專利名稱：具有鏈路自適應(yīng)的終端發(fā)射功率控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的特征涉及無線通信。特別地，本發(fā)明的特征涉及對用以發(fā)送無線信號的功率進(jìn)行控制。
背景技術(shù)：
無線通信的增長及其與因特網(wǎng)的整合持續(xù)影響到了局域網(wǎng)的增長。由于基于IEEE 802.11的通信協(xié)議和相關(guān)設(shè)備的擴(kuò)展，無線局域網(wǎng)(WLAN)正在頻繁地出現(xiàn)。在公司、公共場合和家庭環(huán)境中，WLAN在PC、PDA以及其他設(shè)備之間提供了高速無線連接。WLAN的用戶已開始希望接入WLAN，并且想要更大的覆蓋范圍以及更高的吞吐量。對于便攜設(shè)備用戶而言，功率損耗問題同樣是一個(gè)問題。
當(dāng)前，IEEE 802.11系列協(xié)議是主要的WLAN標(biāo)準(zhǔn)。并且某些標(biāo)準(zhǔn)(例如IEEE 802.11a/b/g)已經(jīng)完成了標(biāo)準(zhǔn)化。這些標(biāo)準(zhǔn)中的某些包含了對到一單元的鏈路上的功率進(jìn)行修改的能力。
同時(shí)，無線供應(yīng)商正在試驗(yàn)自適應(yīng)天線陣列(也稱為智能陣列天線)。針對自適應(yīng)天線陣列的當(dāng)前方法并未解決功率控制問題。與之相反，自適應(yīng)陣列所專注的是波束導(dǎo)引。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的特征解決了上文所指出的一個(gè)或多個(gè)問題，由此提供一種與無線通信一起使用的改進(jìn)的功率控制系統(tǒng)。


結(jié)合下面的附圖描述本發(fā)明的特征。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明特征的發(fā)射功率控制。
圖2A和2B示出了根據(jù)本發(fā)明特征的以負(fù)載均衡為基礎(chǔ)改變陣列圖案。
圖3A和3B示出了根據(jù)本發(fā)明特征的以分組導(dǎo)引為基礎(chǔ)改變陣列圖案。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明特征的降低功率的處理。
圖5示出了常規(guī)的鏈路自適應(yīng)方法。
圖6和7示出了根據(jù)本發(fā)明特征的鏈路自適應(yīng)。
圖8A和8B示出了根據(jù)本發(fā)明特征的天線參數(shù)修改。
圖9-18示出了根據(jù)本發(fā)明特征的鏈路自適應(yīng)。
圖19示出了根據(jù)本發(fā)明特征的基站的例示示例。
圖20-21示出了根據(jù)本發(fā)明特征的接入點(diǎn)的附加例示示例。
圖22示出了根據(jù)本發(fā)明特征的用于確定附加增益(premiumgain)的處理。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的特征涉及在通過無線局域網(wǎng)使用的接入點(diǎn)中對功率進(jìn)行控制。為了幫助讀者，下文分為了幾個(gè)部分功率控制；IEEE 802.11h中的發(fā)射功率控制；IEEE 802.11b、802.11e以及其他標(biāo)準(zhǔn)中的發(fā)射功率控制；鏈路自適應(yīng)方法；以及具有鏈路自適應(yīng)的發(fā)射功率控制。
應(yīng)該指出的是，在后續(xù)描述中闡述了組件之間的各種連接。應(yīng)該指出的是，除非以別的方式加以規(guī)定，否則這些連接通?？梢允侵苯踊蜷g接的，本說明書在這方面是不加限制的。
功率控制本發(fā)明的特征可以通過在鏈路增益方面非互補(bǔ)的上行鏈路及下行鏈路系統(tǒng)來使用。例如，本發(fā)明的特征可以通過利用了具有智能天線的接入點(diǎn)(AP)的WLAN系統(tǒng)來使用。在這里，本發(fā)明的特征解決了站點(diǎn)發(fā)送速率和站點(diǎn)功率損耗中的至少一個(gè)。發(fā)射功率控制(TPC)能力以及鏈路自適應(yīng)處理可以通過各種環(huán)境或期望來使用。例如，本發(fā)明的特征可以用在其中站點(diǎn)以其最高數(shù)據(jù)速率進(jìn)行發(fā)送以及其中站點(diǎn)以其最低功率進(jìn)行發(fā)送的系統(tǒng)中。
為了實(shí)現(xiàn)在保持系統(tǒng)有效性的同時(shí)降低功率損耗，可以使用通過TPC以及兼容的無線LAN AP運(yùn)行的方法和系統(tǒng)。
功率的降低并不意味著所有設(shè)備總會始終與接入點(diǎn)相連。與之相反，存在隱藏終端，其中每一個(gè)站點(diǎn)的發(fā)射功率不足以到達(dá)其他每個(gè)站點(diǎn)或返回到接入點(diǎn)。在802.11b或802.11e規(guī)范中，站點(diǎn)以恒定功率進(jìn)行發(fā)射，并且不具有TPC功能。下面將描述用以允許在802.11協(xié)議中進(jìn)行TPC的各種方法。
IEEE802.11h中的發(fā)射功率控制IEEE 802.11h是5GHz頻帶中的歐洲標(biāo)準(zhǔn)。該規(guī)范主要處理TPC和動(dòng)態(tài)頻率選擇(DFS)。在802.11h中進(jìn)行TPC的主要原因在于TPC(它是指802.11h中的最大調(diào)節(jié)發(fā)射功率設(shè)置)是歐洲的5GHz頻帶操作所必需的。對TPC來說，802.11h只定義了幀結(jié)構(gòu)。它并未描述用于實(shí)現(xiàn)TPC的方法。
本發(fā)明的特征涉及的是使用IEEE 802.11h規(guī)范的探測請求/響應(yīng)或操作命令來發(fā)送某些TPC信息。這些特征可以幫助其他IEEE802.11規(guī)范來使用TPC。這些命令既可以用于發(fā)送控制信號來幫助避免隱藏終端，也可以不用于此目的。如果使用了控制信號，則可以將這些控制信號設(shè)置成以正常功率來發(fā)送，從而避免隱藏終端問題。該處理可能包含對于AP和站點(diǎn)的某些修改。然而，本發(fā)明的特征可以使用802.11b/e規(guī)范中保留的任何時(shí)隙或幀，由此允許基于一種類似于通過802.11h使用的技術(shù)的TPC。
雖然802.11h和802.11b都具有幀結(jié)構(gòu)，但是它們并不是相同的。下文描述了802.11h中的各種觀察結(jié)果以及如何在非802.11h協(xié)議中實(shí)現(xiàn)TPC。
對于TPC報(bào)告來說，802.11h改變了用于該操作的探測響應(yīng)。在響應(yīng)改變的同時(shí)，用以啟動(dòng)TPC的探測請求并未改變。與之相反，802.11h為TPC請求所使用的是操作幀。
因?yàn)橛糜?02.11h中的TPC的序號當(dāng)前在802.11b/e中是保留的，因此可以在802.11b/e中對探測響應(yīng)實(shí)行相同改變。
在802.11b中，并未針對操作幀進(jìn)行調(diào)整。由此，更為容易修改該協(xié)議中的探測請求。
在802.11e中，操作幀和探測請求都是已定義的。
在802.11h中，如果將頻譜管理時(shí)隙(處于信標(biāo)或探測響應(yīng)內(nèi)部)設(shè)置為1，則站點(diǎn)知道AP進(jìn)行了TPC。
在802.11b/11e中保留了頻譜管理時(shí)隙的相同時(shí)隙。本發(fā)明的特征可以使用該時(shí)隙來實(shí)現(xiàn)TPC。
就本概述而言，在802.11h中，TPC可以如圖1所示地實(shí)現(xiàn)。圖1示出了接入點(diǎn)101和移動(dòng)站102。發(fā)射功率包含在從移動(dòng)站102到接入點(diǎn)101的TPC報(bào)告中。該TPC報(bào)告可以作為操作幀的一部分或者探測響應(yīng)的一部分來包含。該圖示出了接入點(diǎn)101希望調(diào)整移動(dòng)站102的發(fā)射功率的情況。TPC報(bào)告是使用接入幀、響應(yīng)于從接入點(diǎn)101到移動(dòng)終端103的TPC請求而產(chǎn)生的。如果移動(dòng)站102想要調(diào)整接入點(diǎn)101的發(fā)射功率，則它可以通過提供互補(bǔ)請求和報(bào)告來實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。
然而，移動(dòng)站102無法調(diào)整其自身的發(fā)射功率。用于TPC的當(dāng)前發(fā)射功率信息包含在探測響應(yīng)幀中。這意味著任何計(jì)算都必須在接收機(jī)上進(jìn)行。
本發(fā)明的特征包含了由移動(dòng)站102來調(diào)整其自身發(fā)射功率的能力。接入點(diǎn)101可以計(jì)算當(dāng)前移動(dòng)站102的發(fā)射功率之間的差，更新該信息，并且將該信息轉(zhuǎn)發(fā)給移動(dòng)站102。
IEEE 802.11b、802.11e以及其他標(biāo)準(zhǔn)中的發(fā)射功率控制為了在802.11b/e中實(shí)現(xiàn)TPC，可以使用802.11h的時(shí)隙結(jié)構(gòu)的較少修改。各種TPC方法可能會受到修改802.11b/e協(xié)議幀結(jié)構(gòu)的能力的限制。接入點(diǎn)101和移動(dòng)站102可能也需要修改，以便允許TPC。TPC可以作為一種使用了探測請求和探測響應(yīng)信號的方法來實(shí)現(xiàn)。兩種情況(固定陣列或改變陣列)都可以使用TPC。這將參考圖2A、2B、3A和3B來示出。
參考圖2A和2B來描述TPC。在這里，移動(dòng)站知道接入點(diǎn)201是否改變了各種陣列圖案。
站點(diǎn)207向接入點(diǎn)201發(fā)送RTS(請求發(fā)送)信號208?？梢詫⑻綔y請求/響應(yīng)時(shí)間添加到幀的持續(xù)時(shí)間字段中的NAV設(shè)置定時(shí)器。接入點(diǎn)201接收RTS 208，并且使用CTS(清除以發(fā)送)信號209來向移動(dòng)站做出回復(fù)。
站點(diǎn)207發(fā)送探測請求210，并且請求接入點(diǎn)201使用TPC(例如通過設(shè)置TPC標(biāo)志)。
接入點(diǎn)201檢測來自站點(diǎn)的接收功率，并確定接收功率以及與接入點(diǎn)201進(jìn)行通信所需要的功率之間的值差。
接入點(diǎn)201向移動(dòng)站發(fā)送探測響應(yīng)211，并且向移動(dòng)站告知該值差。
然后，移動(dòng)站降低發(fā)射功率并以正常方式繼續(xù)操作。
圖2A和2B示出了通過自動(dòng)改變陣列201的覆蓋區(qū)域而使各個(gè)波束負(fù)載均衡的轉(zhuǎn)變過程。
圖3A和3B示出了通過分組導(dǎo)引而使陣列301的覆蓋區(qū)域自動(dòng)改變的轉(zhuǎn)變過程。
圖4示出了移動(dòng)站401、接入點(diǎn)402以及其他移動(dòng)站403之間的信號流程圖。接入點(diǎn)402發(fā)送信標(biāo)或探測響應(yīng)404來通報(bào)例如與接入點(diǎn)402相關(guān)聯(lián)的天線波束陣列將要改變。接著，移動(dòng)站401以高功率向接入點(diǎn)402發(fā)送RTS 405。該RTS可以由其他移動(dòng)站403作為信號406拾取。當(dāng)然，其他移動(dòng)站403可能處于能夠拾取信號406的范圍中，也可能不在該范圍中。接下來，接入點(diǎn)402向移動(dòng)站401傳送CTS信號407。該CTS信號407可能被其他移動(dòng)站403接收，也可能不被接收。
然后，接入點(diǎn)402可以向接入點(diǎn)402發(fā)送探測請求或操作信號408。該信號可能被其他移動(dòng)站403接收，也可能不被接收(在這里被示為中斷信號409)。接著，接入點(diǎn)402在步驟410中確定將要對于移動(dòng)站401降低的功率。
然后，接入點(diǎn)402向移動(dòng)站401發(fā)送探測響應(yīng)411，該響應(yīng)包含了新的功率設(shè)置或者移動(dòng)站401可降低功率的量。通過使用新的低功率設(shè)置，移動(dòng)站401在到接入點(diǎn)402的信號412上傳送數(shù)據(jù)。然后，接入點(diǎn)402確認(rèn)數(shù)據(jù)的接收(ACK信號413)。信號413的傳輸可以以很高的功率進(jìn)行，以確保移動(dòng)站401知道接入點(diǎn)402已經(jīng)接收到數(shù)據(jù)信號412。另選的，ACK信號413也可以以低功率傳送，以節(jié)省接入點(diǎn)402處的能量。
以高功率傳送ACK信號413的一個(gè)益處是其他站點(diǎn)403可以意識到移動(dòng)站401已經(jīng)結(jié)束傳送數(shù)據(jù)，并且現(xiàn)在其他移動(dòng)站403可以開始利用接入點(diǎn)402處理傳送數(shù)據(jù)。
可能出現(xiàn)兩個(gè)導(dǎo)航設(shè)置間隔。第一個(gè)間隔414可以從RTS信號405起出現(xiàn)，直到確認(rèn)信號413。第二個(gè)間隔415可以從CTS信號406起出現(xiàn)，直到確認(rèn)信號413。
鏈路自適應(yīng)方法下文描述了根據(jù)本發(fā)明特征的各種鏈路自適應(yīng)方法。在這里，每個(gè)站點(diǎn)都可以檢查接收的功率，并且可以根據(jù)來自接入點(diǎn)的接收功率而改變數(shù)據(jù)速率。這些方法可以將從/向AP發(fā)送控制信息的需要減至最小或者消除這種需要。
在當(dāng)前的IEEE 802.11規(guī)范中未定義可行的鏈路自適應(yīng)方法。盡管如此，現(xiàn)今IEEE 802.11芯片組或相關(guān)設(shè)備中的大多數(shù)進(jìn)行的是一種利用傳統(tǒng)方法的鏈路自適應(yīng)。所考慮的因素包括首先將傳輸速率設(shè)置在最高速率，隨后根據(jù)信道條件來降低該速率；將傳輸速率設(shè)置在最低速率，隨后增大該速率；應(yīng)當(dāng)每隔多久進(jìn)行鏈路自適應(yīng)，應(yīng)當(dāng)每隔多久將接收功率和差錯(cuò)檢測結(jié)果用于鏈路自適應(yīng)等等。圖5例示了一種常規(guī)的鏈路自適應(yīng)方法。每一個(gè)站點(diǎn)502接收來自接入點(diǎn)501的信標(biāo)或控制信號503。這些站點(diǎn)502可以使用信標(biāo)或其他控制信號來確定是否根據(jù)步驟504中所示的接收信號功率來改變功率。
如圖5所示，這些鏈路自適應(yīng)方法假設(shè)接入點(diǎn)501與站點(diǎn)502之間的上行鏈路和下行鏈路在鏈路增益方面是互補(bǔ)的。這暗示了當(dāng)前方法不使用智能天線。這是因?yàn)?，?dāng)系統(tǒng)使用了具有智能天線的接入點(diǎn)時(shí)，上行鏈路和下行鏈路并不總是互補(bǔ)的。這是因?yàn)橛糜诮邮盏奶炀€圖案并不總是與用于傳送的天線圖案相同，尤其是在圖3所示的分組導(dǎo)引系統(tǒng)中。此外，當(dāng)前是在假設(shè)所有接入點(diǎn)501都在當(dāng)前的無線LAN中具有恒定發(fā)射功率的情況下進(jìn)行鏈路自適應(yīng)。然而，在將來，接入點(diǎn)未必能夠通過使用自適應(yīng)陣列或類似設(shè)備來改變發(fā)射功率，從而減小干擾。雖然圖5的鏈路自適應(yīng)方法可以利用智能天線來使用，但是這些方法容易出錯(cuò)，并且不會為用戶提供質(zhì)量服務(wù)。
圖6和7示出了根據(jù)本發(fā)明特征的可以利用智能天線使用的各種鏈路自適應(yīng)方法。參考圖6，在步驟603，接入點(diǎn)601確定其天線參數(shù)是否將會改變。如果來自步驟603的為“是”，則將新的天線圖案和/或接入點(diǎn)601的發(fā)射功率的參數(shù)插入信標(biāo)(或其他控制信號)605中。如果來自步驟603的為“否”，則跳過步驟604。
接下來，信標(biāo)或其他控制信號605被發(fā)送到站點(diǎn)602。然后，站點(diǎn)602會在步驟606中根據(jù)信標(biāo)(或其他信號)605中的信息來增大或減小其傳輸速率。該修改可以對于每個(gè)信標(biāo)進(jìn)行一次，或者對于多個(gè)信標(biāo)進(jìn)行一次。然后，接入點(diǎn)601和站點(diǎn)602等待(分別是路徑607和608)信標(biāo)或其他信號605的下一次傳輸。同樣，鏈路自適應(yīng)可以利用每一個(gè)信標(biāo)信號的傳輸來進(jìn)行，也可以周期性進(jìn)行，還可以只在天線參數(shù)改變時(shí)進(jìn)行。
天線參數(shù)可以是例如發(fā)送波束與接收波束之間的增益差。這種情況可能適用于使用了分組導(dǎo)引的系統(tǒng)，因?yàn)榘l(fā)送波束寬到覆蓋較大區(qū)域。
圖7示出了接入點(diǎn)601只在信標(biāo)605中發(fā)送改變天線參數(shù)信息或改變AP發(fā)射功率信息(在步驟604中插入的)的方法。然后，站點(diǎn)可以根據(jù)信標(biāo)中的每個(gè)信息來增大或減小速率(每個(gè)信標(biāo)進(jìn)行一次或者多個(gè)信標(biāo)進(jìn)行一次)。每一個(gè)接收到具有任何改變信息的信標(biāo)605的站點(diǎn)602發(fā)送探測請求或操作幀701，以便從接入點(diǎn)601請求功率控制信息。然后，接入點(diǎn)601在步驟702中計(jì)算發(fā)送波束與接收波束之間的余量或增益差。接下來，接入點(diǎn)601在探測響應(yīng)或操作幀703中將增益差或余量發(fā)送到站點(diǎn)602。另選的或另外的，接入點(diǎn)601可以使用探測響應(yīng)或操作幀703來向站點(diǎn)602發(fā)送其發(fā)射功率。
圖8A和8B示出了在分組導(dǎo)引中使用的天線參數(shù)的示例?？傮w而言，對于來自接入點(diǎn)801的寬波束802(GA、GB、GC)以及尖波束803-805(GA’、GB’、GC’)而言，根據(jù)站點(diǎn)A-C的方位角(GA≠GB≠GC，GA’≠GB’≠GC’)，天線參數(shù)是不同的。然而，接入點(diǎn)801可能被限制為當(dāng)其向所有站點(diǎn)發(fā)送天線參數(shù)時(shí)(如圖6和7所表示的)，其無法與所有這些差值相適應(yīng)。描述了兩種用于解決如下情況的方法，在該情況中，利用信標(biāo)605將少于全部天線參數(shù)的參數(shù)(包括但不限于天線參數(shù))轉(zhuǎn)發(fā)到所有站點(diǎn)。
在第一方法中，接入點(diǎn)801計(jì)算并通知作為天線參數(shù)的最小增益差((δG)min)。接著，接入點(diǎn)810利用寬波束(GA、GB、GC)802來發(fā)送控制信息，并且利用尖波束(GA’、GB’、GC’)803-805來接收每個(gè)站點(diǎn)的信號。(δG)min可以用以下等式來表示(δG)min＝Min[(GA’-GA)，(GB’-GB)，(GC’-GC)] 等式(1)或(δG)min＝Min[GA’，GB’，GC’]-Max[GA，GB，GC] 等式(2)該方法易于實(shí)施。然而，并非每一個(gè)站點(diǎn)都可以用該方法來實(shí)現(xiàn)單獨(dú)的最優(yōu)增益。在圖22中示出了用于這些等式的處理。
在第二方法中，接入點(diǎn)801知道每個(gè)站點(diǎn)的方向，并且預(yù)先將該信息發(fā)送到每一個(gè)站點(diǎn)。每一個(gè)站點(diǎn)A-C都會記憶或存儲該方向信息。接著，當(dāng)接入點(diǎn)801改變其天線輻射圖案時(shí)，接入點(diǎn)801計(jì)算天線方向性與輻射特性之間的關(guān)系，并且將該信息作為天線波束(或波束圖案)的估計(jì)輻射特性發(fā)送到站點(diǎn)。站點(diǎn)A-C接收該信息，并且通過利用使用了當(dāng)前條件的新的波束并且利用天線波束的估計(jì)輻射特性來計(jì)算附加增益。
例如，如圖8A和8B所示，接入點(diǎn)810判定中心方向Gct。例如，站點(diǎn)B從接入點(diǎn)810接收信息，該信息表明中心Gct與站點(diǎn)B之間的角方向是+1/8π。接下來，接入點(diǎn)801改變天線輻射圖案，并且向站點(diǎn)A-C發(fā)送當(dāng)前中心增益為Gct的dB的信息。與該信息一起傳送或是單獨(dú)傳送一個(gè)指示，該指示表明+1/8π方向的增益比中心方向的增益小αdB。站點(diǎn)B接收天線參數(shù)并將其調(diào)整為(Gct’-α)dB。
通常，每一個(gè)站點(diǎn)都具有某些關(guān)于接收功率與將要用于鏈路自適應(yīng)的可承受發(fā)送速率之間的關(guān)系的信息。如果站點(diǎn)遵循上述鏈路自適應(yīng)方法之一，則它可以使用下列等式來修改接收功率接收功率＝實(shí)際接收功率+天線參數(shù) 等式(3)然后，如果情況是接入點(diǎn)801改變其功率，則站點(diǎn)可能需要接收功率、發(fā)送速率以及接入點(diǎn)801的發(fā)送速率，以如上文所述地進(jìn)行鏈路自適應(yīng)。
表1和2示出了發(fā)射功率與接收功率之間的各種關(guān)系，以及數(shù)據(jù)速率表。通過使用與表1所示相似的信息，站點(diǎn)可以調(diào)整其功率來實(shí)現(xiàn)有效的傳送速率。
表(1)

表(2)

具有鏈路自適應(yīng)的發(fā)射功率控制TPC和鏈路自適應(yīng)可以一起用作系統(tǒng)控制，因?yàn)樗鼈兌伎梢允褂谜军c(diǎn)的接受功率級別。可以基于對于TPC的不同優(yōu)先級或所采用的策略來組合這兩種方法。
下文列舉了與鏈路自適應(yīng)相結(jié)合的用于TPC方法的各種可能策略。
a.第一策略強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)吞吐量i.每一個(gè)站點(diǎn)都以鏈路自適應(yīng)所允許的最高速率來進(jìn)行傳送。
ii.站點(diǎn)以恒定速率來進(jìn)行傳送。例如，如果接入點(diǎn)將可接受速率限制為11Mb/s并且站點(diǎn)的當(dāng)前速率并非11Mb/s，那么該站點(diǎn)將不進(jìn)行傳送，或者該站點(diǎn)將其速率變?yōu)?1Mb/s。
b.第二策略強(qiáng)調(diào)功率儲備i.如果所有站點(diǎn)只強(qiáng)調(diào)功率，那么有時(shí)候某些站點(diǎn)有可能是以遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鏈路自適應(yīng)所允許的數(shù)據(jù)速率進(jìn)行傳送。這可能對其他站點(diǎn)產(chǎn)生不利影響。在該策略中，假設(shè)所有站點(diǎn)都能夠處理最低數(shù)據(jù)速率。
c.第三策略強(qiáng)調(diào)基于網(wǎng)絡(luò)條件的數(shù)據(jù)速率i.在網(wǎng)絡(luò)不擁擠時(shí)，每一個(gè)站點(diǎn)都強(qiáng)調(diào)TPC。
ii.在網(wǎng)絡(luò)擁擠時(shí)，每一個(gè)站點(diǎn)都強(qiáng)調(diào)吞吐量。
1.每一個(gè)站點(diǎn)以最大速率進(jìn)行傳送，或者2.接入點(diǎn)設(shè)置最低速率，并且禁止任何站點(diǎn)以低于最低速率的速率進(jìn)行傳送。
接下來，站點(diǎn)進(jìn)行TPC的間隔與系統(tǒng)吞吐量以及控制復(fù)雜度相關(guān)聯(lián)?？紤]以下三種情況a.TPC是在每一個(gè)站點(diǎn)的信號發(fā)送時(shí)機(jī)進(jìn)行b.使用以下兩個(gè)考慮因素來減少TPC消息傳送i.來自接入點(diǎn)的TPC級別是用足以在TPC消息間隔中保持鏈路的衰落余量計(jì)算出的。另選的，TPC級別是用足以甚至在接入點(diǎn)改變其陣列圖案時(shí)仍保持鏈路的余量計(jì)算出的。
ii.只要站點(diǎn)需要，接入點(diǎn)就向站點(diǎn)告知接入點(diǎn)的天線方向性或其他輻射特性發(fā)生了改變。當(dāng)沒有發(fā)生改變時(shí)，不需要TPC。
c.僅使用下列考慮因素來減少TPC消息傳遞
i.來自接入點(diǎn)的TPC級別是用足以在TPC消息間隔期間保持鏈路的衰落余量計(jì)算出的。另選的，TPC級別是用足以甚至在接入點(diǎn)改變其陣列圖案時(shí)仍保持鏈路的余量計(jì)算出的。
在下表3中示出了用于TPC的控制策略和消息頻率的組合。在以下附圖中還示出了不同的示例。這里描述的示例包括示例1-9。下表中的編號示出了與之對應(yīng)的示例編號。
表(3)

*其中接入點(diǎn)限制了最小所需速率示例1圖4示出了第一示例。在這里，每個(gè)站點(diǎn)401或403使用上述的方法之一來進(jìn)行鏈路自適應(yīng)。由此，當(dāng)站點(diǎn)410想要發(fā)送其數(shù)據(jù)時(shí)，站點(diǎn)401將會如圖4所示進(jìn)行TPC。
圖4示出了滿足IEEE 802.11規(guī)范的分布式協(xié)調(diào)功能(DCF)操作的情況。但是，該情況同樣可以通過IEEE 802.11的點(diǎn)協(xié)調(diào)功能(PCF)操作、IEEE 802.11e規(guī)范的增強(qiáng)型分布式信道接入(EDCA)操作以及混合協(xié)調(diào)功能(HCF)操作的修改形式來使用。
在EDCA的情況下，該方法與針對DCF的方法相似。DCF與EDCA之間的TPC的一個(gè)差別是在EDCA中存在塊ACK模式。在塊ACK模式中，使用了ADDBA請求/ADDBA響應(yīng)命令來取代RTS/CTS，并且它們可以代替圖4中的RTS/CTS。此外，ADDBA請求/ADDBA響應(yīng)具有若干個(gè)保留比特，由此我們可以將TPC請求和響應(yīng)信號裝入這些保留比特。在這個(gè)另選方法中，我們不需要使用探測請求/響應(yīng)或操作幀來傳送所要減小的功率。
在PCF或HCF的情況下，點(diǎn)協(xié)調(diào)器(PC)(802.11e中的混合協(xié)調(diào)器(HC))對這些信號進(jìn)行控制。PC(HC)可以位于接入點(diǎn)中。PCF方案可以由站點(diǎn)發(fā)起，其中該站點(diǎn)請求PC(HC)將其注冊在一個(gè)輪詢列表中，然后該P(yáng)C(HC)就業(yè)務(wù)量對這些站點(diǎn)進(jìn)行有規(guī)則的輪詢，同時(shí)還將業(yè)務(wù)量遞送給這些站點(diǎn)。站點(diǎn)可以被PC(HC)控制，并且這些站點(diǎn)允許從PC(HC)傳送用于每個(gè)輪詢信號的一個(gè)(或幾個(gè))幀。(參見IEEE 802.11規(guī)范)。
由此，在PCF(HCF)中，站點(diǎn)應(yīng)該將TPC請求裝入DATA+CFACK幀中，并且PC(HC)應(yīng)該將TPC響應(yīng)裝入DATA+CF輪詢幀中。當(dāng)前，在802.11/802.11e中，用于地址4的時(shí)隙是N/A(根據(jù)該規(guī)范，這是針對在一個(gè)接入點(diǎn)與另一個(gè)接入點(diǎn)之間進(jìn)行傳送的情況)。這可以用于這里所描述的TPC信號。另選的，可以使用任何其他保留時(shí)隙。我們還可以使用RTS/CTS。
在未來的規(guī)范中，某些或所有模式通常都會后向兼容IEEE802.11a/b/g并且可以與之共同使用。由此，這里描述的TPC和鏈路自適應(yīng)處理很可能適合802.11系列中的每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。
為了啟用TPC，接入點(diǎn)可以使用示出了傳輸速率和所需接收功率級別的表來保持具有規(guī)定速率的鏈路。大多數(shù)站點(diǎn)都具有這種表，以進(jìn)行鏈路自適應(yīng)。表4-1和4-2是示例表?！癰”是代表對于11Mb/s的所需功率的變量。在這里，例如，站點(diǎn)以11Mb/s的速率發(fā)送信號，并且其接收功率是(b+4)dBm。接入點(diǎn)檢查表并且從中獲知所要求的速率11Mb/s需要b dBm的功率。由此，接入點(diǎn)告訴移動(dòng)站將功率減小4dB。作為響應(yīng)，站點(diǎn)將其發(fā)射功率減小4dB。
表(4-1)

表(4-2)

示例2示例2示出了系統(tǒng)嘗試減小TPC消息交換頻率的示例。針對其描述了兩種方法。
在具有接入點(diǎn)601和站點(diǎn)602的第一方法中，站點(diǎn)602檢查接入點(diǎn)601是否在每個(gè)轉(zhuǎn)換時(shí)機(jī)改變了其天線輻射圖案或其他特性。當(dāng)接入點(diǎn)601使用智能天線(自適應(yīng)天線)并且改變其陣列寬度時(shí)，例如，站點(diǎn)602的接收條件也發(fā)生改變。由此，站點(diǎn)602詢問是否發(fā)生了改變。如果發(fā)生了改變，則站點(diǎn)調(diào)用TPC。
這種方法同樣適用于接入點(diǎn)601因?yàn)槠渌蚋淖兤浒l(fā)射功率的情況。具有天線參數(shù)信號的站點(diǎn)602可以在接入點(diǎn)601更精確地改變其狀態(tài)的時(shí)候做出響應(yīng)。如果接入點(diǎn)601大規(guī)模改變陣列寬度或發(fā)射功率，并且如果鏈路自適應(yīng)只在例如每幾個(gè)控制信號上進(jìn)行，那么改變鏈路自適應(yīng)的速率未必會像其應(yīng)該的那樣得到更新。由此，在這種情況下，具有天線參數(shù)是有用的。
在第二方法中，將TPC描述為具有用以減少其頻率的附加控制余量。將這個(gè)余量設(shè)置為使得典型多徑所導(dǎo)致的一般衰落深度以及陰影受到天線參數(shù)的微小改變的影響。在這里，當(dāng)天線參數(shù)沒有超出該余量時(shí)，站點(diǎn)不需要在每一個(gè)傳輸時(shí)間都進(jìn)行TPC。
該第二方法具有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)。首先，該方法可以減少在站點(diǎn)與接入點(diǎn)之間只針對TPC而傳送的附加信號的傳輸。降低只針對TPC的信號傳輸頻率的一個(gè)原因在于，冗余的信號浪費(fèi)帶寬。這也被稱為吞吐量降低。在使用RTS/CTS的情形中，這是非常顯著的(參見表5)。我們可以將RTS/CTS中的保留時(shí)隙用于TPC。但是，在當(dāng)前的802.11標(biāo)準(zhǔn)中，RTS/CTS時(shí)隙中的最大保留時(shí)隙僅僅是3個(gè)比特。這3個(gè)比特未必能以足夠的范圍和精度來通知所要減小的功率值。
其次，該方法有益于接入點(diǎn)與站點(diǎn)之間的未發(fā)生改變的信道條件，并且在站點(diǎn)(或接入點(diǎn))想要幾乎恒定地發(fā)送信號的情況下(類似語音等等)是有益的。通過減少用于TPC的不必要處理，可以避免信號處理資源的浪費(fèi)以及功率的損耗。
圖9示出了后一個(gè)示例的流程圖。當(dāng)站點(diǎn)602想要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，該站點(diǎn)在步驟901中改變速率，并且在步驟902中查看天線參數(shù)是否改變。如果天線參數(shù)信號改變，那么站點(diǎn)602確定是否需要TPC改變。在這里，TPC改變包括RTS信號904、CTS信號905、探測請求906以及是否需要TPC的判定(步驟907)。在這里，接入點(diǎn)601檢查接收功率和信號功率，并且確定是否需要TPC。
如果需要TPC，那么在步驟908中進(jìn)行所述TPC，并且在站點(diǎn)602與接入點(diǎn)601之間使用探測響應(yīng)909、數(shù)據(jù)信號910以及ACK 911來傳送信息。如果不需要TPC，那么該處理步進(jìn)到探測響應(yīng)、數(shù)據(jù)和ACK信號909-911。最后，在步驟912中存儲新的速率。
如果從步驟902得到的為天線參數(shù)并未改變，那么站點(diǎn)602在步驟903中確定當(dāng)前速率(ratec)與先前速率(ratep)之間的速率或/和功率的差是否大于速率級別的2倍。應(yīng)該指出的是，功率信息既可以與速率信息結(jié)合使用，也可以代替所述速率信息。
如果從步驟903得到的為“是”，那么系統(tǒng)將會以上述方式繼續(xù)進(jìn)行處理。如果為“否”，則系統(tǒng)開始新的循環(huán)。
在步驟907，接入點(diǎn)601根據(jù)信號數(shù)據(jù)以及余量信息來計(jì)算差值，其中該余量信息可以從以表4-1和4-2為例所示的表中獲取。例如，在使用表4-1的情況下，當(dāng)接收速率是2Mb/s(所需要的功率是(b-6))時(shí)，接入點(diǎn)601計(jì)算接收功率與以5.5Mb/s的速率進(jìn)行傳輸時(shí)的所需功率之間的差值，其中所述5.5Mb/s的速率要比當(dāng)前速率高出一個(gè)級別，而在該速率上所需的功率是(b-3)。在這種情況下，該差值是“接收功率-(b-3)”。這個(gè)3dB為余量。本示例中的余量級別是1級，但是它也可以根據(jù)控制策略而改變。同樣，如果使用表4-2，那么速率2Mb/s與5.5Mb/s之間的功率差很小，在這種情況下，可以將它們成組。
表(5)

示例3圖10是示例3的信號流程圖。示例3的方法與示例2的方法相似。但是，步驟903是作為代替步驟902的步驟1001進(jìn)行的。在這里，站點(diǎn)602不檢查天線參數(shù)的改變。這是因?yàn)槿绻尤朦c(diǎn)601的陣列改變，則該影響被反映在使用了鏈路自適應(yīng)的接收功率和傳輸速率中。在本示例中，在進(jìn)行TPC之前，站點(diǎn)602不需要檢查接入點(diǎn)601的天線參數(shù)的改變。與示例2的系統(tǒng)相比，示例3的系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是更易于實(shí)施。
示例3可以在以下一個(gè)或多個(gè)條件下使用●接入點(diǎn)601很少改變其天線輻射圖案或其他特性，或者這些改變實(shí)在太小而無法影響站點(diǎn)602。
●站點(diǎn)602通過將其TPC頻率與接入點(diǎn)601改變其天線參數(shù)的頻率相比較來進(jìn)行鏈路自適應(yīng)，或者站點(diǎn)602在接收到接入點(diǎn)601的新的天線參數(shù)時(shí)即刻進(jìn)行鏈路自適應(yīng)。
下列示例是結(jié)合上述方法之一來描述的。對后續(xù)示例來說，出于上述原因，步驟902-903可以用步驟1001來替代，而步驟1001也可以由步驟902-903來替代。
示例4
圖11示出了示例4所使用的方法。示例4表示了一種策略將重點(diǎn)放在功率限制上的方法。在這里，每一個(gè)站點(diǎn)602都會在傳輸之前計(jì)算所需要的速率。
當(dāng)站點(diǎn)602想要發(fā)送凈荷時(shí)，它根據(jù)業(yè)務(wù)量或內(nèi)容以及它所需要的速率、使用類似例如下表6中所示的表來檢查傳送凈荷類別。如圖11所示，在接入點(diǎn)601處可以設(shè)置余量。圖11與圖9相類似。但是，如果步驟902得到的為“否”，那么處理步進(jìn)到點(diǎn)B 1101。點(diǎn)B在圖12中繼續(xù)。
在步驟1201，站點(diǎn)602檢查數(shù)據(jù)傳送類別以及它所需要的速率。在表6中則示出了不同的速率。在步驟1202，站點(diǎn)602檢查所需要的速率是否小于當(dāng)前速率。如果是，那么在步驟1203，系統(tǒng)將所需要的速率設(shè)置為當(dāng)前速率。如果從步驟1202中得到的為“否”，那么該處理以步驟903繼續(xù)，其中站點(diǎn)602檢查需要具有余量還是沒有余量的TPC。
例如，使用表6，如果傳送數(shù)據(jù)類別是“語音”(根據(jù)該表，所需要的速率是2Mb/s)并且當(dāng)前速率是7Mb/s，則站點(diǎn)將速率更新成2Mb/s。此情況的優(yōu)點(diǎn)是每一個(gè)站點(diǎn)都能以對于期望業(yè)務(wù)量或內(nèi)容足夠高的速率以及較低的功率來進(jìn)行傳送。
表6所示的使用值只用于示例目的?？梢曰谙到y(tǒng)的偏好改變這些值。
如示例2中所示，站點(diǎn)602可以使用天線參數(shù)改變信息來進(jìn)行檢查。接入點(diǎn)601的處理與示例2和3的處理相同。
表(6)

示例5
示例5是參考圖10和13示出的。示例5與示例4相類似，但是在示例5，TPC是接入點(diǎn)601所需要的。該計(jì)算始于圖10中的點(diǎn)A 1002并且繼續(xù)到圖13。在步驟1301，系統(tǒng)將會檢查所需要的速率以及接入點(diǎn)601的當(dāng)前速率。在步驟1302，接入點(diǎn)601確定當(dāng)前速率是否大于所需要的速率。如果是，那么該處理步進(jìn)到步驟1303，其中當(dāng)前速率將被設(shè)置成所需要的速率。接著，接入點(diǎn)601在步驟907中確定是否需要TPC。如果從步驟1302得到的為“否”，那么該處理繼續(xù)進(jìn)行步驟907。
本示例的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是站點(diǎn)602不需要具有表6。此外，站點(diǎn)602不必設(shè)置適當(dāng)速率。該示例在站點(diǎn)602被要求具有較低處理功能的時(shí)候可能是有利的，由此使站點(diǎn)602的功率損耗最小。然而，在本示例中，接入點(diǎn)601不但需要發(fā)送值差，還需要發(fā)送速率信息。當(dāng)前的探測響應(yīng)或相似信號可以被用于發(fā)送具有少量修改的功率和速率。
表7示出了可以通過示例6使用的表的例子?！癰”示出了2Mb/s所需要的功率。在這種情況下，接入點(diǎn)601同時(shí)具有業(yè)務(wù)量類別速率以及速率所需的功率信息。站點(diǎn)602既可以使用天線參數(shù)來進(jìn)行類似于表2所示的檢查，也可以不使用該參數(shù)。由于該處理是在圖9中示出，因此在圖11中并未示出(但是該處理被認(rèn)為在本示例的范圍內(nèi))。
表(7)

示例6示例6的策略著重于WLAN管理。在這里，“WLAN資源”是指接入點(diǎn)601的無線資源被占用了多少。它主要依賴于具有要在各個(gè)AP或各個(gè)陣列中發(fā)送/接收的凈荷的站點(diǎn)的數(shù)量，從/到每一個(gè)站點(diǎn)的負(fù)載大小等等。應(yīng)該指出的是，在該圖中，AP發(fā)送作為“WLAN資源管理信號”的二進(jìn)制信號，但是任何其他信號也可以使用。例如，IEEE802.11e規(guī)范將“站點(diǎn)計(jì)數(shù)”和“信道使用率”信號定義為信標(biāo)，并且我們可以使用這些信號作為WLAN資源管理信號。在這里，“站點(diǎn)計(jì)數(shù)”指示的是當(dāng)前在各個(gè)AP(陣列)中關(guān)聯(lián)的站點(diǎn)的總數(shù)，“信道使用率”指示的是AP(或陣列)檢測到介質(zhì)繁忙的時(shí)間的百分比，如物理或虛擬載波檢測機(jī)制所指示的。在這些情況下，AP或站點(diǎn)設(shè)置閾值。如果這些信號的值大于該閾值，則AP或站點(diǎn)認(rèn)為WLAN資源將滿。當(dāng)站點(diǎn)檢查所述值是否變得大于閾值時(shí)，AP預(yù)先將閾值信號的值發(fā)送到站點(diǎn)。例如，如果每個(gè)AP(或陣列)中的VoIP站點(diǎn)的最大數(shù)量是x+2，則AP將閾值設(shè)置成x-1，并且VoIP站點(diǎn)的當(dāng)前數(shù)量是x，AP或站點(diǎn)認(rèn)為WLAN資源將滿。
圖14和15示出了示例6的流程圖。點(diǎn)C1402、E1403以及G1404都被并行示出，以便反映針對示例6以及下述的其他示例而采取的各種操作。
當(dāng)圖14的處理步進(jìn)到點(diǎn)C1402時(shí)，該處理繼續(xù)到圖15。在步驟1501，系統(tǒng)將會確定WLAN資源是否已滿。如果是，那么該處理返回圖14并且以RTS/CTS信號而繼續(xù)進(jìn)行。如果從步驟1501得到的為“否”，則系統(tǒng)在步驟1502中檢查傳送業(yè)務(wù)量類別及其所需要的速率。接著，在步驟1503，如果所需要的速率小于當(dāng)前速率，那么該處理將會繼續(xù)到步驟1504，在該步驟1504中所需要的速率被設(shè)置成當(dāng)前速率。否則，該處理從步驟1503起以圖14的RTS/CTS信號而繼續(xù)進(jìn)行。
在這里，接入點(diǎn)中的每個(gè)陣列都向接入點(diǎn)或骨干網(wǎng)絡(luò)中的主資源控制器發(fā)送資源信息。接著，主資源控制器考慮來自所有陣列的信息以檢查WLAN資源，并且將這個(gè)結(jié)果發(fā)送給每個(gè)陣列。每個(gè)陣列還可以檢查與其自身相關(guān)聯(lián)的WLAN資源。即使AP不是智能天線并且只具有一個(gè)陣列，也可以使用該方案。
AP可以發(fā)送具有類似于信標(biāo)的控制信號的WLAN資源信息。然后，站點(diǎn)考慮到WLAN資源而考慮修改速率。如果這個(gè)WLAN資源已滿，則每個(gè)站點(diǎn)以其最大速率來發(fā)送信號。但是，如果WLAN資源未滿，則每個(gè)站點(diǎn)無需以其最大功率來進(jìn)行發(fā)送。在這種情況下，站點(diǎn)將速率更新為在上面的表7中示出的所需要速率，以減少功率損耗。
示例7示例7涉及這樣一種情況，其中AP考慮了WLAN資源而為每一個(gè)站點(diǎn)計(jì)算發(fā)送速率。圖14和16提供了用于該示例的流程圖。
圖14的處理包括在步驟901中改變速率，然后對RTS/CTS信號進(jìn)行處理。在探測請求906以及遭遇點(diǎn)C1406之后，該處理繼續(xù)到圖16。在圖16中，AP確定WLAN資源是否已滿。如果為否，那么系統(tǒng)在步驟1602中檢查傳送業(yè)務(wù)量類別及其需要的速率。在步驟1603，AP確定所需要的速率是否小于當(dāng)前速率。如果從步驟1603得到的為“是”，那么AP在步驟1604中將所需要的速率設(shè)置成當(dāng)前速率。接著，該處理繼續(xù)到步驟907。如果從步驟1601得到的為“是”或者從步驟1603得到的為“否”，那么該處理同樣繼續(xù)到步驟907。
在這里，在這些附圖中，站點(diǎn)會在每一次傳輸?shù)臅r(shí)候請求TPC，但是站點(diǎn)也可以只以較為稀疏的間隔運(yùn)行。當(dāng)站點(diǎn)請求TPC時(shí)，AP計(jì)算差值。如果WLAN資源未滿，則它還為每一個(gè)站點(diǎn)計(jì)算發(fā)送速率。該方法的優(yōu)點(diǎn)包括站點(diǎn)無需進(jìn)行WLAN負(fù)載檢查，并且無需計(jì)算發(fā)送速率。
在這里，WLAN負(fù)載信息被用于控制處理。當(dāng)然，其他相關(guān)信息也可以用于實(shí)現(xiàn)著重于WLAN資源管理的控制。
另選的，可以組合圖14、15和16的流程圖。在這個(gè)可選組合中，站點(diǎn)和AP檢查WLAN資源。在這種組合方法中，如果站點(diǎn)錯(cuò)誤理解了WLAN，并且即使在資源處于完全功率的情況下也以低速率發(fā)送數(shù)據(jù)，那么AP可能還檢查資源，并據(jù)此對功率進(jìn)行修改。
示例8示例8示出了站點(diǎn)使用上述示例2和3中所示的余量來減小TPC頻率的處理。在這里，圖14、16和17示出了示例8的處理。在這里，在點(diǎn)E1403處，處理繼續(xù)到圖17。在步驟1701，站點(diǎn)檢查WLAN資源是否從已滿變成未滿。如果從步驟1701得到的為“是”，那么該處理繼續(xù)進(jìn)行圖14的交換RTS/CTS信號的處理。如果從步驟1701得到的為“否”，那么系統(tǒng)在步驟1702中確定天線參數(shù)是否改變。如果沒有，那么在步驟1703，系統(tǒng)檢查當(dāng)前速率與先前速率之間的差值是否大于或等于速率級別的二倍。如果從步驟1703得到的為“否”，那么該處理繼續(xù)到點(diǎn)F1407。如果從步驟1702或1703中任一步驟得到的為“是”，那么該處理繼續(xù)圖14的交換RTS/CTS信號的處理。然后，如上所述，該處理在點(diǎn)D1406處繼續(xù)到圖16。
在這里，在圖17中，由于WLAN資源管理從未滿變成已滿，并且AP要求每個(gè)站點(diǎn)以其最大功率進(jìn)行發(fā)送操作，因此站點(diǎn)請求TPC。如果從確定步驟中得到的為“否”，則站點(diǎn)檢查進(jìn)行TPC的必要性。另選的，“改變天線參數(shù)”信息可以可選地使用，或是作為必要條件。
示例9在圖14和18中示出了示例9的處理。從點(diǎn)G1404開始，站點(diǎn)在步驟1801中確定WLAN資源是否已滿。如果是，那么站點(diǎn)在步驟1802中確定當(dāng)前速率是否大于最小速率。如果否，那么該處理返回到圖14中的點(diǎn)H1405。如果是，那么該處理繼續(xù)進(jìn)行圖14中的交換RTS/CTS信號的處理。如果從步驟1801中得到的為“否”，那么在步驟1803中檢查傳送業(yè)務(wù)量類別及其所需要的速率。接著，在步驟1804，系統(tǒng)確定所需要的速率是否小于當(dāng)前速率。如果否，那么系統(tǒng)繼續(xù)到圖14中的交換RTS/CTS信號的處理。如果是，那么系統(tǒng)在步驟1805中將所需要的速率設(shè)置成當(dāng)前速率。接著，該處理繼續(xù)進(jìn)行圖14中的交換RTS/CTS信號的處理。
在這里，當(dāng)WLAN資源已滿或近乎已滿的時(shí)候，AP向所有站點(diǎn)指示所需要的最小速率。當(dāng)站點(diǎn)想要發(fā)送凈荷，但是WLAN資源已滿或近乎已滿的時(shí)候，AP發(fā)送所需要的速率。站點(diǎn)將當(dāng)前速率與該AP的所需要的速率相比較。如果當(dāng)前速率高于所需要的速率，則該站點(diǎn)可以進(jìn)行發(fā)送操作。但是如果當(dāng)前速率低于所需要的速率，則該站點(diǎn)不能發(fā)送任何數(shù)據(jù)。
可選的，AP不但會在資源已滿的時(shí)候需要最小速率，而且還會因?yàn)槠渌蚨枰钚∷俾?。例如，即使資源未滿，如果一個(gè)站點(diǎn)以非常低的速率發(fā)送大量數(shù)據(jù)，那么它也會影響到其他站點(diǎn)，并且減少VoIP站點(diǎn)的數(shù)量。
此外，在這種情況下，AP還有可能不發(fā)送所需要的最小速率，并且AP檢查站點(diǎn)的發(fā)送速率。這樣，站點(diǎn)首先發(fā)送RTS，但在AP確定站點(diǎn)發(fā)送速率低于所需要的速率的時(shí)候，AP不發(fā)送CTS。
但是，這樣，處于相同AP或相同陣列中的其他站點(diǎn)必須設(shè)置NAV，并且有可能暫時(shí)禁止發(fā)送任何數(shù)據(jù)。
示例10圖19示出了站點(diǎn)框圖的例示示例。圖20-21示出了用以實(shí)現(xiàn)上述控制方案的例示AP的框圖。這些附圖關(guān)注的是與TPC和鏈路自適應(yīng)處理相關(guān)聯(lián)的塊。諸如“TPC控制器邏輯”的其他配置也可以包含在MAC中或者與MAC直接關(guān)聯(lián)。另外，TPC控制器邏輯可以包含在主機(jī)CPU或其他位置中。
圖19包括將接收信號轉(zhuǎn)發(fā)到RF收發(fā)信機(jī)1902的SW 1901。在RF收發(fā)信機(jī)1902中，接收無線電設(shè)備1903將接收數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到BB物理層1905。BB物理層1905包括接收可變增益控制和LNA GS 1906以及解調(diào)器1908，這二者都接收來自接收無線電設(shè)備1903的數(shù)據(jù)。解調(diào)器1908將信號傳送到MAC 1911以及清除信道評估CCA 1907。CCA 1907將信號提供給VGC和LNA GS 1906，然后，所述VGC和LNA GS 1906對接收無線電設(shè)備1903進(jìn)行控制。CCA還將信號傳送到MAC 1911中的CCA 1912。來自CCA 1912和解調(diào)器1908的信號由Rx MAC 1913接收，并且被傳送到PCI總線1915。系統(tǒng)可以從PCI總線1915而與主機(jī)CPU 1916、主機(jī)存儲器1917以及TPC控制邏輯1918中的任何一個(gè)交換數(shù)據(jù)。MAC 1911中的Tx MAC 1914接收來自PCI總線1915 CCA 1912的數(shù)據(jù)，并且將其傳送到BB物理層1905中的調(diào)制器1909。在調(diào)制器1909與CCA 1907之間可以交換信息。調(diào)制器1909將數(shù)據(jù)輸出到RF收發(fā)信機(jī)1902中的發(fā)送無線電設(shè)備1904。然后，PA 1910接收來自TPC控制邏輯1918的控制信號以及來自發(fā)送無線電設(shè)備1904的信號，并且將它們發(fā)送到SW 1901，以便進(jìn)行傳輸。
通常，鏈路自適應(yīng)可以通過使用來自CCA(清除信道評估)1917或1912的信息的“Tx MAC”來進(jìn)行。首先，當(dāng)站點(diǎn)想要發(fā)送凈荷，并且如果TPC在每個(gè)發(fā)送時(shí)機(jī)都是必需的(參見上文中的示例1-3)時(shí)，Tx MAC 1914使用探測請求或操作或任何其他幀來發(fā)送TPC請求信號。如果每幾個(gè)時(shí)機(jī)就需要TPC，則Tx MAC 1914或TPC控制器邏輯1918使用發(fā)送速率和接收功率信息中的至少一個(gè)來檢查TPC的需求，而所述信息則可以從Tx MAC 1914或CCA 1907或1912中的鏈路自適應(yīng)單元推導(dǎo)出。
當(dāng)站點(diǎn)接收到來自AP的TPC響應(yīng)時(shí)，該站點(diǎn)在Rx MAC 1913拾取差值信息，并且將該信息發(fā)送到TPC控制器邏輯1918。TPC控制器邏輯1918對PA 1910進(jìn)行控制，以便改變發(fā)射功率。Rx MAC1913還可以直接控制PA。在站點(diǎn)檢查傳送數(shù)據(jù)類別及其所需要的速率的情況下，必要的表位于存儲器中，該存儲器處于MAC或主機(jī)存儲器中。然后，TPC控制器邏輯1918或Tx MAC 1914使用來自鏈路自適應(yīng)單元以及存儲器的信息來完成控制處理。
圖20和21示出了接入點(diǎn)的例示示例。并未描述與圖19中相似的組件。圖20所示的接入點(diǎn)包括主資源控制器2001，該控制器可以包括TPC邏輯控制器2002。正如與PCI總線1915相連那樣。每一個(gè)接入點(diǎn)都可以包括組合器和除法器2003，其中天線元件2004提供對于各種信道(在這里舉例示出了信道1-3(2005-2007))的接入。
當(dāng)AP中的各個(gè)信道2005-2007接收到信號時(shí)，可能注意到接收功率信息并且存儲該信息。當(dāng)每一個(gè)信道接收到包含需要TPC的時(shí)隙的信號時(shí)，接收機(jī)MAC 1913向TPC控制邏輯單元2002發(fā)送控制信號，該信號表明應(yīng)該發(fā)起TPC計(jì)算。在圖20和21中，PCI總線1915與MAC 1911以及TPC控制器邏輯2002相連，由此允許所有信道使用同一個(gè)TPC控制器邏輯2002。TPC控制器邏輯2002還可以處于用于每一個(gè)信道的每一個(gè)MAC 1911內(nèi)。
接下來，差值信息可以被發(fā)送到Tx MAC 1914，并且該信息在發(fā)送信號中傳送。在位于MAC 1911或主機(jī)存儲器1917中的存儲器中可以存儲各種表。
當(dāng)AP考慮到WLAN資源而控制鏈路自適應(yīng)和TPC時(shí)，主資源控制器2001控制WLAN資源。圖20示出了每一個(gè)AP都具有主資源控制器2001的情況，圖19示出了主資源控制器2108處于骨干網(wǎng)中并且為多個(gè)AP控制資源的情況。
圖21示出了具有與PCI總線1915進(jìn)行通信的多個(gè)信道2101-2103的接入點(diǎn)。PCI總線可以與主機(jī)CPU 2104、主機(jī)存儲器2105以及TPC控制器邏輯2106相連。主機(jī)CPU 2104和TPC控制器邏輯2106可以與以太網(wǎng)2109相連，該以太網(wǎng)可以連接到其他接入點(diǎn)2107以及主資源控制器2108。每一個(gè)信道還可以具有其自己的主資源控制器2108。
下文提供了上述不同策略的示例。
1.AP始終著重于吞吐量2.AP始終著重于發(fā)射功率3.AP始終讓每一個(gè)站點(diǎn)決定應(yīng)該選擇哪個(gè)策略。
4.AP基本上將此托付給每一個(gè)站點(diǎn)，并且只有在網(wǎng)絡(luò)擁擠的時(shí)候，AP才著重于吞吐量。
如果AP選擇上述3或4并且每一個(gè)站點(diǎn)決定如何選擇策略，那么可以進(jìn)一步考慮以下示例1.站點(diǎn)始終著重于吞吐量。
2.只要AP沒有指示著重于吞吐量，站點(diǎn)就始終著重于發(fā)射功率。
3.如果站點(diǎn)沒有電源(和/或剩余電力很低)，則站點(diǎn)著重于發(fā)射功率，否則它著重于吞吐量。
4.站點(diǎn)根據(jù)應(yīng)用來選擇吞吐量或發(fā)射功率(例如，只有站點(diǎn)發(fā)送/接收視頻應(yīng)用時(shí)站點(diǎn)才著重于吞吐量)。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選和例示實(shí)施例而對其進(jìn)行了描述。對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，通過回顧本公開，所附權(quán)利要求的實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)的眾多其他實(shí)施例、修改和改變都是可以想到的。
權(quán)利要求
1.一種用于控制移動(dòng)終端發(fā)射功率的方法，包括以下步驟確定期望數(shù)據(jù)速率；將所述期望數(shù)據(jù)速率與當(dāng)前數(shù)據(jù)速率相比較；以及調(diào)整所述移動(dòng)終端的發(fā)射功率以適合于與所述期望數(shù)據(jù)速率相關(guān)的功率損耗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述比較步驟是在接入點(diǎn)進(jìn)行的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述比較步驟是在所述移動(dòng)終端進(jìn)行的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述比較步驟在接入點(diǎn)和所述移動(dòng)終端都進(jìn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括以下步驟當(dāng)數(shù)據(jù)速率發(fā)生了改變時(shí)，對所述移動(dòng)終端的所述發(fā)射功率進(jìn)行修改。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括以下步驟確定網(wǎng)絡(luò)是否到達(dá)或接近容量，其中所述修改步驟至少部分地基于所述網(wǎng)絡(luò)確定步驟的結(jié)果。
7.一種用于控制功率的方法，包括以下步驟確定接入點(diǎn)的天線參數(shù)是否發(fā)生了改變；根據(jù)所述天線參數(shù)的所述改變來確定是否應(yīng)該修改移動(dòng)終端的發(fā)射功率；以及根據(jù)所述確定步驟來修改所述移動(dòng)終端的所述發(fā)射功率。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述天線參數(shù)是在信標(biāo)中傳送到所述移動(dòng)終端的，并且其中所述修改步驟是針對所述信標(biāo)中的天線參數(shù)的每一次改變進(jìn)行的。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述天線參數(shù)是在信標(biāo)中傳送到所述移動(dòng)終端的，并且其中所述修改步驟是每多個(gè)信標(biāo)進(jìn)行一次。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述確定步驟是在所述接入點(diǎn)進(jìn)行的。
11.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述確定步驟是在所述移動(dòng)終端進(jìn)行的。
12.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，還包括以下步驟當(dāng)數(shù)據(jù)速率發(fā)生了改變時(shí)，修改所述移動(dòng)終端的所述發(fā)射功率。
13.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，還包括以下步驟確定網(wǎng)絡(luò)是否達(dá)到或接近容量，其中所述修改步驟至少部分地基于所述網(wǎng)絡(luò)確定步驟的結(jié)果。
14.一種用于控制功率的方法，包括以下步驟確定數(shù)據(jù)速率是否發(fā)生了改變；將所述當(dāng)前數(shù)據(jù)速率與先前數(shù)據(jù)速率相比較；以及當(dāng)所述比較步驟指示速率改變大于或等于預(yù)定速率改變級別時(shí)，修改移動(dòng)終端的發(fā)射功率。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中所述預(yù)定速率改變級別是2。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中所述確定步驟基于數(shù)據(jù)類型的改變來確定所述數(shù)據(jù)速率發(fā)生了改變。
17.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，還包括以下步驟確定網(wǎng)絡(luò)是否達(dá)到或接近容量，其中所述修改步驟至少部分地基于所述網(wǎng)絡(luò)確定步驟的結(jié)果。
18.一種用于修改移動(dòng)終端向接入點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的發(fā)射功率的系統(tǒng)，包括處理器，該處理器確定期望數(shù)據(jù)速率，將所述期望數(shù)據(jù)速率與當(dāng)前數(shù)據(jù)速率相比較，并且調(diào)整所述移動(dòng)終端的發(fā)射功率以適合于與所述期望數(shù)據(jù)速率相關(guān)的功率損耗。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的系統(tǒng)，其中所述處理器處于所述移動(dòng)終端中。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的系統(tǒng)，其中所述處理器處于所述接入點(diǎn)中。
21.根據(jù)權(quán)利要求18的系統(tǒng)，還包括以經(jīng)過調(diào)整的發(fā)射功率級別來發(fā)送所述數(shù)據(jù)的天線。
22.一種用于修改移動(dòng)終端向接入點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的發(fā)射功率的系統(tǒng)，包括處理器，該處理器確定所述接入點(diǎn)的天線參數(shù)是否改變，根據(jù)所述天線參數(shù)的改變來確定是否應(yīng)該修改從所述移動(dòng)終端到所述接入點(diǎn)的所述發(fā)射功率，以及調(diào)整所述移動(dòng)終端的所述發(fā)射功率。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的系統(tǒng)，其中所述處理器處于所述移動(dòng)終端中。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的系統(tǒng)，其中所述處理器處于所述接入點(diǎn)中。
25.根據(jù)權(quán)利要求22的系統(tǒng)，還包括以經(jīng)過調(diào)整的發(fā)射功率級別來發(fā)送所述數(shù)據(jù)的天線。
26.一種用于修改移動(dòng)終端向接入點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的發(fā)射功率的系統(tǒng)，包括處理器，該處理器確定數(shù)據(jù)速率是否發(fā)生了改變，將當(dāng)前數(shù)據(jù)速率與先前數(shù)據(jù)速率相比較，并且修改所述移動(dòng)終端的所述發(fā)射功率。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的系統(tǒng)，其中所述處理器處于所述移動(dòng)終端中。
28.根據(jù)權(quán)利要求26的系統(tǒng)，其中所述處理器處于所述接入點(diǎn)中。
29.根據(jù)權(quán)利要求26的系統(tǒng)，還包括以經(jīng)過調(diào)整的發(fā)射功率級別來發(fā)送所述數(shù)據(jù)的天線。
30.根據(jù)權(quán)利要求26的系統(tǒng)，其中當(dāng)所述速率改變大于或等于預(yù)定速率改變級別時(shí)，所述處理器修改所述移動(dòng)終端的所述發(fā)射功率。
全文摘要
描述了用于在無線通信中協(xié)調(diào)功率使用率和鏈路自適應(yīng)的方法。終端和/或接入點(diǎn)(AP)可以嘗試結(jié)合期望的通信數(shù)據(jù)傳輸速率來修改終端的發(fā)射功率。鏈路自適應(yīng)也可以與所描述的方法結(jié)合使用。
文檔編號H04B7/005GK101040458SQ200580034547
公開日2007年9月19日 申請日期2005年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月20日
發(fā)明者松尾綾子, 尾林秀一, 兒玉利一, 戴維·法莫拉瑞 申請人:株式會社東芝, 特爾科迪亞科技公司