CN101997569A - 毫米波网络中的vbr干扰减轻 - Google Patents
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Abstract
本发明名称为“毫米波网络中的VBR干扰减轻”。公开了生成准确干扰特征的方法、设备和系统。设备实施例可以是传送VBR数据的传送装置。传送装置可分派有多个子时隙，在这些子时隙中，传送装置用于传送VBR数据。然而，通信装置可能很少使用所有分派的时隙，并且通常只使用少数几个子时隙。例如相邻网络中的接收器的可受来自传送装置的传送影响的接收装置可监视信道以形成干扰图或干扰特征。为了使得接收装置能够形成准确干扰特征，传送装置可在预定期间内在每个分派的子时隙上传送数据。
Description
技术领域
本公开一般涉及通信领域。更具体地说，本公开涉及由毫米波(mmWave)网络中的可变比特率(VBR)传送装置生成干扰特征(interference signature)以减轻干扰。
附图说明
在阅读下面的详细描述并参考附图后，实施例的各个方面将变得明显，附图中类似的标号可指示类似的元素(element)：
图1示出其中可通过无线网络传送信息的数据传送方案；
图2示出一实施例可在毫米波(mmWave)网络中如何采用干扰减轻方案；
图3示出传送器可如何对于子时隙分配来传送数据；
图4示出网络协调器的一实施例；
图5示出可传送VBR数据以使得能够生成更准确的干扰特征的设备；以及
图6示出传送VBR数据以在毫米波网络中形成准确的干扰特征的过程。
发明内容
本发明提供一种方法，包括：由可变比特率(VBR)数据的传送器在预定时间期间上在多个子时隙的每个子时隙期间传送数据，其中所述多个子时隙包括用于所述传送器的信标期间的子时隙的分派，其中所述传送还将在所述传送器在其它情况下在所述预定期间上将不使用所述多个子时隙的所有子时隙时使得能够生成干扰特征；由毫米波网络的接收器感应所述预定时间期间上所述多个子时隙的每个子时隙期间数据的传送；以及生成所述干扰特征，其中所述干扰特征将使得所述毫米波网络的协调器能够调度所述接收器的传送并减轻来自所述传送器的干扰。
本发明还提供一种设备，包括：传送器，在子时隙的分派期间传送可变比特率(VBR)数据；以及子时隙管理器，促使所述传送器在预定时间期间上在所述分派的子时隙的每个子时隙期间传送数据，以使得能够创建干扰特征，其中所述传送器的传送需求在所述预定期间的每个信标期间内小于所述分派的所有子时隙的容量，其中所述干扰特征还用于毫米波(mmWave)网络的接收器。
本发明还提供一种系统，包括：无线传送装置，耦合到天线，所述天线配置成传送可变比特率(VBR)数据，并对毫米波(mmWave)网络中的接收器造成干扰；动态随机存取存储器(DRAM)，存储编码的指令；以及处理器，耦合到所述DRAM，所述处理器执行所述编码的指令，并促使所述无线传送装置在预定时间期间上在子时隙的分派的每个子时隙期间传送数据，其中所述分派的每个子时隙期间数据的所述传送将使得尽管所述无线传送装置的需求在所述预定期间的每个信标期间中小于所述分派的吞吐量也能够经所述接收器的动作来创建干扰特征。
具体实施方式
下面是附图所示的新颖实施例的详细描述。然而，提供的细节的量并非旨在限制所述实施例的预期变化；相反，权利要求和详细描述将涵盖在如随附权利要求所定义的提出的教导的精神和范围内的所有修改、等效物和备选。下面的详细描述旨在使此类实施例为本领域的技术人员所理解。
一般而言，设想了生成准确干扰特征的方法、设备和系统。设备实施例可以是膝上型计算机或带有无线通信能力的连网装置。通信装置可以是与毫米波网络中另一装置关联或连接的传送装置。另外，通信装置可以是与毫米波网络中其它装置通信、调度其它装置的传送的网络协调器。在不同的网络中，不同的缩略词能用于指定协调器或协调功能性。一个示例是在TGad(802.1lad任务组)的接入点。通信装置可分派(allot)有多个子时隙，在这些子时隙中，通信装置用于传送VBR数据。然而，通信装置可能很少使用所有分派的时隙，并且通常只使用少数几个子时隙。例如相邻网络中的接收器的可受来自通信装置的传送影响的接收装置可监视信道以形成干扰图或干扰特征。为使得接收装置能够形成准确干扰特征，通信装置可在预定期间内在每个分派的子时隙上传送数据。
本文中公开的各种实施例可在多种应用中使用。一些实施例可连同各种装置和系统来使用，例如，传送器、接收器、收发器、传送器-接收器、无线通信站、无线通信装置、无线接入点(AP)、调制解调器、无线调制解调器、个人计算机(PC)、台式计算机、移动计算机、膝上型计算机、笔记本计算机、平板式计算机、服务器计算机、手持式计算机、手持式装置、个人数字助理(PDA)装置、手持式PDA装置、网络、无线网络、局域网(LAN)、无线LAN(WLAN)、城域网(MAN)、无线MAN(WMAN)、广域网(WAN)、无线WAN(WWAN)、根据现有IEEE 802.16e、802.20，3GPP长期演进(LTE)等和/或上述标准的将来版本和/或衍生和/或长期演进(LTE)来操作的装置和/或网络、个域网(PAN)、无线PAN(WPAN)、作为上述WLAN和/或PAN和/或WPAN网络的部分的单元和/或装置、单向和/或双向无线电通信系统、蜂窝无线电电话通信系统、蜂窝电话、无线电话、个人通信系统(PCS)装置、结合无线通信装置的PDA装置、多输入多输出(MIMO)收发器或装置、单输入多输出(SIMO)收发器或装置、多输入单输出(MISO)收发器或装置、多接收器链(MRC)收发器或装置、具有“智能天线”技术或多天线技术的收发器或装置或诸如此类。
一些实施例可连同一种或多种类型的无线通信信号和/或系统来使用，例如，射频(RF)、红外线(IR)、频分复用(FDM)、正交FDM(OFDM)、正交频分多址(OFDMA)、时分复用(TDM)、时分多址(TDMA)、扩展TDMA(E-TDMA)、码分多址(CDMA)、多载波调制(MDM)、离散多音(DMT)、蓝牙(RTM)、ZigBee(TM)或诸如此类。实施例可在各种其它设备、装置、系统和/或网络中使用。
虽然下述一些特定实施例将参照带有特定配置的实施例，但本领域的技术人员将认识到，本公开的实施例可有利地与带有类似难题或问题的其它配置一起实现。
WPAN通信系统广泛用于通常不到10米的较短距离内装置之间的数据交换。当前WPAN系统可利用2-7千兆赫(GHz)频带区中的频带，并实现高达几百Mbps的吞吐量(对于超宽带系统)。
60GHz频带中免授权的谱的7GHz的可用性和射频集成电路(IC)半导体技术的进展正在推动60GHz中操作的毫米波(mmWave)WPAN系统的发展，并实现几吉比特每秒(Gbps)的吞吐量。例如电气和电子工程师协会(IEEE)802.15.3c、无线HD特别兴趣小组(SIG)和ECMA TG20的多个标准化团体已开发了用于此类毫米波WPAN网络的规范。
毫米波通信链路可在链路预算方面比例如2.4GHz和5GHz频带的链路的更低频率通信链路中的通信链路施加更多的系统限制。毫米波通信链路由于氧吸收和短波长而具有固有的隔离，氧吸收使信号在长距离上衰减，而短波长提供通过例如墙壁和天花板的障碍物的高衰减。许多毫米波网络可为高速点对点数据传送采用定向天线。执行定向传送的毫米波网络装置可实现更高的范围，这可要求对于链路预算难题的减轻以及更好聚集的吞吐量和空间再使用，其中，网络中空间分隔的装置的某些传送器-接收器(TX-RX)对可同时通信。
定向天线的高增益可实现在极宽的带宽(~2GHz)上带有有限(~10dBm)传送功率的信噪比(SNR)余量(margin)。此外，由于小的波长(5毫米)，小型高增益天线的实现对60GHz WPAN装置是可行的。60GHz信道的传播特性接近于准光学特性，因此，TX-RX对之间的定向传送干扰其它定向TX-RX对传送的概率低。然而，由于特定区域中毫米波连网装置的数量增大，因此，干扰的概率增大。此外，毫米波连网装置可采用不同类型的天线，这些天线可增大干扰的可能性。例如，一个装置可采用覆盖广范围角度的定向天线方向图以提供全向覆盖，这可有助于近邻发现和波束控制决策。甚至更进一步的是，毫米波连网装置可采用其它类型的天线，例如，诸如不可训练天线、扇区化天线和相控阵天线。
一些实施例可提供基于IEEE 802.15.3和IEEE 802.15.3b规范的毫米波网络系统。一些实施例可采用并行数据传送，例如空间再使用或空分多址(SDMA)。根据IEEE 802.15.3和当前IEEE 802.15.3c提议，基本WPAN网络称为微微网，并且由微微网控制器(PNC)和一个或多个通信装置(DEV)组成。PNC可备选地称为微微网协调器或简称为控制器或协调器。
在传统毫米波网络中，协调器可使用通常不支持并行传送的时分多址(TDMA)技术来调度信道时间。可干扰特定毫米波网络内装置的任何装置可由相同协调器来控制。协调器可通常为每个超帧(其是用于TDMA的基本时序划分)执行信道时间保留，并经信标帧或信标期间来传递所述时间保留。图1中更详细地示出协调器可如何传递时间保留以协调不同毫米波连网装置的传送。
图1示出数据传送方案100，其中，信息可通过无线毫米波网络来传送，包括多个媒体接入控制(MAC)超帧105。每个超帧可包括许多时隙。超帧105可具有设定长度，以允许网络中的各种装置与网络中的网络控制器或其它装置进行协调。如图1中所示，数据传送方案100包括通过网络在时间中传送连续的超帧105。每个超帧105包括信标期间110、可选竞争接入期间(CAP)115和信道时间分配期间(CTAP)120。CTAP 120可包括一个或多个管理时隙125和一个或多个时隙130。
超帧105可包括在时间中重复的固定时间结构。超帧105的特定持续时间可在信标期间110中描述。在一实施例中，信标期间110可包括有关重复信标期间110有多频繁的信息，这可有效地对应于超帧105的持续时间。信标期间110也可包含有关毫米波网络的信息，如每个时隙的传送器-接收器对的身份和控制器或协调器的身份。
在一实施例中，协调器可使用信标期间110将管理信息传送到不同的毫米波连网装置。可以有对所有装置共用的信标期间，也可以有专用于特定装置的信标期间(其可在定向模式中传送)。所有此类帧可在信标期间110内传送。CAP 115可用于基于随机竞争的接入，并用于MAC命令、确认和数据帧传送。CTAP 120通常可包括超帧105的最大部分，并且由协调器划分成时隙，时隙分配用于以TDMA方式在不同节点(DEV)之间的数据传送，以便在某个时间只进行一个传送。
协调器可使用信标期间110来协调不同毫米波连网装置使用其相应的时隙130的调度。不同的毫米波连网装置可在信标期间110期间侦听协调器。每个装置可接收零个或更多时隙130，在信标期间110期间从协调器得到每个开始时间和持续时间的通知。信标期间110中的信道时间分配(CTA)字段可包括开始时间、分组持续时间、源装置标识(ID)、目的地装置ID及流索引。信标信息可使用通常称为TLV的格式，TLV表示类型、长度和值。因此，每个装置知道何时传送，何时接收。信标期间110因此可用于协调不同毫米波连网装置的传送和接收。
各个装置可在CTAP 120期间传送数据分组。装置可使用指派到它们的时隙130将子时隙数据分组135传送到其它装置。每个装置可发送数据的一个或多个分组135，并且可请求来自接收方装置的即时确认(ACK)帧140，以指示分组是否成功收到，或者可请求延迟的(成组的)确认。
在高密度企业环境中，单独装置的位置、天线类型和装置的方向确定装置遇到的干扰级别。具体对于毫米波而言，存在(受控)指引的天线的大量使用，因此，在从A站到B站的传送的时隙中，两个站中的每个站可将其天线指向其伙伴。B站可能遭遇对于来自A站的分组的接收的干扰，而在相同时隙期间，B站可能未看见对于来自C站的分组的接收的干扰。因此，不同装置成功接收传送的能力可随时间变化以及根据特定的计划而变化，因为接收器的干扰可以是特定源相关的。在TDMA系统中，超帧调度可趋向于遵循重复的型式。因此，对于每个信道时间块，在某种程度上可预测由于相邻毫米波网络而产生的干扰。
在各种实施例中，毫米波网络的协调器可基于来自毫米波网络中每个TX-RX对的接收器的报告，以将干扰级别降到最低的方式来调度传送。换而言之，协调器可基于各种接收器的感知到的干扰特征，能够预测来自相邻网络的将来干扰，并协调传送以便避免干扰。当干扰装置正在传送恒定比特率(CBR)业务时，协调器可使用固定例程来调度业务，这可在超帧之间重复，以保护协调器的毫米波网络内的装置远离干扰。
不过，具有使用可变比特率(VBR)来传送数据的装置的毫米波网络对尝试调度业务避免干扰的协调器提出了挑战。装置在传送VBR数据时，相关联网络的协调器锁定或保留所有需要的子时隙以实现最大的需要速率。然而，许多时隙和/或子时隙可能极少使用。因此，尝试形成准确的噪声特征的相邻网络的接收装置不可感应到VBR装置的极少使用的子时隙的任何使用。在形成干扰特征时缺少时隙和子时隙可导致某些装置(例如压缩的无线显示器(compressed wireless display))可能在VBR使用极少使用的子时隙并造成干扰时表现差。在此情形下，毫米波网络通常可从更高服务质量受益多于最大化空余信道时间的再使用。
为使协调器在具有一个或多个VBR源的环境中防止干扰，实施例可采用允许协调器从接收装置收集更准确干扰特征的干扰减轻方案。协调器可在某种方式中使用更准确干扰特征来调度传送，该方式最小化或减轻各个接收器中的一个或多个遇到的干扰。图2示出一实施例可如何在毫米波网络中采用干扰减轻方案。
图2具有毫米波网络200，该网络可包括例如WPAN。毫米波网络200可具有多个单向链路，每个链路包括装置的TX-RX对。例如，毫米波网络200具有接收装置240与传送装置210之间的第一单向链路、接收装置240与传送装置220之间的第二单向链路。此外，第三单向链路可存在于接收装置250与传送装置230之间，但这些装置可以在与毫米波网络200分开的相邻网络中。换而言之，接收装置250和传送装置230可以在与毫米波网络200的装置不同的单独协调器的控制之下。一个装置可参与多个链路，如图2中通过接收装置240所示。
为了以减轻来自VBR源的干扰的方式来分配信道时间块到链路，协调器可在每链路基础上在每个接收装置识别干扰级别或干扰特征。对于系统中的每个链路，接收器可通知协调器有关干扰级别，其可包括在除其中链路是活动的或被调度用于传送的信道时间块外的所有信道时间块期间遇到的噪声强度或功率。
在毫米波网络200中，协调器可为接收装置240生成未调度接收装置240与传送装置210或传送装置220之间交换数据的所有信道时间块的干扰特征。基于接收装置240形成的干扰特征，协调器可采用调度规则的集合，以便为从传送装置210和传送装置220到接收装置240的数据的传送形成调度。更广义地说，毫米波网络200的协调器可使用毫米波网络200的接收装置形成的干扰特征，以减轻或避免来自相邻网络的传送的干扰的方式协调来自毫米波网络200的传送装置的数据的传送。
接收装置240的干扰报告可包括基于其天线指向性的干扰的报告集或单独的信息元素。例如，接收装置240可具有用于使其天线指向传送装置210的情况的干扰报告集和用于使其天线指向传送装置220的情况的突发报告(spate report)。也可能查看相同网络内的再使用。协调器可提供对于同时并行传送的许可。此并行使用可具有指向性性质，并且可基于来自接收器的报告。在这种情况下，可以存在“网络中”干扰方案。协调器可具有另一级别的信息。附加级别的信息可经内部网络干扰相关性的可能检测而有助于创建传送计划。换而言之，定义用于提供跨网络干扰减轻的能力的机制可用作网络中解决方案或网络中再使用解决方案的部分。同时，虽然那些机制以分布式方式定义而无需为协调进行跨网络通信，但可能使用额外的信息。
如更早所暗示的，在由接收装置形成干扰特征中可出现的可能难题源于相邻网络可具有使用VBR来传送数据的传送装置的事实。即使许多子时隙可能极少使用，在协调器的网络中具有VBR传送装置也可以不造成问题，因为相关联网络的协调器注意到VBR使用，并且可在与VBT传送装置相关联的所有相关联子时隙期间阻止来自其它装置的数据传送。
不过，相邻网络的协调器不一定注意到VBR传送装置的极少使用的子时隙的可能使用。在形成干扰特征时缺失极少使用的子时隙可在VBR传送装置后续使用子时隙时造成问题，因为协调器可能在重叠一个或多个子时隙的期间内从其网络的传送装置调度了传送。为减轻VBR传送的干扰，使得接收装置能够形成更准确干扰特征的实施例可定义VBR业务的每个传送器的行为规则。参照图2，实施例可如何使得接收装置能够形成更准确干扰特征能通过示例来示出。
假设传送装置230使用VBR流将数据传送到接收装置250。进一步假设VBR流总共要求128个时隙以满足最大吞吐量要求。包括传送装置230和接收装置250的网络的协调器可使用子时隙33-96和161-224的恒定分配。协调器进行的恒定分配可以是使得接收器能够形成更准确干扰特征的部分。
从传送装置230到接收装置250的VBR流可能一般消耗远远少于分派的128个子时隙。例如，传送装置230可一般只使用总共128个子时隙的16个时隙。如果传送装置230要使用出自总分派的子时隙的恒定分配，例如子时隙33-40和161-168，则针对传送或噪声来监视信道的远程接收装置在形成干扰特征时将无法识别对于与极少使用的子时隙41-96和169-224相关联的期间的干扰特征。
为形成更准确干扰特征，实施例可促使传送装置每预定数量的传送单元或信标期间使用每个子时隙至少一次。换而言之，实施例可促使在预定量的时间中至少使用每个子时隙一次。定期促使使用每个子时隙可使得接收装置能够对于预定量的时间形成噪声特征。
传送装置将如何定期使用每个子时隙可从实施例到实施例而变化。在一示例实施例中，传送站可以在偶尔发生的方式中在分配的子时隙期间传送数据，在每个传送单元期间使用不同的子时隙。例如，传送装置230可在第一信标期间使用子时隙33-40和161-168来传送数据，在第二信标期间使用子时隙41-48和169-176来传送数据等等，直到使用33-96的第一范围和161-224的第二范围的所有子时隙来传送数据。
一备选实施例可监视对于例如六个信标期间的特定期间的数据的传送。在接下来的几个信标期间内，实施例可有意在该特定期间的以前未使用子时隙上传送数据。例如，如果实施例已在六个以前的信标期间内经子时隙33-96和161-195传送了数据，则实施例可在接下来的两个信标期间内经剩余的子时隙196-224来传送数据。如果实施例没有足够的实际数据要传送，则实施例可以用空数据来补充数据流。
甚至另外的备选实施例可在信标期间的特定集合期间不监视使用，而只定期附加空数据到业务流。例如，实施例可在信标期间1到3期间传送实际应用数据，但在第4信标期间上传送实际数据但附加空数据以填满33-96和161-224的任何剩余子时隙。换而言之，一些实施例可只传送空数据或其它数据以便确保创建干扰特征。
正如本领域的技术人员将理解的，备选实施例可以在多种不同方式中、在多个特定期间上传送数据以确保接收装置创建干扰特征。例如，在一些实施例中，传送单元可以是四个信标期间。在其它实施例中，传送单元可以是八个信标期间，或某一其它数量的信标期间。一些实施例可能未特别联系到信标期间，而是转而与预定时间期间有关。一些实施例可传送空数据以占用子时隙。其它实施例可传送其它类型的数据，例如同步数据或诊断数据。正如将理解的，对于备选实施例的组合和变化是无数的。
图3示出在一示例实施例中传送器可如何对于子时隙分配300传送数据。协调器可能已分配子时隙0-79到传送器以适应VBR流的最大使用。然而，传送器可能未持续地需要所有80个子时隙。为使得接收器能够形成准确干扰特征，传送器可只使用部分子时隙，并且每个信标期间使用不同的子时隙。例如，传送器可在顺序信标期间内以顺序方式在每个子时隙期间传送数据。
传送器可在信标期间1期间经子时隙0-7和子时隙64-71传送数据(元素310和330)，在信标期间2期间经子时隙8-15和子时隙72-79传送数据(元素315和335)，在信标期间3期间经子时隙16-23传送数据(元素320)等等，直到在信标期间8期间经子时隙56-63传送数据(元素350)。因此，接收器可在已知时间期间(对于经图3示出的示例为8个信标期间)内有效地检测包括所有子时隙的干扰特征。
现在转到图4，根据一示范实施例示出网络协调器400的一实施例。例如，网络协调器400可包括传送干扰毫米波网络中的接收器的VBR数据的装置。网络协调器400可包括处理器410、存储器模块420、MAC单元440、物理层(PHY)单元450、超帧生成模块441、控制帧生成模块442及天线453。
处理器410可控制连接到总线430的其它组件，包括MAC单元440的上层的组件。换而言之，处理器410可处理从MAC单元440收到的MAC服务数据单元(MSDU)或生成传送的MSDU并将它提供到MAC单元440。处理器410可以某种方式控制连接到总线430的其它组件，该方式有利于分派到网络协调器400的子时隙期间数据的传送，并且在指定用于形成干扰特征的期间内网络协调器400在其它情况下将不使用所有分派的子时隙时使得能够生成干扰特征。
存储器模块420可暂时存储收到的MSDU或为传送生成的MSDU。例如，存储器模块420可存储生成的MSDU，直到顺序信标期间的顺序选择的子时隙中的传送。换而言之，存储器模块420可存储数据，直到数据以使得能够创建干扰特征的方式在一个或多个子时隙期间从网络协调器400传送。
存储器模块420可包括非易失性存储器装置，例如只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪速存储器。存储器模块420也可包括易失性存储器装置，例如随机存取存储器(RAM)，或例如硬盘和光盘的存储媒体，或相关领域中公知的其它形式。
MAC单元440可将MAC报头附加到从处理器410提供的MSDU，例如，要传送的多媒体数据，并且生成MAC协议数据单元(MPDU)。MAC单元440可将MPDU传送到PHY单元450，并从经PHY单元450传送的MPDU擦除MAC报头。
如上所述，MAC单元440传送的MPDU可包括在信标期间内传送的超帧。MAC单元440传送的MPDU可包括关联请求帧、数据时隙请求帧和多种控制帧。超帧生成模块441可生成参照图1所述的超帧之一，并将超帧提供到MAC单元440。控制帧生成模块442可生成关联请求帧、数据时隙请求帧及其它控制帧，并将这些帧提供到MAC单元440。超帧生成模块441和控制帧生成模块442可以某种方式来配置，该方式允许网络协调器400在用于VBR数据的子时隙分派的每个子时隙中传送数据。此外，在一些实施例中，超帧生成模块441和控制帧生成模块442可配置成生成使得网络协调器400能够在分派的一个或多个子时隙中传送空数据的帧。
PHY单元450可将信号字段或前同步码附加到MAC单元440提供的MPDU以生成PPDU。生成的PPDU即数据帧，可转换成信号，并在子时隙的时间期间通过天线453传送。PHY单元450可进一步划分成处理基带信号的基带处理器451和从基带信号生成无线电信号并经天线453传送它的射频(RF)单元452。更具体地说，基带处理器451可格式化帧并将信道编码，而RF单元452可放大模拟信号，将数字信号转换成模拟信号或反之亦可，并且调制信号以用于传送。PHY单元450可以在某种方式中操作，该方式使得在用于VBR数据的子时隙分派的每个子时隙中能够传送数据。
在一些实施例中，系统400可包括毫米波网络中的计算机系统，例如笔记本或台式计算机。在其它实施例中，系统400可包括毫米波网络中不同类型的计算和无线接收设备，例如，掌上型计算机、个人数字助理(PDA)或移动计算装置。
图5示出设备500的一个实施例，该设备可以在使得能够为毫米波网络中的接收装置生成更准确干扰特征的此类方式中传送VBR数据。更准确干扰特征的生成可改进网络中的干扰减轻。设备500的一个或多个元素可以为硬件、软件或硬件和软件两者的组合的形式。例如，在图5中所示的实施例中，设备500的模块可作为存储器装置中存储的指令编码模块存在。例如，模块可包括由网络接口卡(NIC)的处理器执行的应用程序的软件或固件指令，其中，NIC是配置成在60GHz网络中通信的计算系统的部分。换而言之，设备500可包括无线网络中站的元素。
在备选实施例中，设备500的一个或多个模块可包括仅硬件模块。例如，子时隙管理器510和数据传送器520可都包括计算装置中包括存储器元件和状态机的耦合到天线550的集成电路芯片的部分。在此类实施例中，子时隙管理器510的存储器元件可连同数据传送器520的状态机一起工作，以调度和缓冲数据，直到数据传送器520在分派的子时隙中传送数据。
设备500可配置成在子时隙的分派期间传送VBR数据。例如，设备500可包括传送装置230的元素。传送装置230可以与毫米波网络相连或相关联，该网络位于传送装置210和220及接收装置240关联到的另一毫米波网络附近。作为VBR装置，设备500可改变每个时间段传送的数据量。例如，时间段可以是子时隙的持续时间，而超帧或帧中的每个子时隙具有特定持续时间。设备500可在一个子时隙期间传送一定数量的千字节数据，但在另一子时隙期间传送更大量或更少量的千字节。
一旦设备500已与其毫米波网络的协调器相关联或者已与该协调器创建网络通信链路，协调器便可为设备500提供子时隙的分派。作为说明，协调器可与设备500通信，指示设备500使用总共所有64个子时隙以满足设备500要求的最大吞吐量要求。协调器可保留子时隙33-64和193-224的恒定分配。
即使设备500可能定期需要64个子时隙以满足最大吞吐量要求，来自设备500的VBR流也可能一般消耗少于分派的64个子时隙。换而言之，设备500的传送需求可能在连续的许多信标期间内少于分派的所有64个子时隙的容量。例如，设备500可能一般只使用总共64个子时隙分派的16个时隙。然而，当设备500的应用要求更大的吞吐量时，设备500可在一个或多个超帧期间使用分派的所有64个子时隙来传送数据。
例如接收装置240的远程接收装置可针对传送或噪声来监视信道，并尝试形成干扰特征。然而，如果设备500将通常只使用出自总共分派的少量的子时隙，则接收装置240不可识别对于与极少使用子时隙相关联的期间的干扰特征。例如，设备500可能通常只使用子时隙33-40和193-200。因此，在形成干扰特征时，接收装置不可对于与子时隙41-64和201-224有关的时间期间形成准确干扰特征。为了使得接收装置能够形成通信信道的更准确干扰特征或噪声图，设备500可经子时隙管理器510，在预定的时间期间上，在子时隙33-64和192-224的每个子时隙期间传送数据。
为了在每个子时隙期间传送数据，子时隙管理器510可为设备500监视和跟踪分派中子时隙的使用。在与协调器通信并确立设备500在传送数据时要使用哪些时隙后，子时隙管理器510可注意该设备随时间过去应使用哪些子时隙以便确保定期使用所有子时隙。例如，子时隙管理器510可包括处理器和存储器。子时隙管理器510可执行存储器中创建用于每个子时隙的表或列表的指令。
对于子时隙管理器510用于在信标期间传送数据的每个子时隙，子时隙管理器510可设置跟踪每个子时隙的使用的比特。在下一信标期间内，子时隙管理器510可确定哪些子时隙已经使用，并开始使用下一可用的子时隙集合来传送数据。继续上述示例，子时隙管理器510可连同数据传送器520一起工作以便在一个信标期间内在子时隙33-40和193-200期间传送数据。在成功传送数据后，子时隙管理器510可在表中为对应于子时隙33-40和193-200的条目设置比特。在下一信标期间内，子时隙管理器可在子时隙41-48和201-208期间传送数据，并相应地在表中标记条目。子时隙管理器510可继续确定哪些子时隙已经使用，并使用下一可用的子时隙集合来传送数据，直到所有时隙已使用。
促使数据传送器520在预定时间期间上在分派的每个子时隙期间传送数据可使得设备500的干扰范围内的任何接收装置能够对于预定期间创建干扰特征。预定期间的持续时间和度量可从实施例到实施例不同。例如，在上述实施例的示例中，预定期间的持续时间可等于四个信标期间，其中，度量将以信标期间为单位。一个信标期间在子时隙33-40和193-200期间传送数据，第二信标期间在子时隙41-48和201-208期间传送数据，第三信标期间在子时隙49-56和209-216期间传送数据，以及第四信标期间在子时隙57-64和217-224期间传送数据。
在另一个实施例中，预定期间的度量可不以信标期间为单位，而以时间单元为单位。例如，度量可以秒为单位，预定期间的持续时间在一个实施例中等于5秒，或在另一个实施例中等于800毫秒。预定期间的持续时间可根据实施例而变化。正如本领域的技术人员将理解的，具有以时间单元而不是信标期间或超帧来度量的预定期间可能导致预定期间的结束落在超帧期间的中间。在此类实施例中，子时隙管理器510例如通过采用时钟来跟踪预定期间的进展，可确保所有时隙在预定期间内使用。
在不同实施例中，子时隙管理器510可以不同地跟踪时间和子时隙使用。例如，在预定期间的开始，子时隙管理器510可将所有子时隙的使用比特设为0，并重置信标期间计数器。当子时隙管理器510采用数据传送器520在分派的子时隙中传送数据时，子时隙管理器510可将使用比特的状态从0改变到1。在信标期间经过时，子时隙管理器510可增加信标期间计数器。如果在信标期间计数器达到预定计数值前分派的所有子时隙已使用，则子时隙管理器510可保持使用比特设为1，但继续按照需要循环通过各个子时隙，直到信标期间计数器达到计数值。
备选的是，在另一个实施例中，在信标期间计数器达到预定计数值前分派的所有子时隙已使用时，子时隙管理器510可将信标期间计数器重置为0，并且将所有使用比特重置为0。换而言之，一旦子时隙管理器510确定所有子时隙在预定期间内已使用，子时隙管理器510便可重置循环以确保在下一预定期间内使用所有子时隙。
在另外的备选实施例中，子时隙管理器510可将所有子时隙的使用比特设为0，并重置从设备500的时钟信号接收增加信号的计数器。在子时隙管理器510采用数据传送器520在分派的子时隙中传送数据时，子时隙管理器510可将使用比特的状态从0改变到1。在时间经过时，计数器可向对应于预定期间结束的预定计数器值增加。如果在信标期间计数器达到预定计数值前分派的所有子时隙已使用，则子时隙管理器510可保持使用比特设为1，但继续按照需要循环通过各个子时隙，直到计数器达到预定计数器值。
在预定期间的结束接近时，子时隙管理器510可确定分派中的所有子时隙尚未使用，并且在预定期间结束前将不用于传送实际数据。因此，子时隙管理器510可在未使用的子时隙期间传送空数据。例如，预定期间可以是十个信标期间。在第九个信标期间传送数据时，子时隙管理器510可确定子时隙33-64已全部用于在信标期间1-9期间传送数据。子时隙管理器510可在第十信标期间内使用子时隙193-224来传送实际和空数据，以满足在预定期间内使用所有子时隙的要求。
在一些情况或操作情形下，设备500可能对于一个或多个超帧或信标期间具有其中无需传送数据的期间。在此类情形下，不同的实施例可配置成不同地响应。许多实施例可利用该机会传送空数据。例如，子时隙管理器510可确定一半的预定期间已经过，但只有20％的子时隙已使用。子时隙管理器510可在信标期间内例如30％-60％的未使用的子时隙期间传送空数据(其否则将无数据传送)。
正如本领域的技术人员将理解的，不同的实施例可配置成以几乎无数的各种方式来响应。例如，在一些实施例中，子时隙管理器510可跟踪几个预定期间上分派的平均子时隙使用以确定平均子时隙使用。在随后的预定期间内，子时隙管理器510可在信标期间内一些子时隙期间传送空数据，以确保到预定期间结束时所有子时隙已用于传送数据。
例如，子时隙管理器510可确定平均子时隙使用是30％。因此，子时隙管理器510可将分派的时隙数量乘以0.70，然后将结果的乘积除以预定期间中信标期间的数量。子时隙管理器510随后可对于结果数量的时隙传送空数据以便平均出空数据的传送。例如，一实施例可具有100个子时隙的分派，预定期间等于10个信标期间，并且平均子时隙使用等于30个子时隙。子时隙管理器510可将0.70(70％未使用)乘以100以得出70个子时隙。子时隙管理器510可将70个子时隙除以10并随后在每个信标期间内除实际数据外，在分派的7个子时隙中传送空数据。
如所述的，子时隙管理器510可包括处理器和存储器。在备选实施例中，子时隙管理器510可本身不包括处理器，而是包括另一类型的装置，例如与动态随机存取存储器耦合的状态机。数据传送器520可包括配置成接受来自子时隙管理器510的数据、准备数据以用于传送以及经天线550传送数据的硬件。例如，参照图4的实施例，数据传送器520可包括MAC单元440、PHY单元450、超帧生成模块441和控制帧生成模块442及其它模块。
在一些实施例中，设备500可以能够传送数据和接收数据。换而言之，设备500可包括收发器连网装置的部分，其中数据接收器530也耦合到天线550或另一天线。在此类实施例中，子时隙管理器510可连同数据接收器530一起工作以监视信道的子时隙使用并形成干扰特征。在此类实施例中，子时隙管理器510可配置成创建干扰特征，并将干扰特征传送到协调器，由此使得协调器能够为毫米波网络中的其它接收器调度传送。
在其它实施例中，子时隙管理器510可配置成将数据传送到协调器以使得协调器能够创建干扰特征。换而言之，设备500可不创建干扰特征，而是将干扰数据传送到协调器，这使得协调器能够形成干扰特征。例如，在每个信标期间后，设备500可通知协调器有关设备500在通信信道上哪些子时隙感应到数据和/或噪声。协调器可在多个信标期间上为每个接收器跟踪此类干扰数据，并为每个接收器形成干扰特征。
在许多实施例中，子时隙管理器510可配置成如果毫米波网络的环境是低数据密度环境则禁用在分派的每个子时隙期间数据的传送。例如，设备500的操作可经浏览器窗口的web接口屏幕来配置。设备的拥有者可能正在具有较小干扰的家庭网络环境中放置设备500。拥有者可点击接口屏幕的某个项目，该项目使得配置应用程序能够禁用在其它情况下将操作的程序例程和/或电路以确保分派的子时隙的使用。
在一些实施例中，子时隙管理器510可配置成动态改变分派的子时隙的指派以适应设备500的应用需求的改变。例如，设备500可包括带有60GHz连网装置的膝上型计算机。膝上型计算机的用户可传送音频和视频信息到无线电视。在电影中间，用户可将显示分辨率从例如720p改变到1080i。对于720p的最大吞吐量要求可能远低于对于1080i的最大吞吐量要求。因此，在用户改变分辨率设置时，子时隙管理器510可动态增大用于分派的子时隙的数量以适应多媒体应用的附加需要。与子时隙分派中的改变相关联的是设备500可动态调整并确保在预定期间内使用新分派的所有子时隙。备选实施例也可以能够动态减少子时隙分派大小。
设备500的实施例中模块的数量可以变化。一些实施例可具有比图5所示的那些模块更少的模块。例如，一个实施例可将由数据传送器520执行和/或描述的功能与数据接收器500的功能集成到单个模块中。其它实施例可包括比图5所示的更多的模块或元素。例如，备选实施例可包括两个或更多子时隙管理模块，或未示出的附加模块，例如信标跟踪模块、信道监视模块、时钟监视模块等等。本领域的技术人员将理解，模块的数量和模块执行的功能可根据使用应用而改变。
设备500可包括802.11ad无线通信网络的站中的组件。默认情况下，无线LAN的站可在恒定接入模式(CAM)中操作，这意味着站始终在侦听业务。为节省电能，例如当包含设备500的系统包括像手持式电话或其它便携式装置的电池供电装置时，设备500可进入休眠模式以保存电能。然而，为确保相邻接收装置形成准确干扰特征，设备500可配置成定期唤醒，并在回到休眠前对于分派的所有子时隙传送空数据。
此外，包括设备500的备选系统可进入称为轮询接入模式(PAM)的休眠模式而不丢失帧。在PAM中，60GHz接入点可缓冲应该用于设备500的分组，直到系统从休眠模式出来。接入点可在称为业务信息映射(Traffic Information Map，TIM)的帧内发送出信息，其上系统和其它站具有应归于它们的帧。客户端可接收TIM，并清醒某段时间，该段时间长到刚好足以在客户端回到休眠前接收已为客户端缓冲的任何帧。如果广播业务可用，则接入点可发送输送业务信息映射(DTIM)。为确保在此类备选系统中形成准确干扰特征，设备500可配置成定期唤醒，并在回到休眠前对于分派的所有子时隙传送空数据。
图6示出传送VBR数据以在毫米波网络中形成准确干扰特征的过程600。在一实施例中，例如笔记本计算机的无线网络卡的传送装置可在预定时间期间内的多个子时隙期间传送VBR数据以使得能够生成干扰特征(元素610)。例如，设备500可分派有子时隙33-96和161-224以传送VBR数据。在六个信标期间的期间上，子时隙管理器510可确保数据传送器520在子时隙33-96和161-224的每个子时隙期间传送数据。
在预定时间期间上所述多个子时隙的每个子时隙期间，位于相邻毫米波网络中的接收装置可感应VBR数据的传送，或者至少与传送有关的通信信道的噪声(元素620)。在感应到基于传送的干扰后，一实施例可基于感应到的传送而生成干扰特征(元素630)。例如，接收装置可对于等于六个信标期间的预定期间监视信道。对于监视的每个信标期间的每个子时隙，接收装置可通过为接收装置感应到在六个连续信标期间内使用的子时隙设置比特，跟踪和生成干扰特征。
在生成干扰特征后，接收装置可将干扰特征传送到网络的协调器，从而使得协调器能够调度接收器的传送和减轻来自传送器的干扰。在备选实施例中，接收装置可不生成干扰特征。例如，接收装置可在每个信标期间内监视信道，确定哪些子时隙具有噪声或干扰，并且在随后信标期间内将子时隙使用信息传送到协调器。换而言之，接收器可将子时隙使用信息发送到协调器，而协调器可基于此为接收器组装干扰特征。
无论接收装置或协调器哪个装置生成干扰特征，在为各个接收装置调度传送时协调器可使用干扰特征(元素640)。为了为接收装置减轻干扰，协调器可对于其中干扰特征指示未感应到干扰的子时隙调度传送。
在许多实施例中，毫米波网络中的一个或多个装置可以能够基于干扰特征来保存电能(元素650)。例如，在形成干扰特征、将干扰信息传送到协调器、并且接收子时隙保留的指派的分派后，接收装置可在接收装置未被调度用于传送的期间内禁用一个或多个电路。接收装置可关闭传送和/或接收电路，或者可能暂时进入休眠模式，直到传送和/或接收的调度时间。换而言之，接收装置可基于传送调度，在不活动的期间内保存电能。此外，在备选实施例中，协调器可为毫米波网络中一个或多个装置确定电能保存期间，并将保存期间信息传递到装置。
在许多实施例中，传送装置可具有禁用或忽略干扰特征生成特点的能力(元素660)。例如，在该特点被禁用时，传送装置可只使用分派的更低端上的子时隙来传送VBR数据，而不是确保在预定期间内使用所有子时隙。在传送装置不断感应到信道具有很少干扰或无干扰时，传送装置可自动禁用干扰特征生成特点。备选的是，传送装置的用户可通过例如在设定例程期间设置参数来禁用该特点。
另一个实施例实现为用于实现参照图1-6所述的系统和方法的程序产品。实施例能够采取完全硬件实施例、完全软件实施例或包含硬件和软件元素的实施例的形式。一个实施例在软件中实现，这包括但不限于固件、常驻软件、微代码等。
此外，实施例能采取可从计算机可用或计算机可读媒体存取的计算机程序产品的形式，所述媒体提供程序代码以用于由计算机或任何指令执行系统来使用或与其相关地使用。为了本描述的目的，计算机可用或计算机可读媒体能够是能包含、存储、传递、传播或传送程序以用于由指令执行系统、设备或装置来使用或与其相关使用的任何设备。
所述媒体能够是电、磁、光、电磁、红外线或半导体系统(或设备或装置)或传播媒体。计算机可读媒体的示例包括半导体或固态存储器、磁带、可移动计算机磁盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬磁盘及光盘。光盘的当前示例包括紧致盘-只读存储器(CD-ROM)、紧致盘-读/写(CD-R/W)和DVD。
适用于存储和/或执行程序代码的数据处理系统将包括直接或通过系统总线间接耦合到存储器元件的至少一个处理器。存储器元件能包括在程序代码的实际执行期间采用的本地存储器、大容量存储装置和高速缓存存储器，高速缓存存储器提供至少某一程序代码的临时存储以便减少在执行期间必须从大容量存储器检索代码的次数。
输入/输出或I/O装置(包括但不限于键盘、显示器、指点装置等)能直接或通过中间I/O控制器间接耦合到系统。网络适配器也可耦合到系统以使得数据处理系统能够通过中间专用或公共网络耦合到其它数据处理系统或远程打印机或存储装置。调制解调器、电缆调制解调器和以太网适配器卡只是少数几个当前可用类型的网络适配器。
如上所述的逻辑可以是用于集成电路芯片的设计的部分。芯片设计在图形计算机编程语言中创建，并且存储在计算机存储媒体(例如盘、磁带、物理硬盘驱动器或例如存储访问网络中的虚拟硬盘驱动器)中。如果设计者不制造芯片或用于制造芯片的光刻掩模，则设计者直接或间接通过物理方式(例如，通过提供存储设计的存储媒体的副本)或电子地将结果设计传送到此类实体。随后，存储的设计被转换成适当的格式(例如，GDSII)以用于制造光刻掩模，这一般包括要在晶片(wafer)上形成的所述芯片设计的多个副本。光刻掩模被用于定义要蚀刻或以其它方式处理的晶片(和/或其上的层)的区域。
结果的集成电路芯片能由制造商以原晶片(即，作为具有多个未封装芯片的单个晶片)形式、作为裸管芯或者以封装的形式来分发。在后一情况下，芯片安装在单个芯片封装(例如塑胶载体，具有附于母板或其它更高级别载体的引线)中或者多芯片封装(例如具有表面互连或隐埋互连的任一个或这两者的陶瓷载体)中。在任一情况下，芯片随后与其它芯片、离散电路元件和/或其它信号处理装置集成作为(a)例如母板的中间产品或(b)最终产品的部分。最终产品可以是包括集成电路芯片的任何产品，范围从玩具和其它低端应用到具有显示器、键盘和其它输入装置及中央处理器的高级计算机产品。
受益于本公开的本领域的技术人员将明白，本公开设想了以某种方式传送VBR数据以便为无线毫米波网络的接收装置生成干扰特征。要理解的是，在详细描述和图形中示出和描述的实施例的形式要仅视为示例。随附权利要求旨在从广义上解释以涵盖公开的示例实施例的所有变化。
虽然已为一些实施例详细描述了本公开，但应理解的是，在不脱离如随附权利要求所定义的公开的精神和范围的情况下，能在其中进行各种改变、替代和变更。虽然特定实施例可实现多个目的，但并非落在所附权利要求的范围内的每个实施例将实现每个目的。另外，本申请的范围并非旨在限于说明书中所述的过程、机器、制造品、物质组成、部件、方法和步骤的特定实施例。正如本领域的技术人员将容易从本公开所理解的，可利用当前存在的或以后要开发的执行与本文中所述对应实施例大致相同的功能或实现大致相同结果的过程、机器、制造品、物质组成、部件、方法或步骤。因此，随附权利要求旨在在其范围内包括此类过程、机器、制造品、物质组成、部件、方法或步骤。
Claims (20)
1.一种方法，包括：
由可变比特率(VBR)数据的传送器在预定时间期间上在多个子时隙的每个子时隙期间传送数据，其中所述多个子时隙包括用于所述传送器的信标期间的子时隙的分派，其中所述传送还将在所述传送器在其它情况下在所述预定期间上将不使用所述多个子时隙的所有子时隙时使得能够生成干扰特征；
由毫米波网络的接收器感应所述预定时间期间上所述多个子时隙的每个子时隙期间数据的传送；以及
生成所述干扰特征，其中所述干扰特征将使得所述毫米波网络的协调器能够调度所述接收器的传送并减轻来自所述传送器的干扰。
2.如权利要求1所述的方法，还包括：在所述传送器中禁用在所述预定时间期间上的所述多个子时隙的每个子时隙期间传送数据以防止所述干扰减轻。
3.如权利要求1所述的方法，还包括：由所述毫米波网络中的至少一个装置基于所调度的传送在所述预定期间内保存电能。
4.如权利要求1所述的方法，还包括：由所述协调器收集所述毫米波网络的多个接收器的多个干扰特征的数据，以调度所述多个接收器的传送。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述生成所述干扰特征包括所述协调器基于从所述接收器传送的数据，生成所述干扰特征。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述生成所述干扰特征包括将所述干扰特征从所述接收器传送到所述协调器。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述生成所述干扰特征将使得所述协调器能够调度所述毫米波网络的超帧的时分多址(TDMA)传送。
8.一种设备，包括：
传送器，在子时隙的分派期间传送可变比特率(VBR)数据；以及
子时隙管理器，促使所述传送器在预定时间期间上在所述分派的子时隙的每个子时隙期间传送数据，以使得能够创建干扰特征，其中所述传送器的传送需求在所述预定期间的每个信标期间内小于所述分派的所有子时隙的容量，其中所述干扰特征还用于毫米波(mmWave)网络的接收器。
9.如权利要求8所述的设备，其中所述子时隙管理器包括耦合到时钟和动态随机存取存储器(DRAM)的状态机。
10.如权利要求8所述的设备，其中所述子时隙管理器包括耦合到动态随机存取存储器(DRAM)的处理器。
11.如权利要求10所述的设备，其中所述子时隙管理器配置成创建所述干扰特征，并将所述干扰传送到协调器以使得所述协调器能够调度所述毫米波网络的接收器的传送。
12.如权利要求10所述的设备，其中所述子时隙管理器配置成传送数据到协调器以使得所述协调器能够创建所述干扰特征和调度所述毫米波网络的接收器的传送。
13.如权利要求10所述的设备，其中所述子时隙管理器配置成将干扰报告的数据传送到协调器，其中所述干扰报告还包括基于所述设备的天线指向性的干扰数据。
14.如权利要求10所述的设备，其中所述子时隙管理器配置成如果所述毫米波网络的环境是低数据密度环境，则禁用所述分派的每个子时隙期间数据的所述传送，其中所述子时隙管理器还配置成动态改变所述分派的子时隙的指派以适应所述设备的应用需求的改变。
15.如权利要求10所述的设备，其中所述子时隙管理器配置成在顺序信标期间内以顺序方式在所述子时隙的每个子时隙期间传送数据。
16.如权利要求15所述的设备，其中所述子时隙管理器配置成在所述子时隙的至少一个子时隙期间传送空数据。
17.一种系统，包括：
无线传送装置，耦合到天线，所述天线配置成传送可变比特率(VBR)数据，并对毫米波(mmWave)网络中的接收器造成干扰；
动态随机存取存储器(DRAM)，存储编码的指令；以及
处理器，耦合到所述DRAM，所述处理器执行所述编码的指令，并促使所述无线传送装置在预定时间期间上在子时隙的分派的每个子时隙期间传送数据，其中所述分派的每个子时隙期间数据的所述传送将使得尽管所述无线传送装置的需求在所述预定期间的每个信标期间中小于所述分派的吞吐量也能够经所述接收器的动作来创建干扰特征。
18.如权利要求17所述的系统，其中所述无线传送装置包括处理来自所述处理器提供的数据的MAC协议数据单元(MPDU)的媒体接入控制(MAC)单元、处理用于所述MPDU的基带信号的基带处理器以及从所述基带信号生成无线电信号并经所述天线传送所述无线电信号的射频(RF)单元。
19.如权利要求18所述的系统，其中所述编码的指令使得所述处理器能够确定所述分派的平均子时隙使用，确定所述子时隙的每个子时隙中空数据的平均量。
20.如权利要求19所述的系统，其中所述编码的指令使得所述处理器能够关闭所述无线传送装置的一个或多个元素以在所述预定期间内保存电能。
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