CN103250460B

CN103250460B - 用于突发噪声环境的通信技术

Info

Publication number: CN103250460B
Application number: CN201180058824.9A
Authority: CN
Inventors: J·高; X·林; Q·李; H-Y·刘
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2010-12-06
Filing date: 2011-11-16
Publication date: 2017-06-20
Anticipated expiration: 2031-11-16
Also published as: JP5852128B2; EP2649855A4; US8824288B2; EP2649855A2; CN103250460A; JP2014504472A; US20120140647A1; WO2012078326A3; WO2012078326A2

Abstract

公开了涉及在突发噪声环境中进行通信的技术。例如，源设备可以向目的地设备发送探测分组。这一探测分组用于确定通信介质（例如，一个或多个频率信道）当前是否表现出忙碌或拥挤（例如，由于突发噪声）状况。更具体地说，以是否接收到探测分组的确认为基础，源设备确定该信道拥挤（或忙碌）或者空闲。例如，未确认的探测分组指示该信道拥挤或忙碌，而确认的探测分组指示该信道空闲。如果确定该信道空闲，则源设备可以向该目的地设备传输一个或多个数据分组。这样的数据分组传输可以根据非速率自适应技术。

Description

用于突发噪声环境的通信技术

背景技术

设备越来越多地采用无线通信技术以提供高数据速率用户应用。这样的应用的示例包括（但不局限于）个人局域网（PAN）模式中的视频流和无线显示（WiDi）应用。这样的应用对于分组丢失会非常敏感。例如，在WiDi上下文中，单个分组丢失会损坏图像帧并且在图片上引入“带状”问题。进而，连续的分组丢失会对视觉体验造成更严重的影响并且产生“定格”效应。

无线通信设备经常面对来自各种源的干扰噪声。在诸如家庭的环境中，突发噪声在工业科学和医疗（ISM）频带（2.4～2.5GHz）中很普遍。这样的噪声可能由微波炉、共置无线电和其它设备造成。典型地，这样的噪声的开/关切换非常快速。结果，信道的质量会在两种状态，空闲状态和拥挤状态，之间快速交替。

链路适配技术可以用于减轻干扰噪声的影响。然而，传统的链路适配技术并不是设计用于拥挤状态和空闲状态之间这样的快速交替。结果，这样的技术可能仅仅回复到采用具有较低数据速率的调制和编码方案（MCS）。不幸的是，这可能会将吞吐量降低到不可接受的水平。

附图说明

在附图中，类似的附图标记通常指示相同的、功能上类似的和/或结构上类似的元素。通过附图标记中最左边的数字指示其中第一次出现一元素的附图。下面将参照附图描述本发明，在附图中：

图1A-1C是表示来自各种源的噪声的曲线图；

图2是示例性操作环境的图；

图3是逻辑流图；

图4和图5是示例性控制分组的图；

图6A和图6B是表示传统RTS/CTS保护方案的图；

图7A和图7B是示例性探测交换的图；并且

图8和图9是示例性设备交互的图；

图10是逻辑流图；

图11是表示性能特性的曲线图；以及

图12是无线通信设备内的示例性实现的图。

具体实施方式

实施例提供用于在突发噪声环境中进行通信的技术。例如，源设备可以向目的地设备发送探测分组。这一探测分组用于确定通信介质（例如，一个或多个频率信道）当前是否表现出忙碌或拥挤（例如，由于突发噪声）状况。更具体地说，以是否接收到探测分组的确认为基础，源设备确定信道是拥挤（或忙碌）还是空闲。

例如，未确认的探测分组指示信道拥挤或忙碌，而确认的探测分组指示信道空闲。如果确定信道空闲，则源设备可以向目的地设备传输一个或多个数据分组。这样的数据分组传输可以根据非速率自适应技术。实施例可以用在各种IEEE802.11网络（例如，IEEE802.11a/b/g/n网络）中。然而，实施例并不局限于这些网络。

如上所述，突发噪声经常由共置或位置接近的RF能量的源造成。不同的源会表现出不同的突发程度。例如，共置蓝牙无线电会生成10%-40%占空比的干扰，传统微波炉会生成10%占空比的干扰，变频类型微波炉会生成50%-60%占空比的干扰，并且WiFi无线电（例如，在相同信道、相邻信道或重叠信道中操作）会生成10%-50%占空比的干扰（取决于业务模式）。

图1A-1C提供表示来自不同源的干扰的曲线图。具体而言，图1A提供表示来自微波炉的干扰的曲线图100。图1B提供表示来自蓝牙无线电（用于通过SCO链路的语音业务）的干扰的曲线图110。图1C提供表示来自WiFi（IEEE802.11）无线电（用于5兆比特每秒（Mbps）上行链路业务）的干扰的曲线图120。

如上面所讨论的，链路适配技术用于克服干扰和噪声。传统的链路适配技术倾向于在没有正确接收到分组时降低数据速率。这些传统技术适合于非突发噪声，例如加性高斯白噪声（AWGN）。这是因为假设这样的噪声总是存在。因而，对于这样的始终存在的噪声，数据速率降低会是有效的（例如，通过提供较低的比特错误概率）。

然而，普通的“真实生活”环境表现出具有突发本质（即，具有“开”和“关”时段）的噪声。对于这样的突发噪声，传统速率适配技术是无效的。这是因为，在存在突发噪声时，数据速率和/或MCS降低不仅增加了数据传输（例如，WiFi分组）的持续时间，而且还增加了数据分组与突发噪声冲突的概率。结果，最终会降低WiFi性能。

与传统方案相反，实施例可以在面对突发噪声环境时制止降低数据速率。结果，不增加分组持续时间。这有利地增加了在突发噪声环境中无错通信的机会。

图2是示例性操作环境200的图。在该环境中，第一设备202向第二设备204无线地发送数据传输230。但是，这样的无线传输会被干扰损坏。例如，图2示出了生成干扰传输232的干扰设备206，其阻止了数据传输230被设备204正确接收。

这样的干扰传输会以突发方式发生。例如，示例性干扰传输可以表现出图1中说明的特性。因而，干扰设备206可以例如是微波炉、同置无线电或接近的无线电（例如，WiFi无线电、蓝牙无线电，等等），或者干扰突发的任何其它源。

在实施例中，设备202可以经过探测技术处理这样的突发干扰，该探测技术确定通信介质（例如，无线信道）当前处于表现出突发噪声的状态中，或者该通信介质当前处于基本上没有突发噪声的状态中。以这一确定为基础，设备202采取相对应的通信技术。

在实施例中，图2的环境可以与（但并不局限于）无线显示（WiDi）应用相关联。例如，设备202可以是计算平台，例如个人计算机（PC）、智能电话、个人数字助理（PDA）、笔记本或膝上型计算机，以及任何其它适合的设备。转而，设备204可以是显示设备。在操作期间，设备202向设备204传输显示数据（例如，数据传输230）。可以按照各种显示、视频和/或图像编码格式对该数据进行编码。当接收时，设备204可以解码并显示接收的显示数据。

设备202可以包括可以在硬件和/或软件的任意组合中实现的各种元件。例如，图2示出了设备202包括生成无线显示数据传输的WiDi模块210。可以通过在设备202上运行的一个或多个应用和/或处理212来提供该显示数据。这样的应用/处理可以通过硬件和/或软件的任意组合来执行。举例而言，图2示出了设备202包括存储介质（例如，存储器）216以存储与这样的应用和/或处理相关联的指令。而且，图2示出了设备202包括一个或多个处理器（例如，微处理器）214以执行这样的指令。

如图2所示，设备204包括WiDi模块220以接收无线数据。进而，图2示出了设备204包括解码逻辑222以解码这样的显示数据，以及物理显示设备224以视觉输出解码的显示数据。设备204的元件可以实现在硬件和/或软件的任意组合中。例如，设备204可以包括存储介质（例如，存储器）以及一个或多个处理器用于存储和执行提供WiDi模块220和解码逻辑222的特征的指令。

WiDi模块210和220可以根据各种无线联网标准进行操作。例如，这些模块可以根据电气与电子工程师协会（IEEE）802.11标准（WiFi标准）中的一个或多个进行操作。然而，实施例并不局限于这样的标准。而且，实施例并不局限于无线显示使用。

现在更详细地描述传统的IEEE802.11速率适配机制。根据这样的机制，无线通信设备可以采用选择数据速率的驱动器。这一动态选择目标在于在邻近的数据速率之间提供最好的长期估计吞吐量。然后，该设备使用这一选择的数据速率作为初始数据速率。该初始数据速率确定过程跟踪信号的缓慢变化和噪声变化，例如由进一步远离接入点行走造成的变化。

以这一选择为基础，设备创建速率表。例如，典型的速率表包含以降序排列的16个速率（以作为最高速率的初始速率开始）。利用这一速率表，设备可以执行（例如，通过执行微代码）短期速率调整。

在发生分组失败时（例如，由于较弱信号或与干扰噪声冲突），进行这样的短期速率调整。例如，如果发生分组失败（例如，如果设备没有从接收设备接收到相对应的ACK），则该设备将以该速率表中较低的速率自动重发该分组。如果错过进一步的分组，则该设备将以该速率表中下一个更低的速率传输其下面的传输。如果分组传输成功，则下一个传输将恢复使用初始数据速率。

因而，通过降低数据速率，这一技术能够改善AWGN（加性高斯白噪声）信道中的分组成功率。然而，这一短期调整技术会使分组持续时间越来越更长。如本文描述的，这样增加的持续时间会降低在突发噪声环境中成功传输分组的概率。

除了这一方案，实施例可以采用探测无线信道（无线介质）的技术。这样的技术可以有利地管理突发噪声环境，而不会像上述的传统速率调整技术那样过度地增加分组持续时间。

这样的技术可以涉及发起设备向接收设备发送无线探测分组。如果该探测分组被接收设备正确接收，则该发起设备将向接收设备传输一个或多个数据分组。发起设备可以逐一地发送这些数据分组直到丢失预定数量的数据分组（例如，一个或多个数据分组）为止。如果发生这样的丢失，则发起设备将向接收设备传输另一无线探测分组。实际上，发起设备可以一次次地传输这样的探测分组直到接收设备正确地接收一个分组为止。

因而，实施例采用探测分组以检测突发噪声。例如，探测分组可以检测当前是否存在“突发干扰开时段”（也称为“开时段”）或“突发干扰关时段”（也称为“关时段”）。以这样的检测为基础，发起设备可以在“关时段”期间传输数据，并且在“开时段”期间后退（在数据传输之前）。在“关时段”中，数据速率可以是根据传统的IEEE802.11技术（例如，如在段落[0029]-[0031]中描述的）确定的初始数据速率。应该选择该探测分组数据速率以使得该探测分组的成功传输指示数据分组的成功传输的高概率，但不是更高。例如，探测分组应该具有比初始数据速率稍微更高的数据速率以考虑较短的分组长度。因而，可以根据速率自适应技术（例如以这样的自适应技术的初始数据速率为基础）选择探测分组的数据速率。

在实施例中，当接收设备不能够接收一个或多个探测分组（例如，一个或多个连续的探测分组）时，发起设备检测“开时段”。相反，当接收设备成功接收探测分组时，发起设备检测“关时段”。在实施例中，接收设备经过向发起设备传输确认（“ACK”）来指示成功接收。

尽管提供额外的通信开销（即，除了数据分组以外还采用探测分组），但是这样的技术可以有利地减少冲突的发生。而且，经过这样的技术，可以有利地避免向下数据速率调整。结果，可以实现更好的性能—即使具有附加开销。

利用这样的技术，可以通过发起设备从接收设备接收相对应的确认（ACK）来指示分组（例如，探测分组或数据分组）的成功接收。相反，可以通过发起设备从接收设备接收相对应的确认的失败来指示分组丢失。

图3说明了可以代表由本文描述的一个或多个实施例执行的操作的示例性逻辑流300。因而，可以在图2的上下文中采用这一流。然而，实施例并不局限于这一上下文。并且，尽管图3示出了具体序列，但是也可以采用其它序列。而且，可以按照各种并行和/或顺序组合来执行所阐释的操作。

关于源设备和目的地设备描述图3的逻辑流。在图2的上下文中，源设备可以是设备202，并且目的地设备可以是设备204。然而，实施例并不局限于这一上下文。

在方框302处，源设备探测无线通信介质（例如，一个或多个IEEE802.11信道）以确定信道的噪声状况。如本文描述的，这可以涉及源设备发送一个或多个探测分组。探测分组的示例包括（但不局限于）准备发送（RTS）分组和专用探测分组。转而，源设备可以等待来自目的地设备的对这些探测分组的应答。这样的应答可以包括（但并不局限于）清除发送（CTS）分组、专用应答分组和/或任何其它形式的合适传输。

在方框304处，源设备确定无线通信介质当前是否空闲（例如，没有突发噪声或忙碌状况）。如果空闲，则操作进行到方框306。

在方框306处，源设备向目的地设备传输一个或多个数据分组。在实施例中，这一数据传输不采用速率适配技术（例如上面描述的传统IEEE802.11速率适配机制）。当目的地设备成功接收数据分组时，该目的地设备向该源设备传输确认（ACK）分组。因而，源设备等待对于每一个传输的数据分组接收的确认。

如方框308所指示的，源设备确定探测状况是否存在。示例性探测状况是从目的地设备接收数据分组确认的失败。例如，如果未确认数据分组的数量达到预定门限，则源设备推断存在探测状况。

如图3所示，如果存在探测状况，则操作返回到方框302并且再次探测无线通信介质。因而，源设备可以停止其数据分组的传输并且重新探测通信介质用于数据分组传输的随后恢复。

如上所述，控制分组可以用于要被探测的媒介。可以采用各种类型的探测分组。例如，实施例可以采用RTS分组作为探测分组。在这种情况下，相对应的确认分组可以是CTS分组。可选地或者此外，实施例可以采用空数据分组作为探测分组，和/或可以采用ACK分组作为相对应的确认分组。进而，实施例可以采用如下面参照图4和图5描述的专用探测控制分组。然而，实施例并不局限于这些示例。

图4和图5是表示示例性控制分组的图。具体而言，图4示出了示例性专用探测分组400的格式，并且图5示出了示例性专用探测应答分组500的格式。

如图4所示，探测分组400包括帧控制字段402、接收STA地址字段404、传输STA地址字段406和循环冗余校验（CRC）字段408。并且，图4提供了对于这些字段中的每一个的示例性尺寸（以字节为单位）。帧控制字段402将分组400识别为探测分组。接收STA地址字段404指示指定的接收设备，而传输STA地址字段406指示发起设备。CRC字段408允许检测分组400中的错误。

图5示出了探测应答分组500包括帧控制字段502、接收STA地址字段504和CRC字段506。帧控制字段502将分组500识别为探测应答分组。接收STA地址字段504指示所指定的接收设备。CRC字段506允许检测分组500中的错误。

因而，实施例可以采用与传统的准备发送/清除发送（RTS/CTS）保护方案相比提供优势的探测分组技术。这样的传统RTS/CTS保护方案涉及传输设备（例如，对于WiDi应用，个人计算机内侧的WiFi模块）发送RTS分组。响应于接收到RTS分组，接收设备（例如，无线显示中的WiDi适配器）发送CTS分组。

在这一RTS/CTS保护方案中，如果发生了RTS和CTS帧的成功交换，则传输设备可以在等待预定时间间隔（例如，短的帧间间距（SIFS）间隔）之后发送数据分组。然而，如果传输设备在某一时间间隔内没有接收到CTS分组，则该传输设备在回退时间窗之后重传RTS分组。

图6A和6B中示出了这一传统RTS/CTS保护方案的示例。具体而言，图6A是表示示例性RTS/CTS交换600（也被指示为“块A”）的图。在这一交换中，源设备610向目的地设备620（在分布式帧间间距（DIFS）间隔之后）发送RTS分组602。

转而，目的地设备620通过在短的帧间间距（SIFS）间隔之后向源设备610发送CTS分组604进行响应。

在接收到CTS分组604时，源设备610等待SIFS时段并且向目的地设备620传输数据分组606。在接收到这一数据分组时，目的地设备620传输确认（ACK）分组608。在接收到ACK608之后，源设备610可以等待DIFS间隔，以及回退（BO）时间时段。

图6B是表示“块A”交换600的示例性序列的图。具体而言，图6B示出了连续执行的两个这样的交换（600a和600b）。进而，图6B示出了在存在于时段652a和652b上的两个突发噪声之间的突发噪声关时段650期间执行的这些交换。

图6A和图6B的这一传统RTS/CTS保护方案在某些情况下可能有用。例如，这一传统方案在拥堵区域（例如，在具有重叠WLAN网络的区域）内可能有用。经过这一传统方案，相同物理信道上的每一个站接收网络分配向量（NAV）并且适当地推迟其媒体接入（即使这些站配置为位于不同的网络上）。此外，这一传统方案还有助于解决公知的“隐藏节点”和“暴露节点”问题。

然而，使用传统RTS/CTS保护方案处理突发噪声环境存在缺点。例如，通过利用RTS和CTS分组“包装”每一个数据分组，这一方案会消耗过量的通信带宽。结果，整体吞吐量可能会降低到不可接受的水平。

如本文描述的，实施例可以采用探测分组以检测是否存在突发噪声“开时段”或者突发噪声“关时段”。可以按照各种方式实现探测分组。例如，可以采用RTS/CTS分组以及专用探测分组。然而，只要传输设备和接收设备采用相同的探测分组定义，并且分组可以传送媒介（信道）状况，就可以使用任意分组类型。

图7A到图9提供这一探测机制的示例。

图7A和图7B是说明示例性探测分组交换的图。这些交换在本文中也可以被指示为“块B”。具体而言，图7A示出了实现为RTS/CTS分组的探测分组。相反，图7B示出了专用探测分组的采用。

例如，在图7A中，源设备710（在DIFS间隔之后）向目的地设备720发送RTS分组702作为探测分组。在接收到这一RTS分组时，目的地设备720（在SIFS间隔之后）通过向源设备710发送CTS分组704来做出响应。如图7A所示，SIFS间隔紧跟在CTS分组704之后。图7B采用与图7A相同的交换。然而，在图7B中，采用专用探测分组706和专用探测应答分组708。可以根据图4和图5的示例来格式化这些分组。然而，实施例并不局限于这些示例。

图8是说明在采用本文描述的探测技术的源设备和目的地设备之间的示例性交换的图。具体而言，图8示出了在噪声关时段期间，执行“块B”交换（被指示为“块B（#1）”）。如上面参照图7A和图7B描述的，块B交换涉及源设备发送探测分组，并且目的地设备利用相对应的探测应答来做出响应。

在块B交换之后，图8示出了从源设备向目的地设备发送的第一数据分组（被指示为数据（#1））。在这一数据分组之后是SIFS间隔，从目的地设备向源设备的ACK传输、DIFS间隔和回退（BO）间隔。图8示出了对于第二数据分组（被指示为数据（#2））和第三数据分组（被指示为数据（#3））再次执行这一过程。

图8示出了这样的数据传输发生在位于噪声开时段822a和822b之间的噪声关时段820内。进而，一旦噪声开时段822b开始，源设备就不会从目的地设备接收数据分组的确认。因而，源设备可以恢复探测。例如，图8示出了块B交换（被指示为“块B（#2）”）发生在随后的噪声关时段824内。如本文描述的，这样的交换的成功指示突发噪声关时段，并且可以执行根据本文描述的技术的数据传输。

图9是说明源设备902和目的地设备904之间的进一步交换的图。这一交换采用本文描述的探测技术。如图9所示，源设备902在噪声开时段906期间向目的地设备904发送数据分组910。然而，由于噪声，源设备902没有从目的地设备904接收到相对应的确认。

因此，源设备902开始探测该介质。具体而言，源设备902向目的地设备904发送RTS分组912、914、916和918。如图9所示，在噪声关时段907期间发送RTS分组918。因此，源设备902接收CTS分组920形式的相对应的探测应答。

以CTS分组920的接收为基础，源设备902向目的地设备904发送数据分组的序列。具体而言，图9示出了源设备902发送数据分组922、926、930、934和940。对于这些数据分组中的每一个（除了数据分组940），源设备从目的地设备904接收相对应的确认（ACK）。这些ACK在图9中被表示为ACK924、928、932和936。

对于数据分组940，图9示出了源设备902没有从目的地设备904接收到相对应的确认。因此，源设备902开始再次探测该介质。例如，图9示出了源设备902向目的地设备904发送（作为探测分组）RTS分组942、944和946。

在噪声开时段908之后，源设备902从目的地设备904接收探测应答（CTS分组948）。因此，源设备902通过向目的地设备904发送数据分组950而重新开始数据传输。在应答中，源设备902从目的地设备904接收相对应的ACK952。

因而，如图9所示，无线通信设备可以使用探测分组来探测无线信道（无线介质）。根据这一探测，该设备可以检测无线介质当前是否表现出突发干扰。换句话说，该设备检测其当前是突发干扰“开时段”或“关时段”。

当无线通信设备检测到“关时段”时，则其可以开始（或重新开始）传输数据分组。该设备可以逐一地传输数据分组直到发生多于预定次数（也被称为N次）的特定数据分组的重传为止。这样的发生指示存在突发干扰的“开时段”。

在实施例中，探测分组（例如，RTS分组）可以在特定的时间时段内预留通信介质。然而，实施例可以避免在比接收期望探测应答分组（例如，CTS分组）需要的时间时段更长的时间时段内预留该介质。这是因为，尽管预期接收机可能拥挤，但是其它设备可能并没有经历这一问题并且想要使用该介质。

例如，通过保持通信介质预留，其它网络设备将无法使用该通信介质直到发送自由竞争结束分组来释放该介质为止。因而，在实施例中，探测分组（例如，RTS分组）可以对于期望的CTS和源设备的数据分组的前导码预留该介质。

图10说明了可以代表由一个或多个实施例执行的操作的示例性逻辑流1000。可以在图2的环境中采用这些操作。然而，实施例并不局限于这一上下文。尽管图10示出了特定序列，但是也可以采用其它序列。并且，可以按照各种并行和/或顺序组合来执行所阐释的操作。

关于源设备和目的地设备描述图10的逻辑流。在图2的上下文中，源设备可以是设备202，并且目的地设备可以是设备204。然而，实施例并不局限于这一上下文。

在方框1002处，源设备向目的地设备发送探测分组。转而，源设备确定（在方框1004处）是否从目的地设备接收了该探测分组的确认。如果是，则操作进行到方框1012。否则，操作进行到方框1006。

在方框1006处，源设备确定该探测分组是否重传了小于探测重传门限值N的次数。如果是，则操作进行到方框1008。否则，操作进行到方框1010。出于说明目的，图10示出了门限N为15。然而，也可以采用其它值N。

在方框1008处，源设备重传探测分组。图10示出了在这样的重传之后，操作返回到方框1004。因而，就此，源设备将再次确定是否接收到该探测分组的确认。

如上所述，当探测分组重传的次数达到门限值N时，执行方框1010。图10示出了在方框1010处，源设备采用传统的数据传输协议。具体而言，源设备可以传输数据并采用根据传统的IEEE802.11技术（例如，如上面在段落[0029]到[0031]中描述的）的短期速率调整（以是否接收到确认为基础）。如图10所示，操作可以从方框1010返回到方框1002（例如，在分组传输成功或预定量时间之后）。

如上所述，当源设备确定（在方框1004处）接收到探测分组的确认时，执行方框1012。在这一方框处，源设备向目的地设备无线地发送数据分组。

在这之后，源设备确定（在方框1014处）其是否从目的地设备接收到该数据分组的确认。如果是，则操作返回到方框1012，其中源设备可以向目的地设备发送进一步的数据分组。

然而，如果源设备没有接收到数据分组的确认，则操作可以从方框1014进行到方框1016。在方框1016处，源设备确定数据分组重传的次数是否小于数据重传门限值K。如果是，则操作进行到方框1018。否则，操作返回到方框1002。出于说明目的，图10示出了门限K具有值3。然而，也可以采用其它K值。

如图10所示，源设备在方框1018处重传数据分组。在此之后，操作进行到方框1014。

图10示出了实施例提供可以补充现有速率适配算法的技术。尽管这样的现有算法在适配信号功率和噪声的较低变化时足够，但是实施例中提供的新技术有利地避免了突发噪声。

因而，可以基本上认为图10的流包括两个环路。第一环路沿着方框1002、1004、1006、1010进行并回到1002。这一环路涉及传统的速率自适应方案。因而，当门限N（方框1006）达到零时，可以发生非常接近传统的速率自适应技术的性能。而且，经过这一流，可以采用这样的传统技术以便以分组成功的统计为基础周期性确定最佳初始数据速率。

第二环路沿着方框1012、1014、1016和1018进行。这一非速率自适应环路可以采用作为根据如上所述在方框1010处的速率自适应技术选择的初始数据速率（或者以该初始数据速率为基础）的数据速率（对于探测分组和数据分组），在突发噪声关状态期间执行方框1010。方框1010可以确定这一初始数据速率，以使得探测速率的成功传输指示数据分组的高成功传输概率，但不会过高。

图11是表示在突发噪声占空比范围上三种不同传输技术的仿真性能特性的曲线图1100。具体而言，曲线图1100包括表示采用现有WiFi速率适配技术（不使用探测技术或任何RTS/CTS保护）的通信的吞吐量特性的曲线1102、表示采用传统RTS/CTS保护方案的通信的吞吐量特性的曲线1104，以及表示采用本文参照图10描述的基于探测的技术的通信的吞吐量特性的曲线1106。

在这些曲线的生成中，仿真噪声以具有16.6毫秒的持续时间，这是微波炉干扰的典型长度。如图11所示，突发噪声的占空比由于确定噪声的“开”和“关”时段而起着重要的作用。

对于曲线1106的数据，探测分组和探测应答分组采用与RTS和CTS相同的结构。这些分组以24Mbps（兆比特每秒）的物理速率进行传输。所采用的竞争窗最小为7，最大为31（可以在WiDi应用中采用）。当突发噪声为关时假设信道状况良好，并且在突发噪声为开时假设信道状况极其糟糕。

在曲线1102的现有WiFi速率适配机制中，一旦发生重传，数据速率就自动下降。结果，WiFi分组需要更长的时段来进行传输。如图11所示，当突发噪声在长时间内为开（具有较高占空比）时这一机制执行得最差，并且速率下降了几次。

曲线1104的传统RTS/CTS保护机制对共享无线信道/介质的使用提供更多控制，并且通过添加明显的开销而使来自RF干扰的冲突最小化，因为即使在突发噪声关时段中，也不得不对于每一个分组进行RTS/CTS交换。这一过度开销与本文描述的探测技术相反，在探测技术中，在突发噪声关时段期间仅发生一次探测分组交换。

如图11所示，本文描述的探测技术（曲线1106）可以提供比通过其它技术提供的吞吐量更大的吞吐量。例如，曲线1106示出了始终比曲线1104（传统RTS/CTS方案）的吞吐量高35%到40%的吞吐量。并且，当突发噪声的突发噪声占空比大于40%时，曲线1106具有明显高于曲线1102（现有WiFi速率适配技术）的吞吐量。

图12是可以包括在诸如基站（例如，BS102a-g中的任意一个）和/或移动站（例如，MS104a-h中的任意一个）的无线设备中的实现1200的图。实现1200可以包括各种元件。例如，图12示出了实现1200包括多个天线1202a-c、收发机模块1204、主机模块1206和控制模块1208。这些元件可以被实现在硬件、软件或其任意组合中。

天线1202a-c提供无线信号与远程设备的交换。尽管阐释了三个天线，但是可以采用任意数量的天线（例如，一个或多个）。并且，实施例可以采用一个或多个发射天线以及一个或多个接收天线。这样的多天线排列可以用于波束成形和/或与远程设备的多个空间流的部署。

收发机模块1204提供与其它设备的信息交换。因而，如本文描述的，收发机模块1204可以（经过天线1202a-c）发送和接收各种传输。这样的传输可以包括（但并不局限于）探测分组和数据分组。

如图12所示，收发机模块1204包括发射机部分1210和接收机部分1212。在操作期间，收发机模块1204提供天线1202a-c以及诸如主机模块1206和控制模块1208的其它单元之间的接口。例如，发射机部分1210从这样的元件接收符号，并生成相对应的信号用于通过一个或多个天线1202a-c进行无线传输。这可以涉及诸如调制、放大和/或滤波的操作。然而，可以采用其它操作。

相反，接收机部分1212获得通过一个或多个天线1202a-c接收的信号并生成相对应的符号。转而，可以将这些符号提供到诸如主机模块1206和控制模块1208的元件。这一符号的生成可以涉及包括（但并不局限于）解调、放大和/或滤波的操作。

通过收发机模块1204生成和接收的信号可以具有各种格式。例如，这些信号可以根据正交频分复用（OFDM）方案进行调制。然而，可以采用其它方案和格式（例如，QPSK、BPSK、FSK、等等）。

为了提供这样的特征，发射机部分1210和接收机部分1212可以分别包括各种部件，例如调制器、解调器、放大器、滤波器、缓存器、上变换器和/或下变换器。这样的部件可以被实现在硬件（例如，电子）、软件或其任意组合中。

在收发机模块1204和其它元件之间交换的符号可以形成与一个或多个协议和/或一个或多个用户应用相关联的消息或信息。因而，这些元件可以执行与这样的协议和/或用户应用相对应的操作。示例性协议包括（但并不局限于）各种媒体接入控制和发现协议。示例性用户应用包括电话、消息、电子邮件、网页浏览、内容（例如，视频和音频）分发/接收等等。

而且，在传输信号中，收发机模块1204可以采用各种接入技术。例如，收发机模块1204可以采用双工技术，例如时分双工（TDD）、频分双工（FDD）等等。然而，实施例并不局限于这样的技术。

在实施例中，控制模块1208可以执行本文描述的各种操作。例如，图12示出了控制模块1208包括状态确定模块1214和传输技术选择模块1216。

状态确定模块1214确定无线通信介质的当前状态。例如，以通过收发机模块1204传输的探测分组以及通过收发机模块1204接收的探测响应分组（如果存在）为基础，状态确定模块1214可以确定通信介质是否空闲。

以这样的确定为基础，传输技术选择模块1216可以选择用于传输数据分组的技术。如本文描述的，这样的选择可以在非速率自适应技术和速率自适应技术之间进行。

而且，状态确定模块1214可以监控数据传输的状态。例如，状态确定模块1214可以对未确认的数据分组进行计数并确定收发机模块1204在发生任何进一步的数据分组传输之前必须探测该通信介质。

主机模块1206可以与收发机模块1204交换与和远程设备交换的无线信号相对应的符号。这些符号可以形成与一个或多个协议和/或一个或多个用户应用相关联的消息或信息。因而，主机模块1206可以执行与这样的协议和/或用户应用相对应的操作。示例性协议包括各种媒体接入、网络、传输和/或会话层协议。示例性用户应用包括电话、消息、电子邮件、网页浏览、内容（例如，视频和音频）分发/接收等等。

如本文描述的，可以使用硬件元件、软件元件或其任意组合来实现各种实施例。硬件元件的示例可以包括处理器、微处理器、电路、电路元件（例如，晶体管、电阻器、电容器、电感器等等）、集成电路、专用集成电路（ASIC）、可编程逻辑器件（PLD）、数字信号处理器（DSP）、现场可编程门阵列（FPGA）、逻辑门、寄存器、半导体设备、芯片、微芯片、芯片集等等。

软件的示例可以包括软件部件、程序、应用、计算机程序、应用程序、系统程序、机器程序、操作系统软件、中间件、固件、软件模块、例程、子例程、函数、方法、过程、软件接口、应用程序接口（API）、指令集、计算代码、计算机代码、代码片段、计算机代码片段、字、值、符号或其任意组合。

可以例如使用存储介质或机器可读物品来实现一些实施例。存储介质可以存储指令或指令集，该指令或指令集当通过机器执行时，使该机器执行根据这些实施例的方法和/或操作。这样的机器可以例如包括任何适合的处理平台、计算平台、计算设备、处理设备、计算系统、处理系统、计算机、处理器等等，并且可以使用硬件和/或软件的任意适合组合来实现。

如本文描述的，实施例可以包括存储介质或机器可读物品。这些可以例如包括任意合适类型的存储器单元、存储器设备、存储器物品、存储器介质、存储设备、存储物品、存储介质和/或存储单元，例如存储器、可移动或不可移动介质、可擦除或不可擦除介质、可写入或不可写入介质、数字或模拟介质、硬盘、软盘、压缩盘只读存储器（CD-ROM）、可记录压缩盘（CD-R）、可重写压缩盘（CD-RW）、光盘、磁介质、磁光介质、可移动存储器卡或盘、各种类型的数字多用途盘（DVD）、条、带等等。指令可以包括使用任意适合的高级、低级、面向对象、可视、编译的和/或解释的编程语言实现的任意适合类型的代码，例如源代码、编码代码、解释代码、可执行代码、静态代码、动态代码、加密代码等等。

尽管上面描述了本发明的各种实施例，但是应该理解，仅通过示例而非限制性的方式提供了这些实施例。

因此，对于本领域的普通技术人员显而易见的是，可以在不偏离本发明的精神和范围的情况下对形式和细节做出各种修改。因而，本发明的广度和范围不应该受上述示例性实施例中的任意一个的限制，而只应该仅根据下面的权利要求及其等效物来定义。

Claims

1.一种用于通信的方法，包括：

从源设备向目的地设备传输一个或多个探测分组，以确定通信介质处于表现出突发噪声的状态中或者没有突发噪声的状态中；

以对所述一个或多个探测分组的响应结果为基础，在速率自适应传输技术和非速率自适应传输技术之间进行选择，其中，所述非速率自适应传输技术包括当确定所述通信介质处于表现出突发噪声的状态中时制止降低数据速率；以及

根据选择的传输技术从所述源设备向所述目的地设备传输一个或多个数据分组。

2.如权利要求1所述的方法，其中，当发生预定数量的失败的非速率自适应重传时，选择所述速率自适应传输技术。

3.如权利要求1所述的方法，其中，根据所述速率自适应传输技术确定所述一个或多个探测分组的数据速率和所述非速率自适应传输技术的数据速率。

4.如权利要求1所述的方法，

其中，所述传输一个或多个探测分组包括传输一个或多个探测分组重传；并且

其中，所述选择包括当所述探测分组重传的数量达到门限值时，选择所述速率自适应传输技术，否则选择所述非速率自适应传输技术。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述速率自适应传输技术以一个或多个分组失败的发生为基础调整所述一个或多个数据分组的数据速率。

6.如权利要求1所述的方法，其中，所述非速率自适应传输技术采用固定数据速率。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个探测分组中的每一个是准备发送(RTS)分组。

8.如权利要求1所述的方法，其中，所述源设备和所述目的地设备包括在IEEE 802.11无线局域网(WLAN)中。

9.一种用于通信的方法，包括：

确定无线通信介质当前是否空闲，以确定所述无线通信介质处于表现出突发噪声的状态中或者没有突发噪声的状态中；以及

当所述确定指示所述无线通信介质当前空闲时，从源设备向目的地设备传输一个或多个数据分组；

其中，所述传输根据非速率自适应技术，所述非速率自适应技术包括当确定所述无线通信介质处于表现出突发噪声的状态中时制止降低数据速率。

10.如权利要求9所述的方法，其中，所述确定无线通信介质当前是否空闲包括：

向所述目的地设备传输一个或多个探测分组；以及

对于所述一个或多个探测分组中的每一个，等待来自所述目的地设备的相对应的探测应答分组。

11.如权利要求10所述的方法，其中，所述确定无线通信介质当前是否空闲包括当未接收到的探测应答分组计数达到门限值时推断所述无线通信介质不空闲。

12.如权利要求10所述的方法，其中，所述一个或多个探测分组中的每一个是准备发送(RTS)分组，并且每一个相对应的探测应答分组是清除发送(CTS)分组。

13.如权利要求9所述的方法，进一步包括等待来自所述目的地设备的对于所述一个或多个数据分组中的每一个的确认。

14.如权利要求13所述的方法，进一步包括，当未接收到的确认的数量达到门限值时，向所述目的地设备传输探测分组，并且等待来自所述目的地设备的探测应答分组。

15.如权利要求9所述的方法，其中，所述源设备和目的地设备包括在IEEE 802.11无线局域网(WLAN)中。

16.一种用于通信的装置，包括：

状态确定模块，用于确定无线通信介质当前是否空闲，以确定所述无线通信介质处于表现出突发噪声的状态中或者没有突发噪声的状态中；以及

收发机模块，用于当所述状态确定模块确定所述无线通信介质当前空闲时，根据非速率自适应技术向目的地设备传输一个或多个数据分组，其中，所述非速率自适应技术包括当确定所述无线通信介质处于表现出突发噪声的状态中时制止降低数据速率。

17.如权利要求16所述的装置，

其中，所述收发机模块传输一个或多个探测分组；以及

其中，所述状态确定模块以对所述一个或多个探测分组的响应结果为基础做出所述确定无线通信介质当前是否空闲。

18.如权利要求17所述的装置，其中，所述状态确定模块在未接收到的探测应答分组计数达到门限值时确定所述无线通信介质不空闲。

19.如权利要求17所述的装置，其中，所述一个或多个探测分组中的每一个是准备发送(RTS)分组。

20.一种用于通信的装置，包括：

用于从源设备向目的地设备传输一个或多个探测分组以确定通信介质处于表现出突发噪声的状态中或者没有突发噪声的状态中的模块；

用于以对所述一个或多个探测分组的响应结果为基础，在速率自适应传输技术和非速率自适应传输技术之间进行选择的模块，其中，所述非速率自适应传输技术包括当确定所述通信介质处于表现出突发噪声的状态中时制止降低数据速率；以及

用于根据选择的传输技术从所述源设备向所述目的地设备传输一个或多个数据分组的模块。

21.如权利要求20所述的装置，其中，当发生预定数量的失败的非速率自适应重传时，选择所述速率自适应传输技术。

22.如权利要求20所述的装置，其中，根据所述速率自适应传输技术确定所述一个或多个探测分组的数据速率和所述非速率自适应传输技术的数据速率。

23.如权利要求20所述的装置，其中，所述传输一个或多个探测分组包括传输一个或多个探测分组重传，并且其中，所述选择包括当所述探测分组重传的数量达到门限值时，选择所述速率自适应传输技术，否则选择所述非速率自适应传输技术。

24.如权利要求20所述的装置，其中，所述速率自适应传输技术以一个或多个分组失败的发生为基础调整所述一个或多个数据分组的数据速率。

25.如权利要求20所述的装置，其中，所述非速率自适应传输技术采用固定数据速率。

26.如权利要求20所述的装置，其中，所述一个或多个探测分组中的每一个是准备发送(RTS)分组。

27.如权利要求20所述的装置，其中，所述源设备和所述目的地设备包括在IEEE802.11无线局域网(WLAN)中。