CN104247508B - 通过机会式时间挪用在单个物理收发机上复用多个并发操作模式的方法及系统 - Google Patents

通过机会式时间挪用在单个物理收发机上复用多个并发操作模式的方法及系统 Download PDF

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Abstract

提供了用于增强在多个网络环境中进行操作的无线设备的并发性的系统和方法。通过标识由具有单个物理收发机的设备在第一网络环境中的正常信息交换内可能存在的机会时刻，可使用该收发机以对与第一网络环境相关的性能的最小影响且优选地对第一网络环境完全透明地执行第二网络环境的任务。

Description

通过机会式时间挪用在单个物理收发机上复用多个并发操作 模式的方法及系统
本公开领域
本公开一般涉及无线通信，尤其涉及能够在不止一个网络环境中操作的无线通信设备。
背景
多种通信系统的发展已导致期望具有能够参与多个网络环境的单个设备的形势。在基础层面上，无线局域网(WLAN)可包括至少一个站与接入点之间的网络配置以形成标准电气电子工程师协会(IEEE)802.11基础设施网络模型中的基本服务集(BSS)。然而，给定设备的802.11无线收发机可被用于众多其他环境中。在一个示例中，单个设备可同时与两个或更多个分立的BSS相关联。在另一示例中，两个或更多个无线设备可直接进行通信而无需专用管理设备在自组织(ad hoc)或基于对等的通信(其可包括WiFi DirectTM P2P(对等)及其他)中履行接入点的角色。此外，通常可作为站进行操作的给定设备还可被配置成充当接入点以管理其自己的BSS。附加网络配置也是可能的，包括利用各站之间的直接链路穿过接入点的隧穿直接链路建立(TDLS)。
因此，存在对于能够同时在多个环境中操作的单个无线通信设备的需要。多个环境中的同时功能方面一般可被称作并发性。在一个示例中，可能期望单个无线设备维护到两个或更多个独立BSS的链路，每一个独立BSS需要其自己的通信事件调度以维护这些链路。然而，并发操作还可涉及作为一种网络节点类型参与第一环境和作为不同网络节点类型参与第二环境的单个设备。例如，在一个网络环境中作为站进行通信的设备可同时与另一个设备建立对等连接，或者单个设备可关于第一BSS充当接入点且关于第二BSS充当站。这样，将期望单个物理设备同时参与多个网络环境，同时采用相同物理收发机。
为了使用单个收发机提供并发性，必须采用某种机制来允许设备至少执行用于提供每个网络环境中的操作功能性所需的最小数目的任务。这可包括至少履行用于操作的最少信息交换，诸如，使站在给定时期内至少响应接入点信标一次以维护该链路的要求。类似地，充当接入点的设备可能需要以充分的规律性传送信标并响应请求以维护链路。根据实践，这种类型的偶发性通信表示极端最小情形，这是因为正常的活跃通信链路的存在将通常涉及节点之间更连续的信息交换。此外，设备可能需要执行其他任务以提供给定网络环境中的适当操作，诸如信道扫描、设备发现或信道评估。因此，时分并发性策略通常涉及标识在第一网络环境中不需要操作的时期、和随后尝试在那些时期期间满足第二网络环境中所需要的任务。出于本公开的目的，收发机可能能够切换离开一个网络环境的时期可被称作机会时刻。
一种常规的并发性形式涉及常规802.11站的功率节省模式。在活跃模式中操作的站通常在每个信标区间接收接入点的信标。替换地，该站可在给定监听区间内进入睡眠模式。适当配置的设备可将一个网络环境中的监听区间用作用于满足其他网络环境的需求的机会时刻。然而，监听区间通常表示较差的机会时刻，因为它们是关于一个网络环境确定的严格固定的时期，但与关于其他网络环境所存在的任何条件无关。因此，如果存在与监听区间不对准的其中必须参与其他网络环境的特定窗口，则此类方法不提供有效的并发性。
此外，如以上所指示的，活跃的典型通信链路涉及相对连续的信息交换，这加重了上述问题。关于将监听区间用作机会时刻，处于活跃话务模式中的设备可能从不进入睡眠模式，并由此不提供用于维持其他网络环境中的操作的可能性。此外，现有802.11载波感测接入协议也降低了机会时刻的可能性。论及保留信道，站可以要么在下行链路模式中且接收或等待帧、要么在由分布式信道接入退避功能(诸如，增强型分布式信道接入(EDCA))控制的上行链路模式中。因此，如果单个设备在一个时间正尝试在不止一个网络环境的话务模式中操作，则提供充分的机会时刻在常规策略下可展现相当大的挑战。
时常，常规并发性技术依赖于关于一个网络环境实施先占的较低优先级(这显著降低了该网络环境中的性能)，以在另一网络环境中服务该设备。实际上，随着网络环境的数目增加，这些问题被放大。此外，实施优先级常常需要通过显式地信令通知进入功率节省模式来挂起第一网络环境内的活动以获得机会时刻来服务其他网络环境任务，这增加了该网络的带宽开销以及与使用EDCA规则进行协议消息交换相关联的等待时间。进而，这还给接入点带来了附加负担，包括它开始缓冲用于该设备的数据的需求。网络中的此类设备的数目越大，对接入点的影响就越显著。
因此，所需要的是用于当在多个网络环境中操作的无线设备与一个或多个其他网络节点活跃连接时增强该设备的并发性的系统和方法。本公开满足这些以及其他目标。
概述
本说明书公开了一种包括单个物理设备的用于无线通信的设备，其包括：第一收发机、主虚拟设备、至少一个副虚拟设备、以及第一并发性模块，其中主虚拟设备和至少一个副虚拟设备是由第一收发机实现的，其中主虚拟设备和至少一个副虚拟设备中的每一者配置成在独立网络环境中操作，其中第一并发性模块可至少部分地基于主虚拟设备的操作来标识机会时刻、在主网络环境中局部地且对主网络环境的远程端透明地挂起主虚拟设备的活动、存储主网络环境的状态以及使用副虚拟设备执行副网络环境任务。
该机会时刻可至少部分地基于从由主虚拟设备接收到的帧的物理层报头获得的信息来标识。在一方面，该机会时刻是至少部分地基于从物理层报头获得的部分关联标识符来标识的。由此，该机会时刻可至少部分地基于从物理层报头获得的群标识符、或基于该帧的文件结尾(EOF)定界符来标识。在另一方面，该机会时刻可至少部分地基于从由主虚拟设备接收到的帧的媒体接入控制(MAC)层报头获得的信息来标识。因此，该机会时刻可至少部分地基于帧的缺席通知(NOA)信息元素(IE)、帧的安静信息元素(QIE)、或从MAC层报头获得的接收地址来标识。进一步，该机会时刻可具有至少部分地基于帧的网络分配向量(NAV)的持续时间。在另一方面，该机会时刻可至少部分地基于主虚拟设备在下行链路多用户多输入多输出(MIMO)模式中操作时的打盹状态来标识。
在一个实施例中，该机会时刻可至少部分地基于关于由主虚拟设备接收到的帧的信道质量度量评估来标识。
此外，该设备可包括用于分开的无线通信系统的附加收发机，并且其中该机会时刻是至少部分地基于关于分开的无线通信系统的共存信息来标识的。该分开的无线通信系统可以是长期演进(LTE)系统或系统。
此外，该机会时刻可在主虚拟设备的活跃话务模式期间被标识。
在一个实施例中，第一并发性模块可确定与该机会时刻相关联的静默区间(SI_INTV)，以使得副网络环境任务可在该SI_INTV内执行。第一并发性模块可允许第一副虚拟设备执行第一副网络环境任务并且可允许第二副虚拟设备执行第二副网络环境任务，以使得第一和第二副网络环境任务可在该SI_INTV内执行。此外，第一并发性模块可至少部分地基于该SI_INTV和与信道切换等待时间相关的阈值的比较来从与第一副虚拟设备和第二副虚拟设备相关联的副网络环境任务中进行选择。该选择还可至少部分地基于第一收发机的硬件状态。此外，第一并发性模块可允许第一副虚拟设备在该SI_INTV期间执行第一副网络环境任务，可标识与第一副网络环境任务相关联的附加SI_INTV并且可允许第二副虚拟设备在该附加SI_INTV期间执行第二副网络环境任务。
在一个实施例中，第一并发性模块还可在执行副网络环境任务之后使用主虚拟设备来恢复主网络环境的状态。
在另一实施例中，单个物理设备可包括第二收发机。此外，该单个物理设备可具有第二并发性管理器，其中第二收发机实现附加主虚拟设备和至少一个附加副虚拟设备，附加主虚拟设备和至少一个副虚拟设备中的每一者配置成在独立网络环境中操作，其中第二并发性模块可至少部分地基于附加主虚拟设备的操作来确定机会时刻、可在附加主网络环境中局部地且对附加主网络环境的远程端透明地挂起附加主虚拟设备的活动、可存储附加主网络环境的状态并且可使用附加副虚拟设备来执行附加副网络环境任务。
在又一实施例中，第一并发性模块可确定与机会时刻相关联的SI_INTV，该SI_INTV具有至少部分地基于切换信道所需的时间和处理延迟确定的持续时间。
本公开还包括用于无线通信的方法。例如，一种方法可涉及：用单个物理设备的第一收发机实现在独立的网络环境中操作的主虚拟设备和至少一个副虚拟设备，至少部分地基于主虚拟设备的操作来标识机会时刻，在主网络环境中局部地且对主网络环境的远程端透明地挂起主虚拟设备的活动，存储主网络环境的状态，以及使用副虚拟设备执行副网络环境任务。
该机会时刻可至少部分地基于从由主虚拟设备接收到的帧的物理层报头获得的信息来标识。在一方面，该机会时刻是至少部分地基于从物理层报头获得的部分关联标识符来标识的。由此，该机会时刻可至少部分地基于从物理层报头获得的群标识符、或基于该帧的EOF定界符来标识。在另一方面，该机会时刻可至少部分地基于从由主虚拟设备接收到的帧的MAC层报头获得的信息来标识。因此，该机会时刻可至少部分地基于帧的NOA IE、基于帧的QIE、或基于从MAC层报头获得的接收地址来标识。进一步，该机会时刻可具有至少部分地基于帧的NAV的持续时间。在另一方面，该机会时刻可至少部分地基于主虚拟设备在下行链路MIMO模式中操作时的打盹状态来标识。
在一个实施例中，该机会时刻可至少部分地基于关于由主虚拟设备接收到的帧的信道质量度量评估来标识。
此外，该机会时刻可至少部分地基于关于分开的无线通信系统的共存信息来标识。该分开的无线通信系统可以是长期演进(LTE)系统或蓝牙系统。
此外，该机会时刻可在主虚拟设备的活跃话务模式期间被标识。
在一个实施例中，该方法可涉及确定与机会时刻相关联的SI_INTV，以使得副网络环境任务可在该SI_INTV内执行。第一副虚拟设备可执行第一副网络环境任务，并且第二副虚拟设备可执行第二副网络环境任务，以使得第一和第二副网络环境任务在该SI_INTV内执行。此外，该方法涉及至少部分地基于该SI_INTV和与信道切换等待时间相关的阈值的比较来从与第一副虚拟设备和第二副虚拟设备相关联的副网络环境任务中进行选择。该选择还可至少部分地基于第一收发机的硬件状态。此外，第一副虚拟设备可在该SI_INTV期间执行第一副网络环境任务，可标识与第一副网络环境任务相关联的附加SI_INTV，并且第二副虚拟设备可在该附加SI_INTV期间执行第二副网络环境任务。
在一个实施例中，该方法还可涉及在执行副网络环境任务之后使用主虚拟设备来恢复主网络环境的状态。
在另一个实施例中，该单个物理设备可具有实现附加主虚拟设备和至少一个附加副虚拟设备的第二收发机，附加主虚拟设备和至少一个副虚拟设备中的每一者配置成在独立网络环境中操作，以使得该方法还涉及：至少部分地基于附加主虚拟设备的操作来确定机会时刻、在附加主网络环境中局部地且对附加主网络环境的远程端透明地挂起附加主虚拟设备的活动、存储附加主网络环境的状态以及用附加副虚拟设备来执行附加副网络环境任务。
在又一实施例中，该方法可涉及确定与机会时刻相关联的SI_INTV，该SI_INTV具有至少部分地基于切换信道所需的时间和处理延迟确定的持续时间。
附图简述
根据如在附图中所解说的实施例的以下更具体的描述，进一步的特征和优势将变得明了，并且其中相同附图标记一般贯穿这些视图始终指代相同部分或元素，并且其中：
图1示意性地描绘了根据一个实施例的参与多个网络环境的多模设备；
图2示意性地描绘了根据一个实施例的在PHY报头中使用pAID匹配以标识机会时刻；
图3示意性地描绘了根据一个实施例的在PHY报头中使用GID匹配以标识机会时刻；
图4示意性地描绘了根据一个实施例的在MAC报头中使用RA匹配以标识机会时刻；
图5示意性地描绘了根据一个实施例的在多用户MIMO下行链路模式中使用TxOP以标识机会时刻；
图6示意性地描绘了根据一个实施例的在MAC数据单元中使用EOF定界符以标识机会时刻；
图7示意性地描绘了适用于在一实施例中使用的3×3DBDC接收机架构；
图8示意性地描绘了根据一个实施例的多模设备的MAC层的功能块；以及
图9是根据一个实施例的示出用于使用所标识的机会时刻来协调虚拟设备的操作的示例性例程的流程图。
具体描述
首先，应理解，本公开不限于特定例示的素材、架构、例程、方法或结构，因为其可以有所变化。由此，尽管与本文所描述的那些选项类似或等效的数个此类选项可在本公开的实践或实施例中使用，但是本文中描述了合适的素材和方法的示例。
还应理解，本文中使用的术语仅仅出于描述本公开的特定实施例的目的而非旨在构成限定。
下面结合附图阐述的详细描述旨在作为对示例性实施例的描述，而非旨在代表仅有的实施例。贯穿本描述使用的术语“示例性”意指“用作示例、实例或解说”，并且不应当一定要解释成优于或胜过其他示例性实施例。本详细描述包括具体细节以提供对本说明书的示例性实施例的透彻理解。对于本领域技术人员将显而易见的是，没有这些具体细节也可实践本说明书的示例性实施例。在一些实例中，公知的结构和器件以框图形式示出以免湮没本文中给出的示例性实施例的新颖性。
在本说明书并且在权利要求书中，将理解，当一元件被称为“连接至”或“耦合至”另一元件时，该元件可以直接连接或耦合至该另一元件或者可以存在居间元件。相反，当一元件被称为“直接连接至”或“直接耦合至”另一元件时，不存在居间元件。
如以下描述中所使用的术语第二水平和第一水平、高和低、以及1和0可被用来描述各种逻辑状态，如本领域已知的。第二水平和第一水平的特定电压值可关于个体电路来任意定义。此外，第二水平和第一水平的电压值可关于个体信号(诸如，时钟和数字数据信号)不同地定义。尽管已阐述了具体电路系统，但是本领域技术人员应当领会，并非所有所公开的电路系统都是实践本发明主题内容所必需的。此外，某些众所周知的电路未被描述，以便保持专注于本发明主题内容。类似地，尽管本描述在某些地方引述逻辑“0”和逻辑“1”、或者低和高，但本领域技术人员应领会到这些逻辑值可以交换，且其余电路相应地调整，而不影响本公开的操作。
接下来的详细描述中的一些部分是以规程、逻辑块、处理以及其它对计算机存储器内的数据比特的操作的符号表示的形式来给出的。这些描述和表示是数据处理领域中的技术人员用来向该领域其他技术人员最有效地传达其工作实质的手段。在本申请中，规程、逻辑块、过程、或类似物被设想为是导向期望结果的自洽的步骤或指令序列。这些步骤是那些需要对物理量进行物理操纵的步骤。通常，尽管并非必然，这些量采取能被存储、转移、组合、比较以及以其他方式在计算机系统中被操纵的电或磁信号的形式。
然而应谨记，所有这些以及类似术语要与恰适物理量相关联且仅仅是应用于这些量的便利性标签。除非另外明确声明，否则如从以下讨论所明了的，应当领会到贯穿本申请，利用诸如“访问(存取)”、“接收”、“发送”、“使用”、“选择”、“确定”、“归一化”、“乘以”、“平均”、“监视”、“比较”、“应用”、“更新”、“测量”、“推导”之类的术语或类似术语的讨论是指计算机系统或类似电子计算设备的动作和过程，其将表示为计算机系统的寄存器和存储器内的物理(电子)量的数据操纵并变换成类似地表示为计算系统存储器或寄存器或其他此类信息存储、传输或显示设备内的物理量的其他数据。
本文所描述的各实施例可在驻留在某种形式的处理器可读介质上、由一个或多个计算机或其他设备执行的处理器可执行指令(诸如程序模块)的一般化上下文中讨论。一般而言，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构，等等。各程序模块的功能性可在各实施例中如所期望地被组合或分布。
在各附图中，单个块可被描述为执行一个功能或多个功能；然而，在实际实践中，由该块执行的这一个功能或多个功能可在单个组件中或者跨多个组件执行、和/或可使用硬件、使用软件、或者使用硬件和软件的组合来执行。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，以上已经以其功能性的形式一般化地描述了各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和加诸于整体系统的设计约束。技术人员对于每种具体应用可以用有所不同的方式来实现所描述的功能性，但此类实现决策不应被解读成导致脱离了本发明主题内容的范围。此外，示例性无线通信设备可包括不同于所示出的那些的组件，包括诸如处理器、存储器、以及类似组件的众所周知的组件。
本文中所描述的技术可以在硬件、软件、固件、或其任何组合中实现，除非被具体描述为以特定方式实现。描述为模块或组件的任何特征也可一起实现在集成逻辑器件中或者单独地作为分立但可互操作的逻辑器件。如果在软件中实现，这些技术可至少部分地由包括指令的非瞬态处理器可读存储介质来实现，这些指令在被执行时执行以上所描述的一种或多种方法。非瞬态处理器可读数据存储介质可构成可包括包装材料的计算机程序产品的一部分。
非瞬态处理器可读存储介质可以包括随机存取存储器(RAM)(诸如同步动态随机存取存储器(SDRAM))、只读存储器(ROM)、非易失性随机存取存储器(NVRAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存、其他已知的存储介质、等等。补充地或替换地，这些技术可以至少部分地由携带或传达以指令或数据结构形式的并且可由计算机或其他处理器访问、读取和/或执行的代码的处理器可读通信介质来实现。
结合本文中所公开的实施例描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和指令可由一个或多个处理器执行，诸如，一个或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、专用指令集处理器(ASIP)，现场可编程门阵列(FPGA)，或其他等效的集成或分立的逻辑电路系统。如本文中所使用的术语“处理器”可以指任何前述结构或者适用于实现本文中所描述的技术的任何其他结构。另外，在一些方面，本文中所描述的功能性可以设在如本文中所描述地配置的专用软件模块或硬件模块内。此外，各技术可完全实现在一个或多个电路或逻辑元件中。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或更多个微处理器、或任何其它此类配置。
仅出于方便和清楚的目的，可关于附图或特定实施例使用方向术语，诸如，顶、底、左、右、上、下、之上、上面、下面、之下、背面、后、和前。这些及类似方向术语不应当被解读为以任何方式限制本公开的范围，且可取决于上下文而改变。此外，顺序术语(诸如，第一和第二)可被用来区分类似元素，但也取决于上下文可以按其他次序使用或者可改变。
各实施例在本文中是关于无线通信设备来描述的，无线通信设备可包括任何合适类型的用户装备，诸如系统、订户单元、订户站、移动站、移动无线终端、移动设备、节点、设备、远程站、远程终端、终端、无线通信设备、无线通信装置或用户代理。无线通信设备的进一步示例包括移动设备，诸如蜂窝电话、无绳电话、会话发起协议(SIP)话机、智能电话、无线本地环路(WLL)站、个人数字助理(PDA)、膝上型设备、手持式通信设备、手持式计算设备、卫星无线电、无线调制解调器卡和/或用于在无线系统上进行通信的其它处理设备。此外，各实施例还可在本文中关于基站来描述。基站可用于与一个或多个无线节点进行通信，并且也可被称为接入点、节点、B节点、演进型B节点(eNB)、或其他合适的网络实体，并呈现与其相关联的功能性。基站在空中接口上与无线终端通信。该通信可以通过一个或多个扇区来发生。基站可通过将接收到的空中接口帧转换成网际协议(IP)分组来充当无线终端与接入网(其可包括IP网络)的其余部分之间的路由器。基站还可协调对空中接口属性的管理，并且还可以是有线网络与无线网络之间的网关。
此外，诸实施例是具体参照无线网络(尤其是遵循IEEE 802.11协议的WLAN)来讨论的。然而，这些概念还可涉及其他形式的无线通信，包括(蓝牙)、无线保真(WiFiTM)、WibreeTM、超宽带(UWB)、长期演进(LTE)、增强型数据GSM演进(EDGE)、演进数据最优化(EVDO)、通用分组收发机服务(GPRS)网络以及其他。
除非另行定义，否则在本文中所使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员所通常理解的相同的含义。
最后，如在本说明书及所附权利要求中使用的，单数形式“一”、“某”和“该”包括复数指示对象，除非内容清楚规定并非如此。
本公开的各个方面关注维持给定网络环境下的操作功能性。如本领域技术人员将领会的，操作功能性可至少包括用于给定网络内的操作的最小信息量的交换。在充当站时，设备可具有很少或者无管理要求且实质上可以仅适当地响应于信标帧以及上传或下载期望被传递的任何数据。然而，维持操作功能性可能还需要执行其他任务。例如，以接入点模式起作用的设备(诸如，软件启用式接入点(软AP))关于传送和接收管理信息可能需要满足大得多的需求，并且操作为用于去往或源自其服务的任何站的所有信息的导管。作为另一个示例，自组织网络中的设备可承担某些任务，诸如，扫描邻近话务信道或作出信道评估。维持操作功能性所必需的这些任务的具体特性可以至少部分地基于网络角色的类型以及期望传递的信息数量和质量来确定。
如以下将详细描述的，本公开针对用于通过使用更灵活和更频繁的机会时刻来增强在多个网络环境中操作的无线设备的并发性的系统和方法，这些机会时刻可存在于具有单个物理收发机的设备在第一网络环境中的正常信息交换内。每个网络环境可被视作涉及由单个物理设备实现的虚拟设备。换言之，该物理设备可维护多个专用虚拟设备，每个虚拟设备对应于独立的网络环境。一般而言，本公开的各方面将关于可对应于主虚拟设备的第一网络环境以及一个或多个副网络环境来描述，每个副网络环境采用该物理设备中对应的副虚拟设备。
如图1中所示，具有多个网络环境的示例性通信系统100被示出，且可包括具有单个物理收发机(或WLAN无线电)104的多模设备102。在此实施例中，收发机104被配置用于在一个或多个802.11协议下操作。主虚拟设备(Pri vDEV)106可使用收发机104来与主网络环境中的一个或多个其他网络节点交换信息和维持通信链路。类似地，副虚拟设备(SecvDEV)108和110也可使用收发机104来维持其他副网络环境中的链路。在本实施例的以下描述中，主虚拟设备106已被认证且与基础设施网络环境中的接入点(AP)112相关联。可采用任何合适数目的(从一个到多个)附加副虚拟设备，每个副虚拟设备能够在独立网络环境中操作。例如，副虚拟设备108可充当站(STA)114的接入点(诸如，软件启用式接入点(软AP))，以及副虚拟设备110可具有与自组织网络环境中的对等方116的直接对等连接。
根据本公开的各方面，多模设备102可包括并发性管理器118，后者配置成标识关于网络中的操作(诸如，关于主虚拟设备106与接入点112之间的连接)的机会时刻。对于每个机会时刻，并发性管理器118可确定与不需要主虚拟设备106的活动来维持通信链路或以其他方式参与网络的时间长度相对应的静默区间(SI_INTV)。一旦标识出合适的机会时刻和SI_INTV，在SI_INTV的长度足以完成指定任务时，并发性管理器118就可准予副虚拟设备108或110接入收发机104，从而允许分别与站114或对等方116进行通信。根据实践，每个虚拟设备在不同信道上操作且可在不同频带上操作。需要某一时间量来在收发机104上切换信道和/或频带，并且当确定SI_INTV的持续时间是否足以执行涉及副虚拟设备的任务时应当考虑到这点。在一些实施例中，信道切换开销对于频带内切换小于约100μs、并且对于频带间切换小于约120μs。
如以上所讨论的，本公开的各技术通过标识第一网络环境中不需要操作的时期以在这些时期期间执行第二网络环境中的任务来提供性能最优化。在不活跃时期期间，多模设备102并非尝试进入缩短的功率节省模式(“小睡(nap)模式”)，而是服务副网络环境任务以改善那些网络环境中的性能。进而，这些策略提供了对信道和MAC及PHY层的高效使用。此外，尽管放弃了相对短和缩短的功率节省时期，本公开所提供的增强型并发性允许跨所有网络环境更快速地完成待决操作。因此，更快速地完成待决网络任务可允许多模设备102更快地进入低功率“睡眠模式”状态以节约功率。作为对比，常规“小睡模式”实现可能需要该设备中在数字和模拟层面的更多控制和复杂性，并且在许多实现中可能仅被提供为可选模式。此外，“小睡模式”可能不代表该系统的最低功率状态。此外，大多数依靠载波感测接入规则的802.11x设备(诸如，多模设备102)可能在接入点122正服务基础设施网络中的其他设备的时间期间保持完全苏醒并连续地执行空闲信道评估(CCA)。在此类部署模式中，可进入“小睡模式”的时期的可用性可能是相对稀少的。
如以下将描述的，对合适机会时刻的标识可取决于主虚拟设备106与接入点112之间的通信链路的本质和特性。在一个实施例中，机会时刻可关于主虚拟设备106正在接收的帧来标识。一般而言，每个帧具有在物理(PHY)层处理的报头和在媒体接入控制(MAC)层处理的报头。取决于所采用的通信协议，不同类型的信息可存在于正被递送的帧的报头或前置码中。因此，并发性管理器118可至少部分地基于在PHY层、或在MAC层发生的操作来标识机会时刻。
PHY报头
在一个实施例中，来自甚高吞吐量(VHT)帧的报头的信息可在PHY层被过滤以确定机会时刻。主虚拟设备106可在接收模式中并且可能正等待从接入点112发送的帧。当主虚拟设备106接收到来自接入点112的帧时，PHY层可解析该报头以确定部分关联标识符(pAID)或群标识符(GID)，这取决于该虚拟设备的操作模式。如果pAID或GID指示正被接收的帧不是旨在给主虚拟设备106的，则可标识机会时刻。
如图2中所示，从事活跃接收的以单用户(SU)VHT模式操作的主虚拟设备106可接收具有所描绘结构的VHT帧200。PHY层可作出从VHT信号A字段(VHT-SIG-A)202获得的pAID并不匹配主虚拟设备106的确定。因此，可能不存在与继续接收VHT帧200相关联的益处，并且pAID失配可被标识为机会时刻。VHT帧200在旧式信号长度字段(L-SIG)204之后的剩余持续时间对应于物理层汇聚规程协议数据单元(PPDU)206的持续时间。通过减去VHT-SIG-A202的持续时间，可定义SI_INTV 208的持续时间。
如图3中所示，从事活跃接收的以多用户(MU)VHT模式操作的主虚拟设备106可接收具有所描绘结构的VHT帧300。PHY层可作出主虚拟设备106不是来自VHT-SIG-A 302中GID的群的成员的确定，并且缺乏成员资格可被标识为机会时刻。类似于以上实施例，L-SIG304定义PPDU 306持续时间，并且可通过减去VHT-SIG-A 302的持续时间来获得SI_INTV308。
在另一个实施例中，在PHY层发生的错误可被表示为机会时刻。在处理PHY报头时，数个错误是可能的，包括L-SIG或VHT-SIG-A字段的循环冗余校验(CRC)的失败、自动增益控制(AGC)的不收敛以及自动频率控制(AFC)的不稳定。如将领会的，许多其他PHY错误是可能的并且可按需被用于标识机会时刻。PHY级别的错误导致信道接入的推迟，直至扩展帧间空间(EIFS)。在一个方面，SI_INTV可被确定为对应于信道推迟区间。替换地，重复的PHY错误可被转换成与相关联EIFS的总和相对应的SI_INTV和功率管理触发。
MAC报头
其他802.11协议可能没有规定在PHY报头级别过滤帧。然而，MAC级别的过滤可被用来标识机会时刻。SI_INTV可对应于如从MAC接收机地址(RA)字段确定的剩余帧长度。例如，如图4中所示，主虚拟设备106可接收旧式帧或高吞吐量(HT)帧，诸如，802.11n帧400。在MAC层处理报头允许从MAC报头(MAC Hdr)402确定RA。如果RA不匹配主虚拟设备106，则可标识机会时刻。PPDU 404持续时间可从L-SIG 406获得，并且MAC协议数据单元(MPDU)408持续时间可从高吞吐量信号字段(HT-SIG)410获得。在一方面，SI_INTV可被设置为对应于如从MAC报头402获得的网络分配向量(NAV)持续时间，网络分配向量(NAV)持续时间指定由载波接入机制准予用于递送帧400的时间量。因此，在对MAC报头的处理确定主虚拟设备106不是该分组的预期接收方时，该帧的剩余持续时间可被标识为具有对应SI_INTV的机会时刻。
在一个实施例中，NAV字段可被证实为错误值，这可导致丢失来自接入点112的目标帧或错过信道接入机会。用于验证对帧的正确接收的常规方法包括在帧结尾处执行帧校验序列(FCS)功能，这将排除在该时间之前标识机会时刻。这样，将期望在接收FCS之前验证包括RA和NAV值的信息。用于评估有效性而无需等待直到FCS校验的技术在2012年2月6日提交的共同待决、共同拥有的美国临时专利申请S/N.61/595,562和2012年9月14日提交的美国专利申请S/N.13/620,284中公开，这两篇申请通过引用整体被纳入于此。例如，可在与帧内给定位置相对应的时期处评估信道质量，由此允许确定有效性窗口。有效性窗口内的信息可基于信道质量评估来验证。信道质量评估可以至少部分地基于信道质量度量，诸如信噪比(SNR)、信干噪比(SINR)、收到信号强度指示符(RSSI)或来自Viterbi(维特比)解码器输出的置信度量。信道质量度量的附加标识符还可包括在码元解调之后从理想星座点与所观察星座点之间的差异推导出的接收机错误向量幅值(Rx-EVM)。在一个实施例中，信道质量评估可包括确认SNR度量超过正被接收的数据的调制/编码集(MCS)所需的最小SNR之上的合适阈值(诸如约2dB)。进一步示例包括监视回溯长度上的Viterbi置信度量以及在该置信水平高于最小阈值的情况下验证所接收到的比特。
在其他实施例中，在下行链路多用户多输入多输出(MIMO)模式中操作的主虚拟设备(PVD)106可采用传送机会(TxOP)功率节省功能，由此触发打盹(doze)状态。相应地，这可被标识为机会时刻，同时打盹状态的持续时间可被确定为SI_INTV。如图5中所示，接入点112在所定义的传送机会((TxOP)持续时间508内传送一系列帧：帧1500、帧2502、帧3504和帧4506。在此简化示例中，每个帧包含GID并且可进一步包括指定给主虚拟设备106或另一主虚拟设备(PVD)518的一个或多个数据字段510、512、514和516。每个数据字段中的额外数据比特指示是否要在随后的帧中递送附加数据。如图所示，一旦接收到帧1500，指定给主虚拟设备106的数据字段510具有未置位的额外数据比特(额外比特＝0)。由于没有额外数据被指定给主虚拟设备106，因此并发性管理器118可在此点为主虚拟设备106标识机会时刻，并且SI_INTV 520可由TxOP持续时间508的剩余部分定义。另一方面，主虚拟设备518接收分别具有数据字段512、514、和516的帧1500、帧2502和帧3504，如图所示。数据字段512和514具有置位的额外数据比特(额外比特＝1)，因此主虚拟设备518保持在活跃接收模式。一旦接收到帧3504，数据字段516具有未置位的额外数目比特，因此主虚拟设备518可标识机会时刻并确定具有与TxOP持续时间508的剩余部分相对应的持续时间的SI_INTV 522。
在另一实施例中，802.11协议可支持用于增强服务质量(QoS)的规定，诸如，使用帧交换序列(FES)。不同于在常规载波接入机制下要求接入点与站之间的每个通信都经历信道争用过程，而是帧群组可被指派给单个TxOP。FES功能可通过使用网络分配向量(NAV)以保留信道达TxOP持续时间长度来实现。通过确定主虚拟设备106不是帧的接收方，机会时刻可被识别并且SI_INTV被定义为NAV持续时间。在一方面，多模设备102通过FCS来处理整个第一帧，一旦该帧被验证有效，就更新NAV并向SI_INTV指派持续时间。替换地，以上所述的信道质量度量评估技术可被用来在接收FCS之前做出RA和NAV的有效性确定。
再其他机会时刻可从MAC报头中所包含的信息来标识。指示传送方节点意图在一时期内挂起通信的各种通信可由多模设备102接收。这些时期和相关联的持续时间可被用来标识机会时刻和相关的SI_INTV。例如，在WiFi Direct(WiFi直连)网络环境中，作为群主(P2P GO)操作的对等方116可在MAC报头中发送缺席通知(NOA)信息元素(IE)。一旦处理该帧，机会时刻就可被标识并且缺席的持续时间可被指派给SI_INTV。在另一示例中，接入点112可传送在MAC报头中带有安静信息元素(QIE)的帧以向多模设备102通知未调度的不活跃时期。类似地，机会时刻可通过处理该帧而被标识并且缺席的持续时间可被指派给SI_INTV。
其他信息源
除了过滤收到帧的PHY和MAC报头之外，并发性管理器118还可根据从其他源获得的信息来标识一个或多个机会时刻。在一个实施例中，多用户帧可包括用于递送到不同节点的聚集数据字段。如果并不是所有数据字段都旨在给每个节点，则结果所得的各聚集MPDU(AMPDU)在长度上可能不同。如果给指定接收节点的AMPDU未充满该帧，则从重复序列形成的具有帧结尾(EOF)填充定界符的MAC填充可被级联到该AMPDU以充满该帧的剩余部分。因此，在MAC处理到达EOF定界符时，机会时刻可被标识。图6描绘了VHT帧600，其具有AMPDU 602、604和606，其中AMPDU 606寻址到主虚拟设备106。PPDU 608持续时间可从L-SIG610确定。在主虚拟设备106处理该帧时，它可接收到AMPDU 606中所包含的数据。在MAC检测到MAC填充612的开始时，它可标识机会时刻并将SI_INTV 614设置成具有与如从PPDU 608持续时间确定的帧600的剩余持续时间相对应的持续时间。
标识机会时刻的另一示例涉及多模设备102具有附加无线通信系统(诸如，蓝牙或LTE)的实施例。并发性管理器118可从协调收发机104和该附加无线通信系统的操作的共存机制获得信息以标识机会时刻。例如，面向连接的同步(SCO)链路下的经调度蓝牙通信窗口被提供以确保蓝牙链路的期望吞吐量水平。使用自动跳频技术为蓝牙传输调度的时期可被标识为机会时刻，该机会时刻可被用来在不同的2.4GHz信道或在5GHz频带上执行副网络环境任务。如将领会的，此实现可能需要多模设备102以分开的用于WLAN和蓝牙系统的收发机为特征。类似地，合适的LTE共存触发可被用来标识用于在不同的、充分隔离的2.4GHz信道上或在5GHz频带上执行副网络环境任务的机会时刻。
本公开的增强型并发性技术的另一方面可通过扩展以上所述的信道质量度量评估的使用来实现。质量评估可指示在帧接收期间，信道已降级到该帧将不太可能被正确接收的点。一旦作出此评估，就可立即终止对该帧的接收，并且由此可针对该帧的剩余部分标识机会时刻，视来自初始帧报头的NAV区间的成功解码情况而定。SI_INTV可被确定为对应于该帧的剩余持续期间。
通过本公开的增强型并发性技术所标识的机会时刻可区别于将监听区间用作机会时刻。监听区间是固定时期，其参数由接入点来建立，并且可由站发送它正在进入低功率模式的消息来触发。因此，至少部分地基于监听区间来采用机会时刻需要修改网络环境中其他节点的行为。具体而言，接入点可开始为站缓冲帧，并且可能不进行原本有规律地调度的信息交换。一般而言，监听区间机会时刻必需通过发送显式功率管理消息来创建。相反，如本公开所提供的增强型并发性机会时刻的识别并不需要其他网络节点中的行为修改或与那些节点进行显式信令交换。相反，可被用作机会时刻的现有时期可使用从多模设备102的操作(诸如从正被接收的帧的MAC或PHY报头)获得的信息来标识，并且对其他网络节点(诸如，接入点112)透明地发生。
如将领会的，本公开的诸技术表示用于确定其中可执行副网络环境任务的机会时刻的潜在可能性。例如，在VHT实施例中，VHT帧可以是约5ms，表示具有用于执行关于副网络环境的任务的相当大持续时间的机会时刻。在一个实施例中，在副网络环境任务可被细分为分立的操作(诸如，任务片段)的程度上，任何副网络环境任务可被时间约束到SI_INTV。
用于维持此类时间约束的一个过程是将执行副网络环境任务所需的时间估计为包括信道切换时间的两倍且考虑到与MAC层和收发机基带相关联的任何处理时间。如果该时间估计小于SI_INTV，则多模设备102可进行信道切换以服务副网络环境。此外，该时间估计可考虑到与信道接入机制(诸如，增强型分布式信道接入(EDCA)和802.11协议的点协调功能(PCF))相关联的任何延迟。在某些实施例中，多模设备102可立即开始作为新网络环境的一部分在经切换信道上进行传输，而不执行由EDCA规则所规定的退避规程。然而，应当认识到，此类配置可能不遵循当前IEEE 802.11x规范。根据需要，多模设备102还可配置成在需要的情况下终止副网络任务而不论SI_INTV如何，其可通过在副网络环境中发送恰适的功率节省消息、切换信道和返回至主网络环境来终止副网络任务。
在本公开的进一步实施例中，可采用自适应技术来控制对任何所标识的机会时刻的利用。例如，一旦标识出机会时刻，就可使用阈值来触发服务副网络环境的任务。第一阈值可以至少部分地基于执行频带内信道切换和执行副网络环境任务所需的最小时间来建立，以使得如果SI_INTV小于该阈值，则多模设备102可维持将主虚拟设备106接入到收发机104。在此情形中，主虚拟设备106可进入功率节省模式以在时间不足以服务副网络环境任务时节约功率。第二阈值可以至少部分地基于执行频带间切换所需的时间来建立，以使得如果SI_INTV在第一阈值与第二阈值之间，则可执行涉及频带内切换的副网络环境任务。相应地，如果SI_INTV超过第二阈值，则可执行涉及频带间切换的副网络环境任务。
本公开的其他方面针对最优化对整个SI_INTV的使用。在第一实施例中，如果在服务了一个副网络环境任务之后在SI_INTV中还有时间，则多模设备102可被配置成使收发机104返回至主虚拟设备106以继续常规操作，包括从事缩短的功率节省模式或执行空闲信道评估、或以其他方式如由主网络环境所规定地操作。在附加实施例中，若SI_INTV的持续时间所允许，可执行多个副网络环境任务。可被用来实现此特征的一种机制是关于副网络环境中的操作标识机会时刻，同时维持与关于主网络环境中的操作所标识的机会时刻相关联的SI_INTV。因此，多模设备102的并发性管理器118可关于主虚拟设备106的操作来标识机会时刻，如果SI_INTV充足，则副虚拟设备108可被给予对收发机104的接入以执行副网络环境任务。可监视副虚拟设备108的操作以标识附加机会时刻。如果标识了一个附加机会时刻，并且如果SI_INTV中剩余的时间是充足的，则副虚拟设备110可被准予接入收发机104以执行副网络环境任务。可通过执行尽可能多的副网络环境任务直至剩余时间低于第一阈值来消耗SI_INTV时期。在此点上，主虚拟设备106可重新获得对收发机104的接入并如主网络环境所规定地进行操作，如以上所述。嵌套深度可以预配置成最大数目、或在运行时间取决于从主网络环境标识的主SI_INTV内的时刻的可用性来确定。此外，各副网络环境任务之间的选择可以至少部分地基于影响SI_INTV的因素(诸如，处理延迟、或执行给定任务可能需要的信道/频带切换)来作出。这样，并发性管理器118可至少部分地基于收发机104的硬件状态(诸如，当前操作频带)来选择副网络任务。
尽管以上技术主要是关于具有实现在多个网络环境中操作的多个虚拟设备的单个物理收发机的多模设备来描述的，但本领域技术人员将认识到这些概念可以扩展到具有多个物理收发机的设备，以使得每个收发机可实现多个虚拟设备。具有多个独立的无线收发机的此类设备的一个示例是双频带双并发(DBDC)接入点，其具有用于2.4GHz频带的一个收发机和用于5GHz频带的另一个收发机。通过在每个收发机在其相应主网络环境中在其相应频带(2.4GHz或5Ghz)中的操作期间标识机会时刻，可执行副网络环境任务从而以对相同频带中其他网络环境的节点透明的方式提高设备的总体效率。如将领会的，本公开的各实施例在应用到DBDC接收机时可提高总体性能，这是因为频带间信道切换可能不是必需的并且所有复用可在相应频带内执行，由此增加了与机会时刻相关联的SI_INTV。
在第一方面，具有多个物理收发机的设备的每个收发机可被类似地配置成如上所述的多模设备102。一般而言，每个收发机就对应于实现主虚拟设备和一个或多个副虚拟设备的物理设备。每个收发机在其主网络环境中的操作可使用先前所讨论的任何标识方法来分析以确定机会时刻。一旦标识出机会时刻和确定了对应的SI_INTV，每个收发机就可切换信道以执行副网络环境任务。
这些技术在具有多个收发机的设备中的附加实现可包括多模设备可以在MIMO模式中同时使用两条(或更多条)收发机链或者可独立使用每条链的实施例。因此，一条链可被用来执行任何合适的网络环境任务，而其他链可被用于独立的任务。例如，其他链可搜索信标、以网络睡眠模式操作、以MIMO-PS模式操作、(例如与共存策略协力)准予其他链接入到分开的无线通信系统(诸如，蓝牙)，等等。这些链在不需要这两条链同时操作的任何情形中可独立操作。一旦完成了其他网络环境任务，两条链就可被用来以两个空间流模式按需操作。
DBDC实施例的一个示例在图7中示出，其描绘了具有三个天线702、704和706的3×3DBDC 700。天线702具有5GHz射频模块(5G RF)708和2.4GHz射频模块(2G RF)710。类似地，天线704还具有双模块，5G RF 712和2G RF 714。如图所示，天线706仅使用5G RF 716在5GHz频带上提供传输。基带模块(BB)718、720和722分别被耦合至天线702、704和706。对于5GHz频带和2.4GHz频带两者，BB 718可在5G RF 708与2G RF 710之间切换，BB 720可在5GRF 712与2G RF 714之间切换。进而，BB 718和820可独立地在2×2PHY 724与3×3PHY 726之间切换。BB 722被耦合至3×3PHY 726。PHY 724和726可被配置成在任何合适的协议下操作，诸如，PHY 724被配置成用于802.11n协议，以及PHY 726被配置用于802.11ac协议。BB718、720和722可被配置成按照各种选项下的操作所期望的在任何合适的带宽处操作，包括10、20、40、80和82.5MHz。
本实施例启用了数个操作模式，包括5GHz频带中160MHz处的全3×3、5GHz频带中160MHz处的2×2和2.4GHz频带中40MHz处的1×1，以及5GHz频带中160MHz处的1×1和2.4GHz频带中40MHz处的2×2。在一方面，BB 718可被切换到2G RF 710，并且BB 720可被切换到5G RF 712，由此允许天线704和706以及相应频带BB 720和722在5GHz频带中以2×2模式操作，同时天线702和BB 718在2.4GHz频带中以1×1模式操作。因此，关于2×25GHz模式，一条链可被独立用于在网络睡眠模式中搜索信标、以MIMO-PS模式操作或准予接入另一个系统(诸如蓝牙)，如上所述。DBDC 700还可按需返回至全3×3模式，诸如通过经由天线702发送功率管理消息并随后将BB718切换到5G RF 708。如果射频硬件的部分被其他通信系统(诸如LTE)共享，也可应用这些概念。例如，BB 718和720可被分别切换到2G RF 710和714以允许2×2LTE操作，同时BB 722提供1×1WLAN操作。
如本领域技术人员将领会的，以上关于标识机会时刻和将相关的SI_INTV指派给多模设备102的虚拟设备的技术可使用软件和硬件实现的任何合适的组合来实现。在一个实施例中，并发性管理器118可被配置成通过主机控制器中的恰适软件指令来实现增强型信道并发性。如上所述，可关于机会时刻以及它们的对应SI_INTV获得来自收发机104的MAC和PHY的信息。主机可随后使用任何合适的调度算法(诸如，循环(RR)或先到先服务(FCFS))将每个SI_INTV内的时期调度给相应的副虚拟设备。尽管相对灵活且容易实现，但基于软件的调度可能因需要涉及软件和MAC及PHY层而需要增加的时间开销、以及信道切换开销来执行副网络环境中的任务。鉴于由软件带来的延迟，可能期望使用具有相对较长的机会时刻(诸如由RA、TxOP FES区间的MAC过滤、最大长度VHT分组、LTE或蓝牙共存例程等所确定的那些机会时刻)的由软件实现的增强型并发性。
在另一实施例中，并发性管理器118可使用固件或硬件的任何期望组合(诸如，在收发机104的MAC层)来实现，并且可被配置成执行增强型信道并发性操作的各个方面。通过采用MAC中的专用硬件控制器来标识机会时刻和SI_INTV以切换信道和调度并执行副网络环境任务，主机上的计算需求可被减少，并且与涉及主机软件相关联的延迟可得到避免。如将领会的，可采用硬件和软件技术的任何合适的组合来实现这些及相关的并发性操作。一般而言，软件技术可在配置操作方面提供更多的灵活性，而硬件技术可提供增强的性能。
主要面向硬件的实施例的一个示例在图8中示意描绘，并且解说了适于实践本公开的诸技术的多模设备的并发性模块118的所选功能块。如图所示，并发性管理器118包括调度模块(调度器)802，后者配置成维持由来自相应虚拟设备的请求所确定的副网络环境任务的命令队列。一般而言，命令请求可由虚拟设备发出，并且包括对所涉及信道的标识、预计持续时间、操作类型以及缓冲器指针或其他记录定位器。调度模块802可基于命令请求中的信息和任何合适的调度算法(诸如，RR或FCFS)来执行一阶优先级指派以将这些命令请求排队。接收(Rx)路径804可包括时隙检测器806，后者配置成至少部分地基于从MAC或PHY层或以上所述的其他源确定的信息来标识机会时刻并确定对应的SI_INTV。控制器模块808可被配置成将命令请求与所标识的机会时刻的SI_INTV进行匹配。一旦标识出可在该SI_INTV持续时间中执行的命令请求(包括任何硬件和软件延迟)，信道切换模块810就改变信道以及如有必要则改变频带，并且该命令请求被发送至执行模块812以供实现。为了遵循相关联网络协议的信道接入机制，在向发射(Tx)路径816发送命令请求之前，专用退避模块814可参与任何争用过程。替换地，可能期望在不遵守关于信道接入的网络协议的模式中操作并发性管理器118，以使得命令请求可从执行模块812直接递送到发射路径816而不执行退避操作。
通过采用本公开的增强型并发性技术，可实现多个网络环境中的相当可观的性能改善。例如，漫游和链路丢失处置策略可通过提供更多关于射程内或进入射程的BSS的信息来改善。此类附加信息现在可通过向主网络环境模式提供足够的机会区间以离开信道进入另一个网络环境并且比使用常规技术更频繁地扫描后台来获得。这样，多模设备102可关于主虚拟设备106维持活跃话务模式，同时仍使用机会时刻允许副虚拟设备执行信道扫描。因此，802.11r协议下以及其他语音和视频应用中的漫游性能可得到改善。类似地，从链路丢失的恢复可通过提供更完整和经更新的信道扫描来促成，尤其是当更大数目的机会时刻可用时(诸如通过后台或尽力型话务)。
对等网络环境中的性能也可通过即使在主虚拟设备处于活跃话务模式时允许发生P2P发现和扫描操作而得到改善。其他类型的对等通信系统也可从增强型并发性中获益。例如，一些对等连接可能需要一个设备充当主控设备，随该主控设备引发附加管理功能。在涉及协调信道变化的系统中，主控设备除了参与话务交换之外可能还需要执行信道扫描。通过增加可用的机会时刻的数目，可以更容易地执行此类信道扫描而不会使其他区域中的性能显著降级，同时使信道变化协调最优化。
在又一示例中，给定网络环境可允许接入点在由802.11协议定义的最小时期(短帧间间隔(SIFS))之后立即响应由站发起的PS-POLL(PS轮询)帧。SIFS之后的响应被称为SIFS猝发，并且可代表接入点与离开功率节省模式的功率节省站之间的等待时间的显著减小。通过使用机会时刻来从主虚拟设备切换到副虚拟设备，可触发SIFS猝发模式以便于从接入点调取信息。作为示例，根据本公开的多模设备可被连接到两个不同网络环境中的两个接入点。一旦标识出第一网络环境中的机会时刻，该设备就可切换到第二网络环境，从而发送PS-POLL来请求从第二接入点传送所缓冲的帧。假定此操作应被时间约束到SI_INTV持续时间以使得该设备对第一接入点透明地返回至第一网络环境，那么来自第二接入点的传送所缓冲数据的更快响应对于此增强型并发性模式的成功执行是有利的。通过利用机会时刻来发起SIFS猝发序列，可达成所期望的更快响应。
为了帮助解说各种实施例，用于使用所标识的机会时刻来协调虚拟设备的操作的示例性例程通过图9中所描绘的流程图来表示。如图所示，该例程可在900处开始于实现与多模设备102的收发机104相关联的多个虚拟设备。如上所述，每个虚拟设备可在独立的网络环境中进行操作。关于一个虚拟设备(诸如主虚拟设备106)的操作，在902中，并发性管理器118可使用任何合适的技术(包括以上所述的那些)来标识机会时刻。在所标识的机会时刻与充足的持续时间相关联时，可在904中挂起主虚拟设备106的操作。值得注意的是，本公开的机会时刻的特性是可预期主虚拟设备106不参与它在其对应网络环境中的操作。因此，主虚拟设备106可挂起活动而无需传送关于挂起活动的协调信息。进而，由主虚拟设备106挂起活动可以对在相同网络上操作的其他节点的操作没有影响，由此对主网络环境的远程端是透明的。在906中，并发性管理器118可存储主网络环境的当前状态，该当前状态可表示与主网络环境中的主虚拟设备106在挂起活动时的操作相关联的信息。并发性管理器118可随后使用收发机104来执行另一虚拟设备(诸如副虚拟设备108或110)关于其网络环境的任务，如908所表示的。
本文中所描述的是示例性实施例。然而，本领域技术人员将理解，本公开的原理可简单地用恰适的修改来扩展到其他应用。

Claims (49)

1.一种包括单个物理设备的用于无线通信的设备，包括：
第一收发机；
主虚拟设备；
至少一个副虚拟设备；以及
第一并发性模块，其中所述主虚拟设备和至少一个副虚拟设备是由所述第一收发机实现的，其中所述主虚拟设备和至少一个副虚拟设备中的每一者配置成在独立网络环境中操作，并且每一个所述主虚拟设备和至少一个副虚拟设备配置成并发地在所述独立网络环境中维护至少一个通信链路，其中所述第一并发性模块配置成：
至少部分地基于所述主虚拟设备在传入帧的接收期间的操作来标识机会时刻，其中所述机会时刻是指所述收发机可以能够切换离开一个网络环境的时间段，并且在所述机会时刻期间：
在主网络环境中局部地且对所述主网络环境的远程端透明地挂起所述主虚拟设备的活动；
存储所述主网络环境的状态；以及
使用副虚拟设备执行副网络环境任务。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述机会时刻是至少部分地基于从由所述主虚拟设备接收到的帧的物理层报头获得的信息来标识的。
3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述机会时刻是至少部分地基于从所述物理层报头获得的部分关联标识符来标识的。
4.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述机会时刻是至少部分地基于从所述物理层报头获得的群标识符来标识的。
5.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述机会时刻是至少部分地基于帧结尾(EOF)定界符来标识的。
6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述机会时刻是至少部分地基于从由所述主虚拟设备接收到的帧的媒体接入控制(MAC)层报头获得的信息来标识的。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述机会时刻是至少部分地基于所述帧的缺席通知(NOA)信息元素(IE)来标识的。
8.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述机会时刻是至少部分地基于所述帧的安静信息元素(QIE)来标识的。
9.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述机会时刻是至少部分地基于从所述MAC层报头获得的接收地址来标识的。
10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述机会时刻具有至少部分地基于所述帧的网络分配向量(NAV)的持续时间。
11.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述机会时刻是至少部分地基于所述主虚拟设备在下行链路多用户多输入多输出(MIMO)模式中操作时的打盹状态来标识的。
12.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述机会时刻是至少部分地基于当关于所述传入帧的信道质量度量评估落到低于与成功接收相关联的阈值时来标识的。
13.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备进一步包括用于分开的无线通信系统的附加收发机，并且其中所述机会时刻是至少部分地基于关于分开的无线通信系统的共存信息来标识的。
14.如权利要求13所述的设备，其特征在于，所述分开的无线通信系统包括长期演进(LTE)系统。
15.如权利要求13所述的设备，其特征在于，所述分开的无线通信系统包括蓝牙系统。
16.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述机会时刻是在所述主虚拟设备的活跃话务模式期间标识的。
17.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一并发性模块进一步配置成确定与所述机会时刻相关联的静默区间(SI_INTV)，以使得所述副网络环境任务能在所述SI_INTV内执行。
18.如权利要求17所述的设备，其特征在于，进一步包括第一副虚拟设备和第二副虚拟设备，其中所述第一并发性模块进一步配置成允许所述第一副虚拟设备执行第一副网络环境任务和允许所述第二副虚拟设备执行第二副网络环境任务，以使得所述第一和第二副网络环境任务能在所述SI_INTV内执行。
19.如权利要求17所述的设备，其特征在于，进一步包括第一副虚拟设备和第二副虚拟设备，其中所述第一并发性模块进一步配置成至少部分地基于所述SI_INTV和与信道切换的开销相关的阈值的比较来从与所述第一副虚拟设备和所述第二副虚拟设备相关联的副网络环境任务中进行选择。
20.如权利要求19所述的移动设备，其特征在于，所述第一并发性模块至少部分地基于所述第一收发机的硬件状态来选择至少一个副网络环境任务。
21.如权利要求17所述的设备，其特征在于，进一步包括第一副虚拟设备和第二副虚拟设备，其中所述第一并发性模块进一步配置成允许所述第一副虚拟设备在所述SI_INTV期间执行第一副网络环境任务、标识与所述第一副网络环境任务相关联的附加SI_INTV并允许所述第二副虚拟设备在所述附加SI_INTV期间执行第二副网络环境任务。
22.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一并发性模块进一步配置成在执行所述副网络环境任务之后使用所述主虚拟设备恢复所述主网络环境的状态。
23.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述单个物理设备进一步包括第二收发机。
24.如权利要求23所述的设备，其特征在于，所述单个物理设备进一步包括第二并发性模块，其中所述第二收发机实现附加主虚拟设备和至少一个附加副虚拟设备，附加主虚拟设备和至少一个副虚拟设备中的每一者配置成在独立网络环境中操作，其中所述第二并发性模块配置成至少部分地基于所述附加主虚拟设备的操作来确定机会时刻、在附加主网络环境中局部地且对所述附加主网络环境的远程端透明地挂起所述附加主虚拟设备的活动、存储所述附加主网络环境的状态和使用附加副虚拟设备来执行附加副网络环境任务。
25.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一并发性模块进一步配置成确定与所述机会时刻相关联的静默区间(SI_INTV)，其中所述SI_INTV具有至少部分地基于切换信道所需的时间和处理延迟确定的持续时间。
26.一种用于无线通信的方法，包括：
用单个物理设备的第一收发机实现在独立的网络环境中操作的主虚拟设备和至少一个副虚拟设备，并且每一个所述主虚拟设备和至少一个副虚拟设备并发地在所述独立的网络环境中维护至少一个通信链路；
至少部分地基于所述主虚拟设备的操作来标识机会时刻，其中所述机会时刻是指所述收发机可以能够切换离开一个网络环境的时间段，并且在所述机会时刻器件：
在主网络环境中局部地且对所述主网络环境的远程端透明地挂起所述主虚拟设备的活动；
存储所述主网络环境的状态；以及
使用副虚拟设备执行副网络环境任务。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，标识所述机会时刻至少部分地基于从由所述主虚拟设备接收到的帧的物理层报头获得的信息。
28.如权利要求27所述的方法，其特征在于，标识所述机会时刻至少部分地基于从所述物理层报头获得的部分关联标识符。
29.如权利要求27所述的方法，其特征在于，标识所述机会时刻至少部分地基于从所述物理层报头获得的群标识符。
30.如权利要求27所述的方法，其特征在于，标识所述机会时刻至少部分地基于帧结尾(EOF)定界符。
31.如权利要求26所述的方法，其特征在于，标识所述机会时刻至少部分地基于从由所述主虚拟设备接收到的帧的媒体接入控制(MAC)层报头获得的信息。
32.如权利要求31所述的方法，其特征在于，标识所述机会时刻至少部分地基于所述帧的缺席通知(NOA)信息元素(IE)。
33.如权利要求31所述的方法，其特征在于，标识所述机会时刻至少部分地基于所述帧的安静信息元素(QIE)。
34.如权利要求31所述的方法，其特征在于，标识所述机会时刻至少部分地基于从所述MAC层报头获得的接收地址。
35.如权利要求34所述的方法，其特征在于，标识所述机会时刻至少部分地基于所述帧的网络分配向量(NAV)。
36.如权利要求26所述的方法，其特征在于，标识所述机会时刻至少部分地基于所述主虚拟设备在下行链路多用户多输入多输出(MIMO)模式中操作时的打盹状态。
37.如权利要求26所述的方法，其特征在于，标识所述机会时刻至少部分地基于当关于所述传入帧的信道质量度量评估落到低于与成功接收相关联的阈值时。
38.如权利要求26所述的方法，其特征在于，标识所述机会时刻至少部分地基于关于所述单个物理设备的分开的无线通信系统的共存信息。
39.如权利要求38所述的方法，其特征在于，所述分开的无线通信系统包括长期演进(LTE)系统。
40.如权利要求38所述的方法，其特征在于，所述分开的无线通信系统包括蓝牙系统。
41.如权利要求26所述的方法，其特征在于，标识所述机会时刻在所述主虚拟设备的活跃话务模式期间发生。
42.如权利要求26所述的方法，其特征在于，进一步包括确定与所述机会时刻相关联的静默区间(SI_INTV)，以使得执行所述副网络环境任务在所述SI_INTV期间发生。
43.如权利要求42所述的方法，其特征在于，执行所述副网络环境任务包括用第一副虚拟设备执行第一副网络环境任务，进一步包括用第二副虚拟设备执行第二副网络环境任务，以使得所述第一和第二副网络环境任务在所述SI_INTV内执行。
44.如权利要求42所述的方法，其特征在于，执行所述副网络环境任务包括至少部分地基于所述SI_INTV和与信道切换开销相关的阈值的比较来从与第一副虚拟设备和第二副虚拟设备相关联的副网络环境任务中进行选择。
45.如权利要求44所述的方法，其特征在于，进一步包括：至少部分地基于所述第一收发机的硬件状态来执行至少一个副网络环境任务。
46.如权利要求42所述的方法，其特征在于，执行所述副网络环境任务包括用第一副虚拟设备执行第一副网络环境任务，进一步包括：标识与所述第一副网络环境任务相关联的附加SI_INTV以及在所述附加SI_INTV期间用第二副虚拟设备执行第二副网络环境任务。
47.如权利要求26所述的方法，其特征在于，进一步包括：在执行所述副网络环境任务之后使用所述主虚拟设备来恢复所述主网络环境的状态。
48.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述单个物理设备进一步包括实现附加主虚拟设备和至少一个附加副虚拟设备的第二收发机，附加主虚拟设备和至少一个副虚拟设备中的每一者配置成在独立的网络环境中进行操作，所述方法进一步包括：
至少部分地基于所述附加主虚拟设备的操作来确定机会时刻；
在附加主网络环境中局部地且对所述附加主网络环境的远程端透明地挂起所述附加主虚拟设备的活动；
存储所述附加主网络环境的状态；以及
用附加副虚拟设备执行附加副网络环境任务。
49.如权利要求26所述的方法，其特征在于，进一步包括：确定与所述机会时刻相关联的静默区间(SI_INTV)，所述SI_INTV具有至少部分地基于切换信道所需的时间和处理延迟的持续时间。
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