CN104301987B - 用于调整接收半径的装置和用于处理探测请求的方法 - Google Patents

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Abstract

本文公开了用于控制发射功率和接入点的接收灵敏度以实现对称的链路平衡的系统和的方法。当接入点使用对称链路性能进行运行时,接入点不会低效地使用可用带宽于传输或重传到不能与接入点通信的客户站。此外,当不需要时,由于相邻的基本服务集的活动,接入点不会撤回传输。接收灵敏度可以通过使用硬件衰减器或调节在由接入点使用的无线局域网芯片组中的可编程增益的软件命令来被控制,或者其可以通过使用在用于处理或响应的数据包的软件中的可调节水平来被控制。

Description

用于调整接收半径的装置和用于处理探测请求的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求以下申请的权益和/或优先权:2013年11月27日提交的美国专利申请号14/092,704,以及2013年7月8日提交的美国临时专利申请号61/843,797,其内容的整体通过参考方式被合并于此。
技术领域
所公开的技术涉及到调节在具有多个接入点的无线局域网中的接入点的无线链路性能。
背景技术
IEEE(电气和电子工程师协会)802.11h标准定义了用于通过减少WLAN(无线局域网络)设备的无线电发射功率来减少无线网络之间的干扰的发射功率控制(TPC)机制。TPC也可用于管理无线设备的功耗,并调节无线接入点和客户站之间的范围。
当接入点发送数据的帧到客户站时,它指定TPC是否被支持,在WLAN中被允许的最大发射功率和接入点当前使用的发射功率。与接入点关联的由客户站所使用的发射功率不被允许超过由接入点设置的最大限制。
发明内容
本文公开了用于控制发射功率和接入点的接收灵敏度以实现对称的链路平衡的系统和的方法。当接入点使用对称无线链路性能进行运行时,效果是:推送远程客户站与较近的接入点而不是更远的接入点进行关联,并将较近的接入点而不是更远的接入点加进到客户站;允许许多WLAN网络在一个区域并存;和消除或减少由于在一定距离的重叠基本服务集(BSS)的活动到远程客户端的WLAN的探测响应流量和不必要的撤回,从而增加接入点和近程客户站之间有用的流量。
接收灵敏度可以使用用于调节接收器的增益的硬件衰减器进行控制。可替代地,软件命令可由控制器使用以调节在接入点所使用的无线局域网芯片组中的可编程增益。
确定数据包是否被处理的接收器阈值可以被修改以改变接收器的灵敏度。例如,为检测IEEE 802.11数据包的开始,自相关或互相关函数可以被使用并与阈值进行比较,并且该阈值可以被修改以改变接收器灵敏度。
接收的数据包可以被忽略或不被完全地处理,当数据包的接收功率电平低于规定的阈值时。例如,当探测请求被接收,其具有的功率电平比规定值低时,它不会触发探测响应。同样的方法可以应用到关联请求、重新关联请求、认证请求,或其它管理或数据包。
网络分配矢量(NAV)、虚拟载波感测机制,可能不被保持以适用于比预定的功率电平更低的数据包。能量检测(ED)的阈值也被作出相应修改。NAV和ED阈值的使用可以被忽略,以使得接入点可以发射数据包,即使当在远距离的客户站正在同一信道上发射到另一接入点时。
附图说明
无线链路的平衡系统的实施例被在附图中示出。实施例和附图是说明性的而非限制性的。
图1示出了是示例性的WLAN(无线局域网络)的一部分的设备。
图2示出了两个接入点的示例性非对称链接,其中一个接入点的发射半径不同于该接入点的接收半径。
图3示出了两个接入点的示例性对称链接,其中一个接入点的发射半径基本相同于该接入点的接收半径。
图4A是一个流程图,其说明了确定和设置接收灵敏度和发射功率的例子的过程。
图4B是一个流程图,其说明了重新调节它的接收灵敏度的接入点的例子的过程。
图4C是一个流程图,其说明了重新调节它的接收灵敏度的客户站的例子的过程。
图5示出了具有发射功率控制(TPC)的调节功能的接入点的无线电的组件。
图6示出了具有TPC调节功能和接收灵敏度调节功能的接入点的无线电的示例性组件。
图7示出了根据本公开的实施例的接入点的结构。
图8是一个流程图,其说明了控制器调节发射功率和接入点的接收器的灵敏度的示例性过程。
具体实施例
在存在多个可用于客户站与之相关联的接入点的环境中,客户站不一定与最接近的接入点相关联。此外,即使客户站首先与最近的接入点相关联,如果客户站移动远离接入点,客户站可以保持与原有接入点的关联,当它不再是最近的接入点时。在这种情况下,WLAN的带宽不能由接入点和客户站进行有效地使用。进一步,不与靠近的接入点相关联的客户站可能无法达到当它与最近的接入点关联时,它可能以其他方式实现的吞吐量或服务质量(QoS)。
如图1示出的设备是例如可在办公楼或公寓建筑中找到的示例性WLAN(无线局域网)的一部分。在WLAN中包含多个接入点或基站,AP1、AP2、AP3和AP4。每个接入点通过总线115耦合到控制器110,并无线地发射信号到客户站并从客户站接收信号。控制器110可发送TPC命令以及调节接收器灵敏度的命令到每一个接入点。
如图1所示,在WLAN环境可以存在多个客户站,STA1、STA2、STA3和STA4。这些客户站可以与接入点AP1、AP2、AP3和AP4相关联或寻求与接入点AP1、AP2、AP3和AP4相关联。接入点和客户站使用时分多路复用(TDM)协议无线地进行交换数据。
典型地,接入点和客户端站之间的链路是非对称的,即,用于从接入点到客户站的传输的链路预算和用于在相反方向中的从客户站到接入点的传输的链路预算是不一样的。特别是,以TPC的使用调节接入点的传输功率电平,链路的非对称性可能恶化。例如,对于具有+17dBm的发射功率和-95dBm的接收灵敏度的接入点,以及对于具有+23dBm的发射功率和-95dBm的接收灵敏度的客户站,接入点到客户站的链路预算为112dB(=+17dBm+95dBm),而对于客户站传输到接入点的链路预算为118dB(=+23dBm+95dBm)。在这种情况下,存在6dB的链路预算不对称性(118dB-112dB)。对于这种情况,其中客户站和接入点之间的距离足够大,从而客户站是在一范围之外,在该范围中它可以从接入点接收信号,接入点可能仍然能够从客户站接收信号。
考虑链路预算的另一种方法是使用发射半径和接收半径的概念。发射半径是客户站可以从接入点被定位的且同时还确保客户站可以从接入点接收信号的最大距离,而接收半径是客户站可以从接入点被定位的且同时还确保接入点可从客户站接收信号的最大距离。当其发射半径和其接收半径基本上不相同时,接入点具有相对于客户站的非对称链路性能。对于为TPC遵守IEEE 802.11h协议的接入点,单独的发射功率的调节可能会加剧接入点的无线链路中的非对称性。
实际而言,非对称链路预算的效果之一是低效使用时分复用系统的带宽。图2示出了AP1和AP2的示例性非对称链路性能。对于AP1和AP2,发射覆盖的发射半径202,212显著小于接收覆盖的各自的接收半径204,214。因为发射半径和接收半径是依赖于特定的客户站的运行参数,示于图2的发射半径202,212和接收半径204,214是基于典型的客户站,例如,苹果的的示例性半径。此外,STA1是在AP1的发射半径202和接收半径204之内,以及STA2是在AP2的发射半径212和接收半径214内,因此,由于AP1和AP2的各自的非对称链路性能,没有问题会在AP1和STA1之间的通信或AP2和STA2之间的通信中产生。
然而,如果STA2被连接到AP1,即使AP2是更近的,AP1的非对称链路性能会导致时分复用系统带宽的低效使用。这种情况可能会出现,如果STA2最初在AP1的发射半径202中,并最初与AP1相关联。然后,如果STA2移动超出AP1的发射半径202但仍在AP1的接收半径204之内,如图2中的STA2的位置所指示的,由STA2发送到AP1的传输由AP1接收,但来自AP1的传输不一定由STA2接收。因此,AP1可能需要不止一次重新发送传输到STA2,因此使用更多的无线空中带宽。AP1和STA2之间所产生的数据速率比能够在AP2和STA2之间建立的潜在通信数据速率低,因为STA2是在AP2的发射半径212内,因此不要求在重新发送从AP2到STA2的传输中要被使用的附加带宽。
图2还示出STA4位于AP1的发射半径202之外,但在AP1的接收半径204之内,类似于STA2的情况。在这种情况下,如果STA4尚未与AP1相关联,从STA4与AP1相关联的探测请求可以到达AP1,但是来自AP1的探测响应不能达到STA4。则带宽由AP1反复尝试发送探测响应到STA4而被浪费,因为STA4太远了。
此外,当第一接入点或客户站的接收半径足够大,以使第一接入点或客户站可以接收并解码在其它接入点和客户站之间被传输的数据包,第一接入点或客户站可能会不需要从传输数据包中撤回。其结果是,第一接入点或客户站可能无法达到其可以接收的相同的传输吞吐量。IEEE 802.11标准定义了具有防撞(CSMA/CA)机制的载波感测多接入,CSMA/CA机制提出了几个标准,WLAN接入点或客户站可能在它假设无线信道是明确的之前检查这几个标准。机制之一是用能量检测(ED)阈值比较无线信道上的信号电平的物理载波感测。如果接入点或客户站检测信号超过某一阈值,则认为无线信道很忙,并且不会争用无线介质。另一种机制是网络分配矢量(NAV),它是与无线网络协议,诸如IEEE 802.11一起使用的虚拟载波感测机制。虚拟载波感测是限制物理载波感测需要的逻辑抽象。介质访问控制(MAC)层帧头包含持续时间字段,其指定帧所需的传输时间,也就是,无线介质将很忙的时间期间。无线介质上的站监听读取持续时间字段,并设置它们的NAV。对一个站而言,NAV是必须推迟访问介质的持续时间上的指标。因而,接入点或站(其接收半径相比于典型的无线设备的接收半径是大的)可以检测其他无线设备之间的数据包交换,并且它可以防止因为ED还是NAV机制的应用的传输。因此,具有非常敏感的接收器的设备可以不那么频繁地竞争介质,以及不那么频繁地发射,以导致较低的吞吐量。
为了消除从接入点的非对称链路性能产生的问题,每个接入点的接收器的灵敏度可以被调节,以使接入点的接收半径基本相同于接入点的发射半径。图3示出一个例子,其中AP1和AP2的链路是基本对称的,也就是说,接入点AP1的发射半径302和接收半径304基本上是相同的,以及接入点AP2的发射半径312和接收半径314是基本相同的。
使用具有对称的链路性能的接入点,相关于STA2被位于超出AP1的发射半径而仍在AP1的接收半径之内的上述情况将不会出现。例如,如果STA2最初与AP1相关联,同时位于AP1的发射半径302内,当STA2移动超出AP1的发射半径302时,它也移动超出AP1的接收半径304。这意味着,AP1将不再能够听到来自STA2的传输,AP1也将不再能发送传输到STA2。作为一个结果,STA2将不再能够与AP1建立关联并将启动探测请求、认证请求,或关联请求以查找并关联至被定位更靠近的另一接入点,例如图3的AP2。本质上,通过保持接入点的对称链路性能,建立与第一接入点的关联并随后从该第一接入点移开的客户站将被推送与更接近新位置的接入点相关联。
此外,当接入点具有对称的链路性能时,接入点只能接收探测请求和来自客户站的其他数据包,该客户站处于用于接收相应的探测响应或其它IEEE 802.11的响应数据包的范围内。具有对称链路性能的接入点将不再从相距很远的远程客户站接收探测请求和其他的数据包。在图3的例子中,STA4位于AP1的发射半径302和接收半径为304之外,所以AP1将不再接收来自STA4的探测请求。STA4将寻求与更近的接入点,如AP3,相关联。其效果是减少甚至消除到远程客户站的WLAN的探测响应流量,因此,最终导致了接入点和附近范围的客户站之间的有用流量的增加。
此外,由于在不受其传输影响的两个其它设备之间发生的数据包交换,具有平衡链路的接入点不会从争用或传输中撤回。这意味着,当接入点在一个信道上传输数据包,同时其他数据包交换发生在相同的信道上时,如果其他数据包交换是在一个足够远的位置,接入点的传输可能不影响发生在远处位置的数据包交换。
在某些情况下,其他数据包交换可能会受到影响,但影响甚微。例如,如果其他数据包交换的信噪比足够高,以使得数据包交换的预期接收方能够接收数据包中的信息,则影响甚微。
基于两个标准,接入点确定它是否会对其他检测到的数据包交换没有影响或影响极小。第一标准是,其他检测到的数据包交换的信号强度必须小于一定的阈值。第二个标准是,其他数据包交换所用的信号的所选择的调制是在足够低的数据速率,因为如果干扰是由所述接入点的发射所创建,低数据率调制,如微分相移键控(DPSK),也不会受到如在以下情况中的一样多的影响,该情况是其中的调制是发生在非常高的调制数据速率下。调制方法可以通过检查指定调制的方法的数据包的前同步码来确定。
此外,在WLAN中的接入点的无线链路平衡将允许多个WLAN网络共存,因为链路平衡的接入点能够支持频率重用中的增加。频率重用因子是指一速率,在网络中相同频率可以以该速率被使用。当链路不平衡时,接入点可以通过接收和处理某些数据包而受到影响,该某些数据包是不希望被接收或处理,例如,探测请求、认证请求、关联请求、数据分组,或者其它类型的从遥远的客户站接收的数据包。可选地或另外地,接收和处理不希望的数据包的接入点可以从数据包的发射中撤回,因为接入点所使用的标准确定信道处于繁忙状态。当给定的接入点的发送功率过高时,该接入点会增加其它的接入点和超出该接入点的接收器的覆盖范围的客户站之间的干扰,从而导致相邻接入点的容量的减少。
在一些实施例中,接入点可以为典型的客户端存储单个接收阈值、接收器的设置,或最大发送功率。典型的客户端可能是典型的蜂窝电话、个人电脑、电视或其它部署的商用设备。在这些情况中,当它计算接收的阈值,接收器设置,或最大发送功率时,接入点还可以检查由相邻接入点发射的数据包的接收信号强度。接收的阈值,接收器的设置,或最大发送功率也被确定为环境类型和在接收器和发射器之间的路径损耗的函数,在所述环境中网络设备被部署。该环境包括变量,例如,网络是否是家庭网络或办公室网络,以及网络被部署的地区,如美国,欧洲和亚洲,因为建材的种类因地区而异。
对于存储的接收阈值或接收器的设置,相应的接收半径被确定,并且发射半径可以被设定为基本上等于接收半径。在某些情况下,发射半径可以大于接收半径,并且具有接入点的网络会表现良好,虽然具有其它接入点的相邻网络可能会受到不利影响。类似地,对于存储的最大发射功率,相应的发射半径被确定,以及接收半径应基本相同于发射半径。
在一些实施例中,接入点可以通过使用软件为不同的客户端存储并使用不同的接收半径以维护每个已知的客户端状态。状态包括当与接入点关联时由客户站提供的信息,例如,由客户站所支持的数据速率,客户站的性能,以及国家信息。数据包交换和其它信息元素的其它内容也可以被用来推断客户站的发射和接收性能,例如,接入点可以在与数据包交换后确定来自客户站的数据包的接收功率电平,以及该信息被存储作为客户站的状态的一部分。因此,在发射端,接入点可以选择使用TPC的最大发送功率,基于为每个已知客户站所维护的状态。
接入点将会处理或接收来自已知的客户端的数据包,仅当接收的信号强度和/或它的数据速率是在为该特定的客户端所计算的特定阈值之上时。接入点可以通过读取数据包的头(例如,IEEE 802.11 MAC头)的识别数据包的发射器。当接入点识别出数据包的源时,它决定是否处理数据包以进一步或中止该数据包的接收。在这些情况下,硬件接收灵敏度可以被固定到一特定值,同时进行处理的软件阈值基于客户端的性能可以为每个客户端被改变。
接入点可以为客户端使用默认的接收阈值和发射功率,该客户端性能还不为接入点所知。可以为典型的客户端计算默认的接收或发射设置,并且相邻接入点的接收功率也可以被考虑在内。
为了实现和维持接入点的对称链路性能,链路平衡过程被执行。图4A是一个流程图,其说明了确定和设置接收灵敏度和发射功率的示例性过程。
在方框405,接入点接收到数据包,以及方框410,接入点通过读取该数据包的头识别发射数据包的客户站。
然后在决策模块415,接入点确定其是否识别该发射器,即,客户站是否与接入点相关联现。如果接入点识别客户站(方框415-是),则在方框420,接入点调节接收灵敏度阈值以用于处理来自客户站的数据包。该调节可以包括调节接收灵敏度的硬件可编程增益元件,和/或用于处理来自客户站数据包的软件阈值。然后在方框425,基于客户站的存储的状态信息,接入点选择与客户站一起使用的发射功率。
如果接入点无法识别客户站(方框415-否),则在方框430,接入点使用默认的接收灵敏度阈值和默认的发射功率。默认的接收灵敏度阈值和发射设置为典型的客户端被使用参数(例如发射功率和接收灵敏度)进行计算。
定期地,接入点还可以重新节接收灵敏度至最高的接收灵敏度(接收半径)以检查任何客户站,所述客户站可尝试与接入点关联并确保当遥远的数据包交换正在发生时它不会从不必要的发射数据包中撤回。图4B是一个流程图,其说明了重新调节它的接收灵敏度的接入点的示例性过程。
在方框450,接入点调节它的接收灵敏度为最大。然后在判定框452,接入点确定至和自其它接入点的传输是否正在信道上发生。确定传输的检测的标准可被定制,例如,如果它检测到传输小于一定的时间百分比或者如果在指定的时间间隔完全没有传输被检测,接入点可以确定没有传输被检测到。如果检测到的传输(方框452-是),则在方框454,接入点可减少其接收灵敏度,并返回到判定框452。
如果未检测到与其它接入点的传输(方框452-否),则在方框460,接入点确定是否存在试图与它相关联的客户站。如果没有检测到请求相关联(方框462-否),则在方框464,接入点可减少其接收灵敏度,并且该过程返回到方框460。
如果检测到请求相关联(方框462-是),则在判定框466,接入点确定其是否期望与新的客户站相关联。新客户站试图与接入点相关联是否是可取的决定可以基于来自新站的所接收的数据包的信号强度,信号的调制速率,和/或数据速率是否可为已知的发射的数据数据包基于所述接入点和所述新客户站之间的反馈被适当地进行调节,如在IEEE 802.11n标准中所描述的。如果与新的客户站相关联是不可取的(方框466-否),则在方框464,该过程返回到方框464。
如果与新客户站相关联是可取的(方框466-是),则在方框468,接入点保持其目前的接收灵敏度。然后在方框470,在过程返回到块450之前,接入点等待预定的时间周期。
在类似的方式中,客户站也可以周期性地重新调节它的接收灵敏度,以确保当遥远的数据包交换发生时它不会从不必要地发射数据包中撤回。图4C是一个流程图,其说明了客户站重新调节它的接收灵敏度的示例性过程。
在方框480,客户站调节它的接收灵敏度为最大。然后在判定方框482,客户站确定至和自除了客户站正在与之相关联的接入点的接入点的传输是否正在信道上发生。确定传输的检测的标准可被定制,例如,如果它检测到传输小于一定的时间百分比或者如果在指定的时间间隔完全没有传输被检测到,则客户站可确定没有传输被检测到。如果检测到传输(方框482-是),则在方框484,客户站减少其接收灵敏度,并返回到判定框482。
如果未检测到与其它接入点的传输(方框482-否),则在框486,客户站维持其当前的接收灵敏度。然后在方框486,客户站等待预定的时间周期,并且过程返回到方框480。
硬件方法
图5示出典型的接入点510的组件,其包括无线电540,并具有发射功率控制(TPC)的调节性能,如由IEEE 802.11h的标准所定义的。接入点的中央处理单元(CPU)530通过总线被耦合到无线电540,其具有发射器545和接收器590,发射器545具有发射增益控制。可调节的发射信号在到达发射/接收转换器560之前被从具有发射增益控制的发射器545发送通过带通滤波器542,功率放大器544,和低通滤波器(LPF)546。来自功率放大器的发射信号强度指示(TSSI)也被馈送到模拟数字转换器(ADC)548和被发送回无线电540。
当无线电540是在发射模式中,转换器560提供发射信号到天线570用于辐射到空气中。当无线电540是在接收模式中,转换器560提供由天线570所捕获的信号到带通滤波器582和然后的低噪声放大器(LNA)584,在被发送到接收器590中的无线电540之前。
当接入点的中央处理单元(CPU)530接收来自控制器520的TPC命令以调节无线电的发射功率电平时,无线电540的发射增益进行相应的调节。可以为每一个客户站基于该特定客户端站的性能调节发射半径。该接入点在关联时会从客户端收到一些关于客户站的性能的信息。在关联后,基于数据包交换、接入点可以发射到客户站的速率,和其从客户站的发射接收的速率和接收功率,接入点可以计算该客户站所使用的发射功率。在一些实施例中,控制器520可以使用查找表来确定发射增益的量以命令接入点的CPU 530来提供。在一些实施例中,接入点的CPU 530可以维护查找表,例如,在本地存储器中,以独立地确定发射增益的特定量,以在无线电540中提供。
图6示出了包括TPC调节功能和接收灵敏度调节功能的接入点的无线电640的示例性组件。可以被调节为具有对称的链路性能的接入点610的CPU 630接收来自控制器620的命令以调节发射增益和接收器灵敏度。除了接入点的传统组件,上述关于图5,接入点610可以包括定位在低噪声放大器655之前的接收噪声系数控制(RNFC)650。可选地或另外地,接入点610可以包括定位在低噪声放大器655之后的外部接收增益控制660。RNFC650和外部接收增益控制660都可由衰减器调节,该衰减器由无线电640中的具有接收器增益控制670的接收器进行控制,并且接收器增益控制670是响应于来自控制器620的命令。在一些实施例中,CPU 630计算最适于特定客户站的接收增益,并且可以存储在查找表中的信息。在一些实施例中,控制器620可以使用查找表来确定接收增益量以命令接入点的CPU 530来提供。在一些实施例中,接入点的CPU 630可以维护查找表,例如,在本地存储器中,以独立地确定接收增益的特定量,以在无线电640中提供。
虽然图6示出接入点的无线电的示例性组件,该无线电的示例性组件也可以在客户站中使用,除了CPU 630独立地操作控制器620。替代地,CPU 630可以执行计算以确定合适的发射增益和接收灵敏度的使用以与接入点通信。
软件方法
包括无线电元件的无线LAN芯片组的一些制造商提供了可以从外部、使用外部的数字或模拟信号控制的可编程增益放大器。因此,除了使用外部LAN芯片组外的硬件,LAN芯片组内的增益可以用软件进行调节。一些无线芯片组具有包括在其中(RF)的所有的无线电频率功能的全部或部分。射频功能包括接收组件,例如低噪声放大器(LNA),滤波器,转换器和其它可编程的或固定增益的元件。发射射频功能包括功率放大器,滤波器,转换器,以及其它可编程的或固定增益的元件。
当控制器发送命令给接入点的CPU以调节接收器灵敏度时,CPU可以增加接收到的信号的衰减以降低接收器灵敏度,从而减小接收半径,或减小接收到的信号的衰减,以增加接收器灵敏度和对应的接收半径。在客户站的情况下,客户站的CPU可以执行计算来确定适当的接收器灵敏度的使用以与接入点进行通信。
在一些其它软件控制的实施例中,接收器可以不改变在接收器侧的增益,但它可以选择控制接收功率电平或接收调制电平,其在该调制电平接收或处理某一数据包。接收功率电平或接收调制电平可为不同的客户端改变。由于在处理物理层(PHY)的头之后和当它正在处理MAC信头时,接入点会知道客户端的身份,所以在它处理在MAC信头中的有关字段之后,它可以基于其接收功率和其标识来选择如何处理数据包。
在一些其它实施例中,接入点或客户站可以选择使用组合的方法,该方法改变可编程增益元件以及也应用阈值,其以该阈值接收或处理数据包。
除了用于接收和处理数据包的接收阈值,软件还可以使用其持有NAV的或其应用ED的阈值。NAV或ED的可调节的阈值帮助调节在存取介质中的接入点的行为,同时有在同一无线信道上的来自相邻接入点的干扰量。接入点可以选择当看到一些程度的干扰时发射数据包。接入点可以容忍的干扰的程度将取决于接入点的性能、客户站和接入点所使用的发射至客户站的速率和/或客户站使用的发射到接入点的速率。基于此概念,接入点可以选择支持的干扰信道。类似地,客户站也可以选择支持干扰信道。
图7是接入点710的结构的例子,其被配置为,例如,接收来自控制器的命令以调节接入点的发射功率和接收灵敏度。在图7的例子中,接入点710包括CPU 720、无线电750以及存储器760。CPU 720可进一步包括接收灵敏度控制器模块730和发射功率控制模块740。CPU720和所有被包括在CPU 720内的元件是通过使用由软件和/或固件编程的可编程电路,或通过使用专用的硬件电路,或者通过使用这种实施例的组合来实现。附加的或更少的元件可被包括在CPU 720和各图示组件中。如本文所用,“模块”,包括通用,专用或共享的处理器,以及典型的,由CPU 720执行的固件或软件模块。根据实现特定的或其他方面的考虑,该模块可以被集中或功能性地被分布。模块可以包括被包含在用于由CPU 720执行的计算机可读(存储)介质中的通用或专用硬件,固件,或软件。
当CPU 720接收来自控制器的命令以增加或减少接入点的发射功率上时,发射功率模块740增大或减小使用在无线电750中的硬件的发射功率增益,以使得发射的信号的功率响应于控制器的命令被进行适当调节。
此外或可选地,基于在关联时接收到的客户站的功能、接入点可以在其发射数据包到客户站的速率,以及从客户站接收到的数据包的速率和接收功率,发射功率模块740可以计算为特定客户站使用的发射功率。根据计算,发射功率模块740可以调节接入点的发射功率。
当CPU 720接收来自控制器的命令以增加或减少无线电750的接收灵敏度时,接收灵敏度控制器模块730发送数字或模拟信号(这取决于无线LAN芯片组所预期的特定信号)以调节可编程增益来适当地改变接收灵敏度。
此外或可选地,接收灵敏度控制器模块730可以调节接收功率电平阈值或者接收的调制电平阈值,该模块在所述电平阈值可以每个客户端接收或处理的数据包。
在一些实施例中,存储器760被配置为存储可以由发射功率控制模块740进行访问的发射功率增益查找表,以确定响应于控制器的命令有多少来调节发送功率增益硬件。在一些实施例中,存储器760被配置为存储可由接收灵敏度控制器模块730进行访问的接收灵敏度查找表,以确定信号发送到无线LAN芯片组来调节可编程增益或衰减。
虽然图7示出接入点的示例性结构,相同的示例性结构也适用于客户站,除了该客户站CPU 720不接收来自控制器的命令以调节客户站的发射功率或接收灵敏度,而发射功率模块740计算应被为特定客户站所使用的发射功率,以及接收灵敏度控制器模块730调节接收功率电平或调制电平,客户站在该调制电平为每个客户端接收或处理数据包。
维护对称链路性能
图8是一个流程图,其说明了一旦对称性已经建立,维护接入点的对称链路性能的示例性过程。在判定框810,控制器确定特定的接入点是否需要TPC调节。例如,TPC调节可能被需要以减少无线装置之间的干扰或限制接入点的功率消耗。如果TPC调节不被需要(方框810-否),则过程停留在判定框810。
如果TPC调节是需要的(方框810-是),则在框815,控制器将命令发送到接入点以调节发射功率电平。然后在框820,控制器为接入点确定相应的接收灵敏度调节,并且在框825,控制器将命令发送到接入点,以相应地调节接收机灵敏度。然后过程返回到判定框810。
用于控制接入点的发射功率和接收灵敏度以提供对称的链路性能的的方法和系统被进行了描述。本领域普通技术人员可以理解,在此描述的概念和技术在不偏离基本特征的情况下可以以各种具体形式被包含。本发明公开的实施例被认为在各方面均是说明性的而不是限制性的。本发明的范围由所附的权利要求书,而不是前面的描述所表明,以及在等效的含义和范围内的所有变化是旨在被接受的。

Claims (20)

1.一种用于调整接收半径的装置,包括:
无线电,被配置为发射射频信号到无线设备,并从所述无线设备接收射频信号;以及
处理器,在确定从所述无线设备接收的探测请求的功率电平低于阈值时,调节接收灵敏度以减小接收半径,
其中所述接收半径被减小从而不再从所述无线设备接收所述探测请求。
2.如权利要求1所述的装置,还包括:
发射增益控制,被配置为调节所述发射射频信号的功率以达到所述无线设备,如果所述无线设备在所述无线电的发射半径内;
接收增益控制,被配置为调节接收灵敏度以接收来自所述无线设备的射频信号,或者一模块,被配置为调节接收信号阈值以用于接收或处理射频信号,如果所述无线设备是在所述无线电的接收半径内,
其中所述发射半径基本上相同于所述接收半径。
3.如权利要求2所述的装置,其中所述处理器响应于来自所述装置外部的控制器的命令,调节所述发射增益控制和所述接收增益控制。
4.如权利要求2所述的装置,其中所述处理器调节所述接收信号阈值。
5.如权利要求2所述的装置,其中所述处理器调节第一功率电平,所述装置在所述第一功率电平处持有网络分配向量,其中所述网络分配向量是在IEEE 802.11标准中定义的虚拟载波感测机制。
6.如权利要求2所述的装置,其中所述处理器调节第二功率电平,其中所述装置使用所述第二功率电平作为如在IEEE 802.11标准中定义的能量检测(ED)阈值。
7.如权利要求2所述的装置,其中所述装置是接入点,以及所述无线设备是客户站。
8.如权利要求7所述的装置,其中当所述客户站位于超出所述发射半径时,所述客户站寻求与不同的接入点进行关联。
9.如权利要求7所述的装置,其中当所述客户站在所述发射半径内并发送探测请求到所述接入点时,所述接入点以探测响应进行响应,并且当所述客户站移动超出所述发射半径时,所述接入点不再以探测响应来响应所述探测请求。
10.如权利要求2所述的装置,还包括被配置为捕获所述接收的射频信号的天线,被配置为放大所述接收的射频信号的低噪声放大器,和被配置为衰减所述接收的射频信号的第一衰减器,其中所述第一衰减器被定位在所述低噪声放大器之后或在所述低噪声放大器之前,以及地其中所述接收增益控制调节所述第一衰减器的衰减以调节所述接收灵敏度。
11.如权利要求10所述的装置,还包括被配置为衰减所述接收的射频信号的第二衰减器,其中所述第二衰减器被定位在所述第一衰减器的所述低噪声放大器的相对侧上,以及其中所述接收增益控制调节所述第二衰减器的衰减以调节所述接收灵敏度。
12.如权利要求2所述的装置,其中所述装置是客户站,以及所述无线设备是接入点。
13.如权利要求1所述的装置,其中所述调节是数据包类型特定的。
14.如权利要求1所述的装置,其中所述调节是客户特定的。
15.一种用于处理探测请求的方法,包括:
确定从无线设备接收的探测请求的功率电平;
基于所确定的功率电平是否低于阈值,选择是否响应所述探测请求。
16.如权利要求15所述的方法,还包括
调节第一设备的射频发射器的的功率电平到第一电平,其中在所述第一电平发射的射频信号到达在所述射频发射器的发射范围内的第二设备;
调节所述第一设备的射频接收器的接收灵敏度到第二电平,其中由在所述射频接收器的接收范围内的第二设备所发射的射频信号被所述射频接收器所接收,
其中,所述第一设备的所述接收范围基本上等于所述第一设备的所述发射范围。
17.如权利要求16所述的方法,其中调节所述接收灵敏度包括调节硬件接收增益控制。
18.如权利要求16所述的方法,还包括调节接收信号阈值以用于接收或处理由所述第一设备的所述射频接收器接收到的所述射频信号。
19.如权利要求16所述的方法,当所述第二设备已知于所述第一个设备时,所述第一电平是基于在所述第二设备与所述第一设备的关联的基础上所提供的所述第二设备的状态信息,以及所述第二电平是基于接收的信号强度和由所述第二设备发射的所述射频信号的发射的数据速率。
20.如权利要求16所述的方法,当所述第二设备未知于所述第一设备时,所述第一电平是一默认的发射功率电平,而所述第二电平是一默认的接收阈值。
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