CN110098894A - 峰值数据传输速率 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及峰值数据传输速率。本文描述的示例包括接收接入设备和计算设备之间的无线信号质量的指示符，从指示符确定较高数据传输速率，以及确定数据传输速率范围。该范围可以包括较高数据传输速率和第二数据传输速率。本文公开的示例还包括基于在较高数据传输速率下的错误率评估在较高数据传输速率下的吞吐量，以及基于在第二数据传输速率下的错误率评估在第二数据速率下的吞吐量。本文公开的示例还包括基于吞吐量确定数据传输速率范围内的峰值数据传输速率。

Description

峰值数据传输速率
背景技术
两个计算设备之间的无线信号的质量可以在通信过程中改变。无线信号的改变可能导致计算设备之间的数据传输速率(例如PHY速率)的改变。
附图说明
以下详细描述参考附图，其中：
图1是根据一些示例的具有用于确定无线连接的峰值数据传输速率的指令的接入设备的框图。
图2是根据一些示例的用于确定与计算设备的无线连接的峰值数据传输速率的接入设备的框图。
图3是根据一些示例的确定无线连接的峰值数据传输速率的方法的流程图。
图4是用于确定MU-MIMO(多用户、多输入和多输出)组中的计算设备的峰值数据传输速率的接入点的框图。
图5是根据一些示例的确定和更新无线连接的峰值数据传输速率的方法的流程图。
具体实施方式
接入设备可以传播在范围内连接到无线信号的计算设备的无线信号。因此，接入设备可以构建连接的设备的网络，并且可以允许计算设备无线地连接到有线连接。
接入设备可以是物理配置以支持最大数据传输速率。然而，接入设备和连接的计算设备之间的实际数据传输速率可能与由接入设备支持的最大数据传输速率不同。这是由于若干因素，包括但不限于计算设备和接入设备之间的距离、来自环境中的其他无线信号的干扰、计算设备的不断移动、阻挡信号的障碍、来自连接到介入设备的其他计算设备的干扰等。数据传输速率还可能受所连接的计算设备(例如不能处理快于特定速率的计算设备等)的限制的影响。
因此，接入设备和计算设备之间的实际数据传输速率可能慢于由接入设备支持的最大数据传输速率。此外，当环境因素导致无线信号质量降低时，接入设备和计算设备之间的实际数据传输速率可动态地改变。例如，可以减慢快速数据传输速率以解决降低的信号质量。这是因为在低质量无线环境中使用快速速率可能导致数据丢失。
接入设备可以使用各种工具来测量无线环境的质量。这些工具中的一个是信噪比(SNR)。在一些情况下，可以依据SNR来确定接入设备和计算设备之间的实际数据传输速率。然而，仅使用SNR来确定实际数据传输速率不能解释计算设备以特定速率接收数据的能力。SNR的使用也可能无法解释使用波束成形技术(例如，MU-MIMO(多用户、多输入和多输出)、SU-MIMO(单用户、多输入和多输出)等)的计算设备之间的干扰。用于确定连接质量的另一个工具是误包率(PER)。然而，仅使用PER来确定实际数据传输速率不能解释动态移动性场景和隐藏终端场景。例如，为了获得PER，接入设备可能必须向计算设备发送大量数据包。相对于接入设备(例如移动电话)不断改变位置的计算设备可能无法接收用于PER计算的数据包。因此，PER可能不反映无线连接的当前环境。因此，这些方法导致低效的PHY适配，这可能导致低于最佳的数据传输速率。
本文公开的示例通过首先依据质量指示符来确定评估的数据传输速率范围，然后使用错误率来评估该范围内的速率，从而解决了这些技术难题。在一些示例中，基于由接入设备接收的信号质量的指示符来计算信噪比。基于SNR，确定较高数据传输速率。然后将较高数据传输范围用作确定要评估的数据传输速率范围的指南。范围包括较高数据传输速率。基于该范围内的每个速率的错误率来计算该范围内的每个速率的吞吐量。具有最高(即最快)吞吐量的速率被确定为峰值数据传输速率。在一些示例中，所计算的SNR可以解释波束成形组中的计算设备的设备内干扰。因此，本文公开的示例允许在不断增加的动态环境条件下快速调整数据传输速率。本文公开的示例还解释了速率适配中的设备内干扰的影响。
在一些示例中，计算设备被提供有包括指令的非暂存机器可读存储介质，所述指令在被执行时使得处理资源接收接入设备和计算设备之间无线信号质量的指示符。该指令在被执行时还使处理资源从指示符确定较高数据传输速率，确定数据传输速率范围(其中该范围包括较高数据传输速率和第二数据传输速率)，基于接入设备在较高数据传输速率下的错误率评估在较高数据传输速率下的第一吞吐量，基于接入设备在第二数据传输速率下的错误率评估在第二数据传输速率下的第二吞吐量，以及确定在基于吞吐量的数据传输速率范围内的峰值数据传输速率。
在一些示例中，接入设备包括阈值引擎、错误引擎和速率引擎。阈值引擎用于接收接入设备和计算设备之间的无线信号质量的指示符，从指示符确定较高数据传输速率，以及确定数据传输速率范围。该范围包括较高数据传输速率。错误引擎用于确定数据传输速率范围内的每个速率的错误率。速率引擎基于数据传输速率范围内的每个速率的错误率来评估数据传输速率范围内的每个速率的吞吐量。速率引擎还用于基于吞吐量确定该范围内的峰值数据传输速率。
在一些示例中，方法包括：接收接入设备和计算设备之间无线信号质量的指示符；基于指示符确定信噪比；基于信噪比确定较高数据传输速率；以及确定包括较高数据传输速率和第二数据传输速率的数据传输速率范围。该方法还包括：基于接入设备在较高数据传输速率下的错误率来评估第一吞吐量；基于接入设备在第二数据传输速率下的错误率来评估第二吞吐量；以及基于第一吞吐量和第二吞吐量确定数据传输速率范围内的峰值数据传输。该方法由接入设备的处理资源执行。
现在参考附图，图1是具有用于确定无线连接的峰值数据传输速率的指令的接入设备100的框图。在一些示例中，无线连接在接入设备100和计算设备(未示出)之间。如本文所使用的，“计算设备”可以是服务器、网络设备、芯片组、台式电脑、工作站、移动电话或任何其他处理设备或装备。如本文所使用的，“接入设备”可以是允许另一计算设备连接和/或形成无线网络(例如无线局域网(WLAN)、无线个域网(WPAN)等)的计算设备。接入设备所使用的协议可根据无线连接的类型而有所不同。例如，在Wi-Fi连接中，接入设备可以被称为无线接入点(WAP)并且使用由IEEE设置的格式(例如802.11n、802.11ac等)。在这些示例中，接入设备可以用于使用Wi-Fi无线信号将计算设备连接到有线网络。在这些示例中，接入设备还可以用于形成无线网络。在另一示例中，在蓝牙连接中，接入设备可以使用由SIG设置的蓝牙格式。接入设备可以是无线连接到其他计算设备(例如从设备)的主蓝牙设备，并建立WPAN。在一些示例中，接入设备还可以将有线网络转换为蓝牙无线信号，从而允许至少一个计算设备经由蓝牙无线地与有线网络通信。也可以使用其他无线连接。如本文所使用的，数据传输速率可以包括通过无线连接发送数据的速度(即PHY速率)。
在图1中，被评估的无线信号存在于接入设备100和计算设备之间。因此，接入设备100是生成无线信号并确定峰值数据传输速率的设备。然而，在图1中未示出的其他示例中，被评估的无线信号可以存在于图1中未示出的接入设备和计算设备之间。因此在那些示例中，确定峰值数据传输速率的计算设备是与产生无线信号的计算设备(即接入设备)不同的计算设备。在一些示例中，无线连接到接入设备的计算设备可以是可以无线连接到网络的便携式设备，诸如移动电话、笔记本电脑、台式电脑、电子阅读器、平板电脑等。
接入设备100包括处理资源101和机器可读存储介质110。机器可读存储介质110可以是非暂存机器可读存储介质的形式，诸如合适的电子、磁性、光学或其他物理存储装置以包含或存储诸如指令111、112、113、114、115、116的信息、相关数据等。
如本文所使用的，“机器可读存储介质”可包括存储驱动器(例如硬盘驱动器)、闪存、随机存取存储器(RAM)、任何类型的存储盘(例如，光盘只读存储器(CD-ROM)、任何其他类型的光盘，DVD等)等或其组合。在一些示例中，存储介质可以对应于包括主存储器的存储器，诸如随机存取存储器，其中软件可以在运行时间期间驻留，以及辅助存储器。辅助存储器可以例如包括存储软件或其他数据的副本的非易失性存储器。
在图1的示例中，指令111、112、113、114、115和116被存储(编码)在存储介质110上，并且可由处理资源101执行以实现本文关于图1描述的功能。在一些示例中，存储介质110可以包括附加指令，例如，用于实现关于图2中的接入设备200或图4中的Wi-Fi接入点400描述的功能中的一些功能的指令。在其他示例中，存储介质110的任何指令的功能可以以电子电路的形式、以在机器可读存储介质上编码的可执行指令的形式或以其组合的形式来实现。
处理资源101可以例如是中央处理单元(CPU)、基于半导体的微处理器、诸如数字图像处理单元的数字信号处理器(DSP)、其他硬件设备或适合于检索和执行存储在存储介质中的指令的处理元件，或其适当组合。处理资源可以例如包括芯片上的单个或多个核、跨多个芯片的多个核、跨多个设备的多个核或其合适的组合。如本文所述，处理资源可用于获取、解码和执行指令111、112、113、114、115和116。
指令111可以由处理资源101执行以接收无线信号质量的指示符。在一些示例中，指示符可以包括可以用于与无线信号的质量相关联的变量(例如，至少一个字母数字字符、至少一个数值等)。
在一些示例中，指示符可以包括来自计算设备的反馈消息。反馈消息可以由计算设备根据从接入设备发送到计算设备的初始信号的分析来生成。例如，对于使用IEEE802.11ac格式的WLAN无线连接，接入设备可以将数据包发送到称为探测数据包的计算设备。数据包包括由计算设备分析以确定反馈消息的字段(例如OFDM训练字段)。反馈消息可以包括指示无线信号关于特定计算设备经由特定路径执行的程度的反馈矩阵。在IEEE802.11ac格式中，该反馈矩阵被称为VHT压缩波束成形反馈(CBF)，并且可以是由指令111接收的无线信号质量的指示符。
然而，可以使用其他协议适当的指示符。例如，在其他示例中，质量指示符可以包括接收信号强度指示符(RSSI)。RSSI是信号在计算设备(即接收由接入设备传播的信号的设备)处的强度的量度。在一些示例中，RSSI以分贝(db)为单位测量。质量指示符还可以包括本底(floor)噪声水平指示器。该指标可能与环境中的噪声水平相关并也以db为单位进行测量。因此，噪声水平指示符可以允许感测来自环境中的其他类型的无线信号的干扰。
在其他示例中，所接收的指示符可以是信噪比(SNR)。SNR可以由计算设备计算，然后发送到接入设备100。作为其非限制性示例，在IEEE 802.11ac中，计算设备可以向接入设备提供MU独占波束成形报告，其携带适用于所有子载波的平均SNR。
指令112可以由处理资源101执行以从指示符确定较高数据传输速率。如本文所使用的，在给定无线信号的质量的情况下，较高数据传输速率是在无线信号上应该在接入设备100和计算设备之间传输数据的最快速率。在给定接入设备和计算设备的物理限制的情况下，较高数据传输速率可以与可以传输数据的最快可能速率一致或不一致。因此，在一些示例中，最快可能速率是50db并且较高数据传输速率也是50db。然而，在其他示例中，最快可能速率为50db而较高数据传输速率为40分贝。
可以使用指示符来确定较高数据传输速率。例如，在指示符是SNR的情况下，可以使用SNR到数据传输速率映射来确定较高数据传输速率。这些映射将SNR值与数据传输应该会成功的速率相关联。在一些示例中，这些映射可以由无线技术标准设置和提供。因此，在给定SNR的情况下，可以通过这些映射确定较高数据传输速率。在指示符包括RSSI的情况下，可以例如通过将噪声本底值添加到RSSI来计算SNR。例如，-55db的RSSI和-95db的本底噪声值将导致值为40db的SNR。可以使用SNR到数据传输速率映射来确定较高速率。
在一些示例中，无线连接可以包括波束成形以允许从接入设备到计算设备(例如多用户、多输入和多输出模式(MU-MIMO)，单用户、多输入和多输出(SU-MIMO)等)的并发下行链路数据流。在这些示例中，至少一个设备连接到MIMO组中的接入设备。接入设备可以将其信号指向与特定设备相关的特定方向，以有效地将信号发送到MIMO组中的该特定设备。因此，MIMO组中的计算设备可能导致彼此干扰信号。
在这些情况下，所接收的质量指示符可用于计算捕获设备内干扰的SNR。例如，用IEEE 802.11ac，反馈矩阵中的值可用于以下方程：
其中N等于由接入设备感测的噪声因子，并且H、V和D可以通过由计算设备发送给接入设备的反馈矩阵来确定。H、V、D和N由802.11ac标准描述。K表示MIMO组中的计算设备的总数，j是计算设备的总数的计数。
因此，如果MIMO中有5个计算设备，则K等于5并且j从1到4迭代。用IEEE 802.11ac，该SNR解释了由MIMO中的计算组引起的干扰并且鉴于该干扰准确地确定SNR。该SNR可以被称为SINR。根据SINR，可以通过SINR到传输速率映射来确定较高数据传输速率。
指令113可以由处理资源101执行以确定数据传输值的范围。该范围可以具有两个端点，一个端点是该范围内的最低(即最慢)速率，另一个端点是该范围内的最高(即最快)速率。在一些示例中，最低端点可以是接入设备100可支持的最慢速率。无线连接(诸如Wi-Fi)的格式设置格式兼容设备遵循的“速度级别”。这些“速度级别”可能在不平坦的阶梯函数中增加(或减少)。例如，由实现WiFi的接入设备支持的最慢速率可以是12Mbps。由格式设置的下一个更快的“速度”级别不是12.1Mbps或13Mbps，而是18Mbps。之后的第二个更快的速度不是19Mbps，但可能是24Mbps。因此，在一些示例中，最低端点可以是比最慢速率更快的“速度级别”，比接入设备100可支持的最慢速率更快的两个“速度级别”等。
该范围包括由指令112确定的较高数据传输速率和第二数据传输速率。这里使用的第二数据速率意味着与较高数据传输速率不同的速率。在一些示例中，第二数据速率低于(即慢于)较高数据传输速率。因此，在一些示例中，该范围的最低端点可以被表征为第二数据传输速率。然而，在其他示例中，第二数据传输速率比较高数据传输速率更高(即更快)。在一些示例中，该范围的最高端点是较高数据传输速率。在其他示例中，该范围的最高端点是比较高数据传输速率快一个“速度级别”，比较高数据传输速率快两个“速度级别”等。因此，在一些示例中，该范围的最高端点是可以表征为第二数据传输速率。
该范围的非限制性示例包括：[由接入设备支持的最低速率，较高数据传输速率]，其中第二数据传输速率在两个端点之间。另一个非限制性示例可以是[第二数据传输速率，较高数据传输速率]。又一个非限制性示例可以是[由接入设备支持的最低速率，第二数据传输速率]，其中较高数据传输速率在两个端点之间。
在一些示例中，在范围的两个端点之间可以存在多个速率。例如，范围内可以有三种速率：最低端点、最高端点以及最低端点和最高端点之间的速率。在其他示例中，范围包括两个端点，并且该范围之间没有其他速率。在这些示例中，两个端点是彼此相邻的“速度级别”。
指令114可以由处理资源101执行以评估较高数据传输速率下的吞吐量。评估可以基于接入设备在较高数据传输速率下的错误率。在一些示例中，错误率测量计算设备从接入设备100发送的数据量中接收的数据量。错误率的非限制性示例是误包率(PER)。
在一些示例中，指令114还可以包括用于确定在较高数据传输速率下的错误率的指令。在一些情况下，可以通过向计算设备发送一小组数据并测量计算设备接收多少数据来确定错误率。因此，如果接入设备100以较高数据传输速率向计算设备发送10个数据包并且计算设备接收8个数据包，则对于较高数据传输速率，错误率(例如PER)为0.2。在其他情况下，接入设备100可以查询错误率数据库，而不是发送数据来计算错误率。错误率数据库可以基于历史数据存储错误率的统计数据。数据库可以物理地存储在接入设备100上，或者可以存储在接入设备100可接入的不同计算设备上。
一旦确定了错误率，处理资源101可以通过从1减去错误率并将该差值乘以较高数据传输速率来评估较高数据传输速率下的吞吐量。得到的结果是较高数据传输速率下的吞吐量。
在一些示例中，可能存在与操作特定无线技术相关联的协议开销。这可能会导致传输速率变慢。因此，协议开销可能降低较高数据传输速率。例如，较高数据传输速率可以是100Mbps，但协议开销可能导致10Mbps减少。因此，有效的较高数据传输速率是90Mbps。在这些示例中，使用有效的较高数据传输速率而不是较高数据传输速率来确定吞吐量。较高数据传输速率下的吞吐量可以表征为“第一”吞吐量。
指令115可以由处理资源101执行以评估第二数据传输速率下的吞吐量。与较高数据传输速率下的吞吐量相比，第二数据传输速率下的吞吐量可以表征为“第二”吞吐量。评估可以基于第二数据传输速率下的接入设备的错误率。
在一些示例中，指令115还可以包括用于确定在第二数据传输速率下的错误率的指令。在一些情况下，可以通过以第二数据传输速率向计算设备发送一小组数据并测量计算设备接收多少数据来确定错误率。在其他情况下，接入设备100可以查询错误率数据库，而不是发送数据来计算错误率。
一旦确定了错误率，处理资源101可以通过从1减去错误率并将该差值乘以第二数据传输速率来评估第二数据传输速率下的吞吐量。得到的结果是第二数据传输速率下的吞吐量。在具有协议开销的示例中，协议开销可能降低第二数据传输速率。在这些示例中，使用有效的第二数据传输速率而不是第二数据传输速率来确定吞吐量。
指令116可以由处理资源101执行以基于经由指令114和115评估的吞吐量来确定数据传输速率范围内的峰值数据传输速率。可以比较第一吞吐量和第二吞吐量，并且可以选择最高的(即最快的)的吞吐量作为峰值数据传输速率。指令116还可以包括实现峰值数据传输速率的指令。
如上文所述，在一些示例中，数据传输速率范围可以包括除较高数据传输速率和第二数据传输速率之外的其他速率。因此，在这些示例中，机器可读存储介质110可以包括以与上文关于指令114和115相关的类似方式评估这些其他数据传输速率下的吞吐量的指令。因此，在这些示例中，这些速率下的吞吐量可以与第一吞吐量和第二吞吐量进行比较，并且可以选择最高吞吐量作为峰值数据传输速率。
在一些示例中，指令111还可以包括用于接收无线信号质量的更新的指示符的指令。更新的指示符可以周期性地(即根据固定的时间表)接收，可以在无线信号的环境发生变化的任何时间接收，可以通过接入设备100的用户的命令接收等等。因此，指令112可以包括从更新的指示符确定更新的较高数据传输速率的指令。基于更新的较高数据传输速率，指令113可以包括用于确定更新的数据传输速率范围的指令，该数据传输速率包括更新的较高数据传输速率和更新的第二数据传输速率。在一些示例中，更新的第二数据传输速率可以与先前的第二数据传输速率相同。指令114-116可以相应地基于更新的范围评估新的更新的吞吐量，并基于更新的吞吐量确定更新的峰值数据传输速率。
在一些示例中，可以更新在特定数据传输速率下的接入设备的错误率。错误率可以周期性地(即根据固定的时间表)更新，可以在无线信号的环境发生变化的任何时间更新，可以通过接入设备100的用户的命令更新等。因此，存储在机器可读存储介质110上的指令可以包括基于更新的错误率来评估更新的吞吐量的指令。例如，指令114可以包括用于基于接入设备在较高数据传输速率下的更新的错误率来评估在较高数据传输速率下的更新的第一吞吐量的指令。类似地，指令115可以包括用于基于接入设备在第二数据传输速率下的更新的错误率来评估在第二数据传输速率下的更新的第二吞吐量的指令。指令116可以基于更新的吞吐量确定更新的峰值数据传输速率。
在一些示例中，可以在更新错误率的同时更新指示符(以及范围)。然而，在其他示例中，指示符和错误率彼此独立地更新。因此，在这些示例中，可以在不更新错误率的情况下更新范围，并且可以在不更新范围的情况下更新错误率。
根据处理器和机器可读存储介质描述的图1的接入设备100可以包括图2的接入设备200或图4的WLAN接入点400的一个或多个结构方面或功能方面，其是根据包含硬件和软件的功能引擎来描述的。
图2示出了接入设备200的框图。在一些示例中，接入设备200可以经由以太网电缆连接到有线路由器/交换机/集线器并将无线信号投射到指定的区域，从而创建无线局域网(WLAN)。在其他示例中，接入设备200可以连接到有线路由器/交换机/集线器并将蓝牙信号投射到指定的区域。计算设备250可以通过由接入设备200传播的无线信号连接到接入设备200。
接入设备200包括阈值引擎201、错误引擎202和速率引擎203。下面将描述接入设备200的这些方面中的每个。可以将其他引擎添加到接入设备200以用于附加的或替代的功能。
引擎201、202、203和任何其他引擎中的每个可以是硬件(例如，诸如集成电路或其他电路的处理器)和软件(例如，机器或处理器可执行指令、命令或者诸如固件、编程或目标代码的代码)的任何组合，以实现相应引擎的功能。硬件和编程的这种组合可以以多种不同方式实现。硬件和软件的组合可以包括硬件(即，没有软件元件的硬件元件)、托管在硬件上的软件(例如存储在存储器处并在处理器处执行或解释的软件)或者由硬件托管的硬件和软件。另外如本文所用，除非上下文另有明确说明，单数形式“一”和“该”包括复数指示物。因此，例如术语“引擎”旨在表示至少一个引擎或引擎的组合。在一些示例中，接入设备200可以包括另外的引擎。
接入设备200的每个引擎可以包括至少一个机器可读存储介质(例如多于一个)和至少一个计算机处理器(例如多于一个)。例如，在接入设备200上提供引擎功能的软件可以存储在计算机的存储器上以由计算机的处理器执行。
阈值引擎201是包括硬件和软件的组合的接入设备200的引擎，该组合允许接入设备接收接入设备200和计算设备250之间的无线信号的质量的指示符。如上文所述，质量指示符可以包括SNR、反馈数据包、RSSI等。阈值引擎201可以实现如关于指令111、112和113所描述的功能。因此，阈值引擎201可以允许接入设备确定来自指示符的较高数据传输速率并确定数据传输速率范围。该范围包括较高数据传输速率。该范围还可以包括多个其他数据传输速率。
错误引擎202是包括硬件和软件的组合的接入设备200的引擎，该组合允许接入设备200确定数据传输速率范围内的每个速率的错误率。例如，范围可以具有10个在该范围内总速率。此数字包括较高数据传输速率、最低端点、最高端点以及在该范围内捕获的其他7个速率。错误引擎202确定10个错误率，对于该范围内的每个速率确定一个错误率。
在一些示例中，为了确定错误率，错误引擎202可以允许接入设备200以该范围内的每个速率发送设定量的数据。错误引擎202还可以允许接入设备200确定计算设备250接收到多少在该范围内的以每个速率发送的数据。例如，在该范围内捕获的速率可以是20Mbps。错误引擎202可以以20Mbps向计算设备250发送10个数据包。错误引擎202可以从计算设备250接收信号，该信号在20Mbps的速率下，计算设备250从所发送的10个数据包中接收到5个数据包。然后，错误引擎202可以将20Mpbs的数据传输速率的错误率计算为5/10或0.5。
在其他示例中，错误引擎201可以不通过发送新数据来动态地确定错误率，而是可以依据错误率的历史数据库。错误率数据库可以特定于接入设备200和计算设备250之间的无线连接。换句话说，数据库可以包括使用相同类型的无线协议从接入设备200和计算设备250之间的先前连接确定的条目错误率。错误率数据库可以存储在接入设备200中的存储器上，或者可以存储在不同的、但是接入设备200可接入的不同的计算设备上。接入设备200可以向错误率数据库查询该范围内包括的特定速率。
速率引擎203是包括硬件和软件的组合的接入设备200的引擎，该组合允许接入设备200基于数据传输速率范围的每个速率的错误率来评估数据传输速率范围内的每个速率的吞吐量。因此，在先前的20Mbps速率和0.5的错误率的示例中，速率引擎203可以确定20Mpbs速率的吞吐量是10Mpbs。这是通过从1减去错误率0.5然后将差值乘以20Mpbs来完成的。如上文关于指令116所讨论的，差值也可以乘以有效速率而不是速率，以考虑协议开销。
速率引擎203允许接入设备200确定范围内的每个速率的吞吐量。速率引擎203还允许接入设备200基于吞吐量确定范围内的峰值数据传输速率。这可以通过比较吞吐量和选择最高吞吐量作为峰值数据传输速率来实现。
根据包含硬件和软件的功能引擎来描述图2的接入设备200，可以包括图4的接入点400或图1的接入设备100的一个或多个结构方面或功能方面，其根据处理器和机器可读存储介质进行描述。
图3示出了用于确定接入设备和计算设备之间的无线连接的峰值数据传输速率的方法300的流程图。尽管下面参考图1的接入设备100描述了方法300的执行，但是用于执行方法300的其他合适的设备仍可被使用(例如，图2的接入设备200或图4的接入点400)。另外，方法300的实现不限于这样的示例，并且可以用于本文或其他描述的任何合适的设备或系统。
在方法300的310处，处理资源101执行指令111以接收接入设备100与计算设备之间的无线信号的质量的指示符。如上文所述，质量指示符可取决于接入设备100与计算设备之间的无线连接类型。在使用WiFi的一些示例中，指示符可以是从由接入设备发送的探测数据包导出的反馈数据包(例如VHT压缩的波束成形反馈(CBF)等)。在使用蓝牙的示例中，指示符可以是RSSI。
在方法300的320和330处，处理资源101执行指令112以基于指示符确定信噪比(SNR)并且从SNR确定较高数据传输速率。如上文所述，在一些示例中指示符可以是RSSI。因此，可以使用本底噪声值从RSSI计算信噪比。因此，接入设备100可以具有能够读取该本底噪声值的硬件(例如传感器等)。在其他示例中，指示符可以是来自计算设备的反馈数据包。在这些示例中，可以根据反馈数据包中的值计算信噪比。在计算设备处于MIMO组的示例中，如上文所示，以类似于方程1中所示的方式计算的SNR可以捕获MIMO组中的计算设备之间的设备内干扰。捕获设备数量的SNR可以具体地表征为SINR。可以使用与数据传输速率和SNR(或SINR)相关的表或映射来确定较高数据传输速率。
在方法300的340处，处理资源101执行指令113以确定包括较高数据传输速率和第二数据传输速率的数据传输速率范围。如上文所述，该范围可以包括许多其他速率，包括最低端点和最高端点。
在方法300的350处，指令114由处理资源101执行以基于接入设备100在较高数据传输速率下的错误率来评估第一吞吐量。在给定较高数据传输速率的错误率的情况下，第一吞吐量是在较高数据传输速率下实际传输数据的速率。
在方法300的360处，指令115由处理资源101执行以基于接入设备在第二数据传输速率下的错误率来评估第二吞吐量。在给定第二数据传输速率的错误率的情况下，第二吞吐量是在第二数据传输速率下实际传输数据的速率。
在方法300的370处，处理资源101执行指令116以至少部分地基于第一吞吐量和第二吞吐量来确定数据传输速率范围内的峰值数据传输速率。在一些示例中，选择第一吞吐量和第二吞吐量的较高(即最快)作为峰值数据传输速率。
尽管图3的流程图示出了某些功能的特定执行顺序，但是方法300不限于该顺序。例如，流程图中连续示出的一些功能可以以不同的顺序执行，可以同时执行或部分同时执行，或者它们的组合。在一些示例中，可以在350完成之前开始360。另外，虽然图3具体提到了特定量的速率，但可能还有其他速率包含在该范围内。在这些示例中，可以针对每个速率执行步骤350，然后在370中基于第一吞吐量、第二吞吐量和任何附加吞吐量确定峰值速率。
图4示出了接入点400的框图。接入点400可以连接到有线路由器并投射第一计算设备450A、第二计算设备450B和第三计算设备450C可接入的无线信号。接入点400类似于接入设备200，除了接入点400使用WLAN网络协议。另外，接入点400可以发送和/或接收使用波束成形以形成MIMO组(例如，802.11ac等)的无线信号。计算设备450A-450C具有波束成形能力，因此位于相同的MIMO组451中。在一些示例中，计算设备450A可以是移动电话，计算设备450B可以是台式电脑，计算设备450C可以是电子阅读器。
接入设备可以具有全向的天线，从而允许接入设备在所有方向上发送能量。能够进行波束成形的接入设备(如接入点400)可以将能量聚焦在特定方向上，从而允许聚焦能量到达更长的距离。因此，与图2相比，图4中的接入设备400可以将信号聚焦在特定方向上，而图2中的接入设备200通常可以在所有方向上发送能量。例如，在图4中，接入设备400可以将能量直接聚焦到第一计算设备450A、第二计算设备450B和第三计算设备450C，而不是通常全部围绕接入点400。
接入点400包括探测引擎404、阈值引擎401、错误引擎402和速率引擎403。错误引擎402实现与错误引擎202类似的功能。因此，错误引擎202的描述适用于错误引擎404。速率引擎403实现与速率引擎203类似的功能。因此，速率引擎203的描述适用于速率引擎403。
探测引擎404是包括硬件和软件的组合的接入点400的引擎，该组合允许接入点400将探测数据包发送到计算设备450A-450C。在一些示例中，探测数据包允许接入点400从计算设备450A-450C接收反馈，以确定如何将信号(即，聚焦能量)引导到计算设备450A-450C之外的特定计算设备。
探测引擎404可以发送用于识别兼容计算设备的初始消息(例如空数据包通告帧等)。兼容计算设备(例如，计算设备450A-450C)将接收消息并响应于该消息。然后，探测引擎404将数据包(例如空数据包等)发送到响应于初始消息的每个计算设备。数据包可以包括正交频分复用(OFDM)训练字段。计算设备450A-450C可以分析包括OFDM训练字段的数据包。计算设备450A-450C每个都向接入点400发回反馈消息(例如反馈矩阵等)。探测引擎404接收反馈消息。基于反馈消息，探测引擎404可以生成特定于计算设备的引导数据(例如转向矩阵等)，其详述如何引导针对计算设备的能量。
因为在一个方向上聚焦能量可能降低接入点400将能量聚焦在另一个方向上的能力，所以到计算设备450A-450C的信号可能彼此干扰。干扰量取决于多种因素，包括MIMO组中的计算设备的数量、信号路径、计算设备的位置等。因此，不考虑MIMO组中的计算设备的SNR组可能无法准确地表示计算设备在SNR中的影响。例如，MIMO中的计算设备可以向接入设备发回SNR，其包括每子载波增量SNR以及平均SNR(例如在MU专有波束成形报告中)。这些SNR不捕获设备内干扰。类似地，任何由接入设备从这些SNR计算的SNR也不捕获设备内干扰。不捕获设备内干扰的SNR值会导致确定不能准确表示无线环境的数据传输速率。
因此，在接入设备可以对信号进行波束成形的示例中，与接入点400类似，可以由接入点400使用反馈消息中的各种因素来计算SNR以捕获设备内干扰。阈值引擎401是允许接入点400这样做的硬件和软件的组合。阈值引擎401可以类似于阈值引擎201，除了阈值引擎201接收的指示符可以包括来自计算设备450A-450C的反馈消息。消息可以从探测引擎404发送到阈值引擎401。至少使用反馈消息中的字段，阈值引擎401可以计算捕获设备内干扰的SNR。在一些示例中，如上文关于指令112所讨论的方程(1)可以用于捕获设备内干扰。该方程准确地反映了MIMO组(例如计算设备450A-450C)中的计算设备的数量。然后，速率引擎403可以使用反映计算设备450A-450C的SNR来确定峰值数据传输速率，该峰值数据传输速率考虑了由于包括计算设备450A-450C的MIMO组引起的设备内干扰。在一些示例中，该SNR可以表征为SINR。
根据包含硬件和软件的功能引擎来描述的图4的接入点400可以包括图1的接入设备200或接入设备100的一个或多个结构方面或功能方面，其根据处理器和机器可读存储介质被描述。
图5示出了用于确定峰值数据传输并更新峰值数据传输的方法500的流程图。尽管下面参考图4的接入点400描述了方法500的执行，但是用于执行方法500的其他合适的设备仍可被使用(例如图1的接入设备100或图2的接入设备200)。另外，方法500的实现不限于这样的示例，并且可以用于本文或其他描述的任何合适的设备或系统。
在方法500的501处，接入点400的探测引擎404将探测数据包发送到计算设备450A。计算设备450A在还包括第二计算设备450B和第三计算设备450C的MIMO组451中。在一些示例中，探测数据包可以是具有OFDM训练字段的空数据包(NDP)。
在方法500的510处，阈值引擎401可以从计算设备450A接收无线信号质量的指示符。如上文所述，无线信号的指示符可以包括基于空数据包的反馈数据包。
在方法500的520处，阈值引擎可以从指示符计算SNR。在一些示例中，可以使用方程1来计算SNR。SNR可以被表征为SINR，因为它捕获第二计算设备450B和第三计算设备450C对发送到第一计算设备450A的信号构成的设备内干扰。因此，SINR反映了MIMO组451中的设备数量。
在方法500的530处，阈值引擎401使用SINR确定较高数据传输速率。如上文所述，这可以使用将SINR与数据传输速率相关联的映射来确定。在方法500的541处，阈值引擎401确定较低数据传输速率。该较低数据传输速率可以等于接入点400支持的最低数据传输速率，因此可以表征为最低端点。
在方法500的542处，阈值引擎401设置数据传输速率范围。该范围的最低端点是在541处确定的较低数据传输速率。该范围的最高端点可以是高于在530确定的较高数据传输速率的任意“速度级别”。“速度级别”的数量由图5中的字符“i”表示。因此，范围被设置为[较低数据传输速率，较高数据传输速率+i]。在一些示例中，速度级别的数量可以是一个速度级别。因此，例如，如果较高数据传输速率是20Mbps并且下一个高于20Mbps的速度级别是34Mbps，则该范围的最高端点是34Mbps。将最高端点设置为高于较高数据传输速率的一个速度级别的设置都允许在SNR的计算和资源的有效使用中存在错误的缓冲。评估高于一个级别的速度级别可能导致资源回报率下降。因此，接入点400不浪费资源来评估大量的速率不会导致所确定的峰值传输速率显着增加。然而，速度级别(即“i”)的数量可以是速度的任何数量，包括零。例如，在i为零的情况下，范围的最高端点是较高数据传输速率。
在551处，错误引擎402确定范围内的每个数据传输速率的错误率。在552处，速率引擎403确定数据传输速率中的每个速率的有效速率。如上文所述，有效速率考虑了可能降低数据传输速率的协议开销。在方法500的553处，速率引擎403基于错误率和正在评估的特定数据传输速率的有效速率来评估范围内的每个数据传输速率下的吞吐量。例如，如果在542中设置的范围具有20个数据传输速率，则错误引擎402确定20个错误率，速率引擎403确定20个有效速率，并且速率引擎403确定20个吞吐量，一个针对范围内的每个数据传输速率。
在570处速率引擎403确定范围内的速率之外的峰值数据传输速率。速率引擎403可以比较在553中评估的吞吐量并选择最高(即最快)的吞吐量。在580处，接入点400可以将其硬件配置为以峰值数据传输速率传输数据。
在方法500的591处，阈值引擎401可以确定是否存在信号质量的更新的指示符。基于不存在这种指示符的确定，方法500前进到595。
基于存在接收到的这种指示符的确定，方法进行到592。在592处，阈值引擎401从更新的指示符确定更新的SINR。在593处，阈值引擎401使用更新的SINR确定更新的较高数据阈值速率。在594处，阈值引擎594设置数据传输速率范围。最低端点被设置为较低数据传输速率(在541处确定)。最高端点被设置为更新的数据传输速率+i。然后，方法500前进到551-570，以基于在594中设置的更新的范围来确定更新的峰值数据传输速率。
返回参考591，基于不存在信号质量的更新的指示符的确定，方法前进到595。在595处，错误引擎402可以确定是否应该更新错误率。基于不应该更新错误率的确定，方法500前进到580，其中接入点400可以以峰值数据传输速率传输数据。可以由于无线信号的环境的改变、来自接入点400的用户的更新错误率的请求、经过的时间段等来更新错误率。例如，错误引擎402可以接收指示环境中存在变化(例如计算设备450A已经远离接入点400)的信号(例如从接入点400或从网络)。错误引擎402可以确定应该更新错误率并且方法500前进到596。作为另一个示例，错误引擎402可以从接入点400的用户接收请求更新错误率的命令。因此，基于应该更新错误率的确定，方法前进到596。
在596处，错误引擎402确定范围中的每个数据传输速率的更新的错误率。在一些示例中，错误引擎402可以通过以特定数据传输速率向第一计算设备450A发送消息来确定特定速率的更新的错误率。消息用于测试特定速率的错误。第一计算设备450A可以发送指示其从所发送的消息中接收了多少消息的信号。因此，该信号可以指示第一计算设备450A从已发送的10个数据包中接收到5个分组。错误引擎402可以更新该特定数据传输速率的错误率，并且可以跟踪错误率相对于其首次计算时的错误率(例如在551处)被更新。在一些示例中，接入点400可以接入存储与特定数据传输速率的错误率相关的历史数据的数据库。在一些示例中，历史数据特定于接入点400和第一计算设备450A(或类似配置的计算设备)。接入点400可以在596处更新历史数据库以包括从最近发送的消息确定的速率。
在597处，速率引擎403基于更新的错误率(在596处确定)和针对范围内正在评估的特定数据传输速率的有效数据传输速率(在552处确定)来评估该范围中的每个数据传输速率的吞吐量。该范围可能已经预先确定(例如在542处或594处)。在598处，速率引擎403确定该范围之外的峰值数据传输速率。在599处，接入点400在598处确定的峰值数据传输速率下传输数据。
尽管图5的流程图示出了某些功能的特定执行顺序，但是方法500不限于该顺序。例如，流程图中连续示出的功能中的一些可以以不同的顺序执行，可以同时执行或部分同时执行，或者它们的组合。在一些示例中，580可以前进到595而不是591以在检查指示符之前检查错误率。另外，虽然图5具体描述了与第一计算设备450A有关的方法500，但是也可以针对第二计算设备450B和第三计算设备450C同时执行方法500。
本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征和/或如此公开的任何方法或过程的所有元素可以以任何组合来组合，除了这样的特征和/或元素中的至少一些是相互排斥的组合。

Claims (20)

1.一种包括指令的非暂存机器可读存储介质，所述指令在被执行时使处理资源：
接收接入设备和计算设备之间的无线信号质量的指示符；
从所述指示符确定较高数据传输速率；
确定数据传输速率的范围，其中所述范围包括所述较高数据传输速率和第二数据传输速率；
基于所述接入设备在所述较高数据传输速率下的错误率，评估在所述较高数据传输速率下的第一吞吐量；
基于所述接入设备在所述第二数据传输速率下的错误率，评估在所述第二数据传输速率下的第二吞吐量；并且
基于所述吞吐量确定所述数据传输速率的所述范围内的峰值数据传输速率。
2.如权利要求1所述的非暂存机器可读存储介质，其中所述较高数据传输速率是基于所述指示符从信噪比确定的。
3.如权利要求2所述的非暂存机器可读存储介质，其中所述计算设备处于包括多个计算设备的多输入多输出MIMO组中，并且所述信噪比反映所述MIMO组中的计算设备的数量。
4.如权利要求1所述的非暂存机器可读存储介质，其中所述指示符包括来自所述计算设备的反馈消息。
5.如权利要求1所述的非暂存机器可读存储介质，其中所述接入设备在所述较高数据传输速率下的所述错误率是误包率PER。
6.如权利要求1所述的非暂存机器可读存储介质，包括在被执行时使得所述处理资源执行如下操作的指令：
接收更新的指示符；
确定更新的较高数据传输速率；
确定更新的数据传输速率的范围，其中所更新的范围包括所更新的数据传输速率和所述第二数据传输速率；
基于所述接入设备在所述更新的较高数据传输速率下的错误率，评估在所述更新的较高数据传输速率下的第三吞吐量；并且
基于所述第二吞吐量和所述第三吞吐量确定所更新的范围内的更新的峰值数据传输速率。
7.如权利要求1所述的非暂存机器可读存储介质，包括在被执行时使得所述处理资源执行如下操作的指令：
基于所述接入设备在所述较高数据传输速率下的更新的错误率，评估在所述较高数据传输速率下的第三吞吐量；
基于所述接入设备在所述第二数据传输速率下的更新的错误率，评估在所述第二数据传输速率下的第四吞吐量；并且
基于所述第三吞吐量和所述第四吞吐量确定所述数据传输速率的范围内的更新的峰值数据传输速率。
8.一种接入设备，包括：
阈值引擎，用于
接收所述接入设备和计算设备之间的无线信号质量的指示符；
从所述指示符确定较高数据传输速率；并且
确定数据传输速率的范围，其中所述范围包括所述较高数据传输速率；
错误引擎，用于
确定所述数据传输速率的范围内的每个数据传输速率的错误率；以及
速率引擎，用于
基于所述数据传输速率的范围内的每个速率的所述错误率，评估所述数据传输速率的范围内的每个速率的吞吐量；并且
基于所述吞吐量确定所述范围内的峰值数据传输速率。
9.如权利要求8所述的接入设备，其中所述阈值引擎用于基于所述指示符来确定信噪比；并且其中所述较高数据传输速率基于所述信噪比。
10.如权利要求9所述的接入设备，其中所述计算设备处于包括多个计算设备的多输入多输出MIMO组中，并且所述信噪比反映所述MIMO组中的计算设备的数量。
11.如权利要求8所述的接入设备，包括用于将探测数据包发送到所述计算设备的探测引擎。
12.如权利要求8所述的接入设备，其中所述指示符包括来自所述计算设备的反馈消息。
13.如权利要求8所述的接入设备，其中所述错误引擎以所述数据传输速率的范围内的每个数据传输速率将数据包传输到所述计算设备，以确定每个数据传输速率的所述错误率。
14.如权利要求8所述的接入设备，
其中所述阈值引擎用于
接收所述接入设备和所述计算设备之间的所述无线信号质量的更新的指示符；
从所述更新的指示符确定更新的较高数据传输速率；并且
确定包括所述更新的较高数据传输速率的更新的数据传输速率的范围。
15.如权利要求14所述的接入设备，
其中所述速率引擎：
用于基于所述更新的数据传输速率的范围内的每个数据传输速率的所述错误率，评估所述更新的数据传输速率的范围内的每个数据传输速率的更新的吞吐量；并且
用于基于每个更新的数据传输速率的所述吞吐量，确定更新的峰值数据传输速率。
16.如权利要求8所述的接入设备，
其中，所述错误引擎用于针对所述数据传输速率的范围内的每个数据传输速率确定更新的错误率；并且
其中，所述速率引擎基于针对所述数据传输速率的范围内的每个速率的所述更新的错误率来评估所述数据传输速率的范围内的每个速率的更新的吞吐量。
17.一种方法，包括：
由接入设备的处理资源接收所述接入设备与计算设备之间的无线信号质量的指示符；
由所述处理资源基于所述指示符确定信噪比；
由所述处理资源基于所述信噪比确定较高数据传输速率；
由所述处理资源确定数据传输速率的范围，其中所述范围包括所述较高数据传输速率和第二数据传输速率；
由所述处理资源基于所述接入设备在所述较高数据传输速率下的错误率评估第一吞吐量；
由所述处理资源基于所述接入设备在所述第二数据传输速率下的错误率评估第二吞吐量；以及
由所述处理资源基于所述第一吞吐量和所述第二吞吐量确定所述数据传输速率的范围内的峰值数据传输速率。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述计算设备处于包括多个计算设备的多输入和多输出MIMO组中，并且所述信噪比反映所述多个计算设备对所述无线信号的干扰。
19.如权利要求17所述的方法，包括：
由所述处理资源接收所述无线信号质量的更新的指示符；
由所述处理资源基于所述更新的指示符更新所述数据传输速率的范围；以及
由所述处理资源确定所更新的数据传输速率的范围内的更新的峰值传输速率。
20.如权利要求17所述的方法，包括：
由所述处理资源确定所述接入设备在所述较高数据传输速率下的更新的错误率；
由所述处理资源确定所述接入设备在所述第二数据传输速率下的错误率；
由所述处理资源基于所述接入设备在所述较高数据传输速率下的所述更新的错误率评估在所述较高数据传输速率下的更新的吞吐量；
由所述处理资源基于所述接入设备在所述第二数据传输速率下的所述更新的错误率评估在所述第二数据传输速率下的更新的吞吐量；以及
由所述处理资源基于所述更新的吞吐量确定所述数据传输速率的范围内的峰值传输速率。
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