DE112019006754T5

DE112019006754T5 - Geführte platzierung einer drahtlosen vorrichtung für optimale leistung

Info

Publication number: DE112019006754T5
Application number: DE112019006754.0T
Authority: DE
Inventors: Paul Strauch; Kalyan Dharanipragada
Original assignee: Cypress Semiconductor Corp
Current assignee: Cypress Semiconductor Corp
Priority date: 2019-01-29
Filing date: 2019-10-30
Publication date: 2021-10-07
Also published as: JP2022519049A; US11134391B2; CN113228740B; US20200245155A1; WO2020159594A1; CN113228740A

Abstract

Es werden hier Techniken zur geführten Platzierung einer drahtlosen Vorrichtung beschrieben. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst eine drahtlose Wi-Fi-Vorrichtung einen Funkfrequenz- (RF) Sendeempfänger, der mit einem Basisbandprozessor gekoppelt ist. Der RF-Sendeempfänger ist dazu ausgelegt, ein über einen drahtlosen Kanal gesendetes RF-Signal zu empfangen und das RF-Signal in ein moduliertes digitales Signal umzuwandeln. Der Basisbandprozessor ist dazu ausgelegt, dass modulierte digitale Signal von dem RF-Sendeempfänger zu empfangen, ein drahtloses Paket aus dem modulierten digitalen Signal zu extrahieren, und einen exponentiellen effektiven SNR-Abbildungs- (EESM) Wert basierend auf der Präambel des drahtlosen Pakets zu berechnen, wobei der berechnete EESM-Wert die Qualität des drahtlosen Kanals am aktuellen Ort der drahtlose Vorrichtung angibt. Der Basisbandprozessor ist ferner dazu ausgelegt, einen Qualitätsindikator basierend auf dem EESM-Wert für den aktuellen Ort der drahtlosen Vorrichtung bereitzustellen.

Description

Priorität
Diese Anmeldung ist eine internationale Anmeldung der nicht vorläufigen US-Anmeldung Nr. 16/360,218 , eingereicht am 19. März 2019, die die Priorität und den Nutzen der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 62/798,342 , eingereicht am 29. Januar 2019, beansprucht, welche alle in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme hierin aufgenommen sind.
Technisches Gebiet
Diese Offenbarung betrifft die drahtlose Kommunikation über IEEE 802.11-Protokolle.
Hintergrund
Es wurden IEEE 802.11- (Wi-Fi) Standards entwickelt, um drahtlose lokale Netzwerke (WLANs) mit hohem Durchsatz bereitzustellen. Typischerweise sind drahtlose Vorrichtungen dazu ausgelegt, eine visuelle Anzeige (z.B. ein visuelles Symbol auf einem Bildschirm) der Stärke des über den drahtlosen Kanal eines bestimmten WLANs empfangenen Signals bereitzustellen. Zum Beispiel kann eine Signalstärkeanzeige auf der Empfangssignalstärkeindikator- (RSSI) Metrik basieren, die die Leistung des an der drahtlosen Vorrichtung eingehenden Signals misst. Eine RSSI-basierte Angabe kann jedoch in Bezug auf die tatsächliche Qualität des drahtlosen Kanals irreführend sein, da die RSSI-Metrik auf der Auswertung eines analogen Funkfrequenz- (RF) Signals basiert, Signalinterferenzen aufweisen kann, und Abschwächungen („deep fades“) in dem Kanal maskieren kann, die Übertragungsfehler verursachen können. Somit ist eine solche RSSI-basierte Anzeige nicht ganz zuverlässig, wenn es darum geht, die Qualität (z.B. den Durchsatz) des drahtlosen Kanals zu der drahtlosen Vorrichtung vorherzusagen und wiederzugeben.
Figurenliste

1 veranschaulicht einen beispielhaften Operationskontext der beschriebenen Techniken zur geführten Platzierung einer drahtlosen Vorrichtung gemäß einigen Ausführungsformen.
2 veranschaulicht ein Diagramm eines Simulationsbeispiels von zwei Signalrealisierungen des gleichen drahtlosen Kanalmodells.
3A veranschaulicht die Struktur eines drahtlosen Protokolldateneinheit-(PPDU) Pakets, das in einigen Ausführungsformen für die geführte Platzierung einer drahtlosen Vorrichtung verwendet werden kann.
3B veranschaulicht die Struktur von Nulldatenpaket- (NDP) Funkpaketen, die in einigen Ausführungsformen für die geführte Platzierung einer drahtlosen Vorrichtung verwendet werden können.
4 veranschaulicht ein schematisches Diagramm einer Qualitätsindikatorlogik zum geführten Platzieren einer drahtlosen Vorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen.
5 veranschaulicht ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur geführten Platzierung einer drahtlosen Vorrichtung gemäß beispielhaften Ausführungsformen.
6 veranschaulicht ein schematisches Diagramm einer beispielhaften drahtlosen Vorrichtung gemäß einigen Ausführungsformen.

Ausführliche Beschreibung
Die folgende Beschreibung legt zahlreiche spezifische Einzelheiten dar, wie etwa Beispiele von spezifischen Systemen, Komponenten, Verfahren usw., um ein gutes Verständnis verschiedener Ausführungsformen der beschriebenen Techniken zur geführten Platzierung einer drahtlosen Vorrichtung für eine optimale drahtlose Kanalleistung bereitzustellen. Für den Fachmann ist jedoch offensichtlich, dass zumindest einige Ausführungsformen ohne diese spezifischen Einzelheiten praktiziert werden können. In anderen Fällen werden bekannte Komponenten, Elemente oder Verfahren nicht im Einzelnen beschrieben, oder in einem einfachen Blockdiagrammformat dargestellt, um den hier beschriebenen Gegenstand nicht unnötig zu verschleiern. Somit sind die im Folgenden dargelegten spezifischen Einzelheiten lediglich beispielhaft. Bestimmte Implementierungen können von diesen beispielhaften Einzelheiten abweichen und dennoch als im Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung liegend betrachtet werden.
Eine Bezugnahme in der Beschreibung auf „Ausführungsform“, „eine Ausführungsform“, „eine beispielhafte Ausführungsform“, „einige Ausführungsformen“ und „verschiedene Ausführungsformen“ bedeutet, dass ein bestimmtes Merkmal, eine Struktur, ein Schritt, eine Operation oder eine Eigenschaft, die in Verbindung mit der/den Ausführungsform(en) beschrieben wird, in mindestens einer Ausführungsform der Erfindung enthalten ist. Ferner beziehen sich die Ausdrücke „Ausführungsform“, „eine Ausführungsform“, „eine beispielhafte Ausführungsform“, „einige Ausführungsformen“ und „verschiedene Ausführungsformen“ in verschiedenen Passagen in der Beschreibung nicht notwendigerweise alle auf dieselbe(n) Ausführungsform(en).
Die Beschreibung weist Verweise auf die beigefügten Zeichnungen auf, die einen Teil der ausführlichen Beschreibung bilden. Die Zeichnungen zeigen Darstellungen gemäß beispielhaften Ausführungsformen. Diese Ausführungsformen, die hier auch als „Beispiele“ bezeichnet werden können, werden ausreichend ausführlich beschrieben, um es dem Fachmann zu ermöglichen, die Ausführungsformen des hierin beschriebenen beanspruchten Gegenstands in die Praxis umzusetzen. Die Ausführungsformen können kombiniert werden, andere Ausführungsforme können verwendet werden, oder es können strukturelle, logische und elektrische Änderungen vorgenommen werden, ohne vom Umfang und Geist des beanspruchten Gegenstands abzuweichen. Es versteht sich, dass die hierin beschriebenen Ausführungsformen den Umfang des Gegenstands nicht einschränken sollen, sondern es einem Fachmann ermöglichen, den Gegenstand zu praktizieren, herzustellen und/oder zu verwenden.
Es werden hierin Ausführungsformen von Techniken zur geführten Platzierung einer drahtlosen Vorrichtung für eine optimale Leistung des drahtlosen Kanals beschrieben. Beispiele für solche drahtlosen Vorrichtungen umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, Personal Computer (z.B. Laptop-Computer, Notebook-Computer usw.), mobile Rechenvorrichtungen (z.B. Tablets, Tablet-Computer, E-Reader-Vorrichtungen usw.), mobile Kommunikationsvorrichtungen, die für einen Wi-Fi-Betrieb ausgelegt sind (z.B. Smartphones, Mobiltelefone, persönliche digitale Assistenten, Messaging-Vorrichtungen, Pocket-PCs usw.), Wi-Fi-fähige Audio-/Video-/Datenaufzeichnungs- und/oder Wiedergabevorrichtungen (z.B. Kameras, Diktiervorrichtungen, Handscanner, Monitore usw.), Leiterplatten- (PCB) Module, die für einen Wi-Fi-Betrieb ausgelegt sind, System-on-Chip- (SoC) Wi-Fi-Halbleiterbauelemente und Mehrchip-Halbleiterpackungen, und andere ähnliche Elektronik oder Vorrichtungen auf Chipebene, die Wi-Fi-Protokolle und Schnittstellen für eine Kommunikation verwenden können.
Wie hierin verwendet, bezieht sich „drahtlos“ („Wi-Fi“) bei einem Paket, einem Kanal, einem Protokoll, einer Schnittstelle, einer Vorrichtung oder einem System auf ein Paket, einen Kanal, ein Protokoll, eine Schnittstelle, eine Vorrichtung oder ein System, das mit einem oder mehreren IEEE 802.11-Standards, wie etwa IEEE 802.11 a/g/n/ac/p/ax, oder späteren Standards, kompatibel ist. (Es wird darauf hingewiesen, dass ein drahtlose Vorrichtung oder ein System auch eine kombinierte Vorrichtung sein kann, die zusätzlich zu einem oder mehreren der IEEE 802.11-Standards auch mit anderen Standards, wie Bluetooth, kompatibel ist.) Die drahtlosen IEEE 802.11-Standards wurden entwickelt, um drahtlose lokale Netzwerke (WLANs) mit hohem Durchsatz, wie z.B. WLANs mit hohem Durchsatz (HT) und sehr hohem Durchsatz (VHT), bereitzustellen. Zum Beispiel kann in einem HT-WLAN eine drahtlose Vorrichtung (auch als „Station“ oder STA bezeichnet) einer Zugangspunktvorrichtung (auch als AP bezeichnet) zugeordnet sein, wie etwa einem drahtlosen Router, der in einem drahtlosen 40-MHz-Kanal arbeitet. In einem VHT-WLAN kann eine drahtlose Vorrichtung einem AP zugeordnet sein, der in einem drahtlosen 80-MHz-Kanal arbeitet. Ein drahtloser Kanal ist ein Bereich oder ein Frequenzband, das für die Kommunikation zwischen einem AP und einer STA eingerichtet ist. Während der Übertragungen kann der drahtlose Kanal in mehrere Unterträgerbänder (Unterträger) von jeweils einigen hundert kHz (z.B. 300 kHz) unterteilt sein, und Übertragungsdaten können auf den Unterträgern gemultiplext werden, z.B. unter Verwendung von orthogonalem Frequenzmultiplex (OFDM).
Die Qualität eines drahtlosen Kanals wird typischerweise durch seinen Durchsatz angezeigt (z.B. die Datenmenge in Bits pro Sekunde, die erfolgreich über den drahtlosen Kanal empfangen wird), obwohl auch andere Kanaleigenschaften, wie etwa die Latenz, verwendet werden können. Der Durchsatz einer drahtlosen Vorrichtung kann stark von ihrem Ort abhängig sein. Wie hierin verwendet, bezieht sich „Ort“ auf die physische Position und/oder die physische Ausrichtung einer drahtlosen Vorrichtung. Wenn die drahtlose Vorrichtung nur wenige Zentimeter bewegt wird, kann dies den Durchsatz (und damit die Qualität) des drahtlosen Kanals erheblich verbessern. Ein Benutzer hat jedoch normalerweise keine Anleitung dafür, wo die drahtlose Vorrichtung für einen besseren Durchsatz platziert werden soll.
Herkömmliche Ansätze zur Platzierungsführung basieren typischerweise auf der RSSI-Metrik. Die RSSI-Metrik misst jedoch nur die Leistung des eingehenden analogen RF-Signals, und unterscheidet kein gültiges Signal von Interferenzen, die möglicherweise von anderen Vorrichtungen in der Nähe vorhanden sind, die in den nicht lizenzierten 2,4-GHz- und 5-GHz-Bändern erheblich sein können. Außerdem neigt die RSSI-Metrik dazu, jegliche Abschwächungen („deep fades“) zu maskieren, die auf einigen, aber nicht allen Unterträgern des drahtlosen Kanals vorhanden sein können. Während eine drahtlose Vorrichtung eine RSSI-basierte visuelle Angabe der Stärke des empfangenen RF-Signals bereitstellen kann, kann eine solche Angabe in Bezug auf den erwarteten Durchsatz (und damit die Qualität) des drahtlosen Kanals jedoch irreführend sein. Beispielsweise kann eine hohe RSSI-Metrik irreführend sein, wenn das interessierende RF-Signal von Interferenzen in der Nähe dominiert wird. Darüber hinaus kann eine hohe RSSI-Metrik Abschwächungen in dem drahtlosen Kanal maskieren, was Übertragungsfehler verursachen kann und somit den Kanaldurchsatz verringern kann.
Um diese und andere Probleme der Platzierungsführung für drahtlose Vorrichtungen anzugehen, sehen die hierin beschriebenen Techniken die Verwendung einer Metrik der exponentiellen effektiven SNR-Abbildung (EESM) vor, um die Qualität (z.B. den Durchsatz) eines drahtlosen Kanals zu einer drahtlosen Vorrichtung vorherzusagen. Die EESM ist eine ausgeklügelte Metrik, die die Qualität des drahtlosen Kanals quantifiziert. Die EESM-Metrik basiert auf der Signalstärke jedes Unterträgers des drahtlosen Kanals und gewichtet das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) jedes Unterträgers exponentiell. Auf diese Weise berücksichtigt die EESM-Metrik die momentanen Eigenschaften (z.B. Abschwächungen) des drahtlosen Kanals und spiegelt einen Metrikwert wider, der den Durchsatz und die Gesamtqualität des Kanals genauer darstellt. Darüber hinaus kann die Verwendung der EESM-Metrik als Prädiktor der Kanalqualität auch eine bessere Platzierungsführung für drahtlose Vorrichtungen mit gerichteten, polarisierten und/oder geschalteten Antennen bereitstellen. (Eine Vorrichtung mit geschalteter Antenne ist ein Vorrichtung mit zwei oder mehr Antennen in einer RF-Kette, sodass die Vorrichtung die Antenne, die eine bessere Übertragungsqualität bietet, auswählen/umschalten kann.) Drahtlose Vorrichtungen mit solchen Antennen sind sehr ortsabhängig, wenn es um die Bereitstellung einer guten drahtlosen Kommunikation geht, da die physische Position einer Vorrichtung und ihre Ausrichtung (z.B. der Winkel ihrer Antenne in Bezug auf den AP) den Durchsatz des drahtlosen Kanals beträchtlich erhöhen können.
In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst eine drahtlose Vorrichtung einen Funkfrequenz- (RF) Sendeempfänger und einen mit dem RF-Sendeempfänger gekoppelten Basisbandprozessor. Der RF-Sendeempfänger ist dazu ausgelegt, ein über einen drahtlosen Kanal gesendetes RF-Signal zu empfangen und das RF-Signal in ein moduliertes digitales Signal umzuwandeln. Der Basisbandprozessor ist dazu ausgelegt, das modulierte digitale Signal von dem RF-Sendeempfänger zu empfangen, ein drahtloses Paket aus dem modulierten digitalen Signal zu extrahieren, und einen EESM-Wert basierend auf der Präambel des drahtlosen Pakets zu berechnen, wobei der EESM-Wert die Qualität des drahtlosen Kanals am aktuellen Ort der drahtlose Vorrichtung angibt. Der Basisbandprozessor ist ferner dazu ausgelegt, einen Qualitätsindikator basierend auf dem EESM-Wert für den aktuellen Ort der drahtlose Vorrichtung bereitzustellen. In einigen Aspekten dieser Ausführungsform kann das drahtlose Paket ein Nulldatenpaket (NDP) oder ein Protokolldateneinheits- (PPDU) Paket sein. Um den EESM-Wert zu berechnen, ist der Basisbandprozessor in einem Aspekt ferner dazu ausgelegt, einen β-Parameterwert in einer Nachschlagetabelle nachzuschlagen, die vorberechnete β-Parameterwerte für mehrere Modulations- und Codierungsschemata (MCSs) speichert. In einigen Aspekten ist der Basisbandprozessor dazu ausgelegt, den EESM-Wert zu berechnen, um einen Signal-Rausch-Verhältnis- (SNR) Wert für den drahtlosen Kanal zu schätzen und einen Signalstärkewert für jeden Unterträger des drahtlosen Kanals zu verwenden. In einem beispielhaften Aspekt ist der Basisbandprozessor dazu ausgelegt, zu bestimmen, ob das drahtlose Paket gültig ist (z.B., ob das drahtlose Paket speziell an die drahtlose Vorrichtung gesendet wird). In einem Aspekt umfasst die drahtlose Vorrichtung eine Anzeige, und der Qualitätsindikator wird als visuelles Symbol auf der Anzeige angezeigt. In einem anderen Aspekt umfasst die drahtlose Vorrichtung eine Reihe von mehreren Leuchtdioden (LEDs), und der Qualitätsindikator wird auf der LED-Reihe angezeigt. In einigen Aspekten ist der Basisbandprozessor ferner dazu ausgelegt, den EESM-Wert periodisch neu zu berechnen. Zum Beispiel kann der Basisbandprozessor dazu ausgelegt sein, einen neuen EESM-Wert zu berechnen und einen neuen Qualitätsindikator basierend auf dem neuen EESM-Wert bereitzustellen, wenn der aktuelle Ort der drahtlosen Vorrichtung geändert wird. In einem anderen Beispiel kann der Basisbandprozessor dazu ausgelegt sein, einen neuen EESM-Wert und einen neuen Qualitätsindikator basierend auf voreingestellten Zeitintervallen und/oder auf dem/den spezifischen Typ(en) des/der empfangenen drahtlosen Pakets/Pakete zu berechnen.
In einer anderen beispielhaften Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum geführten Platzieren einer drahtlosen Vorrichtung in Bezug auf einen drahtlosen Kanal: Empfangen eines ersten drahtlosen Pakets über den drahtlosen Kanal durch die drahtlose Vorrichtung an einem ersten Ort, wobei das erste drahtlose Paket eine erste Präambel aufweist; Berechnen eines ersten EESM-Werts basierend auf der ersten Präambel des ersten drahtlosen Pakets, wobei der erste EESM-Wert eine erste Qualität des drahtlosen Kanals an dem ersten Ort angibt; Bereitstellen eines ersten Qualitätsindikators basierend auf dem ersten EESM-Wert für den ersten Ort der drahtlose Vorrichtung; Empfangen eines zweiten drahtlosen Pakets über den drahtlosen Kanal durch die drahtlose Vorrichtung an einem zweiten Ort, der sich von dem ersten Ort unterscheidet, wobei das zweite drahtlose Paket eine zweite Präambel aufweist; Berechnen eines zweiten EESM-Werts basierend auf der zweiten Präambel des zweiten drahtlosen Pakets, wobei der zweite EESM-Wert eine zweite Qualität des drahtlosen Kanals an dem zweiten Ort angibt; und Bereitstellen eines zweiten Qualitätsindikators basierend auf dem zweiten EESM-Wert für den zweiten Ort der drahtlose Vorrichtung. In einigen Aspekten dieser Ausführungsform können eines oder beide des ersten und des zweiten drahtlosen Pakets NDPs und/oder PPDUs sein. In einem beispielhaften Aspekt kann das Berechnen des ersten EESM-Werts und das Berechnen des zweiten EESM-Werts Nachschlagen eines oder mehrerer β-Parameterwerte für einen oder mehrere jeweilige MCS umfassen. In einem Aspekt umfasst das Berechnen des ersten EESM-Werts Schätzen eines ersten SNR-Werts für den drahtlosen Kanal, und das Berechnen des zweiten EESM-Werts umfasst Schätzen eines zweiten SNR-Werts für den drahtlosen Kanal. In einigen Aspekten umfasst das Berechnen des ersten EESM-Werts und das Berechnen des zweiten EESM-Werts ferner Bestimmen eines Signalstärkewerts für jeden Unterträger des drahtlosen Kanals. In einem beispielhaften Aspekt umfasst das Verfahren ferner Bestimmen, ob das erste drahtlose Paket und/oder das zweite drahtlose Paket gültig sind (z.B., Bestimmen, ob das drahtlose Paket speziell an die drahtlose Vorrichtung gesendet wird). In einem Aspekt umfassen das Bereitstellen des ersten Qualitätsindikators und das Bereitstellen des zweiten Qualitätsindikators Anzeigen eines visuellen Symbols auf einer Anzeige der drahtlosen Vorrichtung. In einem anderen Aspekt umfassen das Bereitstellen des ersten Qualitätsindikators und das Bereitstellen des zweiten Qualitätsindikators Ansteuern einer Reihe von mehreren LEDs der drahtlosen Vorrichtung. In einigen Aspekten kann das Verfahren ferner periodisches Berechnen eines aktuellen EESM-Werts umfassen, der eine aktuelle Qualität des drahtlosen Kanals an einem aktuellen Ort der drahtlosen Vorrichtung angibt, wobei die Periodizität der Berechnung auf voreingestellten Zeitintervallen und/oder auf dem/den spezifischen Typ(en) des/der empfangenen drahtlosen Pakets/Pakete basieren kann.
In einer anderen beispielhaften Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Platzieren einer drahtlosen Vorrichtung in Bezug auf einen drahtlosen Kanal: Empfangen eines drahtlosen Pakets an der drahtlosen Vorrichtung, wobei das drahtlose Paket Trainingsfelddaten aufweist (z.B. NDP oder PPDU); Berechnen, durch die drahtlose Vorrichtung, eines EESM-Werts basierend auf zumindest den Trainingsfelddaten, wobei der EESM-Wert eine Qualität des drahtlosen Kanals an einem aktuellen Ort der drahtlose Vorrichtung angibt; und Bereitstellen, durch die drahtlose Vorrichtung, eines Qualitäts-/Durchsatzindikators basierend auf dem EESM-Wert für den aktuellen Ort der drahtlose Vorrichtung. In einem Aspekt dieser Ausführungsform umfasst das Berechnen des EESM-Werts: Nachschlagen mehrerer β-Parameterwerte für mehrere jeweilige Modulations- und Codierungsschemata (MCSs); Berechnen mehrerer EESM-Werte basierend auf den mehreren β-Parameterwerten, und Auswählen des höchsten der mehreren EESM-Werte als EESM-Wert für die Qualität des drahtlosen Kanals an dem aktuellen Ort der drahtlose Vorrichtung. In einem anderen Aspekt umfasst das Berechnen des EESM-Werts Ableiten des EESM-Werts basierend auf einem SNR-Wert des drahtlosen Kanals und auf einem Signalstärkewert jedes Unterträgers des drahtlosen Kanals, wobei der SNR-Wert des drahtlosen Kanals geschätzt werden kann und/oder der Signalstärkewert jedes Unterträgers des drahtlosen Kanals basierend auf demselben Symbol in den Trainingsfelddaten bestimmt werden kann. In einem Aspekt dieser Ausführungsform kann das Verfahren ferner ein Bestimmen umfassen, ob das drahtlose Paket gültig ist oder nicht. In einem Aspekt kann das Bereitstellen des Qualitäts-/Durchsatzindikators Anzeigen eines visuellen Symbols auf einer Anzeige der drahtlose Vorrichtung umfassen, während in einem anderen Aspekt das Bereitstellen des Qualitäts-/Durchsatzindikators Ansteuern einer Reihe von mehreren LEDs umfassen kann. In einem Aspekt dieser Ausführungsform kann das Verfahren ferner periodisches Neuberechnen des EESM-Werts umfassen, wobei die Periodizität der Berechnung auf voreingestellten Zeitintervallen und/oder auf dem/den spezifischen Typ(en) des/der empfangenen drahtlosen Pakets/Pakete basieren kann.
Die 1 veranschaulicht einen beispielhaften Operationskontext der Techniken zur geführten Platzierung einer hierin beschriebenen drahtlosen Vorrichtung. Die drahtlose Vorrichtung (STA) 100 ist dazu ausgelegt, über einen drahtlosen Kanal mit der Zugangspunktvorrichtung (AP) 10 zu kommunizieren. Am Ort A (20) berechnet die STA 100 einen EESM-Wert gemäß den hierin beschriebenen Techniken, wobei der EESM-Wert den Durchsatz A (25) an diesem Ort angibt. Basierend auf dem berechneten EESM-Wert stellt die STA 100 einen Qualitätsindikator bereit, um zwei (von sechs) ihrer LEDs einzuschalten. Anschließend wird die STA 100 zu dem Ort B (30) bewegt. An dem Ort B (30) berechnet die STA 100 einen neuen EESM-Wert gemäß den hierin beschriebenen Techniken, wobei der neue EESM-Wert den Durchsatz B (35) an diesem Ort angibt. Basierend auf dem neuen EESM-Wert stellt die STA 100 einen Qualitätsindikator zum Einschalten aller sechs LEDs bereit. Basierend auf dieser visuellen Anzeige kann der Benutzer der drahtlose Vorrichtung 100 leicht bestimmen, dass der Durchsatz bzw. die Qualität des drahtlosen Kanals zu dem AP 10 an dem Ort B (30) viel besser ist als an dem Ort A (20). Im Allgemeinen zeigt ein höherer EESM-Wert für einen bestimmten Ort eine höhere Qualität des drahtlosen Kanals als an Orten mit niedrigeren EESM-Werten an, und zeigt daher an, dass an diesem bestimmten Ort ein höherer Durchsatz erreicht werden kann. Durch Bewegen der drahtlosen Vorrichtung 100 in 1 von Ort A (20) zu Ort B (30) kann ein Benutzer durch Betrachten der LED-Reihe leicht bestimmen, dass die drahtlose Vorrichtung an dem Ort B einen höheren Durchsatz erfährt als an dem Ort A. Auf diese Weise können die beschriebenen Techniken hier eine geführte Platzierung der drahtlosen Vorrichtung für eine optimale Leistung des drahtlosen Kanals bereitstellen.
Beachte, dass der in 1 veranschaulichte Operationskontext nur ein Beispiel ist. In einigen Ausführungsformen kann die Änderung von Ort A zu Ort B eine Änderung der physischen Position der Vorrichtung beinhalten (z.B. eine Verschiebung in physischen Koordinaten). In anderen Ausführungsformen kann die Änderung von Ort A zu Ort B nur eine Änderung der Ausrichtung der drahtlosen Vorrichtung beinhalten (z.B. eine Änderung des Winkels ihrer Antenne in Bezug auf die Zugangspunktvorrichtung), ohne ihre physische Position zu ändern. In einigen Ausführungsformen kann die drahtlose Vorrichtung den Qualitätsindikator als visuelles Symbol auf einer Anzeige bereitstellen (z.B., wenn die drahtlose Vorrichtung eine Anzeige hat). In anderen Ausführungsformen kann die drahtlose Vorrichtung den berechneten EESM-Wert und/oder den Qualitätsindikator an ein Smartphone oder ein Tablet liefern - z.B., wenn die drahtlose Vorrichtung eine stationäre Vorrichtung (wie etwa eine Überwachungskamera oder ein Drucker usw.) ist, die nicht über Mittel verfügt und/oder nicht dazu geeignet ist, um visuelle Hinweise bereitzustellen. Somit ist der Operationskontext in 1 ist eher veranschaulichend als einschränkend zu betrachten.
In einigen Ausführungsformen sehen die hierin beschriebenen Techniken ein Berechnen eines neuen EESM-Werts an jedem neuen Ort der drahtlose Vorrichtung vor, und sehen die Bereitstellung eines neuen Qualitätsindikators und eines neuen darauf basierenden visuellen Hinweises vor. Alternativ oder zusätzlich dazu kann in einigen Ausführungsformen der EESM-Wert periodisch berechnet werden und kann ein darauf basierender Qualitätsindikator dem Benutzer kontinuierlich angezeigt werden. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Verwendung der EESM-Metrikwerte auf diese Weise von den speziellen Eigenschaften der drahtlose Vorrichtung abhängig sein - ihrem Formfaktor, dem speziellen Anwendungsfall, der Umgebung (z.B. das Vorhandensein oder das Fehlen von Hindernissen im Kanalpfad). In einigen Ausführungsformen können der berechnete EESM-Wert und/oder der darauf basierende Qualitätsindikator über eine Anwendungsprogrammierschnittstelle (API) an Endbenutzervorrichtungen (z.B. Smartphones, Tablets, Laptop-/Notebook-Computer usw.) eine maximale Einsatzflexibilität bereitstellen. In verschiedenen Ausführungsformen können die dem Benutzer bereitgestellten visuellen Hinweise verschiedene Wi-Fi-Signalsymbole oder Wi-Fi-Balken-Icons sein (z.B. für drahtlose Vorrichtungen mit Touchscreens), oder andere Arten von visuellen Hinweisen für drahtlose Vorrichtungen ohne Anzeigen (z.B. ohne eine oder mehrere LEDs, die die Farbe ändern).
Herkömmlicherweise wird die EESM-Metrik in der drahtlose Kommunikation verwendet, um die Paketfehlerrate (PER) für Verbindungsratenanpassungsschemata vorherzusagen. Im Gegensatz zu solchen herkömmlichen Schemata, die eine EESM für die PER-Vorhersage verwenden, verwenden die hier beschriebenen Techniken die EESM-Metrik für einen anderen Zweck - zum Führen der Auswahl eines besseren Orts einer drahtlosen Vorrichtung. Im Gegensatz zu herkömmlichen Lösungen, die die RSSI-Metrik verwenden, um die Stärke des empfangenen analogen RF-Signals anzuzeigen, sehen die hierin beschriebenen Techniken ferner Berechnen und Verwenden der ESSM-Metrik vor, um eine visuelle Anzeige der Qualität des drahtlosen Kanals bereitzustellen, der an der drahtlosen Vorrichtung konfiguriert ist. 2 veranschaulicht den Unterschied zwischen der Verwendung der RSSI- und EESM-Metriken zur Vorhersage der Kanalleistung.
In 2 ist ein Simulationsbeispiel von zwei Signalrealisierungen (Signale H1 und H2) auf zwei drahtlosen Kanälen mit dem gleichem Kanalmodell gegen die Unterträger (entlang der x-Achse) und die Stärke des Signals (entlang der y-Achse) für jeden Unterträger aufgetragen. Die Liniendiagramme 201 und 202 geben die mittlere Leistung der jeweiligen Signale H1 und H2 über die Unterträger der zwei jeweiligen drahtlosen Kanäle an. Das Signal H1 hat eine mittlere Leistungsstärke von -28,2173 dB, während das Signal H2 eine mittlere Leistungsstärke von -26,7107 dB hat. Da die Linie 202 angibt, dass das Signal H2 eine höhere mittlere Leistung als das Signal H1 hat, wäre der RSSI-Wert des Signals H2 höher als der RSSI-Wert des Signals H1. Die Linie 202 gibt jedoch eine Abschwächung 202a an (ein Beispiel für eine frequenzselektive Kanalcharakteristik), die bewirken kann, dass ein auf dem Kanal des Signals H2 gesendetes drahtloses Paket fehlschlägt. Obwohl also das Signal H2 eine mittlere Leistung von fast 2 dB hat, hätte sein drahtloser Kanal einen geringeren Durchsatz als der Kanal des Signals H1, da die Bits, die auf den Unterträgern in der Abschwächung 202a gesendet werden, verloren gehen würden. Es ist anzumerken, dass die EESM-Metrik, wie sie gemäß den hierin beschriebenen Techniken verwendet wird, dieses Problem nicht hat, da sie die Qualität des drahtlosen Kanals über alle seine Unterträger hinweg berücksichtigt. Somit hätte das Signal H1 einen besseren EESM-Metrikwert als das Signal H2, und daher hätte der Kanal des Signals H1 eine bessere Qualität (z.B. Durchsatz) als der Kanal des Signals H2.
Gemäß den hierin beschriebenen Techniken wird der EESM-Metrikwert gemäß den folgenden Gleichungen (1) und (2) berechnet: $γ_{e f f} = - β ln (\frac{1}{N} \sum_{i = 1}^{N} e^{\frac{- γ_{i}}{β}})$
$γ_{i} = {| H_{i} |}^{2} S N R$
In Gleichung (1) ist γ_eff der EESM-Wert, der über ein bestimmtes Symbol in der Präambel eines auf dem drahtlosen Kanal empfangenen drahtlosen Pakets berechnet wird, ist N die Anzahl der Unterträger auf dem drahtlosen Kanal, ist β ein Parameterwert, der für jedes Modulations- und Codierungsschema (MCS), das auf dem drahtlosen Kanal verwendet werden kann, vorberechnet wird, und ist γ_i die Signalstärke (oder Leistung), die für jeden Unterträger gemäß Gleichung (2) berechnet wird. In Gleichung (2) ist |H_i|² das Quadrat der gemessenen (oder anderweitig abgeleiteten) Signalstärke auf dem i-ten Unterträger, und der SNR-Wert ist das Signal-Rausch-Verhältnis, das über den drahtlosen Kanal für das spezielle Symbol in der Präambel des empfangenen Pakets geschätzt wird.
Gemäß Gleichung (1) werden die Verhältnisse von y_i zu β exponentiell summiert, und die Summe wird über die N Unterträger gemittelt. Tatsächlich spiegelt der EESM-Wert γ_eff eine nichtlineare Skala der mittleren Leistung über die Unterträger für das spezielle Symbol in dem empfangenen Paket wider. Auf diese Weise berechnet, berücksichtigt der EESM-Wert das SNR des bestimmten Symbols über den gesamten Kanal, aber die Auswirkungen jeglicher externer Signalinterferenzen und Abschwächung im drahtlosen Kanal wurden eliminiert. Außerdem ist der β-Parameter von dem MCS abhängig, was eine Feinabstimmung des EESM-Werts in Abhängigkeit von dem zur Verwendung ausgewählten MCS ermöglicht. Der auf diese Weise berechnete EESM-Wert bildet den momentanen Zustand des drahtlosen Kanals effektiv auf einen singulären Wert ab, der die Qualität des Kanals angibt. Gemäß den hierin beschriebenen Techniken wird der berechnete EESM-Wert dann verwendet, um einen Qualitätsindikator zu erzeugen, der wiederum verwendet wird, um einen guten oder schlechten Ort der zugrunde liegenden drahtlose Vorrichtung anzugeben.

In verschiedenen Ausführungsformen können unterschiedliche Werte des β-Parameters für eine bestimmte drahtlose Vorrichtung im Voraus bestimmt werden, um die Eigenschaften dieser Vorrichtung zu berücksichtigen, wie etwa Formfaktor, Antennentyp, Verarbeitungsleistung (z.B. CPU-Typ) usw. Die Tabelle 1 unten veranschaulicht, wie verschiedene β-Parameterwerte für verschiedene MCS verwendet werden können, wenn die EESM-Metrik verwendet wird, um die Qualität (z.B. den Durchsatz) eines drahtlosen Kanals an einem gegebenen Ort vorherzusagen. TABELLE 1. Beispielhafte Durchsatz-Vorhersagen pro MCS

	Durchsatz / Mbps ≈ (1 - PER) Rate_MCS (1 - Aufwand)
	MCS0	MCS1	MCS2	MCS3	MCS4	MCS5	MCS6	MCS7
EESM /dB	β₀ = 1.8	β₁ = 4.1	β₂ = 5.0	β₂ = 18.3	β₂ = 21.5	β₂ = 59.0	β₂ = 73.0	β₇ = 78.0
1	10	0	0	0	0	0	0	0
2	15	12	5	0	0	0	0	0
3	16	20	15	5	0	0	0	0
:
20	16	22	30	30	30	30	30	50

In Tabelle 1 wurden die β-Parameterwerte basierend auf Simulationen berechnet, die für einige beispielhafte Ausführungsformen durchgeführt wurden. In den Simulationen wurden drahtlose Kanalmodule verwendet, um verschiedene Symbolrealisierungen zu durchlaufen, und EESM-Werte wurden basierend auf der Signalstärke H_i für jeden i-ten Unterträger des simulierten Kanals generiert. Die generierten EESM-Werte wurden dann mit verschiedenen MCSs abgeglichen, indem verschiedene β-Parameterwerte an einem additiven weißen Gaußschen Rauschen (AWGN)-Modell ausprobiert wurden, das als Referenzkurve verwendet wird. Zur Berechnung der β-Parameterwerte stellen die Simulationen auf diese Weise sicher, dass der EESM-Wert nur durch weißes Rauschen, aber nicht durch irgendwelche Schwankungen („fades“) beeinflusst wird.
Tabelle 1 zeigt auch die MCSs, die am häufigsten in der Wi-Fi-Kommunikation für die Symbolmodulation und für die Datenbitcodierung verwendet werden. Drahtlose Vorrichtungen, die auf VHT-WLANs arbeiten, können verschiedene Ratenanpassungsmechanismen verwenden, um das beste MCS unter den gegebenen Operationsbedingungen der Vorrichtungen auszuwählen. Zum Beispiel können solche Ratenanpassungsmechanismen dazu ausgelegt sein, die höchstmögliche MSC auswählen (da sie den höchsten Durchsatz liefert), während starkes Rauschen, ein schwaches Signal oder irgendeine Schwankungen im Kanal berücksichtigt werden. Von den in Tabelle 1 aufgeführten MCSs ist das MCS0 das robusteste Schema, da es eine binäre Phasenumtastungs- (BPSK) Modulation mit nur einem codierten Bit pro Symbol verwendet, während das MCS1 eine Quadratur-Phasenumtastung- (QPSK) Modulation mit 4 Bits pro Symbol verwendet, usw. Somit benötigt das MSC0 einen niedrigeren β-Parameterwert als das MCS1, da es ein viel niedrigeres SNR für einen ordnungsgemäßen Betrieb erfordert. Die hierin beschriebenen Techniken sorgen für eine Vorberechnung des β-Parameterwerts für jedes MCS, was die Feinabstimmung der berechneten EESM-Metrik ermöglicht. Ferner sehen die hierin beschriebenen Techniken ein Speichern der vorberechneten β-Parameterwerte in einer Nachschlagetabelle (LUT) in der drahtlosen Vorrichtung vor, was ermöglicht, dass diese Parameterwerte während des Betriebs der Vorrichtung dynamisch ausgewählt werden.
In verschiedenen Ausführungsformen sehen die hierin beschriebenen Techniken vor, die Präambeln verschiedener Typen von drahtlosen Paketen zu verwenden, um einen EESM-Wert zu berechnen und einen darauf basierenden Qualitätsindikator bereitzustellen. Zum Beispiel kann eine drahtlose Vorrichtung in einigen Ausführungsformen dazu ausgelegt sein, kontinuierlich EESM-Werte basierend auf den Präambeln jeglicher empfangener PPDUs zu berechnen und basierend darauf kontinuierlich einen Qualitätsindikator bereitzustellen. In einigen Ausführungsformen kann eine drahtlose Vorrichtung dazu ausgelegt sein, einen EESM-Wert basierend auf der/den Präambel(en) eines/der empfangenen NDP(s) zu berechnen, wobei die NDPs von einem Zugangspunkt auf wiederholte Weise innerhalb eines bestimmten Zeitfensters (z.B. während der Einrichtung oder Konfiguration) gesendet werden, um einem Benutzer zu ermöglichen, den besten Ort für eine drahtlose Vorrichtung zu finden (z.B. während der Installation einer Überwachungskamera).
3A veranschaulicht die Struktur eines PPDU-Pakets. Die PPDU 301A weist ein Legacy-Präambelfeld 304, ein VHT-Präambelfeld 306 und ein Datenfeld 308 auf. Das Legacy-Präambelfeld 304 weist drei Präambelsegmente auf - ein kurzes Trainingsfeld (L-STF), ein langes Trainingsfeld (L-LTF), und ein Signalfeld (L-SIG). Die Legacy-Präambelsegmente speichern Trainingssymbole (Sätze von einem oder mehreren Bits mit den digitalen Werten „-1“ oder „1“), die von IEEE 802.11ax und allen Protokollen vor 802.1 1ax für die Paketerkennung verwendet werden (auch als Rahmen-Erkennung bezeichnet). Die in den L-STF- und L-LTF-Segmenten gespeicherten Daten werden zur Paketidentifikation und Front-End-Synchronisation verwendet, und das L-SIG-Segment speichert die Datenrate und Länge des Pakets in Byte-Einheiten. Das VHT-Präambelfeld 306 weist die VHT-SIGA-, VHT-STF-, VHT-LTF- und VHT-SIGB-Segmente auf, die Symbole für ein zusätzliches VHT-formatspezifisches Training und zur Signalisierung speichern. Das VHT-SIGA-Segment speichert den tatsächlichen Ratenwert, die Kanalcodierung, das Schutzintervall, das Mehrfach-Eingabe-Mehrfach-Ausgabe- (MIMO) Schema und andere Konfigurationseinzelheiten für ein VHT-formatiertes Paket. Das VHT-STF-Segment speichert ein Symbol, das verwendet wird, um die Schätzung der automatischen Verstärkungsregelung in einer MIMO-Übertragung zu verbessern. Das VHT-LTF-Segment speichert Symbole, die für die MIMO-Kanalschätzung und die Pilotunterträger-Nachverfolgung verwendet werden. Das VHT-SIGB-Segment speichert ein Symbol, das zum Einrichten der Datenrate und zur Feinabstimmung des MIMO-Empfangs in einem Mehrbenutzerszenario verwendet wird. Das Datenfeld 308 speichert die Nutzlast der PPDU 301A, die Dienstbits, eine Dienstdateneinheit, End-Bits und Füll-Bits umfassen kann.
3B veranschaulicht die Struktur von zwei NDP-Paketen, die während des Strahlformungsprozesses zusammen gesendet werden. (Strahlformung ist ein Sendeprozess, der die Sendeenergie auf einen Empfänger fokussiert.) Die NDP-Pakete 301B weisen ein NDP-Ankündigungspaket 302 gefolgt von einem NDP-Paket, das ein Legacy-Präambelfeld 304 und ein VHT-Präambelfeld 306 aufweist, auf. Das NPD-Ankündigungspaket 302 speichert Steuerinformationen für den beabsichtigten Strahlformer. Das Legacy-Präambelfeld 304 und das VHT-Präambelfeld 306 haben das gleiche Format und speichern die gleichen Informationen wie die entsprechenden Präambelfelder der PPDU 301A. Die NDP-Pakete 301B tragen keine Nutzlast und weisen somit keine Datenfelder auf.
4 veranschaulicht ein schematisches Diagramm des Betriebsablaufs einer Qualitätsindikatorlogik, die für eine geführte Platzierung einer drahtlosen Vorrichtung konfiguriert ist, gemäß beispielhaften Ausführungsformen. Wie hierin verwendet, bezieht sich „Logik“ auf einen Hardwareblock mit einer oder mehreren Schaltungen, die verschiedene elektronische Komponenten aufweisen, die dazu ausgelegt sind, analoge und/oder digitale Signale zu verarbeiten und eine oder mehrere Operationen als Reaktion auf Steuersignale und/oder Firmware-Anweisungen auszuführen, die von einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) ausgeführt werden. Beispiele solcher elektronischer Komponenten umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, Transistoren, Dioden, Logikgatter und verschiedene Arrays, und Schaltungen damit. In verschiedenen Ausführungsformen kann eine Qualitätsindikatorlogik als Zustandsmaschine, anwendungsspezifische Schaltungen und/oder andere(r) Logikblock(s) und eine analoge/digitale Schaltung implementiert sein, die dazu ausgelegt sein können, Hardware als Reaktion auf Steuersignale und/oder oder Firmware-Anweisungen zu steuern. Die Qualitätsindikatorlogik 430 in 4 kann als Zustandsmaschine implementiert sein, die dazu ausgelegt ist, eine Reihe von Zuständen (Operationen) an einem empfangenen drahtlosen Paket durchzuführen. Die Zustände in der Qualitätsindikatorlogik 430 sind in Hardware der physikalischen Basisbandschicht (PHY) implementiert (z.B. Logikgatter, Register und andere Hardwareschaltungen, die in der digitalen Domäne arbeiten), die Signale von Zustand zu Zustand weiterleitet und den Fluss verwaltet.
Während der Betriebs einer drahtlosen Vorrichtung wird ein analoges RF-Signal auf einem drahtlosen Kanal empfangen und in ein moduliertes digitales Signal umgewandelt. Ein drahtloses Paket wird aus dem modulierten digitalen Signal extrahiert, und die Qualitätsanzeigelogik 430 der drahtlose Vorrichtung wird über das empfangene Paket benachrichtigt (Zustand 431). Zum Beispiel kann eine Basisbandprozessorlogik (nicht gezeigt) das modulierte digitale Signal empfangen und verarbeiten, und kann die Qualitätsindikatorlogik 430 unter Verwendung eines geeigneten Mechanismus (z.B. eines Registers, eines gemeinsam genutzten Speichers usw.) entsprechend benachrichtigen. Ein Korrelatorblock korreliert auf den STFs des empfangenen Pakets (Zustand 433). Ein Kanalschätzungsblock schätzt (oder bestimmt auf andere Weise) die Signalstärke für jeden Unterträger des drahtlosen Kanals und sendet die Kanalschätzdaten an einen Validierungsblock der Qualitätsindikatorlogik 430 (Zustand 435). Die Kanalschätzungsdaten können auch sowohl die Phase als auch die Amplitude einzelner OFDM-Unterträger aufweisen, um die durch die Form und/oder Zusammensetzung verschiedener Objekte in der Nähe der drahtlose Vorrichtung verursachte Interferenz zu erfassen. Ein Adressblock extrahiert (oder bestimmt auf andere Weise) die Medienzugriffssteuerungs- (MAC) Adresse des empfangenen Pakets und sendet die Adressdaten an den Validierungsblock (Zustand 437). Ein Rauschschätzungsblock schätzt das SNR des drahtlosen Kanals und sendet die SNR-Daten an den EESM-Berechnungsblock der Qualitätsindikatorlogik 430 (Zustand 439). Der Validierungsblock verwendet die Kanalschätzungsdaten und die Adressdaten, um zu bestimmen, ob das empfangene Paket ein gültiges Paket ist (z.B., ob das Paket kein Rauschen oder keine Interferenz ist und/oder ob das Paket auf dem drahtlosen Kanal zu der drahtlosen Vorrichtung gehört), und leitet, wenn das Paket gültig ist, die Kanalschätzungsdaten an den EESM-Berechnungsblock weiter (Zustand 441). Der EESM-Berechnungsblock schlägt in einer LUT den β-Parameterwert des für das drahtlose Paket ausgewählten MCS nach, und berechnet einen EESM-Wert basierend auf den Kanalschätzdaten, den SNR-Daten und dem β-Parameterwert, gemäß den Gleichungen (1) und (2) oben (Zustand 443). In einigen Ausführungsformen kann der berechnete EESM-Wert der Durchschnitt von mehreren EESM-Werten sein (oder anderweitig davon abgeleitet sein), die basierend auf mehreren Symbolen aus der Präambel desselben Pakets und/oder auf Symbol(en) aus den Präambeln von mehreren Paketen berechnet werden können. Der berechnete EESM-Wert wird an einen Qualitätsindikatorblock übergeben, der den Qualitätsindikator bestimmt, der von der Qualitätsindikatorlogik 430 ausgegeben wird (Zustand 445). Der Ausgabequalitätsindikator kann der berechnete EESM-Wert selbst sein, oder kann einer oder mehrere andere Datenwerte sein, die von dem berechneten EESM-Wert abgeleitet werden (oder darauf basieren).
Zum Beispiel kann in einigen Ausführungsformen der berechnete EESM-Wert als Durchsatzindikator über eine Host-Schnittstelle der drahtlosen Vorrichtung an eine Host-Anwendung bereitgestellt werden. In diesen Ausführungsformen kann die Host-Anwendung auf der drahtlosen Vorrichtung selbst, oder auf einer separaten Vorrichtung, die kommunikativ mit der drahtlosen Vorrichtung gekoppelt ist, konfiguriert sein. In anderen Ausführungsformen kann die Qualitätsindikatorlogik 430 in dem Zustand 445 den berechneten EESM-Wert mit Datenbereichen vergleichen, die vorab bestimmt werden, um die Kanalqualität anzugeben (z.B. gut, mittel oder schlecht), und kann einen Qualitätsindikatorwert ausgeben, der der ermittelten Qualität des drahtlosen Kanals entspricht. Der Qualitätsindikatorwert kann dann (z.B. über eine geeignete API) an eine Anwendung der drahtlose Vorrichtung bereitgestellt werden, die ein entsprechendes Wi-Fi-Signalsymbol oder Wi-Fi-Balken-Symbole einstellen kann (z.B. für ein drahtlose Vorrichtung mit einer Anzeige) oder andere visuelle Anzeigen, wie etwa LEDs (für eine drahtlose Vorrichtung ohne Anzeige).
Auf diese Weise ermöglichen die hierin beschriebenen Techniken die Vorhersage der Qualität (z.B. des Durchsatzes) eines drahtlosen Kanals basierend auf der EESM-Metrik, die basierend auf Trainingsfelddaten in der Präambel eines drahtlosen Pakets, wie etwa PPDU- oder NDP-Pakete, berechnet wird. Solche Trainingsfelddaten können aus Legacy-Präambeln sowie aus VHT-Präambeln erhalten werden. Somit ist es zur Vorhersage der Kanalqualität für einen AP ausreichend, drahtlose Pakete zu senden, und für eine drahtlose Vorrichtung, Pakete zu empfangen, die nur Präambeln und keine Daten aufweisen können.
5 veranschaulicht ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur geführten Platzierung einer drahtlosen Vorrichtung. In 5 wird beschrieben, dass die Operationen des Verfahrens von einer Zugangspunktvorrichtung (AP) 10 und von einer drahtlosen Vorrichtung (STA) 100 mit einer Qualitätsindikatorlogik durchgeführt werden, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Es ist jedoch anzumerken, dass verschiedene Implementierungen und Ausführungsformen verschiedene und möglicherweise unterschiedliche Komponenten verwenden können, um die Operationen des Verfahrens in 5 durchzuführen. Zum Beispiel kann in verschiedenen Ausführungsformen eine System-on-Chip- (SoC) Wi-Fi-Vorrichtung oder eine Einfach-Chip-Wi-Fi/Bluetooth-Kombivorrichtung mit Firmware-Anweisungen konfiguriert sein, die bei Ausführung durch einen oder mehrere Prozessoren oder andere Hardwarekomponenten (z.B. Mikrocontroller, Zustandsmaschinen und dergleichen) dazu betreibbar sind, die Operationen des Verfahrens in 5 durchzuführen. In einem anderen Beispiel kann in verschiedenen Ausführungsformen eine integrierte Schaltungs-(IC) Vorrichtung einen Einchip- oder Mehrchip-Wi-Fi-Controller aufweisen, der dazu ausgelegt ist, die Operationen des Verfahrens in 5 durchzuführen. Somit ist die nachfolgende Beschreibung des Verfahrens in 5, wie sie von einer drahtlosen Vorrichtung und/oder deren Logik durchgeführt wird, eher in einem veranschaulichenden als in einem einschränkenden Sinne zu betrachten.
In Operation 501 sendet der AP 10 über einen drahtlosen Kanal drahtlose Pakete an die STA 100. Zum Beispiel kann der AP 10 in einigen Ausführungsformen dazu ausgelegt sein, PPDU-Pakete oder andere Arten von drahtlosen Paketen zu senden, die geeignete Trainingsdaten in ihren Präambelfeldern tragen. In einigen Ausführungsformen kann der AP 10 in den Strahlformungs-Modus versetzt werden, um NDP-Pakete auf dem drahtlosen Kanal auszusenden. Da einige Kanalvektoren während des Strahlformungs-Prozesses veralten können, ist der AP 10 dazu ausgelegt, die NDP-Pakete periodisch aussenden und ein Feedback von der STA 100 zu empfangen. Dies ermöglicht der STA 100, eine ausreichende Anzahl von NDP-Paketen zu empfangen, um genügend EESM-Werte gemäß den hierin beschriebenen Techniken zu berechnen.
In Operation 503 empfängt die STA 100 drahtlose Pakete von dem AP 10 auf den drahtlosen Kanälen. Zum Beispiel empfängt ein Sendeempfänger in der STA 100 ein analoges RF-Signal und wandelt es in ein moduliertes digitales Signal um, das an einen Basisbandprozessor gesendet wird, der daraus die drahtlosen Pakete extrahiert.
In Operation 505 berechnet die STA 100 einen EESM-Wert basierend auf einem oder mehreren der empfangenen drahtlosen Pakete gemäß den hierin beschriebenen Techniken. Zum Beispiel validiert eine Qualitätsindikatorlogik in der STA 100 ein empfangenes Paket und schätzt (oder bestimmt auf andere Weise) die Signalstärke für jeden Unterträger des drahtlosen Kanals über ein ausgewähltes Symbol in der Präambel des empfangenen Pakets. Die Qualitätsindikatorlogik schätzt auch das SNR des drahtlosen Kanals und verwendet eine LUT, um den β-Parameterwert des MCS für das empfangene Paket zu finden. Die Qualitätsindikatorlogik berechnet dann einen EESM-Wert basierend auf der Signalstärke jedes Unterträgers, den SNR-Daten, und dem β-Parameterwert gemäß den obigen Gleichungen (1) und (2).
In Operation 507 stellt die STA 100 einem Host (oder einer darauf laufenden Anwendung) einen Qualitätsindikator bereit, der auf dem Chip oder außerhalb des Chips konfiguriert sein kann. Beispielsweise kann die Qualitätsindikatorlogik der STA 100 in einigen Ausführungsformen den berechneten EESM-Wert selbst als Qualitätsindikatorwert an den Host senden. In einigen Ausführungsformen kann die Qualitätsindikatorlogik den berechneten EESM-Wert in einen Qualitätsindikatorwert umwandeln, der der Kanalqualität entspricht (z.B. gut, mittel oder schlecht). Basierend auf dem Qualitätsindikatorwert kann der Host entsprechende Wi-Fi-Signalsymbole oder Wi-Fi-Balken-Symbole (z.B. falls die STA 100 eine Anzeige hat) oder andere Arten visueller Hinweise, wie etwa LEDs (z.B. falls die STA 100 keine Anzeige hat), einstellen.
Nach der Operation 507 kann das Verfahren fortgesetzt werden, indem es mehrere Male wiederholt wird, wobei der AP 10 zusätzliche drahtlose Pakete sendet, und die STA 100 diese empfängt. Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren wiederholt werden, nachdem die STA 100 an einen anderen Ort bewegt wurde (Operation 509). Die Änderung des Orts der STA 100 kann eine Änderung der physischen Position der STA 100 und/oder eine Änderung der Ausrichtung der STA 100 oder ihrer Antenne in Bezug auf den AP 10 beinhalten. Auf diese Weise umfassen die wiederholten Operationen 503, 505 und 507 ein periodisches Berechnen eines neuen EESM-Werts, der einem neuen Ort der STA 100 entsprechen kann.
In einigen Ausführungsformen kann das Verfahren in 5 dazu verwendet werden, einen Ort für eine ortsfeste drahtlose Vorrichtung (z.B. eine Sicherheitskamera) auszuwählen. Nachdem die ortsfeste Vorrichtung installiert wurde, kann ein neuer EESM-Wert neu berechnet werden, wenn sich die ortsbezogenen Umstände ändern (z.B., wenn sich eine Störquelle in der Nähe befindet). In einigen Ausführungsformen kann eine drahtlose Vorrichtung die von dem AP gesendeten Baken (mit oder ohne Daten) verwenden, um periodisch EESM-Werte zu berechnen, die die Qualität des drahtlosen Kanals darstellen. Beispielsweise kann eine drahtlose Vorrichtung die Trainingssymbole in den Präambeln von Baken oder Datenpaketen verwenden, und die EESM-Werte kontinuierlich schätzen, mit anschließender Visualisierung auf der drahtlosen Vorrichtung. Auf diese Weise kann die drahtlose Vorrichtung eine kontinuierlich aktualisierte Qualitätsvisualisierung aufweisen (z.B. als ein Wi-Fi-Balken oder ein Wi-Fi-Signalsymbol).
Die hierin beschriebenen Techniken zum geführten Platzieren einer drahtlosen Vorrichtung können auf verschiedenen Arten von tragbaren drahtlosen Vorrichtungen implementiert werden, die Wi-Fi-Chipsätze aufweisen. 6 veranschaulicht eine beispielhafte drahtlose Vorrichtung, das gemäß den hierin beschriebenen Techniken konfiguriert ist. Bei der in 6 veranschaulichten Ausführungsform kann die drahtlose Vorrichtung 600 eine auf einem Halbleiter-Die gefertigte Einzelchip-IC-Vorrichtung oder eine als ein System-on-Chip (SoC) gefertigte Einzelchip-IC sein. In anderen Ausführungsformen kann die drahtlose Vorrichtung 600 ein Mehrchip-Modul sein, das in einem einzelnen Halbleitergehäuse eingekapselt ist. Somit ist die drahtlose Vorrichtung 600 in 6 eher veranschaulichend statt in einem einschränkenden Sinne zu betrachten.
Die drahtlose Vorrichtung 600 weist eine CPU 652, einen Festwertspeicher (ROM) 654, einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 656, eine Hostschnittstelle 658, eine digitale Basisband-PHY 620 und einen RF-Sendeempfänger 610 auf. Eine CPU 652, ein ROM 654, ein RAM 656, eine Host-Schnittstelle 658 und die digitale Basisband-PHY 620 sind mit einem oder mehreren Bussen 650 gekoppelt. Die digitale Basisband-PHY 620 ist auch mit dem RF-Sendeempfänger 610 gekoppelt, der mit mindestens einer Antenne 601 gekoppelt ist. In einigen Ausführungsformen kann die Antenne einstückig ausgebildet sein oder auf demselben IC-Chip mit den übrigen Komponenten der drahtlose Vorrichtung 600 integriert sein oder auf einem separaten Chip oder Substrat angeordnet sein. Alternativ kann die Antenne separat mit einer Leiterplatte (PCB) verbunden sein, an der die drahtlose Vorrichtung 600 montiert oder angebracht ist.
Die CPU 652 weist einen oder mehrere Verarbeitungskerne auf, die dazu ausgelegt sind, Anweisungen auszuführen, die in dem ROM 654, RAM 656 oder Flash-Speicher (nicht gezeigt) gespeichert sein können. Der ROM 654 ist ein Nur-LeseSpeicher (oder ein anderes geeignetes Speichermedium), der dazu ausgelegt ist, Boot-Routinen, Konfigurationsparameter und andere Firmware-Parameter und -Einstellungen zu speichern. Der RAM 656 ist ein flüchtiger Speicher, dazu ausgelegt ist, Daten und Firmware-Anweisungen, auf die von der CPU 652 zugegriffen wird, zu speichern. Ein Flash-Speicher, falls vorhanden, kann ein eingebetteter oder externer nichtflüchtiger Speicher (z.B. NAND-Flash, NOR-Flash usw.) sein, der dazu ausgelegt ist, Daten, Programme und/oder anderen Firmware-Anweisungen zu speichern.
Die Hostschnittstelle 658 kann Steuerregister, Datenregister und andere Schaltungen aufweisen, die dazu ausgelegt sind, Daten zwischen der digitalen Basisband-PHY 620 und einem Host (nicht gezeigt) zu übertragen. Der Host kann ein Mikrocontroller-Subsystem sein, das auf dem Chip angeordnet ist, oder kann eine chipexterne IC-Vorrichtung sein. Der Host kann seine eigene CPU aufweisen, die dazu betreibbar ist, Hostanwendungen oder andere Firmware/Software auszuführen, die (neben anderen Funktionen) dazu ausgelegt ist, Qualitätsindikatoren gemäß den hierin beschriebenen Techniken zu empfangen und zu verarbeiten.
Der/die Bus(e) 650 kann/können einen oder mehrere Busse aufweisen, wie etwa eine Systemverbindung und eine Peripherieverbindung. Die Systemverbindung kann ein einstufiger oder mehrstufiger Advanced High-Performance Bus (AHB) sein, der als Schnittstelle ausgelegt ist, die die CPU 652 mit den anderen Komponenten der drahtlose Vorrichtung 600 koppelt, sowie als Daten- und Steuerschnittstelle zwischen den verschiedene Komponenten und der Peripherieverbindung. Die Peripherieverbindung kann ein Advanced eXtensible Interface- (AXI) Bus sein, der zwischen der CPU 652 und ihren Peripherievorrichtungen und anderen Ressourcen (z.B. Systemressourcen, Eingabe/Ausgabe- (E/A) Blöcke, direkter Speicherzugriff-(DMA) Controller usw.) die primäre Daten- und Steuerschnittstelle bereitstellt, die so programmiert sein kann, dass sie Daten zwischen Peripherieblöcken überträgt, ohne die CPU zu belasten.
Die digitale Basisband-PHY 620 weist verschiedene Logikblöcke und Schaltungen auf, die dazu ausgelegt sind, Signale und Daten zu verarbeiten, die zwischen dem RF-Sendeempfänger 610 und verschiedenen mit dem einen oder mehreren Bussen 650 gekoppelten Komponenten übertragen werden. Die digitale Basisband-PHY 620 weist einen TX BBP 622 und einen RX BBP 624 auf. Der TX BBP 622 weist eine Schaltung auf, die dazu ausgelegt ist, digitale Daten (z.B. eine Serie von Bytes) von anderen Komponenten in der drahtlosen Vorrichtung 600 zu empfangen und die empfangenen Daten in ein moduliertes digitales Signal umzuwandeln, das an den RF-Sendeempfänger 610 ausgesendet wird. Der RX BBP 624 ist dazu ausgelegt, ein moduliertes digitales Signal von dem RF-Sendeempfänger 610 zu empfangen und das empfangene Signal in digitale Daten umzuwandeln.
Der RF-Sendeempfänger 610 weist verschiedene Logikblöcke und Schaltungen auf, die dazu ausgelegt sind, Signale zu verarbeiten, die zwischen dem digitalen Basisband-PHY 620 und der/den Antenne(n) 601 übertragen werden. Der RF-Sendeempfänger 610 weist eine Senderschaltung 612 und eine Empfängerschaltung 614 auf. Die Senderschaltung 612 weist einen Digital-Analogwandler (DACs) und andere Schaltungen auf, die dazu ausgelegt sind, ein moduliertes digitales Signal von dem TX BBP 622 zu empfangen und in ein analoges RF-Signal zur Übertragung durch die Antenne(n) 601 umzuwandeln. Die Empfängerschaltung 614 weist einen Analog-Digital-Wandler (ADCs) und andere Schaltungen auf, die dazu ausgelegt sind, ein analoges RF-Signal von der/den Antenne(n) 601 zu empfangen und in ein moduliertes digitales Signal umzuwandeln, das an den RX BBP 624 gesendet wird.
Im Betrieb auf dem Senderpfad empfängt der TX BBP 622 eine Serie von Datenbytes von einer Komponente (z.B. einer CPU 652, einer Hostschnittstelle 658 usw.) über einen oder mehrere Busse 650. Der TX BBP 622 wandelt die empfangenen Bytes von Daten in Pakete mit Präambeln und End-CRCs um, verschlüsselt die Pakete, und serialisiert die verschlüsselten Pakete in einen Strom von Datenbits. Der TX BBP 622 phasenmoduliert dann den Strom von Datenbits in einen Kosinus- (I) und Sinus-(Q) Teil eines modulierten Signals, und das modulierte Signal wird an die Senderschaltung 612 gesendet. Die Senderschaltung 612 verwendet DACs zum Umwandeln der I- und Q-Teile des modulierten Signals in analoge Signale, kombiniert die analogen Signale zu einem RF-Signal, und sendet das RF-Signal durch (eine) Antenne(n) 601.
Im Betrieb auf dem Empfängerpfad empfängt die Empfängerschaltung 614 ein RF-Signal von der/den Antenne(n) 601, verwendet ADCs, um das empfangene RF-Signal in einen I- und Q-Teil eines modulierten digitalen Signals umzuwandeln, und sendet das modulierte Signal an den RX BBP 624. Der RX BBP 624 stellt die Zeitintervalle und die relativen Phasen des modulierten Signals wieder her bzw. verfolgt diese, und verwendet diese Zeitinformationen, um das empfangene Signal in einen Bitstrom zu demodulieren. Der RX BBP 624 deserialisiert dann den Bitstrom, setzt die Bits wieder zu Paketen zusammen, und entwürfelt die Pakete. Alle Nutzdaten in den Paketen werden dann in eine Serie von Bytes umgewandelt, die über den einen oder die mehreren Busse 650 an eine Komponente (z.B. die CPU 652, die Host-Schnittstelle 656 usw.) gesendet werden.
Gemäß den hierin beschriebenen Techniken weist der RX BBP 624 eine Qualitätsindikatorlogik 430 auf, die dazu ausgelegt ist, einen EESM-Wert basierend auf der/den Präambel(en) des/der empfangenen Pakets/Pakete zu berechnen, und einen Drahtloskanalqualitätsindikator an verschiedene Komponenten der drahtlosen Vorrichtung 600 (z.B. die CPU 652 und/oder die Host-Schnittstelle 658) bereitzustellen. Die Qualitätsindikatorlogik 430 des RX BBP 624 ist ähnlich der Qualitätsindikatorlogik 430, die in 4 veranschaulicht ist. Bei der in 6 veranschaulichten Ausführungsform ist die Qualitätsindikatorlogik 430 als Teil einer programmierbaren Zustandsmaschine (PSM) implementiert, die eine mikrocodierte Maschine ist, die einen Mikrocontroller aufweist, der stark für Flusssteuerungsoperationen optimiert ist und eine Low-Level-Steuerung der verschiedenen Hardware-Schaltkreise bereitstellt, die für die Implementierung der IEEE 802.11-Spezifikation(en) erforderlich sind. Im Betrieb holt die PSM beispielsweise Befehle aus dem Mikrocodespeicher und verwendet eine gemeinsam genutzten Speicher, um Operanden für ihre Befehle zu erhalten, und einen Notizblockspeicher (ähnlich einer Registerbank), um häufig abgerufene und temporäre Variablen zu speichern. Die PSM übt eine feinkörnige Kontrolle über die Hardware-Schaltung aus, indem sie interne Hardware-Register (IHR) programmiert, die mit den von ihr gesteuerten Hardware-Funktionen kolokalisiert sind.
Im Betrieb benachrichtigt der RX BBP 624 die Qualitätsindikatorlogik 430, wenn ein drahtloses Paket empfangen und entwürfelt wird. Die Qualitätsindikatorlogik 430 validiert das empfangene Paket und schätzt (oder bestimmt anderweitig, z.B. basierend auf Signalinformationen von der Empfängerschaltung 614) die Signalstärke für jeden Unterträger des drahtlosen Kanals über ein ausgewähltes Symbol in der Präambel des empfangenen Pakets. Die Qualitätsindikatorlogik 430 schätzt auch das SNR des drahtlosen Kanals und greift auf eine LUT zu, um den β-Parameterwert des MCS für das empfangene Paket zu finden. Die Qualitätsindikatorlogik 430 berechnet dann einen EESM-Wert basierend auf der Signalstärke jedes Unterträgers, den SNR-Daten und dem β-Parameterwert, und generiert einen Qualitätsindikatorwert, der die Qualität des drahtlosen Kanals repräsentiert, auf dem das Paket empfangen wurde. Der Qualitätsindikatorwert kann dann an die Hostschnittstelle 658, die CPU 652 gesendet oder im RAM 656 gespeichert werden. In einigen Ausführungsformen kann die Qualitätsindikatorlogik 430 den EESM-Wert als den Durchschnitt mehrerer EESM-Werte berechnen, die basierend auf mehreren Symbolen aus der Präambel desselben Pakets und/oder auf Symbolen aus den Präambeln mehrerer Pakete berechnet werden. In einigen Ausführungsformen kann die Qualitätsindikatorlogik 430 den berechneten EESM-Wert selbst als den Qualitätsindikatorwert senden oder speichern. In anderen Ausführungsformen kann die Qualitätsindikatorlogik 430 den berechneten EESM-Wert in einen Qualitätsindikatorwert umwandeln, der der Kanalqualität entspricht (z.B. gut, mittel oder schlecht).
In verschiedenen Ausführungsformen stellen die hierin beschriebenen Techniken zur geführten Platzierung einer drahtlosen Vorrichtung eine verbesserte Durchsatzleistung bereit, die höhere Datenraten, weniger Neuübertragungen von Datenpaketen, und eine Verlängerung der Batterielebensdauer der Vorrichtung zur Folge hat. Zum Beispiel kann in einigen Ausführungsformen eine Zugangspunktvorrichtung auf der Aufwärtstrecke (UL) dazu ausgelegt sein, die Kanalqualität einer drahtlosen Vorrichtung unter Verwendung der EESM-Metrik zu prüfen, und zu entscheiden, ob die drahtlose Vorrichtung an eine andere Zugangspunktvorrichtung übergeben werden soll, die eine bessere EESM für diese Vorrichtung aufweist. In einigen Ausführungsformen können die hierin beschriebenen EESM-basierten Techniken auch verwendet werden, um drahtlose Entwurfsprobleme, wie Strahlformung, geschaltete Antennendiversität, und die Verwendung von polarisierten oder gerichteten Antennen zu behandeln.
Verschiedene Ausführungsformen der Techniken zur geführten Platzierung einer hierin beschriebenen drahtlosen Vorrichtung können verschiedene Operationen aufweisen. Diese Operationen können durch Hardwarekomponenten, digitale Hardware und/oder Firmware und/oder Kombinationen davon durchgeführt und/oder gesteuert werden. Wie hierin verwendet, kann der Begriff „gekoppelt mit“ bedeuten, dass etwas direkt oder indirekt durch eine oder mehrere dazwischenliegende Komponenten verbunden ist. Jedes der über verschiedene On-Die-Busse bereitgestellten Signale kann mit anderen Signalen zeitgemultiplext werden und über einen oder mehrere gemeinsame On-Die-Busse bereitgestellt werden. Außerdem kann die Verbindung zwischen Schaltungskomponenten oder -blöcken als Busse oder als einzelne Signalleitungen dargestellt werden. Jeder der Busse kann alternativ eine oder mehrere einzelne Signalleitungen sein, und jede der einzelnen Signalleitungen kann alternativ Busse sein.
Bestimmte Ausführungsformen können als Computerprogrammprodukt implementiert werden, das Anweisungen aufweisen kann, die auf einem nichtflüchtigen computerlesbaren Medium, z.B. einem flüchtigen Speicher und/oder einem nichtflüchtigen Speicher, gespeichert sind. Diese Anweisungen können dazu verwendet werden, eine oder mehrere Vorrichtungen zu programmieren und/oder zu konfigurieren, die Prozessoren (z.B. CPUs) oder Äquivalente davon (z.B. Verarbeitungskerne, Verarbeitungsmaschinen, Mikrocontroller und dergleichen) aufweisen, so dass bei Ausführung durch die Prozessor(en) oder deren Äquivalenten die Anweisungen die Vorrichtung(en) dazu veranlassen, die beschriebenen Operationen zur geführten Platzierung von drahtlosen Vorrichtungen durchzuführen. Ein computerlesbares Medium kann auch einen oder mehrere Mechanismen zum Speichern oder Übertragen von Informationen in einer Form (z.B. Software, Verarbeitungsanwendung usw.) beinhalten, die von einer Maschine (z.B. einer Vorrichtung oder einem Computer) gelesen werden kann. Das nichtflüchtige computerlesbare Speichermedium kann ein elektromagnetisches Speichermedium (z.B. Disketten, Festplatten und dergleichen), ein optisches Speichermedium (z.B. CD-ROM), magnetooptischen Speicher, Nur-LeseSpeicher (ROM), Direktzugriffsspeicher (RAM), löschbaren programmierbaren Speicher (z.B. EPROM und EEPROM), Flash-Speicher, oder einen anderen bekannten oder später entwickelten nichtflüchtigen Medientyp, der dazu geeignet ist, Informationen zu speichern, umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt.
Obwohl die Operationen der Schaltung(en) und des/der Blocks/Blöcke hierin in einer bestimmten Reihenfolge gezeigt und beschrieben sind, kann in einigen Ausführungsformen die Reihenfolge der Operationen jeder Schaltung / jedes Blocks geändert werden, so dass bestimmte Operationen in einer umgekehrten Reihenfolge durchgeführt werden können, oder so, dass eine bestimmte Operation zumindest teilweise gleichzeitig und/oder parallel zu anderen Operationen durchgeführt werden kann. In anderen Ausführungsformen können Anweisungen oder Unteroperationen von unterschiedlichen Operationen intermittierend und/oder abwechselnd durchgeführt werden.
In der vorstehenden Beschreibung wurde die Erfindung unter Bezugnahme auf spezifische beispielhafte Ausführungsformen beschrieben. Es ist jedoch offensichtlich, dass verschiedene Modifizierungen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom breiteren Geist und Umfang der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen dargelegt ist, abzuweichen. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind dementsprechend eher in einem veranschaulichenden als in einem einschränkenden Sinne zu betrachten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 16360218 [0001]
US 62798342 [0001]

Claims

Drahtlose Vorrichtung, umfassend: - einen Funkfrequenz-Sendeempfänger, RF-Sendeempfänger, der eingerichtet ist, ein über einen drahtlosen Kanal gesendetes RF-Signal zu empfangen und das RF-Signal in ein moduliertes digitales Signal umzuwandeln; und - einen Basisbandprozessor, der mit dem RF-Sendeempfänger gekoppelt ist, wobei der Basisbandprozessor eingerichtet ist zumindest zum - Empfangen des modulierten digitalen Signals von dem RF-Sendeempfänger; - Extrahieren eines drahtlosen Pakets aus dem modulierten digitalen Signal, wobei das drahtlose Paket eine Präambel aufweist; - Berechnen eines effektiven exponentiellen SNR-Abbildungs-Werts, EESM-Werts, basierend auf der Präambel des drahtlosen Pakets, wobei der EESM-Wert eine Qualität des drahtlosen Kanals an einem aktuellen Ort der drahtlosen Vorrichtung angibt; und - Bereitstellen eines Qualitätsindikators basierend auf dem EESM-Wert für den aktuellen Ort der drahtlosen Vorrichtung.
Drahtlose Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Basisbandprozessor zum Berechnen des EESM-Werts ferner eingerichtet ist, einen β-Parameterwert in einer Nachschlagetabelle nachzuschlagen, die vorberechnete β-Parameterwerte für mehrere Modulations- und Codierungsschemata (MCS) speichert.
Drahtlose Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Basisbandprozessor zum Berechnen des EESM-Werts ferner eingerichtet ist, einen Signal-Rausch-Verhältnis-Wert, SNR-Wert, für den drahtlosen Kanal zu schätzen.
Drahtlose Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Basisbandprozessor zum Berechnen des EESM-Werts ferner eingerichtet ist, einen Signalstärkewert für jeden Unterträger des drahtlosen Kanals zu verwenden.
Drahtlose Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Basisbandprozessor ferner eingerichtet ist, zu bestimmen, dass das drahtlose Paket gültig ist.
Drahtlose Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die drahtlose Vorrichtung ferner eine Anzeige umfasst, und wobei der Qualitätsindikator als ein visuelles Symbol auf der Anzeige angezeigt wird.
Drahtlose Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die drahtlose Vorrichtung ferner eine Vielzahl von Leuchtdioden (LEDs) umfasst, und wobei der Qualitätsindikator auf der Vielzahl von LEDs angezeigt wird.
Drahtlose Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Basisbandprozessor ferner eingerichtet ist, den EESM-Wert periodisch neu zu berechnen.
Drahtlose Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Basisbandprozessor ferner eingerichtet ist, einen neuen EESM-Wert zu berechnen und einen neuen Qualitätsindikator basierend auf dem neuen EESM-Wert bereitzustellen, wenn der aktuelle Ort der drahtlosen Vorrichtung geändert wird.
Drahtlose Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das drahtlose Paket ein Nulldatenpaket (NDP) oder eine PHY-Protokolldateneinheit (PPDU) ist.
Verfahren, umfassend: - Empfangen eines ersten drahtlosen Pakets über einen drahtlosen Kanal durch eine drahtlose Vorrichtung an einem ersten Ort, wobei das erste drahtlose Paket eine erste Präambel umfasst; - Berechnen, durch die drahtlose Vorrichtung, eines ersten effektiven exponentiellen SNR-Abbildungs-Werts, EESM-Werts, basierend auf der ersten Präambel des ersten drahtlosen Pakets, wobei der erste EESM-Wert eine erste Qualität des drahtlosen Kanals an dem ersten Ort angibt; - Bereitstellen, durch die drahtlose Vorrichtung, eines ersten Qualitätsindikators basierend auf dem ersten EESM-Wert für den ersten Ort der drahtlosen Vorrichtung; - Empfangen eines zweiten drahtlosen Pakets über den drahtlosen Kanal durch die drahtlose Vorrichtung an einem zweiten Ort, der sich von dem ersten Ort unterscheidet, wobei das zweite drahtlose Paket eine zweite Präambel aufweist; - Berechnen, durch die drahtlose Vorrichtung, eines zweiten EESM-Werts basierend auf der zweiten Präambel des zweiten drahtlosen Pakets, wobei der zweite EESM-Wert eine zweite Qualität des drahtlosen Kanals an dem zweiten Ort angibt; und - Bereitstellen, durch die drahtlose Vorrichtung, eines zweiten Qualitätsindikators basierend auf dem zweiten EESM-Wert für den zweiten Ort der drahtlosen Vorrichtung.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Berechnen des ersten EESM-Werts und das Berechnen des zweiten EESM-Werts ein Nachschlagen eines oder mehrerer β-Parameterwerte für ein oder mehrere jeweilige Modulations- und Codierungsschemata (MCSs) umfasst/umfassen.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Berechnen des ersten EESM-Werts ein Schätzen eines ersten Signal-Rausch-Verhältnis-Werts, SNR-Werts, für den drahtlosen Kanal umfasst, und bei dem das Berechnen des zweiten EESM-Werts ein Schätzen eines zweiten SNR-Werts für den drahtlosen Kanal umfasst.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Berechnen des ersten EESM-Werts und das Berechnen des zweiten EESM-Werts Bestimmen eines Signalstärkewerts für jeden Unterträger des drahtlosen Kanals umfassen.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend: - Bestimmen, dass das erste drahtlose Paket gültig ist; und - Bestimmen, dass das zweite drahtlose Paket gültig ist.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Bereitstellen des ersten Qualitätsindikators und das Bereitstellen des zweiten Qualitätsindikators ein Anzeigen eines visuellen Symbols auf einer Anzeige der drahtlosen Vorrichtung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Bereitstellen des ersten Qualitätsindikators und das Bereitstellen des zweiten Qualitätsindikators ein Ansteuern einer Vielzahl von Leuchtdioden (LEDs) der drahtlose Vorrichtung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem mindestens eines von dem ersten drahtlosen Paket und dem zweiten drahtlosen Paket ein Nulldatenpaket (NDP) ist.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem mindestens eines von dem ersten drahtlosen Paket und dem zweiten drahtlosen Paket eine PHY-Protokolldateneinheit (PPDU) ist.
Verfahren nach Anspruch 11, das ferner ein periodisches Berechnen eines aktuellen EESM-Werts umfasst, der eine aktuelle Qualität des drahtlosen Kanals an einem aktuellen Ort der drahtlosen Vorrichtung angibt.