用于多帶速率縮放的方法和系統的制作方法
【專利摘要】本發明名稱為“用于多帶速率縮放的方法和系統”。用于多帶速率縮放的系統和方法用于通信，特別是無線通信。當無線通信信道具有用于通信的多個可用帶時，帶被用作用于無線通信性能的參數。選定的通信帶可轉換到另一可用通信帶，其中該轉換可基于期望性能確定。
【專利說明】用于多帶速率縮放的方法和系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及無線通信，并且特別涉及可使用多個頻帶來執行的通信。
【背景技術】
[0002]速率縮放或鏈路自適應可以是通過其系統可選擇用于傳送(例如可用于兩個裝置 或系統之間數據的優化傳輸的單獨分組傳送)的調制編碼方案(MCS)的過程。MCS可確定 數據在任何單獨傳送期間可在其傳輸的速率，并且也可有助于確定吞吐量，例如平均吞吐 量，其可被實現，其中吞吐量可以是例如給定的時間單元期間可傳輸的數據量，并且還可包 括對分組重傳的結算和/或其它系統開銷參數。在可操作于環境約束內的一些系統中，吞 吐量可與傳送器和接收器之間或系統之間的距離或范圍有關。
[0003]在一些系統中，可存在用于在多于一個帶(例如頻帶)上通信的能力，且此類通信 可依據標準通信協議，例如，任何IEEE 802.11協議。在任何一個帶中的信號傳送期間，在 數據速率，通信范圍上可能存在選定帶的限制，或者其它限制。系統可能受限于選定通信帶 的限制，例如可在低頻帶上通信的系統可能受限于可支持的最大數據傳輸速率。
【發明內容】
[0004]本發明提供一種方法，包括:由客戶端裝置確定用于與接入裝置無線通信的多個 可用帶；在所述多個可用帶的第一帶上，與所述接入裝置通信；監視所述第一帶上通信的 性能參數；將所述性能參數的值與所述性能參數的閾值相比較；以及基于所述比較，選擇 用于與所述接入裝置通信的所述可用帶的第二帶，向所述接入裝置通知所述選擇，并且在 所述第二帶上與所述接入裝置通信。
[0005]本發明還提供一種系統，包括能夠在多個帶上與接入裝置無線通信的客戶端裝 置，其中所述客戶端裝置要:確定可用于與所述接入裝置無線通信的多個帶；在所述多個 可用帶的第一帶上與所述接入裝置通信；監視所述第一帶上通信的性能參數；將所述性能 參數的值與所述性能參數的閾值相比較；以及基于所述比較，選擇用于與所述接入裝置通 信的所述可用帶的第二帶，向所述接入裝置通知所述選擇，并且在所述第二帶上與所述接 入裝置通信。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]視為本發明的主題在本說明書的結論部分中特別指出和明確地要求權利。然而， 通過與附圖一起閱讀時參考以下詳細描述，可關于操作的方法和組織來最好地理解本發明 及其目的、特征和優點，其中:
圖1示出示范性框圖，其示出根據本發明實施例的系統；
圖2示出根據本發明實施例的帶選擇的方法；
圖3示出根據本發明實施例的關聯的方法；
圖4示出根據本發明實施例的帶選擇的方法；以及圖5示出根據本發明實施例的示范性參數的曲線圖。
[0007]本發明的實施例在附圖的圖形中通過示例而非限制來示出，其中相似的引用數字 指示對應的、類似的或相似的元素。將領會到，為了圖示的簡明和清晰，圖中示出的元素不 一定按比例繪制。例如，為了清晰，一些元素的尺寸可能相對于其它元素被夸大。此外，在 認為合適之處，引用數字可在圖之間重復以指示對應或類似的元素。
【具體實施方式】
[0008]在下面的詳細描述中，陳述許多具體細節以便提供本發明的透徹理解。然而本領 域技術人員將理解，本發明可以沒有這些具體細節來實行。在其他情況下，公知的方法、過 程和組件未詳細描述，以免混淆本發明。
[0009]本發明的實施例可用于各種應用中。本發明的一些實施例可連同各種裝置和系 統來使用，例如傳送器、接收器、收發器、傳送器-接收器、無線通信站、無線通信裝置、無線 接入點(AP)、基站、調制解調器、無線調制解調器、個人計算機(PC)、臺式計算機、移動計算 機、膝上型計算機、筆記本計算機、平板計算機、網本計算機、服務器計算機、手持計算機、手 持裝置、個人數字助理(PDA)裝置、手持PDA裝置、任何消費者電子裝置、網絡、無線網絡、局 域網(LAN)、無線LAN (WLAN)、城域網(MAN)、無線MAN (WMAN)、廣域網(WAN)、無線廣域網 (WWAN)、依據現有的 IEEE 802.11,802.1la,802.1lb,802.He,802.Hg,802.1lh,802.ll1、 802.1ln,802.1X,802.16,802.16d、802.16e、802.1lad 標準和 / 或以上標準的未來版本和 /或派生和/或長期演進(LTE)來操作的裝置和/或網絡、個人區域網絡(PAN)、無線PAN (WPAN)、可以是上述WLAN和/或PAN和/或WPAN網絡的部分的單元和/或裝置、單向和/或 雙向無線電通信系統、蜂窩無線電電話通信系統、蜂窩電話、無線電話、個人通信系統(PCS) 裝置、可結合無線通信裝置的PDA裝置、多輸入多輸出(MIMO)收發器或裝置、單輸入單輸出 (SIMO)收發器或裝置、多輸入單輸出(MISO)收發器或裝置、多接收器鏈(MRC)收發器或裝 置、具有“智能天線”技術或多天線技術的收發器或裝置、或諸如此類。本發明的一些實施 例可連同一種或多種類型的無線通信信號和/或系統來使用，例如射頻(RF)、紅外線(IR)、 頻分復用(FDM)、正交FDM (OFDM)時分復用(TDM)、時分多址(TDMA)、擴展TDMA(E-TDMA)、通 用分組無線電服務(GPRS)、擴展GPRS、碼分多址(CDMA)、寬帶CDMA (WCDMA)、CDMA2000、多 載波調制(MCM)、離散多音(DMT)、藍牙(RTM)、ZigBee (TM)或諸如此類。本發明的實施例可 用于各種其它設備、裝置系統和/或網絡中。
[0010]雖然本發明的實施例在此方面不受限制，但是，利用例如諸如“處理”、“計算”、“運 算”、“確定”、“建立”、“分析”、“檢查”或諸如此類的術語的討論可指計算機、計算平臺、計算 系統、或其它電子計算裝置的操作和/或過程，這些操作和/或過程操縱計算機的寄存器和 /或存儲器內表示為物理(例如電)量的數據和/或將其變換為計算機的寄存器和/或存儲 器或可存儲指令以執行操作和/或過程的其它信息存儲媒體內類似地表示為物理量的其 他數據。
[0011]雖然本發明的實施例在此方面不受限制，但是，如本文使用的術語“多”和“多個” 可包括例如“許多”或“兩個或更多”。術語“多”或“多個”可貫穿說明書來使用以描述兩 個或更多組件、裝置、元素、單元、參數或諸如此類。例如，“多個站”可包括兩個或更多站。
[0012]參考圖1，本發明的實施例可包括如示意示出的系統100的一個或多個的組件。網絡110可以是任何網絡，包括LAN、WAN或諸如此類，或可以是因特網，并且可連接多個計算 裝置(例如，客戶端、服務器、接入點、路由器等)并能夠實現它們之間的通信。
[0013]客戶端130可能希望通過通信鏈路或信道140 (例如，有線、無線或其它通信信道) 連接到網絡110。客戶端130可包括或可關聯于通信模塊，包括例如調制解調器、天線等，其 適合于在通信鏈路上進行通信。客戶端130可還包括或關聯于處理器，處理器用于執行本 文描述的帶選擇方法，包括例如轉換傳送的帶或載波頻率。客戶端130可還包括或關聯于 存儲器，存儲器用于在其上存儲帶數據，包括例如用于到和/或自客戶端130的通信的可用 帶，如下所述。客戶端130也可包括網絡110的站，且可稱為對等STA。
[0014]到網絡的網關可以是例如無線接入裝置120，其可與客戶端無線地通信，并可以能 夠經由多個帶(例如頻帶或信息載波頻率)進行此類通信。接入裝置120可以是經由IEEE 802.11協議與客戶端通信的接入點(AP)、經由IEEE 802.16協議與客戶端通信的基站、 或任何其它無線接入裝置。為了簡明的目的，網關將在本文稱為接入點或接入裝置或站 (STA)，然而，應該理解，接入裝置可使用任何無線協議。AP STA 120可包括或關聯于通信模 塊，例如調制解調器、天線等。網關或AP STA 120可關聯于處理器，處理器用于執行如本文 描述的帶選擇和/或轉換功能。網關或AP STA 120可還包括或關聯于其上已存儲如下所 述的裝置能力表的存儲器，或否則具有對該存儲器的存取權(例如，本地存取)。
[0015]通信信道140可包括多個帶，例如在對應載波頻率附近的頻率帶寬或頻帶。帶可 處于免許可的頻帶中，例如，在免許可的60 GHz帶附近，或帶可特別關聯于通信網絡110的 許可帶。帶可在多個頻率附近，例如在2.4 GHz,5 GHz或超高頻(UHF)帶附近。帶可具有 指定，例如2.4 GHz帶可指定用于儀器(instrumentation)、科學、測量(ISM)目的或諸如此 類。在較高頻率的帶可具有較大的數據速率容量，例如，60 GHz附近的帶與在UHF的帶相 t匕，具有較大的數據攜帶容量。在較低頻率的帶可具有較長的通信范圍，例如在UHF的帶與 60 GHz附近的帶相比，可具有較長的范圍。
[0016]可支持多帶速率縮放的STA可以能夠操作于多個帶中，并在帶之間可選擇性改變 通信。STA可指示它可以能夠進行多帶操作，并且還可以列出它可以能夠在其中操作的帶， 例如，通過傳送能力信息元素。能力信息元素可發送到它可已經與其通信的一個或多個對 等STA或客戶端。能力信息元素可包括在通信協議的元素中，該通信協議可以是標準通信 協議，例如802.11協議。可包含能力信息元素的協議的元素可以是幀、或其它命令集，例如 關聯請求、關聯響應，探測請求、探測響應、塔(tower)數據鏈路服務(TDLS)設置請求、TDLS 設置響應或信標幀。
[0017]對等STA或客戶端可以從AP STA接收能力信息元素的傳送，并且可獲知另一 STA 的多帶能力。類似地，AP STA可從對等STA或客戶端接收能力信息元素的傳送。對等STA 先前可能已經與傳送STA通信，并且可與傳送STA共享對等STA的能力。可做出匹配的多 帶能力可存在于兩個STA之間的確定。任一 STA可向另一 STA發信號通知可進行到多帶 操作的轉換，并且可包括多個信道之間(例如，多個操作帶之間)操作(例如數據通信)的轉 換。數據傳送帶的轉換可因各種原因而執行，例如，為了擴展通信范圍、為了增加數據傳送 速率、為了降低功率、或提供類似優點的任何其它原因。
[0018]本發明的一個實施例可以是一種用于做出在可用通信帶之間轉換的確定的方法， 其中，STA可做出此類確定。STA可確定它可具有少量業務要發送、或可能正在從對等方(例如對等STA或客戶端)接收少量業務、并且可轉換到其中例如可保存功率的帶。例如，STA 可能正在2.4 GHz帶中操作，并且可確定更低功率操作可以在UHF帶中是可能的。例如，通 過利用在更低帶可更低的采樣信道帶寬，可實現更低功率，并且STA可消耗更少的功率，例 如，在空閑偵聽模式中，STA可正在其中操作，同時它可等待來自對等STA的傳送。
[0019]在另一實施例中，STA可確定業務負載在當前頻帶中可能正在使鏈路飽和，并可轉 換到可具有較寬信道帶寬的另一個頻帶，并可完成以增加操作參數，例如數據吞吐量。
[0020]在本發明的另一實施例中，STA可確定當操作在較低頻帶中時信號質量可能高，并 且可因此確定較高頻帶中的通信可以是可能的。例如，STA可能正操作在5 GHz頻帶中并 且可能具有很高的信號質量。從該高信號質量，STA可確定它可能靠近它可能與之正在通 信的對等STA，并且可在較高頻帶(例如60 GHz帶附近)中通信。為了支持例如更大的通信 帶寬，可執行到更高頻帶(例如60 GHz帶)的轉換。
[0021]本發明的另一實施例可以是確定通過在高頻帶中通信所獲得的信號質量可能差 的STA。在一些實施例中，STA可確定通過在高頻帶中通信所獲得的信號質量可能差并且在 帶中不再可行。可做出此類確定，例如，如果從STA可一直與之通信的對等STA接收到受限 制的響應或未接收到響應。STA可做出確定，以轉換到更低頻帶，其中，例如通信可以是可能 的。例如，當STA間的范圍可能已經改變且可能仍然期望通信時，可執行該轉換。
[0022]在另一實施例中，STA可從對等STA接收反饋信息或例如響應數據，并可指示另一 頻帶中的通信可在通信方面提供改進，例如，改進可以是更高的數據傳輸速率、更大的數據 吞吐量或更低的功率消耗中的任何一項或多項。STA可處理此反饋信息并可將它用于確定 是否轉換到另一頻帶。
[0023]根據本發明的一實施例，STA可做出可基于可包括通信的業務的類型的參數的轉 換帶的確定，參數例如服務質量。例如，STA可傳遞包括因特網協議上語音(VoIP)的業務， 并且它可確定另一個帶(例如，更低頻率)中的通信可提供更高的服務質量。此類確定可在 轉換到另一個通信帶的判定中考慮一個或多個服務質量參數，例如中斷的更低概率、或通 信的健壯性。
[0024]在一些實施例中，無線接入裝置120可以能夠訪問對等客戶端。對等客戶端可包 括或關聯于通信模塊，包括例如調制解調器，天線等，其適合于在通信鏈路上進行通信。對 等客戶端可還包括或關聯于處理器，處理器用于執行本文描述的帶選擇方法，包括例如轉 換傳送的帶或載波頻率。對等客戶端可還包括或關聯于存儲器，存儲器用于在其上存儲帶 數據，包括例如用于到和/或自對等客戶端的通信的可用帶，如下所述。對等客戶端可獨立 于與其它網絡組件的連接而與客戶端130通信，例如通過在客戶端130和對等客戶端之間 建立PAN或WPAN。在本發明的一些實施例中，客戶端130和對等客戶端可形成連接，并且可 建立通信，如本文所述，其獨立于到網絡的連接，例如，蜂窩電話可連接到膝上型計算機，且 每個在通信期間可以或可以不連接到較大的網絡。此類連接可建立點到點通信，并可稱為 STA到STA通信。
[0025]在本發明的一實施例中，STA可根據圖2的示范方法(200)來操作。STA可關聯于 對等STA (210)并可確定STA間可能共同的信道和帶能力。在數據通信期間，STA可監視 傳送和接收的信號(220)。STA可監視一個或多個通信參數和/或服務質量參數，例如數據 吞吐量或功率消耗，并可將來自對等STA的反饋用作附加的或獨立的參數。STA可確定是否可滿足通信參數(230)以用于數據傳輸的準則。如果根據與一個或多個通信參數的比較滿足了準則，則STA可繼續監視信道上的業務。監視可以是連續的或可以是周期性的，并且可依照協議。如果不滿足準則，例如如果可能未達到閾值，則STA可執行從當前通信帶轉換 (240)到關聯(210)期間已確定可用的另一通信帶。轉換可由可一直監視數據傳輸的STA 發起，或轉換可由可一直監視數據傳輸和可將轉換帶的意圖傳遞到STA的對等STA發起。
[0026]根據本發明的一實施例，當可轉換操作帶時，可使用一種協議來保持STA之間的
連接性。協議可用于發信號通知在其之下操作可從操作帶轉換到另一操作帶的狀況，和/
或用于提供實際帶轉換的信號。信令協議可以是帶外控制信令協議，并可使用可存在的公
共控制信道。公共控制信道在傳送STA和對等STA之間(例如接入點STA 120和客戶端STA
130之間)是公共的，并可提供健壯的鏈路，在該鏈路上STA之間可發生控制消息交換，并且
可在數據傳輸期間或在數據傳輸可能未正在發生時這樣做。控制信道可以是物理信道并且
可以是例如可以可用的低頻帶信道。在STA和在對等STA，控制信道可以是可用的，例如通
過每個STA操作單獨的無線電和/或傳送器和接收器對或收發器，其可能正在操作于獨立
信道(例如低頻帶信道)上，且可以是始終可用的。控制信道可以是虛擬信道并且可由例如
對等STA間可協定并設置的調度布置或另一布置來形成。例如，STA可對于預定的時間時
期(例如，對于每50毫秒時期的I毫秒)在低頻帶中存在、正在傳送和/或正在偵聽。控制
信道與數據信道可具有固定的關系，并且這種關系可以是通過映射，例如控制信道映射。一·種示范性映射可以是較高頻帶(例如60 GHz帶)和較低頻帶(例如2.4 GHz帶)之間的映射，
并可通過映射表來示出:
60GHz頻帶中的信道|2.4GHz頻帶中的控制信道—
【權利要求】
1.一種用于無線通信的方法，包括:由第一無線通信裝置在第一帶上向第二無線通信裝置無線傳送信息元素，所述信息元素標識所述第一無線通信裝置能夠使用的與所述第一帶不同的至少第二帶；以及在所述第二帶上與所述第二無線通信裝置進行通信；其中所述第一和第二帶被包括在可用于所述第一裝置進行通信的多個帶中。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述信息元素被包括在以下的至少一項中:信標、 關聯請求、關聯響應、探測請求、探測響應、塔數據鏈路服務設置請求、或塔數據鏈路服務設置響應。
3.如權利要求1所述的方法，其中所述多個可用帶包括2.4 GHz帶、5 GHz帶和60 GHz帶。
4.一種無線通信裝置，具有處理器、存儲器以及天線，所述第一裝置配置成:在第一帶上向第二無線通信裝置無線傳送信息元素，所述信息元素標識所述第一無線通信裝置能夠使用的與所述第一帶不同的至少第二帶；以及在所述第二帶上與所述第二無線通信裝置進行通信；其中所述第一和第二帶被包括在可用于所述第一裝置進行通信的多個帶中。
5.如權利要求4所述的第一裝置，其中所述信息元素要被包括在以下的至少一項中: 信標、關聯請求、關聯響應、探測請求、探測響應、塔數據鏈路服務設置請求、或塔數據鏈路服務設置響應。
6.如權利要求4所述的第一裝置，其中所述多個可用帶要包括2.4 GHz帶、5 GHz帶和 60 GHz 帶。
7.一種用于無線通信的方法，包括:由第一無線通 信裝置在第一帶上從第二無線通信裝置無線接收信息元素，所述信息元素標識所述第二無線通信裝置能夠使用的與所述第一帶不同的至少第二帶；以及在所述第二帶上與所述第二無線通信裝置進行通信；其中所述第一和第二帶被包括在可用于所述第二裝置進行通信的多個帶中。
8.如權利要求7所述的方法，其中所述信息元素被包括在以下的至少一項中:信標、 關聯請求、關聯響應、探測請求、探測響應、塔數據鏈路服務設置請求、或塔數據鏈路服務設置響應。
9.如權利要求7所述的方法，其中所述多個可用帶包括2.4 GHz帶、5 GHz帶和60 GHz帶。
10.一種第一無線通信裝置，具有處理器、存儲器和天線，所述第一裝置配置成:從第二無線通信裝置在第一帶上無線接收信息元素，所述信息元素標識所述第二無線通信裝置能夠使用的與所述第一帶不同的至少第二帶；以及在所述第二帶上與所述第二無線通信裝置進行通信；其中所述第一和第二帶被包括在可用于所述第二無線通信裝置進行通信的多個帶中。
11.如權利要求10所述的第一裝置，其中所述信息元素要被包括在以下的至少一項中:信標、關聯請求、關聯響應、探測請求、探測響應、塔數據鏈路服務設置請求、或塔數據鏈路服務設置響應。
12.如權利要求10所述的第一裝置，其中所述多個可用帶要包括2.4 GHz帶、5 GHz帶和60GHz帶。
【文檔編號】H04W24/00GK103596198SQ201310573265
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2010年12月24日 優先權日:2009年12月24日
【發明者】R.斯塔西, A.P.斯蒂芬斯, S.斯里肯特斯瓦拉, C.科代羅 申請人:英特爾公司