通過機會式時間挪用在單個物理收發機上復用多個并發操作模式的方法及系統的制作方法

通過機會式時間挪用在單個物理收發機上復用多個并發操作模式的方法及系統的制作方法
【專利摘要】提供了用于增強在多個網絡環境中進行操作的無線設備的并發性的系統和方法。通過標識由具有單個物理收發機的設備在第一網絡環境中的正常信息交換內可能存在的機會時刻，可使用該收發機以對與第一網絡環境相關的性能的最小影響且優選地對第一網絡環境完全透明地執行第二網絡環境的任務。
【專利說明】通過機會式時間挪用在單個物理收發機上復用多個并發操 作模式的方法及系統
[0001] 本公開領域
[0002] 本公開一般涉及無線通信，尤其涉及能夠在不止一個網絡環境中操作的無線通信 設備。
[0003] 背景
[0004] 多種通信系統的發展已導致期望具有能夠參與多個網絡環境的單個設備的形勢。 在基礎層面上，無線局域網（WLAN)可包括至少一個站與接入點之間的網絡配置以形成標 準電氣電子工程師協會（IEEE)802. 11基礎設施網絡模型中的基本服務集（BSS)。然而，給 定設備的802. 11無線收發機可被用于眾多其他環境中。在一個示例中，單個設備可同時 與兩個或更多個分立的BSS相關聯。在另一示例中，兩個或更多個無線設備可直接進行通 信而無需專用管理設備在自組織（ad hoc)或基于對等的通信（其可包括WiFi Direct? P2P(對等）及其他）中履行接入點的角色。此外，通常可作為站進行操作的給定設備還可 被配置成充當接入點以管理其自己的BSS。附加網絡配置也是可能的，包括利用各站之間的 直接鏈路穿過接入點的隧穿直接鏈路建立（TDLS)。
[0005] 因此，存在對于能夠同時在多個環境中操作的單個無線通信設備的需要。多個環 境中的同時功能方面一般可被稱作并發性。在一個示例中，可能期望單個無線設備維護到 兩個或更多個獨立BSS的鏈路，每一個獨立BSS需要其自己的通信事件調度以維護這些鏈 路。然而，并發操作還可涉及作為一種網絡節點類型參與第一環境和作為不同網絡節點類 型參與第二環境的單個設備。例如，在一個網絡環境中作為站進行通信的設備可同時與另 一個設備建立對等連接，或者單個設備可關于第一 BSS充當接入點且關于第二BSS充當站。 這樣，將期望單個物理設備同時參與多個網絡環境，同時采用相同物理收發機。
[0006] 為了使用單個收發機提供并發性，必須采用某種機制來允許設備至少執行用于提 供每個網絡環境中的操作功能性所需的最小數目的任務。這可包括至少履行用于操作的最 少信息交換，諸如，使站在給定時期內至少響應接入點信標一次以維護該鏈路的要求。類似 地，充當接入點的設備可能需要以充分的規律性傳送信標并響應請求以維護鏈路。根據實 踐，這種類型的偶發性通信表示極端最小情形，這是因為正常的活躍通信鏈路的存在將通 常涉及節點之間更連續的信息交換。此外，設備可能需要執行其他任務以提供給定網絡環 境中的適當操作，諸如信道掃描、設備發現或信道評估。因此，時分并發性策略通常涉及標 識在第一網絡環境中不需要操作的時期、和隨后嘗試在那些時期期間滿足第二網絡環境中 所需要的任務。出于本公開的目的，收發機可能能夠切換離開一個網絡環境的時期可被稱 作機會時刻。
[0007] -種常規的并發性形式涉及常規802. 11站的功率節省模式。在活躍模式中操作 的站通常在每個信標區間接收接入點的信標。替換地，該站可在給定監聽區間內進入睡眠 模式。適當配置的設備可將一個網絡環境中的監聽區間用作用于滿足其他網絡環境的需求 的機會時刻。然而，監聽區間通常表示較差的機會時刻，因為它們是關于一個網絡環境確定 的嚴格固定的時期，但與關于其他網絡環境所存在的任何條件無關。因此，如果存在與監聽 區間不對準的其中必須參與其他網絡環境的特定窗口，則此類方法不提供有效的并發性。
[0008] 此外，如以上所指示的，活躍的典型通信鏈路涉及相對連續的信息交換，這加重了 上述問題。關于將監聽區間用作機會時刻，處于活躍話務模式中的設備可能從不進入睡眠 模式，并由此不提供用于維持其他網絡環境中的操作的可能性。此外，現有802. 11載波感 測接入協議也降低了機會時刻的可能性。論及保留信道，站可以要么在下行鏈路模式中且 接收或等待幀、要么在由分布式信道接入退避功能（諸如，增強型分布式信道接入（EDCA)) 控制的上行鏈路模式中。因此，如果單個設備在一個時間正嘗試在不止一個網絡環境的話 務模式中操作，則提供充分的機會時刻在常規策略下可展現相當大的挑戰。
[0009] 時常，常規并發性技術依賴于關于一個網絡環境實施先占的較低優先級（這顯著 降低了該網絡環境中的性能），以在另一網絡環境中服務該設備。實際上，隨著網絡環境的 數目增加，這些問題被放大。此外，實施優先級常常需要通過顯式地信令通知進入功率節省 模式來掛起第一網絡環境內的活動以獲得機會時刻來服務其他網絡環境任務，這增加了該 網絡的帶寬開銷以及與使用EDCA規則進行協議消息交換相關聯的等待時間。進而，這還給 接入點帶來了附加負擔，包括它開始緩沖用于該設備的數據的需求。網絡中的此類設備的 數目越大，對接入點的影響就越顯著。
[0010] 因此，所需要的是用于當在多個網絡環境中操作的無線設備與一個或多個其他網 絡節點活躍連接時增強該設備的并發性的系統和方法。本公開滿足這些以及其他目標。
[0011] 概述
[0012] 本說明書公開了一種包括單個物理設備的用于無線通信的設備，其包括：第一收 發機、主虛擬設備、至少一個副虛擬設備、以及第一并發性模塊，其中主虛擬設備和至少一 個副虛擬設備是由第一收發機實現的，其中主虛擬設備和至少一個副虛擬設備中的每一者 配置成在獨立網絡環境中操作，其中第一并發性模塊可至少部分地基于主虛擬設備的操作 來標識機會時刻、在主網絡環境中局部地且對主網絡環境的遠程端透明地掛起主虛擬設備 的活動、存儲主網絡環境的狀態以及使用副虛擬設備執行副網絡環境任務。
[0013] 該機會時刻可至少部分地基于從由主虛擬設備接收到的幀的物理層報頭獲得的 信息來標識。在一方面，該機會時刻是至少部分地基于從物理層報頭獲得的部分關聯標識 符來標識的。由此，該機會時刻可至少部分地基于從物理層報頭獲得的群標識符、或基于該 幀的文件結尾（EOF)定界符來標識。在另一方面，該機會時刻可至少部分地基于從由主虛 擬設備接收到的幀的媒體接入控制（MAC)層報頭獲得的信息來標識。因此，該機會時刻可 至少部分地基于幀的缺席通知（Ν0Α)信息元素（IE)、幀的安靜信息元素（QIE)、或從MAC層 報頭獲得的接收地址來標識。進一步，該機會時刻可具有至少部分地基于幀的網絡分配向 量（NAV)的持續時間。在另一方面，該機會時刻可至少部分地基于主虛擬設備在下行鏈路 多用戶多輸入多輸出（ΜΙΜΟ)模式中操作時的打盹狀態來標識。
[0014] 在一個實施例中，該機會時刻可至少部分地基于關于由主虛擬設備接收到的幀的 信道質量度量評估來標識。
[0015] 此外，該設備可包括用于分開的無線通信系統的附加收發機，并且其中該機會時 刻是至少部分地基于關于分開的無線通信系統的共存信息來標識的。該分開的無線通信系 統可以是長期演進（LTE)系統或藍牙?系統。
[0016] 此外，該機會時刻可在主虛擬設備的活躍話務模式期間被標識。
[0017] 在一個實施例中，第一并發性模塊可確定與該機會時刻相關聯的靜默區間（SI_ INTV)，以使得副網絡環境任務可在該SI_INTV內執行。第一并發性模塊可允許第一副虛擬 設備執行第一副網絡環境任務并且可允許第二副虛擬設備執行第二副網絡環境任務，以使 得第一和第二副網絡環境任務可在該SI_INTV內執行。此外，第一并發性模塊可至少部分 地基于該SI_INTV和與信道切換等待時間相關的閾值的比較來從與第一副虛擬設備和第 二副虛擬設備相關聯的副網絡環境任務中進行選擇。該選擇還可至少部分地基于第一收發 機的硬件狀態。此外，第一并發性模塊可允許第一副虛擬設備在該SI_INTV期間執行第一 副網絡環境任務，可標識與第一副網絡環境任務相關聯的附加 SI_INTV并且可允許第二副 虛擬設備在該附加 SI_INTV期間執行第二副網絡環境任務。
[0018] 在一個實施例中，第一并發性模塊還可在執行副網絡環境任務之后使用主虛擬設 備來恢復主網絡環境的狀態。
[0019] 在另一實施例中，單個物理設備可包括第二收發機。此外，該單個物理設備可具有 第二并發性管理器，其中第二收發機實現附加主虛擬設備和至少一個附加副虛擬設備，附 加主虛擬設備和至少一個副虛擬設備中的每一者配置成在獨立網絡環境中操作，其中第二 并發性模塊可至少部分地基于附加主虛擬設備的操作來確定機會時刻、可在附加主網絡環 境中局部地且對附加主網絡環境的遠程端透明地掛起附加主虛擬設備的活動、可存儲附加 主網絡環境的狀態并且可使用附加副虛擬設備來執行附加副網絡環境任務。
[0020] 在又一實施例中，第一并發性模塊可確定與機會時刻相關聯的SI_INTV，該SI_ INTV具有至少部分地基于切換信道所需的時間和處理延遲確定的持續時間。
[0021] 本公開還包括用于無線通信的方法。例如，一種方法可涉及：用單個物理設備的第 一收發機實現在獨立的網絡環境中操作的主虛擬設備和至少一個副虛擬設備，至少部分地 基于主虛擬設備的操作來標識機會時刻，在主網絡環境中局部地且對主網絡環境的遠程端 透明地掛起主虛擬設備的活動，存儲主網絡環境的狀態，以及使用副虛擬設備執行副網絡 環境任務。
[0022] 該機會時刻可至少部分地基于從由主虛擬設備接收到的幀的物理層報頭獲得的 信息來標識。在一方面，該機會時刻是至少部分地基于從物理層報頭獲得的部分關聯標識 符來標識的。由此，該機會時刻可至少部分地基于從物理層報頭獲得的群標識符、或基于該 幀的EOF定界符來標識。在另一方面，該機會時刻可至少部分地基于從由主虛擬設備接收 到的幀的MAC層報頭獲得的信息來標識。因此，該機會時刻可至少部分地基于幀的NOA IE、 基于幀的QIE、或基于從MAC層報頭獲得的接收地址來標識。進一步，該機會時刻可具有至 少部分地基于幀的NAV的持續時間。在另一方面，該機會時刻可至少部分地基于主虛擬設 備在下行鏈路ΜΙΜΟ模式中操作時的打盹狀態來標識。
[0023] 在一個實施例中，該機會時刻可至少部分地基于關于由主虛擬設備接收到的幀的 信道質量度量評估來標識。
[0024] 此外，該機會時刻可至少部分地基于關于分開的無線通信系統的共存信息來標 識。該分開的無線通信系統可以是長期演進（LTE)系統或藍牙系統。
[0025] 此外，該機會時刻可在主虛擬設備的活躍話務模式期間被標識。
[0026] 在一個實施例中，該方法可涉及確定與機會時刻相關聯的SI_INTV，以使得副網絡 環境任務可在該SI_INTV內執行。第一副虛擬設備可執行第一副網絡環境任務，并且第二 副虛擬設備可執行第二副網絡環境任務，以使得第一和第二副網絡環境任務在該SI_INTV 內執行。此外，該方法涉及至少部分地基于該SI_INTV和與信道切換等待時間相關的閾值 的比較來從與第一副虛擬設備和第二副虛擬設備相關聯的副網絡環境任務中進行選擇。該 選擇還可至少部分地基于第一收發機的硬件狀態。此外，第一副虛擬設備可在該SI_INTV 期間執行第一副網絡環境任務，可標識與第一副網絡環境任務相關聯的附加 SI_INTV，并且 第二副虛擬設備可在該附加 SI_INTV期間執行第二副網絡環境任務。
[0027] 在一個實施例中，該方法還可涉及在執行副網絡環境任務之后使用主虛擬設備來 恢復主網絡環境的狀態。
[0028] 在另一個實施例中，該單個物理設備可具有實現附加主虛擬設備和至少一個附加 副虛擬設備的第二收發機，附加主虛擬設備和至少一個副虛擬設備中的每一者配置成在獨 立網絡環境中操作，以使得該方法還涉及：至少部分地基于附加主虛擬設備的操作來確定 機會時刻、在附加主網絡環境中局部地且對附加主網絡環境的遠程端透明地掛起附加主虛 擬設備的活動、存儲附加主網絡環境的狀態以及用附加副虛擬設備來執行附加副網絡環境 任務。
[0029] 在又一實施例中，該方法可涉及確定與機會時刻相關聯的SI_INTV，該SI_INTV具 有至少部分地基于切換信道所需的時間和處理延遲確定的持續時間。
[0030] 附圖簡述
[0031] 根據如在附圖中所解說的實施例的以下更具體的描述，進一步的特征和優勢將變 得明了，并且其中相同附圖標記一般貫穿這些視圖始終指代相同部分或元素，并且其中：
[0032] 圖1示意性地描繪了根據一個實施例的參與多個網絡環境的多模設備；
[0033] 圖2示意性地描繪了根據一個實施例的在PHY報頭中使用pAID匹配以標識機會 時刻；
[0034] 圖3示意性地描繪了根據一個實施例的在PHY報頭中使用GID匹配以標識機會時 刻；
[0035] 圖4示意性地描繪了根據一個實施例的在MAC報頭中使用RA匹配以標識機會時 刻；
[0036] 圖5示意性地描繪了根據一個實施例的在多用戶ΜΙΜΟ下行鏈路模式中使用ΤχΟΡ 以標識機會時刻；
[0037] 圖6示意性地描繪了根據一個實施例的在MAC數據單元中使用EOF定界符以標識 機會時刻；
[0038] 圖7示意性地描繪了適用于在一實施例中使用的3X3DBDC接收機架構；
[0039] 圖8示意性地描繪了根據一個實施例的多模設備的MAC層的功能塊；以及
[0040] 圖9是根據一個實施例的示出用于使用所標識的機會時刻來協調虛擬設備的操 作的示例性例程的流程圖。
[0041] 具體描述
[0042] 首先，應理解，本公開不限于特定例示的素材、架構、例程、方法或結構，因為其可 以有所變化。由此，盡管與本文所描述的那些選項類似或等效的數個此類選項可在本公開 的實踐或實施例中使用，但是本文中描述了合適的素材和方法的示例。
[0043] 還應理解，本文中使用的術語僅僅出于描述本公開的特定實施例的目的而非旨在 構成限定。
[0044] 下面結合附圖闡述的詳細描述旨在作為對示例性實施例的描述，而非旨在代表僅 有的實施例。貫穿本描述使用的術語"示例性"意指"用作示例、實例或解說"，并且不應當 一定要解釋成優于或勝過其他示例性實施例。本詳細描述包括具體細節以提供對本說明書 的示例性實施例的透徹理解。對于本領域技術人員將顯而易見的是，沒有這些具體細節也 可實踐本說明書的示例性實施例。在一些實例中，公知的結構和器件以框圖形式示出以免 湮沒本文中給出的示例性實施例的新穎性。
[0045] 在本說明書并且在權利要求書中，將理解，當一元件被稱為"連接至"或"耦合至" 另一元件時，該元件可以直接連接或耦合至該另一元件或者可以存在居間元件。相反，當一 元件被稱為"直接連接至"或"直接耦合至"另一元件時，不存在居間元件。
[0046] 如以下描述中所使用的術語第二水平和第一水平、高和低、以及1和0可被用來描 述各種邏輯狀態，如本領域已知的。第二水平和第一水平的特定電壓值可關于個體電路來 任意定義。此外，第二水平和第一水平的電壓值可關于個體信號（諸如，時鐘和數字數據信 號）不同地定義。盡管已闡述了具體電路系統，但是本領域技術人員應當領會，并非所有 所公開的電路系統都是實踐本發明主題內容所必需的。此外，某些眾所周知的電路未被描 述，以便保持專注于本發明主題內容。類似地，盡管本描述在某些地方引述邏輯"〇"和邏輯 "1"、或者低和高，但本領域技術人員應領會到這些邏輯值可以交換，且其余電路相應地調 整，而不影響本公開的操作。
[0047] 接下來的詳細描述中的一些部分是以規程、邏輯塊、處理以及其它對計算機存儲 器內的數據比特的操作的符號表示的形式來給出的。這些描述和表示是數據處理領域中的 技術人員用來向該領域其他技術人員最有效地傳達其工作實質的手段。在本申請中，規程、 邏輯塊、過程、或類似物被設想為是導向期望結果的自洽的步驟或指令序列。這些步驟是那 些需要對物理量進行物理操縱的步驟。通常，盡管并非必然，這些量采取能被存儲、轉移、組 合、比較以及以其他方式在計算機系統中被操縱的電或磁信號的形式。
[0048] 然而應謹記，所有這些以及類似術語要與恰適物理量相關聯且僅僅是應用于這些 量的便利性標簽。除非另外明確聲明，否則如從以下討論所明了的，應當領會到貫穿本申 請，利用諸如"訪問（存取）"、"接收"、"發送"、"使用"、"選擇"、"確定"、"歸一化"、"乘以"、 "平均"、"監視"、"比較"、"應用"、"更新"、"測量"、"推導"之類的術語或類似術語的討論是 指計算機系統或類似電子計算設備的動作和過程，其將表示為計算機系統的寄存器和存儲 器內的物理（電子）量的數據操縱并變換成類似地表示為計算系統存儲器或寄存器或其他 此類信息存儲、傳輸或顯示設備內的物理量的其他數據。
[0049] 本文所描述的各實施例可在駐留在某種形式的處理器可讀介質上、由一個或多個 計算機或其他設備執行的處理器可執行指令（諸如程序模塊）的一般化上下文中討論。一 般而言，程序模塊包括執行特定任務或實現特定抽象數據類型的例程、程序、對象、組件、數 據結構，等等。各程序模塊的功能性可在各實施例中如所期望地被組合或分布。
[0050] 在各附圖中，單個塊可被描述為執行一個功能或多個功能；然而，在實際實踐中， 由該塊執行的這一個功能或多個功能可在單個組件中或者跨多個組件執行、和/或可使用 硬件、使用軟件、或者使用硬件和軟件的組合來執行。為清楚地解說硬件與軟件的這一可 互換性，以上已經以其功能性的形式一般化地描述了各種解說性組件、框、模塊、電路、和步 驟。此類功能性是被實現為硬件還是軟件取決于具體應用和加諸于整體系統的設計約束。 技術人員對于每種具體應用可以用有所不同的方式來實現所描述的功能性，但此類實現決 策不應被解讀成導致脫離了本發明主題內容的范圍。此外，示例性無線通信設備可包括不 同于所示出的那些的組件，包括諸如處理器、存儲器、以及類似組件的眾所周知的組件。
[0051] 本文中所描述的技術可以在硬件、軟件、固件、或其任何組合中實現，除非被具體 描述為以特定方式實現。描述為模塊或組件的任何特征也可一起實現在集成邏輯器件中或 者單獨地作為分立但可互操作的邏輯器件。如果在軟件中實現，這些技術可至少部分地由 包括指令的非瞬態處理器可讀存儲介質來實現，這些指令在被執行時執行以上所描述的一 種或多種方法。非瞬態處理器可讀數據存儲介質可構成可包括包裝材料的計算機程序產品 的一部分。
[0052] 非瞬態處理器可讀存儲介質可以包括隨機存取存儲器（RAM)(諸如同步動態隨機 存取存儲器（SDRAM))、只讀存儲器（ROM)、非易失性隨機存取存儲器（NVRAM)、電可擦除可 編程只讀存儲器（EEPR0M)、閃存、其他已知的存儲介質、等等。補充地或替換地，這些技術可 以至少部分地由攜帶或傳達以指令或數據結構形式的并且可由計算機或其他處理器訪問、 讀取和/或執行的代碼的處理器可讀通信介質來實現。
[0053] 結合本文中所公開的實施例描述的各種說明性邏輯塊、模塊、電路和指令可由一 個或多個處理器執行，諸如，一個或多個數字信號處理器（DSP)、通用微處理器、專用集成電 路（ASIC)、專用指令集處理器（ASIP)，現場可編程門陣列（FPGA)，或其他等效的集成或分 立的邏輯電路系統。如本文中所使用的術語"處理器"可以指任何前述結構或者適用于實現 本文中所描述的技術的任何其他結構。另外，在一些方面，本文中所描述的功能性可以設在 如本文中所描述地配置的專用軟件模塊或硬件模塊內。此外，各技術可完全實現在一個或 多個電路或邏輯元件中。通用處理器可以是微處理器，但在替換方案中，處理器可以是任何 常規處理器、控制器、微控制器、或狀態機。處理器還可以被實現為計算設備的組合，例如， DSP與微處理器的組合、多個微處理器、與DSP核心協作的一個或更多個微處理器、或任何 其它此類配置。
[0054] 僅出于方便和清楚的目的，可關于附圖或特定實施例使用方向術語，諸如，頂、底、 左、右、上、下、之上、上面、下面、之下、背面、后、和前。這些及類似方向術語不應當被解讀為 以任何方式限制本公開的范圍，且可取決于上下文而改變。此外，順序術語（諸如，第一和 第二）可被用來區分類似元素，但也取決于上下文可以按其他次序使用或者可改變。
[0055] 各實施例在本文中是關于無線通信設備來描述的，無線通信設備可包括任何合適 類型的用戶裝備，諸如系統、訂戶單元、訂戶站、移動站、移動無線終端、移動設備、節點、設 備、遠程站、遠程終端、終端、無線通信設備、無線通信裝置或用戶代理。無線通信設備的進 一步示例包括移動設備，諸如蜂窩電話、無繩電話、會話發起協議（SIP)話機、智能電話、無 線本地環路（WLL)站、個人數字助理（PDA)、膝上型設備、手持式通信設備、手持式計算設 備、衛星無線電、無線調制解調器卡和/或用于在無線系統上進行通信的其它處理設備。此 夕卜，各實施例還可在本文中關于基站來描述。基站可用于與一個或多個無線節點進行通信， 并且也可被稱為接入點、節點、B節點、演進型B節點（eNB)、或其他合適的網絡實體，并呈現 與其相關聯的功能性。基站在空中接口上與無線終端通信。該通信可以通過一個或多個扇 區來發生。基站可通過將接收到的空中接口幀轉換成網際協議（IP)分組來充當無線終端 與接入網（其可包括IP網絡）的其余部分之間的路由器。基站還可協調對空中接口屬性 的管理，并且還可以是有線網絡與無線網絡之間的網關。
[0056] 此外，諸實施例是具體參照無線網絡（尤其是遵循IEEE 802. 11協議的WLAN)來 討論的。然而，這些概念還可涉及其他形式的無線通信，包括BLUETOOTH? (藍牙）、無 線保真（WiFi?)、WibreeTM、超寬帶（UWB)、長期演進（LTE)、增強型數據GSM演進（EDGE)、演 進數據最優化（EVD0)、通用分組收發機服務（GPRS)網絡以及其他。
[0057] 除非另行定義，否則在本文中所使用的所有技術和科學術語具有與本公開所屬技 術領域的普通技術人員所通常理解的相同的含義。
[0058] 最后，如在本說明書及所附權利要求中使用的，單數形式" 一"、"某"和"該"包括 復數指示對象，除非內容清楚規定并非如此。
[0059] 本公開的各個方面關注維持給定網絡環境下的操作功能性。如本領域技術人員 將領會的，操作功能性可至少包括用于給定網絡內的操作的最小信息量的交換。在充當站 時，設備可具有很少或者無管理要求且實質上可以僅適當地響應于信標幀以及上傳或下載 期望被傳遞的任何數據。然而，維持操作功能性可能還需要執行其他任務。例如，以接入點 模式起作用的設備（諸如，軟件啟用式接入點（軟AP))關于傳送和接收管理信息可能需要 滿足大得多的需求，并且操作為用于去往或源自其服務的任何站的所有信息的導管。作為 另一個示例，自組織網絡中的設備可承擔某些任務，諸如，掃描鄰近話務信道或作出信道評 估。維持操作功能性所必需的這些任務的具體特性可以至少部分地基于網絡角色的類型以 及期望傳遞的信息數量和質量來確定。
[0060] 如以下將詳細描述的，本公開針對用于通過使用更靈活和更頻繁的機會時刻來增 強在多個網絡環境中操作的無線設備的并發性的系統和方法，這些機會時刻可存在于具有 單個物理收發機的設備在第一網絡環境中的正常信息交換內。每個網絡環境可被視作涉及 由單個物理設備實現的虛擬設備。換言之，該物理設備可維護多個專用虛擬設備，每個虛擬 設備對應于獨立的網絡環境。一般而言，本公開的各方面將關于可對應于主虛擬設備的第 一網絡環境以及一個或多個副網絡環境來描述，每個副網絡環境采用該物理設備中對應的 副虛擬設備。
[0061] 如圖1中所示，具有多個網絡環境的示例性通信系統100被示出，且可包括具有單 個物理收發機（或WLAN無線電）104的多模設備102。在此實施例中，收發機104被配置用 于在一個或多個802. 11協議下操作。主虛擬設備（Pri vDEV) 106可使用收發機104來與 主網絡環境中的一個或多個其他網絡節點交換信息和維持通信鏈路。類似地，副虛擬設備 (Sec vDEV) 108和110也可使用收發機104來維持其他副網絡環境中的鏈路。在本實施例 的以下描述中，主虛擬設備106已被認證且與基礎設施網絡環境中的接入點（AP) 112相關 聯。可采用任何合適數目的（從一個到多個）附加副虛擬設備，每個副虛擬設備能夠在獨 立網絡環境中操作。例如，副虛擬設備108可充當站（STA) 114的接入點（諸如，軟件啟用 式接入點（軟AP))，以及副虛擬設備110可具有與自組織網絡環境中的對等方116的直接 對等連接。
[0062] 根據本公開的各方面，多模設備102可包括并發性管理器118,后者配置成標識關 于網絡中的操作（諸如，關于主虛擬設備106與接入點112之間的連接）的機會時刻。對 于每個機會時刻，并發性管理器118可確定與不需要主虛擬設備106的活動來維持通信鏈 路或以其他方式參與網絡的時間長度相對應的靜默區間（SI_INTV)。一旦標識出合適的機 會時刻和SI_INTV，在SI_INTV的長度足以完成指定任務時，并發性管理器118就可準予副 虛擬設備108或110接入收發機104,從而允許分別與站114或對等方116進行通信。根 據實踐，每個虛擬設備在不同信道上操作且可在不同頻帶上操作。需要某一時間量來在收 發機104上切換信道和/或頻帶，并且當確定SI_INTV的持續時間是否足以執行涉及副虛 擬設備的任務時應當考慮到這點。在一些實施例中，信道切換開銷對于頻帶內切換小于約 100 μ s、并且對于頻帶間切換小于約120 μ s。
[0063] 如以上所討論的，本公開的各技術通過標識第一網絡環境中不需要操作的時期以 在這些時期期間執行第二網絡環境中的任務來提供性能最優化。在不活躍時期期間，多模 設備102并非嘗試進入縮短的功率節省模式（"小睡（nap)模式"），而是服務副網絡環境 任務以改善那些網絡環境中的性能。進而，這些策略提供了對信道和MAC及PHY層的高效 使用。此外，盡管放棄了相對短和縮短的功率節省時期，本公開所提供的增強型并發性允許 跨所有網絡環境更快速地完成待決操作。因此，更快速地完成待決網絡任務可允許多模設 備102更快地進入低功率"睡眠模式"狀態以節約功率。作為對比，常規"小睡模式"實現 可能需要該設備中在數字和模擬層面的更多控制和復雜性，并且在許多實現中可能僅被提 供為可選模式。此外，"小睡模式"可能不代表該系統的最低功率狀態。此外，大多數依靠載 波感測接入規則的802. 1 lx設備（諸如，多模設備102)可能在接入點122正服務基礎設施 網絡中的其他設備的時間期間保持完全蘇醒并連續地執行空閑信道評估（CCA)。在此類部 署模式中，可進入"小睡模式"的時期的可用性可能是相對稀少的。
[0064] 如以下將描述的，對合適機會時刻的標識可取決于主虛擬設備106與接入點112 之間的通信鏈路的本質和特性。在一個實施例中，機會時刻可關于主虛擬設備106正在接 收的幀來標識。一般而言，每個幀具有在物理（PHY)層處理的報頭和在媒體接入控制（MAC) 層處理的報頭。取決于所采用的通信協議，不同類型的信息可存在于正被遞送的幀的報頭 或前置碼中。因此，并發性管理器118可至少部分地基于在PHY層、或在MAC層發生的操作 來標識機會時刻。
[0065] PHY 報頭
[0066] 在一個實施例中，來自甚高吞吐量（VHT)幀的報頭的信息可在PHY層被過濾以確 定機會時刻。主虛擬設備106可在接收模式中并且可能正等待從接入點112發送的幀。當 主虛擬設備106接收到來自接入點112的幀時，PHY層可解析該報頭以確定部分關聯標識 符（PAID)或群標識符（GID)，這取決于該虛擬設備的操作模式。如果pAID或GID指示正被 接收的幀不是旨在給主虛擬設備106的，則可標識機會時刻。
[0067] 如圖2中所示，從事活躍接收的以單用戶（SU)VHT模式操作的主虛擬設備106可 接收具有所描繪結構的VHT幀200。PHY層可作出從VHT信號A字段（VHT-SIG-A) 202獲得 的PAID并不匹配主虛擬設備106的確定。因此，可能不存在與繼續接收VHT幀200相關聯 的益處，并且PAID失配可被標識為機會時刻。VHT幀200在舊式信號長度字段（L-SIG) 204 之后的剩余持續時間對應于物理層匯聚規程協議數據單元（PH)U) 206的持續時間。通過減 去VHT-SIG-A 202的持續時間，可定義SI_INTV 208的持續時間。
[0068] 如圖3中所示，從事活躍接收的以多用戶（MU)VHT模式操作的主虛擬設備106可 接收具有所描繪結構的VHT幀300。PHY層可作出主虛擬設備106不是來自VHT-SIG-A 302 中GID的群的成員的確定，并且缺乏成員資格可被標識為機會時刻。類似于以上實施例， L-SIG 304定義PPDU 306持續時間，并且可通過減去VHT-SIG-A 302的持續時間來獲得 SI_INTV 308。
[0069] 在另一個實施例中，在PHY層發生的錯誤可被表示為機會時刻。在處理PHY報頭 時，數個錯誤是可能的，包括L-SIG或VHT-SIG-A字段的循環冗余校驗（CRC)的失敗、自動 增益控制（AGC)的不收斂以及自動頻率控制（AFC)的不穩定。如將領會的，許多其他PHY 錯誤是可能的并且可按需被用于標識機會時刻。PHY級別的錯誤導致信道接入的推遲，直至 擴展幀間空間（EIFS)。在一個方面，SI_INTV可被確定為對應于信道推遲區間。替換地，重 復的PHY錯誤可被轉換成與相關聯EIFS的總和相對應的SI_INTV和功率管理觸發。
[0070] MAC 報頭
[0071] 其他802. 11協議可能沒有規定在PHY報頭級別過濾巾貞。然而，MAC級別的過濾可 被用來標識機會時刻。SI_INTV可對應于如從MAC接收機地址（RA)字段確定的剩余幀長 度。例如，如圖4中所示，主虛擬設備106可接收舊式幀或高吞吐量（HT)幀，諸如，802. lln 幀400。在MAC層處理報頭允許從MAC報頭（MAC Hdr) 402確定RA。如果RA不匹配主虛擬 設備106,則可標識機會時刻。PH)U 404持續時間可從L-SIG 406獲得，并且MAC協議數據 單元（MPDU)408持續時間可從高吞吐量信號字段（HT-SIG)410獲得。在一方面，SI_INTV 可被設置為對應于如從MAC報頭402獲得的網絡分配向量（NAV)持續時間，網絡分配向量 (NAV)持續時間指定由載波接入機制準予用于遞送幀400的時間量。因此，在對MAC報頭的 處理確定主虛擬設備106不是該分組的預期接收方時，該幀的剩余持續時間可被標識為具 有對應SI_INTV的機會時刻。
[0072] 在一個實施例中，NAV字段可被證實為錯誤值，這可導致丟失來自接入點112的目 標幀或錯過信道接入機會。用于驗證對幀的正確接收的常規方法包括在幀結尾處執行幀校 驗序列（FCS)功能，這將排除在該時間之前標識機會時刻。這樣，將期望在接收FCS之前驗 證包括RA和NAV值的信息。用于評估有效性而無需等待直到FCS校驗的技術在2012年2 月6日提交的共同待決、共同擁有的美國臨時專利申請S/N. 61/595, 562和2012年9月14 日提交的美國專利申請S/N. 13/620, 284中公開，這兩篇申請通過引用整體被納入于此。例 如，可在與幀內給定位置相對應的時期處評估信道質量，由此允許確定有效性窗口。有效性 窗口內的信息可基于信道質量評估來驗證。信道質量評估可以至少部分地基于信道質量度 量，諸如信噪比（SNR)、信干噪比（SINR)、收到信號強度指示符（RSSI)或來自Viterbi (維 特比）解碼器輸出的置信度量。信道質量度量的附加標識符還可包括在碼元解調之后從理 想星座點與所觀察星座點之間的差異推導出的接收機錯誤向量幅值（Rx-EVM)。在一個實 施例中，信道質量評估可包括確認SNR度量超過正被接收的數據的調制/編碼集（MCS)所 需的最小SNR之上的合適閾值（諸如約2dB)。進一步示例包括監視回溯長度上的Viterbi 置信度量以及在該置信水平高于最小閾值的情況下驗證所接收到的比特。
[0073] 在其他實施例中，在下行鏈路多用戶多輸入多輸出（ΜΙΜΟ)模式中操作的主虛擬 設備（PVD) 106可采用傳送機會（ΤχΟΡ)功率節省功能，由此觸發打盹（doze)狀態。相應地， 這可被標識為機會時刻，同時打盹狀態的持續時間可被確定為SI_INTV。如圖5中所示，接 入點112在所定義的傳送機會（(ΤχΟΡ)持續時間508內傳送一系列幀：幀1500、幀2502、 幀3504和幀4506。在此簡化示例中，每個幀包含GID并且可進一步包括指定給主虛擬設 備106或另一主虛擬設備（PVD)518的一個或多個數據字段510、512、514和516。每個數據 字段中的額外數據比特指示是否要在隨后的幀中遞送附加數據。如圖所示，一旦接收到幀 1500,指定給主虛擬設備106的數據字段510具有未置位的額外數據比特（額外比特=0)。 由于沒有額外數據被指定給主虛擬設備106,因此并發性管理器118可在此點為主虛擬設 備106標識機會時刻，并且SI_INTV 520可由ΤχΟΡ持續時間508的剩余部分定義。另一方 面，主虛擬設備518接收分別具有數據字段512、514、和516的幀1500、幀2502和幀3504， 如圖所示。數據字段512和514具有置位的額外數據比特（額外比特=1)，因此主虛擬設 備518保持在活躍接收模式。一旦接收到幀3504,數據字段516具有未置位的額外數目比 特，因此主虛擬設備518可標識機會時刻并確定具有與ΤχΟΡ持續時間508的剩余部分相對 應的持續時間的SI_INTV 522。
[0074] 在另一實施例中，802. 11協議可支持用于增強服務質量（QoS)的規定，諸如，使用 幀交換序列（FES)。不同于在常規載波接入機制下要求接入點與站之間的每個通信都經歷 信道爭用過程，而是幀群組可被指派給單個TxOP。FES功能可通過使用網絡分配向量（NAV) 以保留信道達ΤχΟΡ持續時間長度來實現。通過確定主虛擬設備106不是幀的接收方，機會 時刻可被識別并且SI_INTV被定義為NAV持續時間。在一方面，多模設備102通過FCS來 處理整個第一幀，一旦該幀被驗證有效，就更新NAV并向SI_INTV指派持續時間。替換地， 以上所述的信道質量度量評估技術可被用來在接收FCS之前做出RA和NAV的有效性確定。
[0075] 再其他機會時刻可從MAC報頭中所包含的信息來標識。指示傳送方節點意圖在一 時期內掛起通信的各種通信可由多模設備102接收。這些時期和相關聯的持續時間可被用 來標識機會時刻和相關的SI_INTV。例如，在WiFi Direct (WiFi直連）網絡環境中，作為群 主（P2P G0)操作的對等方116可在MAC報頭中發送缺席通知（Ν0Α)信息元素（IE)。一旦 處理該幀，機會時刻就可被標識并且缺席的持續時間可被指派給SI_INTV。在另一示例中， 接入點112可傳送在MAC報頭中帶有安靜信息元素（QIE)的幀以向多模設備102通知未調 度的不活躍時期。類似地，機會時刻可通過處理該幀而被標識并且缺席的持續時間可被指 派給 SI_INTV。
[0076] 其他信息源
[0077] 除了過濾收到幀的PHY和MAC報頭之外，并發性管理器118還可根據從其他源獲 得的信息來標識一個或多個機會時刻。在一個實施例中，多用戶幀可包括用于遞送到不同 節點的聚集數據字段。如果并不是所有數據字段都旨在給每個節點，則結果所得的各聚集 MPDU (AMPDU)在長度上可能不同。如果給指定接收節點的AMPDU未充滿該幀，則從重復序列 形成的具有幀結尾（EOF)填充定界符的MAC填充可被級聯到該AMPDU以充滿該幀的剩余部 分。因此，在MAC處理到達EOF定界符時，機會時刻可被標識。圖6描繪了 VHT幀600,其具 有AMPDU 602、604和606,其中AMPDU 606尋址到主虛擬設備106。PPDU 608持續時間可從 L-SIG 610確定。在主虛擬設備106處理該幀時，它可接收到AMPDU 606中所包含的數據。 在MAC檢測到MAC填充612的開始時，它可標識機會時刻并將SI_INTV 614設置成具有與 如從PPDU 608持續時間確定的幀600的剩余持續時間相對應的持續時間。
[0078] 標識機會時刻的另一示例涉及多模設備102具有附加無線通信系統（諸如，藍牙 或LTE)的實施例。并發性管理器118可從協調收發機104和該附加無線通信系統的操作 的共存機制獲得信息以標識機會時刻。例如，面向連接的同步（SCO)鏈路下的經調度藍牙 通信窗口被提供以確保藍牙鏈路的期望吞吐量水平。使用自動跳頻技術為藍牙傳輸調度的 時期可被標識為機會時刻，該機會時刻可被用來在不同的2. 4GHz信道或在5GHz頻帶上執 行副網絡環境任務。如將領會的，此實現可能需要多模設備102以分開的用于WLAN和藍牙 系統的收發機為特征。類似地，合適的LTE共存觸發可被用來標識用于在不同的、充分隔離 的2. 4GHz信道上或在5GHz頻帶上執行副網絡環境任務的機會時刻。
[0079] 本公開的增強型并發性技術的另一方面可通過擴展以上所述的信道質量度量評 估的使用來實現。質量評估可指示在幀接收期間，信道已降級到該幀將不太可能被正確接 收的點。一旦作出此評估，就可立即終止對該幀的接收，并且由此可針對該幀的剩余部分標 識機會時刻，視來自初始幀報頭的NAV區間的成功解碼情況而定。SI_INTV可被確定為對應 于該幀的剩余持續期間。
[0080] 通過本公開的增強型并發性技術所標識的機會時刻可區別于將監聽區間用作機 會時刻。監聽區間是固定時期，其參數由接入點來建立，并且可由站發送它正在進入低功率 模式的消息來觸發。因此，至少部分地基于監聽區間來采用機會時刻需要修改網絡環境中 其他節點的行為。具體而言，接入點可開始為站緩沖幀，并且可能不進行原本有規律地調度 的信息交換。一般而言，監聽區間機會時刻必需通過發送顯式功率管理消息來創建。相反， 如本公開所提供的增強型并發性機會時刻的識別并不需要其他網絡節點中的行為修改或 與那些節點進行顯式信令交換。相反，可被用作機會時刻的現有時期可使用從多模設備102 的操作（諸如從正被接收的幀的MAC或PHY報頭）獲得的信息來標識，并且對其他網絡節 點（諸如，接入點112)透明地發生。
[0081] 如將領會的，本公開的諸技術表示用于確定其中可執行副網絡環境任務的機會時 刻的潛在可能性。例如，在VHT實施例中，VHT幀可以是約5ms，表示具有用于執行關于副 網絡環境的任務的相當大持續時間的機會時刻。在一個實施例中，在副網絡環境任務可被 細分為分立的操作（諸如，任務片段）的程度上，任何副網絡環境任務可被時間約束到SI_ INTV〇
[0082] 用于維持此類時間約束的一個過程是將執行副網絡環境任務所需的時間估計為 包括信道切換時間的兩倍且考慮到與MAC層和收發機基帶相關聯的任何處理時間。如果該 時間估計小于SI_INTV，則多模設備102可進行信道切換以服務副網絡環境。此外，該時間 估計可考慮到與信道接入機制（諸如，增強型分布式信道接入（EDCA)和802. 11協議的點 協調功能（PCF))相關聯的任何延遲。在某些實施例中，多模設備102可立即開始作為新網 絡環境的一部分在經切換信道上進行傳輸，而不執行由EDCA規則所規定的退避規程。然 而，應當認識到，此類配置可能不遵循當前IEEE 802. llx規范。根據需要，多模設備102還 可配置成在需要的情況下終止副網絡任務而不論SI_INTV如何，其可通過在副網絡環境中 發送恰適的功率節省消息、切換信道和返回至主網絡環境來終止副網絡任務。
[0083] 在本公開的進一步實施例中，可采用自適應技術來控制對任何所標識的機會時刻 的利用。例如，一旦標識出機會時刻，就可使用閾值來觸發服務副網絡環境的任務。第一閾 值可以至少部分地基于執行頻帶內信道切換和執行副網絡環境任務所需的最小時間來建 立，以使得如果SI_INTV小于該閾值，則多模設備102可維持將主虛擬設備106接入到收發 機104。在此情形中，主虛擬設備106可進入功率節省模式以在時間不足以服務副網絡環 境任務時節約功率。第二閾值可以至少部分地基于執行頻帶間切換所需的時間來建立，以 使得如果SI_INTV在第一閾值與第二閾值之間，則可執行涉及頻帶內切換的副網絡環境任 務。相應地，如果SI_INTV超過第二閾值，則可執行涉及頻帶間切換的副網絡環境任務。
[0084] 本公開的其他方面針對最優化對整個SI_INTV的使用。在第一實施例中，如果在 服務了一個副網絡環境任務之后在SI_INTV中還有時間，則多模設備102可被配置成使收 發機104返回至主虛擬設備106以繼續常規操作，包括從事縮短的功率節省模式或執行空 閑信道評估、或以其他方式如由主網絡環境所規定地操作。在附加實施例中，若SI_INTV的 持續時間所允許，可執行多個副網絡環境任務。可被用來實現此特征的一種機制是關于副 網絡環境中的操作標識機會時刻，同時維持與關于主網絡環境中的操作所標識的機會時刻 相關聯的SI_INTV。因此，多模設備102的并發性管理器118可關于主虛擬設備106的操作 來標識機會時刻，如果SI_INTV充足，則副虛擬設備108可被給予對收發機104的接入以執 行副網絡環境任務。可監視副虛擬設備108的操作以標識附加機會時刻。如果標識了一個 附加機會時刻，并且如果SI_INTV中剩余的時間是充足的，則副虛擬設備110可被準予接入 收發機104以執行副網絡環境任務。可通過執行盡可能多的副網絡環境任務直至剩余時間 低于第一閾值來消耗SI_INTV時期。在此點上，主虛擬設備106可重新獲得對收發機104 的接入并如主網絡環境所規定地進行操作，如以上所述。嵌套深度可以預配置成最大數目、 或在運行時間取決于從主網絡環境標識的主SI_INTV內的時刻的可用性來確定。此外，各 副網絡環境任務之間的選擇可以至少部分地基于影響SI_INTV的因素（諸如，處理延遲、或 執行給定任務可能需要的信道/頻帶切換）來作出。這樣，并發性管理器118可至少部分 地基于收發機104的硬件狀態（諸如，當前操作頻帶）來選擇副網絡任務。
[0085] 盡管以上技術主要是關于具有實現在多個網絡環境中操作的多個虛擬設備的單 個物理收發機的多模設備來描述的，但本領域技術人員將認識到這些概念可以擴展到具有 多個物理收發機的設備，以使得每個收發機可實現多個虛擬設備。具有多個獨立的無線收 發機的此類設備的一個示例是雙頻帶雙并發（DBDC)接入點，其具有用于2. 4GHz頻帶的一 個收發機和用于5GHz頻帶的另一個收發機。通過在每個收發機在其相應主網絡環境中在 其相應頻帶（2. 4GHz或5Ghz)中的操作期間標識機會時刻，可執行副網絡環境任務從而以 對相同頻帶中其他網絡環境的節點透明的方式提高設備的總體效率。如將領會的，本公開 的各實施例在應用到DBDC接收機時可提高總體性能，這是因為頻帶間信道切換可能不是 必需的并且所有復用可在相應頻帶內執行，由此增加了與機會時刻相關聯的SI_INTV。
[0086] 在第一方面，具有多個物理收發機的設備的每個收發機可被類似地配置成如上所 述的多模設備102。一般而言，每個收發機就對應于實現主虛擬設備和一個或多個副虛擬設 備的物理設備。每個收發機在其主網絡環境中的操作可使用先前所討論的任何標識方法來 分析以確定機會時刻。一旦標識出機會時刻和確定了對應的SI_INTV，每個收發機就可切換 信道以執行副網絡環境任務。
[0087] 這些技術在具有多個收發機的設備中的附加實現可包括多模設備可以在ΜΜ0模 式中同時使用兩條（或更多條）收發機鏈或者可獨立使用每條鏈的實施例。因此，一條鏈 可被用來執行任何合適的網絡環境任務，而其他鏈可被用于獨立的任務。例如，其他鏈可搜 索信標、以網絡睡眠模式操作、以MIM0-PS模式操作、（例如與共存策略協力）準予其他鏈 接入到分開的無線通信系統（諸如，藍牙），等等。這些鏈在不需要這兩條鏈同時操作的任 何情形中可獨立操作。一旦完成了其他網絡環境任務，兩條鏈就可被用來以兩個空間流模 式按需操作。
[0088] DBDC實施例的一個示例在圖7中示出，其描繪了具有三個天線702、704和706的 3X3DBDC 700。天線 702 具有 5GHz 射頻模塊（5G RF)708 和 2. 4GHz 射頻模塊（2G RF)710。 類似地，天線704還具有雙模塊，5G RF 712和2G RF 714。如圖所示，天線706僅使用5G RF 716在5GHz頻帶上提供傳輸。基帶模塊（BB) 718、720和722分別被耦合至天線702、704和 706。對于5GHz頻帶和2. 4GHz頻帶兩者，BB 718可在5G RF 708與2G RF 710之間切換， BB 720可在5G RF 712與2G RF 714之間切換。進而，BB 718和820可獨立地在2X2PHY 724與3X3PHY 726之間切換。BB 722被耦合至3X3PHY 726。PHY 724和726可被配置 成在任何合適的協議下操作，諸如，PHY 724被配置成用于802. lln協議，以及PHY 726被 配置用于802. 1 lac協議。BB 718、720和722可被配置成按照各種選項下的操作所期望的 在任何合適的帶寬處操作，包括10、20、40、80和82. 5MHz。
[0089] 本實施例啟用了數個操作模式，包括5GHz頻帶中160MHz處的全3X3、5GHz頻帶 中160MHz處的2 X 2和2. 4GHz頻帶中40MHz處的1 X 1，以及5GHz頻帶中160MHz處的1 X 1 和2.4GHz頻帶中40MHz處的2X2。在一方面，BB 718可被切換到2G RF 710,并且BB 720 可被切換到5G RF 712,由此允許天線704和706以及相應頻帶BB 720和722在5GHz頻帶 中以2X2模式操作，同時天線702和BB 718在2. 4GHz頻帶中以1X1模式操作。因此，關 于2X25GHz模式，一條鏈可被獨立用于在網絡睡眠模式中搜索信標、以MIM0-PS模式操作 或準予接入另一個系統（諸如藍牙），如上所述。DBDC 700還可按需返回至全3X3模式， 諸如通過經由天線702發送功率管理消息并隨后將BB718切換到5G RF 708。如果射頻硬 件的部分被其他通信系統（諸如LTE)共享，也可應用這些概念。例如，BB 718和720可被 分別切換到2G RF 710和714以允許2X2LTE操作，同時BB 722提供IX 1WLAN操作。
[0090] 如本領域技術人員將領會的，以上關于標識機會時刻和將相關的SI_INTV指派給 多模設備102的虛擬設備的技術可使用軟件和硬件實現的任何合適的組合來實現。在一個 實施例中，并發性管理器118可被配置成通過主機控制器中的恰適軟件指令來實現增強型 信道并發性。如上所述，可關于機會時刻以及它們的對應SI_INTV獲得來自收發機104的 MAC和PHY的信息。主機可隨后使用任何合適的調度算法（諸如，循環（RR)或先到先服務 (FCFS))將每個SI_INTV內的時期調度給相應的副虛擬設備。盡管相對靈活且容易實現，但 基于軟件的調度可能因需要涉及軟件和MAC及PHY層而需要增加的時間開銷、以及信道切 換開銷來執行副網絡環境中的任務。鑒于由軟件帶來的延遲，可能期望使用具有相對較長 的機會時刻（諸如由RA、TxOP FES區間的MAC過濾、最大長度VHT分組、LTE或藍牙共存例 程等所確定的那些機會時刻）的由軟件實現的增強型并發性。
[0091] 在另一實施例中，并發性管理器118可使用固件或硬件的任何期望組合（諸如，在 收發機104的MAC層）來實現，并且可被配置成執行增強型信道并發性操作的各個方面。通 過采用MAC中的專用硬件控制器來標識機會時刻和SI_INTV以切換信道和調度并執行副網 絡環境任務，主機上的計算需求可被減少，并且與涉及主機軟件相關聯的延遲可得到避免。 如將領會的，可采用硬件和軟件技術的任何合適的組合來實現這些及相關的并發性操作。 一般而言，軟件技術可在配置操作方面提供更多的靈活性，而硬件技術可提供增強的性能。
[0092] 主要面向硬件的實施例的一個示例在圖8中示意描繪，并且解說了適于實踐本公 開的諸技術的多模設備的并發性模塊118的所選功能塊。如圖所示，并發性管理器118包 括調度模塊（調度器）802,后者配置成維持由來自相應虛擬設備的請求所確定的副網絡環 境任務的命令隊列。一般而言，命令請求可由虛擬設備發出，并且包括對所涉及信道的標 識、預計持續時間、操作類型以及緩沖器指針或其他記錄定位器。調度模塊802可基于命令 請求中的信息和任何合適的調度算法（諸如，RR或FCFS)來執行一階優先級指派以將這些 命令請求排隊。接收（Rx)路徑804可包括時隙檢測器806,后者配置成至少部分地基于從 MAC或PHY層或以上所述的其他源確定的信息來標識機會時刻并確定對應的SI_INTV。控 制器模塊808可被配置成將命令請求與所標識的機會時刻的SI_INTV進行匹配。一旦標識 出可在該SI_INTV持續時間中執行的命令請求（包括任何硬件和軟件延遲），信道切換模 塊810就改變信道以及如有必要則改變頻帶，并且該命令請求被發送至執行模塊812以供 實現。為了遵循相關聯網絡協議的信道接入機制，在向發射（Tx)路徑816發送命令請求之 前，專用退避模塊814可參與任何爭用過程。替換地，可能期望在不遵守關于信道接入的網 絡協議的模式中操作并發性管理器118,以使得命令請求可從執行模塊812直接遞送到發 射路徑816而不執行退避操作。
[0093] 通過采用本公開的增強型并發性技術，可實現多個網絡環境中的相當可觀的性能 改善。例如，漫游和鏈路丟失處置策略可通過提供更多關于射程內或進入射程的BSS的信 息來改善。此類附加信息現在可通過向主網絡環境模式提供足夠的機會區間以離開信道進 入另一個網絡環境并且比使用常規技術更頻繁地掃描后臺來獲得。這樣，多模設備102可 關于主虛擬設備106維持活躍話務模式，同時仍使用機會時刻允許副虛擬設備執行信道掃 描。因此，802. llr協議下以及其他語音和視頻應用中的漫游性能可得到改善。類似地，從 鏈路丟失的恢復可通過提供更完整和經更新的信道掃描來促成，尤其是當更大數目的機會 時刻可用時（諸如通過后臺或盡力型話務）。
[0094] 對等網絡環境中的性能也可通過即使在主虛擬設備處于活躍話務模式時允許發 生P2P發現和掃描操作而得到改善。其他類型的對等通信系統也可從增強型并發性中獲 益。例如，一些對等連接可能需要一個設備充當主控設備，隨該主控設備引發附加管理功 能。在涉及協調信道變化的系統中，主控設備除了參與話務交換之外可能還需要執行信道 掃描。通過增加可用的機會時刻的數目，可以更容易地執行此類信道掃描而不會使其他區 域中的性能顯著降級，同時使信道變化協調最優化。
[0095] 在又一示例中，給定網絡環境可允許接入點在由802. 11協議定義的最小時期（短 幀間間隔（SIFS))之后立即響應由站發起的PS-P0LL(PS輪詢）幀。SIFS之后的響應被稱 為SIFS猝發，并且可代表接入點與離開功率節省模式的功率節省站之間的等待時間的顯 著減小。通過使用機會時刻來從主虛擬設備切換到副虛擬設備，可觸發SIFS猝發模式以便 于從接入點調取信息。作為示例，根據本公開的多模設備可被連接到兩個不同網絡環境中 的兩個接入點。一旦標識出第一網絡環境中的機會時刻，該設備就可切換到第二網絡環境， 從而發送PS-P0LL來請求從第二接入點傳送所緩沖的幀。假定此操作應被時間約束到SI_ INTV持續時間以使得該設備對第一接入點透明地返回至第一網絡環境，那么來自第二接入 點的傳送所緩沖數據的更快響應對于此增強型并發性模式的成功執行是有利的。通過利用 機會時刻來發起SIFS猝發序列，可達成所期望的更快響應。
[0096] 為了幫助解說各種實施例，用于使用所標識的機會時刻來協調虛擬設備的操作的 示例性例程通過圖9中所描繪的流程圖來表示。如圖所示，該例程可在900處開始于實現 與多模設備102的收發機104相關聯的多個虛擬設備。如上所述，每個虛擬設備可在獨立 的網絡環境中進行操作。關于一個虛擬設備（諸如主虛擬設備106)的操作，在902中，并 發性管理器118可使用任何合適的技術（包括以上所述的那些）來標識機會時刻。在所標 識的機會時刻與充足的持續時間相關聯時，可在904中掛起主虛擬設備106的操作。值得 注意的是，本公開的機會時刻的特性是可預期主虛擬設備106不參與它在其對應網絡環境 中的操作。因此，主虛擬設備106可掛起活動而無需傳送關于掛起活動的協調信息。進而， 由主虛擬設備106掛起活動可以對在相同網絡上操作的其他節點的操作沒有影響，由此對 主網絡環境的遠程端是透明的。在906中，并發性管理器118可存儲主網絡環境的當前狀 態，該當前狀態可表示與主網絡環境中的主虛擬設備106在掛起活動時的操作相關聯的信 息。并發性管理器118可隨后使用收發機104來執行另一虛擬設備（諸如副虛擬設備108 或110)關于其網絡環境的任務，如908所表示的。
[0097] 本文中所描述的是示例性實施例。然而，本領域技術人員將理解，本公開的原理可 簡單地用恰適的修改來擴展到其他應用。
【權利要求】
1. 一種包括單個物理設備的用于無線通信的設備，包括： 第一收發機； 主虛擬設備； 至少一個副虛擬設備；以及 第一并發性模塊，其中所述主虛擬設備和至少一個副虛擬設備是由所述第一收發機實 現的，其中所述主虛擬設備和至少一個副虛擬設備中的每一者配置成在獨立網絡環境中操 作，其中所述第一并發性模塊配置成： 至少部分地基于所述主虛擬設備在傳入幀的接收期間的操作來標識機會時刻； 在主網絡環境中局部地且對所述主網絡環境的遠程端透明地掛起所述主虛擬設備的 活動； 存儲所述主網絡環境的狀態；以及 使用副虛擬設備執行副網絡環境任務。
2. 如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述機會時刻是至少部分地基于從由所述 主虛擬設備接收到的幀的物理層報頭獲得的信息來標識的。
3. 如權利要求2所述的設備，其特征在于，所述機會時刻是至少部分地基于從所述物 理層報頭獲得的部分關聯標識符來標識的。
4. 如權利要求2所述的設備，其特征在于，所述機會時刻是至少部分地基于從所述物 理層報頭獲得的群標識符來標識的。
5. 如權利要求2所述的設備，其特征在于，所述機會時刻是至少部分地基于幀結尾 (EOF)定界符來標識的。
6. 如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述機會時刻是至少部分地基于從由所述 主虛擬設備接收到的幀的媒體接入控制（MAC)層報頭獲得的信息來標識的。
7. 如權利要求6所述的設備，其特征在于，所述機會時刻是至少部分地基于所述幀的 缺席通知（N0A)信息元素（IE)來標識的。
8. 如權利要求6所述的設備，其特征在于，所述機會時刻是至少部分地基于所述幀的 安靜信息元素（QIE)來標識的。
9. 如權利要求6所述的設備，其特征在于，所述機會時刻是至少部分地基于從所述MAC 層報頭獲得的接收地址來標識的。
10. 如權利要求9所述的設備，其特征在于，所述機會時刻具有至少部分地基于所述幀 的網絡分配向量（NAV)的持續時間。
11. 如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述機會時刻是至少部分地基于所述主虛 擬設備在下行鏈路多用戶多輸入多輸出（ΜΙΜΟ)模式中操作時的打盹狀態來標識的。
12. 如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述機會時刻是至少部分地基于當關于所 述傳入幀的信道質量度量評估落到低于與成功接收相關聯的閾值時來標識的。
13. 如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述設備進一步包括用于分開的無線通信 系統的附加收發機，并且其中所述機會時刻是至少部分地基于關于分開的無線通信系統的 共存信息來標識的。
14. 如權利要求13所述的設備，其特征在于，所述分開的無線通信系統包括長期演進 (LTE)系統。
15. 如權利要求13所述的設備，其特征在于，所述分開的無線通信系統包括藍牙系統。
16. 如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述機會時刻是在所述主虛擬設備的活躍 話務模式期間標識的。
17. 如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述第一并發性模塊進一步配置成確定與 所述機會時刻相關聯的SI_INTV，以使得所述副網絡環境任務能在所述SI_INTV內執行。
18. 如權利要求17所述的設備，其特征在于，進一步包括第一副虛擬設備和第二副虛 擬設備，其中所述第一并發性模塊進一步配置成允許所述第一副虛擬設備執行第一副網絡 環境任務和允許所述第二副虛擬設備執行第二副網絡環境任務，以使得所述第一和第二副 網絡環境任務能在所述SI_INTV內執行。
19. 如權利要求17所述的設備，其特征在于，進一步包括第一副虛擬設備和第二副虛 擬設備，其中所述第一并發性模塊進一步配置成至少部分地基于所述SI_INTV和與信道切 換等待時間相關的閾值的比較來從與所述第一副虛擬設備和所述第二副虛擬設備相關聯 的副網絡環境任務中進行選擇。
20. 如權利要求19所述的移動設備，其特征在于，所述第一并發性模塊至少部分地基 于所述第一收發機的硬件狀態來選擇至少一個副網絡環境任務。
21. 如權利要求17所述的設備，其特征在于，進一步包括第一副虛擬設備和第二副虛 擬設備，其中所述第一并發性模塊進一步配置成允許所述第一副虛擬設備在所述SI_INTV 期間執行第一副網絡環境任務、標識與所述第一副網絡環境任務相關聯的附加 SI_INTV并 允許所述第二副虛擬設備在所述附加 SI_INTV期間執行第二副網絡環境任務。
22. 如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述第一并發性模塊進一步配置成在執行 所述副網絡環境任務之后使用所述主虛擬設備恢復所述主網絡環境的狀態。
23. 如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述單個物理設備進一步包括第二收發 機。
24. 如權利要求23所述的設備，其特征在于，所述單個物理設備進一步包括第二并發 性模塊，其中所述第二收發機實現附加主虛擬設備和至少一個附加副虛擬設備，附加主虛 擬設備和至少一個副虛擬設備中的每一者配置成在獨立網絡環境中操作，其中所述第二并 發性模塊配置成至少部分地基于所述附加主虛擬設備的操作來確定機會時刻、在附加主網 絡環境中局部地且對所述附加主網絡環境的遠程端透明地掛起所述附加主虛擬設備的活 動、存儲所述附加主網絡環境的狀態和使用附加副虛擬設備來執行附加副網絡環境任務。
25. 如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述第一并發性模塊進一步配置成確定與 所述機會時刻相關聯的SI_INTV，其中所述SI_INTV具有至少部分地基于切換信道所需的 時間和處理延遲確定的持續時間。
26. -種用于無線通信的方法，包括： 用單個物理設備的第一收發機實現在獨立的網絡環境中操作的主虛擬設備和至少一 個副虛擬設備； 至少部分地基于所述主虛擬設備的操作來標識機會時刻； 在主網絡環境中局部地且對所述主網絡環境的遠程端透明地掛起所述主虛擬設備的 活動； 存儲所述主網絡環境的狀態；以及 使用副虛擬設備執行副網絡環境任務。
27. 如權利要求26所述的方法，其特征在于，標識所述機會時刻至少部分地基于從由 所述主虛擬設備接收到的幀的物理層報頭獲得的信息。
28. 如權利要求27所述的方法，其特征在于，標識所述機會時刻至少部分地基于從所 述物理層報頭獲得的部分關聯標識符。
29. 如權利要求27所述的方法，其特征在于，標識所述機會時刻至少部分地基于從所 述物理層報頭獲得的群標識符。
30. 如權利要求27所述的方法，其特征在于，標識所述機會時刻至少部分地基于幀結 尾（EOF)定界符。
31. 如權利要求26所述的方法，其特征在于，標識所述機會時刻至少部分地基于從由 所述主虛擬設備接收到的幀的媒體接入控制（MAC)層報頭獲得的信息。
32. 如權利要求31所述的方法，其特征在于，標識所述機會時刻至少部分地基于所述 幀的缺席通知（N0A)信息元素（IE)。
33. 如權利要求31所述的方法，其特征在于，標識所述機會時刻至少部分地基于所述 幀的安靜信息元素（QIE)。
34. 如權利要求31所述的方法，其特征在于，標識所述機會時刻至少部分地基于從所 述MAC層報頭獲得的接收地址。
35. 如權利要求34所述的方法，其特征在于，標識所述機會時刻至少部分地基于所述 幀的網絡分配向量（NAV)。
36. 如權利要求26所述的方法，其特征在于，標識所述機會時刻至少部分地基于所述 主虛擬設備在下行鏈路多用戶多輸入多輸出（ΜΙΜΟ)模式中操作時的打盹狀態。
37. 如權利要求26所述的方法，其特征在于，標識所述機會時刻至少部分地基于當關 于所述傳入幀的信道質量度量評估落到低于與成功接收相關聯的閾值時。
38. 如權利要求26所述的方法，其特征在于，標識所述機會時刻至少部分地基于關于 所述單個物理設備的分開的無線通信系統的共存信息。
39. 如權利要求38所述的方法，其特征在于，所述分開的無線通信系統包括長期演進 (LTE)系統。
40. 如權利要求38所述的方法，其特征在于，所述分開的無線通信系統包括藍牙系統。
41. 如權利要求26所述的方法，其特征在于，標識所述機會時刻在所述主虛擬設備的 活躍話務模式期間發生。
42. 如權利要求26所述的方法，其特征在于，進一步包括確定與所述機會時刻相關聯 的SI_INTV，以使得執行所述副網絡環境任務在所述SI_INTV期間發生。
43. 如權利要求42所述的方法，其特征在于，執行所述副網絡環境任務包括用第一副 虛擬設備執行第一副網絡環境任務，進一步包括用第二副虛擬設備執行第二副網絡環境任 務，以使得所述第一和第二副網絡環境任務在所述SI_INTV內執行。
44. 如權利要求42所述的方法，其特征在于，執行所述副網絡環境任務包括至少部分 地基于所述SI_INTV和與信道切換等待時間相關的閾值的比較來從與第一副虛擬設備和 第二副虛擬設備相關聯的副網絡環境任務中進行選擇。
45. 如權利要求44所述的方法，其特征在于，進一步包括：至少部分地基于所述第一收 發機的硬件狀態來執行至少一個副網絡環境任務。
46. 如權利要求42所述的方法，其特征在于，執行所述副網絡環境任務包括用第一副 虛擬設備執行第一副網絡環境任務，進一步包括：標識與所述第一副網絡環境任務相關聯 的附加 SI_INTV以及在所述附加 SI_INTV期間用第二副虛擬設備執行第二副網絡環境任 務。
47. 如權利要求26所述的方法，其特征在于，進一步包括：在執行所述副網絡環境任務 之后使用所述主虛擬設備來恢復所述主網絡環境的狀態。
48. 如權利要求26所述的方法，其特征在于，所述單個物理設備進一步包括實現附加 主虛擬設備和至少一個附加副虛擬設備的第二收發機，附加主虛擬設備和至少一個副虛擬 設備中的每一者配置成在獨立的網絡環境中進行操作，所述方法進一步包括： 至少部分地基于所述附加主虛擬設備的操作來確定機會時刻； 在附加主網絡環境中局部地且對所述附加主網絡環境的遠程端透明地掛起所述附加 主虛擬設備的活動； 存儲所述附加主網絡環境的狀態；以及 用附加副虛擬設備執行附加副網絡環境任務。
49. 如權利要求26所述的方法，其特征在于，進一步包括：確定與所述機會時刻相關聯 的SI_INTV，所述SI_INTV具有至少部分地基于切換信道所需的時間和處理延遲的持續時 間。
【文檔編號】H04W88/06GK104247508SQ201380021467
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年5月22日 優先權日:2012年5月23日
【發明者】S·霍姆喬德忽里, G·錢德拉穆里, G·R·弗雷德里克斯, A·萊斯尼亞, N·A·常格蘭尼, A·賈亞拉曼, B·S·薩姆帕斯庫瑪, P·赫斯特德 申請人:高通股份有限公司