专利名称：用于比例缩放无线通信中信号的发射功率的方法和装置的制作方法
用于比例缩放无线通信中信号的发射功率的方法和装置背景领域本发明涉及无线通信。本发明尤其涉及用于比例缩放无线通信中信号的发射功率的方法和装置。背景无线通信的需求持续增长并已成为个人通信和商务通信两者的整合部分。无线通信允许用户使用无线网络和诸如膝上型设备、蜂窝设备、iPhone 、黑莓⑧等无线设备来传送和接收来自几乎任何地方的数据。无线保真(WiFi)描述了遵守由电气电子工程师协会(IEEE)为无线局域网(LAN) 开发的规范的无线网络。WiFi设备被证明可使用IEEE的802. 11标准与其他经证明的WiFi 设备互操作。这些WiFi设备实现空中接口以创建用于促成数据转送的无线网络。WiFi使用带冲突避免的载波侦听多址(CSMA/CA)或请求发送(RK)/清除发送 (CTS)信令来执行对等传输的分布式调度。例如，在节点发射信号之前，该节点经由CSMA侦听通信信道以确定通信信道是否可用。若通信信道可用，则该发射节点向接收节点发射RTS 信号。类似地，若接收节点检测到通信信道可用，则其发射CTS信号。若通信信道不可用， 则节点等待直至通信信道可用再发射。因此，随着使用网络的节点的数目增加，传输延迟也增加。另外，WiFi的异步本质进一步影响了节点的等待时间和功率效率。S卩，使用WiFi 的发射和接收不是同步的而是以异步方式执行的。例如，WiFi发射机可能在随机时间尝试与WiFi接收机通信并且如果该WiFi接收机在该随机时间没有准备好通信或者被尝试与该 WiFi接收机通信的其他WiFi发射机围绕，那么该WiFi接收机就不能正确地接收数据，在这种情形中，WiFi发射机可以决定避退并且在稍后的时间(例如，IOms之后)进行发射。此示例解说了 WiFi通信中固有的等待时间。另外，对于WiFi发射机和WiFi接收机而言，也加重了功率低效率。因此，本领域技术人员已认识到需要用于比例缩放无线通信中信号的发射功率的方法和装置。概述公开了改变信号的发射功率以增大无执照频谱中的系统吞吐量和频谱重用的方法和装置。一种方法包括从第一移动设备向第二移动设备发射具有基于第一移动设备和第二移动设备之间的信道增益的第一发射数据功率电平的请求发送(RTQ信号，在第一移动设备处接收来自第二移动设备的清除发送(CTQ信号，以及以第一发射数据功率电平从第一移动设备向第二移动设备发射数据。公开了一种增大无执照频谱中的系统吞吐量的装置。该装置包括处理器，该处理器配置成从第一移动设备向第二移动设备发射具有基于第一移动设备和第二移动设备之间的信道增益的第一发射数据功率电平的第一请求发送(RTQ信号，在第一移动设备处接收来自第二移动设备的第一清除发送(CTQ信号，以及以第一发射数据功率电平从第一移动设备向第二移动设备发射数据。附图简述本发明的特征、目标、和优点将因以下结合附图阐述的详细描述而变得更加明显， 其中
图1是根据各种实施例的具有多个节点的网络的简化框图，其中每个节点可在发射之前调整其信号的发射功率。图2是根据各种实施例的示例性节点的框图，该示例性节点配置成确定传入信号的收到功率电平或各节点之间的信道的信道增益、并基于函数或变量(例如，该收到功率电平或该信道增益)来调整传出信号的发射功率电平。图3是根据各种实施例的解说在节点工作于无执照频谱中的情况下增加网络的系统吞吐量的方法的流程图。图4是根据各种实施例的解说在节点工作于无执照频谱中的情况下增加网络的系统吞吐量的方法的流程图。图5是根据各种实施例的解说在节点工作于无执照频谱中的情况下增加网络的系统吞吐量的方法的流程图。图6是根据各种实施例的解说在节点工作于无执照频谱中的情况下增加网络的系统吞吐量的方法的流程图。图7是根据各种实施例解说用于增大无执照频谱中的系统吞吐量和频谱重用的示例性设备组件和设备装置的框图。图8是根据各种实施例解说用于增大无执照频谱中的系统吞吐量和频谱重用的示例性设备组件和设备装置的框图。图9是根据各种实施例解说用于增大无执照频谱中的系统吞吐量和频谱重用的示例性设备组件和设备装置的框图。图10是根据各种实施例解说用于增大无执照频谱中的系统吞吐量和频谱重用的示例性设备组件和设备装置的框图。详细描述实现本发明的各种特征的实施例的方法、装置和系统现在将参照附图来描述。附图及相关联的描述被提供用以说明本发明的实施例而并非限制本发明的范围。说明书中对 “一个实施例”或“一实施例”的引用旨在指示结合该实施例所述的特定特征、结构、或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。通篇在说明书出现的短语“在一个实施例中”或“实施例”不一定全部指相同实施例。贯穿整个附图，附图标记被重用以指示所参照的要素之间的对应性。另外，每个附图标记的第一位数字指示该要素在其中第一次出现的附图。图1是根据各种实施例的具有多个节点101、102、103和104的网络100的简化框图，其中每个节点可在发射之前调整其信号的发射功率。网络100被配置成实现无执照频谱中增大的吞吐量和频谱重用。在各种实施例中，网络100可包括一个或更多个网络，诸如 WiFi网络、无执照网络(即，工作在无执照频谱中的网络)、有执照网络(即，工作在有执照频谱中的网络)和/或带冲突避免的载波侦听多址(CSMA/CA)网络，并且多个节点101、 102,103和104中的每个节点可以是WiFi设备或节点、配置成在有执照频谱和/或无执照频谱中操作的移动设备或无线通信设备、配置成在有执照频谱和/或无执照频谱中操作的用户或空白空间设备(WSD)。WSD可以是在开放或未使用频率中操作的移动设备、膝上型计算机或其他便携设备。出于解说性目的，本公开将讨论工作在无执照频谱中的WiFi网络和节点；然而其他类型的有执照和无执照的网络和节点也落在本发明范围之内。此外，尽管在图1中示出了 4个节点101、102、103和104，网络100也可包括一个或更多个节点。出于解说性目的，节点101、102、103和104还将分别被称为节点A、节点B、节点C和节点D。图2是根据各种实施例的示例性节点的框图，该示例性节点配置成确定传入信号的收到功率电平或各节点之间的信道的信道增益、并基于函数或变量(例如，该收到功率电平或该信道增益)来调整传出信号的发射功率电平。出于解说性目的，术语“节点”将指代无线通信设备200。无线通信设备200被配置成在有执照频谱和/或无执照频谱中或者使用有执照频谱和/或无执照频谱接收和发射信号及数据。无线通信设备200包括处理器 205、存储器210、显示器215、键盘220、无线发射机225、无线接收机230、第一天线235、第二天线M0、和功率源例如，电池)。这些芯片、组件或模块可被附连或成形在印刷电路板250上。印刷电路板250可指代用于承载无线通信设备200内的信号电路和电子组件的任何电介质基板、陶瓷基板、或其他电路承载结构。处理器205可使用硬件、软件、固件、中间件、微代码、或其任何组合来实现。处理器205可以是高级RISC机器(ARM)、控制器、数字信号处理器(DSP)、微处理器、编码器、解码器、电路系统、处理器芯片、或能够处理数据的任何其他设备、及其组合。术语“电路系统” 可包括处理器电路系统、存储器电路系统、RF收发机电路系统、电源电路系统、视频电路系统、音频电路系统、键盘电路系统、以及显示器电路系统。存储器210可包括或存储各种例程和数据。术语“存储器”和“机器可读介质”包括但不限于随机存取存储器(RAM)、闪存、只读存储器(ROM)、EPR0M、EEPR0M、寄存器、硬盘、 可移动盘、CD-ROM、DVD、无线信道、以及能够存储、包含或携带指令和/或数据的各种其他介质。机器可读指令可被存储在存储器210中，并可由处理器205执行以使处理器205执行如本公开中所描述的各种功能。显示器215可以是IXD、LED或等离子显示屏，并且键盘 220可以是具有字母和数字的标准键盘(例如，QWERTY(全键盘)布局)。无线发射机225被耦合至处理器205，并被用于编码和格式化数据以经由第一天线235和/或第二天线240进行发射。无线发射机2M包括用于在接收自处理器205的数据和/或信号被发送至第一天线235和/或第二天线MO以在信道上传输之前调整这些数据和/或信号的发射功率(即，功率比例缩放)的芯片、电路系统和/或软件。无线发射机 225可使用经由第一天线235、第二天线M0、和/或处理器205从其他信道或节点接收的信息(例如，信道增益)来确定如何调整或比例缩放数据和/或信号的发射功率。无线接收机230被耦合至处理器205，并被用于在从第一天线235和/或第二天线 240接收到数据之后解码和解析数据。无线接收机230包括用于经由第一天线235和/或第二天线240从其他信道或节点接收信息(例如，信道增益、功率电平、信号等)的芯片、电路系统和/或软件。该信息被发送至处理器205以供处理器205演算和使用，从而确定如何调整将经由第一天线235和/或第二天线MO向另一节点发射的数据和/或信号的发射功率。第一天线235可被定位在无线通信设备200的右下部分，而第二天线240可被定位在无线通信设备200的右上部分。第一天线235可以是蜂窝天线、GSM天线、CDMA天线、WCDMA天线、或任何其他能够使用有执照频谱来操作的天线。第二天线240可以是WiFi天线、GPS天线、或任何其他能够使用无执照频谱来操作的天线。功率源M5向图2中所示的组件或模块供电。出于解说性目的，图1中所示的每个节点A、B、C和D皆是如图2中所示的无线通信设备200。图3和4分别是根据各种实施例的解说在节点工作于无执照频谱中的情况下增大网络100的系统吞吐量的方法300和400的流程图。参照图1-4，方法300是从节点A (例如，第一无线通信设备)的角度，而方法400是从节点B (例如，第二无线通信设备)的角度。在此实施例中，假定节点A具有关于节点A与节点B之间的信道增益Q1ab)的先验知识。例如，该信道增益可根据从节点B发射给节点A的先前信号来确定。节点A可将该信道增益存储在其存储器210中。若节点A在发射其RTS信号111之前具有关于该信道增益的信息，则节点A可基于节点A与节点B之间的信道增益将其RTS信号111的发射功率电
权利要求
1.一种增大无执照频谱中的系统吞吐量的方法，包括从第一移动设备向第二移动设备发射具有基于所述第一移动设备和所述第二移动设备之间的信道增益的第一发射数据功率电平的第一请求发送(RTQ信号；在所述第一移动设备处接收来自所述第二移动设备的第一清除发送(CTQ信号；以及以所述第一发射数据功率电平从所述第一移动设备向所述第二移动设备发射数据。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一发射数据功率电平与所述第一移动设备和所述第二移动设备之间的所述信道增益成反比或随之单调递减。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信道增益是根据从所述第二移动设备发射给所述第一移动设备的先前信号来确定的。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述第二移动设备接收具有第一收到RTS功率电平的所述第一 RTS信号；以及所述第二移动设备发射具有作为所述第一收到RTS功率电平的函数的第一发射CTS功率电平的所述第一 CTS信号。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述函数是从包括与所述第一收到RTS功率电平成反比和随所述第一收到RTS功率电平单调递减的组中选择的。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括在第三移动设备处接收来自所述第一移动设备的具有第二收到RTS功率电平的所述第一 RTS信号；在所述第三移动设备处接收来自第四移动设备的具有第三收到RTS功率电平的第二 RTS信号；以及在所述第三移动设备处基于所述第二收到RTS功率电平和所述第三收到RTS功率电平的预定函数来确定是否向所述第四移动设备发射第二 CTS信号。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预定函数将所述第二收到RTS功率电平与所述第三收到RTS功率电平的比与预定阈值作比较。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，进一步包括在所述第四移动设备处接收来自所述第二移动设备的所述第一 CTS信号，所述第一 CTS信号具有第二收到CTS功率电平；在所述第四移动设备处接收来自所述第三移动设备的所述第二 CTS信号；以及在所述第四移动设备处基于所述第二收到CTS功率电平的预定函数来确定是否发射数据信号。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述预定函数将所述第二收到CTS功率电平与第二发射数据功率电平的乘积与预定阈值作比较。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第二发射数据功率电平将被所述第四移动设备用于向所述第三移动设备发射第二 RTS信号或向所述第三移动设备发射数据信号。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第二发射数据功率电平与所述第三移动设备和所述第四移动设备之间的信道增益成反比或随之单调递减。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述信道增益是根据从所述第三移动设备发射给所述第四移动设备的先前信号来确定的。
13.一种增大无执照频谱中的系统吞吐量的装置，包括处理器，配置成从第一移动设备向第二移动设备发射具有基于所述第一移动设备和所述第二移动设备之间的信道增益的第一发射数据功率电平的第一请求发送(RTQ信号；在所述第一移动设备处接收来自所述第二移动设备的第一清除发送(CTQ信号；以及以所述第一发射数据功率电平从所述第一移动设备向所述第二移动设备发射数据。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述第一发射数据功率电平与所述第一移动设备和所述第二移动设备之间的所述信道增益成反比或随之单调递减。
15.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述信道增益是根据从所述第二移动设备发射给所述第一移动设备的先前信号来确定的。
16.如权利要求13所述的装置，其特征在于所述第二移动设备接收具有第一收到RTS功率电平的所述第一 RTS信号；以及所述第二移动设备发射具有作为所述第一收到RTS功率电平的函数的第一发射CTS功率电平的所述第一 CTS信号。
17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述函数是从包括与所述第一收到RTS功率电平成反比和随所述第一收到RTS功率电平单调递减的组中选择的。
18.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述处理器被进一步配置成在第三移动设备处接收来自所述第一移动设备的具有第二收到RTS功率电平的所述第一 RTS信号；在所述第三移动设备处接收来自第四移动设备的具有第三收到RTS功率电平的第二 RTS信号；以及在所述第三移动设备处基于所述第二收到RTS功率电平和所述第三收到RTS功率电平的预定函数来确定是否向所述第四移动设备发射第二 CTS信号。
19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述预定函数将所述第二收到RTS功率电平与所述第三收到RTS功率电平的比与预定阈值作比较。
20.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述处理器被进一步配置成在所述第四移动设备处接收来自所述第二移动设备的所述第一 CTS信号，所述第一 CTS信号具有第二收到CTS功率电平；在所述第四移动设备处接收来自所述第三移动设备的所述第二 CTS信号；以及在所述第四移动设备处基于所述第二收到CTS功率电平的预定函数来确定是否发射数据信号。
21.如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述预定函数将所述第二收到CTS功率电平与第二发射数据功率电平的乘积与预定阈值作比较。
22.如权利要求21所述的装置，其特征在于，所述第二发射数据功率电平将被所述第四移动设备用于向所述第三移动设备发射第二 RTS信号或向所述第三移动设备发射数据信号。
23.如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述第二发射数据功率电平与所述第三移动设备和所述第四移动设备之间的信道增益成反比或随之单调递减。
24.如权利要求23所述的装置，其特征在于，所述信道增益是根据从所述第三移动设备发射给所述第四移动设备的先前信号来确定的。
25.一种增大无执照频谱中的系统吞吐量的设备，包括用于从第一移动设备向第二移动设备发射具有基于所述第一移动设备和所述第二移动设备之间的信道增益的第一发射数据功率电平的第一请求发送(RTQ信号的装置；用于在所述第一移动设备处接收来自所述第二移动设备的第一清除发送(CTQ信号的装置；以及用于以所述第一发射数据功率电平从所述第一移动设备向所述第二移动设备发射数据的装置。
26.如权利要求25所述的设备，其特征在于，所述第一发射数据功率电平与所述第一移动设备和所述第二移动设备之间的所述信道增益成反比或随之单调递减。
27.如权利要求25所述的设备，其特征在于，所述信道增益是根据从所述第二移动设备发射给所述第一移动设备的先前信号来确定的。
28.如权利要求25所述的设备，其特征在于所述第二移动设备接收具有第一收到RTS功率电平的所述第一 RTS信号；以及所述第二移动设备发射具有作为所述第一收到RTS功率电平的函数的第一发射CTS功率电平的所述第一 CTS信号。
29.如权利要求观所述的设备，其特征在于，所述函数是从包括与所述第一收到RTS功率电平成反比和随所述第一收到RTS功率电平单调递减的组中选择的。
30.如权利要求25所述的设备，其特征在于，进一步包括用于在第三移动设备处接收来自所述第一移动设备的具有第二收到RTS功率电平的所述第一 RTS信号的装置；用于在所述第三移动设备处接收来自第四移动设备的具有第三收到RTS功率电平的第二 RTS信号的装置；以及用于在所述第三移动设备处基于所述第二收到RTS功率电平和所述第三收到RTS功率电平的预定函数来确定是否向所述第四移动设备发射第二 CTS信号的装置。
31.如权利要求30所述的设备，其特征在于，所述预定函数将所述第二收到RTS功率电平与所述第三收到RTS功率电平的比与预定阈值作比较。
32.如权利要求30所述的设备，其特征在于，进一步包括用于在所述第四移动设备处接收来自所述第二移动设备的所述第一 CTS信号的装置， 所述第一 CTS信号具有第二收到CTS功率电平；用于在所述第四移动设备处接收来自所述第三移动设备的所述第二 CTS信号的装置；以及用于在所述第四移动设备处基于所述第二收到CTS功率电平的预定函数来确定是否发射数据信号的装置。
33.如权利要求32所述的设备，其特征在于，所述预定函数将所述第二收到CTS功率电平与第二发射数据功率电平的乘积与预定阈值作比较。
34.如权利要求33所述的设备，其特征在于，所述第二发射数据功率电平将被所述第四移动设备用于向所述第三移动设备发射第二 RTS信号或向所述第三移动设备发射数据信号。
35.如权利要求34所述的设备，其特征在于，所述第二发射数据功率电平与所述第三移动设备和所述第四移动设备之间的信道增益成反比或随之单调递减。
36.如权利要求35所述的设备，其特征在于，所述信道增益是根据从所述第三移动设备发射给所述第四移动设备的先前信号来确定的。
37.一种机器可读介质，所述机器可读介质包含用于实现增大无执照频谱中的系统吞吐量的方法的可执行指令，所述方法包括从第一移动设备向第二移动设备发射具有基于所述第一移动设备和所述第二移动设备之间的信道增益的第一发射数据功率电平的第一请求发送(RTQ信号；在所述第一移动设备处接收来自所述第二移动设备的第一清除发送(CTQ信号；以及以所述第一发射数据功率电平从所述第一移动设备向所述第二移动设备发射数据。
38.如权利要求37所述的机器可读介质，其特征在于，所述第一发射数据功率电平与所述第一移动设备和所述第二移动设备之间的所述信道增益成反比或随之单调递减。
39.如权利要求37所述的机器可读介质，其特征在于，所述信道增益是根据从所述第二移动设备发射给所述第一移动设备的先前信号来确定的。
40.如权利要求37所述的机器可读介质，其特征在于所述第二移动设备接收具有第一收到RTS功率电平的所述第一 RTS信号；以及所述第二移动设备发射具有作为所述第一收到RTS功率电平的函数的第一发射CTS功率电平的所述第一 CTS信号。
41.如权利要求40所述的机器可读介质，其特征在于，所述函数是从包括与所述第一收到RTS功率电平成反比和随所述第一收到RTS功率电平单调递减的组中选择的。
42.如权利要求37所述的机器可读介质，其特征在于，进一步包括用于执行以下动作的指令在第三移动设备处接收来自所述第一移动设备的具有第二收到RTS功率电平的所述第一 RTS信号；在所述第三移动设备处接收来自第四移动设备的具有第三收到RTS功率电平的第二 RTS信号；以及在所述第三移动设备处基于所述第二收到RTS功率电平和所述第三收到RTS功率电平的预定函数来确定是否向所述第四移动设备发射第二 CTS信号。
43.如权利要求42所述的机器可读介质，其特征在于，所述预定函数将所述第二收到 RTS功率电平与所述第三收到RTS功率电平的比与预定阈值作比较。
44.如权利要求42所述的机器可读介质，其特征在于，进一步包括用于执行以下动作的指令在所述第四移动设备处接收来自所述第二移动设备的所述第一 CTS信号，所述第一 CTS信号具有第二收到CTS功率电平；在所述第四移动设备处接收来自所述第三移动设备的所述第二 CTS信号；以及在所述第四移动设备处基于所述第二收到CTS功率电平的预定函数来确定是否发射数据信号。
45.如权利要求44所述的机器可读介质，其特征在于，所述预定函数将所述第二收到 CTS功率电平与第二发射数据功率电平的乘积与预定阈值作比较。
46.如权利要求45所述的机器可读介质，其特征在于，所述第二发射数据功率电平将被所述第四移动设备用于向所述第三移动设备发射第二 RTS信号或向所述第三移动设备发射数据信号。
47.如权利要求46所述的机器可读介质，其特征在于，所述第二发射数据功率电平与所述第三移动设备和所述第四移动设备之间的信道增益成反比或随之单调递减。
48.如权利要求47所述的机器可读介质，其特征在于，所述信道增益是根据从所述第三移动设备发射给所述第四移动设备的先前信号来确定的。
全文摘要
公开了改变信号的发射功率以增大无执照频谱中的系统吞吐量和频谱重用的方法和装置。一种方法包括从第一移动设备向第二移动设备发射具有基于第一移动设备和第二移动设备之间的信道增益的第一发射数据功率电平的请求发送(RTS)信号，在第一移动设备处接收来自第二移动设备的清除发送(CTS)信号，以及以第一发射数据功率电平从第一移动设备向第二移动设备发射数据。
文档编号H04W52/24GK102577534SQ201080046514
公开日2012年7月11日 申请日期2010年10月7日 优先权日2009年10月8日
发明者A·约维契奇, J·李, S·R·塔维伊尔达, T·J·理查德森 申请人:高通股份有限公司