无线会议系统及其配置方法与流程

发明领域

本发明涉及无线会议系统，尤其涉及用于配置此类系统的方法。

背景

在会议系统中，会议终端(或“代表单元”)允许个体代表可选地经由一个或多个集中式服务器或接入点来彼此传送和接收音频和可选的视频(具体而言是代表的语音和/或其翻译)以及数据。

在无线会议系统中，相对大量的会议终端必须能够在有限空间中和有限频谱中经由无线电波来彼此通信和/或与接入点通信。已知的系统中的有效可用带宽受到来自不同会议终端的传输之间的干扰的限制。此外，此类系统的配置往往是复杂并且耗费时间的。

本发明的各实施例的目的是提供一种具有更高效的频谱使用并且易于配置的无线会议系统。

发明概述

根据本发明的一方面，提供了一种用于配置包括室内环境中的多个会议终端的无线会议系统的方法，所述会议终端中的每一者装备有收发机，所述收发机被适配成以第一模式和第二模式操作，所述第一模式是全向模式并且所述第二模式是定向模式，所述方法包括：在发现阶段中，对于每一对会议终端，在所述一对会议终端中的第二会议终端中的所述收发机被操作为改变操作方向时，通过以所述第一模式操作所述一对会议终端中的第一会议终端并以所述第二模式操作所述第二会议终端并且尝试交换第一信号，来发现所述一对会议终端之间的直接无线信号交换是可能的数个方向；对于所述多个会议终端中的第一会议终端以及所述多个会议终端中的第二会议终端，选择在所述多个会议终端中的所述第一会议终端与所述多个会议终端中的所述第二会议终端之间的直接无线信号交换是可能的所述数个方向中的第一方向作为活动传输方向；在操作阶段中，使用所述活动传输方向从所述多个会议终端中的所述第一会议终端向所述多个会议终端中的所述第二会议终端发送第二信号；以及，在主恢复阶段中，如果检测到所述第二信号的所述发送失败并且如果所述发现得到在所述多个会议终端中的所述第一会议终端与所述多个会议终端中的所述第二会议终端之间的所述直接无线交换是可能的至少两个方向，则选择在所述多个会议终端中的所述第一会议终端与所述多个会议终端中的所述第二会议终端之间的直接无线信号交换是可能的所述数个方向中的第二方向作为新的活动传输方向，并且使用所述新的活动传输方向从所述多个会议终端中的所述第一会议终端向所述多个会议终端中的所述第二会议终端发送第三信号。

本发明尤其基于发明人的以下洞察：通过将无线网络设置为定向点到点链路的集合而不是全向广播网络，定向传输(诸如波束成形)可以有利地用于无线会议系统中以更高效地使用可用带宽。本发明进一步基于发明人的以下洞察：通过明智地使用可以在全向模式与定向模式之间切换的收发机，可以使得会议终端扫描与其他会议终端的直接无线通信是可能的方向，由此简化了会议系统的设置。在本申请中，术语“直接无线通信”或“直接无线交换”被用于指定在没有中间(中继)收发机干预的情况下经由定向收发机的两个会议终端之间的无线通信，无论完全通过自由空间还是使用从环境中的元素的反射。

“室内环境”可以是任何会议室、会议厅、办公空间、住所、大厅等等。

“定向模式”可以是波束成形模式或者使用扇形天线来基本上在特定方向上引导天线的输出处的功率的模式。

基于“扫描”的发现过程可通过使用启发式方法来加快，例如基于关于其中部署了会议系统的室内空间的几何形状的信息。可以为所使用的实际室内空间专门提供该信息，或者该信息可以是通用的(诸如，作为示例，以下假设集合：除了接入点之外的所有会议终端都位于大致相同的桌面高度x，接入点位于高度x+d，存在高度y处的基本上水平的天花板表面，房间基本上是矩形的)。

本发明的优点在于，发现用于在各对会议终端之间的直接无线传输的多个可能路径(方向)(如果可用的话)，以及当第一路径由于干扰、衰减、路径中临时存在障碍物等等而变得不可用时执行从一个此类路径到另一此类路径的切换。

在一实施例中，根据本发明的方法进一步包括：在副恢复阶段中，如果检测到所述第二信号的所述发送或者所述第三信号的所述发送失败，则使用在所述多个会议终端中的所述第一会议终端与所述多个会议终端中的第三会议终端之间的所述直接无线信号交换是可能的所述数个方向中的第一方向，从所述多个会议终端中的所述第一会议终端向所述多个会议终端中的所述第三会议终端发送第四信号，所述多个会议终端中的所述第三会议终端被用作中继器以用于到达所述多个会议终端中的所述第二会议终端。

该实施例的另一步优点在于，如果没有路径可用于给定的一对会议终端之间的直接无线传输，则通过切换到中继模式(其中第三会议终端担任中继节点的角色)使得通信仍然是可能的。将理解，如果需要的话，任何给定的一对会议终端之间的链路可通过多个节点。将进一步理解，在给定的系统中，多对会议终端可能处于直接无线通信是不可能的情形中，并且该系统随后处于大多数链路使用中继器的模式中；该系统随后将作为网状网络来有效地操作。

优选地，仅当所述发现未得到在所述多个会议终端中的所述第一会议终端与所述多个会议终端中的所述第二会议终端之间的直接无线交换是可能的其他方向时，即，仅当不存在通过进一步的主恢复来补救该情形的进一步可能性时，才发起副恢复阶段。因此，如果所述发现揭示在给定的一对会议终端之间的仅一个直接无线交换路径并且该路径当前不可用，或者如果所述发现揭示在给定的一对会议终端之间的多个直接无线交换路径并且所有这些路径当前不可用，则将发起副恢复阶段。

在根据本发明的方法的一实施例中，所述收发机在57ghz至66ghz的ism频带中操作。

该实施例的优点在于，它允许高度定向的波束成形。该实施例的另一优点在于，它允许波束从墙壁、天花板或物体反弹，由此增加了找到用于室内环境中的任何两个给定位置之间的直接无线交换的路径的机会。该实施例的另一优点在于，它将无线传输基本上限定于室内环境，这是一种隐私益处，因为在该频率范围中的无线电波不会显著地穿过墙壁或结构元素。该实施例的另一优点在于它使用无执照频带。

在一实施例中，根据本发明的方法进一步包括：在所述室内环境中布置反射器以提供与在各对会议终端之间的信号交换是可能的附加方向相对应的附加物理路径。

该实施例的另一优点在于，它允许定向电磁辐射(波束)从明智地放置的反射器反弹，由此增加了找到用于室内环境中的任何两个给定位置之间的直接无线交换的路径的机会。根据该实施例的反射器可以是无源反射器(即，几何形状和材料被选择为传导性的以反射由会议终端发射的无线电波的物体)或者有源反射器(即，能够接收和重传由会议终端发射的信号以由此充当(定向)转发器的设备)。

在根据本发明的方法的一实施例中，所述会议终端被适配成：在所述发现阶段期间，在视觉和/或听觉上用信号通知检测到与所述多个会议终端中的另一会议终端的信号交换的方向。

该实施例促进所述室内环境的设立，因为它在安装者放置会议终端和/或反射器时向该安装者提供了关于链路可用性的直接反馈。

在一实施例中，根据本发明的方法进一步包括：在所述多个会议终端之间运行生成树协议，其中，在所述多个会议终端中的所述第一会议终端与所述多个会议终端中的所述第二会议终端之间的信号交换是可能的所述数个方向中的所述第一方向与所述第二方向之间的每个切换是根据所述生成树协议来进行的。

该实施例的优点在于，它提供了一种逻辑网络拓扑，其中每个会议终端能够在没有网络中的任何环路的情况下直接地或通过其他会议终端与每个其他会议终端通信。可用于会议终端与其对等方之间的传输的各个路径(或方向)出于生成树协议的目的而被视为不同的链路，每个链路被指派不同的成本或权重。取决于应用，该成本或权重可计及信噪比、可用比特率、误比特率、等待时间、链路稳定性、以及类似度量。由此，如上面提及的，对所述第一方向和所述第二方向的所述选择是根据所述生成树协议来进行的。

在根据本发明的方法的特定实施例中，所述多个会议终端中的一个会议终端是接入点。

在该实施例中，所述生成树确保每个其他会议终端具有至所述接入点的连接(并且仅一个连接)，所述接入点协调对会议代表的信息(例如，音频信号)的接收和传送(重传)，并且所述接入点可进一步提供对另一网络(例如，广域网)的接入。

根据本发明的一方面，提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括被配置成使处理器执行如上所述的方法中的会议终端的各步骤的代码装置。

根据本发明的一方面，提供了一种包括多个会议终端的无线会议系统，所述会议终端中的每一者装备有收发机，所述收发机被适配成以第一模式和第二模式操作，所述第一模式是全向模式并且所述第二模式是定向模式，其中所述会议终端中的每一者被配置成：在发现阶段中，对于每个其他会议终端，在所述其他会议终端的所述收发机被操作为改变操作方向时，通过以所述第一模式操作所述会议终端并以所述第二模式操作所述其他会议终端并且尝试交换第一信号，来发现与所述其他会议终端的直接无线信号交换是可能的数个方向，反之亦然；对于所述多个会议终端中的另一会议终端，选择与所述多个会议终端中的所述其他会议终端的直接无线信号交换是可能的所述数个方向中的第一方向作为活动传输方向；在操作阶段中，使用所述活动传输方向向所述多个会议终端中的所述其他会议终端发送第二信号；以及，在主恢复阶段中，如果检测到所述第二信号的所述发送失败并且如果所述发现得到与所述其他会议终端的所述直接无线交换是可能的至少两个方向，则选择与所述其他会议终端的直接无线信号交换是可能的所述数个方向中的第二方向作为新的活动传输方向，并且使用所述新的活动传输方向向所述其他会议终端发送第三信号。

在根据本发明的系统的一实施例中，所述会议终端中的每一者被进一步配置成：在副恢复阶段中，如果检测到所述第二信号的所述发送失败，则使用与所述多个会议终端中的第三会议终端的所述直接无线信号交换是可能的所述数个方向中的第一方向，向所述多个会议终端中的所述第三会议终端发送第四信号，所述多个会议终端中的所述第三会议终端被用作中继器以用于到达所述其他会议终端。

在根据本发明的系统的一实施例中，所述收发机在57ghz至66ghz的ism频带中操作。

在一实施例中，根据本发明的系统进一步包括：被布置在在所述室内环境中的反射器，以提供与在各对会议终端之间的信号交换是可能的附加方向相对应的附加物理路径。

在根据本发明的系统的一实施例中，所述会议终端被适配成：在所述发现阶段期间，在视觉和/或听觉上用信号通知检测到与所述多个会议终端中的另一会议终端的信号交换的方向。

在根据本发明的系统的一实施例中，所述会议终端被进一步配置成运行生成树协议，其中，在与所述其他会议终端的所述信号交换是可能的方向之间的每个切换是根据所述生成树协议来进行的。

在根据本发明的系统的一实施例中，所述多个会议终端中的一个会议终端是接入点。

根据本发明的一方面，提供了一种供在如上所述的方法或系统中使用的会议终端。

根据本发明的计算机程序产品、系统和会议终端的各实施例的技术效果和优点加以必要的修改对应于根据本发明的方法的对应实施例的那些技术效果和优点。

附图简述

现在将参照附图更详细地描述本发明的各实施例的这些以及其他技术效果和优点，其中：

-图1提供了根据本发明的一实施例的方法的流程图；以及

-图2提供了根据本发明的一实施例的系统在不同阶段中的示图。

实施例描述

图1提供了根据本发明的一实施例的用于配置包括室内环境中的多个会议终端的无线会议系统的方法的流程图。这些会议终端中的每一者装备有收发机，该收发机被适配成以全向模式和定向模式且优选地以波束成形模式操作。收发机优选地在57ghz至66ghz之间的ism频带中操作，更优选地(对于中国)在59ghz至64ghz之间、或者(对于北美)在57ghz与64ghz之间操作。

在发现阶段100中，发现在每一对会议终端之间直接无线信号交换是可能的方向。这是通过以全向模式操作每一对会议终端中的一个会议终端并且以定向模式操作每一对会议终端中的另一会议终端来完成的，该另一会议终端被配置成扫描空间以便标识在两者之间的信号交换是成功的那些方向。

该“扫描”通过使收发机的天线阵列遍历与不同传输方向相对应的参数范围来进行。可选地，天线阵列可装备有用于机械地旋转该天线阵列的装置(诸如步进电机)以提供更大的空间覆盖。可选地，会议终端可装备有内置反射器，以允许在其它方向上引导波束。

所标识的方向可对应于两个会议终端之间的直接(“视线”通信路径)，或者对应于涉及一次或多次反射(例如，从天花板反射)的通信路径。一般而言，一个以上通信路径将可用，对于增加的中间反射次数通常具有增加的等待时间和减小的信噪比。

基于发现阶段100的结果，并且计及恰适的成本函数，所标识的方向中的第一方向被选择为初始传输方向(150)。在操作阶段200中，使用所选择的方向以定向模式在一对会议终端之间交换信号。

如果第一路径由于干扰、衰减、路径中临时存在障碍物等等而变得不可用(210，“是”分支)，则发起主恢复阶段。如果在发现期间标识了一个以上传输方向(220，“是”分支)，则选择所标识方向中的第二方向(300)，并且使用新选择的方向来发送信号(200)。

如果没有其他方向可用于传输(220，“否”分支)，则可发起可选的副恢复(400)，其中信号被发送给另一会议终端，该另一会议终端随后用作中继器以到达原始的目标会议终端。可间歇性地或连续地检查传输方向的可用性，以允许系统在选择(300)恰适的传输方向之际尽快返回到常规操作阶段200。

另外地或替换地，副发现400可包括：通过使用其他可用的通信技术(诸如ieee标准802.11(“wifi”)通信、移动通信等等)来尝试恢复连通性，如果会议终端装备有用于该目的的恰适收发机的话。

在行进到针对任何会议终端的操作阶段200之前，可针对所有会议终端完成发现阶段100。任何一对会议终端可根据扰动的发生而在必要时独立地遍历操作阶段200、主恢复阶段300、以及副恢复阶段400。可选地，如果证实在预定的时间量内不可能进行通信，则一对或多对会议终端可重新发起发现阶段100。可选地，会议终端可包括用于检测移动的装置(诸如加速计)，并且会议终端可被配置成：当检测到预定量的移动时，触发新的发现阶段100。

优选地根据生成树协议来执行不同的可用路径(方向)之间的切换，以避免网络中的环路并确保接入点与每个其他会议终端之间的高效连通性。优选地，会议终端交换关于他们具有(或可以具有)的与其邻居的连接性的性质和质量的信息，以便允许选择最高效的活动网络拓扑。虽然生成树协议通常是分布式协议，但也可能让接入点选择并施加特定的活动网络拓扑。

大多数会议终端将存在于或接近公共水平面(通常在桌面高度处)，而接入点可被安装在更高的位置处，以增加具有接入点与每个其他会议终端之间的视线连接的机会。接入点的位置可受到ac功率和/或有线网络连接(例如，以太网连接)的可用性的约束。

假设大多数会议终端将存在于或接近公共水平面，关于所发现的各个会议终端之间的视线路径的信息(具体而言，信号飞行时间、等待时间和信噪比，其可被用于估计链路距离)可被用于产生会议终端的相对位置的二维平面图。该平面图对于会议组织者或主持者可能是有用的，以便知道哪个会议终端与哪个代表相关联。

反射器可被布置在室内环境中以提供与在各对会议终端之间的信号交换是可能的附加方向相对应的附加物理路径。当正在(试验性地)放置反射器时，会议终端可执行发现阶段100并在视觉和/或听觉上用信号通知检测到与会议终端中的另一会议终端的信号交换是可能的方向，由此向正在放置反射器的(诸)人员给予关于所选择位置的恰当性的即时反馈。

图2提供了根据本发明的一实施例的系统在不同阶段中的图。在不失一般性地的情况下，示出了三个会议终端1010、1020、1030。在所解说的示例中，会议终端a1010尝试与会议终端b1020通信。

在表示发现阶段100的图2a中，在会议终端a1010(被示出为发射机)与其对等方b1020和c1030(被示出为接收机)之间发现不同的传输方向。在不失一般性的情况下，所解说的情形提供了会议终端a1010与会议终端b1020之间的直接无线交换(其不失一般性地被解说为视线路径)和反射路径。所解说的情形还提供了会议终端a1010与会议终端c1030之间的单个直接无线交换。为了保持附图和描述简洁，在其它对会议终端之间的发现将不再进一步讨论。

在表示初始操作阶段200的图2b中，该通信通过在第一方向(a→b)上的直接无线交换来进行。

在表示主恢复阶段300之后的情形的图2c中，第一方向(a→b)上的视线路径临时被障碍物(示意性地被示出为立方体)阻挡。通过使用第二方向(a→b)’(该方向使用从反射器(例如，天花板)反射的路径)来重建通信。

在表示副恢复阶段400的图2d中，第二方向也被障碍物(示意性地被示出为第二立方体)阻挡。通过使用朝向会议终端c1030的第一视线方向(a→c)来重建通信，其中会议终端c1030被用作中继器以到达会议终端b1020。

该系统可随着障碍物出现和消失而在图2b、2c和2d的相应情形之间循环往复。

尽管已在上文针对一些特定示例描述了本发明，但这是为了解说本发明而非限定本发明，本发明的范围由所附权利要求定义。技术人员将理解，结合本发明的方法所描述的任何特性和优点也可应用于本发明的系统，反之亦然。