專利名稱：使用通信信道信噪比估計(jì)的數(shù)據(jù)傳輸速率控制的制作方法
使用通信信道信噪比估計(jì)的數(shù)據(jù)傳輸速率控制本發(fā)明是申請?zhí)枮?3804462. 5，國際申請日為2003年2月7日，發(fā)明名稱為“使用通信信道信噪比估計(jì)的數(shù)據(jù)傳輸速率控制”的發(fā)明專利申請的分案申請。背景無線數(shù)據(jù)通信正變得越來越流行，并且無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)被結(jié)合進(jìn)大量設(shè)備中， 如蜂窩電話、個(gè)人數(shù)字助理和無線電子郵件設(shè)備。無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)也用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，由此允許便攜式計(jì)算機(jī)的用戶自由地在辦公室四周移動(dòng)，而不受網(wǎng)絡(luò)連線的阻礙。用于無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬蓚€(gè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議是IEEE 802. 1 Ia標(biāo)準(zhǔn)(1999年12月發(fā)布的 IEEE std. 802. lla-1999)和 IEEE 802. Ilb 標(biāo)準(zhǔn)(1999 年 12 月發(fā)布的 IEEE std.802. llb-1999)。這些協(xié)議的每一個(gè)定義了多個(gè)數(shù)據(jù)傳輸速率。IEEE 802. Ila規(guī)定了最大傳輸速率54Mbit/s (兆比特每秒)，并定義了較慢的傳輸速率48Mbit/s、36Mbit/s、 24Mbit/s、18Mbit/s、12Mbit/s、9Mbit/s 和 6Mbit/s。IEEE 802. lib 規(guī)定了最大傳輸速率 llMbit/s,并定義了較慢的傳輸速率 5. 5Mbit/s、2Mbit/s 和 1Mbit/s。當(dāng)期望最大數(shù)據(jù)吞吐量時(shí)，以可用的最高數(shù)據(jù)傳輸速率傳輸數(shù)據(jù)。不幸的是，各種因素，如電干涉、噪聲和信號衰減通常限制了這一數(shù)據(jù)傳輸速率。附圖描述

圖1示出了使用無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；圖2示出了數(shù)據(jù)傳輸速率控制過程；圖2A示出了舉例說明數(shù)據(jù)傳輸速率控制過程的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；圖3示出了數(shù)據(jù)傳輸速率控制方法；以及圖4示出了另一數(shù)據(jù)傳輸速率控制過程。詳細(xì)描述計(jì)算機(jī)和各種手持式設(shè)備，如圖1所示的計(jì)算機(jī)10和14，通過可變速率數(shù)據(jù)通信信道12相互通信。這些計(jì)算機(jī)10和14的每一個(gè)分別使用無線通信裝置16和18建立并維護(hù)可變速率數(shù)據(jù)通信信道12。無線通信裝置16和18監(jiān)控可變速率數(shù)據(jù)通信信道12的信噪比(SNR)，并響應(yīng)于信道的信噪比的變化來調(diào)節(jié)其數(shù)據(jù)傳輸速率。具體地，信噪比越高，數(shù)據(jù)傳輸速率越高；信噪比越低，數(shù)據(jù)傳輸速率越低。每一無線通信裝置16或18控制該裝置通過可變速率數(shù)據(jù)通信信道12傳輸數(shù)據(jù)的速率。無線通信裝置16控制數(shù)據(jù)從計(jì)算機(jī)10傳輸?shù)接?jì)算機(jī)14的傳輸速率，無線通信裝置18控制數(shù)據(jù)從計(jì)算機(jī)14傳輸?shù)接?jì)算機(jī)10的傳輸速率。這些無線通信裝置的示例是無線網(wǎng)絡(luò)PCMCIA(個(gè)人計(jì)算機(jī)存儲卡國際協(xié)會(huì))卡；無線接入點(diǎn)；無線網(wǎng)絡(luò)接口卡等等。如圖2所示，每一無線通信裝置16或18包括一數(shù)據(jù)傳輸速率控制過程19，它監(jiān)控可變速率數(shù)據(jù)通信信道12的信噪比，并響應(yīng)于該信道的信噪比中的變化調(diào)節(jié)其數(shù)據(jù)傳輸速率。SNR確定過程20監(jiān)控可變速率數(shù)據(jù)通信信道12來確定其信噪比?？勺兯俾蕯?shù)據(jù)通信信道12是包括接收端22和發(fā)送端M的雙向信道。接收端22用于從在信道12上通信的其它裝置接收數(shù)據(jù)，發(fā)送端M用于向那些裝置發(fā)送數(shù)據(jù)。SNR確定過程20包括一噪聲信號確定過程沈，它檢查可變速率數(shù)據(jù)通信信道12 的接收端22來對可變速率數(shù)據(jù)通信信道12確定噪聲信號強(qiáng)度因子觀。這一噪聲信號強(qiáng)度因子觀通過在非傳輸周期內(nèi)檢查通信信道12的接收端22上的信號強(qiáng)度來確定。理想地，在具有零噪聲的系統(tǒng)中，在沒有從遠(yuǎn)程裝置接收數(shù)據(jù)的周期內(nèi)，信道12的接收端22上的信號強(qiáng)度為零。因此，非傳輸周期內(nèi)信道12上的任何信號的強(qiáng)度表示該信道的噪聲(即，其噪聲信號強(qiáng)度因子觀)。這一噪聲包括空中噪聲和接收器噪聲。SNR確定過程20也包括一接收信號確定過程30，它在傳輸周期內(nèi)檢查信道12的接收端22來確定接收信號強(qiáng)度因子32。接收信號強(qiáng)度因子32在當(dāng)從遠(yuǎn)程裝置接收數(shù)據(jù)的時(shí)間內(nèi)測量。由于接收信號強(qiáng)度因子32表示傳輸周期(即，從遠(yuǎn)程裝置接收數(shù)據(jù)的周期)內(nèi)的總信號強(qiáng)度，因此這一接收信號強(qiáng)度因子32包括噪聲信號強(qiáng)度因子28，因?yàn)樵趥鬏敽头莻鬏斨芷趦?nèi)在信道12上都存在噪聲。SNR確定過程20還包括一數(shù)據(jù)信號確定過程34，它確定接收信號強(qiáng)度因子32 (表示數(shù)據(jù)加噪聲)和噪聲信號強(qiáng)度因子觀(僅表示噪聲)之間的差。該差是數(shù)據(jù)信號強(qiáng)度因子36，并表示接收的實(shí)際數(shù)據(jù)信號的強(qiáng)度。在確定了信道12上的數(shù)據(jù)信號強(qiáng)度(即，數(shù)據(jù)信號強(qiáng)度因子36)和噪聲(S卩，噪聲信號強(qiáng)度因子28)之后，可以計(jì)算可變速率數(shù)據(jù)傳輸通信信道12的信噪比。SNR確定過程20包括一 SNR計(jì)算過程38，它從數(shù)據(jù)信號強(qiáng)度因子36和噪聲信號強(qiáng)度因子觀計(jì)算可變速率數(shù)據(jù)通信信道12的信噪比40。數(shù)學(xué)上，信噪比(SNR)等于201og10 (Vs/Vn)因此，如果數(shù)據(jù)信號強(qiáng)度因子36 (由數(shù)據(jù)信號確定過程34確定)是4毫伏(4mV)， 并且噪聲信號強(qiáng)度因子觀(由噪聲信號確定過程沈確定)是1毫伏(ImV)，則信道12的信噪比40是:201og10 (0. 004/0. 001)因此，在本示例中，信道12的信噪比是12. 04分貝。由SNR計(jì)算過程38確定的這一信噪比40用于設(shè)置信道12的數(shù)據(jù)傳輸速率。數(shù)據(jù)傳輸速率控制過程19包括一傳輸速率調(diào)節(jié)過程42，它使用SNR計(jì)算過程38 計(jì)算的信噪比40來調(diào)節(jié)可變速率數(shù)據(jù)通信信道12的數(shù)據(jù)傳輸速率。傳輸速率調(diào)節(jié)過程42包括一 SNR比較過程44，它將可變速率數(shù)據(jù)通信信道12的信噪比40與多個(gè)信噪比范圍相比較。這些信噪比范圍(對IEEE 802. Ila協(xié)議信道)的一個(gè)示例示出如下
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，包括無線通信裝置，用于確定與可變速率數(shù)據(jù)通信信道相關(guān)聯(lián)的信噪比，如果在定義的時(shí)間段內(nèi)無法確定所述信噪比，則迭代地調(diào)節(jié)所述可變速率數(shù)據(jù)通信信道的數(shù)據(jù)傳輸速率， 并且如果在一段擴(kuò)展的時(shí)間段內(nèi)無法確定所述信噪比，則將所述數(shù)據(jù)傳輸速率降低到最低可用速率，其中所述擴(kuò)展的時(shí)間段比所述定義的時(shí)間段長。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述無線通信裝置包括以下中的至少一個(gè) 個(gè)人計(jì)算機(jī)存儲卡國際協(xié)會(huì)卡、無線接入點(diǎn)、或者無線網(wǎng)絡(luò)接口卡。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述無線通信裝置被配置為將所述可變速率數(shù)據(jù)通信信道的信噪比與多個(gè)信噪比范圍進(jìn)行比較。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述無線通信裝置被配置為選擇包含所述可變速率數(shù)據(jù)通信信道的信噪比的信噪比范圍。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述無線通信裝置包括 信噪比前一次成功計(jì)算時(shí)間監(jiān)視器。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述可變速率數(shù)據(jù)通信信道包括雙向信道， 所述雙向信道包括用于從遠(yuǎn)程裝置接收數(shù)據(jù)的接收端以及用于向該遠(yuǎn)程裝置發(fā)送數(shù)據(jù)的發(fā)送端。
7.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述無線通信裝置被配置為根據(jù)數(shù)據(jù)信號強(qiáng)度因子和噪聲信號強(qiáng)度因子確定所述可變速率數(shù)據(jù)通信信道的信噪比。
8.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述無線通信裝置被配置為使用數(shù)據(jù)信號強(qiáng)度因子確定所述可變速率數(shù)據(jù)通信信道的信噪比，所述數(shù)據(jù)信號強(qiáng)度因子包括已接收信號強(qiáng)度因子和噪聲信號強(qiáng)度因子之間的差值。
9.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述無線通信裝置被配置為將所述可變速率數(shù)據(jù)通信信道的數(shù)據(jù)傳輸速率設(shè)置為與所選擇的信噪比范圍關(guān)聯(lián)的特定的數(shù)據(jù)傳輸速率。
10.一種設(shè)備，包括信噪比(SNR)確定裝置，在非傳輸周期內(nèi)監(jiān)控可變速率數(shù)據(jù)通信信道以確定其信噪比；以及迭代速率確定裝置，響應(yīng)于所述SNR確定裝置在定義的時(shí)間段內(nèi)無法確定所述可變速率數(shù)據(jù)通信信道的信噪比，設(shè)置所述可變速率數(shù)據(jù)通信信道的數(shù)據(jù)傳輸速率，并且響應(yīng)于所述SNR確定裝置在一段擴(kuò)展的時(shí)間段內(nèi)無法確定所述信噪比，將所述數(shù)據(jù)傳輸速率降低到最低可用速率，其中所述擴(kuò)展的時(shí)間段比所述定義的時(shí)間段長。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，還包括信噪比比較裝置，將所述可變速率數(shù)據(jù)通信信道的信噪比與多個(gè)信噪比范圍進(jìn)行比較。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，還包括范圍選擇裝置，選擇包含所述可變速率數(shù)據(jù)通信信道的信噪比的多個(gè)信噪比范圍中的一個(gè)。
13.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述SNR確定裝置包括已接收信號確定裝置，用于在傳輸周期內(nèi)確定用于所述可變速率數(shù)據(jù)通信信道的接收端的已接收信號強(qiáng)度因子；以及噪聲信號確定裝置，用于確定用于所述可變速率數(shù)據(jù)通信信道的接收端的噪聲信號強(qiáng)度因子。
14.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，所述SNR確定裝置包括數(shù)據(jù)信號確定裝置，用于確定所述已接收信號強(qiáng)度因子和所述噪聲信號強(qiáng)度因子的差值，其中，所述差值包括數(shù)據(jù)信號強(qiáng)度因子。
15.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于，所述SNR確定裝置包括SNR計(jì)算裝置，用于從所述數(shù)據(jù)信號強(qiáng)度因子和所述噪聲信號強(qiáng)度因子確定所述可變速率數(shù)據(jù)通信信道的信噪比。
16.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述迭代速率確定裝置包括初始速率設(shè)置裝置，用于將所述數(shù)據(jù)傳輸速率設(shè)置為對應(yīng)于前一次確定的SNR的選定速率。
17.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述迭代速率確定裝置包括用于確定所述傳輸比率的傳輸比率確定裝置，所述傳輸比率表示由遠(yuǎn)程裝置接收到的數(shù)據(jù)分組數(shù)目與向所述遠(yuǎn)程裝置發(fā)送的數(shù)據(jù)分組數(shù)目之比。
18.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于，所述迭代速率確定裝置包括傳輸速率調(diào)節(jié)裝置，用于響應(yīng)于所述傳輸比率處于已定義的可接受比率范圍之外，調(diào)節(jié)所述數(shù)據(jù)傳輸速率。
19.一種系統(tǒng)，包括第一無線通信設(shè)備，用于確定與可變速率數(shù)據(jù)通信信道相關(guān)聯(lián)的第一信噪比，如果在定義的第一時(shí)間段內(nèi)無法確定所述第一信噪比，則迭代地調(diào)節(jié)所述可變速率數(shù)據(jù)通信信道的第一數(shù)據(jù)傳輸速率，并且如果在一段擴(kuò)展的時(shí)間段內(nèi)無法確定所述信噪比，則將所述數(shù)據(jù)傳輸速率降低到最低可用速率，其中所述擴(kuò)展的時(shí)間段比所述定義的時(shí)間段長；以及包括顯示器的第一計(jì)算機(jī)，所述第一計(jì)算機(jī)耦合到所述第一無線通信設(shè)備。
20.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一無線通信設(shè)備包括以下中的至少一個(gè)個(gè)人計(jì)算機(jī)存儲卡國際協(xié)會(huì)卡、無線接入點(diǎn)、或者無線網(wǎng)絡(luò)接口卡。
21.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括第二無線通信設(shè)備，用于確定與所述可變速率數(shù)據(jù)通信信道相關(guān)聯(lián)的第二信噪比，并且如果在定義的第二時(shí)間段內(nèi)無法確定所述第二信噪比，則迭代地調(diào)節(jié)所述可變速率數(shù)據(jù)通信信道的第二數(shù)據(jù)傳輸速率。
22.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括遠(yuǎn)程設(shè)備，用于接收由所述第一無線通信設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)。
23.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一無線通信設(shè)備被配置為在非傳輸周期內(nèi)監(jiān)控所述可變速率數(shù)據(jù)通信信道以確定所述第一信噪比，并且響應(yīng)于在所述第一已定義時(shí)間段內(nèi)無法確定所述第一信噪比，設(shè)置所述第一數(shù)據(jù)傳輸速率。
24.一種方法，其特征在于，包括如果在定義的時(shí)間段內(nèi)無法確定與可變速率數(shù)據(jù)通信信道相關(guān)聯(lián)的信噪比，則迭代地調(diào)節(jié)所述可變速率數(shù)據(jù)通信信道的數(shù)據(jù)傳輸速率，并且如果在一段擴(kuò)展的時(shí)間段內(nèi)無法確定所述信噪比，則將所述數(shù)據(jù)傳輸速率降低到最低可用速率，其中所述擴(kuò)展的時(shí)間段比所述定義的時(shí)間段長。
25.如權(quán)利要求M所述的方法，其特征在于，還包括 確定所述信噪比；以及選擇與包含所述信噪比的信噪比范圍相關(guān)聯(lián)的所述數(shù)據(jù)傳輸速率。
26.如權(quán)利要求M所述的方法，其特征在于，還包括 使用數(shù)據(jù)信號強(qiáng)度因子和噪聲信號強(qiáng)度因子確定所述信噪比。
27.如權(quán)利要求M所述的方法，其特征在于，還包括在非傳輸周期內(nèi)監(jiān)控所述可變速率數(shù)據(jù)通信信道以確定所述信噪比。
28.如權(quán)利要求M所述的方法，其特征在于，還包括把所述定義的時(shí)間段作為自前一次成功地計(jì)算了所述信噪比開始起的時(shí)間段來監(jiān)控。
29.如權(quán)利要求M所述的方法，其特征在于，還包括確定傳輸比率，所述傳輸比率包括將成功接收的分組數(shù)目除以在所述可變速率數(shù)據(jù)通信信道上發(fā)送的分組數(shù)目。
30.如權(quán)利要求四所述的方法，其特征在于，還包括響應(yīng)于所述傳輸比率，在將所述傳輸數(shù)據(jù)速率降低到下一個(gè)更低的速率以及將所述傳輸數(shù)據(jù)速率升高到下一個(gè)更高的速率之間選擇一個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及使用通信信道信噪比估計(jì)的數(shù)據(jù)傳輸速率控制。提供了一種方法，包括監(jiān)控可變速率數(shù)據(jù)通信信道來確定其信噪比，并且基于其信噪比調(diào)節(jié)該可變速率數(shù)據(jù)通信信道的數(shù)據(jù)傳輸速率。
文檔編號H04L1/00GK102387003SQ201110409338
公開日2012年3月21日 申請日期2003年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月28日
發(fā)明者C·欽恩, J·劉 申請人:英特爾公司