способ и устройство для подавления колебаний между повторителями

Формула изобретения

1. Первый повторитель, работающий в беспроводной сети, причем упомянутая беспроводная сеть включает в себя второй повторитель, который может осуществлять связь с первым повторителем, и первую и вторую беспроводные станции, которые могут осуществлять связь по меньшей мере с одним из первого повторителя и второго повторителя, первый повторитель содержит:

устройство приема для приема беспроводного сигнала на частоте приема;

средство обнаружения для обнаружения, включает ли в себя заданная часть принятого беспроводного сигнала измененную устройством изменения сигнала второго повторителя часть, для определения таким образом, приходит ли принятый сигнал от второго повторителя; и

устройство передачи для передачи беспроводного сигнала на одну из первой и второй беспроводных станций на частоте передачи таким образом для повторения беспроводного сигнала, если заданная часть принятого беспроводного сигнала включает в себя измененную часть.

2. Первый повторитель по п.1, в котором, если заданная часть принятого беспроводного сигнала включает в себя измененную часть, то устройство передачи выполнено с возможностью не повторять основную часть беспроводного сигнала.

3. Первый повторитель по п.1, в котором, если заданная часть принятого беспроводного сигнала включает в себя измененную часть, то устройство передачи выполнено с возможностью выполнения одного из передачи беспроводного сигнала на частоте, отличающейся от частоты передачи, и передачи беспроводного сигнала на уровне мощности, отличающемся от исходного уровня мощности передачи.

4. Первый повторитель по п.1, который дополнительно включает в себя устройство изменения сигнала для изменения беспроводного сигнала.

5. Первый повторитель по п.1, который дополнительно включает в себя устройство удаления изменений для удаления измененной части из заданной части беспроводного сигнала.

6. Первый повторитель по п.1, в котором устройство передачи также выполнено с возможностью не передавать беспроводной сигнал, если заданная часть принятого беспроводного сигнала не включает в себя измененную часть.

7. Первый повторитель по п.1, в котором заданной частью принятого беспроводного сигнала является преамбула беспроводного сигнала, а измененной частью является заданное изменение фазы.

8. Первый повторитель по п.1, в котором средство обнаружения дополнительно выполнено с возможностью обнаружения, был ли беспроводной сигнал передан от одного из первой и второй беспроводных станций, с помощью выполнения процесса отборочного обнаружения для принятого беспроводного сигнала.

9. Первый повторитель по п.8, в котором процесс отборочного обнаружения включает в себя сравнение преамбулы принятого беспроводного сигнала с заданным образцом сигнала.

10. Первый повторитель по п.8, в котором процесс отборочного обнаружения включает в себя демодуляцию одного из заданной информационной последовательности, канала пилот-сигнала и несущей пилот-сигнала.

11. Первый повторитель по п.1, который дополнительно включает в себя устройство изменения сигнала, выполненное с возможностью изменения заданной части принятого беспроводного сигнала так, чтобы она включала в себя заданное изменение фазы, таким образом побуждая второй повторитель не повторять беспроводной сигнал.

12. Первый повторитель по п.1, причем упомянутый повторитель является одним из повторителя с преобразованием частоты, в котором частота приема и частота передачи отличаются, и повторителя на той же самой частоте, в котором частота приема и частота передачи являются одинаковыми.

13. Первый повторитель по п.1, дополнительно содержащий процессор метки, включающий в себя средство обнаружения, выполненное с возможностью введения образца метки в беспроводной сигнал, который необходимо передать, и для обнаружения образца метки, введенного в беспроводной сигнал в качестве измененной части.

14. Первый повторитель по п.1, дополнительно содержащий:

процессор; и

память, соединенную с процессором, причем данная память предназначена для хранения подпрограммы регулирования мощности для конфигурирования процессора;

в котором процессор конфигурирован, чтобы

создавать пакеты тестового сообщения, которые необходимо передать ко второму повторителю на частоте передачи;

измерять указатель мощности принятого сигнала (RSSI) пакета, принятого в ответ на пакеты тестового сообщения;

определять, являются ли потери в тракте передачи, определенные с помощью разности между уровнем мощности, на котором были переданы пакеты тестового сообщения, и измеренным RSSI, меньшими, чем заданное значение; и

отмечать частоту передачи как недоступную для использования, если потери в тракте передачи меньше заданного значения.

15. Первый повторитель по п.14, в котором процессор дополнительно конфигурирован, чтобы

создавать группу пакетов, которые необходимо передать ко второму повторителю на частоте передачи, если потери в тракте передачи приблизительно не меньше заданного значения;

определять среднее значение RSSI для группы пакетов;

если среднее значение RSSI меньше заданного уровня, то отмечать существующую мощность передачи как приемлемую.

16. Первый повторитель по п.15, в котором процессор дополнительно конфигурирован, чтобы

корректировать существующую мощность передачи в сторону уменьшения на заданный уровень в децибелах, если среднее значение RSSI не меньше заданного уровня;

повторно создавать группу пакетов, которые необходимо передать ко второму повторителю на частоте передачи;

определять среднее значение RSSI для группы пакетов; и,

если среднее значение RSSI меньше заданного уровня, то отмечать существующую мощность передачи как приемлемую.

17. Первый повторитель, работающий в беспроводной сети,

причем упомянутая беспроводная сеть включает в себя второй повторитель, который может осуществлять связь с первым повторителем, и первую и вторую беспроводные станции, которые могут осуществлять связь по меньшей мере с одним из первого повторителя и второго повторителя, причем первый повторитель содержит:

устройство приема, принимающее беспроводной сигнал от одного из второго повторителя, первой беспроводной станции и второй беспроводной станции;

устройство обнаружения, соединенное с устройством приема, причем данное устройство обнаружения обнаруживает, является ли принятый указатель мощности сигнала (RSSI) для беспроводного сигнала большим, чем заданное пороговое значение RSSI;

цифровой демодулятор, соединенный с устройством приема и с устройством обнаружения, причем упомянутый цифровой демодулятор выполнен с возможностью демодуляции беспроводного сигнала, если обнаруженное значение RSSI больше заданного порогового значения RSSI;

устройство изменения сигнала, соединенное с устройством приема, причем упомянутое устройство изменения сигнала выполнено с возможностью изменения заданной части демодулированного беспроводного сигнала; и

устройство передачи, соединенное с устройством изменения сигнала, предназначенное для передачи измененного беспроводного сигнала к одному из второго повторителя, первой беспроводной станции и второй беспроводной станции.

18. Первый повторитель по п.17, в котором устройство изменения сигнала включает в себя двухфазный модулятор, выполненный с возможностью фазовой модуляции заданной части беспроводного сигнала.

19. Первый повторитель по п.18, в котором двухфазный модулятор дополнительно выполнен с возможностью модуляции заданной части беспроводного сигнала так, чтобы она имела уникальную сигнатуру, распознаваемую вторым повторителем после приема измененного беспроводного сигнала.

20. Первый повторитель по п.18, дополнительно содержащий фильтр на поверхностных акустических волнах (ПАВ), соединенный с выходом двухфазного модулятора, предназначенный для удаления размывания спектра из измененного беспроводного сигнала.

21. Первый повторитель по п.18, дополнительно содержащий схему синхронизации, соединенную с двухфазным модулятором, причем упомянутая схема синхронизации управляет промежутком времени, во время которого двухфазный модулятор модулирует фазу заданной части беспроводного сигнала, и упомянутая схема синхронизации активизируется, когда обнаруженное значение RSSI больше заданного порогового значения RSSI.

22. Первый повторитель по п.18, в котором двухфазный модулятор включает в себя переключатель, соединенный с линейным генератором (LO), причем данный переключатель переключает положительный и отрицательный выводы LO на заданной частоте для фазовой модуляции заданной части беспроводного сигнала.

23. Первый повторитель по п.17, в котором цифровой демодулятор дополнительно выполнен с возможностью

обнаруживать, имеет ли заданная часть беспроводного сигнала модуляцию усиления; и

не демодулировать основную часть беспроводного сигнала, если заданная часть беспроводного принятого сигнала имеет модуляцию усиления, таким образом побуждая первый повторитель не повторять основную часть беспроводного сигнала.

24. Первый повторитель по п.17, в котором цифровой демодулятор дополнительно выполнен с возможностью не демодулировать беспроводной сигнал, если заданная часть преамбулы беспроводного принятого сигнала имеет модуляцию усиления, и цифровой демодулятор находится в конфигурации «только беспроводная локальная сеть (WLAN)», таким образом побуждая первый повторитель не повторять основную часть беспроводного сигнала.

25. Первый повторитель по п.17, в котором:

цифровой демодулятор дополнительно выполнен с возможностью определять, имеет ли преамбула беспроводного принятого сигнала фазовую модуляцию; и

устройство передачи выполнено с возможностью выполнять одно из передачи измененного беспроводного сигнала на частоте, отличающейся от второй частоты, и передачи беспроводного сигнала на другом уровне мощности, если определено, что преамбула принятого беспроводного сигнала имеет фазовую модуляцию.

26. Первый повторитель по п.17, в котором цифровой демодулятор дополнительно выполнен с возможностью определять, имеет ли преамбула принятого беспроводного сигнала фазовую модуляцию, и для удаления фазовой модуляции.

27. Первый повторитель по п.17, в котором беспроводной сигнал включает в себя один или большее количество пакетов, определенных согласно стандарту Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) 802.11, в котором заданной частью беспроводного сигнала является начальная часть преамбулы одного или большего количества пакетов.

28. Первый повторитель по п.27, в котором начальной частью преамбулы является часть беспроводного сигнала, которую не восстанавливают с помощью первой и второй беспроводных станций.

29. Первый повторитель по п.27, в котором начальной частью преамбулы являются первые четыре символа пакета в беспроводном сигнале.

30. Первый повторитель по п.17, в котором устройство изменения сигнала включает в себя процессор метки для введения образца метки в беспроводной сигнал, который необходимо передать, и для обнаружения образца метки, введенного в беспроводной сигнал, принятый от второго повторителя.

31. Первый повторитель по п.27, в котором измененный беспроводной сигнал соответствует спектральной маске, определенной стандартом IEEE 802.11g.

32. Первый повторитель по п.18, в котором двухфазный модулятор включает в себя переключатель, соединенный с усилителем по маршруту передачи беспроводного сигнала.

33. Первый повторитель, работающий в беспроводной сети, причем упомянутая беспроводная сеть включает в себя второй повторитель, который может осуществлять связь с первым повторителем, и первую и вторую беспроводные станции, которые могут осуществлять связь по меньшей мере с одним из первого повторителя и второго повторителя, причем первый повторитель содержит:

устройство приема, принимающее беспроводной сигнал, включающий в себя один или большее количество пакетов на частоте приема;

устройство модификации и обнаружения сигнала, соединенное с устройством приема, данное устройство модификации и обнаружения сигнала выполнено с возможностью изменения заданной части пакета, чтобы таким образом создать измененный беспроводной сигнал, и обнаружения, включает ли в себя заданная часть пакета образец измененного сигнала;

устройство передачи, соединенное с устройством модификации и обнаружения сигнала для передачи измененного беспроводного сигнала к одному из второго повторителя, первой беспроводной станции и второй беспроводной станции на заданном уровне мощности и частоте передачи;

процессор, управляющий устройством приема и устройством передачи; и

память, соединенную с процессором, причем упомянутая память предназначена для хранения подпрограммы регулирования мощности таким образом, что процессор конфигурирован, чтобы

создавать пакеты тестового сообщения, которые необходимо передать ко второму повторителю на частоте передачи;

измерять указатель мощности принимаемого сигнала (RSSI) пакета, принимаемого в ответ на пакеты тестового сообщения; и

корректировать одно из уровня мощности или частоты передачи в соответствии с измеренным RSSI.

34. Первый повторитель по п.33, в котором устройство модификации и обнаружения сигнала, соединенное с устройством приема, содержит процессор метки, конфигурированный для введения образца метки в беспроводной сигнал, который необходимо передать, и обнаружения образца метки, введенного в беспроводной сигнал, принятый от второго повторителя.

35. Первый повторитель по п.33, в котором устройство модификации и обнаружения сигнала, соединенное с устройством приема, содержит:

устройство двухфазной модуляции, выполненное с возможностью фазовой модуляции заданной части беспроводного сигнала; и

цифровой демодулятор, соединенный с устройством приема, причем упомянутый цифровой демодулятор выполнен с возможностью определения, включает ли беспроводной сигнал в себя образец фазовой модуляции в качестве измененной части.

Описание изобретения к патенту

ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Настоящая заявка является родственной по отношению к находящейся на рассмотрении предварительной заявке США № 60/846,073, поданной 21 сентября 2006 г., в соответствии с которой испрашивается приоритет для настоящей заявки, и дополнительно является родственной по отношению к следующим документам: публикации заявки США № 2006-0041680 (заявке США № 10/530,546) Proctor и др., озаглавленной REDUCING LOOP EFFECTS IN A WIRELESS LOCAL AREA NETWORK REPEATER ; и публикации заявки США № 2005-0286448 (заявке США № 10/516,327 или международной заявке № PCT/US03/16208) Procter и др., которая озаглавлена WIRELESS LOCAL AREA NETWORK REPEATER , все содержимое которых включено в настоящий документ путем ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится в общем к повторителю для сети беспроводной связи, а более конкретно к конфигурации повторителя для уменьшения колебаний между двумя или большим количеством повторителей или секций повторителей.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Обычно зону обслуживания сети беспроводной связи, такой как, например, беспроводная сеть, основанная на дуплексной связи с временным разделением (TDD), дуплексной связи с частотным разделением (FDD), связи «точной беспроводной передачи данных» (Wi-Fi), связи «международного взаимодействия для микроволнового доступа» (Wi-max), сотовой связи, глобальной системы мобильной связи (GSM), множественного доступа с кодовым разделением (CDMA) или 3G (третьего поколения), можно увеличивать с помощью повторителей. Примерные повторители включают в себя, например, повторители с преобразованием частоты или повторители с той же самой частотой, которые работают на физическом уровне или на уровне управления передачей данных, как определено базовой эталонной моделью взаимодействия открытых систем (моделью OSI).

Повторители также используются для удовлетворения увеличивающейся потребности в расширении области действия узлов, таких как точки доступа, связанные с беспроводными сетями, которые включают в себя, не ограничиваясь, беспроводные локальные сети (WLAN) и беспроводные городские локальные сети (WMAN), описанные и определенные в стандартах Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) 802.11, 802.16 и 802.20, из-за увеличивающейся популярности неограниченного доступа к широкополосным услугам, например, с помощью переносных вычислительных устройств. Эффективный быстрый количественный рост беспроводных сетей сильно зависит от постоянного и увеличивающегося уровня производительности при увеличении количества запросов пользователей.

Однако когда множество повторителей занимают ту же самую радиочастотную среду, могут возникать проблемы, такие как колебания (осцилляции) между повторителями. Колебания могут привести к большому количеству проблем, таких как искажение, насыщение, потеря синхронизации и потеря данных или информации.

В качестве дополнения, нужно обратиться к проблеме «масштабируемости» многих близко расположенных повторителей. Например, когда повторители развернуты в непосредственной близости в жилом доме с множеством арендаторов, эффективная область обслуживания может стать настолько большой, что вызовет «наводнение» пакетов. Хотя зона обслуживания сильно увеличена, может иметь место неэффективность из-за ограниченной емкости для большого количества пользователей.

Поэтому существует потребность в дешевых и характеризующихся низкой степенью риска решениях таких проблем колебаний. Предпочтительно, решение должно быть расширяемым, чтобы обеспечивать больше возможностей, чем простое предотвращение колебаний при множестве повторителей.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ввиду изложенных выше проблем повторитель, работающий в беспроводной сети согласно различным вариантам осуществления, подавляет колебания таким образом, что он не повторяет основной сигнал от другого повторителя в беспроводной сети в состоянии колебаний. Беспроводная сеть может включать в себя второй повторитель, который может осуществлять связь с первым повторителем, и первую и вторую беспроводные станции, такие как точка доступа и беспроводное вычислительное устройство, которое может осуществлять связь по меньшей мере с одним из первого повторителя и второго повторителя.

Согласно различным вариантам осуществления, повторитель включает в себя устройство приема для приема беспроводного сигнала на частоте приема; средство обнаружения для обнаружения, включает ли в себя заданная часть принятого беспроводного сигнала измененную часть, чтобы таким образом определить, что принятый сигнал приходит от второго повторителя; и устройство передачи для передачи беспроводного сигнала на одно из первой и второй беспроводных станций на частоте передачи, и таким образом для повторения беспроводного сигнала.

Если заданная часть принятого беспроводного сигнала включает в себя измененную часть, то устройство передачи может быть выполнено с возможностью не повторять основную часть беспроводного сигнала, передавать беспроводной сигнал на частоте, отличающейся от частоты передачи, или передавать беспроводной сигнал на уровне мощности, отличающемся от исходного уровня мощности передачи.

Повторитель может дополнительно включать в себя устройство изменения сигнала для изменения беспроводного сигнала. Устройство изменения сигнала может быть, например, процессором метки, выполненным с возможностью введения образца метки в беспроводной сигнал, который необходимо передать, и для обнаружения образца метки, введенного в беспроводной сигнал в качестве измененной части.

Устройство изменения сигнала может также быть, например, устройством двухфазной модуляции, выполненным с возможностью модуляции фазы заданной части беспроводного сигнала. Двухфазный модулятор может модулировать заданную часть беспроводного сигнала так, чтобы она имела уникальную сигнатуру, распознаваемую вторым повторителем после приема измененного беспроводного сигнала. Фильтр на поверхностных акустических волнах (ПАВ, SAW) может быть связан с выходом двухфазного модулятора для удаления размывания спектра из измененного беспроводного сигнала. Схема синхронизации может также быть связана с двухфазным модулятором для управления продолжительностью времени, в течение которого двухфазный модулятор модулирует фазу заданной части беспроводного сигнала.

Двухфазный модулятор может включать в себя переключатель, соединенный с входом линейного генератора (LO), причем упомянутый переключатель переключает положительный и отрицательный входы LO на заданной частоте для модуляции фазы заданной части беспроводного сигнала.

Повторитель может дополнительно включать в себя устройство удаления изменений, такое как устройство демодуляции, предназначенное для удаления измененной части из заданной части беспроводного сигнала.

Устройство передачи выполнено с возможностью передавать или не передавать беспроводной сигнал, если заданная часть принятого беспроводного сигнала включает в себя измененную часть.

Заданная часть принятого беспроводного сигнала может быть преамбулой беспроводного сигнала, а измененная часть может быть заданным изменением фазы.

Средство обнаружения может быть дополнительно выполнено с возможностью обнаружения, был ли беспроводной сигнал передан от одного из первой и второй беспроводных станций, с помощью выполнения процесса отборочного обнаружения для принятого беспроводного сигнала. Процесс отборочного обнаружения может включать в себя сравнение преамбулы принятого беспроводного сигнала с заданным образцом сигнала или демодуляцию одной из заданной информационной последовательности, канала пилот-сигнала и несущей пилот-сигнала.

Повторитель может быть одним из повторителя с преобразованием частоты, в котором частота передачи и частота приема отличаются, и повторителя на той же самой частоте, в котором частота передачи и частота приема одинаковы.

Повторитель может также включать в себя процессор и память, соединенную с процессором. Подпрограмма регулировки мощности для конфигурирования центрального процессора может храниться в памяти. Процессор может быть выполнен с возможностью создания пакетов тестового сообщения, которые необходимо передать ко второму повторителю на частоте передачи; измерения показателя мощности принимаемого сигнала (RSSI) пакета, принятого в ответ на пакеты тестового сообщения; определения, являются ли потери в тракте передачи, определенные с помощью разности между уровнем мощности, на котором были переданы пакеты тестового сообщения, и измеренным значением RSSI, меньшими заданного значения; и отметки частоты передачи как недоступной для использования, если потери в тракте передачи меньше заданного значения.

Процессор может быть дополнительно выполнен с возможностью создания группы пакетов, которые необходимо передать ко второму повторителю на частоте передачи, если потери в тракте передачи не меньше чем приблизительно 80 дБ; определения среднего значения RSSI для группы пакетов; и если среднее значение RSSI меньше заданного уровня, то для отметки существующей мощности передачи как приемлемой.

Процессор может быть дополнительно выполнен с возможностью корректировки существующей мощности передачи в сторону уменьшения на заданный уровень в децибелах, если среднее значение RSSI не меньше заданного уровня; повторного создания группы пакетов, которые необходимо передать ко второму повторителю на частоте передачи; определения среднего значения RSSI для группы пакетов; и если среднее значение RSSI меньше заданного уровня, то отметки существующей мощности передачи как приемлемой.

Дополнительная возможность обнаружения, которую включают в себя повторители, может обеспечивать возможность обнаружения преамбулы с фазово-модулированной последовательностью и дополнительных связей. Например, может быть желательно, чтобы пакеты от некоторых повторителей можно было повторять, в то время как пакеты от других повторителей - не повторять. Другим примером является то, что предоставляют возможность повторять только пакеты с определенной сигнатурой, а все другие отфильтровывают. Другие действия могут включать в себя размещение пакетов с уникальной сигнатурой на уникальной частоте повторения, а также сигнатура может действовать в качестве функции адресации, кода качества обслуживания или кода приоритета.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Сопровождающие чертежи, на которых одинаковые ссылочные позиции относятся к идентичным или функционально подобным элементам для отдельных видов и которые вместе с приведенным ниже подробным описанием включены в описание и являются его частью, служат для дополнительной иллюстрации различных вариантов осуществления и пояснения различных принципов и преимуществ в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 1A-1B являются иллюстрацией тестовой конфигурации и снимка экрана, показывающего результаты тестирования, связанные с примерной конфигурацией повторителей с расширением спектра прямой последовательностью (DSSS) без фазовой модуляции и включенным режимом «только WLAN».

Фиг. 2A-2B являются иллюстрацией тестовой конфигурации и снимка экрана, показывающего результаты теста, связанные с примерной конфигурацией повторителей DSSS с фазовой модуляцией и включенным режимом «только WLAN».

Фиг. 3A-3B являются иллюстрацией тестовой конфигурации и снимка экрана, показывающего результаты теста, связанные с примерной конфигурацией повторителей DSSS с фазовой модуляцией и выключенным режимом «только WLAN».

Фиг. 4A-4B являются иллюстрацией тестовой конфигурации и снимка экрана, показывающего дополнительные результаты теста, связанные с примерной конфигурацией повторителей DSSS на фиг. 3 с фазовой модуляцией и выключенным режимом «только WLAN».

Фиг. 5A-5B являются иллюстрацией тестовой конфигурации и снимка экрана, показывающего результаты теста, связанные с примерной конфигурацией повторителей мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM) без фазовой модуляции и включенным режимом «только WLAN».

Фиг. 6A-6B являются иллюстрацией тестовой конфигурации и снимка экрана, показывающего результаты теста, связанные с примерной конфигурацией повторителей OFDM с фазовой модуляцией и включенным режимом «только WLAN».

Фиг. 7A-7B являются иллюстрацией тестовой конфигурации и снимка экрана, показывающего тестовые результаты, связанные с примерной конфигурацией повторителей OFDM с фазовой модуляцией и выключенным режимом «только WLAN».

Фиг. 8A-8B являются иллюстрацией тестовой конфигурации и кадра анализатора спектра, показывающего выходной сигнал генератора сигнала без фазовой модуляции.

Фиг. 9A-9B являются иллюстрацией тестовой конфигурации и кадра анализатора спектра, показывающего выходной сигнал генератора сигнала OFDM с фазовой модуляцией.

Фиг. 10A-10B являются иллюстрацией тестовой конфигурации и кадра анализатора спектра, показывающего выходной сигнал генератора сигнала OFDM с фазовой модуляцией и фильтром на поверхностных акустических волнах (ПАВ) с низкими потерями.

Фиг. 11A-11B являются иллюстрацией тестовой конфигурации и кадра анализатора спектра, показывающего выходной сигнал генератора сигнала OFDM с фазовой модуляцией и фильтром ПАВ с низкими потерями и фильтром ПАВ с высоким подавлением.

Фиг. 12A-12B являются иллюстрацией тестовой конфигурации и кадра анализатора спектра, показывающего выходной сигнал генератора сигнала DSSS без фазовой модуляции.

Фиг. 13A-13B являются иллюстрацией тестовой конфигурации и кадра анализатора спектра, показывающего выходной сигнал генератора сигнала DSSS с фазовой модуляцией.

Фиг. 14A-14B являются иллюстрацией тестовой конфигурации и кадра анализатора спектра, показывающего выходной сигнал генератора сигнала DSSS с фазовой модуляцией и фильтром ПАВ с низкими потерями.

Фиг. 15A-15B являются иллюстрацией тестовой конфигурации и кадра анализатора спектра, показывающего выходной сигнал генератора сигнала DSSS с фазовой модуляцией, фильтром ПАВ с низкими потерями и фильтром ПАВ с высоким подавлением.

Фиг. 16 - структурная схема, показывающая примерную беспроводную сетевую конфигурацию, включающую в себя два примерных повторителя.

Фиг. 17 - схема соединений, показывающая возможные соединения, которые можно устанавливать между примерными повторителями, ТД и станцией мобильной связи в WLAN.

Фиг. 18A - схематичный чертеж, показывающий примерный повторитель в соответствии с примерным вариантом осуществления.

Фиг. 18B - схематичный чертеж, показывающий примерный повторитель в соответствии с другим примерным вариантом осуществления.

Фиг. 19 - примерная схема для схемы синхронизации.

Фиг. 20 - примерная схема двухфазного модулятора.

Фиг. 21 - структурная схема примерного процессора метки.

Фиг. 22 - иллюстрация примерных параметров внедрения метки.

Фиг. 23 - последовательность операций, показывающая примерную обработку сигналов обнаружения метки.

Фиг. 24 - последовательность операций, показывающая примерную подпрограмму регулирования мощности для подавления колебаний.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В общих чертах настоящее описание относится к конфигурации повторителя для подавления колебаний. Данное раскрытие обеспечивают для дополнительного объяснения достаточным образом лучших вариантов осуществления настоящего изобретения. Относительные термины, такие как первый и второй и им подобные, если они применимы, используются исключительно для того, чтобы отличать один объект, элемент или действие от другого, без обязательного требования или подразумевания какой-либо фактической зависимости между такими объектами, элементами или действиями или порядка, в котором они расположены. Следует отметить, что некоторые варианты осуществления могут включать в себя множество процессов или этапов, которые можно выполнять в любом порядке, если это явно и обязательно не ограничено определенным порядком; то есть процессы или этапы, которые не ограничены таким образом, можно выполнять в любом порядке.

При воплощении большей части изобретенных функциональных возможностей и многих из изобретенных принципов их лучше всего обеспечивать с помощью компьютерных команд (программного обеспечения) или интегральных схем (ИС) и/или специализированных ИС. Ожидается, что специалисты, несмотря на возможно значительные усилия и множество вариантов выбора конструкции, мотивированных, например, доступным временем, существующей технологией и экономическими соображениями, руководствуясь раскрытыми концепциями и принципами, смогут легко создавать такие команды программного обеспечения или ИС с минимальным количеством исследований. Поэтому, в интересах краткости и минимизации любого риска затенения принципов и концепций согласно настоящему изобретению, дополнительное обсуждение таких программного обеспечения и ИС, если оно существует, будет ограничено тем самым необходимым, что относится к принципам и концепциям, используемым примерными вариантами осуществления.

Согласно фиг. 16, соединение 101 для глобальной связи, которое может быть, например, соединением стандарта Ethernet, линией стандарта T1, широкополосным беспроводным соединением или любым другим электрическим соединением, обеспечивающим маршрут передачи данных, можно подключать к беспроводному шлюзу, или к точке доступа (ТД) 100. Беспроводной шлюз 100 посылает РЧ (радиочастотные) сигналы, такие как, например, пакеты стандарта IEEE 802.11 или сигналы, основанные на технологии Bluetooth, Hyperlan или других протоколах беспроводной связи, к клиентским устройствам 104, 105, которые могут быть персональными компьютерами, карманными персональными компьютерами или любыми другими устройствами, которые могут осуществлять связь с другими устройствами через один из указанных выше протоколов беспроводной связи. Беспроводной шлюз, ТД или клиентское устройство упоминаются в данной работе как беспроводная станция. Соответствующие маршруты распространения, или РЧ маршруты, к каждому из клиентских устройств 104, 105 показаны как 102, 103.

Хотя сигналы, распространяемые по РЧ маршруту 102, имеют достаточную мощность для установления высокоскоростной передачи пакетных данных между клиентским устройством 104 и беспроводным шлюзом 100, сигналы, распространяемые по РЧ маршруту 103 и предназначенные для клиентского устройства 105, будет ослабляться при прохождении через конструктивные преграды, такие как стены 106 или 107, до уровня, когда принимают только небольшое количество пакетов данных, или вообще не принимают, в любом направлении, если нет беспроводных повторителей 200, 204.

Для увеличения зоны обслуживания и/или скорости передачи данных при осуществлении связи с клиентским устройством 105, беспроводные повторители 200, 204 принимают пакеты, передаваемые на начальном частотном канале 201 от беспроводного шлюза 100, точки доступа или другого повторителя. Беспроводной повторитель 200 обнаруживает присутствие пакета на первом частотном канале 201 и принимает пакет и повторно передает пакет с большей мощностью на втором частотном канале 202. Точно так же беспроводной повторитель 204 обнаруживает присутствие пакета на втором частотном канале 202, принимает упомянутый пакет и повторно передает упомянутый пакет с большей мощностью на третьем частотном канале 203. В отличие от протоколов работы обычной WLAN, клиентское устройство 105 работает на третьем частотном канале, даже при том, что беспроводной шлюз 100 работает на первом частотном канале 203. Для выполнения операции возвращения пакета беспроводной повторитель 204 обнаруживает присутствие передаваемого от клиентского устройства 105 пакета на третьем частотном канале 203, принимает упомянутый пакет на третьем частотном канале 203 и повторно передает упомянутый пакет на втором частотном канале 202. Беспроводной повторитель 200 обнаруживает присутствие передаваемого от беспроводного повторителя 204 пакета на втором частотном канале 202, принимает упомянутый пакет на втором частотном канале 202 и повторно передает упомянутый пакет на первом частотном канале 201. Беспроводной шлюз 100 затем принимает пакет на первом частотном канале 201. Таким образом, беспроводные повторители 200, 204 могут одновременно принимать и передавать сигналы, а также увеличивать зону обслуживания и производительность беспроводного шлюза 100 для клиентского устройства 105. Когда множество устройств изолированы друг от друга, повторители 200, 204 могут дополнительно действовать в качестве беспроводного моста, предоставляя возможность двум различным группам устройств осуществлять связь, когда раньше отсутствовали оптимальное РЧ распространение и зона обслуживания или, во многих случаях, совсем не было РЧ распространения и зоны обслуживания.

Однако, как описано выше в данной работе, системы повторителей с использованием преобразования частоты могут сталкиваться с проблемами, например, когда используются сигналы маяка. Соответственно, расширение радиуса действия можно реализовывать в таких системах, используя повторители для беспроводных локальных сетей, и это может быть особенно выгодным при использовании определенных протоколов, таких как, например, серия протоколов 802.11, изменяя сигнал маяка так, чтобы он отражал преобразование частоты. Однако, как отмечено, проблемы возникают, когда соседние узлы, использующие или повторно использующие преобразованные частоты в пределах зон обслуживания друг друга, могут устанавливать ложные соединения, которые создадут проблемы от одного узла к другому узлу на основе целостности трафика данных. Ложные соединения могут также приводить к колебаниям от одного повторителя к другому повторителю, когда оба повторителя используют одинаковые пары частот, и могут дополнительно приводить к проблемам в системе, которые вызывают общий отказ среды WLAN. Проблемы также возникают с повторителями, использующими одинаковую частоту.

Беспроводные повторители 200, 204 преобразовывают пакеты с начального частотного канала на другой частотный канал, где его можно принимать с помощью одного или большего количества клиентских устройств, таких как станции (STA), или клиентские устройства 104 или 105, или другой повторитель. Клиентские устройства 104 или 105 предпочтительно принимают маяк, который идентифицирует канал 802.11b, как соответствующий для связи канал, и принимают информационные пакеты, преобразованные повторителем 200, 204 с первого канала на второй канал.

Проблемы для повторителя могут возникать, однако, в примерном сценарии 300, который показан на фиг. 17, в котором два повторителя R1 320 и R2 330 выполнены с возможностью обслуживания одной ТД 310, которая находится в пределах зоны обслуживания обоих повторителей, например, через беспроводные соединения 301 и 303. Повторители R1 320 и R2 330 могут дополнительно «слушать» соответствующие передачи друг друга через соединение, установленное, например, через линию связи 302. В примерном сценарии 300 единственным соединением, установленным к устройству связи, или станции, или STA 340, является соединение 304, которое, как следует признать, является линией РЧ или радиосвязи. Проблемы возникают, когда повторители R1 320 и R2 330 работают на той же самой паре каналов, таких как каналы повторителя и ТД. Когда ТД 310 передает, оба и R1 320, и R2 330 обнаруживают передачу, например, на первой частоте F1 и повторно передают на второй частоте F2, такой как частота канала повторителя. Основные проблемы возникают, когда изолированная клиентская станция STA 340 передает на частоте F2, которая, как описано выше, является частотой канала повторителя. R2 330 затем повторяет передачу на F1 к ТД 310. R1 320 обнаруживает передачи от R2 330 на F1 и пытается повторно передавать обнаруженные передачи. Если случается, что R1 320 выбирает F2 в качестве частоты передачи, то замкнутый контур будет создан между R1 320 и R2 330. При достаточном усилении в данном РЧ замкнутом контуре могут возникать колебания через, например, положительную обратную связь, что приведет к тому, что любые сигналы, предназначенные для STA 340 по соединению 304, будут искажаться. Нужно отметить, что указанный выше РЧ замкнутый контур не возникает, если оба повторителя обнаруживают сигнал на F1, потому что, как только они обнаруживают сигнал на F1, они отключают свои приемники на F2 и затем начинают выполнять повторение на F2.

Со ссылкой на фиг. 18A ниже описан повторитель 1800 для подавления описанных выше колебаний согласно первому варианту осуществления. Повторитель может быть, например, повторителем с преобразованием частоты, как обсуждается выше, или повторителем той же самой частоты. Повторитель 1800 включает в себя первую и вторую антенны (ANTA, ANTB), которые служат в качестве устройств приема и передачи для приема и передачи сигналов на первом и втором каналах. Сигнал, принимаемый через одну из первой антенны ANTA или второй антенны ANTB, обрабатывают с помощью элементов обработки, таких как малошумящий усилитель (МШУ, LNA), фильтр подавления помех от зеркального канала (IRF), смеситель на полевых транзисторах (ПТ, FET), фильтр на поверхностных акустических волнах (ПАВ), усилитель, делят и распространяют по двум различным маршрутам сигналов, например, с помощью блока 1816 разделения. Один из маршрутов разделенных сигналов от блока 1816 разделения предпочтительно связан с логарифмическим усилителем 1820 через усилитель, а другой маршрут разделенного сигнала предпочтительно связан c элементом 1822 настраиваемой регулировки усиления (AGC) для корректировки усиления сигнала. Первый выходной сигнал логарифмического усилителя 1820, который предпочтительно является сигналом, представляющим огибающую амплитуды указателя мощности принятого сигнала (RSSI), подают к управляющему блоку элемента 1822 AGC для настройки регулировки усиления, на процессор 1825 и на блок 1823 сравнения для сравнения уровня RSSI сигнала с заданным пороговым значением RSSI, принятым от процессора 1825. Второй выходной сигнал логарифмического усилителя 1820 подают к цифровому демодулятору 1824 через различные цифровые элементы для выполнения обнаружения и демодуляции расширения спектра прямой последовательностью (DSSS) или мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM) и генерации внутреннего пакета. Цифровой демодулятор 1824 может выполнять такое обнаружение, например, анализируя информацию преамбулы, определенную для пакетов DSSS и OFDM WLAN, в общем случае расположенную в первых нескольких символах пакетов, таких как пакеты стандарта 802.11. Цифровой демодулятор 1824 или повторитель можно полностью размещать в конфигурации «только WLAN», например, с помощью процессора 1825.

Выходной сигнал блока 1823 сравнения подают на генератор 1826 последовательности (выход CMP_A_EN). Блок 1823 сравнения может выводить сигнал, указывающий обнаружение сигнала, когда RSSI больше заданного порогового значения, таким образом указывая, что сигнал необходимо повторить. В ответ на сигнал от блока 1823 сравнения, а также на другие указатели, генератор 1826 последовательности выводит разрешающий сигнал (не показан) на демодулятор 1824 для начала демодуляции сигнала, а также различные управляющие выходные сигналы, которые начинают физическое повторение сигнала. Впоследствии, генератор 1826 последовательности будет также выводить сигнал на логический элемент 1828 «И». Логический элемент 1828 «И» также принимает разрешающий сигнал микропроцессора от процессора 1825 и выводит разрешающий сигнал к схеме 1830 синхронизации, если разрешающие сигналы принимают и от генератора 1826 последовательности, и от процессора 1825. Схема 1830 синхронизации управляет двухфазным модулятором (устройством изменения сигнала) 1832, который принимает выходной сигнал от элемента 1822 AGC через усилитель 1834 и дополнительную схему. Примерная схема для схемы синхронизации 1830 показана на фиг. 19. PA_EN представляет разрешающий сигнал от генератора 1826 последовательности, и BPSK_EN представляет разрешающий сигнал от процессора 1825. Сигналы частотой 11 МГц являются синхроимпульсами для схемы 1830 синхронизации.

Двухфазный модулятор 1832 изменяет сигнал с помощью добавления некоторого изменения фазы для модуляции, например, первых нескольких символов пакета, который необходимо повторить. Двухфазный модулятор 1832 может включать в себя, например, переключатель для переключения дифференциального сигнала, принимаемого от усилителя 1834, чтобы таким образом добавить изменение фазы. Примерная схема двухфазного модулятора 1832 показана на фиг. 20. Промежуток времени для применения фазовой модуляции к повторяемому сигналу можно корректировать с помощью схемы 1830 синхронизации, подключенной к выходу блока сравнения (см. сигналы MOD_P и MOD_N, которые идут от схемы 1830 синхронизации). Схему 1830 синхронизации можно запускать с помощью обнаружения совпадения на блоке 1823 сравнения. Когда схема 1830 синхронизации остановлена, может быть остановлено переключение положительного и отрицательного входов и может начинаться обычная работа.

Выходной сигнал двухфазного модулятора 1832 подают на фильтр 1836 ПАВ для удаления любого размывания спектра, созданного фазовой модуляцией, выполненной двухфазным модулятором 1832. Сигнал можно затем передавать с помощью одной из первой или второй антенн ANTA, ANTB через смеситель 1838 и дополнительные аналоговые элементы к точке доступа, беспроводной станции или клиентскому устройству (беспроводной станции).

Согласно фиг. 18B, в модификации первого варианта осуществления, двухфазный модулятор 1832 может быть связан, например, с линейным генератором 1840 с частотой 1056 МГц и активным смесителем 1842. Промежуток времени для применения фазовой модуляции к повторяемому сигналу также корректируется схемой 1830 синхронизации. Положительный и отрицательный входы линейного генератора 1840 с частотой 1056 МГц, подаваемые на активный смеситель 1842, можно переключать назад и вперед, например, со скоростью 5,5 МГц. Переключение положительного и отрицательного входов передает фазовую модуляцию на повторяемый сигнал. Когда схема 1830 синхронизации остановлена, может быть остановлено переключение положительного и отрицательного входов и может начинаться обычная работа.

Во время работы повторителя, когда повторитель 1800 находится в стандартном режиме работы «только WLAN», цифровой демодулятор 1824 (средство обнаружения DSSS/OFDM) не будет распознавать пакеты, имеющие фазу символов, модулированную другим повторителем, в качестве правильных пакетов WLAN, таким образом останавливая процесс повторения, потому что существующие зависимости фазы искажены модификацией сигнала. Поэтому, когда повторитель 1800 принимает повторяемый сигнал от подобного повторителя 1800, он не будет повторно повторять сигнал. В результате обсуждаемая выше проблема, относящаяся к колебаниям, может быть устранена.

Дополнительно, изменение фазы, добавленное к сигналу с помощью двухфазного модулятора 1832, незаметна для беспроводных станций, принимающих измененный сигнал, потому что восстановление несущей не выполняется до, например, пятого или шестого символа входящего потока.

В альтернативном варианте осуществления внешний фазовый модулятор можно преимущественно размещать после усилителя 1834. Кроме того, простой таймер для управления синхроимпульсами с частотой 5,5 МГц можно создавать с помощью деления существующих синхроимпульсов, таких как синхроимпульсы процессора с частотой 11 МГц. Дополнительно, модификацию сигнала можно выполнять на выходе смесителя 1838, а не усилителя. Однако выходной сигнал усилителя 1834 предпочтительно используют из-за трудности доступа к потоку данных, выходящему из модулятора, для добавления фазы в полосе немодулированных частот для сигналов, выходящих из модулятора. Соответственно, фазовый модулятор 1832 запускают или с помощью совпадения на блоке сравнения, или в любое время, когда генерируется модулированный сигнал. Следует отметить, что измененный сигнал может быть сигналом, созданным самим устройством, или принятым сигналом.

Со ссылкой на примерный сценарий 300, показанный на фиг. 17, ниже обсуждаются преимущества, обеспечиваемые повторителем, воплощенным согласно приведенным выше различным вариантам осуществления. В данном случае предполагается, что оба повторителя R1 320 и R2 330 включают в себя цифровой демодулятор 1824 и фазовый модулятор 1832, и они оба находятся в конфигурации «только WLAN», если повторители R1 320 и R2 330 работают на той же самой паре каналов, таких как каналы ТД и повторителя, когда ТД 310 передает, R1 320 и R2 330 обнаруживают передачу, например, на первой частоте F1 и повторно передают на второй частоте F2. Однако перед передачей фазовый модулятор 1832 повторителя изменяет первые несколько символов пакетов в передаваемом сигнале. Когда изолированная клиентская станция STA 340 передает на частоте F2, R2 330 затем повторяет передачу на частоте F1 к ТД 310. R1 320 обнаруживает передачи от R2 330 на частоте F1; однако R1 320 не может демодулировать повторяемый сигнал, потому что первые несколько символов включают в себя изменение фазы. Таким образом, повторитель R2 330 повторно не передает обнаруженные передачи назад на F2 302. Даже если случится, что R1 320 выберет F2 в качестве частоты передачи, то замкнутый контур не будет установлен между R1 320 и R2 330.

Дополнительное преимущество повторителя согласно различным вариантам осуществления состоит в том, что требуется ограниченное количество или совсем не требуется дополнительных аналоговых, цифровых схем или схем ввода-вывода для обнаружения фазы, потому что такое обнаружение фазы выполняют с помощью существующей схемы цифрового модулятора OFDM/DSSS. Схема для генерации фазовой модуляции чрезвычайно проста.

Соответственно, если величину изменения фазы преднамеренно модулируют на несколько первых символов повторяемого пакета и разрешен стандартный режим работы «только WLAN», то существующее средство обнаружения DSSS и OFDM не будут распознавать пакеты, связанные с фазово-модулированными символами, в качестве правильных пакетов WLAN, и процесс повторения будет остановлен.

Двухфазный модулятор 1832 можно изменять для выполнения фазовой модуляции преамбулы так, чтобы у каждого пакета была уникальная сигнатура. Эта сигнатура может быть уникальной фазой, модулирующей «прямоугольное колебание» с помощью уникальной частоты из набора частот или одного из набора ортогональных кодов, таких как коды Уолша или подобные коды. Хотя не требуется, чтобы коды были ортогональными, взаимно ортогональное расположение кодов, как полагают, обеспечивает более высокую эффективность обнаружения одного из набора кодов с большей уверенностью. Примерами неортогональных кодов могут быть коды с низкой взаимной корреляцией, такие как ПШ (псевдошумовой) код, «золотой код» или последовательность Баркера. Использование таких кодов повторителем в качестве последовательности модуляции для преамбулы повторяемого пакета обеспечивает (как ранее указано) предотвращение в режиме «только беспроводная LAN» обнаружение сигнала таким же образом, как обсуждалось в приведенных ниже тестах.

Дополнительно, уникальную сигнатуру можно конфигурировать так, чтобы работа повторителя, принимающего измененный сигнал, была скорректирована в соответствии с уникальной сигнатурой. Например, вместо того, чтобы повторитель не повторял сигнал, когда сигнал включает в себя фазо-модулированную преамбулу, повторитель может быть выполнен с возможностью выполнения альтернативных действий, таких как передача беспроводного сигнала на частоте, отличающейся от исходной частоты передачи, или передача беспроводного сигнала на уровне мощности, отличающемся от исходного уровня мощности передачи, чтобы избежать колебаний. Кроме того, повторитель может быть выполнен с возможностью удаления уникальной сигнатуры из сигнала. Повторитель может быть выполнен с возможностью выполнения таких действий в соответствии с выполнением процессором 1825 команд, хранящихся в соединенной с ним памяти.

Дополнительно, повторитель может использовать фазовую модуляцию в сигнале для выполнения процесса отборочного обнаружения для определения, принят ли беспроводной сигнал от другого повторителя или одной из беспроводных станций. В частности, фазовую модуляцию можно сравнивать с заданным образцом сигнала, хранящимся в памяти. Если определено, что корреляция является высокой, то повторитель может определять, что беспроводной сигнал приходит от другого повторителя, и предпринимать соответствующее действие для предотвращения колебаний. Альтернативно, процесс отборочного обнаружения может включать в себя демодуляцию одной из заданной информационной последовательности, канала пилот-сигнала и несущей пилот-сигнала.

Различные тесты были выполнены на примерном повторителе, которые проверяли правильность обсуждаемых выше заключений. В тестах время поиска для обнаружения WLAN в примерном повторителе программировали от 4 мкс до 16 мкс. Цифровой сигнал генерировали, используя векторный генератор сигнала (VSG), имеющий фазовую модуляцию первые 4 мкс и для сигнала OFDM, и для сигнала DSSS. Как обсуждается ниже, прекращение повторения было достигнуто в 100% случаев для запрограммированного времени поиска 4 мкс.

Затем режим работы примерного повторителя был изменен на «только WLAN» выключен. Сигнал успешно доставлялся повторителем в 100% случаев, и векторный анализатор сигнала (VSA) успешно демодулировал повторяемый сигнал, включающий в себя фазовую модуляцию. В качестве контроля сигнал вводили с фазовой модуляцией, выполняемой непосредственно с помощью VSG и, когда выводили на VSA, сигнал с данной непосредственной модуляцией снова успешно демодулировали.

Работа во временной области: со ссылкой на фиг. 1-4B будут описаны условия выполнения тестов и связанные с ними результаты для сигналов DSSS.

В «тесте#1_DSSS» 1 Мбит/с сигнал DSSS вводят без какой-либо фазовой модуляции в примерный повторитель, в то время как включен режим «только WLAN», и измеряют выходной сигнал. Как показано на фиг. 1A-1B, примерный повторитель полностью повторяет сигнал, и демодулятор VSA обнаруживает разделитель начала кадра (SFD) и заголовок.

В «тесте#2_DSSS» 1 Мбит/с сигнал DSSS с двухфазной модуляцией, добавленной к первым 4 мкс сигнала, вводят в примерный повторитель, в то время как включен режим «только WLAN», и измеряют выходной сигнал. Повторитель в режиме «только WLAN» ищет 4 мкс пакет DSSS или OFDM стандарта 802.11g. Как показано на фиг. 2A-2B, примерный повторитель повторяет только 4 мкс (частичный пакет) и затем останавливает передачу.

В «тесте#3_DSSS» 1 Мбит/с сигнал DSSS с двухфазной модуляцией, добавленной к первым 4 мкс сигнала, вводят в примерный повторитель, в то время как выключен режим «только WLAN», и измеряют выходной сигнал. Как показано на фиг. 3A-3B, так как режим «только WLAN» выключен, примерный повторитель повторяет весь пакет, так как он не ищет преамбулу DSSS или OFDM, и VSA обнаруживает и демодулирует пакет.

В «тесте#3_DSSS_Zoom» показана версия в увеличенном масштабе теста#3_DSSS, в котором фазу добавляют в течение первых 4 мкс. Как показано на фиг. 4B, сигнал во временной области выглядит по-разному в течение первых 4 мкс по сравнению со временем после 4 мкс.

Обращаясь к фиг. 5A-7B, будут описаны условия тестирования и связанные с ним результаты для сигналов OFDM.

В «тесте#1_OFDM» 6 Мбит/с сигнал OFDM без какой-либо фазовой модуляции вводят в примерный повторитель с включенным режимом «только WLAN» и измеряют выходной сигнал. Как показано на фиг. 5A-5B, примерный повторитель полностью повторяет сигнал, и демодулятор VSA обнаруживает и должным образом демодулирует сигнал.

В «тесте#2_OFDM» 6 Мбит/с сигнал OFDM с двухфазной модуляцией, добавленной к первым 4 мкс сигнала, вводят в примерный повторитель с включенным режимом «только WLAN», и измеряют выходной сигнал. Примерный повторитель в режиме «только WLAN» ищет в течение 4 мкс сигнал DSSS или OFDM стандарта 802.11g. Как показано на фиг. 6A-6B, примерный повторитель повторяет только 4 мкс (частичный пакет) и затем останавливает передачу.

В «тесте#3_OFDM» 6 Мбит/с сигнал OFDM с двухфазной модуляцией, добавленной к первым 4 мкс сигнала, вводят в примерный повторитель с выключенным режимом «только LAN», и измеряют выходной сигнал. Как показано на фиг. 7A-7B, так как режим «только WLAN» выключен, примерный повторитель повторяет весь пакет, так как он не ищет преамбулу DSSS или OFDM, и VSA обнаруживает и демодулирует пакет.

Работа в частотной области: со ссылкой на фиг. 8A-15B будет обсуждаться влияние на спектр добавления фазовой модуляции к сигналу для OFDM и DSSS и вид спектра, который передают через фильтр промежуточной частоты ПАВ. Тест выполняют на частоте 594 МГц для определения, может ли сигнал соответствовать или почти соответствовать маске, определенной с помощью стандарта 802.11.

Со ссылкой на фиг. 8A-11B будут описаны условия тестирования и связанные с ним результаты для сигналов OFDM.

В «тесте#1_OFDM» 6 Мбит/с сигнал OFDM без какой-либо фазовой модуляции вводят в анализатор спектра. Как показано на фиг. 8B, сгенерированный сигнал соответствует спектральной маске стандарта 802.11g.

В «тесте#2_OFDM» 6 Мбит/с сигнал OFDM с фазовой модуляцией, добавленной к первым 4 мкс сигнала, вводят в анализатор спектра. Как показано на фиг. 9B, сгенерированный сигнал не соответствует спектральной маске 802.11g из-за фазовой модуляции.

В «тесте#3_OFDM» 6 Мбит/с сигнал OFDM с фазовой модуляцией, добавленной к первым 4 мкс сигнала, вводят в фильтр ПАВ на 594 МГц и затем в анализатор спектра. Как показано на фиг. 10B, хотя сигнал почти подобен маске из-за фазовой модуляции, он соответствует спектральной маске стандарта 802.11g. Следует отметить, что когда двухфазный модулятор реализован внешним образом, сигнал проходит только через фильтр ПАВ с низкими потерями, потому что двухфазный модулятор необходимо добавлять после усилителя так, чтобы фазовую модуляцию можно также было добавлять к внутреннему модулятору.

В «тесте#4_OFDM» 6 Мбит/с сигнал OFDM с фазовой модуляцией, добавленной к первым 4 мкс сигнала, вводят в фильтр ПАВ на 594 МГц с низкими потерями и с высоким подавлением и затем в анализатор спектра. Как показано на фиг. 11B, хотя сигнал почти подобен маске из-за фазовой модуляции, сигнал соответствует спектральной маске стандарта 802.11g. Следует отметить, что когда двухфазный модулятор реализуется внутренним образом в повторителе, сигнал проходит через фильтр ПАВ и с низкими потерями, и с высоким подавлением, потому что двухфазную модуляцию добавляют к активному межкаскадному смесителю.

Со ссылкой на фиг. 12A-15B ниже описаны условия тестирования и связанные с ним результаты для сигналов DSSS. В «тесте#1_DSSS» 1 Мбит/с сигнал DSSS без какой-либо фазовой модуляции вводят в анализатор спектра. Как показано на фиг. 12B, сгенерированный сигнал соответствует спектральной маске стандарта 802.11b.

В «тесте#2_DSSS» 1 Мбит/с сигнал DSSS с фазовой модуляцией, добавленной к первым 4 мкс сигнала, вводят в анализатор спектра. Как показано на фиг. 13B, сигнал больше не соответствует или почти не соответствует спектральной маске стандарта 802.11b из-за фазовой модуляции.

В «тесте#3_DSSS» 1 Мбит/с сигнал DSSS с фазовой модуляцией, добавленной к первым 4 мкс сигнала, вводят в фильтр ПАВ на 594 МГц с низкими потерями и затем в анализатор спектра. Как показано на фиг. 14B, хотя сигнал почти подобен маске из-за фазовой модуляции, сигнал соответствует спектральной маске стандарта 802.11b.

В «тесте#4_DSSS» 1 Мбит/с сигнал DSSS с фазовой модуляцией, добавленной к первым 4 мкс сигнала, вводят в фильтр ПАВ на 594 МГц с низкими потерями и с высоким подавлением и затем в анализатор спектра. Как показано на фиг. 15B, хотя сигнал почти подобен маске из-за фазовой модуляции, он соответствует спектральной маске стандарта 802.11b. Следует отметить, что когда фазовую модуляцию выполняют внутренним образом, сигнал проходит через фильтр ПАВ и с низкими потерями, и с высоким подавлением, потому что двухфазную модуляцию добавляют к активному межкаскадному смесителю.

Поэтому повторитель, включающий в себя устройство 1832 двухфазной модуляции, может полностью повторять сигнал или не повторять сигнал, если заданная часть сигнала включает в себя фазовую модуляцию и находится в режиме «только WLAN». Дополнительно, сгенерированный модулированный сигнал может соответствовать спектральной маске стандарта 802.11, когда модулированный сигнал проходит через один или большее количество фильтров ПАВ. В данном случае двухфазный модулятор 1832 составляет устройство изменения сигнала.

Согласно фиг. 21, повторитель согласно второму варианту осуществления может включать в себя процессор 2100 метки, выполненный с возможностью внедрения образца метки в беспроводной сигнал, который необходимо повторить, и для обнаружения, присутствует ли образец метки в принятом беспроводном сигнале. Повторитель 1800 может включать в себя процессор 2100 метки, показанный на фиг. 18A-18B, в качестве дополнительного устройства изменения сигнала и устройства обнаружения или вместо двухфазного модулятора 1832. Как показано на фиг. 22, образец метки в общем случае является одной или большим количеством меток, начинающихся в определенное время T_START и отделенных промежутком времени продолжительностью T_DURATION . Начальное время, продолжительность промежутка и продолжительность метки программируют и для внедрения, и для обнаружения. Обнаружение образца метки определяют, устанавливая коэффициенты согласованного фильтра принимаемой метки. Дополнительно, образцы метки могут отличаться для передачи и приема.

Согласно фиг. 21, процессор 2100 метки включает в себя часть 2102 внедрения метки, предназначенную для передачи сигнала, представляющего сигнал образца метки (TX_NOTCH), на генератор 2104 последовательности, блок 2106 обнаружения метки, предназначенный для передачи сигналов, представляющих указание об обнаруженной метке (RX_NOTCH_DET) и определенном канале, на котором метка была обнаружена (RX_NOTCH_CHAN), на генератор 2104 последовательности, блок 2108 сравнения, предназначенный для приема входных сигналов (CMP_OUT_A, CMP_OUT_B) от блоков сравнения через внутренний РЧ интерфейс 2110, и сигналы синхронизации и сброса, и управляющие регистры 2112, предназначенные для передачи сигнала, представляющего начальное время внедрения метки TX_NOTCH_START, управление промежутком внедрения метки TX_NOTCH_GAP и продолжительность TX_NOTCH_DUR, к блоку 2102 внедрения метки. Блок 2108 сравнения принимает сигналы, представляющие напряжения RSSI для этих двух каналов, и сигнал синхронизации от интерфейса 2113 аналого-цифрового преобразователя (АЦП) RSSI, и выводит сигналы (RX_HYST_A, RX_HYST_B и RX_ADC_SEL) к дополнительному блоку 2114 обнаружения заголовка для облегчения регулировки параметров.

Процессор 2100 метки дополнительно включает в себя регистры 2116 управления и состояния, предназначенные для вывода к узлу 2106 обнаружения метки различных сигналов, представляющих: максимальные окна согласованного фильтра (RX_NOTCH_MFPW1, RX_NOTCH_MFPW2); управление задержкой обнаружения метки (RX_NOTCH_HYST); управление параметрами обнаружения метки (RX_NOTCH_PAR1, RX_NOTCH_PAR2, RX_NOTCH_PAR3); и управление коэффициентами согласованного фильтра обнаружения метки (RX_NOTCH_MFC0-MFC19). Узел 2106 обнаружения метки также выводит сигнал, представляющий состояние обнаружения метки (RX_NOTCH_STATUS), в регистры 2116 управления и состояния.

Согласно фиг. 22, во время работы процессор 2100 метки может внедрять одну или две коротких метки в сигнал, который необходимо повторить, после переднего фронта CMP_OUT_A или CMP_OUT_B. Генератор 2104 последовательности применяет метку к повторяемому сигналу всякий раз, когда TX_NOTCH равно 1. Примерные операции процессора метки для обнаружения метки в сигнале будут описаны в отношении последовательности операций, показанной на фиг. 23.

На этапе 2305 программируемую задержку выполняют для генерации фильтрованных с помощью задержки выходных сигналов блока сравнения HYST_A, HYST_B и сигнал ADC_SEL выбора канала АЦП, основанный на аналоговых выходных сигналах блока сравнения CMP_OUT_A, CMP_OUT_B. Сигнал RXND_HYST_CR является сигналом от регистра управления, который указывает период задержки для CMP_OUT_A, CMP_OUT_B.

На этапе 2310 выбор канала RSSI выполняют, основываясь на сигналах HYST_A, HYST_B, и генерируют сигнал ADC_SEL, представляющий выбранный канал. На этапе 2315 сигналы HYST_A, HYST_B и ADC_SEL используются для управления сигналами MFPW-TMR от таймера для управления синхронизацией окна обнаружения. Управление таймером выполняют, основываясь на количестве циклов синхронизации, прошедших с начала пакета. MFPW_TMR продолжает считать во время временного пропадания сигнала, которое короче, чем циклы синхронизации RXND_DROPOUT_CR. Такое пропадание часто происходит во время приема образца метки в принимаемых сигналах с низкой мощностью.

На этапе 2320 ADC_SEL используется для преобразования двухканального перемежаемого RSSI выходного сигнала ADC_OUT в одноканальный демультиплексированный сигнал ADC_DATA. На этапе 2325 ADC_DATA обрабатывают с помощью нелинейной операции «максимальное значение из 3» для генерации ADC_MAX. Сигнал RXND_MAX_DISABLE_CR предназначен для запрещения использования максимального значения из 3 выборок.

На этапе 2330 ADC_MAX обрабатывают посредством линейного программируемого фильтра низких частот первого уровня, что приводит к медленно изменяющемуся значению RSSI_AVG, которое близко отслеживает максимальные отклонения огибающей принятого сигнала. На этапе 2335 немного задержанную копию сигнала ADC_DATA, называемую RSSI_VAL, вычитают из RSSI_AVG для получения разностного сигнала (со знаком) DIFF, который имеет сильное положительное отклонение, когда встречается метка.

На этапе 2340 сигнал DIFF вводится в 20-отводный программируемый согласованный фильтр, а его выходной сигнал без знака MF_SUM ограничивается до диапазона от 0 до 255. Сигнал RXND_MFC[0-19]_ENA представляет состояние отвода согласованного фильтра, RXND_MFC[0-19]_SIGN представляет знак коэффициента отвода согласованного фильтра, и сигнал RXND_MFC[0-19]_SHIFT представляет величину коэффициента отвода согласованного фильтра.

На этапе 2345 сигнал RSSI_AVG используется для вычисления изменяющегося порогового значения согласованного фильтра MF_THRESH, основываясь на значениях регистра управления параметрами RXND_MFT_CONST_CR, RXND_MFT_SLOPE_CR, и RXND_MFT_MAX_CR.

На этапе 2350 блок обнаружения метки устанавливает RX_NOTCH_DET в 1 и устанавливает RX_NOTCH_CHAN равным ADC_SEL, когда MF_SUM равняется или превышает MF_THRESH в течение узкого окна времени, определенного с помощью регистров управления RXND_NOM_MFPW_CR и RXND_HWIN_MFPW_CR. Сигналы RX_NOTCH_DET и RX_NOTCH_CHAN посылают в генератор 2104 последовательности.

Таким образом, повторитель, включающий в себя процессор 2100 метки согласно второму варианту осуществления, может добавлять образец метки к повторяемому сигналу и обнаруживать образец метки в принимаемом сигнале для устранения обсуждаемой выше проблемы колебаний. В данном случае процессор 2100 метки является устройством изменения сигнала.

Согласно третьему варианту осуществления, повторитель, такой как показанный на фиг. 18A-18B повторитель 1800, выполняет подпрограмму регулирования мощности для прекращения или предотвращения возникновения колебаний с одним или большим количеством повторителей. Подпрограмма может начинаться, когда повторитель 1800 входит в режим обнаружения при определении, что другой повторитель в пределах беспроводной сети работает на том же самом частотном канале, как раскрыто, например, в патентной публикации США № 2006-0041680. Повторитель 1800 может быть выполнен с возможностью выполнения подпрограммы с помощью процессора 1825, который выполняет хранящиеся в памяти 1827 команды.

Со ссылкой на блок-схему по фиг. 24, подпрограмма регулирования мощности будет обсуждаться более полно. На этапе 2405 повторитель передает заданное количество пакетов XOS_PROBE_REQUEST и на этапе 2410 измеряет RSSI XOS_PROBE_RESPONSE. Пакеты можно создавать, например, с помощью цифрового демодулятора 1824 под управлением процессора 1825. Пакет XOS_PROBE_REQUEST содержит мощность, с которой повторитель выполняет передачу. Разность между мощностью передачи и измеренным RSSI определяет односторонние потери в тракте передачи. На этапе 2415 повторитель определяет, меньше или нет эти потери в тракте передачи, чем заданное значение, такое как, например, 80 дБм (децибел на милливатт). Если потери в тракте передачи составляют меньше 80 дБм (ДА на этапе 2415), то на этапе 2420 повторитель отметит этот канал и все каналы в пределах интервала в 5 каналов как недоступные для использования, и подпрограмма заканчивается.

Если потери в тракте передачи меньше 80 децибелов (НЕТ на этапе 2415), то на этапе 2425 повторитель передает некоторое количество пакетов XOS максимальной длины (64 байта). На этапе 2430 RSSI каждого успешно принятого пакета измеряют и усредняют по всем пакетам. Считают, что у пакета, который не был успешно принят, RSSI будет равен 80 дБм. На этапе 2435 повторитель определяет, меньше или нет среднее значение RSSI, чем заданное значение в дБм. Если среднее значение RSSI меньше заданного значения в дБм (ДА на этапе 2435), то подпрограмма заканчивается. Таким образом, обнаруживающий повторитель предполагает, что существующая мощность передачи является приемлемой, и начинает обычную работу.

Если среднее значение RSSI не меньше заданного значения в дБм (НЕТ на этапе 2435), то на этапе 2440 повторитель корректирует мощность передачи в сторону уменьшения на 1 дБ, и на этапе 2445 повторно передает некоторое количество пакетов XOS. На этапе 2450 повторитель определяет, меньше или нет среднее значение RSSI, чем заданное значение в дБм. Если среднее значение RSSI меньше заданного значения в дБм (ДА на этапе 2450), то повторитель начинает обычную работу.

Если среднее значение RSSI не меньше заданного значения в дБм (НЕТ на этапе 2450), то на этапе 2455 повторитель запрашивает, чтобы другой повторитель(и) на том же самом канале уменьшил мощность передачи на 1 дБ. На этапе 2460 повторитель передает некоторое количество пакетов XOS. На этапе 2465 RSSI каждого успешно принятого пакета измеряют и усредняют по всем пакетам. На этапе 2470 повторитель определяет, меньше или нет среднее значение RSSI, чем заданное значение в дБм. Если среднее значение RSSI меньше заданного значения в дБм (ДА на этапе 2470), то повторитель начинает обычную работу.

Если среднее значение RSSI все еще не меньше заданного значения в дБм (НЕТ на этапе 2470), то повторитель еще раз запрашивает, чтобы другой повторитель(и) на том же самом канале уменьшил мощность передачи еще на 1 дБ. Продолжают понижать мощность каждого повторителя на 1 дБм в свою очередь до прохождения проверки с помощью пакета XOS. Однако если необнаруживающий повторитель должен уменьшать мощность передачи до величины, которая меньше заданной величины, такой как, например, 9 дБ, то обнаруживающий повторитель запрашивает, чтобы другой повторитель возвратился к своей исходной мощности передачи, и обнаруживающий повторитель может выбирать другой канал для повторения. Текущий канал и все каналы в пределах интервала 5 каналов будут отмечены как недоступные.

Хотя повторитель работает на тех же самых каналах, как другой повторитель, повторитель, который был включен последним, включает средство контроля, которое проверяет возникновение колебаний. Когда колебания обнаружены, повторитель выполняет ту же самую описанную выше подпрограмму регулировки мощности (этапы 2405-2420).

Кроме того, в течение каждого заданного периода времени (например, 20 секунд) контролирующий повторитель пытается увеличивать свою мощность передачи на 1 дБ до тех пор, пока она не достигнет обычной максимальной мощности передачи. Каждый раз, когда мощность на каком-либо повторителе увеличивается, выполняют тест XOS (этапы 2405-2420) для проверки, что данное увеличение обеспечивается. Это улучшает работу каждой стороны таким же образом, как при понижении мощности. Когда другой повторитель требует изменить мощность передачи повторителя, он может контролировать канал на предмет появления сообщений XOS_OSCMIT_HEARTBEAT от контролирующего повторителя. Если проходит заданный период времени, такой как, например, 20 секунд, в течение которого не принимают сообщение от контролирующего повторителя, то управляемое устройство предполагает, что контролирующий повторитель больше не работает, и восстанавливает мощность до обычной максимальной мощности передачи для конфигурации участка канала.

Указанную выше подпрограмму можно также применять, когда больше одного повторителя выполняют повторение на тех же самых каналах. Однако в таком случае контролирующий повторитель может выбирать не увеличивать мощность, если он определил в течение определенного периода времени (например, 10 секунд), что колебания возникнут, если это сделать.

Таким образом, повторитель 1800 согласно третьему варианту осуществления может выполнять подпрограмму регулирования мощности для подавления колебаний с одним или большим количеством приемников на том же самом канале в пределах беспроводной сети.

Это раскрытие предназначено для объяснения, как создавать и использовать различные варианты осуществления в соответствии с изобретением, а не для ограничения его истинных, подразумеваемых и явных объема и сущности. Предшествующее описание не является исчерпывающим и не ограничивает изобретение точной раскрытой формой. Возможны различные модификации или разновидности в свете приведенного выше обучения. Например, повторитель можно изменять так, чтобы он идентифицировал ранее повторенные пакеты и выполнял действие в ответ на это. Действием может быть завершение передачи для подавления колебаний или разрешение выполнять повторения в зависимости от обнаружения специальных сообщений.

Дополнительно, повторитель может объединять любое количество из трех обсуждаемых выше вариантов осуществления. Таким образом, повторитель не ограничен только одним из обсуждаемых выше вариантов осуществления. Дополнительно, обсуждаемые выше схемы являются только примером воплощения описанного выше устройства изменения сигнала. Таким образом, устройство 1832 двухфазной модуляции и процессор 2100 метки можно воплощать различными способами до тех пор, пока заданную часть сигнала изменяют так, чтобы повторитель, принимающий измененный сигнал, предпринимал действие, отличающееся от его обычных действий повторения.

Вариант(ы) осуществления был(и) выбран(ы) и описан(ы) для того, чтобы привести наилучший пример принципов изобретения и его практического применения и дать возможность специалистам использовать изобретение в различных вариантах осуществления и с различными модификациями, которые подходят для конкретного задуманного использования. Все такие модификации и разновидности находятся в пределах формы изобретения. Различные описанные выше схемы можно осуществлять в дискретных схемах или в интегральных схемах, как требуется в зависимости от реализации. Дополнительно, специалисты должны признать, что части изобретения можно воплощать в программном обеспечении или подобным образом, а можно воплощать как способы, связанные с описанным содержимым.