CN101563863A - 认知多用户ofdma - Google Patents

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CN101563863A CNA2007800455005A CN200780045500A CN101563863A CN 101563863 A CN101563863 A CN 101563863A CN A2007800455005 A CNA2007800455005 A CN A2007800455005A CN 200780045500 A CN200780045500 A CN 200780045500A CN 101563863 A CN101563863 A CN 101563863A
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Abstract

一种根据频分多路复用协议操作的计算设备,在该协议中通信通过从频谱中的任何位置选择的多个子信道中形成的信号来发生。计算设备可以通过使用关于该计算设备或其它计算设备先前认为合适或不合适的子信道的信息来认知性地选择子信道。所描述的用于确定子信道适合性的技术包括分析子信道中的射频能量来检测另一计算设备所生成的信号或高噪声能级。信息还可被用来认知性地选择要被分析的子信道,如通过首先选择分析先前所使用的子信道。

Description

认知多用户OFDMA
发明背景
随着计算设备更加移动化,计算设备之间的无线连接变得日益常见。结果,现在无线连接以各种方式来使用。例如,无线通信允许计算设备通过接入点连接到有线网络,以使得带入该接入点的射程内的设备可以访问网络资源,如服务器和打印机。无线通信还允许计算设备在自组织(ad hoc)的基础上连接到其它计算设备,以使这些设备可以在没有任何固定基础设施的情况下交换数据。
为在两个计算设备之间建立无线连接,使用频谱的一部分来根据无线通信协议在设备之间传送射频信号。许多无线通信协议将可用频谱划分成多个信道,以使多个计算设备可以同时发送数据并最小化彼此之间的干扰。
正交频分多路复用(OFDM)是一种在无线和有线网络两者中同时使用的通信协议,其中频谱被划分成多个信道。在OFDM中,信道被进一步划分成通常相等的子信道,每一子信道都具有相对窄的带宽。通过使用窄带宽的子信道,通信较不易受多径衰落或其它电磁干扰的影响,并且降低了通过无线连接通信的邻近设备之间的窄带干扰,这可以造成信道上传输的数据的更高的数据速率或改进的误码率性能。
发明概述
计算设备之间的无线和有线通信通过使用所选子信道的集合来改进。子信道可以从可由计算设备用于通信的频谱的任何位置来选择。
子信道可以基于对这些子信道的特性的测量来选择。为改进选择子信道的效率,可以使用认知过程。根据本发明的认知过程可以应用于移动计算设备中来延长可从电池或其它有限电源获得的工作时间。
认知过程可以将对子信道的选择基于对子信道特性的当前测量和先前获得的信息。用于认知处理的信息可以包括关于同一计算设备或另一计算设备先前选择来建立连接的子信道的信息。这一信息还可以包括关于先前确定为不适合用来建立信道的子信道的信息。
在本发明的一个说明性实施例中,从子信道的集合中选择合适的子信道的子集,其中该子集是从集合的任何位置处选择的并且子信道不限于是邻接的。子信道适合性可以通过任何合适的技术来确定,包括在该子信道上检查另一计算设备所生成的信号或来自其它源的高能级电磁干扰。还使用各种技术来选择要检查的子信道,这也可以用任何合适的方式来完成,包括维护先前使用的子信道的列表以优先检查,顺序地扫描子信道的列表或随机选择子信道。
在另一说明性实施例中,提供了一种操作计算设备来使用(FDM)频分多路复用协议进行通信的方法。该方法包括:选择第一多个所选子信道来携带具有第一带宽的信号,该第一多个所选子信道是从第二多个子信道中选择的,该第二多个子信道共同具有第二带宽,第二带宽大于第一带宽;以及使用第一多个所选子信道来传递信号。
在又一说明性实施例中,提供了一种包括用在计算机上执行的指令编码的至少一个计算机可读介质的计算机装置。这些指令在被执行时执行一种方法,该方法包括:确定第一多个子信道中的可使用子信道的集合;选择第二多个所选子信道,所选子信道是从可使用子信道的集合中选择的,该第二多个子信道少于第一多个子信道;以及通过第二多个所选子信道传递信号。
在又一个说明性实施例中,提供了一种在第一计算设备和第二计算设备之间通信的方法。该方法包括:用第一计算设备选择多个所选子信道来携带具有第一带宽的信号,所选子信道是从多个子信道中选择的,该多个子信道共同具有第二带宽,该第二带宽大于第一带宽;以及通过多个所选子信道发送至少一个消息。
附图简述
在附图中:
图1是示出其中可以实现本发明的各实施例的说明性计算机系统环境的框图;
图2是可以根据本发明的各实施例使用的示例性客户机计算机的框图;
图3是计算设备选择子信道并通过这些子信道传递数据的示例性过程的时间线;
图4是选择用于通信的子信道的说明性过程的流程图;
图5是选择检查适合性的子信道的说明性过程的流程图;
图6是根据本发明的一实施例的在两个计算设备通过同一子信道发送数据时所发生的随机退避过程的时间线。
详细描述
申请人理解,计算设备之间的无线和有线通信可以通过在不考虑频谱的子信道是邻接的还是非邻接的情况下用这些子信道构成信道来改进。
正交频分多路复用(OFDM)的常规实现只使用给定频率范围内的邻接子信道来携带所发送的信号。如果该信号受到电子干扰或有许多设备正使用该同一频率范围来通信,则旨在携带该信号的这些子信道中的多个可能不适合于通信。因为计算设备在可以使用哪些子信道来携带信号上受到限制,所以所得信号可能不支持所需数据速率下的通信,并且在频谱条件不理想的情况下,计算设备可能必须降低信道上的传输数据速率。
通过从可用于计算设备之间的通信的频谱的任何部分中选择邻接或非邻接的子信道来构造供计算设备使用的信号,可以达到更高数据速率的传输而不管频谱条件。
子信道可以使用认知过程来高效地选择。通过学习哪些子信道适于或不适于使用,可以降低选择过程的时间和处理成本。在一些实施例中,认知过程在从电池或其它有限电源工作的移动计算设备内使用。降低处理成本导致减少功耗,这将设备的工作时间延长到必须替换电池或对电池再充电为止。因此可以通过在没有不可接受的功耗的情况下提供更快数据速率的通信来改进用户的体验。
鉴于前述,本发明的一个实施例针对用于选择FDM协议的合适的子信道的认知过程。该过程可以在不限于任何特定类型的配置的多个计算机系统配置中的任一个上实现。图1示出可在其上实现本发明的各方面的计算机系统的一个示例,但其它系统也是可能的。
图1的计算机系统包括通信网络100,无线接入点102和104,无线计算设备106、108、110、112、114和116,以及有线计算设备118和120。通信网络100可以是用于在两个或更多计算机(例如服务器和客户机)之间交换数据的任何合适的通信介质或媒体,包括因特网和企业网络。无线计算设备可以是具有无线通信能力的任何合适的计算设备。示出了若干示例性无线计算设备,包括膝上型计算机108和112、个人数字助理110和智能电话114。另外,可以启用诸如服务器106和计算机终端116等典型的固定设备来用于无线通信。这些移动和固定设备的每一个都处于或能够处于与无线接入点102或104无线通信的状态,无线接入点102或104的每一个都连接到通信网络100。该无线通信允许计算设备彼此交换数据,或通过通信网络100与诸如计算机终端118和服务器120等有线设备交换数据。在每一无线设备向接入点102/104或另一设备发送数据时,它可以使用可用频谱的一个或多个子信道。因此,无线设备可以彼此竞争来访问“合适的”子信道。子信道的适合性可以基于其是否受到过多干扰来确定,以准许高效的通信。该干扰可以包括发送数据的另一计算设备所生成的噪声或任何其它电子噪声,如可由在图1所示的示例性计算系统的射程内工作的任何电子设备生成。
此处描述的本发明的各实施例不限于用图1所示的示例性系统实施,并可以在使用任何数量的无线接入点和/或计算设备的系统上使用。另外,尽管图1示出计算设备与无线接入点102和104在基础结构网络中无线通信,但可以理解,本发明的各实施例可以在其中计算设备直接彼此通信并且不通过接入点的自组织(ad hoc)或其它网络中操作。同样,尽管图1包括具有有线设备114和116的通信网络100,但本发明的各实施例可以不包括有线网络。
另外,应当理解,本发明不限于在图1所示的示例性无线网络中执行。本发明的各实施例可以在用于在其中实现频分多路复用的计算设备之间交换数据的任何合适的通信网络(包括有线网络)中实现。
图2示意性地示出可以根据本发明的一个或多个实施例使用的说明性计算设备200。计算设备200可以是以上示出的计算设备的任一个,如设备106、108、110、112、114和116、或无线接入点102和104。应当理解,图2既不旨在是与本发明的各实施例一起操作的计算设备的必要组件的描绘,也不旨在是全面描绘。
计算设备200包括可用作无线网络接口的无线接口。在所示实施例中,无线网络接口可用例如与无线接入点或其它设备无线地通信的无线电硬件202来实现。设备200还包括通过使用其它(可能非无线)方法的计算机网络来通信的网络适配器204、向设备的用户显示信息的显示适配器206、和接收来自用户的命令的输入适配器208。在本发明的一些实施例中,计算设备200还可以包括电池220。
设备200还包括用于存储要由处理器210处理的数据和/或由其执行的指令的计算机可读介质212。处理器210启用数据的处理和指令的执行。这些数据和指令可以存储在计算机可读介质212上,并且例如可以启用计算设备200的各组件之间的通信。这些数据和指令可以包括操作系统216,操作系统216又包括控制软件214。控制软件214可以包括控制使用包括OFDM协议在内任何合适的协议来无线地发送和接收数据的计算机可执行指令。计算机可读介质212还可以在其上存储包括用于在计算设备200上执行的应用程序218的计算机可执行指令。应用程序218可以例如由计算设备的用户用来使用该计算设备的各组件来执行各种功能并完成所需操作。
应当理解,本发明不限于用图2所示类型的计算设备来实施,并且本发明的各实施例可用任何合适的计算设备来实施。无线电硬件202和适配器204、206和208可以实现为任何合适的硬件、软件或其组合,并可以实现为单个单元或多个单元。类似地,计算机可读介质212可以实现为用于存储供处理设备访问的数据和指令的任何介质或介质组合。
在本发明的一些实施例中,多个诸如计算设备200等计算设备可以通过有限数量的子信道发送数据。计算设备因此可以选择适于通信的子信道。该选择可用于任何方式来完成,其示例在以下详细讨论。计算设备一旦选择了一个或多个子信道以用于传输,则设备可以“保留”这些子信道来供其在发送数据时使用,以防止其它计算设备通过该子信道发送数据并且因此干扰通信。在一些实施例中,可以对计算设备保留子信道以用于单个离散的数据传输,并且因此子信道选择和保留过程可以在每次进行数据传输时重复。在替换实施例中,计算设备可保留子信道以用于包括通信会话的多个离散的数据传输,并且子信道选择和保留过程在每一会话的开始处重复。在一些实施例中,选择过程可以在数据传输期间或在通信会话期间执行,例如在需要更高数据速率并且因此需要更多子信道的情况下或在一个或多个子信道在数据传输或会话期间变得不适于通信的情况下。应当理解,本发明不限于在固定时间或在固定条件下执行选择过程,因为子信道的选择和保留可以用任何合适的方式在通信过程中的任何合适的时刻完成。
一旦计算设备完成了通过子信道传递数据,则先前为该设备通信所保留的所选子信道可由该设备释放,以使其它设备可以使用它们。该释放可以在信号数据传输的结束处发生或在通信会话的结束处发生。在一些实施例中,在计算设备需要更低数据速率的情况下,该释放还可以在数据传输或通信会话期间执行。例如在接收设备指示对接收设备而言正在发送数据的数据速率过高而不能适当地处理该数据的情况下,可能需要更低数据速率。
图3在时间线300上用具有多个计算设备的示例性通信过程的概览来示出该过程。该过程的细节在以下讨论,因为图3仅仅旨在作为便于解释而呈现的概览。
在动作302,设备A上的应用程序请求所需数据速率的连接。其随后确定为以所需速率发送数据需要两个子信道,并且在频谱中检查两个合适的子信道。在动作304,设备A从频谱中选择两个合适的子信道1和2并将它们保留以供其使用。在一些实施例中,其还可以存储这两个子信道被选择来使用的指示。
在动作306,设备B上的应用程序请求特定数据速率的连接,并且其同样确定需要两个子信道来达到该所需速率。在设备A在动作306开始发送数据的同时,设备B检查频谱并将子信道4和5标识为适于通信。在动作312,设备B选择并保留这些子信道以供通信。在本发明的一些实施例中,设备B接收到来自设备A的通知消息,指示子信道1和2已被设备A保留来通信,并且在一些实施例中,设备B可以检测到设备A在这些子信道上的传输并将它们标识为不适合的,因为它们正被使用。在动作310,设备A完成其数据传输并释放子信道,使其适于由网络中的任何设备来用于通信,并且在动作314,设备B开始通过子信道4和5发送数据。
在动作316,设备A上的应用程序请求建立特定数据速率的连接,并且其再次确定以该速率的数据传输需要两个子信道。设备A开始在频谱中检查合适的子信道,确定子信道1和3是合适的,并在动作318选择并保留子信道1和3。在本发明的一些实施例中,设备A在检查子信道3之前可能已经检查了子信道1和2,因为它先前选择了这些子信道作为适于传输的子信道。设备A在其检查期间可能确定子信道2因为来自通过该子信道发送数据的另一计算设备或来自任何其它电子噪声的干扰而不再适于传输,并且因此检查并选择子信道3。在替换实施例中,子信道1和3可能被随机检查适合性并随后被选择。应当理解,本发明的各实施例不限于根据一种或多种任何具体技术来选择子信道,因为子信道选择可以用任何合适的方式来实现。
图4示出根据本发明的某些实施例的、计算设备所实现来选择用于无线地传递数据的子信道的一个示例性子信道选择过程。图4的过程可被实现为存储在诸如计算机可读介质212等至少一个计算机可读介质上的计算机可执行指令,或可用任何其它合适的方式来实现。还应当理解,可以用任何合适的方式来选择用于传输的子信道,并且本发明的各实施例不限于用图4所示的示例性过程来执行。
图4的过程在动作400开始,在此执行初始化动作。初始化动作可以包括在计算设备上执行的应用程序请求在该计算设备和另一计算设备之间建立某一数据速率的连接,作出用于该连接的各种选项的判定,和/或作出要向另一计算设备发送什么数据的判定。一旦执行了初始化动作,则该过程继续至动作402,在此基于所需速率作出子信道的数量的判定。
子信道可以用任何合适的方式来选择。例如,在图4是说明性实施例中,为选择子信道,该过程执行在动作404开始的循环。该循环包括检查可供该设备用于通信的频谱中的子信道来确定哪些子信道适于通信。供检查的子信道的排序和检查两者可以用任何合适的方式来完成,其示例在以下讨论。
图4的说明性过程的循环具有两个可能的结束条件。在第一个可能的结束条件下,该循环在找到所需数量的子信道之前可能检查了频谱中的所有子信道,在该点处,该过程继续至动作416。如果处理到达动作416,则发生错误,该错误可由请求该连接的应用程序来处理或以任何其它合适的方式来处理。在一些实施例中,在动作416处的处理可以包括向应用程序报告合适的子信道能够支持的数据速率并且图4的过程可通过应用程序将所需数据速率降低到合适的子信道所允许的最高速率来重新初始化。在其它实施例中,选择子信道的处理在频谱中重新检查合适的子信道之前可以等待预定或随机一段时间。另选地,在第二个可能的结束条件下,动作406中的处理确定已经选择了所需数量的子信道,在该点处处理继续至动作418。动作418和后续动作在以下更详细地讨论。
除非满足结束条件,否则图4的过程在频谱的子信道中循环。在动作408,检查所选子信道来收集信息以帮助在动作410和412处所做的判定。在动作410,该过程确定该子信道是否正由另一设备用于通信,并且在动作412,确定该子信道是否正遭受过多的电子干扰而不准许有效的通信。在所示实施例中,如果子信道已被另一设备使用或噪声过多,则该子信道被认为是不适于用于传递信号的。如果在任一动作中确定子信道不适于通信,则循环使用下一子信道继续。然而,如果确定子信道适于通信,则其被选择(在动作414)来用于传输,并且循环用下一子信道继续。
应当理解,在动作408处可以用任何合适的方式来获得信息。在所示过程中,信息是通过作为对子信道的一种形式的“监听”来监控预定时间间隔上子信道中的能量所获得的。在一些实施例中,计算设备将其硬件调谐到正被检查的子信道,并在预定一段时间内使用硬件中的接收机来收集关于该子信道中的能量的数据。可以用任何合适的形式来收集数据,包括峰值能级、平均能级、中间能级等。在该实施例中,监听可以包括检测子信道上的能级来作为输入提供给判定动作,或可以包括接收(或尝试接收)来自该子信道的数据。在其它实施例中,计算设备可以对整个频谱采样至少一次,并且通过对样本执行诸如傅里叶变换等检查步骤来确定多个子信道中存在的能级。然而,应当理解,这些技术仅仅是示例性的,并且根据本发明的各实施例可以使用用于检查一个或多个子信道的任何合适的技术。
如果从频谱中选择了所需数量的子信道(上述第二个结束条件),则该过程从动作406分支到动作418,在此,将所选子信道的指示存储在计算设备上。该指示可被格式化为列表或任何其它合适的数据结构。该列表(例如)可被存储在计算设备上的临时存储中以供在传输时使用,或可以存储在长期存储中以供在将来传输时使用。
在动作420,计算设备向一个或多个其它计算设备发送包括子信道的列表的通知消息。在本发明的一些实施例中,该通知消息可以用来保留所选子信道以供该计算设备使用,直到子信道稍后被该计算设备释放为止。其它计算设备可以包括用作连接的另一端点的要接收该计算设备所发送的数据的其它计算设备,或可以包括该计算设备射程内的所有其它计算设备。在本发明的一些实施例中,动作420的传输将使用指定协议在所有设备所监听的控制频率上完成。信标信号可以使用该控制频率来发送,并且在一些实施例中,动作420的传输将作为信标信号或已经使用的其它信号的一部分来完成。然而,应当理解,本发明的各实施例可以用任何合适的方式发送该信息。
一旦存储并发送了列表,则在动作422使用所选子信道通过该连接发送数据。如上所述,这些子信道不必是邻接的,而是该过程在频谱的任何部分找到的任何合适的子信道,其中选择某一数量的子信道并在其上发送以达到所需数据速率的传输。应当理解,通过这些子信道的传输可以用任何合适的方式并根据任何合适的协议来完成,因为本发明不限于用任何特定网络实现来执行。在动作424,该过程终止。在本发明的各实施例中,动作424可以包括向一个或多个其它计算设备发送第二通知消息,指示该计算设备不再通过所选子信道通信。以此方式,计算设备所保留的子信道可被释放,并且因此适于由其它计算设备来使用。
应当理解,图4的流程图中所示的过程仅仅是示例性的,并且其它过程或动作序列是可能的。例如,本发明的替换实施例可以在应用程序请求连接之前执行在动作404开始的循环。在该实施例中,计算设备可以定期检查频谱并可以存储合适的子信道的指示,以便在应用程序请求连接时可以基于先前确定的子信道适合性来快速地分配和使用所需数量的子信道,而非在请求连接时进行判定。
本发明的各实施例还可以在低功率模式下操作,其中子信道用于传输的适当性被进一步限于完整频谱的子集。限制所检查的子信道的数量降低监听和确定所花费的功率量以及配置计算设备来在不同的频率下(即不同的子信道)发送或接收所花费的功率。可以响应于用户输入或设备的诸如在电池电源上工作等工作状态或以任何其它合适的方式来进入低功率模式。
在图4的示例中,处理是在启动连接的设备上执行的。另选或另外地,预期作为另一计算设备所建立的连接的端点的设备可以执行选择子信道的过程。计算设备可以检查频谱并保留供它在其上接收数据的子信道集合,随后向所有射程内的设备发送通告,通知它正在所选子信道上监听。此后,想要向该计算设备发送数据的设备将使用这些子信道来发送。连接的端点可使用相同的或不同的子信道。
本发明的各实施例还可以执行比图4所示的更少的动作。例如,本发明的各实施例可以不像动作418一样存储所选子信道的列表,或可以不像动作420一样向其它设备发送所选子信道的列表。在本发明的一些实施例中,动作410和412可以被组合成单个动作而非分开的动作。
还应当理解,本发明的各实施例可以执行比图4的说明性过程所执行的更多的动作。在本发明的一些实施例中,除存储所选的用于传输的子信道的指示之外,该过程可以存储诸如时间或使用元素等更多信息。时间或使用元素可以包括关于计算设备何时可以释放子信道的信息,或可以包括关于选择子信道的条件的信息。
在本发明的一些实施例中,可以维护所发现的不适于传输的子信道的列表以供将来在建立连接时在选择使用的子信道时使用。以此方式,在将来可以避免所发现的不适于通信的子信道。在本发明的替换实施例中,在步骤418处所存储的列表可以在确定子信道不合适的任何点处更新。例如,如果子信道在先前选择的列表中,但被确定为不合适的,则该子信道可以从该列表中移除或以其它方式在该列表中降级。根据本发明的各实施例,可以使用用于降级列表中的子信道的任何合适的技术,包括将子信道在列表中移动得更低或以其它方式指示它与其它子信道相比较不合适。
还应当理解,可以用任何合适的次序来选择供检查对通信的适合性的子信道。在本发明的一些实施例中,次序可以随机确定,而在其它实施例中,子信道可以从频谱的一端到另一端来顺序地排序,并且子信道可以根据该次序来检查。
然而,因为一些协议使用跨非常宽的频带的频分多路复用(FDM),如超宽带(UWB)通信或微波存取全球互通(WiMAX),所以确定频谱的哪些子信道是空闲的在时间和处理方面成本变得很大。
因此,在本发明的一些实施例中,检查子信道的次序可以基于使用先前所确定的数据的认知过程。该数据可以从同一计算设备、执行类似过程的其它计算设备或任何其它合适的源中获得。在该实施例中,该过程的认知方面指的是从先前确定的信息中“学习”来帮助更容易、快速和高效地作出判定的动作。
示例性认知排序过程在图5中示出。认知过程可以被实现为在诸如图4所示的选择过程等选择过程之前执行的分开的过程来预确定检查子信道的次序,或可以与选择过程共同运行来确定在检查了一子信道之后下一个要检查的子信道,或可在任何合适的时刻并以任何合适的方式来执行。
在动作500,从计算设备上的存储中检索先前选择的子信道的列表(如图4的动作418中所存储的列表)。该子信道列表可以包括最近执行的选择过程所选择的子信道,或可以包括从超过一个先前的选择过程所聚集的关于子信道的信息。作为所聚集的信息的示例,该列表可以按照包括子信道被确定为适于通信的次数的索引来排序,但应当理解,本发明的各实施例可以存储从任何数量的选择过程所汇集的任何信息。
在动作502,排序过程开始检查列表中的子信道。该过程可以顺序地检查列表中的子信道,或可以基于诸如上述索引等索引来检查它们。一旦在步骤504从列表中选择了子信道,则在步骤508对照被指示为当前由另一计算设备选择的子信道的任何列表来对其进行检查。动作508的检查可以通过在网络中的计算设备之间交换通知消息来启用,其中该通知消息包括选择来用于通信的子信道集合。这些子信道集合可以用任何合适的方式来交换,包括以上结合图4的动作420所描述的过程。
如果其未被指示为是由另一计算设备所选择的,则在动作510,该子信道被标记为已检查的并如上结合图3所述地或以任何其它合适的方式来检查。然而,如果该子信道被指示为是由另一设备所选择的,则如果在动作502确定列表中存在更多未检查的子信道,在动作504可以选择列表中的另一子信道。该列表还可以通过将另一设备所使用子信道从该列表中移除或以其它方式降级来更新。
如果在检查过程中列表中的所有子信道都已在动作510中被标记为已检查,并且尚未选择所需数量的子信道,则在动作506该过程可以检查不在该列表中的子信道。检查这些子信道的排序可以用任何合适的方式来完成,包括随机排序或从具有最低频率的子信道到具有最高频率的子信道的顺序排序。尚未被动作510标记为已检查的子信道可以如上结合图4所述地或以任何其它合适的方式来检查,以确定它们是否适于通信。
应当理解,图5仅仅是说明性过程,并且本发明的各实施例不限于这些该图中所列出的过程。本发明的各实施例还可以执行与图5所示的不同的或比其更多或更少的动作。例如,本发明的一些实施例还可以实现检索先前确定为不适于通信的子信道的列表的动作。该列表例如可以在选择检查不在先前选择的子信道的列表中的子信道时使用。
在一些替换实施例中,图5的动作508可以不涉及比较子信道与从另一计算设备接收到的子信道的列表。例如,在计算设备不通过如图4的动作420所示交换所选子信道的列表来保留子信道的实施例中,可以不进行这一比较。在这些实施例中,可实现在计算设备选择用于传输的、已被另一计算设备选择来用于传输的子信道时处理冲突的过程。
图6根据时间线608示出用于解决在两计算设备选择同一子信道用于传输时所引起的冲突的示例性过程。在动作600,计算设备A根据用于选择的包括上述技术的任何合适的方法,来选择示例性子信道1以用于传输。在动作602,计算设备B未检测到设备A已经选择了子信道1,并也选择它来用于传输。例如,计算设备B可能未检测到设备A,因为它在设备A未在发送期间执行其对子信道1的检测。然而,设备B未检测到设备A的原因对本发明而言不是关键的。
在动作604,设备A在子信道1上检测到干扰,其在所示场景中是由两个设备同时试图在该子信道上发送所引起的。作为响应,设备A进入等待时段,其中它在随机一段时间内不在该子信道上发送。在动作606,设备B也检测到该干扰并等待随机一段时间。这些随机时间值可以在任何合适的范围内。在本发明的一些实施例中,等待时间可以是大约几毫秒,而本发明的其它实施例可以实现大约几秒的等待时间。然而,应当理解,本发明不限于实现用于该随机等待时间的任何特定范围的时间值。
因为这些时间是随机选择的,所以等待时间将不同并且具有较短等待时间的设备将首先再次尝试使用该子信道。因为设备B具有较短的等待时间段,所以在动作608它首先在子信道上检查干扰,并在动作610确定该子信道可用于传输,在该点处,它再次开始发送其数据。在动作612,设备A退出其等待时间段并在子信道1上检测干扰,在动作614确定子信道1正被设备B使用并且因此不适于传输。设备A随后前进至动作616,在此它选择新的子信道来用于通信。这一选择可以用任何合适的方式来完成,包括上述技术。
应当理解,图6所示的过程仅仅是示例性的,并且本发明的各实施例不限于实现用于解决冲突的这一过程。各实施例可以实现更多动作,如将干扰的记录存储在先前选择的或先前不合适的子信道的列表中。还应当理解,图6为便于解释示出两个设备之间的冲突,但这一冲突可以在任何两个或更多计算设备之间发生。
可按照众多方式中的任一种来实现本发明的上述实施例。例如,可使用硬件、软件或其组合来实现各实施例。当使用软件实现时,软件代码可在无论是在单个计算机中提供的还是在多个计算机之间分布的任何合适的处理器或处理器的集合上执行。
此外,应当理解,计算机或终端可以用多种形式的任一种来具体化,如机架式计算机、台式计算机、膝上型计算机、或图形输入板计算机。另外,计算机或终端可以具体化在通常不被认为是计算机但具有合适的处理能力的设备中,包括个人数字助理(PDA)、智能电话、或任何其它合适的便携式或固定电子设备。
同样,计算机可以具有一个或多个输入和输出设备。这些设备主要可被用来呈现用户接口。可被用来提供用户接口的输出设备的示例包括用于输出的可视呈现的打印机或显示屏和用于输出的可听呈现的扬声器或其它声音生成设备。可被用作用户接口的输入设备的示例包括键盘和诸如鼠标、触摸板和数字化桌等定点设备。作为另一示例,计算机可以通过语音识别或以其它可听格式来接收输入信息。
这些计算机可以通过任何合适形式的一个或多个网络来互连,包括局域网或广域网,如企业网络或因特网。这些网络可以基于任何合适的技术并可以根据任何合适的协议来操作,并且可以包括无线网络、有线网络或光纤网络。
而且,此处略述的各种方法或过程可被编码为可在采用各种操作系统或平台中任何一种的一个或多个处理器上执行的软件。此外,可使用多种合适的程序设计语言和/或常规程序设计或脚本工具中的任何一种来编写这样的软件,而且它们还可被编译为可执行机器语言代码或在框架或虚拟机上执行的中间代码。
在此方面,本发明可被具体化为用一个或多个程序编码的一个或多个计算机可读介质(例如,计算机存储器、一个或多个软盘、压缩盘、光盘、磁带、闪存、现场可编程门阵列或其它半导体设备中的电路配置等),当这些程序在一个或多个计算机或其它处理器上执行时,它们执行实现本发明上述各个实施例的方法。这一个或多个计算机可读介质可以是可移动的,使得其上存储的程序可被加载到一个或多个不同的计算机或其它处理器上以便实现本发明上述的各个方面。
此处以一般的意义使用术语“程序”或“软件”来指可被用来对计算机或其它处理器编程以实现本发明上述的各个方面的任何类型的计算机代码或计算机可执行指令集。此外,应理解,根据本实施例的一个方面,当被执行时实现本发明的方法的一个或多个计算机程序不必驻留在单个计算机或处理器上,而是可以按模块化的方式分布在多个不同的计算机或处理器之间以实现本发明的各方面。
计算机可执行指令可以具有可由一个或多个计算机或其它设备执行的各种形式,诸如程序模块。一般而言,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。通常,程序模块的功能可以按需在各个实施例中进行组合或分布。
本发明的各个方面可单独、组合或使用未在前述实施例中特别讨论的各种安排来使用,从而并不将其应用限于前述描述中所述或附图中所示的组件的细节和安排。例如,可使用任何方式将一个实施例中描述的各方面与其它实施例中描述的各方面组合。
在权利要求书中使用诸如“第一”、“第二“、“第三”等序数词来修饰权利要求元素本身并不意味着一个权利要求元素较之另一个权利要求元素的优先级、先后次序或顺序、或者方法的各动作执行的时间顺序,而仅用作将具有某一名字的一个权利要求元素与具有同一名字(除序数词的使用之外)的另一元素区分开的标签以区分各权利要求元素。
同样,此处所使用的短语和术语是出于描述的目的而不应被认为是限制。此处对“包括”、“包含”、或“具有”、“含有”、“涉及”及其变型的使用旨在包括其后所列的项目及其等效物以及其它项目。
描述了本发明的至少一个实施例的若干方面,可以理解,本领域的技术人员可容易地想到各种更改、修改和改进。这样的更改、修改和改进旨在是本公开的一部分,且旨在处于本发明的精神和范围内。从而,前述描述和附图仅用作示例。

Claims (20)

1.一种操作计算设备来使用频分多路复用协议进行通信的方法,所述方法包括:
选择第一多个所选子信道来携带具有第一带宽的信号,所述第一多个所选子信道是从第二多个子信道中选择的,所述第二多个子信道共同具有第二带宽,所述第二带宽大于所述第一带宽;以及
使用所述第一多个所选子信道来传递所述信号。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,选择所述第一多个子信道的动作包括以下动作:
(A)基于所需数据速率确定子信道的数量;
(B)检查所述第二多个子信道的一子信道来确定所述子信道是否具有不适于数据传输的条件;
(C)根据动作(B)的判定将所述子信道标识为适于通信或将所述子信道标识为不适于通信,并且如果所述子信道被标识为是合适的,则选择所述子信道来用于通信;
(D)对所述第二多个子信道的不同的子信道重复动作(B)和(C),直到选择了至少所述数量的子信道为止。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于:
所述动作(D)还包括存储所选子信道的指示;以及
所述动作(B)还包括在所述计算设备在预定时间段内尝试创建新信号的情况下在先前未选择的子信道之前检查先前选择的子信道。
4.如权利要求2所述的方法,其特征在于:
所述动作(D)还包括存储被标识为不适于通信的子信道;以及
所述动作(B)还包括在所述计算设备在预定时间段内尝试创建新信号的情况下在先前未被标识为不合适的子信道之后检查先前被标识为不合适的其它子信道。
5.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述动作(B)还包括通过随机选择过程或线性顺序选择过程中的一个来选择要检查的子信道。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述无线地通信的动作还包括:
向至少一个其它计算设备发送选择通知,所述选择通知包括所述计算设备已经选择了子信道集合的通知;以及
在预定一段时间内不选择从某一其它计算设备接收到的选择通知中列出的子信道。
7.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述动作(B)还包括在进行所述判定之前在预定一段时间内检查所述子信道。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述选择动作在通信会话开始处执行一次,并且所述方法还包括在所述通信会话的结束处释放所选择的子信道。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,通信会话是离散的数据传输。
10.一种包括用在计算机上执行的指令编码的至少一个计算机可读介质的计算机装置,其中所述指令在被执行时执行一种方法,所述方法包括:
确定第一多个子信道中的可使用的子信道的集合;
选择第二多个所选子信道,所述所选子信道是从所述可使用的子信道的集合中选择的,所述第二多个子信道少于第一多个子信道;以及
通过所述第二多个所选子信道来传递所述信号。
11.如权利要求10所述的计算机装置,其特征在于,所述计算机可读介质还用先前选择的子信道的列表来编码,并且其中所述确定动作还包括确定所述列表中的先前选择的子信道是否是可用的。
12.如权利要求10所述的计算机装置,其特征在于,所述计算机可读介质还用先前确定为不可使用的子信道的列表来编码,并且其中所述确定动作还包括在确定其它子信道是否是可用的之后,确定先前确定为不可使用的子信道是否是可用的。
13.如权利要求10所述的计算机装置,其特征在于,还包括网络接口,其中所述计算机可执行指令控制所述网络接口。
14.如权利要求10所述的计算机装置,其特征在于,所述计算机可读介质还用在被执行时执行在低功率模式中操作的方法的计算机可执行指令来编码,所述方法包括:
确定第三多个子信道中的可使用的子信道的第二集合,所述第三多个子信道是所述第一多个子信道的子集;以及
从所述可使用的子信道的第二集合中选择第四多个子信道,所述第四多个子信道少于所述第三多个子信道。
15.如权利要求10所述的计算机装置,其特征在于,还包括电池。
16.一种在第一计算设备和第二计算设备之间通信的方法,所述方法包括:
用所述第一计算设备选择多个所选子信道来携带具有第一带宽的信号,所述所选子信道是从多个子信道中选择的,所述多个子信道共同具有第二带宽,所述第二带宽大于所述第一带宽;以及
通过所述多个所选子信道发送至少一个消息。
17.如权利要求16所述的方法,其特征在于,通过所述多个所选子信道发送至少一个消息包括从所述第二计算设备向所述第一计算设备发送消息。
18.如权利要求16所述的方法,其特征在于,还包括在所述发送至少一个消息的动作之前,从所述第一计算设备向所述第二计算设备发送所述所选子信道的标识的动作。
19.如权利要求16所述的方法,其特征在于,还包括所述第二计算设备分析所述第二计算设备所接收到的信号来确定所述第一计算设备所选择的子信道的动作。
20.如权利要求19所述的方法,其特征在于,所述分析动作还包括检查先前用于所述第一计算设备和所述第二计算设备之间的通信的子信道的存储,并在检查在其它子信道上接收到的信号之前,分析在这些子信道上接收到的信号。
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