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根据距离差异化地控制功率的无线通信方法和系统
                        技术领域
与本发明一致的方法和系统涉及包括根据距离来差异化地控制功率的无线通信。
                        背景技术
由本发明提出的无线通信系统是具有接入点和至少一个客户端的通信系统。这里，接入点是构成连接有线局域网(LAN)和无线LAN的无线LAN的装置。一般地，所述接入点是独立的装置，可通过将其插入到以太网集线器或服务器中来使用该装置。由于所述接入点根据用户位置从一个接入点切换到另一个接入点，所以以与蜂窝电话技术类似的方式，用户在移动的同时可使用移动无线装置。通过使用专线或电话线的接入点将用户终端或计算机连接到网络，所述接入点包括时分复用器(TDM)和数据电路终端设备(DCE)。传统地，随着用户在靠近接入点的位置，电路使用的电量变得较低，所以可以节省通信费用。
表1示出无线网络技术的比较。
表1

  技术和标  准  802.11a  802.11b  802.11g  802.15.1  蓝牙  802.15.3a  UWB  802.15.4  Zigbee  频带  5GHz  2.4GHz  2.4GHz  2.4GHz  5.1-10.6  GHz  2.4GHz  传输率  54Mbps  11Mbps  54Mbps  1-10Mbps  100-500  Mbps  20-250  Mbps  传输距离  几十米  大于  100米  几十米  10米  20米  10-100  米
在IEEE 802.11a无线通信的情况下，频带是5GHz，传输率是54Mbps，传输距离是几十米。在IEEE 802.11b无线通信的情况下，频带是2.4GHz，传输率是11Mbps，传输距离大于100米。另外，在IEEE 802.11g无线通信的情况下，频带是2.4GHz，传输率是54Mbps，传输距离是几十米。
另外，在蓝牙(IEEE 802.15.1)通信的情况下，频带是2.4GHz，传输率是1-10Mbps，传输距离是10米。在超宽带(UWB)(IEEE 802.15.3a)通信的情况下，频带是5.1-10.6GHz，传输率是100-500Mbps，传输距离是大约20米。在Zigbee(IEEE 802.15.4)通信的情况下，频带是2.4GHz，传输率是20-250Mbps，传输距离是10-100米。
图1A是示出在传统无线通信系统中接入点和客户端之间的信号传输的示意性示图。图1A所示的无线通信系统包括接入点100和客户端130。接入点100以预定的输出功率和带宽将信号发送到客户端130。
图1B是示出在传统无线通信系统中接入点和客户端之间的输出和传输信道特性的示图。参照图1B，即使当随着客户端130在无线通信系统中移动引起的接入点100和客户端130之间的距离改变时，接入点100和客户端130也以相同的输出功率160和相同的传输带宽190执行相互的通信。即，一直使用固定幅度的输出功率160，而没有反映在通信情况下接入点100和客户端130之间的距离改变。如果即使当接入点100和客户端130之间的距离减小时也使用相同幅度的输出功率，则将导致低效使用客户端130的能量和无线电波。
                            发明内容
本发明提供一种用于根据距离来差异化地控制功率的无线通信方法和系统，以及用于测量接入点和客户端之间的距离的方法。
根据本发明的一方面，提供一种用于根据距离来差异化地控制功率的无线通信方法，该方法包括：a)产生具有传输功率的信息的用于测量距离的包以测量接入点和客户端之间的距离；b)以与包括在所述包中的传输功率信息相应的功率发送所述包以测量距离；c)接收对发送的包的客户端的响应；和d)根据客户端的接收的响应以客户端可接收的功率的量将数据发送到客户端。
本发明的方法还可包括确定具有与传输功率相应的信息的所有包是否以在先前设置的功率单元中的传输功率被发送，并且当所有的包被发送时，在预定时间之后重复步骤a)到d)。另外，d)步骤还可包括通过第一次的第一响应从由客户端接收的包的功率信息确定客户端可接收的最小功率的量。另外，d)步骤还包括允许接入点指令客户端根据功率的量设置用于在先前预定的带宽中操作的命令。另外，d)步骤还可包括通过基于功率的量来定义传输频带的传输频带参考图来确定与功率的量相应的传输带宽。
另外，d)步骤可还包括在设置传输带宽的频率之后将数据发送到客户端。另外，d)还可包括通过客户端的媒体访问控制层来控制客户端的传输带宽。
根据本发明的一方面，提供一种用于根据距离来差异化地控制功率的无线通信系统，其中，该系统包括接入点和客户端，接入点以与包括在包中地传输功率信息相应的功率发送具有传输功率的信息的用于测量距离的包，以测量接入点和客户端之间的距离，接入点接收客户端的响应，并且以客户端可接收的功率的量将数据发送到客户端。另外，可以存在使用该无线通信系统的多个客户端。
根据本发明的另一方面，提供一种用于根据距离来差异化地控制功率的无线通信方法，该方法包括：允许接入点产生与以预定间隔确定的多个传输功率相应的包，并且以相应于所述包的传输功率发送所述包，以及根据第一次从客户端接收的包的信息来计算接入点和客户端之间的距离。
以传输功率发送所述包的步骤可包括设置每一传输功率的列表。设置每一传输功率的列表的步骤还可包括将在无线传输标准中定义的最大功率除以传输带宽的请求的量，并且确定每一传输功率的量。另外，预定的间隔可以是大约5mW。
                            附图说明
通过结合附图对示例性实施例的详细描述，本发明的上述和/或其他方面将会变得更加清楚，在附图中相同的参考标号指相同的部件，其中：
图1A是示出在传统的无线通信系统中接入点和客户端之间的信号发送的示意性示图；
图1B是示出在传统无线通信系统中接入点和客户端之间的输出功率和传输信道特性的示图；
图2A是示出根据本发明的示例性实施例的用于差异化地控制功率的无线通信系统的示意性示图；
图2B是示出根据本发明的示例性实施例的根据距离来差异化地控制功率的无线通信系统的输出功率和传输信道特征的示图；
图3是示出根据本发明的示例性实施例的用于测量接入点和客户端之间的距离的方法的概念示图；
图4A是示出根据本发明的示例性实施例的包发送的流程图；
图4B是示出根据本发明的示例性实施例的功率和传输带宽控制的流程图；
图5A和图5B是示出在IEEE 802.11b通信情况下的传输频带参考图的示图；
图6A是示出在单个客户端环境下本发明的示例性实施例的示图；和
图6B是示出在多个客户端环境下本发明的示例性实施例的示图。
                        具体实施方式
以下参照附图，将详细描述本发明的示例性实施例。
图2A是示出根据本发明的示例性实施例的用于根据距离来差异化地控制功率的无线通信系统的示意性示图。图2A所示的无线通信系统包括接入点100和客户端130。
图2B是示出根据本发明的示例性实施例的根据距离来差异化地控制功率的无线通信系统的输出功率和传输信道特征的示图。随着客户端130从第一位置200移动到第二位置230，功率从第一值240变化到第二值250，传输带宽从第一带宽260变化到第二带宽270。为了基于图2A所示的客户端130的位置移动来控制接入点100的功率和传输带宽，应假设接入点100和客户端130之间的距离被测量。
图3是示出根据本发明用于测量在接入点和客户端之间的距离的方法的概念示图。将参照图3来描述用于测量在接入点和客户端之间的距离的方法。首先，接入点100建立传输功率列表400。通过将由无线发送需要定义的最大功率除以传输带宽需要被除以的数来建立传输功率列表400。其次，接入点100产生与每个传输功率的量相应的包430，并且以每个被除的传输功率重复地发送所述包。
例如，当通过以5mW间隔的功率来发送所述包时，接入点100以5mW、10mW、15mW、20mW和25mW的功率的量来发送与每一传输功率的量相应的包。这里，随着传输功率增加，包可到达的距离也增加。结果，当包460是在由位于距接入点100预定距离的客户端130接收的以增加的传输功率发送的包中的第一包时，客户端130通过将响应消息发送到接入点100来确认所述包460的接收。
假设包以1mW的传输功率到达的距离是4m，并且在接入点100接收的响应于以20mW发送的包460响应消息而被发送，可以识别出接入点100和客户端130之间的距离大约是60-80米。因此，能能基于作为由客户端所接收的第一应答的包的传输功率确定客户端的距离。
图4A是示出根据本发明的包发送的流程图，图4B是示出根据本发明的功率和传输带宽控制的流程图。将参照图4A和4B来描述与本发明一致的根据距离来差异化地控制功率的无线通信方案的操作原理。首先，当完成根据本发明的无线通信系统的无线通信环境的初始设置时(S400)，接入点100产生用于测量距离的包(S405)。
其次，接入点100设置驱动放大器的功率(S410)，并以功率的单元发送包。接入点100确认是否以所有被设置的功率的单元来发送所述包(S415)，并且当没有以所有被设置的功率的单元来发送所述包时，再次产生用于测量距离的包(S405)。当以所有功率的单元来发送所述包时，接入点100的发送终端进入等待模式(S420)。其次，当过了先前设置的时间时，接入点100重复以上所述的操作405到操作420。
这样，能根据先前设置的预定间隔测量接入点100和客户端130之间的距离。同时，接入点100的接收阶段等待来自客户端130的响应(S425)。其次，接入点100确认是否接收到在功率单元中发送的包的响应包(S430)。
当识别出从客户端130接收到响应包时，接入点100根据该响应包确认当前位置的客户端130可接收的功率的量，并且随后根据所述功率的量设置驱动放大器(未示出)(S440)。其次，接入点100通过下文描述的传输频带参考图来确认用于功率的量的传输带宽(S450)。接入点100在确定带宽之后指令客户端130设置传输带宽(S460)。另外，接入点100设置发生器的分类以产生传输带宽的频率(S470)，并控制媒体访问控制(MAC)层以与相应的带宽匹配(S480)。其次，接入点100开始使用设置的传输功率和带宽的频率将数据发送到客户端130(S490)。
图5A和图5B是示出在IEEE 802.11b通信的情况下的传输频带参考图的示图。图5A和图5B的横坐标的横轴表示基于传输信道的频率，纵轴表示传输功率。当通过来自客户端130的响应包来确定传输功率的量时，接入点100通过诸如图5A和图5B所示的传输频带参考图的先前设置的传输频带参考图来确定传输带宽。
图6A是示出在单个客户端环境下本发明的示例性实施例的示图。参照图6A，客户端130位于距接入点100的预定的距离。当接入点100从等待状态600改变到距离测量部分610时，接入点100以诸如6mW、12mW、25mW、50mW和100mW的不同的传输功率来发送每个包620。
客户端130通过发送以25mW发送的包630来响应，然后接入点100发送指令客户端130的包640以设置与25mW相应的传输带宽。随后，接入点100以与25mW相应的传输带宽将数据650发送到客户端130。
图6B是示出在多个客户端环境下本发明的示例性实施例的示图。参照图6B，第一客户端655位于距接入点100的第一预定距离，并且第二客户端660位于距接入点100的第二预定距离。这是新的第三客户端665位于距接入点100第三预定距离的情况。最初，接入点100设置与25mW相应的传输带宽，并将数据发送到第一客户端655和第二客户端660。随后，当过了预定时间时，接入点100以在距离测量部分675中设置的6mW、12mW、25mW、50mW和100mW的传输功率发送每个包以测量客户端655、660和665的位置。
第一客户端655通过以12mW的传输功率首先发送包680来响应，第二客户端660通过首先发送以25mW的传输功率发送的包685来响应，以及第三客户端665通过首先发送以100mW的传输功率发送的包690来响应。接入点100指令第一、第二和第三客户端655、660和665以设置与使接入点能够与所有客户端665、660和665最佳通信的100mW的传输功率相应的传输带宽(695)。然后，接入点100以与100mW的传输功率相应的传输带宽将数据697发送到客户端655、660和665。
如上所述，根据本发明，可通过根据接入点和客户端之间的距离改变来分配传输带宽有效地使用无线电波。另外，根据本发明，通过将较宽的传输带宽分配给位于邻近的客户端可保证传输率。
另外，通过减少发送到位于相邻的客户端的无线电波的传输功率可示例性实施客户端的有效的能量消耗。
尽管本发明的示例性实施例已被描述，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离由所附权利要求定义的本发明的精神和范围的情况下，可进行各种改变和修改，本发明不限于所述的示例性实施例。