Беспроводная стыковка с управлением с контролем несущей

Беспроводная стыковка с управлением с контролем несущей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Это изобретение относится к беспроводной стыковке, более конкретно к беспроводной док-станции с управлением с контролем несущей для улучшения эффективности и оптимизации линии связи.

Стандарт беспроводной связи, такой как Wi-Fi, может использоваться для поддержки беспроводной стыковки. Wi-Fi работает по открытому (ISM) частотному диапазону, таким образом, Wi-Fi соединения могут подвергаться помехам от других пользователей того же самого канала, например других пользователей Wi-Fi. Для предотвращения разрывов связи из-за этих помех, Wi-Fi разрабатывается для совместного использования канала посредством обеспечения всех устройств, использующих механизм CSMA (множественный доступ с контролем несущей). Этот механизм гарантирует, что все устройства в области охвата (радиусе действия) друг друга поочередно посылают пакеты.

Фиг. 1 показывает среду, где устройства А 110 стыковки и E 130, док-станции B 120 и D 140, маршрутизатор 150 Wi-Fi и ноутбук 160 используют один и тот же беспроводной канал C. Граница 180 указывает область охвата, в котором устройство А 110 стыковки может захватывать сигнал от другого устройства, использующего канал C. Это упрощение, поскольку область охвата может быть различной в зависимости от типа и настроек мощности передачи других устройств. Для устройства А 110 стыковки, стыкованного с док-станцией B 120, используется беспроводной канал C, это означает, что, когда устройство E 130 стыковки, док-станция D 140, маршрутизатор 150 или ноутбук 160 активно используют один и тот же беспроводной канал C (или частично накладывающийся канал), находящийся в области 180 охвата устройства А 110 стыковки, их использование этого канала вызывает ухудшение эффективности для устройства А 110 стыковки, по сравнению с эффективностью, когда никакие другие активные пользователи не будут присутствовать. Это имеет место из-за того, что механизмы контроля несущей в устройстве А 110 стыковки и док-станции B 120 удерживают выключенным использование канала C, если они воспринимают, что другое устройство использует этот канал. Это ухудшение может вызывать, например, ухудшение в скорости обновления экрана, что может лишить возможности удобно смотреть видеофильм с помощью соединения беспроводной стыковкой, даже при том, что это может не вызывать полную потерю соединения.

МНОЖЕСТВЕННЫЙ ДОСТУП С КОНТРОЛЕМ НЕСУЩЕЙ (CSMA)

Предположим, что устройство А 110 стыковки на Фиг. 1 является устройством общего назначения, таким как мобильный телефон, использующий радиовещание 802.11n ('Wi-Fi n'). При нормальных обстоятельствах область охвата, в которой механизм контроля несущей устройства А 110 стыковки захватывает сигналы, может быть обозначен областью 180. Механизм контроля несущей (или обнаружения несущей) в соответствующем устройстве 802.11n, таком как устройство А 110 стыковки, требуется для предотвращения передач устройством, если любое из следующего является верным:

1. Радиосигнал, закодированный в соответствии со стандартом Wi-Fi воспринимается в канале с уровнем сигнала по меньшей мере X дБ.

2. Любой сигнал воспринимается в канале с уровнем сигнала по меньшей мере X+Y дБ. (то есть, сигнал должен быть значительно более сильным, чем при первом условии).

Точные значения для X и Y, в случае 802.11n, могут быть найдены в разделе 20.3.22.5 документа стандартов IEEE 802.11n-2009. Для некоторого кодирования сигнала в некоторых более ранних стандартах Wi-Fi второе условие не всегда нуждается в реализации.

Вышеупомянутые два условия означают, что передачи любым из устройств 130, 140, 150 и 160 могут вынуждать устройство А 110 стыковки ожидать перед получением доступа к каналу, вызывая ухудшение эффективности в связи между устройством А 110 стыковки и док-станцией B 120. Конкретная проблема состоит в том, что реализация радиоприемника 802.11n общего назначения, как ожидается, присутствующего в устройстве А 110 стыковки, относится к вышеупомянутым ограничениям относительно того, когда устройство может передавать, даже если устройство А 110 стыковки само является передающим с низкой мощностью. Например, ограничения все еще применятся, даже если устройство А 110 стыковки с низкой мощностью, которая является достаточно сильной для понимания посредством соседней док-станцией 120, но слишком слабой, чтобы вызывать уровень Z<<X сигнала в антеннах еще дальше расположенных устройств 130, 140, 150 и 160, таким образом делая очень маловероятным, что эта передача создает помехи при одновременном использовании канала C посредством устройств 130, 140, 150 и 160. Стандарт Wi-Fi (и большинство беспроводных стандартов) не были разработаны со специальным случаем радиосвязи с учетом очень короткого расстояния внутри. Таким образом, обычные реализации этих стандартов Wi-Fi обычно не делают исключений для оптимизации использования канала при реализации в соответствии с вышеупомянутым примером. Режим сертификации в соответствии со стандартом может даже запрещать устройства от создания некоторых исключений.

Один способ улучшить эффективность в ситуации на Фиг. 1 состоит в том, чтобы изолировать устройство А 110 стыковки и док-станцию B 120 из их среды, запирая их в, например клетку фарадея. Однако это не является практическим решением для случая беспроводной стыковки. Другой способ улучшить эффективность состоит в том, чтобы гарантировать что большинство устройств в области используют различные, не перекрывающиеся каналы. Однако количество каналов, доступных для использования радиоприемниками 802.11n ограничено, поэтому только частичное решение подходит лучше всего. Например, в офисном здании открытого типа, предполагая одну док-станцию на стол (на сотрудника), и среднюю площадь помещения 5×5 метров на сотрудника, в сетке размером 50×50 метров вокруг единственной док-станции, 99 других док-станций могут быть найдены в том же самом помещении. Если используется канал согласно 802.11n, имеется только приблизительно 10 не перекрывающихся пар каналов для выбора. Это означает, что в офисной среде фигура 1 показывает реалистичное, возможно даже оптимистичное, представление других устройств в области охвата относительно предположения, что только устройства, использующие один и тот же канал, показываются.

US 2007012752 раскрывает настольный компьютер, подходящий для стыковки с внешним устройством стыковки. Настольный компьютер включает в себя первую антенну, вторую антенну и третью антенну, обеспеченные в заданных позициях в основном корпусе, которая находится ближе к первой антенне, чем ко второй антенне когда основной корпус состыкован с устройством стыковки, и второй блок радиосвязи, который обеспечен в основном корпусе, и обменивается радиосигналами с устройствами стыковки с использованием третьей антенны, когда основной корпус состыкован с устройством стыковки.

Rakesh Kumar Jha раскрывает в докладе на 2010 ITU-T Kaleidoscope Academic Conference intelligent преднамеренные помехи физического уровня в WLAN посредством генерирования непрерывного высокого шума вблизи узлов беспроводного приема.

В документе "Adative CSMA for Scalable Network Capacity in High-density WLAN: A Hardware Prototyping Approach" Zhu, J.Metzler, B. Guo, X. Liu Y., в: INFOCOM 2006, 25^th IEEE international Conference on Computer Communications,Proceedings, вышеупомянутая проблема описывается, и предлагается, что в средах WLAN с высокой плотностью высокая чувствительность механизма контроля несущей может быть проблемой эффективности. Решение предлагается для решения проблемы с помощью использования интересующими устройствами встроенного алгоритма адаптации уровня (CAA) контроля несущей (фигура 3 в документе) для управления более высоким порогом (большим уровнем сигнала) для механизма контроля несущей. Фигура 11(a) в документе показывает, для теста в офисе открытого типа, показанном на фигуре 9 документа, улучшения эффективности достигаются использованием этого способа. Однако, если применен к беспроводной станции стыковки, этот способ требует специальных компонентов аппаратного обеспечения и программного обеспечения как в устройстве А 110 стыковки, так и в док-станции. Кроме того, он требует, сложный контур регулирования между устройством стыковки и док-станцией для достижения оптимальной настройки. Этот способ является сложным и дорогим для реализации и не прост для приспособления к существующим беспроводным устройствам.

В отличие от вышеупомянутого, некоторые варианты осуществления, описанные в настоящем описании, управляют контролем несущей, так чтобы устройства стыковки были менее восприимчивы к обнаружению сигналов несущей от других устройств. Преимущественно, устройство стыковки может связываться более просто с док-станцией без помех от передач другими устройствами. В одном варианте осуществления сигнал шума генерируется для подъема уровня шума в области таким образом, чтобы только сигналы от соседних устройств являлись достаточно сильными для достижения верхнего уровня. В другом варианте осуществления поглотитель сигнала используется для уменьшения уровня сигнала, проходящего через поглотитель, таким образом, чтобы только сигналы от соседних устройств являлись достаточно сильными для достижения порога обнаружения несущей. В другом варианте осуществления порог обнаружения несущей в устройстве стыковки и/или док-станции поднимается таким образом, чтобы только сигналы от соседних устройств являлись достаточно сильными для достижения этого порога.

Преимущественно, несколько вариантов осуществления, описанных в настоящем описании, не полагаются на какой-либо встроенный в устройство стыковки механизм, который делает контроль несущей механизмом устройства стыковки, использующим различный порог. Порог снижается внешним для устройства стыковки механизмом. Во-вторых, если механизм в устройстве стыковки используется, этот механизм не использует контур регулирования, как предполагается в вышеупомянутом документе, для достижения оптимальной настройки для порога посредством использования свойств среды радиовещания. Вместо этого, понятие физической стыковки используется в качестве различителя между входом в 'нормальный' режим контроля несущей и измененный режим контроля несущей. Это дает возможность избежать реализации сложного предохранительный механизм в разработке контура регулирования, таким образом, что он может не невыгодно затрагивать других пользователей канала в случае отказа контура регулирования.

Согласно заявленному варианту осуществления изобретения, описанному в настоящем описании, область охвата, как показано на Фиг. 1, где устройство А 110 стыковки может захватывать сигнал от другого устройства, использующего, например, канал C, уменьшается, как указано меньшей областью охвата, обозначенной 190. Таким образом, даже если присутствуют Wi-Fi или другие устройства в области охвата, которые используют канал C и/или перекрывающийся канал, то улучшается эффективность линии связи между устройством стыковки и док-станцией. Это конкретно может быть желательно, если множество беспроводных док-станций все находятся очень друг близко к другу в одном помещении или области, например в веб-кафе или в офисе открытого типа.

Некоторые варианты осуществления в настоящем описании преимущественно разрешают использование канала C, даже если имеются Wi-Fi (или другие) устройства в области охвата, которые используют канал C и/или перекрывающийся канал, таким образом максимизируя эффективность линии связи между устройством А 110 стыковки 110 и док-станцией B 120.

Некоторые варианты осуществления в настоящем описании достигают максимальной эффективности, предпочтительно с минимальным изменениями аппаратного обеспечения или программного обеспечения для устройства А 110 стыковки, и в некоторых вариантах осуществления - без изменений программного обеспечения. Изобретение полагается частично на тот факт, что возможно управлять механизмом контроля несущей (по меньшей мере некоторыми) наборов микросхем Wi-Fi посредством внешнего программного обеспечения, то есть, эти механизмы не являются полностью жестко закодированными в программно-аппаратном обеспечении.

В одном варианте осуществления изобретение относится к док-станции для беспроводной стыковки с устройством стыковки в среде совместно используемого спектра радиовещания, причем устройство стыковки конфигурируется с радиоприемником, подсоединенным к антенне, используя стандарт радиовещания с механизмом контроля несущей для связи, док-станция включает в себя: радиоприемник подсоединенный к антенне; и генератор шума; причем генератор шума передает шум или передает другой сигнал, который маскирует передачи в стандарте радиовещания, таким образом, что в области вокруг устройства стыковки, сигнал генератора шума не предотвращает передачи переданные радиоприемником док-станции от обнаружения или приема радиоприемником устройства стыковки, но является достаточно сильным для уменьшения возможности механизма контроля несущей радиоприемника устройства стыковки обнаруживать передачи другими устройствами в среде совместно используемого спектра радиовещания.

В другом варианте осуществления изобретение относится к док-станции для беспроводной стыковки с устройством стыковки в среде совместно используемого спектра радиовещания, причем устройство стыковки конфигурируется с радиоприемником, подсоединенным к антенне, используя стандарт радиовещания с механизмом контроля несущей для связи, док-станция включает в себя: радиоприемник, подсоединенный к антенне; и радиопоглотитель, имеющий слот для вставки устройства стыковки, так что после вставки устройства стыковки радиопоглотитель по существу окружает антенну устройства стыковки, причем радиопоглотитель сделан из радиопоглощающего материала для поглощения энергии сигналов радиовещания.

В другом варианте осуществления, изобретение относится к системе беспроводной стыковки в среде совместно используемого спектра радиовещания, причем устройство стыковки конфигурируется с радиоприемником, подсоединенным к антенне, используя стандарт радиовещания с механизмом контроля несущей для связи, и док-станция конфигурируется с радиоприемником, подсоединенным к антенне; система стыковки дополнительно содержит: первый модуль модификации радиоприемника для переключения работы радиоприемника устройства стыковки между по меньшей мере первым режимом и вторым режимом; датчик для обнаружения физической стыковки между устройством стыковки и док-станцией; и систему управления, сконфигурированную для модификации режима первого модуля модификации радиоприемника, в зависимости по меньшей мере от считываний датчика.

В целом различные аспекты изобретения могут быть объединены и соединены любым возможным путем в рамках изобретения. Объект изобретения, который рассматривается в качестве изобретения, конкретно указывается и непосредственно заявляется в пунктах, в конце описания. Предшествующие и другие признаки и преимущества будут очевидны из следующего подробного описания, взятого совместно с сопроводительными чертежами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 показывает множественные беспроводные устройства, использующие один и тот же канал или перекрывающийся канал.

Фиг. 2 показывает устройство стыковки с док-станцией в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 3 показывает уровни сигнала в отношении стыкованного и расстыкованного порогов в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 4 (a) и (b) показывают, соответственно, уровни сигнала перед и после того, как сигнал шума добавляется в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 5 (a) и (b) показывают, соответственно, уровни сигнала перед и после того, как радиопоглотитель добавляется в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 6 показывает устройство стыковки с док-станцией в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 7 показывает радиопоглотитель в док-станции в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 8 показывает уровни сигнала относительно нормального и модифицированного порогов в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 9 показывает устройство стыковки с док-станцией в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 10 показывает последовательность операций первого сценария операций в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 11 показывает последовательность операций второго сценария операций в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 12 показывает последовательность операций третьего сценария операций в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 13 показывает последовательность операций четвертого сценария операций в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

БЕСПРОВОДНАЯ СТЫКОВКА

Беспроводная стыковка использует технологии беспроводной связи для подсоединения портативных устройств, таких как мобильные телефоны, ноутбуки и т.д. с обычными средами стационарной стыковки. Такие портативные устройства называются устройства стыковки или устройства беспроводной стыковки. Среда беспроводной стыковки предоставляет устройству стыковки доступ к периферийным устройствам, таким как большой экран, клавиатура, мышь и порты ввода/вывода, которые могут использоваться для улучшения опыта и эффективности конечного пользователя, при взаимодействии с приложениями, запущенными на устройстве стыковки. Один пример беспроводной стыковки должен давать пользователю мобильного телефона способность использовать больший экран, такой как ТВ или монитор PC, при взаимодействии с приложением, таким как клиент электронной почты или веб-браузер, запущенным на мобильном телефоне.

Для реализации беспроводной стыковки, устройство стыковки подсоединяется беспроводным образом к одной или более беспроводным док-станциям, также известными как хосты беспроводной стыковки, для получения доступа к периферийным устройствам в среде беспроводной стыковки. В самом простом случае среда беспроводной стыковки реализуется посредством наличия в местоположении (в гостиной, на столе в офисе и т.д.) единственной беспроводной док-станции, к которой подсоединяются все периферийные устройства, подобные телевизорам, мониторам PC, клавиатурам и т.д.. В одном специфичном примере беспроводная клавиатура Bluetooth и веб-камера USB могут быть подсоединены к док-станции, чтобы стать частью среды стыковки. Таким образом, устройство стыковки может быть подсоединено к беспроводной клавиатуре и веб-камере USB после стыковки с док-станцией.

В практическом смысле Wi-Fi является самым логическим беспроводным протоколом для разрешения беспроводной стыковки между док-станцией и устройством стыковки, поскольку многие (потенциальные) устройства стыковки выпускаются с уже встроенной поддержкой Wi-Fi. Однако полная система беспроводной стыковки, которая стремится гарантировать совместимость между устройствами и между изготовителями между различным устройствами стыковки и док-станциями удобным для пользователя способом, дополнительно определена набором механизмов или протоколов между устройствами стыковки и док-станциями, которые реализуют легкую и удобную автоматическую установку подсоединения Wi-Fi между устройством стыковки и док-станциями и их ассоциированными периферийными устройствами.

В среде беспроводной стыковки, состояние «стыкованный», например, состояние стыковки, в этом контексте является состоянием, когда устройство стыковки имеет доступ ко всем периферийным устройствам в среде беспроводной стыковки или по меньшей мере ко всем периферийным устройствам в среде беспроводной стыковки, которую устройство стыковки выбрало для получения доступа. Группирование множества периферийных устройств в единую среду беспроводной стыковки и затем разрешение пользователю подсоединять устройство стыковки ко всем периферийным устройствам в среде беспроводной стыковки, посредством инициирования единственного действия «стыковка», является ключевым понятием для разрешения свободного использования. Состояние «расстыкованный» является состоянием, в котором нет доступа ни к одному периферийному устройству в среде беспроводной стыковки. Предпочтительно, процедуры стыковки и расстыковки являются настолько автоматическими, насколько возможно, требуя минимального вмешательства пользователя и минимального предварительного конфигурирования пользователем.

Док-станция может быть реализована различными способами. Она может быть специально разработана для устройства единственного назначения или она может быть, например, PC, запускающим некоторые приложения программного обеспечения, который может иметь некоторое дополнительное аппаратное обеспечение, приложенное для того, чтобы сделать стыковку более удобной и/или эффективной. HDTV может также иметь встроенную функциональность для действия в качестве док-станции. Одна опция разработки, которая рассматривается для всех этих классов док-станций, состоит в том, чтобы оборудовать док-станцию подставкой, в которую может быть помещено устройство стыковки. Помещение устройства стыковки в подставку будет в общем иметь эффект инициирования действия стыковки. Другая опция состоит в том, чтобы оборудовать док-станцию док-панелью, на поверхности которой может быть установлено устройство стыковки. Снова, действие «положить» вызывает действие стыковки, по меньшей мере, когда устройство стыковки было в состоянии расстыковки перед действием «положить».

Оборудование док-станции подставкой, док-панелью или другой разграниченной областью имеет то преимущество, что, если единственное помещение или единственная область в здании содержат множество док-станций все в потенциально беспроводной области охвата, будет легче для пользователя указывать, с какой станцией и подразумеваемой средой беспроводной стыковки, пользователь хочет состыковаться.

Другое действие инициирования может быть использовано посредством меню на устройстве стыковки. Например, в гостиной, когда пользователь сидит на стуле с устройством стыковки в своей руке, было бы удобно инициировать действие стыковки с док-станцией, которая не находится в досягаемости руки посредством использования меню на устройстве стыковки. Дополнительные механизмы инициирования для того, чтобы перейти от расстыкованного до стыкованного состояния, включают в себя (a), сканирование тэга NFC (ближняя бесконтактная связь) на док-станции посредством устройства стыковки; (b) нажатие специфичной кнопки на устройстве стыковки или док-станции. Максимально полезный стандарт беспроводной стыковки позволяет множество из этих типов действий инициирования, таким образом давая производителям устройств и конечным пользователям выбор выбирать то, что является самым удобным для них.

Чтобы создать максимальную дружественность для пользователя, инициирование действия «расстыковки» не должно всегда быть обратным для инициирования действия «стыковки». Например, стыковка может быть инициирована автоматически пользователем, помещающим устройство стыковки мобильный телефон на стыковочную док-панель. Однако может быть не удобно, если расстыковка происходит автоматически, когда пользователь поднимает мобильный телефон для ответа на вызов. Линия связи Wi-Fi между телефоном и док-станцией может быть поддерживаема точно также, когда пользователь поднимает телефон со стыковочной док-панели. Однако в некоторых случаях пропускная способность линии связи может пострадать, когда телефон удаляется со стыковочной док-панели, например пользователем, блокирующим прямой путь сигнала своим телом.

Если устройство стыковки лежит на стыковочной док-панели, размещенной в подставке или помещенной пользователем в область (физически разделенную или просто известную как существующая), которая ассоциируется с док-станцией или средой стыковки, устройство стыковки рассматривается как находящееся в состоянии «физической стыковки». Если устройство стыковки входит в состояние физической стыковки, то оно может инициировать действие стыковки, приводящее к тому, что устройство стыковки также становится логически стыкованным. Если устройство стыковки выходит из состояния физической стыковки, устройство стыковки не обязательно может останавливать логическую стыковку.

Физическая стыковка может быть выполнена пользователем по множеству причин, и несколько из этих причин могут применяться в одно и то же время:

1. Для инициирования процесса логической стыковки.

2. Для гарантии, что устройство стыковки подсоединено к источнику питания, например беспроводной зарядке, помещая телефон на зарядную док-панель.

3. Для оптимизации или чтобы сделать более предсказуемым качество беспроводной связи между устройством стыковки и док-станцией/средой стыковки. Качество (скорость, время ожидания) и предсказуемость связи будет, в конце концов, иметь эффект эффективности комбинации устройства стыковки с периферийными устройствами в среде стыковки.

4. Для создания входа в механизм безопасности, таким образом, чтобы (a) процесс стыковки мог продолжаться более надежно и/или (b) процесс стыковки мог исключать некоторые этапы диалога безопасности, которые пользователь должен пройти в любом случае при логической стыковке с расстояния. Беспроводные соединения могут быть подвергнуты атакам через посредника, которыми (удаленный) атакующий с правильным оборудованием может выдавать себя за устройство стыковки для док-станции или док-станции для устройства стыковки. В то время как известные механизмы, такие как аутентифицирующие по пин-коду (от Bluetooth) могут понижать шанс успешных атак, они являются враждебно настроенными для пользователя. Физическая стыковка с механизмом обнаружения для физической стыковки, которая является трудной для влияния удаленным атакующим через посредника, является важным маршрутом к увеличению безопасности без потери дружественности пользователя.

Несколько важных элементов процесса идентифицируются для процесса, который происходит из состояния расстыковки в состояние стыковки. Эти элементы процесса не должны происходить в фиксированном порядке, и при этом они не должны всегда происходить для каждого типа намеченного процесса стыковки. Некоторые из этих элементов:

1. Механизм/событие инициирования или отделения, который дает начало процессу стыковки, причем это инициирование может выбирать единственную среду беспроводной стыковки среди множественных сред беспроводной стыковки, все из которых находятся в области охвата беспроводной связи.

2. Создание одного или более безопасных беспроводных соединений между устройством стыковки и док-станцией(ями) или другими элементами в среде стыковки с инициализацией этих безопасных соединений, часто полагающихся на механизмы «доверительных отношений создания/обнаружения», которые принимают меры против атак через посредника.

3. Выбор оптимальных протоколов беспроводной связи и настроек интерфейса для использования для связи с и от периферийного устройства, работающего в состоянии стыковки, например канал Wi-Fi.

ШУМОВОЙ ПУЗЫРЬ

Док-станция в соответствии с вариантом осуществления изобретения показывается на Фиг. 2. Док-станция B 220 оборудуется антенной P 222. В то время как антенна в док-станции может принимать различные формы, в зависимости от, например, формы и размера док-станции, в которой антенна располагается в предпочтительном варианте осуществления, эта антенна находится в форме для интеграции в док-панель, охватывающую верх док-станции и устройство стыковки лежит непосредственно на док-панели.

Док-станция B 220 также оборудуется радиостанцией R 224, подсоединенной к антенне P 222. В некоторых вариантах осуществления генератор N 226 шума также подсоединяется к антенне P 222, таким образом, чтобы генератор N 226 шума передавал сигнал шума по каналу C в направлении антенны устройства 210 стыковки. Генератор N 226 шума не должен быть подсоединен к антенне P 222, но может быть подсоединен к другой антенне, при наличии, в док-станции.

Устройство 210 стыковки включает в себя радиостанцию 214, подсоединенную к антенне 212. Необязательно, в некоторых вариантах осуществления, описанных ниже, устройство 210 стыковки включает в себя механизм 218 динамического управления мощностью передачи (TPC).

При стыковке создается отношение, когда устройство 210 стыковки приносится близко к антенне P 222 док-станции B 220. "Принесенное близко" является сравнимым расстоянием до антенн всех других устройств в беспроводной среде. "Близость", требуемая для создания отношения стыковки, реализуется посредством:

1. антенны P 222, являющейся физически близкой к устройству 210 стыковки и/или

2. антенны P 222, являющейся направленной в направлении устройства 210 стыковки, и/или

3. антенны P 222 и радиостанции R 224, сконфигурированных для обнаружения только очень сильных сигналов, так, чтобы только сигнал соседнего устройства 210 стыковки был достаточно сильным для обнаружения. Это может быть реализовано в аппаратном обеспечении и/или программном обеспечении, например, с механизмом, который вовлекает контур обратной связи для определения лучшей настройки.

Следует отметить, что близость устройства 210 стыковки и док-станции B 220 и/или направленность антенны P 222 гарантирует высокий энергетический потенциал линии связи между устройством стыковки и док-станцией, по сравнению с ситуациями нормального использования стандартного Wi-Fi, и по сравнению с энергетическим потенциалом линии связи между устройством A стыковки или док-станцией B и любым из других устройств в среде беспроводной связи. Этот сравнительно высокий энергетический потенциал линии связи используется в некоторых вариантах осуществления изобретения.

Преимущественно в конфигурации Фиг. 2 с устройством А 210 стыковки, физически стыкованным, механизм CSMA в радиоприемнике R 224 док-станции B 220, корректно задерживает передачи док-станцией B 220, если устройство 210 стыковки посылает, но не задерживает передачу, если любые другие беспроводные устройства в беспроводной среде являются посылающими, потому что передачи этими другими беспроводными устройствами ниже порога обнаружения радиоприемника R 224.

Как иллюстрировано на Фиг. 3, порог обнаружения для состояния стыковки может быть изменен, чтобы быть выше, чем порог обнаружения для состояния расстыковки. Поскольку сигнал от устройства A стыковки выше на основании непосредственной близости и/или направления антенны P док-станции B, даже если порог обнаружения поднимается в состоянии стыковки, док-станция B может все еще обнаруживать передачи устройством A стыковки. Передачи другими устройствами, такими как E и F, показанными на Фиг. 3, не обнаруживаются в состоянии стыковки, но были бы иначе обнаружены в состоянии расстыковки.

В одном варианте осуществления чтобы поднять порог обнаружения для состояния стыковки генератор N 226 шума посылает шум в канал C в направлении антенны устройства 210 стыковки. Фиг. 4(a) показывает уровни сигнала, для док-станции B и других устройств E и F, принятого на устройстве 210 стыковки перед генерацией шума. Фиг. 4(b) показывает уровни сигнала, для док-станции B и других устройств E и F, принятого на устройстве 210 стыковки после генерации шума. Как показано на Фиг. 4 (b), этот шум оказывает благоприятный эффект подъема уровня шума для радиоприемника на устройстве 210 стыковки относительно уровня, при котором он соответствует или превышает уровни сигнала, принятые от других устройств E и F. Это вызывает то, что радиостанция на устройстве 210 стыковки не способна обнаружить передачи другими устройствами E и F, в то время как способна обнаружить передачи от B.

Как показано на Фиг. 2, с дополнительным генератором шума, область обнаружения сигнала устройства 210 стыковки сжимается от области 280 охвата до области 290 охвата. Таким образом, устройство 210 стыковки находится в «шумовом пузыре», созданным док-станцией B 220.

Вышеописанный 'шумовой пузырь' позволяет CSMA в радиостанции устройства А 210 стыковки задерживать передачи устройством стыковки, если док-станция B 220 является посылающей, но не задерживать передачу, если какие-нибудь другие беспроводные устройства в беспроводной среде являются посылающими, потому что передачи этими другими беспроводными устройствами подавляются шумом.

В результате вышеупомянутой конфигурации антенны радиовещания и шумового пузыря, устройство 210 стыковки и док-станция B 220 могут использовать полную спектральную емкость канала C, даже там, где другие устройства находятся в нормальной области 280 охвата устройства 210 стыковки.

В некоторых вариантах осуществления устройства А 210 стыковки, радиостанция 214 конфигурируются таким образом, что высокий уровень шума, генерированный генератором N 226 шума, не интерпретируется как имеющий большое количество (модулированной) энергии в канале, то есть наличие радиостанции, использующей модуляцию канала, не известную устройству A стыковки. Такая интерпретация может вынуждать механизм CSMA в устройстве A стыковки, если она построена, например, в соответствии со стандартом 802.11n задерживать передачи, возможно бессрочно. Поэтому, в другом варианте осуществления, устройство A стыковки конфигурируется для предотвращения совершения этих неправильных интерпретаций посредством использования способа различения сигнала несущей. В другом варианте осуществления генератор N 226 шума конфигурируется таким образом, что уровень шума не поднимается слишком высоко, вынуждая устройство А 210 стыковки задерживать передачу.

Следует отметить, что цель генератора N шума состоит в том, чтобы генерировать сигнал возмущения с некоторой амплитудой, который предотвращает устройство А 210 стыковки от обнаружения сигналов несущей других устройств, за исключением док-станции B. В одном варианте осуществления сигналом возмущения является белый шум. Другие сигналы возмущения также предполагаются, как множество модулированных (не-шумовых) сигналов также работающих, настолько долго, пока эти сигналы не интерпретируются устройством А стыковки в качестве сигналов несущей Wi-Fi.

Генератор шума предпочтительно ограничивает свои выводы для генерирования возмущения на канале C или части канала C для достижения этого эффекта, хотя утечка вовне канала C не будет влиять на корректную работу вышеупомянутых вариантов осуществления. Применимые законы и нормы могут, однако, ограничивать частоты, в которых генератор шума создает (характерный) сигнал, например утечка вовне диапазонов частот ISM должна быть низкой.

В другом варианте осуществления реализуется опциональный механизм 218 динамического управления мощностью передачи (TPC), как показано на Фиг. 2. TPC 218 конфигурируется для управления радиостанцией 214 устройства А 210 стыковки для передачи при настройке низкой мощности. Установка низкой мощности является достаточно высокой таким образом, чтобы радиостанция 224 в док-станции B 220 могла декодировать сообщения, но не намного выше. TPC 218 уменьшает чрезмерные помехи посредством устройства А стыковки, пока другие беспроводные устройства находятся в беспроводной среде.

Следует отметить, что для стандарта Wi-Fi 802.11a, TPC является обязательным в диапазоне частот 5 ГГц в Европейском союзе (EU) и реализуется в соответствии со стандартом 802.11h. Wi-Fi 802.11g и 802.11n имеют встроенные механизмы TPC, но их использование не является обязательным, хотя эти механизмы реализуются в наиболее распространенном аппаратном обеспечении и программном обеспечении Wi-Fi. Механизм TPC Wi-Fi описывается в IEEE 802.11-2007.

Для варианта осуществления, основанного на Wi-Fi, предпочтительное устройство А 210 стыковки имеет свой разрешенный механизм TPC, и один или более следующих механизмов используется в док-станции B 220:

1. Док-станция поддерживает передачи в виде отчетов TPC Wi-Fi, причем отчет содержит, в частности энергетический запас линии связи в передаче в виде отчета, заполненные для поддержки вышеупомянутой настройки мощности передачи.

2. Док-станция поддерживает передачи в виде отчетов TPC Wi-Fi с содержимым элемента ограничения мощности, при локальной максимальной мощности передачи для канала, заполненным для поддержки вышеупомянутой настройки