專利名稱：基于網絡操作條件選擇性地使用高層功能的物理層中繼器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明大體上涉及無線局域網(WLAN)。具體地說，本發(fā)明涉及基于操作條件而為 將客戶端連接到接入點(AP)的頻率變換物理層選擇高層操作。
背景技術：
由于通過例如便攜式計算裝置對寬帶服務的無限制接入的越來越普及，所以越來越 需要擴大與無線網絡相關聯(lián)的節(jié)點(例如接入點)的范圍，無線網絡包括(但不限于) 802.11、 802.16禾B 802.20標準中所描述和規(guī)定的WLAN和無線城域網WMAN。無線網 絡的有效激增主要依賴于隨著用戶需求增加而持續(xù)和增加的性能水平。
實際與規(guī)定性能水平之間的性能缺點可由RF信號的輻射路徑的衰減導致，RF信號 通常在例如室內環(huán)境的操作環(huán)境中以2.4 GHz或5.8 GHz的頻率來傳輸?；净駻P到接 收器或客戶端的范圍一般小于典型住宅中所需要的覆蓋范圍，且可能小到10到15米。 此外，在具有分裂平面布置圖(例如農莊式或兩層式住宅)或由能夠衰減RF信號的材料 建造的結構中，需要無線覆蓋的區(qū)域可實體上分離超出例如基于802.11協(xié)議的系統(tǒng)的范 圍的距離。衰減問題可在操作帶中存在干擾時惡化，例如來自其它2.4 GHz裝置的干擾 或與帶內能量的寬帶干擾。此外，使用以上標準無線協(xié)議操作的裝置的數據速率依賴于 信號強度。隨著覆蓋區(qū)域中距離的增加，無線系統(tǒng)性能通常減少。最后，協(xié)議本身的結 構可能影響操作范圍。
一種在移動無線產業(yè)中用以增加無線系統(tǒng)的范圍的習慣作法是通過使用中繼器。其 它方法可包括用以擴寬覆蓋區(qū)域的分布式基站等等。然而，所述方法中的許多方法是極 度昂貴的。在例如Wi-網狀聯(lián)盟IEEE 802.11任務組S內部的最近討論中，特定或網狀網 絡(其中在建立接近時，多個AP能夠形成對彼此的連接)的使用受到偏愛而作為擴大 網絡范圍的方式。在用于網狀網絡的802.11 (s)標準的所建議演變中，網狀節(jié)點希望與 與802.11 (n)相關聯(lián)的多輸入多輸出(MIMO)和高數據速率(540Mbps)規(guī)范兼容。
此類系統(tǒng)已經部署在例如可由地方政府服務使用的雙向無線電網絡中。在此類系統(tǒng) 中，多個跳點可在超出主要AP (即，具有與基站、源提供者等等的直接連接的AP)的 范圍之前被橫穿。此類系統(tǒng)的主要缺點在于需要昂貴的專有中繼器，其在專有網絡外可 能不兼容且通常經配置以根據開放系統(tǒng)互連(OSI)分層結構的第二層或更高層來操作。
所屬領域的一般技術人員將了解，中繼器在高于第一層(一般稱作物理層(PHY)) 的層處的操作可在由網絡正傳送時間敏感數據或與高帶寬應用相關聯(lián)的數據時導致顯著 的性能問題。舉例來說，所謂的無線分布系統(tǒng)(WDS)中繼器在第二層操作，且其中單 個收發(fā)器導致延遲和處理量性能影響，如下文將更詳細討論。因為WDS中繼器在相同信 道上接收和傳輸包，所以將產生例如擁塞和處理量的至少50%減少的問題。此外，由于 包的媒體接入控制(MAC)地址在常規(guī)第二層或更高層操作中修改，所以安全特征可受 到損害同時總體使用簡易性降低。
然而，對于純的物理層中繼器，可出現問題和復雜化，因為典型WLAN協(xié)議的隨機 包性質不提供經界定的接收和傳輸周期。此外，當一系列中繼器耦合到一起以服務客戶 端時，由級聯(lián)中繼產生的延遲可導致包確認(ACK)延遲。由于所延遲的ACK以及由于 來自每一無線網絡節(jié)點的包自發(fā)地產生且傳輸且不可暫時預測，所以可能出現例如包碰 撞的不需要的結果。存在一些補救來處理此類困難，例如碰撞避免和隨機后退協(xié)議，其 用以避免兩個或兩個以上節(jié)點同時傳輸包。舉例來說，在802.11標準協(xié)議下，分布式協(xié) 調功能(DCF)或其它方案可用于碰撞避免。然而，隨著網狀或其它網絡的大小增加(如 例如由"跳點"數目所測量)，與每一跳點相關聯(lián)的延遲量和在ACK等等的返回中的至 少一些延遲的可能性使得用于個別中繼器的純物理層處理傾向于可能出現錯誤，因為可
能在高層協(xié)議消息可沿著所中繼的網絡路徑來回傳遞之前出現超時。
用以在WLAN中提供中繼器且具體地說用以提供經設計以跨越更大區(qū)域的802.11 適應中繼器的已知方法包括提供經配置為在同一盒子中的兩個接入點(AP)(其間具有 AP間路由能力)的中繼器，以及提供存儲和轉發(fā)中繼器(SF中繼器)。兩種方法均反映 在市售產品中。雖然經配置為一盒子中的兩個AP的中繼器可適合于昂貴的室外無線網 絡，但此類中繼器并不滿足一般與消費者產品應用相關聯(lián)的低成本和小形狀因數的需求。 此外，此類中繼器安裝和操作起來較復雜且可能導致安全性受到損害。
常規(guī)消費者定向SF中繼器通常具有配置軟件。消費者定向中繼器一般是具有與上述 兩AP方法相對的單個射頻(RF)段的WDS中繼器。此中繼器加載有確定由AP使用的 信道的軟件。信道信息接著在初始配置期間由消費者傳達到SF中繼器，從而以同樣的方 法配置中繼器。然而出現了問題，因為此類系統(tǒng)難以針對普通消費者實施，因為其需要 一些基本知識或至少解譯與WLAN參數相關聯(lián)的數據值的能力。
基于第PCT/US03/16208號國際申請案的第10/516,327號美國國家級申請案中所描述 的一種系統(tǒng)通過提供中繼器而解決了許多局部化傳輸和接收問題，所述中繼器使用頻率
檢測和變換方法來將接收和傳輸信道隔離。其中所描述的WLAN中繼器通過將與第一頻 率信道處的一個裝置相關聯(lián)的包變換到使用第二頻率信道的第二裝置來允許兩個WLAN 單元通信。由于中繼器作為物理層裝置來操作，所以包的MAC地址未修改，與經配置為 第二層或更高層裝置的中繼器中的情況一樣。與變換或轉換相關聯(lián)的方向(例如從與第 一裝置相關聯(lián)的第一頻率信道到與第二裝置相關聯(lián)的第二頻率信道，或從第二頻率信道 到第一頻率信道)依賴于中繼器的實時配置和WLAN環(huán)境。舉例來說，WLAN中繼器可 經配置以監(jiān)視用于傳輸的兩個頻率信道，且當檢測到傳輸時將在第一頻率信道上所接收 的信號變換為其它頻率信道，在所述其它頻率信道處將信號傳輸到目的地。重要的是注 意，第10/516,327號美國申請案中所描述的頻率變換中繼器以近實時方式起作用來接收、 提升和重新傳輸包。雖然解決了此項技術中的許多問題，但第10/516,327號美國申請案 中所描述的頻率變換中繼器缺少例如存儲和轉發(fā)的能力或高層智能或處理能力，包括基 于對網絡操作條件的認識而對業(yè)務進行濾波。此中繼器是例如無線LAN的網絡集線器的 等效物。
應了解， 一般將在不需要與LAN的有線連接(例如以太網LAN連接等等)之處使 用中繼器。在可使用若干中繼器來擴大LAN范圍之處，可需要物理層(PHY)中繼器， 其可如上所述處理延遲和類似情況的結果而不會極度昂貴。PHY中繼器能夠在保留包和 網絡安全性機制的同時基于包的特性(例如源和目的地址或與包相關聯(lián)的優(yōu)先權)而不 同地處理包將是進一步有利的。

發(fā)明內容
在下文稱作"物理層中繼器"或"中繼器"的本發(fā)明的物理層頻率變換中繼器通過 在操作期間至少部分時間使用結合選擇性或適應性高層功能性的基礎物理層功能性而解 決了延遲問題。通過提供高層功能性，中繼器通過(例如)消除處理協(xié)議消息(例如ACK 等等)中的延遲且提供額外智能來提供增強的能力且補救問題。如果一個以上AP、中繼 器或客戶端存在于WLAN環(huán)境內的不同信道上，那么中繼器可以許多方式無線地連接到 所需要的AP，如下文將更詳細描述。高層操作的準確度可由處理器通過設置、操作環(huán)境 的分析、物理或軟件滑桿開關或等效物而確定的配置提供。
為了減輕上述困難，本發(fā)明的中繼器經配置以承擔物理層包對發(fā)送者的確認的責任， 其通常是第二層功能。然而，可開始進行包重新傳輸，但在包的完整接收之前不需要開 始以便保留物理層操作的優(yōu)勢(例如速度)。包可進一步經再生以確保對于包括中繼器的 每一節(jié)點可包括高的網絡性能和第二層功能性。再生允許在重新傳輸之前移除信噪比
(SNR)中的任何信號降級，且允許達到更大的接收器敏感性。應注意，當中繼器經配置 以用于再生時，可能引起對應于與包的至少一個符號相關聯(lián)的解調時間的延遲，通常是 大約4 (isec。由于此持續(xù)時間將超過包確認(ACK)超時間隔，所以中繼器應經配置以 對超時"有免疫力"且用能夠將ACK供應給發(fā)送者以避免協(xié)議沖突。
根據某些中繼器實施例，由物理層中繼器設置預定延遲量以允許充分的時間來執(zhí)行 所述包中的地址信息的解調，且基于所解調的信息來決定是否重新傳輸任何特定包。可 基于是否將允許濾波功能等等來建立額外時間。
為了啟用濾波功能，在物理層中繼器中包括濾波或路由表。路由表向中繼器提供關 于如何基于以下內容中的一者來不同地對待包的重新傳輸的信息媒體接入控制(MAC) 尋址信息的內容；IP或其它第三層尋址信息的內容包信息中所指示的服務質量(QoS) 等級；和/或包中含有的有效負載的類型?；谒邮瞻母鞣N部分的內容，物理層中繼 器的相應對待可包括(例如)基于上述標準來選擇不同的頻率信道。此外，根據物理層 中繼器的其它實施例，所述包可被終止或被防止中繼，或所述包可被接收且解調使得有
效負載中含有的數據可在本地使用而不無線重新傳輸。因此，中繼器可經配置而具有無 線客戶端裝置的添加功能性。
在執(zhí)行高層或準高層功能時，物理層中繼器可負責根據例如802.11的MAC協(xié)議進 行包的肯定ACK。如果使用地址濾波，那么ACK產生將是強制的，如上文所述的執(zhí)行 與再生相關聯(lián)的所中繼包的逐符號解調和重新調制的情況中一樣。可與物理層中繼并行 執(zhí)行包的解調，以允許存儲所述包中的地址信息和有效負載信息。如果從預期客戶端未 接收到ACK，那么可重新傳輸所存儲的包信息。在與ACK超時參數相關聯(lián)的計時要求 內需要純物理層中繼的情況下，可在未解調的情況下存儲和轉發(fā)未確認包的樣本。
如上所述，可在例如混合第一層/第二層操作期間使用濾波器表或路由表來控制包的 路由。在一些實施例中，可基于中繼器/無線節(jié)點與其它網絡元件之間的消息傳遞來進行 所存儲路由表或濾波器表的維持?；蛘?，可基于中繼器的每一側上的網絡內的包地址的 觀測來進行路由或濾波表的維持。觀測可以下文將更詳細描述的許多方式來執(zhí)行，包括 對于網絡數據業(yè)務的中繼頻率信道與節(jié)點之間的各種路由的相應列表相比的連續(xù)觀測。 可通過觀測MAC尋址以及傳輸來構造網絡中的路由列表。
同樣如上所述，物理層中繼器必須經配置以在使用地址濾波的情況下負責ACK產 生。舉例來說，在輕微加載或稀疏網絡中的中繼器單元可使用純物理層中繼，而例如多 租戶住宅的密集網絡中的單元可能需要對包進行濾波以減少網絡中由于沖突域(其在純
物理層中繼操作中出現)的"合并"而產生的整體擁塞。
物理層中繼器能夠執(zhí)行純物理層中繼、能夠執(zhí)行第二層中繼以及(在一些情況下) 第三層中繼。可沿著滑動標尺來建立功能性程度，使得基于網絡條件或基于從其它無線 節(jié)點接收的指令來設置中繼操作的模式。也可添加額外高層特征，例如除了作為混合中 繼裝置操作以外作為"相關聯(lián)"客戶端操作的能力。舉例來說，可將數據端口添加到中 繼裝置，使得中繼器單元可充當中繼到其它裝置的網絡節(jié)點，同時還能夠接收個別地尋 址到中繼器的包。此類包可包括前往多媒體裝置、立體聲裝置或另一類型的數據裝置(例 如計算機等等)的數據。此裝置的實例可包括無線揚聲器、電視、立體聲系統(tǒng)、視頻監(jiān) 控相機或用于冰箱或廚房中的觸摸屏計算機。
根據其它中繼器實施例，中繼器經配置以產生ACK但也不依賴于ACK—超時的結果。 另外，中繼器經配置以具有更完整的MAC和PHY層以允許額外功能性。更一般地，通 過完整的PHY和MAC，中繼器可充當本地客戶端且還對其它裝置執(zhí)行網絡接口控制 (NIC)操作。通過此類特征，中繼器芯片除了包括在獨立中繼器中以外還可嵌入于其它 裝置中，例如那些上文所列出的裝置。中繼器可進一步在例如802.11 (s)下作為網狀節(jié) 點根據將對網絡的剩余部分所顯現的情況而操作，但具有PHY等級中繼能力。理想地， 中繼器可在逐符號基礎上執(zhí)行包的解調和再生。通過使中繼器對超時有免疫力，中繼器 可經級聯(lián)而無需考慮延遲。此外，中繼器執(zhí)行第二層地址濾波的能力允許中繼器斷開沖 突域且動態(tài)地將其合并。因此，中繼器可不同地對待具有不同MAC地址的包。可除第一 層中繼特征以外或替代第一層中繼特征來動態(tài)地并入第二層中繼特征以優(yōu)化網絡性能。
應注意，當中繼器經配置以產生ACK時，如果在與AP相同的信道上存在將產生 ACK的客戶端，例如當客戶端在AP信道的范圍內且在相同頻率上時，中繼器不應產生 ACK。適應此情形可能是有問題的，因為在客戶端相對于AP移動時，其可在其與AP的 接近度改變時改變信道。因此，為了解決此客戶端移動，可需要對業(yè)務的連續(xù)監(jiān)視以確 保表始終是最新的。在客戶端已從中繼信道移動到AP信道的情況下，中繼器需要停止 產生ACK。為了跟蹤哪些信道被分配，可通過許多不同方式來連續(xù)更新路由表。舉例來 說，可通過對中繼頻率信道和節(jié)點之間的各種路由的相應列表兩者進行網絡上的數據業(yè) 務的連續(xù)觀測來獲得更新中包括的信息。所屬領域的一般技術人員將認識到，路由的此 觀測和列表類似于有線網絡中的第二層橋接器中所使用的生成樹算法?？赏ㄟ^觀測MAC 尋址以及傳輸來構造網絡中的路由列表。
因此，如果AP頻率信道上的任何包上的源尋址含有節(jié)點的MAC地址，那么與中繼
1
器相關聯(lián)的控制器(例如處理器或處于處理器的控制下的模塊等等)將禁止中繼器確認 用于特定節(jié)點的包。控制器因此可充當有效表修剪機制。相反，對于在中繼信道上接收 的具有含有與AP信道相關聯(lián)的MAC地址的目的地或接收器MAC字段的包，如果中繼 器經配置以用于地址濾波，那么那些包可被濾波而不進行中繼。在任何情況下，當包從 中繼信道中繼到AP信道時，必須將源和/或傳輸器尋址信息放置在表中且標記為處于中 繼信道上。在較具包容性方法中，AP信道上的所有源MAC地址和中繼信道目的地表上 所見的所有源MAC可添加到全局表。中繼器接著可基于這些表的內容來決定是否傳送包 且提供ACK或是否扣留ACK。當使用頻率重疊的多個中繼器時，可在中繼器之間建立 對話以確定所述中繼器中的哪一個或哪些應中繼包。
可用以更新路由表的另一高層機制將通過來自其它網絡節(jié)點的消息傳遞。具體地說， 節(jié)點可通過如可用于例如802.11 (s)網狀標準類型網絡中的路由更新消息而彼此識別其 本身。


附圖中相同參考數字在單獨圖式中始終指代相同或功能類似的元件，且其與下文的具體實施方式
一起并入在本說明書中且形成本說明書的一部分，附圖用以進一步說明各 種實施例，且用以解釋根據本發(fā)明的各種原理和優(yōu)勢。
圖1是說明根據各種示范性實施例包括中繼器的基本WLAN的圖。
圖2A是說明在全雙工物理層中繼器中的中繼路徑的圖。
圖2B是說明與圖2A中所描繪的全雙工物理層中繼器相關聯(lián)的比較等待時間的包流 程圖。
圖2C是說明在半雙工第二層存儲和轉發(fā)中繼器中的中繼路徑的圖。 圖2D是說明與圖2C中所描繪的半雙工第二層存儲和轉發(fā)中繼器相關聯(lián)的比較等待 時間的包流程圖。
圖3是說明與具有兩個接入點(AP)的中繼器配置相關聯(lián)的示范性包流和處理的圖。 圖4是說明與體現為純物理層中繼器的中繼器配置相關聯(lián)的示范性包流和處理的圖。
圖5是說明與體現為包括高層處理能力的物理層中繼器的中繼器配置相關聯(lián)的示范 性包流和處理的圖。
圖6是說明與體現為包括高層處理能力的物理層中繼器的中繼器配置相關聯(lián)的各種 硬件組件的電路圖。
圖7是進一步說明與體現為包括高層處理能力的物理層中繼器的中繼器配置中的信 號處理相關聯(lián)的各種硬件組件的電路圖。
具體實施例方式
現參看圖1，其展示無線局域網WLAN 100。 WLAN 100可以是例如配置在住所110 中的家庭網絡，其具有來自寬帶服務提供商(例如電纜公司、電話公司等等)的外部寬 帶連接101。寬帶連接101可耦合到例如調制解調器111 (例如電纜調制解調器、路由器 等等)的轉換裝置，且提供到達例如無線接入點(AP) 112的有線或無線以太網連接。 在典型中繼情形中，可在AP112與位于住所110的適當區(qū)域中的物理層中繼器120之間 建立第一鏈路113,使得可例如在到達客戶端裝置115的第二鏈路114上進行中繼，客戶 端裝置115例如使用802.11接口 (例如WiFi接口等等)啟用的PC。
將了解，第一鏈路113和第二鏈路114在不同頻率下操作，所述不同頻率可以多種 方式(例如在啟動時、在初始化程序期間等等)建立。處于純物理層操作模式中的中繼 器120將在第一鏈路113上接收包，且將立即開始在第二鏈路114上中繼所述包。如果 中繼器120經配置以再生，那么一旦傳入包的至少一個符號被接收(例如在約4微秒的 典型符號間隔之后)所述包就開始被中繼。在一些實施例中， 一個或一個以上額外中繼 器(例如中繼器121)可將第一額外鏈路116和第二額外鏈路117呈現給客戶端115。如 下文中將描述，將了解，在此類情況下，中繼器120和121必須跟蹤哪個中繼器被指定 執(zhí)行例如產生(ACK)給客戶端115的高層功能。使用路由表或濾波表來跟蹤信息是可 能的，所述信息例如哪個中繼器負責產生確認，以及基于客戶端地址、AP地址等等而中 繼到哪些客戶端。此外，多個中繼器可使用中繼器間通信協(xié)議來進行通信以建立閾值， 例如信噪比、所接收信號強度指示符(RSSI)等等，以及建立中繼器將承擔對于特定客 戶端的責任的條件。
即使在以第二層或第三層功能操作時，中繼器通常也可提取尋址信息而無需解碼有 效負載內容，且因此物理層中繼器120可用于安全網絡環(huán)境中而不會損害加密等等，尤 其在如下文將描述的以純物理模式操作時。此外，媒體接入控制(MAC)尋址信息在純 物理層操作模式內未經修改，從而提供對于針對(例如)確保包真實性的AP112與客戶 端裝置115之間的安全協(xié)議的支持。
在替代實施例中，非頻率變換方法可與結合如題為"使用現有布線和無線中繼器模 塊的無線局域網(WIRELESS LOCAL AREA NETWORK USING EXISTING WIRING AND WIRELESS REPEATER MODULES)"的第10/465,817號共同待決美國專利申請案
中所描述的家庭布線的使用的物理層/混合中繼器一起使用，且在例如如(例如)題為"具 有檢測和媒體接入控制的非頻率變換中繼器(NON-FREQUENCY TRANSLATING REPEATER WITH DETECTION AND MEDIA ACCESS CONTROL)"的第11/127,320號共 同待決美國專利申請案中所描述的802.16的協(xié)議下使用。
本申請案還與基于題為"具有用于增強網絡覆蓋的中繼器的無線局域網(WIRELESS LOCAL AREA NETWORK WITH REPEATER FOR ENHANCING NETWORK COVERAGE)"的第PCT/US03/28558號國際申請案的第10/529,037號美國國家級專利申 請案有關。第10/529,037號美國申請案中所描述的中繼技術可應用于非頻率變換方法中， 其中所述中繼技術針對例如MAC尋址。第10/529,037號美國申請案中所描述的其它技 術可能不太與例如接收器與傳輸器隔離等非頻率變換方法相關。然而，應注意，在頻率 變換方法和非頻率變換方法兩者中，源和目的地的MAC地址未經修改且因此提供對于純 物理層中繼的較大適用性。
為了了解物理層中繼器200的操作，在圖2A、 2B、 2C和2D中展示兩個情形210 和220。在純PHY層操作模式中(如情形210中所示)，圖2A中展示配置211，其中信 號在第一頻率Fl上被接收且在第二頻率F2上被中繼。圖2B的流程圖212展示基本上 同時接收和傳輸包。所述包以小于1微秒的延遲來傳遞，因為中繼器在純物理層模式中 經配置以"立即"中繼。雖然同時接收和傳輸并非對于PHY層中繼器的絕對需求，但其 提供了顯著的優(yōu)勢。
在如情形220中所示的稍微不同的實例中，包括第二層功能性且展示可能數目的最 差情況情形中的一者。在圖2C中展示非物理層中繼器配置221，其包括用于在相同頻率 Fl上傳輸和接收的中繼器段。在接收側，進行基帶處理和MAC處理，且提取和存儲(例 如)地址信息。因此，中繼器存儲包且僅在網絡上不存在其它業(yè)務時才中繼所述包。由 于中繼器在相同頻率上接收和傳輸，且由于可能存在其它業(yè)務所導致的潛在隨機延遲， 所以延遲將為至少50%且可能更大。在此情形中，中繼器可解調MAC尋址信息使得可 存儲包且在網絡空閑時重新傳輸所述包。與如上所述的情形210直接對比，中繼器可另 外修改MAC尋址信息。如在圖2C中所示的流程圖222中可見，中繼器接收且確認包， 且在處理和緩沖延遲之后對其進行重新傳輸。
將了解，在其中存在顯著的網絡業(yè)務或僅一個射頻(RF)信道可用且如上所述的接 收/傳輸隔離技術不實用的環(huán)境中可容易產生對第二層類型功能性的需要?？扇缟衔乃?通過在同一中繼器包330中提供AP 331和AP 332來處理此類情形，如圖3的情形300 中所示。舉例來說，中繼器330在AP 331處接收來自AP 310的整個包1 311。 AP 331
在將ACK 312提供給AP 310之后轉發(fā)所述包作為包1 313,從而滿足針對AP 310的協(xié) 議。AP331在鏈路333上與AP332通信以建立用于傳輸包、可能對包進行濾波或進行其 它操作的第二層協(xié)議。
中繼器330接著在313處處理包1 311，且經由AP 332將其作為包316而向客戶端 站340傳輸。同時，中繼器330在AP 331處接收包2 314。在接收整個包2 314且提供 ACK 315以滿足針對AP 310的協(xié)議之后，中繼器330可在317處處理包2 314且處理從 客戶端站340產生的任何ACK318。中繼器接著向客戶端站340傳輸包2 319且接收ACK 320。將了解，對于起源于客戶端340的包而言，上述流程可反向操作。
將兩個AP331和332放置在單個盒子中基本上提供了替代性新系統(tǒng)而非提供改進的 中繼器。中繼器330不利地需要用于提供多個精簡(stripped-down)接入點的實質硬件 和固件。此外，利用市售的AP，信道線性和選擇性防止一個信道上的傳輸器實體上靠近 另一信道上的接收器而不會有顯著的性能影響。最后，重要的是，出現了實質安全性和 配置復雜化，因為在雙AP配置中，需要包中的MAC地址信息的改變，從而使例如WiFi 保護的接入(WPA)或802.11 (i) (WPA2)等等的一些安全性協(xié)議無效。
相比之下，如圖4中所示，純物理層中繼器情形400可用以在使用比現有物理中繼 器組件稍多的組件來提供高層功能的同時瞬時地傳輸包，如下文將描述。AP410可發(fā)送 前往客戶端430的包1 411。經配置為純物理層中繼器的中繼器420將在其一接收到與包 1 411相關聯(lián)的信號時就開始向客戶端430傳輸包1 412。在此情形中，中繼器420未產 生ACK。事實上，在由客戶端430接收整個包1 412之后，由客戶端430產生ACK 413， 其可由中繼器420立即向AP410中繼。包2 414可以類似方式發(fā)送，且作為包2 415由 中繼器420立即向客戶端430傳輸。當客戶端430接收整個包2 415時，其向AP410產 生ACK416， ACK416可由中繼器420立即向AP410中繼。將了解，對于起源于客戶端 430的包而言，上述流程可反向操作。請注意，上述流程可應用于與非頻率變換配置中 的物理層中繼器相關聯(lián)的替代實施例。
應注意，上述情形針對例如其中在無需解調和解碼且無需MAC地址修改的情況下重 新傳輸信號的純物理層中繼。除了速度以外，此中繼的一個主要益處是能夠在執(zhí)行中繼 操作的同時維持網絡安全性。如果將包從發(fā)送者側上的基帶中接收器中繼到目的地側上 的基帶傳輸器(如純物理層中繼器那樣)，那么未對第二層信息進行解碼或修改。因此維 持了速度和安全性。隨著第二層功能性增加，為增強整體網絡性能的增加的智能和再生 能力而引起某一延遲。在以下概述的物理層+第二層情形中保留網絡安全性仍是可能的，
因為雖然可將MAC尋址信息解碼到基帶以用于再生，但MAC尋址信息未經修改。此外， 雖然有效負載內容可經解調，但未被解碼、干擾或以另外方式重新包封，這保留了加密 的完整性。此外，在802.11 (i)安全性的情況下，整個包可在沒有修改的情況下經解調 和再生，從而維持協(xié)議的完整性。具體地說，未修改任何MAC尋址信息。因此，具有高 層功能的物理層中繼器適合用于安全網絡中。
如圖5中所示，物理層中繼器可選擇性地具有第二層和某第三層功能性，且如本文 所描述可實施這些高層功能而不會破壞安全性或加密。在圖5中，AP 510向客戶端540 發(fā)送包1 511。已裝備有第二層功能和視情況第三層功能的子集的物理層中繼器530經配 置以在接收后立即開始512處的處理。處理可包括基帶解調以提取前同步碼和MAC尋址 信息用于再生和可能更多的目的。在再生情形中，中繼器530可在開始再生(例如)包 1514之前等待至少一個符號持續(xù)時間，所述包1514是針對客戶端540產生的。 一旦接 收整個包1511，中繼器530就向AP 510產生ACK 513以滿足AP 510的協(xié)議要求。將 了解，如果并未產生ACK 513且遭遇顯著的延遲，那么可出現包超時且AP 510中的協(xié) 議控制器將認為未接收到包或錯誤地接收到包。
當客戶端540接收整個包1 514時，針對中繼器513產生ACK 515。如果確定客戶 端540在中繼器信道上，且如果客戶端540也在與AP510相同的信道上，那么盲目地產 生ACK將導致問題，因為兩個裝置將都在產生ACK。結果是可能碰撞，且沒有ACK被 AP510接收。此處，a用以基于MAC地址和中繼方向來確定是否應產生ACK?？赏ㄟ^ 觀測網絡上的包的MAC尋址來對表進行填充。具體地說，如果中繼器530將產生ACK 的包中繼到發(fā)送者，但從未接收到來自預期接收者的ACK (即使在若干次重試之后)， 那么可確定客戶端不再存在于所中繼的信道上。在此情況下，中繼器530發(fā)送協(xié)議消息 (例如空(NULL)包)給客戶端以確定客戶端是否仍然存在。如果客戶端不存在，那么 將從表中刪除所述客戶端，且中繼器將不再代表所述客戶端產生ACK?？梢源朔绞綄Ρ?進行周期性地更新和驗證。
第二包2 516由AP510發(fā)送，且中繼器530立即開始517處的處理，如上文結合處 理512所描述。中繼器可在接收至少一第一符號之后立即再生和發(fā)送包2 519。當中繼器 530接收整個包2 516時，針對AP 510產生ACK 518。當客戶端540接收整個包2 519 時，針對中繼器530產生ACK520。
將了解，第二層操作的主要益處是提取和潛在地操縱與包相關聯(lián)的處理或針對所選 擇的MAC地址對包的傳輸進行濾波的能力。此能力在存在多個客戶端和可能多個AP節(jié)
點的有爭議的環(huán)境中是有用的。另外，在一些實施例中，客戶端節(jié)點可裝備有中繼器， 且借助第二層功能性客戶端節(jié)點可用作網絡接口控制器(NIC)。
參看圖6，其展示用于在兩個頻率信道上進行接收的物理層中繼器電路600。本地振 蕩器LO 1 601用以驅動一組接收和傳輸信道，以通過接收側上的輸入混頻器610和傳輸 側上的輸出混頻器635進行降頻轉換和升頻轉換。對于降頻轉換，如將了解，輸入混頻 器610使從例如天線接收的信號混頻，且將所混頻的信號輸入到放大器612。放大器612 的輸出經過帶通濾波器元件614，帶通濾波器元件614的輸出以例如594 MHz的中頻被 傳遞到放大器616。 IF級放大器616的輸出被傳遞到模擬-數字轉換器(ADC) 618，其 優(yōu)選為14位轉換器。另一組接收和傳輸信道耦合到L0 2 602，其用于通過接收側上的輸 入混頻器611和傳輸側上的輸出混頻器636進行降頻轉換和升頻轉換。對于降頻轉換， 輸入混頻器611使從例如天線接收的信號混頻，且將所混頻的信號輸入到放大器613。放 大器613的輸出經過帶通濾波器元件615，帶通濾波器元件615的輸出以例如462 MHz 的中頻被傳遞到放大器617。 IF級放大器617的輸出被傳遞到ADC轉換器619，其優(yōu)選 為14位轉換器。優(yōu)選地，在轉換之前不執(zhí)行自動增益控制(AGC)。應注意，ADC轉換 器618和619由從分頻器605 (其耦合到L0 3 603)中產生的時鐘(例如)以132 MHz 取樣來驅動。LO160K LO 2 602和LO 3 603全部耦合到參考源604,其產生例如2112 MHz的時鐘參考。以此方式，所有處理元件將被同步化為共同的時鐘參考以用于更準確 的處理。
為了執(zhí)行所接收信號的額外基帶數字處理，ADC 618和ADC 619的輸出耦合到專用 信號處理區(qū)塊，例如信號處理區(qū)塊A(SPBA) 620和信號處理區(qū)塊B(SPBB)621。 SPBA 620和SPBB 621與信號處理總線622耦合。SPBA 620和SPBB 621可進一步具有數字輸 出，其將基帶信號耦合到解調器DEMOD 623，解調器DEMOD 623接著耦合到媒體接入 控制(MAC)區(qū)塊624且最終耦合到調制器MOD 625，調制器MOD 625耦合回到SPBA 620和SPBB 621用于輸出或必要時進一步處理。DEMOD 623的輸出可用以實際上解碼 例如MAC地址等信息，據此MAC區(qū)塊624可在例如處理器627的控制下執(zhí)行對于包的 MAC處理，所述處理器627可為例如高級精簡指令集計算機(RISC)機器(ARM)或 每秒百萬條指令(MIPS)型處理器等等的高性能處理器。如果AP頻率信道上的任何包 上的源尋址含有有效用作表修剪機制的節(jié)點的MAC地址，那么用作控制器的處理器627 將禁止中繼器確認用于特定節(jié)點的包。如果中繼器經配置以用于地址濾波，那么在中繼 信道上所接收的具有含有與AP信道相關聯(lián)的MAC地址的目的地或接收器MAC字段的
包被濾波且并未被中繼。當將包從中繼信道中繼到AP信道時，必須將源和/或傳輸器尋 址信息放置在表中(例如，存儲器650中)，且標記為在中繼信道上?；蛘撸蓪P信 道上的所有源MAC地址和中繼信道目的地表上所見的所有源MAC添加到全局表。中繼 器接著可基于這些表的內容來決定是否傳送包且提供ACK或是否扣留ACK。在使用頻 率重疊的多個中繼器的情況下，可在中繼器之間建立對話以確定所述中繼器中的哪一個 或哪些應使用例如Xtender操作系統(tǒng)(XOS)或等效消息傳遞協(xié)議來中繼包。
或者，與處理器627或狀態(tài)機640組合的MAC區(qū)塊624可用作逐符號延遲線而非區(qū) 塊620和621。因此，解調每一符號且將信息傳到調制器，其中未操縱重新傳輸的符號 而僅對其進行再生。可基于網絡條件來建立以此方式進行的處理，且允許接收器方面對 所接收信號的增加的敏感性，從而導致較高的所中繼信號質量和改進的性能及范圍。如 所屬領域的一般技術人員將了解，狀態(tài)機640可視情況用以通過基于先前狀態(tài)或狀態(tài)向 量Si 641而產生輸出狀態(tài)或狀態(tài)向量Si+l 642來幫助控制中繼器的操作。
與樣本層級中繼或逐符號再生中繼并行，MAC區(qū)塊624、狀態(tài)機640和處理器627 可觀測包的尋址且執(zhí)行所配置的第二層處理(包括產生ACK)。通過解調基帶信息，物 理層中繼器現可使用尋址信息，且通過處理器627和附帶高速存儲器650的操作可基于 服務質量(QoS)參數等等對包進行濾波、對包進行重新定向或將包定向到目的地。當 包準備好重新傳輸時，通過使用逐樣本或逐符號中繼，SPBA 620和SPBB 621將數據樣 本輸出到多路復用器628，所述多路復用器628基于在哪一信道上檢測信號且隨后對其 進行處理而選擇SPBA 620和SPBB 621中的適當一者用于輸出。如果使用逐符號中繼， 那么調制器625將把數據樣本傳遞到SPBA 620或SPBB 621以用作重新傳輸的包的源。 多路復用器628的輸出(其通常是14到16位數字值)耦合到輸出模擬信號的數字-模擬 轉換器(DAC) 629。 DAC 629的模擬輸出耦合到低通濾波器(LPF)元件630以移除任 何量化噪聲，且LPF元件630的輸出作為調制輸入與例如528 MHz的數字IF頻率信號 一起耦合到向量調制器(VM) 631以開始升頻轉換。VM631的輸出輸入到放大器632， 放大器632的輸出耦合到帶通濾波器(BPF)元件633。 BPF元件633的輸出耦合到RF 開關634，且視信息將在哪個信道上被中繼而定，RF開關634將把信號定向到輸出混頻 器635或輸出混頻器636，在輸出混頻器635或輸出混頻器636處經調制的IF信號將與 各自具有5.8MHz偏移的來自LO 1 601的3006-3078 MHz的信號或1960-2022 MHz的信 號進行混頻。
如所屬領域的一般技術人員將了解，物理層中繼器能夠同時接收兩種不同的頻率、 確定哪個信道正運載與(例如)包的傳輸相關聯(lián)的信號、從原始頻率信道變換到替代頻 率信道以及在替代信道上重新傳輸所接收信號的頻率變換版本。根據各種實施例的基礎 內部中繼器操作的細節(jié)可查閱(例如)第PCT/US03/16208號共同待決的PCT申請案。
物理層中繼器可在不同頻率信道上同時接收和傳輸包，借此擴大AP與客戶端之間 以及對等連接(例如從一個客戶端單元到另一客戶端單元)之間的連接的覆蓋和性能， 且允許合并網絡沖突域或網絡段。此合并在延遲敏感應用正使用信道時是有利的，因為 中繼器上的包將出現很少或無排隊，從而導致更高的性能。當許多單元彼此隔離時，中 繼器進一步用作在最佳RF傳播和覆蓋或(在許多情況下)任何RF傳播和覆蓋先前不可 能的情況下允許兩個不同單元組進行通信的無線橋。
為了有助于物理層中繼器的操作，且在許多情況下為了替換某些昂貴組件(例如表 面聲波(SAW)濾波器)，可使用一系列數字信號處理區(qū)塊來執(zhí)行一連串功能。如圖7中 所示，其展示物理層中繼器情形700，其中連接各種數字濾波器組件以提供濾波功能。 從(例如)ADC接收的數字數據701可根據數據時鐘702以132 MHz的計時速率而在數 字接口 703處輸入。數字信號的若干部分可輸入到輔助數字濾波器704，輔助數字濾波 器704的輸出可用于(尤其)在功率檢測器和比較器705處進行功率檢測?？墒褂脤?于相關閾值的閾值電平THRESH—C 706和對應于功率閾值的THRESH—P 707來建立信號 電平。功率檢測器和比較器705的輸出是閾值檢測信號DETECT—P 708和信道寬度檢測 器信號20/40 MHz 709，其基于粗略功率確定來提供包帶寬的初始指示。相關器檢測器和 比較器720 (其也接收來自輔助數字濾波器704的經濾波輸出信號)可用以確定正交頻 分多路復用(OFDM)的存在和指示使用直接序列(DS)擴展頻譜調制的巴克(barker) 碼或信號的存在。因此，對應于相關闊值的THRESH—C 706輸入可輸入到相關器檢測器 和比較器720,所述相關器檢測器和比較器720輸出指示與OFDM的高水平相關的OFDM 檢測信號722、指示與目前傳輸中的巴克碼的高水平相關的BARKER—C檢測信號723以 及相位估計721?？奢敵鲚^準確的信道寬度檢測器信號20/40 MHz 724，且數字濾波器704 的輸出可在725處轉發(fā)到802.11解調器。
如將了解，也可將數字信號701轉發(fā)到數字延遲管線710，在數字延遲管線710處 其可延遲直到已進行某一處理為止。20 MHz數字濾波器712可用以處理在20 MHz信道 上傳輸的信號，或40 MHz數字濾波器713可用以處理在40 MHz信道上傳輸的信號。額 外數字濾波器714可用以進行額外濾波。數字濾波器可彼此耦合，且通過信號間處理區(qū) 塊(ISPB)總線711 (其在圖6中展示為總線622)而耦合到額外信號處理區(qū)塊(例如也
在圖6中所示的信號處理區(qū)塊A 620和B 621)。為了進行中繼，數字濾波器中的適當一 者或一者以上的輸出可輸入到多路復用器和自動增益控制(AGC)單元715，其中用于 40 MHz 718和20 MHz 719的控制輸入可用以選擇將傳輸哪個濾波器輸出。調制器的輸 出也可耦合到多路復用器和AGC單元715，用以傳輸從信號解調的信息(如果適當的話)。 多路復用器和AGC單元715的AGC部分可用以建立用于在數字到模擬轉換之前反向量 化的零閾值和增益閾值。多路復用器和AGC單元715的輸出輸入到頻率轉換器和內插器 716用于升頻轉換，且在730處輸出到RF傳輸器段(未圖示)。
盡管本文展示了對于具有選擇性第二層和更高層功能的物理層中繼器的若干實施 例，但所述實施例的數目是用于說明性目的且可能并非詳盡的。將了解，所屬領域的一 般技術人員可在不偏離如由所附權利要求書界定的本發(fā)明的預期范圍的情況下對特定組 件及其互連作出改變和變更。
權利要求
1. 一種用于在與無線網絡相關聯(lián)的環(huán)境中進行物理層中繼操作的物理層中繼器，所述物理層中繼操作包括接收與包相關聯(lián)的信號以及在未修改所述包中含有的源地址和目的地地址中的一者或一者以上的情況下傳輸所述包，所述物理層中繼器包含數字基帶段，其包括至少第一和第二信號處理器以及解調器；以及處理器，其耦合到所述基帶段且能夠控制所述基帶段，所述處理器經配置以在操作期間除了所述物理層中繼操作以外選擇性地進行高層功能，所述高層功能包括處理來自所述包的至少一經解調部分的第一信息；以及基于所述第一信息確定在所述中繼操作期間處理所述包的方式。
2. 根據權利要求l所述的物理層中繼器，其中所述物理層中繼操作包括頻率變換物理 層中繼操作。
3. 根據權利要求l所述的物理層中繼器，其中所述處理器在選擇性地進行所述高層功 能時進一步經配置以承擔所述包的確認(ACK)的責任。
4. 根據權利要求3所述的物理層中繼器，所述處理器在承擔所述包的所述ACK的責 任時進一步經配置以根據包括802.11媒體接入控制(MAC)協(xié)議的MAC協(xié)議來提 供所述ACK。
5. 根據權利要求l所述的物理層中繼器，其中所述處理器進一步經配置以在完成所述 包的接收之前開始包重新傳輸。
6. 根據權利要求1所述的物理層中繼器，其中所述處理器在所述中繼操作期間確定處 理所述包的所述方式時進一步經配置以再生所述包的至少一部分。
7. 根據權利要求l所述的物理層中繼器，其中所述數字基帶段進一步包括數字延遲線，以及所述數字延遲線經設置而具有預定延遲量，以便允許有充分的時間來執(zhí)行對與所 述包相關聯(lián)的所述源地址和所述目的地地址中的一者的解調。
8. 根據權利要求7所述的物理層中繼器，其中所述處理器進一步經配置以基于所述源 地址和所述目的地地址中的所述經解調的一者來決定是否重新傳輸所述包。
9. 根據權利要求7所述的物理層中繼器，其中所述數字延遲線經設置而具有額外延遲 以允許有充分的時間來執(zhí)行濾波功能。
10. 根據權利要求l所述的物理層中繼器，其進一步包含耦合到所述處理器和所述數字 基帶段的存儲器，其中所述處理器進一步經配置以在所述存儲器中建立和維持包括 路由表和濾波表中的一者或一者以上的表，所述表提供第二信息使得所述處理器可 基于所述第二信息來確定與所述包相關聯(lián)的重新傳輸程序。
11. 根據權利要求10所述的物理層中繼器，其中所述第二信息包括以下內容中的一者 或一者以上媒體接入控制(MAC)地址、因特網協(xié)議(IP)地址、第三層地址、 服務質量(QoS)等級參數、與所述包中含有的有效負載相關聯(lián)的有效負載類型。
12. 根據權利要求11所述的物理層中繼器，其中所述基于所述第二信息的重新傳輸程序 包括以下內容中的一者或一者以上第一和第二頻率信道中的一者的選擇；所述包 的終止；所述包的終止；以及所述包中含有的有效負載中含有的數據的使用。
13. 根據權利要求10所述的物理層中繼器，其中所述基于所述第二信息的重新傳輸程 序包括以下內容中的一者或一者以上第一和第二頻率信道中的一者的選擇；所述 包的終止；所述包的終止；以及所述包中含有的有效負載中含有的數據的使用。
14. 根據權利要求10所述的物理層中繼器，其中如果包括濾波表，那么在所述包被濾 波的情況下不針對所述包產生ACK。
15. 根據權利要求1所述的物理層中繼器，其進一步包含耦合到所述處理器和所述數字 基帶段的存儲器，其中所述處理器經配置以在對所述包執(zhí)行物理層重新傳輸操作的 同時解調所述包，從而允許將所述包的至少一地址和有效負載存儲在所述存儲器 中。
16. 根據權利要求15所述的物理層中繼器，其中所述處理器進一步經配置以使得如 果所述包的預期接收者未能提供所述包的確認(ACK)，那么重新傳輸所述存儲的 地址和所述存儲的有效負載。
17. 根據權利要求l所述的物理層中繼器，其進一步包含耦合到所述處理器和所述數字 基帶段的存儲器，其中所述處理器經配置以在對所述包執(zhí)行物理層重新傳輸操作的 同時在不解調的情況下對所述包進行取樣，從而將所述經取樣的包存儲在所述存儲 器中。
18. 根據權利要求17所述的物理層中繼器，其中所述處理器進一步經配置以在所述存儲器中建立和維持表，所述表包括路由表和濾波表中的一者或一者以 上，以及基于所述表來存儲和轉發(fā)所述經取樣的包。
19. 根據權利要求l所述的物理層中繼器，其進一步包含存儲器，其中所述處理器進一 步經配置以在所述存儲器中建立和維持表，所述表包括路由表和濾波表中的一者或 一者以上，所述處理器經配置以基于所述物理層中繼器與一個或一個以上其它網絡 元件之間的消息交換來維持所述表。
20. 根據權利要求l所述的物理層中繼器，其進一步包含存儲器，其中所述處理器進一 步經配置以建立和維持濾波表，所述處理器經配置以基于所述濾波表來選擇性地斷 開和合并沖突域。
21. 根據權利要求l所述的物理層中繼器，其中所述高層功能包括第二層功能和第三層 功能中的一者或一者以上。
22. 根據權利要求l所述的物理層中繼器，其中所述高層功能包括第二層功能與第三層 功能之間的可變量的高層功能，所述可變量基于與所述無線網絡相關聯(lián)的條件來確 定。
23. 根據權利要求l所述的物理層中繼器，其中所述高層功能包括第二層功能與第三層 功能之間的可變量的高層功能，所述可變量基于從所述無線網絡中的另一節(jié)點接收 的指令來確定。
24. 根據權利要求l所述的物理層中繼器，其中所述高層功能除了執(zhí)行所述物理層中繼 操作以外還包括作為所述無線網絡中的客戶端來操作所述物理層中繼器。
25. 根據權利要求l所述的物理層中繼器，其進一步包含耦合到所述處理器和所述數字 基帶段的數據端口，其中所述高層功能除了執(zhí)行所述物理層中繼操作以外還包括作 為所述無線網絡中的客戶端裝置來操作所述物理層中繼器，所述客戶端裝置包括音 頻裝置、視頻裝置、數據通信裝置、多媒體裝置中的一者或一者以上。
26. 根據權利要求l所述的物理層中繼器，其中所述處理器在操作期間選擇性地進行所 述高層功能時進一步經配置以不依賴于超時參數。
27. 根據權利要求l所述的物理層中繼器，其中所述處理器進一步經配置以操作以便除 了所述物理層中繼操作以外還向所述無線網絡呈現在包括802.11 (s)網狀協(xié)議的協(xié) 議下操作的外觀。
28. 根據權利要求l所述的物理層中繼器，其進一步包含耦合到所述處理器和所述數字 基帶段的存儲器，其中所述處理器進一步經配置以建立和維持路由表，所述路由表 通過觀測與所述無線網絡上的傳輸相關聯(lián)的MAC尋址來建立和維持。
29. 根據權利要求l所述的物理層中繼器，其進一步包含耦合到所述處理器和所述數字 基帶段的存儲器，其中所述處理器進一步經配置以建立和維持路由表，所述路由表 通過處理從所述無線網絡中的其它節(jié)點接收的消息來建立。
30. 根據權利要求l所述的物理層中繼器，其進一步包含耦合到所述處理器和耦合到一 結構中的公用事業(yè)布線的接口單元，其中所述處理器進一步經配置以建立和維持路 由表，所述路由表通過處理從所述無線網絡中的其它節(jié)點接收的消息來建立。
31. 根據權利要求30所述的物理層中繼器，其中從所述無線網絡中的其它節(jié)點接收的 所述消息包括根據802.11 (s)網狀協(xié)議的路由更新消息。
32. 根據權利要求l所述的物理層中繼器，其中所述處理器在操作期間選擇性地進行高 層功能時進一步經配置以基于所述網絡的條件進行可變數目的高層功能。
33. —種用于在與無線網絡相關聯(lián)的環(huán)境中進行物理層中繼操作的物理層中繼器，所述 物理層中繼操作包括接收與包相關聯(lián)的信號以及在未修改所述包中含有的源地址 和目的地地址中的一者或一者以上的情況下傳輸與所述包相關聯(lián)的所述信號，所述 物理層中繼器包含數字基帶段，其包括至少第一和第二信號處理器以及解調器；以及 處理器，其耦合到所述基帶段且能夠控制所述基帶段，所述處理器經配置以 在逐符號基礎上處理與所述包相關聯(lián)的所述信號以形成經處理的符號；以及 在至少一符號間隔之后再生與所述包相關聯(lián)的所述經處理的符號以形成經再 生的符號。
34. 根據權利要求33所述的物理層中繼器，其中所述處理器進一步經配置以在包括不 超過所述包的持續(xù)時間的周期的預定延遲間隔之后重新傳輸所述經再生的符號。
35. 根據權利要求33所述的物理層中繼器，其進一步包含耦合到所述處理器和所述數 字基帶段的存儲器，其中所述數字基帶段包括媒體接入控制(MAC)區(qū)塊，且其中 處理器進一步經配置以將與所述包相關聯(lián)的多個所述經處理的符號存儲在所述存儲器中；以及 在預定延遲間隔之后再生且重新傳輸所述多個經處理的符號， 其中所述預定延遲周期產生于所述MAC區(qū)塊中，且包括確認超時周期。
36. 根據權利要求33所述的物理層中繼器，其中所述處理器進一步經配置以除了所述 物理層中繼操作以外還在操作期間選擇性地進行高層功能，所述高層功能包括處理與來自所述包的至少一部分的第一信息相關聯(lián)的多個所述經處理的信號；以及 基于所述第一信息確定在所述中繼操作期間處理所述包的方式。
37. —種用于在與無線網絡相關聯(lián)的環(huán)境中進行物理層中繼操作的物理層中繼器，所述 物理層中繼操作包括接收與包相關聯(lián)的信號以及在未修改所述包中含有的源地址 和目的地地址中的一者或一者以上的情況下傳輸與所述包相關聯(lián)的所述信號，所述 物理層中繼器包含數字基帶段，其包括至少第一和第二信號處理器以及解調器；以及處理器，其耦合到所述基帶段且能夠控制所述基帶段，所述處理器經配置以-在逐樣本基礎上處理與所述包相關聯(lián)的所述信號以產生信號樣本；以及傳輸所述信號樣本。
38. 根據權利要求37所述的物理層中繼器，其進一步包含耦合到所述處理器和所述數 字基帶段的存儲器，其中處理器進一步經配置以將與所述包相關聯(lián)的多個所述信號樣本存儲在所述存儲器中；以及 在預定延遲間隔之后重新傳輸所述多個信號樣本。
39. —種用于在包括網絡客戶端的無線網絡環(huán)境中進行中繼器操作的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包 含第一物理層中繼器，其用于在所述無線網絡環(huán)境中進行第一物理層中繼操作，所 述第一物理層中繼操作包括在第一頻率信道上接收與包相關聯(lián)的信號以及在未修 改所述包中含有的源地址和目的地地址中的一者或一者以上的情況下在第二頻率 信道上傳輸與所述包相關聯(lián)的所述信號，所述第一物理層中繼器能夠結合所述第一 物理層中繼操作而執(zhí)行高層操作；以及第二物理層中繼器，其用于在所述無線網絡環(huán)境中進行第二物理層中繼操作，所 述第二物理層中繼操作包括在所述第一頻率信道上接收與所述包相關聯(lián)的所述信 號以及在未修改所述包中含有的源地址和目的地地址中的一者或一者以上的情況 下在所述第二頻率信道上傳輸與所述包相關聯(lián)的所述信號，所述第二物理層中繼器 能夠結合所述第二物理層中繼操作而執(zhí)行高層操作，其中所述第一物理層中繼器和所述第二物理層中繼器經配置以使用中繼器間協(xié) 議來通信以建立一個或一個以上參數，所述參數用于決定所述第一物理層中繼器和 所述第二物理層中繼器中的哪一者將在所述第一頻率信道上進行與所述包相關聯(lián) 的所述信號的所述接收以及在所述第二頻率信道上進行與所述包相關聯(lián)的所述信 號的所述傳輸。
40.根據權利要求39所述的系統(tǒng)，其中所述第一物理層中繼器和所述第二物理層中繼 器包括存儲器，且其中所述第一物理層中繼器和所述第二物理層中繼器中的一者或 一者以上經配置以在所述存儲器中建立和維持表，所述表包括路由表和濾波表中的 一者或一者以上，所述表提供信息使得所述第一物理層中繼器和所述第二物理層中 繼器中的所述一者或一者以上可基于所述信息來確定與所述高層操作相關聯(lián)的程 序。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于無線網絡中的物理層頻率變換中繼器(600、700)，其包括與信號處理總線(711)耦合的信號處理器(710-714)、處理器(627)和存儲器(650)。所述物理層中繼器進行物理層中繼且依賴于網絡條件和其它因素而選擇性地進行第二層和可能第三層功能。解調器(623)可提取例如媒體接入控制(MAC)尋址的地址信息，以基于網絡條件在必要時能夠對包進行重新定向、終止、存儲和轉發(fā)。
文檔編號H03K11/00GK101385256SQ200680051543
公開日2009年3月11日 申請日期2006年1月26日 優(yōu)先權日2006年1月26日
發(fā)明者勞倫斯·拉蒙特, 卡洛斯·普伊赫, 肯尼思·M·蓋尼, 詹姆斯·奧托, 詹姆斯·普羅克特 申請人:高通股份有限公司