使用增强与无线lan网络的共存的覆盖协议操作无线pan网络的方法和装置的制作方法

专利名称：使用增强与无线lan网络的共存的覆盖协议操作无线pan网络的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及无线通信，尤其涉及协调不同网络对公共无线介质的使用。
技术背景随着更加偏向于无线通信的益处和便利，电子设备之间的无线通信也越来越 多。通常所述的无线通信系统或无线网络包含节点(或者更准确地说，与节点的概 念相关联的电路)以及节点电路通过其进行通信以传送信息的无线介质(WM)。 当说到在节点上发生(或完成)某些动作或活动时，应该理解的是，该节点上的(或 就是该节点)的电子设备和/或网络接口是执行该动作或活动的电路。例如，将数 据从节点A发送到节点B意味着从与节点A相关联的电路发送信号并使用与节点 B相关联的电路接收该信号(或者更准确地说，被介质修改的所发送的信号)。节点之间传送的信息可以是数字数据和数字化模拟信号、或其它形式的信息, 但是通信系统设计经常假定传送的是数字数据并且较高的网络层适当地解释该数 据。在此出于某些目的，假定数据存在于一个节点上；被提供给较低网络层；通 过WM被传送给另一节点；被另一节点正确或错误接收以及随后在该接收器被传送到较髙网络层。在一个模型中，两个联网设备运行在它们之间传送数据的应用， 该应用通过使发送设备应用将数据传送到网络堆栈的应用层，再由应用层将数据传递到较低层，最终传递到媒体访问控制(MAC)层和物理网络(PHY)层，以及 在接收者处反演该过程来进行。为了建立无线网络，所需的是能够以会话所涉及的两个(或多个)节点能够 理解的方式发送和接收数据的多个电子"节点"设备，其中各节点设备以使得它们 能够用存在于各设备之间的介质通信的方式适当地放置。介质可以是某种类型的电
介质材料，但更常见的是介质为大气空间，以及设备之间或以使得它们对设备间发 送的信号有影响的方式放置的物体(墙、椅子、书籍、玻璃等)。可以假定的是， 这些节点设备被分配唯一的标识符以区别传输，但这也不总是必需的。这种唯一标 识符的示例是MAC地址和IP地址。由于各种无线介质的存在及其性质是己知的，并不是本公开的焦点，所以在 附图中通常仅将介质显示为云层。因此，应该理解的是，两个或多个能够通信的供 有电力的设备集的供应方提供无线网络；假定无线介质。无线通信系统可以根据在某些情形中由使用指定的覆盖范围来分类。无线局 域网或"WLAN"具有300英尺级的典型覆盖范围并且用于在诸如家庭、办公室、建筑物、公园、机场等(可能宽松地)规定空间中的计算设备之间提供通信。在一 些操作模式中，一个或多个这种节点被耦合至有线网络以允许其它节点通过该有线网络在无线网络范围之外进行通信。在802.11术语背景中，这些节点被称为"接 入点"并且典型的协议可使其它节点(称为"站")与接入点相关联，且通信通常 在站与接入点之间。一些无线网络在节点设备彼此之间进行通信而无需存在接入点 的"自组织"模式中运行。个人网或"PAN"是典型覆盖范围砸30英尺级的短范围无线网络，可用于将 外围设备连接到附近的设备，从而避免了通常为这种连接而存在的电缆。例如， PAN可被用于将耳机连接到移动电话或音乐/音频播放器、鼠标或键盘连接到膝上 型电脑、PDA或膝上型电脑连接到移动电话(用于同步、电话号码查找等)等。 无线PAN应用的又一示例是将监视硬件无线地连接到寻呼机或类似读出设备的无 线医疗监视设备。又一示例是连接到无线使能的电子设备的远程控制。有些网络可能落于WLAN与PAN之间的灰色地带，但是在许多情形中，网 络是明确地非此即彼。个人网(PAN)通常被用于典型为IO米范围的个人范围内 的信息技术设备的互联。例如，携带膝上型电脑旅行的人可能是该膝上型电脑的唯 一用户，并且还是操作使用某种形式的无线技术互联到该膝上型电脑而无需安插任 何设备的个人数字助理(PDA)和便携式打印机的同一人。通常，PAN节点无线 地交互，然而在此并无任何内容将某些有线节点排斥在外。相反，无线LAN旨在 为无需电线连接并服务多个用户的局域网(LAN)一般而言连接到无线通信系统、尤其连接到无线PAN通信系统的设备通常用 于电源使用、重量、成本以及用户便利性非常重要情况下的应用。例如，对于膝上 型电脑，低成本配件是优选的，并且将这些配件的电源使用降到最低以最小化电池 需要更换或充电的频率是较为关键的。后者对于用户来说是一个负担和烦恼，并且 会极大地降低无缝用户体验。重量和复杂度是许多无线通信系统中其它关注点。特别对于诸如膝上型电脑 等移动设备，重量是一个关注点，用户并不愿意疲于应付随身携带各种设备。移动 设备是预期可以在移动的同时使用的设备，而便携式设备是可以从一个地方移动到 另一个地方但通常在使用时不能移动的设备。对于移动设备的考虑因素同样适用于 便携设备，虽然有时关注较少。例如，在将外围设备无线连接到膝上型电脑的情况 下，两个设备都可能在移动的同时被使用或者经常移动和随时携带。因此，重量和 设备数目是一个重要考虑因素。对于诸如具有无线跟踪球的小型桌上型电脑等便携 设备，只要总体重量在用户的负载限度以下，则重量不是较大的关注点。然而，电 池寿命对于便携式设备通常和对于移动设备一样是较大的关注点。"便携式"与"移动"之间有些灰色阴影区，然而应该理解的是，除非在指 出的情况下，否则移动应用和便携式应用的关注点是相类似的。换言之，在以下所 述的示例中移动设备也可以是便携式设备。在计算和/或通信设备连接到WLAN的情况下，其使用经常已内置于该计算设备中的无线电路。如果没有内置该电路，则可以使用WLAN卡(诸如网络接口卡， 或"NIC")。总之，使用某种天线电路并需要电源来运行该电路。在设备还通过常被称为形成"个人网"或"PAN"的短距离链接无线连接到 外围设备或其它设备的情况下，还需要电路用于该连接。该电路通常以插入或插在 设备上的外部接口单元来提供。例如，在设备是膝上型电脑的情况下，该电路可由 连到膝上型电脑的通用串行总线(USB)端口的USB道尔芯片(dongle)来提供。 该USB道尔芯片包含通过该短距离无线链接进行无线通信所需的射频电路。一般而言，两台或多台设备之间的无线连接要求每台设备包括用于通过介质 传送信号以及通过介质接收信号的无线网络电路、以及用以接收、处理和/或传送 对该无线网络电路的数据和/或信号的处理/通信电路。该处理/通信电路可以用实际 电路、由处理器执行的软件指令、或其某种组合来实现。在一些变形中，无线网络 电路和处理/通信电路是集成(诸如某些PDA、无线鼠标等)或分开的元件(诸如 作为处理/通信电路的膝上型电脑和作为无线网络电路的网络PCMCIA卡)。为了便于理解本公开，在设备之间进行区分较为重要，存在用于提供无线连 接的设备被称为"网络接口"、"网络接口设备"、"无线网络接口设备"等> 而 为其提供无线连接的设备被称为"计算设备"或"电子设备"，虽然一些这种设备 所做的不仅是计算或不能被理解为进行实际计算的设备，以及虽然一些网络接口设 备本身具有电子电路并进行计算。一些电子设备进行计算并通过所连的网络接口设 备通信，而其它电子设备可能以不可分离的形式将其网络接口设备进行集成。在电 子设备被耦合至到无线网络的无线网络接口的情况下，就说该设备是网络中的一个 节点并且该设备由此被称为"节点设备"。802.11x (x=a、 b、 g、 n等)NIC (网络接口卡)或802.11x内置电路可被用 于将电子设备联网到外部世界、或至少联网到WLAN802.11x网络的其它节点上的 设备，同时使用外部软件狗或具有蓝牙或专用无线电路的类似接口设备用于该计算 设备与外围设备或其它PAN节点之间的通信。配有对WM的802.1 lx依从网络接口的设备在此被称为站或"STA"。在802.11 术语背景中，STA集组成基本服务集("BSS")。以对等配置通信的STA集被 称为"802.11x自组织"网络或独立BSS (IBSS)。由单个协调器控制的STA集被 称为802.11x基础设施网络。BSS的协调器在此被称为接入点或"AP"。典型的接入点设备被电线连接到有线网络并且还电线连接到外部电源，诸如 被插入墙壁插座或电线连接到建筑物的电力网。例如，建筑物、机场或有人居住的 其它空间可能会安装遍布整个空间的固定接入点以提供足够的网络覆盖用于为居 住在该空间内的人提供通过其便携或移动设备对因特网或其它网络的接入。因而， 接入点通常总是开着从而使得无论何时只要适当的便携或移动设备被携带进入该 空间则无线网络就可使用。针对WLAN和无线PAN连接使用不同的技术增加了成本、重量以及电源使 用(在COORD端和/或PER端)，并且有损无缝用户体验。这些缺点可通过为外 围或PAN节点配备802.1 lx无线电路来解决，由此完全避免了专用的PAN技术。 然而，PAN节点通常是对功率非常敏感的设备。它们通常是基于电池操作的设备 并且它们较小的形状因素妨碍了使用具有大容量的大体积电池。取而代之的是使用 电源容量有限的小型电池。这些外围设备通常不能支持诸如802.11x电路等WLAN 无线电路典型的电源使用要求。考虑到不同网络协议的最优化、目标以及设计，还 存在许多其它困难。另一缺陷是独立的LAN和PAN在它们共享公共频带时会相互干扰。发明内容在根据本发明的无线通信的实施例中，辅助网络(secondary network)中的设
备使用增强与主网络(primarynetwork)的共存的覆盖协议进行操作。在具体示例 中，主网络是802.11x网络而辅助网络是使用覆盖协议以用于在辅助网络和主网络 需要共存时与由于等待延时、功率、计算耗费或其它限制等不能直接支持802.11x 网络的设备进行通信的网络。辅助网络可完全包括只能连接辅助网络的设备，然而 辅助网络还可以包括能够连接、或已经连接主网络的设备。覆盖协议是优选的从而 使得能够连接两个网络的设备可以使用公共网络接口电路。在具体实施例中，计算设备被连接至无线局域网(WLAN)或无线个人网 (PAN)。包括逻辑电路和至少一个天线的网络电路将该计算设备连接到WLAN， 并包括在于计算设备与接入点之间传送数据之前在其间建立LAN关联的逻辑电 路，同时还将该计算设备通过无线PAN连接到PAN设备。与无线PAN设备的通信可使用仅部分依从常规WLAN上所使用的协议的 SWN协议，并可以在没有来自常规WLAN的干扰的情况下如此操作，此外以无线 PAN设备和计算设备能够没有干扰地进行通信的方式使用WLAN。为了降低干扰， 计算设备与WLAN中可能在同一空间中活动的设备协调对无线介质的使用。协调 是通过使用为覆盖协议的辅助网络(PAN)协议来实现的，该覆盖协议在功率、帧 内容和序列、定时等方面与WLAN协议部分但不完全兼容。该辅助网络(PAN) 协议可以是具有诸如较少的等待、功率等适用于PAN需求的新的帧配置的802.11x 帧。计算设备可以决定向主网络(WLAN)发送信号使其中的设备延迟从而使得能 够用辅助网络进行通信。在具体实现中，可共享网络电路存储同时保持与两个网络的会话所需的参数、 地址、以及其它信息。作为示例，可共享网络电路可存储两个媒体地址， 一个用于 WLAN中的通信而一个用于无线PAN中的通信。网络电路可同时保持与两个网络 的会话。可以提供两个以上的网络以及相应的参数、地址以及其它与网络有关的信 息的存储。计算设备中设置了区分和分离来自不同网络的通信的识别方法。在计算设备中，在多个网络中操作的设备的网络电路可以被耦合到诸如 802.11x PHY和MAC层等被耦合到汇聚层的不同标准驱动程序，汇聚层又被耦合 到诸如标准联网驱动程序、IP堆栈、人用接口设备(HID)类驱动程序、和/或标 准USB堆栈等较高层的驱动程序。汇聚层可以允许多协议支持、曝露和协调对具 体MAC服务原语的访问以及协调对服务质量(QoS)敏感的应用中优先级处理。 汇聚层可以外置或者可以与PHY和MAC层集成在一起。为了节省在无线PAN设备和计算设备上的功率，它们可以约定非活动时间并 在该非活动时间开始后禁用该计算设备的协调功能的至少一部分，其中禁用使得相 对于没有禁用时所消耗的功率，网络电路消耗每单位时间消耗较少的功率。除了作为WLAN通信一部分的位于这种网络电路与AP之间的通信，在该网 络电路正在以自组织模式与另一个站而不是以基础设施模式与AP通信的情况下， 也可以使用类似的技术。或者，该计算设备可以作为WLAN网络的AP。在考虑以下具体说明以及其中相同附图标记表示整个附图中相同特征的附图的基础上，本发明的目的、特征、以及优点将是显而易见的。


图1是示出了作为主无线网络(PWN)、次无线网络(SWN)或两者的一部 分操作的各种设备的框图，其中SWN使用与PWN协议共存的SWN协议进行操 作。图2是更加具体地示出了图1要素的子部分的框图。图3包括PWN和SWN的要素的若干示例；图3(a)是示出了共存但不一定横 跨两个网络的PWN和SWN的要素的框图；图3(b)是示出了可以用作PWN和SWN 的要素的具体对象的框图；图3(c)是对象可以横跨PWN和SWN的情况下子部分 的变化的框图；图3(d)是示出了其它示例的框图。图4是可作为能够同时与PWN和SWN保持连接的双网设备操作的一个示例 无线PAN协调器("COORD")的框图。图5是可被用于将COORD/双网设备连接到各种网络的网络卡的框图。图6是包括将应用与COORD/双网设备所支持的网络相连接的软件和/或逻辑 构造的软件组件的框图。图7是可以在网络与应用之间的接口中使用的类和对象的框图。图8是PER设备的一个示例的框图。
具体实施方式
本公开对在存在主无线网络("PWN")时操作辅助无线网络("SWN") 的方法和装置进行了说明，其包括允许在可能进行PWN通信的空间中SWN设备 的共存的特征、要素、配置和/或编程，以及包括PWN和SWN (或类似网络中的 多个)之间的协调从而使得设备可以处理所存在的每种网络的通信的特征、要素、配置和/或编程。
例如，计算设备可具有允许该计算设备成为PWN中的节点和SWN中的节点 的公共网络接口。在一具体示例中，计算设备是能够使用网络接口与PWN的AP (以及PWN中可能的其它设备)相关联和通信的PWN的成员的802.1 lx STA， 同时该同一网络接口可被用于同时分担作为协调SWN的WPAN协调器 ("COORD")从而使得COORD可与一个或多个SWN成员通信而不丟失COORD 与主网络的连接并使用公共硬件组件连接到两个网络。在COORD可连接到PWN 的情况下，由于它协调SWN上的通信，其中可能包括作为SWN活动的一部分的 在PWN内发出信号等步骤(例如，在使用SWN之前保存PWN以避免干扰)， 从而使得能够同时连接到两个网络，所以可被称为"双网"设备。在一些情形中，COORD并不是被建立用于连接到PWN，而仍是执行用以协 调SWN通信所必需的动作，包括执行改善PWN与SWN的共存性的动作。在一般性示例中，计算设备是具有一定计算能力的便携式和/或移动计算和/ 或通信设备。计算设备的示例包括膝上型电脑、桌上型电脑、手持计算设备、寻呼 机、蜂窝式电话、具有嵌入式通信能力的设备等。外围设备的示例包括需要无线连 接的典型计算机、电话等配件，但也还可以包括不常见的设备，诸如可能使用人体 的导电性作为数据网络与人身上的其他设备通信或者甚至是与其它附近设备通信 的可佩戴设备。例如，两个人可通过经由空气或使用他们的身体和/或衣服传输而 无需电线地在他们的可佩戴计算机之间交换信息。计算设备可以连接到802.11 WLAN或其它无线网络以与包括通过到无线网络 的有线连接(通常通过接入点)可以访问的节点在内的其它网络节点通信。计算设 备还可连接到诸如无线耳机、鼠标、键盘、配件、刻录机、电话等个人网(PAN) 上的PAN设备。预想各种不同的PAN设备可适用于通常是双向且低功率从而节省 PAN设备的有限功率资源的短范围无线通信。 一些PAN设备可以是单向的、或者只能接收或者只能发送的设备。在经典方法中，在STA需要连接到一个以上无线网络的情况下，STA与一个无线网络相关联并在随后与另一无线网络相关联时断开与第一个无线网络的关联。 虽然这对于在STA移出一个网络范围并移进另一网络的范围情形中的WLAN可以使用，然而在需要等待延时少于关联建立时间时并不令人满意。这种切换导致的等 待延时很容易达到数百毫秒。在某些应用中，STA在不招致较长的切换引起的等待延时的情况下连接到多 个网络是合乎需要的。例如，考虑无绳鼠标这一典型的PER设备。由于正常操作 期间无绳鼠标的更新速率是每秒50到125次数量级，802.11x关联建立情况下切换 引起的等待延时是不可接受的。此外，切换开销极大地降低了被定义为STA可用 于发送或接收数据的时间的STA的可用通信时间。在本发明的一个特定实施例中，如鼠标等无线外围设备使用如膝上型电脑内 部的802.11x无线电路连接到膝上型计算机等802.11x使能的计算设备或通过NIC 卡连接到膝上型电脑。同时，膝上型电脑可使用同一 802.11x电路通过常规WLAN 网络连接到因特网。这里，外围设备或PAN节点将被称为"PER"。多个PER可 连接到单个无线PAN。协调这些无线PAN的无线设备被称为协调器("COORD")。 当COORD还能够连接到802.1 lx网络，由于其能够处理两种网络，COORD被称 为"双网"设备。该示例中的典型双网设备是802.11x网络上还具有由该设备上运 行的应用所使用的无线外围设备的STA。虽然并不总是必需的，但PER是对功率敏感的设备。应该理解的是，标记为 "PER"的对象并不需要是在起特定用途的对象的意义上成为外围设备，而是在执 行的行为在此被称为PAN节点的行为的对象的意义上成为外围设备。例如，当打 印机通过PAN连接到桌上型电脑时是PER，然而通常不被认为是外围设备的一些 其它设备在其如PER—样操作时可以是PER。以上提供的概念和公开的示例将参照附图作进一步解释。在附图中，用具有 指示相同或相似对象的不同实例的括号数字的同一附图标记来表示相同项。当实例 的数目对于理解本发明并不重要时，最高的括号数字可以是个字母，诸如"100(1), 100(2),…,100(N)"。除非另有指定，项目的实际号码可以不同而不会背离本公开 的范围。具体地，图1示出了作为主无线网络(PWN) 100、次无线网络(SWN)(诸 如114或116)或两者的一部分操作的各种设备。在图中，接入点(AP) 110支持 将各个站耦合到网络从而允许例如在站与有线网络112之间进行网络通信的PWN IOO的基础设施模式。通过与AP通信，站可以从因特网检索信息并与可以是或者 不是由该AP管理的基本服务集(BSS)的一部分的其它站交换数据。如该示例中所示的，存在的站为STA1、 STA2、 STA3和STA4。每个站与PWN IOO中的节点相关联并且具有成为PWN 100中节点设备的必要硬件、逻辑、功率 等。站STA1还作为被示为包括PER1、 PER2和PER3的网络SWN 114的COORD 协调SWN 114。类似地，站STA4作为包括STA4、 PER10和PER11的网络SWN 116的COORD协调SWN 116。在图1中，每个节点设备被示为具有指示其能够进
行无线通信的天线，然而应该理解的是，该外部天线并不是必需的。还可以存在其它网络组件和额外的示例。例如，存在一个以上的AP， BSS之 间可能会有覆盖并且可使用其它网络拓扑结构来替代图1中所确切示出的拓扑结构，但这都不背离本发明的范围。这里所用的PWN100的示例包括802.11x (x=a, b,g，n等)，然而应该理解的是，主无线网络在实现时完全可以是从目前使用或可 供使用的网络中选择的其它网络。在该示例中，辅助无线网络被假定用于PAN功能。PAN可以用于，但并不限 于，其中数据交换可以被预先排定并且要交换的数据量己知以及单个双网设备可与多个PER连接的固定数据率应用。由于双网设备可以是第一WLAN中的常规STA，它和接入点不同，而是可以根据需要没有问题地降低功率。然而，由于它还是 COORD，所以在外围设备被加电而该双网设备/COORD没有时会使外围通信丢失。 这可以通过使用相互同意的非活动周期来解决。图1在较高的层面示出了各种网络的各种节点之间的相互影响。图2更加具 体地示出了图1中要素的子部分。在该图中，AP 110通过电缆120耦合至有线网 络112并可使用任何适当的基于电线的联网协议进行通信。另一端，AP IIO使用 AP的天线将信号发送到在该情形中为膝上型电脑122的站设备，并且这些信号由 膝上型电脑112使用其天线进行接收。信号也可以另一方向流动。这种通信可根据 诸如802.1 lx协议等PWN协议实现。膝上型电脑122 (该示例中为双网设备)又与在本示例中被示为无线鼠标 (PER1) 124和无线打印机(PER2) 126的外围设备通信。无线打印机126的功 率可能来自外部电源引出口，从而在这种情况下如果鼠标124以电池电源工作那么 对打印机的功耗关注将小于对鼠标的关注。尽管如此，两种外围设备都可使用相同 的省电协议。也可能在双网设备，例如在其是膝上型电脑时，执行功率节省。图3包括PWN和SWN要素的网络布局的若干视图。图3(a)是示出了以共享无线介质或其部分的方式在公共空间300中操作的无 线要素的框图。在以下说明中，各示例假定接入点AP301的范围是公共空间300。 在其它示例中，公共空间是AP和AP的BSS中STA设备的范围或某些其它变形。 如图3(a)所示的，AP、 STA1、 STA2、以及STA3构成主无线网络PWN，而设备 STA4、 PER1、 PER2、以及PER3构成辅助无线网络。STA4是SWN的控制方。 注意，STA4并不需要作为STA与AP301相关联。图3(b)示出了一个更为具体的示例。在该图中，PWN由AP 301管理并具有 与该PWN相关联的节点设备302(1)和302(2)(本示例图中为膝上型电脑)。移动 电话304是包括耳机306的SWN的主控方。移动电话304完全可以没有连接PWN 的能力，但由于PWN和SWN共享同一无线介质，所以优选地，移动电话304具 有能增强PWN设备与SWN设备的共存性的COORD功能。AP 301同样被耦合至 有线网络303。对于设备之间使用的各种协议，PWN协议被标记为"PP"，其可以是802.11x 协议等，而SWN协议被标为"SP",其可以是经修改的802.11x协议、覆盖协议 等。当在此使用时，覆盖协议是具有再次利用PWN协议的要素的要素以提供一个 或多个优点的SWN协议，这些优点为诸如对两种网络使用一些公共硬件组件的能 力、在SWN中通信而无需与PWN断开关联的能力、在SWN中发送能够被SWN 设备理解以及即使不被理解也能由PWN设备照其操作以提供所需动作的信号的能 力。例如，覆盖协议可以使得侦听到SWN包的仅限PWN设备能够解码该包从而 足以确定该包不是用于仅限PWN设备以及同时确定无线介质忙于SWN通信还有 多长时间，从而该仅限PWN设备可以适当地推迟。当然，如果所有PWN设备和SWN设备具有相同的约束并且能够支持更广域 的网络标准协议，则所有设备将可能仅是一个网络的节点并且使用该网络的协议用 于争用、协调等。然而，在像这种一劳永逸型网络行不通时，进行某些类型的共存 性增强是优选的。图3(c)是其中至少一个设备横跨网络的另一拓扑示例的框图。在该示例中， AP 301与802.1 lx使能个人数字助理(PDA) 305和802.1 lx使能移动电话307通 信，而电话307作为辅助网络的COORD与无线耳机306交互。在一些变形中， PDA 305和电话307可以自组织模式通信。作为这些要素的使用示例，电话307 可用于同时进行无线IP语音(VoIP)呼叫并连接无线耳机306。图3(d)是示出了更加复杂的示例的框图。如图所示，AP 301被耦合至有线网 络303并且与其相关联的站膝上型电脑302(1)和302(2)、以及作辅助无线网络 SWN1的COORD的膝上型电脑310无线耦合。膝上型电脑310协调包括鼠标320、 键盘322和移动电话304的SWN1。移动电话304在作为SWN1中的PER的同时 还可以是另一辅助无线网络SWN2的COORD。如图所示，与AP301的通信使用 诸如802.1 lx协议等PWN协议，同时SWN1和SWN2中设备之间的通信使用SWN 协议来实现。如本申请中别处所解释的，使用诸如802.1 lx覆盖等SWN协议来代 替完全的802.llx协议有许多益处，并且通过适当设计SWN协议，SWN和PWN
可以共存，并且在双网设备的情形中，能够再次利用公共网络接口设备用于双网设备加入PWN和SWN两种网络。在图3(d)的示例中，可以预料的是鼠标320、键盘322、移动电话340以及耳 机306并没有被编程、和/或不具有电路来支持使用802.11x主网络，但尽管如此， 它们可使用在许多方面与802.11x协议相同的SWN协议，该SWN协议经过修改 以适应SWN设备的不同需求同时提供共存的度量。双网设备的网络接口可包括用 于连接PWN的标准硬件以及用以控制该标准硬件将其用于SWN协议通信的软件。 因此，在选择了诸如在此说明或建议的SWN协议后，可将SWN协议支持添加到 计算设备而无需任何新的硬件。.图4示出了 COORD设备的内部细节的一个示例。如此所解释的，这些设备 可包括膝上型电脑、桌上型计算机、终端、MP3播放器、家庭娱乐系统、音乐设 备、移动电话、游戏机、网络扩展器等。所示出的是一个示例。在该示例中，COORD 设备400被示为包括处理器402、存储器404、程序和软件指令存储406、用于显 示器、键盘等的有线输入/输出接口 407、内部时钟408、以及网络I/0接口 410， 其中每一个被耦合至总线412用于相互通信。网络I/O接口 410又被耦合到包括诸 如内部时钟416及其它未示出组件等自身电路的网卡414。在一些情形中，网卡并 没有明确并且在一些情形中如果联网功能可由软件指令实现则可能甚至没有太多 与联网功能相关联的硬件。程序和软件指令存储406可包括程序代码存储器420和盘驱动器422。用于实 现计算、通信等功能以及网络连接的程序指令可以存储在程序代码存储器420中并 可根据存储在盘驱动器422上的指令被加载在其中。程序代码存储器402可能仅是 还具有存储器404作为一部分的公共存储器的一部分。例如，两种存储器可能是 RAM存储的配给部分从而使得程序所使用的指令和数据被存储在一种存储器结构 中。在通用处理器、以网络为中心的处理器、以信号处理为中心的处理器或其它类 型的处理器的情况下，可由框图中的各个块示出的功能模块可以完全由仅以存储在 计算机可读介质中的代码体现的软件来实现。然而，在有意执行时，处理器和存储的指令执行这些模块的功能。例如， 一个设备可能被描述为具有执行特定功能的网 络堆栈，但是该网络堆栈可能并不由各个硬件要素来表示。图5示出了网卡500的一个示例，被显示为包括用于将网卡500连接到计算 设备(未示出)的接口电路502、控制/数据通路逻辑504、基带调制解调器电路506、 RF部分508、天线510以及卡时钟电路512。控制/数据通路逻辑504被配置成通
过接口电路502向计算设备发送并从其接收数据，向基带调制解调器电路506发送 并从其接收数据、以及根据需要处理所发送和接收的数据。卡时钟电路512可向网 卡500的各种其它要素提供电路时钟服务以及实时时钟信号。注意，所示和说明的 逻辑要素可以由专用逻辑来实现，但也可由处理器可执行代码来实现。例如，控制 /数据通路逻辑功能的一部分可以软件而不是硬件来实现。 一个示例性处理器是可 从英国伦敦ARM有限公司得到的ARM7处理器。在一个示例网卡的操作中，电源可通过还为进出网卡的数据提供有线数据通 路的接口电路502来提供。因此，当所连接的计算设备希望通过该网卡支持的网络 发送数据时，计算设备将数据发送到接口电路502的输入电路。该输入电路然后将 数据传送到控制/数据通路逻辑504。控制/数据通路逻辑504在该数据还没有被格 式化为包时将数据格式化为包、确定该数据使用的PHY层参数等、以及可能的包 括联网技术领域一些公知的不需要在此具体说明的其它过程。例如，逻辑504可从 卡时钟电路512读取实时时钟并将其用于数据处理或将实时时钟值包括在标头数 据或其它元数据中。逻辑504然后将表示该数据的信号输出到基带调制解调器电路506,由其生成 对应于该数据的经调制的基带信号。该经调制的基带信号被提供给RF部分508。 逻辑504以及网卡的其它部分的信号输出的定时可以由卡时钟电路512的定时时钟 信号输出指定。随后期望RF部分508将RF、经调制的信号输出到天线510。该输 出应该符合与计算设备相关联的网络节点的要求。例如，如果预期计算设备作为802.11b网络中的节点被关联，则发送到天线 510的信号应该是802.11b依从信号。同样，控制/数据通路过程应该与802.1 lb标 准的要求相一致地处理数据。在预期计算设备为双网设备的情形中，发送的信号应 该遵从其被定向的网络所应用的协议和/或标准，并且以能够处理这样的事实的方 式来实现，即在一个网络(诸如主无线网络或辅助无线网络)的设备之间正在发生 通信的同时，这些信号可以被只能在不同网络(诸如，辅助无线网络、主无线网络 或其它网络)的设备所侦听并且这些信号应使得设备能够至少共存。在计算设备是双网设备的情形中，其网卡将提供用于主无线网络和辅助无线 网络的信号。在此提到的一个示例中，主网络是802.11x网络而计算设备是该网络 的STA节点，以及辅助网络是PAN而计算设备是该网络的COORD。在一些实现 中，使用支持网络应用的软件平台来处理网络通信。在不需要支持802.1 lx或其它PWN协议的一些实施例中，内置的无线电路或
网卡可被设计成仅处理SWN协议，这即是网络所包括的全部是能够处理SWN协 议通信的设备的情形。这种协议的示例包括在由H-Stream Wireless, Inc.构造的设备 之间操作以使用诸如其HSP协议等H-Stream协议进行通信的协议。在一些HSP 使能设备中，网络逻辑可以完全用访问设备的RF部分的软件来实现，该设备可以 是可能使用其它硬件的通用网络接口。然而，当两个终端都是HSP使能设备时， 它们可以使用自身的硬件并在最佳性能所需的任何层面上对其进行控制。图6示出了双网设备中可能存在的表示一起可被考虑为用于处理计算设备内 的数据的逻辑要素的软件和/或逻辑构造。同样，只要它们的功能在需要时可以使 用，则它们不需要被实现为单独的硬件组件或有区别软件组件。其它变形也是可能 的，但是在所示布局中，应用和系统服务(以块602示出)被编程为连接到诸如 IP联网堆栈610 (有时被称为"IP堆栈")、外围设备堆栈612 (USB、 HID、音 频等)、非IP堆栈614 (用于IEEE 1394接口)或其它堆栈616等各种堆栈。例 如，诸如HTTP浏览器等应用可期望使用TCP/IP进行通信，因此该应用将已被配 置成与计算设备的IP堆栈通信。可在802.1 lx堆栈与不同驱动程序之间添加汇聚平台以使得多种协议支持、暴 露和协调对特定MAC服务原语的接入并协调服务质量(QoS)敏感应用中的优先 级处理。该汇聚平台可以是单独的软件层或者还可以与802.11x堆栈集成。对于某些堆栈，可能需要一些在802.11x堆栈内部可能不被支持的其它服务。 如果在这种情况下，这种覆盖协议服务可驻留于汇聚层内部或汇聚层与各堆栈之 间。作为一个示例，与外围设备的通信可能需要除802.11x堆栈所提供的协议服务 之外的协议服务以满足这种应用典型的功率和等待延时要求。这些协议服务可以是 汇聚层的一部分或可以驻留于汇聚层和外围互联堆栈之间。当然，作为替换方案， 802.11x堆栈可能已被修改以支持这些服务。堆栈610-616中的每一个都被示为耦合到汇聚层620，其提供数据、幼、议、定 时等的必需和/或任选的转换从而使更高层堆栈610-616中的每一个能够被连接到 S02.11x堆栈622。 802.11x堆栈622然后可以连接到计算设备的网卡(或其它网络 电路)。以这种方式，例如，堆栈622可以处理经过IP堆栈610的浏览器通信， 同时还处理其通信经过外围设备堆栈612的鼠标接口。注意，对于单个802.11x堆 栈，单个网络接口可以传送用于一个以上更高层堆栈的通信。单个网络接口需要被 调节以应对不同堆栈的不同要求。通信协议可以用安装在双网设备/COORD上的驱动程序或固件来实现。这些 驱动程序或固件可包括可独立于应用的外围设备服务功能(例如，用于实现在802.11X堆栈内部不被支持的覆盖协议的服务)，以及将802.11x堆栈和802.11X 外围设备服务功能连接到双网设备/COORD平台内部的适当驱动程序的适配器驱 动程序。该适配器驱动程序可以是设备类别或设备专用的。图7中示出了针对无线PAN的一个示例，其中鼠标通过WM被连接到在 Windows (或其它适用的操作系统(OS))上运行的PC中的标准HID类驱动程 序。驱动程序或固件驻留于802.11x堆栈706与标准HID类驱动程序703之间。在 一特定实现中，驱动程序或固件可以组成HID适配器驱动程序704以及802.11x 外设备总线驱动程序705。图7中所示内容的其它变形也是可能的。例如，802.11x外围设备服务功能可 直接接到MOUHID驱动程序702。在这种情形中，HID适配器驱动程序作为 HIDCLASS微型端口驱动程序被写入。该驱动程序然后在MOUHID 702和 MOUCLASS 701驱动程序之下形成一层并允许鼠标数据被注入操作系统。或者，适配器驱动程序可替代地连接到USB堆栈。该适配器驱动程序可以例 如被写为虚拟USB总线驱动程序并连接到可作为操作系统或操作系统修改的一部 分的标准USB堆栈。根据具体实现，适配器驱动程序可在不同层连接到USB堆栈。在具体实施例中，802.11x外围设备服务功能和适配器驱动程序可以被组合在 单个驱动程序中。或者，可适用两个单独的驱动程序并可在两个驱动程序之间定义 和使用专用接口。适配器驱动程序从802.11x外围服务功能接收要用于更高层驱动程序(例如， MOUCLASS驱动程序)的802.11x帧。类似地，适配器驱动程序从更高层驱动程 序接收要使用802.11x电路被发送到PER的帧。适配器驱动程序和802.11x外围服 务功能生成和解码用于运行特定应用的必需的包表头，如802.11x数据通道上的 HIP协议。例如，它移除802.11x专用MAC表头并执行必要的操作以正确格式对 其进行变换从而使其传送到各个类驱动程序。图8是示出了可以为PER设备的组件的一个示例的框图。如图所示，PER 800 包括耦合至传感器/激励元元件804和天线806的无线收发器802。如图所示，诸如 滤波器、平衡-不平衡变换器、电容器、电感器等其它组件可以存在于无线收发器 802与其它要素之间。 一般而言，无线收发器802允许其它联网设备理解感应的结 果(在诸如鼠标、话筒、远程状态传感器等进行感应的PER情形中)和/或指定激 励元(在诸如打印机、耳机等输出视觉、音频、触觉等输出的PER的情形中)。
从本公开应该理解的是，PER可以是无线输入和/或输出设备，并且在许多情形中 无线收发器可以独立于具体输入和/或输出来设计。图8还显示了电池810和时钟电路812。电池810根据需要为无线收发器802 和要素804提供功率。由于在PER的设计中重量和便携性可能较为重要，所以对 于优秀的设计经常必须将电池耗费降到最低。时钟电路821可提供实时时钟信号以 及提供电路定时时钟信号。如图所示，无线收发器802包括接口电路820、控制/数据通路逻辑822、基带 调制解调器824、以及RF部分826。控制/数据通路逻辑822可用包括中央处理单 元(CPU) 830和用于保存CPU指令的存储器832以及用于由CPU 830执行的程 序的可变存储的电路来实现以实现控制/数据通路逻辑。控制/数据通路逻辑822可 包括专用逻辑，其中CPU 24和存储模块25实现通信协议中没有在专用控制和数 据通路逻辑中实现的那部分。CPU指令可包括数字信号处理(DSP)代码和其它程 序代码。其它程序代码可实现MAC层协议以及更高层的网络协议。时钟电路812可包括晶体振荡器。时钟电路812可以与其它网络设备中的时 钟对准，然而这些时钟可以相互间彼此偏移一定时间。虽然没有示出，PER 800中还可包括类似于电容器、电阻器、电感器、滤波器、 平衡-不平衡变换器、发送/接收(T/R)开关、外部功率放大器(PA)以及外部低 噪声放大器(LNA)等其它组件。无线收发器802可以被配置成通过标准802.11依从电路芯片的物理层(PHY) 进行通信。无线收发器802可以是嵌入式芯片上系统(SoC)或可包括多个设备， 只要这些设备组合在一起时实现图8所示的功能。还可包括除图8的功能之外的其 它功能。无线收发器802可具有在例如未授权的2.4-GHz禾口/或5-GHz频带中操作 的能力。可使用在此所述的一个或多个技术以允许计算设备使用用以加入甚至具有不 同网络要求的两个网络的相同联网硬件同时与多个网络保持会话。PAN设备要求的等待延时通常比使用WLAN进行通信的联网设备之间所允 许的等待延时要小。作为一个示例，将鼠标运动从鼠标发送到膝上型电脑、桌上型 电脑等的等待延时要求是在数十毫秒数量级上，而常规WLAN网络中产生的等待 延时可能是数百毫秒甚至更高。WLAN等待因此不满足无线PAN等待延时需求。在处理等待延时的一个方法中，802.11x帧结构针对PAN通信被修改，其中 COORD与PER之间的通信所不需要的标头和字段被删除。通常，这要求对网卡
功能的底层接入，所以这些技术会受到可用硬件和特征的限制。PER设备中的功率节省比COORD设备中更加重要。在此所述的用于节省功 率的一项技术是对发射机使用低于用于802.1 lx传输所能接受的要求低的发送功率 和宽松的范围要求。这降低了 PER信号的接收范围，但是在大多数情形中，COORD 离PER足够近以接收信号，因此这不是问题。如果降低了辅助网络的一个或多个成员的发送和接收范围以节省功率，那么 主网络的成员可能会检测不到PER所发送的帧以及PER可能检测不到主网络的成 员之间的通信。这会引起两个网络之间的干扰，特别是在两个网络在相同的频带和 相同的信道上运行时。这可以通过使用不同的频带或信道来解决，但也可以使用公 共频带或频带集以及公共信道或信道集来处理。 一种这样的协调方法包括如 COORD等大功率STA为如PER等低功率节点预约WM。该WM预约将被PER 不能到达的主网络中的设备所侦听。可在PER内部应用其它的功率节省改善技术。作为示例，PER和COORD可 以商定非活动时间并在非活动时间的开始时禁用逻辑和/或电路的至少一部分，其 中禁用使得逻辑和/或电路每单位时间消耗的功率相比于没有禁用时所消耗的功率 要小。在许多无线PAN应用中，不仅在PER内部而且在COORD内部最小化功率使 用也很重要。典型的情形是在COORD也是由电池操作的设备时。这种无线PAN 的一个示例是无线外围设备对膝上型电脑的连接。另一示例是耳机对移动电话或 PDA的连接。最小化膝上型电脑、移动电话或PDA内部的功率使用很重要，因为 这决定了这些设备在需要充电之前能够使用多长时间。802.11x无线LAN网络功 率节省技术通常仅在STA设备中见到，因为大多数接入点针对用电和数据被有线 连接。例如，在图l-2中所示的BSS中，可以在STA内实现功率节省技术，而AP 总是处于唤醒状态。具有PWN特征再次使用的覆盖协议在PWN是通常用于通过诸如建筑物等相对较大空间的网络通信的WLAN而 SWN是通常用于通过诸如房间、书桌、个人空间等的外围设备通信的PAN的情况 下，两种网络的最佳协议可能不同，从而使得对于一种网络工作良好的协议不能很 好地用于另一种网络。尽管如此，如果单个计算设备要成为两个网络的一部分，再 次使用特定PWN特征和联网硬件以用于在SWN中进行通信是合乎需要的。在第 一网络是802.1 lx网络并且计算设备包括802.11x联网设备时，SWN可使用覆盖协
议，从而使得802.11设备可被指定用于SWN，被最优化以处理两种网络的一些不 同要求。覆盖协议允许与PWN相关联的双网设备可能在与主网络相同的信道上与为 SWN成员而不是该PWN成员并且可以在或者可以不在该PWN的覆盖范围之内的 PER交换信息。对802.11x堆栈中特定较低层原语的接入，如重写帧的持续时间字 段的能力、或在单独的SWN BSSID上发送/接收的能力可以是必需或者可以不是 必需的。为了满足SWN的需求，覆盖协议需要处理比802.11x设备所允许的辐射功率 更低的功率、更短的等待延时以及更为严格的功率节省约束。可在PER与COORD之间使用相对于802.11协议或其它WLAN协议的功率 高效协议以进一步降低功耗。除了通过使用较低的发送功率降低功耗之外，还可使 用在外围设备处所要求的计算耗费较少从而进一步节省功率的协议、帧等节省功 率。因此，在通信中使用的特定计算可以从PER删除或移到COORD时，应该如 此。网络信息/参数存储802.11X PER服务功能生成与SWN中的PER通信所需的帧。802.11s PER服 务功能支持建立、保持和/或终止与PER的连接所需的帧交换序列。802.11x PER 服务功能存储SWN中PER的相关信息。信息可包括，但并不限于在此被称为PER 的源地址("SA")的PER的MAC地址，或者PER的加密相关信息(例如，预 先共享的密钥)。在一特定实现中，对于同时保持多个会话的双网设备，其存储两个媒体地址， 一个用于与WLAN中的设备通信而另一个用于与无线PAN中的设备通信。媒体地 址可以是网络基本服务集标识符(BSSID)。主网络的BSSID可以是主网络的AP 的MAC地址，而辅助网络的BSSID可以是标识WPAN通信的MAC地址。作为 示例，辅助网络的BSSID可以是双网设备的WLAN MAC地址，但也可以是不同 于双网设备的WLAN MAC地址的MAC地址。作为另一示例，辅助网络的BSSID 可以是标识WPAN通信的全球媒体地址，该地址是唯一地标识独立于要向其发送 无线PAN通信的COORD的所有无线PAN通信的单个MAC地址。然而在协议的不同实现中，PWN的BSSID被再次使用而SWN中的通信不需 要单独的MAC地址。还可以提供两个以上的网络以及相对应的地址和参数的存储。 包识别同时与WLAN和无线PAN保持会话的双网设备可以使用包识别机制以将 PWN (WLAN)中的通信与SWN (无线PAN)中的通信区别开来。在无线PAN BSSID不同于WLAN BSSID的特定实现中，双网设备可使用包 中的BSSID以将主网络中的通信与辅助网络中的通信区别开来。如以太网类型、组织唯一标识符(OUI) 、 802.11x包中的专用预留位等其它 标识机制也可用于标识无线PAN通信。在又一实现中，SWN协议可以使得双网设备知道何时可以预期无线PAN帧。 这种协议的一个示例是"基于轮询"协议，其中PER响应于来自其COORD的帧 接收仅向其COORD发送一帧。如果该双网设备知道何时预期无线PAN帧，则它 可以为该帧准备临时缓冲帧。在以上示例中，每次COORD向PER发送一帧，就 提供用于单个答复帧的临时缓冲。该标识方法在PER并不自发地接入WM并且仅 用单个帧答复响应该COORD的帧时使用。使用这里的教义，该方法可以容易地扩 展到通过增加临时缓冲的大小用多个答复帧来响应来自该COORD的帧的情形。在又一实施例中，经过修改的802.11x帧格式被用于SWN中的通信。例如， 将"发送自DS"和"发送到DS"字段两者都清零的数据帧可以自动地被802.11x 堆栈识别为无线PAN通信。或者，如果S02.11x堆栈没有提供识别机制，所有接收到的帧都被传播到 图lx外围设备服务功能，并由在S02.11x外围服务功能内部实现的识别机制选 择从PER生成的帧。除了将WLAN通信从无线PAN通信区别开来的识别机制之外，还需要额外 的识别机制以区别来自各独立的无线PAN的通信。作为一个示例，各独立的无线 PAN的两个或多个COORD可以共享公共的无线联网介质。如果是这种情形， COORD可能正在接收来自属于不同无线PAN的设备的帧，从而应该被配置成将 来自其自身无线PAN的帧与属于不同无线PAN的帧区别开来。如果每个无线PAN 使用不同的媒体地址(例如，每个无线PAN有一唯一的无线PAN BSSID),则标 识可以根据该媒体地址来实现。在具体实现中，全球唯一媒体地址可被用于全球地标识所有无线PAN通信。 作为一个示例，全球唯一 BSSID可被用于标识所有无线PAN通信。在这种实现中， 可能需要额外的识别机制以允许COORD标识自己是预期的接收者的无线PAN通 信。作为一个示例，802.11x包的目的地地址("DA")或接收机地址("RA") 字段可被用于这种标识符。DA或RA可以是例如COORD的WLAN MAC地址。 也可使用其它类似方法来替代。 802.11x堆栈的接口可使用不同的接口将802.1 lx PER服务设备连接到802.1 lx堆栈，以及可用的 功能可以随PER的类别而变化。此外，在一个实施例中作为802.11x PER服务功 能的一部分的一个或多个功能可能己经被包括在不同的实施例中的802.11x堆栈的 驱动程序、固件和/或逻辑中。在一特定实现中，802.1 lx PER服务功能可生成提供了大多数或全部MAC标 头字段的802.11x帧。在这种实现中，802.11x堆栈主要起"通过"作用并且仅需 要执行发送有效PAN包所需的操作和处理。该帧可被传到802.1 lx堆栈并由其它 参数进行补充。这些参数可包括但并不限于所请求的发送数据率、所请求的发送信 道、物理层汇聚过程(PLCP)标头中专用预约位的值、和/或与帧发送的定时和频 率有关的参数。或者，这些参数可以通过单独的接口传到802.11x堆栈。作为示例， 这些参数中的部分不需要基于每帧来定义，而可以基于每包来定义或可以针对所有 无线PAN通信是固定的。S02.11x外设备服务功能还可决定对于特定帧在哪一队列上使用。例如， 802.11x外围设备服务功能可决定通过通常用于无线IP上语音(VoIP)帧的最高优 先级队列(AC-VO)发送帧。在一不同的更加具体的实现中，可再次使用可用的标准接口。在这种实现中， 可能需要更多的来自802.11x堆栈的处理。作为一个示例，如果COORD正在运行 Windows (或其它适用品牌)OS，则可使用标准发送/接收NDIS接口。在这种实 现中，PER服务功能可将常规以太网包传送到802.11x堆栈，并且该802.11x堆栈 可以执行将该包作为有效无线PAN包发送所需的操作和处理。还可以使用具有802.11x堆桟的其它PER服务功能接口来替代。BSS通知在COORD当前正与作为STA的主网络BSS1相关联时，在通过辅助网络与 PER通信之前，通知主网络BSS的AP该STA将临时不可用是合乎需要的。这对 于避免在双网设备正忙于处理PER的同时AP试图与其进行通信的情况。BSS1通 信甚至可以处在不同的频率信道上或在不同的频带中操作。如果无响应，则AP会 结束STA与自己的关联。变形
在一些实施例中，COORD与SWN的一个或多个PER之间的通信发生在与 PWN的通信相同的频带中和相同的频率信道中。在另一实施例中，COORD与SWN的一个或多个PER之间的通信发生在与 PWN的通信相同的频带中，但与PWN的通信不同的频率信道上。作为一个示例， 信道切换在PWN的频率信道拥挤时是合乎需要的，或者SWN应用要求高服务质 量(QoS)。在其它实施例中，COORD与SWN的一个或多个PER之间的通信发生在与 PWN的通信不相同的频带中，因此也在不同的频率信道上。作为一个示例，在主 网络处于802.11a模式、操作在5-GHz未授权频带中而PER仅支持2.4-GHz未授权频带中的通信或反之的情形下，需要频带切换。在又一实施例中，双网设备可能以不同模式与PWN和SWN通信。作为一个 示例，COORD可以在主网络内部以802.11g模式通信，而使用802.11b模式用于 在SWN内通信，或反之。在这种实施例中，SWN内的通信可以在与PWN相同或 不同的频率信道上。在又一实施例中，在两种网络使用不同的数据率或不知道数据率相同或是不 同(诸如它们被单独地设置)的情况下，SWN中的通信使用与PWN相同的模式。 在一个实施例中，COORD以与其在主网络内通信的数据率相同的数据率发送帧， 而PER使用不同数据率与COORD进行通信。在该情形中，SWN内的下行和上行 通信使用不同的数据率。或者，SWN内的上行或下行通信使用相同数据率，而该 数据率不同于双网设备在PWN内通信所使用的数据率。还可能PWN和SWN通 信的数据率是独立地设置的，但是在某一时刻将会相同。在常见操作中，在网络电路与BSS之间建立链接同时与辅助网络设备相链接。 在一个变形中， 一些方面还可以被用于在标准802.11x卡与功率敏感设备之间建立 链接，即使该标准802.11x卡没有同时连接到BSS。例如，在GSM/WiFi组合电话 中，该设备可以通过蜂窝网处理呼叫而WiFi卡可以仍被用于手机连接。在于此所述的许多示例中， 一个特征是将公共PHY和MAC层用于两个网络， 一个是具有BSSID的S02.11x网络而另一个是连接具有外围设备和其它低功耗、 短范围设备的802.11xSTA的辅助网络。在一些实施例中，仅有部分MAC层相同， 而其它变形是可能的。在另一网络模型的更为一般性情形中，调制方案和帧格式层 是共用的，其中PHY和MAC是具体的实例。在于此所述的许多示例中，站设备被无线地耦合到802.11x接入点同时与SWN
上的设备进行活动。在其它变形中，站设备通过直接链接被无线耦合到另一个站，同时与SWN上的设备进行活动。在又一变形中，该站设备可以是PWN的AP，同 时还是SWN的COORD。在802.11x环境中的典型实施例中，802.11x STA可与接入点和SWN中的设 备对话，而不会丢失同步和关联并且无需复位802.11x STA处的连接。该802.11x STA可以为弱势外围设备预约无线介质，从而有效地解决了低功率外围设备或其 它这类设备的"隐藏节点"问题。在这里的许多示例中，在设备被描述为双网设备时，旨在说明该设备在作为 PWN中站的同时还可以是SWN的协调器。通常双网设备的操作、特征和/或要素 的说明还适用于没有能力成为主网络中完全节点的辅助无线PAN COORD。虽然参照本发明的具体实施例对其进行了说明，然而一定范围的修改、各种 变化、以及替换也旨在落于本发明之中。在一些实例中可以采用本发明的一些特征 而无需对应地使用其它特征，而这并不背离所阐述的本发明的范围。因此，可以做 出许多修改以适应所公开的特定配置和方法，而不会背离本发明的本质范围和精 神。本发明无意被限制于所公开的具体实施例，而是包括落在所附权利要求范围内 的所有实施例及其等效方案。
权利要求
1.一种使将计算设备与无线个人网(PAN)中的其它设备接口以增强与无线局域网(WLAN)的共存的方法，其中，所述WLAN由为各种网络设备相互通信的多个节点表征而所述无线PAN由与所述WLAN上的传输相对功率较低的传输来表征，所述方法包括将所述计算设备配置成作为所述无线PAN的协调器来协调所述无线PAN的活动；以及配置所述计算设备以使所述计算设备通过所述无线PAN接口到无线PAN设备，包括使用为仅部分遵从所述WLAN上使用的协议的覆盖协议但能够实现共存的协议与所述无线PAN设备通信的逻辑。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述WLAN是802.11无线LAN。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述覆盖协议包括具有WLAN 帧格式或其修改从而使得WLAN设备一旦侦听到覆盖协议帧就能至少足够理解所 述覆盖协议帧以推迟对公共无线联网介质的使用的协议。
4. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，还包括配置包括逻辑和至少一个天线的网络电路以使所述计算设备接口到WLAN， 包括在所述计算设备与所述接入点之间传送数据之前在其之间建立LAN关联的逻 辑；配置所述网络电路以通过所述无线PAN使所述计算设备接口到PAN设备， 包括使用所述覆盖协议与所述无线PAN设备通信的逻辑；以及使用所述逻辑与所述无线PAN设备通信以从所述计算设备协调对所述公共无 线联网介质的使用从而使得所述无线PAN设备和计算设备能够在不招致来自所述 WLAN的干扰也不会对所述WLAN产生干扰的情况下通信。
5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括存储所述网络电路的第一 MAC地址，其中所述第一 MAC地址向所述WLAN 标识所述网络电路；存储所述网络电路的第二 MAC地址，其中所述第二 MAC地址向所述无线 PAN标识所述网络电路；以及在所述计算设备用所述第一 MAC地址与所述WLAN相关联的同时，使用所述第二 MAC地址在所述无线PAN上发送数据帧。
6. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述配置计算设备以包括与所述 无线PAN设备通信以协调使用的逻辑包括，生成用于将可编程设备编程为将所述 逻辑实现为将由具有其它任务的处理器执行的指令的程序代码。
7. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述配置计算设备以包括与所述无线PAN设备通信的逻辑包括，生成用于将可编程设备编程为将所述逻辑实现为 将由具有其它任务的处理器执行的指令的程序代码。
8. —种使计算设备接口到无线局域网(WLAN)和无线个人网(PAN)的方 法，其中所述WLAN由在独立设备构成的网络以及所述无线PAN上相互通信的多 个节点表征，所述方法包括配置包括逻辑和至少一个天线的网络电路以使所述计算设备接口到WLAN， 包括在所述计算设备与所述WLAN中的其它设备之间传送数据之前在其之间建立 LAN关联的逻辑；配置所述网络电路以使所述计算设备通过所述无线PAN接口到PAN设备， 包括使用为仅部分遵从所述WLAN上使用的协议的覆盖协议与所述无线PAN设备 通信的逻辑；以及使用所述逻辑与所述无线PAN设备通信以从所述计算设备协调对所述公共无 线联网介质的使用从而使得所述无线PAN设备和计算设备能够在不招致来自所述 WLAN的干扰也不会对所述WLAN产生干扰的情况下通信。
9. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述WLAN是802.11无线LAN。
10. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述覆盖协议使用WLAN帧格 式或其修改从而使得WLAN设备一旦侦听到覆盖协议帧就能至少足够理解所述覆 盖协议帧以推迟对公共无线联网介质的使用。
11. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括存储所述网络电路的第一 MAC地址，其中所述第一 MAC地址向所述WLAN 标识所述网络电路；存储所述网络电路的第二 MAC地址，其中所述第二 MAC地址向所述无线 PAN标识所述网络电路；以及在所述计算设备用所述第一 MAC地址与所述WLAN相关联的同时，使用所 述第二 MAC地址在所述无线PAN上发送数据帧。
12. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述配置网络电路以包括建立LAN关联的逻辑包括，生成用于将可编程设备 编程为将LAN关联逻辑实现为将由具有其它任务的处理器执行的指令的程序代 码；以及所述配置网络电路以包括使用覆盖协议与所述无线PAN设备通信的逻辑包 括，生成用于将可编程设备编程为将覆盖协议逻辑实现为将由处理器执行的指令的 程序代码。
13. —种使计算设备接口到无线局域网(WLAN)和无线个人网(PAN)的 方法，其中所述WLAN由在独立设备构成的网络以及所述无线PAN上相互通信的 多个节点表征，所述方法包括配置包括逻辑和至少一个天线的网络电路以使将所述计算设备接口到所述 WLAN,包括在所述计算设备与所述接入点之间传送数据之前在其之间建立LAN 关联的逻辑；配置所述网络电路以使所述计算设备通过所述无线PAN接口到PAN设备， 包括使用仅部分遵从所述WLAN上使用的协议的覆盖协议与所述无线PAN设备通 信的逻辑、以及执行针对所述无线PAN的协调功能的逻辑；确定非活动时间；在需要时在所述无线PAN设备与所述计算设备之间通信以商定所述非活动时 间的值；以及在所述非活动时间开始后禁用所述计算设备的协调功能的至少一部分；其中 禁用使得相对于在没有禁用时所消耗的功率，所述网络电路每单位时间消耗较少的 功率。
14. 如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述配置网络电路以包括建立LAN关联的逻辑包括，生成用于将可编程设备 编程为将LAN关联逻辑实现为将由具有其它任务的处理器执行的指令的程序代 码；以及所述配置网络电路以包括使用覆盖协议与所述无线PAN设备通信的逻辑包 括，生成用于将可编程设备编程为将覆盖协议逻辑实现为将由处理器执行的指令的 程序代码。
15. —种被配置成耦合到计算设备以用于无线地传达往来于所述计算设备的 数据的无线网络接口电路，包括用于与第一无线网络的独立设备通信的逻辑； 用于与将所述无线网络接口电路关联到所述接入点的会话有关的参数的第一 数据存储，所述参数中的至少一个是维持所述关联的会话所所需的知识；用于作为网络控制器与第二无线网络的节点通信的逻辑，其中所述第二无线网络使用不遵从或仅部分遵从所述第一无线网络的协议的协议来操作；以及用于与将所述无线网络接口电路关联到所述第二无线网络的一个或多个节点的会话有关的参数的第二数据存储，所述参数中的至少一个是维持所述与一个或多 个节点的关联的会话所需的知识，所述第二数据存储被配置成使得所述无线网络接 口电路可以同时与所述第一无线网络上的接入点和所述第二无线网络上的一个或 多个节点相关联。
16. 如权利要求15所述的无线网络接口电路，其特征在于，所述计算设备由 电池供电并且是移动或便携式的，便携式设备是易于从一个地方被移到另一个地方 的设备，而移动设备是在从一个地方移到另一个地方的同时可以操作的设备。
17. 如权利要求15所述的无线网络接口电路，其特征在于，所述第一无线网 络是802.11网络。
18. 如权利要求15所述的无线网络接口电路，其特征在于，所述逻辑和存储 是专用网络电路，所述逻辑被实现为由具有其它任务的处理器执行的指令，而所述 存储是可用于其它任务的存储器，或者是其中所述无线网络接口电路部分由专用网 络电路实现而部分用由具有其它任务的处理器执行的指令来实现的组合。
19. 如权利要求18所述的无线网络接口电路，其特征在于，所述逻辑由软件 驱动程序实现，并且所述存储至少部分地由所述软件驱动程序来操纵。
20. —种被配置成耦合到计算设备以用于无线地传达往来于所述计算设备的 数据的无线网络接口电路，包括用于与为802.11x网络的第一网络的接入点通信的逻辑；用于作为网络控制器与第二无线网络的节点通信的逻辑，其中所述第二无线 网络使用不遵从或仅部分遵从所述第一无线网络的协议的协议来操作；以及用于作为802.11x堆栈与不同驱动程序之间的汇聚层以实现多协议支持、曝露 和协调对特定MAC服务原语的访问以及协调服务质量(QoS)敏感应用中的优先 级处理的逻辑。
21. 如权利要求20所述的无线网络接口电路，其特征在于，所述逻辑和存储 是专用网络电路的形式，所述逻辑被实现为由具有其它任务的处理器执行的指令， 并且所述存储是可用于其它任务的存储器，或者是其中所述无线网络接口电路部分由专用网络电路实现而部分用由具有其它任务的处理器执行的指令来实现的组合。
22. 如权利要求21所述的无线网络接口电路，其特征在于，所述逻辑由软件 驱动程序实现，并且所述存储至少部分地由所述软件驱动程序来操纵。
23. —种配置成耦合到计算设备以用于无线地传达往来于所述计算设备的数据的无线网络接口电路，包括用于与为802.11x网络的第一网络的接入点通信的逻辑；用于作为网络控制器与第二无线网络的节点通信的逻辑，其中所述第二无线 网络使用不完全遵从所述第一无线网络的协议的协议来操作；以及用于识别所接收到的帧是与所述第一无线网络有关的堆栈的帧还是与所述第 二无线网络有关的堆栈的帧的逻辑。
24. 如权利要求23所述的无线网络接口电路，其特征在于，所述用于识别接 收到的帧的逻辑包括用于分析数据帧的MAC地址并将第一 MAC地址与所述 WLAN相关联而将第二 MAC地址与所述无线PAN相关联的逻辑。
25. 如权利要求23所述的无线网络接口电路，其特征在于，所述逻辑和存储 是专用网络电路的形式，所述逻辑被实现为由具有其它任务的处理器执行的指令， 并且所述存储是可用于其它任务的存储器，或者是其中所述无线网络接口电路部分 由专用网络电路实现而部分用由具有其它任务的处理器执行的指令来实现的组合。
26. 如权利要求25所述的无线网络接口电路，其特征在于，所述逻辑由软件 驱动程序实现，并且所述存储至少部分地由所述软件驱动程序来操纵。
27. —种将计算设备接口到无线局域网(WLAN)和无线个人网(PAN)的 方法，其中所述WLAN由独立设备构成的网络以及所述无线PAN上相互通信的多 个节点表征，所述方法包括配置包括逻辑和至少一个天线的网络电路以用于操作作为WLAN的接入点的 基本服务集，其中所述基本服务集包括协调与所述计算设备的WLAN通信，包括 实现在WLAN节点上的计算设备之间传送数据之前在其间建立LAN关联的逻辑；配置所述网络电路以使述说接入点通过所述无线PAN与PAN设备接口，包 括使用为仅部分遵从所述WLAN上使用的协议的覆盖协议与所述无线PAN设备通 信的逻辑；以及使用所述逻辑与所述无线PAN设备通信以协调对所述公共无线联网介质的使 用从而使得所述无线PAN设备和计算设备能够在不招致来自所述WLAN的干扰也 不会对所述WLAN产生干扰且不需要解除与WLAN节点的关联的情况下通信。
全文摘要
一种计算设备被连接到无线个人网(PAN)中的其它设备以增强与无线局域网(WLAN)的共存，其中WLAN由为各种网络设备相互通信的多个节点表征而无线PAN由与WLAN传输上的传输相对功率较低的传输来表征。该计算设备作为无线PAN的协调器来协调无线PAN的活动，包括使用为仅部分遵从所述WLAN上使用的协议的覆盖协议但能够实现共存的协议与无线PAN设备通信。WLAN可以是802.11x无线LAN。WLAN设备优选地一旦侦听到覆盖协议帧就能至少足够理解所述覆盖协议帧以推迟对公共无线联网介质的使用。如果PAN协调器能够与WLAN相关联，则它可以是能够同时与WLAN和PAN关联的双网设备。双网设备可使用公共网络模块来处理WLAN和PAN通信两者。
文档编号H04W28/26GK101164355SQ200680013461
公开日2008年4月16日 申请日期2006年3月14日 优先权日2005年3月14日
发明者K·弗勒盖尔斯, R·皮特斯 申请人:H-流无线电公司