Беспроводная стыковка с управлением с контролем несущей
Изобретение относится к беспроводной стыковке. Технический результат – оптимизация линии связи за счет того, что достаточно сильными будут являться только сигналы от соседних устройств. Для этого док-станция (220) для беспроводной стыковки с устройством (210) стыковки в среде совместно используемого спектра радиосигналов, использующей радиостандарт с механизмом контроля несущей для осуществления связи, причем док-станция (220) содержит: радиостанцию (224); и антенну (222), подсоединенную к радиостанции (224), причем радиостанция конфигурируется для вынуждения модификации порога определения механизмом контроля несущей, когда устройство (210) стыковки стыковано, чтобы установить его выше, чем модификация порога определения механизмом контроля несущей, когда устройство (210) стыковки расстыковано. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 15 ил.
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, 25th 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 мощности передачи. Следует отметить, что заполненная локальная максимальная мощность передачи обычно намного меньше, чем максимальная мощность передачи, разрешенная в соответствии с регламентированными ограничениями.
В соответствии с другим вариантом осуществления, устройство стыковки и док-станция регулируют уровни мощности передачи, используя специализированный предварительно заданный протокол, который не является частью спецификации Wi-Fi. Такой протокол может также использоваться для настройки параметров радиостанции, отличных от мощности передачи. Например, некоторые радиостанции имеют настраиваемые уровни в своих механизмах CSMA или на своих каскадах предварительного усиления, эти уровни могут быть регулируемыми для максимизации энергетического потенциала линии связи, минимизируя потенциальное воздействие на других пользователей канала C.
В другом варианте осуществления генератор N 226 шума и антенна P 222 конфигурируются для гарантии, что сигнал шума, принятый другими устройствами в области, являющейся относительно маленькой, является ниже уровня сигнала других устройств, которые связываются. Это может быть достигнуто посредством:
1. антенны P 222 док-станции B 220, являющейся направленной таким образом, чтобы она не посылала сигналы на устройства, отличные от устройства А 210 стыковки и/или
2. антенны P 222 и генератора N 226 шума, сконфигурированных в аппаратном обеспечении и/или программном обеспечение, возможно с механизмом, который включает контур обратной связи для определения лучшей настройки для посылки только слабого сигнала, таким образом, чтобы только устройство А 210 стыковки, находящееся близко, сильно затрагивалось шумом. Это гарантирует, что другие устройства не страдают от чрезмерных помех посредством док-станции B 220.
В одном варианте осуществления антенна P 222 является направленной антенной, имеющей подсоединенный генератор N 226 шума. Док-станция B 220 также имеет всенаправленные антенны общего назначения (не показаны) без соединения с генератором шума, то есть тот же самый тип антенн, что и у обычного устройства Wi-Fi или точки доступа, так что док-станция B 220 может осуществлять оптимальное соединение с устройством стыковки через всенаправленные антенны общего назначения, если устройство стыковки не помещается непосредственно поверх док-станции. Если имеется множество активных пользователей на канале C, то это соединение с большим радиусом действия, конечно, ухудшит работу по сравнению с соединением с помощью антенны P 222.
Следует отметить, что антенной с управляемым положением диаграммы направленности является направленная антенна, направление которой может изменяться электронно, без физического перемещения элементов антенны. В варианте осуществления в настоящем описании с антенной с управляемым положением диаграммы направленности, генератор N 226 шума может быть объединен с антенной с управляемым положением диаграммы направленности в док-станции B 220 для обеспечения стыковки с высокой эффективностью на больших расстояниях, даже если антенна в устройстве А 210 стыковки остается всенаправленной. Управление положением диаграммы направленности шумового сигнала, как описано выше, легче, чем управление положением диаграммы направленности сигнала Wi-Fi. В одном варианте осуществления док-станция оборудуется антенной с управляемым положением диаграммы направленности для шумового сигнала, но сигнал Wi-Fi передается и принимается, используя нормальную антенну или используя управление положением диаграммы направленности, с помощью тех же самых или с помощью других антенн, с более широкой диаграммой направленности.
ПЕНА ПОГЛОЩЕНИЯ
В другом варианте осуществления в настоящем описании, док-станция оборудуется поглощающим радиосигналы элементом, так, чтобы радиосигналы ослаблялись до такой степени, что только сигналы от соседних устройств являлись достаточно сильными для достижения уровня обнаружения несущей. Иллюстративно, Фиг. 5 (a) показывает пример радиосигналов без радиопоглотителя. Уровни сигнала док-станции B и других устройств E и F в беспроводной среде все находятся выше порога обнаружения устройства стыковки. Когда радиопоглотитель используется, как иллюстрировано на Фиг. 5 (b), уровни сигнала, принятые на устройство стыковки, уменьшаются, таким образом, чтобы только сигнал от соседней док-станции являлся достаточно сильным даже для своих ослабленных сигналов для достижения обнаружения несущей и порога декодирования сигнала.
В варианте осуществления в настоящем описании подставка стыковки конфигурируется с материалами радиоэкранирования радио или радиопоглощающими материалами. Однако проблема в разработке подставки радиоэкранирования/радиопоглощения состоит в том, что чтобы создать хорошее экранирование, подставке необходимо соответствовать форме устройства стыковки (например, специфичной модели мобильного телефона) настолько точно насколько это возможно. Если имеются промежутки, то эффект экранирования и/или поглощения уменьшается. Это означает, что различные модели подставок являются необходимыми для различных моделей телефонов, или что конечный пользователь должен сделать некоторую настройку на подставке после его покупки.
Фиг. 6 показывает вид поперечного сечения док-станции в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Док-станция, реализованная в качестве подставки 620 стыковки, включает в себя антенну 622, которая связывается с антенной 612, расположенной в устройстве 610 стыковки. Когда док-станция реализуется в качестве подставки, она может называться подставкой стыковки. Подставка 620 стыковки имеет образованный пеной элемент 630, которым устройство 610 стыковки по существу охватывается таким образом, чтобы образованный пеной элемент 630 по существу охватывает антенну 612. Док-станция может также включать в себя элемент 640 экранирования.
Образованный пеной элемент 630 изготавливается из образуемого пеной материала специального назначения, который поглощает радиоволны (энергию радиоволн), проходящие через него. В одном варианте осуществления пена может также быть деформирована до некоторой степени. Имеется несколько изготовителей, которые делают образуемый пеной материал с этими свойствами, например, TDK™ и ARC Technologies™. Типичное назначение использования этой пены - обшивать стены звукопоглощающих комнат радиотестирования. Такая пена производится посредством смешивания проводящих материалов (например, частиц углерода) с образуемым пеной веществом полистирол. Радиоволны, входящие в пену, создают токи в проводящем материале, эти токи затем рассеиваются на тепловое излучение из-за внутреннего сопротивления материала.
В одном варианте осуществления образованный пеной элемент является несколько гибким, позволяя ему деформироваться для предоставления тугого охвата вокруг диапазона форм устройства стыковки. Фиг. 7 показывает более подробный вариант осуществления формы пены, причем образованный пеной элемент 730 может деформироваться, посредством сжатия, но также посредством загиба в пространстве 710 вмещения. Поскольку образованный пеной элемент 730 может быть сжат и согнут, различные формы и размеры устройств стыковки могут быть приспособлены под разъем 770, и все же все еще могут предоставить существенное поглощение внешних радиосигналов, которые могут достигать антенны устройства стыковки. Пена 730 может быть зафиксирована на месте, например, посредством клея в точках 750 клея у основания пространства вмещения.
Следует отметить, что Фиг. 6 и 7 показывают, что промежуток 790 (вырез) в не деформируемом материале 780, составляющем верхнее покрытие подставки, если материал с таким вырезом 790 присутствует в нем, должен быть несколько шире, чем начальный вырез 770 в пене в ее недеформированной конфигурации. Вырез 790 на вершине должен быть соизмерим для приема максимально предусмотренного размера устройства стыковки; не деформированная конфигурация выреза в пене должна быть соизмерена для полного вмещения предусмотренного устройства стыковки минимального размера. Образованный пеной элемент или набор образуемых пеной элементов предпочтительно создается для вмещения устройства стыковки ровно в середине внутри выреза верхнего покрытия, когда устройство стыковки вставляется, создавая визуальный эффект «аккуратности», который оценивается пользователем. В одном варианте осуществления элемент 640 экранирования на Фиг. 6 делается из материала отражения радиосигналов, например, металлической фольги. Следует отметить, что этот образуемый пеной элемент является опциональным, поскольку образуемый пеной элемент также работает в качестве устройства сокращения эффективности антенны без отдельного элемента экранирования, посредством изоляции большей части энергии радиоволн, проходящих через него. Материал 640 экранирования может использоваться, однако, для повышения полной эффективности эффекта сокращения эффективности антенны, особенно если желаемая цель состоит в том, чтобы экономить объем необходимой пены. Отражая назад большинство радиоволн, входящих через пену, назад в пену, пена получает дополнительный шанс поглощать энергию, которая могла быть не поглощена ранее.
Следует отметить, что некоторые поглощающие радиосигналы пены на рынке имеют проводящие слои, встроенные в них. Если такая пена используется в одном варианте осуществления, то элемент экранирования может быть упомянут, как частично включенный в пену.
Следует отметить, что установка на Фиг. 6 может не достигать полного уменьшения эффективности антенны для устройства A стыковки, то есть полного уменьшения до нуля чувствительности радиостанции А к сигналам снаружи пены. Некоторые из этих внешних сигналов могут быть захвачены частью устройства А стыковки, которая приклеена вне подставки, и эти сигналы в общем приводятся к схеме радиосигналов. Однако образуемый пеной элемент создает уменьшение эффективности антенны, которое достаточно высоко, чтобы быть оцененным практически.
В дополнение к уменьшению чувствительности несущей для устройства стыковки, образуемый пеной элемент может уменьшать помехи от сигналов, посланных от антенны устройства стыковки и возможно от антенны док-станции, которые испытываются другими устройствами в беспроводной среде. Преимущественно, плотный охват и экранированная среда радиостанции, созданная элементом пены, может позволять док-станции более точно обнаруживать 'физическую стыковку' и антенны устройства стыковки и док-станции могут также более точно совмещаться друг с другом.
МОДУЛЬ МОДИФИКАЦИИ РАДИОСТАНЦИИ
В другом варианте осуществления изобретения модуль модификации радиостанции (RMM) встраивается в устройство стыковки, которое получает управляющий сигнал по меньшей мере с двумя настройками: 'нормальный' и 'модифицированный'. Настройка 'нормальный' означает, что радиостанция должен вести себя в соответствии с обычными правилами и способами схемы связи (например, Wi-Fi) и настройка 'модифицированный', которая ассоциируется с устройством стыковки, физически стыкованным, как объяснено подробно ниже, означает, что механизм контроля несущей в радиостанции должен быть модифицирован помимо того, что обычно применимо в схеме связи, причем изменение включает в себя по меньшей мере одно из: (a) отключения механизма контроля несущей полностью или, (b) делая его намного менее чувствительным к сигналам несущей (например, настройка порога восприятия на более высокий уровень сигнала).
Фиг. 8 иллюстрирует ситуацию варианта осуществления, в котором порог восприятия устанавливается на более высокий уровень силы сигнала RMM. Поэтому, устройство стыковки, которое может обнаруживать сигналы от док-станции B и других устройств E и F, использующих нормальный порог, больше не в состоянии обнаруживать сигналы от устройств E и F, когда модифицированный порог используется для контроля несущей.
В одном варианте осуществления управляющий сигнал устанавливается в зависимости от специфичности разработки и/или предпочтения пользователя. Например, перед стыковкой управляющий сигнал устанавливается как 'нормальный', затем после физической стыковки управляющий сигнал устанавливается в 'модифицированный', и затем управляющий сигнал возвращается к 'нормальному' после расстыковки.
В одном варианте осуществления, когда физическая стыковка произведена и/или RMM находится в модифицированной настройке, мощность передачи радиостанции устройства стыковки регулируется, чтобы быть ниже, чем необходимо для охвата всей беспроводной среды, но достаточно высокой для достижения по меньшей мере одной антенны док-станции.
В другом варианте осуществления подобный или симметричный RMM используется для управления радиостанцией док-станции, таким образом, чтобы док-станция находилась в состоянии связываться на большом расстоянии с устройством стыковки, когда устройство стыковки физически расстыковано, но все еще логически стыковано.
Фиг. 9 показывает систему беспроводной стыковки в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Система включает в себя устройство 910 стыковки с радиостанцией 916, подсоединенной к антенне 918, и док-станцию 920 с радиостанцией 926, подсоединенной к антенне 928. В этом примере радиостанции работают в стандарте Wi-Fi 802.11n. Однако другие беспроводные стандарты также применимы. Док-станция 920 имеет датчик 930 для обнаружения физической стыковки. В этом примере физической стыковкой является действие помещения устройства стыковки сверху док-станции, таким образом, чтобы датчик обнаружил наличие объекта, лежащего сверху док-станции. Датчик не может воспринимать, что объект является фактическим устройством стыковки, уже не говоря об идентичности устройства стыковки, так что в дополнение к этому датчику используются измерения уровня радиосигнала (как объяснено ниже) для создания интеллектуальной системы. В другом варианте осуществления датчик 930 может не использовать аппаратное обеспечение, которое обнаруживает физическое наличие объекта, но датчик полагается просто на измерения уровня радиосигнала. В другом варианте осуществления, датчик 930 использует аппаратное обеспечение восприятия или аппаратное обеспечение, генерирующее сигнал в устройстве 910 стыковки, в дополнение к аппаратному обеспечению в док-станции 920 или использует аппаратное обеспечение, которое помещается исключительно в устройство 910 стыковки.
Как обозначено соединительной линией 950, имеется беспроводная связь между двумя антеннами 918 и 928, позволяющая блокам 912 и 922 управления связываться друг с другом для достижения стыковки - эта высокоуровневая связь между системами управления показывается линией 960. В частности, эта связь позволяет блоку 912 управления в устройстве 910 стыковки быть информированным, была ли обнаружена физическая стыковка или если физическая стыковка прекращает обнаруживаться.
Элементы 914, 924 RMM были добавлены как в устройство 910 стыковки, так и в док-станцию 920 в этом варианте осуществления. Элементы 914, 924 RMM настраиваются для приема сигналов от их соответствующих блоков 912, 922 управления. Сигналы могут быть по меньшей мере выбраны из 'нормального' и 'модифицированного'. Если сигнал для RMM является 'модифицированным', то этот RMM изменяет настройки на своей присоединенной радиостанции 926/916 на: (a) увеличение порога контроля несущей по сравнению с нормальной настройкой для Wi-Fi, которая предпочтительно контролирует несущую, которая делается перед передачей пакетов, адресованных устройству стыковки или второй стороне док-станции, и (b) понижение уровня сигнала, используемого для передач пакета радиостанцией (по сравнению с нормальной настройкой, используемой для Wi-Fi), предпочтительно только для передачи пакетов, адресованных устройству стыковки или второй стороне док-станции. Использование элементов RMM позволяет управление контролем несущей с минимальными изменениями программного обеспечения для устройства стыковки, таким образом, чтобы некоторые варианты осуществления изобретения могли быть реализованы, выполняя обновление программного обеспечения системы в устройстве стыковки, которая является встроенной в устройство Wi-Fi общего назначения, используя стандартную технологию. Это может быть достигнуто, т.к. является возможным управлять механизмом контроля несущей по меньшей мере некоторых наборов микросхем Wi-Fi посредством внешнего программного обеспечения, без необходимости иметь модуль модификации радиостанции полностью жестко закодированный в программно-аппаратном обеспечении набора микросхем.
Док-станция 920 может включать в себя периферийное устройство 940 отображения таким образом, чтобы данные отображения в устройстве стыковки могли быть отображены на периферийном устройстве 940 отображения после стыковки.
Функционирование этой системы дополнительно иллюстрируется следующими примерами рабочих сценариев и ассоциированных протоколов. Фиг. 10 показывает рабочий процесс для первого сценария в соответствии с вариантом осуществления. В начале 1010 сигнал является 'нормальным' и модули RMM устанавливают соответствующие радиостанции на нормальные настройки. Вначале устройство стыковки еще не стыковано и не лежит сверху на док-станции. Пользователь теперь кладет устройство стыковки сверху на док-станцию, сигнализация предназначается для физической и логической стыковки.
Система управления внутри док-станции обнаруживает наличие объекта сверху док-станции с помощью датчика в контуре 1020 обнаружения.
На этапе 1030 система управления использует свою радиостанцию для вещания запроса с предварительно определенным форматом по предварительно определенному каналу Wi-Fi, в соответствии со стандартом беспроводной стыковки. Запрос побуждает любое устройство, способное быть устройством стыковки, которое находится в области связи для посылки обратно ответа, указывать свою идентичность и также уровень сигнала, с которым был принят пакет запроса.
На этапе 1040 устройство стыковки, будучи устройством, слушающим вышеупомянутый предварительно определенный канал, отвечает, как описано выше.
На этапе 1050 система управления док-станцией принимает ответ, так же как второй ответ от устройства стыковки, находящегося еще дальше, и выбирает ответ, который указывает самую большую силу сигнала для принятого пакета запроса, таким образом получая идентичность (например, адрес Мак Wi-Fi) устройства стыковки, которое пользователь хотел физически стыковать. Уровень сигнала может использоваться здесь для измерения близости к док-станции. Другие способы измерения близости посредством посылки сигналов, используя больше, чем запрос единственного пакета, также возможны, и могут иногда предпочтительными, потому что они могут предлагать более высокую точность.
На этапе 1060 док-станция затем информирует устройство стыковки, используя свою радиостанцию, обращаясь к нему посредством его идентичности, что оно было физически стыковано и что логическая стыковка должна также продолжаться.
На этапе 1070 'модифицированный' сигнал посылается на модули RMM, и модули RMM изменяют настройки в радиостанциях. Устройство стыковки и док-станция работают вместе для завершения процесса логической стыковки.
На этапе 1080 устройство стыковки теперь способно посылать данные на док-станцию, например, данные отображения на периферийное устройство отображения регулируемое док-станцией.
Это улучшает эффективность линии связи стыковки, потому что радиостанции больше не находятся под влиянием сигналов несущей, приходящих от других устройств.
Фиг. 11 показывает рабочий процесс для второго сценария в соответствии с вариантом осуществления. На этапе 1110 устройство стыковки стыкуется с док-станцией. Поэтому текущий сигнал является 'модифицированным и модули RMM устанавливают работу соответствующих радиостанций соответственно. Пользователь поднимает устройство стыковки, например, потому что пользователь пытается ответить на входящий вызов. Док-станция обнаруживает с помощью ее датчика, что больше нет никакой физической стыковки в контуре 1120 обнаружения.
На этапе 1130 док-станция, использующая свою радиостанция, информирует устройство стыковки о прекращении физической стыковки. Это не вызывает логическую расстыковку, так как радиостанции находятся все еще в области охвата, таким образом, отношение логической стыковки продолжается на этапе 1140.
На этапе 1150 управление в док-станции изменяет сигнал в своем RMM на 'нормальный', и также дает команду управления в устройстве стыковки с помощью своей радиостанции, что физическая стыковка закончена, и что оно должно изменять сигнал в своем RMM на 'нормальный'. Это позволяет линии связи связываться между радиостанциями для сохранения соединения, даже если расстояние между устройством стыковки и док-станцией растет. На эффективность линии связи снова оказывается влияние и понижение посредством других устройств в беспроводной среде.
Фиг. 12 показывает рабочий процесс для третьего сценария в соответствии с вариантом осуществления. Этот сценарий, иллюстрированный на Фиг. 12, следует за действиями во втором сценарии, иллюстрированном на Фиг. 11. На этапе 1210, поскольку пользователь вынул устройство стыковки заранее, чтобы ответить на телефонный вызов, текущий сигнал является 'нормальным', и модули RMM устанавливают работу соответствующих радиостанций соответственно. Система управления док-станцией обнаруживает физическую стыковку снова с помощью датчика в контуре 1220 обнаружения. На этапе 1230 док-станция информирует устройство стыковки, используя свою радиостанция, что физическая стыковка возобновляется. На этапе 1240 сигналы на оба модуля RMM снова устанавливаются на 'модифицированный'.
Фиг. 13 показывает рабочий процесс для четвертого сценария в соответствии с вариантом осуществления. В четвертом сценарии действие расстыковки вызывается, например, нажатием кнопки на устройстве стыковки, указывая, что, например, пользователь хочет расстыковать. На этапе 1310 RMM находится в "модифицированном" состоянии. Расстыковка инициируется в контуре 1320 обнаружения. На этапе 1330, в ответ на этот инициирование, док-станция и устройство стыковки заканчивают отношение логической стыковки. На этапе 1340 оба сигнала RMM снова изменяются на 'нормальный'. Пользователь может поднимать устройство стыковки и может начинать работать с приложением на расстыкованном устройстве.
В одном варианте осуществления док-станция может работать в качестве беспроводного ретранслятора или предоставлять возможность интернет-соединения устройству стыковки, потому что она связывается с Интернетом, используя проводное соединение, например, с помощью кабеля Ethernet. Поэтому, этот вариант осуществления имеет преимущество, что RMM может не обязательно быть разработан для работы на основании пакета и может поддерживать возможность интернет-соединения, в то время как сигнал RMM является 'модифицированным'.
Это изобретение применимо к: беспроводной стыковке и другим средам, в которых беспроводное соединение должно быть сделано в переполненной среде радио сигналов, где пользователь имеет право помещать свое беспроводное устройство в определенное фиксированное местоположение.
Некоторые варианты осуществления в настоящем описании предоставляют линию связи между устройством стыковки и док-станцией, которую более трудно контролировать или заполнять на расстоянии. Обычно шифрование используется для безопасности связи, но дополнительный уровень защиты, предоставленный изобретением, является преимущественным перед другими решениями для беспроводной стыковки.
В то время как вышеупомянутое описание некоторых вариантов осуществления помещает датчик 930 в док-станцию и инициативу для многих действий, вызываемых датчиком, на контроллере док-станции, альтернативные варианты осуществления предоставляют датчик в устройстве стыковки и контроллере устройства стыковки берущим на себя эту инициативу. В одном таком возможном варианте осуществления устройство стыковки использует датчик NFC (связи ближней зоны RFID) для обнаружения и просмотра признака (тэга) NFC, присутствующего в док-станции.
Предшествующее подробное описание формулирует несколько из множества форм, которые может принимать изобретение. Его предназначение состоит в том, что предшествующее подробное описание понимается в качестве иллюстрации выбранных форм, которые изобретение может принимать, а не как ограничение для определения изобретения. Для этого имеются пункты, включающие в себя все эквиваленты, которые предназначаются для определения области этого изобретения.
Наиболее предпочтительно принципы изобретения реализуются в качестве любой комбинации аппаратного обеспечения, программно-аппаратного обеспечения и программного обеспечения. Кроме того, программное обеспечение предпочтительно реализуется в качестве приложения, материально реализованного в блоке хранения программы или считываемом компьютере носителе данных, состоящим из частей, или из некоторых устройств и/или комбинации устройств. Программное приложение может быть загружено в и выполняться посредством, машины, содержащей любую подходящую архитектуру. Предпочтительно, машина реализуется на компьютерной платформе, имеющей аппаратное обеспечение, такое как один или более центральных процессоров ("процессоров CPU"), память и интерфейсы ввода/вывода. Компьютерная платформа может также включать в себя операционную систему и код микрокоманды. Различные процессы и функции, описанные в настоящем описании, могут быть как частью кода микрокоманды, так и частью приложения или любой их комбинацией, которая может быть выполнена центральным процессором безотносительно того, показан ли такой компьютер или процессор явно. В дополнение различные другие периферийные устройства могут быть подсоединены к компьютерной платформе, такой как дополнительный блок хранения данных и блок печати.
1. Док-станция (220) для беспроводной стыковки с устройством (210) стыковки в среде совместно используемого спектра радиосигналов, использующей стандарт радиовещания с механизмом контроля несущей для осуществления связи, причем док-станция (220) содержит:
радиостанцию (224);
антенну (222), подсоединенную к радиостанции (224), причем радиостанция конфигурируется для вынуждения модификации порога обнаружения несущей механизмом контроля, когда устройство (210) стыковки стыковано с периферийным устройством, чтобы устанавливать его выше, чем при модификации порога обнаружения механизмом контроля несущей, когда устройство (210) стыковки расстыковано с периферийным устройством.
2. Док-станция (220) в соответствии с п. 1, дополнительно содержащая генератор (226) шума, причем генератор (226) шума передает сигналы, таким образом поднимая уровень шума сигналов, принятых в устройстве (210) стыковки, до уровня, который маскирует передачи радиосигналов в среде радиосигналов, отличные от передач радиосигналов из док-станции (220).
3. Док-станция (220) в соответствии с п. 1, причем антенна (222) док-станции (220) является направленной таким образом, чтобы сигналы, переданные от док-станции (220), были направлены на устройство (210) стыковки при стыковке.
4. Док-станция (220) в соответствии с п. 1, причем док-станция (220) конфигурируется для предоставления отчета управления мощностью передачи (ТРС) устройству стыковки, которое реализует ТРС (218), так, что док-станция может предоставлять обратную связь устройству стыковки для понижения настроек мощности передачи, используемых устройством (210) стыковки при стыковке.
5. Док-станция в соответствии с п. 1, причем док-станция дополнительно содержит:
датчик (930) для обнаружения физической стыковки между устройством стыковки и док-станцией; и
систему управления, сконфигурированную для изменения упомянутой модификации порога обнаружения механизмом контроля несущей в зависимости от по меньшей мере одного из считанных результатов упомянутого датчика.
6. Док-станция в соответствии с п. 5, причем упомянутая модификация содержит увеличение порога контроля несущей в состыкованном состоянии по сравнению с нормальным значением.
7. Док-станция в соответствии с п. 6, причем док-станция дополнительно приспособлена для снижения в упомянутом состыкованном состоянии уровня сигнала, используемого при пакетной передаче посредством радиостанции, предпочтительно только для передачи пакетов, адресованных к упомянутому устройству стыковки.
8. Док-станция (620) для беспроводной стыковки с устройством (610) стыковки в среде совместно используемого спектра радиосигналов, использующей стандарт радиовещания с механизмом контроля несущей для осуществления связи с док-станцией (620), причем док-станция (620) содержит:
радиостанцию, подсоединенную к антенне (622); и
радиопоготитель (630) радиосигналов, имеющий прорезь (770) для вставки устройства стыковки так, что при вставке устройства стыковки радиопоглотитель по существу охватывает антенну (612) устройства стыковки, причем радиопоглотитель изготовлен из радиопоглощающего материала для поглощения энергии проходящих радиосигналов.
9. Док-станция (620) в соответствии с п. 8, причем поглотитель изготовлен из гибкого радиопоглощающего материала и конфигурируется для деформации так, чтобы принимать и по существу охватывать антенны различных типов устройств стыковки, размеры которых находятся в некотором диапазоне.
10. Док-станция (620) в соответствии с п. 8, дополнительно содержащая элемент (640) экранирования для отражения радиосигналов на радиопоглотитель (630).
11. Док-станция (620) в соответствии с п. 8, причем элемент (640) экранирования встраивается в радиопоглотитель (630).
12. Док-станция (620) в соответствии с п. 8, причем радиопоглотитель (630) является пеной, содержащей проводящий материал.
13. Система беспроводной стыковки в среде совместно используемого спектра радиосигналов, содержащая устройство (910) стыковки, сконфигурированное с радиостанцией (916), подсоединенной к антенне (918), использующей стандарт радиовещания с механизмом контроля несущей для осуществления связи, и док-станцию согласно любому из пп. 1-11.
14. Система беспроводной стыковки согласно п. 13, причем устройство стыковки дополнительно содержит систему управления для переключения работы радиостанции (916) устройства стыковки между по меньшей мере первым режимом и вторым режимом.
