[发明专利]用于无线应用的TCP中继器

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信系统。更具体地，本发明涉及包括IEEE802.11系统的无线局域网(WLAN)、Wi-Fi和微蜂窝无线通信系统。

背景技术

随着由无线移动数据的显著增加和无线收发机的激增所驱动的无线网络的演进，频谱干涉迅速变为决定小区大小和覆盖范围的限制因素。

对于Wi-Fi网络，来自其他未经授权的频带系统(例如，其他Wi-Fi收发机、增强数字无绳通信(DECT)电话、蓝牙装置、微波炉和其他未经授权的装置)的噪声将产生干扰电平(或“噪声本底”)，该干扰电平在城区可以非常大。例如，在典型的大城市环境中所做的测量显示：2.4GHz ISM频带中的噪声本底在-70至-80dBm范围内，或者比理论热噪声本底(对于20MHz频宽的信道，其为-103dBm)高大约20至30dB。因此，由于所有的传输都受限于信噪比(SNR)并且Wi-Fi网络被设计成仅在0dB SNR下运行，所以在这些频段中运行的Wi-Fi网络将具有较小的小区；在最大比值合并(MRC)的情况下，Wi-Fi网络可能以略负SNR运行。

因此，无线数据网络被设计成在加载干扰环境下运行将会是有利的。尽管之前有过尝试，但是当使用比如确认(ACK)协议(例如，传输控制协议(TCP)和可靠用户数据报协议(RUDP))时仍存在对改善有损无线电环境中的数据吞吐量的系统和方法的需求。

发明内容

本公开涉及一种使用确认协议来改善有损无线电环境中的数据吞吐量的系统和方法。更具体地，本申请公开了一种用于使用确认数据传输协议(例如，TCP和RUDP)的操作和IEEE802.11协议的操作两者的系统和方法。

根据本发明的第一方面，一种用于改善TCP信号接收的方法，包括以下步骤：从服务器接收具有序列号N的TCP封包；处理所述TCP封包；将所述TCP封包无线地传递到客户端；从所述客户端接收无线ACK封包，其中，所述无线ACK封包指示所述TCP封包被所述客户端所接收；使用所述无线ACK封包来触发TCP确认封包(TCP-ACK)，以确认所述TCP封包的接收；以及将所述TCP-ACK传递到所述服务器。无线功能性可进一步包括传递所述TCP封包和/或接收所述无线ACK。在本发明的某些方面，接入点(AP)的TCP中继部件可执行以下步骤：(i)接收具有序列号N的TCP封包；(ii)处理TCP封包；以及(iii)将TCP-ACK传递到服务器。在其他方面，所述无线通信依照IEEE802.11标准，并且可使用智能天线以改善无线功能性。

根据本发明的第二方面，一种用于改善TCP信号接收的系统，包括：TCP中继设备，其从服务器接收具有序列号N的TCP封包、处理所述TCP封包并且将TCP-ACK传递到所述服务器；有线部件，用于允许所述TCP中继部件与网络之间的通信；无线部件，用于将所述TCP封包无线地传递到客户端、从所述客户端接收无线ACK；以及智能天线，其连接到所述无线部件；其中，对来自所述客户端的所述无线ACK的接收被用来触发所述TCP-ACK到所述服务器的传递。

根据本发明的第三方面，一种具有改善的TCP信号接收的基于处理器的设备，包括：TCP中继设备，其从服务器接收具有序列号N的TCP封包、处理所述TCP封包并且将TCP-ACK传递到所述服务器；有线部件，用于允许所述TCP中继部件与网络之间的通信；无线部件，用于将所述TCP封包无线地传递到客户端、从所述客户端接收无线ACK；以及智能天线，其连接到所述无线部件，对来自所述客户端的所述无线ACK的接收被用来触发所述TCP-ACK到所述服务器的传递。

根据本发明的第四方面，一种具有改善的TCP信号接收的系统，包括：处理器；数据存储器；有线连接；其从服务器接收具有序列号N的TCP封包、处理所述TCP封包并且将TCP-ACK传递到所述服务器；无线连接，被允许无线地传递所述TCP封包到客户端并且从所述客户端接收无线ACK；以及智能天线，其连接到所述无线部件，其中，对来自所述客户端的所述无线ACK的接收被用来触发所述TCP-ACK到所述服务器的传递。

在某些方面，所述无线通信依照IEEE802.11标准和/或所述智能天线是切换天线，其中，切换波束被优化以改善所述无线ACK的接收和/或SNR，或者所述智能天线是波束成形天线，其中，波束成形被执行以改善所述客户端的无线ACK的接收和/或SNR。

附图说明

参考下文详细描述和附图，将容易理解本发明的这些和其他优点，其中：