无线接入设备制造技术

本发明专利技术公开了一种无线接入设备、系统和方法，用于提供多并发的无线电服务和对多无线电接入点或多无线电小型蜂窝基站的适应性管理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及无线通信系统。
技术介绍
在例如无线保真(“WiFi”)通信中使用的无线接入点可以单独使用，或可以在无线局域网(WLAN)系统使用多个无线接入点。接入点(AP)需要对其强制功能和对可能要执行的可选功能进行管理。WLAN系统还需要提供协调功能来管理WLAN系统内的多个AP的合作与互动，例如，整个网络的无缝覆盖、WLAN上的运动用户的认证、无线电台干扰的管理、以及WLAN源的优化使用。该协调功能由通常由被称为网络控制器的器件来进行。网络控制器的主要目的是对网络上的各个元件的优化控制。
技术实现思路
本专利技术公开了一种通用可变AP架构。在一些实施方式中，该架构包括：通信接口；在背板处理器资源池中的多个处理器；包含能动态分配给多个可独立配置的天线的多个无线电台的无线电台池；将无线电台池内的多个无线电台和天线资源池内的多个可配置天线动态互连的接口矩阵；及包含多个可独立分配的可配置天线的天线资源池。在一些实施方式中，管理程序优化分配和配置无线电台池内的多个无线电台、接口矩阵、天线资源池内的多个可配置天线，并且将无线设备关联到无线电台池内的无线电台以最大限度地利用可用频谱，提供无线电台资源的优化并向无线客户设备提供多种网络服务。可配置天线的一个特征在于，每个天线是独立可配置的以便向一个空间扇区发射指示射频，或者可选地配置为辐射到不同的空间扇区，或者可选地配置为辐射且由所述天线的波束图案来限定空间扇区。管理程序基于多个输入来决定其资源分配，多个输入例如是，来自多个其他无线电台的多个无线电台的测得的射频信号，来自用户服务需求的流量和质量，来自服务提供者的网络配置和范围需求，无线电台池内的多个无线电台的性能，无线电台池内的无线电台的数量，接口矩阵的性能，天线资源池内的多个可配置天线的性能，天线资源池内的可配置天线的数量，要连接无线电台的无线设备的性能，等等。管理程序用于作决定的信息可以适用于通用可变AP，其可以是管理程序实现的那个，或者是从多个其他通用可变AP，或两者的组合。管理程序可以完全本地化地以软件和/或硬件实现在处理器资源池内，或者在设在一个集群的多个通用可变AP上分布式实施，以及可选的，在远程服务器上。本文所公开的通用可变AP架构的具体实施方式提供以下优点中的一个或多个优点。通用可变AP架构提供缩放能力，使用多个无线电台以将所有无线电台优化应用于单元的不断变化的用途。进一步的优点是，此功能是以一个低功耗的紧凑空间所提供，而且多个天线是低剖面的模拟平面天线，如行波天线。分布式管理程序的一些优点包括但不限于：(1)自组织网络(SON)功能：通用可变AP1501单元使用分布式算法自配置；(2)可扩展性(每个通用可变AP1501单元带来了自己的硬件和对网络的更高的处理能力)；(3)在移动性的情况下骨干网络的流量更少；(4)故障不是一个单一的点；(5)支持多点协作(COMP)管理，该管理是对配置在一个群集1505中的信道分配、功率水平、天线的管理，以提供超过每个通用可变AP1501的本地资源管理的更好的网络性能；(6)由云管理程序1402管理的为动态流量要求和RF干扰提供快速通用可变AP1501的重新配置，RF干扰是群集1505中通用可变AP1501的数量小于完整网络而导致的；(7)按照需求通过接通/关断单位/无线电台来进行高能效管理且关于基于机架的硬件WLAN控制器无需冷却；及(8)降低骨干网络的信息传递开销。本文所公开的通用可变AP架构和管理程序可以部署和使用于各种规模和服务功能不同的网络拓扑结构：例如从WLAN到广域网(WAN)和WiFi网络和蜂窝/LTE网络或组合。在此公开的一个或多个实施方式的细节将在附图和下面的内容中说明。通过说明书、附图和权利要求书的内容会使其它特征、方面和优点变得显而易见。附图说明图1示出了用于整合多个无线电台以扩展WiFiAP的原始容量的现有的架构。图2A是示出按照本专利技术的一个实施方式的通用可变AP架构的框图。图2B示出了如何采用漏波天线来提供分扇区切换。图2C示出了可配置天线的两个可替代的实施方式。图3示出了可配置天线的不同辐射图案。图4是示出通用AP单元配置的框图。图5示出了天线辐射图案。图6示出了通用AP单元的可能配置。图7示出了通用可变AP单元的另一个实施方式。图8示出了可配置天线的配置。图9示出了通用AP单元的示例性的配置。图10示出了三个天线之一的配置。图11示出了管理程序如何用于管理通用可变AP的无线电台和天线资源池，以作为流量要求和RF干扰的功能。图12示出了扇区内的多个无线电台如何用于提供来自通用可变AP的不同服务。图13示出了用于室外的通用可变AP的另一个实施方式。图14示出了实施在云端服务器和可选的硬件无线LAN控制器上的管理程序的实施方式。图15示出了分布于通用可变AP单元的群集的管理程序和在云端服务器实施顶层超多功能管理功能的实施方式。图16是无线系统内的用于配置无线电台和天线源的示例性的处理过程的流程图。在不同附图中的类似的附图标号代表类似的元件。具体实施方式在WLAN内有许多控制和管理多个AP的实施方式。例如，控制器可以被嵌入一个AP；控制器可以从AP被分离且在WLAN集中；或者控制器可以分布在WLAN内的AP之间。管理器可以类似地嵌入一个AP，可以从AP分离并集中到与WLAN内的多个AP往来信号的单独的管理控制台。此外，管理器和控制器可以驻留在WLAN之外，并且通过WAN或内部网或因特网接口到WLAN，通常被称为“在云端”。在WLAN中，被无线控制器所控制的一组网络元件是嵌入一个或多个AP的无线电台。每个AP通常具有多个无线电台，可以由管理器进行配置以单独地或合作地进行操作，例如在单输入单输出(SISO)或在多输入多输出(MIMO)操作模式。一般来说，在AP的传输无线电台工作于MIMO模式，模块为MxN，对于一个幺正无线电台有M个天线、M无线链路和M个接口。在客户端接收机侧，客户端对于一个幺正无线电台具有N个天线、N个无线链路和N个接口。在这种单元中使用的天线可具有多种特性，可以是全向天线或定向天线或可配置的定向天线辐射器或它们的任意组合。由天线阵列规定的空间流的数目也可在操作过程中被管理和控制，但是重新配置的程度将通过天线的物理选择以及它们如何操作来确定。特别是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线接入设备，其特征在于，包括：包括多个可独立配置的无线电台的无线电台资源池；耦合到所述无线电台资源池的接口矩阵，该接口矩阵配置为使多个无线电台与多个可独立配置的天线互联；以及耦合到所述接口矩阵的天线资源池，该天线资源池包括多个可独立配置的天线。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.20 US 61/893,2661.一种无线接入设备，其特征在于，包括：
包括多个可独立配置的无线电台的无线电台资源池；
耦合到所述无线电台资源池的接口矩阵，该接口矩阵配置为使多个无
线电台与多个可独立配置的天线互联；以及
耦合到所述接口矩阵的天线资源池，该天线资源池包括多个可独立配
置的天线。
2.根据权利要求1所述的无线接入设备，其特征在于，
进一步包括处理器资源池，该处理器资源池包括一个或更多的处理器，
该一个或更多的处理器用于对所述无线电台、接口矩阵和天线进行配置。
3.根据权利要求2所述的无线接入设备，其特征在于，
进一步包括耦合到所述处理器资源池的通信接口，该通信接口配置为
从网络接收和发送信息，从而把特定的无线电台专用地分配和重分配到特定
的可配置天线并且配置如此分配的天线。
4.根据权利要求1所述的无线接入设备，其特征在于，
进一步包括耦合到一个或更多的所述无线电台的通信接口，该通信接
口配置为从网络接收和发送信息，从而把特定的无线电台专用地分配和重分
配到特定的可配置天线并且配置如此分配的天线。
5.根据权利要求3所述的无线接入设备，其特征在于，
一个或更多的无线电台直接连接到所述通信接口。
6.根据权利要求2所述的无线接入设备，其特征在于，
一个或更多的无线电台连接到单个处理器。
7.根据权利要求1所述的无线接入设备，其特征在于，
多个无线电台分配给一个空间扇区且配置为向该一个空间扇区提供服
务。
8.根据权利要求1所述的无线接入设备，其特征在于，
所述接口矩阵配置为允许所述无线电台资源池内的无线电台的所有、
部分或单个射频(RF)端口与所述天线资源池内的所有、部分或单个可配
置天线互联。
9.根据权利要求1所述的无线接入设备，其特征在于，
所述天线资源池内的一个或更多的天线包括平面天线，平面天线用于
使辐射图案或偏振动态配置为辐射到一个或更多的空间扇区。
10.根据权利要求1所述的无线接入设备，其特征在于，
所述天线资源池包括波束成形天线阵列。
11.根据权利要求1所述的无线接入设备，其特征在于，
一个或更多的天线是行波天线。
12.根据权利要求1所述的无线接入设备，其特征在于，
一个或更多的天线是平面天线。
13.根据权利要求11所述的无线接入设备，其特征在于，
一个或更多的行波天线是漏波天线。
14.根据权利要求13所述的无线接入设备，其特征在于，
一个或更多的漏波天线是超颖材料漏波天线。
15.根据权利要求11所述的无线接入设备，其特征在于，
多于一个的行波天线配置为至少两个波束重叠。
16.根据权利要求1所述的无线接入设备，其特征在于，
所述天线资源池包括一个或多更多的天线阵列，每个阵列包括多个可
配置天线。
17.根据权利要求1所述的无线接入设备，其特征在于，
还包括工作在不同频率上的可配置天线。
18.根据权利要求1所述的无线接入设备，其特征在于，
还包括实施多于一种无线技术的多个无线电台。
19.根据权利要求16所述的无线接入设备，其特征在于，
所述阵列内的可配置天线是平面天线且制造在印刷电路公板上。
20.根据权利要求2所述的无线接入设备，其特征在于，
所述处理器资源池、无线电台资源池和接口矩阵位于一个物理单元内，
并且所述天线资源池位于该物理单元外部。
21.根据权利要求1所述的无线接入设备，其特征在于，
多于一个的无线电台和对于一个的天线配置为向一个或更多的空间扇
区提供不同的服务。
22.根据权利要求1所述的无线接入设备，其特征在于，
所述无线电资源池和天线资源池基于流量需求和射频(RF)干扰的功
能进行配置。
23.一种在无线系统中对无线电台和天线源进行配置的方法，其特征在
于，包括以下步骤：
将无线接入设备的多个可独立配置的无线电台分配给所述无线接入设
备的多个可独立配置的天线；
通过所述无线接入设备的接口矩阵进行互联，将所述多个无线电台分
配给所述多个可独立配置的天线；以及
对所述可独立配置的天线进行动态配置，使射频辐射到一个或更多的
空间扇区。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
通过所述无线接入设备的通信接口从网络接收和发送信息，从而把特
定的无线电台专用地分配和重分配到特定的可配置天线且配置如此分配的天
线。
25.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·S·帕布拉，
申请(专利权)人：A·S·帕布拉，
类型：发明
国别省市：美国;US