分布式多频带无线网络系统技术方案

公开了用于WLAN网络的专用控制信道。多个接入点联网在一起，并且传送通过回程信道传播WLAN所必需的数据，然而，每个接入点上的专用无线电用于在接入点之间传送控制信息。控制信息通过不同于客户面的信道或频带的控制信道和回程信道进行通信。在一些实施例中，控制信道为1GHz以下。

Distributed multiband wireless network system

A dedicated control channel for WLAN networks is disclosed. Multiple access points are networked together, and transmit the data necessary to propagate WLAN through the backhaul channel. However, the private radio at each access point is used to transfer control information between access points. Control information is communicated through a control channel and a return channel that is different from the channel or frequency band of the client. In some embodiments, the control channel is below 1GHz.

【技术实现步骤摘要】
分布式多频带无线网络系统相关申请交叉引用本申请要求于2016年10月10日提交的美国临时专利申请号为62/406,325的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。
技术介绍
无线接入点使用多个通信协议使用频带内的可变频率信道向多个设备广播信息。一种这样的协议是IEEE802.11，更熟知地被称为WiFi。WiFi对连接设备提供互联网访问，并且还提供设备之间的网络内通信。为了增加WiFi网络的范围，通常采用多个接入点。多个接入点彼此之间需要一些协调，并以无线方式进行通信，以实现此协调。可用于接入点的另一种协议类型是机器到机器协议。最著名的这样的协议通常被称为蓝牙。机器到机器协议允许在与WiFi类似的频带上通信，尽管机器对机器协议倾向于具有显著更低的功率和频率信道大小。由接入点支持的无线网络固有的问题通常与范围和干扰有关。
技术实现思路
这里介绍的是多频带(例如，2.4GHz，5GHzm等)的无线网络系统及其操作方法。扩展机器对机器(M2M)协议的范围的解决方案涉及在接入点之间的WiFi传输中隧道化M2M通信，从而使指令能够从相同的WLAN网络内的任何位置或从互联网传送到M2M设备。协调无线网络系统的干扰的解决方案包括在主要数据传输或大多数其他设备未使用的频率上路由具有较低数据大小的某些协调命令，并且具有比主数据传输频率更长的距离。在一些实施例中，多频带无线网络系统包括多个无线网络设备。网络设备或接入点，包括多个无线电。无线电之一用于在无线网络设备之间传输网络控制信息。控制信道处于1GHz以下(Sub1GHz)频率。控制信道与在每个接入点之间传输网络数据的回程信道是分开的。无论网络中的回程信道的拓扑如何，控制信道可能由于1GHz以下频率的大范围而处于完全连接的拓扑中。所公开的实施例的其他方面将从附图和详细描述中变得明显。提供本
技术实现思路
以便以简化形式中引入概念的选择，其在具体实施例中进行进一步的解释。本
技术实现思路
不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。附图说明图1是接入点的框图。图2示出了在接入点之间传送控制信号的方法的流程图。图3示出了示出网状拓扑中的多个同时通信方法的网络的示例。图4示出了示出中心辐射型拓扑中的多个同时通信方法的网络的示例。图5示出了示出链路/环状拓扑中的多个同时通信方法的网络的示例。图6是示出了用专用控制信道组织和配置无线网络的方法的流程图。图7是包括连接设备和控制设备之间的通信的多种配置的网络图的图示。图8是示出在连接设备上接收协议隧道化指令的方法的流程图。图9是示出利用网络化控制设备控制连接设备的方法的流程图。图10是示出通过网络在两个连接设备之间进行通信的方法的流程图。图11是示出不同网络上连接设备之间的通信方法的流程图。图12是示出未知网络上的控制设备与已知网络上的IoT(物联网)设备之间的通信方法的流程图。图13是示出使用协议隧道消息的安全性的方法的流程图。具体实施例以下阐述的实施例表示使本领域技术人员能够实施实施例并说明实施实施例的最佳方式的必要信息。在参考附图阅读以下描述后，本领域技术人员将理解本公开的概念，并且将认识到在这里没有具体解决的这些概念的应用。应当理解，这些概念和应用落入本公开和所附权利要求的范围内。本文使用的术语的目的仅仅是用于描述实施例，而不意图限制本公开的范围。在上下文允许的情况下，使用单数或复数形式的单词也可分别包括复数形式或单数形式。如本文所使用的，除非另有具体说明，诸如“处理”、“计算”、“算出”、“确定”、“显示”、“产生”等术语是指计算机或类似的电子计算设备的动作和处理，其操纵和变换表示为计算机存储器或寄存器内的物理(电子)量的数据转换为类似地表示为计算机的存储器、寄存器或其他这样的存储介质、传输或显示设备中的物理量的其他数据。如本文所使用的，诸如“连接”、“耦合”等术语是指在两个或多个元件之间的直接或间接的任何连接或耦合。元件之间的耦合或连接可以是物理的、逻辑的或它们的组合。多频无线网络系统多频带无线网络系统(此处也称为“系统”)包括多个无线网络设备。系统的每个无线网络设备(此处也称为“接入点”或“节点”)具有用于多个(例如，三到五个)无线频带上的无线通信的多个(例如，三到五个)无线电组件。系统动态地并且自动地选择系统无线地连接到客户端设备(这里也称为“客户端”)的信道。在一些实施例中，每个客户端设备以不同的无线信道无线地连接到系统。无线网络设备中的至少一个连接到互联网并用作路由器(也称为“基站”)。剩余的无线网络设备作为通过专用无线信道无线连接到路由器的卫星。多频无线网络系统的一个例子是系统。图1是无线接入点20的框图。当系统上电时，系统进行初始信道选择。然后系统根据调度进行信道更改。如果需要立即信道更改(例如，特定频道上的突发干扰)，则系统也进行实时频道更改。在一些实施例中，系统的无线接入点20(此处也称为“AP”)包括用于多个无线频带的无线电组件，例如1Ghz以下无线电22、2.4GHz频带无线电24、M2M2.4Ghz无线电26、5GHz低频无线电28和5GHz高频无线电30。AP20还包括用于执行程序逻辑的处理器32，包括由处理器32执行的指令36的数字存储器或存储器34。每个AP20包括用于连接到有线网络并且向系统提供对互联网的整体访问的网络接口38，尽管通常仅基本单元或基本AP实际上被连接。这些部件使用通信总线40进行通信。1G以下无线电22和5Ghz高频无线电30可以专用于系统的AP20之间的无线通信。系统的AP20之间的无线通信被称为回程通信。一般来说，回程通信通常涉及两种不同类型的通信：协调和控制通信(“控制信号”)以及传播遍及整个网络的数据的通信。这些通信的后者带宽密集度更高。这是因为这些通信包括通过网络下载和上传的所有文件、流媒体内容、视频游戏数据和其他大型通信。为了本公开的目的，AP之间的数据密集部分通信将继续被称为“回程”通信，并且控制和协调通信被称为“控制信号”通信。其他频带可用于系统的AP20和客户端设备之间的无线通信。客户端设备可以通过多种协议进行通信。系统的无线网络设备和客户端设备之间的无线通信称为前传通信。这些无线电也被称为“客户面(ClientFacing)”。在一些实施例中，使用2.4GHz频带无线电24，2.4GhzM2M协议无线电和5GHz低频无线电28用于前传通信。例如，当2.4GHz频段无线电24用于前传通信时，系统的每个AP可以在2.4GHz频带中的不同信道上工作(一个频带可以包括多个信道)。对每个单元的最佳信道的决定可以根据例如网络拓扑、每个单元的每个信道上的干扰AP数量、每个单元的每个信道的噪声、每个单元的干扰持续时间作为时间的百分比，每个单元支持的网络业务的类型等各种因素做出。如果数据回程信道(例如，5GHz高频带中的信道)下降，则将2.4GHz频带用作系统的单元之间的数据回程通信的备份。例如，如果在卫星模式下操作的AP20检测到5GHz高频带中的回程信道不再可用(例如，由于强干扰)，则该单元的2.4GHz无线电组件切换到扫描模式以寻找2.4GHz信道的其中一个信道上的上行链路连接，以及另一个单元工作在路由器模式。如果存在可用于单元的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于无线互联网接入点的网络之间的通信的方法，包括：建立具有第一接入点的无线局域网(WLAN)，所述WLAN在客户端频带上进行广播；用所述WLAN配置多个其他无线接入点；在所述多个无线接入点之间通过专用控制频带传送控制信号，所述控制频带具有位于所述WLAN的所述客户端频带之外的频率信道；通过专用回程信道在所述第一接入点和所述多个其他无线接入点之间传送网络中继器数据，所述回程信道在所述客户端频带内；以及在所述多个其他无线接入点中的每一个上重复所述WLAN广播。

【技术特征摘要】
2016.10.10 US 62/406,325;2017.03.20 US 15/464,2161.一种用于无线互联网接入点的网络之间的通信的方法，包括：建立具有第一接入点的无线局域网(WLAN)，所述WLAN在客户端频带上进行广播；用所述WLAN配置多个其他无线接入点；在所述多个无线接入点之间通过专用控制频带传送控制信号，所述控制频带具有位于所述WLAN的所述客户端频带之外的频率信道；通过专用回程信道在所述第一接入点和所述多个其他无线接入点之间传送网络中继器数据，所述回程信道在所述客户端频带内；以及在所述多个其他无线接入点中的每一个上重复所述WLAN广播。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述控制信号包括以下任一项：更新无线网桥；协调无线接入点之间的客户端漫游；接入点之间的定时同步；为所述无线接入点的每一个进行信道分配；为所述WLAN配置新的无线接入点；范围测量；或在多个接入点之间进行定位同步。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述控制信道频率在433Mhz和928Mhz之间。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述控制频带低于所述客户端频带。5.根据权利要求1所述的方法，其中使用不用于所述WLAN广播的专用无线电，在所述多个无线接入点中的每一个中执行所述通信控制信号。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述通信控制信号还包括：从第一控制信道频率跳频到第二控制频率。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述配置步骤通过在所述控制频带上的通信进行。8.根据权利要求7所述的方法，其中使用在所述无线接入点之间的链路拓扑、网状拓扑或中心辐射型拓扑来发送和接收所述回程信道。9.根据权利要求1所述的方法，其中使用所述多个无线接入点中的每一个之间的直接连接拓扑来执行所述通信控制信号。10.一种用于无线接入点的网络中的无线接入点装置，包括：被配置为广播无线局域网(WLAN)的第一无线电，所述WLAN在客户端频带上广播；第二无线电，配置为以同时广播所述WLAN的其他无线接入点发送和接收控制信号，所述第二无线电在所述WLAN的所述客户端频带之外的控制信道频率上操作。11.根据权利要求10所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：佩曼·阿米尼，约瑟夫·阿麦兰·劳尔·伊曼纽尔，
申请(专利权)人：网件公司，
类型：发明
国别省市：美国,US