多AP环境中的经协调的频率使用制造技术

用于操作无线网络中的接入点以减少拥塞的系统和方法。接入点可以具有能够广播信标的发送器，该信标指示该接入点在其上传播无线数据的信道。由接入点广播的信道可以针对与第二接入点对该信道的未来协作使用而被优化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多AP环境中的经协调的频率使用对相关申请的交叉引用无。
技术介绍
本申请的主题涉及用于在无线网络中选择接入点信道的系统和方法。接入点(AP)是充当无线与有线网络之间的通信链路的设备。通常，接入点获得该接入点与之建立无线连接的一个或多个客户端(诸如手持设备、膝上型计算机、PC等)，并且将来自有线网络(例如互联网、商业网络等)的信号无线地中继到接入点的客户端，将来自接入点的客户端的信号无线地中继到该有线网络，以及在接入点的客户端之间无线中继信号。为了操作为接入点的客户端与有线网络之间的管道(conduit)，AP必须首先选择无线信道，AP将与客户端在该信道上进行通信，并且然后AP可以将该信道广播到任何接收器。国家监管机构规定了任何给定区域中的可用RF信道。根据被称为802.11的IEEE规范系列进行操作的无线LAN技术指定了用于在可用信道中使用的协议和技术。例如，在美国，在2.4MHz频带中最多有14个可用的20MHz宽的信道，间隔5MHz(如果使用正交频分复用，则有11个信道)，并且在5GHz频带中有更多可用信道。AP通常包括自动信道选择，通过该自动信道选择，接入点可以感知其他接入点的存在，并尝试选择将不太可能与其他接入点共享的信道。然而，当多个AP紧邻安装时，这些AP可能必须选择重叠的信道，这会导致接入点之间的争用和/或干扰，从而降低AP所属的(一个或多个)无线网络的性能。例如，测试表明，在这样的情况下，广播效率可能被降低到正常吞吐量的仅20％。因此，需要改进的系统和方法以用于彼此接近的AP组之间的信道分派。附图说明为了更好地理解本专利技术，并示出如何实现本专利技术，现在将以举例的方式参考附图，其中：图1A示出了具有若干接入点的第一系统，这些接入点的范围彼此重叠。图1B示出了在理想信道条件下图1A的接入点的示例性信道分配。图1C示出了在非理想信道条件下图1A的接入点的第二示例性信道分配。图2A示出了具有若干接入点的第二系统，这些接入点的范围彼此重叠，其中至少两个接入点共享宽信道。图2B示出了图2A的系统的示例性信道分配。图3示出了使用中央控制器实现的图2A的系统。图4示出了由图3的中央控制器使用的示例性方法。图5示出了实现图2A的系统的接入点的ad-hoc网络。图6示出了由图5的系统的接入点使用的示例性方法。具体实施方式如前所述，无线网络中的拥塞是一个普遍的问题，特别是在彼此接近的多个接入点在彼此重叠的相应频带中广播信号的情况下。例如，图1A示出了包括三个接入点12、14和16的无线网络10，其中每个接入点在与其他接入点的传输区域重叠的传输区域上广播。通常，接入点12、14和16中的每个接入点将需要选择它将在其内路由传输的信道，并通过信标将其选择的传输信道广播给其潜在的客户端设备。客户端设备可以包括但不限于个人计算机、膝上型计算机、手机、物联网(IoT)设备等。信道的宽度可能取决于相应的AP操作的频率；在2.4GHz频带中，以由适用的管辖区设置的若干标准化频率中的选择的一个标准化频率为中心(称为中心频率)，AP可以选择20MHz或40MHz宽的信道。在5GHz频带中，再次以若干标准化频率中的选择的一个标准化频率为中心，AP可以选择20MHz、40MHz、80MHz、160MHz或80+80MHz(两个不连续的信道，每个80MHz的宽度)的信道宽度。在图1A的示例中，每个AP12、14和16在80MHz信道上操作。为了选择它们的相应的操作信道，每个AP12、14和16实时或通过计算较早消息的结束来监听它有兴趣在其上进行通信的一个或多个信道，并尝试占用该信道，从而与也想要占用该信道的任何其他设备争用。图1B示出了一种理想情况，其中每个AP12、14和16能够选择5GHz频带中的独有信道而不重叠到彼此的信道中，即AP12选择80MHz信道13，AP14选择80MHz信道15，AP16选择80MHz信道17。然而，仅在没有动态频率选择(DFS)干扰的情况下，此理想情况才会存在。图1C示出了这样的干扰存在的情况，并且AP14必须迁移到与AP12或AP16或两者的信道重叠的信道。AP14内的智能算法可能试图使用不同优先级主信道(primarychannel)或寻找使用最少的频带，但是在任何情况下，AP12和AP16中的任一个或两者将受到争用时间增加或信道大小减少的影响。尽管在图1A-1C所示的示例中每个AP12、14和16使用5GHz频带，相同的约束至少以相同的效果适用于2.4GHz频带(由于其最宽的信道是40MHz)。此外，在接入点占用80MHz信道但是例如稍后连接到该接入点的客户端设备仅需要20MHz的情况下，接入点之间的信道冲突可能会进一步加剧。参照图2A和2B，改进的无线网络20可以包括AP22、AP24和AP26。像图1A的无线网络10一样，在5GHz频带内，AP20、22和24每个单独地期望80MHz信道，客户端设备的通信在该信道上被中继。然而，与无线网络10不同，AP22、24和26不是简单地监听AP期望占用的(一个或多个)信道并在机会出现时占用期望宽度的可用信道，而是在AP22、24和26自身之间直接或间接地通信以确定每个AP在其信标上广播的信道的宽度以及这些信道的位置和由相应的AP22、24和26使用的主信道的位置。换句话说，每个AP22、24和26可以使用从该AP附近的其他AP直接或间接接收到的信息来选择性地选择信道的位置、宽度和其他特性，在该信道上该AP向该AP的客户端、从该AP的客户端和在该AP的客户端之间传送数据，并且优选地，使得AP中的至少两个AP协调以共享更宽的160MHz信道23。例如，如图2B所示，AP22的通信23a可以在从信道36开始的160MHz信道上发送，而AP24的通信23b也可以在从信道36开始的160MHz信道上发送。在共享的信道23内，例如，AP22可以将信道36作为其20MHz的主信道来通告，而AP24可以将信道52作为其20MHz的主信道来通告，但是本领域的普通技术人员将理解，较大的160MHz信道内的其他20MHz频带可以被选择为共享该较大信道的AP的主信道。相反，AP26可以在AP26自己的从信道149处开始的专用80MHz信道上发送其通信25a。本领域普通技术人员将理解，尽管AP22、24和26在5GHz频带中发送，但是这些AP也可以在2.4GHz频带中以较小的频率宽度进行发送。类似地，在一些无线网络中，对于不同数量的AP共享较宽的频带可能是最有益的。例如，四个AP可以共享一个160MHz信道，而两个AP共享一个40MHz信道，所有都在5GHz频带内。除了协作以分配AP22、24和26在其上进行通信的信道的位置、宽度和其他属性外，AP22、24和26还可以各自使用从其他AP直接或间接接收到的信息，在每个AP的客户端之间划分带宽或者通过在AP及其客户端之间协作以分配资源单元(RU)来以其他方式管理网络流量。资源单元(RU)可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于无线网络的控制器，所述控制器包括：/n能够与至少一个接入点通信的通信接口；/n存储器，能够存储从所述至少一个接入点传送的无线性能数据；以及/n处理器，能够使用所述无线性能数据来为所述至少一个接入点中的相应接入点确定长期信道分配和所述长期信道分配内的短期资源单元分配；/n其中，所述通信接口能够向所述至少一个接入点提供所述长期信道分配和所述短期资源单元分配。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171102 US 15/802,1551.一种用于无线网络的控制器，所述控制器包括：
能够与至少一个接入点通信的通信接口；
存储器，能够存储从所述至少一个接入点传送的无线性能数据；以及
处理器，能够使用所述无线性能数据来为所述至少一个接入点中的相应接入点确定长期信道分配和所述长期信道分配内的短期资源单元分配；
其中，所述通信接口能够向所述至少一个接入点提供所述长期信道分配和所述短期资源单元分配。


2.如权利要求1所述的控制器，其中，所述无线性能数据包括无线信道占用数据和无线客户端性能数据，并且其中，所述处理器使用所述无线信道占用数据来确定所述长期信道分配，并且使用所述无线客户端性能数据来确定所述短期资源单元分配。


3.如权利要求1所述的控制器，其中，所述处理器能够使用分别从多个接入点接收到的所述无线性能数据来为所述多个接入点中的每个接入点来确定用于每个接入点的长期信道分配和用于每个接入点的短期资源单元分配，其优化共享的无线网络资源的性能。


4.如权利要求3所述的控制器，其中，所述控制器能够针对延迟、吞吐量和基于规则的质量或服务参数中的至少一者来优化任何共享的无线网络资源的性能。


5.一种分派由第一接入点和第二接入点共享的信道的带宽的方法，所述第一接入点和所述第二接入点中的每一者在无线网络中通告所述共享的信道，所述方法包括：
收集数据，所述数据包括使用所述共享的信道的至少一部分的至少一个客户端的行为的报告；以及
使用所收集的数据并以在预定的未来时间间隔内优化所述共享的信道的使用的方式，分派所述共享的信道的带宽。


6.如权利要求5所述的方法，其中，分派所述共享的信道的带宽的步骤将所述共享的信道的带宽的至少一部分分发给所述第一接入点。


7.如权利要求5所述的方法，其中，分派所述共享的信道的带宽的步骤设置所述共享的信道的尺寸。


8.如权利要求5所述的方法，包括以下步骤：通过观察不是所述无线网络的一部分的至少一个接入点来收集数据，以及使用从不是所述无线网络的一部分的所述至少一个接入点收集的该数据为所述第一接入点和所述第二接入点中的至少一个接入点选择...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·J·安斯莉，
申请(专利权)人：阿里斯企业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US