[發(fā)明專利]用于在無線網(wǎng)絡(luò)中整合網(wǎng)絡(luò)組織時的動態(tài)信道選擇的無線代理數(shù)據(jù)的方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610808093.X
• 申請日: 2016-09-07
• 公開（公告）號: CN106714182A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: T·F·K·努;S·B·李;E·庫爾尼亞阮;K·T·蔡
• 申請（專利權(quán)）人: 網(wǎng)絡(luò)性能研究集團有限責(zé)任公司
• 主分類號: H04W16/10
• 分類號: H04W16/10;H04W24/02
• 代理公司: 北京尚誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11322
• 代理人: 龍淳,岳磊

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2015年9月7日提交的題為“Method and Apparatus for Integrating Radio Agent Data in Network Organization of Dynamic Channel Selection in Wireless Network”的美國臨時專利申請No.62/215,079的優(yōu)先權(quán)，后者的公開通過引用整體合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及無線網(wǎng)絡(luò)，更具體地說，涉及用于通過基于云的數(shù)據(jù)融合和計算元件整合來自多個自主無線電代理的頻譜數(shù)據(jù)的方法和裝置，由此能夠在802.11ac/n和LTE-U網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自組織和對動態(tài)頻率選擇的自適應(yīng)控制。本發(fā)明的實施例包括在離智能架構(gòu)中耦合到多個無線靈活代理(agility agent)的基于云的數(shù)據(jù)融合和計算元件，其中，靈活代理中的嵌入式無線電裝置不斷地收集實時頻譜信息，例如雷達檢測信息，和干擾、業(yè)務(wù)、鄰近設(shè)備的簽名的測量，以及其它本地空中信息。

背景技術(shù)

Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)對于今天的便攜式現(xiàn)代生活是至關(guān)重要的。Wi-Fi在日益發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)(IoT)中是優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)。但是，當(dāng)前Wi-Fi背后的技術(shù)在過去十年中變化很少。Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)和關(guān)聯(lián)的非授權(quán)頻譜當(dāng)前是以低效的方式來管理。例如，在各個網(wǎng)絡(luò)以及不同制造商的設(shè)備之間沒有協(xié)調(diào)或協(xié)調(diào)很少。這些網(wǎng)絡(luò)通常采用原語控制算法，其假設(shè)網(wǎng)絡(luò)由“自管理的島”構(gòu)成，這原本是意圖用于低密度和低業(yè)務(wù)環(huán)境的概念。對于以完全無秩序的自組織方式組建的家庭網(wǎng)絡(luò)，情況更糟。802.11Wi-Fi采用的底層媒體接入?yún)f(xié)議是基于競爭的，這意味著出現(xiàn)高頻率的碰撞，因為接入點及其關(guān)聯(lián)的客戶端之間沒有傳輸?shù)亩〞r協(xié)調(diào)。這連同802.11和LTE-U共同存在于共享有限頻譜的基本需求一起導(dǎo)致了顯著的干擾情況和增長的擁塞問題。此外，在連接設(shè)備越來越多變得常見的情況下，最終結(jié)果是擁塞增長，網(wǎng)絡(luò)變慢且連接不可靠。

類似地，操作在與802.11ac/n Wi-Fi相同或類似的非授權(quán)頻段的LTE-U網(wǎng)絡(luò)也遭受類似的擁塞和不可靠連接問題，并且常常對共享相同信道的現(xiàn)有Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)造成擁塞問題。增加帶寬以及更好且更高效地利用頻譜是在快速增長的連接世界中維持包括Wi-Fi和LTE-U網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò)的有用性的關(guān)鍵。

增加帶寬以及更好且更高效地利用頻譜將是在快速增長的連接世界中維持Wi-Fi和LTE-U網(wǎng)絡(luò)的有用性的關(guān)鍵。今天的絕大多數(shù)Wi-Fi和LTE-U接入點和小小區(qū)基站設(shè)計是單機設(shè)備，以符合已建立的“自管理島”的概念。出于需要(物理尺寸和經(jīng)濟性)，它們包含有限的無線資源以及有限的嵌入式計算能力和存儲器。結(jié)果，這種單機設(shè)計感測它們頻譜環(huán)境的能力有限，并且適應(yīng)改變的狀況的能力有限，導(dǎo)致頻譜利用低效和成長問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及無線網(wǎng)絡(luò)，更具體地說，涉及用于選擇使得信號不占用多個射頻信道的可用信道的系統(tǒng)和方法。在其優(yōu)選實施例中，本發(fā)明利用連接到分離智能架構(gòu)中的多個無線敏捷代理的基于云的數(shù)據(jù)融合和計算元件，其中，敏捷代理中的嵌入式無線電連續(xù)地收集實時頻譜信息(例如雷達檢測信息以及干擾、業(yè)務(wù)、相鄰設(shè)備的簽名的測度)以及其它本地化空中信息。

靈活代理歸因于它們對Wi-Fi接入點和LTE-U小型小區(qū)基站的附連得以按性質(zhì)部署在處于變化的密度中并且一般具有重疊覆蓋的廣闊地理區(qū)域上。靈活代理中的嵌入式傳感器檢測到的頻譜信息(具體地說，DFS雷達的簽名和本地網(wǎng)絡(luò)的擁塞狀況)表示覆蓋廣闊區(qū)域的無線電頻譜的多點覆蓋測度，或以不同方式來看，所述信息表示從不同角度測量雷達和干擾和/或擁塞的源的隨機不規(guī)則傳感器陣列進行的頻譜測量。

云智能引擎從每個靈活代理和地理標(biāo)簽收集信息，隨著時間而存儲、過濾并且整合數(shù)據(jù)，并且通過數(shù)據(jù)融合技術(shù)將其與來自分布在空間中的多個其它靈活代理的信息組合在一起，并且通過獨有算法對收集執(zhí)行過濾和其它后處理，而且與來自所審查的源(例如GIS——地理信息系統(tǒng)、FAA、FCC和DoD數(shù)據(jù)庫等)的其它數(shù)據(jù)合并。具有顯著處理能力和可分級存儲器和存儲體的云智能引擎能夠在非常長的時間段上存儲來自每個靈活代理的帶時間戳的頻譜信息，因此使得云智能引擎能夠還隨著時間并且在地理空間上對DFS雷達的簽名和本地網(wǎng)絡(luò)的擁塞狀況進行整合并且相關(guān)。本發(fā)明所實施的整個系統(tǒng)可以看作大型廣域閉合控制系統(tǒng)。