CN107919901A - 控制无线网络中的信道使用 - Google Patents

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CN107919901A
CN107919901A CN201710941116.9A CN201710941116A CN107919901A CN 107919901 A CN107919901 A CN 107919901A CN 201710941116 A CN201710941116 A CN 201710941116A CN 107919901 A CN107919901 A CN 107919901A
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CN
China
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channel
equipment
communication
equipments
satellite
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Pending
Application number
CN201710941116.9A
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约瑟夫·阿麦兰·劳尔·伊曼纽尔
佩曼·阿米尼
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Netgear Inc
Original Assignee
Netgear Inc
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Publication date
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Abstract

方法、装置和实施例涉及用于控制多频带无线网络***中的无线网络中的信道使用的技术。在具有多个无线网络设备和一个或多个客户端设备的无线网络中，无线网络设备之间的通信经由回程信道发生，以及客户端和无线网络设备之间的通信经由前传信道发生。基于无线信道的干扰特性，设备确定信道使用计划，并且经由回程信道将计划传送到无线网络的无线网络设备。

Description

控制无线网络中的信道使用
相关申请交叉引用
这是根据37 C.F.R.§1.53(b)提交的非临时申请，根据USC第119(e)条要求提交于2016年10月10日的美国临时专利申请序列号62/406,325的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
背景技术
随着无线网络、嵌入式***、互联网等技术的不断发展，对于例如各种设置，从计算和管理数据到在线购物和社交网络中的各种各样的电子设备，增加的网络覆盖、增加的网络带宽、更高的网络速度等的需求不断增长。与传统的独立个人计算机和移动设备相比，这在电子和数字内容已经广泛应用于共享的网络环境中尤为重要。因此，数据业务，特别是无线数据业务(例如，2.4GHz、3.6GHz、5GHz、60GHz等)已经经历了巨大的增长，相应地增加了无线业务冲突，例如当多个设备在同一无线信道上广播。
为了在太大而不能用Wi-Fi接入点覆盖的区域中实现覆盖，可以使用诸如Wi-Fi中继器、扩展器、增强器等的设备来扩展覆盖的区域。诸如中继器的设备使覆盖的区域能够被扩展。例如，中继器可以位于离接入点一定距离处，但仍然足够接近从接入点充分接收Wi-Fi通信。中继器可以从接入点接收通信，并将这些通信中继到接入点未充分覆盖的区域中的附近客户端，使得接入点覆盖不足的区域中的客户端能够接收来自中继器的通信。
发明内容
这里介绍的是用于控制多频带(例如，三频带)无线网络***中的无线网络的信道使用的技术。在一些实施例中，多频带无线网络***包括多个无线网络设备。在一些实施例中，至少一个无线网络设备连接到有线网络，例如具有访问互联网的有线网络，并且用作路由器。剩余的无线网络设备作为通过主无线信道或频带(本文称为“回程信道”)无线地连接到路由器的卫星，回程信道主要用于无线网络设备之间的通信。路由器和卫星都向客户端设备，如台式计算机、笔记本电脑、平板电脑、手机、可穿戴智能设备、游戏机、智能家居设备等提供无线网络连接(例如，WiFi连接)。路由器可以是能够在通信网络之间转发数据的任何设备，例如层2桥接设备或层3桥接设备等。
在一些实施例中，在启动时，路由器配置无线网络，并开始通过作为回程信道的第一信道与卫星进行通信。卫星开始通过第二信道与客户端进行通信，第二信道是前传信道。该示例的回程信道能够具有比前传信道更高的带宽通信。随着各种设备的通信，无线通信信道受到干扰。路由器和卫星每个扫描各种无线通信信道，并表征所观察到的干扰特性。路由器根据第一信道的干扰特性确定另一网络的无线网络设备在第一信道上正在广播，而卫星在第一信道上观察到清晰信道。观测的差异部分是由于路由器和卫星的不同位置，因此每个设备经历的干扰特性不同。卫星从第二信信道的干扰特性确定婴儿监视器在第二信道上正在广播，而路由器在第二信道上观察到清晰信道。路由器和卫星都在第三和第四信道上观察清晰信道。
路由器和卫星通过回程信道交换关于观察到的干扰的信息，由此路由器获悉卫星观测到的在第二信道上的干扰，卫星知道路由器在第一信道上观察到干扰，并且路由器卫星知道另一台设备在第三和第四个信信道上找到一个清晰信道。路由器和卫星通过回程信道进行通信以确定信道使用计划，并且路由器从第一信道改变到第三信道以利用清晰的第三信道，并且卫星从第二信道改变到第四信道利用明确的第四信道。由于移动到清晰信道，并且通过协调这些信道的使用，路由器和卫星的通信带宽显著增加。
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。
提供本发明内容以便介绍在具体实施例中将进一步解释的概念的简化形式中的概念的选择。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的主要特征或基本特征，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示出了与各种实施例一致的北美的5GHz信道分配。
图2示出了与各种实施例一致的欧洲的5GHz信道分配。
图3示出了与各种实施例一致的隐马尔可夫模型的状态机的示例。
图4示出了与各种实施例一致的客户端设备位置的模式的示例。
图5示出了与各种实施例一致的在2GHz和5GHz***的单元内的干扰。
图6示出了与各种实施例一致的单元之间的发送和接收重叠。
图7示出了与各种实施例一致的***单元的覆盖边缘上的客户端设备。
图8示出了与各种实施例一致的不同类型的网络拓扑。
图9示出了与各种实施例一致的GATT(通用属性)服务器和客户端之间的通信。
图10示出了与各种实施例一致的检测到的入侵者设备的示例。
图11示出了与各种实施例一致的用于建模设备移动的HMM的示例。
图12示出了与各种实施例一致的用于协调和时间测量的HMM模型。
图13示出了与各种实施例一致的在***的单元之间的入侵者设备。
图14示出了与各种实施例一致的深度分组检测(DPI)技术的体系结构。
图15示出了与各种实施例一致的对功率和数据吞吐量具有不同需求的设备。
图16示出了与各种实施例一致的可以在中间模式下触发的监视模式。
图17示出了与各种实施例一致的跟踪到达时间和幅度测量。
图18示出了与各种实施例一致的使用WiFi或BLE(蓝牙低能量)的三角测量概念。
图19示出了与各种实施例一致的在多个蓝牙的范围内的客户端，而***的单元仅通过WiFi通信。
图20示出了与各种实施例一致的使用到达时间的蓝牙定位。
图21示出了与各种实施例一致的从***的其他单元的已知位置检测***的一个单元的位置。
图22示出了与各种实施例一致的装置用于定位自身。
图23示出了与各种实施例一致的可以基于初始GPS位置跟踪位置。
图24示出了与各种实施例一致的用于改变Wi-Fi网络的拓扑的方法。
图25示出了与各种实施例一致的用于控制Wi-Fi网络的信道使用的方法。
图26示出了与各种实施例一致的处理***的示例的框图，其中可以实现本文所述的至少一些操作。
图27示出了与各种实施例一致的可以实现本文所描述的至少一些操作的接入点的***框图。
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的必要信息，并且说明了实施实施例的最佳实施方式。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，并且将认识到这些概念的应用，这些在这里没有具体解决。应当理解，这些概念和应用在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内的物理(电子)量的数据或者将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存储在寄存器中。
如本文所使用的，诸如“连接的”，“耦合的”等术语是指在两个或更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。在本说明书中对“实施例”，“一个实施例”等的引用意味着所描述的特定特征、功能、结构或特性包括在本公开的至少一个实施例中。在本说明书中出现这种短语并不一定都是指相同的实施例。另一方面，所提及的实施例也不一定是相互排斥的。
如本文所使用的，诸如“引起”及其变化的术语是指直接因果关系或间接因果关系。例如，计算机***可以通过向第二计算机***发送消息来“引起”动作，该消息命令、请求或提示第二计算机***执行该动作。任何数量的中介设备可以在此过程中检查和/或中继消息。在这方面，即使设备可能不知道该操作是否将最终被执行，设备可以“引起”动作。
注意，在本说明书中，对另一设备(接收方设备)发送或传输消息、信号等的任何引用意味着消息被发送，意图是其信息内容最终被传送到接收者设备；因此，这样的引用并不意味着消息必须直接发送到接收方设备。也就是说，除非另有说明，否则可以有一个或多个中间实体在其发送到接收方设备之前“按原样”或以修改形式接收和转发消息/信号。这一说明也适用于本文中从另一设备接收消息/信号的任何引用；即不需要直接的点对点通信，除非另有说明。
如本文所用，除非另有特别说明，术语“或”可以包括所有可能的组合，除非不可行。例如，如果说数据可以包括A或B，则除非另有明确说明或不可行，否则数据可以包括A或B或A和B。作为第二个例子，如果说数据可以包括A，B或C，则除非另有说明或不可行，否则数据可包括A或B或C或A和B或A和C或B和C或A和B和C。
多频带无线网络***
多频带无线网络***(此处也称为简单的“***”)。***中的每个无线网络设备(此处也称为简单的“设备”或“单元”)具有用于多个(例如，三个)无线频带上的无线通信的多个(例如，三个)无线电组件。该***可以动态地并且自动地选择***无线地连接到客户端设备(此处也简称为“客户端”)的信道。无线网络设备是促进客户端之间以及客户端和诸如互联网之类的有线网络之间的通信的设备。在一些实施例中，尽管一个无线网络设备充当接入点，该接入点是使得客户端能够连接到有线网络的设备，但每个无线网络设备能够被配置为接入点。在一些实施例中，每个客户端设备可以以不同的无线信道无线地连接到***。在一些实施例中，无线网络***通过电气和电子工程师协会(IEEE)802.11 WLAN标准(例如，Wi-Fi)实现和无线地通信。
在一些实施例中，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”或“接入点”)。剩余的无线网络设备作为通过专用或主无线信道或频带与路由器无线连接的卫星。多频无线网络***的一个例子是***。
信道规划
在一些实施例中，***可以在***接通时进行初始信道选择。然后***根据调度进行信道改变。如果需要立即信道改变(例如，特定信道上的突发干扰)，则***也可以进行实时信道改变。
在一些实施例中，在启动时，路由器配置无线网络，并开始通过作为回程信道的第一信道与卫星进行通信。卫星开始通过第二个信道与客户端进行通信，第二个信道是前传信道。该示例的回程信道具有比前传信道更高的带宽通信。回程信道可以包括无线频带的一个或多个信道，例如5GHz高频带信道、60Ghz信道或毫米波信道，并且前传信道可以包括另一频带或多个频带的一个或多个信道，例如作为5Ghz低频段或2.4Ghz频带。随着各种设备的通信，无线通信信道受到干扰。路由器和卫星每个扫描各种无线通信信道，并表征所观察到的干扰特性。路由器根据第一信道的干扰特性确定另一网络的无线网络设备在第一信道上正在广播，而卫星在第一信道上观察到清晰信道。观测的差异部分是由于路由器和卫星的不同位置，因此每个设备经历的干扰特性不同。卫星从第二信道的干扰特性确定婴儿监视器在第二信道上正在广播，而路由器在第二信道上观察到清晰信道。路由器和卫星都在第三和第四信道上观察清晰信道。
路由器和卫星通过回程信道交换关于观察到的干扰的信息，由此路由器获悉卫星在第二信道上观测到的干扰，卫星知道路由器观察到在第一信道上的干扰，并且路由器卫星知道另一台设备在第三和第四信道上找到一个清晰信道。路由器和卫星通过回程信道进行通信以确定信道使用计划，并且路由器从第一信道改变到第三信道以利用清晰的第三信道，并且卫星从第二信道改变到第四信道利用明确的第四信道。由于移动到清晰的信道，并且通过协调这些信道的使用，路由器和卫星的通信带宽显著增加。
在一些实施例中，***的无线网络设备包括用于三个无线频带的无线电组件，例如2.4GHz频带、5GHz低频带和5GHz高频带。其中一个频带可以专门用于或主要用于***的无线网络设备之间的无线通信。***的无线网络设备之间的无线通信称为回程通信。另外两个频带可用于***的无线网络设备和客户端设备之间的无线通信。***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。
在一些实施例中，***默认使用5GHz高频带进行回程通信，并且将2.4GHz频带和5GHz低频带用于前传通信。例如，当2.4GHz频带用于前传通信时，***的每个单元可以在2.4GHz频段的不同信道上工作。(一个频带可以包括多个信道。)每个单元的最佳信道决定可以基于各种因素作出，例如网络拓扑、每个单元的每个信道上的干扰接入点数(也称为“AP”)、每个单元的每个信道上的噪声、每个单元的时间间隔的干扰持续时间百分比、每个单元支持的网络业务的类型、一个或多个信道的干扰特性、一个或多个信道的干扰特性的分类，等等。
如果回程信道(例如，5GHz高频带中的一个或多个信道)下降，则2.4GHz频带可以用于***的单元之间的回程通信。例如，如果以卫星模式工作的单元检测到5GHz高频带内的回程信道不再可用(例如，由于强干扰)，则单元的2.4GHz无线电组件可以切换到扫描模式来寻找用于上行链路连接的其中一个2.4GHz信道，而另一个以路由器模式工作。
如果存在可用于单元的多个干净信道，则该单元可以选择与其附近的其它单元较少干扰的干净信道。可以基于干扰的功能、AP的数量和/或其他参数来定义客户端信道。如果信道的干扰功能小于阈值，则该信道是干净的信道。有各种方法来检测附近的单元。例如，可以使用单元之间的网络拓扑来检测附近的单元。来自其他单元的信标功率可用于检测附近的单元。在一些实施例中，单元可以使用组网拓扑和信标功率的组合来检测附近的***的其他单元。
这些单元可以通过回程信道与其他单元通信前传信道选择。在一些实施例中，具有较高优先级的网络业务的单元可以在比其他单元选择前传信道时具有更高的优先级。
***可以以集中方式或分布式方式做出关于前传信道选择的决定。以分布式方式，每个单元可以自己决定信道选择。例如，在一些实施例中，基站单元可以首先选择前传信道。然后，每个卫星单元可以在基站单元建立回程链路之后选择与基站单元之间的一个前传信道。该***可以根据一些规则、随机、半随机等进行优化。在一些实施例中，处理较高优先级的网络业务的单元在***启动期间或在调度的信道优化期间可以比在其它单元上选择前传信道具有更高的优先级。
在一些实施例中以集中的方式，基站单元对***的所有单元做出信道选择的决定。每个卫星单元可以建立与基站单元的专用回程链路，并扫描前传频段中的信道。每个卫星单元向基站单元发送有关前传信道候选者的详细信息。详细信息可以包括例如在前传频带中的所有信道上的扫描结果，以及在前传频带中的所有信道上的干扰。基站单元可以随着时间的推移周期性地进行信道选择的集中决策。
该***的单元还可以使用5GHz信道用于前传通信。图1和2显示了北美和欧洲的5GHz信道分配。5GHz信道中的一些需要动态频率选择(DFS)机制，以允许设备共享信道(称为DFS信道)。例如，设备需要具有分配给雷达***的信道的DFS功能，以便这些设备不会对雷达造成干扰。
如果***的单元没有DFS能力来避免雷达干扰，则该单元可能被限制为选择非DFS5GHz无线电，例如信道#36、40，、44、48，作为UNII-1上的主80MHz信道。如果***具有比数据帧更多的控制帧，并且大多数一个AP是活动的，则该单元可以保持80MHz带宽并改变主信道。或者，在某些使用情况下，如商业用途或繁忙的家庭使用，该单元可以减少带宽以适应信道规划。例如，根据***的单元总数，该单元可以将带宽降低到40MHz或20MHz。
如果***的单元确实具有DFS能力，则该单元可以选择对于前传通信使用而言是清晰的DFS信道。***的单元可以使用不同的80MHz信道进行前传通信，因为如图1所示，有多个可用的80MHz信道。
类似于2.4GHz的情况，***可以以集中方式或分布式方式进行5GHz信道选择。信道选择可以使用不同的信道/带宽组合。例如，一个单元可以在两个80MHz信道，或四个40MHz信道，或八个20MHz信道，或一个80MHz信道和两个40MHz信道的组合，或一个80MHz信道、一个40MHz信道和两个20MHz信道的组合等之中选择。带宽选择可以根据用例和负载量作出。例如，如果一个单元(AP)具有许多客户端和大量业务，则该单元可以接收更多的信道。
如果***使用5GHz高频带进行回程通信，则北美地区只有一个80MHz信道可用，如图1所示。***可以决定减少带宽，从而增加可用信道的数量。例如，如果80MHz回程信道的一部分非常繁忙，则***可以将带宽降低到40MHz或20MHz。该***可以集中决定回程。换句话说，所有单元都可以进行信道扫描，并向基站单元发送关于信道的详细信息。基站单元决定回程和向卫星单元广播回程信道信息。
如果DFS信道可用于回程通信，则***可以使用这些DFS信道。例如，如图1所示，在北美可以有两个80MHz的DFS信道。对于欧洲，所有5GHz信道都是DFS信道。该***可以根据DFS信道可用性和信道利用率参数以及功率级别选择最佳DFS信道。
图25示出了用于控制Wi-Fi网络的信道使用的方法。在框2505，无线网络设备识别用于回程通信的第一无线通信信道，第一信道是回程信道。此外，多个信道可用于回程通信。例如，第一回程信道可以用于路由器和第一卫星之间的通信，第二回程信道可以用于路由器和第二卫星之间的通信，并且第三回程信道可以用于第一和第二卫星之间的通信。
无线网络设备可以是路由器或卫星，并且无线网络包括路由器并且可以包括一个或多个卫星。无线网络设备可以基于各种标准中的任何一个来选择初始回程信道。可以基于信道的固有通信能力来选择信道。例如，在图1的示例中，可以选择具有最高带宽的信道，例如5735MHz和5818MHz之间的80MHz信道用于回程通信。可以基于实际通信能力来选择信道。例如，再次参考图1的示例，可能是由于例如其他信道上的干扰，5170Mhz和5250Mhz之间的80Mhz信道具有最高的实际带宽，并且因此选择信道用于回程通信。可以基于RSSI(接收信号强度指示符)来选择信道。例如，如果特定信道在网络单元处具有最高的平均RSSI、具有最高的最小RSSI等，该特定信道可被选择用于回程通信。
在框2510，无线网络设备将第二无线通信信道识别为用于前传通信。此外，可以使用多于一个信道进行通信。框2510的无线网络设备可以是与框2505相同的无线网络设备，或者可以是不同的无线网络设备。无线网络设备可以基于各种标准中的任一种来选择用于前传的初始信道。可以基于信道的固有通信能力来选择信道。例如，在图1的示例中，可以选择带宽低于回程信道的信道用于前传通信。可以基于实际通信能力来选择信道。例如，再次参考图1的示例，可能是5170Mhz和5250MHz之间的80Mhz信道具有最高的实际带宽并被选择用于回程通信。在这种情况下，可以选择另一个信道或信道用于前传通信。可以基于RSSI来选择信道。例如，如果特定信道具有最高的平均RSSI，在网络单元处具有最高的最小RSSI等，该特定信道可被选择用于回程通信，并且剩余信道可以是选择用于前传通信。
在框2515，无线网络设备确定无线网络的多个信道中的一个或多个信道的干扰特性。无线网络设备可以是路由器或卫星，并且可以是框2505和2510中的任何一个或全部的相同或不同的无线网络设备。无线网络设备扫描无线网络的一个或多个信道，以及确定每个信道的干扰特性。特性可以是各种特征中的任一种。特征可以包括或指示例如在信道上接收的通信的RSSI，信道上的传输是否使接收机饱和(诸如从两个彼此太靠近放置的无线网络设备)，是否是另一个网络的无线设备正在信道上发射信号，例如婴儿监视器、无绳电话、蓝牙装置、汽车警报器、微波炉、视频设备、ZigBee设备等设备，正在信道上发送或发射信号等。干扰特性可以包括关于干扰信号的持续时间、功率水平、重复频率、重复模式等的信息等。特征还可以包括雷达是否在信道上传输，例如机场所使用的雷达。
在框2520，无线网络设备经由回程信道从第二无线网络设备接收由第二无线网络设备确定的关于干扰特性的数据。接收数据的无线网络设备可以是在框2515确定干扰特性的相同无线网络设备。在具有包括路由器和一个或多个卫星的无线网络设备的无线网络中，无线网络设备各自位于不同的位置。结果，无线网络设备观察到的无线信道的特性可能因本地无线环境的差异而不同。在一个例子中，用户住在公寓楼内，并将路由器放置在一个房间的墙壁上，并将卫星放在另一个房间。另一个公寓居民的无线网络设备距墙壁另一侧的路由器只有一英尺左右。由于位于距离路由器比距离卫星更靠近的地方，公寓居民设备对于路由器造成的干扰明显高于其对卫星造成的干扰。在另一个例子中，企业将路由器放置在其占地面积的一端，并将卫星放置在100米远处的在其占地面积的另一端。特定信道上的路由器没有观察到干扰，而同一信道上的卫星观察到来自无线设备的显著干扰，因为该设备距离卫星只有10米，而距离路由器110米。由第二无线网络设备确定的特性类型与由框2515的无线网络设备所确定的类型类似。
在框2525，设备对干扰特性进行分类。该设备可以是框2505-2520的任何无线网络设备，或者可以是另一设备，诸如另一无线网络设备或计算设备。提供可以分布框2505-2525的任务的各种方式的几个示例可能是有益的。在第一示例中，框2505-2520的无线网络设备都是相同的无线网络设备，即路由器，框2520的第二无线设备是卫星(其在将数据发送到在框2520的路由器之前执行框2515)，并且框2525的设备是路由器。在第二示例中，框2505-2520的无线网络设备是路由器，框2520的第二无线设备是卫星(在框2520处将数据发送到路由器之前还执行框2515)，并且框2525的设备是基于云的计算***，其经由互联网从路由器接收指示在框2515处由路由器和卫星确定的干扰特性的数据。在第三示例中，框2505的无线网络设备是卫星，框2510的无线网络设备是路由器，框2515的无线网络设备是卫星，框2520的无线网络设备是卫星，框2520的第二无线设备是路由器(其在框2520处将数据发送到卫星之前也执行框2515)，并且框2525的设备是从卫星数据无线地接收指示在框2515处由路由器和卫星所确定的干扰特性的计算***。上述示例不是穷举如何分布框2505-2525的任务，各种其他分布是可能的。
设备对干扰特性进行分类的类型可以是各种类型中的任何一种，并且可以基于各种信息中的任何一种。这些类别可以是例如，检测到的RSSI级别的各种范围中的每一个的类别、识别其上检测到高于特定阈值的RSSI的信道的类别、识别其中接收机饱和度的信道的类别、检测到的接收器饱和度级别的各种范围中的每一个的类别、识别检测到的其他无线网络的类别、另一网络的每个无线网络设备的类别或被检测到的另一网络的每种类型的无线网络设备的类别、发射检测到的干扰信号的各种类型的设备中的每一个的类型，干扰持续时间的各种范围中的每一个的类别、干扰功率水平的各种范围中的每一个的类别、干扰的重复频率的各种范围中的每一个的类型，干扰的重复模式各种类型的每一个的类别、识别机场雷达是否被检测到的类别，检测到的每种类型的机场雷达的类别，等等。
类别可以基于例如在信道上接收的通信的RSSI，关于接收机饱和的数据，指示另一网络的无线设备正在信道上发送的数据，指示正在信道上传输或发送信号的设备类型的数据，在诸如婴儿监视器、无绳电话、蓝牙装置、汽车警报器、微波炉、视频设备、ZigBee设备等。类别可以基于例如干扰信号的持续时间、功率水平、重复频率、重复模式等，等等。类别可以进一步基于雷达是否在信道上传输，例如机场使用的雷达。
在框2530，设备基于干扰特性确定使用第三信道进行回程通信。该设备可以是框2505-2520的任何无线网络设备，或者可以是框2525的设备，或者可以是另一设备，诸如另一无线网络设备或另一计算设备。在第一示例中，框2505-2520的无线网络设备都是相同的无线网络设备，即路由器，框2520的第二无线设备是卫星(其在将数据发送到在框2520的路由器之前也执行框2515)，并且框2525和2530的设备是路由器。在该示例中，路由器基于路由器在框2515处确定的干扰特性，或者基于在框2520从卫星接收到的关于干扰特性的数据，或者基于在框2525处由路由器确定的干扰特性的分类，确定无线网络的信道的使用计划。路由器基于由路由器在框2515处确定的干扰特性，或者基于在框2520处从卫星接收的关于干扰特性的数据，或者基于路由器在框2525处确定的干扰特性的分类来确定第三个信道在任何回程信道之间可能在路由器和卫星之间具有最高的可用带宽，并且确定第四信道在卫星和客户端设备之间可能在任何前传信道之间具有最高的可用带宽。
路由器确定使用第三信道进行回程通信(框2530)，并且经由当前回程信道(即，第一信道)向卫星发送消息以使卫星切换到第三信道(框2535)，路由器和作为响应的卫星都切换到第三信道进行回程通信。路由器确定在卫星和客户端设备之间使用第四信道进行前传通信(方框2540)。路由器通过新的回程信道(即第三信道)向卫星发送消息，卫星又通过当前的前传信道(即第二个信道)将消息转发到客户端设备，以使客户端设备切换到第四信道(框2545)，用于卫星和客户端设备之间的前传通信。卫星，并作为响应，客户端设备切换到第四信道进行前传通信。
在第二示例中，框2505-2520的无线网络设备是路由器，框2520的第二无线设备是卫星(其还在框2520将数据发送到路由器之前执行框2515)，并且框2525和2530的设备是基于云的计算***，其经由互联网从路由器接收指示路由器和卫星在框2515处确定的干扰特性的数据。在该示例中，云计算机基于由路由器在框2515处确定的干扰特性，或者基于关于在框2520从卫星接收的干扰特性的数据，或者基于在框2525由云计算机确定的干扰特性的分类，确定无线网络的信道的使用计划。云计算机基于路由器在框2515处确定的干扰特性，或者基于在框2520处从卫星接收的关于干扰特性的数据，或者基于云计算机在框2525处确定的干扰特性的分类，确定第三信道在任何回程信道中可能具有路由器与卫星之间的最低的干扰电平和相应的最高通信带宽，并且确定第四信道可能具有任何前传信道的最低的干扰电平和相应的最高通信带宽。
路由器确定使用第三信道进行回程通信(框2530)，并且经由当前回程信道(即，第一信道)向卫星发送消息以使卫星切换到第三信道(框2535)，路由器和卫星都切换到第三信道进行回程通信。路由器确定在卫星和客户端设备之间使用第四信道进行前传通信(方框2540)。路由器通过新的回程信道(即第三信道)向卫星发送消息，卫星又通过当前的前传信道(即第二个信道)将消息转发到客户端设备，以使客户端设备切换到第四信道(框2545)，用于卫星和客户端设备之间的前传通信。卫星，并作为响应，客户端设备切换到第四信道进行通信。
在第三示例中，框2505的无线网络设备是卫星，框2510的无线网络设备是路由器，框2515的无线网络设备是卫星，框2520的无线网络设备是卫星，框2520的第二无线设备是路由器(其在框2520处将数据发送到卫星之前也执行框2515)，并且框2525和2530的设备是从卫星无线地接收数据的计算***，该数据指示在框2515处由路由器和卫星确定的干扰特性。计算***是与路由器和卫星相同的无线网络的一部分。在该示例中，计算***基于由卫星在框2515处确定的干扰特性，或者基于在框2520从路由器接收的关于干扰特性的数据，或者基于在框2525处由计算***确定的干扰特性的分类，确定无线网络的信道的使用计划。计算***基于卫星在框2515处确定的干扰特性，或者基于在框2520处从路由器接收的关于干扰特性的数据，或者基于计算***在框2525处确定的干扰特性的分类，基于在第三和第四信道检测到的低干扰电平，确定第三信道可能在任何回程信道之间在路由器和卫星之间具有最可靠的通信能力，并且确定第四信道在任何前传信道中可能有最可靠的沟通能力。
路由器确定使用第三信道进行回程通信(框2530)，并且经由当前回程信道(即，第一信道)向卫星发送消息以使卫星切换到第三信道(框2535)，路由器和卫星都切换到第三信道进行回程通信。路由器确定在卫星和客户端设备之间使用第四信道进行前传通信(方框2540)。路由器通过新的回程信道(即第三信道)向卫星发送消息，卫星又通过当前的前传信道(即第二信道)将消息转发到客户端设备，以使客户端设备切换到第四信道(框2545)，用于卫星和客户端设备之间的前传通信。卫星，并作为响应，客户端设备切换到第四信道进行前传通信。
在第四示例中，框2505-2520的无线网络设备都是相同的无线网络设备，即路由器，框2520的第二无线设备是卫星(其也在框2520处的向路由器发送数据之前执行框2515)，并且框2525和2530的设备是路由器。在该示例中，路由器基于路由器在框2515处确定的干扰特性，或者基于在框2520从卫星接收到的关于干扰特性的数据，或者基于在框2525处由路由器确定的干扰特性的分类，确定无线网络的信道的使用计划。路由器基于由路由器在框2515处确定的干扰特性，或者基于在框2520处从卫星接收的关于干扰特性的数据，或者基于由路由器在框2525处确定的干扰特性的分类，来确定在一个或多个信道上的干扰源是由本地机场用于雷达***的雷达***。由于存在本地机场，路由器确定某些信道被禁止并且不能被使用，因为当传输可能干扰机场雷达时，政府禁止某些信道上的传输。路由器确定第三信道在任何非禁止的回程信道之间可能在路由器和卫星之间具有最高的可用带宽，并且确定第四信道在任何非禁止的前传信道中在卫星和客户端设备之间可能具有最高可用带宽。
路由器确定使用第三信道进行回程通信(框2530)，并且经由当前回程信道(即，第一信道)向卫星发送消息以使卫星切换到第三信道(框2535)，路由器和作为响应的卫星都切换到第三信道进行回程通信。路由器确定在卫星和客户端设备之间使用第四信道进行前传通信(方框2540)。路由器通过新的回程信道(即第三信道)向卫星发送消息，卫星又通过当前的前传信道(即第二信道)将消息转发到客户端设备，以使客户端设备切换到第四信道(框2545)，用于卫星和客户端设备之间的前传通信。卫星，并作为响应，客户端设备切换到第四信道进行前传通信。
框2530或2540的确定可以以各种方式中的任一种的干扰特性为基础。例如，一些干扰设备广播遵循某种模式的干扰信号。诸如婴儿监视器的设备可以具有很长时间的广播模式，之后是在很长时间内不进行广播的时段。基于该模式，一旦干扰特性指示设备不再广播，则可以在框2530或2540处确定开始使用信道，并且一旦干扰特性指示出设备再次开始广播则停止使用信道。作为另一示例，可以在特定信道的一段时间内收集干扰特性，并且可以分析干扰模式以确定历史使用模式。在一种情况下，分析特定信道的干扰特性，并确定特定信道在星期一至星期五上午7点至晚上7点受到明显干扰，并且在其他时间经历低干扰。根据历史使用模式，可以确定周一至周五上午7点至晚上7点之间不使用特定信道，并在剩余的日期和时间内使用特定信道。
在另一个示例中，干扰特性指示微波在特定信道上发射电磁辐射，并且当微波开始发射辐射时，其通常发射1分钟至5分钟的持续时间。基于微波辐射发射的历史持续时间模式，一旦干扰特性表明微波在特定信道上发射辐射，则可以在框2530或2540进行确定不使用特定信道，并且每隔一秒再次检查信道以确定微波是否已经停止发射辐射，此时可以确定再次使用特定信道。
在另一示例中，干扰特性指示来自另一无线网络设备的信标。基于信标，可以识别发送信标的无线网络设备并将其分类为特定类型的设备。基于设备类型的分类，可以在框2530或2540进行确定以使用或不使用特定信道。例如，当特定类型的设备是先前被确定为与其他无线网络设备良好工作并且能够很好地共享信道带宽的设备时，可以确定使用与发送该无线网络设备信标正在使用的相同的信道。相反，当特定类型的设备是先前被确定为不能与其他无线网络设备工作良好并且不能很好地共享信道带宽的设备时，可以在框2530或2540进行确定以避免发送信标的无线网络设备正在使用的特定信道。
在另一示例中，干扰特性表示特定信道上的干扰的一定功率水平。基于指示的干扰功率水平，可以在框2530或2540进行确定以使用或不使用特定信道。
以上示例不是穷举如何分布框2505-2545的任务，并且各种其它分布是可能的。
使用人工智能和机器学习的无线优化
该***可以使用人造智能(AI)和机器学习(ML)技术对每个信道上的干扰进行建模。例如，***的单元可以在所有无线电设备上定期地随时间测量信道干扰。干扰信息被传送到基站单元或云服务器进行模式分析。测量干扰包括***内的单元的干扰以及来自附近设备的干扰。基站单元或云服务器可以识别干扰的模式。例如，基站单元或云服务器可以使用隐马尔可夫模型(HMM)来模拟信道干扰、信道容量和信道中断模式。图3示出了用于HMM的状态机的示例。
***还可以使用AI和ML技术来对网络业务进行建模。***的单元可以测量白天支持的业务，并将测量报告给基站单元或云服务器。基站单元或云服务器可以使用HMM或其他统计建模工具对业务使用情况进行建模。训练统计模型以预测***中每个单元正在使用的业务，并且业务可用于决定哪个单元获得网络通信的优先级。例如，统计建模工具可用于预测链路过载或过多的链路延迟，并且可以改变网络拓扑以避免预测的链路过载或过多的延迟，从而提高网络的可靠性。
***可以在信道模型之上使用不同的效用函数来建模不同类型的业务，然后相应地优化信道。例如，语音应用可能不需要大量带宽，但可能需要更可靠的通信信道。可以为服务于语音应用的单元选择合适的信道。
***还可以使用AI和ML技术来建模用于漫游目的的客户端位置模式。漫游是客户端经由第一无线网络设备从***内的通信转移到经由第二无线网络设备进行通信的时刻，由于例如，来自第一无线网络设备的信号强度太弱。例如，***可以从模式中了解到，何时客户端设备的RSSI(接收信号强度指示符)落在某个单元上时，客户端设备可能正在移动到另一个位置，并且客户端设备是否应该从一个单元漫游到另一个单元。这种学习可以用于避免额外的信息连接，并避免单元之间不必要的状态转换。
图4示出了客户端设备位置的模式的示例。***识别客户端设备STA以可预测的方式从位置410移动到位置420的模式。即使在移动期间，STA将行进通过单元3覆盖的区域，***预测STA将移动到由单元2覆盖的位置420。因此，在一些实施例中，当客户端设备STA从位置410移动到位置420时，***将不会将客户端设备STA从单元1漫游到单元3。相反，***将直接将客户端设备STA从单元1漫游到单元2。
***还可以使用AI和ML技术来学习客户端漫游行为，因为不同的客户端在漫游方面表现不同。诸如那些不支持IEEE 802.11v/11k/11r(这里称为11v或11k或11r)的传统客户端可以使用断开连接来漫游，然后让客户端在合适单元的合适频带上关联。在一些实施例中，以下路由可以仅在每T1周期完成一次。一旦RSSI和其他条件得到满足，去认证分组可以发送给客户端。客户端可以被允许在所需的单元和频段上漫游。如果客户端没有在时间T2内漫游到所需的单元和频带，则***可以允许客户端漫游到***的任何单元(AP)。
传统客户端漫游的时间可能很重要，因此客户端不会将接入点(***的单元)列入黑名单。例如，如果该单元经常被去认证，或者处于太短的时间段内(例如，小于T1)，则客户端可能将特定单元列入黑名单。可以通过对客户端进行测试并识别客户端断开连接的频率或客户端需要多长时间重新连接来对该***进行培训。训练可以作为初始设置。在现场收集的数据可用于更改T1和T2等时间。
可以训练该***以学习不同类型的客户行为。例如，客户可能会对某种类型的11k报告做出回应，也可能不会对其他11k报告做出回应。客户端可能每T秒响应11k一次。客户端可能每T秒响应一次BSS过渡管理(BTM)而漫游。当服务AP(卫星单元)或主机AP(基站单元)的RSSI在一定范围内时，客户端可以响应于BTM而漫游。***还可以学习何时请求BTM以及请求BTM的频率。
该***还可以使用AI和ML技术来基于使用模式优化单元的网络拓扑。***可以监控网络业务并确定网络拓扑。例如，基于使用模式，***可以通过回程信道、通过回程信道直接连接到基站单元的卫星单元、前传信道、客户端数量等。***可以根据使用模式动态进行决策。例如，具有更多业务的AP(卫星单元)可以在最干净的信道上直接与主AP(基站单元)连接。具有较高业务的AP(单元)可以获得更好的面向客户的信道。具有较高业务的AP(单元)可能会将某些客户端推送到其他AP(单元)。
干扰管理
传统的路由器是单个设备。相比之下，所公开的多频带无线网络***包括覆盖更广范围的多个单元(AP)。多频无线网络***的每个单元能够在多个频带上发射无线电信号。因此，***内的单元可能重叠并相互干扰。此外，不是***一部分的其他设备也可能干扰***的单元。例如，图5显示了在2GHz和5GHz上的***的单元内的干扰。图6示出了单元之间的发送和接收重叠。
为了管理发射侧的RF(射频)干扰，***使用算法来管理***的单元的功率水平。在一些实施例中，可以在单元的***管理软件中内置功率水平的管理。功率水平管理可以考虑***的不同单元之间的功率水平(例如，RSSI)和相关客户端的功率水平(例如，RSSI)。
在一些实施例中，单元可以在有限的持续时间内增加功率水平，以检查是否有任何新的客户端可以连接到该单元。然后，该单元可以下降到使干扰最小化的功率水平。***的功率管理可以使用回程信道来控制单元的功率水平。该***还考虑了用于电源管理目的的客户端位置等信息。
为了管理接收侧的RF干扰，***可以通过调整物理无线电增益来调整物理层接收范围。该***可以设置数字阈值，例如前导码检测阈值和定时和载波恢复阈值。该***还可以包括可控的衰减特征以衰减无线电功率。
在一些实施例中，可以分别管理每个单元的每个无线电部件的能量检测阈值。该***还可以管理退避倒数计数。例如，***可以修改802.11 NAV参数来管理退避倒数计数。该***还可以优化或调整波束形成和MU-MIMO(多用户多输入和多输出)参数。该***还可以修改IEEE 802.11无线网络协议的RTS/CTS(请求发送/清除发送)参数，以减少帧冲突。
对于前传管理，***尝试以覆盖边缘上的客户端不会断开的方式最小化***的不同单元之间的重叠。例如，图7示出了***单元的覆盖边缘上的客户端设备710。***尝试最小化重叠，但是无线覆盖仍然足以连接客户端设备710。
为了连接到覆盖区域的边缘处的客户端，***的单元可以基于客户端RSSI和其他客户端信息来丢弃其发送功率。相对于在掉电之前的客户端的传输速率，单元可以掉电，直到客户端具有期望的传输速率。单元也可以在每X ms(毫秒))上增加一次持续Y ms的发射功率。该单元可以检查任何客户端是否尝试将无线与单元相关联，并可以验证关联是否成功。
***的单元也可以调整接收范围。为了连接边缘处的客户端，***的单元可以根据客户端RSSI和其他客户端信息丢弃接收范围。与客户在接收范围丢弃之前相比，单元可以丢弃接收范围，直到所有客户端都有理想的接收速率。一个单元也可以增加接收功率每Xms(毫秒)一次持续Y ms时间。该单元检查任何客户端是否尝试将无线与单元关联以及关联是否成功。在一些实施例中，可以同时进行发射范围的增加和接收范围的增加。
在一些实施例中，***可以学***。
专用控制信道
在一些实施例中，***可以使用用于控制信息的专用或基本专用信道(例如，2.4GHz或5GHz频带之外)。例如，***的单元可能使用433MHz或900MHz。该***可以在不同的信道之间进行跳频。这些单元可以包括通过专用信道进行通信的无线的无线电组件用于控制信息。专用信道将使得***单元之间的网络更加健壮，例如2.4GHz或5GHz的WiFi信道有间歇性问题。
专用控制信道用于传送关键消息，例如桥接更新(例如，客户端相关联的位置)、漫游协调、定时同步范围测量等。专用信道也可用于单元之间的同步以实现本地化目的。
专用控制信道也可以用于配置。例如，***可以使用控制信道将新的单元添加到***的网络，而无需经过WiFi的标准处理，这需要更长的时间并且容易受到干扰和分组丢失。可以在控制信道上定义接口，当***管理员批准添加新单元(AP)时，可以使***网络上的当前单元(AP)配置新单元(AP)。
如果卫星单元从2.4GHz或5GHz WiFi网络脱机，***的单元仍然可以相互发信号，指示卫星单元从WiFi网络中丢弃。这是可行的，因为控制信道可以具有比2.4GHz或5GHzWiFi网络更长的范围。***的单元也可以通过专用控制信道彼此发送回程信道变化的信号。
协议隧道
存在可以在***的回程信道上桥接(隧道)的各种类型的协议。例如，物联网(IoT)协议是可以通过回程信道桥接的低数据速率协议。优点是一些IoT协议的范围非常有限。通过在回程信道上承载，使用IoT协议的设备可以在原始IoT协议无法处理的更长范围内进行通信。同样地，蓝牙范围可以扩展到诸如IoT应用或音频应用的各种应用。
***可以在不同单元上使用不同的信道来隧道不同的IoT协议。在一些实施例中，***的单元可以具有WiFi和BLE(蓝牙低能量)能力。根据传感设备的接口类型，设备可以使用WiFi连接设备，或者使用BLE连接到设备，并通过回程信道隧道BLE通信。在一些实施例中，一个IoT协议可以是另一个IoT协议的隧道通信。隧道可用于同步、协议共存、省电等。
使用隧道，***可以延伸周界传感器的范围，例如窗口传感器、门传感器、热传感器、移动传感器等。传感器可以连接到***的最近的单元。来自传感器的网络业务通过回程信道隧道传输到基站和其他卫星单元。来自传感器的网络业务也可以转发到云端。
传感器的指令或动作可以通过使用回程信道的隧道传输到传感器。传感器可以触发目标设备的动作，例如触发警报或打开灯。目标设备(例如警报器或灯)可以连接到***的另一单元。传感器和目标设备可以通过蓝牙、ZigBee、Zwave等协议进行通信。该协议通过WiFi回程信道进行隧道传送。
在一些实施例中，***可以使用蓝牙或其他技术来控制家庭周围的灯光。蓝牙照明控制正在变得突出，但蓝牙范围。通过在WiFi回程信道上隧道蓝牙通信，灯的控制范围显著延长。
在一些实施例中，***可以在宽范围内控制音频扬声器。使用蓝牙的音频扬声器很受欢迎，但范围有限。蓝牙扬声器可以与***的单元配对。通过蓝牙的音频同步可以隧道穿过WiFi回程信道。该***可以同时控制不同类型的蓝牙音箱。
Zwave用于许多传感器和致动器，但范围受到限制。该***可以避免Zwave网格并使用长程回程来创建一个更强大的Zwave网络。
拓扑优化
***的单元(基站单元和卫星单元)可以使用不同类型的拓扑形成网络。例如，可以在初始启动单元时形成菊花链。如果到基站的无线连接优于预定的阈值，则该单元连接到基站。如果与基站的连接小于预定阈值，则该单元可以通过到另一个卫星单元的无线连接寻找基站回程。使用最大化预定标准的链接来选择最佳回程。初始回程选择完成后，可以进行拓扑定期优化。此外，未来的优化可以基于优化不同的标准。
在一些实施例中，***网络中的每个AP(单元)将向主AP/基站单元(uplink_i)通告其上行链路吞吐量(TPUT)。AP(单元)还通告其他因素，包括其形成因素信息、AP上的当前负载以及其他信息。***使用查找表将信标的RSSI映射到有效的TPUT。因此，对于每个信标，***可以进行有效的TPUT映射(TPUT_lookedup_i)。
***网络中的每个AP(单元)可以通告。在一些实施例中，可以使用以下公式来选择具有最佳TPUT_i的上行链路节点选择：
1/TPUT_i＝1(1/(uplink_i*缩放_因子_1)+1/(TPUT_lookedup_i*缩放_因子1))*缩放因子_3*函数(hop_count)
***还可以考虑供应商IE内容，诸如能力、专用频带、跳计数、转向能力、发射功率、设备类型、缩放因子、接收灵敏度等。在一些实施例中，供应商内容在层2中。***还可以考虑可以在较高层进行通信的其他参数，如业务类型、业务优先级、客户端类型、客户端优先级等。
在一些实施例中，***在启动阶段之后调度了拓扑优化。换句话说，可以定期优化拓扑。在优化阶段期间(例如，当拓扑被优化时)，可以在***单元启动并运行的时间内收集信息。例如，可以测量RSSI信息以将RSSI从***的某些单元特征化到***的其他单元。可以在***的所有单元上测量干扰。***监控支持的客户端的业务，以查看每个单元需要支撑多少负载。
***还可以执行事件驱动的拓扑优化。例如，如果任何单元的回程链路质量下降到某个阈值以下，则单元可能会寻找新的回程配置。如果对主AP(基站单元)的有效TPUT降低到某个阈值以下，则***的一个单元可能会寻找用于回程的替代信道。随着时间的推移收集的信息将用于事件驱动拓扑优化。
***可以执行拓扑优化以关闭单元或单元上的无线电。例如，如果两个单元在物理上彼此靠近，则这两个单元可能妨碍无线覆盖。例如，可以在两个单元之间来回切换客户端(例如，经由漫游)。为了提高在这种情况下的覆盖率，***可以向单元之一发送消息导致该单元关闭无线电。通过使设备关闭无线电，***减少干扰和不必要的客户端漫游。该单元仍然通过回程信道进行连接，并且被关闭的无线电可以随时被再次打开。
在一些实施例中，***的某些单元可以利用不同的功率设置和接收范围。拓扑和面向客户端的无线电和回程覆盖可以互动。如果选择拓扑，使得单元位于菊花链中的两个其他单元之间，则可以调整或优化回程信道功率，使得需要通过回程接收消息的单元能够、但是在回程信道上的通告功率可能不会增加，以使得不需要通过回程接收消息的其他单元能够进行回程接收。可以通过利用这种技术来最小化干扰。回程范围可以周期性地增加，例如通过增加广播功率，以查看附加单元是否可以连接到***的单元，或者如果该单元可以找到替代的优越拓扑。
在一些实施例中，一些单元可以使用不同的信道进行回程。在某些情况下，面向客户的无线电可能被用作回程。特别地，这可以在无线网络的边缘进行。如果回程信道繁忙，例如由于部分网络上的大量的业务，这也是有用的。当面向客户端的无线电用于回程业务时，可以定期重新评估回程信道，以查看该单元是否可以再次使用回程信道用于回程业务。
可以基于业务需求和不同类型的单元(例如桌面单元、墙上插头单元、小型单元)来使用不同的拓扑。不同类型的单元可以对功率水平有不同的要求。图8显示了不同类型的网络拓扑。
***可以使用不同的算法(例如，Dijkstra的算法)来确定***内的两个单元之间的最佳通信路径。***可以不仅基于TPUT改变权重值，还可以根据干扰和优先级来改变权重值：例如TPUT_lookedup_i*interference_weight*supported_traffic*Orbi_type*cpu。该***还可以使用其他算法，如Bellman-Ford算法，A*算法，Floyd-Warshall算法等。
图24示出了用于改变Wi-Fi网络拓扑的方法。在框2405，无线网络设备识别用于回程通信的第一无线通信信道。可以根据各种标准中的任何一个来选择用于回程的信道。可以基于信道的固有通信能力来选择信道。例如，在图1的示例中，可以选择具有最高带宽的信道，例如5735MHz和5818MHz之间的80Mhz信道用于回程通信。可以根据实际通信能力选择信道。例如，再次参考图1的示例，可能是由于例如其他信道上的干扰，5170Mhz和5250Mhz之间的80Mhz信道具有最高的实际带宽，并且因此选择信道用于回程通信。可以根据RSSI选择信道。例如，如果特定信道具有最高的平均RSSI，在网络单元处具有最高的最小RSSI等，该特定信道可被选择用于回程通信。
在框2410，无线网络设备识别用于前传通信的第二无线通信信道。框2410的无线网络设备可以是框2405的相同无线网络设备，或者可以是不同的无线网络设备。可以根据各种标准中的任何一个来选择用于前传的信道。此外，可以使用多于一个信道进行通信。可以基于信道的固有通信能力来选择信道。例如，在图1的示例中，可以选择带宽低于回程信道的信道用于前传通信。可以基于实际通信能力来选择信道。例如，再次参考图1的示例，可能是5170Mhz和5250MHz之间的80Mhz信道具有最高的实际带宽并被选择用于回程通信。在这种情况下，可以选择另一个信道或多个信道用于前传通信。可以基于RSSI来选择信道。例如，如果特定信道具有最高的平均RSSI，在网络单元处具有最高的最小RSSI等，该特定信道可被选择用于回程通信，并且剩余信道可以是选择用于前传通信。
在框2415，无线网络设备确定网络相关参数。框2410的无线网络设备可以是与框2405或框2410的相同无线网络设备，或者可以是不同的无线网络设备。网络相关参数可以是各种与网络有关的参数。在一个示例中，该参数是延迟相关参数，例如两个设备之间的通信的延迟，并且无线网络设备通过测量两个设备之间的通信延迟来确定延迟。在一个例子中，用户通过在线服务，如Xbox Live加入他正在与其他朋友玩的视频游戏。他通过诸如Xbox 360的游戏***启动视频游戏，该游戏***通过前传信道连接到可以是卫星设备的第一无线网络设备。第一无线网络设备然后通过回程信道连接到可以是接入点Wi-Fi设备的第二无线网络设备，其中第二无线网络设备能够访问互联网并且向在线游戏的另一个玩家使用的Xbox发送消息。第一无线设备、第二无线设备以及Wi-Fi接入点设备和卫星设备都可以是Wi-Fi网络控制设备。无线网络设备通过测量两个Xbox***之间的延迟来确定延迟(框2415)。
在一些实施例中，无线网络设备通过深度分组检测(DPI)确定游戏***的延迟要求(方框2415)。在一个示例中，无线网络设备检查由游戏***发送的分组的报头或数据。分组包括标识游戏***类型的标识符。无线网络设备访问包括设备标识符、设备版本标识符、应用标识符、应用版本标识符等的数据库。无线网络设备通过将从分组获得的标识符与数据库中的标识符相关联来确定游戏***的类型。数据库还包括关于游戏***的延迟要求的数据，并且无线网络设备基于从数据库获得的延迟数据确定游戏***的延迟要求(方框2415)。
在在线游戏环境中，通信的延迟是重要的，因为长时间的延迟连接将在用户激活游戏控制器以及在视频游戏中发生相应的动作时之间遭受更长的滞后时间。在这种情况下，无线网络设备可以基于网络相关参数，诸如两个设备之间测得的延迟或设备的延迟要求来改变网络拓扑(框2420)。例如，无线网络设备可以发送使得Xbox游戏经由较高带宽回程信道与第一无线网络设备通信的消息，或者可以使Xbox游戏经由回程信道与第一无线通信设备直接通信。这样的改变可以降低两个Xbox***之间的通信延迟，这可以增强用户体验。游戏***的例子包括任天堂Wii、任天堂Wii U、索尼PlayStation 3、索尼PlayStation4、微软Xbox 360、微软Xbox One等等。框2405-2420的每个无线网络设备可以分别是一个物理设备，每个都可以是不同的物理设备，可以是相同或不同物理设备的各种组合等。
在另一示例中，框2415的网络相关参数是信号强度相关参数，例如RSSI。最初选择第一信道用于回程通信。周期性地，无线通信设备确定各个单元和客户端处的各种信道的RSSI(框2415)。例如，无线通信设备可以与任何或所有其他无线通信设备和客户端通信，并且各自确定设备/客户端正在接收的每个信道的RSSI。在该示例中，回程信道正在经历干扰，因此另一信道的平均RSSI高于回程信道。无线通信设备向其他设备发送消息以使得它们经由另一个信道临时发送回程通信(框2420)。无线通信设备继续其对RSSI的周期性监视(框2415)，并且一旦干扰消失，并且回程信道的RSSI恢复到可接受的水平，则无线通信设备向其他设备发送消息以使其再次发送通过回程信道发送回程业务(框2420)。
在另一示例中，框2415的网络相关参数是设备的检测。具有智能手机的用户返回家，并进入其家庭Wi-Fi网络的覆盖区域。无线网络设备检测智能电话(框2415)。基于智能手机的过去运动历史，例如当用户在类似的一天的类似时间回到家时，无线网络设备确定用户可能会进入房屋的某个区域。例如，参考图4，无线网络设备预期用户将从位置410行进到位置420。给定该过去的历史，无线网络设备确定智能电话从图4的单元1直接漫游到图4的单元2(方框2420)，也可以绕过漫游至图4的单元3，即使智能手机通过单元3的覆盖区域。
在另一示例中，框2415的网络相关参数是数据业务相关参数。无线网络设备确定视频设备的带宽需求已经增加(框2415)，例如由于流式传输高清晰度视频。视频设备经由前传信道与无线网络设备通信，并且无线网络设备确定将视频设备从前传信道切换到用于流传输视频的较高带宽回程信道(框2420)。
在另一示例中，框2415的网络相关参数是信号强度相关参数。基于从第一设备广播到第二设备的信号的RSSI在某个阈值之上，无线网络设备确定两个其他无线网络设备，第一设备和第二设备物理上彼此接近(框245)。由于两个设备的物理接近，其覆盖区域相似。这可能导致当客户端设备在两台设备所覆盖的区域内时，在两台设备之间漫游。物理接近的设备也可能导致通信信道上的较高干扰。为了避免干扰和不必要的漫游，无线通信设备发送使得设备中的一个停止使用其无线电广播的消息(框2420)。停止广播的设备继续监视回程信道，并且如果通过传入消息指示重新广播、在预定的时间段之后等等，则可以重新开始广播。
在另一示例中，框2415的网络相关参数是对设备类型的检测。用户安装家庭安全***，其包括用户安装在其房屋内的运动激活摄像机。安全***被编程为在安全***报警时激活运动激活的摄像机时，向用户的智能手机发送消息以通知用户入侵者。一旦安全***被安装和激活，安全***开始与无线网络设备通信。无线网络设备检测到通信是来自安全***(框2415)，并且基于设备是安全***，确定来自安全***的通信是高优先级的。在一些实施例中，来自安全***的通信是通过DPI进行的。无线网络设备向安全***发送消息，使得安全***在发送消息时，在多个信道上发送广播，如在回程信道和前传信道(框2420)。通过在多个信道上发送消息，当发生问题时，诸如在其中一个信道上的干扰，该消息具有被接收设备接收的更高的可能性。无线网络设备还可以在多个信道上向安全***广播消息，以便例如增加与安全***的通信的可靠性。
在框2415的网络相关参数是设备类型的检测的另一示例中，无线网络设备经由DPI检测新类型的设备。无线网络设备检查由游戏***发送的分组的报头或数据。分组包括标识游戏***类型的标识符。无线网络设备访问包括设备标识符、设备版本标识符、应用标识符、应用版本标识符等的数据库。无线网络设备通过将从分组获得的标识符与数据库中的标识符相关联来确定游戏***的类型(框2415)。数据库还包括关于游戏***的延迟要求的数据，并且无线网络设备基于从数据库获得的延迟数据确定游戏***的延迟要求(方框2415)。无线网络设备基于设备的类型和设备的延迟要求，确定经由较高带宽回程信道发送游戏***的数据(框2420)。
在另一示例中，框2415的网络相关参数是对设备的特定模式的检测。用户使用智能手机的特定型号，并且无线网络设备与智能手机进行通信，并且基于通信确定智能电话是特定型号(方框2415)。无线网络设备确定这种特定型号的智能手机是有漫游问题的型号。为了使智能手机从第一无线网络设备漫游到第二无线网络设备，无线网络设备向第一无线网络设备发送消息，导致第一无线网络设备停止广播(框2420)。智能手机响应于第一无线网络设备停止广播，漫游到第二网络设备。
无线网络设备可以使网络的拓扑以各种方式中的任何一种改变。在第一示例中，无线网络设备向网络上的每个设备发送消息，指示每个设备在下午8：00停止发送，并在下午8：00：05交换用于回程和前传通信的信道，并且在下午8：00：10再次开始传送。在第二示例中，无线网络设备选择第一设备并发送指示第一设备立即交换用于回程和前传的信道的消息。一旦无线网络设备确定第一设备已成功交换信道，则无线网络设备对于第二设备执行相同操作。无线网络设备继续此过程，直到每个设备已经交换了信道。
安全和入侵者检测
网络安全是重要的。现在几乎每个人在他们移动时都有一个电话。手机可能被用来检测网络入侵者。特别地，入侵者检测可以使用***的多个单元监视WiFi和蓝牙活动的解决方案。也可以使用室内定位技术。***可以监视探测请求以检测新设备的存在。如果在新的MAC地址上看到某个RSSI模式，该信息可以用于入侵者检测。而且，新的MAC地址或AID的某些到达时间或往返延迟可用于检测入侵者。
特别地，GATT(通用属性)配置文件用于入侵者检测。图9显示了GATT服务器和客户端之间的通信。***可以使用GATT MAC地址和UUID(通用唯一标识符)来检测新设备。还可以使用SLAVE响应的信号强度或到达时间。
如果设备是已知的或者***可以定位新的未知设备，则***可以使用WiFi和蓝牙上可用的定位技术进行入侵检测。该***可以使用长距离的专用回程进行单元之间的协调作为入侵者的检测机制。***可以使用可以发送到新设备的蓝牙分组来检测入侵者。***可以使用预关联WiFi进行入侵检测。该***可以组合所有可用于预先关联WiFi的方法和新的蓝牙设备，以提供强健的入侵检测。该***可以使用更高的频率，如28GHz、60GHz，用于更准确的雷达型入侵者检测。
当检测到入侵者时，可以通过例如电话应用、音频警报、照明警报，、电子邮件、文本消息、电话呼叫等将信息传达给用户。当检测到入侵者时，可以使用家用照相机记录视频。音频也可能被记录。
***可以识别可能属于入侵者的设备的移动模式。可以在一天的不同时间学习不同的模式，例如在凌晨1：00至5：00之间，模式可能不同于下午4：00至8：00。通过查看蓝牙或WiFi对于未知设备的请求的RSSI，可以随着时间的推移了解模式。该模式可以与例如RSSI、到达时间、到达相位等有关。图10示出了检测到的入侵者设备的示例。
***可以随时间了解设备的模式。例如，在最初的几个小时或几天内，***可以被训练到家中已知设备的MAC地址。该***还可以学习相邻设备和其他定期在该范围内的设备的MAC地址。几天后，如果设备的MAC地址可疑，***可能会开始发送警报。
HMM可用于对未知客户端的运动进行建模，并查看它们是否在不应该位于的位置。一阶HMM可用于对进出房屋或不同位置的运动进行建模。图11示出了用于建模设备移动的HMM的示例。Lt可以是性质的不同部分。或者它可以是RSSI或到达时间。
***可以使用回程进行协调和时间测量。图12示出了用于协调和时间测量的HMM模型。例如，给定一组RSSI变化趋势，V＝fv1，v2，...，vM和已确定的HMM，可以通过采用维特比算法来估计隐藏位置序列L＝fl1，12，...，1_N。
可以使用***的单元之间的数据分组来检测在各单元之间移动的入侵者设备。图13示出了在***的单元之间的入侵者设备。
深度分组检测
***可以使用深度分组检测(DPI)技术来分析来自不同设备的业务，并根据其有效载荷来区分它们。DPI是计算机网络包过滤的一种形式，其当分组通过检查点时检查数据部分以及可能的分组的头部。在各种实施例中，DPI搜索协议不合规、病毒、垃圾邮件、入侵或其他定义的标准以决定分组是否可以通过，或者分组是否需要被路由到不同的目的地或经由不同的路由，诸如经由主干网，或者为了收集在开放***互连(OSI)模型的应用层功能的统计信息。
DPI AP(单元)可以查看来自特定IP或MAC地址的业务，挑选HTTP业务，然后进一步向下钻取以捕获往返于特定服务器的业务。图14显示深度分组检测技术的架构。例如，对于电子邮件服务器的应用，***可以重新组合用户输入的电子邮件。DPI可以反馈设备类型、连接长度、连接频率等信息。DPI可用于检测计时关键应用，如计算机游戏或视频聊天。DPI可用于检测发送数据的设备的应用和类型、应用的带宽或延迟要求等。DPI使用的数据，如启用DPI检测应用、设备等的信息可能会使用云基础设施进行更新。例如，随着新设备或应用被释放或更新当前设备或应用，可以利用能够识别这些新的或更新的应用或设备的信息，例如设备标识符、设备版本标识符、应用标识符、应用版本标识符等，来更新包含DPI使用的应用或设备标识信息的数据库。
***可以使用DPI来对IP业务模式和用户行为进行分类，并对该信息采取行动。例如，***可以使用DPI来提高网络性能、控制WiFi拥塞、提高体验质量(QoE)。该***还可以使用DPI来使***在基于DPI、根据DPI的拓扑选择、WiFi优先级(例如，EDCA(增强型分布式信道访问)参数)、节电相关行为的调整漫游行为等场景下进行应用感知。
***可以使用DPI进行频带转向和AP转向。一些设备可能被认为是家庭中的静态设备(不移动)。例如，机顶盒(STB)可以表征为静态的，除非RSSI突然发生变化，否则我们不需要考虑STB进行漫游。太阳能电池板可以被认为是不需要高带宽的固定设备，因此它可以保持在2.4G，并且不需要被转向5G或另一个AP。
***可以使用DPI来节省功率。例如，传感器设备可被认为是低功率设备，并且可以将其保持在功率较小的频带上。2.4GHz功率放大器比5GHz更节能，所以客户端可以保持在2.4G，即使可以漫游到5G，特别是如果带宽要求相对较小。如果设备业务模式发生变化并且高带宽业务被启动，则客户端可以被引导到5G，其中可以以更快的方式发送分组。如果另一个信道对于电源敏感设备看起来更好，则可能会切换信道。图15显示了对功率和数据吞吐量有不同需求的设备。
使用DPI，***可以随时间学***，就可能不在VoIP呼叫中间漫游单元。
该***还可以使用DPI来进行拓扑和信道选择。例如，业务负载可以在网络的一部分中测量，并查看通过空中发送多少通话时间和数据字节。如果介质利用率超过X百分比(阈值)，则在回程信道选择和前传选择中，具有较高介质利用率的单元可能被赋予较高的优先级。具有较高业务的单元可能会将一些客户端漫游远离至其他较少业务的单元。
漫游
当不同的AP(单元)在用于漫游目的的不同信道上时，***可以执行例如11k RSSI测量。但是，具有多个信道请求的11k不适用于许多客户端。***请客户端在当前信道进行11k响应，进行上行/下行校准。之后，***使用校准来基于上行链路功率来估计下行链路功率。***在候选AP(单元)上进行11k的测试，并根据服务AP上的最后一个分组推测出11k的测量结果。***将其他AP的下行测量与当前AP的估计的下行链路功率进行比较。然后***决定是否进行漫游。
***可以使用11k进行上行链路/下行链路校准。当客户端支持11k时，***执行11k测量，看看功率的差异是什么。以后***可以使用该信息，如果其他AP在其他信道上，则不需要向服务AP要求11k测量。***要求当前信道的测量报告，收到11k报告。该***将11k报告中提到的下行功率与11k分组的RSSI进行比较，得出增量测量结果。可以进行若干测量，使得功率差可以在多个测量值上进行平均，使得测量更准确。该***可以帮助速率控制。
对于具有同一信道上的AP的传统客户端，***可以处于监视模式。使用监控模式，其他AP可以进行嗅探模式检测客户端。数量有限的客户可以被嗅到。如果另一个AP更好一些余量，可以触发漫游。一旦AP被认为更好，***就可以使用不同的漫游机制进行漫游。AP被校准，使得RSSI测量比客户端更准确。
***可以监视客户端选择。RSSI小于X的传统客户端可以是监视模式候选。11k请求失败的客户端可以作为漫游的候选者。可以使用11k测量不准确的客户端。当11k测量具有大于期望水平的延迟时，客户端可以是监视模式的候选。监控模式可用于校准发送和接收功率差异。图16显示监视模式可以在中间模式下触发。
***监视模式可以使用快速信道切换。AP需要跳到另一个信道进行测量。需要对AP进行协调，以便跳到另一个信道并返回。AP需要确保跳转到其他信道时，当前客户端不将AP视为已断开连接。
监视模式可以在不同的信道上。信道切换协调可以通过回程进行。该***要求非服务AP进入服务AP的信道，并进行测量，然后返回当前信道，并将测量数据通过回程发送回服务AP。AP将在其信道上发送一个控制分组，指示它处于离线状态。在这种情况下，不同信道上的不同AP之间的上行RSSI被测量和比较。
室内物体跟踪
室内定位是一个具有挑战性的问题。对于有卫星视距(LOS)的地区，GNSS(全球导航卫星***)提供了移动用户(MU)位置的良好估计(在几米内)。由于这些来自卫星的信号的强度不足以穿透大多数材料，因此在大多数室内环境中不能使用来自卫星的信号。室内提供强烈信号的基础设施应用于室内定位或跟踪，如802.11、BLE、蓝牙。
室内定位/跟踪的应用包括宠物跟踪、资产跟踪(例如电话跟踪，商场资产跟踪等)、室内导航、资产跟踪和故障排除、获取具有问题的单元的位置、获取WiFi的位置有问题的设备、获取有问题的蓝牙设备的位置、零售分析、通过跟踪他们的***踪人们的移动、测量在某些地点停留多久、老年人位置、贵重物品跟踪、防盗检测等。
该***可以使用在WiFi和蓝牙上可用的定位技术。***可以使用回程来进行需要准确定位的单元之间的协调。该***可以在多个单元上使用蓝牙，而不仅仅是支持定位低范围蓝牙设备的主单元。该***可以使用蓝牙三角测量、WiFi三角测量或其组合。该***可以使用手机APP的GPS来帮助。60GHz也可以用于更好的精度。
***可以使用各种类型的测量用于跟踪目的，例如到达时间(TOA)、到达时间差(TDOA)、到达角(AOA)和接收信号强度(RSS))。代替TOA，可以使用往返时间(RTT)来避免同步需要。LOS可能不可用，***可以使用均方误差的线性回归作为模型，其最好地将RTT的统计估计器与LOS或NLOS中的两个无线单元之间的实际距离相关联。找到最适合该模型的统计估计器，目的是提高距离估计中的精度。此外，可以利用混合定位技术如TDOA和AOA、TOA和RSS或DOA和RSS，以提高准确性。图17显示了到达时间和幅度测量用于跟踪。图18显示了使用WiFi或BLE的三角测量概念。
该***还可以使用蓝牙进行邻近度估计。例如，如果想要跟踪低功率蓝牙设备，则如果仅可访问设备中的一个，则***可以识别最接近蓝牙设备的单元。蓝牙GATT配置文件可用于接近检测。如果可以从多个设备听到蓝牙，则可以在蓝牙上使用电磁波的传播时间对***的单元进行相对位置测量。用户可以进入房屋和房屋图中***的单元的相对位置，然后将位置显示在用户的房屋图上。该位置可以显示在网页或电话应用上。图19显示客户端在多个蓝牙的范围内，而***的单元位仅通过WiFi进行通信。
***可以使用到达时间来进行蓝牙定位。图20示出了使用到达时间的蓝牙定位。为了测量相对延迟，可以执行基站与卫星单元之间的同步。用于相位测量的专用硬件可以安装在蓝牙设备或***的单元上。
***可以使用回程进行协调和时间测量。换句话说，可以通过回程执行蓝牙的时间同步的管理。振幅也可用于测量。所有信息将与一个或多个单元通信，相关位置将被计算并与用户通信。
***还可以使用WiFi定位。触发帧可以从AP发送到客户端。客户可以测量所有AP的相对延迟。触发帧可以从AP发送到客户端，并且客户端可以将另一帧发送回AP以计算RTT。触发帧也可以从客户端发送到AP。相对延迟或RTT也可以从客户端测量。
图21示出了可以从***的其他单元的已知位置检测***的一个单元的位置。
***可以使用设备来定位自身。蓝牙的时间同步管理可以通过回程进行。数据聚合可以在基站单元上完成。可以在***的单元或正在与单元通信的云服务器上进行通信。图22示出了用于定位自身的设备。
AP(单元)或云服务器可以启动估计。例如，AP可以触发位置检测。AP可以向客户端发送触发帧，也可能要求客户端向AP发送触发。或者，云服务器可以用于启动位置估计。可以使用电话应用来启动使用蓝牙或使用云连接的位置估计。
***可以使用不同的协议进行定位/跟踪。存在由AP向客户端发送的用于与其他接入点进行一组定时测量的请求的各种协议。例如，如果RSSI用于定位，则可以使用802.11k进行标准化RSSI测量。对于E911，可以使用802.11u的位置识别地址要求。802.11v提供了在网络周围发送RSSI+地理位置(来自GPS/aGPS)的格式。
也可以使用IEEE 802.11下的精细定时测量(FTM)协议。例如，客户端可以请求AP分享其位置(例如，以纬度/经度或民用地址)。AP可以共享关于它们的“高度”的信息，例如，客户端设备的楼层号码或“高于地板的高度”。AP可以以“邻居报告”的形式共享一组AP位置，这可以显著提高数据交换的效率。AP可以向客户端发送请求以与其他接入点进行一组定时测量。AP可以发送请求，要求客户端报告其位置。客户端可以发送请求，要求AP共享一个URI或域名，其中可以获得附加的帮助或地图和映射数据。客户端和AP可以协商在预先安排的时间调度定时测量并且使用定时测量来进行位置估计。这些测量可以与GPS位置相结合。图23示出了可以基于初始GPS位置跟踪位置。
在一些其他实施例中，***还可以基于IP地址或已知SSID(服务集标识符)跟踪位置。
图26是示出根据各种实施例的可以实现本文所述的至少一些操作的处理***的示例的高级框图。处理***可以是处理设备2600，其表示可以运行上述任何方法/算法的***。例如，处理设备2600可以是设备STA 410、STA 420、STA 710或无线网络设备2700中的任何一个。***可以包括两个或更多个处理设备，如图26所示，其可以经由网络或多个网络彼此耦合。网络可以被称为通信网络。
在所示实施例中，处理设备2600包括一个或多个处理器2602、存储器2604、通信设备2606以及一个或多个输入/输出(I/O)设备2608，所有设备都通过互连2610彼此耦接。互连2610可以是或包括一个或多个导电迹线、总线、点对点连接、控制器、适配器和/或其它常规连接设备。每个处理器2602可以是或包括例如一个或多个通用可编程微处理器或微处理器内核、微控制器、专用集成电路(ASIC)、可编程门阵列等，或这些设备的组合。处理器2602控制处理设备2600的整体操作。存储器2604可以是或包括一个或多个物理存储设备，其可以是随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)(其可以是可擦除和可编程的)、闪存、微型硬盘驱动器或其他合适类型的存储设备，或这些设备的组合。存储器2604可以存储配置处理器2602的数据和指令，以根据上述技术来执行操作。通信设备2606可以是或包括例如以太网适配器、电缆调制解调器、Wi-Fi适配器、蜂窝收发器、蓝牙收发器等，或其组合。根据处理设备2600的特定性质和目的，I/O设备2608可以包括诸如显示器(其可以是触摸屏显示器)、音频扬声器、键盘、鼠标或其他指示设备、麦克风、照相机等等。
虽然以给定顺序呈现过程或块，但替代实施例可以执行具有不同顺序的步骤或采用具有不同顺序的块的***的例程，并且一些过程或块可以被删除、移动、添加、细分、组合，和/或修改以提供替代或子组合，或可以被复制(例如，多次执行)。这些过程或块中的每一个可以以各种不同的方式来实现。此外，虽然有时显示进程或块串联执行，但这些进程或块可以代替地并行执行，或者可以在不同的时间执行。当过程或步骤是“基于”值或计算时，过程或步骤应解释为至少基于该值或该计算。
用于实现这里介绍的技术的软件或固件可以存储在机器可读存储介质上，并且可以由一个或多个通用或专用可编程微处理器执行。如本文所用的术语“机器可读介质”包括可以以机器可访问的形式存储信息的任何机制(机器可以是例如计算机、网络设备、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、制造工具，具有一个或多个处理器的任何设备等)。例如，机器可访问介质包括可记录/不可记录介质(例如，只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；磁盘存储介质；光存储介质；闪存设备等)等等。
注意，上述任何实施例和所有实施例可以彼此组合，除了可以在上述以其他方式说明的程度上，或者在任何这样的实施例在功能和/或结构上可能互相排斥的程度。
虽然已经参考具体示例性实施例描述了本发明，但是将认识到本发明不限于所描述的实施例，而是可以在所附权利要求的精神和范围内进行修改和变更来实施。因此，说明书和附图被认为是说明性的而不是限制性的。
与处理设备2600，STA 410、STA 420、STA 710、无线网络设备2700等中的任何一个相关联的物理和功能组件(例如，设备、引擎、模块和数据存储库等)可以实现为电路、固件、软件，其他可执行指令或其任何组合。例如，功能组件可以以专用电路的形式实现，其形式为一个或多个适当编程的处理器、单板芯片、现场可编程门阵列、通过可执行指令配置的通用计算设备、由可执行指令配置的虚拟机、由可执行指令配置的云计算环境，或其任何组合。例如，所描述的功能组件可以被实现为能够由处理器或其他集成电路芯片执行的有形存储存储器上的指令。有形存储存储器可以是计算机可读数据存储器。有形存储存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器。在一些实施例中，在不是暂时信号的意义上，易失性存储器可以被认为是“非暂时性的”。图中描述的存储器空间和存储器也可以与有形存储器一起实现，包括易失性或非易失性存储器。
功能组件中的每一个可以单独地和独立于其它功能组件地操作。部分或全部功能组件可以在相同的主机设备上或在单独的设备上执行。可以通过一个或多个通信信道(例如，无线或有线信道)来耦合分离的设备来协调其操作。部分或全部功能组分可以作为一个组件组合。单个功能组件可以被划分为子组件，每个子组件执行单个组件的单独的方法步骤或多个方法步骤。
在一些实施例中，功能组件中的至少一些共享对存储器空间的访问。例如，一个功能组件可以访问由另一功能组件访问或由另一功能组件转换的数据。如果它们共享物理连接或虚拟连接，直接或间接地，从而允许在另一个功能组件中访问由一个功能组件访问或修改的数据，可以认为功能组件彼此“耦合”。在一些实施例中，可以远程地升级或修改功能组件中的至少一些(例如，通过重新配置实现功能组件的一部分的可执行指令)。上述其他阵列、***和设备可以包括用于各种应用的附加的、较少的或不同的功能组件。
图27是根据各种实施例的无线网络设备2700的***框图。无线网络设备2700，其可以是接入点、路由器、卫星设备等，还可以是图26的处理设备2600。无线网络设备2700发送无线信号2702，客户端用于连接到无线网络设备2700并在此通过，连接到其他无线网络设备或互联网。无线网络设备2700是基于处理器的，因此包括处理器2704，其可以与处理器2602相同。进一步包括至少一个天线2706发送和接收无线通信。在一些实施例中，无线网络设备2700包括用于与诸如具有访问互联网的有线网络的有线网络进行通信的网络接口2708。网络接口2708和天线2706可以是通信设备2606的一部分。
无线网络设备2700还例如经由回程信道与相邻无线网络设备进行通信。可以类似地构造每个无线网络设备，并且可以基于本地环境具有有组织的拓扑。
无线网络设备2700包括附加模块：网络监视器2710和拓扑模块2712等。网络监视器2710是用于确定网络相关参数的模块，例如通过从客户端设备或其他无线网络设备收集数据。拓扑模块2712是用于改变网络拓扑的模块，例如通过改变特定无线设备的连接。
可以根据存储在存储器中的数据位的操作的算法和符号表示来描述所公开的实施例的方面。这些算法描述和符号表示通常包括导致期望结果的一系列操作。这些操作需要物理量的物理操作。通常，尽管不一定，这些数量采取能够被存储、传送、组合、比较和以其他方式操纵的电或磁信号的形式。传统地，为了方便起见，这些信号通常被称为位、值、元件、符号、字符、项、数字等。这些和类似的术语与物理量相关联，并且仅仅是应用于这些量的方便的标签。
虽然已经在完全运行的计算机的上下文中描述了实施例，但是本领域技术人员将理解，各种实施例能够以各种形式作为程序产品发布，并且本公开同样适用，而不管用于实际影响实施例的特定类型的机器或计算机可读介质。

Claims (22)

1.一种利用回程信道来控制Wi-Fi网络的多个信道的信道使用的方法，所述方法包括：
通过接入点(AP)Wi-Fi设备将回程信道识别为用于AP Wi-Fi设备和卫星Wi-Fi设备之间的通信的主信道，其中所述AP Wi-Fi设备是能够在通信网络之间转发数据分组、能够连接到有线网络并能够经由多个通信信道与其他Wi-Fi设备通信的路由器设备，
通过所述AP Wi-Fi设备将慢通信信道识别为用于客户端Wi-Fi设备和任何所述AP Wi-Fi设备或所述卫星Wi-Fi设备之间的通信的主信道；
通过所述AP Wi-Fi设备确定所述多个信道中的每个信道的第一干扰特性，以及通过所述卫星Wi-Fi设备确定所述多个信道中每个信道的第二干扰特性；
通过所述回程信道由所述卫星Wi-Fi设备发送所述第二干扰特性到所述AP Wi-Fi设备；
通过所述AP Wi-Fi设备基于所述第一和第二干扰特性，确定所述多个信道中的特定信道用于从所述AP Wi-Fi设备到所述客户端Wi-Fi设备的通信；和
从所述AP Wi-Fi设备发送消息到所述客户端Wi-Fi设备，导致所述客户端Wi-Fi设备从第一信道切换到所述特定信道，以促进所述AP Wi-Fi设备和所述客户端Wi-Fi设备之间的通信。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中所述卫星Wi-Fi设备能够经由所述多个通信信道中的任一个在所述AP Wi-Fi设备和所述客户端Wi-Fi设备之间中继数据，
其中所述多个通信信道包括快通信信道和所述慢通信信道，
其中所述回程信道是所述快通信信道，
其中所述快通信信道具有比所述慢通信信道更高的带宽通信能力，以及
其中所述路由器设备是层二桥接设备或层三桥接设备。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
对在所述特定信道上检测到的干扰类型进行分类，其中使用所述特定信道的确定基于所述干扰类型的所述分类。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述干扰类型是由婴儿监视器、无绳电话、蓝牙装置、汽车警报器、微波炉、视频设备或ZigBee设备之一产生的电磁干扰。
5.根据权利要求3所述的方法，其中检测到的所述干扰类型的所述分类指示检测到的干扰将持续长于预定的时间量，并且其中使用所述特定信道的确定基于检测到的干扰的时间将持续超过所述预定的时间量。
6.一种方法，包括：
基于回程信道能够比第二信道更高的带宽通信的确定，通过接入点(AP)Wi-Fi设备或卫星Wi-Fi设备将所述回程信道识别为用于所述AP Wi-Fi设备和所述卫星Wi-Fi设备之间的通信的主信道；
通过所述AP Wi-Fi设备或所述卫星Wi-Fi设备将所述第二信道识别为用于客户端Wi-Fi设备与任何所述AP Wi-Fi设备或所述卫星Wi-Fi设备之间的通信的主信道；
通过所述AP Wi-Fi设备确定所述多个信道的子集的第一干扰特性；
通过所述卫星Wi-Fi设备确定所述多个信道的所述子集的第二干扰特性；
基于指示所述第一或第二干扰特性的经由所述回程信道接收的数据，通过所述AP Wi-Fi设备或所述卫星Wi-Fi设备的第一设备确定所述多个信道中的特定信道用于所述第一设备和所述客户端Wi-Fi设备之间的通信；和
通过所述第一设备发送消息到所述客户端Wi-Fi设备，导致所述客户端Wi-Fi设备从第一信道切换到所述特定信道，以促进与所述第一设备的通信。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括：
通过所述AP Wi-Fi设备经由所述回程信道向所述卫星Wi-Fi设备发送包含数据的消息，所述数据指示通过所述AP Wi-Fi设备和所述卫星Wi-Fi设备对所述多个信道的使用协调。
8.根据权利要求6所述的方法，还包括：
当所述第一设备是所述AP Wi-Fi设备时，通过所述AP Wi-Fi设备发送数据到基于云的服务器，所述数据指示所述第一和第二干扰特性；和
基于所述第一和第二干扰特性的分析，通过所述AP Wi-Fi设备从所述基于云的服务器接收指示所述基于云的服务器确定所述第一设备应该使用所述特定信道的选择数据，其中通过所述第一设备确定使用所述特定信道是基于所述选择数据。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括：
从所述基于云的服务器通过所述AP Wi-Fi设备和所述卫星Wi-Fi设备接收指示所述多个信道的使用协调的数据，其中所述选择数据是指示所述使用协调的所述数据。
10.根据权利要求8所述的方法，其中所述选择数据是在所述基于云的服务器基于所述第一或第二干扰检测到某种类型的干扰之后并且在所述基于云的服务器对所述某种干扰进行分类之后生成的，以及其中所述选择数据通过指示所述基于云的服务器将所述干扰进行分类在特定分类中来指示所述基于云的服务器作出所述确定。
11.根据权利要求8所述的方法，其中所述基于云的服务器已经在预定时间段内收集了指示所述第一和第二干扰特征的数据，以产生历史干扰特征，并且其中所述第一设备应使用所述特定数据的确定是基于对所述历史干扰特征的分析。
12.根据权利要求6所述的方法，其中所述多个信道的所述子集都是所有的所述多个信道。
13.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一设备是所述AP Wi-Fi设备，所述方法还包括：
通过所述AP Wi-Fi设备从所述卫星设备接收指示所述特定信道具有比其他信道更少的干扰的数据，其中通过所述第一设备确定使用所述特定信道是基于来自所述卫星设备的数据。
14.根据权利要求6所述的方法，还包括：
通过所述AP Wi-Fi设备经由所述回程信道向所述卫星Wi-Fi设备发送包含数据的消息，所述数据指示通过所述AP Wi-Fi设备和所述卫星Wi-Fi设备对所述多个信道的使用协调。
15.根据权利要求6所述的方法，
其中所述AP Wi-Fi设备是能够在通信网络之间转发数据分组、能够连接到有线网络并且能够经由多个通信信道与其他Wi-Fi设备通信的路由器设备，
其中所述卫星Wi-Fi设备能够经由所述多个通信信道中的任一个在所述AP Wi-Fi设备和所述客户端Wi-Fi设备之间中继数据，
其中所述多个通信信道包括快通信信道和慢通信信道，以及
其中所述回程信道是所述快通信信道，并且
其中所述快通信信道具有比所述慢通信信道更高的带宽通信能力。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述快通信信道是5Ghz信道，并且其中所述慢通信信道是2.4Ghz信道。
17.根据权利要求15所述的方法，其中所述快通信信道是60GHz信道或毫米波信道，并且其中所述慢通信信道是5Ghz信道或2.4Ghz信道。
18.根据权利要求15所述的方法，其中经由所述回程信道接收的所述数据指示所述快通信信道比所述慢通信信道具有更多的干扰，其中所述特定信道是所述慢通信信道，并且其中使用所述特定信道的确定是基于指示所述快通信信道比所述慢通信信道具有更多干扰的数据。
19.根据权利要求6所述的方法，其中所述回程信道是较快的通信信道，其中所述第二信道是较慢的通信信道，并且其中所述较快的通信信道具有比所述慢通信信道更高带宽通信能力。
20.一种接入点(AP)Wi-Fi设备，包括：
处理器；
耦合到所述处理器的无线接口；和
存储器，其耦合到所述处理器并存储指令，所述指令在由所述处理器执行时使得所述AP Wi-Fi设备执行操作，所述操作包括：
基于回程信道能够比第二信道更高带宽通信的确定，将所述回程信道识别为用于所述AP Wi-Fi设备和卫星Wi-Fi设备之间的通信的主信道；
将所述第二信道识别为用于客户端Wi-Fi设备和所述AP Wi-Fi设备之间的通信的主信道；
确定所述多个信道的子集的干扰特性；
经由所述无线接口从所述卫星Wi-Fi设备接收经由所述回程信道发送的指示所述多个信道的所述子集的干扰特性的数据；
基于通过所述回程信道接收的数据并且基于所述多个信道的所述子集的所确定的干扰特性，确定使用所述多个信道中的特定信道用于所述AP Wi-Fi设备和所述客户端Wi-Fi设备之间的通信；和
通过所述无线接口将消息发送到所述客户端Wi-Fi设备，其使所述客户端Wi-Fi设备从第一信道切换到所述特定信道，以促进与所述AP Wi-Fi设备的通信。
21.根据权利要求20所述的AP Wi-Fi设备，其中所述操作还包括：
将所述干扰特性发送到基于云的服务器，以使所述基于云的服务器能够确定用于所述AP Wi-Fi设备和所述客户端Wi-Fi设备之间的通信的是哪个信道，其中使用特定信道的确定是基于用于所述AP Wi-Fi设备和所述客户端Wi-Fi设备之间的通信的是哪个信信道的确定。
22.根据权利要求20所述的AP Wi-Fi设备，其中所述操作还包括：
对在所述特定信道上检测到的干扰类型进行分类，其中使用所述特定信道的确定是基于所述干扰类型的所述分类。
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