用于在无线网络中整合网络组织时的动态信道选择的无线代理数据的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及无线网络，更具体地说，涉及一种用于通过使得802.11ac/n和LTE‑U网络中的动态频率选择的网络自组织和自适应控制成为可能的基于云的数据融合和计算元件来整合来自多个自主无线电代理的频谱数据的方法和装置。在一个实施例中，本发明专利技术提供一种云智能引擎，以通信方式耦合到多个多信道DFS主设备，其被配置为：从所述多个多信道DFS主设备接收频谱信息，将所述频谱信息与其它频谱信息进行整合以生成所整合的频谱信息，并且至少基于所整合的频谱信息而确定用于所述多个多信道DFS主设备的通信信道。

Method and apparatus for dynamic channel selection of wireless proxy data for integration of network organizations in a wireless network

The invention relates to a wireless network, more specifically, relates to a method for making the dynamic frequency of 802.11ac/n and LTE by U network selection in network self-organization and adaptive control may become cloud computing element based on data fusion and integration method and device from multiple independent radio spectrum data agent. In one embodiment, the invention provides a cloud intelligent engine, communicatively coupled to a plurality of multi channel DFS master device, which is configured to receive spectral information from the plurality of multi channel DFS main equipment, spectrum information integration the spectrum information and other information to generate the spectrum the integration of the information integration based on spectrum and at least the communication channel for the plurality of multi channel DFS main equipment.

【技术实现步骤摘要】
用于在无线网络中整合网络组织时的动态信道选择的无线代理数据的方法和装置相关申请的交叉引用本申请要求2015年9月7日提交的题为“MethodandApparatusforIntegratingRadioAgentDatainNetworkOrganizationofDynamicChannelSelectioninWirelessNetwork”的美国临时专利申请No.62/215,079的优先权，后者的公开通过引用整体合并于此。
本申请涉及无线网络，更具体地说，涉及用于通过基于云的数据融合和计算元件整合来自多个自主无线电代理的频谱数据的方法和装置，由此能够在802.11ac/n和LTE-U网络中实现网络自组织和对动态频率选择的自适应控制。本专利技术的实施例包括在离智能架构中耦合到多个无线灵活代理(agilityagent)的基于云的数据融合和计算元件，其中，灵活代理中的嵌入式无线电装置不断地收集实时频谱信息，例如雷达检测信息，和干扰、业务、邻近设备的签名的测量，以及其它本地空中信息。
技术介绍
Wi-Fi网络对于今天的便携式现代生活是至关重要的。Wi-Fi在日益发展的物联网(IoT)中是优选网络。但是，当前Wi-Fi背后的技术在过去十年中变化很少。Wi-Fi网络和关联的非授权频谱当前是以低效的方式来管理。例如，在各个网络以及不同制造商的设备之间没有协调或协调很少。这些网络通常采用原语控制算法，其假设网络由“自管理的岛”构成，这原本是意图用于低密度和低业务环境的概念。对于以完全无秩序的自组织方式组建的家庭网络，情况更糟。802.11Wi-Fi采用的底层媒体接入协议是基于竞争的，这意味着出现高频率的碰撞，因为接入点及其关联的客户端之间没有传输的定时协调。这连同802.11和LTE-U共同存在于共享有限频谱的基本需求一起导致了显著的干扰情况和增长的拥塞问题。此外，在连接设备越来越多变得常见的情况下，最终结果是拥塞增长，网络变慢且连接不可靠。类似地，操作在与802.11ac/nWi-Fi相同或类似的非授权频段的LTE-U网络也遭受类似的拥塞和不可靠连接问题，并且常常对共享相同信道的现有Wi-Fi网络造成拥塞问题。增加带宽以及更好且更高效地利用频谱是在快速增长的连接世界中维持包括Wi-Fi和LTE-U网络在内的无线网络的有用性的关键。增加带宽以及更好且更高效地利用频谱将是在快速增长的连接世界中维持Wi-Fi和LTE-U网络的有用性的关键。今天的绝大多数Wi-Fi和LTE-U接入点和小小区基站设计是单机设备，以符合已建立的“自管理岛”的概念。出于需要(物理尺寸和经济性)，它们包含有限的无线资源以及有限的嵌入式计算能力和存储器。结果，这种单机设计感测它们频谱环境的能力有限，并且适应改变的状况的能力有限，导致频谱利用低效和成长问题。
技术实现思路
本专利技术涉及无线网络，更具体地说，涉及用于选择使得信号不占用多个射频信道的可用信道的系统和方法。在其优选实施例中，本专利技术利用连接到分离智能架构中的多个无线敏捷代理的基于云的数据融合和计算元件，其中，敏捷代理中的嵌入式无线电连续地收集实时频谱信息(例如雷达检测信息以及干扰、业务、相邻设备的签名的测度)以及其它本地化空中信息。灵活代理归因于它们对Wi-Fi接入点和LTE-U小型小区基站的附连得以按性质部署在处于变化的密度中并且一般具有重叠覆盖的广阔地理区域上。灵活代理中的嵌入式传感器检测到的频谱信息(具体地说，DFS雷达的签名和本地网络的拥塞状况)表示覆盖广阔区域的无线电频谱的多点覆盖测度，或以不同方式来看，所述信息表示从不同角度测量雷达和干扰和/或拥塞的源的随机不规则传感器阵列进行的频谱测量。云智能引擎从每个灵活代理和地理标签收集信息，随着时间而存储、过滤并且整合数据，并且通过数据融合技术将其与来自分布在空间中的多个其它灵活代理的信息组合在一起，并且通过独有算法对收集执行过滤和其它后处理，而且与来自所审查的源(例如GIS——地理信息系统、FAA、FCC和DoD数据库等)的其它数据合并。具有显著处理能力和可分级存储器和存储体的云智能引擎能够在非常长的时间段上存储来自每个灵活代理的带时间戳的频谱信息，因此使得云智能引擎能够还随着时间并且在地理空间上对DFS雷达的签名和本地网络的拥塞状况进行整合并且相关。本专利技术所实施的整个系统可以看作大型广域闭合控制系统。使用该信息，云智能引擎能够在实时的基础上计算网络自组织判断，以优化网络，发现隐藏的节点和隐藏的雷达，并且检测网络损伤状况(例如干扰、拥塞&业务等)。本专利技术中所实施的收集系统的(归因于时间-空间整合、阵列处理的)总体灵敏度以及(归因于重叠覆盖、其它可靠源的数据融合)的精度和鲁棒性比当前状态的任何单个接入点或小型小区基站明显更好并且更可靠。以下更详细地描述其它实施例和各种示例、情形和实现方式。以下描述和附图阐述说明书的特定说明性实施例。然而，这些实施例指示可以采用说明书的原理的仅少数各种方式。当结合附图考虑时，所描述的实施例的其它优点和新颖特征从说明书的以下详细描述将变得清楚。附图说明在结合附图阅读优选实施例的详细描述之后，本专利技术的前述目标和优势以及其它目标和优势将被更完全地理解，在附图中：图1示出5GHzWi-Fi频谱的部分，包括需要主动监测雷达信号的部分。图2示出根据本专利技术的这种示例性的基于云的智能引擎如何可以与自主DFS主设备(master)、传统的宿主接入点(hostaccesspoint)以及客户端设备进行接口。图3示出根据本专利技术的示例性的基于云的智能引擎如何可以在对等网络中独立于任何接入点地与客户端设备和自主DFS主机进行接口。图4示出根据本专利技术的包括云智能引擎、灵活代理、宿主接入点和数据源的系统。图5A示出根据本专利技术的云智能引擎、灵活代理和宿主接入点之间的示例性信令和对接。图5B也示出根据本专利技术的云智能引擎、灵活代理和宿主接入点之间的示例性信令和对接。图6A示出在DFS扫描操作中执行信道可用性检查阶段和服务中监测阶段的云智能引擎导向方法，其中自主DFS主设备使5GHz频段的多个DFS信道同时可用。图6B示出示例性信标传输周期和示例性雷达检测周期。图7示出本专利技术的环境，在其中，云智能引擎连接到灵活代理、宿主设备和网络。图8示出本专利技术的另一环境，在其中，云智能引擎连接到灵活代理、宿主设备和网络。图9示出根据本专利技术的使用云智能引擎为多个多信道DFS主设备确定操作信道的方法。图10也示出根据本专利技术的使用云智能引擎为多个多信道DFS主设备确定操作信道的另一方法。具体实施方式本申请涉及无线网络，更具体地说，涉及用于通过基于云的数据融合和计算元件整合来自多个自主无线电代理的频谱数据的方法和装置，由此能够在802.11ac/n和LTE-U网络中实现网络自组织和对动态频率选择的自适应控制。本专利技术的实施例提供在分离智能架构中通信地耦合到多个无线灵活代理的基于云的数据融合和计算元件，其中，灵活代理中的嵌入式无线电装置不断地收集实时频谱信息，例如雷达检测信息，和干扰、业务、邻近设备的签名的测量，以及其它本地空中信息。频谱信息可以是带位置标记和/或带时间戳的。根据本专利技术的实施方式，云智能引擎通信地耦合到多个多信道DFS主设备，并且被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种云智能引擎，以通信方式耦合到多个多信道DFS主设备，并且被配置为：经由一个或多个网络设备从所述多个多信道DFS主设备接收与多个5GHz通信信道关联的频谱信息，将所述频谱信息与其它频谱信息进行整合以生成整合的频谱信息，并且至少基于整合的频谱信息，从所述多个5GHz通信信道中确定用于所述多个多信道DFS主设备的通信信道偏好列表。

【技术特征摘要】
2015.09.07 US 62/215,079;2016.06.02 US 15/171,9111.一种云智能引擎，以通信方式耦合到多个多信道DFS主设备，并且被配置为：经由一个或多个网络设备从所述多个多信道DFS主设备接收与多个5GHz通信信道关联的频谱信息，将所述频谱信息与其它频谱信息进行整合以生成整合的频谱信息，并且至少基于整合的频谱信息，从所述多个5GHz通信信道中确定用于所述多个多信道DFS主设备的通信信道偏好列表。2.如权利要求1所述的云智能引擎，进一步被配置为：基于至少一个数据库中所存储的管理信息来确定所述通信信道偏好列表。3.如权利要求1所述的云智能引擎，进一步被配置为：基于包括管制信息、地理信息或海洋大气信息的非频谱信息来确定所述通信信道偏好列表。4.如权利要求1所述的云智能引擎，其中，所述云智能引擎被配置为：从所述多个多信道DFS主设备接收空间上和时间上分集的传感器数据，并且至少基于所述空间上和时间上分集的传感器数据来从所述多个5GHz通信信道中确定用于所述多个多信道DFS主设备的所述通信信道偏好列表。5.如权利要求1所述的云智能引擎，其中，所述云智能引擎被配置为：应用时间整合和/或空间模式识别来发现隐藏的节点。6.如权利要求1所述的云智能引擎，其中，所述云智能引擎被配置为：应用时间整合和/或空间模式识别来发现隐藏的雷达。7.如权利要求1所述的云智能引擎，其中，所述云智能引擎被配置为：指示所述多个多信道DFS主设备将独立的多信道DFS主设备的5GHz收发机切换到所述通信信道偏好列表中的信道，使所述独立的多信道DFS主设备的信标发生器在所述多个5GHz通信信道中的该信道中生成信标，并且使所述独立的多信道DFS主设备的雷达检测器在所述多个5GHz通信信道中的该信道中扫描雷达信号。8.如权利要求1所述的云智能引擎，进一步被配置为：经由所述一个或多个网络设备将所述多个5GHz通信信道中不包含雷达信号的每一个信道的白名单发送到所述多个多信道DFS主设备。9.如权利要求1所述的云智能引擎，进一步被配置为：经由所述一个或多个网络设备将所述多个5GHz通信信道中包含雷达信号的每一个信道的黑名单发送到所述多个多信道DFS...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·F·K·努，S·B·李，E·库尔尼亚阮，K·T·蔡，
申请(专利权)人：网络性能研究集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US