通过较低阶MIMO空间流的网状网络范围扩展和可靠性增强制造技术

本文档描述了实现IEEE 802.11网络技术的无线网状网络在范围和可靠性方面的改进。使用优化的速率控制算法，在中距离和远距离范围内将空间流数量，N，降低到较低的值，抢先以较低的吞吐量限制换取较高的链路预算。通过使用MIMO RF信道的NxN空间分集来最大化链路预算而不是网络吞吐量，这种更高的链路预算提供了更长的范围和更高的RF链路可靠性。更长的范围和更高的RF链路可靠性。更长的范围和更高的RF链路可靠性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过较低阶MIMO空间流的网状网络范围扩展和可靠性增强

技术介绍

[0001]当NxM多输入多输出(MIMO)信道被完全利用来承载N个空间数据流以便最大化网络数据吞吐量时，由于链路预算限制，Wi
‑
Fi网状网络路由器遭受有限的范围和可靠性问题。最大化吞吐量对Wi
‑
Fi网状网络路由器覆盖的范围具有影响。然而，存在改变速率适应技术以为用户提供更一致的Wi
‑
Fi覆盖的机会。

技术实现思路

[0002]提供该
技术实现思路
是为了介绍通过较低阶MIMO空间流进行的网状网络范围扩展和可靠性增强的简化概念。简化的概念在下面的详细描述中被进一步描述。该
技术实现思路
不旨在标识要求保护的主题的基本特征，也不旨在用于确定要求保护的主题的范围。
[0003]在用于通过无线网状路由器在无线网状网络中进行无线通信——特别是用于通过无线网状路由器改进在无线网状网络中的无线通信范围和可靠性——的方面、方法、设备、系统和装置描述了网状路由器测量无线网状路由器与另一无线设备之间的链路质量的指示。无线网状路由器基于所测量的链路质量的指示来确定用于无线通信的空间流数量，并且使用所确定的空间流数量来选择用于无线通信的信道带宽和调制和编码方案(MCS)。无线网状路由器使用所确定的空间流数量、所选择的信道带宽和所选择的MCS来配置无线收发器用于无线通信。无线网状路由器可以使用所配置的无线收发器与其他无线设备通信。
[0004]根据一方面，无线网状(接入)路由器包括一个或多个无线收发器；以及，处理器和存储器系统，所述处理器和存储器系统存储速率控制器应用并且在执行速率控制器应用时执行本文描述的任何方面或实施例的方法。
附图说明
[0005]参考以下附图描述了通过较低阶MIMO空间流的网状网络范围扩展和可靠性增强的各方面。在整个附图中使用相同的数字来参考相似的特征和部件：
[0006]图1示出了示例无线网络环境，其中可以实现通过较低阶MIMO空间流的网状网络范围扩展和可靠性增强的各个方面。
[0007]图2示出了可以通过较低阶MIMO空间流实现网状网络范围扩展和可靠性增强的各个方面的网状路由器和客户端设备的示例设备图。
[0008]图3示出了根据通过较低阶MIMO空间流的网状网络范围扩展和可靠性增强的各个方面的空间流数量和信道带宽的各种组合的示例数据吞吐量对比路径损耗。
[0009]图4示出了根据本文所描述的技术的各方面的通过通常与网状路由器相关的较低阶MIMO空间流的网状网络范围扩展和可靠性增强的示例方法。
具体实施方式
[0010]概述
[0011]当NxN多输入多输出(MIMO)信道被完全利用来承载N个空间数据流以便使网络数据吞吐量最大时，由于链路预算限制，Wi
‑
Fi网状网络路由器遭受受限的范围和可靠性问题。这些范围和可靠性问题对于具有Wi
‑
Fi 6回程的802.11ax网状路由器来说尤其严重，其中低功率室内(LPI)802.11ax 6E设备的监管要求显著降低了发射功率。当使用调制和编码方案0(MCS0)时，LPI发射功率降低在4.5dB到7.5dB之间变化，这取决于信道带宽(例如，160MHz或80MHz信道带宽)。
[0012]通过改进Wi
‑
Fi网状路由器中的速率适应技术，可以改进覆盖范围的一致性。克服具有Wi
‑
Fi 6回程的802.11ax网状路由器的范围和可靠性问题可能增加成本并减少用于维护网状路由器的小外形因子的选项。例如，与使用两个天线(N＝2)相比，将发射天线的数量N增加到三个或四个天线(N＝3或N＝4)增加网状路由器的硬件成本，并影响产品设计的形状因素。速率适应技术中的改变可以改进覆盖，而不增加成本或减少用于保持网状路由器的小形状因子的选项。
[0013]示例环境
[0014]图1示出了包括多个网状路由器110的示例环境100，所述多个网状路由器110被示为网状路由器111、网状路由器112和网状路由器113。网状路由器110共同提供Wi
‑
Fi网络120，所述Wi
‑
Fi网络120向一个或多个客户端设备130提供无线连接。每个客户端设备130可以通过一个或多个无线通信链路140与一个或多个网状路由器110进行通信，所述一个或多个无线通信链路140被示为无线通信链路141和无线通信链路142。在该示例中，客户端设备130被实现为智能手机。尽管图示为智能手机，但是客户端设备130可以被实现为任何合适的计算或电子设备，诸如移动通信设备、游戏设备、媒体设备、膝上型计算机、台式计算机、平板计算机、智能电器等。网状路由器110可以实现一个或多个无线局域网(WLAN)技术，诸如IEEE802.11、IEEE802.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g、IEEE 802.11n(Wi
‑
Fi 4)、IEEE802.11ac(Wi
‑
Fi 5)、IEEE 802.11ax(Wi
‑
Fi 6、Wi
‑
Fi 6E)或其未来演进。
[0015]网状路由器110在151、152和153处通过有线(例如以太网)或无线回程链路(网状链路)连接，以在客户端设备130之间和/或客户端设备与互联网180和远程服务190之间发送网络业务。例如，诸如网状路由器111的一个或多个网状路由器包括用于连接到互联网180的网络接口，诸如经由电缆调制解调器或DSL调制解调器以及对应的通信链路101。
[0016]示例设备
[0017]图2示出了多个网状路由器110和客户端设备130的示例设备图200。为了清楚起见，网状路由器110和客户端设备130可以包括从图2中省略的附加功能和接口。
[0018]网状路由器110包括天线202、射频前端204(RF前端204)、一个或多个收发器206，所述一个或多个收发器206被配置用于与客户端设备130和/或另一网状路由器的WLAN(Wi
‑
Fi)通信。RF前端204可以将收发器206耦合或连接到天线202，以促进各种类型的无线通信。网状路由器110的天线202可以包括多个天线的阵列，这些天线被彼此相似或不同地配置。天线202和RF前端204能够被调谐到和/或可调谐到由IEEE 802.11和/或Wi
‑
Fi通信标准定义的并由收发器206实现的一个或多个频带。此外，天线202、RF前端204和/或收发器206可以被配置为支持波束成形，用于与客户端设备130和/或另一网状路由器的通信的发射和接收。
[0019]网状路由器110还包括处理器208和计算机可读存储介质210(CRM 210)。处理器
208可以是由诸如硅、多晶硅、高K电介质、铜等的各种材料组成的单核处理器或多核处理器。CRM 210可以包括任何合适的存储器或存储设备，诸如随机存取存储器(R本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种通过无线网状路由器改进无线网状网络中的无线通信范围和可靠性的方法，所述方法包括：测量所述无线网状路由器和第一无线设备之间的链路质量的第一指示；基于所测量的链路质量的第一指示来确定用于所述无线通信的空间流数量；使用所确定的空间流数量来为所述无线通信选择信道带宽和调制和编码方案MCS；以及使用所确定的空间流数量、所选择的信道带宽和所选择的MCS来配置用于所述无线通信的无线收发器。2.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括：使用所配置的无线收发器与所述第一无线设备通信。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，所述第一无线设备包括：另一无线网状路由器；或者无线站STA设备。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，链路质量的所述第一指示包括以下中的一个或多个：接收信号强度指示符RSSI；接收信道功率指示符RCPI；数据吞吐量；数据分组错误率PER；或者调制和编码方案MCS。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，使用所确定的空间流数量来选择用于所述无线通信的所述信道带宽和所述调制和编码方案包括：使用所确定的空间流数量作为用于在信道带宽和调制和编码方案的二维查找表中的查找的输入。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所选择的信道带宽包括：20MHz信道带宽；40MHz信道带宽；80MHz信道带宽；160MHz信道带宽；或者320MHz信道带宽。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所选择的MCS包括：MCS0 MCS；MCS1 MCS；MCS2 MCS；MCS3 MCS；MCS4 MCS；MCS5 MCS；MCS6 MCS；MCS7 MCS；
MCS8 MCS；MCS9 MCS；MCS10 MCS；MCS11 MCS；MCS12 MCS；或者MCS13 MCS。8.根据前述权利要求中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：宇，
申请(专利权)人：谷歌有限责任公司，
类型：发明
国别省市：