识别接入点的方法、网络设备和存储介质与流程

文档序号:17041863发布日期:2019-03-05 19:17阅读:337来源:国知局
识别接入点的方法、网络设备和存储介质与流程

在无线局域网(wlan)部署中,有规律地检测诸如雷达事件的无线电事件。然而,常常发生雷达事件的错误检测。有时wlan中的接入点根本检测不到雷达事件。目前,每当wlan中的接入点(ap)检测到无线电事件时,检测接入点会以最少的时间量将其运行信道转换为不同信道以符合ieee802.11标准,而其它未检测到无线电事件的ap继续在相同信道上运行。

附图说明

下面的详细描述参考附图,其中:

图1为用于识别未能检测到特定雷达事件的在特定无线通信信道上运行的接入点的示例系统部署的框图;

图2为示出用于识别未能检测到特定雷达事件的在特定无线通信信道上运行的接入点的基于意向(intent-based)的图形通信序列的示例的序列图;

图3为识别未能检测到特定雷达事件的在特定无线通信信道上运行的接入点的示例性过程的流程图;并且

图4为识别未能检测到特定雷达事件的在特定无线通信信道上运行的接入点的示例网络设备的框图。

具体实施方式

在一些全球区域中,wlan提供者确保其wlan设备不干扰在特定无线通信频带(例如,5ghz频带)中可为主要用户的雷达系统。动态频率选择(dfs)通常是指可允许wlan与雷达系统共存的频谱共享机制。启用dfs的ap能够在特定无线通信频带(例如,5ghz频带)中运行的同时自动选择不干扰雷达系统的频率。

图1为用于识别未能检测到特定雷达事件的在特定无线通信信道上运行的接入点的示例系统部署的框图。图1包括部署在示例wlan中的多个接入点,包括但不限于ap1100、ap2102、…、ap20138。在该示例中,多个接入点ap1100至ap20138中的每个都启用dfs。因此,当ap在其运行信道中检测到雷达信号时,ap可立即转换为在不同的运行信道上运行。

这里,雷达信号可以是指高频率信号脉冲的突发。当一个突发结束时,另一个突发可在一段时间(其已知为扫描时间)之后重复。扫描时间可能是由于雷达缓慢旋转360度的结果,使得在30秒的扫描时段内,ap可在瞬间接收雷达信号。在该短暂的时段内,ap可以看到由时间间隔(例如,从250微秒至20毫秒)分开的少量脉冲,其中每个脉冲都可在宽度上持续2微秒或更短。

国际电信联盟(itu)已基于不同频率、突发中的脉冲数量、以及在该突发内的脉冲重复频率而定义了若干不同类型的雷达。下面表1包括不同雷达类型的示例。

表1

在图1所示的示例中,启用dfs的ap可在其运行的频率信道中或在信道扫描期间搜索雷达脉冲。并且,启用dfs的ap可不断地监控接收帧中的错误并且周期性分析定时模式。如果模式与雷达信号匹配,则启用dfs的ap可指令wlan设备尽快终止在那一信道上的运行。此外,启用dfs的ap可维持非占用列表(nol),其包括其中已经检测到雷达事件的信道。ap可避免在该信道上检测到雷达事件之后在非占用期(例如,至少30分钟)使用这些信道。在接收指令时,wlan设备重新启动或重置并且在检查新频率没有雷达信号之后开始在另一频率上运行。一旦对于那一信道非占用期已过去,则可清除nol上的信道。在一些示例中,这样的雷达检测可符合ieee802.11标准。

此外,图1中描述的示例系统能主动地改变应该已检测到雷达信号但未能检测到雷达信号的ap的运行信道。例如,假设ap1100、ap8114、ap10118、ap17132和ap20138在企业wlan部署中的相同无线通信信道上运行。结果,前述ap可接收彼此的信号,尽管在非常低的信噪比(snr)下。仅为说明的目的,假设ap1100、ap8114和ap17132在相同的无线通信信道上运行时检测到雷达信号。然而,ap10118和ap20138未能检测到雷达信号,尽管其在相同的无线通信信道上运行。

在检测到雷达信号时,在示例系统中的启用dfs的ap可向网络控制器报告通知消息,表明ap已经检测到雷达信号。这样,在上述示例中,ap1100、ap8114和ap17132可向网络控制器报告它们检测到雷达事件(或雷达信号)。网络控制器可保持雷达事件和检测相同雷达事件的ap集的记录。

此外,由于系统已知多个ap中的每个ap的部署位置,因此网络控制器可在已经报告雷达事件检测140的ap(即,ap1100、ap8114和ap17132)上进行凸包计算(convexhullcalculation)。在一些示例中,凸包计算可在ap的子集上运行,其在给定时间窗(例如,1-2分钟)内在特定无线通信信道上报告雷达事件检测140。因此,虚假雷达事件检测可从计算去除以避免其对凸包计算的影响。

根据wlan中的凸包计算,接入点集的位置如果其包括连接每对ap的位置的线段,则可被定义为凸的。接入点(例如,ap1100、ap8114和ap17132)的给定集x的凸包可被定义为:(1)包含x的最小凸集;(2)包含x的凸集的交集;(3)x中的点的凸组合的集;(4)在x中具有顶点的单纯形(simplices)的集合。单纯形可以是指任意三角形或任何维度上的四面体。这里,包含x的凸集的交集可包括每个其它包含x的凸集y的子集,因为y包含在相交的集中。因此包含x的最小凸集是唯一的。此外,每个包含x的凸集还包括x中的点的凸组合,使得凸组合的集包含在包含x的凸集的交集中。相反,凸组合的集为包含x的凸集,使得其还包括包含x的凸集的交集。因此,这两个定义所给出的集是相等的。因此,wlan中三个或更多接入点的集x的凸包为选自x的接入点的三倍确定的三角形的集合。

在图1所示的示例中,由于ap10118位于凸包内部并在相同的无线通信信道上运行,因此网络控制器可确定ap10118应该已检测到雷达事件。此外,如果ap10118继续在相同的无线通信信道上运行,那么当脉冲的突发在短时间段之后重复其自身时,网络控制器可推断出ap10118很可能检测到雷达事件。因此,网络控制器能主动地指令ap10118转换其无线运行信道至不是非占用列表(nol)的一部分的不同的无线运行信道。

要注意,由于ap10118还未检测到雷达事件,因此ap10118不会在从网络控制器接收指令时立即转换到不同的无线运行信道。在一些示例中,ap10118可确定,在从网络控制器接收到指令以转换到不同的无线运行信道时,是否至少一个客户端设备与ap10118相关联。如果是,那么ap10118可在转换到不同的无线运行信道之前引导该至少一个客户端设备与wlan中的不同接入点相关联。例如,ap10118可将取消关联消息或解除验证消息传输到与ap10118相关联的至少一个客户端设备。

在一些示例中,网络控制器可引导至少一个客户端设备转换到不同的无线运行信道。具体地,基于各种因素,包括但不限于wlan中ap的客户端负载、各种无线运行信道上的信道条件、至少一个客户端设备的性能等,网络控制器可将至少一个客户端设备分配至wlan中的不同ap。在该示例中,在将至少一个客户端设备分配到不同ap之后,网络控制器可以:(1)指令ap10118将至少一个客户端设备解除验证;(2)指令所分配的ap对由至少一个客户端设备发出的关联请求做出响应;并且(3)指令wlan中的所有其它ap拒绝由至少一个客户端设备发出的关联请求。

在一些示例中,网络控制器可在确定ap10118位于凸包边界内部并在与已检测到雷达事件的凸集中的其它ap相同的无线通信信道上运行时,进一步指令ap10118拒绝来自客户端设备的新的关联请求。

在一些示例中,网络控制器可保持追踪与ap10118相关联的客户端设备的数量。如果网络控制器确定没有客户端设备与ap10118相关联,那么网络控制器可指令ap10118转换为在不同运行信道上运行。如果有一些客户端设备与ap10118相关联,那么网络控制器可等待直到当前与ap10118相关联的客户端设备与wlan中的其它ap相关联,并且随后指令ap10118转换为在不同运行信道上运行。

在另一方面,对于ap20138而言,由于ap20138位于凸包外部,因此网络控制器没有根据来确定雷达事件是否应该已被ap20138检测到。然而,网络控制器可采取一些进一步的行动来主动地转换没有检测到雷达事件的凸包外部的ap(例如,ap20138)的无线运行信道。例如,网络控制器可提高扫描概率,以使位于临近ap20的监视ap可更频繁地扫描ap1100、ap8114和ap17132在其上检测雷达事件的无线通信信道。如果在增加扫描概率后检测到随后的雷达事件,那么ap20138可转换为在不同无线通信信道上运行。因此,通过选择性地使用更多数量的ap作为信道监视器,示例系统可以可靠地检测雷达事件。同时,示例系统还可有助于提高客户端连通性并且使wlan中的ap更符合联邦通信委员会(fcc)标准。

图2为示出用于识别未能检测到特定雷达事件的在特定无线通信信道上运行的接入点的基于意向的图形通信序列的示例的序列图。图2包括网络控制器250和多个接入点,包括例如ap1200、ap8214、ap17232、ap10218等。假设ap1200、ap8214、ap17232、ap10218在相同的无线通信信道上运行并且与其在图1中对应的ap相似地部署在wlan中。在该示例中,在时间点t1处,ap1200向网络控制器250报告雷达事件检测260。随后,在时间点t2处,ap8214向网络控制器250报告雷达事件检测262。此后,在时间点t3处,ap17232向网络控制器250报告雷达事件检测264。因为ap1200、ap8214和ap17232启用dfs,所以在雷达事件检测之后,ap1200、ap8214和ap17232的每个可在时间点t4处转换其运行信道266。对于这些ap,仅为了说明的目的,在图2中显示时间点t4是相同的。在其它示例中,对于不同的ap,时间点t4可以不同。

在网络控制器250从ap1200、ap8214和ap17232接收到报告(例如,通知消息)之后,网络控制器250确定至少(1)表明每个ap检测雷达信号的特定时间的时间戳,和(2)对应于雷达事件检测的每个报告的雷达事件类型。如果从来自ap1200、ap8214和ap17232的报告识别的雷达事件类型属于同一类型,并且如果报告中的时间戳表明ap1200、ap8214和ap17232在相同的时间窗内接收雷达信号,那么网络控制器250可确定在相同的无线通信信道上运行的ap1200、ap8214和ap17232已检测到相同的雷达事件。

接着,在时间点t5处,网络控制器250可将在相同无线通信信道上运行的ap的子集定位在区域内270。这里,网络控制器250可在已报告雷达事件检测的ap的有限集上进行凸包计算,在该示例中其包括ap1200、ap8214和ap17232。此外,网络控制器250可确定ap10218在与ap的有限集相同的无线通信信道上运行并且位于凸包区域内。因此,在时间点t6处,网络控制器可将指令272传输到ap10218以使ap10218可转换到不在未占有列表上的不同无线运行信道。

具体地,指令272可包括将当前与ap10218相关联的客户端设备解除验证的指令、拒绝ap10218随后接收的任何新的关联请求的指令、以及在其当前客户端设备已经消除关联或解除验证之后将ap10218的运行信道转换到不同无线通信信道的指令等等。

在图2中例示的示例中,假设ap10218在时间点t7处将其所关联的客户端设备切换到其它ap280。在时间点t8处,ap10218可将其运行信道282转换到不同无线通信信道,因为没有客户端设备与ap10218相关联。此外,ap10218可在非占用期结束并且先前的运行信道不再在非占用列表上之后,选择返回至其先前的运行信道。

识别未能检测到特定雷达事件的在特定无线通信信道上运行的接入点的过程

图3为识别未能检测到特定雷达事件的在特定无线通信信道上运行的接入点的示例过程的流程图。在运行期间,网络设备(例如,接入点)可从无线局域网(wlan)中的多个接入点接收多个通知,而每个通知可表明在特定无线通信信道上的特定雷达事件的检测(操作310)。接着,网络设备可识别未能检测到特定雷达事件的除了多个接入点之外的在特定无线通信信道上运行的至少一个接入点(操作320)。进一步,网络设备可将指令传输到至少一个接入点,其中该指令导致至少一个接入点转换为在不同无线通信信道上运行(操作330)。

在一些示例中,多个接入点可在特定无线通信信道上运行。此外,多个接入点可包括wlan中的至少三个接入点。在一些示例中,可在阈值时间段内接收多个通知。

在一些示例中,网络设备可通过以下识别至少一个接入点:在从其接收多个通知的多个接入点上进行凸包计算;并确定至少一个接入点位于凸包内部并且在特定无线通信信道上运行。

此外,网络设备可确定至少一个客户端设备与至少一个接入点相关联。然后,网络设备可引导至少一个客户端设备与wlan中的不同接入点相关联。

在一些示例中,如果网络设备确定至少一个接入点位于凸包内部并且在特定无线通信信道上运行,那么网络设备可指令至少一个接入点拒绝来自客户端设备的新的关联请求。

在一些示例中,如果网络设备确定没有客户端设备与至少一个接入点相关联,那么网络设备可指令至少一个接入点转换为在不同无线通信信道上运行。

如本文所使用的,“网络设备”通常包括适于传输和/或接收信令并且在这类信令内处理信息的设备,例如站(例如,任何数据处理设备,诸如计算机、蜂窝电话、个人数字助理、平板设备等)、接入点、数据传送设备(例如网络交换器、路由器、控制器等)等等。例如,“网络设备”可以是指包括能够使客户端设备与计算机网络之间连接的硬件或硬件和软件的组合的网络控制器。在一些实施方式中,网络设备可以是指服务器计算设备(例如,内部部署(on-premise)服务器,私有、公共或混合云服务器),其包括可处理和/或显示网络相关信息的硬件或硬件和软件的组合。在一些实施方式中,网络设备可以是指在一组接入点中充当虚拟主网络控制器的接入点。

如本文所使用的,'接入点'(ap)通常是指用于任何已知的或以后可成为已知的方便的无线接入技术的接收点。具体地,术语ap不旨限于基于ieee802.11的aps。ap通常用作适于通过各种通信标准允许无线设备连接至有限网络的电子设备。

识别未能检测到特定雷达事件的在特定无线通信信道上运行的接入点的网络设

图4为识别未能检测到特定雷达事件的在特定无线通信信道上运行的接入点的示例网络设备的框图。

如本文所使用的,可至少部分地通过硬件和编程的组合来实施网络设备。例如,硬件可包括至少一个处理器(例如,处理器410),并且编程可包括存储在至少一个机器可读存储介质(例如,420)上的可由(多个)处理器执行的指令。此外,网络设备还可包括嵌入式存储器和可在主机系统中执行并用作嵌入式存储器的驱动器的软件。如本文所使用的,“处理器”可为下列中的至少一个:中央处理单元(cpu)、基于半导体的微处理器、图形处理单元(gpu)、配置为检索并执行指令的现场可编程门阵列(fpga)、适于检索并执行存储在机器可读存储介质上的指令的其它电子电路,或它们的组合。

至少一个处理器410可提取、解码并执行存储在存储介质420上的指令以执行下面关于接收指令430、传输指令440、识别指令450、凸包计算指令460、雷达检测指令470和ap管理指令480描述的功能。在其它示例中,存储介质420的任何指令的功能可以以电子电路的形式、以在机器可读存储介质上编码的可执行指令的形式、或它们的组合来实施。存储介质可位于执行机器可读指令的计算机设备中,或远离但可供用于执行的计算设备访问(例如,通过计算机网络)。在图4的示例中,存储介质420可由一个机器可读存储介质或多个机器可读存储介质实施。

虽然网络设备400包括至少一个处理器410和机器可读存储介质420,但其还可包括其它合适的部件,例如另外的(多个)处理部件(例如,(多个)处理器、(多个)asic等)、存储器(例如,(多个)存储驱动等)或它们的组合。

如本文所使用的,“机器可读存储介质”可为任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置以包含或存储诸如可执行指令、数据等的信息。例如,本文描述的任何机器可读存储介质可为以下中的任一种:随机存取存储器(ram)、易失性存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动(例如,硬盘驱动)、固态驱动、任何类型的存储盘(例如,压缩盘、dvd等)等、或它们的组合。此外,本文描述的任何机器可读存储介质可为非暂时性的。在本文描述的示例中,机器可读存储介质或介质可为物品(或制品)的一部分。物品或制品可以是指任何制造的单个部件或多个部件。

具体地,指令430-480可由处理器410执行以:从无线局域网(wlan)中的多个接入点接收多个通知,多个通知表明多个接入点在其上运行的第一无线通信信道上的特定雷达事件的检测;识别未能对网络设备通知特定雷达事件的在特定无线通信信道上运行的至少一个接入点;在从其接收多个通知的多个接入点上进行凸包计算;确定至少一个接入点位于凸包的内部并在特定无线通信信道上运行;确定至少一个客户端设备与至少一个接入点相关联;引导至少一个客户端设备与wlan中的不同接入点相关联;指令至少一个接入点拒绝来自客户端设备的新的关联请求以响应确定至少一个接入点位于凸包的内部并在特定无线通信信道上运行;指令至少一个接入点将其运行信道转换到第二无线通信信道,其中第二无线通信信道不同于第一无线通信信道;指令至少一个接入点转换其运行信道以响应确定没有客户端设备与至少一个接入点相关联;等等。

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