机器学习协调的无线联网的制作方法

本申请要求于2017年3月20日提交的第15/464,135号的美国专利申请的优先权，以及于2016年10月10日提交的第62/406,325号的临时专利申请的优先权。每个申请通过引用全部并入本文中。

教导涉及无线接入点。教导更具体地涉及对多个接入点和用户设备之间的无线连接以及这些连接在其上进行操作的信道的控制。

背景技术：

具有强大、清晰的无线连接的设备是最优的。但存在许多问题阻碍这一目标。一些示例包括广播频率的限制、无线网络广播的范围、来自休眠对象(即墙壁)的干扰、来自活动对象(即微波、电视机)的干扰、来自其他无线设备(即其他网络上的接入点，本地和外部连接的设备)的干扰和冲突的设备配置。一般来说，接入点或一系列接入点(即信号中继器)的功能的有效性高度依赖于给定用户的行为和接入点的直接环境。因此，利用该信息的优势的接入点是有用的。

技术实现要素：

这里所述的是多频带(例如，三频带)无线联网系统。在一些实施方案中，多频带无线联网系统包括多个无线联网设备。至少一个无线联网设备被连接到互联网并且用作路由器。剩余的无线联网设备作为经由无线信道(频带)无线地连接到路由器的卫星，其专用于无线联网设备之间的通信。路由器和卫星都向客户端设备，例如台式计算机、便携式计算机、平板计算机、移动电话、可穿戴智能设备、游戏机、智能住宅设备等提供无线网络连接(例如，wifi连接)。路由器和卫星向客户端设备提供具有广泛覆盖的单一无线网络。多频带无线联网系统动态地优化客户端设备的无线连接而无需重新连接。

所公开的实施方案的其他方面在附图和具体实施方式中将是明显的。

提供本发明内容以便以简化形式介绍将在具体实施方式中进一步说明的一系列概念。本发明内容不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。

附图简要说明

图1示出了北美的5ghz信道分配。

图2示出了欧洲的5ghz信道分配。

图3示出了隐马尔可夫模型的状态机的示例。

图4a是示出了对信道的指定的流程图。

图4b是示出了将给定客户端对另一客户端进行排序的方法的流程图。

图5a是根据几种实施方案的接入点的系统框图。

图5b是多个接入点的云配置的说明性示例。

图6a是示出了客户端设备位置的模式的示例的流程图。

图6b示出了基于模式的漫游的方法的示例。

图6c示出了在给定空间中漫游的模式设备的示例。

图7示出了在2ghz和5ghz系统的单元内的干扰。

图8示出了单元之间的传输和接收重叠。

图9示出了系统单元的覆盖边缘上的客户端设备。

图10示出了不同类型的网络拓扑。

图11示出了gatt(通用属性)服务器和客户端之间的通信。

图12示出了检测到的入侵者设备的示例。

图13示出了用于建模设备运动的hmm的示例。

图14示出了用于协调和时间测量的hmm模型。

图15示出了在系统的单元之间的入侵者设备。

图16示出了深度分组检测(dpi)技术的体系结构。

图17示出了对功率和数据吞吐量具有不同需求的设备。

图18示出了可以在中间模式下被触发的监测模式。

图19示出了用于跟踪的到达时间和幅度测量。

图20示出了使用wifi或ble(蓝牙低能量)的三角测量概念。

图21示出了在多个蓝牙的范围内的客户端而系统的单元仅通过wifi通信。

图22示出了使用到达时间的蓝牙定位。

图23示出了系统的一个单元的位置可以从系统的其他单元的已知位置检测。

图24示出了用于定位自身的设备。

图25示出了可以基于初始gps位置跟踪位置。

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中或寄存器中的物理(电子)量的数据成为类似地表示在计算机的存储器、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。

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”、“一个实现”等的引用意味着所描述的特定特征、功能、结构或特性被包括在此处介绍的本技术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。此外，术语“模块”广泛地涉及软件、硬件或固件(或其任何组合)组件。模块通常是可以使用指定输入生成有用数据或其他输出的功能组件。模块可以是或不是独立的。应用程序(也称为“应用”)可以包括一个或多个模块，或者模块可以包括一个或多个应用程序。

此外，术语“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，计算机系统可以通过向第二计算机系统发送消息来“引起”动作，以为了命令、请求或提示第二计算机系统执行该动作。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。

多频带无线网络系统

公开内容经常提及多频带无线网络系统(此处也称为简单的“系统”)。系统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。该系统可以动态地并且自动地选择系统被无线地连接到客户端设备(此处也简称为“客户端”)的信道。在一些实施例中，每个客户端设备可以以不同的无线信道被无线地连接到系统。

无线网络设备中的至少一个被连接到互联网并用作路由器(也称为“基站”)。剩余的无线网络设备作为通过专用无线信道与路由器无线连接的卫星。多频无线网络系统的一个例子是系统。

信道规划

系统可以在系统接通时进行初始信道选择。然后系统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)，则系统也可以进行实时信道改变。

在一些实施例中，系统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2.5ghz频带、5ghz低频带和5ghz高频带。这些频带中的一个频带可以专门用于系统的无线网络设备之间的无线通信。系统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系统的无线网络设备和客户端设备之间的无线通信。系统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，系统默认使用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，系统的每个单元可以在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、每个单元的干扰持续时间百分比、每个单元支持的网络业务的类型，等等。

如果专用的回程信道(例如，5ghz高频带中的信道)下降，则2.4ghz频带可以用于系统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无线电组件切换到扫描模式来寻找在2.4ghz信道的其中一个用于上行链路连接，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。可以基于干扰的函数、ap的数量和/或其他参数来定义客户端信道。如果信道的函数小于阈值，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。此外，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系统的其他单元。

这些单元可以通过专用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选择前传信道时比其他单元具有更高的优先级。

系统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。该系统可以根据一些常规调度对信道选择进行优化。在一些实施例中，处理较高优先级的网络业务的单元在系统启动期间或在调度的信道优化期间可以在选择前传信道上比其它单元具有更高的优先级。

以集中的方式，基站单元对系统的所有单元做出关于信道选择的决定。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。

该系统的单元还可以使用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)。特别是，设备需要对分配给雷达系统的信道的具有dfs功能，以便这些设备不会对雷达造成干扰。

如果系统的单元没有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、或48，作为unii-1上的主80mhz信道。如果系统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，根据系统的单元总数，该单元可以将带宽降低到40mhz或20mhz。

如果系统的单元确实具有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。系统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，系统可以以集中方式或分布式方式进行5ghz信道选择。信道选择可以使用具有不同带宽的不同的信道。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户例子和负载量作出。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。

如果系统使用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。系统可以决定减少带宽，从而增加可用信道的数量。例如，如果80mhz回程信道的一部分尤其繁忙，则系统可以将带宽降低到40mhz或20mhz。该系统可以集中决定回程。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，则系统可以使用那些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。该系统可以根据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。

使用人工智能和机器学习的无线优化

该系统可以使用人造智能(ai)和机器学习(ml)技术对每个信道上的干扰进行建模。例如，系统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。测量干扰包括系统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)来模拟信道干扰模式、信道容量和信道中断。图3示出了用于hmm的状态机的示例。

系统还可以使用ai和ml技术来对网络业务进行建模。系统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系统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。

图4a是示出信道的指定的流程图。在步骤402中，给定的接入点与多个连接的设备进行通信。连接的设备可以包括计算机、智能电话、平板电脑、头戴式显示器或本领域中的其他合适的启用网络的设备。每个设备在所选无线频带的信道上与接入点进行通信。

在步骤404中，接入点监视所连接的每个设备的网络和带宽使用情况。在与学习hmm的机器的连接方面，监视的使用是观察到的行为。监视设备的网络使用可以参考多个方面。监视带宽的方面可能包括比特率、延迟、流量计数和移动性。这些受监视元素中的每一个有助于确定给定设备的网络行为。连接到本领域已知的接入点的客户端的其他可检测特性可用于监视网络使用。

在这种情况下，比特率是指在给定时间段内通过网络下载或上传的比特数。高比特率表示高使用率。鉴于其他因素的比特率提供了有关客户端网络活动特征的附加信息。

延迟是表示一个数据分组从一个指定点到另一个指定点所需的时间的表示。通过发送返回给发送者的数据分组来测量延迟；往返时间被认为是延迟。关于带宽，在这种情况下，延迟的重要方面是需要多少。所需的延迟是指至/自给定设备的请求和/或分组的数量，或在这些设备上运行的应用/实用程序。具有高延迟需求(并因此低测量延迟)与诸如互联网游戏、voip或视频聊天的“实时”网络流量一致。

流量计数指给定设备/应用在给定时间段期间维护的通信连接的数量。每个流量可以具有从流量到流量不同的单独的比特率。高流量计数通常表示大量的点对点活动或服务器行为。在上传比特率高于流的下载比特率的情况下，客户端更有可能展现服务器行为而不是点对点。

移动性是指客户端是否通常是移动的。在单个接入点系统中，这可以通过客户端的测量距离(信号强度)来检测。如果这种情况经常变化，客户端就是移动的。在多接入点系统中，可以计算客户端的精确定位，并且容易观察到移动性。虽然这是观察客户端行为，但是这个因素在以后参考测量的吞吐量而不是客户端网络使用。通过观察被认为是移动的客户端基于客户端的位置直接影响测量的吞吐量。系统对客户端位置的信息越多，系统可以越准确地确定测量的吞吐量。

在步骤406中，系统收集与系统操作的局部区域相关的hmm的第二组观测结果，并且识别可用信道的吞吐量。这些观察识别在相对于时间的给定频带内的信道放置内的干扰。例如，如果频带内的一组给定的频率在一天、一周、一个月或一年的特定时间内一直存在干扰，则与该组频率相交的信道的测量吞吐量受到影响。在具有多个接入点的一些实施例中，考虑到附加的定位因素来进行观察。继续前面的示例，尽管在特定时间与具有干扰的频率组相交的信道可以在位于第一位置的第一接入点处的吞吐量降低，但是在第二位置处的第二接入点可能不会经历相同的干扰。在第二个位置，信道的测量吞吐量将更高。

在一些实施例中，观察到的、不重复的瞬时干扰被忽略并被丢弃。这样的例子就是人简单地走过通信线路。另外，在某些位置(如墙壁)可能会有永久干扰，一些频率可能比其他频率更好地穿透这些永久性干扰，并具有更大的测量吞吐量。在一些实施例中，最高测量的吞吐量可以在替代频带上。

在步骤408中，系统对客户端进行排列等级。每个客户端可能不一定要同时连接，而是为每个客户端存储记录等级和在接入点或接入点系统上与网络使用历史。当记录网络使用的新观察时，可以调整等级。对具有最高观察网络使用率的客户给予较高的等级。在一些实施例中，等级是多因素的，并且不是线性排列的。在这样的实施例中，等级可以通过给定的展示的使用风格的行为的最高要求来排列。例如，如果客户端对于低延迟网络使用可能具有最高等级，则相同的客户端对于总的比特率可能具有低等级。

在步骤410中，系统基于它们各自的等级来分配连接的客户端信道。此步骤专门针对连接的客户端，因为为断开连接的客户端分配信道是带宽的浪费。较高等级的客户是具有更高测量吞吐量的指定信道。吞吐量是信道宽度/大小以及该信道在频带内放置内的干扰的函数。

在具有多因素排列等级的实施例中，信道的指定可以变化。例如，具有较小大小/宽度但非常低的干扰的信道可能适用于具有低延迟但适度比特率的需求的观察网络使用的客户端。相比之下，已经观察到高比特率但不需要低延迟的网络使用行为的客户端可以被适当地指定具有大宽度/大小但是经历间歇性干扰(因此高度可变的测量吞吐量，但是高最大比特率)的信道。

在一些实施例中，将具有最高测量吞吐量的信道指定给最高等级的当前连接的设备，以及较高等级的设备连接，较高等级的设备被指定为优选信道，并且根据连接设备的当前等级对其他信道重新指定。

以说明的方式，图4a所示的方法采用博弈理论，以确定将最佳利用这些最佳信道的客户端的最佳信道。此外，该方法在单个接入点网络和多接入点网络上操作。在存在多个接入点的地方，主接入点或收集的接入点根据类似的理论确定哪个接入点被指定到哪个信道。一些实施例不是根据客户端上逐个地确定最大和最佳使用，而是根据接入点逐个地确定这些博弈理论方面。

图4b是示出将给定客户端相对另一客户端排列等级的方法的流程图。在步骤412中，观察每个客户的行为，如图4a所示。图4b的流程图的其余部分涉及执行图4a的步骤408的样本方法。

在步骤414中，系统分析客户端是否表现出频繁的“实时”行为。实时行为是指需要实时、频繁地更新与互联网的连接的网络活动(例如：在线游戏、voip、视频聊天)。这些客户端被提供了最高的偏好。这是因为对这些客户端的服务中断将是对用户体验的最大破坏。在许多其他繁重的互联网使用案例中，缓冲是减少中断的一个选择。

网络的“实时”使用不能缓冲，因此需要较低的延迟才能正常工作。如果客户端经常出现“实时”网络使用行为，则该方法移动到步骤416(当确定等级时，客户端获得较高的偏好)。如果客户端没有，则该方法移到步骤418(客户端没有获得附加的偏好)。这种偏好的一个例子是以加权的方式在稍后的步骤中对每个“实时”发送/接收的比特进行计数。“实时”比特可以被计算为非活动比特的一些比例，即2∶1、5∶1或10∶1等等。任何正比率将在随后的步骤中的总体排列等级上具有可证明的结果。

在步骤420中，为了比特率的目的，给定客户端与其他客户端进行比较。在客户端具有比其他客户端更高的比特率的情况下，该方法移到步骤422，其中客户端相对于较低比特率客户端具有增加的等级。在客户端具有比对等节点更低的比特率的情况下，该方法移到步骤424，其中客户端相对于较高比特率客户端具有降低的等级。

在步骤426中，检查给定客户端的干扰行为。干扰行为是以负的方式显著影响其他连接的客户端的性能的行为。示例包括对其他客户端破坏的点对点下载。如果客户端出现破坏性行为，则该方法进入步骤428，并降低客户相对其他客户端的等级。在客户端没有表现出这种行为的情况下，该方法移到步骤430，其中客户端被优先于破坏性客户端。

在步骤432中，考虑数据的总数，并且基于所考虑的因素来设置等级。该方法根据步骤412的变化行为持续地更新等级。

图5a是根据各种实施例的接入点500的系统框图。接入点500发送客户端用于连接到接入点500的无线信号502，并且通过其连接到互联网。接入点500是基于处理器的，因此包括处理器504。还包括至少一个发送和接收无线通信的天线506和用于与互联网进行通信的网络接口508。

接入点500还通过回程信道与同一网络内的相邻接入点500进行通信。每个接入点的构造类似，并且具有基于本地环境的有组织的拓扑。

接入点500包括附加模块：业务监视器510、配置模块512和设备管理器514。业务监视器510是被设计为观察连接到接入点500的客户端的网络行为的模块。当接入点500在同一网络上时，每个的业务监视器510被协调，并且观察和比较跨网络的所有客户端。这些观测值存储在动态业务配置文件518中的数字存储器516中。

基于新的观察持续地更新动态业务配置文件518。业务监视器510被配置为为动态业务配置文件518建立事件阈值，其中为了更新动态业务配置文件518，忽略与动态业务配置文件518不一致并超过事件阈值的网络事件。这样的事件可能包括一天的连接请求的涌入(例如来自一方，其中每一个具有智能手机的客人尝试连接到接入点500)。观察到的行为是非常异常的，观察结果可能会被忽略。

协调模块512使用来自动态业务配置文件518中的业务监视器510的观测来对客户端进行排列等级，并且指定客户端要与接入点500在其中进行通信的信道。协调模块512进一步指导客户端漫游到网络系统中的多个接入点500之一，和从网络系统中的多个接入点500之一漫游。在一些实施例中，接入点500的网络中的一个协调模块512被确定为主要协调模块，并且控制跨整个网络系统的信道指定和漫游命令。在其他实施例中，网络系统的所有接入点500的协调模块512串联工作以达成关于信道指定和漫游命令的共识。

在一些实施例中，动态业务配置文件518包含不同时间段的不同观察值(例如，在周末而不是工作日，或在晚上而不是中午)。在这些时间中的每一个处的进一步测量的吞吐量也可以变化，并且观察到的局部干扰改变。因此，协调模块512调整操作以匹配一星期的给定的一天或一天中的时间。

设备管理器514用于跟踪历史和当前连接的设备的设备和操作系统的类型。了解给定客户端的设备/操作系统类型可以改善客户端从接入点500到接入点500的处理。一些客户端接受btm漫游建议，而某些客户端不接受。一些客户端将根据接入点在给定的时间段内采取某些操作将接入点列入黑名单。设备管理器514存储每个客户端的设备类型/os版本，并遵循用于与每个相应类型/版本的客户端设备的所有通信的一组配置指令。

在一些实施例中，接入点500包括干扰监视器515，其产生干扰配置文件，包括作为可变位置的函数的无线频带内的频率处的干扰程度的历史测量值，由每个接入点的定位确定的可变位置。另外，根据一天中的时间和一星期的一天来监视干扰。

其中协调模块还基于在特定接入点的特定定位处的干扰配置文件，为特定接入点在给定频率范围内指定具有低测量的干扰程度的特定信道。

可以通过接入点500的观察行为或由云服务器520的外部配置来配置设备管理器514。在一些实施例中，云服务器520包括协调模块512和设备管理器514。云服务器520的协调使得所有接入点500在兼容接入点500的所有网络系统上能够学习和协调。

图5b是多个接入点的云配置的说明性示例。在说明性示例中，两个房屋522a和522b是邻居。每个家庭具有广播独立无线信号502a和502b的相应接入点500a和500b。无线信号502a和502b是分离的网络，并且一个客户端通常不能访问另一个客户端的网络。然而，每个无线信号502a和502b的范围重叠并且覆盖邻居的家庭的至少一部分。在这种情况下，无线信号502a和502b在相同频带内操作的情况下，每个都将干扰另一个。

然而，在每个接入点500a和500b通信地连接到同一云服务器520的情况下，每个接入点500a和500b的信道使用可以彼此协调。由于每个接入点500a和b都与不同的网络和不同的用户相关联，所以两个网络都不能相互提供优先权，但是每个网络可以协同工作。例如，可以选择为每个网络上的客户端指定的信道，以便不相互干扰。由于给定的接入点500达到最大连接客户端，所以这种协作效果较差。在此阈值之前，协调可以提高两个系统的吞吐量。

一些变型在多接入点系统中是可用的。假设接入点500a另外与接入点500c联网的示例。接入点500c广播无线信号502c。无线信号502c在房屋522b上不重叠，因此500b的客户端不可能经历来自无线信号502c的干扰。因此，500a/500c和500b网络之间的协调可以在500b所使用的信道不被500a使用的情况下进行，而是由500c使用。

为了识别两个给定网络实际上连接到相同的云服务器520，检测外部网络的给定接入点可以向云服务器520发送网络id以进行验证。在云服务器520识别第二网络的情况下，云服务器520能够协调网络之间的协作，而不在用户之间共享任何私有信息。

系统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，但需要较少的中断(即，较高的延迟)。可以为服务于语音应用的单元选择合适的信道。

系统还可以使用ai和ml技术来建模用于漫游目的的客户端位置模式。当接入点“漫游”连接的客户端或站时，这是指将客户端推送到另一个接入点的过程。许多方法可能会导致漫游。第一种方法需要基本服务集(“bss”)转换管理或“btm”。具体来说，btm请求可以被认为是向客户端提供建议的基础设施。基础设施建议客户端重新关联到特定接入点。

漫游客户端的第二种方法使用丢弃和临时黑名单。具体来说，具有连接的客户端的接入点会丢弃该客户端，并阻止客户端重新关联。此外，除了预期的接入点之外的任何接入点将禁止连接。因此，寻找连接的设备将连接到唯一可用的接入点。

例如，系统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)在某个单元上丢弃，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或者不漫游。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6a是示出基于模式的漫游的方法的流程图。在步骤602中，用户设备连接到第一ap。这可能是设备在网络内接触的第一个ap，或者设备可能已经先前漫游到该第一ap。在步骤604中，网络的ap检测用户设备的移动。ap通过rssi测量的变化来检测移动。在三个ap检测到移动的地方，设备的位置可以被三角测量到特定位置。在少于三个ap的情况下，rssi测量提供了检测ap的方向性。

在步骤606中，ap的网络将当前检测到的移动与先前的相同设备的历史移动进行比较。ap的网络或者通过在位于网络中的每个ap中的处理器之间达成共识，或者通过位于一个或少于网络上的整个ap中的主处理器来实现该确定。

步骤606包括多个子步骤(608-614)。在将当前检测到的移动与过去的移动进行比较时，网络将当前向量与过去的向量进行比较(子步骤608)；将当前方向与过去方向进行比较(子步骤610)；将当前起始点与过去起始点进行比较(子步骤612)；并分析哪个ap将在预测的结束点提供最强的信号(子步骤614)。

在子步骤608和610中，当前运动可以包括基于网络所在建筑物的内部结构(墙壁、大厅、房间和家具影响用户设备可能的历经的路径)的多个向量和/或方向。在一些实施例中，基于多个检测方向的和来确定向量。以这种方式，朝向相同预测结束点的多个路径被认为是相似或相同的。通常在运动结束之前进行比较，因此当比较完成时，向量和方向通常是不完整的。因此，使用阈值匹配来预测完成的当前运动。

在子步骤612和614中，比较起始点和结束点，以便为向量和/或方向提供上下文。与另一个向量具有并行路径，但是以明显不同的位置开始的向量不一定是最佳连接到相同的ap。起点可能与历史起点直接比较。然而，不能直接比较终点，因为初始检测到的移动不一定包括结束点。以这种方式，预测当前结束点并将其与历史结束点进行比较。

给定步骤606-614的输出数据，在步骤616中，第二ap被确定为在移动之后具有用户设备的最佳信号。在步骤618中，第一ap将用户设备漫游到第二ap。这避免了使设备连接到其他ap上的延迟，该其他ap可能与设备的移动相交，即使具有次优的信号强度。

不同的客户端在漫游方面表现不同。不支持11v/11k/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。客户端可以被允许漫游回到所需的单元和频段上。如果客户端没有在时间t2内漫游到所需的单元和频带，则系统可以允许客户端漫游到系统的任何单元(ap)。

一些客户端漫游的时间是很关键的。如果漫游命令太频繁，一些客户端将接入点(系统的单元)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系统进行训练。训练将作为初始设置。在现场收集的数据可用于更改t1和t2等时间。

可以训练该系统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秒响应一次基本服务集(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。系统还可以学习何时请求btm以及请求btm的频率。

图6b示出了客户端设备位置的模式的示例。系统识别客户端设备或站(“sta”)将通过移动624从位置620移动到位置622的模式。系统还识别出在移动624期间，sta将行进通过单元3覆盖的位置。系统将预测sta将在单元2所覆盖的位置622处结束。因此，系统不会将sta从单元1漫游到单元3。相反，系统将直接将客户端设备sta从单元1漫游到单元2。

系统还可以使用ai和ml技术来学习给定客户端的漫游行为。用户的行为和实际的客户端设备的行为都会影响行为。用户经常在其设备上重复活动，并以可预见的方式操作这些设备。ai和ml技术可以利用此优势并优化性能。

图6c示出了在给定空间中漫游模式设备的示例。在该示例中，考虑白天通常携带在用户身上然后在家庭628的充电站处放置的智能电话设备。例如由图6b描绘的网络系统包括由接入点范围描绘的多个区域。此外，假设区域1覆盖家庭的车道和入口630，区域2覆盖家庭房间，并且区域3覆盖了走廊和额外的房间。在到达家庭628时，用户具有在位置632处的区域1进入家庭628，通过区域3，并且将智能电话区域放置在位置634的区域2中的行为的重复模式。

网络使用历史运动636与从位置640开始的当前运动638进行比较。当前运动638具有类似于历史起始点632的起点640。另外，当前运动638具有与历史运动636相同的方向。因此，这种学习的行为被用于促进连接到覆盖区域2的接入点而不连接到区域3，从而防止智能电话不经意地连接到具有次优信号强度的接入点。虽然图6c在一些实施例(和一些建筑物)中仅显示单个方向，设备的历史路径636包括多个转弯。

该系统还可以使用ai和ml技术来基于使用模式优化单元的网络拓扑。系统可以监视网络业务并确定网络拓扑。例如，基于使用模式，系统可以确定回程信道、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。系统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)应该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系统包括覆盖更广范围的多个单元(ap)。多频带无线网络系统的每个单元能够在多个频带上发射无线电信号。因此，系统内的单元可能重叠并相互干扰。此外，不是系统一部分的其他设备也可能干扰系统的单元。例如，图7显示了在2ghz和5ghz上的系统的单元内的干扰。图8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，系统使用算法来管理系统的单元的功率水平。在一些实施例中，可以在单元的系统管理软件中内置功率水平的管理。功率水平管理可以考虑系统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。系统的功率管理可以使用专用的回程信道来控制单元的功率水平。该系统还考虑了例如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，系统通过调整物理无线电增益来调整物理层接收范围。该系统可以设置数字阈值，例如前导码检测阈值和定时和载波恢复阈值。该系统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。该系统还管理退避倒数计数。例如，系统可以修改802.11nav参数来管理退避倒数计数。该系统还可以调整波束形成和mu-mimo(多用户多输入和多输出)参数。该系统还可以修改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，系统尝试以覆盖边缘上的客户端不会断开的方式最小化系统的不同单元之间的重叠。例如，图9示出了系统单元的覆盖边缘上的客户端设备910。系统尝试最小化重叠，但是无线覆盖仍然足以连接客户端设备910。

为了连接到覆盖边缘处的客户端，系统的单元可以基于客户端rssi和其他客户端信息来降低其发送功率。单元可以降低功率，直到客户端具有相比于在降低功率之前的客户端所具有的传输速率更理想的传输速率。单元也可以在每xms(毫秒))上增加发射功率持续yms。该单元可以检查任何客户端是否尝试将与单元无线相关联，并可以验证关联是否成功。

系统的单元也可以调整接收范围。为了连接边缘处的客户端，系统的单元可以根据客户端rssi和其他客户端信息降低接收范围。单元可以降低接收范围，直到与客户在接收范围降低之前相比，所有客户端都有理想的接收速率。一个单元也可以每xms(毫秒)增加接收功率持续yms时间。该单元检查任何客户端是否尝试将与单元无线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，系统可以学习客户端的位置并且根据每个客户端的位置和接收灵敏度调整发送或接收功率水平。

专用控制信道

在一些实施例中，系统可以使用专用信道(例如，2.4ghz或5ghz频带之外)用于控制信息。例如，系统的单元可能使用433mhz或900mhz。该系统可以在不同的信道之间进行跳频。这些单元可以包括用于该专用信道的的无线电组件，以专门用于该涉及系统的控制和管理的通信。专用信道将使得系统单元之间的网络更加健壮，因为2.4ghz或5ghz的wifi信道可能有间歇性问题。

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，系统可以使用控制信道将新的单元添加到系统的网络，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，当系统管理员批准添加新单元(ap)时，可以使系统网络上的当前单元(ap)配置新单元(ap)。

如果卫星单元从2.4ghz或5ghzwifi网络脱机，系统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。系统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

存在可以在系统的回程信道上桥接(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。

系统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，系统的单元可以具有wifi和ble(蓝牙低能量)能力。根据传感设备的接口类型，单元可以使用wifi来连接到设备，或者使用ble来连接到设备，并通过回程信道隧道ble通信。在一些实施例中，一个iot协议可以隧道传输另一个iot协议的通信。隧道可用于同步、协议共存、省电等。

使用隧道，系统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。传感器可以连接到系统的最近的单元。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)可以连接到系统的另一单元。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，系统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，但蓝牙范围很短。通过在wifi回程信道上隧道传输蓝牙通信，灯的控制范围显著延长。

在一些实施例中，系统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。蓝牙扬声器可以与系统的单元配对。通过蓝牙的音频同步可以隧道穿过wifi回程信道。该系统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。该系统可以避免zwave网格并使用长范围专用回程来创建一个更强健的zwave网络。

拓扑优化

系统的单元(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。如果基站连接优于xmbps的阈值，则该单元连接到基站。如果与基站的连接小于xmbps，则该单元可以通过另一个卫星单元寻找基站回程。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，其最大化不同的标准。

在一些实施例中，系统网络中的每个ap(单元)将向主ap/基站单元通告其上行链路tput(uplink_i)。ap(单元)还通告其他因素，包括其形成因子信息、ap上的当前负载以及其他信息。系统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，系统可以进行有效的tput映射(tput_lookedup_i)。

系统网络中的每个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：

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)

系统还可以考虑供应商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。供应商内容在层2中。系统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。

系统在启动阶段之后具有调度的拓扑优化。换句话说，可以定期优化拓扑。在优化阶段期间，可以在系统单元启动并运行的时间内收集信息。例如，可以测量系统单元到系统的其他单元的rssi信息。可以在系统的所有单元上测量干扰。系统监视支持的客户端的业务，以查看每个单元需要支持多少负载。

系统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，则系统的一个单元可能会寻找替代回程。随着时间的推移收集的信息将用于事件驱动拓扑优化。

系统可以执行拓扑优化以关闭单元或单元上的无线电。例如，如果两个单元彼此靠近，则这两个单元不会有助于无线覆盖。客户端可能在第一和第二单元之间来回切换。因此，系统可以关闭一个单元上的无线电。这可以发生在用户将两个单元误放为彼此靠近的时候。通过关闭无线电，系统减少干扰和不必要的客户端漫游。该单元仍然在回程上被连接，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，系统的某些单元可以利用不同的功率和接收范围。拓扑和面向客户端的无线电和回程覆盖可以一起作用。如果选择拓扑，使得单元位于菊花链中的两个不同单元之间，则可以相应地调整回程功率，以使得仅需要接听回程的单元可以听到它。因此，干扰被最小化。回程范围可以周期性地增加，以查看附加单元是否可以连接到系统的单元，或者该单元是否可以找到更有效的替代的拓扑。

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，这可以在网络的边缘进行。如果由于部分网络上的大量的业务，回程信道非常繁忙，这也是有用的。当面向客户端的无线电用于回程时，可以定期重新评估回程信道，以查看该单元是否可以使用专用回程。

可以基于业务需求和不同类型的单元来使用不同的拓扑。单元可以是桌面单元、墙上插头单元、或小型单元。这些不同类型的单元可以对功率水平有不同的要求。图10显示了不同类型的网络拓扑。

系统可以使用不同的算法(例如，dijkstra的算法)来确定系统内的两个单元之间的最佳通信路径。系统可以不仅基于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。该系统还可以使用其他算法，如bellman-ford算法，a*算法，floyd-warshall算法等。

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。电话可能被用来检测网络入侵者。特别地，入侵者检测可以使用系统的多个单元监视wifi和蓝牙活动的解决方案。也可以使用室内定位技术。系统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，系统可能使用gatt(通用属性)配置文件用于入侵者检测。图11显示了gatt服务器和客户端之间的通信。系统可以使用gattmac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系统可以定位新的未知设备，则系统可以使用wifi和蓝牙上可用的定位技术进行入侵检测。该系统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。系统可以使用可以发送到新设备的蓝牙分组来检测入侵者。系统可以使用预关联wifi进行入侵检测。该系统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。该系统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。

系统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学习模式。该模式可以与例如rssi、到达时间、到达相位等有关。图12示出了检测到的入侵者设备的示例。

系统可以随时间学习设备的模式。例如，在最初的几个小时或几天内，系统可以被训练到家中已知设备的mac地址。该系统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，系统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13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。它可以是rssi或到达时间。

系统可以使用回程进行协调和时间测量。图14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，i2，...，1_n。

可以使用系统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15示出了在系统的单元之间的入侵者设备。

深度分组检测

系统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，并根据其载荷来区分它们。dpiap(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16显示深度分组检测(dpi)技术的架构。例如，对于电子邮件服务器的应用，系统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、连接频率信息。

系统可以使用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，系统可以使用dpi来提高网络性能、控制wifi拥塞、提高体验质量(qoe)。该系统还可以使用dpi，来使系统在基于诸如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)、或节电相关行为调整漫游行为等场景下进行应用感知。

系统可以使用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，因此它们可以保持在2.4g，并且不需要被转向5g或另一个ap。

系统可以使用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接收功率较小的频带上。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17显示了对功率和数据吞吐量有不同需求的设备。

使用dpi，系统可以随时间学习业务。换句话说，可以在此期间学习通过某个设备传送的业务类型。业务类型(语音、视频、数据等)、业务(mbps)和组合将被学习。如果一个设备拥有大量的业务(文件下载、linux发行)，则应该放在具有最高tput的ap(单元)上或频带上。主要用于音频的设备应该在具有最小延迟变化和分组丢失的频带上。只要带宽、延迟和分组丢失处于可接受的水平，就可能不在voip呼叫中间漫游单元。

该系统还可以使用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，以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，系统可以执行例如11krssi测量。但是，具有多个信道请求的11k将不适用于许多客户端。系统请客户端在当前信道进行11k响应，进行上行/下行校准。之后，系统使用校准来基于上行链路功率来估计下行链路功率。系统在候选ap(单元)上进行11k，并根据服务ap上的最后一个接收的分组推测出11k的测量。系统将其他ap的下行测量与当前ap的估计的下行链路功率进行比较。然后系统决定是否进行漫游。

系统可以使用11k进行上行链路/下行链路校准。当客户端支持11k时，系统执行11k测量，看看功率的差异是什么。以后系统可以使用该信息，如果其他ap在其他信道上，则不需要向服务ap要求11k测量。系统要求当前信道的测量报告，并且系统收到11k报告。该系统将11k报告中提到的下行功率与11k报告分组的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。这被完成使得测量更准确。该系统可以帮助速率控制。

对于具有同一信道上的ap的传统客户端，系统可以以监视模式进行操作。使用监视模式，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探到。如果另一个ap更好一些余量，可以触发漫游。一旦另一个ap被认为更好，系统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。

系统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的候选者。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。监视模式可用于校准发送和接收功率差异。图18显示监视模式可以在中间模式下触发。

系统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跳回。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专用回程进行。该系统要求非服务ap进入服务ap的信道，并进行测量，然后返回当前信道，并将测量数据通过专用回程发送回服务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一段时间。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

室内定位是最具有挑战性的问题之一。对于有卫星视距(los)的地区，gnss(全球导航卫星系统)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、通过跟踪他们的手机跟踪人们的移动、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。

该系统可以使用在wifi和蓝牙上可用的定位技术。系统可以使用长专用回程来进行需要准确定位的单元之间的协调。该系统可以在多个单元上使用蓝牙，而不仅仅是主单元，其支持定位低范围蓝牙设备。该系统可以使用蓝牙三角测量、wifi三角测量或其组合。该系统可以使用手机app的gps来帮助。60ghz也可以用于更好的精度。

系统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——系统可以使用均方误差的线性回归作为模型，其地将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最佳相关联。找到最佳拟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19显示了到达时间和幅度测量用于跟踪。图20显示了使用wifi或ble的三角测量概念。

该系统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，则即使仅可访问设备中的一个，则系统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系统的单元进行相对位置测量。房屋中系统的单元的相对位置和房屋图可由用户输入，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21显示客户端在多个蓝牙的范围内，而系统的单元位仅通过wifi进行通信。

系统可以使用到达时间来进行蓝牙定位。图22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系统的单元上。

系统可以使用回程进行协调和时间测量。换句话说，可以通过专用回程执行蓝牙的时间同步的管理。振幅也可用于测量。所有信息将通信至一个或多个单元，相对位置将被计算并与用户通信。

系统还可以使用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23示出了可以从系统的其他单元的已知位置检测系统的一个单元的位置。

系统可以使用设备来定位自身。蓝牙的时间同步管理可以通过专用回程进行。数据聚合可以在基站单元上完成。可以在系统的单元或正在与单元通信的云服务器上进行通信。图24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。

系统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。可以使用802.11u作为对于e911的位置识别的地址要求。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ieee802.11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可以额外地以“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也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25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，系统还可以基于ip地址或已知ssid(服务集标识符)跟踪位置。

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。

虽然已经根据几个实施例描述了本公开，但是本领域技术人员将认识到，本公开不限于本文所述的实施例，并且可以在本发明的精神和范围内进行修改和变更来实践。本领域技术人员还将认识到对本公开的实施例的改进。所有这些改进被认为在本文公开的概念的范围内。因此，该描述被认为是说明性的而不是限制性的。