利用打孔在宽动态频率选择(DFS)信道中绕过雷达的制作方法

利用打孔在宽动态频率选择(dfs)信道中绕过雷达
[0001]
本申请作为pct国际专利申请于2019年7月8日提交。
[0002]
相关申请
[0003]
根据35 u.s.c.
§
119(e)的规定，申请人要求于2018年7月9日提交的美国临时申请no.62/695,558的权益，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
[0004]
本公开总体上涉及无线接入点。


背景技术：

[0005]
在计算机网络中，无线接入点(ap)是一种网络硬件设备，它允许兼容wi-fi的客户端设备连接到有线网络并通过wi-fi直接与其他客户端设备通信。ap通常作为独立设备(经由有线网络直接或间接)连接到路由器，但它也可以是路由器本身的组成部分。若干ap也可以通过直接的有线或无线连接，或者通过通常称为无线局域网(wlan)控制器的中央系统来协同工作。ap与热点不同，热点是可通过wi-fi接入wlan的物理位置。
[0006]
在无线网络之前，在企业、家庭或学校中建立计算机网络通常需要穿过墙壁和天花板来铺设许多电缆，以便向建筑物中的所有网络使能设备提供网络访问。通过创建无线ap，网络用户可以添加只需很少电缆或无需电缆来访问网络的设备。ap通常直接连接到有线以太网连接，并且然后，ap使用射频链路来提供无线连接，以供其他设备使用该有线连接。大多数ap支持将多个无线设备连接到一个有线连接。ap被构建为支持使用这些射频来发送和接收数据的标准。
附图说明
[0007]
被并入本公开中并构成本公开的一部分的附图示出了本公开的各种实施例。在附图中：
[0008]
图1是操作环境的框图；
[0009]
图2是用于利用打孔(puncturing)在宽动态频率选择(dfs)信道中绕过雷达的方法的流程图；
[0010]
图3示出了信道的频率范围；以及
[0011]
图4是计算设备的框图。
具体实施方式
[0012]
概述
[0013]
可以提供利用打孔在宽动态频率选择(dfs)信道中绕过雷达。第一客户端设备可以被分类为有资格进行打孔，并且第二客户端设备可以被分类为没有资格进行打孔。接下来，可以确定不应使用带宽范围中的子信道。然后，响应于确定不应使用带宽范围中的子信道，可以将第一客户端设备引导至带宽范围的第一子集，并且可以将第二客户端设备引导
至带宽范围的第二子集。带宽范围的第二子集可以小于带宽范围的第一子集。
[0014]
前面的概述和下面的示例实施例都仅是示例和说明性的，并且不应被视为限制所描述和所要求保护的本公开的范围。此外，除了所描述的那些特征和/或变型之外，还可以提供特征和/或变型。例如，本公开的实施例可以针对在示例实施例中描述的各种特征组合和子组合。
[0015]
示例实施例
[0016]
以下详细描述参考附图。在可能的情况下，在附图和以下描述中使用相同的附图标记来指代相同或相似的元件。尽管可以描述本公开的实施例，但是修改、改编和其他实现方式是可能的。例如，可以对附图中示出的元件进行替换、添加或修改，并且可以通过对所公开的方法中的阶段进行替换、重新排序或添加来修改本文所述的方法。因此，以下详细描述不限制本公开。相反，本公开的适当范围由所附权利要求限定。
[0017]
当在动态频率选择(dfs)信道中操作的ap(例如，802.11ap)在其操作信道上检测到雷达的存在时，它们可能采用以下两种方法之一。第一种方法可以是切换到不同的信道(例如，可能是非dfs)。第二种方法可以是如果在非主信道上检测到雷达，则降低基本服务集(bss)带宽以避开雷达。尽管符合规定，但是如果操作的原始带宽很大，则这些方法可能在频谱利用方面效率低下。例如，如果操作的原始带宽为80mhz，则切换到另一信道可能损失整个80mhz，并且降低带宽可能损失40mhz至60mhz的频谱，同时在这两种情况下小于20mhz的频谱可能受到雷达的影响。
[0018]
一些标准(例如，802.11ax)可以支持打孔过程，在该打孔过程中，操作带宽中的某些子载波可以被静音。例如，ap可以公告全bss范围的命令(bss-wide mandate)以使这些子载波静音。但是只有在bss中的所有客户端设备都支持打孔特征时，该处理才可以解决dfs问题。然而，传统客户端可能不支持打孔特征。此外，标准可能不考虑客户端设备对经打孔的子载波的过滤质量或实际的规定要求或解释。如果存在雷达，则客户端设备的不良过滤可能导致违反规定。
[0019]
为了解决上述问题，本公开的实施例可以提供多个过程，通过这些过程，ap可以利用打孔来避免与大带宽中检测到的雷达的冲突。例如，本公开的实施例可以：i)使用打孔来对客户端设备的过滤质量进行分类；以及ii)针对不支持打孔的客户端设备维持服务，同时仍然利用可用带宽来使支持打孔的客户端设备受益。
[0020]
图1示出了操作环境100。如图1所示，操作环境100可以包括接入点(ap)105、微小区110和多个客户端设备115。ap 105可以为多个客户端设备115提供无线网络访问，并且微小区110可以示出ap 105的覆盖区域。多个客户端设备115可以包括第一客户端设备120、第二客户端设备125、第三客户端设备130、第四客户端设备135和第五客户端设备140。多个客户端设备115的每一个可以包括但不限于智能电话、个人计算机、平板设备、移动设备、电缆调制解调器、蜂窝基站、电话、远程控制设备、机顶盒、数字录像机、物联网(iot)设备、网络计算机、大型机、路由器或其他类似的基于微型计算机的设备。
[0021]
如上所述，一些标准可以包括打孔过程，在该打孔过程中，带宽中的某些子载波可以被静音。通过打孔过程，ap可以公告用于bss的这组子载波。该打孔过程可以允许支持打孔的客户端设备利用整个带宽减去在其上检测到雷达的雷达子信道，然而传统客户端设备可能不支持打孔。因此，本公开的实施例可以：i)对客户端设备进行分类以确定打孔的资
格；以及ii)在bss中针对所有客户端设备(例如，那些可能有能力和资格进行打孔的设备以及那些可能没有能力和资格进行打孔的设备)维持服务。本公开的实施例可以提供至少两个实施例，一个实施例可能需要修改标准(例如，802.11)规范(即，新的客户端支持的协议)，并且一个实施例可以不依赖于规范(即，在实践中，最小的附加客户端支持)。
[0022]
操作环境100的上述元件(例如，ap 105、第一客户端设备120、第二客户端设备125、第三客户端设备130、第四客户端设备135和第五客户端设备140)可以以硬件和/或软件(包括固件、驻留软件、微代码等)或任何其他电路或系统来实践。可以在包括离散电子元件的电子电路、包含逻辑门的封装或集成电子芯片、利用微处理器的电路中、或在包含电子元件或微处理器的单个芯片上实践操作环境100的元件。此外，还可以使用能够执行逻辑运算(例如，and、or和not)的其他技术(包括但不限于机械、光学、流体和量子技术)来实践操作环境100的元件。如以下关于图4更详细地描述的，操作环境100的元件可以在计算设备400中实践。
[0023]
图2是阐述与本公开的实施例一致的方法200中涉及的一般阶段的流程图，该方法200用于利用打孔在宽动态频率选择(dfs)信道中绕过雷达。可以使用如上面关于图1更详细地描述的ap 105来实现方法200。下面将更详细地描述实现方法200的各阶段的方式。
[0024]
方法200可以在开始框205处开始，并进行到阶段210，在阶段210中，ap 105可以将第一客户端设备120分类为有资格进行打孔，并且将第二客户端设备125分类为没有资格进行打孔。例如，由多个客户端设备115报告的信息(例如，功率谱密度(psd)信息)或由多个客户端设备115的空中(over-the-air，ota)测试获得的信息可以用于确定多个客户端设备115中的哪一个可以被分类为有资格进行打孔，以及哪一个可以被分类为没有资格进行打孔。与本公开的实施例一致，有资格进行打孔可以既包括能够打孔又包括在被打孔时证明是tx掩码(tx mask)，该tx掩码例如在雷达的占用频率处提供足够的隔离。
[0025]
标准可以提供对客户端设备打孔质量的要求，当应用于特定规定域中的dfs场景时，该要求可能是不够的。因此，在将客户端设备分类为有资格进行打孔之前，ap 105可能需要具有关于客户端设备在经静音的子载波上的过滤质量的附加信息，例如深度和宽度。当ap 105检测到雷达时，可以基于例如雷达信号的中心频率和带宽来做出决定。例如，可以考虑客户端设备的功率谱密度以及雷达信号的中心频率和带宽。如果雷达信号落到边缘附近，并且相对于客户端设备的输出频谱落入不可接受的功率泄露水平，则客户端设备可能被认为没有资格进行打孔。如下面将更详细描述的，关于客户端设备的过滤质量的信息可以由ap 105经由至少两个路由来获得：i)由客户端设备声明；或ii)由ap 105测量。
[0026]
针对由客户端设备声明的关于客户端设备的过滤质量的信息，本公开的实施例可以提供信息元素，该信息元素可以被添加到标准规范并且在与ap 105相关联期间被报告。这可以允许客户端设备提供可以描述在子信道被打孔时可能在其传输链上进行过滤的质量的信息(例如，psd信息)。ap 105可以使用该信息来确定多个客户端设备115中的任何客户端设备是否能够利用针对给定雷达的打孔特征。
[0027]
用于提供该信息的协议可以在复杂程度上变化。例如，客户端设备可以向ap 105指示它是否在经静音的子载波中支持足够的抑制，使得其可以在任何规定域中操作。在其他实施例中，客户端设备的打孔性能可以通过不同的类别来描述并报告给ap 105。例如，这些类别可以映射1：1到不同的规定域。客户端设备可以指示它们支持的最困难的类别(如果
可排序的话)和/或它们支持哪些类别的位图(bitmap)，这可能适用于所有情况。在其他实施例中，客户端设备可以向ap 105报告单个过渡带宽(例如，以mhz为单位)和深度(例如，以db为单位)元组，该元组指示客户端设备可以打孔的深度和锐度。此外，由于空值(null)可能是弯曲的，所以客户端设备可以报告多个元组以更充分地识别打孔的形状。在其他实施例中，ap 105可以询问客户端设备。例如，ap 105可以指示期望的打孔深度，并且客户端设备可以指示其打孔的边缘的过渡带宽(或者开始和停止频率)。反之亦然，ap 105可以指示雷达的带宽，并且客户端设备可以指示其在感兴趣的整个带宽内能够实现的打孔深度。
[0028]
按照本公开的实施例，作为对客户端设备通告(即，报告)其信息(例如，psd信息)的替代，ap 105可以执行空中(ota)测试以确定多个客户端设备115的过滤质量。与上述报告过程相比，ota测试过程可能不需要更改标准。可以例如通过将上行链路(ul)正交频分多址(ofdma)子载波分配给包括间隙的客户端设备，模拟在检测到的雷达子信道上的打孔，来执行该ota测试。通过测量客户端设备的分配的子信道(由ul ofdma子载波指定)和空子信道之间的能量差，ap 105可以推断客户端设备的过滤质量。ap 105还可以检查连续子载波的传输的客户端设备的旁瓣(sidelobe)水平。
[0029]
客户端设备的旁瓣水平可能取决于带宽、调制和编码方案(mcs)以及指定的功率。ap 105可以在最坏的情况下或在一系列情况下测试客户端设备的psd，以确定其特性。
[0030]
在该测量之后，可以基于客户端设备的过滤质量来将客户端设备预分类和预协商为组。如下面将更详细地描述的，一旦在信道上检测到雷达，就可以发送通知每个类别所需的动作的广播或多播消息。客户端设备对组公告机制的了解可能需要标准支持，这可以通过发送单播(扩展)信道切换公告帧来避免。
[0031]
从阶段210(其中接入点105将第一客户端设备120分类为有资格进行打孔，并且将第二客户端设备125分类为没有资格进行打孔)，方法200可以前进至阶段220，其中接入点105可以确定不应使用带宽范围中的子信道。例如，图3示出了具有带宽范围y的信道300。y可以包括但不限于80mhz。信道300可以被划分为多个子信道。这些子信道可以包括第一子信道305、第二子信道310、第三子信道315和第四子信道320。信道300可以被划分为任意数量的子信道，并且不限于四个。图3中所示的子信道可以具有带宽x。x可以包括但不限于20mhz。与本公开的实施例一致，ap 105可以检测到第四子信道320中的雷达，并且因此可以确定不应使用第四子信道320。
[0032]
在接入点105在阶段220确定不应使用带宽范围中的子信道(例如，第四子信道320)之后，方法200可以前进至阶段230，在阶段230中，ap105可以响应于确定不应使用带宽范围中的子信道，将第一客户端设备120引导至带宽范围的第一子集，并且将第二客户端设备125引导至带宽范围的第二子集。带宽范围的第二子集可以小于带宽范围的第一子集。例如，一旦客户端设备被分类，就可以根据它们的打孔能力和资格来邀请它们使用不同的信道带宽。
[0033]
如上所述，ap 105可以检测到第四子信道320中的雷达，并且因此，可以确定不应使用第四子信道320。由于先前将第一客户端设备120分类为有资格进行打孔，并且在确定第一客户端设备120具有执行第四子信道320的质量过滤的能力(即，能过滤所需的过渡带宽和深度)之后，ap105可以将第一客户端设备120引导至带宽范围的第一子集。例如，带宽范围的第一子集可以包括第一子信道305、第二子信道310和第三子信道315。尽管在该示例
中，带宽范围的第一子集可以包括连续的子信道(即，第一子信道305、第二子信道310和第三子信道315)，但是本公开的实施例不限于连续的子信道，并且与本公开的其他示例实施例一致，不连续的子信道可以在带宽范围的第一子集中使用。
[0034]
类似地，由于先前将第二客户端设备125分类为没有资格进行打孔，并且在确定第二客户端设备125不具有执行第四子信道320的质量过滤的能力(即，不能过滤所需的过渡带宽和深度)或根本无法打孔之后，ap105可以将第二客户端设备125引导至带宽范围的第二子集。例如，带宽范围的第二子集可以包括第一子信道305和第二子信道310。在过滤质量不足的情况下，客户端设备125可能无法以足够高的程度滤除第四子信道320，同时维持其他三个子信道上所需的传输质量。在缺少打孔支持的情况下，客户端设备125可以被降级到标准定义的信道配置(例如，802.11，其支持40mhz和80mhz的信道配置，但是不支持60mhz)。因此，在两种情况下，ap 105都可以将第二客户端设备125引导至仅具有第一子信道305和第二子信道310的带宽范围的第二子集。在该示例中，带宽范围的第一子集可以包括60mhz，并且带宽范围的第二子集可以包括40mhz。尽管在该示例中，带宽范围的第二子集可以包括连续的子信道(即，第一子信道305和第二子信道310)，但是本公开的实施例不限于连续的子信道，并且与本公开的其他示例实施例一致，不连续的子信道可以在带宽范围的第二子集中使用。
[0035]
下面描述的是用于将客户端设备引导至其各自的带宽的本公开的实施例，其中一些可能需要添加到标准规范，并且其中一些可能使用当前协议字段。对于基于能力和基于资格的带宽公告，可能需要标准规范支持。
[0036]
关于基于能力的带宽公告，当ap为传统客户端和不支持打孔的客户端通告较低带宽时(例如，经由高吞吐量(ht)/超高吞吐量(vht)操作元素)，ap 105还可以公告包括以下项的新的信息元素：更大的带宽和专门用于支持打孔的客户端设备的打孔指示(例如，位图或开始和停止频率等)。在其他实施例中，该元素可以指定将使客户端设备有资格使用更大带宽的最小过滤要求。在其他实施例中，该元素可以指定有资格获得更大带宽的预先协商的分类。该元素可以在信标(beacon)中公告，并且可以与通告要在bss中打孔的子载波的元素结合使用。
[0037]
关于特定于客户端的带宽公告，ap 105可以基于例如过滤质量以及雷达信号的中心频率和带宽考虑每个客户端设备的资格，来设置新的信息元素。
[0038]
例如，组播信道切换公告(csa)和/或扩展csa(ecsa)帧中的新元素可以允许ap 105公告带宽的变化，该变化取决于客户端设备的打孔能力、最低过滤要求、或客户端设备的过滤质量的分类。这可以允许在信道切换之前向客户端设备通知即将打孔或未打孔的带宽(取决于客户端设备的打孔资格)。在其他实施例中，ap 105可以以单播方式或单播和组播的某种混合方式来发送每个csa或ecsa帧。
[0039]
与基于能力或基于资格的带宽公告相比，下面描述的是用于将客户端设备引导至可能不需要标准支持的其各自的带宽的本公开的实施例。在一些实施例中，ap 105可以为bss公告减少的带宽以服务于没有资格进行打孔的客户端，并且可以保留新的基本服务集标识符(bssid)以服务于有资格进行打孔的客户端。新的bssid可以利用整个原始带宽(即，在打孔确定之前的带宽)，可以公告针对雷达检测到的子信道(例如，第四子信道320)的打孔，并且可以通告原始服务集标识符(ssid)(即，原始bssid使用的同一ssid)。这个新的
bssid可能与原始bssid在同一无线电上，或者在不同的无线电上。引导可以包括邀请有资格进行打孔的客户端设备到新的bssid(例如，使用诸如802.11v bss过渡之类的方法)。在其他实施例中，新的bssid可以服务于没有资格进行打孔的客户端设备，并且有资格进行打孔的客户端设备可以留在旧的bssid上。
[0040]
在阶段230中，一旦接入点105将第一客户端设备120引导至带宽范围的第一子集，并且将第二客户端设备125引导至带宽范围的第二子集，则方法200然后可以在阶段240处结束。
[0041]
图4示出了计算设备400。如图4所示，计算设备400可以包括处理单元410和存储器单元415。存储器单元415可以包括软件模块420和数据库425。当在处理单元410上执行时，软件模块420可以执行例如以上关于图2所述的利用打孔在宽动态频率选择(dfs)信道中绕过雷达的过程。计算设备400例如可以为以下项提供操作环境：ap 105、第一客户端设备120、第二客户端设备125、第三客户端设备130、第四客户端设备135或第五客户端设备140。ap 105、第一客户端设备120、第二客户端设备125、第三客户端设备130、第四客户端设备135和第五客户端设备140可以在其他环境中操作，并且不限于计算设备400。
[0042]
可以使用wi-fi接入点、蜂窝基站、平板设备、移动设备、智能电话、电话、远程控制设备、机顶盒、数字视频录像机、电缆调制解调器、个人计算机、网络计算机、大型机、路由器、交换机、服务器群集、类似智能电视的设备、网络存储设备、网络中继设备或其他类似的基于微机的设备来实现计算设备400。计算设备400可以包括任何计算机操作环境，例如手持设备、多处理器系统、基于微处理器或可编程的发送器电子设备、小型计算机、大型计算机等。计算设备400也可以在由远程处理设备执行任务的分布式计算环境中实践。前述系统和设备是示例，并且计算设备400可以包括其他系统或设备。
[0043]
例如，本公开的实施例可以实现为计算机进程(方法)、计算系统或者诸如计算机程序产品或计算机可读介质之类的制品(article of manufacture)。计算机程序产品可以是计算机系统可读并且对用于执行计算机进程的指令的计算机程序进行编码的计算机存储介质。计算机程序产品还可以是计算系统可读并且对用于执行计算机进程的指令的计算机程序进行编码的载波上的传播信号。因此，本公开可以以硬件和/或软件(包括固件、驻留软件、微代码等)来实现。换句话说，本公开的实施例可以采取计算机可用或计算机可读存储介质上的计算机程序产品的形式，该计算机可用或计算机可读存储介质具有实现在介质中的计算机可用或计算机可读程序代码，以供指令执行系统使用或与其结合使用。计算机可用或计算机可读介质可以是可以包含、存储、传送、传播或传输供指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用的程序的任何介质。
[0044]
计算机可用或计算机可读介质可以是例如但不限于电子、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置、设备或传播介质。更具体的计算机可读介质示例(非详尽列表)、计算机可读介质可以包括以下项：具有一根或多根导线的电连接、便携式计算机磁盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤和便携式光盘只读存储器(cd-rom)。注意，计算机可用或计算机可读介质甚至可以是其上打印有程序的纸或其他合适介质，因为可以经由例如纸或其他介质的光学扫描来电子捕获程序，然后对其进行编译、解释、或以适当方式进行其他处理，如果需要，然后存储在计算机存储器中。
[0045]
尽管已经描述了本公开的某些实施例，但是可以存在其他实施例。此外，尽管已经
将本公开的实施例描述为与存储在存储器和其他存储介质中的数据相关联，但是数据也可以存储在其他类型的计算机可读介质上，或从其他类型的计算机可读介质中读取，例如辅助存储设备(如硬盘、软盘或cd-rom、来自互联网的载波或其他形式的ram或rom)。此外，在不脱离本公开的情况下，可以以任何方式修改所公开的方法的阶段，包括通过重新排序阶段和/或插入或删除阶段。
[0046]
此外，可以在包括离散电子元件的电路、包含逻辑门的封装或集成电子芯片、利用微处理器的电路中、或在包含电子元件或微处理器的单个芯片上实践本公开的实施例。还可以使用能够执行逻辑运算(例如，and、or和not)的其他技术(包括但不限于机械、光学、流体和量子技术)来实践本公开的实施例。另外，可以在通用计算机或任何其他电路或系统中实践本公开的实施例。
[0047]
本公开的实施例可以经由片上系统(soc)来实践，其中图1所示的每个或许多元件可以被集成到单个集成电路上。此类soc设备可以包括一个或多个处理单元、图形单元、通信单元、系统虚拟化单元以及各种应用功能，所有这些组件可以作为单个集成电路集成(或“烧制”)到芯片衬底上。当经由soc操作时，本文中关于本公开的实施例描述的功能可以经由与单个集成电路(芯片)上的计算设备400的其他组件集成的专用逻辑来执行。
[0048]
例如，以上参考根据本公开的实施例的方法、系统和计算机程序产品的框图和/或操作说明描述了本公开的实施例。框中标注的功能/动作可以不按任何流程图所示的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/动作，连续示出的两个框实际上可以基本上同时执行，或者框有时可以以相反的顺序执行。
[0049]
虽然说明书包括示例，但是本公开的范围由所附权利要求指示。此外，尽管以专用于结构特征和/或方法动作的语言描述了本说明书，但是权利要求不限于上述特征或动作。相反，上述特定特征和动作被是作为本公开的实施例的示例而公开的。