自动无线网络信道选择的制作方法_2

文档序号:8490480阅读:来源:国知局
了在2.4GHz频带的20MHz传输的发送频谱屏蔽。根据标称的WLAN频谱屏蔽,考虑重叠BSS在活跃信道以及相邻信道的不利影响。来自相邻OBSS的最大干扰是在其活跃信道上,并且干扰在相邻信道上有所降低。图4示出了在信道I (2412MHz)和信道
11(2462MHz)之间的频域中两个干扰的AP之间的影响。从图中,可以看到,不利影响相加了。
[0041]也有干扰的非WLAN来源。在2.4G频带的干扰的非WLAN来源包括微波炉、婴儿监视器、无线电话(一些老设备在整个2.4GHz频带上发送信号)、蓝牙耳机或者设备,对讲系统,USB 3组件,等等。在一些实施例中,WiF1-蓝牙共存机制可被改善,使得WiFi模块在2.4G上以最小干扰选取最佳信道或者在可能的情况下移动到其他频带。例如,图5描述了在2.4G的公告信道和数据信道。
[0042]USB 3.0也可在2.4G频带产生干扰。不利影响可被特征化并且当选取操作的信道和频带时考虑接收到的不利影响。图6描述了有USB 3设备连接和没有USB 3设备连接时的功率频谱的差异。
[0043]2.4G Zigbee信号也可与W1-Fi重叠。因此,他们每一个的软件栈之间的合作帮助为两种类型的信号提供更好的性能。在W1-Fi侧的ACS可将信息传送到Zigbee模块,使得Zigbee通过移动到低于IG频带,和/或通过避免在2.4G频带的W1-Fi信道避免W1-Fi。因此,W1-Fi可尝试挑选与Zigbee模块操作的当前模式形成最小干扰的信道。图7描述了在2400MHz和2483.5MHz之间的频带。
[0044]图8描述了本文公开的2.4G算法获得的测试结果表。
[0045]对于在FCC区域(例如,美国)的路由器,如果噪声和干扰活动没有超过某一阀值,可能会偏向高的5G(5735MHz至5835MHz)上更高功率信道。图9示出了具有不同频带宽的欧洲5G频带和允许的功率。对于在ETSI区域的路由器(例如,欧洲),如果噪声和干扰活动没有超过某一阀值,可能会偏向于5490和5710上的更高的信道。图10说明了具有不同带宽和允许的功率的欧洲5G频带。
[0046]算法可进一步决定在40MHz和80MHz信道之间的选择。当ACS挑选了 40MHz或者80MHz的信道,在所有20MHz子信道的WLAN和非WLAN活动可以被监视。当干扰存在于次级信道时,将考虑在主要的20MHz或者40MHz信号上接收的接收器能力。当干扰存在于次级信道时,如果接收器不能正常工作,将尝试和主要信道对齐干扰。如果和主要信道对齐干扰不可能,将尝试一个不同的40MHz或者80MHz信道,如果不能将次级与主信道,并且如果不可能,将使用更狭窄的信道。如果接收器可以和第二干扰工作地很好,第二干扰消极影响选择的权重将下降。
[0047]在一些实施例中,算法可避免和主信道对齐干扰。这种情况可能发生在硬件很好地处理与次级信道上的干扰的时候。换句话说,当传输和接收发生在主信道,在一个次级信道上存在干扰时,一些硬件表现地很好。在这些硬件平台上,干扰可被与次级对齐。可选择地,频带宽可以从80调整到40MHz,或者从80调整到20MHz。
[0048]在一些实施例中,PA具有可调整的参数。信道选择算法可以调整影响发送功率、线性和效率的功率放大器的参数。小区半径被影响。功耗也可被影响。散热也可被影响。信道选择算法在选取信道时,将考虑PA的灵活性。不同的偏置电流或者不同的供给电压将导致不同的发送功率、在链路平衡上的不同结果,改变效率并节省功率。
[0049]如果ACS通过看见附近许多的接入点,判断像公寓一样的密集分布区。发送功率将下降,导致小区半径更小。这将有助于AP,通过更少获得邻居家客户的不期望的探测要求。这还将有助于邻居家,通过减少从AP到他们的有效干扰范围。
[0050]如果AP看见非常干净的环境,以及具有低RSSI的少量的AP,将增加发送功率。原因在于附近没有许多外面的客户,所以增加范围将不会从别人的客户那里吸引不期望的干扰。
[0051]算法考虑了发送功率和PA调整。相关站(STA)的接收器功率和接收器数据速率可用于调整所有站的功率水平或者调整每个STA(指比如链路平衡)的功率水平。
[0052]根据信道操作的监管测试结果,可决定最大的功率,并且因此调整偏置电流。
[0053]根据AP覆盖的范围,可调整最大发送功率和偏置电流。例如,与公寓相比,可能为房屋设置更高的偏置电流。
[0054]在调整PA参数时,可以考虑电路板的操作温度。如果电路板运行较热,可调整多个参数以减少从PA发散的功率。
[0055]如果设备用电池工作,根据电池的状态,可调整PA功耗和偏置电流。例如,如果电池较低,可用更低的偏置电流和/或供给电压。
[0056]根据测量的相邻AP的接收信号强度指示(RSSI),可决定发送功率,以导致获得期望的小区半径。当AP被网络供应商安装在建筑物内,相邻AP的距离以及具有相同信道的相邻AP都是已知的。这些信息可被用于决定理想的发送功率和相应的PA参数。
[0057]—旦ACS已经选择信道,根据它从已选择信道和其他信道上收集的信息,ACS将收集到的信息传送到无线驱动器或者其他软件,以调整层I和/或层2的参数。这些信息包括,例如,无线电RX(接收)增益表和无线电TX(发送)增益表。无线电接收增益表可用于最小化相邻信道和已选择信道的干扰和噪声的影响。无线电发送增益表可用于最小化发送功耗,也可用于优化当前信道状态中可获得的性能。
[0058]可调整接收处理阀值,使得在环境嘈杂时,其对于噪声较不敏感。
[0059]如果ACS通过看见附近许多的接入点,判断像公寓一样的密集分布区。有效的接收器范围将下降,导致小区半径变得更小。通过接收更少的不期望的来自用户的包,并且因此退回(back off)更少的的其他包,将有助于AP。
[0060]如果AP看见非常干净的环境,以及具有低RSSI的较少AP,它将增加接收敏感度至最大值。理由在于附近大部分或所有客户需要此AP的服务,所以接收范围越大越好。
[0061]一旦信道被选择,设备将使用ACS收集的信息,以决定被选择的信道或靠近被选择信道的信道上有多少噪声和干扰。根据被选择信道或相邻信道上的噪声和干扰,可修改不同的无线电设置,以取得最佳接收器性能。
[0062]修改接收设置,以避免无线电设备中的非线性,并且限制因噪声引起的降低的性能。例如,如果信道8被选择并且在信道I上存在另外一个强AP,可修改无线电设置,以接收信道8信号,而不被信道I上的信号饱和。如果在已选择的信道8上存在噪声,可应用设置,使得噪声影响减轻到最佳选择,使得噪声不会导致接收器性能太差。
[0063]媒体控制访问(MAC)能量检测参数在嘈杂环境中可被增加。还可根据相邻AP的RSSI调整参数。增强型分布式信道访问(ECDA)能回退参数,以及帧间间隔(IFS),最小竞争窗口(CWMin)以及最大竞争窗口(CWMax)可被调整。此外,MAC在需要的时候可能更主动获得信道。在一些实施例中,在数据不多,并且延迟不重要时,可以较低积极性的方式对MAC参数进行调整。例如,如果AP被用于收集传感器数据,其一天只需要被更新一次,MAC的参数选择不需要太过积极。
[0064]根据包接收器是哪个设备,看见的干扰是哪个来源,使用的发送功率是哪个,以及如何平衡链路,在发送时使用的速率选择参数可被修改。
[0065]在一些实施例中,当每个频带存在多于一个无线电设备时,信道选择能被完成。可能存在可同时活跃在多于一个频带的路由器,例如,传感器网关,其具有传感器专用信道。信道选择可为这样的设备挑选多于一个信道。不同的参数可用于信道的选择。最小干扰可能对某些应用是重要的,但对其他应用,最大范围可能是重要的。
[0066]低功率传感器网关可选择挑选优化传感器功耗的信道。功耗可在具有最小干扰的信道上被优化,可在链路平衡的信道上被优化。发送功率是最大化的并且接收器性能是最大化的。对于某些传感器最佳信道是延迟最小的并且抖动是最小的。
[0067]中继器可能只具有其与AP和客户交流的一个信道。在这种情况下,AP在选择信道时可考虑来自中继器的信息。来自中继器的信息包括干扰、噪声、发送功率,等等。中继器具有其与AP交流的信道以及其与客户交流的
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