在无线网络中改变拓扑的制作方法

相关申请交叉引用

这是根据37c.f.r.§1.53(b)提交的非临时申请，根据usc第119(e)条要求提交于2016年10月10目的美国临时专利申请序列号62/406,325的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术：

随着无线网络、嵌入式系统、互联网等技术的不断发展，对于例如各种设置，从计算和管理数据到在线购物和社交网络中的各种各样的电子设备，增加的网络覆盖、增加的网络带宽、更高的网络速度等的需求不断增长。与传统的独立个人计算机和移动设备相比，这在电子和数字内容已经广泛应用于共享的网络环境中尤为重要。因此，数据业务，特别是无线数据业务(例如，2.4ghz、3.6ghz、5ghz、60ghz等)已经经历了巨大的增长。

为了在太大而不能用wi-fi接入点覆盖的区域中实现覆盖，可以使用诸如wi-fi中继器、扩展器、增强器等的设备来扩展覆盖的区域。诸如中继器的设备使覆盖的区域能够被扩展。例如，中继器可以位于离接入点一定距离处，但仍然足够接近从接入点充分接收wi-fi通信。中继器可以从接入点接收通信，并将这些通信中继到接入点未充分覆盖的区域中的附近客户端，使得接入点覆盖不足的区域中的客户端能够接收来自中继器的通信。

技术实现要素：

这里介绍的是用于改变多频带(例如，三频带)无线网络系统中的无线网络的拓扑的技术。在一些实施例中，多频带无线网络系统包括多个无线网络设备。至少一个无线网络设备连接到有线网络，例如具有访问互联网的有线网络，并且用作路由器。剩余的无线网络设备作为通过无线信道(频带)无线地连接到路由器的卫星，其主要用于无线网络设备之间的通信。路由器和卫星都向客户端设备，如台式计算机、笔记本电脑、平板电脑、手机、可穿戴智能设备、游戏机、智能家居设备等提供无线网络连接(例如，wifi连接)。在一些实施例中，在启动时，路由器以特定拓扑配置无线网络。在最初配置拓扑之后，路由器根据网络相关参数确定网络相关参数并改变无线网络的拓扑。

在示例中，网络相关的参数是两个设备之间的通信的延迟。用户加入互动视频游戏，用户通过在线服务与其朋友一起游戏，例如xboxlive。用户通过游戏系统，例如xbox360开始游戏，其经由慢速通信信道连接路由器。路由器确定两个游戏系统之间的通信的延迟低于阈值，并且为了减少延迟，路由器指导xbox360从慢速通信信道切换到快速通信信道以用于和路由器的通信。

所公开的实施例的其他方面将从附图和详细描述中变得明显。

提供本发明内容以便介绍在具体实施例中将进一步解释的概念的简化形式中的概念的选择。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的主要特征或基本特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。

附图说明

图1示出了与各种实施例一致的北美的5ghz信道分配。

图2示出了与各种实施例一致的欧洲的5ghz信道分配。

图3示出了与各种实施例一致的隐马尔可夫模型的状态机的示例。

图4示出了与各种实施例一致的客户端设备位置的模式的示例。

图5示出了与各种实施例一致的在2ghz和5ghz系统的单元内的干扰。

图6示出了与各种实施例一致的单元之间的发送和接收重叠。

图7示出了与各种实施例一致的系统单元的覆盖边缘上的客户端设备。

图8示出了与各种实施例一致的不同类型的网络拓扑。

图9示出了与各种实施例一致的gatt(通用属性)服务器和客户端之间的通信。

图10示出了与各种实施例一致的检测到的入侵者设备的示例。

图11示出了与各种实施例一致的用于建模设备移动的hmm的示例。

图12示出了与各种实施例一致的用于协调和时间测量的hmm模型。

图13示出了与各种实施例一致的在系统的单元之间的入侵者设备。

图14示出了与各种实施例一致的深度分组检测(dpi)技术的体系结构。

图15示出了与各种实施例一致的对功率和数据吞吐量具有不同需求的设备。

图16示出了与各种实施例一致的可以在中间模式下触发的监视模式。

图17示出了与各种实施例一致的跟踪到达时间和幅度测量。

图18示出了与各种实施例一致的使用wifi或ble(蓝牙低能量)的三角测量概念。

图19示出了与各种实施例一致的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20示出了与各种实施例一致的使用到达时间的蓝牙定位。

图21示出了与各种实施例一致的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。

图22示出了与各种实施例一致的装置用于定位自身。

图23示出了与各种实施例一致的可以基于初始gps位置跟踪位置。

图24示出了与各种实施例一致的用于改变wi-fi网络的拓扑的方法。

图25示出了与各种实施例一致的处理系统的示例的框图，其中可以实现本文所述的至少一些操作。

图26示出了与各种实施例一致的可以实现本文所描述的至少一些操作的接入点的系统框图。

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内的物理(电子)量的数据或者将表示为计算机的存储器，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存储在寄存器中。

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”等的引用意味着所描述的特定特征、功能、结构或特性包括在本公开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。

如本文所使用的，诸如“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，该消息命令、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。

注意，在本说明书中，对另一设备(接收方设备)发送或传输消息、信号等的任何引用意味着消息被发送，意图是其信息内容最终被传送到接收者设备；因此，这样的引用并不意味着消息必须直接发送到接收方设备。也就是说，除非另有说明，否则可以有一个或多个中间实体在其发送到接收方设备之前“按原样”或以修改形式接收和转发消息/信号。这一说明也适用于本文中从另一设备接收消息/信号的任何引用；即不需要直接的点对点通信，除非另有说明。

多频带无线网络系统

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无线地连接到客户端设备(此处也简称为“客户端”)的信道。无线网络设备是促进客户端之间以及客户端和诸如互联网之类的有线网络之间的通信的设备。在一些实施例中，尽管一个无线网络设备充当接入点，该接入点是使得客户端能够连接到有线网络的设备，但每个无线网络设备能够被配置为接入点。在一些实施例中，每个客户端设备可以以不同的无线信道无线地连接到系统。在一些实施例中，无线网络系统通过电气和电子工程师协会(ieee)802.11wlan标准(例如，wi-fi)实现和无线地通信。

在一些实施例中，无线网络设备中的至少一个连接到互联网并用作路由器(也称为“基站”或“接入点”)。剩余的无线网络设备作为通过专用或主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

在一些实施例中，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。其中一个频带可以专门用于或主要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、每个单元的时间间隔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无线电组件可以切换到扫描模式来寻找用于上行链路连接的其中一个2.4ghz信道，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。可以基于干扰的功能、ap的数量和/或其他参数来定义客户端信道。如果信道的干扰功能小于阈值，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。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比其他单元选择前传信道时具有更高的优先级。

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规则、随机、半随机等进行优化。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比在其它单元上选择前传信道具有更高的优先级。

在一些实施例中以集中的方式，基站单元对系统的所有单元做出信道选择的决定。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)。例如，设备需要具有分配给雷达系统的信道的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、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。信道选择可以使用不同的信道/带宽组合。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例和负载量作出。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回程信道的一部分非常繁忙，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，则系统可以使用这些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、信道容量和信道中断模式。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。例如，统计建模工具可用于预测链路过载或过多的链路延迟，并且可以改变网络拓扑以避免预测的链路过载或过多的延迟，从而提高网络的可靠性。

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，但可能需要更可靠的通信信道。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。漫游是客户端经由第一无线网络设备从系统内的通信转移到经由第二无线网络设备进行通信的时刻，由于例如，来自第一无线网络设备的信号强度太弱。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)落在某个单元上时，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。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4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sta以可预测的方式从位置410移动到位置420的模式。即使在移动期间，sta将行进通过单元3覆盖的区域，系统预测sta将移动到由单元2覆盖的位置420。因此，在一些实施例中，当客户端设备sta从位置410移动到位置420时，系统将不会将客户端设备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技术来学习客户端漫游行为，因为不同的客户端在漫游方面表现不同。诸如那些不支持ieee802.11v/11k/11r(这里称为11v或11k或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周期完成一次。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。客户端可以被允许在所需的单元和频段上漫游。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)。

传统客户端漫游的时间可能很重要，因此客户端不会将接入点(系统的单元)列入黑名单。例如，如果该单元经常被去认证，或者处于太短的时间段内(例如，小于t1)，则客户端可能将特定单元列入黑名单。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培训。训练可以作为初始设置。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。

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。系统可以监控网络业务并确定网络拓扑。例如，基于使用模式，系统可以通过回程信道、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)可以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5显示了在2ghz和5ghz上的系统的单元内的干扰。图6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回程信道来控制单元的功率水平。该系统还考虑了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，系统可以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。该系统还可以管理退避倒数计数。例如，系统可以修改802.11nav参数来管理退避倒数计数。该系统还可以优化或调整波束形成和mu-mimo(多用户多输入和多输出)参数。该系统还可以修改ieee802.11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7示出了系统单元的覆盖边缘上的客户端设备710。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710。

为了连接到覆盖区域的边缘处的客户端，系统的单元可以基于客户端rssi和其他客户端信息来丢弃其发送功率。相对于在掉电之前的客户端的传输速率，单元可以掉电，直到客户端具有期望的传输速率。单元也可以在每xms(毫秒))上增加一次持续yms的发射功率。该单元可以检查任何客户端是否尝试将无线与单元相关联，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和其他客户端信息丢弃接收范围。与客户在接收范围丢弃之前相比，单元可以丢弃接收范围，直到所有客户端都有理想的接收速率。一个单元也可以增加接收功率每xms(毫秒)一次持续yms时间。该单元检查任何客户端是否尝试将无线与单元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，系统可以使用用于控制信息的专用或基本专用信道(例如，2.4ghz或5ghz频带之外)。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。这些单元可以包括通过专用信道进行通信的无线的无线电组件用于控制信息。专用信道将使得系统单元之间的网络更加健壮，例如2.4ghz或5ghz的wifi信道有间歇性问题。

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协议无法处理的更长范围内进行通信。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，设备可以使用wifi连接设备，或者使用ble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协议可以是另一个iot协议的隧道通信。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。通过在wifi回程信道上隧道蓝牙通信，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网格并使用长程回程来创建一个更强大的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。如果到基站的无线连接优于预定的阈值，则该单元连接到基站。如果与基站的连接小于预定阈值，则该单元可以通过到另一个卫星单元的无线连接寻找基站回程。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。此外，未来的优化可以基于优化不同的标准。

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(uplink_i)通告其上行链路吞吐量(tput)。ap(单元)还通告其他因素，包括其形成因素信息、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的上行链路节点选择：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。在一些实施例中，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。

在一些实施例中，系统在启动阶段之后调度了拓扑优化。换句话说，可以定期优化拓扑。在优化阶段期间(例如，当拓扑被优化时)，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rssi信息以将rssi从系统的某些单元特征化到系统的其他单元。可以在系统的所有单元上测量干扰。系统监控支持的客户端的业务，以查看每个单元需要支撑多少负载。

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用于回程的替代信道。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，如果两个单元在物理上彼此靠近，则这两个单元可能妨碍无线覆盖。例如，可以在两个单元之间来回切换客户端(例如，经由漫游)。为了提高在这种情况下的覆盖率，系统可以向单元之一发送消息导致该单元关闭无线电。通过使设备关闭无线电，系统减少干扰和不必要的客户端漫游。该单元仍然通过回程信道进行连接，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设置和接收范围。拓扑和面向客户端的无线电和回程覆盖可以互动。如果选择拓扑，使得单元位于菊花链中的两个其他单元之间，则可以调整或优化回程信道功率，使得需要通过回程接收消息的单元能够、但是在回程信道上的通告功率可能不会增加，以使得不需要通过回程接收消息的其他单元能够进行回程接收。可以通过利用这种技术来最小化干扰。回程范围可以周期性地增加，例如通过增加广播功率，以查看附加单元是否可以连接到系统的单元，或者如果该单元可以找到替代的优越拓扑。

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，这可以在无线网络的边缘进行。如果回程信道繁忙，例如由于部分网络上的大量的业务，这也是有用的。当面向客户端的无线电用于回程业务时，可以定期重新评估回程信道，以查看该单元是否可以再次使用回程信道用于回程业务。

可以基于业务需求和不同类型的单元(例如桌面单元、墙上插头单元、小型单元)来使用不同的拓扑。不同类型的单元可以对功率水平有不同的要求。图8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。

图24示出了用于改变wi-fi网络拓扑的方法。在框2405，无线网络设备识别用于回程通信的第一无线通信信道。可以根据各种标准中的任何一个来选择用于回程的信道。可以基于信道的固有通信能力来选择信道。例如，在图1的示例中，可以选择具有最高带宽的信道，例如5735mhz和5818mhz之间的80mhz信道用于回程通信。可以根据实际通信能力选择信道。例如，再次参考图1的示例，可能是由于例如其他信道上的干扰，5170mhz和5250mhz之间的80mhz信道具有最高的实际带宽，并且因此选择信道用于回程通信。可以根据rssi选择信道。例如，如果特定信道具有最高的平均rssi，在网络单元处具有最高的最小rssi等，该特定信道可被选择用于回程通信。

在框2410，无线网络设备识别用于前传通信的第二无线通信信道。框2410的无线网络设备可以是框2405的相同无线网络设备，或者可以是不同的无线网络设备。可以根据各种标准中的任何一个来选择用于前传的信道。此外，可以使用多于一个信道进行通信。可以基于信道的固有通信能力来选择信道。例如，在图1的示例中，可以选择带宽低于回程信道的信道用于前传通信。可以基于实际通信能力来选择信道。例如，再次参考图1的示例，可能是5170mhz和5250mhz之间的80mhz信道具有最高的实际带宽并被选择用于回程通信。在这种情况下，可以选择另一个信道或多个信道用于前传通信。可以基于rssi来选择信道。例如，如果特定信道具有最高的平均rssi，在网络单元处具有最高的最小rssi等，该特定信道可被选择用于回程通信，并且剩余信道可以是选择用于前传通信。

在框2415，无线网络设备确定网络相关参数。框2410的无线网络设备可以是与框2405或框2410的相同无线网络设备，或者可以是不同的无线网络设备。网络相关参数可以是各种与网络有关的参数。在一个示例中，该参数是延迟相关参数，例如两个设备之间的通信的延迟，并且无线网络设备通过测量两个设备之间的通信延迟来确定延迟。在一个例子中，用户通过在线服务，如xboxlive加入他正在与其他朋友玩的视频游戏。他通过诸如xbox360的游戏系统启动视频游戏，该游戏系统通过前传信道连接到可以是卫星设备的第一无线网络设备。第一无线网络设备然后通过回程信道连接到可以是接入点wi-fi设备的第二无线网络设备，其中第二无线网络设备能够访问互联网并且向在线游戏的另一个玩家使用的xbox发送消息。第一无线设备、第二无线设备以及wi-fi接入点设备和卫星设备都可以是wi-fi网络控制设备。无线网络设备通过测量两个xbox系统之间的延迟来确定延迟(框2415)。

在一些实施例中，无线网络设备通过深度分组检测(dpi)确定游戏系统的延迟要求(方框2415)。在一个示例中，无线网络设备检查由游戏系统发送的分组的报头或数据。分组包括标识游戏系统类型的标识符。无线网络设备访问包括设备标识符、设备版本标识符、应用标识符、应用版本标识符等的数据库。无线网络设备通过将从分组获得的标识符与数据库中的标识符相关联来确定游戏系统的类型。数据库还包括关于游戏系统的延迟要求的数据，并且无线网络设备基于从数据库获得的延迟数据确定游戏系统的延迟要求(方框2415)。

在在线游戏环境中，通信的延迟是重要的，因为长时间的延迟连接将在用户激活游戏控制器以及在视频游戏中发生相应的动作时之间遭受更长的滞后时间。在这种情况下，无线网络设备可以基于网络相关参数，诸如两个设备之间测得的延迟或设备的延迟要求来改变网络拓扑(框2420)。例如，无线网络设备可以发送使得xbox游戏经由较高带宽回程信道与第一无线网络设备通信的消息，或者可以使xbox游戏经由回程信道与第一无线通信设备直接通信。这样的改变可以降低两个xbox系统之间的通信延迟，这可以增强用户体验。游戏系统的例子包括任天堂wii、任天堂wiiu、索尼playstation3、索尼playstation4、微软xbox360、微软xboxone等等。框2405-2420的每个无线网络设备可以分别是一个物理设备，每个都可以是不同的物理设备，可以是相同或不同物理设备的各种组合等。

在另一示例中，框2415的网络相关参数是信号强度相关参数，例如rssi。最初选择第一信道用于回程通信。周期性地，无线通信设备确定各个单元和客户端处的各种信道的rssi(框2415)。例如，无线通信设备可以与任何或所有其他无线通信设备和客户端通信，并且各自确定设备/客户端正在接收的每个信道的rssi。在该示例中，回程信道正在经历干扰，因此另一信道的平均rssi高于回程信道。无线通信设备向其他设备发送消息以使得它们经由另一个信道临时发送回程通信(框2420)。无线通信设备继续其对rssi的周期性监视(框2415)，并且一旦干扰消失，并且回程信道的rssi恢复到可接受的水平，则无线通信设备向其他设备发送消息以使其再次发送通过回程信道发送回程业务(框2420)。

在另一示例中，框2415的网络相关参数是设备的检测。具有智能手机的用户返回家，并进入其家庭wi-fi网络的覆盖区域。无线网络设备检测智能电话(框2415)。基于智能手机的过去运动历史，例如当用户在类似的一天的类似时间回到家时，无线网络设备确定用户可能会进入房屋的某个区域。例如，参考图4，无线网络设备预期用户将从位置410行进到位置420。给定该过去的历史，无线网络设备确定智能电话从图4的单元1直接漫游到图4的单元2(方框2420)，也可以绕过漫游至图4的单元3，即使智能手机通过单元3的覆盖区域。

在另一示例中，框2415的网络相关参数是数据业务相关参数。无线网络设备确定视频设备的带宽需求已经增加(框2415)，例如由于流式传输高清晰度视频。视频设备经由前传信道与无线网络设备通信，并且无线网络设备确定将视频设备从前传信道切换到用于流传输视频的较高带宽回程信道(框2420)。

在另一示例中，框2415的网络相关参数是信号强度相关参数。基于从第一设备广播到第二设备的信号的rssi在某个阈值之上，无线网络设备确定两个其他无线网络设备，第一设备和第二设备物理上彼此接近(框245)。由于两个设备的物理接近，其覆盖区域相似。这可能导致当客户端设备在两台设备所覆盖的区域内时，在两台设备之间漫游。物理接近的设备也可能导致通信信道上的较高干扰。为了避免干扰和不必要的漫游，无线通信设备发送使得设备中的一个停止使用其无线电广播的消息(框2420)。停止广播的设备继续监视回程信道，并且如果通过传入消息指示重新广播、在预定的时间段之后等等，则可以重新开始广播。

在另一示例中，框2415的网络相关参数是对设备类型的检测。用户安装家庭安全系统，其包括用户安装在其房屋内的运动激活摄像机。安全系统被编程为在安全系统报警时激活运动激活的摄像机时，向用户的智能手机发送消息以通知用户入侵者。一旦安全系统被安装和激活，安全系统开始与无线网络设备通信。无线网络设备检测到通信是来自安全系统(框2415)，并且基于设备是安全系统，确定来自安全系统的通信是高优先级的。在一些实施例中，来自安全系统的通信是通过dpi进行的。无线网络设备向安全系统发送消息，使得安全系统在发送消息时，在多个信道上发送广播，如在回程信道和前传信道(框2420)。通过在多个信道上发送消息，当发生问题时，诸如在其中一个信道上的干扰，该消息具有被接收设备接收的更高的可能性。无线网络设备还可以在多个信道上向安全系统广播消息，以便例如增加与安全系统的通信的可靠性。

在框2415的网络相关参数是设备类型的检测的另一示例中，无线网络设备经由dpi检测新类型的设备。无线网络设备检查由游戏系统发送的分组的报头或数据。分组包括标识游戏系统类型的标识符。无线网络设备访问包括设备标识符、设备版本标识符、应用标识符、应用版本标识符等的数据库。无线网络设备通过将从分组获得的标识符与数据库中的标识符相关联来确定游戏系统的类型(框2415)。数据库还包括关于游戏系统的延迟要求的数据，并且无线网络设备基于从数据库获得的延迟数据确定游戏系统的延迟要求(方框2415)。无线网络设备基于设备的类型和设备的延迟要求，确定经由较高带宽回程信道发送游戏系统的数据(框2420)。

在另一示例中，框2415的网络相关参数是对设备的特定模式的检测。用户使用智能手机的特定型号，并且无线网络设备与智能手机进行通信，并且基于通信确定智能电话是特定型号(方框2415)。无线网络设备确定这种特定型号的智能手机是有漫游问题的型号。为了使智能手机从第一无线网络设备漫游到第二无线网络设备，无线网络设备向第一无线网络设备发送消息，导致第一无线网络设备停止广播(框2420)。智能手机响应于第一无线网络设备停止广播，漫游到第二网络设备。

无线网络设备可以使网络的拓扑以各种方式中的任何一种改变。在第一示例中，无线网络设备向网络上的每个设备发送消息，指示每个设备在下午8：00停止发送，并在下午8：00：05交换用于回程和前传通信的信道，并且在下午8：00：10再次开始传送。在第二示例中，无线网络设备选择第一设备并发送指示第一设备立即交换用于回程和前传的信道的消息。一旦无线网络设备确定第一设备已成功交换信道，则无线网络设备对于第二设备执行相同操作。无线网络设备继续此过程，直到每个设备已经交换了信道。

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。手机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，gatt(通用属性)配置文件用于入侵者检测。图9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了解模式。该模式可以与例如rssi、到达时间、到达相位等有关。图10示出了检测到的入侵者设备的示例。

系统可以随时间了解设备的模式。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11示出了用于建模设备移动的hmm的示例。它可以是性质的不同部分。或者它可以是rssi或到达时间。

系统可以使用回程进行协调和时间测量。图12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，...，l_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13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，并根据其有效载荷来区分它们。dpi是计算机网络包过滤的一种形式，其当分组通过检查点时检查数据部分以及可能的分组的头部。在各种实施例中，dpi搜索协议不合规、病毒、垃圾邮件、入侵或其他定义的标准以决定分组是否可以通过，或者分组是否需要被路由到不同的目的地或经由不同的路由，诸如经由主干网，或者为了收集在开放系统互连(osi)模型的应用层功能的统计信息。

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14显示深度分组检测技术的架构。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、连接频率等信息。dpi可用于检测计时关键应用，如计算机游戏或视频聊天。dpi可用于检测发送数据的设备的应用和类型、应用的带宽或延迟要求等。dpi使用的数据，如启用dpi检测应用、设备等的信息可能会使用云基础设施进行更新。例如，随着新设备或应用被释放或更新当前设备或应用，可以利用能够识别这些新的或更新的应用或设备的信息，例如设备标识符、设备版本标识符、应用标识符、应用版本标识符等，来更新包含dpi使用的应用或设备标识信息的数据库。

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)、节电相关行为的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15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tptp的ap(单元)上的频带上。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，并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的测试，并根据服务ap上的最后一个分组推测出11k的测量结果。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，收到11k报告。该系统将11k报告中提到的下行功率与11k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，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，系统可以处于监视模式。使用监控模式，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到。如果另一个ap更好一些余量，可以触发漫游。一旦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候选。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。监控模式可用于校准发送和接收功率差异。图16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返回。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。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

室内定位是一个具有挑战性的问题。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，而不仅仅是支持定位低范围蓝牙设备的主单元。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，其最好地将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相关联。找到最适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17显示了到达时间和幅度测量用于跟踪。图18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，则如果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。用户可以进入房屋和房屋图中系统的单元的相对位置，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19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20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。所有信息将与一个或多个单元通信，相关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21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22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。对于e911，可以使用802.11u的位置识别地址要求。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23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。

图25是示出根据各种实施例的可以实现本文所述的至少一些操作的处理系统的示例的高级框图。处理系统可以是处理设备2500，其表示可以运行上述任何方法/算法的系统。例如，处理设备2500可以是设备sta410、sta420、sta710或无线网络设备2600中的任何一个。系统可以包括两个或更多个处理设备，如图25所示，其可以经由网络或多个网络彼此耦合。网络可以被称为通信网络。

在所示实施例中，处理设备2500包括一个或多个处理器2502、存储器2504、通信设备2506以及一个或多个输入/输出(i/o)设备2508，所有设备都通过互连2510彼此耦接。互连2510可以是或包括一个或多个导电迹线、总线、点对点连接、控制器、适配器和/或其它常规连接设备。每个处理器2502可以是或包括例如一个或多个通用可编程微处理器或微处理器内核、微控制器、专用集成电路(asic)、可编程门阵列等，或这些设备的组合。处理器2502控制处理设备2500的整体操作。存储器2504可以是或包括一个或多个物理存储设备，其可以是随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)(其可以是可擦除和可编程的)、闪存、微型硬盘驱动器或其他合适类型的存储设备，或这些设备的组合。存储器2504可以存储配置处理器2502的数据和指令，以根据上述技术来执行操作。通信设备2506可以是或包括例如以太网适配器、电缆调制解调器、wi-fi适配器、蜂窝收发器、蓝牙收发器等，或其组合。根据处理设备2500的特定性质和目的，i/o设备2508可以包括诸如显示器(其可以是触摸屏显示器)、音频扬声器、键盘、鼠标或其他指示设备、麦克风、照相机等等。

虽然以给定顺序呈现过程或块，但替代实施例可以执行具有不同顺序的步骤或采用具有不同顺序的块的系统的例程，并且一些过程或块可以被删除、移动、添加、细分、组合，和/或修改以提供替代或子组合，或可以被复制(例如，多次执行)。这些过程或块中的每一个可以以各种不同的方式来实现。此外，虽然有时显示进程或块串联执行，但这些进程或块可以代替地并行执行，或者可以在不同的时间执行。当过程或步骤是“基于”值或计算时，过程或步骤应解释为至少基于该值或该计算。

用于实现这里介绍的技术的软件或固件可以存储在机器可读存储介质上，并且可以由一个或多个通用或专用可编程微处理器执行。如本文所用的术语“机器可读介质”包括可以以机器可访问的形式存储信息的任何机制(机器可以是例如计算机、网络设备、蜂窝电话、个人数字助理(pda)、制造工具，具有一个或多个处理器的任何设备等)。例如，机器可访问介质包括可记录/不可记录介质(例如，只读存储器(rom)；随机存取存储器(ram)；磁盘存储介质；光存储介质；闪存设备等)等等。

注意，上述任何实施例和所有实施例可以彼此组合，除了可以在上述以其他方式说明的程度上，或者在任何这样的实施例在功能和/或结构上可能互相排斥的程度。

虽然已经参考具体示例性实施例描述了本发明，但是将认识到本发明不限于所描述的实施例，而是可以在所附权利要求的精神和范围内进行修改和变更来实施。因此，说明书和附图被认为是说明性的而不是限制性的。

与处理设备2500，sta410、sta420、sta710、无线网络设备2600等中的任何一个相关联的物理和功能组件(例如，设备、引擎、模块和数据存储库等)可以实现为电路、固件、软件，其他可执行指令或其任何组合。例如，功能组件可以以专用电路的形式实现，其形式为一个或多个适当编程的处理器、单板芯片、现场可编程门阵列、通过可执行指令配置的通用计算设备、由可执行指令配置的虚拟机、由可执行指令配置的云计算环境，或其任何组合。例如，所描述的功能组件可以被实现为能够由处理器或其他集成电路芯片执行的有形存储存储器上的指令。有形存储存储器可以是计算机可读数据存储器。有形存储存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器。在一些实施例中，在不是暂时信号的意义上，易失性存储器可以被认为是“非暂时性的”。图中描述的存储器空间和存储器也可以与有形存储器一起实现，包括易失性或非易失性存储器。

功能组件中的每一个可以单独地和独立于其它功能组件地操作。部分或全部功能组件可以在相同的主机设备上或在单独的设备上执行。可以通过一个或多个通信信道(例如，无线或有线信道)来耦合分离的设备来协调其操作。部分或全部功能组分可以作为一个组件组合。单个功能组件可以被划分为子组件，每个子组件执行单个组件的单独的方法步骤或多个方法步骤。

在一些实施例中，功能组件中的至少一些共享对存储器空间的访问。例如，一个功能组件可以访问由另一功能组件访问或由另一功能组件转换的数据。如果它们共享物理连接或虚拟连接，直接或间接地，从而允许在另一个功能组件中访问由一个功能组件访问或修改的数据，可以认为功能组件彼此“耦合”。在一些实施例中，可以远程地升级或修改功能组件中的至少一些(例如，通过重新配置实现功能组件的一部分的可执行指令)。上述其他阵列、系统和设备可以包括用于各种应用的附加的、较少的或不同的功能组件。

图26是根据各种实施例的无线网络设备2600的系统框图。无线网络设备2600，其可以是接入点、路由器、卫星设备等，还可以是图25处理设备2500。无线网络设备2600发送无线信号2602，客户端用于连接到无线网络设备2600并在此通过，连接到其他无线网络设备或互联网。无线网络设备2600是基于处理器的，因此包括处理器2604，其可以与处理器2502相同。进一步包括至少一个天线2606发送和接收无线通信。在一些实施例中，无线网络设备2600包括用于与诸如具有访问互联网的有线网络的有线网络进行通信的网络接口2608。网络接口2608和天线2606可以是通信设备2506的一部分。

无线网络设备2600还例如经由回程信道与相邻无线网络设备进行通信。可以类似地构造每个无线网络设备，并且可以基于本地环境具有有组织的拓扑。

无线网络设备2600包括附加模块：网络监视器2610和拓扑模块2612等。网络监视器2610是用于确定网络相关参数的模块，例如通过从客户端设备或其他无线网络设备收集数据。拓扑模块2612是用于改变网络拓扑的模块，例如通过改变特定无线设备的连接。

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。