CN101946472A - 用于网络资源分配的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

用于使用网络接入设备分配资源(诸如通信带宽)的方法和装置。在一个实施例中，网络包括无线(例如，WiFi)网络，并且接入设备包括与多个无线用户通信的无线路由器或网关。该设备包括管理员功能，其允许网络管理员执行一个或多个资源分配策略或规则。使用这种方法，可以基于许多不同参数或使用分类来分配诸如带宽之类的资源，所述参数或使用分类包括例如：(i)公共相对于私人使用；(ii)安全等级；(iii)用户距离接入设备的范围；(iv)PHY或空中接口的类型；(v)信道编码的类型；(vi)空中接口模式或应用(例如，数据相对于语音)。在一种变型中，由管理员手动控制分配策略。在另一种变型中，由管理员程序执行基本上自动的资源分配。

Description

用于网络资源分配的装置和方法
优先权
本申请要求题目为“APPARATUS AND METHODS FORNETWORK RESOURCE ALLOCATION”的提交于2008年1月10日的美国专利申请序列号No.12/008,623的优先权，通过引用将其完整结合在此。
版权
本专利文档的公开的一部分包含受版权保护的材料。版权所有者不反对任何人复制出现在专利和商标局专利文件或记录内的专利文档或专利公开，但是保留所有版权。
技术领域
本发明一般地涉及数据网络领域。更具体地，在一个示例性方面，本发明涉及适合于在不同使用之间分配通信网络或其可用带宽的部分的计算机联网设备(例如，路由器)。
背景技术
在典型的数据网络中，采用具有IP转发功能的有线或无线路由器将网络连接在一起，诸如将LAN连接到WAN，以便访问因特网或其它网络。通过LAN与路由器通信的设备使用该路由器可用的“带宽”中的一部分。所使用的带宽量取决于多种因素，诸如路由器向任何特定连接或远程设备转发的数据分组(packet)的大小。某些类型的应用需要显著多于其它应用的带宽；例如，流式视频或多媒体应用(例如，观看YouTube视频)通常比电子邮件、因特网浏览、短消息或文本应用要消耗多得多的带宽。
常规的数据网络通常向所有网络业务提供被称为“尽力而为(besteffort)”的服务。例如，在TCP/IP网络中，“尽力而为”服务是默认行为，其中网络节点在面对过度网络拥塞时不加选择地丢弃分组。对于“尽力而为”服务，没有用于确保数据的可靠传递的机制(即，没有服务质量或QoS)。
在某些情况下，诸如当设备请求流式或连续媒体应用(例如，上面提及的YouTube视频片段或视频会议)时，需要相当恒定并且相对高的路由器带宽量，以便发送和/或接收信息分组流。这些数据中的某些还对抖动(由于例如网络拥塞而引起的传输时间的变化性)、丢失和延迟具有非常高的敏感性，并且不能容忍网络性能的显著下降。
由此还可知，随着LAN设备的数目的增加，对可用带宽的需求也增加。类似地，随着用于分布式联网环境的新应用的开发，与管理网络资源相关联的问题也在加剧。例如，作为用户在网络上放置太高负荷的结果，网络可能表现出不令人满意的性能，并且这些需求可能来自与网络运营商的商业或其它目的不一致的使用。因此，使用诸如TCP/IP之类的分组协议来管理数据网络的方案对于应对增加的需求而言变成必需的；否则，可能发生拥塞、应用不可预测性、用户受挫和生产率损失。
为了解决这些网络管理问题，已经采用了各种方案。例如，网络管理者往往选择性地增加或重新分配带宽，以便减轻拥塞。网络运营商还可以采用服务质量(“QoS”)和基于策略的管理技术。
如前面提到的，服务质量(QoS)一般指资源预留和控制机制，其根据来自应用程序的请求或因特网服务提供商策略来为数据流保证一定水平的性能。例如，QoS可被用于禁止某些分组类型、降低传输速率、为某些分组和/或用户类型建立不同等级的服务、以优先级值标记分组、和/或建立排队系统。通过这些方法之一或其组合，QoS系统能够向某些网络业务给予优先对待。例如参见于2007年9月25日授予Jin等的题为“Router providing differentiated quality of service(QoS)and fast internet protocol packet classifying method for the router”的美国专利No.7,274,700，其中公开了用于支持差别化QoS的路由器，以及在该路由器中执行的快速网际协议(IP)分组分类方法。该路由器将具有流表(flow table)的存储器层次化地划分为快速内部高速缓存存储器和外部典型存储器。内部高速缓存存储器存储最近被搜索的表项。路由器优先搜索内部高速缓存存储器的流表。只有当内部高速缓存存储器搜索失败时，才搜索外部存储器的流表。因此，分组分类器与外部存储器之间的交互频率得以下降，从而改进了分组分类的速度。前面的专利仅仅是对一大类涉及提供或实施QoS策略的机制的现有技术的例示性说明。
如其名称暗示的，所谓的基于策略的网络管理使用策略或规则来定义如何分配网络资源。策略的一个例子可以是，如果数据的IP源地址被包括在禁止地址列表中，则阻断访问或不接受分组。还可以结合上述的QoS方法来使用基于策略的网络管理资源，其中基于策略的网络确定应当何时以及如何使用QoS技术。例如参见2007年8月7日授予Koops等的题目为“Network management system with validation ofpolicies”的美国专利No.7,254,628，其公开了一种网络管理系统(NMS)，包括与一组策略相关联的策略管理器(PM)，并且包括用于通过策略决定点根据分发(distribution)指令向策略执行点发送所述策略的分发装置，其特征在于所述策略管理器还包括确认装置，用于确认所述策略执行点是否可以实施所述策略，并且根据所述确认来校正所述分发指令。
另外，如上所述，带宽分配已经在某种程度上被采用以解决上述的网络管理问题。例如，2006年2月21日授予Enns等的题目为“High-speed internet access system”的美国专利No.7,002,971公开了一种在宽带网络中管理带宽分配和远程设备的配置的不对称网络系统。该系统的模块化构架允许分别为上行和下行物理路径中的每一个实现上行和下行容量的独立的可伸缩性。根据其它设备的带宽利用率、进行请求的远程设备的带宽需求、进行请求的远程设备的服务类别或等级、或向其它远程设备保证的带宽，来对请求设备进行下行带宽的分配。通过网络远程管理的配置参数包括设备地址(全局和本地)、传输信用值、上行通道指派、和上行传输功率水平。另外，通过分别由网络和远程设备根据位于两端处的网络操作软件生成的控制和响应分组，进行对设备配置简档和带宽分配的管理。控制分组包括轮询分组，其尤其是请求对上行传输的需要。配置分组指示远程设备采用某种操作状态，或返回状态或统计数据。由远程设备传输的响应分组出于控制目的或为了确认远程设备的操作状态而向网络操作中心提供信息，包括通道操作统计数据、错误、噪声等，以便去除或重新分配已指派的上行通道。可下载的网络操作软件使得网络运营商能够升级远程操作软件，或重新配置远程设备的响应简档。还可以生成账户管理和使用报告。在该网络中采用IP或ATM封装，以及前向纠错和加密。
2007年8月21日授予Pandya等的题目为“Software，systems andmethods for managing a distributed network”的美国专利No.7,260,635公开了一种用于管理网络带宽消耗的系统和方法。该系统可以包括可加载在联网计算机上并且配置为帮助管理网络内的带宽消耗的代理模块。该代理模块被配置为获得联网计算机可使用的网络带宽的分配，并且还被配置为在与联网计算机相关联的多个消耗带宽的组件之间对这种分配进行次级分配。该系统还可以包括可加载在多个联网计算机上的多个这种代理模块，以及被配置为与每个代理模块交互以便动态管理联网计算机的带宽使用的控制模块。
2006年5月30日授予Hagirahim等的题目为“Method of providingquality of service(QoS)to voice applications in routed IP networks”的美国专利No.7,054,327公开了一种在基于分组的网络中实现流量管理的简化方法，通过允许为相应网络设备基于与特定服务相关联的端点连接数目的计数来分配带宽，以实现该方法。网络设备(例如，IP路由器)可被配置为对TCP/IP和UDP/IP连接数目和每个接口的带宽使用进行计数。可以通过识别分组的IP头内的IP地址、服务类型(TOS)、和TCP/IP和/或UDP/IP套接字号码范围，然后查询特定的通信类型，来进行该计数。当达到特定服务的最大允许连接或带宽时，借助于丢弃新呼叫的分组并且通知给定端点断开新呼叫的连接，网络设备(例如，IP路由器)停止转发任何新呼叫。在该发明的一个示例实施例中，用于管理流过分组网络的各个路由器的流量的过程包括以下步骤：在各个路由器的接口上为特定类型的通信业务预留给定的带宽量，基于来自相应路由器连接表的数据周期地查询端点连接，接收来自周期查询的响应以确定所述端点的当前连接状态和带宽分配，并且计算由该路由器处理的接口上的特定类型通信服务的当前带宽分配。如果可以获得带宽，则路由器为特定类型通信服务准许附加的通信流量。
2004年8月3日授予Chawla等的题目为“Apparatus and methodsfor providing event-based data communications device configuration”的美国专利No.6,771,661公开了一种使数据通信设备能够被编程为在特定事件或时间发生后自动且动态修改资源分配而不必中断数据通信的活动会话的系统和方法。可以通过借助网络策略或借助各个带宽预留消息而提供给数据通信设备的带宽预留，来进行资源分配。带宽分配信息可以规定数据通信的会话，以及将来带宽修改信息，诸如时间或事件，该信息将引起数据通信设备修改为特定的数据通信会话预留的带宽量。在操作中，数据通信设备接收表示与数据通信会话相关联的将来带宽分配修改信息的带宽分配信息。然后数据通信设备可以确定将来事件，其中在该事件发生之后，数据通信设备将修改分配给该数据通信会话的带宽量。可以基于将来带宽分配修改信息和事件信息(诸如来自时钟的时间信号或另一事件信号)，确定将来事件。数据通信设备可以检测数据通信设备中该将来事件的发生，并且可以响应于检测到其发生而修改分配给数据通信设备内的该数据通信会话的带宽量。定义了对诸如RSVP协议之类的带宽预留协议的扩展，它们允许RSVP带宽预留消息规定所述将来带宽修改信息。
例子-WiFi热点
在当前无处不在的无线接入点(例如，WiFi“热点(hotspot)”或“AP”)的背景下，现有技术中显然缺乏对这些接入点或网关的基于用户的配置控制。通常，这些接入点与提供适当协议和凭证(credential)的任意实体(例如，任何希望连接AP的WiFi站或“STA”)协商，并且基于可获得或先到先服务，来分配可用于AP的数据/通信带宽(诸如通过到因特网服务提供商的有线以太网或类似连接)。通过固有的安全机制，AP管理员可以将例如未正确认证或提供正确凭证的某些用户拒之门外；然而，这一般是一种全有或全无(all-or-nothing)的方案，并且不能选择性地提供(以及动态地更改)不同类型的服务等级。例如，位于诸如公寓楼或办公室之类的普通住宅或企业设施内的802.11AP可能处于若干不同STA的无线范围内；可能不希望让所有这些STA与该AP通信，或至少使一个或多个优先用户(例如，该AP的所有者)具有不受限制的接入或等同“地位”。
而且，AP和一个或多个STA之间的连接或关联本质上可能是很短暂的，因此从资源分配的角度而言是高度变化的。可能发生用户数目和相关联的带宽需求的显著波动，从而显著影响非短时的或较长时间的用户，包括例如上述的“优先”用户。简单地说，AP所有者/管理员需要控制对他或她拥有的AP的使用，并且确保在需要时可以获得足够的资源。迄今为止，该需要实际上与提供其它非优先(例如，公共)用户对相同AP的接入和使用互相排斥。
现有技术中已知提供WiFi热点服务的各种不同方法。例如，共享无线网络的“FON”Wireless Ltd.系统是基于为了自由接入社群内的所有其它WiFi接入点而同意共享其WiFi接入以作为交换的FON成员(“Foneros”)。FON还向非社群成员出售低价接入。FON的La Fonera路由器使得Foneros能够共享他们的家庭WiFi接入。La Fonera路由器分拆WiFi信号，创建一个安全的私有通道(即，用于宽带因特网)和一个单独的用于与其他Foneros共享的通道。
Foneros一般包括两种：“Linuses”和“Bills”。Linuses和Bills是与其它Foneros共享带宽的注册FON用户。可替换地，所谓的“Aliens”是不共享其带宽但是可以诸如通过购买访问通行证(FON通行证)访问FON社群的注册FON用户。通过利用La Fonera WiFi路由器，Linuses和Bills两者都可以交换家庭和漫游WiFi特权来共享其WiFi。
类似地，Netgear HSIAB-001“Hotspot in a Box”是使得小公司能够托管其所拥有的公共接入WiFi(无线)热点的针对小公司的系统。该系统包括双频带无线VPN防火墙路由器(FWAG114)和被管理的WiFi热点服务(即，“The Cloud”)。Hotspot-in-a-box使得公司所有者能够向其顾客提供无线宽带因特网连接，而不需要管理WiFi网络。
WiFi用户能够通过Cloud的WiFi网络(例如，BT Openzone)获得对其服务提供者的在线接入，或可替换地，可以在处于该公司位置时使用现付现用(pay-as-you-go)方案购买接入时间。提供热点的公司所有者针对某人的连接时间收费(由The Cloud管理，或直接向公司所有者支付)。
尽管有上述方法，仍然非常需要尤其通过根据用户确定的规范或输入来分配可用资源(诸如带宽)以便有效地管理和控制网络(包括例如无线LAN内的WiFi“热点”)操作的机制。
理想地，这些方法和装置应当针对各种不同操作环境，并且根据若干不同网络参数，诸如应用类型、地理接近程度或位置(例如，范围)、无线空中接口的类型等，向网络管理员提供对其网络的可容易实现的和灵活的控制，并且不应当由于例如与管理性处理相关联的时延而显著影响路由器或网关性能。
还特别希望具有为特定类别的用户预留资源的能力。
发明内容
本发明通过提供尤其是用于数据网络(例如路由无线IP网络)中的带宽分配的方法和装置，满足前述需求。
在本发明的第一方面，公开了一种用于在两个或多个基本上不同种类的(heterogeneous)使用之间分配网络带宽的方法。在一个实施例中，该方法包括：提供可用带宽；将可用带宽的第一部分分配给第一使用；和将可用带宽的第二部分分配给第二使用。分配动作中的至少一个可以在网络的运行期间动态地执行。
在一种变型中，该网络包括无线网络，并且提供可用带宽的动作包括提供与空中接口相关联的可用的正向链路或反向链路带宽的至少一部分。第一和第二基本上不同种类的使用可以包括(i)公共使用，和(ii)私人或特定于用户的使用，可用带宽与网络中的无线网关或路由器设备相关联，并且动态分配包括使用运行在所述设备上的分配算法进行动态分配。该无线网络包括例如符合IEEE标准802.11的无线网络，并且所述可用的正向链路或反向链路带宽与网关或路由器设备相关联。
在另一种变型中，第一和第二基本上不同种类的使用与不同的无线空中接口(诸如WiFi接口和WiMAX接口)相关联。可替换地，空中接口可以包括直接序列扩频(DSSS)接口和正交频分复用(OFDM)接口。
在另一种变型中，第一和第二基本上不同种类的使用与作为网络一部分的无线网关或路由器设备的不同范围相关联。例如，第一和第二基本上不同种类的使用还可以与不同的无线空中接口相关联，所述无线空中接口例如，用于所述范围中较短者的WiFi接口，以及用于所述范围中较长者的WiMAX接口。
在另一种变型中，所述范围对于不同使用是不同的；例如，“公共”范围不同于特定于用户的或私人的范围。
在另一种变型中，第一和第二基本上不同种类的使用与不同频带相关联；例如，第一频带具有低于2GHz的中心频率，而第二频带具有高于2GHz的中心频率。
在另一种变型中，第一和第二基本上不同种类的使用与在可用带宽的第一和第二部分上传送的数据的不同服务质量(QoS)要求相关联。
在另一种变型中，第一和第二基本上不同种类的使用与用于在可用带宽的第一和第二部分上传送的数据的不同信道编码方案(例如，turbo编码和Viterbi编码)相关联。
在另一种变型中，该方法还包括使用多个网络设备来提供可用带宽。例如，可以使用两个或更多个WiFi接入点(AP)来提供可用带宽。
在另一种变型中，第一和第二基本上不同种类的使用与不同的网络安全等级相关联。例如，不同的网络安全等级可以包括：(i)对称密钥加密，和(ii)不对称密钥加密。作为另一个选择，不同的网络安全等级中的至少一个包括认证、加密和数据完整性保护，诸如根据802.1x或类似方案。
在本发明的第二方面，公开了用于网络带宽分配的设备。在一个实施例中，该设备包括：适合于提供网络带宽的第一装置；和与第一装置进行数据通信并且适合于运行计算机程序的第二装置，所述计算机程序适合于(i)生成用户接口，以使用户能够查看第一装置的带宽分配；和(ii)为所述设备规定所希望的带宽分配方案。
在一种变型中，第一装置包括网络接入点或网关；包括例如符合IEEE标准802.11的无线空中接口。
在另一种变型中，对所希望的带宽分配方案的规定包括至少在(i)公共使用和(ii)私人或特定于用户的使用之间至少分配网络带宽的部分的分配方案。
网络带宽还可以根据时间改变，并且所述方案还适合于在公共使用和私人或特定与用户的使用之间动态地改变带宽的分配，以便使至少一种所述使用的可用带宽保持基本上恒定。可替换地，该方案适合于在公共使用和私人或特定于用户的使用之间动态改变带宽分配，以便为至少一种所述使用执行至少一个服务质量(QoS)策略。
在另一个实施例中，该设备适合于在第一和第二使用之间分配网络带宽，所述第一和第二使用是基本上不同种类的，并且该设备包括：被配置为提供对外部网络的访问的网络接口，该接口具有与其相关联的可用带宽；至少一个无线接口，适合于与一个或多个移动设备传送数据；和计算机程序装置，适合于至少部分地基于用户输入，将可用带宽的第一部分分配给第一使用，以及将可用带宽的第二部分分配给第二使用。
在本发明的第三方面，公开了一种计算机可读存储装置。在一个实施例中，该存储装置包括程序存储器，该程序存储器存储具有与其相关联的多条指令的计算机程序。当被执行时，该程序使得能够手动或自动地在两个或更多类别的使用之间分配资源(例如，与无线网络相关联的带宽)。在一种变型中，该程序还允许应用多个操作“规则”，所述规则向与无线网关或路由器相关联的多个用户分配资源。
在本发明的第四方面，公开了一种在多用户网络内的各种使用之间进行仲裁的方法。在一个实施例中，该网络包括无线网络，诸如符合IEEE标准802.11的无线网络，并且该方法包括：指定所述网络的至少第一和第二使用；确定与所述第一和第二使用中的每一个相关联的资源需求；和至少基于所述需求动态地分配可用资源。在一种变型中，所述可用资源是受限制的，所述资源需求超出了可用资源，并且动态分配包括基于一个或多个仲裁参数在使用之间进行仲裁。
在本发明的第五方面，公开了一种适合于选择性地配置用于资源分配的网络节点的计算机化的设备。在一个实施例中，该计算机化的设备包括与所述节点进行有线或无线数据通信的个人计算机，并且所述节点包括能够使用WiFi的接入点(AP)。该个人计算机包括分布式管理员计算机程序的第一部分或模块，该第一部分与操作地运行在AP上的第二部分或模块通信，所述第一部分使网络管理员或用户能够选择性地配置和控制AP的操作。
在一个实施例中，该计算机化的设备包括便携或移动通信设备，诸如智能电话，其包括可以与运行在AP上的另一部分进行通信(通过介于其间的有线或无线PHY)的管理员程序的客户端部分。
在本发明的第六方面，公开了一种商业方法。在一个实施例中，该方法包括向无线网络的多个用户中的某些用户提供接入特权以确保这些用户的可用带宽。在一种变型中，在资源受限制的环境中至少在某些时候提供所述接入特权，并且以诸如月费或年费之类的用户(一个或多个)付费作为交换。
在本发明的第七方面，公开了一种计算机可读装置，该计算机可读装置包括适合于在其上存储计算机程序的存储介质。在一个实施例中，该计算机程序适合于：与适合于提供可用带宽的至少一个装置通信；使用户能够查看所述适合于提供可用带宽的至少一个装置的带宽分配；以及使用户能够设置所希望的所述适合于提供可用带宽的至少一个装置的带宽分配安排。
在本发明的第八方面，一种在至少第一和第二使用之间分配网络资源的方法，所述第一和第二使用基本上不同，该方法包括：提供可用资源；将可用资源的第一部分分配给第一使用；和将可用资源的第二部分分配给第二使用；其中分配动作中的至少一个在网络运行期间至少部分地基于对第一使用和第二使用的需求而动态地执行。
在本发明的第九方面，公开了一种用于管理无线网络的移动设备。在一个实施例中，该设备包括：数字处理器；适合于与该处理器进行数字通信的存储设备；适合于与网络接入设备通信的第一无线接口；和至少部分地存储在所述存储设备中的计算机程序。所述计算机程序包括多个指令，所述指令当在处理器上被执行时：生成用户接口；通过用户接口接收来自用户的关于管理网络接入设备的输入；和通过该接口向所述接入设备传输至少部分与所述输入有关的数据。
在一种变型中，该设备还包括第二无线接口，该第二接口包括蜂窝空中接口，并且第一无线接口包括无线LAN接口。例如，该蜂窝空中接口可以包括3G空中接口，并且第一无线接口是WiFi接口。
在另一种变型中，管理网络接入设备包括实施用于分配接入设备的至少一个资源的一个或多个策略。
参考附图和下面给出的对示例实施例的详细描述，本领域的普通技术人员将立刻认识到本发明的其它特征和优点。
附图说明
图1是示出了典型现有技术的无线网络的框图；
图2是示出了根据本发明的资源分配方法的第一示例实施例的逻辑流程图；
图2a是示出了根据本发明的资源分配方法的第二示例实施例的逻辑流程图；
图2b是示出了根据本发明的资源分配方法的第三示例实施例的逻辑流程图；
图3是示出了采用根据本发明的资源分配的网络构架的第一实施例的框图；
图3a是示出了采用根据本发明的资源分配的网络构架的第二实施例的框图，其中使用了管理员终端；
图3b是示出了采用根据本发明的资源分配的网络构架的第三实施例的框图，其中使用了管理托付(delegation)；
图3c是示出了采用根据本发明的资源分配的网络构架的第四实施例的框图，其中并行使用了与相同接入网络相关联的多个AP；
图3d是示出了采用根据本发明的资源分配的网络构架的第五实施例的框图，其中使用了与不同接入网络相关联的多个AP；和
图4是用于本发明的管理员程序的示例用户接口的图形表示。
具体实施方式
如此处使用的，术语“接入点”或“AP”一般指并且不限于网络接入点(例如，诸如网关或路由器)。例如，一种类型的接入点可以包括以太网路由器。另一种类型的接入点可以包括IEEE标准802.11WiFi AP。这些术语不应当被解释为局限于特定的网络标准、协议或拓扑。
如此处使用的，术语“客户端设备”和“端用户设备”包括但不限于个人计算机(PC)和微型计算机，不论是台式机、膝上型计算机或其它，以及移动设备，诸如手持计算机、PDA、摄像机、个人媒体设备(PMD)(诸如Apple Inc.iPodTM)、智能电话(诸如Apple Inc.iPhoneTM)，或上述的任意组合。
如此处使用的，术语“计算机程序”或“软件”意味着包括执行功能的任何序列或者人或机器可辨识的步骤。这些程序实际上可以以任何编程语言或环境呈现，包括例如C/C++、Fortran、COBOL、PASCAL、汇编语言、标记语言(例如HTML，SGML，XML，VoXML)等，以及面向对象的环境，诸如公共对象请求代理体系结构(CORBA)、JavaTM(包括J2ME，Java Beans等)、二进制运行时环境(BREW)等。
如此处使用的，术语“集成电路(IC)”指具有任意集成水平(包括但不限于ULSI、VLSI和LSI)并且与工艺或基材(包括但不限于Si、SiGe、CMOS和GaAs)无关的任何类型的设备。IC可以包括例如存储器设备(例如，DRAM、SRAM、DDRAM、EEPROM/Flash、ROM)、数字处理器、SoC设备、FPGA、ASIC、ADC、DAC、收发器、存储器控制器、和其它设备，及其任意组合。
如此处使用的，术语“存储器”包括适合于存储数字数据的任何类型的集成电路或其它存储设备，包括但不限于，ROM、PROM、EEPROM、DRAM、SDRAM、DDR/2 SDRAM、EDO/FPMS、RLDRAM、SRAM、“闪速”存储器(例如，NAND/NOR)和PSRAM。
如此处使用的，术语“微处理器”和“数字处理器”一般意味着包括所有类型的数据处理设备，包括但不限于，数字信号处理器(DSP)、精简指令集计算机(RISC)、通用(CISC)处理器、微处理器、门阵列(例如，FPGA)、PLD、可重构计算结构(RCF)、阵列处理器、安全微处理器、和专用集成电路(ASIC)。这些数字处理器可被包含在单个单块IC芯片上或分布在多个组件上。
如此处使用的，术语“网络”和“承载网络”一般地指任何类型的数据、电信或其它网络，包括但不限于，数据网络(包括MAN、PAN、WAN、LAN、WLAN、微型网、微微网(piconet)、互联网和内联网)、光纤同轴混合(HFC)网络、卫星网络、蜂窝网络、和电信网络。这些网络或其部分可以使用任意一种或多种不同拓扑(例如，环形、总线、星形、环路等)、传输介质(例如，有线/RF电缆、RF无线、毫米波、光、等等)、和/或通信或联网协议和标准(例如，SONET、DOCSIS、IEEE标准802.3、802.11、802.15、802.16、802.20、ATM、X.25、帧中继、3GPP、3GPP2、WAP、SIP、UDP、FTP、RTP/RTCP、H.323等)。
如此处使用的，术语“网络接口”指与组件、网络或处理的任何信号、数据或软件接口，包括但不限于，FiFewire(例如FW400、FW800等)、USB(例如，USB2)、以太网(例如，10/100，10/100/1000(吉比特以太网)、10-Gig-E等)、MoCA、串行ATA(例如，SATA、e-SATA、SATAII)、Ultra-ATA/DMA、Coaxsys(例如，TVnetTM)、射频调谐器(例如，带内或OOB、缆线调制解调器等)、WiFi(802.11a，b，g，n等)、WiMAX(802.16)、PAN(802.15)、或IrDA族的接口。
如此处使用的，术语“无线”意味着任何无线信号、数据、通信、或其它接口，包括但不限于WiFi、Bluetooth、3G、HSDPA/HSUPA、TDMA、CDMA(例如，IS-95A、WCDMA、CDMA2000等)、FHSS、DSSS、GSM、PAN/802.15、WiMAX(802.16)、移动宽带无线接入或MWBA(802.20)、窄带/FDMA、OFDM、PCS/DCS、模拟蜂窝、CDPD、卫星系统、毫米波或微波系统、声学、和红外线(即，IrDA)。
概述
在一个重要方面，本发明提供用于根据用户规范或偏好来分配数据网络(例如，路由IP网络，诸如无线LAN或WAN)中的可用带宽的方法和装置。如前所述，提供对诸如带宽之类的有限资源的共享无线(或有线)访问的现有技术方法很大程度上无法由用户控制，或在可以控制的情况下，更多地具有“全有或全无”的性质。相反，本发明试图为网络管理员在管理其网络中的资源分配方面提供增强的灵活性和选择。
在一个示例实施例中，该网络包括无线(例如，WiFi)网络，并且接入设备包括与多个无线用户通信的无线路由器或网关。该接入设备包括允许网络管理员执行一个或多个资源分配策略或规则的管理员功能。使用这种方法，可以基于许多不同参数或使用分类来分配诸如带宽之类的资源，所述参数或使用分类包括例如(i)公共使用相对于私人使用；(ii)安全等级(包括基于对不同类型的业务的安全要求进行区分)；(iii)用户距离接入设备的范围；(iv)PHY或空中接口的类型；(v)信道编码的类型；(vi)空中接口模式或应用(例如，数据相对于语音)。
在一种变型中，由管理员诸如通过在管理员可访问的GUI上改变设置来手动控制分配策略。
在另一种变型中，由管理员程序基于一个或多个参数(包括来自管理员的策略或规则输入)，诸如一天中的时间/日期、对待决(pending)资源的请求的类型、历史或预测数据、瞬时带宽消耗等，来执行基本上自动的资源分配。
对示例实施例的详细描述
现在将详细描述本发明的示例实施例。应当理解，虽然主要在WiFi(即，IEEE标准802.11)空中接口和协议的背景下描述这些示例实施例，但该背景仅是说明性的，并且本发明不限于WiFi应用(或任何其它空中接口或规范)。
方法
图1示出了典型的现有技术无线(例如，WiFi)网络配置。如图1所示，网络100包括处所(premises)(诸如住宅或企业)102，处所102具有接入点(AP)104和与其进行无线通信的多个设备(SAT)106。AP104作为用于该处所网络的无线/有线(例如，802.11/以太网)或无线/无线(例如，802.11/3G蜂窝)网关和路由器，并且通过服务提供商114(诸如ISP或蜂窝服务提供商(CSP))提供到外部网络(诸如因特网116)的访问。
如前所述，未明确位于处所102内的其他用户108也可以与AP 104无线通信，诸如当AP 104位于附近并且在这些其他用户108的无线链路的范围内时(反之亦然)。例如，用户的处所102可以包括公寓楼内的一个房间，而另一用户108是在该相同楼内的另一个房间中的邻居。应当明了，处所用户104以及非处所或其他用户108的数目也可以改变。
如前所述，诸如图1的现有技术方法的一个显著缺点涉及AP 104的所有者或管理员不能控制可用于AP的通信带宽或其它资源的分配。例如，在WiFi/以太网网关的情况下，以太网连接可以提供100Mbps或1000Mbps(GBE)的峰值带宽，而WiFi链路比如说提供54Mbps。从而，当多个用户访问AP 104时，以太网连接带宽将成为限制因素，即，将在这多个用户之间划分该100或1000Mbps(假设一个连接/IP地址)。另外，对于能够与AP 104相关联的STA数目存在实际限制。从而，取决于形成的关联的数目及其各自的带宽需求，可能发生资源(带宽)争用。
这种争用还可能牵连到一个或多个相关联用户的QoS。例如，如果特定用户正在流式传输(stream)多媒体(例如，通过RTP/RTCP传输协议传输视频)，并且发生了争用，则该争用可能引发在相关联的抖动缓冲器(如果使用的话)的参数之外的分组延迟，以及显著的分组丢失，从而导致用户体验降级。类似地，在VoIP的情形中，呼叫分组抖动可能是明显的，从而引起分组丢失以及由此的“紊乱的”音频信号质量。受影响的现有技术用户没有实际办法来既共享其可用的路由器/网关连接带宽，又控制它以保持某些所希望的条件(例如，QoS)。
因此，本发明的方法通过提供一种机制来试图解决这些限制，借助于该机制，可以以受控的和选择性的方式为不同类别(以及子类别)的用户分配资源，以便例如保持一个或多个所希望的网络条件。例如，在本发明的第一个实施例中，分配的资源包括网络带宽，并且在一个或多个“私人”用户和一个或多个“公共”用户之间执行该分配，以便总是为私人用户保持所规定的最小可用带宽。如此处随后更详细讨论的，还可以使用本发明根据用户/管理员偏好来控制和分配其它“资源”.
出于本讨论的目的，图1所示的处所内的用户104被认为是优先或“私人”用户，非处所内的用户108被认为是非优先或“公共”用户。这些分类是完全任意的，然而提供了用于说明本发明的各种特征的便利手段。因此，如下面更详细描述的，可以给不同用户指定不同分类，并且用作区分不同用户的基础。
另外，在上述类别中可以存在一个或多个层次，从而可以在一个类别中提供“分等级的(tiered)”服务。例如，在优先用户类别中，某些用户可以被给予比其他用户更高的对于某些资源或服务的优先级，并且该类别中的这些其他用户仍然比不在该类别内的用户具有更高的优先级。
还可以基于每种服务(以及每个用户)来管理服务类别和/或层次结构，诸如给定类别中的第一用户被给予比相同类别中的其他用户(以及在一个或多个其它类别中的用户)更高的对于服务A和B的优先级，但是被给予比该类别中的其他用户更低的对于服务C的优先级。可替换地，优先级可以跳出类别界限；例如，在上面的例子中，对于服务A和B，第一用户可被给予比相同类别和一个或多个其它类别中的其他用户更高的优先级，但是对于服务C，第一用户可被给予比相同类别和一个或多个其它类别中的其他用户更低的优先级。根据本公开，本领域的普通技术人员将理解服务优先级分类和层次结构的无数其它变化和置换，由此这里不再进一步描述。
图2图示地示出了根据本发明的前述方法的一个实施例。
如图2所示，示例方法200包括首先提供将被分配的资源，例如带宽(步骤202)。
接着，在步骤204，确定优先(例如，私人)类别的资源需求。例如，私人用户可能希望总是保持充足的带宽以支持一个或多个QoS需求。注意，步骤204的这种确定可以以静态方式进行(诸如，由用户规定他们希望保持至少X Mbps或总带宽的百分之Y)，或可替换地，可以动态地并且甚至循环地进行(例如，由运行在路由器/网关或相关联的控制设备上的算法周期性地采样，并且动态地重新设置或调整最小阈值)。
作为另一种替换，用户可以规定(通过下面更详细讨论的运行在路由器/网关或控制设备上的客户端程序和相关联的用户接口)或选择一个或多个预定的使用简档，基于所述简档确定需求。例如，在一种变型中，设备可被配置为具有对应于三种不同资源使用特性的三(3)种不同使用简档，包括例如(i)高带宽多媒体，(ii)低带宽多媒体，和(iii)非常低带宽(其它)。这三种简档可以分别对应于以下范围：(i)最大到X带宽(Mbps)，(ii)X Mbps到Y Mbps(X＞Y)；和(iii)Y Mbps到0Mbps。如果用户知道他们在一段时间内将仅执行低带宽操作或请求，他们可以为“私人”部分的使用选择第三个选项(非常低)，从而为公共或其它所希望的使用释放最大带宽。根据本公开，本领域的普通技术人员将会认识到许多其它不同方案和简档。例如，为了使得用户体验更合意或直观，用户可以规定模糊逻辑或贝叶斯变量，或者使用的应用；即，“高”、“中”、或“低”带宽(无需用户自己选择具体的硬性变量范围)，或可替换地，“多媒体”、“应用”、“下载”等。
在另一个实施例中，可以基于几何学来分割或划分高度方向性的系统；例如，某些区段被分配给一种使用，而其它区段被分配给其它使用。
如此处随后更详细讨论的，与向用户提供对资源分配的至少某种程度的控制的目的相符，可以使用许多不同用户接口来实现前述的功能，包括例如GUI(例如，下拉菜单、工具栏图标、弹出窗口等)、软功能键(SFK)或固定功能键(FFK)、前面板LED和按钮、触摸屏接口、可听见的或语音控制的接口(例如，基于CELP的语音识别)，等等。这些接口可被集成到路由器/网关设备自身内，或可被实现在与路由器/网关通信的诸如PC、手持计算机、智能电话、遥控单元等本地控制设备上。
在另一种变型中，路由器/网关(或相关联的设备)可以包括计算机程序(例如，资源管理客户端应用)，其自动检测用户活动的类型，并且根据变化的使用，由路由器/网关动态地调整资源的分配。例如，在一个例子中，用户可以调用在其能够使用WiFi的PC上的VoIP客户端应用，并且还同时开始在因特网上流式传输视频。上述的计算机程序确定这些应用正在运行(诸如，通过软件注册、进程间通信/消息收发、或许多其它公知的机制)并且是活动的，并且基于关于每个应用的分类信息，自动选择路由器/网关所使用的资源分配方案。上述VoIP应用可被资源管理客户端程序分类为“低带宽”，而流式视频应用(例如，Windows Media，Real Player等)被分类为“高带宽”，从而组合形成该客户端对于分配目的的“高带宽”资源需求。这种分类可被预先确定(例如，根据定义，多媒体客户端为高带宽，等等)，或可由资源管理器自己在使用过程中动态确定(例如，通过检测在规定的时间段上的实际带宽使用，瞬时带宽使用的变化或峰值，等等)。
再次参考图2，方法200接着包括向优先或私人类别分配在步骤204确定的所需资源(步骤206)。然后，根据步骤208将任何剩余资源分配给公共类别(或层次结构中的下一类别)。这种分配也可以循环地进行；例如，在类别层次结构中从上到下分配某些资源，然后其它资源，等等。
如果需要附加评估(步骤210)，该方法通过例如等待状态212返回步骤202，或可替换地，以步骤214终止。
图2a示出了根据本发明的分配方法的替换实施例。如图2a所示，方法220包括首先确定将被分配的可用资源(步骤222)。接着，根据步骤224确定层次结构内的类别。然后，根据步骤226，确定在步骤224识别出的类别的资源需求。在步骤228，根据一个或多个资源分配规则(例如，基于用户或管理员输入或初始配置的规则)在每个类别上分配资源。如果要进行另外的评估或分配(步骤230)，则该过程借助等待状态(步骤232)继续，或可替换地，该过程在步骤234终止。
应当理解，在图2a的实施例中，在考虑类别结构和可用资源之后，根据一个规则应用类别层次结构和资源分配。这与图2的示例方法相反，在图2中，优先类别被首先评估和服务，而不考虑其它类别和要求。也可以使用其它分配方案，包括但不限于图2和2a的方法的混合或组合。
现在参考图2b，根据本发明的分配方法的另一个实施例。如图2b所示，方法250包括首先根据步骤252确定将被分配的资源(例如，可用带宽)。
接着，根据步骤254，识别针对AP服务的待决请求的使用类型(例如，应用)。
然后基于使用类型，根据步骤256给待决请求分配优先级。一旦至少识别出第一优先请求，就根据步骤257给该请求分配资源。可以以“滚动(rolling)”方式进行这种分配；例如，其中一旦识别出第一优先请求，则分配所有需要的资源而不考虑其它使用/请求，或者可替换地，基于对所有请求和其相关优先级的评估来进行这种分配(由此，可能不给第一优先请求分配所有需要的资源，而是在“尽力而为”或诸如此类的基础上进行分配)。
根据步骤258，如果剩余资源是可用的，它们被分配给下一优先请求(例如，优先级队列中的下一个)，直到所有资源都耗尽或所有待决请求都被服务为止。
应当理解，虽然上面的实施例主要是从向AP管理员或所有者提供对AP和相关功能的控制这方面来描述的，但是管理员或所有者也可以将这种控制托付给其它人，以甚至包括其他用户。例如，一个这种范例包括前述的管理员程序，其允许管理员或所有者将部分可用带宽托付给“副”管理员或用户组，同时保持对其余部分的控制。例如，管理员可以始终保留40％的可用资源在他/她的控制下(如此处前面所述，这其中可以包括公共/私人分配、按范围分配、按照安全等级分配，等等)，其余60％“不受控制”和/或可被分配给任意数目的不同用户或使用。应当注意，这与前面所述的私人/公共分配不同；在当前例子下，如果希望，所有使用可以是私人的或公共的、安全的或不安全的，等等，并且分配能力被分配(不同于资源本身)。见此处后面关于图3b的讨论，图3b示出了一种示例性系统配置，借助该配置可以进行这种管理控制的托付。
系统构架和AP特征
现在参考图3，描述根据本发明的系统构架的一个实施例。如图3所示，示例构架300包括处所(诸如住宅或企业)302，处所302具有接入点(AP)304和与其进行无线通信的多个设备(SAT)306。如同图1，图3的AP 304作为用于该处所网络的无线/有线(例如，802.11/以太网)或无线/无线(例如，802.11/3G蜂窝)网关和路由器，并且通过服务提供商314(诸如ISP或蜂窝服务提供商(CSP))和介于中间的接入网络312(例如，同轴电缆/HFC、DSL、FTTH等)提供到外部网络(诸如因特网316)的访问。
如前所述，未明确位于处所302内的其他用户308也可以与AP 304无线通信，诸如当AP304位于附近并且在这些其他用户的无线链路的范围内时(反之亦然)。
图3的AP 304包括管理员程序315，管理员程序315基于尤其是从系统管理员或所有者接收的输入，为AP 304实施资源分配策略。在示出的实施例中，该程序包括适合于在AP 304上运行的独立应用。通过与AP 304通信的用户接口，诸如通过显示设备(未示出)，控制该应用程序。AP 304还配置有足够的存储和处理能力以适应该管理员程序。
现在参考图3a，该系统的另一个实施例包括具有客户端部分315a和AP部分315b的分布式应用。客户端部分315a被布置在与AP 304通信的管理员终端或设备317上。管理员终端可以包括许多不同配置，包括例如，具有无线功能的膝上型计算机、台式PC、诸如PDA或智能电话之类的手持设备、无线软件狗等。该客户端部分通过管理员终端317的本地组件生成图形用户界面；例如通过其显示器，并且通过该终端的输入设备(例如，鼠标、键盘/小键盘、触摸屏、语音识别软件等)接收来自用户(管理员)的输入。
使用图3a的实施例，管理员可以远离AP执行他/她的管理规则，唯一的限制是终端317和AP 304之间的物理接口。例如，如果管理员终端317包括具有到AP的有线或无线LAN连接的PC，管理员终端317可被布置在与该LAN具有数据通信的任何位置。另外，应当理解，管理员终端317到AP 304的连接可以通过因特网316(以及接入网络312)发生。因此，例如，不论其身处何处，远程管理终端317用户可以容易地访问因特网，并且通过因特网与AP部分315b通信(例如，通过知道其IP地址)，以便实现所希望的对AP的改变或输入。以这种方式，管理员可以远程配置或调整在AP所位于的处所处的AP的操作。
图3b示出了根据本发明的系统的另一个示例实施例。在图3b的实施例中，系统300包括前面参照图3a描述的每个组件，还增加了布置在非处所用户终端308上的第二(以及如果希望，第三、第四、等等)客户端部分315c。客户端部分315a、315c中的每一个可以直接(例如，通过在终端317、308和AP 304之间的介于中间的无线接口)或可替换地通过另一通道(诸如，如前面参照图3a所述的通过因特网)与AP上的AP部分315b通信。如果希望，可以在多个客户端之间共享管理和控制功能，诸如通过由“主”管理客户端315a将控制功能托付给“从(slave)”管理客户端(一个或多个)315c。
示例AP(例如，路由器或网关)还可以被配置为诸如以链式或协作方式与一个或多个其它AP(不论在相同还是不同处所内)交互。在一个实施例中，多个路由器/网关协作以成为“虚拟的”单个路由器/网关。根据该实施例，与若干路由器/网关相关联的各种带宽相组合或可被分配以形成一个总的相关联的带宽(尽管是与不同物理通道和例如IP地址相关联；在WiFi的示例性情形中，多个设备需要多个IP地址(即，每个设备一个)，但是这不是实现本发明的要求)。当(在管理员计算机程序的用户接口上)设置所希望的带宽分配安排时，相应地分配所组合的总带宽。在一种变型中，多个路由器/网关中的一个被指定为“主”344，并且其余的是“从”346，从而资源分配由主设备344控制并且由从(和主)设备实施。见图3c。特别地，图3c的构架利用总体类似于其它实施例的管理控制程序(应用)，然而还包括“主”部分348a和与其进行处理通信的一个或多个“从”部分348b。“主”部分348a从管理员/用户处接收输入，并且向从部分348b发出通信(例如，进程间信令或消息)，该通信提供关于所希望的分配规则实现等的数据。
还将认识到，虽然图3c示出各种处所设备306(以及非处所设备308)具有到AP 344、346中的特定AP的无线访问，但这些关系是任意的，并且仅仅用于说明目的。例如，如果希望，图3c的系统300可被配置为使得终端306、308中的任意一个可以访问AP 344、346中的任意一个。可替换地，某些个体(或某些类别的个体)可被限制为仅访问AP 344、346中的特定AP。
根据另一个方法，多个路由器可根据其自己的分配方案(其在不同设备之间可以是相同或不同的)划分在每个设备上分配的可用带宽或其它资源。例如，在存在两个路由器、并且管理员选择在私人和公共使用之间(或此处描述的用于区分的其它这样的基础)以50∶50分配总带宽的系统中，每个路由器将其带宽的50％用于公共使用，并且将其带宽的50％用于私人使用。在这种情况下，特定于设备的分配是相同的(每个设备为50∶50)，或可替换地是不同的(例如，第一个设备为60∶40，而第二个设备为40∶60，等等)。
作为另一种替换，分配可作为整体在这些路由器上进行；例如，两个路由器，100％的公共使用位于一个路由器上，而100％的私人使用位于另一个路由器上，等等。
多个路由器还可适合于就当前资源(例如，带宽)使用情况和可用性而彼此通信。根据该实施例的一种变型，每个路由器被配置为存储和处理关于该路由器的当前带宽使用情况和可用性的数据。这些路由器被配置为将该数据传送给管理员计算机程序以便分析。根据这个实施例，管理员可以选择性地单独分配各个路由器的带宽。然而，如果管理员仅仅建立了网络范围的带宽分配安排(如上所述)，这些路由器将做出调整以满足总带宽分配安排。换言之，路由器将彼此通信，并且对由于其当前使用情况而不具有足够可用带宽来用于公共或私人使用的路由器进行补偿。由于这些路由器至少周期性地彼此通信，这些路由器能够在该重负担的路由器再次可用时动态地校正补偿量。
例如，在存在三个路由器，并且在某个特定时刻，一个路由器将其80％的可用带宽用于私人使用，其它路由器未被使用，并且管理员指定了所希望的总带宽安排为60∶40的系统中，每个路由器的所希望的安排是60∶40分配。然而，根据这个实施例，取而代之，另外两个路由器将进行补偿并且改为实现50∶50的划分，当与第三个路由器的80∶20的当前分配组合时，产生所希望的总的60∶40的分配。一旦第三个路由器释放出足够的带宽以允许60∶40的划分，这将被通知给其它路由器，并且它们将校正补偿量，从而总带宽被保持在管理员所希望的水平。以这种方式，多个路由器有利地进行协作，从而它们可以分配彼此的资源。该改变还可被通知给管理员，并且如果希望，管理员计算机程序的用户接口被更新，以便反映新的带宽分配安排。
多个AP(例如，路由器)还可适合于通过一个“主”设备而协作，诸如通过图3c所示的构架。可以使用该主设备来帮助和管理若干路由器之间的通信和带宽分配。根据这个实施例，路由器不彼此通信，而是每个路由器与主设备(其也结合有管理员计算机程序)通信。主设备可以作为AP(例如，路由器或网关)本身，或仅履行网络的管理/控制功能。
图3d示出了该系统的另一种配置，其中不同的服务提供商(1...n)被用于向不同AP提供服务。由于处所的用户可以访问两个或更多个连接(每个连接具有其自己的带宽)，该方法扩展了处所的可用带宽资源。另外，虽然图3d的实施例示出了1...n个AP与单个处所相关联，但这不是要求；不同的AP(以及服务提供商)可以例如与不同处所相关联。
任意上述实施例的AP还可被配置为诸如以虚拟私人网络(VPN)或IPSec协议在安全和非安全网络之间分配诸如带宽之类的资源。因此，在底层路由器网络上的不同用户通信的业务可以被分开。例如，不同类别的网络用户可以实现不同的安全或保护等级，以及由此分配的资源。一个类别的用户可以采用WEP或DES数据加密和保护，而另一类别的用户可以采用802.1x和AES等。在一个实施例中，“私人”用户被给予更高的安全保护(例如，隐私性、数据完整性、和/或认证)，而给“公共”用户提供较少的保护。
不同安全等级的用户还可以通过其它分类来分开，诸如通过距AP的范围、“公共”相对于“私人”使用(术语“私人”使用不必然等同于任何隐私性等级本身，而是等同于优先级)，等等。
在另一种变型中，路由器/网关还可被配置为设置半径或范围，在该半径或范围内，设备可以无线地访问一部分可用带宽。该范围在公共和私人之间可以是不同的(或任何其它方案)，使得一个或另一个具有更大或更小的可无线访问的范围。例如，可以为位于AP的第一半径内的用户保留X Mbps或百分比的可用带宽，而将其余可用带宽(总量减去X)分配给外面直到AP的最大可用范围的用户。通过控制第一半径内的用户人数，这些用户总是可以获得所保留的带宽。例如，如果AP布置在公司的内务部门(back office)内，并且所述半径被设置为仅包括该公司的“私人”或非顾客部分，则仅仅公司雇员能够访问保留的带宽。相反，公司的顾客完全落在第一半径之外，并且因此被分类为“公共的”(从公共区域访问AP的雇员或私人用户也是如此)。可以使用许多不同技术来执行AP和进行访问的STA之间的范围确定，所述技术包括例如基于信号时间延迟(例如，单程或往返)、接收到的信号强度、外部手段(诸如GPS位置等)。类似地，AP可被编程为仅响应在范围内的特定用户或设备简档。
在另一种变型中，路由器可配置为使用多个空中接口访问。这些接口可以是同类的(例如，两个WiFi接口)和/或不同种类的(例如，WiFi接口和WiMAX接口)。各种空中接口可以包括例如许多技术，这些技术包括但不限于WiFi(IEEE 802.11标准的变型)、Bluetooth、超宽带(UWB)、WiMAX(IEEE 802.16标准)、无线PAN(例如，UEEE 802.15标准)、Wibree(Bluetooth数字无线电)、和移动宽带无线接入(Mobile-Fi或802.20)。还可以采用不同的多重接入方案，包括例如DSSS、OFDM、FHSS、FDMA、TDMA、CSMA/CD等。
示例路由器/网关还可配置为分配设备能够访问带宽的模式。例如，路由器可以确定是否仅允许WiFi，或仅允许WiMAX，等等，或模式的任何组合。如果希望，可以基于每个用户或别的来执行这种确定。另外，可由AP分配单个空中接口内的不同模式(例如，数据模式相对于语音模式，等等)。
如同数据传输的方向，给定空中接口内的正向和反向链路(通道)也可作为类别区分的基础。例如，在一种变型中，AP被配置为在正向和反向无线通道之间不同地分配带宽或其它资源，因为在许多情况下，对这些通道的使用本质上有些不对称。类似地，例如，下载操作(即，从图3的接入网络312到一个或多个用户终端)与上传(即，从用户终端到网络312)可能消耗不同的带宽或具有不同的特性，因此需要不同的分配策略，以便优化网络操作。
在另一种变型中，进行管理的AP采用频谱分配方案。取决于尤其是采用的空中接口的类型，这可以与带宽分配相关或不与带宽分配相关。例如，可以给FDMA系统中的多个用户分配他们可以与AP通信的不同中心频率和频率带宽，将更大的频率带宽(其一般对应于更大的通信带宽)分配给特定类别的用户。
另外，在分配AP可用的资源时，与一个或多个空中接口相关联的信道编码(例如，前向纠错)方案可以用作区分的基础。例如，在其空中接口上采用Turbo编码的用户可被分配到一个用户类别，而Viterbi或LDPC(低密度奇偶校验码)的用户可被分配到其它通道。某些编码方案在某些操作条件下比在其它条件下(诸如，环境噪声或干扰源，距AP的范围等)更易于提升信道性能，并且因此可能希望在资源分配方面不同地对待这些不同类别的用户。不同的信道编码方案还可与AP空中接口(一个或多个)的可用频谱的不同部分相关联。
管理员计算机程序
在本发明的另一个方面，公开了一种适合于实现上述AP控制和管理功能的计算机程序。虽然本发明的资源分配方法的某些功能方面能够以固件或甚至硬件实现，但是对此处描述的示例管理员应用程序(或其它这样的软件)的使用有利地使得能够为管理员/用户实现宽范围的控制功能。
取决于配置(见此处图3-3c的讨论)，该计算机程序适合于根据需要检测网络内至少一个AP(例如，路由器或网关)的存在，与该设备(一个或多个)通信，并且指导与其相关联的带宽或其它资源的分配。
该计算机程序的示例实施例还包括允许用户查看许多不同参数并且与之交互的用户接口，所述参数诸如例如是路由器(一个或多个)的当前带宽可用性。管理员计算机程序可以在具有能够存储该管理员计算机程序的存储设备(例如，硬盘驱动器)或具有接受和读取该程序的远程存储拷贝以及执行该程序的能力的任何设备上运行。如此处别的地方所描述的，管理员程序运行在其上的设备可以包括无线电话、PDA、个人计算机(PC)、微型计算机(不论是台式机、膝上型计算机或其它)、移动设备(诸如手持计算机)等。
该管理员计算机程序还可适合于与管理员指定的设备通信(即，他的个人计算机或膝上型计算机、无线电话、PDA等)，从而提供更新，允许访问，或修改用户接口的某些特征，等等。
在一种变型中，上述的用户接口包括本领域公知类型的GUI，其允许管理员或用户向公共或私人使用(或基于其它区分，诸如安全或不安全使用)分配某个百分比的带宽。例如，可以在启动时或在操作期间提示用户，以便通过输入数字量、移动软件生成的滑块条(类似于现在PC上普遍存在的音量滑块)、或许多其他这类公知图形机制，来输入带宽分配量。还应当理解，该用户接口可以向用户提供对多个参数的控制，诸如对上述公共/私人部分(例如见图4的显示400)中的一个或多个内的安全/不安全使用的控制。
用户接口(UI)还可以允许管理员或用户设置半径或范围，在该半径或范围内，设备可以无线地访问一部分带宽。例如，在一种变型中，单个空中接口(例如，WiFi)被配置为如前所述区分在第一和第二范围的用户(例如，第一范围为距离该接口X英尺或更近，并且第二范围是＞X英尺)。这可被通过许多的不同GUI机制完成，诸如但不限于(i)管理员通过键盘、触摸屏等输入X的数字值，(ii)设置范围滑块(见上面参考的图4)；(iii)显示AP/路由器的图形表示以及围绕其的一系列半径或环，用户可以从中进行选择；或(iv)向用户提供相对参照系(例如，公司的前门)，并且允许他们基于该参考(相对于绝对距离)选择范围，等等。
在另一种变型中，AP(例如路由器或网关)包括两个或更多个空中接口，并且使用GUI或其他用户接口将空中接口中的第一空中接口完全分配给第一范围，并且将另一个空中接口分配给第二范围。例如，第一接口可以包括较短范围的WiFi接口(至比如大约500英尺有效)，并且第二范围是WiMAX接口(至几英里或更多有效)。相应空中接口的一个或多个其它属性也可能更适合于不同类型的业务，并且因此被用户通过GUI选择。
在另一种变型中，管理员程序被配置为允许系统管理员创建用于强迫接受一个或多个分配规则的预定调度。例如，在一天的某些时间，将给某些使用或某些类别的用户分配更多或更少的带宽。在例如在一天的规定时间段期间发生私人或优先使用的情况下，这种方法可能是有用的。该方法还可被扩展到其它时间增量，诸如一个星期中的某些天(例如，在工作日实施第一分配规则，在星期六实施第二规则，并且在星期日实施第三规则)、月、假期(例如，“圣诞节”规则)等。
该用户接口还可被配置为允许管理员根据一个或多个规定的规则，随着一天中的时间改变，改变与可用带宽相关联的范围。
该用户接口的示例实施例还允许用户/管理员实时查看不同分配类别或基础的带宽消耗(例如，通过诸如类似于PC中普遍存在的条形图或折线图之类的图形显示，以便监视CPE和其它资源使用情况)。管理员程序还可以存储这类数据，并且允许用户查看并且甚至分析该历史数据，以便用于尤其是构建不断发展的新分配规则。例如，在一种变型中，用户可以通过GUI检索在过去十(10)个周末与在其公司处的WiFi AP相关联的带宽使用信息，并且分析该数据以确定带宽使用模式如何根据日期和时间而改变。可以使用来自其它来源(例如，类似种类的其它小公司等)的历史或轶事数据作为创建新规则/策略或调整已有规则/策略的基础。
管理员计算机程序还可以允许管理员或用户保存带宽分配安排或规则以便以后使用。例如，管理员可以为对一种特定使用具有相对小的需要的时间段设置特定带宽安排。管理员可以将这些设置保存在一个出现在用户界面上的标题(例如，“圣诞节”)之下，以便提醒管理员设置类型或它们适用的情况。还可以使用弹出窗口或其它图形界面机制来概括规则(一个或多个)的参数；例如，当用户以鼠标游标或其手指在触摸屏上移过(roll over)该标题时，等等，在显示上生成一个小窗口以允许用户“一眼”就了解该设置。
如前面提及的，管理员计算机程序的另一个实施例给管理员提供允许带宽分配计算机程序通过分配算法在不同用户之间自动分配带宽的选择。该算法可以例如监视不同类别的使用的瞬时带宽消耗，以及请求的或正被传送的使用的类型(例如，高带宽的媒体流传输相对于低带宽的因特网浏览)，并且以其为基础进行分配。
作为另一个例子，给定使用/类别的瞬时带宽的S分钟移动平均(或多个使用/类别的多重平均)被用于确定分配；由于用户或类别带宽随时间改变，移动平均将有些滞后，但一般仍然表示总资源消耗的当前趋势。然后，该算法使用该数据来调整分配。
在另一个实施例中(未示出)，控制器或管理员程序可以采用统计算法来分配资源。例如，在一个实施例中，通过例如运行在根据统计分布来分配可用资源的控制器上的计算机程序，采用统计“复用”算法。如公知的，统计复用允许尤其是为多个“需求”通道服务，如果集合起来考虑，这些通道的峰值可能超过系统的总容量，但是在基于统计考虑时，并不超出该容量。因此，单独各个设备的瞬时带宽需求概况可能随时间而明显改变，但是当在统计集合上考虑时，它们不会超出源(一个或多个)的带宽提供能力，或仅在有限的场合下超出。
由于随着数目的增加，“池(pool)”的统计数据变得更好，因此前面的统计方法通常适合于大量用户。在“公共”部分的用户可能非常短暂，并且所有用户(公共或私人)的带宽需求可能高度可变的情况下，当若干用户竞争路由器/网关上的资源时，前面的统计方法可以最有效地利用这些改变。在本发明的一种变型中，监视设备的瞬时带宽需求概况，并且可选地将其用作根据时间分配带宽的统计算法的输入。以这种方式，该分配是动态的，并且适合于各个用户的不断改变的统计数据。还可以使用同样成功的其它统计方法。
在资源限制太大以至于拒绝为公共用户服务或不能满足公共用户的最低质量或其它要求的情况下，可以使用通知机制通知这些用户服务被拒绝(例如，他们不能与给定AP相关联)，或服务将被推迟(例如在可用时提供)。对此而言，公共用户客户端设备(例如，膝上型计算机或手持设备)可被配置有客户端应用，该客户端应用与管理员程序通信，并且还管理客户端设备上的任务，以便优化对可用资源的使用。例如，如果客户端设备要求最少X Mbps以便完成待决任务或请求，而当前仅能获得比X Mbps少的某个量，则客户端设备的客户端应用可以对两个或更多个待决任务的处理顺序“重新洗牌”，使得可被立刻服务的任务(例如，发送电子邮件等)被给予头位(head-of-the-line)特权，直到有充足的带宽可用于其它任务为止。这种方法避免资源密集任务阻碍其它资源不密集任务的处理。
在本发明的另一个实施例中，上述管理员程序被配置为包括允许“智能”和动态命名和/或将关联分配给管理员程序内的各种功能的功能。
在一种变型中，当重新配置AP或基站时(例如，由网络管理员或操作员，或甚至由设备自己自动地重新配置)，分配给设备的名称或其它描述性信息也自动改变，从而肯定会有利地免除操作员的这种手动操作。与设备或其功能子集相关联的参数也可同时被改变。例如，可以在AP(或负责保持用于AP的配置信息的代理设备)内保持包含描述AP属性(诸如，公共/私人带宽分配、安全类型、QoS、认证协议等)的数据的参数表或其它这种数据结构。当AP的功能改变时(例如，管理员修改了“公共”和“私人”使用之间的带宽分配)，参数表中的信息将自动改变。根据需要，该参数表是人类和/或机器可读的，以便支持例如在运行在AP或管理员平台上的另一个应用程序中使用该改变的信息。
例如，在一种变型中，该参数表数据被生成作为GUI移过窗口(即，当鼠标游标移过感兴趣的图标或其它区域时，或在接收到另一个输入命令时，在显示上弹出的窗口)的一部分。该窗口显示AP的相关参数信息，并且当该移过完成时自动消失。这种功能可以例如通过上述运行在AP上的管理员程序或驻留在管理员PC上的AP管理应用而存在。本地网络拓扑被显示为一组符号或图标，并且当移过表示感兴趣的AP的图标时，生成包括该AP的相关参数的弹出窗口。以这种方式，用户/管理员可以一眼就查看AP的状态和配置而无需其它动作。
在另一种变型中，执行级联或合成命名协议，当AP配置或状态改变时，管理员程序也可以动态改变该协议。例如，给定的AP可被命名为“BS1”(对于No.1基站)，可以给该名称附加各种配置/状态信息(例如，“BS1-12％私人-88％公共-无QoS-AES加密”等)。可替换地，该名称可以包括封装了比可容易地作为名称的一部分显示的信息更多的信息的级联码或其它这种信息(例如，“BS1-简档A”，其中“简档A”指所存储的、如果希望的话用户可以诸如通过超链接或计算机编程领域公知类型的其它相关机制访问的参数信息列表或表)。如同此处描述的其它实施例，根据需要，这种级联或合成命名惯例还可以是人类和/或机器可读的。
还应认识到，设备(例如，AP或基站)的名称还可以随着配置的改变而动态变化。例如，AP的一个命名方案可以是作为安全网关或AP而具有相应名称，诸如“安全AP No.1”。如果该设备的配置被改变为例如不安全的，则本发明的示例管理员程序可以诸如通过将该相同AP重新命名为“不安全AP No.1”等而自动改变该名称(以及前面讨论的相关联的配置表或级联的参数描述)，以便反映新配置。类似地，当网络拓扑改变时，用于AP的相对或绝对命名方案可以改变(例如，当增加新AP时，以前的“AP No.1”可以变成“AP No.2”，等等)。根据本公开，本领域的普通技术人员将会认识到前面的自动更新/重命名功能的无数其它改变。
在另一种变型中，可由软件开发者在开发/制造时执行命名/关系分配，诸如，运行在AP上的管理员软件包括具有以下内容的菜单或其它GUI：(i)对要应用于被分配的AP资源(例如，带宽)的各个“片段”的不同名称或标记的多个预定选择；和可选地(ii)允许在与AP相关联的两个或更多个命名的“片段”或功能之间形成某些逻辑关联的关系链接或分类。
前述的命名的使用允许，尤其是，与根据将被执行的任务或应用而选择的功能/片段进行快速、容易的用户关联，以及自动更新与命名的功能或实体相关联的参数。例如，可用资源(例如，带宽)的一个片段可被命名为“安全通信”，其提醒用户，要求某个安全等级的数据或VoIP通信应当在带宽的这个片段上传送。命名的片段还可以具有自动与其关联的不同类型的应用；例如，所有VPN通信被自动在带宽的“安全”片段上传送，所有SMS或文本消息在“公共”片段上被传送，等等。
因此，作为简单的例子，具有可用带宽的公共和私人分配的AP可以向用户呈现GUI或类似机制(例如，下拉菜单、交互式图标等)，从而用户可以简单地选择适当的应用类型；例如，用于公共使用的“公共”和用于私人使用的“私人”，然后应用一个或多个预定的规则(例如，关于相对于私人使用，将多少总带宽分配给公共使用，为每种使用应用什么安全规则(如果有的话)，等等)，以便根据这些使用配置AP。其它示例性的应用种类可以包括例如“视频”和“低带宽数据”(即，用户发送SMS或文本消息、WAP推送等)。分类还可以根据功能能力的界线划分，例如，“QoS”和“无QoS”、“加密类型A”或“加密类型B”、“安全”和“不安全”等。本领域的普通技术人员将会认识到无数其它应用。
前述的可选的关系或关联的分配允许开发者或用户可选地将某些功能或类别与其它功能或类别相联系或相关联。作为简单的例子，软件开发者将上述“加密类型A”和“加密类型B”的选择与操作的“安全”功能模式相关联。这种方法允许软件识别冲突的选择(并且，相反地，所需的相关选择)。它还允许功能“集合体”的逻辑聚集；例如，上述“安全”操作模式可以将它与其它功能要求(例如，AES加密、802.1x认证、公共/私用密钥对的生成、加密散列(残余)的生成，等等)的集合体相关联。通过选择“安全”模式，可以自动(或手动)调用这些其它功能要求或规范，以便满足与“安全模式”相关联的总体安全策略的要求。
因此，在本发明的一种变型中，用户可以命名和创建类似于上面讨论的安全模式例子的他们自己定制的功能规范。例如，用户可以调用其功能“John’s function”，该功能与指定的公共/私人带宽分配、以及这些分配中的针对不同类型的功能要求的子分配(例如，私人安全/不安全、公共高/低带宽，等等)相关联。根据本公开，本领域的普通技术人员将认识到其它组合。
在另一个实施例中，给用户提供创建他/她自己的命名惯例、分类等，以及用于执行这些惯例/分类的管理员程序的某种程度的可配置性的机会。例如，用户可以将对于他们的特定使用而言重要的属性与所选择的名称相关联，并且使用例如作为较大管理员程序的一部分的开发工具或环境(或作为独立的软件工具)来构造特定的分配方案、功能或相关功能的集合体，这非常类似于在常规软件中编写宏函数。
命名还可以基于每个用户或每个用户类别。例如，分类的第一子集可用于一个用户，而分类的第二个集合(其可以与第一用户集合重叠或不重叠)可用于第二个用户，等等。
应当理解，虽然以带宽分配来描述此处讨论的主要实施例，但是可以根据本发明的方法和装置分配其它资源(不论是单独的还是与带宽结合在一起)。例如，安全性(包括但不限于完整性保护、认证和隐私性)可被认为是资源，其可以根据业务类型或执行的操作(一个或多个)，基于例如对这些机制中的一个或多个的需要来分配。例如，作为一个类别，某些类型的业务由于其属性可能需要高等级的保护(例如，个人或信用卡数据等)，而诸如来自公共网站(例如，YouTube)的流式视频之类的其它类型即使有也是具有很少的安全性要求，这是由于除了可能损失用户满意度之外，它们的中断、隐私性损失、或完整性损失即使有也只是具有很少的影响。因此，如果根据本发明的在使用的AP具有有限的安全处理能力、有限数目的安全套接字等，则这些可被分配给在任意给定时刻最需要它们的用户应用。
类似地，诸如在(i)需要某个最小带宽以便支持所需要的QoS特征，或(ii)仅有某些可用于AP的通道适合于QoS应用的情况下，QoS可被作为资源来分配。
管理员设备
虽然如上所述，管理员计算机程序可以运行在许多种设备(或如果希望，作为硬件和/或固件呈现的逻辑)上，本发明的另一个方面公开了一种管理员设备；例如，见图3a的示例系统构架，其中采用了管理员设备317。该设备可以特别地适合于运行管理员计算机程序或其部分(如图3a所示)，或可替换地，可以包括能力较弱的控制器，该控制器仅仅控制在AP 304自身上实现的功能。
根据本发明的管理员设备的一个实施例包括简单的IR或RF远程控制设备，其允许用户通过IR或RF接口和位于路由器/网关上的逻辑(例如，FPGA、ASIC或其它集成电路)向其路由器/网关插入命令，诸如在各种预定的分配模式之间切换、改变设备设置、开机或关机等。这种方法具有相对简单和低成本的优点，但是相应地，仅给用户提供在资源分配和控制方面非常有限的功能集合，这是由于管理员控制程序不驻留在设备317上，而是仅仅驻留在被管理的AP(一个或多个)上。
在另一种变型中，远程设备与位于路由器/网关上的(或与其通信的)控制模块通信，该控制模块适合于运行上述的计算机程序。这种方法提供更大的灵活性(借助于具有增强的管理员程序功能的更强大的控制器)，但是基于该远程单元的能力，仍然是受限的。
在另一种变型中，管理员设备包括具有内部存储设备(例如，硬盘驱动器、程序存储器等)的移动的计算机化客户端设备(例如，诸如智能电话或PDA之类的个人手持设备、膝上型计算机等)，其中具有管理员计算机程序，以及用于执行该程序的处理器。管理员设备还包括显示器，一系列按键或其它功能输入端，诸如触摸屏、鼠标或操纵杆、软功能键(SFK)、固定功能键(FFK)、或它们的组合，以及能够与路由器(一个或多个)/网关(一个或多个)有线或无线通信的接口。例如参见图3a的示例配置。该计算机化的设备在显示设备上生成用户接口(例如，GUI或触摸显示)，从而允许管理员输入命令和信息。然后，管理员程序生成通过上述接口(例如，短程Bluetooth、PAN、以太网、FireWire(IEEE标准1394)、USB等接口)传输到目标路由器/网关的消息或信令，目标路由器/网关执行管理员的指示。
在另一种变型中，管理员设备包括具有到AP的有线或无线连接的台式或膝上型PC。例如，一个示例实施例使用具有运行于其上的管理员客户端部分315a(见图3a)的具有WiFi功能的膝上型计算机，来通过WiFi接口本身与AP部分315b通信。该示例客户端部分315a被配置为获得适当的用户认证和凭证，以便挫败对管理控制功能的暗中访问。还可以使用通常与WiFi链路相关联的标准安全机制，诸如WEP、WEP2、802.1x等，来提供数据完整性、机密性、认证，等等。
如前所述，管理员设备317还可以远离被管理的AP(一个或多个)，并且相应地可以通过其它通信通道(诸如通过因特网316)与AP通信。
商业方法
在另一个方面，现在描述与本发明有关的商业方法的示例实施例。
例如，如前所述，路由器/网关可被配置为在公共或私人使用之间进行分配。例如，通过这种机制，所有者可以建立严格用于与商业有关的使用(“私人”使用)的路由器带宽部分，以及用于他/她的顾客的使用(“公共”使用)的部分。如公知的，所有者可以免费向顾客提供这种服务，或可替换地，可以为这种接入向顾客收费。类似地，因为使得他/她的顾客通过服务提供商的连接访问因特网或其它资源，所有者可以诸如基于每分钟或基于每个连接从服务提供商处接收报酬。
在另一种商业模式中，所有者或服务提供商可以基于提供的服务类型或类别，例如，安全的相对于不安全的(或较不安全的)、短距离的相对于长距离的、峰值相对于非峰值等，来区分其接入费率。例如，在所有者的餐馆或咖啡馆中非常拥挤的早晨或午餐期间，可用带宽可能非常宝贵，并且需求可能超出可获得的容量。因此，可将“头位”或类似特权选择性地给予某些顾客(例如，常客、额外付费的顾客等)，以便确保接入。顾客甚至可以支付月费或年费，以便确保他们总是具有X Mbps的可用带宽。这可被通过许多种机制实现，诸如预付费用户刷磁卡、RFID标签、或甚至简单地借助于识别与他们的将接入热点的膝上型计算机或其它客户端设备(例如，iPhoneTM)相关联的信息。例如，可以采用简单的基于口令的登陆等，以便允许某些用户获得对按照预付费计划或其它这种安排而保留的带宽的访问。
应当认识到，虽然以方法步骤的特定序列描述了本发明的某些方面，这些描述仅是对本发明的更广泛方法的说明，并且可被按照特定应用的需要修改。在某些情况下，某些步骤可以是不必要的或可选的。另外，某些步骤或功能可被添加到所公开的实施例，或可以交换两个或更多个步骤的执行顺序。所有这些改变被认为被包括在此处公开和要求保护的发明内。
虽然上面的详细描述已经示出、描述和指出了本发明应用于各种实施例时的新颖特征，但是应当理解，本领域的普通技术人员可以对示出的设备或过程作出形式和细节上的各种忽略、替换和改变，而不脱离本发明。前面的描述是当前构想的实施本发明的最佳模式。本描述不意味着限制，而是应当作为本发明的一般原理的说明。应当参考权利要求书确定本发明的范围。

Claims (44)

1.一种在通信网络上在至少第一种使用和第二种使用之间分配网络资源的方法，该方法包括：
提供可用资源；
将所述可用资源的第一部分分配给第一种使用；和
将所述可用资源的第二部分分配给第二种使用；
其中，分配动作中的至少一个在所述网络的运行期间动态地执行。
2.如权利要求1所述的方法，其中第一种使用和第二种使用是基本上不同种类的。
3.如权利要求1所述的方法，其中，分配动作中的至少一个至少部分地基于对第一种使用和第二种使用的需要。
4.如权利要求1所述的方法，其中第一种使用和第二种使用包括：(i)公共使用，和(ii)私人或特定于用户的使用。
5.如权利要求1所述的方法，其中提供可用资源的动作包括提供可用带宽，并且分配动作包括向第一种使用分配所述可用带宽的第一部分，以及向第二种使用分配所述可用带宽的第二部分。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述网络包括无线局域网，并且提供可用带宽的动作包括提供与空中接口相关联的可用的正向链路或反向链路带宽的至少一部分。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述可用带宽与所述网络中的无线网关或路由器设备相关联，并且动态分配包括使用运行在所述设备上的分配算法进行动态分配。
8.如权利要求6所述的方法，其中所述无线网络包括符合IEEE标准802.11的无线网络，并且所述可用的正向链路或反向链路带宽与网关或路由器设备相关联。
9.如权利要求5所述的方法，其中第一种使用和第二种使用与下列至少之一相关联：
不同的服务质量(QoS)要求；
不同的安全等级；和
不同的位置。
10.如权利要求1所述的方法，其中提供可用资源的动作包括提供多个不同的无线空中接口，并且分配动作包括向第一种使用分配至少一个第一接口，以及向第二种使用分配至少一个第二接口。
11.如权利要求10所述的方法，其中第一接口包括WiFi接口，第二接口包括WiMAX接口。
12.如权利要求10所述的方法，其中第一接口包括直接序列扩频(DSSS)接口，第二接口包括正交频分复用(OFDM)接口。
13.如权利要求10所述的方法，其中第一种使用包括在所述网络的无线网关或路由器设备的第一范围内的使用，所述分配动作包括为第一使用分配所述WiFi接口，而第二种使用包括在所述无线网关或路由器设备的第二范围内的使用，所述分配动作包括为第二使用分配所述WiMAX接口；并且其中所述第一范围小于所述第二范围。
14.如权利要求1所述的方法，其中提供可用资源的动作包括提供多个频带，分配动作包括将第一频带专用于第一种使用，以及将第二频带专用于第二种使用。
15.如权利要求14所述的方法，其中第一频带包括中心频率低于2GHz的频带，第二频带包括中心频率高于2GHz的频带。
16.如权利要求14所述的方法，其中第一频带包括中心频率低于3GHz的频带，第二频带包括中心频率高于3GHz的频带。
17.如权利要求1所述的方法，其中提供可用资源的动作包括提供一个或多个服务质量(QoS)等级，并且分配动作包括向第一种使用分配第一QoS等级，以及向第二种使用分配第二QoS等级。
18.如权利要求1所述的方法，其中提供可用资源的动作包括提供一个或多个不同的信道编码方案，并且分配动作包括向第一种使用提供第一信道编码方案和向第二种使用提供第二信道编码方案。
19.如权利要求18所述的方法，其中第一信道编码方案包括turbo编码，第二信道编码方案包括Viterbi编码。
20.如权利要求1所述的方法，其中提供所述可用资源的动作包括提供一个或多个网络安全等级，并且分配动作包括向第一种使用分配第一网络安全等级，以及向第二种使用分配第二网络安全等级。
21.如权利要求20所述的方法，其中第一网络安全等级包括对称密钥加密，第二网络安全等级包括不对称密钥加密。
22.如权利要求21所述的方法，其中所述一个或多个网络安全等级中的至少一个包括认证、加密和数据完整性保护。
23.一种用于网络资源分配的设备，所述设备包括：
适合于提供网络资源的第一装置；和
与第一装置进行数据通信并且适合于运行计算机程序的第二装置，所述计算机程序被配置用于为第一装置指定所希望的资源分配方案。
24.如权利要求23所述的设备，其中所述计算机程序还适合于生成用户接口，以使用户能够至少控制第一装置的资源分配。
25.如权利要求23所述的设备，其中指定所希望的资源分配方案包括：将所述资源的第一部分分配给第一使用，以及将所述资源的第二部分分配给第二使用。
26.如权利要求25所述的设备，其中第一使用包括公共使用，第二使用包括私人或特定于用户的使用。
27.如权利要求25所述的设备，其中第一装置包括被配置为提供对外部网络的访问的网络接口，所述网络接口具有与该网络接口相关联的可用带宽。
28.如权利要求27所述的设备，其中所述网络接口包括符合IEEE标准802.11的无线空中接口。
29.如权利要求27所述的设备，其中所述网络带宽根据时间而改变，并且所述方案还适合于在所述公共使用和所述私人或特定于用户的使用之间动态地改变带宽的分配，以便使所述使用中至少一种使用的可用带宽保持基本上恒定。
30.如权利要求27所述的设备，其中网络带宽根据时间而改变，并且所述方案还适合于在所述公共使用和所述私人或特定于用户的使用之间动态地改变带宽的分配，以便为至少一个所述使用执行至少一个服务质量(QoS)策略。
31.如权利要求27所述的设备，其中第一使用和第二使用与下列至少之一相关联：
不同的服务质量(QoS)要求；
不同的安全等级；和
不同的位置。
32.如权利要求25所述的设备，其中第一装置适合于提供多个无线空中接口，至少一个第一接口被分配给第一使用，并且至少一个第二接口被分配给第二使用。
33.如权利要求32所述的设备，其中第一接口包括WiFi接口，第二接口包括WiMAX接口。
34.如权利要求32所述的设备，其中第一接口包括直接序列扩频(DSSS)接口，第二接口包括正交频分复用(OFDM)接口。
35.如权利要求32所述的设备，其中第一使用包括在所述网络的无线网关或路由器设备的第一范围内的使用，第二使用包括在所述无线网关或路由器设备的第二范围内的使用；并且其中所述第一范围小于所述第二范围。
36.如权利要求25所述的设备，其中第一装置适合于提供多个频带，至少一个第一频带被分配给第一使用，并且至少一个第二频带被分配给第二使用。
37.如权利要求25所述的设备，其中第一装置适合于提供一个或多个服务质量(QoS)等级，第一QoS等级被分配给第一使用，并且第二QoS等级被分配给第二使用。
38.如权利要求25所述的设备，其中第一装置适合于提供一个或多个信道编码方案，第一信道编码方案被分配给第一使用，并且第二信道编码方案被分配给第二使用.
39.如权利要求25所述的设备，其中第一装置适合于提供一个或多个网络安全等级，第一网络安全等级被分配给第一使用，并且第二网络安全等级被分配给第二使用。
40.如权利要求23所述的设备，还包括适合于与一个或多个消费者设备进行数据通信的至少一个无线接口，所述计算机程序适合于至少部分地基于在所述消费者设备处输入的用户输入来指定所希望的资源分配方案。
41.如权利要求40所述的设备，其中所述消费者设备包括移动设备，所述移动设备包括：
数字处理器；
与所述处理器进行数据通信的存储设备；
适合于与所述第二装置通信的第一无线接口；和
至少部分地存储在所述存储设备中的计算机程序，所述计算机程序包括多个指令，当在所述处理器上执行时，所述指令：
生成用户接口；
通过所述用户接口接收来自用户的关于管理网络接入设备的输入；和
通过第一无线接口向第一装置传输至少部分地与所述输入有关的数据。
42.如权利要求41所述的设备，其中所述消费者设备还包括第二无线接口，该第二无线接口包括蜂窝空中接口，并且第一无线接口包括无线LAN接口。
43.如权利要求42所述的设备，其中所述蜂窝空中接口包括3G空中接口，并且第一无线接口包括WiFi接口。
44.如权利要求43所述的设备，其中管理所述网络接入设备包括：执行用于分配所述接入设备的至少一个资源的一个或多个策略。
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