CN104769895A - 用于多个宽带连接通过无线电接口聚合的优化控制系统 - Google Patents

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Abstract

根据本文公开的实施例，提供用于实现和使用用于多个宽带连接通过无线电接口聚合的优化控制系统的装置、系统及方法。例如，这种系统可包括：处理器和存储器，用于执行由该系统包含的指令；多个无线收发机；业务协调器，用于通过该系统将两个或更多个无线通信节点接合在一起，其中每个无线通信节点能与该系统无关地访问广域网(WAN)回程连接；通过多个无线收发机中的第一个建立的至第一无线通信节点的第一无线通信接口，第一无线通信节点能访问第一WAN回程连接；通过多个无线收发机中的第二个建立的至第二无线通信节点的第二无线通信接口，第二无线通信节点能访问与第一WAN回程连接不同的第二WAN回程连接；和控制模块，用于接收与通过该系统的业务流和该系统操作的无线电环境相关的信息，其中控制模块用于发布命令来控制第一和第二无线通信接口到WAN连接和WAN回程连接的连接形成和延续，进一步用于提供用于WAN连接和WAN回程连接的调度和路由指令。公开了其它相关实施例。

Description

用于多个宽带连接通过无线电接口聚合的优化控制系统
著作权声明
本专利文献的公开的一部分包含受著作权保护的素材。当本专利文献或专利公开出现在专利和商标局的专利文件或记录中时，著作权所有人不反对任何人对本专利文献或专利公开的复制，但除此以外保留所有著作权权利。
技术领域
本文描述的主题大体涉及计算领域，更具体地涉及用于实现和使用用于多个宽带连接通过无线电接口聚合的优化控制系统的装置、系统和方法。
背景技术
本背景技术部分中讨论的主题不应当仅因为其在本背景技术部分中提到而被认为是现有技术。类似地，在本背景技术部分中提到或与本背景技术部分的主题关联的问题不应当被认为之前已经在本领域中认可。本背景技术部分中的主题仅表示不同方法，这些不同方法本身还可以对应于所要求保护的主题的实施例。
在计算机联网中，无线接入点(WAP)是一种允许无线设备利用Wi-Fi、蓝牙或其它相关标准与有线网络连接的设备。无线接入点通常连接至路由器或本身作为路由器操作。
无线接入点是常见的，但是传统上提供的这样无线接入点不能以可能最有效的方式操作，并且可以以各种方式得到改善。
因此，本领域的现有技术可以受益于本文描述的用于实现和使用用于多个宽带连接通过无线电接口聚合的优化控制系统的装置、系统和方法。
附图说明
实施例是作为示例而非作为限制描述的，并且在结合附图考虑以下具体实施方式时参考以下具体实施方式将更充分地理解实施例，其中：
图1图示在其中实施例可以操作的示例性体系结构；
图2A示出在其中实施例可以操作、安装、集成或配置的系统的示意图；
图2B示出在其中实施例可以操作、安装、集成或配置的系统的替代示意图；
图2C示出在其中实施例可以操作、安装、集成或配置的系统的替代示意图；
图2D示出在其中实施例可以操作、安装、集成或配置的系统的替代示意图；
图3A是图示根据所述实施例的用于实现和使用用于多个宽带连接通过无线电接口聚合的优化控制系统的方法的流程图；
图3B示出BACK控制面的替代示意图，实施例可以根据该BACK控制面来操作；
图3C示出无线通信接口的替代示意图，实施例可以根据该无线通信接口来操作；以及
图4图示根据一个实施例的呈示例性形式计算机系统的机器的示意图。
具体实施方式
本文描述的是用于实现和使用用于多个宽带连接通过无线电接口聚合的优化控制系统的装置、系统和方法。
根据一个实施例，一种示例性系统可以包括：处理器和存储器，用于执行由该系统包含的指令；多个无线收发机；业务协调器，用于通过该系统将两个或更多个无线通信节点接合在一起，其中这些无线通信节点中的每个可与该系统无关地访问广域网(WAN)回程连接；通过该多个无线收发机中的第一无线收发机建立的至第一无线通信节点的第一无线通信接口，该第一无线通信节点可访问第一WAN回程连接；通过该多个无线收发机中的第二无线收发机建立的至第二无线通信节点的第二无线通信接口，该第二无线通信节点可访问与该第一WAN回程连接不同的第二WAN回程连接；以及控制模块，用于接收与通过该系统的业务流以及该系统操作的无线电环境相关的信息，其中该控制模块用于发布命令以控制该第一无线通信接口和该第二无线通信接口至WAN连接和WAN回程连接的连接形成和延续，以及用于进一步提供用于这些无线通信接口的配置和资源分配的指令。
在以下描述中，阐述多个特定细节，如特定系统、语言、组件等的示例，以便提供各实施例的深入理解。但是，对本领域技术人员来说显而易见的是，不需要利用这些特定细节来实施所公开的实施例。在其它实例中，未详细描述众所周知的知识或方法，以避免不必要地模糊所公开的实施例。
除附图中描绘以及本文中描述的各硬件组件之外，实施例进一步包括下面描述的各操作。根据这样的实施例描述的操作可以由硬件组件执行或可以包含在机器可执行指令中，该机器可执行指令可以用于引起用该指令编程的通用处理器或专用处理器执行这些操作。可替代地，这些操作可以由硬件和软件的结合执行，该硬件和软件的组合包括通过计算平台的存储器及一个或多个处理器执行本文描述的操作的软件指令。
实施例还涉及用于执行本文中的操作的系统或装置。所公开的系统或装置可以是为所需目的而特别构造的，或其包括可以由存储在计算机中的计算机程序选择性激活或重配置的通用计算机。这样的计算机程序可以存储在非暂时性计算机可读存储介质中，如但不限于任意类型的盘(包括软盘、光盘、闪存、NAND、固态硬盘(SSD)、CD-ROM以及磁性光盘)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡或适合于存储非暂时性电子指令的任意类型的介质，各自耦合至计算机系统总线。在一个实施例中，具有存储在其上的指令的非暂时性计算机可读存储介质引起装置内的一个或多个处理器执行本文描述的方法和操作。在另一实施例中，用于执行这种方法和操作的指令被存储在非暂时性计算机可读介质中供随后执行。
本文提出的算法和显示本质上不涉及任何特定的计算机或其它装置，实施例也不是参照任何特定编程语言描述的。应理解，各种编程语言可以用于实现本文描述的实施例的教导。
图1图示在其中实施例可以操作的示例性体系结构100。可包括或可不包括分离器的非对称数字用户线路(ADSL)系统(数字用户线路(DSL)系统的一种形式)依照各种可应用的标准来操作，各种可应用的标准如ADSL1(G.992.1)、ADSL-Lite(G.992.2)、ADSL2(G.992.3)、ADSL2-Lite G.992.4、ADSL2+(G.992.5)和形成甚高速数字用户线路或甚高比特率数字用户线路(VDSL)标准的G.993.x以及G.991.1和G.991.2单对高速数字用户线路(SHDSL)标准(全部具有和不具有绑定(bonding))，和/或G.997.1标准(也称作G.ploam)。
根据本文描述的实施例，终端用户客户(包括住宅客户以及公司客户)可以，通过与像互联网服务提供商(ISP)这样的服务提供商(SP)的广域网(WAN)回程连接或者与向多个订阅者提供数据连接、语音连接、视频连接和移动设备连接中一个或多个连接的服务提供商的广域网(WAN)回程连接，连接至互联网。这样的服务提供商可以包括：数字用户线路(DSL)互联网服务提供商，其至少部分地在铜双绞电话线(如传统上用于承载模拟电话服务(例如普通老式电话服务(POTS))的铜双绞电话线)上向其订阅终端用户提供互联网带宽；同轴电缆互联网服务提供商，其至少部分地在同轴电缆(如传统上用于承载“有线”电视信号的同轴电缆)上向终端用户提供互联网带宽；或者光纤互联网服务提供商，其至少在终止于客户驻地的光纤线缆上向终端用户提供互联网带宽。也存在其它变型，如在基于模拟电话的连接上作为模拟信号提供互联网带宽的ISP，在单向或双向卫星连接上提供互联网带宽的ISP，以及至少部分地在电力线(如传统上用于向终端用户驻地传输市电(例如，电力)的电力线)上提供互联网带宽的ISP，或者至少部分地在无线信道(如热点处的无线(例如WiFi)连接，或通过像WiMax、3G/4G、LET等这样的技术和标准的移动数据连接)上提供互联网带宽的ISP。
在执行所公开的功能时，系统可以利用在接入节点(AN)处可用的各种操作数据(其包括性能数据)。
在图1中，用户的终端设备102(例如，客户驻地设备(CPE)或远程终端设备、网络节点、LAN设备等等)联接至家庭网络104，家庭网络104接着联接至网络终端(NT)单元108。还描绘了DSL收发机单元(TU)(例如，对DSL环路或线路提供调制的设备)。在一个实施例中，NT单元108包括TU-R(远程TU)122(例如，由ADSL标准或VDSL标准之一定义的收发机)或任意其它合适的网络终端调制解调器、收发机或其它通信单元。NT单元108还包括管理实体(ME)124。管理实体124可以是能够按任意适用的标准和/或其它准则所要求的那样执行的任意适合的硬件设备，如微处理器、微控制器、或固件或硬件中的电路状态机。除其它方面以外，管理实体124还收集操作数据并将操作数据存储在其管理信息库(MIB)中，管理信息库是由能够经由像简单网络管理协议(SNMP)(用于从网络设备收集信息以提供给管理员控制台/程序的管理协议)这样的网络管理协议或经由事务处理语言1(TL1)命令访问的每个ME维护的信息的数据库，TL1是一种用于在电信网元之间规划响应和命令的长久建立的命令语言。
系统中的每个TU-R 122可以与中心局(CO)或其它中心位置内的TU-C(中心TU)联接。TU-C 142位于中心局146的接入节点(AN)114中。管理实体144类似地维护与TU-C 142有关的操作数据的MIB。如本领域技术人员将理解的，接入节点114可以联接至宽带网络106或其它网络。TU-R 122以及TU-C 142通过环路112联接在一起，在ADSL的情况下，该环路112可以是双绞线(如电话线)，该双绞线可以承载除基于DSL的通信之外的其它通信服务。
图1中示出的接口中的几个接口用于确定和收集操作数据。Q接口126提供运营商的网络管理系统(NMD)116和接入节点114的ME 144之间的接口。在Q接口126处应用G.997.1标准中规定的参数。管理实体144中支持的近端参数可以从TU-C 142中得出，而来自TU-R 122的远端参数可以由UA接口上的两个接口中的任一个得出。可以利用嵌入式通道132发送指示位及EOC消息并且在物理介质相关(PMD)层处提供该指示位及EOC消息，并且该指示位及EOC消息可以用于生成ME 144中的所需TU-R 122参数。可替代地，操作、管理和维护(OAM)信道及合适的协议可以用于在管理实体144请求时从TU-R 122检索这些参数。类似地，来自TU-C 142的远端参数可以由U接口上的两个接口中的任一个获得。在PMD层处提供的指示位及EOC消息可以用于生成NT单元108的管理实体124中所需的TU-C 142参数。可替代地，OAM信道及合适的协议可以用于在管理实体124请求时从TU-C 142检索这些参数。
在U接口(也称作环路112)处存在两个管理接口，一个在TU-C 142处(U-C接口157)，一个在TU-R 122处(U-R接口158)。接口157提供TU-C 142近端参数供TU-R 122通过U接口/环路122检索。类似地，U-R接口158提供TU-R近端参数供TU-C 142通过U接口/环路112检索。适用的参数可以取决于所适用的收发机标准(例如G.992.1或G.992.2)。G.997.1标准规定穿过U接口的可选的操作、管理和维护(OAM)通信信道。如果实现此信道，则TU-C和TU-R对可以将其用于传输物理层OAM消息。因此，这种系统的TU收发机122和142共享在其各自的MIB中维护的各种操作数据。
图1描绘的是根据几个替代实施例在各个可选位置操作的装置170。例如，根据一个实施例，装置170位于家庭网络104内，如在LAN内。在一个实施例中，装置170用作DSL调制解调器，如客户驻地(CPE)调制解调器。在另一实施例中，装置170用作与图中所示的家庭网络104联接的用户终端设备102(例如，客户驻地设备(CPE)或远程终端设备、网络节点、LAN设备103等)内的控制器卡或芯片组。在另一实施例中，装置170用作在用户终端设备102和DSL线路或环路之间连接的单独的且物理上不同的独立单元。在一个实施例中，装置170在接入点(AP)内、在无线接入点(WAP)内或在路由器(例如，WiFi路由器或其它无线技术路由器)内操作。在一个实施例中，装置170包含本文中描述的宽带AP控制保持器(Broadband APControl Keeper)或“BACK”。
如本文所使用的，术语“用户”、“订阅者”和/或“客户”指个人、企业和/或组织，多个服务提供商中的任一个向该个人、企业和/或组织提供和/或可能潜在地提供通信服务和/或设备。此外，术语“客户驻地”指由服务提供商向其提供通信服务的位置。例如，用于向客户驻地提供DSL服务的公共交换电话网络(PSTN)位于电话线的网络终端(NT)侧、位于电话线的网络终端(NT)附近和/或与电话线的网络终端(NT)侧关联。示例客户驻地包括住所或办公建筑。
如本文使用的，术语“服务提供商”指提供、出售、供应、故障定位和/或维护通信服务和/或通信设备的多个实体中的任一个。示例服务提供商包括电话运营公司、有线电视运营公司、无线运营公司、互联网服务提供商、或者可以单独地或与宽带通信服务提供商结合提供对宽带通信服务(DSL、DSL服务、有线电视等)进行诊断或改善的服务的任何服务。
此外，如本文所用的，术语“DSL”指诸如非对称DSL(ADSL)、高速DSL(HDSL)、对称DSL(SDSL)和/或甚高速/甚高比特率DSL(VDSL)之类的多种DSL技术和/或DSL技术的变形中的任一种。这种DSL技术通常根据适用的标准实现，这些标准例如是关于ADSL调制解调器的国际电信联盟(I.T.U.)标准G.992.1(又名G.dmt)、关于ADSL2调制解调器的I.T.U.标准G.992.3(又名G.dmt.bis或G.adsl2)、关于ADSL2+调制解调器的I.T.U.标准G.992.5(又名G.adsl2plus)、关于VDSL调制解调器的I.T.U.标准G.993.1(又名G.vdsl)、关于VDSL2调制解调器的I.T.U.标准G.993.2、关于实现握手的调制解调器的I.T.U.标准G.994.1(G.hs)和/或关于DSL调制解调器的管理的I.T.U.G.997.1(又名G.ploam)标准。
关于示例性数字用户线路(DSL)设备、DSL服务、DSL系统和/或用于DSL服务分发的普通双绞铜电话线的使用，涉及将DSL调制解调器和/或DSL通信服务连接至客户，应当理解，所公开的用于对本文公开的通信系统的传输介质进行特征化和/或测试的方法和装置可以适用于许多其它类型的和/或多种通信设备、服务、技术和/或系统。例如，其它类型的系统包括无线分发系统、有线或电缆分发系统、同轴电缆分发系统、超高频(UHF)/甚高频(VHF)射频系统、卫星或其它陆地外系统、蜂窝分发系统、宽带电力线系统和/或光纤网络。另外，还可以使用这些设备、系统和/或网络的组合。例如，可以使用通过巴伦(balun)连接器接合的双绞线和同轴线缆的组合或者像在光网络单元(ONU)处具有线性光学对电气连接的模拟光纤至铜连接这样的任何其它物理信道延续组合。
本文使用“联接至”、“与…联接”、“连接至”、“与…连接”等词语来描述两个组件和/或部件之间的连接，并且旨在表示直接地或间接地(例如通过一个或多个中间组件或通过有线/无线连接)联接/连接在一起。对“通信系统”的引用，如果适用，则旨在包括对任何其它类型的数据传输系统的引用。
图2示出在其中实施例可以操作、安装、集成或配置的系统200的示意图，包括通过总线215通信方式互联的这样的系统200的各种组件。
根据一个实施例，这样的系统200包括用于执行由系统200包含的指令的处理器290以及存储器295。在这样的实施例中，系统200进一步包括多个无线收发机211或天线211A和211B以及用于通过系统200将两个或更多个无线通信节点299A和299B连接在一起的业务协调器222，其中这些无线通信节点中的每个可与系统200无关地访问广域网(WAN)回程连接298A和298B。例如，无线通信节点299A和299B被描绘为如由要素297表示的那样间接地接合，换句话说，它们不是通过与彼此直接通信而是通过经由中介(这里被示出为系统200)通信而接合在一起的。在此实施例中，所示出的无线通信节点299A和299B中的每个可访问由要素298A和298B表示的WAN回程。显然，WAN回程298A和298B连接可由各自的无线通信节点299A和299B访问，而不必依赖于系统200，因此，WAN回程298A和298B被称为独立于系统200。
在这样的实施例中，系统200进一步包括：通过多个无线收发机211或天线211A中的第一个建立的至第一无线通信节点299A的第一无线通信接口212A，以及通过多个无线收发机211或天线211B中的第二个建立的至第二无线通信节点299B的第二无线通信接口212B，第一无线通信节点可访问第一WAN回程连接298A，第二无线通信节点可访问与第一WAN回程连接298A不同的第二WAN回程连接298B。
根据这样的实施例，系统200进一步包括控制模块260，控制模块260用于接收与通过系统200的业务流221和系统200操作的无线电环境250有关的信息222。
根据这样的实施例，控制模块260发布命令223，以控制第一无线通信接口和第二无线通信接口(例如，无线通信接口212A和212B)至WAN连接和WAN回程连接(例如，298A和298B)的连接形成和延续，且控制模块260进一步提供用于WAN连接和WAN回程连接(例如，298A和298B)的调度和路由指令224(或根据特定实施例的优化或配置指令)。
根据一个实施例，系统200包含“宽带接入点控制保持系统”、“B.A.C.K.系统”、“BACK系统”或“BACK设备”。根据一个实施例，图1的要素170处描绘的装置或BACK设备包含在这样的系统200内。
根据一个实施例，控制模块260包含在这样的BACK系统内，其中该BACK系统控制第一无线通信节点299A处的设置，控制第二无线通信节点299B处的设置，或控制第一无线通信节点299A和第二无线通信节点299B处的设置，其中从下面选择这些设置：影响各自的第一无线通信接口212A或第二无线通信接口212B的无线电链路连接设置；影响各自的第一无线通信接口212A或第二无线通信接口212B的信道分配；影响各自的第一WAN回程连接298A或第二WAN回程连接298B的宽带连接设置；网络站点(STA)、网络接入点(AP)以及这些STA和/或AP处提供对各自的第一WAN回程连接298A或第二WAN回程连接298B的访问的宽带回程连接之间的连接分配；数据分组流221的互联网协议(IP)地址分配；数据分组流221的第一子集和第二子集的IP地址分配；数据分组流221的服务质量(QoS)分类；流的各自第一子集和第二子集的QoS分类；数据分组流的QoS节流参数，流221的各自第一子集和第二子集的QoS节流参数，或者数据分组流和流221的各自第一子集和第二子集的QoS节流参数；流221的各自第一子集和第二子集根据可利用的WAN回程连接298A和298B以及可利用的WAN回程连接298A和298B上的时隙的路由；影响数据分组流211的负载均衡参数、影响流221的各自第一子集和第二子集的负载均衡参数或影响数据分组流221和流221的各自第一子集和第二子集的负载均衡参数；以及与由第一无线通信节点299A、由第二无线通信节点299B或由第一无线通信节点299A和第二无线通信节点299B处理的所有业务相关的公平准则。
根据一个实施例，在网络路由器内包含第一无线通信节点(299A)，其中该网络路由器建立至第一WAN回程连接298A的连接，且进一步地其中系统200通过至该网络路由器的第一无线通信接口212A，建立对第一WAN回程连接298A的访问。
根据一个实施例，在直接与第一WAN回程连接298A接合的调制解调器内包含第一无线通信节点(299A)，其中系统200通过该调制解调器建立对第一WAN回程连接298A的访问。
根据一个实施例，由系统200的业务协调器220管理通过系统200的数据分组流，使得通过第一WAN回程连接298A路由该流的第一子集(例如，211的一些但不是全部)，通过第二WAN回程连接298B路由该流的第二子集。
根据另一实施例，由业务协调器220管理的通过系统200的数据分组流221通过分配各自的第一WAN回程连接298A或第二WAN回程连接298B的时隙来承载流211的各自第一子集或第二子集，构成业务协调器220管理数据分组流211。
根据另一实施例，由系统200的业务协调器220基于以下内容将数据分组流221的各自第一子集或第二子集中的每个分配为由第一WAN回程连接298A或第二WAN回程连接298B之一服务：与应用关联的业务；与接口关联的业务；与服务目的关联的业务；以及与服务质量(QoS)水平、流或标签关联的业务。
根据另一实施例，与系统200相关的第一无线通信接口212A和第二无线通信接口212B是频分复用的，第一无线通信接口212A和第二无线通信接口212B中的每个与由系统200管理的单独的频带关联。例如，单独的频带可以由系统200的业务协调器220指定。在这种实施例中，系统200利用由系统200管理的频带，进一步经由至各自的第一WAN回程连接298A和第二WAN回程连接298B的第一无线通信接口211A和第二无线通信接口211B提供聚合的WAN回程连接。与时分不同，频率信道可以有些重叠(至少在滚降中)。
根据另一实施例，与系统202相关的第一无线通信接口212A和第二无线通信接口212B是时分复用的，第一无线通信接口212A和第二无线通信接口212B中的每个与由该系统管理的不重叠时隙关联。根据这种实施例，系统200利用由系统200管理的不重叠时隙，进一步通过至各自的第一WAN回程连接298A和第二WAN回程连接298B的第一无线通信接口212A和第二无线通信接口212B提供聚合的WAN回程连接。
根据一个实施例，与具有可重叠的频率信道的频分复用不同，这样的时隙彼此严格不重叠。根据一个实施例，这些不重叠的时隙的特征甚至还在于：他们之间每个还具有至少某一保护时间。
根据一个实施例，通过将流221的第一子集分配给由第一WAN回程连接298A承载的时隙，并且进一步通过将流221的第二子集分配给由第二WAN回程连接298B承载的时隙，管理分组流221。
图2B示出在其中实施例可以操作、安装、集成或配置的系统201的替代示意图。
根据一个实施例，在无线接入点(无线AP)293A内包含第一无线通信节点(例如，图2A的299A)，其中无线AP 293A建立局域网(LAN)285A，一个或多个节点292A、292B、292C通信地接合至该局域网；进一步地，其中系统201与LAN 285A内的节点292A通信并控制节点292A。在这种实施例中，系统201通过其与LAN 285A内的节点292A的通信和控制，建立对第一WAN回程连接298A的访问。
图2C示出在其中实施例可以操作、安装、集成或配置的系统202的替代示意图。
根据另一实施例，在第二无线AP 293B内包含第二无线通信节点(例如，图2A的299B)，其中第二无线AP 293B建立与第一LAN 285A不同的第二LAN 285B，一个或多个节点292D、292E、292F通信地接合至该第二LAN；进一步地，其中系统202与第二LAN 285B内的节点292D通信并控制节点292D，然而同时与第一LAN 285A内的节点292A通信并且控制节点292A。在这种实施例中，系统202通过其参与作为第二LAN 285B内的节点(292D-F之一)，建立对第二WAN回程连接298B的访问。
根据一个实施例，在无线局域网(LAN)285A内作为对等节点操作的无线站内包含第一无线通信节点(例如，图2A的299A或图2C的293A)，其中该对等节点可通过LAN 285A访问第一WAN回程连接298A，且进一步地，其中第一无线通信接口212A是与该对等节点的点对点(peer-to-peer)连接。在这种实施例中，系统202通过与对等节点(例如，作为LAN 285A内的节点操作的无线接入点293A)的点对点连接，建立对第一WAN回程连接298A的访问。
根据一个实施例，系统200的控制模块260的功能被分配到从包括以下设备的列表中选择的一个或多个物理设备中：远程服务器；第一无线通信设备(例如，图2A的299A或图2C的293A)；第二无线通信设备(例如，要素299B或293B)；第一无线通信节点292A；第二无线通信节点292B；路由器；交换机；以及宽带聚合设备。
根据一个实施例，从包括以下设备中的设备组中选择第一无线通信节点292A及第二通信节点292B中的每个：蜂窝电话兼容设备；第三代(3G)兼容设备；第四代(4G)兼容设备；长期演进(LTE)兼容设备；WiFi接入点；WiFi站、调制解调器；路由器；网关；数字用户线路(DSL)客户驻地设备(CPE)调制解调器；室内(in-home)电力线设备；基于家庭电话线网络联盟(HPNA)的设备；室内同轴电缆分配设备；G.hn兼容设备；室内通信计量设备；与LAN通信地接合的室内电器；无线毫微微蜂窝基站；无线微微蜂窝基站；无线小蜂窝基站；无线兼容基站；无线移动设备中继器；无线移动设备基站；以太网网关；连接至LAN的计算设备；家庭插电(HomePlug)设备；IEEE P1901标准兼容接入电力线宽带(BPL)设备；连接以太网的计算机外围设备；连接以太网的路由器；连接以太网的无线桥；连接以太网的网桥；以及连接以太网的网络交换机。
图2D示出在其中实施例可以操作、安装、集成或配置的系统203的替代示意图。
根据一个实施例，这样的系统203进一步包括第三无线收发机或天线211C，第三无线收发机或天线211C提供至第三无线通信节点292G的第三无线通信接口212C，其中第三无线通信节点292G可访问与第一WAN回程连接298A和第二WAN回程连接298B不同的第三WAN回程连接298C。
根据一个实施例，系统203进一步包括回程评估模块265。在一个实施例中，回程评估模块265可以执行以下操作：(a)测量通过第一无线通信接口212A、第二无线通信接口212B和第三无线通信接口212C至各自的第一WAN回程连接298A、第二WAN回程连接298B和第三WAN回程连接298C的连接性能，且进一步可以(b)选择可用的WAN回程连接(212A、212B及212C)中的两个或更多个来为数据分组流221提供服务。根据相关的实施例，系统203进一步包括值对应的第三无线通信节点、第四无线通信节点和/或第五无线通信节点的第三无线通信接口、第四无线通信接口和/或第五无线通信接口，第三无线通信节点、第四无线通信节点和/或第五通信节点可访问与第一WAN回程连接和第二WAN回程连接不同的对应的第三WAN回程连接、第四WAN回程连接和/或第五WAN回程连接；且其中该系统进一步包括回程评估模块，该回程评估模块用于：(a)测量通过至各自的第一WAN回程连接、第二WAN回程连接、第三WAN回程连接、第四WAN回程连接和/或第五WAN回程连接的所有可用无线通信接口的连接性能，以及(b)选择可用的WAN回程连接中的两个或更多个来为数据分组流提供服务。与此示例中阐述的少于五个一样，五个以上这样的接口和WAN回程连接是可行的。
根据另一实施例，回程评估模块265可以：(a)测量通过所有可用的无线通信接口212A-212C的连接性能，且(b)进一步可以基于与所评估的无线通信接口关联的WAN回程连接类型偏好(例如，特定连接类型可以被指定为相对于其它连接类型是优选的，如不论速度、拥塞度等，WiFi都优选于LTE、3G、4G等)，选择可用的无线通信接口212A-212C中的两个或更多个，来为数据分组流221提供服务；进一步可以基于该系统和服务WAN回程连接之间的节点跳数，选择可用的无线通信接口212A-212C中的两个或更多个(例如，间接连接可能不是优选的，等等)；进一步可以基于所评估的无线通信接口212A-212C的评估信号强度，选择可用的无线通信接口212A-212C中的两个或更多个；进一步可以基于所评估的无线通信接口212A-212C处、基于对应的WAN回程接口298A-298C处或基于所评估的无线通信接口212A-212C和对应的WAN回程接口298A-298C处的评估业务拥塞度来进行选择；并且，进一步可以基于所评估的无线通信接口212A-212C处、基于对应的WAN回程接口298A-298C处或基于所评估的无线通信接口212A-212C和对应的WAN回程接口298A-298C处的评估可用容量来进行选择。
根据另一实施例，系统203包括与系统203的WAN回程(298A-298C中的任一个)通信并控制WAN回程(298A-298C中的任一个)的装置。例如，可以与无线控制系统结合使用DSM系统、DSL管理系统、管理设备等，以与控制及操控无线连接或WiFi连接同样的方式控制并操控WAN回程连接，因此更进一步地提供整体信号增强以及连接增强。
图3A是图示根据描述的实施例用于实现和使用用于多个宽带连接通过无线电接口聚合的优化控制系统的方法300的流程图。可以通过可包括硬件(例如，电路、专用逻辑、可编程逻辑、微代码等)、软件(例如，在处理设备上运行的用于执行诸如接合、管理、接收、控制、分析、收集、生成、监视、诊断或以上的某一组合之类的各种操作的指令)的处理逻辑来执行方法300。在一个实施例，通过像图1的要素170或图2A的系统200(例如，B.A.C.K.系统)处示出并在全文中描述的装置这样的装置执行或协调方法300。根据特定的实施例，下面列出的框和/或操作中的一些是可选的。所提供的框的编号为了清楚，目的不在于规定各个框必须发生的操作顺序。
方法300始于处理逻辑建立至第一无线通信节点的第一无线通信接口，其中第一无线通信节点可访问第一广域网(WAN)回程连接(框305)。
在框310中，处理逻辑建立至第二无线通信节点的第二无线通信接口，其中第二无线通信节点可访问与第一WAN回程连接不同的第二WAN回程连接。
在框315中，处理逻辑管理数据分组流，使得通过第一WAN回程连接传输该流的第一子集，通过第二WAN回程连接传输该流的第二子集。
在框320中，处理逻辑收集并分析来自多个网元或管理系统的与业务及无线电环境相关的信息。例如，该网元或管理系统可以是上述节点、无线通信节点、对等节点、路由器等中的任意一个。
在框325中，处理逻辑根据所收集的信息及分析，控制第一无线通信接口和第二无线通信接口至WAN连接和WAN回程连接的连接建立和延续。
根据前述方法300的另一实施例，发布命令来提供用于WAN连接和WAN回程连接的调度指令和路由指令。
在该方法的又一实施例中，存在进一步的操作，该操作包括：根据调度算法、根据负载均衡算法或根据调度算法和负载均衡算法，优化通过各自的第一WAN回程连接和第二WAN回程连接的数据分组流。
例如，多个节点或站(STA)可以各自具有由WiFi提供商或由客户选择的效用函数(utility function)。多个接入点(AP)可以进一步各自具有可以由回程提供商改变的回程容量。
根据一个实施例，一种算法将改变STA k在短时间尺度内与AP i连接所花费的时间的分数。这就是调度决策。在一个实施例中，这些分数必须对每个STA而言在所有AP上相加小于1。存在从每个STA到每个AP的链路容量。这些链路容量必须整体地可行。从每个STA到AP的吞吐量是调度决策和链路容量之积。
根据一个实施例，这样的BACK系统最大化效用函数之和，每个STA的该和作为总吞吐量的函数(例如，与该STA相关的每个AP链路吞吐量之和)。可以在几个约束下进行此优化。除了上面的调度约束和链路容量约束之外，另一约束可以是：连接至每个AP的所有STA的吞吐量之和不能比该AP的回程容量大。
可以通过STA的效用函数的选择来控制公平性。例如，可以通过使用对数效用函数来获得成比例的公平性。此外，可以在每个效用函数之前安置权重。这些权重可以从付费差异(例如，一些用户为更大权重的偏好支付更多)获得、或从多个QoS类别获得，多个QoS类别包括楼内用户、路过的用户、不同质量保证程度的用户等等。这些权重也可以反映特定应用程序流的并行TCP会话的数量。
由公平性控制方面考虑的另一问题是STA使用单个AP会接收的速率以及该STA在使用多个AP时接收的速率之间的关系。可以由所述的BACK系统控制这两个速率之间的比例。
可以在几乎短时间尺度(每个时隙)内、或为了目标平衡在稍长时间尺度内解决此问题。可以以各种方式解决该问题，但扩展信息的使用以及提供商支持的控制面的控制可以动态地增强解决此问题的效率。此外，如果一个或多个回程提供商参与该优化，那么{B_i}也变成变量。
这样的BACK系统可以直接向每个STA和AP中继这些优化向量，然后该设备向每次传输分配路径和时隙，使得总业务与最佳调度和吞吐量尽可能地匹配。
可替代地，该BACK系统可以间接地分配链路参数和容量，以接近最优方案。不同的源地址/目的地址或不同的流(即，视频流)可以分配在不同的路径上。或者，流可以利用由BACK创建的跟踪文件被分成多个片段，该跟踪文件确定发送每个数据片段的路径和时隙。
在一次仅将每个STA调度给一个AP的特定情况下，解决此问题等于切换AP。除了解决上述问题规划外，我们能够进一步向该方案方法增加两个额外要素：随机化和滞后。
通过随机化，每个STA决定以特定概率从一个AP切换到另一AP，使得同时切换的机会更小。
通过滞后，从STA被调度到AP1至STA被调度到AP2的切换表示：几个时隙内切换回AP1的机会更低，以避免AP之间由噪声引起的翻转(flip-flop)或抖动(thrashing)条件。
根据另一实施例，该方法进一步包括以下操作：向第一无线通信节点或向第二无线通信节点或向第一无线通信节点和第二无线通信节点发布优化或配置指令(例如，图2A的要素224)，以在实施确定的调度和负载均衡策略中实现配置参数。
根据另一实施例，优化指令至少部分地基于从第一无线通信节点或从第二无线通信节点或从第一无线通信节点和第二无线通信节点获取的一个或多个性能指标。
根据另一实施例，发布优化指令包括迭代地发布优化指令来改善测量到的性能，其中多次迭代中的每次至少包括：(a)从第一无线通信节点或从第二无线通信节点或从第一无线通信节点和第二无线通信节点获取一个或多个性能指标；(b)评价所获取的性能指标；(c)在实施更新的调度和负载均衡策略中确定更新的配置参数；以及(d)向第一无线通信节点或向第二无线通信节点或向第一无线通信节点和第二无线通信节点发布更新的优化指令，以实现该更新的配置参数。
根据相关实施例，多次迭代中的每次进一步包括历史业务数据的评估。
在一个实施例中，发布优化指令包括以下面各项中一个或多个为基础的评估：(a)可用的性能调整参数；可用的历史业务数据；地理位置感知地图内可用的历史无线电链路性能数据；该地理位置感知地图内可用的性能和三角测量数据；可用的可选服务质量(QoS)参数；与底层无线网络拓扑有关的可用信息；与无线网络中的干扰有关的可用信息；向一个或多个可靠目标的偏差；以及与参与聚合的WAN回程连接的设备相关的可用奖励和激励。
根据另一实施例，发布优化指令包括：基于用户允许至可访问WAN回程连接的无线通信节点的无线通信接口，向聚合的WAN回程连接内的数据分组流分配增加的带宽。
根据一个实施例，存在一种非暂时性计算机可读存储介质，在该非暂时性计算机可读介质上存储有指令，该指令在由装置、系统、BACK设备或本文描述的操作的其它兼容实施例的处理器执行时引起该装置执行操作，该操作包括：建立至第一无线通信节点的第一无线通信接口，该第一无线通信节点可访问第一广域网(WAN)回程连接；建立至第二无线通信节点的第二无线通信接口，该第二无线通信节点可访问与第一WAN回程连接不同的第二WAN回程连接；管理数据分组流，使得通过该第一WAN回程连接传输该流的第一子集，通过该第二WAN回程连接传输该流的第二子集；收集并分析来自多个网元或管理系统的与业务及无线电环境相关的信息；以及根据所收集的信息及分析，控制第一无线通信接口和第二无线通信接口至WAN连接和WAN回程连接的连接建立和延续。
图3B示出BACK控制面399(例如，系统、BACK设备或BACK系统等)的替代示意图，实施例可以根据该BACK控制面399操作。虽然示出示例性物理体系结构，但是可以存在比此示例阐述的AP和STA更多的AP和STA。
根据一个实施例，这样的BACK系统或BACK控制面399实现上面所述的方法。例如，这样的系统控制通过多个宽带回程连接相连的多个IEEE 802.11设备，多个IEEE802.11设备包括接入点(AP)以及诸如智能电话、平板、便携式计算机、台式机、游戏机以及在SIM频带内发送和接收的互联网TV机之类的站(STA)，接入点(AP)在一侧具有与STA的空中接口连接和在另一侧具有至以太网、DSL、光纤、线缆或连接至互联网其它部分的任何其它方式的回程连接。这STA和AP可以用增强的WiFi技术(如超级WiFi及多用户MIMO)通信。
根据一个实施例，每个STA能够连接至多个AP以及关联的宽带回程链路。存在由以下表格限定的四个操作模式，下面表1中示出的缩写描绘可用的连接类型：
表1
在I-TM模式及I-S模式中，需要STA之间的多跳无线电连接，例如通过802.11中的自组织(ad hoc)模式或用双无线射频(dual radios)。这些方法还允许AP在它们之间形成多跳网络，使得可以通过更长AP路径四处路由某一回程容量的瓶颈。例如，可以在5GHz下通过40MHz信道回传2.4GHz的链路。
在D-TM模式和I-TM模式，在任何特定时间，每个STA仅连接至单个AP，但是根据调度向量S(t)，随时间变化在多个AP之间切换，调度向量S(t)取决于时间t，例如S(100)＝[10]以及S(101)＝[01]。
在D-S模式和I-S模式，每个STA同时连接至多个AP，业务根据负载均衡向量S(t)通过这些AP传播，负载均衡向量S(t)可以取决于时间t，例如S(100)＝[0.80.2]以及S(101)＝[0.50.5]。注意到，在TM模式中，S是二元向量，而在S模式中，S是实向量。
运行哪个模式部分地取决于特定系统中可用的无线电和连接管理的类型。所描述的方法中的一些适用于所有模式，而其它方法可能专门用于特定模式。
根据所示的具有BACK控制面399的体系结构301，提供了四个不同的宽带回程连接1-4，分别被表示为要素381、382、383以及384。每个与对应的接入点相连，其中宽带回程#1连接381与要素371处的AP1连接，宽带回程#2连接382与要素372处的AP2连接，宽带回程#3连接383与要素373处的AP3连接，并且其中宽带回程#4连接384与要素374处的AP4连接。存在两个站，被示出为要素361处的STA1以及要素362处的STA2。无线接口连接被示出为在各个接入点和站之间，其中AP1371与STA1361连接；AP2372与STA1361连接，还与AP 3373连接，AP3373仅与AP2372(以及要素383处的宽带回程#3)；AP4374仅与STA2362(以及要素384处的宽带回程#4)；最后，STA2与STA1361以及AP4374连接。
这样的多AP体系结构确实是可行的。控制开销是可容忍的，管理分组过渡和切换是可能的，与上层协议(如TCP)交互可以进行，且还可以保持安全，从而能够支持多宿主的宽带接入。不幸的是，传统系统没有解决大规模系统的高性能所必须的自动化管理和控制功能。
由宽带AP控制保持器(BACK)包含的控制面输入无线电和回程环境的测量，每个虚拟链路的容量以及每个STA的负载。然后，BACK系统使用算法确定最佳控制参数设置，因此提供长期体系结构设置以及实时性能的优化。
根据特定实施例，BACK系统控制包括链路设置，如由AP使用的WiFi信道的选择。进行信道选择，以避免来自在BACK控制下的AP以及BACK控制以外的AP的干扰。目标是使用具有最少干扰的信道，该干扰是通过接收信号电平以及通过该信道上的业务程度来确定的。信道选择是由BACK系统实现的，BACK系统分配多个信道并确定这些信道的业务负载，信道及业务负载均影响干扰。
根据特定实施例，BACK系统控制进一步包括连接控制。例如，每个STA能够使用时分复用连接或同时连接，直接地或间接地连接至几个回程路径。仅数十毫秒的连接持续时间是实际的，因此BACK能够向被选择避免干扰的许多AP和STA分配具有许多短持续时间时隙的调度向量S(t)。或者，可以用简单负载均衡向量S(t)或用简单主路径和备份路径或用仅缓慢变化(如以一天的时间)的S(t)，分配静态连接。
根据特定实施例，BACK系统控制进一步包括实时业务的控制。至回程链路的每个无线电连接可以被认为是虚拟接口。经由由BACK确定的最佳业务分配，在不同的接口上路由不同的IP地址、流或甚至单独的分组。
每个控制域影响其它控制域。由于单独问题不减弱，所以BACK系统可以共同地优化它们。
根据一个实施例，优化考虑以下目标：多宿主的负载均衡，其中整个系统端到端(包括空中接口以及宽带回程)的效率；(b)单独的性能最大化，其中每个单独的STA的效率以及它们之间的帕累托最优折中；以及(c)与回程容量分配、空中接口容量分配以及不同类用户的QoS相关的公平性。
克服了之前不满意的方案的设计瓶颈。例如，提供了：(a)激励机制，如“一报还一报(tit for tat)”；(b)替代路径选择的稳定性和端到端路径的可靠性的；(c)各STA和AP所需的消息传送以及切换无线通信路径的时间的最小化；(d)回程容量的测量；(e)时变环境中的空中接口容量的测量；以及(f)去往和来自不同位置的不同STA和AP的无线电损耗的测量，其中这样的测量可以利用来自GPS或三角测量的STA位置数据。
通过例如以下方式提供透明且优化的控制面作为解决上述问题的有效手段：(a)过去长期业务模式的利用，过去长期业务模式经常形成重复的且可预测的模式并且可以用于未来业务的后验估计；(b)ISP测量结果的利用，这包括在回程处收集的那些，如宽带业务、容量及邻居位置信息；(c)联合回程容量和多AP调度设计的利用；(d)成为BACK的回程控制点(如特定DSL回程系统中的RT)的利用，作为控制面决策的锚点(anchor)；以及(e)位置信息、地理地图以及包括对不同位置的无线电损耗的无线电环境的利用。
BACK控制面399还能够连接至LTE和/或WiFi网关，以报告LTE网络的状况并使能LTE和WiFi连接之间的动态选择。这是特别可能的场景，因为蜂窝无线网络继续对小区规模进行减小的趋势。控制系统在连接至LTE/WiFi网关时，还能够为业务要被路由至的LTE和WiFi空中接口业务的混合，选择具有最少拥塞度及最可用容量的最好回程链路。
通过站到站、点对点体系结构，由STA形成间接体系结构，这产生多跳空中接口STA-STA网络。我们称此为对等关系。对等关系的形成基于以下因素：(a)性能，其中一些STA具有至AP的较高速度连接，AP也有较高回程速度，即所谓的“强STA”，与之相反是“弱STA”，并且其中强STA可以成为帮助弱STA的对等节点；(b)经济，其中通过每月账单信用或“一报还一报”策略，奖励作为帮助对等节点参与此体系结构的STA；以及(c)安全性，其中仅具有高安全级别(例如，对消息的强加密)的那些STA可以使用其它STA作为中继对等节点，以及仅那些具有信任用户的STA可以用作中继对等节点。
存在各种方式来优化对等关系。但是，为了最小化开销，专门提出了两种特定方法：预订和预配置。
利用特定对等STA作为一跳中继的预订，显著地减少开销、不稳定以及与实时动态查找STA关联的分组过渡机制。更一般地，考虑在多租户建筑物中一些STA可能断电，每个STA具有以降序选择作为对等STA的STA排名顺序表，该STA排名顺序表具有默认长度，例如“3”。其在该列表上从第一STA起下降，并且在不可用时下降至第二个，等等。
基于长时间尺度(例如数周和数月)内的性能测量，利用固定对等路径的预配置是离线地进行的，且可以例如每月或在对等STA持续断电达例如一周时，更新该利用固定对等路径的预配置。
对于多AP访问控制，提出了控制优化构想及方案。首先，我们介绍我们利用以下标记对问题的构想：
每个STA用k索引，具有由WiFi提供商或由客户选择的效用函数U_k；
每个AP用i索引，具有可以由回程提供商改变的回程容量B_i；
S_ki：STA k在短时间尺度内在与AP i连接上所花费的时间的分数。对于每个无线电接口而言，每个k的这个分数必须对所有i相加小于1；
C_i：与AP i关联的STA的容量区域，其是所有S_ki的函数；
C_ki：从STA k至AP i的链路容量。所有k的C_ki的集合必须位于容量区域C_i内。确切的折中可能是复杂的，取决于PHY层和MAC层中的许多因素以及像隐藏节点存在这样的拓扑；
X_ki：从STA k到AP i的吞吐量。其是S_ki和C_ki之积。
直接优化变量是S_ki—每个STA和AP对的调度/负载均衡因素。这些中的许多可以是0。S_ki接着驱动C_ki，C_ki也被其它因素(像AP之间的信道分配)影响。它们共同确定X_ki。
然后，对于特定i，对所有k相加的X_ki必须小于AP I的回程容量B_i；且
对于特定k，对所有i相加的X_ki是STA k的效用函数的输入。
表2
可以以各种方式解决此问题，但是能够看到，扩展信息以及提供商支持的控制面的控制可以动态地增强解决此问题的效率。
可以在大致短时间尺度(每个时隙)内或为了目标平衡在较长时间尺度内解决此问题。如果回程提供商参与此优化，那么{B_i}也成为变量。如果使用TM模式而不是S模式，那么S_ki需要是整数。解决此问题等于切换AP。除了解决上述问题构想外，我们能够进一步向该算法加入两个额外要素：
解决上述优化提供一种方式来选择S_ki或等效地选择S_k向量(每个STA k一个)。这是短时间尺度上的优化。
在较长时间尺度的优化中，我们还能够施加约束：时隙窗{t}内的y_k(t)之和足够大，因为较慢链路花费较长时间来完成工作。
可以通过选择效用函数U_k来控制公平性。例如，可以通过使用对数效用函数U_k＝log(y_k)来获得y_k间成比例的公平性。通常，可以使用阿尔法-公平效用函数[12]，使用更大的阿尔法产生更公平的分配。
此外，可以在每个效用函数之前设置权重，例如，U_k＝w_k*log(y_k),，其中权重{w_k}反映STA k的相对重要性。这可以从付费差异(一些用户支付更多)或从多个QoS分类(包括室内用户、路过的用户、各质量保证程度的用户)中得出。如下面在章节D中会进一步讨论的，这些权重还可以反映特定应用流的并行TCP会话的数量。
公平性控制另一重要问题是STA利用单个AP接收的速率和该STA利用多个AP接收的速率之间的关系。这两个速率之间的比率需要合理。这里存在包含公平性的两种方式：(a)不是看y_k效用函数，而是我们使用具有此比率的效用函数，(b)使用通用的阿尔法-公平效用函数[12]，其中每个STA具有偏好参数q_k且此参数是STA k在不使用多个AP时接收的正常速率。
此过程优化从STA k到AP i的吞吐量X_ki，以及调度/负载均衡因素S_ki。BACK可以直接向每个STA和AP中继这些优化向量，然后该设备向每次传输分配路径及时隙，使得总业务尽可能地匹配X_ki以及S_ki。
或者，BACK控制面399可以间接地分配链路参数及容量，来接近最优方案。不同的源地址/目的地址或不同的流(即视频流)可以被分配在不同路径上。或者，流可以利用由BACK创建的跟踪文件而被分成多个部分，该跟踪文件确定发送每个数据片段的路径和时隙。
在多AP体系结构下，在与来自STA的测量结果的精度和粒度相关的实际约束下，来自STA的测量结果是困难的问题。因此，提供多种方法，这些方法使用服务提供商能力来使用BACK系统运行控制面，以更有效地收集数据。
可以通过回程ISP的数据和速度测试进行回程容量值{B_i}的测量。这使得能够基于一天的时间(S(t)的长时间尺度优化)，连接至最佳AP。
空中接口容量区域{C_i}的测量变得更困难，因为其涉及时变的空中接口条件，并且这些容量区域在AP彼此足够靠近时通常联接。BACK收集数据，如在不同负载条件下与每个AP连接的STA的吞吐量向量，以有助于更精确地估计容量区域。在至每个STA的每个链路上测量空中接口容量。填充大型数据库，该大型数据库包括连接速度计数、已有业务吞吐量的被动计数以及测量延迟和吞吐量的主动探测测试。
在上面的两类测量中，本发明包含历史的一天数据，以减少瞬时测量的需要。在特定部署场景(如多租户建筑)中，数据显示每个工作日(除星期五以外)呈现24小时时间段内利用率的明显重复模式，且在不同周(除假日以外)之间，一周的每天也呈现这样的模式。利用滑动时间窗内的数据，可以在每天的每个小时期间提前近似预测{B_i}和{C_i}。
还可以迭代地执行该优化和测量过程，以依次减少误差或提高性能。
提出无线连接和有线回程的联合设计，使得用兼容设备联合优化空中接口和回程。通过在上述优化问题中观察到{B_i}约束最佳{X_ki}，从而可获得最佳目标函数值，能够看到机会。
但是，不能同时增加所有{B_i}。例如，在DSL回程中，动态频谱管理(DSM)方法通过挑选DSL容量区域边界上的不同点，来改变回程链路之间的折中。在本公开的联合设计下，那些具有更高STA业务需求的AP将在DSM中被赋予更高优先级，因此缓和那些AP上的瓶颈约束。容易地辨别哪个AP的容量增加的一个方式是：看在优化问题中与每个B_i约束对应的最佳拉格朗日乘子和松弛度(slackness)。相反，如果一些B_i不能进一步容易地增加(由于达到容量区域的限制)，那么可以重优化STA-AP对等关系，以避免传送业务通过该瓶颈。
一个相关且具有挑战性的问题是打开WiFi以被其它所用的激励机制。这里，提出多种方法来利用“一报还一报”机制。例如，当每个STA或AP打开以在一段时间(例如1分钟)内中继业务时，提供信用单位。然后，在例如1天的移动窗内，每个STA和AP需要积累最小量的信用(例如10个单位)以便能够参与多个AP共享：请求其它STA和AP帮助中继其业务。
还可以建立一比例尺，其中更多信用导致更长时间有“票”参与多AP共享。为了在具有不同容量的STA和AP之间标准化，还可以与中继业务对直接业务的百分比成比例地给出信用。
本文描述的方法的结合有效地导致每个STA和接入网边界(例如宽带网络网关(BNG))之间的多个“端到端”路径。尽管通过互联网的路径的余下部分是由像IP这样的协议决定的且受城域网和骨干网条件影响，但是上述接入网部分通常是性能瓶颈。因此，接入网内的多宿主容量的控制对于建立优化及更大的操作效率是非常有价值的。
多宿主控制在性能调整(例如使用DSL回程业务数据来确定最佳路由)方面是有价值的。多宿主控制可用于不同路径上的QoS(以及收入基础)差异分级(differentiation)，例如路由不同连接、业务分类或分组。越过该接入网，系统还能够使用多个TCP连接来优化TCP业务流，以增加整体带宽。这意味着，我们将在三个粒度层次间设置公平性和最大化效率：每个分组、每个TCP连接以及每个应用流。这可以遵循由提供商或策略管理者设置的策略。
多宿主控制在负载均衡(例如多路由的动态分配)中也是有价值的。再有，路由和时隙分配可以基于不同天的时间以及不同周的日期时的历史业务模式。多宿主控制在可靠性方面也是有价值的。多AP体系结构有效地使多宿主能够在严重拥塞或设备故障时提供替代路径。特别地，可以从WiFi空中接口和回程中挑出节点不相交路径，使得多个会话可以在故障时共享用于备份的特定节点不相交路径。
图3C示出实施例可以根据其进行操作的无线通信接口的替代示意图302。更特别地，更详细地示出的是多种无线通信接口类型，这包括：(i)要素396处的多接入点至接入点(多AP-AP)接口、(ii)要素397处的站至站间接接口(STA-STA间接)以及(iii)要素398处的站至接入点直接接口(STA-AP直接)。
这些无线通信接口可以是多个类型的任意组合，这包括STA-AP直接398，在STA-AP直接中STA(例如STA1361)连接至接入点(例如在此示例中的AP2372)，该接入点接着连接至要素396处的WAN回程多AP-AP。因此，根据这种示例，STA1361连接至第一接入点(AP2372，其是多AP-AP 396的一部分)，第一接入点(AP2372)连接至第二接入点(通过多AP-AP 396，AP2373)，并且第二AP连接至WAN回程(要素383处的宽带回程#3)。
在STA-STA间接397的示例中，站STA1361连接至第二站STA2362，并且第二站STA2362连接至接入点(AP4373)，该接入点连接至WAN回程(要素384处的宽带回程#4)。
图4图示根据一个实施例的采用示例性形式计算机系统的机器400的示意图，可以在机器/计算机系统400中执行一组指令，该组指令用于引起机器/计算机系统400执行本文讨论的方法中的任意一个或多个。在替代实施例中，该机器可以连接(例如联网)至局域网(LAN)、内部网、外部网或互联网中的其它机器。该机器可以在客户端-服务器网络环境中的服务器或客户机的能力内操作，作为点对点(或分布式)网络环境中的对等机器、作为按需服务环境内的服务器或一系列服务器。该机器的特定实施例可以呈以下形式：个人计算机(PC)、平板PC、机顶盒(STB)、个人数字助理(PDA)、移动电话、网页装置、服务器、网络路由器、交换机或网桥、计算系统、或能够执行(顺序地或非顺序地)规定了要由该机器采取的动作的一组指令的任意机器。此外，虽然仅图示出单个机器，但术语“机器”还应当被认为包括单独地或联合地执行一组(或多组)指令以执行本文讨论的方法中的任意一个或多个方法的机器(例如计算机)的任意集合。
示例性计算机系统400包括处理器402、主存储器404(例如，只读存储器(ROM)，闪存，像同步DRAM(SDRAM)或Rambus DRAM(RDRAM)等这样的动态随机存取存储器(DRAM)，像闪存、静态随机存取存储器(SRAM)、易失性但高速率RAM等这样的静态存储器)以及次存储器418，处理器402、主存储器404和次存储器418通过总线430彼此通信。主存储器404包括业务协调器424，还包括命令和指令。主存储器404及其子元件(例如423和424)可以与处理逻辑426和处理器402结合操作，来执行本文讨论的方法。
控制模块435进一步被描绘为可与软件422及之前描述的业务协调器424、命令和指令423结合操作。
处理器402表示一个或多个通用处理设备，如微处理器、中央处理单元等等。更特别地，处理器402可以是复杂指令集计算(CISC)微处理器、精简指令集计算(RISC)微处理器、超长指令字(VLIW)微处理器、实现其它指令集的处理器、或实现多个指令集的组合的处理器。处理器402还可以是一个或多个专用处理设备，如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、网络处理器等等。处理器402被配置为执行本文讨论的用于执行各操作和功能的处理逻辑426。
计算机系统400可以进一步包括网络接口卡408。计算机系统400还可以包括用户界面410(如视频显示单元、液晶显示器(LCD)或阴极射线管(CRT))、字母数字输入设备412(例如键盘)、光标控制设备414(例如鼠标)以及信号发生设备416(例如集成的扬声器)。计算机系统400可以进一步包括外围设备436(例如，无线通信设备或有线通信设备、内存设备、存储设备、音频处理设备、视频处理设备等)。
次存储器418可以包括非暂时性机器可读或计算机可读存储介质431，在非暂时性机器可读或计算机可读存储介质431上存储包含本文描述的方法或功能中的任意一个或多个方法或功能的一组或多组指令(例如软件422)。软件422在由计算机系统400执行期间还可以全部或至少部分地位于主存储器404内和/或位于处理器402内，主存储器404和处理器402也构成机器可读存储介质。还可以进一步通过网络接口卡408在网络420上发送或接收软件422。
虽然已通过示例且根据多个特定实施例描述了本文公开的主题，但是将理解所要求的权利要求不限于所公开的明确列举的实施例。相反，对本领域技术人员显而易见的是，本公开的目的在于覆盖各种修改和类似设置。因此，为了包含所有这样的修改和类似设置，应当给予所附权利要求的范围最广义的解释。将理解，上面描述的目的在于说明，而不是限制。本领域技术人员在阅读和理解上面的描述时，许多其它实施例将对本领域技术人员是显而易见的。因此，将参照所附权利要求以及这样的权利要求享有权利的等同物的全部范围确定所公开的主题的范围。

Claims (30)

1.一种系统，包括：
处理器和存储器，用于执行由所述系统包含的指令；
多个无线收发机；
业务协调器，用于通过所述系统将两个或更多个无线通信节点接合在一起，其中所述无线通信节点中的每个能与所述系统无关地访问广域网(WAN)回程连接；
至第一无线通信节点的一个或多个无线通信接口，通过所述多个无线收发机中的第一无线收发机建立，所述第一无线通信节点能访问第一WAN回程连接；
至第二无线通信节点的一个或多个无线通信接口，通过所述多个无线收发机中的第二无线收发机建立，所述第二无线通信节点能访问与所述第一WAN回程连接不同的第二WAN回程连接；以及
控制模块，用于接收与通过所述系统的业务流以及所述系统操作的无线电环境相关的信息，其中所述控制模块用于：发布命令来控制第一无线通信接口和第二无线通信接口至WAN连接和WAN回程连接的连接形成和延续，且用于进一步提供用于所述无线通信接口的配置和资源分配的指令。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制模块包含在宽带接入点控制保持系统(BACK系统)内，所述BACK系统用于控制所述第一无线通信节点处的设置、控制所述第二无线通信节点处的设置或控制所述第一无线通信节点和所述第二无线通信节点处的设置，其中所述设置选自：
影响各自的第一无线通信接口或第二无线通信接口的无线电链路连接设置；
影响各自的第一无线通信接口或第二无线通信接口的信道分配；
影响各自的第一WAN回程连接或第二WAN回程连接的宽带连接设置；
网络站(STA)、网络接入点(AP)和所述STA和/或所述AP处的宽带回程连接之间的连接分配，对各自的第一WAN回程连接或第二WAN回程连接的访问是通过所述STA和/或所述AP处的该宽带回程连接提供的；
所述数据分组流的互联网协议(IP)地址分配；
流的各自第一子集和第二子集的IP地址分配；
所述数据分组流的服务质量(QoS)分类；
流的各自第一子集和第二子集的QoS分类；
所述数据分组流的、流的各自第一子集和第二子集的、或者所述数据分组流和流的各自第一子集和第二子集的QoS节流参数；
流的各自第一子集和第二子集的根据可用的WAN回程连接和所述可用的WAN回程连接上的时隙而定的路由；
影响所述数据分组流、流的各自第一子集和第二子集、或者所述数据分组流和流的各自第一子集和第二子集的负载均衡参数；以及
由所述第一无线通信节点、由所述第二无线通信节点或者由所述第一无线通信节点和所述第二无线通信节点处理的所有业务的公平性标准。
3.根据权利要求1所述的系统：
其中所述第一无线通信节点包含在无线接入点(无线AP)内，所述无线AP建立用于一个或多个节点通信地接合至的局域网(LAN)；
其中所述系统与所述LAN内的节点通信并控制所述LAN内的节点；并且
其中所述系统通过所述系统与所述LAN内的节点的通信和对所述LAN内的节点的控制，建立对所述第一WAN回程连接的访问。
4.根据权利要求3所述的系统：
其中所述第二无线通信节点包含在第二无线AP内，所述第二无线AP建立与所述第一LAN不同的、用于一个或多个节点通信地接合至的第二LAN；
其中所述系统在与所述第一LAN内的节点通信并控制所述第一LAN内的节点同时，与所述第二LAN内的节点通信并控制所述第二LAN内的节点；并且
其中所述系统通过所述系统参与作为所述第二LAN内的节点，建立对所述第二WAN回程连接的访问。
5.根据权利要求1所述的系统：
其中所述第一无线通信节点包含在网络路由器内；
其中所述网络路由器建立至所述第一WAN回程连接的连接；且
其中所述系统通过至所述网络路由器的所述第一无线通信接口，建立对所述第一WAN回程连接的访问。
6.根据权利要求1所述的系统：
其中所述第一无线通信节点包含在与所述第一WAN回程连接直接接合的调制解调器内；并且
其中所述系统通过所述调制解调器，建立对所述第一WAN回程连接的访问。
7.根据权利要求1所述的系统：
其中所述第一无线通信节点包含在作为局域网(LAN)内的对等节点操作的无线站内，所述对等节点能通过所述LAN访问所述第一WAN回程连接；
其中所述第一无线通信接口包括与所述对等节点的点对点连接；并且
其中所述系统通过与所述对等节点的所述点对点连接，建立对所述第一WAN回程连接的访问。
8.根据权利要求1所述的系统：
其中所述系统的所述控制模块的功能分布在一个或多个物理设备上，所述一个或多个物理设备选自包括下列设备的列表：
远程服务器；
所述第一无线通信设备；
所述第二无线通信设备；
所述第一无线通信节点；
所述第二无线通信节点；
路由器；
交换机；以及
宽带聚合设备。
9.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一无线通信节点和所述第二无线通信节点中的每个选自包括以下设备的设备组：
蜂窝电话兼容设备；
第三代(3G)兼容设备；
第四代(4G)兼容设备；
长期演进(LTE)兼容设备；
WiFi接入点；
WiFi站；
调制解调器；
路由器；
网关；
数字用户线路(DSL)客户驻地设备(CPE)调制解调器；
室内电力线设备；
基于家庭电话线网络联盟(HPNA)的设备；
室内同轴电缆分配设备；
G.hn兼容设备；
室内计量通信设备；
与所述LAN通信地接合的室内装置；
无线毫微微蜂窝基站；
无线微微蜂窝基站；
无线小蜂窝基站；
无线兼容基站；
无线移动设备中继器；
无线移动设备基站；
以太网网关；
与所述LAN连接的计算设备；
家庭插电设备；
IEEE P1901标准兼容的接入电力线宽带(BPL)设备；
连接以太网的计算机外围设备；
连接以太网的路由器；
连接以太网的无线桥；
连接以太网的网桥；以及
连接以太网的网络交换机。
10.根据权利要求1所述的系统，其中由所述系统的所述业务协调器管理通过所述系统的数据分组流，使得通过所述第一WAN回程连接路由所述流的第一子集并且通过所述第二WAN回程连接路由所述流的第二子集。
11.根据权利要求10所述的系统，其中由所述业务协调器管理通过所述系统的数据分组流包括：通过分配各自的第一WAN回程连接或第二WAN回程连接的时隙来承载所述流的各自第一子集或第二子集，管理所述数据分组流。
12.根据权利要求10所述的系统，其中所述数据分组流的每个各自的第一子集或第二子集由所述系统的所述业务协调器基于下列业务，分配为由所述第一WAN回程连接或所述第二WAN回程连接之一服务：
与应用关联的业务；
与接口关联的业务；
与服务目的关联的业务；以及
与服务质量(QoS)水平、流或标签关联的业务。
13.根据权利要求1所述的系统：
其中与所述系统相关的所述第一无线通信接口和所述第二无线通信接口是频分复用的，所述第一无线通信接口和所述第二无线通信接口中的每个与由所述系统管理的单独频带关联；并且
其中所述系统使用由所述系统管理的频带，通过至各自的第一WAN回程连接和第二WAN回程连接的所述第一无线通信接口和所述第二无线通信接口，提供聚合的WAN回程连接。
14.根据权利要求1所述的系统：
其中与所述系统相关的所述第一无线通信接口和所述第二无线通信接口是时分复用的，所述第一无线通信接口和所述第二无线通信接口中的每个与由所述系统管理的不重叠时隙关联；并且
其中所述系统使用由所述系统管理的所述不重叠时隙，通过至各自的第一WAN回程连接和第二WAN回程连接的所述第一无线通信接口和所述第二无线通信接口，提供聚合的WAN回程连接。
15.根据权利要求14所述的系统，其中管理所述数据分组流，使得通过所述第一WAN回程连接路由所述流的第一子集并且通过所述第二WAN回程连接路由所述流的第二子集，包括：
将所述流的所述第一子集分配给由所述第一WAN回程连接承载的时隙；以及
将所述流的所述第二子集分配给由所述第二WAN回程连接承载的时隙。
16.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：
至对应的第三无线通信节点、第四无线通信节点和/或第五无线通信节点的第三无线通信接口、第四无线通信接口和/或第五无线通信接口，所述第三无线通信节点、所述第四无线通信节点和/或所述第五通信节点能访问与所述第一WAN回程连接和所述第二WAN回程连接不同的对应的第三WAN回程连接、第四WAN回程连接和/或第五WAN回程连接；并且
其中所述系统进一步包括回程评估模块，所述回程评估模块用于：
(a)测量通过至各自的第一WAN回程连接、第二WAN回程连接、第三WAN回程连接、第四WAN回程连接和/或第五WAN回程连接的所有可用无线通信接口的连接性能，以及
(b)选择可用的WAN回程连接中的两个或更多个来服务所述数据分组流。
17.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：
回程评估模块，所述回程评估模块用于：
(a)测量通过所有可用无线通信接口的连接性能，以及
(b)基于下列参数，选择所述可用无线通信接口中的两个或更多个来服务所述数据分组流：
与所评估的无线通信接口关联的WAN回程连接类型偏好；
所述系统和正在服务的WAN回程连接之间的节点跳数；
所评估的无线通信接口的评估信号强度；
所评估的无线通信接口处、对应的WAN回程接口处或者所评估的无线通信接口和对应的WAN回程接口处的评估业务拥塞度；以及
所评估的无线通信接口处、对应的WAN回程接口处或者所评估的无线通信接口和对应的WAN回程接口处的评估可用容量。
18.根据权利要求17所述的系统，进一步包括：用于从所述系统与所述WAN回程通信并且控制所述WAN回程的装置。
19.一种方法，包括：
建立至第一无线通信节点的一个或多个无线通信接口，所述第一无线通信节点能访问第一广域网(WAN)回程连接；
建立至第二无线通信节点的一个或多个无线通信接口，所述第二无线通信节点能访问与所述第一WAN回程连接不同的第二WAN回程连接；
发布用于所述无线通信接口的配置和资源分配的指令；
收集并分析来自多个网元或管理系统的与业务及无线电环境相关的信息；以及
基于所收集的信息和分析，控制第一无线通信接口和第二无线通信接口至WAN连接和WAN回程连接的连接建立和延续。
20.根据权利要求19所述的方法：
其中管理所述数据分组流，使得通过所述第一WAN回程连接传输所述流的第一子集并且通过所述第二WAN回程连接传输所述流的第二子集；并且
其中发布命令，以提供用于所述WAN连接和所述WAN回程连接的调度和路由指令。
21.根据权利要求19所述的方法，进一步包括：
根据调度算法、根据负载均衡算法或者根据调度算法和负载均衡算法，优化通过各自的第一WAN回程连接和第二WAN回程连接的所述数据分组流。
22.根据权利要求19所述的方法，进一步包括：
向所述第一无线通信节点或向所述第二无线通信节点或者向所述第一无线通信节点和所述第二无线通信节点发布配置指令，以在确定的调度和负载均衡策略的实现时实现配置参数。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述配置指令至少部分地基于从所述第一无线通信节点或从所述第二无线通信节点或从所述第一无线通信节点和所述第二无线通信节点获取的一个或多个性能指标。
24.根据权利要求22所述的方法，其中发布配置指令包括：迭代地发布所述配置指令，以改善测量到的性能，其中多次迭代中的每次至少包括：
(a)从所述第一无线通信节点或从所述第二无线通信节点或者从所述第一无线通信节点和所述第二无线通信节点，获取一个或多个性能指标；
(b)评价所获取的性能指标；
(c)在更新的调度和负载均衡策略的实现中，确定更新的配置参数；以及
(d)向所述第一通信节点或向所述第二无线通信节点或者向所述第一无线通信节点和所述第二无线通信节点发布更新的配置指令，以实现所述更新的配置参数。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述多次迭代中的每次进一步包括历史业务数据的评估。
26.根据权利要求19所述的方法，其中发布配置指令包括基于下列数据中一个或多个的评估：
可用性能调整参数；
可用历史业务数据；
地理位置感知地图内的可用历史无线电链路性能数据；
所述地理位置感知地图内的可用性能和三角测量数据；
可用的服务质量(QoS)参数；
关于底层无线网络拓扑的可用信息；
关于所述无线网络中干扰的可用信息；
向一个或多个可靠性目标的偏差；以及
对参与聚合的WAN回程连接的设备的可用奖励和激励。
27.根据权利要求19所述的方法，其中发布配置指令包括：基于用户允许至能访问WAN回程连接的无线通信节点的无线通信接口，在聚合的WAN回程连接内向所述数据分组流分配增加的带宽。
28.一种非暂时性计算机可读存储介质，具有在其上存储的指令，该指令在由处理器执行时引起所述处理器执行操作，该操作包括：
建立至第一无线通信节点的第一无线通信接口，所述第一无线通信节点能访问第一广域网(WAN)回程连接；
建立至第二无线通信节点的第二无线通信接口，所述第二无线通信节点能访问与所述第一WAN回程连接不同的第二WAN回程连接；
管理数据分组流，使得通过所述第一WAN回程连接传输所述流的第一子集并且通过所述第二WAN回程连接传输所述流的第二子集；
收集并分析来自多个网元或管理系统的与业务和无线电环境相关的信息；以及
基于所收集的信息和分析，控制所述第一无线通信接口和所述第二无线通信接口至WAN连接和WAN回程连接的连接建立和延续。
29.根据权利要求28所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中发布命令，以提供用于所述WAN连接和所述WAN回程连接的调度和路由指令。
30.根据权利要求28所述的非暂时性计算机可读存储介质，进一步包括：
向所述第一无线通信节点或向所述第二无线通信节点或者向所述第一无线通信节点和所述第二无线通信节点发布配置指令，以在确定的调度和负载均衡策略的实现时实现配置参数；
其中发布配置指令至少包括：
(a)从所述第一无线通信节点或从所述第二无线通信节点或者从所述第一无线通信节点和所述第二无线通信节点，获取一个或多个性能指标；
(b)评价所获取的性能指标；
(c)在更新的调度和负载均衡策略的实现中，确定更新的配置参数；以及
(d)向所述第一通信节点或向所述第二无线通信节点或者向所述第一无线通信节点和所述第二无线通信节点发布更新的配置指令，以实现所述更新的配置参数。
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