CN110418351B - 用于管理无线无源光网络的方法 - Google Patents

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Abstract

用于管理无线无源光网络的方法，包括多个接入点AP以及多个用户驻地设备CPE，该方法包括：基于负载均衡算法，配置AP至CPE关联，使得每个CPE与至少一个AP相关联；基于所配置的关联，针对所述多个AP中的每个AP配置AP波束形成码本，其中AP波束形成码本包括多个条目，其中每个条目代表将由所述AP发射的波束图，并且其中针对与AP相关联的每个CPE，AP波束形成码本包括：视线LOS条目，LOS条目代表将经由LoS路径而被发射到相应的CPE的波束图；以及，至少一个备用条目，至少一个备用条目代表将经由不同于LoS路径的备用路径而被发射到相应的CPE的波束图。

Description

用于管理无线无源光网络的方法
技术领域
本发明的领域涉及用于管理无线无源光网络的方法和系统。具体实施例涉及用于管理无线无源光网络的方法，该无线无源光网络包括多个接入点与多个用户驻地设备。
背景技术
无线无源光网络(WPON)使用操作在60GHz的无线技术进行服务，以提供最后一公里的连接性。60GHz域中的适当操作取决于WPON接入点(AP)和/或WPON用户驻地设备(CPE)的波束形成增益。
高度方向性波束的使用与毫米波(mm Wave)频率的传播特性，造成在密集部署下对相邻AP和/或CPE产生干扰的风险。在一个AP或CPE的对应波束形成码本中所定义的高度方向性波束，有可能会偶然干扰另一个AP或CPE的接收。在现有的WPON解决方案中，AP和/或CPE作为独立的运作个体工作，它们在工厂内被设置并且在被部署时保持不变。
作为示例，可以被用于构建WPON的802.11ad设备，通常具有有限数目的可用波束与对应的波束形成码本条目(entry)，并且它们被配置为使用离散傅里叶变换方式来均匀地覆盖3D空间或者其一部分。更具体地，这里考虑的802.11ad设备通常仅具有64个代码本条目，该64个代码本条目在高度和方位上均匀地被分布。当多个此类设备被配置为在彼此附近部署时，预期会有干扰问题。本发明提出了大范围的避免干扰的解决方案，其利用中央调度器(scheduler)来分配频率与时间中不同时隙上的干扰。
发明内容
本发明的实施例的目的是提供用于管理WPON的方法和系统，该方法和系统与现有解决方案相比提供更好的性能。更具体地，本发明的实施例的目的是提供用于管理WPON的方法和系统，该方法和系统减少在WPON的多个AP和/或多个CPE处的干扰。另外，这些实施例的目的是提供用于管理WPON的方法与系统，该方法和系统在其中存在多个AP和/或CPE的、并且其中可以添加新的AP和/或CPE的动态场景中提供良好性能。
根据本发明的第一方面，提供了用于管理包括多个接入点(AP)和多个用户驻地设备(CPE)的WPON的方法。该方法包括：基于负载均衡算法，配置AP至CPE关联，使得该多个CPE中的每个CPE与多个AP中的至少一个AP相关联。该方法进一步包括：基于所配置的关联，针对多个AP中的每个AP配置AP波束形成码本，其中波束形成码本包括条目，其中每个条目代表将由所述AP发射的波束图，并且其中针对与相应的AP相关联每个CPE，AP波束形成码本包括：
视线(Line of Sight，LoS)条目，视线条目代表将经由AP与相应CPE之间的LoS路径而被发射到相应CPE的波束图；以及
至少一个备用(back-up)条目，至少一个备用条目代表将经由不同于LoS路径的备用路径而被发射到相应CPE的波束图。
本发明的实施例(尤其)是基于以下见解(insight)，一方面，基于负载均衡算法配置AP至CPE关联，使得每个CPE与至少一个AP相关联，以及另一方面，基于所配置的关联，针对每个AP配置AP波束形成码本，针对任何特定场景或者WPON环境，有可能对AP波束形成码本条目进行优化。此外，通过将AP波束形成码本配置为包括至少一个备用条目，当LoS路径被阻挡后(诸如，由于移动和/或阻挡物体)，AP有可能快速调整其传输，该至少一个备用条目代表将经由不同于LoS路径的备用路径而被发射到相应CPE的波束图。以此方式，降低了WPON中的干扰，并增强了性能。
在实施例中，至少一个备用条目包括反射条目，该反射条目代表经由反射路径而被发射到相应CPE的波束图。以此方式，AP可以有效地从根据AP波束形成码本的LoS条目的LoS传输，改变到根据AP波束形成码本的反射条目的反射传输。这在LoS路径可能被屏蔽并且没有提供所需吞吐量的情形下可以是有用的。在此情形下，快速切换至沿反射路径发射有可能是有利的，而在其它环境下可以优选LoS路径。
在实施例中，至少一个备用条目包括中继条目，中继条目代表将经由中继路径而被发射到相应的CPE的波束图，其中多个CPE中的除所述相应的CPE之外的至少一个CPE被用作中继。备选或者另外地，该多个AP中的除将发射该波束图的AP之外的至少一个AP可以被用作中继路径中的中继。以此方式，AP可以有效地从根据AP波束形成码本的LoS条目改变为根据AP波束形成码本的中继条目的中继传输。这在其中LoS路径有可能被阻挡并且没有提供所需的吞吐量的情形下是有用的。在此情形下，快速切换至沿中继路径发射是有利的，其中至少一个其它AP和/或CPE被用作中继节点，而在其它环境下可以优选LoS路径。
在实施例中，本方法进一步包括：针对AP和/或CPE配置中的改变扫描WPOCN，并且当AP被添加和/或从WPON被移除时，和/或当CPE被添加和/或从WPON被移除时，触发对AP至CPE关联的配置。以此方式，本方法允许WPON中多个AP和/或多个CPE的自动配置与自组织。当在现有的WPON中添加AP或CPE时，鉴于已增加的AP或CPE，维持现有的WPON配置有可能不是最佳维护。然而，通过监测WPON的AP和/或CPE配置中的改变，并当检测到这种增加的AP和/或CPE时，配置AP至CPE关联，考虑到已作为WPON中一部分的AP与CPE以及增加的AP和/或CPE，根据负载均衡算法有可能达成将最佳AP至CPE关联。
在实施例中，配置AP至CPE关联被周期性地执行。以此方式，该方法允许WPON中的多个AP和/或多个CPE的自动配置和自组织。现有的WPON配置可以变为时间上的次优，诸如通过AP或CPE的增加或移除，或通过传输路径被(诸如)新的建筑阻挡。然而，通过周期性地触发对AP至CPE关联的配置，考虑到WPON的改变有可能随时间而发生的改变，例如，添加或移除AP或CPE，传输路径被阻挡等，可以根据负载均衡算法而达成最佳AP至CPE关联。
在实施例中，本方法进一步包括：针对多个CPE中的至少一个CPE，基于所配置的关联配置CPE波束形成码本，其中CPE波束形成码本包括条目，其中每个条目代表将由所述CPE发射的波束图。除配置AP波束形成码本之外，配置CPE波束形成码本允许WPON中的更优性能，因为这允许更加准确地波束对准。WPON中的AP可以向WPON中的其它AP或CPE发射，或从WPON中的其它AP或CPE接收。以类似方式，WPON中的CPE可以向其它AP或CPE发射，以及从WPON中的其它AP或CPE接收。由于是挑战性的60GHz信道，其中因为因氧吸收而产生的衰减很大，波束对准是对抗较大路径损耗的关键。因此，除AP波束形成码本的配置之外，通过基于所配置的关联来配置CPE波束形成码本，AP的天线增益与CPE的天线增益可以被对准。以此方式，(多个)AP和(多个)CPE两者可以被配置为具有指向彼此和/或彼此重叠的最佳波束。
以与AP波束形成码本的描述相类似的方式，CPE波束形成码本包括多个视线(LoS)条目和多个备用条目。
在实施例中，配置AP至CPE关联包括以下项中的任一项、以及其任何组合：将CPE从AP解除关联、将CPE与AP重新相关联、将CPE与AP相关联。以此方式，根据负载均衡算法的最佳AP至CPE关联可以被达成。例如，在WPON的初始建立期间，或当新的CPE和/或AP被添加到现有的WPON时，将CPE与AP相关联对应于首次将CPE与AP相关联。将CPE从AP解除关联从AP移除先前关联的CPE，并且可以释放AP波束形成码本容量。将CPE与AP重新相关联可以将CPE与当前没有被相关联的AP但之前曾与该AP关联过的AP相关联。
在实施例中，配置AP波束形成码本包括将CPE的每个条目与相应CPE的标识符相关联。以此方式，AP波束形成码本条目的选择在数据传输之前被实施。AP可以将相应CPE的标识符(例如，MAC地址)与AP波束形成码本条目相关联，并且当选择特定CPE用于调度时仅搜索符合的条目。
在实施例中，配置AP波束形成码本包括为每个AP配置多个AP码本，其中每个AP码本对应于来自多个CPE的CPE子集，优选对应于来自多个CPE的单个CPE。这在特别是当波束形成码本大小受限时是有利的。这允许AP根据CPE调度决策来拉取所需的码本。优选地，对于每个CPE，每个AP具有一个AP波束形成码本。
根据本发明另一个方面，提供用于管理包括多个AP和多个CPE的无线无源光网络WPON的WPON管理系统，其中，管理系统包括控制器，控制器被配置为：
基于负载均衡算法，配置AP至CPE关联，使得多个CPE中的每个CPE与多个AP中的至少一个AP相关联；以及
基于所配置的关联，针对多个AP中的每个AP而配置AP波束形成码本，其中AP波束形成码本包括条目，其中每个条目代表将由所述AP发射的波束图，使得针对与相应的AP相关联的每个CPE，AP波束形成码本包括：
视线LoS条目，该LoS条目代表将经由AP与相应CPE之间的LoS路径而被发射到相应CPE的波束图；以及
至少一个备用条目，该至少一个备用条目代表经由不同于LoS路径的备用路径而被发射到相应CPE的波束图。
本领域技术人员应当理解，与此多个方法实施例的各种实施例有关的上述多个特征与优点，也可以在作出必要的修改下被应用于各种系统实施例。
在实施例中，至少一个备用条目包括反射条目，反射条目代表将经由反射路径而被发射到相应的CPE的波束图。
在实施例中，至少一个备用条目包括中继条目，中继条目代表将经由中继路径而被发射到相应CPE的波束图，其中多个CPE中的除相应CPE之外的至少一个CPE，和/或多个AP中的除相应AP之外的至少一个AP被用作中继。
在实施例中，控制器被配置为针对AP和/或CPE配置中的改变扫描WPON，并且当AP被添加和/或从WPON中被移除时，和/或当CPE被添加和/或从WPON被移除时，触发对AP至CPE关联的配置。
在实施例中，控制器被配置为周期性地配置AP至CPE关联。
在实施例中，控制器被配置为针对多个CPE中的至少一个CPE，基于所配置的关联来配置CPE波束形成码本，其中CPE波束形成码本包括条目，其中每个条目代表将由所述CPE发射的波束图。
在实施例中，控制器被配置为通过以下项中的任一项、或者其任何组合来配置AP至CPE关联：将CPE与AP解除关联、将CPE与AP重新相关联、将CPE与AP相关联。
在实施例中，控制器被配置为在配置AP波束形成码本时，针对CPE的每个条目关联相应CPE的标识符。
在实施例中，控制器被配置为，为每个AP配置多个AP码本，其中每个AP码本与来自多个CPE的CPE子集相对应，优选来自多个CPE的单个CPE。
根据本发明的又一方面，提供数字存储介质，该数字存储介质编码计算机可执行的指令程序，当该计算机可执行指令程序在计算机上被执行时，执行上述多个方法实施例中的任一个的方法中的步骤。
本领域技术人员应当理解，本文上述有关多个方法和/或系统实施例的多个特征与优点，也可以在作出必要修改下应用于计算机程序产品的各种实施例。
本发明的进一步方面由从属权利要求所描述。来自多个从属权利要求的多个特征、任意独立权利要求中的多个特征、以及其它从属权利要求的任意特征可以如本领域技术人员的适当考虑而被组合，而不仅限于权利要求中所定义的特定组合。
附图说明
附图被用于说明本发明的装置的当前优选的非限制性实施例。在结合附图阅读以下具体实施方式后，将清楚了解上文以及本发明多个特征的其它优点和目的，其中：
图1示意性地图示了无线无源光网络的实施例；
图2示意性地图示了用于管理无线无源光网络的方法的实施例的流程图；
图3示意性地图示了用于管理无线无源光网络的方法的备选实施例的流程图；
图4示意性地图示了用于管理无线无源光网络的方法的另外实施例的流程图；以及
图5示意性地图示了无线无源光网络管理系统的实施例。
具体实施方式
旨在提供最后一公里的连接性的、使用在60GHz操作的无线技术的无线无源光网络(WPONs)被部署。为了使得此部署具有高效成本，WPON接入点(AP)和用户驻地设备(CPE)应当易于部署，并且在优化系统性能时自动配置和自组织以使其操作适应于其被部署在的动态挑战性环境，诸如，以Ad-hoc方式部署在相邻区域内的新的AP及CPE。图1图示了包括多个AP和多个CPE的这种WPON的示例性实施例。
就此而论，因为60GHz中的适当操作高度取决于波束形成增益，在相应节点工作的特定场景下，在AP并且优选地也在CPE处的可用波束或波束形成码本条目针对(其中相应节点正在工作的)特定场景而被优化是重要的。出厂时建立的静态波束形成码本通常产生次优的操作和无法令人满意的性能。
高度方向性波束的使用和毫米波频率的传播特性，使得在密集部署下有可能对相邻节点(AP和/或CPE)产生干扰。一个AP或CPE的高度方向性波束，有可能会偶然干扰另一个AP或CPE的接收。因为缺少对相应的工作场景或环境的智能与适应性，当前的WPON方案被发现是次优的。换句话说，现有技术的AP大多作为独立的箱体工作，这使得此干扰问题成为显著关注。
在此提出方法和系统，以在一方面实现适用于特定的部署场景或环境的、改进的AP至CPE关联，以及在另一方面，(重新)配置波束定义或波束形成码本设计，以消除这种干扰并且优化系统性能。
在已经部署了很多AP和CPE并连续添加新的AP与CPE的动态场景下，该可(重新)配置性特别有利。作为改变场景的结果，存在按需需要来(重新)调适AP至CPE关联以及AP波束形成码本以最大化网络性能。请注意，人工介入并不是一个选项。
图2图示了用于管理如图1所示WPON的方法的实施例的流程图。方法100包括：第一步骤110，基于负载均衡算法配置AP至CPE关联，使得多个CPE中的每个CPE与多个AP中的至少一个AP相关联。对AP至CPE关联的配置可以由控制器来执行，该控制器是可以位于物理中央控制器中的、或者在WPON的AP或CPE中的任一个中的逻辑实体。当新的AP和/或CPE已经在相邻区域或环境中被部署时，可以触发对AP至CPE关联的配置110。这在图3的实施例中被图示，图3包括：初始步骤102，针对AP和/或CPE配置中的改变扫描WPON，以及步骤104，当AP被添加和/或从WPON中被移除时，和/或CPE被添加和/或从WPON中被移除时，触发对AP至CPE关联的配置。当没有检测到添加的CPE或AP时，需要执行不操作105。在具有很多AP和CPE、其中连续部署新的AP和/或CPE的动态场景下，图3有可能特别有利。这要求对重新优化AP至CPE关联、以及一个或多个AP波束形成码本和/或一个或多个CPE波束形成码本两者的需要，以最大化性能。简洁起见并且为了无一般性损失，假设多个AP与CPE基本上是静态的，在相关联的AP与CPE对之间总是存在LoS路径，并且中央控制器可以在任何有关节点簇中起作用。
当在WPON中添加的AP和/或CPE自我整合以及需要互联网协议(IP)地址时，可以检测到AP和/或CPE配置中的改变。然而，本领域技术人员能够清楚，IP地址以外的任何自动配置信息都可以使用。例如，无线电频率测量可以被执行以检测与之前的测量或签名(signature)相比相邻区域是否已经改变。
备选地，或者除扫描步骤102之外，对AP至CPE关联的配置110可以在周期性的基础上被触发。
配置AP至CPE关联的步骤110可以包括，(重新)计算最佳的、可能的AP至CPE关联，以达到负载均衡增益。负载均衡算法将被使用。可能的实施例将是：可以基于接收到的信号强度测量和/或跨所有AP的均衡的CPE数量来将AP映射到CPE。例如，在存在3个AP和30个CPE的场景中，使每个AP具有10个CPE是有益的。本领域技术人员能够清楚，该数目可能会变化，取决于测量到的接收信号强度或任何其它相关参数。在优选实施例中，负载均衡根据WPON中的业务量、而不是仅根据总数目而被执行，。
配置AP至CPE关联的步骤110可以包括重新关联或解除关联，其中，解除关联移除作为可能的网格跳(mesh hop)的CPE，或者释放AP处的波束形成码本容量。
图2、图3和图4的实施例进一步包括：基于已配置的CPE至AP关联，针对多个AP中的每个AP配置AP波束形成码本的步骤120。AP波束形成码本包括条目，其中每个条目代表将由所述AP发射的波束图，并且其中针对与相应AP相关联的每个CPE，AP波束形成码本包括：视线(LoS)条目，视线条目代表将经由AP与相应的CPE之间的LoS路径而被发射到相应的CPE的波束图；以及，至少一个备用条目，至少一个备用条目代表将经由备用路径而被发射到相应的CPE的波束图，备用路径不同于LoS路径。该至少一个备用条目可以包括反射条目和中继条目中的任意一个，反射条目代表将经由反射路径而被发射到相应的CPE的波束图，中继条目代表将经由中继路径而被发射到相应的CPE的波束图，其中多个CPE中的除相应CPE之外的至少一个CPE被用作中继。换言之，AP波束形成码本条目可以被划分成两个或三个子集：i)用以在AP与每个CPE之间的LoS路径上发射的条目；ii)用以在AP与每个CPE之间的反射路径上发射的备用条目；以及iii)用以通过至少一个中继节点(AP和/或CPE)发射的备用条目。备用条目可以被用于当LoS路径被阻挡(例如，由于移动物体)时的快速适应(adaptation)。不同的条目也可以具有与其相关联的不同发射功率。假设在示例中，AP波束形成码本具有64个条目的空间，并且其中10个CPE与该AP相关联，10个AP波束形成码本条目可以被用于AP与每个关联CPE之间的相应LoS路径，以及剩余的54个条目可以被用于备用条目，诸如反射条目和/或中继条目，即5个备用条目被预留用于每个相关联的CPE。
反射条目可以与非LoS条目相对应，以及中继条目可以与网格(mesh)备用条目相对应，其中相邻的CPE被用作不同于纯非LoS路径的中继。网格备用路径或路由可以被用于最佳效果的业务改进，并可以提供与非LoS路径或反射路径相比更好的吞吐量。
优选地，(多个)波束形成码本在每个网络基础上(即优先的链路(prioritizinglinks)等)被优化，。
波束形成码本条目可以包括以下项中的任一项，或者用于以下项的条目的组合：
-一条LoS路径，以便来优化方向增益；
-n次数的非LoS的备用路径；
-m次数的网格备用路径；
-一条LoS路径，以便来基于(例如)加和-噪声准则而进行干净传输的优化；
-k次数的LoS路径，以便来针对朝向k条相邻链路的干净传输进行优化。
在实施例中，在配置CPE至AP关联的步骤110期间，负载均衡算法考虑每个CPE的可用AP波束形成码本条目的数目。当考虑到每个CPE的不同业务并且根据此业务负载对负载均衡进行优化时，一些AP可以得到相较于其它AP多得多的CPE。作为结果，具有许多CPE的AP有可能会快速用完针对一些CPE可用的波束形成条目，并且因此，用以配置CPE至AP关联的不同负载均衡算法可以是有益的。在导出最佳的CPE至AP关联的示例性实施例中，考虑到由波束形成码本的备用条目提供的保护或备用传输路径，最小可达成的吞吐量被最大化。本领域技术人员知晓用以达成这些的理论上的容量计算。这可以经由例如机器学习算法而被执行，其中，不同的CPE至AP关联被尝试，并对较好者给予奖励。
一旦波束形成码本被配置，选择优选的波束形成码本条目以用于传输很重要。该优选的条目通常是LoS条目，因为它提供最强的信号和最短的延迟。然而，LoS传输路径有可能被堵塞。在这种情况下，旨在最大化用户可达到的吞吐量的最优化问题需要需要被解决，以标识优选地(备用的)波束形成码本条目。该可达成的吞吐量应当考虑由这种(备用)波束形成码本条目所提供的信号强度，并且优选也考虑延迟。通常，对应于中继条目的中继传输路径引发更长的延迟，这是因为它涉及多跳通信，但是中继条目可以是优选的，取决于环境和/或部署。本领域技术人员知晓解决此优化问题的理论容量计算。这也可以通过机器学习算法来完成，其中不同波束形成码本条目被尝试，并对较好者给予奖励。
为了促进正确波束形成码本条目的选择，AP可以将标识符(诸如CPE的MAC地址)与其对应的波束形成码本条目相关联，并且然后，当选择所述特定CPE时，只搜索属于特定CPE的相应条目。
尤其是在波束形成码本的可用条目受限的情形下，提出创建多个波束形成码本，使得按照CPE的子集按照每个单独的CPE提供最佳波束形成码本。然后，根据CPE调度决策，AP能够在每个时刻及时拉取所需的波束形成码本。这将以AP处的存储器成本为代价，产生更多个波束形成码本条目，以便保持更多数目的波束形成码本，或者与中央控制器更快速的连接，以取回正确的波束形成码本。
除配置AP波束形成码本条目以外，CPE波束形成码本的条目也可以在图4所示的步骤130期间被配置。CPE波束形成码本通常具有用于备用条目的大量空间，给定CPE在典型的WPON部署中通常可见最多5-10个AP。WPON中的AP可以向其它AP或CPE发射或者从WPON中的其它AP或CPE接收。以类似方式，WPON中的CPE可以向WPON中的其它AP或CPE发送，或者从WPON中的其它AP或CPE接收。由于挑战性的60GHz信道，其中衰减因为氧吸收而很大，波束对准是对抗较大路径损失的关键。因此，除AP波束形成码本的配置之外，通过基于所配置的关联来配置CPE波束形成码本，AP的天线增益与CPE的天线增益可以被对准。以此方式，(多个)AP和(多个)CPE两者可以被配置为具有指向彼此和/或彼此重叠的最佳波束。
按照与上述AP波束形成码本相类似的方式，CPE波束形成码本包括视线(LoS)条目和备用条目。
本领域技术人员能够清楚，与AP相关联的CPE的数目有可能取决于实际的WPON部署而改变。本领域技术人员能够理解，与关于AP波束形成码本的实施例有关的以上所公开的特征和优势也可以在做出必要修改下应用于关于CPE波束形成码本的实施例。
图5示意性地图示了用于管理包括多个AP520与多个CPE530的WPON的WPON管理系统，其中管理系统包括控制器510，控制器510被配置为基于负载均衡算法配置AP至CPE关联，使得多个CPE中的每个CPE与多个AP中的至少一个AP相关联。控制器进一步被配置为基于所配置的关联，针对多个AP中的每个AP配置AP波束形成码本，其中AP波束形成码本包括条目，其中每个条目代表将由AP发射的波束图。针对与相应的AP相关联的每个CPE，AP波束形成码本包括：视线(LoS)条目，LoS条目代表将经由AP与相应CPE之间的LoS路径而被发射到相应的CPE的波束图；以及至少一个备用条目，备用条目代表经由不同于LoS路径备用路径而被发射到相应CPE的波束图。
该至少一个备用条目可以包括反射条目，反射条目代表将经由反射路径而被发射到相应的CPE的波束图。备选或者另外地，该至少一个备用条目可以包括中继条目，中继条目代表将经由中继路径而被发射到相应的CPE的波束图，其中多个CPE中的除相应的CPE之外的至少一个CPE被用作中继。
在实施例中，控制器510被配置针对AP 520和/或CPE 530配置中的改变扫描WPON，并且当AP 520被添加和/或从WPON中被移除，和/或CPE 530被添加和/或从WPON中被移除时，触发对AP至CPE关联的配置。
另外或者备选地，控制器510可以被配置为周期性地配置AP至CPE关联。
控制器510可以逻辑实体，该逻辑实体位于物理中央控制器中、或者位于WPON中的AP 520或CPE 530中的任一个中。
本领域技术人员能够容易地了解，多种上述方法的步骤可以由已编程的计算机来执行。在此，一些实施例也旨在覆盖程序存储设备，例如，数字数据存储介质，其是机器或计算机可读的，并且对机器可执行指令或计算机可执行的指令程序进行编码，其中所述指令执行所述上述方法的步骤中的一些或所有步骤。程序存储设备可以是，例如数字存储器、诸如磁盘与磁带的磁性存储介质、硬盘驱动器、或者光学可读数字数据存储介质。程序存储设备可以是固定的程序存储设备，或可以是诸如智能卡片的可移除的程序存储设备。该实施例也旨在覆盖被编程来执行上述方法的所述步骤的计算机。
以上描述和图示仅说明本发明的一般原则。因此，尽管本文未明确描述或显示，但是本领域技术人员能够清楚想出体现本发明多个原则并且被包括在其范围中的多种布置。此外，本文记载的所有示例仅用于表述教导目的以辅助阅读者来理解本发明的原则与发明人对推进本领域所贡献的概念，并且应被理解为不限于这些具体记载的示例和条件。此外，此外，本文中记载本发明的原理，方面和实施例的所有陈述以及其具体示例旨在涵盖其等同物。。
图中所示多种元件的功能，包括被标记为“处理器”的任何功能框，可以通过使用专用硬件以及能够执行与适当软件相关联的软件的硬件来提供。当由处理器来提供时，功能可以由单个的专用处理器来提供、由单个的共享处理器来提供、或由多个单独的处理器来提供，其中一些是共享的。此外，术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应被解释为排他性地专指能够执行软件的硬件，并且可以隐含地包括而不限于：数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、及非易失性存储装置。也可以包括传统和/或现有的其他硬件。类似地，图中所示任何开关仅为概念上的。它们的功能可以通过程序逻辑操作来执行、通过专用逻辑来执行、通过程序控制与专用逻辑的交互来执行、或者甚至是人工来执行、以及可以被实施者选择的特定技术来执行，其中该特定技术可以从上下文更加具体理解。
本领域技术人员能够了解，此处的任何框图代表体现本发明原理的说明性电路的概念视图。类似地，应当了解，任何流程、流程图、状态转换图、伪代码等，代表可以实质上代表计算机可读介质并由计算机所执行的多种操作。
应当注意，上述多个实施例说明本发明而非限制本发明，在不脱离所附权利要求范围的情况下，本领域技术人员将能够设计备选实施例。在权利要求书中，位于括号之间的任何引用符号不应被解释为对权利要求的限制。词语“包括”不排除没有被列明在权利要求中的元件或步骤的出现。在元件之前的术语“一(a)”或“一(an)”不排除多个此类元件的存在。本发明可以借助于包括若干不同元件多个硬件部件来实现，以及借助于适当编程的计算机来实现。在枚举若干部件的权利要求中，这些部件中的几个可以使用一个以及相同硬件来体现。词语“第一”、“第二”、“第三”等的使用不指示任何顺序或优先级。这些词语应当被解释为方便起见的名称。
在本发明中，诸如“包括”、“包含”、“具有”、“可以包括”、“可以包含”或“可以具有”指示多个对应特征的共存，并且不排除另外特征的存在。
虽然本发明的原则已结合具体实施例而被阐述如上，应当理解，该描述仅仅是作为示例而不是作为由所附权利要求确定的保护范围的限制。

Claims (15)

1.一种用于管理无线无源光网络WPON的方法，该无线无源光网络包括多个接入点AP和多个用户驻地设备CPE，所述方法包括：
基于负载均衡算法，配置AP至CPE关联，使得所述多个CPE中的每个CPE与所述多个AP中的至少一个AP相关联，所述负载均衡算法逐CPE地考虑可用AP波束码本条目的数目；
基于所配置的关联，针对所述多个AP中的每个AP配置AP波束形成码本，其中所述AP波束形成码本包括码本条目，其中每个码本条目代表将由所述AP发射的波束图，并且其中针对与相应的所述AP相关联的每个CPE，所述AP波束形成码本包括：
视线LoS码本条目，所述LoS码本条目代表将经由所述AP与相应的所述CPE之间的LoS路径而被发射到相应的所述CPE的波束图；以及
至少一个备用码本条目，所述至少一个备用码本条目代表将经由不同于所述LoS路径的备用路径而被发射到相应的所述CPE的波束图。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个备用码本条目包括反射条目，所述反射条目代表将经由反射路径而被发射到相应的所述CPE的波束图。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个备用码本条目包括中继条目，所述中继条目代表将经由中继路径而被发射到相应的所述CPE的波束图，其中所述多个CPE中的除相应的所述CPE之外的至少一个CPE，和/或所述多个AP中的除相应的所述AP之外的至少一个AP被用作中继。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
针对AP和/或CPE配置中的改变来扫描所述WPON；以及
当AP被添加和/或从所述WPON移除AP时，和/或当CPE被添加和/或从WPON移除CPE时，触发对所述AP至CPE关联的配置。
5.根据权利要求1所述的方法，其中配置所述AP至CPE关联被周期性地执行。
6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
基于所配置的所述关联，针对所述多个CPE中的至少一个CPE配置CPE波束形成码本，其中所述CPE波束形成码本包括条目，其中每个码本条目代表将由所述CPE发射的波束图。
7.根据权利要求1所述的方法，其中配置所述AP至CPE关联包括以下项中任一项、或者其任何组合：将CPE从AP解除关联、将CPE与AP重新相关联、将CPE与AP相关联。
8.根据权利要求1所述的方法，其中配置所述AP波束形成码本包括：将用于CPE的每个码本条目与相应的所述CPE的标识符相关联。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中配置所述AP波束形成码本包括：为每个AP配置多个AP码本，其中每个AP码本与来自所述多个CPE的CPE子集相对应，优选与来自所述多个CPE的单个CPE相对应。
10.一种无线无源光网络WPON管理系统，所述WPON系统用于管理包括多个接入点AP和多个用户驻地设备CPE的WPON，所述系统包括控制器，所述控制器被配置为：
基于负载均衡算法，配置AP至CPE关联，使得所述多个CPE中的每个CPE与所述多个AP中的至少一个AP相关联，所述负载均衡算法逐CPE地考虑可用AP波束码本条目的数目；以及
基于所配置的关联，针对所述多个AP中的每个AP配置AP波束形成码本，其中所述AP波束形成码本包括码本条目，其中每个码本条目代表将由所述AP发射的波束图，并且其中针对与相应的所述AP相关联的每个CPE，所述AP波束形成码本包括：
视线LoS码本条目，所述LoS码本条目代表将经由所述AP与相应的所述CPE之间的LoS路径而被发射到相应的所述CPE的波束图；以及
至少一个备用码本条目，所述至少一个备用码本条目代表将经由不同于所述LoS路径的备用路径而被发射到相应的所述CPE的波束图。
11.根据权利要求10所述的管理系统，其中所述至少一个备用码本条目包括反射条目，所述反射条目代表将经由反射路径而被发射到相应的所述CPE的波束图。
12.根据权利要求10所述的管理系统，其中所述至少一个备用码本条目包括中继条目，所述中继条目代表将经由中继路径而被发射到相应的所述CPE的波束图，其中所述多个CPE中的除相应的所述CPE之外的至少一个CPE，和/或所述多个AP中的除相应的所述AP之外的至少一个AP被用作中继。
13.根据权利要求10所述的管理系统，其中所述控制器被配置为：
针对AP和/或CPE配置中的改变来扫描所述WPON；以及
当AP被添加和/或从所述WPON移除AP时，和/或当CPE被添加和/或从WPON移除CPE时，触发对所述AP至CPE关联的配置。
14.根据前述权利要求10-13中任一项所述的管理系统，其中所述控制器被配置为周期性地配置所述AP至CPE关联。
15.一种计算机可读存储介质，其上存储有程序代码，所述程序代码被配置为在执行时使装置执行根据权利要求1-9中任一项所述的方法。
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