CN110537376A - 在具有多个接入点的网络中的信道选择约束 - Google Patents

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Abstract

本公开内容提供了用于在具有多个接入点(AP)的网络中传送信道选择约束的系统、方法和装置，包括在计算机可读介质上编码的计算机程序。在一个方面中，根AP可以辅助用于多个AP的信道选择(分配)。第一AP可以向根AP提供信道操作约束，以指示可以由第一AP使用的针对特定信道的一个或多个操作约束。操作约束可以是至少部分地基于第一AP的硬件特性的。例如，当并发地使用特定信道与另一信道时，操作约束可以指示要考虑的最小信道间隔或最大发送功率。在另一方面中，当由于操作约束而不能使用特定信道时，第一AP可以传送信道选择错误和错误码。

Description

在具有多个接入点的网络中的信道选择约束
相关申请
本专利申请要求于2018年4月23日递交的美国专利申请第15/960,297号以及于2017年4月25日递交的美国临时专利申请第62/489,917号、标题皆为“CHANNEL SELECTIONCONSTRAINTS IN A NETWORK HAVING MULTIPLE ACCESS POINTS”的优先权，以及这两份申请被转让给本申请的受让人。在先申请的公开内容认为是本申请的一部分，以及以引用方式并入本专利申请中。
技术领域
概括地说，本公开内容涉及网络通信领域，以及更具体地说，涉及在具有多个接入点的网络中的信道选择。
背景技术
无线通信技术可以经由接入点(AP)来支持针对设备的无线网络接入。AP可以通信地耦合到网关(诸如电缆调制解调器、光纤网络设备、数字用户线路(DSL)调制解调器等等)以接入宽带网络。AP可以提供针对一个或多个设备的无线网络覆盖区域，以经由该AP接入宽带网络。网络可以包括能够提供无线网络接入的多个AP。例如，第一AP可以通信地耦合到宽带网络，以及第二AP可以无线地连接到第一AP，同时对网络的无线网络覆盖范围进行扩展。第二AP可以通过接收、缓冲和然后中继去往和来自第一AP以及与第二AP无线地相关联的设备的数据，来与第一AP相类似地进行操作。对多个AP进行组合是可能的，以便各AP是与至少一个其它AP相通信的，以提供具有对宽带网络的网络接入的较大的无线覆盖区域。由AP提供的无线覆盖区域可以利用2.4GHz频带、5GHz频带，或者利用2.4GHz频带和5GHz频带两者。在各频带内，可以存在AP能够利用于覆盖区域的不同信道。此外，重叠的覆盖和多个网络拓扑可以提供用于向在网络中的设备提供无线服务的(AP、频带或信道的)各种选项。
当网络包括多个AP时，用于管理信道选择(或分配)、负载均衡和网络拓扑的传统的技术可能是不足的。期望的是，在考虑特定AP的操作特性的同时，对针对利用网络的设备的覆盖区域和服务进行优化。增强的信道选择技术可以改进针对使用多个AP的网络的整体网络性能。
发明内容
本公开内容的系统、方法和设备均具有若干创新性方面，其中没有单个方面单独地负责在本文中公开的期望的属性。
在本公开内容中描述的主题的一个创新性方面可以由网络的第一接入点(AP)来实现。第一AP可以具有处理器和存储器。所述存储器可以存储指令，当指令由所述处理器执行时，使得第一AP执行在本公开内容中描述的操作。所述指令可以使得第一AP进行以下操作：在第一AP处生成可用于由第一AP使用的第一信道列表。所述指令可以使得第一AP进行以下操作：确定针对在第一信道列表中的至少第一信道的一个或多个操作约束。所述指令可以使得第一AP进行以下操作：向网络的多AP控制器发送信道偏好报告消息。该信道偏好报告消息可以包括第一信道列表和针对至少第一信道的一个或多个操作约束。
在一些实现方式中，所述一个或多个操作约束可以包括无线操作约束，所述无线操作约束是至少部分地基于第一信道与要由第一AP并发地利用的另一信道之间的最小频率间隔的。
在一些实现方式中，所述一个或多个操作约束可以包括：第一AP的硬件特性；当使用第一信道时，第一AP不能并发地利用的一个或多个其它信道；或者可以结合第一信道使用的一个或多个发送(TX)功率电平。在一些实现方式中，所述一个或多个操作约束可以指示：可以结合第一信道使用的重叠基本服务集(OBSS)信道利用率的最大数量；可以并发地利用第一信道的AP的最大数量；或者第一AP在利用第一信道时可以容忍的最大干扰功率。
在一些实现方式中，所述一个或多个操作约束可以包括：可以结合第一信道使用的潜在TX功率电平列表，以及针对各潜在TX功率电平，在该潜在TX功率电平的第一信道与要由第一AP并发地利用的另一信道之间的最小信道间隔。
在一些实现方式中，所述指令可以使得第一AP进行以下操作：确定与第一AP相关联的一个或多个服务参数。所述一个或多个服务参数可以包括速率要求和接收信号强度指示符容差中的至少一者。所述指令可以使得第一AP进行以下操作：在向所述多AP控制器发送所述信道偏好报告消息之前，将所述一个或多个服务参数包括在所述信道偏好报告消息中。
在一些实现方式中，所述指令可以使得第一AP进行以下操作从所述多AP控制器接收用于指示所述第一信道列表当中的至少一个选择的信道的信道选择请求消息。所选择的信道可以是至少部分地基于所述一个或多个操作约束的。
在一些实现方式中，所述信道选择请求消息可以指示用于第一AP结合所述至少一个选择的信道利用的最大允许TX功率设置。
在一些实现方式中，所述信道选择请求消息还可以指示与所述至少一个选择的信道相关联的第一子信道。
在一些实现方式中，用于接收所述信道选择请求消息的所述指令包括当由所述处理器执行时，还使得所述第一AP进行以下操作的指令：从所述多AP控制器接收第二信道列表，所述第二信道列表具有由所述多AP控制器选择的第一信道列表的子集。第二信道列表可以包括至少部分地基于所述一个或多个操作约束的所述至少一个选择的信道。
在一些实现方式中，第二信道列表可以包括由所述多AP控制器至少部分地基于在所述多AP控制器处的信道竞争避免技术来选择的第一信道列表的所述子集。所述信道竞争避免技术可以考虑第一AP的所述一个或多个操作约束。
在一些实现方式中，所述信道选择请求消息可以指示针对所述至少一个选择的信道的带宽设置。
在一些实现方式中，所述指令可以使得第一AP进行以下操作：至少部分地基于所述一个或多个操作约束，来确定第一AP不能利用所述至少一个选择的信道。所述指令可以使得第一AP进行以下操作：向所述多AP控制器发送信道选择响应消息，该信道选择响应消息指示第一AP不能利用所述至少一个选择的信道。
在一些实现方式中，所述信道选择响应消息可以包括：指示第一AP不能利用所述至少一个选择的信道的原因的错误码。
在一些实现方式中，所述错误码可以指示在所述至少一个选择的信道与由第一AP利用的另一信道之间的不充足的信道间隔、违反动态频率选择(DFS)频率避免策略、或者第一AP的无线硬件限制。
在一些实现方式中，所述信道选择响应消息可以包括可用于第一AP利用的代替所述至少一个选择的信道的至少一个替代信道。
在本公开内容中描述的主题的另一创新性方面可以由网络的多AP控制器来实现。所述多AP控制器可以具有处理器和存储器。所述存储器可以存储指令，当指令由所述处理器执行时，使得所述多AP控制器执行在本公开内容中描述的操作。所述指令可以使所述多AP控制器进行以下操作：从网络的第一AP接收信道偏好报告消息，该信道偏好报告消息包括可用于由第一AP使用的第一信道列表以及与第一AP相关联的一个或多个操作约束。所述指令可以使得所述多AP控制器进行以下操作：至少部分地基于所述一个或多个操作约束，来从第一信道列表当中选择至少第一选择信道。所述指令可以使得所述多AP控制器进行以下操作：向第一AP提供对所述第一选择信道的指示。
在一些实现方式中，所述指令可以使得所述多AP控制器进行以下操作：从第一信道列表当中选择用于第一AP结合第一选择信道并发地利用的第二选择信道。所述一个或多个操作约束可以指示与所述第一选择信道相关联的最小频率间隔。可以选择所述第二选择信道以使所述第二选择信道不违反与所述第一选择信道相关联的最小频率间隔。
在一些实现方式中，用于选择所述至少第一选择信道的所述指令可以包括当由所述处理器执行时，使得所述多AP控制器进行以下操作的指令：确定第二信道列表，第二信道列表具有由根AP多AP控制器选择的所述第一信道列表的子集，其中，第二信道列表包括至少部分地基于所述一个或多个操作约束的至少所述第一选择信道。
在一些实现方式中，用于选择所述至少第一选择信道的所述指令可以包括当由所述处理器执行时，使得所述多AP控制器进行以下操作的指令：针对来自所述第一信道列表的至少一个候选信道，使用竞争图着色技术来估计由第一AP选择所述候选信道将导致的对所述网络的影响。所述竞争图着色技术可以避免将违反所述一个或多个操作约束的信道分配。
在一些实现方式中，对所述第一选择信道的所述指示还可以指示与所述第一选择信道相关联的第一子信道。
在一些实现方式中，当所述指令由所述处理器执行时，还可以使得所述多AP控制器进行以下操作：从第一AP接收信道选择响应消息，所述信道选择响应消息指示所述第一AP不能利用所述第一选择信道。
在一些实现方式中，所述信道选择响应消息可以包括：指示所述第一AP不能利用所述第一选择信道的原因的错误码。
在一些实现方式中，当所述指令由所述处理器执行时，还可以使得所述多AP控制器进行以下操作：从所述第一信道列表当中选择第二选择信道。所述第二选择信道可以是至少部分地基于所述一个或多个操作约束和所述信道选择响应消息来选择的。所述指令可以使得所述多AP控制器向所述第一AP提供对用于所述第一AP利用的代替所述第一选择信道的所述第二选择信道的指示。
在本公开内容中描述的主题的另一创新性方面可以实现为由网络的第一AP执行的方法。该方法可以包括：在第一AP处生成可用于由第一AP使用的第一信道列表；确定针对在所述第一信道列表中的至少第一信道的一个或多个操作约束；以及向网络的多AP控制器发送信道偏好报告消息，所述信道偏好报告消息包括所述第一信道列表和针对至少所述第一信道的所述一个或多个操作约束。
在一些实现方式中，所述一个或多个操作约束可以包括无线操作约束，所述无线操作约束是至少部分地基于第一信道与要由第一AP并发地利用的另一信道之间的最小频率间隔的。
在一些实现方式中，该方法可以包括：从所述多AP控制器接收用于指示所述第一信道列表当中的至少一个选择的信道的信道选择请求消息，其中，所述至少一个选择的信道是至少部分地基于所述一个或多个操作约束的。
在一些实现方式中，所述信道选择请求消息可以指示用于第一AP结合所述至少一个选择的信道利用的最大允许TX功率设置。
在本公开内容中描述的主题的另一创新性方面可以实现为在其中存储有指令的计算机可读介质，当所述指令由用于在网络中使用的第一AP的处理器执行时，使得第一AP执行在本公开内容中描述的操作。所述指令可以使得第一AP进行以下操作：在第一AP处生成可用于由第一AP使用的第一信道列表；确定针对在所述第一信道列表中的至少第一信道的一个或多个操作约束；以及向网络的多AP控制器发送信道偏好报告消息，该信道偏好报告消息包括所述第一信道列表和针对至少所述第一信道的所述一个或多个操作约束。
在一些实现方式中，所述一个或多个操作约束可以包括无线操作约束，所述无线操作约束是至少部分地基于第一信道与要由第一AP并发地利用的另一信道之间的最小频率间隔的。
在附图和下文的描述中阐述了在本公开内容中描述的主题的一个或多个实现方式的细节。通过这些描述、附图和权利要求，其它特征、方面和优势将变得显而易见。要注意的是，下文的附图中的相对尺寸可能没有按比例进行描绘。
附图说明
图1描绘了具有多个接入点(AP)的示例网络的系统示意图。
图2描绘了示出多个AP的无线覆盖区域的另一系统示意图。
图3描绘了用于第一AP传送信道选择约束的示例操作的流程图。
图4描绘了具有信道操作约束的信道选择的示例实现方式的消息流示意图。
图5描绘了导致信道选择错误的信道选择的另一示例实现方式的消息流示意图。
图6描绘了用于共享信道状况信息的消息的示例概念性示意图。
图7描绘了用于共享信道操作约束的消息的两个示例消息格式。
图8描绘了用于指示信道选择错误的消息的示例消息格式。
图9描绘了用于根AP使用信道操作约束来辅助信道选择的示例操作的流程图。
图10示出了用于实现本公开内容的各方面的示例电子设备的方块图。
在各个附图中的同样的参考编号和命名指示同样的元件。
具体实施方式
出于描述本公开内容的创新性方面的目的，在下文中的描述是针对于某些实现方式的。然而，本领域普通技术人员将容易地认识到，在本文中的教导可以是以多种多样的不同方式来应用的。在本公开内容中的示例是基于根据电气和电子工程师协会(IEEE)802.11无线标准的无线局域网(WLAN)通信的。然而，所描述的实现方式可以在能够根据无线通信标准中的任何无线通信标准来发送和接收RF信号的任何设备、系统或网络中实现，所述无线通信标准包括：IEEE 802.11标准中的任何标准、标准、码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、全球移动通信系统(GSM)、GSM/通用分组无线服务(GPRS)、增强型数据GSM环境(EDGE)、陆地集群无线电(TETRA)、宽带CDMA(W-CDMA)、演进数据优化(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DO版本A、EV-DO版本B、高速分组接入(HSPA)、高速下行链路分组接入(HSDPA)、高速上行链路分组接入(HSUPA)、演进的高速分组接入(HSPA+)、长期演进(LTE)、AMPS或者用以在无线、蜂窝或物联网(IOT)网络(诸如利用3G、4G或5G或者其进一步的实现方式的系统)内进行通信的其它已知信号。
在本公开内容中，当网络包括一个或多个接入点(AP)时，该网络可以称为无线局域网(WLAN)。WLAN可以提供对宽带网络的接入。例如，诸如中央接入点(CAP)或路由器的网关设备可以提供对宽带网络的接入。网关设备可以通过电缆、光纤、电力线或DSL网络连接来耦合到宽带网络。在网络中的设备可以与AP建立无线关联(还称为无线链路、无线连接等等)，以经由网关设备来接入宽带网络。AP可以提供无线覆盖区域，以用于设备经由无线信道来接入WLAN。在一些实现方式中，网络(诸如在家庭、公寓、企业或另一区域中的局域网)可以包括多个AP。各AP可以具有能够提供针对无线覆盖的不同选项的不同硬件能力(诸如2.4GHz、5GHz支持、双频带单无线单元、双频带双并发无线单元(DBDC)等)。通常，各AP利用在频带内的一个或多个信道。信道可以指的是由AP同具有与AP的无线关联的设备进行通信所使用的频率(或范围)。类似地，设备利用信道来与AP(经由无线关联)进行通信。IEEE802.11标准可以将基本服务集(BSS)定义为AP的一个天线(或天线组)、无线信道配置以及与特定信道相关联的全部设备(例如，STA)。在一些实现方式中，AP可以装备有多于一个的无线电单元，以及可能能够在多于一个的信道上进行操作(诸如DBDC设备)。各无线电单元、信道和关联的STA可以认为是单独的BSS。配置在网络中的AP(频带、信道和拓扑)的灵活性已经导致了对在网络中的AP的配置进行优化的新技术。例如，AP可以相互协调或协调集中的资源以支持在网络(诸如自组织网络，SON)中的重叠BSS的自动配置、优化和管理。在一些网络中，AP可以基于由该AP收集的信息来自主地配置(或重新配置)BSS。
信道选择指的是用于AP选择针对在无线覆盖区域中的BSS的信道的机制。在本文中，信道选择可以指的是(当首先将AP引入网络时的)初始信道选择或(当更新或切换由在网络中的现有AP使用的信道时)的信道重选。在一些实现方式中，信道选择可以包括对除了在频带内的信道之外的频带的选择。在一个示例中，在网络中的各AP可以动态地选择用于AP的最佳信道。在各种实现方式中，信道选择可以是在具有或不具有集中监督(诸如网络的多AP控制器)的情况下完成的。在一些实现方式中，AP中的一个AP可以称为根AP，而其它AP使用在其它AP中的各AP与根AP之间的逻辑拓扑来做出路径/路由选择。根AP还可以是网络的多AP控制器。多AP控制器是实现用于控制具有多个AP的网络的操作的逻辑的逻辑实体。多AP控制器本身可以提供或可以不提供无线覆盖区域。为了简便，本说明书的一些示例涉及用作多AP控制器的根AP(或RAP)以及还提供了无线覆盖。然而，在一些实现方式中，多AP控制器可以不提供无线连接性，以及可以通信地耦合到在网络中的一个或多个AP。多AP控制器可以实现用于与在网络中的一个或多个AP进行通信以管理无线信道选择的协议。该信道可以是从在由AP支持的频带内的信道集合中选择的。在具有多个AP的网络中，一些AP可以使用不同的信道来创建重叠的无线覆盖区域。多个AP使用信道重用来在重叠的无线覆盖区域中使用相同的信道可以是可能的。信道重用指的是当在第一AP与第二AP之间的同信道干扰足够低时，第一AP和第二AP利用相同信道的能力。例如，信道重用允许第一AP和第二AP两者利用具有可接受的数量的同信道干扰的信道。
一些信道选择技术可能依赖于由另一AP观察或报告的信道状况。信道选择技术可以考虑附近AP的信号强度。在一些实现方式中，根AP(或多AP控制器)可以参与信道选择技术，以及管理在网络中的其它AP可以使用哪些信道。根AP可能能够通过考虑整个网络、重叠区域、来自各个AP的信息等等，来选择(或分配、代表、指导)哪些信道要由第一AP使用。为了改进信道选择，根AP将受益于知道关于可能与使用特定信道的特定AP相关联的信道操作约束。信道操作约束(其还可以称为“无线操作限制”)可以指示应用于在AP处的特定信道的限制。信道操作约束可以是基于第一AP的硬件特性的。例如，硬件特性可能引入限制或影响对特定信道的使用的其它因素。在一些实现方式中，硬件特性可以包括组件性能限制、系统架构限制、性能限制或者限制对在第一AP处的并发信道的使用的第一AP的其它特征。在一个示例中，信道操作约束可以描述应当在第一AP处实现的两个信道之间的最小信道间隔(其还可以称为最小频率间隔或带宽间隔)。例如，如果第一AP在第一AP的第一无线电单元上利用第一信道，则可能存在第一AP不能在第一AP的第二无线电单元上利用距离比第一信道的最小信道间隔要小的另一信道的信道操作约束。信道操作约束可以是特定于可用于由第一AP使用的特定信道的。
根据本公开内容，第一AP可以将信道操作约束传送给另一AP、根AP或多AP控制器。可以在信道选择期间使用信道操作约束。例如，多AP控制器(或根AP)可以将信道分配给各个AP，以使该分配将不违反AP的信道操作约束。在本公开内容的一个方面中，信道操作约束还可以根据由第一AP针对第一信道利用的发送(TX)功率电平来描述(距离第一信道的)最小信道间隔。例如，第一AP可能能够针对第一信道利用不同的TX功率电平，以及取决于使用的TX功率电平，(最小信道间隔的)信道操作约束可能是不同的。TX功率电平可以被包括在发送给另一AP、根AP或多AP控制器的具有信道操作约束的消息中。所述另一AP、根AP或多AP控制器可以考虑由各AP指示的TX功率电平，以将信道和最大TX功率电平分配给在网络中的各个AP。
在本公开内容的一个方面中，第一AP可以从根AP(或多AP控制器)接收在信道选择请求消息中的选择的信道(或选择的信道的列表)。如果第一AP不能使用所选择的信道，则第一AP可以传送信道选择错误消息。响应于信道选择请求消息的信道选择错误消息可以称为“信道选择响应消息”。信道选择响应消息可以包括指示为什么不能使用该信道选择的原因码，以及可以包括用于根AP(或多AP控制器)考虑后续信道选择的一个或多个替代的信道。
可以实现在本公开内容中描述的主题的特定实现方式，以实现下文的潜在优势中的一个或多个优势。从用于在网络中的信道选择的(第一AP的)本地视图和(根AP或多AP控制器的)全局视角来看，协调在第一AP与根AP(或多AP控制器)之间的信道选择可以使网络容量最大化。因此，可以优化网络的整体容量和性能。通过共享信道操作约束，第一AP可以改进信道选择技术以考虑第一AP的硬件特性。在具有来自不同供应商的AP的混合的网络中，信道选择信息消息可以提供用于在AP之间共享特定于硬件的限制的一致性机制。此外，当由于第一AP的硬件关联的限制而不能实现先前选择的信道时，用于发送信道选择错误消息的能力可以改进对新的操作信道的重选。
图1描绘了具有多个接入点(AP)的示例网络的系统示意图。网络100包括用作用于网络100的多AP控制器的根接入点(根AP或RAP)150。在图1中，RAP 150还提供对宽带网络160的接入。例如，RAP 150可以是通信地耦合到宽带网络160的中央接入点或路由器。根AP150可以是与网关设备(没有示出)分开的或者并置的。诸如调制解调器或路由器的网关设备可以提供对宽带网络160的接入。例如，网关设备可以通过电缆、光纤、电力线或DSL网络连接来耦合到宽带网络。该网络还包括多个AP，其包括第一AP 110、第二AP 120和第三AP130。在网络中的设备可以建立与AP的无线关联(也称为无线链路、无线连接等)以经由网关设备来接入宽带网络。例如，无线关联可以是根据与AP的无线覆盖区域相关联的关联协议的。在一些实现方式中(如在图1中示出的)，根AP 150是独立的以及与所述多个AP分开的。在其它实现方式中，所述多个AP中的一个AP可以与根AP 150并置，或者可以是相同装置的一部分。在本公开内容中，术语AP指的是提供对网络的无线接入的任何设备，包括接入点和范围扩展器。
第一AP 110可以具有去往根AP 150的回程信道111。第二AP 120可以具有去往根AP 150的回程信道121。第三AP 130可以具有去往第二AP 120的回程信道131。在这种安排中，第三AP 130可以称为第二AP 120的子AP。类似地，第二AP 120和第一AP 110可以称为根AP 150的子AP。子AP(还称为卫星AP或SAP)是经由一个或多个上游AP来接收对宽带网络160的网络接入的任何接入点。例如，如在图1中示出的，第三AP 130经由第二AP 120和根AP150来获得对宽带网络160的接入。子AP将利用回程信道来接入上游AP。回程信道111、121、131可以是有线链路、无线链路或者无线链路和有线链路链路的组合。
多个AP中的各AP可以是与无线覆盖区域(没有示出)相关联的。无线覆盖区域可以重叠，以及设备170可以是在多于一个的AP的无线覆盖区域内的。网络100包括最初与第一AP 110相关联(示出为无线关联181)的设备170(诸如笔记本电脑、计算机、传感器、照相机、恒温器、移动站、无线设备、智能电话等等)。在图1的示例中，设备170可以是无线站(STA)。在其它示例中，设备170可以是与其它STA具有无线关联的子AP。虽然图1描绘了一个设备(设备170)正在接入由AP 110、120和130利用的无线信道，但是可以存在其它设备。
在一些实现方式中，AP 110、120和130可以被配置为双频带、双并发(DBDC)无线设备。DBDC设备可以包括两个收发机(其还可以称为无线电单元)，以及可以在两个不同的频带上独立地和同时地进行操作。例如，第一收发机可以在2.4GHz频带中进行操作，以及第二收发机可以在5GHz频带中进行操作。可以在DBDC设备内链接两个收发器，以便可以在收发机之间传送数据。当使用DBDC设备时，(关于共存的收发机的)额外的考虑可能影响信道选择。此外，在一些实现方式中，网络(诸如混合网络)可以支持有线通信技术和无线通信技术两者、多种有线通信技术或多种无线通信技术。例如，根AP或AP 110、120和130可以支持IEEE 802.11和电力线通信协议两者。在其它示例中，根AP或AP 110、120和130可以支持IEEE 802.11和电力线通信协议的组合、IEEE 802.11和基于同轴电缆(Coax)的通信协议的组合、长期演进(LTE)和IEEE 802.11通信协议的组合、IEEE 802.11和蓝牙通信协议的组合以及各种其它合适的组合。因此，在混合网络中的网络数据路径可以包括有线通信技术和无线通信技术。在一些实现方式中，根AP 150以及AP 110、120和130可以遵守其它无线规范，诸如规范或蜂窝无线规范或任何其它技术上可行的无线协议。在根AP 150与宽带网络160之间的链路可以称为宽带链路。该宽带链路可以提供去往另一网络(诸如通信服务提供商网络、互联网等等)的数据路径的至少一部分。根AP 150的宽带链路可以是无线链路、(诸如通过以太网或电力线连接的)有线链路或混合链路。与非DBDC无线设备相似，在本公开内容中的信道选择可以与DBDC无线设备一起使用。根AP 150以及AP 110、120和130中的各AP可以使用信道选择来分别选择要用于多于一个的收发机的多于一个的信道。对于支持多于一个的信道的AP(诸如DBDC设备)而言，信道选择可以是(通过复制在本公开内容中的技术)迭代地或并发地执行的。
信道选择(或重选)可以是分布式的、集中式的或分布式和集中式的组合。在本公开内容中，无论在哪里执行信道选择，都可以基于另一AP的一个或多个信道操作约束来修改信道选择。例如，第一AP的硬件限制(诸如发射机功率电路、信号处理器能力、最小信道间隔等)可能阻止第一AP并发地利用第一信道和第二信道。硬件特性还可能限制在用于(在特定信道上的)特定带宽设置的特定信道上可以使用多少TX功率。在本公开内容中，信道选择信息消息可以通知另一AP关于针对第一AP的任何不同的考虑。因为对于在网络中的各个AP而言，可能存在不同的供应商，所以根AP(或多AP控制器)可能不知道信道操作约束。根AP可以使用信道选择信息消息(其还可以称为“信道偏好报告消息”)来获得针对第一AP的信道操作约束，而不是假设第一AP共享根AP的相同的信道操作约束(或者其它信道分配考虑)。根据本公开内容，增强的信道选择技术可以是使用在多个AP之中或者在AP与根AP(多AP控制器)之间的协调来执行的。增强的信道选择技术可以通过考虑在网络中的不同AP的信道操作约束(包括无线电操作限制)来改进网络的整体性能。
图2描绘了示例网络的系统示意图和信道选择的另一示例网络改变操作。网络200类似于在图1中描述的网络100。然而，因为图2是与信道选择相关的，所以为了简化，从网络200中省略了设备170和宽带网络160。AP 110、120和130中的各AP(以及用作多AP控制器的根AP 150)可以提供无线覆盖区域。无线覆盖区域指的是在其中AP可以在信道上发送和接收信号的物理区域。AP可以在环境内不提供统一的覆盖。随着无线信号从AP进一步传播，无线信号强度降低。无线覆盖范围可以是信号功率、设备能力、AP能力、频率传播、材料或射频(RF)干扰的因素。因此，无线覆盖区域可以不是与AP的精确的距离。此外，不同的信道可以是基于环境或在网络中的其它AP来与不同的无线覆盖区域相关联的。因此，增强的信道选择可以导致用于使在网络中的多个AP的组合的覆盖区域最大化的最佳信道。
当网络包括多个AP时，期望附近的AP避免使用相同的信道。例如，在相同的信道上正在发送和接收的两个AP之间可能发生同信道干扰。同信道干扰可能严重地影响无线网络的性能。因此，传统的AP可以选择和使用附近的AP当前未使用的信道。然而，由于频谱约束，在频带内可能存在有限数量的信道。在具有多个AP的网络中，一些AP可以使用不同的信道来创建重叠的无线覆盖区域。此外，一些AP可以使用信道重用来使用相同的信道。信道重用指的是当在第一AP与第二AP之间的同信道干扰足够低时，第一AP和第二AP利用相同的信道的能力。例如，信道重用允许第一AP和第二AP两者利用具有可接受的数量的同信道干扰的信道。然而，在没有协调(或稳定性控制技术)的情况下，AP可能执行不利地影响另一AP的信道选择。在一些网络中，信道选择可以会导致连锁反应，使得多个AP重新选择新的信道。
如在图2中示出的，根AP 150可以提供根无线覆盖区域255，第一AP 110可以提供第一无线覆盖区域215，第二AP 120可以提供第二无线覆盖区域225，以及第三AP 130可以提供第三无线覆盖区域235。无线覆盖区域可以重叠。例如，第二无线覆盖区域225和第三无线覆盖区域235示出为在280处具有重叠的覆盖区域。理想地，与用于第三无线覆盖区域235的信道相比，不同的信道将用于第二无线覆盖区域225。通过选择针对重叠的覆盖区域的不同的信道，针对不同信道的各信道的有效信道容量是不受重叠的覆盖区域的影响的(或影响最小)。
在270处示出的，在重叠的覆盖区域(诸如第二无线覆盖区域225和第三无线覆盖区域235)附近，可能存在非重叠的覆盖区域(诸如第一无线覆盖区域215和第三无线覆盖区域235)。在另一示例中，在290处，存在三个重叠的覆盖区域(根无线覆盖区域255、第一无线覆盖区域215和第二无线覆盖区域225)。在最佳的信道选择技术中，将不存在针对重叠的覆盖区域的信道重用。然而，对于重叠的覆盖区域而言，重用相同的信道有时是不可避免的。例如，当在网络中的多个AP相互靠近地操作时。此外，可能期望一些住宅、公寓、建筑物或其它环境利用许多AP来提供遍及整个环境的无线覆盖。
各AP可能能够扫描在频带内的信道集合。然而，在不考虑对相对于其它AP的信道选择的影响的情况下，在一个AP处的信道选择可能无意地影响另一个AP。例如，使用传统的信道选择技术，第一AP 110可以基于第一AP 110观察到的内容(诸如根无线覆盖区域255)，来选择用于第一无线覆盖区域215的信道。然而，第一AP 110可能无意地选择影响第二无线覆盖区域225或第三无线覆盖区域235的信道(对于第一AP 110而言可能是未知的)。例如，在由第一AP 110执行的无线扫描中，由第一AP 110选择的信道可能显得是未利用的(或未充分利用的)。然而，在第二AP 120处，相同的信道可能显得是负载较重的(或显著干扰)(所述负载可能来自也在第二AP 120的覆盖范围内进行操作的不同的网络)。第二AP 120可能以多种方式受到影响，这取决于其如何利用其无线电单元。例如，如果第二AP 120正在使用该信道以用于从第二AP 120到第一AP 110的回程信道，则第二AP 120可能由于第一AP 110未看到的相邻干扰源，而看到针对回程信道的较高的分组错误。在另一示例中，如果第二AP120正在使用信道以用于回程链路和BSS服务链路两者，则第二AP 120还可能受约束于其能够在其BSS中服务的业务量(因为即使第一AP 110未看到相邻AP，第二AP 120也将与相邻AP进行竞争)。
因此，通过协调在第一AP 110与根AP 150之间的信道选择，根AP 150可以选择更好的信道来使在网络内的信道重用最大化(诸如当重叠的覆盖区域不可避免时)。使信道重用最大化可以改进整体网络容量。在一些实现方式中，根AP 150可以使用来自第一AP 110的信道选择信息，来确定信道选择。该信道选择信息可以包括：用于根AP 150在确定信道选择时考虑的信道操作约束。
图3描绘了用于第一AP传送信道选择约束的示例操作的流程图。流程图300开始于方块310。在方块310处，第一AP可以在第一AP处生成可用于由第一AP使用的第一信道列表。第一AP可以获得关于可用于由第一AP使用的信道集合的信道状况信息。第一AP可以确定信道集合当中的第一信道列表。第一信道列表可以是由第一AP至少部分地基于信道状况信息和一个或多个操作约束来选择的。例如，第一AP可以扫描信道集合以获得能够通过扫描信道观察到的信道状况信息的全部信道状况信息。替代地或另外地，第一AP可以使用技术的任何组合来获得信道状况信息，其包括：扫描信道集合以检测信道状况信息，询问在网络中的至少第二AP以请求信道状况信息，以及(从根AP或多AP控制器)请求关于在网络中的一个或多个其它AP的合并的信道状况信息。
第一AP可以至少部分地基于信道状况信息来对信道集合进行排序，以及从排序中选择第一信道列表。在一些实现方式中，第一信道列表可以是通过对针对各候选信道的有效信道容量进行比较来确定的。第一AP可以使用其它考虑因素。例如，第一AP可以考虑对已经使用该候选信道的相邻AP的估计的负载影响，或者考虑由第一AP选择该候选信道将导致的触发相邻AP的远程信道切换触发条件的概率。在一些实现方式中，第一AP可以基于有效信道容量、估计的负载影响或者触发远程信道切换触发条件的概率，来生成针对各候选信道的分数。针对多个候选信道的分数可以用以对候选信道进行排名或排序。在一些实现方式中，第一信道列表包括来自所述多个候选信道的较高排名的信道(诸如数量为n的最高排名的信道)。
在一些实现方式中，信道选择还可以用以确定在支持不同的信道大小的频带内的信道大小。例如，第一AP可能能够利用在频带(诸如在IEEE 802.11标准中定义的5.0GHz频带)内的20MHz、40MHz、80MHz或另一信道大小。即使在列表中的信道可能是不同的信道大小，第一信道列表也可以包括(以偏好顺序)排名的信道列表。
在方块320处，第一AP可以确定针对在第一信道列表中的至少第一信道的一个或多个操作约束。例如，所述一个或多个操作约束可以是至少部分地基于第一AP的硬件特性的。例如，第一AP可以确定能够针对各信道的潜在TX功率电平。第一AP可以确定什么信道间隔(或频率间隔或带宽间隔)应当用于特定信道和特定TX功率电平的组合。在一些实现方式中，最小频率间隔可以是以10MHz的倍数来表示的。信道操作约束可以指示信道号，以及当在该信道号上对第一无线电进行操作时AP将施加的最小频率间隔。最小频率间隔可以表示在该信道的中心频率与AP的(操作同时的TX/RX的)另一无线电单元的中心操作频率之间的频率距离(以MHz为单位)。
在方块330处，第一AP可以向网络的根AP发送信道选择信息消息(其还可以称为“信道偏好报告消息”)。信道选择信息消息可以包括第一信道列表(其还可以称为信道偏好列表)和针对至少第一信道的一个或多个操作约束(其还可以称为无线操作约束)。例如，第一AP可以经由网络来发送信道选择信息消息。信道选择信息消息可以由根AP可使用来确定用于指示第一信道列表当中的至少第一选择信道的信道选择。该信道选择可以是至少部分地基于所述一个或多个操作约束的。
在方块340处，第一AP还可以从根AP接收用于指示第一信道列表当中的至少第一选择信道的信道选择。该信道选择可以是至少部分地基于所述一个或多个操作约束的。例如，该信道选择可以是以来自根AP的指示选择的信道(或者第二信道列表)的信道选择请求消息的形式的。第二信道列表可以是已经由根AP选择的第一信道列表的子集。第二列表可以包括：由根AP至少部分地基于一个或多个操作约束已经选择的第一选择信道。在一些实现方式中，来自根AP的信道选择请求消息还可以包括：针对由根AP指定的第一选择信道的TX功率限制。
在方块350处，第一AP可以利用第一选择信道以用于提供第一无线覆盖区域。在一些实现方式中，在根AP提供第二信道列表以用于由第一AP考虑的情况下，第一AP可以从第二信道列表中选择新的信道，以及将第一AP的无线覆盖区域切换到新的信道。第一AP可以配置BSS来利用新的信道。
图4描绘了具有信道操作约束的信道选择的示例实现方式的消息流示意图。消息流示意图400描述了在第一AP 110与根AP 150之间的消息。在410处，第一AP 110可以检测本地信道切换触发条件。信道切换触发条件可以是触发第一AP 110执行针对信道选择的信道评估的任何条件。例如，第一AP 110可以从根AP或在网络中的另一AP接收信道切换触发消息。在另一示例中，本地信道切换触发条件可以是在本地(在第一AP处)发起的信道评估。在一些实现方式中，本地信道切换触发条件可以是由根AP 150预先配置的。例如，根AP 150可以发送要由第一AP 110用于本地信道切换触发条件的参数(诸如条件或门限)。
本地信道切换触发条件的示例可以包括：
·确定针对由第一AP使用的当前信道的信道状况的恶化
·确定第一AP具有比触发门限要高的的负载
·确定在由第一AP正在使用的当前信道上的同信道干扰，其中同信道干扰正在影响针对与当前信道相关联的一个或多个站的信道可用性
·将干扰功率电平与门限电平进行比较
·将当前时间与在第一AP处配置的触发时间进行比较
在420处，第一AP 110可以扫描(示出为436)信道集合以获得通过扫描信道可以观察到的任何信道状况信息。扫描可以包括：观察来自可能正在使用信道的其它设备或其它AP 420的信号。扫描可以用以确定信道信号强度、信道的当前利用率或者信道特性的任何组合。
除了扫描之外，第一AP 110还可以询问一个或多个其它AP 420。例如，第一AP 110可以向其它AP 420发送询问消息(示出为442)以获得来自其它AP 420的信道状况信息。其它AP 420可以向第一AP 110发送响应消息(示出为446)。该响应消息可以描述由其它AP420观察到的、但其它AP 420当前未使用的一个或多个其它信道。例如，其它AP 420可以包括其通过在其它AP 420处执行信道扫描来获得的信道状况信息。通过从另一AP(以及特别是从相邻AP)征求信道状况信息，第一AP 110可以收集网络的较完整的视图。如在下文中描述的，第一AP 110可以利用从多个AP获得的信道状况信息来增强在第一AP 110处的信道选择技术。
在450处，第一AP 110可以在第一AP 110处使用第一选择技术来确定第一信道列表。例如，第一AP 110可以基于对针对各信道的有效信道容量进行排序，来确定第一信道列表。有效信道容量可以是使用诸如信道的可用空中时间、重叠的BSS空中时间、在重叠的BSS中的设备数量、信号强度、干扰功率电平、以及针对第一AP的BSS的设备的物理数据速率的参数来估计的。如果第一AP选择由其它AP 420正在使用的信道，则在考虑对其它AP 420的负载的影响时可以选择第一信道列表。在另一示例中，当选择第一信道列表时，可以考虑触发相邻AP切换信道的概率(在图5中进一步描述的)。
在一些实现方式中，第一AP 110可以考虑由一个或多个相邻AP已经利用的候选信道。例如，如果针对相邻AP的覆盖区域的至少一部分与第一AP 110的覆盖区域重叠，则该相邻AP的BSS可以认为是重叠的BSS(OBSS)。第一AP 110可以将有效信道容量确定为：对第一AP 110经由正常的空中时间竞争过程可能期望利用的多少OBSS空中时间的估计。为了确定针对候选信道的有效信道容量，第一AP 110可以确定由OBSS利用的候选信道的当前可用的空中时间；至少部分地基于与第一AP相关联的站的数量和(由OBSS利用的)当前可用的空中时间，来确定候选信道的额外的竞争空中时间；确定针对与第一AP相关联的站的数量的估计的物理层传输数据速率；以及至少部分地基于当前可用的空中时间、额外的竞争空中时间和所估计的物理层传输速率，来计算有效信道容量。
在455处，第一AP 110可以确定针对在第一信道列表中的至少第一信道的一个或多个操作约束。例如，所述一个或多个操作约束可以是至少部分地基于第一AP的硬件特性的。第一AP 110可以确定与多个信道相对应的多个信道操作约束。信道操作约束的示例是关于图7来进一步描述的。
在460处，第一AP 110向根AP 150发送信道选择信息消息。该信道选择信息消息可以包括第一信道列表以及可以与第一信道列表的第一信道相关联的一个或多个操作约束。因此，根据本公开内容，在460处的消息可以传送信道操作约束。例如，除了第一信道列表(指示优选的信道)之外，在460处的消息还可以包括约束信道列表(指示第一AP 110不应当结合特定信道并发地使用的阻塞信道)。约束信道列表可以包括第一AP 110应当避免的信道(或者在频带内的信道大小)。信道约束可以包括基于第一AP 110的硬件特性(或限制)的操作约束。信道约束可以特定于可用于由第一AP 110使用的特定信道(或信道大小)。
在一些实现方式中，在460处的消息可以包括由第一AP 110正在使用的并发信道的列表。例如，如果第一AP 110能够在多于一个的信道上进行操作(诸如DBDC设备或者具有多于一个的收发机的设备)，则并发信道列表可以向根AP 150通知由第一AP 110正在利用的其它信道。
在一些实现方式中，第一AP 110还可以向根AP 150通知第一AP 110需要支持的数据速率(例如，基于客户端设备或子STA)、以及第一AP 110在利用信道的同时将容忍的门限接收信号强度指示符(RSSI)。这些参数可以描述在第一AP 110处的BSS的空间足迹。当分配信道时(诸如在拥挤的环境中)，根AP 150可以考虑这些参数。例如，根AP 150可以确定对在网络中的AP的空间映射，以及使用来自多个AP的信道选择信息来确定针对在附近的AP处的各个信道选项的空间足迹。这样做可以辅助根AP使重叠的覆盖区域最小化，同时使针对整个网络的空间覆盖范围最大化。用于基于空间足迹来分配信道的技术可以允许两个AP尽可能多地重用信道，同时避免重叠的足迹。
在470处，根AP 150可以提取第一信道列表以确定第一选择信道(或第二信道列表，其是第一信道列表的子集)。例如，根AP 150可以基于根AP对网络的全局考虑，来减少/修订第一信道列表。在一些实现方式中，根AP 150可以基于由根AP 150收集的信道状况信息，将第一信道列表与其最佳信道分配的评估进行比较。根AP 150还可以考虑在网络中的信道重用机会。例如，根AP 150可以使用竞争图着色技术来分配信道，以便使用由在网络中的AP的各AP推荐的优选信道的同时使信道重用最大化。竞争图着色技术的示例可以包括：基于网络的逻辑拓扑、网络的物理拓扑、针对在网络中的各个AP处的各个信道的一个或多个信道操作约束、或者来自在网络中的多于一个的AP的信道状况信息，来使信道重用最大化。
在480处，根AP 150向第一AP 110发送包括对第一选择信道(或第二信道列表)的指示的信道选择请求消息。在一些实现方式中，该信道选择请求消息可以包括：根AP 150禁止或限制第一AP 110选择的约束信道列表(还称为受限信道)。在一些实现方式中，根AP150还可以指示用于第一AP 110利用的主要子信道。例如，通过指示该子信道，根AP 150可以减少在不同的子信道上对使用第一选择信道的另一AP的干扰。子信道涉及与信道相关联的中心频率的偏移。例如，如果第一信道(信道“40”)以5200MHz的中心频率进行操作，则第一子信道(信道“40-”)可以以5199MHz的中心频率进行操作，以及第二子信道(信道“40+”)可以以5201MHz的中心频率进行操作。使用子信道可以增加容量，这是因为重叠的覆盖区域可以使用不同的子信道而不是不同的信道。类似地，由于轻微的频率偏移，对子信道的使用可以减少同信道干扰。
在490处，第一AP 110可以利用第一选择信道以用于第一AP 110的无线覆盖区域。如果根AP 150已经提供了第二信道列表(表示用于第一AP 110使用的可接受的替代信道列表)，则第一AP 110可以从第二信道列表中选择第一选择信道。可选地，在496处，第一AP110可以向根AP 150发送消息，以指示第一AP正在利用第一选择信道。在498处，根AP 150可以向第一AP 110发送确认消息。根AP 150还可以向另一AP(诸如第一AP 110的相邻AP)通知第一AP 110的信道选择(如果第一AP 110尚未这样做的话)。
图5描绘了导致信道选择错误的信道选择的另一示例实现方式的消息流程图。消息流程图500包括与在图4的消息流示意图400中描述的消息和过程类似的消息和过程。在410处，第一AP 110可以检测本地信道切换触发条件。在420处，第一AP 110可以通过扫描信道或者通过与其它AP 420(示出为548)进行通信，来获得可以观察到的任何信道状况信息。在450处，第一AP 110可以使用在第一AP 110处的第一选择技术来确定第一信道列表。在455处，第一AP 110可以确定针对第一信道列表中的至少第一信道的一个或多个操作约束。在460处，第一AP 110可以向根AP 150发送信道选择信息消息。在470处，根AP 150可以提取第一信道列表以确定第一选择信道(或者第二信道列表，其是第一信道列表的子集)。在480处，根AP 150可以向第一AP 110发送包括对第一选择信道(或第二信道列表)的指示的信道选择请求消息。如在图4中描述的，在一些实现方式中，根AP 150还可以发送对与第一选择信道相关联的第一子信道的指示。
与图4不同，消息流示意图500包括用于第一AP 110确定第一AP不能利用第一选择信道(其可以称为非操作信道)的机制。例如，第一AP的硬件特性可能约束对第一选择信道的使用。在一些实现方式中，第一选择信道不能结合由第一AP(诸如在第一AP的第二收发机处)已经实现的另一信道(或信道大小)来并发地使用。
在584处，第一AP 110可以向根AP发送信道选择错误消息(其还可以称为信道选择响应消息)。例如，信道选择错误消息可以指示第一AP不能利用第一选择信道。在一些实现方式中，信道选择错误消息可以包括指示第一AP不能利用第一选择信道的原因的错误码(其还可以称为原因码)。在一些实现方式中，信道选择错误消息可以包括对可用于第一AP利用的代替第一选择信道的至少一个替代信道的指示。信道选择错误消息的示例是关于图8进一步描述的。
在586处，根AP 150可以处理信道选择错误消息，以及选择用于第一AP 110的第二选择信道(或者修订的第二信道列表)。例如，考虑所述一个或多个操作约束以及在信道选择错误消息中包括的任何信息，第二选择信道可以是从第一信道列表当中选择的。
在588处，根AP 150可以向第一AP 110发送对第二选择信道(或修订的第二信道列表)的指示。在490处，第一AP 110可以利用第二选择信道(或在修订的第二信道列表中的信道中的一个信道)以用于第一AP 110的无线覆盖区域。
图6描绘了用于共享信道状况信息的消息的示例概念性示意图。例如，该消息可以从一个AP(包括根AP)发送给另一AP。图6包括示例数据帧620。数据帧620可以包括前导622、帧报头624、帧主体610和帧校验序列(FCS)626。前导622可以包括用于建立同步的一个或多个比特。帧报头624可以包括源网络地址和目的网络地址(诸如分别发送AP和接收AP的网络地址)、数据帧的长度或者其它帧控制信息。帧主体610可以利用消息格式来组织，以及可以包括各种各样的字段或信息元素632、636和638。
各个字段或信息元素可以用以共享关于所描述的AP的信道状况信息。在图6中示出了信息元素660的若干示例。例如，信息元素可以包括针对由所描述的AP正在使用的(或可用于由所描述的AP使用的)一个或多个信道的信道选择信息662(诸如信道利用率、STA的数量、竞争统计、信道可用性等)。信息元素可以包括信道操作约束664(诸如最小信道间隔、潜在TX功率电平、关于对两个信道的并发使用的考虑等等)。信息元素可以包括指示不能由AP使用的信道的信道选择错误信息666(包括不可用信道的标识符、错误/原因码、替代信道等等)。
在一些实现方式中，AP可以装备有多于一个的无线电单元，以及可能能够在多于一个的信道上进行操作(诸如DBDC设备)。各无线电单元、信道和关联的STA可以认为是单独的BSS。在这种情形下，AP可以发送多个消息，或者可以发送具有在上文中描述的字段或信息元素的集合的单个消息，以描述AP的多个BSS。
图7描绘了用于共享信道操作约束的消息的两个示例消息格式。出于对可以被包括在信道选择信息消息中的不同类型的信息进行解释的目的，示例消息格式是作为非限制性示例来提供的。信道选择信息消息的一些变体可以包括比在该图中描述的字段要多或要少的字段。
第一示例消息格式710可以包括信道操作约束。第一示例消息格式710包括以下字段和结构：
长度值可以用以指示信道选择信息消息的长度。接口值可以指示通过该消息来描述的接口的介质访问控制(MAC)地址。协议指示符值可以指示协议(诸如针对高吞吐量HT协议为“0000”；针对甚高吞吐量VHT协议为“0001”；针对HE为“0010”等等)。该协议还可以称为诸如当接口可以使用不同的协议/模式进行操作时的模式。在一些实现方式中，关于接口的其它信息可以被包括在该消息中(诸如指定多输入多输出MIMO配置等等)。
在一些实现方式中，信道选择信息消息可以包括关于与在AP处的BSS相关联的服务要求和/或容差的信息。例如，第一示例消息格式710可以包括速率要求值和/或RSSI容差参数。速率要求可以指示第一AP 110需要支持的数据速率(例如，基于客户端设备或子STA)。RSSI容差参数可以指示第一AP 110在利用信道的同时将容忍的门限接收信号强度指示符(RSSI)。
第一示例消息格式710包括：用于指示可操作信道的数量(指定为数字k)的字段。可操作信道可以是在频带中的信道集合的子集。对于各可操作信道(k)而言，第一示例消息格式710包括特定于信道的信息(其包括信道操作约束)。特定于信道的信息可以包括信道号和带宽参数(例如，“0000”用于指示20MHz，“0001”用于指示40MHz，“0010”用于指示80MHz等等)。特定于信道的信息可以包括信道间隔参数。例如，信道间隔参数可以指示距在该设备上的另一接口的操作信道的带宽/频率距离，所述另一接口可以与在该信道上进行操作的接口具有单频带同时TX/RX。在一些实现方式中，信道间隔参数可以是以5MHz或10MHz的增量来描述的。在一些实现方式中，可用信道是以5MHz步长来预先确定的，以及信道间隔参数可以指示在当前描述的信道与另一信道之间要包括的5MHz信道的数量。
第一示例消息格式710可以包括其它信道考虑/限制或者其它硬件考虑/限制。例如，特定于信道的信息可以标识在相同设备上不能结合该信道并发地操作的一个或多个信道。在一些实现方式中，特定于信道的信息可以指示在该信道上的最大OBSS信道利用率。在一些实现方式中，特定于信道的信息可以指示在该信道上同时地部署的AP的最大数量。在一些实现方式中，特定于信道的信息可以指示在该信道上的最大干扰功率。其它特定于信道的信息可以容易地设想为是与信道操作约束相关的，以及可以被包括在信道选择信息消息中。
第二示例消息格式720可以包括信道操作约束以及TX功率约束。第二示例消息格式720包括以下字段和结构：
第二示例消息格式720包括与在第一示例消息格式710中描述的字段类似的字段。然而，在特定于信道的信息中，第二示例消息格式720进一步包括关于针对各信道的TX功率电平(P)的信息。针对各可操作信道的各潜在TX功率电平，特定于信道的信息可以包括潜在TX功率电平和信道间隔参数的指示符。对于一些实现方式而言，鉴于第一AP的无线操作能力，信道、TX功率电平、信道间隔和带宽参数可以一起确定由第一AP提供的无线覆盖区域。
图8描绘了用于指示信道选择错误的消息的示例消息格式。出于对可以被包括在信道选择错误消息中的不同类型的信息进行解释的目的，该示例消息格式是作为非限制性示例来提供的。信道选择错误消息的一些变体可以包括比该在图中描述的字段要多或要少的字段。第一示例消息格式810包括以下字段和结构：
长度值可以用以指示信道选择错误消息的长度。接口值可以指示该消息描述的接口的介质访问控制(MAC)地址。第一示例消息格式810包括用于指示非操作信道的数量的字段(指定为数字n)。针对各非操作信道(n)，第一示例消息格式810可以包括关于错误的特定于信道的信息。特定于信道的信息可以包括信道号和错误码。例如，错误码可以包括用于指示信道是非操作的原因的指示符(诸如“0000”用于“不充足的带宽间隔”、“0001”用于违反动态频率选择策略等等)。各代码可以被指定用于各种各样的不同的硬件/无线电单元限制，其防止AP使用非操作信道。
在一些实现方式中，特定于信道的信息可以指示能够使用的代替非操作信道的一个或多个替代信道。例如，特定于信道的信息可以指示替代信道的数量(指定为数字r)。针对各替代信道(r)，特定于信道的信息可以包括针对该替代信道的信道号、信道间隔参数和/或TX功率电平。
图9描绘了用于根AP使用信道操作约束来辅助信道选择的示例操作的流程图。流程图900开始于方块910。在方块910处，根AP可以从网络的第一AP接收信道选择信息消息。该信道选择信息消息可以包括可用于由第一AP使用的第一信道列表以及与第一AP相关联的一个或多个操作约束。例如，所述一个或多个操作约束可以是至少部分地基于第一AP的硬件特性的。
在方块920处，根AP可以至少部分地基于所述一个或多个操作约束，来从第一信道列表当中选择至少第一选择信道。例如，根AP可以使用竞争图着色技术来估计由第一AP利用第一信道列表中的候选信道将导致的对网络的影响。竞争图着色技术可以用以避免将违反所述一个或多个约束的信道分配。在一些实现方式中，竞争图着色技术还可以使在网络中的信道重用最大化。在一些实现方式中，竞争图着色技术还可以考虑网络的逻辑拓扑、网络的物理拓扑或者来自在网络中的多于一个的AP的信道状况信息。
在方块930处，根AP可以向第一AP提供对第一选择信道的指示。在一些实现方式中，该信道选择可以包括来自第一信道列表的信道的(或减少或修改的)子集选择的第二信道列表。
图10示出了用于实现本公开内容的各方面的示例电子设备的方块图。在一些实现方式中，电子设备1000可以是接入点(包括在本文中描述AP中的任何AP)、范围扩展器或其它电子系统中的一者。电子设备1000可以包括处理器单元1002(可能包括多个处理器、多个核、多个节点、或者实现多线程等等)。电子设备1000还可以包括存储器单元1006。存储器单元1006可以是系统存储器或者在下文中描述的计算机可读介质的可能的实现方式中的任何一个或多个实现方式。电子设备1000还可以包括总线1010(诸如PCI、ISA、PCI-Express、 NuBus、AHB、AXI等等)和网络接口单元1004，所述网络接口单元1004可以包括无线网络接口(诸如WLAN接口、 接口、WiMAX接口、接口、无线USB接口等等)和有线网络接口(诸如以太网接口、电力线通信接口等等)中的至少一者。在一些实现方式中，电子设备1000可以支持多个网络接口：其中的各网络接口被配置为将电子设备1000耦合到不同的通信网络。
电子设备1000可以包括网络分析单元1060和信道选择单元1062。在一些实现方式中，网络分析单元1060和信道选择单元1062可以分布在处理器单元1002、存储器单元1006和总线1010内。网络分析单元1060和信道选择单元1062可以执行在上文的图1-9中描述的操作中的一些操作或全部操作。网络分析单元1060可以确定关于在网络中的其它AP的信道状况信息。信道选择单元1062可以向另一AP传送信道状况信息或其它信道选择信息(包括信道操作约束)。在另一AP中的信道选择单元1062可以使用该信道状况信息或其它信道选择信息来执行信道选择。
存储器单元1006可以包括由处理器单元1002可执行以实现在上文的图1-9中描述的实现方式的功能的计算机指令。这些功能中的任何一个功能可以部分地(或完全地)在硬件中和/或在处理器单元1002上实现。例如，该功能可以利用专用集成电路来实现，在处理器单元1002中实现的逻辑中实现，在外围设备或卡上的协同处理器中实现等等。进一步地，实现方式可以包括较少的组件或者在图10中没有示出的额外的组件(诸如视频卡、音频卡、额外的网络接口、外围设备等等)。处理器单元1002、存储器单元1006、网络接口单元1004和网络配置器单元1008是耦合到总线1010的。虽然示出为耦合到总线1010，但是存储器单元1006可以耦合到处理器单元1002。
图1-10和在本文中描述的操作意旨帮助理解示例实现方式的示例，以及不应当用以限制潜在的实现方式或者限制权利要求的保护范围。一些实现方式可以执行额外的操作、较少的操作、以并行方式或者以不同顺序的操作，以及执行一些不同的操作。
如在本文中使用的，涉及项目列表“中的至少一个”的短语指的是那些项目的任何组合，包括单个成员。例如，“a、b或c中的至少一个”旨在覆盖：a、b、c、a-b、a-c、b-c、和a-b-c。
结合在本文中公开的实现方式描述的各种说明性的逻辑、逻辑方块、模块、电路和算法过程可以实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。在功能方面，硬件和软件的可交换性通常是已经在上文中描述的各种说明性的组件、方块、模块、电路和过程中描述和示出的。这样的功能是在硬件还是软件中实现，取决于特定应用和施加在整个系统上的设计约束。
用以实现结合在本文中公开的各方面描述的各种说明性的逻辑、逻辑方块、模块和电路的硬件和数据处理装置可以是利用被设计为执行在本文中描述的功能的通用单芯片或者多芯片处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑、分立硬件组件或者其任何组合来实现或者执行的。通用处理器可以是微处理器，或者是任何常规的处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器还可以实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与DSP内核的结合，或者任何其它这样的配置。在一些实现方式中，特定的过程和方法可以由特定于给定功能的电路来执行。
在一个或多个方面中，所描述的功能可以在硬件、数字电子电路、计算机软件、固件(其包括在本说明书中公开的结构以及其结构的等效物)或者其任何组合中实现。在本说明书中描述的主题的实现方式还可以实现为一个或多个计算机程序(即，在计算机存储介质上编码的计算机程序指令的一个或多个模块)以用于由数据处理装置来执行或者控制数据处理装置的操作。
如果在软件中实现，功能可以作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或者通过计算机可读介质来发送。在本文中公开的方法或算法的过程可以在存在于计算机可读介质上的处理器可执行软件模块中实现。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，所述通信介质包括可能能够将计算机程序从一个地方传送到另一地方的任何介质。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用的介质。举例而言，以及不是限制，这样的计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储设备、或者可以用以以指令或数据结构的形式存储期望的程序代码并能够由计算机进行存取的任何其它介质。另外，任何连接可以适当地称为计算机可读介质。如在本文中使用的，磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字通用光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常磁性地复制数据，而光盘利用激光来光学地复制数据。上述的组合还应当是包括在计算机可读介质的保护范围内的。另外，方法或算法的操作可以作为代码和指令中的一者或者其任何组合或其集合存在于机器可读介质和计算机可读介质上，其中机器可读介质和计算机可读介质可以合并到计算机程序产品中。
对在本公开内容中描述的实现方式的各种修改对于本领域技术人员而言可以是显而易见的，以及在不背离本公开内容的精神或保护范围的情况下，在本文中定义的通用原理可以应用于其它实现方式。因此，权利要求不旨在受限于在本文中示出的实现方式，而是要符合与在本文中公开的公开内容、原理和新颖性特征相一致的最广范围。
另外，本领域普通技术人员将容易地理解到，术语“上”和“下”有时用于简化描述附图，以及指示与在正确方位的页面上的附图的方向相对应的相对位置，以及可能不反映如实现的任何设备的正确方向。
在本说明书中的单独的实现方式的上下文中所描述的某些特征还可以在单个实现方式的组合中实现。反过来，在单个实现方式的上下文中描述的各个特征还可以在多个实现方式中单独地实现或者在任何合适的子组合中实现。另外，虽然特征可以在上文中描述为在某些组合中进行工作，以及即使最初照此要求，但在一些情况下，来自要求的组合中的一个或多个特征可以从该组合中分离出来，以及所要求的组合可以是针对于子组合或者子组合的变体的。
类似地，虽然操作是在附图中以特定的顺序描绘的，但这不应当理解为：为了实现期望的结果，要求以示出的特定顺序或者串行顺序来执行这样的操作，或者执行全部示出的操作。进一步地，附图可以以流程图的形式示意性地描绘一个或多个示例过程。然而，未描述的其它操作可以合并到示意性地示出的示例过程中。例如，一个或多个额外的操作可以是在所示出的操作中的任何操作之前、之后、同时或者之间执行的。在某些环境下，多任务处理和并行处理可能是有优势的。此外，对在上文中描述的实现方式中的各个系统组件的划分不应当理解为在全部实现方式中要求这样的划分，以及应当理解的是，所描述的程序组件和系统通常可以一起整合到单个软件产品中，或者封装到多个软件产品中。另外，其它实现方式是在下文的权利要求的保护范围内的。在一些情况下，在权利要求中记载的动作可以是以不同的顺序执行的，以及仍然实现期望的结果。

Claims (30)

1.一种用于在网络中使用的第一接入点(AP)，包括：
处理器；以及
在其中存储有指令的存储器，当所述指令由所述处理器执行时，使得所述第一AP进行以下操作：
生成能用于由所述第一AP使用的第一信道列表；
确定针对在所述第一信道列表中的至少第一信道的一个或多个操作约束；以及
向所述网络的多AP控制器发送信道偏好报告消息，所述信道偏好报告消息包括所述第一信道列表和针对至少所述第一信道的所述一个或多个操作约束。
2.根据权利要求1所述的第一AP，其中，所述一个或多个操作约束包括无线操作约束，所述无线操作约束是至少部分地基于在所述第一信道与要由所述第一AP并发地利用的另一信道之间的最小频率间隔的。
3.根据权利要求1所述的第一AP，其中，所述一个或多个操作约束包括从由以下各项组成的群组中选择的至少一个成员：
所述第一AP的硬件特性；
当使用所述第一信道时，所述第一AP不能并发地利用的一个或多个其它信道；
能够结合所述第一信道使用的一个或多个发送(TX)功率电平；
能够结合所述第一信道使用的重叠基本服务集(OBSS)信道利用率的最大数量；
能够并发地利用所述第一信道的AP的最大数量；以及
所述第一AP在利用所述第一信道时能够容忍的最大干扰功率。
4.根据权利要求1所述的第一AP，其中，所述一个或多个操作约束包括：
能够结合所述第一信道使用的潜在TX功率电平列表，以及
针对各潜在TX功率电平，在所述潜在TX功率电平的所述第一信道与要由所述第一AP并发地利用的另一信道之间的最小信道间隔。
5.根据权利要求1所述的第一AP，其中，当所述指令由所述处理器执行时，还使得所述第一AP进行以下操作：
确定与所述第一AP相关联的一个或多个服务参数，其中，所述一个或多个服务参数包括速率要求和接收信号强度指示符容差中的至少一者；以及
在向所述多AP控制器发送所述信道偏好报告消息之前，将所述一个或多个服务参数包括在所述信道偏好报告消息中。
6.根据权利要求1所述的第一AP，其中，当所述指令由所述处理器执行时，还使得所述第一AP进行以下操作：
从所述多AP控制器接收用于指示所述第一信道列表当中的至少一个选择的信道的信道选择请求消息，其中，所述至少一个选择的信道是至少部分地基于所述一个或多个操作约束的。
7.根据权利要求6所述的第一AP，其中，所述信道选择请求消息指示用于所述第一AP结合所述至少一个选择的信道利用的最大允许TX功率设置。
8.根据权利要求6所述的第一AP，其中，所述信道选择请求消息还指示与所述至少一个选择的信道相关联的第一子信道。
9.根据权利要求6所述的第一AP，其中，用于接收所述信道选择请求消息的所述指令包括当由所述处理器执行时，还使得所述第一AP进行以下操作的指令：
从所述多AP控制器接收第二信道列表，所述第二信道列表具有由所述多AP控制器选择的所述第一信道列表的子集，其中，所述第二信道列表包括至少部分地基于所述一个或多个操作约束的所述至少一个选择的信道。
10.根据权利要求9所述的第一AP，其中，所述第二信道列表包括由所述多AP控制器至少部分地基于在所述多AP控制器处的信道竞争避免技术来选择的所述第一信道列表的所述子集，其中，所述信道竞争避免技术考虑所述第一AP的所述一个或多个操作约束。
11.根据权利要求6所述的第一AP，
其中，所述信道选择请求消息指示针对所述至少一个选择的信道的带宽设置。
12.根据权利要求6所述的第一AP，其中，当所述指令由所述处理器执行时，还使得所述第一AP进行以下操作：
由所述第一AP至少部分地基于所述一个或多个操作约束，来确定所述第一AP不能利用所述至少一个选择的信道；以及
向所述多AP控制器发送信道选择响应消息，所述信道选择响应消息指示所述第一AP不能利用所述至少一个选择的信道。
13.根据权利要求12所述的第一AP，其中，所述信道选择响应消息包括：指示所述第一AP不能利用所述至少一个选择的信道的原因的错误码。
14.根据权利要求13所述的第一AP，其中，所述错误码包括由以下各项组成的群组中的至少一个成员：
在所述至少一个选择的信道与由所述第一AP利用的另一信道之间的不充足的信道间隔；
违反动态频率选择(DFS)频率避免策略；以及
所述第一AP的无线硬件限制。
15.根据权利要求14所述的第一AP，其中，所述信道选择响应消息包括能用于所述第一AP利用的代替所述至少一个选择的信道的至少一个替代信道。
16.一种网络的多AP控制器，包括：
处理器；以及
在其中存储有指令的存储器，当所述指令由所述处理器执行时，使得所述多AP控制器进行以下操作：
从所述网络的第一AP接收信道偏好报告消息，所述信道偏好报告消息包括能用于由所述第一AP使用的第一信道列表以及与所述第一AP相关联的一个或多个操作约束；
至少部分地基于所述一个或多个操作约束，来从所述第一信道列表当中选择至少第一选择信道；以及
向所述第一AP提供对所述第一选择信道的指示。
17.根据权利要求16所述的多AP控制器，其中，所述一个或多个操作约束包括无线操作约束，所述无线操作约束是至少部分地基于在第一信道与要由所述第一AP并发地利用的另一信道之间的最小频率间隔的。
18.根据权利要求16所述的多AP控制器，其中，当所述指令由所述处理器执行时，还使得所述多AP控制器进行以下操作：
从所述第一信道列表当中选择用于所述第一AP结合所述第一选择信道并发地利用的第二选择信道，
其中，所述一个或多个操作约束指示与所述第一选择信道相关联的最小频率间隔，以及
其中，选择所述第二选择信道以使所述第二选择信道不违反与所述第一选择信道相关联的最小频率间隔。
19.根据权利要求16所述的多AP控制器，其中，用于选择所述至少第一选择信道的所述指令包括当由所述处理器执行时，使得所述多AP控制器进行以下操作的指令：确定第二信道列表，所述第二信道列表具有由所述多AP控制器选择的所述第一信道列表的子集，其中，所述第二信道列表包括至少部分地基于所述一个或多个操作约束的至少所述第一选择信道。
20.根据权利要求16所述的多AP控制器，其中，用于选择所述至少第一选择信道的所述指令包括当由所述处理器执行时，使得所述多AP控制器进行以下操作的指令：
针对来自所述第一信道列表的至少一个候选信道：
使用竞争图着色技术来估计由所述第一AP选择所述候选信道将导致的对所述网络的影响，其中，所述竞争图着色技术避免了将违反所述一个或多个操作约束的信道分配。
21.根据权利要求16所述的多AP控制器，其中，对所述第一选择信道的所述指示还指示与所述第一选择信道相关联的第一子信道。
22.根据权利要求16所述的多AP控制器，其中，当所述指令由所述处理器执行时，还使得所述多AP控制器进行以下操作：
从所述第一AP接收信道选择响应消息，所述信道选择响应消息指示所述第一AP不能利用所述第一选择信道。
23.根据权利要求22所述的多AP控制器，其中，所述信道选择响应消息包括：指示所述第一AP不能利用所述第一选择信道的原因的错误码。
24.根据权利要求22所述的多AP控制器，其中，当所述指令由所述处理器执行时，还使得所述多AP控制器进行以下操作：
从所述第一信道列表当中选择第二选择信道，其中，所述第二选择信道是至少部分地基于所述一个或多个操作约束和所述信道选择响应消息来选择的；以及
向所述第一AP提供对用于所述第一AP利用的代替所述第一选择信道的所述第二选择信道的指示。
25.一种由网络的第一接入点(AP)执行的方法，所述方法包括：
在所述第一AP处生成能用于由所述第一AP使用的第一信道列表；
确定针对在所述第一信道列表中的至少第一信道的一个或多个操作约束；以及
向所述网络的多AP控制器发送信道偏好报告消息，所述信道偏好报告消息包括所述第一信道列表和针对至少所述第一信道的所述一个或多个操作约束。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述一个或多个操作约束包括无线操作约束，所述无线操作约束是至少部分地基于所述第一信道与要由所述第一AP并发地利用的另一信道之间的最小频率间隔的。
27.根据权利要求25所述的方法，还包括：
从所述多AP控制器接收用于指示所述第一信道列表当中的至少一个选择的信道的信道选择请求消息，其中，所述至少一个选择的信道是至少部分地基于所述一个或多个操作约束的。
28.根据权利要求27所述的方法，
其中，所述信道选择请求消息指示用于所述第一AP结合所述至少一个选择的信道利用的最大允许TX功率设置。
29.一种存储有指令的计算机可读介质，当所述指令由用于在网络中使用的第一接入点(AP)的处理器执行时，使得所述第一AP进行以下操作：
在所述第一AP处生成能用于由所述第一AP使用的第一信道列表；
确定针对在所述第一信道列表中的至少第一信道的一个或多个操作约束；以及
向所述网络的多AP控制器发送信道偏好报告消息，所述信道偏好报告消息包括所述第一信道列表和针对至少所述第一信道的所述一个或多个操作约束。
30.根据权利要求29所述的计算机可读介质，其中，所述一个或多个操作约束包括无线操作约束，所述无线操作约束是至少部分地基于所述第一信道与要由所述第一AP并发地利用的另一信道之间的最小频率间隔的。
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