CN113853017A - 用于在混合客户端环境中划分无线电频谱的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例涉及用于在混合客户端环境中划分无线电频谱的系统和方法。提供了用于在AP中划分无线电频谱以支持混合客户端环境、同时维持高效的802.11ax发送的系统和方法。区域中的客户端可以分类为802.11ax和传统客户端，并且这些客户端可以进一步分类为多数群体和少数群体。对少数群体和多数群体的指派可以通过考虑以下来进行：待指派给客户端设备的每个群体的可用信道的数目、以及转向负载/成本和客户端设备被转向到另一信道的能力。此外，对少数群体和多数群体的指派可以将维持特定客户端‑信道密度考虑在内。

Description

用于在混合客户端环境中划分无线电频谱的系统和方法

背景技术

无线数字网络在企业中变得无处不在，从而提供对资源的安全且具有成本效益的访问。这些网络通常具有一个或多个控制器，每个控制器支持通过企业而部署的多个接入点(AP)。根据IEEE 802.11标准进行操作的Wi-Fi网络是这样的网络的示例。例如，诸如个人计算机和移动电话等无线网络通信设备(也被称为站或客户端设备)相对于Wi-Fi AP和蜂窝网络AP而跨无线数字网络来发送数据。

Wi-Fi网络中的无线局域网(WLAN)基础设施元件或组件向WLAN设备提供服务。在提供该服务时，AP与客户端设备之间的链路的射频(RF)特性可以被确定，以便优化数据的发送和/或接收。这些RF特性可以包括例如路径损耗和信道系数。

附图说明

根据一个或多个各种实施例，参考以下附图详细描述本公开。这些附图被提供仅用于说明目的，并且仅描绘典型或示例实施例。

图1示出了网络配置的一个示例，其可以针对诸如商业、教育机构、政府实体、医疗设施或其他组织的组织而实现；

图2示出了各种实施例可以在其中实现的示例接入点；

图3是根据一个实施例的基于客户端-信道密度的示例信道池大小分布的表示；

图4是根据另一实施例的基于客户端-信道密度的示例信道池大小分布的表示；

图5是根据又一实施例的基于客户端-信道密度的示例信道池大小分布的表示；

图6是根据一个实施例的用于根据无线电频谱划分来对客户端设备进行聚类的示例计算组件或设备的框图；以及

图7描绘了本文中描述的各种实施例可以在其中实现的示例计算机系统的框图。

附图不是穷举的，并且不将本公开限制为所公开的精确形式。

具体实施方式

802.11ax标准提供对WLAN网络的某些增强。但是，当WLAN网络包括传统(802.11a/b/g/n/ac)设备时，这些增强可能无法优化地利用。这是因为，传统设备或客户端不能充分利用多用户传输技术(例如，正交频分多址(OFDMA))，并且必须争用对介质的访问，以按顺序方式来发送/接收数据。

在企业WLAN网络中，多个基本服务集(BSS)可以被用来在不同BSS网络中对WLAN设备进行聚类。应当注意，根据802.11标准，服务集或扩展服务集(ESS)可以指代一组无线网络设备，该一组无线网络设备由相同服务集标识符(SSID)或“网络名称”来标识。BSS可以是指具有服务集的设备子组，(除了在相同的第2层网络参数上操作以形成逻辑网络之外)其在相同的物理层介质访问特性(例如，RF、调制方案、安全性设置等)内操作，使得它们被无线联网。因此，在企业WLAN网络中，多个BSS可以被控制，以使得网络设备可以在不同BSS网络中被聚类。

此外，某些AP可以被转换或配置为根据不同模式(例如，单无线电模式或多无线电模式)进行操作。应当理解，在单无线电模式中，单个无线电收发装置在给定频带上操作，而在多无线电模式下，诸如在双无线电模式下，当在给定频带上操作时，无线电收发装置的无线电链可以被分组。其他示例可以在与在另一给定频带上操作的又一无线电/无线电链组一起操作的AP的上下文中描述。例如，AP可以被配置为使用逻辑或物理无线电收发装置(例如，2.4GHz无线电收发装置和两个5GHz无线电收发装置)进行操作。也就是说，诸如AP的网络设备可以使用无线电链经由网络来发送和/或接收信息。如本文中使用的，术语“无线电链”可以指代可以经由无线电信号发送和/或接收信息的硬件。无线客户端设备和/或其他无线设备可以使用多个无线电链在通信信道上与网络设备通信。如本文中使用的，术语“通信信道”(或信道)可以指代由网络设备利用，以传达(例如，发送和/或接收)信息的频率或频率范围。多输入多输出(MIMO)网络设备可以使用多个无线电链来发送和/或接收信息。除其他可能性外，无线电链可以包括两个天线，诸如水平天线和垂直天线。如本文中使用的，术语“天线”是指将电功率转换成无线电波和/或反之亦然的设备。

如上所述，与较早发布的(即，传统)无线标准的能力相比，802.11ax标准提供不同的无线能力，尽管当WLAN网络包括传统客户端设备时，802.11ax增强可能无法实现，或至少不能完全实现。

因此，各种实施例涉及当AP在多无线电模式(例如，双无线电模式或三无线电模式)中操作时的高效信道指派，在多无线电模式中，通信信道被拆分。例如，如本文所述，通信频带(例如，5.0GHz至7.0GHz UNII频带)上的通信信道可以被拆分为第一通信信道组和第二通信信道组，第一通信信道组与用于根据特定无线标准/规范进行操作的第一无线电收发装置相关联，并且第二通信信道组与用于根据其他无线标准/规范进行操作的第二无线电收发装置相关联。

因此，当在多无线电模式中操作时、或者当决定诸如AP的网络设备将移至在多无线电模式中操作时，客户端设备资料可以被确定，以标识多数群体的客户端设备和少数群体的客户端设备。然后，关于多无线电收发装置AP的哪个无线电收发装置可以被用来服务于多数群体、以及哪个无线电收发装置可以被用来服务于少数群体的确定可以做出。关于信道到客户端设备的实际指派，应当注意避免重叠BSS。此外，AP的无线电收发装置可以被配置为随时间而适于客户端模式，并且处理针对无线电的信道指派，使得802.11ax和传统客户端设备可以按高效的方式归入到频谱中的它们自己的(多个)部分。

在详细描述所公开的系统和方法的实施例之前，描述示例网络安装是有用的，利用该示例网络安装，这些系统和方法可以在各种应用中实现。图1示出了网络配置100的一个示例，其可以针对诸如商业体、教育机构、政府实体、医疗设施或其他组织的组织而实现。该图示出了由具有多个用户(或至少多个客户端设备110)并且可能具有多个物理或地理站点102、132、142的组织来实现的配置的示例。网络配置100可以包括与网络120通信的主站点102。网络配置100还可以包括与网络120通信的一个或多个远程站点132、142。

主站点102可以包括主网络，该主网络可以是例如办公网络、家庭网络或其他网络安装。主站点102网络可以是专用网络，诸如可以包括安全性和访问控制以用于将访问限制为对专用网络的授权用户的网络。授权用户可以包括例如位于主站点102处的公司的员工、房屋的居民、商业体的客户等。

在所示的示例中，主站点102包括与网络120通信的控制器104。控制器104可以为主站点102提供与网络120的通信，尽管控制器104可能不是针对主站点102与网络120的通信的唯一点。示出了单个控制器104，但是主站点可以包括多个控制器和/或与网络120的多个通信点。在某些实施例中，控制器104通过路由器(未示出)与网络120通信。在其他实施例中，控制器104提供到主站点102中的设备的路由器功能性。

控制器104可以可操作以配置和管理诸如在主站点102处的网络设备，并且还可以管理远程站点132、134处的网络设备。控制器104可以可操作以配置和/或管理连接到网络的交换机、路由器、接入点和/或客户端设备。控制器104本身可以是接入点，或者提供接入点的功能性。

控制器104可以与一个或多个交换机108和/或无线接入点(AP)106a至106c通信。交换机108和无线AP 106a至106c向各种客户端设备110a至110j提供网络连接。使用与交换机108或AP 106a至106c的连接，客户端设备110a至110j可以访问网络资源，包括(主站点102)网络和网络120上的其他设备。

客户端设备的示例可以包括：台式计算机、膝上型计算机、服务器、网络服务器、认证服务器、认证授权计费(AAA)服务器、域名系统(DNS)服务器、动态主机配置协议(DHCP)服务器、互联网协议(IP)服务器、虚拟专用网(VPN)服务器、网络策略服务器、大型机、平板电脑、电子阅读器、上网本计算机、电视和类似显示器(例如，智能电视)、内容接收器、机顶盒、个人数字助理(PDA)、移动电话、智能电话、智能终端、哑终端、虚拟终端、视频游戏机、虚拟助手、物联网(IOT)设备等。

在主站点102内，交换机108被包括以作为用于有线客户端设备110i至110j的对主站点102中所建立的网络的接入点的一个示例。客户端设备110i至110j可以连接到交换机108，并且可以通过交换机108访问网络配置100内的其他设备。客户端设备110i至110j也可以通过交换机108访问网络120。客户端设备110i至110j可以通过有线112连接与交换机108通信。在所示的示例中，开关108通过有线112连接与控制器104通信，尽管该连接也可以是无线的。

无线AP 106a至106c被包括以作为用于客户端设备110a至110h的对主站点102中所建立的网络的接入点的另一示例。AP 106a至106c中的每个AP可以是硬件、软件和/或固件的组合，其被配置为向无线客户端设备110a至110h提供无线网络连接。在所示的示例中，AP 106a至106c可以由控制器104管理和配置。AP 106a至106c通过连接112与控制器104和网络通信，该连接112可以是有线或无线接口。

网络120可以是公共网络或专用网络，诸如互联网，或者是其他通信网络，以允许各个站点102、130至142之间的连接性以及对服务器160a至160b的访问。网络120可以包括第三方电信线，诸如电话线、广播同轴线缆、光纤线缆、卫星通信、蜂窝通信等。网络120可以包括任何数目的中间网络设备，诸如交换机、路由器、网关、服务器和/或控制器，这些中间网络设备不是网络配置100的直接部分，但促进网络配置100的各个部分之间的通信、以及网络配置100与其他网络连接实体之间的通信。

图2示出了示例AP 200，该AP 200可以是图1的AP(例如，AP 106a至106c)之一的实施例。AP可以是指允许无线客户端设备连接到有线或无线网络的联网设备，并且不一定限于基于IEEE 802.11的AP。AP可以包括处理资源(例如，处理器210)、存储器(例如，存储器212)、和/或输入/输出接口(未示出)，输入/输出接口包括诸如IEEE 802.3以太网接口的有线网络接口、以及诸如IEEE 802.11Wi-Fi接口的无线网络接口，尽管本公开的示例不限于这样的接口。

AP 200可以包括多个天线。AP 200可以包括无线电收发装置202，该无线电收发装置202包括四个无线电链204-1、204-2、204-3和204-4，其中每个无线电链包括两个天线(204-1a、204-1b、204-2a、204-2b、204-3a、204-3b、204-4a、204-4b)。例如，除其他可能性外，每个无线电链可以包括水平天线和垂直天线。如图2所示，AP 200可以是4×4多输入多输出(MIMO)AP。在此，4×4MIMO AP可以具有四个无线电链(204-1、204-2、204-3、204-4)，其中每个无线电链可用于发送和接收数据。应当理解，本公开的示例不限于此。例如，AP 200可以是具有小于4×4天线和无线电链配置的MIMO网络设备，或者可以是具有大于4×4天线和无线电链配置的MIMO网络设备。

尽管为了清楚起见并且为了不使本公开的示例模糊而在图2中未示出，但是无线电链中的每个无线电链可以经由RF开关连接到多个天线204-1a至204-4b。在一些示例中，多个无线电链的第一部分(例如，无线电链204-3和204-4)可以专用于第一通信信道组中的第一通信信道201，其中多个无线电链的第二部分(例如，204-1和204-2)可以专用于第二通信信道组中的通信信道203。例如，除其他可能性外，多个无线电链的总数目可以等于多个无线电链的第一部分和第二部分的总和。

如上所述，在某些示例中，通信频带可以是5.0-7.0GHz UNII频带。例如，在5GHz通信频带上操作的通信信道(和中点频率)可以包括36(5.180GHz)、40(5.200GHz)、44(5.220GHz)和149(5.745GHz)等。在这样的示例中，AP 200可以在通信信道201(例如，通信信道36)上向无线客户端设备206-1提供网络连接性，通信信道201被包括在第一通信信道组中，通信信道201与第二通信信道组中所包括的另一通信信道203(例如，通信信道44)不同，该另一通信信道203向诸如无线客户端设备206-N的不同的无线客户端设备提供网络连接性。也就是说，通信信道201是与通信信道203不同的通信信道。尽管被示出为单独的通信信道，但是应当理解，第一通信信道组和/或第二通信信道组可以包括多个通信信道。

在一些示例中，第一通信信道组可以包括多个通信信道，其中多个通信信道中的每个通信信道将在通信频带(例如，5.0-7.0GHz UNII频带)上进行操作，并且根据特定无线规范(例如，802.11ax)进行操作。例如，通过根据特定规范(诸如IEEE 802.11ax)进行操作，第一通信信道组中的每个通信信道可以更高效地采用OFDMA、目标唤醒时间(TWT)、空间复用、上行链路多用户多输入多输出(UL MU-MIMO)和/或其组合。通过扩展，在这样的示例中，具有符合特定无线规范的能力的无线客户端设备可以具有采用OFDMA、TWT、空间复用、ULMU-MIMO和/或其组合的能力。

首先，相对于符合802.11ac和较旧标准的传统客户端设备，在客户端设备之中采用802.11ax标准的规模在一开始时可能很小。但是，随着技术从互操作性角度成熟，符合802.11ax的客户端设备的数目将会增加。为了解决AP的操作环境中客户端设备的这种混合，根据一个实施例，客户端设备可以被聚类为多数群体和少数群体。这些多数群体和少数群体(将在下面更详细地描述)可以被指派给AP的不同无线电收发装置，例如第一5GHz无线电收发装置和第二5GHz无线电收发装置。

在一些实施例中，低带通滤波器可以与5GHz无线电收发装置中的一个无线电收发装置一起使用，并且高带通滤波器可以与5GHz无线电收发装置中的另一无线电收发装置一起使用。以这种方式使用滤波器的结果是有效地，一个5GHz无线电收发装置可以使用来自频谱的5GHz范围部分的较低子带中的信道，而另一5GHz无线电收发装置可以使用来自频谱的5GHz范围部分的较高子带中的信道。应当理解，在该示例中，5GHz频带中的每个信道占用频谱的20MHz部分，尽管信道可以跨越例如40、60、80或160MHz频带。在一些实施例中，5GHz频带的较低子带可以由8个20MHz信道(即，信道36-64)组成，而较高子带可以由17个20MHz信道(即，信道100-165)组成。应当理解，本公开不限于以这种方式拆分5GHz频带中的信道，本公开也不限于拆分5GHz频带中的信道。例如，各种实施例构想对未来的6GHz或7GHz操作模式的应用。还应当理解，给定信道的质量跨两个无线电收发装置可以相同，也可以不相同，这意味着，给定信道可以仅在两个5GHz无线电收发装置中的一项上可配置，并且可以在无线电收发装置上较佳表现的信道集合可以与另一组信道具有相同大小，也可以具有不同大小。

如上所述，AP的客户端资料可以被确定，以便达到可以维持802.11ax客户端设备与传统客户端设备之间分开的特定部署。客户端资料可以相对于区域(或子区域级别，如果需要)而确定。如本文中使用的，“区域”可以是指所有AP可以彼此听到的区(属于同一ESS)。通常，区域可以是指一物理位置，其在较大部署内具有AP的某个集合。例如，区域可以对应于建筑物或建筑物内的(多个)特定楼层。

在具有AP的某个集合的操作的给定区域中，对在给定时间段内(例如，在24小时的时段期间)连接到AP中的每个AP的客户端的平均数目的估计可以被确定。然后802.11ax客户端的数目与已连接客户端的(总)数目的比率(被称为11ax-客户端比率)可以被计算。如上所述，诸如控制器104(图1)的控制器可操作以配置和管理诸如AP等网络设备，并且其自身可以提供AP功能性(例如，图2的AP 200)。因此，控制器可以被配置为估计连接到区域中的每个AP的客户端的平均总数目。连接到客户端的每个AP可以基于与客户端的通信，来确定客户端是否是符合802.11ax标准的，或者是否为传统客户端。

表1(以下)反映了基于802.11ax客户端和传统客户端的给定区域中的可能客户端资料。应当理解，当11ax-客户端比率小于50％时，802.11ax客户端构成少数群体，而当11ax-客户端比率大于或等于50％时，802.11ax客户端构成多数群体。应当注意，50％阈值是一个示例，并且其他实施例构想用于对群体进行分类的其他阈值。

11ax-客户端比率	多数群体	少数群体
			低(<50％)	传统客户端(802.11ac和更早)	802.11ax客户端
高(>＝50％)	802.11ax客户端	传统客户端(802.11ac和更早)

表1

一旦区域的客户端资料已被确定，就可以做出关于哪个客户端应当移动到以双无线电模式(即，双5GHz无线电模式)进行操作的AP的哪个无线电收发装置。也就是说，控制器(例如，控制器104)可以将少数群体的客户端映射到AP的较低子带无线电收发装置(回想一下，在一些实施例中，较低子带可以具有较少信道，例如，在上述双无线电模式中的8个20MHz信道)。控制器104可以将多数群体的客户端映射到AP的较高子带无线电收发装置(回想一下，在一些实施例中，较高子带可以具有较多信道，例如，17个20MHz信道)。应当注意，哪个子带具有比其他子带更多/更少的信道可以取决于特定网络实现/操作特性。

例如，对于以双5GHz无线电模式操作的AP，第一5GHz无线电收发装置可以较好地支持5GHz频带的较低子带中的信道(信道36-48(UNII-1)、信道52-64(UNII-2a))，而第二5GHz无线电收发装置可以较好地支持5GHz频带的较高子带中的信道(信道100-144(UNII-2c(扩展))和信道149-165(UNII-3))。因此，在AP转换为双5GHz无线电模式时(例如，在运行时)，如果11ax-客户端比率小于给定阈值(例如，50％)，则传统客户端将被转向(steer)到第二5GHz无线电收发装置。如果11ax-客户端比率大于或等于50％，则802.11ax客户端将在相同条件下被转向到第二5GHz无线电收发装置。表2(以下)示出了该客户端群体到无线电收发装置映射。

11ax-客户端比率	AP较低子带无线电收发装置	AP较高子带无线电收发装置
			低(<50％)	802.11ax客户端	传统客户端(802.11ac和更早)
高(>＝50％)	传统客户端(802.11ac和更早)	802.11ax客户端

表2

以这种方式聚类客户端设备允许如下客户端-信道密度值，该客户端-信道密度值在最坏情况下与用于信道分配的各种实施例没有应用的情况相同。应当理解，如本文中使用的，“客户端-信道密度”可以是指跨所有信道连接到给定区域中的AP的客户端总数目与信道总数目的比率。也就是说，与少数群体的客户端被指派给具有较大数目的信道的无线电收发装置相比，少数群体的客户端被指派给具有较少数目的信道的无线电收发装置将导致对等的客户端-信道密度。

在一些实施例中，可以考虑转向负载或成本，而不是考虑客户端-信道密度。表3(以下)用对应聚类选项总结了各种使用情况场景。

表3

应当理解，对于情况A和情况B，AP可以按单无线电模式操作，其中客户端的某个混合群体集合被指派给5GHz频带的较低子带的信道36(5.180GHz)。由控制器(或AP)可以确定的是，给定区域内的11ax-客户端比率小于50％(情况A)。遵循上述客户端群体到无线电收发装置映射方案，802.11ax客户端设备可以被指派给较低子带(具有较少信道)的信道36，并且传统客户端设备(为多数群体)可以被指派给较高子带(其具有更多信道)的信道100。因为802.11ax客户端设备在连接到给定区域中的AP的所有客户端设备中是少数，所以802.11ax客户端设备可以保留在信道36上，并且因此无需转向到新的信道。另一方面，构成给定区域中的所有客户端的多数的传统客户端最初被指派给(较低子带的)信道36。在转换为双无线电模式之后，传统客户端将被转向到(较高子带的)信道100。在情况B中，其中11ax-客户端比率大于或等于50％，802.11ax客户端设备需要被转向到信道100，而传统客户端设备保留在信道36上(从而不要求转向)。

在情况A和B中，多数群体的客户端设备被转向到新的信道指派，从而给客户端-信道密度考虑在转向负载或成本之上的优先级。应当理解，“转向负载”或“转向成本”可以指代用以实现期望聚类而从一个无线电收发装置转向另一无线电收发装置的客户端设备的数目。还应当理解，一些客户端设备可能没有很好地响应于协议信令，该协议信令被应用，以实现用以将客户端设备从一个信道(并且无线电收发装置)移动到另一信道(并且无线电收发装置)的转向逻辑。因此，控制器可以被配置为使维持客户端-信道密度优先于转向负载/成本和/或转向响应。在使转向响应优先的情况下，当AP处于单无线电模式时，具有对转向反应不佳的较大数目的客户端的客户端群体可以保留在其最初指派的信道上。应当理解，所公开的无线客户端映射逻辑/功能性可以在控制器处、或在充当控制器的AP处实现，并且可以应用于特定“区域”。如果基于转向负载，则这个决定可以通过累积查看由控制器所控制的所有AP上的转向负载来做出。

相反，对于情况C和D，转向考虑优先于客户端-信道密度考虑，同时仍然能够优化客户端-信道密度并且降低转向负载。也就是说，在转换到双5GHz无线电模式之前，附接到用单个无线电收发装置进行操作的AP的所有客户端设备可以被指派给较高子带信道中的一个信道，例如，信道100。如表3所反映的，在AP转换为双无线电模式时，多数群体保持被指派给信道100，并且因此无需转向，而少数群体的客户端设备在AP转换之后被重新指派给(较低子带的)信道36，因此使这些客户端设备需要被转向到新的无线电收发装置。

在信道指派方面，如上所述，如果来自每个AP的无线电收发装置形成重叠BSS(OBSS)网络，则802.11ax客户端被指派到的信道(或信道集合)只能被指派给没有专用于802.11ax客户端的另一AP上的任何其他无线电收发装置。这可能在以下情况中发生：当另一AP上的另一无线电收发装置未被配置为处于双5GHz模式，并且可以具有802.11ax和传统客户端的混合群体，或者在针对子区域无线电收发装置-客户端映射的的决策制定正执行、并且OBSS AP在子区域的外侧的情况下。应当理解，关于提供的这个确定可以在控制器级别处针对区域执行，并且可以基于802.11ax-客户端比率根据某个周期(例如，每24小时)执行。在控制器级别，可以确定的是，被标记为服务于802.11ax客户端的无线电未被指派与被标记为服务于传统客户端的无线电相同的信道。

以这种方式，给定信道或者完全被保留以用于802.11ax客户端或传统客户端，或者同时具有这两种客户端。在后一种场景中，AP尚未估计它是否将支持特定客户端群体、或仍在估计它是否将支持特定客户端群体的过程中。因此，对于具有较高数目的802.11ax客户端的AP无线电收发装置，传统客户端的数目可以被最小化，并且AP无线电收发装置将朝向几乎未开发(greenfield)的操作模式(其中AP几乎仅与802.11ax客户端通信，以最大化对如MU-MIMO、OFDMA、TWT等高效率特征的使用)汇聚。这为802.11ax高效率特征的优化性能提供了信道条件，即，在没有传统客户端的情况下，无论何时802.11ax客户端使用在802.11ax标准/规范中所指定的高效率特征，对802.11ax客户端的干扰被最小化。

应当注意，在计算给定操作区域内的特定客户端-信道密度时，通过为802.11ax客户端保留比必要数目更多的信道，各种实施例确保了客户端设备被聚类的方式不会歪曲802.11ax和传统客户端聚类的客户端-信道密度值。进而，这可以增加支持传统客户端的无线电的客户端-信道密度。根据一些实施例，当确定要为多数和少数群体保留多少个信道时，可以监测和考虑该客户端-信道密度度量。例如，控制器或网络管理服务器可以周期性地计算该度量。其余信道可以由具有尚未聚类的混合客户端群体的其他AP使用。

图3示出了根据本公开的一个实施例的示例信道池大小分布。例如，假定诸如AP200的AP以双5GHz无线电模式进行操作，其中第一无线电收发装置(无线电收发装置1，radio 1)利用20MHz信道带宽进行操作，意味着，无线电收发装置1(支持5GHz频带的较低子带)具有8个信道(即，信道36、40、44、48、52、56、60和64)。第二无线电收发装置(无线电收发装置2，radio 2)支持5GHz频带的较高子带，并且因此具有17个信道(即，信道100、104、108、112、116、120……144、149、153、157、161和165)。无线电收发装置1和无线电收发装置2之间的信道总数目为25个信道。在其中网络的操作区域包括2500个客户端的示例场景中，客户端-信道密度等于100个客户端/信道。也就是说，跨所有信道的客户端总数目(即，在该示例中为2500)与信道总数目(例如，在该示例中为25)的比率为100客户端/信道。应当理解，20MHz频带仅是一个示例，并且信道可以是例如40MHz、80MHz或160MHz信道。

如果11ax-客户端比率是1750:750或750:1750，则信道的一种可能分配将是如下。在确定客户端资料(客户端的多数群体和少数群体)之后，用于以下的确定可以被做出：将少数群体聚类到较低子带无线电收发装置(无线电收发装置1)、以及将多数群体聚类到较高子带无线电收发装置(无线电收发装置2)。假定维持客户端-信道密度是优先项，则用于以下的确定可以做出：将多数群体中的1750个客户端中的1500个客户端指派给无线电收发装置2的17个较高子带信道中的15个信道。这对应于图3的指派304。以这种方式，在利用无线电收发装置1和2操作的该特定AP中，100客户端/信道的客户端-信道密度可以被维持(跨15个信道的1500个客户端设备相当于100客户端/信道)。类似地，用于以下的确定可以被做出：将少数群体中的750个客户端中的500个客户端指派给无线电收发装置1的8个可用信道中的5个信道。这对应于图3的指派300。以这种方式，再次，100客户端/信道的客户端-信道密度可以被维持(跨5个信道的500个客户端设备相当于100客户端/信道)。这样的信道分布致使500个客户端未被指派给无线电收发装置1或无线电收发装置2的特定信道。因此，根据一个实施例，其余5个信道可以保持未指派，并且用于支持混合客户端群体。这对应于指派302。应当理解，对11ac-客户端比率和/或对区域级别的任何改变均可能导致这些信道中的某些或所有信道被移位，以用于支持多数群体或少数群体。应当注意，关于向客户端群体指派信道不一定存在任何顺序(最低到最高、最高到最低、或其他顺序)。换言之，图3(以及图4和图5)示出了将被指派的频谱的部分，而不是实际的信道本身。

应当理解，上述示例假定操作区域中的所有无线电收发装置可以彼此听到，并且因此要求单独的信道以避免彼此干扰。也就是说，当站(例如，AP或客户端设备)具有待传送过的消息时，它必须等待指派给它的信道清空。当信道重叠时，这些信道上的任何一个或多个站都可以发送，而与其他信道上发生什么无关(被称为相邻信道干扰)，从而导致性能降级。如果特定区域或区域级别的AP无法彼此听到，则由于信道不会重叠，专用信道也可以复用于混合模式操作。这样的逻辑可以扩展到以下情况，其中指派给给定群体类型的信道可以跨越针对给定无线电收发装置的子带边界。可以实现这种类型的信道指派，使得AP可以符合该区域的客户端-信道密度或使其降低。

为了实现上述子带边界跨越场景，针对该区域中的某些AP的无线电收发装置可以被留出以用于特定群体类型，而不论它们是否处于双5GHz无线电模式。图4和5分别示出了示例信道池大小分布，其中多数群体的信道池大小被扩展，或者少数群体的信道池大小被扩展。

现在参考图4，考虑如下场景，其中总共有2500个客户端，并且11ax-客户端比率是1950:550或550:1950。为了维持100客户端/信道的客户端-信道密度，较高子带的17个信道可以被全部分配用于聚类多数群体的客户端设备。如图4所示，无线电收发装置2信道(100-165)被全部指派给多数群体的客户端设备。这对应于指派404。多数群体的客户端设备还被指派以用于使用，来自较低子带的8个可用信道中的两个信道。这对应于指派406。这是因为，如果1950个客户端设备需要被支持，则跨17个信道维持100客户端/信道的客户端-信道密度将是不可能的。应当注意，这些“额外”信道可以在双无线电模式AP中的较低子带无线电收发装置上设置，或者在单无线电模式AP中的仅5GHz无线电收发装置上设置。如上所述，AP可以包括在不同频率范围上操作的无线电，其中双无线电模式和单无线电模式是指相对于单个、给定频带的无线电模式。少数群体的客户端设备仍将被指派给来自较低子带的五个信道。这对应于指派400。唯一剩余未指派信道可以用于混合模式操作。这对应于指派402。操作区域中的所有无线电收发装置都可以彼此听到的假定(如上所述)也适用于这种场景。也就是说，如果专用信道不重叠，则它们也可以复用于混合模式操作。

现在参考图5，如果11ax-客户端比率是1050:1450或1450:1050，并且100客户端/信道的客户端-信道密度将被维持，则较低子带的8个信道被全部指派给少数群体。这对应于指派500。少数群体还将使用来自较高子带的两个信道。这对应于指派508。应当理解，这些信道可以在双无线电模式AP中的较高子带无线电收发装置上设置，或者在单无线电模式AP中的仅5GHz无线电收发装置上设置。如上所述，AP可以包括在不同频率范围上操作的无线电收发装置，其中双无线电模式和单无线电模式是指相对于单个、给定频带的无线电模式。多数群体仍将具有来自较高子带的14个信道，多数群体中的客户端可以被指派给这些信道。这对应于指派304。唯一剩余信道可以用于混合模式操作。这对应于指派302。操作区域中的所有无线电都可以彼此听到的假定在此也适用。

图6是根据一个实施例的示例计算组件或设备600的框图，用于在任务关键设备与企业客户端之间分离无线电链路。计算组件600可以是例如服务器计算机、控制器或能够处理数据的任何其他类似的计算组件。在图6的示例实现中，计算组件600包括硬件处理器602和机器可读存储介质604。在一些实施例中，例如，计算组件600可以分别是AP或AP控制器(例如，AP 200)的实施例、或图1的网络120的组件。更具体地，计算组件600可以是中央实体的组件，诸如网络中的无线移动性控制器等。

硬件处理器602可以是一个或多个中央处理单元(CPU)、基于半导体的微处理器、和/或适合于取回和执行存储在机器可读存储介质604中的指令的其他硬件设备。硬件处理器602可以是提取、解码和执行指令(诸如指令606至610)，以控制用于生成和发送复合无线电信号330的过程或操作。作为取回和执行指令的备选或补充，硬件处理器602可以包括一个或多个电子电路，该电子电路包括用于执行一个或多个指令的功能性的电子组件，诸如现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)或其他电子电路。

诸如机器可读存储介质604的机器可读存储介质可以是任何电子、磁性、光学或其他物理存储设备，其包含或存储可执行指令。因此，机器可读存储介质604可以是例如随机存取存储器(RAM)、非易失性RAM(NVRAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、存储设备、光盘等。在一些实施例中，机器可读存储介质604可以是非暂态存储介质，其中术语“非暂态”不涵盖暂态传播信号。如以下详细描述的，机器可读存储介质604可以用可执行指令(例如，指令606至610)进行编码。

硬件处理器602可以执行指令606，以确定客户端资料，客户端资料包括由AP服务的802.11ax客户端和传统802.11客户端。如上所述，客户端资料可以通过将802.11ax客户端分组和将传统客户端进行分组来确定。这些客户端组中的一项将被指定为或表示多数群体，而这些客户端组中的另一项将被指定为或表示少数群体。通常，多数群体将被指派给具有较多信道的子带无线电收发装置的信道(在多无线电AP或网络设备中)，而少数群体将被指派给具有较少信道的子带无线电收发装置的信道。

硬件处理器602可以执行指令608，以定义期望的客户端-信道密度。如上所述，可能期望的是，维持特定客户端-信道密度，该特定客户端-信道密度表示跨操作区域的每信道客户端数目。

硬件处理器602可以执行指令610，以操作AP，使得802.11ax客户端被指派给与第一无线电收发装置的第一子带相对应的信道，传统802.11客户端被指派给与第二无线电收发装置的第二子带相对应的信道，其中对802.11ax客户端和传统客户端的指派还符合期望的客户端-信道密度。如上所述，AP可以划分为一个5GHz无线电收发装置或两个5GHz无线电收发装置——上述两者中的任一项可以附加于一个2.4GHz无线电而存在。根据各种实施例，区域中的一些数目的客户端可以被指派给较高子带无线电收发装置的一个或多个信道、以及较低子带无线电收发装置的一个或多个信道，使得跨区域中的所有AP，客户端-信道密度至少可以被维持。应当注意，在一些实施例中，优化信道分布和客户端设备聚类可以使其他考虑优先，例如，转向负载/成本、以及客户端设备被转向的能力。例如，一些配置可以被确定为使转向成本最小化，而其他配置可以产生较大转向成本，但是仍然可以至少维持客户端-信道密度。更进一步，一些客户端设备聚类和AP无线电信道指派分布可以涉及使以其他方式被指派给一个客户端群体的无线电的一个或多个信道专用于另一客户端群体。也就是说，较低子带无线电的一个或多个信道可以被指派以用于由多数群体客户端使用，或者较高子带无线电的一个或多个信道可以被指派以用于由少数群体客户端使用。回想一下，较低子带无线电收发装置通常具有比较高子带无线电收发装置更少的可用信道。因此，通常，多数群体的客户端设备被指派给较高子带无线电收发装置，而少数群体的客户端设备被指派给较低子带无线电收发装置。然而，哪个子带具有较多数目的信道可以取决于特定实现而不同。

使用本文中描述的三种方法(确定802.11ax客户端与传统客户端之间的无线电分布，指派信道以避免使BSS网络重叠，以及确定适当的信道池大小)，各种实施例能够按高效的方式将802.11ax与传统/非802.11ax客户端清楚地分到其自己的频谱块中。应当理解，上述操作可以周期性地重复，以考虑给定RF区域中客户端设备统计数据随时间的任何改变。

图7描绘了在其中本文中描述的各种实施例可以被实现的示例计算机系统700的框图。计算机系统700包括用于传达信息的总线702或其他通信机制、与总线702耦合的一个或多个硬件处理器704以用于处理信息。硬件处理器704可以是例如一个或多个通用微处理器。

计算机系统700还包括主存储器706，诸如随机存取存储器(RAM)、高速缓存和/或其他动态存储设备，其被耦合到总线702以存储将由处理器704执行的信息和指令。主存储器706还可以用于在要由处理器704执行的指令的执行过程期间，存储临时变量或其他中间信息。这样的指令当被存储在处理器704可访问的存储介质中时，使计算机系统700成为被定制以执行在指令中指定的操作的专用机器。

计算机系统700还包括耦合到总线702的只读存储器(ROM)708或其他静态存储设备，以存储用于处理器704的静态信息和指令。存储设备710(诸如磁盘、光盘或USB拇指驱动程序(闪存驱动程序)等)被提供并且耦合到总线702以用于存储信息和指令。

通常，如本文中使用的，词语“组件”、“系统”、“数据库”等可以是指体现在硬件或固件中的逻辑，或者是指用编程语言(诸如Java、C或C++)编写的一组软件指令(可能具有入口点和出口点)。软件组件可以编译和链接到可执行程序中，安装在动态链接库中，或者可以用解释性编程语言(诸如BASIC、Perl或Python)编写。将意识到，软件组件从其他组件或从其自身而可调用，和/或可以响应于检测到的事件或中断而被调用。可配置为在计算设备上执行的软件组件可以在计算机可读介质(诸如光盘、数字视频光盘、闪存驱动、磁盘或任何其他有形介质)上提供，也可以作为数字下载文件提供(并且最初可以以压缩或可安装格式存储，在执行之前需要进行安装、解压缩或解密)。这样的软件代码可以部分地或全部地存储在执行计算设备的存储器设备上，以由计算设备执行。软件指令可以嵌入在诸如EPROM等固件中。还将意识到，硬件组件可以包括连接的逻辑单元，诸如门和触发器，和/或可以包括可编程单元，诸如可编程门阵列或处理器。

计算机系统700可以使用定制的硬连线逻辑、一个或多个ASIC或FPGA、固件和/或程序逻辑来实现本文中描述的技术，该定制的硬连线逻辑、一个或多个ASIC或FPGA、固件和/或程序逻辑与计算机系统相结合，使计算机系统700成为或将计算机系统700编程为专用机器。根据一个实施例，本文中的技术由计算机系统700响应于(多个)处理器704执行主存储器706中包含的一个或多个指令的一个或多个序列来执行。这样的指令可以从诸如存储设备710等另一存储器读取到主存储器706中。主存储器706中所包含的指令序列的执行使(多个)处理器704执行本文所述的处理步骤。在替代实施例中，可以使用硬连线电路装置代替软件指令或与软件指令结合使用。

如本文中使用的，术语“非暂态介质”和类似术语是指存储使机器以特定方式操作的数据和/或指令的任何介质。这样的非暂态介质可以包括非易失性介质和/或易失性介质。非易失性介质包括例如光盘或磁盘，诸如存储设备710。易失性介质包括动态存储器，诸如主存储器706。非暂态介质的常见形式包括例如软盘、柔性盘、硬盘、固态驱动、磁带或任何其他磁性数据存储介质、CD-ROM、任何其他光学数据存储介质、具有孔图案的任何物理介质、RAM、PROM和EPROM、FLASH-EPROM、NVRAM、任何其他存储器芯片或盒式磁带、以及上述各项的网络版本。

非暂态介质不同于传输介质但可以与传输介质结合使用。传输介质参与非暂态介质之间的信息转移。例如，传输介质包括同轴线缆、铜线和光纤，包含有总线702的线。传输介质还可以采用声波或光波的形式，诸如在无线电波和红外数据通信期间生成的声波或光波。

如本文中使用的，术语“或”可以以包括性或排他性的意义来解释。而且，对单数形式的资源、操作或结构的描述不应当理解为排除复数。除非另外明确说明或在所使用的上下文中以其他方式理解，否则条件性语言(诸如“可以”、“可能”、“能”或“可”等)通常旨在传达某些实施例包括而其他实施例不包括某些特征、元素和/或步骤。

除非另有明确说明，否则本文档中使用的术语和短语及其变体应当解释为开放式的，而不是限制性的。作为前述各项的示例，术语“包括”应当理解为意思是“包括但不限于”等。术语“示例”用于提供所讨论的项目的示例性实例，而不是其详尽或限制性的清单。术语“一”或“一个”应当理解为“至少一个”、“一个或多个”等。在某些情况下出现宽泛单词和短语(诸如“一个或多个”、“至少”、“但不限于”或其他类似短语)不应当理解为在这样的扩展短语可能不存在的情况下，意图或要求较窄情况。

Claims (20)

1.一种接入点AP，包括：

处理器；以及

存储器单元，被可操作地连接到所述处理器，所述存储器单元包括指令，所述指令在被执行时使所述处理器：

确定客户端资料，所述客户端资料包括由所述AP服务的802.11ax客户端和传统802.11客户端；

定义期望的客户端-信道密度；以及

操作所述AP，使得所述802.11ax客户端被指派给与第一无线电收发装置的第一子带相对应的信道，所述传统802.11客户端被指派给与第二无线电收发装置的第二子带相对应的信道，其中对所述802.11ax客户端和所述传统802.11客户端的所述指派还符合所述期望的客户端-信道密度。

2.根据权利要求1所述的AP，其中在被执行时使所述处理器确定客户端资料的所述指令还使所述处理器：将所述802.11ax客户端或所述传统802.11客户端中的任一项聚类为多数群体，并且将所述802.11ax客户端或所述传统802.11客户端中的另一项聚类为少数群体。

3.根据权利要求2所述的AP，其中所述第一无线电收发装置包括第一5GHz无线电收发装置，并且所述第二无线电收发装置包括第二5GHz无线电收发装置。

4.根据权利要求2所述的AP，其中取决于所述第一子带或所述第二子带中的哪一项包括较多数目的信道，所述多数群体簇被指派给所述第一子带或所述第二子带中的一项。

5.根据权利要求4所述的AP，其中取决于所述第一子带或所述第二子带中的哪一项包括较少数目的信道，所述少数群体簇被指派给所述第一子带或所述第二子带中的另一项。

6.根据权利要求5所述的AP，其中所述存储器单元包括以下指令，所述指令在被执行时还使所述处理器：确定转向成本，所述转向成本与将所述多数群体或所述少数群体的客户端转向到所述第一子带或所述第二子带中的一项相关联。

7.根据权利要求6所述的AP，其中所述存储器单元包括以下指令，所述指令在被执行时还使所述处理器：致使所述多数群体被指派给所述第一子带或所述第二子带中包括所述较多数目的信道的一项，以减少转向成本。

8.根据权利要求6所述的AP，其中所述存储器单元包括以下指令，所述指令在被执行时还使所述处理器：将所述少数群体转向到所述第一子带或所述第二子带中包括所述较少数目的信道的一项，以减少转向成本。

9.根据权利要求6所述的AP，其中所述存储器单元包括以下指令，所述指令在被执行时还使所述处理器：使转向成本或客户端-信道密度中的一项优先于转向成本或客户端-信道密度中的另一项。

10.根据权利要求1所述的AP，其中所述802.11ax客户端被指派到的所述信道没有被指派给所述AP在其中操作的射频RF区域中不是专用于服务所述802.11ax客户端的任何其他无线电收发装置。

11.根据权利要求1所述的AP，其中在被执行时使所述处理器操作所述AP以符合所述期望的客户端-信道密度的所述指令还使所述处理器：操作所述AP，使得所述期望的客户端-信道密度分别跨所述第一无线电收发装置和所述第二无线电收发装置的所述第一子带和所述第二子带上是恒定的。

12.根据权利要求11所述的AP，其中所述存储器单元包括以下指令，所述指令在被执行时还使所述处理器：取决于所述期望的客户端-信道密度来定义信道池大小，使得所述802.11ax客户端或所述传统802.11客户端的子集分别被指派给来自所述第一无线电收发装置或所述第二无线电收发装置的所述第一子带或所述第二子带中的另一项的信道的补充子集。

13.一种接入点AP，包括：

至少两个无线电收发装置，跨在给定频带中的多个信道进行操作；

处理器；以及

存储器单元，被可操作地连接到所述处理器，所述存储器单元包括指令，在被执行时使所述处理器：

确定由所述AP服务的802.11ax客户端的数目和传统802.11客户端的数目；以及

操作所述AP，使得所述802.11ax客户端被指派给由所述至少两个无线电收发装置中的第一无线电收发装置支持的第一子带的信道，所述传统802.11客户端被指派给与所述至少两个无线电收发装置中的第二无线电收发装置相对应的第二子带的信道，其中对所述802.11ax客户端和所述传统802.11客户端的所述指派还符合期望的客户端-信道密度和转向成本中的至少一项。

14.根据权利要求13所述的AP，其中所述给定频带包括在5.0GHz至7.0GHz之间的频带范围内的频带。

15.根据权利要求13所述的AP，其中所述存储器单元包括以下指令，所述指令在被执行时还使所述处理器：基于所述802.11ax客户端的所述数目和所述传统802.11客户端的所述数目，将所述802.11ax客户端或所述传统802.11客户端中的任一项聚类为多数群体，并且将所述802.11ax客户端或所述传统802.11客户端中的另一项聚类为少数群体。

16.根据权利要求15所述的AP，其中取决于所述第一子带或所述第二子带中的哪一项包括较多数目的信道，所述多数群体被指派给所述第一子带的信道或所述第二子带的信道中的一项，以实现所述期望的客户端-信道密度。

17.根据权利要求15所述的AP，其中取决于所述第一子带或所述第二子带中的哪一项包括较少数目的信道，所述少数群体被指派给所述第一子带的信道或所述第二子带的信道中的另一项，以实现所述期望的客户端-信道密度。

18.根据权利要求13所述的AP，其中所述存储器单元包括以下指令，所述指令在被执行时还使所述处理器：确定所述转向成本，所述转向成本与将所述多数群体或所述少数群体的客户端转向到所述第一子带的信道或所述第二子带的信道中的一项相关联。

19.根据权利要求18所述的AP，其中所述存储器单元包括以下指令，所述指令在被执行时还使所述处理器：致使所述多数群体被指派给所述第一子带的信道的或所述第二子带的信道中包括所述较多数目的信道的一项，以减少转向成本。

20.根据权利要求6所述的AP，其中所述存储器单元包括以下指令，所述指令在被执行时还使所述处理器：将所述少数群体转向到所述第一子带的信道的或所述第二子带的信道中包括所述较少数目的信道的一项，以减少转向成本。

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