DE102021109311B4

DE102021109311B4 - Verbesserte räumliche wiederverwendung des funkspektrums im wlan-betrieb

Info

Publication number: DE102021109311B4
Application number: DE102021109311.2A
Authority: DE
Inventors: Muhammad Kumail Haider; Kyu-Han Kim
Original assignee: Hewlett Packard Enterprise Development LP
Current assignee: Hewlett Packard Enterprise Development LP
Priority date: 2020-05-18
Filing date: 2021-04-14
Publication date: 2024-04-18
Anticipated expiration: 2041-04-15
Also published as: CN113691997A; US20210360691A1; DE102021109311A1; CN113691997B; US11197319B1

Abstract

Ein oder mehrere nichttransitorische computerlesbare Speichermedien, auf denen ausführbare Computerprogrammanweisungen gespeichert sind, die, wenn sie von einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt werden, den einen oder die mehreren Prozessoren veranlassen, Operationen durchzuführen, die Folgendes umfassen:Verbindung mit einer Vielzahl von Client-Geräten an einem Zugangspunkt in einem Basic Service Set (BSS) zur Übertragung über einen Kanal in einer Netzwerkumgebung;Schätzen eines Kommunikationsqualitätswerts für jedes der mehreren Client-Geräte zumindest teilweise auf der Grundlage der empfangenen Signalstärkewerte am Zugangspunkt und am Client-Gerät;Priorisierung der räumlichen Wiederverwendungsoperation auf der Grundlage der geschätzten Kommunikationsqualitätswerte für die Vielzahl von Client-Geräten;Festlegen eines Schwellenwerts für die Bewertung des freien Kanals (CCA) für einen Vorgang der räumlichen Wiederverwendung bei einer Übertragung an ein erstes Client-Gerät aus der Vielzahl von Client-Geräten, wobei das erste Client-Gerät auf der Grundlage eines geschätzten Kommunikationsqualitätswerts für das erste Client-Gerät ausgewählt wird; unddynamisches Anpassen des CCA-Schwellenwerts zumindest teilweise auf der Grundlage von Erfolg oder Misserfolg der Datenübertragung zwischen dem Zugangspunkt und dem ersten Client-Gerät, wobei das Schätzen des Kommunikationsqualitätswerts für jedes der mehreren Client-Geräte das Schätzen eines Gesamtsignal-zu-Störungs-plus-Rausch-Verhältnisses (SINR) auf der Grundlage eines geschätzten Uplink-SINR-Werts und eines geschätzten Downlink-SINR-Werts umfasst.

Description

HINTERGRUND
Da die Zahl der drahtlosen Geräte weiter zunimmt, befinden sich Client-Geräte und Zugangspunkte in drahtlosen lokalen Zugangsnetzen (WLAN) oft in unmittelbarer Nähe zu anderen WLANs. Die geringen räumlichen Abstände können zu Signalstörungen und Kollisionen auf gemeinsamen Funkkanälen führen. Diesem Umstand wird üblicherweise dadurch begegnet, dass die Signalenergie gemessen und die Übertragung abgebrochen wird, wenn die Signalenergie über einem bestimmten Schwellenwert liegt, z. B. dem CCA-Schwellenwert (Clear Channel Assessment) von -82 dBm für den Wi-Fi-Betrieb.
Die räumliche Wiederverwendung (SR) in Wi-Fi 6 für AP-Einsätze kann dazu beitragen, den Betrieb in denselben Wi-Fi-Bändern durch mehrere Einheiten zu verbessern. In diesem Zusammenhang erlaubt IEEE 802.11ax die Änderung des CCA-Schwellenwerts zwischen -82 dBm und -62 dBm, was eine verstärkte Nutzung in einem bestimmten physikalischen Bereich ermöglichen kann.
Die effektive Umsetzung der räumlichen Wiederverwendung ist jedoch den einzelnen Implementierungen überlassen. Herkömmliches Wi-Fi basiert auf CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) und wendet in der Regel den konservativen CCA-Schwellenwert an, wodurch potenzielle Spektralkapazität verschwendet wird. Während die Verwendung der Standard-CCA das Funkspektrum nicht optimal ausnutzt, birgt der Wechsel zu einem zu hohen CCA-Schwellenwert die Gefahr größerer Paketkollisionen und eines geringeren Durchsatzes für das gesamte Netz.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die hier beschriebenen Ausführungsformen sind beispielhaft und nicht einschränkend in den Figuren der beigefügten Zeichnungen dargestellt, in denen sich gleiche Bezugsziffern auf ähnliche Elemente beziehen.

1 ist eine Darstellung der verbesserten räumlichen Wiederverwendung des Funkspektrums gemäß einigen Ausführungsformen;
2 ist eine Darstellung der verbesserten räumlichen Wiederverwendung des Funkspektrums einschließlich der Priorisierung von Client-Geräten für die räumliche Wiederverwendung gemäß einigen Ausführungsformen;
Die 3A und 3B sind Flussdiagramme zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur verbesserten räumlichen Wiederverwendung des Funkspektrums, einschließlich der Priorisierung von Client-Geräten auf der Grundlage der Kommunikationsqualität, gemäß einigen Ausführungsformen;
4 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur verbesserten räumlichen Wiederverwendung des Funkspektrums gemäß einigen Ausführungsformen;
5 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur verbesserten räumlichen Wiederverwendung des Funkspektrums einschließlich der dynamischen Anpassung der CCA-Schwellenwerte gemäß einigen Ausführungsformen;
6 ist eine Darstellung eines Zugangspunkts mit verbesserter räumlicher Wiederverwendung des Funkspektrums gemäß einigen Ausführungsformen; und
7 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung von Vorgängen zur Koordinierung zwischen Zugangspunkten für den Betrieb der räumlichen Wiederverwendung gemäß einigen Ausführungsformen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die hier beschriebenen Ausführungsformen sind auf eine verbesserte räumliche Wiederverwendung des Funkspektrums im WLAN-Betrieb ausgerichtet.
Wi-Fi in Unternehmen steht vor der Herausforderung der Netzwerkverdichtung, sowohl in Bezug auf die Anzahl der mobilen Geräte als auch in Bezug auf die Bereitstellung von Zugangspunkten, was dazu führt, dass Zugangspunkte, die sich in unmittelbarer Nähe zueinander befinden (in der Regel 20-40 Meter voneinander entfernt), denselben Kanal nutzen. Überfüllte öffentliche Orte wie Flughäfen, Einkaufszentren und Stadien, in denen mehrere Anbieter vertreten sind, können dieses Problem noch verschlimmern.
Legacy-Wi-Fi basiert auf CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance), bei dem kommunizierende Geräte Übertragungen mit einer Empfangssignalstärke (RSS) aufschieben, die höher ist als der CCA-Schwellenwert (Clear Channel Assessment). Da herkömmliches Wi-Fi konservative CCA-Schwellenwerte verwendet (typischerweise -82 dBm (Dezibel-Milliwatt)), führt dies zu einer ineffizienten Nutzung des drahtlosen Mediums. Benachbarte Client-Geräte und APs können Übertragungen in Szenarien aufschieben, in denen gleichzeitige Übertragungen erfolgreich durchgeführt werden könnten, wodurch der Netzwerkdurchsatz verringert wird. Dies ist beispielsweise aus der US 2017 / 0079068 A1 bekannt.
Um dieses Problem zu entschärfen, führt Wi-Fi 6 (IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11ax) bestimmte Schlüsselmerkmale der räumlichen Wiederverwendung (SR) ein, um gleichzeitige Übertragungen in benachbarten BSS (Basic Service Sets) auf denselben Kanälen zu ermöglichen. Insbesondere führt Wi-Fi 6 die BSS-Farbe ein (die sich auf einen Identifizierungscode in der Präambel eines 802.11ax-PHY-Headers bezieht), um empfangene Pakete entweder als zum selben BSS oder zu einem überlappenden BSS (OBSS) gehörig zu identifizieren. Darüber hinaus kann ein OBSS-PD-Mechanismus (OBSS Preamble Detection) einen höheren CCA-Schwellenwert für OBSS-Pakete verwenden, um SR zu fördern, mit einem SRP-Mechanismus (Spatial Reuse Protocol), der es einem Zugangspunkt ermöglicht, je nach Sendeleistung und CCA-Schwellenwert räumliche Wiederverwendung in OBSSs zuzulassen.
Die Wi-Fi 6-Technologie bietet die Möglichkeit, den CCA-Schwellenwert zu ändern, um SR-Übertragungen zu kontrollieren. Genauer gesagt erlaubt der IEEE 802.11ax-Standard die Änderung des CCA-Schwellenwerts zwischen - 82 dBm und -62 dBm und empfiehlt, bei der Erhöhung des CCA-Schwellenwerts die Sendeleistung zu reduzieren, um Geräte am Zellenrand zu schützen und Kollisionen zu verringern. Der Wi-Fi 6-Standard spezifiziert jedoch kein Protokoll, wie der CCA-Schwellenwert am besten angepasst werden kann, um die Netzwerkdurchsatzleistung für handelsübliche Wi-Fi 6-Geräte in Unternehmensnetzwerken zu optimieren.
In einigen Ausführungsformen soll eine Vorrichtung, ein System oder ein Verfahren Operationen für eine verbesserte räumliche Wiederverwendungsleistung in APs unter Wi-Fi 6 (und zukünftigen Standards) bereitstellen, während sie innerhalb der Protokollanforderungen arbeiten und keine Modifikation von Client-Geräten erfordern. In einigen Ausführungsformen umfassen die Operationen die Identifizierung und Priorisierung von Client-Geräten mit einem hohen Kommunikationsqualitätswert, wie z. B. einem hohen SINR-Wert (Signal to Interference plus Noise Ratio), basierend auf einem Schätzungsprozess; und die dynamische Anpassung des CCA-Schwellenwerts für die Übertragung mit räumlicher Wiederverwendung zur Anpassung an sich ändernde Netzwerktopologien und mobile Geräte innerhalb des Netzes.
In einigen Ausführungsformen dient die Vorrichtung, das System oder der Prozess insbesondere dazu, einen Gesamt-SINR (d. h. SINR sowohl für die Aufwärtsals auch für die Abwärtsstrecke) für die SR-Übertragung an jedes einer Vielzahl von Client-Geräten auf der Grundlage von RSS-Messungen an benachbarten APs und zwischen APs auf demselben Kanal zu bestimmen. Bei einem solchen Vorgang wird dann ein Client-Gerät mit dem höchsten Gesamt-SINR-Wert der Geräte innerhalb eines BSS ausgewählt, und wenn Pakete von OBSSs erkannt werden, wird ein CCA-Schwellenwert für das OBSS angewendet, der dynamisch auf der Grundlage der aktuellen Bedingungen angepasst wird. Darüber hinaus wird die räumliche Wiederverwendung für andere Client-Geräte mit einem niedrigeren Gesamt-SINR ausgeschaltet, um sicherzustellen, dass das Kommunikationsmedium zwischen APs geteilt wird, um sicherzustellen, dass SR keine unnötigen Signalkollisionen erzeugt, und um die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen SR-Übertragung zu erhöhen. Auf diese Weise ermöglicht ein Verfahren die Optimierung der räumlichen Wiederverwendung von Geräten, die am besten in der Lage sind, die Vorteile der räumlichen Wiederverwendung zu nutzen, und die Vermeidung der räumlichen Wiederverwendung für andere Geräte. In einigen Ausführungsformen wird eine Vorrichtung, ein System oder ein Verfahren erweitert, um einen unterschiedlichen CCA-Schwellenwert für jedes von mehreren überlappenden BSS bereitzustellen (wie z. B. durch die BSS-Farbdaten oder andere Daten zur Identifizierung des BSS (hier als BSS-Identifikation (ID) bezeichnet) in jedem Broadcast-Paket bestimmt), um die Netzleistung auf der Grundlage der tatsächlichen Aktivität und Signalstärke der OBSS-Interferenz abzustimmen.
In einigen Ausführungsformen umfasst eine Vorrichtung, ein System oder ein Verfahren ferner einen AP-Koordinierungsmechanismus, um Durchsatzstatistikdaten zwischen APs (entweder direkt oder über einen zentralen Controller) auszutauschen, um sicherzustellen, dass der SR-Betrieb, der die dynamische Anpassung von CCA-Schwellenwerten nutzt, eine positive Wirkung auf die gesamte Spektrumsnutzung über mehrere Zugangspunkte und BSS im Netz hat, und um die dynamische Anpassung von CCA-Schwellenwerten zu deaktivieren, wenn eine negative Wirkung festgestellt wird.
Der hier verwendete Begriff Access Point (AP) (auch als Wireless Access Point (WAP) bezeichnet) bezieht sich auf eine Netzwerkhardware, die es drahtlosen Geräten ermöglicht, sich mit einem Netzwerk zu verbinden, einschließlich einer Verbindung zum Internet oder einem Intranet. Der AP kann als eigenständiges Gerät an einen Router (über ein kabelgebundenes Netzwerk) angeschlossen werden oder ein integraler Bestandteil des Routers selbst sein. Ein AP ermöglicht die Kommunikation mit allen IEEE 802.11 Wi-Fi-Standards, insbesondere mit der IEEE 802.11ax (Wi-Fi 6) Technologie.
1 ist eine Darstellung der verbesserten räumlichen Wiederverwendung des Funkspektrums gemäß einigen Ausführungsformen. Wie in 1 dargestellt, kann eine Netzumgebung eine beliebige Anzahl von Zugangspunkten und Stationen (z. B. Client-Geräte) umfassen, die von den Zugangspunkten in sich überlappenden BSS bedient werden. In einigen Ausführungsformen sollen ein oder mehrere Zugangspunkte eine verbesserte räumliche Wiederverwendung des Funkspektrums unter Verwendung mindestens eines Kommunikationsqualitätswerts bieten. Zum Beispiel bedient ein erster Zugangspunkt (AP-0) 100 verschiedene Client-Geräte 105 in einem ersten BSS (BSS-0), ein zweiter Zugangspunkt (AP-1) 110 bedient verschiedene Client-Geräte 115 in einem zweiten BSS (BSS-1), und ein dritter Zugangspunkt (AP-2) 120 bedient verschiedene Client-Geräte 125 in einem dritten BSS (BSS-2). Weitere BSS im Netz können innerhalb oder außerhalb der Darstellung in 1 vorhanden sein. Die BSS liegen jedoch nahe beieinander, und bestimmte BSS können auf demselben oder einem nahen Kanal senden, was zu Interferenzen wie Paketkollisionen, Verringerung des SNR (Signal-Rausch-Verhältnis) oder anderen Effekten führen kann.
In einigen Ausführungsformen soll mindestens ein BSS, z. B. das BSS-0, eine Änderung des CCA-Schwellenwerts vorsehen, die zumindest teilweise auf einem Kommunikationsqualitätswert für die zugehörigen Client-Geräte basiert, um die räumliche Wiederverwendung für ein oder mehrere Client-Geräte innerhalb der Client-Geräte 105 zu priorisieren, die am besten in der Lage sind, den Vorgang zu nutzen, und um zu verhindern, dass andere Client-Geräte die räumliche Wiederverwendung nutzen, um unnötige Paketkollisionen zu vermeiden, die den gesamten Datendurchsatz verringern können.
In einigen Ausführungsformen ist der Kommunikationsqualitätswert, der bei der Priorisierung der räumlichen Wiederverwendung verwendet wird, SINR (Signal to Interference plus Noise Ratio). In einigen Ausführungsformen bestimmt AP-0 100 einen Gesamt-SINR-Wert (Uplink und Downlink) für die SR-Übertragung an jedes der Client-Geräte 105 auf der Grundlage von RSS-Messungen an benachbarten APs und zwischen APs auf demselben Kanal. Das Client-Gerät mit dem höchsten Gesamt-SINR-Wert wird dann ausgewählt, wobei die räumliche Wiederverwendung für die anderen Client-Geräte ausgeschaltet wird, um sicherzustellen, dass das Medium zwischen den APs geteilt wird und die räumliche Wiederverwendung keine unnötigen Signalkollisionen erzeugt.
2 zeigt eine Darstellung der verbesserten räumlichen Wiederverwendung des Funkspektrums einschließlich der Priorisierung von Client-Geräten für die räumliche Wiederverwendung gemäß einigen Ausführungsformen. Wie in 2 dargestellt, soll ein bestimmter Zugangspunkt AP-0 200 nach dem Wi-Fi 6-Standard betrieben werden, um die Modifizierung eines CCA-Schwellenwerts in einer Weise zu ermöglichen, die eine effektive räumliche Wiederverwendung des Funkspektrums erlaubt, während das Potenzial für Paketkollisionen im Betrieb minimiert wird. In einigen Ausführungsformen nutzt der Zugangspunkt AP-0 die SINR-Werte für jedes der mehreren Client-Geräte im BSS, die mit AP-0 verbunden sind, wobei die Client-Geräte als Client-Geräte 202, 204 und 206 dargestellt werden, um ein Client-Gerät mit dem höchsten SINR-Wert unter den mehreren Client-Geräten zu identifizieren, wobei der identifizierte Client für den SR-Betrieb priorisiert wird. In einigen Ausführungsformen werden andere Client-Geräte mit niedrigeren SINR-Werten im SR-Betrieb nicht verwendet.
SINR-Werte sind im Allgemeinen für Stationen im Betrieb eines BSS nicht direkt verfügbar. In einigen Ausführungsformen schätzt AP-0 ein SINR für jedes von mehreren Client-Geräten unter Verwendung von Messungen, die entweder am Zugangspunkt oder von den Client-Geräten verfügbar sind. Um beispielsweise einen SINR-Wert für am Zugangspunkt empfangene Signale zu schätzen, muss der Zugangspunkt RSS-Messungen für Signale (wie Baken) verwenden, die der Zugangspunkt von benachbarten APs empfängt. Um eine SINR-Schätzung für Signale zu erstellen, die von Client-Geräten empfangen werden, muss ein Zugangspunkt die RSS für Signale von anderen Zugangspunkten nutzen, die von den Client-Geräten empfangen werden, und zwar über 802.11k-Bakenberichte, wobei Client-Geräte die RSS für Baken von den benachbarten Zugangspunkten messen und diese Daten an den zugehörigen Zugangspunkt zurückmelden müssen. Solche Daten können also von den Zugangspunkten empfangen werden. Zum Beispiel kann das Client-Gerät 202 Baken von AP-1 210 und AP-2 220 empfangen und diese Daten an den zugehörigen Zugangspunkt zurückmelden.
In einigen Ausführungsformen nutzt der Zugangspunkt AP-0 die empfangenen RSS-Daten, um die SINR am Client für Downlink-(DATA)-Übertragungen vom AP zum Client zu schätzen (was als Downlink-SINR oder SINRdwn bezeichnet werden kann). Darüber hinaus nutzt AP-0 die RSS-Daten, um die SINR für die Uplink-(ACK-)Übertragungen vom Client zum Access Point abzuschätzen (die als Uplink-SINR oder SINRupl bezeichnet werden kann). Der Zugangspunkt AP-0 verwendet dann den geschätzten Downlink-SINR und den geschätzten Uplink-SINR, um einen geschätzten Gesamt-SINR für die SR-Übertragung an einen Client (SINRtot) zu generieren, der beim Vergleich von Client-Geräten für SR-Übertragungen und -Betrieb verwendet wird.
In einigen Ausführungsformen wird der Gesamt-SINR unter Verwendung eines einstellbaren Parameters α erzeugt, um den SINR der Abwärtsstrecke und den SINR der Aufwärtsstrecke angemessen zu gewichten. Da das Downlink-DATEN-Paket im Allgemeinen viel länger ist als das Uplink-ACK, kann davon ausgegangen werden, dass die Downlink-Verbindung besser geschützt und bei der Berechnung stärker gewichtet werden sollte. In einigen Ausführungsformen kann der Gesamt-SINR für die SR-Übertragung an ein Client-Gerät i auf der Grundlage der geschätzten Downlink-SINR- und Uplink-SINR-Werte und eines Gewichtungswertes α gemäß Gleichung [1] bestimmt werden: $S I N R_{i}^{t o t} = α S I N R_{i}^{d w n} + (1 - α) S I N R_{i}^{u p l}$
In einer bestimmten Implementierung kann der α-Wert 0,8 betragen, aber dieser α-Wert kann variieren und kann nach Bedarf angepasst werden, um die räumliche Wiederverwendung für eine bestimmte Implementierung zu optimieren.
In einigen Ausführungsformen vergleicht der Zugangspunkt AP-0 200, wenn AP-0 Daten in der Warteschlange hat (d. h. Daten im Rückstand), für jedes der identifizierten Client-Geräte die Gesamt-SINR für die SR-Übertragung an jedes Client-Gerät der Client-Geräte, um das Client-Gerät mit der höchsten Gesamt-SINR zu identifizieren, und priorisiert dieses Client-Gerät bei der räumlichen Wiederverwendung. Genauer gesagt muss der Zugangspunkt die räumliche Wiederverwendung für das Client-Gerät mit der höchsten Gesamt-SINR aktivieren und die räumliche Wiederverwendung für jedes andere Client-Gerät der identifizierten Gruppe von Client-Geräten deaktivieren. Angenommen, der Zugangspunkt AP-0 hat Daten für die Client-Geräte 202, 204 und 206 in der Warteschlange (2), so kann AP-0 beispielsweise feststellen, dass das Client-Gerät 202 einen hohen Gesamt-SINR-Wert, das Client-Gerät 204 einen mittleren Gesamt-SINR-Wert und das Client-Gerät einen niedrigen Gesamt-SINR-Wert aufweist. Auf der Grundlage eines Vergleichs der Gesamt-SINR-Werte für die identifizierten Client-Geräte muss der Zugangspunkt AP-0 den SR-Betrieb für das Client-Gerät 202 aktivieren und den SR-Betrieb für die Client-Geräte 204 und 206 deaktivieren.
Im Betrieb soll der Zugangspunkt AP-0 dann die räumliche Wiederverwendung bei der Kommunikation mit dem Kundengerät 202 anwenden, wenn dies angemessen ist. Genauer gesagt vergleicht AP-0 bei der Kommunikation mit dem Client-Gerät 202 nach dem Empfang eines Signals, das von einem OBSS stammt, die empfangene Signalstärke mit einem dynamisch eingestellten Schwellenwert CAthreshOBSS, um festzustellen, ob die Übertragung fortgesetzt werden soll oder nicht. In einigen Ausführungsformen wird für jedes OBSS ein eigener OBSS-Schwellenwert CCA-threshOBSS bestimmt und beibehalten. Wie in 2 dargestellt, wird ein erster CA-Schwellenwert (CCA-SchwellenwertOBSS-1) für BSS-1 und ein zweiter CA-Schwellenwert (CCA-SchwellenwertOBSS-2) für BSS-2 ermittelt und beibehalten.
In einigen Ausführungsformen können die SINR-Berechnung und die Priorisierung der Client-Geräte wie in 3A und 3B dargestellt sein. Der Betrieb der erweiterten räumlichen Wiederverwendung des Funkspektrums kann wie in 4 und 5 dargestellt sein. In einigen Ausführungsformen kann der Zugangspunkt AP-0 ferner mit anderen Zugangspunkten innerhalb der Netzwerkumgebung, wie AP-1 und AP-2, koordiniert werden, wie in 7 dargestellt, um Statistiken auszutauschen, um die Auswirkungen der dynamischen Anpassung der CCA-Schwellenwerte auf den Gesamtdatendurchsatz im Netzwerk zu bestimmen und die dynamische Anpassung der CCA-Schwellenwerte zu unterbrechen, wenn der SR-Betrieb negative Auswirkungen auf den Gesamtdatendurchsatz hat.
3A und 3B sind Flussdiagramme zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur verbesserten räumlichen Wiederverwendung des Funkspektrums, einschließlich der Priorisierung von Client-Geräten auf der Grundlage der Kommunikationsqualität, gemäß einigen Ausführungsformen. Wie in 3A dargestellt, soll ein Zugangspunkt, wie der in 2 dargestellte Zugangspunkt AP-0 200, Client-Geräte innerhalb eines mit dem Zugangspunkt verbundenen BSS für die räumliche Wiederverwendung 304 identifizieren. Bei den Client-Geräten, die für den SR-Betrieb identifiziert werden können, handelt es sich um Geräte mit Paketen in der Warteschlange des Zugangspunkts, die auf die Übertragung warten.
In einigen Ausführungsformen soll der Zugangspunkt am AP RSS-Daten für empfangene Signale 308 erhalten, wobei die RSS-Daten RSS zwischen dem AP und den Client-Geräten innerhalb des BSS und RSS zwischen dem AP und benachbarten APs umfassen können, die der AP aus von den benachbarten APs gesendeten Baken ermitteln kann. Der AP soll außerdem RSS-Werte für jedes der Client-Geräte des BSS erhalten, die sich auf Signale beziehen, die von benachbarten Access Points 312 empfangen werden. Die RSS-Werte für die an den Client-Geräten empfangenen Signale können sich auf IEEE-802.11k-Bakenberichte beziehen, wobei die Client-Geräte die RSS für Baken von benachbarten Zugangspunkten messen und diese Daten an den zugehörigen Zugangspunkt zurückmelden sollen.
In einigen Ausführungsformen verwendet der Zugangspunkt für jeden Client des BSS die RSS-Daten, um einen Downlink-SINR für den Signalempfang auf der Client-Seite zu schätzen, und er schätzt einen Uplink-SINR für den Signalempfang auf der AP-Seite 316. Der Zugangspunkt berechnet dann einen Gesamt-SINR für die SR-Übertragung zu jedem Client-Gerät auf der Grundlage des Downlink-SINR und Uplink-SINR 320, wie in Gleichung [1] angegeben.
Die berechneten SINR-Werte können dann in einem SR-Vorgang verwendet werden, wie in 3B dargestellt. In einigen Ausführungsformen vergleicht der Zugangspunkt nach dem Empfang eines Pakets von einem OBSS, dessen RSS unter einem CCA-Schwellenwert 324 liegt (wie in 4 weiter dargestellt), die Gesamt-SINR für jedes Client-Gerät, für das der Zugangspunkt Daten zur Übertragung in eine Warteschlange gestellt hat 326, und ermittelt, welches der Client-Geräte die höchste SINR 328 aufweist.
Der Zugangspunkt muss dann die räumliche Wiederverwendung auf der Grundlage des Gesamt-SINR für jedes Client-Gerät 332 priorisieren, was die Aktivierung der räumlichen Wiederverwendung für das identifizierte Client-Gerät mit dem höchsten Gesamt-SINR und die Deaktivierung der räumlichen Wiederverwendung für jedes andere Client-Gerät beinhalten kann. Auf diese Weise wird der Vorgang der räumlichen Wiederverwendung für die Client-Geräte priorisiert, die die Vorteile der räumlichen Wiederverwendung am besten nutzen können. Die erweiterte räumliche Wiederverwendung kann dann wie in den dargestellt durchgeführt werden
4 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Prozesses für den Betrieb einer verbesserten räumlichen Wiederverwendung des Funkspektrums gemäß einigen Ausführungsformen. Wie in 4 dargestellt, wird der Dienst an einem Zugangspunkt in einem bestimmten BSS 400, z. B. dem in 2 dargestellten Zugangspunkt AP-0 200, begonnen, wobei der bereitgestellte Dienst den Austausch von Daten mit Client-Geräten im BSS umfasst. Das BSS kann sich jedoch in unmittelbarer Nähe zu einem oder mehreren anderen BSS befinden, so dass die Gefahr von Interferenzen, Paketkollisionen oder beidem besteht, die durch andere Signalübertragungen verursacht werden, wobei der Zugangspunkt andere Übertragungen aufschiebt, wenn er feststellt, dass eine erfasste Signalenergie über einem CCA-Schwellenwert liegt.
Der Zugangspunkt soll Operationen durchführen, um die Client-Geräte innerhalb des BSS 404 zu bedienen. Bei diesen Vorgängen muss der Zugangspunkt beim Empfang eines Pakets zur Verarbeitung die Präambel des RX-Pakets 408 lesen, um die Quelle des Pakets zu bestimmen. In einigen Fällen enthält die Präambel des Pakets eine BSS-Farbe, die zur Unterscheidung des BSS verwendet werden kann. In anderen Fällen kann jedoch eine BSS-Farbe nicht vorhanden sein, sondern eine BSS-Identifikation (ID) kann aus anderen Daten in Feldern innerhalb der Präambel bestimmt werden. In einigen Ausführungsformen wird eine im Paket angegebene BSS-Farbe oder BSS-ID erkannt 412, und auf der Grundlage der erkannten BSS-Farbe oder BSS-ID soll der Zugangspunkt bestimmen, ob die Quelle des Pakets im selben BSS wie der Zugangspunkt liegt (weil die BSS-Farbe oder BSS-ID mit dem BSS des Zugangspunkts übereinstimmt) oder in einem überlappenden BSS (weil die BSS-Farbe oder BSS-ID nicht mit dem BSS des Zugangspunkts übereinstimmt, was auf eine OBSS-Quelle hinweist) 416.
Wenn festgestellt wird, dass die BSS-Farbe oder BSS-ID dasselbe BSS 416 angibt (und damit anzeigt, dass es sich um einen Nicht-SR-Betrieb handelt), muss der Zugangspunkt einen CCA-Schwellenwert festlegen, der einem Standard-CCA-Schwellenwert 418 entspricht, der -82 dBm beträgt. Der Prozess kann dann mit der Bestimmung fortfahren, ob die RSS des empfangenen Pakets kleiner ist als der Standard-CCA-Schwellenwert 420. Ist dies nicht der Fall, muss der Zugangspunkt das empfangene Paket 424 zurückstellen und so einen Signalkonflikt vermeiden. Ist die RSS des empfangenen Pakets kleiner als der Standard-CCA-Schwellenwert 420, kann der Zugangspunkt das empfangene Paket ignorieren und mit der Übertragung an ein Client-Gerät beginnen, dessen Paket sich als nächstes in der Warteschlange 428 des Zugangspunkts befindet.
Wenn jedoch festgestellt wird, dass die BSS-Farbe oder BSS-ID eine OBSS-Quelle und nicht dieselbe BSS 416 angibt (was auf einen SR-Betrieb hindeutet), muss der Zugangspunkt eine CCA einrichten, die einem CCA-Schwellenwert für eine OBSS 432 entspricht, angegeben als CCA_threshOBSS. In einigen Ausführungsformen kann der Wert für CCA_threshOBSS ein anpassbarer Wert zwischen -62 dBm und -82 dBm sein. In einigen Ausführungsformen kann für jede OBSS, die vom Zugangspunkt erkannt wird, ein separater CCA-Schwellenwert festgelegt werden, wobei die Identität der OBSS auf der Grundlage der erkannten BSS-Farbe oder BSS-ID bestimmt wird.
Der Prozess kann dann mit der Bestimmung fortfahren, ob die RSS des empfangenen Pakets kleiner ist als der CCA-Schwellenwert für den OBSS 436. Ist dies nicht der Fall, so muss der Zugangspunkt das empfangene Paket 440 zurückstellen. Liegt die RSS des empfangenen Pakets unter dem anpassbaren CCA-Schwellenwert für die OBSS 436, kann der Zugangspunkt das empfangene Paket ignorieren und mit der Übertragung an das Client-Gerät mit dem höchsten SINR-Wert (wie in den 3A und 3B dargestellt) 444 beginnen, was eine Übertragung mit einer höheren Empfangsenergie ermöglicht, als sie für normale Übertragungen innerhalb des BSS zulässig wäre.
In einigen Ausführungsformen sieht der Prozess dann eine dynamische Anpassung des CCS-Schwellenwerts für die OBSS vor, die zumindest teilweise auf dem Erfolg oder Misserfolg der SR-Übertragung 448 basiert. Die Bestimmung und dynamische Anpassung des CCA-Schwellenwerts für die OBSS kann wie in 5 dargestellt erfolgen.
5 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur verbesserten räumlichen Wiederverwendung von Funkfrequenzen, einschließlich der dynamischen Anpassung von CCA-Schwellenwerten, gemäß einigen Ausführungsformen. In einigen Ausführungsformen wird ein Algorithmus bereitgestellt, der einen CCA-Schwellenwert für jede von mehreren OBSS zumindest teilweise auf der Grundlage des Erfolgs oder Misserfolgs von SR-Übertragungen festlegt und anpasst.
Wie in 5 dargestellt, kann in einigen Ausführungsformen ein Prozess die Einstellung eines anfänglichen CCA-Schwellenwerts (CCA_threshOBSS) für jede einzelne oder mehrere OBSS in einer Umgebung 504 umfassen. In einigen Fällen kann die anfängliche OBSS ein bestimmter Startwert für jede OBSS sein oder nach einem anderen Verfahren festgelegt werden. In einem Beispiel kann ein anfänglicher OBSS-Schwellenwert auf -72 dBm als Mittelwert zwischen -62 dBm und -82 dBm oder auf -82 dBm als konservativer Anfangswert festgelegt werden. Ein Anfangswert kann jedoch auch ein beliebiger Wert zwischen -62 dBm und -82 dBm sein.
Der Prozess kann mit der Durchführung von Operationen am Zugangspunkt fortfahren, um Client-Geräte im BSS zu bedienen oder andere Dienste 508 durchzuführen. Im Betrieb empfängt der Zugangspunkt ein Paket und identifiziert eine Paketquelle entweder als das mit dem Zugangspunkt assoziierte BSS oder ein bestimmtes OBSS auf der Grundlage einer erkannten BSS-Farbe oder BSS-ID im Paket 512.
In einigen Ausführungsformen muss der Zugangspunkt für eine Paketquelle, die als eine bestimmte OBSS bestimmt wurde, einen aktuellen CCA-Schwellenwert für die OBSS-Paketquelle 516 abrufen. Der Zugangspunkt wendet dann den abgerufenen aktuellen CCA-Schwellenwert bei der SR-Übertragung 520 an.
In einigen Ausführungsformen passt der Zugangspunkt den CCA-Schwellenwert dynamisch auf der Grundlage des Erfolgs oder Misserfolgs einer SR-Übertragung an, um den mit einem OBSS verbundenen CCA-Schwellenwert auf einen optimalen Wert zwischen dem Maximalwert von -62 dBm und dem Minimalwert von -82 dBm abzustimmen. Zum Beispiel, wie in 5 dargestellt, wenn eine SR-Übertragung als erfolgreich 524 bestimmt wird (die Übertragung wird erfolgreich von dem beabsichtigten Empfänger empfangen), dann wird, wie in Gleichung [2] vorgesehen, der CCA-Schwellenwert für die OBSS auf das Minimum von entweder dem aktuellen CCA-Schwellenwert, der um einen Betrag δ erhöht wurde, oder -62 dBm (der maximale CCA-Schwellenwert) 528 gesetzt: $C C A_t h r e s h^{O N S S} = m i n (C C A_t h r e^{O B S S} + δ, - 62 d B m)$
Wird ferner festgestellt, dass eine SR-Übertragung nicht erfolgreich war 524 (die Übertragung wurde vom vorgesehenen Empfänger nicht erfolgreich empfangen), dann wird, wie in Gleichung [3] dargestellt, der CCA-Schwellenwert für die OBSS auf das Maximum des aktuellen CCA-Schwellenwerts abzüglich eines Betrags δ oder -82 dBm (der minimale CCA-Schwellenwert) 532 gesetzt: $C C A_t h r e s^{O N S S} = m i (C C A_t h r e s^{O B S S} + δ, - 62 d B m)$
Der Inkrementwert δ kann ein beliebiger Wert sein, der es ermöglicht, den CCA-Wert innerhalb einer angemessenen Zeit abzustimmen, ohne dass es zu einer signifikanten Oszillation des Wertes kommt. In einem bestimmten Beispiel kann δ gleich 1 oder 2 dBm sein. In einigen Ausführungsformen ist der δ-Wert einstellbar, um den Betrieb des Algorithmus zu verbessern. Darüber hinaus kann es unterschiedliche δ-Werte geben, um den CCA-Schwellenwert für ein OBSS zu erhöhen oder zu verringern.
Der Prozess kann dann zur Durchführung von Operationen am Zugangspunkt 508 zurückkehren, wobei jeder OBSS-Schwellenwert in Abhängigkeit vom Erfolg oder Misserfolg jeder Übertragung nach oben oder unten angepasst wird.
6 ist eine Illustration eines Zugangspunkts mit verbesserter räumlicher Wiederverwendung des Funkspektrums gemäß einigen Ausführungsformen. In einigen Ausführungsformen umfasst der Zugangspunkt 600 eine Verarbeitungseinheit 605, einen Sender und einen Empfänger 620, eine Leistungssteuerung 615, eine oder mehrere Antennen 640 für die drahtlose Signalkommunikation und einen oder mehrere Anschlüsse 645 für Netzwerkverbindungen oder andere Verbindungen. Der Zugangspunkt 600 kann ferner Speicher und Register 610 zur Speicherung von Daten enthalten, die flüchtige und nichtflüchtige Speicher (einschließlich Flash-Speicher und ähnliche Elemente), Register und andere Speichertechnologien umfassen können. In einigen Ausführungsformen können der Speicher und die Register 610 einen oder mehrere OBSS-Schwellenwerte 612 enthalten, die wie in 5 dargestellt eingestellt und angepasst werden können.
In einigen Ausführungsformen umfasst der Zugangspunkt 600 außerdem Firmware oder Hardware 630, um eine verbesserte räumliche Wiederverwendung des Funkspektrums 632 zu ermöglichen. In einigen Ausführungsformen umfasst die verbesserte räumliche Wiederverwendung des Funkspektrums 632 die Unterstützung der Priorisierung von Client-Geräten für den SR-Betrieb 634. Ein Vorgang kann eine Priorisierung gemäß der Kommunikationsqualität jedes Client-Geräts umfassen, wie in den dargestellt. Beispielsweise kann der Zugangspunkt so betrieben werden, dass er RSS am Zugangspunkt 600 und jedem der mehreren Client-Geräte 652-654 verwendet, um eine Gesamtkommunikationsqualität, wie einen geschätzten Gesamt-SINR-Wert, für die SR-Übertragung an jedes Client-Gerät zu schätzen. Beispielsweise kann der Zugangspunkt 600 feststellen, dass das Client-Gerät 652 einen höheren geschätzten SINR-Wert hat als jedes andere Client-Gerät 654, und daher die SR-Nutzung für das Client-Gerät 652 priorisieren. Zum Beispiel kann der Zugangspunkt 600 den SR-Betrieb für das Client-Gerät 652 mit dem höchsten geschätzten SINR-Wert aktivieren und den SR-Betrieb für jedes andere Client-Gerät 654 deaktivieren.
In einigen Ausführungsformen umfasst die verbesserte räumliche Wiederverwendung des Funkspektrums 632 außerdem eine dynamische Anpassung der CCA-Schwellenwerte 636, wie in den dargestellt. In einigen Ausführungsformen soll der Zugangspunkt 600 den SR-Betrieb 660 in einer Netzwerkumgebung mit einem oder mehreren anderen Zugangspunkten 670 bereitstellen. Der SR-Betrieb umfasst die Bereitstellung eines anpassbaren CCA-Schwellenwerts für jeden OBSS, der mit dem einen oder den mehreren anderen Zugangspunkten 670 verbunden ist. In einigen Ausführungsformen wird für jede erkannte OBSS ein separater CCA-Schwellenwert bereitgestellt, der (zwischen einem Maximal- und einem Minimalwert) zumindest teilweise davon abhängt, ob die SR-Übertragungen erfolgreich oder erfolglos waren.
In einigen Ausführungsformen umfasst die verbesserte räumliche Wiederverwendung des Funkspektrums 632 auch die Koordinierung zwischen den Zugangspunkten für eine gemeinsame CCA-Anpassungspolitik 638, wie in 7 dargestellt. In einigen Ausführungsformen stellt der Zugangspunkt 600 anderen Zugangspunkten entweder direkt oder über einen zentralen Controller 680 Daten zum SR-Betrieb mit dynamischer CCA-Schwellenwertanpassung zur Verfügung. Die Daten können Statistiken über den Datendurchsatz für das mit dem Zugangspunkt 600 verbundene BSS enthalten. In einigen Ausführungsformen soll der Zugangspunkt eine Bestimmung über die Auswirkungen des SR-Betriebs mit dynamischer Anpassung der CCA-Schwellenwerte auf den Gesamtdatendurchsatz erzeugen oder empfangen und die dynamische Anpassung der CCA-Schwellenwerte zumindest teilweise auf der Grundlage der Bestimmung fortsetzen oder einstellen.
7 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung von Vorgängen zur Koordinierung zwischen Zugangspunkten für den Betrieb der räumlichen Wiederverwendung, einschließlich einer gemeinsamen CCA-Schwellenwertanpassungspolitik, gemäß einigen Ausführungsformen. Die dynamische Anpassung von CCA-Werten durch einen Zugangspunkt kann den Datendurchsatz für ein mit dem Zugangspunkt verbundenes BSS verbessern. Der Vorgang kann jedoch gleichzeitig den Datendurchsatz in einem anderen BSS verringern, da die erhöhte Sendeleistung zu Paketkollisionen führt.
In einigen Ausführungsformen soll ein Zugangspunkt, wie der in 2 dargestellte Zugangspunkt AP-0 200, eine Koordinierung mit einem oder mehreren anderen Zugangspunkten in einer Umgebung im Hinblick auf die räumliche Wiederverwendung des Funkspektrums vornehmen. Die Koordinierung umfasst unter anderem die gemeinsame Nutzung von Daten über den Datendurchsatz, um festzustellen, ob die dynamische Anpassung der CCA-Schwellenwerte insgesamt positive oder negative Auswirkungen auf die Nutzung des Funkspektrums hat. In einigen Ausführungsformen kann die Koordinierung zwischen den Zugangspunkten auch beinhalten, dass der Zugangspunkt die dynamische Anpassung der CCA-Schwellenwerte deaktiviert, wenn er feststellt, dass dies negative Auswirkungen hat.
Wie in 7 dargestellt, kann ein Zugangspunkt normale Operationen durchführen, um Client-Geräte in einem BSS zu bedienen oder andere verwandte Dienste 704 durchzuführen. In einigen Ausführungsformen kann der Zugangspunkt bei Bedarf die dynamische Anpassung der CCA-Schwellenwerte aktivieren 708, was die erneute Aktivierung der dynamischen Anpassung der CCA-Schwellenwerte beinhalten kann, wenn der Vorgang zuvor deaktiviert wurde. Die dynamische Anpassung der CCA-Schwellenwerte kann die in den 4 und 5 dargestellten Prozesse umfassen.
In einigen Ausführungsformen wird der Prozess mit der Bestimmung des Datendurchsatzes für das mit dem Zugangspunkt verbundene BSS fortgesetzt, während die dynamische Anpassung der CCA-Schwellenwerte aktiviert ist 712. Der Zugangspunkt überträgt dann Daten einschließlich Datendurchsatzstatistiken an andere Zugangspunkte einer Reihe von BBS in einer Umgebung (z. B. in einem erweiterten Dienstsatz (ESS)), entweder direkt oder über einen zentralen Controller 716.
In einigen Ausführungsformen erzeugt oder empfängt der Zugangspunkt dann eine Bestimmung (d. h. die Bestimmung kann vom Zugangspunkt oder von einem anderen Netzwerkgerät, z. B. einem zentralen Controller, vorgenommen werden) hinsichtlich der Auswirkungen des Betriebs der räumlichen Wiederverwendung mit dynamischer Anpassung der CCA-Schwellenwerte auf den Gesamtdatendurchsatz für die BSS in der Netzwerkumgebung 720. In einigen Ausführungsformen muss der Zugangspunkt nach der Feststellung, dass die dynamische Anpassung der CCA-Schwellenwerte einen positiven Effekt auf den Gesamtdatendurchsatz 724 hatte, die dynamische Anpassung der CCA-Schwellenwerte 728 fortsetzen. Wenn festgestellt wird, dass sich die dynamische Anpassung der CCA-Schwellenwerte negativ auf den Gesamtdatendurchsatz 724 ausgewirkt hat, muss der Zugangspunkt die dynamische Anpassung der CCA-Schwellenwerte 732 deaktivieren. Nach der Deaktivierung der dynamischen Anpassung der CCA-Schwellenwerte muss die Zugangsstelle den Standard-CCA-Schwellenwert (-82 dBm) im SR-Betrieb verwenden.
Der Prozess kann dann zur Durchführung von Operationen des AP 704 zurückkehren, und wenn die dynamische Anpassung der CCA-Schwellenwerte deaktiviert wurde, kann die Operation nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne oder bei Eintreten eines bestimmten Ereignisses 708 wieder aktiviert werden, wobei das Ereignis den Empfang eines Triggers zur Wiederaktivierung einer solchen Operation beinhalten kann.
Die folgenden Klauseln und/oder Beispiele beziehen sich auf weitere Ausführungsformen oder Beispiele. Spezifische Merkmale in den Beispielen können überall in einer oder mehreren Ausführungsformen angewandt werden. Die verschiedenen Merkmale der unterschiedlichen Ausführungsformen oder Beispiele können in unterschiedlicher Weise kombiniert werden, wobei bestimmte Merkmale eingeschlossen und andere ausgeschlossen werden können, um eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen zu ermöglichen. Beispiele können Gegenstände wie ein Verfahren, Mittel zur Durchführung von Handlungen des Verfahrens, mindestens ein maschinenlesbares Medium, wie ein nichttransitorisches maschinenlesbares Medium, das Anweisungen enthält, die, wenn sie von einer Maschine ausgeführt werden, die Maschine veranlassen, Handlungen des Verfahrens durchzuführen, oder eine Vorrichtung oder ein System zur Erleichterung von Vorgängen gemäß den hier beschriebenen Ausführungsformen und Beispielen umfassen.
In einigen Ausführungsformen sind auf einem oder mehreren nichttransitorischen computerlesbaren Speichermedien ausführbare Computerprogrammbefehle gespeichert, die, wenn sie von einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt werden, den einen oder die mehreren Prozessoren veranlassen, Operationen durchzuführen, einschließlich der Verbindung mit einer Vielzahl von Client-Geräten an einem Zugangspunkt in einem Basic Service Set (BSS) für die Übertragung über einen Kanal in einer Netzwerkumgebung; Schätzen eines Kommunikationsqualitätswertes für jedes der Vielzahl von Client-Geräten zumindest teilweise auf der Grundlage von empfangenen Signalstärkewerten an dem Zugangspunkt und an dem Client-Gerät; Priorisieren einer räumlichen Wiederverwendungsoperation auf der Grundlage der geschätzten Kommunikationsqualitätswerte für die Vielzahl von Client-Geräten; Festlegen eines Schwellenwerts für die Bewertung eines klaren Kanals (CCA) für eine räumliche Wiederverwendungsoperation bei einer Übertragung zu einem ersten Client-Gerät der Vielzahl von Client-Geräten, wobei das erste Client-Gerät auf der Grundlage eines geschätzten Kommunikationsqualitätswerts für das erste Client-Gerät ausgewählt wird; und dynamisches Anpassen des CCA-Schwellenwerts auf der Grundlage zumindest teilweise des Erfolgs oder Misserfolgs der Datenübertragung zwischen dem Zugangspunkt und dem ersten Client-Gerät.
In einigen Ausführungsformen umfasst ein Zugangspunkt einen Prozessor; einen Speicher zur Speicherung von Daten; einen Sender und einen Empfänger zum Senden und Empfangen von Daten; wobei der Zugangspunkt eine verbesserte räumliche Wiederverwendung des Funkspektrums in einer Netzwerkumgebung bereitstellen soll, einschließlich des Zugangspunkts, um eine Verbindung mit einer Vielzahl von Client-Geräten für die Übertragung über einen Kanal in der Netzwerkumgebung herzustellen, einen Signal-zu-Störungs-plus-Rausch-Verhältnis (SINR)-Wert für die Übertragung an jedes der Vielzahl von Client-Geräten zu schätzen, der zumindest teilweise auf empfangenen Signalstärkewerten an dem Zugangspunkt und an dem Client-Gerät basiert, Priorisieren des räumlichen Wiederverwendungsbetriebs auf der Grundlage der geschätzten SINR-Werte für die mehreren Client-Geräte, Festlegen eines Schwellenwerts für die Bewertung des freien Kanals (CCA) für den räumlichen Wiederverwendungsbetrieb und dynamisches Anpassen des CCA-Schwellenwerts für den räumlichen Wiederverwendungsbetrieb eines ersten Client-Geräts der mehreren Client-Geräte zumindest teilweise auf der Grundlage des Erfolgs oder Misserfolgs der Datenübertragung zwischen dem Zugangspunkt und dem ersten Client-Gerät.
In einigen Ausführungsformen umfasst ein Verfahren das Bereitstellen eines Dienstes durch einen Zugangspunkt für eine Vielzahl von Client-Geräten in einem Basisdienstsatz innerhalb einer Netzwerkumgebung; das Empfangen eines Pakets an dem Zugangspunkt; das Bestimmen einer Quelle des Pakets auf der Grundlage einer BSS-Farbe oder einer BSS-Identifikation, die aus dem Paket erhalten wird; bei der Bestimmung, dass sich die Quelle des Pakets innerhalb des BSS befindet, das Verwenden eines Standardwerts für die Bewertung des freien Kanals (CCA) in einer Operation für die Übertragung an ein Client-Gerät der Vielzahl von Client-Geräten; und bei der Feststellung, dass die Quelle des Pakets in einem ersten überlappenden BSS (OBSS) liegt, Verwenden eines aktuellen Werts des CCA-Schwellenwerts für das erste OBSS in einer Operation zur räumlichen Wiederverwendung für die Übertragung an ein erstes Client-Gerät, wobei das erste Client-Gerät einen höchsten geschätzten Wert für das Signal-Störungs-Rausch-Verhältnis (SINR) der Vielzahl von Client-Geräten aufweist, wobei der CCA-Schwellenwert für das erste OBSS ein dynamisch eingestellter Wert ist, der zumindest teilweise auf dem Erfolg oder Misserfolg der Datenübertragung zwischen dem Zugangspunkt und dem ersten Client-Gerät basiert.
In der obigen Beschreibung werden zu Erklärungszwecken zahlreiche spezifische Details aufgeführt, um ein umfassendes Verständnis der beschriebenen Ausführungsformen zu ermöglichen. Einem Fachmann wird es jedoch klar sein, dass die Ausführungsformen auch ohne einige dieser spezifischen Details ausgeführt werden können. In anderen Fällen werden bekannte Strukturen und Geräte in Form von Blockdiagrammen dargestellt. Zwischen den dargestellten Komponenten können Zwischenstrukturen vorhanden sein. Die hier beschriebenen oder abgebildeten Komponenten können zusätzliche Eingänge oder Ausgänge haben, die nicht abgebildet oder beschrieben sind.
Verschiedene Ausführungsformen können verschiedene Prozesse umfassen. Diese Prozesse können von Hardware-Komponenten ausgeführt werden oder in Computerprogrammen oder maschinenausführbaren Befehlen verkörpert sein, die verwendet werden können, um einen Universal- oder Spezialprozessor oder logische Schaltungen, die mit den Befehlen programmiert sind, zur Ausführung der Prozesse zu veranlassen. Alternativ können die Prozesse auch durch eine Kombination von Hardware und Software ausgeführt werden.
Teile verschiedener Ausführungsformen können als Computerprogrammprodukt bereitgestellt werden, das ein computerlesbares Medium mit darauf gespeicherten Computerprogrammanweisungen umfassen kann, die zur Programmierung eines Computers (oder anderer elektronischer Geräte) zur Ausführung durch einen oder mehrere Prozessoren verwendet werden können, um einen Prozess gemäß bestimmten Ausführungsformen durchzuführen. Das computerlesbare Medium kann Magnetplatten, optische Platten, Festwertspeicher (ROM), Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), löschbare programmierbare Festwertspeicher (EPROM), elektrisch löschbare programmierbare Festwertspeicher (EEPROM), magnetische oder optische Karten, Flash-Speicher oder andere Arten von computerlesbaren Medien, die zur Speicherung von elektronischen Anweisungen geeignet sind, umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt. Darüber hinaus können Ausführungsformen auch als Computerprogrammprodukt heruntergeladen werden, wobei das Programm von einem entfernten Computer auf einen anfordernden Computer übertragen werden kann. In einigen Ausführungsformen sind auf einem nicht flüchtigen, computerlesbaren Speichermedium Daten gespeichert, die Befehlssequenzen darstellen, die, wenn sie von einem Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor veranlassen, bestimmte Operationen durchzuführen.
Viele der Methoden werden in ihrer grundlegendsten Form beschrieben, doch können zu jeder der Methoden Prozesse hinzugefügt oder aus ihr gestrichen werden, und zu jeder der beschriebenen Nachrichten können Informationen hinzugefügt oder von ihr abgezogen werden, ohne dass der grundlegende Anwendungsbereich der vorliegenden Ausführungsformen verlassen wird. Dem Fachmann wird klar sein, dass viele weitere Änderungen und Anpassungen möglich sind. Die einzelnen Ausführungsformen dienen nicht dazu, das Konzept einzuschränken, sondern es zu veranschaulichen. Der Umfang der Ausführungsformen wird nicht durch die oben aufgeführten spezifischen Beispiele, sondern nur durch die nachstehenden Ansprüche bestimmt.
Wenn es heißt, dass ein Element „A“ mit dem Element „B“ gekoppelt ist, kann das Element A direkt mit dem Element B gekoppelt sein oder indirekt, z. B. über das Element C. Wenn in der Beschreibung oder in den Ansprüchen angegeben wird, dass ein Bauteil, ein Merkmal, eine Struktur, ein Prozess oder ein Merkmal A ein Bauteil, ein Merkmal, eine Struktur, einen Prozess oder ein Merkmal B „verursacht“, bedeutet dies, dass „A“ zumindest eine Teilursache für „B“ ist, dass es aber auch mindestens ein anderes Bauteil, ein Merkmal, eine Struktur, einen Prozess oder ein Merkmal geben kann, das die Ursache für „B“ ist. "Wenn in der Spezifikation angegeben wird, dass ein Bestandteil, ein Merkmal, eine Struktur, ein Prozess oder ein Merkmal enthalten sein „kann“, „könnte“ oder „könnte“, muss dieser bestimmte Bestandteil, dieses Merkmal, diese Struktur, dieser Prozess oder dieses Merkmal nicht enthalten sein. Wenn in der Spezifikation oder im Anspruch auf „ein“ oder „ein“ Element verwiesen wird, bedeutet dies nicht, dass es nur eines der beschriebenen Elemente gibt.
Eine Ausführungsform ist eine Implementierung oder ein Beispiel. Wenn in der Beschreibung von „einer Ausführungsform“, „einer Ausführungsform“, „einigen Ausführungsformen“ oder „anderen Ausführungsformen“ die Rede ist, bedeutet dies, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder eine bestimmte Eigenschaft, die im Zusammenhang mit den Ausführungsformen beschrieben werden, zumindest in einigen Ausführungsformen, aber nicht unbedingt in allen Ausführungsformen enthalten sind. Die verschiedenen Bezeichnungen „eine Ausführungsform“, „eine Ausführungsform“ oder „einige Ausführungsformen“ beziehen sich nicht unbedingt alle auf dieselben Ausführungsformen. In der vorstehenden Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen werden verschiedene Merkmale manchmal in einer einzigen Ausführungsform, Figur oder Beschreibung zusammengefasst, um die Offenbarung zu vereinfachen und das Verständnis eines oder mehrerer der verschiedenen neuen Aspekte zu erleichtern. Diese Art der Offenbarung ist jedoch nicht so zu verstehen, dass die beanspruchten Ausführungsformen mehr Merkmale erfordern, als in den einzelnen Ansprüchen ausdrücklich angegeben sind. Vielmehr liegen, wie die folgenden Ansprüche zeigen, neuartige Aspekte in weniger als allen Merkmalen einer einzelnen, zuvor offenbarten Ausführungsform. Daher werden die Ansprüche hiermit ausdrücklich in diese Beschreibung aufgenommen, wobei jeder Anspruch für sich allein als eine separate Ausführungsform steht.

Claims

Ein oder mehrere nichttransitorische computerlesbare Speichermedien, auf denen ausführbare Computerprogrammanweisungen gespeichert sind, die, wenn sie von einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt werden, den einen oder die mehreren Prozessoren veranlassen, Operationen durchzuführen, die Folgendes umfassen: Verbindung mit einer Vielzahl von Client-Geräten an einem Zugangspunkt in einem Basic Service Set (BSS) zur Übertragung über einen Kanal in einer Netzwerkumgebung; Schätzen eines Kommunikationsqualitätswerts für jedes der mehreren Client-Geräte zumindest teilweise auf der Grundlage der empfangenen Signalstärkewerte am Zugangspunkt und am Client-Gerät; Priorisierung der räumlichen Wiederverwendungsoperation auf der Grundlage der geschätzten Kommunikationsqualitätswerte für die Vielzahl von Client-Geräten; Festlegen eines Schwellenwerts für die Bewertung des freien Kanals (CCA) für einen Vorgang der räumlichen Wiederverwendung bei einer Übertragung an ein erstes Client-Gerät aus der Vielzahl von Client-Geräten, wobei das erste Client-Gerät auf der Grundlage eines geschätzten Kommunikationsqualitätswerts für das erste Client-Gerät ausgewählt wird; und dynamisches Anpassen des CCA-Schwellenwerts zumindest teilweise auf der Grundlage von Erfolg oder Misserfolg der Datenübertragung zwischen dem Zugangspunkt und dem ersten Client-Gerät, wobei das Schätzen des Kommunikationsqualitätswerts für jedes der mehreren Client-Geräte das Schätzen eines Gesamtsignal-zu-Störungs-plus-Rausch-Verhältnisses (SINR) auf der Grundlage eines geschätzten Uplink-SINR-Werts und eines geschätzten Downlink-SINR-Werts umfasst.
Ein oder mehrere Speichermedien nach Anspruch 1, wobei das Priorisieren des Vorgangs der räumlichen Wiederverwendung auf der Grundlage der geschätzten Kommunikationsqualitätswerte für die Vielzahl von Client-Geräten das Aktivieren der räumlichen Wiederverwendung für ein Client-Gerät mit dem höchsten geschätzten Kommunikationsqualitätswert und das Deaktivieren der räumlichen Wiederverwendung für alle anderen Client-Geräte der Vielzahl von Client-Geräten umfasst.
Das eine oder mehrere Speichermedien nach Anspruch 1, das/die außerdem Anweisungen enthält/enthalten, um den einen oder die mehreren Prozessor(en) zu veranlassen, Operationen durchzuführen, die Folgendes umfassen: Festlegen und dynamisches Anpassen eines CCA-Schwellenwerts für jeden einer Vielzahl von überlappenden BSS (OBSSs).
Das eine oder die mehreren Speichermedien nach Anspruch 3 umfassen ferner Anweisungen, die den einen oder die mehreren Prozessoren veranlassen, Operationen durchzuführen, die Folgendes umfassen: Empfang eines Pakets am Zugangspunkt; Bestimmen einer Quelle des Pakets auf der Grundlage einer BSS-Farbe oder BSS-Identifikation, die aus dem Paket erhalten wurde; bei der Feststellung, dass sich die Quelle des Pakets innerhalb des BSS befindet, die Verwendung eines Standard-CCA-Werts in einer Operation zur Übertragung an ein Client-Gerät aus der Vielzahl von Client-Geräten; und bei der Feststellung, dass die Quelle des Pakets bei einer ersten OBSS der Vielzahl von OBSSs liegt, Verwendung eines aktuellen Werts des CCA-Schwellenwerts für die erste OBSS in der räumlichen Wiederverwendungsoperation zur Übertragung an das erste Client-Gerät.
Das eine oder mehrere Speichermedien nach Anspruch 1, das/die außerdem Anweisungen enthält/enthalten, um den einen oder die mehreren Prozessor(en) zu veranlassen, Operationen durchzuführen, die Folgendes umfassen: Bestimmen von Datendurchsatzinformationen für den Zugangspunkt, der räumliche Wiederverwendung mit dynamischer Anpassung von CCA-Schwellenwerten verwendet; und Bereitstellung der Datendurchsatzinformationen für einen oder mehrere andere Zugangspunkte in der Netzumgebung zur Koordinierung des Betriebs mit dem einen oder den mehreren anderen Zugangspunkten.
Ein oder mehrere Medien nach Anspruch 5, die ferner ausführbare Computerprogrammanweisungen umfassen, die, wenn sie von dem einen oder den mehreren Prozessoren ausgeführt werden, den einen oder die mehreren Prozessoren veranlassen, Operationen durchzuführen, die Folgendes umfassen bei einer Feststellung, die anzeigt, dass es eine negative Auswirkung auf den Gesamtdatendurchsatz für die Netzwerkumgebung gibt, wenn die dynamische Anpassung von CCA-Werten verwendet wird, die dynamische Anpassung von CCA-Werten zu deaktivieren.
Das eine oder die mehreren Speichermedien nach Anspruch 1, wobei die dynamische Anpassung des CCA-Schwellenwerts gemäß IEEE (Institute of Electronic and Electrical Engineers) 802.11ax durchgeführt wird.
Ein Zugangspunkt, bestehend aus: einen Prozessor; einen Speicher für die Speicherung von Daten; einen Sender und einen Empfänger zum Senden und Empfangen von Daten; wobei der Zugangspunkt eine verbesserte räumliche Wiederverwendung des Funkspektrums in einer Netzwerkumgebung bereitstellen soll, einschließlich des Zugangspunkts für: eine Verbindung mit einer Vielzahl von Client-Geräten zur Übertragung über einen Kanal in der Netzumgebung herzustellen, Schätzen eines Wertes für das Verhältnis von Signal zu Interferenz und Rauschen (SINR) für die Übertragung an jedes der mehreren Client-Geräte, zumindest teilweise auf der Grundlage der empfangenen Signalstärkewerte am Zugangspunkt und am Client-Gerät, Priorisierung der räumlichen Wiederverwendungsoperation auf der Grundlage der geschätzten SINR-Werte für die Vielzahl von Client-Geräten, einen Schwellenwert für die klare Kanalbewertung (CCA) für die räumliche Wiederverwendung festlegen und dynamisches Anpassen des CCA-Schwellenwerts für den räumlichen Wiederverwendungsbetrieb eines ersten Client-Geräts aus der Vielzahl von Client-Geräten, zumindest teilweise basierend auf dem Erfolg oder Misserfolg der Datenübertragung zwischen dem Zugangspunkt und dem ersten Client-Gerät; wobei das Schätzen des SINR-Werts für die Übertragung zu jedem der mehreren Client-Geräte das Schätzen eines Gesamt-SINR-Werts (SINR) auf der Grundlage eines geschätzten Uplink-SINR-Werts, und eines geschätzten Downlink-SINR-Werts umfasst.
Der Zugangspunkt nach Anspruch 8, wobei das Schätzen des Gesamt-SINR-Werts ferner auf der Grundlage eines Gewichtungswerts erfolgt.
Der Zugangspunkt nach Anspruch 8, wobei das Priorisieren des Vorgangs der räumlichen Wiederverwendung auf der Grundlage der SINR-Werte für die Vielzahl von Client-Geräten das Aktivieren der räumlichen Wiederverwendung für ein Client-Gerät mit dem höchsten geschätzten SINR-Wert und das Deaktivieren der räumlichen Wiederverwendung für alle anderen Client-Geräte der Vielzahl von Client-Geräten umfasst.
Der Zugangspunkt nach Anspruch 8, wobei der Zugangspunkt ferner dazu dient: einen CCA-Schwellenwert für jede von mehreren überlappenden BSS (OBSS) festlegen und dynamisch anpassen.
Der Zugangspunkt nach Anspruch 11, wobei der Zugangspunkt weiterhin dazu dient: ein Paket am Zugangspunkt empfangen; eine Quelle des Pakets auf der Grundlage einer aus dem Paket erhaltenen BSS-Farbe oder BSS-Identifikation bestimmen; bei der Feststellung, dass die Quelle des Pakets innerhalb des BSS liegt, einen Standard-CCA-Wert in der räumlichen Wiederverwendungsoperation zu verwenden; und bei der Feststellung, dass die Quelle des Pakets bei einer ersten OBSS der Vielzahl von OBSSs liegt, einen aktuellen Wert des CCA-Schwellenwerts für die erste OBSS in der räumlichen Wiederverwendungsoperation zu verwenden.
Der Zugangspunkt nach Anspruch 8, wobei der Zugangspunkt weiterhin dazu dient: Bestimmen von Datendurchsatzinformationen für den Zugangspunkt, der räumliche Wiederverwendung mit dynamischer Anpassung von CCA-Schwellenwerten verwendet; und Bereitstellung der Datendurchsatzinformationen für einen oder mehrere andere Zugangspunkte in der Netzumgebung zur Koordinierung des Betriebs mit dem einen oder den mehreren anderen Zugangspunkten.
Der Zugangspunkt nach Anspruch 13, wobei der Zugangspunkt weiterhin dazu dient: Erzeugen oder Empfangen einer Bestimmung bezüglich einer Auswirkung auf einen Gesamtdatendurchsatz für die Netzwerkumgebung, wenn eine dynamische Anpassung von CCA-Werten verwendet wird; und bei der Bestimmung, die eine negative Auswirkung auf den Gesamtdatendurchsatz für die Netzwerkumgebung anzeigt, wenn die dynamische Anpassung der CCA-Werte verwendet wird, die dynamische Anpassung der CCA-Werte deaktiviert wird.
Ein Verfahren, das Folgendes umfasst: Bereitstellung von Diensten durch einen Zugangspunkt für eine Vielzahl von Client-Geräten in einem Basisdienstsatz innerhalb einer Netzumgebung; Empfang eines Pakets am Zugangspunkt; Bestimmen einer Quelle des Pakets auf der Grundlage einer BSS-Farbe oder BSS-Identifikation, die aus dem Paket erhalten wurde; bei der Feststellung, dass sich die Quelle des Pakets innerhalb des BSS befindet, Verwendung eines Standardwerts für die Bewertung des freien Kanals (CCA) in einer Operation zur Übertragung an ein Client-Gerät aus der Vielzahl der Client-Geräte; und nach der Feststellung, dass die Quelle des Pakets bei einem ersten überlappenden BSS (OBSS) liegt, Verwendung eines aktuellen Werts des CCA-Schwellenwerts für das erste OBSS in einer räumlichen Wiederverwendungsoperation für die Übertragung an ein erstes Client-Gerät, wobei das erste Client-Gerät einen höchsten geschätzten Wert für das Signal-Störungs-Rausch-Verhältnis (SINR) der Vielzahl von Client-Geräten aufweist, wobei das Schätzen des SINR-Werts für die Übertragung zu jedem Client-Gerät das Schätzen eines Gesamt-SINR-Werts (SINR) auf der Grundlage eines geschätzten Uplink-SINR-Werts, und eines geschätzten Downlink-SINR-Werts umfasst; wobei der CCA-Schwellenwert für die erste OBSS ein dynamisch eingestellter Wert ist, der zumindest teilweise auf dem Erfolg oder Misserfolg der Datenübertragung zwischen dem Zugangspunkt und dem ersten Client-Gerät basiert.
Das Verfahren nach Anspruch 15, das ferner umfasst: ferner das Deaktivieren des Vorgangs der räumlichen Wiederverwendung für jedes andere Client-Gerät aus der Vielzahl der Client-Geräte.
Das Verfahren nach Anspruch 15, das ferner umfasst: Schätzen des SINR-Wertes für das erste Client-Gerät auf der Grundlage der empfangenen Signalstärkewerte am Zugangspunkt und am ersten Client-Gerät.
Das Verfahren nach Anspruch 15, das ferner umfasst: Bestimmen von Datendurchsatzinformationen für den Zugangspunkt, der räumliche Wiederverwendung mit dynamischer Anpassung von CCA-Schwellenwerten verwendet; und Bereitstellung der Datendurchsatzinformationen für einen oder mehrere andere Zugangspunkte in der Netzumgebung zur Koordinierung des Betriebs mit dem einen oder den mehreren anderen Zugangspunkten.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei der CCA-Schwellenwert für die erste OBSS zwischen einem Minimum von -82 dBm und einem Maximum von -62 dBm liegt.