TW202133646A - 可變動無線連網系統之軟體最佳化 - Google Patents

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TW202133646A
TW202133646A TW109138677A TW109138677A TW202133646A TW 202133646 A TW202133646 A TW 202133646A TW 109138677 A TW109138677 A TW 109138677A TW 109138677 A TW109138677 A TW 109138677A TW 202133646 A TW202133646 A TW 202133646A
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喬瑟夫 艾倫 艾普斯汀
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美商普路媒利亞網路有限公司
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Abstract

本文揭露一種用於配置可變動無線連網系統之方法。此系統可包括彼此並聯且藉由各自的切換器,可選擇性耦合至一或更多天線的多個Wi-Fi收發器。此方法可包含獲得指示各天線是否以及如何在其他天線範圍內之拓樸資訊,根據拓樸資訊判斷配置改變,其包含天線的哪個和多少個係耦合到Wi-Fi收發器,以及啟動一切換器的啟用以耦合天線之一到Wi-Fi收發器之一,或啟動一切換器的停用以將天線之一自Wi-Fi收發器之一解耦合。可使用機器學習模型來判斷配置改變。配置改變可包含停用一當前現用的天線並啟用具有不同覆蓋區域的至少一個替代天線。

Description

可變動無線連網系統之軟體最佳化
【相關申請案之交互引用】
此申請案主張於2019年11月5日申請之名稱為「Software Optimization for Flexible Wireless」的臨時專利申請案序號62/931,112之優先權,其全部內容以引用方式含括於此。
本案一般涉及配置、最佳化及操作可變動無線連網系統的領域。
現今用來創造及部署Wi-Fi網路的現有技術涉及安裝多個個別的無線存取點,透過個別的有線連網及電源連結來連接回到一交換器,這些連結通常為乙太網路和提供電力給存取點的乙太網路供電。存取點含有少量的無線電,並在欲覆蓋的區域(通常為辦公大樓或類似者)中以一種方式分佈並隔開,以理想地確保部署的所有常用區域有足夠的無線電覆蓋,同時最小化存取點的數量。這兩個目標,亦即足夠的覆蓋和最小化存取點數量,本質上有衝突,因此安裝人員試著找出安裝的適當妥協,時常須返回並更新存取點的位置或數量以填補漏 洞或提供密度。
上述程序的每個步驟都很昂貴。企業等級的存取點價格很高,即便替往往為$1,000或更多標價打折扣,例如即使每一台賣$100,價錢也絕對不是讓安裝人員可以譬如說增加部署數量兩倍或三倍來確保覆蓋漏洞。從配線櫃直接拉線到每個存取點所安裝之處所需的人力很貴。爬梯子並將存取點安裝在牆壁或天花板上,通常係在特別的安裝支架上,很貴。在配線櫃中服務從存取點連過來的電線之乙太網路供電交換器埠很貴。配線櫃的電線很貴。操作存取點的執照很貴。管理存取點的任何控制器設備很貴。
簡言之,放置一個存取點所需的人力及材料確保客戶必須追蹤並且知道每個存取點,因此迫使客戶合理化並保持減少的部署存取點數量。此外,即使客戶希望將區域佈滿過量的存取點,這會違背製造商的建議(或明說或暗示),因為無線電對無線電競爭及干擾阻止網路有效率地運作,或阻止現下已設的用以調諧網路之演算法正常工作。
傳統無線安裝的一個問題在於每個存取點係一個分離、被追蹤、有名稱且有價值的資產。已經進行了一些減輕一些痛苦的嘗試。例如,一些存取點有多個埠,甚至可從一個埠傳遞一些電力到另一個埠。因此,安裝人員可將存取點菊鏈連一個接一個串接在一起,因此避免將每個存取點連回到配線櫃。然而,存取點並非設計成處理超過一或兩個菊鏈,因為 存取點本身在會喪失有線網路上的頻寬以及供電。
傳統無線安裝的另一個問題在於無線電係分離、自供式(self-contained)且昂貴的裝置。這會在設置足夠的裝置而有充足的服務以及不過度購買之間產生必要的張力。此外,每一個分離的盒子係一個極不完善的無線裝置,因為其必須希望能仰賴天線在其小的外殼中能有夠適當的型樣(pattern),以穿過位在其和與其對話的裝置(可能很遠)之間的任何阻礙物。因此,安裝時須小心的規劃以確保在每一個重要方向上都有夠清楚的視界。
所附申請專利範圍可作為本發明之總結。
根據一些實施例,揭露一種用於建造並交付無線連網系統的方法及系統。一些實施例使用可能很長的一條或平面的材料,嵌入無線收發器、電源、及連網。一些實施例使用可能很長的一條或平面的材料,嵌入(往往是可切換的)天線,因此提供更多機會給收發器來選擇實體傳輸及接收點。還揭露用於使用智慧軟體程序來動態配置及重新配置此高度可變動天線架構的方法,以針對各種部署和在各種情況下最佳化覆蓋型樣。
100:網路
110:無線燈泡
120:Wi-Fi收發器
200:網路
230:電力線網路收發器
250:CPU/控制器
270:BSSID與服務集識別碼
280:用戶名單
290:Wi-Fi收發器
300:天線
310:電動設備
330、340:可動設備
400:天線
410:切換器
510:線
520:條
610、620、650:平面
630:天線
640:線道
700:屏蔽
710:線道
720:天線
810:線道
820:天線切換器/控制器
830:資料線
840:天線
900:Wi-Fi收發器
910:主控制器
920:天線道
930:切換線
940:條帶或類似的結構
1020:基帶收發器
1025:基帶類比線
1030:基帶天線帶
1050:雙向基帶/寬帶轉換器
1120:多區域條帶
1130:天線集
1200:頭端
1210:電力
1230:收發器帶
1220:連網
1240:Wi-Fi系統
1300:頭端
1310:電力線
1320:網路線
1340:切換器
1350:天線
1430:條帶
1440:Wi-Fi系統
1450:子區域
1460:天線集
1510:頭端
1520:資源預算制定器
1600:PoE線
1650:電線或電纜
1660:單元
1710:單元
1720:本地電力供應器
1800、1830:基地台
1810、1840:最佳位置
1920:天線間集交遞管理器
1930:拓樸發現器
1940:資源管理器
1950:主動資源分配儲存器
2000:線串
2010:矩形
2100:條帶
2102:資料線
2104:切換/控制器對
2106:天線道
2110:天線
2112:空間天線瓣型樣
2114:空間
2202:裝置A
2204:裝置B
2206:裝置C
2210:距離
2300:條帶
2305:元件
2310:輻射型樣
2400、2402、2404、2406:型樣
2410:平面配置圖
2500:整體型樣
2502、2504、2506:部分
2600:整體型樣
2602、2604、2606:型樣
2602a、2604b、2606c:部分
2702:天線鄰域表
2704:天線傳送器選擇清單
2706:天線接收器選擇清單
2708:關聯用戶端表
2710:遙測分析
2712:主動測量
2714:無線電
2716:切換器
2718:天線
2720:無線用戶端裝置
2802:天線
2804:天線組合
2806:天線組合
2808:天線
2900:天線配置
2902、2904:天線集
2906、2908:天線集
3002:遙測程序
3004:加權主張
3006:ML模型
3008:預測配置結果
3010:配置建議
3012:配置決定
3014:配置管理器
3016:低分遙測紀錄
3100:天線集合
3102:環形虛線集
3200:條帶
3204a、3204b、3204n、3204h:無線電
3204a-3204n:型樣
3400:條帶
3402:無線電
3404:用戶端裝置
3406:切換器/控制器對
3408:天線
3504:用戶端裝置
3506a、3506f、3506n:天線
3602:交遞管理器
3700:方法
3702:交遞管理器
3704:結合的配置產生器及鑑別器
3806:天線元件集
3900:條帶
3905:輻射型樣
3910:三維天線形狀
4000:四路切換結構
4002:RF鏈
4004:四路切換器
4006:天線
4104:單極單擲切換器
4100:全矩陣切換器
4200:電腦系統
4202:I/O子系統
4204:硬體處理器
4206:記憶體
4208:唯讀記憶體(ROM)
4210:持久貯存
4212:輸出裝置
4214:輸入裝置
4216:控制裝置
4218:通訊介面
4220:網路鏈結
4222:網路
4224:主機
4226:網際網路服務提供商
4228:網際網路
4230:伺服器
圖1係本發明一實施例的圖,顯示在一燈泡中的一無線收發器以及嵌入式天線。
圖2係本發明一實施例的圖,顯示照明嵌入式無線存取點的區塊圖。
圖3係本發明一實施例的圖,顯示可電子重定向的天線。
圖4係本發明一實施例的圖,顯示電子可選的天線選項集。
圖5係本發明一實施例的圖,顯示附接至無線收發器的天線條帶片。
圖6係本發明一實施例的圖,顯示多條以輻射天線終結之傳輸線,在條帶上的末端跨接(endspan)及中途跨接(midspan)兩種設置皆有呈現。
圖7係本發明一實施例的圖,顯示具多多條傳輸線之天線條帶上的重複天線型樣。
圖8係本發明一實施例的圖,顯示共同天線傳輸線及資料線以供可選天線切換器在那些天線間作切換。
圖9係本發明一實施例的圖,顯示無線收發器及驅動天線條帶上可選天線切換器之切換控制器
圖10係本發明一實施例的圖,顯示無線基帶收發器以及驅動具有(例如在條帶上之)多個天線之多個可選基帶至寬帶調變器的切換控制器。
圖11係本發明一實施例的圖,顯示控制條帶上多個天線集的多個區域之頭端。
圖12係本發明一實施例的圖,顯示提供電力及網路連結到具有重複無線系統的條帶之頭端。
圖13係本發明一實施例的圖,顯示提供電力及網路連結到具有重複無線系統的條帶之頭端,各無線系統驅動重複的可選天線。
圖14係本發明一實施例的圖,顯示天線條帶之多個可選天線集的構造,前述天線條帶上嵌有重複的無線系統並由頭端驅動。
圖15係本發明一實施例的圖,顯示資源配置被頭端驅使成從一或多個條帶上的全部單元選擇現用單元。
圖16係本發明一實施例的圖,顯示頭端透過電纜,而非條帶,驅動多個無線系統。
圖17係本發明一實施例的圖,顯示使用AC電力以線串驅動重複的無線系統。
圖18繪示本發明一實施例的潛在優點,其中存取點傳輸位置係電子式設定至可選位置中密度較高的點,因此可更緊密地模擬存取點可從其目前位置實體搬移到其最佳位置的情況。
圖19繪示本發明一實施例的圖,顯示跨多個頭端或離散存取點之資源管理及拓樸發現。
圖20繪示安裝本發明多個實施例的方法。
圖21繪示可變動無線連網系統之一示範部署。
圖22繪示其中三個無線用戶端裝置在圖21中所示的條帶範圍內之情景。
圖23A及圖23B繪示天線貼片的一示範實施例。
圖24繪示基於頻道重複使用的示例全建築天線輻射型樣。
圖25繪示對圖24的天線輻射型樣作刪減之一示範結果。
圖26A及圖26B繪示對包含重疊圓形的天線輻射型樣作刪減之一示範結果。
圖27繪示用於可變動無線連網系統之軟體最佳化的系統及方法的一示範實施例。
圖28繪示其中多個天線用於傳輸及接收的一示範實施例。
圖29A及圖29B繪示根據一些實施例被具有兩個不同重疊天線集的各自配置中之天線依序拾起的兩個類似的傳輸。
圖30繪示用於使用機器學習動態配置可變動無線連網系統的一方法的一示範實施例。
圖31繪示其中天線分成特定重複型樣的一示範實施例。
圖32繪示具有沿條帶長度(包括在兩個無線電之間)設置的重複型樣之條帶的一示範實施例。
圖33A、圖33B及圖33C繪示根據一些實施例一示範條帶之遠距天線選擇的不同可能性。
圖34A、圖34B及圖34C繪示一示範實施例,包括沿著條帶的個別可切換天線,於無線用戶端裝置相對於條帶並沿著條帶移動時附接至單一無線電。
圖35A、圖35B及圖35C繪示使用有限輻射器集的一示範交遞情景。
圖36繪示用於可變動無線連網系統之軟體最佳化的系統及方法的一示範實施例,其包括一交遞管理器。
圖37繪示其中交遞管理器係整合到配置管理器中的一示範實施例。
圖38A、圖38B及圖38C繪示一示範實施例,其中在交遞後維持嚴格的天線元件映射。
圖39A及圖39B繪示根據一些實施例在條帶上使用三維天線形狀來產生方向性。
圖40繪示其中無線電不能與天線斷接的四路切換結構的一示範實施例。
圖41繪示單極單擲(single-pole-single-throw)切換器之全矩陣切換器的一示範實施例,其中可連接RF鏈及天線的任何組合。
圖42繪示其中可實施一實施例的一電腦系統。
連結所揭露的發明之諸多實施例的一個主題為用於增加可用無線傳輸位置之密度的利用方法,因而潛在地允許無線網路的實體佈局之電子設備的重新配置而無須人為干涉或搬遷實際分離的資產。所揭露的形狀因數(form factors)的一個潛在優點在於它們能輕易地整合到建築或配線圖中,並可由電工而非專精的連網人員安裝。
圖1顯示無線燈泡110的通用架構。顯示Wi-Fi收發器120。通常,收發器可以一個完整的單系統晶片方式獲得,意指連同其無線電及媒體存取控制(MAC)層,其含有CPU、記憶體、及操作系統。要成為一個燈泡,其還具有多個LED及附接到單晶片系統(SoC)之一個足夠的LED控制器,使SoC可基於網路請求調暗LED(通常透過脈衝調變)。由於本實施例並非只是關於燈泡,照明組件並未示於圖中。Wi-Fi收發器120作為存取點(AP),中繼來自網路100的資訊。
圖2顯示圖1中的實施例之細部。使用在主電力210上路由的(通常但非必然為高容量)電力線連網(networking over powerline)技術引進網路200。燈泡具有電源220,具有足夠的容量來驅動其之照明及無線需求。電力線網路收發器230連接CPU/控制器250到無線網路200。Wi-Fi收發器290提供通用的Wi-Fi能力。這種收發器的結構通常使CPU 250處理較高層連網配置,且收發器本身被CPU編程成採用正確的無線型樣,例如提供多少個基本服務集識別碼(BSSID)、它們的位 址為何(往往透過基地址和掩碼)、需要哪種無線電設定及諸如此類。通常,在CPU上的軟體係存取點管理器260,其處置每一個用戶的結合及狀態機,還有用戶名單280,以及所提供的BSSID與服務集識別碼(SSID)270。亦提出一或更多的天線295。
圖1中燈泡為旋入式的繪圖僅為一個實施例,燈泡可有眾多形式因子,包括插入式、卡扣式、及螢光燈管燈泡(即使取代照明技術係LED)。在一些實施例中電力及電力線連網技術透過螢光鎮定器工作。其他實施例安裝有標準兩或三腳插座,因此插入電源插座中:另一個實施例採取夜燈配置。其他直接接線到電源中,例如透過接線盒中的翼形螺帽。
在其他實施例中,不使用,或甚至沒有電力連網元件,且Wi-Fi收發器用於網狀網路連結(mesh networking)。
作為字面形狀因數的燈泡並非是唯一可能的形狀因數。其他地方也可引進存取點。單純從燈泡實施例移除照明組件,可有僅僅是無線電而沒有燈的「夜燈」。另一個實施例則是直接整合到插座中,取代標準插座、可控制智慧插座、或GFCI插座:每一個都是不同的實施例並具備簡單插頭的必要特徵、可控、並有GFCI保護。
可安裝諸如上述實施例般的內建無線,使天線不由安裝人員配置。天線場形往往很重要,尤其當裝置靠天花板或牆壁或固定座放置時。如果環境所致的天線場形產生無法足 夠覆蓋的嚴重變形單元的話,只有一個固定的天線組可能會有問題。
一組實施例藉由使用自動可移動天線來解決此問題。圖3顯示兩個實施例。圖3a顯示安裝在有一個自由軸的電動設備310(如伺服機、馬達、或可電變形材料)上的天線300。圖3b顯示兩個自由軸,藉由將一個可動設備330以不同方向(如交叉)安裝在另一個340上。Wi-Fi的全向天線只需要一或兩公分長,且現在能夠以極低的成本及尺寸製造所需的機械伺服機或馬達。因此,多個可動天線件可輕易地安裝成小型形狀因數,例如在燈泡內。其他實施例使用彈簧及長度可變支柱(而非伺服機或馬達)來定位天線:長度可變支柱可以係記憶鋼絲(memory wire)、齒輪齒條系統、螺線管、壓敏材料、或其他類似機構。材料的選擇係一個製造決策,且在運作所需的電力、成本、及複雜度之間存在取捨:這類選擇為顯而易見且無須實驗或進一步的發明。在一些實施例中,多個天線一起附接到一個移動機制。
當不想要機械運動時,可在多個天線場形間作切換。圖4顯示天線切換的一實施例。在不同方位、位置、或不同形狀及場形下提供多個天線。在此圖中,每個天線400設有其自己的單路切換器410:可設置較少數量的多路切換器替代。天線可在二維及三維空間中以不同方向配置。它們可以是獨立的電線,也可以是印刷在塑膠或固體電路板上,像是微帶 天線。這往往是非常便宜的。一些實施例使用選擇來提供每個天線足夠的天線可能性,使系統可搜尋各種天線場形並找出最佳者來用。很久以前,在Wi-Fi的早期,使用每封包(per-packet)天線切換,其中收發器在拋棄性訓練前文期間有足夠的時間來比較多個天線上的信號強度(通常電路不夠複雜而無法進行其他測量),然後系統可選擇哪個天線是它想要用來接收主信號的。當OFDM使速度增加時這一切都廢除了,因為根本沒有足夠的時間來偵測。而對於MIMO,以及運行不同信號的多個天線,這甚至沒有意義。然而,這並不意味著天線位置是無關緊要的。取而代之,現今的存取點會把天線固定在其外殼上提供適當正交之處。(外部天線比較少見,因為它們經過一段時間可能會掉落並因此改變存取點的場形。)然而,當存取點放置在阻止事前安置的物理受限位置中時,例如在燈泡插座或接線盒中時,則可遠端且自動調整天線的需求又回來了,並非針對每個封包而是針對每個安置,然後隨時間流逝依據移動訊務型樣及類似者。
傳統上非常小心且精確地由規劃人員及安裝人員兩者安置存取點。理想情況下,人們寧可把它們放在任何方便的位置,然後將天線拉到遠端的最佳位置。然而,對於MIMO,佈線會有困難:每個天線必須放在特定距離且天線間要有足夠的獨立性以允許捕捉在相同頻率的獨立空間頻道。很少人會想付足夠的錢來拉兩到四條同軸電纜就只是為了讓外 部天線吊在電纜末端:同軸壓接工具在安裝人員的工具帶中並不常見,而且通常如果能拉同軸電纜及安置天線,則可將存取點放在同一位置代替,省錢又省力。事實上,有鑑於此原因,現在販售的大多數的存取點只含內部天線。
不過,可藉由使用上面嵌入天線的便宜、可能有撓性且安裝簡單的片材來減少此安裝問題。圖5概念性顯示天線帶片。Wi-Fi收發器500透過用於一或更多天線的一或更多條線510連接到條帶520。接著將帶片放置在空間中,進而提供多個天線位置的可能性。
在一些實施例中,帶片印刷方式與便宜的LED照明帶非常類似:撓性電路板,通常係塑膠所製。在一些實施例中,條帶是由重複單元的可定址天線集和支撐基礎結構所製成。天線片在一些實施例中係安裝至頭端單元,其取決於實施例以可定址的方式,驅動從被動天線到主動收發器的各種組件。目標係設置這些片材在長的線軸中,可以隨意便宜地將其到處亂扔並切斷而不會有很大經濟上的損失,因此允許不專精的安裝及最小浪費成本。
在一些簡單的實施例中,如圖6中所示,帶片具有一個天線集。在一些實施例中,線道640承載每個天線630的信號,被相同平面620上充分印刷的屏蔽道所包圍,還有印刷在上方的平面610及/或下方的平面650上的堆疊屏蔽,以防止來自這些線道本身的輻射或吸收;在一些實施例中,這些堆 疊屏蔽接地並與線道透過在相同平面中的絕緣空間或另一個平面中的絕緣層分開。在其他實施例中,使用其他屏蔽機制。藉由圖中所示的屏蔽,條帶的非輻射部分的絕大部分像一個便宜製造的同軸電纜,但沒有同軸元件,或電纜,因此可用與LED帶相同的方法製造。一個可能的優點係,就像同軸電纜,信號的衰減沿天線帶長度可保持成幾乎線性。可由熟悉微帶傳輸線技藝者在沒有過度實驗下輕易做出屏蔽帶寬度的選擇,並可依據希望的品質和希望的價錢選擇。在輻射位置,省略屏蔽並使用適當的輻射和經阻抗匹配之結構。在圖6A中,四個天線顯示成在條帶無屏蔽末端呈平行:雖為例示性,可做出這類相鄰對齊的天線選項,例如在圖之方向上為平行的PIFA天線提供主要輻射結構。然而,在一些實施例中,以不同方位、型樣、及不同的屏蔽及接地平面配置放置天線。例如,圖6b顯示兩組兩個正交的輻射天線,被線道平面上的屏蔽材料圍繞。(同樣地,雖未詳示,PIFA天線可印有這種主要方位。)其他實施例使用不同的線道平面屏蔽或在輻射元件處省略線道平面屏蔽,如圖中的a部分。其他實施例移除輻射平面上方的一(譬如頂部)屏蔽層,但保留較低層,因此讓天線在與條帶的平面正交的方向上輻射,如在貼片天線中通常會做的。可容納的輻射元件長度可以大如條帶在其最長方向上有的空間,雖然實際考量,包括希望產生合理的波束型樣,可能會限制長度、陣列型樣、以及潛在增益不超過數個dBi。天線的形狀也可依需要來選擇。 在一些實施例中,附接到線道的輻射元件超過一個:某些實施例會這樣做以允許不同的型樣表現;其他會這樣做以允許不同的頻率響應,例如根據所用的頻帶針對多個最佳諧振而有多個長度。
在進一步的實施例中,多個天線集係放置在相同條帶的不同位置上。圖7中顯示一個簡單的實施例。在此特定實施例中,輻射型樣至少沿該條帶重複一次。在周圍屏蔽700之中,每個天線720維持自己的線道710回到條帶之頭端。在此圖及後圖中並未顯示其他屏蔽層的孔,但從先前的說明很明顯地在許多實施例中至少在天線的輻射部上會有孔,使信號能在與平面垂直的一或兩方向上逃逸,且和之前一樣,在相同層上圍繞輻射天線的屏蔽可有所不同。在此特定圖中,第二天線集的線道顯示成在與第一集相同的平面上。在其他實施例中,天線道分佈於不同的層,其之間全都有適當的屏蔽(一個特定實施例係使線道在每一個層之間垂直曲折,使得一層上的線道被上層及下層中的線道之間的屏蔽圍繞):這些層可接著透過通孔連接到具有暴露於外界的天線之較高輻射層。
圖8顯示使用被切換之天線的進一步實施例。在這些實施例中,天線840產生沿著條帶重複的集,其數量視需要而定,其中每一個天線有專用的一條線道810。啟動切換器820係安裝至條帶。圖中並未顯示主動切換器的電力線道及接地回送線,因其對熟悉此技藝的任何人來說顯然可經繞送。然 而,圖中顯示切換器用的資料線830。在一些實施例中,這係一條串列線,其與待啟用的天線切換器/控制器820通訊。一個實施例針對每一個切換器有一條專用的切換控制線。另一個實施例用簡單的脈衝碼來鏈接切換器/控制器:在Wi-Fi收發器附近的係用於資料線的主控制器,其發射一系列特定位址長度的方形脈衝,接著發射不同長度的尾部脈衝。在那個實施例中每個切換器/控制器電性終結該接線,並計數進來的脈衝,且往下游發射第二和後續的脈衝而非發射第一個脈衝到下一個切換器,包括尾部脈衝。若在尾部之前只進來一個脈衝,則切換器闔上並連接其天線到天線道;否則,切換器打開,且天線斷開。依照此方式,主控制器發射的脈衝數量等於想要啟用之切換器的計數,從一開始,跟著有一個尾部。例如,發送六個計數脈衝和一個尾部將會打開條帶上所有切換器,除了從頭端算起的第六個切換器。顯然,可使用其他的編碼,包括使用各種不同編碼的二進制可定址碼,包括可變脈衝寬度、曼徹斯特編碼(Manchester)、或此技藝中已知者。方才說明的特定實施例僅係一個能以最少電路實施的簡單碼。注意到為了圖示清楚,在圖中並未顯示屏蔽,因已清楚說明如何放置屏蔽。針對平面間屏蔽,因為現在有了安裝的組件,一些實施例在屏蔽層中保留孔洞,以用於下層上主動組件的焊墊。其他實施例將天線道移到頂部安裝層下面的不同層,並透過通孔將線道帶到表面層:一特定實施例將通孔置於切換器的焊墊處,從而藉由讓 切換器以其本體阻擋輻射而防止意外洩漏。一進一步的實施例使用在頂部安裝及輻射層正下方的頂部屏蔽層作為主動組件的接地層,且不是透過通孔偶爾將地面接到印刷在頂層上它自己的接地線,就是透過通孔總是將第二層接地。
圖9進一步繪示具有諸如指定為S0-4(或所需數量)的那些之切換線930的主控制器910,以及具有諸如指定為A0-4(或同樣如所需者)的那些之天線道920的Wi-Fi收發器900,連接到條帶或類似的結構940。其他實施例可使用不同的天線數量,且天線重複型樣及距離係製造選項。並未顯示接地/屏蔽及電力連結,因其為顯而易見者。再次注意到其他實施例使用多天線切換器,其將多個天線道切離相同的控制線。一些實施例使用每個天線集一個切換控制器,但從來自控制器的一條切換線驅動多個單天線切換器。
天線帶從頭到尾的確有功率損耗,且由於它們係類比程序,它們會需要收發器來進行一些工作。在一些實施例中,連接在收發器及條帶之間或置於條帶上一或更多處的雙向放大器可對付這種情況。在一實施例中,放大器在條帶的頭端。在另一個實施例中,它們在線道上的一或更多處,因而在其插入點分流線道。在另一個實施例中,它們安裝在線道及切換器之間,每個切換器一個,因此不會分流線道。亦可有其他位置。
然而,為了長期運行,或當輻射問題變得很重要 時,或為了成本或安裝容易的原因,有其他的選項。圖10顯示使用基帶天線帶1030的實施例,為了清楚而以示意方式繪示,因已揭露如何建構這些條帶。先前的Wi-Fi收發器(其為RF)現簡化成基帶收發器1020。取代RF天線道,有至少一對1025的基帶類比線I及Q,針對最終寬帶信號的實及虛部。至少一個雙向基帶/寬帶轉換器1050(圖中顯示兩個重複的單元)調變並在傳輸時將基帶向上轉換成寬帶,而在接收時將寬帶向下轉換成基帶。(諸)Ch線指出通道及傳輸特性。在一些實施例中,Ch線僅為一條線,載有通道承載信號,並且轉換器根據IQ線的狀態來偵測傳輸及接收。在其他實施例中,Ch線承載描述待使用通道之信號,並且轉換器內具有諧振器並產生需要的頻率:在一特定實施例中通道描述信號係由較低頻信號(其例如由晶體驅動)還有指出從晶體線產生之相對頻率的乘法器信號所構成。在其他實施例中,Ch線亦承載Tx/Rx線,並且轉換器並不感測IQ線來判斷是否要傳輸或接收,而是使用Tx/Rx線(其通常由MAC透過收發器驅動)。如圖中所示,一些實施例藉由選擇驅動哪個轉換器來選擇使用哪個天線集。在一些實施例中,除非打開電源,否則轉換器並沒有電,電源打開係使用受控切換器來達成,例如前述使用串列線之天線切換器,但使用電源線上的電源切換器替代。在其他實施例中,轉換器具有起動線,其由例如先前用於切換器的串列控制器的控制器驅動。這些實施例的一個可能的優點在於基帶信號在更少錯誤下承 載更遠,且轉換器,因夠小且不貴,可以幾乎可拋棄的方式安裝在天線帶上。
可描述進一步的實施例,取代使用全基帶轉換器,使用在一通道上承載之較低頻的實信號和一額外的轉換級。此二級轉換器需要IQ線替換為較低通帶信號,通常每天線一個而非兩個,但設定在夠高而足以讓信號可完全以實電壓來表現之低且非輻射的頻率。其配置與前圖非常類似。使用中間通帶的一個可能優點在於可減少線的數量和轉換器的複雜度。
在所有情況中,可在帶(可為前述的天線帶或下述的收發器帶)內安裝多條控制線及天線道,因此產生具有可同時在兩或更多個天線集上傳輸或接收之條帶的實施例。圖11顯示多區域條帶1120。在一些實施例中,區域為連續的,且條帶間隔重複新的區域。在一些實施例中,藉由計數每區域中有一個天線集1130可供使用,所以若有五個區域,以及五條指令線,則第一條指令線選擇並控制使用第一區域中的哪一個天線集等等。在其他實施例中,區域為n之一(one-of-n),意味著在某一重複區域間隔內第一天線集屬於第一選擇集,第二天線集屬於第二選擇集,及諸如此類,如此第一控制線選擇哪個區域的第一天線集將會被使用等等。(注意到這些實施例的某些係緊接在前的實施例之交錯形式)。
在許多情況中,天線帶就足夠了。然而,在某些情況中,類比損失仍然太高,則需要一個純數位傳輸機制來進 一步延伸長度。好消息是全Wi-Fi SoC本身夠便宜,而可以將其多個安裝在一片條帶上。
圖12顯示收發器帶1230。Wi-Fi系統1240最少含有一數位類比收發器。然而,在一些實施例中,Wi-Fi系統含有一整個單晶片系統。在這些實施例中,網路線將諸系統連接在一起。在一些實施例中,網路線為高速匯流排。在一些實施例中,網路線為可分接網路,例如可集線(hubbable)或改良的點對點乙太網路。在一些實施例中,網路線用作可定址背板。在其他者中,其為廣播媒體。在一些實施例中,頭端1200為此條帶提供連網1220及電力1210。這些收發器實施例的一個可能優點在於,受限於電力及頻寬,多個系統可在相同或不同通道上同時通訊。依此方式,可讓這些條帶對安裝人員來看非常像是便宜的LED條帶:量出所需長度,想放哪就放哪,並且若需要的話把它切斷。系統因此能夠判斷要使用多少條帶和何時何地使用條帶,如下所揭露。
由於條帶提供多種可能性,先前有每燈泡多個天線型樣的形式因子可直接用在條帶上,如圖13中所示。為了清楚,僅顯示一條天線道以及其可切換的選擇,但該組合為一般性的並可擴展至多條道和選擇。切換器1340及天線1350可以如圖4般相同的方式操作。圖14顯示具有一般組合的一實施例,其中條帶1430分成重複的元區域,含有一個Wi-Fi系統1440充當其自己的控制器以及子區域1450的頭端(顯示兩個,可有任 何數量),每一個子區域含有天線集1460(顯示四個,可有任何數量),其中天線集可包含任何揭露的實施例,其包括被動多條天線道、主動切換道、轉換道、及諸如此類。
條帶到目前為止都被描述為扁平二維的物體。然而,由於天線可能會需要在三個維度上,某些實施例亦為三維。在一些實施例中,天線集安裝在子條帶上。在一些實施例中,天線係焊接或連接在正確位置上的硬佈線。在一些實施例中,條帶本身係間隔地扭曲、折疊、或轉向,使其在回到原始方位前可覆蓋不同方位。在一些實施例中,條帶在重複間隔處有機械連接器,如可旋轉連接器(其中有可利用刷環自由旋轉者、或被電纜所侷限者)或可折疊或可撓性橋,以在安裝時變更方位。在一些實施例中,將天線馬達化,如前述。根據製造規格,某些實施例混合搭配,某些部分為扁平的而其他部分則有這些選項。
條帶可具有一種有效率的形狀因數。然而,已揭露在條帶上之互連技術可在條帶外完成。因此,其他實施例使用前述結構,但使用電線或電纜來將電路分開。例如,某些這樣的實施例將把天線集各自安裝在其自己的電路板(可或不可撓)上,透過含有相同結構的電纜連接。其他實施例僅僅是將重複的單元分成單獨的條帶或電路,透過電纜連接。這可在現場產生,就如同可在現場切割並以電纜連接LCD條帶(包括使用無焊觸點閉合電纜),或可在製造時這樣產生。電纜中可具 有插頭,允許現場將線串(string)重新組合成任何需要的長度,或沒有插頭。
由於電纜連接的線串具有有用的形狀因數,另一組實施例涉及以有限功率預算驅動線串,例如以一或更多乙太網路供電(PoE)引入點(drops)。
針對一特定組的實施例將燈泡及條帶實施例匯集在一起。長管燈泡可能會需要超過一個天線集,因此在一些實施例中,管子包括兩或更多天線集,安裝成條帶或透過電線安裝。不意外地,進一步的實施例讓條帶整合有照明並也當作LED條帶操作。
注意到天線數量、條帶長度、條帶上天線集以及重複單元或區域的佈局和間距為製造選項且不受附圖及說明的限制。
現有的建築,以及在既定結果下新的建築,時常在房間內會充斥著PoE電纜。現今這些PoE電纜係針對傳統Wi-Fi部署而牽線,預期將有一個存取點會連接到PoE埠,因此會接收它的網路連結及電力。PoE,不像傳統的AC電力,瓦特數嚴重受限,因此不大可能由一個PoE埠供電給含有譬如說20個在全功率下的主動Wi-Fi傳送器之條帶。除了電力,其他資源,包括空中干擾、網路頻寬、甚至人們暴露在輻射電力下的顧慮,可能會導致需要動態制定預算。
某些實施例藉由限制啟用的電路元件的數量來 滿足符合電力預算的需求。(在不喪失其他資源限制的通用性下,「電力」一詞於下可用來表示通用資源。)圖15繪示執行資源預算制定的一些實施例。針對其中多個Wi-Fi系統含有完整單晶片系統之一或更多條帶1530(或電纜連接的話,線串),資源預算制定器1520可請求SoC斷電,進入到省電狀態。某些實施例允許使用其有線網路上的區域網路喚醒(Wake-on-LAN)來把SoC喚醒。某些實施例使用特定可定址電力控制器切換器來直接控制SoC電力。資源預算制定器還可請求多個收發器集降低個別收發器的電力或將其關閉。
在一些實施例中,資源預算制定器能夠動態測量可用的電力;在其他實施例中,可手動。在一些實施例中,資源預算制定器可測量線串或條帶的長度及內含物,例如使用發現協定(數位、廣播、或使用鍵控被動元件,如對應於線串長度上不同切點而有不同值的電阻器或電容器。(想像在每一個可切割區域中兩道之間橋接一個100kΩ電阻器,所以切割條帶使其有五個區域則會有五個並聯的100kΩ電阻器,共20kΩ。)在一些實施例中,資源預算制定器位在頭端1510。在其他實施例中,其位在條帶或線串的重複單元中。
注意到可接合一或更多PoE埠以增加可用的電力。下面顯示資源被管理的PoE條帶集的一些實施例。
圖16顯示與前圖類似的實施例,但為線串,並以電線或電纜1650將個別單元1660連接在一起,回到被一或多條 PoE線1600驅動的頭端1610。在此實施例中,可將整個單元想成類似便宜的聖誕燈串,只是提供的服務為無線。並且,和之前一樣,其他實施例以其他連網及電力選項取代PoE。某些實施例使用AC電力供電給頭端,作為一種選項或作為唯一選項,並透過其他手段連接到網路,如乙太網路埠。藉由允許本地電力資源,這是對使用PoE供電的微小改變。因為線串可能很長,本地供電可能會比傳統PoE應用更方便用於無線。和之前一樣,電纜可為永久性接線或可插拔。某些實施例只用電力線(powerline),並以用於頭端之電力線及電力線收發器來取代PoE。一些進一步的實施例則傳遞低電力以及一條獨立的網路線到線串上的每一個單元。其他進一步的實施例在線的下游保留AC電力,但在電纜中有一條獨立的有線網路。其他進一步的單元在整條線串中都使用電力線連網及電力技術。
圖17顯示藉由引進本地電力供應器1720到個別單元1710,完全免除頭端並使用電力線來驅動線串或條帶上的個別單元之實施例。一些實施例進一步使用電力線收發器1730來使用相同的電力存取有線網路。一些實施例將資源預算制定搬到線串的一或更多個別單元,如第一單元;其他實施例則將資源預算制定搬離線串,例如到不同的單元或不同的頭端、或到伺服器、設備、或雲端;其他實施例則完全予以免除。在這些實施例中,每個單元有一個電力線收發器,可通過AC電源進行通訊。一些實施例使用接線盒而不是插頭。
一旦建築物充斥著可能過度密集提供的Wi-Fi(或其他協定,如藍芽或4G/5G)燈泡或條帶,會產生控制問題。將每個無線電完全通電進入傳輸沒有任何意義:這樣做會使干擾問題變得嚴重許多。然而,能夠在整個集之中靈活選擇哪些無線電可讓實施例使用各種位置部署選項,來估算不斷變化的最佳位置。此估算可任意接近可被驅動到位於某種行動平台(譬如機器人)上正確位置之具有無線電的整體最優性。
圖18比較部分a中與部分b中回應於變化網路需求而將基地台1800及1830實體移動到最佳位置1810及1840的理想情況,其中部分b中對最佳位置的估算得力於密集部署的資源,其中大部分的資源都被關閉(小空圈1820),但某些則通電並根據需求操作。若無法控制此並產生對最佳或理性部署資源之合理估算,任何形式的密集部署將會導致失敗,這就是為什麼現有的Wi-Fi燈泡製造商並沒有將其燈泡變成存取點並開展Wi-Fi基礎架構業務的原因之一。(另一個原因,如前述,係在本發明出現前這樣做的成本會非常高昂且無法進行安裝)。
圖19鋪陳密集或過度部署資源管理的基礎。無線電資源管理現今大多限於標準部署。在過度部署的少見情況中,可關閉某些存取點的電源,且在某些情況中,建議或自動地關閉一些嚴重者。但這些係針對需被截斷的多餘資源比現用(active)資源數量少上許多的部署而設,而本案所揭露者則 係針對多餘資源遠遠超過現用資源的情況,如圖18b中般。那種規模係關鍵。當恰當部署時,在一個典型企業園區內的密集部署網路會有大於10,000個的無線電資源數量,且在某些情況中在實體部署區域中逼近每平方碼一個天線集或更多的密度。針對這種密度或規模,尚未建立任何現有的無線電資源管理技術,這就是為什麼它們僅限於在昂貴且精心安裝的存取點上運作的原因。
資源管理器的位置可變動。在一些實施例中,管理器係位在控制器設備中的軟體。在其他實施例中,其以軟體方式存在於一或更多位置中,如伺服器、桌上型電腦、或位在本發明內其他地方的頭端或CPU。在一些實施例中,其在雲端中運行。在一些實施例中,資源管理器僅以一個實體方式存在;在其他實施例中,可存在多個這樣的資源管理器,或其之元件,並互相協調。
拓樸發現器1930負責了解所有的資源都到哪裡去了。這可以無線電空間(通過兩個可量測物體間的信號衰減測量)、實體空間(通過位置測量,例如使用GPS或BLE)、或這兩者的組合來測量。由於不像是傳統Wi-Fi網路,可非常過度地部署資源,拓樸發現變得滿簡單的,因為在許多情況中任一既定資源範圍內會有許多其他資源。然而,在測量拓樸上需要小心。在電力或資源有限系統中,可能無法同時供電給每個天線集。然而,可使用自助(bootstrapping)機制。一個這樣 的機制係啟通資源的一子集(例如依據資源限制最大可用子集)並記錄拓樸,然後關閉一較小的資源子集並啟通另一個尚未啟通的子集,並將這兩個子集整合在一起。如果以圖形的形式維持拓樸,則可輕鬆完成。如果拓樸也以某種度量空間的形式鋪陳,則通常需進行最佳配適(best fitting),因為測量中通常會有統計雜訊,而通常需要一些整合(conformation)。拓樸測量的本質往往使它們可在操作環境中進行:通常,啟用的資源將會比預算制定的最大資源要少,但即便不是,現有資源可使用協定方法(例如如在802.11k中,請求一段沉默期以「離開」頻道)來斷電並允許另一個資源接通。注意到資源如天線般精細:這允許系統一一地循環或搜尋天線型樣,還有傳送器、完整的無線電、以及完整的存取點。拓樸的一部分應包括使用者及其無線用戶端的分布。
一旦知道了拓樸,資源管理器1940可評估動態網路利用及需求,並判斷新的最佳資源分配。某些實施例將TCP負載納入考量。其他則將特定應用知識納入考量,例如追蹤的應用狀態。這對串流應用特別有用,其中可從視頻串流的交換來預期視頻串流。其他實施例使用統計歷史。其他實施例使用特定資源請求。一些實施例將最小化服務中斷納入考量,或至少衡量對現有用戶端之服務中斷代價和評估對現有配置無法充分服務之新負載的服務中斷。一旦資源管理器1940判斷需做出哪些改變,其傳達這些改變給主動資源分配儲存器1950,其 記住所請求的內容。如果資源改變並不會造成中斷,例如本地天線型樣改變,則將那些請求直接傳達給條帶的頭端及其他存取點(AP)來執行。然而,如果改變橫跨某些距離,則會做更多的工作。天線集間交遞管理器1920負責判斷要如何執行跨那段距離的重新配置。
距離問題很重要。例如,在用戶端的角度來看,可能希望移動一個AP。這可能會使某些用戶端超出覆蓋範圍。在某些情況中,這是可以接受的風險,而交遞管理器1920會決定置之不理並執行移動。在某些情況中,多個用戶端被困,而區塊將會請求用戶端搬遷。在一些實施例中,這係藉由解離用戶端而發生。在一些實施例中,用戶端的存取點請求負載平衡或交遞協定交換(例如在802.11k/802.11r中),令用戶端想要離開它們目前的存取點(且可能地,頻道)。若拓樸顯示該到哪去的良好建議,這些協定請求可包括(依據該協定)那些建議或需求。
技術之一係在改變天線集時保留用戶端的BSSID。如果舊和新的天線集屬於相同的媒體存取控制器(MAC),這很簡單。然而,如果舊和新的天線集屬於不同的MAC,則交遞必須請求舊的MAC(且因此可能舊的AP)斷電,和請求新的通電。一些實施例在資源預算(如電力)許可下先使新的通電。一旦新的有電,交遞管理器交接足夠的存取點狀態來允許無縫式運作。這可包括安全訊標和計數器、用戶端狀 態機、應用追蹤狀態等等。在一些實施例中,將此狀態從舊的存取點串流到新的存取點,直到存取點確認其已建立狀態並準備好在無線電上傾聽及開始傳輸。在一些實施例中,舊和新的無線電兩者都有電,且新的無線電僅在新的MAC上等待以準備開始:這係在MAC層級進行或透過技巧,例如設定BSSID遮罩,使值無效或無用,以便該集不會回應。一旦準備好交遞,則舊和新的AP同意交遞並盡可能合理地以原子(atomic)方法執行交遞。在一些實施例中,它們同意特定切換時間。在其他實施例中,它們其中之一等待來自另一者的訊息(透過空中或後台網路)。在一些實施例中,交遞僅能在頭單元內正確地發生;在其他實施例中,其可在任何兩個MAC及其AP之間發生。注意到用戶端不會看到交遞且會感覺AP神奇地從一個位置跳到另一個位置,雖然在現實中轉移係發生在兩個AP之間。這是因為較小BSSID集被分配到大上許多的AP集,因此打破傳統的每一個BSSID一個AP的映射。這完全在標準之內,因為這樣的轉移看上去只像是物理搬遷或故障轉移(failover)事件。必須注意到在沒有清楚警告的情況下,不要違背用戶端的期望,例如並未正確宣傳的無線電能力轉移以及在用戶端的關聯(association)期間允許改變。交遞管理器負責管理這些,且若其決定需要違背規則時,分配可能的新BSSID來避免用戶端混亂。頻道改變可能不需要BSSID改變,因為在傳統系統中存取點定期地改變頻道。
許多這些實施例有較簡單的安裝。在許多情況中,安裝人員可走到一條長廊前端,並且譬如說展開條帶,也許只是將它們放在天花板塊上。條帶也可能安裝在可見空間中,因此可漆色以匹配。臨時的安裝僅需在結束時將條帶捲回即可。針對插頭或燈泡的實施例,只須裝上足夠的數量,使房間內有足夠密度即可。密度可免除執行「現場調查」的需要或深入考量干擾或密度的後果。只要安裝有足夠的物件,系統就能夠解決良好的資源啟用。針對不包括收發器的條帶,可能可以甚至將無線電從標準的升級到另一種具有不同硬體的,只需更換頭端並將條帶保留不變。
圖20顯示在場地佈置圖中條帶及燈泡兩者的一示範部署,因此繪示所揭露發明之潛在優點。長線串2000為已安裝的條帶或線串。矩形2010為燈泡實施例(在此情況中為大管燈)。根據便利放下位置,條帶安裝有由PoE(未圖示)供電的頭端。燈泡透過主電源回到電力線網路轉換器,其將燈泡橋接到乙太網路骨幹網(亦未圖示)。在一壁櫥(未圖示)中有資源管理器,其將整個系統協調在一起。
如前面詳述,某些實施例使用條帶(或電線或片或其他距離或區域填充材料),其佈有連接到條帶上多個無線電的多個可切換天線並透過一背板連接。在一些實施例中,各種天線可有不同的型樣以及在條帶多個距離上的位置,因此允許所揭露的系統選擇在條帶上不同位置具有那些不同型樣的 一或更多個天線,以根據切換決定組裝成可能為幾乎任意形狀的總型樣。條帶佈有許多不同的天線,具有許多不同的型樣,並將其之一或更多者組裝成一統整型樣。
圖21繪示如上所述的可變電無線連網系統的一示範部署,包括多個輻射天線2110,透過個別的切換/控制器對2104耦合到天線道2106,並顯示從條帶2100向外到空間2114中之空間天線瓣型樣2112(供覆蓋)。輻射天線形狀僅作為舉例目的而顯示。在其他實施例中,可產生不同的天線形狀來產生不同的輻射型樣(例如藉由微圖案印刷),且如上所述,可使用二或三維輻射材料形狀的組合。並且,條帶2100到將輻射入內的空間2114之方位係可變的。例如,為了繪製的簡潔考量,圖顯示邊緣(edge-on)輻射,且關心的是邊緣型樣。然而,其他實施例可實施正面(face-on)輻射或介於兩者間的任何者。注意到雖圖21將所有切換器顯示成在資料線2102上的切換/控制器對2104作為一實施例,其他實施例可包括專用於每一個切換器並分別控制作為開/關信號的平行切換線。系統可在任何或所有這些型樣之間做選擇,且軟體(或硬體)可改變切換狀態以將個別型樣組合成較大的型樣。型樣的選擇可取決於環境與操作或性能目標。
在圖22中,在圖21中所示的條帶2100的範圍內有三個無線用戶端裝置。注意到天線對之間的距離,例如第四與第五天線之間的距離2210,可以係任何任意距離,從幾吋到幾 碼,並可在條帶2100上不同的相鄰天線對之間不同。在所示範例中,若裝置A 2202係系統希望能獲得最大SNR的裝置,則系統應該要將最左邊的天線包括在其選擇中。若系統也關心裝置B 2204及裝置C 2206,其應包括中間及最右邊的天線。然而,若系統希望排除來自裝置B 2204及裝置C 2206的信號,其則應排除中間及最右邊的天線。
注意到此選擇與傳統離散存取點模型的天線選擇不大一樣。傳統模型的當前狀態通常假設每個天線一般送入其自己獨特的RF傳輸及接收鏈,接著使用線性解碼器將其處理成適用於MIMO傳輸。在單一RF鏈有多個切換天線選擇的情況下,將它們聚合成天線陣列,其共置(collocated)在存取點中,且通常間隔開來或斜置以利用固定輻射器所產生的某些特定方向性或刻意干擾型樣。在那些情況中,假設天線位置及角度牢牢固定住並侷限在共置的小範圍內。例如,因為固定的組合件佈有足夠的重疊方向性天線(以確保整體覆蓋範圍係可維持的),基於束方向性的陣列才會起作用。這種假設擴及到用來做出這類選擇的程序及軟體中。在本文所述的可變動無線連網系統中,天線選項並未共置到固定的陣列中。圖22的選擇一般並非波束成形的選擇。例如,個別天線2106可能相隔許多碼,且距離和方位不一定事前知道並依據安裝形狀而無限可變的(例如折疊以圍繞管道、在牆壁角落彎曲等等)。系統所作的選擇係依據在廣大空間區域內定位、移動、及塑形單元而做 出的。因此,其不限於波束成形或類似的共置操作。
注意到圖22中所作的選擇最終可能不是關於任何特定的用戶端,而是關於天線型樣投射到相當大的空間區域中以及結果為何。條帶部署目的通常是以各式各樣的輻射選項便宜又容易地填充一個區域,如建築物。由於將會有多個無線電,在多個無線電爭奪上游及下游存取時會有多個碰撞(collision)領域。如果兩個無線電在相同頻道上,則其下游及其用戶端上游的傳輸會互相干擾。接收器上總是會有干擾且與接收無線電將不相干的競爭同時傳輸視為雜訊而予以排斥的能力相應變化。這則取決於若干因素,例如信號的各自傳輸功率、使用的編碼、協定所採用之訓練前文及標頭的本質。如果無線電在不同但相鄰的頻道上,則還會有溢波(spillover)的問題,因為傳送器的確會洩漏功率到其指定的頻道帶外面,具有眾所周知能產生干擾的滾降(rollover)功能,往往係在那些不同頻道上相鄰的用戶端之間,為了範圍或負載平衡而分配到那裡。
在某些情況中,多個無線電可能各可接取多個天線選項。為了分析簡單,可想像一個天線條帶係由非常簡單的天線型樣構成,其針對每個無線電重複一次。這些天線貼片的一範例繪示在圖23A及圖23B中。詳言之,圖23A描繪輻射形狀及方向性的混合,產生圖23B中所示之具有花朵形狀的輻射型樣2310。圖23A中所示的天線貼片型樣中的每一個元件2305產 生圖23B中所示之整體花朵型樣2310的重疊形狀之一,且雖然為了清楚而未顯示切換器和線,可從整體型樣獨立地添加或移除每個貼片。貼片不一定為固定陣列,且貼片的元件在貼片內可彼此相隔大於共置距離。還可想像到條帶2300載有其重複的無線電型樣,在待覆蓋的水平矩形空間(譬如,建築物)的上及下半部的天花板上有貼片。
圖24描繪一示範可變動無線連網部署,其中由於頻道重複使用,以致覆蓋整個建築物(以平面配置圖2410顯示)的部署成為可能,造成所示型樣2400。在所示範例中,由一個不同線型指定每個頻道:頻道A的實線(如型樣2402)、頻道B的短劃線(如型樣2404)、及頻道C的點線(如型樣2406)。不幸地,即使在此圖中,其比真實生活可能的還稀疏,當所有的東西都啟通時,整體型樣2400內的重疊很嚴重。有較大天線型樣(例如具有多個遠端天線位置者)或具有較多密集無線電的線串會產生甚至更大的重疊。在某些部署中,這種重疊有很明顯的優勢。然而,在許多多頻道部署中,避免如此大量的重疊可能係有利的。
圖25繪示可如何減少整體型樣2500中的重疊。例如,保留型樣2402的部分2502予頻道A、型樣2404的部分2504予頻道B、且型樣2406的部分2506予頻道C,同時移除這些型樣的其他部分。(注意到在圖25中,為了清楚而移除背景平面配置圖2410。)如此做有一些好處。例如,藉由確保覆蓋型樣 不過度延伸,最小化同頻道及相鄰頻道兩者的下游干擾。另外,藉由令來自單元的信標或其他下游訊務不往外進一步延伸到空間中,單元的銳利度防止用戶端緊緊抓住較遠的單元不放。這使得用戶端更有可能改變頻道,而防止用戶端與第三單元造成同頻道干擾。結果是覆蓋範圍變得更可預測。此外,如果出於其他原因擔心信號洩漏,例如偶然從機器像是微波爐(若非如此則係在覆蓋型樣內)感測到更多雜訊,則可關閉引起問題的貼片。
注意到覆蓋型樣本身為任意的。例如,圖26A及圖26B描繪使用更為簡化且不切實際的重疊圓圈型樣的類似分析。在此範例中,顯示於圖26A中頻道A的型樣2602的部分2602a、顯示於圖26A中頻道B的型樣2604的部分2604b,及顯示於圖26A中頻道C的型樣2606的部分2606c,被保留於圖26B中,同時從整體型樣2600移除這些型樣的其他部分等等。
如上述,即使圖24及圖25中所示的示範型樣與現實相比為過度簡化。由上述可變動無線連網系統而得之極端密度及型樣選擇可以,在其最密集形式中,產生偵測、解析、及最佳化之許多倍的機會,這在實施傳統離散存取點模型的系統中不存在。在傳統部署中,系統缺少自由度而無法產生有意義的部署改變。由於個別基地台安裝的成本及複雜性,基地台的數量受到嚴格限制,在張力下設置,盡可能離得很遠以減少資源浪費,且足夠接近以確保平穩的覆蓋。大部分基地台的唯一 兩個配置選項為判斷功率位準以避免過度覆蓋和惡化干擾,或判斷是否完全關閉毫無意義的基地台。傳統部署中用來執行判斷的軟體演算法非常有限,因為缺少可得的有用資訊以及做任何事情的自由度。但是本文所述之可變動無線連網系統所提供的自由度以及其所含的多個天線型樣帶來一些方法,其使用那些自由度來準確地分配天線及無線電資源使覆蓋範圍最佳化,如本文所揭露。
圖27顯示用於可變動無線連網系統的軟體最佳化之系統及方法的一實施例。在所示實施例中,系統包括一或更多無線電2714(顯示兩個),以一或更多切換器2716控制一或更多天線2718,其在可能有多個無線用戶端裝置2720的空間當中傳送並接收。無線電2714之間不同的天線2718可或可不在互相通訊的範圍內,且可或可不在與各個無線用戶端裝置2720通訊的範圍內。
在一典型操作中,多個無線電2714可在相同或不同頻道上操作,依據在被迫重複使用前可得的頻道數量決定。然而,無線電2714可變到相同頻道以確保通訊。此外,在例如Wi-Fi的協定中,無線用戶端裝置2720本身會週期性地在與其操作頻道不同的頻道上發送請求(如探測請求),以確保其在環境中移動時能了解當下不同頻道上之服務的可得性。在一些實施例中,一目標在於使單元邊緣變銳利,並將無線用戶端裝置在空間中的任何給定位置所面臨的服務選項數量減少成一 個強烈的,這可導致更好且更可預期的性能。
收集資訊以執行任意最佳化或配置的一種方法係維護每個天線之鄰域的清單或表,在圖27中顯示為(諸)天線鄰域表2702。這些鄰域表在至少兩個重要方面與先前技術有所差異。首先,在離散存取點(預)環境中,鄰域表往往係每存取點本身而非每天線所習得。MIMO環境在任何事件中需要同時天線傳輸,且典型的鄰域交換(例如來自802.11k)對特定的天線選擇幾乎一無所知,在MAC層知識建立的目的下,特定的天線選擇被視為更多係PHY層功能。在一給定MAC位址下,報告的交換不包括辨認或分開哪個天線做了什麼的方法。其次,即使傳統模型中偵測那些鄰域的方法也從來就不是設計成能擴展到本文所述之可變動無線連網系統可能有的潛在天線自由度激增。如前述,傳統部署最多使用天線陣列,其係固定共置組合件,且在空間域中並沒有彈性(不論是指其配置還是指某些實施例字面上的可彎曲性)。
在一些實施例中,天線鄰域表2702含有資訊指出兩個天線是否以及如何共享天線環境,包括彼此直接及間接聯繫,以及可能的共享效應。有許多填充此表的方法。
一些實施例使用遙測分析,於圖27中示為遙測分析2710,以填充鄰域表。被動遙測係從網路典型操作所衍生的資訊,沒有主動收集特定資訊。一種被動遙測流係接收已知由另一天線發送的資訊之操作天線的流。詳言之,系統維護所有 被選來傳送之天線的清單,於圖27中示為天線傳送器選擇清單2704,以及其獨特的識別資訊。在一些實施例中,此獨特資訊可以係傳送器位址,如乙太網路MAC位址。在其他實施例,其可以係PHY層指標,如BSS著色識別符,當與空間顏色ID映射(由系統維護或存取)耦合時,可由一接收器用來在接收到特定顏色ID時判斷使用了哪個特定的傳送器無線電。在一些實施例中,獨特資訊還可包括空間流識別符。在一些實施例中,紀錄的資訊可以係來自一個系統無線電並由另一個系統無線電接收的傳輸。在其他實施例中,紀錄的資訊可以係第三裝置所指定給一個系統無線電且被第二個系統無線電偵測到的訊務,或係一個裝置(也知其與一系統無線電處於連結狀態)所指定給一個完全不同的無線電之訊務。系統也可維護所有被選來接收的天線之清單,於圖27中示為天線接收器選擇清單2706,連同其獨特的識別資訊。於下參照圖29A、圖28B、圖29C、及圖37說明關聯用戶端表2708。
欲偵測系統與系統的重疊,某些實施例使用天線鄰域表2702以將個別接收器的混雜(promiscuous)傳輸接收匹配到發送者,並可紀錄例如信號強度SNR、資料率、空間流數量、或甚至通道矩陣或其總結資料的信號資訊。針對Wi-Fi,一實施例收集來自系統任何其他無線電所發送的每一個無線電的每一個訊框之遙測流,藉由傳輸MAC位址所判定。根據此資料,可發生遙測分析。在一些實施例中,針對每個偵測到的 傳輸,紀錄代表接收器配置和傳送器配置的所有或一些資料。這很重要,因為傳送器配置和接收器配置兩者皆會即時改變。在MIMO系統中,傳送器可調整其分配給每個傳輸鏈的權重,而接收器總是調整接收權重以最佳化每一個流的傳輸SNR。在非波束成形的環境中,傳輸權重通常為靜態的(除了每封包功率控制),同時接收器權重僅為最佳化,因而揭示有關不斷改變的頻道之資訊。但在波束成形的環境中,傳送器可能會離開系統接收器朝目標用戶端移動,在這樣的情況下較低的接收信號強度可能不會是重疊減少的一個好指標。因此,必須注意波束成形的使用。可藉由詢問無線電來判定系統側波束成形的使用。在非系統傳送器上,可能可以藉由觀察波束成形的管理訊務(如頻道測探(sounding))來推斷波束成形的使用。
因為在設計上可用多個天線來傳輸和接收,接收到的資訊可能適用於天線組合而非個別天線。圖28繪示這種效應的一範例。在所示範例中,一個傳輸來自多個天線組合2804,其各包括多個天線2802,並由多個天線組合2806接收,其各包括多個天線2808。這些組合可能有重疊。例如,在分析事件期間動態調整組合的實施例中會有重疊。在一些實施例中,可藉由防止分析事件期間的改變並實施與不重疊天線組合集的靜態映射來避免重疊。然而,在那些情況中,可能會沒有足夠的資訊來了解個別天線對組合的貢獻。
針對重疊天線集,一個可能的挑戰係判斷每個天 線對通用性(commonality)可能的貢獻。然而,因為有通用性,可使用一傳輸的共同收據,或類似傳輸的不同收據,來判斷共同的資訊。某些實施例允許在兩個無線電之間共享一個天線,使用多道條帶來連接兩個無線電鏈到那個天線。在一些實施例中,這樣做可能可以將所有那些天線結合成一個共享的天線配置,其中根據哪個無線電正在存取該集而對其頻道響應產生實際差異。針對不允許這種多無線電連結(透過硬體或軟體)的實施例,可能因為系統在分析期間決定切換集分配而產生重疊天線集。
圖29A及29B繪示依序被接收的兩個類似的傳輸,其具有相同的傳送器、相同的頻道權重、相同的位置、相同的編碼和資料率、以及相同的功率。詳言之,第一個傳輸被具有兩個重疊的天線集2902及2904的天線2900配置接收,如圖29A中所示,而第二個傳輸被具有天線集2906及2908的那些相同天線2900的不同配置接收,如圖29B中所示。在此範例中,信號強度可用為天線「聽到」用戶端的程度之決定因素。SNR、通道權重、損失率、錯誤率、或其他因素可用為其他實施例中的決定因素。圖29A顯示天線1-5在集2902中,以及天線4-8在集2904中,同時圖29B顯示天線1-6在集2906中,以及天線5-8在集2908中。在此範例中,第一種情況中的接收有信號強度S1,而第二種情況中有信號強度S2。由於兩個傳輸類似,若S1及S2有不同,可假設差異來自於一者中天線4的失去及天線6 的增加,和另一者中天線4的增加及天線6的失去。這會產生天線4的值和天線6的值之跡象。
若假設在每個情況中只使用天線1-6以及只使用第一(最左邊)的集,唯一的差別在於之前(在集2902中)未使用和之後(在集2906中)使用了天線6。若S2>S1,則這意味著,針對那個特定用戶端位置,天線6導致天線組合中S2-S1的增加。在此,資料很明確。可能會認為天線6的覆蓋型樣與傳送器更好地重疊。此一特定資訊對應至命題P({1...5}+{6}→S1+(S2-S1)|T),添加天線6到集{1...5}針對傳送器T使天線集的增益增加了S2-S1。注意到這是一個電腦可表達的命題。圖29A及圖29B中所示的範例產生命題P({1...5}+{6}→S1,1+(S1,2-S1,1)|T)和P({4...8}-{4}→S2,1-(S2,2-S2,1)|T),其中S1,1及S1,2分別為第一及第二傳輸之第一集的信號強度。這樣的命題係數學上可解的,或在有衝突資訊下近似可解。某些實施例可使用這些類型的表示來產生滿足性問題。其他實施例可使用它們來以附屬效用度量(attendant utility metric)產生最佳化問題。又其他實施例可使用不同的命題結構,其建立在特定問題或嘗試推斷的問題上,例如配置是否提供充分的覆蓋範圍,或配置是否充分利用了資源。
信號強度並非唯一可存取的遙測,也非唯一可建構的命題,且最小化重疊也並非係唯一想要的最佳化。在一些實施例中,信號強度遙測用來提供一個不同的重疊平衡。例 如,某些實施例最大化覆蓋範圍重疊,而其他實施例則在限制條件(例如可得的功率或網路資源)下最大化重疊。某些實施例收集資料率遙測。某些實施例這樣做是為了最佳化資料率可得性,藉此最大化部署可用的資料率。例如,資料率可能與信號強度有關,但也可與頻道寬度可得性和空間維度可得性有關,兩者皆為環境以及環境中干擾者的屬性。最佳化在各種實施例中可為聯合的、或近似的、或平衡的。在大部分的部署中,遙測越多越好,所以鄰域表操作為資料湖,其內容可供任意分析。在一些實施例中,鄰域表要受到統計分析。可執行較長時期的分析。這些不同分析時期可用來引導配置。
在不同接收系統無線電之間關聯用戶端的傳輸有許多方式。這樣的一種方法使用緊湊時間關聯事件。一示範實施例使用受時間限制之來自用戶端的探測請求。執行頻道掃描的用戶端通常會在一個緊湊的循環中進行以避免中斷其自己的服務,其中其盡可能多地掃描頻道,傳送探測請求訊框來發現哪些可用。這種探測請求訊框通常在受監管頻道限制下以相同功率位準傳送。因此,示範實施例可使用來自相同掃描(在相同頻道上為一樣,但在不同頻道上為時間上接近)的不同探測請求來執行接收。
在不同接收系統無線電之間關聯用戶端的傳輸之另一個資訊源係802.11k鄰域報告,可配合系統天線狀態一起使用。例如,當網路跟用戶端要鄰域報告時,它要的是用戶 端的掃描資料庫,其係由合作的用戶端所提供。這提供有關該用戶端能夠聽到什麼的資訊。此資訊係當同時嘗試傾聽用戶端的傳輸時所獲得之資訊的相反。在此,反而是用戶端告訴網路它已聽到的所有其他傳輸系統無線電。然而,針對簡單的傳輸,這個反向資訊有可能會類似。例如,信標通常以簡單的空間流配置發送且信號強度比較不大可能會因環境中的位置而變,所以信號強度比環境的多通道更可能關聯型樣的響應。因此,某些實施例使用鄰域響應來填充天線鄰域表。當天線集變化且鄰域報告夠新或具時效性,得以在網路經歷改變時揭示出品質差異(從用戶端的角度來看),或當用戶端移動到天線輻射型樣中的不同位置時,這做法很有用。
某些實施例使用主動遙測來在不同接收系統無線電之間關聯用戶端的傳輸。主動遙測牽涉有意識地調整網路行為來收集此資訊,留意這類的測試可能會在某些情況中產生微小或重大的服務中斷。這樣的一種方法係讓一些無線電短暫地跳躍到相同頻道上來窺視接收。這在過度部署網路中很容易進行,其中許多無線電已經收集混雜的遙測。在那些情況中,可能需要周遭混雜無線電的非破壞性改變,以傾聽並關聯同時接收,如上述,有需要的話使用相同的訊框。
在不同接收系統無線電之間關聯用戶端的傳輸的另一種方法牽涉主動誘發中間站,如用戶端。與基本服務集(BSS)相聯的一用戶端(例如在一相聯用戶端表中)顯然可 以受到其BSS的回音檢查(ping)。但鄰域無線電也可對該用戶端進行回音檢查。取決於協定,用戶端通常對來自協定堆疊最低層的任何及所有裝置之傳輸做出回應,即使它們會在較高層忽略這些傳輸。例如,在Wi-Fi中,接收到定址給自己之「請求發送(request to send;RTS)」的任何裝置會以「允許發送(clear to send;CTS)」作為回應。RTS沒有BSSID。即使裝置忽略不是來自基地台的RTS,可偽造RTS的來源位址並使用實際上是不真實的獨特持續時間欄位長度。回應裝置減去其已花費的時間並在CTS中發送,因此可例如計算欲發送的RTS持續時間而使回來的CTS會有無意義的數字,例如「1」,這對實際傳輸來說太短了。在一些實施例中,希望判斷其天線形狀的無線電可對其他用戶端進行回音檢查,例如以上述的方式。在服務無線電當作基地台操作時不保留其混雜模式,在一實施例中可能是有用的,對於那些過濾其訊務者,注入無線電可選擇替過濾基地台無線電偽造訊框,使得用戶端的回應符合過濾條件。例如,若基地台無線電係僅接納管理及資料訊框的經過濾Wi-Fi,則注入無線電可注入強制回應型訊框(如動作訊框(Action frame)),接收無線電將會得到回應並可往前發出以供關聯。
不論是用戶端被迫傳送或夠健談而使網路能夠機會性使用其自己的傳輸,在一些實施例中,測試無線電可選擇要針對哪些無線電(以及天線集,若需要那個資訊的話)為 目標,可能地迅速掃描過想要的天線及組合並對多個用戶端進行回音檢查。在一些實施例中,一主動測量系統,如圖27中所示的主動測量2712,可協調多個無線電,以安排在天線間進行特定的比較。例如,主動測量系統可發出效果如下的命令,「無線電1,你試試你的天線1。無線電2,你試試你的天線2。讓我知道你們聽到什麼好讓我知道哪個比較好。」某些實施例可使用直接搜尋。其他實施例可使用限於可能的較接近或最接近的鄰域之指數搜尋。又其他實施例可搜尋已經收集到的資訊來判斷漏洞或不一致之處(例如由其解答依不一致性排列上述紀錄到的命題,並重新測試那些最不一致性者。)此搜尋可在操作網路期間的背景中發生,且可混合不同的方法。在忙碌的網路上,遙測可能已足夠而不需回音檢查,但回音檢查可能始終都可用。
某些實施例在執行此程序的同時推斷用戶端的位置。某些實施例這樣做以增加額外品質資訊到資料。例如,可比較來自用戶端的資料(其位置可能係固定的)與來自實際上在附近的用戶端之資料,因為用戶端的實體位置在大多數的環境中傾向於與頻道響應關聯,即使頻道響應本身在移動時會快速變化。某些實施例可使用較適合用於位置之天線型樣來先導出裝置位置,然後才以較特別的型樣來測試。許多全向天線型樣可允許某些位置尋找演算法來執行較佳的三角測量法。某些實施例可切換到不同的協定,如藍芽,以執行位置測距。例 如,若位置判定無線電相較於服務無線電在已知位置(例如若藍芽無線電在與Wi-Fi天線共置的不同天線上),則導出的位置可能有很高的品質可供直接利用。
整體而言,某些實施例將所得資訊拼湊在一起來產生學習階段。學習階段可泛網路地應用或可將網路分割而零星地應用且一次處理一個部分。在一些實施例中,學習階段涉及帶入所關注的區域,將各種無線電設定到所關注的頻道上(例如根據哪個頻道有最多可測試用戶端的數量或哪個將會對服務無線電產生最少中斷,或作為掃描序列的一部分),然後快速進行測試以辨別鄰域。某些實施例可只用非服務無線電來做這些測試,而其他實施例也可將用戶端交遞到不同的無線電,把其帶出來提供服務,以允許非服務無線電的測試。某些實施例可不這麼做而另外發出命令以佔用執行搜尋所需的播送時間(airtime)(例如藉由發出長的RTS訊框或宣布安靜期)。
某些實施例明確地使用「閃爍(winking)」,其中「閃爍」一詞係指在一無線電鏈上具有多個天線的無線電,實驗性地明確增加或減少其天線集以收集資料的操作,例如藉由一次增加或減少一個天線以判斷每個這樣改變的效果。若使用的無線電正在服務並在傳輸期間執行此閃爍程序,其可在執行此測試的同時,繼續發送真實訊務給用戶端,或可發送虛擬訊務(例如QoS空訊框或其他訊息)。類似地,在接收期間,無線電可首先引出無用的回應(例如透過發送其已有或具有低值 的資訊的行動訊框),然後確保其在正確時間閃爍來執行閃爍。在一些實施例中,閃爍偶爾發生,做出微小調整(例如增或減一個天線)看看是否會有差別。在一些實施例中,閃爍變得較積極並主動搜尋不同系統。閃爍不需誘發用戶端訊務並可以係最佳的(optimistic)。在一些實施例中,概率性地執行閃爍,使用可調概率閥值來引進微少但有意義且長期不具破壞性(或限於輕微破壞性)的比較測量機會。
無線電與遙測系統間無須緊湊的時間協調。在一些實施例中,天線切換器隨著無線電的空中活動是什麼而稍微鬆散地改變。儘管如此,資料仍可在分析中緊密相關,因為絕大部分的情況中無線電產生用於接收或傳輸紀錄的絕佳計時器,其則可與控制切換器的緊湊計數器(例如GPIO CPU上的CPU循環計數器)關聯。
在一些實施例中,鄰域可限於系統資源。在一些實施例中,也可在鄰域表中維護系統的用戶端,因而建立更總體性的拓樸。在一些實施例中,這可延伸到也可被監控之非相關的裝置。
根據目標,鄰域的維護在不同實施例中可有變。如前述,接收到的資訊可代表網路拓樸的一個命題。命題本身可為二進制或權重式。例如,可使用信號強度改變來產生權重。有許多已知演算法可使邏輯命題滿足(通常為接近)。然而,在一些實施例中,以貝氏(Bayesian)方式採用鄰域命題, 其中每個命題添加關於最終問題的一點資訊,例如天線1及2是否在一定程度上重疊。由於資訊通常係間接收集到的,例如透過中間站,如上述般一特定傳送器T,這些實施例使用每一資訊片段來產生可查詢的貝氏網路,其之產生方法為此技藝中已知者。不需精確貝氏推論的某些實施例中,可使用較簡單的機器學習(ML)模型來了解關係並生用於查詢潛在改變的最佳建議(oracle)。
圖30繪示根據某些實施例用於使用機器學習來動態配置可變動無線連網系統的方法3000。在特定實施例中,可由資源管理器,如圖19中所示的資源管理器1940,來執行圖30中所示的一或更多操作。在所示實施例中,遙測程序3002產生加權命題3004,其以輸入方式添加到ML模型3006。在一些實施例中,ML模型3006觀察所呈現的每個新的個別命題,連同被此命題所影響之區域中網路品質的測量,例如使用倒傳遞(backpropagation)來習得特定命題的結果並不好。在充分訓練後,可例如以部分或完整配置的形式呈現假設的命題給ML模型3006,並可產生每個配置結果之預測品質,在圖29中顯示為預測配置結果3008。配置管理器3014可接著至少根據預測配置結果3008在不同提議之間指揮決定,例如藉由輸出配置決定3012及/或將一或更多配置建議3010作為輸入來增加給ML模型3006。在一些實施例中,提議本身的提出係藉由保持網路功能最差部分的紀錄,和與其相關之加權命題3004,顯示 為低分遙測紀錄3016。在一些實施例中,低分遙測紀錄3016亦可包括所得預測結果很差的命題之預測配置結果3008。配置管理器3014可使用此紀錄3016來辨別需要改變的配置部分,且在一些實施例中,可將提議搜尋空間限於最需要幫助的區域,或限於最能影響品質的天線。在一些實施例中,可在天線身份上直接採用機器學習,以品質影響作為倒傳遞預測值,來導出相關於不同配置天線的顯著性及/或重要性之習得回應。配置管理器3014可接著直接查詢每個天線來學習其顯著性,並使用那個資訊來組成令人滿意的天線集。例如,在一提議配置中特定天線的納入或排除可能會以顯著或微不足道的量,正面或負面影響提議配置的預測性能。在一些實施例中,可在配置集本身作為輸入的方式下訓練機器學習模型,並可維護哪些有效和哪些無效的較長期紀錄。在此類架構中,將配置或其部分映射至品質之ML模型可能會需要搜尋來發現哪些配置係合理或較佳的。在一些實施例中,可採用生成對抗(generative adversarial)網路來產生配置可能性。在一些實施例中,可根據命題進行訓練的ML模型3006係用來產生鑑別器(如圖37中所示),且其中耦接產生器。在各種實施例中,產生器可從雜訊輸入、從過去的配置、或從提議的配置產生結果。
某些實施例可使用天線鄰域表來自動刪減或塑形所得的覆蓋區域。此自動刪減可執行與手動刪減相同的功能但無須人為介入。有數個不同的維度可同時操作以影響刪減。 第一個為單元位置。例如,可能希望在某些配置中將單元保持緊密,如前所述。出於某些原因,這可能是正確的,包括為了提供可預期的覆蓋和避免干擾。然而,本文所述之無線連網系統的可變動性可允許系統以貼片組裝天線集,彼此之間有各種可能的距離。這對單元組裝可能會有優點也有缺點。增加一起切換到相同天線集之天線數量的一個優點在於更多天線可造成不同的增益、阻抗及方向性。增加更多天線可藉由將型樣合併在一起而增加覆蓋範圍。例如,增加遠方的天線可創造多個在那些距離接收的機會。此外,在一些實施例中,型樣可佈設有寄生元件,而得以使用切換器來選擇在寄生元件或反射元件附近的那些天線,迅速地組裝極高增益天線,其原理上以與八木天線相同之方式操作。在一些實施例中,可將非無線電元件接地或不接地以影響其反射性。另一方面,每個天線可有不同的頻道響應。彼此間具有精確位置的天線(通常為短距,因為長度越長精確度越困難)最終可能會不經意地形成天線陣列,造成兩個天線的結合,導致具有不同方向性且可能比其原生天線任一者還更差的衰落型樣之天線。因此,在一些實施例中,可局部配置天線來避免此情況。在一些實施例中,給予每個天線更高的方向性,因而確保區域比較不會同等地在兩個天線的覆蓋範圍內,並可避免不經意的干擾衰落。在一些實施例中,已知干擾型樣,並可產生額外天線區段來抵消干擾。例如,若兩個天線貼面水平式干擾而產生干擾型樣,可將一額外的天線 放置,使其相位在兩者之間,甚至可使用更多區段來產生180度異相的干擾型樣。在一些實施例中,干擾及非干擾型樣同時存在,並可在兩者之間作選擇。在一些實施例中,不同天線的干擾潛在性可加到鄰域表的命題邏輯。例如,在一些實施例中,它們可以係絕對斷定(assertions)(例如跳過一組合或拖入額外天線來抵消干擾)。在其他實施例中,可紀錄干擾並將權重納入考量。
除了干擾外,當天線在一定距離時,它們會有不同的主要信號延遲。在一些實施例中,來自任何天線集的信號延遲必須在某一容限內,這常常係依據接收無線電將延遲型樣改造成一個聚合的高功率整體(例如若干分接頭)的能力。在一些實施例中,條帶上的天線預先分成特定重複型樣,其中僅重複區域中的天線可組成一或更多集。在圖31中繪示這種區域化的一個範例。在所示範例中,內聚型本地天線區域讓配置管理器可將本地性質納入考量。雖然某些實施例可將各個穩固的天線型樣個別地聚合成一或更多天線,圖31中所示的實施例將選擇明確地限制於針對天線集合3100所界定之虛線圍圈集3102的任何者。因此,若在第一集(3102a)內的任何天線在該集中被使用,則只能使用來自集3102a的元件,並禁止其餘者。可由軟體或硬體限制來實施此限制。如此做的一個優點可能係所圈出天線集3102之干擾及方向性性質在製造或設計期間已甚為明白,但不同圍圈天線集3102中的區段間的性質則無 完全了解。例如,安裝指令可請求條帶不要在圍圈區域中間折疊(或甚至條帶可有滿堅硬的背襯來阻止折疊),但那個條帶可在圍圈區域之間較自由地被折疊。在一些實施例中,可能不明確地實施區域性的剛性,但可以權重或偏好的方式引進,這些權重或偏好可根據最佳化或滿意效用度量而被駁回。
在一些實施例中,單元保持小型,使它們可以一舉順著條帶遷移一段距離。例如,圖32描繪條帶3200,其具有沿著條帶3200長度設置之重複型樣3204a-3204n。在這些實施例中,系統選擇要使用哪個局部的天線集,故提供非常高程度的可變動性,其中可在空中部署無線電資源而不需在每個可能的位置都要有無線電。圖33A、圖33B、圖33C顯示條帶3200的遠距選擇的一些不同的可能性。例如,圖33A繪示一種方案,其中針對無線電3202a選擇重複圖案的第三個(顯示為3204c),以及針對無線電3202b選擇重複圖案的第十四個(顯示為3204n)。圖33B繪示一種方案,其中針對無線電3202a選擇重複圖案的第一個(顯示為3204a),以及針對無線電3202b選擇重複圖案的第八個(顯示為3204h)。圖33C繪示一種方案,其中針對無線電3202a選擇重複圖案的第一個(顯示為3204a),以及針對無線電3202b選擇重複圖案的第十四個(顯示為3204n)。
此特定型樣選擇可與圖24中及圖26A和圖26B中所示範例的組合類似,其中後圖中的每個圓圈代表前圖中的花 形。這提供了聯合最佳化的可能性,其中目標在於找出要使用的最被限制於局部的「花型」輻射器集,同時削減該集以執行最佳化。某些實施例可在兩個步驟中執行最佳化,而非聯合最佳化,首先選擇最佳內聚型輻射器集,然後削減該集。若削減變得太不可行,某些實施例可執行回溯來重新選擇不同第一輻射器集。某些實施例可執行適當的最佳化,其中增加本地內聚性限制到滿足性或最佳化引擎。
在某些情況中,操作網路中的改變可能會有利的。例如,僅使用實體層資源來執行網路內的無縫漫遊可能會有利的。無縫漫遊係指當無線用戶端裝置在網路內移動時提供最少用戶端中斷的目標。在傳統部署中,無法移動基地台之天線輻射型樣。因此,當無線用戶端裝置離開其基地台時,裝置會看到基地台的無線電資源之可得性減少,直到用戶端感到被迫尋找另一個替代方案(或也許由網路指導這樣做)為止。在那個時候,用戶端參與交遞給新基地台之程序。用戶端的搜尋功能(如掃描)以及交遞機制兩者佔用寶貴的時間並需要管理訊務酬載(overhead)。在無線連網中已總體上做了許多努力來限制那些影響,但它們仍然存在。此外,在有一大群用戶端的網路中,用戶端可根據不只信號強度來作決定,例如根據超載的基地台或可得的播送時間之響應度。因此,它們可能會導致用戶端池中不可預期的突現(emergent)行為,例如無意的羊群效應,其中用戶端作出出走到輕度使用的基地台之類似的 同時決定,因此使這些基地台超載並引起震盪或顛簸,或自相矛盾的自我增強管理訊務叢發。
然而,本文所述之可變動無線連網系統可提供實體資源,以連同無線用戶端裝置無縫地移動無線電資源。圖34A、圖34B、圖34C描繪一示範實施例,包括沿著條帶3400的個別可切換的天線3408,當用戶端裝置3404沿著條帶3400並相對其移動時附接至相同無線電3402。在此範例中,一次僅啟通一個無線電3402。當用戶端裝置3404沿條帶移動時,改變各個切換器/控制器對3406中的切換器以確保最接近用戶端裝置3404的天線3408係唯一服務用戶端裝置3404的天線。例如,圖34A描繪一個其中由天線3408a服務用戶端裝置3404的時間點,圖34B描繪一個其中由天線3408b服務用戶端裝置3404的後來時間點,圖34C描繪一個其中由天線3408c服務用戶端裝置3404的更後面的時間點。在此特定情況中,用戶端裝置3404沿著條帶3400的那個部分不會感受到交遞。取而代之,用戶端裝置3404會看到網路跟著它走。在離無線電3402更遠的距離,信號強度可能會下降一點:在那些情況中,若需要的話,可利用功率放大器來增強信號。
在一些實施例中,以及在某些情況下,可一次啟通多個天線。事實上,在一些實施例中,可一次啟通所有的天線。這樣做可能會產生「漏電纜」效應,其可能增加天線的延遲擴展或變更MIMO頻道特性,並可能會使無線電中的耙式接 收器或類似的信號處理器過載。然而,將天線限制在某程度上受約束的延遲損耗型樣,或方向或空間上多樣化的天線集可能係合理的。
圖35A、圖35B、圖35C描繪根據一些實施例使用有限輻射器集之交遞情景。同樣地,為了避免混亂,已去除切換器結構並僅顯示輻射器。此配置將交遞問題與使用相干輻射器(coherent radiator)集的限制結合,以避免延遲擴展或確保覆蓋範圍。在此範例中,圖35A描繪由條帶3500上之一天線元件集所組成的天線(顯示為3506a)服務用戶端裝置3504的一個時間點,圖35B描繪由條帶3500上之一天線元件集所組成的天線(顯示為3506f)服務用戶端裝置3504的一個後來的時間點,以及圖35C描繪由條帶3500上之一天線元件集所組成的天線(顯示為3506n)服務用戶端裝置3504的一個更後面的時間點。
在這些情況中,可使用上述最佳化或滿足性解決方法來處置用戶端位置的改變。在執行即時分析的實施例中,這樣很好。某些實施例更進一步並對用戶端運動或即將交遞的指示做出反應,導致重新配置。在各種實施例中,可有多種方式來判斷無線用戶端裝置何時以及是否該從在第一覆蓋區域中替無線用戶端傳送或接收信號之一或更多個現用天線,交遞到可能有第二個覆蓋區域的至少一個替代天線。例如,在天線資源比無線電在空間上有更多的系統中,可能不會有足夠的被動無線電來偵測個別用戶端的較佳覆蓋範圍。在那些情況中, 某些實施例使用位置追蹤來判斷何時用戶端可能會接近單元邊緣,並可調整其用戶端表來作為回應。其他方法可涉及尋找鄰近無線電之信號強度高於服務無線電的信號強度或高於預期的探測請求、尋找交遞建議的行動請求、或尋找下降資料率或下降信號品質,作為用戶端朝其覆蓋範圍末端移動且將會需要重新配置的跡象。許多這些實施例之中,系統夠迅速地開發出資訊以符合行動用戶端的需求。然而,某些實施例可能不會即時執行這種最佳化,或可能沒有被調整成即時開發這種資訊來允許這種快速重新配置。針對那些實施例,可使用與較慢最佳化整合之較快交遞管理器功能的多層方法來解決此問題。
圖36描繪包括交遞管理器3602之可變動無線連網系統的軟體最佳化之系統及方法的一實施例。在一些實施例中,交遞管理器3602可與圖19中所示且於上所述的交遞管理器1920類似。圖36中所示的其他元件與圖27中所示且於上所述的那些類似。在所示實施例中,交遞管理器3602用來做出短期天線配置改變,來處理無線用戶端裝置的移動,同時利用天線鄰域表2702。交遞管理器3602檢查關聯用戶端表2708並使用那個資訊來詢問或過濾遙測資料,以確保它知道用戶端何時可能需要交遞調整。例如,指示用戶端錯誤率增加、關聯無線電上信號強度減少、或其他無線電上信號強度的增加或用戶端輪詢的遙測資料,可能在重新分析中可能都很有價值。在一些實施例中,交遞管理器3602亦使用主動測量系統2712來執行短期主動 遙測分析(顯示於2710),造成天線切換器2716的改變或掃描以迅速判斷改善的資源配置之可得性,如前述。在一些實施例中,主動測量系統2712可在長期鄰域發現及短期交遞發現之間共享。注意到鄰域發現主要可集中在發展天線之間天線型樣相互作用的空間感知,且正巧能使用用戶端來發展此感知,同時交遞發現主要可集中在發現與每個天線的最佳用戶端關聯。在一些實施例中,它們可能可以共享類似操作及資料,且實際上交遞資料集可嵌入鄰域表中。在其他實施例中,它們可能有很多共通點,但根據調整參數及安裝或配置選擇,交遞管理器3602可能需要填補一些不足之處來實現較短時間範圍和最小反應性需求,這些並非整體鄰域發現程序被調整用於者。
圖37描繪一種方法3700之實施例,其中交遞管理器3702係被整合到配置管理器3014中。在一些實施例中,交遞管理器3702可與圖19中所示且於上所述的交遞管理器1920類似。圖37中所示的其他元件與圖30中所示且於上所述的那些類似。在特定實施例中,可由資源管理器執行圖37中所示之操作之一或更多,如圖19中所示的資源管理器1940。所示實施例包括一結合的配置產生器及鑑別器3704。然而,可取代地使用更通用的配置,如上述那些,其中交遞管理器3702能夠存取配置管理器3014及遙測程序3002。如前所述,交遞管理器3702處理來自3002的遙測(包括可能的主動測量)來判斷行動用戶端裝置的主動需求。交遞管理器3702調整加權命題3004,例如當似 乎要交遞時,以顯示用戶端裝置的移動或其之移動對空間無線電環境的干擾。例如,一位置追蹤系統判斷用戶端裝置在覆蓋範圍內但到處都在失去信號品質,可更新有關那個用戶端裝置的命題,或甚至引進新的命題,建議曾在類似位置以傳送器測試過的其他天線現在可能會表現更好。交遞管理器3702可接著請求配置管理器3014產生新的配置決定3012及/或一或更多配置建議3010。在一些實施例中,配置改變區域可能受限,以防止遠處的改變(蝴蝶效應)。這種限制可包括針對遠處改變給予阻尼或懲罰權重、具有限制的命題(其可為暫時的或僅適用於交遞請求的重新配置,但在需要時允許總體重新配置)、或將配置限制於較小區域並合併較小區域回到整個配置集中的限制。
在一些實施例中,交遞管理器可能不會強迫重新配置的新計算,但可從預先配置集選擇新的配置以判定更佳的映射。在這些實施例中,配置產生器可能不會為了交遞或重新配置而啟用。取代地,可能提供鑑別器數個選擇,其將為移動的一或更多用戶端提供服務的需求納入考量,並可從那些選擇選出一個新的重新配置。某些實施例可提供重新配置的限制或約束以防止遠處的漣波。在一些實施例中,預先計算的選擇可在相干本地天線集的層級。在這種實施例中,交遞管理器可驅使系統在相干集之間做出選擇,但可將集中每個天線的選擇留給較廣的鄰域最佳化。所有這些選項的效果可能在於允許在適 當考慮干擾和覆蓋範圍(或無論最佳化標準為何)之已建構的可行選項之間快速選擇,但獨立地確保較佳的交遞行為。較慢的最佳化程序可持續更新較可行的集。在某些情況中,較可行的集代表大致可互換選擇的高水位標記,從中可發生第二次最佳化以在行動用戶端移動時為其最大化效用。在一些實施例中,可提供進一步的限制以試圖保留MIMO頻道配置。例如,在圖35A、圖35B、圖35C中所示的情景中,個別的天線元件集在天線型樣形狀上可實質上相同,且先前使用的配置可能已經被發現來產生足夠的MIMO映射。換言之,服務無線電可具有多個無線電鏈,且每一個鏈可能已映射到一或更多的個別輻射元件,如此型樣係以多對一的方式充斥著屬於不同鏈的不同輻射器,這樣可知道網路可正常工作。在那個情況中,當移動到不同天線集時,可能希望新的集保留類似的輻射器至鏈的映射,使MIMO頻道性能可相似。MIMO頻道響應的相似性本身可導自一度量函數,例如在兩個頻道或測探(sounding)矩陣之間產生一個不同的度量之函數。可在先前主動訓練階段期間取得MIMO響應的這種測量本身,或可能來自已知狀態的解碼(例如發生在接收時前文或訓練處理期間者)。某些實施例可優先考慮保留這種映射的交遞重新配置。某些實施例可實施嚴格型樣映射,如圖38A、圖38B、圖38C中所示,其中在不同集中保留在各個天線元件集3806內的一個鏈的灰色型樣和另一個鏈的黑色型樣。例如,圖38A描繪係由條帶3500上的天線元 件集(顯示為3806a)中的灰色元件組成之天線服務用戶端裝置3504的一個時間點,圖38B描繪係由天線元件集(顯示為3806f)中的灰色元件組成之天線服務用戶端裝置3504的一個後來的時間點,以及圖38AC描繪係由條帶3500上的天線元件集(顯示為3806n)中的灰色元件組成之天線服務用戶端裝置3504的一個更後面的時間點。此型樣保留在一些實施例中可能很嚴格,或可依據權重及偏好,其在需要時可被越控(overridden)。
在一些實施例中,當用戶端到達其關聯之服務無線電之天線可得性終端時,可能需要無線電至無線電交遞。在一些實施例中,在具有多個無線電選項(其數量少於全部服務量)的系統中,交遞相關重新配置和較一般的重新配置兩者都可使用軟無線電至無線電交遞。在一些實施例中,可將新的無線電重新配置以與舊的相同的識別符來執行交遞,並確保從舊的無線電發送足夠的狀態至新的無線電來允許服務截承(cutover),其中舊的無線電停止服務用戶端而新的無線電開始。在一些實施例中,軟無線電至無線電交遞程序可包括其用戶端的安全及關聯狀態清單,還有任何必要的連網或轉接(forwarding)資訊。某些最少實施例可能不會載有超過服務的網路配置狀態,例如,網路所提供者等等,且可能不會載有用戶端狀態,取而代之可使用服務中斷訊息,使附接的用戶端重新創造其之關聯。Wi-Fi的一些特定實施例可能會需要新的 無線電在截承時採用舊的無線電的BSSID和服務資訊,但新的無線電可能沒有任何用戶端資訊。在這樣的一個實施例中,這可能係唯一發生的事情。當新用戶端發送訊息給存取點,如省電輪詢、上行鏈路訊框等等,新的無線電可能看到此用戶端沒有關聯,並發送解除驗證(Deauthentication)或解離(Disassociation)訊息給用戶端,令用戶端重建其狀態。另一個這樣的實施例可發送廣播或單播解除驗證或解離訊息給用戶端,令其主動重建其之連結。這些訊息可從舊的無線電、新的無線電、或兩者發送。保留相同BSSID和頻道的一個可能的原因係可能在於鼓勵用戶端回到它之前所在的服務。在這樣的一個重新配置中,BSSID的改變會讓某些用戶端願意進行硬斷接並在重新進入網路前進行深度掃描。
在一些實施例中,可使用天線印刷程序的進一步精細化來在條帶上產生方向性而不犧牲撓性。圖39A及圖39B描繪在條帶3900上使用一特定三維天線形狀3910來產生輻射型樣3905的方向性。在一些實施例中,可使用塑膠墊層的熱變形(例如塑膠條帶的熱模製)來產生三維形狀。在一些實施例中,可在印刷前使塑膠變形,並可添加導電層在上面。在一些實施例中,導電層係可伸展的(例如撓曲彈性導電聚合物,包括金屬摻雜聚合物及碳導電聚合物)。在一些實施例中,天線回程跡線可為撓性的,但天線可在模製之後固定(如預先印刷或模切)或印刷在條帶上。在一些實施例中,圖39A中所示的 輻射型樣3905之三維凸部可不模製到條帶中,但可黏接或固定至條帶3900。可永久性壓緊該特定形狀,或如果條帶3900足夠有彈性,可在以後才將形狀擠壓到條帶3900中,直到並包括部署期間。例如,具有想要形狀的固體可壓緊到天線區中作為彈性表面的支撐。在一些實施例中,天線可能並非印刷到模製或彈性區域上,而係在一或更多點表面固定至基板。在一些實施例中,天線導線本身可為撓性線,如同軸電纜或非輻射性電纜。在一些實施例中,可沿著彈性區域設置電纜,並藉由在重點處而非在整個長度黏接或固定,允許足夠的彎曲而不需黏合或切斷。在這樣的一個實施例中,輻射器及導線可固定至橡膠板,其可在之後加以變形,使輻射器重新定向。在一些實施例中,撓性非彈性輻射器及導線可夾在兩個彈性表面之間,以確保天線不會彎離表面而被卡住或產生裂痕。夾心結構本身可填充有中性液體介質(如油)來潤滑撓性材料。
在一些實施例中,天線導線本身當作天線操作。在這樣的一個實施例中,長天線導線可夾在接地平面之間,(諸)接地平面的一或多處蝕刻有孔洞,以令導線的那個部分為輻射性。依此方式,可建構與洩漏同軸電纜等效的PCB或多層扁電纜。
RF鏈與天線之間的切換網路可為任意的。例如,圖40描繪四路切換結構4000的一示範實施例,其中沒有無線電可從天線斷接。在所示範例中,切換結構包括四路切換器 4004,將各個RF鏈4002連接到天線4006。圖41描繪單極單擲(single-pole-single-throw)切換器4104之全矩陣切換器4100,其中可連接RF鏈4102和天線4106的任何組合,產生完全綜合型一切對一切(everything-to-everything)的映射。
可由某些實施例採用這些切換網路,使多個鏈可以有選擇。在各個實施例中,阻塞、部分阻塞、或不阻塞階層式切換,包括切換器組的克勞斯網路(Clos networks),可用來建立一對一的映射性質。在一些實施例中,切換器組可以係多路而非矩陣排列,因此可只產生排列(permutations)。在一些實施例中,那些排列網路可與混合池結合,例如在三或多個導線交會處,藉由部分合併排列來允許網路執行多對多映射。這些網路可設計成比全矩陣切換器更稀疏,例如根據設計準則預期大部分的映射會是可得天線配置的相干子集。注意到RF鏈不需在相同同步化的無線電上。例如,在圖40及圖41中,前三個RF鏈可在一個無線電上,而次三個RF鏈可在另一個無線電上,因此提供一種讓這兩個無線電都可潛在共享或調配共享天線資源的方式。這些實施例的每一者可有不同的效率(例如執行特定任務所需的切換器數量)及阻塞參數。
某些實施例包括不同無線電類型的無線電。這些無線電可能會希望共享相同的天線資源。例如,2.4GHZ天線對於藍芽和Wi-Fi可能都是有用的。多頻帶天線可具有兩或更多輻射器臂部,以在2.4GHz及3.5GHz或在5GHz及6GHz產生 良好的響應。在這些實施例中,不同的無線電可能或可能不會碰撞。若兩個無線電都連接到相同天線,其中一個在另一個接收時無法傳送,則兩者碰撞。因此,上述的天線配置程序可將潛在碰撞規則納入考量,以產生跨多種無線電類型(例如3.5GHZ CBRS與Wi-Fi之間)的配置。某些實施例將這些限制表示成滿足性引擎內的命題,或最佳化引擎內的加權規則。某些實施例可使用鑑別器中的後處理步驟,強制降低導致碰撞之配置的值。在一些實施例中,可將碰撞表示成在給定兩個碰撞無線電的預期傳輸功率下碰撞的機率。某些實施例可額外地併入天線的獨特配置性質以及通往共享天線的切換路徑,例如額外的濾波器或切換器性質。在某些實施例,藉由讓兩個否則會碰撞的無線電共享來創造出至少部分為了避免碰撞而明確預留之聯合輻射天線,例如藉由確保沿切換結構或在輻射器本身或在無線電鏈輸入/輸出埠放置了適當的截止濾波器(低通、高通、陷波等等),來確保合理的同時接收和傳送。在一些實施例中,協調無線電本身以確保純僅傳送或接收叢發,因此可藉由避免傳送的帶外滾降(rolloff)干擾接收而允許在不同頻帶上的同時操作。例如,可藉由在佇列發展到足夠深度的同時請求PHY或MAC佇列暫停以確保可能的叢發行為,來排程在一聚合傳輸中具有類似叢發請求的兩個Wi-Fi無線電。這些可用於多播/廣播訊務,或一個無線電上單播訊務與另一個無線電上之多播訊務的混合,如此這兩個傳送器在協定需要任何接收前都是關閉 的。在一些實施例中,PHY或佇列可同時解凍,使PHY聚合得以發生。在一些實施例中,可根據可能的碰撞機會進一步調整同時傳輸和接收的豁免量。例如,5GHZ及6GHZ Wi-Fi無線電傳輸可能會被允許在無協調的情況下進行,如果它們係放置在遠離彼此的頻道上。然而,如果它們係放置於在其滾降干擾距離內的相鄰頻道上的話,則配置管理器可能需要協調。在一些實施例中,不同的無線電或驅動CPU可能擁有一個共享的即時時脈,如共享時脈或GPIO脈衝線和先前緊密同步的時間戳。在一示範實施例中,第一個CPU可發送一個建議在下一個脈衝採用的時間戳給另一個CPU,然後兩者可在下一個脈衝收到時同步至建議的時間戳。在一些實施例中,亦可將可預測的中斷潛伏納入考量。在一些實施例中,可根據天線及附屬無線電之碰撞性質來設定相干域,如此禁止(或如前述般不鼓勵)兩個無線電共享一個相干集。
注意到,為了方便,在全文中切換器係描述為被啟通/關閉。然而,可有具有中間設定的切換器,例如設計成操作在FET之線性區域中的切換器,或作為二進制切換器樹,每個腳具有不同的損失。當使用可變化或可調整的切換器時,收集到的遙測可能需包括每個切換器的設定。在學習階段中主動調整切換器之一些實施例中,切換器總是設定至已知的狀態,或最高值。然而,可將對應於特定部分天線切換器設定之固定損失增加到接收到的信號強度,以提供在全強度下值的估 計,其中主要潛在問題為無法接收低於接收閥值的信號,其若在切換器處於全設定下可被接收。整體來說,這些實施例可提供在原本扁平的條帶上提供方向性及多樣化型樣之非常便宜的方法。
根據一實施例,藉由至少一計算裝置實施本文所述的技術。可使用以網路(如封包資料網路)耦合的至少一個伺服器電腦及/或其他計算裝置之組合,全部或部分地實施這些技術。計算裝置可以硬接線以執行這些技術,或可包括數位電子裝置,如至少一個特定應用積體電路(ASIC)或現場可編程閘陣列(FPGA),其經持久地編程以執行這些技術,或可包括至少一個通用硬體處理器,其經編程以根據韌體、記憶體、其他儲存器、或上述組合中的程式指令來執行這些技術。這種計算裝置亦可結合客製化硬佈線邏輯、ASIC、或FPGA,以客製化編程來實現所述技術。計算裝置可以係伺服器電腦、工作站、個人電腦、可攜式電腦系統、手持裝置、行動計算裝置、可穿戴式裝置、身體安裝或植入式裝置、智慧型電話、智能家電、網際網路連網裝置、自動或半自動化裝置,如機器人或無人地面或空中裝置、任何其他併入硬佈線及/或程式邏輯以實施所述技術之電子裝置、一或更多虛擬計算機器或資料中心內的實例(instances)、及/或伺服器電腦及/或個人電腦的網路。
圖42係描繪可用來實施一實施例的一示範電腦 系統的區塊圖。在圖42的範例中,例如以方塊或圓形示意性表示電腦系統4200及在硬體、軟體、或硬體及軟體組合中用於實施所揭露的技術之指令,並在與所屬技術領域中具通常知識者常用來溝通電腦架構及電腦系統實作之相同的細節程度下表示。
電腦系統4200包括輸入/輸出(I/O)子系統4202,其可包括匯流排及/或其他用於在電腦系統4200的諸構件之間透過電子信號路徑交流資訊及/或指令的通訊機制。I/O子系統4202可包括I/O控制器、記憶體控制器及至少一個I/O埠。在圖中例如以線、單向箭頭、或雙向箭頭示意性表示電子信號路徑。
至少一個硬體處理器4204耦合到I/O子系統4202以處理資訊及指令。硬體處理器4204可包括,例如,通用微處理器或微控制器及/或專用微處理器,例如嵌入式系統或圖形處理單元(GPU)或數位信號處理器或ARM處理器。處理器4204可包含整合型算術邏輯單元(ALU)或可耦合至一單獨的ALU。
電腦系統4200包括記憶體4206的一或更多單元,如主記憶體,其耦合至I/O子系統4202以電子數位式儲存處理器4204所執行的資料及指令。記憶體4206可包括揮發性記憶體,如各種形式的隨機存取記憶體(RAM)或其他動態儲存裝置。記憶體4206亦可用來在指令被處理器4204執行的執行期間儲存臨時變量或其他中間資訊。這種指令,當儲存在可被處理器4204存取之非暫時性電腦可讀取儲存媒體中時,可將電腦 系統4200變成專用機器,其經客製化以執行指令所指定之操作。
電腦系統4200進一步包括非揮發性記憶體,如唯讀記憶體(ROM)4208或耦合到I/O子系統4202之其他靜態儲存裝置,以儲存處理器4204用的資訊及指令。ROM 4208可包括各種形式的可編程ROM(PROM),例如可抹除PROM(EPROM)或可電性抹除PROM(EEPROM)。持久貯存4210的一個單元可包括各種形式的非揮發性RAM(NVRAM),如快閃記憶體、或固態貯存、磁碟或光碟,如CD-ROM或DVD-ROM,並可耦合到I/O子系統4202以儲存資訊及指令。貯存4210係非暫時性電腦可讀取媒體的一個範例,其可用來儲存指令及資料,當處理器4204執行這些指令及資料時會令電腦實施方法被施行以執行本文之技術。
記憶體4206、ROM 4208或貯存4210中的指令可包含一或更多指令集,其組織成模組、方法、物件、函數、常式、或呼叫。指令可組織成一或更多電腦程式、操作系統服務、或應用程式,包括行動應用程式(app)。指令可包含操作系統及/或系統軟體、一或更多程式庫以支援多媒體、編程或其他功能、資料協定指令或堆疊以實施TCP/IP、HTTP或其他通訊協定、檔案格式處理指令以解析或呈現使用HTML、XML、JPEG、MPEG或PNG編碼的檔案、使用者介面指令以呈現或解譯圖形使用者介面(GUI)、指令列介面或文字使用者介面用 的命令、應用程式軟體,如Office套件、網際網路存取應用程式、設計與製造應用程式、圖形應用程式、音頻應用程式、軟體工程應用程式、教育應用程式、遊戲或其他應用程式。指令可實施網站(web)伺服器、網站應用程式伺服器或網站用戶端。指令可組織成表示層、應用層及資料儲存層,例如使用結構化查詢語言(SQL)或不使用SQL的關係資料庫系統、物件貯存、圖形資料庫、平面檔案系統或其他資料貯存。
電腦系統4200可經由I/O子系統4202耦合到至少一個輸出裝置4212。在一實施例中,輸出裝置4212係數位電腦顯示器。可用於各個實施例中之顯示器的範例包括觸碰螢幕顯示器或發光二極體(LED)顯示器或液晶顯示器(LCD)或電子紙顯示器。電腦系統4200可包括其他類型的輸出裝置4212,取代顯示裝置或作為額外裝置。其他輸出裝置4212的範例包括印表機、售票列印機、繪圖機、投影機、聲卡或視頻卡、揚聲器、蜂鳴器或壓電設備或其他可聽裝置、燈或LED或LCD指示器、觸覺裝置、致動器或伺服裝置(servo)。
至少一個輸入裝置4214耦合到I/O子系統4202以傳遞信號、資料、命令選擇或手勢給處理器4204。輸入裝置4214的範例包括觸碰螢幕、麥克風、靜止及視訊數位相機、字母數字和其他按鍵、鍵盤、圖形輸入板、影像掃描器、操縱桿,鐘、開關、按鈕、轉盤、滑軌和/或各種類型的感測器,例如力感測器、運動感測器、熱感測器、加速度計、陀螺儀和慣性測量 單元(IMU)感測器和/或各種類型(例如無線)的收發器,例如蜂巢式或Wi-Fi、射頻(RF)或紅外(IR)收發器及全球定位系統(GPS)收發器。
另一種輸入裝置係控制裝置4216,其可執行游標控制或其他自動控制功能,如顯示器螢幕上的圖形介面中的導航,取代輸入功能或作為其額外裝置。控制裝置4216可為觸碰板、滑鼠、追蹤球、或一游標方向鍵,用來傳遞方向資訊和命令選擇給處理器4204,並用來控制顯示器4212上的游標移動。輸入裝置可具有在兩軸(第一軸(如x)及第二軸(如y))中的至少兩個自由度,這讓裝置得以指定一平面中的位置。另一類型的輸入裝置為有線、無線或光學控制裝置,例如操縱桿、棒、控制台、方向盤、踏板、變速機構或其他類型的控制設備。輸入設備4214可包括多個不同的輸入裝置的組合,例如視訊照相機和深度感測器。
在另一個實施例中,電腦系統4200可包含物聯網(IoT)裝置,其中省略輸出裝置4212、輸入裝置4214、及控制裝置4216之一或多者。或者,在這樣的一個實施例中,輸入裝置4214可包含一或更多相機、運動偵測器、溫度計、麥克風、地震探測器、其他感測器或偵測器、測量裝置或編碼器,且輸出裝置4212可包含專用顯示器,例如單行LED或LCD顯示器、一或更多指示器、顯示面板、儀表、閥門、螺線管、致動器或伺服裝置。
當電腦系統4200係行動計算裝置時,輸入裝置4214可包含耦合至全球定位系統(GPS)模組之GPS接收器,GPS模組能夠對複數個GPS衛星進行三角測量、判斷並產生電腦系統4200之地球物理位置的地理位置或位置資料(如緯度-經度值)。輸出裝置4212可包括用於產生位置報告封包、通知、脈搏或心跳信號、或指明電腦系統4200位置的其他重複資料傳輸之硬體、軟體、韌體及介面,單獨或結合其他特定應用資料,導向主機4224或伺服器4230。
電腦系統4200可使用客製化硬佈線邏輯、至少一個ASIC或FPGA、韌體及/或程式指令或邏輯(當其被載入並結合電腦系統一起使用或執行時會導致或編程電腦系統運作為專用機器)來實施本文所述的技術。根據一實施例,由電腦系統4200回應於處理器4204執行主記憶體4206中所含之至少一個指令的至少一個序列而施行本文的技術。這種指令可從另一個儲存媒體(如貯存4210)讀入主記憶體4206中。主記憶體4206中所含之指令的序列之執行,會令處理器4204施行本文所述的程序步驟。在替代實施例中,硬佈線電路可取代或結合軟體指令地使用。
本文中使用的「儲存媒體」一詞係指任何非暫時性媒體,其儲存會令機器以特定方式操作之資料及/或指令。這種儲存媒體可包含非揮發性媒體及/或揮發性媒體。非揮發性媒體包括,例如,光碟或磁碟,如貯存4210。揮發性媒體包 括動態記憶體,如記憶體4206。儲存媒體常見的形式包括,例如,硬碟、固態硬碟、隨身碟、磁性資料儲存媒體、任何光學或物理資料儲存媒體、記憶體晶片、或類似者。
儲存媒體與傳輸媒體不同,但可配合使用。傳輸媒體參與儲存媒體之間的資訊傳送。例如,傳輸媒體包括同軸電纜、銅線及光纖,包括包含I/O子系統4202的匯流排的電線。傳輸媒體亦可採用聲波或光波的形式,例如在無線電波及紅外線資料傳輸期間產生者。
各種形式的媒體可涉及承載至少一個指令之至少一個序列到處理器4204以供執行。例如,指令一開始可載於遠端電腦的磁碟或固態硬碟上。遠端電腦可將指令載入其動態記憶體中,並透過通訊鏈結(如光纖或同軸電纜或使用資料機的電話線)發送指令。在電腦系統4200本地之資料機或路由器可接收通訊鏈結上的資料,並將資料轉換成可被電腦系統4200讀取的格式。例如,例如射頻或紅外線偵測器的接收器可接收載於無線或光學信號中的資料,並適當電路可將資料提供至I/O子系統4202,例如將資料放在匯流排上。I/O子系統4202將資料載送到記憶體4206,處理器4204從記憶體4206擷取並執行指令。由記憶體4206接收的指令,可選地可在處理器4204執行前或後儲存在貯存4210上。
電腦系統4200亦可包括耦合至匯流排4202之通訊介面4218。通訊介面4218提供雙向資料通訊耦合至(諸)網 路鏈結4220,其直接或間接連接到至少一個通訊網路,如網路4222或網際網路上之公眾或私人雲端。例如,通訊介面4218可為乙太網路連網介面、整合服務數位網路(ISDN)卡、纜線資料機、衛星資料機、或資料機,以提供資料通訊連結至對應類型的通訊線,例如乙太網路電纜或任何種類的金屬電纜或光纖線或電話線。網路4222廣義代表區域網路(LAN)、寬域網路(WAN)、校園網路、網際網路、或上述的任何組合。通訊介面4218可包含LAN卡,提供至相容的LAN之資料通訊連結、或佈線成根據蜂巢式無線電話無線網路標準發送蜂巢式資料之蜂巢式無線電話介面、或佈線成根據衛星無線連網標準發送或接收數位資料的衛星無線電介面。在任何這樣的實作中,通訊介面4218在信號路徑上發送並接收承載代表各類資訊之數位資料流的電氣、電磁、或光學信號。
網路鏈結4220通常使用例如衛星、蜂巢式、Wi-Fi或藍芽技術來直接或透過至少一個網路提供電氣、電磁、或光學資料通訊到其他資料裝置。例如,網路鏈結4220可透過網路4222提供連結至主機電腦4224。
此外,網絡鏈結4220可透過網絡4222提供連結或經由網際網路服務提供商(ISP)4226操作的網際網路裝置及/或電腦至其他計算裝置。ISP 4226透過表示為網際網路4228的全球資料通訊網路提供資料通訊服務。伺服器電腦4230可耦合到網際網路4228。伺服器4230廣義代表具有或不具有超管理器 (hypervisor)的任何電腦、資料中心、虛擬機或虛擬計算實例,或執行容器化程式系統(如DOCKER或KUBERNETES)的電腦。伺服器4230可代表一種電子數位服務,其可用一個以上的電腦或實例來實施,並且藉由傳輸網站服務請求、HTTP酬載中具有參數的網址(URL)字串、API呼叫、應用服務呼叫、或其他服務呼叫來存取並使用該電子數位服務。電腦系統4200和伺服器4230可形成分散式計算系統的元件,該分散式計算系統包括其他電腦、處理叢集、伺服器群或其他協作執行任務或執行應用程式或服務的電腦組織。伺服器4230可包括被組織為模組、方法、物件、函數、常式、或呼叫的一或更多指令集。指令可組織為一個或多個電腦程式、操作系統服務、或包括行動應用程式的應用程式。指令可包括操作系統及/或系統軟體;一個或多個支援多媒體、編程或其他功能的館、用於實施TCP/IP之資料協定指令或堆疊、HTTP或其他通信協定、用於解析或呈現使用HTML、XML、JPEG、MPEG或PNG編碼的檔案格式處理指令、用於呈現或解譯圖形使用者介面(GUI)的使用者介面指令、指令列界面或文字使用者介面、應用程式軟體,如Office套件、網際網路存取應用程式、設計與製造應用程式、圖形應用程式、音頻應用程式、軟體工程應用程式、教育應用程式、遊戲或其他應用程式。伺服器4230可包含網路應用程式伺服器,其載有表示層、應用層及資料儲存層,例如使用結構化查詢語言(SQL)或不使用SQL的關係資料庫系統、 物件貯存、圖形資料庫、平面檔案系統或其他資料貯存。
電腦系統4200可透過(諸)網路、網路鏈結4220及通訊介面4218發送訊息並接收資料及指令,包括程式碼。在網際網路的範例中,伺服器4230可能透過網際網路4228、ISP 4226、本地網路4222及通訊介面4218傳送應用程式的請求碼。當處理器4204收到碼時執行接收到的碼,及/或儲存在貯存4210中,或其他非揮發性貯存以供後續執行。
在本節中描述之指令的執行,可採正被執行的電腦程式的一實例的形式實施程序,該程序由成程式碼及其當前的活動組成。取決於操作系統(OS),程序可由同作執行指令的多條執行緒構成。在這種脈絡下,電腦程式係被動的指令集合,而程序可以係那些指令的實際執行。數個程序可與相同程式關聯;例如,打開相同程式的數個實例往往意味著正在執行超過一個的程序。可實施多任務以允許多個程序共享處理器4204。在每個處理器4204或處理器核心一次執行單一任務的同時,電腦系統4200可編程為實施多任務以允許每個處理器在正在執行的任務之間進行切換,而不需等待每個任務完成。在一實施例中,當任務執行輸入/輸出操作時,當任務指出它可被切換時、或在硬體中斷時,可執行切換器。可實施時間共享來允許互動使用者應用程式的快速回應,藉由迅速執行上下文切換器以提供同時多個程序並行執行的表象。在一實施例中,為了安全性及可靠性,操作系統可阻止獨立程序之間的直接通 訊,提供嚴格介導及受控的程序間通訊功能。
在全文中,「Wi-Fi」一詞係指基於IEEE 802.11標準的一種特定類型的無線連網。然而,本文所教示的技術廣泛應用至無線連網,且「Wi-Fi」的使用不應視為專門限於IEEE 802.11,除非上下文另有明確指出或暗示。此外,為了連結及區分而繪示天線形狀(例如以不同方位繪製天線以表示不同的天線型樣)。這些繪示對於天線元件形狀(包括接地平面)本質上為概念性。辨別特定天線形狀、應用阻抗匹配計數、接地平面構造之類的將會根據製造選擇(如材料、厚度、導體重量等等)產生不同實際構造,且在本技術領域中為眾所周知而無須任何推測或實驗。
在前面的說明書中,已參照會隨實作而變的許多特定細節來描述本發明之實施例。依此,說明書及圖示應視為例示性而非限制性的。本發明之範疇唯一及排他的指示,以及申請人希望作為本發明範疇的指示,係本案所提出之一組請求項的文義及等效範疇,包括任何後續修正,且其具有這些請求項所提出之特定形式。
在整份公開中,列出多個不是獨立於本公開中其他實施例就是衍生自其他實施例的實施例。此外,在整份公開中,列出可能係更上位之實施例的延伸之多個特定實施例。應了解到本公開亦教示這些實施例的組合及子程序,因熟悉本技術領域者在閱讀本公開且唯獨在閱讀本公開後得以預期到這 些組合及子程序。此外,複數及單數的使用並不將物件數量限於所述者:除非另有所指或邏輯上不一致,單數物件的提及應理解為複數,反之亦然。
此外,在整份公開中,列出多個替代實施例。每個實施例在權衡或功效上不同,因此在那組權衡或功效下為最佳實施例。使用替代選擇取決於熟悉本技術領域的實施者所希望的權衡或功效,且這種選擇在本技術領域內為明顯且直接的,且不需進一步的發明或發現。條件語言,例如「可以」、「可」、及「可能會」,意在指且應理解為指本發明實施例內的選項(製造、配置、或根據可得性)且並未陳述需要額外發明。例如,「本發明可對給定輸入做出反應」語句的意思本發明一個實施例的一種組合件的一種配置確實對該輸入做出反應。這樣做僅是為了節省語言用詞,並不暗示其係關於教示或以其他方式提供的本發明之不確定性或不完整性。本公開並不推測未來技術領域的狀態;其陳述當前的發明。提供範例作為本發明之明確的實例,還有闡明教示內容。
本公開列出充分細節,使熟悉本技術領域得使用所含發明的新穎方法為核心建構一系統或一技術,而無需進一步的發現或發明。
1300:頭端
1310:電力線
1320:網路線
1340:切換器
1350:天線

Claims (94)

  1. 一種動態配置一無線連網系統的電腦實施方法,包括:
    針對該無線連網系統中複數個天線的各者,獲得拓樸資訊,其指示該天線是否以及如何在該複數個天線的一或更多其他天線範圍內,該無線連網系統包括彼此並聯的兩或更多個Wi-Fi收發器,該收發器的每一者可運作以藉由各自的切換器選擇性耦合至該複數個天線的一或更多者;
    根據該所得之拓樸資訊,判斷該無線連網系統之一期望的配置改變,該期望的配置改變包括將該複數個天線的哪個和多少個耦合到該兩或更多個Wi-Fi收發器的一改變,或改變該兩或更多個Wi-Fi收發器的哪個或多少個為現用的;以及
    啟動該期望的配置改變。
  2. 如請求項1之方法,其中啟動該期望的配置改變包括下列一或多者:
    啟動一切換器的啟用,以將該複數個天線之一耦合到該兩或更多個Wi-Fi收發器之一;以及
    啟動一切換器的停用,以將該複數個天線之一與該兩或更多個Wi-Fi收發器之一解耦。
  3. 如請求項1之方法,其中啟動該期望的配置改變包括下列一或多者:
    啟動該兩或更多個Wi-Fi收發器之一的啟用;以及
    啟動該兩或更多個Wi-Fi收發器之一的停用。
  4. 如請求項1之方法,進一步包括,針對該複數個天線之各者,以該所得的拓樸資訊填充一各自的鄰域表。
  5. 如請求項1之方法,其中獲得拓樸資訊包括使用被動遙測或主動遙測,以在該無線連網系統操作期間獲得該拓樸資訊或從中衍生出該拓樸資訊的鄰域資訊。
  6. 如請求項5之方法,其中該所得的鄰域資訊包含與該無線連網系統中的一傳輸關聯的一各自的信號強度。
  7. 如請求項1之方法,其中該所得的拓樸資訊適用於從其接收到一傳輸之天線的一組合或接收天線的一組合。
  8. 如請求項1之方法,其中獲得拓樸資訊包括在兩或更多個接收無線用戶端裝置之間關聯一傳送無線用戶端裝置之傳輸。
  9. 如請求項1之方法,其中判斷該期望的配置改變進一步取決於該複數個天線之一或多者的無線傳輸和接收的一各自的覆蓋型樣。
  10. 如請求項1之方法,其中判斷該期望的配置改變包括判斷一天線集,其在被啟用時,在包括至少一期望覆蓋區域的一集合覆蓋區域上產生一覆蓋型樣。
  11. 如請求項10之方法,進一步包括根據一基地台(cell)位置、一已知干擾型樣、或一天線方向性的一已知量,自動刪減或塑形該集合覆蓋區域。
  12. 如請求項1之方法,其中判斷該期望的配置改變進一步取決於下列至少一者:最佳性、網路需要、操作者請求、無線條件、及用戶端需求。
  13. 如請求項1之方法,其中:
    耦合到每個Wi-Fi傳送器的該天線代表天線元件的一重複集合,該天線元件的各者為該天線元件集合貢獻一原定覆蓋型樣;以及
    判斷該期望的配置改變包括判斷一配置改變,其導致耦合到該兩或更多個Wi-Fi收發器其中之一的該天線之該覆蓋型樣的一改變。
  14. 如請求項1之方法,其中:
    該無線連網系統包含下列至少一者:
    一單一連網線及一單一電力線;以及
    一結合的電力和連網分佈;以及
    該單一連網線及該單一電力線或該結合的電力和連網分佈沿一線性行排列,並耦合至該兩或更多個Wi-Fi收發器的各者。
  15. 如請求項1之方法,其中判斷該期望的配置改變包括使用一機器學習模型,其已經過訓練以產生用於評估該無線連網系統之建議配置的一鑑別器。
  16. 如請求項15之方法,進一步包括:
    藉由該機器學習模型,產生該無線連網系統之一或更多建議配置;
    預測該建議配置之各者的一各自的結果;以及
    根據該預測,選擇該建議配置之一,該選擇的建議配置包括該期望的配置改變。
  17. 如請求項15之方法,進一步包括藉由該機器學習模型,判斷一習得的回應,其指示該複數個天線之各者的一顯著性。
  18. 如請求項15之方法,其中該機器學習模型的訓練係使用由一遙測程序產生的加權配置命題,以及被每個加權配置命題影響的該無線連網系統之一區域所關聯的一各自的品質測量。
  19. 如請求項1之方法,其中:
    該方法進一步包括判斷一無線用戶端裝置應自一或更多當前現用天線交遞出去,該一或更多當前現用天線在一第一覆蓋區域中替該無線用戶端裝置傳送或接收信號;
    判斷該期望的配置改變及啟動該期望的配置改變,係回應於判斷該無線用戶端裝置應自該一或更多當前現用天線交遞出去而執行;以及
    啟動該期望的配置改變,包括停用該一或更多當前現用天線的至少一者,並啟用具有一第二覆蓋區域的至少一個替代天線。
  20. 如請求項19之方法,其中判斷該無線用戶端裝置應自該一或更多當前現用天線交遞出去包括判斷該無線用戶端裝置正在接近該第一覆蓋區域的一邊緣。
  21. 如請求項19之方法,其中:
    該方法進一步包括使用被動遙測或主動遙測並且在該無線連網系統操作期間,獲得與該無線用戶端裝置及該第一Wi-Fi收發器關聯的一信號品質、錯誤率、或資料率的一測量,或與該無線用戶端裝置及一第二Wi-Fi收發器關聯的一信號品質、錯誤率、或資料率的一測量;以及
    判斷該無線用戶端裝置應自該一或更多當前現用天線交遞出去,係取決於與該無線用戶端裝置及該第一Wi-Fi收發器關聯的該信號品質、錯誤率、或資料率,或與該無線用戶端裝置及該第二Wi-Fi收發器關聯的該信號品質、錯誤率、或資料率。
  22. 如請求項19之方法,其中:
    判斷該期望的配置包括:
    修改一配置命題或一配置命題權重;以及
    啟動該無線連網系統之一新配置的產生,其取決於該經修改的配置命題或配置命題權重以及一或更多適用的配置改變限制;以及
    該方法進一步包括根據該經修改的配置命題或配置命題權重以及一或更多適用的配置改變限制,產生該無線連網系統之該新配置。
  23. 如請求項22之方法,其中該一或更多適用的配置改變限制包含:
    對該第一覆蓋區域及該第二覆蓋區域之間的一距離的一限制;
    該至少一個替代天線與該一或更多當前現用天線在一相同相干天線集中的一要求;或者
    該至少一個替代天線代表一天線元件重複集合之一第一實例中的一相同的元件子集,如同該一或更多當前現用天線所代表的該天線元件重複集合之一第二實例中的一元件子集的一要求。
  24. 一或更多儲存一或更多指令序列之電腦可讀取非暫時性儲存媒體,當使用一或更多處理器執行該一或更多指令序列時,令該一或更多處理器:
    針對一無線連網系統中複數個天線的各者,獲得拓樸資訊,其指示該天線是否以及如何在該複數個天線的一或 更多其他天線範圍內,該無線連網系統包括彼此並聯的兩或更多個Wi-Fi收發器,該收發器的各者可運作以藉由各自的切換器選擇性耦合至該複數個天線的一或更多者;
    根據該所得之拓樸資訊,判斷該無線連網系統之一期望的配置改變,該期望的配置改變包括該複數個天線的哪個和多少個耦合到該兩或更多個Wi-Fi收發器的一改變,或該兩或更多個Wi-Fi收發器的哪個或多少個為現用的;以及啟動該期望的配置改變。
  25. 如請求項24之媒體,其中欲獲得該拓樸資訊,該指令致使該一或更多處理器使用被動遙測或主動遙測,以在該無線連網系統操作期間獲得該拓樸資訊或從中衍生出該拓樸資訊的鄰域資訊。
  26. 如請求項24之媒體,其中欲獲得該拓樸資訊,該指令致使該一或更多處理器在兩或更多個接收無線用戶端裝置之間關聯一傳送無線用戶端裝置之傳輸。
  27. 如請求項24之媒體,其中判斷該期望的配置改變進一步取決於該複數個天線之一或多者的無線傳輸和接收的一各自的覆蓋型樣。
  28. 如請求項24之媒體,其中欲判斷該期望的配置改變,該指令致使該一或更多處理器判斷一天線集,其在被啟用時,在包括至少一期望覆蓋區域的一集合覆蓋區域上產生一覆蓋型樣。
  29. 如請求項24之媒體,其中:
    耦合到每個Wi-Fi傳送器的該天線代表天線元件的一重複集合,該天線元件的各者為該天線元件集合貢獻一原定覆蓋型樣;以及
    欲判斷該期望的配置改變,該指令致使該一或更多處理器判斷一配置改變,其導致耦合到該兩或更多個Wi-Fi收發器之該一者的該天線之該覆蓋型樣的一改變。
  30. 如請求項24之媒體,其中欲判斷該期望的配置改變,該指令致使該一或更多處理器使用一機器學習模型,其已經過訓練以產生用於評估該無線連網系統之建議配置的一鑑別器。
  31. 如請求項30之媒體,其中該指令進一步令該一或更多處理器:
    藉由該機器學習模型,產生該無線連網系統之一或更多建議配置;
    預測該建議配置之各者的一各自的結果;以及
    根據該預測,選擇該建議配置之一,該選擇的建議配置包括該期望的配置改變。
  32. 如請求項30之媒體,其中該機器學習模型的訓練係使用由一遙測程序產生的加權配置命題和與被每個加權配置命題影響的該無線連網系統之一區域關聯的一各自的品質測量。
  33. 如請求項24之媒體,其中:
    該指令進一步令該一或更多處理器判斷一無線用戶端裝置應自一或更多當前現用天線交遞出去,該一或更多當前現用天線在一第一覆蓋區域中替該無線用戶端裝置傳送或接收信號;
    回應於判斷該無線用戶端裝置應自該一或更多當前現用天線交遞出去,執行判斷該期望的配置改變及啟動該期望的配置改變;以及
    欲執行啟動該期望的配置改變,該指令致使該一或更多處理器停用該一或更多當前現用天線的至少一者,並啟用具有一第二覆蓋區域的至少一個替代天線。
  34. 如請求項33之媒體,其中欲判斷該無線用戶端裝置應自該一或更多當前現用天線交遞出去,該指令致使該一或更多處理器判斷該無線用戶端裝置正在接近該第一覆蓋區域的一邊緣。
  35. 如請求項33之媒體,其中:
    該指令進一步使得該一或更多處理器使用被動遙測或主動遙測並且在該無線連網系統操作期間,獲得與該無線用戶端裝置及該第一Wi-Fi收發器關聯的一信號品質、錯誤率、或資料率的一測量,或與該無線用戶端裝置及一第二Wi-Fi收發器關聯的一信號品質、錯誤率、或資料率的一測量;以及
    判斷該無線用戶端裝置應自該一或更多當前現用天線交遞出去,其係取決於與該無線用戶端裝置及該第一Wi-Fi收發器的該信號品質、錯誤率、或資料率,或與該無線用戶端裝置及該第二Wi-Fi收發器的該信號品質、錯誤率、或資料率。
  36. 如請求項33之媒體,其中:
    欲判斷該期望的配置,該指令致使該一或更多處理器:
    修改一配置命題或一配置命題權重;以及
    啟動該無線連網系統之一新配置的產生,其取決於該經修改的配置命題或配置命題權重;以及
    該指令進一步令該一或更多處理器根據該經修改的配置命題或配置命題權重以及一或更多適用的配置改變限制,產生該無線連網系統之該新配置。
  37. 如請求項36之媒體,其中該一或更多適用的配置改變限制包含:
    對該第一覆蓋區域及該第二覆蓋區域之間的一距離的限制;
    該至少一個替代天線與該一或更多當前現用天線在一相同相干天線集中的一要求;或者
    該至少一個替代天線代表一天線元件重複集合之一第一實例中的一相同的元件子集,如同該一或更多當前現用 天線所代表的該天線元件重複集合之一第二實例中的一元件子集的一要求。
  38. 一種動態配置一無線連網系統的電腦實施方法,包括:
    針對該無線連網系統中複數個天線的各者,獲得拓樸資訊,其指示該天線是否以及如何在該複數個天線的一或更多其他天線範圍內,該無線連網系統包括彼此並聯的兩或更多個Wi-Fi收發器,該收發器的每一者可運作以藉由各自的切換器選擇性耦合至該複數個天線的一或更多者,且該所得之拓樸資訊表示該無線連網系統之一或更多配置命題;
    使用已經訓練來產生用於評估該無線連網系統之建議配置的一鑑別器之一機器學習模型,並根據該所得之拓樸資訊,判斷該一或更多配置命題的各者之一各自的預測結果;以及
    根據該預測結果,在該無線連網系統的一配置改變後判斷選自該無線連網系統中將變為現用的該複數個天線的一天線集,該配置改變包括該複數個天線的哪個和多少個耦合到該兩或更多個Wi-Fi收發器的一改變,或該兩或更多個Wi-Fi收發器的哪個或多少個為現用的一改變。
  39. 如請求項38之方法,進一步包括藉由該機器學習模型,判斷一習得的回應,其指示該複數個天線之各者的一顯著性。
  40. 如請求項38之方法,其中該機器學習模型的訓練係使用由一遙測程序加權的該一或更多配置命題,以及與被每個加權配置命題影響的該無線連網系統之一區域關聯的一各自的品質測量。
  41. 如請求項38之方法,其中獲得拓樸資訊包括使用被動遙測或主動遙測,以在該無線連網系統操作期間,獲得該拓樸資訊或從中衍生出該拓樸資訊的鄰域資訊。
  42. 如請求項38之方法,其中該所得的拓樸資訊適用於從其接收到一傳輸之天線的一組合或接收天線的一組合。
  43. 如請求項38之方法,其中判斷該天線集進一步取決於該複數個天線之一或多者的無線傳輸和接收的一各自的覆蓋型樣。
  44. 如請求項38之方法,其中判斷該天線集包括判斷一天線集,其在被啟用時,在包括至少一期望覆蓋區域的一集合覆蓋區域上產生一覆蓋型樣。
  45. 如請求項38之方法,其中判斷該天線集進一步取決於下列至少一者:最佳性、網路需要、操作者請求、無線條件、及用戶端需求。
  46. 如請求項38之方法,進一步包括啟動該配置改變。
  47. 如請求項46之方法,其中:
    該方法進一步包括判斷一無線用戶端裝置應自一或更多當前現用天線交遞出去,該一或更多當前現用天線在一第一覆蓋區域中替該無線用戶端裝置傳送或接收信號;
    回應於判斷該無線用戶端裝置應自該一或更多當前現用天線交遞出去,而執行判斷該各自的預測結果以及判斷該天線集;以及
    啟動該配置改變,包括停用該一或更多當前現用天線的至少一者,並啟用具有一第二覆蓋區域的至少一個替代天線。
  48. 如請求項47之方法,其中判斷該無線用戶端裝置應自該一或更多當前現用天線交遞出去包括判斷該無線用戶端裝置正在接近該第一覆蓋區域的一邊緣。
  49. 如請求項47之方法,其中:
    該方法進一步包括使用被動遙測或主動遙測並且在該無線連網系統操作期間,獲得與該無線用戶端裝置及該第一Wi-Fi收發器關聯的一信號品質、錯誤率、或資料率的一測量,或與該無線用戶端裝置及一第二Wi-Fi收發器關聯的一信號品質、錯誤率、或資料率的一測量;以及
    判斷該無線用戶端裝置應自該一或更多當前現用天線交遞出去,係取決於與該無線用戶端裝置及該第一Wi-Fi收發器關聯的該信號品質、錯誤率、或資料率,或與該無線用戶端裝置及該第二Wi-Fi收發器關聯的該信號品質、錯誤率、或資料率。
  50. 如請求項47之方法,其中:
    判斷該天線集包括:
    修改一配置命題或一配置命題權重;以及
    啟動該無線連網系統之一新配置的產生,其取決於該經修改的配置命題或配置命題權重;以及
    該方法進一步包括根據該經修改的配置命題或配置命題權重以及一或更多適用的配置改變限制,產生該無線連網系統之該新配置。
  51. 如請求項50之方法,其中該一或更多適用的配置改變限制包含:
    對該第一覆蓋區域及該第二覆蓋區域之間的一距離的一限制;
    該至少一個替代天線與該一或更多當前現用天線在一相同相干天線集中的一要求;或者
    該至少一個替代天線代表一天線元件重複集合之一第一實例中的一相同的元件子集,如同與該一或更多當前現 用天線所代表的該天線元件重複集合之一第二實例中的一元件子集的一要求。
  52. 一或更多儲存一或更多指令序列之電腦可讀取非暫時性儲存媒體,當使用一或更多處理器執行該一或更多指令序列時,令該一或更多處理器:
    針對該無線連網系統中複數個天線的各者,獲得拓樸資訊,其指示該天線是否以及如何在該複數個天線的一或更多其他天線範圍內,該無線連網系統包括彼此並聯的兩或更多個Wi-Fi收發器,該收發器的各者可運作以藉由各自的切換器選擇性耦合至該複數個天線的一或更多者,且該所得之拓樸資訊表示該無線連網系統之一或更多配置命題;
    使用已經訓練來產生用於評估該無線連網系統之建議配置的一鑑別器之一機器學習模型,並根據該所得之拓樸資訊,判斷該一或更多配置命題的各者之一各自的預測結果;以及
    根據該預測結果,在該無線連網系統的一配置改變後判斷選自該無線連網系統中將變為現用的該複數個天線的一天線集,該配置改變包括該複數個天線的哪個和多少個耦合到該兩或更多個Wi-Fi收發器的一改變,或該兩或更多個Wi-Fi收發器的哪個或多少個為現用的一一改變。
  53. 如請求項52之媒體,其中該機器學習模型的訓練係使用由一遙測程序加權的該一或更多配置命題,以及與被每個加權配置命題影響的該無線連網系統之一區域關聯的一各自的品質測量。
  54. 如請求項52之媒體,其中欲獲得拓樸資訊,該指令令該一或更多處理器使用被動遙測或主動遙測,以在該無線連網系統操作期間,獲得該拓樸資訊或從中衍生出該拓樸資訊的鄰域資訊。
  55. 如請求項52之媒體,其中判斷該天線集進一步取決於該複數個天線之一或多者的無線傳輸和接收的一各自的覆蓋型樣。
  56. 如請求項52之媒體,其中欲判斷該天線集,該指令致使該一或更多處理器判斷一天線集,其在被啟用時,在包括至少一期望覆蓋區域的一集合覆蓋區域上產生一覆蓋型樣。
  57. 如請求項52之媒體,其中該指令進一步令該一或更多處理器啟動該配置改變。
  58. 如請求項52之媒體,其中:
    該指令進一步令該一或更多處理器判斷一無線用戶端裝置應自一或更多當前現用天線交遞出去,該一或更多當前現用天線在一第一覆蓋區域中替該無線用戶端裝置傳送或接收信號;
    回應於判斷該無線用戶端裝置應自該一或更多當前現用天線交遞出去,執行判斷該各自的預測結果以及判斷該天線集;以及
    欲啟動該配置改變,該指令致使該一或更多處理器停用該一或更多當前現用天線的至少一者,並啟用具有一第二覆蓋區域的至少一個替代天線。
  59. 如請求項58之媒體,其中欲判斷該無線用戶端裝置應自該一或更多當前現用天線交遞出去,該指令致使該一或更多處理器判斷該無線用戶端裝置正在接近該第一覆蓋區域的一邊緣。
  60. 如請求項58之媒體,其中:
    該指令進一步令該一或更多處理器使用被動遙測或主動遙測並且在該無線連網系統操作期間,獲得與該無線用戶端裝置及該第一Wi-Fi收發器關聯的一信號品質、錯誤率、或資料率的一測量,或與該無線用戶端裝置及一第二Wi-Fi收發器關聯的一信號品質、錯誤率、或資料率的一測量;以及
    判斷該無線用戶端裝置應自該一或更多當前現用天線交遞出去,係取決於與該無線用戶端裝置及該第一Wi-Fi收發器關聯的該信號品質、錯誤率、或資料率,或與該無線用戶端裝置及該第二Wi-Fi收發器關聯的該信號品質、錯誤率、或資料率。
  61. 如請求項58之媒體,其中:
    欲判斷該天線集,該指令致使該一或更多處理器:
    修改一配置命題或一配置命題權重;以及
    啟動該無線連網系統之一新配置的產生,其取決於該經修改的配置命題或配置命題權重;以及
    該指令進一步令該一或更多處理器根據該經修改的配置命題或配置命題權重以及一或更多適用的配置改變限制,產生該無線連網系統之該新配置。
  62. 如請求項61之方法,其中該一或更多適用的配置改變限制包含:
    對該第一覆蓋區域及該第二覆蓋區域之間的一距離的一限制;
    該至少一個替代天線與該一或更多當前現用天線在一相同相干天線集中的一要求;或者
    該至少一個替代天線代表一天線元件重複集合之一第一實例中的一相同的元件子集,如同該一或更多當前現用天線所代表的該天線元件重複集合之一第二實例中的一元件子集的一要求。
  63. 一種在無線連網系統中執行一天線交遞之電腦實施的方法,包括:
    判斷一無線用戶端裝置應自一或更多當前現用天線交遞出去,該一或更多當前現用天線在一第一覆蓋區域中替 該無線用戶端裝置傳送或接收信號,該無線連網系統包括彼此並聯的兩或更多個Wi-Fi收發器,該收發器的各者可運作以藉由各自的切換器選擇性耦合至該複數個天線的一或更多者,且該一或更多當前現用天線耦合至該兩或更多個Wi-Fi收發器之一第一者;以及
    啟動該無線連網系統中的一配置改變,該配置改變停用該一或更多當前現用天線的至少一者並啟用具有一第二覆蓋區域的至少一個替代天線。
  64. 如請求項63之方法,其中判斷該無線用戶端裝置應自該一或更多當前現用天線交遞出去包括判斷該無線用戶端裝置正在接近該第一覆蓋區域的一邊緣。
  65. 如請求項63之方法,其中該至少一個替代天線耦合至該兩或更多個Wi-Fi收發器之該第一者。
  66. 如請求項63之方法,其中該至少一個替代天線耦合至該兩或更多個Wi-Fi收發器之一第二者。
  67. 如請求項66之方法,進一步包括停用該兩或更多個Wi-Fi收發器之該第一者。
  68. 如請求項63之方法,其中判斷該無線用戶端裝置應自該一或更多當前現用天線交遞出去,係取決於與該無線用戶端裝置及該第一Wi-Fi收發器關聯的一信號品質、錯誤率、或資料率,或與該無線用戶端裝置及一第二Wi-Fi收發器關聯的一信號品質、錯誤率、或資料率。
  69. 如請求項68之方法,進一步包括使用被動遙測或主動遙測並在該無線連網系統操作期間,獲得與該無線用戶端裝置及該第一或第二Wi-Fi收發器關聯的該信號品質、錯誤率、或資料率的一測量。
  70. 如請求項63之方法,其中啟動該配置改變包括控制該各自切換器的一或更多者,以停用該一或更多天線並啟用該至少一替代天線。
  71. 如請求項63之方法,其中啟動該配置改變包括:
    從複數個預先配置天線集中選擇包括該至少一替代天線的一第一預先配置天線集;以及
    控制該各自切換器的一或更多者,以實現把替該無線用戶端裝置傳送或接收的信號從包括該一或更多當前現用天線的一第二預先配置天線集移至該第一預先配置天線集。
  72. 如請求項63之方法,其中啟動該配置改變包括:
    修改一配置命題或一配置命題權重;以及
    啟動該無線連網系統之一新配置的產生,取決於該經修改的配置命題或配置命題權重。
  73. 如請求項72之方法,進一步包括根據該經修改的配置命題或配置命題權重以及一或更多適用的配置改變限制,產生該無線連網系統之該新配置。
  74. 如請求項73之方法,其中該一或更多適用的配置改變限制包含對該第一覆蓋區域及該第二覆蓋區域之間的一距離的一限制。
  75. 如請求項73之方法,其中:
    該複數個天線包括複數個相干天線集,各包含多個天線;以及
    該一或更多適用的配置改變限制包含該至少一個替代天線與該一或更多當前現用天線在一相同相干天線集中的一要求。
  76. 如請求項73之方法,其中:
    該複數個天線包括天線元件的一重複集合,該天線元件的各者為該天線元件集合貢獻一原定覆蓋型樣;
    該當前現用天線代表該天線元件重複集合的一第一實例中的該元件的一子集;以及
    該一或更多適用的配置改變限制包含一要求,該至少一個替代天線代表與該天線元件重複集合之一第二實例中的元件子集。
  77. 如請求項63之方法,進一步包括:
    針對該複數個天線的各者,獲得拓樸資訊,其指示該天線是否以及如何在該複數個天線的一或更多其他天線範圍內;以及
    根據該所得之拓樸資訊,判斷該配置改變。
  78. 如請求項77之方法,其中獲得拓樸資訊包括使用被動遙測或主動遙測,以在該無線連網系統操作期間獲得該拓樸資訊或從中衍生出該拓樸資訊的鄰域資訊。
  79. 如請求項77之方法,其中判斷該配置改變包括判斷一天線集,其在被啟用時,在包括至少該第二覆蓋區域的一集合覆蓋區域上產生一覆蓋型樣。
  80. 如請求項77之方法,其中判斷該配置改變包括使用一機器學習模型,其已經過訓練以產生用於評估該無線連網系統之建議配置的一鑑別器。
  81. 如請求項80之方法,進一步包括:
    藉由該機器學習模型,產生該無線連網系統之一或更多建議配置;
    預測該建議配置之各者的一各自的結果;以及
    根據該預測,選擇該建議配置之一,該選擇的建議配置包括該配置改變。
  82. 如請求項80之方法,其中該機器學習模型的訓練係使用由一遙測程序產生的加權配置命題和與被每個加權配置命題影響的該無線連網系統之一區域關聯的一各自的品質測量。
  83. 一或更多儲存一或更多指令序列之電腦可讀取非暫時性儲存媒體,當使用一或更多處理器執行該一或更多指令序列時,令該一或更多處理器:
    針對一無線連網系統,判斷一無線用戶端裝置應自一或更多當前現用天線交遞出去,該一或更多當前現用天線在一第一覆蓋區域中替該無線用戶端裝置傳送或接收信號,該無線連網系統包括彼此並聯的兩或更多個Wi-Fi收發器,該收發器的各者可運作以藉由各自的切換器選擇性耦合至該複數個天線的一或更多者,且該一或更多當前現用天線耦合至該兩或更多個Wi-Fi收發器之一第一者;以及
    啟動該無線連網系統中的一配置改變,該配置改變停用該一或更多當前現用天線的至少一者,並啟用具有一第二覆蓋區域的至少一個替代天線。
  84. 如請求項83之媒體,其中欲判斷該無線用戶端裝置應自該一或更多當前現用天線交遞出去,該指令致使該一或更多處理器判斷該無線用戶端裝置正在接近該第一覆蓋區域的一邊緣。
  85. 如請求項83之媒體,其中:
    該指令致使該一或更多處理器使用被動遙測或主動遙測並在該無線連網系統操作期間,獲得與該無線用戶端裝置及該第一Wi-Fi收發器關聯的一信號品質、錯誤率、或資料率的一測量,或與該無線用戶端裝置及該一第二Wi-Fi收發器關聯的一信號品質、錯誤率、或資料率的一測量;以及
    判斷該無線用戶端裝置應自該一或更多當前現用天線交遞出去,係取決於與該無線用戶端裝置及該第一Wi-Fi收發器關聯的該信號品質、錯誤率、或資料率,或與該無線用戶端裝置及該第二Wi-Fi收發器關聯的該信號品質、錯誤率、或資料率。
  86. 如請求項83之媒體,其中欲啟動該配置改變,該指令致使該一或更多處理器:
    從複數個預先配置天線集中選擇包括該至少一替代天線的一第一預先配置天線集;以及
    控制該各自切換器的一或更多者,以實現把替該無線用戶端裝置傳送或接收的信號從包括該一或更多當前現用天線的一第二預先配置天線集移至該第一預先配置天線集。
  87. 如請求項83之媒體,其中欲啟動該配置改變,該指令致使該一或更多處理器:
    修改一配置命題或一配置命題權重;以及
    啟動該無線連網系統之一新配置的產生,其取決於該經修改的配置命題或配置命題權重;以及
    根據該經修改的配置命題或配置命題權重以及一或更多適用的配置改變限制來產生該無線連網系統之該新配置。
  88. 如請求項87之媒體,其中該一或更多適用的配置改變限制包含:
    對該第一覆蓋區域及該第二覆蓋區域之間的一距離的一限制;
    該至少一個替代天線與該一或更多當前現用天線在一相同相干天線集中的一要求;或者
    該至少一個替代天線代表一天線元件重複集合之一第一實例中的一相同的元件子集,如同與該一或更多當前現用天線所代表的該天線元件重複集合之一第二實例中的一元件子集的一要求。
  89. 如請求項83之媒體,其中該指令進一步令該一或更多處理器:
    針對該複數個天線的各者,獲得拓樸資訊,其指示該天線是否以及如何在該複數個天線的一或更多其他天線範圍內;以及
    根據該所得之拓樸資訊,判斷該配置改變。
  90. 如請求項89之媒體,其中欲獲得拓樸資訊,該指令致使該一或更多處理器使用被動遙測或主動遙測,以在該無線連網系統操作期間獲得該拓樸資訊或從中衍生出該拓樸資訊的鄰域資訊。
  91. 如請求項89之媒體,其中欲判斷該配置改變,該指令致使該一或更多處理器判斷一天線集,其在被啟用 時,在包括至少該第二覆蓋區域的一集合覆蓋區域上產生一覆蓋型樣。
  92. 如請求項89之媒體,其中欲判斷該配置改變,該指令致使該一或更多處理器使用一機器學習模型,其已經過訓練以產生用於評估該無線連網系統之建議配置的一鑑別器。
  93. 如請求項92之媒體,該指令進一步令該一或更多處理器:
    藉由該機器學習模型,產生該無線連網系統之一或更多建議配置;
    預測該建議配置之各者的一各自的結果;以及
    根據該預測,選擇該建議配置之一,該選擇的建議配置包括該配置改變。
  94. 如請求項92之媒體,其中該機器學習模型係使用由一遙測程序產生的加權配置命題和與被每個加權配置命題影響的該無線連網系統之一區域關聯的一各自的品質測量。
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