服务认知无线电角色分配

相关申请的交叉引用

本申请于2022年4月15日作为PCT国际专利申请提交，并要求于2021年4月20日提交的申请序列号为17/235,413的美国非临时专利申请的权益和优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开总体涉及确定无线电角色分配。

背景技术

在计算机网络中，无线接入点(AP)是一种网络硬件设备，其允许Wi-Fi兼容的客户端设备连接到有线网络和其他客户端设备。AP通常作为独立设备连接到路由器(直接连接或经由有线网络间接连接)，但AP也可以是路由器本身的组成部分。若干AP还可以通过直接有线连接或无线连接或通过中央系统(通常称为无线局域网(WLAN)控制器)协调工作。AP与热点不同，热点是可Wi-Fi接入至WLAN的物理位置。

在无线网络出现之前，在企业、家庭或学校中建立计算机网络常常需要穿过墙壁和天花板铺设许多电缆，以便为建筑物中所有支持网络的设备提供网络访问。随着无线AP的创建，网络用户能够添加只需少量电缆或无需电缆即可访问网络的设备。AP连接到有线网络，然后为其他无线电设备提供射频链路以到达该有线网络。大多数AP支持多个无线设备的连接。AP旨在支持使用这些无线电频率发送和接收数据的标准。

附图说明

并入本公开并构成本公开的一部分的附图示出了本公开的各种实施例。在附图中：

图1是用于提供服务认知无线电角色分配的操作环境的框图；

图2是用于提供服务认知无线电角色分配的方法的流程图；

图3是用于提供服务认知无线电角色分配的操作环境的框图；以及

图4是计算设备的框图。

具体实施方式

概述

可以提供服务认知无线电角色分配。计算设备可以接收与标签相关联的信标消息。然后，基于从信标消息导出的信息，可以确定网络中的最佳无线电设备(radio)来监视标签。最佳无线电设备可以与接入点(AP)相关联，该AP包括网络中的多个AP中的一个。然后可以配设与网络中的AP相关联的最佳无线电设备来监视标签。

前面的概述和下面的示例性实施例都仅是示例和说明性的，并且不应被视为限制所述和要求保护的本公开的范围。此外，除了所述的那些之外，还可以提供特征和/或变型。例如，本公开的实施例可以针对示例实施例中所述的各种特征组合和子组合。

示例性实施例

以下详细描述参考附图。在可能的情况下，在附图和以下描述中使用相同的附图标记来指代相同或相似的元素。虽然可以描述本公开的实施例，但是修改、适应和其他实施方式是可能的。例如，可以对附图中示出的元素进行替换、添加或修改，并且可以通过对所公开的方法替换、重新排序或添加阶段来修改本文描述的方法。因此，以下详细描述不限制本公开。相反，本公开的适当范围由所附权利要求限定。

标签(例如，实时定位服务(RTLS)标签)可以包括可负责多个应用的Wi-Fi资产标签。作为其RTLS服务的一部分，这些标签可以提供各种功能，例如资产状态、运动感应、阻塞点检测等。例如，标签可以依赖于标准2.4GHz无线基础设施进行通信，从而使部署快速且容易。这些标签的一个目的可以是确定该标签所附接的移动设备的位置。这些标签可能依赖于信标过程进行通信，而不会作为无线站与接入点(AP)相关联。这可能有助于确保延长标签的电池寿命，并可能有助于为大型零售商、仓库或企业客户提供可扩展的解决方案。

为了满足这些标签的需求，AP可以支持监视功能。这可以通过专用监视(例如，通过将AP转换为监视模式)或使用将其操作角色更改为监视模式的双频带(XOR)无线电设备来实现。标签可以由标签优化监视模式(TOMM)支持，其可以允许用户配置一组信道(例如，手动地)以用于标签监视。例如，用户可以手动选择最多四个信道来监视标签。虽然这种操作模式/角色可以确保来自这些无线标签的信标可保证被接收，但是例如由于以下两个原因，它也可能导致无线电资源的浪费。首先，标签可能主要在2.4GHz频谱上进行通信，其中传输功率预算约为85mW，因此，以最低数据速率发起的消息可能比最近的AP的简单范围更大。其次，TOMM可以在2.4GHz频率的子集上完成(例如，TOMM AP可以在监视的信道之间导航，而大多数标签信标可以在通用的2.4GHz频率1、6和11上)。为了节省电池寿命，一些标签变体可能仅以特定频率发送信标突发信号(burst)。但即便如此，结果可能是客户使用专用于全时监视一个信道或一组信道的无线电设备来实现多个AP，只是为了捕获不频繁(例如，每5分钟一次)的标签消息，从而浪费了资源(即，无线电设备可能在99.99％的时间内都未被使用)。

本公开的实施例可以包括可影响基于网络中标签的自动发现的无线电角色确定的过程。例如，本公开的实施例可以基于例如它们的信标特性、操作频率组以及它们的信标范围来确定可监视标签的最佳无线电设备组。换言之，与本公开的实施例一致，可以从中选择候选无线电设备，以基于它们的信标特性和范围来识别可以最佳地遵守和符合对标签的监视要求的无线电设备组，而不包括对给定站点的客户端覆盖造成影响。

图1示出了用于提供服务认知无线电角色分配的操作环境100。如图1所示，操作环境100可以包括控制器102和覆盖环境104。覆盖环境104可以包括但不限于无线局域网(WLAN)，该WLAN包括多个接入点(AP)，这些接入点可以为客户端设备提供无线网络接入(例如，对WLAN的接入)。多个AP可以包括第一AP 106、第二AP 108、第三AP 110、第四AP 112、第五AP 114、第六AP 116、第七AP 118、第八AP 120、第九AP 122、第十AP 124、第十一AP 126、第十二AP 128、第十三AP 130、第十四AP 132、第十五AP 134、第十六AP 136、第十七AP138、第十八AP 140、第十九AP 142、以及第二十AP 144。例如，如图1所示，第一AP 106、第四AP 112、第十七AP 138和第二十AP 144可以包括如下AP：所述AP带有用于监视标签的专用监视无线电设备。剩余的AP可以包括例如具有双频谱能力的无线电设备。

当多个客户端设备在覆盖环境104内移动时，多个AP可以向由多个相应用户操作的多个客户端设备(未示出)提供无线网络接入。多个客户端设备中的一些客户端设备可以包括但不限于：智能手机、个人计算机、平板设备、移动设备、电话、遥控设备、机顶盒、数字录像机、物联网(IoT)设备、网络计算机、路由器或其他类似的基于微型计算机的设备。多个AP中的每一个可以与规范标准兼容，例如但不限于电气和电子工程师协会(IEEE)802.11ax规范标准。

操作环境100还可以包括多个标签。如图1所示，多个标签可以包括第一标签146、第二标签148和第三标签150，这些标签可以由多个AP中的一些AP中的无线电设备来监视。多个标签可以包括RTLS标签，RTLS标签可以使用电磁场(例如，无线电信号)来自动识别附着到物体的标签。多个标签中的每一个可以包括但不限于无线电应答器、无线电接收器和发射器。当被触发或根据其自身意愿时，标签可以传输数据(例如，信标消息)。例如，该数据可以用于跟踪库存货物、资产状态、运动感测和阻塞点检测。

控制器102可以包括无线局域网控制器(WLC)并且可以配设和控制覆盖环境104(例如，WLAN)。控制器102可以允许多个客户端设备加入覆盖环境104。在本公开的一些实施例中，控制器102可以由数字网络架构中心(DNAC)控制器(即，软件定义网络(SDN)控制器)来实现，该DNAC控制器可以配置覆盖环境104的信息以便提供服务认知无线电角色分配。

操作环境100的上述元件(例如，控制器102、第一AP 106、第二AP 108、第三AP110、第四AP 112、第五AP 114、第六AP 116、第七AP 118、第八AP 120、第九AP 122、第十AP124、第十一AP 126、第十二AP 128、第十三AP 130、第十四AP 132、第十五AP 134、第十六AP136、第十七AP 138、第十八AP 140、第十九AP 142、以及第二十AP 144)可以在硬件和/或软件(包括固件、驻留软件、微代码等)或任何其他电路或系统中实践。操作环境100的元件可以在包括分立电子元件的电路、包含逻辑门的封装或集成电子芯片、利用微处理器的电路中、或者在包含电子元件或微处理器的单个芯片上实践。此外，还可以使用能够执行诸如AND、OR和NOT之类的逻辑运算的其他技术(包括但不限于机械、光学、流体和量子技术)来实践操作环境100的元件。如下面参考图4更详细地描述的，操作环境100的原件可以在计算设备400中实践。

图2是阐述与本公开的实施例一致的用于提供服务认知无线电角色分配的方法200中涉及的一般阶段的流程图。方法200可以使用控制器102来实现，如上面参考图1更详细地描述的。下面将更详细地描述实现方法200的各阶段的方式。

方法200可以开始于开始方框205并且进行到阶段210，在阶段210中控制器102可以接收与标签相关联的信标消息。例如，有源标签(例如，第一标签146、第二标签148或第三标签150)可以发信标(例如，发送信标消息)以针对上述任何功能的RTLS通知其资产的状态。使用信道外(off-channel)扫描架构，操作环境100中的AP可以以混杂模式操作以从相邻无线电设备(即，在AP中)和客户端收集Wi-Fi遥测和信道外分组。在信道外扫描期间，可以基于嵌入在其信标消息中的信息元素(IE)(例如，CCXv5IE)来检测有源标签的存在。标签格式可以在Wi-Fi“信标”标签过程上建立。来自基于Wi-Fi的有源标签的这种通信可以将位置信息和其他数据传送到启用的AP。信标过程可能不需要标签与AP相关联，因此可以使资产跟踪能够扩展(例如，扩展到数万个标签)，而不会对Wi-Fi网络产生负面影响。

如图1所示，第一AP 106、第二AP 108、第三AP 110、第五AP 114、第六AP 116和第七AP 118可以分别接收与第一标签146相关联的信标消息。第十一AP 126、第十二AP 128、第十四AP 132、第十五AP 134、第十六AP 136、第十九AP 142和第二十AP 144可以分别接收与第二标签148相关联的信标消息。第十三AP 130、第十四AP 132、第十七AP 138、第十八AP140和第十九AP 142可以分别接收信标与第三标签150相关联的消息。

方法200可以从阶段210(其中控制器102接收与标签相关联的信标消息)前进到阶段220，在阶段220中，控制器102可以基于从信标消息导出的信息来确定网络(即，覆盖环境104)中的最佳无线电设备来监视标签。最佳无线电设备可以与AP相关联，该AP可以包括网络中的多个AP中的一个。例如，一旦处理了信标，就可以识别标签的存在并将其报告给中央控制器实体(例如，控制器102)。中央控制器实体例如可以包括WLAN控制器设备或控制实体，例如DNAC或云中的控制单元。

中央控制实体可以合并来自操作环境100中的多个无线电设备的信息以确定属性，这些属性包括例如标签信息、信标范围、信标模式、操作频率组和可编程性。标签信息可以包括Wi-Fi频谱合规性、诸如低频接收器之类的标签能力、阻塞点检测能力等。可以基于供应商和能力来区分标签的表现。该信息可以提供在中央控制器控制实体上执行标签分类以描绘特征(例如，标签的信标表现或范围)的增强能力。

信标范围可以考虑发射功率预算和范围，例如，给定标签可以在单个链上支持高达约19dBm的发射功率。这对于确定从特定标签类型接收信号的一组相邻AP可能很重要。例如，信标模式可以包括不频繁的突发信号或有调度的信标。虽然有源信标可以增强标签支持扩展的能力，但激进的信标模式可能会导致标签电池耗尽。因此，各种标签可以支持不同的信标技术，而一些标签可以执行突发信标传输以在单次传输中最大化它们到达许多AP的范围。其他标签可以基于例如RTLS要求或资产策略/配置的类型来执行更加有调度的信标。

关于操作频率组，标签可以支持2.4GHz频谱中的通用频率，然而，特定类型的标签可能不会在这些频率上执行统一的信标，而是可能在这些频率的子集上进行有偏差的信标。例如，可以利用该信息来确定信标接收的优化频率以及不同信道组上的驻留量。

关于可编程性，标签可以支持不同的配置策略组。标签策略可以包括传输间隔、信道可编程性、RTLS环境参数和其他环境参数。

基于上文，本公开的实施例可以在中央控制器实体处采用AP监视分类器，例如，AP监视分类器可以确定无线电设备的监视能力以及是否存在专用监视器或多频谱(XOR)。这些因素可能会增加针对标签监视服务的候选者确定的偏差。

本公开的实施例可以分析上述特性并且可以确定用于标签监视服务的最佳无线电设备组及其调度器。这可以允许大多数AP忽略对标签的监视，从而允许提高效率。AP可以支持专用监视角色功能(例如，模块或集成RHL)，并且基于信标过程、用于传输的频率组和传输范围，可以确定无线电设备组来执行标签监视。

对于其他实施例，当专用监控无线电不可用或其集成监控模式无线电设备针对其他服务集进行了优化，无法满足标签监控的较大驻留和扫描要求时，其他流程可执行监控服务的候选无线电设备选择。在该实施例中，例如，被识别为过量的客户端服务无线电可以基于驻留要求和扫描所需的频率组而将操作偏向2.4GHz监视。在这种情况下，标签可以被多组AP监视，具有内置监视能力的无线电设备可能对候选者选择有更高的偏差。

对于其他实施例，基于标签的接近度和范围，能够进行2.4GHz监视的单个无线电设备可以优化其调度器以对单独的标签执行多沟道驻留。如图3所示，第一标签146可以在信道1、6和11上执行信标，而第二标签148可以仅在信道1和11上执行信标。可以在两个标签上使用类似的内部信标。在给定第一标签146和第二标签148的范围的情况下，能够进行2.4GHz监视的无线电设备可以优化调度以在例如信道1和11上进行较高驻留以及在信道6上进行标准驻留。

在又一实施例中，如果信标特性不频繁且突发，则可以将一组无线电设备组合在一起以监视单个标签。如图3所示，如果标签(例如，第二标签148)具有执行的不频繁且突发的信标以便最大化信标接收，如果多组无线电设备(例如，在第十二AP 128和第十四AP 132中)可用于监视功能，则它们可以执行交错扫描以增加特定信道上的整体停留时间。对于资产跟踪标签和/或RTLS要求，可以进行类似的操作。

一旦在阶段220中控制器102基于从信标消息导出的信息确定网络中的最佳无线电设备来监视标签，方法200就可以继续到阶段230，在阶段230中控制器102可以配设与网络中的AP相关联的最佳无线电设备来监视标签。例如，本公开的实施例可以配设最佳数量的无线电设备，其可以确保来自有源标签的信标测量没有损失。这可以包括无线电能力、活动角色和其他排队的待处理服务请求。如图3所示，第三AP 110、第七AP 118、第九AP 122、第十二AP 128、第十四AP 132、第十五AP 134和第十八AP 140可以被确定为具有冗余的2.4GHz无线电设备。基于以上分析，可以配设第一AP 106中的无线电设备来监视第一标签146。可以配设第十二AP 128和第十四AP 132中的无线电设备来监视第二标签148。可以配设第十四AP 132中的无线电设备来监视第三标签150。一旦在阶段230中控制器102配设与网络中的AP相关联的最佳无线电设备来监视标签，则方法200可以在阶段240处结束。

图4示出了计算设备400。如图4所示，计算设备400可以包括处理单元410和存储器单元415。存储器单元415可以包括软件模块420和数据库425。当在处理单元410上执行时，软件模块420可以执行例如用于提供如上面关于图2所述的服务认知无线电角色分配的过程。例如，计算设备400可以为以下项提供操作环境：控制器102、第一AP 106、第二AP 108、第三AP 110、第四AP 112、第五AP 114、第六AP 116、第七AP 118、第八AP 120、第九AP 122、第十AP 124、第十一AP 126、第十二AP 128、第十三AP 130、第十四AP 132、第十五AP 134、第十六AP 136、第十七AP 138、第十八AP 140、第十九AP 142或第二十AP 144。控制器102、第一AP 106、第二AP 108、第三AP 110、第四AP 112、第五AP 114、第六AP 116、第七AP 118、第八AP 120、第九AP 122、第十AP 124、第十一AP 126、第十二AP 128、第十三AP 130、第十四AP 132、第十五AP 134、第十六AP 136、第十七AP 138、第十八AP 140、第十九AP 142或第二十AP 144可以在其他环境中操作并且不限于计算设备400。

计算设备400可以使用Wi-Fi接入点、平板设备、移动设备、智能电话、电话、远程控制设备、机顶盒、数字录像机、电缆调制解调器、个人计算机、网络计算机、大型机、路由器、交换机、服务器集群、类似智能电视的设备、网络存储设备、网络中继设备或其他类似的基于微计算机的设备。计算设备400可以包括任何计算机操作环境，例如手持设备、多处理器系统、基于微处理器的或可编程的发送器电子设备、小型计算机、大型计算机等。计算设备400还可以在分布式计算环境中实践，其中任务由远程处理设备执行。上述系统和设备是示例，并且计算设备400可以包括其他系统或设备。

例如，本公开的实施例可以被实现为计算机进程(方法)、计算系统或者制品，例如计算机程序产品或计算机可读介质。计算机程序产品可以是计算机系统可读的并且编码用于执行计算机进程的指令的计算机程序的计算机存储介质。计算机程序产品还可以是计算系统可读的并且编码用于执行计算机进程的指令的计算机程序的载体上传播的信号。因此，本公开可以体现在硬件和/或软件(包括固件、常驻软件、微代码等)中。换句话说，本公开的实施例可以采取计算机可用或计算机可读存储介质上的计算机程序产品的形式，该计算机程序产品具有体现在介质中的计算机可用或计算机可读程序代码，以供指令执行系统使用或与其结合使用。计算机可用或计算机可读介质可以是能够包含、存储、传送、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用的任何介质。

计算机可用或计算机可读介质可以是例如但不限于电、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置、设备或传播介质。在更具体的计算机可读介质示例(非详尽列表)中，计算机可读介质可以包括以下内容：具有一根或多根电线的电连接、便携式计算机软盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤和便携式光盘只读存储器(CD-ROM)。注意，计算机可用或计算机可读介质甚至可以是纸张或在其上打印程序的其他合适介质，因为可以通过例如纸张或其他介质的光学扫描来电子捕获程序，然后如果需要则以适当的方式进行编译、解译或以其他方式处理这些程序，并且然后将这些程序存储在计算机存储器中。

虽然已经描述了本公开的某些实施例，但是可以存在其他实施例。此外，尽管本公开的实施例已被描述为与存储在存储器和其他存储介质中的数据相关联，但是数据也可以存储在其他类型的计算机可读介质(例如，辅助存储设备，类硬盘设备、软盘、或CD-ROM、来自互联网的载波、或其他形式的RAM或ROM)上或从其他类型的计算机可读介质读取。此外，所公开的方法的阶段可以以任何方式修改，包括通过对阶段重新排序和/或插入或删除阶段，而不脱离本公开。

此外，本公开的实施例可以在包括分立电子元件的电路、包含逻辑门的封装或集成电子芯片、利用微处理器的电路中、或者在包含电子元件或微处理器的单个芯片上实践。本公开的实施例还可以使用能够执行逻辑运算(例如AND、OR和NOT)的其他技术(包括但不限于机械、光学、流体和量子技术)来实践。另外，本公开的实施例可以在通用计算机内或在任何其他电路或系统中实践。

本公开的实施例可以通过片上系统(SOC)来实践，其中图1中所示的每个或许多元件都可以被集成到单个集成电路上。这样的SOC设备可以包括一个或多个处理单元、图形单元、通信单元、系统虚拟化单元和各种应用功能，所有这些都可以作为单个集成电路集成(或“烧录”)到芯片基板上。当经由SOC操作时，本文关于本公开的实施例描述的功能可以经由与计算设备400的其他组件集成在单个集成电路(芯片)上的专用逻辑单元来执行。

例如，上面参考根据本公开的实施例的方法、系统和计算机程序产品的框图和/或操作图示描述了本公开的实施例。方框中标注的功能/动作可以不按任何流程图所示的顺序发生。例如，连续示出的两个方框实际上可以基本上同时执行，或者这些方框有时可以以相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能/动作。

尽管本说明书包括示例，但本公开的范围由所附权利要求书指示。此外，虽然本说明书已经以特定于结构特征和/或方法动作的语言进行了描述，但是权利要求不限于上述特征或动作。相反，上述具体特征和动作是作为本公开的实施例的示例来公开的。