[发明专利]无线网络中接入点客户端交互定向自适应控制方法与装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年3月28日提交的题为“METHOD AND APPARATUS FOR DIRECTED AD APTIVE CONTROL OF ACCESS POINT-TO-CLIENT INTERACTION IN WIRELESS NETWORKS”的美国临时专利申请No.62/314,047的优先权，其公开内容在此其全部通过引用并入本文。本申请是2016年8月2日提交的题为“METHOD AND APPARATUS FOR DIRECTED ADAP TIVE CONTROL OF DYNAMIC CHANNEL SELECTION IN WIRELESS NETWORKS”的美国专利申请No.15/225,966的部分继续申请，并要求其优先权；上述申请是2016年3月30日提交的题为“METHOD AND APPARATUS FOR DIRECTED ADAPTIVE CONTROL OF DYNAMIC CHANNEL SELECTI ON IN WIRELESS NETWORKS”的美国专利申请No.15/085,573的继续申请，上述申请要求2015年8月10日提交的题为“METHOD AND APPARATUS FOR DIRECTED ADAP TIVE CONTROL OF DYNAMIC CHANNEL SELECTION IN WIRELESS NETWORKS”的美国临时专利申请No.62/203,383的优先权。本文列出的前述申请的全部内容通过引用并入本文。

背景技术

本发明涉及无线网络，更具体地涉及用于在接入点中选择和实现通信参数以优化接入点和客户端设备之间的交互的系统和方法。

Wi-Fi网络对于今天的便携式现代生活至关重要。Wi-Fi是不断增长的物联网(IoT)中的首选网络。但是，目前Wi-Fi背后的技术在过去十年中几乎没有变化。例如，Wi-Fi网络和相关的未许可频谱目前以低效的方式进行管理。这样的网络通常采用基本控制算法，其假设网络由“自我管理的岛”组成，这是原本旨在用于低密度和低流量环境的概念。此外，来自不同制造商的单个网络和设备或者连接到网络的客户端设备之间几乎没有或没有协调。因此，网络通常不能以其最高容量运行。例如，可以将接入点设置设置为降低性能水平以最大化互操作性。实际上，为了确保与所有可能的客户端设备的互操作性，接入点设置通常被调整到低于接入点容纳传统设备的能力的设置。

这种情况的普通实例以接入点DTIM(“传送业务指示消息”)间隔发生。接入点通常以100毫秒的间隔发送，每秒10个信标。DTIM是一个特别标记的信标以使得客户端唤醒。DTIM间隔指示在发送信标之后，这10个信标时隙中的哪一个将具有被传送的缓冲广播业务，即缓冲的组(广播或组播)帧。接入点发送这些常规消息来唤醒并同步附接的客户端设备，以维护客户端设备与网络的连接。睡眠客户端需要及时唤醒以接收广播组帧。客户端通常在DTIM之间睡眠，以便最大限度地节省功耗，并在传入帧时(发现数据包，ARP帧等)唤醒。由于历史原因(和传统)，大多数接入点设置100毫秒(1个信标)的DTIM，这意味着接入点将缓冲潜在睡眠站的组播流量的睡眠持续时间为100毫秒。因此，电池供电的设备只能以较短的间隔睡眠，否则会冒丢失这些帧的风险。DTIM间隔值越低，信标之间的时间越短。DTIM间隔值越高，信标之间的时间越长。更高的DTIM间隔可能是有益的，因为它改善了连接的客户端设备的电池寿命：客户端设备中的无线适配器能够在信标之间睡眠，因此设备以更长的DTIM间隔节省能量，从而产生多次充电之间的更长电池寿命。大多数新客户端设备可以使用DTIM间隔小于或等于300毫秒来维护网络连接。但传统客户端设备通常需要100毫秒或更短的DTIM间隔。为了最大化互操作性，大多数接入点中的DTIM间隔设置为100毫秒，从而同时容纳可能在网络上的较新设备和旧设备。但DTIM间隔保持固定为100毫秒，无论传统设备是否连接到网络。当仅具有较新的客户端设备的接入点可以在更高的信标间隔下操作但是没有时，这导致效率低下的情况。此外，一些供应商可能无法正确实现设备规格，并且为了允许互操作性，接入点必须使用可由网络上所有设备使用的传统标准。而在其他情况下，当设备供应商不能正确实现设备规格时，接入点可能无法检测和/或适应设备的非标准操作，网络性能受损。