可扩展的网络架构的制作方法

可扩展的网络架构


背景技术：

1.大量且不断增长的用户正在通过消费数字媒体项目(例如音乐、电影、图像、电子书等)来享受娱乐。用户使用各种电子设备来消费这些媒体项目。在这些电子设备(在本文中被称为端点设备、用户设备、客户机、客户机设备或用户装置)中，有电子书阅读器、蜂窝电话、个人数字助理(pda)、便携式媒体播放器、平板电脑、上网本、膝上型电脑，以及诸如此类。这些电子设备与通信基础设施进行无线通信，以实现数字媒体项目的消费。为了与其他设备进行无线通信，这些电子设备包括一个或多个天线。
附图说明
2.本发明将从下面给出的详细描述和本发明的各种实施方案的附图中得到更充分的理解，然而，这些附图不应被理解为将本发明限制于特定的实施方案，而是仅用于解释和理解。
3.图1是根据一个实施方案的在逻辑上被组织成以下分层单元的无线网络的网络图：小区、节点和设备。
4.图2是根据一个实施方案的在逻辑上被组织成以下分层单元的无线网络的一部分的网络图：小区、节点和设备。
5.图3是根据一个实施方案的具有作为第一房屋社会类型的多住宅单元(mdu)的无线网络的一部分的网络图。
6.图4是根据一个实施方案的中具有作为第二房屋社会类型的多个单一住宅单元(sdu)的无线网络的一部分的网络图。
7.图5a是根据一个实施方案的呈星形拓扑的具有三种节点类型的无线网络的网络图。
8.图5b是根据另一个实施方案的部署在mdu处的网络设备的网络图。
9.图5c图示根据一个实施方案的具有基站节点(bsn)的多个设备的外壳。
10.图6a图示根据一个实施方案的具有多个sdu或单个mdu的单个微微小区单元。
11.图6b图示根据一个实施方案的具有多个sdu或多个mdu的单个纳米小区单元。
12.图6c图示根据一个实施方案的具有sdu或mdu的单个微小区单元。
13.图7图示根据一个实施方案的纳米小区单元的多个微微小区单元的微微小区扇区化。
14.图8图示根据一个实施方案的微小区单元的多个纳米小区单元的纳米小区扇区化。
15.图9a图示根据一个实施方案的无线网络的示例性节点配置。
16.图9b图示根据一个实施方案的微小区单元的扇区覆盖。
17.图9c图示根据一个实施方案的多建筑物微微小区单元的扇区覆盖。
18.图10图示根据一个实施方案的具有基站或中继设备(bs/rl设备)的第一安装、网关设备的第二安装和用户站的第三安装的mdu。
19.图11是根据一个实施方案的能够被配置成作为级联星形拓扑的设备角色和节点操作的网络设备的框图。
20.图12是根据一个实施方案的能够被配置成作为级联星形拓扑的设备角色和节点操作的电子设备的框图。
具体实施方式
21.描述了针对具有在多个节点处具有多个设备的级联星形拓扑的无线网络的技术。2.4ghz和5ghz工业、科学和医疗(ism)无线电频带允许未经许可的无线通信。许多短距离、低功率的无线通信系统由于其未经许可的性质在这些频带中操作。因此，在包括印度在内的不同地区，取消许可的频谱是有限的(例如，2.4ghz ism和5ghz u-nii频带)。本文中描述了各种设备，所述设备包括在2.4ghz和5ghz u-nii-1频带中操作的无线局域网(wlan)无线电并且利用各种wlan协议，例如协议(例如，802.11n、802.11ac，诸如此类)。无线电能够利用2x2空间复用mimo和从20mhz到40mhz的信道带宽。无线电能够看到包括动态频率选择(dfs)信道的所有5.x ghz信道，并且能够以高达36dbmi的等效全向辐射功率(eirp)操作，具体取决于信道。本文中描述的设备能够部署在无线网络中，所述无线网络在互联网服务提供方(isp)入口到订户之间具有分层拓扑。在各种实施方案中，无线网络在逻辑上被组织成级联星形拓扑，如下面更详细地描述。
22.本文中描述的网络架构能够大规模地为用户提供视频点播(vod)和互联网服务。本文中描述的网络架构能够部署在传统isp基础设施有限的地区，例如印度。这些服务能够通过本文中描述的网络架构中的有线入口、无线连接和分层内容缓存的组合来实现。在高层次上，本文中描述的无线网络的网络架构在逻辑上被组织成例如关于图1描述和说明的分层单元，在本文中被称为小区单元、节点和设备。
23.本文中描述的实施方案涉及一种网络架构，所述网络架构用于向处于互联网基础设施有限的地点的用户提供视频点播(vod)和互联网。所述网络架构包括用于使用有线链路和无线链路向用户分发vod服务和互联网服务的技术。网络设备被组织成三种称为节点的逻辑单元：基站节点(bsn)、中继节点(rln)和用户驻地设备(cpe)节点(也被称为家庭接入节点(han))。每个节点都支持一组独特的网络功能。cpe节点为家中的用户设备(firetv、膝上计算机)提供与室外无线接入网络的连接。rln聚合来自cpe的无线接入业务并且通过无线分配网将此数据传回到中央bsn。bsn将rln无线分配业务和本地无线接入业务都聚合到光纤入口点。节点处的设备能够制造为通用设备类型并且根据以下设备角色中的任一种进行编程：路由器(rt)角色、基站(bs)角色、网关(gw)角色、中继器(rl)角色或用户站(sta)角色。也就是说，设备能够各自包括相同的硬件并且能够各自经过编程以作为rt、bs、gw、rl、用户sta、nas等中的一种操作。
24.图1是根据一个实施方案的在逻辑上被组织成以下分层单元的无线网络100的网络图：小区、节点和设备。“小区单元”102是以蜂窝结构布置的有线连接和无线连接的集合。应当注意，小区单元102不是蜂窝无线网络的小区。小区单元102由被称作微微小区单元、纳米小区单元和微小区单元的更小的小区单元104组成。如本文所述，微微小区单元是包括用户驻地(例如，建筑物、房屋等)处的用户驻地设备的小区单元。微微小区单元由来自单个基站节点或中继节点的网关设备提供服务。纳米小区单元是包括一个或多个微微小区单元的
小区单元。纳米区单元由来自单个基站节点的基站设备提供服务。微小区单元是包括一个或多个纳米小区单元的小区单元。微小区的纳米小区单元经由无线网络来连接。
[0025]“节点”是一种逻辑网络构建块，它被细分为“基础设施”(例如，基站节点、中继节点等)和“用户驻地设备(cpe)”。无线网络100可以包括以下“节点”：基站节点(bsn)106、中继节点(rln)108、存储(nas)节点(图1中未图示)以及cpe节点110(也被称为家庭接入节点(han)。bsn 106经由路由器设备连接到互联网服务提供方(isp)入口，向rln 108提供第一覆盖范围(例如，bs覆盖范围)，并且向例如cpe节点110的第一cpe节点提供第二覆盖范围(例如，网关覆盖范围)。rln 108通过中继设备连接到bsn 106并且向第二cpe节点(图1中未图示)提供第三覆盖范围(例如，网关覆盖范围)。cpe节点110可以包括一个或多个用户站，所述用户站为用户驻地处的一个或多个端点设备提供一个或多个接入点。第一覆盖范围可以是第一无线服务，第二覆盖范围可以是第二无线服务，而第三覆盖范围可以是第三无线服务。
[0026]
如图1所示，bsn 106、rln 108和cpe节点110在逻辑上按级联星形拓扑组织。在级联星形拓扑中，bsn 106可以是相对于rln 108和第一cpe节点110的第一层集线器。另外，在级联星形拓扑中，rln 108可以是相对于第二cpe节点(图1中未图示)的第二层集线器。应当注意，如果在rln 108与bsn 106之间存在插入的rln，则rln 108可以被认为是第三层集线器。也就是说，rln 108可以在一个或多个rln之间建立另一条返回到bsn 106的无线链路。级联星型拓扑是星型网络的一种配置，可以使用星型网络的轮辐上的集线器将网络扩展或级联成额外的星型网络。或者，bsn 106、rln 108和cpe节点110可以按其他多星网络或其他链式接口配置来组织。
[0027]
无线网络100的网络架构本身与设备无关，尽管本文中描述的各种实施方案可以利用无线网络设备，所述无线网络设备都被制造为通用设备类型(例如，单个sku产品)并且经过编程以作为“设备角色”操作。“设备角色”是与一个或多个网络设备相关联的一组特定的网络功能，例如根据设备角色(例如，网关设备、用户站等)配置的主要无线网络设备(在本文中也被称为“无线设备”、“网络设备”或“d2”)。举例来说，根据网关角色配置的无线设备作为网关(gw)操作。在各种实施方案中，通用设备类型可以经过编程以根据以下设备角色中的一种操作：路由器(rt)角色、基站(bs)角色、中继器(rl)角色、网关(gw)角色、用户站(sta)角色或存储(nas)角色。应当注意，无线网络100的节点按逻辑来组织，而特定节点的设备在物理上组织在用户驻地的地点，例如单个住宅单元(sdu)、多住宅单元(mdu)或如下所述的其他建筑物或结构。
[0028]
bsn 106可以包括网络交换机112和多个通用设备类型的无线设备。bsn 106的多个无线设备可以包括基站设备114、网关设备116和存储设备118。基站设备114是经过编程以作为bs操作的无线网络设备。网关设备116是经过编程以根据gw角色操作的无线网络设备。存储设备118是无线网络设备，所述无线网络设备包括一个或多个附接存储介质，例如usb连接的存储介质(例如，hdd、ssd等)，经过编程以根据nas角色操作。也就是说，存储设备118可以经过编程以作为针对附接存储介质的存储控制器操作。
[0029]
rln 108可以包括网络交换机120和多个通用设备类型的无线设备。rln 108的多个无线设备可以包括中继设备122、网关设备124和可选的存储设备126。中继设备122是经过编程以作为rl操作的无线网络设备。网关设备124是经过编程以作为gw操作的无线网络
设备。可选的存储设备126是无线网络设备，所述无线网络设备包括一个或多个附接存储介质，例如usb连接的存储介质(例如，hdd、ssd等)，经过编程以作为nas操作。也就是说，可选的存储设备126可以经过编程以作为针对附接存储介质的存储控制器操作。通过对这些设备使用通用设备类型，可以实现跨无线网络100的灵活的多用途能力，而且成本相对较低并且软件开发容易。还应当注意，通用设备类型可以用于路由器设备(图1中未图示)，以及内容存储功能。或者，其他类型的设备可以用于无线网络100的路由选择和存储功能。
[0030]
cpe节点110可以包括一个或多个设备(在本文中被称为用户驻地设备)，包括一个或多个用户站128和一个或多个端点设备130。举例来说，用户站128可以是根据通用设备类型制造并且经过编程以作为用户sta操作的无线网络设备。一个或多个端点设备130可以是各种类型的无线设备，例如移动设备、智能电视、电视加密狗、手表、物联网设备、恒温器、家庭自动化设备、膝上计算机、计算机、娱乐控制台、游戏控制台、语音控制设备等。
[0031]
在一个实施方案中，基站设备(即，bs角色)可以使用一个或多个无线电以向一个或多个中继设备提供高达第一距离的第一多扇区点对多点(ptmp)覆盖范围，例如，第一距离为大约100米。基站设备可以使用一个或多个无线电以向中继节点和位于距基站设备第一距离内的任何其他中继节点提供第一无线服务。中继设备可以使用一个或多个无线电以提供高达第二距离的到基站设备的单扇区点对点(ptp)连接，例如，第二距离为大约100米。中继设备可以使用一个或多个无线电以经由第一无线服务与基站设备连接并且向第一cpe节点和位于距中继设备第二距离内的任何其他cpe节点提供第三无线服务。第一网关设备(在bsn 106处)可以使用一个或多个无线电以向一个或多个用户站提供高达第三距离的第二多扇区ptmp覆盖范围，例如，第三距离为大约30米。第一网关设备可以使用一个或多个无线电以向第二cpe节点和位于距第一网关设备第三距离内的任何其他cpe节点提供第二无线服务。第二网关设备(在rln 108处)可以使用一个或多个无线电以向一个或多个附加的用户站提供高达第四距离的第三多扇区ptmp覆盖范围，例如，第四距离为大约30米。第二网关设备可以使用一个或多个无线电以向第一cpe节点和位于距第二网关设备第四距离内的任何其他cpe节点提供第三无线服务。如上所述，一个或多个外部存储介质(在bsn 106处)可以耦合到存储设备118，并且存储设备118作为针对一个或多个外部存储介质的第一存储控制器操作。类似地，一个或多个附加的外部存储介质耦合到rln 108处的可选存储设备126，并且第二存储设备作为针对一个或多个外部存储介质的第二存储控制器操作。
[0032]
在一个实施方案中，无线网络100的无线电可以利用无线协议，例如ieee 802.11n、ieee 802.11ac等，例如表1中所列出的。
[0033][0034]
表1
[0035]
如本文所述，无线网络100根据所定义的小区单元、节点和设备角色是可扩展的。在一个实施方案中，无线网络100包括：第一微微小区单元，其包括由bsn 106的网关设备116提供服务的第一住宅单元；第二微微小区单元，其包括由rln 108的网关设备124提供服务的第二住宅单元；第一纳米小区单元，其包括均由bsn 106的基站设备114提供服务的第一微微小区单元和第二微微小区单元。无线网络100还可以包括经由链路耦合到第一纳米小区单元的第二纳米小区单元。第二纳米小区单元可以包括至少一个第三微微小区单元，所述第三微微小区单元具有由第二基站节点的第三网关设备(图1中未图示)提供服务的第三住宅单元。无线网络100还包括微小区单元，所述微小区单元包括第一纳米小区单元和第二纳米小区单元。
[0036]
本公开的各方面可以通过如下操作来提供无线网络100的可扩展性：添加根据本文中描述的分层架构的小区单元，包括微微小区单元、纳米小区单元和微小区单元，以及部署在各种节点处并且根据设备角色进行编程的无线设备。还应当注意，使用根据通用设备类型制造的主要无线网络设备，可以降低软件开发的成本和便利性、部署布局的灵活性以及随着时间推移对无线网络内的无线网络设备进行修改的能力。在一些实施方案中，一组明确定义的节点和设备角色可以允许任何无线网络设备自我识别、自我重新配置和自动形成复杂的网络拓扑，例如图1中图示的无线网络100，无需任何人工干预或配置。或者，运营商可以根据所述组明确定义的节点和设备角色来人工地定义、配置并且提供无线网络设备。还应当注意，网络设备可以修改成其他角色，以最大限度地提高可重用性并且降低部署成本。举例来说，最初用作基站节点处的网关设备的网络设备中的一个可以部署在无线网络100的其他部分或另一个网络中，并且可以根据另一个设备角色，例如bsn处的bs角色、bsn或rln处的nas角色、rln处的rl角色、cpe节点处的用户sta角色等，对所述网络设备进行修改。
[0037]
图2是根据一个实施方案的在逻辑上被组织成以下分层单元的无线网络200的一部分的网络图：小区、节点和设备。无线网络200的所述部分包括第一纳米小区单元202，具
有第一微微小区单元204、第二微微小区单元206和第三微微小区单元208。第一纳米小区单元202包括bsn 210、第一rln 212、第二rln 218以及多个han。bsn 210是级联星型拓扑的第一层集线器。bsn 210包括基站设备230、网关设备232和耦合在基站设备230与网关设备232之间的第一网络交换机231。基站设备230、网关设备232和第一网络交换机231在物理上被组织在同一地点，例如在第一住宅单元上。第一rln 212是级联星形拓扑的第二层集线器。第一rln 212包括中继设备234、网关设备236和耦合在中继设备234与网关设备236之间的第二网络交换机233。第一rln 212是第一微微小区单元204的一部分。中继设备234、网关设备236和第二网络交换机233在物理上被组织在同一地点，例如在第二住宅单元上。第一rln 212是第一微微小区单元204的一部分，而bsn 210是第二微微小区单元206的一部分。另外，第一微微小区单元204包括han 214(也被称为cpe节点)，第二微微小区单元206包括han 216。han 214包括用户站237。han 214是第二层集线器(例如，第一rln 212)的第一客户机。han 216包括用户站238。han 216是第一层集线器(例如，bsn 210)的第一客户机，而rln 212是第一层集线器的第二客户机)。在一个实施方案中，基站设备230、网关设备232、中继设备234、网关设备236、用户站237以及用户站238被制造为通用设备类型。基站设备230被配置成作为bs操作并通过第一无线链路235与中继设备234通信(例如，向中继设备234发送数据和从中继设备234接收数据)。网关设备232被配置成作为gw操作并通过第二无线链路237与用户站238通信。中继设备234被配置成作为rl操作并通过第一无线链路235与基站设备230通信。网关设备236被配置成作为gw操作并通过第三无线链路239与用户站237通信。用户站237被配置成作为用户sta操作并通过第三无线链路239与网关设备236通信。用户站238被配置成作为用户sta操作并通过第二无线链路237与网关设备232通信。
[0038]
第二rln 218包括中继设备240、网关设备242和耦合在中继设备240与网关设备242之间的第三网络交换机241。第二rln 218可以是级联星形拓扑的另一个第二层集线器，并且第二rln 218可以是第一层集线器(例如，bsn 210)的第三客户机。han 220包括用户站244。han 220是另一个第二层集线器(例如，rln 218)的第一客户机。第二rln 218是第一层集线器(例如，bsn 210)的第三客户机。在一个实施方案中，中继设备240、网关设备242和用户站244被制造为通用设备类型(即，包括相同的硬件)。中继设备240被配置成作为中继器操作并通过第四无线链路243与基站设备230通信。网关设备242被配置成作为gw操作并通过第五无线链路245与用户站244通信。用户站244被配置成作为用户sta操作并通过第五无线链路245与网关设备242通信。
[0039]
应当注意，如果在rln 218与bsn 210之间存在插入的rln，则rln 218可以被认为是第二层集线器。也就是说，rln 218可以在一个或多个rln之间建立另一条返回到bsn 210的无线链路。举例来说，rln 218可以与rln 212建立无线链路255以连接到bsn 210，而不是通过第四无线链路243。此外，如果在相应的rln与bsn 210之间存在不止一个插入的rln，则rln 218(或rln 212)可以是第三层集线器。
[0040]
如图2所示，bsn 210和han 216在物理上被组织成第二微微小区单元206的一部分，并且第一rln 212、han 214在物理上被组织成第一微微小区单元204的一部分，并且第二rln 218和han 220在物理上被组织成第三微微小区单元208的一部分。第一微微小区单元204、第二微微小区单元206和第三微微小区单元208在物理上被组织成第一纳米小区单元202的一部分。微微小区单元可以包括额外的han。举例来说，第二微微小区单元206包括
han 222，所述han包括用户站246。用户站246是第一层集线器的第四客户机。用户站246可以被制造为通用设备类型并且被配置成作为用户sta角色操作并通过第六无线链路247与网关设备232通信。对于另一个实例，第一微微小区单元204包括han 224，所述han包括用户站248。用户站248是第二层集线器(例如，第一rln 212)的第二客户机。用户站248可以被制造为通用设备类型并且可以被配置成作为用户sta角色操作并通过第七无线链路249与网关设备236通信。类似地，第三微微小区单元208可以包括额外的han作为第二rln 218的额外客户机。
[0041]
尽管在图2中未图示，但是无线网络200可以包括第九节点，所述第九节点具有第十二设备、第十三设备和耦合在第十二设备与第十三设备之间的第四网络交换机。第九节点可以是级联星形拓扑的另一个第一层集线器。第十二设备和第十三设备可以被制造为通用装置类型。第十二设备可以被配置成作为bs操作并通过有线或无线链路251与基站设备230通信。另外，第十二设备可以被配置成通过一个或多个无线链路与一个或多个额外的rln通信。第十三设备可以被配置成作为gw操作并通过额外的无线链路与一个或多个用户站通信。第九节点、一个或多个额外的rln和一个或多个用户站可以是经由无线链路251耦合到第一纳米小区单元202的第二纳米小区单元(图2中未图示)的一部分。第二纳米小区单元和第一纳米小区单元202可以在物理上被组织成微小区单元的一部分。基站设备230还被配置成经由路由器设备(图2中未图示)连接到互联网服务提供方(isp)入口253。路由器设备可以和bsn 210位于同一地点并且可以被认为是bsn 210的一部分。路由器设备可以经由第一网络交换机231连接到基站设备230。或者，基站设备230可以用其他方式连接到路由器设备，并且路由器设备可以和bsn 210位于不同地点。
[0042]
在一个实施方案中，第一微微小区单元204的所有设备都可以布置在第一多住宅单元(mdu)上或内部，并且第二微微小区单元206的所有设备被布置在第二mdu上或内部。类似地，第三微微小区单元208的所有设备都可以布置在第三mdu上或内部。第一纳米小区单元202可以包括七个mdu，包括第一mdu、第二mdu和第三mdu。第一纳米小区单元202的每个微微小区单元可以服务于单个建筑物(例如，10层建筑物)的多位用户(例如，28个用户)。第一纳米小区单元202可以服务于具有多个mdu的多个用户驻地处的各种用户，例如，在100m半径内的7座建筑物内的大约196位用户。应当注意，可以使用多于或少于七个mdu的其他实施方案。然而，根据服务类型(vod、isp)和竞争比率，每个基于mdu的纳米小区单元的7座建筑物可以在600mbps容量和100m半径内支持200到300位用户。
[0043]
在另一个实施方案中，bsn 210的所有设备被布置在第一结构上，而han 216的所有设备被布置在第一单一住宅单元(sdu)上或内部。han 222的所有设备都可以布置在第二sdu上或内部。第二微微小区单元206可以包括在指定半径(例如，75m半径)内的多个sdu以服务于多位用户(例如，68位用户)。第一纳米小区单元202可以服务于多个用户驻地处的各种用户，例如，在150m半径内的7座建筑物(sdu)内的大约476位用户。在一个实施方案中，bsn 210被布置在比sdu高的第一结构，例如塔或建筑物，上。第一rln 212也可以布置在比周围sdu高的第二结构上。类似地，第二rln 218可以布置在比周围sdu高的第三结构上。或者，rln可以布置在其中一个sdu上并且服务于各个sdu上的周围han。
[0044]
在另一个实施方案中，第一节点的第一设备、第二设备和第一网络交换机被布置在第一建筑物的屋顶上，并且第四节点的第六设备被布置在靠近第一建筑物的第一sdu上
或内部。第二节点的第三设备、第四设备和第二网络交换机被布置在第二建筑物的屋顶上，并且第三节点的第五设备被布置在靠近第二建筑物的第二sdu上或内部。第九节点的第十二设备、第十三设备和第四网络交换机被布置在第三建筑物的屋顶上。在一个实施方案中，第一纳米小区单元包括第一建筑物和第二建筑物，并且第一微微小区单元包括第一组sdu，包括第一sdu，所述第一组sdu靠近第一建筑物。第二微微小区单元包括第二组sdu，包括第二sdu，所述第二组sdu靠近第二建筑物。
[0045]
在另一个实施方案中，第一节点的第一设备、第二设备和第一网络交换机被布置在第一建筑物的屋顶上，并且第四节点的第六设备被布置在靠近第一建筑物的第二建筑物上或内部。第二节点的第三设备、第四设备和第二网络交换机被布置在第三建筑物的屋顶上，并且第三节点的第五设备被布置在靠近第三建筑物的第四建筑物上或内部。第九节点的第十二设备、第十三设备和第四网络交换机被布置在第四建筑物的屋顶上。在一个实施方案中，第一纳米小区单元包括第一建筑物和第二建筑物，并且第一微微小区单元包括第一组建筑物，包括第二建筑物，所述第一组建筑物靠近第一建筑物。第二微微小区单元包括第二组建筑物，包括第四建筑物，所述第二组建筑物靠近第四建筑物。关于mdu和sdu的额外细节将在下文关于图3到图6c进行阐述。
[0046]
图3是根据一个实施方案的具有作为第一房屋社会类型的多住宅单元(mdu)302的无线网络300的一部分的网络图。每个mdu可以包括每栋建筑物的四个或更多个住宅。每个mdu 302可以是单个微微小区单元304的一部分。如本文所述，mdu 302中的一些可以是第一纳米小区单元306的一部分，而其他mdu 302可以是微小区单元310内的一个或多个额外纳米小区单元308的一部分。第一bsn 312被布置在第一mdu上，第一rln 314被布置在第二mdu上，第二rln 316被布置在第三mdu上。第二bsn 318可以布置在微小区单元310内的另一个纳米小区单元308中的另一个mdu上。第一bsn 312耦合到isp的光纤入口。第一bsn 312经由第一链路301通信地耦合到第二bsn 318。第二bsn 318可以耦合到isp的另一个光纤入口。第一bsn 312经由第二链路303通信地耦合到第一rln 314。第一rln 314经由第三链路305通信地耦合到第一han 320。第一rln 314可以通信地耦合到微微小区单元304中的其他han。第一bsn 312还经由第四链路通信地耦合到第二rln 316。第二rln 316通信地耦合到各个微微小区单元304中的一个或多个han。
[0047]
图4是根据一个实施方案的中具有作为第二房屋社会类型的多个单一住宅单元(sdu)402的无线网络400的一部分的网络图。多个sdu 402可以是单个微微小区单元404的一部分。如本文所述，sdu 402中的一些可以是第一纳米小区单元406的一部分，而其他sdu 402可以是微小区单元410内的一个或多个额外纳米小区单元408的一部分。第一bsn 412被布置在第一微微小区单元404内的第一结构上，第一rln 414被布置在第二微微小区单元404内的第二结构上。第二bsn 418可以布置在微小区单元410内的另一个纳米小区单元408的另一个微微小区单元404内的第三结构上。第一bsn 412耦合到isp的光纤入口。第一bsn 412经由第一链路401通信地耦合到第二bsn 418。第二bsn 418可以耦合到isp的另一个光纤入口。第一bsn 412经由第二链路403通信地耦合到第一rln 414。第一rln 414经由第三链路405通信地耦合到第一han 420。第一rln 414可以通信地耦合到微微小区单元404中的其他han。第一bsn 412还可以通信地耦合到其他rln，所述其他rln各自通信地耦合到相应rln的相应微微小区单元304中的一个或多个han。
[0048]
图5a是根据一个实施方案的呈星形拓扑的具有三种节点类型的无线网络500的网络图。无线网络500是一种网络架构，用于将视频点播(vod)和互联网都提供给例如印度的有限基础设施区域中的用户。入口501可以是高容量入口(通常是光纤交换)和使用有线链路和无线链路的到用户的分配手段。网络内的网络设备被组织成三种被称为节点的逻辑单元：bsn、rln和han。无线网络500包括bsn 502，所述bsn具有光纤入口501并且使用户外分配链路503与rln 504、506、508通信。bsn 502还使用户外接入链路505与han 510、512、514通信。rln 504、506、508使用户外接入链路505与han 516到532通信。han 510到532使用家中连接507与设备534到556通信。每个节点支持一组独特的网络功能。han为家中用户设备(例如，fire tv、膝上计算机等)提供到户外无线接入网络(例如，505)的连接。rln聚合han无线接入业务并且通过无线分配网(例如，503)将这个数据传递回到中央bsn 502。bsn聚合rln无线分配和本地无线接入业务两者。bsn 502还可以包括光纤入口点(例如，入口501)。
[0049]
表2包括针对bsn内的不同设备角色的设置的一些示例参数。\
[0050][0051]
表2
–
bsn
[0052]
表3包括针对rln内的不同设备角色的设置的一些示例参数。
[0053][0054]
表3
–
rln
[0055]
表4包括针对han内的不同设备角色的设置的一些示例参数。
[0056]
[0057][0058]
表4
–
han
[0059]
如上所述，无线网络500可以根据图5a中图示的层次在逻辑上进行组织。无线网络500的不同部分处的设备在物理上被组织在不同的建筑物类型中，例如在图5b到图5c中图示的。
[0060]
图5b是根据一个实施方案的部署在mdu 560处的网络设备的网络图。在mdu 560处，存在布置在mdu 560的屋顶上的基站(bs)设备或中继器(rl)设备，以下称为bs/rl设备561。bs/rl设备561耦合到有线网络连接562。有线网络连接562可以包括以太网供电(poe)交换机、nas存储设备等。bs/rl连接可以通过纳米小区单元的连接，并且bs/rl设备561下面的设备是微微小区单元的一部分。微微小区单元可以按用户设备连接(gw-sta或gw-端点)进行细分。有线网络连接562可以沿着mdu 560的屋顶延伸，也可以在mdu 560的公共区域563中延伸。有线网络连接562可以将bs/rl设备561连接到公共区域563中的一个或多个网关设备564，以及屋顶上的一个或多个网关设备564。网关设备564可以经由有线连接或无线连接来相互连接。网关设备564可以通过有线连接或无线连接(例如，5.x ghz)用各种方式，在本文中被称为mdu选项：n1到n4，连接到用户家中的cpe。举例来说，屋顶上的网关设备564可以沿着mdu 560的表面(被称为n2网络(表面))无线连接到用户站565。用户站565可以作为到用户驻地内的其他端点设备，例如平板电脑、电话、娱乐设备等，的接入点操作。接入点可以通过2.4ghz频带与这些设备通信。用户站565可以包括天线(例如，表面天线或外部定向天线)，天线安装在用户驻地外部以沿着mdu 560的表面与屋顶上的网关设备564通信。网关设备564可以包括表面天线(或外部定向天线)，通过所述表面天线，网关设备沿着mdu 560的表面与用户站565通信。公共区域563中的网关设备564可以无线连接到端点设备566(例如，firetv设备)(在本文中被称为n1/n4网络(wlth))。公共区域563中的另一个网关设备564可以通过mdu 560内的有线连接而连接到用户站567(在本文中被称为n3网络(wth))。
[0061]
图5c图示根据一个实施方案的具有基站节点(bsn)的多个设备的外壳570。外壳570包括poe网络交换机572、用作到微微小区单元的入口的路由器设备574(rt)和耦合到一个或多个存储介质(例如，hdd、ssd)578的存储设备576(nas)。poe网络交换机572耦合路由器设备574和存储设备576以作为bsn操作。路由器设备574可以为纳米小区单元内的通信提供第3层(l3)路由选择功能。路由器设备574可以为微微小区单元中的设备提供网络地址转换(nat)服务。路由器设备574(或单独的设备)也可以被配置成基站设备，基站设备可以向中继设备提供范围高达100m的多扇区360度ptmp覆盖范围。外壳570可以布置在mdu或其他结构上，例如在建筑物的屋顶上。应当注意，rln包括具有poe网络交换机、中继设备、网关设备以及可选的存储设备的类似外壳。rln的外壳也可以布置在单独的mdu或其他结构上。在另一个实施方案中，路由器设备574可以经由poe网络交换机572连接到一个或多个设备578。一个或多个设备578可以是基站设备、中继设备、网关设备或其任何组合。一个或多个装置578可以布置在与外壳570相同的屋顶或不同的屋顶上。这些一个或多个设备也可以布置在单个或多个外壳或壳体中。
[0062]
图6a图示根据一个实施方案的具有多个sdu 602或单个mdu 604的单个微微小区单元600。单个微微小区单元600可以是纳米小区单元620(在图6b中图示)的多个微微小区单元之一。在一种实现方式中，单个微微小区单元600的所有设备都可以布置在多个sdu 602上。举例来说，bsn可以布置在第一结构上，而han可以布置在各个sdu上。rln还可以布置在单个微微小区单元600内的其他结构上。在另一种实现方式中，单个微微小区单元600的所有设备都可以布置在单个mdu 604上或内部。单个微微小区单元600可以包括在指定半径(例如，75m半径)内的多个sdu以服务于多位用户(例如，68位用户)。具有一个单个mdu的单个微微小区单元600可以服务于多位用户(例如，28位用户)。
[0063]
图6b图示根据一个实施方案的具有多个sdu 622或多个mdu 624的单个纳米小区单元620。单个纳米小区单元620可以是微小区(在图6c中图示)的多个纳米小区单元之一。在一种实现方式中，单个纳米小区单元620的所有设备都可以布置在多组上，每组具有多个sdu 622。举例来说，七座建筑物可以在单个纳米小区单元620内使用以服务于半径高达150m的用户(例如，476位用户)。单个纳米小区单元620的每个微微单元可以包括布置在结构上的bsn和一个或多个rln，而han可以布置在各个sdu 622上。在另一种实现方式中，单个纳米小区单元620的所有设备都可以布置在多个mdu 624上或内部。单个纳米小区单元620可以包括在指定半径(例如，100m半径)内的多个mdu以服务于多位用户(例如，196位用户)。
[0064]
图6c图示根据一个实施方案的具有sdu或mdu的单个微小区单元640。单个微小区单元640包括图6b的纳米小区单元620，以及第二纳米小区单元650和第三纳米小区单元660。单个微小区单元640可以包括额外的纳米小区单元。单个微小区单元640的每个纳米小区单元可以包括如在上文关于图6a和图6b描述的sdu或mdu。
[0065]
每种小区类型可以进一步分区，以便在管理网络内接口的同时增大网络容量。当无线网络中无法同步传输窗口与接收窗口时，例如对于使用具有冲突避免的载波侦听多路访问(csma-ca)的基于的网络，微微小区单元和纳米小区单元的扇区化可以增大网络容量并且管理网络内干扰，例如在关于图7图示并描述的微微小区扇区化和关于图8图示并描述的纳米小区扇区化中所阐述的。
[0066]
图7图示根据一个实施方案的纳米小区单元707的多个微微小区单元702到706的
微微小区扇区化700。如所图示，第二微微小区单元704是扇区化的微微小区单元，其中第一频带的非邻近信道以交替配置(例如，abab配置)被分配给四个地理扇区。特别地，第二微微小区单元704的第一地理扇区708和第二地理扇区710被分配第一频带(例如，5ghz频带的u-nii-1(低频带))的第一信道701。也就是说，第一信道701被分配给位于第一地理扇区708中的设备，并且第一信道701在相对的建筑物面之间被重用。也就是说，第一信道701也被分配给位于第二地理扇区710中的设备。另外，第二微微小区单元704的第三地理扇区712和第四地理扇区714被分配第一频带的第二信道703。也就是说，第二信道703被分配给位于第三地理扇区712中的设备，并且第二信道703在相对的建筑物面之间被重用。也就是说，第二信道703也被分配给位于第四地理扇区714中的设备。第一信道701和第二信道703是第一频带中的非邻近信道。第一地理扇区708和第三地理扇区712物理上邻近，第二地理扇区710和第四地理扇区714物理上邻近。第一微微小区单元702也是物理上邻近于第二微微小区单元704的扇区化微微小区单元。用和第二微微小区单元704类似的方式，第一微微小区单元702被分配第一频带的第三信道705和第四信道707。用和第二微微小区单元704类似的方式，第三微微小区单元706被分配第一频带的第五信道709和第六信道711。第三信道705和第四信道707是非邻近信道，第五信道709和第六信道711是非邻近信道。第一信道701可以邻近于第三信道705。
[0067]
在另一种实现方式中，第一频带的非邻近信道以针对交替式邻近信道干扰(aaci)的交替配置被分配给第一组信道和第二组信道。第一组信道可以分配给位于第一微微小区的第一地理扇区中的设备(例如，网关和用户sta(低频带gw-sta)。第二组信道可以分配给位于第一微微小区的第二地理扇区中的设备，第一和地理扇区是物理上邻近的地理扇区。第一组信道被分配给位于第一微微小区的第三地理扇区中的设备，第二组信道被分配给位于第一微微小区的第四地理扇区中的设备，第三地理扇区和第四地理扇区是物理上邻近的地理扇区。第一地理扇区和第三地理扇区可以是相对的扇区。
[0068]
第一频带可以是5ghz频带的低频带。低频带可以用于将网关到用户站(gw-sta)连接与基站到中继器(bs-rl)连接隔离，从而充当子带滤波器。信道可以被组织成三个信道组(g1、g2、g3)并且可以最大化频率重用和建筑物并且建筑物到建筑物连接是如下文在图8中阐述的邻近信道(aci)。
[0069]
图8图示根据一个实施方案的微小区单元的多个纳米小区单元802到806的纳米小区扇区化800。如所图示，每个纳米小区单元802到806是扇区化的纳米小区单元，其中第二频带的邻近信道(例如，5ghz频带的u-nii-2或u-nii-3或u-nii-ext(高频带))以顺序配置(例如，abc配置)被分配给三个地理扇区。特别地，第一纳米小区单元802是扇区化的纳米小区单元，其中第二频带的邻近信道以顺序配置被分配给三个地理扇区。也就是说，第二频带的第一信道801被分配给位于第一纳米小区单元802的第一地理扇区808中的设备，第二频带的第二信道803被分配给位于第一纳米小区单元802的第二地理扇区810中的设备，而第二频带的第三信道805被分配给位于第一纳米小区单元802的第三地理扇区812中的设备。第一信道、第二信道和第三信道801到805是邻近信道。第二纳米小区单元804也是在物理上邻近于第一纳米小区单元802的扇区化纳米小区单元并且被分配第二频带的第四信道807、第五信道809和第六信道811。第四信道、第五信道和第六信道807到8011是邻近信道。第三信道805和第四信道807是邻近信道。第三纳米小区单元806也是在物理上邻近于第一纳米
小区单元802和第二纳米小区单元804的扇区化纳米小区单元并且被分配第二频带的第七信道813、第八信道815和第九信道817。第七信道、第八信道和第九信道813到817是邻近信道。第六信道811和第七信道813是邻近信道。
[0070]
如图8所图示，邻近(aci)信道以abc配置来组织，同一设备上的无线电使用信道a和信道c(aaci)。第二频带可以是5ghz频带的高频带。高频带可以用于将bs-rl连接与gw-sta连接隔离，从而充当子带滤波器。根据网络外信道使用情况、干扰和dfs活动，可以将信道组织成三个信道组(g1、g2、g3)。
[0071]
图9a图示根据一个实施方案的无线网络的示例性节点配置900。在节点配置900中，可以有多个节点，每个建筑物一个节点。如所图示，第一建筑物包括bsn 902，所述bsn包括两个基站设备904和两个网关设备906。其他五座建筑物包括rln 908，每个rln包括至少一个中继设备910和多个网关设备912。如上所述，纳米小区单元和微微小区单元可以被扇区化。纳米小区扇区覆盖的实例在图9b中图示，微微小区扇区覆盖的实例在图9c中图示。应当注意，微微小区扇区覆盖仅针对bsn节点示出。还应当注意，有可能从单个bsn或rln覆盖多座建筑物(被称为多建筑物微微小区单元)。
[0072]
图10图示根据一个实施方案的具有基站或中继设备(bs/rl设备)1004的第一安装1002、网关设备1008的第二安装1006和用户站1012的第三安装1010的mdu 1000。第一安装1002可以在mdu 1000的屋顶上。举例来说，bs/rl设备1004可以安装到mdu 1000的屋顶上的杆上。bs/rl设备1004可以耦合到也安装在杆上的纳米小区扇区天线1005。第二安装1006也可以在mdu 1000的屋顶上。第一安装1002和第二安装1006可以在mdu 1000上的相同位置处或不同位置处。举例来说，网关设备1008可以安装到mdu 1000的屋顶上的第二杆上。网关设备1008可以耦合到一个或多个表面天线1009，所述表面天线也可以安装在从mdu 1000伸出的杆上。第三安装1010可以在处于mdu 1000内的用户的家中。举例来说，用户站1012可以放置在用户的家中，例如放置在桌子上、地板上等。用户站1012可以耦合到一个或多个表面天线1011，所述表面天线也可以安装在从mdu 1000伸出的杆上。额外的安装可以在处于mdu 1000内的其他用户的家中。
[0073]
图11是根据一个实施方案的可以被配置成根据级联星形拓扑的设备角色和节点操作的网络设备1100的框图。在图11中，网络设备1100包括一个或多个处理器1102(在下文中被称为“处理器”)、一个或多个存储器设备1104(在下文中被称为“存储器设备”)、一个或多个有线接口1106以及一个或多个无线接口1108。对于一个或多个有线接口1106，网络设备1100可以包括一个或多个硬件端口(图11中未图示)。对于一个或多个无线接口1108，网络设备1100可包括一个或多个无线电(图11中未图示)和一个或多个天线1116。
[0074]
处理器1102可以是各种类型的处理设备，例如一个或多个中央处理单元(cpu)、微控制器、现场可编程门阵列或其他类型的处理器或处理设备。处理器1102可以实现包括硬件(例如，电路、专用逻辑、可编程逻辑、微代码等)、软件、固件或其组合的处理逻辑1110。处理逻辑1110可以将网络设备1100配置成使用设备角色信息1118根据设备角色而操作并使用节点配置信息1120根据级联开始拓扑的节点而操作，如本文中所描述。存储器设备1104可以是任何类型的存储器或存储设备并且可以存储实现处理逻辑1110的指令、设备角色信息1118和节点配置信息1120。处理器1102可以通过有线接口1106和无线接口1108与其他设备通信。无线接口1108可以实现一种或多种类型的无线电技术，例如无线局域网(wlan)技
术、无线个人域网(wpan)技术、蜂窝技术、远程(lora)技术、人体域网(ban)技术、附近(near-me，nan)技术等。
[0075]
在一个实施方案中，一个或多个存储器设备1104存储设备角色信息1118和节点配置信息1120。设备角色信息1118可以包括针对以下设备角色中的每一个的设备设置：rt角色、bs角色、rl角色、gw角色、用户sta角色、nas角色等。节点配置信息1120可以包括针对以下节点类型中的每一个内的每个设备角色的节点设置：bsn节点、rln节点或cpe节点。节点配置信息1120还可以包括关于在网络设备1100处可用的硬件，包括插入到网络设备1100的硬件端口中的硬件，的信息。举例来说，节点配置信息1120可以在启动过程中例如由基本输入/输出系统(bios)确定。设备角色信息1118和节点配置信息1120可以存储在存储器、寄存器、指定文件等中。节点配置信息1120还可以包括关于存储设备是否附接到网络设备1100的硬件端口的指示。设备角色信息1118可以用于允许将网络设备1100配置成本文中描述的设备类型中的一种。节点配置信息1120可以包括关于网络设备1100的连接的信息。举例来说，节点配置信息1120可以列出到其他设备的每个外部连接，例如通过有线接口或无线接口。在一个实施方案中，节点配置信息1120包括wan端口的ip地址。在其他实施方案中，节点配置信息1120包括私有子网的ip地址。如本文所述，节点配置信息1120可以由网络设备1100使用以根据网络设备1100的特定角色进行配置，这取决于网络设备1100布置在级联星形拓扑中的位置。
[0076]
在操作期间和加电事件之后，处理器1102可以使用设备角色信息1118和节点配置信息1120来配置设备角色和节点配置。用于执行设备角色过程的操作可以由处理逻辑1110进行。处理逻辑1110可以接收识别无线网络的第一节点的第一命令，第一节点是第一节点类型。第一节点是无线网络的级联星形拓扑中的一个节点。响应于第一命令，处理逻辑1110使用节点配置信息1120将网络设备1100配置成第一节点处的第一组设备的一部分。处理逻辑1110接收识别网络设备1100的第一设备角色的第二命令。响应于第二命令，处理逻辑1110将网络设备1100配置成：使用设备角色信息1118以作为第一设备角色操作，与第一节点处的第一组设备中的第二设备(例如，第二网络设备113)建立有线连接，并且将无线接口1108的第一无线电配置成通过第一无线链路与第二节点中的第三设备(例如，第三网络设备1132)通信。响应于第二命令，处理设备将无线接口1108的第二无线电配置成通过第二无线链路与第三节点中的第四设备通信。
[0077]
在又一个实施方案中，在第一命令和第二命令之后，处理逻辑1110接收识别无线网络的第三节点的第三命令，第三节点是不同于第一节点类型的第二节点类型。第三命令可以作为重新调整用途过程的一部分而开始，所述重新调整用途过程将网络设备1100重新调整为不同的设备类型或不同的节点类型。响应于第三命令，处理逻辑1110使用节点配置信息1120将网络设备1100配置成第三节点处的第二组设备的一部分。在第一命令和第二命令之后，处理逻辑1110接收识别网络设备1100的第二设备角色的第四命令。响应于第四命令，处理逻辑1110将网络设备1100配置成：使用设备角色信息1118以作为第二设备角色操作，与第三节点处的第二组设备中的第四设备建立有线连接，并且将无线接口1108的无线电中的至少一个无线电配置成通过无线链路与第四节点中的第五设备通信。
[0078]
在其他实施方案中，网络设备1100包括其他组件，例如外围端口、有线接口端口(例如，以太网端口)、定向天线、全向天线、串行接口(例如，usb、pcie、psgmii)、读卡器、易
失性存储器、非易失性存储器、通用异步接收器/发射器(uart)、通用输入-输出终端、具有或没有专用cpu核的集成无线电、多层交换机/路由器、允许外部天线耦合到网络设备1100的引脚连接器、rf模块等。
[0079]
图12是根据一个实施方案的可以被配置成根据级联星形拓扑的设备角色和节点而操作的电子设备1200的框图。电子设备1200可以对应于在上文关于图1到图10描述的电子设备。或者，如本文所述，电子设备1200可以是其他电子设备。
[0080]
电子设备1200包括一个或多个处理器1230，例如一个或多个cpu、微控制器、现场可编程门阵列或其他类型的处理器。电子设备1200还包括系统存储器1206，所述系统存储器可以对应于易失性存储机构和/或非易失性存储机构的任何组合。系统存储器1206存储提供操作系统组件1208、各种程序模块1210、程序数据1212和/或其他组件的信息。在一个实施方案中，系统存储器1206存储用于控制电子设备1200的操作的方法的指令。电子设备1200通过使用处理器1230以执行由系统存储器1206提供的指令来执行功能。在一个实施方案中，程序模块1210可以包括处理逻辑1110。处理逻辑1110可以执行本文中描述的操作中的一些或全部。
[0081]
电子设备1200还包括数据存储设备1214，所述数据存储设备可以由一种或多种类型的可移动存储器和/或一种或多种类型的不可移动存储器组成。数据存储设备1214包括计算机可读存储介质1216，其上存储有体现本文中描述的方法或功能中的任一种的一组或多组指令。用于程序模块1210(例如，处理逻辑1110)的指令可以在由电子设备1200执行期间完全或至少部分地驻留在计算机可读存储介质1216、系统存储器1206内和/或处理器1230内，系统存储器1206和处理器1230也构成计算机可读介质。电子设备1200还可以包括一个或多个输入设备1218(键盘、鼠标设备、专用选择键等)和一个或多个输出设备1220(显示器、打印机、音频输出机构等)。
[0082]
电子设备1200还包括调制解调器1222，以允许电子设备1200经由(例如，例如无线通信系统提供的)无线连接与例如远程计算机、项提供系统等的其他计算设备通信。调制解调器1222可以连接到一个或多个射频(rf)模块1286。rf模块1286可以是wlan模块、wan模块、wpan模块、全球定位系统(gps)模块等。天线结构(天线1284、1285、1287)耦合到前端电路1290，所述前端电路耦合到调制解调器1022。前端电路1290可以包括无线电前端电路、天线切换电路、阻抗匹配电路等。天线1284可以是gps天线、近场通信(nfc)天线、其他wan天线、wlan或pan天线等。调制解调器1222允许电子设备1200处理与无线通信系统的语音通信和非语音通信(例如文本消息、多媒体消息、媒体下载、网页浏览等的通信)。调制解调器1222可以使用任何类型的移动网络技术提供网络连接，移动网络技术包括例如蜂窝数字分组数据(cdpd)、通用分组无线电服务(gprs)、edge、通用移动电信系统(umts)、单载波无线电传输技术(1xrtt)、评估数据优化(evdo)、高速下行链路分组接入(hsdpa)、长期演进(lte)以及进阶lte(有时通常被称为4g)等。
[0083]
调制解调器1222可以生成信号并且经由前端电路1290和rf模块1286将这些信号发送到第一类型(例如，wlan 5ghz)的天线1284、第二类型(例如，wlan 2.4ghz)的天线1285和/或第三类型(例如，wan)的天线1287，如本文所述。天线1284、1285、1287可以被配置成在不同的频带中和/或使用不同的无线通信协议进行传输。天线1284、1285、1287可以是定向天线、全向天线或非定向天线。除了发送数据，天线1284、1285、1287还可以接收数据，所述
数据被发送到连接到天线的适当rf模块。天线1284、1285、1287之一可以是本文中描述的天线结构的任何组合。
[0084]
在一个实施方案中，电子设备1200使用第一无线通信协议建立第一连接，并且使用不同的无线通信协议建立第二连接。第一无线连接和第二无线连接可以同时有效，例如，如果电子设备正在经由第一连接从另一个电子设备接收媒体项目)并且同时将文件传输到另一个电子设备(例如，经由第二连接)。或者，所述两种连接可以在与多个设备进行无线通信期间同时有效。在一个实施方案中，第一无线连接与在第一频带下操作的天线结构的第一谐振模式相关联，而第二无线连接与在第二频带下操作的天线结构的第二谐振模式相关联。在另一个实施方案中，第一无线连接与第一天线结构相关联，而第二无线连接与第二天线相关联。
[0085]
尽管调制解调器1222被示出为控制经由天线(1284、1285、1287)的传输和接收，但是电子设备1200可以替代地包括多个调制解调器，每个调制解调器被配置成经由不同的天线和/或无线传输协议来传输/接收数据。
[0086]
本公开的实施方案可以关于以下条款来描述：在条款1中，一种无线网络，所述无线网络包括：路由器设备；基站节点，所述基站节点包括第一网络交换机、基站设备、第一网关设备以及第一存储设备，其中所述基站设备、所述第一网关设备和所述第一存储设备耦合到所述第一网络交换机，其中所述第一网络交换机通过有线连接耦合到所述路由器设备，其中所述路由器设备、所述基站设备、所述第一网关设备以及所述第一存储设备各自包括相同的硬件；中继节点，所述中继节点包括第二网络交换机、中继设备、第二网关设备以及第二存储设备，其中所述中继设备、所述第二网关设备和所述第二存储设备耦合到所述第二网络交换机，其中所述中继设备、所述第二网关设备和所述第二存储设备各自包括相同的硬件；第一用户驻地设备(cpe)节点，所述第一cpe节点包括用户站(sta)和一个或多个端点设备，其中所述用户站设备包括相同的硬件，其中所述基站节点(i)经由所述路由器设备连接到互联网服务提供方(isp)入口，(ii)向所述中继节点提供第一无线服务，并且(iii)使用所述第一网关设备向第二cpe节点提供第二无线服务，所述中继节点(i)使用所述中继设备经由所述第一无线服务连接到所述基站节点并且(ii)使用所述第二网关设备向所述第一cpe节点提供第三无线服务，所述用户sta向所述一个或多个端点设备提供接入点功能性，所述基站节点、所述中继节点、所述第一cpe节点以及所述第二cpe节点在逻辑上以级联星形拓扑进行组织，其中：(i)所述基站节点相对于所述中继节点和所述第二cpe节点是第一层集线器；并且(ii)所述中继节点相对于所述第一cpe节点是第二层集线器。
[0087]
在条款2中，如条款1所述的无线网络，其中所述基站设备包括一个或多个无线电，所述一个或多个无线电设备向所述中继节点和位于距所述基站设备第一距离内的任何其他中继节点提供所述第一无线服务；所述中继设备包括一个或多个无线电，所述一个或多个无线电经由所述第一无线服务与所述基站设备连接并且向所述第一cpe节点和位于距所述中继设备第二距离内的任何其他cpe节点提供所述第三无线服务；所述第一网关设备包括一个或多个无线电，所述一个或多个无线电向所述第二cpe节点和位于距所述第一网关设备第三距离内的任何其他cpe节点提供所述第二无线服务；所述第二网关设备包括一个或多个无线电，所述一个或多个无线电向所述第一cpe节点和位于距所述第二网关设备第四距离内的任何其他cpe节点提供所述第三无线服务。
[0088]
在条款3中，如条款1或2所述的无线网络，所述无线网络还包括第一纳米小区单元，所述第一纳米小区单元包括第一住宅单元和第二住宅单元，其中所述第一住宅单元由布置在所述第一住宅单元的屋顶上的第一网关设备服务，并且所述第二住宅单元由布置在所述第二住宅单元的屋顶上的所述第二网关设备服务；第二纳米小区单元经由链路耦合到所述第一纳米小区单元，所述第二纳米小区单元至少包括由第二基站节点的第三网关设备服务的第三住宅单元，微小区单元包含所述第一纳米小区单元和所述第二纳米小区单元。
[0089]
在条款4中，一种无线网络包括：第一节点，所述第一节点包括第一设备、第二设备和耦合在所述第一设备与所述第二设备之间的第一网络交换机，所述第一节点是级联星形拓扑的第一层集线器；第二节点，所述第二节点包括第三设备、第四设备和耦合在所述第三设备与所述第四设备之间的第二网络交换机，所述第二节点是所述级联星形拓扑的第二层集线器；第三节点，所述第三节点包括第五设备，所述第三节点是所述第二层集线器的第一客户；以及第四节点，所述第四节点包括第六设备，所述第四节点是所述第一层集线器的第一客户，其中：所述第一设备被配置成作为基站(bs)设备操作并通过第一无线链路与所述第三设备通信，所述第二设备被配置成作为第一网关(gw)设备操作并通过第二无线链路与所述第六设备通信，所述第三设备被配置成作为中继器(rl)设备操作并通过所述第一无线链路与所述第一设备通信，所述第四设备被配置成作为第二gw设备操作并通过第三无线链路与第五设备通信，所述第五设备被配置成作为第一用户站(sta)设备操作并通过所述第三无线链路与所述第四设备通信，所述第六设备被配置成作为第二用户sta操作并通过所述第二无线链路与第二设备通信。
[0090]
在条款5中，如条款4所述的无线网络，所述无线网络还包括：第五节点，所述第五节点包括第七设备、第八设备和耦合在所述第七设备与所述第八设备之间的第三网络交换机，所述第五节点是所述级联星型拓扑的另一个第二层集线器；第六节点，所述第六节点包括第九设备，所述第六节点是所述另一个第二层集线器的第一客户，其中第一设备、所述第二设备、所述第三设备、所述第四设备、所述第五设备、所述第六设备、所述第七设备、所述第八设备以及所述第九设备各自包括相同的硬件，所述第七设备被配置成作为第二rl操作并通过第四无线链路与所述第一设备通信，所述第八设备被配置成作为第三gw操作并通过第五无线链路与所述第九设备通信；并且所述第九设备被配置成作为第三用户sta操作并通过所述第五无线链路与所述第八设备通信。
[0091]
在条款6中，如条款4至5中任一项所述的无线网络，其中所述第一节点和所述第四节点在物理上被组织成第一微微小区单元的一部分，其中所述第二节点和所述第三节点在物理上被组织成第二微微小区单元的一部分，其中所述第一微微小区单元和所述第二微微小区单元在物理上被组织成纳米小区单元的一部分。
[0092]
在条款7中，如条款4至6中任一项所述的无线网络，所述无线网络还包括第七节点，所述第七节点包括第十设备，其中所述第十设备是所述第一层集线器的第二客户，其中第一设备、所述第二设备、所述第三设备设备、所述第四设备、所述第五设备、所述第六设备以及所述第十设备各自包括相同的硬件，并且其中所述第十设备被配置成作为第三用户sta操作并通过第六无线链路与所述第二设备通信。
[0093]
在条款8中，如条款4至7中任一项所述的无线网络，其中所述第一节点、所述第四节点和所述第七节点在物理上被组织成第一微微小区单元的一部分，其中所述第二节点和
所述第三节点在物理上被组织成第二微微小区单元的一部分，其中所述第一微微小区单元和所述第二微微小区单元在物理上被组织成纳米小区单元的一部分。
[0094]
在条款9中，如条款4至8中任一项所述的无线网络，所述无线网络还包括第八节点，所述第八节点包括第十一设备，其中所述第十一设备是所述第二层集线器的第二客户，其中所述第一设备、所述第二设备、所述第三设备、所述第四设备、所述第五设备、所述第六设备以及所述第十一设备各自包括相同的硬件，并且其中所述第十一设备被配置成作为第三用户sta操作并通过第七无线链路与所述第四设备通信。
[0095]
在条款10中，如条款4至9中任一项所述的无线网络，其中所述第一节点和所述第四节点在物理上被组织成第一微微小区单元的一部分，其中所述第二节点、所述第三节点和所述第八节点在物理上被组织成第二微微小区单元的一部分，其中所述第一微微小区单元和所述第二微微小区单元在物理上被组织成纳米小区单元的一部分。
[0096]
在条款11中，如条款4至10中任一项所述的无线网络，所述无线网络还包括第九节点，所述第九节点包括第十二设备、第十三设备和耦合在所述第十二设备与所述第十三设备之间的第四网络交换机，其中所述第九节点是所述级联星型拓扑的另一个第一层集线器，所述第一设备、所述第二设备、所述第三设备、所述第四设备、所述第五设备、所述第六设备、所述第十二设备以及所述第十三设备各自包括相同的硬件，所述第十二设备被配置成作为第二bs操作并通过第八无线链路与所述第一设备通信，所述第十三设备被配置成作为第三gw操作并与一个或多个用户sta通信。
[0097]
在条款12中，如条款4至11中任一项所述的无线网络，其中所述第一节点和所述第四节点在物理上被组织成第一微微小区单元的一部分，其中所述第二节点和所述第三节点在物理上被组织成第二微微小区单元的一部分，其中所述第一微微小区单元和所述第二微微小区单元在物理上被组织成第一纳米小区单元的一部分，其中所述第九节点在物理上被组织成第二纳米小区单元的一部分，并且其中第一纳米小区单元和第二纳米小区单元在物理上被组织成微小区单元的一部分。
[0098]
在条款13中，如条款4至12中任一项所述的无线网络，其中所述第一微微小区单元的所有设备被布置在第一建筑物上或内部，其中所述第二微微小区单元的所有设备被布置在第二建筑物上或内部。
[0099]
在条款14中，如条款4至13中任一项所述的无线网络，其中所述第一节点的所述第一设备、所述第二设备和所述第一网络交换机被布置在第一建筑物的屋顶上，并且所述第四节点的所述第六设备被布置在靠近所述第一建筑物的第二建筑物上或内部，其中所述第二节点的所述第三设备、所述第四设备和所述第二网络交换机被布置在第三建筑物的屋顶上，并且所述第三节点的所述第五设备被布置在靠近所述第二建筑物的第四建筑物上或内部。
[0100]
在条款15中，如条款4至14中任一项所述的无线网络，其中所述第一节点和所述第四节点在物理上被组织成包括所述第一建筑物和所述第二建筑物的第一微微小区单元的一部分，其中所述第二节点和所述第三节点在物理上被组织成包括所述第三建筑物和所述第四建筑物的第二微微小区单元的一部分，其中所述第一微微小区单元和所述第二微微小区单元在物理上被组织成纳米小区单元的一部分。
[0101]
在条款16中，如条款4至15中任一项所述的无线网络，其中所述第一节点和所述第
四节点在物理上被组织成第一微微小区单元的一部分，第一频带的非邻近信道以交替配置被分配给所述第一微微小区单元的地理扇区，其中所述第一频带的第一信道被分配给位于第一地理扇区和第二地理扇区中的设备，所述第一频带的第二信道被分配给位于第三地理扇区和第四地理扇区中的设备，所述第一信道和所述第二信道是非邻近信道，所述第一地理扇区和所述第三地理扇区在物理上邻近，所述第二地理扇区和所述第四地理扇区在物理上邻近；所述第二节点和所述第三节点在物理上被组织成第二微微小区单元的一部分；并且所述第二微微小区单元是与所述第一微微小区单元物理上邻近的扇区化微微小区单元并且被分配所述第一频带的第三信道和第四信道，所述第三信道和所述第四信道是非邻近信道，所述第一信道和所述第三信道是邻近信道。
[0102]
在条款17中，如条款4至16中任一项所述的无线网络，其中所述第一节点和所述第四节点在物理上被组织成第一微微小区单元的一部分，所述第二节点和所述第三节点在物理上被组织成第二微微小区单元的一部分；所述第一微微小区单元和所述第二微微小区单元在物理上被组织成第一纳米小区单元的一部分，第二频带的邻近信道以顺序配置被分配给所述第一纳米小区单元的地理扇区，其中所述第二频带的第一信道被分配给位于所述第一纳米小区单元的第一地理扇区中的设备，所述第二频带的第二信道被分配给位于所述第一纳米小区单元的第二地理扇区中的设备；所述第二频带的第三信道被分配给位于所述第一纳米小区单元的第三地理扇区中的设备，所述第二纳米小区单元是与所述第一纳米小区单元物理上邻近的扇区化纳米小区单元并且被分配所述第二频带的第四信道、第五信道和第六信道，所述第四信道、所述第五信道和所述第六信道是邻近信道；并且所述第三信道和所述第四信道是邻近信道。
[0103]
在条款18中，一种无线网络设备包括：第一无线电、第二无线电、用于存储设备角色信息和节点配置信息的存储器设备，其中所述设备角色信息包括使所述无线网络设备作为以下项中的一个操作的设备设置：路由器、基站(bs)、中继器(rl)、网关(gw)或用户站(sta)，其中所述节点配置信息包括使所述无线网络设备成为以下项中的一个的一部分的节点设置：基站节点(bsn)、中继节点(rln)或用户驻地设备(cpe)节点；以及处理设备，所述处理设备耦合到所述存储器设备、所述第一无线电和所述第二无线电，其中所述处理设备用于：接收识别无线网络的第一节点的第一命令，其中所述第一节点是第一节点类型，其中所述无线网络具有级联星形拓扑；响应于所述第一命令，使用所述节点配置信息将所述无线网络设备配置成所述第一节点处的第一组设备的一部分；接收识别所述无线网络设备的第一设备角色的第二命令；以及响应于所述第二命令，将所述无线网络设备配置成：使用所述设备角色信息作为所述第一设备角色操作；与所述第一节点处的所述第一组设备中的第二设备建立有线连接；并将所述第一无线电配置成通过第一无线链路与第二节点中的第三设备通信。
[0104]
在条款19中，如条款18所述的无线网络设备，其中所述处理设备还用于将所述第二无线电配置成通过第二无线链路与第三节点中的第四设备通信。
[0105]
在条款20中，如条款18或19所述的无线网络设备，其中所述处理设备还用于：在所述第一命令和所述第二命令之后，接收识别所述无线网络的第三节点的第三命令，其中所述第三节点是不同于所述第一节点类型的第二节点类型；响应于所述第三命令，使用所述节点配置信息将所述无线网络设备配置成所述第三节点处的第二组设备的一部分；在所述
第一命令和所述第二命令之后，接收识别所述无线网络设备的第二设备角色的第四命令；响应于所述第四命令，将所述无线网络设备配置成：使用所述设备角色信息作为所述第二设备角色操作；与所述第三节点处的所述第二组设备中的第四设备建立第二有线连接；将所述第一无线电或所述第二无线电中的至少一个配置成通过无线链路与第四节点中的第五设备通信。
[0106]
在以上描述中，阐述了众多细节。然而，了解具有本公开的益处的领域的技术人员将了解，可以在不具有这些具体细节的情况下实践实施方案。在某些情况下，众所周知的结构和设备是以框图形式示出，而不是详细地示出，以避免混淆描述。
[0107]
详细描述的某些部分是从对计算机存储器内的数据位的运输的算法和符号表示方面呈现。这些算法描述和表示是数据处理领域的技术人员用来最有效地向本领域的其他技术人员传达其工作的实质内容的手段。算法被用于本文中，且通常被认为是产生所需结果的步骤的自洽序列。步骤是需要对物理量的物理操控的步骤。尽管并非必要的，但这些量通常采取能够被存储、传输、组合、比较以及用其他方式操控的电信号或磁信号的形式。已经证实，主要出于普遍使用的原因，有时可以适宜地将这些信号称为位、值、元素、符号、字符、项、数字等。
[0108]
然而，应当牢记，所有这些和类似的术语将与适当的物理量相关联，并且仅仅是应用于这些量的适宜标记。除非另外特别指出，如从以上论述中显而易见的，将了解，贯穿本说明书，利用例如“感应”、“寄生感应”、“辐射”、“检测”、“确定”、“生成”、“传达”、“接收”、“停用”等术语的论述指的是计算机系统或类似电子计算设备的动作和过程，所述计算机系统或类似电子计算设备操纵在计算机系统的寄存器和存储器内表示为物理(例如，电子)量的数据并将所述数据转换成在计算机系统存储器或寄存器或其他此类信息存储、传输或显示设备内类似地表示为物理量的其他数据。
[0109]
实施方案还涉及一种用于执行本文中的操作的装置。这种装置可出于所要求的目的而专门构造而成，或所述装置可以包括由存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置的通用计算机。这样的计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中，所述计算机可读存储介质例如但不限于任何类型的磁盘，包括软盘、光盘、只读存储器(rom)、压缩盘rom(cd-rom)以及磁盘、随机存取存储器(ram)、eprom、eeprom、磁卡或光卡，或任何类型的适合存储电子指令的介质。
[0110]
本文中提出的算法和显示与任何特定的计算机或其他装置没有内在的关系。各种通用系统可以根据本文中的教导与程序一起使用，或者可以证实构造更专门的装置来执行所要求的方法步骤更方便。多种这些系统的所需结构将从下面的描述显而易见。另外，本发明实施方案并非参考任何特定的编程语言来描述。将了解，可以使用多种编程语言来实现如本文所述的本发明实施方案的教导。还应当注意，如本文所用的术语“何时”或短语“响应于”应被理解为指示在执行所识别的操作之前可能存在中间时间、中间事件或两者。
[0111]
将理解，以上描述旨在为说明性的，而非限制性的。本领域的技术人员在阅读并理解以上描述后将了解许多其他实施方案。因此，本发明实施方案的范围应参考所附的权利要求书以及权利要求被授权的等效物的全部范围来确定。