高級動態信道指配的製作方法
2023-05-02 04:33:29
本發明的一些實施例涉及無線網絡，更具體而非唯一地，涉及為無線網絡中的無線收發設備指配信道。
很多無線系統，例如無線區域網(WLAN)、廣播系統和/或無線蜂窩網絡，包括多個重疊的和/或非重疊的電磁輻射頻率信道。當該系統也包括多個無線收發設備，例如，WiFiTM接入點(AP)或蜂窩基站，為每個無線收收發器指配一個或多個信道。此處使用的術語信道指配和/或分配是可以互換的，表示配置無線接收器使用基礎頻率的特定信道。此處使用的術語無線收發器和/或接入點表示WLAN接入點、廣播網絡發射機以及無線蜂窩網絡基站等。每個收發器的信道指配可以是靜態的或者動態的。為了描述簡單清晰，此處描述的方法和設備的一些實施例主要以無線區域網為例進行詳細說明，但是，本方法和設備的其他實施例可適用於其他無線資源共享技術，例如，廣播系統和/或無線蜂窩網絡。
在WLAN中，像組合最優化一樣，可以通過嘗試系統中所有AP的所有可能的信道組合，挑選出使代價函數和/或網絡目標最優的信道組合，找到最優的信道指配。次優的方法可以包括AP分組、迭代以及輪詢迭代法。所述AP分組法可以將AP劃分成小組，然後在組內劃分信道。迭代法可以為幹擾最大的AP分配信道以降低此幹擾，等待一小段時間，例如，幾分鐘，然後再重複。輪詢迭代法可以根據幹擾將所有的AP排序，為排序列表中的第一個AP分配信道，等待一小段時間，例如，幾分鐘，再對排序列表中的下一個AP重複此過程，直到已為所有的AP指配了信道。當所述排序列表完成後，再進行新的順序重複此過程。
技術實現要素：
本發明的一些實施例的一個方面提供了一種用於為無線收發設備指配無線信道的設備。該設備包括接口，用於接收兩個或多個無線通信值，每個無線通信值都與無線收發設備相關。該設備包括處理器，用於基於兩個或多個無線通信值計算兩個或多個無線收發設備的順序。處理器用於根據所述順序，建立一個或多個有根樹，每個有根樹有一個根和兩個或多個樹階段。所述兩個或多個樹階段中的每一個表示根據所述順序選擇的兩個或多個無線收發設備中的一個，所述根表示根據所述順序為第一無線收發設備分配兩個或多個可用無線信道中的一個。所述兩個或多個樹階段的每一個中的每個節點表示對應的兩個或多個無線收發設備中的一個所表示的所述兩個或多個無線收發設備中的一個指配兩個或多個可用無線信道中的一個。每個邊都有一個邊值，所述邊值等於從所述兩個或多個無線通信值中計算出的增量代價函數值。處理器用於根據沿著所述有根樹的枝從所述邊值計算得到的最終代價函數值，選擇枝。所述枝包括從所述根到所述枝的葉的路徑上所有的節點和邊，其中，所述枝定義了為所述兩個或多個無線收發設備中的每一個選擇所述兩個或多個可用無線信道中的一個。處理器用於根據所選擇的枝，為兩個或多個無線收發設備指配兩個或多個可用無線信道。
可選地，所述接口用於接收兩個或多個無線通信值，所述兩個或多個無線通信值可以任意來自以下列表：幹擾電子噪聲、射頻電磁輻射高斯噪聲、射頻電磁輻射白噪聲、無線收發乾擾、相互無線收發乾擾、無法指配信道的離線無線收發乾擾、無線收發負載、無線收發優先級、無線收發利用率、無線收發發射能量以及無線收發接收能量。
可選地，所述接口用於接收兩個或多個相互無線收發乾擾值，所述兩個或多個相互無線收發乾擾值的每一個是所述兩個或多個無線收發設備中的一個基於所述兩個或多個無線收發設備中的第二個發射的無線信號的強度測量的。
可選地，所述處理器用於基於無線收發設備在一條路徑上的所有無線信道指配以及所述路徑，計算所述有根樹的一個指定的邊的所述增量代價函數值，所述路徑是沿著所述指定的邊從所述樹的根到位於所述指定邊的終點的節點。
可選地，所述處理器用於計算所述最終代價函數，所述最終代價函數包括所選擇的枝的邊值之和。
可選地，基於順序函數值以及所述順序函數值的排序，計算所述順序，所述順序函數值是從所述兩個或多個無線收發設備的無線通信值計算出的。
可選地，所述處理器用於通過對所述順序進行一次或多次重排以修改所述順序。
可選地，所述處理器用於將所述順序分成組以及在每一個分層的組內隨機重新排列所述順序。
可選地，所述處理器用於：在建立所述有根樹時，基於中間代價函數移出一個或多個不完整枝，所述中間代價函數包括所述不完整枝的所述邊值之和。
可選地，所述處理器還用於：在建立所述有根樹時，移出一個或多個不完整枝，直到所述有根樹的倖存枝的數量達到目標值。
可選地，所述處理器還用於：在建立所述有根樹時，基於所述中間和以及統計值門限的統計順序，移出一個或多個不完整枝。
可選地，所述處理器用於在改變所述順序的情況下兩次或多次重複所述計算、建立和選擇，以及根據從所述兩次或多次重複得到的優選信道組合為兩個或多個無線收發設備指配兩個或多個可用無線信道。
可選地，所述處理器用於根據所述順序為指配給第一無線收發設備的每個可用無線信道建立一個有根樹。
本發明的一些實施例的一個方面提供了一種用於為無線收發設備指配無線信道的方法。該方法包括：接收兩個或多個無線通信值，每個無線通信值與兩個或多個無線收發設備中的一個相關。該方法包括基於兩個或多個無線通信值計算兩個或多個無線收發設備的順序。該方法包括根據所述順序建立一個或多個有根樹，每個有根樹有一個根和兩個或多個樹階段。所述兩個或多個樹階段中的每一個表示根據所述順序選擇的所述無線收發設備中的一個，所述根表示根據所述順序為第一無線收發設備指配一個可用無線信道。兩個或多個樹階段的每一個中的每一個節點表示為所述兩個或多個無線收發設備中的一個指配兩個或多個可用無線信道中的一個。每個邊都有一個邊值，所述邊值等於從所述兩個或多個無線通信值計算出的增量代價函數值。該方法包括根據沿著所述有根樹的枝從所述邊值計算得到的最終代價函數值，選擇枝，其中，所述枝包括從所述根到所述枝的葉的路徑上所有的節點和邊，所述枝定義了為所述兩個或多個無線收發設備中的每一個選擇所述兩個或多個可用無線信道中的一個。該方法包括根據所選擇的枝，為所述兩個或多個無線收發設備指配兩個或多個可用無線信道。
本發明的一些實施例的一個方面提供了一種電腦程式，當電腦程式在計算機上運行時，該電腦程式包括執行此處所述方法的程序代碼。
除非另有限定，否則此處使用的所有技術和/或科學術語即是一個本發明所屬領域技術人員通常所理解的含義。雖然類似於或等同於此處所述的方法和材料可以用於實踐或測試本發明實施例，以下描述的只是示例方法和/或材料。為了避免矛盾，本專利說明書將實行控制，包括定義。此外，所述材料、方法以及示例是以說明為目的，而不一定是為了限定。
本發明實施例中的方法和/或系統的實現會涉及執行或完成手動、自動或結合二者選擇的任務。此外，根據本發明的方法和/或系統實施例的實際儀器和設備，可選地，使用作業系統，利用軟體或固件或軟體和固件的結合，可以實現幾個所選的任務。
例如，實現根據本發明實施例所選任務的硬體可以作為晶片或電路予以實施。而對於軟體，根據本發明實施例所選的任務可以作為多個軟體指令予以實施，所述軟體指令由使用任意合適的作業系統的計算機執行。在本發明一個示例實施例中，根據此處所述方法和/或系統的示例實施例的一個或多個任務由數據處理器執行，例如執行多個指令的計算平臺。可選地，所述數據處理器包括存儲指令和/或數據的易失存儲器和/或非易失存儲器，例如，存儲指令和/或數據的硬磁碟和/或可移動介質。可選地，也提供了網絡連接。可選地，也提供了顯示器和/或用戶輸入設備，例如，鍵盤或滑鼠。
附圖說明
此處僅作為示例，結合附圖描述了本發明的一些實施例。現在具體結合附圖，需要強調的是所示的項目作為示例，為了說明性地討論本發明的實施例。這樣，根據附圖說明，如何實踐本發明實施例對本領域技術人員而言是顯而易見的。
在附圖中：
圖1是本發明的一些實施例提供的對一種用於為無線收發器分配無線信道的系統和設備的示意圖；
圖2A是本發明的一些實施例提供的一種基於依次查找優選信道分配，使用組合表數據結構為無線收發器分配無線信道的示例性方法的流程圖；
圖2B是本發明的一些實施例提供的一種基於依次查找優選信道分配，使用有根樹數據結構為無線收發器分配無線信道的示例性方法的流程圖；
圖3A是本發明的一些實施例提供的一種使用無線通信值為兩個接入點指配無線信道組合的示例性圖；
圖3B是本發明的一些實施例提供的圖3A所示圖的進一步階段；
圖3C是本發明的一些實施例提供的圖3B所示圖的進一步階段；
圖3D是本發明的一些實施例提供的圖3C所示圖的進一步階段；
圖3E是本發明的一些實施例提供的一種使用無線通信值為兩個接入點指配無線信道組合的示例表格；
圖3F是本發明的一些實施例提供的圖的3E所示表格的進一步階段；
圖3G是本發明的一些實施例提供的圖3F所示表格的進一步階段；
圖4是本發明的一些實施例提供的一組信道組合的示例的樹圖，該示例示出了如何逐步丟棄某些組合；
圖5是本發明的一些實施例提供的一種用於為無線收發器分配無線信道的用戶界面的示意圖；
圖6A是本發明的一些實施例提供的對於不同數量的使用動態信道分配窮舉搜索法的無線信道，其計算次數對比接入點數的圖；
圖6B是本發明的一些實施例提供的對於使用動態信道分配K-Best法的14個無線信道和不同數量的組合保留值，其計算次數對比接入點數的圖；
圖6C是本發明的一些實施例提供的對於不同數量的使用動態信道分配窮舉搜索方法的無線信道，其計算時間對比接入點數的圖；
圖6D是本發明的一些實施例提供的對於不同數量的使用動態信道分配迭代算法方法的無線信道，其計算時間對比接入點數的圖；
圖6E是本發明的一些實施例提供的對於使用動態信道分配K-Best方法的14個無線信道和不同數量的組合保留值，其計算時間對比接入點數的圖。
具體實施方式
在IEEE 802.11(Wi-FiTM)中，幾個免許可的頻段，例如，2.4吉兆赫(GHz)、3.8GHz和5GHz頻段，被用來在無線收發設備之間射頻電磁傳輸。在每一個頻段中，不止一個非重疊信道可以被使用以增加此頻段上的數據吞吐量，例如，2.4GHz頻段上的信道1、6以及11。為增加系統容量和/或增強吞吐能力，幾個接入點(AP)可以共享同一個區域，但使用不同的信道以最小化AP間的幹擾。因為AP的數量通常比可用信道的數量多，所以，可以為幾個AP指配同一個信道。運行在同一個信道上的相鄰AP會彼此幹擾，所以，從幹擾的角度看，儘可能地將運行在同一個信道上的AP分開是很重要的。因為在Wi-Fi中使用載波偵聽多路訪問(CSMA)，這允許站競爭和共享同一個介質，可以為負載小的(例如，為很少的客戶端服務的)相鄰AP指配同一個信道。因此，信道指配可以是明顯影響系統性能的一個重要問題。
組合優化問題是眾所周知的，在系統內找到最優的信道分配會是一項複雜的任務，它需要比較個選項，其中，C表示可用信道的數量，NAP表示系統中AP的數量。
一些當前的實現有一些缺點。例如，最優方案的計算太複雜，不能實時實現。所述最優方案是窮舉的，且需要進行大量的計算，這導致其成為一個在計算上令人卻步的方案。例如，當有20個AP和5個可用信道時，最優方案是從總共520≈9.5·1013種組合中選擇出的。
又如，迭代無線信道分配方案的運行時間太長，且所述方案向接近最優聚合的速度很慢。AP分組方案遠不是最優的，因為相鄰的組之間會存在很大的幹擾。
本發明的一些實施例提供了自動確定兩個或多個無線收發器的最優或接近最優的動態信道分配(DCA)的方法和計算機化設備。可以通過如下方式查找到優選的DCA方案：根據一個或多個無線通信值和用於對所述無線收發器進行排序的的排序函數值創建無線收發器的排序列表，再根據所述排序列表，迭代計算信道指配組合的效果。在每一次迭代中，可以將計算出列表中靠後的無線收發器的信道指配組合的效果，再加入到先前的無線收發器的信道組合中，計算每個組合的一個或多個無線通信值的代價函數，丟棄代價函數值大的信道組合。這樣，本發明一些實施例的方法和計算機化設備可以迅速高效地找到優選的DCA方案，甚至是有大量的信道和無線收發器的優選DCA方案。
可以基於與每個無線收發器相關的一個或多個無線通信值(例如，受控網絡中的收發器的幹擾、其他網絡中收發器的幹擾、無線和/或非無線設備的噪聲、無線收發器和相鄰無線收發器上的負載、優先級、利用率等)，自動計算信道指配組合的部分和/或最終計算效果的所述排序列表與代價函數。例如，受控網絡中的兩個無線收發器間的幹擾可以形成相互幹擾值的二維矩陣，其中，所述相互幹擾值是基於一個無線收發器從第二無線收發器上接收的信號的強度計算出的。
通過打亂所述排序列表、重複所述尋找優選組合的過程，可以計算出幾個接近最優的方案，並結合所述幾個接近最優的方案，以尋找優選的信道組合。例如，優選的信道組合為各個無線收發器的眾數函數的組合，由此為特定的無線收發器指配其最多的優選信道。可選地，選擇幾個接近最優的信道組合的最優組合用於無線收發指配，所述幾個接近最優的信道組合是從幾個排序列表中計算出的。
根據本發明的一些實施例，此處所述的方法可以總體稱為K-Best方法，以確定所有AP的優選信道分配。
可選地，無線收發器的順序是隨機化的。可選地，所述無線收發器的順序在使用無線通信值分層的組內隨機化。可選地，無線收發器的順序是無線通信值的順序。可選地，無線收發器的順序是無線通信值的順序，是通過最近鄰交換隨機改變的順序。
可選地，執行K-Best方法的計算機化信道分配設備可以是網絡接入點、網絡控制器、主接入點、連接網絡的計算機化伺服器、虛擬伺服器、計算機等中的一個。
可選地，無線通信值是特定信道上任意兩個無線收發器間的幹擾值。可選地，無線通信值是所有信道上任意兩個無線收發器間的幹擾值。可選地，無線通信值是每個信道上任意兩個無線收發器間的幹擾值。可選地，無線通信值是一段時間內通過每個接入點的數據的傳輸速率的平均負載值。可選地，無線通信值是客戶終端無線網絡接入優先級的優先級值。可選地，無線通信值是每個無線收發器間的幹擾值，所述幹擾值是從一個或多個信道上的周圍非網絡電子設備上檢測的。可選地，無線通信值是接入點接收能量對應的能量值。可選地，無線通信值是每個接入點的利用率對應的利用率值。可選地，無線通信值是相鄰網絡和Wi-Fi設備的IEEE 802.11幹擾值。
可選地，由於非網絡幹擾，每個接入點的信道組合局限於全部可用無線信道的子集。
因為代價函數等式可以結合多個無線通信值，可以從無線通信值的任何數學函數中計算出所述代價函數值。例如，指數函數、對數函數、和/或均方根函數等可以用作代價函數的一部分。
可選地，當組合組內的成員數量高於門限值時，丟棄無線信道分配組合。例如，丟棄除代價函數值最小的10個組合外的所有組合。可選地，基於代價函數的排序丟棄無線信道分配組合，丟棄大於門限百分數的所有組合。例如，丟棄代價函數值前百分之十的任意組合。可選地，使用統計置信區間門限丟棄無線信道分配組合。例如，丟棄代價函數值高於95％置信區間的任意組合。可選地，使用基於統計方差的門限丟棄無線信道分配組合。例如，將代價函數值的統計方差乘以2倍，代價函數值的平均數再減去前面得到的值，丟棄代價函數值高於這個門限值的任何組合。可選地，使用門限值丟棄無線信道分配組合。例如，丟棄代價函數值高於0.5的任意組合。
在詳細解釋本發明的至少一個實施例之前，需要理解的是，本發明的應用不一定僅限於以下描述所闡述的和/或附圖和/或示例中所示出的結構細節以及組件和/或方法的排列。本發明可以有其他實施例或可以採用各種方式實踐或執行。
本發明可以是系統、方法和/或電腦程式產品。所述電腦程式產品可以包括具有計算機可讀程序指令的一個(或多個)計算機可讀存儲介質，所述指令用於使處理器執行本發明的各個方面。所述計算機可讀存儲介質可以是能夠保存和存儲指令執行設備使用的指令的有形設備。例如，所述計算機可讀存儲介質可以是但不局限於電子存儲設備、磁性存儲設備、光存儲設備、電磁存儲設備、半導體存儲設備或以上幾種的任意合適組合。所述計算機可讀存儲介質的更具體例子的非詳盡列表包括如下：可攜式計算機磁碟、硬碟、隨機存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可擦可編程只讀存儲器(EPROM或快閃記憶體)、靜態隨機存儲器(SRAM)、可攜式只讀光碟(CD-ROM)、數字萬能光碟(DVD)、記憶棒、軟盤、機械編碼設備(如穿孔卡片或記錄有指令的槽中的凸起結構)以及以上幾種的任意合適的組合。此處使用的計算機可讀存儲介質本身不可理解為瞬時信號，例如，無線波或其他自由傳播的電磁波、通過波導或其他傳輸介質傳播的電磁波(例如，穿過光纖光纜的光脈衝)或通過電線發送的電信號。
可以從計算機可讀存儲介質中下載此處描述的計算機可讀程序指令到各自的計算/處理設備上，或通過網絡下載到外部計算機或外部存儲設備上，例如，網際網路、區域網、廣域網和/或無線網。所述網絡可以包括銅傳輸線、光傳輸線、無線傳輸、路由器、防火牆、交換機、網間計算機和/或邊伺服器。每個計算/處理設備中的網絡適配卡或網絡接口從網絡中接收計算機可讀程序指令，轉發所述計算機可讀程序指令，使其存儲在各自的計算/處理設備的可讀存儲介質中。
執行本發明的操作的計算機可讀程序指令可以是彙編指令、指令集架構(ISA)指令、機器指令、依賴於機器的指令、微代碼、固件指令、狀態設置數據或用一種或多種程式語言的任意組合寫的原始碼或目標代碼，包括如Smalltalk、C++等的面向對象的程式語言以及如「C」程式語言或類似程式語言的常規程序程式語言。所述計算機可讀程序指令可以全在用戶計算機上執行、一部分在用戶計算機上執行、作為獨立的軟體包、一部分在用戶計算機上執行一部分在遠端計算機上執行或完全在遠端計算機或伺服器上執行。在後面的場景中，遠端計算機可以通過任何類型的網絡與用戶計算機相連，包括區域網(LAN)或廣域網(WAN)，或者，可以連接到外部計算機上(例如，通過網際網路服務提供商的網際網路)。在一些實施例中，為了執行本發明的各個方面，如可編程邏輯電路、現場可編程門陣列(FPGA)或可編程邏輯陣列(PLA)等的電子電路可以利用計算機可讀程序指令的狀態信息執行所述計算機可讀程序指令，以使所述電子電路個性化。
此處，結合本發明實施例的方法、裝置(系統)以及電腦程式產品的流程圖說明和/或框圖，描述本發明的各個方面。應理解的是，計算機可讀程序指令可以執行流程圖和/或框圖中的每個框以及流程圖和/或框圖中的框組合。
可以將這些計算機可讀程序指令提供給通用計算機、專用計算機或其他可編程數據處理裝置的處理器以產生機器，這樣，通過計算機或其他可編程數據處理裝置的處理器執行的指令產生執行流程圖和/或框圖中的一個或多個框中描述的功能/動作。這些計算機可讀程序指令也可以存儲到計算機可讀存儲介質中，該計算機可讀存儲介質可以引導計算機、可編程數據處理裝置和/或其他設備按照特定的方式起作用，這樣，此處的存儲有指令的計算機可讀存儲介質包括產品，所述產品包括執行流程圖和/或框圖中的一個或多個框中描述的功能/動作的各個方面的指令。
這些計算機可讀程序指令也可以加載入計算機、其他可編程數據處理裝置或其他設備中，以在計算機、其他可編程數據處理裝置或其他設備上執行一系列操作步驟，這樣，通過在計算機、其他可編程數據處理裝置或其他設備中執行的指令，執行流程圖和/或框圖中的一個或多個框中描述的功能/動作。
圖中的流程圖和框圖闡述了本發明各個實施例的系統、方法以及電腦程式產品的可能實現的結構、功能以及操作。此時，流程圖或框圖中的每個框都可以表示一個模塊、片段或一部分指令，所述指令包括一個或多個用於實現特定邏輯功能的可執行指令。在一些可替代的實現中，方框中指出的功能可以不按照圖中的順序實現。例如，事實上，連續示出的兩個方框可以幾乎同時執行，或者有時候，方框可以按照相反的順序執行，這取決於所涉及的功能。應注意的是，框圖和/或流程圖中的每個框以及框圖和/或流程圖中的框組合可以由基於專用硬體的系統執行，該系統執行特定的功能或動作，或者執行專用硬體和計算機指令的組合。
現參考圖1，圖1是根據本發明的一些實施例對一種用於為無線收發器分配無線信道的系統和設備的示意圖。為無線收發器分配無線信道的系統400包括計算機化信道分配設備401、可選的一個或多個無線通信值測量設備441、位於431、432和433中的兩個或多個無線收發器，以及用於在這些組件間進行通信的數據網絡420。在這個示例圖中，431、432和433中的兩個或多個無線收發器共享無線網絡450的資源，為了競爭這些資源，例如，選擇無線信道，所述兩個或多個無線收發器會相互幹擾(451)彼此的無線通信。在這個示例中，所述信道分配設備401包括一個或多個處理器402以及一個或多個位於410、411和412中的接口。該處理器402用於通過收發器接口411從兩個或多個無線收發器和/或通過數據網絡420和/或無線通信值接口412從無線通信值測量設備441中「自動」接收無線通信值403。處理器402用於執行動作，表示該處理器可以接入包括處理器指令的本地存儲器以執行所述動作。處理器402還用於使用無線通信值自動計算收發器404的排序列表。處理器402還用於使用所述排序列表和無線通信值自動建立至少一個有根樹405，其中，有根樹的每個枝表示一個信道分配組合。處理器402還用於為無線收發器自動選擇(408)最優的信道組合，例如，所述有根樹的一個枝，以及通過收發器接口411分配(409)這些信道，其中，所述最優的信道組合計算(406)出的代價函數值最小。可選地，使用數據表和/或關係資料庫等計算信道組合指配的效果，而不是建立有根樹405。可選地，處理器402用於自動丟棄信道指配407的組合，例如，有根樹的枝，以優化對優選信道指配組合的尋找。可選地，收發器接口411和無線通信值接口412是相同的接口，例如，乙太網接口、通用串行總線接口、無線區域網接口等。
本發明的一些實施例提供了基於無線收發器的排序列表和信道分配組合的迭代計算，為連接到網絡的無線收發器確定動態信道分配的方法和系統。在所述方法的基於所述排序列表的每一次迭代中，代價函數值大的信道組合會在下一次迭代之前被丟棄，這樣使計算速度更快，保證在結束時能找到接近最優或最優的方案。現參考圖2A，圖2A是根據本發明的一些實施例的一種基於依次查找優選信道分配，使用組合表數據結構為無線收發器分配無線信道的示例性方法的流程圖。所述處理器402通過收發器接口411和數據網絡420從兩個或多個無線收發器(431、432、433等)中和/或通過接口412和/或411從無線通信測量設備441中自動接收(101)與無線收發器相關的無線通信值。例如，每個無線通信值對應一個收發器，表示無線通信質量測量、設置、參數以及功能目標的值。可選地，所述無線通信值是在特定信道上運行的收發器間的相互影響，例如，相互無線幹擾值。可選地，分別為所有信道測量相互幹擾。無線通信值可以是無線收發器的量度、參數和/或設置，可以從無線收發器、控制設備和/或其他射頻電磁輻射感應設備中接收。
所述處理器402使用無線通信值自動計算(102)一個或多個無線收發器順序，該一個或多個無線收發器順序反過來用於為無線收發器的潛在分配迭代計算多個無線信道指配組合的效果。
在每一次迭代中，所述處理器402自動計算排序列表中下一個無線收發器的信道指配(103)效果，再將這些組合加入(104)到一組之前的組合中。所述處理器402基於無線通信值的公式，自動計算(105)所述組中每一個計算出的信道指配組合的代價函數，可以基於代價函數值，自動丟棄(106)組內一個或多個組合。當處理器402丟棄任何代價函數值大的信道組合時，此處組內剩餘的組合可以稱為倖存組合。處理器402的這個丟棄動作(106)將組合最優化方法限定為成為最優和/或接近最優方案的可能性大的組合。處理器402繼續自動計算(107)剩餘收發器的每個信道分配組合的代價函數，直到已經為所有的收發器分配了信道組合。基於各自的計算出的代價函數值，處理器402為每個最終組合自動選擇(108)優選的組合，然後，使用所述優選的信道組合為收發器431、432、433等自動分配(109)無線信道。例如，選擇代價函數值最小的組合作為無線收發信道分配的優選組合。
可選地，不丟棄任何信道組合。例如，在第一次迭代中，所有的組合都保留到第二次迭代。可選地，根據門限丟棄信道組合。例如，丟棄代價函數值大於門限值的組合。可選地，根據百分位數丟棄信道組合。例如，根據代價函數值排列每一個組合，丟棄排序高於排序門限的組合。可選地，根據K-Best標準丟棄信道組合。例如，保留10個代價函數最小的信道組合，進一步計算信道指配組合的效果。可選地，在任一階段和/或任一次迭代中，信道組合的丟棄標準和/或排序列表是動態變化的。例如，若所有的信道組合都滿足待丟棄標準，將排序函數和/或代價函數公式替換為替代公式。
具體地，根據本發明的一些實施例，可以將用於計算排序列表、中間代價函數以及最後代價函數的公式定義為一起起作用，以使處理器402快速計算出優選的信道分配，其中，每個公式可以使用不同的無線通信值。例如，在每次迭代中，為排序列表中的下一個無線收發器指配可能的信道組合。將這些新的信道組合加入到之前組合的組中，將增量的代價函數加到先前的迭代得到的增量代價函數的之和中。
現參考圖2B，圖2B是根據本發明的一些實施例的一種基於依次查找優選信道分配，使用有根樹數據結構為無線收發器分配無線信道的示例性方法的流程圖。所述處理器402通過收發器接口411和數據網絡420從兩個或多個無線收發器(431、432、433等)中和/或通過接口412和/或411從無線通信測量設備441中接收(101)與無線收發器相關的無線通信值。例如，所述無線通信值表示每個收發器的無線通信質量測量、設置、參數以及功能目標的值。可選地，所述無線通信值是在特定信道上運行的收發器間的相互影響，例如，相互無線幹擾值。可選地，為所有信道測量每一個信道的幹擾。無線通信值可以是無線收發器的量度、參數和/或設置，可以從無線收發器、控制設備和/或其他無線感應設備中接收。所述處理器402使用無線通信值計算(102)一個或多個無線收發器順序，該一個或多個無線收發器順序反過來用於為無線收發器103的潛在分配迭代計算多個無線信道指配組合的代價函數效果。
處理器402分階段建立有根樹結構，其中，每一階段表示一個無線收發器。處理器402從排序列表中選擇第一無線收發器，為這個收發器指配(113)一個可用的無線信道，作為一個樹113的根。該處理器為每一個可用的無線信道建立一個有根樹。因此，可以針對所建立的每個有根樹執行下面的步驟。
對於排序列表中的下一個收發器，處理器402將葉114加入到每個端節點，例如，上一次迭代中葉的末端節點，以及基於使用無線通信值的公式，計算(115)與每個新葉的邊相關的增量代價函數值，此處，稱為邊值。此處使用的術語端節點表示一價的樹圖的節點。就第一迭代而言，在第二階段中，葉與在第一階段中建立的根相連。每個新葉在根和每個新的端節點間加入多條路徑，所述路徑在此稱為枝。通過計算每個枝的邊值之和，可以在這一階段計算(116)每個枝的代價函數，可以基於代價函數值和丟棄標準，丟棄(117)有根樹的一個或多個枝。處理器402繼續將葉加入(117)到有根樹中，直到所有收發器都已被加入，其中，每個階段加入一個收發器。基於每個枝各自的計算出的代價函數值，處理器402選擇(118)優選的枝，然後，使用與這個枝的節點相關的優選信道組合為收發器431、432、433等分配(119)無線信道。例如，選擇代價函數值最小的枝作為無線收發器信道分配的信道優選組合。
為無線收發器的網絡指配一個或多個共享無線資源，可以與多個無線基礎設施類型相關。例如，在蜂窩網絡中，蜂窩網絡基站間共享無線信道。例如，在衛星無線網絡中，衛星無線收發器間共享無線信道。例如，在無線區域網中，接入點間共享無線信道。例如，在廣播網絡中，廣播站間共享無線信道。此處使用的術語接入點表示無線收發器，所述無線收發器是共享公共無線資源的無線收發器的網絡的一部分，例如，WLAN接入點、廣播站、蜂窩網絡基站等。此處的示例是以WLAN接入點無線信道分配為例描述的，但是，此處描述的方法和設備可以應用於共享無線資源的無線收發器的其他網絡。
本申請將提出一個定義和求解DCA(動態信道指配)優化的數例，以例證此處提出的系統、設備和方法。在以下的示例中，縮寫AP表示接入點。例如，圖1中描述的無線收發器431、432、433等中的一個可以是一個AP。
根據該數例，一個組中有N個AP，其中，處理器402將M個可能的信道中的信道fi分配給每個第i個AP，且信道fi與附近的其他無線信道重疊。在這個示例中，AP與AP間幹擾值rij相關，rij表示第i個AP受到的來自第j個AP的射頻電磁幹擾。所述無線幹擾由AP設備本身或單獨的測量設備441測量。例如，該rij值表示第i個AP和第j個AP之間的鏈路預算。可選地，這個值為反向幹擾、幹擾能量函數、幹擾函數、所有信道的幹擾之和、一個信道的幹擾、每一對AP間的每一個信道上的幹擾、每一對AP間的相同以及相鄰信道的幹擾等。例如，測量AP對的所有組合的AP間幹擾值，以形成(相互幹擾)矩陣RN×N。例如，每個AP都與負載值Li有關，所述Li表示每個AP的負載情況。例如，所述負載為1～5中的任何值，其中，1表示AP負載小，而5表示AP負載大。DCA問題的一種可能的優化標準為：
其中，
當信道重疊時，上述代價可以改為：
其中，αij對應第i個和第j個AP間的重疊係數。例如，完全重疊(信道相同)時，αij等於1，完全不重疊時，等於0，部分重疊時，等於0和1之間的任意值。
類似於上面使用的負載值，可以將利用率值和/或優先級值等加入代價函數。例如，為取值在1到10之間的每個AP指配一個優先級值，其中，1表示AP優先級低，比如在倉庫，10表示AP優先級高，比如在大廳或等候室。
不屬於管理系統也不受管理系統控制的外部AP可能增加無線幹擾，這可以被看做是本方法的一些實施例的一部分。例如，表示第i個AP受到來自第j個外部AP的幹擾。測量外部AP的幹擾和負載很困難，因為系統無法獲取這個信息。可以使用外部AP的單一負載值，例如，受控系統內的中間負載，此處表示為Ld，而不是使用每個AP的負載值。對於P個外部AP，以及其中表示第i個外部AP的信道的情況，DCA問題的一個可能的優化標準可以如下：
此處，將舉例說明計算信道組合指配順序的實施例的某些方面。處理器402確定AP的順序，在所述AP上執行逐步迭代K-Best方法，此處所述的處理器402可以計算出初始順序。
例如，之後，處理器402從所述順序中選擇第一AP，計算信道指配組合的效果，然後再從所述順序中選擇第二AP，等等。例如，順序函數公式基於每個AP受到的幹擾之和。對於系統中的每個第i個AP，計算如下值：
其對應第i個AP受到的來自於系統AP和外部AP的總幹擾。然後，根據每個AP的總幹擾為AP排序，以在後續從受到的最大幹擾的AP開始計算信道指配組合的效果，所述順序中的下一個是受到的第二大幹擾的AP，等等。上面的例值包括2個被加數。第一被加數表示第i個AP從所有其他非外部AP上受到的幹擾，所述非外部AP依賴於第i個AP和其他AP的負載。第二被加數表示第i個AP從外部AP上受到的幹擾，所述外部AP依賴於第i個AP的負載和外部AP的中間負載。
在此示例中，忽略負載值，這樣所有的負載值都等於1。在此示例中，處理器402基於AP間的幹擾值計算DCA方案。將AP的負載和/或其他無線通信值考慮在內，可以得出接近和/或等於最優方案的DCA優化。
例如，排序方法基於R的每一行之和，R是指AP間幹擾矩陣，這樣，從具有最大值的AP開始，所述具有最大值的AP對應從相鄰AP中受到最大幹擾的AP。應注意，負載大的AP可能對運行在同一信道上的附近AP造成更多的幹擾，同樣也可能從附近AP受到更多幹擾。
現參考圖4，圖4是根據本發明的一些實施例的一組信道組合的示例的樹圖，該示例示出了處理器402如何逐步丟棄某些組合。以說明為目的，此例以有根樹圖的形式示出了潛在信道組合指配的圖示，處理器402可以在任一階段刪節該有根樹圖，表示被丟棄的組合。該樹根是為排序列表中的第一接入點(此時為AP1)的信道指配。在示例方法的每一階段，處理器402選擇排序列表中的下一個接入點，為其指配可用信道的組合，再將這些組合加入到先前每個的階段中倖存的枝中。此處使用的術語枝表示沿著樹的邊從根到葉的任意路徑。此處使用的術語階段表示迭代該計算為接入點指配信道效果的方法。在對該示例方法的第一次迭代中，在201中，處理器402為AP1指配模擬信道分配的CH1。第二次迭代中，處理器402為AP2分配202中的信道CH1、CH2、CH3和CH4。計算機化處理器402自動計算代價函數。當組合的數量小於門限值時，處理器402為下一個收發器的信道指配保留所有的組合。在信道組合指配的後續迭代中，處理器402為AP3分配與203中相同的4個信道，處理器402再計算每一個組合的代價函數。處理器402為每個組合的代價函數值排序，丟棄代價函數值最大的組合，如虛線所示。然後，處理器402將該組中剩餘的信道組合和列表中下一個AP(如，204中的AP4)的信道組合結合。對於其他無線收發器，重複計算這些組合的代價函數和丟棄代價函數大的組合的過程。在205中，繼續迭代，直到網絡中的所有無線收發器都已被加入組合中，然後，處理器402選擇代價函數小的組合作為信道分配的優選組合。
例如，圖4中的刪節了的樹圖示出了處理器402搜索無線信道的優選組合的策略，其中，被丟棄的信道組合用虛線表示，保留的信道組合用粗實線表示。在該方法的每一階段，丟棄代價函數值大的組合之後，下一個無線收發器指配的組合的組中保留的組合最多有K個枝。例如，在每個階段，只保留4個枝，其他所有的枝都被丟棄。
在該方法的每個階段中，加入新的信道組合後再計算代價函數值，之前排序的AP的影響在代價函數中體現。例如，當可用信道的數量減少時，所有無線收發器間的相互幹擾增大。
在刪節樹的示例中，使用增量代價函數。樹圖表示信道組合，其中，樹上從根到葉的每個枝表示一種信道組合，由邊和節點構成。在該方法的每個階段，將葉的另一個集合加入現有的枝，表示該階段的AP的信道組合。每個現有的枝表示之前倖存的組合，每一個新葉都是排序列表中下一個AP的新信道組合。為每個邊指配一個增量值，每個節點表示一個新的信道組合。例如，在該方法的每一階段，將每一個新的AP信道組合加入之前組合的組內，對部分代價函數的影響取決於這一階段前的組合。
具體地，在階段n，當每個倖存的枝上有n-1個倖存組合時，cn表示的增量代價函數為：
其中，gi表示倖存的枝上的第i節點，表示第n枝上的被檢節點。
當存在外部AP時，增量代價函數可以為：
可選地，在一些AP上存在信道約束。例如，一些AP不能在某些信道上運行，但是其他的AP可以在所有可用信道上運行。例如，在一些階段，可用信道的數量較少，因此，刪節樹圖中的枝的數量少於其他階段。
當已為所有的無線收發器指配了信道組合後，將刪節樹中所有倖存枝上的增量代價cn相加得到總代價函數。選擇總代價最小的枝值作為優選信道組合，以用來為每個AP分配所選擇的信道。
例如，此處所示的詳細場景有9個AP和3個可用無線信道，包括為每個節點排序且計算增量聚合代價。在此例中，用AP1、AP2、AP3等表示AP，用CH1、CH2、CH3等表示信道。
在此例中，在每個階段都丟棄信道組合，這樣，只為下一階段保留10個組合。相互無線幹擾矩陣R9×9為：
例如，AP1對AP2的幹擾值為1，反之亦然，AP1對AP3的幹擾值為0.0631，反之亦然。外部幹擾矩陣可以為：
在此例中表示所有9個網絡AP都受同樣的3個外部AP幹擾，每個網絡AP從外部AP中受到的幹擾相同。負載矢量為：
在此例中，其對應於對所有AP都相同的負載，且中間負載Ld＝1。
在此例中，使用下面的等式計算順序：得出AP的順序為：順序＝[5 2 4 6 8 7 1 3 9]。即，首先為AP5指配信道組合，再為第二個AP指配，等等。
現參考圖3A，圖3A是根據本發明的一些實施例的一種使用無線通信值為兩個接入點指配無線信道組合的示例性圖。
為每個可用的無線信道生成有根樹。根據對應的無線信道形成根。假設K＝10。
在此例中，在第一階段，認為301中的AP5有3個信道。因此，在這第一階段，還不涉及代價，將全部3個組合作為之前的組合。在第二階段302，認為全部3個信道是第一階段所有的信道節點的葉，此時為AP2。每個葉都涉及代價。例如，為AP5分配CH1以及為AP2分配CH2的代價為0，因為它們之間沒有幹擾。為AP5分配CH2以及為AP2分配CH2的代價為1，因為在二者上使用的是同一個信道，在矩陣R9×9的(5，2)位置上的值為1。在此例的這個階段，枝的數量小於10，不丟棄組合，所有9個枝都是下一階段的先前組合。
現參考圖3B，圖3B是圖3A所示圖的進一步階段。現參考圖3C，圖3C是圖3B所示圖的進一步階段。現參考圖3D，圖3D是圖3C所示圖的進一步階段。在此例的第二階段，認為所有3個信道都是全部倖存枝的新葉，在此例中，所述倖存的枝為302中的全部9個枝。因此，303、304以及305中，AP4有27個新葉。計算所有新枝的總代價，為之前階段的代價加上新葉的代價。
例如，為AP5分配CH1、為AP2分配CH2以及為AP4分配CH2的代價為0.2512，用枝1-2-2表示，因為AP2和AP4使用的是相同的信道，矩陣R9×9中(2，4)位置的值為0.2512。因為AP4和AP5使用的是不同的信道，它們之間的幹擾為0，因此，不再增加代價。因此，從階段1到階段2，這個枝的總代價為0，從階段2到階段3，總代價為+0.2512，因此，在階段3後，枝的代價函數值為0.2512。
為AP5分配CH2、為AP2分配CH2以及為AP4分配CH2的代價為1.2512，用枝2-2-2表示，因為這3個AP使用的是相同的信道，矩陣R9×9中的位置(2，4)的項為0.2512，矩陣R9×9中的位置(5，4)的項為1，因此，增量代價為1+0.2512＝1.2512。因此，從階段1到階段2，這個枝總代價為1，從階段2到階段3，總代價為+1.2512，因此，在階段3後，總代價等於枝的總和2.2512。
在此例中，為每個AP指配負載1。可選地，計算初始順序和/或代價函數時，考慮在內的接入點與不同的負載相關。
在此例中，枝的數量大於K＝10，且所述枝被刪節成10個倖存枝，表示總代價最低的組合。在附圖中，枝或倖存的枝用實線表示，被丟棄的枝用圖中的虛線表示。
下面的示例與前述信道指配組合的示例類似，但是使用的是數據表結構而不是有根樹數據結構。
現參考圖3E，圖3E是根據本發明的一些實施例的一種使用無線通信值為兩個接入點指配無線信道組合的示例表格。在310中，此例用表格的形式示出，其中，在表格的每一行中示出AP5和AP2的組合。例如，在311中，為AP5指配CH1以及為AP2指配CH1的組合的增量代價為1，不丟棄這個組合。類似地，其他組合顯示在表310的行中。
現參考圖3F，圖3F是根據本發明的一些實施例的圖3E所示表格的進一步階段。此例以表格320的形式示出了階段3中的信道組合，其中，在表格的每一行中顯示所述組合。例如，組合3221為AP5指配CH2、為AP2指配CH2以及為AP4指配CH1。從階段1到階段2，這個組合的代價為1，從階段2到階段3，代價為0。因此，組合3221的總代價函數值為1。表320的最後一列表示根據95％的置信區間，保留或丟棄每一個信道組合，其中，總代價函數值大於0.273的組合被丟棄。
現參考圖3G，圖3G是根據本發明的一些實施例的圖3F所示表格的進一步階段。此例以表格320的形式示出了階段4中的信道組合，其中，在表格的每一行中顯示所述組合。在這一階段，將AP6的信道組合加入階段3中倖存的信道組合中。例如，組合32111為AP5指配CH2、為AP2指配CH1、為AP4指配CH1以及為AP6指配CH1。從階段1到階段2，這一組合的代價為0，從階段2到階段3，這一組合的代價為0.2512，從階段3到階段4，這一組合的代價為0.3143。因此，組合32111的總代價函數值為0.5655。表格320的最後一列表示根據95％的置信區間，保留或丟棄每一個信道組合，其中，總代價函數值大於0.148的組合被丟棄。
在此例中，重複後面的階段，直到已為所有的AP指配了信道組合。這些階段完成後，選擇產生的總代價最小的枝作為優選無線信道組合，將這個組合的信道分配給各自的無線收發器。
可選地，可以由單一設備執行此處描述的方法，例如AP控制器。AP控制器可以是連接所有AP且可與AP進行通信的任意設備。可選地，由網絡AP中的一個AP執行對所有AP的計算，例如，主AP。可選地，在連接網絡的遠端設備上執行所述示例性計算。
採用K-Best方法指配信道取決於排序階段，多個排序方法可以確定整體網絡性能更好的信道分配。在多種排序中，按不同的計算順序數次重複排序階段，再對每一打亂的順序執行K-Best方法。例如，這種打亂順序為將隨機數加入到排序值中或隨機改變排序值。在計算了所有順序的優選信道指配組合之後，選擇代價最小的組合。例如，多次調用所述方法使運行時間適中，確保可以找到接近最優的組合。可選地，選擇所述優選的信道指配組合的中間值分配無線收發信道。可選地，當信道組合的方差較大時，減小被丟棄的信道的數量。可選地，從多個優選組合中丟棄離群組合。例如，如果計算了10個排序列表的優選組合，且這些排序列表中兩個的信道指配組合明顯不同，則丟棄不同的組合，使用平均信道指配組合為無線收發器分配信道。
按照典型分配場景中毫秒級的順序，此處描述的方法可以提供最優和/或接近最優的信道分配的合理運行時間。
可選地，此處描述的方法中，不需要知道AP的位置，只需要AP間無線通信值。
使用K-Best DCA方法確定優選信道分配所需的計算次數遠小於計算所有可能的組合的代價函數的窮舉搜索次數。
現參考圖6A，圖6A是根據本發明的一些實施例的對於不同數量的使用動態信道分配窮舉搜索法的無線信道，其計算次數對比接入點數的圖。此圖示出了對於不同數量的可用信道，其所需的計算次數和AP數量的函數。如圖所示，計算大於等於20個AP的次數超過100億次。
現參考圖6B，圖6B是根據本發明的一些實施例的對於使用動態信道分配K-Best法的14個無線信道和不同數量的組合保留值，其計算次數對比接入點數的圖。如圖所示，計算60及更多個AP的次數不超過300億次，這小於使用窮舉搜索方法計算20個AP的100億次，所以，複雜度遠小於窮舉搜索方案的複雜度。例如，使用窮舉搜索方法，60個AP和14個信道需要計算1070次，相反，使用K-Best方法需要107次。
為了進一步評估優點，比較了使用不同的方法進行分配所需的時間。
現參考圖6C，圖6C是根據本發明的一些實施例的對於不同數量的使用動態信道分配窮舉搜索方法的無線信道，其計算時間對比接入點數的圖。該圖示出了即使使用最少的AP和/或信道計算最優信道分配，所需的時間也很長，例如，為15個AP分配8個信道需要大約3個小時。
現參考圖6D，圖6D是根據本發明的一些實施例的對於不同數量的使用動態信道分配迭代算法方法的無線信道，其計算時間對比接入點數的圖。如圖所示，即使可用信道多，所需的時間也很短——少於20秒。然而，迭代法並不總能得出最優方案。
現參考圖6E，圖6E是根據本發明的一些實施例的對於使用動態信道分配K-Best方法的14個無線信道和不同數量的組合保留值，其計算時間對比接入點數的圖。如圖所示，即使保留的組合多，所需的時間也很短——少於3秒。
可以從與無線網絡和/或無線收發器相關的多個值中選擇用於AP信道指配排序和代價函數值計算的無線通信值。例如，將網絡中AP間的相互幹擾作為無線通信值。例如，將網絡中的AP與不同網絡中的外部AP之間的幹擾作為無線通信值。例如，將網絡中的AP和其他電子和/或無線設備之間的幹擾噪聲作為無線通信值。例如，將網絡中AP間的信號強度作為無線通信值。例如，將每個AP的最大和/或平均負載作為無線通信值。例如，將每個AP的優先級作為無線通信值。
可選地，在每個接入點上，信道局限於可隔絕噪聲源的信道。
可選地，在無線Mesh網絡中，使用動態信道分配(DCA)。此處使用的術語無線Mesh網絡表示由按多點到多點的mesh拓撲組織的無線收發器節點組成的網絡，包括客戶端、路由器和網關。Mesh網絡客戶端可以是可攜式計算機、手機以及其他無線設備。Mesh網絡路由器將流量轉發至網關或從網關上轉發，所述網關可以連接到網際網路。通過使用此處所述的K-best方法，客戶端可以共享無線資源，將網絡流量轉發給彼此和/或網關。
現參考圖5，圖5是根據本發明的一些實施例的一種用於為無線收發器分配無線信道的用戶界面的示意圖。該用戶界面可以包括501中的命令菜單區域。該用戶界面可以包括502中的命令圖標區域。該用戶界面可以包括503中的當前信道順序區域。該用戶界面可以包括504中的信息和消息區域。該用戶界面可以包括505中的順序和代價函數選項區域。該用戶界面可以包括506中的快速查看選擇和自定義工具欄區域。
可選地，使用web頁面實現該用戶界面。
可選地，使用離散電子開關陣列選擇實現該用戶界面，例如DIP開關。
可選地，使用離散電子開關陣列選擇實現該用戶界面，例如撥碼開關。
可選地，使用顯示器、鍵盤和/或滑鼠實現該用戶界面。
圖中的流程圖和框圖闡述了根據本發明各個實施例的系統、方法以及電腦程式產品的可能實現的結構、功能以及操作。此時，流程圖或框圖中的每個框都可以表示一個模塊、片段或一部分代碼，包括一個或多個用於實現特定邏輯功能的可執行指令。也應注意的是，在一些可替代的實現中，方框中指出的功能可以不按照圖中的順序實現。例如，事實上，連續示出的兩個方框可以幾乎同時執行，或者有時候，方框可以按照相反的順序執行，這取決於所涉及的功能。也應注意的是，框圖和/或流程圖中的每個框以及框圖和/或流程圖中的框組合可以由基於專用硬體的系統執行，該系統執行特定的功能或動作，或者執行專用硬體和計算機指令的組合。
對本發明各個實施例的描述只是以說明為目的，而不局限於此或此處公開的實施例。在不偏離此處所述的實施例的範圍和精神的前提下，多種修改和變形對本領域技術人員而言是顯而易見的。相比於市場上可找到的技術，選擇此處使用的術語可最好地解釋本實施例的原則、實際應用或技術進步，或使本領域其他技術人員理解此處公開的實施例。
希望在本申請獲得的專利的有效期內能產生多個相關的無線收發器，當然，術語無線收發器的範圍將包括所有這樣的新技術。
希望在本申請獲得的專利的有效期內能產生多個相關的無線網絡，當然，術語無線網絡的範圍將包括所有這樣的新技術。
此處使用的術語「大約」表示±10％。
術語「包括」以及「有」表示「包括但不限於」。這個術語包括了術語「由……組成」以及「本質上由……組成」。
除非上下文中另有明確說明，此處使用的單數形式「一個」和「所述」包括複數含義。
此處使用的詞「示例性的」表示「作為一個例子、示例或說明」。任何「示例性的」實施例並不一定理解為優先於或優越於其他實施例，和/或並不排除其他實施例特點的結合。
此處使用的詞語「可選地」表示「在一些實施例中提供且在其他實施例中沒有提供」。本發明的任意特定的實施例可以包括多個「可選的」特徵，除非這些特徵相互矛盾。
在整個申請中，本發明的各個實施例可以在範圍內描述。應理解，在範圍內的描述只是為了方便和簡潔，不應理解為對本發明範圍的固定限制。對應地，描述的範圍應該理解為是具體公開所有可能的子範圍以及該範圍內單個數值。例如，描述1～6的範圍，可以是具體公開1～3、1～4、1～5、2～4、2～6、3～6等子範圍，以及這個範圍內的單個數值，如1、2、3、4、5、6。不論該範圍的寬度為多少，這都適用。
當此處指出一個數字範圍時，表示包括了在指出的這個範圍內的任意所列舉的數字(分數或整數)。短語「在」第一個所指示的數和第二個所指示的數「範圍內」以及「從」第一個所指示的數「到」第二個所指示的數「範圍內」和在這裡互換使用，表示包括第一個和第二個所指示的數以及二者之間所有的分數和整數。
單個實施例也可以提供某些特徵的組合，這些特徵在各個實施例正文中有簡短的描述。相反地，本發明的各個特徵在單個實施例的正文中有簡短的描述，也可以分別提供這些特徵或任何適合的子組合或者作為本發明所述的任何合適的其他實施例。不可認為各個實施例的正文中描述的某些特徵是這些實施例的必要特徵，除非沒有這些元素，該實施例無效。
即使本發明是結合其具體的實施例描述的，很明顯，許多替代、修改和變形對本領域技術人員而言是顯而易見的。相應地，本發明包括在所附權利要求的精神和大範圍內的所有替代、修改和變形。
此處，本說明書中提及的所有出版物、專利和專利說明書都通過引用本說明書結合在本說明書中，同樣，每個單獨的出版物、專利或專利說明書也具體且單獨地結合在此。此外，對本申請的任何參考的引用或識別不可當做是允許這樣的參考在現有技術中優先於本發明。就使用節標題而言，不應該將節標題理解成必要的限定。