專利名稱：無線通信信道的自動(dòng)分配方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，特別是涉及一種無線通信信道的自動(dòng)分配方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前移動(dòng)通信系統(tǒng)中，信道分配算法主要分為三大類:固定信道分配、動(dòng)態(tài)信道分配和隨機(jī)信道分配。然而與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)不同的是，WLAN(無線局域網(wǎng))的有效信道個(gè)數(shù)是有限的，信道是非常稀缺的資源，例如802.llb/g/n只有三個(gè)有效信道可用，并且每個(gè)無線接入點(diǎn)AP(Access Point)只能有一個(gè)工作信道，即工作在指定的非常有限帶寬的信道上，并且盡可能的保證與其他正在使用的信道不產(chǎn)生重疊，而與AP關(guān)聯(lián)的所有工作站STA(Station)與該AP采用時(shí)分的方式共享該信道。而當(dāng)前的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)用戶負(fù)載的大小動(dòng)態(tài)的分配不同信道給用戶，故WLAN網(wǎng)絡(luò)的信道分配方式與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的信道分配方式是截然不同的。 WLAN的信道分配問題，實(shí)際上是通過有效的信道規(guī)劃和優(yōu)化調(diào)整，使得AP之間的共信道干擾降到最低。根據(jù)當(dāng)前WLAN網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)形態(tài)，將其網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域劃分為若干個(gè)小區(qū)，每個(gè)AP覆蓋一個(gè)小區(qū)，而根據(jù)復(fù)用方式，每個(gè)小區(qū)的AP使用一個(gè)信道。在布設(shè)大型的WLAN網(wǎng)絡(luò)時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)AP數(shù)大于可用有效信道數(shù)的情況。而如何有效的將可用的有限的有效信道分配給若干個(gè)小區(qū)AP，使得系統(tǒng)性能得到有效改善，便是WLAN網(wǎng)絡(luò)信道分配的核心思想。智能的為AP分配信道是無線應(yīng)用的關(guān)鍵。同時(shí)，無線局域網(wǎng)工作的頻段存在大量可能的干擾源，如雷達(dá)、微波爐等，它們將干擾AP的正常工作。通過信道調(diào)整功能，可以保證每個(gè)AP能夠分配到最優(yōu)的信道，盡可能地減少和避免相鄰信道干擾，而且通過實(shí)時(shí)信道檢測(cè)，使AP實(shí)時(shí)避開雷達(dá)，微波爐等干擾源。動(dòng)態(tài)信道調(diào)整能夠?qū)崿F(xiàn)通信的持續(xù)進(jìn)行，為網(wǎng)絡(luò)的可靠傳輸提供保證，在通信系統(tǒng)的正常工作中起到至關(guān)重要的作用。當(dāng)前技術(shù)中為WLAN網(wǎng)絡(luò)中AP分配信道的主要步驟包括:信道掃描、信道判決、信道分配，通過AP對(duì)所有有效信道的掃描結(jié)果，判斷其信道條件是否滿足通信要求，并得出最優(yōu)信道進(jìn)行分配，使得該AP切換到所分配的信道上。由于在WLAN網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行信道掃描時(shí)，要使得其掃描所得到的該信道測(cè)量樣本值準(zhǔn)確、及時(shí)的反映出該信道質(zhì)量，故通常情況下采用的是事件性觸發(fā)掃描，即需要重新進(jìn)行信道分配時(shí)才進(jìn)行掃描，但此時(shí)經(jīng)過測(cè)量后再進(jìn)行信道分配后，其整個(gè)分配過程時(shí)間過長(zhǎng)，且若此時(shí)是因?yàn)闄z測(cè)到雷達(dá)信號(hào)需要重新分配信道時(shí)，無法滿足立即切換信道的時(shí)效性。而若采用周期性掃描，由于信道的突發(fā)性等原因，使得最近掃描結(jié)果并不能較準(zhǔn)確反映信道質(zhì)量，信道質(zhì)量判斷存在較大偶然性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種無線通信信道的自動(dòng)分配方法和系統(tǒng)，能有效的改善信道質(zhì)量判斷的準(zhǔn)確性、縮短信道分配的執(zhí)行時(shí)間，增強(qiáng)時(shí)效性。
本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種無線通信信道的自動(dòng)分配方法，包括如下步驟:周期性的測(cè)量AP對(duì)應(yīng)的各有效信道的信道狀況獲得各有效信道的信道測(cè)量樣本值；采用多個(gè)測(cè)量周期的信道測(cè)量樣本值更新各所述有效信道對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量評(píng)估表;監(jiān)測(cè)觸發(fā)信號(hào)，所述觸發(fā)信號(hào)包括周期性的判決請(qǐng)求，在監(jiān)測(cè)到該判決請(qǐng)求時(shí)根據(jù)AP當(dāng)前的工作信道對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量評(píng)估表判斷是否需要重新進(jìn)行信道選擇；若是，則根據(jù)各所述有效信道對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量評(píng)估表選擇目標(biāo)信道；將AP當(dāng)前的工作信道切換到該目標(biāo)信道。一種無線通信信道的自動(dòng)分配系統(tǒng)，包括:信道掃描模塊，用于周期性的測(cè)量AP對(duì)應(yīng)的各有效信道的信道狀況獲得各有效信道的信道測(cè)量樣本值；信道質(zhì)量收集模塊，用于采用多個(gè)測(cè)量周期的信道測(cè)量樣本值更新各所述有效信道對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量評(píng)估表；信道判決模塊，用于監(jiān)測(cè)觸發(fā)信號(hào)，所述觸發(fā)信號(hào)包括周期性的判決請(qǐng)求，在監(jiān)測(cè)到該判決請(qǐng)求時(shí)根據(jù)AP當(dāng)前的工作信道對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量評(píng)估表判斷是否需要重新進(jìn)行信道選擇，若是，則根據(jù)各所述有 效信道對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量評(píng)估表選擇目標(biāo)信道；信道切換模塊，用于將AP當(dāng)前的工作信道切換到該目標(biāo)信道。依據(jù)上述本發(fā)明的方案，其是周期性的測(cè)量AP對(duì)應(yīng)的各有效信道的信道狀況，采用多個(gè)測(cè)量時(shí)刻的信道測(cè)量樣本值更新各所述有效信道對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量評(píng)估表，在檢測(cè)到判決指令時(shí)根據(jù)AP當(dāng)前的工作信道對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量評(píng)估表判斷該工作信道是否需要進(jìn)行重新選擇，若是，則根據(jù)各所述有效信道的信道質(zhì)量評(píng)估表選擇目標(biāo)信道，將AP當(dāng)前的工作信道切換到該目標(biāo)信道，由于參考了一段時(shí)間內(nèi)有效信道的信道測(cè)量值來確定該信道的信道質(zhì)量評(píng)估表，可以全面、準(zhǔn)確的表現(xiàn)此階段時(shí)間該AP各個(gè)有效信道的質(zhì)量，能有效的改善信道質(zhì)量判斷的準(zhǔn)確性、縮短信道分配的執(zhí)行時(shí)間，增強(qiáng)時(shí)效性。


圖1為本發(fā)明的無線通信信道的自動(dòng)分配方法實(shí)施例的流程示意圖；圖2為圖1中步驟S104細(xì)化流程示意圖；圖3為本發(fā)明的具體實(shí)施例中的初始信道自動(dòng)配置流程示意圖；圖4為本發(fā)明的具體實(shí)施例中的服務(wù)運(yùn)行時(shí)周期性信道自動(dòng)配置流程示意圖；圖5為本發(fā)明的無線通信信道的自動(dòng)分配系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。參見圖1所示，為本發(fā)明的無線通信信道的自動(dòng)分配方法實(shí)施例的流程示意圖。如圖1所示，該實(shí)施例中的無線通信信道的自動(dòng)分配方法包括如下步驟:步驟SlOl:周期性的測(cè)量AP對(duì)應(yīng)的各有效信道的信道狀況獲得各有效信道的信道測(cè)量樣本值；每隔時(shí)間tl測(cè)量一次各有效信道的信道狀況，信道狀況測(cè)量得到信道測(cè)量樣本值包括接收信號(hào)指示強(qiáng)度RSS1、信道估計(jì)忙周期CCAdP AP數(shù)量、包錯(cuò)誤率PER等信息，現(xiàn)有的掃描技術(shù)，可以完成對(duì)AP對(duì)應(yīng)的各有效信道的信道狀況相關(guān)測(cè)量值的獲取，在此不予贅述；這里的有效信道是指該AP能夠使用的信道，具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際情況配置AP能夠使用對(duì)應(yīng)頻段的全部信道或者部分信道，自動(dòng)分配方法一般僅會(huì)在該AP能夠使用的信道執(zhí)行相應(yīng)的信道質(zhì)量測(cè)量；步驟S102:采用多個(gè)測(cè)量時(shí)刻的信道測(cè)量樣本值更新各所述有效信道對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量評(píng)估表；例如，當(dāng)前時(shí)刻前已經(jīng)歷了 O、tl、2tl、3tl、4tl、5tl六個(gè)時(shí)刻的信道狀況測(cè)量時(shí)，則可以根據(jù)這六個(gè)時(shí)刻的信道測(cè)量樣本值以及當(dāng)前時(shí)刻的信道測(cè)量樣本值更新各所述有效信道對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量評(píng)估表；如此方式建立的信道質(zhì)量評(píng)估表可以有效避免信道快速衰落等突變對(duì)信道切換的頻繁觸發(fā)，減少信道切換帶來的掉線問題，同時(shí)，一般選取同一自動(dòng)配置周期內(nèi)的多個(gè)測(cè)量時(shí)刻的信道測(cè)量樣本值更新各所述有效信道對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量評(píng)估表;作為一種較佳的方式，是對(duì)多個(gè)測(cè)量時(shí)刻的信道測(cè)量樣本值進(jìn)行平滑處理，具體可以采用如下方式:在一個(gè)自動(dòng)配置周期內(nèi)，第一次的信道測(cè)量樣本值用來直接構(gòu)建成該AP的信道質(zhì)量評(píng)估表，后續(xù)每次的信道測(cè)量樣本值采用如下公式更新該AP的信道質(zhì)量評(píng)估表:averageMeasReport(T)=(1-measForgettingFactor)^averageMeasReport(T-1)+measForgettingFactor*measReportLast,對(duì)獲取的每次的信道測(cè)量樣本值進(jìn)行平滑處理，構(gòu)建成為每個(gè)AP當(dāng)前各個(gè)有效信道的信道質(zhì)量評(píng)估表，其中，averageMeasR印ort表示反映各個(gè)信道測(cè)量樣本值中期信道質(zhì)量的經(jīng)過處理的測(cè)量值；measForgettingFactor為測(cè)量值遺忘因子,取值范圍為0 I,其取值越大，表示距離當(dāng)前時(shí)刻T越近的測(cè)量樣本值，對(duì)信道質(zhì)量評(píng)估表構(gòu)建的影響比重越大，如measForgettingFactor = I,則表示僅考慮T時(shí)刻的測(cè)量樣本值構(gòu)建信道質(zhì)量評(píng)估表；meaSR印ortlast為最近的一次信道測(cè)量樣本值，對(duì)應(yīng)于本例中的時(shí)間T的信道測(cè)量樣本值；T表示在當(dāng)前時(shí)刻的測(cè)量樣本值，T-1即表示上一次的測(cè)量樣本值；步驟S103:監(jiān)測(cè)觸發(fā)信號(hào)，所述觸發(fā)信號(hào)包括周期性的判決請(qǐng)求，在監(jiān)測(cè)到該判決請(qǐng)求時(shí)根據(jù)AP當(dāng)前的工作信道對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量評(píng)估表判斷是否需要重新進(jìn)行信道選擇，若是，進(jìn)入步驟S104，若否，維持當(dāng)前的工作信道進(jìn)行工作；每隔時(shí)間t2判斷是否需要重新進(jìn)行信道選擇，這樣可以使得判斷完需要重新進(jìn)行信道選擇到完成信道選擇之間的時(shí)間較短，且一般要求執(zhí)行信道質(zhì)量測(cè)量的周期tl遠(yuǎn)小于自動(dòng)配置周期t2，即在觸發(fā)信道自動(dòng)選擇的時(shí)間內(nèi)或執(zhí)行信道質(zhì)量測(cè)量，以避免當(dāng)?shù)竭_(dá)AP的信道選擇周期時(shí)，只能選擇當(dāng)前時(shí)刻獲取的AP信道測(cè)量值的情況，這時(shí)由于信道的突變及快衰落的特性， 此時(shí)的信道測(cè)量值并不能表征信道質(zhì)量的優(yōu)劣，或者說并不能反映該段時(shí)間上信道的質(zhì)量；
步驟S104:則根據(jù)各所述有效信道的信道質(zhì)量評(píng)估表選取目標(biāo)信道；由于不但有AP當(dāng)前工作信道對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量評(píng)估表，而且有其他各有效信道對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量評(píng)估表，則在當(dāng)前工作信道質(zhì)量惡化時(shí)，從其他有效信道中選擇滿足條件的有效信道作為目標(biāo)信道，即在當(dāng)前時(shí)刻選擇最適合進(jìn)行傳輸?shù)哪繕?biāo)信道；檢測(cè)當(dāng)前工作信道是否發(fā)生質(zhì)量惡化可以采用如下方式，但也不限于如下方式:在到達(dá)自動(dòng)配置周期時(shí)，檢測(cè)未知因素占用當(dāng)前工作信道的時(shí)間長(zhǎng)度，若時(shí)間過長(zhǎng)表示為表示用于正常通信的工作信道占用時(shí)間會(huì)較短，當(dāng)前工作信道不足以提供質(zhì)量可靠的傳輸質(zhì)量，信道環(huán)境比較惡劣，需對(duì)其進(jìn)行信道的重新選擇；求取包錯(cuò)誤率PER并判斷當(dāng)前工作信道提供正常傳輸時(shí)的包錯(cuò)誤率，若PER過高則該信道不足以提供可靠傳輸質(zhì)量，需對(duì)其進(jìn)行信道的重新選擇；若上述兩個(gè)條件均不滿足，則認(rèn)為此AP的當(dāng)前工作信道的信道質(zhì)量較好，無需對(duì)其進(jìn)行重新信道選擇，維持當(dāng)前工作信道進(jìn)行工作；步驟S105:將AP當(dāng)前的工作信道切換到該目標(biāo)信道。據(jù)此，依據(jù)上述本實(shí)施例中的方案，其是周期性的測(cè)量AP對(duì)應(yīng)的各有效信道的信道狀況，并采用多個(gè)測(cè)量周期的信道測(cè)量樣本值更新各所述有效信道對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量評(píng)估表，在監(jiān)測(cè)到判決請(qǐng)求時(shí)根據(jù)AP當(dāng)前的工作信道對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量評(píng)估表判斷是否需要重新進(jìn)行信道選擇，若需要，則根據(jù)各所述有效信道對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量評(píng)估表選擇目標(biāo)信道，將AP當(dāng)前的工作信道切換到該目標(biāo)信道，由于構(gòu)建有信道質(zhì)量評(píng)估表，并采用多個(gè)測(cè)量周期的信道測(cè)量樣本值更新該信道質(zhì)量評(píng)估表，可以全面、準(zhǔn)確的表現(xiàn)此段時(shí)間該AP各個(gè)有效信道的質(zhì)量，在需要重新進(jìn)行信道選擇，能快速執(zhí)行信道分配，能有效的提高信道質(zhì)量判斷的準(zhǔn)確性、縮短信道分配的執(zhí)行時(shí)間，增強(qiáng)時(shí)效性。此外，在無線局域網(wǎng)工作的頻段內(nèi)存在大量的可能的干擾源，當(dāng)監(jiān)測(cè)到雷達(dá)信號(hào)時(shí)需要及時(shí)的重新進(jìn)行信道選擇，為此，在其中一個(gè)實(shí)施例中，在上一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)上還可以包括步驟:監(jiān)測(cè)觸發(fā)信號(hào)，所述觸發(fā)信號(hào)包括雷達(dá)信號(hào)，在監(jiān)測(cè)到雷達(dá)信號(hào)時(shí)，根據(jù)各所述有效信道的對(duì)應(yīng)信道質(zhì)量評(píng)估表選擇目標(biāo)信道，將AP當(dāng)前的工作信道切換到該目標(biāo)信道。由于各所述有效的信道質(zhì)量評(píng)估表中記錄各有效信道的優(yōu)劣程度，因此，一旦檢測(cè)到雷達(dá)信號(hào)，就可以立即選擇目標(biāo)信道，將AP當(dāng)前的工作信道切換到該目標(biāo)信道，滿足了在檢測(cè)到雷達(dá)信號(hào)需要重新分配信號(hào)時(shí)立即切換信道的時(shí)效性，避免對(duì)雷達(dá)信號(hào)造成干擾的問題。此外，在當(dāng)前技術(shù)中，針對(duì)相鄰多AP同時(shí)觸發(fā)信道切換時(shí)，存在著無法避免目標(biāo)信道相同時(shí)仍無法消除AP間干擾的問題。例如，當(dāng)信道上AP數(shù)目密集時(shí)，多個(gè)AP間將會(huì)因?yàn)橄嗷ジ蓴_而同時(shí)執(zhí)行信道判決，則得到的判決結(jié)果也很有可能類似，這些AP都會(huì)轉(zhuǎn)換到同一個(gè)信道，并在新信道上依舊互相干擾。從而導(dǎo)致這些AP在信道間來回的動(dòng)蕩，影響了信道自動(dòng)分配的執(zhí)行效率和網(wǎng)絡(luò)的整體吞吐量，我們稱之為動(dòng)蕩開銷。為此，基于此問題，在其中一個(gè)實(shí)施例中，采用轉(zhuǎn)換概率的方式，以避免進(jìn)行信道判決后相鄰信道選擇相同信道，具體地，參見圖2所示，步驟S104可以包括如下步驟: 步驟S1041:分別根據(jù)各所述有效信道的信道質(zhì)量評(píng)估表的參數(shù)確定各所述有效信道的參考干擾值Intf；6f ；
確定參考干擾值的方式，可以是分別根據(jù)各所述信道質(zhì)量評(píng)估表中的信道干擾占用時(shí)間interference、接收信號(hào)指示強(qiáng)度RSSIJ^ AP數(shù)量neighborCount、包錯(cuò)誤率PER、AP流量中一個(gè)或者多個(gè)進(jìn)行加權(quán)組合確定,例如,在一個(gè)具體的示例中，Intfref = Ml X interference+M2 X neighborCount其中:M1表示信道干擾占用時(shí)間interference相對(duì)于參考干擾值Intf,ef的計(jì)算時(shí)的權(quán)重，M2表示鄰小區(qū)數(shù)目neighborCount相對(duì)于參考干擾值的計(jì)算時(shí)的權(quán)重；步驟S1042:分別根據(jù)各所述有效信道的對(duì)應(yīng)的參考干擾值確定各所述有效信道的轉(zhuǎn)換概率；在步驟S1041得到每個(gè)有效信道的參考干擾值Intfref后，求取每個(gè)有效信道參考干擾值的倒數(shù)作為轉(zhuǎn)換比例系數(shù)fChcoeff'm =——~，其中Switchraeff.m表示第m個(gè)有效
INlJ ref.m
信道的轉(zhuǎn)換比例系數(shù)，ntfref.ffl表示第m個(gè)有效信道的參考干擾值；將有效信道中各個(gè)轉(zhuǎn)換比例取值相加，即令Switchtotalcoeff = SwitchC0effl+SwitchC0eff2+...+SwitchC0eff.x其中X表示在備選信道集合中共有X個(gè)有效信道，SwitchC0eff.ffl表示第m個(gè)有效信道的轉(zhuǎn)換比例系數(shù)，Switchttrtalrarff為所有有效信道轉(zhuǎn)換比例系數(shù)之和；
iich求取每個(gè)信道的·轉(zhuǎn)換概率，即令細(xì)O'"，其中SwitchpMb.m表示
llc^toraJcoeJf
有效信道中的信道m(xù)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換概率；步驟S1042:根據(jù)各所述有效信道的轉(zhuǎn)換概率確定目標(biāo)信道；多個(gè)AP同時(shí)執(zhí)行信道判決，得到的判決結(jié)果也很有可能類似，因此這些AP可能都會(huì)初始選擇到同一個(gè)信道，并在新信道上依舊互相干擾，為了避免這種情況的發(fā)生，采用一種轉(zhuǎn)換概率的思想，即在選定目標(biāo)信道時(shí)，是以一定的轉(zhuǎn)換概率來確定哪條有效信道為新的目標(biāo)信道。在本實(shí)施例中，由于是以一定的轉(zhuǎn)換概率確定哪條有效信道作為目標(biāo)信道，不是
Switch rm,
必定會(huì)轉(zhuǎn)換到該目標(biāo)信道，也可以是在g的基礎(chǔ)上乘以一個(gè)比例系數(shù)，例如丄，即
SwltCh,otalcoe(f2
Switch rf I
令Switch— = Jeff m x-，僅有50%的幾率會(huì)進(jìn)行信道轉(zhuǎn)換，另外50%則維持原工作
^mtchtotakoeJ I
信道，不發(fā)生信道轉(zhuǎn)換，這樣會(huì)減少在信道轉(zhuǎn)換后仍然出現(xiàn)信道碰撞的幾率。需要說明的是，在本實(shí)施例中，是將各有效信道作為備選信道，但也不限于此方式，也可以在確定參考干擾值前先按照一定條件以及有無雷達(dá)信號(hào)作為篩選條件，從有效信道中篩選備選信道，再根據(jù)各備選信道對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量評(píng)估表的參數(shù)確定各所述有效信道的參考干擾值，進(jìn)而分別根據(jù)各備選信道的對(duì)應(yīng)的參考干擾值確定各所述有效信道的轉(zhuǎn)換概率，最終確定目標(biāo)信道，在此不予贅述。本發(fā)明的無線通信信道的自動(dòng)分配方法可以用于IEEE802.1ln WLAN，同樣，也可以用于 IEEE802.1la WLAN、IEEE802.1lbffLAN 或者 IEEE802.1lgffLAN,具有較好的應(yīng)用前景。IEEE802.1 la/b/g/n WLAN定義了兩種工作模式=Adhoc (對(duì)等)模式和infrastructure (架構(gòu))模式。在Adhoc模式中，至少需要包含兩個(gè)STA,每?jī)蓚€(gè)STA之間直接相連實(shí)現(xiàn)資源共享，不需要AP和分布式系統(tǒng)，由此構(gòu)成的無線局域網(wǎng)也稱為IBSS網(wǎng)絡(luò)。在infrastructure模式中，各無線站點(diǎn)STA通過AP與現(xiàn)有的骨干網(wǎng)相連接,這種配置組成一個(gè)BSS。在BSS中，AP不僅提供STA之間通信的橋接功能，還提供STA與有線局域網(wǎng)的連接，以便無線用戶訪問有線網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備或服務(wù)(如文件服務(wù)器、打印機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)鏈接等等)。而對(duì)AP的信道配置則是影響WLAN網(wǎng)絡(luò)性能的關(guān)鍵因素。具體實(shí)施例當(dāng)前WLAN的infrastructure模式主要分為AC+瘦AP架構(gòu)組網(wǎng)和胖AP獨(dú)立組網(wǎng)的方式。其中AC+瘦AP架構(gòu)下，AP測(cè)量各有效信道的信道狀況值的信道測(cè)量樣本值以測(cè)量報(bào)告上報(bào)至AC，由AC進(jìn)行每個(gè)AP的信道自動(dòng)分配操作，并下發(fā)相關(guān)參數(shù)至AP ;而胖AP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，每個(gè)AP根據(jù)測(cè)量各有效信道的信道狀況值的信道測(cè)量樣本值進(jìn)行信道自動(dòng)分配操作，在本具體實(shí)施例中，主要對(duì)AC+瘦AP模式下的WLAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中AP的信道自動(dòng)分配進(jìn)行說明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。AC將在每個(gè)測(cè)量周期獲得一個(gè)AP所上報(bào)的測(cè)量報(bào)告，根據(jù)所上報(bào)的信道質(zhì)量和鄰居AP的測(cè)量報(bào)告，形成AP信道質(zhì)量評(píng)估表，對(duì)所進(jìn)行掃描的信道進(jìn)行分析。為了避免頻繁進(jìn)行信道切換所帶來的用戶感受變差，以及帶來不必要的傳輸信息負(fù)荷，系統(tǒng)可以默認(rèn)進(jìn)行信道判決的時(shí)間間隔為一個(gè)信道切換周期。在信道切換周期內(nèi)，AC將對(duì)每個(gè)AP上報(bào)的測(cè)量報(bào)告進(jìn)行處理，以獲得在此選擇周期內(nèi)該信道的質(zhì)量及鄰小區(qū)的狀況，寫入信道質(zhì)量評(píng)估表中。本發(fā)明采用遺忘因子的方式來對(duì)測(cè)量報(bào)告進(jìn)行處理，其功能是保證遞歸平均能平滑掉快衰落的影響，同時(shí)能夠體現(xiàn)中期的信道條件，如慢衰落。AC根據(jù)每次測(cè)量周期上報(bào)的測(cè)量報(bào)告，對(duì)信道質(zhì)量評(píng)估表進(jìn)行維護(hù)，其中AP上報(bào)的第一次測(cè)量報(bào)告直接構(gòu)建成該AP的信道質(zhì)量評(píng)估表，后續(xù)每個(gè)測(cè)量周期上報(bào)的測(cè)量報(bào)告采用公式:averageMeasReport(T)=measForgettingFactor)^averageMeasReport(T-1)+measForgettingFactor*measReportLast,對(duì)獲取的每次測(cè)量報(bào)告中的測(cè)量值進(jìn)行平滑處理，構(gòu)建成為每個(gè)AP當(dāng)前各個(gè)頻點(diǎn)的信道質(zhì)量評(píng)估表，其中，averageMeasReport表示反映各個(gè)測(cè)量值中期信道質(zhì)量的經(jīng)過處理的測(cè)量值！measForgettingFactor為測(cè)量值遺忘因子，取值范圍為0 1，其取值越大，表示距離當(dāng)前時(shí)刻T越近的測(cè)量樣本值，對(duì)信道質(zhì)量評(píng)估表構(gòu)建的影響比重越大，如measForgettingFactor = I,則表示僅考慮T時(shí)刻上報(bào)的測(cè)量樣本值構(gòu)建信道質(zhì)量評(píng)估表；measR印ortLast為最近上報(bào)的一次測(cè)量報(bào)告中的對(duì)應(yīng)測(cè)量值，對(duì)應(yīng)于本例中的時(shí)間T上報(bào)的測(cè)量報(bào)告；T表示在當(dāng)前時(shí)刻上報(bào)的測(cè)量報(bào)告，T-1即表示上一次上報(bào)的測(cè)量報(bào)告；信道判決的過程是指在當(dāng)前時(shí)刻判斷最適合進(jìn)行傳輸?shù)哪繕?biāo)信道，并在后續(xù)的操作中切換至該目標(biāo)信道上進(jìn)行工作。信道判決包括當(dāng)前AP還無工作信道時(shí)，即初始配置時(shí)的初始信道自動(dòng)選擇；以及在運(yùn)行服務(wù)階段時(shí)，周期性的通過對(duì)有效信道質(zhì)量測(cè)量值的獲取及質(zhì)量評(píng)估表的構(gòu)建更新，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行信道轉(zhuǎn)換概率的求取。進(jìn)行信道判決的關(guān)鍵因素包括:雷達(dá)信號(hào) 的檢測(cè)、干擾閾值的設(shè)定、容忍限度值的確定、以及發(fā)起信道判決的AP數(shù)目。具體流程包括初始信道自動(dòng)配置和服務(wù)運(yùn)行階段周期性的觸發(fā)信道自動(dòng)配置，兩種情況下的具體流程圖分別如圖3、圖4所示:
圖3給出了初始狀態(tài)下信道自動(dòng)配置流程示意圖，初始信道自動(dòng)配置具體步驟如下:步驟S201:AC根據(jù)初始測(cè)量報(bào)告完成本頻段上每條有效信道質(zhì)量評(píng)估表的構(gòu)建；步驟S202:查找該AP有效信道中未檢測(cè)到雷達(dá)信道的信道，將其放入備選信道集中；步驟S203:判斷備選信道集合中的信道數(shù)是否大于或者等于1，若是，進(jìn)入步驟S204，否則認(rèn)為無可用頻點(diǎn)；步驟S204:結(jié)合信道質(zhì)量評(píng)估表中的參數(shù)，計(jì)算備選信道中各個(gè)信道的參考干擾值IntfMf，其方式如前所述，在此不予贅述；步驟S205:得到每個(gè)備選信道的參考干擾值IntfMf后，根據(jù)每個(gè)備選信道的參考干擾值IntfMf確定各個(gè)備選信道的轉(zhuǎn)換概率，其方式如前所述，在此不予贅述；步驟S206:按照轉(zhuǎn)換概率選擇該AP進(jìn)行切換的目標(biāo)信道；步驟S207:將初始信道配置為使用上述方法確定的目標(biāo)信道，并下發(fā)相應(yīng)配置至AP,以完成信道的初始配置過程。圖4給出了服務(wù)運(yùn)行時(shí)周期性信道自動(dòng)配置的流程示意圖，具體步驟如下:步驟S301:監(jiān)測(cè)雷達(dá)信號(hào)，若監(jiān)測(cè)測(cè)到雷達(dá)信號(hào)，步驟S304 ；步驟S302:該AP到達(dá)進(jìn)行自動(dòng)信道配置的周期，即上述的自動(dòng)配置周期，觸發(fā)自動(dòng)信道分配算法以更新最適當(dāng)?shù)男诺?；步驟S303:讀取當(dāng)前作為`工作信道使用的該信道的信道質(zhì)量評(píng)估表，如前所述，此時(shí)信道質(zhì)量評(píng)估表中參數(shù)已更新維護(hù)，并跳至步驟S310步驟S304:查找其他信道，將無雷達(dá)信道的信道放入備選信道集合中；步驟S305:判斷備選信道集合中的信道數(shù)是否大于等于1，若成立，進(jìn)入步驟S306 ;若不成立則進(jìn)入步驟S309 ；步驟S305:如前所述方法，計(jì)算備選信道中各個(gè)信道的參考干擾值Intfref，其方式可如前所述，在此不予贅述；步驟S307:在每個(gè)備選信道的參考干擾值Intfref基礎(chǔ)上，求取每個(gè)備選信道的轉(zhuǎn)換概率，其方式可如前所述，在此不予贅述；步驟S308:完成該信道的目標(biāo)信道的選擇，并由AC下發(fā)相應(yīng)配置至AP，AP進(jìn)行信道切換；步驟S309:若備選信道集合中信道數(shù)為0，表示當(dāng)前頻段所有有效信道均不能使用，判斷為停止該頻段的使用或進(jìn)行相關(guān)異常處理，流程結(jié)束；步驟S310:判斷當(dāng)前工作信道的信道質(zhì)量是否足夠好，判斷方式包括通過該信道質(zhì)量評(píng)估表中的PER、interference等參數(shù),若該信道質(zhì)量較好,無需對(duì)其進(jìn)行重新信道選擇，維持當(dāng)前工作信道進(jìn)行工作，否進(jìn)入步驟S311 ；步驟S311:查找其他信道，將信道條件滿足要求且無雷達(dá)信號(hào)的信道放入備選信道集合中；步驟S312:判斷備選信道集合中的信道數(shù)是否大于等于1，若成立，則進(jìn)入步驟S313;若不成立則認(rèn)為當(dāng)前無可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換的信道，保留此時(shí)正在使用的工作信道不進(jìn)行轉(zhuǎn)換；
步驟S313:如前所述方法，計(jì)算備選信道中各個(gè)信道的參考干擾值IntfMf ；步驟S314:在每個(gè)備選信道的參考干擾值IntfMf基礎(chǔ)上，求取每個(gè)備選信道的轉(zhuǎn)換概率，其方式可如前所述，在此不予贅述；步驟S315:完成該信道的目標(biāo)信道的選擇，并由AC下發(fā)相應(yīng)配置至AP，AP進(jìn)行信道切換。根據(jù)上述本發(fā)明的無線通信信道的自動(dòng)分配方法，本發(fā)明的還提供一種無線通信信道的自動(dòng)分配系統(tǒng)。如圖5所示，為本發(fā)明的無線通信信道的自動(dòng)分配系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，該實(shí)施例中的無線通信信道的自動(dòng)分配系統(tǒng)包括信道掃描模塊401、信道質(zhì)量收集模塊402、信道判決模塊403、信道切換模塊404，其中:信道掃描模塊401，用于周期性的測(cè)量AP對(duì)應(yīng)的各有效信道的信道狀況獲得各有效信道的信道測(cè)量樣本值；信道質(zhì)量收集模塊402，用于采用多個(gè)測(cè)量周期的信道測(cè)量樣本值更新各所述有效信道對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量評(píng)估表；信道判決模塊403，用于監(jiān)測(cè)觸發(fā)信號(hào)，所述觸發(fā)信號(hào)包括周期性的判決請(qǐng)求，在監(jiān)測(cè)到該判決請(qǐng)求時(shí)根據(jù)AP當(dāng)前的工作信道對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量評(píng)估表判斷是否需要重新進(jìn)行信道選擇，若是，則根據(jù)各所述有效信道對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量評(píng)估表選擇目標(biāo)信道；信道切換模塊404，用于將AP當(dāng)前的工作信道切換到該目標(biāo)信道。據(jù)此，依據(jù)上述本實(shí)施例中的方案，由于信道質(zhì)量收集模塊402構(gòu)建有信道質(zhì)量評(píng)估表，并采用多個(gè)測(cè)量周期的信道測(cè)量樣本值更新該信道質(zhì)量評(píng)估表，可以全面、準(zhǔn)確的表現(xiàn)此段時(shí)間該AP各個(gè)有效信道的質(zhì)量，在需要重新進(jìn)行信道選擇，能快速執(zhí)行信道分配，能有效的提高信道質(zhì)量判斷的準(zhǔn)確性、縮短信道分配的執(zhí)行時(shí)間，增強(qiáng)時(shí)效性。另外，為了再檢測(cè)到雷達(dá)信號(hào)，就可以立即選擇目標(biāo)信道，將AP當(dāng)前的工作信道切換到該目標(biāo)信道，滿足在檢測(cè)到雷達(dá)信號(hào)需要重新分配信號(hào)時(shí)立即切換信道的時(shí)效性，避免對(duì)雷達(dá)信號(hào)造成干擾的問題。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述觸發(fā)信號(hào)還可以包括雷達(dá)信號(hào)，信道判決模塊403還可以用于在監(jiān)測(cè)到雷達(dá)信號(hào)時(shí)，根據(jù)各所述有效信道的對(duì)應(yīng)信道質(zhì)量評(píng)估表選擇目標(biāo)信道，將AP當(dāng)前的工作信道切換到該目標(biāo)信道。在其中一個(gè)實(shí)施例中，信道質(zhì)量收集模塊402可以對(duì)多個(gè)測(cè)量時(shí)刻的信道測(cè)量樣本值進(jìn)行平滑處理更新各所述有效信道對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量評(píng)估表，以有效避免信道快速衰落等突變對(duì)信道切換的頻繁觸發(fā)，減少信道切換帶來的掉線問題。在其中一個(gè)實(shí)施例中，信道判決模塊403分別根據(jù)各所述有效信道的信道質(zhì)量評(píng)估表的參數(shù)確定各所述有效信道的參考干擾值，并分別根據(jù)各所述有效信道的對(duì)應(yīng)的參考干擾值確定各所述有效信道的轉(zhuǎn)換概率，且根據(jù)各所述有效信道的轉(zhuǎn)換概率確定目標(biāo)信道，以避免進(jìn)行信道判決后相鄰信道選擇相同信道。其中，可以分別根據(jù)各所述信道質(zhì)量評(píng)估表中的信道干擾占用時(shí)間、接收信號(hào)指示強(qiáng)度、臨AP數(shù)量、包錯(cuò)誤率、AP流量中一個(gè)或者多個(gè)進(jìn)行加權(quán)組合確定各所述有效信道的參考干擾值。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下 ，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種無線通信信道的自動(dòng)分配方法，其特征在于，包括如下步驟: 周期性的測(cè)量AP對(duì)應(yīng)的各有效信道的信道狀況獲得各有效信道的信道測(cè)量樣本值；采用多個(gè)測(cè)量周期的信道測(cè)量樣本值更新各所述有效信道對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量評(píng)估表；監(jiān)測(cè)觸發(fā)信號(hào)，所述觸發(fā)信號(hào)包括周期性的判決請(qǐng)求，在監(jiān)測(cè)到該判決請(qǐng)求時(shí)根據(jù)AP當(dāng)前的工作信道對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量評(píng)估表判斷是否需要重新進(jìn)行信道選擇； 若是，則根據(jù)各所述有效信道對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量評(píng)估表選擇目標(biāo)信道； 將AP當(dāng)前的工作信道切換到該目標(biāo)信道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信信道的自動(dòng)分配方法，其特征在于，還包括步驟: 所述觸發(fā)信號(hào)還包括雷達(dá)信號(hào)，在監(jiān)測(cè)到雷達(dá)信號(hào)時(shí)，根據(jù)各所述有效信道的對(duì)應(yīng)信道質(zhì)量評(píng)估表選擇目標(biāo)信道，將AP當(dāng)前的工作信道切換到該目標(biāo)信道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無線通信信道的自動(dòng)分配方法，其特征在于，所述根據(jù)各所述有效信道的對(duì)應(yīng)信道質(zhì)量評(píng)估表選擇目標(biāo)信道包括步驟: 分別根據(jù)各所述有效信道的信道質(zhì)量評(píng)估表的參數(shù)確定各所述有效信道的參考干擾 值； 分別根據(jù)各所述有效信道的對(duì)應(yīng)的參考干擾值確定各所述有效信道的轉(zhuǎn)換概率； 根據(jù)各所述有效信道的轉(zhuǎn)換概率確定目標(biāo)信道。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無線通信信道的自動(dòng)分配方法，其特征在于，分別根據(jù)各所述信道質(zhì)量評(píng)估表中的信道干擾占用時(shí)間、接收信號(hào)指示強(qiáng)度、臨AP數(shù)量、包錯(cuò)誤率、AP流量中一個(gè)或者多個(gè)進(jìn)行加權(quán)組合確定各所述有效信道的參考干擾值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無線通信信道的自動(dòng)分配方法，其特征在于，對(duì)多個(gè)測(cè)量時(shí)刻的信道測(cè)量樣本值進(jìn)行平滑處理更新各所述有效信道對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量評(píng)估表。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無線通信信道的自動(dòng)分配方法，其特征在于，該無線通信信道的自動(dòng)分配方法用于 IEEE802.1ln WLAN、IEEE802.1la WLAN、IEEE802.1lbWLAN或者IEEE802.1lg WLAN。
7.一種無線通信信道的自動(dòng)分配系統(tǒng)，其特征在于，包括: 信道掃描模塊，用于周期性的測(cè)量AP對(duì)應(yīng)的各有效信道的獲得各有效信道的信道測(cè)量樣本值； 信道質(zhì)量收集模塊，用于采用多個(gè)測(cè)量周期的信道測(cè)量樣本值更新各所述有效信道對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量評(píng)估表； 信道判決模塊，用于監(jiān)測(cè)觸發(fā)信號(hào)，所述觸發(fā)信號(hào)包括周期性的判決請(qǐng)求，在監(jiān)測(cè)到該判決請(qǐng)求時(shí)根據(jù)AP當(dāng)前的工作信道對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量評(píng)估表判斷是否需要重新進(jìn)行信道選擇，若是，則根據(jù)各所述有效信道對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量評(píng)估表選擇目標(biāo)信道； 信道切換模塊，用于將AP當(dāng)前的工作信道切換到該目標(biāo)信道。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無線通信信道的自動(dòng)分配系統(tǒng)，其特征在于: 所述觸發(fā)信號(hào)還包括雷達(dá)信號(hào)，所述信道判決模塊還用于在監(jiān)測(cè)到雷達(dá)信號(hào)時(shí)，根據(jù)各所述有效信道的對(duì)應(yīng)信道質(zhì)量評(píng)估表選擇目標(biāo)信道，將AP當(dāng)前的工作信道切換到該目標(biāo)信道。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的無線通信信道的自動(dòng)分配系統(tǒng)，其特征在于: 信道質(zhì)量收集模塊對(duì)多個(gè)測(cè)量時(shí)刻的信道測(cè)量樣本值進(jìn)行平滑處理更新各所述有效信道對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量評(píng)估表； 或者/和 所述信道判決模塊分別根據(jù)各所述有效信道的信道質(zhì)量評(píng)估表的參數(shù)確定各所述有效信道的參考干擾值，并分別根據(jù)各所述有效信道的對(duì)應(yīng)的參考干擾值確定各所述有效信道的轉(zhuǎn)換概率，且根據(jù)各所述有效信道的轉(zhuǎn)換概率確定目標(biāo)信道。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的無線通信信道的自動(dòng)分配系統(tǒng)，其特征在于，分別根據(jù)各所述信道質(zhì)量評(píng)估表中的信道干擾占用時(shí)間、接收信號(hào)指示強(qiáng)度、臨AP數(shù)量、包錯(cuò)誤率、AP流量中一個(gè)或者多個(gè) 進(jìn)行加權(quán)組合確定各所述有效信道的參考干擾值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無線通信信道的自動(dòng)分配方法和系統(tǒng)，其方法包括步驟周期性的測(cè)量AP對(duì)應(yīng)的各有效信道的信道狀況獲得各有效信道的信道測(cè)量樣本值；采用多個(gè)測(cè)量周期的信道測(cè)量樣本值更新各所述有效信道對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量評(píng)估表；監(jiān)測(cè)觸發(fā)信號(hào)，所述觸發(fā)信號(hào)包括周期性的判決請(qǐng)求，在監(jiān)測(cè)到該判決請(qǐng)求時(shí)根據(jù)AP當(dāng)前的工作信道對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量評(píng)估表判斷是否需要重新進(jìn)行信道選擇；若是，則根據(jù)各所述有效信道對(duì)應(yīng)的信道質(zhì)量評(píng)估表選擇目標(biāo)信道；將AP當(dāng)前的工作信道切換到該目標(biāo)信道，本發(fā)明能有效的改善信道質(zhì)量判斷的準(zhǔn)確性、縮短信道分配的執(zhí)行時(shí)間，增強(qiáng)時(shí)效性。
文檔編號(hào)H04W72/08GK103237355SQ20131014819
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月25日
發(fā)明者李俊, 王寧 申請(qǐng)人:京信通信系統(tǒng)(中國(guó))有限公司