一種評估無線信道質(zhì)量的方法和裝置的制作方法

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專利名稱：一種評估無線信道質(zhì)量的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通信技術領域，尤指一種評估無線信道質(zhì)量的方法和裝置。
背景技術：
近年來無線局域網(wǎng)(WLAN, Wireless Local Area Network )得到了越來越廣泛的應用，成為重要的企業(yè)級局域網(wǎng)解決方案。
WLAN技術是基于IEEE 802.11 MAC標準的，該標準是由IEEE制定的一系列標準，規(guī)定了 WLAN中接入點(AP， Access Point)和工作站(station ) 之間的無線接口。 IEEE 802.11 MAC中基本的媒介訪問方式為分布控制 (DCF) 。 DCF機制是基于帶有沖突避免的載波監(jiān)聽多路存取(CSMA/CA, Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance))的,并以發(fā)送請求/ 發(fā)送完畢(RTS/CTS， R叫uest To Send/Clear To Send )消息交換機制作為輔助的介質(zhì)訪問方式。
在WLAN中一個無線節(jié)點如果想在無線信道上傳輸報文，會先探測信道，如果信道忙，則推遲報文的發(fā)送，等到無線信道空閑一段特定的時間后，該節(jié)點才會在無線信道上傳輸報文。接收到報文的節(jié)點會對信號進行循環(huán)校驗碼(CRC)檢測，如果檢測通過，則向發(fā)送報文的節(jié)點返回確認應答(ACK) 報文進行響應。發(fā)送報文的節(jié)點如果接收到ACK報文后就可以知道所發(fā)送的報文沒有發(fā)生沖突，反之，在規(guī)定的時間內(nèi)沒有收到ACK報文，則發(fā)送報文的節(jié)點會重傳報文直到收到AKC報文，或者重傳指定次數(shù)后放棄報文。
WLAN內(nèi)在的"節(jié)點隱藏"問題會增加沖突的概率，使用一種虛擬栽波檢測機制可以解決該問題。準備使用信道發(fā)送報文的無線節(jié)點需要先發(fā)送
一個RTS短控制幀，該RTS短控制幀包括源MAC地址、目的MAC地址和發(fā)送報文所持續(xù)的時間；接收到RTS報文的接入點會響應攜帶所述持續(xù)時間的CTS報文；無線環(huán)境中的所有接收到RTS和CTS的其他節(jié)點就會知道無線信道將會被占用。
隨著無線應用的增加，無線的易用性變得重要起來，而實時的無線資源管理將會改進無線的應用、配置和監(jiān)控。獲得無線環(huán)境的狀況，即測量無線信道的質(zhì)量是無線資源管理的一個關鍵需求。
但是，目前還沒有一種通用的技術或者標準用于衡量WLAN中的無線信道質(zhì)量。一些現(xiàn)有的無線資源管理系統(tǒng)使用一些通用的數(shù)據(jù)來衡量無線信道質(zhì)量，如無線電收發(fā)裝置(radio)的統(tǒng)計信息，包括發(fā)送和接收的報文數(shù)，字節(jié)數(shù)和信號強度等，但這些數(shù)據(jù)對信道質(zhì)量只能給出一個粗略的指示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種評估無線信道質(zhì)量的方法，該方法能夠比較精準地評估無線信道的質(zhì)量。
本發(fā)明還提供了一種評估無線信道質(zhì)量的裝置，該裝置能夠比較精準地評估無線信道的質(zhì)量。
為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案具體是這樣實現(xiàn)的
本發(fā)明公開了一種評估無線信道質(zhì)量的方法，包括
測量無線接入點AP用以提供無線局域網(wǎng)WLAN服務的指定數(shù)量信道中的每個信道被影響因素占用的時間比例；所述影響因素為除所述AP自身以外的會占用信道的一種或多種其他因素；
根據(jù)所述AP用于提供WLAN服務的指定數(shù)量信道中各信道被影響因素占用的時間比例確定各信道的質(zhì)量，其中，被影響因素占用的時間比例越小的信道的質(zhì)量越好。
本發(fā)明還公開了一種評估無線信道質(zhì)量的裝置，該裝置包括測量模塊和評估模塊，其中
測量模塊，用于在指定時間內(nèi)測量無線接入點AP用以提供WLAN服務的指定數(shù)量信道中的每個信道被影響因素占用的時間，并將測量結果發(fā)送給評估模塊；所述影響因素為除所述AP自身以外的會占用該AP信道的一種或多種其他因素；
評估模塊，用于根據(jù)所述指定時間以及測量模塊發(fā)送的測量結果，計算
出所述AP的指定數(shù)量信道中的每個信道被影響因素占用的時間比例，并根據(jù)各信道被影響因素占用的時間比例確定各信道的質(zhì)量，其中，被影響因素占用的時間比例越小的信道的質(zhì)量越好。
由上述技術方案可見，本發(fā)明這種根據(jù)除AP自身以外的會占用該AP信道的一種或多種其他影響因素占用AP信道的時間比例來確定信道的質(zhì)量的技術方案，與現(xiàn)有的根據(jù)AP的radio的統(tǒng)計信息進行粗略的信道質(zhì)量指示的方案不同，而是使用各種影響因素占用信道的時間比例來衡量信道的質(zhì)量，從而能夠比較精準地評估信道的質(zhì)量。

圖1是本發(fā)明實施例一種無線信道質(zhì)量測量方法的流程圖2是本發(fā)明實施例中無線頻率RF環(huán)境的典型組網(wǎng)示意圖3是本發(fā)明實施例中的初始測量方式的示意圖4是本發(fā)明實施例中的服務時測量方式的示意圖5是本發(fā)明實施例一種評估無線信道質(zhì)量的裝置的組成結構框圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的核心思想是根據(jù)無線信道被各種影響因素所占用的時間比例來衡量無線信道的質(zhì)量。
圖l是本發(fā)明實施例一種無線信道質(zhì)量測量方法的流程圖。如圖1所示，包括以下步驟
步驟101，測量無線接入點AP用以提供無線局域網(wǎng)WLAN服務的指定
數(shù)量信道中的每個信道被影響因素占用的時間比例；所述影響因素為除所述 AP自身以外的會占用信道的一種或多種其他因素。
本步驟中，當所述AP為分布式架構中的被管理AP時，所述影響因素包括以下一種或任意組合所述AP的凈皮管理鄰居AP、由被管理鄰居AP提供服務的工作站、所述AP的未被管理鄰居AP、由未被管理鄰居AP提供服務的工作站以及出錯事件。當所述AP為集中式架構中的AP時，所述影響因素包括以下一種或任意組合所述AP的鄰居AP、由鄰居AP提供服務的工作站以及出錯事件中的至少一種。
步驟102,根據(jù)所述AP用于提供WLAN服務的指定數(shù)量信道中的各信道被影響因素占用的時間比例確定各信道的質(zhì)量，其中，被影響因素占用的時間比例越小的信道的質(zhì)量越好。
為使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面以分布式架構中的被AC管理的AP為例，對本發(fā)明進一步詳細說明。
圖2是本發(fā)明實施例中無線頻率RF環(huán)境的典型組網(wǎng)示意圖。如圖2所示，該組網(wǎng)包括以下幾類設備
AC: Access Controller, 4妾入4空制器；
MAP: Managed Access Point, #1 AC集中管理的AP;
MS:Managed Station,由MAP提供服務的工作站；
UMAP: Unmanaged Access Point,未被集中管理的AP;
UMS: Unmanaged Station,由UMAP提供服務的工作站；
AD:Alien non—802.11 Device,非802.11設備；
在圖2中，被AC集中管理的AP有MAPI和MAP2;由MAPI提供服務的工作站有MSI 1 ~ MS18，由MAP2提供服務的工作站有MS21 ~ MS24; MAP的周圍也有其他的外部AP,即UMAP在使用信道，有UMAPl和 UMAP2;由UMAPl提供服務的工作站有UMS11和UMS12,由UMAP2 提供服務的工作站有UMS21 ~ UMS23。 802.11標準所使用的頻段同時也被允許其他非802.11設備AD使用，如雷達、無線電話和微波系統(tǒng)等，圖2
中示意出了 AD1-AD3，這些設備工作在相同的頻段，有自己的標準，與 802.11標準不兼容，因此會對802.11無線信道中的信號造成影響。現(xiàn)有的 AP擁有錯誤檢測技術，能夠區(qū)分出這些AD設備的信號并把這些信號標記為噪音。下面以圖1中的MAPI為例對本發(fā)明的無線信道測量方案進行詳細說明。
1.交叉測量
在本發(fā)明實施例中，根據(jù)MAPI的無線射頻口 (radio)的進行信道測量和進行WLAN服務的情況，分為三種工作狀態(tài)
a. 月艮務狀態(tài)MAPI的radio在選定的工作信道上提供WLAN服務，但不進行信道質(zhì)量測量。
b. 在線掃描(on-channel)狀態(tài)MAPI的radio在選定的工作信道上提供WLAN服務，同時監(jiān)聽該工作信道上所感知的所有報文，包括管理報文、控制報文和數(shù)據(jù)報文，且不管這些報文是否以本radio為目的地。
c. 掃描狀態(tài)(off-channel)狀態(tài)MAPI的radio切換到一個非工作信道上，并不提供WLAN服務，而只是監(jiān)聽該信道上所感知到的所有報文，包括管理報文、控制報文和數(shù)據(jù)報文，且不管這些報文是否以本radio為目的i也。
在給radio (在本實施例的后續(xù)描述中，radio都默認指MAPI的radio ) 選定信道之前，radio的默認工作狀態(tài)為on-channel掃描狀態(tài)。在Radio選定信道之后，radio的默認的狀態(tài)為服務狀態(tài)。如果信道被配置為用來監(jiān)聽，則radio將不提供WLAN服務，其工作狀態(tài)為off-channel掃描狀態(tài)。為了測量信道的質(zhì)量，radio必須頻繁的在上述三種狀態(tài)間進行切換。
在本發(fā)明實施例中，可以在radio選定工作信道之前測量各信道的質(zhì)量 (本實施例中稱為初始測量)，以便選出一條服務質(zhì)量最好的信道作為后續(xù) 的工作信道；也可以在Radio已經(jīng)選定工作信道并且提供WLAN服務之后測量各信道質(zhì)量(本實施例中稱為服務時測量)，以便在當前的工作信道的
服務質(zhì)量不是最優(yōu)時，選擇一個其他的服務質(zhì)量好的信道作為工作信道。下面說明本實施例中的這兩種測量情況。令初始測量
圖3是本發(fā)明實施例中的初始測量方式的示意圖。參見圖3，將radio 的信道設置為信道Chl-l， radio在測量信道Ch卜l的質(zhì)量并持續(xù)Tini秒(本發(fā)明實施例中根據(jù)報文的持續(xù)時間、源MAC和信號的強度測量信道的質(zhì)量，具體過程在下一節(jié)的基本測量過程中詳細介紹)，然后切換到下一個信道進行測量并持續(xù)Tini秒，如此對所有的信道都進行一次測量，結束一輪的測量。本實施例中設radio用以提供WLAN服務的信道個數(shù)為3，且分別標記為 Chl-l、 Chl-2和Chl-3。為了提高測量結果的精確度，本實施例中進行V輪測量，然后求平均值，V為自然數(shù)且V = Tini-tota1/( Tini x N ),其中Tini-total 等于進行初始測量的允許時間，即等于在選定工作信道之前可以進行初始測量的時間，N為radio用以提供服務的所有信道的數(shù)量，本實施例中為3。令月l務時測量
圖4是本發(fā)明實施例中的服務時測量方式的示意圖。參見圖4，設radio 的當前工作信道為Chl-l，即在信道Chl-l上為MS提供WLAN服務，同時也要在該工作信道Chl-l上進行質(zhì)量測量，而為了選擇出更好的工作信道，也需要測量非工作信道的信道質(zhì)量。在本實施例中設信道Chl-l提供服務的時間為Tsrv秒，且其中的Tmsr秒在提供服務的同時進行信道質(zhì)量測量，然后切換到一個非工作信道Chl-2到上測量該非工作信道的質(zhì)量，并持續(xù)Toth 秒。再切換回工作信道Chl-l上提供Tsrv秒的服務，其中的Tmsr秒在提供服務的同時進行信道質(zhì)量測量，然后切換到另一個非工作信道Chl-3到上測量該非工作信道的質(zhì)量，并持續(xù)Toth秒，如此Radio在三種工作狀態(tài)之間切換，對所有的非工作信道都進行一次測量后結束一輪的測量。同樣為了提高測量結果的精確度，本實施例中進行V輪測量，然后求平均值。V = T-total/((Tsrv + Toth) x (N - 1))，其中，T-total是進行V輪測量所需的時間。 Radio在進行V輪測量后穩(wěn)定在服務狀態(tài)直至服務結束。為了優(yōu)化測量結果，在本發(fā)明的一個較佳實施例中設定如下的參數(shù)關
系Tini = Tsrv;Tmsr = Tsrv/10; Toth = Tsrv/25。
在本發(fā)明的實施例中還定義一個掃描間隔Tscan，該參數(shù)表示對于一個信道進行一次測量所持續(xù)的時間，即對于工作信道Tscan = Tmsr;對于非工作信道Tscan = Toth。
2.基本測量
在本小節(jié)中介紹本發(fā)明實施例中的MPA1的Radio在一個掃描間隔 Tscan時間內(nèi)對一個信道進行信道質(zhì)量測量時所考慮的因素。令本端因素
本端因素指MAPI的radio自身發(fā)送報文所需要占用信道的時間，需要考慮如下的參數(shù)
*RTS/CTS的持續(xù)時間
MAPI的radio自身發(fā)送的RTS報文所持續(xù)的時間FDTxRts,以及發(fā)送的CTS報文所持續(xù)的時間FDTxCts。 *數(shù)據(jù)/管理/控制報文的持續(xù)時間
MAPI的radio自身發(fā)送的數(shù)據(jù)/管理/控制報文的持續(xù)的時間FDTxDM。這里控制幀不包括CTS/RTS/ACK報文。 *ACK報文的持續(xù)時間
MAPI的radio自身發(fā)送的ACK報文的持續(xù)的時間FDTxAck。 *短幀時間間隔SIFS/仲裁時間間隔AIFS
這里，短幀時間間隔(SISF， Short Inter Frame Space )是指發(fā)送AKC、 RTS/CTS等幀時的幀間隔，是最小的幀間隔。仲裁時間間隔(AIFS， Arbitration Inter Frame Space)的長度才艮據(jù)802.11不同隊列中變化，是發(fā)送對應隊列中報文的時間間隔。
*重傳次數(shù)
為成功傳輸一個幀所進行的重傳的次數(shù)Rn，包括軟件和硬件重傳的次
上述參數(shù)的定義和取值均為現(xiàn)有技術，這里只做上述簡要介紹。
根據(jù)上述參數(shù)可以計算出MAPI的radio上每發(fā)送一個報文所需要占用
信道的時間FDTx,分別有以下幾種情況
如果使能了 RTS/CTS功能，則
FDTx = {[(FDTxDM + SIFS) x Rn]
+ [FDTxCts + SIFS] + [(FDTxRts + SIFS) x Rn] + [FDTxAck + SIFS + AIFS]} (1.1) 如果沒有使能RTS/CTS功能，則
FDTx = {[(FDTxDM + SIFS) x Rn]
+ [FDTxAck + SIFS + AIFS]} (1.2)
此外，如果沒有使能ACK功能，則FDTxAck + SIFS在FDTx中不需要計算，即
使能了 RTS/CTS功能，但沒有使能AKC功能，貝'J:
FDTx = {[(FDTxDM + SIFS) x Rn]
+ [FDTxCts + SIFS] + [(FDTxRts + SIFS) x Rn] } (1.3)
沒有使能RTS/CTS功能，也沒有使能AKC功能，則:
FDTx = {[(FDTxDM + SIFS) x Rn] } ( 1.4 )
令對端因素
對端因素指能夠向MAPI的radio發(fā)送報文的對端設備向MAPI發(fā)送報文所占用信道的因素，本實施例中需要考慮的對端設備包括 ^:f皮管理的鄰居AP
如果MAP1的radio收到的報文的源基本服務群標識(BSSID)屬于被管理AP的radio,則認為該發(fā)送報文的是被管理鄰居AP。例如，在圖2中， MAP2即為MAPI的^皮管理鄰居AP。
<>未被管理的鄰居AP
如果MAPI的radio收到的才艮文的BSSID不屬于4壬何凈皮管理AP的radio, 則認為該發(fā)送報文的是未被管理鄰居AP。例如，在圖2中，UMAPl和UMAP2 都是MAPI的未被管理鄰居AP。
由本AP提供服務的工作站
從MAPI的radio收到的報文的工作站MAC地址和BSSID分析，如果該工作站由MAPI自己的radio提供服務，則認為該工作站是由本AP (即 MAPI )的radio提供服務的station.
O由被管理的鄰居提供服務的工作站
從MAPI的radio收到的l艮文的工作站MAC地址和BSSID分析，如果該工作站由MAPI的被管理鄰居提供服務，則認為該工作站是由被管理鄰居提供服務的station。
由未被管理的鄰居提供服務的工作站
從MAPI的radio收到的才艮文的工作站MAC地址和BSSID分析，如果該工作站由MAPI的未被管理鄰居提供服務，則認為該工作站是由未被管理鄰居提供服務的station。
對于上述對端設備向MAPI的radio發(fā)送報文所占用信道的時間，需要考慮如下的參數(shù)
*從對端設備收到的才艮文的持續(xù)時間FDRxDM。
從對端設備收到的報文類型包括所有的控制幀，如RTS、 CTS、 ACK 等；管理幀；術數(shù)據(jù)幀。
*短幀間隔SlFS/仲裁時間間隔AIFS *感知到的平均RSSI
收到報文時的信號強度，MAPI的radio每收到報文都會根據(jù)源MAC 地址計算出接收信號強度指示RSSI，該計算方法以及計算過程是現(xiàn)有技術。
則根據(jù)上述參數(shù)可以計算出MAPI的radio上接收到的每個由對端設備發(fā)送的當前報文的持續(xù)時間FDRx，分別有以下幾種情況
如果接收到的報文為單播報文，則
FDRxt = FDRxDM + SIFS + FDRxAck + SIFS + AIFS ( 2.1 )
如果接收到的報文為廣播報文，貝寸
FDRxt = FDRxDM + SIFS + AIFS ( 2.2 )
由于所接收到的對端設備的信號強度會隨著該對端設備與本MAPI之間的距離和其自身radio能力大小而變化，從而對本MAP1所造成的影響也不同，因此，在本發(fā)明實施例中在計算對端設備發(fā)送的報文占用信道的時間時還考慮了接收信號的強度大小因素，具體有
FDRx = FDRxt * (RSSIrcv/RSSImax) ( 3 )
其中，RSSIrcv是MAPI的radio收到當前報文時的RSSI， RSSImax是 MAPI上的radio所能檢測到的最大的RSSI。 RSSIrcv/RSSImax用來反映本 MAPI接收到的來自對端設備的信號的強度大小，因而能夠表示對MAP1的 radio所造成的影響，其值越小，影響越小。
上述各種報文的持續(xù)時間以及各類幀間隔時間，如FDTxDM、 FDTxAck 、 FDTxCts 、 FDTxRts、SIFS、 AIFS等，都可以根據(jù)現(xiàn)有技術由MAPI的硬件提供。
令出錯事件因素
出錯事件因素是指本機MAP1的radio在接收報文時發(fā)生的錯誤所對應的因素，本實施例中考慮的出錯事件因素包括 *物理層錯誤
物理層錯誤包括CCK_TIMING、 OFDM_TIMING等各種物理層錯誤；此外，如果使能了雷達檢測，需要記錄雷達信號的存在，且周圍的所有非 802.11設備的活動所帶來的影響也記錄為物理層錯誤。
發(fā)生物理層錯誤時無法獲得報文的持續(xù)時間，本實施例中采用一個預設的時間，如255微秒，作為這類報文的持續(xù)時間，用變量FDRxPhyerr表示。
*解密錯誤
物理層在解密報文時也可能發(fā)生錯誤，這類解密過程中發(fā)生錯誤的報文的持續(xù)時間可以利用現(xiàn)有技術獲取，用變量FDRxDyterr表示。 * CRC檢測錯誤
物理層在對報文進行CRC檢測時可能會發(fā)生錯誤，這類進行CRC檢測時發(fā)生錯誤的報文的長度可以利用現(xiàn)有技術獲取，并能夠計算其持續(xù)時間，
用變量FDRxCRCerr表示。
在本發(fā)明實施例中，所有上述錯誤因素被認為是由MAPI周圍的802.11 設備和非802.11設備使用相同的頻段產(chǎn)生的干擾所導致的。
3.信道占用因素的計算
在本第3小節(jié)中給出根據(jù)上述第1小節(jié)中所述的測量過程所得到的第2 小節(jié)中所述的各種參數(shù)計算占用信道的各方面的因素。
對于MAPI的用以提供服務的N個信道中的任意一個信道Chl-i( i= 1, 2， ......， N),采用如下方式計算各占用因素
MAPI的radio自身占用信道Chl-i的因素
MAPI的radio在對所有信道進行第一輪掃描的過程中，在對Chl-i進行掃描的Tscan時間內(nèi)，對于MAPI的radio在Tscan時間內(nèi)在信道Chl-i上發(fā) 送的每個才艮文沖艮據(jù)y〉式(l.i ) ~ (1.4)計算其占用信道Chl-i的時間FDTx。則在Tscan時間內(nèi)radio發(fā)送的所有報文占用信道Chl-i的總時間為 Z[FDTxl ， FDTx2，……，F(xiàn)DTxn] ， n為radio在Tscan時間內(nèi)在Chl-i訐言
道上發(fā)送的報文數(shù)。n為O或自然數(shù)。
對于Tscan時間內(nèi)由MAPI的radio提供服務的工作站發(fā)送給MAPI的 radio的每個報文，根據(jù)公式(2.1)或(2.1)，以及公式(3)計算其占用信道Chl-i的時間FDRx。本實施例中用FDRxHs表示從MAPI的radio提供服務的工作站所收到報文占用信道Chl-i的時間。
則在Tscan時間內(nèi)從MAPI的radio提供服務的工作站所接收的所有報文占用信道Chl-i的總時間為
J][FDRxHs 1 ， FDRxHs2，......， FDRxHsm] ， m為在Tscan時間內(nèi)從MAP 1
的radio提供服務的工作站所接收的報文數(shù)。m為0或自然數(shù)。
這樣，MAPI的radio在進行第一輪掃描的過程中，所得到的由MAPl 的radio發(fā)送的報文以及MAPI的radio從自身提供服務的工作站所接收的
報文占用信道Chl-i的時間FDhost誦lr隱Chl誦i為:
FDhost-lr-Chl-i=》FDTxl， FDTx2，......， FDTxn] +
Z[FDRxHsl， FDRxHs2，......， FDRxHsm] (4)
本實施例中，F(xiàn)Dhost-1 r-Chl-i的單位為微秒。
對于信道Chl-i,經(jīng)過V輪掃描后，得到的由MAPI的radio發(fā)送的報文以及MAP1的radio從自身提供服務的工作站所接收的報文占用信道Chl-i 的平均時間FDhost-Chl-i為
FDhost-Chl-i =
G[FDhost-lr誦Chl畫i， FDhost-2r-Chl-i……，F(xiàn)Dhost-Vr-Chl-i]}/V (5)
本實施例中為后續(xù)進行比較，計算FDhost-Chl-i時間占Tscan時間的比例，并為了比較的方便將所得的時間比例值映射到
區(qū)間中的數(shù)值，得到MAPI自身因素占用信道Chl-i的時間比例HOFmapl-i為
HOFmapl-i = FDhost-Chl-i x 255/ ( Tscan x 106) ( 6 )
即HOFmapl-i表示MAPI自身的radio以及其服務的工作站占用信道 Chl-i的時間比例。
本實施例中，由于FDhost-Chl-i的單位為微秒，而Tscan的單位為秒，因此在公式(6)中，Tscan被乘上了 106，以統(tǒng)一時間單位。
令對端設備占用信道Chl-i的因素
MAPI的radio在對所有信道進行第一輪掃描的過程中，在對Chl-i進行掃描的Tscan時間內(nèi)，對于從所有被管理的鄰居AP收到的每個報文根據(jù)公式(2.1 )或(2.1 ),以及公式(3)計算其占用信道Chl-i的時間FDRx。本實施例中用FDRxMap表示從MAPI的被管理鄰居AP所收到報文占用信道Chl-i的時間。
則在Tscan時間內(nèi)從MAPI的所有被管理鄰居AP所收到所有報文占用信道Chl-i的總時間為
J][FDRxMap 1， FDRxMap2，……，F(xiàn)DRxMaps] ， s為在Tscan時間內(nèi)從
MAPI的所有^皮管理鄰居AP所接收的才艮文數(shù)。s為0或自然數(shù)。
對于Tscan時間內(nèi)MAPI的radio從凈皮管理鄰居AP提供服務的工作站接收的每個報文，根據(jù)公式(2.1)或(2.1),以及公式(3)計算其占用信道Chl-i的時間FDRx。本實施例中用FDRxMs表示從MAPI的被管理鄰居 AP提供服務的工作站所收到報文占用信道Chl-i的時間。
則在Tscan時間內(nèi)從MAPI的被管理鄰居AP提供服務的工作站所接收的所有報文占用信道Chl-i的總時間為
Z [FDRxMs 1 ， FDRxMs2 ，……，F(xiàn)DRxMsp] ， p為在Tscan時間內(nèi)從MAP 1 的所有被管理鄰居AP提供服務的工作站所接收的報文數(shù)。P為0或自然數(shù)。
對于Tscan時間內(nèi)MAPI的radio從未被管理的鄰居AP接收的每個報文，根據(jù)公式(2.1)或(2.1)，以及公式(3)計算其占用信道Chl-i的時間FDRx。本實施例中用FDRxUmap表示從MAPl的未被管理鄰居AP所收到的報文占用信道Chl-i的時間。
則在Tscan時間內(nèi)從MAPI的未被管理鄰居AP所接收的所有報文占用信道Chl-i的總時間為
Z[FDRxUmapl， FDRxUmap2，……，F(xiàn)DRxUmapq] ， q為在Tscan時間內(nèi) 從MAPI的所有未纟皮管理鄰居AP所接收的報文數(shù)。q為0或自然數(shù)。
對于Tscan時間內(nèi)MAPI的radio從未凈皮管理鄰居AP提供服務的工作站接收的每個報文，根據(jù)公式(2.1)或(2.1)，以及公式(3)計算其占用信道Chl-i的時間FDRx。本實施例中用FDRxUms表示從MAPI的未被管理鄰居AP提供服務的工作站所收到報文占用信道Chl-i的時間。
則在Tscan時間內(nèi)從MAPI的未被管理鄰居AP提供服務的工作站所接收的所有報文占用信道Chl-i的總時間為
<formula>formula see original document page 25</formula>，t為在Tscan時間內(nèi)從 MAPI的所有未被管理鄰居AP提供服務的工作站所接收的報文數(shù)。t為0 或自然數(shù)。
這樣，MAPI的radio在進行第一輪掃描的過程中，所得到的從MAP1 的被管理鄰居AP及其提供服務的工作站所接收的報文占用信道Chl-i的時間FDmpeer-ir-Chl-i為
<formula>formula see original document page 25</formula>(7)
MAPI的radio在進行第一輪掃描的過程中，所得到的從MAPI的未被管理鄰居AP及其提供服務的工作站所接收的報文占用信道Chl-i的時間 FDumpeer-ir-Chl-i為
<formula>formula see original document page 25</formula> (8)
經(jīng)過V輪掃描后，得到的從MAPI的被管理鄰居AP及其提供服務的工作站所接收的報文占用信道Chl-i的平均時間FDmpeer-Chl-i,以及得到的從 MAPI的未被管理鄰居AP及其提供服務的工作站所接收的報文占用信道 Chl-i的平均時間FDumpeer-Chl-i分別為
<formula>formula see original document page 25</formula> (9)
<formula>formula see original document page 25</formula> (10)
分別計算FDmpeer-Chl-i和FDumpeer-Chl-i占Tscan的比例，并將比例
值分別映射到
區(qū)間中的數(shù)值，得到MAPI的被管理鄰居因素占用信道
Chl-i的時間比例POFmapl-i以及MAPI的未被管理鄰居因素占用信道Chl-i
的時間比例UPOFmapl-i分別為
POFmapl-i = FDmpeer-Chl-i x 255/ ( Tscan x 106) (11) UPOFmapl-i = FDumpeer-Chl-i x 255/ ( Tscan x 106) ( 12 )
即POFmapl-i表示MAPl的被管理鄰居AP及其服務的工作站占用信道
Chl-i的時間比例；UPOFmapl-i表示MAPI的未被管理鄰居AP及其服務的
工作站占用信道Chl-i的時間比例。
令檢測到的出錯事件占用信道Chl-i的因素
MAPI的radio在對所有信道進行第一輪掃描的過程中，在對Chl-i進行掃描的Tscan時間內(nèi)，各種出錯事件占用信道Chl-i的時間為物理層錯誤占用信道Chl-i的時間為
M x FDRxPhyerr,其中M為發(fā)生物理層錯誤的次數(shù)；M為0或自然數(shù)；解密錯誤占用信道Chl-i的時間為
Z[FDRxDyterrl， FDRxDyterr2， ......， FDRxDyterrQ],其中Q為發(fā)
生解密錯誤的次數(shù)；Q為O或自然數(shù)；
CRC檢測錯誤占用信道Chl-i的時間為
Z[FDRxCRCerrl， FDRxCRCerr2， ......， FDRxCRCerrR]，其中R為
發(fā)生CRC檢測錯誤的次數(shù)；R為0或自然數(shù)；
這樣，MAPI的radio在進行第一輪掃描的過程中，所得到的出錯事件占用信道Chl-i的時間FDRxErr-lr-Chl-i為 FDRxErr陽lr-Chl-i = M x FDRxPhyerr +
Z[FDRxDyterrl， FDRxDyterr2， ......， FDRxDyterrQ]十
Z[FDRxCRCerrl， FDRxCRCerr2， ......， FDRxCRCerrR] (13)
經(jīng)過V輪掃描后，得到的出錯事件占用信道Chl-i的平均時間 FDRxErr-Chl-i為
FDRxErr-Chl-i =
{》FDRxErr-lr匿Chl-i， FDRxErr畫2r-Chl-i……，F(xiàn)DRxErr-Vr-Chl-i]} / V ( 14 )
將FDRxErr-Chl-i映射到
區(qū)間中的數(shù)值，得到出錯事件占用信道 Chi-i的時間比例EOFmapl-i為:
EOFmapl-i = FDRxErr國Chl-i x 255/ ( Tscan x 106 ) ( 15 )
在上述過程中描述了測量以及計算信道Chl-i的各種信道占用因素的方法，同理本發(fā)明實施例中對其他信道進行的測量以及計算信道占用因素的方式與信道Chl-i相同，這里不再復述。
4.信道質(zhì)量的計算
在本第4小節(jié)中，根據(jù)上述第3小節(jié)中所得到每個信道的測量屬性，包括各種影響因素對信道的占用時間比例，對各信道的質(zhì)量進行評價，并比較出一個較好或最好的信道作為工作信道。
對于信道Chl-i,經(jīng)過V輪掃描后獲得的屬性數(shù)據(jù)有 FDhost-Chl-i, Tscan時間內(nèi)MAPI自身及其服務的工作站占用Chl-i的時間；
FDmpeer-Chl陽i + FDumpeer-Chl-i, Tscan時間內(nèi)干擾因素(MAPI的被管理鄰居AP及其服務的工作站，以及未被管理鄰居AP及其服務的工作站) 占用Chl-i的時間；
FDRxErr-Chl-i, Tscan時間內(nèi)噪音因素(各出錯事件，包括物理錯誤，解密錯誤和CRC檢測錯誤)占用Chl-i的時間；
在本發(fā)明中，根據(jù)在Tsean時間內(nèi)被干擾和噪音占用的時間比例來評價一個信道的質(zhì)量，即如果一個信道在Tscan時間內(nèi)被干擾和噪音占用的時間比例的越少，則該信道的服務質(zhì)量越好。
HOFmapl-i, POFmapl醒i， UPOFmapl-i和EOFmapl-i為各因素占用信道Chl-i的時間比例參數(shù)，其值均在區(qū)間
之間。對于除Chl-i以外的其他信道，其各因素占用信道的時間比例參數(shù)HOFmapl ， POFmapl ， UPOFmapl
和EOFmapl的測量和計算方法與公式(6) 、 (11)、 (12)和(15)相同。將一個信道在Tscan時間內(nèi)^皮干擾和噪音占用的時間比例標記為 ToccuP，則Chl-i在Tscan時間內(nèi)被干擾和噪音占用的時間比例ToccuP-i為 ToccuP-i = POFmap 1 -i + UPOFmap 1 - i + EOFmap 1 -i (16) 因此在本發(fā)明的一個實施例中，如果還沒有給MAP1的mdio指定工作信道，則選擇ToccuP值最小的信道作為工作信道；如果MAPI的radio已經(jīng)有工作信道，則判斷已有的工作信道的ToccuP值是否大于預設的閥值，是則比較包括工作信道和非工作信道的所有信道的ToccuP值，如果所有信道中，已有工作信道的ToccuP值最小，則該已有的工作信道仍為質(zhì)量最優(yōu) 的信道，不需要進行工作信道的切換，否則選擇一個ToccuP值最小或ToccuP 值小于所述預設閥值的非工作信道作為工作信道。
為了更全面的考慮影響信道質(zhì)量的因素，在本發(fā)明的又一實施例中，還進一步地考慮MAPI的鄰居數(shù)量這一屬性。設MAPI上的radio允許發(fā)現(xiàn)的鄰居AP (包括被管理和未被管理鄰居AP)的最大數(shù)量為NCmax，對于信道Chl-i,在其被掃描的Tscan期間，4全測到的被管理鄰居AP和未被管理鄰居AP的數(shù)量總和為NC-i，根據(jù)如下方式計算該信道的權重
將0到NCmax數(shù)值區(qū)間劃分為n + 1個子區(qū)間{NC-rO,NC -rl，...,NC
-rn};
其中，n為自然數(shù)，n + 1個子區(qū)間的劃分將0到NCmax的數(shù)值區(qū)間劃分成n+l個等級，這樣相差較小的數(shù)值可以被劃分到一個子區(qū)間中，即被劃分為一個等級，從而更公平地評價各信道的質(zhì)量。本實施例中對如何劃分 n+1個區(qū)間并無特殊的要求，例如，可以劃分成NC-rO = 0, NC-rl=l~2， NC-r2=3~5,…，NC-rn = NCmax-5 ~ NCmax;或者可以劃分成NC-rO = 0, NC-rl=l~3, NC-r2=4~7,…，NC-rn = NCmax - 6 ~ NCmax;
如果NC-i屬于區(qū)間NC -rj，則信道Chl-i的鄰居數(shù)量權重參數(shù)NCwt-i=j x 10;這里系數(shù)IO是本實施例中對應于鄰居數(shù)量的權重系數(shù)；
將0到255 ( POFmaplmax = 255 )的數(shù)值區(qū)間劃分為m + 1個子區(qū)間 {POF-rO, POF-rl，...,POF-rm};
其中，m為自然數(shù)，m+l個子區(qū)間的劃分可以為POF-r0 = 0, POF-rl=l~10，…；
如果POFmapl-i屬于區(qū)間POF-rj，則信道Chl-i的被管理鄰居4又重參數(shù) POFwt-i=j x 20;這里系數(shù)20是本實施例中對應于被管理鄰居的影響的權重系數(shù)；
將0到255 ( UPOFmaplmax = 255 )的數(shù)值區(qū)間劃分為P + 1個子區(qū)間 (UPOF-r0，UPOF畫r 1, .. ,UPOF-rp};
其中，p為自然， p + 1個子區(qū)間的劃分可以為UPOF-r0 = 0, UPOF-rl=l~20，…；
如果UPOFmapl-i屬于區(qū)間UPOF-rj，則信道Chl-i的未^^皮管理鄰居4又重參數(shù)UPOFwt-i=j x 10;這里的系數(shù)10是本實施例中對應于未被管理鄰居的影響的權重系數(shù)；
將0到255 ( EPOFmapmax = 255 )的數(shù)值區(qū)間劃分為q + 1個子區(qū)間 {EPOF-rO, EPOF-rl, ...EPOF-rq}，
其中，q為自然數(shù)，q + 1個區(qū)間的劃分可以為EPOF-rO = 0 ， EPOF-rl = l~5，，..；
如果EPOFmap 1屬于區(qū)間EPOF-rj ，則信道Chi-i的出錯事件的權重參數(shù)EPOFwt-i=j*20;這里的系數(shù)20是本實施例中對應于出錯時間的影響的權重系數(shù)；
由上，可得到信道Chl-i在考慮各種因素后總的權重Chl-wt-i為 Chl-wt-i = NCwt-i + POFwt-i + UPOFwt-i + EPOFwt-i ( 17 )
根據(jù)公式(17)可得到任意一個信道考慮各種因素后總的權重Chl-wt
為
Chl-wt = NCwt+ P。Fwt + UPOFwt十EPOFwt (18) Chl-wt最小的信道為最優(yōu)的信道。則在本實施例中，如果還沒有給 MAP 1的radio指定工作信道，則選擇Chl-wt值最小的信道作為工作信道；如果MAP1的radio已經(jīng)有工作信道，則判斷已有的工作信道的Ch卜wt值是否大于預設的閥值，是則比較包括工作信道和非工作信道的所有信道的 Chl-wt值，如果所有信道中，已有工作信道的Chl-wt值最小，則該已有的工作信道仍為質(zhì)量最優(yōu)的信道，不需要進行工作信道的切換，否則選擇一個
Chl-wt值最小或Chi-wt值小于所述預設閥值的非工作信道作為工作信道。
由上述實施例可見，使用比較精準的報文持續(xù)時間，分析MAP的radio 上的一段時間內(nèi)的所有活動，從而得到了實時且準確的數(shù)據(jù)；并且同時考慮的各種影響因素對信道占用，包括被管理的鄰居AP及其服務的工作站、未被管理的鄰居AP及其服務的工作站以及包括由非802.11設備在內(nèi)的原因導致的出錯時間，從而可以對信道的使用情況有更全面的認識，避免選擇被上述影響因素干擾較多的信道作為工作信道，提高服務質(zhì)量。
在上述實施例中，考慮了影響因素包括被管理鄰居AP、由被管理鄰居 AP提供服務的工作站、所述AP的未被管理鄰居AP、由未被管理鄰居AP 提供服務的工作站以及出錯事件的情況；當影響因素只包括上述的其中一種或任意組合的情況時的測量和評估過程與上述實施例相同，只是測量和評估過程中省略影響因素中沒有包括的因素即可。
本發(fā)明的上述方案不僅適用于測量和評估分布式體系結構中被AC管理的MAP(FitAP)的信道質(zhì)量，同樣也適用于測量和評估集中式體系結構中的AP (FatAP)的信道質(zhì)量。
圖5是本發(fā)明實施例一種評估無線信道質(zhì)量的裝置的組成結構框圖。如圖5所示，該裝置包括測量模塊501和評估模塊502，其中
測量模塊501 ，用于在指定時間內(nèi)測量無線接入點AP用以提供WLAN 服務的指定數(shù)量信道中的每個信道被影響因素占用的時間，并將測量結果發(fā)
送給評估模塊502;所述影響因素為除所述AP自身以外的會占用該AP信道的一種或多種其他因素；
評估模塊502，用于根據(jù)所述指定時間以及測量模塊501發(fā)送的測量結果，計算出所述AP的指定數(shù)量信道中的每個信道被影響因素占用的時間比例，并根據(jù)各信道被影響因素占用的時間比例確定各信道的質(zhì)量，其中，被影響因素占用的時間比例越小的信道的質(zhì)量越好。
在圖5中，測量模塊501，用于在指定時間內(nèi)測量分布式架構中的指定被管理AP用以提供WLAN服務的指定數(shù)量信道中的每個信道被影響因素占用的時間；此時所述影響因素包括以下一種或任意組合所述指定被管理 AP的被管理鄰居AP、由被管理鄰居AP提供服務的工作站、所述指定被管理AP的未被管理鄰居AP、由未被管理鄰居AP提供服務的工作站以及出錯事件；
或者，測量模塊501,用于在指定時間內(nèi)測量集中式架構中的指定AP 用以提供WLAN服務的指定數(shù)量信道中的每個信道被影響因素占用的時間；此時，所述影響因素包括以下一種或任意組合所述指定AP的鄰居 AP、由鄰居AP提供服務的工作站以及出錯事件中的至少一種。
如圖5所示的裝置還進一步包括選擇模塊503;
評估模塊502，進一步用于將計算出的所述AP的指定數(shù)量信道中的每個信道被影響因素占用的時間比例發(fā)送給選擇模塊503;
選擇模塊503，用于在所述AP沒有工作信道時，選擇被影響因素占用的時間比例最小的信道作為所述AP的工作信道；在所述AP已有工作信道，且該工作信道是所述指定數(shù)量信道中的一個時，判斷該工作信道被影響因素占用的時間比例是否大于預設閥值，是則，比較AP的指定數(shù)量信道中的包括工作信道和非工作信道在內(nèi)的所有信道的被影響因素占用的時間比例，如果所有信道中所述工作信道被影響因素占用的時間比例最小，則不對所述 AP的工作信道進行切換；反之，選擇被影響因素占用的時間比例最小的非信道作為所述AP的工作信道，或者，選擇被影響因素占用的時間比例小于
所述預設閥值的一個非工作信道作為所述AP的工作信道。
在圖5中，測量模塊501,用于在所述AP沒有工作信道時依次對指定數(shù)量信道中的每個信道進行指定時間的測量，獲得指定數(shù)量信道中的每個信道在指定時間內(nèi)被影響因素占用的時間，并上報給評估模塊502，如此重復進行V輪測量；V為大于1的自然數(shù)；
評估模塊502，用于在所述AP沒有工作信道時，根據(jù)測量模塊501上報的V輪測量結果，獲得所述AP的指定數(shù)量信道中的每個信道在指定時間內(nèi)被影響因素占用的平均時間，根據(jù)所述平均時間和所述指定時間之間的比例關系獲得每個信道被影響因素占用的時間比例；
測量模塊501，用于在所述AP已有工作信道且該工作信道是所述指定數(shù)量信道中的一個時執(zhí)行a、在所述AP在工作信道上提供第一指定時間長度的WLAN服務時，在提供WLAN服務的第一指定時間內(nèi)的對所述工作信道進行第二指定時間長度的測量，獲得該工作信道在第二指定時間長度內(nèi) 被影響因素占用的時間，并上報給評估模塊502; b、然后切換到指定數(shù)量信道中的一個未被測量過的非工作信道進行第三指定時間長度的測量，獲得該非工作信道在第三指定時間長度內(nèi)被影響因素占用的時間，并上報給評估模塊502; c、判斷指定數(shù)量信道中是否還存在未被測量過的非工作信道，是則，返回步驟a，否則，結束一輪的測量；按照上述步驟a、 b和c重復進行 V輪測量；
評估模塊502，用于在所述AP已有工作信道且該工作信道是所述指定數(shù)量信道中的一個時，根據(jù)測量模塊501上報的V輪測量結果，獲得所述工作信道在第二指定時間內(nèi)被影響因素占用的平均時間，從而計算出所述工作信道被影響因素占用的時間比例；獲得指定數(shù)量信道中的每個非工作信道在第三指定時間內(nèi)被影響因素占用的平均時間，從而計算出每個非工作信道被影響因素占用的時間比例。
在圖5，在前面所述的AP為分布式架構中的被管理AP時，對于所述 AP的指定數(shù)量信道中的每個當前信道，
測量模塊501，在所述影響因素包括所述AP的被管理鄰居AP和由被管理鄰居AP提供服務的工作站時，用于測量所述AP在指定時間內(nèi)從被管理鄰居AP接收到的所有報文占用該當前信道的時間總和以及從由被管理鄰居AP提供服務的工作站接收到的所有報文占用該當前信道的時間總和，分別標記為時間1和時間2;
測量模塊501，在所述影響因素包括所述AP的未被管理鄰居AP和由未被管理鄰居AP提供服務的工作站時，用于測量所述AP在指定時間內(nèi)從未被管理鄰居AP接收到的所有報文占用該當前信道的時間總和以及從由未被管理鄰居AP提供服務的工作站接收到的所有報文占用該當前信道的時間總和，分別標記為時間3和時間4;
測量模塊501,當所述影響因素包括出錯事件時，用于測量所述指定時間內(nèi)發(fā)生的所有出錯事件占用該當前信道的時間總和，標記為時間5，所述出錯事件包括物理層錯誤、解密錯誤和循環(huán)校驗碼CRC檢測錯誤；
測量4莫塊501,用于將測量的所述時間1時間2、時間3、時間4和時間5中一種或任意組合上報評估模塊502;
評估模塊502，用于根據(jù)測量模501塊上報的所述時間1、時間2、時間3、時間4和時間5中的一種或任意組合的總和與所述指定時間之間比值確定所述當前信道被影響因素占用的時間比例。
在圖5中，測量模塊501,用于通過獲取所述AP在指定時間內(nèi)從被管理鄰居AP/由被管理鄰居AP提供服務的工作站/未被管理鄰居AP/由未被管理鄰居AP提供服務的工作站收到的每個報文占用該當前信道的時間，并進行求和，從而得到在指定時間內(nèi)從被管理鄰居AP/由被管理鄰居AP提供服務的工作站/未被管理鄰居AP/由未被管理鄰居AP提供服務的工作站收到的所有報文占用該當前信道的時間總和；
測量模塊501，用于獲取所述AP從被管理鄰居AP/由被管理鄰居AP 提供服務的工作站/未被管理鄰居AP/由未被管理鄰居AP提供服務的工作站收到的每個當前報文占用該當前信道的實際時間，并乘上指定系數(shù)后作為該
當前報文占用該當前信道的時間；所述指定系數(shù)等于所述AP接收該當前報文時的接收信號強度指示RSSI與所述AP上所能檢測到的最大RSSI的比值。
在圖5中，測量模塊501，在所述收到的當前報文為單播報文時，用于獲取該當前報文的持續(xù)時間FDxDM以及相應的短幀時間間隔SIFS、確認應答ACK報文的持續(xù)時間FDRxAck以及相應的SIFS和仲裁時間間隔AIFS, 并進行求和后得到該當前報文占用該當前信道的實際時間；在所述收到的當前才艮文為廣播報文時，用于獲取該當前報文的持續(xù)時間FDxDM以及相應的 SIFS和AIFS，并進行求和后得到該當前4艮文占用該當前信道的實際時間。
在圖5中，測量模塊501，在所述影響因素包括所述AP的被管理鄰居 AP和/或未被管理鄰居AP時，對于所述AP的指定數(shù)量信道中的每個當前信道，在對該當前信道進行指定時間的測量時，進一步統(tǒng)計在所述指定時間內(nèi)通過該當前信道向所述AP發(fā)送報文的被管理鄰居AP和/或未被管理鄰居 AP的總數(shù)量，標記為NC;將NC發(fā)送給評估模塊502;
評估模塊502，進一步用于，將0到NCmax的數(shù)值區(qū)間劃分為兩個以上的第一子區(qū)間，并將各第一子區(qū)間按順序編號；將NC所落入的第一子區(qū) 間的編號乘上第一系數(shù)后作為所述當前信道的鄰居數(shù)量權重；所述NCmax 為所述AP的所有被管理鄰居AP和/或未被管理鄰居AP的總數(shù)量；
評估模塊502，在所述影響因素包括所述AP的被管理鄰居AP和由被管理鄰居AP提供服務的工作站時，進一步用于將時間1和時間2的總和與所述指定時間之間比值乘上一個特定正整數(shù)得到數(shù)值POF;將O到所述特定正整數(shù)之間的數(shù)值區(qū)間劃分為兩個以上的第二子區(qū)間，并將各第二子區(qū)間按順序編號；將數(shù)值POF所落入的第二子區(qū)間的編號乘上第二系數(shù)后作為所述當前信道的被管理鄰居權重；
評估模塊502，在所述影響因素包括所述AP的未被管理鄰居AP和由未被管理鄰居AP提供服務的工作站時，進一步用于將時間3和時間4的總和與所述指定時間之間比值乘上所述特定正整數(shù)得到數(shù)值UPOF;將O到所
述特定正整數(shù)之間的數(shù)值區(qū)間劃分為兩個以上的第三子區(qū)間，并將各第三子
區(qū)間按順序編號；將數(shù)值UPOF所落入的第三子區(qū)間的編號乘上第三系數(shù)后作為所述當前信道的未被管理鄰居權重；
評估模塊502,當所述影響因素包括出錯事件時，進一步用于將時間5 與所述指定時間之間比值乘上所述特定正整數(shù)得到數(shù)值EOF;將0到所述特定正整數(shù)之間的數(shù)值區(qū)間劃分為兩個以上的第四子區(qū)間，并將各第四子區(qū)間按順序編號；將數(shù)值EOF所落入的第四子區(qū)間的編號乘上第四系數(shù)后作為所述當前信道的出錯事件權重；
評估模塊502，進一步用于根據(jù)影響因素所實際包括的內(nèi)容，對所述當前信道的鄰居數(shù)量權重、被管理鄰居權重、未被管理鄰居權重和出錯事件權重中的一種或任意組合進行求和，得到該當前信道的影響因素權重；并根據(jù) 各信道的影響因素權重確定各信道的質(zhì)量，其中，影響因素權重越小的信道的質(zhì)量越好。
綜上所述本發(fā)明這種根據(jù)影響因素占用AP信道的時間比例來確定信道的質(zhì)量，并且在影響因素中考慮AP的被管理鄰居AP、由被管理鄰居AP提供服務的工作站、所述MAP的未被管理鄰居AP、由未被管理鄰居AP提供服務的工作站以及出錯事件的技術方案，與現(xiàn)有的根據(jù)AP的radio的統(tǒng)計信息進行粗略的信道質(zhì)量指示的方案不同，而是使用各種影響因素占用信道的時間比例來衡量信道的質(zhì)量，從而能夠比較精準地評估信道的質(zhì)量。
以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1、一種評估無線信道質(zhì)量的方法，其特征在于，該方法包括測量無線接入點AP用以提供無線局域網(wǎng)WLAN服務的指定數(shù)量信道中的每個信道被影響因素占用的時間比例；所述影響因素為除所述AP自身以外的會占用信道的一種或多種其他因素；根據(jù)所述AP用于提供WLAN服務的指定數(shù)量信道中各信道被影響因素占用的時間比例確定各信道的質(zhì)量，其中，被影響因素占用的時間比例越小的信道的質(zhì)量越好。
2、如權利要求l所述的方法，其特征在于，當所述AP為分布式架構中的被管理AP時，所述影響因素包括以下一種或任意組合所述AP的被管理鄰居AP、由被管理鄰居AP提供服務的工作站、所述AP的未被管理鄰居AP、由未被管理鄰居AP提供服務的工作站以及出錯事件；當所述AP為集中式架構中的AP時，所述影響因素包括以下一種或任意組合所述AP的鄰居AP、由鄰居AP提供服務的工作站以及出錯事件中的至少一種。
3、如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，該方法進一步包括當所述AP沒有工作信道時，選擇被影響因素占用的時間比例最小的信道作為工作信道；當所述AP已有工作信道，且該工作信道是所述指定數(shù)量信道中的一個時，判斷該工作信道被影響因素占用的時間比例是否大于預設閥值，是則，比較所述指定數(shù)量信道中的包括工作信道和非工作信道在內(nèi)的所有信道的被影響因素占用的時間比例；如果所有信道中所述工作信道被影響因素占用的時間比例最小，則不進行工作信道的切換；反之，選擇被影響因素占用的時間比例最小的非信道作為工作信道，或者，選擇被影響因素占用的時間比例小于所述預設閥值的一個非工作信道作為工作信道。
4、如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述測量AP的指定數(shù)量信道中的每個信道被影響因素占用的時間比例包括當所述AP沒有工作信道時依次對指定數(shù)量信道中的每個信道進行指定時間的測量，獲得每個信道在指定時間內(nèi)被影響因素占用的時間，重復進行V輪測量后，獲得每個信道在指定時間內(nèi)被影響因素占用的平均時間，根據(jù)所述平均時間和所述指定時間之間的比例關系獲得指定數(shù)量信道中的每個信道被影響因素占用的時間比例；V為大于1的自然數(shù)；當所述AP已有工作信道，且該工作信道是所述指定數(shù)量信道中的一個時a、在所述工作信道上提供第一指定時間長度的WLAN服務，并在提供 WLAN服務的第一指定時間內(nèi)的對所述工作信道進行第二指定時間長度的測量，獲得該工作信道在第二指定時間長度內(nèi)被影響因素占用的時間；b、然后切換到所述指定數(shù)量信道中的一個未被測量過的非工作信道進行第三指定時間長度的測量，獲得該非工作信道在第三指定時間長度內(nèi)被影響因素占用的時間；c、判斷所述指定數(shù)量信道中是否還存在未被測量過的非工作信道，是則，返回步驟a，否則，結束一輪的測量；按照上述步驟a、 b和c重復進行V輪測量后，對于工作信道獲得在第二指定時間內(nèi)被影響因素占用的平均時間，從而獲得工作信道被影響因素占用的時間比例；對于所述指定數(shù)量信道中的每個非工作信道獲得在第三指定時間內(nèi)被影響因素占用的平均時間，從而獲得每個非工作信道被影響因素占用的時間比例。
5、如權利要求2所述的方法，其特征在于，當所述AP為分布式架構中的被管理AP時，所述測量AP的指定數(shù)量信道中的每個信道被影響因素占用的時間比例包括對于所述AP的指定數(shù)量信道中的每個當前信道，當所述影響因素包括所述AP的被管理鄰居AP和由被管理鄰居AP提供服務的工作站時，測量所述AP在指定時間內(nèi)從被管理鄰居AP接收到的所有報文占用該當前信道的時間總和以及從由被管理鄰居AP提供服務的工作站接收到的所有報文占用該當前信道的時間總和，分別標記為時間1和時間2;當所述影響因素包括所述AP的未被管理鄰居AP和由未被管理鄰居AP提供服務的工作站時，測量所述AP在指定時間內(nèi)從未被管理鄰居AP接收到的所有報文占用該當前信道的時間總和以及從由未被管理鄰居AP提供服務的工作站接收到的所有報文占用該當前信道的時間總和，分別標記為時間3和時間4;當所述影響因素包括出錯事件時，測量所述指定時間內(nèi)發(fā)生的所有出錯事件占用該當前信道的時間總和，標記為時間5，所述出錯事件包括物理層錯誤、解密錯誤和循環(huán)校驗碼CRC檢測錯誤；根據(jù)影響因素所實際包括的內(nèi)容，計算所述時間1、時間2、時間3、時間4和時間5中的一種或任意組合的總和與所述指定時間之間比值獲得該當前信道被影響因素占用的時間比例。
6、如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述測量在指定時間內(nèi)從所述AP的被管理鄰居AP/由被管理鄰居AP提供服務的工作站/所述AP的未被管理鄰居AP/由未被管理鄰居AP提供服務的工作站收到的所有報文占用該當前信道的時間總和包括獲取在指定時間內(nèi)從所述AP的被管理鄰居 AP/由^f皮管理鄰居AP提供月良務的工作站/所述AP的未#1管理鄰居AP/由未被管理鄰居AP提供服務的工作站收到的每個報文占用該當前信道的時間，并進行求和；所述獲取從所述AP的被管理鄰居AP/由被管理鄰居AP提供服務的工作站/所述AP的未被管理鄰居AP/由未被管理鄰居AP提供服務的工作站收到的每個當前報文占用該當前信道的時間包括獲取所述收到的每個當前報文占用該當前信道的實際時間，并乘上指定系數(shù)后作為該當前報文占用該當前信道的時間；所述指定系數(shù)等于所述AP接收該當前報文時的接收信號強度指示RSSI與所述AP上所能檢測到的最大RSSI的比值。
7、如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述獲取收到的每個當前報文占用該當前信道的實際時間包括如果收到的當前報文為單播報文，則獲取該當前報文的持續(xù)時間 FDxDM以及相應的短幀時間間隔SIFS、確認應答ACK報文的持續(xù)時間 FDRxAck以及相應的SIFS和仲裁時間間隔AIFS，并進行求和后得到該當前報文占用該當前信道的實際時間；如果收到的當前報文為廣播報文，則獲取該當前報文的持續(xù)時間 FDxDM以及相應的SIFS和AIFS，并進4亍求和后得到該當前報文占用該當前信道的實際時間。
8、如權利要求5所述的方法，其特征在于，對于所述AP的指定數(shù)量信道中的每個當前信道，該方法還進一步執(zhí)行以下步驟當所述影響因素包括所述AP的被管理鄰居AP和/或未被管理鄰居AP 時，在所述對該當前信道進行指定時間的測量時，統(tǒng)計在所述指定時間內(nèi)通過該當前信道向所述AP發(fā)送報文的被管理鄰居AP和/或未被管理鄰居AP 的總數(shù)量，標記為NC;將所述AP的所有被管理鄰居AP和/或未被管理鄰居AP的總l史量標記為NCmax;將0到NCmax的數(shù)值區(qū)間劃分為兩個以上的第一子區(qū)間，并將各第一子區(qū)間按順序編號；將NC所落入的第一子區(qū)間的編號乘上第一系數(shù)后作為鄰居數(shù)量權重；當所述影響因素包括所述AP的被管理鄰居AP和由被管理鄰居AP提供服務的工作站時，將時間1和時間2的總和與所述指定時間之間比值乘上一個特定正整數(shù)得到數(shù)值POF;將0到所述特定正整數(shù)之間的數(shù)值區(qū)間劃分為兩個以上的第二子區(qū)間，并將各第二子區(qū)間按順序編號；將數(shù)值POF所落入的第二子區(qū)間的編號乘上第二系數(shù)后作為該當前信道的被管理鄰居權重；當所述影響因素包括所述AP的未被管理鄰居AP和由未被管理鄰居AP 提供服務的工作站時，將時間3和時間4的總和與所述指定時間之間比值乘上所述特定正整數(shù)得到數(shù)值UPOF;將0到所述特定正整數(shù)之間的數(shù)值區(qū)間劃分為兩個以上的第三子區(qū)間，并將各第三子區(qū)間按順序編號；將數(shù)值UPOF 所落入的第三子區(qū)間的編號乘上第三系數(shù)后作為該當前信道的未被管理鄰居權重；當所述影響因素包括出錯事件時，將時間5與所述指定時間之間比值乘上所述特定正整數(shù)得到數(shù)值EOF;將0到所述特定正整數(shù)之間的數(shù)值區(qū)間劃分為兩個以上的第四子區(qū)間，并將各第四子區(qū)間按順序編號；將數(shù)值EOF 所落入的第四子區(qū)間的編號乘上第四系數(shù)后作為該當前信道的出錯事件權重；根據(jù)影響因素所實際包括的內(nèi)容對所述當前信道的鄰居數(shù)量權重、被管理鄰居權重、未被管理鄰居權重和出錯事件權重中的一種或任意組合進行求和，得到該當前信道的影響因素權重；根據(jù)所述指定數(shù)量信道中的各信道的影響因素權重確定各信道的質(zhì)量，其中，影響因素權重越小的信道的質(zhì)量越好。
9、一種評估無線信道質(zhì)量的裝置，其特征在于，該裝置包括測量模塊和評估模塊，其中測量模塊，用于在指定時間內(nèi)測量無線接入點AP用以提供WLAN服務的指定數(shù)量信道中的每個信道被影響因素占用的時間，并將測量結果發(fā)送給評估模塊；所述影響因素為除所述AP自身以外的會占用該AP信道的一種或多種其他因素；評估模塊，用于根據(jù)所述指定時間以及測量模塊發(fā)送的測量結果，計算出所述AP的指定數(shù)量信道中的每個信道被影響因素占用的時間比例，并根據(jù)各信道被影響因素占用的時間比例確定各信道的質(zhì)量，其中，被影響因素占用的時間比例越小的信道的質(zhì)量越好。
10、如權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述測量模塊，用于在指定時間內(nèi)測量分布式架構中的指定被管理AP 用以提供WLAN服務的指定數(shù)量信道中的每個信道被影響因素占用的時間；此時所述影響因素包括以下一種或任意組合所述指定被管理AP的被管理鄰居AP、由被管理鄰居AP提供服務的工作站、所述指定被管理AP的未被管理鄰居AP、由未被管理鄰居AP提供服務的工作站以及出錯事件；或者，所述測量模塊，用于在指定時間內(nèi)測量集中式架構中的指定AP 用以提供WLAN服務的指定數(shù)量信道中的每個信道被影響因素占用的時間；此時，所述影響因素包括以下一種或任意組合所述指定AP的鄰居 AP、由鄰居AP提供服務的工作站以及出錯事件中的至少一種。
11、如權利要求9或IO所述的裝置，其特征在于，該裝置進一步包括選擇模塊；所述評估模塊，進一步用于將計算出的所述AP的指定數(shù)量信道中的每個信道被影響因素占用的時間比例發(fā)送給選擇模塊；所述選擇模塊，用于在所述AP沒有工作信道時，選擇被影響因素占用的時間比例最小的信道作為所述AP的工作信道；在所述AP已有工作信道，且該工作信道是所述指定數(shù)量信道中的一個時，判斷該工作信道被影響因素占用的時間比例是否大于預設閥值，是則，比較AP的指定數(shù)量信道中的包括工作信道和非工作信道在內(nèi)的所有信道的被影響因素占用的時間比例，如果所有信道中所述工作信道被影響因素占用的時間比例最小，則不對所述 AP的工作信道進行切換；反之，選擇被影響因素占用的時間比例最小的非信道作為所述AP的工作信道，或者，選擇被影響因素占用的時間比例小于所述預設閥值的一個非工作信道作為所述AP的工作信道。
12、如權利要求9或IO所述的裝置，其特征在于，所述測量模塊，用于在所述AP沒有工作信道時依次對指定數(shù)量信道中的每個信道進行指定時間的測量，獲得指定數(shù)量信道中的每個信道在指定時間內(nèi)被影響因素占用的時間，并上報給評估模塊，如此重復進行V輪測量；V為大于1的自然數(shù)；所述評估模塊，用于在所述AP沒有工作信道時，根據(jù)測量模塊上報的 V輪測量結果，獲得所述AP的指定數(shù)量信道中的每個信道在指定時間內(nèi)被影響因素占用的平均時間，根據(jù)所述平均時間和所述指定時間之間的t匕例關系獲得每個信道被影響因素占用的時間比例；所述測量模塊，用于在所述AP已有工作信道且該工作信道是所述指定數(shù)量信道中的一個時執(zhí)行a、在所述AP在工作信道上提供第一指定時間長度的WLAN服務時，在提供WLAN服務的第一指定時間內(nèi)的對所述工作信道進行第二指定時間長度的測量，獲得該工作信道在第二指定時間長度內(nèi) 被影響因素占用的時間，并上報給評估模塊；b、然后切換到所述指定數(shù)量信道中的一個未被測量過的非工作信道進行第三指定時間長度的測量，獲得該非工作信道在第三指定時間長度內(nèi)被影響因素占用的時間，并上報給評估模塊；c、判斷所述指定數(shù)量信道中是否還存在未被測量過的非工作信道，是則，返回步驟a，否則，結束一輪的測量；按照上述步驟a、 b和c重復進行V輪測量；所述評估模塊，用于在所述AP已有工作信道且該工作信道是所述指定數(shù)量信道中的一個時，根據(jù)測量模塊上報的V輪測量結果，獲得所述工作信道在第二指定時間內(nèi)被影響因素占用的平均時間，從而計算出所述工作信道被影響因素占用的時間比例；獲得所述指定數(shù)量信道中的每個非工作信道在第三指定時間內(nèi)被影響因素占用的平均時間，從而計算出每個非工作信道被影響因素占用的時間比例。
13、如權利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述AP為分布式架構中的被管理AP時，對于所迷AP的指定數(shù)量信道中的每個當前信道，所述測量模塊，在所述影響因素包括所述AP的被管理鄰居AP和由被管理鄰居AP提供服務的工作站時，用于測量所述AP在指定時間內(nèi)從被管理鄰居AP接收到的所有報文占用該當前信道的時間總和以及從由被管理鄰居AP提供服務的工作站接收到的所有報文占用該當前信道的時間總和，分別標記為時間1和時間2;所述測量模塊，在所述影響因素包括所述AP的未被管理鄰居AP和由未被管理鄰居AP提供服務的工作站時，用于測量所述AP在指定時間內(nèi)從未被管理鄰居AP接收到的所有報文占用該當前信道的時間總和以及從由未被管理鄰居AP提供服務的工作站接收到的所有報文占用該當前信道的時間總和，分別標記為時間3和時間4;所述測量模塊，當所述影響因素包括出錯事件時，用于測量所述指定時間內(nèi)發(fā)生的所有出錯事件占用該當前信道的時間總和，標記為時間5，所述出錯事件包括物理層錯誤、解密錯誤和循環(huán)校驗碼CRC檢測錯誤；所述測量模塊，用于將測量的所述時間1時間2、時間3、時間4和時間5中一種或任意組合上報評估模塊；所述評估模塊，用于根據(jù)測量模塊上報的所述時間1、時間2、時間3、時間4和時間5中的一種或任意組合的總和與所述指定時間之間比值確定所述當前信道被影響因素占用的時間比例。
14、如權利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述測量模塊，用于通過獲取所述AP在指定時間內(nèi)從被管理鄰居AP/ 由被管理鄰居AP提供服務的工作站/未被管理鄰居AP/由未被管理鄰居AP 提供服務的工作站收到的每個報文占用該當前信道的時間，并進行求和，從而得到在指定時間內(nèi)從被管理鄰居AP/由被管理鄰居AP提供服務的工作站/ 未被管理鄰居AP/由未被管理鄰居AP提供服務的工作站收到的所有報文占用該當前信道的時間總和；所述測量模塊，用于獲取所述AP從被管理鄰居AP/由被管理鄰居AP 提供服務的工作站/未被管理鄰居AP/由未被管理鄰居AP提供服務的工作站收到的每個當前報文占用該當前信道的實際時間，并乘上指定系數(shù)后作為該當前報文占用該當前信道的時間；所述指定系數(shù)等于所述AP接收該當前報文時的接收信號強度指示RSSI與所述AP上所能檢測到的最大RSSI的比值。
15、如權利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述測量模塊，在所述收到的當前報文為單播報文時，用于獲取該當前報文的持續(xù)時間FDxDM以及相應的短幀時間間隔SIFS、確認應答ACK報文的持續(xù)時間FDRxAck以及相應的SIFS和仲裁時間間隔AIFS ，并進行求和后得到該當前報文占用該當前信道的實際時間；在所述收到的當前報文為廣播報文時，用于獲取該當前報文的持續(xù)時間FDxDM以及相應的SIFS和 AIFS,并進行求和后得到該當前報文占用該當前信道的實際時間。 16、如權利要求13所述的裝置，其特征在于，所述測量模塊，在所述影響因素包括所述AP的被管理鄰居AP和/或未被管理鄰居AP時，對于所述AP的指定數(shù)量信道中的每個當前信道，在對該當前信道進行指定時間的測量時，進一步統(tǒng)計在所述指定時間內(nèi)通過該當前信道向所述AP發(fā)送報文的^皮管理鄰居AP和/或未被管理鄰居AP的總數(shù) 量，標記為NC;將NC發(fā)送給評估模塊；所述評估模塊，進一步用于，將O到NCmax的數(shù)值區(qū)間劃分為兩個以上的第一子區(qū)間，并將各第一子區(qū)間按順序編號；將NC所落入的第一子區(qū) 間的編號乘上第一系數(shù)后作為所述當前信道的鄰居數(shù)量權重；所述NCmax 為所述AP的所有被管理鄰居AP和/或未被管理鄰居AP的總數(shù)量；所述評估模塊，在所述影響因素包括所述AP的被管理鄰居AP和由被管理鄰居AP提供服務的工作站時，進一步用于將時間l和時間2的總和與所述指定時間之間比值乘上一個特定正整數(shù)得到數(shù)值POF;將0到所述特定正整數(shù)之間的數(shù)值區(qū)間劃分為兩個以上的第二子區(qū)間，并將各第二子區(qū)間按順序編號；將數(shù)值POF所落入的第二子區(qū)間的編號乘上第二系數(shù)后作為所述當前信道的被管理鄰居權重；所述評估模塊，在所述影響因素包括所述AP的未被管理鄰居AP和由未被管理鄰居AP提供服務的工作站時，進一步用于將時間3和時間4的總和與所述指定時間之間比值乘上所述特定正整數(shù)得到數(shù)值UPOF;將0到所述特定正整數(shù)之間的數(shù)值區(qū)間劃分為兩個以上的第三子區(qū)間，并將各第三子區(qū)間按順序編號；將數(shù)值UPOF所落入的第三子區(qū)間的編號乘上第三系數(shù)后作為所述當前信道的未被管理鄰居權重；所述評估模塊，當所述影響因素包括出錯事件時，進一步用于將時間5 與所述指定時間之間比值乘上所述特定正整數(shù)得到數(shù)值EOF;將0到所述特定正整數(shù)之間的數(shù)值區(qū)間劃分為兩個以上的第四子區(qū)間，并將各第四子區(qū)間按順序編號；將數(shù)值EOF所落入的第四子區(qū)間的編號乘上第四系數(shù)后作為所述當前信道的出錯事件權重；所述評估模塊，進一步用于根據(jù)影響因素所實際包括的內(nèi)容，對所述當前信道的鄰居數(shù)量權重、被管理鄰居權重、未被管理鄰居權重和出錯事件權重中的一種或任意組合進行求和，得到該當前信道的影響因素權重；并根據(jù) 各信道的影響因素權重確定各信道的質(zhì)量，其中，影響因素權重越小的信道的質(zhì)量越好。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種評估無線信道質(zhì)量的方法，包括測量無線接入點AP用以提供無線局域網(wǎng)WLAN服務的指定數(shù)量信道中每個信道被影響因素占用的時間比例；所述影響因素為除所述AP自身以外的會占用信道的一種或多種其他因素；根據(jù)所述AP用于提供WLAN服務的指定數(shù)量信道中各信道被影響因素占用的時間比例確定各信道的質(zhì)量，其中，被影響因素占用的時間比例越小的信道的質(zhì)量越好。本發(fā)明還公開了一種評估無線信道質(zhì)量的裝置。本發(fā)明的技術方案能夠比較精準地評估無線信道的質(zhì)量。
文檔編號H04L12/28GK101364908SQ200810222310
公開日2009年2月11日申請日期2008年9月16日優(yōu)先權日2008年9月16日
發(fā)明者路王申請人:杭州華三通信技術有限公司

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