信道分配方法、信道分配裝置及無線局域網(wǎng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種信道分配方法、信道分配裝置及無線局域網(wǎng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，無線局域網(wǎng)(英文:wireless local areanetwork，縮寫:WLAN)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用在家庭、辦公室、公共場(chǎng)所等。通常的WLAN架構(gòu)包括:WLAN控制器、無線接入點(diǎn)(英文:access point,縮寫:AP)、非AP站點(diǎn)(英文:stat1n,縮寫:STA)。AP是提供無線接入的設(shè)備，該WLAN控制器通常用于管理和控制AP，為AP提供業(yè)務(wù)配置。該WLAN控制器可以是遵循請(qǐng)求注解(英文:Request for Comments,縮寫:RFC)5417的接入控制器(英文=Access Controller，縮寫:AC)。該非AP STA為不是AP的STA，可以通過AP和AC接入互聯(lián)網(wǎng)。
[0003]通常的WLAN主要使用2.4吉赫茲(英文:gigahertz,符號(hào):GHz)波段(英文:band)和5GHz無線頻譜。其中，2.4GHz無線頻譜被劃分為14個(gè)信道(英文:channel )，每個(gè)信道的帶寬(英文:bandwidth)為20兆赫茲(英文:megahertz,符號(hào):MHz),若兩個(gè)信道的基準(zhǔn)頻率之差小于或等于20MHz，則該兩個(gè)信道重疊，該兩個(gè)信道為重疊信道，反之，該兩個(gè)信道為非重疊信道。若一個(gè)AP對(duì)另一個(gè)AP的干擾強(qiáng)度高于設(shè)定的門限，則該兩個(gè)AP為相鄰AP。若兩個(gè)相鄰AP使用相同信道或重疊信道，則該兩個(gè)AP可能相互干擾，造成WLAN性能下降。因此，相鄰AP之間常使用非重疊信道，例如信道1、信道6和信道11。但是，在部署了大量AP的WLAN中，各個(gè)AP之間仍可能相互干擾。
[0004]在基于電氣電子工程師學(xué)會(huì)(英文！Instituteof Electrical and ElectronicsEngineers，縮寫:IEEE) 802.1ln標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，WLAN中的每個(gè)信道的帶寬可以為20MHz和40MHz，在IEEE802.1lac標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，WLAN中的每個(gè)信道的帶寬可以為20MHz、40MHz、80MHz 和 160MHz 中的任意一個(gè)。其中，40MHz、80MHz 和 160MHz 是由多個(gè)連續(xù)的帶寬為20MHz的信道組成的信道，這種由多個(gè)連續(xù)的帶寬為20MHz的信道組成的信道可以稱為高帶寬信道。組成高帶寬信道的多個(gè)連續(xù)的20MHz的信道包括主信道(英文:primary channel)和次信道(英文:secondary channel),主信道是高帶寬信道中的任意一個(gè)帶寬為20MHz的信道，次信道是高帶寬信道中除了主信道之外的所有帶寬為20MHz的信道。通常，如果網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的高帶寬信道中的主信道受到干擾而不可用，則該高帶寬信道不能收發(fā)數(shù)據(jù)；如果該高帶寬信道中的一個(gè)次信道受到干擾不可用，則所有次信道都不可用，但如果主信道可用，則可以降低該高帶寬信道的帶寬，只在主信道上收發(fā)數(shù)據(jù)。例如，如果高帶寬信道的主信道和次信道的帶寬都是20MHz，在次信道不可用時(shí)，該高帶寬信道僅能在20MHz的主信道上收發(fā)數(shù)據(jù)。
[0005]為了提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的吞吐量，可以將帶寬為80MHz或帶寬為160MHz的高帶寬信道中的20MHz主信道和20MHz次信道擴(kuò)展為帶寬為40MHz的擴(kuò)展主信道和帶寬為40MHz的擴(kuò)展次信道。其中，帶寬為40MHz的擴(kuò)展主信道中可以包括一個(gè)帶寬為20MHz的主信道和一個(gè)帶寬為20MHz的次信道，帶寬為40MHz的擴(kuò)展次信道中可以包括兩個(gè)帶寬為20MHz的次信道。這種情況下，如果40MHz的擴(kuò)展次信道中的某個(gè)帶寬為20MHz的次信道不可用，則該40MHz的擴(kuò)展次信道不可用，但該高帶寬信道還有40MHz的擴(kuò)展主信道可用。因此，在IEEE802.1lac標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的高帶寬信道可以動(dòng)態(tài)調(diào)整帶寬，以及擴(kuò)展主信道和次信道。
[0006]但是，在IEEE802.1lac標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，AP使用高帶寬信道，使得可用的工作信道減少，提高了重疊信道的可能性，加劇干擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]摶術(shù)問是頁
[0008]有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，如何在支持高帶寬信道的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的干擾。
[0009]解決方案
[0010]為了解決上述技術(shù)問題，在第一方面，本發(fā)明提供了一種信道分配方法，包括:
[0011]確定多個(gè)候選信道配置，所述多個(gè)候選信道配置中的任意一個(gè)候選信道配置包括每個(gè)待分配信道的接入點(diǎn)AP的候選工作信道；
[0012]根據(jù)所述每個(gè)待分配信道的AP的鄰居參數(shù)，計(jì)算在所述多個(gè)候選信道配置中的每一個(gè)候選信道配置下的干擾強(qiáng)度分布，在所述多個(gè)候選信道配置中的任意一個(gè)候選信道配置下的所述干擾強(qiáng)度分布包括所述每個(gè)待分配信道的AP工作在所述候選工作信道的干擾強(qiáng)度；
[0013]根據(jù)在所述多個(gè)候選信道配置中的每一個(gè)候選信道配置下的干擾強(qiáng)度分布，從所述多個(gè)候選信道配置中選取系統(tǒng)干擾最小的干擾強(qiáng)度分布對(duì)應(yīng)的候選信道配置作為實(shí)際信道配置，或，從所述多個(gè)候選信道配置中選取系統(tǒng)最穩(wěn)定的干擾強(qiáng)度分布對(duì)應(yīng)的候選信道配置作為實(shí)際信道配置；
[0014]所述將被選取的候選信道配置作為實(shí)際信道配置包括，將所述被選取的候選信道配置中的每個(gè)待分配信道的AP的候選工作信道作為每個(gè)所述待分配信道的AP的實(shí)際工作信道。
[0015]結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述確定多個(gè)候選信道配置之前，包括:
[0016]向所述每個(gè)待分配信道的AP發(fā)送開始鄰居探測(cè)的請(qǐng)求；
[0017]接收所述每個(gè)待分配信道的AP發(fā)送的鄰居參數(shù)，所述鄰居參數(shù)包括所述每個(gè)待分配信道的AP在各個(gè)工作信道下的干擾源標(biāo)識(shí)和所述干擾源標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的干擾強(qiáng)度，所述干擾強(qiáng)度是每個(gè)所述待分配信道的AP從所述干擾源標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的干擾源接收到的信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度。
[0018]結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，向所述每個(gè)待分配信道的AP發(fā)送開始鄰居探測(cè)的請(qǐng)求之后，包括:
[0019]所述每個(gè)待分配信道的AP接收到所述開始鄰居探測(cè)的請(qǐng)求，所述每個(gè)待分配信道的AP以鄰居探測(cè)周期為周期，將自身的信道從一般工作信道切換到鄰居探測(cè)信道集中的各個(gè)信道，所述一般工作信道是所述每個(gè)待分配信道的AP接收到所述開始鄰居探測(cè)的請(qǐng)求時(shí)工作的信道；
[0020]在所述每個(gè)待分配信道的AP工作在鄰居探測(cè)信道的情況下，所述每個(gè)待分配信道的AP在所述鄰居探測(cè)信道上廣播鄰居探測(cè)請(qǐng)求，所述鄰居探測(cè)信道是所述鄰居探測(cè)信道集中的任意一個(gè)信道；
[0021]如果所述每個(gè)待分配信道的AP在所述一般工作信道或所述鄰居探測(cè)信道上接收到鄰居探測(cè)請(qǐng)求，則所述每個(gè)待分配信道的AP根據(jù)所述鄰居探測(cè)請(qǐng)求獲取所述鄰居參數(shù)；或，如果所述每個(gè)待分配信道的AP在所述一般工作信道或所述鄰居探測(cè)信道上接收到無線局域網(wǎng)消息，則所述每個(gè)待分配信道的AP根據(jù)所述無線局域網(wǎng)消息獲取所述鄰居參數(shù)；或，如果所述每個(gè)待分配信道的AP在所述一般工作信道或所述鄰居探測(cè)信道上偵聽到非無線局域網(wǎng)協(xié)議的射頻信號(hào)，則所述每個(gè)待分配信道的AP根據(jù)所述射頻信號(hào)記錄所述鄰居參數(shù)。
[0022]結(jié)合第一方面，第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式和第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中的任意一個(gè)，在第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，根據(jù)所述每個(gè)待分配信道的AP的鄰居參數(shù)，計(jì)算在所述多個(gè)候選信道配置中的每一個(gè)候選信道配置下的干擾強(qiáng)度分布，包括:
[0023]獲取在所述多個(gè)候選信道配置中的任意一個(gè)候選信道配置下，所述每個(gè)待分配信道的AP工作在自身的候選工作信道的干擾強(qiáng)度，在所述多個(gè)候選信道配置中的任意一個(gè)候選信道配置下，所述每個(gè)待分配信道的AP的干擾強(qiáng)度構(gòu)成了在所述多個(gè)候選信道配置中的任意一個(gè)候選信道配置下的所述干擾強(qiáng)度分布；
[0024]其中，獲取所述每個(gè)待分配信道的AP工作在自身的候選工作信道的干擾強(qiáng)度包括，根據(jù)所述每個(gè)待分配信道的AP自身的鄰居參數(shù)，獲取所述每個(gè)待分配信道的AP在自身的候選工作信道上自身的干擾源對(duì)自身的干擾強(qiáng)度總和，以作為所述每個(gè)待分配信道的AP工作在自身的候選工作信道的干擾強(qiáng)度。
[0025]結(jié)合第一方面以及第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式至第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中的任意一個(gè)，在第一方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，從所述多個(gè)候選信道配置中選取系統(tǒng)干擾最小的干擾強(qiáng)度分布對(duì)應(yīng)的候選信道配置作為實(shí)際信道配置，包括:
[0026]根據(jù)所述干擾強(qiáng)度分布，計(jì)算所述多個(gè)候選信道配置下的所有待分配信道的AP的干擾強(qiáng)度總和；
[0027]比較所述多個(gè)候選信道配置下的所有待分配信道的AP的干擾強(qiáng)度總和；
[0028]從所述多個(gè)候選信道配置中選取所述所有待分配信道的AP的干擾強(qiáng)度總和最小的候選信道配置，作為所述實(shí)際信道配置。
[0029]結(jié)合第一方面以及第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式至第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中的任意一個(gè)，在第一方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，從所述多個(gè)候選信道配置中選取系統(tǒng)最穩(wěn)定的干擾強(qiáng)度分布對(duì)應(yīng)的候選信道配置作為實(shí)際信道配置，包括:
[0030]根據(jù)所述干擾強(qiáng)度分布，計(jì)算所述多個(gè)候選信道配置下的所述每個(gè)待分配信道的AP的干擾強(qiáng)度分布均方差；
[0031]比較所述多個(gè)候選信道配置下的所述每個(gè)待分配信道的AP的干擾強(qiáng)度分布均方差;
[0032]從所述多個(gè)候選信道配置中選取所述每個(gè)待分配信道的AP的干擾強(qiáng)度分布均方差最小的候選信道配置，作為所述實(shí)際信道配置。
[0033]結(jié)合第一方面以及第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式至第一方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中的任意一個(gè)，在第一方面的第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述將被選取的候選信道配置作為實(shí)際信道配置之后，包括:
[0034]在所述實(shí)際工作信道相同的待分配信道的AP的數(shù)量小于或等于所述實(shí)際工作信道中子信道的數(shù)量的情況下，從所述實(shí)際工作信道的子信道中選取互不相同的子信道作為每個(gè)所述實(shí)際工作信道相同的待分配信道的AP的主信道；并且
[0035]在所述實(shí)際工作信道相同的待分配信道的AP的數(shù)量大于所述實(shí)際工作信道中子信道的數(shù)量的情況下，根據(jù)所述每個(gè)實(shí)際工作信道相同的待分配信道的AP的鄰居參數(shù)，計(jì)算在所述實(shí)際工作信道的子信道中的每一個(gè)子信道下的干擾強(qiáng)度分布，在所述實(shí)際工作信道的子信道中的任意一個(gè)子信道下的所述干擾強(qiáng)度分布包括所述每個(gè)實(shí)際工作信道相同的待分配信道的AP工作在所述子信道的干擾強(qiáng)度，并根據(jù)在所述實(shí)際工作信道的子信道中的每一個(gè)子信道下的干擾強(qiáng)度分布，從所述實(shí)際工作信道的子信道中選取系統(tǒng)干擾最小的干擾強(qiáng)度分布對(duì)應(yīng)的子信道作為每個(gè)所述實(shí)際工作信道相同的待分配信道的AP的主信道，或，從所述實(shí)際工作信道的子信道中選取系統(tǒng)最穩(wěn)定的干擾強(qiáng)度分布對(duì)應(yīng)的子信道作為每個(gè)所述實(shí)際工作信道相同的待分配信道的AP的主信道。
[0036]在第二方面，本發(fā)明提供了一種信道分配裝置，包括:確定模塊，用于確定多個(gè)候選信道配置，所述多個(gè)候選信道配置中的任意一個(gè)候選信道配置包括每個(gè)待分配信道的接入點(diǎn)AP的候選工作信道；
[0037]計(jì)算模塊，與所述確定模塊連接，用于根據(jù)所述每個(gè)待分配信道的AP的鄰居參數(shù)，計(jì)算在所述確定模塊確定的所述多個(gè)候選信道配置中的每一個(gè)候選信道配置下的干擾強(qiáng)度分布，在所述多個(gè)候選信道配置中的任意一個(gè)候選信道配置下的所述干擾強(qiáng)度分布包括所述每個(gè)待分配信道的AP工作在所述候選工作信道的干擾強(qiáng)度；
[0038]選取模塊，與所述計(jì)算模塊連接，用于根據(jù)所述計(jì)算模塊計(jì)算出的在所述多個(gè)候選信道配置中的每一個(gè)候選信道配置下的干擾強(qiáng)度分布，從所述多個(gè)候選信道配置中選取系統(tǒng)干擾最小的干擾強(qiáng)度分布對(duì)應(yīng)的候選信道配置作為實(shí)際信道配置，或，從所述多個(gè)候選信道配置中選取系統(tǒng)最穩(wěn)定的干擾強(qiáng)度分布對(duì)應(yīng)的候選信道配置作為實(shí)際信道配置；
[0039]所述選取模塊具體用于，將所述被選取的候選信道配置中的每個(gè)待分配信道的AP的候選工作信道作為每個(gè)所述待分配信道的AP的實(shí)際工作信道。
[0040]結(jié)合第二方面，在第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述信道分配裝置還包括發(fā)送模塊和接收模塊；
[0041]所述發(fā)送模塊用于向所述每個(gè)待分配信道的AP發(fā)送開始鄰居探測(cè)的請(qǐng)求；
[0042]所述接收模塊用于接收所述每個(gè)待分配信道的AP發(fā)送的鄰居參數(shù)，所述鄰居參數(shù)包括所述每個(gè)待分配信道的AP在各個(gè)工作信道下的干擾源標(biāo)識(shí)和所述干擾源標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的干擾強(qiáng)度，所述干擾強(qiáng)度是每個(gè)所述待分配信道的AP從所述干擾源標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的干擾源接收到的信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度。
[0043]結(jié)合第二方面或第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述計(jì)算模塊還用于，
[0044]獲取在所述多個(gè)候選信道配置中的任意一個(gè)候選信道配置下，所述每個(gè)待分配信道的AP工作在自身的候選工作信道的干擾強(qiáng)度，在所述多個(gè)候選信道配置中的任意一個(gè)候選信道配置下，所述每個(gè)待分配信道的AP的干擾強(qiáng)度構(gòu)成了在所述多個(gè)候選信道配置中的任意一個(gè)候選信道配置下的所述干擾強(qiáng)度分布；
[0045]其中，獲取所述每個(gè)待分配信道的AP工作在自身的候選工作信道的干擾強(qiáng)度包括，根據(jù)所述每個(gè)待分配信道的AP自身的鄰居參數(shù)，獲取所述每個(gè)待分配信道的AP在自身的候選工作信道上自身的干擾源對(duì)自身的干擾強(qiáng)度總和，以作為所述每個(gè)待分配信道的AP工作在自身的候選工作信道的干擾強(qiáng)度。
[0046]結(jié)合第二方面，第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式和第二方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中的任意一個(gè)，在第二方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述計(jì)算模塊還用于根據(jù)所述干擾強(qiáng)度分布，計(jì)算所述多個(gè)候選信道配置下的所有待分配信道的AP的干擾強(qiáng)度總和；
[0047]所述選取模塊還用于比較所述計(jì)算模塊計(jì)算出的所述多個(gè)候選信道配置下的所有待分配信道的AP的干擾強(qiáng)度總和；并從所述多個(gè)候選信道配置中選取所述所有待分配信道的AP的干擾強(qiáng)度總和最小的候選信道配置，作為所述實(shí)際信道配置。
[0048]結(jié)合第二方面，第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式和第二方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中的任意一個(gè)，在第二方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述計(jì)算模塊還用于根據(jù)所述干擾強(qiáng)度分布，計(jì)算所述多個(gè)候選信道配置下的所述每個(gè)待分配信道的AP的干擾強(qiáng)度分布均方差；
[0049]所述選取模塊還用于比較所述計(jì)算模塊計(jì)算出的所述多個(gè)候選信道配置下的所述每個(gè)待分配信道的AP的干擾強(qiáng)度分布均方差；并從所述多個(gè)候選信道配置中選取所述每個(gè)待分配信道的AP的干擾強(qiáng)度分布均方差最小的候選信道配置，作為所述實(shí)際信道配置。
[0050]結(jié)合第二方面以及第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式至第二方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中的任意一個(gè)，在第二方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述信道分配裝置還包括判斷模塊；
[0051]所述判斷模塊與所述選取模塊和所述計(jì)算模塊連接，用于判斷所述實(shí)際工作信道相同的待分配信道的AP的數(shù)量是否小于或等于所述實(shí)際工作信道中子信道的數(shù)量；
[0052]所述選取模塊還用于在所述判斷模塊判定所述實(shí)際工作信道相同的待分配信道的AP的數(shù)量小于或等于所述實(shí)際工作信道中子信道的數(shù)量的情況下，從所述實(shí)際工作信道的子信道中選取互不相同的子信道作為每個(gè)所述實(shí)際工作信道相同的待分配信道的AP的主