用于管理无线接入点的操作的方法、系统和计算机程序产品与流程

本发明的实施例涉及管理网络中的无线接入点的操作的领域，尤其涉及一种用于管理无线接入点的操作的方法、系统和计算机程序产品，其中该接入点在多个可用操作信道中的至少一个上进行操作。

背景技术：

诸如wifi接入之类的无线技术被广泛用于室内和室外无线数据服务。由于大量在2.4ghz频带上进行操作的设备，ieee802.11标准化组已经决定允许2.4ghz和5ghz频带上的双模式操作。虽然2.4ghz(802.11b/g/n)频带中的信道数量仅为14个，但是5ghz(802.11a/h/j/n/ac)频带则提供了明显更多数量的频带，同时确切的所允许频带数量取决于特定于国家的规定。

然而，在同一信道或相邻信道上进行操作的相邻wifi网络将在其它wifi网络内引入干扰，并且导致wifi网络的低吞吐量以及针对连接至该网络的无线设备的终端用户的不良服务质量(qos)。

技术实现要素：

本发明实施例的目标是提供一种操作无线接入点的管理方法以及一种用于操作无线接入点的管理系统，该管理方法和系统至少使得该无线接入点以最少量的干扰进行操作。本发明的实施例进一步意在提供一种用于无线接入点的网络中的无线接入点的管理方法，至少使得该接入点所遇到的干扰最小化并且增加该接入点的网络内的吞吐量。

根据本发明的第一方面，提供了一种操作无线接入点的管理方法，该接入点在多个可用操作信道中的至少一个上进行操作，该方法包括以下步骤：

-获取信号强度参数，该信号强度参数表示由该接入点在该多个可用操作信道中的多于一个信道处所检测到的信号强度；

-基于该信号强度参数估计与该多个可用操作信道中的多于一个信道相关的干扰水平；以及

-基于该干扰水平从该多个可用操作信道中的多于一个信道中选择表现出最低干扰水平的操作信道。

本发明的实施例尤其基于以下想法：通过测量各种可用操作信道上的信号强度，能够估计每个信道的干扰水平。基于这些干扰水平，能够确定哪个操作信道与其它可用操作信道相比仅具有小幅干扰水平，以及哪个操作信道是接入点在其上进行操作的良好候选。以上描述的步骤被自动执行，而在现有技术的接入点中，必须以手动方式来设置操作信道，而这是一项艰巨的任务。此外，以上所描述方法的步骤能够在多个时机被实施，例如在接入点的安装期间或者在预定义时刻，等等。因此，接入点自动找出要在其上进行操作的最为适宜的信道，并且在接入点的操作期间无需人工介入。

根据优选实施例，该方法进一步包括针对分别连接或尝试连接至该接入点的任意无线用户设备重复或执行权利要求1的步骤。以上所描述的方法步骤因此也能够在移动无线用户设备尝试经由该接入点接入无线网络时被实施。该方法确保了无线用户设备在最为适当的操作信道处加入网络，并且针对每个所连接的无线用户设备的服务质量都得到保证。针对每个无线用户设备单独执行信号强度测量和干扰水平估计确保了在任何时刻用户设备都经由有利的操作信道连接至网络并且网络条件不断被更新。

根据另外的实施例，获取信号强度的步骤包括从来自包括至少一个相邻接入点和至少一个无线用户设备的群组的至少一个源检测信号强度。当相邻接入点在同一操作信道上或者在与该接入点的操作信道重叠的邻近操作信道上进行操作时，该相邻接入点会在接入点的可用操作信道上导致严重的干扰。通过考虑这些相邻接入点的信号强度以及它们在相应操作信道上所导致的干扰，能够为接入点选择适当的操作信道。除了相邻接入点之外，邻近的无线用户设备也能够在接入点的可用操作信道上导致干扰。因此，考虑任一个可用操作信道上的邻近用户设备的信号强度允许对可用操作信道上的干扰水平进行有所改进的估计，并且因此改进操作信道选择处理。

根据本发明的实施例，当所述接入点是包括至少一个相邻接入点的无线接入点的网络的一部分时，该方法包括通过降低至少一个相邻接入点的发射功率而降低针对该接入点的干扰水平的步骤。在接入点的网络中，除了为接入点选择有利的操作信道之外，还能够通过降低相邻接入点的影响来减少对特定操作信道的干扰或整体干扰。这些相邻接入点利用发射功率进行操作，这可能导致相邻接入点的信号干扰该接入点的操作。通过在接入点和(多个)相邻接入点之间提供连接，遇到特定相邻接入点的大量干扰的接入点可以请求或使得该相邻接入点降低其发射功率，这至少导致了该接入点的区域内的较小数量的干扰。考虑到接入点的网络，该调适发射功率的方法步骤将至少提供接入点网络内有所改进的覆盖。此外，以上所描述方法的所有步骤都能够针对接入点网络内的每个(相邻)接入点来执行，从而形成始终都具有最优服务水平的自配置或自修复的接入点网络。

根据优选实施例，降低至少一个相邻接入点的发射功率包括在实质上并不损害该至少一个相邻接入点的所需服务质量的情况下降低该至少一个相邻接入点的发射功率。为了避免过多地降低相邻接入点的发射功率，该方法对该具体相邻接入点的服务质量(qos)要求加以考虑。因此，发射功率被降低，使得接入点处的干扰较少，而且使得相邻接入点尽管利用较低的发射功率也能够以良好的方式提供其服务。相邻接入点的qos要求可以包括用于提供诸如互联网电视、电子邮件、视频服务等的具体服务的最低要求带宽或发射功率。

根据优选实施例，多个可用操作信道在至少第一频带和第二频带上进行划分，并且基于所述干扰水平从所述多个可用操作信道中的所述多个一个的信道中选择表现出最低干扰水平的操作信道包括从第一频带内的可用操作信道切换至第二频带内的可用操作信道。在考虑wifi网络时，第一频带和第二频带分别是2.4ghz和5ghz频带。相对于仅以在2.4ghz频带内的操作信道为目标的方法，以上所描述的方法也考虑5ghz频带。这导致了针对接入点的更多的可用操作信道，以及针对连接至该接入点的任意无线用户设备提供良好qos的更大概率。从一个频带中的信道切换至其它频带中的另一个信道——例如从2.4ghz频带至5ghz频带——的可能性允许基于相应频带的特定特性来选择操作信道。例如，相对远离接入点的无线用户设备被切换至2.4ghz频带中的信道，原因在于该频带提供了与5ghz频带相比更宽的范围，而相对接近于接入点的无线用户设备则被切换至5ghz频带中的信道，原因在于该频带提供了与2.4ghz频带相比较小量的干扰。

根据实施例，基于信号强度参数估计该接入点的多个可用操作信道中的多于一个信道处的干扰水平包括对每个可用操作信道的信号强度参数进行累加。这允许对每个操作信道的估计干扰水平的清晰总览，而无论所测量的信号强度的来源以及它们来自于何处。

本领域技术人员将会理解的是，以上针对方法实施例所描述的技术考虑和优势在进行必要改动的情况下同样应用于以下所描述的系统实施例。

根据本发明的第二方面，提供了一种管理系统，包括至少一个接入点，其中该接入点在多个可用操作信道中的至少一个信道上进行操作，该系统包括：

-获取单元，其被配置为获取信号强度参数，该信号强度参数表示由该接入点在该多个可用操作信道中的多于一个信道处所检测到的信号强度；

-估计单元，其被配置为基于该信号强度参数估计与该多个可用操作信道中的多于一个信道相关的干扰水平；以及

-选择单元，其被配置为基于该干扰水平从该多个可用操作信道中的多于一个信道中选择表现出最低干扰水平的操作信道。

根据一个实施例，获取单元被进一步配置用于检测来自包括至少一个相邻接入点和至少一个无线用户设备的群组的至少一个源的信号强度。

根据一个实施例，该管理系统进一步包括：无线接入点的网络，其包括至少一个相邻接入点；以及发射功率控制单元，其被配置为通过降低至少一个相邻接入点的发射功率而降低针对该接入点的干扰水平。在接入点的网络中，除了为接入点选择有利的操作信道之外，还可以通过降低相邻接入点的影响而减少特定操作信道上的干扰或整体干扰。这些相邻接入点利用发射功率进行操作，这可能导致相邻接入点的信号干扰该接入点的操作。通过提供与接入点和(多个)相邻接入点相连接的发射功率控制单元，遇到特定相邻接入点的大量干扰的接入点可以经由该发射功率控制单元请求或使得该相邻接入点降低其发射功率，这至少导致了该接入点的区域内较小数量的干扰。考虑到接入点的网络，该发射功率控制单元将至少提供接入点网络内有所改进的吞吐量和/或覆盖。此外，之前所描述的方法的所有步骤都可以针对接入点网络内的每个(相邻)接入点来执行，从而形成始终都提供最优服务水平的自配置或自修复的接入点网络。

根据优选实施例，发射功率控制单元被进一步配置用于在实质上并不损害该至少一个相邻接入点的所需服务质量的情况下降低该至少一个相邻接入点的发射功率。

根据本发明的优选实施例，该发射功率控制单元是与该接入点和至少一个相邻接入点分离的远程组件。通过提供作为远程组件的发射功率控制单元，有关各个(相邻)接入点的信号强度、干扰水平等的信息可以以集中方式进行组织。该集中式的远程组件被用作接入点网络中的接入点和相邻接入点之间的通信部件。这缓解了现有系统依赖于完全协作的同质wifi部署形式的技术问题，该问题在实践中之所以并不可行是因为该同质性始终都应当在用户设备(芯片组)提供商和运营商管理基站二者处得以保持。在现有技术中，由于密集区域中大量不同的设备提供商以及网络和服务运营商，尚且没有一种针对非同质部署形式的解决方案。该非同质部署形式可能会带来每个接入点的信道选择，但是无法提供整体覆盖优化。

根据实施例，多个可用操作信道在至少第一频带和第二频带上进行划分，并且该选择单元进一步被配置用于从第一频带内的可用操作信道切换至第二频带内的可用操作信道。已知系统仅可以应对单个频带内的频率信道选择，而无法应对覆盖优化。在多个频带之间进行切换的能力提供了系统或接入点找到可用的低干扰操作信道的明显更大的概率。

根据优选实施例，该估计单元进一步被配置为对每个可用操作信道的信号强度参数进行累加。

根据本发明另外的方面，提供了一种包括计算机可执行指令的计算机程序产品，所述计算机可执行指令在该程序在计算机上运行时用于执行根据权利要求1至7中任一项所述的方法。

根据本发明另外的方面，提供了一种包括计算机可执行指令的计算机程序，所述计算机可执行指令在该程序在计算机上运行时用于根据以上所公开的任一个实施例的步骤来执行根据权利要求1至7中任一项所述的方法。

根据本发明另外的方面，提供了一种计算机设备或其它硬件设备，其被编程为执行以上所公开的根据权利要求1至7中任一项所述的方法的任一个实施例中的一个或多个步骤。根据另一个方面，提供了一种数据存储设备，其以机器可读和机器可执行形式对程序进行编码从而执行以上所公开的方法的任一个实施例中的一个或多个步骤。

附图说明

附图被用来图示本发明的设备的当前优选的非限制性示例实施例。本发明的特征和目标的以上和其它优势将在结合附图阅读时通过以下详细描述而更好地被理解，其中：

图1是图示操作无线接入点的示例性管理方法的实施例的流程图；

图2是图示操作无线接入点的示例性管理方法的另一个实施例的流程图；

图3是根据本发明的管理系统的示例性实施例的示意图；和

图4示意性图示了(相邻)无线接入点的网络以及集中式管理系统的概念。

具体实施方式

图1图示了操作无线接入点的管理方法100，该接入点在多个可用操作信道中的至少一个信道上进行操作，该方法包括以下步骤：

-步骤110，获取信号强度参数，该信号强度参数表示由该接入点在该多个可用操作信道中的多于一个信道处所检测到的信号强度；

-步骤120，基于该信号强度参数估计与该多个可用操作信道中的多于一个信道相关的干扰水平；以及

-步骤130，基于该干扰水平从该多个可用操作信道中的多于一个信道中选择表现出最低干扰水平的操作信道。

根据优选实施例，该方法进一步包括针对分别连接或尝试连接至该接入点的任意无线用户设备重复或执行步骤110、120和130。

根据另外的实施例，获得信号强度的步骤110包括从来自包括至少一个相邻接入点和至少一个无线用户设备的群组的至少一个源检测信号强度。

根据本发明的实施例，当所述接入点是包括至少一个相邻接入点的无线接入点的网络的一部分时，该方法包括通过降低至少一个相邻接入点的发射功率而降低针对该接入点的干扰水平的步骤140。

根据优选实施例，降低至少一个相邻接入点的发射功率(步骤140)包括在实质上并不损害该至少一个相邻接入点的所需服务质量的情况下降低该至少一个相邻接入点的发射功率。

根据一个实施例，基于信号强度参数估计该接入点的多个可用操作信道中的多于一个信道处的干扰水平的步骤120包括对每个可用操作信道的信号强度参数进行累加。

图2图示操作无线接入点的示例性管理方法的另一个实施例。目标是“感应”并“平衡”频率的重复使用并且联合优化(多个)发射功率水平从而改进覆盖/容量。这通过执行以下步骤来实现：

1)步骤201，收集信号强度参数，例如来自所有频带中的相邻接入点的接收信号强度指示(rssi)。

2)步骤202，估计每个频带b的干扰i的水平：累加每个设备/接入点(ap)的每个信道c的rssi。选择频带b及其具有较低干扰的操作信道c。

3)步骤203，服从于第j个ap的功率水平同时保持其操作qos要求，使得第b信道和第c信道中的第k个ap的干扰i最小化。

4)重新配置第k个ap的参数b和c，同时管理第j个ap的功率(针对所有apj)。

图3图示了根据本发明的管理系统300的实施例。该管理系统包括至少一个接入点，其中该接入点在多个可用操作信道中的至少一个信道上进行操作。该系统包括：

-获取单元310，其被配置为获取信号强度参数，该信号强度参数表示由该接入点在该多个可用操作信道中的多于一个信道处所检测到的信号强度；

-估计单元320，其被配置为基于该信号强度参数估计与该多个可用操作信道中的多于一个信道相关的干扰水平；以及

-选择单元330，其被配置为基于该干扰水平从该多个可用操作信道中的多于一个信道中选择表现出最低干扰水平的操作信道。

根据一个实施例，该获取单元310进一步被配置为从来自包括至少一个相邻接入点和至少一个无线用户设备的群组的至少一个源检测信号强度。

根据一个实施例，该管理系统300进一步包括：无线接入点的网络，其包括至少一个相邻接入点；以及发射功率控制单元340，其被配置为通过降低至少一个相邻接入点的发射功率而降低针对该接入点的干扰水平。

图4示意性图示了这样的无线接入点的网络，其包括总共五个无线接入点(ap1-ap5)。在所示示例中，ap1-ap4在相同的频带(频带1)内进行操作，其中ap1和ap2在信道a(cha)上操作，而ap3和ap4在信道b(chb)上操作。ap5在不同频带(频带2)内的信道a(cha)上操作，该信道a因此不同于频带1中的信道a。连接ap1和ap2的虚线箭头以及连接ap3和ap4的虚线箭头图示了接入点彼此所施加的影响。由于ap1和ap2在相同频带内的相同信道上操作，所以它们将体验到来自于彼此的干扰。对于ap3和ap4同样如此。

根据优选实施例，发射功率控制单元340进一步被配置为在实质上并不损害该至少一个相邻接入点的所需服务质量的情况下降低该至少一个相邻接入点的发射功率。

根据本发明的优选实施例，发射功率控制单元340是与该接入点和至少一个相邻接入点分离的远程组件。参考图4，远程组件的可能实施例包括被图示为管理中心(mc)的发射功率控制单元340，其为与网络中的接入点(ap1-ap5)相连接的集中式组件。如箭头所示，该管理中心作为不同接入点之间的通信部件进行操作。即使不同供应商的接入点也能够通过该mc互相通信。以这种方式，该mc使得能够以集中方式来管理这样的接入点网络。该mc可以收集从其连接的所有接入点收集有关干扰水平、信号强度、发射功率等的信息。

尽管被图示为远程组件，但是该mc也能够作为接入点的一部分或者被定位于该接入点网络中的所有或一些接入点处。

根据一个实施例，多个可用操作信道在至少第一频带和第二频带上进行划分，并且该选择单元进一步被配置为从第一频带内的可用操作信道切换至第二频带内的可用操作信道。

根据优选实施例，该估计单元进一步被配置为对每个操作信道的信号强度参数进行累加。

根据本发明另外的方面，提供了一种包括计算机可执行指令的计算机程序产品，所述计算机可执行指令在该程序在计算机上运行时用于执行根据权利要求1至7中任一项所述的方法。

本领域技术人员将会容易地认识到，以上所描述的各种方法的步骤能够由编程计算机来执行。因此，一些实施例也意在覆盖程序存储设备，诸如数字数据存储介质，其是机器或计算机可读的并且对机器可执行或计算机可执行的指令程序进行编码，其中所述指令执行所述以上所描述的方法的一些或全部步骤。该程序存储设备例如可以是数字存储器，诸如磁盘和磁带的磁性存储介质，硬盘驱动器，或者光学可读数字数据存储介质。实施例还意在覆盖被编程为执行以上所描述方法的所述步骤的计算机。

附图中所示的包括被标记为“单元”、“模块”或“处理器”的任意功能模块的各种元件的功能可以通过使用专用硬件以及能够关联于适当软件而执行软件的硬件来提供。当由处理器提供时，该功能可以由单个专用处理器提供，由单个共享处理器提供，或者由多个个体处理器提供，它们中的一些可以是共享的。此外，术语“单元”、“处理器”或“控制器”的明确使用并不应当被理解为专门指代能够执行软件的硬件，并且可以隐含地包括但不限于数字信号处理器(dsp)硬件、网络处理器、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、用于存储软件的只读存储器(rom)、随机访问存储器(ram)和非易失性存储装置。还可以包括其它常规或定制的硬件。类似地，图中所示出的任何开关都仅是概念。它们的功能可以通过程序逻辑的操作、通过专用逻辑、通过程序控制和专用逻辑的交互来实施，或者甚至以人工方式来实施，特定技术能够由实施方依据对上下文更为具体理解的那样来选择。

本领域技术人员应当意识到的是，这里的任何框图都表示体现本发明原则的说明性电路的概念视图。类似地，将要意识到的是，任何流程图、示图、状态变换图、伪代码等都表示可以在计算机可读介质中实质性表示并且因此由计算机或处理器来执行的各种处理，而无论是否明确示出了这样的计算机或处理器。

虽然以上已经结合具体实施例给出了本发明的原理，但是所要理解的是，该描述仅是作为示例被给出而并非作为对所附权利要求所限定的保护范围的限制。