一种自动评估无线信道干扰程度的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明设及无线通信技术领域，具体地讲，是设及一种自动评估无线信道干扰程 度的方法和装置。
【背景技术】
[0002] 无线通信系统的性能很大程度上受到无线信道的影响，无线网络设备进行数据传 送前通常需要对信道进行评估W选择干扰程度尽可能小的信道，从而保证信息的有效传 送。因此，对信道评估的精度将直接影响整个无线通信系统的性能。
[0003] 传统的信道评估方法通常分为如下两类：1)判定信道的信号能量，该方法通过对 接收信号进行一段时间的能量累积，再与判决口限进行比较来判决信道干扰程度，若信号 平均能量低于某一个口限值，则认为信道空闲，并选取能量值最低的作为最终信道;2)根据 无线信道的特征选取，例如，扩频信号和载波频率等，依据信号特征来选择信道。运些方案 都依赖于检测器对信号能量或频谱的了解程度，检测器的调制解调方式等。前者的评价指 标过于单一，而后者的复杂度较高。
[0004] 基于对多种因素的综合考虑，本发明提出一种自动评估无线信道干扰程度的方 案，W平衡信道评估方案的复杂度、适应性、检测时间W及业务特性等因素，并重点考虑各 无线信道之间的干扰影响。
【发明内容】
[0005] 为克服现有技术中的上述问题，本发明提供一种设计巧妙、应用方便、通过多项指 标较好地平衡评估准确性和复杂度的自动评估无线信道干扰程度的方法。
[0006] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下： 一种自动评估无线信道干扰程度的方法，主要用于AP(Acess Point),包括如下步骤： (51) 根据AP的使用状态确定其工作的信道带宽为20MHz或40MHz; (52) 确定当前信道带宽下可用的信道，并将不可用的信道的评估分值设置为较大常 数； (53) 对每个可用信道进行扫描，侦听每个可用信道一段时间，并统计其各项指标，其 中，所述指标包括:信道间干扰指标、异构系统干扰指标、AP间干扰指标、噪声直方图指标； (54) 根据统计的各项指标分别计算每个可用信道的评估分值； (55) 由每个信道的评估分值确定最佳信道。
[0007] 其中，所述步骤(S2)中，较大常数为Oxffff。
[000引具体地，所述信道间干扰指标是在当前信道进行数据收发时，对其他信道造成干 扰的影响程度的评估分值，用下述公式(1-1)表示： Score_l[ch] = rx_count * wei邑ht[ch] ..................(1-1) 其中，Score_lkh]为该信道间干扰指标，ch为当前信道编号，rx_count为扫描周期内 当前信道正确接收的802.11协议包的数目，巧61曲^证]为预设的当前信道对其他信道影响 的权重值。如图3所示为20MHz信道带宽情况下的预设权重值，如图4所示为40MHz信道带宽 情况下的预设权重值。
[0009] 具体地，所述异构系统干扰指标是在当前信道进行数据收发时，对其他异构系统 在同一信道造成干扰的影响程度的评估分值，用下述公式(1-2)表示： Score_2[ch] = fa_count * fa_wei邑ht ..................(1-2) 其中，Score_2kh]为该异构系统干扰指标，fa_count为扫描周期内当前信道接收到的 非802.11协议包的数目，fa_weight为预设的根据当前信道接收到的802.11协议包的数目 ;rx_count确定异构系统在同一信道的干扰程度的权重值。当;rx_count不高于30时，fa_ weight设置为5;当;rx_count高于30且不高于200时，fa_wei曲t设置为3;当;rx_count高于 200时，fa_weight设置为 1。
[0010] 具体地，所述AP间干扰指标是在当前信道进行数据收发时，对其他AP在各个信道 造成干扰的影响程度的评估分值，用下述公式(1-3)表示： Score_3[ch] = ap_count[ch] * ap_wei邑htkh] ..................(1-3) 其中，Score_3 kh ]为该AP间干扰指标，ap_count kh ]为预设的当前信道对其他信道影 响的程度估值，如图4所示为20MHz信道带宽情况下的预设的程度估值，如图5和图6所示为 40MHz信道带宽情况下的预设的程度估值，分别为向上和向下的两个方面;曰口_巧61曲^证] 为预设的与接收信号强度值相关的当前信道对其他信道影响的权重值，该预设权重值见下 述表1，
表1。
[0011] 具体地，所述噪声直方图指标是在当前信道的功率，该功率值被设置为由lv[l]至 lv[ 10]依次递增3地的10个级别，用下述公式(1-4)表示： Score_4[ch] = NHM_counte;r[ch] * [Iv] * (3~lv) ............(1-4) 其中，Score_4kh]为该噪声直方图指标，NHM_counte;rkh]为每隔固定时间统计的平 均功率值。该固定时间可W设置于4微秒。
[0012] 更具体地，所述步骤(S4)中，每个可用信道的评估分值由下述公式(1-5)求得： Score[ch] = Score_l[ch] + Score_2[ch] + Score_3[ch] + Score_"ch]-..(l-5)。
[0013] 更具体地，为了准确地确定最佳信道，所述步骤(S5)中，确定最佳信道的方法具体 为： 若信道带宽为20MHz，则将评估分值Score[ch]最小的信道作为最佳信道； 若信道带宽为40MHz，则对当前信道的邻近信道也进行考查，按下述公式(1-6)或（1-7) 计算每个信道的总分值To化l_Score，并将总分值To化l_Score最小的信道作为最佳信道； 当考查的信道编号ch<卵寸，现J Total_Score[ch] = Score[ch] + Score[ch+4]..................(1-6)； 否则，Total_Score[ch] = Score[ch] + Score[ch-4] ............(1-7)。
[0014] 基于上述方法，本发明还提供一种实现该自动评估无线信道干扰程度方法的装 置，包括： 初始化单元，用于为AP选择工作的信道带宽，确定可用的信道，并将不可用的信道的评 估分值设置较大常数； 信道评估单元，用于扫描每个可用信道，侦听每个可用信道一段时间，统计包括信道间 干扰指标、异构系统干扰指标、AP间干扰指标、噪声直方图指标在内在各项指标，并计算各 个信道的评估分值； 信道选择单元，用于根据各信道的评估分值来确定选择的最佳信道。
[0015] 其中，所述信道评估单元包括： 数据收发子单元，用于扫描每个可用信道，并侦听每个可用信道一固定时间； 统计子单元，用于计算各个信道的评估分值。
[0016] 与现有技术相比，本发明具有W下有益效果： (1)本发明构思巧妙，综合考查了信道干扰的各种因素，定义了评价指标，包括用于考 查当前信道对其他信道的干扰程度的"信道间干扰"指标、用于考查同一频道各种接入设 备存在相互干扰的"异构系统干扰"指标、用于考查系统中多个AP存在相互干扰的"AP间干 扰"指标，W便于针对高密度部署环境下的多种干扰因素进行定量评估，在很大程度上提高 了信道评估的准确性，也在一定程度上降低了信道评估的复杂度，并且本发明新颖独特，具 有广泛的应用前景，适合推广应用。
[0017] (2)传统的方法均为考虑负载情况，与业务量信息无直接关系，因为某个信道虽然 被AP占用，但是使用该信道的AP收发数据量较小，则仍可W与其他AP共享此信道，而本发明 采用异构系统干扰指标来评估信道数据量大小，在一定程度上补偿了不考虑业务量影响进 行评估所带来的缺陷，提高了信道带宽利用率。
[001引（3)本发明提供的信道评估分值计算方法，旨在高密集AP部署场景下，为各个AP尽 可能找到干扰程度较小的信道，改善了数据传输可靠度，提高了网络整体性能。
【附图说明】
[0019] 图1为本发明的流程示意图。
[0020] 图2为本发明中在20MHz信道带宽下weightkh]的分布示意图。
[0021 ]图3为本发明中在40MHz信道带宽下weightkh]的分布示意图。
[0022] 图4为本发明中在20MHz信道带宽下ap_countkh]的分布示意图。
[0023] 图5为本发明中在40MHz信道带宽下ap_countkh]的向上分布示意图。
[0024] 图6为本发明中在40MHz信道带宽下ap_countkh]的向下分布示意图。
[0025] 图7为本发明中装置的结构框图。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于 下列实施例。 实施例
[0027] 如图1至图7所示，该自动评估无线信道干扰程度的方法及装置，应用于AP或路由 器中，其中装置部分主要包括如下硬件单元:依次连接的初始化单元、信道评估单元和信道 选择单元，并且信道评估单元中还包括数据收发子单元和统计子单元。
[0028] 每个硬件单元的作用如下： 初始化单元，用于为AP选择工作的信道带宽，确定可用的信道，并将不可用的信道的评 估分值设置较大常数。
[0029] 信道评估单元，用于扫描每个可用信道，侦听每个可用信道一段时间，统计包括信 道间干扰指标、异构系统干扰指标、AP间干扰指标、噪声直方图指标在内在各项指标，并计 算各个信道的评估分值； 其中，数据收发子单元，用于扫描每个可用信道，并侦听每个可用信道一固定时间； 统计子单元，用于计算各个信道的评估分值。
[0030] 信道选择单元，用于根据各信道的评估分值来确定选择的最佳信道。
[0031] 该自动评估无线信道干扰程度的方法，包括如下步骤： (51) 根据AP的使用状态确定其工作的信道带宽为20MHz或40MHz; (52) 确定当前信道带宽下可用的信道，并将不可用的信道的评估分值设置为较大常 数;通常该较大常数为Oxffff; (53) 对每个可用信道进行扫描，侦听每个可用信道一段时间，并统计其各项指标，其 中，所述指标包括:信道间干扰指标、异构系统干扰指标、AP间干扰指标、噪声直方图指标； (54) 根据统计的各项指标分别计算每个可用信道的评估分值； (55) 由每个信道的评估分值确定最佳信道。
[0032] 下面对每个指标进行具体说明： 所述信道间干扰指标，是在当前信道进行数据收发时，对其他信道造成干扰的影响程 度的评估分值，用下述公式(1-1)表示： Score_l[ch] = rx_count * wei邑ht[c