信道分配方法、信道分配装置及无线局域网系统的制作方法_3

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括该AP2发送的邻居探测请求的发送方MAC地址、APl接收该AP2发送的邻居探测请求时工作的信道的主信道以及该AP2发送的邻居探测请求的信号强度间的对应关系。如果APl在一般工作信道或邻居探测信道上接收到非管理AP发送的WLAN消息,则获取邻居参数,该邻居参数包括该WLAN消息的发送方MAC地址、API接收该WLAN消息时工作的信道的主信道以及该WLAN消息的信号强度间的对应关系。如果APl在一般工作信道或邻居探测信道上侦听到非WLAN协议的射频信号,即环境噪声,APl记录邻居参数,该邻居参数包括环境噪声的干扰源的标识,该射频信号的信道和该射频信号的信号强度间的对应关系。如果AP具有识别除了 AP之外的干扰源类型的功能,APl根据该射频信号的电磁频谱识别出发射该射频信号的非WLAN设备,记录邻居参数,该邻居参数包括非WLAN设备的干扰源的标识、该射频信号的信道和该射频信号的信号强度间的对应关系。
[0090]步骤3、AP将邻居参数发送给AC。可选的,AP可以一旦获得邻居参数即发送给AC ;AP也可以周期性的将获得的邻居参数发送给AC ;AP还可以在获得的邻居参数的数量达到一定条件后将获得的邻居参数发送给AC。
[0091]AC获取非管理AP的邻居信息的方法与AC获取管理AP的邻居信息的方法相同,区别在于AC只为管理AP分配工作信道。
[0092]具体地,AC确定多个候选信道配置的方法可以包括:
[0093]步骤S20、AC可以将每个待分配信道的AP的候选信道带宽都采用相同的全局信道带宽。AC可以通过以下方式,为所有待分配信道的AP确定一个全局信道带宽。方式一、AC可以根据从系统接收的命令,确定所有待分配信道的AP的全局信道带宽。例如从系统接收的命令中指示全局信道带宽为80MHz,则AC可以确定所有待分配信道的AP的全局信道带宽为80MHz。方式二、AC可以根据获取到的用户信道带宽能力,将最高的信道带宽确定为所有待分配信道的AP的全局信道带宽。STA上线时,STA向AP发送探测请求(英文:proberequest)或关联请求(英文:associate request)或重关联请求(英文:re_associaterequest),探测请求或关联请求或重关联请求中携带了用户信道带宽能力,例如更高吞吐量(英文:very high throughput,缩写:VTH) 20/VTH40/VTH80 等,VTH20 表示信道带宽为20MHz, VTH40表示信道带宽为40MHz,VTH80表示信道带宽为80MHz。AP获取到用户信道带宽能力之后,AP可以向AC发送STA的最大信道带宽能力。AC保存AP发送的STA的最大信道带宽能力,比较每个待分配信道的AP的最大信道带宽能力,并将最大信道带宽能力对应的最大的信道带宽确定为所有待分配信道的AP的全局信道带宽。举例而言,AC管理的AP包括AP1、AP2和AP3,AC确定AP1、AP2和AP3为待分配信道的AP,假设APl获取到的用户信道带宽能力为VTH40/VTH80,AP2获取到的用户信道带宽能力为VTH20/VTH40,AP3获取到的用户信道带宽能力为VTH40。则APl可以向AC发送最大信道带宽能力为VTH80,AP2可以向AC发送最大信道带宽能力为VTH40,AP3可以向AC发送最大信道带宽能力为VTH40。则AC可以确定与VTH80对应的带宽80MHz为AP1、AP2和AP3的全局信道带宽。
[0094]步骤S21、AC可以根据全局信道带宽,从工作信道集中为每个待分配信道的AP划分多个候选工作信道。AC可以先确定全局信道带宽与20MHz的关系,在全局信道带宽为η个20MHz的情况下,AC可以依次将工作信道集中连续η个20MHz子信道划分为一个候选工作信道,任意两个候选工作信道都不重叠。举例而言,AC管理的AP包括AP1、AP2和AP3,AC确定AP1、AP2和AP3为待分配信道的AP,以5GHz无线频谱为例说明,若AP1、AP2和AP3的国家码为 CN,则 AP1、AP2 和 AP3 的工作信道集为{36,40,44,48,52,56,60,64,149,153,157,161,165},假设AC确定AP1、AP2和AP3的全局信道带宽为80MHz。则AP1、AP2和AP3的信道带宽都为 80MHzο AC 可以将{36,40,44,48,52,56,60,64,149,153,157,161,165}划分为{<36,40,44,48),〈52,56,60,64>,〈149,153,157,161〉},其中,〈36,40,44,48>、〈52,56,60,64> 和〈149,153,157,161〉为 AP1、AP2 和 AP3 的候选工作信道。〈36,40,44,48> 是带宽为80MHz的高带宽信道,且由带宽为20MHz的子信道36、带宽为20MHz的子信道40、带宽为20MHz的子信道44和带宽为20MHz的子信道48组成。
[0095]步骤S22、AC可以根据每个待分配信道的AP对应的多个候选工作信道,确定多个候选信道配置。AC可以从确定的候选工作信道中,为每个待分配信道的AP选取一个候选工作信道,构成一个候选信道配置。AC将每个待分配信道的AP选取的候选工作信道任意组合,构成所有可能的候选信道配置。在候选工作信道的数量为n,待分配信道的AP的数量为m的情况下,所有可能的候选信道配置的数量为πΓη,即m的η次幂。每个候选信道配置为每个待分配信道的AP分配了一个候选工作信道,在AC管理的AP包括AP1、AP2和AP3,AC确定AP1、AP2和AP3为待分配信道的AP的情况下,在候选信道配置I中,APl工作在工作信道一,AP2工作在工作信道二,AP3工作在工作信道三。举例而言,假设AC确定AP1、AP2和 AP3 的候选工作信道包括=<36,40,44,48>、〈52,56,60,64> 和〈149,153,157,161〉。则 AC可以确定27种候选信道配置。例如:候选信道配置1:AP1分配工作信道〈36,40,44,48>,AP2分配工作信道〈36,40,44,48>,AP3分配工作信道〈52,56,60,64> ;候选信道配置2 =APl分配工作信道〈52,56,60,64>, AP2分配工作信道〈52,56,60,64>, AP3分配工作信道〈52,56,60,64> ;候选信道配置3 =APl分配工作信道〈36,40,44,48>,AP2分配工作信道〈52,56,60,64>,AP3 分配工作信道〈149,153,157,161〉。
[0096]此外,AC确定多个候选信道配置的方法也可以包括:
[0097]步骤S23、AC可以确定每个待分配信道的AP的候选信道带宽。AC可以根据获取到的每个待分配信道的AP的用户信道带宽能力,确定每个待分配信道的AP的候选信道带宽。AC获取每个待分配信道的AP的用户信道带宽能力的具体示例可以参见上述步骤S20的方式二的相关描述。举例而言,AC管理的AP包括AP1、AP2和AP3,AC确定AP1、AP2和AP3为待分配信道的APJiS AC获取到APl的用户信道带宽能力为VTH40/VTH80,AC获取到AP2的用户信道带宽能力为VTH40,AC获取到AP3的用户信道带宽能力为VTH40,则AC可以确定APl的候选信道带宽为40MHz或80MHz,AP2的候选信道带宽为40MHz,AP3的候选信道带宽为40MHz。
[0098]步骤S24、AC可以根据每个待分配信道的AP的候选信道带宽,从工作信道集中为每个待分配信道的AP划分多个候选工作信道。AC可以先确定待分配信道的AP的候选信道带宽与20MHz的关系,在待分配信道的AP的候选信道带宽为η个20MHz的情况下,AC可以依次将工作信道集中连续η个20MHz子信道,划分为该待分配信道的AP的一个候选工作信道,每个待分配信道的AP的任意两个候选工作信道都不重叠。具体示例可以参见上述步骤S21中的相关描述。
[0099]步骤S25、AC可以根据每个待分配信道的AP对应的多个候选工作信道,确定多个候选信道配置。AC可以从确定的每个待分配信道的AP的候选工作信道中,为每个待分配信道的AP选取一个候选工作信道,构成一个候选信道配置。AC将每个待分配信道的AP选取的候选工作信道任意组合,构成所有可能的候选信道配置。具体示例可以参见上述步骤S22中的相关描述。
[0100]步骤S130、AC根据所述每个待分配信道的AP的邻居参数,计算在所述多个候选信道配置中的每一个候选信道配置下的干扰强度分布,在所述多个候选信道配置中的任意一个候选信道配置下的所述干扰强度分布包括所述每个待分配信道的AP工作在所述候选工作信道的干扰强度。
[0101]具体地,AC确定了多个候选信道配置之后,可以根据获取的每个待分配信道的AP的邻居参数,对每个待分配信道的AP在候选工作信道上进行邻居干扰估计,以确定每个待分配信道的AP工作在候选工作信道上的干扰强度。邻居干扰包括管理邻居和非管理邻居的干扰,管理邻居指的是AC所管理的AP与AP之间的邻居关系。非管理邻居包括以下几种类型:类型一、外部AP邻居,指AC所管理的AP以外的AP,也称为非管理AP,通常是指非该AC所管理的AP。类型二、环境噪声,指环境中存在的非WLAN协议的射频信号。参见上述步骤SllO中AC获取每个待分配信道的AP的邻居参数可知,如果AP具有识别除了 AP之外的干扰源类型的功能,则AP的非管理邻居还可以包括非WLAN设备邻居,例如蓝牙、微波炉、智能仪表等。在AP具有识别除了 AP之外的干扰源类型的功能的情况下,环境噪声是指该AP所在环境中该AP不能识别的干扰源带来的干扰,例如雷达信号。AP可以为每个检测到的环境噪声分配标识,并记录与该环境噪声对应的邻居参数。邻居干扰估计是计算每个待分配信道的AP工作在自身的候选工作信道上的干扰强度。例如,AC可以根据获取的待分配信道的AP的邻居参数,若待分配信道的AP的候选工作信道为高带宽信道,则AC可以通过将候选工作信道中的每个带宽为20MHz的子信道上的干扰强度相加,再除以子信道的数量,即可得到每个待分配信道的AP工作在自身的候选工作信道上的干扰强度。
[0102]在一种可能的实现方式中,AC获取在多个候选信道配置中的任意一个候选信道配置下,每个待分配信道的AP工作在自身的候选工作信道的干扰强度,在多个候选信道配置中的任意一个候选信道配置下,每个待分配信道的AP的干扰强度构成了在多个候选信道配置中的任意一个候选信道配置下的干扰强度分布。AC可以根据每个待分配信道的AP自身的邻居参数,获取每个待分配信道的AP在自身的候选工作信道上自身的干扰源对自身的干扰强度总和,以作为每个待分配信道的AP工作在自身的候选工作信道的干扰强度。
[0103]举例而言,APl和AP2为待分配信道的AP,假设APl和AP2的候选工作信道都为〈36,40>。AC根据APl的邻居参数获取到APl在子信道36上,AP2在子信道36上对APl的干扰强度为Xl,AP2在子信道40上对APl的干扰强度为0,蓝牙在子信道36上对APl的干扰强度为x2,雷达信号在子信道36上对APl的干扰强度为x3 ;AC获取到在AP2在子信道40上,APl在子信道40上对AP2的干扰强度为Y1,蓝牙在子信道40上对APl的干扰强度为y2,雷达信号在子信道40上对API的干扰强度为y3。则AC可以计算出API在子信道36上的干扰强度总和为xi+x2+x3,APl在子信道40上的干扰强度总和为χι+χ2+χ3,AC可以计算出APl在候选工作信道〈36,40>上的干扰强度总和为χι+χ2+χ3。同理,AC可以计算出AP2在子信道40上的干扰强度总和为yAydyy APl在子信道36上的干扰强度总和为yi+y;^+}^。进一步地,AC可以计算出ΑΡ2在候选工作信道〈36,40>上的干扰强度总和为yi+y2+y3。
[0104]步骤S150、AC根据在所述多个候选信道配置中的每一个候选信道配置下的干扰强度分布,从所述多个候选信道配置中选取系统干扰最小的干扰强度分布对应的候选信道配置作为实际信道配置,或,从所述多个候选信道配置中选取系统最稳定的干扰强度分布对应的候选信道配置作为实际信道配置。
[0105]具体地,AC计算出在多个候选信道配置中的每一个候选信道配置下的干扰强度分布之后,可以从多个候选信道配置中,选取系统干扰最小的候选信道配置作为实际信道配置。例如,AC可以计算多个候选信道配置下的所有待分配信道的AP的干扰强度总和,候选信道配置下的所有待分配信道的AP的干扰强度总和最小,系统干扰最小,则可以选取候选信道配置下的所有待分配信道的AP的干扰强度总和最小的候选信道配置作为实际信道配置。AC也可以从多个候选信道配置中,选取各个AP之间的干扰最均匀,系统最稳定的候选信道配置作为实际信道配置。例如,AC可以计算多个候选信道配置下的每个待分配信道的AP的干扰强度分布均方差,候选信道配置下的每个待分配信道的AP的干扰强度分布均方差最小,系统最稳定,则可以选取候选信道配置下的干扰强度分布均方差最小的候选信道配置作为实际信道配置。AC还可以兼顾候选信道配置的系统干扰和系统稳定性,从多个候选信道配置中选取每个待分配信道的AP的实际信道配置。
[0106]在一种可能的实现方式中,AC从多个候选信道配置中选取系统干扰最小的干扰强度分布对应的候选信道配置作为实际信道配置的方法包括:首先,AC根据计算出的在多个候选信道配置中的每一个候选信道配置下的干扰强度分布,计算多个候选信道配置下的所有待分配信道的AP的干扰强度总和;然后,AC比较多个候选信道配置下的所有待分配信道的AP的干扰强度总和;最后,AC从多个候选信道配置中选取所有待分配信道的AP的干扰强度总和最小的候选信道配置,作为实际信道配置。
[0107]在一种可能的实现方式中,AC从多个候选信道配置中选取系统最稳定的干扰强度分布对应的候选信道配置作为实际信道配置的方法包括:首先,AC根据计算出的在多个候选信道配置中的每一个候选信道配置下的干扰强度分布,计算多个候选信道配置下的每个待分配信道的AP的干扰强度分布均方差;然后,AC比较多个候选信道配置下的每个待分配信道的AP的干扰强度分布均方差;最后,AC从多个候选信道配置中选取每个待分配信道的AP的干扰强度分布均方差最小的候选信道配置,作为实际信道配置。具体地,AC根据计算出的在多个候选信道配置中的每一个候选信道配置下的干扰强度分布,计算多个候选信道配置下的每个待分配信道的AP的干扰强度分布均方差的方法包括:步骤31、AC计算每个候选信道配置下的所有待分配信道的AP的干扰强度总和;步骤32、AC计算每个候选信道配置下的每个待分配信道的AP的干扰强度平均值,即:AC将每个候选信道配置下的所有待分配信道的AP的干扰强度总和除以待分配信道的AP的数量,以得到每个候选信道配置下的每个待分配信道的AP的干扰强度平均值;步骤33、AC计算每个候选信道配置下的每个待分配信道的AP在自身的候选工作信道上的干扰强度总和与每个候选信道配置下的每个待分配信道的AP的干扰强度平均值的差值;步骤34、AC计算每个候选信道配置下的每个待分配信道的AP在自身的候选工作信道上的干扰强度总和与干扰强度平均值的差值的平方;步骤35、AC将每个候选信道配置下的每个待分配信道的AP在自身的候选工作信道上的干扰强度总和与干扰强度平均值的差值的平方相加,以计算得到每个候选信道配置下的每个待分配信道的AP
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