一種自動(dòng)評(píng)估無線信道干擾程度的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明設(shè)及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體地講，是設(shè)及一種自動(dòng)評(píng)估無線信道干擾程 度的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 無線通信系統(tǒng)的性能很大程度上受到無線信道的影響，無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳 送前通常需要對(duì)信道進(jìn)行評(píng)估W選擇干擾程度盡可能小的信道，從而保證信息的有效傳 送。因此，對(duì)信道評(píng)估的精度將直接影響整個(gè)無線通信系統(tǒng)的性能。
[0003] 傳統(tǒng)的信道評(píng)估方法通常分為如下兩類：1)判定信道的信號(hào)能量，該方法通過對(duì) 接收信號(hào)進(jìn)行一段時(shí)間的能量累積，再與判決口限進(jìn)行比較來判決信道干擾程度，若信號(hào) 平均能量低于某一個(gè)口限值，則認(rèn)為信道空閑，并選取能量值最低的作為最終信道;2)根據(jù) 無線信道的特征選取，例如，擴(kuò)頻信號(hào)和載波頻率等，依據(jù)信號(hào)特征來選擇信道。運(yùn)些方案 都依賴于檢測器對(duì)信號(hào)能量或頻譜的了解程度，檢測器的調(diào)制解調(diào)方式等。前者的評(píng)價(jià)指 標(biāo)過于單一，而后者的復(fù)雜度較高。
[0004] 基于對(duì)多種因素的綜合考慮，本發(fā)明提出一種自動(dòng)評(píng)估無線信道干擾程度的方 案，W平衡信道評(píng)估方案的復(fù)雜度、適應(yīng)性、檢測時(shí)間W及業(yè)務(wù)特性等因素，并重點(diǎn)考慮各 無線信道之間的干擾影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明提供一種設(shè)計(jì)巧妙、應(yīng)用方便、通過多項(xiàng)指 標(biāo)較好地平衡評(píng)估準(zhǔn)確性和復(fù)雜度的自動(dòng)評(píng)估無線信道干擾程度的方法。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下： 一種自動(dòng)評(píng)估無線信道干擾程度的方法，主要用于AP(Acess Point),包括如下步驟： (51) 根據(jù)AP的使用狀態(tài)確定其工作的信道帶寬為20MHz或40MHz; (52) 確定當(dāng)前信道帶寬下可用的信道，并將不可用的信道的評(píng)估分值設(shè)置為較大常 數(shù)； (53) 對(duì)每個(gè)可用信道進(jìn)行掃描，偵聽每個(gè)可用信道一段時(shí)間，并統(tǒng)計(jì)其各項(xiàng)指標(biāo)，其 中，所述指標(biāo)包括:信道間干擾指標(biāo)、異構(gòu)系統(tǒng)干擾指標(biāo)、AP間干擾指標(biāo)、噪聲直方圖指標(biāo)； (54) 根據(jù)統(tǒng)計(jì)的各項(xiàng)指標(biāo)分別計(jì)算每個(gè)可用信道的評(píng)估分值； (55) 由每個(gè)信道的評(píng)估分值確定最佳信道。
[0007] 其中，所述步驟(S2)中，較大常數(shù)為Oxffff。
[000引具體地，所述信道間干擾指標(biāo)是在當(dāng)前信道進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)時(shí)，對(duì)其他信道造成干 擾的影響程度的評(píng)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]為該信道間干擾指標(biāo)，ch為當(dāng)前信道編號(hào)，rx_count為掃描周期內(nèi) 當(dāng)前信道正確接收的802.11協(xié)議包的數(shù)目，巧61曲^證]為預(yù)設(shè)的當(dāng)前信道對(duì)其他信道影響 的權(quán)重值。如圖3所示為20MHz信道帶寬情況下的預(yù)設(shè)權(quán)重值，如圖4所示為40MHz信道帶寬 情況下的預(yù)設(shè)權(quán)重值。
[0009] 具體地，所述異構(gòu)系統(tǒng)干擾指標(biāo)是在當(dāng)前信道進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)時(shí)，對(duì)其他異構(gòu)系統(tǒng) 在同一信道造成干擾的影響程度的評(píng)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]為該異構(gòu)系統(tǒng)干擾指標(biāo)，fa_count為掃描周期內(nèi)當(dāng)前信道接收到的 非802.11協(xié)議包的數(shù)目，fa_weight為預(yù)設(shè)的根據(jù)當(dāng)前信道接收到的802.11協(xié)議包的數(shù)目 ;rx_count確定異構(gòu)系統(tǒng)在同一信道的干擾程度的權(quán)重值。當(dāng);rx_count不高于30時(shí)，fa_ weight設(shè)置為5;當(dāng);rx_count高于30且不高于200時(shí)，fa_wei曲t設(shè)置為3;當(dāng);rx_count高于 200時(shí)，fa_weight設(shè)置為 1。
[0010] 具體地，所述AP間干擾指標(biāo)是在當(dāng)前信道進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)時(shí)，對(duì)其他AP在各個(gè)信道 造成干擾的影響程度的評(píng)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 ]為該AP間干擾指標(biāo)，ap_count kh ]為預(yù)設(shè)的當(dāng)前信道對(duì)其他信道影 響的程度估值，如圖4所示為20MHz信道帶寬情況下的預(yù)設(shè)的程度估值，如圖5和圖6所示為 40MHz信道帶寬情況下的預(yù)設(shè)的程度估值，分別為向上和向下的兩個(gè)方面;曰口_巧61曲^證] 為預(yù)設(shè)的與接收信號(hào)強(qiáng)度值相關(guān)的當(dāng)前信道對(duì)其他信道影響的權(quán)重值，該預(yù)設(shè)權(quán)重值見下 述表1，
表1。
[0011] 具體地，所述噪聲直方圖指標(biāo)是在當(dāng)前信道的功率，該功率值被設(shè)置為由lv[l]至 lv[ 10]依次遞增3地的10個(gè)級(jí)別，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]為該噪聲直方圖指標(biāo)，NHM_counte;rkh]為每隔固定時(shí)間統(tǒng)計(jì)的平 均功率值。該固定時(shí)間可W設(shè)置于4微秒。
[0012] 更具體地，所述步驟(S4)中，每個(gè)可用信道的評(píng)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] 更具體地，為了準(zhǔn)確地確定最佳信道，所述步驟(S5)中，確定最佳信道的方法具體 為： 若信道帶寬為20MHz，則將評(píng)估分值Score[ch]最小的信道作為最佳信道； 若信道帶寬為40MHz，則對(duì)當(dāng)前信道的鄰近信道也進(jìn)行考查，按下述公式(1-6)或（1-7) 計(jì)算每個(gè)信道的總分值To化l_Score，并將總分值To化l_Score最小的信道作為最佳信道； 當(dāng)考查的信道編號(hào)ch<卵寸，現(xiàn)J Total_Score[ch] = Score[ch] + Score[ch+4]..................(1-6)； 否則，Total_Score[ch] = Score[ch] + Score[ch-4] ............(1-7)。
[0014] 基于上述方法，本發(fā)明還提供一種實(shí)現(xiàn)該自動(dòng)評(píng)估無線信道干擾程度方法的裝 置，包括： 初始化單元，用于為AP選擇工作的信道帶寬，確定可用的信道，并將不可用的信道的評(píng) 估分值設(shè)置較大常數(shù)； 信道評(píng)估單元，用于掃描每個(gè)可用信道，偵聽每個(gè)可用信道一段時(shí)間，統(tǒng)計(jì)包括信道間 干擾指標(biāo)、異構(gòu)系統(tǒng)干擾指標(biāo)、AP間干擾指標(biāo)、噪聲直方圖指標(biāo)在內(nèi)在各項(xiàng)指標(biāo)，并計(jì)算各 個(gè)信道的評(píng)估分值； 信道選擇單元，用于根據(jù)各信道的評(píng)估分值來確定選擇的最佳信道。
[0015] 其中，所述信道評(píng)估單元包括： 數(shù)據(jù)收發(fā)子單元，用于掃描每個(gè)可用信道，并偵聽每個(gè)可用信道一固定時(shí)間； 統(tǒng)計(jì)子單元，用于計(jì)算各個(gè)信道的評(píng)估分值。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有W下有益效果： (1)本發(fā)明構(gòu)思巧妙，綜合考查了信道干擾的各種因素，定義了評(píng)價(jià)指標(biāo)，包括用于考 查當(dāng)前信道對(duì)其他信道的干擾程度的"信道間干擾"指標(biāo)、用于考查同一頻道各種接入設(shè) 備存在相互干擾的"異構(gòu)系統(tǒng)干擾"指標(biāo)、用于考查系統(tǒng)中多個(gè)AP存在相互干擾的"AP間干 擾"指標(biāo)，W便于針對(duì)高密度部署環(huán)境下的多種干擾因素進(jìn)行定量評(píng)估，在很大程度上提高 了信道評(píng)估的準(zhǔn)確性，也在一定程度上降低了信道評(píng)估的復(fù)雜度，并且本發(fā)明新穎獨(dú)特，具 有廣泛的應(yīng)用前景，適合推廣應(yīng)用。
[0017] (2)傳統(tǒng)的方法均為考慮負(fù)載情況，與業(yè)務(wù)量信息無直接關(guān)系，因?yàn)槟硞€(gè)信道雖然 被AP占用，但是使用該信道的AP收發(fā)數(shù)據(jù)量較小，則仍可W與其他AP共享此信道，而本發(fā)明 采用異構(gòu)系統(tǒng)干擾指標(biāo)來評(píng)估信道數(shù)據(jù)量大小，在一定程度上補(bǔ)償了不考慮業(yè)務(wù)量影響進(jìn) 行評(píng)估所帶來的缺陷，提高了信道帶寬利用率。
[001引（3)本發(fā)明提供的信道評(píng)估分值計(jì)算方法，旨在高密集AP部署場景下，為各個(gè)AP盡 可能找到干擾程度較小的信道，改善了數(shù)據(jù)傳輸可靠度，提高了網(wǎng)絡(luò)整體性能。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明的流程示意圖。
[0020] 圖2為本發(fā)明中在20MHz信道帶寬下weightkh]的分布示意圖。
[0021 ]圖3為本發(fā)明中在40MHz信道帶寬下weightkh]的分布示意圖。
[0022] 圖4為本發(fā)明中在20MHz信道帶寬下ap_countkh]的分布示意圖。
[0023] 圖5為本發(fā)明中在40MHz信道帶寬下ap_countkh]的向上分布示意圖。
[0024] 圖6為本發(fā)明中在40MHz信道帶寬下ap_countkh]的向下分布示意圖。
[0025] 圖7為本發(fā)明中裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，本發(fā)明的實(shí)施方式包括但不限于 下列實(shí)施例。 實(shí)施例
[0027] 如圖1至圖7所示，該自動(dòng)評(píng)估無線信道干擾程度的方法及裝置，應(yīng)用于AP或路由 器中，其中裝置部分主要包括如下硬件單元:依次連接的初始化單元、信道評(píng)估單元和信道 選擇單元，并且信道評(píng)估單元中還包括數(shù)據(jù)收發(fā)子單元和統(tǒng)計(jì)子單元。
[0028] 每個(gè)硬件單元的作用如下： 初始化單元，用于為AP選擇工作的信道帶寬，確定可用的信道，并將不可用的信道的評(píng) 估分值設(shè)置較大常數(shù)。
[0029] 信道評(píng)估單元，用于掃描每個(gè)可用信道，偵聽每個(gè)可用信道一段時(shí)間，統(tǒng)計(jì)包括信 道間干擾指標(biāo)、異構(gòu)系統(tǒng)干擾指標(biāo)、AP間干擾指標(biāo)、噪聲直方圖指標(biāo)在內(nèi)在各項(xiàng)指標(biāo)，并計(jì) 算各個(gè)信道的評(píng)估分值； 其中，數(shù)據(jù)收發(fā)子單元，用于掃描每個(gè)可用信道，并偵聽每個(gè)可用信道一固定時(shí)間； 統(tǒng)計(jì)子單元，用于計(jì)算各個(gè)信道的評(píng)估分值。
[0030] 信道選擇單元，用于根據(jù)各信道的評(píng)估分值來確定選擇的最佳信道。
[0031] 該自動(dòng)評(píng)估無線信道干擾程度的方法，包括如下步驟： (51) 根據(jù)AP的使用狀態(tài)確定其工作的信道帶寬為20MHz或40MHz; (52) 確定當(dāng)前信道帶寬下可用的信道，并將不可用的信道的評(píng)估分值設(shè)置為較大常 數(shù);通常該較大常數(shù)為Oxffff; (53) 對(duì)每個(gè)可用信道進(jìn)行掃描，偵聽每個(gè)可用信道一段時(shí)間，并統(tǒng)計(jì)其各項(xiàng)指標(biāo)，其 中，所述指標(biāo)包括:信道間干擾指標(biāo)、異構(gòu)系統(tǒng)干擾指標(biāo)、AP間干擾指標(biāo)、噪聲直方圖指標(biāo)； (54) 根據(jù)統(tǒng)計(jì)的各項(xiàng)指標(biāo)分別計(jì)算每個(gè)可用信道的評(píng)估分值； (55) 由每個(gè)信道的評(píng)估分值確定最佳信道。
[0032] 下面對(duì)每個(gè)指標(biāo)進(jìn)行具體說明： 所述信道間干擾指標(biāo)，是在當(dāng)前信道進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)時(shí)，對(duì)其他信道造成干擾的影響程 度的評(píng)估分值，用下述公式(1-1)表示： Score_l[ch] = rx_count * wei邑ht[c