CN101835243B

CN101835243B - 无线接入点工作信道选择方法及装置

Info

Publication number: CN101835243B
Application number: CN2010101906195A
Authority: CN
Inventors: 梁星
Original assignee: Beijing Star Net Ruijie Networks Co Ltd
Current assignee: Beijing Star Net Ruijie Networks Co Ltd
Priority date: 2010-05-25
Filing date: 2010-05-25
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2030-05-25
Also published as: CN101835243A

Abstract

本发明提供一种无线接入点工作信道选择方法及装置，其中方法包括：处于工作状态的AP周期性地向外发出广播信号；接收到所述广播信号的AP根据信号强度确定邻居AP的干扰级别；计算邻居AP所使用的工作信道与所述AP所使用的工作信道之间的信道间隔；根据信道间隔及预设的信道间隔与干扰度对照表确定相应的干扰度；将干扰级别与所述干扰度相乘得到干扰值的分布信息；根据干扰分布信息选择干扰值最小的工作信道。本发明能够减少信道干扰，提高系统容量；并且无需占用公用信道，避免了资源，并且能同时适用于无线局域网常用的胖AP架构及瘦AP架构，具有较宽的适用性。

Description

无线接入点工作信道选择方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及无线局域网技术领域，尤其涉及一种无线接入点(Access Point，简称：AP)工作信道选择方法及装置。

背景技术

现有无线局域网中分为瘦AP(Fit AP)架构和(Fat AP)胖AP架构。图1为现有瘦AP架构的结构示意图，如图所示，瘦AP架构中的每台AP都通过网络连接一台无线接入控制器(Access Controller，简称：AC)，其中，AP只负责无线信号的接收和发送，所有交换逻辑或网络路由均由AC完成。多个AC之间可以通过路由器连接；AC与AP之间可以通过交换机连接。

图2为现有胖AP架构的结构示意图，如图所示，在胖AP架构中的所有功能均由各个AP独立完成，而并不设置AC。多个AP之间可以通过路由器及交换机连接。

在无线局域网部署了超过一个AP的情况下，如果相邻AP使用相同或相近的工作信道，则工作信道可能会产生重叠，造成频率干扰，影响网络容量及服务质量。

现有方案一是将一个不与其他信道重叠的信道作为公用信道，在AP间使用公用信道进行无线通讯，协商分配工作信道。但是，根据现有的无线局域网标准，总的可用信道数量是非常有限的，由于公用信道仅用于信道分配协商，而不能为客户提供服务，因此造成了信道资源的浪费。

发明内容

本发明实施例提供一种无线接入点工作信道选择方法及装置，用以自动调整AP的工作信道，减少频率干扰，提高系统容量，并且能够适用于瘦AP架构及胖AP架构。

本发明实施例提供一种无线接入点工作信道选择方法，其中包括：

无线接入点处于工作状态时，周期性地向外发出广播信号；

接收到来自于邻居无线接入点的广播信号后，根据该广播信号的信号强度确定所述邻居无线接入点的干扰级别；

计算所述广播信号中携带的所述邻居无线接入点所使用的工作信道与所述无线接入点可选用的工作信道之间的信道间隔；

根据所述信道间隔及预设的信道间隔与干扰度对照表确定相应的干扰度；

将所述干扰级别与所述干扰度相乘得到干扰值的分布信息；

根据所述干扰分布信息选择干扰值最小的工作信道。

本发明另一实施例提供一种无线接入点工作信道选择装置，其中包括：

广播信号发送模块，用于当无线局域网中的无线接入点处于工作状态时，指示所述无线接入点周期性地向外发出广播信号；

干扰级别确定模块，用于当接收到来自于邻居无线接入点的广播信号时，根据该广播信号的信号强度确定所述邻居无线接入点的干扰级别；

信道间隔计算模块，用于计算所述广播信号中携带的所述邻居无线接入点所使用的工作信道与所述无线接入点可选用的工作信道之间的信道间隔；

干扰度确定模块，用于根据信道间隔计算模块计算出的所述信道间隔及预设的信道间隔与干扰度对照表确定相应的干扰度；

分布信息计算模块，用于将干扰级别确定模块确定出的所述干扰级别与干扰度确定模块确定出的所述干扰度相乘得到干扰值的分布信息；

信道选择模块，用于根据分布信息计算模块得到的所述干扰分布信息选择干扰值最小的工作信道。

本发明又一实施例提供一种无线局域网，采用瘦无线接入点架构，其中：所述无线局域网中的无线控制器中设置有上述无线接入点工作信道选择装置。

本发明再一实施例提供一种无线局域网，采用胖无线接入点架构，其中：所述无线局域网中的无线接入点中设置有上述无线接入点工作信道选择装置。

本发明通过周期性发送广播信号根据邻居AP的干扰情况持续、动态地优化调整AP的工作信道，减少信道干扰，提高系统容量；并且无需占用公用信道，避免了资源，并且能同时适用于无线局域网常用的胖AP架构及瘦AP架构，具有较宽的适用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有瘦AP架构的结构示意图；

图2为现有胖AP架构的结构示意图；

图3为本发明所述无线接入点工作信道选择方法实施例一的流程图；

图4A为瘦AP架构中发送广播信号的示意图；

图4B为胖AP架构中发送广播信号的示意图；

图5为本发明所述信道分布举例示意图；

图6为本发明所述无线接入点工作信道选择方法实施例二的流程图；

图7为本发明所述无线接入点工作信道选择装置实施例一的结构示意图；

图8为本发明所述无线接入点工作信道选择装置实施例二的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明所述无线接入点工作信道选择方法实施例一的流程图，如图所示，该方法包括如下步骤：

步骤101，无线接入点处于工作状态时，周期性地向外发出广播信号。

其中，所述广播信号中携带有发出该广播信号的无线接入点所占用的工作信道及源地址。具体地，在瘦AP架构中，所述源地址是指该无线接入点所连接的AC的IP地址；在胖AP架构中，所述源地址是指该无线接入点自身的IP地址。

具体地，所述广播信号要以最高功率、最低速率在所有可用的工作信道上进行广播发送，以保证周围的AP均可以收得到该广播信号。如图4A所示，为瘦AP架构中发送广播信号的示意图；如图4B所示，为胖AP架构中发送广播信号的示意图。其中，箭头方向表示广播信号的发送方向。

步骤102，接收到来自于邻居无线接入点的广播信号后，根据该广播信号的信号强度确定所述邻居无线接入点的干扰级别。

其中，所述邻居无线接入点是指发出所述无线接入点所接收到的广播信号的AP，这是因为如果能够接收到广播信号，则可能会产生信道重叠干扰，因此要将该AP作为邻居无线接入点处理。

例如，在2.4GHz频段内划分的14个信道中，如果某AP收到来自于邻居AP的广播信号的信号强度为-75dBm，并且该广播信号表明该邻居AP使用信道6，则可以根据如下表1确定该广播信号的干扰级别是5。

表1为信号强度与干扰级别对照表的一个例子

信号强度(单位：dBm)	干扰级别
		-100	0
-95	1
		-90	2
-85	3
		-80	4
-75	5
		-70	6
-65	7
		-60	8
-55	9
		-50	10

步骤103，计算所述广播信号中携带的所述邻居无线接入点所使用的工作信道与所述无线接入点可选用的工作信道之间的信道间隔。

具体地，可以计算工作信道的编号之间的差值来表示所述信道间隔。其中，所述工作信道的编号是用于区别不同工作信道的标识信息，图5为本发明所述信道分布举例示意图，如图所示，在2.4GHz频段中分成13个工作信道，编号为1～13，每个信道的频宽为22MHz，其中编号为1、6和11的工作信道之间没有重叠。

假设，所述AP可选用的工作信道的编号为3，邻居AP所使用的工作信道的编号为5，则相应的差值分别为：5-3＝2，表示信道间隔。

步骤104，根据所述信道间隔及预设的信道间隔与干扰度对照表确定相应的干扰度。

例如，当在上述步骤103中计算出的信道间隔为2时，根据如下表2确定出相应的干扰度为4。

表2为信道间隔与干扰度对照表的一个例子

信道间隔	干扰度
		±5及以外	0
±4	1
		±3	2
±2	4
		±1	8
0	16

步骤105，将所述干扰级别与所述干扰度相乘得到干扰值的分布信息。

表3为信道干扰分布信息的一个例子

工作信道的编号	干扰值
		1	0
2	1*5＝5
		3	2*5＝10
4	4*5＝20
		5	8*5＝40
6	16*5＝80
		7	8*5＝40
8	4*5＝20
		9	2*5＝10
10	1*5＝5
		11	0
12	0
		13	0
14	0

步骤106，根据所述干扰分布信息选择干扰值最小的工作信道。

另外，如果存在多个邻居AP，则可以将针对不同邻居AP的信道干扰分布信息进行叠加，生成信道干扰分布合计信息，然后根据所述干扰分布合计信息选择干扰值最小的工作信道。

本实施例所述方法通过周期性发送广播信号根据邻居AP的干扰情况持续、动态地优化调整AP的工作信道，减少信道干扰，提高系统容量；并且无需占用公用信道，避免了资源，并且能同时适用于无线局域网常用的胖AP架构及瘦AP架构，具有较宽的适用性。

图6为本发明所述无线接入点工作信道选择方法实施例二的流程图，如图所示，在步骤105所述得到干扰值的分布信息之后还可以进一步包括如下步骤：

步骤201，将所述干扰值的分布信息进行保存。

具体地，针对胖AP架构，可以将所述干扰值的分布信息保存在所述AP中；针对瘦AP架构，则可以将所述干扰值的分布信息上传给AC保存。

步骤202，如果在预设时间内未收到与已保存的所述分布信息相应的邻居AP发送的广播信号，则将相应的分布信息删除。

由于广播信号是邻居AP周期性地发送而来的，如果在预设时间内，如在连续三个发送周期内，仍未收到相应邻居AP发送的广播信号，则说明该邻居AP不再会对所述AP造成干扰，因此将相应的分布信息删除，以节省存储空间。具体地，工作信道的选择过程可以周期性地进行，或者也可以当删除相应的分布信息后，立即发起重新选择工作信道，以便及时更换信道。

图7为本发明所述无线接入点工作信道选择装置实施例一的结构示意图，如图所示，该装置10，包括：广播信号发送模块11、干扰级别确定模块12、信道间隔计算模块13、干扰度确定模块14、分布信息计算模块15及信道选择模块16，其工作原理如下：

当无线局域网中的AP处于工作状态时，由广播信号发送模块11指示所述AP周期性地向外发出广播信号，该广播信号中携带有发出该广播信号的该AP所占用的工作信道及源地址；当接收到来自于邻居AP的广播信号时，干扰级别确定模块12根据该广播信号的信号强度确定所述邻居AP的干扰级别，具体可根据如表1所例示的信号强度与干扰级别对照表确定；信道间隔计算模块13计算所述广播信号中携带的所述邻居AP所使用的工作信道与所述AP可选用的工作信道之间的信道间隔，具体的举例说明，可参见步骤103的相关说明，此处不再赘述；干扰度确定模块14根据信道间隔计算模块13计算出的所述信道间隔及预设的信道间隔与干扰度对照表确定相应的干扰度，具体的举例说明，可参见表2及其相关说明，此处不再赘述。

此后，分布信息计算模块15将干扰级别确定模块12确定出的所述干扰级别与干扰度确定模块14确定出的所述干扰度相乘得到干扰值的分布信息，具体的举例说明，可参见表3及其相关说明，此处不再赘述；然后由信道选择模块16根据分布信息计算模块15计算出的所述干扰分布信息选择干扰值最小的工作信道。

本实施例所述装置通过周期性发送广播信号根据邻居AP的干扰情况持续、动态地优化调整AP的工作信道，减少信道干扰，提高系统容量；并且无需占用公用信道，避免了资源，并且能同时适用于无线局域网常用的胖AP架构及瘦AP架构，具有较宽的适用性。

例如，在采用瘦AP架构的无线局域网中，本实施例所述的AP工作信道选择装置可以设置于所述无线局域网中的AC中；而在采用胖AP架构的无线局域网中，本实施例所述的AP工作信道选择装置可以设置于所述无线局域网中的AP中。

图8为本发明所述AP工作信道选择装置实施例二的结构示意图，如图所示，该装置10还可以进一步选择性地包括：保存模块17和删除模块18，其工作原理如下：

在上述装置实施例一中的分布信息计算模块15得到干扰值的分布信息之后，由保存模块17将分布信息计算模块15计算出的所述干扰值的分布信息进行保存。具体地，针对胖AP架构，可以将所述干扰值的分布信息保存在所述AP中；针对瘦AP架构，则可以将所述干扰值的分布信息上传给AC保存。

当保存模块17所述将所述干扰值的分布信息进行保存之后，如果在预设时间内未收到与已保存的所述分布信息相应的邻居AP发送的广播信号，则可以由删除模块18则将相应的分布信息删除，以节省存储空间。具体地，工作信道的选择过程可以周期性地进行，或者也可以当删除模块18删除相应的分布信息后，立即发起重新选择工作信道，以便及时更换信道。

另外，该装置10中还可以进一步包括叠加模块19。如果存在多个邻居AP，可以由叠加模块19将分布信息计算模块15针对不同邻居AP得到的信道干扰分布信息进行叠加，生成信道干扰分布合计信息；然后由信道选择模块16根据所述干扰分布合计信息选择干扰值最小的工作信道。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种无线接入点工作信道选择方法，其特征在于，包括：

无线接入点处于工作状态时，周期性地向外发出广播信号；

将所述干扰级别与所述干扰度相乘得到干扰值的分布信息；

根据所述干扰值的分布信息选择干扰值最小的工作信道。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述得到干扰值的分布信息之后包括：将所述干扰值的分布信息进行保存。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述将所述干扰值的分布信息进行保存之后还包括：如果在预设时间内未收到与已保存的所述分布信息相应的邻居无线接入点发送的广播信号，则将相应的分布信息删除。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述得到干扰值的分布信息之后还包括：将针对不同邻居无线接入点的信道干扰分布信息进行叠加，生成信道干扰分布合计信息；

所述根据所述干扰分布信息选择干扰值最小的工作信道包括：根据所述干扰分布合计信息选择干扰值最小的工作信道。

5.一种无线接入点工作信道选择装置，其特征在于，包括：

信道选择模块，用于根据分布信息计算模块得到的所述干扰值的分布信息选择干扰值最小的工作信道。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于还包括：保存模块，用于将分布信息计算模块计算出的所述干扰值的分布信息进行保存。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于还包括：删除模块，用于当保存模块所述将所述干扰值的分布信息进行保存之后，如果在预设时间内未收到与已保存的所述分布信息相应的邻居无线接入点发送的广播信号，则将相应的分布信息删除。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于还包括：

叠加模块，用于将分布信息计算模块针对不同邻居无线接入点得到的信道干扰分布信息进行叠加，生成信道干扰分布合计信息；

所述信道选择模块还用于根据所述干扰分布合计信息选择干扰值最小的工作信道。

9.一种无线局域网，采用瘦无线接入点架构，其特征在于：所述无线局域网中的无线控制器中设置有权利要求5～8中任一所述的无线接入点工作信道选择装置。

10.一种无线局域网，采用胖无线接入点架构，其特征在于：所述无线局域网中的无线接入点中设置有权利要求5～8中任一所述的无线接入点工作信道选择装置。