CN103139821B - Wlan网络中干扰源的判断方法及装置 - Google Patents

Wlan网络中干扰源的判断方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种WLAN网络中干扰源的判断方法及装置,所述方法包括以下步骤:由每个AP通过对信道的扫描形成测量报告,并根据该测量报告构建信道质量评估表,该信道质量评估表用于反映环境因素对本AP造成的干扰情况;根据信道质量评估表建立干扰情况评估表,该干扰情况评估表用于反映本AP对邻居AP造成的干扰情况;根据干扰情况评估表获得全网的干扰源列表。本发明的方法及装置,通过找出造成系统干扰的源头,为后续抗干扰操作提供依据和操作对象,使得网络的干扰处理更加细致精准,避免重复、无效甚至冲突的抗干扰操作。本发明可以应用于现有的802.11a/b/g/n以及其后面演进版本,实现了统筹方式下的全网干扰处理。

Description

WLAN网络中干扰源的判断方法及装置
技术领域
本发明涉及无线局域网技术领域,特别是涉及一种WLAN网络中干扰源的判断方法以及一种WLAN网络中干扰源的判断装置。
背景技术
由于WLAN(Wireless Local Area Networks,无线局域网)网络高速,低成本,能够与移动通信网络形成优势互补,为后者提供优质的室内数据业务分流技术,并且有了合适的电信级运营模式,因此近期发展非常迅猛。同时,干扰问题也上升为限制其发展的主要瓶颈之一。首先,WLAN网络的有效信道个数有限,其自身特性导致系统内的干扰:本小区内的同道干扰、相邻小区间的邻道干扰以及相隔小区间的同频干扰等;其次,由于各大运营商的大量布点,来自其他运营商的Wi-Fi(Wireless Fidelity,无线保真)网络间的干扰问题也日益凸显;除此之外还有同频段内其他无线系统(如:无绳电话、蓝牙、雷达、微波炉等)的干扰以及其他系统间的干扰,如:PHS(Personal Handy-phone System,个人手持式电话系统)、GSM(Global System of Mobile communication,全球移动通信系统)、3G(第三代移动通信技术)等系统之间的杂散和交调干扰。因此如何能够更加合理有效的解决运营商的整个网络系统内部的干扰问题,提高系统吞吐量,降低能耗和成本成为关键。
目前,传统的WLAN网络抗干扰方法中,当AP(Access Point,无线接入点)检测到其所受干扰过大时,通过被动的调整自己的功率或者信道来降低干扰对自己的影响。然而,通过被动的检测到干扰来调整自己的功率或者信道以适应当前无线环境,这样可能造成相互干扰的多个AP都进行自我调整,又调整到相同信道或者都降低发射功率出现覆盖漏洞,这样信道环境不仅没有改善,甚至还会恶化;并且对多个受到干扰的AP都进行调整的话,可能造成重复操作和资源浪费,导致效率低下。因为原本对干扰源进行调整便可解决当前无线环境的干扰,但是却对多个受干扰的AP进行调整,这样调整后仍有可能出现新的干扰问题,从而使情况变得更加复杂。
因此,如果能够提供一种找出产生干扰的源头的方法,为后续抗干扰操作提供目标和依据,必能更合理有效的实现无线资源的管理。
发明内容
本发明提供一种WLAN网络中干扰源的判断方法及装置,能够找出干扰源,为后续抗干扰操作提供目标和依据。
为实现上述目的,本发明采用如下的技术方案:
一种WLAN网络中干扰源的判断方法,包括以下步骤:
由每个AP通过对信道的扫描形成测量报告,并根据该测量报告构建信道质量评估表,所述信道质量评估表用于反映环境因素对本AP造成的干扰情况;
根据所述信道质量评估表建立干扰情况评估表,所述干扰情况评估表用于反映本AP对邻居AP造成的干扰情况;
根据所述干扰情况评估表获得全网的干扰源列表。
一种WLAN网络中干扰源的判断装置,包括:
信道质量评估表构建模块,用于接收由每个AP通过对信道的扫描所形成的测量报告,并根据该测量报告构建信道质量评估表,所述信道质量评估表用于反映环境因素对本AP造成的干扰情况;
干扰情况评估表建立模块,用于根据所述信道质量评估表建立干扰情况评估表,所述干扰情况评估表用于反映本AP对邻居AP造成的干扰情况;
干扰源获取模块,用于根据所述干扰情况评估表获得全网的干扰源列表。
由以上方案可以看出,本发明的WLAN网络中干扰源的判断方法及装置,根据信道质量评估表建立干扰情况评估表,反映本AP对系统中邻居AP的干扰情况;然后根据干扰情况评估表得出造成系统干扰的源头,从而为后续抗干扰操作提供依据和操作对象,使得网络的干扰处理更加细致精准,避免重复、无效甚至冲突的抗干扰操作。采用本发明的方案后,可以不需要再像传统抗干扰的方法一样在AP受到干扰后调整自身相关参数以规避干扰带来的影响,而是在传统抗干扰方法的基础上,增加对造成干扰的AP进行参数调整来降低干扰的方法即可,实现了统筹方式下的全网干扰处理。
附图说明
图1为本发明实施例中一种WLAN网络中干扰源的判断方法的流程示意图;
图2为本发明实施例中的干扰情况评估表的建立流程示意图;
图3为本发明实施例中干扰标志位的计算流程示意图;
图4为本发明实施例中干扰状态的计算流程示意图;
图5为本发明实施例中一种WLAN网络中干扰源的判断装置的结构示意图。
具体实施方式
目前,WLAN网络有集中式WLAN、瘦AP架构以及分布式WLAN、胖AP架构。本发明实施例中首先以集中式WLAN、瘦AP架构为例进行说明。
集中式WLAN的特点是AC(Access Controller,接入控制器)与无线终端WTP(即瘦AP)协调分担802.11的各种服务,并且由AC对多个WTP进行集中配置。在集中式WLAN架构中,WTP和访问控制点AC分别承担AP的一部分逻辑功能,二者协调共同工作以实现AP的全部逻辑功能。这种架构的局域网能够更好的解决管理,协调配置,射频控制,安全等各方面的问题,使得规模较大的WLAN更易于管理。下面结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述。
参见图1所示,一种WLAN网络中干扰源的判断方法,包括以下步骤:
步骤S101,构建信道质量评估表。由每个AP通过对信道的扫描形成测量报告,并根据该测量报告构建信道质量评估表,所述信道质量评估表用于反映环境因素对本AP造成的干扰情况。
作为一个较好的实施例,所述信道质量评估表中可以包括如下信息:
1)、unknownIntf:未知因素所占时间比例平均值;
2)、邻居AP_i(i=1,2,…,N)的干扰信息;具体包括:
meanRSSI:检测到的来自邻居AP_i的平均RSSI(Received Signal StrengthIndication,接收的信号强度指示)值;
apIntf:检测到的来自邻居AP_i的AP干扰时间比;
staIntf:检测到的来自邻居AP_i所关联的STA(Station,站)的干扰时间比。
步骤S102,建立干扰情况评估表。根据所述信道质量评估表建立干扰情况评估表,所述干扰情况评估表用于反映本AP对邻居AP造成的干扰情况。在本发明实施例中更换了考察角度,通过所述干扰情况评估表可以让AC了解,全网下每一个AP在当前工作信道中,对周围其他同道AP产生的干扰情况。
参见图2所示,作为一个较好的实施例,上述根据信道质量评估表建立干扰情况评估表的过程具体可以包括如下(以AP_0为例):
1)、更新AP_0的信道质量评估表,然后触发其信道质量评估表中记录的N个同频邻居AP_i(i=1,2,…,N)更新其干扰情况评估表。
2)、将AP_0的邻居AP列表中AP_i的信息拷贝到AP_i的干扰情况评估表中,表头更换为AP_0。
3)、在AP_i的干扰情况评估表中的AP_0项中添加时间戳。添加时间戳的意义是为了保证数据的时效性和稳定性:第一、,数据超时将会被剔除,避免影响判断的准确性;第二、虽然数据更新时间并不同步,但是最长不会超过一个测量报告上报周期,恰好折中了实时性与稳定性的矛盾。
4)、计算AP_i对AP_0的干扰标志位intfFlag并记录在AP_i的干扰情况评估表中AP_0项的对应位。
上述干扰标志位intfFlag是AC根据AP_i的干扰情况评估表中对AP_0的meanRSSI、apIntf和staIntf计算所得,用来标识AP_i对AP_0的干扰的严重程度。intfFlag有三个离散取值:highIntf表示AP_i对AP_0的干扰较大;moderateIntf表示干扰适中;lowIntf表示干扰较小。作为一个较好的实施例,参见图3所示,所述计算干扰标志位的过程具体可以包括如下步骤:
4.1)、判断所述来自邻居AP的AP干扰时间比apIntf是否大于预设的AP干扰阈值;
4.2)、若是(即apIntf大于预设的AP干扰阈值),则将所述干扰情况评估表中各被干扰AP的干扰标志位intfFlag设置为highIntf(干扰较大);
4.3)、若否(即apIntf小于或等于预设的AP干扰阈值),则继续判断所述来自邻居AP的平均RSSI值meanRSSI是否大于预设的AP干扰接收功率阈值;
4.4)、若是(即meanRSSI大于所述AP干扰接收功率阈值),则将intfFlag设置为highIntf(干扰较大);若meanRSSI小于或等于所述AP干扰接收功率阈值,则继续判断所述来自邻居AP所关联的STA的干扰时间比staIntf是否大于预设的STA干扰阈值;
4.5)、若是(即staIntf大于所述STA干扰阈值),则将intfFlag设置为moderateIntf(干扰适中);若staIntf小于或等于所述STA干扰阈值,则设置intfFlag为lowIntf(干扰较小)。
需要说明的是,上述的AP干扰阈值、AP干扰接收功率阈值、STA干扰阈值可以根据不同的情况做不同设置。
5)、将所述N个同频邻居AP_i(i=1,2,…,N)的干扰情况评估表更新完毕后,计算AP_0的干扰状态intfStatus,完成所有AP的干扰情况评估表的构建。
上述干扰状态intfStatus是根据AP_0的干扰情况评估表中各“被干扰AP”——AP_i(i=1,2,…,N)的干扰标志位综合处理后得出的一个值,用来表征AP_0对其周围邻AP的总的干扰大小。干扰状态设置为三个状态:对邻区干扰大(SEVERELY_INTF)、对邻区干扰适中(SLIGHTLY_INTF)、对邻区无干扰(NO_INTF)。该值是执行后续抗干扰操作的重要参考指标。作为一个较好的实施例,参见图4所示,计算所述干扰状态的过程具体可以包括如下步骤:
5.1)、检查当前AP(假设为AP_0)的干扰情况评估表是否为空;
5.2)、若是(即当前AP的干扰情况评估表为空),说明该AP对周围无干扰,则将所述干扰状态intfStatus设置为NO_INTF(对邻区无干扰);若否(即当前AP的干扰情况评估表不为空),则判断当前AP的干扰源列表中是否存在值为highIntf(干扰较大)的干扰标志位intfFlag;若有则进入步骤5.4),若无则进入步骤5.3);
5.3)、若当前AP的干扰源列表中不存在值为highIntf(干扰较大)的干扰标志位intfFlag,则继续判断干扰源列表中所有被干扰AP的干扰标志位intfFlag的值为lowIntf(干扰较小)所占比例是否大于预设的低干扰阈值,若是则认为AP_0对邻区无干扰,则将干扰状态intfStatus设置为NO_INTF(对邻区无干扰),若否则将干扰状态设置为SLIGHTLY_INTF(对邻区干扰适中);
5.4)、若当前AP的干扰源列表中存在值为highIntf(干扰较大)的干扰标志位intfFlag,则判断干扰源列表中所有被干扰AP的干扰标志位intfFlag的值为highIntf(干扰较大)所占比例是否大于预设的高干扰阈值,若是认为AP_0对邻区干扰大,则将干扰状态intfStatus设置为SEVERELY_INTF(对邻区干扰大),若否则将干扰状态intfStatus设置为SLIGHTLY_INTF(对邻区干扰适中)。
步骤S103,干扰源判定。根据所述干扰情况评估表获得全网的干扰源列表,这样就为后续抗干扰操作提供了目标和依据,以便能够更合理的实现无线资源的管理。
作为一个较好的实施例,所述全网的干扰源列表中可以包括如下内容:1)干扰状态intfStatus被设置为SEVERELY_INTF(对邻区干扰大)的AP;2)对本系统干扰超过预设的阈值但无法对其进行操作处理的其他厂商的AP;3)其他未知干扰超过预设的干扰阈值的AP。
作为一个较好的实施例,在根据所述干扰情况评估表获得全网的干扰源列表之后,还可以包括步骤:对所述干扰源列表内的干扰源及受干扰AP进行抗干扰处理。需要说明的是,在得出此干扰源列表后,可以采用但不局限于现有技术中已有的抗干扰的方法,如在其中一个实施列中,可以采用无线资源管理方法(功率控制或信道分配等)来对干扰源列表内的干扰源及受干扰AP进行处理。
上面描述了集中式WLAN、瘦AP架构下的抗干扰方法,下面描述分布式WLAN、胖AP架构的WLAN中抗干扰源的具体实施方式。
胖AP架构,即为传统的具有全部无线接入点功能的AP构成的WLAN网络。如前所述,在胖AP架构的WLAN中,抗干扰也可以分为三个步骤,分别为构建信道质量评估表、建立干扰情况评估表、干扰源判定及处理。查找干扰源的方法不局限于WLAN的构建方式。
其中,构建信道质量评估表与干扰情况评估表的过程与方式与集中式WLAN相似,只是处理操作的位置不同。AC+瘦AP架构的WLAN中是由AP进行信道扫描,测量上报给AC,进而由AC对数据进行处理,构建信道质量评估表与干扰情况评估表。而胖AP架构的WLAN中,由AP进行信道扫描,测量上报给相邻AP,每个AP在对这些数据进行处理,构建自己的信道质量评估表与干扰情况评估表。
对当前AP的干扰源的判决,主要以当前AP的干扰情况评估表作为依据。若判断出当前AP对其他AP的干扰较大,超过指定的门限,则判断其为干扰源之一,对其进行后续抗干扰操作;否则判断其不是干扰源,不对其进行后续抗干扰操作。
这样做与AC+瘦AP架构的WLAN不同的地方是,站在AP的角度判断,此AP对邻居AP干扰超过阈值,此AP就是干扰源并且进行自我调整;而AC+瘦AP架构的WLAN是AC站在全网的角度判断,造成当前干扰问题的源头,对其进行调整。
需要说明的是,本发明的方法能够充分利用接入控制器AC的信息获取和处理能力(集中式WLAN、瘦AP架构)或AP之间的交互信息(分布式WLAN、胖AP架构),并不局限于WLAN的构建方式以及后续对干扰源的处理方法。
本发明的方法可以适用于IEEE802.11a/b/g/n WLAN网络以及其后面演进版本,以及相关的无线网络环境内。
与上述一种WLAN网络中干扰源的判断方法相对应,本发明还提供一种WLAN网络中干扰源的判断装置,如图5所示,包括:
信道质量评估表构建模块101,用于接收由每个AP通过对信道的扫描所形成的测量报告,并根据该测量报告构建信道质量评估表,所述信道质量评估表用于反映环境因素对本AP造成的干扰情况;
干扰情况评估表建立模块102,用于根据所述信道质量评估表建立干扰情况评估表,所述干扰情况评估表用于反映本AP对邻居AP造成的干扰情况;
干扰源获取模块103,用于根据所述干扰情况评估表获得全网的干扰源列表。
作为一个较好的实施例,所述信道质量评估表中可以包括如下信息:未知因素所占时间比例平均值、邻居AP的干扰信息;所述邻居AP的干扰信息包括:来自邻居AP的平均RSSI值、来自邻居AP的AP干扰时间比、来自邻居AP所关联的STA的干扰时间比。
上述一种WLAN网络中干扰源的判断装置的其它技术特征与本发明的一种WLAN网络中干扰源的判断方法相同,此处不予赘述。
通过以上方案可以看出,本发明的WLAN网络中干扰源的判断方法及装置,根据信道质量评估表建立干扰情况评估表,反映本AP对系统中邻居AP的干扰情况;然后根据干扰情况评估表得出造成系统干扰的源头,从而为后续抗干扰操作提供依据和操作对象,使得网络的干扰处理更加细致精准,避免重复、无效甚至冲突的抗干扰操作。采用本发明的方案后,可以不需要再像传统抗干扰的方法一样在AP受到干扰后调整自身相关参数以规避干扰带来的影响,而是在传统抗干扰方法的基础上,增加对造成干扰的AP进行参数调整来降低干扰的方法即可,充分利用了无线接入控制器AC的信息获取和处理能力(集中式WLAN、瘦AP架构)或AP之间的交互信息(分布式WLAN、胖AP架构),以较低的处理复杂度换取系统整体性能的提升,实现了统筹方式下的全网干扰处理。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种WLAN网络中干扰源的判断方法,其特征在于,包括以下步骤:
由每个AP通过对信道的扫描形成测量报告,并根据该测量报告构建信道质量评估表,所述信道质量评估表用于反映环境因素对本AP造成的干扰情况;所述信道质量评估表中包括如下信息:未知因素所占时间比例平均值、邻居AP的干扰信息;所述邻居AP的干扰信息包括:来自邻居AP的平均RSSI值、来自邻居AP的AP干扰时间比、来自邻居AP所关联的STA的干扰时间比;
根据所述信道质量评估表建立干扰情况评估表,所述干扰情况评估表用于反映本AP对邻居AP造成的干扰情况;
根据所述干扰情况评估表获得全网的干扰源列表,所述全网的干扰源列表包括如下内容:干扰状态被设置为对邻区干扰大的AP、对本系统干扰超过预设的阈值但无法对其进行操作处理的其他厂商的AP、其他未知干扰超过预设的干扰阈值的AP。
2.根据权利要求1所述的WLAN网络中干扰源的判断方法,其特征在于,在根据所述干扰情况评估表获得全网的干扰源列表之后,还包括步骤:对所述干扰源列表内的干扰源及受干扰AP进行抗干扰处理。
3.根据权利要求2所述的WLAN网络中干扰源的判断方法,其特征在于,所述进行抗干扰处理的过程包括:采用无线资源管理方法来对所述干扰源列表内的干扰源及受干扰AP进行处理。
4.根据权利要求1所述的WLAN网络中干扰源的判断方法,其特征在于,根据所述信道质量评估表建立干扰情况评估表的过程包括:
更新AP_0的信道质量评估表后,触发其信道质量评估表中记录的N个同频邻居AP_i(i=1,2,…,N)更新其干扰情况评估表;
将AP_0的邻居AP列表中AP_i的信息拷贝到AP_i的干扰情况评估表中,表头更换为AP_0;
在AP_i的干扰情况评估表中的AP_0项中添加时间戳;
计算AP_i对AP_0的干扰标志位并记录在AP_i的干扰情况评估表中AP_0项的对应位;
将所述N个同频邻居AP_i(i=1,2,…,N)的干扰情况评估表更新完毕后,计算AP_0的干扰状态。
5.根据权利要求4所述的WLAN网络中干扰源的判断方法,其特征在于,所述计算干扰标志位的过程包括:
判断所述来自邻居AP的AP干扰时间比是否大于预设的AP干扰阈值;
若是,则将所述干扰情况评估表中各被干扰AP的干扰标志位设置为干扰较大;
若否,则继续判断所述来自邻居AP的平均RSSI值是否大于预设的AP干扰接收功率阈值;
若所述来自邻居AP的平均RSSI值大于所述AP干扰接收功率阈值,则将所述干扰情况评估表中各被干扰AP的干扰标志位设置为干扰较大;若所述来自邻居AP的平均RSSI值小于或等于所述AP干扰接收功率阈值,则继续判断所述来自邻居AP所关联的STA的干扰时间比是否大于预设的STA干扰阈值;
若所述来自邻居AP所关联的STA的干扰时间比大于所述STA干扰阈值,则将所述干扰情况评估表中各被干扰AP的干扰标志位设置为干扰适中;若所述来自邻居AP所关联的STA的干扰时间比小于或等于所述STA干扰阈值,则设置所述干扰情况评估表中各被干扰AP的干扰标志位为干扰较小。
6.根据权利要求4所述的WLAN网络中干扰源的判断方法,其特征在于,计算所述干扰状态的过程包括:
检查当前AP的干扰情况评估表是否为空;
若是,则将所述干扰状态设置为对邻区无干扰;若否,则判断当前AP的干扰源列表中是否存在值为干扰较大的干扰标志位;
若当前AP的干扰源列表中不存在值为干扰较大的干扰标志位,则判断干扰源列表中所有被干扰AP的干扰标志位的值为干扰较小所占比例是否大于预设的低干扰阈值,若是则将干扰状态设置为对邻区无干扰,若否则将干扰状态设置为对邻区干扰适中;
若当前AP的干扰源列表中存在值为干扰较大的干扰标志位,则判断干扰源列表中所有被干扰AP的干扰标志位的值为干扰较大所占比例是否大于预设的高干扰阈值,若是则将干扰状态设置为对邻区干扰大,若否则将干扰状态设置为对邻区干扰适中。
7.一种WLAN网络中干扰源的判断装置,其特征在于,包括:
信道质量评估表构建模块,用于接收由每个AP通过对信道的扫描所形成的测量报告,并根据该测量报告构建信道质量评估表,所述信道质量评估表用于反映环境因素对本AP造成的干扰情况;所述信道质量评估表中包括如下信息:未知因素所占时间比例平均值、邻居AP的干扰信息;所述邻居AP的干扰信息包括:来自邻居AP的平均RSSI值、来自邻居AP的AP干扰时间比、来自邻居AP所关联的STA的干扰时间比;
干扰情况评估表建立模块,用于根据所述信道质量评估表建立干扰情况评估表,所述干扰情况评估表用于反映本AP对邻居AP造成的干扰情况;
干扰源获取模块,用于根据所述干扰情况评估表获得全网的干扰源列表,所述全网的干扰源列表包括如下内容:干扰状态被设置为对邻区干扰大的AP、对本系统干扰超过预设的阈值但无法对其进行操作处理的其他厂商的AP、其他未知干扰超过预设的干扰阈值的AP。
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