CN104349482B - 分配无线信道的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

公开了一种分配无线信道的方法和系统。该方法包括：确定专用于传输优先数据的一个或多个优先无线信道；确定自组织子网存在分配优先无线信道的条件；以及在所述一个或多个优先无线信道空闲的情况下，分配所述一个或多个优先无线信道之一。

Description

分配无线信道的方法和系统
技术领域
本发明涉及分配无线信道的方法和系统，且更具体地，涉及能够协调高速数据传输的分配无线信道的方法和系统。
背景技术
在使用密集无线信道的情况下，在2.4G通信技术的WiFi 802.11b/g或者WiFi-Direct环境下，一般办公常用的频带不重叠的信道为，第一信道(2412MHz)，第六信道(2437MHz)，第十一信道(2462MHz)，而在正在发展的5G通信技术中，存在5.725～5.825GHz的4个可用信道。随着共享同一信道的移动设备的数量的增加，这些移动设备之间产生的共信道干扰也增加。当需要高效传输重要数据时，该信道上的数据传输性能可能得不到保证。因此，需要考虑如何合理分配信道来解决共用同一信道时的干扰控制问题和高效的数据传输问题。
在高通公司的发明专利申请US20120020234(A1)、US20110282989(A1)、US20110255450(A1)、US20110243010(A1)、US20090111506(A1)、WO2011143496(A1)、WO2011130626(A1)、WO2011123799(A1)、WO2012015698(A1)中，给出了一些信道干扰控制的解决方案，但是它们都是利用频谱空隙来实现接入和调节，且仅针对单个移动设备来分配信道。
在2007年08月23公开的另一公开的Floyd Backs,Gary Vacon,et al.的题为“Program for distributed channel selection,power adjustment and loadbalancing decision in a wireless network”的美国专利申请公开US2007195721A1中，公开了一种在接入点端进行自动信道选择的方法，从而使得信道利用率最大化。在该申请中，对接入点进行功率控制从而使得多个接入点可以共用同一个信道，减少彼此覆盖网络间的干扰。
在2011年10月04日授权的题为Young Han Kim,Min Su Kang,SoongsilUniversity Research Consortium的“Channel management method and channelselection method for wireless node in wireless ad-hoc network”的美国专利US8031664(B2)中公开了一种信道管理方法和信道选择方法用于对一个无线节点，进行：在某一干扰范围内进行干扰均衡的信道选择；这种信道选择基于某一信道分配概率。
但是，仍需要一种能够通过合理分配无线信道来协调高速数据传输的技术。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种分配无线信道的方法，包括：确定专用于传输优先数据的一个或多个优先无线信道；确定自组织子网存在分配优先无线信道的条件；以及在所述一个或多个优先无线信道空闲的情况下，分配所述一个或多个优先无线信道之一。
根据本发明的另一方面，提供一种分配无线信道的系统，包括：第一确定装置，被配置为确定专用于传输优先数据的一个或多个优先无线信道；第二确定装置，被配置为确定自组织子网存在分配优先无线信道的条件；以及分配装置，被配置为在所述一个或多个优先无线信道空闲的情况下，分配所述一个或多个优先无线信道之一。
如此，可以临时给要优先传输的某些数据或某个自组织网络分配一个优先无线信道，这比给其分配其他普通无线信道来讲，可以更安全、高效、误码率少地进行快速传输。这样保证了例如某些重要数据或自组织子网内部的数据的快速传输。
附图说明
图1是示出根据本发明的一个实施例的分配无线信道的方法的流程示意图。
图2A是示出应用根据本发明的分配信道的方法的无线通信网络结构示例的示意图。图2B是示出根据本发明的一个实施例的分配信道的方法的示例示意图。
图3A是示出根据本发明的一个实施例的进行信道分配的详细方法中的共信道干扰表CIT(Co-channel Interference Table，CIT)的生成和更新的流程图。图3B示出了共信道干扰表CIT的例子。图3C示出了共信道干扰指示值(Co-channel InterferenceIndication Value,CIIV)进行8比特的归一化的例子。
图4是说明一个示例的分配信道方法的具体示意流程图。
图5示出了信道使用注册表(Channel Usage Registration Map，CURM)的一个例子。
图6是示出了自组织子网在等待队列、A类信道和B类信道之间的相互切换的示意图。
图7A-C是示出设置不同的信道门限值Vth的三个具体实施例的示意图。
图8是示出了一个自组织子网的解散过程的示意图。
图9是示出根据本发明的另一实施例的分配无线信道的系统的示意方框图。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的具体实施例，在附图中例示了本发明的例子。尽管将结合具体实施例描述本发明，但将理解，不是想要将本发明限于所述的实施例。相反，想要覆盖由所附权利要求限定的在本发明的精神和范围内包括的变更、修改和等价物。应注意，这里描述的方法步骤都可以由任何功能块或功能布置来实现，且任何功能块或功能布置可被实现为物理实体或逻辑实体、或者两者的组合。
图1是示出根据本发明的一个实施例的分配无线信道的方法的流程示意图。
图1所示的分配无线信道的方法100包括：确定专用于传输优先数据的一个或多个优先无线信道(S101)；确定自组织子网存在分配优先无线信道的条件(S102)；以及在所述一个或多个优先无线信道空闲的情况下，分配所述一个或多个优先无线信道之一(S103)。
在一个实施例中，所述分配优先无线信道的条件可以包括如下中的一种或几种：两个无线移动设备之间存在要优先传输的数据，其中，需要分配优先无线信道来传输所述优先传输的数据；新加入未分配信道的自组织子网需要分配优先无线信道；自组织子网中需要分配优先无线信道；已有的移动设备或自组织子网的干扰值大于预定值时；已分配了信道的自组织子网请求分配优先无线信道等。当然，分配优先无线信道的条件不限于上述几种。而且上述的自组织子网的干扰值可以通过共信道干扰值、频谱利用率、实时丢包率、平均传输时延、无线传输路径损耗中的一种或多种来表示。
在一个实施例中，所述确定专用于传输优先数据的优先无线信道的步骤S101可以包括：从所有可用无线信道中找到其利用率小于第一预定阈值的一个或多个无线信道，作为所述一个或多个优先无线信道。
在一个实施例中，所述无线信道的利用率可以用如下中的至少一个来确定：无线信道的频谱利用率；无线信道的共信道干扰指示值；无线信道的接入设备的数目；在该无线信道上的平均丢包率。当然，所述无线信道的利用率还可以用其他因素来确定，只要这些因素可以反映无线信道的占用和干扰情况。
这样，可以将所有可用的无线信道根据无线信道的占用和干扰情况划分为至少两类：一类是允许严重干扰的普通信道(A类信道)，一类是专用于传输优先数据的优先无线信道组成的轻干扰信道池或无干扰信道(B类信道)。
在一个实施例中，所述确定专用于传输优先数据的优先无线信道的步骤S101可以在如下条件之一下发生：经过第一预定时间段；当要传输所述要优先传输的数据时；当有新加入自组织子网时；当自组织子网的干扰大于预定值时。也就是说，例如，可以定期地(例如每三天或者每周一次)根据当前各个无线信道的无线信道的占用和干扰情况(例如，无线信道的频谱利用率)来重新确定专用于传输优先数据的优先无线信道。这样能够经常地保持专用于传输优先数据的优先无线信道是适合于当前情况的。
所述要优先传输的数据可以是例如WiFi网络或自组织子网中的两个移动设备之间要传输的一段视频、一些图片、或其他分享的重要数据等，通常需要保证这种优先数据比其他普通数据更安全和高效的传输。因此，应该对这种优先数据分配专用信道，以便安全快速地传输。
在一个实施例中，该方法100还可以包括：在所述一个或多个优先无线信道都不空闲的情况下，给所述要优先传输的数据分配除了所述一个或多个优先无线信道以外的其他无线信道中的下述符合条件的无线信道之一：具有最小共信道干扰指示值的无线信道；具有小于各自的第二预定阈值的共信道干扰指示值的无线信道之一；共信道干扰指示值与各自的共信道干扰门限的比值最小的无线信道；共信道干扰指示值与各自的共信道干扰门限的比值小于1且最小的无线信道。即，如果没有可用的优先无线信道，可以给要优先传输的数据分配除了优先无线信道以外的普通无线信道中共信道干扰指示值较小的一个。当然，在该步骤的一个实施例中，设置共信道干扰门限的目的是例如为了不给优先数据分配干扰太大的普通信道，如果所有的普通信道的共信道干扰值都大于共信道干扰门限，这说明普通信道的干扰都太大了，如果给优先数据分配干扰过大的普通信道，该优先数据的传输速度和质量都将被极大地降级，如此，还不如使该优先数据进入等待队列，以等待各个优先无线信道中的早前的优先数据传输完、或等待空闲的优先无线信道或等待出现具有小于共信道干扰门限的最小共信道干扰指示值的普通无线信道。
在一个实施例中，所述共信道干扰指示值可以通过如下步骤来计算：计算使用一个具体无线信道中的各个移动设备的共信道干扰值；以及使用相应的加权因子对所计算的各个共信道干扰值进行加权平均，以得到所述具体无线信道的共信道干扰指示值，其中，所述移动设备的共信道干扰值通过使用该同一无线信道的各个移动设备的实时丢包率、平均传输时延、无线传输路径损耗中的一个或多个来计算。当然，还可以使用其他参数来计算一个无线信道的共信道干扰指示值，这是公知的技术，在此不赘述。
在一个实施例中，所述分配优先无线信道的条件可以包括如下中的一种或几种：两个无线移动设备之间存在要优先传输的数据，其中，需要分配优先无线信道来传输所述优先传输的数据；新加入未分配信道的自组织子网需要分配优先无线信道；自组织子网中需要分配优先无线信道；已有的移动设备或自组织子网的干扰值大于预定值时；已分配了信道的自组织子网请求分配优先无线信道；等待队列中存在等待分配优先无线信道的自组织子网。
在一个实施例中，该优先无线信道的分配可以在如下情况之一下结束：当经过预定时间段时；当该优先数据的传输完成时；在接收到请求结束该优先无线信道的分配时；等等。在一个实施例中，该优先无线信道可以每次仅给分配给一个优先数据的传输，也就是说，每次该优先无线信道仅承载一个优先数据的传输，那么尽可能减少优先数据的传输受到其他数据的带宽占用和其他数据的传输干扰的影响，因此通常将安全、高效、误码率少地传输，从而保证了该优先数据的快速传输。当然，也可以规定该优先无线信道可以承载的优先数据的个数，或规定该优先无线信道的利用率阈值(例如频谱利用率阈值，共信道干扰值阈值等等)使得该优先无线信道可以在利用率阈值范围内承载最多的优先数据。
在一个实施例中，所述要优先传输的数据可以在自组织子网中的移动设备之间传输。在一个实施例中，在分配所述一个或多个优先无线信道之一给自组织子网之后，该自组织子网中的所有移动设备可以使用分配的优先无线信道之一相互通信。注意，在本实施例中，该自组织子网可以是用户自己组织的包括一定数量的移动设备的网络，其中，一个移动设备可以作为主节点来管理其他作为从节点的移动设备，例如管理从节点进入自组织子网、从节点离开自组织子网、从节点的认证、向无线接入设备请求信道分配、给各个节点分配信道、收集子网内的各个移动设备的共信道干扰值、发送这些共信道干扰值等等。因此，这样的自组织子网内的移动设备与WiFi环境下松散的各个移动设备是不同的。注意，在一个实施例中，要优先传输的数据是在这样的自组织子网内的例如两个(或更多)移动设备之间要传输的数据，而不是普通的WiFi网络中任意两个移动设备之间传输的数据。另外，在另一实施例中，注意，在分配所述一个或多个优先无线信道之一给自组织子网之后，该自组织子网中的所有移动设备都可以使用该分配的信道来相互通信，也就是说，在该实施例中，一旦(通过例如子网内的主节点的请求分配无线信道而)给该子网分配了一个优先无线信道，则该子网内的所有移动设备都可以用该分配的优先无线信道来安全、高效、误码率少地传输数据。这样，这些实施例还创新性地将优先无线信道的分配应用于自组织子网中，使得能够解决以前没有涉及的在自组织子网中的优先无线信道的分配问题。
在一个实施例中，所述自组织子网可以包括受限区域网络，其中，在该受限区域网络内的认证移动设备之间能够互相通信，而该受限区域网络内的认证移动设备不能与未认证移动设备以及该受限区域网络外的其他移动设备进行通信。该受限区域网络还可以指的是可以通过物理方式人为控制和任意调节其范围的唯一界定的区域。类似于含有多个移动设备节点的点对点网络，在该受限区域网络内的认证无线移动设备之间可以互相通信，而该受限区域网络内的认证无线移动设备不能与未认证无线移动设备以及该受限区域网络外的其他无线移动设备进行通信。受限区域的例子包括但不限于通过一个或多个红外线发射器发射的红外线交集来唯一界定的区域、通过一个或多个灯光发射器发射的光线交集来唯一界定的区域(其中，该灯光发射器发射的光线应具有良好的指向性，优选地是发光二极管(Light Emitting Diode，LED)的光)、通过一个或多个微波发射器发射的微波交集来唯一界定的区域、近场通信(Near Field Communication,NFC)技术的受限区域、其他信号覆盖的受限区域等等。诸如受限区域的自组织点对点网络的详细说明可参考与本发明同一发明人于2013年2月22日在中国专利局提交的在审中国专利申请No.201310056656.0和与本发明同一发明人于2013年5月14日在中国专利局提交的在审中国专利申请201310176417.9，其全文被引用附于此。在这些文献中，发明人使用名称“自组织子网”作为自组织网络的名称，因此在本公开中，也利用“自组织子网”作为自组织网络的一个非限制性示例。
如此，可以临时给要优先传输的某些数据或某个自组织网络分配一个优先无线信道，这比给其分配其他普通无线信道来讲，可以更安全、高效、误码率少地进行快速传输。这样保证了例如某些重要数据或自组织子网内部的数据的快速传输。
下面参考图2A来描述根据本发明的分配信道的方法的一个具体的示例实施例。
图2A是示出应用根据本发明的分配信道的方法的无线通信网络结构示例的示意图。
如图2A中，存在四个自组织子网(Organized Wireless Group，OWG)1、2、3、4和一个中央控制节点(Central Controller,CC来表示)。每个自组织子网可以是基于WiFi-Direct的P2P(Peer-to-Peer)子网，也能是一个Ad-hoc子网簇、受限区域网络等等。通常的要求每个子网中含有一个主节点和0个或多个从节点。
在每一个自组织子网中，通常，主节点维持子网会话和子网内部各个节点间的连接；当一个子网中的从节点离开该子网时，主节点删除该离开的从节点在子网内部的一切连接信息并通知同一子网内部的其他从节点；当主节点离开时，一个新的主节点在从节点中产生，并且离开的主节点需要移交所有主节点信息和功能给新的主节点。在该实施例中，各个子网内部使用的彼此连接的工作信道可以统一由中央控制节点来分配。因为WiFi系统下通常可用的非重叠的信道个数是有限的，所以当在一个开放工作空间中存在很多自组织子网的时候，多个子网可能共用一个信道，避免共信道干扰、提供高效的信道利用和保证某些数据的安全高效传输是本公开的核心。
图2B是示出根据本发明的一个实施例的分配信道的方法的示例示意图。
图2B显示了该信道分配过程的如下步骤：确定专用于传输优先数据的一个或多个优先无线信道(图2B中的B类信道)；确定自组织子网存在分配优先无线信道的条件(例如一个自组织子网新加入时)；在所述一个或多个优先无线信道空闲的情况下，分配所述一个或多个优先无线信道之一。
1，优先信道确定步骤：确定哪个或哪些信道是优先信道。具体地，可以把所有可用的信道划分为两组类型的信道。一种类型的信道，被定义为A类信道(普通信道)，该类信道上允许高的共信道干扰存在，也即允许很多子网共享改信道从而通过竞争机制获得信道；另外一类信道，被定义为B类信道(优先信道)，该类信道通常为低干扰信道或者为无干扰信道，特别预留的用于把需要临时高速数据需求或者极大干扰的子网切换工作到B类信道上。注意，在本实施例中，可以对整个子网分配信道，而不是对某个单独的移动设备分配信道，这样在给整个子网分配信道之后，整个子网内部的所有移动设备都可以在该分配的信道上进行数据传输。但是本发明不限于此，本发明也可适用于在单个移动设备(例如，子网内仅存在一个移动设备)和/或子网内的一部分移动设备、和/或在子网内的一部分移动设备与子网外的一部分移动设备之间的通信的信道分配。
下面将介绍示例而非限制的划分准则。
如3.2所述，进行具体的信道分配之前可以先把所有系统中可用的信道划分为两组类型的信道：A类信道和B类信道。该两类信道的划分通常符合如下条件(仅作为举例，为非限制)：
1，假设系统中总信道个数为N(正整数)
2，B类信道中的信道特点是无干扰或者有较低的环境干扰，而A类信道的信道特点是允许严重的环境干扰。
3，所述无干扰或者有较低的环境干扰的B类信道可以是其利用率小于第一预定阈值的一个或多个无线信道，作为所述一个或多个优先无线信道。
4，所述无线信道的利用率用如下中的至少一个来确定：无线信道的频谱利用率；无线信道的共信道干扰指示值；无线信道的接入设备的数目；在该无线信道上的平均丢包率等。
5，A类信道中总信道个数为M(M小于N的正整数)，则余下的(N-M)个信道可以属于B类信道
6，通常A类信道中的个数多于B类信道(当然这并非限制，只是为了保证B类信道的数量不要过多，免得使A类信道过于拥塞)
所述确定专用于传输优先数据的优先无线信道(B类信道)的步骤在如下条件之一下发生：经过第一预定时间段；当要传输所述要优先传输的数据时；当有新加入自组织子网时；当自组织子网的干扰大于预定值时。也就是说，例如，可以定期地(例如每三天或者每周一次)或随时(例如当要传输所述要优先传输的数据时；当加入新的设备或自组织子网时；等等)根据当前各个无线信道的无线信道的占用和干扰情况(例如，无线信道的(频谱)利用率)来重新确定专用于传输优先数据的优先无线信道。这样能够经常地保持专用于传输优先数据的优先无线信道是比较适合于当前情况的。
图2B中实例了三种情况(情况1、情况2、情况3)的信道分配实施例。
通常的WiFi环境下有三个工作信道，他们是第一信道(2412MHz)，第六信道(2437MHz)，第十一信道(2462MHz)，以这几个信道为例进行如下描述。
从图2B可以粗略地看出划分的A类信道池和B类信道池、以及三种情况(情况1：存在3个可用信道；情况2：存在5个可用信道；情况3：存在N个可用信道)下的各个子网的信道分配和切换示意图。
在第一种情况中，一般地在WiFi 2.4GHz工作环境下，通常有个三个可用信道(常用的信道1–2412MHz、信道2–2437MHz、信道3–2462MHz)，其中，信道1和2位于A类信道池，且信道3位于B类信道池。在第二种情况中，存在5个可用信道，其中三个位于A类信道池，且另外2个位于B类信道池。在第三种情况中，存在N个可用信道，其中M个可用信道位于A类信道池，且其中(N-M)个可用信道位于B类信道池，其中M和N是正整数。
通常，每当一个自组织子网有主节点牵头形成网络时，该主节点可能需要向中央控制节点申请可用的信道。在稳定的系统中可能存在很多自组织子网，其中有些子网工作在同一信道上。在A类信道中，当有一些子网处于严重共信道干扰时，中央控制节点可能将这些子网调度分配到B类信道，从而获得通信效率的改善。在特定条件下，工作在B类信道下的子网也可能切换分配回到高干扰的A类信道上。这一动态信道切换过程随后详述。
图3A是示出根据本发明的一个实施例的进行信道分配的详细方法中的共信道干扰表CIT(Co-channel Interference Table，CIT)的生成和更新的流程图。
在确定了信道的划分(即确定了哪些是优先信道)之后，可以确定是否存在分配优先无线信道的条件。
该确定自组织子网存在分配优先无线信道的条件可以包括确定新加入一个优先自组织子网(其内的移动设备之间需要优先传输某个数据)、而需要为该新加入的优先自组织子网分配优先无线信道，但是该确定还可以包括如下中的至少一个：例如在两个移动设备(不论是否处于同一自组织子网或是否处于自组织子网内还是单独的移动设备)之间需要优先传输某个数据；自组织子网中需要分配优先无线信道；已有的移动设备或自组织子网的干扰值大于预定值时；已分配了信道的自组织子网请求分配优先无线信道；等等。
然后，可以根据各种情况来进行相应的信道分配。
首先，在所述一个或多个优先无线信道空闲的情况下，可以分配所述一个或多个优先无线信道之一。如前所述，在已经对所有可用信道划分了A类普通信道和B类优先信道之后，则查看B类优先信道中是否有空闲的B类信道，如果有，则为该要优先传输的数据的传输分配该空闲的B类信道。在此，确定B类信道是否空闲可以通过如下之一来实现：该信道上是否没有数据传输；该信道的利用率是否很小(例如是否小于某一预设门限，可以经过频谱扫描得出的或者经过经验观察得出的该预设门限)。所述无线信道的利用率可以用如下中的至少一个来确定：无线信道的频谱利用率；无线信道的共信道干扰指示值；无线信道的接入设备的数目；在该无线信道上的平均丢包率等。
而在所述一个或多个优先无线信道(B类信道)都不空闲的情况下，可以给所述要优先传输的数据分配除了所述一个或多个优先无线信道(B类信道)以外的其他普通无线信道(A类信道)中的下述符合条件的普通无线信道之一：具有最小共信道干扰指示值的普通无线信道；具有小于第二预定阈值的共信道干扰指示值的普通无线信道之一；具有最小共信道干扰指示值且所述最小共信道干扰指示值小于共信道干扰门限的普通无线信道。接下来还会介绍示例的共信道干扰指示值的计算方式。
具体地，如图3A的右侧所示，在无线通信系统运行时，通常存在很多自组织子网。首先，对于已经运行在无线通信系统中的现存的子网，它们的主节点可以周期性地检测251实时的共信道干扰值(Co-channel Interference Value，CIV在下面详细介绍)，并且把得到的CIV反馈252给中央控制节点用于更新共信道干扰表(Co-channel InterferenceTable，CIT)(该共信道干扰表CIT的例子见图3B)。另一方面，当一个新的自组织子网将被初始化准备工作于该系统中时，第一个节点作为主节点211先向中央控制节点请求212一个可用的信道。被分配信道后，主节点工作在被分配的信道上，并且接收从节点的加入请求213。注意，目前只有具备区域受限性质的网络(受限区域网络)，从节点才能唯一的区分自己同一区域的主节点并加入主节点维持的一个子网系统。此后，新加入的子网的主节点，同上，会周期性地检测251实时的共信道干扰值(CIV)，并且把得到的CIV反馈252给中央控制节点用于更新共信道干扰表。
在无线通信环境下，无论是否处于自组织子网中，每个移动设备都可能受到来自共享同一信道的其他移动设备或者其他接入点(Access Point，AP)设备的共信道干扰。因此，假设每一个移动设备节点都被配置有共信道干扰估计组件用于估计共信道干扰值(Co-channel Interference Value,CIV)。
在此，移动设备的共信道干扰值CIV的一种可能的计算方式如下：
CIV＝fun(实时丢包率；平均传输时延；无线传输路径损耗；等其他可能的度量)
其中，fun(*)表示*的函数。也就是说，可以通过该移动设备的实时丢包率、平均传输时延、无线传输路径损耗或其他可能的度量来计算得到该CIV。
注意，对于计算整个子网的CIV来说，可以直接对自组织子网内的所有移动设备的共信道干扰值CIV求平均，作为该自组织子网的共信道干扰值CIV；或者，对某些移动设备(例如保护其通信)可以设置加权因子(例如大于1)，可以在估计了自组织子网内的各个移动设备的共信道干扰值CIV之后，通过每个移动设备的加权因子来进行加权平均，以计算该自组织子网的共信道干扰值。而对于共享同一信道的自组织子网或其他单个移动设备，可以再对这些自组织子网或其他单个移动设备的所有共信道干扰值CIV进行平均(或同理加权平均)，来得到表示该共享信道的共信道干扰指示值(Co-channel InterferenceIndication Value,CIIV)，来反映该信道的干扰情况。对信道的该共信道干扰指示值也可以乘以另一加权因子(小于1或大于1)来增加或减小分配该信道的概率。举例说明，假设起初，共享信道1的有：移动设备100-1(未示出)、移动设备100-2(未示出)、自组织子网101(未示出)、自组织子网102(未示出)、自组织子网103(未示出)，其各自的估计的共信道干扰值CIV分别为例如50、50、100、100、200此时可以通过对共享同一信道1的移动设备或自组织子网的估计的共信道干扰值CIV求平均，来计算得到关于该信道1的共信道干扰指示值CIIV1(在此例中，计算得到信道1此时的CIIV1＝(50+50+100+100+200)/5＝200)。
注意，在中央控制节点处存储的共信道干扰表CIT包括各个可用信道的共信道干扰指示值CIIV，而非各个移动设备或自组织子网的单独的共信道干扰值CIV。该共信道干扰表CIT的例子详见图3B。
在图3A中，在中央控制节点处，共信道干扰表CIT需要首先被初始化220。当其收到任何来自系统内某一子网汇报实时共信道干扰值，需要(通过重新计算分配给该子网的信道的共信道干扰指示值CIIV)响应地更新CIT，230和240。当某一新工作的子网向该中央控制节点申请可工作的信道时，该中央控制节点根据一定的算法进行信道分配，300，该分配算法将在稍后进一步介绍。
每一个自组织子网都受到来自其他共信道子网的干扰。因此我们需要一种手段来标志系统中所有信道上的共信道干扰的大小。一个可能的实例如果3.5的共信道干扰表CIT所示，该表中显示了系统中的所有信道及其所属类别(A类信道或者B类信道，及其共组频率)，以及在每个信道上的子网个数和工作的总节点数(移动设备数)。用共信道干扰指示值CIIV来表示实时测量的一个信道的共信道干扰的大小(在一个实施例中，将共信道干扰指示值CIIV进行8比特的归一化，得到一个对应的8比特值(例如在000000002和111111112之间(其中，下标2代表二进制数值)，以便于在无线通信中的比特传输)，如图3C所示。
CIIV的检测方法很多，可以采用不同的参量来计算，主要表示环境中的实时监测的共信道干扰。在CIT表格中记录的是共享同一信道的各个移动设备或自组织子网的共信道干扰值的平均值。CIIV的计算方法还可以参考2012年07月19日公开的题为“INTERFERENCE MEASUREMENT METHOD AND APPARATUS FOR USER EQUIPMENT HAVINGMULTIPLE HETEROGENEOUS COMMUNICATION MODULES IN WIRELESS COMMUNICATIONSYSTEM”的美国专利申请US20120182896A1。
接下来结合图4介绍分配信道的方法的具体流程图。
具体的来说，当一个中央控制节点接收到来自某一自组织子网的主节点的信道分配请求时，其首先检查B类信道的可用性301(是否有未被占用的B类信道)，如果有则分配一个B类信道给该请求的子网。否则检查A类信道中当前干扰最小的信道303，这通过比较A类信道的共信道干扰值与该A类信道的预定信道干扰门限值Vth的大小304(特别注明：如果采用比例控制公平性，例如，在303中可以选取最小的值的A类信道给请求的子网306，然后在304中比较是否小于1)当小于门限时，则向该待分配信道的子网分配该具有小于1的最小值的A类信道；当大于等于门限 时(即，没有合适的A类信道来分配)，则该待分配信道的子网被放入信道分配等待队列(或称等待队列)305。
注意，此处的A类信道的预定信道干扰门限值Vth可以对于所有A类信道都相同，也可以对于不同的A类信道设置各自的预定信道干扰门限值Vth。因此，在计算具体的一个A类信道的时，可以考虑该A类信道的CIIV和该A类信道特定的Vth。从而，对于不同A类信道设置不同的Vth大小可以对不同的A类信道的分配率(被分配给自组织子网的次数、概率)进行调节。
即，在所述一个或多个优先无线信道都不空闲(或不可用)的情况下，可以给所述要优先传输的数据分配除了所述一个或多个优先无线信道以外的其他普通无线信道中的下述符合条件的普通无线信道之一：具有最小共信道干扰指示值的普通无线信道；具有小于各自的第二预定阈值的共信道干扰指示值的普通无线信道之一；共信道干扰指示值与各自的共信道干扰门限的比值最小的无线信道；共信道干扰指示值与各自的共信道干扰门限的比值小于1且最小的无线信道等。值得注意的是，在本实施例中，优选地，在所述一个或多个优先无线信道都不空闲的情况下，可以给所述要优先传输的数据分配共信道干扰指示值与各自的共信道干扰门限的比值最小的普通无线信道；共信道干扰指示值与各自的共信道干扰门限的比值小于1且最小的无线信道(即具有最小CIIV且的A类信道)。
在此，选取要分配的普通无线信道主要是通过考察其共信道干扰指示值和共信道干扰门限的大小，但是本发明不限于此，还可以考虑表示普通无线信道的利用率的其他因素来决定是否分配以及分配哪个普通无线信道。
例如，在每当一个子网工作信道发生变化时，中央控制节点还可以实时更新如图5的信道使用注册表(Channel Usage Registration Map，CURM)，该表中详细记录着当前的正在运行的子网及其工作信道，并且该表格随着新子网的加入、已经分配了信道的(激活的)子网的解散、和信道分配和切换等等而不断地动态更新。
图6是示出了自组织子网在等待队列、A类信道和B类信道之间的相互切换的示意图。
在实际运行时，任何一个工作在A类信道上的子网(或者在等待队列里面等待分配信道的子网)都有可能在一定的条件下切换工作到B类信道上，从而获得较高的信道利用率。类似地，B类信道的子网在一定条件下(较大的数据，如视频，传输完毕)，退出对B类信道的占用，从而切换到A类信道上。这样的从A类信道和B类信道之间的动态切换过程如下：
401，新加入一个未分配信道的自组织子网；
402，该自组织子网请求分配一个可用的B类信道；
403，检查B类信道的可用性，并(可选地)检查定时器；
404，响应可用性；
405，如果一个B类信道可用，则向该自组织子网分配该可用的B类信道，且(如需要)设置一个定时器；
406，如果没有可用的B类信道，则请求至少一个A类信道；
407，存在具有小于1的最小CIIV/Vth的A类信道；
408，响应“是”或“否”；
409，如果是，则向该自组织子网分配该A类信道(即，激活该自组织子网)；否则，进入信道切换等待队列(未激活)；
421，监测是否存在具有超过一定值的CIIV/Vth的A类信道(表示该A类信道干扰过大)；
422，如果是，将A类信道上的自组织子网切换到B类信道；
重复403-409的步骤。
中央控制节点可以始终做如下监测，监测A类信道和B类信道及其信道分配等待队列：
(I)监测B类信道池中是否有可用的信道。得知方式一般为超时或者事件触发的，可以要求B类信道上工作的子网首先会有一个最大的允许工作时间(超时后触发切换到A类信道)或者自身子网内部大数据交换完毕、或者接收到结束B类信道的分配等等事件触发其向A类信道分配，从而该子网工作在较大干扰的信道上维持着子网内部连接和少量数据交互。当向A类信道无法实现切换时，则进入信道分配等待队列。
(II)监测信道分配等待队列中是否有需要有等待启动的子网。当信道分配等待队列有等待的子网，队列最前的第一个子网做好信道分配准备。当(I)中检测到有合适的B类信道时，则分配该B类信道。否则，进一步：
(III)监测A类信道中是否有未超过信道干扰门限Vth并且CIIV/Vth值最小(即CIIV最小)的信道，如果有，(II)中的信道分配等待队列最前的第一个子网切换到该A类信道上。否则，保持等待状态，进一步：
(IV)监测(信道分配等待队列为空时)工作在A类信道池中各个信道上是否有申请切换到B类信道的子网(例如，存在大数据或重要数据要传输)，如有，则给其分配(I)中可用的一个B类信道。在此，注意，信道分配等待队列上的子网可以比在A类信道上的子网的切换到B类信道的申请的优先级更高。因此，优选地，一旦B类信道有空闲的，优先将该空闲B类信道分配给信道分配等待队列上等待靠前的子网，而只有在信道分配等待队列为空的情况下，才处理在A类信道上的子网的切换到B类信道的申请。当然这仅是本公开的一个优选例子，本发明不限于此。
(V)B类信道上工作的子网在完成数据传输后，或者占用信道超时后，或该子网请求结束B类信道的分配后，则可以将该子网切换回到最小干扰的A类信道上(选择标准同(III)，即A类信道中的信道干扰门限Vth并且CIIV/Vth值最小(即CIIV最小)的信道)。或者在没有合适的A类信道或A类信道都不可用的情况下使得该子网进入信道分配等待队列。
上述描述详细描述了子网在等待队列、A类信道和B类信道之间的灵活切换分配，当然这仅是示例而不是限制。
如前所述，这里用到的Vth值是一个系统设计参量，可以灵活地对其进行设置以使得控制信道利用的公正性。下面介绍如何应用Vth值来控制信道利用的公正性。
下面，例举了一些实例来说明如何设置不同的信道门限值来达到不同的系统运行目的。
图7A-C是示出设置不同的信道门限值Vth的三个具体实施例的示意图。
假设所使用的信道为WiFi常用办公信道：第一信道(2412MHz)，第六信道(2437MHz)，第十一信道(2462MHz)。假设A类信道池包括第一信道和第六信道，而B类信道池包括第十一信道。可以把A类信道门限Vth设置为一个很小的值，这里典型的值就是设置为信道1和6的门限值为0。
无线网络负载效率(例如，可以用频谱利用率，共信道干扰指示值等等来表示)可能的为如图7A所示的情况。逐渐加入四个子网：子网1、子网2、子网3、子网4。在该示例中，子网1在加入时(例如包含3个节点，注意每个子网有一个主节点和0个或多个从节点)首先分配在第十一信道，随后子网2(5个节点)在加入时分配在第一信道，随后子网3(3个节点)在加入时分配在第六信道。之后，子网4(3个节点)在加入时，在由中央控制节点检查所有信道干扰后，发现所有门限都被超越(门限为0，则只要有节点工作就，其信道干扰就大于0)。因此子网4进入等待队列。其后，可能地，子网4在某个时刻被切换到信道11，子网1被切换到等待队列。每当两个子网的信道彼此切换后，其相应的网络负载效率也即发生变化，如图7A所示的“自组织子网1←→自组织子网4”切换点。
在图7B中，仍然假设A类信道池包括第一信道和第六信道，而B类信道池包括第十一信道。在该实施例中，可以把A类信道门限Vth设置为一个很大的值，以8比特为例，这里典型的值就是设置为信道1和6的门限值为最大值为255。
逐渐加入五个子网：子网1、子网2、子网3、子网4、子网5。子网1到3的加入过程与前一实例类似，当子网4加入时，检查到当前的不超过门限的最低干扰的信道为第六信道，则将子网4分配在第六信道。类似地，将子网5分配在第一信道。随后的信道切换过程发生在A类和B类信道之间，除非某一信道达到极大干扰的最大值(通常设置下不会发生)。
此外需要注意两点：
1，当信道门限值足够大，当新加入的子网需要被分配在已经为工作中的子网分配了的信道时，因为共信道的竞争，原来工作中的子网的无线网络负载效率会下降，如图7B所示，当将子网4分配到第六信道时，原来分配到第六信道的子网1的效率受到影响而下降。
2，在信道门限255的设置的情况下的信道切换通常发生在A类信道的工作中的子网和B类信道的工作中的子网之间。如图7B所示，在某一时刻，子网1和5发生信道切换。
在图7C所示的实施例中，把A类信道的各个门限Vth也可以按比例设置，以8比特为例，这里典型的值就是将信道1和6的门限值设置为64和128，也即1：2。当然，此处，按比例设置仅是方便示例，实际上，可以对于信道1和6任意设置其门限值。
如图7C所示，逐渐加入五个子网：子网1、子网2、子网3、子网4、子网5。子网1到3加入过程与前一实例类似，当子网4启动时，检查到当前的不超过门限的最低干扰的信道为第六信道，则将子网4分配在第六信道，因其当前具有最小的CIIV/Vth。类似的子网5加入后依然分配在第六信道，因该第六信道当前依然具有最小的CIIV/Vth。随后的信道切换过程发生在A类和B类信道之间，当超越最高门限时发生的切换会导致某个子网进入等待队列。
如图7C中给出了随后可能发生的信道切换过程，需要注意两点：
1，当信道门限值足够大，当新启动的子网需要工作在已经存在工作中的子网的信道时候，因为共信道的竞争，原来工作中的子网的无线网络负载效率回下降，如图7C所示，当子网4和子网5一次加入被分配第六信道时，原来分配了第六信道的子网效率受到影响而下降。
2，在这种信道门限的设置下，信道切换通常发生在A类信道的工作中的子网和B类信道的工作中的子网之间。如图7C所示，在某一时刻，子网1和5发生信道切换。相应的负载效率发生变化。
下面介绍子网的解散过程。
图8中表示了一个自组织子网的解散过程(该解散过程是自组织子网中通常出现的过程，在此描述其的目的在于描述在自组织子网解散时，本公开的各个实施例的这种分配信道的方法和系统应该如何应对)，该解散过程可以涉及如下：
(I)当子网决定解散，解散行为发起者为主节点，该主节点需要首先断开与从节点的连接(501)，然后
(II)或者通知中央控制节点，本子网即将解散(得到来自中央控制节点的反馈后解散)(502)
(III)或者直接离开该系统(503)，中央控制节点可以在(周期性轮询)各个子网的存活状态时，当在一个预定的时间段上始终无法检测到一个子网时，就自动理解为该子网已经解散并离开系统。
(IV)当一个子网离开系统后，中央控制节点需要一些扫尾工作：例如，更新信道分配CIT表，更新信道使用注册表CURM等(230)。
在上述描述中，可见，该中央控制节点进行了诸多管理工作：检测和更新CIT表、接收信道分配/切换请求、进行信道分配/切换的具体工作、子网解散后的扫尾工作等等。实际上，该中央控制节点可以是其他管理装置或系统，其可以存在于某些子网内、移动设备内、控制台内等等，其位置和实现方式都不做限制。
在上述各个实施例中，动态的A、B类信道分配增加了共享信道利用率，信道干扰门限的设置使得灵活地调节信道的可能的利用率和各个信道之间的公正性，A、B两类信道的分类使得有机会和能力来安全高效地传输重要的优先数据(例如，大数据或需要高速传输的数据)，系统中的各个自组织子网也均有机会在需要的时候切换到效率更高传输速率更快的B类信道上，从而满足临时大数据传输、临时高速传输等等要求。
图9是示出根据本发明的另一实施例的分配无线信道的系统900的示意方框图。
该分配无线信道的系统900包括：第一确定装置901，被配置为确定专用于传输优先数据的一个或多个优先无线信道；第二确定装置902，被配置为确定自组织子网存在分配优先无线信道的条件；以及分配装置903，被配置为在所述一个或多个优先无线信道空闲的情况下，分配所述一个或多个优先无线信道之一。
在一个实施例中，所述分配优先无线信道的条件可以包括如下中的一种或几种：两个无线移动设备之间存在要优先传输的数据，其中，需要分配优先无线信道来传输所述优先传输的数据；新加入未分配信道的自组织子网需要分配优先无线信道；自组织子网中需要分配优先无线信道；已有的移动设备或自组织子网的干扰值大于预定值时；已分配了信道的自组织子网或请求分配优先无线信道等。当然，分配优先无线信道的条件不限于上述几种。而且上述的自组织子网的干扰值可以通过共信道干扰值、频谱利用率、实时丢包率、平均传输时延、无线传输路径损耗中的一种或多种来表示。
在一个实施例中，所述第一确定装置901可以包括：从所有可用无线信道中找到其利用率小于第一预定阈值的一个或多个无线信道，作为所述一个或多个优先无线信道的装置(图中未示出)。
在一个实施例中，所述无线信道的利用率可以用如下中的至少一个来确定：无线信道的频谱利用率；无线信道的共信道干扰指示值；无线信道的接入设备的数目；在该无线信道上的平均丢包率。当然，所述无线信道的利用率还可以用其他因素来确定，只要这些因素可以反映无线信道的占用和干扰情况。
这样，可以将所有可用的无线信道根据无线信道的占用和干扰情况划分为至少两类：一类是允许严重干扰的普通信道(A类信道)，一类是专用于传输优先数据的优先无线信道组成的轻干扰信道池或无干扰信道(B类信道)。
在一个实施例中，所述第一确定装置可以在如下条件之一下进行该确定：经过第一预定时间段；当要传输所述要优先传输的数据时；当加入新的设备或自组织子网时；当自组织子网的干扰大于预定值时。也就是说，例如，可以定期地(例如每三天或者每周一次)根据当前各个无线信道的无线信道的占用和干扰情况(例如，无线信道的频谱利用率)来重新确定专用于传输优先数据的优先无线信道。这样能够经常地保持专用于传输优先数据的优先无线信道是适合于当前情况的。
所述要优先传输的数据可以是例如WiFi网络或自组织子网中的两个移动设备之间要传输的一段视频、一些图片、或其他分享的重要数据等，通常需要保证这种优先数据比其他普通数据更安全和高效的传输。因此，应该对这种优先数据分配专用信道，以便安全快速地传输。
在一个实施例中，该第二分配装置902中用到的所述分配优先无线信道的条件可以包括如下中的一种或几种：两个无线移动设备之间存在要优先传输的数据，其中，需要分配优先无线信道来传输所述优先传输的数据；新加入未分配信道的自组织子网需要分配优先无线信道；自组织子网中需要分配优先无线信道；已有的移动设备或自组织子网的干扰值大于预定值时；已分配了信道的自组织子网请求分配优先无线信道；等待队列中存在等待分配优先无线信道的自组织子网。
在一个实施例中，该装置900还可以包括：在所述一个或多个优先无线信道都不空闲的情况下，给所述要优先传输的数据分配除了所述一个或多个优先无线信道以外的其他无线信道中的下述符合条件的无线信道之一的装置(图中未示出)：具有最小共信道干扰指示值的无线信道；具有小于各自的第二预定阈值的共信道干扰指示值的无线信道之一；共信道干扰指示值与各自的共信道干扰门限的比值最小的无线信道；共信道干扰指示值与各自的共信道干扰门限的比值小于1且最小的无线信道。即，如果没有可用的优先无线信道，可以给要优先传输的数据分配除了优先无线信道以外的普通无线信道中共信道干扰指示值较小的一个。当然，在该系统的一个实施例中，设置共信道干扰门限的目的是例如为了不给优先数据分配干扰太大的普通信道，如果所有的普通信道的共信道干扰值都大于共信道干扰门限，这说明普通信道的干扰都太大了，如果给优先数据分配干扰过大的普通信道，该优先数据的传输速度和质量都将被极大地降级，如此，还不如使该优先数据进入等待队列，以等待各个优先无线信道中的早前的优先数据传输完、或等待空闲的优先无线信道或等待出现具有小于共信道干扰门限的最小共信道干扰指示值的普通无线信道。
在一个实施例中，所述共信道干扰指示值可以通过如下步骤来计算：计算使用一个具体无线信道中的各个移动设备的共信道干扰值；以及使用相应的加权因子对所计算的各个共信道干扰值进行加权平均，以得到所述具体无线信道的共信道干扰指示值，其中，所述移动设备的共信道干扰值通过使用该同一无线信道的各个移动设备的实时丢包率、平均传输时延、无线传输路径损耗中的一个或多个来计算。当然，还可以使用其他参数来计算一个无线信道的共信道干扰指示值，这是公知的技术，在此不赘述。
在一个实施例中，该分配装置903可以在如下情况之一下结束该优先无线信道的分配：当经过预定时间段时；当该优先数据的传输完成时；在接收到请求结束该优先无线信道的分配时；等等。在一个实施例中，该优先无线信道可以每次仅给分配给一个优先数据的传输，也就是说，每次该优先无线信道仅承载一个优先数据的传输，那么尽可能减少该优先数据的传输受到其他数据的带宽占用和其他数据的传输干扰的影响，因此通常将安全、高效、误码率少地传输，从而保证了该优先数据的快速传输。当然，也可以规定该优先无线信道可以承载的优先数据的个数，或规定该优先无线信道的利用率阈值(例如频谱利用率阈值，共信道干扰值阈值等等)使得该优先无线信道可以在利用率阈值范围内承载最多的优先数据。
在一个实施例中，所述要优先传输的数据可以在自组织子网中的移动设备之间传输。在一个实施例中，在分配所述一个或多个优先无线信道之一给自组织子网之后，该自组织子网中的所有移动设备可以使用分配的优先无线信道之一相互通信。注意，在本实施例中，该自组织子网可以是用户自己组织的包括一定数量的移动设备的网络，其中，一个移动设备可以作为主节点来管理其他作为从节点的移动设备，例如管理从节点进入自组织子网、从节点离开自组织子网、从节点的认证、向无线接入设备请求信道分配、给各个节点分配信道、收集子网内的各个移动设备的共信道干扰值、发送这些共信道干扰值等等。因此，这样的自组织子网内的移动设备与WiFi环境下松散的各个移动设备是不同的。注意，在一个实施例中，要优先传输的数据是在这样的自组织子网内的例如两个(或更多)移动设备之间要传输的数据，而不是普通的WiFi网络中任意两个移动设备之间传输的数据。另外，在另一实施例中，注意，在分配所述一个或多个优先无线信道之一给自组织子网之后，该自组织子网中的所有移动设备都可以使用该分配的信道来相互通信，也就是说，在该实施例中，一旦(通过例如子网内的主节点的请求分配无线信道而)给该子网分配了一个优先无线信道，则该子网内的所有移动设备都可以用该分配的优先无线信道来安全、高效、误码率少地传输数据。这样，这些实施例还创新性地将优先无线信道的分配应用于自组织子网中，使得能够解决以前没有涉及的在自组织子网中的优先无线信道的分配问题。
在一个实施例中，所述自组织子网可以包括受限区域网络，其中，在该受限区域网络内的认证移动设备之间能够互相通信，而该受限区域网络内的认证移动设备不能与未认证移动设备以及该受限区域网络外的其他移动设备进行通信。该受限区域网络还可以指的是可以通过物理方式人为控制和任意调节其范围的唯一界定的区域。类似于含有多个移动设备节点的点对点网络，在该受限区域网络内的认证无线移动设备之间可以互相通信，而该受限区域网络内的认证无线移动设备不能与未认证无线移动设备以及该受限区域网络外的其他无线移动设备进行通信。受限区域的例子包括但不限于通过一个或多个红外线发射器发射的红外线交集来唯一界定的区域、通过一个或多个灯光发射器发射的光线交集来唯一界定的区域(其中，该灯光发射器发射的光线应具有良好的指向性，优选地是发光二极管(LED)的光)、通过一个或多个微波发射器发射的微波交集来唯一界定的区域、近场通信(Near Field NFC)技术的受限区域、其他信号覆盖的受限区域等等。诸如受限区域的自组织点对点网络的详细说明可参考与本发明同一发明人于2013年2月22日在中国专利局提交的在审中国专利申请No.201310056656.0和与本发明同一发明人于2013年5月14日在中国专利局提交的在审中国专利申请201310176417.9，其全文被引用附于此。
如此，可以临时给要优先传输的某些数据或某个自组织网络分配一个优先无线信道，这比给其分配其他普通无线信道来讲，可以更安全、高效、误码率少地进行快速传输。这样保证了例如某些重要数据或自组织子网内部的数据的快速传输。
本公开中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
本公开中的步骤流程图以及以上方法描述仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照给出的顺序进行各个实施例的步骤。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意顺序进行以上实施例中的步骤的顺序。诸如“其后”、“然后”、“接下来”等等的词语不意图限制步骤的顺序；这些词语仅用于引导读者通读这些方法的描述。此外，例如使用冠词“一个”、“一”或者“该”对于单数的要素的任何引用不被解释为将该要素限制为单数。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本发明。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本发明的范围。因此，本发明不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本发明的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。
以上所述的方法的各个操作可以通过能够进行相应的功能的任何适当的手段而进行。该手段可以包括各种硬件和/或软件组件和/或模块，包括但不限于电路、专用集成电路(ASIC)或处理器。
可以利用被设计用于进行在此所述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、ASIC、场可编程门阵列信号(FPGA)或其他可编程逻辑器件(PLD)、离散门或晶体管逻辑、离散的硬件组件或者其任意组合而实现或进行所述的各个例示的逻辑块、模块和电路。通用处理器可以是微处理器，但是作为替换，该处理器可以是任何商业上可获得的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以实现为计算设备的组合，例如DSP和微处理器的组合，多个微处理器、与DSP核协作的一个或多个微处理器或任何其他这样的配置。
结合本公开描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入在硬件中、处理器执行的软件模块中或者这两种的组合中。软件模块可以存在于任何形式的有形存储介质中。可以使用的存储介质的一些例子包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、快闪存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬碟、可移动碟、CD-ROM等。存储介质可以耦接到处理器以便该处理器可以从该存储介质读取信息以及向该存储介质写信息。在替换方式中，存储介质可以与处理器是整体的。软件模块可以是单个指令或者许多指令，并且可以分布在几个不同的代码段上、不同的程序之间以及跨过多个存储介质。
在此公开的方法包括用于实现所述的方法的一个或多个动作。方法和/或动作可以彼此互换而不脱离权利要求的范围。换句话说，除非指定了动作的具体顺序，否则可以修改具体动作的顺序和/或使用而不脱离权利要求的范围。
所述的功能可以按硬件、软件、固件或其任意组合而实现。如果以软件实现，功能可以作为一个或多个指令存储在切实的计算机可读介质上。存储介质可以是可以由计算机访问的任何可用的切实介质。通过例子而不是限制，这样的计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟存储、磁碟存储或其他磁存储器件或者可以用于携带或存储指令或数据结构形式的期望的程序代码并且可以由计算机访问的任何其他切实介质。如在此使用的，碟(disk)和盘(disc)包括紧凑盘(CD)、激光盘、光盘、数字通用盘(DVD)、软碟和蓝光盘，其中碟通常磁地再现数据，而盘利用激光光学地再现数据。
因此，计算机程序产品可以进行在此给出的操作。例如，这样的计算机程序产品可以是具有有形存储(和/或编码)在其上的指令的计算机可读的有形介质，该指令可由一个或多个处理器执行以进行在此所述的操作。计算机程序产品可以包括包装的材料。
软件或指令也可以通过传输介质而传输。例如，可以使用诸如同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字订户线(DSL)或诸如红外、无线电或微波的无线技术的传输介质从网站、服务器或者其他远程源传输软件。
此外，用于进行在此所述的方法和技术的模块和/或其他适当的手段可以在适当时由用户终端和/或基站下载和/或其他方式获得。例如，这样的设备可以耦接到服务器以促进用于进行在此所述的方法的手段的传送。或者，在此所述的各种方法可以经由存储部件(例如RAM、ROM、诸如CD或软碟等的物理存储介质)提供，以便用户终端和/或基站可以在耦接到该设备或者向该设备提供存储部件时获得各种方法。此外，可以利用用于将在此所述的方法和技术提供给设备的任何其他适当的技术。
其他例子和实现方式在本公开和所附权利要求的范围和精神内。例如，由于软件的本质，以上所述的功能可以使用由处理器、硬件、固件、硬连线或这些的任意的组合执行的软件实现。实现功能的特征也可以物理地位于各个位置，包括被分发以便功能的部分在不同的物理位置处实现。而且，如在此使用的，包括在权利要求中使用的，在以“至少一个”开始的项的列举中使用的“或”指示分离的列举，以便例如“A、B或C的至少一个”的列举意味着A或B或C，或AB或AC或BC，或ABC(即A和B和C)。此外，措辞“示例的”不意味着描述的例子是优选的或者比其他例子更好。
可以不脱离由所附权利要求定义的教导的技术而进行对在此所述的技术的各种改变、替换和更改。此外，本公开的和权利要求的范围不限于以上所述的处理、机器、制造、事件的组成、手段、方法和动作的具体方面。可以利用与在此所述的相应方面进行基本相同的功能或者实现基本相同的结果的当前存在的或者稍后要开发的处理、机器、制造、事件的组成、手段、方法或动作。因而，所附权利要求包括在其范围内的这样的处理、机器、制造、事件的组成、手段、方法或动作。

Claims (9)

1.一种分配无线信道的方法，包括：
确定专用于传输优先数据的一个或多个优先无线信道；
确定自组织子网存在分配优先无线信道的条件；
在所述一个或多个优先无线信道空闲的情况下，分配所述一个或多个优先无线信道之一；以及
在所述一个或多个优先无线信道都不空闲的情况下，给要优先传输的数据分配除了所述一个或多个优先无线信道以外的其他无线信道中的下述符合条件的无线信道之一：
具有最小共信道干扰指示值的无线信道；
具有小于各自的第二预定阈值的共信道干扰指示值的无线信道之一；
共信道干扰指示值与各自的共信道干扰门限的比值最小的无线信道；
共信道干扰指示值与各自的共信道干扰门限的比值小于1且最小的无线信道；
其中，共信道干扰指示值是用来表示实时测量的一个信道的共信道干扰的大小。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述分配优先无线信道的条件包括如下中的至少一种：
两个无线移动设备之间存在要优先传输的数据，其中，需要分配优先无线信道来传输所述优先传输的数据；
新加入未分配信道的自组织子网需要分配优先无线信道；
自组织子网中需要分配优先无线信道；
已有的移动设备或自组织子网的干扰值大于预定值时；
已分配了信道的自组织子网请求分配优先无线信道；
等待队列中存在等待分配优先无线信道的自组织子网。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定专用于传输优先数据的一个或多个优先无线信道的步骤包括：
从所有可用无线信道中找到其利用率小于第一预定阈值的一个或多个无线信道，作为所述一个或多个优先无线信道。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述无线信道的利用率用如下中的至少一个来确定：无线信道的频谱利用率；无线信道的共信道干扰指示值；无线信道的接入设备的数目；在该无线信道上的平均丢包率。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述确定专用于传输优先数据的一个或多个优先无线信道的步骤在如下条件之一下发生：
经过第一预定时间段；
当要传输所述要优先传输的数据时；
当有新加入的自组织子网时；
当自组织子网的干扰大于预定值时。
6.根据权利要求1所述的方法，所述共信道干扰指示值通过如下步骤来计算：
计算使用一个具体无线信道中的各个移动设备的共信道干扰值；以及
使用相应的加权因子对所计算的各个移动设备的共信道干扰值进行加权平均，以得到所述具体无线信道的共信道干扰指示值，
其中，所述移动设备的共信道干扰值通过使用同一无线信道的各个移动设备的实时丢包率、平均传输时延、无线传输路径损耗中的一个或多个来计算。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，在分配所述一个或多个优先无线信道之一给自组织子网中之后，该自组织子网中的所有移动设备使用分配的一个或多个优先无线信道之一相互通信。
8.根据权利要求2或7所述的方法，其中，所述自组织子网包括受限区域网络，其中，在该受限区域网络内的认证移动设备之间能够互相通信，而该受限区域网络内的认证移动设备不能与未认证移动设备以及该受限区域网络外的其他移动设备进行通信。
9.一种分配无线信道的系统，包括：
第一确定装置，被配置为确定专用于传输优先数据的一个或多个优先无线信道；
第二确定装置，被配置为确定自组织子网存在分配优先无线信道的条件；以及
分配装置，被配置为在所述一个或多个优先无线信道空闲的情况下，分配所述一个或多个优先无线信道之一；以及被配置为在所述一个或多个优先无线信道都不空闲的情况下，给要优先传输的数据分配除了所述一个或多个优先无线信道以外的其他无线信道中的下述符合条件的无线信道之一：具有最小共信道干扰指示值的无线信道；具有小于各自的第二预定阈值的共信道干扰指示值的无线信道之一；共信道干扰指示值与各自的共信道干扰门限的比值最小的无线信道；共信道干扰指示值与各自的共信道干扰门限的比值小于1且最小的无线信道；
其中，共信道干扰指示值是用来表示实时测量的一个信道的共信道干扰的大小。
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