应用于无线通信系统中的信道分配方法和装置制造方法及图纸

本申请提供了应用于无线通信系统的信道分配方法和装置。该方法包括：按照相邻AP之间分配的工作信道冲突最小的原则为所述无线通信系统的每一AP分配一个工作信道；为所述无线通信系统中分配了工作信道的AP分配空闲信道；将所述无线通信系统中满足如下条件的相邻AP合并组成连通区域：相同数量的相同空闲信道与已分配的工作信道绑定满足所述无线通信系统允许的可绑定信道频宽级别；组成的连通区域占用组成该连通区域时使用的空闲信道；控制所述连通区域中的AP共享所述连通区域占用的空闲信道，并控制所述无线通信系统中除连通区域的AP之外的其他每一AP对其分配的空闲信道和工作信道绑定形成宽频宽信道使用。采用本发明专利技术，能够实现AP之间在尽量不干扰的基础上充分利用剩余的空闲信道。

【技术实现步骤摘要】
应用于无线通信系统中的信道分配方法和装置
本申请涉及网络通信技术，特别涉及应用于无线通信系统中的信道分配方法和装置。
技术介绍
一个无线通信系统，其可用的不相干扰的信道数量是有限的，比如，WLAN2.4G频段，其可用的不相干扰的信道数量为3，而WLAN5G频段，其可用的不相干扰的信道数量也是有限的，一般最多只有6个信道可用。当无线通信系统中一定数量的接入点（AP：AccessPoint）覆盖时，为了使无线通信系统的系统性能最优，从无线通信系统的可用信道中为AP分配工作信道时，一般需要相邻AP之间分配的工作信道不同，以便减少相邻AP之间的信道干扰。优选地，目前一些无线通信系统，能够支持动态频宽调整，即在可用信道数量充裕的情况下，能够将相邻信道绑定成一个更宽的信道来通信。比如，在WLAN中，802.11ac支持动态频宽调整，能够将多个相邻的20MHz频宽的信道绑定成40MHz、80MHz或160MHz来使用。因此，在这种支持动态频宽调整的无线通信系统中，在为AP分配信道时，除了考虑不干扰的情况，还必须考虑充分利用剩余的空闲信道。然而，现有技术中，尚没有一种方法能够实现AP之间在尽量不干扰的基础上充分利用剩余的空闲信道。
技术实现思路
本专利技术提供了应用于无线通信系统中的信道分配方法和装置，以实现AP之间在尽量不干扰的基础上充分利用剩余的空闲信道。本申请提供的技术方案包括：一种应用于无线通信系统的信道分配方法，该方法包括：按照相邻AP之间分配的工作信道冲突最小的原则为所述无线通信系统的每一AP分配一个工作信道；为所述无线通信系统中分配了工作信道的AP分配空闲信道；将所述无线通信系统中满足如下条件的相邻AP合并组成连通区域：相同数量的相同空闲信道与已分配的工作信道绑定满足所述无线通信系统允许的可绑定信道频宽级别；组成的连通区域占用组成该连通区域时使用的空闲信道；控制所述连通区域中的AP共享所述连通区域占用的空闲信道，并控制所述无线通信系统中除连通区域的AP之外的其他每一AP对其分配的空闲信道和工作信道绑定形成宽频宽信道使用。一种应用于无线通信系统的信道分配装置，该装置包括：工作信道分配单元，用于按照相邻AP之间分配的工作信道冲突最小的原则为所述无线通信系统的每一AP分配一个工作信道；空闲信道分配单元，用于对所述无线通信系统中分配了工作信道的AP分配空闲信道；连通区域处理单元，用于将所述无线通信系统中满足如下条件的相邻AP合并组成连通区域：相同数量的相同空闲信道与已分配的工作信道绑定满足所述无线通信系统允许的可绑定信道频宽级别；组成的连通区域占用组成该连通区域时使用的空闲信道；控制单元，用于控制所述连通区域中的AP共享所述连通区域占用的空闲信道，并控制所述无线通信系统中除连通区域的AP之外的其他每一AP对其分配的空闲信道和工作信道绑定形成宽频宽信道使用。由以上技术方案可以看出，本专利技术中，通过按照相邻AP之间分配的工作信道冲突最小的原则为所述无线通信系统的每一AP分配一个工作信道，这样，能够保证为无线通信系统中相邻的AP分配的工作信道互不干扰；进一步地，本专利技术中，通过将所述无线通信系统中满足条件的相邻AP合并组成连通区域：相同数量的相同空闲信道与已分配的工作信道绑定满足所述无线通信系统允许的可绑定信道频宽级别；控制所述连通区域中的AP共享所述连通区域占用的空闲信道，并控制所述无线通信系统中除连通区域的AP之外的其他每一AP对其分配的空闲信道和工作信道绑定形成宽频宽信道使用，能够保证无线通信系统中的AP最大化利用除已分配给自身的工作信道之外、且属于无线通信系统的剩余可用信道，并在尽量互不干扰的基础上使得相邻AP公平共享该剩余可用信道。附图说明图1为本专利技术实施例提供的方法流程图；图2为本专利技术实施例提供的步骤101实现流程图；图3为本专利技术实施例提供的无线通信系统结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的为拥挤区域中的AP分配工作信道的流程图；图5为本专利技术实施例提供的为拥挤区域之外的AP分配工作信道的流程图；图6为本专利技术实施例提供的步骤203实现流程图；图7为本专利技术实施例提供的步骤102实现流程图；图8为本专利技术实施例提供的步骤103实现流程图；图9为本专利技术实施例提供的装置结构图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述。本专利技术提供的方法能够保证为无线通信系统中相邻的AP分配的工作信道互不干扰、且还支持动态频宽调整，实现无线通信系统中相邻的AP在尽量互不干扰的基础上共享剩余的信道。下面对本专利技术提供的方法进行描述：参见图1，图1为本专利技术实施例提供的方法流程图。作为本专利技术的优选实施例，该方法可应用于无线通信系统中处于管理层次的设备，比如接入控制器（AC：AccessController）。如图1所示，该流程可包括以下步骤：步骤101，按照相邻AP之间分配的工作信道冲突最小的原则为所述无线通信系统的每一AP分配一个工作信道。作为本专利技术的一个实施例，步骤101如何按照相邻AP之间分配的工作信道冲突最小的原则为所述无线通信系统的每一AP分配一个工作信道可参见图2所示的流程，这里暂不赘述。步骤102，为所述无线通信系统中分配了工作信道的AP分配空闲信道。这里，所谓空闲信道，其是区分于工作信道而言的，其具体为：对于一个AP，其分配的空余信道是指除了为其分配的工作信道、为在所述无线通信系统的邻居AP分配的工作信道、以及相邻的不属于所述无线通信系统的设备所分配的工作信道之外的、且属于所述无线通信系统可用的信道，该AP分配的空闲信道能够和该AP所分配的工作信道绑定并能够满足所述无线通信系统允许的至少一个可绑定信道频宽级别。基于上面针对空闲信道的定义，下文图7所示流程描述了如何为所述无线通信系统中分配了工作信道的AP分配空闲信道，这里暂不赘述。步骤103，将所述无线通信系统中满足如下条件的相邻AP合并组成连通区域：相同数量的相同空闲信道与已分配的工作信道绑定满足所述无线通信系统允许的可绑定信道频宽级别，组成的连通区域占用组成该连通区域时使用的空闲信道。作为本专利技术的一个实施例，步骤103如何将所述无线通信系统中满足条件的相邻AP合并组成连通区域可参见图8所示的流程，这里暂不赘述。步骤104，控制所述连通区域中的AP共享所述连通区域占用的空闲信道进行通信，并控制所述无线通信系统中除连通区域的AP之外的其他每一AP对其分配的空闲信道和工作信道绑定形成宽频宽信道进行通信。具体地，本步骤104中，连通区域中的AP可按照设定的共享方式共享所述连通区域占用的空闲信道。其中，该设定的共享方式具体实现时可为按照时间顺序、或者按无线终端数量多少等决定AP何时使用所述连通区域占用的空闲信道。以连通区域中的AP按照时间顺序共享所述连通区域占用的空闲信道为例，则可以预先针对连通区域中的AP设置其占用连通区域所占用的空闲信道的时间，比如，连通区域中存在三个AP，分别为AP1、AP2、AP3，而该连通区域占用的空闲信道为信道c、信道d、信道e，则，可设置一天24小时中第0至2小时，由AP1占用信道c、信道d、信道e，并与AP1分配的工作信道绑定形成3级频宽，在3至5小时，由AP2占用信道c、信道d、信道e，并与A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于无线通信系统的信道分配方法，其特征在于，该方法包括：步骤A，按照相邻接入点AP之间分配的工作信道冲突最小的原则为所述无线通信系统的每一AP分配一个工作信道；步骤B，为所述无线通信系统中分配了工作信道的AP分配空闲信道；步骤C，将所述无线通信系统中满足如下条件的相邻AP合并组成连通区域：相同数量的相同空闲信道与已分配的工作信道绑定满足所述无线通信系统允许的可绑定信道频宽级别，组成的连通区域占用组成该连通区域时使用的空闲信道；步骤D，控制所述连通区域中的AP共享所述连通区域占用的空闲信道进行通信，并控制所述无线通信系统中除连通区域的AP之外的其他每一AP对其分配的空闲信道和工作信道绑定形成宽频宽信道进行通信。

【技术特征摘要】
1.一种应用于无线通信系统的信道分配方法，其特征在于，该方法包括：步骤A，按照相邻接入点AP之间分配的工作信道冲突最小的原则为所述无线通信系统的每一AP分配一个工作信道；步骤B，为所述无线通信系统中分配了工作信道的AP分配空闲信道；步骤C，将所述无线通信系统中满足如下条件的相邻AP合并组成连通区域：相同数量的相同空闲信道与已分配的工作信道绑定满足所述无线通信系统允许的可绑定信道频宽级别，组成的连通区域占用组成该连通区域时使用的空闲信道；步骤D，控制所述连通区域中的AP共享所述连通区域占用的空闲信道进行通信，并控制所述无线通信系统中除连通区域的AP之外的其他每一AP对其分配的空闲信道和工作信道绑定形成宽频宽信道进行通信。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A包括：步骤A1，识别所述无线通信系统中是否存在拥挤区域，如果是，执行步骤A2，如果否，执行步骤A3；所述拥挤区域满足以下条件：包含所述无线通信系统中至少两个相邻的AP，且其包含的每个AP在这个拥挤区域中的邻居AP数量大于等于所述无线通信系统的可用信道数量；步骤A2，按照相邻AP之间分配的工作信道冲突最小的原则先为所述无线通信系统存在的拥挤区域中的AP分配一个工作信道；之后继续按照相邻AP之间分配的工作信道冲突最小的原则为所述无线通信系统中除拥挤区域之外的每一AP分配工作信道；步骤A3，按照相邻AP之间分配的工作信道冲突最小的原则为所述无线通信系统中每一个AP分配工作信道。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤A2中按照相邻AP之间分配的工作信道冲突最小的原则为所述无线通信系统存在的拥挤区域中的AP分配一个工作信道包括：步骤A211，设置n个信道标识，n为所述无线通信系统的可用信道数量；步骤A212，识别所述无线通信系统中存在的拥挤区域数量，在所述无线通信系统仅存在一个拥挤区域时，将该拥挤区域作为当前拥挤区域，针对当前拥挤区域执行步骤A213至步骤A216；在所述无线通信系统存在两个以上拥挤区域时，从所述无线通信系统存在的拥挤区域中选择出AP数量最多的一个拥挤区域作为当前拥挤区域，并记录至区域集合1，而针对剩下的拥挤区域记录至区域集合2，针对当前拥挤区域执行步骤A213至步骤A217；步骤A213，从当前拥挤区域中选择出邻居AP最多的一个AP，为该选择出的AP标记一个信道标识，并将该被标记了信道标识的AP记录至设定的集合M，而将当前拥挤区域中剩余的AP记录至设定的集合N；步骤A214，从集合N中选择一个AP，按照相邻AP之间标记不同信道标识的原则为该选择的AP标记一个信道标识，将该被标记了信道标识的AP记录至集合M，从集合N中删除该被标记了信道标识的AP；步骤A215，识别集合N是否还存在AP，如果是，返回步骤A214，如果否，执行步骤A216；步骤A216，将集合M中的AP被标记的信道标识映射至所述无线通信系统的可用信道，并将集合M中每一AP被标记的信道标识映射至的可用信道分配给该AP，作为该AP的工作信道；步骤A217，判断区域集合2是否还存在拥挤区域，如果是，从区域集合2中选择一个拥挤区域，并从区域集合2中删除该选择的拥挤区域，将该选择的拥挤区域作为当前拥挤区域，记录至区域集合1，针对当前拥挤区域返回执行步骤A213。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤A216中，将集合M中的AP被标记的信道标识映射至所述无线通信系统的可用信道按照以下原则实现：第一原则：信道标识映射的信道和已被占用信道之间的冲突最小；所述已被占用信道包含不属于本拥挤区域中的邻居AP被分配的工作信道，以及临近的且不属于所述无线通信系统的设备所占用的信道；第二原则：信道标识标记的AP越多，映射至的信道优先级越大。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤A2中按照相邻AP之间分配的工作信道冲突最小的原则为所述无线通信系统中除拥挤区域之外的每一AP分配工作信道包括：步骤A221，从所述无线通信系统中除拥挤区域之外的AP中选择一个AP；步骤A222，按照以下原则为该选择的AP分配一个工作信道：原则1：分配的工作信道和已被占用信道之间的冲突最小，所述已被占用信道包含邻居AP被分配的工作信道，以及临近的且不属于所述无线通信系统的设备所占用的信道；原则2：从所述无线通信系统的可用信道中选择优先级大的信道；步骤A223，判断所述无线通信系统中除拥挤区域之外的AP是否均已分配了工作信道，如果是，结束，如果否，从所述无线通信系统中除拥挤区域之外的AP中选择一个还未分配工作信道的AP，返回步骤A222。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤A3包括：步骤A31，先从所述无线通信系统中选择一个AP，从所述无线通信系统的可用信道中选择一个信道分配给该AP作为该AP的工作信道，将分配了工作信道的AP记录至AP集合1，而所述无线通信系统中剩余的AP记录至AP集合2；步骤A32，从AP集合2中选择一个AP，并从AP集合2中删除该选择的AP，按照以下原则为该选择的AP分配工作信道：选择所述无线通信系统的可用信道中优先级大的信道、且选择的信道和已被占用信道之间的冲突最小；所述已被占用信道是指邻居AP被分配的工作信道，以及临近的且不属于所述无线通信系统的设备所占用的信道；在为选择的AP分配了工作信道之后将该被分配了工作信道的AP记录至AP集合1；步骤A33，判断AP集合2中是否还存在AP，如果是，返回步骤A32，如果否，结束。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括：针对所述无线通信系统中分配了工作信道的每一AP，执行以下步骤：步骤B11，识别为该AP分配的工作信道。步骤B12，识别该AP在所述无线通信系统中相邻的邻居AP，并识别出为该邻居AP分配的工作信道；步骤B13，识别该AP相邻的、且不处于所述无线通信系统的邻居设备，并识别出为该邻居设备分配的工作信道；步骤B14，从所述无线通信系统可用的信道中排除步骤B11至步骤B13识别的信道，将剩下的可用信道作为该AP的候选空闲信道；步骤B15，将所述无线通信系统允许的可绑定信道频宽级别从高至低排列形成一个队列，将所述队列中排在首位的可绑定信道频宽级别作为当前频宽级别；步骤B16，判断该AP的候选空闲信道中是否存在与该AP的工作信道绑定形成当前频宽级别的信道，如果是，执行步骤B17，如果否，执行步骤B18；步骤B17，将该候选空闲信道中存在的与该AP的工作信道绑定形成当前频宽级别的信道分配给该AP作为该AP的空闲信道；步骤B18，判断当前频宽级别是否为所述队列最后一个可绑定信道频宽级别，如果是，结束当前流程，如果否，将所述队列中当前频宽级别的下一个可绑定信道频宽级别作为当前频宽级别，返回步骤B16。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C包括：步骤C1，对所述无线通信系统允许的每一可绑定信道频宽级别，按照级别从小到大的顺序进行排列形成频宽级别队列；步骤C2，将排在所述频宽级别队列首位的可绑定信道频宽级别作为当前频宽级别；步骤C3，识别当前频宽级别所需要的空闲信道数量X；所述X为当前频宽级别所要求绑定的信道数量减1；步骤C4，从所述无线通信系统的AP中选择出仅分配了X个空闲信道的AP，将选择出的AP进行排列形成AP队列；步骤C5，将排在AP队列首位的一个AP作为当前AP；步骤C6，识别当前AP分配的空闲信道，从所述AP队列中找到空闲信道与当前AP分配的空闲信道相同的AP，将当前AP、找到的空闲信道与当前AP分配的空闲信道相同的AP放入一个与当前AP分配的空闲信道对应的集合中，并从所述AP队列中删除当前AP、找到的空闲信道与当前AP分配的空闲信道相同的AP，判断所述AP队列是否还存在AP，如果是，返回步骤C5，如果否，执行步骤C7；步骤C7，针对每一个集合，判断该集合中是否存在相邻的AP，如果是，将该存在的相邻AP进行合并组成连通区域，该组成的连通区域占用该集合对应的空闲信道；步骤C8，判断当前频宽级别是否为所述频宽级别队列中最后一个可绑定信道频宽级别，如果是，结束当前流程，如果否，将所述频宽级别队列中当前频宽级别的下一个可绑定信道频宽级别作为当前频宽级别，返回步骤C3。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在步骤C7和步骤C8之间，该方法进一步包括：步骤C00，查找所述无线通信系统中不处于连通区域但与连通区域相邻的AP，步骤C01，针对查找到的每一AP，从该AP的空余信道中删除被相邻的连通区域占用的空闲信道，在该AP剩下的空闲信道数量小于所述当前频宽级别所要求的空闲信道数量时，将该AP合并到相邻的连通区域；在该AP剩下的空闲信道数量等于所述当前频宽级别所要求的空闲信道数量时，如果该AP剩下的空闲信道与该AP已分配的工作信道不能绑定形成所述当前频宽级别，则在不影响相邻AP的前提下更换该AP被分配的工作信道，以使该更换的工作信道与该AP剩下的空闲信道绑定形成当前频宽级别；在该AP剩下的空闲信道数量大于所述当前频宽级别所要求的空闲信道数量时，如果该AP剩下的空闲信道与该AP已分配的工作信道不能绑定形成所述无线通信系统允许的且比当前频宽级别大的可绑定信道频宽级别，则在不影响相邻AP的前提下更换该AP被分配的工作信道，以使该更换的工作信道与该AP剩下的空闲信道绑定形成所述无线通信系统允许的且比当前频宽级别大的可绑定信道频宽级别；步骤C02，在针对查找到的每一AP执行完步骤C01之后，判断所述无线通信系统中除连通区域的AP之外的AP中是否存在仅具有X个空闲信道的至少两个AP，如果是，返回步骤C4，如果否，执行步骤C8。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述连通区域中的AP占用所述连通区域占用的空闲信道进行通信时，或者在所述无线通信系统中除连通区域的AP之外的其他AP对其分配的空闲信道和工作信道绑定形成宽频宽信道进行通信时，该方法进一步包括：及时通知该AP连接的无线终端关于信道带宽的改变，以使无线终端利用改变后的信道带宽与连接的AP通信。11.一种应用于无线通信系统的信道分配装置，其特征在于，该装置包括：工作信道分配单元，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐国祥，张海涛，
申请(专利权)人：杭州华三通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33