用于选择无线网络连接装置的无线网络信道的系统和方法制造方法及图纸

用于选择无线网络连接装置的无线网络信道的系统和方法。无线网络连接装置扫描可用信道，并且收集与信道和RF环境有关的数据。使用该信息，各无线网络连接装置确定各可用信道的成本值和其整个RF邻域的质量值。各无线网络连接装置选择具有最佳成本值的信道作为要使用的候选信道。无线网络连接装置可以向仲裁器提交信道请求以进行批准。如果两个以上的无线网络连接装置正请求相同信道，则仲裁器将该信道分配给具有最差RF邻域质量的无线网络连接装置。如果无线网络连接装置的信道请求被批准，则仲裁器通知无线网络连接装置。如果无线网络连接装置的信道请求未被批准，则无线网络连接装置将重新扫描剩余可用信道以选择待批准的不同候选信道。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2011年8月12日、申请号为2011800536668、专利技术名称为“用于选择无线网络连接装置的无线网络信道的系统和方法”的中国专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及无线网络连接装置领域，尤其涉及用于配置无线网络连接装置以在相互靠近的情况下工作的系统和方法。许多组织向它们的用户和/或一般公众提供无线网络。通常，需要诸如无线接入点等的多个无线网络连接装置以在大的物理区域上向用户提供有效的无线网络接入。例如，可能存在一起工作的大量无线接入点，以在一个以上建筑物、校园或甚至地区和城市内提供无线网络接入。
技术介绍
通常，诸如无线接入点等的无线网络连接装置使用一个以上的RF信道进行通信。随着无线接入点的物理密度增大，使用相同或重叠信道的多个无线网络连接装置之间的干扰变得更加可能。作为来自其它无线网络装置及其它无线电干扰源这两者的信道干扰的结果，用户的网络性能降低。用于缓解信道干扰的一种方法是向不同的或非重叠的信道分配邻近无线网络连接装置。现有方法通常以集中式方式或分布式方式工作。集中式方法从大部分或所有无线网络连接装置收集数据，并且利用无线网络的该完整视图来确定针对无线网络连接装置的令人满意的信道分配。该方法的缺点是需要中央实体从所有网络连接装置收集数据、处理网络数据、并确定信道分配。分布式信道分配方法依赖于无线网络连接装置为自身选择最佳信道或者在这些装置之间协商信道分配。然而，前一方法导致整个网络上的非最佳的信道分配，而后一方法需要在无线网络连接装置之间交换大量消息。另外，该方法为了收敛至稳定的信道分配可能需要花费较长时间。此外，RF环境中小的变化可能导致连锁反应，从而导致整个无线网络上的信道分配变化。附图说明将参考附图说明本专利技术，其中：图1示出示例性无线网络信道分配；图2示出根据本专利技术实施例的用于向无线网络连接装置分配信道的方法；以及图3示出适于实现本专利技术实施例的全部或一部分的计算机系统。
技术实现思路
本专利技术的实施例使用在无线网络连接装置之间需要交换的数据非常少的分布式技术向无线网络连接装置分配信道。此外，本专利技术的实施例快速收敛至稳定的信道分配。在实施例中，无线网络连接装置扫描可用信道，并且收集与信道和RF环境有关的数据。使用该信息，各无线网络连接装置确定每一可用信道的成本值和其整个RF邻域的质量值。在实施例中，各无线网络连接装置选择具有最佳成本值的信道作为要使用的候选信道。然后，使用仲裁器解决选择了相同候选信道的无线网络连接装置之间的冲突。如果存在用作仲裁器的装置，则无线网络连接装置向仲裁器提交待批准的信道请求。在本专利技术实施例中，如果两个以上的无线网络连接装置在大致相同的时间请求相同的信道，则仲裁器将该信道分配给具有最差RF邻域质量的无线网络连接装置。如果无线网络连接装置的信道请求被批准，则仲裁器通知无线网络连接装置。如果无线网络连接装置的信道请求未获批准，则无线网络连接装置将重新扫描剩余可用信道以选择待批准的不同候选信道。在实施例中，如果没有仲裁器装置，则无线网络连接装置将使用其期望的候选信道来监听其它网络连接装置。在本专利技术实施例中，如果存在使用相同的期望候选信道的其它网络连接装置，则冲突的无线网络连接装置交换RF邻域质量信息。使用该信息，无线网络连接装置将向具有最差RF邻域质量的无线网络连接装置让出信道。具体实施方式图1示出无线网络100及其信道分配的例子。无线网络100包括能够向诸如台式、便携式和服务器计算机系统等的客户端装置、平板计算机系统、智能手机或其它手持装置以及/或者能够使用无线网络连接进行通信的其它装置提供无线网络连接的多个无线接入点和/或其它网络连接装置105。示例性无线网络100包括无线接入点105a、105b、105c、105d、105e、105f、105g、105h、105i、105j、105k、1051、105m、105n、105o、105p和105q。然而，本专利技术的实施例可应用于包括任意数量的无线接入点和/或其它无线网络连接装置105的无线网络中。在示例性无线网络100中，无线接入点105可以使用本
已知的任意无线网络连接技术和协议，包括IEEE802.11无线网络连接标准家族、Zigbee和802.15.4无线网络连接标准、使用CDMA、GSM、WiMAX、LTE的毫微微蜂窝网络连接、以及/或者其它蜂窝网络连接标准中的一个或多个。尽管为了清晰而从图1中省略，但是无线网络连接装置105可以经由有线或无线网络连接与一个以上的局域网或广域网连接。局域网和/或广域网可以包括诸如网络集线器、网络交换机、网络路由器、多功能网关、以及软件和/或硬件防火墙等的网络装置。在实施例中，无线网络100还可以包括用于控制无线接入点105的配置的一个以上的无线接入点管理器。无线接入点管理器可以方便网络策略的部署、软件和固件升级、以及无线接入点105的配置，并且可以监视客户端经由无线接入点的网络使用情况。示例性无线网络100包括三个不同的无线信道。在图1中通过不同的阴影表示各信道。如图1所示，将信道分配给无线接入点105以使得使用相同信道的不同无线接入点之间的距离最大化，从而最小化无线电干扰。尽管示例性无线网络100使用三个不同的无线信道，但是本专利技术的实施例根据包括该无线网络连接技术中可用信道的总数、不受该无线网络控制的其它装置所使用的信道、以及与一个以上的可用信道的环境RF干扰等的因素，可以使用任意数量的信道。例如，IEEE802.11b/g标准具有总共14个可用信道，然而，在美国通常仅可使用这些信道中的11个。另外，这些标准的相邻信道重叠，因而通常仅存在3或4个非重叠可用信道。如上所述，本专利技术的实施例使用分布式技术来确定在具有多个无线接入点或其它无线网络连接装置的无线网络中的信道分配。图2示出用于根据本发明实施例的向无线网络连接装置分配信道的方法200。在本专利技术的实施例中，诸如无线接入点等的无线网络连接装置在它们各自的初始化期间，各自相互独立进行方法200的单独实例。在步骤205，无线网络连接装置扫描所有可用无线网络信道以识别任意邻近无线接入点并且收集与各无线网络信道有关的数据。本专利技术的实施例可以顺次或随机扫描可用信道。在实施例中，步骤205判断各信道是否正被使用，并且如果正在使用，则判断使用给定信道的所检测到的无线接入点的数量。步骤2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于选择无线网络连接装置的无线网络信道的方法，所述方法包括：利用无线网络连接装置识别可用无线网络信道的信道数据；利用所述无线网络连接装置识别邻近的无线网络连接装置；确定所述邻近的无线网络连接装置的质量；基于来自所述信道数据的所述可用无线网络信道的至少一个属性的成本函数，确定所述可用无线网络信道的成本值；基于所述可用无线网络信道的所述成本值，从所述可用无线网络信道中选择候选无线网络信道；利用所述无线网络连接装置确定所述邻近的无线网络连接装置的至少一个是否用作仲裁器网络装置；在确定为所述邻近的无线网络连接装置的至少一个用作所述仲裁器网络装置的情况下：向所述仲裁器网络装置发送使用所述候选无线网络信道的信道请求；以及在接收到来自所述仲裁器网络装置的信道批准的情况下，使用所述候选无线网络信道来发送数据。

【技术特征摘要】
2010.09.07 US 12/877,0481.一种用于选择无线网络连接装置的无线网络信道的方法，所述方法包
括：
利用无线网络连接装置识别可用无线网络信道的信道数据；
利用所述无线网络连接装置识别邻近的无线网络连接装置；
确定所述邻近的无线网络连接装置的质量；
基于来自所述信道数据的所述可用无线网络信道的至少一个属性的成
本函数，确定所述可用无线网络信道的成本值；
基于所述可用无线网络信道的所述成本值，从所述可用无线网络信道中
选择候选无线网络信道；
利用所述无线网络连接装置确定所述邻近的无线网络连接装置的至少
一个是否用作仲裁器网络装置；
在确定为所述邻近的无线网络连接装置的至少一个用作所述仲裁器网
络装置的情况下：
向所述仲裁器网络装置发送使用所述候选无线网络信道的信道请
求；以及
在接收到来自所述仲裁器网络装置的信道批准的情况下，使用所述
候选无线网络信道来发送数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在确定为所述邻近的无线网络连
接装置均不用作所述仲裁器网络装置的情况下，所述方法还包括：
指示一个以上邻近的无线网络连接装置是否在使用所述候选无线网络
信道；以及
基于一个以上邻近的无线网络连接装置是否在使用所述候选无线网络
信道的指示确定是否使用所述候选无线网络信道。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，在确定为没有邻近的无线网络连
接装置在使用所述候选无线网络信道的情况下，确定使用所述候选无线网络

\t信道。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，还包括：
将所述无线网络连接装置的RF质量与使用所述候选无线网络信道的所
述一个以上邻近的无线网络连接装置的RF邻域质量进行比较；以及
基于所述无线网络连接装置的RF质量与使用所述候选无线网络信道的
所述一个以上邻近的无线网络连接装置的RF邻域质量的比较结果，确定使用
所述候选无线网络信道。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述信道数据包括以下数据之一
或其组合：无线网络信道的用户负载、RF干扰、发送利用率、接收利用率、
总信道利用率、噪底、PHY错误率、发送丢帧率、接收丢帧率、发送比特率
使用、接收比特率使用、无线网络信道的CRC错误率、使用所述无线网络信
道的邻近的无线接入点、以及使用所述无线网络信道的所述邻近的无线接入
点的接收信号强度指示即RSSI。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，基于邻近的无线网络连接装置的
平均RSSI来确定所述邻近的无线网络连接装置的质量。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，通过对所述邻近的无线网络连接
装置所使用的多个无线网络信道中所述邻近的无线网络连接装置的RSSI求
平均来确定所述邻近的无线网络连接装置的平均RSSI。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，基于邻近的无线网络连接装置的
最低RSSI来确定所述邻近的无线网络连接装置的质量。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述成本函数包括：向所述可用
无线网络信道分配初始成本值；以及基于所述可用无线网络信道的所述至少
一个属性对所述初始成本值进行相加或相减。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述成本值是所述可用无线网络
信道的属性的加权和。
11.一种用于选择无线网络连接装置的无线网络信道的系统，包括：
邻近的无线网络连接装置；以及
无线网络连接装置，其用于：
识别可用无线网络信道的信道数据；
识别所述邻近的无线网络连接装置；
确定所述邻近的无线网络连接装置的质量；
基于来自所述信道数据的所述可用无线网络信道的至少一个属性
的成本函数，确定所述可用无线网络信道的成本值；
基于所述可...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晖昭，克里斯·斯查尔斯，刘常明，
申请(专利权)人：艾诺威网络有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US