CN102291794B - 一种mesh网络中的信道切换方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种MESH网络中的信道切换方法和设备，该方法包括：控制设备接收来自多个成员AP设备的干扰参数；当所述控制设备根据所述干扰参数确定需要进行信道切换时，所述控制设备确定待切换信道；所述控制设备通知所述多个成员AP设备从当前信道切换到所述待切换信道。本发明中，有效的降低了信道切换的频率。

Description

一种MESH网络中的信道切换方法和设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种MESH网络中的信道切换方法和设备。

背景技术

WLAN(Wireless Local Area Networks，无线局域网)提供了一种局域网的无线连接服务，能够提供高速的无线数据接入，和传统的有线接入方式相比，无线局域网让网络的使用更加自由，摆脱了线缆和端口位置的束缚，且免去或减少了繁杂的网络布线，只需要安放一个或多个AP(Access Point，接入点)即可建立局域网络。

如图1所示，为MESH网络(无线网格网络)的示意图，MESH网络是一种新的无线局域网类型，与传统WLAN不同的是，MESH网络中的AP是无线连接的，而且AP之间可以建立多跳的无线链路；然而，对于STA(无线客户端)来讲，传统的WLAN和MESH网络没有区别。其中，MPP(Mesh PortalPoint，无线网格入口节点)为通过有线与AC(Access Controller，无线控制器)连接的无线接入点；MP(Mesh AP)，为通过无线Mesh链路上线的AP；MAP(Mesh Access Point)，为同时提供Mesh服务和接入服务的无线接入点。

在MESH网络中，所有AP之间为使用无线(即通过Mesh链路)连接，而为了保证MESH网络的畅通，无线链路的质量就显得尤为关键；因此，智能的对这些AP使用的信道进行调节是非常必要的。

现有技术中，如图2所示的MESH网络的示意图，在对AP使用的信道进行调节的过程中，AP1在切换信道时不会考虑AP2的情况，当AP1自身的当前信道不是最好时，就会切换信道，之后，AP2只能被动的跟随着对信道进行切换，即使被切换的信道对于AP2来说很差也不会阻止这个动作。当下一个周期到来时，AP2发现自身的当前信道不是最好时，AP2又触发切换信道，而此时AP1也只能被动的跟随着对信道进行切换。

如此反复，MESH网络中的AP就处在频繁切换信道的过程中；上述情况仅是在图2所示的简单组网中，如果MESH网络覆盖范围内有大量的AP，则Mesh链路必然会发生频繁的信道切换。

发明内容

本发明提供一种MESH网络中的信道切换方法和设备，以避免MESH网络的不必要的信道切换，减少MESH网络震荡。

为了达到上述目的，本发明提供一种MESH网络中的信道切换方法，应用于包括控制设备和多个成员AP设备的WLAN中，该方法包括以下步骤：

所述控制设备接收来自所述多个成员AP设备的干扰参数；

当所述控制设备根据所述干扰参数确定需要进行信道切换时，所述控制设备确定待切换信道；

所述控制设备通知所述多个成员AP设备从当前信道切换到所述待切换信道。

所述控制设备接收来自所述多个成员AP设备的干扰参数，之前还包括：

成员AP设备在邻居列表中记录与自身MESH ID相同的邻居成员AP设备，利用所述邻居列表内的邻居成员AP设备之外的其他设备所产生的干扰，计算干扰参数，并将计算的干扰参数发送给所述控制设备。

所述控制设备根据所述干扰参数确定需要进行信道切换，包括：

所述控制设备接收来自所述多个成员AP设备的优先级信息，并利用所述多个成员AP设备对应的优先级信息以及干扰参数确定需要进行信道切换；

所述优先级信息包括优先权值，成员AP设备与控制设备之间的MESH链路的跳数越小，成员AP设备对应的优先权值越大。

所述控制设备利用所述多个成员AP设备对应的优先级信息以及干扰参数确定需要进行信道切换，包括：

所述控制设备利用所述多个成员AP设备对应的优先级信息以及干扰参数计算所述多个成员AP设备的干扰参数的加权平均值；

如果当前信道的干扰参数的加权平均值与其他信道的干扰参数的加权平均值之差不小于容陷系数，则所述控制设备确定需要进行信道切换。

所述干扰参数包括：冲突率、错包率、重传率；

所述控制设备利用所述多个成员AP设备对应的优先级信息以及干扰参数确定需要进行信道切换，包括：

当所述多个成员AP设备上报的冲突率中大于预设冲突率门限的数量超过预设第一数值时，所述控制设备利用所述多个成员AP设备对应的优先级信息以及冲突率计算所述多个成员AP设备的冲突率加权平均值；如果当前信道的冲突率加权平均值与其他信道的冲突率加权平均值之差不小于容陷系数，则所述控制设备确定需要进行信道切换；或者，

当所述多个成员AP设备上报的错包率中大于预设错包率门限的数量超过预设第二数值时，所述控制设备利用所述多个成员AP设备对应的优先级信息以及错包率计算所述多个成员AP设备的错包率加权平均值；如果当前信道的错包率加权平均值与其他信道的错包率加权平均值之差不小于容陷系数，则所述控制设备确定需要进行信道切换；或者，

当所述多个成员AP设备上报的重传率中大于预设重传率门限的数量超过预设第三数值时，所述控制设备利用所述多个成员AP设备对应的优先级信息以及重传率计算所述多个成员AP设备的重传率加权平均值；如果当前信道的重传率加权平均值大于所述预设重传率门限，所述控制设备确定需要进行信道切换。

所述控制设备确定待切换信道，具体包括：

在当前信道的冲突率加权平均值与其他信道的冲突率加权平均值之差不小于容陷系数时，所述控制设备确定所述待切换信道为：在错包率小于预设错包率门限，重传率小于预设重传率门限的信道中，冲突率的加权平均值最小的信道；

在当前信道的错包率加权平均值与其他信道的错包率加权平均值之差不小于容陷系数时，所述控制设备确定所述待切换信道为：在冲突率小于预设冲突率门限，重传率小于预设重传率门限的信道中，错包率的加权平均值最小的信道；

在当前信道的重传率加权平均值大于所述预设重传率门限时，所述控制设备确定所述待切换信道为：冲突率小于预设冲突率门限，错包率小于预设错包率门限，且重传率最小的信道。

一种控制设备，应用于包括所述控制设备和多个成员AP设备的WLAN中，该控制设备包括：

接收模块，用于接收来自所述多个成员AP设备的干扰参数；

确定模块，用于当根据所述干扰参数确定需要进行信道切换时，确定待切换信道；

发送模块，用于通知所述多个成员AP设备从当前信道切换到所述待切换信道。

所述接收模块，还用于接收来自所述多个成员AP设备的优先级信息；

所述确定模块，还用于利用所述多个成员AP设备对应的优先级信息以及干扰参数确定需要进行信道切换；

所述优先级信息包括优先权值，成员AP设备与控制设备之间的MESH链路的跳数越小，成员AP设备对应的优先权值越大。

所述确定模块，具体用于利用所述多个成员AP设备对应的优先级信息以及干扰参数计算所述多个成员AP设备的干扰参数的加权平均值；

如果当前信道的干扰参数的加权平均值与其他信道的干扰参数的加权平均值之差不小于容陷系数，则确定需要进行信道切换。

所述干扰参数包括：冲突率、错包率、重传率；

所述确定模块，具体用于当所述多个成员AP设备上报的冲突率中大于预设冲突率门限的数量超过预设第一数值时，利用所述多个成员AP设备对应的优先级信息以及冲突率计算所述多个成员AP设备的冲突率加权平均值；如果当前信道的冲突率加权平均值与其他信道的冲突率加权平均值之差不小于容陷系数，则确定需要进行信道切换；或者，

当所述多个成员AP设备上报的错包率中大于预设错包率门限的数量超过预设第二数值时，利用所述多个成员AP设备对应的优先级信息以及错包率计算所述多个成员AP设备的错包率加权平均值；如果当前信道的错包率加权平均值与其他信道的错包率加权平均值之差不小于容陷系数，则确定需要进行信道切换；或者，

当所述多个成员AP设备上报的重传率中大于预设重传率门限的数量超过预设第三数值时，利用所述多个成员AP设备对应的优先级信息以及重传率计算所述多个成员AP设备的重传率加权平均值；如果当前信道的重传率加权平均值大于所述预设重传率门限，则确定需要进行信道切换。

所述确定模块，进一步用于在当前信道的冲突率加权平均值与其他信道的冲突率加权平均值之差不小于容陷系数时，确定所述待切换信道为：在错包率小于预设错包率门限，重传率小于预设重传率门限的信道中，冲突率的加权平均值最小的信道；

在当前信道的错包率加权平均值与其他信道的错包率加权平均值之差不小于容陷系数时，确定所述待切换信道为：在冲突率小于预设冲突率门限，重传率小于预设重传率门限的信道中，错包率的加权平均值最小的信道；

在当前信道的重传率加权平均值大于所述预设重传率门限时，确定所述待切换信道为：冲突率小于预设冲突率门限，错包率小于预设错包率门限，且重传率最小的信道。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：在MESH网络自动信道校准时，基于MESH网络考虑信道切换，解决了各个成员AP设备独立运行的状况，并有效的降低了信道切换的频率。

附图说明

图1和图2是现有技术中MESH网络的示意图；

图3是本发明提供的一种MESH网络中的信道切换方法流程图；

图4和图5是本发明的应用场景示意图；

图6是本发明提出的一种控制设备的结构示意图。

具体实施方式

本发明提出一种MESH网络中的信道切换方法，应用于包括控制设备和多个成员AP设备的WLAN中，控制设备可以为MESH网络中的AC设备；也可以为MESH网络中的CAP(Control AP，控制AP)，CAP为MESH网络中的各个AP设备选举产生，由于MPP易于管理，因此选择CAP时可以由管理员指定MPP为CAP；当AC设备为控制设备时，成员AP设备为MPP、MP、MAP等；当MPP为控制设备时，成员AP设备为MP、MAP等。

基于上述网络情况，如图3所示，该方法包括以下步骤：

步骤301，成员AP设备计算自身的干扰参数，并将计算的干扰参数发送给控制设备。

本发明中，成员AP设备需要维护邻居列表，并在邻居列表中记录与自身MESH ID相同的邻居成员AP设备的信息(如MAC地址)；具体的，成员AP设备可以通过被动侦听等方式，记录与自身MESH ID相同的Beacon帧的源MAC地址(即为邻居成员AP设备的MAC地址)；需要注意的是，邻居列表中记录的邻居成员AP设备产生的干扰不能成为信道质量变坏的因素；因此，在计算干扰参数时，成员AP设备利用邻居列表内的邻居成员AP设备之外的其他设备所产生的干扰，计算干扰参数。

干扰参数包括：冲突率(I)、错包率(P)、重传率(R)；对于每个成员AP设备来说，均要不断搜集冲突率(I)、错包率(P)、重传率(R)等信息。例如，成员AP设备间隔10s搜集一次，并记录冲突率(I)、错包率(P)、重传率(R)的数值，在一个校准周期内(如3-180分钟，可以配置)计算这些参数的平均值，最后将计算结果发送到控制设备。

例如，第一次收到的信道报告中冲突率(I)＝4％，则当前的冲突率为4％；第二次收到的信道报告中冲突率(I)＝6％，则当前的冲突率为5％；第三次收到的信道报告中冲突率(I)＝7％，则当前的冲突率为6％，即(5+7)/2。

优选的，成员AP设备还可以将自身的优先级信息发送给控制设备，优先级信息包括优先权值，且成员AP设备与控制设备之间的MESH链路的跳数越小，成员AP设备对应的优先权值越大。

例如，由管理员将控制设备(针对控制设备为CAP的场景)的优先级设为0，表示CAP一旦检测到自身的信道质量不好就立即切换信道；将距离控制设备1跳的成员AP设备的优先级设为10，将距离控制设备2跳的成员AP设备的优先级设为8，以此类推；或，将距离控制设备1跳和2跳的成员AP设备的优先级设为10，将距离控制设备3跳和4跳的成员AP设备的优先级设为8，以此类推；该设置情况可以任意选择，在此不再赘述。

步骤302，控制设备接收来自多个成员AP设备的干扰参数。

优选的，在成员AP设备发送自身的优先级信息时，控制设备还可以接收到来自多个成员AP设备的优先级信息。

步骤303，控制设备根据干扰参数确定需要进行信道切换。

控制设备可利用多个成员AP设备对应的干扰参数计算多个成员AP设备的干扰参数的平均值；如果当前信道的干扰参数的平均值与其他信道的干扰参数的平均值之差不小于容陷系数，则控制设备确定需要进行信道切换。

优选的，在接收到来自多个成员AP设备的优先级信息后，控制设备还可以利用多个成员AP设备对应的优先级信息以及干扰参数确定需要进行信道切换；具体的，控制设备利用多个成员AP设备对应的优先级信息以及干扰参数计算多个成员AP设备的干扰参数的加权平均值；如果当前信道的干扰参数的加权平均值与其他信道的干扰参数的加权平均值之差不小于容陷系数，则控制设备确定需要进行信道切换。

需要注意的是，利用干扰参数的平均值或干扰参数的加权平均值的处理方式类似，只是干扰参数的加权平均值中引入了优选权值的特征，后续以干扰参数的加权平均值的处理进行详细说明。

本发明中，控制设备可配置预设冲突率门限、预设错包率门限、预设重传率门限，大于上述门限时说明信道质量不好；预设第一数值(可以为3等数值信息，也可以为20％等比例信息)、预设第二数值、预设第三数值；上述预设第一数值、预设第二数值和预设第三数值可以相同，根据实际需要任意配置，且表示信道质量不好的AP占用总AP数量的百分比数量。

当成员AP设备上报的冲突率大于预设冲突率门限，且大于预设冲突率门限的冲突率的数量超过预设第一数值时，则考虑进行信道切换；同理，当多个成员AP设备上报的错包率中大于预设错包率门限的数量超过预设第二数值时，则考虑进行信道切换；当多个成员AP设备上报的重传率中大于预设重传率门限的数量超过预设第三数值时，则考虑进行信道切换。

例如，有100个AP设备上报冲突率，且预设冲突率门限为20％，预设第一数值为10％时，则当11个AP设备上报冲突率大于20％时，基于冲突率获知考虑进行信道切换；当9个AP设备上报冲突率大于20％时，基于冲突率获知不需要考虑进行信道切换。

本发明中，在基于冲突率获知考虑进行信道切换后，控制设备还需要利用多个成员AP设备对应的优先级信息以及冲突率计算多个成员AP设备的冲突率加权平均值；如果当前信道的冲突率加权平均值与其他信道的冲突率加权平均值之差不小于容陷系数，则控制设备确定需要进行信道切换。

在基于错包率获知考虑进行信道切换后，控制设备利用多个成员AP设备对应的优先级信息以及错包率计算多个成员AP设备的错包率加权平均值；如果当前信道的错包率加权平均值与其他信道的错包率加权平均值之差不小于容陷系数，则控制设备确定需要进行信道切换。

在基于重传率获知考虑进行信道切换后，由于重传率对信道质量影响很大，因此不考虑容陷系数，控制设备利用多个成员AP设备对应的优先级信息以及重传率计算多个成员AP设备的重传率加权平均值；如果当前信道的重传率加权平均值大于预设重传率门限，则控制设备直接确定需要进行信道切换。

需要说明的是，上述参数预设第一数值、预设第二数值、预设第三数值等可以进行调节，以使管理员更方便的控制网络；例如，可以将这些参数设置的较小，从而保证MESH网络的工作质量，但是会牺牲MESH网络的稳定性；可以将这些参数设置的较大，从而保证MESH网络的稳定性，但是会使得MESH网络的工作质量降低。

在计算冲突率加权平均值、错包率加权平均值、重传率加权平均值时，假设I(1)、I(2)、I(3)等是成员AP设备的冲突率，I(总)为冲突率加权平均值，P(1)、P(2)、P(3)等是成员AP设备的错包率，P(总)为错包率加权平均值，R(1)、R(2)、R(3)等是成员AP设备的重传率，R(总)为重传率加权平均值；则：

I(总)＝(权值1*I(1)+权值2*I(2)...)/各成员AP设备权值之和；

P(总)＝(权值1*P(1)+权值2*P(2)...)/各成员AP设备权值之和；

R(总)＝(权值1*R(1)+权值2*R(2)...)/各成员AP设备权值之和；

上述权值1为成员AP设备1的优选权值、I(1)、P(1)、R(1)分别为成员AP设备1的冲突率、错包率、重传率，以此类推。

需要注意的是，在计算冲突率加权平均值时，需要计算当前信道的冲突率加权平均值与其他信道的冲突率加权平均值；在计算错包率加权平均值时，需要计算当前信道的错包率加权平均值与其他信道的错包率加权平均值；在计算重传率加权平均值时，只需要计算当前信道的重传率加权平均值。

进一步的，如果当前信道的I(总)-其他信道的I(总)＞＝容陷系数(T)，则说明当前信道不好，且这个其他信道已经具备了成为工作信道的前提条件；如果当前信道的P(总)-其他信道的P(总)＞＝容陷系数(T)，则说明当前信道不好，且这个其他信道已经具备了成为工作信道的前提条件；如果当前信道的R(总)大于预设重传率门限，则说明当前信道不好。

步骤304，当确定需要进行信道切换时，控制设备确定待切换信道。其中，控制设备可确定信道质量最好的信道为待切换信道。

优选的，如果是基于冲突率获知需要进行信道切换(即当前信道的冲突率加权平均值与其他信道的冲突率加权平均值之差不小于容陷系数)，则控制设备确定待切换信道为：在错包率小于预设错包率门限，重传率小于预设重传率门限的信道中，冲突率的加权平均值最小的信道。

如果是基于错包率获知需要进行信道切换(即当前信道的错包率加权平均值与其他信道的错包率加权平均值之差不小于容陷系数)则控制设备确定待切换信道为：在冲突率小于预设冲突率门限，重传率小于预设重传率门限的信道中，错包率的加权平均值最小的信道。

如果是基于重传率获知需要进行信道切换(即当前信道的重传率加权平均值大于所述预设重传率门限)则控制设备确定待切换信道为：冲突率小于预设冲突率门限，错包率小于预设错包率门限，且重传率最小的信道。

步骤305，控制设备通知多个成员AP设备从当前信道切换到待切换信道。

本发明中，由控制设备触发信道切换，并将信道切换通知报文发给MESH连接的每个对端，其他成员AP设备在收到信道切换通知报文后，继续转发给MESH连接的每个对端，以触发MESH网络的信道切换。

此外，在信道切换通知报文发送完成后，在切换信道之前，可以等待一个切换等待时间(缺省设为5秒)，该切换等待时间可以根据网络的规模来配置，用来尽可能的保证每个成员AP设备均能收到信道切换通知报文。

实际应用中，如果有成员AP设备(以成员AP设备1为例)没有收到信道切换通知报文，则成员AP设备1不知道应该切换信道，而成员AP设备1的上游成员AP设备已经切换了信道，从而导致成员AP设备1的信道与上游成员AP设备的信道不符合，会使MESH连接断开。

在MESH连接断开后，如果成员AP设备1的下游没有成员AP设备了，成员AP设备1可以很快的与上游的成员AP设备重新建立MESH连接；如果成员AP设备1的下游还有成员AP设备，则可以使用上行链路检测功能，来使成员AP设备1断开全部链路，然后重新与上游成员AP设备建立连接，上行链路检测功能可以使用现有实现。

以下对备份机制进行详细说明。

以CAP(指定MPP为CAP)为控制设备为例，为了避免CAP故障导致MESH网络得不到服务的问题，通常会在MESH网络中选举多台CAP，如图4所示的应用场景示意图，部署有两台MPP，可以选举一台MPP为主CAP，另一台MPP为备份CAP。主CAP需要将收到的信道信息(即干扰信息、优先级信息等)同步到备份CAP上，备份CAP只接收信道信息，但是不做处理；当主CAP出现故障之后，备份CAP将变为主CAP实现相关功能。

主CAP和备份CAP之间使用有线部分做心跳，信道信息同步报文也使用有线部分传输。针对异常情况：

(1)无线端异常，由于空口质量是时时变化的，不会每次都相同，因此当备份CAP收到的信道信息同步报文中的各成员AP设备的信道信息连续三次均相同时，则认为主CAP的射频出现问题，不能正常搜集信道信息了，决定自身转换为主CAP。

(2)有线端异常，如果备份CAP连续3个心跳间隔收不到心跳报文，则备份CAP进行上行链路检测，将有线口的状态设为检测点，如果自身的有线口是UP的，则认为是主CAP出现异常，决定自身转换为主CAP；或者，备份CAP进行上行链路检测，将有线口的状态设为检测点，如果自身的有线口是DOWN的，则认为是备份CAP出现异常，断开其下行的所有无线连接。

综上所述，本发明中，能够实现信道的合理化选择，以整个MESH网络的质量为依据，并且能够避免MESH网络的不必要的信道切换，从而达到减少MESH网络震荡的目的；在MESH网络自动信道校准时，解决了各个成员AP设备独立运行的状况，并有效的降低了信道切换的频率；选择信道时只要当前信道仍然可用，则保持在当前信道，而不是去选择最优信道工作，可以避免信道频繁的切换；信道校准由控制设备统一管理，各成员AP设备只需要搜集信道质量的干扰信息即可，有效的降低了成员AP设备的工作负荷。

下面结合具体的例子来说明本发明的工作流程。

例1

如图5所示，当前MESH网络工作在信道149；CAP优先级设为0，MP1、MP2、MP3、MP6、MP7的优先级别为4(与CAP之间的跳数为1跳或2跳)，MP4、MP5的优先级别为3(与CAP之间的跳数为3跳)；在CAP上将预设冲突率门限配置为40％，将预设错包率门限配置为30％，将预设重传率门限配置为21％，将预设第一数值、预设第二数值、预设第三数值均配置为20％，将容陷系数配置为10％，成员AP设备上将校准周期配置为10分钟。

假设当前MESH网络已部署好，不会再出现增加和/或删除成员AP设备的情况，CAP和各成员AP设备已经开始工作；各成员AP设备实时搜集空口上各个信道的信道质量信息；经过一个校准周期10分钟的搜集后，各成员AP设备将这个周期内的各个信道的质量报告(包括：当前信道的I、P、R和其他各个信道的I、P、R以及该成员AP设备的优先级)发送到CAP。

考虑到参数I、P、R的处理机制类似，后续以冲突率I来简单说明，对于错包率P和重传率R的处理，与冲突率I类似，后续不再赘述。

当CAP接收到各成员AP设备的质量报告后，可得到表1所示的各成员AP设备的检测结果，149(I)代表149信道上各成员AP设备的冲突率的值，153(I)代表153信道上各成员AP设备的冲突率的值，以此类推；且149信道为当前信道。

表1

由于预设冲突率门限为40％，预设第一数值为20％，在当前信道149上，在MP1到MP7上报的冲突率中，只有MP7的冲突率大于40％，经过计算得到大于预设冲突率门限的冲突率的数量未超过预设第一数值(即1/7＝14.3，小于20％)，因此CAP认为MESH网络的信道质量还没有达到切换条件，继续使用当前信道149工作。

例2

仍以图5为例，当前MESH网络工作在信道149；MP1、MP2、MP3、MP6、MP7的优先级别为4，MP4、MP5的优先级别为3；在CAP上将预设冲突率门限配置为40％，将预设错包率门限配置为30％，将预设重传率门限配置为21％，将预设第一数值、预设第二数值、预设第三数值均配置为10％，将容陷系数配置为10％，成员AP设备上将校准周期配置为10分钟。

各成员AP设备搜集各个信道的信道质量信息，经过一个校准周期10分钟的搜集后，将这个周期内的各个信道的质量报告(包括当前信道的I、P、R和其他各个信道的I、P、R以及该成员AP设备的优先级)发送到CAP。后续以冲突率I来简单说明，CAP可得到表1所示的各成员AP设备的检测结果。

由于预设冲突率门限为40％，预设第一数值为10％，在当前信道149上，在MP1到MP7上报的冲突率中，只有MP7的冲突率大于40％，经过计算得到大于预设冲突率门限的冲突率的数量超过预设第一数值(即1/7＝14.3，大于10％)，因此CAP认为MESH网络的当前信道质量已经变差了，考虑进行信道切换。

之后，CAP需要计算各个信道上的I(总)；对于149信道，I(总)＝(4*3+4*7+4*6+3*9+3*8+4*7+4*50)/(4+4+4+3+3+4+4)＝14.0％；对于153信道，I(总)＝2.5％；对于157信道，I(总)＝20.6％；对于161信道，I(总)＝8.8％；对于165信道，I(总)＝3.7％。

149信道的I(总)-153信道的I(总)＝11.5％＞容限系数，具备切换条件；149信道的I(总)-157信道的I(总)＝-6.6％＜容限系数，不具备切换条件；149信道的I(总)-161信道的I(总)＝5.2％＜容限系数，不具备切换条件；149信道的I(总)-165信道的I(总)＝10.3％＞容限系数，具备切换条件。

由于153信道和165信道都满足切换条件，则选择冲突率的加权平均值最小的信道为待切换信道；由于153信道的I(总)＝2.5％，165信道的I(总)＝3.7％，因此选择153信道为待切换信道。

之后，CAP通知各成员AP设备将信道由149信道切换为153信道，5秒后MESH网络将信道切换到153信道。

基于与上述方法同样的发明构思，本发明还提出了一种控制设备，应用于包括所述控制设备和多个成员AP设备的WLAN中，如图6所示，该控制设备包括：

接收模块11，用于接收来自所述多个成员AP设备的干扰参数；

确定模块12，用于当根据所述干扰参数确定需要进行信道切换时，确定待切换信道；

发送模块13，用于通知所述多个成员AP设备从当前信道切换到所述待切换信道。

所述接收模块11，还用于接收来自所述多个成员AP设备的优先级信息；

所述确定模块12，还用于利用所述多个成员AP设备对应的优先级信息以及干扰参数确定需要进行信道切换；

所述优先级信息包括优先权值，成员AP设备与控制设备之间的MESH链路的跳数越小，成员AP设备对应的优先权值越大。

所述确定模块12，具体用于利用所述多个成员AP设备对应的优先级信息以及干扰参数计算所述多个成员AP设备的干扰参数的加权平均值；

如果当前信道的干扰参数的加权平均值与其他信道的干扰参数的加权平均值之差不小于容陷系数，则确定需要进行信道切换。

所述干扰参数包括：冲突率、错包率、重传率；所述确定模块12，具体用于当所述多个成员AP设备上报的冲突率中大于预设冲突率门限的数量超过预设第一数值时，利用所述多个成员AP设备对应的优先级信息以及冲突率计算所述多个成员AP设备的冲突率加权平均值；如果当前信道的冲突率加权平均值与其他信道的冲突率加权平均值之差不小于容陷系数，则确定需要进行信道切换；或者，

当所述多个成员AP设备上报的错包率中大于预设错包率门限的数量超过预设第二数值时，利用所述多个成员AP设备对应的优先级信息以及错包率计算所述多个成员AP设备的错包率加权平均值；如果当前信道的错包率加权平均值与其他信道的错包率加权平均值之差不小于容陷系数，则确定需要进行信道切换；或者，

当所述多个成员AP设备上报的重传率中大于预设重传率门限的数量超过预设第三数值时，利用所述多个成员AP设备对应的优先级信息以及重传率计算所述多个成员AP设备的重传率加权平均值；如果当前信道的重传率加权平均值大于所述预设重传率门限，则确定需要进行信道切换。

所述确定模块12，进一步用于在当前信道的冲突率加权平均值与其他信道的冲突率加权平均值之差不小于容陷系数时，确定所述待切换信道为：在错包率小于预设错包率门限，重传率小于预设重传率门限的信道中，冲突率的加权平均值最小的信道；

在当前信道的错包率加权平均值与其他信道的错包率加权平均值之差不小于容陷系数时，确定所述待切换信道为：在冲突率小于预设冲突率门限，重传率小于预设重传率门限的信道中，错包率的加权平均值最小的信道；

在当前信道的重传率加权平均值大于所述预设重传率门限时，确定所述待切换信道为：冲突率小于预设冲突率门限，错包率小于预设错包率门限，且重传率最小的信道。

其中，本发明装置的各个模块可以集成于一体，也可以分离部署。上述模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种MESH网络中的信道切换方法，应用于包括控制设备和多个成员AP设备的WLAN中，其特征在于，该方法包括以下步骤：

所述控制设备接收来自所述多个成员AP设备的干扰参数；

当所述控制设备根据所述干扰参数确定需要进行信道切换时，所述控制设备确定待切换信道；

所述控制设备通知所述多个成员AP设备从当前信道切换到所述待切换信道；

所述控制设备根据所述干扰参数确定需要进行信道切换，包括：

利用多个成员AP设备对应的干扰参数计算多个成员AP设备的干扰参数的平均值；如果当前信道的干扰参数的平均值与其他信道的干扰参数的平均值之差不小于容陷系数，则控制设备确定需要进行信道切换。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制设备接收来自所述多个成员AP设备的干扰参数，之前还包括：

成员AP设备在邻居列表中记录与自身MESH ID相同的邻居成员AP设备，利用所述邻居列表内的邻居成员AP设备之外的其他设备所产生的干扰，计算干扰参数，并将计算的干扰参数发送给所述控制设备。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制设备根据所述干扰参数确定需要进行信道切换，进一步包括：

所述控制设备接收来自所述多个成员AP设备的优先级信息，并利用所述多个成员AP设备对应的优先级信息以及干扰参数确定需要进行信道切换；

所述优先级信息包括优先权值，成员AP设备与控制设备之间的MESH链路的跳数越小，成员AP设备对应的优先权值越大。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述控制设备利用所述多个成员AP设备对应的优先级信息以及干扰参数确定需要进行信道切换，包括：

所述控制设备利用所述多个成员AP设备对应的优先级信息以及干扰参数计算所述多个成员AP设备的干扰参数的加权平均值；

如果当前信道的干扰参数的加权平均值与其他信道的干扰参数的加权平均值之差不小于容陷系数，则所述控制设备确定需要进行信道切换。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述干扰参数包括：冲突率、错包率、重传率；

所述控制设备利用所述多个成员AP设备对应的优先级信息以及干扰参数确定需要进行信道切换，包括：

当所述多个成员AP设备上报的冲突率中大于预设冲突率门限的数量超过预设第一数值时，所述控制设备利用所述多个成员AP设备对应的优先级信息以及冲突率计算所述多个成员AP设备的冲突率加权平均值；如果当前信道的冲突率加权平均值与其他信道的冲突率加权平均值之差不小于容陷系数，则所述控制设备确定需要进行信道切换；或者，

当所述多个成员AP设备上报的错包率中大于预设错包率门限的数量超过预设第二数值时，所述控制设备利用所述多个成员AP设备对应的优先级信息以及错包率计算所述多个成员AP设备的错包率加权平均值；如果当前信道的错包率加权平均值与其他信道的错包率加权平均值之差不小于容陷系数，则所述控制设备确定需要进行信道切换；或者，

当所述多个成员AP设备上报的重传率中大于预设重传率门限的数量超过预设第三数值时，所述控制设备利用所述多个成员AP设备对应的优先级信息以及重传率计算所述多个成员AP设备的重传率加权平均值；如果当前信道的重传率加权平均值大于所述预设重传率门限，所述控制设备确定需要进行信道切换。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述控制设备确定待切换信道，具体包括：

在当前信道的冲突率加权平均值与其他信道的冲突率加权平均值之差不小于容陷系数时，所述控制设备确定所述待切换信道为：在错包率小于预设错包率门限，重传率小于预设重传率门限的信道中，冲突率的加权平均值最小的信道；

在当前信道的错包率加权平均值与其他信道的错包率加权平均值之差不小于容陷系数时，所述控制设备确定所述待切换信道为：在冲突率小于预设冲突率门限，重传率小于预设重传率门限的信道中，错包率的加权平均值最小的信道；

在当前信道的重传率加权平均值大于所述预设重传率门限时，所述控制设备确定所述待切换信道为：冲突率小于预设冲突率门限，错包率小于预设错包率门限，且重传率最小的信道。

7.一种控制设备，应用于包括所述控制设备和多个成员AP设备的WLAN中，其特征在于，该控制设备包括：

接收模块，用于接收来自所述多个成员AP设备的干扰参数；

确定模块，用于当根据所述干扰参数确定需要进行信道切换时，确定待切换信道；

发送模块，用于通知所述多个成员AP设备从当前信道切换到所述待切换信道；

所述控制设备根据所述干扰参数确定需要进行信道切换，包括：

利用多个成员AP设备对应的干扰参数计算多个成员AP设备的干扰参数的平均值；如果当前信道的干扰参数的平均值与其他信道的干扰参数的平均值之差不小于容陷系数，则控制设备确定需要进行信道切换。

8.如权利要求7所述的控制设备，其特征在于，

所述接收模块，还用于接收来自所述多个成员AP设备的优先级信息；

所述确定模块，还用于利用所述多个成员AP设备对应的优先级信息以及干扰参数确定需要进行信道切换；

所述优先级信息包括优先权值，成员AP设备与控制设备之间的MESH链路的跳数越小，成员AP设备对应的优先权值越大。

9.如权利要求8所述的控制设备，其特征在于，

所述确定模块，具体用于利用所述多个成员AP设备对应的优先级信息以及干扰参数计算所述多个成员AP设备的干扰参数的加权平均值；

如果当前信道的干扰参数的加权平均值与其他信道的干扰参数的加权平均值之差不小于容陷系数，则确定需要进行信道切换。

10.如权利要求8所述的控制设备，其特征在于，所述干扰参数包括：冲突率、错包率、重传率；

所述确定模块，具体用于当所述多个成员AP设备上报的冲突率中大于预设冲突率门限的数量超过预设第一数值时，利用所述多个成员AP设备对应的优先级信息以及冲突率计算所述多个成员AP设备的冲突率加权平均值；如果当前信道的冲突率加权平均值与其他信道的冲突率加权平均值之差不小于容陷系数，则确定需要进行信道切换；或者，

当所述多个成员AP设备上报的错包率中大于预设错包率门限的数量超过预设第二数值时，利用所述多个成员AP设备对应的优先级信息以及错包率计算所述多个成员AP设备的错包率加权平均值；如果当前信道的错包率加权平均值与其他信道的错包率加权平均值之差不小于容陷系数，则确定需要进行信道切换；或者，

当所述多个成员AP设备上报的重传率中大于预设重传率门限的数量超过预设第三数值时，利用所述多个成员AP设备对应的优先级信息以及重传率计算所述多个成员AP设备的重传率加权平均值；如果当前信道的重传率加权平均值大于所述预设重传率门限，则确定需要进行信道切换。

11.如权利要求10所述的控制设备，其特征在于，

所述确定模块，进一步用于在当前信道的冲突率加权平均值与其他信道的冲突率加权平均值之差不小于容陷系数时，确定所述待切换信道为：在错包率小于预设错包率门限，重传率小于预设重传率门限的信道中，冲突率的加权平均值最小的信道；

在当前信道的错包率加权平均值与其他信道的错包率加权平均值之差不小于容陷系数时，确定所述待切换信道为：在冲突率小于预设冲突率门限，重传率小于预设重传率门限的信道中，错包率的加权平均值最小的信道；

在当前信道的重传率加权平均值大于所述预设重传率门限时，确定所述待切换信道为：冲突率小于预设冲突率门限，错包率小于预设错包率门限，且重传率最小的信道。

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