CN104159312A

CN104159312A - 分配无线信道的方法和***

Info

Publication number: CN104159312A
Application number: CN201310176417.9A
Authority: CN
Inventors: 笪斌; 王炜; 于海华; 张银东; 杨林举
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2013-05-14
Filing date: 2013-05-14
Publication date: 2014-11-19
Anticipated expiration: 2033-05-14
Also published as: CN104159312B

Abstract

提供一种分配无线信道的方法，包括：计算关于一个或多个无线信道的各自的共信道干扰指示值，其中，通过对所述一个或多个无线信道中的至少一个第一无线信道配置相应的至少一个加权因子来计算该至少一个无线信道的各自的共信道干扰指示值；以及根据各个无线信道的各个共信道干扰指示值，向未分配信道的一个或多个移动设备分配所述一个或多个无线信道中的具有预定共信道干扰指示值的无线信道。

Description

分配无线信道的方法和***

技术领域

本公开涉及分配无线信道的方法和***，且更具体地，涉及向受限区域网络中的移动设备分配无线信道的技术。

背景技术

在使用密集无线信道的情况下，例如使用无线信道1、无线信道6和无线信道11来进行WiFi通信时，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。因此，如何均衡这种共信道干扰是业内研究的一个方向。

例如，在LAROIA RAJIV等人在2012年1月26日公开的美国专利申请公开号US2012020234中，公开了一种用于对等通信设备的流量控制的技术。该技术使用基站作为协调者，利用信道的空隙来实现移动设备的接入和信道的调节，且仅针对单个移动设备调节无线信道，然而，其并不针对复用同一信道的移动设备的情况，且其并不对点对点自组织网络（以下还将更详细描述）内的所有移动设备进行无线信道的调节。

又例如，在FU I-KANG等人在2012年2月16日公开的PCT国际申请号WO2012019561中，公开了一种使用基站作为协调者，采用闭环控制方式来减少在诸如3G/LTE、WiFi、Bluetooth蓝牙等的多种无线模块中共存时的各个无线模块之间的串扰的技术。然而，在该技术中，各个不同的无线模块使用不同的频谱资源（或信道），而非复用同一频谱资源。

因此，上述已有的技术都不能解决复用无线信道的多个移动设备的无线信道分配以及共信道干扰的问题。

发明内容

在实际应用中，可能存在需要分配无线信道的多个自组织点对点网络，例如受限区域网络，该受限区域网络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，在该受限区域内网络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，其全文被引用附于此。

在未来可能的开放式通信环境下，例如在开放式办公环境下，可能有多个自组织网络同时工作于几个无线信道上，因为通常在2.4G ISM（IndustrialScientific Medical,工业、科学、医学）频带下可使用的无线信道的个数是有限的（例如：信道1，6，11是三个常用的WiFi信道）。此外这种自组织网络也可能与传统的连接到接入点（Access Point,AP）设备的其他移动设备共享信道。因此，多个自组织网络可能共享这几个信道，使得需要在接入AP设备的多个自组织网络之间合理地进行无线信道的分配和协调，以均衡。

另外，实际中，各个自组织网络还可能需要实现同时接入外部网络（如传统AP所提供的Internet接入）和连接本地自组织网络内部的移动设备成员两个功能，因此也同时需要分配和协调接入外部网络所使用的无线信道与内部网络中的移动设备成员之间通信所使用的无线信道。

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：计算关于一个或多个无线信道的各自的共信道干扰指示值，其中，通过对所述一个或多个无线信道中的至少一个第一无线信道配置相应的至少一个加权因子来计算该至少一个无线信道的各自的共信道干扰指示值；以及根据各个无线信道的各个共信道干扰指示值，向未分配信道的一个或多个移动设备分配所述一个或多个无线信道中的具有预定共信道干扰指示值的无线信道。

根据本发明的另一方面，提供一种分配无线信道的***，包括：计算装置，计算关于一个或多个无线信道的各自的共信道干扰指示值，其中，所述计算装置通过对所述一个或多个无线信道中的至少一个第一无线信道配置相应的至少一个加权因子来计算该至少一个无线信道的各自的共信道干扰指示值；以及分配装置，被配置以根据各个无线信道的各个共信道干扰指示值，向未分配信道的一个或多个移动设备分配所述一个或多个无线信道中的具有预定共信道干扰指示值的无线信道。

本发明的一些实施例可以实现在密集频谱使用区域内多个自组织网络在共享信道时的干扰均衡。另外，本发明的一些实施例还可以实现尽可能地限制共享某一无线信道的移动设备的数量，例如保护不被过多的移动设备共享，从而减少该无线信道的共信道干扰，进一步减少利用该用于与接入点设备通信的无线信道进行的通信出错的概率。

附图说明

图1示意性地示出了用于应用本发明的实施例的示例网络模型。

图2示出了根据本发明的一个实施例的分配无线信道的方法的流程图。

图3示意性地示出了在存在两个AP设备的情况下的分配无线信道的方法的示意图。

图4示意性地示出了根据本发明的另一实施例的方法的流程图。

图5示意性地示出了用于存储共信道干扰指示值CIIV的共信道干扰指示值表CIIVT的图。

图6示意性地示出了用于应用本发明的另一实施例的方法的另一示例网络模型。

图7示意性地示出了用于存储共信道干扰指示值CIIV的共信道干扰指示值表CIIVT的另一图。

图8示出了根据本发明的另一实施例的分配无线信道的***的方框图。

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。

为了使本领域技术人员更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1所示的示例网络模型在物理范围上可能是一个公共办公空间或者是某种开放会议空间等。在该示例网络模型中，一些传统移动设备节点（如图1中的节点100-1和100-2）连接到接入点（AP）设备（99），并且假设同时有例如4个自组织网络（如图1中的自组织网络20-1、20-2、20-3、20-4）存在于该示例网络模型中，以下用受限区域网络来代表该自组织网络的一个示例来描述该示例网络模型的细节。当然，该受限区域网络仅是自组织网络的一个示例、而非限制，其他自建的局域通信网络也可以作为自组织网络。

在每一个受限区域网络内部，可能存在多个移动设备节点（例如，图1所示的移动设备节点101-1、101-2、102、103）。这些节点可能需要同时接入外部网络（如传统AP所提供的Internet接入，在图中未示出）和连接本地自组织网络内部的其他移动设备成员。例如，移动设备节点101-1需要通过AP设备99接入外部网络，并同时连接本地自组织网络内部的其他移动设备成员101-2，且移动设备节点102需要通过AP设备99接入外部网络，并同时连接本地自组织网络内部的其他移动设备成员103。注意，该受限区域网络的一个显著特点在于，存在某种机制用于得知每一个移动设备节点是否存在于受限区域网络所属的指定物理区域中；此外，该受限区域网络内部的各个节点之间可能需要使用同一区域密钥来进行相互认证和通信；划定某一物理受限区域的方法可能是红外线、近场通信、微波、或者其他可能的技术（例如，可参考先前并入的在审中国专利申请No.201310056656.0，在此不赘述）。但是，受限区域网络也不限于此。

更进一步来说，图1中的自组织网络中的移动设备可以具有两种工作模式：对称模式（例如自组织网络20-1中的节点101-1和101-2）、和非对称模式（例如自组织网络20-2中的一对非对称节点102和103）。具体来说，在对称模式下，移动设备节点功能是对称的，其内部的移动设备节点都可以同时接入外部网络（如传统AP设备所提供的Internet接入）和连接本地自组织网络内部的其他成员。例如，自组织网络20-1中的节点101-1和101-2两者都可以同时接入外部网络（如传统AP设备所提供的Internet接入）和连接本地自组织网络内部的其他成员（这种工作于对称模式下的节点可称为对称节点）。另外，在非对称模式下，例如，只有一个相对功能强大的设备（实践中例如笔记本电脑）可以同时接入外部网络（如传统AP设备所提供的Internet接入）和连接本地自组织网络内部的其他成员，而其他成员（实践中例如功能相对弱的手机）都通过该相对功能强大的设备接入外部网络。例如，自组织网络20-2内的节点102为相对功能强大的对称节点（以下可称为主节点），节点103（以下可称为从节点）则是通过该主节点（102）接入外部网络的非对称节点。当然，该图1仅示意性地示出了能够为上述两种模式的自组织网络分配无线信道的应用示例，而非限制，在某些情况下，本发明的实施例还可以应用于其他类型或模式的自组织网络。

在图1所示的网络模型中，假设AP设备是既可以用于连接外部网络和自组织网络（20-1、20-2、20-3、20-4）中的各个移动设备节点（例如图1所示的节点101-1、101-2、102、103）的接入点设备，也可以传统地用于连接外部网络和非自组织网络的移动设备节点（例如图1所示的节点100-1和100-2）。那么，通常可以分配同一个无线信道（例如图1所示的Ch n）用于连接受限区域网络和外部网络。即，图1所示的Ch n无线信道可用于连接非自组织网络的移动设备节点（例如图1所示的节点100-1和100-2）、对称节点（例如，节点101-1和101-2）和/或主节点（例如节点102）与用于接入外部网络的接入点设备（例如AP设备）即，非自组织网络的移动设备节点（例如图1所示的节点100-1和100-2）、对称节点（例如，节点101-1和101-2）和/或主节点可以通过该无线信道Ch n来与接入点设备（AP设备）进行数据通信，例如向自组织网络中的移动设备分配其间通信所使用的无线信道的信息、传送非自组织网络的移动设备和自组织网络中的移动设备与外部网络（例如Internet）之间的数据等等。同时，一个自组织网络中的一个或多个移动设备节点将需要一个无线信道（例如无线信道Ch m和无线信道Ch k）来进行相互通信。以下将结合图2来描述如何给这些自组织网络中的一个或多个移动设备分配无线信道。

图2示出了根据本发明的一个实施例的分配无线信道的方法200的流程图。

该方法200包括：步骤S201，计算关于一个或多个无线信道的各自的共信道干扰指示值，其中，通过对所述一个或多个无线信道中的至少一个第一无线信道配置相应的至少一个加权因子来计算该至少一个无线信道的各自的共信道干扰指示值；以及步骤S202，根据各个无线信道的各个共信道干扰指示值，向未分配信道的一个或多个移动设备分配所述一个或多个无线信道中的具有预定共信道干扰指示值的无线信道。

在步骤S201中，可以包括：步骤S2011（未示出），计算使用所述至少一个第一无线信道中的每个第一无线信道的各个移动设备的共信道干扰值；以及步骤S2012（未示出），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，以得到所述至少一个第一无线信道中的每个第一无线信道的共信道干扰指示值。

可选地，所述移动设备的共信道干扰值可以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，共信道干扰值的计算是本领域公知的，且该共信道干扰值还可以通过其他参数来计算。例如，参考Jang等人的2012年7月19日公开的美国专利申请No.US2012/0182896A1中公开的共信道干扰值计算方法，该公开全部被引用并于此。在此为节省篇幅不赘述共信道干扰指示值的具体计算过程。

在步骤S2012中，所计算的各个共信道干扰值分别乘以加权因子之后相加，在除以使用该第一无线信道的各个移动设备的数量，以得到加权平均值，作为该第一无线信道的共信道干扰指示值。而对于使用非第一无线信道的其他信道的移动设备，则步骤S201可以包括直接对使用非第一无线信道的其他信道的移动设备的共信道干扰值求平均，因为这些非第一无线信道的其他信道并未配置加权因子。

如此，对于上述至少一个第一无线信道配置了相应的加权因子后得到利用加权因子进行加权平均后的共信道干扰指示值，从而影响使得向未分配信道的一个或多个移动设备分配该至少一个第一无线信道的几率。

例如，在上述结合图1所示的例子中，由于非自组织网络的移动设备节点（例如图1所示的节点100-1和100-2）、对称节点（例如，节点101-1和101-2）和/或主节点可以通过该无线信道Ch n来与接入点设备（AP设备）进行数据通信，因此一般来说，该无线信道Ch n是比较重要的信道。可期望减少利用该无线信道Ch n通信时出错的概率。因此，可选地，在步骤S201中，对于该无线信道Ch n的加权因子可以大于1。这样使得乘以该加权因子之后的该无线信道Ch n的共信道干扰指示值将会大于原始计算得到的共信道干扰指示值。

可选地，步骤S202中的所述预定共信道干扰指示值可以包括最小共信道干扰指示值、小于预定阈值的共信道干扰指示值中之一。例如，在步骤S202中的预定共信道干扰指示值是最小共信道干扰指示值的情况下，也就是说，向未分配信道的一个或多个移动设备分配所述一个或多个无线信道中的具有最小共信道干扰指示值的无线信道。那么由于比较重要的该无线信道Ch n的乘以该加权因子之后的该无线信道Ch n的共信道干扰指示值比原始的大，那么该加权后无线信道Ch n的共信道干扰指示值成为最小的共信道干扰指示值的几率将减少，因此向未分配信道的一个或多个移动设备分配该无线信道Chn的几率减小，这样使得共享地使用该同一无线信道Ch n的移动设备的数量较少，从而将该无线信道Ch n的实际共信道干扰指示值保持在较低的量值，从而可以实现减少该重要的无线信道Ch n的实际共信道干扰的效果，或使得该重要的无线信道Ch n的实际共信道干扰比其他无线信道更小，还可以减少利用该同一无线信道Ch n进行的通信出错的概率。当然，在步骤S202中的所述预定共信道干扰指示值是小于预定阈值的共信道干扰指示值的情况下，也可以实现类似的效果，在此为节省篇幅而不赘述。

当然，也可以使得加权因子小于1，从而来增加某一信道被分配移动设备来共享的几率。例如，不调整AP设备占用的信道的共信道干扰指示值，而是通过对其他可用信道分配小于1的加权因子来达到降低分配AP设备占用的信道的几率。因此，通过向某个（些）无线信道配置灵活设置的加权因子可以灵活地调整该（些）无线信道被分配移动设备来共享的几率，从而灵活地调整该（些）无线信道的共信道干扰。

因此，可选地，所述至少一个第一无线信道每个可以用于连接受限区域网络和外部网络，例如较为重要的无线信道Ch n。在此，注意，该第一无线信道可以不止一个，例如不止是图1所示的一个AP设备使用的Ch n。见图3所示，图3示意性地示出了在存在两个AP设备的情况下的分配无线信道的方法的示意图。在图3中，存在两个AP设备（991-和99-2），可能存在这两个AP设备（991-和99-2）的两个重叠区域的AP信号范围，即AP设备991-和99-2可能使用两个不同的信道来连接其各自的信号覆盖范围内的自组织网络与外部网络。在该两个AP覆盖信号范围内，假设存在两个自组织网络，被示意为20-1和20-2。具体地，自组织网络20-1在AP99-1的边缘，自组织网络20-2在AP99-1和AP99-2的重叠区域。在图3所示的情况下，图2所示的本发明的一个实施例的分配无线信道的方法可以使得在信道分配过程中避免自组织网络20-1使用AP99-1正在使用的信道；而在信道分配过程中避免自组织网络20-2使用AP99-1和99-2正在使用的两个信道。

当然，随着可用信道的不断分配，各个信道的共信道干扰指示值将不断增加（以下还将更详细地讨论关于共信道干扰指示值的细节），根据共信道干扰指示值的大小比较，此时，乘以了加权因子之后的AP所占用的信道的共信道干扰指示值可能成为最小或小于预定阈值，则可能对新的未分配信道的移动设备分配该AP所占用的信道。再例如，如果所有可用的信道都已经被各个AP使用着，则在信道分配过程中也可能会给未分配信道的自组织网络（中的移动设备）分配共信道干扰指示值较小的信道以用于网络内的各个移动设备之间的通信，当然，此信道仍可能与某个AP共享信道，使得导致增加此信道内的干扰，但是根据本发明的实施例的方法可以在不得不分配AP当前占用的信道之前，尽可能地减少分配AP当前所占用的信道的概率，从而保持AP所占用的信道的实际共信道干扰指示值处于较低的量值，减少使用AP所占用的信道进行的通信出错的概率。

如上所述，所述未分配信道的一个或多个移动设备可以处于诸如受限区域网络的一个或多个自组织网络中。在自组织网络是对称模式的情况下，所述一个或多个移动设备每个可以是能连接到外部网络，且能连接到所述受限区域网络中的其他移动设备的对称节点。在该情况下，该自组织网络中的每个对称节点可以使用AP设备占用的信道来与AP设备进行通信，同时还可以使用根据共信道干扰值而分配的无线信道来与自组织网络中的其他对称节点进行相互通信。而在自组织网络是非对称模式的情况下，所述一个或多个移动设备中的一个移动设备可以是能连接到外部网络、且可连接到所述受限区域网络中的其他移动设备的主节点，而所述一个或多个移动设备中的其他移动设备可以通过所述主节点连接到所述外部网络，作为从节点。在该情况下，自组织网络中的主节点可以使用AP设备占用的信道来与AP设备进行通信，同时还可以使用根据共信道干扰值而分配的无线信道来与自组织网络中的从节点进行相互通信，但从节点仅可以使用根据共信道干扰值而分配的无线信道来与自组织网络中的主或从节点进行相互通信。

所述向未分配信道的一个或多个移动设备分配的无线信道可用于所述一个或多个移动设备在所处于的一个或多个受限区域网络的每个内相互通信。

如上所述，所述至少一个第一无线信道（各个AP设备所占用的信道）每个可以用于连接所述对称节点或所述主节点与用于接入所述外部网络的接入点设备（即AP设备）。图2中的步骤S203可以由该接入点设备（AP设备）或其他等同设备来进行。

如此，通过本发明的各个实施例，可以通过加权因子来影响使得向未分配信道的一个或多个移动设备分配该至少一个第一无线信道的几率。通过本发明的各个实施例，还可以减少分配AP设备当前所占用的信道的概率，尽量避免自组织网络中的移动设备共享AP设备当前所占用的信道，从而保持AP设备所占用的信道的实际共信道干扰指示值处于较低的量值，减少使用AP所占用的信道进行的通信出错的概率。另外，通过本发明的各个实施例，还可以适用于向对称模式和非对称模式中的至少一种的自组织网络中的移动设备分配用于在各自的自组织网络内相互通信的无线信道。且根据本发明的实施例，可以通过AP设备、而非基站来对自组织网络中的移动设备分配无线信道。

下面结合附图4来进一步说明根据本发明的另一实施例的方法400的流程。

该方法400可以包括：步骤S401，获得向至少第一无线信道配置的至少一个加权因子；步骤S402，计算包括至少第一无线信道的一个或多个无线信道的各自的当前的共信道干扰指示值；步骤S403，归一化所计算的各个共信道干扰指示值；步骤S404，反馈将归一化后的各个共信道干扰指示值，以更新共信道干扰指示值表；步骤S405，比较各个共信道干扰指示值；以及步骤S406，向未分配信道的一个或多个移动设备分配具有预定共信道干扰指示值的无线信道。

假设存在信道池中的可用无线信道在频谱上没有重叠，因此先不考虑载波间干扰的问题。在WiFi***中，一般ISM使用2.4～2.4835GHz频带，这些频段又被化分为11或13个信道。各国各地区的标准不同，例如北美标准采用2.412～2.462GHz，共有11信道，其中1、6、11信道为不重叠的传输信道；欧洲标准采用2.412～2.472GHz，共有13信道，其中1、6、13信道为一组可能的不重叠的传输信道;日本采用2.412～2.484GHz，14个信道，除此而外，还有法国4信道、西班牙2信道等非主流标准。而本公开假设使用北美标准。于是，在本公开的例子中，可以采用信道（1，6，11）（信道1的中心频率为2412Hz，信道6中心频率为2437Hz，信道11中心频率为2462Hz）形成可用的信道池，而且信道（1，6，11）为常用的办公信道。当然，在其他情况下，还可采用信道（1，5，9，13）形成可用的信道池；或采用信道（2，7，12）形成可用的信道池等等。当然在5G Hz频带的情况下，一个信道池还将可能有更多可能的信道组合。因此，在此该信道池仅作为示例而不是限制。

在本公开中，假设存在一个接入点设备（AP设备）作为示例，当然本发明不限于此，本领域技术人员根据本公开可构想多于一个接入点设备的实施方式。

假设，预先向该AP设备分配了信道1用于AP设备与传统的移动设备（例如图1中的节点100-1和100-2）、自组织网络的对称节点（例如图1中的节点101-1和101-2）或主节点（例如图1中的节点102）通信。也就是说，该信道1是图2所示的方法中的至少一个第一无线信道的一个具体示例。显然，传统的移动设备如果不处于自组织网络中，则不需要分配额外的无线信道用于其之间的相互通信，因为传统的移动设备可以仅使用信道1来与AP设备通信，以接入诸如Internet网络的外部网络。而自组织网络中的移动设备可能需要分配无线信道以供这些移动设备在同一自组织网络内的相互通信。

在步骤S401中，获得向至少一个第一无线信道配置的加权因子。在这里，可称为干扰保护因子（Interference Protection Factor，IPF）的加权因子被引入，用于灵活地调整共享诸如信道1的至少一个第一无线信道的各个移动设备的共信道干扰指示值。通常该IPF值可以设为大于1。

在步骤S402中，计算包括所述至少一个第一无线信道的一个或多个无线信道的各自的当前的共信道干扰指示值。

在无线通信环境下，无论是否处于自组织网络中，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）。注意，在步骤S402中，对于非第一无线信道，可以直接对使用非第一无线信道的其他信道的移动设备的共信道干扰值求平均，作为该非第一无线信道的共信道干扰指示值CIV；而对于第一无线信道，可以在估计了共享该第一无线信道的各个移动设备的共信道干扰值CIV之后，通过加权因子来进行加权平均，以计算至少一个第一无线信道信道的共信道干扰指示值（Co-channel Interference Indication Value,CIIV）。

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。

结合图1，假设起初，共享信道1来与AP设备通信的移动设备有节点100-1、100-2、101-1、101-2、102，其各自的估计的共信道干扰值CIV分别为例如50、50、100、100、200，而对于信道1的加权因子为例如2，此时可以通过对共享同一信道1的移动设备的估计的共信道干扰值CIV求加权平均，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，在步骤S402中，计算得到信道1此时的CIIV₁=（IPF×50+IPF×50+IPF×100+IPF×100+IPF×200）/5=200）。

而假设此时并未给任何其他移动设备分配其他信道，例如信道6和11。也就是说，此时，假设只有信道1被分配了，因此信道1的CIIV₁如上所述计算为200，而信道6的CIIV₆为0，且信道11的CIIV₆为0，因为信道6和11都没有被任何移动设备共享。

因此，加权平均后的CIIV₁值通常可以比原始计算的CIIV₁大，即放大了AP设备占用的信道1的相关移动设备的共信道干扰值。如此，可以在后续的步骤S405的比较步骤中，对AP设备占用的信道1进行一定程度的保护，以尽可能向新进入的移动设备分配非AP占用的其他可用信道，直到所有非AP占用的信道的实时共信道干扰指示值CIIV都超过了AP占用的信道被加权平均后的CIIV₁值时，下一个新进的移动设备才有可能和AP占用的信道共享信道。通常情况下，越大的IPF值将会给AP占用的信道更大的保护效果，因为其可以强迫新进的移动设备更多地工作在非AP占用的信道上。

在此，为了方便，如此加权平均后的CIIV₁值可以仍然称为该信道1的CIIV值，以便在步骤S405中与其他信道的CIIV值进行比较。

当然，在进行该步骤S405的比较之前，可以在步骤S403中，归一化（normalize）所计算的该加权平均后的CIIV₁值。当然，由于其他可用信道6和11暂时没有CIIV值，因此在此不举例其归一化过程，但是，当信道6和11也存在CIIV值时，也可以对它们进行归一化。

该归一化过程是将计算得到的CIIV₁值映射到若干比特（例如8比特或16比特）表示的值，以便于***数据帧中用于各种通信。例如，该归一化过程可以包括：，为将计算的CIIV₁值映射为一个8比特的值来表示实时的共信道干扰的大小。在该情况下，该8比特的值最小为00000000₂，即十进制值0，最大为11111111₂，即十进制值255。因此，为实现归一化，可以将计算的CIIV₁值除以CIIV可能的最大值，再乘以十进制的255，即11111111₂，经过四舍五入后，可以得到与四舍五入后的十进制整数对应的二进制的归一化输出。当然，归一化的方式不局限于此，还可以使用本领域公知的其他归一化方法。但是此处的归一化为比特值使得可以在无线通信中容易地***通信帧中以传输该CIIV值。

假设信道1的归一化后的CIIV_NOR值为01001000₂。

在步骤S404中，可以反馈实时地将归一化后的CIIV_NOR值，以更新共信道干扰指示值表（Co-channel Interference Indication Value Table,CIIVT）。可以由接入点设（AP设备）来存储该CIIVT表格，参考图5，从而服务于信道分配过程。

图5示意性地示出了用于存储共信道干扰指示值CIIV的共信道干扰指示值表CIIVT的图。图5中示意性地示出了可用的信道1、6、11，其中，例如，信道1用于AP设备和与AP设备通信以接入外部网络的移动设备100-1、100-2、101-1、101-2、102。因此共享该信道1的移动设备的数量为5个。例如，如上结合步骤S401-S404得到的归一化后的CIIV_NOR值为01001000₂。而其他信道6和11由于没有被分配，因此没有共享信道6和11的移动设备，也不存在关于这些信道的CIIV值。

该CIIVT可以被存储在接入点设备（AP设备）中。如前所述，对于某一特定的自组织网络而言，其内部的节点可能处于对称模式或者非对称模式。例如，当为对称模式时，在步骤S401-S404中，各节点可以计算自己的CIV值，并直接将计算的CIV值反馈给AP设备以更新该CIIVT。例如，当为非对称模式时，功能相对强大的主节点将首先搜集本自组织网络中的所有节点的CIV值，然后将各个CIV值或对各个CIV值求平均后的其平均值以及该网络内的节点个数反馈给AP设备用于更新CIIVT。在此例中，可以在AP设备中进行对CIV值的加权平均、归一化等计算。当然，本发明不限于此，也可以在其他设备中进行上述计算。

在图5所示的示例CIIV值的情况下，假设此时出现了要分配无线信道以与非AP设备的移动设备通信的情况。返回参考图1，假设出现了第一个自组织网络（例如，图1所示的自组织网络20-1），使得该自组织网络20-1覆盖了对称节点101-1和对称节点101-2，则该自组织网络20-1中的这两个对称节点可能需要互相通信，因此可能需要向这两个对称节点分配一个无线信道来用于其间的通信。注意，此时，如上所述，已知这两个对称节点101-1和101-2已经使用信道1来与AP设备进行通信了，而这两个对称节点101-1和101-2之间的通信所用的信道还未分配。此时，假设由对称模式的自组织网络内部的第一个激活的节点（在该例子中节点101-1）向AP设备申请分配该自组织网络内通信用的信道。

因此，返回参考图4，在步骤S405中，比较各个共信道干扰指示值CIIV。具体地，可以参考图5所示的CIIVT表。可见，此时，信道1的CIIV值为01001000₂，而信道6和11的CIIV值均为0。如此，在步骤S405中，可以比较这些CIIV值，得到具有最小的CIIV值的信道为信道6和11。因此，例如，在步骤S406中，向未分配信道的一个或多个移动设备（在该例子中为移动设备101-1和101-2）分配具有预定共信道干扰指示值（在该例子中是最小CIIV值）的信道（在该例子中，例如信道6）。当然步骤S405中的预定共信道干扰指示值还可以是小于预定阈值或其他预定规则。为移动设备101-1和101-2所分配的信道6可以用于其间的通信。

假设此时又出现了要分配无线信道以与非AP设备的移动设备通信的另一情况。返回参考图1，假设出现了第二个自组织网络（例如，图1所示的自组织网络20-2），使得该自组织网络20-2覆盖了主节点102和从节点103，则该自组织网络20-2中的这两个节点可能需要互相通信，因此可能需要向这两个节点分配一个无线信道来用于其间的通信。当然关于自组织网络（例如受限区域网络）中的主节点和从节点的认证、加入、退出等等的细节可以参考在此并入的在审中国专利申请No.201310056656.0，为节省篇幅不赘述了。假设在该例子中，已经确认了主节点为节点102而从节点为节点103。通常，假设有非对称模式的自组织网络内部的主节点（在该例子中节点102）向AP设备申请分配该自组织网络内通信用的信道。通过进行图4中的步骤S401-406，由于信道11仍然未分配，其CIIV值为0，是最小的，因此给要分配信道的移动设备102和103之间的通信分配了信道11。

假设此时又出现了新的要分配无线信道以与非AP设备的移动设备通信的另一情况，例如出现了新加入的自组织网络20-3（见图6），其假设是例如非对称模式，其中，节点104是主节点，且节点105是从节点。AP设备将首先分配信道1用于AP设备与主节点104之间的通信。然后，在经过步骤S401-404之后，得到参考图7所示的此时的示例CIIV表。也就是说，在该情况下，信道1、6、11都已经被某些移动设备共享。而例如，此时的信道1的CIIV值为01101000₂（因为多加了一个主节点104来共享信道1，因此该信道1的CIIV值比图5所示的大一些），信道6的CIIV值为00101011₂，信道11的CIIV值为01110001₂（信道1、6和11的CIIV计算方法可参考上述对信道1的具体技术过程，本领域技术人员可根据本公开来构想其具体计算过程）。

则在步骤S405中，比较信道1、6和11的各个CIIV值。在步骤S406，向新的移动设备104和105（或自组织网络20-3）分配具有最小CIIV值00101011₂的信道6，用于移动设备104和105在该自组织网络20-3内的相互通信。

注意，以上描述的为移动设备分配的无线信道通常可以用在自组织网络内的所有移动设备相互的通信，因此，也可以将“为一个或多个移动设备分配的无线信道”称为“为某个自组织网络分配的无线信道”，以用于在该自组织网络内的一个或多个移动设备相互通信。

也就是说，新加入的自组织网络可以被分配当前的共信道干扰值CIIV最小（或小于预定阈值等）的信道，以用于在该自组织网络内的一个或多个移动设备相互通信。而信道1的实际CIIV值可能比信道1的加权后CIIV值要小，因此，如果按照实际CIIV值来比较的话，可能信道1的实际CIIV值最小，导致不得不共享信道1。然而，利用本发明的实施例，由于对AP设备占用的信道1配置了加权因子，使得该信道1的共信道干扰值CIIV比实际的共信道干扰大，因此，向新加入的自组织网络分配该信道1的几率减小，因此共享信道1的移动设备或自组织网络的数量较少，那么利用信道1进行的通信出错的概率也较少。

直到所有非AP信道（在该例子中为信道6和11）的实时共信道干扰值CIIV都超过AP占用的信道（在该例子中为信道1）被加权后（或放大后）的CIIV值时，下一个新进的自组织网络（中的移动设备之间的通信）才有可能和AP设备共享信道1。这里需要注意的是，在有自组织网络与AP设备共享信道1的情况下，在计算该信道1的CIIV值时，该自组织网络内部的节点的实时CIV值可以不乘以加权因子IPF参与CIIV的计算。在该例子中，本公开中提到的向所述一个或多个无线信道中的至少一个第一无线信道配置的相应的加权因子可以被设置为对于AP设备和移动设备中的不同者分配不同的加权因子，例如可以向占用信道1的AP设备设置大于1的加权因子，以增加其共信道干扰值，而对于共享该信道1的自组织网络内的移动设备，可以设置等于1或其他加权因子，这样可以更加灵活地调整信道1的计算的共信道干扰指示值。当然，向所述一个或多个无线信道中的至少一个第一无线信道配置的相应的加权因子也可以被设置为对于共享该第一无线信道的包括AP设备和可能的自组织网络内部的移动设备都相同。

当然，根据本发明的其他实施例，对于共享一个第一无线信道的多个移动设备配置的加权因子也可以是多个，以分别用于乘以每个移动设备的共信道干扰值，再求和平均。这样，可以灵活地调整共享该第一无线信道的各个移动设备的各自的加权因子，以灵活地调整最终计算的第一无线信道的共信道干扰指示值。

当然，以上示例仅示出了利用一个AP设备的情况，当然本发明不限于此，本发明的实施例可以应用于多个AP设备的情况。在多个AP设备的情况下，每个AP可以首先对CIIVT表格进行初始化，这可以示例地包括可用信道产生、初始化CIIVT表格参数（例如，图5和7左侧第一竖行所示），等等。如果各个AP通过后台主干网互联的情况下，每一个AP所维护的CIIVT表格可以在有相邻重叠信号区域的多个AP之间方便地交换。另外，在每个AP接受到新传递过来的CIIV值后，还可以实时更新当前的CIIVT表格。

另外，还可以根据当前的CIIVT表格中的实时CIIV值进行的信道分配还包括各个移动设备节点的传输功率控制和包调度控制。

具体地，在传输功率控制的情况下，假设在共享某一信道的共信道干扰的全局（加权平均）归一化输出值为10001000₂/11111111₂，即为十进制136/255,此归一化值反应了当前该共享的信道上的总干扰程度。为了让所有移动设备都按照等比例调整功率输出，一种可能的方案是：给所有的移动设备的发射功率加一个权重，如乘以1/(1+0.01*136/255)，当然，在实际情况中可能还需要被量化为设备所支持的发射功率。

在包调度的调节方式的情况下，假设单个自组织网络的当前共信道干扰的归一化输出值为01000100₂/11111111₂也就是68/255。对于该自组织网络，一种可能的调节方案为：对该自组织网络内的所有设备接入无线媒介的帧之前的AIFS（Arbitration Inter-Frame Space，仲裁帧间距）都加一个权重，如乘以1/(1+0.1*68/255)，当然，在实际情况中还需要被量化为移动设备所支持的最小时隙单元的整数倍（例如，WiFi***的时隙为1.024毫秒）。

根据本发明的各个实施例，可以支持同时接入外部网络（如传统AP所提供的Internet接入）和连接本地自组织网络内部的移动设备成员；可以在共享信道上的多个自组织网络之间的干扰均衡，从而实现长期平均的信道使用率；可以使得每一个自组织网络所受到的外部的共享信道干扰趋向相同；可以使得每一个自组织网络内部的节点从长期平均来看将得到相等的概率使用共享信道；通过一个加权因子IPF，可以灵活的调节对AP占用的信道的保护；还可以在现有的标准***上实现，无需很多额外开销。

图8示出了根据本发明的另一实施例的分配无线信道的***800的方框图。该***800包括：计算装置801，计算关于一个或多个无线信道的各自的共信道干扰指示值，其中，所述计算装置通过对所述一个或多个无线信道中的至少一个第一无线信道配置相应的至少一个加权因子来计算该至少一个无线信道的各自的共信道干扰指示值；以及分配装置802，被配置以根据各个无线信道的各个共信道干扰指示值，向未分配信道的一个或多个移动设备分配所述一个或多个无线信道中的具有预定共信道干扰指示值的无线信道。

可选地，所述加权因子大于1。

可选地，所述预定共信道干扰指示值可以包括最小共信道干扰指示值、小于预定阈值的共信道干扰指示值中之一。

可选地，所述至少一个第一无线信道每个可以用于连接受限区域网络和外部网络。

可选地，所述未分配信道的一个或多个移动设备可以处于一个或多个受限区域网络中，且所述向未分配信道的一个或多个移动设备分配的无线信道用于所述一个或多个移动设备在所处于的一个或多个受限区域网络的每个内相互通信。

可选地，所述一个或多个移动设备中至少一个可以是能连接到外部网络，且能连接到所述受限区域网络中的其他移动设备的对称节点。

可选地，所述一个或多个移动设备中的一个移动设备可以是能连接到外部网络、且可连接到所述受限区域网络中的其他移动设备的主节点，且所述一个或多个移动设备中的至少一个其他移动设备可以通过所述主节点连接到所述外部网络。

可选地，所述计算装置可被配置为：计算使用所述至少一个第一无线信道中的每个第一无线信道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，以得到所述至少一个第一无线信道中的每个第一无线信道的共信道干扰指示值。

可选地，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。

如此，通过本发明的各个实施例，可以通过加权因子来影响使得向未分配信道的一个或多个移动设备分配该至少一个第一无线信道的几率。通过本发明的各个实施例，还可以减少分配AP设备当前所占用的信道的概率，尽量避免自组织网络中的移动设备共享AP设备当前所占用的信道，从而保持AP设备所占用的信道的实际共信道干扰指示值处于较低的量值，减少使用AP所占用的信道进行的通信出错的概率。另外，通过本发明的各个实施例，还可以适用于向对称模式和非对称模式中的至少一种的自组织网络中的移动设备分配用于在各自的自组织网络内相互通信的无线信道。且本发明的各个实施例的分配无线信道的方式与传统的大移动网络Cellular Network的分配细节在某些方面不一样。根据本发明的各个实施例，可以支持同时接入外部网络（如传统AP所提供的Internet接入）和连接本地自组织网络内部的移动设备成员；可以在共享信道上的多个自组织网络之间的干扰均衡，从而实现长期平均的信道使用率；可以使得每一个自组织网络所受到的外部的共享信道干扰趋向相同；可以使得每一个自组织网络内部的节点从长期平均来看将得到相等的概率使用共享信道；通过一个加权因子IPF，可以灵活的调节对AP占用的信道的保护；还可以在现有的标准***上实现，无需很多额外开销。

当然，本公开中提到的效果或功能仅是示例，而不是对本发明的限制。

根据本发明的实施例可以适用于公共开放的办公环境或开放的会议空间。注意，在本发明中所提及的自组织网络可以是区域受限的网络，在同一受限区域内部的节点间可以通信，受限区域外的节点无法同受限区域内部节点通信。

本公开中涉及的器件、装置、设备、***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、***。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。

Claims

1.一种分配无线信道的方法，包括：

计算关于一个或多个无线信道的各自的共信道干扰指示值，其中，通过对所述一个或多个无线信道中的至少一个第一无线信道配置相应的至少一个加权因子来计算该至少一个无线信道的各自的共信道干扰指示值；以及

根据各个无线信道的各个共信道干扰指示值，向未分配信道的一个或多个移动设备分配所述一个或多个无线信道中的具有预定共信道干扰指示值的无线信道。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加权因子大于1。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预定共信道干扰指示值包括最小共信道干扰指示值、小于预定阈值的共信道干扰指示值中之一。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个第一无线信道每个用于连接受限区域网络和外部网络。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述未分配信道的一个或多个移动设备处于一个或多个受限区域网络中，且所述向未分配信道的一个或多个移动设备分配的无线信道用于所述一个或多个移动设备在所处于的一个或多个受限区域网络的每个内相互通信。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述一个或多个移动设备中至少一个是能连接到外部网络，且能连接到所述受限区域网络中的其他移动设备的对称节点。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述一个或多个移动设备中的一个移动设备是能连接到外部网络、且可连接到所述受限区域网络中的其他移动设备的主节点，且所述一个或多个移动设备中的至少一个其他移动设备通过所述主节点连接到所述外部网络。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述计算关于一个或多个无线信道的各自的共信道干扰指示值包括：

计算使用所述至少一个第一无线信道中的每个第一无线信道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，以得到所述至少一个第一无线信道中的每个第一无线信道的共信道干扰指示值。

9.根据权利要求1或8所述的方法，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。

10.一种分配无线信道的***，包括：

计算装置，计算关于一个或多个无线信道的各自的共信道干扰指示值，其中，所述计算装置通过对所述一个或多个无线信道中的至少一个第一无线信道配置相应的至少一个加权因子来计算该至少一个无线信道的各自的共信道干扰指示值；以及

分配装置，被配置以根据各个无线信道的各个共信道干扰指示值，向未分配信道的一个或多个移动设备分配所述一个或多个无线信道中的具有预定共信道干扰指示值的无线信道。