分配無線信道的方法和系統的製作方法

2023-07-31 18:29:41 4

分配無線信道的方法和系統的製作方法
【專利摘要】公開了一種分配無線信道的方法和系統。該方法包括：確定專用於傳輸優先數據的一個或多個優先無線信道；確定自組織子網存在分配優先無線信道的條件；以及在所述一個或多個優先無線信道空閒的情況下，分配所述一個或多個優先無線信道之一。
【專利說明】分配無線信道的方法和系統

【技術領域】
[0001] 本發明涉及分配無線信道的方法和系統，且更具體地，涉及能夠協調高速數據傳 輸的分配無線信道的方法和系統。

【背景技術】
[0002] 在使用密集無線信道的情況下，在2. 4G通信技術的WiFi802. I lb/g或者 WiFi-Direct環境下，一般辦公常用的頻帶不重疊的信道為，第一信道（2412MHz),第六 信道（2437MHz)，第i^一信道（2462MHz)，而在正在發展的5G通信技術中，存在5. 725? 5. 825GHz的4個可用信道。隨著共享同一信道的行動裝置的數量的增加，這些行動裝置之 間產生的共信道幹擾也增加。當需要高效傳輸重要數據時，該信道上的數據傳輸性能可能 得不到保證。因此，需要考慮如何合理分配信道來解決共用同一信道時的幹擾控制問題和 高效的數據傳輸問題。
[0003] 在高通公司的發明專利申請 US20120020234(A1)、US20110282989(A1)、 US20110255450(A1), US20110243010 (Al), US20090111506 (Al) , W02011143496 (Al), W02011130626(A1)、W02011123799(A1)、W02012015698(A1)中，給出了一些信道幹擾控制的 解決方案，但是它們都是利用頻譜空隙來實現接入和調節，且僅針對單個行動裝置來分配 信道。
[0004] 在 2007 年 08 月 23 公開的另一公開的 Floyd Backs, Gary Vacon, et al.的題為 "Program for distributed channel selection,power adjustment and load balancing decision in a wireless network" 的美國專利申請公開 US2007195721A1 中，公開了一種 在接入點端進行自動信道選擇的方法，從而使得信道利用率最大化。在該申請中，對接入點 進行功率控制從而使得多個接入點可以共用同一個信道，減少彼此覆蓋網絡間的幹擾。
[0005] 在 2011 年 10 月 04 日授權的題為 Young Han Kim, Min Su Kang, Soongsil University Research Consortium 的"Channel management method and channel selection method for wireless node in wireless ad-hoc network" 的美國專利 US8031664(B2)中公開了一種信道管理方法和信道選擇方法用於對一個無線節點，進行： 在某一幹擾範圍內進行幹擾均衡的信道選擇；這種信道選擇基於某一信道分配概率。
[0006] 但是，仍需要一種能夠通過合理分配無線信道來協調高速數據傳輸的技術。


【發明內容】

[0007] 根據本發明的一個方面，提供一種分配無線信道的方法，包括：確定專用於傳輸優 先數據的一個或多個優先無線信道；確定自組織子網存在分配優先無線信道的條件；以及 在所述一個或多個優先無線信道空閒的情況下，分配所述一個或多個優先無線信道之一。
[0008] 根據本發明的另一方面，提供一種分配無線信道的系統，包括：第一確定裝置，被 配置為確定專用於傳輸優先數據的一個或多個優先無線信道；第二確定裝置，被配置為確 定自組織子網存在分配優先無線信道的條件；以及分配裝置，被配置為在所述一個或多個 優先無線信道空閒的情況下，分配所述一個或多個優先無線信道之一。
[0009] 如此，可以臨時給要優先傳輸的某些數據或某個自組織網絡分配一個優先無線信 道，這比給其分配其他普通無線信道來講，可以更安全、高效、誤碼率少地進行快速傳輸。這 樣保證了例如某些重要數據或自組織子網內部的數據的快速傳輸。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1是示出根據本發明的一個實施例的分配無線信道的方法的流程示意圖。
[0011] 圖2A是示出應用根據本發明的分配信道的方法的無線通信網絡結構示例的示意 圖。圖2B是示出根據本發明的一個實施例的分配信道的方法的示例示意圖。
[0012] 圖3A是示出根據本發明的一個實施例的進行信道分配的詳細方法中的共信道幹 擾表CIT (Co-channel Interference Table, CIT)的生成和更新的流程圖。圖3B示出了 共信道幹擾表CIT的例子。圖3C示出了共信道幹擾指示值（Co-channel Interference Indication Value, CIIV)進行8比特的歸一化的例子。
[0013] 圖4是說明一個示例的分配信道方法的具體示意流程圖。
[0014] 圖 5 不出了信道使用註冊表（Channel Usage Registration Map，CURM)的一個例 子。
[0015] 圖6是示出了自組織子網在等待隊列、A類信道和B類信道之間的相互切換的示 意圖。
[0016] 圖7A-C是示出設置不同的信道門限值Vth的三個具體實施例的示意圖。
[0017] 圖8是示出了一個自組織子網的解散過程的示意圖。
[0018] 圖9是示出根據本發明的另一實施例的分配無線信道的系統的示意方框圖。

【具體實施方式】
[0019] 現在將詳細參照本發明的具體實施例，在附圖中例示了本發明的例子。儘管將結 合具體實施例描述本發明，但將理解，不是想要將本發明限於所述的實施例。相反，想要覆 蓋由所附權利要求限定的在本發明的精神和範圍內包括的變更、修改和等價物。應注意，這 裡描述的方法步驟都可以由任何功能塊或功能布置來實現，且任何功能塊或功能布置可被 實現為物理實體或邏輯實體、或者兩者的組合。
[0020] 圖1是示出根據本發明的一個實施例的分配無線信道的方法的流程示意圖。
[0021] 圖1所示的分配無線信道的方法100包括：確定專用於傳輸優先數據的一個或 多個優先無線信道（SlOl);確定自組織子網存在分配優先無線信道的條件（S102);以及 在所述一個或多個優先無線信道空閒的情況下，分配所述一個或多個優先無線信道之一 (S103)。
[0022] 在一個實施例中，所述分配優先無線信道的條件可以包括如下中的一種或幾種： 兩個無線行動裝置之間存在要優先傳輸的數據，其中，需要分配優先無線信道來傳輸所述 優先傳輸的數據；新加入未分配信道的自組織子網需要分配優先無線信道；自組織子網中 需要分配優先無線信道；已有的行動裝置或自組織子網的幹擾值大於預定值時；已分配了 信道的自組織子網請求分配優先無線信道等。當然，分配優先無線信道的條件不限於上述 幾種。而且上述的自組織子網的幹擾值可以通過共信道幹擾值、頻譜利用率、實時丟包率、 平均傳輸時延、無線傳輸路徑損耗中的一種或多種來表不。
[0023] 在一個實施例中，所述確定專用於傳輸優先數據的優先無線信道的步驟SlOl可 以包括：從所有可用無線信道中找到其利用率小於第一預定閾值的一個或多個無線信道， 作為所述一個或多個優先無線信道。
[0024] 在一個實施例中，所述無線信道的利用率可以用如下中的至少一個來確定：無線 信道的頻譜利用率；無線信道的共信道幹擾指示值；無線信道的接入設備的數目；在該無 線信道上的平均丟包率。當然，所述無線信道的利用率還可以用其他因素來確定，只要這些 因素可以反映無線信道的佔用和幹擾情況。
[0025] 這樣，可以將所有可用的無線信道根據無線信道的佔用和幹擾情況劃分為至少兩 類：一類是允許嚴重幹擾的普通信道(A類信道)，一類是專用於傳輸優先數據的優先無線 信道組成的輕幹擾信道池或無幹擾信道（B類信道)。
[0026] 在一個實施例中，所述確定專用於傳輸優先數據的優先無線信道的步驟SlOl可 以在如下條件之一下發生：經過第一預定時間段；當要傳輸所述要優先傳輸的數據時；當 有新加入自組織子網時；當自組織子網的幹擾大於預定值時(請發明人加入其他可能的情 況)。也就是說，例如，可以定期地(例如每三天或者每周一次）根據當前各個無線信道的無 線信道的佔用和幹擾情況(例如，無線信道的頻譜利用率）來重新確定專用於傳輸優先數據 的優先無線信道。這樣能夠經常地保持專用於傳輸優先數據的優先無線信道是適合於當前 情況的。
[0027] 所述要優先傳輸的數據可以是例如WiFi網絡或自組織子網中的兩個行動裝置之 間要傳輸的一段視頻、一些圖片、或其他分享的重要數據等，通常需要保證這種優先數據比 其他普通數據更安全和高效的傳輸。因此，應該對這種優先數據分配專用信道，以便安全快 速地傳輸。
[0028] 在一個實施例中，該方法100還可以包括：在所述一個或多個優先無線信道都不 空閒的情況下，給所述要優先傳輸的數據分配除了所述一個或多個優先無線信道以外的其 他無線信道中的下述符合條件的無線信道之一：具有最小共信道幹擾指示值的無線信道； 具有小於各自的第二預定閾值的共信道幹擾指示值的無線信道之一；共信道幹擾指示值與 各自的共信道幹擾門限的比值最小的無線信道；共信道幹擾指示值與各自的共信道幹擾門 限的比值小於1且最小的無線信道。即，如果沒有可用的優先無線信道，可以給要優先傳 輸的數據分配除了優先無線信道以外的普通無線信道中共信道幹擾指示值較小的一個。當 然，在該步驟的一個實施例中，設置共信道幹擾門限的目的是例如為了不給優先數據分配 幹擾太大的普通信道，如果所有的普通信道的共信道幹擾值都大於共信道幹擾門限，這說 明普通信道的幹擾都太大了，如果給優先數據分配幹擾過大的普通信道，該優先數據的傳 輸速度和質量都將被極大地降級，如此，還不如使該優先數據進入等待隊列，以等待各個優 先無線信道中的早前的優先數據傳輸完、或等待空閒的優先無線信道或等待出現具有小於 共信道幹擾門限的最小共信道幹擾指示值的普通無線信道。
[0029] 在一個實施例中，所述共信道幹擾指示值可以通過如下步驟來計算：計算使用一 個具體無線信道中的各個行動裝置的共信道幹擾值；以及使用相應的加權因子對所計算的 各個共信道幹擾值進行加權平均，以得到所述具體無線信道的共信道幹擾指示值，其中，所 述行動裝置的共信道幹擾值通過使用該同一無線信道的各個行動裝置的實時丟包率、平均 傳輸時延、無線傳輸路徑損耗中的一個或多個來計算。當然，還可以使用其他參數來計算一 個無線信道的共信道幹擾指示值，這是公知的技術，在此不贅述。
[0030] 在一個實施例中，所述分配優先無線信道的條件可以包括如下中的一種或幾種： 兩個無線行動裝置之間存在要優先傳輸的數據，其中，需要分配優先無線信道來傳輸所述 優先傳輸的數據；新加入未分配信道的自組織子網需要分配優先無線信道；自組織子網中 需要分配優先無線信道；已有的行動裝置或自組織子網的幹擾值大於預定值時；已分配了 信道的自組織子網請求分配優先無線信道；等待隊列中存在等待分配優先無線信道的自組 織子網。
[0031] 在一個實施例中，該優先無線信道的分配可以在如下情況之一下結束：當經過預 定時間段時；當該優先數據的傳輸完成時；在接收到請求結束該優先無線信道的分配時； 等等。在一個實施例中，該優先無線信道可以每次僅給分配給一個優先數據的傳輸，也就是 說，每次該優先無線信道僅承載一個優先數據的傳輸，那麼儘可能減少優先數據的傳輸受 到其他數據的帶寬佔用和其他數據的傳輸幹擾的影響，因此通常將安全、高效、誤碼率少地 傳輸，從而保證了該優先數據的快速傳輸。當然，也可以規定該優先無線信道可以承載的優 先數據的個數，或規定該優先無線信道的利用率閾值(例如頻譜利用率閾值，共信道幹擾值 閾值等等）使得該優先無線信道可以在利用率閾值範圍內承載最多的優先數據。
[0032] 在一個實施例中，所述要優先傳輸的數據可以在自組織子網中的行動裝置之間傳 輸。在一個實施例中，在分配所述一個或多個優先無線信道之一給自組織子網之後，該自 組織子網中的所有行動裝置可以使用分配的優先無線信道之一相互通信。注意，在本實施 例中，該自組織子網可以是用戶自己組織的包括一定數量的行動裝置的網絡，其中，一個移 動設備可以作為主節點來管理其他作為從節點的行動裝置，例如管理從節點進入自組織子 網、從節點離開自組織子網、從節點的認證、向無線接入設備請求信道分配、給各個節點分 配信道、收集子網內的各個行動裝置的共信道幹擾值、發送這些共信道幹擾值等等。因此， 這樣的自組織子網內的行動裝置與WiFi環境下鬆散的各個行動裝置是不同的。注意，在一 個實施例中，要優先傳輸的數據是在這樣的自組織子網內的例如兩個(或更多）行動裝置之 間要傳輸的數據，而不是普通的WiFi網絡中任意兩個行動裝置之間傳輸的數據。另外，在 另一實施例中，注意，在分配所述一個或多個優先無線信道之一給自組織子網之後，該自組 織子網中的所有行動裝置都可以使用該分配的信道來相互通信，也就是說，在該實施例中， 一旦(通過例如子網內的主節點的請求分配無線信道而）給該子網分配了一個優先無線信 道，則該子網內的所有行動裝置都可以用該分配的優先無線信道來安全、高效、誤碼率少地 傳輸數據。這樣，這些實施例還創新性地將優先無線信道的分配應用於自組織子網中，使得 能夠解決以前沒有涉及的在自組織子網中的優先無線信道的分配問題。
[0033] 在一個實施例中，所述自組織子網可以包括受限區域網絡，其中，在該受限區域網 絡內的認證行動裝置之間能夠互相通信，而該受限區域網絡內的認證行動裝置不能與未認 證行動裝置以及該受限區域網絡外的其他行動裝置進行通信。該受限區域網絡還可以指的 是可以通過物理方式人為控制和任意調節其範圍的唯一界定的區域。類似於含有多個移 動設備節點的點對點網絡，在該受限區域網絡內的認證無線行動裝置之間可以互相通信， 而該受限區域網絡內的認證無線行動裝置不能與未認證無線行動裝置以及該受限區域網 絡外的其他無線行動裝置進行通信。受限區域的例子包括但不限於通過一個或多個紅外線 發射器發射的紅外線交集來唯一界定的區域、通過一個或多個燈光發射器發射的光線交集 來唯一界定的區域(其中，該燈光發射器發射的光線應具有良好的指向性，優選地是發光二 極管（Light Emitting Diode, LED)的光)、通過一個或多個微波發射器發射的微波交集來 唯一界定的區域、近場通信（Near Field Communication, NFC)技術的受限區域、其他信號 覆蓋的受限區域等等。諸如受限區域的自組織點對點網絡的詳細說明可參考與本發明同 一發明人於2013年2月22日在中國專利局提交的在審中國專利申請No. 201310056656. 0 和與本發明同一發明人於2013年5月14日在中國專利局提交的在審中國專利申請 201310176417. 9,其全文被引用附於此。在這些文獻中，發明人使用名稱"自組織子網"作 為自組織網絡的名稱，因此在本公開中，也利用"自組織子網"作為自組織網絡的一個非限 制性示例。
[0034] 如此，可以臨時給要優先傳輸的某些數據或某個自組織網絡分配一個優先無線信 道，這比給其分配其他普通無線信道來講，可以更安全、高效、誤碼率少地進行快速傳輸。這 樣保證了例如某些重要數據或自組織子網內部的數據的快速傳輸。
[0035] 下面參考圖2A來描述根據本發明的分配信道的方法的一個具體的示例實施例。
[0036] 圖2A是示出應用根據本發明的分配信道的方法的無線通信網絡結構示例的示意 圖。
[0037] 如圖 2A 中，存在四個自組織子網（Organized Wireless Group，0WG) 1、2、3、 4和一個中央控制節點（Central Controller, CC來表示)。每個自組織子網可以是基於 WiFi-Direct的P2P (Peer-to-Peer)子網，也能是一個Ad-hoc子網簇、受限區域網絡等等。 通常的要求每個子網中含有一個主節點和〇個或多個從節點。
[0038] 在每一個自組織子網中，通常，主節點維持子網會話和子網內部各個節點間的連 接；當一個子網中的從節點離開該子網時，主節點刪除該離開的從節點在子網內部的一切 連接信息並通知同一子網內部的其他從節點；當主節點離開時，一個新的主節點在從節點 中產生，並且離開的主節點需要移交所有主節點信息和功能給新的主節點。在該實施例中， 各個子網內部使用的彼此連接的工作信道可以統一由中央控制節點來分配。因為WiFi系 統下通常可用的非重疊的信道個數是有限的，所以當在一個開放工作空間中存在很多自組 織子網的時候，多個子網可能共用一個信道，避免共信道幹擾、提供高效的信道利用和保證 某些數據的安全高效傳輸是本公開的核心。
[0039] 圖2B是示出根據本發明的一個實施例的分配信道的方法的示例示意圖。
[0040] 圖2B顯示了該信道分配過程的如下步驟：確定專用於傳輸優先數據的一個或多 個優先無線信道（圖2B中的B類信道）；確定自組織子網存在分配優先無線信道的條件(例 如一個自組織子網新加入時）；在所述一個或多個優先無線信道空閒的情況下，分配所述一 個或多個優先無線信道之一。
[0041] 1，優先信道確定步驟：確定哪個或哪些信道是優先信道。具體地，可以把所有可 用的信道劃分為兩組類型的信道。一種類型的信道，被定義為A類信道(普通信道)，該類 信道上允許高的共信道幹擾存在，也即允許很多子網共享改信道從而通過競爭機制獲得信 道；另外一類信道，被定義為B類信道(優先信道)，該類信道通常為低幹擾信道或者為無幹 擾信道，特別預留的用於把需要臨時高速數據需求或者極大幹擾的子網切換工作到B類信 道上。注意，在本實施例中，可以對整個子網分配信道，而不是對某個單獨的行動裝置分配 信道，這樣在給整個子網分配信道之後，整個子網內部的所有行動裝置都可以在該分配的 信道上進行數據傳輸。但是本發明不限於此，本發明也可適用於在單個行動裝置(例如，子 網內僅存在一個行動裝置)和/或子網內的一部分行動裝置、和/或在子網內的一部分移動 設備與子網外的一部分行動裝置之間的通信的信道分配。
[0042] 下面將介紹示例而非限制的劃分準則。
[0043] 如3. 2所述，進行具體的信道分配之前可以先把所有系統中可用的信道劃分為兩 組類型的信道:A類信道和B類信道。該兩類信道的劃分通常符合如下條件(僅作為舉例， 為非限制）：
[0044] 1，假設系統中總信道個數為N (正整數）
[0045] 2, B類信道中的信道特點是無幹擾或者有較低的環境幹擾，而A類信道的信道特 點是允許嚴重的環境幹擾。
[0046] 3,所述無幹擾或者有較低的環境幹擾的B類信道可以是其利用率小於第一預定 閾值的一個或多個無線信道，作為所述一個或多個優先無線信道。
[0047] 4,所述無線信道的利用率用如下中的至少一個來確定：無線信道的頻譜利用率； 無線信道的共信道幹擾指示值；無線信道的接入設備的數目；在該無線信道上的平均丟包 率等。
[0048] 5, A類信道中總信道個數為M (M小於N的正整數),則餘下的（N-M)個信道可以屬 於B類信道
[0049] 6,通常A類信道中的個數多於B類信道(當然這並非限制，只是為了保證B類信道 的數量不要過多，免得使A類信道過於擁塞）
[0050] 所述確定專用於傳輸優先數據的優先無線信道（B類信道）的步驟在如下條件之 一下發生：經過第一預定時間段；當要傳輸所述要優先傳輸的數據時；當有新加入自組織 子網時；當自組織子網的幹擾大於預定值時(請發明人加入其他可能的情況)。也就是說， 例如，可以定期地(例如每三天或者每周一次i或隨時(例如當要傳輸所述要優先傳輸的數 據時；當加入新的設備或自組織子網時；等等)根據當前各個無線信道的無線信道的佔用和 幹擾情況(例如，無線信道的(頻譜）利用率）來重新確定專用於傳輸優先數據的優先無線信 道。這樣能夠經常地保持專用於傳輸優先數據的優先無線信道是比較適合於當前情況的。
[0051] 圖2B中實例了三種情況(情況1、情況2、情況3)的信道分配實施例。
[0052] 通常的WiFi環境下有三個工作信道，他們是第一信道（2412MHz),第六信道 (2437MHz )，第i^一信道（2462MHz )，以這幾個信道為例進行如下描述。
[0053] 從圖2B可以粗略地看出劃分的A類信道池和B類信道池、以及三種情況(情況1 : 存在3個可用信道；情況2 :存在5個可用信道；情況3 :存在N個可用信道）下的各個子網 的信道分配和切換示意圖。
[0054] 在第一種情況中，一般地在WiFi2. 4GHz工作環境下，通常有個三個可用信道(常 用的信道I - 2412MHz、信道2 - 2437MHz、信道3 - 2462MHz)，其中，信道1和2位於A類信道 池，且信道3位於B類信道池。在第二種情況中，存在5個可用信道，其中三個位於A類信 道池，且另外2個位於B類信道池。在第三種情況中，存在N個可用信道，其中M個可用信 道位於A類信道池，且其中（N-M)個可用信道位於B類信道池，其中M和N是正整數。
[0055] 通常，每當一個自組織子網有主節點牽頭形成網絡時，該主節點可能需要向中央 控制節點申請可用的信道。在穩定的系統中可能存在很多自組織子網，其中有些子網工作 在同一信道上。在A類信道中，當有一些子網處於嚴重共信道幹擾時，中央控制節點可能將 這些子網調度分配到B類信道，從而獲得通信效率的改善。在特定條件下，工作在B類信道 下的子網也可能切換分配回到高干擾的A類信道上。這一動態信道切換過程隨後詳述。
[0056] 圖3A是示出根據本發明的一個實施例的進行信道分配的詳細方法中的共信道幹 擾表 CIT (Co-channel Interference Table, CIT)的生成和更新的流程圖。
[0057] 在確定了信道的劃分（即確定了哪些是優先信道）之後，可以確定是否存在分配優 先無線信道的條件。
[0058] 該確定自組織子網存在分配優先無線信道的條件可以包括確定新加入一個優先 自組織子網（其內的行動裝置之間需要優先傳輸某個數據)、而需要為該新加入的優先自組 織子網分配優先無線信道，但是該確定還可以包括如下中的至少一個：例如在兩個移動設 備(不論是否處於同一自組織子網或是否處於自組織子網內還是單獨的行動裝置）之間需 要優先傳輸某個數據；自組織子網中需要分配優先無線信道；已有的行動裝置或自組織子 網的幹擾值大於預定值時；已分配了信道的自組織子網請求分配優先無線信道；等等。
[0059] 然後，可以根據各種情況來進行相應的信道分配。
[0060] 首先，在所述一個或多個優先無線信道空閒的情況下，可以分配所述一個或多個 優先無線信道之一。如前所述，在已經對所有可用信道劃分了 A類普通信道和B類優先信 道之後，則查看B類優先信道中是否有空閒的B類信道，如果有，則為該要優先傳輸的數據 的傳輸分配該空閒的B類信道。在此，確定B類信道是否空閒可以通過如下之一來實現：該 信道上是否沒有數據傳輸；該信道的利用率是否很小（例如是否小於某一預設門限，可以經 過頻譜掃描得出的或者經過經驗觀察得出的該預設門限)。所述無線信道的利用率可以用 如下中的至少一個來確定：無線信道的頻譜利用率；無線信道的共信道幹擾指示值；無線 信道的接入設備的數目；在該無線信道上的平均丟包率等。
[0061] 而在所述一個或多個優先無線信道（B類信道）都不空閒的情況下，可以給所述要 優先傳輸的數據分配除了所述一個或多個優先無線信道（B類信道)以外的其他普通無線信 道(A類信道）中的下述符合條件的普通無線信道之一：具有最小共信道幹擾指示值的普通 無線信道；具有小於第二預定閾值的共信道幹擾指示值的普通無線信道之一；具有最小共 信道幹擾指示值且所述最小共信道幹擾指示值小於共信道幹擾門限的普通無線信道。接下 來還會介紹示例的共信道幹擾指示值的計算方式。
[0062] 具體地，如圖3A的右側所示，在無線通信系統運行時，通常存在很多自組織子網。 首先，對於已經運行在無線通信系統中的現存的子網，它們的主節點可以周期性地檢測251 實時的共信道幹擾值（Co-channel Interference Value, CIV在下面詳細介紹)，並且把 得到的CIV反饋252給中央控制節點用於更新共信道幹擾表（Co-channel Interference Table，CIT)(該共信道幹擾表CIT的例子見圖3B)。另一方面，當一個新的自組織子網將被 初始化準備工作於該系統中時，第一個節點作為主節點211先向中央控制節點請求212 - 個可用的信道。被分配信道後，主節點工作在被分配的信道上，並且接收從節點的加入請求 213。注意，目前只有具備區域受限性質的網絡(受限區域網絡)，從節點才能唯一的區分自 己同一區域的主節點並加入主節點維持的一個子網系統。此後,新加入的子網的主節點，同 上，會周期性地檢測251實時的共信道幹擾值（CIV)，並且把得到的CIV反饋252給中央控 制節點用於更新共信道幹擾表。
[0063] 在無線通信環境下，無論是否處於自組織子網中，每個行動裝置都可能受到來自 共享同一信道的其他行動裝置或者其他接入點（Access Point，AP)設備的共信道幹擾。 因此，假設每一個行動裝置節點都被配置有共信道幹擾估計組件用於估計共信道幹擾值 (Co-channel Interference Value, CIV)〇
[0064] 在此，行動裝置的共信道幹擾值CIV的一種可能的計算方式如下：
[0065] CIV=fun (實時丟包率；平均傳輸時延；無線傳輸路徑損耗；等其他可能的度量）
[0066] 其中，fun (*)表示*的函數。也就是說，可以通過該行動裝置的實時丟包率、平均 傳輸時延、無線傳輸路徑損耗或其他可能的度量來計算得到該CIV。
[0067] 注意，對於計算整個子網的CIV來說，可以直接對自組織子網內的所有行動裝置 的共信道幹擾值CIV求平均，作為該自組織子網的共信道幹擾值CIV ;或者，對某些移動設 備(例如保護其通信）可以設置加權因子(例如大於1 )，可以在估計了自組織子網內的各個 行動裝置的共信道幹擾值CIV之後，通過每個行動裝置的加權因子來進行加權平均，以計 算該自組織子網的共信道幹擾值。而對於共享同一信道的自組織子網或其他單個移動設 備，可以再對這些自組織子網或其他單個行動裝置的所有共信道幹擾值CIV進行平均(或 同理加權平均)，來得到表示該共享信道的共信道幹擾指示值（Co-channel Interference Indication Value，CIIV)，來反映該信道的幹擾情況。對信道的該共信道幹擾指示值也可 以乘以另一加權因子（小於1或大於1)來增加或減小分配該信道的概率。舉例說明，假設 起初，共享信道1的有：行動裝置100-1 (未示出）、行動裝置100-2 (未示出）、自組織子網 101 (未示出）、自組織子網102 (未示出）、自組織子網103 (未示出），其各自的估計的共信 道幹擾值CIV分別為例如50、50、100、100、200此時可以通過對共享同一信道1的行動裝置 或自組織子網的估計的共信道幹擾值CIV求平均，來計算得到關於該信道1的共信道幹擾 指示值CIIVi (在此例中，計算得到信道1此時的CIIV1= (50+50+100+100+200) /5=200)。
[0068] 注意，在中央控制節點處存儲的共信道幹擾表CIT包括各個可用信道的共信道幹 擾指示值CIIV，而非各個行動裝置或自組織子網的單獨的共信道幹擾值CIV。該共信道幹 擾表CIT的例子詳見圖3B。
[0069] 在圖3A中，在中央控制節點處，共信道幹擾表CIT需要首先被初始化220。當其收 到任何來自系統內某一子網匯報實時共信道幹擾值，需要(通過重新計算分配給該子網的 信道的共信道幹擾指示值CIIV)響應地更新CIT，230和240。當某一新工作的子網向該中 央控制節點申請可工作的信道時，該中央控制節點根據一定的算法進行信道分配，300,該 分配算法將在稍後進一步介紹。
[0070] 每一個自組織子網都受到來自其他共信道子網的幹擾。因此我們需要一種手段來 標誌系統中所有信道上的共信道幹擾的大小。一個可能的實例如果3. 5的共信道幹擾表 CIT所示，該表中顯示了系統中的所有信道及其所屬類別（A類信道或者B類信道，及其共組 頻率)，以及在每個信道上的子網個數和工作的總節點數(行動裝置數)。用共信道幹擾指示 值CIIV來表示實時測量的一個信道的共信道幹擾的大小(在一個實施例中，將共信道幹擾 指示值CIIV進行8比特的歸一化，得到一個對應的8比特值(例如在00000000 2和Iimm2 之間(其中，下標2代表二進位數值)，以便於在無線通信中的比特傳輸)，如圖3C所示。
[0071] CIIV的檢測方法很多，可以採用不同的參量來計算，主要表示環境中的實時監 測的共信道幹擾。在CIT表格中記錄的是共享同一信道的各個行動裝置或自組織子網 的共信道幹擾值的平均值。CIIV的計算方法還可以參考2012年07月19日公開的題為 ^INTERFERENCE MEASUREMENT METHOD AND APPARATUS FOR USER EQUIPMENT HAVING MULTIPLE HETEROGENEOUS COMMUNICATION MODULES IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM^ 的美國專利申請US20120182896A1。
[0072] 接下來結合圖4介紹分配信道的方法的具體流程圖。
[0073] 具體的來說，當一個中央控制節點接收到來自某一自組織子網的主節點的信道分 配請求時，其首先檢查B類信道的可用性301 (是否有未被佔用的B類信道)，如果有則分配 一個B類信道給該請求的子網。否則檢查A類信道中當前幹擾最小的信道303,這通過比 較A類信道的共信道幹擾值與該A類信道的預定信道幹擾門限值V th的大小304 (特別注 明：如果採用比例控制公平性，例如，在303中可以選取最小的

【權利要求】
1. 一種分配無線信道的方法，包括： 確定專用於傳輸優先數據的一個或多個優先無線信道； 確定自組織子網存在分配優先無線信道的條件；以及 在所述一個或多個優先無線信道空閒的情況下，分配所述一個或多個優先無線信道之 〇
2. 根據權利要求1所述的方法，其中，所述分配優先無線信道的條件包括如下中的至 少一種： 兩個無線行動裝置之間存在要優先傳輸的數據，其中，需要分配優先無線信道來傳輸 所述優先傳輸的數據； 新加入未分配信道的自組織子網需要分配優先無線信道； 自組織子網中需要分配優先無線信道； 已有的行動裝置或自組織子網的幹擾值大於預定值時； 已分配了信道的自組織子網請求分配優先無線信道； 等待隊列中存在等待分配優先無線信道的自組織子網。
3. 根據權利要求1所述的方法，其中，所述確定專用於傳輸優先數據的優先無線信道 的步驟包括： 從所有可用無線信道中找到其利用率小於第一預定閾值的一個或多個無線信道，作為 所述一個或多個優先無線信道。
4. 根據權利要求3所述的方法，其中，所述無線信道的利用率用如下中的至少一個來 確定：無線信道的頻譜利用率；無線信道的共信道幹擾指示值；無線信道的接入設備的數 目；在該無線信道上的平均丟包率。
5. 根據權利要求3所述的方法，其中，所述確定專用於傳輸優先數據的優先無線信道 的步驟在如下條件之一下發生： 經過第一預定時間段； 當要傳輸所述要優先傳輸的數據時； 當有新加入的自組織子網時； 當自組織子網的幹擾大於預定值時。
6. 根據權利要求1所述的方法，還包括： 在所述一個或多個優先無線信道都不空閒的情況下，給所述要優先傳輸的數據分配 除了所述一個或多個優先無線信道以外的其他無線信道中的下述符合條件的無線信道之 具有最小共信道幹擾指示值的無線信道； 具有小於各自的第二預定閾值的共信道幹擾指示值的無線信道之一； 共信道幹擾指示值與各自的共信道幹擾門限的比值最小的無線信道； 共信道幹擾指示值與各自的共信道幹擾門限的比值小於1且最小的無線信道。
7. 根據權利要求6所述的方法，所述共信道幹擾指示值通過如下步驟來計算： 計算使用一個具體無線信道中的各個行動裝置的共信道幹擾值；以及 使用相應的加權因子對所計算的各個共信道幹擾值進行加權平均，以得到所述具體無 線信道的共信道幹擾指示值， 其中，所述行動裝置的共信道幹擾值通過使用該同一無線信道的各個行動裝置的實時 丟包率、平均傳輸時延、無線傳輸路徑損耗中的一個或多個來計算。
8. 根據權利要求1所述的方法，其中，在分配所述一個或多個優先無線信道之一給自 組織子網中之後，該自組織子網中的所有行動裝置使用分配的一個或多個優先無線信道之 一相互通信。
9. 根據權利要求2或8所述的方法，其中，所述自組織子網包括受限區域網絡，其中，在 該受限區域網絡內的認證行動裝置之間能夠互相通信，而該受限區域網絡內的認證移動設 備不能與未認證行動裝置以及該受限區域網絡外的其他行動裝置進行通信。
10. -種分配無線信道的系統，包括： 第一確定裝置，被配置為確定專用於傳輸優先數據的一個或多個優先無線信道； 第二確定裝置，被配置為確定自組織子網存在分配優先無線信道的條件；以及 分配裝置，被配置為在所述一個或多個優先無線信道空閒的情況下，分配所述一個或 多個優先無線信道之一。
【文檔編號】H04W72/10GK104349482SQ201310319684
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年7月26日 優先權日:2013年7月26日
【發明者】笪斌, 王煒, 於海華, 張銀東, 楊林舉 申請人:株式會社理光