專利名稱：無線局域網(wǎng)絡(luò)的無線資源管理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的有關(guān)無線局域網(wǎng)絡(luò)的無線資源管理(RRM)的方法及系統(tǒng)，具體說，是有關(guān)自我組態(tài)一網(wǎng)絡(luò)的RRM程序。
背景技術(shù)：
無線通信系統(tǒng)在此技術(shù)領(lǐng)域中已廣為人知。一般而言，此等系統(tǒng)包括在相互間發(fā)射及接收無線通信信號的通信站臺。視系統(tǒng)的類型而定，通信站臺通常是下列兩類其中之一基地臺或無線傳輸/接收單元(WTRUs)，其包含移動單元。
在本說明書中，術(shù)語″基地臺″非局限性包含一基地臺、一B節(jié)點(diǎn)、一網(wǎng)點(diǎn)控制器(site controller)、一存取點(diǎn)、或是為WTRUs提供一與該基地臺相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)的無線存取的其它類型無線環(huán)境介接裝置。
在本說明書中，術(shù)語″WTRU″非局限性包含一使用者設(shè)備、一移動站、一固定或移動用戶單元、一呼叫器、或任何其它能夠在一無線環(huán)境中運(yùn)作的類型的裝置。WTRUs包含個(gè)人通信裝置，譬如電話、影像電話、以及與網(wǎng)絡(luò)連接的網(wǎng)絡(luò)電話(Internet ready phone)。此外，WTRUs亦包含可攜式個(gè)人計(jì)算裝置，譬如具備有著相似網(wǎng)絡(luò)能力的無線調(diào)制解調(diào)器的PDAs及筆記本計(jì)算機(jī)?？杀粩y帶或能以其它方式改變所在位置的WTRUs被稱為移動單元。
一般而言，提供基地臺的一網(wǎng)絡(luò)，其中每一基地臺能夠與經(jīng)過適當(dāng)組態(tài)的WTRUs進(jìn)行同時(shí)性的無線通信。有一些WTRUs被組態(tài)為直接在相互間進(jìn)行無線通信，亦即不經(jīng)由一基地臺中繼通過一網(wǎng)絡(luò)。這通常被稱為點(diǎn)對點(diǎn)無線通信。WTRUs可被組態(tài)為適用于具備網(wǎng)絡(luò)及點(diǎn)對點(diǎn)通信能力的多種網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。
被稱為無線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)的一種無線系統(tǒng)可被組態(tài)為與配備WLAN調(diào)制解調(diào)器的WTRUs進(jìn)行無線通信且此等WTRUs亦能與相似配備的WTRUs進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)通信。在一WLAN中，一WTRU被稱為一站臺且一基地臺被稱為一存取點(diǎn)。
現(xiàn)有兩種主流方式在WLANs及其它網(wǎng)絡(luò)中實(shí)行無線通信一基礎(chǔ)架構(gòu)模式以及一ad hoc模式。在基礎(chǔ)架構(gòu)模式中，WTRUs經(jīng)由一當(dāng)作存取點(diǎn)的基地臺與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)進(jìn)行無線通信。此等通信通過該基地臺協(xié)調(diào)并同步化。此一組態(tài)在WLAN背景中亦被稱為一基礎(chǔ)服務(wù)集合(BSS)。相對于該基礎(chǔ)架構(gòu)模式，ad hoc模式并不使用網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)。ad hoc模式以點(diǎn)對點(diǎn)通信運(yùn)作且被稱為一″獨(dú)立BSS″。
一具備一個(gè)或多個(gè)WLAN存取點(diǎn)(亦即基地臺)的普及無線局域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是依據(jù)IEEE 802.11家族的標(biāo)準(zhǔn)建構(gòu)。此類系統(tǒng)的典型應(yīng)用包含熱點(diǎn)(例如機(jī)場)、家庭使用、及辦公室使用。隨著越來越多此類系統(tǒng)變成主流，有必要簡化此等系統(tǒng)的操作和維護(hù)。許多目前系統(tǒng)要求使用者要有足夠的專門知識和理解力。在一辦公室環(huán)境中，會需要一無線信元規(guī)劃師規(guī)劃系統(tǒng)部署以避免干擾及容量問題。在一家用系統(tǒng)中，一使用者必須對于避免來自其它家用裝置譬如藍(lán)芽裝置、微波爐、家用無線電話、及其它鄰近WLAN系統(tǒng)的干擾有充分知識。干擾的本質(zhì)是因時(shí)而異的，且意味著熟練的使用者或無線信元規(guī)劃師會被要求要定期調(diào)適系統(tǒng)以對抗變動的干擾。當(dāng)然，這是非常不切實(shí)際的，因此需要以變動環(huán)境為基礎(chǔ)自動地管理WLAN系統(tǒng)。本發(fā)明滿足兩大主要要求(1)自我組態(tài)和部署容易以及(2)加大容量及連續(xù)覆波。
為促成自我組態(tài)和部署容易，期望提出一種存取點(diǎn)(AP)，其在開機(jī)時(shí)會自動地選擇最佳作業(yè)參數(shù)，譬如傳輸功率、頻率、能量檢測閾值等，僅要求從安裝者取得極少組態(tài)數(shù)據(jù)或根本不需要。此外，會期望AP定期監(jiān)測其環(huán)境并調(diào)整各參數(shù)借以最佳化凝聚透通率并借以提供連續(xù)且可預(yù)測的覆波。

發(fā)明內(nèi)容
一種在一具有一存取點(diǎn)和一站臺的無線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)內(nèi)進(jìn)行無線資源管理(RRM)的方法始于從一目前流量頻道取得第一參數(shù)群。取得所有可用頻道的測量值作為第二參數(shù)群。通過選擇性地引發(fā)使用至少一參數(shù)的至少一RRM算法的方式自主地管理該WLAN的無線資源。一RRM算法可為以由一先前執(zhí)行的RRM算法產(chǎn)生的結(jié)果為基礎(chǔ)而被引發(fā)，借此RRM算法可被連續(xù)地引發(fā)致使無線資源被自主地管理。
一自我組態(tài)存取點(diǎn)(AP)包含一測量裝置、一功率和頻道自動選擇裝置、一負(fù)載平衡裝置、一干擾管理裝置、及一鏈路控制器。該測量裝置測量該AP的一環(huán)境的參數(shù)群。該功率和頻道自動選擇裝置以該參數(shù)為基礎(chǔ)決定傳輸功率位準(zhǔn)且選擇頻道。該負(fù)載平衡裝置以該參數(shù)群為基礎(chǔ)平衡APs間的負(fù)載且不使用AP間通信。該干擾管理裝置被用來以該參數(shù)群為基礎(chǔ)補(bǔ)償外部和內(nèi)部干擾。該鏈路控制器監(jiān)測下鏈品質(zhì)且調(diào)整調(diào)度作業(yè)和數(shù)據(jù)傳輸率。
一種用于在具有一存取點(diǎn)(AP)和一站臺的一無線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)內(nèi)的無線資源管理(RRM)的集成電路包含用于從一目前流量頻道取得第一參數(shù)群的取得構(gòu)件；從所有可用頻道進(jìn)行測量以測量值作為第二參數(shù)群的測量構(gòu)件；及通過選擇性地引發(fā)使用至少一參數(shù)的至少一RRM算法的方式自主地管理該WLAN的無線資源的管理構(gòu)件。


可從以舉例方式提出且參照附圖予以詳細(xì)說明的本發(fā)明較佳實(shí)施例更清楚理解本發(fā)明，附圖中圖1是一依據(jù)本發(fā)明的一RRM算法架構(gòu)的概圖；圖2是一用于圖1所示RRM算法架構(gòu)的分時(shí)概圖；圖3是一外部干擾應(yīng)用例的一系統(tǒng)布局的俯視平面圖；圖4a和圖4b是存取點(diǎn)在圖3所示應(yīng)用例中采取的移動的流程圖；圖5是一辦公室型集會室應(yīng)用例的一系統(tǒng)布局的俯視平面圖；且圖6是一存取點(diǎn)在圖5所示應(yīng)用例中采取的移動的流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明是一種集體促成一WLAN系統(tǒng)的最佳表現(xiàn)的分布式無線資源管理(RRM)系統(tǒng)。本發(fā)明能夠在以下限制條件下運(yùn)作完全服從802.11a/b/e/g，沒有AP間通信，與傳統(tǒng)APs共存，對站臺沒有特殊要求(亦即沒有來自站臺的特殊測量信息)，且沒有集中式控制器。然本發(fā)明并不局限于這些限制條件，且在去除這些限制條件當(dāng)中一或多項(xiàng)時(shí)也適用。
本發(fā)明的決定是以AP所接收及監(jiān)測到的信息為基礎(chǔ)。個(gè)別APs所采取的每一移動不會聯(lián)合而形成一混亂不安定系統(tǒng)。該系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為使得每一AP與其它APs一起工作，即使不使用AP間通信也是如此。本發(fā)明由四項(xiàng)主要特征構(gòu)成功率和頻道自動選擇，負(fù)載平衡，干擾管理，及鏈路控制。這四項(xiàng)特征一起發(fā)揮作用借以形成一高效率且強(qiáng)健的RRM系統(tǒng)。
I.功率和頻道自動選擇功率和頻道自動選擇(APCS)被用在AP開機(jī)時(shí)以及穩(wěn)態(tài)運(yùn)作期間的兩種狀況。此項(xiàng)特征在初步設(shè)定過程中自動地決定基線覆波區(qū)及頻道。在此之后，其定期地監(jiān)測周遭環(huán)境以便視需要調(diào)整這些參數(shù)(譬如在環(huán)境有物理性變化、一新AP安裝或解除安裝等之時(shí))。該基線覆波區(qū)相當(dāng)于會對其內(nèi)站臺提供可接受覆波的區(qū)域，且是就在其邊緣的路徑喪失(稱為基線范圍)予以定義。此內(nèi)部參數(shù)是經(jīng)由一路徑喪失發(fā)現(xiàn)程序決定，該程序通過監(jiān)測可用頻道的方式估計(jì)從該AP到鄰近APs的路徑喪失?；€范圍被用作設(shè)定該AP的目前傳輸功率的三個(gè)輸入其中之一。另外兩個(gè)輸入是由該負(fù)載平衡特征及該干擾補(bǔ)償和回避特征決定。這些輸入分別解答復(fù)波區(qū)調(diào)整以及必要接收功率?；€范圍亦被用作設(shè)定清除頻道評估(CCA)程序使用的能量檢測(ED)閾值的數(shù)個(gè)輸入其中之一，該程序是被AP用來判斷何時(shí)嘗試封包的傳輸及接收。
II.負(fù)載平衡負(fù)載平衡是被用來跨APs和頻道平衡負(fù)載。其由兩個(gè)互補(bǔ)機(jī)制構(gòu)成AP負(fù)載平衡及頻道負(fù)載平衡。AP負(fù)載平衡調(diào)整AP的覆波區(qū)。一范圍調(diào)整值被施用在設(shè)定目前傳輸功率當(dāng)中以便矯正所選AP的負(fù)載與鄰近APs的負(fù)載間的嚴(yán)重不均衡，此與該APs所用的頻道無關(guān)。
此項(xiàng)特征的主要應(yīng)用例是一集會室情況，其中大量人群在一會議室內(nèi)進(jìn)行短時(shí)間會議。此項(xiàng)特征有助于通過暫時(shí)性加大鄰近APs的覆波區(qū)并減小對會議室區(qū)域提供服務(wù)的AP的覆波區(qū)的方式管理該服務(wù)中AP的加大負(fù)載。此項(xiàng)特征以兩種方式提供好處目前由該重負(fù)載AP提供服務(wù)的站臺可由鄰近APs其中之一提供更好的服務(wù)，且在該重負(fù)載AP的范圍內(nèi)的站臺會因?yàn)橐粋€(gè)或多個(gè)站臺卸載至鄰近APs而獲益對于媒體有較好存取。此狀況將在下文詳述。
頻道負(fù)載平衡是被用來平衡不同頻道當(dāng)中的負(fù)載。其是以利用不同頻道定期地評估APs的負(fù)載的方式進(jìn)行。可下決定使用輕負(fù)載鄰近APs所用的一頻道，且頻道改變是在AP所服務(wù)的BSS內(nèi)沒有活動之時(shí)進(jìn)行。此二負(fù)載平衡機(jī)制是獨(dú)立的且對于負(fù)載未被跨頻道及/或APs平衡的狀況提供建設(shè)性改善。
III.干擾補(bǔ)償和回避干擾補(bǔ)償和回避(ICA)被用來補(bǔ)償外部及內(nèi)部干擾。ICA特征由三個(gè)程序構(gòu)成慢干擾估計(jì)，快干擾估計(jì)，及頻率選擇跳脫。
整體而言，慢干擾估計(jì)的目標(biāo)是緩慢且連續(xù)地估計(jì)可接受品質(zhì)的必要接收功率。必要接收功率被用作設(shè)定該AP的目前傳輸功率的三個(gè)輸入其中之一。此是通過監(jiān)測成功傳輸和失敗傳輸以便判斷站臺處的接收功率是否達(dá)到一可接受數(shù)據(jù)傳輸率的方式進(jìn)行。
快干擾估計(jì)程序的目標(biāo)是快速調(diào)整必要接收功率以負(fù)責(zé)因微波爐、電梯等而造成的突發(fā)性大幅外部干擾變化。干擾是通過在未曾檢測到封包時(shí)監(jiān)測接收信號強(qiáng)度指示(RSSI)的方式判斷。
假使BSS正遭遇過高壅塞狀況或者干擾是不可容許的，則做出選擇另一頻道的嘗試。頻道跳脫程序監(jiān)測延緩率、封包錯(cuò)誤率(PER)、及干擾。由于要改變頻道必須中斷服務(wù)，故僅在目前負(fù)荷及/或干擾是無力支持的狀況改變頻道。
IV.鏈路控制鏈路控制被用來監(jiān)測頻道感覺到的下鏈品質(zhì)，且調(diào)整調(diào)度作業(yè)及數(shù)據(jù)傳輸率。鏈路控制由兩個(gè)程序構(gòu)成速率控制及調(diào)度程序。速率控制以站臺處的感覺品質(zhì)為基礎(chǔ)調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸率。遺漏的確認(rèn)訊息會降低瞬時(shí)速率。亦存在一速率回復(fù)程序借以在肯定的確認(rèn)訊息回復(fù)速率。此外，媒體的目前負(fù)載會影響速率降低及回復(fù)的速度。
調(diào)度程序嘗試通過使較高數(shù)據(jù)傳輸率的傳輸優(yōu)先于較低數(shù)據(jù)傳輸率的傳輸?shù)姆绞阶畲蠡襟w使用。就相同數(shù)據(jù)量來說，較低數(shù)據(jù)傳輸率的傳輸會比較高數(shù)據(jù)傳輸率的傳輸使用更多媒體。因此，就最大化透通率的立場來說，使高數(shù)據(jù)傳輸率的傳輸優(yōu)先是有利的。但此架構(gòu)可能對較低數(shù)據(jù)傳輸率的站臺造成不可接受的延遲。為使延遲最小化，在選取下一個(gè)待發(fā)送封包的過程中要將較低數(shù)據(jù)傳輸率使用者的目前延遲連同其優(yōu)先權(quán)一并考量。
802.11e標(biāo)準(zhǔn)能夠使延遲敏感度高于他者的服務(wù)譬如聲音及視訊串流優(yōu)先化。許可控制和802.11e基調(diào)度允許AP優(yōu)先化并管理站臺對于媒體使用的請求。這些功能期前地協(xié)助AP理解最大可支持負(fù)載。在802.11e中，站臺通過提供諸如所需平均數(shù)據(jù)傳輸率的信息的方式請求對媒體進(jìn)行存取。這有助于AP估計(jì)媒體上的目前和未來負(fù)載，促成做出正確的許可控制決定。
V.算法架構(gòu)概述、互動、及分時(shí)圖1是一依據(jù)本發(fā)明建構(gòu)的一RRM系統(tǒng)的概圖。系統(tǒng)100的輸入是從目前頻道上的實(shí)況流量(live traffic)102以及在一無息期間內(nèi)取得的測量值104求出。測量值104是在AP不發(fā)信時(shí)測得且是就所有可用頻道取得。輸入102、104被供應(yīng)給組成整個(gè)RRM系統(tǒng)100的各算法110-122。在圖1中，矩形方塊代表往返于算法或程序的輸入和輸出，且圓角矩形區(qū)塊代表算法及/或程序。
需要較快反應(yīng)時(shí)間的程序譬如速率控制/調(diào)度、功率控制(快干擾估計(jì))、EDT控制、及頻率選擇跳脫監(jiān)測來自目前頻道的流量。具有相對較慢反應(yīng)時(shí)間的其余程序譬如功率控制(路徑喪失發(fā)現(xiàn))、功率控制(負(fù)載平衡)、及頻率選擇最佳化依賴于在無息期間內(nèi)取得的測量值。輸入及輸出在各算法及程序當(dāng)中得到良好協(xié)調(diào)。舉例來說，由路徑喪失發(fā)現(xiàn)以及負(fù)載平衡程序決定的目前范圍會被EDT控制及頻道選擇使用。
一速率控制/調(diào)度算法110從目前頻道接收確認(rèn)訊息(ACKs)、CCA閾值、及數(shù)據(jù)傳輸率102。速率控制/調(diào)度算法110嘗試設(shè)定已知目前作業(yè)條件下的數(shù)據(jù)傳輸率。其幾乎是立即地(通常在一秒以內(nèi))對封包錯(cuò)誤率(一或二個(gè)遺漏ACKs)及頻道使用率作出反應(yīng)，因此其移動幾近是與其它程序無關(guān)。其作業(yè)環(huán)境受其它程序影響，這些程序嘗試提高傳輸速率，使得平均上來說傳輸速率是高的。舉例來說，功率控制(ICA)算法112嘗試以包含平均數(shù)據(jù)傳輸率在內(nèi)的各種系數(shù)為基礎(chǔ)調(diào)整功率。
一功率控制(ICA)算法112從目前頻道接收RSSI值、ACKs、數(shù)據(jù)傳輸率、及CCA閾值102，且從無息期間測量接收RSSI測量值和CCA閾值104。功率控制(ICA)算法112估計(jì)并調(diào)整站臺處的感覺干擾且產(chǎn)生一必要接收功率值130，此必要接收功率值被送到一第一加法器140。功率控制(ICA)算法112包含兩個(gè)部分快功率控制及慢功率控制?？旃β士刂扑惴憫?yīng)于大且突然的干擾作出反應(yīng)。其收集目前頻道上的測量值102并且定期(大約每秒)或依需求運(yùn)作以調(diào)整必要接收功率值130。慢功率控制算法以站臺處的感覺品質(zhì)為基礎(chǔ)作出反應(yīng)。其收集目前頻道上的測量值102并且定期(大約每分鐘)或依需求運(yùn)作以調(diào)整必要接收功率值130。
一功率控制(路徑喪失發(fā)現(xiàn))算法114接收RSSI無息期間測量值104。功率控制(路徑喪失發(fā)現(xiàn))算法114嘗試通過監(jiān)測所有頻道上的鄰近AP傳輸?shù)姆绞脚袛嘈旁淖罴迅膊▍^(qū)。信元的范圍與所用頻道無關(guān)，僅取決于對鄰近APs的路徑喪失。功率控制(路徑喪失發(fā)現(xiàn))算法114產(chǎn)生一基線范圍值132且將此值送到一第二加法器142。當(dāng)系統(tǒng)處于一穩(wěn)態(tài)，算法114定期地收集無息期間測量值104并更新基線范圍值132。在新AP發(fā)現(xiàn)期間，算法114在無息期間內(nèi)從該新AP收集測量值并更新基線范圍值132。該新AP更經(jīng)常發(fā)出強(qiáng)封包，這使所需收集時(shí)間減少成大約一分鐘。
一功率控制(負(fù)載平衡)算法116從目前頻道接收RSSI值和封包持續(xù)時(shí)間102，且從無息期間測量接收ACKs和CCA閾值104。功率控制(負(fù)載平衡)算法116被用來調(diào)整覆波區(qū)以便矯正此AP的負(fù)載與鄰近APs的負(fù)載間的嚴(yán)重不均衡。負(fù)載平衡是跨APs進(jìn)行且與頻道無關(guān)。功率控制(負(fù)載平衡)算法116產(chǎn)生一范圍調(diào)整值134，此范圍調(diào)整值被送到第二加法器142。
一能量檢測閾值(EDT)控制算法118從目前頻道接收封包錯(cuò)誤率(PER)和延緩率信息。EDT控制算法118嘗試決定一EDT閾值154使得封包的傳輸和接收都最佳化。這主要是以PER和延緩率為基礎(chǔ)。EDT閾值154受信元目前范圍以及接收器敏感度約束。此算法相當(dāng)快速地執(zhí)行，使得其與其它程序所采取的移動無關(guān)。一頻道變化導(dǎo)致EDT將該EDT閾值重設(shè)成最小值(接收器敏感度)。會影響EDT閾值154的目前設(shè)定值且是由功率控制算法114、116對目前范圍值150造成的任何變化會在大約一秒以內(nèi)被調(diào)整。
一頻率選擇(最佳化)算法120從無息期間測量接收RSSI測量值、CCA閾值和ACKs 104。頻率選擇(最佳化)算法120被用來最佳化APs當(dāng)中的可用頻道的使用。其跨頻道而非跨APs進(jìn)行某種負(fù)載平衡。此確保功率控制(負(fù)載平衡)算法116及頻率選擇(最佳化)算法120所采取的移動是獨(dú)立的且不發(fā)生沖突。舉例來說，該功率控制算法所采取一加大或減小一AP的覆波區(qū)的移動是以橫跨所有頻道的測量值為基礎(chǔ)，因此對于此AP的任何可用頻道都是有效的。頻率選擇(最佳化)算法120在頻道上沒有活動時(shí)換成一新的目前頻道156。
一頻率選擇(跳脫)算法122從目前頻道接收PER和延緩率信息102，且從無息期間測量接收RSSI值、CCAs和ACKs 104。頻率選擇(跳脫)算法122在加大AP功率(快和慢干擾估計(jì))、加大/減小ED閾值(EDT控制)、或減小數(shù)據(jù)傳輸率(速率控制/調(diào)度)都不會有幫助的狀況中對于不可容許的干擾位準(zhǔn)及壅塞作出反應(yīng)。頻率選擇(跳脫)算法122一旦被引發(fā)即在大約30秒內(nèi)反應(yīng)并且換成一新的目前頻道156。一旦目前頻道156被改變，即在選出一新頻道之前進(jìn)行一大約五分鐘的隨機(jī)回退(backoff)。
第二加法器142以基線范圍132和范圍調(diào)整值134當(dāng)作輸入并產(chǎn)生一目前范圍值150。目前范圍值150被供予第一加法器140當(dāng)作第二輸入，該加法器用必要接收功率130當(dāng)作一第一輸入，且產(chǎn)生一傳輸功率值152。目前范圍值150亦被供予EDT控制算法118、頻率選擇(最佳化)算法120、及頻率選擇(跳脫)算法122當(dāng)作一輸入，如同前文就各個(gè)算法所述。
圖2顯示各算法的運(yùn)作的頻率。本發(fā)明被設(shè)計(jì)為對其變動環(huán)境相當(dāng)快速地反應(yīng)。新APs在大約一或二分鐘內(nèi)被發(fā)現(xiàn)，且系統(tǒng)能夠在五分鐘以內(nèi)平衡嚴(yán)重的負(fù)載不均衡以解決例如″集會室″情況。此外，快速反應(yīng)算法譬如頻率選擇跳脫在數(shù)十秒內(nèi)對于嚴(yán)重干擾或壅塞狀況作出反應(yīng)。
VI.應(yīng)用例1嚴(yán)重外部干擾源下述應(yīng)用例敘述一嚴(yán)重外部干擾源的突然發(fā)生?；揪W(wǎng)絡(luò)布局如圖3所示，其中四個(gè)APs(BSS 1至BSS 4)建立于一50m×50m建筑物內(nèi)。AP 4被安置在一內(nèi)有微波爐的小辦公室廚房旁。
依據(jù)經(jīng)驗(yàn)法則，今對該微波爐所產(chǎn)生的干擾做某些假設(shè)。該微波爐所產(chǎn)生的干擾在頻道11內(nèi)為最高、在頻道6內(nèi)較低、且在頻道1內(nèi)極低。此外，只有在被定位于微波爐附近(亦即BSS 4)時(shí)干擾才是無力支持的。
在微波爐使用前，系統(tǒng)處于下述狀態(tài)所有BSSs以一相似媒體負(fù)載運(yùn)作，所有受服務(wù)站臺都有高滿意度；所有APs以較其最大功率設(shè)定值低5dB的功率發(fā)射；且所有站臺以最大功率發(fā)射。
每一BSS的起始頻道分配列于表1。
表1每一BSS的起始頻道分配

一旦該微波爐被接通，BSS 4感受到一不可容許的干擾位準(zhǔn)，而BSS 1和BSS3內(nèi)的干擾位準(zhǔn)加大。
在AP1和AP3中，會發(fā)生下述事件序列，如圖4a所示。感覺干擾位準(zhǔn)因微波輻射而加大，對于APs及站臺來說接收器噪聲底值(noise floor)提高大約3dB(步驟402)。在下鏈(DL)感受到封包傳輸錯(cuò)誤(步驟404)。速率控制算法立即嘗試通過降低封包傳輸率的方式解決干擾問題(步驟406)。功率控制(干擾估計(jì))算法了解干擾的增加量且將AP傳輸功率提高3dB。速率控制最終回復(fù)用于每一站臺的原始傳輸率(步驟410)。
在AP 4中，會發(fā)生下述事件序列，如圖4b所示。感覺干擾位準(zhǔn)因微波輻射而嚴(yán)重加大，對于APs及站臺來說接收器噪聲底值提高大約20dB(步驟420)。在DL和上鏈(UL)感受到許多封包傳輸錯(cuò)誤(步驟422)。速率控制算法立即降低送交所有站臺的速率(步驟424)。功率控制算法了解干擾的增加量且將AP傳輸功率提高至最大AP傳輸功率(步驟426)。由于仍會感受到一過高封包錯(cuò)誤率，頻率選擇跳脫算法被觸發(fā)。該AP將其頻道從頻道11換成微波爐產(chǎn)生低得多的干擾的頻道1(步驟428)。使所有站臺解除關(guān)聯(lián)，且最終重新建立關(guān)聯(lián)(步驟430)。功率控制算法依據(jù)頻道1上的感覺干擾位準(zhǔn)降低傳輸功率(步驟432)。
每一BSS的最后頻道分配列于表2。
表2每一BSS的最后頻道分配

VII.應(yīng)用例2集會室情況假設(shè)以一個(gè)四AP WLAN系統(tǒng)涵蓋一50m×50m的區(qū)域。每一AP涵蓋大約25m×25m。該區(qū)域被劃分成主辦公室以及一個(gè)大會議室和一個(gè)小會議室。每個(gè)辦公室是一單人或雙人辦公室。每位員工有一具備無線LAN存取能力的膝上型計(jì)算機(jī)。APs如圖5所示大致被安置在該區(qū)域的每一象限內(nèi)。
此情況的主要假設(shè)是該APs被平均地平衡化，每一AP承擔(dān)總負(fù)載的四分之一，且一開始時(shí)是以表3所示頻道運(yùn)作。每一AP上的總負(fù)載相當(dāng)輕，大約是AP的可用容量的10％。
表3每一BSS的起始頻道分配


會發(fā)生以下事件及移動，如圖6所示。一場大型會議在ULQ內(nèi)的兩間會議室中進(jìn)行。ULQ AP的負(fù)載因?yàn)榛顒釉黾佣蝗患哟?，同時(shí)其它象限內(nèi)的負(fù)載減小(步驟602)。在五到十分鐘內(nèi)，功率控制(負(fù)載平衡)已收集到足夠的測量值從而判斷其必須縮小受影響信元的范圍(步驟604)。相似地，鄰近APs亦檢測到ULQ的一加大負(fù)載，因此擴(kuò)大這些APs的范圍(步驟606)。這些APs因?yàn)槠涓膊▍^(qū)內(nèi)的負(fù)載輕所以有能力這樣做。傳輸功率的提高立即有利于決定要不顧所在位置較差而聯(lián)機(jī)至鄰近APs其中之一的站臺。
平行進(jìn)行中，LRQ AP(其與ULQ AP使用相同頻道)中的頻率選擇最佳化發(fā)現(xiàn)其它頻道上的活動遠(yuǎn)低于其目前使用的頻道，且決定將頻率換成頻道6或頻道11(步驟610)。實(shí)際變化僅會在LRQ AP內(nèi)沒有活動時(shí)進(jìn)行。
在ULQ的邊緣區(qū)域內(nèi)的站臺可與其它AP象限重新建立關(guān)聯(lián)(步驟612)。一些站臺包含內(nèi)建負(fù)載平衡特征，且此時(shí)可輕易選擇一較低負(fù)載的AP，因?yàn)楦膊▍^(qū)已經(jīng)擴(kuò)大。
先前所述RRM算法可被一AP運(yùn)用。該AP執(zhí)行RRM的組件可為單一個(gè)集成電路(IC)譬如一指定應(yīng)用集成電路；多個(gè)ICs；不連續(xù)組件；或IC(s)與不連續(xù)組件的一組合。
雖然已在較佳實(shí)施例中就特定組合說明本發(fā)明的特征和組件，每一特征或組件得被單獨(dú)使用(不具備較佳實(shí)施例的其它特征和組件)或是以有或沒有本發(fā)明其它特征和組件的多樣組合使用。雖說已以附圖和文字例示本發(fā)明的特定實(shí)施例，熟悉本技術(shù)的人員可不脫離本發(fā)明的范圍做出多樣變化。以上說明僅為范例且不以任何方式限制本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種在一具有一存取點(diǎn)和一站臺的無線局域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)進(jìn)行無線資源管理的方法，該方法包括以下步驟從一目前流量頻道取得一第一參數(shù)群；從所有可用頻道取得測量值作為一第二參數(shù)群；以及通過選擇性地引發(fā)使用至少一參數(shù)的至少一無線資源管理算法的方式自主地管理該無線局域網(wǎng)絡(luò)的無線資源。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該取得測量值步驟包含在該存取點(diǎn)不發(fā)信時(shí)于一無息期間內(nèi)取得測量值。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該管理步驟包含以由一先前執(zhí)行的無線資源管理算法所產(chǎn)生的結(jié)果為基礎(chǔ)引發(fā)一無線資源管理算法，借此多個(gè)無線資源管理算法可被連續(xù)地引發(fā)，致使可自主地管理無線資源。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該至少一無線資源管理算法是由下列算法組成的群中選出速率控制/調(diào)度、功率控制、能量檢測閾值控制及頻率選擇。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該至少一參數(shù)是由下列參數(shù)組成的群中選出確認(rèn)、清除頻道評估、數(shù)據(jù)傳輸率、接收信號強(qiáng)度指示、封包持續(xù)時(shí)間、封包錯(cuò)誤率及延緩率。
6.一種自我組態(tài)存取點(diǎn)，其包括一測量裝置，其用于測量該存取點(diǎn)的一環(huán)境的一參數(shù)群；一功率和頻道自動選擇裝置，其用于以該參數(shù)為基礎(chǔ)決定傳輸功率位準(zhǔn)及選擇頻道；一負(fù)載平衡裝置，其用于以該參數(shù)群為基礎(chǔ)平衡存取點(diǎn)間的一負(fù)載且不使用存取點(diǎn)間通信；一干擾管理裝置，其用于以該參數(shù)群為基礎(chǔ)補(bǔ)償外部和內(nèi)部干擾；及一鏈路控制器，其用于監(jiān)測下鏈品質(zhì)及調(diào)整調(diào)度作業(yè)和數(shù)據(jù)傳輸率。
7.一種自我組態(tài)存取點(diǎn)，其包括用于測量該存取點(diǎn)的一環(huán)境的一參數(shù)群的測量構(gòu)件；用于以該參數(shù)為基礎(chǔ)決定傳輸功率位準(zhǔn)及選擇頻道的功率和頻道自動選擇構(gòu)件；用于以該參數(shù)群為基礎(chǔ)平衡存取點(diǎn)間的一負(fù)載且不使用存取點(diǎn)間通信的負(fù)載平衡構(gòu)件；用于以該參數(shù)群為基礎(chǔ)補(bǔ)償外部和內(nèi)部干擾的干擾管理構(gòu)件；及用于監(jiān)測下鏈品質(zhì)且調(diào)整調(diào)度作業(yè)和數(shù)據(jù)傳輸率的鏈路控制構(gòu)件。
8.一種用于在具有一存取點(diǎn)和一站臺的一無線局域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的無線資源管理的集成電路，該集成電路包括用于從一目前流量頻道取得一第一參數(shù)群的取得構(gòu)件；從所有可用頻道取得測量值作為一第二參數(shù)群的測量構(gòu)件；及用于通過選擇性地引發(fā)使用至少一參數(shù)的至少一無線資源管理算法的方式自主地管理該無線局域網(wǎng)絡(luò)的無線資源的管理構(gòu)件。
全文摘要
一種在一具有一存取點(diǎn)和一站臺的無線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)內(nèi)進(jìn)行無線資源管理(RRM)的方法始于從一目前流量頻道取得第一參數(shù)群。取得所有可用頻道的測量值作為第二參數(shù)群。通過選擇性地引發(fā)使用至少一參數(shù)的至少一RRM算法的方式自主地管理該WLAN的無線資源。一RRM算法可為以由一先前執(zhí)行的RRM算法產(chǎn)生的結(jié)果為基礎(chǔ)而引發(fā)，借此可連續(xù)地引發(fā)RRM算法，使得可自主地管理無線資源。
文檔編號H04W52/20GK1957624SQ200480039078
公開日2007年5月2日 申請日期2004年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月8日
發(fā)明者安吉羅·卡費(fèi)洛, 保羅·馬里內(nèi)爾, 克里斯多福·凱夫, 文森·羅伊 申請人:美商內(nèi)數(shù)位科技公司