專利名稱：檢測無線局域網(wǎng)(wlan)系統(tǒng)中相鄰基本服務(wù)集(bss)之間的干擾的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測無線局域網(wǎng)系統(tǒng)(WLAN)中相鄰基本服務(wù)集(BSS)之間的干擾，更具體地，涉及檢測由使用相同信道的相鄰BSS所引起的干擾。
背景技術(shù)：
通常，基于IEEE 802.11的WLAN系統(tǒng)根據(jù)載波檢測多路存取/沖突避免(CSMA/CA)方案對介質(zhì)進行存取，其中接入點(AP)彼此獨立地進行操作。即，在WLAN系統(tǒng)中，各個設(shè)備并不分配信道，但當AP接通時每個AP通過操作者或信道分配算法獨立地選擇信道。因此，當存在許多WLAN系統(tǒng)時，極有可能各個BSS所使用的信道是復制的。復制的信道引起相鄰BSS之間的干擾。
圖1示出了WLAN系統(tǒng)中的三個相鄰BSS及在每個BSS內(nèi)接收WLAN服務(wù)的站點。
在WLAN系統(tǒng)中，存在三個相鄰BSS以及在每個BSS內(nèi)接收WLAN服務(wù)的站點。
STA1-2位于BSS1和BSS2中，而STA3-1位于BSS1和BSS3中。
下文中，將通過結(jié)合STA1-2的實例來討論干擾的影響。STA1-2是與BSS1內(nèi)的AP1通信的站點。假設(shè)向BSS1和BSS2分配了相同的信道，而向BSS3120分配了不同的信道。
首先，將討論其中STA1-2接收幀的情況。
由于WLAN系統(tǒng)的特征，AP1和AP2不能相互識別，因此獨立占用介質(zhì)。允許STA1-2接收BSS1和BSS2內(nèi)的所有幀。這里將“接收”定義為允許幀信息分析的接收，而不是僅接收信號。因此，如果從兩個AP中接收幀，則其可能彼此沖突，引起差錯。
通常，STA1-2丟棄具有差錯的幀。AP未接收到被丟棄幀的ACK，因此，AP在一定時間段內(nèi)重傳相關(guān)幀。此時，并不能確保成功接收所重傳的幀。由于BSS不能識別其之間干擾的存在，因此，幀差錯(或分組差錯)可能連續(xù)發(fā)生。
接下來，將描述STA1-2傳輸幀的情況。
當STA1-2傳輸幀時，AP1和AP2均將接收所述幀。這是由于AP1和AP2使用相同信道。STA1-2是與AP1通信的站點，這表示AP2將接收不需要的幀。
在此情況下，由于STA1-2占用介質(zhì)，AP2可能沒有機會將幀傳輸?shù)皆贐SS2中的站點STA2-1。此外，從STA2-1傳輸?shù)紸P2的幀可能與從STA1-2傳輸?shù)紸P2的幀沖突。此沖突阻止AP2接收STA2-1的幀，而這是AP2應(yīng)當接收的幀。當在短時間段內(nèi)重復幀傳輸時或當幀包含大量數(shù)據(jù)時，由使用相同信道所引起的沖突尤其有問題。
同時，雖然STA3-1屬于兩個相鄰BSS，即，BSS1和BSS3，但并未受到上述干擾的影響。這是因為BSS1和BSS3使用不同的信道。即，當兩個BSS彼此相鄰時，當各個BSS使用不同信道時可以建立穩(wěn)定的通信環(huán)境。因此，需要能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的通信環(huán)境和保證服務(wù)質(zhì)量(QoS)的干擾檢測設(shè)備及方法。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種檢測WLAN系統(tǒng)中由使用相同信道的相鄰BSS所引起的相鄰BSS之間的干擾的設(shè)備及方法。
本發(fā)明的另一目的是提供一種檢測由使用相同信道的相鄰BSS所引起的相鄰BSS之間的干擾、以及當在WLAN系統(tǒng)中檢測到干擾時轉(zhuǎn)換信道的設(shè)備和方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個方案，提供了一種用于檢測無線局域網(wǎng)(WLAN)系統(tǒng)中相鄰基本服務(wù)集(BSS)之間的干擾的設(shè)備，在所述WLAN中，任意接入點(AP)向和從相關(guān)BSS中的站點傳輸和接收幀，所述設(shè)備包括另一BSSID比率計算器，適用于計算在所有接收到的幀中包含相關(guān)BSS的標識符(ID)和另一BSSID(BSS標識符)的幀的比率；以及干擾檢測器，適用于根據(jù)由另一BSSID比率計算器所計算的另一BSSID比率，確定在BSS之間是否發(fā)生了干擾。
優(yōu)選地，所述另一BSSID比率計算器適用于根據(jù)以下等式來計算另一BSSID比率ROBSS＝w0Num(n)+w1Num(n+1)+…+WL-1Num(n+L-1)其中，Num(n)是在每個時間間隔所測量到的另一BSSID的數(shù)量，ROBSS是另一BSSID比率，而w是每個時間間隔的加權(quán)。
優(yōu)選地，所述設(shè)備還包括存儲區(qū)，適用于存儲所計算的另一BSSID比率。
優(yōu)選地，所述干擾檢測器適用于響應(yīng)另一BSSID比率大于預(yù)定閾值來確定已經(jīng)發(fā)生干擾。
優(yōu)選地，所述BSSID包括標識符，用于指示其中任意站點是當前服務(wù)的BSS。
優(yōu)選地，所述BSSID包括AP的介質(zhì)接入控制(MAC)地址。
優(yōu)選地，所述設(shè)備還包括信道開關(guān)，適用于接收通知干擾發(fā)生的信號，以及響應(yīng)干擾檢測器已經(jīng)發(fā)生干擾的確定對分配用于幀傳輸和接收的信道進行轉(zhuǎn)換并輸出通知干擾發(fā)生的信號。
優(yōu)選地，所述設(shè)備還包括差錯率計算器，適用于測量在幀的接收中所發(fā)生的差錯率。
優(yōu)選地，所述差錯率計算器適用于根據(jù)以下等式計算差錯率RERR＝w0Err(n)+w1Err(n+1)+…+WL-1Err(n+L-1)其中，Err(n)是在每個時間間隔期間所測量到的差錯數(shù)量。Err(n)是最新產(chǎn)生的差錯，Err(n+L-1)是最早產(chǎn)生的差錯，以及w是每個時間間隔的加權(quán)。
優(yōu)選地，當差錯率小于預(yù)定閾值時，所述干擾檢測器適用于響應(yīng)另一BSSID比率大于第一預(yù)定閾值來確定已經(jīng)發(fā)生干擾；以及當差錯率大于預(yù)定閾值時，所述干擾檢測器適用于響應(yīng)另一BSSID比率大于第二閾值、小于第一閾值來確定已經(jīng)發(fā)生干擾。
優(yōu)選地，所述設(shè)備還包括存儲區(qū)，適用于存儲所計算的差錯率。
優(yōu)選地，所述設(shè)備還包括幀標識符，適用于確定所接收到的幀是否是允許干擾檢測的幀。
優(yōu)選地，所述幀標識符適用于確定包含BSSID的幀是允許干擾檢測的幀。
優(yōu)選地，所述包含BSSID的幀至少包括管理幀和數(shù)據(jù)幀中的一個。
根據(jù)本發(fā)明的另一方案，提供了一種適用于在向和從符合IEEE802.11標準的無線局域網(wǎng)(LAN)系統(tǒng)的基本服務(wù)集(BSS)中的站點無線傳輸和接收幀的接入點(AP)中檢測干擾的設(shè)備，所述設(shè)備包括另一BSSID比率計算器，適用于計算在所有接收到的幀中包含另一BSSID(BSS標識符)的幀的比率；干擾檢測器，適用于根據(jù)由另一BSSID比率計算器所計算的另一BSSID比率，確定在BSS之間是否發(fā)生了干擾；以及信道開關(guān)，適用于響應(yīng)干擾檢測器對已經(jīng)發(fā)生干擾的確定，對分配用于幀傳輸和接收的信道進行轉(zhuǎn)換。
根據(jù)本發(fā)明的另一方案，提供了一種適用于在向和從符合IEEE802.11標準的無線局域網(wǎng)(LAN)系統(tǒng)的基本服務(wù)集(BSS)中的接入點(AP)無線傳輸和接收幀的站點中檢測干擾的設(shè)備，所述設(shè)備包括另一BSSID比率計算器，適用于計算在所有接收到的幀中包含另一BSSID(BSS標識符)的幀的比率；干擾檢測器，適用于根據(jù)由另一BSSID比率計算器所計算的另一BSSID比率，確定在BSS之間是否發(fā)生了干擾；以及信道開關(guān)，適用于響應(yīng)干擾檢測器對已經(jīng)發(fā)生干擾的確定，向AP傳輸信號以請求信道轉(zhuǎn)換。
根據(jù)本發(fā)明的另一方案，提供了一種用于檢測符合IEEE 802.11標準的無線局域網(wǎng)(WLAN)系統(tǒng)中相鄰基本服務(wù)集(BSS)之間的干擾的方法，在所述WLAN中，任意接入點(AP)向和從相關(guān)BSS中的站點傳輸和接收幀，所述方法包括接收幀；計算所接收到的幀的另一BSSID比率；以及根據(jù)所述另一BSSID比率確定是否已經(jīng)發(fā)生干擾。
優(yōu)選地，根據(jù)以下等式計算另一BSSID比率ROBSS＝w0Num(n)+w1Num(n+1)+…+wL-1Num(n+L-1)其中，Num(n)是在每個時間間隔所測量到的另一BSSID的數(shù)量，ROBSS是另一BSSID比率，以及w是每個時間間隔的加權(quán)。
優(yōu)選地，所述方法還包括響應(yīng)已經(jīng)發(fā)生干擾的確定，對分配用于幀傳輸和接收的信道進行轉(zhuǎn)換。


參考以下結(jié)合附圖考慮時的詳細描述，本發(fā)明更為完整的評價以及其許多附帶優(yōu)點將顯而易見，同時本發(fā)明變得更好理解，在附圖中，相同的參考符號表示相同或類似的組件。
圖1是在WLAN系統(tǒng)中的三個相鄰BSS以及在每個BSS內(nèi)接收WLAN服務(wù)的站點的視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例、用于檢測由使用相同信道的相鄰BSS所引起的干擾的設(shè)備的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖3是用于WLAN系統(tǒng)中的介質(zhì)存取控制(MAC)幀的結(jié)構(gòu)的視圖；圖4是圖3所示的MAC幀的報頭的結(jié)構(gòu)的視圖；圖5是圖3和圖4中所示的MAC幀的地址字段的內(nèi)容的視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例、用于檢測由使用相同信道的相鄰BSS所引起的干擾的方法的流程圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例、使用另一BSSID比率、差錯率以及其它BSS幀的接收功率作為確定標準來檢測干擾的干擾檢測方法的流程圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明、用于干擾檢測的信息的存儲格式的視圖；具體實施方式
圖1示出了在WLAN系統(tǒng)中的三個相鄰BSS和在每個BSS內(nèi)接收WLAN服務(wù)的站點。
在圖1中，STA1-2104-2位于BSS1 100和BSS2 110中，而STA3-1124-1位于BSS 1100和BSS3 120中。
下文中，將通過結(jié)合STA1-2104-2的實例討論干擾的影響。STA1-2104-2是與BSS1 100中的AP1 102通信的站點。假設(shè)向BSS1 100和BSS2 110分配了相同的信道，而向BSS3 120分配了不同的信道。
首先，將討論其中STA1-2 104-2接收幀的情況。
由于WLAN系統(tǒng)的特征，AP1 102和AP2 112并不能彼此識別，因此，獨立地占用介質(zhì)。允許STA1-2 104-2接收BSS1 100和BSS2 110中的所有幀。將這里的“接收”定義為允許幀信息分析的接收，而不是僅接收信號。因此，如果從兩個AP 102和112中接收到幀，則會彼此沖突，引起差錯。
通常，STA1-2 104-2丟棄具有差錯的幀。AP未接收到被丟棄幀的ACK，因此，AP在一定時間段內(nèi)重傳相關(guān)幀。此時，不能確保成功接收所重傳的幀。由于BSS不能識別其之間干擾的存在，因此，幀差錯(或分組差錯)可能連續(xù)發(fā)生。
接下來，將描述STA1-2 104-2傳輸幀的情況。
當STA1-2 104-2傳輸幀時，AP1 102和AP2 112均將接收所述幀。這是由于AP1 102和AP2 112使用相同信道。STA1-2 104-2是與AP1 102通信的站點，這表示AP2 112將從AP2接收不需要的幀。
在此情況下，由于STA1-2 104-2占用介質(zhì)，AP2 112可能沒有機會將幀傳輸?shù)皆贐SS2中的站點STA2-1 114-1。此外，從STA2-1 114-1傳輸?shù)紸P2 112的幀可能與從STA1-2 104-2傳輸?shù)紸P2 112的幀沖突。此沖突妨礙了AP2 112接收STA2-1 114-1的幀，而這是AP2 112應(yīng)當接收的幀。當在短時間段內(nèi)重復幀傳輸時或當幀包含大量數(shù)據(jù)時，由使用相同信道所引起的沖突尤其有問題。
同時，雖然圖1的STA3-1 124-1屬于兩個相鄰BSS，即，BSS1 100和BSS3 120，但并未受到上述干擾的影響。這是因為BSS1 100和BSS3120使用不同的信道。即，當兩個BSS彼此相鄰時，當各個BSS使用不同信道時，可以建立穩(wěn)定的通信環(huán)境。因此，需要能夠建立穩(wěn)定的通信環(huán)境和保證服務(wù)質(zhì)量(QoS)的干擾檢測設(shè)備及方法。
下文中，將參考附圖更完整地描述本發(fā)明，附圖中示出了本發(fā)明的實施例。然而，可以不同形式來具體實現(xiàn)本發(fā)明，并且不應(yīng)當將本發(fā)明理解為僅限于這里所述的實施例。相反，提供這些實施例以使本公開將更為徹底和完整，并且將向本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員全面地傳達本發(fā)明的范圍。在說明書中，相同的數(shù)字表示相同的組件。
以下對本發(fā)明的描述將關(guān)注于用于檢測在符合IEEE 802.11標準的WLAN系統(tǒng)中的BSS之間的干擾的設(shè)備和方法。特別地，其可以在介質(zhì)存取控制(MAC)層上實現(xiàn)。
本發(fā)明根據(jù)包括在MAC幀中的BSSID來確定是否發(fā)生由使用相同信道的相鄰BSS所引起的干擾。BSSID是用于區(qū)別各個BSS的標識符。通常，將每個BSS中接入點(AP)的MAC地址值用作BSSID。
在WLAN系統(tǒng)中，當所接收到的幀到達MAC層時，每個站點和AP從所接收到的幀的MAC報頭300中獲得各種信息。每個站點和AP根據(jù)所定義的進程對所接收到的幀進行分析，并當幀中的目的地地址與其擁有的地址相匹配以及根據(jù)FCS確定幀沒有差錯時，在邏輯鏈路控制(LLC)上配置幀的主體。此時，當接收到在地址信息中包含另一BSSID的幀時，每個站點和AP確定是否存在干擾。這是基于不同BSS具有不同BSSID，所述BSSID是AP的MAC地址。
下述本發(fā)明的干擾檢測設(shè)備和方法確定所接收到的幀是否包含另一BSSID，以檢測干擾的發(fā)生。
下文中，將參考附圖中所示的實施例來描述根據(jù)本發(fā)明的干擾檢測設(shè)備。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例、用于檢測由使用相同信道的相鄰BSS所引起的干擾的設(shè)備的結(jié)構(gòu)的方框圖。
根據(jù)本發(fā)明的干擾檢測設(shè)備可以包括另一BSSID比率計算器213，用于確定是否已經(jīng)接收了包含另一BSSID的幀以及計算接收包含另一BSSID的幀的比率；以及干擾檢測器214，用于根據(jù)由另一BSSID比率計算器213所計算的數(shù)據(jù)來確定是否由于使用相同信道而發(fā)生干擾。
另一BSSID比率計算器213檢查在接收到的幀中所包含的BSSID，以確定所接收到的幀是否是引起干擾的幀，即，從兩個或多個BSS中接收到的幀。另一BSSID比率計算器213可以利用以下等式1來計算另一BSSID比率。
<等式1>
ROBSS＝w0Num(n)+w1Num(n+1)+…+WL-1Num(n+L-1)其中，Num(n)是在每個時間間隔所測量到的另一BSSID的數(shù)量，ROBSS是另一BSSID比率，而w是每個時間間隔的加權(quán)。
將加權(quán)用于針對時間區(qū)別反射比率?？梢韵蛟谥付〞r基上所檢測到的另一BSSID值的每一個指定不同加權(quán)值?？梢耘c所接收到的另一BSSID的重要性成比例地分配加權(quán)。例如，可以向更近檢測到的BSSID分配更大的權(quán)重，因為其更重要。等式2表示權(quán)重之間的關(guān)系。
<等式2>
W0+W1+W2+…+WL-1＝1w0∃w1∃w2∃···∃wL-1]]>另一BSSID比率計算器213將所計算出的另一BSSID比率輸出到干擾檢測器214。
干擾檢測器214根據(jù)從另一BSSID比率計算器213中輸入過來的另一BSSID比率，確定是否已經(jīng)發(fā)生干擾。通常，當所計算出的另一BSSID比率大于預(yù)定閾值時，干擾檢測器214確定已經(jīng)發(fā)生干擾。當其已經(jīng)確定干擾已經(jīng)發(fā)生時，干擾檢測器214產(chǎn)生并輸出表示已經(jīng)發(fā)生干擾的信號。
當干擾檢測器214已經(jīng)確定干擾已經(jīng)發(fā)生時，其考慮另一BSSID比率以及在幀傳送期間發(fā)生的幀或分組差錯率。這是因為由于來自其它BSS的信號的干擾在播送時幀沖突導致差錯。為了使用差錯率來檢測干擾，根據(jù)本發(fā)明的干擾檢測設(shè)備還包括差錯率計算器212，以測量在幀傳送期間所發(fā)生的差錯率。
當所接收到的幀具有差錯時，差錯率計算器212計算差錯率。差錯率是每單位時間的差錯數(shù)量。當差錯率大于預(yù)定閾值時，假設(shè)通信信道處于不足狀態(tài)或存在引起干擾的對象。
可以利用加權(quán)來計算差錯率，類似于另一BSSID比率。在等式3中示出了利用權(quán)重計算出的差錯率RERR。
<等式3>
RERR＝w0Err(n)+w1Err(n+1)+…+wL-1Err(n+L-1)其中，Err(n)是在每個時間間隔期間所測量到的差錯數(shù)量。Err(n)是最新產(chǎn)生的差錯，而Err(n+L-1)是最早產(chǎn)生的差錯。根據(jù)本發(fā)明，可以使用所計算出的差錯率與另一BSSID比率結(jié)合來檢測干擾。
干擾檢測器214根據(jù)從差錯率計算器212中所接收到的差錯率和從另一BSSID比率計算器213中所接收到的另一BSSID比率來確定是否已經(jīng)發(fā)生干擾。當差錯率大于閾值時，干擾檢測器214確定已經(jīng)發(fā)生干擾，即使所測量到的另一BSSID比率較小。
在本發(fā)明中，可以僅對沒有差錯的幀執(zhí)行基于另一BSSID比率的干擾檢測。另一BSSID比率計算器213僅針對沒有差錯的幀確定是否已經(jīng)接收到另一BSSID比率。干擾檢測器214根據(jù)從另一BSSID比率計算器213輸入過來的另一BSSID比率，確定是否已經(jīng)發(fā)生干擾。
此外，根據(jù)本發(fā)明，干擾檢測設(shè)備使用所接收到的幀的接收功率(RSSI)來確定是否已經(jīng)發(fā)生干擾。當站點所接收到的另一BSS幀的接收功率較高時，干擾檢測器214確定干擾較高，即使另一BSSID比率和差錯率均較小。另一BSS幀的高接收功率是由于兩個BSS彼此接近。在此情況下，干擾可能在任何時間發(fā)生。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的干擾檢測設(shè)備還包括幀標識符211，用于確定所接收到的幀是否適合用于干擾檢測。在討論幀標識符211之前，進行對WLAN的MAC幀的描述。
圖3是基于IEEE 802.11的MAC幀的結(jié)構(gòu)的視圖。
如圖3中所示，MAC幀包括報頭300、幀主體310、以及幀校驗序列(FCS)320。報頭300包含用于保持MAC協(xié)議的各種信息。幀主體310包含要從LLC發(fā)送的或要發(fā)送到LLC的信息。幀主體310與MAC服務(wù)數(shù)據(jù)單元(MSDU)或LLC協(xié)議數(shù)據(jù)單元(LPDU)等同。FCS 320在通過介質(zhì)的幀傳輸之后確定是否已經(jīng)發(fā)生差錯?？梢詫杀忍氐难h(huán)冗余碼(CRC)用于FCS。
報頭300可以包含幀控制字段301、持續(xù)時間/ID字段302、地址字段303、304、305和307、以及序列控制字段306。
幀控制字段301包含在站點之間傳輸?shù)目刂菩畔?。持續(xù)時間/ID字段302包含持續(xù)時間值，該值取決于傳輸幀。地址字段303、304、305和307根據(jù)被傳輸?shù)膸念愋途哂胁煌问?，諸如BSSID、源地址(SA)、目的地地址(DA)、發(fā)射器地址(TA)以及接收機地址(RA)。DA是幀的最終DA，SA是幀傳輸開始的地址，RA是接收隨后的幀的AP的地址，以及TA是發(fā)射前一幀的AP的地址。
序列控制字段306包含連續(xù)幀的發(fā)射的序列號。
圖4是在MAC幀的報頭中的幀控制字段的結(jié)構(gòu)的視圖。
幀控制字段301可以包括協(xié)議版本字段400、類型字段402、子類型字段404、To DS字段406、From DS字段408、更多片斷(More Frag)字段410、重試字段412、功率管理(Pwr Mgt)字段414、更多數(shù)據(jù)字段416、WEP字段418、以及次序字段420。
協(xié)議版本字段400是針對未來協(xié)議版本而設(shè)置的，通常將其設(shè)置為“0”，作為當前值。類型字段402和子類型字段404包含指示相關(guān)MAC幀的類型的信息。特別地，類型字段402指示管理、控制和數(shù)據(jù)幀中的哪個對應(yīng)于相關(guān)幀。子類型字段404指示相關(guān)幀的使用。
To DS字段406和From DS字段408分別包含與相關(guān)MAC幀的源和目的地有關(guān)的粗略信息。當幀目的地是另一AP中的BSS無線小區(qū)時，即，分配系統(tǒng)，可以將To DS字段406設(shè)置為“1”。當經(jīng)由分配系統(tǒng)從另一AP接收到幀時，可以將From DS字段408設(shè)置為“1”。
當相同的幀包含連續(xù)片斷時，可以將片斷字段410設(shè)置為“1”。當相關(guān)幀是前一幀的重傳幀時，可以將重試字段設(shè)置為“1”。
Pwr Mgt字段414用于節(jié)省功率。當以功率節(jié)省模式將幀傳輸?shù)秸军c時使用更多數(shù)據(jù)字段416。當要使更多的幀以功率節(jié)省模式傳輸?shù)秸军c時，傳輸站點將更多數(shù)據(jù)字段416設(shè)置為“1”，以傳輸所述幀。當接收幀包含設(shè)置為“1”的更多數(shù)據(jù)字段416時，接收站點確定其將接收多個幀。
WEP字段418用于加密。WEP針對秘密共享產(chǎn)生加密密鑰，從而傳輸側(cè)和接收側(cè)修改幀比特來防止干擾。通常，可以選擇性地使用WEP。
次序字段420指示正使用StrictlyOrdered服務(wù)類傳輸數(shù)據(jù)。此時，接收側(cè)應(yīng)當順序?qū)M行處理。
上述MAC幀的各個字段的設(shè)置值符合IEEE 802.11標準。
地址字段303、304、305和307使用傳輸和接收站點的MAC地址。根據(jù)MAC幀的類型確定地址序列?？梢愿鶕?jù)MAC幀的用途將其分為管理幀、控制幀和數(shù)據(jù)幀。管理幀用于建立站點和AP之間的初始通信。管理幀用于提供諸如關(guān)聯(lián)和驗證等服務(wù)?？刂茙糜诋斖瓿衫霉芾韼年P(guān)聯(lián)和驗證處理時傳輸數(shù)據(jù)幀。數(shù)據(jù)幀用于將信息從源站點傳輸?shù)侥康牡卣军c。
根據(jù)每個幀是否來自分配系統(tǒng)或去往分配系統(tǒng)，地址序列發(fā)生改變。將參考附圖來討論幀的地址序列。
圖5是幀的地址值的視圖。
如圖5所示，針對管理幀或控制幀，當To DS＝From DS＝0、且AP傳輸數(shù)據(jù)幀時ToDS＝0而FromDS＝1。當站點將數(shù)據(jù)幀傳輸?shù)紸P時ToDS＝1而FromDS＝0。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，BSSID用于檢測干擾。因此，根據(jù)本發(fā)明，包含BSSID的幀可用于干擾檢測。使用BSSID作為地址字段的幀包括數(shù)據(jù)幀和管理幀。利用管理幀或數(shù)據(jù)幀而不是控制幀來確定干擾的存在是所希望的，因為控制幀僅用于某些情況。可以根據(jù)圖4的類型字段402來確定每個幀的類型。
幀標識符211確定所接收到的幀是否是包含BSSID的幀。當所接收到的幀是包含BSSID的數(shù)據(jù)幀或管理幀時，幀標識符211允許將所接收到的幀用作確定干擾發(fā)生或干擾度的信息。
根據(jù)本發(fā)明，干擾檢測設(shè)備還可以包括信道開關(guān)215，用于當已經(jīng)確定發(fā)生了干擾時，對分配給相關(guān)AP的信道進行轉(zhuǎn)換。當從干擾檢測器214接收到指示干擾發(fā)生的信號時，信道開關(guān)215選擇另一信道代替當前所分配的信道。
根據(jù)上述實施例，可以將干擾檢測設(shè)備包括在AP和站點的MAC層中。
此外，根據(jù)本發(fā)明，干擾檢測設(shè)備還可以包括存儲器200，用于存儲可以用于檢測干擾的由差錯率計算器212所計算出的差錯率和由另一BSSID比率計算器213所計算出的另一BSSID比率，其能夠用來檢測干擾。
圖8是存儲器200的存儲格式的視圖。
圖8是表示在特定時間間隔期間所檢測到的差錯數(shù)量的表格，用于計算差錯率。
根據(jù)本發(fā)明，干擾檢測設(shè)備還可以包括幀傳輸和接收的物理(PHY)層220。當干擾發(fā)生時，可以在物理層上進行實際信道轉(zhuǎn)換。例如，當信道開關(guān)215輸出請求信道轉(zhuǎn)換的信號時，物理層220可以接收信號并通過控制振蕩器或鎖相環(huán)路(PLL)來改變信道頻率。將這些根據(jù)本發(fā)明的干擾檢測和信道交換處理添加到現(xiàn)有WLAN協(xié)議，且這些均符合IEEE 802.11標準。
根據(jù)本發(fā)明，可以將干擾檢測設(shè)備包括在AP或站點中。即，根據(jù)本發(fā)明，可以通過AP和站點進行干擾檢測。
當已經(jīng)確定發(fā)生了干擾時，AP和站點可以執(zhí)行不同的信道轉(zhuǎn)換處理。這是因為由AP分配信道。即，當檢測到干擾時，AP可以立即轉(zhuǎn)換所分配的信道，以分配新信道。因此，當檢測到干擾時，站點通過將請求信道轉(zhuǎn)換的信號傳輸?shù)紸P來執(zhí)行信道轉(zhuǎn)換。當接收到來自站點的請求信道轉(zhuǎn)換的信號時以及當其自身檢測到干擾時，AP可以執(zhí)行信道轉(zhuǎn)換。
以下所述的根據(jù)本發(fā)明的干擾檢測方法與前述干擾檢測設(shè)備相對應(yīng)。
圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例用于檢測由使用相同信道的相鄰BSS所引起的干擾的處理的流程圖。
在圖6的步驟600中，站點接收來自AP的幀。在步驟602中，站點確定所接收到的幀是否是包含BSSID的幀。即，站點確定所接收到的幀是否是管理幀或數(shù)據(jù)幀。通過參考所述幀的類型字段402來進行此確定。如果所接收到的幀是數(shù)據(jù)幀或管理幀，則所接收到的幀是具有BSSID的幀，因此將其用作在確定干擾發(fā)生或干擾程度時所依據(jù)的材料。否則，保持通用WLAN協(xié)議。
在步驟604中，當所接收到的數(shù)據(jù)或管理幀具有差錯時，站點計算差錯率。當差錯率變得大于預(yù)定閾值時，站點可以確定通信信道處于不良狀態(tài)或存在引起干擾的對象。
在步驟606中，當接收到?jīng)]有差錯的幀時，站點檢查包含在相關(guān)幀中的BSSID以確定相關(guān)幀是否是引起干擾的幀。
如果所檢查的BSSID是除相關(guān)BSS的ID之外的BSSID，即，如果其是另一BSSID，則在步驟608中站點計算另一BSSID比率。在步驟610中，站點根據(jù)在步驟608中所計算出的另一BSSID比率來確定是否已經(jīng)發(fā)生干擾。如果所計算出的另一BSSID比率大于預(yù)定閾值，則確定已經(jīng)發(fā)生干擾。
在步驟612中，當已經(jīng)確定發(fā)生了干擾時，站點將信道轉(zhuǎn)換到另一信道?？梢酝ㄟ^將請求信道轉(zhuǎn)換的信號傳輸?shù)紸P來執(zhí)行在站點側(cè)的信道轉(zhuǎn)換。
當差錯率大于閾值時，即使所測量到的另一BSSID比率較小，站點也確定干擾是相當大的。
可選地，當站點接收到的另一BSS幀的接收功率較高時，即使另一BSSID比率和差錯率均較小，站點也確定干擾是相當大的。
圖7中示出了根據(jù)本實施例的干擾檢測處理，其中，將另一BSSID比率、差錯率、以及另一BSS幀的接收功率均用作干擾檢測的確定標準。
操作者可以選擇是否僅使用另一BSSID比率、另一BSSID比率和差錯率兩者、或另一BSSID比率、差錯率和另一BSS幀的接收功率三者，作為干擾檢測的確定標準。
盡管通過實例、結(jié)合站點側(cè)的操作對根據(jù)本發(fā)明的干擾檢測方法的過程進行了前述描述，AP可以通過相同的處理執(zhí)行干擾檢測。
通過應(yīng)用本發(fā)明，能夠檢測可能在WLAN系統(tǒng)中發(fā)生的相鄰BSS之間的干擾。特別地，本發(fā)明可用于高密度居住環(huán)境或辦公室環(huán)境。根據(jù)本發(fā)明，當檢測到干擾時，試圖進行適當?shù)男诺擂D(zhuǎn)換，以實現(xiàn)負載平衡，即使在沒有中央控制器的系統(tǒng)中。這實現(xiàn)了QoS的改進。
根據(jù)本發(fā)明，通過執(zhí)行檢測而不需設(shè)置各個檢測時間間隔，能夠檢測干擾而不會發(fā)生通信中斷。本發(fā)明可以應(yīng)用于AP和站點，并且也可以以軟件形式來實現(xiàn)。本發(fā)明原樣使用現(xiàn)有IEEE 802.11MAC協(xié)議，且其中包括另外的檢測系統(tǒng)，因此，其符合IEEE 802.11。
盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的典型實施例，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，本發(fā)明并不限于所述實施例。相反，在所附權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可以進行各種改變和變更。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測無線局域網(wǎng)(WLAN)系統(tǒng)中相鄰基本服務(wù)集(BSS)之間的干擾的設(shè)備，在所述WLAN中，任意接入點(AP)向和從相關(guān)BSS中的站點無線地傳輸和接收幀，所述設(shè)備包括另一BSSID比率計算器，用于計算在所有接收到的幀中包含相關(guān)BSS的標識符(ID)和另一BSSID(BSS標識符)的幀的比率；以及干擾檢測器，用于根據(jù)由另一BSSID比率計算器所計算的另一BSSID比率，確定在BSS之間是否發(fā)生了干擾。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述另一BSSID比率計算器適用于根據(jù)以下等式來計算另一BSSID比率ROBSS＝w0Num(n)+w1Num(n+1)+…+wL-1Num(n+L-1)其中，Num(n)是在每個時間間隔所測量到的另一BSSID的數(shù)量，ROBSS是另一BSSID比率，而w是每個時間間隔的加權(quán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于還包括存儲區(qū)，用于存儲所計算的另一BSSID比率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述干擾檢測器用于響應(yīng)另一BSSID比率大于預(yù)定閾值，確定已經(jīng)發(fā)生干擾。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述BSSID包括標識符，用于指示其中當前正在為任意站點提供服務(wù)的BSS。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于所述BSSID包括AP的介質(zhì)接入控制(MAC)地址。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于還包括信道開關(guān)，用于接收通知干擾發(fā)生的信號，以及響應(yīng)干擾檢測器已經(jīng)發(fā)生干擾的確定，對分配用于幀傳輸和接收的信道進行轉(zhuǎn)換，并輸出通知干擾發(fā)生的信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于還包括差錯率計算器，適用于測量在幀的接收中所引起的差錯率。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于所述差錯率計算器用于根據(jù)以下等式計算差錯率RERR＝w0Err(n)+w1Err(n+1)+…+wL-1Err(n+L-1)其中，Err(n)是在每個時間間隔期間所測量到的差錯數(shù)量。Err(n)是最新產(chǎn)生的差錯，Err(n+L-1)是最早產(chǎn)生的差錯，以及w是每個時間間隔的加權(quán)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于當差錯率小于預(yù)定閾值時，所述干擾檢測器用于響應(yīng)另一BSSID比率大于第一預(yù)定閾值，確定已經(jīng)發(fā)生干擾；以及當差錯率大于預(yù)定閾值時，所述干擾檢測器用于響應(yīng)另一BSSID比率大于小于第一閾值的第二閾值，來確定已經(jīng)發(fā)生干擾。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于還包括存儲區(qū)，用于存儲所計算的差錯率。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于還包括幀標識符，用于確定所接收到的幀是否是允許干擾檢測的幀。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于所述幀標識符用于確定包含BSSID的幀是允許干擾檢測的幀。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于所述包含BSSID的幀至少包括管理幀和數(shù)據(jù)幀中的一個。
15.一種用于在接入點(AP)中檢測干擾的設(shè)備，所述接入點向和從符合IEEE 802.11標準的無線局域網(wǎng)(LAN)系統(tǒng)的基本服務(wù)集(BSS)中的站點無線地傳輸和接收幀，所述設(shè)備包括另一BSSID比率計算器，用于計算在所有接收到的幀中包含另一BSSID(BSS標識符)的幀的比率；干擾檢測器，用于根據(jù)由另一BSSID比率計算器所計算的另一BSSID比率，確定在BSS之間是否發(fā)生了干擾；以及信道開關(guān)，用于響應(yīng)干擾檢測器對已經(jīng)發(fā)生干擾的確定，對分配用于幀傳輸和接收的信道進行轉(zhuǎn)換。
16.一種用于在向和從符合IEEE 802.11標準的無線局域網(wǎng)(LAN)系統(tǒng)的基本服務(wù)集(BSS)中的接入點(AP)無線地傳輸和接收幀的站點中檢測干擾的設(shè)備，所述設(shè)備包括另一BSSID比率計算器，用于計算在所有接收到的幀中包含另一BSSID(BSS標識符)的幀的比率；干擾檢測器，用于根據(jù)由另一BSSID比率計算器所計算的另一BSSID比率，確定在BSS之間是否發(fā)生了干擾；以及信道開關(guān)，適用于響應(yīng)干擾檢測器對已經(jīng)發(fā)生干擾的確定，向AP傳輸信號以請求信道轉(zhuǎn)換。
17.一種用于檢測符合IEEE 802.11標準的無線局域網(wǎng)(WLAN)系統(tǒng)中相鄰基本服務(wù)集(BSS)之間的干擾的方法，在所述WLAN系統(tǒng)中，任意接入點(AP)向和從相關(guān)BSS中的站點無線地傳輸和接收幀，所述方法包括接收幀；計算所接收到的幀的另一BSSID比率；以及根據(jù)所述另一BSSID比率確定是否已經(jīng)發(fā)生干擾。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于根據(jù)以下等式計算另一BSSID比率ROBSS＝w0Num(n)+w1Num(n+1)+…+wL-1Num(n+L-1)其中，Num(n)是在每個時間間隔所測量到的另一BSSID的數(shù)量，ROBSS是另一BSSID比率，以及w是每個時間間隔的加權(quán)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于還包括響應(yīng)已經(jīng)發(fā)生干擾的確定，對分配用于幀傳輸和接收的信道進行轉(zhuǎn)換。
全文摘要
一種用于檢測符合IEEE 802.11標準的無線局域網(wǎng)(WLAN)系統(tǒng)中相鄰基本服務(wù)集(BSS)之間的干擾的方法，在所述WLAN中，任意接入點(AP)向和從相關(guān)BSS中的站點傳輸和接收幀，所述方法包括接收幀；計算所接收到的幀的另一BSSID比率；以及根據(jù)所述另一BSSID比率確定是否已經(jīng)發(fā)生干擾。
文檔編號H04L12/28GK1756204SQ20051010687
公開日2006年4月5日 申請日期2005年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月30日
發(fā)明者宋學勛, 李相國 申請人:三星電子株式會社