智能設(shè)備及其工作信道選定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信信道優(yōu)化技術(shù)，尤其涉及一種智能設(shè)備及其采用的工作信道選定 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，使得各種通信接入技術(shù)出現(xiàn)了越來(lái)越多的交叉。早期基于WiFi 而實(shí)現(xiàn)的Ad-Hoc技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了 WiFi設(shè)備之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接，但由于這一技術(shù)只能實(shí) 現(xiàn)單點(diǎn)對(duì)單點(diǎn)的通信，而且不具有安全防范技術(shù)等，因此雖然便于連接但卻很快被WiFi Direct (直連）技術(shù)所弱化甚至代替。進(jìn)一步，本領(lǐng)域開(kāi)拓了快連（SmartLink)解決方案， 快連技術(shù)允許通過(guò)智能控制終端向智能設(shè)備發(fā)送用于接入目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的配置信息，使智能設(shè) 備接入所述的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)。
[0003] 快連技術(shù)可以采用多種不同方式實(shí)現(xiàn)對(duì)智能設(shè)備的接入驅(qū)動(dòng)，一是以WiFi Direct為基礎(chǔ)，使智能控制終端接入處于WiFi AP模式的智能設(shè)備，向其傳輸配置信息后， 由智能設(shè)備配置自身網(wǎng)絡(luò)設(shè)置并啟動(dòng)與目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的WiFi AP的接入程序，最終實(shí)現(xiàn)接入，這 種方式中，智能控制終端與智能設(shè)備借助基于IEEE 802. 11協(xié)議規(guī)范的UDP廣播數(shù)據(jù)包實(shí) 現(xiàn)配置信息的傳輸；另一種方式是智能控制終端直接基于UDP組播數(shù)據(jù)包發(fā)送所述的配置 信息，而智能設(shè)備依照與智能控制終端共同遵守的協(xié)議解析相應(yīng)的組播數(shù)據(jù)幀獲得相應(yīng)的 配置信息，利用該配置信息配置自身網(wǎng)絡(luò)設(shè)置完成接入所述的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)。
[0004] 依據(jù)IEEE 802. 11協(xié)議，WiFi信號(hào)可通過(guò)14個(gè)信道進(jìn)行傳輸（全球多數(shù)國(guó)家為 13個(gè)信道，日本為14個(gè)），對(duì)于未接入目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的智能設(shè)備而言，其默認(rèn)狀態(tài)便是遍歷各個(gè) 信道以便獲取所述的UDP數(shù)據(jù)包，從相應(yīng)的數(shù)據(jù)幀中獲取所述的配置信息，來(lái)完成自身的 接入?，F(xiàn)有技術(shù)中，智能設(shè)備以按序輪循原理，遍歷14個(gè)信道以尋找并確定目標(biāo)信道，智能 設(shè)備從第一個(gè)信道開(kāi)始一個(gè)接一個(gè)地檢測(cè)該信道是否包含自身所需的數(shù)據(jù)幀，直至發(fā)現(xiàn)自 身所需的數(shù)據(jù)幀，才將該信道鎖定為工作信道。傳統(tǒng)的這種尋找信道的方法，是一種窮舉檢 測(cè)方法，其最差情況下的尋道步長(zhǎng)達(dá)到14,平均步長(zhǎng)也達(dá)到了 7,因此，這種方法是低效的。
[0005] 從時(shí)間成本的角度來(lái)分析，遍歷信道的每一步需要在一個(gè)信道停留足夠長(zhǎng)的時(shí)間 (至少需要70-100毫秒），所以在一次就成功的情況下，鎖定信道平均需要490-700毫秒， 最差需要980-1400毫秒；當(dāng)WIFI環(huán)境比較惡劣時(shí)，出現(xiàn)多次循環(huán)才能成功的情況下，鎖定 信道需要較長(zhǎng)時(shí)間。與此同時(shí)，由于WIFI環(huán)境惡劣而導(dǎo)致確定信道耗時(shí)較長(zhǎng)，智能控制終 端一直在朝路由器高速發(fā)送UDP包，導(dǎo)致路由器壓力過(guò)大，有可能出現(xiàn)不穩(wěn)定和死機(jī)的情 況。
[0006] 有鑒于上述的技術(shù)沿革過(guò)程，有必要設(shè)備間通信信道優(yōu)化技術(shù)做進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，以 便推動(dòng)快連技術(shù)的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的旨在解決上述至少一個(gè)問(wèn)題，提供一種智能設(shè)備及其所采用的工作 信道選定方法，以便智能設(shè)備更快速地確定目標(biāo)工作信道。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：
[0009] 本發(fā)明提供的一種工作信道選定方法，包括如下步驟：
[0010] 根據(jù)所表征的權(quán)重對(duì)偵聽(tīng)列表所列信道進(jìn)行輪詢，以確定目標(biāo)工作信道；
[0011]當(dāng)未能確定所述目標(biāo)工作信道時(shí)，將偵聽(tīng)列表所列信道之外的具有最高權(quán)重的已 知信道添加到偵聽(tīng)列表繼續(xù)輪詢之，以確定目標(biāo)工作信道；
[0012] 當(dāng)確定目標(biāo)工作信道時(shí)，退出輪詢以維持該工作信道。
[0013] 具體的，所述權(quán)重關(guān)聯(lián)于各信道的信號(hào)強(qiáng)度。
[0014] 進(jìn)一步，該方法還包括如下步驟：
[0015] 搜索所有已知信道，依據(jù)各已知信道的信號(hào)強(qiáng)度為各已知信道分配相應(yīng)的權(quán)重。
[0016] 具體的，被選中添加到所述偵聽(tīng)列表中繼續(xù)輪詢的最高權(quán)重信道，為所述已知信 道中未被添加到所述偵聽(tīng)列表的具有最高權(quán)重的信道。
[0017] 較佳的，各已知信道及其相應(yīng)的權(quán)重之間的映射關(guān)系數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)表中以供 從中選定添加到所述偵聽(tīng)列表中的信道。
[0018] 具體的，該數(shù)據(jù)表中，以數(shù)值表達(dá)各已知信道相對(duì)應(yīng)的權(quán)重。
[0019] 進(jìn)一步，輪詢時(shí)對(duì)于每個(gè)信道確定目標(biāo)工作信道的過(guò)程包括如下具體步驟：
[0020] 設(shè)定當(dāng)前工作信道為本輪詢次序相對(duì)應(yīng)的偵聽(tīng)列表所列的信道；
[0021] 在當(dāng)前工作信道偵聽(tīng)指定格式的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)幀；
[0022] 當(dāng)偵聽(tīng)到該目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)幀時(shí)，確定當(dāng)前工作信道為目標(biāo)工作信道。
[0023] 具體的，所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)幀為IEEE 802. 11協(xié)議所規(guī)范的數(shù)據(jù)幀。
[0024] 較佳的，所述偵聽(tīng)列表所列信道總數(shù)小于所有已知信道總數(shù)。
[0025] 較佳的，所有已知信道總數(shù)不超過(guò)14個(gè)，所述偵聽(tīng)列表所列信道總數(shù)不超過(guò)6個(gè)。
[0026] 具體的，所述偵聽(tīng)列表中各信道的權(quán)重以各信道的順序排列進(jìn)行表征。
[0027] 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)根據(jù)偵聽(tīng)列表所列信道未能確定所述目標(biāo)工作信道 時(shí)，才將新的信道添加到所述偵聽(tīng)列表中。
[0028] 本發(fā)明的另一實(shí)施例中，在未確定所述目標(biāo)工作信道之前，便將新的信道添加到 所述偵聽(tīng)列表中。
[0029] 進(jìn)一步，該方法還包括后續(xù)步驟：從當(dāng)前工作信道中獲取用于接入目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的配 置信息并接入該目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)。
[0030] 具體的，以小于所述已知信道總數(shù)的個(gè)數(shù)，從所述數(shù)據(jù)表中選中權(quán)重較高的若干 信道，構(gòu)成所述偵聽(tīng)列表，在該偵聽(tīng)列表的各信道被以權(quán)重加以表征。
[0031] 本發(fā)明提供的一種智能設(shè)備，其包括：
[0032] 輪詢單元，用于根據(jù)所表征的權(quán)重對(duì)偵聽(tīng)列表所列信道進(jìn)行輪詢，以確定目標(biāo)工 作信道；
[0033] 追加單元，被配置為輪詢單元當(dāng)未能確定所述目標(biāo)工作信道時(shí)，將偵聽(tīng)列表所列 信道之外的具有最高權(quán)重的已知信道添加到偵聽(tīng)列表繼續(xù)輪詢之，以確定目標(biāo)工作信道；
[0034] 維持單元，被配置為當(dāng)輪詢單元確定目標(biāo)工作信道時(shí)，退出輪詢以維持該工作信 道。
[0035] 具體的，所述權(quán)重關(guān)聯(lián)于各信道的信號(hào)強(qiáng)度。
[0036] 進(jìn)一步，該智能設(shè)備還包括：
[0037] 搜索單元，用于搜索所有已知信道，依據(jù)各已知信道的信號(hào)強(qiáng)度為各已知信道分 配相應(yīng)的權(quán)重。
[0038] 具體的，被選中添加到所述偵聽(tīng)列表中繼續(xù)輪詢的最高權(quán)重信道，為所述已知信 道中未被添加到所述偵聽(tīng)列表的具有最高權(quán)重的信道。
[0039] 較佳的，各已知信道及其相應(yīng)的權(quán)重之間的映射關(guān)系數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)表中以供 從中選定添加到所述偵聽(tīng)列表中的信道。
[0040] 較佳的，該數(shù)據(jù)表中，以數(shù)值表達(dá)各已知信道相對(duì)應(yīng)的權(quán)重。
[0041] 進(jìn)一步，所述輪詢單元被配置為通過(guò)以下構(gòu)造的運(yùn)行確定每個(gè)信道是否為目標(biāo)工 作信道：
[0042] 設(shè)定模塊，用于設(shè)定當(dāng)前工作信道為本輪詢次序相對(duì)應(yīng)的偵聽(tīng)列表所列的信道；
[0043] 偵聽(tīng)模塊，用于在當(dāng)前工作信道偵聽(tīng)指定格式的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)幀；
[0044] 確定模塊，被配置為當(dāng)偵聽(tīng)到該目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)幀時(shí)，確定當(dāng)前工作信道為目標(biāo)工作信 道。
[0045] 具體的，所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)幀為IEEE 802. 11協(xié)議所規(guī)范的數(shù)據(jù)幀。
[0046] 較佳的，所述偵聽(tīng)列表所列信道總數(shù)小于所有已知信道總數(shù)。
[0047] 較佳的，所有已知信道總數(shù)不超過(guò)14個(gè)，所述偵聽(tīng)列表所列信道總數(shù)不超過(guò)6個(gè)。
[0048] 具體的，所述偵聽(tīng)列表中各信道的權(quán)重以各信道的順序排列進(jìn)行表征。
[0049] 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述的追加單元，被配置為當(dāng)根據(jù)偵聽(tīng)列表所列信道未 能確定所述目標(biāo)工作信道時(shí)，才將新的信道添加到所述偵聽(tīng)列表中。
[0050] 本發(fā)明的另一實(shí)施例中，所述的追加單元，被配置為在未確定所述目標(biāo)工作信道 之前，便將新的信道添加到所述偵聽(tīng)列表中。
[0051] 進(jìn)一步，該智能設(shè)備還包括：
[0052] 接入單元，被配置為從當(dāng)前工作信道中獲取用于接入目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的配置信息并接入 該目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)。
[0053] 具體的，所述搜索單元被配置為以小于所述已知信道總數(shù)的個(gè)數(shù)，從所述數(shù)據(jù)表 中選中權(quán)重較高的若干信道，構(gòu)成所述偵聽(tīng)列表，在該偵聽(tīng)列表的各信道被以權(quán)重加以表 征。
[0054] 與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0055] 本發(fā)明預(yù)先對(duì)各個(gè)已知信道依據(jù)其信號(hào)強(qiáng)度分配了權(quán)限，并且將其中具有較高權(quán) 重的信道添加進(jìn)偵聽(tīng)列表中，每次重點(diǎn)針對(duì)該偵聽(tīng)列表所列的信號(hào)強(qiáng)度較高的信道進(jìn)行輪 詢深度確定目標(biāo)工作信道，當(dāng)該偵聽(tīng)列表所列信道未能確定目標(biāo)工作信道時(shí)，才從剩余的 已知信道中選取具有最高權(quán)重的信道添