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一种信道资源选择系统及方法

文献发布时间:2024-04-18 19:58:53


一种信道资源选择系统及方法

技术领域

本申请实施例涉及通信技术领域,尤其涉及一种信道资源选择系统及方法。

背景技术

随着物联网技术的发展,短距离无线通信技术也得到快速发展。例如,短距离无线通信技术可以包括:蓝牙技术、无线保真(wireless-fidelity,Wi-Fi)技术以及星闪技术等,或者还可以包括未来可能出现的其他技术。

由于可用频谱资源是有限的,不同的短距离无线通信技术所分别采用的频谱资源可能存在重合。在基于不同的短距离无线通信技术构建的异构网络中,若不同类型网络对频谱资源的分配方式不同,从而可能导致对重合部分频谱资源的分配存在严重干扰。因此,如何实现异构网络的信道资源分配是亟待研究的。

发明内容

本申请实施例提供一种信道资源选择系统及方法,用以提供一种新的信道资源分配的技术方案,从而可降低异构网络中可能存在的信道占用干扰,避免存在网络节点一直无法申请到信道的问题发生。

第一方面,本申请实施例提供了一种信道资源选择系统。所述系统应用于异构网络,所述异构网络包含多个组网,每个组网包含多个网络节点;在每个组网中,协同节点为所述组网内的任一网络节点;协同主节点为所述异构网络中的任一网络节点;其中,所述协同主节点,用于根据来自至少一个网络节点的信道信息,为第一组网中的第一网络节点选择目标信道资源,所述第一组网为所述多个组网中的任一组网,所述第一网络节点为所述第一组网中的任一网络节点;并向所述第一网络节点指示所述目标信道资源;所述第一网络节点,用于获取所述协同主节点指示的所述目标信道资源,在所述目标信道资源上进行数据传输;其中,所述获取所述协同主节点指示的所述目标信道资源,包括:获取所述协同主节点直接指示的所述目标信道资源、或获取第一协同节点间接指示的所述目标信道资源;所述第一协同节点为所述第一组网内的协同节点。

该方法中,异构网络中的协同主节点可以统计异构网络中的信道资源情况,然后可以通过综合考虑多个组网之间的差异性和信道分配冲突性,为网络节点集中式选择信道,从而可以避免不同组网的网络节点可能存在的信道申请干扰,可以保障异构网络中网络节点的数据传输效率和业务处理的服务质量。其中,协同主节点为网络节点选择信道资源之后,可以通过各个组网的协同节点为组网内的网络节点指示选择的信道资源,例如,协同主节点可以将为第一组网内的多个网络节点分别选择的信道资源一起指示给第一组网的第一协同节点,然后再由第一协同节点分别指示给各个网络节点;或者,协同主节点还可以直接指示给网络节点,从而可以及时地告知网络节点。

另一方面,所述协同主节点,用于根据来自至少一个网络节点的信道信息,为第一组网选择目标信道资源集合,所述第一组网为所述多个组网中的任一组网;并向第一协同节点指示所述目标信道资源集合,所述第一协同节点为所述第一组网内的协同节点;所述第一协同节点,用于获取所述协同主节点指示的所述目标信道资源集合;并根据所述目标信道资源集合,为第一网络节点选择目标信道资源,所述第一网络节点为所述第一组网中的任一网络节点;以及向所述第一网络节点指示所述目标信道资源;所述第一网络节点,用于获取所述第一协同节点指示的所述目标信道资源,在所述目标信道资源上进行数据传输。

该方法中,为了降低协同主节点的计算量,协同主节点还可以为组网选择信道资源集合,然后由各组网中的协同节点将所述信道资源集合进一步分配给组网内的一个或多个网络节点。通过该方法,可以通过综合考虑多个组网之间的差异性和信道分配冲突性,为网络节点集中式选择信道,从而可以避免不同组网的网络节点可能存在的信道申请干扰,可以保障异构网络中网络节点的数据传输效率和业务处理的服务质量。

在一种可能的设计中,所述协同主节点,用于为第一组网中的第一网络节点选择目标信道资源或为第一组网选择目标信道资源集合之前,还用于:接收来自第一网络节点用于申请信道的请求信息;其中,所述请求信息中包含所述目标信道资源的标识信息;或者,所述请求信息中包含业务信息,所述业务信息用于为所述第一网络节点选择目标信道资源。

该设计中,协同主节点不仅可以主动为网络节点选择信道资源或为组网选择信道资源集合,还可以响应于网络节点的请求信息,被动为网络节点选择信道资源或为组网选择信道资源集合。

在一种可能的设计中,所述业务信息包括以下中的至少一种:业务类型、业务需求。该设计中,通过网络节点将用于申请信道资源的业务信息上报给协同主节点,以便于协同主节点根据网络节点的业务信息为网络节点选择合适的信道资源,从而可以提升为网络节点选择信道资源的准确性。

在一种可能的设计中,所述协同主节点,用于根据来自至少一个网络节点的信道信息,为第一组网中的第一网络节点选择目标信道资源或为第一组网选择目标信道资源集合之前,还用于:接收至少一个网络节点直接上报的信道信息;或者,接收至少一个协同节点间接上报的来自各自所在组网内的至少一个网络节点采集的信道信息。

该设计中,组网中的网络节点可以直接向协同主节点上报信道信息;也可以先向组网内的协同节点上报信道信息,然后再由协同节点将组网内至少一个网络节点的汇总的信道信息共同上报给协同主节点。因此,可以满足多种业务场景的需求,提升异构网络中整网信道资源的选择效果。

在一种可能的设计中,所述协同主节点,用于接收来自至少一个网络节点采集的信道信息时,具体用于:通过与各所述至少一个网络节点之间的用于传输控制面信息的辅助链路,接收所述至少一个网络节点采集的信道信息;所述协同主节点,用于接收至少一个协同节点上报的来自各自所在组网内的至少一个网络节点采集的信道信息时,具体用于:通过与各所述至少一个协同节点之间的用于传输控制面信息的辅助链路,接收所述至少一个协同节点上报的来自各自所在组网内的至少一个网络节点采集的信道信息。

该设计中,在异构网络中,通过控制面信息和用户面信息的分离,从而可以保障信息传输和数据传输的准确性,避免或减少数据、信息丢失的问题发生。

在一种可能的设计中,所述协同主节点,还用于:根据来自至少一个网络节点的信道信息,更新所述异构网络的信道信息表,所述信道信息表用于指示所述异构网络可选择的信道资源集合。

该设计中,协同主节点通过维护关于异构网络的信道信息表,可以统计异构网络中的网络节点对信道信息的使用情况,从而可以更有效率地实现为网络节点选择或重选择信道资源。

在一种可能的设计中,所述协同主节点,还用于:将所述信道信息表发送给所述异构网络中的第二网络节点;若所述第二网络节点为协同节点,所述第二网络节点,用于根据所述信道信息表,为第三网络节点选择目标信道资源,所述第三网络节点为所述第二网络节点所在第二组网中的任一网络节点;若所述第二网络节点为非协同节点,所述第二网络节点,还用于根据所述信道信息表,选择目标信道资源,并向所述协同主节点或所述第二组网中的第二协同节点发送用于申请所述目标信道资源的请求信息。

该设计中,协同主节点可以主动为网络节点分配信道资源,并将对异构网络中多个网络节点的选择结果广播或单播给异构网络中的网络节点。这样,网络节点可以基于协同主节点集中式选择的信道资源传输资源,避免由于不同组网的不同信道分配方式,导致信道干扰问题的发生。

在一种可能的设计中,所述信道信息包括以下信息中的至少一种:信道的接收信号的强度指示(received signal strength indication,RSSI)、信道的占空比、信道主频段、信道带宽、自身使用信道上的业务类型。

在一种可能的设计中,所述协同主节点,用于为第一组网中的第一网络节点选择目标信道资源之前,还用于:获取至少一个网络节点上报的用于自身传输用户面数据的主链路类型;所述协同主节点,用于为第一组网中的第一网络节点选择目标信道资源时,具体用于:根据所述第一网络节点采用的主链路类型,从所述主链路类型对应的可选择信道资源中,为所述第一网络节点选择目标信道资源。

该设计中,协同主节点通过获取网络节点的主链路类型,可以确定网络节点所在的组网类型,进而可以实现为不同类型的组网中的网络节点提供更加准确地信道选择。

在另一种可能的设计中,所述协同主节点,用于为第一组网选择目标信道资源集合之前,还用于:获取至少一个网络节点上报的用于自身传输用户面数据的主链路类型;所述协同主节点,用于为第一组网选择目标信道资源集合时,具体用于:根据所述第一组网中包含的网络节点的主链路类型,从所述主链路类型对应的可选择信道资源中,为所述第一组网选择目标信道资源集合。

该设计中,协同主节点通过获取网络节点的主链路类型,可以确定网络节点所在的组网类型,进而可以实现为不同类型的组网提供更加准确地信道选择。

在一种可能的设计中,所述第一网络节点,还用于若监测到预设变更事件,向所述协同主节点发送变更指示;其中,所述变更指示用于所述协同主节点为所述第一网络节点重新选择目标信道资源、或为所述第一组网重新选择目标信道资源集合;所述预设变更事件包括但限于以下事件中的至少一种:业务信息变更,信道信息变更。

该设计中,在网络节点的业务信息、信道信息中的至少一项发生变更之后,可以通过向协同主节点发生变更指示,从而可以实现协同主节点为网络节点重新选择信道资源。因此,可以及时地根据实际场景的需求,进行信道资源的重分配,从而可以保障异构网络的整网传输效率。

第二方面,本申请实施例还提供一种信道资源选择方法。该方法包括:协同主节点根据来自至少一个网络节点的信道信息,为第一组网中的第一网络节点选择目标信道资源;所述第一组网为异构网络中包含的多个组网中的任一组网,所述第一网络节点为所述第一组网中的任一网络节点;所述协同主节点向所述第一网络节点指示所述目标信道资源。

另一方面,协同主节点根据来自至少一个网络节点的信道信息,为第一组网选择目标信道资源集合,所述第一组网为异构网络中包含的多个组网中的任一组网;所述协同主节点向第一协同节点指示所述目标信道资源集合,所述第一协同节点为所述第一组网内的协同节点。

在一种可能的设计中,为第一组网中的第一网络节点选择目标信道资源或为第一组网选择目标信道资源集合之前,所述方法还包括:所述协同主节点接收来自第一网络节点用于申请信道的请求信息;其中,所述请求信息中包含所述目标信道资源的标识信息;或者,所述请求信息中包含业务信息,所述业务信息用于为所述第一网络节点选择目标信道资源。

在一种可能的设计中,所述业务信息包括以下中的至少一种:业务类型、业务需求。

在一种可能的设计中,所述协同主节点根据来自至少一个网络节点的信道信息,为第一组网中的第一网络节点选择目标信道资源或为第一组网选择目标信道资源集合之前,所述方法还包括:接收来自至少一个网络节点采集的信道信息;或者,接收至少一个协同节点上报的来自各自所在组网内的至少一个网络节点采集的信道信息。

在一种可能的设计中,所述协同主节点接收来自至少一个网络节点采集的信道信息时,具体包括:通过与各所述至少一个网络节点之间的用于传输控制面信息的辅助链路,接收所述至少一个网络节点采集的信道信息。所述协同主节点接收至少一个协同节点上报的来自各自所在组网内的至少一个网络节点采集的信道信息时,具体包括:通过与各所述至少一个协同节点之间的用于传输控制面信息的辅助链路,接收所述至少一个协同节点上报的来自各自所在组网内的至少一个网络节点采集的信道信息。

在一种可能的设计中,所述方法还包括:所述协同主节点根据来自至少一个网络节点的信道信息,更新所述异构网络的信道信息表,所述信道信息表用于指示所述异构网络可选择的信道资源集合。

在一种可能的设计中,所述方法还包括:所述协同主节点将所述信道信息表发送给所述异构网络中的第二网络节点;以及,所述协同主节点接收所述第二网络节点基于所述信道信息表选择目标信道资源之后,发送的用于申请所述目标信道资源的请求信息。

在一种可能的设计中,所述信道信息包括以下信息中的至少一种:RSSI、信道的占空比、信道主频段、信道带宽、自身使用信道上的业务类型。

在一种可能的设计中,所述方法还包括:所述协同主节点为第一组网中的第一网络节点选择目标信道资源之前,获取至少一个网络节点上报的用于自身传输用户面数据的主链路类型。所述协同主节点为第一组网中的第一网络节点选择目标信道资源时,具体包括:根据所述第一网络节点采用的主链路类型,从所述主链路类型对应的可选择信道资源中,为所述第一网络节点选择目标信道资源;

在一种可能的设计中,所述协同主节点为第一组网选择目标信道资源集合之前,所述方法还包括:获取至少一个网络节点上报的用于自身传输用户面数据的主链路类型。所述协同主节点为第一组网选择目标信道资源集合时,具体包括:根据所述第一组网中包含的网络节点的主链路类型,从所述主链路类型对应的可选择信道资源中,为所述第一组网选择目标信道资源集合。

第三方面,本申请实施例还提供一种信道资源选择方法。第一网络节点获取异构网络中的协同主节点指示的所述目标信道资源;所述第一网络节点在所述目标信道资源上进行数据传输;其中,所述获取所述协同主节点指示的所述目标信道资源,包括:获取所述协同主节点直接指示的所述目标信道资源、或获取第一协同节点间接指示的所述目标信道资源;所述第一协同节点为第一组网内的协同节点,所述第一组网为所述第一网络节点所在组网。

另一方面,第一网络节点获取第一协同节点指示的所述目标信道资源;所述第一协同节点为第一组网内的协同节点,所述第一组网为所述第一网络节点所在组网;在所述目标信道资源上进行数据传输。

在一种可能的设计中,所述第一网络节点获取所述目标信道资源之前,所述方法还包括:所述第一网络节点发送用于申请信道的请求信息;其中,所述请求信息中包含所述目标信道资源的标识信息;或者,所述请求信息中包含业务信息,所述业务信息用于为所述第一网络节点选择目标信道资源。

在一种可能的设计中,所述业务信息包括以下中的至少一种:业务类型、业务需求。

在一种可能的设计中,所述第一网络节点向协同主节点直接上报信道信息;或者,所述第一网络节点通过所在第一组网内的第一协同节点间接上报信道信息。可选的,所述第一网络节点可以通过辅助链路直接上报或间接上报所述信道信息。

在一种可能的设计中,所述第一网络节点获取来自协同主节点的信道信息表,根据所述信道信息表,选择目标信道资源,并向所述协同主节点或所述第一组网中的第一协同节点发送用于申请所述目标信道资源的请求信息。

在一种可能的设计中,所述信道信息包括以下信息中的至少一种:信道的接收信号的强度指示RSSI、信道的占空比、信道主频段、信道带宽、自身使用信道上的业务类型。

在一种可能的设计中,所述第一网络节点向协同主节点上报用于自身传输用户面数据的主链路类型。

在一种可能的设计中,所述方法还包括:若监测到预设变更事件,所述第一网络节点向所述协同主节点发送变更指示;其中,所述变更指示用于所述协同主节点为所述第一网络节点重新选择目标信道资源、或为所述第一组网重新选择目标信道资源集合;所述预设变更事件包括但限于以下事件中的至少一种:业务信息变更,信道信息变更。

第四方面,本申请实施例还提供一种信道资源选择方法。第一协同节点获取异构网络中的协同主节点指示的所述目标信道资源集合;所述第一协同节点为第一组网内的协同节点,所述第一组网为所述第一协同节点所在组网;所述第一协同节点根据所述目标信道资源集合,为第一网络节点选择目标信道资源;所述第一网络节点为所述第一组网中的任一网络节点;所述第一协同节点向所述第一网络节点指示所述目标信道资源。

在一种可能的设计中,所述第一协同节点接收来自第一组网内包含的至少一个网络节点用于申请信道的请求信息,并将至少一个请求信息上报给协同主节点;其中,所述请求信息中包含所述目标信道资源的标识信息;或者,所述请求信息中包含业务信息,所述业务信息用于为所述第一网络节点选择目标信道资源。

在一种可能的设计中,所述第一协同节点接收来自第一组网内的至少一个网络节点采集的信道信息。可选的,所述第一协同节点可以通过辅助链路接收各网络节点采集的信道信息。

在一种可能的设计中,所述第一协同节点接收协同主节点的信道信息表,根据所述信道信息表,为第一组网内的至少一个网络节点选择目标信道资源。

第五方面,本申请提供一种电子设备,所述电子设备包括多个功能模块;所述多个功能模块相互作用,实现上述任一方面及其各实施方式中协同主节点或第一协同节点或第一网络节点所执行的方法。所述多个功能模块可以基于软件、硬件或软件和硬件的结合实现,且所述多个功能模块可以基于具体实现进行任意组合或分割。

第六方面,本申请提供一种电子设备,包括至少一个处理器和至少一个存储器,所述至少一个存储器中存储计算机程序指令,所述电子设备运行时,所述至少一个处理器执行上述任一方面及其各实施方式中协同主节点或第一协同节点或第一网络节点执行的方法。

第七方面,本申请提供了一种计算机程序产品,计算机程序产品包括:计算机程序(也可以称为代码,或指令),当计算机程序被运行时,使得计算机执行上述任一方面及其各实施方式中协同主节点或第一协同节点或第一网络节点所执行的方法。

第八方面,本申请还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序,当所述计算机程序被计算机执行时,使得所述计算机执行上述任一方面及其各实施方式中协同主节点或第一协同节点或第一网络节点所执行的方法。

第九方面,本申请还提供一种芯片,所述芯片用于读取存储器中存储的计算机程序,执行上述任一方面及其各实施方式中协同主节点或第一协同节点或第一网络节点所执行的方法。

第十方面,本申请还提供一种芯片系统,该芯片系统包括处理器,用于支持计算机装置实现上述任一方面及其各实施方式中协同主节点或第一协同节点或第一网络节点所执行的方法。在一种可能的设计中,所述芯片系统还包括存储器,所述存储器用于保存该计算机装置必要的程序和数据。该芯片系统可以由芯片构成,也可以包含芯片和其他分立器件。

上述第二方面至第十方面中任一方面的有益效果请具体参阅上述第一方面中各种可能的设计的有益效果,在此不再赘述。

附图说明

图1a为本申请实施例提供的Wi-Fi技术可用信道的示例图;

图1b为本申请实施例提供的星闪技术可用信道与Wi-Fi技术可用信道的对比图;

图1c为本申请实施例提供的异构网络下同频传输的一种应用场景图;

图2为本申请实施例提供的一种可能的终端设备的硬件结构示意图;

图3为本申请实施例提供的一种终端设备的软件结构框图;

图4为本申请实施例提供的一种信道资源选择方法的场景示意图之一;

图5a示出的为本申请实施例提供的一种组网的场景示意图;

图5b示出的为本申请实施例提供的一种组网内分配信道的交互流程示意图;

图6为本申请实施例提供的一种信道资源选择方法的场景示意图之二;

图7为本申请实施例提供的一种信道资源选择方法的交互流程示意图;

图8a为本申请实施例提供的信道资源选择结果的场景示意图之一;

图8b为本申请实施例提供的信道资源选择结果的场景示意图之二;

图9为本申请实施例提供的信道资源选择结果的场景示意图之三;

图10为本申请实施例提供的时域资源分配的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请实施例作进一步地详细描述。

本申请实施例提供的技术方案可以应用于通信技术领域,适用于异构网络中;异构网络可理解为由多种不同类型的组网融合得到的网络。例如,本申请实施例提供的方法可以应用于基于不同的短距离无线通信技术构建的异构网络中;其中,基于不同短距离无线通信技术得到的组网类型也不同。示例性的,异构网络可以为基于Wi-Fi技术的短距离无线通信技术构建的组网(本申请实施例中也可简称“Wi-Fi组网”)和基于星闪(SparkLink)技术构建的组网(本申请实施例中也可简称“星闪组网”)进行融合之后得到的网络。

基于Wi-Fi技术的短距离无线通信技术已经广泛应用在全屋智能和影音娱乐等场景中,可用于终端设备之间进行连接或数据传输。根据Wi-Fi标准的定义,Wi-Fi的工作频段包括但不限于5吉赫(GHz)频段。在5GHz频段资源中,中国开放的可用信道可参阅图1a所示。图1a为本申请实施例提供的Wi-Fi技术可用信道的示例图,以单个信道的可用带宽为20兆赫(MHz)作为示例,5.2GHz频段包含的可用信道包括36、40、44、48、52、56、60、64,5.8GHz频段包含的可用信道包括149、153、157、161、165。此外,单个信道的可用带宽还可以为40MHz,例如5.2GHz频段还包含的可用信道包括38、46、54、62,5.8GHz频段还包含的可用信道包括151、159;单个信道的可用带宽还可以为80MHz,例如5.2GHz频段还包含的可用信道包括42、58,5.8GHz频段还包含的可用信道包括155;单个信道的可用带宽还可以为160MHz,例如5.2GHz频段还包含的可用信道包括50。

目前,在Wi-Fi组网中,组网内网络节点(本申请实施例中,“网络节点”也可简称为“节点”,在本申请介绍内容中可互相替换使用)通常采用载波侦听多路访问/冲突避免(carrier sense multiple access with collision avoid,CSMA/CA)机制进行分布式地竞争,以抢占信道。需要说明的是,组网内节点可以抢占一个信道,也可以抢占多个信道。例如,组网内节点可以抢占单个信道,若每个信道的可用带宽为20MHz,也即请求占用1个信道对应的20MHz频谱资源;组网内节点也可以抢占多个信道,若每个信道的可用带宽为20MHz,则可以请求占用2个信道对应的40Mhz频谱资源、或4个信道对应的80Mhz频谱资源、或8个信道对应的160Mhz频谱资源。

星闪技术为星闪联盟推出新一代短距离无线通信技术,可以承载于智能汽车、智能家居、智能终端和智能制造等新场景中。星闪技术定义的5GHz频段资源与Wi-Fi的5GHz工作频段存在重合。图1b为本申请实施例提供的星闪技术可用信道与Wi-Fi技术可用信道的对比图。星闪技术在5.2GHz频段包含的可用信道包括125、209、291、375、459、541、625、709,在5.8GHz频段包含的可用信道包括2479、2563、2645、2729。

在星闪组网中,通常采用集中式调度机制为组网内节点进行信道分配;例如,集中式调度机制可以为子载波粒度的频域调度、或为支持符号粒度的时域调度。星闪组网中一般可以包括一个管理节点(grant,G节点)和至少一个终端节点(terminal,T节点)。

针对子载波粒度的频域调度来说,在星闪组网中,一般由G节点根据频谱资源的信道使用情况为G节点和T节点分配合适的信道进行数据传输。需要说明的是,与Wi-Fi组网类似,G节点也可以为G节点或T节点分配单个信道,或者还可以分配多个信道。例如,若每个信道的可用带宽为20MHz,G节点可以为G节点或T节点分配1个信道对应的20Mhz频谱资源;或者,G节点也可以为G节点或T节点分配相邻2个信道对应的40Mhz频谱资源、或相邻4个信道对应的80Mhz频谱资源、或相邻8个信道对应的160Mhz频谱资源。除此之外,与Wi-Fi组网不同之处在于,G节点还可以为G节点或T节点分配相邻3个信道对应的60Mhz频谱资源、或相邻5个信道对应的100Mhz频谱资源。

基于前述介绍到的基于Wi-Fi技术进行短距离无线通信和基于星闪技术进行短距离无线通信,在基于Wi-Fi组网和星闪组网融合构建的异构网络中,由于Wi-Fi技术和星闪技术对应的频谱资源存在重合,并且由于星闪技术采用集中式调度机制进行信道分配、而Wi-Fi技术采用CSMA/CA机制进行信道分配,可以理解,若Wi-Fi组网中节点与星闪组网中的节点进行同频传输,可能导致Wi-Fi组网中节点持续退避,无法接入信道,从而导致Wi-Fi组网中节点的业务处理受到较大的干扰。例如,图1c为本申请实施例提供的异构网络下同频传输的一种应用场景图。星闪组网中的G节点将信道分配给组内节点进行传输星闪超帧使用;此时,Wi-Fi组网中节点在传输Wi-Fi数据之前先侦听信道,在侦听到信道忙碌时,则进行退避,再次侦听信道时,信道依旧忙碌,则继续进行退避。由此可得知,在星闪组网中的节点和Wi-Fi组网中节点进行同频传输时,会导致Wi-Fi组网中节点持续退避,从而造成Wi-Fi组网中节点一直无法竞争到信道,影响Wi-Fi组网中节点的业务处理。

有鉴于此,本申请实施例提供一种信道资源选择方法。在由多种不同类型的组网融合构建的异构网络中,每种类型的组网可设置一个节点作为协同节点,并且,从多个协同节点中可确定协同主节点。每种类型的组网中包含的节点可通过协同节点上报第一信息给协同主节点;其中,所述第一信息可包括但不限于以下信息中的一种或多种:主链路传输类型、业务服务质量(quality of service,QoS)需求以及采集的信道信息。协同主节点可根据异构网络中多个节点上报的第一信息,进行信道资源的分配或重分配。因此,通过该方法,可以降低节点之间进行通信的干扰,从而可以保障异构网络中的数据传输效率。

其中,本申请实施例中异构网络中的节点可以为终端设备、网关设备等电子设备。

可以理解的是,本申请实施例的终端设备可以是诸如智能家居设备(例如,智能电视,智慧屏,智能音箱等)、手机、平板电脑、可穿戴设备(例如,手表、头盔、耳机等)、增强现实(augmented reality,AR)/虚拟现实(virtual reality,VR)设备、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer,UMPC)、上网本、个人数字助理(personaldigital assistant,PDA)等设备。可以理解的是,本申请实施例对终端设备的具体类型不作任何限制。

本申请实施例可以应用到的终端设备,示例性实施例包括但不限于搭载

图2示出了一种可能的终端设备的硬件结构示意图。其中,所述终端设备200包括:射频(radio frequency,RF)电路210、电源220、处理器230、存储器240、输入单元250、显示单元260、音频电路270、通信接口280、以及无线保真(wireless-fidelity,Wi-Fi)模块290等部件。本领域技术人员可以理解,图2中示出的终端设备200的硬件结构并不构成对终端设备200的限定,本申请实施例提供的终端设备200可以包括比图示更多或更少的部件,可以组合两个或更多的部件,或者可以具有不同的部件配置。图2中所示出的各种部件可以在包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路在内的硬件、软件、或硬件和软件的组合中实现。

下面结合图2对所述终端设备200的各个构成部件进行具体的介绍:

所述RF电路210可用于通信或通话过程中,数据的接收和发送。特别地,所述RF电路210在接收到基站的下行数据后,发送给所述处理器230处理;另外,将待发送的上行数据发送给基站。通常,所述RF电路210包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器(low noise amplifier,LNA)、双工器等。

此外,RF电路210还可以通过无线通信网络和其他设备进行通信。所述无线通信可以使用任一通信标准或协议,包括但不限于全球移动通讯系统(global system of mobilecommunication,GSM)、通用分组无线服务(general packet radio service,GPRS)、码分多址(code division multiple access,CDMA)、宽带码分多址(wideband code divisionmultiple access,WCDMA)、长期演进(long term evolution,LTE)、电子邮件、短消息服务(short messaging service,SMS)等。

Wi-Fi技术属于短距离无线传输技术,所述终端设备200通过Wi-Fi模块290可以连接访问接入点(access point,AP),从而实现数据网络的访问。所述Wi-Fi模块290可用于通信过程中,数据的接收和发送。

星闪技术也属于短距离无线传输技术,本申请实施例中,所述终端设备200还可通过星闪模块291可以连接访问G节点,从而实现数据网络的访问。所述星闪模块291可用于通信过程中,数据的接收和发送。

所述终端设备200可以通过所述通信接口280与其他设备实现物理连接。可选的,所述通信接口280与所述其他设备的通信接口通过电缆连接,实现所述终端设备200和其他设备之间的数据传输。

所述终端设备200还能够实现通信业务,与服务侧设备、组网内网关设备或者组网内其他终端设备实现交互,因此所述终端设备200需要具有数据传输功能,即所述终端设备200内部需要包含通信模块。虽然图2示出了所述RF电路210、所述Wi-Fi模块290、所述星闪模块291、和所述通信接口280等通信模块,但是可以理解的是,所述终端设备200中存在上述部件中的至少一个或者其他用于实现通信的通信模块(如蓝牙模块),以进行数据传输。

例如,当所述终端设备200为手机时,所述终端设备200可以包含所述RF电路210,还可以包含所述Wi-Fi模块290,或可以包含蓝牙模块(图2中未示出);当所述终端设备200为计算机时,所述终端设备200可以包含所述通信接口280,还可以包含所述Wi-Fi模块290,或可以包含蓝牙模块(图2中未示出);当所述终端设备200为平板电脑时,所述终端设备200可以包含所述Wi-Fi模块,或可以包含蓝牙模块(图2中未示出)。本申请实施例中,当所述终端设备200为智能家居时,所述终端设备200可以包含所述星闪模块291,还可以包含所述Wi-Fi模块290,或可以包含蓝牙模块(图2中未示出)。

所述存储器240可用于存储软件程序以及模块。所述处理器230通过运行存储在所述存储器240的软件程序以及模块,从而执行所述终端设备200的各种功能应用以及数据处理。可选的,所述存储器240可以主要包括存储程序区和存储数据区。其中,存储程序区可存储操作系统(主要包括内核层、系统层、应用程序框架层和应用程序层等各自对应的软件程序或模块)。

此外,所述存储器240可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。本申请实施例中,若终端设备200作为异构网络中的协同主节点,协同主节点接收到的多个节点发送的第一信息可以存储于所述存储器240中;若终端设备200作为异构网络中的任一组网中的节点,节点采集到的信道信息、业务信息等可以存储于所述存储器240中。

所述输入单元250可用于接收用户输入的数字或字符信息等多种不同类型的数据对象的编辑操作,以及产生与所述终端设备200的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。可选的,输入单元250可包括触控面板251以及其他输入设备252。

其中,所述触控面板251,也称为触摸屏,可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在所述触控面板251上或在所述触控面板251附近的操作),并根据预先设定的程序驱动相应的连接装置。

可选的,所述其他输入设备252可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种。

所述显示单元260可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及所述终端设备200的各种菜单。所述显示单元260即为所述终端设备200的显示系统,用于呈现界面,实现人机交互。所述显示单元260可以包括显示面板261。可选的,所述显示面板261可以采用液晶显示屏(liquid crystal display,LCD)、有机发光二极管(organic light-emitting diode,OLED)等形式来配置。

所述处理器230是所述终端设备200的控制中心,利用各种接口和线路连接各个部件,通过运行或执行存储在所述存储器240内的软件程序和/或模块,以及调用存储在所述存储器240内的数据,执行所述终端设备200的各种功能和处理数据,从而实现基于所述终端设备200的多种业务。本申请实施例中,处理器230可用来实现本申请实施例提供的方法。

所述终端设备200还包括用于给各个部件供电的电源220(比如电池)。可选的,所述电源220可以通过电源管理系统与所述处理器230逻辑相连,从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗等功能。

如图2所示,终端设备200还包括音频电路270、麦克风271和扬声器272,可提供用户与终端设备200之间的音频接口。音频电路270可用于将音频数据转换为扬声器272能够识别的信号,并将信号传输到扬声器272,由扬声器272转换为声音信号输出。麦克风271用于收集外部的声音信号(如人说话的声音、或者其它声音等),并将收集的外部的声音信号转换为音频电路270能够识别的信号,发送给音频电路270。音频电路270还可用于将麦克风271发送的信号转换为音频数据,再将音频数据输出至RF电路210以发送给比如另一终端设备,或者将音频数据输出至存储器240以便后续进一步处理。

尽管未示出,所述终端设备200还可以包括至少一种传感器、摄像头等,在此不再赘述。至少一种传感器可以包含但不限于压力传感器、气压传感器、加速度传感器、距离传感器、指纹传感器、触摸传感器、温度传感器等。

本申请实施例涉及的操作系统(operating system,OS),是运行在终端设备200上的最基本的系统软件。终端设备200的软件系统可以采用分层架构,事件驱动架构,微核架构,微服务架构,或云架构。本申请实施例以采用分层架构的操作系统为例,示例性说明终端设备200的软件结构。

图3为本申请实施例提供的一种终端设备的软件结构框图。如图3所示,终端设备的软件结构可以是分层架构,例如可以将软件分成若干个层,每一层都有清晰的角色和分工。层与层之间通过软件接口通信。在一些实施例中,将操作系统分为五层,从上至下分别为应用程序层,应用程序框架层(framework,FWK),运行时和系统库,内核层,以及硬件层。

应用程序层可以包括一系列应用程序包。如图3所示,应用程序层可以包括相机、设置、皮肤模块、用户界面(user interface,UI)、第三方应用程序等。其中,第三方应用程序可以包括无线局域网(wireless local area network,WLAN)、音乐、通话、蓝牙、视频等。

一种可能的实现方式中,应用程序可以使用java语言开发,通过调用应用程序框架层所提供的应用程序编程接口(application programming interface,API)来完成,开发者可以通过应用程序框架层来与操作系统的底层(例如硬件层、内核层等)进行交互,开发自己的应用程序。该应用程序框架层主要是操作系统的一系列的服务和管理系统。

应用程序框架层为应用程序层的应用程序提供应用编程接口和编程框架。应用程序框架层包括一些预定义函数。如图3所示,应用程序框架层可以包括快捷图标管理模块,窗口管理器,内容提供器,视图系统,电话管理器,资源管理器,通知管理器等。

快捷图标管理模块用于对终端设备上显示的快捷图标进行管理,例如创建快捷图标、移除快捷图标、监控快捷图标是否满足显示条件等。

窗口管理器用于管理窗口程序。窗口管理器可以获取显示屏大小,判断是否有状态栏,锁定屏幕,截取屏幕等。内容提供器用来存放和获取数据,并使这些数据可以被应用程序访问。所述数据可以包括视频,图像,音频,拨打和接听的电话,浏览历史和书签,电话簿等。

视图系统包括可视控件,例如显示文字的控件,显示图片的控件等。视图系统可用于构建应用程序。显示界面可以由一个或多个视图组成的。例如,包括短信通知图标的显示界面,可以包括显示文字的视图以及显示图片的视图。

电话管理器用于提供终端设备的通信功能。例如通话状态的管理(包括接通,挂断等)。

资源管理器为应用程序提供各种资源,比如本地化字符串,图标,图片,布局文件,视频文件等等。

通知管理器使应用程序可以在状态栏中显示通知信息,可以用于传达告知类型的消息,可以短暂停留后自动消失,无需用户交互。比如通知管理器被用于告知下载完成,消息提醒等。通知管理器还可以是以图表或者滚动条文本形式出现在系统顶部状态栏的通知,例如后台运行的应用程序的通知,还可以是以对话窗口形式出现在屏幕上的通知。例如在状态栏提示文本信息,发出提示音,终端设备振动,指示灯闪烁等。

运行时包括核心库和虚拟机。运行时负责操作系统的调度和管理。

核心库包含两部分:一部分是java语言需要调用的功能函数,另一部分是操作系统的核心库。应用程序层和应用程序框架层运行在虚拟机中。虚拟机将应用程序层和应用程序框架层的java文件执行为二进制文件。虚拟机用于执行对象生命周期的管理,堆栈管理,线程管理,安全和异常的管理,以及垃圾回收等功能。

系统库可以包括多个功能模块。例如:表面管理器(surface manager),媒体库(media libraries),三维图形处理库(例如:OpenGL ES),二维图形引擎(例如:SGL)等。

表面管理器用于对显示子系统进行管理,并且为多个应用程序提供了二维和3D图层的融合。

媒体库支持多种常用的音频,视频格式回放和录制,以及静态图像文件等。媒体库可以支持多种音视频编码格式,例如:MPEG4,H.264,MP3,AAC,AMR,JPG,PNG等。

三维图形处理库用于实现三维图形绘图,图像渲染,合成,和图层处理等。

二维图形引擎是二维绘图的绘图引擎。

在一些实施例中,三维图形处理库可以用于绘制三维的运动轨迹图像,二维图形引擎可以用于绘制二维的运动轨迹图像。

内核层是硬件和软件之间的层。内核层至少包含显示驱动,摄像头驱动,音频驱动,传感器驱动。

硬件层可以包括各类传感器,例如加速度传感器、重力传感器、触摸传感器等。

通常终端设备200可以同时运行多个应用程序。较为简单的,一个应用程序可以对应一个进程,较为复杂的,一个应用程序可以对应多个进程。每个进程具备一个进程号(进程ID)。

应理解,本申请实施例中“以下至少一(项)个”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a、b或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,a和b,a和c,b和c,或a、b和c,其中a、b、c可以是单个,也可以是多个。“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况,其中A、B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

另外,需要理解的是,在本申请的描述中,“第一”、“第二”等词汇,仅用于区分描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性,也不能理解为指示或暗示顺序。

应理解,终端设备的硬件结构可以如图2所示,软件架构可以如图3所示,其中,终端设备中的软件架构对应的软件程序和/或模块可以存储在存储器240中,处理器230可以运行存储器240中存储的软件程序和应用,以执行本申请实施例提供的一种信道资源选择方法的流程。

为了便于理解本申请提供的一种信道资源选择方法,以下结合图4至图10中所示的内容,对采用本申请提供的方法的实现过程进行介绍。

图4为本申请实施例提供的一种信道资源选择方法的场景示意图。以异构网络部署于家庭网络作为示例,该场景为基于星闪组网和多个Wi-Fi组网进行融合得到的异构网络;其中,星闪组网可用于家庭影院设备的组网,Wi-Fi组网可用于终端设备连接网关设备(或路由器),还可用于终端设备与终端设备的Wi-Fi P2P连接。可以理解,异构网络还可部署于其他局域网络中,异构网络也可以通过其他类型的组网进行融合得到,例如蓝牙组网等,本申请对此不进行限定。

在图4所示的星闪组网中,基于星闪技术配置的家庭影院设备可以包括:智慧屏和连接智慧屏的多个智能音箱。其中,智慧屏可用于提供中置音,如图4中智能音箱1可用于提供右环绕音、智能音箱2可用于提供右声道音、智能音箱3可用于提供左环绕音、以及智能音箱4可用于提供左声道音。假设将智能音箱1作为星闪组网中的G节点,智能音箱2、智能音箱3和智能音箱4为星闪组网中的多个T节点。可以理解,星闪组网中的各节点可以基于星闪技术与其他节点建立星闪链路,并通过星闪链路进行数据传输。

在图4所示的Wi-Fi组网1中,手机1可以通过Wi-Fi连接到网关设备上,与网关设备建立Wi-Fi链路,并通过Wi-Fi链路进行数据传输。示例性的,网关设备可以在一定区域范围内提供WLAN,手机1可以通过主动扫描或手动添加等方式获取到网关设备的WLAN名称,并尝试接入网关设备提供的WLAN,以实现通过Wi-Fi连接到网关设备上;可以理解,若网关设备的WLAN设置有对应的密钥,则用户需要在手机1上输入对应的密钥才能接入网关设备的WLAN。

在图4所示的Wi-Fi组网2中,手机2可以发起与手机3的Wi-Fi P2P连接,与手机3建立Wi-Fi P2P链路,并通过Wi-Fi P2P链路进行数据传输。示例性的,手机2可以通过华为分享与手机3的Wi-Fi P2P连接;例如,用户在使用手机2的过程中,若需要分享一些信息,并且从多种分享方式中选择华为分享的方式,分享目标方为手机3,以实现发起与手机3的Wi-FiP2P连接。

上述介绍到的星闪链路、Wi-Fi链路以及Wi-Fi P2P链路的建立都需要借助信道资源(本申请实施例中,若在信道粒度上实现信道资源选择,信道资源可直接理解为信道;若在更细粒度上实现信道资源选择,信道资源可理解为信道包含的时域资源或频域资源,例如时域资源可以为无线帧所在的时间片)实现数据传输,因此在建立链路之前需要分配对应的信道,例如可以由链路发起方请求信道、或者也可以由网络中的管理节点主动分配信道。例如,图5a示出的为本申请实施例提供的一种组网的场景示意图。目前,组网中可以采用基于组的最优信道管理技术实现信道分配,组网中可以包括一个主节点(master)和至少一个组内节点(device),例如图5a中示出的组网节点1、组网节点2、组网节点3和组网节点4;其中,master例如可以为图4所示Wi-Fi组网1中的网关或Wi-Fi组网2中的Wi-Fi P2P链路发起方,对应的,device可以为图4所示Wi-Fi组网1中的手机1或Wi-Fi组网2中的手机3。组网内的device可以探测信道信息并上报给所述master,以及还可将业务信息发送给所述master;组网内的master可以进行信道建模,为组网内的节点分配信道。另外,组网内的master也可以具有device的特性。当组网内的device需要建立通信链路(如Wi-Fi链路或Wi-Fi P2P链路)时,如图5b所示,在一些场景下,组网节点1可以与组网节点2建立通信链路,组网节点3可与组网节点4建立通信链路,可通过以下交互流程获取信道:

步骤501、device向master申请信道。其中,device向master申请信道时,还可以发送业务信息,所述业务信息用于所述master为所述device选择信道。所述业务信息中可以包括但不限于以下信息中的至少一种:业务类型、业务需求。例如,所述业务类型可以为投屏业务、图片或视频的分享业务等,所述业务需求可以为时延敏感、高带宽等。

步骤502、master可以根据信道决策模型,决策出目标信道。示例性的,master可以根据所述device所在位置的一定范围内包含的信道信息以及信道使用状态,以及根据device的申请,决策出合适的信道分配给device。例如,master根据device的业务信息,为device决策出目标信道;比如,若device的业务需求为高带宽,则master可以为device选择多个信道。

步骤503、master更新信道信息表。其中,master可以接收组网内多个device上报的信道信息,所述信道信息可以包括但不限于以下信息中的一种:信道的接收信号的强度指示(received signal strength indicator,RSSI)、信道的占空比、信道主频段、信道带宽、自身使用信道上的业务类型。

并且,master可以维护一个信道信息表,所述信道信息表中可以包含但不限于以下信息中的至少一种:组网标识、组网包含的节点数量、节点标识(例如可以为节点的名称、MAC地址等)、信道参数(可以根据device上报的信道信息得到,例如可以包括信道的RSSI、信道的占空比、信道主频段、信道带宽、自身使用信道上的业务类型)、时间戳、以及老化时间规则。在master分配信道之后、或接收到组网内device发送的更新的信道信息时,则可以更新维护的信道信息表。

另外,device可以通过master主动Pull机制或者device主动Push机制向master上报信道信息。示例性的,若device采用master主动Pull机制,可以基于master的请求,向master上报信道信息。另一示例性的,若device采用device主动Push机制,可以在设备上电之后或者信道信息变更之后或周期性等方式主动上报信道信息。

步骤504、master向device返回目标信道的信道指示信息。示例性的,目标信道的信道指示信息可以包括但不限定于信道主频段、信道带宽,用于确定目标信道。

根据以上内容,若异构网络中只有一个组网,或者即使存在多个组网、但多个组网对应的可用频谱资源不存在重合,则在异构网络中,可以在各个组网内实现信道分配,例如通过如图5a和图5b所示的技术实现信道分配。然而,由于星闪组网中的信道采用集中式调度机制分配、Wi-Fi组网中的信道采用CSMA/CA机制主动竞争,并且星闪组网和Wi-Fi组网对应的可用频谱资源存在重合。相关技术中,在星闪组网的节点和Wi-Fi组网中的节点进行同频传输时,可能存在信道干扰,从而导致Wi-Fi组网中节点的业务传输效率较差。

本申请实施例中,在异构网络中包含的各个组网中,可定义组网内包含的一个网络节点作为该组网中的协同节点;并且,从异构网络中定义的多个协同节点中可定义一个协同主节点,或从异构网络中包含的所有网络节点中定义一个网络节点作为协同主节点。其中,异构网络中对协同节点和协同主节点的定义可以是预先配置的,或者也可以是通过预先配置的定义策略确定的,或者还可以通过其他可选的实现方式确定,本申请对此不作限定。例如,异构网络中的协同节点的定义策略可以为各个组网中的主节点,例如星闪组网中的G节点、WLAN组网中的无线访问接入点(access point,AP)、或其他组网中的建链发起方等。异构网络中的协同主节点可以为异构网络中处理能力较强、或较为空闲的网络节点或协同节点。需要说明的是,本申请实施例中的协同节点或协同主节点本身也可以作为一个网络节点,用以实现本申请实施例中介绍的网络节点的实现过程。可以理解,协同节点不仅具有协同节点的功能,还可具有网络节点的功能;协同主节点不仅具有协同主节点的功能,还可具有协同节点的功能,又可具有网络节点的功能。

示例性的,图6为本申请实施例提供的一种信道资源选择方法的另一场景示意图。可选的,假设将星闪组网中的G节点作为星闪协同节点、将Wi-Fi组网1中的网关作为第一Wi-Fi协同节点、以及将Wi-Fi组网2中的Wi-Fi P2P发起方作为第二Wi-Fi协同节点;并且,假设将第一Wi-Fi协同节点作为图4所示的异构网络中的协同主节点。本申请实施时,协同主节点可用于为异构网络中的网络节点选择信道或者重新选择信道。异构网络中的网络节点根据协同主节点选择的信道或重新选择的信道建立通信链路,所述通信链路例如可以为前述介绍的星闪链路、Wi-Fi链路以及Wi-Fi P2P链路,可以根据所在的组网以及需要进行的业务类型决定。这样,在异构网络中,即使存在进行同频传输的网络节点,基于协同主节点的集中式分配,也可以降低信道干扰,避免发生存在节点一直无法竞争到信道的问题,保障异构网络的传输效率。

其中,异构网络中协同节点之间可通过任意可建立的通信链路进行连接;例如,可建立的通信链路为蓝牙链路、Wi-Fi链路或Wi-Fi P2P链路等。如图6中,星闪协同节点(智能音箱1)与第一Wi-Fi协同节点(网关)之间可通过蓝牙低能耗(bluetooth low energy,BLE)链路进行连接,第一Wi-Fi协同节点(网关)和第二Wi-Fi协同节点(手机2)之间也可以通过BLE链路进行连接。或者,图6中未示出,协同节点之间还可通过Wi-Fi链路进行连接,例如智能音箱1和手机2也可以接入网关所部署的Wi-Fi网络,从而可分别与网关建立Wi-Fi链路。

基于上述介绍的内容,参阅图7,为本申请实施例提供的一种信道资源选择方法的交互流程示意图,可以包括以下流程:

步骤701、协同主节点接收来自至少一个网络节点采集的信道信息。

本申请实施时,在建立异构网络时,网络中的网络节点可以向协同主节点直接上报或通过所在组网的协同节点间接上报采集的信道信息。或者,若存在新的网络节点加入所述异构网络时,新接入的网络节点可以向协同主节点直接上报或通过所在组网的协同节点间接上报采集的信道信息。又或者,异构网络中的网络节点可以周期性或者响应于信道状态变更,向协同主节点直接上报或通过所在组网的协同节点间接上报采集的更新的信道信息。需要说明的是,参阅图5b示出的组网内交互流程,在异构网络中,网络中的网络节点可以通过协同主节点主动Pull机制或者节点主动Push机制实现信道信息的上报。

可选的,所述网络节点可以为组网中的普通网络节点,例如图4中示出的星闪组网中的T节点、或Wi-Fi组网1中的手机1、又或Wi-Fi组网2中的建链目标方(手机3)。若网络节点为异构网络中任一组网中的任一普通网络节点(如图7中的第一网络节点),则可以通过所在组网中的协同节点(如图7中的第一协同节点)向所述协同主节点间接上报信道信息;或者,根据实际场景的配置,若所述第一网络节点与所述协同主节点之间存在通信链路,也可以向所述协同主节点直接上报信道信息,例如所述第一网络节点与所述协同主节点之间存在蓝牙链路。可以理解,在异构网络中,可以存在部分普通网络节点通过组网中的协同节点间接上报信道信息,也可以存在另一部分普通网络节点向所述协同主节点直接上报信道信息,实施时可根据实际场景进行配置,本申请对此不作限定;例如,第一网络节点通过第一协同节点向所述协同主节点间接上报采集的信道信息,第二网络节点向所述协同主节点直接上报采集的信道信息。

或者,另一可选的,所述网络节点还可以为组网中的协同节点,例如图4中示出的星闪组网中的G节点、或Wi-Fi组网1中的网关、又或Wi-Fi组网2中的建链发起方(手机2)。若节点为异构网络中任一组网中的协同节点(如图7中的第一协同节点),基于图6所示的内容,所述第一协同节点可直接通过与协同主节点之间的通信链路,向所述协同主节点上报采集的信道信息。

其中,所述信道信息可以包括但不限于以下信息中的至少一种:采用的主链路类型(例如星闪链路或Wi-Fi链路)、信道RSSI、信道的占空比、信道主频段、信道带宽、自身使用信道上的业务类型。其中,网络节点可以通过主动扫描等方式采集到信道信息;可以理解,网络节点采集到的信道信息可以包括一个或多个信道的信息。示例性,网络节点上报的信道信息可以通过表格等形式来表示,表格中可以包括多个信道分别对应的信道RSSI、信道的占空比、信道主频段、信道带宽等信息。

一种可选的实施例中,本申请实施时可以将网络节点与网络节点之间的通信链路划分为主链路(或称为“业务链路”等)和辅助链路(或称为“辅链路”、“控制链路”等)。其中,所述主链路用于承载网络节点之间的业务传输,所述辅助链路用于承载网络节点的管理控制功能。示例性的,网络节点可以通过所述辅助链路上报所述信道信息,或者通过所述辅助链路发送以下实施例中涉及的用于申请信道的请求信息,以及通过所述辅助链路接收以下实施例中涉及的协同主节点通过广播(或组播、或单播)等方式下发的信道信息表、或反馈的目标信道的信道指示信息。另外,所述辅助链路可与所述主链路的链路类型不同,例如若所述主链路为星闪链路,所述辅助链路可以为蓝牙链路或Wi-Fi链路。需要说明的是,前述内容中介绍的信道信息中包含的链路类型可以为所述主链路的链路类型。这样,通过将异构网络中的控制面信息和业务面信息实现分离,从而可以保障控制面信息的传输,避免控制面信息的丢失。

步骤702、所述协同主节点根据来自所述至少一个网络节点的信道信息,维护所述异构网络的信道信息表。

示例性的,所述协同主节点接收到来自网络节点的信道信息,若所述信道信息表中包含所述网络节点的历史信道信息,则可以根据所述网络节点本次上报的信道信息更新所述信道信息表;若所述信道信息表中不包含所述网络节点的历史信道信息,则可以在所述信道信息表中新增所述网络节点的信道信息,以更新所述信道信息表。

一种可选的实施例中,所述协同主节点可以为网络节点主动选择或者主动重选择信道。示例性的,因此,所述协同主节点可以根据所述信道信息表,为未分配信道的网络节点选择合适的信道;或者,还可以为已分配信道的网络节点重选择合适的信道。另一示例性的,网络节点除了上报信道信息之外,还可以上报业务信息,所述业务信息中可以包括但不限于以下信息中的至少一种:业务类型、业务需求;例如,所述业务类型可以为投屏业务、图片或视频的分享业务等,所述业务需求可以为时延敏感、高带宽等。所述协同主节点可以根据所述信道信息表和所述业务信息,为未分配信道的网络节点选择合适的信道;或者还可以为已分配信道的网络节点重选择合适的信道,例如,若所述已分配信道的网络节点的业务需求发生变更,则可以为所述已分配信道的网络节点重选择带宽更大的信道或重选择更多数量的信道。可以理解,本申请实施例中的信道资源选择方法,可以包括信道第一次选择方法,也可以包括信道的重选择方法。

另一可选的实施例中,所述协同主节点也可以主动为组网选择或者重选择可接入的信道资源集合。示例性的,所述协同主节点可以根据所述信道信息表,为不同组网分配可用信道资源,并通知给组网的协同节点。这样,协同节点可以根据分配的可用信道资源,为组网内的网络节点选择或重选择合适的信道。本申请实施例中,协同节点可以接收组网内网络节点上报的业务信息,所述业务信息的相关内容可参阅上一实施例中的介绍。所述协同节点可以根据所述可用信道资源和网络节点上报的业务信息,对可用信道资源进行更精确的分配。

可以理解,网络节点可以同时上报信道信息和业务信息,例如可以上报第一信息,所述第一信息中包括所述信道信息和所述业务信息。或者,网络节点还可以分别上报信道信息和业务信息,例如,网络节点可以周期性上报信道信息、以及在存在业务需求时上报业务信息;又例如,网络节点可以向协同主节点上报信道信息,以使协同主节点更新信道信息表并为每个组网分配可用信道资源,以及向协同节点上报业务信息,以使协同节点根据分配的组网可用信道资源为所述网络节点分配信道资源。

基于所述实施例,所述协同主节点为网络节点选择信道之后,可以更新信道信息表,并继续执行以下步骤703:

步骤703、所述协同主节点向至少一个网络节点发送所述信道信息表。示例性的,协同主节点可以通过广播方式,向网络中的所有网络节点发送所述信道信息表。或者,协同主节点也可以通过组播方式,向指定组网内的网络节点发送所述信道信息表,此时可以在承载所述信道信息表的报文中指示所述指定组网的组网标识;例如,可以向图4中的Wi-Fi组网1包含的网络节点发送所述信道信息表。又或者,协同主节点也可以通过单播方式,向指定网络节点发送所述信道信息表,此时可以在承载所述信道信息表的报文中指示所述指定网络节点的组网标识,例如可以向每个组网中的协同节点发送所述信道信息表。这样,协同主节点可以将为网络节点分配的信道信息通知给网络节点。可选的,所述协同主节点可以通过与网络节点之间的辅助链路发送所述信道信息表。

另一种可选的实施例中,所述协同主节点也可以响应于网络节点的信道申请,为所述网络节点被动选择或者重选择信道。如以下步骤704至步骤706:

步骤704、所述协同主节点接收第一网络节点用于申请信道的请求信息。

示例性的,以所述第一网络节点为任一组网的普通网络节点作为示例,所述第一网络节点可以通过所在组网中的协同节点(假设为第一协同节点)向所述协同主节点发送请求信息;或者,若所述第一网络节点与所述协同主节点之间存在通信链路,也可以直接向所述协同主节点发送请求信息。可以理解,若所述第一网络节点为任一组网的协同节点,则可以直接向所述协同主节点发送请求信息。

可选的,所述请求信息中可以携带所述第一网络节点申请的目标信道的信道标识。示例性的,第一网络节点可以主动扫描信道信息,根据采集到的信道信息以及自身业务信息,决策目标信道;然后向协同主节点请求是否可以接入所述目标信道。

另一可选的,所述请求信息中可以包括业务信息,所述业务信息用于指示申请的信道要求。所述业务信息中可以包括但不限于以下信息中的至少一种:业务类型、业务需求。例如,所述业务类型可以为投屏业务、图片或视频的分享业务等,所述业务需求可以为时延敏感、高带宽等。示例性的,第一网络节点无需自身决策目标信道,将自身业务信息指示给协同主节点之后,等待协同主节点分配的目标信道。

其中,所述第一网络节点申请信道可以为所述第一网络节点未分配信道时触发的;例如,第一网络节点新入网之后、或重新上电之后、或者由休眠状态变更为工作状态之后,可以触发申请信道流程。或者,所述第一网络节点申请信道也可以为所述第一网络节点需要变更信道时触发的;例如,第一网络节点变更业务类型(如由分享文字变更为分享视频)、或变更时延敏感要求(如由时延敏感较差变更为时延敏感较高)、或变更带宽要求(如由低带宽变更为高带宽),可以触发申请变更分配的信道流程。

另外,所述协同主节点可以通过与所述第一网络节点之间的辅助链路接收所述请求信息。

步骤705、所述协同主节点根据所述信道信息表,为所述第一网络节点选择目标信道资源。

示例性的,所述协同主节点可以根据所述信道信息表,确定可分配信道资源集合;然后,从所述可分配信道资源集合中为所述第一网络节点选择合适的目标信道。

另一示例性的,所述协同主节点可以根据所述信道信息表,确定为所述第一网络节点选择的目标信道资源;然后,可以将所述目标信道资源的信道指示信息返回给所述第一网络节点或者反馈给所述第一网络节点所在组网的第一协同节点。这样,第一网络节点或所述第一协同节点可以从所述可分配信道资源中选择目标信道进行接入。

可选的,所述协同主节点可以进行信道建模,通过信道决策算法为所述第一网络节点选择信道资源。或者,所述协同主节点也可以依照预设顺序为所述第一网络节点选择信道资源;例如所述预设顺序可以为信道标识顺序,所述协同主节点可以按照信道标识从小到大的顺序为所述第一网络节点选择信道资源。

需要说明的是,本申请实施例中的信道资源可以为频域资源,也可以为时域资源。一种可选的实施例中,协同主节点可以为第一网络节点选择可用频域资源,在此场景下第一网络节点可以在所述可用频域资源上进行数据传输。另一种可选的实施例中,协同主节点也可以为第一网络节点选择可用时域资源,在此场景下第一网络节点可以在所述可用时域资源上进行数据传输;例如,若协同主节点为第一网络节点分配的信道资源为与第二网络节点在相同频域资源上传输,为了避免信道干扰,则可以进一步在该频域资源上进行时域资源的分配。

步骤706、所述协同主节点向所述第一网络节点反馈所述目标信道的信道指示信息。

其中,所述协同主节点可以通过与所述第一网络节点之间的辅助链路反馈所述目标信道的信道指示信息。另外,所述目标信道的信道指示信息可以用于指示目标信道,或者还可以指示目标信道上的时域资源,以使第一网络节点确定可用的目标信道资源。

步骤707、所述第一网络节点根据步骤703中的所述信道信息表、或根据步骤706中的所述目标信道的信道指示信息,确定目标信道并接入。

示例性的,若所述信道信息表中指示的为可分配信道资源的信道信息,所述第一网络节点可以从所述可分配信道资源中选择合适的信道确定为目标信道。并且,所述第一网络节点还可以将选择的目标信道的信道信息上报给所述协同主节点,以使所述协同主节点及时更新信道信息表。

另一示例性的,若所述信道信息表中指示的为目标信道的信道指示信息,或所述第一网络节点接收到所述协同节点反馈的所述目标信道的信道指示信息,所述第一网络节点可以直接确定目标信道;然后,所述第一网络节点接入所述目标信道。

本申请实施时,所述第一网络节点接入目标信道之后,可以在目标信道上进行数据传输,以支持业务处理。

步骤708、若所述第一网络节点信息监测到预设变更事件,向协同主节点发送变更指示、或通过所述第一协同节点向所述协同主节点发送变更指示;其中,所述变更指示用于所述协同主节点为所述第一网络节点重新选择目标信道资源、或为所述第一组网重新选择目标信道资源集合。示例性的,变更指示可以通过返回执行步骤701或返回执行步骤704来实现。

其中,所述预设变更事件包括但限于以下事件中的至少一种:业务信息变更,信道信息变更。这样,若协同主节点接收到来自所述第一网络节点重新上报的信道信息或业务信息或请求信息,则可以为所述第一网络节点主动重新选择目标信道、或被动重新选择目标信道。或者,在协同主节点为组网确定可分配信道资源的场景下,所述第一网络节点可以向所在组网内的协同节点重新上报业务信息,以使所述协同节点为所述第一网络节点重新选择目标信道。

需要说明的是,各个组网中的协同节点作为一个网络节点,也可以执行前述实施例中网络节点的实现过程。示例性的,所述第一网络节点可以为第一协同节点。

还需要说明的是,所述协同主节点也可作为一个网络节点,也可以执行前述实施例中网络节点的实现过程。示例性的,所述协同主节点作为网络节点时,可以通过内部上报方式上报信道信息、或通过内部收发方式发送请求信息和接收反馈的目标信道的信道指示信息。

为便于理解,结合图4和图6所示的场景,对本申请提供方法的实现流程进行说明。可以包括以下几种可能的场景:

场景1、假设异构网络初始构建,异构网络中各组网允许接入的信道尚未被分配,协同主节点通过以下几种子场景实现信道资源选择,选择之后的信道资源选择结果可参阅图8a。

场景1-1:第一星闪T节点(智能音箱2)向星闪协同节点(智能音箱1)发送用于申请信道的请求信息1,所述请求信息1可以为业务需求为10M上行带宽。并且,智能音箱1检测到向所述智能音箱2发送的下行数据需要5M下行带宽。其中,所述智能音箱2与所述智能音箱1之间除了星闪链路,还可以包括蓝牙链路作为辅助链路;这样,所述智能音箱2可以通过所述辅助链路发送所述请求信息1。

然后,所述智能音箱2可以通过与协同主节点(网关)之间的BLE链路,向所述网关发送用于申请信道的请求信息2,所述请求信息2可以为所述智能音箱1与所述智能音箱2之间业务需求为10M上行带宽和5M下行带宽。

所述网关接收并响应于所述请求信息2,(结合图1b所示的内容)可以为所述智能音箱2选择带宽为20MHz的可用星闪信道125作为所述智能音箱2与所述智能音箱1传输数据的目标信道。然后,所述网关可以通过广播等方式在异构网络中下发为所述智能音箱2分配的目标信道的信道指示信息。这样,可以及时地告知异构网络中的其他网络节点或相关网络节点所述信道125被占用,避免对所述智能音箱2与所述智能音箱1之间的数据传输产生干扰。

场景1-2:协同主节点(网关)根据自身(第一Wi-Fi协同节点)发送的请求信息3,所述请求信息3用于请求80M的传输带宽,以在Wi-Fi组网1中与第一Wi-Fi节点(手机1)进行数据传输。结合图1b所示,所述网关可以为自身选择空闲Wi-Fi信道52至64作为所述网关与所述手机1传输数据的目标信道。

场景1-3:若第二Wi-Fi协同节点(手机2)发起与第二Wi-Fi节点(手机3)的Wi-FiP2P连接,所述手机2响应于所述Wi-Fi P2P连接的请求,可以通过与协同主节点(网关)之间的BLE链路,发送请求信息4,所述请求信息4用于请求80M的传输带宽。结合图1b所示,所述网关可以为所述手机2选择空闲Wi-Fi信道149至161作为所述手机2与所述手机3传输数据的目标信道。

通过场景1可以得到,基于异构网络中协同主节点对网络节点的信道资源选择,相比于各组网自行分配信道的实现方式,本申请提供的方法可以避免同频传输场景下的信道干扰,从而可以保障异构网络的数据传输效率。

场景2、基于场景1,若场景1-1和场景1-2中的业务需求变更,协同主节点可以实现信道重选择,重选择之后的信道资源选择结果可参阅图8b。

场景2-1、所述智能音箱2与所述智能音箱1之间业务需求变更为120M的传输带宽。

场景2-2、所述网关与所述手机1之间的业务需求变更为20M的传输带宽。

此时,网关响应于场景2-1和场景2-2的变更事件,可以为所述智能音箱2重选择星闪信道125至541,而为所述网关重选择Wi-Fi信道64。

根据以上场景2可以得到,通过异构网络中的协同主节点为网络节点重选择信道,从而可以避免多个网络节点进行同频传输,进而可避免由于同频传输而导致的信道干扰,以可以保障异构网络的数据传输效率。

场景3、参阅图9,假设已经存在高负载的Wi-Fi链路占用Wi-Fi信道36至64,以及信道157至165存在严重干扰,从而导致异构网络中的星闪组网包含的网络节点和Wi-Fi组网包含的网络节点无法接入这些信道对应的频谱资源;也即只有Wi-Fi信道149和153(也即星闪信道2479和2563)所对应的频谱资源可以允许接入。

示例性的,在异构网络中,若只存在Wi-Fi组网中包含的网络节点申请信道,则协同主节点可以指示所述网络节点采用CSMA/CA机制公平地抢占信道。此时,由于异构网络中只存在对Wi-Fi信道的申请,因此不会存在信道竞争干扰问题,避免存在网络节点一直无法竞争到信道的问题。

另一示例性的,若不仅存在Wi-Fi组网中包含的Wi-Fi网络节点申请Wi-Fi信道,还存在星闪组网中包含的星闪网络节点申请星闪信道,目前空闲Wi-Fi信道149和153和空闲星闪信道2479和2563对应的频谱资源相同,为了避免信道干扰,协同主节点可以为Wi-Fi网络节点和星闪网络节点进行信道的集中式分配。可选的,所述协同主节点可以根据信道决策模型,实现分别为Wi-Fi网络节点和星闪网络节点选择信道。

一种可选的实施例中,在可分配信道资源无法支持多个网络节点申请信道数量的场景下,所述协同主节点还可以根据所述多个网络节点的申请,综合考虑在存在信道邻频干扰之后的邻频收益和在存在信道抢占竞争下的同频收益、各个网络节点的时延或带宽需求等一种或多种因素,实现信道分配,以及达到异构网络中信道分配的较优收益。

可选的,若邻频收益大于同频收益,则所述协同主节点可以将可分配信道资源按照一定比例分配给所述多个网络节点。例如,在上述场景3中,所述协同主节点为Wi-Fi网络节点选择Wi-Fi信道149以及为星闪网络节点选择星闪信道2563,也即Wi-Fi网络节点和星闪网络节点分别占用20M的传输带宽。

另一可选的,若邻频收益小于或等于同频收益,则所述协同主节点可以将可分配信道资源共同分配给所述多个网络节点。例如,在上述场景3中,所述协同主节点指示Wi-Fi网络节点可采用CSMA/CA机制竞争Wi-Fi信道149和153,以及指示星闪网络节点所在星闪组网的G节点对星闪信道2479和2563进行分配。这样,由于CSMA/CA机制存在随机退避原则,一般会在星闪网络节点传输完数据之后,才能占用到信道。

另一种可选的实施例中,在可分配信道资源无法支持多个网络节点申请信道数量的场景下,所述协同主节点还可以从时域资源角度,实现信道分配。

示例性的,以基于时域资源传输星闪超帧作为示例,参阅图10,为本申请实施例提供的时域资源分配的示意图。其中,一个星闪超帧在时域上可以包括但不限于48个无线帧,总时长为1毫秒(ms),单个无线帧通常可以包含8个符号,在星闪组网中,可以基于符号粒度实现信道资源在时域上的分配,例如可以将一个无线帧中的8个符号中的部分符号所在的时间片分配给G节点,以及将另一部分符号所在的时间片分配给T节点,这样虽然G节点和T节点采用相同的频域资源,通过时域资源的分配,可以避免传输干扰。并且,以一个带宽为20MHz的信道作为示例,假设该信道包含38个子载波,G节点可以根据该信道的实际情形,分配具体的子载波,以用于G节点向T节点传输数据、或T节点向G节点传输数据。其中,图10中示出的SG#0和ST#47为系统开销符号;间隙(gap)为传输间隙,可用于提供传输方向切换的准备时间等。

结合图10所示的内容,本申请实施例中,协同主节点也可以在为Wi-Fi网络节点和星闪网络节点分配使用相同频域资源时,进一步进行时域资源的分配,例如将如图10所示的无线帧1所在的时间片分配给星闪网络节点传输数据,无线帧2所在的时间片分配给Wi-Fi网络节点传输数据,从而可以实现及时采用相同的频域资源,也可以通过时域资源的分配,避免信道干扰。需要说明的是,本申请实施例中,时域资源的分配可以基于无线帧粒度,也可以基于由无线帧组成的超帧粒度进行分配,本申请对此不进行限定。

本申请提供的方法中,通过异构网络中的协同主节点综合考虑多个组网之间的差异性和信道分配冲突性,可以为网络节点集中式选择信道,从而可以避免不同组网的网络节点可能存在的信道申请干扰,可以保障异构网络中网络节点的数据传输效率和业务处理的QoS。

基于以上实施例,本申请还提供一种电子设备,所述电子设备包括多个功能模块;所述多个功能模块相互作用,实现本申请实施例所描述的各方法中协同主节点或第一协同节点或第一网络节点所执行的功能。例如,执行图7所示实施例中协同主节点执行的步骤701-706,或执行图7所示实施例中第一协同节点执行的步骤701、703-704、706-708,又或执行图7所示实施例中第一网络节点执行的步骤701、703-704、706-708。所述多个功能模块可以基于软件、硬件或软件和硬件的结合实现,且所述多个功能模块可以基于具体实现进行任意组合或分割。

基于以上实施例,本申请还提供一种电子设备,该电子设备包括至少一个处理器和至少一个存储器,所述至少一个存储器中存储计算机程序指令,所述电子设备运行时,所述至少一个处理器执行本申请实施例所描述的各方法中电子设备所执行的功能。例如,执行图7所示实施例中协同主节点执行的步骤701-706,或执行图7所示实施例中第一协同节点执行的步骤701、703-704、706-708,又或执行图7所示实施例中第一网络节点执行的步骤701、703-704、706-708。

基于以上实施例,本申请还提供一种信道资源选择系统,该系统包括前述实施例中的协同主节点、至少一个协同节点以及至少一个网络节点。

基于以上实施例,本申请还提供一种计算机程序产品,计算机程序产品包括:计算机程序(也可以称为代码,或指令),当计算机程序被运行时,使得计算机执行本申请实施例所描述的各方法。

基于以上实施例,本申请还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序,当所述计算机程序被计算机执行时,使得所述计算机执行本申请实施例所描述的各方法。

基于以上实施例,本申请还提供了一种芯片,所述芯片用于读取存储器中存储的计算机程序,实现本申请实施例所描述的各方法。

基于以上实施例,本申请提供了一种芯片系统,该芯片系统包括处理器,用于支持计算机装置实现本申请实施例所描述的各方法。在一种可能的设计中,所述芯片系统还包括存储器,所述存储器用于保存该计算机装置必要的程序和数据。该芯片系统,可以由芯片构成,也可以包含芯片和其他分立器件。本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的保护范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

相关技术
  • 信道频谱资源选择的方法、设备以及信道频谱资源选择系统
  • 信道频谱资源选择的方法、设备以及信道频谱资源选择系统
技术分类

06120116514650