CN102932959B - 智分双频无线接入装置和方法、网络设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于室分无线局域网的智分双频无线接入装置和方法、网络设备，在该装置中控制模块确定接入当前STA的射频信号，该射频信号为第一射频信号或第二射频信号，并确定分配一个双频射频模块来接入当前STA，所确定的双频射频模块工作在控制模块所确定的射频信号模式下，分配模块将来自双频射频模块的第一射频信号或第二射频信号分配为至少一个第一子射频信号或至少一个第二子射频信号，发送模块将第一子射频信号和一路第二子射频信号发送给天线，能够主动、灵活地确定接入当前STA的射频信号和进行接入的双频射频模块，从而能够使双频接入装置中的资源得到充分利用，能够解决现有技术中双频AP所存在的资源利用率低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信系统，具体地，设计一种应用于室分无线局域网的智分双频无线接入装置和方法、网络设备。
背景技术
随着无线网络技术的日益成熟，无线网络已被越来越多的企业用户所接受。无线网络的引入，为企业和个人提供了一种新型的网络应用平台，为企业创建了无线自由的工作空间。从日常办公环境到跨地区的网络互联，无线网络都扮演着重要的角色。
目前，无线局域网（WLAN，Wireless Local Network）成为无线网络技术中的一个热点。WLAN是不通过任何导线或传输电缆连接的局域网，而使用射频（RF，Radio Frequency）技术通过无线电波作为数据传送的媒介，传送距离一般只有几十米。无线局域网的主干网络通常使用有线电缆（Cable），无线局域网用户通过一个或多个接入点（AP，Access Points）接入无线局域网。
WLAN的室内无线网络信号覆盖通常采用放装部署方案和室分部署方案。
在室分部署方案中，将AP安装在建筑物的弱电间或者走廊顶棚，采用包括功分器、耦合器、馈线、位于建筑物室内的天线以及无源配件等的功率分配电路与AP相连接，将AP输出的射频信号引入到多个建筑物房间的室内，实现室内无线信号的覆盖。这种方式存在如下缺点：第一、WLAN输出的射频信号要经过各种功分器、耦合器和线缆，无源器件和馈线对射频信号的衰减效果明显，导致信号达到各个天线的强度不同，信号覆盖效果参差不齐；第二、通常采用的无源配件是通用配件，带宽太大，抗干扰性能差，容易受到2G、3G信号的影响；第三、物料多、配件种类多，部署成本较高、施工难度较大。
一种应用于室分WLAN的双频AP能够解决上述问题。图1示出了应用于室分WLAN的双频AP的结构框图，AP通过馈线与至少一个天线相连接，天线位于建筑物室内，在该AP中包括第一射频模块11、第二射频模块12、第一分配模块13、第二分配模块14和合并发送模块15。
第一射频模块11用于将来自于无线网桥或者其他控制装置的数字信号转换为待发送的2.4GHz射频信号，第一分配模块13用于将待发送的2.4GHz射频信号分配为路数与天线的数量相同的至少一路2.4GHz子射频信号；
第二射频模块12用于将来自于无线网桥或者其他控制装置的数字信号转换为待发送的5.8GHz射频信号，第二分配模块14用于将待发送的5.8GHz射频信号分配为路数与天线的数量相同的至少一路5.8GHz子射频信号；
合并发送模块15，连接至第一分配模块13和第二分配模块14，用于对应地将一路2.4GHz子射频信号和一路5.8GHz子射频信号合并发送给一个天线；合并发送模块123的工作带宽大于或等于2.4GHz子射频信号和5.8GHz子射频信号的带宽总和。
如图1所示的双频AP，能够实现对待发送的双频信号的功率分配，实现在建筑物室内同时提供双频信号的信号覆盖，并且，双频信号的信号强度均不会受到建筑物墙体的阻隔而衰减，在天线所在的空间内信号覆盖均匀，AP间的信号干扰小，受到其它通信系统的干扰小。
但是，从图1所示的AP的结构可以看出，AP中通过两套固定的处理资源来分别处理2.4GHz射频信号和5.8GHz射频信号，即通过第一射频模块11和第一分配单元13来处理2.4GHz射频信号，通过第二射频模块12和第二分配单元14来处理5.8GHz射频信号。如果AP中接入的全部站点（Station，STA）均为2.4GHz射频信号，则5.8GHz射频信号的处理资源处于闲置状态，反之亦然。这样就会导致AP中的处理资源得不到充分利用，从而导致AP的资源利用率低的问题。
可见，现有技术中应用于室分WLAN的双频AP存在资源利用率低的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种应用于室分无线局域网的智分双频无线接入装置和方法、网络设备，用以现有技术中应用于室分无线局域网的智分双频无线接入装置和方法、网络设备。
本发明实施例技术方案如下：
一种应用于室分无线局域网的智分双频无线接入装置，包括：控制模块、至少一个双频射频模块、分配模块和发送模块；所述装置通过馈线与至少一个天线连接；所述控制模块，用于对于待接入的当前站点STA，确定以第一射频信号或第二射频信号接入当前STA，确定分配一个接入当前STA的双频射频模块；并生成用于接入当前STA的数字信号；所述双频射频模块，用于根据所述控制模块的分配，将来自所述控制模块的数字信号转换为所述控制模块确定的接入当前STA的第一射频信号或第二射频信号；所述分配模块，用于将来自至少一个双频射频模块的每一路第一射频信号均分配为一组第一子射频信号、将每一路第二射频信号均分配为一组第二子射频信号，每组第一子射频信号中包括路数与天线的数量相同的至少一路第一子射频信号，每组第二子射频信号中包括路数与天线的数量相同的至少一路第二子射频信号；所述发送模块，用于对应地将一路第一子射频信号和一路第二子射频信号发送给一个所述天线。
一种网络设备，包括如上所述的应用于室分无线局域网的智分双频无线接入装置。
一种应用于室分无线局域网的智分双频无线接入方法，包括：控制模块对于待接入的当前站点STA，确定以第一射频信号或第二射频信号接入当前STA，并确定一个接入当前STA的双频射频模块；生成用于接入当前STA的数字信号；所确定的双频射频模块将所述数字信号转换为所确定的接入当前STA的第一射频信号或第二射频信号；分配模块将所述第一射频信号或者所述第二射频信号分配为与相连接的至少一个天线的数量相同的至少一路第一子射频信号或者至少一路第二子射频信号；发送模块对应地将一路所述第一子射频信号或者一路所述第二子射频信号发送给一个所述天线。
本发明实施例提供的双频无线接入装置中，设置控制模块、双频射频模块、分配模块和发送模块，其中，双频射频模块可以工作在第一射频信号模式下或第二射频信号模式下；控制模块确定接入当前STA的射频信号，该射频信号为第一射频信号或第二射频信号，并确定分配一个双频射频模块来接入当前STA，所确定的双频射频模块工作在控制模块所确定的射频信号模式下，即将接入当前STA的数字信号转换为所确定的第一射频信号或第二射频信号，分配模块将第一射频信号或第二射频信号分配为至少一个第一子射频信号或至少一个第二子射频信号，发送模块对应地将一路第一子射频信号和一路第二子射频信号发送给一个天线；能够主动、灵活地确定接入当前STA的射频信号和进行接入的双频射频模块，而不是如现有技术中被动地分配固定资源，并且双频射频模块根据分配，工作在所确定的第一射频信号模式或第二射频信号模式下，能够灵活地根据STA的接入情况在第一射频信号模式或第二射频信号模式间进行切换，从而能够有效地分配接入装置中的处理资源，能够使双频接入装置中的资源得到充分利用，能够解决现有技术中双频AP所存在的资源利用率低的问题。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1为现有技术中应用于室分WLAN的双频AP的结构框图；
图2为本发明实施例提供的应用于室分WLAN的智分双频无线接入装置的结构框图；
图3为本发明实施例提供的应用于室分WLAN的智分双频无线接入方法的工作流程图；
图4为图2所示装置的优选结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明针对现有技术中应用于室分WLAN的双频AP存在资源利用率低的问题，提出了一种应用于室分无线局域网的智分双频无线接入方案，以解决该问题。
在本发明实施例中，“智分”的含义为对信号进行智能分配，“应用于室分WLAN的智分双频无线接入装置”的含义为应用于室分型WLAN的对信号进行智能分配的双频无线接入装置。
下面详细说明本发明实施例。
图2示出了本发明实施例提供的应用于室分WLAN的智分双频无线接入装置的结构框图，如图2所示，该装置包括：控制模块201、至少一个双频射频模块2021…n、分配模块203和发送模块204；该装置通过馈线与至少一个天线连接，天线位于建筑物室内。
控制模块201，用于对于待接入的当前站点STA，确定以第一射频信号或第二射频信号接入当前STA，确定分配一个接入当前STA的双频射频模块202；并生成用于接入当前STA的数字信号；
双频射频模块2021…n，连接至控制模块201，用于根据控制模块201的分配，将来自控制模块201的数字信号转换为接入当前STA的第一射频信号或第二射频信号；
分配模块203，连接至至少一个双频射频模块2021…n，用于将来自至少一个双频射频模块2021…n的每一路第一射频信号均分配为一组第一子射频信号、将每一路第二射频信号均分配为一组第二子射频信号，每组第一子射频信号中包括路数与天线的数量相同的至少一路第一子射频信号，每组第二子射频信号中包括路数与天线的数量相同的至少一路第二子射频信号；
发送模块204，连接至分配模块203，用于对应地将一路第一子射频信号和一路第二子射频信号发送给一个天线。
图2所示装置的工作原理如图3所示，即，图3示出本发明实施例提供的应用于室分无线局域网的智分双频无线接入方法的工作流程图，包括：
步骤301、控制模块301对于待接入的当前站点STA，确定以第一射频信号或第二射频信号接入当前STA，并确定一个接入当前STA的双频射频模块202；生成用于接入当前STA的数字信号；
具体地，控制模块301确定以第一射频信号或第二射频信号接入当前STA的处理，可以包括多种处理方法，例如以维持装置内部负载均衡为原则来确定接入当前STA的射频信号，即交替使用第一射频信号和第二射频信号以维持处理资源负载均衡，这一处理方法可以采用多种现有的实现方式，这里不再赘述；
本发明这里具体提供了一种根据吞吐率最高的原则来确定接入当前STA的射频信号的方法，以提高装置整体的资源利用率，采用该原则的处理过程包括：
控制模块201根据接收来自当前STA的信号的接收信号强度和当前STA支持的传输速率，分别确定当前STA在第一射频信号下的第一吞吐率和在第二射频信号下的第二吞吐率。
具体地，控制模块201根据接收来自当前STA的第一射频信号和第二射频信号的接收信号强度、当前STA支持的传输速率以及预设的接收信号强度和传输速率的对应关系，分别确定当前STA在第一射频信号下的至少一个待选传输速率和在第二射频信号下的至少一个待选传输速率；
根据装置已经接入的STA的数量和传输速率、以及预设的接入STA的数量和网络吞吐利用率的对应关系，分别确定第一射频信号或第二射频信号下的每个待选传输速率可获得的吞吐率；
确定一个待选传输速率可获得的吞吐率为：根据当前已经接入的STA和当前STA的总数量，在所述预设的接入STA的数量和网络吞吐利用率的对应关系中，确定与该总数量对应的网络吞吐利用率；将一个待选传输速率的平方值所占当前已经接入的各个STA的传输速率和该待选传输速率的和值的比例与所确定的网络吞吐利用率的乘积作为该待选传输速率可获得的吞吐率，即根据公式确定得到待选传输速率可获得的吞吐率，其中，Vn为第n个待选传输速率可获得的吞吐率，X为第n个待选传输速率值，s为当前已经接入的STA的数量，Ts为当前已经接入的STA的传输速率值，Y当前已经接入的STA和待接入的STA的总数量所对应的网络吞吐利用率，该网络吞吐利用率时在预设的接入STA的数量和网络吞吐利用率的对应关系中查找确定的；
将第一射频信号下的吞吐率最高的待选传输速率确定为第一吞吐率，将第二射频信号下的吞吐率最高的待选传输速率确定为第二吞吐率；
将第一吞吐率或第二吞吐率中数值较大的吞吐率所对应的射频信号确定为接入当前STA的射频信号。
控制模块201确定一个双频射频模块202的处理可以包括多种方法，与上述吞吐率最大的原则相对应，本发明这里采用集中分配的原则，即依次将相同的射频信号集中分配到一个双频射频模块中，当一个双频射频模块中的处理资源分配完后再选择分配另一个双频射频模块，以提高单个双频射频模块的吞吐率，还能够保留一定的双频射频模块资源来处理另一种射频信号；
具体地，控制模块201在确定了接入当前STA的射频信号后，根据如下过程确定分配一个双频射频模块：（1）、判断在至少一个双频射频模块2021...n中存在一个双频射频模块也处理与接入当前STA的射频信号相同的射频信号，且该双频射频模块中还有空闲的处理资源时，选择该双频射频模块；（2）、在不存在一个双频射频模块已经工作在与接入当前STA的射频信号相同的射频信号的模式下，或者工作在相同射频信号模式下的双频射频模块中没有空闲处理资源，且还具有空闲的双频射频模块的情况下，确定分配一个空闲的双频射频模块，向该空闲的双频射频模块发送工作指示，在工作指示中携带所确定的射频信号的标识；（3）、在全部双频射频模块均不工作在与接入当前STA的射频信号相同的射频信号的模式下的情况下，选择一个吞吐量最小的双频射频模块，将该双频射频模块上传输的数据转移到其他双频射频模块中，向该双频射频模块发送切换指示，在切换指示中携带所确定的射频信号的标识。
步骤302、所确定的双频射频模块202将来自控制模块301的数字信号转换为控制模块301所确定的接入当前STA的第一射频信号或第二射频信号。
具体地，当双频射频模块202接收到所述工作指示的情况下，启动工作指示中的第一射频信号的标识或第二射频信号的标识所指的射频信号模式；在接收到切换指示的情况下，切换到切换指示中的第一射频信号的标识或第二射频信号的标识所指的射频信号模式；
步骤303、分配模块303将第一射频信号或者第二射频信号分配为与相连接的至少一个天线的数量相同的至少一路第一子射频信号或者至少一路第二子射频信号；
具体地，分配模块303对第一射频信号或第二射频信号的总功率进行平均分配，得到功率相同的至少一路第一子射频信号或至少一路第二子射频信号；或者，对第一射频信号或第二射频信号的总功率按照预定的比例关系分配，得到相互之间功率值符合该比例关系的至少一路第一子射频信号或至少一路第二子射频信号；或者，将第一射频信号或第二射频信号划分为预定功率值的至少一路第一子射频信号或至少一路第二子射频信号。
步骤304、发送模块304对应地将一路第一子射频信号或者一路第二子射频信号发送给一个天线。
根据如图2所示的装置及其工作原理，双频射频模块202可以工作在第一射频信号模式或第二射频信号模式下；通过控制模块201对于待接入的当前STA，确定接入当前STA的射频信号，该射频信号为第一射频信号或第二射频信号，并确定分配一个双频射频模块202来接入当前STA，所确定的双频射频模块202工作在控制模块所确定的射频信号模式下，即将接入当前STA的数字信号转换为所确定的第一射频信号或第二射频信号，分配模块203将第一射频信号或第二射频信号分配为至少一个第一子射频信号或至少一个第二子射频信号，发送模块204对应地将一路第一子射频信号或一路第二子射频信号发送给一个天线；能够主动、灵活地确定接入当前STA的射频信号和进行接入的双频射频模块，而不是如现有技术中被动地分配固定资源，并且双频射频模块根据分配，工作在所确定的第一射频信号模式或第二射频信号模式下，能够灵活地根据STA的接入情况在第一射频信号模式或第二射频信号模式间进行切换，从而能够有效地分配接入装置中的处理资源，能够使双频接入装置中的资源得到充分利用，能够解决现有技术中双频AP所存在的资源利用率低的问题。
图4示出了图2所示装置的优选结构框图，如图4所示，该优选结构在图图2所示结构的基础上，双频射频模块具体包括：至少一个通道205；装置还包括：至少一个第一射频通道206，至少一个第二射频通道207；双频射频模块202的一个通道205通过开关208连接一个第一射频通道206和一个第二射频通道207；每个第一射频通道206和每个第二射频通道207均与分配模块203相连接。
则，控制模块201在确定接入当前STA的双频射频模块中，还确定分配一个通道，并且，在确定以第一射频信号接入当前STA的情况下，控制开关连通与该通道相连接的第一射频通道，在确定以第二射频信号接入当前STA的情况下，控制开关连通与该通道相连接的第二射频通道。
控制模块201在上述确定双频射频模块的过程进一步包括：（1）、在存在一个双频射频模块202已经工作在所确定的接入当前STA的第一射频信号或第二射频信号的模式下、且该双频射频模块202还具有空闲通道的情况下，确定分配该双频射频模块202以及该双频射频模块202中的一个空闲通道；（2）、在不存在一个双频射频模块202已经工作在所确定的接入当前STA的第一射频信号或第二射频信号的模式下，或者工作在接入当前STA的第一射频信号或第二射频信号模式下的双频射频模块中没有空闲通道，且还具有空闲的双频射频模块202的情况下，确定分配一个空闲的双频射频模块202以及该模块中的一个通道，向该空闲的双频射频模块发送工作指示，在工作指示中携带所确定的第一射频信号的标识或第二射频信号的标识；（3）、在全部双频射频模块202均不工作在所确定的接入当前STA的第一射频信号或第二射频信号的模式下的情况下，选择一个吞吐量最小的双频射频模块202，将该双频射频模块202上传输的数据转移到其他双频射频模块202中，并选择该双频射频模块202中的一个通道，向该双频射频模块202发送切换指示，在切换指示中携带所确定的第一射频信号的标识或第二射频信号的标识；
第一射频通道206包括：第一滤波模块2061，用于对来自双频射频模块202的第一射频信号进行滤波，得到预定的第一工作频段内的第一射频信号；其中，第一工作频段包括：包括：2.4GHZ至2.4835GHz；第一功率放大模块2062，用于对来自第一滤波模块2061的第一射频信号进行功率放大，得到预定功率的第一射频信号。
第二射频通道207包括：第二滤波模块2071，用于对来自双频射频模块的第二射频信号进行滤波，得到预定的第二工作频段内的第二射频信号；其中，第二工作频段包括：包括：5.8GHZ至5.85GHz；第二功率放大模块2072，用于对来自第二滤波模块2071的第二射频信号进行功率放大，得到预定功率的第二射频信号。
通过第一滤波模块2061对第一射频信号进行滤波、第二滤波模块2071对第二射频信号进行滤波，能够对预定的工作频段以外的频段进行隔离，从而能够进一步提高装置的抗干扰性能，第一功率放大模块2062对滤波后的第一射频信号进行放大、第二功率放大模块2072对滤波后的第二射频信号进行功率放大，能够提高待发送的第一射频信号和第二射频信号的功率，弥补信号在传输过程中的损耗。
通过如图4所示的装置，也能够主动、灵活地确定接入当前STA的射频信号和进行接入的双频射频模块，并且双频射频模块根据分配，工作在所确定的第一射频信号模式或第二射频信号模式下，能够灵活地根据STA的接入情况在第一射频信号模式或第二射频信号模式间进行切换，从而能够有效地分配接入装置中的处理资源，能够使双频接入装置中的资源得到充分利用，能够解决现有技术中应用于室分WLAN的双频AP所存在的资源利用率低的问题。
基于相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种网络设备，该网络设备包括如图2或图4所示的应用于室分WLAN的智分双频无线接入装置；优选地，该装置可以是AP。
下面对本发明具体实施的情况进行说明。
场景一
在本场景中，AP中包括如图4所示的装置，AP当前已经接入3个STA，STA1、STA2和STA3均通过2.4GHz射频信号（对应于上文的第一射频信号）接入AP，STA1的传输速率为54Mbps，STA2的传输速率为48Mbps，STA3的传输速率为36Mbps。当前待接入的STA为STA4。
AP接入STA4的处理过程如下：
步骤一、通过STA4向AP发送扫描帧（SCAN），或者由AP向STA4发送探测帧（beacon），AP获取STA4能够支持的传输速率为最高54Mbps、AP接收来自STA4的2.4GHz射频信号的接收信号强度为－73dBm、以及AP接收来自STA4的5.8GHz射频信号的接收信号强度－82dBm；
步骤二、AP根据所获取的接收来自STA4的2.4GHz射频信号的接收信号强度、AP接收来自STA4的5.8GHz射频信号的接收信号强度、当前STA支持的传输速率以及如表1所示的预设的接收信号强度和传输速率的对应关系，分别确定当前STA在第一射频信号下的至少一个待选传输速率和在第二射频信号下的两个待选传输速率；
其中，如表1所示的接收信号强度和传输速率的对应关系为预先根据测试和经验得出的，在表1中，，测试条件为：AP工作在IEEE802.11g协议下，物理层会聚协议（PLCP，Physical Layer Convergence Procedure)子层业务数据单元（PSDU，PLCP Service Data Unit）为1024Bytes、丢包率（FER）＜8%的情况下，－93dBm对应的传输速率为1Mbps，－91dBm对应的传输速率为2Mbps，－90dBm对应的传输速率为5.51Mbps，－87dBm对应的传输速率为11Mbps，在丢包率＜10%的情况下，－91dBm对应的传输速率为6Mbps，－90dBm对应的传输速率为9Mbps，－87dBm对应的传输速率为12Mbps，－85dBm对应的传输速率为18Mbps，－82dBm对应的传输速率为24Mbps，－78dBm对应的传输速率为36Mbps，－73dBm对应的传输速率为48Mbps，－72dBm对应的传输速率为54Mbps；
具体地，AP所确定的接收来自STA4的2.4GHz射频信号的接收信号强度为－73dBm、STA4能够支持的传输速率为最高54Mbps，则，在传输速率小于或等于54Mbps且接收信号强度小于或等于－73dBm的情况所对应的传输速率中，选择两个最大的传输速率可以是－78dBm对应的36Mbps和－73dBm对应的48Mbps；同理，可以选择出接收5.8GHz射频信号情况下的待选传输速率；
表1
| 802.11b/g灵敏度 | 测试条件 |
| -93 dBm1Mb/s | FER<8% (PSDU＝1024Bytes) |
| -91 dBm2Mb/s | FER<8% PSDU＝1024Bytes) |
| -90 dBm5.5Mb/s | FER<8% (PSDU＝1024Bytes) |
| –87 dBm11Mb/s | FER<8% (PSDU＝1024Bytes) |
| –91 dBm6Mb/s | FER<10% (PSDU＝1000Bytes) |
| –90 dBm9Mb/s | FER<10% (PSDU＝1000Bytes) |
| –87 dBm12Mb/s | FER<10% (PSDU＝1000Bytes) |
| –85 dBm18Mb/s | FER<10% (PSDU＝1000Bytes) |
| –82 dBm24Mb/s | FER<10% (PSDU＝1000Bytes) |
| –78 dBm36Mb/s | FER<10% (PSDU＝1000Bytes) |
| –73 dBm48Mb/s | FER<10% (PSDU＝1000Bytes) |
| –72 dBm54Mb/s | FER<10% (PSDU＝1000Bytes) |
步骤三、分别确定STA4工作在2.4GHz射频信号下或5.8GHz射频信号下的每个待选传输速率可获得的吞吐率；
具体地，先在如表2所示的预设的接入STA的数量和网络吞吐利用率的对应关系表中确定：包括待接入STA4和已经接入的3个STA一共四个STA对应的网络吞吐利用率，表2所示的对应关系是预先根据测试和经验得出的，在表2中，STA的数量为1时，网络整体吞吐利用率为80％，STA的数量为2时，网络整体吞吐利用率为90%，STA的数量为3时，网络整体吞吐利用率为100％，STA的数量为4时，网络整体吞吐利用率为90％，STA的数量为5时，网络整体吞吐利用率为85%，STA的数量为6时，网络整体吞吐利用率为80％，STA的数量为7时，网络整体吞吐利用率为77%；
表2
| STA数量 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7····· | |
| 网络整体吞吐利用率 | 80% | 90% | 100% | 90% | 85% | 80% | 77%····· |
对比查找表2，在包括当前的STA4在内，AP共接入4个STA时所对应的网络整体吞吐利用率为90%，则，在上一个步骤中所确定的STA在2.4GHz射频信号下的待选传输速率36Mbps，可获得的吞吐率为Vn=36*36/(54+48+36+36)*90%=6.7Mbps；
同理，分别算出STA在2.4GHz射频信号下的待选传输速率48Mbps时的可获得的吞吐率，以及STA在5.8GHz射频信号下的待选传输速率的可获得的吞吐率；
步骤四、将2.4GHz射频信号下的吞吐率最高的待选传输速率确定为第一吞吐率，将5.8GHz射频信号下的吞吐率最高的待选传输速率确定为第二吞吐率；
步骤五、将第一吞吐率或第二吞吐率中数值较大的吞吐率所对应的射频信号确定为接入当前STA4的射频信号；
例如，所确定的接入当前STA4的射频信号为2.4GHz射频信号；
步骤六、AP为当前的STA4分配一个内部的处理资源，即分配一个双频射频单元；
此时，包括STA4在内的全部STA使用的都是2.4GHz射频信号，则AP工作在单频模式下；
AP查看其内部双频射频单元的分配情况，在已工作在2.4GHz射频信号模式下的双频射频模块中还有空闲通道的情况下，分配该双频射频模块中的空闲通道接入STA4，并控制开关连通与该空闲通道相连接的2.4GHz通道（对应于上述的第一射频通道）；在已工作在2.4GHz射频信号模式下的双频射频模块中均没有空闲通道的情况下，分配一个新的双频射频模块以及其中的通道来接入STA4，并指示该双频射频模块工作在2.4GHz射频信号模式下；
步骤七、AP生成用于接入STA4的数字信号；
步骤八、AP中所确定的双频射频模块将该数字信号转换2.4GHz射频信号；
步骤九、AP将转换得到的2.4GHz射频信号分配为与天线的数量相同的至少一路2.4GHz子射频信号；
步骤十、通过各天线将至少一路2.4G子射频信号发送出去。
场景二
在该场景中，应用场景与场景一相同。
步骤一至步骤四的处理与场景一中步骤一至步骤四的处理相同，相区别的是，在步骤五中，确定接入STA4的射频信号为5.8GHz射频信号（对应于上文的第二射频信号）；则，
步骤六、AP为当前的STA4分配一个内部的处理资源，即分配一个双频射频单元；
此时，已经接入的STA1~STA3都是2.4GHz射频信号，而使用5.8GHz射频信号接入STA4，则AP工作在双频模式下；
由于AP内部的接入STA1~STA3的双频射频单元均工作在2.4GHz射频信号模式下，则，AP确定分配一个空闲的双频射频模块以及该模块中的一个通道来接入STA4，并指示该双频射频模块工作在2.4GHz射频信号模式下；
步骤七、AP生成用于接入STA4的数字信号；
步骤八、AP中所确定的双频射频模块将该数字信号转换5.8GHz射频信号；
步骤九、AP将转换得到的5.8GHz射频信号分配为与天线的数量相同的至少一路5.8GHz子射频信号；
步骤十、通过各天线将至少一路5.8G子射频信号发送出去。
通过上述处理过程可知，在本发明实施例提供的应用于室分WLAN的双频接入装置中，设置控制模块、双频射频模块、分配模块和发送模块，其中，双频射频模块可以工作在第一射频信号模式下或第二射频信号模式下；控制模块确定接入当前STA的射频信号，该射频信号为第一射频信号或第二射频信号，并确定分配一个双频射频模块来接入当前STA，所确定的双频射频模块工作在控制模块所确定的射频信号模式下，即将接入当前STA的数字信号转换为所确定的第一射频信号或第二射频信号，分配模块将第一射频信号或第二射频信号分配为至少一个第一子射频信号或至少一个第二子射频信号，发送模块对应地将一路第一子射频信号和一路第二子射频信号发送给一个天线；能够主动、灵活地确定接入当前STA的射频信号和进行接入的双频射频模块，而不是如现有技术中被动地分配固定资源，并且双频射频模块根据分配，工作在所确定的第一射频信号模式或第二射频信号模式下，能够灵活地根据STA的接入情况在第一射频信号模式或第二射频信号模式间进行切换，从而能够有效地分配接入装置中的处理资源，能够使双频接入装置中的资源得到充分利用，能够解决现有技术中双频AP所存在的资源利用率低的问题。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (15)
1.一种应用于室分无线局域网的智能分配双频无线接入装置，其特征在于，包括：控制模块、至少一个双频射频模块、分配模块和发送模块；所述装置通过馈线与至少一个天线连接；
所述控制模块，用于对于待接入的当前站点STA，确定以第一射频信号或第二射频信号接入当前STA，确定分配一个接入当前STA的双频射频模块；并生成用于接入当前STA的数字信号；所述控制模块，具体用于：
根据接收来自当前STA的信号的接收信号强度和当前STA支持的传输速率，分别确定当前STA在所述第一射频信号下的第一吞吐率和在所述第二射频信号下的第二吞吐率；
将第一吞吐率或第二吞吐率中数值较大的吞吐率所对应的射频信号确定为接入当前STA的射频信号；
所述双频射频模块，用于根据所述控制模块的分配，将来自所述控制模块的数字信号转换为所述控制模块确定的接入当前STA的第一射频信号或第二射频信号；
所述分配模块，用于将来自至少一个双频射频模块的每一路第一射频信号均分配为一组第一子射频信号、将每一路第二射频信号均分配为一组第二子射频信号，每组第一子射频信号中包括路数与天线的数量相同的至少一路第一子射频信号，每组第二子射频信号中包括路数与天线的数量相同的至少一路第二子射频信号；
所述发送模块，用于对应地将一路第一子射频信号和一路第二子射频信号发送给一个所述天线。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制模块，具体用于：
根据接收来自当前STA的第一射频信号和第二射频信号的接收信号强度、当前STA支持的传输速率以及预设的接收信号强度和传输速率的对应关系，分别确定当前STA在第一射频信号下的至少一个待选传输速率和在第二射频信 号下的至少一个待选传输速率；
根据所述装置已经接入的STA的数量和传输速率、以及预设的接入STA的数量和网络吞吐利用率的对应关系，分别确定第一射频信号或第二射频信号下的每个待选传输速率可获得的吞吐率；
将第一射频信号下的吞吐率最高的待选传输速率确定为第一吞吐率，将第二射频信号下的吞吐率最高的待选传输速率确定为第二吞吐率。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制模块，具体用于：
根据当前已经接入的STA和当前STA的总数量，在所述预设的接入STA的数量和网络吞吐利用率的对应关系中，确定与该总数量对应的网络吞吐利用率；
将一个待选传输速率的平方值所占当前已经接入的各个STA的传输速率和该待选传输速率的和值的比例与所确定的网络吞吐利用率的乘积作为该待选传输速率可获得的吞吐率。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述双频射频模块，具体包括：至少一个通道；所述装置还包括：至少一个第一射频通道，至少一个第二射频通道；所述双频射频模块的一个通道通过开关连接一个所述第一射频通道和一个所述第二射频通道；每个所述第一射频通道和每个所述第二射频通道均与所述分配模块相连接；
所述控制模块，还用于：在所确定的接入当前STA的双频射频模块中，确定分配一个通道；并且，在确定以第一射频信号接入当前STA的情况下，控制开关连通与该通道相连接的第一射频通道，在确定以第二射频信号接入当前STA的情况下，控制开关连通与该通道相连接的第二射频通道。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述控制模块，具体用于：
在存在一个双频射频模块已经工作在所确定的接入当前STA的第一射频信号或第二射频信号的模式下、且该双频射频模块还具有空闲通道的情况下，确定分配该双频射频模块以及该双频射频模块中的一个空闲通道；
在不存在一个双频射频模块已经工作在所确定的接入当前STA的第一射频信号或第二射频信号的模式下，或者工作在接入当前STA的第一射频信号或第二射频信号模式下的双频射频模块中没有空闲通道，且还具有空闲的双频射频模块的情况下，确定分配一个空闲的双频射频模块以及该模块中的一个通道，向该空闲的双频射频模块发送工作指示，在所述工作指示中携带所确定的第一射频信号的标识或第二射频信号的标识；
在全部双频射频模块均不工作在所确定的接入当前STA的第一射频信号或第二射频信号的模式下的情况下，选择一个吞吐量最小的双频射频模块，将该双频射频模块上传输的数据转移到其他双频射频模块中，并选择该双频射频模块中的一个通道，向该双频射频模块发送切换指示，在所述切换指示中携带所确定的第一射频信号的标识或第二射频信号的标识；
所述双频射频模块，具体用于：在接收到所述工作指示的情况下，启动所述工作指示中的第一射频信号的标识或第二射频信号的标识所指的射频信号模式；在接收到所述切换指示的情况下，切换到所述切换指示中的第一射频信号的标识或第二射频信号的标识所指的射频信号模式。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一射频通道包括：
第一滤波模块，用于对来自所述双频射频模块的第一射频信号进行滤波，得到预定的第一工作频段内的第一射频信号；其中，所述第一工作频段包括：2.4GHz至2.4835GHz；
第一功率放大模块，用于对来自所述第一滤波模块的第一射频信号进行功率放大，得到预定功率的第一射频信号；
所述第二射频通道包括：
第二滤波模块，用于对来自所述双频射频模块的第二射频信号进行滤波，得到预定的第二工作频段内的第二射频信号；其中，所述第二工作频段包括：5.8GHZ至5.85GHz；
第二功率放大模块，用于对来自所述第二滤波模块的第二射频信号进行功率放大，得到预定功率的第二射频信号。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述分配模块，具体用于：
对第一射频信号或第二射频信号的总功率进行平均分配，得到功率相同的至少一路第一子射频信号或至少一路第二子射频信号；或者，
对第一射频信号或第二射频信号的总功率按照预定的比例关系分配，得到相互之间功率值符合该比例关系的至少一路第一子射频信号或至少一路第二子射频信号；或者，
将第一射频信号或第二射频信号划分为预定功率值的至少一路第一子射频信号或至少一路第二子射频信号。
8.一种网络设备，其特征在于，包括如权利要求1～7中任一项所述的应用于室分无线局域网的智能分配双频无线接入装置。
9.一种应用于室分无线局域网的智能分配双频无线接入方法，其特征在于，包括：
控制模块对于待接入的当前站点STA，确定以第一射频信号或第二射频信号接入当前STA，并确定一个接入当前STA的双频射频模块；生成用于接入当前STA的数字信号；具体包括：
所述控制模块根据接收来自当前STA的信号的接收信号强度和当前STA支持的传输速率，分别确定当前STA在所述第一射频信号下的第一吞吐率和在所述第二射频信号下的第二吞吐率；
将第一吞吐率或第二吞吐率中数值较大的吞吐率所对应的射频信号确定为接入当前STA的射频信号；
所确定的双频射频模块将所述数字信号转换为所确定的接入当前STA的第一射频信号或第二射频信号；
分配模块将所述第一射频信号或者所述第二射频信号分配为与相连接的至少一个天线的数量相同的至少一路第一子射频信号或者至少一路第二子射频信号；
发送模块对应地将一路所述第一子射频信号或者一路所述第二子射频信号发送给一个所述天线。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，分别确定当前STA在所述第一射频信号下的第一吞吐率和在所述第二射频信号下的第二吞吐率，具体包括：
根据接收来自当前STA的第一射频信号和第二射频信号的接收信号强度、当前STA支持的传输速率以及预设的接收信号强度和传输速率的对应关系，分别确定当前STA在第一射频信号下的至少一个待选传输速率和在第二射频信号下的至少一个待选传输速率；
根据装置已经接入的STA的数量和传输速率、以及预设的接入STA的数量和网络吞吐利用率的对应关系，分别确定第一射频信号或第二射频信号下的每个待选传输速率可获得的吞吐率；
将第一射频信号下的吞吐率最高的待选传输速率确定为第一吞吐率，将第二射频信号下的吞吐率最高的待选传输速率确定为第二吞吐率。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，确定待选传输速率可获得的吞吐率，具体包括：
根据当前已经接入的STA和当前STA的总数量，在所述预设的接入STA的数量和网络吞吐利用率的对应关系中，确定与该总数量对应的网络吞吐利用率；
将一个待选传输速率的平方值所占当前已经接入的各个STA的传输速率和该待选传输速率的和值的比例与所确定的网络吞吐利用率的乘积作为该待选传输速率可获得的吞吐率。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述控制模块在所确定的接入当前STA的双频射频模块中，确定分配一个通道；并且，在确定以第一射频信号接入当前STA的情况下，控制开关连通与该通道相连接的第一射频通道，在确定以第二射频信号接入当前STA的情况 下，控制开关连通与该通道相连接的第二射频通道。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述确定一个接入当前STA的双频射频模块、在所确定的接入当前STA的双频射频模块中，确定分配一个通道，具体包括：
在存在一个双频射频模块已经工作在所确定的接入当前STA的第一射频信号或第二射频信号的模式下、且该双频射频模块还具有空闲通道的情况下，确定分配该双频射频模块以及该双频射频模块中的一个空闲通道；
在不存在一个双频射频模块已经工作在所确定的接入当前STA的第一射频信号或第二射频信号的模式下，或者工作在接入当前STA的第一射频信号或第二射频信号模式下的双频射频模块中没有空闲通道，且还具有空闲的双频射频模块的情况下，确定分配一个空闲的双频射频模块以及该模块中的一个通道，向该空闲的双频射频模块发送工作指示，在所述工作指示中携带所确定的第一射频信号的标识或第二射频信号的标识；
在全部双频射频模块均不工作在所确定的接入当前STA的第一射频信号或第二射频信号的模式下的情况下，选择一个吞吐量最小的双频射频模块，将该双频射频模块上传输的数据转移到其他双频射频模块中，并选择该双频射频模块中的一个通道，向该双频射频模块发送切换指示，在所述切换指示中携带所确定的第一射频信号的标识或第二射频信号的标识；则，
所述方法还包括：所确定的双频射频模块在接收到所述工作指示的情况下，启动所述工作指示中的第一射频信号的标识或第二射频信号的标识所指的射频信号模式；在接收到所述切换指示的情况下，切换到所述切换指示中的第一射频信号的标识或第二射频信号的标识所指的射频信号模式。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述第一射频通道对来自所述双频射频模块的承载所述连接响应的射频信号进行滤波，得到预定的第一工作频段内的第一射频信号；其中，所述第一工作频段包括：包括：2.4GHZ至2.4835GHz；并对第一射频信号进行功率放大，得到 预定功率的第一射频信号；
所述第二射频通道对来自所述双频射频模块的承载所述连接响应的射频信号进行滤波，得到预定的第二工作频段内的第二射频信号；其中，所述第一工作频段包括：包括：5.8GHZ至5.85GHz；并对第二射频信号进行功率放大，得到预定功率的第二射频信号。
15.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，将所述第一射频信号或者所述第二射频信号分配为与相连接的至少一个天线的数量相同的至少一路第一子射频信号或者至少一路第二子射频信号，具体包括：
对所述第一射频信号或所述第二射频信号的总功率进行平均分配，得到功率相同的所述至少一路第一子射频信号或至少一路第二子射频信号；或者，
对所述第一射频信号或所述第二射频信号的总功率按照预定的比例关系分配，得到相互之间功率值符合该比例关系的所述至少一路第一子射频信号或至少一路第二子射频信号；或者，
将所述第一射频信号或所述第二射频信号划分为预定功率值的所述至少一路第一子射频信号或至少一路第二子射频信号。
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| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: Cangshan District of Fuzhou City, Fujian province 350002 Jinshan Road No. 618 Garden State Industrial Park 19 floor Patentee after: RUIJIE NETWORKS CO., LTD. Address before: Cangshan District of Fuzhou City, Fujian province 350002 Jinshan Road No. 618 Garden State Industrial Park 19 floor Patentee before: Fujian Xingwangruijie Network Co., Ltd. |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |