CN103188778A - 一种基于rssi的通信功率控制方法、通讯设备以及通讯系统 - Google Patents

Abstract

在目前应用中，短距无线通讯收发芯片在发射、接收数据时，发射、接收功率是固定的，通常为了达到信号通讯的目的，都采取最大功率/最大增益来进行发射、接收，实际应用中，在大部分情况下是没必要使用最大功率/最大增益进行发射、接收，所以造成了功耗的极大浪费。本发明提出了一种基于RSSI来动态调整收发芯片发射、接收功率的方法、通讯设备及通讯系统，根据实际应用来进一步降低发射、接收功率，节省功耗，延长电池使用寿命。

Description

一种基于RSSI的通信功率控制方法、通讯设备以及通讯系统

技术领域

本发明涉及一种在无线通讯中，特别是在短距无线通讯中, 通过RSSI值来降低发射、接收功率，从而节省功耗的方法。

背景技术

在短距无线通讯中，功耗始终是制约其应用的一个难题，各厂家总是想尽办法来降低功耗消耗，提高产品的竞争力及满足产品进入市场的功耗要求。

在目前的短距无线通讯中，通讯双方主体中，每个主体主要由无线收发芯片，主控芯片及一些外围器件来构成。降低功耗主要是采用低功耗的器件，比如低功耗无线收发芯片，低功耗主控芯片等，同时基于主控芯片控制，使各器件工作于不同工作状态下来达到省电的目的。

在上述方法中，收发芯片在发射、接收数据时，发射、接收功率是固定的，通常为了达到信号通讯的目的，都采取最大功率/最大增益来进行发射、接收，实际应用中，在大部分情况下是没必要使用最大功率/最大增益发射、接收，所以造成了功耗的极大浪费。本发明提出了一种应用于短距无线通信中基于RSSI（Received Signal Strength Indicator 接收的信号强度指示，无线发送层的可选部分，用来判定链接质量）来动态调整收发芯片发射、接收功率的方法，根据实际应用来进一步降低发射、接收功率，节省功耗。

发明内容

在目前应用中，短距无线通讯收发芯片在发射、接收数据时，发射、接收功率是固定的，通常为了达到信号通讯的目的，都采取最大功率来进行发射，实际应用中，在大部分情况下是没必要使用最大功率/最大增益（最高灵敏度）发射、接收的，所以造成了功耗的极大浪费。本发明提出了一种基于RSSI来动态调整收发芯片发射、接收功率的方法，根据实际应用来进一步降低发射功率，节省功耗，延长电池使用寿命。

本发明的目的是提供一种在无线通讯中，特别是在短距无线通讯中, 通过RSSI值来降低发射功率的控制方法。

    本发明实施例提供了一种基于RSSI的通信功率控制方法，包括相互通讯的第一通讯主体、第二通讯主体，其特征在于，包括如下步骤：

第二通讯主体预设RSSI阈值；

第一通讯主体发送数据至第二通讯主体；

第二通讯主体根据所述第一通讯主体发送的数据计算此次通信的RSSI值；

第二通讯主体根据此次通信的RSSI值及所述RSSI阈值进行判定；

第一通讯主体根据所述第二通讯主体的判定结果调整通信功率。

上述的通信功率控制方法还包括，所述第二通讯主体预设RSSI阈值包括： 第二通讯主体预设第一RSSI阈值、第二RSSI阈值。

上述的通信功率控制方法还包括，所述通信功率为发射功率，所述第二通讯主体根据此次通信的RSSI值及所述RSSI阈值进行判定，第一通讯主体根据所述第二通讯主体的判定结果调整通信功率包括：

当所述此次通信的RSSI值大于所述第一RSSI阈值，所述第二通讯主体发送RSSI判定信息给所述第一通讯主体，如果所述第一通讯主体并非处于最小发射功率，那么所述第一通讯主体下次通讯时降低发射功率；

当所述此次通信的RSSI值小于第二RSSI阈值，所述第二通讯主体发送RSSI判定信息给所述第一通讯主体，如果所述第一通讯主体并非处于最大发射功率，那么所述第一通讯主体下次发射时增加发射功率。

上述的通信功率控制方法还包括，所述通信功率为接收功率，所述第二通讯主体根据此次通信的RSSI值及所述RSSI阈值进行判定，第一通讯主体根据所述第二通讯主体的判定结果调整通信功率包括：

如果所述此次通信的RSSI值大于第一RSSI阈值，所述第二通讯主体发送数据给所述第一通讯主体，发送数据包括RSSI判定信息，如果所述第一通讯主体并非处于最小发射功率，那么所述第一通讯主体下次接收时降低接收功率；

如果所述此次通信的RSSI值小于第二RSSI阈值，所述第二通讯主体发送数据给所述第一通讯主体，发送数据包括RSSI判定信息，如果所述第一通讯主体并非处于最大发射功率，那么所述第一通讯主体下次接收时增加接收功率。

上述的通信功率控制方法还包括，所述RSSI判定信息为RSSI标志位数据。

本发明实施例提供了一种通讯设备，包括数据交互单元，其特征在于，还包括RSSI计算单元、RSSI对比单元、RSSI判定信息生成单元；

所述RSSI计算单元用于根据数据交互单元接收的数据计算RSSI值；

所述RSSI对比单元用于对比所述RSSI计算单元计算的RSSI值及预先设定的RSSI阈值；

所述RSSI判定信息生成单元用于根据所述RSSI对比单元的对比结果生成RSSI判定信息并由所述数据交互单元发送。

上述的通讯设备还包括，所述RSSI对比单元预先设定第一RSSI阈值、第二RSSI阈值，所述RSSI对比单元的对比结果包括所述RSSI计算单元计算的RSSI值大于所述第一RSSI阈值、所述RSSI计算单元计算的RSSI值小于所述第二RSSI阈值，所述RSSI计算单元计算的RSSI值不大于所述第一RSSI阈值且不小于所述第二RSSI阈值。

本发明实施例提供了一种基于RSSI的功率控制系统，该系统包括第一通讯主体、第二通讯主体，其特征在于：所述第二通讯主体为根据权利要求6-7任一项所述的通讯设备，所述第二通讯主体用于根据所述第一通讯主体发送的数据生成RSSI判定信息，所述第一通讯主体用于根据所述第二通讯主体发送的RSSI判定信息控制发射功率或接收功率。

上述的功率控制系统还包括，所述第二通讯主体为根据权利要求7所述的通讯设备，所述第一通讯主体用于根据所述第二通讯主体发送的RSSI判定信息控制发射功率，具体包括：

当所述RSSI判定信息为大于所述第一RSSI阈值时，如果所述第一通讯主体并非处于最小发射功率，那么所述第一通讯主体下次发射时降低发射功率；

当所述RSSI判定信息为小于第二RSSI阈值时，如果所述第一通讯主体并非处于最大发射功率，那么所述第一通讯主体下次发射时增加发射功率。

上述的功率控制系统还包括，所述第二通讯主体为根据权利要求7所述的通讯设备，所述第一通讯主体用于根据所述第二通讯主体发送的RSSI判定信息控制接收功率，具体包括：

当所述RSSI判定信息为大于所述第一RSSI阈值时，如果所述第一通讯主体并非处于最小接收功率，那么所述第一通讯主体下次发射时降低接收功率；

当所述RSSI判定信息为小于第二RSSI阈值时，如果所述第一通讯主体并非处于最大接收功率，那么所述第一通讯主体下次发射时增加接收功率。

本发明的有益效果是：基于RSSI来动态调整收发芯片发射、接收功率的方法，根据实际情况来进一步降低发射、接收功率，进一步地，通过将RSSI装置放置于主机，去掉终端的RSSI装置，基于主机的RSSI值来动态调整终端的接收功率，节省功耗，延长电池使用寿命。

附图说明

图1为本发明提供的通讯系统的示意图；

图2为本发明提供的基于RSSI的发射功率控制方法；

图3为本发明提供的另一种通讯系统示意图；

图4为本发明提供的基于RSSI的接收功率控制方法；

图5为本发明提供的通讯设备的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

图1 为本发明提供的通讯系统的示意图，通讯系统包括通讯主体A（第一通讯主体）、通讯主体B（第二通讯主体），通讯主体A与B进行数据交互，都具有接收发射功能。在应用中进行数据交互，那么对功耗提出了苛刻的要求，电池使用寿命成了实际应用中非常重要的指标。

第二通讯主体用于根据第一通讯主体发送的数据生成RSSI判定信息，第一通讯主体用于根据第二通讯主体发送的RSSI判定信息控制发射功率；

上述的第一通讯主体用于根据第二通讯主体发送的RSSI判定信息控制发射功率，具体包括：当RSSI判定信息为大于第一RSSI阈值时，如果第一通讯主体并非处于最小发射功率，那么第一通讯主体下次发射时降低发射功率；当RSSI判定信息为小于第二RSSI阈值时，如果第一通讯主体并非处于最大发射功率，那么第一通讯主体下次发射时增加发射功率。

本发明具体流程如图 2所示，数据通讯在通讯主体A与通讯主体B之间进行。

1. 在B中预设两个RSSI阈值H，L; 

2. 当A要与B通讯时，A收发芯片发射数据，B接收数据并利用RSSI检测装置得到此次通信的RSSI值; 

3. B根据此RSSI值判定，如果RSSI值大于H，说明A发射功率大，B发射数据给A，发射数据包括RSSI判定信息，如果A此时已经是最小发射功率，那么A发射功率不变，与B进行数据交互，如果A并非最小发射功率，那么A下次发射时降低发射功率与B交互，以节省功耗。依次循环。

4. 如果RSSI值小于L，说明A发射功率小，B发射数据给A，发射数据包括RSSI判定信息，如果A此时已经是最大发射功率，那么A发射功率不变，与B进行数据交互，如果A并非最大发射功率，那么A下次发射时增加发射功率与B交互，优化性能。依次循环。

5. 如果B检测到RSSI值处于H与L之间，则A发射功率不再调整。

6. A与B通讯数据中包含正常通讯数据与RSSI标志位数据，正常通讯数据为实现通讯功能所传输的数据，RSSI标志位数据（可以多个bit）为A调整发射功率的依据，A根据此值设置值不同来调整发射功率。

本发明中如果有效数据与RSSI标志位不同时传输，也可以实现相近的功能，本发明适用于短距无线通讯中，比如无线鼠标，手机支付等，如果通讯主体双方都具有收发功能，那么即可用来动态调整优化通讯主体的发射功耗。

本发明基于RSSI来动态调整短距无线通信主体收发芯片发射功率，节省功耗，延长电池使用寿命。

图3 为本发明提供的另一种通讯系统的示意图，通讯系统包括第一通讯主体（终端），第二通讯主体（主机），主机与终端进行数据交互，都具有接收发射功能。在应用中进行数据交互，那么对功耗提出了苛刻的要求，电池使用寿命成了实际应用中非常重要的指标。

第二通讯主体用于根据第一通讯主体发送的数据生成RSSI判定信息，第一通讯主体用于根据第二通讯主体发送的RSSI判定信息控制接收功率；

第一通讯主体用于根据第二通讯主体发送的RSSI判定信息控制接收功率，具体包括：当RSSI判定信息为大于第一RSSI阈值时，如果第一通讯主体并非处于最小接收功率，那么第一通讯主体下次接收时降低接收功率；当RSSI判定信息为小于第二RSSI阈值时，如果第一通讯主体并非处于最大接收功率，那么第一通讯主体下次接收时增加接收功率。本发明具体流程如图 4所示，主机与终端进行数据交互，

1. 在主机中预设两个RSSI阈值H，L；

2. 当终端要与主机通讯时，终端收发芯片发射数据，主机接收数据并利用主机RSSI检测装置得到此次通信的RSSI值；

3. 主机根据此RSSI值判定，如果RSSI值大于H，说明接收机输入信号功率强，主机发射信号给终端，发射信号包括RSSI判定信息，如果终端此时已经是最小接收功率，那么终端接收功率不变，与主机进行数据交互，如果终端并非最小接收功率，那么终端下次接收时降低接收功率与主机交互，以节省功耗。依次循环。

4. 主机根据此RSSI值判定，如果RSSI值小于L，说明接收机输入信号功率弱，主机发射信号给终端，发射信号包括RSSI判定信息，如果终端此时已经是最大接收功率，那么终端接收功率不变，与主机进行数据交互，如果终端并非最大接收功率，那么终端下次接收时增大接收功率与主机交互，优化性能。依次循环。

5. 如果主机检测到RSSI值处于H与L之间，则终端接收功率不再调整。

6. RSSI标志位（可以多个bit）包含于主机与终端通讯数据包中，RSSI标志位数据为终端调整接收功率的依据，终端根据此值设置值不同来调整接收功率。本发明通过将RSSI检测装置放置于主机，去掉终端的RSSI装置，基于主机的RSSI值来动态调整终端的接收功率，节省功耗，同时通过与主机交互，利用主机的RSSI值产生信号来动态调整调整终端接收机的功耗，达到降低终端功耗的目的。

本发明中如果有效数据与RSSI标志位不同时传输，也可以实现相近的功能。

本发明适用于短距无线通讯中，比如无线鼠标，手机支付等，如果通讯主体双方都具有收发功能，即可应用来优化功耗。

本发明中主机与终端仅是名称，如图 4 流程图中主机与终端可以根据实际应用情况互换。

综上，根据图2和图4的RSSI的功率控制方法，一个通讯主体根据另一个通讯主体的判定结果调整通信功率。

图5为本发明提供的通讯设备的示意图。

如图所示，通讯设备/通讯主体包括数据交互单元(501)，RSSI计算单元(502)、RSSI对比单元(504)、RSSI判定信息生成单元(503)；RSSI对比单元(504)用于根据数据交互单元(501)接收的数据计算RSSI值；RSSI对比单元(504)用于对比RSSI计算单元(502)计算的RSSI值及预先设定的RSSI阈值；RSSI判定信息生成单元(503)用于根据RSSI对比单元(504)的对比结果生成RSSI判定信息并由数据交互单元(501)发送。

RSSI对比单元(504)预先设定第一RSSI阈值、第二RSSI阈值，RSSI对比单元(504)的对比结果包括RSSI计算单元(502)计算的RSSI值大于第一RSSI阈值、RSSI计算单元(502)计算的RSSI值小于第二RSSI阈值，RSSI计算单元(502)计算的RSSI值不大于第一RSSI阈值且不小于第二RSSI阈值。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于RSSI的通信功率控制方法，包括相互通讯的第一通讯主体、第二通讯主体，其特征在于，包括如下步骤：

第二通讯主体预设RSSI阈值；

第一通讯主体发送数据至第二通讯主体；

第二通讯主体根据所述第一通讯主体发送的数据计算此次通信的RSSI值；

第二通讯主体根据此次通信的RSSI值及所述RSSI阈值进行判定；

第一通讯主体根据所述第二通讯主体的判定结果调整通信功率。

2. 根据权利要求1所述的通信功率控制方法，其特征在于，所述第二通讯主体预设RSSI阈值包括： 第二通讯主体预设第一RSSI阈值、第二RSSI阈值。

3.根据权利要求2所述的通信功率控制方法，其特征在于，所述通信功率为发射功率，所述第二通讯主体根据此次通信的RSSI值及所述RSSI阈值进行判定，第一通讯主体根据所述第二通讯主体的判定结果调整通信功率包括：

当所述此次通信的RSSI值大于所述第一RSSI阈值，所述第二通讯主体发送RSSI判定信息给所述第一通讯主体，如果所述第一通讯主体并非处于最小发射功率，那么所述第一通讯主体下次通讯时降低发射功率；

当所述此次通信的RSSI值小于第二RSSI阈值，所述第二通讯主体发送RSSI判定信息给所述第一通讯主体，如果所述第一通讯主体并非处于最大发射功率，那么所述第一通讯主体下次发射时增加发射功率。

4.根据权利要求2所述的通信功率控制方法，其特征在于，所述通信功率为接收功率，所述第二通讯主体根据此次通信的RSSI值及所述RSSI阈值进行判定，第一通讯主体根据所述第二通讯主体的判定结果调整通信功率包括：

如果所述此次通信的RSSI值大于第一RSSI阈值，所述第二通讯主体发送数据给所述第一通讯主体，发送数据包括RSSI判定信息，如果所述第一通讯主体并非处于最小接收功率，那么所述第一通讯主体下次接收时降低接收功率；

如果所述此次通信的RSSI值小于第二RSSI阈值，所述第二通讯主体发送数据给所述第一通讯主体，发送数据包括RSSI判定信息，如果所述第一通讯主体并非处于最大接收功率，那么所述第一通讯主体下次接收时增加接收功率。

5. 根据权利要求3-4所述的通信功率控制方法，其特征在于，所述RSSI判定信息为RSSI标志位数据。

6. 一种通讯设备，包括数据交互单元，其特征在于，还包括RSSI计算单元、RSSI对比单元、RSSI判定信息生成单元；

所述RSSI计算单元用于根据数据交互单元接收的数据计算RSSI值；

所述RSSI对比单元用于对比所述RSSI计算单元计算的RSSI值及预先设定的RSSI阈值；

所述RSSI判定信息生成单元用于根据所述RSSI对比单元的对比结果生成RSSI判定信息并由所述数据交互单元发送。

7.根据权利要求6所述的通讯设备，其特征在于，所述RSSI对比单元预先设定第一RSSI阈值、第二RSSI阈值，所述RSSI对比单元的对比结果包括所述RSSI计算单元计算的RSSI值大于所述第一RSSI阈值、所述RSSI计算单元计算的RSSI值小于所述第二RSSI阈值，所述RSSI计算单元计算的RSSI值不大于所述第一RSSI阈值且不小于所述第二RSSI阈值。

8.一种基于RSSI的功率控制系统，该系统包括第一通讯主体、第二通讯主体，其特征在于：所述第二通讯主体为根据权利要求6-7任一项所述的通讯设备，所述第二通讯主体用于根据所述第一通讯主体发送的数据生成RSSI判定信息，所述第一通讯主体用于根据所述第二通讯主体发送的RSSI判定信息控制发射功率或接收功率。

9.根据权利要求8所述的基于RSSI的功率控制系统，其特征在于，所述第二通讯主体为根据权利要求7所述的通讯设备，所述第一通讯主体用于根据所述第二通讯主体发送的RSSI判定信息控制发射功率，具体包括：

当所述RSSI判定信息为大于所述第一RSSI阈值时，如果所述第一通讯主体并非处于最小发射功率，那么所述第一通讯主体下次发射时降低发射功率；

当所述RSSI判定信息为小于第二RSSI阈值时，如果所述第一通讯主体并非处于最大发射功率，那么所述第一通讯主体下次发射时增加发射功率。

10. 根据权利要求8所述的基于RSSI的功率控制系统，其特征在于，所述第二通讯主体为根据权利要求7所述的通讯设备，所述第一通讯主体用于根据所述第二通讯主体发送的RSSI判定信息控制接收功率，具体包括：

当所述RSSI判定信息为大于所述第一RSSI阈值时，如果所述第一通讯主体并非处于最小接收功率，那么所述第一通讯主体下次发射时降低接收功率；

当所述RSSI判定信息为小于第二RSSI阈值时，如果所述第一通讯主体并非处于最大接收功率，那么所述第一通讯主体下次发射时增加接收功率。

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