CN103517389B - 一种wlan设备自适应节能方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种WLAN设备自适应节能方法，其方法为：周期性维护AP的邻居信息和负载信息，计算反向邻居数；在满足覆盖的条件下，周期检查AP的负载，自适应关闭没有用户负载的AP；同时通过自适应增加周围邻居AP的功率来覆盖因当前AP关闭而导致的信号黑洞；在满足覆盖的条件下，周期检查AP的负载，如果超过给定阈值，自适应开启被节能关闭的AP，以提高接入性能；同时通过自适应减少周围邻居AP的功率来减少因增加AP而导致的射频干扰。本发明通过在满足覆盖的条件下，自适应关闭部分AP电源或射频功能，调整相关AP功率，达到最大限度的节能减排目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种环境保护及节能领域的技术方案，特别涉及一种控制能源浪
费的技术方案。
背景技术
由于能够提供高速的无线连接服务，WLAN（Wireless Local Access Network，无线局域网）是目前IT（Information Technology，信息技术）行业比较热门的技术之一，也是流行的无线接入方式。WLAN通常采用集中式的AC（AccessController，无线控制器）-AP（Access Point，无线接入点）架构。AC提供WLAN网络的集中管理，AP则通过和AC建立链接加入WLAN网络后提供无线接入服务。
自进入二十一世纪以来，节能环保和善待环境的意识已经深入人心。站在高科技顶端的IT业界更是想方设法的为用户提供更加“低碳”、优质的产品和服务。常见的WLAN节能技术主要有：
1.器件和工艺节能设计
WLAN设备的CPU、内存颗粒、电源芯片优选低功耗的器件和支持低功耗模式的器件，并在空闲时合理应用器件的低功耗模式；控制器件和逻辑器件选择较低的用电电压（2.5V以下），以降低器件功耗；在保证功能和工作稳定的情况下，可有效降低诸如内存颗粒和CPU器件的工作频率。
WLAN产品新器件的引入要考虑增加节能要求审核，淘汰不符合节能要求的器件和工艺。WLAN产品生产过程中的所有器件及辅料均须满足欧盟RoHS环保要求（不含有铅、镉、汞、Cr6、PBB、PBDE等有害元素）；产品的回收率须达到WEEE指令要求；包装零件的回收率须达到94/62/EEC包装指令和修订2004/12/EEC的要求；除包装零件之外的整套设备回收率建议达到WEEE指令要求；产品的设计上也要求容易拆卸、维修。
2.电源和散热系统节能设计
WLAN设备电源节能设计重点关注提高供电系统的智能电源管理、提高电源模块效率、优化电源设计方案。通过将冗余配置的整流模块调整为“休眠”状态，减小空载损耗并提高剩余模块的负载率，使工作的整流模块运行于最佳效率点附近，从而提高了开关电源系统的运行效率、减少了能耗，达到节能的目的。克服传统N＋1冗余模式下低负载率、效率低的问题。
此外，AP产品的单点PoE支持能力可以充分利用以太网线的资源实现快速部署，节省了外置电源部分的成本和供电线路成本。PoE供电通过电流检测等手段实时监测供电情况，对过流、过载、短路等故障现象启用保护机制，防止设备损坏，并可通过网管告警及时通知运维人员供电故障。
同时，设计符合实际环境需求的系统散热方案，减少自身散热能源的消耗，减少对周边设备工作环境的影响，对系统节能也有重要意义。智能散热设计需实时监测关键器件的温度情况，能自动开启和关闭散热系统，在降低能耗的同时，保证系统正常工作。
3.非工作时间断电节能技术
非工作时间节能技术试图在前面节能技术的基础上，通过事先设定好的情境周期性关闭AP（如晚10点到早8点），达到节能减排的效果。
当前硬件设计节能技术（器件和工艺节能设计、电源和散热系统节能设计）已经广泛应用，成为设备绿色节能减排的基础。在此基础上，作为补充，非工作时间断电作为节能减排只是一种权宜之计，在许多场合并不适用。特别是在无线办公或热点区域，用户数是实时变化的，通常采用高密部署方案以加大无线系统吞吐量，以满足大用户量（如白天办公时间）时的接入容量，如图1所示，标示为AC的是AP控制器，标示为A、B、C、D、E、F、G、H、I的是AP，AP间间距不大，通过让每个AP覆盖较小的区域以换取较大的平均带宽容量。到了晚上，随着办公人员的下线，用户量初步变少，部分AP下甚至不再有用户接入。此时，传统的处理方式是强制关闭所有AP或者让所有AP继续工作，而强制关闭所有AP会影响还在办公的少数人员，让所有AP继续工作又导致能源浪费。
发明内容
本发明通过在满足覆盖的条件下，自适应关闭部分AP电源或射频功能，调整相关AP功率，达到最大限度的节能减排目的。
本发明的技术要点是：
周期性维护AP的邻居信息和负载信息，计算反向邻居数；
在满足覆盖的条件下，周期检查AP的负载，自适应关闭没有用户负载的AP；同时通过自适应增加周围邻居AP的功率来覆盖因当前AP关闭而导致的信号黑洞；
在满足覆盖的条件下，周期检查AP的负载，如果超过给定阈值，自适应开启被节能关闭的AP，以提高接入性能；同时通过自适应减少周围邻居AP的功率来减少因增加AP而导致的射频干扰。
本发明设计了一种新的节能技术，使一项绿色节能减排的创造发明，充分利用了能源，减少了能源浪费。
附图说明
图1是无线办公区域标示图。
图2是应用本发明的无线办公区域标示图。
具体实施方式
本发明提供一套技术方案，自适应关闭AP电源或射频功能。如图2所示，在高负载（白天）情况下，所有AP均工作以提供最大接入带宽，在低负载（晚上、休息日）情况下，如果节能控制节点检查到AP节点B没有用户接入，且B的反向邻居A、E、C在线，则可以关闭AP节点B，同时自适应增加AP节点A、E、C的功率以覆盖原来AP节点B覆盖的区域。如果节能控制节点检查到AP节点E的负载大于给定阈值，同时检测到AP节点E的反向邻居中B被节能关闭，则开启AP节点B，同时调整节点B的邻居的功率，以减少因增加节点B而导致的射频干扰。
具体技术方案如下：
1、各个AP按照区域划分到不同的节能射频组，通常射频组按照物理区域进行划分，只有同一节能射频组里的AP才会进行协调节能；
2、各个AP侦听自己邻居信息，生成本AP的邻居信息表，主要信息包括邻居AP的BSSID、RSSI；
3、各个AP周期性将自己的邻居信息（邻居AP的BSSID和RSSI）发送给节能控制节点（也可以将节能控制模块集成到AC，由AC来完成节能控制）；
4、各个AP周期性将自己的用户负载信息（本AP的BSSID和用户数、用户总流量）发送给节能控制节点；
5、节能控制节点按节能射频组维护管辖区域内所有AP的邻居信息和负载信息，按照一定的算法计算每个AP的反向邻居数。反向邻居数表明该AP被多少其他AP当做邻居，具体算法是对给定AP，通过遍历所有其他AP的邻居信息，如果某个AP的邻居信息中包含给定AP，则给定AP的反向邻居数累加；
6、节能控制节点周期性检查所有AP的负载信息，如果某个AP上不再有用户，同时，其反向邻居数大于事先设定的阈值，则可以通过控制AP的PoE供电等方式，关闭AP的电源，如果AP不支持PoE供电控制，则可以关闭AP上的射频模块，达到节能减排的目的；关闭当前AP后，应该适当增加周围邻居AP的发射功率，来弥补当前AP关闭后留下的黑洞；具体增加发射功率的算法是通过计算邻居AP的反向邻居数，如果小于一个给定阈值，则增加发射功率；
7、节能控制节点周期性检查所有AP的负载信息，如果某个AP上的负载大于给定阈值，同时其反向邻居有被节能关闭的，则启用被节能关闭的相关AP；开启被节能关闭的AP后，应该适当减少周围邻居AP的发射功率，以减少射频间的干扰；具体减少发射功率的算法是通过计算邻居AP的反向邻居数，如果大于一个给定阈值，则减少发射功率。
Claims (2)
1.一种WLAN设备自适应节能方法，其方法为：
周期性维护AP的邻居信息和负载信息，计算反向邻居数；
在满足覆盖的条件下，周期检查AP的负载，自适应关闭没有用户负载的AP；同时通过自适应增加周围邻居AP的功率来覆盖因当前AP关闭而导致的信号黑洞；
在满足覆盖的条件下，周期检查AP的负载，如果超过给定阈值，自适应开启被节能关闭的AP，以提高接入性能；同时通过自适应减少周围邻居AP的功率来减少因增加AP而导致的射频干扰；
其方法具体步骤为：
(1)、各个AP按照区域划分到不同的节能射频组，通常射频组按照物理区域进行划分，只有同一节能射频组里的AP才会进行协调节能；
(2)、各个AP侦听自己邻居信息，生成本AP的邻居信息表，主要信息包括邻居AP的BSSID、RSSI；
(3)、各个AP周期性将自己的邻居信息，即邻居AP的BSSID和RSSI，发送给节能控制节点；
(4)、各个AP周期性将自己的用户负载信息，即本AP的BSSID和用户数、用户总流量，发送给节能控制节点；
(5)、节能控制节点按节能射频组维护管辖区域内所有AP的邻居信息和负载信息，计算每个AP的反向邻居数；反向邻居数表明该AP被多少其他AP当做邻居，具体算法是对给定AP，通过遍历所有其他AP的邻居信息，如果某个AP的邻居信息中包含给定AP，则给定AP的反向邻居数累加；
(6)、节能控制节点周期性检查所有AP的负载信息，如果某个AP上不再有用户，同时，其反向邻居数大于事先设定的阈值，则可以通过控制AP的PoE供电等方式，关闭AP的电源，如果AP不支持PoE供电控制，则可以关闭AP上的射频模块，达到节能减排的目的；关闭当前AP后，应该适当增加周围邻居AP的发射功率，来弥补当前AP关闭后留下的黑洞；具体增加发射功率的算法是通过计算邻居AP的反向邻居数，如果小于一个给定阈值，则增加发射功率；
(7)、节能控制节点周期性检查所有AP的负载信息，如果某个AP上的负载大于给定阈值，同时其反向邻居有被节能关闭的，则启用被节能关闭的相关AP；开启被节能关闭的AP后，应该适当减少周围邻居AP的发射功率，以减少射频间的干扰；具 体减少发射功率的算法是通过计算邻居AP的反向邻居数，如果大于一个给定阈值，则减少发射功率。
2.根据权利要求1所述的WLAN设备自适应节能方法，在步骤(3)中，也可以将节能控制模块集成到AC，由AC来完成节能控制。
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