CN103582019A - 无线通信装置中载量平衡的方法及无线通信装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无线通信装置中载量平衡的方法及无线通信装置和系统。该方法包括：检查该无线通信装置的一净负载量，其中该净负载量包括一全向性天线的一第一负载量以及一指向性天线的一第二负载量；以及根据该无线通信装置的该净负载量以及至少一邻近无线通信装置所传送的信息，调整该无线通信装置的发射功率以执行载量平衡。本发明可使无线通信装置间相互协调，进行载量平衡，以解决网络拥塞的情况。

Description

无线通信装置中载量平衡的方法及无线通信装置和系统

技术领域

本发明指一种载量平衡的方法及无线通信装置和系统，尤指一种无线通信装置中载量平衡的方法及无线通信装置和系统。

背景技术

无线网络系统通常包含多个接入访问点（Access Point），每一接入访问装置利用无线方式与一个或数个客户端通信装置（如手机、笔记本型计算机或其他移动通信装置）进行通信。客户端通信装置皆包含一无线网络接口卡（Wireless Network Interface Card，WNIC），负责处理与接入访问装置来往的无线信号，例如频率扫描、无线封包检测及传输等。

由于无线通信的技术快速发展，无线网络的使用率也日益提升，目前常见的无线网络规范有IEEE802.11a、IEEE802.11b以及IEEE802.11g、IEEE802.11n四种，因此业者所推出的新式无线网卡大多可以支持上述四种规格。当欲使用笔记本型计算机连上无线网络时，该台笔记本型计算机上的无线网卡必须先扫描其所在区域中有哪些可以连结的撷取点（access point，AP），然后发出建立连结的请求给该撷取点。由于架设无线网络的费用越来越低廉，同一公共场合中可能分布了好几台可使用的撷取点，举例来说：在同一栋大楼中可能设置有五台撷取点，其中有两台符合IEEE802.11a的规范，两台符合IEEE802.11b/g/n的规范，一台符合IEEE802.11b的规范，因此当无线网卡可以同时支持上述四种规格时，使用者就可以依据喜好任意连上其中一台撷取点，或者由使用者端的操作系统依据上述五台撷取点的功率强度自动选择功率最强的撷取点来进行连结。然而，上述选取撷取点的方式可能因为同一大楼中使用者的分布不均以及撷取器功率强度不一等因素，而让所有的使用者集中使用几台特定的撷取点，进而使上述特定的撷取点发生网络拥塞的情形，而其余几台撷取点却闲置的状况。

因此，需要提供一种无线通信装置中载量平衡的方法及无线通信装置和系统来解决上述问题。

发明内容

因此，本发明的主要目的在于提供一种用于一无线通信装置中载量平衡的方法，以解决该无线通信装置网络拥塞的情形。

本发明公开一种用于无线通信装置中载量平衡的方法，该方法包含：检查该无线通信装置的一净负载量，其中该净负载量包含一全向性天线的一第一负载量以及一指向性天线的一第二负载量；以及根据该无线通信装置的该净负载量以及至少一邻近无线通信装置所传送的信息，调整该无线通信装置的发射功率以执行载量平衡。

本发明还公开一种无线通信装置，该无线通信装置包含：一无线模块、一定位单元以及一处理单元；该无线模块用来接收至少一邻近无线通信装置所传送的信息，该无线模块包含：一全向性天线以及一指性向天线；该定位单元用来确认该无线通信装置所在的位置；该处理单元用来检查该无线通信装置的一净负载量以及根据该无线通信装置的该净负载量以及该至少一邻近无线通信装置所传送的信息调整该无线通信装置的发射功率以执行载量平衡，其中该净负载量包含该全向性天线的一第一负载量以及该指向性天线的一第二负载量。

本发明还公开一种无线通信系统。该无线通信系统包含有一第一无线通信装置以及至少一第二无线通信装置。该第一无线通信装置包含有一第一无线模块、一第一定位单元以及一第一处理单元。该第一无线模块，用来传送接收一位置信息以及一援助请求。该无线模块包含有一第一全向性天线以及一第一指性向天线。该第一定位单元，用来产生该位置信息。该第一处理单元，用来检查该第一无线通信装置的一第一净负载量以及根据该第一无线通信装置的该第一净负载量调整该第一无线通信装置的发射功率以执行载量平衡，其中该第一净负载量包含有该全向性天线的一第一负载量以及该指向性天线的一第二负载量；且用来根据该援助请求调整该第一无线通信装置的发射功率以执行载量平衡。该第二无线通信装置与该第一无线装置功能相同。

本发明还公开一种无线通信系统，该无线通信系统包括：一第一无线通信装置，该第一无线通信装置用来执行载量平衡，该第一无线通信装置包括：一第一无线模块，该第一无线模块用来传送或接收一位置信息以及一援助请求，该第一无线模块包括：一第一全向性天线；以及一第一指性向天线；一第一定位单元，该第一定位单元用来产生该位置信息；以及一第一处理单元，该第一处理单元用来检查该第一无线通信装置的一第一净负载量以及根据该第一无线通信装置的该第一净负载量调整该第一无线通信装置的发射功率以执行载量平衡，其中该第一净负载量包括该全向性天线的一第一负载量以及该指向性天线的一第二负载量；至少一第二无线通信装置，该至少一第二无线通信装置用来执行载量平衡，该第二无线通信装置包括：一第二无线模块，该第二无线模块用来接收该位置信息以及该援助请求，该第二无线模块包括：一第二全向性天线；以及一第二指性向天线；一第二定位单元，该第二定位单元用来根据该位置信息取得该第一无线通信装置的位置；以及一第二处理单元，该第二处理单元用来根据该援助请求调整该至少一第二无线通信装置的发射功率以执行载量平衡。

本发明可使负载过大的无线通信装置通过传送位置信息以及援助请求至邻近的无线通信装置以进行载量平衡，当邻近的无线通信装置接收到援助请求后，可协助分担多余载量，从而无线通信装置间可相互协调，进行载量平衡，以解决网络拥塞的情况。

附图说明

图1为本发明实施例的一无线通信系统的示意图。

图2A以及图2B为本发明实施例的一流程的示意图。

图3为本发明实施例的一流程的示意图。

图4为本发明实施例的一无线通信装置的示意图。

主要组件符号说明：

10                                无线通信系统

20                                流程

200、202、204、206                步骤

208、210、212、214                步骤

216、218、220                     步骤

30                                流程

300、302、304、306、308、310      步骤

40                                无线通信装置

400                               无线模块

402                               定位单元

404                               处理器

406                               全向性天线

408                               指向性天线

具体实施方式

请参考图1，图1为本发明实施例的一无线通信系统10的示意图。无线通信系统10包含有无线通信装置AP1、AP2、AP3（为方便说明，本实施例中仅示出三个无线通信装置，而不限于此）以及多个客户端（图1中以黑点表示）。无线通信装置AP1、AP2、AP3可为撷取点，通过无线方式与一个或数个客户端（如手机、笔记本型计算机或其他移动通信装置）进行通信。无线通信装置AP1的涵盖范围为Z1，无线通信装置AP2的涵盖范围为Z2，无线通信装置AP3的涵盖范围为Z3。在涵盖范围Z1、Z2以及Z3内多个客户端的分布不均，而造成无线通信装置AP1发生网络拥塞的情形。

请同时参阅图1与图2A以及图2B，图2A以及图2B为本发明实施例的一流程20的示意图。流程20用于图1的无线通信装置AP1中，用来执行载量平衡。流程20包含有下列步骤：

步骤200：开始。

步骤202：检查无线通信装置AP1的一净负载量NL1，其中净负载量NL1包含有一全向性天线的一负载量OL以及一指向性天线的一负载量DL。

步骤204：判断净负载量NL1是否大于一数值X1？若是，执行步骤210；若否，执行步骤206。

步骤206：判断净负载量NL1是否小于一数值X2？若是，执行步骤208；若否，执行步骤220。

步骤208：判断全向性天线的功率是否等于一最大值；若否，则增加该全向性天线的功率。

步骤210：先判断指向性天线的功率是否等于一最小值；若否，则降低该指向性天线的功率。

步骤212：判断该全向性天线的负载量OL是否大于一数值X3？若是，执行步骤214；若否，执行步骤220。

步骤214：传送一位置信息以及一援助请求至无线通信装置AP2／无线通信装置AP3。

步骤216：判断该全向性天线的负载量OL是否大于一数值X4？若是，执行步骤218；若否，执行步骤220。

步骤218：判断是否全向性天线的功率等于一最小值；若否，则降低该全向性天线的功率。

步骤220：结束。

根据流程20，当无线通信装置AP1的涵盖范围Z1内的客户端过多而发生网络拥塞的情形时，无线通信装置AP1可调整无线通信装置AP1的发射功率以执行载量平衡。首先，无线通信装置AP1检查本身净负载量NL1是否大于数值X1。若净负载量NL1没有大于数值X1，无线通信装置AP1接着判断净负载量NL1是否小于数值X2。若净负载量NL1小于数值X2，无线通信装置AP1会先判断全向性天线的功率是否等于最大值，若否，则增加该全向性天线的功率。若净负载量NL1大于数值X1，无线通信装置AP1会先判断指向性天线的功率是否等于最小值，若否，则降低该指向性天线的功率。接着，无线通信装置AP1判断该全向性天线的负载量OL是否大于数值X3。若负载量OL大于数值X3，无线通信装置AP1传送该位置信息以及该援助请求至无线通信装置AP2／无线通信装置AP3，以请求无线通信装置AP2／无线通信装置AP3的协助，以分担无线通信装置AP1的负载量。当负载量OL大于数值X4时，无线通信装置AP1会判断是否全向性天线的功率等于最小值，若否，则降低该全向性天线的功率。较佳地，数值X1大于数值X3且数值X4大于数值X3。举例来说，X1可为90%、X2可为50%、X3可为80%、X4可为95%。即，当无线通信装置AP1判断净负载量NL1大于90%时，无线通信装置AP1会先判断指向性天线的功率是否等于最小值，若否，则降低该指向性天线的功率。当无线通信装置AP1判断净负载量NL1小于50%时，无线通信装置AP1增加该全向性天线的功率。当无线通信装置AP1判断负载量OL大于80%时，无线通信装置AP1传送该位置信息以及该援助请求至无线通信装置AP2／无线通信装置AP3。当无线通信装置AP1判断负载量OL大于95％时，无线通信装置AP1会判断是否全向性天线的功率等于最小值，若否，则降低该全向性天线的功率。需注意的是，数值X1、X2、X3以及X4是本领域普通技术人员可根据网络的拥塞状况决定的，而不限于此。

进一步地，无线通信装置AP1可通过递减的方式，以降低该全向性天线或该指向性天线的功率。无线通信装置AP1先检查无线通信装置AP1的功率。若无线通信装置AP1的输出功率并未到达最小功率，无线通信装置AP1减少输出功率0.5dBm。无线通信装置AP1可通过递增的方式，以增加该全向性天线或该指向性天线的功率。无线通信装置AP1先检查无线通信装置AP1的功率。若无线通信装置AP1的输出功率并未到达最大功率，无线通信装置AP1增加输出功率0.5dBm。

另一方面，当无线通信装置AP2／无线通信装置AP3收到该位置信息以及该援助请求时，无线通信装置AP2／无线通信装置AP3执行流程30，以执行载量平衡。流程30包含有下列步骤：

步骤300：开始。

步骤302：在接收该位置信息以及该援助请求时，检查无线通信装置AP2／无线通信装置AP3的一净负载量NL2。

步骤304：判断净负载量NL2是否大于一数值X5？若是，执行步骤310；若否，执行步骤306。

步骤306：根据该位置信息取得无线通信装置AP1的位置。

步骤308：设定无线通信装置AP2／无线通信装置AP3的指向性天线至一最大功率，并调整无线通信装置AP2／无线通信装置AP3的指向性天线的方向以指向无线通信装置AP1。

步骤310：结束。

根据流程30，当无线通信装置AP2／无线通信装置AP3接收该位置信息以及该援助请求时，检查无线通信装置AP2／无线通信装置AP3的净负载量NL2。若净负载量NL2小于X5时，表示无线通信装置AP2／无线通信装置AP3有能力分担无线通信装置AP1的负载量。因此，无线通信装置AP2／无线通信装置AP3可根据该位置信息取得无线通信装置AP1的位置，并设定无线通信装置AP2／无线通信装置AP3的指向性天线至最大功率，进一步调整无线通信装置AP2／无线通信装置AP3的指向性天线的方向以指向无线通信装置AP1。因此，通过上述流程20以及30，无线通信系统10若发生网络拥塞情形（例如：过多客户端集中在某一台无线通信装置）时，无线通信装置AP1、AP2、AP3可相互协调，进行载量平衡，以解决网络拥塞的情况。

需注意的是，流程20以及30可用于同一无线通信装置中，而不限定流程20以及30必须执行于两台不同的无线通信装置。也就是说，当无线通信装置的净负载量过大时，无线通信装置可请求邻近的无线通信装置分担负载量。而当邻近的无线通信装置的净负载量过大时，无线通信装置亦可执行载量平行，分担负载量。如此一来，通过多个无线通信装置间的沟通，可达到无线通信系统内的载量平衡。

请参考图4，图4为本发明实施例的一无线通信装置40的示意图。无线通信装置40可实现上述的无线通信装置AP1、AP2、AP3。无线通信装置40包含有一无线模块400、一定位单元402以及一处理器404。无线模块400，用来传送接收无线数据（例如：位置信息以及援助请求）。无线模块包含一全向性天线406以及一指向性天线408。其中，指向性天线可随意调整方向，以方便接收传送无线数据。定位单元402，用来根据所接收的无线资料，进行定位以取得邻近无线通信装置的位置。处理器404用来检查无线通信装置40的一净负载量以及根据无线通信装置40的净负载量以及该所接收的无线信息调整（增加或降低）全向性天线406以及指向性天线408的发射功率以执行载量平衡。无线通信装置40的详细操作方式可参考上述流程20以及流程30，在此不在赘述。

综上所述，当一无线通信装置的涵盖范围内的客户端过多而发生网络拥塞的情形时，无线通信装置检查本身净负载量是否大于第一数值。若净负载量大于第一数值，无线通信装置降低该指向性天线的功率。接着，无线通信装置AP1判断其全向性天线的负载量是否大于第二数值。若全向性天线的负载量大于第二数值，无线通信装置传送位置信息以及援助请求至邻近的无线通信装置，以请求协助，以分担无线通信装置的负载量。当全向性天线的负载量大于第三数值时，无线通信装置则降低其全向性天线的功率。另一方面，当邻近无线通信装置接收位置信息以及援助请求时，邻近无线通信装置检查本身的净负载量。若邻近无线通信装置检查本身的净负载量小于第四数值时，邻近无线通信装置可根据该位置信息取得无线通信装置的位置，并设定指向性天线至最大功率，进一步调整指向性天线的方向至无线通信装置。简单的来说，负载过大的无线通信装置可通过传送位置信息以及援助请求至邻近的无线通信装置以进行载量平衡。当邻近的无线通信装置接收到援助请求后，可协助分担多余载量。因此，无线通信装置间可相互协调，进行载量平衡，以解决网络拥塞的情况。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡是根据本发明权利要求书的范围所作的等同变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (15)

1.一种用于无线通信装置中载量平衡的方法，该方法包括：

检查该无线通信装置的一净负载量，其中该净负载量包括一全向性天线的一第一负载量以及一指向性天线的一第二负载量；以及

根据该无线通信装置的该净负载量以及至少一邻近无线通信装置所传送的信息，调整该无线通信装置的发射功率以执行载量平衡。

2.如权利要求1所述的方法，其中根据该无线通信装置的该净负载量调整该无线通信装置的发射功率以执行载量平衡的步骤包括：

在判断该净负载量大于一第一数值时，降低该指向性天线的功率；

在判断该第一负载量大于一第二数值时，传送该无线通信装置的一位置信息以及一援助请求至该至少一邻近无线通信装置；以及

在判断该第一负载量大于一第三数值时，降低该全向性天线的功率。

3.如权利要求1所述的方法，其中根据该无线通信装置的该净负载量调整该无线通信装置的发射功率以执行载量平衡的步骤还包括：在该净负载量大于一第一数值时还包括在该净负载量小于一第四数值时，增加该全向性天线的功率。

4.如权利要求2所述的方法，其中该第一数值大于该第二数值且该第三数值大于该第二数值。

5.如权利要求1所述的方法，其中根据该至少一邻近无线通信装置所传送的信息调整该无线通信装置的发射功率以执行载量平衡的步骤还包括：

在接收该至少一邻近无线通信装置所传送的信息时，检查该无线通信装置的该净负载量，其中该至少一邻近无线通信装置所传送的信息包括该至少一邻近无线通信装置的位置信息以及该至少一邻近无线通信装置的援助请求；

在判断该净负载量小于一第五数值时，根据该至少一邻近无线通信装置的位置信息取得该至少一邻近无线通信装置的位置；以及

设定该指向性天线至一最大功率，并调整该指向性天线的方向以指向该至少一邻近无线通信装置。

6.一种无线通信装置，该无线通信装置包括：

一无线模块，该无线模块用来接收至少一邻近无线通信装置所传送的信息，该无线模块包括：

一全向性天线；以及

一指性向天线；

一定位单元，该定位单元用来确认该无线通信装置所在的位置；以及

一处理单元，该处理单元用来检查该无线通信装置的一净负载量以及根据该无线通信装置的该净负载量以及该至少一邻近无线通信装置所传送的信息调整该无线通信装置的发射功率以执行载量平衡，其中该净负载量包括该全向性天线的一第一负载量以及该指向性天线的一第二负载量。

7.如权利要求6所述的无线通信装置，其中该处理单元根据该无线通信装置的该净负载量调整该无线通信装置的发射功率以执行载量平衡的步骤包括：

在该处理单元判断该净负载量大于一第一数值时，该指向性天线降低该指向性天线的功率；

在该处理单元判断该第一负载量大于一第二数值时，该指向性天线传送该无线通信装置的一位置信息以及一援助请求至该至少一邻近无线通信装置；以及

在该处理单元判断该第一负载量大于一第三数值时，该全向性天线降低该全向性天线的功率。

8.如权利要求6所述的无线通信装置，其中该处理单元根据该无线通信装置的该净负载量调整该无线通信装置的发射功率以执行载量平衡的步骤还包括：在该处理单元判断该净负载量小于一第四数值时，该全向性天线增加该全向性天线的功率。

9.如权利要求6所述的无线通信装置，其中该第一数值大于该第二数值且该第三数值大于该第二数值。

10.如权利要求6所述的无线通信装置，其中该处理单元根据该至少一邻近无线通信装置所传送的信息调整该无线通信装置的发射功率以执行载量平衡的步骤包括：

在该全向性天线以及该指向性天线接收该至少一邻近无线通信装置所传送的信息时，该处理单元检查该净负载量，其中该至少一邻近无线通信装置所传送的信息包括该至少一邻近无线通信装置的位置信息以及该至少一邻近无线通信装置的援助请求；

在该处理单元判断该净负载量小于一第五数值时，该定位单元根据该至少一邻近无线通信装置的位置信息取得该至少一邻近无线通信装置的位置；以及

该处理单元设定该指向性天线至一最大功率，并调整该指向性天线的方向以指向该至少一邻近无线通信装置。

11.一种无线通信系统，该无线通信系统包括：

一第一无线通信装置，该第一无线通信装置用来执行载量平衡，该第一无线通信装置包括：

一第一无线模块，该第一无线模块用来传送或接收一位置信息以及一援助请求，该第一无线模块包括：

一第一全向性天线；以及

一第一指性向天线；

一第一定位单元，该第一定位单元用来产生该位置信息；以及

一第一处理单元，该第一处理单元用来检查该第一无线通信装置的一第一净负载量以及根据该第一无线通信装置的该第一净负载量调整该第一无线通信装置的发射功率以执行载量平衡，其中该第一净负载量包括该全向性天线的一第一负载量以及该指向性天线的一第二负载量；

至少一第二无线通信装置，该至少一第二无线通信装置用来执行载量平衡，该第二无线通信装置包括：

一第二无线模块，该第二无线模块用来接收该位置信息以及该援助请求，该第二无线模块包括：

一第二全向性天线；以及

一第二指性向天线；

一第二定位单元，该第二定位单元用来根据该位置信息取得该第一无线通信装置的位置；以及

一第二处理单元，该第二处理单元用来根据该援助请求调整该至少一第二无线通信装置的发射功率以执行载量平衡。

12.如权利要求11所述的无线通信系统，其中该第一处理单元根据该第一无线通信装置的该第一净负载量调整该第一无线通信装置的发射功率以执行载量平衡的步骤包括：

在该第一处理单元判断该第一净负载量大于一第一数值时，该第一指向性天线降低该第一指向性天线的功率；

在该第一处理单元判断该第一负载量大于一第二数值时，该第一指向性天线传送该位置信息以及该援助请求至该至少一第二无线通信装置；以及

在该第一处理单元判断该第一负载量大于一第三数值时，该第一全向性天线降低该第一全向性天线的功率。

13.如权利要求11所述的无线通信系统，其中该第一处理单元根据该第一无线通信装置的该第一净负载量调整该第一无线通信装置的发射功率以执行载量平衡的步骤还包括：在该第一处理单元判断该第一净负载量小于一第四数值时，该第一全向性天线增加该第一全向性天线的功率。

14.如权利要求11所述的无线通信系统，其中该第一数值大于该第二数值且该第三数值大于该第二数值。

15.如权利要求11所述的无线通信系统，其中该至少一第二处理单元根据该援助请求调整该至少一第二无线通信装置的发射功率以执行载量平衡的步骤包括：

在该第二无线模块接收该援助请求时，该第二处理单元检查该至少一第二无线通信装置的一第二净负载量；

在该第二处理单元判断该第二净负载量小于一第五数值时，该第二定位单元根据该位置信息取得该第一无线通信装置的位置；以及

该第二处理单元设定该第二指向性天线至一最大功率，并调整该第二指向性天线的方向以指向该第一无线通信装置。

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