CN103686969A - 无线局域网设备发射功率控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无线局域网设备发射功率控制方法，其包括：无线局域网设备与无线终端设备建立链接，计算无线终端设备的RSSI百分比；无线局域网设备向无线终端设备发送ARP请求报文，统计分析无线终端设备ARP报文回应的平均时延数据Tarp；通过PID算法控制功率放大器的输出，从而调整输出功率。本发明的无线局域网设备发射功率控制方法可以根据数据回应延时自动调整发射功率。

Description

无线局域网设备发射功率控制方法

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种无线局域网设备发射功率控制方法。

背景技术

现有技术的无线局域网设备（如无线路由器等）依托基本软件驱动以及硬件水平来保持发射功率的有效性。但其存在如下问题：

仅能依靠硬件出厂校准好的功率值发射，无法在良好或者恶劣的环境中，调整合适的功率，避免造成客户端接收机信号阻塞；仅能依靠手动方式在WEB界面上调节功率大小，无法根据实际信号的强弱自动调节功率。

发明内容

为了解决现有技术的上述问题，有必要提供一种可以自动调整发射功率的无线局域网设备发射功率控制方法。

本发明解决技术问题提供的技术方案是：

一种无线局域网设备发射功率控制方法，其包括：

无线局域网设备与无线终端设备建立链接，计算无线终端设备的RSSI百分比；

无线局域网设备向无线终端设备发送ARP请求报文，统计分析无线终端设备ARP报文回应的平均时延数据Tarp；

通过PID算法控制功率放大器的输出，从而调整输出功率。

其中，PID算法的时域表达式如下：

                                                 

其中： Kp为比例函数控制系数，e(t)为比例函数，Ki为积分函数控制系数， 为积分比例系数，Kd为微分函数控制系数，

为微分函数。

其中，所述无线局域网设备的功率可控制条件为：Tarp≤20ms。

其中，Kp=a*Kr，Ki= bKp*c/4，Kd= e*Kp/π，

其中，a为Kp控制系数，Kr为RSSI百分比,且a满足如下条件：

无线局域网设备当前WIFI的输出功率≤18dBm，a=0.8；

18 dB＜无线局域网设备当前WIFI的输出功率≤23 dBm，a=0.35；

23 dB＜无线局域网设备当前WIFI的输出功率≤27 dBm ，a=0.15;

b为Ki控制系数, c为ARP请求回应延时时间Tarp ，e为Kd参数控制系数，且b、e满足如下条件：

当只采用比例函数即可达到功率可控时，b输出为0，e输出为0，不使用积分函数和微分函数；

当只采用比例函数不能达到功率可控时，b输出为1，进一步使用积分函数；

当采用比例函数和积分函数即可达到功率可控时，e=0，不使用微分函数；

当采用比例函数和积分函数不能达到功率可控时， e=1，进一步采用微分函数。

与现有技术相比较，采用本发明的功率控制算法，无线局域网设备可以根据接收终端的反馈数据对发射功率进行自动调整，可防止信号阻塞，提升能源利用率。

附图说明

图1是本发明的无线局域网设备收发信号的示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的无线局域网设备包括控制模块、无线发射模块和功率放大器。无线发射模块用于提供无线发射信号，功率放大器用于对无线发射信号进行放大。控制模块用于对功率放大器的放大系数进行自动调整，从而使其满足数据通信的需要。

控制模块对功率放大器的放大系数的调整方法如下：

无线局域网设备与无线终端设备建立链接，通过发射机和接收机机制，计算无线终端设备的RSSI (Received Signal Strength Indicator，接收信号的强度指标) 百分比；

无线局域网设备向无线终端设备发送ARP请求报文，并统计分析无线终端设备ARP报文回应的平均时延数据Tarp；

控制模块通过PID算法控制功率放大器的输出，从而调整输出功率。

其中,PID算法的时域表达式如下：

 

其中： Kp为比例函数控制系数，e(t)为比例函数，Ki为积分函数控制系数， 

为积分比例系数，Kd为微分函数控制系数，

为微分函数；且Kp=a*Kr，Ki= bKp*c/4，Kd= e*Kp/π。

在上述控制系数的表达式中，

a为Kp控制系数，Kr为RSSI百分比,且a满足如下条件：

无线局域网设备当前WIFI的输出功率≤18dBm，a=0.8；

18 dB＜无线局域网设备当前WIFI的输出功率≤23 dBm，a=0.35；

23 dB＜无线局域网设备当前WIFI的输出功率≤27 dBm ，a=0.15。

上述无线局域网设备的功率可控制条件为：Tarp≤20ms。达到此条件，即可不对其发生功率进行调整。

b为Ki控制系数,且b满足如下条件：

当只采用比例函数即可达到功率可控时，b输出为0，e输出为0，不使用积分函数和微分函数；

当只采用比例函数不能达到功率可控时，b输出为1，进一步使用积分函数。

c为ARP请求回应延时时间Tarp；

e为Kd参数控制系数， 

当采用比例函数和积分函数即可达到功率可控时，e=0，不使用微分函数；

采用比例函数和积分函数不能达到功率可控时， e=1，进一步采用微分函数   。

与现有技术相比较，采用本发明的功率控制算法，无线局域网设备可以根据接收终端的反馈数据对发射功率进行自动调整，可防止信号阻塞，提升能源利用率。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种无线局域网设备发射功率控制方法，其特征在于，包括：

无线局域网设备与无线终端设备建立链接，计算无线终端设备的RSSI百分比；

无线局域网设备向无线终端设备发送ARP请求报文，统计分析无线终端设备ARP报文回应的平均时延数据Tarp；

通过PID算法控制功率放大器的输出，从而调整输出功率。

2.根据权利要求1所述的无线局域网设备发射功率控制方法，其特征在于，其中，PID算法的时域表达式如下：

                                                 

其中： Kp为比例函数控制系数，e(t)为比例函数，Ki为积分函数控制系数， 

为积分比例系数，Kd为微分函数控制系数，为微分函数。

3.根据权利要求2所述的无线局域网设备发射功率控制方法，其特征在于，所述无线局域网设备的功率可控制条件为：Tarp≤20ms。

4.根据权利要求3所述的无线局域网设备发射功率控制方法，其特征在于，Kp=a*Kr，Ki= bKp*c/4，Kd= e*Kp/π，

其中，a为Kp控制系数，Kr为RSSI百分比,且a满足如下条件：

无线局域网设备当前WIFI的输出功率≤18dBm，a=0.8；

18 dB＜无线局域网设备当前WIFI的输出功率≤23 dBm，a=0.35；

23 dB＜无线局域网设备当前WIFI的输出功率≤27 dBm ，a=0.15;

b为Ki控制系数, c为ARP请求回应延时时间Tarp ，e为Kd参数控制系数，且b、e满足如下条件：

当只采用比例函数即可达到功率可控时，b输出为0，e输出为0，不使用积分函数和微分函数；

当只采用比例函数不能达到功率可控时，b输出为1，进一步使用积分函数；

当采用比例函数和积分函数即可达到功率可控时，e=0，不使用微分函数；

当采用比例函数和积分函数不能达到功率可控时， e=1，进一步采用微分函数。

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