CN103957585A - 一种无线局域网接入点设备的功率控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种无线局域网接入点设备的功率控制方法，包括步骤：无线接入点设备获取客户端设备的当前数据传输质量，将当前数据传输质量与历史记录做比较以判断是否稳定，若是，则将当前的第一发射功率降低至第二发射功率并探测数据传输质量是否下降；当探测到数据传输质量没有下降时，维持所述第二发射功率，当探测到数据传输质量下降时，还原至所述第一发射功率。本发明还公开了一种无线局域网接入点设备的功率功率控制装置。

Description

一种无线局域网接入点设备的功率控制方法及装置

技术领域

本发明涉及声波支付领域，尤其涉及一种无线局域网接入点设备的功率控制方法及装置。

背景技术

WLAN主要由终端(Station，STA)、接入点(Access Point，AP)、无线介质(Wireless Medium，WM)和分布式系统(Dis-tribution System，DS)组成。STA在WLAN中一般为客户端，可以是装有无线网卡的计算机，也可以是有WiFi模块的智能手机。STA可以是移动的，也可以是固定的，是无线局域网的最基本组成单元。

在无线局域网等无线射频系统中，各种信息和报文是以电磁波的形式在空中传播的。无线信号从发射端发射出后，无线信号在空中传播过程中将发生能量衰减，距离越远，衰减越严重，并且在传播过程中还会经常受到干扰。如果发送报文的电磁波能量不足，报文将无法到达接收端；或者到达时的能量过小，其中携带的信息模糊或报文因受干扰而失效，导致接收端解析报文失败。并且，WLAN系统支持无线报文的重传机制。如果发射端没有收到接收端的确认帧，发射端将重发上一个报文，这将更长时间的占用无线信道而导致其它用户不能通信。

但是，并不是说发送报文时的能量越大越好。这是因为：接收端的报文解调器是有一定的工作范围的，如果收到的报文能量过大，超出它的解调范围，同样不能正确的解析报文；

无线环境的特点是共享式的，也就是说，无线环境中的所有用户都使用同一个无线媒介。如果报文的能量过大，造成干扰的范围就大，会影响其它较远距离的正在通信的用户。对一个大的WLAN网络来说，尤其是高密度部署的网络，同一信道常常需要被不同无线局域网接入点设备(AP)使用。而这些AP之间存在着重复区域时，就存在互相干扰问题。比如在学生公寓或者大型商场中进行AP覆盖部署，虽然在相邻的AP之间是错开信道，但由于墙壁隔离度差，如果AP的发射功率比较大的话，不仅同一层楼的同信道AP之间可见，上下楼层之间的同信道AP也存在互相干扰的情况。

同频AP之间如果可见，以802.11为基础的WLAN，空口是所有设备的公共传输媒介，两个AP之间将根据CSMA/CA原则，进行互相退避，这势必会大大降低性能，两个AP的总性能将不会超过一个信道的性能。

如果同频AP之间不可见但覆盖区域有交集，则对处于交集区域的STA而言可能会形成隐藏节点或暴露节点问题。隐藏节点和暴露节点会产生两个方面的问题，其一是报文发送时需要退避或不断重传；其二是由于报文重传时会降低报文发送的物理速率，导致同一AP的影响范围扩大，也使得报文发送占用更多的空口时长，冲突几率加大，引起更多的重传。

如果AP发射功率过大，除了引起同频干扰问题外，还会引起邻频干扰问题。根据802.11标准，RF信号发送时其频谱宽度有一定的要求。以2.4G为例，其发射频宽为22MHz，在距离中心频率11MHz之外时，要求衰减超过30dB。对任何WLAN发射机来说，在发射频宽之外，信号也不可能马上降低为0，而是逐渐衰减。如果两个中心频率不同的WLAN设备之间的发射频宽有重叠的部分，就会产生相互影响，形成了邻频干扰。即使对不重叠的相邻信道(如2.4G的1、6信道，11a的161、162信道)，如果两个设备之间距离过近且发送功率比较大，也会产生影响。对一个WLAN网络来说，邻频干扰包括自身的邻频干扰和来自邻居网络的邻频干扰。

对无线干扰的避免和消减，目前有以下几种措施：

(1)网络部署勘测和优化。即在部署网络时需要勘测部署环境、各种阻挡物的衰减系数、规划网络的应用服务、规划AP覆盖范围、选择AP安装位置、选择合适的发射天线等。

(2)射频资源管理，即对整个网络中的各个AP进行功率优化和信道优化。射频资源管理负责空口噪声、网络外的WLAN干扰、空口利用率，以及AP和STA的流量交互等信息的监控和分析，并根据这些信息动态调整AP的信道，选择最佳信道和功率进行传输。

(3)频谱导航，即将双频用户尽量引导到5G频段上，降低2.4G上的负荷。5G上的非WLAN设备要相对少得多，互不干扰信道数量多，能够获得较好的性能。

上述措施虽然从不同角度提出了解决方案，但在实际应用中效果不尽人意。主要表现在几个方面：

网络部署勘测和优化解决方案，在部署时需要耗费大量人力物力资源进行勘测和规划，而且对工程人员的要求比较高。在部署环境发生变化时，部署方案需要跟着变化。此方案实施起来比较麻烦，且成本很较高。

射频资源管理方案。此方案需要在各个AP上采集空口数据，在采集数据时需要将射频卡切换到扫描模式，导致网络服务中断。且大量的分析计算工作放在接入控制器上进行，会造成接入控制器计算资源消耗过大，对网络服务产生影响。

频谱导航方案，需要客户端支持5.8G接入才能起作用，在实际应用中具有较大的局限性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于客户端设备区别的无线局域网接入点设备功率控制方法，以解决无线局域网部署，特别是高密度部署中，遇到的同频和邻频干扰问题。

为实现上述发明目的，本发明采用的一个技术方案是：

提供一种无线局域网接入点设备的功率控制方法，包括步骤：无线接入点设备获取客户端设备的当前数据传输质量，将当前数据传输质量与历史记录做比较以判断是否稳定，若是，则将当前的第一发射功率降低至第二发射功率并探测数据传输质量是否下降；当探测到数据传输质量没有下降时，维持所述第二发射功率，当探测到数据传输质量下降时，还原至所述第一发射功率。

本发明采用的另一个技术方案是：

提供一种无线局域网接入点设备的功率控制装置，包括：第一判断模块，用于获取客户端设备的当前数据传输质量，将当前数据传输质量与历史记录做比较以判断是否稳定；第一功率调整模块，用于当第一判断模块判定当前数据传输质量稳定时，将当前的第一发射功率降低至第二发射功率并探测数据传输质量是否下降；以及第二功率调整模块，用于当所述第一功率调整模块探测到数据传输质量没有下降时，维持所述第二发射功率，当探测到数据传输质量下降时，还原至所述第一发射功率。

本发明的无线局域网接入点设备的功率控制方法及装置，针对不同客户端设备，根据其数据传输质量及进行发送功率的区别调节，可以大大降低无线局域网中的同频和邻频干扰，从而提升网络性能，提高服务体验。

附图说明

图1是本发明一实施方式中一种无线局域网接入点设备的功率控制装置的框图；

图2是本发明一实施方式中一种无线局域网接入点设备的功率控制方法的执行流程图；

图3是降低功率探测方法示例的执行流程图；

图4是提升功率探测方法示例的执行流程图。

主要元件符号说明

无线局域网接入点设备的功率控制装置    100

第一判断模块                          11

第一功率调整模块                      12

第二功率调整模块                      13

第二判断模块                          14

第三功率调整模块                      15

第四功率调整模块                      16

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1，是本发明一实施方式中一种无线局域网接入点设备的功率控制装置的框图。一种无线局域网接入点设备的功率控制装置100包括第一判断模块11、第一功率调整模块12、第二功率调整模块13。

第一判断模块11用于获取客户端设备的当前数据传输质量，将当前数据传输质量与历史记录做比较以判断是否稳定。在本实施方式中，数据发送质量是无线接入点设备通过统计自身发往客户端设备的数据帧的发送速率得出的。

第一功率调整模块12用于当第一判断模块11判定当前数据传输质量稳定时，将当前的第一发射功率降低至第二发射功率并探测数据传输质量是否下降。第二功率调整模块13用于当所述第一功率调整模块11探测到数据传输质量没有下降时，维持所述第二发射功率，当探测到数据传输质量下降时，还原至所述第一发射功率。

在本实施方式中，所述的一种无线局域网接入点设备的功率控制装置100还包括第二判断模块14、第三功率调整模块15、第四功率调整模块16。第二判断模块14用于获取客户端设备的信噪比，将信噪比与历史记录做比较以判断信噪比下降幅度是否超过预设阀值。在本实施方式中，所述信噪比是无线接入点设备根据从来自客户端设备的报文中获取的信号强度和无线接入点设备自身的底噪计算生成。

第三功率调整模块15用于当第二判断模块14判定信噪比下降幅度超过预设阀值时，将当前的第一发射功率提升至第三发射功率并探测数据传输质量是否上升。第四功率调整模块16用于当第三功率调整模块15探测到数据传输质量上降时，维持所述第三发射功率，当探测到数据传输质量没有上升时，还原至所述第一发射功率。

请参阅图2，是本发明一实施方式中一种无线局域网接入点设备的功率控制方法的执行流程图，该方法包括步骤：

步骤S20、无线接入点设备获取客户端设备的当前数据传输质量，将当前数据传输质量与历史记录做比较以判断是否稳定，若是，则将当前的第一发射功率降低至第二发射功率并探测数据传输质量是否下降。

在本实施方式中，数据发送质量是无线接入点设备通过统计自身发往客户端设备的数据帧的发送速率得出的。

步骤S21、当探测到数据传输质量没有下降时，维持所述第二发射功率，当探测到数据传输质量下降时，还原至所述第一发射功率。

在本实施方式中，所述的一种无线局域网接入点设备的功率控制方法还包括步骤：

步骤S22、无线接入点设备获取客户端设备的信噪比，将信噪比与历史记录做比较以判断信噪比下降幅度是否超过预设阀值，若是，则将当前的第一发射功率提升至第三发射功率并探测数据传输质量是否上升。

在本实施方式中，所述信噪比是无线接入点设备根据从来自客户端设备的报文中获取的信号强度和无线接入点设备自身的底噪计算生成。

步骤S23、当探测到数据传输质量上降时，维持所述第三发射功率，当探测到数据传输质量没有上升时，还原至所述第一发射功率。

下面通过具体示例说明本发明技术方案的具体实现过程。请参阅图3，是降低功率探测方法示例的执行流程图。如图3所示，降低功率探测的方法包括如下步骤：a)无线局域网接入点设备记录客户端设备的数据传输质量；b)将数据传输质量与历史记录做比较，如果维持稳定，则触发降低功率探测；c)在降低接入点设备的发射功率后，监测无线链路传输质量变化情况；d)如果传输质量没有变差，则探测成功，维持降低后的功率；e)如果传输质量变差，则探测失败，还原到调整前的功率。

请参阅图4，是提升功率探测方法示例的执行流程图。如图4所示，提升功率探测的方法包括如下步骤：a)无线局域网接入点设备记录客户端设备的信噪比；b)将信噪比与历史记录做比较，如果下降幅度超过阀值，则触发提升功率探测；c)在提升功率前后，监测无线链路传输质量变化情况；d)如果传输质量变好，则探测成功，维持提升后的功率；e)如果传输质量没有变好，则探测失败，还原到调整前的功率。

本发明的有益效果在于：(1)可以大大降低无线局域网中的同频和邻频干扰，从而提升网络性能，提高服务体验；(2)针对不同客户进行发送功率的区别调节，与固定功率调节的方式相比，避免造成某些客户端掉线的现象；(3)避免使用固定功率发射无线信号，从而达到节能的目的；(4)使用本发明技术方案调整功率，可以大大降低部署时的人力物力消耗，从而节省部署费用；(5)只需要在接入点设备中实现，降低接入控制器的运算压力；(6)无需对客户端设备进行改动，使用于目前的无线局域网环境；

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种无线局域网接入点设备的功率控制方法，其特征在于，包括步骤：

无线接入点设备获取客户端设备的当前数据传输质量，将当前数据传输质量与历史记录做比较以判断是否稳定，若是，则将当前的第一发射功率降低至第二发射功率并探测数据传输质量是否下降；

当探测到数据传输质量没有下降时，维持所述第二发射功率，当探测到数据传输质量下降时，还原至所述第一发射功率。

2.根据权利要求1所述的一种无线局域网接入点设备的功率控制方法，其特征在于，还包括步骤：

无线接入点设备获取客户端设备的信噪比，将信噪比与历史记录做比较以判断信噪比下降幅度是否超过预设阀值，若是，则将当前的第一发射功率提升至第三发射功率并探测数据传输质量是否上升；

当探测到数据传输质量上降时，维持所述第三发射功率，当探测到数据传输质量没有上升时，还原至所述第一发射功率。

3.根据权利要求1-2任意一项所述的一种无线局域网接入点设备的功率控制方法，其特征在于，数据发送质量是无线接入点设备通过统计自身发往客户端设备的数据帧的发送速率得出的。

4.根据权利要求2任意一项所述的一种无线局域网接入点设备的功率控制方法，其特征在于，所述信噪比是无线接入点设备根据从来自客户端设备的报文中获取的信号强度和无线接入点设备自身的底噪计算生成。

5.一种无线局域网接入点设备的功率控制装置，其特征在于，包括：

第一判断模块，用于获取客户端设备的当前数据传输质量，将当前数据传输质量与历史记录做比较以判断是否稳定；

第一功率调整模块，用于当第一判断模块判定当前数据传输质量稳定时，将当前的第一发射功率降低至第二发射功率并探测数据传输质量是否下降；以及

第二功率调整模块，用于当所述第一功率调整模块探测到数据传输质量没有下降时，维持所述第二发射功率，当探测到数据传输质量下降时，还原至所述第一发射功率。

6.根据权利要求5所述的一种无线局域网接入点设备的功率控制装置，其特征在于，还包括：

第二判断模块，用于获取客户端设备的信噪比，将信噪比与历史记录做比较以判断信噪比下降幅度是否超过预设阀值；

第三功率调整模块，用于当第二判断模块判定信噪比下降幅度超过预设阀值时，将当前的第一发射功率提升至第三发射功率并探测数据传输质量是否上升；

第四功率调整模块，用于当第三功率调整模块探测到数据传输质量上降时，维持所述第三发射功率，当探测到数据传输质量没有上升时，还原至所述第一发射功率。

7.根据权利要求5-6任意一项所述的一种无线局域网接入点设备的功率控制装置，其特征在于，数据发送质量是无线接入点设备通过统计自身发往客户端设备的数据帧的发送速率得出的。

8.根据权利要求6任意一项所述的一种无线局域网接入点设备的功率控制方法，其特征在于，所述信噪比是无线接入点设备根据从来自客户端设备的报文中获取的信号强度和无线接入点设备自身的底噪计算生成。