CN103974403A - 无线终端接入点的功率控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无线终端接入点的功率控制方法及系统，该方法包括：获取无线终端接入点的接入用户的通信质量信息和通信时间以及无线终端接入点的回传侧信道容量；根据所述接入用户的通信质量信息和通信时间计算出无线终端接入点的接入侧端口流量，根据所述回传侧信道容量计算出无线终端接入点的回传侧可承受流量；判断所述接入侧端口流量与所述回传侧可承受流量的大小；当所述接入侧端口流量大于或等于所述回传侧可承受流量时，降低接入侧发射功率。本发明同时考虑接入侧和回传侧的通信容量，可以使得工作在非正交信道上的各个无线终端接入点调整到合适的功率。

Description

无线终端接入点的功率控制方法及系统

【技术领域】

本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种无线终端接入点的功率控制方法及系统。

【背景技术】

LTE（Long Term Evolution，长期演进)技术发展十分迅速，伴随着LTE技术的成熟，国内LTE产业化已经起步，产生了很多LTE产品。目前，采用WLAN作为接入技术、LTE技术作为回传侧传输技术的组网方式是LTE产品的一种重要组网方式。为了降低接入侧设备间的相互干扰和对环境的辐射，需要对接入点功率进行控制，传统的功率控制方法依据AP(Access Point，无线访问接入点）端口吞吐量及时延，在无线信道状态变化的情况下，可以动态的调整功率，在维持吞吐量及时延基本不变的情况下，尽量减少网络干扰。但是这种方法的调整完全依据上一次AP端口吞吐量，缺乏整体调整方向的指导，调整方法不适用于以LTE等无线技术作为回传技术的组网方式。

【发明内容】

基于此，为解决传统WLAN功率控制技术不适于以LTE等无线技术作为回传技术的组网方式这一问题，本发明提供一种无线终端接入点的功率控制方法及系统，综合考虑接入侧信道状况以及回传侧信道状况进行功率控制。具体发明内容如下：

一种无线终端接入点的功率控制方法，包括如下步骤：

获取无线终端接入点的接入用户的通信质量信息和通信时间以及无线终端接入点的回传侧信道容量；

根据所述接入用户的通信质量信息和通信时间计算出无线终端接入点的接入侧端口流量，根据所述回传侧信道容量计算出无线终端接入点的回传侧可承受流量；

判断所述接入侧端口流量与所述回传侧可承受流量的大小；

当所述接入侧端口流量大于或等于所述回传侧可承受流量时，降低接入侧发射功率。

本发明还提供了一种无线终端接入点的功率控制系统，包括：

获取模块，用于获取无线终端接入点的接入用户的通信质量信息和通信时间以及无线终端接入点的回传侧信道容量；

计算模块，用于根据所述接入用户的通信质量信息和通信时间计算出无线终端接入点的接入侧端口流量，根据所述回传侧信道容量计算出无线终端接入点的回传侧可承受流量；

判断模块，用于判断所述接入侧端口流量与所述回传侧可承受流量的大小；

功率信息控制模块，用于调整接入侧发射功率；当所述接入侧端口流量大于或等于所述回传侧可承受流量时，降低接入侧发射功率。

本发明的功率控制方法同时考虑接入侧和回传侧的通信容量，可以使得工作在非正交信道上的各个无线终端接入点调整到合适的功率，让接入侧发射功率和回传侧的功率相互匹配，在满足通信要求的情况下降低了对外界的干扰，提升了整网的吞吐量。

【附图说明】

图1为本发明实施例一中无线终端接入点功率控制方法的流程图；

图2为本发明实施例一中回传侧信道容量获得方法的流程图；

图3为本发明中无线终端接入点功率控制系统的结构图；

图4为本发明中获取模块的子模块结构图。

【具体实施方式】

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步描述。

实施例一

用户1、用户2通过WiFi接入无线终端接入点A，用户3、用户4通过WiFi接入无线终端接入点B，而两无线终端接入点分别通过LTE技术接入eNodB，从而保证用户可以接入网络。接入点控制器AC管控无线终端接入点A和无线终端接入点B，并且两个无线终端接入点在WiFi接入侧工作在非正交信道。

然后，如图1所示，按以下步骤对无线接入点进行功率控制：

S110获取无线终端接入点的接入用户的通信质量信息和通信时间以及无线终端接入点的回传侧信道容量；

S120根据所述接入用户的通信质量信息和通信时间计算出无线终端接入点的接入侧端口流量，根据所述回传侧信道容量计算出无线终端接入点的回传侧可承受流量；

S130判断所述接入侧端口流量与所述回传侧可承受流量的大小；

当所述接入侧端口流量大于或等于所述回传侧可承受流量时，进入S141降低接入侧发射功率；当所述接入侧端口流量小于所述回传侧可承受流量时，则进入S142按WLAN功率控制的方法进行功率控制。

具体的，本实施例中，AC周期性（周期为时间T）的收集无线终端接入点A和无线终端接入点B的接入用户通信质量信息，以及两无线终端接入点的回传侧的信道响应矩阵信息。其中，接入用户的通信质量信息包括通信速率和误包率等信息。

根据通信质量信息和通信时间计算各无线终端接入点接入侧端口流量:

${\hat{F}}_i=\underset{k,l}{\mathrm{\Π}}{R}_{\mathrm{lk}}(1-{\mathrm{Per}}_{\mathrm{lk}})t_{\mathrm{lk}}$

其中为无线终端接入点i的接入侧端口流量，R_lk、Per_lk、t_lk分别是用户第k次通信的通信速率，误包率，通信时间。

如图2中的方法，根据回传侧信道响应矩阵信息计算信道容量：

$C_i=W_i{\log }_2\det (I+\frac{P_i}{M_{\mathrm{Ti}}{\mathrm{\σ}}^2}{H}_i{H}_i^H)$

其中I为单位矩阵，M_Ti为无线终端接入点i的发射天线数，H_i为无线终端接入点i的回传侧信道响应矩阵，P_i为无线终端接入点i的发射功率，(·)^H表示矩阵的共轭转置，det(·)表示计算行列式，W_i为无线终端接入点i的通信带宽，σ²为噪声方差，可以根据经验设定或者测量获得。

根据回传侧信道容量，计算回传侧可承受流量：

F_i＝C_iT

其中F_i是第i个无线终端接入点的回传测可承受流量的计算值，T为周期。

因为存在计算误差，因此无线终端接入点的回传侧可承受流量的实际值应为F_i+Δ_i，其中Δ_i是一个用来弥补计算误差的常量，根据经验设定。

经过计算之后，保存这些信息，判断接入侧端口流量与回传侧可承受流量的大小，如果满足：

${\hat{F}}_i\≥F_i+{\mathrm{\Δ}}_i$

则把第i个无线终端接入点的接入侧发射功率调低。

如果满足：

${\hat{F}}_i<F_i+{\mathrm{\&Delta;}}_i$

则按照传统的WLAN功率控制的方法对无线终端接入点进行功率控制，在本实施例中，具体为：

对比本周期所计算的接入侧端口流量以及上一个周期所计算的接入侧端口流量如果：

${\hat{F}}_{\mathrm{im}}<F_{i(m-1)}+{\mathrm{\&Gamma;}}_i$

那么就提高第i个无线终端接入点的接入侧发射功率，否则保持无线终端接入点i的功率不变。这里表示第i个无线终端接入点在第m个周期时的接入侧端口流量计算结果。Γ_i是一个根据经验设定的常量。

采用以上功率控制方法，不仅考虑了接入侧信道状况，还考虑了回传侧信道状况，可以使接入侧的功率和回传侧的功率互相匹配，既能满足通信要求，又能降低对系统和外界的干扰。

实施例二

本实施例组网方式与实施例一相同。同样的，用户1、用户2通过WiFi接入无线终端接入点A，用户3、用户4通过WiFi接入无线终端接入点B，而两无线终端接入点分别通过LTE技术接入eNodB，从而保证用户可以接入网络。接入点控制器AC管控无线终端接入点A和无线终端接入点B，并且两个无线终端接入点在WiFi接入侧工作在非正交信道。

AC周期性的收集无线终端接入点A和无线终端接入点B的接入用户通信质量信息，以及两无线终端接入点的回传侧接收信号强度标志。其中，接入用户的通信质量信息包括通信速率和误包率等信息。

根据通信质量信息和通信时间按照实施例一中的方法计算各无线终端接入点接入侧端口流量；

根据获取的回传侧接收信号强度标志，通过事先设定的速率与信号强度查表获取回传侧信道容量，然后按照实施例一中的方法计算回传侧可承受流量；

判断接入侧端口流量与回传侧可承受流量的大小；

当接入侧端口流量大于或等于所述回传侧可承受流量时，降低接入侧发射功率；当接入侧端口流量小于所述回传侧可承受流量时，则按以下WLAN功率控制的方法进行功率控制：

AC在同一个周期时间上，收集所管控的工作在非正交信道上的各无线终端接入点记录的其他无线终端接入点Beacon帧的平均强度信息，记为

${\stackrel{\&RightArrow;}{S}}_i=\{S_{i1},S_{i2}\}$

其中每个分量表示该无线终端接入点收到的来自其他无线终端接入点的Beacon帧平均信号强度信息。

AC将各的分量（本实施例中i取A或B）和一个阀值做对比，如果小于该阀值，即当：

max{S_i1,S_i2,...,}＜Λ

则提升无线终端接入点i接入侧发射功率，否则保持功率不变。这里Λ是一个预设阀值。

本实施例与实施例一中功率控制方法的主要区别在于回传侧信道容量获取方式以及采用的WLAN功率控制方式。

本发明还提供了一种无线终端接入点的功率控制系统，如图3所示，包括：

获取模块110，用于获取无线终端接入点的接入用户的通信质量信息和通信时间以及无线终端接入点的回传侧信道容量；

计算模块120，用于根据所述接入用户的通信质量信息和通信时间计算出无线终端接入点的接入侧端口流量，根据所述回传侧信道容量计算出无线终端接入点的回传侧可承受流量；

判断模块130，用于判断所述接入侧端口流量与所述回传侧可承受流量的大小；

功率信息控制模块140，用于调整接入侧发射功率；当所述接入侧端口流量大于或等于所述回传侧可承受流量时，降低接入侧发射功率。

通过获取模块110，AC周期性的收集无线终端接入的接入用户通信质量信息和通信时间以及无线终端接入点的回传侧的信道容量。其中，接入用户的通信质量信息包括通信速率和误包率等信息。通过计算模块120得到无线终端接入点接入侧端口流量以及回传侧可承受流量，然后通过判断模块130判断接入侧端口流量与回传侧可承受流量的大小，如果接入侧端口流量大于或等于回传侧可承受流量，功率信息控制模块140就会降低接入侧发射功率；如果接入侧端口流量小于回传侧可承受流量，功率信息控制模块140就会按照传统的WLAN功率控制方式进行功率控制。具体可以参考实施例一中的方法，这里不再赘述。

如图4所示，获取模块110可以包括：

信道状况信息获取模块111，用于获取无线接入点回传侧信道状况信息；

通信容量获取模块112，用于根据所述无线接入点回传侧信道状况信息得到无线接入点回传侧信道容量。

其中回传侧信道状况信息可以为信道响应矩阵或回传侧接收信号强度标志。通信容量获取模块112可以根据信道响应矩阵或回传侧接收信号强度标志计算出回传侧信道容量，具体也可以参考实施例一种的方法。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种无线终端接入点的功率控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取无线终端接入点的接入用户的通信质量信息和通信时间以及无线终端接入点的回传侧信道容量；

根据所述接入用户的通信质量信息和通信时间计算出无线终端接入点的接入侧端口流量，根据所述回传侧信道容量计算出无线终端接入点的回传侧可承受流量；

判断所述接入侧端口流量与所述回传侧可承受流量的大小；

当所述接入侧端口流量大于或等于所述回传侧可承受流量时，降低接入侧发射功率。

2.根据权利要求1所述的无线终端接入点的功率控制方法，其特征在于，所述通信质量信息包括通信速率和误包率。

3.根据权利要求1所述的无线终端接入点的功率控制方法，其特征在于，获取所述无线终端接入点的回传侧信道容量的过程包括如下步骤：

获取无线终端接入点的回传侧信道状况信息；

根据所述回传侧信道状况信息计算得到所述回传侧信道容量。

4.根据权利要求3所述的无线终端接入点的功率控制方法，其特征在于，所述回传侧信道状况信息为信道响应矩阵信息或回传侧接收信号强度标志。

5.根据权利要求4所述的无线终端接入点的功率控制方法，其特征在于，根据所述信道响应矩阵按如下公式进行计算得到所述回传侧信道容量：

$C_i=W_i{\log }_2\det (I+\frac{P_i}{M_{\mathrm{Ti}}{\mathrm{\&sigma;}}^2}{H}_i{H}_i^H)$

其中I为单位矩阵，M_Ti为无线终端接入点i的发射天线数，H_i为无线终端接入点i的回传侧信道响应矩阵，P_i为无线终端接入点i的发射功率，(·)^H表示矩阵的共轭转置，det(·)表示计算行列式，W_i为无线终端接入点i的通信带宽，σ²为噪声方差。

6.一种无线终端接入点的功率控制系统，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取无线终端接入点的接入用户的通信质量信息和通信时间以及无线终端接入点的回传侧信道容量；

计算模块，用于根据所述接入用户的通信质量信息和通信时间计算出无线终端接入点的接入侧端口流量，根据所述回传侧信道容量计算出无线终端接入点的回传侧可承受流量；

判断模块，用于判断所述接入侧端口流量与所述回传侧可承受流量的大小；

功率信息控制模块，用于调整接入侧发射功率；当所述接入侧端口流量大于或等于所述回传侧可承受流量时，降低接入侧发射功率。

7.根据权利要求6所述的无线终端接入点的功率控制系统，其特征在于，所述通信质量信息包括通信速率和误包率。

8.根据权利要求6所述的无线终端接入点的功率控制系统，其特征在于，所述获取模块包括：

信道状况信息获取模块，用于获取无线接入点回传侧信道状况信息；

信道容量获取模块，用于根据所述无线接入点回传侧信道状况信息得到无线接入点回传侧信道容量。

9.根据权利要求8所述的无线终端接入点的功率控制系统，其特征在于，所述回传侧信道状况信息为信道响应矩阵或回传侧接收信号强度标志。