CN103987113A - 应用于短距离通信的无线接入设备功率智能调整方法 - Google Patents

应用于短距离通信的无线接入设备功率智能调整方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开应用于短距离通信的无线接入设备功率智能调整方法,包括:(1)记录无线接入端初始发送功率S1,设定其发送功率开始调整的时间点;(2)查看当前发送功率S2,记录查看的时间点,并判断是否与记录的发送功率相同,是,执行步骤(3);否,执行步骤(4);(3)判定查看的时间点是否与设定发送功率开始调整的时间点一致,是,执行步骤(4);否,转至步骤(2);(4)计算调整后的发送功率S1′;(5)修改记录的发送功率,并将无线接入端的发送功率调整到与记录的发送功率相同;(6)当距离改变或达到设定调整的时间点时,循环(2)~(5)。本发明减少了无线接入端设备的能量损耗和辐射强度,实现了功率的智能调整。

Description

应用于短距离通信的无线接入设备功率智能调整方法
技术领域
本发明涉及一种功率调整方法,具体涉及的是一种应用于短距离通信的无线接入设备功率智能调整方法。
背景技术
无线局域网(Wireless Local Network,WLAN)是一种结合了无线通信技术和计算机网络优势且可以实现短距离通信的无线网络。目前,WLAN普遍采用IEEE 802.11标准,而该标准中并没有关于功率控制的相关内容。
为了确保覆盖,现有的短距离通信的功率控制方式是往往将无线接入端AP的发射功率设定为最大值,但是这不仅会导致消耗的能量增加,甚至不同AP之间的干扰也会加重,而且也降低了网络的整体吞吐能力。
此外,现有的功率控制方案,往往还需要修改现有通信协议或在客户端设备安装新的硬件,而这在一定程度上也增加了额外的成本,并且还无法保证一定的通信质量,即数据传输速率的质量较差,同时还增强了辐射强度,加大了对用户的损害。
因此,在不增加成本且保证一定的数据传输速率质量前提下如何准确并有效地控制无线接入端AP的发送功率,进而控制能量损耗以及辐射强度是目前WLAN领域中的一个亟需解决的实际问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于短距离通信的无线接入设备功率智能调整方法,主要解决在短距离通信情况下,无线接入设备功率控制方案存在能量损耗大、且辐射强度高的问题。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
应用于短距离通信的无线接入设备功率智能调整方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)在无线接入端AP和移动客户端STA距离为d的条件下,记录无线接入端AP的初始发送功率S1,并设定其发送功率开始调整的时间点;
(2)查看无线接入端AP当前的发送功率S2,记录查看的时间点,并判断其与记录的发送功率是否相同,是,则执行步骤(3);否,则执行步骤(4);
(3)判定查看的时间点是否与设定调整的时间点一致,是,则执行步骤(4);否,则转至步骤(2);
(4)利用下列公式计算调整后的发送功率S1′:
C = B×log2(1+S/N)        (a)
D=S3–R1                             (b)
S = S1′–D                 (c)
                 N=N1                      (d)
其中,C代表信道的极限信息传输速率,B代表信道宽度,S代表信道内所传信号的平均功率,N代表信道内部的高斯噪声功率,N1代表无线接入端AP的背景噪声功率,D代表无线接入端AP与移动客户端STA之间的信道损耗,S3代表移动客户端STA的发送功率,R1代表无线接入端AP的接收功率;
(5)将记录的发送功率修改为S1′,并将无线接入端AP的发送功率调整到与记录的发送功率相同,此时,该发送功率即为无线接入端AP和移动客户端STA在距离为d条件下的最小发送功率;
(6)当无线接入端AP和移动客户端STA的距离改变或达到设定调整的时间点时,循环步骤(2)~(5)。
进一步地,所述无线接入端AP和移动客户端STA距离为0.2~2m。
再进一步地,初始发送功率与最后调整的发送功率的差值为10dBm~30dBm。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明流程简洁,具有很好的可靠性和稳定性。
(2)本发明利用无线接入端AP与移动客户端STA的位置信息,对无线接入端AP的发送功率进行控制,从而实现对其能耗进行控制。本发明在调整功率的同时能够保持原有的数据传输速率,不会降低数据传输的质量,并且在固定距离下,经过功率调整后,实现了在该距离下将无线接入端AP的发送功率调整到最小的目的,本发明相比现有技术来说,其大幅降低了辐射的强度,减少了对用户的损害。
(3)本发明通过评估信道噪声功率和调整发送功率来进行功率控制,大幅降低了相邻无线接入端设备之间的竞争和传输干扰。
(4)本发明实用性强,无需在无线接入端设备上增加其他硬件便可实现智能调整和控制功率,因而大幅降低了成本的投入,因此,本发明具有广泛的市场应用前景,适于在无线网络通信、特别是短距离无线网络通信领域内推广应用。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
图2为本发明-实施例中功率调整前后的对比示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明,本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
本发明用于短距离无线通信设备的功率调整方面,如图1所示,本发明的操作流程包括以下步骤:
(1)在无线接入端AP和移动客户端STA距离为d的条件下,记录无线接入端AP的初始发送功率S1,并设定其发送功率开始调整的时间点;
(2)查看无线接入端AP当前的发送功率S2,记录查看的时间点,并判断其与记录的发送功率是否相同,是,则执行步骤(3);否,则执行步骤(4);
(3)判定查看的时间点是否与设定发送功率开始调整的时间点一致,是,则执行步骤(4);否,则转至步骤(2);
(4)利用下列公式计算调整后的发送功率S1′:
C = B×log2(1+S/N)        (a)
D=S3–R1                             (b)
S = S1′–D                 (c)
                 N=N1=N2                   (d)
其中,C代表信道的极限信息传输速率,B代表信道宽度,S代表信道内所传信号的平均功率,N代表信道内部的高斯噪声功率,N1代表无线接入端AP的背景噪声功率,N2代表移动客户端STA的背景噪声功率,由于是短距离通信,故N1、N2近似相等,因而N可以直接看成等于N1和N2,D代表无线接入端AP与移动客户端STA之间的信道损耗,S3代表移动客户端STA的发送功率,R1代表无线接入端AP的接收功率;
(5)将记录的发送功率修改为S1′,并将无线接入端AP的发送功率调整到与记录的发送功率相同,此时,该发送功率即为无线接入端AP和移动客户端STA在距离为d条件下的最小发送功率;
(6)当无线接入端AP和移动客户端STA的距离改变或达到设定调整的时间点时,循环步骤(2)~(5)。
图2所示的是一实验案例采用本发明的调整方式模拟出来的功率调整前后的对比示意图,其中的参数分别为:无线接入端AP和移动客户端STA距离为0.2~2m,C=300Mbps,N1=-64dBm,S3=20dBm,B=40Mhz,R1为-26.17dBm~-6.17dBm。图2中的直线表示无线接入端AP的初始发送功率,曲线则表示0.2~2m距离内,无线接入端AP在每个距离时最后调整的发送功率,曲线是一个二次函数关系,随着无线接入端AP与移动客户端STA之间距离的逐步增加,无线接入端AP调整后的发送功率与初始发送功率的差值也逐步减小。而由图2的曲线图可以看出,在0.2~2m距离内,调整后的发送功率与初始发送功率的差值大约在10dbm~30dbm之间,也就是说,在0.2~2m距离内,利用本发明的调整方式,可以实现无线通信设备对用户的辐射伤害强度减少到大约10dbm~30dbm。
按照上述实施例,便可很好地实现本发明。值得说明的是,在基于上述设计的前提下,为解决同样的技术问题或是依靠本发明主体设计思想进行小范围的改动或润色,其大体形式上仍然采用本发明的设计理念,并且所采用的技术方案的实质仍然与本发明一致的,也应当在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.应用于短距离通信的无线接入设备功率智能调整方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)在无线接入端AP和移动客户端STA距离为d的条件下,记录无线接入端AP的初始发送功率S1,并设定其发送功率开始调整的时间点;
(2)查看无线接入端AP当前的发送功率S2,记录查看的时间点,并判断其与记录的发送功率是否相同,是,则执行步骤(3);否,则执行步骤(4);
(3)判定查看的时间点是否与设定调整的时间点一致,是,则执行步骤(4);否,则转至步骤(2);
(4)利用下列公式计算调整后的发送功率S1′:
C = B×log2(1+S/N)        (a)
D=S3–R1                                 (b)
S = S1′–D                 (c)
N=N1                           (d)
其中,C代表信道的极限信息传输速率,B代表信道宽度,S代表信道内所传信号的平均功率,N代表信道内部的高斯噪声功率,N1代表无线接入端AP的背景噪声功率,D代表无线接入端AP与移动客户端STA之间的信道损耗,S3代表移动客户端STA的发送功率,R1代表无线接入端AP的接收功率;
(5)将记录的发送功率修改为S1′,并将无线接入端AP的发送功率调整到与记录的发送功率相同,此时,该发送功率即为无线接入端AP和移动客户端STA在距离为d条件下的最小发送功率;
(6)当无线接入端AP和移动客户端STA的距离改变或达到设定调整的时间点时,循环步骤(2)~(5)。
2.根据权利要求1所述的应用于短距离通信的无线接入设备功率智能调整方法,其特征在于,所述无线接入端AP和移动客户端STA距离为0.2~2m。
3.根据权利要求2所述的根据权利要求1所述的应用于短距离通信的无线接入设备功率智能调整方法,其特征在于,初始发送功率与最后调整的发送功率的差值为10dBm~30dBm。
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