CN104113865A - 一种无线局域网接入设备状态调整方法、装置和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无线局域网WLAN接入设备AP状态调整方法、装置和系统，其中，所述方法包括：判定移动终端进入WLAN覆盖区域时，控制以太网供电交换机POE给接入接入控制设备AC的各AP供电；判定WLAN覆盖区域内各AP均未接入移动终端时，控制POE停止给接入AC的各AP供电。本发明能够降低AP的耗电量。

Description

一种无线局域网接入设备状态调整方法、装置和系统
技术领域
本发明涉及无线局域网(Wireless Local Area Networks，WLAN)和全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications，GSM)技术，尤其涉及一种WLAN接入设备(Access Point，AP)状态调整方法、装置和系统。
背景技术
随着移动互联网应用的蓬勃发展和数据流量的迅猛增长，WLAN作为一种低成本、高效率的流量承载解决方案，得到产业界的高度关注和支持推广。如图1所示，WLAN网络接入系统主要由接入控制设备(Access Controller，AC)、以太网供电交换机(Power Over Ethernet，POE)和AP组成，其中，1个AC可以接入100个左右AP。所述AP通常包括射频模块和基带模块，参见图2所示，射频模块包括天线、天线开关、发射通道和接收通道，其中，所述发射通道包括发送匹配器、带通滤波器、功率放大器(Power Amplifier，PA)和低通滤波器；所述接收通道包括带通滤波器、低噪声放大器和接收匹配器。功率放大器的耗电量占AP整机耗电量的比例最大(最高可达80％)，且功率放大器在工作状态下的耗电量比在待机状态下的耗电量多50％。
据悉，截至2011年底，全国已部署超过220万个AP，计划未来三年还将建设超过600万个AP。按照每个AP平均能耗为10W计算，220万AP每天耗电52.8万度，每年总耗电1.92亿度，耗电量很大。但是，由于WLAN用户的渗透率较低，并且不同地点、不同时间的网络利用率差异很大，例如在淡季的旅游景点或在夜间会有大量的AP闲置，而闲置的AP依然需要消耗电能，进而导致电能浪费。
在现有的IEEE802.11系列协议中，规定了WLAN系统中移动终端具有低功率消耗的无线多媒体节能模式(Wireless Multimedia-Power Save，WMM-PS)，但没有涉及AP侧如何节能。移动终端的节能是这样实现的：移动终端在AP的集中功率管理控制下，可以处于唤醒状态或睡眠状态，睡眠状态的移动终端将关闭其收发信机以节省电能。由AP将处于睡眠状态的移动终端的帧缓存下来，然后根据移动终端的请求将缓存的帧发送出去。当移动终端处于睡眠状态时，AP仍需一直开启其发射通道和接收通道。由于AP始终处于工作状态，其耗电量不会减少。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种WLAN AP状态调整方法、装置和系统，能够降低AP的耗电量。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种无线局域网WLAN接入设备AP状态调整方法，所述方法包括：
判定移动终端进入WLAN覆盖区域时，控制以太网供电交换机POE给接入接入控制设备AC的各AP供电；
判定WLAN覆盖区域内各AP均未接入移动终端时，控制POE停止给接入AC的各AP供电。
较佳地，所述判定移动终端进入WLAN覆盖区域，为：
接收移动终端向全球移动通信系统GSM的射频拉远头RRH发射的上行信号，当所述上行信号的平均电平高于预设的阈值时，判定移动终端进入WLAN覆盖区域。
较佳地，所述判定WLAN覆盖区域内各AP均未接入移动终端，为：
当所有AP在预设的时间内都没有移动终端接入，判定WLAN覆盖区域内各AP均未接入移动终端。
较佳地，所述控制POE给接入AC的各AP供电之后，所述方法还包括：
与移动终端建立WLAN业务的AP打开发射通道和接收通道，并经AC通知其他AP关闭发射通道、打开接收通道。
较佳地，当移动终端离开与其建立WLAN业务的AP时，所述AP关闭发射通道。
本发明提供了一种WLAN AP状态调整系统，所述系统包括：
探测装置，用于当检测到移动终端进入WLAN覆盖区域时，向供电判决装置发送供电指令；
供电判决装置，用于根据指令控制以太网供电交换机POE给接入接入控制设备AC的各接入设备AP供电或断电；
AP，用于当所述AP未检测到有终端接入时，通知AC；
AC，用于根据所述AP的通知，向所述供电判决装置发送断电指令。
较佳地，所述探测装置，具体用于接收移动终端向GSM的RRH发射的上行信号，当所述上行信号的平均电平高于预设的阈值时，判定移动终端进入WLAN覆盖区域；
所述探测装置与所述RRH部署在相同或相近位置，且所述探测装置与所述RRH的上行频段相同。
较佳地，所述AP，还用于根据预设的周期检测附着的移动终端的数量，并将检测结果通知AC。
较佳地，所述AP，用于当与移动终端建立WLAN业务时，打开发射通道和接收通道，并经AC通知其他未与移动终端建立WLAN业务的AP关闭发射通道、打开接收通道。
较佳地，所述AP，还用于当与其建立WLAN业务的移动终端离开时，关闭发射通道。
本发明提供了一种探测装置，其特征在于，所述探测装置包括：检测单元和通知单元，其中，
所述检测单元，用于检测是否有移动终端进入WLAN覆盖区域；
通知单元，用于当所述检测单元检测到有移动终端进入WLAN覆盖区域时，向供电判决装置发送供电指令。
较佳地，所述检测单元包括接收子单元和功率计，其中，
所述接收子单元，用于接收移动终端向GSM的RRH发射的上行信号；
所述功率计，用于判断所述射频检测子单元接收的上行信号的平均电平是否高于预设的阈值时，当高于预设的阈值时，判定有移动终端进入WLAN覆盖区域；
所述接收子单元与所述RRH部署在相同或相近位置，且所述接收子单元与所述RRH的上行频段相同。
本发明提供了一种供电判决装置，其特征在于，所述装置包括通知接收单元和供电控制单元，其中，
所述通知接收单元，用于接收是否供电的通知；
所述供电控制单元，用于根据所述通知接收单元收到的通知，控制POE给接入AC的各AP供电或断电。
由上可知，本发明的技术方案包括：判定移动终端进入WLAN覆盖区域时，控制POE给接入AC的各AP供电；判定WLAN覆盖区域内各AP均未接入移动终端或者到达预设的时间时，控制POE停止给接入AC的各AP供电。由此，根据移动终端的接入情况，动态调整AP的供电状态，能够有效降低AP的耗电量。
附图说明
图1为现有WLAN网络接入系统的结构示意图；
图2为现有AP的结构示意图；
图3为本发明WLANAP状态调整方法的实现流程图；
图4为本发明WLANAP状态调整系统的结构示意图；
图5为WLAN网络覆盖的室内热点区域示意图；
图6为本发明WLANAP状态调整方法的第一实施例的实现流程图。
具体实施方式
本发明提供的一种WLANAP状态调整方法，如图3所示，所述方法包括：
步骤301、判定移动终端进入WLAN覆盖区域时，控制POE给接入AC的各AP供电；
步骤302、判定WLAN覆盖区域内各AP均未接入移动终端，控制POE停止给接入AC的各AP供电。
这里，在实际用于中也可以在到达预设的时间(例如24:00)时，控制POE停止给接入AC的各AP供电。
优选地，所述判定移动终端进入WLAN覆盖区域，为：
接收移动终端向全球移动通信系统(GSM)的射频拉远头(Remote RadioHead，RRH)发射的上行信号，当所述上行信号的平均电平高于预设的阈值时，判定移动终端进入WLAN覆盖区域。
优选地，所述判定WLAN覆盖区域内各AP均未接入移动终端，为：
当所有AP在预设的时间内都没有移动终端接入，判定WLAN覆盖区域内各AP均未接入移动终端。
优选地，所述控制POE给接入AC的各AP供电之后，所述方法还包括：
与移动终端建立WLAN业务的AP打开发射通道和接收通道，并经AC通知其他AP关闭发射通道、打开接收通道。
优选地，当移动终端离开与其建立WLAN业务的AP时，所述AP关闭发射通道。
对应于图3所示的WLANAP状态调整方法，本发明提供的一种WLANAP状态调整系统，如图4所示，所述系统包括：
探测装置，用于当检测到移动终端进入WLAN覆盖区域时，向供电判决装置发送供电指令；
供电判决装置，用于根据指令控制POE给接入AC的各AP供电或断电；
AP，用于当所述AP未检测到有终端接入时，通知AC；
AC，用于根据所述AP的通知，向所述供电判决装置发送断电指令。
这里，在实际用于中所述AC还可以用于在到达预设的时间时，控制POE停止给接入AC的各AP供电。
优选地，所述探测装置，具体用于接收移动终端向GSM的RRH发射的上行信号，当所述上行信号的平均电平高于预设的阈值时，判定移动终端进入WLAN覆盖区域；
所述探测装置与所述RRH部署在相同或相近位置，且所述探测装置与所述RRH的上行频段相同。
优选地，所述AP，还用于根据预设的周期检测附着的移动终端的数量，并将检测结果通知AC；
所述AC，具体用于当所有AP在预设的时间内都没有移动终端接入，判定所有移动终端离开WLAN覆盖区域。
优选地，所述AP，用于当与移动终端建立WLAN业务时，打开发射通道和接收通道，并经AC通知其他未与移动终端建立WLAN业务的AP关闭发射通道、打开接收通道。
优选地，所述AP，还用于当与其建立WLAN业务的移动终端离开时，关闭发射通道。
本发明提供的一种探测装置，所述探测装置包括：检测单元和通知单元，其中，
所述检测单元，用于检测是否有移动终端进入WLAN覆盖区域；
通知单元，用于当所述检测单元检测到有移动终端进入WLAN覆盖区域时，发出供电控制通知供电判决装置，以控制POE给接入AC的各AP供电。
上述探测装置可以置于AP内，或者使AP具有探测装置的功能。
优选地，所述检测单元包括接收子单元和功率计，其中，
所述接收子单元，用于接收移动终端向GSM的RRH发射的上行信号；
所述功率计，用于判断所述射频检测子单元接收的上行信号的平均电平是否高于预设的阈值时，当高于预设的阈值时，判定有移动终端进入WLAN覆盖区域；
所述接收子单元与所述RRH部署在相同或相近位置，且所述接收子单元与所述RRH的上行频段相同。
这里，所述接收子单元的内部通信架构与图2所示的现有AP的结构类似，但是所述接收子单元仅有接收通道，没有发射通道。设置所述接收子单元与GSM系统工作在相同的上行频段，则所述接收子单元可以接收同频段的GSM系统的上行信号。另外，由于所述探测装置与所述RRH部署在相同或相近位置，则接收移动终端发往GSM RRH的上行信号可同时被所述接收子单元接收到。因此，探测装置可以通过天线收到移动终端发往RRH的上行信号，从而借助GSM网络判断是否有用户进入到WLAN网络的覆盖区域。
本发明提供的一种AC，所述AC包括：判断单元和控制单元，其中，
所述判断单元，用于判断WLAN覆盖区域内各AP是否均未接入移动终端；
控制单元，用于当所述判断单元判定WLAN覆盖区域内各AP均未接入移动终端时，控制POE停止给接入AC的各AP供电。
这里，在实际用于中所述判断单元还可以用于判断是否到达预设的时间。
优选地，所述判断单元，具体用于根据各AP定时上报的自身附着移动终端的数量，判断WLAN覆盖区域内各AP是否均未接入移动终端。
本发明提供的一种AP，所述AP包括附着检测单元和通道控制单元，
所述附着检测单元，用于检测AP是否与移动终端建立WLAN业务；
所述通道控制单元，用于当所述附着检测单元检测AP与移动终端建立WLAN业务时，打开发射通道和接收通道，并经AC通知其他AP关闭发射通道、打开接收通道。
优选地，所述通道控制单元，还用于当与AP建立WLAN业务的移动终端离开时，关闭发射通道。
本发明提供的一种供电判决装置，所述装置包括通知接收单元和供电控制单元，其中，
所述通知接收单元，用于接收是否供电的通知；
所述供电控制单元，用于根据所述通知接收单元收到的通知，控制POE给接入AC的各AP供电或断电。
所述供电判决装置整合于POE内或AC内。
在实际应用中，上述供电判决装置可以置于AP、AC或POE内，或者使AP、AC或POE具有供电判决装置的功能。
下面结合图5和6对本发明WLAN AP状态调整方法的第一实施例进行详细介绍。
本实施例中，假设仅在每天的特定时段Tstart至Tend有移动终端接入，其它时段基本无用户接入。当t＝Tstart时，为初始状态，所有AP均处于断电状态。探测装置启动。参见图5所示，假设室内热点区域共有4个AP，探测装置与RRH部署在同一位置，RRH与远端的基带处理单元(Base Band Unit，BBU)连接。
步骤601、探测装置接收移动终端向GSM的RRH发射的上行信号；
这里，参见图5所示，当移动终端1进入室内热点区域，首先与GSM的基站(NodeB)的RRH进行通信，完成公共陆地移动网络(Public Land MobileNetwork，PLMN)选择、频点搜索、同步、注册等一系列小区选择和小区驻留的过程。在此过程中，移动终端1会向RRH发射上行信号。由于所述探测装置与所述RRH部署在相同或相近位置，且与GSM系统工作在相同的上行频段，所以探测装置可以通过天线收到移动终端发往RRH的上行信号。
步骤602、探测装置判断收到的上行信号的平均电平是否高于预设的阈值，当高于预设的阈值时，进入步骤603；当不高于预设的阈值时，返回步骤601；
所述阈值的单位为dBm，所述阈值的设定可以参考RRH的接收灵敏度和经验数据。
步骤603、探测装置将判定有移动终端进入WLAN覆盖区域的结果，通知供电判决装置；
步骤604、供电判决装置根据探测装置的通知，控制POE给接入AC的各AP供电；
步骤605、上电的各AP打开接收通道和发送通道；
这里，打开接收通道和发送通道的各AP分别向外广播Beacon帧。
步骤606、当移动终端与一个AP建立WLAN业务时，所述AP打开发射通道和接收通道，并经AC通知其他AP关闭发射通道、保持接收通道打开。
参见图5所示，假设移动终端1在AP1的覆盖范围内，当移动终端1收到AP1发射的Beacon帧后，向AP1发射Probe帧申请附着，AP1通过发射通道向移动终端1回复Probe Response消息，从而移动终端1与AP1建立WLAN业务。
当移动终端1成功附着AP1后，所述AP1保持发射通道和接收通道打开，并经AC通知其它未与移动终端建立WLAN业务的AP关闭发射通道，仅保持接收通道打开。由于AP内主要耗电部件功率放大器位于发射通道，因此关闭AP2、AP3和AP4的发射通道可以进一步节省WLAN系统的耗电量。
步骤607、当所述AP在预设的时间没有用户附着，所述AP关闭发射通道，仅保持接收通道打开。
若移动终端1离开AP1的覆盖范围，移动到其它AP的覆盖范围或离开室内热点区域时，AP1发射的Beacon帧在预设时间Δtsleep内均未收到任何响应，则AP1自行关闭自身的发射通道，仅保持接收通道打开，由此减少耗电量。当移动终端1移动到另一个AP的覆盖范围并成功附着所述AP后，所述AP的发射通道处于打开状态，而其它未与移动终端建立WLAN业务的AP仍关闭发射通道、仅保持接收通道打开。
当移动终端2进入室内热点区域时，移动终端2向哪个AP发射的Probe帧得到响应，则与该AP建立WLAN业务，其它AP仍关闭发射通道、仅保留接收通道。本例中，移动终端2向AP2发送Probe帧，AP2打开发射通道向移动终端2回复Probe Response消息，从而移动终端2与AP2建立WLAN业务。
步骤608、当所有AP在预设的时间内都没有移动终端接入时，AC控制POE停止给接入AC的各AP供电。
这里，所有AP按预设的周期Δtnobody分别检测附着的移动终端的数量，并将此结果上报AC。AC根据各AP定时上报的自身附着移动终端的数量，判断WLAN覆盖区域内各AP是否均未接入移动终端。
也可以在t＝Tend时[Δtsleep＜Δtnobody＜(Tend-Tstart)]，AC控制POE停止给接入AC的各AP供电，所有AP下电，探测装置也停止工作，恢复到初始状态。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种无线局域网WLAN接入设备AP状态调整方法，其特征在于，所述方法包括：
判定移动终端进入WLAN覆盖区域时，控制以太网供电交换机POE给接入接入控制设备AC的各AP供电；
判定WLAN覆盖区域内各AP均未接入移动终端时，控制POE停止给接入AC的各AP供电。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判定移动终端进入WLAN覆盖区域，为：
接收移动终端向全球移动通信系统GSM的射频拉远头RRH发射的上行信号，当所述上行信号的平均电平高于预设的阈值时，判定移动终端进入WLAN覆盖区域。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判定WLAN覆盖区域内各AP均未接入移动终端，为：
当所有AP在预设的时间内都没有移动终端接入，判定WLAN覆盖区域内各AP均未接入移动终端。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制POE给接入AC的各AP供电之后，所述方法还包括：
与移动终端建立WLAN业务的AP打开发射通道和接收通道，并经AC通知其他AP关闭发射通道、打开接收通道。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当移动终端离开与其建立WLAN业务的AP时，所述AP关闭发射通道。
6.一种无线局域网WLAN接入设备AP状态调整系统，其特征在于，所述系统包括：
探测装置，用于当检测到移动终端进入WLAN覆盖区域时，向供电判决装置发送供电指令；
供电判决装置，用于根据指令控制以太网供电交换机POE给接入接入控制设备AC的各接入设备AP供电或断电；
AP，用于当所述AP未检测到有终端接入时，通知AC；
AC，用于根据所述AP的通知，向所述供电判决装置发送断电指令。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述探测装置，具体用于接收移动终端向GSM的RRH发射的上行信号，当所述上行信号的平均电平高于预设的阈值时，判定移动终端进入WLAN覆盖区域；
所述探测装置与所述RRH部署在相同或相近位置，且所述探测装置与所述RRH的上行频段相同。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述AP，还用于根据预设的周期检测附着的移动终端的数量，并将检测结果通知AC。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述AP当与移动终端建立WLAN业务时，打开发射通道和接收通道，并经AC通知其他未与移动终端建立WLAN业务的AP关闭发射通道、打开接收通道。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述AP当与其建立WLAN业务的移动终端离开时，关闭发射通道。
11.一种探测装置，其特征在于，所述探测装置包括：检测单元和通知单元，其中，
所述检测单元，用于检测是否有移动终端进入WLAN覆盖区域；
通知单元，用于当所述检测单元检测到有移动终端进入WLAN覆盖区域时，向供电判决装置发送供电指令。
12.根据权利要求11所述的探测装置，其特征在于，所述检测单元包括接收子单元和功率计，其中，
所述接收子单元，用于接收移动终端向GSM的RRH发射的上行信号；
所述功率计，用于判断所述射频检测子单元接收的上行信号的平均电平是否高于预设的阈值时，当高于预设的阈值时，判定有移动终端进入WLAN覆盖区域；
所述接收子单元与所述RRH部署在相同或相近位置，且所述接收子单元与所述RRH的上行频段相同。
13.一种供电判决装置，其特征在于，所述装置包括通知接收单元和供电控制单元，其中，
所述通知接收单元，用于接收是否供电的通知；
所述供电控制单元，用于根据所述通知接收单元收到的通知，控制POE给接入AC的各AP供电或断电。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述装置整合于POE内或AC内。
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