CN104410989A - 家庭网关智能射频检测及调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了家庭网关智能射频检测及调整方法，该网关调整信道，实时监测周围射频干扰系数，动态调整网关工作信道；网关射频发射功率进行调整，实时监测整个射频网络的覆盖系数，动态调整网关的射频发射功率，通过调整使覆盖达到最优化；使用不同的信道对终端设备负载均衡在同一个频段的多个无线信道之间进行负载均衡，避免终端过多的集中到一个信道上面；针对不同终端做流量整形，在同一信道内对不同的终端进行流量整形，使无线信道资源在终端间得到合理分配；避免别的无线WIFI的射频干扰和同频重用，在网关上，通过每个智能终端的信号强度的智能计算，动态调整网关的收信灵敏度，使无线频率资源在高密度无线环境下无干扰的获得重复和有效利用。

Description

家庭网关智能射频检测及调整方法

技术领域

    本发明属于无线局域网领域，涉及到无线WiFi射频的检测及调整方法，及利用该法实现对家庭网关智能射频检测及调整方法。

背景技术

    随着智能家庭设备的发展，越来越多的智能家庭终端应用需要进行智能化管理。随着接入设备的不断增多和发展对家庭网关智能维护多终端接入有了进一步要求。如何实现多终端对空中资源很好的管理，因此急需需要一种检测和调整的方法用于对这些智能家庭终端进行调整和管理。

发明内容

针对上述技术缺陷，本发明提出家庭网关智能射频检测及调整方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

家庭网关智能射频检测及调整方法，包括针对检测到的网络信号信息，针对性的根据需要选择以下一种或者多种

a)     调整信道步骤；

b)    对网关射频发射功率进行调整步骤；

c)     使用不同的信道对终端设备负载均衡步骤；

d)    针对不同终端做流量整形步骤；

e)     避免无线WIFI的射频干扰和同频重用步骤。

进一步的，所述调整信道步骤包括：

21）      接收干扰AP发送的rouge信息；

22）      侦听干扰AP的信息；

23）      分析干扰AP的信道，并调整自己的信道情况； 

24）      发射自己信号；

25）      实时监测周围射频干扰系数，动态调整网关工作信道。

进一步的，所述对网关射频发射功率进行调整步骤包括：

31）      实时检测射频网络覆盖系数，检测射频网络的频率，并且记录；

32）分析整个侦测的射频网络系数，通过记录的射频网络的频率，从中射频网络找出闲置的射频网络频率；

33）      根据其他家庭网关返回的射频系数计算其自己最佳发射功率，发射信号；

34）      实时监测整个射频网络的覆盖系数，动态调整网关的射频发射功率。

进一步的，使用不同的信道对终端设备负载均衡步骤包括：

41）监测干扰AP发送的rouge信息；

42）侦听干扰AP的信息；

43）分析干扰AP的信道，并调整自己的信道情况 ；

44）家庭网发射自己信号；

45）在同一个频段的多个无线信道之间进行负载均衡。

进一步的，针对不同终端做流量整形步骤包括：

51）检测工作信道上终端类型，通过信道上传输的信息上负有的终端身份信息确认终端类型；

52）对终端类型进行分类，根据终端的信道负载情况分类；

53）根据不同类型的终端数据流打上不同的标签 ，所述标签是唯一的；

54）根据流量数据类型进行数据流整形，使用缓冲区和令牌桶进行实现，当报文的发送速度过快时，首先在缓冲区进行缓存，在令牌桶的控制下再均匀地发送这些被缓冲的报文； 

55）在同一信道内对不同的终端进行流量整形。

进一步的，避免无线WIFI的射频干扰和同频重用步骤包括：

61）侦测终端信号强度；

62）分析计算出网关无线收信比值，无线收信比值是根据收到信号强度与信道频率的比值计算的；

63）动态调整网关收信灵敏度数值，在满足一定的误码率性能条件下，根据网关输入端需输入的最小信号电平，动态调整网关输入端的最小电平，衡量收信机误码性能包括有帧删除率、残余误比特率和误比特率三个参数。

本发明的有益效果在于：1）WIRM可以智能的调整信道，实时监测周围射频干扰系数，动态调整网关工作信道；2）WIRM可以智能对网关射频发射功率进行调整，实时监测整个射频网络的覆盖系数，动态调整网关的射频发射功率，通过调整使覆盖达到最优化；3）WIRM可以使用不同的信道对终端设备负载均衡在同一个频段的多个无线信道之间进行负载均衡，避免终端过多的集中到一个信道上面；4）WIRM可以针对不同终端做流量整形，在同一信道内对不同的终端进行流量整形，使无线信道资源在终端间得到合理分配；5）WIRM可以避免别的无线WIFI的射频干扰和同频重用，在网关上，通过每个智能终端的信号强度的智能计算，动态调整网关的收信灵敏度，使无线频率资源可以在高密度无线环境下无干扰的获得重复和有效利用。

附图说明

图1为调整信道步骤；

图2为对网关射频发射功率进行调整步骤；

图3为使用不同的信道对终端设备负载均衡步骤；

图4为针对不同终端做流量整形步骤；

图5为避免无线WIFI的射频干扰和同频重用步骤。

具体实施方式

本发明所涉及的方法可以动态地调整 RF 环境以最大限度地实现 Wi-Fi无线信号的稳定性和可预测性，确保为所有智能无线端和应用程序提供最优的性能，用户可以获得一致的良好用户体验，无需人工干预。

作为网关的一个组件，采用本发明的设备（简称WIRM）可以与符合 IEEE 802.11标准（包括 802.11ac 千兆 Wi-Fi 标准）的所有客户端和操作系统搭配使用。

信道扫描间隔

大多数 AP 可以间隔固定的时间脱离信道，对其它信道进行扫描，查看是否有噪声和恶意设备。这种扫描可以帮助 AP 选择最大限度提高其性能的信道，同时对检查未授权或恶意设备至关重要。

WIRM根据各种参数动态调整其信道扫描：

AP 加载：WIRM 跟踪各 AP 上的通信负载，并相应地动态调整

扫描频率(每个AP有自己的唯一的信道，通过信道上的信息负载决定扫描频率 负载高扫描频率高)。负载轻的 AP 频繁扫描，例如每秒一次，而负载重的 AP 扫描则不那么频繁。

通信类型：WIRM 充分利用移动控制器中的信息来识别通过 AP 传输的语音和视频通信。检测到这些数据流后，AP就停止扫描，以避免延迟。因此，可以优化语音和视频以及用户体验。

AP 暂停扫描以容纳应用程序通信时，AP 仍从邻近的 AP 无线接收更新以及它们搜集的有关 RF 环境的信息。无线接收这些更新可让暂停扫描的 AP 确定正发送更新的 AP 的信号强度和传输功率，这些信息对构建路径损失图表或映射到其他 AP 所在位置至关重要。

本发明的方法包括针对检测到的网络信号信息，针对性的根据需要选择以下一种或者多种步骤：

WIRM智能的调整信道步骤：

1)  接收干扰AP发送的rouge信息；

2)  智能家庭网关侦听干扰AP的信息，该信息包括信号强度、信道使用情况、信道负载；

3)  家庭网关分析干扰AP的信道，并调整自己的信道情况，该技术前提为离得近的信道相互干扰。如果干扰AP的信道是1，信道相隔越远，干扰的现象依次变小； 

4)  家庭网发射自己信号。

WIRM智能对网关射频发射功率进行调整步骤：

1)  家庭网关智能射频实时检测射频网络覆盖系数，检测射频网络的频率，并且记录；

2)  家庭网关分析整个侦测的的射频网络系数，通过记录的射频网络的频率，从中射频网络找出，闲置的射频网络频率；

3)  根据其他家庭网关返回的射频系数计算自己最佳发射功率，发射信号。将挑选的闲置射频网络系数进行进一步筛选，得出最佳的发射功率，可以为一个或多个。

WIRM使用不同的信道对终端设备负载均衡步骤：

1)       监测干扰AP发送的rouge信息；

2)       智能家庭网关侦听干扰AP的信息，该信息包括信号强度、信道使用情况、信道负载；

3)       家庭网关分析干扰AP的信道，并调整自己的信道情况 ；

4)       家庭网发射自己信号。

WIRM可以针对不同终端做流量整形步骤：

1)  检测工作信道上如（信道6）终端类型，通过信道上传输的信息上负有的终端身份信息确认终端类型；

2)  对终端类型进行分类，根据终端的信道负载情况分类，也可以根据视频，文字等数据流进行分类；

3)  根据不同类型的终端数据流打上不同的标签 ，标签是唯一的；

4)  根据流量数据类型进行数据流整形，使用缓冲区和令牌桶来完成，当报文的发送速度过快时，首先在缓冲区进行缓存，在令牌桶的控制下再均匀地发送这些被缓冲的报文；

5)  根据数据流整形让数据量有序在空间射频上传输 。

WIRM可以避免别的无线WIFI的射频干扰和同频重用步骤

1)  侦测终端信号强度；

2)  分析计算出网关无线收信比值，无线收信比值是根据收到信号强度与信道频率的比值计算的；

3)  动态调整网关收信灵敏度数值，在满足一定的误码率性能条件下网关输入端需输入的最小信号电平，动态调整网关输入端的最小电平。衡量收信机误码性能主要有帧删除率(FER)、残余误比特率(RBER)和误比特率(BER)三个参数；

4) 无线频率资源得到重复有效使用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明保护范围内。

Claims (6)

1.家庭网关智能射频检测及调整方法，其特征在于，包括针对检测到的网络信号信息，针对性的根据需要选择以下一种或者多种

调整信道步骤；

对网关射频发射功率进行调整步骤；

使用不同的信道对终端设备负载均衡步骤；

针对不同终端做流量整形步骤；

避免无线WIFI的射频干扰和同频重用步骤。

2.根据权利要求1所述的家庭网关智能射频检测及调整方法，其特征在于，

所述调整信道步骤包括：

接收干扰AP发送的rouge信息；

侦听干扰AP的信息；

分析干扰AP的信道，并调整自己的信道情况； 

发射自己信号；

实时监测周围射频干扰系数，动态调整网关工作信道。

3.根据权利要求1所述的家庭网关智能射频检测及调整方法，其特征在于，所述对网关射频发射功率进行调整步骤包括：

实时检测射频网络覆盖系数，检测射频网络的频率，并且记录；

32）分析整个侦测的射频网络系数，通过记录的射频网络的频率，从中射频网络找出闲置的射频网络频率；

根据其他家庭网关返回的射频系数计算其自己最佳发射功率，发射信号；

实时监测整个射频网络的覆盖系数，动态调整网关的射频发射功率。

4.根据权利要求1所述的家庭网关智能射频检测及调整方法，其特征在于，使用不同的信道对终端设备负载均衡步骤包括：

41）监测干扰AP发送的rouge信息；

42）侦听干扰AP的信息；

43）分析干扰AP的信道，并调整自己的信道情况 ；

44）家庭网发射自己信号；

45）在同一个频段的多个无线信道之间进行负载均衡。

5.根据权利要求1所述的家庭网关智能射频检测及调整方法，其特征在于，针对不同终端做流量整形步骤包括：

51）检测工作信道上终端类型，通过信道上传输的信息上负有的终端身份信息确认终端类型；

52）对终端类型进行分类，根据终端的信道负载情况分类；

53）根据不同类型的终端数据流打上不同的标签 ，所述标签是唯一的；

54）根据流量数据类型进行数据流整形，使用缓冲区和令牌桶进行实现，当报文的发送速度过快时，首先在缓冲区进行缓存，在令牌桶的控制下再均匀地发送这些被缓冲的报文； 

55）在同一信道内对不同的终端进行流量整形。

6.根据权利要求1所述的家庭网关智能射频检测及调整方法，其特征在于，避免无线WIFI的射频干扰和同频重用步骤包括：

61）侦测终端信号强度；

62）分析计算出网关无线收信比值，无线收信比值是根据收到信号强度与信道频率的比值计算的；

63）动态调整网关收信灵敏度数值，在满足一定的误码率性能条件下，根据网关输入端需输入的最小信号电平，动态调整网关输入端的最小电平，衡量收信机误码性能包括有帧删除率、残余误比特率和误比特率三个参数。