CN107635187A - 一种wifi连接方法和终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种WIFI连接方法及终端，包括步骤：获取自身位置信息，并与已建立正常WIFI连接的WIFI终端彼此共享位置信息；根据自身位置信息及已建立正常WIFI连接的WIFI终端位置信息，计算与WIFI终端的距离；根据所述距离，调节并设置WIFI功率至确保WIFI正常连接的最小功率。实现了WIFI功率自适应调整的WIFI连接，当两个WIFI终端距离较近时，减小WIFI终端的发射功率，实现了减小功耗的效果；当两个WIFI终端距离较远时，增大WIFI终端的发射功率，扩大了WIFI覆盖范围，确保WIFI接收信号的强度，保证WIFI连接的稳定性。

Description

一种WIFI连接方法和终端

技术领域

本发明涉及WIFI技术领域，特别是涉及一种WIFI连接方法和终端。

背景技术

随着科技的进步及社会的发展，越来越多的电子产品进入普通人的生活。智能手机、平板电脑及电子阅读器等移动终端作为新兴电子产品的典型代表，受到越来越多的人群的的关注和欢迎。

无线保真(WIFI)技术是一个基于IEEE802.11系列标准的无线网路通信技术的品牌，目的是改善移动终端基于IEEE802.11标准的无线网路的互通性，是一种基于IEEE802.11标准的无线局域网技术。WIFI已经成为移动终端系统中最重要的功能之一。

参照WIFI的技术标准，移动终端作为WIFI终端一般支持有WIFI-Station、WIFI-Ap及WIFI-Direct三种工作模式。其中，WIFI-Station模式是终端组网的最基本模式，是客户端在整个局域网中与无线路由器进行连接以实现网络访问的模式；WIFI-Ap模式是WIFI终端作为局域网中的服务端时的工作模式，处于WIFI-Ap模式的WIFI终端充当网络中的无线路由器为其他WIFI终端提供网络访问的终端；WIFI-Direct是近年推出的一项新的标准，允许WIFI终端无需通过无线路由器，就可以直接实现终端之间的连接及数据信息的传输。

传统的智能终端，在WIFI-Ap或WIFI-Station模式下其发射功率是不变的，如图1所示，假设有WIFI终端A工作在WIFI-Ap模式，其发射功率不变，覆盖范围为以R-A为半径的圆形区域；有WIFI终端B工作在WIFI-Station模式，其发射功率不变，覆盖范围为以R-B为半径的圆形区域。WIFI终端A与WIFI终端B互相不处于覆盖范围之内，WIFI终端A和WIFI终端B无法正常连接，无法实现WIFI交互等。

WIFI的连接、数据交互等工作都需要WIFI终端A与WIFI终端B之间彼此互发WIFI帧。因此，只有当WIFI终端B处于WIFI终端A的覆盖区域内，且WIFI终端A处于WIFI终端B的覆盖区域时，WIFI终端A和WIFI终端B才会完成正常的WIFI连接、WIFI交互等。如图2所示。

综上所述，如何提供一种能够实现WIFI功率自适应的调整WIFI连接方法及终端成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供一种WIFI连接方法和终端，实现WIFI功率自适应调整的WIFI连接。

为了解决上述问题，本发明公开了一种WIFI连接方法，包括步骤：

获取自身位置信息，并与已建立正常WIFI连接的WIFI终端彼此共享位置信息；

根据自身位置信息及已建立正常WIFI连接的WIFI终端位置信息，计算与WIFI终端的距离；

根据所述距离，调节并设置WIFI功率至确保WIFI正常连接的最小功率。

本发明所述的方法，其中，所述获取所述自身位置信息，并与已建立正常WIFI连接的WIFI终端彼此共享位置信息的步骤进一步包括：

获取自身位置信息，构造自身的WIFI位置帧并与已建立WIFI连接的WIFI终端彼此共享位置信息。

本发明所述的方法，其中，所述获取自身位置信息，构建自身的WIFI位置帧的步骤进一步包括：

获取自身位置信息得到自身定位经纬度信息，在WIFI帧中的帧控制字段FrameControl中的类型位Type中设置为11，并在帧数据FrameBody中填充自身的MAC地址及获取自身的定位经纬度信息。

本发明所述的方法，其中，所述根据自身位置信息及已建立正常WIFI连接的WIFI终端位置信息，计算与WIFI终端的距离的步骤进一步包括：

根据自身的定位经纬度信息，及根据获取并解析已建立WIFI连接的WIFI终端的WIFI位置帧中的帧数据FrameBody中填充自身的MAC地址及获取自身的定位经纬度信息，计算与所述WIFI终端的距离。

本发明所述的方法，其中，所述调节并设置WIFI功率至确保WIFI正常连接的最小功率的步骤进一步包括：

调节WIFI功率至确保WIFI正常连接的最小功率，并分别设置自身WIFI功率和已建立正常WIFI连接的WIFI终端功率。

为了解决上述问题，本发明还公开了一种WIFI终端，包括：

位置信息获取模块，用于获取自身位置信息及已建立正常WIFI连接的WIFI终端的位置信息，并共享自身位置信息；

距离计算模块，用于根据位置信息获取模块获取的自身位置信息及已建立正常WIFI连接的WIFI终端的位置信息，计算与WIFI终端的距离；

功率调节模块，用于根据距离计算模块计算出的所述距离，调节并设置WIFI功率至确保WIFI正常连接的最小功率。

本发明所述的WIFI终端，其中，所述位置信息获取模块进一步包括：

WIFI位置帧构造/解析子模块，用于获取自身位置信息，构造自身的WIFI位置帧并与已建立WIFI连接的WIFI终端彼此共享位置信息。

本发明所述的WIFI终端，其中，

所述WIFI位置帧构造/解析子模块，进一步用于获取自身位置信息得到自身定位经纬度信息，在WIFI帧中的帧控制字段Frame Control中的类型位Type中设置为11，并在帧数据FrameBody中填充自身的MAC地址及获取自身的定位经纬度信息；及解析已建立WIFI连接的WIFI终端的WIFI位置帧中的帧数据FrameBody中填充自身的MAC地址及获取自身的定位经纬度信息。

本发明所述的WIFI终端，其中，

距离计算模块，进一步用于根据WIFI位置帧构造/解析子模块获取的自身的定位经纬度信息，及获取并解析已建立WIFI连接的WIFI终端的WIFI位置帧中的帧数据FrameBody中填充自身的MAC地址及获取自身的定位经纬度信息，计算与所述WIFI终端的距离。

本发明所述的WIFI终端，其中，

所述WIFI终端支持WIFI-AP或WIFI-Station工作模式。

本发明实施例提供的一种WIFI连接方法及终端，通过获取自身位置信息，并与已建立正常WIFI连接的WIFI终端彼此共享位置信息；然后，根据自身位置信息及已建立正常WIFI连接的WIFI终端位置信息，计算与WIFI终端的距离；最后，根据所述距离，调节并设置WIFI功率至确保WIFI正常连接的最小功率。实现了WIFI功率自适应调整的WIFI连接。即，当两个WIFI终端距离较近时，通过本发明可以减小WIFI终端的发射功率，确保WIFI连接的基础上，达到了减小功耗的效果；当两个WIFI终端距离较远时，通过本发明增大WIFI终端的发射功率，扩大了WIFI覆盖范围，确保了WIFI接收信号的强度，保证了WIFI连接的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中工作在WIFI-Ap模式下的WIFI终端A和工作在WIFI-Station模式下的WIFI终端B相互不处于覆盖范围之内的示意图；

图2是现有技术中工作在WIFI-Ap模式下的WIFI终端A和工作在WIFI-Station模式下的WIFI终端B互相处于WIFI覆盖范围之内的示意图；

图3是本发明WIFI连接方法的实施例的流程；

图4是本发明WIFI连接方法另一是实施例的流程图；

图5是本发明WIFI连接方法实施例中构建WIFI位置帧的帧格式结构图；

图6是本发明WIFI连接方法实施例中构造WIFI位置帧的流程图；

图7是本发明WIFI连接方法实施例中解析WIFI位置帧的流程图；

图8是本发明WIFI连接方法实施例中WIFI终端距离计算流程图；

图9是本发明WIFI连接方法实施例中WIFI功率调节的流程图；

图10是本发明WIFI终端实施例的结构框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

参照图3，示出了本发明WIFI连接方法的实施例的步骤流程图。

本实施例的方法包括以下步骤：

步骤101：获取自身位置信息，并与已建立正常WIFI连接的WIFI终端彼此共享位置信息；例如，通过构造自身的WIFI位置帧并与已建立WIFI连接的WIFI终端彼此共享位置信息，可以具体是获取自身位置信息得到自身定位经纬度信息，在WIFI帧中的帧控制字段Frame Control中的类型位Type中设置为11，并在帧数据FrameBody中填充自身的MAC地址及获取自身的定位经纬度信息。

步骤102：根据自身位置信息及已建立正常WIFI连接的WIFI终端位置信息，计算与WIFI终端的距离；具体可以是根据自身的定位经纬度信息，及根据获取并解析已建立WIFI连接的WIFI终端的WIFI位置帧中的帧数据FrameBody中填充自身的MAC地址及获取自身的定位经纬度信息，计算与所述WIFI终端的距离。

步骤103：根据所述距离，调节并设置WIFI功率至确保WIFI正常连接的最小功率；并分别设置自身WIFI功率和已建立正常WIFI连接的WIFI终端功率。

本实施例所述的WIFI连接方法，通过获取自身位置信息，并根据自身位置信息及已建立正常WIFI连接的WIFI终端位置信息，计算与WIFI终端的距离；最后，根据所述距离，调节并设置WIFI功率至确保WIFI正常连接的最小功率。实现了WIFI功率自适应调整的WIFI连接。即，当两个WIFI终端距离较近时，通过本发明可以减小WIFI终端的发射功率，确保WIFI连接的基础上，达到了减小功耗的效果；当两个WIFI终端距离较远时，通过本发明增大WIFI终端的发射功率，扩大了WIFI覆盖范围，确保了WIFI接收信号的强度，保证了WIFI连接的稳定性。

实施例二

参照图4，示出了本发明WIFI连接方法的另一实施例的流程图。

本实施例的WIFI连接方法具体包括以下步骤：

步骤201：终端A、终端B分别打开各自的WIFI-Ap功能和WIFI-Station功能。然后，终端B输入按照标准方式与终端A通过WIFI连接；

步骤202：终端A、终端B定位成功后，各自构建WIFI位置帧，并将位置信息共享给彼此；

步骤203：终端A、终端B根据定位信息计算两者之间的距离；

步骤204：终端A、终端B根据距离的远近，在一定条件的约束下，采用优化算法得到最后WIFI功率，并分别设置生效。本实施例中，优化算法可以使用遗传算法，模拟退火算法等典型优化算法。并需根据实际得到数学模型中的约束条件，比如WIFI功率最大值最小值限制，WIFI射频干扰限制，WIFI功率与能耗关系，WIFI稳定连接信号强度要求等。优化算法不是本文重点，不再具体描述。

通过本方法实施例，当终端A和终端B距离较近时，通过本发明可以减小WIFI终端的发射功率，确保WIFI连接的基础上，达到了减小功耗的效果；当终端A和终端B距离较远时，通过本发明增大WIFI终端的发射功率，扩大了WIFI覆盖范围，确保了WIFI接收信号的强度，保证了WIFI连接的稳定性。

实施例三

参照图5，示出了本发明WIFI连接方法实施例中构建WIFI位置帧的帧格式结构图。

802.11帧主要有三种类型，分别为管理帧、控制帧和数据帧。数据帧好比802.11中的驮马，负责在工作站之间搬运数据。控制帧通常与数据帧配合使用，负责区域的清空，信道的取得以及载波监听的维护，并于收到数据时予以肯定确认，借此提高工作站之间数据传输的可靠性。管理帧负责监督作用，主要用来加入或者推出无线网络及处理接入点之间关联的事宜。

本实施所述WIFI帧结构具体说明如下：

帧类型是通过WIFI帧中Frame Control字段Type位的取值不同进行区分的。Type占据2bits，所以有00、01、10、11四种取值。当Type＝00时，表示此WIFI帧为管理帧；当Type＝01时，表示此WIFI帧为控制帧；当Type＝10时，表示此WIFI帧为数据帧；本实施例中定义WIFI帧类型Type＝11表示WIFI位置帧。构建WIFI位置帧时，Type位填充11，FrameBody中填充WIFI MAC地址及定位经纬度信息，其他字段参照WIFI标准数据帧进行填充。

实施例四

参照图6，示出了本发明WIFI连接方法实施例中构造WIFI位置帧的流程图。

步骤301：用户打开智能终端WIFI模块，例如智能终端采用WIFI-Ap或WIFI-Station工作模式，并与其他智能终端建立WIFI连接；

步骤302：通过访问本终端的位置定位模块，获取当前的定位信息；

步骤303：根据获取的定位信息，判定是否定位成功。如果是，转到步骤305，否则转到步骤304；

步骤304：等待定位状态变化通知，当收到定位状态发生变化的通知后，转到步骤302；

步骤305：本终端已经定位成功，解析定位信息的细节，得到经纬度信息，然后转到步骤306；

步骤306：构建WIFI位置帧。构建流程包括三个主要步骤：填充帧Frame Cotrol字段Type位为11；在Frame Body字段填充本终端WIFI MAC地址及经纬度信息；参照WIFI数据帧标准格式，填充其他字段级其他位；然后，转到步骤307；

步骤307：将WIFI位置帧通过WIFI设备传给对端设备。传递完成后，继续为下一次WIFI位置帧传送做准备，转到步骤304。

本实施例中构建WIFI位置帧，为WIFI终端的准确定位奠定了基础。

实施例五

参照图7，示出了本发明WIFI连接方法实施例中解析WIFI位置帧的流程图。

步骤401：用户打开智能终端WIFI模块，例如智能终端采用WIFI-Ap或WIFI-Station工作模式，与其他终端建立WIFI连接后，获取并保存WIFI对端设备的WIFI MAC地址；

步骤402：本终端持续等待接收WIFI对端设备发送的WIFI帧，一旦接收到WIFI帧，执行步骤403；

步骤403：通过解析WIFI帧的Frame Control字段Type位是否等于11，判定此帧是否为位置帧，如果是，则转到步骤405，否则，转到步骤404；

步骤404：此帧为WIFI标准帧，参照WIFI标准流程处理。处理完成后，需继续等待并接受WIFI帧，转到步骤402；

步骤405：此帧为WIFI位置帧，解析Frame Body字段内容，提取WIFI对端MAC地址及经纬度信息，转到步骤406；

步骤406：对比步骤401保存的MAC是否与步骤405得到MAC地址一致，如果是，则转达步骤408，否则，转到步骤407；

步骤407：此帧不是WIFI对端设备的位置信息，抛弃此信息，继续等待WIFI帧，转到步骤402；

步骤408：将得到的位置信息及MAC地址信息保存，并传递给距离计算模块，然后继续等待WIFI帧，转到步骤402。

实施例六

参照图8，示出了本发明WIFI连接方法实施例中WIFI终端距离计算流程图。

步骤501：用户打开智能终端，系统创建并启动距离计算服务C-service，转到步骤502；

步骤502：判定本终端是否已经打开且连接到其他WIFI设备，如果是，转到步骤503，否则，转到步骤504；

步骤503：等待WIFI状态发生变化的通知，一旦通知到来，转到步骤502，进行WIFI状态判定；

步骤504：判定定位模块是否启动且定位成功，如果是，则转到步骤506，否则转到步骤505；

步骤505：等待定位状态发生变化的通知，一旦通知到来，转到步骤504，进行定位状态判定；

步骤506：等待WIFI模块将WIFI对端设备的定位信息传递过来，如果传递过来，则转到步骤507；

步骤507：已经得到本机的定位信息及对端设备的定位信息，据此计算两者之间的实际距离，计算方式非常多，由于不是本发明重点，此处不再赘述，计算完成后，转到步骤508；

步骤508：将计算得到的距离信息传送给WIFI控制模块，转到步骤509；

步骤509：等待本终端或WIFI对端位置发生变化，准备下一次距离计算。一旦有变化产生，则转到步骤507，重新进行计算。

实施例七

参照图9，示出了本发明WIFI连接方法实施例中WIFI功率调节的流程图。

步骤601：在操作系统中，预制默认的WIFI功率P。当用户打开终端WIFI-Ap或WIFI-Station功能时，WIFI模快工作在默认功率P，并在此功率下完成WIFI连接的操作，转到步骤602；

步骤602：等待距离计算服务L-service完成距离计算，携带得到距离，转到步骤603；

步骤603：根据得到的距离，使用优化算法配合约束条件进行计算，得到当前WIFI最优功率P-Temp，得到当前最优功率P-Temp后，转到步骤604。

本实施例中优化算法可以使用遗传算法，模拟退火算法等典型优化算法。并需根据实际得到数学模型中的约束条件，比如WIFI功率最大值最小值限制，WIFI射频干扰限制，WIFI功率与能耗关系，WIFI稳定连接信号强度要求等。优化算法不是本文重点，不再具体描述。

步骤604：主控模块得到最优功率P-Temp，然后控制WIFI切换到P-Temp进行工作。切换完成后，转到步骤605；

步骤605：继续等待距离发生变化，一旦传递过来的距离发生变化，进行下次优化计算，转到步骤603。

实施例八

参照图10，示出了本发明WIFI终端实施例的结构框图。

本实施例WIFI终端700，WIFI终端支持WIFI-AP或WIFI-Direct工作模式，包括：

位置信息获取模块701，用于获取自身位置信息及已建立正常WIFI连接的WIFI终端的位置信息，并共享自身位置信息；位置信息获取模块701还包括：WIFI位置帧构造/解析子模块704，用于获取自身位置信息，构造自身的WIFI位置帧并与已建立WIFI连接的WIFI终端彼此共享位置信息。在本实施例中还具体用于获取自身位置信息得到自身定位经纬度信息，在WIFI帧中的帧控制字段Frame Control中的类型位Type中设置为11，并在帧数据FrameBody中填充自身的MAC地址及获取自身的定位经纬度信息；及解析已建立WIFI连接的WIFI终端的WIFI位置帧中的帧数据FrameBody中填充自身的MAC地址及获取自身的定位经纬度信息。

距离计算模块702，用于根据位置信息获取模块获取的自身位置信息及已建立正常WIFI连接的WIFI终端的位置信息，计算与WIFI终端的距离；在本实施例中，距离计算模块702根据WIFI位置帧构造/解析子模块获取的自身的定位经纬度信息，及获取并解析已建立WIFI连接的WIFI终端的WIFI位置帧中的帧数据FrameBody中填充自身的MAC地址及获取自身的定位经纬度信息，计算与所述WIFI终端的距离。

功率调节模块703，用于根据距离计算模块计算出的所述距离，调节并设置WIFI功率至确保WIFI正常连接的最小功率。

本实施例的WIFI终端用于实现前述实施例一至实施例七中相应的WIFI连接方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种WIFI连接方法，其特征在于包括步骤：

获取自身位置信息，并与已建立正常WIFI连接的WIFI终端彼此共享位置信息；

根据自身位置信息及已建立正常WIFI连接的WIFI终端位置信息，计算与WIFI终端的距离；

根据所述距离，调节并设置WIFI功率至确保WIFI正常连接的最小功率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述获取所述自身位置信息，并与已建立正常WIFI连接的WIFI终端彼此共享位置信息的步骤进一步包括：

获取自身位置信息，构造自身的WIFI位置帧并与已建立WIFI连接的WIFI终端彼此共享位置信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述获取自身位置信息，构建自身的WIFI位置帧的步骤进一步包括：

获取自身位置信息得到自身定位经纬度信息，在WIFI帧中的帧控制字段FrameControl中的类型位Type中设置为11，并在帧数据FrameBody中填充自身的MAC地址及获取自身的定位经纬度信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述根据自身位置信息及已建立正常WIFI连接的WIFI终端位置信息，计算与WIFI终端的距离的步骤进一步包括：

根据自身的定位经纬度信息，及根据获取并解析已建立WIFI连接的WIFI终端的WIFI位置帧中的帧数据FrameBody中填充自身的MAC地址及获取自身的定位经纬度信息，计算与所述WIFI终端的距离。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述调节并设置WIFI功率至确保WIFI正常连接的最小功率的步骤进一步包括：

调节WIFI功率至确保WIFI正常连接的最小功率，并分别设置自身WIFI功率和已建立正常WIFI连接的WIFI终端功率。

6.一种WIFI终端，其特征在于包括：

位置信息获取模块，用于获取自身位置信息及已建立正常WIFI连接的WIFI终端的位置信息，并共享自身位置信息；

距离计算模块，用于根据位置信息获取模块获取的自身位置信息及已建立正常WIFI连接的WIFI终端的位置信息，计算与WIFI终端的距离；

功率调节模块，用于根据距离计算模块计算出的所述距离，调节并设置WIFI功率至确保WIFI正常连接的最小功率。

7.根据权利要求6所述的WIFI终端，其特征在于所述位置信息获取模块进一步包括：

WIFI位置帧构造/解析子模块，用于获取自身位置信息，构造自身的WIFI位置帧并与已建立WIFI连接的WIFI终端彼此共享位置信息。

8.根据权利要求7所述的WIFI终端，其特征在于：

所述WIFI位置帧构造/解析子模块，进一步用于获取自身位置信息得到自身定位经纬度信息，在WIFI帧中的帧控制字段Frame Control中的类型位Type中设置为11，并在帧数据FrameBody中填充自身的MAC地址及获取自身的定位经纬度信息；及解析已建立WIFI连接的WIFI终端的WIFI位置帧中的帧数据FrameBody中填充自身的MAC地址及获取自身的定位经纬度信息。

9.根据权利要求8所述的WIFI终端，其特征在于：

距离计算模块，进一步用于根据WIFI位置帧构造/解析子模块获取的自身的定位经纬度信息，及获取并解析已建立WIFI连接的WIFI终端的WIFI位置帧中的帧数据FrameBody中填充自身的MAC地址及获取自身的定位经纬度信息，计算与所述WIFI终端的距离。

10.根据权利要求6所述的WIFI终端，其特征在于：

所述WIFI终端支持WIFI-AP或WIFI-Direct工作模式。