CN109219123B - 一种调整发射功率的方法和无线接入点ap - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种调整发射功率的方法和装置，该方法应用于无线接入点AP中，包括：接收无线终端发送的报文；根据承载所述报文的干路信号获取第一分析信号；根据所述第一分析信号获取所述报文的终端标识；根据所述第一分析信号获取所述报文携带的所述无线终端与所述AP之间的第一信号强度；根据所述干路信号获取所述报文的终端标识以及所述报文携带的所述无线终端与所述AP之间的第二信号强度；根据所述第一信号强度和所述第二信号强度确定所述AP与所述无线终端之间的第一距离；根据所述第一距离调整发射功率。

Description

一种调整发射功率的方法和无线接入点AP

技术领域

本发明涉及数据通信领域，尤其是一种调整发射功率的方法和无线接入点AP。

背景技术

随着无线网络技术的日益成熟，无线网络已被越来越多的企业用户所接受。无线网络在各方面的发展，达到了企业和个人对使用无线网络全方位的需求。而电源功耗的限制，对我们AP的推广起到一定的阻碍作用，而对于在高铁这样的应用场景，对于整机功耗也较为敏感，同时我们需要有效控制发射功率，以便获得更加良好的电磁环境，避免影响高铁系统。

现有的AP中并未采取功率动态调节机制，在初始设计时候往往都是固定功率，最多只能在部署时微调，后期安装完成后，就不能随周边情况动态调整了，这样对于功耗，容易造成浪费，对于电磁环境也容易造成更大的干扰，在高铁高速移动，空间密集的场景中，更是体现无疑。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种调整发射功率的方法，应用于无线接入点AP中，包括：

接收无线终端发送的报文；

根据承载所述报文的干路信号获取第一分析信号；

根据所述第一分析信号获取所述报文的终端标识；

根据所述第一分析信号获取所述报文携带的所述无线终端与所述AP之间的第一信号强度；

根据所述干路信号获取所述报文的终端标识以及所述报文携带的所述无线终端与所述AP之间的第二信号强度；

根据所述第一信号强度和所述第二信号强度确定所述AP与所述无线终端之间的第一距离；

根据所述第一距离调整发射功率。

可选的，所述根据所述干路信号获取所述报文的终端标识以及所述报文携带的所述无线终端与所述AP之间的第二信号强度的步骤具体包括：

接收MAC芯片发送的根据所述干路信号获取的所述报文的终端标识以及所述报文携带的所述无线终端与所述AP之间的第二信号强度。

可选的，所述根据所述第一距离调整发射功率的步骤具体包括：

当所述第一距离大于等于第一阈值时，调节电压，使得衰减器根据调节后的电压减小衰减量，根据衰减量增加发射功率。

可选的，所述根据所述第一距离调整发射功率的步骤具体包括：

当所述第一距离小于第二阈值时，调节电压，使得衰减器根据调节后的电压增大衰减量，根据衰减量减小发射功率。

可选的，所述第一分析信号为定向耦合信号，且所述定向耦合信号的传输方向与所述干路信号的传输方向相反。

本发明实施例的另一方面在于提供一种调整发射功率的无线接入点AP，包括：

接收模块，用于接收无线终端发送的报文；

第一获取模块，用于根据承载所述报文的干路信号，获取第一分析信号；

第二获取模块，用于根据所述第一分析信号获取所述报文的终端标识；

第三获取模块，用于根据所述第一分析信号获取所述报文携带的所述无线终端与所述AP之间的第一信号强度；

第四获取模块，用于根据所述干路信号获取所述报文的终端标识以及所述报文携带的所述无线终端与所述AP之间的第二信号强度；

确定模块，用于根据所述第一信号强度和所述第二信号强度确定所述AP与所述无线终端之间的第一距离；

调整模块，用于根据所述第一距离调整发射功率。

可选的，所述第四获取模块具体用于：

接收MAC芯片发送的根据所述干路信号获取的所述报文的终端标识以及所述报文携带的所述无线终端与所述AP之间的第二信号强度。

可选的，所述调整模块具体用于：

当所述第一距离大于等于第一阈值时，调节电压，使得衰减器根据调节后的电压减小衰减量，根据衰减量增加发射功率。

可选的，所述调整模块具体用于：

当所述第一距离小于第二阈值时，调节电压，使得衰减器根据调节后的电压增大衰减量，根据衰减量减小发射功率。

可选的，所述第一分析信号为定向耦合信号，且所述定向耦合信号的传输方向与所述干路信号的传输方向相反。

本发明实施例的有益效果在于，能够有效控制高功率报文输出，大大降低AP的功耗，设备的使用寿命和系统工作温度是存在关系的，系统温度越高，电子元器件的寿命就会越短，而本发明实施例在低功率下输出信号的EVM更好，AP温度更低，稳定性更好，延长AP寿命，降低功耗之后，AP的电磁干扰大大减弱，这样在对电磁辐射要求比较严格的场景下，AP也可以使用，拓展了AP的应用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明一实施例提供的一种方法流程图；

图2为本发明一实施例提供的一种装置结构图；

图3为本发明一实施例提供的一种装置结构图；

图4为本发明一实施例提供的一种系统结构图；

图5为本发明一实施例提供的一种工作原理示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

为了解决上述技术问题，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种调整发射功率的方法，应用于无线接入点AP中，如图1所示，包括：

S101，接收无线终端发送的报文；

S103，根据承载所述报文的干路信号获取第一分析信号；

S105，根据所述第一分析信号获取所述报文的终端标识；

S107，根据所述第一分析信号获取所述报文携带的所述无线终端与所述AP之间的第一信号强度；

S109，根据所述干路信号获取所述报文的终端标识以及所述报文携带的所述无线终端与所述AP之间的第二信号强度；

S111，根据所述第一信号强度和所述第二信号强度确定所述AP与所述无线终端之间的第一距离；

S113，根据所述第一距离调整发射功率。

可选的，在步骤S103中，获取第一分析信号的方法具体可以是，通过微带定向耦合器将承载所述报文的干路信号引出一部分来进行检测，检测的主体可以是CPU，这里的CPU具备无线局域网信号分析能力，能将报文内容从信号中解析出来，这样就可以根据不同无线终端发送的报文，确定出与不同无线终端之间的发射功率。

其中，微带定向耦合器可以是一个功率分配器，在基本不影响干路功率的情况下，将一个较小的功率的信号(通常相对于干路信号减小20dB-30dB，优选的设计是相对于干路信号减小20dB)引出来进行检测。

可选的，步骤S109具体包括：

接收MAC芯片发送的根据所述干路信号获取的所述报文的终端标识以及所述报文携带的所述无线终端与所述AP之间的第二信号强度。

可选的，步骤S113具体包括：

当所述第一距离大于等于第一阈值时，调节电压，使得衰减器根据调节后的电压减小衰减量，根据衰减量增加发射功率。

可选的，步骤S113具体包括：

当所述第一距离小于第二阈值时，调节电压，使得衰减器根据调节后的电压增大衰减量，根据衰减量减小发射功率。

可选的，所述第一分析信号为定向耦合信号，且所述定向耦合信号的传输方向与所述干路信号的传输方向相反。

本发明实施例的有益效果在于，能够有效控制高功率报文输出，大大降低AP的功耗，设备的使用寿命和系统工作温度是存在关系的，系统温度越高，电子元器件的寿命就会越短，而本发明实施例在低功率下输出信号的EVM更好，AP温度更低，稳定性更好，延长AP寿命，降低功耗之后，AP的电磁干扰大大减弱，这样在对电磁辐射要求比较严格的场景下，AP也可以使用，拓展了AP的应用范围。

本发明实施例的另一方面在于提供一种调整发射功率的无线接入点AP，如图2所示，包括：

接收模块201，用于接收无线终端发送的报文；

第一获取模块203，用于根据承载所述报文的干路信号，获取第一分析信号；

第二获取模块205，用于根据所述第一分析信号获取所述报文的终端标识；

第三获取模块207，用于根据所述第一分析信号获取所述报文携带的所述无线终端与所述AP之间的第一信号强度；

第四获取模块209，用于根据所述干路信号获取所述报文的终端标识以及所述报文携带的所述无线终端与所述AP之间的第二信号强度；

确定模块211，用于根据所述第一信号强度和所述第二信号强度确定所述AP与所述无线终端之间的第一距离；

调整模块213，用于根据所述第一距离调整发射功率。

可选的，所述第四获取模块209具体用于：

接收MAC芯片发送的根据所述干路信号获取的所述报文的终端标识以及所述报文携带的所述无线终端与所述AP之间的第二信号强度。

可选的，所述调整模块213具体用于：

当所述第一距离大于等于第一阈值时，调节电压，使得衰减器根据调节后的电压减小衰减量，根据衰减量增加发射功率。

可选的，所述调整模块213具体用于：

当所述第一距离小于第二阈值时，调节电压，使得衰减器根据调节后的电压增大衰减量，根据衰减量减小发射功率。

可选的，所述第一分析信号为定向耦合信号，且所述定向耦合信号的传输方向与所述干路信号的传输方向相反。

本发明实施例的有益效果在于，能够有效控制高功率报文输出，大大降低AP的功耗，设备的使用寿命和系统工作温度是存在关系的，系统温度越高，电子元器件的寿命就会越短，而本发明实施例在低功率下输出信号的EVM更好，AP温度更低，稳定性更好，延长AP寿命，降低功耗之后，AP的电磁干扰大大减弱，这样在对电磁辐射要求比较严格的场景下，AP也可以使用，拓展了AP的应用范围。

为了阐述本发明实施例的实质，下面结合具体应用场景和图3、图4、图5，对本发明实施例做进一步描述：

如图4所示，从AP天线接收无线终端发送的报文，所述报文承载在干路信号上；将干路信号送入收发开关，当AP处于接收状态时，收发开关打到接收端，信号从靠下边链路走，经过开关，送到接收滤波器，滤掉干路信号中的带外信号，保留频带内信号经过LNA(低噪声放大器，Low Noise Amplifier)放大之后送定向耦合器(可以是微带定向耦合器)。可以看出，这里在接收LNA与MAC芯片之间增加了一个定向耦合器，用于在基本不影响干路信号功率的情况下，引出接收信号，这是一个较小的功率的信号(通常相对于干路信号减小20dB-30dB，优选的设计是相对于干路信号减小20dB)，同时在MAC芯片与发射滤波器之间增加数控衰减器，用于调节功率，即调节送入功放PA的功率，这样在增益一定情况下也就实现了最终发射功率的调节。

其中，对于定向耦合器，其工作原理如图5所示，干路信号分别从输入端输入，输出端输出，信号方向从右向左，而耦合端信号方向和主干路信号方向相反，耦合的一端加50欧姆的射频负载，另外一端输出端信号幅度相差20dB，干路信号输出送到MAC芯片，耦合输出端的信号送CPU进行分析。

其中，当CPU检测到从干路信号获取(引出)的信号(第一分析信号)时，可以解析出每个对应报文的工作情况，即在获取到第一分析信号之后，对第一分析信号解调，根据报文终端标识，如MAC地址信息，判断出报文对应的无线终端是哪一个，比如无线终端A，同时，根据所述第一分析信号获取所述报文携带的所述无线终端A与所述AP之间的第一信号强度，这样可以对无线终端A与AP之间的距离进行一个初步判断。另外一方面，送入MAC芯片的信号，也可以解析出无线终端的标识，如MAC地址信息，对于无线终端A，MAC芯片会获取一个第二信号强度RSSI值，这个也会从一个方面反映接收信号强度。CPU可以从MAC芯片读取到这个第二信号强度RSSI值，然后根据所述第一信号强度和所述第二信号强度，综合判断后确认无线终端A与AP之间的第一距离。

在判断出无线终端A与AP之间的第一距离之后，CPU就开始根据所述第一距离完成对于射频信号发射功率的控制，具体来说，当无线终端A与AP之间的第一距离大于等于第一阈值，比如第一阈值为10米时，CPU外部接DAC(数字模拟转换器，Digital to analogconverter)，控制一个模拟电平输出，控制压控衰减，如图3所示，压控衰减主要是DAC通过调节加在PIN二极管的反向电压来控制PIN二极管的中间层厚度，从而调节PIN二极管电阻，从而调节对应连接的衰减器(可以是数控衰减器)从射频输入RFIN到射频输出RFOUT的过程。可以根据实际需要，先把对应电压值和衰减量(值)记录成表(如果按照1dB步进，可以设计最大15dB的步进范围)，如表1所示，存储在CPU中，通过调整DAC的输出电压，调节PIN二极管的电压，改变其阻值，减小衰减量(值)，根据衰减量增加发射功率，如输出电压从低调节到高时，从2.4V调节为2.7V时，衰减量(值)从10dB减小为5dB，发射功率从7dBm增加为12dBm，另外，当初始发射时，可以把衰减器调节到标定0dB衰减值，这样可以得到最大输出功率17dBm。

当无线终端A与AP之间的第一距离小于第二阈值，比如第二阈值为8米时，CPU外部接DAC(数字模拟转换器，Digital to analog converter)，控制一个模拟电平输出，控制压控衰减，如图3所示，压控衰减主要是通过调节加在PIN二极管的反向电压来控制PIN二极管的中间层厚度，从而调节PIN二极管电阻，从而调节对应连接的衰减器(可以是数控衰减器)。使得衰减器根据调节后的电压增大衰减量，根据衰减量(值)减小发射功率，如输出电压从高调节到低时，从2.7V调节为2.4V时，衰减量(值)从5dB增大为10dB，发射功率从12dBm减小为7dBm。

电压	衰减值	发射功率
			3.0V	0dB	17dBm
2.7V	5dB	12dBm
			2.4V	10dB	7dBm
2.1V	15dB	2dBm

表1

对于实际使用的PA，满功率输出功率一般在23dBm左右，电压5V，电流在500mA左右，当功率降到15dBm左右的时候，电流可以降到300mA左右，单个PA功耗下降0.5W以上，而AP功率下降10dB，对于外界干扰也可以降低10dB，减小AP整体辐射水平。

本发明实施例的有益效果在于，能够有效控制高功率报文输出，大大降低AP的功耗，设备的使用寿命和系统工作温度是存在关系的，系统温度越高，电子元器件的寿命就会越短，而本发明实施例在低功率下输出信号的EVM更好，AP温度更低，稳定性更好，延长AP寿命，降低功耗之后，AP的电磁干扰大大减弱，这样在对电磁辐射要求比较严格的场景下，AP也可以使用，拓展了AP的应用范围。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

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 (8)

1.一种调整发射功率的方法，其特征在于，应用于无线接入点AP中，包括：

接收无线终端发送的报文；

根据承载所述报文的干路信号获取第一分析信号；

根据所述第一分析信号获取所述报文的终端标识；

根据所述第一分析信号获取所述报文携带的所述无线终端与所述AP之间的第一信号强度；

根据所述干路信号获取所述报文的终端标识以及所述报文携带的所述无线终端与所述AP之间的第二信号强度；

根据所述第一信号强度和所述第二信号强度确定所述AP与所述无线终端之间的第一距离；

根据所述第一距离调整发射功率；

所述根据所述干路信号获取所述报文的终端标识以及所述报文携带的所述无线终端与所述AP之间的第二信号强度的步骤具体包括：

接收MAC芯片发送的根据所述干路信号获取的所述报文的终端标识以及所述报文携带的所述无线终端与所述AP之间的第二信号强度；

所述第一分析信号为定向耦合信号。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一距离调整发射功率的步骤具体包括：

当所述第一距离大于等于第一阈值时，调节电压，使得衰减器根据调节后的电压减小衰减量，根据衰减量增加发射功率。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一距离调整发射功率的步骤具体包括：

当所述第一距离小于第二阈值时，调节电压，使得衰减器根据调节后的电压增大衰减量，根据衰减量减小发射功率。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定向耦合信号的传输方向与所述干路信号的传输方向相反。

5.一种调整发射功率的无线接入点AP，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收无线终端发送的报文；

第一获取模块，用于根据承载所述报文的干路信号，获取第一分析信号；

第二获取模块，用于根据所述第一分析信号获取所述报文的终端标识；

第三获取模块，用于根据所述第一分析信号获取所述报文携带的所述无线终端与所述AP之间的第一信号强度；

第四获取模块，用于根据所述干路信号获取所述报文的终端标识以及所述报文携带的所述无线终端与所述AP之间的第二信号强度；

确定模块，用于根据所述第一信号强度和所述第二信号强度确定所述AP与所述无线终端之间的第一距离；

调整模块，用于根据所述第一距离调整发射功率；

所述第四获取模块具体用于：

接收MAC芯片发送的根据所述干路信号获取的所述报文的终端标识以及所述报文携带的所述无线终端与所述AP之间的第二信号强度；

所述第一分析信号为定向耦合信号。

6.如权利要求5所述的AP，其特征在于，所述调整模块具体用于：

当所述第一距离大于等于第一阈值时，调节电压，使得衰减器根据调节后的电压减小衰减量，根据衰减量增加发射功率。

7.如权利要求5所述的AP，其特征在于，所述调整模块具体用于：

当所述第一距离小于第二阈值时，调节电压，使得衰减器根据调节后的电压增大衰减量，根据衰减量减小发射功率。

8.如权利要求5-7任一所述的AP，其特征在于，所述定向耦合信号的传输方向与所述干路信号的传输方向相反。

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