CN110351819A - 一种无线电传输功率控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无线电传输功率控制方法及装置，该方法包括：获取ti时刻无线电的发射功率Pti、接收功率Pri、发送端的干扰信号功率Iti、接收端的干扰信号功率Iri以及阴影衰落的标准差J；根据Pti、Pri、Iti、Iri及J得到发送端的信号干扰比Wti和接收端的信号干扰比Wri；分别比较Wti、Wri与信号干扰比门限制u的大小；若Wti或/和Wri小于u，则调节无线接入点AP当前的无线电发射功率，使得发送端和接收端信号干扰比均不小于u；判断调节后的无线电发射功率Pti`是否大于当前局域网内其他STA接收的最小功率，若是，则无线接入点AP在ti时刻的传输时隙中以Pti`作为无线电发射功率；若否，则无线接入点AP的无线电发射功率保持不变。本发明实现了无线电传输功率自适应控制。

Description

一种无线电传输功率控制方法及装置
技术领域
本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种无线通信传输功率控制方法及装置。
背景技术
得益于无线通信技术的发展，越来越多的无线通讯设备广泛应用于各个领域。无线通信最大的优势就是摆脱空间的限制，用户只需要使用无线通讯设备，如手机、Pad、移动电脑、移动数据接收车辆、无人机等设备STA连接到WiFi路由器、无线通信基站等无线接入点(AccessPoint,AP)就能进行数据传输；与此同时无线通信的缺点也显而易见，受无线环境影响较大，存在信号干扰，同时无线电属于电磁波，在空间传播过程中存在路径损耗，因此传输距离越远，传输质量越差。
目前各个应用领域对无线通信传输质量要求越来越高，尤其是多媒体应用。多媒体传输通常包括视频、语言、文件、文字，而在这其中视频和语音在数据量上远远大于文件和文字，对传输质量的要求最高。然而在无线通信环境中，用户往往不是固定在某个位置进行数据通信，当用户持续移动，即无线通讯设备与传输距离增加时，或周围出现较强信号干扰时，无线信号减弱会导致传输质量下降从而无法满足多媒体数据传输需求，进而影响用户体验。
通常无线接入点AP的传输功率都是固定值，采用固定值可以满足绝大多数情况下的数据通信需求。然而在传输距离较远的情况时固定的传输功率是无法满足需求的，并且在干扰较小且传输距离较近的情况时固定的传输功率在一定程度上会造成传输功率过剩，资源浪费。并且，未来随着物联网和无线传感网的发展和普及，无线接入点AP会部署在地理位置偏僻的地方，采用低功耗方式工作，若传输功率为固定值，会导致设备使用寿命较短的问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种无线电传输功率控制方法及装置，用于解决无线通讯设备在移动状态下传输质量无法得到保障且无线电传输功率无法自适应调节导致无线电接入点AP的传输功率出现过剩或不足等问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种无线电传输功率控制方法，所述无线电传输功率控制方法包括：
获取ti时刻无线电的发射功率Pti、无线电信号传播到无线通讯设备STA时的接收功率Pri、当前信道发送端的干扰信号功率Iti、接收端的干扰信号功率Iri以及阴影衰落的标准差J；
根据所述发射功率Pti、所述接收功率Pri、所述干扰信号功率Iti、所述干扰信号功率Iri及所述阴影衰落的标准差J得到发送端的信号干扰比Wti和接收端的信号干扰比Wri；
分别比较所述信号干扰比Wti、所述信号干扰比Wri与信号干扰比门限制u的大小；
若所述信号干扰比Wti或/和所述信号干扰比Wri小于所述信号干扰比门限制u，则调节无线接入点AP当前的无线电发射功率，使得发送端和接收端信号干扰比均不小于信号干扰比门限制u；
判断调节后的无线电发射功率Pti`是否大于当前局域网内其他STA接收的最小功率，若是，则无线接入点AP在ti时刻的传输时隙中以Pti`作为无线电发射功率；若否，则无线接入点AP的无线电发射功率保持不变。
可选地，当i＝0时，调节后的无线电发射功率Pt0`表示为：
其中，It0表示t0时刻发送端干扰信号功率，Ir0表示t0时刻接收端干扰信号功率，d0表示天线的近地参考距离，N表示路径衰落指数，S0表示t0时刻无线通讯设备STA与无线接入点AP的传输距离。
可选地，当i>0且ti时刻STA与AP的传输距离Si大于t(i-1)时刻STA与AP的传输距离S(i-1)时，调节后的无线电发射功率Pti`表示为：
其中，Iti表示ti时刻发送端干扰信号功率，Iri表示ti时刻接收端干扰信号功率，d0表示天线的近地参考距离，N表示路径衰落指数，Si表示t0时刻无线通讯设备STA与无线接入点AP的传输距离,ΔSi表示无线通讯设备STA在ti至t(i+1)传输时隙内的运动距离。
可选地，所述无线通讯设备STA在ti至t(i+1)传输时隙内的运动距离ΔSi通过以下方法得到：
无线接入点AP根据无线通讯设备STA在t(i-1)和ti时刻的运动状态获得无线通讯设备STA在上一个时刻的初速度v(i-1)，具体为：
v(i-1)＝(Si-S(i-1)-(a(i-1)×D2)/2)/D
其中，Si-S(i-1)表示无线通讯设备STA在无线接入点AP向无线通讯设备STA传输每一个数据包所需时间长度D内运动的位移距离；
根据v(i-1)以及无线通讯设备STA在t(i-1)时刻的加速度a(i-1)获得无线通讯设备STA在ti时刻的速度vi，具体为：
vi＝v(i-1)+a(i-1)×D
根据vi以及无线通讯设备STA在ti时刻的加速度ai获得无线通讯设备STA在ti至t(i+1)无线接入点AP向无线通讯设备STA传输每一个数据包所需时间长度D内运动的位移距离ΔSi，具体为：
ΔSi＝vi×D+(ai×D2)/2。
可选地，当i>0且ti时刻无线通讯设备STA与无线接入点AP的传输距离Si小于或等于t(i-1)时刻无线通讯设备STA与无线接入点AP的传输距离S(i-1)时，调节后的无线电发射功率Pti`表示为：
其中，Iti表示ti时刻发送端干扰信号功率，Iri表示ti时刻接收端干扰信号功率，d0表示天线的近地参考距离，N表示路径衰落指数，Si表示t0时刻无线通讯设备STA与无线接入点AP的传输距离。
可选地，获取ti时刻无线电信号传播到无线通讯设备STA时的接收功率Pri具体包括：
获取ti时刻接收信号的强度RSSIi；
根据所述接收信号的强度RSSIi计算无线通讯设备STA与无线接入点AP的传输距离Si，具体为：
Si＝10∧((ABS(RSSIi)-A)/10×n)
其中，A表示无线接入点AP与无线通讯设备STA相隔一米时的信号强度，n表示环境衰减因子，ABS()表示绝对值函数；
根据路径损耗原理获得无线电信号传播到无线通讯设备STA时的接收功率Pri，具体为：
其中，Pti表示无线电发射功率，N表示路径衰落指数，d0表示天线的近地参考距离。
可选地，所述发送端的信号干扰比Wti和所述接收端的信号干扰比Wri分别为：
Wti＝Pti/Iti
Wri＝(Pri-J)/Iri
其中，Iti表示发送端干扰信号功率，Iri表示接收端干扰信号功率。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种无线电传输功率控制装置，所述无线电传输功率控制装置包括：
功率检测模块，用于检测ti时刻无线电的发射功率Pti、当前信道发送端的干扰信号功率Iti、接收端的干扰信号功率Iri；
功率计算模块，用于计算无线电信号传播到无线通讯设备STA时的接收功率Pri；
干扰比计算模块，用于根据所述发射功率Pti、所述接收功率Pri、所述干扰信号功率Iti、所述干扰信号功率Iri及所述阴影衰落的标准差J得到发送端的信号干扰比Wti和接收端的信号干扰比Wri；
比较模块，用于分别比较所述信号干扰比Wti、所述信号干扰比Wri与信号干扰比门限制u的大小；
调节模块，用于在所述信号干扰比Wti或/和所述信号干扰比Wri小于所述信号干扰比门限制u时，调节无线接入点AP当前的无线电发射功率，使得发送端和接收端信号干扰比均不小于信号干扰比门限制u；
判断模块，用于判断调节后的无线电发射功率Pti`是否大于当前局域网内其他STA接收的最小功率；若是，则无线接入点AP在ti时刻的传输时隙中以Pti`作为无线电发射功率；若否，则无线接入点AP的无线电发射功率保持不变。
可选地，当i>0且ti时刻STA与AP的传输距离Si大于t(i-1)时刻STA与AP的传输距离S(i-1)时，调节后的无线电发射功率Pti`表示为：
其中，Iti表示ti时刻发送端干扰信号功率，Iri表示ti时刻接收端干扰信号功率，d0表示天线的近地参考距离，N表示路径衰落指数，Si表示t0时刻无线通讯设备STA与无线接入点AP的传输距离,ΔSi表示无线通讯设备STA在ti至t(i+1)传输时隙内的运动距离。
可选地，无线通讯设备STA在ti至t(i+1)传输时隙内的运动距离ΔSi通过以下方法得到：
无线接入点AP根据无线通讯设备STA在t(i-1)和ti时刻的运动状态获得无线通讯设备STA在上一个时刻的初速度v(i-1)，具体为：
v(i-1)＝(Si-S(i-1)-(a(i-1)×D2)/2)/D
其中，Si-S(i-1)表示无线通讯设备STA在无线接入点AP向无线通讯设备STA传输每一个数据包所需时间长度D内运动的位移距离；
根据v(i-1)以及无线通讯设备STA在t(i-1)时刻的加速度a(i-1)获得无线通讯设备STA在ti时刻的速度vi，具体为：
vi＝v(i-1)+a(i-1)×D
根据vi以及无线通讯设备STA在ti时刻的加速度ai获得无线通讯设备STA在ti至t(i+1)无线接入点AP向无线通讯设备STA传输每一个数据包所需时间长度D内运动的位移距离ΔSi，具体为：
ΔSi＝vi×D+(ai×D2)/2。
如上所述，本发明的一种无线电传输功率控制方法及装置，具有以下有益效果：
本发明提出的一种无线电传输功率控制方法及装置，根据用户使用的无线通讯设备运动状态以及设备STA接收的信号强度(Received Signal Strength Indication,RSSI)，同时根据STA接收信号干扰功率，AP传输功率，AP传输信号干扰功率等参数计算无线电路径损耗，进而获取AP传输所需的最小功率，从而调节AP无线电传输功率大小，实现无线电传输功率自适应控制。进一步的，在保障无线通信数据传输质量的同时实现低功耗，提高设备的使用寿命。
附图说明
图1为本发明一实施例中一种无线电传输功率控制方法的流程图；
图2为本发明一实施例中一种无线电传输功率控制装置的框图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
本实施方式涉及一种无线电传输功率控制方法，该方法主要解决无线接入点AP固定大小的发射功率无法保障移动通讯设备STA的数据传输需求、发射功率无法根据传输需求和干扰信号功率自适应调节等问题，如图1所示，其实现步骤如下：
S101、用户使用无线通讯设备STA(以下均采用STA进行说明)连接到无线接入点AP(以下均采用AP进行说明)，STA可以是手机、Pad等移动通讯设备，STA连接AP的方式包括但不限于WiFi、蓝牙、4G、IEEE 802.15.6。获取AP为STA其分配的数据包传输时隙长度，即AP向STA传输每一个数据包所需时间长度，将其定义为D。以视频传输为例，通常D的最大长度为1/24s。以D作为时间间隔，将数据传输开始时刻定义为ti，其中i＝0表示第一个时刻；
S102、STA在t0时刻发起数据传输请求，在发起数据传输请求的参数中携带信息包括：加速度a0、接收信号强度RSSI0以及信道干扰信号功率Ir0。其中，加速度a0通过获取设备的运动状态得到，以手机或Pad为例，通过设备内置的加速度传感器获取设备在t0时刻的水平方向加速度a0，需要说明的是本发明技术方案所指的STA均内置或可加配加速度传感器，且可实时获取STA的加速度。RSSI0为STA在t0时刻获取接收信号强度，Ir0为STA在t0时刻检测当前信道接收端干扰信号功率Ir0。
S103、AP收到STA在t0时刻发起的数据传输请求后解析参数，基于无线通讯原理中RSSI与距离的关系，根据接收信号强度RSSI0获取t0时刻STA与AP的传输距离S0，其计算公式为：
S0＝10∧((ABS(RSSI0)-A)/10×n) (公式1)
其中，A表示AP与STA相隔一米时的信号强度，通常A的取值范围为45～49，n表示环境衰减因子，通常n的取值范围为3.25～4.5，AP记录S0和a0；
S104、获取当前无线电发射功率Pt0以及当前信道发送端干扰信号功率It0；
S105、进一步的，考虑到无线通信技术中无线电在空间中传播存在路径损耗，即STA接收到的信号功率大小随着收发端之间距离增加而单调下降，并且在无线信道中，平均接收功率(dBm)与收发端之间距离的对数成反比。由此，根据路径损耗原理可以获得无线电信号传播到STA时的接收功率大小，其计算公式为：
其中，Pr0表示接收功率，N表示路径衰落指数，反映路径损耗随距离增长的速度，通常N的取值范围为2～5，d0表示天线的近地参考距离，通常d0取值1米。
与此同时，基于无线通信原理，信号在无线信道传播过程中遇到障碍物阻挡后信号发生随机变化，从而导致给定距离处接收信号功率的随机变化。本技术方案实施例为了描述这些因素造成的信号随机衰减，采用对数正态阴影模型，其中阴影衰落的标准差定义为J，通常城市环境中里，其J值取值范围6～8dB；
S106、进一步的，根据当前信道发送端干扰信号功率It0以及接收端干扰信号功率Ir0计算发送端信号干扰比Wt0和接收端信号干扰比Wr0，其计算公式为：
Wt0＝Pt0/It0 (公式3)
Wr0＝(Pr0-J)/Ir0 (公式4)
需要说明的是，在无线通信系统中，为了保证数据传输的可靠性，通常要求信号干扰比大于一定的门限制，在本技术方案中将该门限制定义为u，通常信号干扰比门限制取值5～8dB。同时当且仅当发送端信号干扰比和接收端信号干扰比同时大于门限制u时，AP发送的数据才能被STA成功接收，反之AP发送的数据将受到干扰而被丢弃。由此，
S107、进一步的，分别比较发送端信号干扰比Wt0、接收端信号干扰比Wr0与信号干扰比门限制u的大小，调节AP当前无线电发射功率Pt0，使得发送端和接收端信号干扰比均不小于u，因此调节后的发射功率Pt0`需要同时满足上述两个条件，其计算公式为：
Pt0`/It0≥u (公式5)
由公式5和公式6可得：
由公式7所得Pt0`，AP调节无线电发射功率的值为Pt0`。
跳转至步骤S117。
S108、当i>0时，STA在t(i-1)时刻的传输时隙中完成数据接收后随即进入ti时刻。STA在ti时刻起始点向AP发送ACK数据包，用于通知AP上一个数据包接收情况，并且在ACK包中添加参数，携带信息包括ti时刻的加速度ai、接收信号强度RSSIi以及信号干扰功率Iri；
S109、进一步的，AP收到STA时刻发起的数据传输请求后解析参数，根据接收信号强度RSSIi获取ti时刻STA与AP的传输距离Si，其计算方式参考公式8；
Si＝10∧((ABS(RSSIi)-A)/10×n) (公式8)
S110、判断ti时刻的Si与t(i-1)时刻S(i-1)的大小，若Si>S(i-1)，则跳转至步骤S111，反之跳转至步骤116；
S111、STA在t(i-1)至ti时刻内运动方向是远离AP的。并且由于STA运动状态在较短的时间尺度上具有方向不变的特点，因此，可以认为STA在ti至t(i+1)传输时隙内运动方向与t(i-1)至ti一致，即STA持续远离AP。与此同时，需要根据STA在t(i-1)至ti传输时隙内的运动状态，预估STA在ti至t(i+1)传输时隙内的运动距离，定义为ΔSi，并且AP在ti时刻内的无线电发射功率需要保障STA在t(i)至t(i+1)传输时隙内的数据传输，即AP在t(i)时刻的无线电发射功率大小为STA在Si+ΔSi位置时的最小功率。需要说明的是，由于信号干扰具有持续性，因此在较短时间尺度上信号干扰具有功率不变的特点。
为了预估STA在ti至t(i+1)传输时隙内的运动距离ΔSi，需要获得ti时刻的速度vi，然而无线通讯设备STA中的传感器通常仅支持加速度值的获取。因此可以基于物体运动的物理定律，根据t(i-1)至ti时刻的位移距离获得STA在t(i-1)时刻的初速度v(i-1)，进而结合t(i-1)时刻的加速度a(i-1)获取STA在ti时刻的速度vi，从而再结合ti时刻的加速度ai预估STA在ti至t(i+1)传输时隙内的运动距离ΔSi。
需要说明的是，STA在t(i-1)时刻的传输时隙D内是以某个速度v和加速度a(i-1)持续运动，由于D的时间长度很小，近似的可认为STA在t(i-1)时刻以初速度v(i-1)和加速度a(i-1)进行了变速直线运动，并且由于D的时间长度小，近似的可认为在D内STA的运动方向和加速度均保持不变。
具体的，基于物体运动的物理定律，根据STA在t(i-1)和ti时刻的运动状态获得STA在上一个时刻的初速度v(i-1)，其计算公式为：
v(i-1)＝(Si-S(i-1)-(a(i-1)×D2)/2)/D (公式9)
其中Si-S(i-1)表示STA在D内运动的位移距离。
根据公式9所得v(i-1)以及STA在t(i-1)时刻的加速度a(i-1)，可以获得STA在ti时刻的速度vi，其计算公式为：
vi＝v(i-1)+a(i-1)×D (公式10)
根据公式10所得vi以及STA在ti时刻的加速度ai，可以获得STA在ti至t(i+1)传输时隙D内运动的位移距离ΔSi，需要强调的是ΔS为预估值，而非真实值，在D足够小的前提下ΔS与真实值无限接近。其计算公式为：
ΔSi＝vi×D+(ai×D2)/2 (公式11)
S112、获取当前无线电发射功率Pti以及当前信道发送端干扰信号功率Iti；
S113、进一步的，考虑到无线通信技术中无线电在空间中传播存在路径损耗，即STA接收到的信号功率大小随着收发端之间距离增加而单调下降，并且在无线信道中，平均接收功率(dBm)与收发端之间距离的对数成反比。由此，AP根据路径损耗原理可以获得无线电信号传播到STA时的接收功率大小，其计算公式为：
其中，Pri表示接收功率，N表示路径衰落指数，反映路径损耗随距离增长的速度，通常N的取值范围为2～5，d0表示天线的近地参考距离，通常d0取值1米。
与此同时，基于无线通信原理，信号在无线信道传播过程中遇到障碍物阻挡后信号发生随机变化，从而导致给定距离处接收信号功率的随机变化。本技术方案实施例为了描述这些因素造成的信号随机衰减，采用对数正态阴影模型，其中阴影衰落的标准差定义为J，通常城市环境中里，其J值取值范围6～8dB；
S114、进一步的，根据当前信道发送端干扰信号功率Iti以及接收端干扰信号功率Iri计算发送端信号干扰比Wti和接收端信号干扰比Wri，其计算公式为：
Wti＝Pti/Iti (公式13)
Wri＝(Pri-J)/Iri (公式14)
需要说明的是，在无线通信系统中，为了保证数据传输的可靠性，通常要求信号干扰比大于一定的门限制，在本技术方案中将该门限制定义为u，通常信号干扰比门限制取值5～8dB。同时当且仅当发送端信号干扰比和接收端信号干扰比同时大于门限制u时，AP发送的数据才能被STA成功接收，反之AP发送的数据将受到干扰而被丢弃。
S115、进一步的，分别比较发送端信号干扰比Wti、接收端信号干扰比Wri与信号干扰比门限制u的大小，调节AP当前无线电发射功率Pti，使得发送端和接收端信号干扰比均不小于u，因此调节后的发射功率Pti`需要同时满足上述两个条件，其计算公式为：
Pt0`/It0≥u (公式15)
则，AP在ti时刻的发射功率Pti`其计算公式为：
S116、若Si≤S(i-1)，则STA在t(i-1)至ti传输时隙内运动方向是靠近AP的，因此AP在ti时刻的无线电发射功率大小为STA在Si位置时的最小功率。进而，调节AP在ti时刻的无线电发射功率，使得发送端和接收端信号干扰比均不小于u，因此AP在ti时刻的发射功率Pti`其计算公式为：
S117、判断Pti`是否大于当前局域网内其他STA接收的最小功率，若是，则AP在ti时刻的传输时隙中以Pti`作为无线电发射功率，传输数据包至STA。若否，则AP的无线电发射功率保持不变，以保障局域网内其他STA接收的最小功率。
本发明提出的一种无线电传输功率控制方法及装置，根据用户使用的无线通讯设备运动状态以及设备STA接收的信号强度(Received Signal Strength Indication,RSSI)，同时根据STA接收信号干扰功率，AP传输功率，AP传输信号干扰功率等参数计算无线电路径损耗，进而获取AP传输所需的最小功率，从而调节AP无线电传输功率大小，实现无线电传输功率自适应控制。进一步的，在保障无线通信数据传输质量的同时实现低功耗，提高设备的使用寿命。
如图2所示，一种无线电传输功率控制装置，所述无线电传输功率控制装置包括：
功率检测模块，用于检测获取ti时刻无线电的发射功率Pti、当前信道发送端的干扰信号功率Iti、接收端的干扰信号功率Iri；
功率计算模块，用于计算无线电信号传播到无线通讯设备STA时的接收功率Pri；
干扰比计算模块，用于根据所述发射功率Pti、所述接收功率Pri、所述干扰信号功率Iti、所述干扰信号功率Iri及所述阴影衰落的标准差J得到发送端的信号干扰比Wti和接收端的信号干扰比Wri；
比较模块，用于分别比较所述信号干扰比Wti、所述信号干扰比Wri与信号干扰比门限制u的大小；
调节模块，用于在所述信号干扰比Wti或/和所述信号干扰比Wri小于所述信号干扰比门限制u时，调节无线接入点AP当前的无线电发射功率，使得发送端和接收端信号干扰比均不小于信号干扰比门限制u；
判断模块，用于判断调节后的无线电发射功率Pti`是否大于当前局域网内其他STA接收的最小功率；若是，则无线接入点AP在ti时刻的传输时隙中以Pti`作为无线电发射功率；若否，则无线接入点AP的无线电发射功率保持不变。
于一实施例中，当i＝0时，调节后的无线电发射功率Pt0`表示为：
其中，It0表示t0时刻发送端干扰信号功率，Ir0表示t0时刻接收端干扰信号功率，d0表示天线的近地参考距离，N表示路径衰落指数，反映路径损耗随距离增长的速度，通常取值范围为2～5，S0表示t0时刻无线通讯设备STA与无线接入点AP的传输距离，J表示阴影衰落的标准差，通常城市环境中，J值取值范围为6～8dB，u一般取值范围为5～8dB。
S0＝10∧((ABS(RSSI0)-A)/10×n)
其中，A表示AP与STA相隔一米时的信号强度，通常A的取值范围为45～49，n表示环境衰减因子，通常n的取值范围为3.25～4.5，AP记录S0和a0。
于一实施例中，当i>0且ti时刻STA与AP的传输距离Si大于t(i-1)时刻STA与AP的传输距离S(i-1)时，调节后的无线电发射功率Pti`表示为：
其中，Iti表示ti时刻发送端干扰信号功率，Iri表示ti时刻接收端干扰信号功率，d0表示天线的近地参考距离，N表示路径衰落指数，Si表示t0时刻无线通讯设备STA与无线接入点AP的传输距离,ΔSi表示无线通讯设备STA在ti至t(i+1)传输时隙内的运动距离。
于一实施例中，无线通讯设备STA在ti至t(i+1)传输时隙内的运动距离ΔSi通过以下方法得到：
无线接入点AP根据无线通讯设备STA在t(i-1)和ti时刻的运动状态获得无线通讯设备STA在上一个时刻的初速度v(i-1)，具体为：
v(i-1)＝(Si-S(i-1)-(a(i-1)×D2)/2)/D
其中，Si-S(i-1)表示无线通讯设备STA在无线接入点AP向无线通讯设备STA传输每一个数据包所需时间长度D内运动的位移距离；
根据v(i-1)以及无线通讯设备STA在t(i-1)时刻的加速度a(i-1)获得无线通讯设备STA在ti时刻的速度vi，具体为：
vi＝v(i-1)+a(i-1)×D
根据vi以及无线通讯设备STA在ti时刻的加速度ai获得无线通讯设备STA在ti至t(i+1)无线接入点AP向无线通讯设备STA传输每一个数据包所需时间长度D内运动的位移距离ΔSi，具体为：
ΔSi＝vi×D+(ai×D2)/2。
于一实施例中，当i>0且ti时刻无线通讯设备STA与无线接入点AP的传输距离Si小于或等于t(i-1)时刻无线通讯设备STA与无线接入点AP的传输距离S(i-1)时，调节后的无线电发射功率Pti`表示为：
其中，Iti表示ti时刻发送端干扰信号功率，Iri表示ti时刻接收端干扰信号功率，d0表示天线的近地参考距离，N表示路径衰落指数，Si表示t0时刻无线通讯设备STA与无线接入点AP的传输距离。
于一实施例中，获取ti时刻无线电信号传播到无线通讯设备STA时的接收功率Pri具体包括：
获取ti时刻接收信号的强度RSSIi；
根据所述接收信号的强度RSSIi计算无线通讯设备STA与无线接入点AP的传输距离Si，具体为：
Si＝10∧((ABS(RSSIi)-A)/10×n)
其中，A表示无线接入点AP与无线通讯设备STA相隔一米时的信号强度，n表示环境衰减因子，ABS()表示绝对值函数；
根据路径损耗原理获得无线电信号传播到无线通讯设备STA时的接收功率Pri，具体为：
其中，Pti表示无线电发射功率，N表示路径衰落指数，d0表示天线的近地参考距离。
于一实施例中，所述发送端的信号干扰比Wti和所述接收端的信号干扰比Wri分别为：
Wti＝Pti/Iti
Wri＝(Pri-J)/Iri
其中，Iti表示发送端干扰信号功率，Iri表示接收端干扰信号功率。
由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例的内容请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
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单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器((RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种无线电传输功率控制方法，其特征在于，所述无线电传输功率控制方法包括：
获取ti时刻无线电的发射功率Pti、无线电信号传播到无线通讯设备STA时的接收功率Pri、当前信道发送端的干扰信号功率Iti、接收端的干扰信号功率Iri以及阴影衰落的标准差J；
根据所述发射功率Pti、所述接收功率Pri、所述干扰信号功率Iti、所述干扰信号功率Iri及所述阴影衰落的标准差J得到发送端的信号干扰比Wti和接收端的信号干扰比Wri；
分别比较所述信号干扰比Wti、所述信号干扰比Wri与信号干扰比门限制u的大小；
若所述信号干扰比Wti或/和所述信号干扰比Wri小于所述信号干扰比门限制u，则调节无线接入点AP当前的无线电发射功率，使得发送端和接收端信号干扰比均不小于信号干扰比门限制u；
判断调节后的无线电发射功率Pti`是否大于当前局域网内其他STA接收的最小功率，若是，则无线接入点AP在ti时刻的传输时隙中以Pti`作为无线电发射功率；若否，则无线接入点AP的无线电发射功率保持不变。
2.根据权利要求1所述的一种无线电传输功率控制方法，其特征在于，当i＝0时，调节后的无线电发射功率Pt0`表示为：
其中，It0表示t0时刻发送端干扰信号功率，Ir0表示t0时刻接收端干扰信号功率，d0表示天线的近地参考距离，N表示路径衰落指数，S0表示t0时刻无线通讯设备STA与无线接入点AP的传输距离。
3.根据权利要求1所述的一种无线电传输功率控制方法，其特征在于，当i>0且ti时刻STA与AP的传输距离Si大于t(i-1)时刻STA与AP的传输距离S(i-1)时，调节后的无线电发射功率Pti`表示为：
其中，Iti表示ti时刻发送端干扰信号功率，Iri表示ti时刻接收端干扰信号功率，d0表示天线的近地参考距离，N表示路径衰落指数，Si表示t0时刻无线通讯设备STA与无线接入点AP的传输距离,ΔSi表示无线通讯设备STA在ti至t(i+1)传输时隙内的运动距离。
4.根据权利要求3所述的一种无线电传输功率控制方法，其特征在于，所述无线通讯设备STA在ti至t(i+1)传输时隙内的运动距离ΔSi通过以下方法得到：
无线接入点AP根据无线通讯设备STA在t(i-1)和ti时刻的运动状态获得无线通讯设备STA在上一个时刻的初速度v(i-1)，具体为：
v(i-1)＝(Si-S(i-1)-(a(i-1)×D2)/2)/D
其中，Si-S(i-1)表示无线通讯设备STA在无线接入点AP向无线通讯设备STA传输每一个数据包所需时间长度D内运动的位移距离；
根据v(i-1)以及无线通讯设备STA在t(i-1)时刻的加速度a(i-1)获得无线通讯设备STA在ti时刻的速度vi，具体为：
vi＝v(i-1)+a(i-1)×D
根据vi以及无线通讯设备STA在ti时刻的加速度ai获得无线通讯设备STA在ti至t(i+1)无线接入点AP向无线通讯设备STA传输每一个数据包所需时间长度D内运动的位移距离ΔSi，具体为：
ΔSi＝vi×D+(ai×D2)/2。
5.根据权利要求1所述的一种无线电传输功率控制方法，其特征在于，当i>0且ti时刻无线通讯设备STA与无线接入点AP的传输距离Si小于或等于t(i-1)时刻无线通讯设备STA与无线接入点AP的传输距离S(i-1)时，调节后的无线电发射功率Pti`表示为：
其中，Iti表示ti时刻发送端干扰信号功率，Iri表示ti时刻接收端干扰信号功率，d0表示天线的近地参考距离，N表示路径衰落指数，Si表示t0时刻无线通讯设备STA与无线接入点AP的传输距离。
6.根据权利要求1所述的一种无线电传输功率控制方法，其特征在于，获取ti时刻无线电信号传播到无线通讯设备STA时的接收功率Pri具体包括：
获取ti时刻接收信号的强度RSSIi；
根据所述接收信号的强度RSSIi计算无线通讯设备STA与无线接入点AP的传输距离Si，具体为：
Si＝10∧((ABS(RSSIi)-A)/10×n)
其中，A表示无线接入点AP与无线通讯设备STA相隔一米时的信号强度，n表示环境衰减因子，ABS()表示绝对值函数；
根据路径损耗原理获得无线电信号传播到无线通讯设备STA时的接收功率Pri，具体为：
其中，Pti表示无线电发射功率，N表示路径衰落指数，d0表示天线的近地参考距离。
7.根据权利要求6所述的一种无线电传输功率控制方法，其特征在于，所述发送端的信号干扰比Wti和所述接收端的信号干扰比Wri分别为：
Wti＝Pti/Iti
Wri＝(Pri-J)/Iri
其中，Iti表示发送端干扰信号功率，Iri表示接收端干扰信号功率。
8.一种无线电传输功率控制装置，其特征在于，所述无线电传输功率控制装置包括：
功率检测模块，用于检测ti时刻无线电的发射功率Pti、当前信道发送端的干扰信号功率Iti、接收端的干扰信号功率Iri；
功率计算模块，用于计算无线电信号传播到无线通讯设备STA时的接收功率Pri；
干扰比计算模块，用于根据所述发射功率Pti、所述接收功率Pri、所述干扰信号功率Iti、所述干扰信号功率Iri及所述阴影衰落的标准差J得到发送端的信号干扰比Wti和接收端的信号干扰比Wri；
比较模块，用于分别比较所述信号干扰比Wti、所述信号干扰比Wri与信号干扰比门限制u的大小；
调节模块，用于在所述信号干扰比Wti或/和所述信号干扰比Wri小于所述信号干扰比门限制u时，调节无线接入点AP当前的无线电发射功率，使得发送端和接收端信号干扰比均不小于信号干扰比门限制u；
判断模块，用于判断调节后的无线电发射功率Pti`是否大于当前局域网内其他STA接收的最小功率；若是，则无线接入点AP在ti时刻的传输时隙中以Pti`作为无线电发射功率；若否，则无线接入点AP的无线电发射功率保持不变。
9.根据权利要求8所述的一种无线电传输功率控制装置，其特征在于，当i>0且ti时刻STA与AP的传输距离Si大于t(i-1)时刻STA与AP的传输距离S(i-1)时，调节后的无线电发射功率Pti`表示为：
其中，Iti表示ti时刻发送端干扰信号功率，Iri表示ti时刻接收端干扰信号功率，d0表示天线的近地参考距离，N表示路径衰落指数，Si表示t0时刻无线通讯设备STA与无线接入点AP的传输距离,ΔSi表示无线通讯设备STA在ti至t(i+1)传输时隙内的运动距离。
10.根据权利要求9所述的一种无线电传输功率控制装置，其特征在于，无线通讯设备STA在ti至t(i+1)传输时隙内的运动距离ΔSi通过以下方法得到：
无线接入点AP根据无线通讯设备STA在t(i-1)和ti时刻的运动状态获得无线通讯设备STA在上一个时刻的初速度v(i-1)，具体为：
v(i-1)＝(Si-S(i-1)-(a(i-1)×D2)/2)/D
其中，Si-S(i-1)表示无线通讯设备STA在无线接入点AP向无线通讯设备STA传输每一个数据包所需时间长度D内运动的位移距离；
根据v(i-1)以及无线通讯设备STA在t(i-1)时刻的加速度a(i-1)获得无线通讯设备STA在ti时刻的速度vi，具体为：
vi＝v(i-1)+a(i-1)×D
根据vi以及无线通讯设备STA在ti时刻的加速度ai获得无线通讯设备STA在ti至t(i+1)无线接入点AP向无线通讯设备STA传输每一个数据包所需时间长度D内运动的位移距离ΔSi，具体为：
ΔSi＝vi×D+(ai×D2)/2。
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