CN113923765A - 无线发射功率的调整方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线发射功率的调整方法及装置。在本发明实施例中，无线终端与目标接入点设备建立通信连接，并获取目标接入点设备发送的信号强度信息，信号强度信息反映无线终端与目标接入点设备之间的物理距离；将信号强度信息与对应的调整阈值进行比较，根据比较结果调整对应的发射功率，并根据调整后的发射功率向接入点设备发送对应的数据。利用本发明，可以对恒定最大的发射功率进行调整，从而相对减少功耗浪费和辐射干扰。同时，对于接入点设备而言，可以满足其饱和输入功率的需求，维持数据收发的稳定性。

Description

无线发射功率的调整方法及装置

技术领域

本发明涉及一种无线发射功率的调整方法，同时涉及相应的调整装置，属于无线通信技术领域。

背景技术

在无线通信技术，特别是短距离无线通信(WLAN)技术中，普遍通过接入点设备将多个无线终端接入到对应的无线网络中，从而提供通信服务。现有技术中，无线终端通常会使用恒定最大的发射功率与接入点设备进行通信，以满足不同通信距离的要求。然而，当该通信距离由远及近时，无线终端的发射功率往往持续不变，容易造成功耗浪费和辐射干扰。同时，无线终端近距离与接入点设备互通时，对接入点设备的饱和输入功率也提出了更高要求，从而产生新的兼容性问题。

在申请号为201710660772.1的中国专利申请中，公开了一种无线路由器及其功率调节方法。该功率调节方法包括如下步骤：步骤1，实时监测是否有无线终端与所述无线路由器连接，若是，则进行下一步；若否，则无线路由器的功率调至最低；步骤2，监测已连接的无线终端的接收信号强度，并根据设定的接收信号强度阀值，调高或调低无线路由器的功率。另外，在申请号为201910450969.1的中国专利申请中，公开了一种无线信号强度调整方法。其中，该调整方法由家电设备执行，包括：监测家电设备绑定客户端的登录状态；确定客户端处于未登录状态，调低发出的无线信号强度。该技术方案解决了现有技术中当无线模块以固定的发射功率进行工作时，在一些场景下，可能造成电磁污染以及导致功耗浪费的技术问题，实现了在降低无线模块功耗的同时，降低电磁污染的情况发生的技术效果。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种无线发射功率的调整方法，用于减少功耗浪费和辐射干扰，同时满足饱和输入功率的需求。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种无线发射功率的调整装置。

为了实现上述目的，本发明采用下述的技术方案：

根据本发明的第一方面，提供一种无线发射功率的调整方法，包括如下步骤：

无线终端与目标接入点设备建立通信连接，并获取所述目标接入点设备发送的信号强度信息，所述信号强度信息反映所述无线终端与所述目标接入点设备之间的物理距离；

将所述信号强度信息与对应的调整阈值进行比较，根据比较结果调整所述无线终端的发射功率，并根据调整后的发射功率向所述接入点设备发送对应的数据。

根据本发明的第二方面，提供一种无线发射功率的调整装置，包括：

获取模块，用于与目标接入点设备建立通信连接，并获取所述目标接入点设备发送的信号强度信息，所述信号强度信息反映了与所述目标接入点设备之间的物理距离；

调整模块，用于将所述信号强度信息与对应的调整阈值进行比较，根据比较结果调整所述无线终端的发射功率，并根据调整后的发射功率向所述接入点设备发送对应的数据。

与现有技术相比较，本发明利用信号强度信息反映无线终端与目标接入点设备之间的物理距离，将该信号强度信息与对应的调整阈值进行比较，根据比较结果调整对应的发射功率，可以对恒定最大的发射功率进行调整，从而相对减少功耗浪费和辐射干扰。同时，对于接入点设备而言，可以满足其饱和输入功率的需求，维持数据收发的稳定性。

附图说明

图1为本发明提供的无线发射功率的调整方法的流程简图；

图2为本发明提供的无线发射功率的调整方法的流程详图；

图3为本发明提供的无线发射功率的调整装置的功能结构示意图；

图4为本发明提供的无线发射功率的调整装置的框架示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体地说实施例对本发明的技术方案进行进一步地详细描述。

如图1所示，本发明实施例首先提供了一种无线发射功率的调整方法。该调整方法100至少包括如下步骤：

101：无线终端与目标接入点设备建立通信连接，并获取目标接入点设备发送的信号强度信息。

其中，信号强度信息反映了无线终端与目标接入点设备之间的物理距离。

102：将信号强度信息与对应的调整阈值进行比较，根据比较结果调整对应的发射功率，并根据调整后的发射功率向接入点设备发送对应的数据。

需要说明的是，该调整方法100的执行主体可以为具有计算功能的各类无线终端，如手机、个人电脑(PC)等设备，还可以是物联网中的无线终端，如智能家电、智能门、车载设备等。

以下，结合图2所示的流程详图对上述步骤进行详细地阐述：

步骤101：无线终端与目标接入点设备建立通信连接，并获取目标接入点设备发送的信号强度信息。

其中，信号强度信息反映了与目标接入点设备之间的物理距离。信号强度信息可以为RSS I(Received Signal Strength Indicat ion，接收的信号强度指示)。当信号强度信息的数值越高，无线终端与目标接入点设备之间的物理距离越近，反之则数值越低，距离越大。

目标接入点设备是指可以将无线终端接入网络的设备，其可以是无线设备，如无线路由器、以及其它热点设备，如用于可以实现热点功能的手机、个人电脑(PC)、平板设备等。

例如，用户携带手机进入某书店进行购物。用户可以通过手机进行信号扫描，如Wifi信号扫描，手机可以主动发送一个探测请求帧(Probe Request帧)。无线路由器接收到该探测请求帧后，可以返回一个探查响应帧(Probe Response)给手机，由此提供给手机该无线路由器对应的无线网络信息。然后，手机根据该无线网络信息向该无线路由器进行认证，在认证通过后，手机可以与该无线路由器进行关联。关联之后，手机建立了与该无线路由器的通信连接，可以向该无线路由器发送数据，然后进行网络数据的交互。

手机与该无线路由器建立通信连接后，可以定时接收无线路由器发送的RSSI的数值。

具体地说，无线终端获取目标接入点设备发送的信号强度信息，包括：接收目标接入点设备发送的至少一个广播数据包，并从至少一个广播数据包中获取对应的至少一个信号强度信息。其中，广播数据包可以是beacon广播数据包，其中可以携带有RSSI、MAC(媒体存取控制位址)地址、ID以及数据等。

例如，手机与书店内的无线路由器建立了通信连接后，如图2和图3所示，可以定时通过手机的RF(射频)收发机模块204接收无线路由器发送的beacon广播数据包，例如无线路由器可以每100ms毫秒发送一个beacon广播数据包。手机可以接收到无线路由器发送的beacon广播数据。手机可以一段时间内接收到至少一个，即一个或多个beacon广播数据，并通过解析beacon包模块203解析该广播数据包，从中获取到RSSI的数值。在本发明的一个实施例中，手机上可以存储最近收到的10个RSSI的数值。其中，最近的数值覆盖最早的数值，以保证所存储的数值都是最新的。然后，每秒钟计算一次10个RSSI的数值的平均值，判断是否是第一次调整？如果平均值超出了参照值±5的范围，则进一步判断平均值是否超越了调整阈值？如果平均值没有超出参照值±5的范围，则继续存储最近收到的10个RSSI的数值。

需要说明的是，手机在获取到上述信号强度信息后，可以将信息强度信息上传至后续调整发射功率的模块，或者说对应的程序或底层驱动等。

此外，用户可以在书店内进行移动，由此手机获取到的多个RSSI的数值可以根据距离来变化。

步骤102：将信号强度信息与对应的调整阈值进行比较，根据比较结果调整对应的发射功率，并根据调整后的发射功率向接入点设备发送对应的数据。

其中，对应的调整阈值可以是一个也可以是多个，是预置好的。每个调整阈值可以对应一个发射功率档位，如一档、二挡等。可以理解，每个档位是对应一个发射功率的。

例如，如图2和图3所示，手机可以通过解析beacon包模块203将获取到的RSSI发送到上层程序，即上传RSSI至该程序中的RSSI冗余处理模块201。然后，通过该程序中的RSSI冗余处理模块201可以将该RSSI的数值与预置好的一个调整阈值进行比较，当RSSI的数值大于该调整阈值时，则通过该调整阈值确定对应的档位，进而确定对应的发射功率。

由于在真实场景中，空中会有各种干扰，使得单次采集的RSSI的数值较为不准确。同时，过度频繁调整发射功率也会影响接收设备的接收性能。因此，可以通过平衡多个RSSI的数值来调整发射功率。

具体地说，将最近收到的多个RSSI的数值的平均值与对应的调整阈值进行比较，根据比较结果调整对应的发射功率，包括：根据连续获取到的多个(例如图2中所示的10个，也可以是其他数量，例如8个或20个等)信号强度信息，确定多个信号强度信息的平均值，并作为最终的信号强度信息的数值；将该最终的信号强度信息的数值与对应的调整阈值进行比较，确定信号强度信息对应的数值是否大于对应的调整阈值，如果大于调整阈值，则将当前的RSSI的数值更新为参照值，查询调整阈值对应的功率表配置，向无线终端下发调整发射功率的配置命令，从而根据调整阈值来确定对应的发射功率。可以理解，当信号强度信息小于对应的调整阈值时，是不用调整发射功率的。例如，对于一个调整阈值而言，RSSI小于该调整阈值则无需调整发射功率。

需要说明的是，在其它的实施例中也可以与多个调整阈值进行比较。选择出小于该RSSI数值的调整阈值，如果选择出的调整阈值具有多个，则从中选择出最大的调整阈值，作为最终选择到的调整阈值。然后，根据该调整阈值确定对应的档位，确定对应的发射功率。

例如，手机可以通过RF收发机模块204接收到一段时间内无线路由器发送的多个beacon广播数据包，然后通过解析beacon包模块203依次解析出来各个beacon广播数据包中的RSSI数据，得到多个RSSI的数值，然后上传至程序中的RSSI冗余处理模块201。程序中的RSSI冗余处理模块201可以计算多个RSSI的均值，作为最终的RSSI的数值。将该均值与对应的调整阈值进行比较，确定是否大于调整阈值？如果大于则按照调整阈值确定对应的档位，进一步确定对应的发射功率。否则，不调整发射功率。

如果具有多个调整阈值，也可以按照上文中的方式，确定是否大于对应的调整阈值，最终选择到对应的调整阈值。然后根据该调整阈值确定对应的档位，进一步确定对应的发射功率。

除此以外，还可以对多个RSSI的数值进行去除预置数量的最大值，以及预置数量的最小值，剩下的RSSI的数值进行均值求取。由此，可以更加精确地确定RSSI的数值，增加RSSI的可靠性和功率调整的稳定性，并减少调整频率。

需要说明的是，对于上述RSSI的数值而言，可以是一个对应的数值，也可以是对应的一个数值范围。相应地，其均值也可以是一个数值，或者是一个对应的数值范围。

此外，为了减少调整频率，还可以通过以下参考值的方式来实现。

具体地说，该调整方法100还可以包括：记录多个信号强度信息的均值，并作为下一次发射功率调整情况下的均值参考值；在进行下一次发射功率调整的情况下，确定下一次多个信号强度信息的均值是否在均值参考值的范围内；如果下一次多个信号强度信息的均值不在均值参考值的范围内，则确定下一次多个信号强度信息的均值是否大于对应的调整阈值，如果大于，则根据调整阈值来确定对应的发射功率。

例如，手机可以通过RSSI冗余处理模块201将当前的均值记录为均值参考值，以供下一次发射功率调整时使用。在进行下一次发射功率调整的时候，可以先将得到的下一次的RSSI与均值参考值进行对比，确定是否在该均值参考值的范围内，或者说是否等于这个均值参考值，或者说在这个均值参考值的一个预置范围内。如果存在，则无需进行发射功率调整，从而减少了发射功率调整的频次。如果不存在，则需要进行发射功率的调整。具体的调整方式根据前文所述，在此就不再赘述了。

需要说明的是，当具有均值参考值并且需要调整发射功率时，如果下一次的RSSI的数值大于或小于均值参考值的范围，则可以选择其它对应的调整阈值来进行发射功率的重新调整。如果选择的调整阈值与上一次调整阈值也是相同的，则也不需要进行调整。这里，可以将选择后的调整阈值与上一次的调整阈值进行比较，当两者不同的时候再进行调整，如果两者相同则无需调整。

具体地说，该调整方法100还可以包括：如果下一次多个信号强度信息的均值在均值参考值的范围内，则不调整对应的发射功率，并保留均值参考值。

在上述步骤中，如果发射功率不进行调整，则继续保留或保存上一次的均值参考值，以进行下一次的发射功率调整，直至基于该均值参考值进行发射功率调整后，则通过新的均值来更新该均值参考值。可以理解，对于初次的发射功率调整，可以不设置均值参考值，也可以设置一个预置的均值参考值，后续的均值参考值根据均值进行更新即可。

在本发明的实施例中，根据调整阈值确定对应的发射功率的具体实现方式如下所述：

具体地说，该调整方法100还可以包括：建立至少一个调整阈值与发射功率的对应关系；根据该对应关系，执行根据所述调整阈值确定对应的发射功率的步骤。

其中，该对应关系可以是调整阈值与发射功率的直接对应关系，也可以是调整阈值与发射功率的档位的对应关系。可以理解，每个档位是对应一个发射功率的。

例如，如图2和图3所示，手机可以通过程序中的查功率表模块202建立对应关系。该对应关系是建立一个调整阈值，或多个调整阈值与发射功率之间的对应关系，即每个调整阈值对应一个发射功率。然后，根据该对应关系确定调整阈值所对应的发射功率即可。可以由RSSI冗余处理模块201将确定的调整阈值发送至查功率表模块202，以根据对应关系确定发射功率。

此外，为了方便使用该对应关系，可以将该对应关系生成配置表来进行发射功率的查询。

具体地说，该调整方法100还可以包括：根据对应关系生成功率配置表；根据调整阈值对功率配置表进行查询，以确定对应的发射功率。

例如，查功率表模块202可以根据上述对应关系生成对应的功率配置表，然后，由查功率表模块202接收RSSI冗余处理模块201发送的调整阈值，然后查功率表模块202根据该调整阈值查询功率配置表，确定对应的发射功率或发射功率的档位。

需要说明的是，除此以外，还可以向该功率配置表直接输入RSSI的均值或者单个RSSI的数值，并与对应的调整阈值进行比较；然后，再根据最终的调整阈值，确定对应的发射功率或发射功率的档位。如果发射功率需要调整，则进行调整，如果发射功率不需要调整，则无需调整。在需要进行发射功率的调整且已确定了调整后的发射功率的数值或档位时，可以进行发射功率的调整。

具体地说，根据调整后的发射功率向接入点设备发送对应的数据，包括：将调整后的发射功率配置到射频收发机，以使射频收发机根据配置的发射功率，进行发射功率调整，并发送对应的数据。其中，射频收发机可以是RF射频收发机(也称为RF射频收发器)。

例如，如图2和图3所示，手机可以通过程序中查功率表模块202将调整后的发射功率或档位下发配置到RF收发机模块204，通过RF收发机模块204调整发射功率或发射功率档位，使RF射频收发机根据该发射功率或档位进行数据发送，例如可以将对应的数据发送至接入点(路由器)205，即无线路由器，无线路由器根据接收到的数据进行处理。由此，手机可以与无线路由器进行数据交互，用户可以在书店内进行网上交互。同时，用户可以携带手机在书店内行走，手机根据上文所述的方式动态确定如何调整发射功率，从而实现动态功率调整的功能，提高设备之间的兼容性和互操作性。

可以理解的是，发射功率可以具有一个最低档位或者说是最低发射功率，其调整不能低于该最低档位或者是最低发射功率。

需要说明的是，一般无线通信接收端的输入饱和功率指标在小于-10dBm甚至更低，一旦接收到的信号强度超过无线通信接收端的输入饱和功率阈值，会直接导致无线通信接收端的误码率上升，影响通信速率和质量。在集成电路的设计阶段，如果想提高无线通信接收端的输入饱和功率指标，则需要设计更大的接收增益动态范围以及出色的AGC(自动增益控制)电路，这对设计人员的要求会非常高。

本发明实施例所提供的调整方法可以通过调节发射链路增益，从而将发射功率调至很低，轻松满足无线通信接收端的要求。一方面，降低发射功率可以满足接收端的输入饱和功率，降低误码率；另一方面，降低发射功率可以优化发射波形质量(如发射EVM)，进一步保证通信成功率，维持数据收发的稳定性。

本发明实施例还提供一种无线发射功率的调整装置。该装置可以应用在手机、个人电脑(PC)等智能设备或需要连接网络的无线终端中。如图4所示，该调整装置300包括：

获取模块301，用于与目标接入点设备建立通信连接，并获取目标接入点设备发送的信号强度信息。

其中，信号强度信息反映了与目标接入点设备之间的物理距离。

在本发明的实施例中，调整模块302用于将信号强度信息与对应的调整阈值进行比较，根据比较结果调整对应的发射功率，并根据调整后的发射功率向所述接入点设备发送对应的数据。

此外，该调整模块302将调整后的发射功率配置到射频收发机，以使射频收发机根据配置的发射功率，进行发射功率调整，并发送对应的数据。

在本发明的实施例中，获取模块301，具体用于：接收目标接入点设备发送的至少一个广播数据包，并从至少一个广播数据包中获取对应的至少一个信号强度信息。

调整模块302，具体用于：将信号强度信息与对应的调整阈值进行比较，确定信号强度信息对应的数值是否大于对应的调整阈值，如果大于，则根据调整阈值来确定对应的发射功率。

在本发明的实施例中，调整模块302，包括：

确定单元，用于根据连续获取到的多个信号强度信息，确定多个所述信号强度信息的均值，并作为最终的信号强度信息的数值；

比较单元，用于将均值与对应的调整阈值进行比较，确定均值是否大于对应的调整阈值，如果大于，则根据调整阈值来确定对应的发射功率。

此外，该调整装置300还可以包括：

记录模块，用于记录多个信号强度信息的均值，并作为下一次发射功率调整情况下的均值参考值；

确定模块，用于在进行下一次发射功率调整的情况下，确定下一次多个信号强度信息的均值是否在均值参考值的范围内；如果该均值不在均值参考值的范围内，则进一步确定下一次多个信号强度信息的均值是否大于对应的调整阈值，如果大于则根据调整阈值来确定对应的发射功率；如果该均值在均值参考值的范围内，则不调整对应的发射功率，并保留均值参考值。

此外，该调整装置300还可以包括：建立模块，用于建立至少一个调整阈值与发射功率的对应关系；根据对应关系，执行根据调整阈值来确定对应的发射功率的步骤。

此外，该调整装置300还可以包括：

生成模块，用于根据对应关系生成功率配置表；

查询模块，用于根据调整阈值，对功率配置表进行查询，确定对应的发射功率。

与现有技术相比较，本发明利用信号强度信息反映无线终端与目标接入点设备之间的物理距离，将该信号强度信息与对应的调整阈值进行比较，根据比较结果调整对应的发射功率，可以对恒定最大的发射功率进行调整，从而相对减少功耗浪费和辐射干扰。同时，对于接入点设备而言，可以满足其饱和输入功率的需求，维持数据收发的稳定性。

以上对本发明提供的无线发射功率的调整方法及装置进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本发明实质内容的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本发明专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。

Claims (10)

1.一种无线发射功率的调整方法，其特征在于包括如下步骤：

无线终端与目标接入点设备建立通信连接，并获取所述目标接入点设备发送的信号强度信息，所述信号强度信息反映所述无线终端与所述目标接入点设备之间的物理距离；

将所述信号强度信息与对应的调整阈值进行比较，根据比较结果调整所述无线终端的发射功率，并根据调整后的发射功率向所述接入点设备发送对应的数据。

2.如权利要求1所述的调整方法，其特征在于，获取所述目标接入点设备发送的信号强度信息，包括如下子步骤：

接收所述目标接入点设备发送的至少一个广播数据包，并从所述至少一个广播数据包中获取对应的至少一个信号强度信息。

3.如权利要求1所述的调整方法，其特征在于，将所述信号强度信息与对应的调整阈值进行比较，根据比较结果调整发射功率，包括如下子步骤：

将所述信号强度信息与对应的调整阈值进行比较，确定所述信号强度信息对应的数值是否大于对应的调整阈值；如果大于则根据所述调整阈值来确定对应的发射功率。

4.如权利要求1所述的调整方法，其特征在于，将所述信号强度信息与对应的调整阈值进行比较，根据比较结果调整发射功率，包括如下子步骤：

根据连续获取到的多个信号强度信息，确定多个所述信号强度信息的均值，并作为最终的信号强度信息的数值；

将所述均值与对应的调整阈值进行比较，确定所述均值是否大于对应的调整阈值，如果大于则根据所述调整阈值确定对应的发射功率。

5.如权利要求4所述的调整方法，其特征在于还包括：

记录多个所述信号强度信息的均值，并作为下一次发射功率调整情况下的均值参考值；

在进行下一次发射功率调整的情况下，确定下一次多个信号强度信息的均值是否在所述均值参考值的范围内；

如果不在所述均值参考值的范围内，则确定下一次的多个信号强度信息的均值是否大于对应的调整阈值，如果大于则根据所述调整阈值来确定对应的发射功率。

6.如权利要求5所述的调整方法，其特征在于还包括：

如果在所述均值参考值的范围内，则不调整对应的发射功率，并保留所述均值参考值。

7.如权利要求3～5中任意一项所述的调整方法，其特征在于还包括：

建立至少一个所述调整阈值与发射功率的对应关系；

根据所述对应关系，执行根据所述调整阈值确定对应的发射功率的步骤。

8.如权利要求7所述的调整方法，其特征在于还包括：

根据所述对应关系生成功率配置表；

根据所述调整阈值，对所述功率配置表进行查询，确定对应的发射功率。

9.如权利要求1所述的调整方法，其特征在于，根据调整后的发射功率向所述接入点设备发送对应的数据，包括如下子步骤：

将调整后的发射功率配置到射频收发机，以使所述射频收发机根据配置的发射功率，进行发射功率调整，并发送对应的数据。

10.一种无线发射功率的调整装置，其特征在于包括：

获取模块，用于与目标接入点设备建立通信连接，并获取所述目标接入点设备发送的信号强度信息，所述信号强度信息反映所述无线终端与所述目标接入点设备之间的物理距离；

调整模块，用于将所述信号强度信息与对应的调整阈值进行比较，根据比较结果调整所述无线终端的发射功率，并根据调整后的发射功率向所述接入点设备发送对应的数据。

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