CN114466441B - 调整发射功率的方法、装置、存储介质及WiFi设备 - Google Patents

调整发射功率的方法、装置、存储介质及WiFi设备 Download PDF

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Abstract

本申请实施例公开了一种调整发射功率的方法、装置、存储介质及WiFi设备，涉及通信领域。本申请根据发射信噪比和选择的MCS来控制WiFi信号的发射功率，通过在发射设备的MCS索引较小且信道条件较差时，使用较高的发射功率发射WiFi信号，在发射设备的MCS索引较大且信道条件较好时，使用较低的发射功率发射WiFi信号，实现根据发射设备和接收设备之间的距离自适应的调整发射功率，以减少WiFi设备的电量消耗和保证通信的可靠性。

Description

调整发射功率的方法、装置、存储介质及WiFi设备
技术领域
本申请涉及通信领域，尤其涉及一种调整发射功率的方法、装置、存储介质及WiFi设备。
背景技术
在无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi)通信系统中，站点(station)和某个接入点(access point，AP)之间基于WiFi协议进行通信。WiFi通信系统的发送方和接收方之间的距离会影响发送方的发射功率，但是在WiFi设备的数据传输过程中，其发射功率可能并不适合当前的距离，影响WiFi设备的正常使用。
发明内容
本申请实施例提供了调整发射功率的方法、装置、存储介质及校正装置，以改善上述缺陷。所述技术方案如下：
第一方面，本申请实施例提供了一种调整发射功率的方法，所述方法包括：
在MCS索引集合中选择MCS索引；
确定发射信噪比；
若所述发射信噪比大于或等于信噪比阈值，使用默认发射功率发射WiFi信号；
若所述发射信噪比小于信噪比阈值，且所述MCS索引大于或等于第一MCS索引阈值，使用所述默认发射功率发射WiFi信号；
若所述发射信噪比小于所述信噪比阈值，且所述MCS索引小于第一MCS索引阈值且不小于第二MCS索引阈值，使用第一发射功率发射WiFi信号；
若所述发射信噪比小于所述信噪比阈值，且所述MCS索引小于第二MCS索引阈值，使用第二发射功率发射WiFi信号；其中，所述第二MCS索引阈值小于所述第一MCS索引阈值，所述第二发射功率大于所述第一发射功率。
第二方面，本申请实施例提供了一种调整发射功率的装置，所述装置包括：
选择单元，用于在MCS索引集合中选择MCS索引；
确定单元，用于确定发射信噪比；
调整单元，用于若所述发射信噪比大于或等于信噪比阈值，使用默认发射功率发射WiFi信号；
若所述发射信噪比小于信噪比阈值，且所述MCS索引大于或等于第一MCS索引阈值，使用所述默认发射功率发射WiFi信号；
若所述发射信噪比小于所述信噪比阈值，且所述MCS索引小于第一MCS索引阈值且不小于第二MCS索引阈值，使用第一发射功率发射WiFi信号；
若所述发射信噪比小于所述信噪比阈值，且所述MCS索引小于第二MCS索引阈值，使用第二发射功率发射WiFi信号；其中，所述第二MCS索引阈值小于所述第一MCS索引阈值，所述第二发射功率大于所述第一发射功率。
第三方面，本申请实施例提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行上述的方法步骤。
第四方面，本申请实施例提供一种WiFi设备，可包括：处理器和存储器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行上述的方法步骤。
本申请一些实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
发射WiFi信号时，根据发射信噪比和选择的MCS来控制WiFi信号的发射功率，通过在发射设备的MCS索引较小且信道条件较差时，使用较高的发射功率发射WiFi信号，在发射设备的MCS索引较大且信道条件较好时，使用较低的发射功率发射WiFi信号，实现根据发射设备和接收设备之间的距离自适应的调整发射功率，以减少WiFi设备的电量消耗和保证通信的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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它的附图。
图1是本申请实施例提供的网络架构示意图；
图2是本申请实施例提供的调整发射功率的方法的流程示意图；
图3是本申请提供的一种调整发射功率的装置的结构示意图；
图4是本申请提供的一种WiFi设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例方式作进一步地详细描述。
参考图1，图1为无线保真通信系统的网络架构图。无线保真通信系统包括至少一个站点(站点11～站点13)、接入点21和服务器31。站点与任何一个接入点都需要一个信道来连接，也就是说，每个接入点都位于一个WiFi信道上，而不同的接入点可以位于不同的WiFi信道上，也可以位于同一个WiFi信道上。
当移动终端100进入到该网络覆盖范围内时，开始对该网络覆盖范围内的WiFi接入点扫描，具体地，移动终端的系统发送扫描请求，由移动终端的WiFi芯片或者其他底层网络模块接收到扫描命令后，按照预设的信道扫描顺序进行扫描，如先扫描常用WiFi信道1、7、13信道，再扫描其他的非常用WiFi信道。
接入点21和服务器31之间相互通信，服务器31可以为应用服务器，站点中安装的应用程序与应用服务器之间进行通信。
其中，本申请实施例中的站点可以是智能手机、平板电脑、游戏设备、AR(Augmented Reality，增强现实)设备、汽车、数据存储装置、音频播放装置、视频播放装置、笔记本、桌面计算设备、可穿戴设备诸如电子手表、电子眼镜、电子头盔、电子手链、电子项链、电子衣物等设备。
其中，在相关技术中，WiFi设备(图1中的站点或接入点)是根据WiFi信道的接收设备的接收误差向量幅度(接收EVM)来调整WiFi信号的发射功率的，接收EVM的大小和WiFi信道的信道质量呈负相关，即接收EVM越小表示信道质量越好。而发射EVM与发射功率也呈现负相关，即在发射功率提高到一定程度后，发送EVM反而会变差。在发送设备和接收设备之间的距离较远时，发射设备会使用较高的发射功率来发送WiFi信号，导致发送EVM比较差；如果接收设备逐渐靠近接收设备，但是发送EVM仍然比较差的情况下，会导致接收EVM也还是比较差，发射设备会认为信道质量仍然不好，继续用较大的WiFi信号的发射功率，这样导致发送MCS索引仍然比较低而无法提高。这不但会让数据速率提升不上去，而且会增加WiFi设备的电量消耗，尤其是发射设备使用电池供电时，会降低发射设备的续航时间。
下面将结合附图2，对本申请实施例提供的调整发射功率的方法进行详细介绍。其中，本申请实施例中的调整发射功率的装置可以是图1所示的校正装置。
请参见图2，为本申请实施例提供了一种调整发射功率的方法的流程示意图。如图2所示，本申请实施例的所述方法可以包括以下步骤：
S201、在MCS索引集合中选择MCS索引。
其中，WiFi设备配置有速率表，速率表存储有多个MCS索引和和一组速率参数之间的对应关系，速率参数包括空间流数量、调制方式和速率，速率表中的多个MCS索引即本申请的MCS索引集合，MCS索引越大，WiFi设备的传输速率越大，反之，MCS索引越小，WiFi设备的传输速率越小。WiFi设备可以根据WiFi信道的信道质量在MCS索引集合中选择MCS索引，当信道质量较好时，WiFi设备可以选择较大的MCS索引；当信道质量较差时，WiFi设备选择较小的MCS索引。由于WiFi信道的信道质量是不断变化的时，因此WiFi设备可以周期性的监测WiFi信道的信道质量以及根据信道质量选择MCS索引。
其中，WiFi信道包括上行信道和下行信道，由于本实施例的WiFi设备为发射设备，下行信道表示发射设备到接收设备之间的信道，上行信道表示接收设备到发射设备之间的信道。本申请在测量WiFi信道的信号质量时，可以仅测量上行信道的信道质量，或仅测量下行信道的信道质量，或将上行信道的信道质量和下行信道的信道质量进行加权得到最终的信道质量。
在一种可能的实施例中，WiFi设备获取WiFi信道的误差向量幅度，根据误差向量幅度在MCS索引集合中选择对应的MCS索引。
其中，误差向量幅度(Error Vector Magnitude，简称EVM)指在给定时刻理想无误差基准信号与实际发射信号的向量差，用于衡量调制信号的幅度误差和相位误差，EVM具体表示接收终端对信号进行解调时产生的IQ分量与理想信号分量的接近程度，是考量调制信号质量的一种指标。EVM越小，WiFi信道的信道质量越好。本申请的WiFi设备可以配置EVM和MCS索引之间的映射关系，WiFi设备获取到WiFi信道的EVM时，根据该映射关系确定对应的MCS索引。
S202、确定发射信噪比。
其中，发射信噪比表示WiFi设备发射时信道和噪声之间的比值，WiFi设备可以测量WiFi信道中信号的幅度和噪声的幅度，根据测量的幅度计算信噪比。
在一个或多个可能的实施例中，确定发射信噪比的方法包括：
接收来自对端设备的数据包；
解析数据包得到所述对端设备测量的WiFi信道的RSSI和背景噪声幅度；
根据下行信道的RSSI和背景噪声幅度的差值得到发射信噪比。
其中，对端设备舟周期性的测量下行信道的RSSI(received signal strengthindication，接收信号强度指示)和下行信道的背景噪声幅度，背景噪声幅度即噪声信号的RSSI，将测量值添加到数据包的包头中，然后将该数据包发送给WiFi设备，WiFi设备接收到数据包，解析数据包的包头得到RSSI和背景噪声幅度，然后将RSSI减去背景噪声幅度的差值作为WiFi设备的发射信噪比。
S203、判断发射信噪比是否大于或等于信噪比阈值。
其中，WiFi设备配置有信噪比阈值tsnr_th，若WiFi设备判定S202确定的发射信噪比tsnr≥tsnr_th，执行S204，若WiFi设备判断tsnr＜tsnr_th，执行S205。信噪比阈值的大小可以根据实际需求而定，例如：信噪比阈值为24。
S204、使用默认发射功率发射WiFi信号。
其中，WiFi设备配置有默认发射功率，默认发送功率的大小可以根据使用需求而定，本申请不作限制，例如：默认发射功率为20dBm。
S205、判断MCS索引是否大于或等于第一MCS索引阈值。
S206、使用默认发射功率发射WiFi信号。
其中，WiFi设备配置有第一MCS索引阈值，第一索引阈值的大小可以根据实际需求而定，若WiFi设备判定MCS≥MCS_th1，执行S206，若WiFi设备判断MCS＜MCS_th1，执行S207，MCS为S201中选择的MCS索引，MCS_th1为预设的第一MCS索引阈值。
在一种可能的实施例中，MCS索引集合包含的MCS索引为0～7，即共8个索引值。第一MCS索引阈值为5，即若S201中选择的MCS索引为5、6或7，选择的MCS索引为高阶MCS索引，使用20dBm的默认发射功率发射WiFi信号。
S207、判断MCS索引是否大于或等于第二MCS索引阈值。
其中，第二MCS索引阈值小于第一MCS索引阈值，第二MCS索引阈值的大小可以根据实际需求而定，本申请不作限制。若WiFi设备判丁MCS_th2≤MCS＜MCS_th1，MCS_th2为第二MCS索引阈值，则执行S208，若WiFi设备判定MCS＜MCS_th2，则执行S209。
在一种可能的实施例中，MCS索引集合包含的MCS索引为0～7，即共8个索引值。第一MCS索引阈值为5，第二MCS索引阈值为3，即若S201中选择的MCS索引为3或4，选择的MCS索引为中阶MCS索引，执行S208，若S201中选择的MCS索引为0、1或2，选择的MCS索引为低阶MCS索引，执行S209。
S208、使用第一发射功率发射WiFi信号。
其中，第一发射功率大于默认发射功率，例如：默认发射功率为20dBm，第一发射功率为23dBm。
S209、使用第二发射功率发射WiFi信号。
其中，第二发射功率大于第一方式功率，例如：第一发射功率为23dBm，第二发射功率为26dBm。
进一步的，本申请的发射功率以默认发射功率为基础设置有多个档位，每个档位相同的功率值，例如：每个档位对应的功率差值为3dB，WiFi设备增加1个档位时，相当于在默认发射功率的基础上增加3dB，增加2个档位时，相当于在默认发射功率的基础上增加2个3dB，即6dB。减小档位的过程可参照增加档位，此处不再赘述。
本申请的实施例在发射WiFi信号时，根据发射信噪比和选择的MCS来控制WiFi信号的发射功率，通过在发射设备的MCS索引较小且信道条件较差时，使用较高的发射功率发射WiFi信号，在发射设备的MCS索引较大且信道条件较好时，使用较低的发射功率发射WiFi信号，实现根据发射设备和接收设备之间的距离自适应的调整发射功率，以减少WiFi设备的电量消耗和保证通信的可靠性。
下述为本申请装置实施例，可以用于执行本申请方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请方法实施例。
请参见图3，其示出了本申请一个示例性实施例提供的调整发射功率的装置的结构示意图，以下简称装置3。该装置3可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为校正装置的全部或一部分。装置3包括：选择单元301、确定单元302、调整单元303。
选择单元301，用于在MCS索引集合中选择MCS索引；
确定单元302，用于确定发射信噪比；
调整单元303，用于若所述发射信噪比大于或等于信噪比阈值，使用默认发射功率发射WiFi信号；
若所述发射信噪比小于信噪比阈值，且所述MCS索引大于或等于第一MCS索引阈值，使用所述默认发射功率发射WiFi信号；
若所述发射信噪比小于所述信噪比阈值，且所述MCS索引小于第一MCS索引阈值且不小于第二MCS索引阈值，使用第一发射功率发射WiFi信号；
若所述发射信噪比小于所述信噪比阈值，且所述MCS索引小于第二MCS索引阈值，使用第二发射功率发射WiFi信号；其中，所述第二MCS索引阈值小于所述第一MCS索引阈值，所述第二发射功率大于所述第一发射功率。
在一个或多个可能的实施例中，所述在MCS索引集合中选择MCS索引，包括：
测量WiFi信道的误差向量幅度；
根据所述误差向量幅度确定对应的MCS索引。
在一个或多个可能的实施例中，所述确定发射信噪比，包括：
获取WiFi信道的RSSI和背景噪声幅度；
根据所述RSSI和背景噪声幅度的差值确定发射信噪比。
在一个或多个可能的实施例中，所述获取WiFi信道的RSSI和背景噪声幅度，包括：
接收来自对端设备的数据包；其中，所述数据包携带所述对端设备测量的WiFi信道的RSSI和背景噪声幅度；
解析所述数据包得到所述WiFi信道的RSSI和背景噪声幅度。
在一个或多个可能的实施例中，默认发射功率为20dBm，第一发射功率为23dBm，第二发射功率为26dBm。
在一个或多个可能的实施例中，所述MCS索引集合包含的MCS索引值为0～7。
在一个或多个可能的实施例中，第一MCS索引阈值为5，第二MCS索引阈值为3。
需要说明的是，上述实施例提供的装置3在执行调整发射功率的方法时，仅以上述各功能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模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成上述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的调整发射功率的装置与调整发射功率的方法实施例属于同一构思，其体现实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
本申请实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质可以存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行如上述图2所示实施例的方法步骤，具体执行过程可以参见图2所示实施例的具体说明，在此不进行赘述。
本申请还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器加载并执行以实现如上各个实施例所述的调整发射功率的方法。
请参见图4，为本申请实施例提供了一种WiFi设备的结构示意图。如图4所示，所述WiFi设备400可以包括：至少一个处理器401，至少一个网络接口404，用户接口403，存储器405，至少一个通信总线402。WiFi设备可以是图1中的站点或接入点。
其中，通信总线402用于实现这些组件之间的连接通信。
其中，用户接口403可以包括显示屏(Display)、摄像头(Camera)，可选用户接口403还可以包括标准的有线接口、无线接口。
其中，网络接口404包括标准的WiFi接口。
其中，处理器401可以包括一个或者多个处理核心。处理器401利用各种接口和线路连接整个WiFi设备400内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器405内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器405内的数据，执行WiFi设备400的各种功能和处理数据。可选的，处理器401可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable GateArray，FPGA)、可编程逻辑阵列(ProgrammableLogic Array，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器401可集成中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)、图像处理器(Graphics Processing Unit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器401中，单独通过一块芯片进行实现。
其中，存储器405可以包括随机存储器(RandomAccess Memory，RAM)，也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。可选的，该存储器405包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器405可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器405可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及到的数据等。存储器405可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器401的存储装置。如图4所示，作为一种计算机存储介质的存储器405中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及应用程序。
在图4所示的校正装置400中，用户接口403主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而处理器401可以用于调用存储器405中存储的应用程序，并具体执行如图2所示的方法，具体过程可参照图2所示，此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
以上所揭露的仅为本申请较佳实施例而已，当然不能以此来限定本申请之权利范围，因此依本申请权利要求所作的等同变化，仍属本申请所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种调整发射功率的方法，其特征在于，所述方法包括：
在MCS索引集合中选择MCS索引；
确定发射信噪比；
若所述发射信噪比大于或等于信噪比阈值，使用默认发射功率发射WiFi信号；
若所述发射信噪比小于所述信噪比阈值，且所述MCS索引大于或等于第一MCS索引阈值，使用所述默认发射功率发射WiFi信号；
若所述发射信噪比小于所述信噪比阈值，且所述MCS索引小于第一MCS索引阈值且不小于第二MCS索引阈值，使用第一发射功率发射WiFi信号；
若所述发射信噪比小于所述信噪比阈值，且所述MCS索引小于第二MCS索引阈值，使用第二发射功率发射WiFi信号；其中，所述第二MCS索引阈值小于所述第一MCS索引阈值，所述第二发射功率大于所述第一发射功率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在MCS索引集合中选择MCS索引，包括：
测量WiFi信道的误差向量幅度；
根据所述误差向量幅度确定对应的MCS索引。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述确定发射信噪比，包括：
获取WiFi信道的RSSI和背景噪声幅度；
根据所述RSSI和背景噪声幅度的差值确定发射信噪比。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取WiFi信道的RSSI和背景噪声幅度，包括：
接收来自对端设备的数据包；其中，所述数据包携带所述对端设备测量的WiFi信道的RSSI和背景噪声幅度；
解析所述数据包得到所述WiFi信道的RSSI和背景噪声幅度。
5.根据权利要求1或2或4所述的方法，其特征在于，默认发射功率为20dBm，第一发射功率为23dBm，第二发射功率为26dBm。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述MCS索引集合包含的MCS索引值为0～7。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，第一MCS索引阈值为5，第二MCS索引阈值为3。
8.一种调整发射功率的装置，其特征在于，包括：
选择单元，用于在MCS索引集合中选择MCS索引；
确定单元，用于确定发射信噪比；
调整单元，用于若所述发射信噪比大于或等于信噪比阈值，使用默认发射功率发射WiFi信号；
若所述发射信噪比小于所述信噪比阈值，且所述MCS索引大于或等于第一MCS索引阈值，使用所述默认发射功率发射WiFi信号；
若所述发射信噪比小于所述信噪比阈值，且所述MCS索引小于第一MCS索引阈值且不小于第二MCS索引阈值，使用第一发射功率发射WiFi信号；
若所述发射信噪比小于所述信噪比阈值，且所述MCS索引小于第二MCS索引阈值，使用第二发射功率发射WiFi信号；其中，所述第二MCS索引阈值小于所述第一MCS索引阈值，所述第二发射功率大于所述第一发射功率。
9.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行如权利要求1～7任意一项的方法步骤。
10.一种WiFi设备，其特征在于，包括：处理器和存储器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行如权利要求1～7任意一项的方法步骤。
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