CN117042097A - 一种WiFi网络节能控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种WiFi网络节能控制方法及系统，系统包括接入点、控制器与终端，节能控制方法包括：接入点自检测的自动节能，接入点检测终端是否处于无线网络覆盖，如果终端离开无线信号覆盖范围，则进入节能状态；如果检测到终端进入无线信号覆盖范围，则退出节能状态；接入点协同的自动节能，当多个接入点连接到一个控制器进行协同组网，控制器通过周边接入点来协同判断单个接入点是否进入节能状态；终端辅助的自动节能，当终端通过蜂窝网络连接到控制器，终端将其检测到的接入点信息报告给控制器，由控制器来判断接入点节能的开启或关闭。本发明能够应对复杂多变的实际情况来自动开启或关闭接入点，实现最大程度的节能，并避免人工的干预。

Description

一种WiFi网络节能控制方法及系统

技术领域

本发明涉及WiFi网络节能控制方法及系统，尤其是涉及一种WiFi网络节能控制方法及系统。

背景技术

WiFi网络已经广泛应用到家庭、企业、办公楼等各种场合。WiFi网络一般由WiFiAP(Access Point，接入点)和WiFi AC(Access Controller，控制器)两部分组成。WiFi AP一般部署在家庭、企业、办公楼中，接受WiFi AC的管理，并通过无线信号向手机等无线智能终端提供无线网络服务。

在实际应用过程中，WiFi AP一经部署之后，一般会处于长期工作的状态，即使AP附近没有需要服务的无线终端，也会一直保持无线信号收发的情况。比如安装在家里的WiFi AP，即使家庭成员离开家庭去上班或上学，家里的AP也一直处于打开的状态。

WiFi AP工作需要消耗电能，在无需提供无线服务的情况下持续处于工作状态，会造成能源浪费，一方面增加家庭或企业的用电成本，同时也有损绿色节能的社会诉求。

常见的WiFi节能的方案是采用定时器的方法，也就是在WIFI AP提供定时开关的能力，比如通常的家庭一般早上8点半到下午5点半会离开家庭去上班或上学，此时可以将家中的AP设置一个定时开关的定时器，比如早上8点半之后就自动关闭AP，下午5点半的时候自动启动AP。

这种方案对于规律性高、以及情况单一的情况比较有效，但是对于情况比较复杂多变的情况就没法满足要求。比如家庭场景下，家庭成员的工作时间发生变化，晚出发或者早回来，上述方案就会失效，此时需要经常修改定时器，或者手动启动AP，带来不便。如果是对于企业场景就更不方便，企业常见的情况是晚上6点下班，早上8点上班，但经常会出现加班的情况，此时就更加无法基于定时器来进行调整。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种WiFi网络节能控制方法及系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

作为本发明的第一方面，提供一种WiFi网络节能控制方法，所述WiFi网络包括接入点AP、控制器AC以及终端UE，所述方法具体包括：

接入点自检测的自动节能：接入点通过无线信号检测终端是否处于无线网络覆盖中，如果终端离开接入点的无线信号覆盖范围，则接入点关闭无线信号，进入节能状态；如果接入点检测到有终端进入该接入点的无线信号覆盖范围，则接入点开启无线信号，退出节能状态；

当多个接入点连接到一个控制器进行协同组网并提供网络覆盖信息，进行接入点协同的自动节能：通过周边接入点来协同判断单个接入点是否进入节能状态；

当终端通过蜂窝网络连接到控制器，进行终端辅助的自动节能：终端将其周边检测到的接入点信息报告给控制器，由控制器来判断哪些接入点进行节能的开启或关闭。

进一步的，所述接入点自检测的自动节能具体步骤如下：

接入点向终端发送节能探测请求，接入点向处于无线信号覆盖范围内的多个终端分别发送节能探测请求；

终端向接入点发送节能探测响应，

终端根据终端响应的消息进行节能的启动和关闭操作。

进一步的，所述节能探测响应包括节能响应和节能启动时间；

所述节能响应包括拒绝节能、立即启动节能、延迟启动节能以及恢复工作；

所述节能启动时间表示启动节能的绝对时间或相对时间。

进一步的，所述接入点根据终端响应的消息进行节能的启动和关闭操作具体包括：

当节能响应为拒绝节能时，则接入点不启动节能，继续保持工作状态；

当节能响应为立即启动节能时，当该接入点覆盖网络中只有这一个终端时，则接入点立即启动节能操作，比如关闭无线信道，停止信号发射；当接入点网络覆盖中有多个终端时，需要所有终端都反馈启动节能，才能启动节能操作；

当节能响应为延迟启动节能时，则接入点根据节能启动时间进行节能操作；

当节能响应为恢复工作时，则接入点立即关闭节能操作，提供正常服务。

进一步的，所述接入点协同的自动节能具体步骤如下：

接入点向控制器发送网络状态信息，包括连接到接入点的终端的标识、接入点的标识信息以及该接入点的邻居接入点信息；所述接入点向控制器周期性发送或基于事件触发进行发送网络状态信息；

控制器基于收到的多个接入点发送网络状态信息，判断是否要求接入点进入节能状态；当需要启动节能时，控制器向对应的接入点发送节能请求消息，节能请求消息中可包括节能策略信息，所述节能策略信息包括：立即启动节能、延迟设定时长后启动节能以及关闭节能；

接入点向控制器返回节能响应消息，节能响应消息包括节能状态，所述节能状态包括已启动节能和已关闭节能。

进一步的，进行所述接入点协同的自动节能，当某个接入点上报的网络状态信息中，连接到接入点的终端标识信息为空，则需要检查该接入点的邻居接入点信息对应的接入点中是否包括连接到接入点的终端标识，如果也没有，则向该接入点发送启动节能请求消息。

进一步的，进行所述接入点协同的自动节能，当某个接入点上报的网络状态信息中，连接到接入点的终端标识信息中出现了前一个周期没出现的新的接入点终端标识；此时，如果该接入点的邻居接入点信息对应的接入点中有处于节能状态的接入点，则控制器向对应的接入点发送节能请求消息，要求对应的接入点从节能状态恢复到正常工作状态。

进一步的，所述终端辅助的自动节能具体步骤如下：

终端向控制器发送无线网络信息请求消息，所述无线网络信息请求消息中包括WiFi接入点信息、终端信息和位置信息；所述WiFi接入点信息表示该终端检测到的附近WiFi接入点的信息，包括一个或多个WiFi接入点的信息；所述终端信息表示该终端的信息，包括手机编号、手机M控制器地址和手机IP地址；所述位置表示当前终端的位置信息；

控制器根据收到的无线网络信息请求消息中的WiFi接入点信息，查询其中的WiFi接入点的邻居接入点是否处于节能状态，如果处于节能状态，则控制器向处于节能状态的邻居接入点发送节能请求消息，其中节能请求消中包括节能策略信息。

进一步的，进行所述终端辅助的自动节能，所述控制器在选择需要关闭节能的接入点时，结合无线网络信息请求消息中上报的终端信息，仅选择该终端之前已经接入过的接入点进行节能关闭操作；

查询接入点在设定时间内的历史接入记录中是否包括该终端，如果包括，则控制器向该接入点发送节能请求消息。

作为本发明的第二方面，提供一种WiFi网络系统，包括接入点AP、控制器AC以及终端UE，所述WiFi网络系统执行实现如上所述的WiFi网络节能控制方法：

接入点进行接入点自检测的自动节能：接入点通过无线信号检测终端是否处于无线网络覆盖中，如果终端离开接入点的无线信号覆盖范围，则接入点关闭无线信号，进入节能状态；如果接入点检测到有终端进入该接入点的无线信号覆盖范围，则接入点开启无线信号，退出节能状态；

当多个接入点连接到一个控制器进行协同组网并提供网络覆盖信息，进行接入点协同的自动节能：控制器通过周边接入点来协同判断单个接入点是否进入节能状态；

当终端通过蜂窝网络连接到控制器，进行终端辅助的自动节能：终端将其周边检测到的接入点信息报告给控制器，由控制器来判断哪些接入点进行节能的开启或关闭。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1)本发明首先提供一种AP自检测的自动节能方案，AP通过无线信号检测终端UE是否处于无线网络覆盖中来判断是否进入节能。AP能够根据终端的响应进行了拒绝节能、立即启动节能、延迟启动节能以及恢复工作等多种相应，满足多样的响应需求。

2)本发明针对实际的网络覆盖中，一般由多个AP连接到一个AC进行协同组网，提供网络覆盖的情况，提供一种AP协同的自动节能方案，单个AP是否进入节能状态可以通过和周边AP的协同来判断，能够提供更准确的服务。

3)本发明还提供一种终端辅助的自动节能方案，终端可以通过蜂窝网络连接到AC，将该终端周边可检测到的WiFi AP信息报告给AC，再由AC来判断哪些AP进行节能的开启或关闭。该方案可以应用于对已经启动节能的AP进行打开操作。

附图说明

图1为本发明的AP自检测的自动节能结构流程图；

图2为本发明的AP协同的自动节能流程图；

图3为本发明的终端辅助的自动节能流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本发明提出了一种自动节能的方案，包括AP自检测的自动节能、AP协同的自动节能以及终端辅助的自动节能三大部分，能够由无线网络根据网络的实际情况来自动开启或关闭WIFI AP，从而实现最大程度的节能，并避免人工的干预。其中各部分具体方案如下：

AP自检测的自动节能

AP通过无线信号检测终端(终端，User Equipment)是否处于无线网络覆盖中，如果终端离开AP的无线信号覆盖范围，则AP可关闭无线信号，进入节能状态；如果AP检测到有终端进入该AP的无线信号覆盖范围，则AP开启无线信号，退出节能状态，进入正常的工作状态。如图1所示：

步骤1.1：AP向终端发送节能探测请求。AP可以向处于无线信号覆盖范围内的多个终端分别发送节能探测请求。

步骤1.2：终端向AP发送节能探测响应，该响应消息中可包括“节能响应”、“节能启动时间”等信息。“节能响应”可设置为“拒绝节能”、“立即启动节能”、“延迟启动节能”、“恢复工作”等信息。“节能启动时间”可表示启动节能的绝对时间，或相对时间，如5分钟之后启动节能。

步骤1.3：AP根据终端响应的消息进行节能的启动和关闭操作，可分为如下几种情况：

1)“节能响应”为“拒绝节能”时，则AP不启动节能，继续保持工作状态。

2)“节能响应”为“立即启动节能”时，当该AP覆盖网络中只有这一个终端时，则AP立即启动节能操作，比如关闭无线信道，停止信号发射。当AP网络覆盖中有多个终端时，需要所有终端都反馈启动节能，才能启动节能操作。

3)“节能响应”为“延迟启动节能”时，则AP需要根据“节能启动时间”进行节能操作。

4)“节能响应”为“恢复工作”时，则AP立即关闭节能操作，提供正常服务。

本发明的第二方面，AP协同的自动节能

实际的网络覆盖中，一般都是由多个AP连接到一个AC进行协同组网，提供网络覆盖的情况，比如一个家庭中，不同房间的多个AP会连接到一个AC。或者一个小区或者一栋写字楼中的多个AP连接到一个AC。

在上述情况下，单个AP是否进入节能状态可以通过和周边AP的协同来判断，以提供更准确的服务。如图2所示：

步骤2.1：AP向AC发送网络状态信息，包括连接到AP的终端的标识，比如MAC地址等；以及AP的标识信息，如AP编号或SSID等；以及该AP的邻居AP信息，即该AP附近的AP编号或SSID等。

多个AP连接到一个AC的网络中，每个AP都需要向AC发送上述消息，可周期性发送(比如每5分钟发送一次)，也可以基于事件触发进行发送。

步骤2.2：AC基于收到的多个AP发送网络状态信息，判断是否要求AP进入节能状态，当需要启动节能时，则AC向对应的AP发送节能请求消息，该消息中可包括“节能策略”信息，如“立即启动节能”、“延迟10分钟启动节能”、“关闭节能”等。

具体可分为如下几种场景：

1)当某个AP上报的网络状态信息中，“连接到AP的终端标识”信息为空，则需要检查“该AP的邻居AP信息”对应的AP中是否包括“连接到AP的终端标识”，如果也没有，则向该AP发送启动节能请求消息。

2)当某个AP上报的网络状态信息中，“连接到AP的终端标识”信息中出现了前一个周期没出现的新的AP终端标识，此时，如果“该AP的邻居AP信息”对应的AP中有处于节能状态的AP，则AC向对应的AP发送节能请求消息(“关闭节能”)，要求这些AP从节能状态恢复到正常工作状态。

步骤2.3：AP向AC发送节能响应消息，该消息中包括节能状态，如“已启动节能”、“已关闭节能”等。

本发明的第三方面，终端辅助的自动节能

智能终端一般同时具有WiFi和蜂窝网络(比如5G)两种无线通信能力，因此终端可以通过蜂窝网络连接到AC，将该终端周边可检测到的WiFi AP信息报告给AC，再由AC来判断哪些AP进行节能的开启或关闭。该方案主要应用于对已经启动节能的AP进行打开操作。如图3所示：

步骤3.1：终端向AC发送无线网络信息请求消息，该消息中包括“WiFi AP信息”、“终端信息”、“位置”等信息。“WiFi AP信息”表示该终端可检测到的附近WiFi AP的信息，比如AP编号或SSID等，可包括一个或多个WiFi AP的信息。“终端信息”表示该终端的信息，比如手机编号(MSISDN、IMSI等)、手机MAC地址、手机IP地址等。“位置”表示当前终端的位置信息，比如蜂窝网络的位置信息(cell id、跟踪区标识等)、GPS位置信息、居民区小区信息、大楼信息等。

步骤3.2：AC根据收到的无线网络信息请求消息中的“WiFi AP信息”，查询这些WiFi AP的邻居AP是否处于节能状态，如果处于节能状态，则AC向这些AP发送节能请求消息，该消息中可包括“节能策略”信息，如“关闭节能”、“延迟10分钟关闭节能”等。

为了更加精准的进行节能控制，步骤2中在选择需要关闭节能的AP时，可结合步骤1中上报的“终端信息”来进行。仅选择该终端之前已经接入过的AP进行节能关闭操作。判断方法可通过查询AP历史接入记录中(如1个月内)是否包括该终端的信息，如终端标识，如果有的话，则AC向该AP发送节能请求消息，该消息中可包括“节能策略”信息，如“关闭节能”、“延迟10分钟关闭节能”等。

实施例2

作为本发明的第二种实施方式，本发明还提供一种节能WiFi网络系统，包括接入点AP、控制器AC以及终端UE，该WiFi网络系统执行实现如上实施例中所述的WiFi网络节能控制方法：

接入点进行接入点自检测的自动节能：接入点通过无线信号检测终端是否处于无线网络覆盖中，如果终端离开接入点的无线信号覆盖范围，则接入点关闭无线信号，进入节能状态；如果接入点检测到有终端进入该接入点的无线信号覆盖范围，则接入点开启无线信号，退出节能状态；

当多个接入点连接到一个控制器进行协同组网并提供网络覆盖信息，进行接入点协同的自动节能：控制器通过周边接入点来协同判断单个接入点是否进入节能状态；

当终端通过蜂窝网络连接到控制器，进行终端辅助的自动节能：终端将其周边检测到的接入点信息报告给控制器，由控制器来判断哪些接入点进行节能的开启或关闭。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种WiFi网络节能控制方法，所述WiFi网络包括接入点AP、控制器AC以及终端UE，其特征在于，所述方法具体包括：

接入点自检测的自动节能：接入点通过无线信号检测终端是否处于无线网络覆盖中，如果终端离开接入点的无线信号覆盖范围，则接入点关闭无线信号，进入节能状态；如果接入点检测到有终端进入该接入点的无线信号覆盖范围，则接入点开启无线信号，退出节能状态；

当多个接入点连接到一个控制器进行协同组网并提供网络覆盖信息，进行接入点协同的自动节能：通过周边接入点来协同判断单个接入点是否进入节能状态；

当终端通过蜂窝网络连接到控制器，进行终端辅助的自动节能：终端将其周边检测到的接入点信息报告给控制器，由控制器来判断哪些接入点进行节能的开启或关闭。

2.根据权利要求1所述的一种WiFi网络节能控制方法，其特征在于，所述接入点自检测的自动节能具体步骤如下：

接入点向终端发送节能探测请求，接入点向处于无线信号覆盖范围内的多个终端分别发送节能探测请求；

终端向接入点发送节能探测响应，

终端根据终端响应的消息进行节能的启动和关闭操作。

3.根据权利要求2所述的一种WiFi网络节能控制方法，其特征在于，所述节能探测响应包括节能响应和节能启动时间；

所述节能响应包括拒绝节能、立即启动节能、延迟启动节能以及恢复工作；

所述节能启动时间表示启动节能的绝对时间或相对时间。

4.根据权利要求3所述的一种WiFi网络节能控制方法，其特征在于，所述接入点根据终端响应的消息进行节能的启动和关闭操作具体包括：

当节能响应为拒绝节能时，则接入点不启动节能，继续保持工作状态；

当节能响应为立即启动节能时，当该接入点覆盖网络中只有这一个终端时，则接入点立即启动节能操作，比如关闭无线信道，停止信号发射；当接入点网络覆盖中有多个终端时，需要所有终端都反馈启动节能，才能启动节能操作；

当节能响应为延迟启动节能时，则接入点根据节能启动时间进行节能操作；

当节能响应为恢复工作时，则接入点立即关闭节能操作，提供正常服务。

5.根据权利要求1所述的一种WiFi网络节能控制方法，其特征在于，所述接入点协同的自动节能具体步骤如下：

接入点向控制器发送网络状态信息，包括连接到接入点的终端的标识、接入点的标识信息以及该接入点的邻居接入点信息；所述接入点向控制器周期性发送或基于事件触发进行发送网络状态信息；

控制器基于收到的多个接入点发送网络状态信息，判断是否要求接入点进入节能状态；当需要启动节能时，控制器向对应的接入点发送节能请求消息，节能请求消息中可包括节能策略信息，所述节能策略信息包括：立即启动节能、延迟设定时长后启动节能以及关闭节能；

接入点向控制器返回节能响应消息，节能响应消息包括节能状态，所述节能状态包括已启动节能和已关闭节能。

6.根据权利要求5所述的一种WiFi网络节能控制方法，其特征在于，进行所述接入点协同的自动节能，当某个接入点上报的网络状态信息中，连接到接入点的终端标识信息为空，则需要检查该接入点的邻居接入点信息对应的接入点中是否包括连接到接入点的终端标识，如果也没有，则向该接入点发送启动节能请求消息。

7.根据权利要求5所述的一种WiFi网络节能控制方法，其特征在于，进行所述接入点协同的自动节能，当某个接入点上报的网络状态信息中，连接到接入点的终端标识信息中出现了前一个周期没出现的新的接入点终端标识；此时，如果该接入点的邻居接入点信息对应的接入点中有处于节能状态的接入点，则控制器向对应的接入点发送节能请求消息，要求对应的接入点从节能状态恢复到正常工作状态。

8.根据权利要求1所述的一种WiFi网络节能控制方法，其特征在于，所述终端辅助的自动节能具体步骤如下：

终端向控制器发送无线网络信息请求消息，所述无线网络信息请求消息中包括WiFi接入点信息、终端信息和位置信息；所述WiFi接入点信息表示该终端检测到的附近WiFi接入点的信息，包括一个或多个WiFi接入点的信息；所述终端信息表示该终端的信息，包括手机编号、手机M控制器地址和手机IP地址；所述位置表示当前终端的位置信息；

控制器根据收到的无线网络信息请求消息中的WiFi接入点信息，查询其中的WiFi接入点的邻居接入点是否处于节能状态，如果处于节能状态，则控制器向处于节能状态的邻居接入点发送节能请求消息，其中节能请求消中包括节能策略信息。

9.根据权利要求8所述的一种WiFi网络节能控制方法，其特征在于，进行所述终端辅助的自动节能，所述控制器在选择需要关闭节能的接入点时，结合无线网络信息请求消息中上报的终端信息，仅选择该终端之前已经接入过的接入点进行节能关闭操作；

查询接入点在设定时间内的历史接入记录中是否包括该终端，如果包括，则控制器向该接入点发送节能请求消息。

10.一种WiFi网络系统，包括接入点AP、控制器AC以及终端UE，其特征在于，所述WiFi网络系统执行实现如权利要求1-9中任一所述的WiFi网络节能控制方法：

接入点进行接入点自检测的自动节能：接入点通过无线信号检测终端是否处于无线网络覆盖中，如果终端离开接入点的无线信号覆盖范围，则接入点关闭无线信号，进入节能状态；如果接入点检测到有终端进入该接入点的无线信号覆盖范围，则接入点开启无线信号，退出节能状态；

当多个接入点连接到一个控制器进行协同组网并提供网络覆盖信息，进行接入点协同的自动节能：控制器通过周边接入点来协同判断单个接入点是否进入节能状态；

当终端通过蜂窝网络连接到控制器，进行终端辅助的自动节能：终端将其周边检测到的接入点信息报告给控制器，由控制器来判断哪些接入点进行节能的开启或关闭。