CN118118985A - 一种Mesh网络的节能配置方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种Mesh网络的节能配置方法，包括如下步骤：确定Mesh网络中各无线接入点的终端接入状态；其中，所述终端接入状态包括低活跃状态；当所述无线接入点处于低活跃状态时，控制所述无线接入点的发射功率大小至对应的预设节能区间；其中，所述预设节能区间根据所述无线接入点的信号强度数据计算得到，且每个所述无线接入点对应一个所述预设节能区间。本发明能够在保证网络质量的同时降低网络能耗。

Description

一种Mesh网络的节能配置方法

技术领域

本发明涉及网络节能领域，尤其涉及一种Mesh网络的节能配置方法。

背景技术

目前，Wi-Fi Mesh网络接入点设备为了提供最佳的无线接入性能，普遍都是以最大的无线发射功率运行，没有考虑实际的Wi-Fi终端接入情况去进行优化。或者通过配置的方式直接将接入点设备发射功率降低，没能通过动态调整来保证最佳网络质量。

随着全球能源需求的日益增长，能源的供应逐渐紧张。电子设备如Wi-Fi无线接入点设备的能耗是一个不可忽略的方面。

发明内容

本发明为克服上述现有技术的缺陷，提供一种Mesh网络的节能配置方法，能够在保证网络质量的同时降低网络能耗。

本发明一实施例提供一种Mesh网络的节能配置方法，包括如下步骤：

确定Mesh网络中各无线接入点的终端接入状态；其中，所述终端接入状态包括低活跃状态；

当所述无线接入点处于低活跃状态时，控制所述无线接入点的发射功率大小至对应的预设节能区间；其中，所述预设节能区间根据所述无线接入点的信号强度数据计算得到，且每个所述无线接入点对应一个所述预设节能区间。

进一步的，所述确定Mesh网络中各无线接入点的终端接入状态，具体包括：

当所述无线接入点无终端接入或所述无线接入点在预设时长内输出的流量低于所述预设流量阈值时，确定所述无线接入点的所述终端接入状态为低活跃状态。

进一步的，所述预设节能区间根据所述无线接入点的信号强度数据计算得到，具体包括：

根据所述无线接入点的最低信号强度值计算所述无线接入点的最低可调发射功率，并将所述最低可调发射功率作为所述预设节能区间的下限；

将所述最低可调发射功率与预设差值相加，得到所述预设节能区间的上限值。

优选的，所述最低信号强度值的确定方法具体包括：

在一段预设的连续时长内，分别记录所有连接至所述无线接入点的无线终端的信号强度数据，得到若干个信号强度值，并取所述若干个信号强度值中的最小值作为所述无线接入点的第一信号强度值；

重复记录若干次，对应得到若干个所述第一信号强度值，并取所述若干个第一信号强度值中的最小值作为所述无线接入点的最小信号强度值；

当所述最小信号强度值小于预设强度阈值时，将所述最小信号强度值作为所述最低信号强度值，当所述最小信号强度值大于预设强度阈值时，将所述预设强度阈值作为所述最低信号强度值。

优选的，在得到所述第一信号强度值前，还包括：

删除在所述连续时长内漫游到其他无线接入点的终端的所述信号强度数据。

进一步的，所述终端接入状态还包括高活跃状态；

当所述无线接入点有终端接入且所述无线接入点在预设时长内输出的流量不低于预设流量阈值时，确定所述无线接入点的所述终端接入状态为高活跃状态；

当所述无线接入点处于高活跃状态时，维持所述无线接入点的发射功率大小不低于对应所述预设节能区间的上限值。

进一步的，所述方法还包括：当所述无线接入点处于闲时时间段时，确定所述无线接入点为低活跃状态；其中，每个所述无线接入点对应若干个所述闲时时间段。

进一步的，每个所述无线接入点对应闲时时间段的确定方法具体包括：

当所述无线接入点在一段持续时间段内保持低活跃状态，则确定所述持续时间段为所述无线接入点对应的第一闲时时间段，并记录一天内所述无线接入点统计得到的若干个所述第一闲时时间段作为所述无线接入点的当天闲时数据；其中，所述持续时间段的长度不小于预设时间段阈值；

重复统计若干天，对应得到若干个所述当天闲时数据，然后将在所有所述当天闲时数据中均有出现的所述第一闲时时间段作为所述无线接入点对应的所述闲时时间段。

进一步的，所述方法还包括：

当所述无线接入点处于闲时时间段时，若有新终端连接至所述无线接入点或原先连接所述无线接入点的终端的数据流量大于预设流量阈值时，切换所述无线接入点为高活跃状态，直至所述无线接入点无终端连接或所有连接至所述无线接入点的终端的数据流量小于所述预设流量阈值。

进一步的，所述方法还包括：

若所述无线接入点支持2.4G和5G双频，则当所述无线接入点处于闲时时间段时，关闭所述无线接入点的2.4G频段。

相较于现有技术，本发明的有益效果在于：

在无线终端一段统计时间流量较少，上行带宽不高，或者没有无线终端接入的情况下，通过调低无线接入点的发射功率降低了能耗。同时，本发明还能对无线接入点的发射功率进行动态调整，在无线终端漫游到目标无线接入点时，目标无线接入点就恢复正常发射功率，保证用户的使用体验不受影响。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的一种Mesh网络的节能配置方法的流程示意图。

图2为本发明一优选实施例提供的一种Mesh网络的网络布局示意图。

图3为本发明一实施例提供的一种闲时时间点的判断流程示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

参照图1，为本发明一实施例提供的一种Mesh网络的节能配置方法的流程示意图，包括以下步骤：

S1：确定Mesh网络中各无线接入点的终端接入状态；其中，所述终端接入状态包括低活跃状态；

S2：当所述无线接入点处于低活跃状态时，控制所述无线接入点的发射功率大小至对应的预设节能区间；其中，所述预设节能区间根据所述无线接入点的信号强度数据计算得到，且每个所述无线接入点对应一个所述预设节能区间。

对于步骤S1，具体的，所述确定Mesh网络中各无线接入点的终端接入状态，具体包括：

当所述无线接入点无终端接入或所述无线接入点在所述预设时长内输出的流量低于所述预设流量阈值时，确定所述无线接入点的所述终端接入状态为低活跃状态。

在一个优选的实施例中，在Mesh网络中，通常存在一个负责控制的主无线接入点和一个或多个从无线接入点，参照图2，以2台无线路由器Mesh组网为例，其中主路由A对应为主无线接入点，从路由B对应为从无线接入点。

分析图2的实际情景，当手机3从房间走到客厅使用时，主路由A会让手机3从从路由B漫游到主路由A上，则此时从路由B就没有无线终端接入了，由此就能够确定从路由B为低活跃状态。

对于步骤S2，具体的，所述预设节能区间根据所述无线接入点的信号强度数据计算得到，具体包括：

根据所述无线接入点的最低信号强度值计算所述无线接入点的最低可调发射功率，并将所述最低可调发射功率作为所述预设节能区间的下限；

将所述最低可调发射功率与预设差值相加，得到所述预设节能区间的上限值。

进一步的，所述最低信号强度值的确定方法具体包括：

在一段预设的连续时长内，分别记录所有连接至所述无线接入点的无线终端的信号强度数据，得到若干个信号强度值，并取所述若干个信号强度值中的最小值作为所述无线接入点的第一信号强度值；

重复记录若干次，对应得到若干个所述第一信号强度值，并取所述若干个第一信号强度值中的最小值作为所述无线接入点的最小信号强度值；

当所述最小信号强度值小于预设强度阈值时，将所述最小信号强度值作为所述最低信号强度值，当所述最小信号强度值大于预设强度阈值时，将所述预设强度阈值作为所述最低信号强度值。

进一步的，在得到所述第一信号强度值前，还包括：

删除在所述连续时长内漫游到其他无线接入点的终端的所述信号强度数据。

在一个优选的实施例中，为保证更好的网络使用体验，本发明实施例通过估算出用户在信号最弱的位置时的信号强度，以这个最弱信号强度来计算无线接入点可以调低的信号强度。其中，最弱信号强度的分析方法如下：

首先，为每个无线接入点设置一个初始的最弱信号强度值RSSIAPn＝0。然后，每个无线接入点每隔5秒获取一次所有无线接入终端的信号强度并记录下来，每一分钟进行一次统计，如果这一分钟内有无线终端断开了连接，则删除这个无线终端记录，然后通过比较计算出这一分钟内每个无线终端最低的信号强度。

随后，逐个分析得到的无线终端信号强度数据。分析方法为：先将需要漫游到其它无线接入点的无线终端数据删除，然后通过比较计算出所有无线终端信号强度中最低的一个，记录为RSSIn。然后将RSSIn与该节点的RSSIAPn进行比较，如果RSSIn小于RSSIAPn，则更新RSSIAPn的值为RSSIn，即RSSAIPn＝RSSIn。最后得到的RSSIAPn数值就是用户在信号最弱的位置时接收无线终端的信号强度。优选的，为了最大限度保证网络服务质量不受影响，无线接入终端的信号强度分析需要持续超过24小时。

在得到最弱信号强度RSSIAPn后，根据这个RSSIAPn与无线接入点的链路情况，通过预设的算法就能计算得到该无线接入点对应的最低可调发射功率值RSSIval。最后，将RSSIval作为节能区间的下限值，再根据RSSIval和预设的区间差值计算得到上限值，就能确定该无线接入点对应的节能区间。

在实际应用中，为最大程度提高节能效果，一般直接将处于低活跃状态的无线接入点的发射功率调至最低。参照图2，当手机3从房间走到客厅使用时，从路由B没有无线终端接入，即进入低活跃状态。则此时，主路由A发送调低功率的指令给从路由B，指令中包括预先计算得到的从路由B的最低可调发射功率值。从路由B在接收到指令后，将自身发射功率调低至所述最低可调发射功率，而此时用户在房间A还是能搜到从路由B的信号，只是信号有点弱，但是也能保证无线终端的接入，不影响使用，还能起到节能效果。

进一步的，所述终端接入状态还包括高活跃状态；

当所述无线接入点有终端接入且所述无线接入点在预设时长内输出的流量不低于预设流量阈值时，确定所述无线接入点的所述终端接入状态为高活跃状态；

当所述无线接入点处于高活跃状态时，维持所述无线接入点的发射功率大小不低于对应所述预设节能区间的上限值。

在一个优选的实施例中，参照图3，当手机3又从客厅走回到房间A后，手机3需要漫游到从路由B上，则此时从路由B从低活跃状态切换至高活跃状态。主路由A将发送恢复正常功率的指令至从路由B，从路由B在接收指令后将自身发射功率调回至正常功率。这样设置能够实现无线接入点发射功率的动态调整，在实现节能的同时也能保证用户的网络使用能及时恢复最佳状态。

进一步的，所述方法还包括：当所述无线接入点处于闲时时间段时，确定所述无线接入点为低活跃状态；其中，每个所述无线接入点对应若干个所述闲时时间段。

进一步的，每个所述无线接入点对应闲时时间段的确定方法具体包括：

当所述无线接入点在一段持续时间段内保持低活跃状态，则确定所述持续时间段为所述无线接入点对应的第一闲时时间段，并记录一天内所述无线接入点统计得到的若干个所述第一闲时时间段作为所述无线接入点的当天闲时数据；其中，所述持续时间段的长度不小于预设时间段阈值；

重复统计若干天，对应得到若干个所述当天闲时数据，然后将在所有所述当天闲时数据中均有出现的所述第一闲时时间段作为所述无线接入点对应的所述闲时时间段。

进一步的，所述方法还包括：

当所述无线接入点处于闲时时间段时，若有新终端连接至所述无线接入点或原先连接所述无线接入点的终端的数据流量大于预设流量阈值时，切换所述无线接入点为高活跃状态，直至所述无线接入点无终端连接或所有连接至所述无线接入点的终端的数据流量小于所述预设流量阈值。

进一步的，所述方法还包括：

若所述无线接入点支持2.4G和5G双频，则当所述无线接入点处于闲时时间段时，关闭所述无线接入点的2.4G频段。

在一个优选的实施例中，Mesh网络会存在一段较长的连续时间无终端接入或接入终端使用的流量很少，本发明实施例将这段连续时间称为闲时时间段。在确认每个无线接入点的闲时时间段后，每当进入闲时时间段，默认无线接入点进入低活跃状态。其中，闲时时间段的具体分析方法如下：

以系统时间0时开始，每隔10秒检测一下，判断当前是不是闲时时间点。如果是闲时时间点，当上一次检测结果不是闲时时间点，则记录闲时起始时间Tbegin，当上一次检测结果为闲时时间点则说明继续保持闲时状态，不需要任何操作。如果不是闲时时间点，并且上一次检测结果是闲时时间点，则记录闲时结束时间Tend。如果Tbegin到Tend的时间长度超过1个小时，则将这个时间段记录为闲时时间段Tfree1(Tbegin,Tend)。一直计算到24时，这样计算一天可能有多个闲时时间段。之后，将最近7天的空闲时间段数据取出每天都重合的时间段作为最终的空闲时间段。这里的7天是一个可配置项。

参照图3，闲时时间点的判断方法具体为：当前所有的无线接入点，没有无线终端接入。或者有无线终端接入，但所有的无线终端的当时流量速率低于一个阀值，这个阀值可配置，默认100Kbps。

在具体的实施过程中，考虑到目前很多智能家居设备例如空调，打印机等都一直通过无线接入到无线接入点，但是在没有具体操作情况下流量很低的。或者用户手机等设备虽然没有使用，但是会一直连着无线网络，但是流量会很低，因此通过判断无线终端的当时流量速率具有实际意义的。

在实际应用中，参照图2，以从路由B距离，当进入从路由B对应的闲时时间段后，主路由A先判断从路由B当前是否是闲时时间点。如果是，则主路由A发送调低功率指令给从路由B，并带上其对应的RSSIval值。从路由B接收到主路由A调低功率指令后，将发射功率调低成RSSIval。并回复主路由A执行成功信息。此时，如果从路由B支持2.4G和5G双频，从路由先检测2.4G是否有无线终端接入，如果没有，则把2.4G关闭。这个操作是可选项。

另外，主路由A在进入闲时时间段后也能参考上述步骤进行发射功率的调整。至此，主从路由在闲时都以较低发射功率进行工作，而且从路由还把2.4G关闭，节能效果会比较明显。

最后，在主路由进入闲时低发射功率状态后，如果发现有新的无线终端接入，或者已连接的无线终端有数据流量大于100kbps时，如果是主路由A，则主路由A恢复正常的发射功率状态。如果是从路由B，则主从路由都恢复到正常的发射功率状态。保证无线网络服务质量。如果当时还处于闲时时间段，则重复上面的步骤，否则结束上述操作过程。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种Mesh网络的节能配置方法，其特征在于，包括如下步骤：

确定Mesh网络中各无线接入点的终端接入状态；其中，所述终端接入状态包括低活跃状态；

当所述无线接入点处于低活跃状态时，控制所述无线接入点的发射功率大小至对应的预设节能区间；其中，所述预设节能区间根据所述无线接入点的信号强度数据计算得到，且每个所述无线接入点对应一个所述预设节能区间。

2.如权利要求1所述的Mesh网络的节能配置方法，其特征在于，所述确定Mesh网络中各无线接入点的终端接入状态，具体包括：

当所述无线接入点无终端接入或所述无线接入点在预设时长内输出的流量低于所述预设流量阈值时，确定所述无线接入点的所述终端接入状态为低活跃状态。

3.如权利要求1所述的Mesh网络的节能配置方法，其特征在于，所述预设节能区间根据所述无线接入点的信号强度数据计算得到，具体包括：

根据所述无线接入点的最低信号强度值计算所述无线接入点的最低可调发射功率，并将所述最低可调发射功率作为所述预设节能区间的下限；

将所述最低可调发射功率与预设差值相加，得到所述预设节能区间的上限值。

4.如权利要求3所述的Mesh网络的节能配置方法，其特征在于，所述最低信号强度值的确定方法具体包括：

在一段预设的连续时长内，分别记录所有连接至所述无线接入点的无线终端的信号强度数据，得到若干个信号强度值，并取所述若干个信号强度值中的最小值作为所述无线接入点的第一信号强度值；

重复记录若干次，对应得到若干个所述第一信号强度值，并取所述若干个第一信号强度值中的最小值作为所述无线接入点的最小信号强度值；

当所述最小信号强度值小于预设强度阈值时，将所述最小信号强度值作为所述最低信号强度值，当所述最小信号强度值大于预设强度阈值时，将所述预设强度阈值作为所述最低信号强度值。

5.如权利要求4所述的Mesh网络的节能配置方法，其特征在于，在得到所述第一信号强度值前，还包括：

删除在所述连续时长内漫游到其他无线接入点的终端的所述信号强度数据。

6.如权利要求1所述的Mesh网络的节能配置方法，其特征在于，所述终端接入状态还包括高活跃状态；

当所述无线接入点有终端接入且所述无线接入点在预设时长内输出的流量不低于预设流量阈值时，确定所述无线接入点的所述终端接入状态为高活跃状态；

当所述无线接入点处于高活跃状态时，维持所述无线接入点的发射功率大小不低于对应所述预设节能区间的上限值。

7.如权利要求1所述的Mesh网络的节能配置方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述无线接入点处于闲时时间段时，确定所述无线接入点为低活跃状态；其中，每个所述无线接入点对应若干个所述闲时时间段。

8.如权利要求7所述的Mesh网络的节能配置方法，其特征在于，每个所述无线接入点对应闲时时间段的确定方法具体包括：

当所述无线接入点在一段持续时间段内保持低活跃状态，则确定所述持续时间段为所述无线接入点对应的第一闲时时间段，并记录一天内所述无线接入点统计得到的若干个所述第一闲时时间段作为所述无线接入点的当天闲时数据；其中，所述持续时间段的长度不小于预设时间段阈值；

重复统计若干天，对应得到若干个所述当天闲时数据，然后将在所有所述当天闲时数据中均有出现的所述第一闲时时间段作为所述无线接入点对应的所述闲时时间段。

9.如权利要求7所述的Mesh网络的节能配置方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述无线接入点处于闲时时间段时，若有新终端连接至所述无线接入点或原先连接所述无线接入点的终端的数据流量大于预设流量阈值时，切换所述无线接入点为高活跃状态，直至所述无线接入点无终端连接或所有连接至所述无线接入点的终端的数据流量小于所述预设流量阈值。

10.如权利要求7-9任一项所述的Mesh网络的节能配置方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述无线接入点支持2.4G和5G双频，则当所述无线接入点处于闲时时间段时，关闭所述无线接入点的2.4G频段。