专利名称：降低wlan干扰的动态功率控制方法及其系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线局域网(WLAN，Wireless Local Area Network)的抗干扰动态功 率控制技术。
背景技术：
随着无线局域网技术以及其他无线信道技术的大范围应用，工作在2. 4GHz与 5GHz等ISM(Industrial Scientific Medical，主要是开放给工业、科学、医学三个主要机 构使用的频段)免费频段中的无线通信设备会对工作在同频段的其他设备造成干扰。工作 在2. 4GHz公共频段的WLAN系统，在83. 5MHz的带宽中共有13条信道，但互不干扰的信道仅 能同时共存3条。因此，研究如何减少或避免同一区域中在同频段工作的WLAN系统之间的 自身干扰显得尤为重要。目前解决WLAN干扰问题主要通过规避干扰提升网络容量来实现， 这种办法的主要缺陷是一旦在小区或一些热点地区大规模部署接入点(APjccess Point) 后，必然存在频率资源冲突，系统相互干扰的问题。本发明通过接入控制器(AC，Access Control)对AP的功率动态调节来降低热点地区的WLAN的干扰，从而实现数据吞吐量的增 加。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种在规避干扰不成功的情况下，也能实现 降低干扰的基于流量分析系统(NetFlow)降低WLAN的动态功率控制方法，以及实现该方法 的系统。本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是，降低WLAN干扰的动态功率控 制方法，包括以下步骤AC每隔周期时间对当前连接AP的端口进行流量分析并提取当前AP的发射功率， 再根据当前的流量分析结果以及当前AP的发射功率分别与上一次AP的发射功率、预设最 小发射功率阈值的比较结果，向AP发送功率调节指令；AP接收到功率调节指令后，按功率调节指令对发射功率进行调节，直至将AP的发 射功率调节至最佳功率值，功率调节完毕，保存此次调节后最终的AP的发射功率至AC。具体的，所述功率调节指令包括直接调大功率、直接调小功率、微调大功率、微调 小功率；AP接收到功率调节指令后，按功率调节指令对发射功率进行调节，AP判断调节后 的AP的发射功率是否达到最佳功率值，如是，功率调节完毕，保存此次调节后最终的AP的 发射功率至AC ；如否，则根据上一次功率调节继续微调小或微调大功率，直至将AP的发射 功率调节至最佳功率值。方法具体包括以下步骤a、AC每隔周期时间T采集当前连接AP的端口上的网络吞吐量S”数据延时、、以 及AP发射功率Pi,进入下一步；所述i表示第i个周期，i为大于等于1的正整数；
b、AC判断是否同时满足当前的网络吞吐量Si大于等于预设吞吐量阈值S，并且当 前的数据延时、大于等于预设数据延时阈值t，如是，进入步骤c ；如否，进入步骤e ；c、AC判断当前的AP发射功率Pi是否大于上一次的AP发射功率Pi+则触发AP直 接调小功率，AP调小功率后进入步骤g，如否，进入步骤d ；d、AC判断当前的AP发射功率Pi是否小于等于预设最小发射功率阈值，如是，则触 发AP直接调大功率，AP调大功率后进入步骤g，如否，进入步骤e ；e、AC判断是否同时满足当前的网络吞吐量Si大于等于上一次的吞吐量Sp1，并且 当前的数据延时、大于等于上一次的数据延时tH，如是，进入步骤f，如否，则触发AP微调 大功率，AP微调大功率后进入步骤g ；f、AC判断当前的AP发射功率Pi是否小于上一次的AP发射功率P^1，且大于预设 最小发射功率阈值，如是，则触发AP微调大功率，AP微调大功率后进入步骤g，如否，则触发 AP微调小功率，AP微调小功率后进入步骤g ；g、AP判断调节后的功率值是否达到最佳功率值，如是，则将最终的AP的发射功率 发送至AC，设置i = i+1并返回步骤a，如否，则根据上一次调节继续微调小或微调大功率， 之后返回本步骤。所述根据上一次功率调节继续微调小或微调大功率的具体为步骤当AP接收到的功率调节指令为直接调大功率，则AP直接将发射功率调至初始化 设定的最大功率，然后开始执行微调小功率，直至将AP的发射功率调节至最佳功率值；当AP接收到的功率调节指令为直接调小功率，则AP直接将发射功率调至初始化 设定的最小功率，然后开始执行微调大功率，直至将AP的发射功率调节至最佳功率值；当AP接收到的功率调节指令为微调大功率，则AP继续执行微调大功率，直至将AP 的发射功率调节至最佳功率值；当AP接收到的功率调节指令为微调小功率，则AP继续执行微调小功率，直至将AP 的发射功率调节至最佳功率值。判断调节后的功率是否达到最佳功率值的具体步骤为
P G G 2 2gl、将调节后的功率值Pn，代入I =dM，求得当前微调后的发射功率
所覆盖的距离d ；其中，已为接收功率值，Gt为发送端天线增益，Gr为接收端天线增益；1为 系统散逸系数，λ为电磁波长，η表示一个周期时间内的调节次数，η的初值为LPn = Cl为当 前AC采集到的AP发射功率；g2、将d代入S' = LtlX (d)2Xm，得到调节了功率后的吞吐量S'；其中，LO为移 动终端的最大负载，m为覆盖的移动终端的个数；g3、判断调节了功率后的吞吐量S'是否满足小于等于预设吞吐量阈值S，如否， 将最终的AP的发射功率Plri发送至AC ；如是，设η = η+1，根据上一次功率调节的趋势继续 调节AP发射功率，并返回步骤gl。具体的，所述微调小功率或微调大功率为每一次调小或调大3/2η-ΜΒπι刻度。降低WLAN干扰的动态功率控制系统，包括AP、AC,所述AC上包括有WLAN数据流 量监测模块、AP功率控制判断模块；所述AP包括有AP功率调节模块；所述WLAN数据流量监测模块，用于每隔周期时间对当前连接AP的端口进行流量分析并提取当前AP的发射功率；所述AP功率控制判断模块，用于根据当前的流量分析结果以及当前AP的发射功 率分别与上一次AP的发射功率、预设最小发射功率阈值的比较结果，向AP发送功率调节指 令；所述功率调节指令包括直接调大功率、直接调小功率、微调大功率、微调小功率；所述AP功率调节模块，用于接收到功率调节指令后，按功率调节指令对发射功率 进行调节，AP判断调节后的AP的发射功率是否达到最佳功率值，如是，功率调节完毕，保存 此次调节后最终的AP的发射功率至AC ；如否，则根据上一次功率调节继续微调小或微调大 功率，直至将AP的发射功率调节至最佳功率值。具体的，所述WLAN数据流量监测模块，用于每隔周期时间对当前连接AP的端口进 行流量分析以获取当前的网络吞吐量、当前的数据延时；所述AP功率控制判断模块，用于先进行直接调小或直接调大功率的判断，再进行 微调小或微调大功率的判断；AP功率控制判断模块进行直接调小或直接调大功率的判断，具体为如当前的网络吞吐量大于等于预设吞吐量阈值，且当前的数据延时大于等于预设 数据延时阈值，且当前的AP发射功率大于上一次的AP发射功率时，则AP功率控制判断模 块向AP发送直接调小功率的发送功率调节指令；如当前的网络吞吐量大于等于预设吞吐量阈值，且当前的数据延时大于等于预设 数据延时阈值，且当前的AP发射功率小于等于上一次的AP发射功率，且当前的AP发射功 率小于等于预设最小发射功率阈值，则AP功率控制判断模块向AP发送直接调大功率的发 送功率调节指令；如当前的网络吞吐量大于等于预设吞吐量阈值，且当前的数据延时大于等于预设 数据延时阈值，且当前的AP发射功率小于等于上一次的AP发射功率，且当前的AP发射功 率大于预设最小发射功率阈值，则AP功率控制判断模块进入微调小或微调大功率的判断；AP功率控制判断模块进行微调小或微调大功率的判断，具体为如当前的网络吞吐量大于等于预设吞吐量阈值，且当前的数据延时大于等于预设 数据延时阈值的情况不能同时满足，当前的网络吞吐量大于等于上一次的吞吐量，并且当 前的数据延时大于等于上一次的数据延时也不能同时满足，则AP功率控制判断模块向AP 发送微调大功率的发送功率调节指令；如当前的网络吞吐量大于等于预设吞吐量阈值，且当前的数据延时大于等于预设 数据延时阈值的情况不能同时满足，但当前的网络吞吐量大于等于上一次的吞吐量，并且 当前的数据延时大于等于上一次的数据延时，且当前的AP发射功率Pi小于上一次的AP发 射功率Pg，且当前的AP发射功率Pi大于预设最小发射功率阈值，则AP功率控制判断模块 向AP发送微调大功率的发送功率调节指令；如当前的网络吞吐量大于等于预设吞吐量阈值，且当前的数据延时大于等于预设 数据延时阈值的情况不能同时满足，但当前的网络吞吐量大于等于上一次的吞吐量，并且 当前的数据延时大于等于上一次的数据延时，且当前的AP发射功率Pi大于等于上一次的 AP发射功率Pp1，且当前的AP发射功率Pi小于等于预设最小发射功率阈值，则AP功率控制 判断模块向AP发送微调小功率的发送功率调节指令。所述AP功率调节模块根据上一次功率调节继续微调小或微调大功率，具体为
当AP功率调节模块接收到的功率调节指令为直接调大功率，则AP功率调节模块 直接将发射功率调至初始化设定的最大功率，然后开始执行微调小功率，直至将AP的发射 功率调节至最佳功率值；当AP功率调节模块接收到的功率调节指令为直接调小功率，则AP功率调节模块 接入点直接将发射功率调至初始化设定的最小功率，然后开始执行微调大功率，直至将AP 的发射功率调节至最佳功率值；当AP功率调节模块接收到的功率调节指令为微调大功率，则AP功率调节模块继 续执行微调大功率，直至将AP的发射功率调节至最佳功率值；当AP功率调节模块接收到的功率调节指令为微调小功率，则AP功率调节模块继 续执行微调小功率，直至将AP的发射功率调节至最佳功率值。所述AP功率调节模块判断调节后的功率是否达到最佳功率值，具体为AP功率调节模块将调节后的功率值Pn，代入
权利要求
降低WLAN干扰的动态功率控制方法，其特征在于，包括以下步骤接入控制器每隔周期时间对当前连接接入点的端口进行流量分析并提取当前接入点的发射功率，再根据当前的流量分析结果以及当前接入点的发射功率分别与上一次接入点的发射功率、预设最小发射功率阈值的比较结果，向接入点发送功率调节指令；接入点接收到功率调节指令后，按功率调节指令对发射功率进行调节，直至将接入点的发射功率调节至最佳功率值，功率调节完毕，保存此次调节后最终的接入点的发射功率至接入控制器。
2.如权利要求1所述降低WLAN干扰的动态功率控制方法，其特征在于，所述功率调节 指令包括直接调大功率、直接调小功率、微调大功率、微调小功率；接入点接收到功率调节指令后，按功率调节指令对发射功率进行调节，接入点判断调 节后的接入点的发射功率是否达到最佳功率值，如是，功率调节完毕，保存此次调节后最终 的接入点的发射功率至接入控制器；如否，则根据上一次功率调节继续微调小或微调大功 率，直至将接入点的发射功率调节至最佳功率值。
3.如权利要求2所述降低WLAN干扰的动态功率控制方法，其特征在于，具体包括以下 步骤a、接入控制器每隔周期时间T采集当前连接接入点的端口上的网络吞吐量S”数据延 时、、以及接入点发射功率Pi,进入下一步；所述i表示第i个周期，i为大于等于1的正整 数；b、接入控制器判断是否同时满足当前的网络吞吐量Si大于等于预设吞吐量阈值S，并 且当前的数据延时、大于等于预设数据延时阈值t，如是，进入步骤c ；如否，进入步骤e ；C、接入控制器判断当前的接入点发射功率Pi是否大于上一次的接入点发射功率Pp1， 如是，则触发接入点直接调小功率，接入点调小功率后进入步骤g，如否，进入步骤d ；d、接入控制器判断当前的接入点发射功率Pi是否小于等于预设最小发射功率阈值，如 是，则触发接入点直接调大功率，接入点调大功率后进入步骤g，如否，进入步骤e ；e、接入控制器判断是否同时满足当前的网络吞吐量Si大于等于上一次的吞吐量S"， 并且当前的数据延时、大于等于上一次的数据延时tH，如是，进入步骤f，如否，则触发接 入点微调大功率，接入点微调大功率后进入步骤g ；f、接入控制器判断当前的接入点发射功率Pi是否小于上一次的接入点发射功率Pp1， 且大于预设最小发射功率阈值，如是，则触发接入点微调大功率，接入点微调大功率后进入 步骤g，如否，则触发接入点微调小功率，接入点微调小功率后进入步骤g ；g、接入点判断调节后的功率值是否达到最佳功率值，如是，则将最终的接入点的发射 功率发送至接入控制器，设置i = i+Ι并返回步骤a，如否，则根据上一次调节继续微调小或 微调大功率，之后返回本步骤。
4.如权利要求3所述降低WLAN干扰的动态功率控制方法，其特征在于，所述根据上一 次功率调节继续微调小或微调大功率的具体步骤为当接入点接收到的功率调节指令为直接调大功率，则接入点直接将发射功率调至初始 化设定的最大功率，然后开始执行微调小功率，直至将接入点的发射功率调节至最佳功率 值；当接入点接收到的功率调节指令为直接调小功率，则接入点直接将发射功率调至初始化设定的最小功率阈值，然后开始执行微调大功率，直至将接入点的发射功率调节至最佳 功率值；当接入点接收到的功率调节指令为微调大功率，则接入点继续执行微调大功率，直至 将接入点的发射功率调节至最佳功率值；当接入点接收到的功率调节指令为微调小功率，则接入点继续执行微调小功率，直至 将接入点的发射功率调节至最佳功率值。
5.如权利要求3或4所述降低WLAN干扰的动态功率控制方法，其特征在于，判断调节 后的功率是否达到最佳功率值的具体步骤为 gl、将调节后的功率值Pn，代入Pr =dM，求得当前微调后的发射功率所覆盖的距离d ；其中，已为接收功率值，Gt为发送端天线增益，Gr为接收端天线增益；1为系统 散逸系数，λ为电磁波长，η表示一个周期时间内的微调节次数，η的初值为LPn = Cl为当前 接入控制器采集到的接入点发射功率；g2、将d代入S' =LtlX(Cl)2Xm,得到调节了功率后的吞吐量S'；其中，Ltl为预设的移 动终端的最大负载，m为信号覆盖范围内连接的移动终端的个数；g3、判断调节了功率后的吞吐量S'是否满足小于等于预设吞吐量阈值S，如否，将最 终的接入点的发射功率Plri发送至接入控制器；如是，设η = n+1，根据上一次功率调节的趋 势继续调节接入点发射功率，并返回步骤gl。
6.如权利要求4所述降低WLAN干扰的动态功率控制方法，其特征在于，所述微调小功 率或微调大功率为每一次调小或调大3/2η-ΜΒπι刻度。
7.降低WLAN干扰的动态功率控制系统，其特征在于，包括接入点、接入控制器，所述接 入控制器上包括有WLAN数据流量监测模块、接入点功率控制判断模块；所述接入点包括有 接入点功率调节模块；所述WLAN数据流量监测模块，用于每隔周期时间对当前连接接入点的端口进行流量 分析并提取当前接入点的发射功率；所述接入点功率控制判断模块，用于根据当前的流量分析结果以及当前接入点的发射 功率分别与上一次接入点的发射功率、预设最小发射功率阈值的比较结果，向接入点发送 功率调节指令；所述功率调节指令包括直接调大功率、直接调小功率、微调大功率、微调 小功率；所述接入点功率调节模块，用于接收到功率调节指令后，按功率调节指令对发射功率 进行调节，接入点判断调节后的接入点的发射功率是否达到最佳功率值，如是，功率调节完 毕，保存此次调节后最终的接入点的发射功率至接入控制器；如否，则根据上一次功率调节 的趋势继续微调小或微调大功率，直至将接入点的发射功率调节至最佳功率值。
8.如权利要求7所述降低WLAN干扰的动态功率控制系统，其特征在于，所述WLAN数据 流量监测模块，用于每隔周期时间对当前连接接入点的端口进行流量分析以获取当前的网 络吞吐量、当前的数据延时；所述接入点功率控制判断模块，用于先进行直接调至最小或直接调至最大功率的判 断，再进行微调小或微调大功率的判断；接入点功率控制判断模块进行直接调至最小或直接调至最大功率的判断，具体为如当前的网络吞吐量大于等于预设吞吐量阈值，且当前的数据延时大于等于预设数据 延时阈值，且当前的接入点发射功率大于上一次的接入点发射功率时，则接入点功率控制 判断模块向接入点发送直接调至最小功率的发送功率调节指令；如当前的网络吞吐量大于等于预设吞吐量阈值，且当前的数据延时大于等于预设数据 延时阈值，且当前的接入点发射功率小于等于上一次的接入点发射功率，且当前的接入点 发射功率小于等于预设最小发射功率阈值，则接入点功率控制判断模块向接入点发送直接 调至最大功率的发送功率调节指令；如当前的网络吞吐量大于等于预设吞吐量阈值，且当前的数据延时大于等于预设数据 延时阈值，且当前的接入点发射功率小于等于上一次的接入点发射功率，且当前的接入点 发射功率大于预设最小发射功率阈值，则接入点功率控制判断模块进入微调小或微调大功 率的判断；接入点功率控制判断模块进行微调小或微调大功率的判断，具体为 如当前的网络吞吐量大于等于预设吞吐量阈值，且当前的数据延时大于等于预设数据 延时阈值的情况不能同时满足，当前的网络吞吐量大于等于上一次的吞吐量，并且当前的 数据延时大于等于上一次的数据延时也不能同时满足，则接入点功率控制判断模块向接入 点发送微调大功率的发送功率调节指令；如当前的网络吞吐量大于等于预设吞吐量阈值，且当前的数据延时大于等于预设数据 延时阈值的情况不能同时满足，但当前的网络吞吐量大于等于上一次的吞吐量，并且当前 的数据延时大于等于上一次的数据延时，且当前的接入点发射功率Pi小于上一次的接入点 发射功率Pi+且当前的接入点发射功率Pi大于预设最小发射功率阈值，则接入点功率控制 判断模块向接入点发送微调大功率的发送功率调节指令；如当前的网络吞吐量大于等于预设吞吐量阈值，且当前的数据延时大于等于预设数据 延时阈值的情况不能同时满足，但当前的网络吞吐量大于等于上一次的吞吐量，并且当前 的数据延时大于等于上一次的数据延时，且当前的接入点发射功率Pi大于等于上一次的接 入点发射功率Ph，且当前的接入点发射功率Pi小于等于预设最小发射功率阈值，则接入点 功率控制判断模块向接入点发送微调小功率的发送功率调节指令。
9.如权利要求8所述降低WLAN干扰的动态功率控制系统，其特征在于，所述接入点功 率调节模块根据上一次功率调节的趋势继续微调小或微调大功率，具体为当接入点功率调节模块接收到的功率调节指令为直接调大功率，则接入点直接将发射 功率调至初始化设定的最大功率，然后开始执行微调小功率，直至将接入点的发射功率调 节至最佳功率值；当接入点功率调节模块接收到的功率调节指令为直接调小功率，则接入点直接将发射 功率调至初始化设定的最小功率，然后开始执行微调大功率，直至将接入点的发射功率调 节至最佳功率值；当接入点功率调节模块接收到的功率调节指令为微调大功率，则接入点功率调节模块 继续执行微调大功率，直至将接入点的发射功率调节至最佳功率值；当接入点功率调节模块接收到的功率调节指令为微调小功率，则接入点功率调节模块 继续执行微调小功率，直至将接入点的发射功率调节至最佳功率值。
10.如权利要求9所述降低WLAN干扰的动态功率控制系统，其特征在于，所述接入点功率调节模块判断调节后的功率是否达到最佳功率值，具体为接入点功率调节模块将调节后的功率值Pn，代入
全文摘要
本发明提供一种在规避干扰不成功的情况下，也能实现降低干扰的基于流量分析系统(NetFlow)降低WLAN的动态功率控制方法，以及实现该方法的系统。AC每隔周期时间对当前连接AP的端口进行流量分析并提取当前AP的发射功率，再根据当前的流量分析结果以及当前AP的发射功率分别与上一次AP的发射功率、预设最小发射功率阈值的比较结果，向AP发送功率调节指令；AP接收到功率调节指令后，按功率调节指令对发射功率进行调节，直至将AP的发射功率调节至最佳功率值，功率调节完毕，保存此次调节后最终的AP的发射功率至AC。
文档编号H04W84/12GK101998601SQ201010590158
公开日2011年3月30日 申请日期2010年12月15日 优先权日2010年12月15日
发明者孙伟, 肖奕, 蔡易君 申请人:迈普通信技术股份有限公司