一种调节路由器信号覆盖范围的方法及系统与流程

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种调节路由器信号覆盖范围的方法及系统。

背景技术

路由器是连接因特网中各局域网、广域网的设备，它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号。路由器是互联网络的枢纽，用于连接多个逻辑上分开的网络，所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时，可通过路由器的路由功能来完成，即无线路由器可以看作一个转发器，将家中墙上接出的宽带网络信号通过天线转发给附近的无线终端，例如笔记本电脑、支持wifi的手机、ipad等。

随着无线通信技术的快速发展，无线路由器已经广泛应用于各个场合，如家庭、公司、商场等场合，目前家家户户都有对wifi及无线路由器的需求，路由器已经成为了一个必须品，然而，现有的无线路由器一般都是搭配全向天线(即在水平方向图上表现为360都均匀辐射，也就是平常所说的无方向性，在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束)进行全面的信号辐射。然而一般情况下，无线路由器都会放置在角落位置，这样全向辐射的信号在一定角度范围内会被浪费，并且在部分场景下，用户也并不需要无线路由器进行全面辐射，只需要信号辐射范围覆盖达到一定区域就足够了，虽然目前已经可以实现利用定向天线和全向天线的搭配来改善无线路由器信号强度，但是仍然没有省去全向天线，在一定场景下仍然会造成某些角度的辐射信号能量被浪费。

公开号为cn104917537a的专利公开了一种无线路由器信号发射装置属于无信路由器信号发射装置领域，其结构主要由：1改装无线路由器、信号发射塔两大部分组成；信号发射塔由：2固定定向天线、3旋转定向天线、4全向天信、6电信杆、5方向旋转控制装置、7馈线组成；其特征主要是1改装无信路由器通过7馈线与发射塔的2固定定向天线、3旋转定向天线、4全向天线连接，再通过方向旋转控制装置调节3旋转定向天线的方向，最终达到提高信号覆盖面、集中信号及增强信号稳定性的作用。该方法结合定向天线和全向天线在一定程度上可以集中信号及增强信号的稳定性，但是还是无法避免某些角度的辐射信号能量的浪费。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种基于宽波束天线调节路由器信号覆盖范围的方法及系统，灵活主动得根据实际情况调整辐射范围，减少辐射信号能量的浪费，也可以降低对周围其他无线信号的干扰影响，同时增加辐射信号的强度。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种调节路由器信号覆盖范围的方法，包括步骤：

s1.与终端设备建立无线连接；

s2.根据所述终端设备反馈的信号强度确定所述终端设备的位置信息并根据所述终端位置的位置信息调整宽波束天线的波束指向。

进一步的，所述根据所述终端设备反馈的信号强度确定所述终端设备的位置信息并根据所述终端位置的位置信息调整宽波束天线的波束指向的具体步骤为：

a1.轮询检测每一对波束指向相对的宽波束天线之间所述终端设备反馈的信号强度的差值；

a2.确定信号强度差值最大的宽波束天线对；

a3.将所述信号强度差值最大的宽波束天线对中的所述终端设备反馈信号强度大的宽波束天线的波束指向所述终端设备的位置。

进一步的，若所述终端设备的信号强度小于预设信号强度阈值，则将多根宽波束天线的波束指向所述终端设备的位置。

进一步的，还包括步骤：

记录每次调整完宽波束天线的波束指向的位置组合；

判断所述位置组合出现的频率是否达到预设频率以及持续的时间是否达到预设时长；

若是，将所述位置组合设定为常用组合。

进一步的，还包括步骤：

判断当前所处时间段是否为用户活动较少的时间段；

若是，则检测宽波束天线的波束指向的位置组合是否为默认组合；

若否，则将所述宽波束天线的波束指向的位置组合调整为默认组合。

相应的，还提供一种调节路由器信号覆盖范围的系统，包括：

连接模块，用于与终端设备建立无线连接；

调节模块，用于根据所述终端设备反馈的信号强度确定所述终端设备的位置信息并根据所述终端位置的位置信息调整宽波束天线的波束指向。

进一步的，所述根据所述终端设备反馈的信号强度确定所述终端设备的位置信息并根据所述终端位置的位置信息调整宽波束天线的波束指向的具体步骤为：

a1.轮询检测每一对波束指向相对的宽波束天线之间所述终端设备反馈的信号强度的差值；

a2.确定信号强度差值最大的宽波束天线对；

a3.将所述信号强度差值最大的宽波束天线对中的所述终端设备反馈信号强度大的宽波束天线的波束指向所述终端设备的位置。

进一步的，若所述终端设备的信号强度小于预设信号强度阈值，则将多根宽波束天线的波束指向所述终端设备的位置。

进一步的，还包括：

记录模块，用于记录每次调整完宽波束天线的波束指向的位置组合；

第一判断模块，用于判断所述位置组合出现的频率是否达到预设频率以及持续的时间是否达到预设时长；

设定模块，用于在所述位置组合出现的频率以及持续的时间达到预设数值时将所述位置组合设定为常用组合。

进一步的，还包括：

第二判断模块，用于判断当前所处时间段是否为用户活动较少的时间段；

检测模块，用于当前所处时间段处于用户活动较少的时间段时检测宽波束天线的波束指向的位置组合是否为默认组合；

调整模块，用于当前所处时间段处于用户活动较少的时间段时且宽波束天线的波束指向的位置组合不是默认组合时将所述宽波束天线的波束指向的位置组合调整为默认组合。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)通过终端设备反馈的信号强度确定所述终端设备的位置信息并根据所述终端位置的位置信息调整宽波束天线的波束指向实现根据实际情况灵活主动调整无线路由器的辐射范围，减少辐射信号能量的浪费。

(2)通过在终端设备的信号强度小于预设信号强度阈值时将多根宽波束天线的波束指向所述终端设备的位置实现增强终端设备所处位置区域的信号强度，降低了和其他无线信号的相互干扰，保证用户网络体验。

附图说明

图1是实施例一提供的一种调节路由器信号覆盖范围的方法流程图；

图2是本发明无线路由器宽波束天线单元示意图；

图3是本发明无线路由器宽波束天线单元开关组合示意图；

图4是实施例一提供的一种调节路由器信号覆盖范围的系统结构图；

图5是实施例二提供的一种调节路由器信号覆盖范围的方法流程图；

图6是实施例二提供的一种调节路由器信号覆盖范围的系统结构图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

随着互联网技术的发展，需要入网的终端设备越来越多，无线网络由于其有较大的灵活性，也越来越成为人们所青睐的对象，本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种基于宽波束天线调节路由器信号覆盖范围的方法及系统，灵活主动得根据实际情况调整辐射范围，减少辐射信号能量的浪费，也可以降低对周围其他无线信号的干扰影响，同时增加辐射信号的强度。

实施例一

本实施例提供一种调节路由器信号覆盖范围的方法，包括步骤：

s11.与终端设备建立无线连接；

s12.根据所述终端设备反馈的信号强度确定所述终端设备的位置信息并根据所述终端位置的位置信息调整宽波束天线的波束指向。

可选的，所述终端设备为具有无线连接功能的智能设备，如手机、笔记本电脑、ipad等等。

本实施例的调节路由器信号覆盖范围的方法执行主体为无线路由器。

需要说明的是，本实施例中的无线路由器搭配的天线为可360°自由转动宽波束全向天线。

具体的，初始状态下无线路由器为全向辐射模式，终端设备扫描到无线路由器的信号后与无线路由器建立连接，然后无线路由器根据终端设备反馈的信号强度确定所述终端设备的位置信息，无线路由器根据所述的位置信息调整宽波束天线的波束指向(即调整无线路由器的信号覆盖范围)。

进一步的，所述根据所述终端设备反馈的信号强度确定所述终端设备的位置信息并根据所述终端位置的位置信息调整宽波束天线的波束指向的具体步骤为：

a1.轮询检测每一对波束指向相对的宽波束天线之间所述终端设备反馈的信号强度的差值；

a2.确定信号强度差值最大的宽波束天线对；

a3.将所述信号强度差值最大的宽波束天线对中的所述终端设备反馈信号强度大的宽波束天线的波束指向所述终端设备的位置。

具体的，本实施例的无线路由器中的全向天线的原始波束依次排列，总辐射面积为全向的天线组合，控制开关，功分器组成。本实施例中的天线组合主要由2n个具有一定波束宽度的天线单元构成，如图2所示，为本发明无线路由器宽波束天线单元示意图，设每个天线的波束覆盖范围为ap，原始的覆盖可以达到360°覆盖。

如图2所示，ap与an+p，覆盖范围正好相对，如图3所示，为本发明无线路由器宽波束天线单元开关组合示意图。

如图3所示，ap和an+p这一对覆盖范围正相对的天线组由一组开关阵列进行控制。其中，0的部分表示此处存在功分器，当sw1接到0，另两个0端分别只能分配到输入总功率的一半，1的部分不存在功分器，当sw1接到1时，1端的功率都是输入的全部功率。

sw1/sw2/sw3的开关状态由芯片控制，(sw1,sw2,sw3)代表了此时对应开关的开关状态，如(0，0，0)代表每个开关都接到了0端。

首先，无线路由器轮询检测每一对波束指向相对的宽波束天线之间所述终端设备反馈的信号强度的差值。具体过程为：首先检测第一根与其正相对的另一根天线终端设备反馈的信号强度。如公分开关a1，an+1的开关状态设为(0，0，1)此时a1进行信号覆盖，用户反馈的信号强度为rssi(a1)；然后开关状态变更为(0，1，0)此时an+1进行信号覆盖，用户反馈的信号强度为rssi(an+1)；然后将计算rssi(a1)与rssi(an+1)的差值。以此类推轮询检测每一对天线之间的信号强度的差值。

得到每一对天线之间的信号强度差值后，就可以确定其中差值最大的一对宽波束指向相对的宽波束天线，而在这一对宽波束指向相对的宽波束天线中其中接收到终端设备反馈的信号强度大的宽波束天线信号覆盖的区域就是最接近终端设备的区域(即终端设备的位置)，然后将该宽波束天线的波束指向该区域，同时断开其中接收到终端设备反馈的信号强度大的宽波束天线，这样就能使得无线路由器所搭配的宽波束天线自动调节波束指向，使之集中在用户的活动范围(即终端设备所述的区域)，而非用户的活动区域内没有宽波束天线的波束覆盖。例如：确认宽波束天线对ap,an+p终端设备反馈的信号差值是最大的，并且其中宽波束天线ap接受到终端设备反馈的信号强度大，那么终端设备的位置就存在于ap的覆盖范围，就对ap,an+p的开关组合进行调整，为(1，1，0)，即an+p不再连接到辐射范围中，即an+p不再连接到辐射范围中，只有ap与输入连接，并且ap的辐射能量不再为输入功率的一半，而为全部的输入功率。

进一步的，若所述终端设备的信号强度小于预设信号强度阈值，则将多根宽波束天线的波束指向所述终端设备的位置。这样就可以增强终端设备所述位置的信号强度，保证用户网络体验。

相应的，本实施例还提供一种调节路由器信号覆盖范围的系统，如图4所示，包括：

连接模块11，用于与终端设备建立无线连接；

调节模块12，用于根据所述终端设备反馈的信号强度确定所述终端设备的位置信息并根据所述终端位置的位置信息调整宽波束天线的波束指向。

进一步的，所述根据所述终端设备反馈的信号强度确定所述终端设备的位置信息并根据所述终端位置的位置信息调整宽波束天线的波束指向的具体步骤为：

a1.轮询检测每一对波束指向相对的宽波束天线之间所述终端设备反馈的信号强度的差值；

a2.确定信号强度差值最大的宽波束天线对；

a3.将所述信号强度差值最大的宽波束天线对中的所述终端设备反馈信号强度大的宽波束天线的波束指向所述终端设备的位置。

进一步的，若所述终端设备的信号强度小于预设信号强度阈值，则将多根宽波束天线的波束指向所述终端设备的位置。

本实施例通过终端设备反馈的信号强度确定所述终端设备的位置信息并根据所述终端位置的位置信息调整宽波束天线的波束指向实现根据实际情况灵活主动调整无线路由器的辐射范围，减少辐射信号能量的浪费，降低了和其他无线信号的相互干扰，保证用户网络体验。

实施例二

本实施例提供一种调节路由器信号覆盖范围的方法，如图5所述，包括步骤：

s21.与终端设备建立无线连接；

s22.根据所述终端设备反馈的信号强度确定所述终端设备的位置信息并根据所述终端位置的位置信息调整宽波束天线的波束指向。

s23.记录每次调整完宽波束天线的波束指向的位置组合；

s24.判断所述位置组合出现的频率是否达到预设频率以及持续的时间是否达到预设时长，若是，跳到步骤s25.

s25.将所述位置组合设定为常用组合。

可选的，所述终端设备为具有无线连接功能的智能设备，如手机、笔记本电脑、ipad等等。

本实施例的调节路由器信号覆盖范围的方法执行主体为无线路由器。

需要说明的是，本实施例中的无线路由器搭配的天线为可360°自由转动宽波束全向天线。

具体的，初始状态下无线路由器为全向辐射模式，终端设备扫描到无线路由器的信号后与无线路由器建立连接，然后无线路由器根据终端设备反馈的信号强度确定所述终端设备的位置信息，无线路由器根据所述的位置信息调整宽波束天线的波束指向(即调整无线路由器的信号覆盖范围)。

进一步的，所述根据所述终端设备反馈的信号强度确定所述终端设备的位置信息并根据所述终端位置的位置信息调整宽波束天线的波束指向的具体步骤为：

a1.轮询检测每一对波束指向相对的宽波束天线之间所述终端设备反馈的信号强度的差值；

a2.确定信号强度差值最大的宽波束天线对；

a3.将所述信号强度差值最大的宽波束天线对中的所述终端设备反馈信号强度大的宽波束天线的波束指向所述终端设备的位置。

具体的，本实施例的无线路由器中的全向天线的原始波束依次排列，总辐射面积为全向的天线组合，控制开关，功分器组成。本实施例中的天线组合主要由2n个具有一定波束宽度的天线单元构成，如图2所示，为本发明无线路由器宽波束天线单元示意图，设每个天线的波束覆盖范围为ap，原始的覆盖可以达到360°覆盖。

如图2所示，ap与an+p，覆盖范围正好相对，如图3所示，为本发明无线路由器宽波束天线单元开关组合示意图。

如图3所示，ap和an+p这一对覆盖范围正相对的天线组由一组开关阵列进行控制。其中，0的部分表示此处存在功分器，当sw1接到0，另两个0端分别只能分配到输入总功率的一半，1的部分不存在功分器，当sw1接到1时，1端的功率都是输入的全部功率。

sw1/sw2/sw3的开关状态由芯片控制，(sw1,sw2,sw3)代表了此时对应开关的开关状态，如(0，0，0)代表每个开关都接到了0端。

首先，无线路由器轮询检测每一对波束指向相对的宽波束天线之间所述终端设备反馈的信号强度的差值。具体过程为：首先检测第一根与其正相对的另一根天线终端设备反馈的信号强度。如公分开关a1，an+1的开关状态设为(0，0，1)此时a1进行信号覆盖，用户反馈的信号强度为rssi(a1)；然后开关状态变更为(0，1，0)此时an+1进行信号覆盖，用户反馈的信号强度为rssi(an+1)；然后将计算rssi(a1)与rssi(an+1)的差值。以此类推轮询检测每一对天线之间的信号强度的差值。

得到每一对天线之间的信号强度差值后，就可以确定其中差值最大的一对宽波束指向相对的宽波束天线，而在这一对宽波束指向相对的宽波束天线中其中接收到终端设备反馈的信号强度大的宽波束天线信号覆盖的区域就是最接近终端设备的区域(即终端设备的位置)，然后将该宽波束天线的波束指向该区域，同时断开其中接收到终端设备反馈的信号强度大的宽波束天线，这样就能使得无线路由器所搭配的宽波束天线自动调节波束指向，使之集中在用户的活动范围(即终端设备所述的区域)，而非用户的活动区域内没有宽波束天线的波束覆盖。例如：确认宽波束天线对ap,an+p终端设备反馈的信号差值是最大的，并且其中宽波束天线ap接受到终端设备反馈的信号强度大，那么终端设备的位置就存在于ap的覆盖范围，就对ap,an+p的开关组合进行调整，为(1，1，0)，即an+p不再连接到辐射范围中，即an+p不再连接到辐射范围中，只有ap与输入连接，并且ap的辐射能量不再为输入功率的一半，而为全部的输入功率。

本实施例根据所述终端设备反馈的信号强度确定所述终端设备的位置信息并根据所述终端位置的位置信息调整宽波束天线的波束指向后还会记录每次调整完宽波束天线的波束指向的位置组合，即记录下无线路由器中所有宽波束天线的波束指向的位置，然后判断该位置组合出现的频率是否达到预设频率以及持续的时间是否达到预设时长，如果该位置组合出现的频率以及持续的时间达到预设的阈值(即该宽波束天线波束指向的位置组合就是用户活动较多的区域)，则将该位置组合设定为常用组合。

进一步的，还包括步骤：

判断当前所处时间段是否为用户活动较少的时间段；

若是，则检测宽波束天线的波束指向的位置组合是否为默认组合；

若否，则将所述宽波束天线的波束指向的位置组合调整为默认组合。

具体的，无线路由器会自动切换工作模式，在用户活动较多的时间段，比如说白天就会自动将宽波束天线的波束指向的位置组合切换成常用组合模式，而如果当前时间段处于用户活动较少的时间段，如夜间等，无线路由器就会将宽波束天线的波束指向的位置组合调整为默认组合。

相应的，本实施例还提供一种调节路由器信号覆盖范围的系统，如图6所示，包括：

连接模块21，用于与终端设备建立无线连接；

调节模块22，用于根据所述终端设备反馈的信号强度确定所述终端设备的位置信息并根据所述终端位置的位置信息调整宽波束天线的波束指向。

记录模块23，用于记录每次调整完宽波束天线的波束指向的位置组合；

第一判断模块24，用于判断所述位置组合出现的频率是否达到预设频率以及持续的时间是否达到预设时长；

设定模块25，用于在所述位置组合出现的频率以及持续的时间达到预设数值时将所述位置组合设定为常用组合。

进一步的，所述根据所述终端设备反馈的信号强度确定所述终端设备的位置信息并根据所述终端位置的位置信息调整宽波束天线的波束指向的具体步骤为：

a1.轮询检测每一对波束指向相对的宽波束天线之间所述终端设备反馈的信号强度的差值；

a2.确定信号强度差值最大的宽波束天线对；

a3.将所述信号强度差值最大的宽波束天线对中的所述终端设备反馈信号强度大的宽波束天线的波束指向所述终端设备的位置。

进一步的，若所述终端设备的信号强度小于预设信号强度阈值，则将多根宽波束天线的波束指向所述终端设备的位置。

进一步的，还包括：

第二判断模块，用于判断当前所处时间段是否为用户活动较少的时间段；

检测模块，用于当前所处时间段处于用户活动较少的时间段时检测宽波束天线的波束指向的位置组合是否为默认组合；

调整模块，用于当前所处时间段处于用户活动较少的时间段时且宽波束天线的波束指向的位置组合不是默认组合时将所述宽波束天线的波束指向的位置组合调整为默认组合。

本实施例通过终端设备反馈的信号强度确定所述终端设备的位置信息并根据所述终端位置的位置信息调整宽波束天线的波束指向实现根据实际情况灵活主动调整无线路由器的辐射范围，减少辐射信号能量的浪费，降低了和其他无线信号的相互干扰，保证用户网络体验，提升用户体验。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。