CN108207021B - 发射功率控制方法，设备和无线控制器 - Google Patents

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Abstract

公开了一种发射功率控制的方法，设备和无线控制器。该方法包括获取待调整无线设备与多个无线设备中各个无线设备间的路径损失。根据邻居路径损失以及目标功率调整待调整无线设备的发射功率。邻居路径损失为邻居路径损失集合的函数。邻居路径损失集合为邻居无线设备集合的路径损失的集合。邻居无线设备集合为多个无线设备中与待调整无线设备间路径损失最小的至少两个无线设备的集合，其中相邻路径损失的差值小于等于阈值。阈值将多个无线设备分层。以最近的一层为参考调整发射功率，在无线信号覆盖区域完整的前提下减小了无线设备间的干扰。

Description

发射功率控制方法，设备和无线控制器
技术领域
本申请涉及通信领域，尤其涉及一种发射功率控制方法，设备和无线控制器。
背景技术
无线局域网(英文：wireless local area network，WLAN)中可以包括多个接入点(英文：access point，AP)。为了在保证AP的无线信号覆盖区域完整的前提下减小AP间的干扰，要合理的控制各AP的功率。
发明内容
本申请提供一种发射功率控制方法和设备，以对无线设备的发射功率的控制，在无线信号覆盖区域完整的前提下减小无线设备间的干扰。
第一方面，提供了一种发射功率控制方法，包括：获取待调整无线设备与多个无线设备中各个无线设备间的路径损失。根据邻居路径损失以及目标功率调整所述待调整无线设备的发射功率。所述待调整无线设备的发射功率按照所述邻居路径损失衰减后为所述目标功率。所述邻居路径损失为邻居路径损失集合的函数。所述邻居路径损失集合为所述待调整无线设备与邻居无线设备集合中各个无线设备间的路径损失的集合。所述邻居无线设备集合为所述多个无线设备中与所述待调整无线设备间路径损失最小的至少两个无线设备的集合。所述邻居路径损失集合中除最小的路径损失外的任意两个最近的路径损失的差值小于等于第一阈值。
第一阈值用于将待调整无线设备外的其他无线设备“分层”。路径损失接近的无线设备属于同一层。和待调整无线设备最近的一层无线设备为待调整无线设备的邻居无线设备，它们的集合为邻居无线设备集合。以最近的一层邻居无线设备为参考调整待调整无线设备的发射功率，在无线信号覆盖区域完整的前提下减小了无线设备间的干扰。
结合第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，所述邻居路径损失为邻居路径损失集合的函数包括：所述邻居路径损失为邻居路径损失集合中路径损失的平均；或者，所述邻居路径损失为邻居路径损失集合中路径损失的中位数。
结合第一方面或第一方面的第一种实现方式，在第一方面的第二种实现方式中，所述方法还包括，在所述多个无线设备的路径损失中从小到大依次检查停止条件是否被满足，将待检查的路径损失加入所述邻居路径损失集合，并在所述停止条件被满足时停止检查下一路径损失。所述停止条件包括：所述邻居路径损失集合中元素的个数为两个或更多，并且所述待检查的路径损失和未检查的最小路径损失的差值大于所述第一阈值；或者所述邻居路径损失集合中元素的个数等于第二阈值。
第二方面，提供了一种发射功率控制设备。该发射功率控制设备包括执行第一方面或其任意实现方式的方法的模块。
第三方面，提供了一种无线控制器。该无线设备包括处理器和物理接口。该处理器用于执行第一方面或其任意实现方式的方法。
第四方面，提供了一种无线设备。该无线设备包括处理器和无线物理接口。该处理器用于执行第一方面或其任意实现方式的方法。
第五方面，提供了一种计算机可读介质。该计算机可读介质存储可由计算机执行的选择转发路径的程序。该程序包括执行第一方面或其任意实现方式的方法的指令。
附图说明
图1为本发明实施例中一种网络架构的示意图；
图2为本发明实施例中发射功率控制的流程图；
图3为本发明实施例中无线控制器的结构图；
图4为本发明实施例中无线设备的结构图；
图5为本发明实施例中发射功率控制设备的结构图。
具体实施方式
以下结合图1至图5说明本发明实施例。
图1为本发明实施例中一种网络架构的示意图。
图1中包括6个无线设备，即无线设备101至无线设备106。无线设备可以为WLAN中的AP，蜂窝移动网络中的基站，蓝牙基站等。以各个无线设备为圆心的虚线圆形区域为各个无线设备的覆盖范围。可选地，该网络架构还包括无线控制器110。无线控制器110与各个无线设备相连。无线控制器110和任意一个无线设备间可以直接相连也可以经由一个或多个网络设备(例如路由器或网络交换机)相连。无线控制器110可以为服务器或网络设备。
本发明实施例中，无线设备自身或无线控制器110为无线设备调整发射功率。
图2为本发明实施例中发射功率控制的流程图。
202、无线控制器或待调整无线设备获取待调整无线设备与多个无线设备中各个无线设备间的路径损失(英文：path loss)。待调整无线设备调整发射功率，或无线控制器为待调整无线设备调整发射功率时，以该待调整无线设备和其他无线设备间的路径损失为参考。
路径损失也叫路径衰减(英文：path attenuation)，是电磁波通过空间传播时的功率密度的减少。一个无线设备以发射功率发射信号，待调整无线设备接收该信号并测量该信号以得到该信号的接收功率。待调整无线设备或无线控制器获取上述发射功率和接收功率，就可以得到这一个无线设备和待调整无线设备间的功率损失。以下如果没有特别说明，一个无线设备的路径损失是指该无线设备和待调整无线设备间的路径损失。
无线控制器可以从所有的无线设备收集各个被测量的信号的接收功率。如果多个无线设备使用相同的发射功率发送被测量的信号，上述发射功率可以是默认值。如果多个无线设备使用不同的发射功率发送被测量的信号，无线控制器可以从所有的无线设备收集各个被测量的信号的发射功率。
待调整无线设备自身测量该信号以得到被测量的信号的接收功率。如果多个无线设备使用相同的发射功率发送被测量的信号，上述发射功率可以是默认值。如果多个无线设备使用不同的发射功率发送被测量的信号，待调整无线设备可以从所有的无线设备收集各个被测量的信号的发射功率。例如，待调整无线设备可以向信号的发送者发送请求以获取信号的发射功率。或者，该信号的内容中包括发送者的发射功率。
多个无线设备为能够被获取到和多个无线设备间的路径损失的无线设备。以WLAN为例，相邻AP一般工作在不同信道。然而为了提高测量精度，发射和接收信号的两个AP调整到相同的工作信道，以准确测量路径损失。例如，待调整无线设备可以依次扫描各个信道以尝试接收不同工作信道的待测量信号。
接收功率或接收信号强度不仅依赖于无线设备间的距离，有无遮挡物等空间环境因素，也和发射功率相关。因此，直接用接收功率或接收信号强度作为调整发射功率的参考不够准确。因此，本申请引入路径损失作为发射功率控制的参考因素。然而，如果各个无线设备在被调整发射功率前，即路径损失测量阶段，使用相同的发射功率发送被测量的信号，则任意两个无线设备间的路径损失和沿该路径传播的被测量的信号的接收功率或接收信号强度的乘积(以对数为单位(例如分贝(dB)和分贝毫瓦(dBm))则为这两个数值之和)相同。因此，如果所有无线设备发送被测量的信号的发射功率相同，用路径损失作参考也就是用接收功率或接收信号强度做参考。
204、所述无线控制器或所述待调整无线设备根据邻居路径损失以及目标功率调整所述待调整无线设备的发射功率。所述待调整无线设备的发射功率按照所述邻居路径损失衰减后为所述目标功率。所述邻居路径损失为邻居路径损失集合的函数。例如，所述邻居路径损失为邻居路径损失集合中路径损失的平均或中位数。
如果待调整无线设备确定自身的发射功率，则待调整无线设备直接调整自身的发射功率。如果无线控制器确定待调整无线设备的发射功率，无线控制器指示待调整无线设备按照该发射功率做出调整。
所述邻居路径损失集合为所述待调整无线设备与邻居无线设备集合中各个无线设备间的路径损失的集合。所述邻居无线设备集合为所述多个无线设备中与所述待调整无线设备间路径损失最小的至少两个无线设备的集合，所述邻居路径损失集合中除最小的路径损失外的任意两个最近的路径损失的差值小于等于第一阈值。第一阈值用于将待调整无线设备外的其他无线设备“分层”。路径损失接近的无线设备属于同一层。和待调整无线设备最近的一层无线设备为待调整无线设备的邻居无线设备，它们的集合为邻居无线设备集合。例如，第一阈值为6分贝(dB)。此外，可以给邻居无线设备集合中的无线设备的数量设置上限和/或下限。例如，由于和待调整无线设备最近的一层无线设备的数量一般不少于两个，不多于六个，可以设置邻居无线设备集合中的无线设备的数量最少为两个，最多为六个。如果这样设置，且测量到的路径损失的数量超过六个，邻居路径损失集合有以下几个可能：多个路径损失中的最小两个路径损失的集合，多个路径损失中的最小三个路径损失的集合，多个路径损失中的最小四个路径损失的集合，多个路径损失中的最小五个路径损失的集合，多个路径损失中的最小六个路径损失的集合。
由于计算机中所有的取值都是离散(英文：di screte)的，因此路径损失的差值小于等于第一阈值的判断可以基于该路径损失的差值小于等于第一阈值，或路径损失的差值小于另一阈值。该另一阈值为大于第一阈值的另一离散值，并且该离散值和第一阈值之间不存在任何其他离散值。
目标功率为待调整无线设备按照调整后的发射功率发送的信号到达相关于邻居无线设备集合的位置时的功率。目标功率按照不干扰邻居无线设备工作的功率来设置。设定合适的目标功率可以使得待调整无线设备按照调整后的发射功率发送的信号及足够强到覆盖待调整无线设备和最近的一层无线设备间的区域，又不过强以至于干扰邻居无线设备。可选地，以WLAN为例，目标功率为-70dBm。如果路径损失为75dB，发射功率为5dBm的电磁波按照75dB衰减后的功率为-70dBm。因此，发射功率为5dBm。
确定合适的参考无线设备是实现在无线信号覆盖区域完整的前提下减小无线设备间的干扰的关键。本申请中的参考无线设备和待调整无线设备的最近的一层无线设备相关。例如，参考无线设备是待调整无线设备的最近的一层无线设备的中间的无线设备。或者，参考无线设备是待调整无线设备的最近的一层无线设备的中间位置的虚拟的无线设备。
可选地，无线控制器或待调整无线设备按照与所述待调整无线设备间路径损失从小到大的顺序，依次依次检查停止条件是否被满足。无线控制器或待调整无线设备将待检查的路径损失加入邻居路径损失集合，并在所述停止条件被满足时停止检查下一路径损失。例如，所述停止条件可以为，当以下两个条件中任意一个被满足，则停止检查下一路径损失。条件1：所述邻居路径损失集合中元素的个数为两个或更多，并且所述待检查的路径损失和未检查的最小路径损失的差值大于所述第一阈值。例如，第一阈值为6dB。条件2：所述邻居路径损失集合中元素的个数等于第二阈值。例如，邻居无线设备集合中的无线设备的数量最多为六个，则第二阈值为6。
以图1为例，无线设备103调整发射功率。无线设备103得到无线设备105，无线设备106，无线设备102，无线设备101，无线设备104的路径损失分别为71dB，73dB，73dB，75dB和83dB。无线设备105，无线设备106，无线设备102和无线设备101之间的路径损失的差值都小于6dB,而无线设备104的路径损失与它们的路径损失的差值至少为8dB。因此，邻居路径损失集合为{71dB，73dB，73dB，75dB}。邻居路径损失为73dB。
例如，无线设备103按照与所述待调整无线设备间路径损失从小到大的顺序，依次检查无线设备105，无线设备106，无线设备102，无线设备101和无线设备104的路径损失(71dB，73dB，73dB，75dB，83dB)是否满足停止条件。无线控制器首先确定邻居路径损失集合的元素不少于两个，因此至少包括71dB和73dB。接着，相邻路径损失的差值依次为0dB，2dB，8dB。其中，0dB和2dB都小于6dB，而8dB大于6dB。因此，邻居路径损失集合为{71dB，73dB，73dB，75dB}。邻居路径损失为73dB。
图3为本发明实施例中无线控制器的结构图。无线控制器可以为服务器或网络设备。
无线控制器包括处理器302和物理接口304。处理器302和物理接口304相连。例如处理器302和物理接口304可以用总线相连。
处理器302可以是中央处理器(英文：central processing unit，CPU)，网络处理器(英文：network processor，NP)，硬件芯片或其任意组合。上述硬件芯片可以是专用集成电路(英文：application-specific integrated circuit，ASIC)，可编程逻辑器件(英文：programmable logic device，PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(英文：complex programmable logic device，CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(英文：field-programmable gate array，FPGA)，通用阵列逻辑(英文：generic array logic,GAL)或其任意组合。
物理接口304可以是有线物理接口，无线物理接口或其组合。有线物理接口例如可以为一个或更多以太网接口。以太网接口可以是光接口，电接口或其组合。无线物理接口例如可以为天线。物理接口304用于和无线设备通信。
该无线控制器还可以包括存储器。存储器可以是独立的器件也可以整合在处理器302中。存储器可以包括易失性存储器，例如随机存取存储器(RAM)。存储器也可以包括非易失性存储器，例如只读存储器(ROM)，快闪存储器，光盘，磁带，软盘，硬盘或固态硬盘。存储器还可以包括上述种类的存储器的任意组合。存储器可以用于存储各个无线设备间的路径损失。如果处理器302包括CPU，存储器还可以存储程序代码，并将该程序代码传输给CPU，以使得CPU根据程序代码的指示实现本发明实施例。
处理器302用于获取待调整无线设备与多个无线设备中各个无线设备间的路径损失。处理器302还用于根据邻居路径损失以及目标功率，用所述物理接口指示所述待调整无线设备调整所述待调整无线设备的发射功率。所述待调整无线设备的发射功率按照所述邻居路径损失衰减后为所述目标功率。
处理器302的实现细节可参见图2所示的发射功率控制方法的细节。
图4为本发明实施例中无线设备的结构图。无线设备可以为接入点，基站，蓝牙基站等。
无线设备包括处理器402和无线物理接口404。处理器402和无线物理接口404相连。例如处理器402和无线物理接口404可以用总线相连。
处理器402可以是CPU，NP，硬件芯片或其任意组合。
无线物理接口404可以为天线。无线物理接口404用于接收无线信号。
无线设备还可以包括有线物理接口。有线物理接口例如可以为一个或更多以太网接口。以太网接口可以是光接口，电接口或其组合。
该无线设备还可以包括存储器。存储器可以是独立的器件也可以整合在处理器402中。存储器可以包括易失性存储器，非易失性存储器或其组合。存储器可以用于存储路径损失。如果处理器402包括CPU，存储器还可以存储程序代码，并将该程序代码传输给CPU，以使得CPU根据程序代码的指示实现本发明实施例。
处理器402用于用所述无线物理接口测量来自多个无线设备的信号的强度，以获取所述无线设备与多个无线设备中各个无线设备间的路径损失。处理器402还用于根据邻居路径损失以及目标功率调整所述无线设备的发射功率。所述无线设备的发射功率按照所述邻居路径损失衰减后为所述目标功率。
处理器402的实现细节可参见图2所示的发射功率控制方法的细节。
图5为本发明实施例中发射功率控制设备的结构图。该设备包括获取模块502和调整模块504。
获取模块502，用于获取待调整无线设备与多个无线设备中各个无线设备间的路径损失。
调整模块504，用于根据邻居路径损失以及目标功率调整所述待调整无线设备的发射功率，所述待调整无线设备的发射功率按照所述邻居路径损失衰减后为所述目标功率。
各模块的实现细节可参见图2所示的发射功率控制的方法的细节。
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步骤是可以通过程序来指令处理器完成，所述的程序可以存储于计算机可读存储介质中，所述存储介质可以是随机存取存储器，只读存储器，快闪存储器，硬盘，固态硬盘，磁带，软盘，光盘及其任意组合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种发射功率控制的方法，包括：
获取待调整无线设备与多个无线设备中各个无线设备间的路径损失；
根据邻居路径损失以及目标功率调整所述待调整无线设备的发射功率，所述待调整无线设备的发射功率按照所述邻居路径损失衰减后为所述目标功率，其中，
所述邻居路径损失为邻居路径损失集合的函数，所述邻居路径损失集合为所述待调整无线设备与邻居无线设备集合中各个无线设备间的路径损失的集合；
所述邻居无线设备集合为所述多个无线设备中与所述待调整无线设备间路径损失最小的至少两个无线设备的集合，所述邻居路径损失集合中除最小的路径损失外的任意两个最近的路径损失的差值小于等于第一阈值。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述邻居路径损失为邻居路径损失集合的函数包括：所述邻居路径损失为邻居路径损失集合中路径损失的平均；或者所述邻居路径损失为邻居路径损失集合中路径损失的中位数。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，
所述方法还包括，在所述多个无线设备的路径损失中从小到大依次检查停止条件是否被满足，在所述停止条件未被满足时，将待检查的路径损失加入所述邻居路径损失集合，并在所述停止条件被满足时停止检查下一路径损失，其中，所述停止条件包括：
所述邻居路径损失集合中元素的个数为两个或更多，并且所述待检查的路径损失和未检查的最小路径损失的差值大于所述第一阈值；或者
所述邻居路径损失集合中元素的个数等于第二阈值。
4.一种无线控制器，包括处理器和物理接口，其中，所述处理器，用于：
获取待调整无线设备与多个无线设备中各个无线设备间的路径损失；
根据邻居路径损失以及目标功率，用所述物理接口指示所述待调整无线设备调整所述待调整无线设备的发射功率，所述待调整无线设备的发射功率按照所述邻居路径损失衰减后为所述目标功率，其中，
所述邻居路径损失为邻居路径损失集合的函数，所述邻居路径损失集合为所述待调整无线设备与邻居无线设备集合中各个无线设备间的路径损失的集合；
所述邻居无线设备集合为所述多个无线设备中与所述待调整无线设备间路径损失最小的至少两个无线设备的集合，所述邻居路径损失集合中除最小的路径损失外的任意两个最近的路径损失的差值小于等于第一阈值。
5.根据权利要求4所述的无线控制器，其中，所述邻居路径损失为邻居路径损失集合的函数包括：
所述邻居路径损失为邻居路径损失集合中路径损失的平均；或者
所述邻居路径损失为邻居路径损失集合中路径损失的中位数。
6.根据权利要求4或5所述的无线控制器，其中，所述处理器用于在所述多个无线设备的路径损失中从小到大依次检查停止条件是否被满足，在所述停止条件未被满足时，将待检查的路径损失加入所述邻居路径损失集合，并在所述停止条件被满足时停止检查下一路径损失，其中，所述停止条件包括：
所述邻居路径损失集合中元素的个数为两个或更多，并且所述待检查的路径损失和未检查的最小路径损失的差值大于所述第一阈值；或者
所述邻居路径损失集合中元素的个数等于第二阈值。
7.一种无线设备，包括处理器和无线物理接口，其中，所述处理器，用于：
用所述无线物理接口测量来自多个无线设备的信号的强度，以获取所述无线设备与多个无线设备中各个无线设备间的路径损失；
根据邻居路径损失以及目标功率调整所述无线设备的发射功率，所述无线设备的发射功率按照所述邻居路径损失衰减后为所述目标功率，其中，
所述邻居路径损失为邻居路径损失集合的函数，所述邻居路径损失集合为所述无线设备与邻居无线设备集合中各个无线设备间的路径损失的集合；
所述邻居无线设备集合为所述多个无线设备中与所述无线设备间路径损失最小的至少两个无线设备的集合，所述邻居路径损失集合中除最小的路径损失外的任意两个最近的路径损失的差值小于等于第一阈值。
8.根据权利要求7所述的无线设备，其中，所述邻居路径损失为邻居路径损失集合的函数包括：
所述邻居路径损失为邻居路径损失集合中路径损失的平均；或者
所述邻居路径损失为邻居路径损失集合中路径损失的中位数。
9.根据权利要求7或8所述的无线设备，其中，所述处理器用于在所述多个无线设备的路径损失中从小到大依次检查停止条件是否被满足，在所述停止条件未被满足时，将待检查的路径损失加入所述邻居路径损失集合，并在所述停止条件被满足时停止检查下一路径损失，其中，所述停止条件包括：
所述邻居路径损失集合中元素的个数为两个或更多，并且所述待检查的路径损失和未检查的最小路径损失的差值大于所述第一阈值；或者
所述邻居路径损失集合中元素的个数等于第二阈值。
10.一种发射功率控制设备，包括：
获取模块，用于获取待调整无线设备与多个无线设备中各个无线设备间的路径损失；
调整模块，用于根据邻居路径损失以及目标功率调整所述待调整无线设备的发射功率，所述待调整无线设备的发射功率按照所述邻居路径损失衰减后为所述目标功率，其中，
所述邻居路径损失为邻居路径损失集合的函数，所述邻居路径损失集合为所述待调整无线设备与邻居无线设备集合中各个无线设备间的路径损失的集合；
所述邻居无线设备集合为所述多个无线设备中与所述待调整无线设备间路径损失最小的至少两个无线设备的集合，所述邻居路径损失集合中除最小的路径损失外的任意两个最近的路径损失的差值小于等于第一阈值。
11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述邻居路径损失为邻居路径损失集合的函数包括：
所述邻居路径损失为邻居路径损失集合中路径损失的平均；或者
所述邻居路径损失为邻居路径损失集合中路径损失的中位数。
12.根据权利要求10或11所述的设备，其中，所述调整模块还用于，在所述多个无线设备的路径损失中从小到大依次检查停止条件是否被满足，在所述停止条件未被满足时，将待检查的路径损失加入所述邻居路径损失集合，并在所述停止条件被满足时停止检查下一路径损失，其中，所述停止条件包括：
所述邻居路径损失集合中元素的个数为两个或更多，并且所述待检查的路径损失和未检查的最小路径损失的差值大于所述第一阈值；或者
所述邻居路径损失集合中元素的个数等于第二阈值。
13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，能够实现权利要求1至3任意一项所述的方法。
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