CN110312304A - 控制方法、装置及无线访问点 - Google Patents

Abstract

提供了一种控制方法、装置及无线访问点，涉及网络通信技术领域。该控制方法，包括无线网络设备根据无线网络设备的工作状态，控制无线网络设备的天线阵列中与工作状态对应的一个天线组工作，工作状态包括到达角度AOA定位状态或多输入多输出MIMO状态；其中，任意一个天线组包括天线阵列中的至少两根天线，与AOA定位状态对应的任意一个天线组中任意相邻的两根天线之间的距离小于与MIMO状态对应的任意一个天线组中任意相邻的两根天线之间的距离，并且天线阵列中的至少一根天线既属于与AOA定位状态对应的至少一个天线组也属于与MIMO状态对应的至少一个天线组。利用本申请的技术方案能够降低无线AP等无线网络设备结构的复杂程度。

Description

控制方法、装置及无线访问点

技术领域

本申请涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种控制方法、装置及无线访问点。

背景技术

无线访问点(英文：access point，AP)可以对终端进行定位。定位方式可包括基于信号强度的定位、基于传输时间的的定位以及基于角度的到达角度(英文：angle ofarrival，AOA)定位。其中，AOA定位需要测量多天线的电磁波的入射角度，从而对终端进行定位。AP设置有独立的定位模块，定位模块可通过测量天线的特征向量，得到被定位终端的信号的到达角度，从而根据到达角度对被定位终端进行定位。AP除了定位功能外，还可实现天线收发功能。AP设置有实现天线收发功能的业务模块。由于需要两个硬件模块，AP的结构复杂程度。

发明内容

本申请提供了一种控制方法、装置及无线访问点，能够降低无线AP等无线网络设备结构的复杂程度。

第一方面，本申请提供了一种控制方法，包括：无线网络设备根据无线网络设备的工作状态，控制无线网络设备的天线阵列中与工作状态对应的一个天线组工作。工作状态包括到达角度AOA定位状态或多输入多输出MIMO状态。其中，AOA定位状态对应一个或多个天线组。MIMO状态对应一个或多个天线组。与AOA定位状态对应的一个或多个天线组或与MIMO状态对应的一个或多个天线组中任意一个天线组包括天线阵列中的至少两根天线。与AOA定位状态对应的任意一个天线组中任意相邻的两根天线之间的距离小于与MIMO状态对应的任意一个天线组中任意相邻的两根天线之间的距离，并且天线阵列中的至少一根天线既属于与AOA定位状态对应的至少一个天线组也属于与MIMO状态对应的至少一个天线组。

天线阵列中的天线可以在不同的工作状态中进行复用，并使得用于实现AOA定位功能的天线组中相邻天线的距离较小，便于估计到达角度。而在实现MIMO功能时，为了减小或避免天线组中多天线之间的干扰，实现MIMO的天线组中相邻天线之间的距离以尽可能大为好。通过复用天线阵列中不同位置的天线，降低了无线网络设备结构的复杂程度。

基于第一方面，在一种实现中，与AOA定位状态匹配的天线组中任意相邻两根天线之间的距离为0.45λ至0.55λ，λ为工作信道的波长。天线之间的距离取上述值使得到达角度估计更加精确。

基于第一方面，在一种实现中，无线网络设备中的处理器用于向无线网络设备中的无线网络接口控制器配置工作状态与工作组的对应关系。无线网络设备还可用于存储工作状态与工作组的对应关系。

第二方面，本申请提供了一种用于实现上述控制方法的控制装置，该控制装置包括用于执行第一方面的控制方法的控制模块和天线阵列。上述控制装置可达到与上述技术方案中控制方法相同的技术效果。

第三方面，本申请提供了一种用于实现上述控制方法的无线访问点，该无线访问点包括可实现上述控制方法的至少一个无线网络接口控制器、射频开关电路和天线阵列，该无线访问点还可包括实现上述控制方法的处理器。上述无线访问点可达到与上述技术方案中控制方法相同的技术效果。

附图说明

图1为本发明实施例中的一种应用场景图；

图2为本发明实施例中包括一个无线网络接口控制器(英文：wireless networkinterface controller，WNIC)的无线AP的结构示意图；

图3为本发明实施例中一种天线阵列中天线组的示意图；

图4为本发明实施例中一种天线阵列中天线组的示意图；

图5为本发明实施例中一种天线阵列中天线组的示意图；

图6为本发明实施例中一种天线阵列中天线组的示意图；

图7为本发明实施例中一种天线阵列中天线组的示意图；

图8为本发明实施例中另一种天线阵列中天线组的示意图；

图9为本发明实施例中另一种天线阵列中天线组的示意图；

图10为本发明实施例中另一种天线阵列中天线组的示意图；

图11为本发明实施例中包括多个WNIC的无线AP的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种控制方法、装置及无线访问点，可应用于网络中兼具AOA定位功能和天线收发功能的无线网络设备，例如，网络可为无线局域网(英文：wirelesslocal area network，WLAN)，无线网络设备可为无线AP。下面以无线AP为例进行说明。图1为本发明实施例中的一种应用场景图。如图1所示，无线AP可将无线局域网中的各个用户终端连接到一起，并将无线局域网接入以太网。无线AP可以用于进行到达角度(英文：angleof arrival，AOA)定位，也可以用于普通的天线收发功能，比如波束成形(英文：beamforming)功能、多输入多输出(英文：multiple-input and multiple-output，MIMO)功能等。AOA定位是基于AOA角度估计的定位方法。MIMO指在发射端和接收端分别使用多根发射天线和多根接收天线，使信号通过发射端的多根发射天线和接收端的多根接收天线发送和接收的技术。在本发明实施例中，通过在不同功能的要求中对天线阵列中的天线进行复用，减小甚至消除无线AP中的AOA定位功能与天线收发功能共存的矛盾，使得无线AP中的用于实现定位功能的天线和同于实现天线收发功能的天线不需要分别单独配置，也不需要在用于协助实现定位功能的天线和用于协助实现天线收发功能的天线之间设置隔离结构，进而降低了无线AP结构的复杂程度，简化无线AP结构。

本发明实施例中的无线AP可包括控制模块和天线阵列。控制模块可包括至少一个无线网络接口控制器(英文：wireless network interface controller，WNIC)和天线切换电路。其中，天线切换电路可为射频开关电路等开关电路。天线阵列包括多根天线。天线阵列中的天线可构成天线组，即天线组包括至少两根天线。同一个天线组中的天线同时工作。一根或多根天线可以在多个天线组中复用。天线阵列中的天线可成规则形状排列，比如圆形、矩形等。也就是说，天线阵列可以为线阵，也可以为圆阵。若天线阵列为线阵，可采用多组摆放角度不同的线阵来扩展用于AOA的估计角度。

在一个示例中，无线AP中的控制模块可包括一个WNIC。图2为本发明实施例中包括一个WNIC的无线AP的结构示意图。如图2所示，控制模块15包括一个WNIC11和射频开关电路12。WNIC11的射频通道与射频开关电路12相连接，WNIC11通过射频通道收发射频信号可使得天线阵列13中的天线工作。WNIC11的通过通用输入输出(英文：general-purpose input/output，GPIO)接口与射频开关电路12的控制端相连接，WNIC11可通过GPIO向射频开关电路12的控制端发出天线触发信号。WNIC11有多个射频通道，例如有2个，3个或4个射频通道。射频开关电路12与天线阵列13中的天线连接。射频开关电路12的控制端接收WNIC11通过GPIO发送的天线触发信号，天线触发信号用于引起GPIO上的信号电平的变化。射频开关电路12确定连通一路或多路射频通道，即控制射频通道与天线间的连通和断开，从而控制通过射频通道传输的射频信号是否输入天线，控制天线工作或停止工作。一个WNIC11可控制一个或多个射频开关电路12，一个射频开关电路12可控制天线阵列13中的多根天线。天线数目大于WNIC11的射频通道数目。

无线AP的工作状态可包括AOA定位状态、MIMO状态。无线AP的工作状态还可以包括波束成形状态、单天线收发状态等状态。工作状态与天线组存在对应关系。AOA定位状态对应一个或多个天线组。MIMO状态对应一个或多个天线组。波束成形状态、单天线收发状态也可各自分别对应一个或多个天线组。在实现MIMO功能时，为了减小或避免天线组中多天线之间的干扰，实现MIMO的天线组中相邻天线之间的距离以尽可能大为好。在实现AOA定位功能时，为了准确估计到达角度，线组中相邻天线之间的距离不宜过大。因此，与AOA定位状态对应的任意一个天线组中的任意相邻的两根天线之间的距离小于与MIMO状态对应的任意一个天线组中的任意相邻的两根天线之间的距离。波束成形状态对应的任意一个天线组中的任意相邻的两根天线之间的距离小于与MIMO状态对应的任意一个天线组中的任意相邻的两根天线之间的距离。波束成形状态对应的天线组可与AOA定位状态对应的天线组相同。单天线收发状态可对应天线阵列中的一根天线。为了保证AOA定位状态中的天线组实现AOA定位的精确性，设置与AOA定位状态匹配的天线组中的任意相邻两根天线之间的距离约为0.5λ，比如，与AOA定位状态匹配的天线组中任意相邻两根天线之间的距离为0.45λ至0.55λ。其中，λ为工作信道的波长。工作信道为天线的工作信道。与AOA定位状态匹配的天线组中的任意相邻两根天线之间的距离设置为0.45λ至0.55λ，测得的到达角度更加精确，进一步提高了AOA定位的精确度。而使得与MIMO定位状态对应的天线组中的任意两根天线之间的距离尽可能地远。

比如，图3至图7为本发明实施例中一种天线阵列中天线组的示意图。如图3至图7所示，圆形为天线，阴影圆形为天线阵列中的一个天线组。图3、图4、图5和图6中的天线组与AOA定位状态对应。通过与AOA定位状态对应的4个天线组，可以得到所有用于实现AOA定位的天线上用于估计到达角度的特征量。图7中的天线组与MIMO状态对应。其中，与AOA定位状态对应的任意一个天线组中的任意相邻的两根天线之间的距离小于与MIMO状态对应的任意一个天线组中的任意相邻的两根天线之间的距离。而且，天线阵列中的至少一根天线既属于与AOA定位状态对应的至少一个天线组，也属于与MIMO状态对应的至少一个天线组。比如，图3至图7中左上角的天线属于图3中与AOA定位状态对应的天线组，也属于图7中与MIMO定位状态对应的天线组。

天线阵列中天线的数目和排列方式在此并不限定。比如，图8至图10为本发明实施例中另一种天线阵列中天线组的示意图。如图8至图10所示，圆形为天线，阴影圆形为天线阵列中的一个天线组。图8和图9中的天线组均为与AOA定位状态对应的天线组，通过与AOA定位状态对应的2个天线组，可以得到所有用于实现AOA定位的天线上用于估计到达角度的特征量。图10中的天线组为与MIMO状态对应的天线组。其中，与AOA定位状态对应的任意一个天线组中的任意相邻的两根天线之间的距离小于与MIMO状态对应的任意一个天线组中的任意相邻的两根天线之间的距离。而且，天线阵列中的至少一根天线既属于与AOA定位状态对应的至少一个天线组，也属于与MIMO状态对应的至少一个天线组。比如，图8至图10中右下角的天线属于图8中与AOA定位状态对应的天线组，也属于图10中与MIMO定位状态对应的天线组。

由上可得，如图3至图10所示的天线阵列中天线组，与MIMO定位状态对应的天线组中的天线分布与天线阵列的四个顶点上，使MIMO状态时工作的天线之间的距离尽可能远。

无线AP中的控制模块15还可包括处理器14。处理器14可为主机中央处理器(英文：Host Central Processing Unit，Host CPU)等。该处理器14可与WNIC11独立设置并通过高速传输通道连接，或者，该处理器14可与WNIC11集成在一张芯片中并通过高速传输通道连接，处理器14与WNIC11之间的连接形式在此并不限定。该处理器14可用于配置工作状态，以及与工作状态对应的天线组。比如，处理器14可生成初始的工作状态与天线组的对应关系，并将工作状态与天线组的对应关系传输并存储至WNIC11。处理器14还可对工作状态与天线组的对应关系进行更新。也就是说，处理器14可以更新工作状态，也可以更新与工作状态对应的天线组，也可以一并更新工作状态和天线组。

在另一个示例中，无线AP中的控制模块可包括多个WNIC。多个WNIC可连接一个射频开关电路，或者，每个WNIC可连接一个射频开关电路。射频开关电路与天线阵列中的天线连接。图11为本发明实施例中包括多个WNIC的无线AP的结构示意图。其中，控制模块15包括多个WNIC11和一个射频开关电路12。多个WNIC11分别通过射频通道与射频开关电路12连接，每个WNIC11还可通过GPIO与射频开关电路12相连接。射频开关电路与天线阵列中的天线连接。

在上述示例中，无线AP中的控制模块15还可包括处理器14，该处理器14可连接所有WNIC11。WNIC11、射频开关电路12、天线阵列13和处理器14的具体说明可参照上述包括一个WNIC的无线AP的相关说明内容，在此不再赘述。

对于整个如无线AP等无线网络设备来说，无线网络设备确定即将进入的工作状态，根据即将进入的工作状态，控制天线阵列中与即将进入的工作状态对应的一个天线组工作。还可以预先配置工作状态与天线组的对应关系。这里的配置包括初始生成工作状态与天线组的对应关系，也包括对工作状态与天线组的对应关系的更新。

其中，关于工作状态、天线组等的相关说明可参见上述无线AP中的相关内容，在此不再赘述。

在本发明实施例中，无线网络接口控制器可根据无线AP的工作状态，向射频开关电路发送天线触发信号，从而使得射频开关电路根据天线触发信号，控制天线阵列中与工作状态对应的一个天线组工作。与AOA定位状态对应的任意一个天线组中任意相邻的两根天线之间的距离小于与MIMO状态对应的任意一个天线组中任意相邻的两根天线之间的距离，且天线阵列中的至少一根天线既属于与AOA定位状态对应的至少一个天线组，也属于与MIMO状态对应的至少一个天线组。使得天线阵列中的天线可以在不同的工作状态中进行复用，并使得用于实现AOA定位功能的天线组中相邻天线的距离较小，便于计算到达角度，根据到达角度进行定位。而在实现MIMO功能时，为了减小或避免天线组中多天线之间的干扰，实现MIMO的天线组中相邻天线之间的距离以尽可能大为好。通过复用天线阵列中不同位置的天线，降低了无线网络设备结构的复杂程度。

以上，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以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种控制方法，其特征在于，包括：

无线网络设备根据所述无线网络设备的工作状态，控制所述无线网络设备的天线阵列中与所述工作状态对应的一个天线组工作，所述工作状态包括到达角度AOA定位状态或多输入多输出MIMO状态；

其中，所述AOA定位状态对应一个或多个天线组，所述MIMO状态对应一个或多个天线组，与所述AOA定位状态对应的所述一个或多个天线组或与所述MIMO状态对应的所述一个或多个天线组中任意一个天线组包括所述天线阵列中的至少两根天线，与所述AOA定位状态对应的任意一个天线组中任意相邻的两根天线之间的距离小于与所述MIMO状态对应的任意一个天线组中任意相邻的两根天线之间的距离，并且所述天线阵列中的至少一根天线既属于与所述AOA定位状态对应的至少一个天线组也属于与所述MIMO状态对应的至少一个天线组。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，与所述AOA定位状态匹配的天线组中任意相邻两根天线之间的距离为0.45λ至0.55λ，λ为工作信道的波长。

3.一种控制装置，其特征在于，包括控制模块和天线阵列，其中，

所述控制模块，用于根据工作状态，控制所述天线阵列中与所述工作状态对应的一个天线组工作，所述工作状态包括到达角度AOA定位状态或多输入多输出MIMO状态；

其中，所述AOA定位状态对应一个或多个天线组，所述MIMO状态对应一个或多个天线组，与所述AOA定位状态对应的所述一个或多个天线组或与所述MIMO状态对应的所述一个或多个天线组中任意一个天线组包括所述天线阵列中的至少两根天线，与所述AOA定位状态对应的任意一个天线组中任意相邻的两根天线之间的距离小于与所述MIMO状态对应的任意一个天线组中任意相邻的两根天线之间的距离，并且所述天线阵列中的至少一根天线既属于与所述AOA定位状态对应的至少一个天线组也属于与所述MIMO状态对应的至少一个天线组。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述控制模块还用于存储所述工作状态与所述天线组的对应关系。

5.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于，与所述AOA定位状态匹配的天线组中任意相邻两根天线之间的距离为0.45λ至0.55λ，λ为工作信道的波长。

6.一种无线访问点，其特征在于，包括至少一个无线网络接口控制器、射频开关电路和天线阵列；其中，

所述无线网络接口控制器，用于根据所述无线访问点AP的工作状态，向所述射频开关电路发送天线触发信号，所述工作状态包括到达角度AOA定位状态或多输入多输出MIMO状态；

所述射频开关电路，用于根据所述天线触发信号，控制所述天线阵列中与所述工作状态对应的一个天线组工作；

其中，所述AOA定位状态对应一个或多个天线组，所述MIMO状态对应一个或多个天线组，与所述AOA定位状态对应的所述一个或多个天线组或与所述MIMO状态对应的所述一个或多个天线组中任意一个天线组包括所述天线阵列中的至少两根天线，与所述AOA定位状态对应的任意一个天线组中任意相邻的两根天线之间的距离小于与所述MIMO状态对应的任意一个天线组中任意相邻的两根天线之间的距离，并且所述天线阵列中的至少一根天线既属于与所述AOA定位状态对应的至少一个天线组也属于与所述MIMO状态对应的至少一个天线组。

7.根据权利要求6所述的无线访问点，其特征在于，所述无线访问点还包括处理器，所述处理器用于向所述无线网络接口控制器配置所述工作状态与所述天线组的对应关系。

8.根据权利要求6或7所述的无线访问点，其特征在于，与所述AOA定位状态匹配的天线组中任意相邻两根天线之间的距离为0.45λ至0.55λ，λ为工作信道的波长。