專利名稱：一種WiFi天線陣列的智能控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線局域網(wǎng)通信領(lǐng)域，特別涉及一種在無(wú)線局域網(wǎng)中無(wú)線接入點(diǎn)設(shè)備的WiFi天線陣列的智能控制方法。
背景技術(shù)：
Wi-Fi是一種可以將個(gè)人電腦、手持設(shè)備(如PDA、手機(jī))等終端以無(wú)線方式互相連接的技術(shù)。同時(shí)也是一種無(wú)線聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)，以前通過(guò)網(wǎng)線連接電腦，而現(xiàn)在則是通過(guò)無(wú)線電波來(lái)連網(wǎng)；常見的就是一個(gè)無(wú)線路由器，那么在這個(gè)無(wú)線路由器的電波覆蓋的有效范圍都可以采用WIFI連接方式進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。一般架設(shè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的基本配備就是無(wú)線網(wǎng)卡及一臺(tái) AP，如此便能以無(wú)線的模式，配合既有的有線架構(gòu)來(lái)分享網(wǎng)絡(luò)資源，架設(shè)費(fèi)用和復(fù)雜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)。如果只是幾臺(tái)電腦的對(duì)等網(wǎng)，也可不要AP，只需要每臺(tái)電腦配備無(wú)線網(wǎng)卡。AP為AccessPoint簡(jiǎn)稱，一般翻譯為“無(wú)線訪問(wèn)接入點(diǎn)”，或“橋接器”。它主要在媒體存取控制層MAC中扮演無(wú)線工作站及有線局域網(wǎng)絡(luò)的橋梁。有了 AP，就像一般有線網(wǎng)絡(luò)的Hub —般，無(wú)線工作站可以快速且輕易地與網(wǎng)絡(luò)相連。特別是對(duì)于寬帶的使用，WiFi更顯優(yōu)勢(shì)，有線寬帶網(wǎng)絡(luò)(ADSL、小區(qū)LAN等)到戶后，連接到一個(gè)AP，然后在電腦中安裝一塊無(wú)線網(wǎng)卡即可。普通的家庭有一個(gè)AP已經(jīng)足夠，甚至用戶的鄰里得到授權(quán)后，則無(wú)需增加端口，也能以共享的方式上網(wǎng)。AP 一般都具有主機(jī)，由主機(jī)控制開關(guān)陣列里的開關(guān)，開關(guān)陣列與天線陣列的各個(gè)天線饋點(diǎn)相連。AP主機(jī)通過(guò)控制開關(guān)陣列的開關(guān)組合來(lái)控制天線陣列的波束形成方向，實(shí)現(xiàn)與不同的無(wú)線網(wǎng)卡的通信。如圖I所示。隨著個(gè)人移動(dòng)通信和WiFi產(chǎn)品的迅速普及，2. 4G頻段的頻譜資源顯得越來(lái)越寶貴。而且由于復(fù)雜的地形，障礙物對(duì)電磁波傳輸?shù)挠绊?，大量用戶間的相互影響，電磁波會(huì)產(chǎn)生時(shí)延擴(kuò)散、瑞利衰落、多徑效應(yīng)、共信道干擾等，使通信質(zhì)量受到嚴(yán)重影響，并且單個(gè)WiFi產(chǎn)品的覆蓋面積有限。

發(fā)明內(nèi)容
為了改善上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種WiFi天線陣列的智能控制方法，增強(qiáng)電磁波的抗擾能力，增加單個(gè)WiFi產(chǎn)品的覆蓋面積，提升其無(wú)線電波的傳輸質(zhì)量。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種WiFi天線陣列的智能控制方法，在WiFi AP主機(jī)中進(jìn)行如下控制步驟
步驟A、檢測(cè)是否是發(fā)送廣播信息，如果是發(fā)送廣播信息，轉(zhuǎn)向步驟B，否則轉(zhuǎn)向步驟C ； 步驟B、控制開關(guān)陣列，使開關(guān)陣列的開關(guān)方式按照天線形成全向波束的開關(guān)設(shè)置狀
態(tài)；
步驟C、控制開關(guān)陣列，使天線形成定向波束，并鎖定在信號(hào)質(zhì)量最好的定向波束所對(duì)應(yīng)的開關(guān)陣列中的開關(guān)設(shè)置狀態(tài)。進(jìn)一步的，上述的WiFi天線陣列的智能控制方法中在步驟C中還包括以下步驟
步驟CO、AP與網(wǎng)卡建立連接；
步驟Cl、AP檢測(cè)該網(wǎng)卡的MAC地址是否已經(jīng)存儲(chǔ)在AP的數(shù)據(jù)庫(kù)里面，如果是，則轉(zhuǎn)向步驟C2，否則轉(zhuǎn)向步驟C3 ；
步驟C2、AP調(diào)用該MAC地址對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)鏈表里面的開關(guān)控制信息；
步驟C3、AP依次控制開關(guān)陣列，在每次控制完開關(guān)陣列，AP記錄與網(wǎng)卡通信的信號(hào)質(zhì)量，并進(jìn)行比較，在完成依次控制開關(guān)陣列后，控制開關(guān)陣列處于最優(yōu)信號(hào)質(zhì)量對(duì)應(yīng)的開關(guān)陣列控制，并記錄最優(yōu)信號(hào)質(zhì)量對(duì)應(yīng)的開關(guān)陣列控制信息到AP的數(shù)據(jù)庫(kù)里面，建立數(shù)據(jù)鏈表。進(jìn)一步的，上述的WiFi天線陣列的智能控制方法中衡量信號(hào)質(zhì)量的指標(biāo)包括AP與網(wǎng)卡通信的鏈接速率、誤碼率和信號(hào)強(qiáng)度。 進(jìn)一步的，上述的WiFi天線陣列的智能控制方法中所述的步驟C3中，所述的數(shù)據(jù)鏈表中，包括MAC地址，和每個(gè)MAC地址信息下面，都有所有的開關(guān)陣列控制信息；每個(gè)開關(guān)陣列控制信息下面，都有鏈接速率、信號(hào)強(qiáng)度、誤碼率和被調(diào)用次數(shù)。進(jìn)一步的，上述的WiFi天線陣列的智能控制方法中所述的數(shù)據(jù)鏈表中，開關(guān)陣列控制信息數(shù)量是設(shè)定的。進(jìn)一步的,上述的WiFi天線陣列的智能控制方法中所述的步驟C2中包括以下分步驟
步驟C201、AP主機(jī)調(diào)用該MAC數(shù)據(jù)鏈表下面對(duì)應(yīng)的開關(guān)陣列控制信息，以開關(guān)陣列被調(diào)用次數(shù)多少為依據(jù)，從最多開始，依次調(diào)用該開關(guān)陣列的其它控制信息；
步驟C202、AP采集該開關(guān)陣列控制信息下的鏈接速率、信號(hào)強(qiáng)度、誤碼率，并與其記錄的歷史數(shù)據(jù)比較，是否匹配；如果匹配，則轉(zhuǎn)向步驟C203，否則，轉(zhuǎn)向步驟C204;
步驟C203、AP與該網(wǎng)卡通信時(shí)，固定調(diào)用該組開關(guān)陣列控制信息，并把相應(yīng)的調(diào)用次數(shù)加I ;
步驟C204、繼續(xù)調(diào)用下一組開關(guān)陣列控制信息，以被調(diào)用次數(shù)為依據(jù)，從最多到第二多的順序依次調(diào)用，轉(zhuǎn)向步驟C202，當(dāng)開關(guān)陣列控制信息調(diào)用完畢時(shí)，轉(zhuǎn)向步驟C3。進(jìn)一步的,上述的WiFi天線陣列的智能控制方法中所述的步驟C3中，還包括 C301、判定當(dāng)前的開關(guān)陣列控制信息是否滿員，如果是，則轉(zhuǎn)向步驟C302，否則轉(zhuǎn)向步
驟 C303 ；
C302、刪除記錄里面最差的一組控制信息數(shù)據(jù)，最差的一組控制信息數(shù)據(jù)是以被調(diào)用次數(shù)為依據(jù)的，更新為此次的控制信息數(shù)據(jù)；
C303、增加一組的新的開關(guān)陣列控制信息數(shù)據(jù)。本發(fā)明的WiFi天線陣列的智能控制方法，增強(qiáng)電磁波的抗擾能力，增加單個(gè)WiFi產(chǎn)品的覆蓋面積，提升其無(wú)線電波的傳輸質(zhì)量。


圖I :AP與網(wǎng)卡連接框圖。圖2 :本發(fā)明AP發(fā)包及開關(guān)陣列控制步驟流程圖。圖3 :本發(fā)明中開關(guān)陣列控制信息的優(yōu)選流程圖。
圖4 :本發(fā)明中AP記錄網(wǎng)卡信息的數(shù)據(jù)鏈表框圖。圖5 :本發(fā)明中開關(guān)陣列控制信息的調(diào)用。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1，如圖2所示，本實(shí)施例是一種WiFi天線陣列的智能控制方法，在WiFiAP主機(jī)中進(jìn)行如下控制步驟
步驟A、檢測(cè)是否是發(fā)送廣播信息，如果是發(fā)送廣播信息，轉(zhuǎn)向步驟B，否則轉(zhuǎn)向步驟C ；步驟B、控制開關(guān)陣列，使開關(guān)陣列的開關(guān)方式按照天線形成全向波束的開關(guān)設(shè)置狀態(tài)；在AP對(duì)開關(guān)陣列控制時(shí)。步驟C、控制開關(guān)陣列，使天線形成定向波束，并鎖定在信號(hào)質(zhì)量最好的定向波束所對(duì)應(yīng)的開關(guān)陣列中的開關(guān)設(shè)置狀態(tài)。這里步驟C是關(guān)鍵，如釁3所示，包括以下步驟
步驟CO、AP與網(wǎng)卡建立連接；
步驟Cl、AP檢測(cè)該網(wǎng)卡的MAC地址是否已經(jīng)存儲(chǔ)在AP的數(shù)據(jù)庫(kù)里面，如果是，則轉(zhuǎn)向步驟C2，否則轉(zhuǎn)向步驟C3 ；
步驟C2、AP調(diào)用該MAC地址對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)鏈表里面的開關(guān)控制信息；
步驟C201、AP主機(jī)調(diào)用該MAC數(shù)據(jù)鏈表下面對(duì)應(yīng)的開關(guān)陣列控制信息，以開關(guān)陣列被調(diào)用次數(shù)多少為依據(jù)，從最多開始，依次調(diào)用該開關(guān)陣列的其它控制信息；如圖4所示步驟C202、AP采集該開關(guān)陣列控制信息下的鏈接速率、信號(hào)強(qiáng)度、誤碼率，并與其記錄的歷史數(shù)據(jù)比較，是否匹配；如果匹配，則轉(zhuǎn)向步驟C203，否則，轉(zhuǎn)向步驟C204;
步驟C203、AP與該網(wǎng)卡通信時(shí)，固定調(diào)用該組開關(guān)陣列控制信息，并把相應(yīng)的調(diào)用次數(shù)加I ;
步驟C204、繼續(xù)調(diào)用下一組開關(guān)陣列控制信息，以被調(diào)用次數(shù)為依據(jù)，從最多到第二多的順序依次調(diào)用，轉(zhuǎn)向步驟C202，當(dāng)開關(guān)陣列控制信息調(diào)用完畢時(shí)，轉(zhuǎn)向步驟C3。步驟C3、AP依次控制開關(guān)陣列，在每次控制完開關(guān)陣列，AP記錄與網(wǎng)卡通信的信號(hào)質(zhì)量，并進(jìn)行比較，在完成依次控制開關(guān)陣列后，控制開關(guān)陣列處于最優(yōu)信號(hào)質(zhì)量對(duì)應(yīng)的開關(guān)陣列控制，并記錄最優(yōu)信號(hào)質(zhì)量對(duì)應(yīng)的開關(guān)陣列控制信息到AP的數(shù)據(jù)庫(kù)里面，建立數(shù)據(jù)鏈表。WiFi天線陣列的智能控制方法中所述的步驟C3中，所述的數(shù)據(jù)鏈表中，包括MAC地址，和每個(gè)MAC地址信息下面，都有所有的開關(guān)陣列控制信息；每個(gè)開關(guān)陣列控制信息下面，都有鏈接速率、信號(hào)強(qiáng)度、誤碼率和被調(diào)用次數(shù)。如圖4所示。C301、判定當(dāng)前的開關(guān)陣列控制信息是否滿員，如果是，則轉(zhuǎn)向步驟C302，否則轉(zhuǎn)向步驟C303 ；
C302、刪除記錄里面最差的一組控制信息數(shù)據(jù)，最差的一組控制信息數(shù)據(jù)是以被調(diào)用次數(shù)為依據(jù)的，更新為此次的控制信息數(shù)據(jù)；
C303、增加一組的新的開關(guān)陣列控制信息數(shù)據(jù)。如圖5所示。具體的本實(shí)施例的智能控制過(guò)程如圖2所示，AP啟動(dòng)以后，發(fā)廣播包時(shí)，AP控制開關(guān)陣列，使天線陣形成全向波束。發(fā)數(shù)據(jù)包時(shí)，AP控制開關(guān)陣列，使天線形成定向波束。當(dāng)不是廣播包時(shí)，AP與網(wǎng)卡建立連接以后，AP檢測(cè)該網(wǎng)卡的MAC地址是否已經(jīng)存儲(chǔ)在AP的數(shù)據(jù)庫(kù)里面；如果是，表示AP與網(wǎng)卡曾經(jīng)通信過(guò)，已存儲(chǔ)其歷史數(shù)據(jù)，這時(shí)，AP調(diào)用該MAC地址對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)鏈表里面的開關(guān)控制信息；如果否，表示AP未曾與該網(wǎng)卡通信過(guò)，則AP依次控制開關(guān)陣列；在每次控制完開關(guān)陣列，AP都會(huì)記錄與網(wǎng)卡通信的鏈接速率、誤碼率和信號(hào)強(qiáng)度，并進(jìn)行比較；AP記錄最優(yōu)的開關(guān)陣列控制信息，及其對(duì)應(yīng)的鏈接速率、誤碼率和信號(hào)強(qiáng)度，建立鏈表，記錄到AP的數(shù)據(jù)庫(kù)里面。如圖3所示。AP存儲(chǔ)網(wǎng)卡的數(shù)據(jù)鏈表信息如圖4所示；鏈表信息包括，MAC地址1，MAC地址2，…，MAC地址N ;每個(gè)MAC地址信息下面,都有N個(gè)開關(guān)陣列控制信息,本實(shí)施例中N =
8;每個(gè)開關(guān)陣列控制信息下面，都有鏈接速率、信號(hào)強(qiáng)度、誤碼率和被調(diào)用次數(shù)。調(diào)用次數(shù)我多少是衡量該開關(guān)陣列控制信息好壞的標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)用多表示好。AP與網(wǎng)卡建立連接以后，如果檢測(cè)到AP的數(shù)據(jù)庫(kù)里面保存了該網(wǎng)卡的MAC地址信息，則AP調(diào)用該MAC數(shù)據(jù)鏈表下面對(duì)應(yīng)的開關(guān)陣列控制信息，以開關(guān)陣列被調(diào)用次數(shù)多少為依據(jù)，從最優(yōu)開始，依次調(diào)用該開關(guān)陣列的控制信息；AP采集該開關(guān)陣列控制信息下的鏈接速率、信號(hào)強(qiáng)度、誤碼率，并與其記錄的歷史數(shù)據(jù)比較，是否匹配；如果匹配，則AP與該 網(wǎng)卡通信時(shí)，固定調(diào)用該組開關(guān)陣列控制信息，并把相應(yīng)的調(diào)用次數(shù)加I ;每隔一段時(shí)間，AP會(huì)把實(shí)時(shí)采集到的信號(hào)質(zhì)量信息，包括鏈接速率、信號(hào)強(qiáng)度、誤碼率，與鏈表里面的歷史記錄對(duì)比，目的是看與AP通信的網(wǎng)卡是否變換了方位。如果網(wǎng)卡變換了方位，那么AP采集到的信號(hào)質(zhì)量信號(hào)會(huì)和以前的歷史記錄相差較大，這時(shí)候，AP要重新調(diào)整開關(guān)陣列控制。如果AP上次調(diào)用的開關(guān)控制信息不滿足要求，那么繼續(xù)調(diào)用下一組開關(guān)陣列控制信息。這個(gè)控制信息數(shù)量是有限制的，比如本實(shí)施例中是8組。如果控制信息沒有調(diào)用完，那么以被調(diào)用次數(shù)為依據(jù)，從優(yōu)到次優(yōu)，依次調(diào)用。如果控制信息調(diào)用完畢都沒有滿足要求，那么執(zhí)行的步驟C03，判定當(dāng)前的開關(guān)陣列控制信息是否滿員，即是否到達(dá)組數(shù)限制要求，比如8組。網(wǎng)卡不同的方位可對(duì)應(yīng)不同的波束形成方向，從而對(duì)應(yīng)不同的開關(guān)組合，開關(guān)組合調(diào)用次數(shù)，是衡量該網(wǎng)卡所在對(duì)應(yīng)方位的交數(shù)，交數(shù)越多表示網(wǎng)卡常放在該方位，一般說(shuō)來(lái)，網(wǎng)卡所在的方位，根據(jù)細(xì)分可以有很多方位，但系統(tǒng)里內(nèi)存和開關(guān)陣列本身的開關(guān)數(shù)也有限，因此，在存儲(chǔ)器中設(shè)定了組數(shù)限制，我們?cè)谌龑?shí)施例中，限制級(jí)數(shù)為8。如果超過(guò)8 了，則刪除記錄里面最差的一組控制信息數(shù)據(jù)(以被調(diào)用次數(shù)為依據(jù))，更新為此次的控制信息數(shù)據(jù)。如果否，則增加一組的新的開關(guān)陣列控制信息數(shù)據(jù)，如圖5所示。
權(quán)利要求
1.一種WiFi天線陣列的智能控制方法，其特征在于在WiFi AP主機(jī)中進(jìn)行如下控制步驟 步驟A、檢測(cè)是否是發(fā)送廣播信息，如果是發(fā)送廣播信息，轉(zhuǎn)向步驟B，否則轉(zhuǎn)向步驟C ； 步驟B、控制開關(guān)陣列，使開關(guān)陣列的開關(guān)方式按照天線形成全向波束的開關(guān)設(shè)置狀態(tài)； 步驟C、控制開關(guān)陣列，使天線形成定向波束，并鎖定在信號(hào)質(zhì)量最好的定向波束所對(duì)應(yīng)的開關(guān)陣列中的開關(guān)設(shè)置狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的WiFi天線陣列的智能控制方法，其特征在于在步驟C中還包括以下步驟 步驟CO、AP與網(wǎng)卡建立連接； 步驟Cl、AP檢測(cè)該網(wǎng)卡的MAC地址是否已經(jīng)存儲(chǔ)在AP的數(shù)據(jù)庫(kù)里面，如果是，則轉(zhuǎn)向步驟C2，否則轉(zhuǎn)向步驟C3 ； 步驟C2、AP調(diào)用該MAC地址對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)鏈表里面的開關(guān)控制信息； 步驟C3、AP依次控制開關(guān)陣列，在每次控制完開關(guān)陣列，AP記錄與網(wǎng)卡通信的信號(hào)質(zhì)量，并進(jìn)行比較，在完成依次控制開關(guān)陣列后，控制開關(guān)陣列處于最優(yōu)信號(hào)質(zhì)量對(duì)應(yīng)的開關(guān)陣列控制，并記錄最優(yōu)信號(hào)質(zhì)量對(duì)應(yīng)的開關(guān)陣列控制信息到AP的數(shù)據(jù)庫(kù)里面，建立數(shù)據(jù)鏈表。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的WiFi天線陣列的智能控制方法，其特征在于衡量信號(hào)質(zhì)量的指標(biāo)包括AP與網(wǎng)卡通信的鏈接速率、誤碼率和信號(hào)強(qiáng)度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的WiFi天線陣列的智能控制方法，其特征在于所述的步驟C3中，所述的數(shù)據(jù)鏈表中，包括MAC地址，和每個(gè)MAC地址信息下面，都有所有的開關(guān)陣列控制信息；每個(gè)開關(guān)陣列控制信息下面，都有鏈接速率、信號(hào)強(qiáng)度、誤碼率和被調(diào)用次數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的WiFi天線陣列的智能控制方法，其特征在于所述的數(shù)據(jù)鏈表中，開關(guān)陣列控制信息數(shù)量是設(shè)定的。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的WiFi天線陣列的智能控制方法，其特征在于所述的步驟C2中包括以下分步驟 步驟C201、AP主機(jī)調(diào)用該MAC數(shù)據(jù)鏈表下面對(duì)應(yīng)的開關(guān)陣列控制信息，以開關(guān)陣列被調(diào)用次數(shù)多少為依據(jù)，從最多開始，依次調(diào)用該開關(guān)陣列的其它控制信息； 步驟C202、AP采集該開關(guān)陣列控制信息下的鏈接速率、信號(hào)強(qiáng)度、誤碼率，并與其記錄的歷史數(shù)據(jù)比較，是否匹配；如果匹配，則轉(zhuǎn)向步驟C203，否則，轉(zhuǎn)向步驟C204; 步驟C203、AP與該網(wǎng)卡通信時(shí)，固定調(diào)用該組開關(guān)陣列控制信息，并把相應(yīng)的調(diào)用次數(shù)加I ; 步驟C204、繼續(xù)調(diào)用下一組開關(guān)陣列控制信息，以被調(diào)用次數(shù)為依據(jù)，從最多到第二多的順序依次調(diào)用，轉(zhuǎn)向步驟C202，當(dāng)開關(guān)陣列控制信息調(diào)用完畢時(shí)，轉(zhuǎn)向步驟C3。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的WiFi天線陣列的智能控制方法，其特征在于所述的步驟C3中，還包括 C301、判定當(dāng)前的開關(guān)陣列控制信息是否滿員，如果是，則轉(zhuǎn)向步驟C302，否則轉(zhuǎn)向步驟 C303 ； C302、刪除記錄里面最差的一組控制信息數(shù)據(jù)，最差的一組控制信息數(shù)據(jù)是以被調(diào)用次數(shù)為依據(jù)的，更新為此次的控制信息數(shù)據(jù)； C303、增加一組的新的開關(guān)陣列控制信息數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種WiFi天線陣列的智能控制方法，在WiFi　AP中檢測(cè)是否是發(fā)送廣播信息，如果是發(fā)送廣播信息，控制開關(guān)陣列，使開關(guān)陣列的開關(guān)方式按照天線形成全向波束的開關(guān)設(shè)置狀態(tài)；否則控制開關(guān)陣列，使天線形成定向波束，并鎖定在信號(hào)質(zhì)量最好的定向波束所對(duì)應(yīng)的開關(guān)陣列中的開關(guān)設(shè)置狀態(tài)。本發(fā)明的WiFi天線陣列的智能控制方法，增強(qiáng)電磁波的抗擾能力，增加單個(gè)WiFi產(chǎn)品的覆蓋面積，提升其無(wú)線電波的傳輸質(zhì)量。
文檔編號(hào)H04W16/28GK102665228SQ201210121019
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月24日
發(fā)明者丘春輝, 劉德銀, 曹華昌, 黃洪波 申請(qǐng)人:深圳市共進(jìn)電子股份有限公司