無線局域網(wǎng)ess中ap節(jié)能的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無線局域網(wǎng)ESS中AP節(jié)能的方法，該方法利用無線局域網(wǎng)ESS中AP之間進(jìn)行信息交互，并以此來判斷AP之間是否存在重復(fù)覆蓋，從而進(jìn)行后續(xù)降低發(fā)射功率的操作。該方案能夠降低AP之間的重復(fù)覆蓋，不僅可以實(shí)現(xiàn)整體節(jié)能的效果，也能夠減少AP重復(fù)覆蓋地區(qū)的干擾，從而在保持整個(gè)ESS覆蓋范圍一定的情況下盡可能地降低AP的發(fā)射功率。
【專利說明】無線局域網(wǎng)ESS中AP節(jié)能的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)，具體涉及無線局域網(wǎng)ESS中AP技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定無線局域網(wǎng)的最小構(gòu)件是基本服務(wù)集BSS。一個(gè)基本服務(wù)集BSS包括一個(gè)基站和若干個(gè)移動(dòng)站，所有的站在本BSS都可以直接通信，但在和本BSS以外的站通信時(shí)都必須通過本BSS的基站。在802.11的術(shù)語中，上面提到的接入點(diǎn)AP就是基本服務(wù)集內(nèi)的基站。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)管理員安裝AP時(shí)，必須為該AP分配一個(gè)不超過32字節(jié)的服務(wù)集標(biāo)識符SSID和一個(gè)信道。一個(gè)基本服務(wù)集BSS所覆蓋的地理范圍叫做一個(gè)基本服務(wù)區(qū)BSA?；痉?wù)區(qū)BSA和無線移動(dòng)通信的蜂窩小區(qū)相似。無線局域網(wǎng)的基本服務(wù)區(qū)BSA的范圍直徑一般不超過100米。
[0003]一個(gè)基本服務(wù)集可以是孤立的，也可通過接入點(diǎn)AP連接到一個(gè)分配系統(tǒng)DS，然后再連接到另一個(gè)基本服務(wù)集，這樣就構(gòu)成一個(gè)擴(kuò)展的服務(wù)集ESS。分配系統(tǒng)的作用就是使擴(kuò)展的服務(wù)集ESS對上層的表現(xiàn)就像一個(gè)基本服務(wù)集BSS —樣。當(dāng)同一 Internet服務(wù)提供商在某一區(qū)域部署多個(gè)AP時(shí)，這些AP通常形成一個(gè)ESS，在這種情況下就需要對AP的發(fā)射功率進(jìn)行控制。這樣既可以減少不必要的功耗，也能減少對相鄰AP的干擾。
[0004]對于單個(gè)BSS內(nèi)AP和STA節(jié)能的研究，國內(nèi)外已有許多學(xué)者做了相關(guān)工作，并取得了一系列成果:
[0005]申請?zhí)枮?200910086587.1的中國專利申請，公開了一種無線局域網(wǎng)接入點(diǎn)設(shè)備的功率控制方法和裝置，其公開的方案中由AP根據(jù)客戶端設(shè)備的數(shù)據(jù)幀中讀取接收信號強(qiáng)度指示(RSSI)獲取當(dāng)前的信號強(qiáng)度，從而動(dòng)態(tài)的調(diào)節(jié)發(fā)射功率；
[0006]申請?zhí)枮?201010199097.5的中國專利申請，公開了一種無線接入點(diǎn)AP及AP節(jié)能的方法，其公開的方案中由AP檢測自身無STA關(guān)聯(lián)、且持續(xù)沒有收到探測報(bào)文或者關(guān)聯(lián)報(bào)文的時(shí)間達(dá)到時(shí)間閾值時(shí)，增大Beacon間隔，根據(jù)增大后的Beacon間隔發(fā)送Beacon報(bào)文，從而降低了 AP的功耗，實(shí)現(xiàn)了 AP的節(jié)能等等。
[0007]由上可知，現(xiàn)有的節(jié)能方案大部分都是針對單個(gè)基本服務(wù)集BSS內(nèi)的節(jié)能，這種方案根本無法擴(kuò)展應(yīng)用于服務(wù)集ESS的節(jié)能。然而當(dāng)今的熱區(qū)是由許多熱點(diǎn)和AP連接起來的，許多向公眾提供W1-Fi服務(wù)的地方(如辦公室、機(jī)場、酒店、旅館、購物中心等)都可能會集中在一塊區(qū)域，造成了 AP的重復(fù)覆蓋，這既消耗了 AP的功率，也會造成信號的干擾。因此如何在無線局域網(wǎng)ESS中保證總的有效覆蓋范圍的前提下減少各個(gè)AP的覆蓋重疊，從而達(dá)到節(jié)能的目的，是本領(lǐng)域亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明針對現(xiàn)有AP節(jié)能技術(shù)所存在的問題，提供一種在AP比較密集的ESS中的節(jié)能方法。通過該方法能夠在ESS中AP比較密集的情況下減少重復(fù)覆蓋、降低AP能耗以及減小信號干擾。[0009]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0010]無線局域網(wǎng)ESS中AP節(jié)能的方法，所述方法利用無線局域網(wǎng)ESS中AP之間進(jìn)行信息交互，并以此來判斷AP之間是否存在重復(fù)覆蓋，從而進(jìn)行后續(xù)降低發(fā)射功率的操作。
[0011]在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)例中，所述無線局域網(wǎng)ESS中每個(gè)AP存儲和維護(hù)兩張表格:表一用來記錄當(dāng)前已關(guān)聯(lián)終端STA的標(biāo)識號ID及其信號強(qiáng)度；表二用來記錄能夠收到信號的非關(guān)聯(lián)STA的ID及其信號強(qiáng)度；AP之間周期性地交互表二信息，然后與自身表一中的信息進(jìn)行比較，判斷AP之間是否存在重復(fù)覆蓋。
[0012]進(jìn)一步的，所述AP之間交互的信息數(shù)據(jù)中除了包含述表二中的信息之外還需要包含自身的發(fā)射功率。
[0013]進(jìn)一步的，所述AP之間通過兩者之間的分配系統(tǒng)(DS)進(jìn)行周期性的交互信息。
[0014]進(jìn)一步的，當(dāng)APi接收到APj發(fā)送的表二信息時(shí):
[0015](1)查看是否存在本APi關(guān)聯(lián)的STA信息，并將查找到的STA進(jìn)行輪詢，對每一個(gè)STA,進(jìn)行計(jì)算其接受APi和AP^的信號強(qiáng)度；
[0016](2)若STAk接收到APj的信號更強(qiáng)，則轉(zhuǎn)入步驟(3);若STAk接收到APj的信號較小但超過了某一門限值，轉(zhuǎn)至步驟(5)；
[0017](3) APi給APj發(fā)送切換請求幀，若在一定時(shí)間內(nèi)收到APj的切換允許幀，則APi給STAk發(fā)送去關(guān)聯(lián)幀，并將STAk的信息和未完成傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)給APp然后把STAk的數(shù)據(jù)從表一中刪除；
[0018](4) APj收到APi發(fā)送的STAk信息后對STAk發(fā)送關(guān)聯(lián)請求幀；
[0019](5) APi給AP^發(fā)送重復(fù)覆蓋幀，APj收到該幀后發(fā)起降低自身發(fā)射功率的操作。
[0020]再進(jìn)一步的，上述方案中降低發(fā)射功率的AP在收到終端的探測請求幀PRF后立即將發(fā)射功率恢復(fù)至原始值，以保證覆蓋范圍。
[0021]再進(jìn)一步的，當(dāng)AP接收到切換請求幀時(shí):
[0022](11)首先查看用于標(biāo)識AP在當(dāng)前周期是否已經(jīng)降低了功率的標(biāo)識位F1，若F1為0，則轉(zhuǎn)至步驟(12);否則返回初始位置；
[0023](12)回饋切換允許幀，若在一定時(shí)間內(nèi)接收到待切換的終端的信息及其未完成傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，則提取該終端的信息并存儲待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，然后給該終端發(fā)送關(guān)聯(lián)請求幀；否則回到初始位置。
[0024]再進(jìn)一步的，當(dāng)AP接收到重復(fù)覆蓋幀時(shí):
[0025](21)首先查看用于標(biāo)識AP在當(dāng)前周期是否已經(jīng)降低了功率的標(biāo)識位F1和用于標(biāo)識AP在當(dāng)前周期嘗試降低發(fā)射功率的操作是否成功的標(biāo)識位F2 ;若F1和F2都為0，則轉(zhuǎn)至步驟(22);否則返回初始位置；
[0026](22)降低發(fā)射功率，給所有本AP關(guān)聯(lián)的STA發(fā)送探測幀，若在一定時(shí)間內(nèi)收到所有關(guān)聯(lián)STA的確認(rèn)幀，則將標(biāo)識位F1置為1，返回初始位置；否則F1不變，將F2置為1，并將發(fā)射功率大小置為本次降低前的值。
[0027]根據(jù)上述方案能夠降低AP之間的重復(fù)覆蓋，不僅可以實(shí)現(xiàn)整體節(jié)能的效果，也能夠減少AP重復(fù)覆蓋地區(qū)的干擾，從而在保持整個(gè)ESS覆蓋范圍一定的情況下盡可能地降低AP的發(fā)射功率。
[0028]同時(shí)，本方案不僅適合于IEEE802.11系列標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的無線局域網(wǎng)(WLAN)，也可以延伸到其他類似的無線通信網(wǎng)絡(luò)(如蜂窩網(wǎng))。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】來進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0030]圖1為AP間交互信息的操作流程圖；
[0031]圖2為關(guān)聯(lián)STA需要切換時(shí)，AP間信息交互的流程圖；
[0032]圖3為AP接收到其它AP發(fā)送的控制幀后的操作流程圖；
[0033]圖4為不采用本發(fā)明時(shí)多個(gè)AP之間產(chǎn)生重復(fù)覆蓋的場景示意圖；
[0034]圖5為圖4所示場景經(jīng)本方案處理后的多個(gè)AP的覆蓋示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0036]本實(shí)例提供的方案在于利用AP之間的信息交互判斷AP之間是否存在重復(fù)覆蓋，從而進(jìn)行后續(xù)的降低發(fā)射功率的操作，以達(dá)到減少重復(fù)覆蓋、降低AP能耗以及減小信號干擾的目的。
[0037]基于上述原理，本實(shí)例的具體實(shí)施過程如下:
[0038]為了便于清楚說明本實(shí)例的方案，首先進(jìn)行相關(guān)名詞定義。
[0039]本實(shí)例首先定義以下幾種新的幀格式:
[0040]1.重復(fù)覆蓋幀(RCF)，這是在檢測到重復(fù)覆蓋時(shí)在AP之間發(fā)送的。
[0041]2.切換請求幀(HRF)，這是AP檢測到當(dāng)前服務(wù)的某個(gè)STA需要切換到另一個(gè)AP時(shí)，由當(dāng)前AP發(fā)送給目標(biāo)AP的控制幀。
[0042]3.切換允許幀(HPF)，這是當(dāng)條件允許時(shí)，目標(biāo)AP對切換請求幀的響應(yīng)。
[0043]同時(shí)，在本發(fā)明中需要引入幾個(gè)定時(shí)器:
[0044]DT1:某AP向目標(biāo)AP發(fā)送切換請求幀后等待目標(biāo)AP響應(yīng)的最大等待時(shí)間。如果等待時(shí)間超過T1，則當(dāng)前AP認(rèn)為目標(biāo)AP拒絕切換請求。
[0045]2) T2:AP給其關(guān)聯(lián)終端發(fā)送探測幀后,等待關(guān)聯(lián)終端響應(yīng)的最大時(shí)間。
[0046]3) T3:目標(biāo)AP響應(yīng)源AP發(fā)送的切換請求幀后，等待源AP發(fā)送含終端信息數(shù)據(jù)幀的最大時(shí)間。4)T4=AP之間交互數(shù)據(jù)的周期。
[0047]5)T5:表一中數(shù)據(jù)的最大生存時(shí)間。
[0048]6)T6:表二中數(shù)據(jù)的最大生存時(shí)間。
[0049]此外，還為每個(gè)AP定義兩個(gè)標(biāo)識位:
[0050]F1:標(biāo)識AP在當(dāng)前周期是否已經(jīng)降低了功率。
[0051]b)F2:標(biāo)識AP在當(dāng)前周期嘗試降低發(fā)射功率的操作是否成功。
[0052]在此基礎(chǔ)上，本實(shí)例實(shí)施如下:
[0053]在無線局域網(wǎng)ESS中每個(gè)AP都存儲和維護(hù)兩張表格:表一用來記錄當(dāng)前已關(guān)聯(lián)STA的ID及其信號強(qiáng)度；表二用來記錄能收到信號的非關(guān)聯(lián)STA的ID及其信號強(qiáng)度。表一和表二的內(nèi)容舉例如下:
[0054]表一 APi關(guān)聯(lián)的STA信息:[0055]
【權(quán)利要求】
1.無線局域網(wǎng)ESS中AP節(jié)能的方法，其特征在于，所述方法利用無線局域網(wǎng)ESS中AP之間進(jìn)行信息交互，并以此來判斷AP之間是否存在重復(fù)覆蓋，從而進(jìn)行后續(xù)降低發(fā)射功率的操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線局域網(wǎng)ESS中AP節(jié)能的方法，其特征在于，所述無線局域網(wǎng)ESS中每個(gè)AP存儲和維護(hù)兩張表格:表一用來記錄當(dāng)前已關(guān)聯(lián)終端STA的標(biāo)識號ID及其信號強(qiáng)度；表二用來記錄能夠收到信號的非關(guān)聯(lián)STA的ID及其信號強(qiáng)度；AP之間周期性地交互表二信息，然后與自身表一中的信息進(jìn)行比較，判斷AP之間是否存在重復(fù)覆蓋。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線局域網(wǎng)ESS中AP節(jié)能的方法，其特征在于，所述AP之間交互的信息數(shù)據(jù)中除了包含述表二中的信息之外還需要包含自身的發(fā)射功率。
4.根據(jù)權(quán)利要求2至3中任一項(xiàng)所述的無線局域網(wǎng)ESS中AP節(jié)能的方法，其特征在于，當(dāng)APi接收到APj發(fā)送的表二信息時(shí): (1)查看是否存在本APi關(guān)聯(lián)的STA信息，并將查找到的STA進(jìn)行輪詢，對每一個(gè)STA，進(jìn)行計(jì)算其接受APi和AP^的信號強(qiáng)度； (2)若STAk接收到APj的信號更強(qiáng)，則轉(zhuǎn)入步驟(3);若STAk接收到APj的信號較小但超過了某一門限值，轉(zhuǎn)至步驟(5)； (3)APi給APj發(fā)送切換請求幀，若在一定時(shí)間內(nèi)收到APj的切換允許幀，則APi給STAk發(fā)送去關(guān)聯(lián)幀，并將STAk的信息和未完成傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)給APp然后把STAk的數(shù)據(jù)從表一中刪除； (4)APj收到APi發(fā)送的STAk信息后對STAk發(fā)送關(guān)聯(lián)請求幀； (5)APi給AP^發(fā)送重復(fù)覆蓋幀，APj收到該幀后發(fā)起降低自身發(fā)射功率的操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線局域網(wǎng)ESS中AP節(jié)能的方法，其特征在于，降低發(fā)射功率的AP在收到終端的探測請求幀PRF后立即將發(fā)射功率恢復(fù)至原始值，以保證覆蓋范圍。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線局域網(wǎng)ESS中AP節(jié)能的方法，其特征在于，當(dāng)AP接收到切換請求幀時(shí): (11)首先查看用于標(biāo)識AP在當(dāng)前周期是否已經(jīng)降低了功率的標(biāo)識位F1，若F1為O，則轉(zhuǎn)至步驟(12);否則返回初始位置； (12)回饋切換允許幀，若在一定時(shí)間內(nèi)接收到待切換的終端的信息及其未完成傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，則提取該終端的信息并存儲待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，然后給該終端發(fā)送關(guān)聯(lián)請求幀；否則回到初始位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線局域網(wǎng)ESS中AP節(jié)能的方法，其特征在于，當(dāng)AP接收到重復(fù)覆蓋幀時(shí): (21)首先查看用于標(biāo)識AP在當(dāng)前周期是否已經(jīng)降低了功率的標(biāo)識位F1和用于標(biāo)識AP在當(dāng)前周期嘗試降低發(fā)射功率的操作是否成功的標(biāo)識位F2 ;若F1和F2都為O，則轉(zhuǎn)至步驟(22);否則返回初始位置； (22)降低發(fā)射功率，給所有本AP關(guān)聯(lián)的STA發(fā)送探測幀，若在一定時(shí)間內(nèi)收到所有關(guān)聯(lián)STA的確認(rèn)幀，則將標(biāo)識位F1置為1，返回初始位置；否則F1不變，將F2置為1，并將發(fā)射功率大小置為本次降低前的值。
【文檔編號】H04W52/02GK103476097SQ201310347342
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月9日
【發(fā)明者】汪子元, 范哲權(quán), 李勇, 彭木根 申請人:上海潤欣科技股份有限公司