一種wlan設備自適應節能方法
【專利摘要】本發明是一種WLAN設備自適應節能方法，其方法為：周期性維護AP的鄰居信息和負載信息，計算反向鄰居數；在滿足覆蓋的條件下，周期檢查AP的負載，自適應關閉沒有用戶負載的AP；同時通過自適應增加周圍鄰居AP的功率來覆蓋因當前AP關閉而導致的信號黑洞；在滿足覆蓋的條件下，周期檢查AP的負載，如果超過給定閾值，自適應開啟被節能關閉的AP，以提高接入性能；同時通過自適應減少周圍鄰居AP的功率來減少因增加AP而導致的射頻干擾。本發明通過在滿足覆蓋的條件下，自適應關閉部分AP電源或射頻功能，調整相關AP功率，達到最大限度的節能減排目的。
【專利說明】—種WLAN設備自適應節能方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種環境保護及節能領域的技術方案，特別涉及一種控制能源浪費的技術方案。
[0002]
【背景技術】
[0003]由于能夠提供高速的無線連接服務，WLAN (Wireless Local Access Network,無線局域網)是目前IT (Information Technology,信息技術)行業比較熱門的技術之一,也是流行的無線接入方式。WLAN通常采用集中式的AC (Access Controller,無線控制器)-AP(Access Point，無線接入點)架構。AC提供WLAN網絡的集中管理，AP則通過和AC建立鏈接加入WLAN網絡后提供無線接入服務。
[0004]自進入二十一世紀以來，節能環保和善待環境的意識已經深入人心。站在高科技頂端的IT業界更是想方設法的為用戶提供更加“低碳”、優質的產品和服務。常見的WLAN節能技術主要有:
[0005]1.器件和工藝節能設計
[0006]WLAN設備的CPU、內存顆粒、電源芯片優選低功耗的器件和支持低功耗模式的器件，并在空閑時合理應用器件的低功耗模式；控制器件和邏輯器件選擇較低的用電電壓(2.5V以下)，以降低器件功耗；在保證功能和工作穩定的情況下，可有效降低諸如內存顆粒和CPU器件的工作頻率。
`[0007]WLAN產品新器件的引入要考慮增加節能要求審核，淘汰不符合節能要求的器件和工藝。WLAN產品生產過程中的所有器件及輔料均須滿足歐盟RoHS環保要求(不含有鉛、鎘、汞、Cr6、PBB, PBDE等有害元素)；產品的回收率須達到WEEE指令要求；包裝零件的回收率須達到94/62/EEC包裝指令和修訂2004/12/EEC的要求；除包裝零件之外的整套設備回收率建議達到WEEE指令要求；產品的設計上也要求容易拆卸、維修。
[0008]2.電源和散熱系統節能設計
[0009]WLAN設備電源節能設計重點關注提高供電系統的智能電源管理、提高電源模塊效率、優化電源設計方案。通過將冗余配置的整流模塊調整為“休眠”狀態，減小空載損耗并提聞剩余1旲塊的負載率，使工作的整流1旲塊運行于最佳效率點附近，從而提聞了開關電源系統的運行效率、減少了能耗，達到節能的目的。克服傳統N+ I冗余模式下低負載率、效率低的問題。
[0010]此外，AP產品的單點PoE支持能力可以充分利用以太網線的資源實現快速部署，節省了外置電源部分的成本和供電線路成本。PoE供電通過電流檢測等手段實時監測供電情況，對過流、過載、短路等故障現象啟用保護機制，防止設備損壞，并可通過網管告警及時通知運維人員供電故障。
[0011]同時，設計符合實際環境需求的系統散熱方案，減少自身散熱能源的消耗，減少對周邊設備工作環境的影響，對系統節能也有重要意義。智能散熱設計需實時監測關鍵器件的溫度情況，能自動開啟和關閉散熱系統，在降低能耗的同時，保證系統正常工作。
[0012]3.非工作時間斷電節能技術
[0013]非工作時間節能技術試圖在前面節能技術的基礎上，通過事先設定好的情境周期性關閉AP (如晚10點到早8點)，達到節能減排的效果。
[0014]當前硬件設計節能技術(器件和工藝節能設計、電源和散熱系統節能設計)已經廣泛應用，成為設備綠色節能減排的基礎。在此基礎上，作為補充，非工作時間斷電作為節能減排只是一種權宜之計，在許多場合并不適用。特別是在無線辦公或熱點區域，用戶數是實時變化的，通常采用高密部署方案以加大無線系統吞吐量，以滿足大用戶量(如白天辦公時間)時的接入容量，如圖1所示，標示為AC的是AP控制器,標示為A、B、C、D、E、F、G、H、I的是AP，AP間間距不大，通過讓每個AP覆蓋較小的區域以換取較大的平均帶寬容量。到了晚上，隨著辦公人員的下線，用戶量初步變少，部分AP下甚至不再有用戶接入。此時，傳統的處理方式是強制關閉所有AP或者讓所有AP繼續工作，而強制關閉所有AP會影響還在辦公的少數人員，讓所有AP繼續工作又導致能源浪費。
【發明內容】
[0015]本發明通過在滿足覆蓋的條件下，自適應關閉部分AP電源或射頻功能，調整相關AP功率，達到最大限度的節能減排目的。
[0016]本發明的技術要點是:
[0017]周期性維護AP的鄰居信息和負載信息，計算反向鄰居數；
[0018]在滿足覆蓋的條件下，周期檢查AP的負載，自適應關閉沒有用戶負載的AP ;同時通過自適應增加周圍鄰居AP的功率來覆蓋因當前AP關閉而導致的信號黑洞；
[0019]在滿足覆蓋的條件下，周期檢查AP的負載，如果超過給定閾值，自適應開啟被節能關閉的AP，以提高接入性能；同時通過自適應減少周圍鄰居AP的功率來減少因增加AP而導致的射頻干擾。
[0020]本發明設計了一種新的節能技術，使一項綠色節能減排的創造發明，充分利用了能源，減少了能源浪費。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1是無線辦公區域標示圖。
[0022]圖2是應用本發明的無線辦公區域標示圖。
【具體實施方式】
[0023]本發明提供一套技術方案，自適應關閉AP電源或射頻功能。如圖2所示，在高負載(白天)情況下，所有AP均工作以提供最大接入帶寬，在低負載(晚上、休息日)情況下，如果節能控制節點檢查到AP節點B沒有用戶接入，且B的反向鄰居A、E、C在線，則可以關閉AP節點B，同時自適應增加AP節點A、E、C的功率以覆蓋原來AP節點B覆蓋的區域。如果節能控制節點檢查到AP節點E的負載大于給定閾值，同時檢測到AP節點E的反向鄰居中B被節能關閉，則開啟AP節點B，同時調整節點B的鄰居的功率，以減少因增加節點B而導致的射頻干擾。[0024]具體技術方案如下:
[0025]1、各個AP按照區域劃分到不同的節能射頻組，通常射頻組按照物理區域進行劃分，只有同一節能射頻組里的AP才會進行協調節能；
[0026]2、各個AP偵聽自己鄰居信息，生成本AP的鄰居信息表，主要信息包括鄰居AP的BSSID、RSSI ；
[0027]3、各個AP周期性將自己的鄰居信息(鄰居AP的BSSID和RSSI)發送給節能控制節點(也可以將節能控制模塊集成到AC，由AC來完成節能控制)；
[0028]4、各個AP周期性將自己的用戶負載信息(本AP的BSSID和用戶數、用戶總流量)發送給節能控制節點；
[0029]5、節能控制節點按節能射頻組維護管轄區域內所有AP的鄰居信息和負載信息，按照一定的算法計算每個AP的反向鄰居數。反向鄰居數表明該AP被多少其他AP當做鄰居，具體算法是對給定AP，通過遍歷所有其他AP的鄰居信息，如果某個AP的鄰居信息中包含給定AP，則給定AP的反向鄰居數累加；
[0030]6、節能控制節點周期性檢查所有AP的負載信息，如果某個AP上不再有用戶，同時，其反向鄰居數大于事先設定的閾值，則可以通過控制AP的PoE供電等方式，關閉AP的電源，如果AP不支持PoE供電控制，則可以關閉AP上的射頻模塊，達到節能減排的目的；關閉當前AP后，應該適當增加周圍鄰居AP的發射功率，來彌補當前AP關閉后留下的黑洞；具體增加發射功率的算法是通過計算鄰居AP的反向鄰居數，如果小于一個給定閾值，則增加發射功率；
[0031]7、節能控制節點周期性檢查所有AP的負載信息，如果某個AP上的負載大于給定閾值，同時其反向鄰居有被節能關閉的，則啟用被節能關閉的相關AP;開啟被節能關閉的AP后,應該適當減少周圍鄰居AP的發射功率，以減少射頻間的干擾；具體減少發射功率的算法是通過計算鄰居AP的反向鄰居數，如果大于一個給定閾值，則減少發射功率。
【權利要求】
1.一種WLAN設備自適應節能方法，其方法為: 周期性維護AP的鄰居信息和負載信息，計算反向鄰居數； 在滿足覆蓋的條件下，周期檢查AP的負載，自適應關閉沒有用戶負載的AP ;同時通過自適應增加周圍鄰居AP的功率來覆蓋因當前AP關閉而導致的信號黑洞； 在滿足覆蓋的條件下，周期檢查AP的負載，如果超過給定閾值，自適應開啟被節能關閉的AP，以提高接入性能；同時通過自適應減少周圍鄰居AP的功率來減少因增加AP而導致的射頻干擾。
2.根據權利要求1所述的WLAN設備自適應節能方法，其方法具體為: (1)、各個AP按照區域劃分到不同的節能射頻組，通常射頻組按照物理區域進行劃分，只有同一節能射頻組里的AP才會進行協調節能； (2)、各個AP偵聽自己鄰居信息，生成本AP的鄰居信息表，主要信息包括鄰居AP的BSSID、RSSI ； (3)、各個AP周期性將自己的鄰居信息，即鄰居AP的BSSID和RSSI，發送給節能控制節占.(4)、各個AP周期性將自己的用戶負載信息，即本AP的BSSID和用戶數、用戶總流量，發送給節能控制節點； (5)、節能控制節點按節能射頻組維護管轄區域內所有AP的鄰居信息和負載信息，計算每個AP的反向鄰居數；反向鄰居數表明該AP被多少其他AP當做鄰居，具體算法是對給定AP，通過遍歷所有其他AP的鄰居信息； (6)、節能控制節點周期性檢查所有AP的負載信息，如果某個AP上不再有用戶，同時，其反向鄰居數大于事先設定的閾值，則可以通過控制AP的PoE供電等方式，關閉AP的電源，如果AP不支持PoE供電控制，則可以關閉AP上的射頻模塊，達到節能減排的目的；關閉當前AP后，應該適當增加周圍鄰居AP的發射功率，來彌補當前AP關閉后留下的黑洞；具體增加發射功率的算法是通過計算鄰居AP的反向鄰居數，如果小于一個給定閾值，則增加發射功率； (7)、節能控制節點周期性檢查所有AP的負載信息，如果某個AP上的負載大于給定閾值，同時其反向鄰居有被節能關閉的，則啟用被節能關閉的相關AP ；開啟被節能關閉的AP后，應該適當減少周圍鄰居AP的發射功率，以減少射頻間的干擾；具體減少發射功率的算法是通過計算鄰居AP的反向鄰居數，如果大于一個給定閾值，則減少發射功率。
3.根據權利要求2所述的WLAN設備自適應節能方法，在步驟(3)中，也可以將節能控制模塊集成到AC，由AC來完成節能控制。
4.根據權利要求2所述的WLAN設備自適應節能方法，在步驟(5)中，如果某個AP的鄰居信息中包含給定AP，則給定AP的反向鄰居數累加。
【文檔編號】H04W52/02GK103517389SQ201310508402
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年10月24日 優先權日:2013年10月24日
【發明者】張志飛 申請人:北京交通大學