《一種智慧型天線的調整方法、裝置及網路設備》是福建星網銳捷網路有限公司於2013年9月12日申請的專利，該專利公布號為XXX，公布日為2014年1月1日，發明人是邱延朝、潘武榮。
《一種智慧型天線的調整方法、裝置及網路設備》包括：從接入AP設備的STA中選取出訓練STA，針對每個訓練STA的每檔傳輸速率，執行：在當前傳輸速率下、以設定步長逐次降低所述智慧型天線向所述當前訓練STA傳送報文的發射功率，直到報文傳送失敗；從所述當前傳輸速率下、成功向所述當前訓練STA傳送報文所使用的發射功率中選出所述當前訓練STA的所述當前傳輸速率對應的最佳發射功率；根據所述最佳發射功率調整所述智慧型天線的方向。該方案收斂時間很快，精確度很高。
2019年9月，《一種智慧型天線的調整方法、裝置及網路設備》獲得2019年度福建省專利獎二等獎。
（概述圖為《一種智慧型天線的調整方法、裝置及網路設備》的摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種智慧型天線的調整方法、裝置及網路設備
- 公布號：CN103491554A
- 公布日：2014年1月1日
- 申請號：201310415456X
- 申請日：2013年9月12日
- 申請人：福建星網銳捷網路有限公司
- 地址：福建省福州市倉山區金山大道618號桔園州工業園19＃樓
- 發明人：邱延朝、潘武榮
- 專利代理機構：北京同達信恆智慧財產權代理有限公司
- 代理人：黃志華
- 分類號：H04W16/28(2009.01)I、H01Q3/00(2006.01)I
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
2013年9月之前，移動通信基站的天線大部分是全向性的天線，在尋呼移動用戶時是在覆蓋的整個小區尋找，天線的功率和信號強度大部分消耗在傳輸之中。新型的天線採取分區尋呼的方式，就是把天線的波束分成多個不同角度的分區。智慧型天線就是在分區傳輸路徑（Sectorized Transmission Path，STP）概念的基礎上發展起來的。智慧型天線套用了先進的技術，把無線電的信號導向具體的方向，使無線電頻譜的利用和信號的傳輸更為有效。在智慧型天線上所套用的主要是波束轉換技術（Switched Beam Technology，SBT）和自適應空間數字處理技術（Adaptive Spatial Digital Processing Technology，ASDPT）。
套用SBT的智慧型天線是在分區的基礎上向用戶方向傳送多個波束，根據測量各個波束的信號強度跟蹤移動用戶，能在移動用戶移動時逐個轉換波束，直到找到最優的指向性波束，這個過程也稱為智慧型天線的收斂過程，智慧型天線也稱為波束轉換天線（Switched Beam Antennas，SBA）。可見，在智慧型天線的調整過程中，通常是採用逐個波束轉換的方式，逐個方向調整智慧型天線進行試驗，最終確定出最優的發射功率，即確定出最優的方向，這樣調整智慧型天線的方法收斂時間比較長，並且精度很低。
發明內容
專利目的
該發明實施例提供一種智慧型天線的調整方法、裝置及網路設備，用以解決2013年9月之前的調整智慧型天線的方法收斂時間比較長、並且精度很低的問題。
技術方案
《一種智慧型天線的調整方法、裝置及網路設備》包括：從接入接入點AP設備的站點STA中選取出訓練STA，針對每個訓練STA的每檔傳輸速率，執行： 在當前傳輸速率下、以設定步長逐次降低所述智慧型天線向所述當前訓練STA傳送報文的發射功率，直到報文傳送失敗； 從所述當前傳輸速率下、成功向所述當前訓練STA傳送報文所使用的發射功率中選出所述當前訓練STA的所述當前傳輸速率對應的最佳發射功率； 根據所述最佳發射功率調整所述智慧型天線的方向。
具體的，從接入AP設備的STA中選取出訓練STA，具體包括：
從接入所述AP設備的STA中選取出吞吐量大於等於設定閾值的STA作為訓練STA；或者指定接入所述AP設備的STA中的至少一個STA作為訓練STA。
具體的，從接入所述AP設備的STA中選取出吞吐量大於等於設定閾值的STA作為訓練STA，具體包括：確定新接入所述AP設備的STA以及老化周期到期的STA的吞吐量是否大於等於所述設定閾值；將吞吐量大於等於所述設定閾值的STA作為所述訓練STA。
具體的，從所述當前傳輸速率下、成功向所述當前訓練STA傳送報文所使用的發射功率中選出所述當前訓練STA的所述當前傳輸速率對應的最佳發射功率，具體包括： 記錄所述當前傳輸速率下、成功向所述當前訓練STA傳送報文所使用的發射功率與傳送順序的對應關係，將最後一次對應的發射功率作為所述當前訓練STA的所述當前傳輸速率對應的最佳發射功率；或者將所述當前傳輸速率下、成功向所述當前訓練STA傳送報文所使用的最小的發射功率作為所述當前訓練STA的所述當前傳輸速率對應的最佳發射功率。
可選的，還包括：以老化周期老化每個訓練STA的每檔傳輸速率對應的最佳發射功率。該發明實施例還提供一種智慧型天線的調整裝置，包括：選取單元，用於從接入接入點AP設備的站點STA中選取出訓練STA；傳送單元，用於針對每個訓練STA的每檔傳輸速率，在當前傳輸速率下、以設定步長逐次降低所述智慧型天線向所述當前訓練STA傳送報文的發射功率，直到報文傳送失敗； 確定單元，用於從所述當前傳輸速率下、成功向所述當前訓練STA傳送報文所使用的發射功率中選出所述當前訓練STA的所述當前傳輸速率對應的最佳發射功率；調整單元，用於根據所述最佳發射功率調整所述智慧型天線的方向。
具體的，所述選取單元，具體用於：從接入所述AP設備的STA中選取出吞吐量大於等於設定閾值的STA作為訓練STA；或者指定接入所述AP設備的STA中的至少一個STA作為訓練STA。
具體的，所述選取單元，用於從接入所述AP設備的STA中選取出吞吐量大於等於設定閾值的STA作為訓練STA，具體用於：確定新接入所述AP設備的STA以及老化周期到期的STA的吞吐量是否大於等於所述設定閾值；
將吞吐量大於等於所述設定閾值的STA作為所述訓練STA。具體的，所述確定單元，具體用於：記錄所述當前傳輸速率下、成功向所述當前訓練STA傳送報文所使用的發射功率與傳送順序的對應關係，將最後一次對應的發射功率作為所述當前訓練STA的所述當前傳輸速率對應的最佳發射功率；或者
將所述當前傳輸速率下、成功向所述當前訓練STA傳送報文所使用的最小的發射功率作為所述當前訓練STA的所述當前傳輸速率對應的最佳發射功率。
可選的，所述確定單元，還用於：以老化周期老化每個訓練STA的每檔傳輸速率對應的最佳發射功率。該發明實施例還提供一種網路設備，包括上述智慧型天線的調整裝置。該發明實施例提供的智慧型天線的調整方法、裝置及網路設備，該方案針對每個訓練STA的每檔傳輸速率，直接以設定步長逐次降低智慧型天線向當前訓練STA傳送報文的發射功率到報文傳送失敗，而無需調整智慧型天線的方向，在確定出每個訓練STA的每當傳輸速率對應的最佳發射功率後，再按照最佳發射功率調整智慧型天線的方法。
改善效果
《一種智慧型天線的調整方法、裝置及網路設備》相對於2013年9月之前的技術中通過逐個方向調整智慧型天線的方向，收斂時間要快很多，並且針對每個訓練STA的每檔傳輸速率進行調整，精確度也非常高。
附圖說明
圖1為該《一種智慧型天線的調整方法、裝置及網路設備》的流程圖；
圖2為該發明實施例中智慧型天線的調整裝置的結構示意圖。
權利要求
- 《一種智慧型天線的調整方法、裝置及網路設備》包括：從接入接入點AP設備的站點STA中選取出訓練STA，針對每個訓練STA的每檔傳輸速率，執行：在當前傳輸速率下、以設定步長逐次降低所述智慧型天線向當前訓練STA傳送報文的發射功率，直到報文傳送失敗；從所述當前傳輸速率下、成功向所述當前訓練STA傳送報文所使用的發射功率中選出所述當前訓練STA的所述當前傳輸速率對應的最佳發射功率；根據所述最佳發射功率調整所述智慧型天線的方向。
- 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，從接入AP設備的STA中選取出訓練STA，具體包括：從接入所述AP設備的STA中選取出吞吐量大於等於設定閾值的STA作為訓練STA；或者指定接入所述AP設備的STA中的至少一個STA作為訓練STA。
- 如權利要求2所述的方法，其特徵在於，從接入所述AP設備的STA中選取出吞吐量大於等於設定閾值的STA作為訓練STA，具體包括：確定新接入所述AP設備的STA以及老化周期到期的STA的吞吐量是否大於等於所述設定閾值；將吞吐量大於等於所述設定閾值的STA作為所述訓練STA。
- 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，從所述當前傳輸速率下、成功向所述當前訓練STA傳送報文所使用的發射功率中選出所述當前訓練STA的所述當前傳輸速率對應的最佳發射功率，具體包括：記錄所述當前傳輸速率下、成功向所述當前訓練STA傳送報文所使用的發射功率與傳送順序的對應關係，將最後一次對應的發射功率作為所述當前訓練STA的所述當前傳輸速率對應的最佳發射功率；或者將所述當前傳輸速率下、成功向所述當前訓練STA傳送報文所使用的最小的發射功率作為所述當前訓練STA的所述當前傳輸速率對應的最佳發射功率。
- 如權利要求1-4任一所述的方法，其特徵在於，還包括：以老化周期老化每個訓練STA的每檔傳輸速率對應的最佳發射功率。
- 一種智慧型天線的調整裝置，其特徵在於，包括：選取單元，用於從接入接入點AP設備的站點STA中選取出訓練STA；傳送單元，用於針對每個訓練STA的每檔傳輸速率，在當前傳輸速率下、以設定步長逐次降低所述智慧型天線向當前訓練STA傳送報文的發射功率，直到報文傳送失敗；確定單元，用於從所述當前傳輸速率下、成功向所述當前訓練STA傳送報文所使用的發射功率中選出所述當前訓練STA的所述當前傳輸速率對應的最佳發射功率；調整單元，用於根據所述最佳發射功率調整所述智慧型天線的方向。
- 如權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述選取單元，具體用於：從接入所述AP設備的STA中選取出吞吐量大於等於設定閾值的STA作為訓練STA；或者指定接入所述AP設備的STA中的至少一個STA作為訓練STA。
- 如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述選取單元，用於從接入所述AP設備的STA中選取出吞吐量大於等於設定閾值的STA作為訓練STA，具體用於：確定新接入所述AP設備的STA以及老化周期到期的STA的吞吐量是否大於等於所述設定閾值；將吞吐量大於等於所述設定閾值的STA作為所述訓練STA。
- 如權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述確定單元，具體用於：記錄所述當前傳輸速率下、成功向所述當前訓練STA傳送報文所使用的發射功率與傳送順序的對應關係，將最後一次對應的發射功率作為所述當前訓練STA的所述當前傳輸速率對應的最佳發射功率；或者將所述當前傳輸速率下、成功向所述當前訓練STA傳送報文所使用的最小的發射功率作為所述當前訓練STA的所述當前傳輸速率對應的最佳發射功率。
- 如權利要求6-7任一所述的裝置，其特徵在於，所述確定單元，還用於：以老化周期老化每個訓練STA的每檔傳輸速率對應的最佳發射功率。
- 一種網路設備，其特徵在於，包括上述權利要求6-10任一所述的智慧型天線的調整裝置。
實施方式
《一種智慧型天線的調整方法、裝置及網路設備》的流程如圖1所示，執行步驟如下：
S10：從接入接入點（Access Point，AP）設備的站點（Station，STA）中選取出訓練STA。
智慧型天線是與AP設備連線的，用來在AP設備與接入AP設備的STA之間進行報文的收發。可以首先從接入AP設備的STA中選出訓練STA，針對訓練STA進行智慧型天線的調整。 S11：針對每個訓練STA的每檔傳輸速率，執行：在當前傳輸速率下、以設定步長逐次降低智慧型天線向當前訓練STA傳送報文的發射功率，直到報文傳送失敗。
可以將當前訓練STA在當前傳輸速率下的發射功率每次降低設定步長，然後使用降低後的發射功率向當前訓練STA傳送報文，若當前訓練STA成功接收報文，則再將發射功率降低設定步長，並傳送報文，直到傳送失敗。
由於每個報文都有四次重傳的機會，因此，即使報文傳送失敗，也可以有第二次、第三次、第四次重傳的機會，可以保證報文成功傳送。
當然，也可以每次降低發射功率後，傳送一個報文，這樣每個報文僅第一次被用於確定最佳發射功率。
設定步長可以按照實際需要進行設定，例如：1dbm、2dbm等等。
S12：從當前傳輸速率下、成功向當前訓練STA傳送報文所使用的發射功率中選出當前訓練STA的當前傳輸速率對應的最佳發射功率。
當傳送報文失敗後，不再降低發射功率，因為再繼續降低發射功率傳送報文仍然是失敗，而是從當前傳輸速率下、成功向當前訓練STA傳送報文所使用發射功率中選出當前訓練STA的當前傳輸速率對應的最佳發射功率。
S13：根據最佳發射功率調整智慧型天線的方向。
智慧型天線預先設定了每個方向對應的發射功率，智慧型天線的方向與發射功率是一一對應的關係，所以一旦確定了最佳發射功率，也就確定了智慧型天線的方向，然後調整智慧型天線的方向即可。
該方案針對每個訓練STA的每檔傳輸速率，直接以設定步長逐次降低智慧型天線向當前訓練STA傳送報文的發射功率到報文傳送失敗，而無需調整智慧型天線的方向，在確定出每個訓練STA的每當傳輸速率對應的最佳發射功率後，再按照最佳發射功率調整智慧型天線的方法，相對於2013年9月之前的技術中通過逐個方向調整智慧型天線的方向，收斂時間要快很多，並且針對每個訓練STA的每檔傳輸速率進行調整，精確度也非常高。
具體的，上述S10中的從接入AP設備的STA中選取出訓練STA，具體包括：從接入AP設備的STA中選取出吞吐量大於等於設定閾值的STA作為訓練STA；或者指定接入AP設備的STA中的至少一個STA作為訓練STA。具體的，上述S10中的從接入AP設備的STA中選取出吞吐量大於等於設定閾值的STA作為訓練STA，具體包括：
確定新接入AP設備的STA以及老化周期到期的STA的吞吐量是否大於等於設定閾值；
將吞吐量大於等於設定閾值的STA作為訓練STA。
可以統計新接入AP設備的STA以及老化周期到期的STA的吞吐量，當吞吐量大於等於設定閾值時，就可以將該STA作為訓練STA了。也可以按照實際需要任意指定訓練STA，還可以採用其它方式選取訓練STA。
設定閾值可以根據實際情況進行設定。
具體的，上述S12中的從當前傳輸速率下、成功向當前訓練STA傳送報文所使用的發射功率中選出當前訓練STA的當前傳輸速率對應的最佳發射功率，具體包括兩種方式： 第一種方式，可以記錄當前傳輸速率下、成功向當前訓練STA傳送報文所使用的發射功率與傳送順序的對應關係，將最後一次對應的發射功率作為當前訓練STA的當前傳輸速率對應的最佳發射功率。
第二種方式，無需記錄當前傳輸速率下、成功向當前訓練STA傳送報文所使用的發射功率與傳送順序的對應關係，將當前傳輸速率下、成功向當前訓練STA傳送報文所使用的最小的發射功率作為當前訓練STA的當前傳輸速率對應的最佳發射功率。
可選的，上述智慧型天線的調整方法，還包括：以老化周期老化每個訓練STA的每檔傳輸速率對應的最佳發射功率。
由於訓練STA會發生移動、關閉等情況，所以每個老化周期到期後，就需要將每個訓練STA的每檔傳輸速率對應的最佳發射功率老化掉，然後重新執行步驟S10-S13，重新確定STA的每當傳輸速率對應的最佳發射功率即可。
老化周期可以按照實際需要進行設定，例如，可以設定30分鐘、42分鐘等等。
基於同一發明構思，該發明實施例提供一種智慧型天線的調整裝置，該裝置可以設定在網路設備中，網路設備可以為AP設備等等，該智慧型天線的調整裝置的結構如圖2所示，包括：
選取單元20，用於從接入AP設備的STA中選取出訓練STA。
傳送單元21，用於針對每個訓練STA的每檔傳輸速率，在當前傳輸速率下、以設定步長逐次降低智慧型天線向當前訓練STA傳送報文的發射功率，直到報文傳送失敗。
確定單元22，用於從當前傳輸速率下、成功向當前訓練STA傳送報文所使用的發射功率中選出當前訓練STA的當前傳輸速率對應的最佳發射功率。
調整單元23，用於根據最佳發射功率調整智慧型天線的方向。
智慧型天線預先設定了每個方向對應的發射功率，智慧型天線的方向與發射功率是一一對應的關係，所以一旦確定了最佳發射功率，也就確定了智慧型天線的方向，然後調整單元23調整智慧型天線的方向即可。
具體的，上述選取單元20，具體用於：
從接入AP設備的STA中選取出吞吐量大於等於設定閾值的STA作為訓練STA；或者
指定接入AP設備的STA中的至少一個STA作為訓練STA。
具體的，上述選取單元20，用於從接入AP設備的STA中選取出吞吐量大於等於設定閾值的STA作為訓練STA，具體用於：
確定新接入AP設備的STA以及老化周期到期的STA的吞吐量是否大於等於設定閾值；
將吞吐量大於等於設定閾值的STA作為訓練STA。
具體的，上述確定單元22，具體用於：
記錄當前傳輸速率下、成功向當前訓練STA傳送報文所使用的發射功率與傳送順序的對應關係，將最後一次對應的發射功率作為當前訓練STA的當前傳輸速率對應的最佳發射功率；或者將當前傳輸速率下、成功向當前訓練STA傳送報文所使用的最小的發射功率作為當前訓練STA的當前傳輸速率對應的最佳發射功率。
可選的，上述確定單元22，還用於：以老化周期老化每個訓練STA的每檔傳輸速率對應的最佳發射功率。
榮譽表彰
2019年9月，《一種智慧型天線的調整方法、裝置及網路設備》獲得2019年度福建省專利獎二等獎。
