接收信号强度的调节方法及装置、接入点

技术领域

本发明实施例涉及但不限于通信领域，具体而言，涉及但不限于一种接收信号强度的调节方法及装置、接入点。

背景技术

随着无线网络通信技术(WiFi)的发展，需要提升提供WiFi的接入点(AccessPoint，简称AP)的信号质量，例如此AP可为客户前置设备(Customer Premise Equipment，简称CPE)、路由器或移动热点(USIM-Fi，简称UFI)、手机或笔记本电脑等，以满足用户使用体验需求。

发明内容

本发明实施例提供的一种接收信号强度的调节方法及装置、接入点，解决的技术问题是现有技术中接入点的WiFi信号质量受限的问题。

本发明实施例提供一种接收信号强度的调节方法，应用于接入点(AP)，包括：

获取终端相对于接入点的位置信息；

根据所述位置信息计算出所述接入点中定向天线的旋转角度；

根据所述旋转角度调节所述定向天线的方向，以使所述定向天线朝向所述终端的方向为最大辐射方向。

本发明实施例还提供一种接收信号强度的调节装置，应用于接入点(AP)，包括：

定位模块，天线角度计算模块，及天线角度调节模块；其中，

所述定位模块用于获取终端相对于接入点的位置信息，并将所述位置信息发送至所述天线角度计算模块；

所述天线角度计算模块用于根据所述位置信息计算出所述接入点中定向天线的旋转角度，并将所述旋转角度发送至所述天线角度调节模块；

所述天线角度调节模块用于根据所述旋转角度调节所述定向天线的方向，以使所述定向天线朝向所述终端的方向为最大辐射方向。

本发明实施例还提供一种接入点(AP)，包括如前文阐述的接收信号强度的调节装置。

本发明实施例提供的接收信号强度的调节方法及装置、接入点，通过获取终端相对于接入点的位置信息；根据所述位置信息计算出所述接入点中定向天线的旋转角度；根据所述旋转角度调节所述定向天线的方向，以使所述定向天线朝向所述终端的方向为最大辐射方向，实现了根据终端与接入点之间的相对位置，动态调整定向天线的覆盖范围，增大终端所在位置处的接收信号强度，提升用户使用体验。

本发明其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分有益效果从本发明说明书中的记载变的显而易见。

附图说明

图1为本发明实施例一的接收信号强度的调节方法的流程示意图；

图2为本发明实施例二的接收信号强度的调节装置的结构示意图一；

图3为本发明实施例二的接收信号强度的调节装置的结构示意图二；

图4为本发明实施例二的接收信号强度的调节装置的结构示意图三；

图5为本发明实施例二的接入点的结构示意图；

图6为本发明实施例三的接入点的主视图；

图7为本发明实施例三的接入点的俯视图；

图8为本发明实施例三的接入点的左视图；

图9为本发明实施例三的接收信号强度的调节方法的流程示意图；

图10为本发明实施例三的定向天线旋转后的方向示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过具体实施方式结合附图对本发明实施例作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一：

为了解决现有技术中接入点的WiFi信号质量受限的问题，本发明实施例提供一种接收信号强度的调节方法，应用于接入点(AP)。如图1所示，此方法包括以下步骤：

S101：获取终端相对于接入点的位置信息。

在本实施例中，可采用包括但不限于基于位置指纹的定位方法，其可分为两个阶段：生成预设指纹地图(也称无线电地图)阶段和在线定位阶段。

其中生成预设指纹地图为：采集待定位区域中各指纹点的数据，并将各指纹点的数据存入数据库中，以生成预设指纹地图；其中，各指纹点的数据包括各指纹点的预设位置信息、以及与预设位置信息一一对应的预设接收信号强度值；待定位区域为全向天线的信号辐射区域。在实际应用中，单个接入点上设有三个或者三个以上的全向天线。此全向天线的特性主要以天线设备为圆心向四周发射同等规模的信号。因此，这类信号的特征为覆盖范围广，指向性不明，离接入点同等距离下接收到的信号强度是相同的。由于这三个或者多个全向天线从接入点到达各指纹点的接收信号强度值不同，通过采集待定位区域中每个指纹点的数据，包括预设位置信息及预设接收信号强度值等，将其存入数据库中，得到整个区域的预设指纹地图。也即此预设指纹地图中含有预设位置信息与预设接收信号强度值之间的一一对应关系。还需要理解的是，此预设接收信号强度值为接收信号强度均值。也即在设定的短周期内，针对同一指纹点采集多次数据，然后取这多个接收信号强度的平均值以作为预设接收信号强度值存入数据库中。

其中在线定位阶段为：获取终端接收到的来自于接入点中全向天线的第一接收信号强度值；根据第一接收信号强度值在预设指纹地图中进行匹配，找出与第一接收信号强度值对应的指纹点，将指纹点的预设位置信息作为终端的位置信息。在实际应用中，此第一接收信号强度值可为接收信号强度均值，也即在设定的短周期内，多次获取终端接收到的接收信号强度值，然后取这多个接收信号强度值的平均值以作为第一接收信号强度值进行指纹匹配。根据第一接收信号强度值，配合定位算法获取终端相对于接入点的位置信息。其中定位算法包括但不限于确定性算法或概率算法。其中配合定位算法获取终端相对于接入点的位置信息还包括：利用不同的定位算法找出与第一收信号强度值最为接近的多个指纹点，通过取这多个指纹点的平均位置信息或其中任一个指纹点的位置信息，估算得到终端的位置信息，以完成整个定位阶段。

S102：根据位置信息计算出接入点中定向天线的旋转角度。

在本实施例中，还实时获取定向天线的最大辐射方向。在获得终端相对于接入点的位置信息后，便可得知终端相对接入点的方位。根据由定向天线的最大辐射方向与终端方位所形成的角度得到此定向天线的旋转角度。在实际应用中，接入点上设有至少一个定向天线，此定向天线由于其设备的特性，主要向其朝向的方位以某个角度辐射Wi-Fi信号，而不在其覆盖范围内的区域所接收到的信号强度会远远弱于覆盖区域内的信号强度。同时由于定向天线的指向性，在其朝向的区域的Wi-Fi信号的抗干扰性更强，信号更加稳定。当接入点上设有多个定向天线时，可根据上述位置信息分别计算出接入点中多个定向天线各自对应的旋转角度。

S103：根据旋转角度调节定向天线的方向，以使定向天线朝向终端的方向为最大辐射方向。

在本实施例中，针对定向天线配置有动力系统以调节定向天线的方向。通过调整定向天线的方向后可以使得终端处于定向天线的信号辐射区域内，从而提高了终端所在位置处的接收信号强度。当接入点上设有多个定向天线时，可为每个定向天线单独配置对应的动力系统，此时可以按照预设规则只调整其中一个定向天线的最大辐射方向，或者，依次调整每个定向天线的最大辐射方向，或者，同时改变多个定向天线的最大辐射方向。作为一种示例，根据多个定向天线各自对应的旋转角度分别调节多个定向天线的方向，以使多个定向天线朝向终端的方向为最大辐射方向。

在上述实施例的基础上，为了更准确地使定向天线的最大辐射方向对准终端，本实施例还可将旋转角度和接收信号强度值二者结合以控制定向天线的旋转。作为一种示例，获取终端采集到的来自于接入点的第二接收信号强度值；在根据旋转角度调节定向天线的最大辐射方向的过程中，确定本次获取的第二接收信号强度值不大于前次获取的第二接收信号强度值时，停止调节定向天线的方向。

通过本发明实施例提供的接收信号强度的调节方法，通过获取终端相对于接入点的位置信息；根据位置信息计算出接入点中定向天线的旋转角度；根据旋转角度调节定向天线的方向，以使定向天线朝向终端的方向为最大辐射方向，实现了根据终端与接入点之间的相对位置，动态调整定向天线的覆盖范围，增大终端所在位置处的接收信号强度，提升用户使用体验。

实施例二：

为了解决现有技术中接入点的WiFi信号质量受限的问题，本发明实施例提供一种接收信号强度的调节装置，应用于接入点(AP)。如图2至图4所示，此装置至少包括以下模块：

定位模块20，天线角度计算模块210，及天线角度调节模块220；其中，

定位模块20用于获取终端相对于接入点的位置信息，并将位置信息发送至天线角度计算模块210。

天线角度计算模块210用于根据位置信息计算出接入点中定向天线的旋转角度，并将旋转角度发送至天线角度调节模块220。

天线角度调节模块220用于根据旋转角度调节定向天线的方向，以使定向天线朝向终端的方向为最大辐射方向。

在本实施例中，采用包括但不限于基于位置指纹的定位方法，其可分为两个阶段：生成预设指纹地图(也称无线电地图)阶段和在线定位阶段。对应地，此装置还包括位置指纹采集模块23，此定位模块20包括：接收单元201和匹配单元202。

其中，位置指纹采集模块23用于采集待定位区域中各指纹点的数据，并将各指纹点的数据存入数据库中，以生成预设指纹地图，并将预设指纹地图发送至匹配单元；其中，各指纹点的数据包括各指纹点的预设位置信息、以及与预设位置信息一一对应的预设接收信号强度值；待定位区域为全向天线的信号辐射区域。在实际应用中，单个接入点上设有三个或者三个以上的全向天线。此全向天线的特性主要以天线设备为圆心向四周发射同等规模的信号。因此，这类信号的特征为覆盖范围广，指向性不明，离接入点同等距离下接收到的信号强度是相同的。由于这三个或者多个全向天线从接入点到达各指纹点的接收信号强度值不同，通过采集待定位区域中每个指纹点的数据，包括预设位置信息及预设接收信号强度值等，将其存入数据库中，得到整个区域的预设指纹地图。也即此预设指纹地图中含有预设位置信息与预设接收信号强度值之间的一一对应关系。还需要理解的是，此预设接收信号强度值为接收信号强度均值。也即在设定的短周期内，针对同一指纹点采集多次数据，然后取这多个接收信号强度的平均值以作为预设接收信号强度值存入数据库中。

其中，接收单元201用于获取终端接收到的来自于接入点中全向天线的第一接收信号强度值，并将第一接收信号强度值发送至匹配单元202；匹配单元202用于根据第一接收信号强度值在预设指纹地图中进行匹配，找出与第一接收信号强度值对应的指纹点，将指纹点的预设位置信息作为终端的位置信息。在实际应用中，此第一接收信号强度值可为接收信号强度均值，也即在设定的短周期内，多次获取终端接收到的接收信号强度值，然后取这多个接收信号强度值的平均值以作为第一接收信号强度值进行指纹匹配。根据第一接收信号强度值，配合定位算法获取终端相对于接入点的位置信息。其中定位算法包括但不限于确定性算法或概率算法。其中配合定位算法获取终端相对于接入点的位置信息还包括：利用不同的定位算法找出与第一收信号强度值最为接近的多个指纹点，通过取这多个指纹点的平均位置信息或其中任一个指纹点的位置信息，估算得到终端的位置信息，以完成整个定位阶段。

在本实施例中，天线角度计算模块210还用于实时获取定向天线的最大辐射方向。在获得终端相对于接入点的位置信息后，便可得知终端相对接入点的方位。天线角度计算模块210还用于根据由定向天线的最大辐射方向与终端方位所形成的角度得到此定向天线的旋转角度。在实际应用中，接入点上设有至少一个定向天线，此定向天线由于其设备的特性，主要向其朝向的方位以某个角度辐射Wi-Fi信号，而不在其覆盖范围内的区域所接收到的信号强度会远远弱于覆盖区域内的信号强度。同时由于定向天线的指向性，在其朝向的区域的Wi-Fi信号的抗干扰性更强，信号更加稳定。当接入点上设有多个定向天线时，天线角度计算模块210具体可用于根据上述位置信息分别计算出接入点中多个定向天线各自对应的旋转角度。

在本实施例中，针对定向天线配置有动力系统以调节定向天线的方向。通过调整定向天线的方向后可以使得终端处于定向天线的信号辐射区域内，从而提高了终端所在位置处的接收信号强度。当接入点上设有多个定向天线时，可为每个定向天线单独配置对应的动力系统，此时可以按照预设规则只调整其中一个定向天线的最大辐射方向，或者，依次调整每个定向天线的最大辐射方向，或者，同时改变多个定向天线的最大辐射方向。作为一种示例，天线角度调节模块220包括与各定位天线分别对应的子调节模块2201，各子调节模块2201接收来自于天线角度计算模块210的旋转角度，并根据各定位天线对应的旋转角度调节各定向天线的方向，以使多个定向天线朝向终端的方向为最大辐射方向。

在上述实施例的基础上，为了更准确地使定向天线的最大辐射方向对准终端，本实施例还可将旋转角度和接收信号强度值二者结合以控制定向天线的旋转。作为一种示例，此装置还包括辅助调节模块24，此辅助调节模块24用于获取终端采集到的来自于接入点的第二接收信号强度值；在根据旋转角度调节定向天线的最大辐射方向的过程中，确定本次获取的第二接收信号强度值不大于前次获取的第二接收信号强度值时，停止调节定向天线的方向。

本实施例还提供一种接入点，如图5所示，此接入点3包括接收信号强度的调节装置2。此接收信号强度的调节装置2可以采用本发明任意实施例所提供的接收信号强度的调节装置，其对应的，可以用于执行本发明任意实施例所提供的接收信号强度的调节方法实施例的具体方案，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。在本实施例中，上述接入点可为提供WiFi的任一种设备，包括但不限于路由器、CPE、UFI、手机或笔记本电脑等。

本发明实施例提供的接收信号强度的调节装置及接入点，通过获取终端相对于接入点的位置信息；根据位置信息计算出接入点中定向天线的旋转角度；根据旋转角度调节定向天线的方向，以使定向天线朝向终端的方向为最大辐射方向，实现了根据终端与接入点之间的相对位置，动态调整定向天线的覆盖范围，增大终端所在位置处的接收信号强度，提升用户使用体验。

实施例三：

为了更好地理解本发明，下面结合具体应用场景对本发明实施例提供的接收信号强度的调节方法及装置、接入点作进一步阐述：

如图6至图8所示，接入点包括三个全向天线31，四个定向天线32，以及分别与各全向天线31、各定向天线32相连的接收信号强度的调节装置(图中未标注)。此接入点的截面形状包括但不限于矩形或椭圆形。以接入点为矩形机构为例，三个全向天线31布局在接入点的上半部，四个定向天线32布局在接入点的下半部。如图9所示，借助此接入点执行的接收信号强度的调节方法的具体方案如下：

S201：多天线接入点在信号可覆盖空间内绘制无线电地图。

基于三个全向天线从接入点到达某一点的接收信号强度有所不同，通过采集各指纹点的位置信息及接收信号强度等数据以存入数据库中，绘制完成无线电地图。

S202：检测到终端进入无线电地图中。

当检测到终端接入到接入点时或当获取到终端所接收的接收信号强度值时，可确定出终端已进入无线电地图中。

S203：接入点定位终端的相对位置。

根据终端接收到的来自于三个定向天线的接收信号强度值(此接收信号强度值为均值)，配合定位算法，将此接收信号强度值与无线电地图中指纹点的数据进行相似度计算，找出与此接收信号强度值最为接近的一个或多个指纹点，通过这些指纹点估算出终端的位置信息，从而得到终端相对接入点的位置信息(也称为相对位置)。

S204：接入点利用相对位置计算出各定位天线需要旋转的角度。

获取当前各定位天线的最大辐射方向，根据终端的相对位置计算出各定位天线需要旋转的角度。

S205：接入点控制各定位天线的动力系统进行旋转。

根据各定位天线所对应的旋转角度，控制各定位天线所对应的动力系统进行旋转。

S206：各定位天线旋转至朝向终端，以使终端所在位置处的接收信号强度达到最强。

如图10所示，分别对各定位天线进行旋转后，各定位天线的最大辐射方向对准终端4，增加了终端4所在方位上单位面积的信号强度，也增加了终端4所在方位上高信号强度的覆盖面积，使得终端4所在位置处的接收信号强度最强，提升用户使用体验。同时也避免了接入点由于终端4所在位置处接收信号强度较弱而不断增加功耗，造成接入点整体功耗增加，达到平衡信号覆盖面积、传输速率以及功耗。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明实施例所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。