圖1 “逐包功率控制”的處理流程圖

另外，在降低和升高發(fā)射功率的過(guò)程中，“逐包功率控制”功能還使用了“可變步長(zhǎng)”的技術(shù)。具體的，當(dāng)無(wú)線環(huán)境較好能夠降低發(fā)射功率時(shí)，AP設(shè)備的發(fā)射功率以最小幅度的步長(zhǎng)（0.5dBm）下降；當(dāng)環(huán)境變差需要升高發(fā)射功率時(shí)，步長(zhǎng)則是以先大漸小的過(guò)程升高的（既不是瞬間的突變，也不是小幅度的漸變）。升高和降低發(fā)射功率值的變化示意圖如圖2所示。

圖2 升高和降低發(fā)射功率值的漸變過(guò)程

由圖2可見(jiàn)，發(fā)射功率從20降低到12的過(guò)程需要8倍的統(tǒng)計(jì)時(shí)間，且是等步長(zhǎng)漸變的。而升高發(fā)射功率的過(guò)程卻很快，只需要4倍的時(shí)間，且步長(zhǎng)從大變小。這樣的設(shè)計(jì)既能快速的響應(yīng)無(wú)線環(huán)境的實(shí)時(shí)變化，應(yīng)對(duì)無(wú)線環(huán)境下的瞬時(shí)干擾，又能給客戶端足夠的時(shí)間的來(lái)適應(yīng)對(duì)端發(fā)射功率的變化情況。

三、“逐包功率控制”所帶來(lái)的收益

節(jié)能降耗

在無(wú)線接入設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，在同一個(gè)區(qū)域下通常會(huì)部署多臺(tái)AP，以達(dá)到對(duì)多用戶的全面覆蓋和客戶端移動(dòng)時(shí)的無(wú)縫切換效果。而且，通信設(shè)備通常以“7 （天）X24（小時(shí)）”的方式不間斷運(yùn)行的。那么，“逐包功率控制”功能在實(shí)際應(yīng)用中能起到多大的節(jié)約能耗效果呢？我們來(lái)計(jì)算一下。一般AP射頻口的最大發(fā)射功率是25dBm，這時(shí)整個(gè)射頻卡的功耗是4W。采用“逐包功率控制”功能后，在較理想的無(wú)線環(huán)境下，射頻口的發(fā)射功率會(huì)保持在15dBm左右，這時(shí)射頻卡的功耗是1.3W，相比最大功率時(shí)有67.5%的功耗降低。如果換算成用電量，每個(gè)射頻卡每天能節(jié)省0.0648度的電。也就是說(shuō)，當(dāng)有16個(gè)射頻卡同時(shí)工作時(shí)，每天就能節(jié)省1度電。現(xiàn)在的AP設(shè)備大多是雙頻設(shè)備，那么，使用“逐包功率控制”功能后，理想情況下每8個(gè)AP每天就能節(jié)省1度電。

另?yè)?jù)研究表明，設(shè)備的能耗的突然變化會(huì)消耗更多的能源。上述的“逐包功率控制”的“可變步長(zhǎng)”特性就能很好的防止能耗的突變。當(dāng)無(wú)線環(huán)境變好或變壞時(shí)，AP的發(fā)射功率是逐漸變化的，而不是瞬間跳變成最大或最小。這樣既能夠降耗和減小對(duì)設(shè)備的沖擊，還能夠很好的應(yīng)對(duì)無(wú)線環(huán)境中的瞬時(shí)干擾。

提高信道重用度

在批量部署的應(yīng)用場(chǎng)景下，通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)發(fā)射功率，可使無(wú)線傳輸?shù)某晒β实玫教岣?，并使多個(gè)無(wú)線設(shè)備之間的干擾減小。這樣能使無(wú)線信道的復(fù)用程度得到提升，用戶的可用帶寬有了較大提高，整個(gè)無(wú)線環(huán)境將變得更加“綠色”和“順暢”。

最簡(jiǎn)單的密集部署情況如圖3所示，在同一場(chǎng)所下部署兩臺(tái)AP，且都有客戶端與之通信。當(dāng)兩個(gè)相鄰的AP都以較大的發(fā)射功率發(fā)送報(bào)文時(shí)，兩者的覆蓋范圍有重疊（如圖3的兩個(gè)“紅圈”），它們之間存在相互干擾。依據(jù)無(wú)線信道的CSMA/CA訪問(wèn)原則，在這兩個(gè)AP構(gòu)成的ESS內(nèi)的4個(gè)無(wú)線設(shè)備兩兩之間是不能同時(shí)通信的。引入“逐包功率控制”后，兩個(gè)AP的覆蓋范圍都智能的減小了，兩者的覆蓋范圍不再重疊（如圖3的兩個(gè)“綠圈”），這時(shí)，各AP內(nèi)部是能夠同時(shí)通信的，即用戶的可用帶寬提高了一倍。在這種情況下，當(dāng)有一個(gè)客戶端向外移動(dòng)時(shí)，只是與之相連的AP的發(fā)射功率會(huì)增加，增大覆蓋范圍；另一個(gè)AP的覆蓋范圍不變（如圖3的一個(gè)“紅圈”和一個(gè)“綠圈”）。這時(shí)兩個(gè)AP的覆蓋范圍仍不重疊，仍能為客戶提供最大的可用帶寬。

圖3 多AP下的功率覆蓋范圍

部署更加簡(jiǎn)便

以前在同一個(gè)場(chǎng)所下部署多臺(tái)AP時(shí)，是把AP設(shè)備先安裝好后再使用專業(yè)儀器測(cè)量多個(gè)地點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度，然后由專業(yè)人員靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)調(diào)整各個(gè)AP的發(fā)射功率，以使各點(diǎn)達(dá)到信號(hào)足夠強(qiáng)但不會(huì)有太大干擾的效果。引入“逐包功率控制”后，將使部署無(wú)線網(wǎng)絡(luò)更加省時(shí)省力。現(xiàn)在只需把AP按場(chǎng)所的實(shí)際情況布置、安裝好，然后使能“逐包功率控制”功能。接下來(lái)就由AP自己來(lái)實(shí)時(shí)的、動(dòng)態(tài)的調(diào)節(jié)和控制對(duì)其它無(wú)線設(shè)備的發(fā)射功率和覆蓋范圍。這樣，將略去原來(lái)部署方法中的“多點(diǎn)測(cè)量”和“調(diào)節(jié)功率”階段，節(jié)省大量的人時(shí)投入。而且在實(shí)際運(yùn)營(yíng)時(shí)，整網(wǎng)能夠更快的響應(yīng)無(wú)線環(huán)境的變化和持續(xù)優(yōu)化多用戶的實(shí)際可用帶寬。

延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命和降低輻射

減小產(chǎn)品能耗也能使產(chǎn)品自身的運(yùn)行環(huán)境溫度和器件的損耗降低，從而延長(zhǎng)了產(chǎn)品的使用壽命，節(jié)省了用戶的長(zhǎng)期投入。

眾所周之，電磁波是一種能量。當(dāng)電磁輻射限制在一定范圍內(nèi)對(duì)人體是無(wú)害的。但我們?nèi)韵Ｍㄟ^(guò)“逐包功率控制”來(lái)動(dòng)態(tài)的調(diào)節(jié)AP設(shè)備的發(fā)射功率，在無(wú)線環(huán)境較好時(shí)能夠把發(fā)射功率降低，以進(jìn)一步降低對(duì)人體的輻射。

四、結(jié)束語(yǔ)

自進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，節(jié)能環(huán)保和善待環(huán)境的意識(shí)已經(jīng)深入人心。站在高科技頂端的IT業(yè)界更是想方設(shè)法的為用戶提供更加 “低碳”、優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)。在各種具體的實(shí)現(xiàn)方法上，除了最常用的使用環(huán)保材料和節(jié)能器件等方法外，還應(yīng)從產(chǎn)品的功能和運(yùn)行過(guò)程等方面深入思考，持續(xù)優(yōu)化。“逐包功率控制”就是一種應(yīng)用在WLAN環(huán)境下的環(huán)保新技術(shù)。它能根據(jù)當(dāng)前的無(wú)線環(huán)境和各個(gè)客戶端的信號(hào)強(qiáng)度來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整AP設(shè)備對(duì)該客戶端的發(fā)射功率。在無(wú)線環(huán)境較好時(shí)，逐步降低無(wú)線設(shè)備的發(fā)射功率和覆蓋范圍，從而達(dá)到節(jié)能減排和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的效果。當(dāng)然，該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中還體現(xiàn)出了“部署更加簡(jiǎn)便”和“延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命、降低輻射”等優(yōu)點(diǎn)，值得大力推廣。

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