圖1 “逐包功率控制”的處理流程圖

另外，在降低和升高發(fā)射功率的過程中，“逐包功率控制”功能還使用了“可變步長”的技術(shù)。具體的，當無線環(huán)境較好能夠降低發(fā)射功率時，AP設(shè)備的發(fā)射功率以最小幅度的步長（0.5dBm）下降；當環(huán)境變差需要升高發(fā)射功率時，步長則是以先大漸小的過程升高的（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)射功率值的漸變過程

由圖2可見，發(fā)射功率從20降低到12的過程需要8倍的統(tǒng)計時間，且是等步長漸變的。而升高發(fā)射功率的過程卻很快，只需要4倍的時間，且步長從大變小。這樣的設(shè)計既能快速的響應(yīng)無線環(huán)境的實時變化，應(yīng)對無線環(huán)境下的瞬時干擾，又能給客戶端足夠的時間的來適應(yīng)對端發(fā)射功率的變化情況。

三、“逐包功率控制”所帶來的收益

節(jié)能降耗

在無線接入設(shè)備的實際應(yīng)用場景中，在同一個區(qū)域下通常會部署多臺AP，以達到對多用戶的全面覆蓋和客戶端移動時的無縫切換效果。而且，通信設(shè)備通常以“7 （天）X24（小時）”的方式不間斷運行的。那么，“逐包功率控制”功能在實際應(yīng)用中能起到多大的節(jié)約能耗效果呢？我們來計算一下。一般AP射頻口的最大發(fā)射功率是25dBm，這時整個射頻卡的功耗是4W。采用“逐包功率控制”功能后，在較理想的無線環(huán)境下，射頻口的發(fā)射功率會保持在15dBm左右，這時射頻卡的功耗是1.3W，相比最大功率時有67.5%的功耗降低。如果換算成用電量，每個射頻卡每天能節(jié)省0.0648度的電。也就是說，當有16個射頻卡同時工作時，每天就能節(jié)省1度電?，F(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AP每天就能節(jié)省1度電。

另據(jù)研究表明，設(shè)備的能耗的突然變化會消耗更多的能源。上述的“逐包功率控制”的“可變步長”特性就能很好的防止能耗的突變。當無線環(huán)境變好或變壞時，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設(shè)備的沖擊，還能夠很好的應(yīng)對無線環(huán)境中的瞬時干擾。

提高信道重用度

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

最簡單的密集部署情況如圖3所示，在同一場所下部署兩臺AP，且都有客戶端與之通信。當兩個相鄰的AP都以較大的發(fā)射功率發(fā)送報文時，兩者的覆蓋范圍有重疊（如圖3的兩個“紅圈”），它們之間存在相互干擾。依據(jù)無線信道的CSMA/CA訪問原則，在這兩個AP構(gòu)成的ESS內(nèi)的4個無線設(shè)備兩兩之間是不能同時通信的。引入“逐包功率控制”后，兩個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“綠圈”），這時，各AP內(nèi)部是能夠同時通信的，即用戶的可用帶寬提高了一倍。在這種情況下，當有一個客戶端向外移動時，只是與之相連的AP的發(fā)射功率會增加，增大覆蓋范圍；另一個AP的覆蓋范圍不變（如圖3的一個“紅圈”和一個“綠圈”）。這時兩個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

部署更加簡便

以前在同一個場所下部署多臺AP時，是把AP設(shè)備先安裝好后再使用專業(yè)儀器測量多個地點的信號強度，然后由專業(yè)人員靠經(jīng)驗來調(diào)整各個AP的發(fā)射功率，以使各點達到信號足夠強但不會有太大干擾的效果。引入“逐包功率控制”后，將使部署無線網(wǎng)絡(luò)更加省時省力?，F(xiàn)在只需把AP按場所的實際情況布置、安裝好，然后使能“逐包功率控制”功能。接下來就由AP自己來實時的、動態(tài)的調(diào)節(jié)和控制對其它無線設(shè)備的發(fā)射功率和覆蓋范圍。這樣，將略去原來部署方法中的“多點測量”和“調(diào)節(jié)功率”階段，節(jié)省大量的人時投入。而且在實際運營時，整網(wǎng)能夠更快的響應(yīng)無線環(huán)境的變化和持續(xù)優(yōu)化多用戶的實際可用帶寬。

延長產(chǎn)品壽命和降低輻射

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

眾所周之，電磁波是一種能量。當電磁輻射限制在一定范圍內(nèi)對人體是無害的。但我們?nèi)韵Ｍㄟ^“逐包功率控制”來動態(tài)的調(diào)節(jié)AP設(shè)備的發(fā)射功率，在無線環(huán)境較好時能夠把發(fā)射功率降低，以進一步降低對人體的輻射。

四、結(jié)束語

自進入二十一世紀以來，節(jié)能環(huán)保和善待環(huán)境的意識已經(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)品的功能和運行過程等方面深入思考，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)當前的無線環(huán)境和各個客戶端的信號強度來動態(tài)調(diào)整AP設(shè)備對該客戶端的發(fā)射功率。在無線環(huán)境較好時，逐步降低無線設(shè)備的發(fā)射功率和覆蓋范圍，從而達到節(jié)能減排和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的效果。當然，該技術(shù)在實際應(yīng)用中還體現(xiàn)出了“部署更加簡便”和“延長產(chǎn)品壽命、降低輻射”等優(yōu)點，值得大力推廣。

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