[發(fā)明專利]一種WIFI無線路由器及其天線方向自動(dòng)優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610178571.3
• 申請日: 2016-03-25
• 公開（公告）號: CN107231642B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周菁菁;王振杰
• 申請（專利權(quán)）人: 上海寬翼通信科技有限公司
• 主分類號: H04W16/28
• 分類號: H04W16/28;H04W24/04
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

1.一種WIFI無線路由器，其特征在于，所述WIFI無線路由器包括：WIFI模塊和天線模塊；

所述WIFI模塊包含數(shù)據(jù)處理單元以及控制單元；所述天線模塊包括天線以及轉(zhuǎn)動(dòng)單元；所述WIFI模塊與振蕩器模塊相連；

所述數(shù)據(jù)處理單元用于處理WLAN無線網(wǎng)絡(luò)信號，并基于連接到路由器的無線設(shè)備的信號強(qiáng)度通過如下步驟獲取最佳天線方向：從第1個(gè)步進(jìn)值開始，掃描連接到路由器的無線設(shè)備的信號強(qiáng)度，并將所有的信號強(qiáng)度進(jìn)行記錄，根據(jù)記錄到的信號強(qiáng)度計(jì)算平均值和最小值，并且據(jù)此計(jì)算出第一組信號強(qiáng)度的離散度；第1個(gè)步進(jìn)值的數(shù)據(jù)處理完成后，天線轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入第2個(gè)步進(jìn)值，繼續(xù)掃描連接到路由器的無線設(shè)備的信號強(qiáng)度，并將所有的信號強(qiáng)度進(jìn)行記錄，根據(jù)記錄到的信號強(qiáng)度計(jì)算平均值和最小值，并且據(jù)此計(jì)算出第二組組信號強(qiáng)度的離散度，依次類推，直至天線轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，完成所有n個(gè)步進(jìn)值的掃描，每個(gè)步進(jìn)值都有對應(yīng)的信號強(qiáng)度，平均值和離散度，也就說獲得n組信號強(qiáng)度，平均值和離散度的數(shù)據(jù)，按照信號強(qiáng)度平均值由大至小的順序排序獲得步進(jìn)值排序數(shù)據(jù)組一，再按照信號強(qiáng)度離散值由小到大獲得步進(jìn)值排序數(shù)據(jù)組二；默認(rèn)選取兩個(gè)數(shù)據(jù)組中排名前m的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，獲取在兩個(gè)數(shù)據(jù)組中排名都在前m的步進(jìn)值的個(gè)數(shù)；如果只有一個(gè)步進(jìn)值在兩個(gè)數(shù)據(jù)組中的排名都在前m名，則將這個(gè)步進(jìn)值對應(yīng)的方向作為最佳方向；如果有多于一個(gè)步進(jìn)值在兩個(gè)數(shù)據(jù)組中的排名都在前m，則將其都選出，并且比較各個(gè)步進(jìn)值對應(yīng)的信號強(qiáng)度最小值，選擇信號強(qiáng)度最小值最大的步進(jìn)值，并將這個(gè)步進(jìn)值對應(yīng)的方向作為最佳方向；如果沒有步進(jìn)值在兩個(gè)數(shù)據(jù)組中的排名都在前m名，則將排名增加一位，比較排名前m+1的步進(jìn)值，重復(fù)上述步驟，以此類推，直至選出相應(yīng)的步進(jìn)值為止，并將這個(gè)步進(jìn)值對應(yīng)的方向作為最佳方向；

所述控制單元與轉(zhuǎn)動(dòng)單元相連，并基于最佳天線方向，控制所述轉(zhuǎn)動(dòng)單元調(diào)整天線方向。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的WIFI無線路由器，其特征在于：所述轉(zhuǎn)動(dòng)單元包含一個(gè)與天線相連的轉(zhuǎn)軸以及與該轉(zhuǎn)軸相連的步進(jìn)電機(jī)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的WIFI無線路由器，其特征在于：還包括電源管理模塊，所述電源管理模塊通過一個(gè)電源接口與外部的電源適配器相連，經(jīng)過內(nèi)部轉(zhuǎn)換后為相連的WIFI模塊和天線模塊供電。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的WIFI無線路由器，其特征在于：所述WIFI模塊與一個(gè)能夠接入RJ45有線網(wǎng)絡(luò)的外接轉(zhuǎn)板相連。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的WIFI無線路由器，其特征在于：所述WIFI模塊具有存儲(chǔ)器接口，WIFI模塊通過存儲(chǔ)器接口與FLASH相連。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的WIFI無線路由器，其特征在于：所述WIFI模塊具有運(yùn)行存儲(chǔ)器接口，WIFI模塊通過運(yùn)行存儲(chǔ)器接口與SDRAM相連。

7.一種基于權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的WIFI無線路由器天線方向自動(dòng)優(yōu)化方法，其特征在于，所述自動(dòng)優(yōu)化方法包括以下步驟：

步驟S1：開啟路由器，自動(dòng)觸發(fā)天線模塊；

步驟S2：依次掃描若干個(gè)步進(jìn)值時(shí)連接到路由器的無線設(shè)備的信號強(qiáng)度，并將每個(gè)步進(jìn)值對應(yīng)的信號強(qiáng)度進(jìn)行記錄，并計(jì)算獲得信號強(qiáng)度的平均值，最小值和離散度；該步驟包括：從第1個(gè)步進(jìn)值開始，掃描連接到路由器的無線設(shè)備的信號強(qiáng)度，并將所有的信號強(qiáng)度進(jìn)行記錄，根據(jù)記錄到的信號強(qiáng)度計(jì)算平均值和最小值，并且據(jù)此計(jì)算出第一組信號強(qiáng)度的離散度；第1個(gè)步進(jìn)值的數(shù)據(jù)處理完成后，天線轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入第2個(gè)步進(jìn)值，繼續(xù)掃描連接到路由器的無線設(shè)備的信號強(qiáng)度，并將所有的信號強(qiáng)度進(jìn)行記錄，根據(jù)記錄到的信號強(qiáng)度計(jì)算平均值和最小值，并且據(jù)此計(jì)算出第二組組信號強(qiáng)度的離散度，依次類推，直至天線轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，完成所有n個(gè)步進(jìn)值的掃描，每個(gè)步進(jìn)值都有對應(yīng)的信號強(qiáng)度，平均值和離散度，也就說獲得n組信號強(qiáng)度，平均值和離散度的數(shù)據(jù)，進(jìn)入步驟S3；

步驟S3：將步驟S2中所獲得的信號強(qiáng)度，最小值，平均值和離散度的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和計(jì)算，獲得天線最佳方向；該步驟包括：首先，按照信號強(qiáng)度平均值由大至小的順序排序獲得步進(jìn)值排序數(shù)據(jù)組一，再按照信號強(qiáng)度離散值由小到大獲得步進(jìn)值排序數(shù)據(jù)組二；默認(rèn)選取兩個(gè)數(shù)據(jù)組中排名前m的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，獲取在兩個(gè)數(shù)據(jù)組中排名都在前m的步進(jìn)值的個(gè)數(shù)；如果只有一個(gè)步進(jìn)值在兩個(gè)數(shù)據(jù)組中的排名都在前m名，則將這個(gè)步進(jìn)值對應(yīng)的方向作為最佳方向；如果有多于一個(gè)步進(jìn)值在兩個(gè)數(shù)據(jù)組中的排名都在前m，則將其都選出，并且比較各個(gè)步進(jìn)值對應(yīng)的信號強(qiáng)度最小值，選擇信號強(qiáng)度最小值最大的步進(jìn)值，并將這個(gè)步進(jìn)值對應(yīng)的方向作為最佳方向；如果沒有步進(jìn)值在兩個(gè)數(shù)據(jù)組中的排名都在前m名，則將排名增加一位，比較排名前m+1的步進(jìn)值，重復(fù)上述步驟，以此類推，直至選出相應(yīng)的步進(jìn)值為止，并將這個(gè)步進(jìn)值對應(yīng)的方向作為最佳方向；

步驟S4：根據(jù)步驟S3中獲取的天線最佳方向，控制單元向轉(zhuǎn)動(dòng)單元發(fā)出控制信號，所述轉(zhuǎn)動(dòng)單元將天線自動(dòng)旋轉(zhuǎn)至最佳方向；

步驟S5：根據(jù)用戶預(yù)先設(shè)置的時(shí)間間隔，每隔一段時(shí)間，重新進(jìn)行步驟S2~步驟S4；

步驟S6：實(shí)時(shí)檢測連接到路由器的用戶數(shù)，當(dāng)連接到路由器的用戶數(shù)增加或者減少時(shí)，重新進(jìn)行步驟S2~步驟S4。