功率控制方法及无线收发器技术

一种功率控制方法及无线收发器，功率控制方法用以控制无线收发器与远端装置通信时所使用的传输功率，无线收发器可切换于减能状态、回复状态、补偿状态、以及维持状态之间。此方法包括下列步骤：于减能状态，渐进地降低传输功率，并于判断传输失败后进入回复状态。于回复状态，渐进地增加传输功率，并计算因传输失败所消耗的累计耗能指标，并于判断传输成功后进入补偿状态。于补偿状态，维持传输功率，并据以计算累计节能指标，并于累计节能指标超过累计耗能指标后进入维持状态。于维持状态，维持传输功率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种功率控制方法，且特别涉及应用于无线收发器的传输功率控制方法。
技术介绍
随着科技快速进步，智能家庭的应用已日渐蓬勃发展。智能家庭可由无线感测网络(WirelessSensorNetwork)实现，其系统例如包括中央控制主机、门窗感测器、烟雾感测器、温度感测器、窗帘控制器、照明控制器、插座电源控制器等等元件，各个元件例如配备有无线收发器以及电池，彼此可通过无线信号传输进行沟通。因这类型无线装置可能使用电池供电，如何有效节省无线收发器的消耗功率，乃目前业界所致力课题之一。
技术实现思路
本专利技术的目的之一，在于提供一种功率控制方法及无线收发器，使得无线收发器能够维持较低的传输功率，以延长电池寿命。本专利技术提供一种功率控制方法，用以控制无线收发器与远端装置通信时所使用的传输功率，无线收发器可切换于减能状态、回复状态、补偿状态、以及维持状态之间，此方法包括下列步骤。于减能状态，渐进地降低传输功率，并于判断传输失败后进入回复状态。于回复状态，渐进地增加传输功率，并计算因传输失败所消耗的累计耗能指标，并于判断传输成功后进入补偿状态。于补偿状态，维持传输功率，并据以计算累计节能指标，并于累计节能指标超过累计耗能指标后进入维持状态。于维持状态，维持传输功率。本专利技术还提供一种无线收发器，包括通信单元以及处理单元。通信单元使用传输功率与远端装置无线通信。处理单元用以切换无线收发器于减能状态、回复状态、补偿状态、以及维持状态之间。其中处理单元配置为于减能状态，渐进地降低传输功率，并于判断传输失败后进入回复状态；于回复状态，渐进地增加传输功率，并计算因传输失败所消耗的累计耗能指标，并于判断传输成功后进入补偿状态；于补偿状态，维持传输功率，并据以计算累计节能指标，并于累计节能指标超过累计耗能指标后进入维持状态；以及于维持状态，维持传输功率。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。附图说明图1绘示依据本专利技术一实施例的功率控制方法的流程图；图2绘示依据本专利技术一实施例的无线收发器的示意图；图3绘示依据本专利技术一实施例的状态转移图；图4绘示依据本专利技术另一实施例的状态转移图；图5绘示依据本专利技术一实施例的传输功率与时间关系的示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的结构原理和工作原理作具体的描述：图1绘示依据本专利技术一实施例的功率控制方法的流程图，功率控制方法可用以控制无线收发器与远端装置通信时所使用的传输功率，无线收发器可配置于智能家庭的感测器(例如门窗感测器)。无线收发器可传送数据封包(例如感测数据)至远端装置，并用以接收来自远端装置回应于数据封包的ACK回应，远端装置可以是中央控制主机(例如智能家庭网关)。无线收发器与远端装置可通过ZigBee、Z-Wave、Wi-Fi、蓝牙、DECTULE等等无线传输技术进行通信。无线收发器可切换于减能状态S01、回复状态S02、补偿状态S03、以及维持状态S04之间。功率控制方法包括下列步骤。步骤S102：于减能状态S01，渐进地降低传输功率，并于判断传输失败后进入回复状态S02。步骤S104：于回复状态S02，渐进地增加传输功率，并计算因传输失败所消耗的累计耗能指标Ec，并于判断传输成功后进入补偿状态S03。步骤S106：于补偿状态S03，维持传输功率，并据以计算累计节能指标Es，并于累计节能指标Es超过累计耗能指标Ec后进入维持状态S04。步骤S108：于维持状态S04，维持传输功率。无线收发器可藉由多种实施方式以判断与远端装置之间的无线通信是否传输成功或失败，举例而言，当无线收发器成功接收到来自远端装置的ACK回应时，可判断传输成功，而当无线收发器无法成功接收到来自远端装置的ACK回应时，例如在等待一段时间之后依然无法收到ACK回应，则可判断传输失败。在一实施例中，当远端装置无法成功收到无线收发器所传送的数据封包时，可以传送NAK回应，因此当无线收发器接收到来自远端装置的NAK回应时，亦可判断为传输失败。图2绘示依据本专利技术一实施例的无线收发器示意图。无线收发器2包括通信单元204以及处理单元202，处理单元202可以是具有逻辑判断以及运算能力的电路，例如微处理器，通信单元204可以是具有无线传输能力的电路，例如包括射频电路与天线。通信单元204使用传输功率与远端装置30无线通信，例如可传送数据封包至远端装置30，并可用以接收来自远端装置30回应于数据封包的ACK回应。处理单元202用以切换无线收发器2于减能状态S01、回复状态S02、补偿状态S03、以及维持状态S04之间。其中处理单元202配置成具有下列功能。于减能状态S01，渐进地降低传输功率，并于判断传输失败后进入回复状态S02；于回复状态S02，渐进地增加传输功率，并计算因传输失败所消耗的累计耗能指标Ec，并于判断传输成功后进入补偿状态S03；于补偿状态S03，维持传输功率，并据以计算累计节能指标Es，并于累计节能指标Es超过累计耗能指标Ec后进入维持状态S04；以及于维持状态S04，维持传输功率。图3绘示依据本专利技术一实施例的状态转移图，同时参考图1的方法流程图以及图2的装置示意图进行说明。于减能状态S01，尝试降低无线收发器2所使用的传输功率，以测试是否可以使用较低的传输功率即能成功进行通信。于一实施例中，无线收发器2具有多个预设的可使用传输功率等级(例如10dBm、9dBm、8dBm、……等等)，于每次进入减能状态S01降低传输功率时，可以选择调低一级或多级传输功率等级。于减能状态S01渐进地降低传输功率，直到判断传输失败，例如无法成功接收ACK回应，代表目前的传输功率可能太低，使得无线收发器2无法成功传送数据封包到远端装置30，接着便进入回复状态S02。在一实施例中，当远端装置30无法成功收到数据封包时，可以传送NAK回应，因此通信单元204可以在接收到NAK回应时，或是在没有成功接收到ACK回应时，处理单元202决定进入回复状态S02。于回复状态S02，渐进地增加传输功率，直到判断传输成功，例如能够成功接收ACK回应，再进入补偿状态S03，如此可以得知无线收发器2在目前环境中，大约所需使用的最低传输功率，确保数据可以成功传输并且有效节省功率消耗。增加传输功率的过程例如可以是于每次进入回复状态S02时，从多个预设的可使用传输功率等级调高一级或多级传输功率等级。而在渐进地增加传输功率的过程中，其中可能有一部分的数据封包丢失，无法成功由远端装置30接收。由于无线收发器2使用能量传输这些最后未能成功送达远端装置30的封包，因此造成了额外的功率损耗，处理单元202可用以计算在此增加传输功率过程中，因传输失败所消耗的累计耗能指标Ec。累计耗能指标Ec可以是与消耗能量正相关的数值，例如可通过累计每次传输所使用的能量、功率、电压、电流、或其他相关于消耗能量的数值而计算得到。举例而言，若于回复状态S02增加传输功率的过程中，通信单元204依序使用传输功率Px、Py、Pz传送数据封包，这三个数据封包皆未能成功送达远端装置30(通信单元204收到NAK回应，或是没有收到ACK回应)，则这三次的数据传输都造成了功率损耗，处理单元202计算累计耗能指标Ec，例如等于Px+Py+Pz。当然，此处仅为示例性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率控制方法，用以控制一无线收发器与一远端装置通信时所使用的一传输功率，其特征在于，该无线收发器可切换于一减能状态、一回复状态、一补偿状态、以及一维持状态之间，且该方法包括：于该减能状态，渐进地降低该传输功率，并于判断传输失败后进入该回复状态；于该回复状态，渐进地增加该传输功率，并计算因传输失败所累计的一累计耗能指标，并于判断传输成功后进入该补偿状态；于该补偿状态，维持该传输功率，并据以计算一累计节能指标，并于该累计节能指标超过该累计耗能指标后进入该维持状态；以及于该维持状态，维持该传输功率。

【技术特征摘要】
1.一种功率控制方法，用以控制一无线收发器与一远端装置通信时所使用的一传输功率，其特征在于，该无线收发器可切换于一减能状态、一回复状态、一补偿状态、以及一维持状态之间，且该方法包括：于该减能状态，渐进地降低该传输功率，并于判断传输失败后进入该回复状态；于该回复状态，渐进地增加该传输功率，并计算因传输失败所累计的一累计耗能指标，并于判断传输成功后进入该补偿状态；于该补偿状态，维持该传输功率，并据以计算一累计节能指标，并于该累计节能指标超过该累计耗能指标后进入该维持状态；以及于该维持状态，维持该传输功率。2.根据权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于，于该补偿状态，于判断传输失败后进入该回复状态，于判断传输成功后维持该补偿状态。3.根据权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于，于该维持状态，计算于一第一预定时间长度的一传输品质，若该传输品质差于一第一临界值，进入该回复状态，若该传输品质优于该第一临界值，进入该减能状态，其中该传输品质是根据一封包错误率决定。4.根据权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于，该方法更包括：于一初始状态，设定该传输功率的一初始值，之后进入该减能状态，其中该初始值为该无线收发器所使用的一最大传输功率，于该补偿状态，该累计节能指标为根据该初始值与该传输功率的一差值计算。5.根据权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于，于该减能状态，于判断传输成功后维持该减能状态，于该回复状态，于判断传输失败后维持该回复状态。6.一种无线收发器，其特征在于，该无线收发器...

【专利技术属性】
技术研发人员：林国全，
申请(专利权)人：中磊电子苏州有限公司，中磊电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32