[發明專利]密集WLAN環境下分布式的AP功率動態調整方法

有效

• 申請號: 201310165563.1
• 申請日: 2013-05-07
• 公開（公告）號: CN103220761A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 史琰;楊敏;盛敏;郭丹;牛永彬;于勝濤
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04W52/02
• 分類號: H04W52/02;H04W52/36
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

技術領域

本發明屬于通信技術領域，特別涉及一種接入點AP的功率動態調整方法，適用于密集布設的無線局域網WLAN，在保證用戶接入服務能力的條件下，降低網絡側的能量消耗，減少接入點AP間信號的干擾。

背景技術

近年來，無線局域網技術得到了迅速的發展，特別是為了滿足用戶的高帶寬，用戶的移動性，以及信息的可靠性等要求，在企業、辦公室、或者學校密集布置AP的WLAN網絡隨之大規模的出現。

移動用戶通過WLAN接入因特網，為其提供各種業務，比如網絡語音電話、業務VoIP、多媒體和視頻等。為了能夠實現上述業務的穩定性，持續穩定的網絡接入成為必然的要求，所以在網絡規劃之初，為了滿足用戶的需求，所有AP的布置都是根據某一區域用戶的峰值業務來進行AP的規劃，但是由于用戶的行為具有一定規律性，例如在餐廳或者咖啡館布置的無線局域網中，只有在一定的時期內用戶才會達到峰值業務，而在其他時期內的業務量是比較低的，特別是在凌晨左右的時候業務量基本為0。相關的研究也表明網絡出現峰值業務的時間段是很少的，其中AP大部分時間都是處于閑置狀態。所以在按照峰值業務布置AP的WLAN中，一方面導致網絡側出現了不必要的能耗，一方面也導致AP與鄰居AP的間的干擾比較嚴重。

由于現代通信技術的飛快發展，信息和通信技術領域的能耗已經成為了一個不可忽視的問題。在一些國家中，接入網絡的能耗已經占到整個通信領域能耗的50%以上，特別在無線通信領域中，接入網絡的能耗已經占到了80%以上。在企業或者其他地方布置的WLAN數目增長速度迅猛，致使AP的數目每年呈指數增長。無論是從經濟方面還是環保方面必須重視能量消耗，所以在提升網絡性能的同時，降低網絡側無線接入點AP的能耗已經吸引越來越多人的關注。

針對上述關于密集WLAN中的接入網的能耗問題，近些年來已經出現了相關的解決方案，主要的思想都是關掉一部分的AP，或者降低AP的發射功率，使得WLAN能夠提供的網絡服務與用戶需求相關，具體的解決方案有RoD（resource?on-demand）和ILP(integer?linear?programming)。在RoD方案中，將網絡中的AP成簇，根據當前網絡的業務量，動態的開啟或者關閉AP。在ILP方案中，模型化網絡的業務需求，利用線性規劃的思想求解某一時間段內網絡的最低能耗。但是這些方案都存在著一定的不足。在RoD方案中，簇中所有的AP可覆蓋的用戶相同，并且簇中所有的AP與該簇覆蓋的用戶之間的信道增益相同，這個模型非常的理想化，在實際的網絡中的可操作性比較差。在ILP模型中，如果網絡規模較大，求解線性規劃的計算量會隨之變得很大，時間代價也會變得很高，導致該算法不能滿足網絡動態性的要求。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，在保證用戶接入質量的條件下，提出一種密集WLAN環境下分布式的AP功率動態調整方法，以降低網絡一側AP的能量消耗，減少AP間的信號干擾。

為實現上述目的，本發明的技術方案包括如下步驟：

(1)在網絡開始階段，網絡中的接入點AP隨機按照某一等級的發射功率工作，且以100ms的間隔和最大的發射功率發射beacon幀，并將beacon幀的標志位置為0；

(2)網絡中第j個終端t_j掃描信道，接收接入點AP發送的beacon信息，并利用接收到的beacon幀建立終端t_j的接入點信息，終端t_j的接入點信息包括：終端t_j的接入點集合A_j，集合A_j中所有接入點AP覆蓋終端t_j的最小發射功率，終端t_j選擇連接的接入點a_s和備用接入點集合B_j，具體的建立方法在從屬權利要求1中描述，其中j＝1,2,....,n；

(3)接入點a_i,i＝1,2,....,m從接收到前一個連接請求幀的時間開始等待時間，在該時間段T內接入點a_i等待終端的接入，并判斷在時間段T內接入點a_i是否收到連接請求：