[发明专利]自适应分布式功率控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种电信技术领域的方法，具体是一种自适应分布式功率控制方法。

背景技术

IEEE 802.11是IEEE在1997年推出的，工作于2.4GHz频段，是较流行的无线局域网的标准。随着无线访问接入点(AP)的增多和无线局域网密度的增大，有限的无线资源及其合理的分配和复用成为无线局域网研究中的热点问题。而功率控制则是其中的一个重要分支。之前研究较多的都是基于蜂窝网络的，上行终端通过在输出数据中包含对发射功率的要求来实现功率控制。在IEEE 802.11无线局域网中，数据都是在单个共享信道中传输。在无线局域网的结构模式中包括基础基本服务集、独立基本服务集。基础基本服务集中是含有无线访问接入点的，在网络接入方面有较多的优势。在IEEE 802.11中没有功率控制的相关内容，所以每个无线访问接入点的发射功率都设置为最大值，在无线访问接入点的分布密度较大的时候，必然会导致无线访问接入点之间的相互干扰，而影响整个网络的在吞吐量等方面的性能。目前在IEEE 802.11无线局域网的有关功率控制的研究中有不少是通过对媒体访问控制子层协议的修改实现。

经过现有技术文献的检索发现，Yihong Zhou等在“IEEE CommunicationSociety”(IEEE通信学会)2005上发表的“Balancing the Hidden and ExposedNode Problems With Power Control In CSMA/CA-Based Wireless Networks”(“基于冲突规避机制的无线网络中通过功率控制平衡隐藏和暴露站点问题的方法”)中提出新的媒体访问控制协议，该方法首先给出三个传输范围的概念：发送范围、载波侦听范围、干扰范围，通过采用请求发送/允许发送协议，发送端使用最大发射功率发送请求发送数据包，接收端在收到请求发送数据包后同样以最大功率发送允许发送数据包，发送端根据接收到允许发送数据包的功率值和最大发射功率，计算出理想发射功率值，并且使用该理想功率值发送数据包，而接收端在成功接收了数据包后也以该理想发送功率值发送确认数据包给发送端。该理想发射功率值的确定方式为：发送端的载波侦听范围恰好能够覆盖接收端的干扰范围。这样可获得一种平衡，既最大限度的减少隐藏站点同时又尽可能的减少暴露站点，从而改善整个网络的吞吐量。这种方法中，使用了参量干扰范围，而该干扰范围是发送端和接受端之间距离的函数，而在实际的应用中，是无法知道这两者之间的距离的。这种方法是对现有802.11媒体访问控制协议的一种改进。显然这种方法的工作量大，而且在现实的硬件平台上不具备通用性。只有所有的组网的无线访问接入点和无线客户站都使用改进后的媒体访问控制协议，该方法才能得到应用；其次调整发送功率的方法是针对每一个数据包的，在高数据速率的情况下，必然影响系统的性能。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种自适应分布式功率控制方法，使其无需知道无线访问接入点和无线客户站之间的距离，无需修改现有的媒体访问控制协议，在一个周期内中无线访问接入点无需针对每一个发送数据包重新计算自身的发射功率，各个无线访问接入点根据其自身在一个周期内的负载的处理情况确定其新的发射功率，在提高网络整体的吞吐量和实现覆盖方面具有良好的性能。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括如下步骤：

步骤一、对无线客户站和无线访问接入点各参数初始化；

首先对各参数进行初始化，参数初始化包括两个方面：

(1)各个无线客户站和无线访问接入点的工作频率、工作的信道：所有无线客户站和无线访问接入点的工作频率为2.4G，工作在同一信道上；

(2)各个无线访问接入点的发射功率：本发明中将其设置为无线访问接入点功率可调范围中的最小值。

步骤二、参数初始化之后迭代开始，各无线客户站选择无线访问接入点，并与之建立连接；

各无线客户站根据所侦听到的周围无线访问接入点的发射功率，按照一定的依据选择无线访问接入点，并与之建立连接。选择的依据是：所选择的无线访问接入点，在无线客户站所侦听到的无线访问接入点中信号最强，并且该信号强度大于无线客户站的接收门限。

所述迭代，是指从各无线客户站根据无线访问接入点的发射功率建立与无线访问接入点的连接开始到将无线访问接入点新的发射功率值写入配置文件结束的过程。一次迭代就是一次使用新的发射功率的过程。