[发明专利]绿色WLAN中基于节能和干扰规避的AP发射功率优化方法

权利要求书

1.一种绿色WLAN中基于节能和干扰规避的AP发射功率优化方法，所述方法是针对WLAN中已经密集部署的AP进行的，其特征在于所述方法的过程为：

步骤一、计算WLAN全覆盖所需AP数：根据WLAN及单个AP默认发射功率时的覆盖范围，确定实现WLAN全覆盖所需的AP数，用WLAN区域总面积除以每个AP单独覆盖面积，向上取整得到整数N；

步骤二、对所有AP进行聚类识别数为4N，对WLAN内密集部署的AP进行聚类；在WLAN覆盖区域任意选取坐标原点，建立二维直角坐标系，通过聚类算法对WLAN中密集部署且均匀分布的AP按照地理位置进行聚类，目标是4N类；

步骤三、形成4N个AP拓朴结构：根据聚类结果，选择关闭多数AP，用剩余的少数AP实现WLAN无线信号全覆盖，同时形成AP分布结构，对AP发射功率优化方法进行初始化；

在每一类别中，选择处于或位置最接近聚类中心的AP作为可能开启的AP，关闭其余AP；

步骤四、选择开启N个AP：具体过程为，设集合U为选择开启的AP的集合，首先选则任一AP加入集合U，得U＝{AP1}；其次选择与此AP距离最远的AP加入集合U，得U＝{AP₁，AP₂}；接着对于剩余的任一AP_i计算其与集合U＝{AP₁，AP₂，...，AP_j}中AP之间的距离d_ij，记d_i＝min{d_i1，d_i2，..，d_ij}；然后选择集合{d₁，d₂，..，d_i}中最大的元素对应的AP加入集合U，得U＝{AP₁，AP₂，...，AP_j，AP_j+1}，直至集合U中的元素个数达到N；

步骤五、检验全部开启集合U中的AP是否可对WLAN全覆盖，若未达到全覆盖，则继续按照上述原则从4N个待选择的AP中选择一个AP加入集合U，直至满足WLAN全覆盖要求，同时关闭剩余AP；然后再执行步骤六；

步骤六、判断在满足对WLAN全覆盖的前提下，是否可降低功率：如果否，所述的AP发射功率优化方法结束；否则，降低指定AP发射功率，直至所有AP均以最低功耗进行工作，所述的AP发射功率优化方法结束。

2.根据权利要求1所述的一种绿色WLAN中基于节能和干扰规避的AP发射功率优化方法，其特征在于：在步骤六中，在满足对WLAN全覆盖的前提下，降低功率采取的优化目标函数如式(3)所示：

min{Σi≠j(Si∩Sj)}---(3)]]>

满足约束条件如式(4)所示：

∪i=1nSi=S---(4)]]>

其中：

S_i≤πr_i²      (5)

式中S_i表示第i个AP的覆盖范围，是以第i个AP所在地理位置为圆心的一个圆或其一部分；S表示WLAN无线覆盖范围，r_i表示第i个AP的覆盖半径；式(3)、(4)、(5)表示在全覆盖的约束条件下，优化目标是使AP间重复覆盖程度最小，对AP的覆盖半径进行优化，等效于对AP的发射功率进行优化；优化过程包括下述步骤：

A、确定每次减少AP覆盖半径的步长r₀，r₀值选择越大，则优化算法进行得越快而相对粗糙，反之优化算法进行得越慢而相对精细；

B、分别计算第i个AP(i＝1，2，..，n)的覆盖范围S_i所含区域被重复覆盖的程度η_i，并由大到小排列得到排列L；计算η_i采取重复计算；

C、选择排列L中最大的η_j对应的AP，检验其覆盖半径r_j减小r₀后对于WLAN内的n各AP是否仍然满足：

∪i=1nSi=S---(6)]]>

若式(6)成立，则如此减小r_j，同时返回步骤B；

若式(6)不成立，不改变该AP覆盖半径，执行步骤D；

D、选择排列L中下一个η_k对应的AP，检验其覆盖半径r_k减小r₀后对于WLAN内的n各AP是否仍然满足式(6)；

若式(6)成立，则如此减小r_k，同时返回步骤B；

若式(6)不成立，判断η_k是否是排列L中的最小元素，若不是返回步骤D，若是，优化过程结束。