[发明专利]一种高密度AP分布的无线局域网络吞吐量估计方法及系统

权利要求书

1.一种高密度AP分布的无线局域网络吞吐量估计方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)划定需要估计的环境，建立三维坐标空间，得到各个AP在该三维坐标空间中的三维坐标；采集无线局域网络参数；

(2)将获得的无线局域网络参数经过规格化，标准化处理，送入构建的Bianchi改进模型；

(3)通过构建的Bianchi改进模型对每一个AP与UE的连接链路饱和吞吐量估计，然后对无线局域网络中所有的链路求和，获得整体无线局域网络的饱和吞吐量；

步骤(1)中，所述无线局域网络参数包括：

(1.1)人工划定需要估计的无线局域网络区域环境，对空间中的AP位置进行标定，包括位置和高度；

(1.2)通过AC控制终端，获得每个AP的信号发射功率、空闲信道评估阈值以及所处信道的信息；

(1.3)根据无线局域网络所使用的802.11协议标准，获得整个无线局域网络的固有网络参数，包括网络中最大包长L，MAC帧头长度、PHY帧头长度、ACK、RTS、CTS、SIFS、DCF帧长度，最大随机退避窗口CWmax和最小随机退避窗口CWmin；

(1.4)收集连续若干周的AP之间的路损信息表，并对这若干周的数据进行筛选处理，去除异常数据，制成稳定的AP路损参考矩阵；

步骤(3)的具体步骤包括：

(3.1)输入无线局域网络参数，通过Bianchi改进模型的源代码，构建出无线局域网络仿真模型，利用随机函数随机生成UE的位置信息；

(3.2)根据采集的AP之间的路损信息表，获得AP与AP之间的干扰；利用无线信号自由空间路径损耗公式计算出AP对UE产生的干扰；

(3.3)利用吞吐量估算公式计算出无线局域网络当前状态的饱和吞吐量；

(3.4)重置N次UE位置信息，每次重置计算一次当前状态下无线局域网络的饱和吞吐量，最后求N次平均，得到的平均值为估计的饱和吞吐量；

步骤(3.2)的具体步骤包括：

(3.2.1)利用AP路损信息表计算AP之间的干扰关系；用AP的信号发射功率减去其与其它AP之间的路损，得到该AP在其它AP的干扰强度的大小，建立一个AP到AP信号强度矩阵；

(3.2.2)根据AP和UE的位置信息，计算UE到每个AP的距离的大小，根据这个距离和无线信号自由空间路径损耗公式计算出每一个AP的信号发射到UE的位置后的信号强度，建立成一个AP到UE信号强度矩阵；

(3.2.3)根据步骤(3.2.1)和(3.2.2)计算出的信号强度矩阵，计算出每一个AP，在UE处的位置的信噪比；UE根据信噪比排序，选择信噪比最大的AP进行连接；

(3.2.4)利用步骤(3.2.1)和(3.2.2)计算出的两个信号强度矩阵计算出AP在当前位置的信干噪比，并根据信干噪比选择信号传输速率；

步骤(3.3)的具体步骤包括：

(3.3.1)根据步骤3.2.1计算出AP与AP之间的信号强度矩阵，假设UE₁的空闲信道评估阈值是C₁，将其它AP对UE₁的干扰与这个值比较，如果大于C₁，则认为是该AP是UE₁的一阶干扰；用同样的方法计算出其它UE的一阶干扰AP；

(3.3.2)从AP组中删除UE₁的一阶干扰AP，然后将剩下的AP两两组合，将它们的信号强度相加如果大于C₁，则认为该组AP是UE₁的二阶干扰AP；用同样的方法计算其他UE的二阶干扰AP；

(3.3.3)计算出当前时刻信号传输的概率P_tr和信号传输成功的概率P_s；然后用上述两个概率计算出AP节点状态，分别是AP处于空闲状态概率、传输状态概率以及冲突状态概率；

(3.3.4)最后利用吞吐量估算公式，计算出无线局网络模型的饱和吞吐量。