無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的智能網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化技術(shù)

　　還有一種頻率分配方案，它僅僅是基于A(yíng)P 點(diǎn)的頻段測量，來(lái)調整AP之間的頻段分配。因為隨著(zhù)AP接入的用戶(hù)增多，考慮到用戶(hù)的移動(dòng)性，可以近似認為用戶(hù)在A(yíng)P的覆蓋區域內是統計意義上的均勻分布，因此AP的頻段分配可以和用戶(hù)具體某一時(shí)刻的位置無(wú)關(guān)，只與AP之間的相對位置和相互干擾情況有關(guān)。這就是第二類(lèi)，基于A(yíng)P測量信息的頻段分配方案。它的基本工作流程如下：

　?。?）AP測量現有頻段分配下的干擾情況；

　?。?）AP自己判斷最佳頻段；

　?。?）分布式獨自調整或者在上層控制器指揮下調整。

　　可以看到，第二類(lèi)和第一類(lèi)比區別如下：無(wú)需用戶(hù)端參與測量，因此可以兼容所有的用戶(hù)端，并且沒(méi)有占用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的流量；分配方案只與AP有關(guān)，在A(yíng)P沒(méi)有增加、減少、移動(dòng)的情況下，分配方案一般不會(huì )改變，因此非常穩定，魯棒性好；但在用戶(hù)數目比較少的時(shí)候，優(yōu)化的結果不如第一類(lèi)好。

　　第二類(lèi)基于A(yíng)P測量信息的頻段分配方案，根據調整步驟可以分成兩種。一種是分布式調整，即AP之間獨自判斷，獨自調整，AP間沒(méi)有信息的交互。另一種是AP將各自的測量信息提交給一個(gè)接入控制器AC（Access Controler），由AC控制AP進(jìn)行調整。前一種由于A(yíng)P之間沒(méi)有信息的交互，因此可能出現幾個(gè)AP在幾個(gè)頻段間出現振蕩的調整，因此達到穩定的收斂速度比較慢。后一種由于有AC從中協(xié)調，因此收斂速度非?？?。

　　2. 自動(dòng)功率優(yōu)化

　　自動(dòng)功率優(yōu)化主要包括用戶(hù)端發(fā)射信號的功率控制TPC（Transmit Power Control）和AP端發(fā)射信號的功率控制。

　?。?）用戶(hù)端功率控制是保證用戶(hù)當前通信質(zhì)量的基礎上，盡量減小用戶(hù)的發(fā)射功率。當用戶(hù)離AP比較近的時(shí)候，由于信號的衰減比較小，因此用戶(hù)的發(fā)射功率也可以比較小。這樣做的好處在于：在不影響此用戶(hù)的通信質(zhì)量的前提下，減小了對于同頻段其他用戶(hù)和AP的干擾；減小終端的耗電量，延長(cháng)待機時(shí)間。

　?。?）AP端發(fā)射功率的控制和AP的覆蓋范圍有關(guān)，因此在一般情況下，AP為了盡可能覆蓋較大的局域，均以允許的最大功率發(fā)射，一般是20dBm（100mW）左右。

　　但是當AP的數目比較多時(shí)，覆蓋已經(jīng)不是問(wèn)題而AP間的相互干擾成為了主要問(wèn)題。比如AP1附近集中了大量的用戶(hù)終端，而在A(yíng)P2附近用戶(hù)終端相對稀少。當接入一個(gè)AP的用戶(hù)數大于一定數目時(shí)（一般為8個(gè)），由于用戶(hù)們爭搶信道十分激烈而導致總信道的容量降低。此時(shí)，較好的辦法是將一部分離AP2較近的用戶(hù)分給AP2，這樣AP1和AP2的用戶(hù)數目趨于平衡，這種方法也稱(chēng)為負載平衡（Load Balance）。一開(kāi)始AP1和AP2的發(fā)射功率相等，如圖細實(shí)線(xiàn)和粗虛線(xiàn)，因此在它們交界處的屬于A(yíng)P2的4個(gè)終端接受到的AP1的信號等于甚至大于A(yíng)P2的信號，這對于通信來(lái)說(shuō)是很不利的。當AP1進(jìn)行了功率優(yōu)化后，它的覆蓋范圍縮小到粗實(shí)線(xiàn)所示，此時(shí)屬于A(yíng)P2的4個(gè)用戶(hù)收到的干擾明顯減少，這就是配合負載平衡的AP端發(fā)射功率控制的作用。

　　3. 其他優(yōu)化

　　除了頻率優(yōu)化、功率優(yōu)化和負載平衡外，還可以有業(yè)務(wù)流量平衡，自動(dòng)覆蓋檢測等等。但是都是在物理層通過(guò)改變AP的發(fā)射頻段和功率，配合上層使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò )性能更好，運行更加穩定的目的。

　　四、結論

　　自動(dòng)頻率優(yōu)化、自動(dòng)功率優(yōu)化和負載平衡，以及網(wǎng)絡(luò )流量平衡，都是屬于無(wú)線(xiàn)資源分配的范疇。隨著(zhù)人們對于通信帶寬的要求越來(lái)越高，對于有限的無(wú)線(xiàn)資源的使用效率也會(huì )越來(lái)越高。因此對于無(wú)線(xiàn)資源分配的研究一直都沒(méi)有停止過(guò)，在2G、3G和后3G系統的研究中，都有無(wú)線(xiàn)資源分配算法的研究。

　　對于不同的通信系統，無(wú)線(xiàn)資源分配算法的代價(jià)函數和調整手段都是不同的。由于無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的快速發(fā)展，使得它對于高效的無(wú)線(xiàn)分配算法的需要日益增加，引起了廣大專(zhuān)家和工程人員的關(guān)注，即將成為無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)新的研究熱點(diǎn)。

　　智能網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化方案是符合無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢的無(wú)線(xiàn)資源分配算法。但是目前研究?jì)H僅提出了它的具體實(shí)現手段[7]，和一些獨立的優(yōu)化算法，其中包括頻率優(yōu)化，功率優(yōu)化和用戶(hù)分配優(yōu)化的方案。我們期望在不久的將來(lái)，可以從整體上和理論上，針對無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的無(wú)線(xiàn)資源分配提出一個(gè)完整的分析方法和最優(yōu)的解決方案。