Wi-Fi 最優(yōu)熱點(diǎn)組網(wǎng)通信技術(shù)研究

 

Wi-Fi 最優(yōu)熱點(diǎn)組網(wǎng)通信技術(shù)研究

 

文/趙瑞

 

本文提出以熱點(diǎn)距離權(quán)值重心構(gòu)造的Wi-Fi最優(yōu)熱點(diǎn)組網(wǎng)通信算法，獲取最優(yōu)熱點(diǎn)空間位置并組合至一起，從而實(shí)現(xiàn)Wi-Fi最優(yōu)通信，提高通信效率。

 

【關(guān)鍵詞】Wi-Fi 最優(yōu)熱點(diǎn) 組網(wǎng)通信技術(shù) 

 

現(xiàn)如今最常用的是 Wi-Fi 最優(yōu)熱點(diǎn)組網(wǎng)技術(shù)是位置距離算法，有著廣泛的應(yīng)用范圍和發(fā)展空間，本文則重點(diǎn)針對(duì)此技術(shù)進(jìn)行分析。

 

1 Wi-Fi最優(yōu)熱點(diǎn)組網(wǎng)通信技術(shù)

 

1.1 組網(wǎng)原理

 

在 Wi-Fi 中選取最合理的熱點(diǎn)并組網(wǎng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn) Wi-Fi 通信，主要技術(shù)步驟如下：將區(qū)域中所覆蓋的 Wi-Fi 熱點(diǎn)的數(shù)據(jù)設(shè)置為{c1,c2,***,c9}，所構(gòu)成的數(shù)據(jù)集合是上述熱點(diǎn)對(duì)應(yīng)的空間位置參數(shù)，這些熱點(diǎn)分布的隨機(jī)性參數(shù)為λ，Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域面積是S。

 

用(1)公式計(jì)算熱點(diǎn)ci和cj之間的達(dá)距離：

 

l=                                        （1）

 

Wi-Fi熱點(diǎn)的空間位置參數(shù)可由公式（2）

 

得出：

 

γ=                                  （2）

 

衡量 Wi-Fi 通信網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量，可根據(jù) Wi-Fi 的覆蓋率，公式（3）則可準(zhǔn)確計(jì)算Wi-Fi覆蓋率：

 

T=                                             (3)

 

根據(jù)上述三種公式便能獲取 Wi-Fi 熱點(diǎn)的空間位置參數(shù)，并組合這些熱點(diǎn)，即可實(shí)現(xiàn)Wi-Fi通信。

 

由于 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)區(qū)域分布的地理位置缺少合理的校對(duì)檢驗(yàn)過程中、故而有較大的隨機(jī)性。以往的組網(wǎng)過程之所以太多單一，大部分原因是基于位置距離選取最優(yōu)節(jié)點(diǎn)，在參與網(wǎng)絡(luò)組建時(shí)，很難根據(jù)單一的距離信息選取最優(yōu)節(jié)點(diǎn)， 從而造成組成的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)并不是最優(yōu)，導(dǎo)致通信效率下降。從公式 (1) 得知，隨機(jī)性參數(shù)越大，熱點(diǎn)分布也會(huì)增大，進(jìn)而增大熱點(diǎn)的 ci和 cj之間的距離。公式（2）中 ci和 cj之間的距離會(huì)造成增大 Wi-Fi 熱點(diǎn)的空間參數(shù)。公式 (3)，Wi-Fi 熱點(diǎn)的空間位置參數(shù)增大會(huì)降低 Wi-Fi 的覆蓋率，Wi-Fi 通信效率自然會(huì)有所降低。1.2 最優(yōu)熱點(diǎn)組網(wǎng)通信方法仿真研究Wi-Fi 最優(yōu)熱點(diǎn)組網(wǎng)通信技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)組網(wǎng)存在的弊端和不足進(jìn)行改善，從而促進(jìn)Wi-Fi 通信網(wǎng)絡(luò)更好的應(yīng)用。首先計(jì)算 Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)中是熱點(diǎn)之間的距離；實(shí)現(xiàn) Wi-Fi 最優(yōu)熱點(diǎn)組網(wǎng)通信的首要步驟則是確定 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)中熱點(diǎn)之間的距離，有利于開展后續(xù)工作。如果熱點(diǎn)之間距離不準(zhǔn)確，那么最優(yōu)熱點(diǎn)組網(wǎng)的獲取便會(huì)受到直接影響。計(jì)算距離主要確定是熱點(diǎn)跳變距離和熱點(diǎn)跳變，因?yàn)橛?jì)算 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)中熱點(diǎn)之間距離的變量主要根據(jù)為熱點(diǎn)跳變及熱點(diǎn)跳變距離，熱點(diǎn)之間的距離 = 熱點(diǎn)跳變 X熱點(diǎn)跳變距離。在 Wi-Fi 中每個(gè)熱點(diǎn)都有對(duì)應(yīng)的空間位置，所以可任意的選取兩個(gè)熱點(diǎn)。若初始熱點(diǎn)的跳變參數(shù)大于新熱點(diǎn)的跳變參數(shù)，則更新跳變熱點(diǎn)即可，并將不需要的熱點(diǎn)信息刪除。計(jì)算出熱點(diǎn)跳變距離的均值可利用熱點(diǎn)之間距離，即所有熱點(diǎn)跳變距離的均值。具體如公式（4）所示：li=Hi×HSi                                              （4）利用跳變距離與跳變數(shù)量在此基礎(chǔ)上用公式求得中心點(diǎn)與熱點(diǎn)之間的距離，具體公式如（5）：Ei=li×(Hi+HSi)                                       （5）通過公式（5）便可求得最優(yōu)熱點(diǎn)的方程式，具體方程式為（6）{(y − y1)+(z − z1)2={(y − y1)+(z − z1)2=***{(y − yµ)+(z − zp)2=                        （6）根據(jù)上面所敘述的方法能夠獲取 Wi-Fi 最優(yōu)熱點(diǎn)之間的距離，從而為 Wi-Fi 提供更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

 

1.3 仿真結(jié)果

 

本文通過運(yùn)用 Visual C+6.0 編程驗(yàn)證本文算法是否有效。設(shè)指定區(qū)域面積為 100m²，利用不同算法該區(qū)域網(wǎng)絡(luò)覆蓋率和 Wi-Fi 通信效果。并在實(shí)驗(yàn)區(qū)域選取20個(gè)熱點(diǎn)， 20個(gè)熱點(diǎn)空間位置分布情況。通過實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虻弥�，傳統(tǒng)算法 Wi-Fi 通信的網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域小于本文研究算法，進(jìn)一步體現(xiàn)本文研究算法的優(yōu)勢(shì)。為再次驗(yàn)證其有效性，則通過傳統(tǒng)和本文研究算法計(jì)算Wi-Fi覆蓋率，具體結(jié)果如表1所示。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得知，本文研究算法能有效避免傳統(tǒng)算法時(shí)常造成的很難根據(jù)單一的距離信息選取最優(yōu)節(jié)點(diǎn)參與網(wǎng)絡(luò)組建的缺陷的，提高Wi-Fi的通信率。

 

2 結(jié)語

 

總之，Wi-Fi 最優(yōu)熱點(diǎn)組網(wǎng)通信算法是利用最優(yōu) Wi-Fi 熱點(diǎn)組網(wǎng)通信為原理，計(jì)算Wi-Fi 所覆蓋區(qū)域中的所有熱點(diǎn)，以此確定Wi-Fi 區(qū)域中的最優(yōu)熱點(diǎn)。根據(jù)獲取結(jié)果對(duì)熱點(diǎn)的權(quán)值系數(shù)進(jìn)行結(jié)算并以此構(gòu)造權(quán)值重心，即可獲取最優(yōu)熱點(diǎn)空間位置，只要組合上述最優(yōu)熱點(diǎn)便能實(shí)現(xiàn) Wi-Fi 通信，極大促進(jìn)和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量，更好地服務(wù)于大眾。

 

參考文獻(xiàn) 

 

[1]方暉.無線Wi-Fi最優(yōu)熱點(diǎn)組網(wǎng)通信技術(shù)的研究與仿真[J].計(jì)算機(jī)仿真 ,2013,30(7):269-271,307.

 

[2]余海,曹蕾.基于Wi-Fi的無線網(wǎng)狀 (Mesh) 組 網(wǎng) 技 術(shù) [J]. 現(xiàn) 代 電 子 技術(shù) ,2011,34(10):120-122.

 

[3] 王鵬 .Wi-Fi Mesh 引入策略及組網(wǎng)研究[D]. 南京郵電大學(xué) ,2011.

 

作者單位

 

中國移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司河北分公司 河北省石家莊市  050021

 

Wi-Fi 最優(yōu)熱點(diǎn)組網(wǎng)通信技術(shù)研究

 

文/趙瑞

 

本文提出以熱點(diǎn)距離權(quán)值重心構(gòu)造的Wi-Fi最優(yōu)熱點(diǎn)組網(wǎng)通信算法，獲取最優(yōu)熱點(diǎn)空間位置并組合至一起，從而實(shí)現(xiàn)Wi-Fi最優(yōu)通信，提高通信效率。

 

【關(guān)鍵詞】Wi-Fi 最優(yōu)熱點(diǎn) 組網(wǎng)通信技術(shù) 

 

現(xiàn)如今最常用的是 Wi-Fi 最優(yōu)熱點(diǎn)組網(wǎng)技術(shù)是位置距離算法，有著廣泛的應(yīng)用范圍和發(fā)展空間，本文則重點(diǎn)針對(duì)此技術(shù)進(jìn)行分析。

 

1 Wi-Fi最優(yōu)熱點(diǎn)組網(wǎng)通信技術(shù)

 

1.1 組網(wǎng)原理

 

在 Wi-Fi 中選取最合理的熱點(diǎn)并組網(wǎng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn) Wi-Fi 通信，主要技術(shù)步驟如下：將區(qū)域中所覆蓋的 Wi-Fi 熱點(diǎn)的數(shù)據(jù)設(shè)置為{c1,c2,***,c9}，所構(gòu)成的數(shù)據(jù)集合是上述熱點(diǎn)對(duì)應(yīng)的空間位置參數(shù)，這些熱點(diǎn)分布的隨機(jī)性參數(shù)為λ，Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域面積是S。

 

用(1)公式計(jì)算熱點(diǎn)ci和cj之間的達(dá)距離：

 

l=                                        （1）

 

Wi-Fi熱點(diǎn)的空間位置參數(shù)可由公式（2）

 

得出：

 

γ=                                  （2）

 

衡量 Wi-Fi 通信網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量，可根據(jù) Wi-Fi 的覆蓋率，公式（3）則可準(zhǔn)確計(jì)算Wi-Fi覆蓋率：

 

T=                                             (3)

 

根據(jù)上述三種公式便能獲取 Wi-Fi 熱點(diǎn)的空間位置參數(shù)，并組合這些熱點(diǎn)，即可實(shí)現(xiàn)Wi-Fi通信。

 

由于 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)區(qū)域分布的地理位置缺少合理的校對(duì)檢驗(yàn)過程中、故而有較大的隨機(jī)性。以往的組網(wǎng)過程之所以太多單一，大部分原因是基于位置距離選取最優(yōu)節(jié)點(diǎn)，在參與網(wǎng)絡(luò)組建時(shí)，很難根據(jù)單一的距離信息選取最優(yōu)節(jié)點(diǎn)， 從而造成組成的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)并不是最優(yōu)，導(dǎo)致通信效率下降。從公式 (1) 得知，隨機(jī)性參數(shù)越大，熱點(diǎn)分布也會(huì)增大，進(jìn)而增大熱點(diǎn)的 ci和 cj之間的距離。公式（2）中 ci和 cj之間的距離會(huì)造成增大 Wi-Fi 熱點(diǎn)的空間參數(shù)。公式 (3)，Wi-Fi 熱點(diǎn)的空間位置參數(shù)增大會(huì)降低 Wi-Fi 的覆蓋率，Wi-Fi 通信效率自然會(huì)有所降低。1.2 最優(yōu)熱點(diǎn)組網(wǎng)通信方法仿真研究Wi-Fi 最優(yōu)熱點(diǎn)組網(wǎng)通信技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)組網(wǎng)存在的弊端和不足進(jìn)行改善，從而促進(jìn)Wi-Fi 通信網(wǎng)絡(luò)更好的應(yīng)用。首先計(jì)算 Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)中是熱點(diǎn)之間的距離；實(shí)現(xiàn) Wi-Fi 最優(yōu)熱點(diǎn)組網(wǎng)通信的首要步驟則是確定 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)中熱點(diǎn)之間的距離，有利于開展后續(xù)工作。如果熱點(diǎn)之間距離不準(zhǔn)確，那么最優(yōu)熱點(diǎn)組網(wǎng)的獲取便會(huì)受到直接影響。計(jì)算距離主要確定是熱點(diǎn)跳變距離和熱點(diǎn)跳變，因?yàn)橛?jì)算 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)中熱點(diǎn)之間距離的變量主要根據(jù)為熱點(diǎn)跳變及熱點(diǎn)跳變距離，熱點(diǎn)之間的距離 = 熱點(diǎn)跳變 X熱點(diǎn)跳變距離。在 Wi-Fi 中每個(gè)熱點(diǎn)都有對(duì)應(yīng)的空間位置，所以可任意的選取兩個(gè)熱點(diǎn)。若初始熱點(diǎn)的跳變參數(shù)大于新熱點(diǎn)的跳變參數(shù)，則更新跳變熱點(diǎn)即可，并將不需要的熱點(diǎn)信息刪除。計(jì)算出熱點(diǎn)跳變距離的均值可利用熱點(diǎn)之間距離，即所有熱點(diǎn)跳變距離的均值。具體如公式（4）所示：li=Hi×HSi                                              （4）利用跳變距離與跳變數(shù)量在此基礎(chǔ)上用公式求得中心點(diǎn)與熱點(diǎn)之間的距離，具體公式如（5）：Ei=li×(Hi+HSi)                                       （5）通過公式（5）便可求得最優(yōu)熱點(diǎn)的方程式，具體方程式為（6）{(y − y1)+(z − z1)2={(y − y1)+(z − z1)2=***{(y − yµ)+(z − zp)2=                        （6）根據(jù)上面所敘述的方法能夠獲取 Wi-Fi 最優(yōu)熱點(diǎn)之間的距離，從而為 Wi-Fi 提供更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

 

1.3 仿真結(jié)果

 

本文通過運(yùn)用 Visual C+6.0 編程驗(yàn)證本文算法是否有效。設(shè)指定區(qū)域面積為 100m²，利用不同算法該區(qū)域網(wǎng)絡(luò)覆蓋率和 Wi-Fi 通信效果。并在實(shí)驗(yàn)區(qū)域選取20個(gè)熱點(diǎn)， 20個(gè)熱點(diǎn)空間位置分布情況。通過實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虻弥�，傳統(tǒng)算法 Wi-Fi 通信的網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域小于本文研究算法，進(jìn)一步體現(xiàn)本文研究算法的優(yōu)勢(shì)。為再次驗(yàn)證其有效性，則通過傳統(tǒng)和本文研究算法計(jì)算Wi-Fi覆蓋率，具體結(jié)果如表1所示。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得知，本文研究算法能有效避免傳統(tǒng)算法時(shí)常造成的很難根據(jù)單一的距離信息選取最優(yōu)節(jié)點(diǎn)參與網(wǎng)絡(luò)組建的缺陷的，提高Wi-Fi的通信率。

 

2 結(jié)語

 

總之，Wi-Fi 最優(yōu)熱點(diǎn)組網(wǎng)通信算法是利用最優(yōu) Wi-Fi 熱點(diǎn)組網(wǎng)通信為原理，計(jì)算Wi-Fi 所覆蓋區(qū)域中的所有熱點(diǎn)，以此確定Wi-Fi 區(qū)域中的最優(yōu)熱點(diǎn)。根據(jù)獲取結(jié)果對(duì)熱點(diǎn)的權(quán)值系數(shù)進(jìn)行結(jié)算并以此構(gòu)造權(quán)值重心，即可獲取最優(yōu)熱點(diǎn)空間位置，只要組合上述最優(yōu)熱點(diǎn)便能實(shí)現(xiàn) Wi-Fi 通信，極大促進(jìn)和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量，更好地服務(wù)于大眾。

 

參考文獻(xiàn) 

 

[1]方暉.無線Wi-Fi最優(yōu)熱點(diǎn)組網(wǎng)通信技術(shù)的研究與仿真[J].計(jì)算機(jī)仿真 ,2013,30(7):269-271,307.

 

[2]余海,曹蕾.基于Wi-Fi的無線網(wǎng)狀 (Mesh) 組 網(wǎng) 技 術(shù) [J]. 現(xiàn) 代 電 子 技術(shù) ,2011,34(10):120-122.

 

[3] 王鵬 .Wi-Fi Mesh 引入策略及組網(wǎng)研究[D]. 南京郵電大學(xué) ,2011.

 

作者單位

 

中國移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司河北分公司 河北省石家莊市  050021

 

上一篇：軟件自動(dòng)化測(cè)試工具的應(yīng)用

下一篇：即時(shí)通信技術(shù)在數(shù)字化校園中的運(yùn)用