高密度環(huán)境下wifi解決方案研究與設計.pdf

1、隨著智能移動終端的爆發(fā)式增長，用戶對無線網(wǎng)絡的需求越來越多，公共場所部署 wifi已然稀疏平常。然而在商場、醫(yī)院、會議場所等無線站點密集的高密度環(huán)境，分布式或普通的AC+AP的架構仍有很多問題亟待解決，主要體現(xiàn)在1）管控能力不足，不能及時有效地對全網(wǎng)資源進行合理分配；2）不能提供網(wǎng)絡運行狀態(tài)的全局呈現(xiàn)；3）可拓展性差，分布式組網(wǎng)方式或常見的 AP+AC產(chǎn)品并不能提供完善、可用性強的接口，以便上層進行應用開發(fā)。
　　本文提出了一種增

2、強型的集中控制wifi架構ECWLAN，AP負責數(shù)據(jù)的轉發(fā)及sta發(fā)現(xiàn)等少量管理功能，控制器負責準入管理，全網(wǎng)狀態(tài)的獲取及存儲，功率、信道等無線資源的合理分配。SDN控制器負責用戶權限的管理及部分鏈路參數(shù)的獲取。AP與控制器之間通過自定義的通信協(xié)議OpenManagement進行消息交互與命令傳遞。AP接收到除beacon、probe request以外的管理幀后傳給控制器，控制器做相應處理，將處理結果反饋給AP。該架構提供了對AP做集

3、中管控的北向接口，通過控制器北向接口可對AP信道、功率、SSID、密鑰進行配置，同時可獲取每個AP的鏈路狀況，負載狀況，這些統(tǒng)計信息是信道分配、功率分配算法的基礎。
　　在密集環(huán)境下，傳統(tǒng)的信道分配方式不能從全局角度出發(fā)做優(yōu)化，算法的數(shù)據(jù)來源受到局限，僅僅使用正交信道使得全網(wǎng)頻譜利用率低，由于正交信道數(shù)量有限，在某些場景下，僅使用正交信道容易出現(xiàn)相鄰AP工作于相同信道，干擾嚴重。論文在 ECWLAN架構基礎上提出了一種基于有權圖著

4、色的信道分配算法ECWLAN-CA（ECWLAN Channel Allocation），該算法允許AP處于部分重疊的頻段，利用圖著色思想解決信道分配問題。AP作為頂點，兩個AP之間若存在潛在的干擾，那么認為這兩個頂點之間存在邊，根據(jù)交疊區(qū)域的 sta數(shù)量，以及兩個AP信道的理論干擾因子定義了交疊區(qū)域的sta受干擾程度，并將交疊區(qū)域所有sta受干擾程度之和作為這條邊的權重。利用貪婪算法得到最優(yōu)解。為了驗證算法的合理性，本文用 C++實現(xiàn)