高密度環(huán)境下wifi解決方案研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著智能移動(dòng)終端的爆發(fā)式增長(zhǎng)，用戶對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)的需求越來越多，公共場(chǎng)所部署 wifi已然稀疏平常。然而在商場(chǎng)、醫(yī)院、會(huì)議場(chǎng)所等無線站點(diǎn)密集的高密度環(huán)境，分布式或普通的AC+AP的架構(gòu)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(shí)有效地對(duì)全網(wǎng)資源進(jìn)行合理分配；2）不能提供網(wǎng)絡(luò)運(yùn)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(qiáng)的接口，以便上層進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)。
　　本文提出了一種增

2、強(qiáng)型的集中控制wifi架構(gòu)ECWLAN，AP負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)及sta發(fā)現(xiàn)等少量管理功能，控制器負(fù)責(zé)準(zhǔn)入管理，全網(wǎng)狀態(tài)的獲取及存儲(chǔ)，功率、信道等無線資源的合理分配。SDN控制器負(fù)責(zé)用戶權(quán)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(jìn)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(yīng)處理，將處理結(jié)果反饋給AP。該架構(gòu)提供了對(duì)AP做集

3、中管控的北向接口，通過控制器北向接口可對(duì)AP信道、功率、SSID、密鑰進(jìn)行配置，同時(shí)可獲取每個(gè)AP的鏈路狀況，負(fù)載狀況，這些統(tǒng)計(jì)信息是信道分配、功率分配算法的基礎(chǔ)。
　　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(chǎng)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(yán)重。論文在 ECWLAN架構(gòu)基礎(chǔ)上提出了一種基于有權(quán)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(diǎn)，兩個(gè)AP之間若存在潛在的干擾，那么認(rèn)為這兩個(gè)頂點(diǎn)之間存在邊，根據(jù)交疊區(qū)域的 sta數(shù)量，以及兩個(gè)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(quán)重。利用貪婪算法得到最優(yōu)解。為了驗(yàn)證算法的合理性，本文用 C++實(shí)現(xiàn)