基于快速注水算法的室内WLAN接入点布置方法技术

本发明专利技术公开了一种基于快速注水算法的室内WLAN接入点布置方法，它基于模拟无线通信中根据信道状况对发送功率进行自适应分配的方法，构造注水优化问题模型，通过分析不同AP摆放位置对参考点指纹差异性的影响，利用快速注水算法，获得每个AP备选位置处应该分配的AP权重，根据指纹差异性对位置指纹定位方法精度的影响，实现对AP位置的快速优化，并显著降低系统的计算时间开销。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无线电通信技术，具体涉及一种基于快速注水算法的室内WLAN接入点布置方法。 
技术介绍
随着可移动设备得到越来越广泛的应用以及无线网络的普及，用户对信息即时性和就地性的需求越来越强烈，因此基于位置的服务也备受关注。目前较为流行的无线定位系统有全球定位系统(GPS)、蜂窝定位系统、蓝牙定位系统、射频识别(RFID)定位系统、ZigBee定位系统以及WLAN定位系统。其中，GPS定位系统的应用最为广泛，室外定位精度较高，然而在障碍物较多的遮蔽或室内环境下，如：高楼林立的城市街道或室内停车场，卫星信号会急剧减弱，导致GPS定位系统难以工作；蜂窝无线定位系统的定位精度较低，室外定位误差通常大于50米，对于定位精度要求较高的室内场景则无法适用；蓝牙、RFID和ZigBee等定位技术一般较为适用于近距离定位环境。因此，上述定位技术不具有较好的普适性，而需要寻找一种新的定位技术来代替或弥补各自的不足。同时，无线局域网的不断普及给了WLAN定位技术很大的发展机会。 在WLAN定位系统中，位置指纹定位方法的精度较高且不需要添加额外的设备，从而得到了较为广泛的应用。基于位置指纹的定位方法主要分为两个阶段：离线阶段和在线阶段。离线阶段，在目标区域内选择合适的参考点，并在参考点处测量来自每个AP的信号强度值，建立位置指纹数据库。在线阶段，通过利用定位算法对接收端实时测量得到的信号值与位置指纹数据库中已保存的信号数据进行匹配，来估计终端位置。 由于室内环境的复杂多变，因此位置指纹定位方法的精度性能受多种因素的影响。通过分析对比影响位置指纹定位方法精度性能的因素中，AP摆放位置对于定位精度有较大影响。在现有方法中，为了优化AP摆放位置，其主要关注的有信号覆盖范围，服务质量，网络吞吐量，信号传输速率以及覆盖范围内的信号差异性等因素。针对提高信号差异性这一因素的各项研究中，现有方法都集中在使用某种搜索算法，去搜索一个使得与信号差异性相关的目标函数达到最大或最小值的组合解，但这类方法的主要缺陷是对搜索算法的依赖程度较高，且时间开销较大。因此，有必要开发一种新的室内WLAN接入点布置方法。 
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于快速注水算法的室内WLAN接入点布置方法，在确保位置指纹定位精度的前提下，以实现AP位置的快速优化，降低系统的计算时间开销。 本专利技术所述的基于快速注水算法的室内WLAN接入点布置方法，包括以下步骤： 步骤一、计算各备选AP摆放位置处的γn，其中γn表示第n个备选AP位置处两两参考点间信号强度平方欧式距离之和； 步骤二、令AP个数为WT，构造目标函数f，maxf=Σn∈Nlog2(1+γnwn)Σn∈Nwn=WT,wn≥0,∀n∈N;]]>其中γn表示第n个备选AP位置处两两参考点间信号强度平方欧式距离之和；wn表示需要得到的解，即第n个AP备选位置处放置1个AP的权重；N为AP备选位置的个数； 步骤三、根据计算出wn(n∈{1,…,N本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于快速注水算法的室内WLAN接入点布置方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、计算各备选AP摆放位置处的γn，其中γn表示第n个备选AP位置处两两参考点间信号强度平方欧式距离之和；步骤二、令AP个数为WT，构造目标函数f，maxf=Σn∈Nlog2(1+γnwn)Σn∈Nwn=WT,wn≥0,∀n∈N;]]>其中γn表示第n个备选AP位置处两两参考点间信号强度平方欧式距离之和；wn表示需要得到的解，即第n个AP备选位置处放置1个AP的权重；N为AP备选位置的个数；步骤三、根据计算出wn(n∈{1,…,N})，其中wn表示第n个AP备选位置处放置1个AP的权重；N表示AP备选位置个数；γn表示第n个备选AP位置处两两参考点间信号强度最大平方欧式距离之和；wn代表第n个AP备选位置处放置一个AP的权重；WT表示总的AP个数；步骤四、降序排列wn，把降序后的值储存为{W1,W2,…,WN}，W1>W2>…>WN，并把{W1,W2,…,WN}各值对应的wn的下标序号存储到序列index中；步骤五、令计数参量r＝0，其中r为计算每一次注水过程中使得Wn<0(n∈{1,…,N})的AP备选位置个数；步骤六、判断WN是否小于0；若是，则进入步骤七；若否，则进入步骤十六；步骤七、令Δ＝0或Δ为满足条件WT≥NΔ的任意正数，Δ为用来调整注水线的量；且令S＝0，i＝N，r＝0，其中i，r为计数量，S将用于存储{W1,W2,…W k+1}应减少的总量；N为AP备选位置的个数；步骤八、令S＝S+Δ‑Wi；步骤九、令Wi＝0；步骤十、令r＝r+1，i＝i‑1；步骤十一、判断Wi是否小于等于0，且i是否大于等于1；若是，则进入步骤七；若否，则进入步骤十二；步骤十二、计算其中Δ'表示Wn≥0(n∈{1,…,k})的减少量；步骤十三、令j＝1；其中，j为计数量；步骤十四、计算Wj＝Wj‑Δ'；步骤十五、令j＝j+1；步骤十六、判断j是否小于等于N‑r；若是，则进入步骤十三；若否，则进入步骤十七；步骤十七、返回注水算法分配后的{W1,…,WN}；步骤十八、对照序列index，把{W1,…,WN}值存入相应的wn(n∈{1,…,N})中，得到最终分配后的权重wn(n∈{1,…,N})后，根据AP总个数按照权重获得最优AP布置方式。...

【技术特征摘要】
1.一种基于快速注水算法的室内WLAN接入点布置方法，其特征在于，包括以下步
骤：
步骤一、计算各备选AP摆放位置处的γn，其中γn表示第n个备选AP位置处两两参考
点间信号强度平方欧式距离之和；
步骤二、令AP个数为WT，构造目标函数f，maxf=Σn∈Nlog2(1+γnwn)&...

【专利技术属性】
技术研发人员：周牧，蒲巧林，田增山，蒋青，周非，范馨月，史瑞康，李双双，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆;85