无线网络部署方法、装置和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种无线网络部署方法、装置和系统。
【背景技术】
[0002] 当前，各种移动设备层出不穷，如笔记本电脑、平板电脑、智能手机、可穿戴设备和 智能传感器等。移动设备的市场需求也极大繁荣，很多用户都拥有多部不同或相同类型的 移动设备。无线通信是移动设备的核必功能之一。无线通信网络的种类多样，有蜂窝网络、 WiFi网络、藍牙网络等，且在很多移动设备上获得支持。上述常见的无线网络中，网络设备 可W分为基础设施和终端设备。蜂窝网络中运营商的基站是基础设施，用户的手机是终端 设备；WiFi网络中提供网络连接的接入点（Access化int)是基础设施，通过接入点连接到 网络的无线设备是终端设备；藍牙网络也是星型结构，其主设备可被看作是基础设施，从设 备可被看作是终端设备。如何为移动设备提供优质的无线通信服务是一个重要问题。
[0003] 无线网络的部署是指确定无线网络系统中基础设施的位置，保证良好的信号覆 盖，使用户的终端设备在覆盖区域的任何位置都能获得优质的网络服务。部署无线网络可 W采用人工部署和自动部署的方式。人工部署方法利用工程人员对基础设施的覆盖范围和 信号传播特性的经验，确定基础设施的位置。WWiFi网络为例，由于覆盖范围小，人工部署 方法可W用于构建家庭室内无线网络，简单便捷；但是，人工部署方法很难满足在校园、商 场或机场等大面积范围内部署WiFi网络的要求。无线网络的部署也可W通过一定的方法 和设备自动完成。一类常见的网络部署方法是将无线网络部署问题看作优化问题，通过遗 传算法、启发式搜索等方法求解该优化问题。无线网络部署问题是一个非线性的优化问题， 影响参数多，搜索空间巨大。利用遗传算法和启发式搜索等方法解决该问题需要大量的计 算资源，花费的时间长。
[0004] 应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、 完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为送些方案在本发明的
【背景技术】部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
【发明内容】
[0005] 为了克服【背景技术】指出的送些问题，本发明实施例提供了一种基于虚拟力的无线 网络部署方法、装置和系统，W简化无线网络的部署过程。
[0006] 根据本发明实施例的第一方面，提供了一种无线网络部署方法，其中，所述方法包 括：
[0007] 初始化无线网络，确定所述无线网络的部署区域W及需要部署的接入点的个数；
[0008] 初始化所述接入点的位置，并将所述部署区域网格化；
[0009] 基于每个网格的信号覆盖计算所述无线网络中各个接入点的虚拟力；
[0010] 根据各个接入点的虚拟力计算各个接入点的移动位置；
[0011] 对各个接入点进行边缘控制；W及
[0012] 在满足终止条件的情况下结束处理，得到所述无线网络的部署结果。
[0013] 根据本发明实施例的第二方面，提供了一种无线网络部署装置，其中，所述装置包 括：
[0014] 第一初始化单元，其初始化无线网络，确定所述无线网络的部署区域W及需要部 署的接入点的个数；
[0015] 第二初始化单元，其初始化所述接入点的位置，并将所述部署区域网格化；
[0016] 第一计算单元，其基于每个网格的信号覆盖计算所述无线网络中各个接入点的虚 拟力；
[0017] 第二计算单元，其根据各个接入点的虚拟力计算各个接入点的移动位置；
[0018] 边缘控制单元，其对各个接入点进行边缘控制；W及
[0019] 判断单元，其判断是否满足终止条件，并在满足终止条件的情况下结束处理，得到 所述无线网络的部署结果。
[0020] 根据本发明实施例的第H方面，提供了一种计算机系统，其中，所述计算机系统包 括无线网络部署装置，所述无线网络部署装置被配置为：
[0021] 初始化无线网络，确定所述无线网络的部署区域W及需要部署的接入点的个数；
[0022] 初始化所述接入点的位置，并将所述部署区域网格化；
[0023] 基于每个网格的信号覆盖计算所述无线网络中各个接入点的虚拟力；
[0024] 根据各个接入点的虚拟力计算各个接入点的移动位置；
[00巧]对各个接入点进行边缘控制；W及
[0026] 在满足终止条件的情况下结束处理，得到所述无线网络的部署结果。
[0027] 根据本发明实施例的其它方面，提供了一种计算机可读程序，其中当在无线网络 部署装置中执行所述程序时，所述程序使得计算机在所述装置中执行前述第一方面所述的 方法。
[0028] 根据本发明实施例的其它方面，提供了一种存储有计算机可读程序的存储介质， 其中所述计算机可读程序使得计算机在无线网络部署装置中执行前述第一方面所述的方 法。
[0029] 本发明的有益效果在于；通过将无线网络的部署过程模拟为一个动态物理过程， 根据重叠覆盖的区域对接入点产生排斥力，未被覆盖的区域对接入点产生吸引力的原则， 控制接入点沿着所有排斥力和吸引力的合力的方向进行移动，简化了无线网络的部署过 程，且该过程计算简单，收敛速度快。
[0030] 参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原 理可W被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附 权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
[0031] 针对一种实施方式描述和/或示出的特征可W W相同或类似的方式在一个或更 多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特 征。
[0032] 应该强调，术语"包括/包含"在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但 并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
【附图说明】
[0033] 所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部 分，用于例示本发明的实施方式，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下 面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创 造性劳动性的前提下，还可W根据送些附图获得其他的附图。在附图中：
[0034] 图1是无线网络的部署场景示意图；
[0035] 图2是无线网络的部署方法流程图；
[0036] 图3是部署区域的网格化的示意图；
[0037] 图4是计算虚拟力的方法的流程图；
[0038] 图5是计算网格的信号覆盖的流程图；
[0039] 图6是接入点的临近区域的示意图；
[0040] 图7是对接入点的边缘区域进行扩展的流程图；
[0041] 图8是对接入点的边缘区域进行扩展的示意图；
[0042] 图9是搜索接入点的临近区域的一个实施方式的流程图；
[0043] 图10是扩展边缘区域的一个实施方式的流程图；
[0044] 图11是判断是否终止搜索边缘区域的流程图；
[0045] 图12是接入点的临近区域中的网格的分类流程图；
[0046] 图13是图4中计算虚拟力的流程图；
[0047] 图14是图2中计算移动位置的流程图；
[0048] 图15是图2中边界控制的流程图；
[0049] 图16是部署区域的边界示意图；
[0050] 图17是判断网格是否位于边界的流程图；
[0051] 图18是边界控制的一个实施方式的流程图；
[0052] 图19是本实施例的无线网络的部署装置的组成示意图；
[0053] 图20是第一计算单元的组成示意图；
[0054] 图21是搜索模块的组成示意图；
[00巧]图22是第二计算模块的组成示意图；
[0056] 图23是第二计算单元的组成示意图；
[0057] 图24是边缘控制单元的组成示意图；
[0058] 图25是本实施例的计算机系统的组成示意图。
【具体实施方式】
[0059] 参照附图，通过下面的说明书，本发明的前述W及其它特征将变得明显。在说明书 和附图中，具体公开了本发明的特定实施方式，其表明了其中可W采用本发明的原则的部 分实施方式，应了解的是，本发明不限于所描述的实施方式，相反，本发明包括落入所附权 利要求的范围内的全部修改、变型W及等同物。
[0060] 在本发明实施例中，为了方便描述，W接入点表示无线网络的基础设施，终端设备 表示被覆盖和被提供服务的无线设备。
[0061] 图1是无线网络的一个部署场景的示意图，如图1所示，无线网络需要部署在一个 长为L宽为W的区域内。该网络包含N个接入点，分别为APi，AP2,…，APw，接入点的位置分 别为Pi, P2,…，Pw。接入点发出的无线信号在传播过程中强度不断地减小。从部署区域中任 意选择一点A，接入点APi的无线信号在A点的信号强度为：
[006引 /"'并' =/化,€ {1,2,…AT} (1)
[0063] 其中，Pa是A点的位置，Pi是接入点APi的位置，fO是无线传播模型。fO可W通 过理论推导得到，或者通过实验测量得到。
[0064] 其中，如果巧-Wr >巧攝化，则认为A点被接入点APi覆盖。无线网络中包含N个接 入点，只要A点被至少一个接入点覆盖，就认为该点被无线网络覆盖；反之，该点未被无线 网络覆盖。如果区域内任取一点都能满足覆盖条件，则认为该区域被无线网络覆盖；如果区 域内任取一点都不能满足覆盖条件，则认为该区域未被无线网络覆盖。无线网络部署的目 标就是，在部署区域内使覆盖区域的面积尽量大，未覆盖区域的面积尽量小。
[0065] 为了增大无线网络的覆盖区域，应尽量减少被多个接入点重复覆盖的区域。无线 信号受距离的影响很大，当距离近时信号强度大，距离远时信号的强度小。当接入点远离重 叠区域而向未被覆盖的区域移动时，将减少重叠区域的无线信号、增加未覆盖区域的无线 信号，从而扩展覆盖区域的面积。为了模拟送个过程，令重叠区域对接入点产生一个排斥 力，未覆盖区域对接入点产生一个吸引力。接入点的临近区域中可能存在多个不同的重叠 覆盖区域或未覆盖区域，因此它将受到多个虚拟力的影响。网络中，所有的接入点都沿着它 们受到的虚拟力的合力方向进行移动。当网络移动到平衡状态时，所有虚拟力的合力为零。 此时，无线网络获得最佳的覆盖效果。
[0066] W下结合附图和【具体实施方式】对本发明实施例的方法进行说明。
[0067] 实施例1
[0068] 本发明实施例提供了一种无线网络部署方法，图2是该方法的流程图，请参照图 2,该方法包括：
[0069] 步骤201 ;初始化无线网络，确定所述无线网络的部署区域W及需要部署的接入 点的个数；
[0070] 步骤202 ;初始化所述接入点的位置，并将所述部署区域网格化；
[0071] 步骤203 ;基于每个网