[发明专利]一种基于快速非支配遗传算法实现无线AP部署优化方法

说明书

本发明公开一种基于快速非支配遗传算法实现无线AP部署优化方法，包括以下步骤：确定参数、二进制串编码、设置参数、交叉变异操作、选择操作、判断条件和筛选最优解；本发明采用非均匀量化空间模型设计，更符合现实需求，根据传统经验和经典理论，无线AP的功率信息，信号强度衰变与信道干扰等数据，通过快速非支配遗传算法来调整无线AP的分布位置和功率大小，进而在满足通信要求的情况下达到优化网络拓扑的目的，最终实现无线AP数量的减少和总功率的降低的目标，观测信号重合率变化情况，也得到极大得降低，资源利用得到有效提高。

技术领域

本发明涉及无线局域网技术领域，尤其涉及一种基于快速非支配遗传算法实现无线AP部署优化方法。

背景技术

伴随着无线技术的快速发展，无线局域网因其组网的高效性、灵活性与低成本被广泛运用在诸多领域；

同时，组网中的无线AP拓扑优化被广泛研究，这对无线AP网络的性能提升有极大意义，在很多场合当中，无规律密集部署的无线AP会造成资源的浪费，因此，本发明提出一种基于快速非支配遗传算法实现无线AP部署优化方法以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提出一种基于快速非支配遗传算法实现无线AP部署优化方法，该方法通过调节AP的位置，功率以及工作状态，实现对拓扑的优化，从而实现满足目标区域全覆盖的情况下减少AP总功率和AP数量两个目标。

为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种基于快速非支配遗传算法实现无线AP部署优化方法，包括以下步骤：

步骤一：确定参数

根据现实中的环境，确定信号衰减函数和因障碍物造成的信号衰减，设定三种类型障碍物及每一种类型障碍物对应的信号衰减值，设定部分参数，包括参考距离、路径衰减系数，在该仿真中建立了一个方形仿真地图，并对其离散化处理，设定三种类型障碍物及每一种类型障碍物对应的信号衰减值；

步骤二：二进制串编码

根据步骤一，区域内初始均匀布置N个默认为工作状态的AP，将每个无线AP的位置信息x，y，功率p，状态k均设置为计算变量，并根据计算变量为x，y，p，k，对其进行编码，编码后，每一个无线AP都以一个25位二进制串的形式存在，编码方式如下：一个种群中有一定数量的个体第j个个体ρ_j表示为：

ρ_j＝(B_j1，B_j2，…，B_jN) (1)

其中，B_ji＝[k_i，x_i，y_i，α_i]|_j表示第j个个体中的第i个无线AP的信息，该无线AP包含开关状态(k_i)横纵坐标(x_i，y_i)以及传输功率(α_i)信息，该信息转化为二进制串的形式，如下所示：

将一组大小范围在[U₁，U_u]的数据编码为h位二进制串，其编码方式如下：

其中λ＝(U_u-U₁)/(2^h-1)，解码过程与编码过程相反，设该二进制串为b_hb_h-1…b₁，则通过解码得原值：

步骤三：设置参数