[发明专利]基于室内传播损耗模型的接入点发射功率优化方法

摘要

本发明公开了一种基于室内传播损耗模型的接入点功率优化方法，主要解决现有的室内接入点发射功率优化方法中增加整体能耗，降低整体能耗效果较差的问题。其实现步骤是：(1)布设接入点AP和通信设备；(2)获取室内环境噪声样本集；(3)计算每堵墙的能量损耗；(4)计算室内路径衰减指数；(5)构建室内传播损耗模型；(6)获取室内区域中第一类接入点发送总功率的最小值。本发明通过构建室内传播损耗模型，利用拉格朗日乘子法获取室内接入点AP发射总功率的最小值，降低了室内区域接入点的能耗。

主权项

1.一种基于室内传播损耗模型的接入点发射功率优化方法，其特征在于，构建室内传播损耗模型，利用拉格朗日乘子法计算出接入点AP发射总功率的最小值，该方法的具体步骤包括如下：/n(1)布设接入点AP和通信设备：/n在室内区域布设密度为3个/10m²的接入点AP，作为第一类接入点，布设密度为1个/10m²的通信设备；/n(2)获取室内环境噪声样本集：/n(2a)在室内区域随机取50个观测点，作为第一类观测点，连续采集每个第一类观测点处距离其最近的接入点AP的信号强度30次，取其平均值；/n(2b)用每个第一类观测点处每次接收到的接入点AP的信号强度，减去该观测点处信号强度的平均值，得到每个第一类观测点处每次接收到的环境噪声强度；/n(2c)将室内区域中每个第一类观测点处所有的环境噪声强度组成环境噪声强度集；/n(3)计算每堵墙的能量损耗：/n(3a)在室内区域中每堵墙的一侧分别布设10接入点AP，作为第二类接入点，在室内区域中每堵墙布设第二类接入点AP的一侧，以及该堵墙的另一侧各选取20个点，作为第二类观测点；/n(3b)按照下式，计算每堵墙的能量损耗：/nL_j＝(r_j-s_j)/200/n其中，L_j表示第二类接入点AP的信号穿过第j堵墙后的能量损耗，r_j表示第j堵墙壁布设AP点的一侧所有观测点接收到的所有接入点AP的能量，s_j表示第j堵墙壁另一侧所有观测点接收到的所有接入点AP的能量；/n(4)计算室内路径衰减指数：/n(4a)在室内区域中随机布设一个接入点AP，作为第三类接入点，在以该接入点为圆心，以d₁为半径的圆上无遮挡处选取10个观测点，作为第三类观测点，其中，1m≤d₁≤3m；/n(4b)利用路径衰减指数公式，计算室内路径衰减指数；/n(5)构建室内传播损耗模型如下：/n /n其中，P_kh(d)表示第k个第一类接入点AP发出的能量与第h个通信设备接收的能量之间的差值，d表示第h个通信设备与第k个第一类接入点AP之间的实际距离，J表示能量信号穿过的墙壁总数；/n(6)获取室内区域中第一类接入点发射总功率的最小值：/n(6a)以最小化室内区域中第一类接入点发射的总功率为目标，构建如下功率优化模型：/n /ns.t.ζ(x_k-P_kh(d))≥θ/n其中，min表示取最小值操作，K表示室内区域中第一类接入点AP的总数，x_k表示第k个第一类接入点AP发送的功率，s.t.表示约束条件符号，ζ表示通信设备的能量转换效率，θ表示室内区域中每个通信设备所消耗的能量；/n(6b)利用拉格朗日乘子法，计算室内区域中第一类接入点发射总功率的最小值。/n