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技術 無線ネットワークの構成方法、装置及びシステム

出願人 富士通株式会社
発明者 リ・ホォンチュヌティアン・ジュン
出願日 2015年10月29日 (4年4ヶ月経過) 出願番号 2015-213456
公開日 2016年5月23日 (3年9ヶ月経過) 公開番号 2016-092835
状態 特許登録済
技術分野 移動無線通信システム
主要キーワード ステップ長さ 組み合わせルール 基礎設備 スマートセンサ ウェアラブルデバイス 隣接グリッド 物理プロセス ヒューリスティック探索
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

課題

仮想力に基づいて無線ネットワーク構成プロセスを簡略化できる無線ネットワークの構成方法、装置及びシステムを提供する。

解決手段

無線ネットワークを初期化し、構成領域及び構成される必要があるアクセスポイント(AP)の数を決定し、APの位置を初期化し、構成領域をグリッドに分割し、各グリッドの信号カバレッジに基づいて無線ネットワークにおける各APの仮想力を計算し、各APの仮想力に基づいて各APの移動位置を計算し、各APに対してエッジ制御を行い、終了条件を満たしている場合に処理を終了し、無線ネットワークの構成結果を取得する。無線ネットワークの構成プロセスを動的な物理プロセスとしてシミュレートし、重ねてカバーされた領域がAPに対して反発力を生成し、且つカバーされていない領域がAPに対して吸引力を生成するという原理に基づいて、APが反発力と吸引力の合力の方向に沿って移動するように制御する。

概要

背景

現在、各種の移動機器、例えばノートブックコンピュータタブレットコンピュータスマートフォンウェアラブルデバイス及びスマートセンサ等がある。モバイル機器市場需要活発し、多くのユーザが複数の異なる、或いは同一の種類のモバイル機器を持っている。無線通信は、モバイル機器のコア機能の1つである。無線通信ネットワークの種類が多く、例えばセルラネットワーク、WiFiネットワークブルートゥースネットワーク等があり、多くのモバイル機器でサポートされている。上記周知の無線ネットワークでは、ネットワーク機器基礎設備及び端末装置に分けられている。セルラネットワークにおいて、事業者基地局は基礎設備であり、ユーザの携帯電話は端末装置である。WiFiネットワークにおいて、ネットワーク接続を提供するアクセスポイント(Access Point)は基礎設備であり、アクセスポイントを介してネットワークに接続する無線装置は端末装置である。ブルートゥースネットワークは星形構造でもあり、そのマスタ装置を基礎設備と見なしてもよく、スレーブ装置を端末装置と見なしてもよい。如何にモバイル機器に対して高品質無線通信サービスを提供するかは重要な問題である。

無線ネットワークの構成(deployment)は、無線ネットワークシステムにおける基礎設備の位置を決定し、良好な信号カバレッジを確保し、ユーザの端末装置にカバレッジ領域のいずれの位置でも高品質のネットワークサービスを取得させることを指す。無線ネットワークの構成は、手動構成又は自動構成の方法を用いてもよい。手動構成方法は、エンジニアの基礎設備のカバレッジ範囲及び信号の伝搬特性についての経験を用いて、基礎設備の位置を決定する。WiFiネットワークの例では、カバレッジ範囲が小さいため、手動構成方法は家庭の室内の無線ネットワークの構築に用いられてもよく、簡単であり、且つ便利である。しかし、手動構成方法は、キャンパスショッピングモール又は空港などの広い面積の範囲内にWiFiネットワークを構成しにくい。無線ネットワークの構成は、所定の方法及び装置により自動的に行われてもよい。1つの周知のネットワーク構成方法は、ネットワーク構成の問題を最適化問題と見なし、レガシ(legacy)アルゴリズムヒューリスティック探索などの方法により該最適化問題を解く無線ネットワーク構成の問題は非線形の最適化問題であり、影響されるパラメータが多く、検索空間が非常に大きい。レガシアルゴリズム及びヒューリスティック探索などの方法により該問題を解く場合、大量の計算リソースが必要であり、時間がかかる。

なお、背景技術に関する上記の説明は、単なる本発明の技術案をより明確、完全に説明するためのものであり、当業者を理解させるために説明するものであり。これら技術案が本発明の背景技術の部分に説明されているから当業者にとって周知の技術であると解釈してはならない。

概要

仮想力に基づいて無線ネットワークの構成プロセスを簡略化できる無線ネットワークの構成方法、装置及びシステムを提供する。無線ネットワークを初期化し、構成領域及び構成される必要があるアクセスポイント(AP)の数を決定し、APの位置を初期化し、構成領域をグリッドに分割し、各グリッドの信号カバレッジに基づいて無線ネットワークにおける各APの仮想力を計算し、各APの仮想力に基づいて各APの移動位置を計算し、各APに対してエッジ制御を行い、終了条件を満たしている場合に処理を終了し、無線ネットワークの構成結果を取得する。無線ネットワークの構成プロセスを動的な物理プロセスとしてシミュレートし、重ねてカバーされた領域がAPに対して反発力を生成し、且つカバーされていない領域がAPに対して吸引力を生成するという原理に基づいて、APが反発力と吸引力の合力の方向に沿って移動するように制御する。

目的

本発明の実施例は、上記の問題点を鑑み、仮想力に基づいて無線ネットワークの構成プロセスを簡略化できる無線ネットワークの構成方法、装置及びシステムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

無線ネットワーク構成装置であって、無線ネットワークを初期化し、前記無線ネットワークの構成領域及び構成される必要があるアクセスポイントの数を決定する第1の初期化手段と、前記アクセスポイントの位置を初期化し、前記構成領域をグリッドに分割する第2の初期化手段と、各グリッドの信号カバレッジに基づいて前記無線ネットワークにおける各アクセスポイントの仮想力を計算する第1の計算手段と、各アクセスポイントの仮想力に基づいて各アクセスポイントの移動位置を計算する第2の計算手段と、各アクセスポイントに対してエッジ制御を行うエッジ制御手段と、終了条件を満たすか否かを判断し、終了条件を満たしている場合に処理を終了し、前記無線ネットワークの構成結果を取得する判断手段と、を含む、装置。

請求項2

前記第1の計算手段は、各グリッドの信号カバレッジを計算し、各グリッドをカバーするアクセスポイントの集合を決定する第1の計算モジュールと、前記アクセスポイントの隣接領域を検索する検索モジュールと、前記隣接領域におけるグリッドのタイプが、いずれのアクセスポイントにもカバーされていないこと、前記アクセスポイントのみによりカバーされていること、他のアクセスポイントによりカバーされていること、又は前記アクセスポイント及び他のアクセスポイントにより重ねてカバーされていることであるかを決定する第1の決定手段と、前記隣接領域におけるグリッドのタイプに基づいて前記アクセスポイントの仮想力を計算する第2の計算モジュールと、を含む、請求項1に記載の装置。

請求項3

前記検索モジュールは、前記アクセスポイントが所在するグリッドを中心として該グリッドを拡張してエッジ領域を取得する第1の拡張モジュールであって、前記アクセスポイントが所在するグリッドが検索済みの領域である、第1の拡張モジュールと、エッジ領域におけるグリッドが前記構成領域を超え、或いは他のアクセスポイントのみによりカバーされるまで、エッジ領域を拡張して拡張領域を取得する第2の拡張モジュールであって、前記エッジ領域が検索済みの領域となる、第2の拡張モジュールと、前記拡張領域が空でないか否かを判断し、前記拡張領域が空でない場合、前記拡張領域を新しいエッジ領域として拡張し、そうでない場合、現在の検索済みの領域を前記アクセスポイントの隣接領域とする判断モジュールと、を含む、請求項2に記載の装置。

請求項4

前記第2の計算モジュールは、前記隣接領域におけるいずれのアクセスポイントにもカバーされていないグリッドにより前記アクセスポイントに対して生成された吸引力を計算する第3の計算モジュールと、前記隣接領域における前記アクセスポイント及び他のアクセスポイントにより重ねてカバーされているグリッドにより前記アクセスポイントに対して生成された反発力を計算する第4の計算モジュールと、いずれのアクセスポイントにもカバーされていない全てのグリッドにより前記アクセスポイントに対して生成された吸引力と前記アクセスポイント及び他のアクセスポイントにより重ねてカバーされている全てのグリッドにより前記アクセスポイントに対して生成された反発力とを加算し、前記アクセスポイントの仮想力を取得する第5の計算モジュールと、を含む、請求項2に記載の装置。

請求項5

前記第2の計算手段は、前記隣接領域における前記アクセスポイントのみによりカバーされているグリッドにより前記アクセスポイントに対して生成された摩擦力を計算する第6の計算モジュールと、前記摩擦力に基づいて前記アクセスポイントの移動ステップ長さの調整係数を計算する第7の計算モジュールと、前記アクセスポイントの移動前の位置、前記アクセスポイントの移動ステップ長さ、前記調整係数及び前記アクセスポイントの仮想力に基づいて前記アクセスポイントの移動位置を計算する第8の計算モジュールと、を含む、請求項2に記載の装置。

請求項6

前記エッジ制御手段は、前記隣接領域における前記構成領域の各エッジに位置するグリッドの集合を決定する第2の決定モジュールと、各エッジの制御関数及び各エッジの前記グリッドの集合に基づいて、前記アクセスポイントが各エッジへ移動し続けることができるか否かを決定する第3の決定モジュールと、を含む、請求項2に記載の装置。

請求項7

無線ネットワークの構成方法であって、無線ネットワークを初期化し、前記無線ネットワークの構成領域及び構成される必要があるアクセスポイントの数を決定することと、前記アクセスポイントの位置を初期化し、前記構成領域をグリッドに分割することと、各グリッドの信号カバレッジに基づいて前記無線ネットワークにおける各アクセスポイントの仮想力を計算することと、各アクセスポイントの仮想力に基づいて各アクセスポイントの移動位置を計算することと、各アクセスポイントに対してエッジ制御を行うことと、終了条件を満たしている場合に処理を終了し、前記無線ネットワークの構成結果を取得することと、を含み、各グリッドの信号カバレッジに基づいて前記無線ネットワークにおける各アクセスポイントの仮想力を計算することは、各グリッドの信号カバレッジを計算し、各グリッドをカバーするアクセスポイントの集合を決定することと、前記アクセスポイントの隣接領域を検索することと、前記隣接領域におけるグリッドのタイプが、いずれのアクセスポイントにもカバーされていないこと、前記アクセスポイントのみによりカバーされていること、他のアクセスポイントによりカバーされていること、又は前記アクセスポイント及び他のアクセスポイントにより重ねてカバーされていることであるかを決定することと、前記隣接領域におけるグリッドのタイプに基づいて前記アクセスポイントの仮想力を計算することと、を含む、方法。

請求項8

前記アクセスポイントの隣接領域を検索することは、前記アクセスポイントが所在するグリッドを中心として該グリッドを拡張してエッジ領域を取得することであって、前記アクセスポイントが所在するグリッドが検索済みの領域である、ことと、エッジ領域におけるグリッドが前記構成領域を超え、或いは他のアクセスポイントのみによりカバーされるまで、エッジ領域を拡張して拡張領域を取得することであって、前記エッジ領域が検索済みの領域となる、ことと、前記拡張領域が空でない場合、前記拡張領域を新しいエッジ領域として拡張し、そうでない場合、現在の検索済みの領域を前記アクセスポイントの隣接領域とすることと、を含む、請求項7に記載の方法。

請求項9

前記隣接領域におけるグリッドのタイプに基づいて前記アクセスポイントの仮想力を計算することは、前記隣接領域におけるいずれのアクセスポイントにもカバーされていないグリッドにより前記アクセスポイントに対して生成された吸引力を計算することと、前記隣接領域における前記アクセスポイント及び他のアクセスポイントにより重ねてカバーされているグリッドにより前記アクセスポイントに対して生成された反発力を計算することと、いずれのアクセスポイントにもカバーされていない全てのグリッドにより前記アクセスポイントに対して生成された吸引力と前記アクセスポイント及び他のアクセスポイントにより重ねてカバーされている全てのグリッドにより前記アクセスポイントに対して生成された反発力とを加算し、前記アクセスポイントの仮想力を取得することと、を含む、請求項7に記載の方法。

請求項10

各アクセスポイントの仮想力に基づいて各アクセスポイントの移動位置を計算することは、前記隣接領域における前記アクセスポイントのみによりカバーされているグリッドにより前記アクセスポイントに対して生成された摩擦力を計算することと、前記摩擦力に基づいて前記アクセスポイントの移動ステップ長さの調整係数を計算することと、前記アクセスポイントの移動前の位置、前記アクセスポイントの移動ステップ長さ、前記調整係数及び前記アクセスポイントの仮想力に基づいて前記アクセスポイントの移動位置を計算することと、を含む、請求項7に記載の方法。

技術分野

0001

本発明は、通信技術分野に関し、特に無線ネットワーク構成方法、装置及びシステムに関する。

背景技術

0002

現在、各種の移動機器、例えばノートブックコンピュータタブレットコンピュータスマートフォンウェアラブルデバイス及びスマートセンサ等がある。モバイル機器市場需要活発し、多くのユーザが複数の異なる、或いは同一の種類のモバイル機器を持っている。無線通信は、モバイル機器のコア機能の1つである。無線通信ネットワークの種類が多く、例えばセルラネットワーク、WiFiネットワークブルートゥースネットワーク等があり、多くのモバイル機器でサポートされている。上記周知の無線ネットワークでは、ネットワーク機器基礎設備及び端末装置に分けられている。セルラネットワークにおいて、事業者基地局は基礎設備であり、ユーザの携帯電話は端末装置である。WiFiネットワークにおいて、ネットワーク接続を提供するアクセスポイント(Access Point)は基礎設備であり、アクセスポイントを介してネットワークに接続する無線装置は端末装置である。ブルートゥースネットワークは星形構造でもあり、そのマスタ装置を基礎設備と見なしてもよく、スレーブ装置を端末装置と見なしてもよい。如何にモバイル機器に対して高品質無線通信サービスを提供するかは重要な問題である。

0003

無線ネットワークの構成(deployment)は、無線ネットワークシステムにおける基礎設備の位置を決定し、良好な信号カバレッジを確保し、ユーザの端末装置にカバレッジ領域のいずれの位置でも高品質のネットワークサービスを取得させることを指す。無線ネットワークの構成は、手動構成又は自動構成の方法を用いてもよい。手動構成方法は、エンジニアの基礎設備のカバレッジ範囲及び信号の伝搬特性についての経験を用いて、基礎設備の位置を決定する。WiFiネットワークの例では、カバレッジ範囲が小さいため、手動構成方法は家庭の室内の無線ネットワークの構築に用いられてもよく、簡単であり、且つ便利である。しかし、手動構成方法は、キャンパスショッピングモール又は空港などの広い面積の範囲内にWiFiネットワークを構成しにくい。無線ネットワークの構成は、所定の方法及び装置により自動的に行われてもよい。1つの周知のネットワーク構成方法は、ネットワーク構成の問題を最適化問題と見なし、レガシ(legacy)アルゴリズムヒューリスティック探索などの方法により該最適化問題を解く無線ネットワーク構成の問題は非線形の最適化問題であり、影響されるパラメータが多く、検索空間が非常に大きい。レガシアルゴリズム及びヒューリスティック探索などの方法により該問題を解く場合、大量の計算リソースが必要であり、時間がかかる。

0004

なお、背景技術に関する上記の説明は、単なる本発明の技術案をより明確、完全に説明するためのものであり、当業者を理解させるために説明するものであり。これら技術案が本発明の背景技術の部分に説明されているから当業者にとって周知の技術であると解釈してはならない。

発明が解決しようとする課題

0005

本発明の実施例は、上記の問題点を鑑み、仮想力に基づいて無線ネットワークの構成プロセスを簡略化できる無線ネットワークの構成方法、装置及びシステムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

本発明の実施例の第1の態様では、無線ネットワークの構成方法であって、無線ネットワークを初期化し、前記無線ネットワークの構成領域及び構成される必要があるアクセスポイントの数を決定することと、前記アクセスポイントの位置を初期化し、前記構成領域をグリッドに分割することと、各グリッドの信号カバレッジに基づいて前記無線ネットワークにおける各アクセスポイントの仮想力を計算することと、各アクセスポイントの仮想力に基づいて各アクセスポイントの移動位置を計算することと、各アクセスポイントに対してエッジ制御を行うことと、終了条件を満たしている場合に処理を終了し、前記無線ネットワークの構成結果を取得することと、を含む、方法を提供する。

0007

本発明の実施例の第2の態様では、無線ネットワークの構成装置であって、無線ネットワークを初期化し、前記無線ネットワークの構成領域及び構成される必要があるアクセスポイントの数を決定する第1の初期化手段と、前記アクセスポイントの位置を初期化し、前記構成領域をグリッドに分割する第2の初期化手段と、各グリッドの信号カバレッジに基づいて前記無線ネットワークにおける各アクセスポイントの仮想力を計算する第1の計算手段と、各アクセスポイントの仮想力に基づいて各アクセスポイントの移動位置を計算する第2の計算手段と、各アクセスポイントに対してエッジ制御を行うエッジ制御手段と、
終了条件を満たすか否かを判断し、終了条件を満たしている場合に処理を終了し、前記無線ネットワークの構成結果を取得する判断手段と、を含む、装置を提供する。

0008

本発明の実施例の第3の態様では、コンピュータシステムであって、無線ネットワークの構成装置を含み、前記無線ネットワークの構成装置は、無線ネットワークを初期化し、前記無線ネットワークの構成領域及び構成される必要があるアクセスポイントの数を決定し、前記アクセスポイントの位置を初期化し、前記構成領域をグリッドに分割し、各グリッドの信号カバレッジに基づいて前記無線ネットワークにおける各アクセスポイントの仮想力を計算し、各アクセスポイントの仮想力に基づいて各アクセスポイントの移動位置を計算し、各アクセスポイントに対してエッジ制御を行い、終了条件を満たしている場合に処理を終了し、前記無線ネットワークの構成結果を取得する、コンピュータシステムを提供する。

0009

本発明の実施例の他の態様では、無線ネットワークの構成装置においてプログラムを実行する際に、コンピュータに、上記第1の態様に記載の方法を前記装置において実行させる、コンピュータ読み取り可能なプログラムを提供する。

0010

本発明の実施例の他の態様では、コンピュータに、上記第1の態様に記載の方法を無線ネットワークの構成装置において実行させるためのコンピュータ読み取り可能なプログラムを記憶する、記憶媒体を提供する。

0011

本発明の実施例の有益な効果としては、無線ネットワークの構成プロセスを動的な物理プロセスとしてシミュレートし、重ねてカバーされた領域がアクセスポイントに対して反発力を生成し、且つカバーされていない領域がアクセスポイントに対して吸引力を生成するという原理に基づいて、アクセスポイントが反発力と吸引力の合力の方向に沿って移動するように制御することで、無線ネットワークの構成プロセスを簡略化できる。また、該プロセスの計算は簡単であり、収束速度は速い。

0012

下記の説明及び図面に示すように、本発明の特定の実施形態が詳細に開示され、本発明の原理を採用できる方式が示される。なお、本発明の実施形態の範囲はこれらに限定されない。本発明の実施形態は、添付される特許請求の範囲の要旨及び項目の範囲内において、変更されたもの、修正されたもの及び均等的なものを含む。

0013

1つの実施形態に記載された特徴及び/又は示された特徴は、同一又は類似の方式で1つ又はさらに多くの他の実施形態で用いられてもよいし、他の実施形態における特徴と組み合わせてもよいし、他の実施形態における特徴に代わってもよい。

0014

なお、本文では、用語「包括/含む」は、特徴、部材、ステップ又はコンポーネントが存在することを指し、一つ又は複数の他の特徴、部材、ステップ又はコンポーネントの存在又は付加を排除しない。

図面の簡単な説明

0015

含まれる図面は、本発明の実施例をさらに理解するために用いられ、明細書の一部を構成し、本発明の実施形態を例示するために用いられ、文言の記載と共に本発明の原理を説明する。なお、以下に説明される図面は、単なる本発明の一部の実施例であり、当業者にとっては、これらの図面に基づいて他の図面を容易に想到できる。
無線ネットワークの構成シナリオを示す図である。
無線ネットワークの構成方法のフローチャートである。
構成領域をグリッドに分割することを示す図である。
仮想力を計算する方法のフローチャートである。
グリッドの信号カバレッジを計算することのフローチャートである。
アクセスポイントの隣接領域を示す図である。
アクセスポイントのエッジ領域拡張することのフローチャートである。
アクセスポイントのエッジ領域を拡張することを示す図である。
アクセスポイントの隣接領域を検索することの1つの実施形態のフローチャートである。
エッジ領域を拡張することの1つの実施形態のフローチャートである。
エッジ領域の検索を終了するか否かを判断することのフローチャートである。
アクセスポイントの隣接領域におけるグリッドを分類することのフローチャートである。
図4における仮想力の計算のフローチャートである。
図2における移動位置の計算のフローチャートである。
図2におけるエッジ制御のフローチャートである。
構成領域のエッジを示す図である。
グリッドがエッジに位置するか否かを判断することのフローチャートである。
エッジ制御の1つの実施形態のフローチャートである。
本実施例の無線ネットワークの構成装置の構成を示す図である。
第1の計算部の構成を示す図である。
検索モジュールの構成を示す図である。
第2の計算モジュールの構成を示す図である。
第2の計算部の構成を示す図である。
エッジ制御部の構成を示す図である。
本実施例のコンピュータシステムの構成を示す図である。

実施例

0016

図面を参照しながら、本発明の上記及び他の特徴を説明する。下記の説明及び図面に示すように、本発明の特定の実施形態が詳細に開示され、本発明の原理を採用できる実施形態の一部が示される。なお、本発明の実施形態の範囲はこれらに限定されない。本発明の実施形態は、添付される特許請求の範囲の要旨及び項目の範囲内において、変更されたもの、修正されたもの及び均等的なものを含む。

0017

説明の便宜上、本発明の実施例では、アクセスポイントは無線ネットワークの基礎設備を表し、端末装置はカバーされ、且つサービスが提供される無線装置を表す。

0018

図1は無線ネットワークの構成シナリオを示す図である。図1に示すように、無線ネットワークは、長さL、幅Wの領域内に構成される必要がある。該ネットワークはN個のアクセスポイント、即ちAP1、AP2、…、APNを含み、アクセスポイントの位置それぞれはP1、P2、…、PNである。アクセスポイントからの無線信号の強度は、伝播プロセスにおいて徐々に減少する。構成領域から任意に選択された1点Aについて、アクセスポイントAPIの無線信号のA点における信号強度は、



である。

0019

そのうち、PAはA点の位置であり、PIはアクセスポイントAPIの位置であり、f()は無線伝播モデルである。f()は理論上の推論により取得されてもよいし、実験の測定により取得されてもよい。

0020

ここで、



の場合、A点がアクセスポイントAPIによりカバーされていると考えられる。無線ネットワークに含まれるN個のアクセスポイントは、A点が少なくとも1つのアクセスポイントによりカバーされると、該点が無線ネットワークによりカバーされると考えられ、そうでなければ、該点が無線ネットワークによりカバーされていない。領域の全ての点がカバー条件を満たす場合、該領域が無線ネットワークによりカバーされていると考えられ、領域内のいずれの点もカバー条件を満たしていない場合、該領域が無線ネットワークによりカバーされていないと考えられる。無線ネットワーク構成の目標は、構成領域においてカバー領域の面積をできるだけ大きくし、カバーされていない領域の面積をできるだけ小さくすることである。

0021

無線ネットワークのカバー領域を増大するため、複数のアクセスポイントにより重ねてカバーされている領域を減少する必要がある。距離による無線信号への影響が大きいため、距離が短いと信号強度が大きく、距離が長いと信号強度が小さい。アクセスポイントが重複領域から離れてカバーされていない領域へ移動する時に、重複領域の無線信号を減少し、カバーされていない領域の無線信号を増加するため、カバー領域の面積を拡張する。このプロセスをシミュレートするために、重複領域がアクセスポイントに対して反発力を生成し、カバーされていない領域がアクセスポイントに対して吸引力を生成するようにする。アクセスポイントの隣接領域には複数の重複カバー領域又はカバーされていない領域が存在する可能性がありため、アクセスポイントは複数の仮想力の影響を受ける。ネットワークでは、全てのアクセスポイントは、作用された仮想力の合力の方向に沿って移動する。ネットワークがバランスの取れた状態に移動すると、全ての仮想力の合力はゼロとなる。この際に、無線ネットワークは最適なカバレッジ効果を得た。

0022

以下は、図面及び具体的な実施形態を参照しながら本発明の実施例の方法を説明する。

0023

<実施例1>
本発明の実施例は無線ネットワークの構成方法を提供し、図2は該方法のフローチャートである。図2に示すように、該方法は以下のステップを含む。

0024

ステップ201:無線ネットワークを初期化し、無線ネットワークの構成領域及び構成される必要があるアクセスポイントの数を決定する。

0025

ステップ202:アクセスポイントの位置を初期化し、構成領域をグリッドに分割する。

0026

ステップ203:各グリッドの信号カバレッジに基づいて無線ネットワークにおける各アクセスポイントの仮想力を計算する。

0027

ステップ204:各アクセスポイントの仮想力に基づいて各アクセスポイントの移動位置を計算する。

0028

ステップ205:各アクセスポイントに対してエッジ制御を行う。

0029

ステップ206:終了条件を満たしている場合に処理を終了し、無線ネットワークの構成結果を取得する。

0030

ステップ201において、無線ネットワークを初期化する時に、構成される必要があるアクセスポイントの数N、構成領域の長さL及び幅Wを指定し、これらのパラメータを入力とし、構成プロセスが終了した時に、N個のアクセスポイントの設置位置を出力する必要がある。

0031

ステップ202において、アクセスポイントの位置を初期化し、



で表示される。アクセスポイントの初期位置はランダムで構成されてもよいし、所定のルールに従って構成されてもよい。なお、全てのアクセスポイントは、ユーザが希望するカバレッジの領域内に位置する必要がある。

0032

ステップ202において、構成領域をグリッドに分割する必要があり、即ち、構成領域全体を同一サイズの小さいグリッドに分割する。図3に示すように、各グリッドの長さはΔLであり、幅はΔWである。x軸方向においてnx個のグリッドに分割されてもよく、



、y軸方向においてny個のグリッドに分割されてもよく、







はxよりも大きい最大整数である。よって、グリッドに分割された後に、構成領域はn=nx×ny個のグリッドに分割された。計算及び引用の便宜上、グリッドをx軸及びy軸方向上の番号で表示する。グリッドCi,jはx軸方向i番目、y軸方向j番目のグリッドである。グリッドCi,jが所在する位置は、その中心点の位置



で表示され、そのうち

0033

信号強度を計算するための式(1)に基づいて、
(外1)

はアクセスポイントAPIのグリッドCi,jにおける信号強度であり、且つ

0034

同様に、



の場合、グリッドCi,jがアクセスポイントAPIによりカバーされ、そうでない場合、カバーされていない。

0035

そのうち、アクセスポイントAPIが所在するグリッドCiAPは該アクセスポイントAPIまで最も近いグリッドである。アクセスポイントAPIの位置がPI=(x,y)となると、



、そのうち、

0036

ステップ203において、図4の方法により、各グリッドの信号カバレッジに基づいて無線ネットワークにおける各アクセスポイントの仮想力を計算してもよい。図4に示すように、該方法は以下のステップを含む。

0037

ステップ401:各グリッドの信号カバレッジを計算し、各グリッドをカバーするアクセスポイントの集合を決定する。

0038

ステップ402:アクセスポイントの隣接領域を検索する。

0039

ステップ403:隣接領域におけるグリッドのタイプが、いずれのアクセスポイントにもカバーされていないこと、アクセスポイントのみによりカバーされていること、他のアクセスポイントによりカバーされていること、又はアクセスポイント及び他のアクセスポイントにより重ねてカバーされていることであるかを決定する。

0040

ステップ404:隣接領域におけるグリッドのタイプに基づいてアクセスポイントの仮想力を計算する。

0041

ステップ401において、上述したように、構成領域はn個のグリッドに分割された。グリッドの信号カバレッジを計算するため、全てのグリッドについて図5における動作フローを実行する必要がある。図5において、Si,jはグリッドCi,jをカバーするアクセスポイントの集合であり、即ち、該集合におけるアクセスポイントのグリッドCi,jに到達する信号強度が閾値RSSthよりも大きい。Si,jが空である場合、Ci,jがいずれのアクセスポイントにもカバーされていないことを表し、Si,jにおけるアクセスポイントの数が1である場合、Ci,jがちょうど1つのアクセスポイントによりカバーされていることを表し、Si,jにおけるアクセスポイントの数が1よりも大きい場合、Ci,jが複数のアクセスポイントによりカバーされていることを表す。

0042

本実施例では、構成領域の各グリッドは自分の信号カバレッジ状況に基づいて、アクセスポイントに対して仮想力を生成する。アクセスポイントの立場から見ると、アクセスポイント近傍のグリッドのみが該アクセスポイントに対して仮想力を生成する。従って、ステップ402において、まず、アクセスポイントの隣接領域を検索する。

0043

図6はアクセスポイントの隣接領域を示す図である。図6に示すように、信号カバレッジの状況に応じて、アクセスポイントの周辺のグリッドは4つのタイプ、即ちいずれのアクセスポイントにもカバーされていないグリッド
(外2)

、現在のアクセスポイントのみによりカバーされているグリッド
(外3)

、現在のアクセスポイント及び他のアクセスポイントにより同時にカバーされているグリッド
(外4)

、他のアクセスポイントによりカバーされているグリッド
(外5)

に分けられてもよい。図6に示すように、カバー領域は3つのアクセスポイントAPI、APJ及びAPKを有する。そのうち、アクセスポイントAPIについて、グリッドC1はいずれのアクセスポイントにもカバーされていない。グリッドC2は現在のアクセスポイントのみによりカバーされている。グリッドC3はAPIとAPJにより同時にカバーされている。グリッドC4はAPI、APJ及びAPKにより同時にカバーされている。C5は現在のアクセスポイントによりカバーされておらず、APKのみによりカバーされている。

0044

図7はアクセスポイントのエッジ領域を拡張することのフローチャートである。図7に示すように、該フローは以下のステップを含む。

0045

ステップ701:アクセスポイントが所在するグリッドを中心として該グリッドを拡張してエッジ領域を取得し、該アクセスポイントが所在するグリッドは、検索済みの領域である。

0046

ステップ702:エッジ領域におけるグリッドが構成領域を超え、或いは他のアクセスポイントのみによりカバーされるまで、エッジ領域を拡張して拡張領域を取得し、該エッジ領域は、検索済みの領域となる。

0047

ステップ703:拡張領域が空でない場合、拡張領域を新しいエッジ領域として拡張し、即ちステップ702に戻り、そうでない場合、現在の検索済みの領域をアクセスポイントの隣接領域とする。

0048

図8はアクセスポイントのエッジ領域を拡張することを示す図である。上述したように、検索プロセスは、アクセスポイントが所在するグリッドを中心として、外へ徐々に拡張する。図8は、アクセスポイントAPIの隣接領域を検索する例を示している。検索プロセスでは、API周辺のグリッドは、3つの集合、即ち検索済みの領域EI、検索されるエッジ領域EI’及び拡張領域EI”を構成する。図8の例では、アクセスポイントAPIが所在するグリッドは検索済みのグリッドに属し、該グリッドの外側の一周のグリッドはエッジグリッドであり、エッジグリッドの外側へさらに拡張した一周のグリッドは拡張グリッドである。

0049

本実施例では、アクセスポイントの隣接領域の検索は反復的なプロセスである。図9はアクセスポイントAPIの隣接領域を検索することのフローチャートである。図9に示すように、検索を開始する後に、まず、式(4)に従ってアクセスポイントAPIが所在するグリッドCm,nを計算する。初期化する時に、グリッドCm,nは検索済みの領域EIとして指定され、それに隣接する8つのグリッドはエッジ領域EI’として指定される。そして、エッジ領域を拡張して拡張領域EI”を取得すると共に、拡張されたエッジ領域におけるグリッドを検索済みの領域に追加する。拡張領域が空である場合に検索プロセスを終了し、検索済みの領域EIはアクセスポイントAPIの隣接領域となる。

0050

図10はエッジ領域EI’を拡張することの1つの実施形態のフローチャートである。図10に示すように、該実施形態では、x=i−m、y=j−nに設定し、xが0よりも大きく、且つxがyの絶対値以上である場合、グリッドCi,jがアクセスポイントAPIの所在するグリッドCm,nの右側にあることを表し、右に1だけ拡張し、グリッドCi+1,jを拡張領域EI”の集合に追加してもよい。同様に、yが0よりも大きく、且つyがxの絶対値以上である場合、グリッドCi,jがアクセスポイントAPIの所在するグリッドCm,nの上側にあることを表し、上に1だけ拡張し、グリッドCi,j+1を拡張領域EI”の集合に追加してもよい。xが0よりも小さく、且つxの絶対値がyの絶対値以上である場合、グリッドCi,jがアクセスポイントAPIの所在するグリッドCm,nの左側にあることを表し、左に1だけ拡張し、グリッドCi-1,jを拡張領域EI”の集合に追加してもよい。yが0よりも小さく、且つyの絶対値がxの絶対値以上である場合、グリッドCi,jがアクセスポイントAPIの所在するグリッドCm,nの下側にあることを表し、下に1だけ拡張し、グリッドCi,j-1を拡張領域EI”の集合に追加してもよい。xが0よりも大きく、yが0よりも大きく、且つxがyに等しい場合、グリッドCi,jがアクセスポイントAPIの所在するグリッドCm,nの右上側にあることを表し、右上に1だけ拡張し、グリッドCi+1,j+1を拡張領域EI”の集合に追加してもよい。xが0よりも小さく、yが0よりも大きく、且つxの絶対値がyに等しい場合、グリッドCi,jがアクセスポイントAPIの所在するグリッドCm,nの左上側にあることを表し、左上に1だけ拡張し、グリッドCi-1,j+1を拡張領域EI”の集合に追加してもよい。xが0よりも小さく、yが0よりも小さく、且つxの絶対値がyの絶対値に等しい場合、グリッドCi,jがアクセスポイントAPIの所在するグリッドCm,nの左下側にあることを表し、左下に1だけ拡張し、グリッドCi-1,j-1を拡張領域EI”の集合に追加してもよい。xが0よりも大きく、yが0よりも小さく、且つxがyの絶対値に等しい場合、グリッドCi,jがアクセスポイントAPIの所在するグリッドCm,nの右下側にあることを表し、右下に1だけ拡張し、グリッドCi+1,j-1を拡張領域EI”の集合に追加してもよい。以上の条件はいずれも満たさない場合、グリッドCi,jを検索済みの領域EIに追加し、グリッドCi,jをエッジ領域EI’から削除し、エッジ領域EI’における次のグリッドの動作を行い続ける。図10拡張方法は単なる一例であり、本実施例はこれに限定されない。

0051

図10の実施形態では、好適には、エッジ領域EI’におけるグリッドを拡張する必要があるか否かをさらに判断してもよい。図11はエッジ領域の検索を終了するか否かを判断することのフローチャートである。図11に示すように、グリッドCi,jはアクセスポイントAPIのエッジ領域EI’におけるグリッドであり、i<1又はj<1の場合、該グリッドCi,jがカバー領域を超えているため、該グリッドCi,jに対する拡張を終了し、



の場合、グリッドCi,jが現在のアクセスポイントAPIによりカバーされておらず、他のアクセスポイントによりカバーされているため、該グリッドCi,jに対する拡張を終了し、他の場合は、該グリッドCi,jを拡張し続ける。

0052

ステップ403において、ステップ401において得られた各グリッドをカバーするアクセスポイントの集合(即ち各グリッドがどのアクセスポイントによりカバーされているか)及びステップ402において得られたアクセスポイントの隣接領域に基づいて、該アクセスポイントの隣接領域におけるグリッドのタイプを決定してもよい。

0053

上述したように、ステップ401により、各グリッドCi,jをカバーするアクセスポイントの集合Si,jを取得できる。該集合はアクセスポイントの隣接領域におけるグリッドを分類するために用いられてもよく、図12は分類のフローチャートであり、図12において、|Si,j|は集合における要素の数を表す。図12に示すように、グリッドCi,jをカバーするアクセスポイントの集合Si,jが空である場合、該グリッドCi,jが現在のアクセスポイントによりカバーされていないことを表し、グリッドCi,jをカバーするアクセスポイントの集合Si,jが1であり、且つアクセスポイントAPIが該集合Si,j内に位置する場合、該グリッドCi,jが現在のアクセスポイントAPIのみによりカバーされていることを表し、グリッドCi,jをカバーするアクセスポイントの集合Si,jが1よりも大きく、且つアクセスポイントAPIが該集合Si,j内に位置する場合、該グリッドCi,jが現在のアクセスポイントAPI及び他のアクセスポイントにより重ねてカバーされていることを表し、グリッドCi,jをカバーするアクセスポイントの集合Si,jが0よりも大きく、且つアクセスポイントAPIが該集合Si,j内に位置していない場合、該グリッドCi,jが他のアクセスポイント(1つ又は複数)によりカバーされていることを表す。

0054

上述したように、ステップ402により、アクセスポイントの隣接領域にどのグリッドがあることを知ることができ、図12の方法により、アクセスポイントの隣接領域におけるグリッドのタイプが、いずれのアクセスポイントにもカバーされていないこと、アクセスポイントのみによりカバーされていること、他のアクセスポイントによりカバーされていること、又はアクセスポイント及び他のアクセスポイントにより重ねてカバーされていることであるかを決定できる。ここで、通常の場合、アクセスポイントの隣接領域には、他のアクセスポイントによりカバーされているグリッドが含まれない。

0055

ステップ404において、アクセスポイントの隣接領域及び該隣接領域における各グリッドのタイプを取得したため、これに基づいて該アクセスポイントが受ける仮想力を計算できる。図13は仮想力の計算のフローチャートであり、図13に示すように、該フローは以下のステップを含む。

0056

ステップ1301:隣接領域におけるいずれのアクセスポイントにもカバーされていないグリッドによりアクセスポイントに対して生成された吸引力を計算する。

0057

ステップ1302:隣接領域におけるアクセスポイント及び他のアクセスポイントにより重ねてカバーされているグリッドによりアクセスポイントに対して生成された反発力を計算する。

0058

ステップ1303:いずれのアクセスポイントにもカバーされていない全てのグリッドによりアクセスポイントに対して生成された吸引力と、アクセスポイント及び他のアクセスポイントにより重ねてカバーされている全てのグリッドによりアクセスポイントに対して生成された反発力とを加算し、アクセスポイントの仮想力を取得する。

0059

本実施例では、ステップ402により、各アクセスポイントについて検索することで1つの隣接領域を取得した。検索プロセスにおいて、他のアクセスポイントによりカバーされ、且つ現在のアクセスポイントによりカバーされていない全てのグリッドは、隣接領域に含まれていない。上記の例では、アクセスポイントAPIの隣接領域EIにおけるグリッドは3種類に分けられ、即ち、いずれのアクセスポイントにもカバーされていないグリッドは集合
(外6)

に位置し、現在のアクセスポイントのみによりカバーされているグリッドは集合
(外7)

に位置し、現在のアクセスポイント及び他のアクセスポイントにより同時にカバーされているグリッドは集合
(外8)

に位置する。仮想力を計算する時に、
(外9)

におけるグリッドはアクセスポイントに対して吸引力を生じ、
(外10)

におけるグリッドはアクセスポイントに対して摩擦力を生じ、
(外11)

におけるグリッドはアクセスポイントに対して反発力を生じる。

0060

本実施例では、グリッドCi,jがアクセスポイントAPIの未カバー領域
(外12)

に属し、即ちCi,jがいずれのアクセスポイントにもカバーされていないグリッドである場合、その位置はPi,jであり、アクセスポイントAPIの位置はPIであるとき、グリッドCi,jによりアクセスポイントに対して生成された仮想力(吸引力)は



であり、そのうち、
(外13)

はグリッドCi,jからアクセスポイントAPIまでの距離である。

0061

本実施例では、グリッドCp,qがアクセスポイントAPIの重複カバー領域
(外14)

に属し、即ちCp,qが該アクセスポイント及び他のアクセスポイントにより重ねてカバーされているグリッドであり、その位置がPp,qである場合、例えばグリッドCp,qが複数のアクセスポイントAP1、AP2、…、APMによりカバーされ、その位置それぞれがP1、P2、…、PMであり、そのうちM≧2、グリッドCp,qをカバーする全てアクセスポイントの位置がPCであり、且つ



の場合、グリッドCp,qによりアクセスポイントAPIに対して生成された仮想力(反発力)は



であり、そのうち、PIは該アクセスポイントの位置である。

0062

本実施例では、吸引力及び反発力を取得した後に、これに基づいてアクセスポイントがAPI受ける仮想力を計算できる。ここで、アクセスポイントAPIに付勢される仮想力FIは、未カバー領域
(外15)

(隣接領域における、いずれのアクセスポイントにもカバーされていないグリッドの集合)及び重複カバー領域
(外16)

(隣接領域における、該アクセスポイント及び他のアクセスポイントにより重ねてカバーされているグリッドの集合)における全てのグリッドにより生成された仮想力の合力である。即ち、



そのうち、Wi,j及びWp,qは加重値であり、
(外17)

0063

本実施例では、現在のアクセスポイントによりカバーされているグリッド(集合
(外18)

におけるグリッド)がアクセスポイントに対して摩擦力を生成した場合のみ、アクセスポイントの移動のステップ長さに影響を及ぼし、詳細について以下で説明する。

0064

ステップ204において、ステップ203において得られた各アクセスポイントの仮想力に基づいて、各アクセスポイントの移動位置を計算してもよい。

0065

図14は、アクセスポイントの移動位置の計算の1つの実施形態のフローチャートである。図14に示すように、該フローは以下のステップを含む。

0066

ステップ1401:隣接領域におけるアクセスポイントのみによりカバーされているグリッドによりアクセスポイントに対して生成された摩擦力を計算する。

0067

ステップ1402:摩擦力に基づいてアクセスポイントの移動ステップ長さの調整係数を計算する。

0068

ステップ1403:アクセスポイントの移動前の位置、アクセスポイントの移動ステップ長さ、調整係数及びアクセスポイントの仮想力に基づいて、アクセスポイントの移動位置を計算する。

0069

本実施例では、アクセスポイントAPIに付勢される仮想力はFIであり、その現在位置がPIであり、アクセスポイントは、受ける力の状況に応じて位置を移動する。

0070

本実施例では、上述したように、アクセスポイントによりカバーされているグリッドのみがアクセスポイントに対して摩擦力を生じ、アクセスポイントAPIが受ける摩擦力の計算式



であり、そのうち、B1Iは隣接領域におけるアクセスポイントのみによりカバーされているグリッドの集合であり、|B1I|は隣接領域におけるアクセスポイントのみによりカバーされているグリッドの数である。

0071

本実施例では、アクセスポイントは、力を受ける方向に沿って移動し、アクセスポイントの移動後の位置PI’は下記の式により計算されてもよい。

0072

そのうち、PI’はアクセスポイントの移動後の位置であり、PIはアクセスポイントの移動前の位置であり、ΔPはアクセスポイントの移動ステップ長さであり、FIはアクセスポイントが受ける仮想力であり、KIは調整係数であり、アクセスポイントが受ける摩擦力に関連し、アクセスポイントが受ける摩擦力が大きいほど、KIの値が小さくなり、そうでない場合、大きくなる。KI値を計算する方法の1つの例は、



であってもよく、
(外19)

は無線ネットワークにおける全てのアクセスポイントが受ける摩擦力の最大値である。

0073

本実施例では、カバー領域のエッジに位置するアクセスポイントは、常に内部からの押圧力を受けるため、カバー領域の外部へ移動し、移動領域から完全に離れる場合もある。この状況を防止するため、ステップ205において、エッジに位置するアクセスポイントの移動を制御する必要がある。

0074

図15は、各アクセスポイントに対してエッジ制御を行うことのフローチャートである。図15に示すように、該フローは以下のステップを含む。

0075

ステップ1501:隣接領域における構成領域の各エッジに位置するグリッドの集合を決定する。

0076

ステップ1502:各エッジの制御関数及び各エッジのグリッドの集合に基づいて、アクセスポイントが各エッジへ移動し続けることができるか否かを決定する。

0077

ステップ1501において、構成領域が矩形であることを一例として、図16は構成領域のエッジを示す図である。図16に示すように、該構成領域は4つのエッジ、即ち左側、右側、上側、下側のエッジを有する。アクセスポイントの隣接領域におけるグリッドが既知であるため、該隣接領域における構成領域の各エッジに位置するグリッドの集合を決定できる。

0078

ステップ1501において、構成領域における任意のグリッドCi,jについて、図17に示す方法を用いて、グリッドの番号に基づいて、該グリッドがエッジ位置に属するか否かを判断できる。図17に示すように、iが1に等しい場合、グリッドが左側エッジであると決定し、iがx軸方向のグリッドの数に等しい場合、該グリッドが右側エッジであると決定し、jが1に等しい場合、グリッドが下側エッジであると決定し、jがy軸方向のグリッドの数に等しい場合、該グリッドが上側エッジであると決定する。

0079

本実施例では、上述したように、アクセスポイントAPIの隣接領域EIが既に得られた。図17により、該隣接領域EIにおける、タイプが
(外20)

及び
(外21)

であるエッジグリッドを決定でき、これらのエッジグリッドは4種類、即ち
(外22)


(外23)


(外24)

及び
(外25)

に分けられてもよい。そのうち、
(外26)


はアクセスポイントAPIの隣接領域EIにおける、左側エッジに位置するグリッドの集合であり、
(外27)

は右側エッジに位置するグリッドの集合であり、
(外28)


は上側エッジに位置するグリッドの集合であり、
(外29)

は下側エッジに位置するグリッドの集合である。

0080

ステップ1502において、エッジ制御関数を構築することで、アクセスの構成領域のエッジ近傍での移動を制御してもよい。1つの実施形態では、各エッジの制御関数は



であってもよい。

0081

そのうち、gl()はアクセスポイントの左側エッジでの移動を制御し、gr()はアクセスポイントの右側エッジでの移動を制御し、gt()はアクセスポイントの上側エッジでの移動を制御し、gb()はアクセスポイントの下側エッジでの移動を制御する。エッジ制御関数は、アクセスポイントの各エッジの隣接グリッドを入力とし、出力がTrue又はFalseである。gl()の例では、出力がTrueの場合、アクセスポイントは左側エッジへ移動でき、そうでない場合、左側エッジへ移動できない。1つの実施形態として、エッジ制御関数は閾値を用いて実現されてもよい。同様に、gl()の例では、



と定義されてもよい。

0082

そのうち、Tlは左側エッジの閾値である。アクセスポイントの隣接領域において、左側エッジに位置するグリッドの数
(外30)

がTlよりも小さい場合、左側エッジ制御関数はTrueを戻し、アクセスポイントは左側エッジへ移動でき、そうでない場合、Falseを戻し、左側エッジへ移動できない。同様に、他の3つのエッジ制御関数を定義してもよい。

0083

図18はエッジ制御の具体的なフローチャートである。同様に、本実施例は図18の形態に限定されない。

0084

本実施例では、好適には、ネットワーク構成プロセスでは、終了条件の判断により構成プロセスを終了するか否かを決定してもよい。ステップ206において、終了条件を満たしている場合に、処理を終了し、終了条件を満たしていない場合に、図2の各ステップを繰り返して実行する。

0085

ここで、終了条件は、カバレッジ率閾値、実行回数閾値などを用いてもよい。カバレッジ率閾値は、構成領域の全てのグリッドのうち、少なくとも1つのアクセスポイントの信号によりカバーされているグリッドの比率を指す。カバレッジ率がカバレッジ率閾値よりも大きい場合、構成を終了し、そうでない場合、行い続ける。実行回数は、ネットワーク構成アルゴリズムを繰り返して実行する回数、即ち図2におけるステップ202〜205を実行する回数である。実行回数が閾値よりも大きい場合、ネットワーク構成を終了し、そうでない場合、行い続ける。

0086

本実施例では、終了条件の設計は単一のルールであってもよいし、複数の条件を組み合わせる組み合わせルールであってもよい。

0087

本実施例の方法によれば、無線ネットワークの構成プロセスを動的な物理プロセスとしてシミュレートし、重ねてカバーされた領域がアクセスポイントに対して反発力を生成し、且つカバーされていない領域がアクセスポイントに対して吸引力を生成するという原理に基づいて、アクセスポイントが反発力と吸引力の合力の方向に沿って移動するように制御することで、無線ネットワークの構成プロセスを簡略化できる。また、該プロセスの計算は簡単であり、収束速度は速い。

0088

<実施例2>
本発明の実施例は無線ネットワークの構成装置をさらに提供し、該装置の問題解決の原理は実施例1の方法と類似するため、その具体的な実施は実施例1の方法の実施を参照してもよく、重複する内容について説明が省略される。

0089

図19は本実施例の無線ネットワークの構成装置の構成を示す図である。図19に示すように、該装置1900は、第1の初期化部1901、第2の初期化部1902、第1の計算部1903、第2の計算部1904、エッジ制御部1905、及び判断部1906を含む。

0090

第1の初期化部1901は、無線ネットワークを初期化し、無線ネットワークの構成領域及び構成される必要があるアクセスポイントの数を決定する。

0091

第2の初期化部1902は、アクセスポイントの位置を初期化し、構成領域をグリッドに分割する。

0092

第1の計算部1903は、各グリッドの信号カバレッジに基づいて無線ネットワークにおける各アクセスポイントの仮想力を計算する。

0093

第2の計算部1904は、各アクセスポイントの仮想力に基づいて各アクセスポイントの移動位置を計算する。

0094

エッジ制御部1905は、各アクセスポイントに対してエッジ制御を行う。

0095

判断部1906は、終了条件を満たすか否かを判断し、終了条件を満たしている場合に処理を終了し、無線ネットワークの構成結果を取得する。

0096

1つの実施形態では、図20に示すように、第1の計算部1903は、第1の計算モジュール2001、検索モジュール2002、第1の決定モジュール2003、及び第2の計算モジュール2004を含んでもよい。

0097

第1の計算モジュール2001は、各グリッドの信号カバレッジを計算し、各グリッドをカバーするアクセスポイントの集合を決定する。

0098

検索モジュール2002は、アクセスポイントの隣接領域を検索する。

0099

第1の決定モジュール2003は、隣接領域におけるグリッドのタイプが、いずれのアクセスポイントにもカバーされていないこと、アクセスポイントのみによりカバーされていること、他のアクセスポイントによりカバーされていること、又はアクセスポイント及び他のアクセスポイントにより重ねてカバーされていることであるかを決定する。

0100

第2の計算モジュール2004は、隣接領域におけるグリッドのタイプに基づいてアクセスポイントの仮想力を計算する。

0101

1つの実施形態では、図21に示すように、検索モジュール2002は、第1の拡張モジュール2101、第2の拡張モジュール2102、及び判断モジュール2103を含んでもよい。

0102

第1の拡張モジュール2101は、アクセスポイントが所在するグリッドを中心として該グリッドを拡張してエッジ領域を取得する。アクセスポイントが所在するグリッドは、検索済みの領域である。

0103

第2の拡張モジュール2102は、エッジ領域におけるグリッドが構成領域を超え、或いは他のアクセスポイントのみによりカバーされるまで、エッジ領域を拡張して拡張領域を取得する。エッジ領域は検索済みの領域となる。

0104

判断モジュール2103は、拡張領域が空でないか否かを判断し、拡張領域が空でない場合、前記拡張領域を新しいエッジ領域として第2の拡張モジュール2102により拡張し、そうでない場合、現在の検索済みの領域をアクセスポイントの隣接領域とする。

0105

1つの実施形態では、図22に示すように、第2の計算モジュール2004は、第3の計算モジュール2201、第4の計算モジュール2202、及び第5の計算モジュール2203を含んでもよい。

0106

第3の計算モジュール2201は、隣接領域におけるいずれのアクセスポイントにもカバーされていないグリッドによりアクセスポイントに対して生成された吸引力を計算する。ここで、第3の計算モジュール2201は、式(5)により吸引力を計算してもよい。

0107

第4の計算モジュール2202は、隣接領域におけるアクセスポイント及び他のアクセスポイントにより重ねてカバーされているグリッドによりアクセスポイントに対して生成された反発力を計算する。ここで、第4の計算モジュール2202は、式(7)により反発力を計算してもよい。

0108

第5の計算モジュール2203は、いずれのアクセスポイントにもカバーされていない全てのグリッドによりアクセスポイントに対して生成された吸引力とアクセスポイント及び他のアクセスポイントにより重ねてカバーされている全てのグリッドによりアクセスポイントに対して生成された反発力とを加算し、アクセスポイントの仮想力を取得する。ここで、第5の計算モジュール2203は、式(8)により仮想力を計算してもよい。

0109

1つの実施形態では、図23に示すように、第2の計算部1904は、第6の計算モジュール2301、第7の計算モジュール2302、及び第8の計算モジュール2303を含んでもよい。

0110

第6の計算モジュールは、隣接領域におけるアクセスポイントのみによりカバーされているグリッドによりアクセスポイントに対して生成された摩擦力を計算する。ここで、第6の計算モジュール2301は、式(9)により摩擦力を計算してもよい。

0111

第7の計算モジュール2302は、摩擦力に基づいてアクセスポイントの移動ステップ長さの調整係数を計算する。ここで、第7の計算モジュール2302は、式(11)により調整係数を計算してもよい。

0112

第8の計算モジュール2303は、アクセスポイントの移動前の位置、アクセスポイントの移動ステップ長さ、調整係数及びアクセスポイントの仮想力に基づいてアクセスポイントの移動位置を計算する。ここで、第8の計算モジュール2303は、式(10)により移動位置を計算してもよい。

0113

1つの実施形態では、図24に示すように、エッジ制御部1904は、第2の決定モジュール2401及び第3の決定モジュール2402を含んでもよい。

0114

第2の決定モジュール2401は、隣接領域における構成領域の各エッジに位置するグリッドの集合を決定する。

0115

第3の決定モジュール2402は、各エッジの制御関数及び各エッジのグリッドの集合に基づいて、アクセスポイントが各エッジへ移動し続けることができるか否かを決定する。

0116

本実施例の装置によれば、無線ネットワークの構成プロセスを動的な物理プロセスとしてシミュレートし、重ねてカバーされた領域がアクセスポイントに対して反発力を生成し、且つカバーされていない領域がアクセスポイントに対して吸引力を生成するという原理に基づいて、アクセスポイントが反発力と吸引力の合力の方向に沿って移動するように制御することで、無線ネットワークの構成プロセスを簡略化できる。また、該プロセスの計算は簡単であり、収束速度は速い。

0117

<実施例3>
本発明の実施例はコンピュータシステムをさらに提供し、該コンピュータシステムは実施例2に記載の無線ネットワークの構成装置を含んでもよい。

0118

図25は本実施例のコンピュータシステムの構成を示す図である。図25に示すように、コンピュータシステム2500は、中央処理装置(CPU)2501及び記憶装置2502を含んでもよい。記憶装置2502は中央処理装置2501に接続する。記憶装置2502は各種のデータを記憶してもよく、情報処理のプログラムをさらに記憶し、中央処理装置2501の制御により該プログラムが実行される。

0119

1つの実施形態では、実施例2に記載の無線ネットワークの構成装置の機能は中央処理装置に統合されてもよい。中央処理装置2501は、無線ネットワークを初期化し、無線ネットワークの構成領域及び構成される必要があるアクセスポイントの数を決定し、アクセスポイントの位置を初期化し、構成領域をグリッドに分割し、各グリッドの信号カバレッジに基づいて無線ネットワークにおける各アクセスポイントの仮想力を計算し、各アクセスポイントの仮想力に基づいて各アクセスポイントの移動位置を計算し、各アクセスポイントに対してエッジ制御を行い、終了条件を満たしている場合に処理を終了し、無線ネットワークの構成結果を取得してもよい。

0120

好適には、中央処理装置2501は、各グリッドの信号カバレッジを計算し、各グリッドをカバーするアクセスポイントの集合を決定し、アクセスポイントの隣接領域を検索し、隣接領域におけるグリッドのタイプが、いずれのアクセスポイントにもカバーされていないこと、アクセスポイントのみによりカバーされていること、他のアクセスポイントによりカバーされていること、又はアクセスポイント及び他のアクセスポイントにより重ねてカバーされていることであるかを決定し、隣接領域におけるグリッドのタイプに基づいてアクセスポイントの仮想力を計算してもよい。

0121

好適には、中央処理装置2501は、アクセスポイントが所在するグリッドを中心として該グリッドを拡張してエッジ領域を取得し、アクセスポイントが所在するグリッドが検索済みの領域であり、エッジ領域におけるグリッドが構成領域を超え、或いは他のアクセスポイントのみによりカバーされるまで、エッジ領域を拡張して拡張領域を取得し、エッジ領域が検索済みの領域となり、拡張領域が空でない場合、拡張領域を新しいエッジ領域として拡張し、そうでない場合、現在の検索済みの領域をアクセスポイントの隣接領域としてもよい。

0122

好適には、中央処理装置2501は、隣接領域におけるいずれのアクセスポイントにもカバーされていないグリッドによりアクセスポイントに対して生成された吸引力を計算し、隣接領域におけるアクセスポイント及び他のアクセスポイントにより重ねてカバーされているグリッドによりアクセスポイントに対して生成された反発力を計算し、いずれのアクセスポイントにもカバーされていない全てのグリッドによりアクセスポイントに対して生成された吸引力とアクセスポイント及び他のアクセスポイントにより重ねてカバーされている全てのグリッドによりアクセスポイントに対して生成された反発力とを加算し、アクセスポイントの仮想力を取得してもよい。

0123

好適には、中央処理装置2501は、隣接領域におけるアクセスポイントのみによりカバーされているグリッドによりアクセスポイントに対して生成された摩擦力を計算し、摩擦力に基づいてアクセスポイントの移動ステップ長さの調整係数を計算し、アクセスポイントの移動前の位置、アクセスポイントの移動ステップ長さ、調整係数及びアクセスポイントの仮想力に基づいてアクセスポイントの移動位置を計算してもよい。

0124

好適には、中央処理装置2501は、隣接領域における構成領域の各エッジに位置するグリッドの集合を決定し、各エッジの制御関数及び各エッジのグリッドの集合に基づいて、アクセスポイントが各エッジへ移動し続けることができるか否かを決定してもよい。

0125

もう1つの実施形態では、実施例2に記載の無線ネットワークの構成装置は中央処理装置2501と離れて配置され、例えば無線ネットワークの構成装置は中央処理装置2501に接続されたチップであり、中央処理装置2501の制御により無線ネットワークの構成装置の機能を果たしてもよい。

0126

また、図25に示すように、コンピュータシステム2500は、入力装置2503及び出力装置2504をさらに含んでもよい。上記装置の機能は従来技術と類似し、その説明が省略される。なお、コンピュータシステム2500は、必ずしも図25に示される全ての装置を含む必要がない。また、コンピュータシステム2500は、図25に示されていない装置をさらに含んでもよく、従来技術を参照してもよい。

0127

本実施例のコンピュータシステムによれば、無線ネットワークの構成プロセスを動的な物理プロセスとしてシミュレートし、重ねてカバーされた領域がアクセスポイントに対して反発力を生成し、且つカバーされていない領域がアクセスポイントに対して吸引力を生成するという原理に基づいて、アクセスポイントが反発力と吸引力の合力の方向に沿って移動するように制御することで、無線ネットワークの構成プロセスを簡略化できる。また、該プロセスの計算は簡単であり、収束速度は速い。

0128

本発明の実施例は、無線ネットワークの構成装置においてプログラムを実行する際に、コンピュータに、実施例1に記載の方法を前記装置において実行させる、コンピュータ読み取り可能なプログラムをさらに提供する。

0129

本発明の実施例は、コンピュータに、実施例1に記載の方法を無線ネットワークの構成装置において実行させるためのコンピュータ読み取り可能なプログラムを記憶する、記憶媒体をさらに提供する。

0130

本発明の以上の装置及び方法は、ハードウェアにより実現されてもよく、ハードウェアとソフトウェアを結合して実現されてもよい。本発明はコンピュータが読み取り可能なプログラムに関し、該プログラムはロジック部により実行される時に、該ロジック部に上述した装置又は構成要件を実現させる、或いは該ロジック部に上述した各種の方法又はステップを実現させることができる。本発明は上記のプログラムを記憶するための記憶媒体、例えばハードディスクディスク光ディスク、DVD、フラッシュメモリ等に関する。

0131

以上、具体的な実施形態を参照しながら本発明を説明しているが、上記の説明は、例示的なものに過ぎず、本発明の保護の範囲を限定するものではない。本発明の趣旨及び原理を離脱しない限り、本発明に対して各種の変形及び修正を行ってもよく、これらの変形及び修正も本発明の範囲に属する。

0132

また、上述した実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1)
無線ネットワークの構成方法であって、
無線ネットワークを初期化し、前記無線ネットワークの構成領域及び構成される必要があるアクセスポイントの数を決定することと、
前記アクセスポイントの位置を初期化し、前記構成領域をグリッドに分割することと、
各グリッドの信号カバレッジに基づいて前記無線ネットワークにおける各アクセスポイントの仮想力を計算することと、
各アクセスポイントの仮想力に基づいて各アクセスポイントの移動位置を計算することと、
各アクセスポイントに対してエッジ制御を行うことと、
終了条件を満たしている場合に処理を終了し、前記無線ネットワークの構成結果を取得することと、を含む、方法。
(付記2)
各グリッドの信号カバレッジに基づいて前記無線ネットワークにおける各アクセスポイントの仮想力を計算することは、
各グリッドの信号カバレッジを計算し、各グリッドをカバーするアクセスポイントの集合を決定することと、
前記アクセスポイントの隣接領域を検索することと、
前記隣接領域におけるグリッドのタイプが、いずれのアクセスポイントにもカバーされていないこと、前記アクセスポイントのみによりカバーされていること、他のアクセスポイントによりカバーされていること、又は前記アクセスポイント及び他のアクセスポイントにより重ねてカバーされていることであるかを決定することと、
前記隣接領域におけるグリッドのタイプに基づいて前記アクセスポイントの仮想力を計算することと、を含む、付記1に記載の方法。
(付記3)
前記アクセスポイントの隣接領域を検索することは、
前記アクセスポイントが所在するグリッドを中心として該グリッドを拡張してエッジ領域を取得することであって、前記アクセスポイントが所在するグリッドが検索済みの領域である、ことと、
エッジ領域におけるグリッドが前記構成領域を超え、或いは他のアクセスポイントのみによりカバーされるまで、エッジ領域を拡張して拡張領域を取得することであって、前記エッジ領域が検索済みの領域となる、ことと、
前記拡張領域が空でない場合、前記拡張領域を新しいエッジ領域として拡張し、そうでない場合、現在の検索済みの領域を前記アクセスポイントの隣接領域とすることと、を含む、付記2に記載の方法。
(付記4)
前記隣接領域におけるグリッドのタイプに基づいて前記アクセスポイントの仮想力を計算することは、
前記隣接領域におけるいずれのアクセスポイントにもカバーされていないグリッドにより前記アクセスポイントに対して生成された吸引力を計算することと、
前記隣接領域における前記アクセスポイント及び他のアクセスポイントにより重ねてカバーされているグリッドにより前記アクセスポイントに対して生成された反発力を計算することと、
いずれのアクセスポイントにもカバーされていない全てのグリッドにより前記アクセスポイントに対して生成された吸引力と前記アクセスポイント及び他のアクセスポイントにより重ねてカバーされている全てのグリッドにより前記アクセスポイントに対して生成された反発力とを加算し、前記アクセスポイントの仮想力を取得することと、を含む、付記2に記載の方法。
(付記5)
前記吸引力を計算するための式は、



であり、そのうち、Ci,jはいずれのアクセスポイントにもカバーされていないグリッドであり、Pi,jはグリッドCi,jの位置であり、PIは前記アクセスポイントの位置である、付記4に記載の方法。
(付記6)
前記反発力を計算するための式は、



であり、そのうち、Cp,qは前記アクセスポイント及び他のアクセスポイントにより重ねてカバーされているグリッドであり、PCはCp,qをカバーしている全てのアクセスポイントの中心位置であり、PIは前記アクセスポイントの位置である、付記4に記載の方法。
(付記7)
前記仮想力を計算するための式は、



であり、そのうち、Wi,j及びWp,qは加重値であり、
(外31)

、B0Iは前記隣接領域におけるいずれのアクセスポイントにもカバーされていないグリッドの集合であり、B2Iは前記隣接領域における前記アクセスポイント及び他のアクセスポイントにより重ねてカバーされているグリッドの集合である、付記4に記載の方法。
(付記8)
各アクセスポイントの仮想力に基づいて各アクセスポイントの移動位置を計算することは、
前記隣接領域における前記アクセスポイントのみによりカバーされているグリッドにより前記アクセスポイントに対して生成された摩擦力を計算することと、
前記摩擦力に基づいて前記アクセスポイントの移動ステップ長さの調整係数を計算することと、
前記アクセスポイントの移動前の位置、前記アクセスポイントの移動ステップ長さ、前記調整係数及び前記アクセスポイントの仮想力に基づいて前記アクセスポイントの移動位置を計算することと、を含む、付記2に記載の方法。
(付記9)
前記摩擦力を計算するための式は、



であり、そのうち、B1Iは前記隣接領域における前記アクセスポイントのみによりカバーされているグリッドの集合であり、|B1I|は前記隣接領域における前記アクセスポイントのみによりカバーされているグリッドの数である、付記8に記載の方法。
(付記10)
前記調整係数を計算するための式は、



であり、
(外32)

は前記無線ネットワークにおける全てのアクセスポイントが受ける摩擦力の最大値である、付記8に記載の方法。
(付記11)
前記移動位置を計算するための式は、



であり、PI’は前記アクセスポイントの移動後の位置であり、PIは前記アクセスポイントの移動前の位置であり、ΔPは前記アクセスポイントの移動ステップ長さであり、FIは前記アクセスポイントの仮想力であり、KIは前記調整係数である、付記8に記載の方法。
(付記12)
各アクセスポイントに対してエッジ制御を行うことは、
前記隣接領域における前記構成領域の各エッジに位置するグリッドの集合を決定することと、
各エッジの制御関数及び各エッジの前記グリッドの集合に基づいて、前記アクセスポイントが各エッジへ移動し続けることができるか否かを決定することと、を含む、付記2に記載の方法。
(付記13)
無線ネットワークの構成装置であって、
無線ネットワークを初期化し、前記無線ネットワークの構成領域及び構成される必要があるアクセスポイントの数を決定する第1の初期化手段と、
前記アクセスポイントの位置を初期化し、前記構成領域をグリッドに分割する第2の初期化手段と、
各グリッドの信号カバレッジに基づいて前記無線ネットワークにおける各アクセスポイントの仮想力を計算する第1の計算手段と、
各アクセスポイントの仮想力に基づいて各アクセスポイントの移動位置を計算する第2の計算手段と、
各アクセスポイントに対してエッジ制御を行うエッジ制御手段と、
終了条件を満たすか否かを判断し、終了条件を満たしている場合に処理を終了し、前記無線ネットワークの構成結果を取得する判断手段と、を含む、装置。
(付記14)
前記第1の計算手段は、
各グリッドの信号カバレッジを計算し、各グリッドをカバーするアクセスポイントの集合を決定する第1の計算モジュールと、
前記アクセスポイントの隣接領域を検索する検索モジュールと、
前記隣接領域におけるグリッドのタイプが、いずれのアクセスポイントにもカバーされていないこと、前記アクセスポイントのみによりカバーされていること、他のアクセスポイントによりカバーされていること、又は前記アクセスポイント及び他のアクセスポイントにより重ねてカバーされていることであるかを決定する第1の決定手段と、
前記隣接領域におけるグリッドのタイプに基づいて前記アクセスポイントの仮想力を計算する第2の計算モジュールと、を含む、付記13に記載の装置。
(付記15)
前記検索モジュールは、
前記アクセスポイントが所在するグリッドを中心として該グリッドを拡張してエッジ領域を取得する第1の拡張モジュールであって、前記アクセスポイントが所在するグリッドが検索済みの領域である、第1の拡張モジュールと、
エッジ領域におけるグリッドが前記構成領域を超え、或いは他のアクセスポイントのみによりカバーされるまで、エッジ領域を拡張して拡張領域を取得する第2の拡張モジュールであって、前記エッジ領域が検索済みの領域となる、第2の拡張モジュールと、
前記拡張領域が空でないか否かを判断し、前記拡張領域が空でない場合、前記拡張領域を新しいエッジ領域として拡張し、そうでない場合、現在の検索済みの領域を前記アクセスポイントの隣接領域とする判断モジュールと、を含む、付記14に記載の装置。
(付記16)
前記第2の計算モジュールは、
前記隣接領域におけるいずれのアクセスポイントにもカバーされていないグリッドにより前記アクセスポイントに対して生成された吸引力を計算する第3の計算モジュールと、
前記隣接領域における前記アクセスポイント及び他のアクセスポイントにより重ねてカバーされているグリッドにより前記アクセスポイントに対して生成された反発力を計算する第4の計算モジュールと、
いずれのアクセスポイントにもカバーされていない全てのグリッドにより前記アクセスポイントに対して生成された吸引力と前記アクセスポイント及び他のアクセスポイントにより重ねてカバーされている全てのグリッドにより前記アクセスポイントに対して生成された反発力とを加算し、前記アクセスポイントの仮想力を取得する第5の計算モジュールと、を含む、付記14に記載の装置。
(付記17)
前記第2の計算手段は、
前記隣接領域における前記アクセスポイントのみによりカバーされているグリッドにより前記アクセスポイントに対して生成された摩擦力を計算する第6の計算モジュールと、
前記摩擦力に基づいて前記アクセスポイントの移動ステップ長さの調整係数を計算する第7の計算モジュールと、
前記アクセスポイントの移動前の位置、前記アクセスポイントの移動ステップ長さ、前記調整係数及び前記アクセスポイントの仮想力に基づいて前記アクセスポイントの移動位置を計算する第8の計算モジュールと、を含む、付記14に記載の装置。
(付記18)
前記エッジ制御手段は、
前記隣接領域における前記構成領域の各エッジに位置するグリッドの集合を決定する第2の決定モジュールと、
各エッジの制御関数及び各エッジの前記グリッドの集合に基づいて、前記アクセスポイントが各エッジへ移動し続けることができるか否かを決定する第3の決定モジュールと、を含む、付記14に記載の装置。
(付記19)
コンピュータシステムであって、無線ネットワークの構成装置を含み、
前記無線ネットワークの構成装置は、
無線ネットワークを初期化し、前記無線ネットワークの構成領域及び構成される必要があるアクセスポイントの数を決定し、
前記アクセスポイントの位置を初期化し、前記構成領域をグリッドに分割し、
各グリッドの信号カバレッジに基づいて前記無線ネットワークにおける各アクセスポイントの仮想力を計算し、
各アクセスポイントの仮想力に基づいて各アクセスポイントの移動位置を計算し、
各アクセスポイントに対してエッジ制御を行い、
終了条件を満たしている場合に処理を終了し、前記無線ネットワークの構成結果を取得する、コンピュータシステム。

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