WO2016105236A1 - Method for decreasing interference when distributing wi-fi network resources - Google Patents

Abstract

The present invention relates to a method for managing resources in a data-transfer Wi-Fi network. The aim of the present invention consists in creating a method for distributing resources in a Wi-Fi network, by which the overall network interference decreases. The technical result consists in increasing the bandwidth of a wireless network. The claimed technical result is achieved in that a method for decreasing interference when distributing Wi-Fi network resources contains steps involving: scanning the wireless spectrum using at least one access point; determining access points within the wireless spectrum; modeling a graph in which vertices are represented by the access points and edges are marked by access point pairs vi and vj, having a signal level higher than 0 relative to one another; determining a value of a weight function W(vi,vj) for each access point pair of an edge; determining an objective function (F) for the graph; determining a distribution function (A) for the graph at which the objective function (F) has a minimum value, and assigning the obtained distribution function (A) to at least one access point; and redistributing resources at the access points in accordance with distribution A.

Description

СПОСОБ УМЕНЬШЕНИЯ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ ПРИ РАСПРЕДЕЛЕНИИ РЕСУРСОВ WI-FI СЕТИ  METHOD OF REDUCING INTERFERENCE WHEN DISTRIBUTING WI-FI NETWORK RESOURCES

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ Настоящее изобретение относится к способу управления ресурсами в Wi-Fi сети передачи данных. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for managing resources in a Wi-Fi data network.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ BACKGROUND

В наши дни беспроводные локальные сети имеют очень широкое распространение и различные области применения. Это домашние сети, публичные сети: кафе, парки, транспортные системы, отели, торговые центры; корпоративные сети: офисные здания, бизнес парки, учебные заведения. Наиболее распространенный с пользовательской точкой зрения тип беспроводных сетей— WLAN, имеет ряд неоспоримых достоинств по сравнению с проводными локальными сетями, такие как мобильность и масштабируемость. С течением времени, некоторые недостатки беспроводных сетей постепенно уменьшаются. Так уже сейчас появляются сети с пропускной способностью в 1 Гб/с и даже 6.9 Гб/с. Несмотря на это, всегда существуют проблемы связанные физической основой технологии Wi- Fi. Это высокая вероятность возникновения коллизий, проблемы шумов и уязвимость. Современные беспроводные сети, которые рассматриваются в этой работе, работают в соответствии со стандартом IEEE 802.11 в частотных диапазонах 2.4 ГГц и 5 ГГц. Стандарт определяет ограниченный набор широкополосных пересекающихся каналов в этих диапазонах. Nowadays, wireless LANs are very widespread and have various applications. These are home networks, public networks: cafes, parks, transportation systems, hotels, shopping centers; corporate networks: office buildings, business parks, educational institutions. The most common type of wireless network with a user point of view, WLAN, has a number of undeniable advantages over wired local area networks, such as mobility and scalability. Over time, some of the disadvantages of wireless networks are gradually diminishing. So already now there are networks with a bandwidth of 1 Gb / s and even 6.9 Gb / s. Despite this, there are always problems associated with the physical basis of Wi-Fi technology. This is a high probability of collisions, noise problems and vulnerability. The modern wireless networks discussed in this paper operate in accordance with the IEEE 802.11 standard in the 2.4 GHz and 5 GHz frequency bands. The standard defines a limited set of broadband crossover channels in these ranges.

Повсеместно в данных типах сетей существуют проблемы, связанные с коллизиями и шумами. Источником коллизий как в Wi-Fi сетях, так и в любых других, являются работающие на одном канале связи передатчики. Everywhere in these types of networks there are problems associated with collisions and noise. The source of collisions in Wi-Fi networks, as well as in any others, are transmitters operating on the same communication channel.

1  one

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Источником шумов в беспроводных сетях являются в основном другие радио устройства, работающие в радиочастотных диапазонах Wi-Fi, такие как Bluetooth и микроволновые печи или природные электромагнитные поля среды. Несмотря на то что стандарты определяют механизмы избежания коллизий и учета шумов, снижение пропускной способности сети неизбежны при их возникновении. Эти проблемы становятся особенно остро ощутимыми, когда в одной области работает большое количество сетей. Общая производительность этих сетей сильно падает в следствии большого числа коллизий и шумов. Задача оптимального управления и распределения ресурсов сети, а именно - частотно-мощностных параметров беспроводных сетей состоит в распределении радио ресурсов таким образом, чтобы вероятность возникновения коллизий и влияние шумов была минимальной, а, в следствие, увеличилась общая пропускная способность управляемых сетей. Из уровня техники известен способ динамического распределения каналов точек доступа Wi-Fi сети для управления интерферирующими точками доступа (US 20140036816 А1, 06.02.2014, Accelera Mobile Broadband, Inc.), в котором предлагается использовать построение графа конфликтов, вершинами которого являются точки доступа в сети, а гранями - пара точек доступа. На основании графа распределяются весовые показатели для различных ребер графа и выбираются возможные варианты распределения ресурсов за счет переназначения каналов на точках доступа и мощностных параметров. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) The noise sources in wireless networks are mainly other radio devices operating in the Wi-Fi radio frequency bands, such as Bluetooth and microwave ovens or natural electromagnetic fields of the environment. Despite the fact that the standards define mechanisms for avoiding collisions and accounting for noise, a decrease in network bandwidth is inevitable when they occur. These problems become especially acute when a large number of networks operate in one area. The overall performance of these networks drops dramatically due to a large number of collisions and noise. The task of optimal control and distribution of network resources, namely, the frequency-power parameters of wireless networks, is to distribute radio resources in such a way that the probability of collisions and the influence of noise is minimal, and, as a result, the overall throughput of the managed networks increases. The prior art method for the dynamic distribution of channels of access points of a Wi-Fi network to control interfering access points (US 20140036816 A1, 02/06/2014, Accelera Mobile Broadband, Inc.), in which it is proposed to use the construction of a conflict graph, the vertices of which are access points in networks, and faces - a pair of access points. Based on the graph, weights are distributed for different edges of the graph and possible resource allocation options are selected by reassigning channels at access points and power parameters.

Недостатком известного способа является слабое увеличение пропускной способности сети. The disadvantage of this method is the slight increase in network bandwidth.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ SUMMARY OF THE INVENTION

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Задачей настоящего изобретения является создание способа распределения ресурсов в WI-FI сети, при котором происходит снижение ее общей интерференции. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) The objective of the present invention is to provide a method for allocating resources in a WI-FI network, in which there is a decrease in its overall interference.

Техническим результатом является повышение пропускной способности беспроводной сети. The technical result is to increase the bandwidth of the wireless network.

Заявленный технический результат достигается за счет того, что способ распределения ресурсов в Wi-Fi сетях содержит этапы на которых: The claimed technical result is achieved due to the fact that the method of allocating resources in Wi-Fi networks contains the steps in which:

- осуществляют сканирование радиоэфира, по меньшей мере, одной точкой доступа; - определяют точки доступа в радиоэфире; - carry out a scan of the radio, at least one access point; - determine access points on the air;

- моделируют граф, в котором вершины представляют собой упомянутые точки доступа, а ребра графа образованы парами точек доступа Vj и Vj, с уровнем сигнала выше 0 по отношению друг к другу; - simulate a graph in which the vertices are the mentioned access points, and the edges of the graph are formed by pairs of access points Vj and Vj, with a signal level above 0 with respect to each other;

- определяют значение весовой функции W(vi, vj) для каждой пары точек доступа ребра графа; - determine the value of the weight function W (vi, vj) for each pair of access points of the graph edge;

- определяют целевую функцию F графа; - determine the objective function F of the graph;

- определяют функцию распределения А для графа, при котором целевая функция F принимает минимальное значение, назначают выявленную функцию распределения А, по меньшей мере, одной точке доступа; и осуществляют перераспределение ресурсов на точках доступа в соответствии с распределением А. - determine the distribution function A for the graph, in which the objective function F takes a minimum value, assign the identified distribution function A to at least one access point; and carry out the reallocation of resources at access points in accordance with the distribution of A.

В частном варианте осуществления изобретения весовая функция ребра W учитывает уровень сигнала между точками доступа, формирующих ребро, In a particular embodiment of the invention, the weight function of the edge W takes into account the signal level between the access points forming the edge,

з s

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) и/или количество пользователей, подключенных к каждой из точек доступа, формирующих ребро. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) and / or the number of users connected to each of the access points forming an edge.

В частном варианте осуществления изобретения при определении значения весовой функции ребра дополнительно учитывают показатель среднего нормированного уровня сигнала между точками Vj и v_j. In a particular embodiment of the invention, when determining the value of the weight function of the ribs, the indicator of the average normalized signal level between points Vj and v _{j is} additionally taken into account.

В частном варианте осуществления изобретения сканирование радиоэфира, по меньшей мере, одной точкой доступа осуществляется в фоновом режиме. В частном варианте осуществления изобретения на графе отображают дополнительно точки доступа, не образующие ребер.  In a particular embodiment of the invention, scanning of the radio air with at least one access point is carried out in the background. In a particular embodiment of the invention, access points that do not form edges are additionally displayed on a graph.

В частном варианте осуществления изобретения определяют коэффициент I интерференции между каналами Cj и Cj точек Vj и Vj. In a particular embodiment, the interference coefficient I is determined between the channels Cj and Cj of the points Vj and Vj.

В частном варианте осуществления изобретения осуществляют эвристическое назначение частот для каналов точек доступа радиоэфира. В частном варианте осуществления изобретения определяют канал для каждой точки доступа, который имеет наименьший уровень интерференции, и назначают его для точки доступа.  In a private embodiment of the invention, heuristic frequency assignment is carried out for channels of access points of the radio air. In a particular embodiment of the invention, a channel is determined for each access point that has the lowest interference level and assigned to it for the access point.

В частном варианте осуществления изобретения выполняют перебор вариантов назначений каналов и мощностей для точек доступа, формирующих граф.  In a private embodiment of the invention, enumeration of channel assignment options and capacities for access points forming a graph is performed.

В частном варианте осуществления изобретения перераспределением ресурсов сети является распределение каналов и мощностей для точек доступа. In a private embodiment of the invention, the reallocation of network resources is the allocation of channels and powers for access points.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ  BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Фиг. 1 иллюстрирует схему выполнения этапов заявленного способа.  FIG. 1 illustrates a flow chart of the steps of the claimed method.

Фиг. 2 иллюстрирует пример частного варианта распределения точек доступа в Wi-Fi сети. FIG. 2 illustrates an example of a private distribution of access points in a Wi-Fi network.

Фиг. 3 иллюстрирует граф Wi-Fi сети. ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ  FIG. 3 illustrates a graph of a Wi-Fi network. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Здесь и далее будут расписаны термины и определения, используемые в настоящей заявке. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Hereinafter, the terms and definitions used in this application will be described.

Точка доступа - сущность, содержащая одну станцию и обеспечивающая доступ к распределению услуг с помощью беспроводной среды для соответствующих станций. Access point - an entity containing one station and providing access to the distribution of services using a wireless environment for the respective stations.

Контроллер - это сетевая сущность или приложение, управляющее точками доступа и предоставляющее им доступ к инфраструктуре на уровне данных, контроля, управления или их комбинаций. A controller is a network entity or application that manages access points and provides them access to the infrastructure at the level of data, control, management, or combinations thereof.

Станция - логическая сущность, которая по отдельности обеспечивает адресацию по требованию уровню управления доступом к среде (MAC) и интерфейсу физического уровня (PHY) к беспроводной среде. A station is a logical entity that individually provides on-demand addressing to a medium access control (MAC) layer and a physical layer interface (PHY) to a wireless medium.

В стандарте ШЕЕ 802.11 адресуемой единицей является станция (STA). Одним из наиболее распространенных видов Wi-Fi сетей являются сети типа Infrastructure (инфраструктура). Этот вид сетей предполагает наличие основной станции, которая регулирует параметры сети и предоставляет другим станциям доступ к сети. Такая станция называется точкой доступа (АР), Другие станции называются клиентами. In the NEE 802.11 standard, the addressable unit is a station (STA). One of the most common types of Wi-Fi networks are networks such as Infrastructure (infrastructure). This type of network assumes the presence of a main station that regulates network parameters and provides other stations with access to the network. Such a station is called an access point (AP). Other stations are called clients.

Точка доступа задает все параметры сети: канал, на котором работает сеть, доступные скорости, имя сети, политики безопасности и шифрования, и т. д. Набор из одной точки доступа и множества клиентов, подключенных к ней называется основным сервисным множеством (BSS). Одну беспроводную сеть может обслуживать сразу несколько точек доступа для расширения области покрытия сети, тогда набор из такого множества точек доступа называется расширенным сервисным множеством (ESS). Исходя из сказанного выше, задача оптимального управления частотно-мощностными параметрами беспроводных сетей (Radio Resource Management, RRM) сводится к установке канала точки (точек) доступа, мощности ее передатчика An access point sets all the network parameters: the channel on which the network works, available speeds, network name, security and encryption policies, etc. A set of one access point and a set of clients connected to it is called a basic service set (BSS). One wireless network can be served by several access points at once to expand the network coverage area, then a set of such many access points is called an extended service set (ESS). Based on the foregoing, the task of optimal control of the frequency-power parameters of wireless networks (Radio Resource Management, RRM) is reduced to setting the channel of the access point (s), the power of its transmitter

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) и политики приема клиентов в сеть так, чтобы достичь минимума вероятности возникновения шумов и коллизий в сети, при поддержании стабильного соединения с пользователями. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) and policies for receiving clients into the network so as to minimize the likelihood of noise and collisions in the network, while maintaining a stable connection with users.

Набор каналов диапазона 5 ГГц, определенный стандартом ШЕЕ 802.11 более разрежен, чем в диапазоне 2.4 ГГц, то есть, зачастую, в диапазоне 5 ГГц ближайшими соседями канала п являются каналы (n-k) или (n+k), где к>2. Для России же всегда к>4, то есть в России все двенадцать каналов диапазона 5 ГГц ортогональны. Поэтому, от сюда и далее, примеры рассматриваются для задач в диапазоне 2.4 ГГц, так как аналогичные задачи для 5 ГГц сводятся к задачам диапазона 2.4 ГГц. The set of channels in the 5 GHz band defined by the NEE 802.11 standard is more sparse than in the 2.4 GHz band, i.e., often in the 5 GHz band the nearest neighbors of channel n are (n-k) or (n + k), where k> 2. For Russia, it is always k> 4, that is, in Russia all twelve channels of the 5 GHz band are orthogonal. Therefore, from hereinafter, examples are considered for problems in the 2.4 GHz band, since similar tasks for 5 GHz are reduced to problems in the 2.4 GHz band.

На Фиг. 1 представлены этапы заявленного способа 100 распределения ресурсов Wi-Fi сети. In FIG. 1 shows the steps of the claimed method 100 for allocating resources of a Wi-Fi network.

На этапе 101 происходит сканирование радиоэфира, которое выполняется, по меньшей мере, одной точкой доступа 201-205, сети, представленной на Фиг. 2. Затем на этапе 102 происходит определение точек доступа 201-205, которые присутствуют в радиоэфире. Контроллер анализирует состояние радио-эфира на предмет слышимости соседних точек доступа, при этом сканирование радиоэфира и поиск различных Wi-Fi сетей (BSSID) каждой точкой доступа 201-205 может осуществляться в фоновом режиме. На этапе 103 выполняется моделирование графа 300, изображенного на Фиг. 3, а именно, взвешенного графа, где вершинами являются точки доступа 201- 205. Взвешенным графом 300 являются точки доступа 201-205, соединенные ребрами 210-215, если они «слышат» друг друга, т.е. с уровнем сигнала выше 0 по отношению друг к другу. На графе также могут отображаться точки доступа с 0 уровнем сигнала по отношению друг к другу, т.е. которые не «слышат» друг друга и не создают интерференции. Такие точки могут At step 101, a scan of the radio is performed, which is performed by at least one access point 201-205, the network shown in FIG. 2. Then, at step 102, the access points 201-205 that are present on the air are determined. The controller analyzes the state of the radio air for the audibility of neighboring access points, while scanning the radio air and searching for different Wi-Fi networks (BSSIDs) by each access point 201-205 can be performed in the background. At step 103, a simulation of the graph 300 shown in FIG. 3, namely, a weighted graph where the vertices are access points 201–205. A weighted graph 300 are access points 201–205 connected by ribs 210–215 if they “hear” each other, i.e. with a signal level above 0 in relation to each other. Access points with 0 signal level in relation to each other can also be displayed on the graph, i.e. which do not “hear” each other and do not create interference. Such points may

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) учитываться при определении функции распределения ресурсов, но их параметры не будут меняться. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) taken into account when determining the distribution function of resources, but their parameters will not change.

На этапе 104 определяют значение весовой функции W(v_b Vj) для каждой пары точек доступа 201-205 ребра графа. Пара вершин графа 300, являющихся точками доступа, например 201 и 202 образует ребро 214 графа 300 и указывает на то, что упомянутые точки доступа 201 и 202 «слышат» друг друга. Упомянутые точки доступа, образующие ребра, могут интерферировать друг с другом. Назначают обозначения Vj и Vj точкам доступа 201 и 202. Весовая функция W для графа 300 подбирается исходя из требуемых условий и может быть определена как функция от расстояния между точками доступа 201-205, уровнем их взаимной слышимости, количеством клиентов и т.п.

At step 104, the value of the weight function W (v _b Vj) is determined for each pair of access points 201-205 of the graph edge. A pair of vertices of the graph 300, which are access points, for example 201 and 202, forms an edge 214 of the graph 300 and indicates that the mentioned access points 201 and 202 “hear” each other. The mentioned access points forming the edges can interfere with each other. The designations Vj and Vj are assigned to access points 201 and 202. The weight function W for graph 300 is selected based on the required conditions and can be defined as a function of the distance between access points 201-205, the level of their mutual audibility, the number of clients, etc.

Определение (1) показывает частный случай весовой функции W. N,— количество клиентов на точке доступа Vj, a P(Vj,Vj)— уровень сигнала между точками Vi и Vj (201 и 202). Таким образом, определяют вес ребра графа, в данном случае, ребра 214. Эта процедура также выполняется для всех ребер 210-215 графа 300.  Definition (1) shows a special case of the weight function W. N, is the number of clients on the access point Vj, and P (Vj, Vj) is the signal level between points Vi and Vj (201 and 202). Thus, the weight of the edge of the graph is determined, in this case, the edges 214. This procedure is also performed for all edges 210-215 of the graph 300.

Точка доступа vi может периодически запрашивать от ее клиентов отчет, для формирования которого клиент проводит пассивное сканирование по всем каналам. В упомянутый отчет включаются точки доступа vj, пакеты от которых и к которым были услышаны клиентом. Таким образом, точка доступа vi получает информацию о точках доступа, которые слышны посредственно и напрямую ее клиентами. Подобная функциональность клиентов поддерживается расширением стандарта IEEE 802.1 lk. The access point vi can periodically request a report from its clients, for the formation of which the client conducts passive scanning on all channels. The mentioned report includes access points vj, packets from which and to which were heard by the client. Thus, access point vi receives information about access points that are heard directly and directly by its clients. Such client functionality is supported by the extension of the IEEE 802.1 lk standard.

7 7

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Обозначим Mi — количество точек доступа, полученных в отчетах от клиентов точки vi, Mi(vj)— количество отчетов, содержащих точку vj. Весовая функция W будет иметь вид

На этапе 105 определяется целевая функция F графа 300. Целевая функция F позволяет выявить уровень загруженности каналов точек доступа 201-205. Данный этап выполняется в две стадии. На первой стадии этапа 105 происходит эвристическое назначение частот. Создается счетчик к=0. Вычисляется начальное значение F^k _sum , где примерный вид функции F

SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Let us designate Mi - the number of access points received in reports from clients of point vi, Mi (vj) - the number of reports containing point vj. The weight function W will have the form

At step 105, the objective function F of column 300 is determined. The objective function F allows you to identify the level of congestion of access point channels 201-205. This stage is carried out in two stages. In the first stage of step 105, heuristic frequency assignment occurs. Counter k = 0 is created. The initial value F ^k _{sum is} calculated, where the approximate form of the function F

ei ev (3) где А - это функция распределения ресурсов в сети,  ei ev (3) where A is the distribution function of resources in the network,

I - коэффициент интерференции каналов точек доступа. I is the interference coefficient of the channels of the access points.

Проводят первичное перераспределение радио-ресурсов, при котором для каждой точки доступа 201-205 (вершине графа) определяют распределение радиоресурсов минимизирующее интерференцию. The primary redistribution of radio resources is carried out, in which for each access point 201-205 (the top of the graph) the distribution of radio resources is minimized to minimize interference.

Пусть каналы связаны некоторым отношением I: СхС—> [0; 1] (I-factor), Let the channels be connected by a certain relation I: CxC -> [0; 1] (I-factor),

Т - Т(_с . _С _ | 1 - |Сг - С, | * С, / > 0 T - T ( _s . _C _ | 1 - | Cr - C, | * C, /> 0

¹ - ^{1 с}^ ^сз ⁾ - \ о, / < 0 где Cj, Cj каналы точек доступа Vj и Vj , С - множество каналов. ¹ - ^{1 c} ^ ^c s ⁾ - \ o, f <0 where Cj, Cj are the access point channels Vj and Vj, C is the set of channels.

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Каждому ребру 210-215 сопоставим величину I- value (значение интерференции), равную I(D(Vj), D(v_j)) * W(v Vj), где D - функция распределения каналов. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Each edge 210-215 is associated with an I-value (interference value) equal to I (D (Vj), D (v _j )) * W (v Vj), where D is the channel distribution function.

Функция распределения каналов указывает на канал, на котором должна работать та или иная точка доступа. The channel allocation function indicates the channel on which this or that access point should operate.

На этапе 105 каждая точка 201-205 в сети выбирает себе каким-либо образом (например, случайно) начальный канал. После этого на каждом последующем шаге точки пытаются «жадно» оптимизировать выбор канала, при котором функция F стремится к своему минимуму. Для точной работы алгоритма точки должны производить оптимизационный шаг, выполняемый асинхронно, поэтому каждый очередной шаг итерации производится точкой через случайный интервал в пределе от 10 до 100 минут. At step 105, each point 201-205 in the network selects for itself in some way (for example, randomly) an initial channel. After that, at each subsequent step, the points try to “greedily” optimize the choice of channel in which the function F tends to its minimum. For the algorithm to work correctly, points must perform an optimization step that is performed asynchronously, so each subsequent iteration step is performed by a point through a random interval in the range of 10 to 100 minutes.

Для каждой точки доступа определяем канал, который минимизирует интерференцию с соседними точками. Для каждой точки вычисляется значение S, например For each access point, we define a channel that minimizes interference with neighboring points. For each point, the S value is calculated, for example

S(vi) I(A(_Vi), A(_Vjl )) * W(e,)S (vi) I (A ( _Vi ), A ( _Vjl )) * W (e,)

Последовательно для каждой точки Vj по порядку невозрастания этих значений: Sequentially for each point Vj in order of non-growth of these values:

1) находится канал, который минимизирует значение S(vj); 2) этот канал сохраняется для точки Vj. 1) there is a channel that minimizes the value of S (vj); 2) this channel is saved for the point Vj.

Далее вычисляется значение F^k _sum c помощью формулы (3) и если F^k _sum =

то значит было найдено выявлено минимальное значение целевой функции F. Если F_sum = F^k _sum, то выполняется второй шаг этапа 105— Next, the value F ^k _{sum is} calculated using formula (3) and if F ^k _sum =

then the minimum value of the objective function F was found. If F _sum = F ^k _sum , then the second step of step 105 is performed

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) исчерпывающий поиск с отсечением. На втором шаге этапа 105 На этой стадии производится перебор всевозможных распределений, применимых к рассматриваемой сети. Подобный перебор имеет экспоненциальную сложность, однако, работа предыдущей стадии позволяет сразу отбрасывать (отсекать) заведомо не оптимальные решения. Рассмотрим дерево поиска, каждая вершина которого хранит значение и множество рассмотренных точек доступа 201-205. Корнем этого дерева является начальное состояние с пустым множеством рассмотренных точек и значением = 0. Каждый уровень дерева соответствует добавлению к множеству рассмотренных точек доступа новой, ранее не рассмотренной точки доступа. Листовая вершина означает отсечение, либо нахождение распределения которое лучше предыдущего. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) exhaustive clipping search. In the second step of step 105 At this stage, all possible distributions are applied that are applicable to the network in question. Such enumeration has an exponential complexity, however, the work of the previous stage allows you to immediately discard (cut off) obviously not optimal solutions. Consider a search tree, each vertex of which stores a value and the set of considered access points 201-205. The root of this tree is the initial state with an empty set of considered points and a value = 0. Each level of the tree corresponds to adding a new, not previously considered access point to the set of considered access points. A leaf top means clipping, or finding a distribution that is better than the previous one.

Данный этап позволяет найти распределение, которое дает точный минимум целевой функции F. Использование отсечений уменьшает количество рассматриваемых вариантов на стадии перебора на столько, что время работы определения минимума уровня загруженности каналов становится вполне приемлемым даже при большом количестве входных данных. Таким образом, удается выстроить наиболее оптимальное распределение частот с учетом наличия неподконтрольных точек доступа. Эти точки так же участвуют в работе алгоритма, но их параметры не модифицируются. На этапе 106 определяют функцию распределения А для графа 300, при котором целевая функция F принимает минимальное значение. Распределение А отвечает не только за установку каналов на точках доступа 201-205, но и за настройку других параметров, таких как: мощность, перераспределение клиентов. Представим распределение А, как А=(А1, А2, ... , Ad), а целевую функцию, как F = F(W, А) = F(W, А1, А2, Ad). Обозначим Al(Vj)— канал точки Vj, This stage allows you to find a distribution that gives an exact minimum of the objective function F. Using cutoffs reduces the number of options considered at the search stage by so much that the run time of determining the minimum level of channel congestion becomes quite acceptable even with a large amount of input data. Thus, it is possible to build the most optimal frequency distribution taking into account the presence of uncontrolled access points. These points also participate in the operation of the algorithm, but their parameters are not modified. At step 106, a distribution function A is determined for graph 300 at which objective function F takes a minimum value. Distribution A is responsible not only for the installation of channels on access points 201-205, but also for the configuration of other parameters, such as: power, redistribution of clients. We represent the distribution of A as A = (A1, A2, ..., Ad), and the objective function as F = F (W, A) = F (W, A1, A2, Ad). Let Al (Vj) be the channel of the point Vj,

ю Yu

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) A2(vi)— мощность ее передатчика, A3(Vj) — множество клиентов этой точки. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) A2 (vi) is the power of its transmitter, A3 (Vj) is the set of customers at this point.

Также еще одной задачей управления распределением ресурсов в сети является учет минимизации пробелов покрытия. Эта проблема особенно актуальна при распределении клиентов по точкам доступа. Необходимо осуществлять данный процесс равномерно. Also, another task of managing the distribution of resources in the network is to take account of minimizing coverage gaps. This problem is especially relevant when distributing clients by access points. It is necessary to carry out this process evenly.

С учетом распределения мощностей на точках доступа, целевая функция F принимает вид Given the distribution of power at access points, the objective function F takes the form

Psum ⁼ W(v_it , v_jt )P{v_k , v_jt )Ι(Α₁ (v_it ), Α_λ (v_jt )) Psum ⁼ W (v _it , v _jt ) P {v _k , v _jt ) Ι (Α ₁ (v _it ), Α _λ (v _jt ))

ei E (6) Где P - функция, определяющая уровень сигнала,  ei E (6) Where P is a function that determines the signal level,

1 one

P{v_h Vj ) = A_hoie{A₂{vi)) х khoie(A2{vj)) х {Α₂(νι) / Р_т ^г _ах + A₂(v_j)/P}_nax) P {v _h Vj) = A _h oie {A ₂ {vi)) x khoie (A2 (vj)) x {Α ₂ (νι) / Р _т ^г _ax + A ₂ (v _j ) / P} _nax )

Δ ( )  Δ ()

Pi_j— средний нормированный уровень сигнала между точками Vj и Vj, при максимальной мощности их передатчиков, Pi _j is the average normalized signal level between points Vj and Vj, at the maximum power of their transmitters,

Р тах— максимальная мощность передатчика точки v_i} Ртах— максимально возможный уровень сигнала в идеальных условиях. Первые два множителя в выражении (8) учитывают результат работы модуля устранения пробелов покрытия A_h0i_e- P max - maximum transmitter power of the point v _i} P max - maximum signal level under ideal conditions. The first two factors in expression (8) take into account the result of the module for eliminating coverage gaps A _h0 i _e -

Последний множитель— нормированный уровень предполагаемой взаимной слышимости точек при данном распределении А. На этапе 107, после того как на этапе 106 была определена функция распределения А, при котором достигается минимальное значение целевой функции F для каналов точек доступа 201-205, происходит оценка The last factor is the normalized level of the expected mutual audibility of the points for a given distribution A. At step 107, after the distribution function A was determined at step 106, at which the minimum value of the objective function F for access point channels 201-205 is reached, an estimate

11 eleven

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) необходимости применения распределения на вершинах графа 300. Решение принимается в связи с тем, что изменение частотных и мощностных характеристик точки доступа является накладной операцией, которая влечет за собой временное снижение пропускной способности. Решение о применении распределения принимается в случае если повышение пропускной способности будет большим, чем накладные расходы. Назначение распределения А применяется для одной или более точек доступа. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) the need to apply the distribution at the vertices of column 300. The decision is made due to the fact that changing the frequency and power characteristics of the access point is an overhead operation that entails a temporary decrease in throughput. The decision to apply distribution is made if the increase in throughput is greater than the overhead. Distribution A assignment applies to one or more access points.

На этапе 108 применяют назначенное распределение для точек доступа 201- 205, которым было назначена функция распределения А. At step 108, the assigned distribution is applied to access points 201 - 205 to which the distribution function A has been assigned.

Изложенные в настоящих материалах заявки сведения об осуществлении заявленного изобретения не должны трактоваться как сведения, ограничивающие иные, частные варианты осуществления заявленного изобретения, не выходящие за пределы раскрытия информации заявки, и которые должны являться очевидными для специалиста в данной области техники, имеющим обычную квалификацию, на которых рассчитано заявленное техническое решение. The information on the implementation of the claimed invention set forth in these materials of the application should not be interpreted as information limiting other, private embodiments of the claimed invention that do not go beyond the disclosure of information of the application, and which should be obvious to a person skilled in the art having the usual qualifications, which calculated the claimed technical solution.

12 12

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)  SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)

Claims

Формула Formula

1. Способ уменьшения интерференций при распределении ресурсов Wi- Fi сети, содержащий этапы на которых: 1. A method of reducing interference in the distribution of Wi-Fi network resources, comprising the steps of:

- осуществляют сканирование радиоэфира, по меньшей мере, одной точкой 5 доступа; - carry out scanning of the radio, at least one access point 5;

- определяют точки доступа в радиоэфире; - determine access points on the air;

- моделируют граф, в котором вершины представляют собой упомянутые точки доступа, а ребра графа образованы парами точек доступа Vj и Vj, с уровнем сигнала выше 0 по отношению друг к другу; ю - определяют значение весовой функции W(vi, vj) для каждой пары точек доступа ребра графа; - simulate a graph in which the vertices are the mentioned access points, and the edges of the graph are formed by pairs of access points Vj and Vj, with a signal level above 0 with respect to each other; ω - determine the value of the weight function W (vi, vj) for each pair of access points of the graph edge;

- определяют целевую функцию F графа; - determine the objective function F of the graph;

- определяют функцию распределения А для графа, при котором целевая функция F принимает минимальное значение, назначают выявленную- determine the distribution function A for the graph, in which the objective function F takes a minimum value, assign identified

15 функцию распределения А, по меньшей мере, одной точке доступа; и осуществляют перераспределение ресурсов на точках доступа в соответствии с распределением А. 15 a distribution function A of at least one access point; and carry out the reallocation of resources at access points in accordance with the distribution of A.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что весовая функция ребра W учитывает уровень сигнала между точками доступа, формирующих ребро,2. The method according to p. 1, characterized in that the weight function of the ribs W takes into account the signal level between the access points forming the ribs,

20 и/или количество пользователей, подключенных к каждой из точек доступа, формирующих ребро. 20 and / or the number of users connected to each of the access points forming an edge.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что при определении значения весовой функции ребра дополнительно учитывают показатель среднего нормированного уровня сигнала между точками Vj и Vj.  3. The method according to p. 2, characterized in that when determining the value of the weight function of the ribs take into account the indicator of the average normalized signal level between points Vj and Vj.

13 13

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сканирование радиоэфира упомянутой, по меньшей мере, одной точкой доступа осуществляется в фоновом режиме. 4. The method according to p. 1, characterized in that the scanning of the radio air of said at least one access point is carried out in the background.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на графе отображают дополнительно точки доступа, не образующие ребер.  5. The method according to p. 1, characterized in that the graph additionally displays access points that do not form edges.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что определяют коэффициент I интерференции между каналами Cj и Cj точек Vj и Vj.  6. The method according to p. 1, characterized in that they determine the coefficient I of the interference between the channels Cj and Cj of points Vj and Vj.

7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что осуществляют эвристическое назначение частот для каналов точек доступа радиоэфира.  7. The method according to p. 6, characterized in that carry out heuristic frequency assignment for the channels of the access points of the radio.

8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что определяют канал для каждой точки доступа, который имеет наименьший уровень интерференции, и назначают его для точки доступа. 8. The method according to p. 7, characterized in that they determine the channel for each access point that has the lowest level of interference, and assign it to the access point.

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что выполняют перебор вариантов назначений каналов и мощностей для точек доступа, формирующих граф 10. Способ по п: 1, отличающийся тем, что перераспределением ресурсов сети является распределение каналов и мощностей для точек доступа.  9. The method according to p. 8, characterized in that they sort through the options for assigning channels and capacities for access points forming a graph 10. The method according to p: 1, characterized in that the redistribution of network resources is the distribution of channels and capacities for access points.

14 fourteen

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)  SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)