无线wifi最优热点组网通信技术的研究与仿真

　摘要：本文以无线WiFi网络通信的优化问题为切入点，对最优热点组网通信技术加以研究并仿真。无线WiFi通信节点在地理位置上的分布呈随机状态，传统组网一般都是以地理位置为标准选择最优节点，相对来说参考点比较单一，而现在的节点属性更加复杂，单凭地理位置这一个参考因素已经无法满足对最优节点的选择了，通信效率有所下降，本文提出了一种新的最优热点组网的方法—热点距离权值重心构造法，通过对无线网络中的热点的距离的计算来获得热点的权值，然后构造权值重心，找到最优点的位置，再将这些最优点进行重新组合，优化无线网通信质量，通过仿真实验，发现经过改进后的无线WiFi最优热点组网通信技术对提高通信效率具有极大的促进作用。
　　关键词：无线WiFi 最优热点 组网通信 研究仿真
　　中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）02-0000-00
　　无线WiFi的应用在网络技术不断发展和优化的进程中应用越来越广，在人们的日常生活中发挥着重要的作用，无线WiFi是通过最优热点组网技术最大程度的扩展网络服务的范围，在应用无线WiFi进行各种信息交流时，通信效率是衡量网络服务质量的重要指标之一，而且无线最优热点组网通信在各方面都于比较广泛的应用，发展空间非常广阔，因此寻找WiFi最优热点组网的方法已经成为通信行业相关工作人员最关心的课题。目前无线网络的最优热点组网主要是通过禁忌搜索分布式算法、集中式选择算法和位置距离计算等三种方式进行，其中以通过位置距离算法寻找无线WiFi最优点组网通信技术方法最为常用。另外，由于无线网络节点的分布具有随机性，缺少对节点位置的合理布控与约束，盲目性和随意性的特点表现的非常明显，传统热点组网在选择最优节点时都是以位置信息的优势为标准的，选择方式单一，选择空间比较小，而随着节点属性的逐渐复杂化，单凭地理位置这一个选择标准已经无法满足人们对网络效率方面的要求了，所以，如何寻找无线网最优热点组网通信技术成为当下最重要的问题。
　　1无线WiFi最优热点组网通信技术原理
　　通过选择最优热点组网就可以实现无线网络通信。设定无线网所覆盖区域的所有节点的集合为c，节点分布的随机参数为λ，覆盖区域的面积为S，则热点与热点之间的距离可表示为 ，利用 可以得到热点的位置，利用 可以得到无线网络的覆盖率，进而衡量WiFi服务质量水平，最终得到无线网热点的位置参数，然后完成热点组网，无线通信由此实现，
　　无线网的节点分布缺少合理的检验，表现出极大的随机性，传统组网技术的单一性使得通过位置距离完成最优热点组网技术受到了一定的阻碍，通信质量降低。分析以上三式可以得出以下结论：热点的分布约随机，两个热点之间的距离就越大，彼此之间的热点位置参数响应增加，会造成无线网络覆盖率减小，通信效率的下降。
　　2无线WiFi最优热点组网通信技术方法
　　通过传统的计算方法对无线网络进行通信处理时，由于热点选择的随机性比较强，以单一的位置距离信息为参考对网络节点的确定工作造成一定的阻碍，最终组建好的网络系统也会存在较大的缺陷，最终使得无线网络的运行效率大幅度下降，难以满足用户的各种需求，因此需要通过进一步的探索寻找最好的方法。
　　2.1无线网络中各个热点之间距离的计算
　　首先要准确计算出无线网络中的各个热点之间的距离，主要方法是：
　　由于在无线网络中每个热点的空间位置信息是确定的，分别在WiFi网络空间中随机选择两个热点 和 ，对两个热点进行比较，假定原始热点的跳变参数比新选定的跳变参数要大，那么，就要更新最优热点的跳变参数，否则就将其删掉不用，通过这种方法可以捕获到跳变参数最小的热点之间的平均距离为 ，根据上式可以计算出所有热点的跳变参数平均距离，最终由跳变参数平均距离与跳变参数的数量的乘积计算得到网络中心和热点的距离 ，如果无线网络中的热点数目大于等于三个，就能得到热点的跳变参数和跳变参数的平均距离，然后利用最小二乘法计算出热点位置。如果m个无线热点的空间为哈子用{（x1，y1）， （x2，y2）， （xm，ym）}表示，那么最优热点的距离可以表示为：
　　通过以上方法可以确定无线WiFi最优热点之间的空间距离，是其提供准确的网络数据的基础。
　　2.2热点权值的计算方法
　　无线通信过程中，最优热点与其他热点之间的距离的意义在于可以准确地反映出最优点的选取是否合理，如果距离选的比较大，那最优热点的误差就相应增加，对应的权值系数减小，所以，一般选取热点和其他热点的距离的平均值的倒数为权值系数，假设热点E1到En彼此距离的平均值为T，则平均距离T的计算公式如下：
　　在实践中，将热点权值系数的阈值设置为Mmin，当，任意一个热点到中心的权值系数Mt小于Mmin时，就应该将该热点删掉，通过这种方法将误差比较大的热点剔除，优化计算结果。
　　2.3最优热点位置的确定
　　通过以上计算后可以得到无线WiFi区域中的用Mt表示的热点权值系数，在此基础上利用迭代计算法得出最优热点的位置参数。假设k为1，把无线网络区域中的热点按照某种规律分为几个小组，使每组中的热点数目控制在三个，如果最后剩下的热点数目不足三个，就将剩下的热点独立划分为一个小组，然后将最终得到的P组热点代入以下公式中计算得到每一组热点的加权重心。
　　3无线最优热点组网通信技术仿真结果的分析
　　为了对以上算法的科学性与有效性加以验证，笔者完成了相应的仿真实验。首先将无线网络服务区域设定为100平方米，将通过不同算法获得的无线网络通信服务质量的衡量标准确定为网络覆盖率，然后在实验区域内随机选择20个热点进行试验，仿真环境是VC++编程软件。在本次试验中，分别采用传统算法和本文提出的  算法进行计算，对两种算法的仿真结果加以对比。
　　通过热点距离权值重心构造算法得到的WiFi覆盖率较高，克服了传统算法受限于热点随机性造成的热点距离单一带来的通信效率较低的缺陷。
　　4结语
　　通过对仿真结果的对比分析，认为笔者提出的热点距离权值重心构造法是最优热点组网通信技术，首先计算热点距离，然后得到热点的权值系数，在构造热点权值重心，再得到热点位置坐标，最后将这些最优热点加以组合，实现WiFi运行，取得了非常理想的效果。
　　参考文献
　　[1]郭旭东，冯萍，康继昌，许伟.先锋光纤通道交换网通信性能优化的研究与实现[J].计算机测量与控制，2012（01）.
　　[2]张斌，陈芳，刘光.用于军事通信网络规划分析的免疫系统多目标优化算法[J].国防科技，2013（21）.
　　收稿日期：2015-01-16
　　作者简介：林天池（1989—），男，广东茂名人，本科，高级工，主要从事电力通信行业。