In order to improve the throughput of high-density and large-scale wireless local area networks (WLANs), a novel heuristic algorithm Two-Dimensional Optimization Integrating Channel Assignment and Power Control (TDOCP) is proposed. Based on the traffic characteristic analyzed from real network, we take both uplink and downlink traffic into account in network modeling. The analysis of network utility shows that it has a controllable upper bound. So this paper develops a scheme to maximize the upper bound of network utility, and then make network utility converge to the enhanced upper bound. Both channel assignment (CA) and power control (PC) are performed in each iteration. To illustrate the advantages of TDOCP, a compared algorithm One-Dimensional Optimization Integrating Channel Assignment and Power Control (ODOCP) is designed, which implements the least congested channel search (LCCS) in CA, and the power control for AP performance (PCAP) in PC. Only one-dimensional optimization is implemented in each iteration of ODOCP. Extensive simulations show that the network model in this paper is effective, and TDOCP outperforms current popular one-dimensional optimization algorithms LCCS, PCAP, and the compared ODOCP in the aspect of increasing throughput and reducing network delay

چکیده

به منظور بهبود عملکرد شبکه های محلی بی سیم (WLANs) متراکم و مقیاس گسترده، یک الگوریتم ابتکاری بهینه سازی دوبعدی یکپارچه‌ کننده تخصیص کانال و کنترل توان (TDOCP) جدید ارائه می شود. بر اساس مشخصه های ترافیک برگرفته از شبکه های واقعی، ما در مدلسازی شبکه ترافیک ترافیک کانال ارسال و کانال دریافت را با هم در نظر می گیریم. تحلیل مصرف شبکه نشان می دهد که دارای محدوده بالای قابل‌کنترل می باشد. بنابراین این مقاله طرحی برای به حداکثر رساندن حد بالای مصرف شبکه ارائه داده و سپس مصرف شبکه را به یک حد بالای پیشرفته معطوف می دارد. در هر مرتبه تکرار، تخصیص کانال (CA) و کنترل توان (PC) انجام می شود. برای توصیف مزایای TDOCP، یک الگوریتم بهینه سازی تک بعدی یکپارچه کننده تخصیص کانال و کنترل توان مقایسه ای طراحی می شود که جستجوی کوچکترین کانال فشرده (LCCS) و کنترل توان برای عملکرد AP (PCAP) در PC را پیاده سازی می کند. در هر تکرار ODOCP تنها بهینه سازی ی ‌بعدی پیاده سازی می شود. شبیه سازی های گسترده نشان می دهد که مدل شبکه در این مقاله کارآمد بوده و TDOCP نسبت به الگوریتم های بهینه سازی تک بعدی متداول اخیر LCCS، PCAP و ODOCP مقایسه شده از نظر افزایش خروجی و کاهش تاخیر شبکه بهتر عمل می کند.

1-مقدمه

با رشد فزاینده اینترنت سیار، امروزه WLANها تمایل دارند که مقیاس گسترده و با تراکم بالا باشند. به طور کلی اپراتورها تدابیر پوشش حداکثر را مد نظر قرار داده و تمام نقاط دسترسی (APs) به توان بیشینه را تنظیم می نمایند. به عبارت دیگر، به طور پیش فرض کاربران به AP ارائه دهنده قوی ترین RSSI به طور خودکار دسترسی داشته و پهنای باندهای تخصیص داده شده به کاربران از طریق SINR تعیین می شوند...