專利名稱：一種無線接入網(wǎng)絡(luò)的分布式自愈方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及各種高數(shù)據(jù)率、可被靈活部署的無線接入網(wǎng)絡(luò)，較具體
地說，涉及應(yīng)用于由多個被高密度部署的訪問節(jié)點(Access Point, AP)所組成的WLAN網(wǎng)絡(luò)，由多個home-nodeb所組成的高密度毫微 微蜂窩(Femtocell)網(wǎng)絡(luò)等。
背景技術(shù)：
近年來，隨著無線通信網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對高速率、高 質(zhì)量的業(yè)務(wù)需求顯著增長。為了給用戶提供無所不在的智能化、個性化 的高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，出現(xiàn)了無需集中管理即可被靈活部署的無線接入技 術(shù)，如WLAN等。
采取上述可靈活組網(wǎng)的無線接入技術(shù)所組成的無線網(wǎng)絡(luò)通常被認(rèn)為
具有高密度、無組織、難管理等特點。隨著這樣的網(wǎng)絡(luò)部署密集程度越 來越高，單個基站失效或是突然撤離的可能性也將大大增長，這將造成
無線網(wǎng)絡(luò)的故障，如覆蓋空白等，大大降低無線接入網(wǎng)絡(luò)的性能。
通常來說，網(wǎng)絡(luò)故障可通過調(diào)整網(wǎng)絡(luò)中其它基站的傳輸功率來解 決。此方法被稱為網(wǎng)絡(luò)的自愈。然而，前面已經(jīng)介紹過，由于可靈活組 網(wǎng)的無線網(wǎng)絡(luò)的無約束及靈活部署特性，在這樣的網(wǎng)路中的自愈必然是 通過各基站以分布式和異步的形式來完成的。單純地通過提高某個基站 的傳輸功率，會增加無線網(wǎng)絡(luò)中相鄰小區(qū)重疊覆蓋面積，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中鄰 區(qū)干擾、資源浪費等新問題的出現(xiàn)，進而影響無線網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)容量。

發(fā)明內(nèi)容
針對網(wǎng)絡(luò)自愈的需求，本發(fā)明提出了一種無線接入網(wǎng)絡(luò)的分布式自 愈方法和系統(tǒng)，支持網(wǎng)絡(luò)基站具有實時感知網(wǎng)絡(luò)故障并主動調(diào)整自身傳輸功率以恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)故障的能力。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出一種無線接入網(wǎng)絡(luò)的分布式自愈方法，
包括以下步驟讀取廣播信息中攜帶的相鄰基站的覆蓋信息，覆蓋信息 至少包括如下之一基站當(dāng)前傳輸功率、基站所處地理位置、終端輔助 轉(zhuǎn)發(fā)控制字段；根據(jù)相鄰基站的覆蓋信息和原有信息，判斷是否出現(xiàn)網(wǎng) 絡(luò)故障，如果是，執(zhí)行下一步；計算使基站在其自身能力范圍之內(nèi)的網(wǎng) 絡(luò)覆蓋空白面積最小以及與相鄰基站之間重疊覆蓋面積最小的傳輸功率 將基站自身的功率調(diào)整至/)*。
進一步，讀取廣播信息中攜帶的覆蓋信息的操作，包括以下步驟 基站直接監(jiān)聽并解析其他小區(qū)基站的廣播信息來讀取覆蓋信息；或者通 過同時感知到兩個以上基站廣播信息的終端接收覆蓋信息，當(dāng)覆蓋信息 中還包括終端輔助控制字段，且終端輔助控制字段表明要轉(zhuǎn)發(fā)覆蓋信息 時，終端向自身接入的基站轉(zhuǎn)發(fā)相鄰基站的覆蓋信息。
進一步，判斷是否出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障的操作，包括以下步驟判斷是否 所有相鄰基站的覆蓋信息中傳輸功率的變動大于最大更新閾值，如果 是，網(wǎng)絡(luò)中已出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障；或者判斷覆蓋信息中信息的更新是否超過 時間閾值，如果是，網(wǎng)絡(luò)中已出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障。
進一步，計算4植站在其自身能力范圍之內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋空白面積最 小以及與相鄰基站之間重疊覆蓋面積最小的傳輸功率/;*的操作，包括以
下步驟p* = argMax(fle-4+6eiA。w)， 4x表示基站在功率取值JP時,基站 與其相鄰基站之間的重疊覆蓋面積，是基站與其相鄰基站之間的覆 蓋空白，a、 b、 s、 7都為常數(shù)，是用來調(diào)節(jié)覆蓋空白與重疊覆蓋之間關(guān) 系的權(quán)重系數(shù)。
進一步，當(dāng)判斷未出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障時，還包括維持相鄰基站覆蓋信息
列表的操作，具體包括以下步驟判斷是否到達終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)周期，如
果是，將終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)字段設(shè)置為需要轉(zhuǎn)發(fā)的狀態(tài)，否則，設(shè)置為不需
要轉(zhuǎn)發(fā)的狀態(tài)；判斷是否到達發(fā)送廣播信息的周期，如果是，將傳輸功
率以及終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)字段信息廣播至全網(wǎng)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提出一種無線接入網(wǎng)絡(luò)的分布式自愈系統(tǒng)，包括讀取模塊，用于讀取廣播信息中攜帶的相鄰基站的覆蓋信 息，覆蓋信息至少包括如下之一基站當(dāng)前傳輸功率、基站所處地理位 置、終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)控制字段；判斷模塊，用于根據(jù)相鄰基站的覆蓋信息 和原有信息，判斷是否出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障，當(dāng)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障時，通知計算模 塊計算傳輸功率/ *;計算模塊，用于才艮據(jù)讀取模塊讀取到的覆蓋信息， 計算使基站在其自身能力范圍之內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋空白面積最小以及自身與 相鄰基站之間重疊覆蓋面積最小的傳輸功率p"調(diào)整模塊，用于根據(jù)計
算模塊的計算結(jié)果，將基站自身的功率調(diào)整至/7*。
進一步，讀取模塊設(shè)置在基站中，通過直接監(jiān)聽并解析其他小區(qū)的 廣播信息來讀取覆蓋信息；或者讀取模塊從同時感知到兩個以上基站廣 播信息的終端接收覆蓋信息，在覆蓋信息中還包括終端輔助控制字段， 且終端輔助控制字段表明要轉(zhuǎn)發(fā)覆蓋信息，終端向自身接入的基站轉(zhuǎn)發(fā) 相鄰基站的覆蓋信息。
進一步，判斷模塊在所有相鄰基站的覆蓋信息中傳輸功率的變動大 于最大更新閾值時，判斷為網(wǎng)絡(luò)中已出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障；或判斷模塊在覆蓋 信息中信息的更新超過時間閾值時，判斷為網(wǎng)絡(luò)中已出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障。
進一步，計算模塊根據(jù)如下公式計算傳輸功率p*: p* = argMaxO—)，々L表示基站在功率取值p時，基站與
其相鄰基站之間的重疊覆蓋面積，是基站與其相鄰基站之間的覆蓋 空白，a、 b、 e、 //都為常數(shù)，是用來調(diào)節(jié)覆蓋空白與重疊覆蓋之間關(guān)系 的權(quán)重系數(shù)。
進一步，判斷模塊判斷已到達輔助轉(zhuǎn)發(fā)周期時，將基站覆蓋信息中 終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)字段設(shè)置為需要轉(zhuǎn)發(fā)的狀態(tài)，在未到達終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)周期 時，在基站覆蓋信息中終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)字段設(shè)置為不需要轉(zhuǎn)發(fā)的狀態(tài)；在 設(shè)置輔助轉(zhuǎn)發(fā)的狀態(tài)后，判斷已到達發(fā)送廣播信息的周期時，發(fā)送將傳 輸功率以及終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)字段信息廣播至全網(wǎng)的通知。
本發(fā)明提出了能支持可靈活組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)基站進行自愈的有效方法， 既能實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)覆蓋空白的及時恢復(fù)，還能有效控制網(wǎng)絡(luò)中由填補覆蓋 空白而造成的相鄰小區(qū)重疊覆蓋面積的增加，以同時兼顧無線網(wǎng)絡(luò)的可靠性與系統(tǒng)容量。


圖l為本發(fā)明中無線接入網(wǎng)絡(luò)的分布式自愈方法流程圖2為本發(fā)明為支持網(wǎng)絡(luò)信息交互以WLAN網(wǎng)絡(luò)為例對Beacon幀 進行擴展的示意圖3為本發(fā)明為支持網(wǎng)絡(luò)信息交互以WLAN網(wǎng)絡(luò)為例實現(xiàn)AP間 直接信息交互示意圖4為本發(fā)明為支持網(wǎng)絡(luò)信息交互以WLAN網(wǎng)絡(luò)為例實現(xiàn)AP間 通過終端轉(zhuǎn)發(fā)間接信息交互示意圖5為本發(fā)明為支持網(wǎng)絡(luò)信息交互以WLAN網(wǎng)絡(luò)為例實現(xiàn)AP間 通過終端轉(zhuǎn)發(fā)間接信息交互流程圖6為本發(fā)明實施例基站根據(jù)直接與間接兩種方式所交互得來的信 息進行的相鄰小區(qū)覆蓋信息列表示意圖7為本發(fā)明實施例基站根據(jù)覆蓋信息自動調(diào)整傳輸功率實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò) 自愈流程圖8為本發(fā)明中無線接入網(wǎng)絡(luò)的分布式自愈系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
本發(fā)明提出了一種針對可靈活部署的高密度無線接入網(wǎng)絡(luò)的分布式 網(wǎng)絡(luò)自愈方法，該方法可由組成無線網(wǎng)絡(luò)的基站以分布式的方式異步自 動執(zhí)行。該方法主要針對高密度、可靈活部署的無線接入網(wǎng)絡(luò)中某基站 突然失效而后產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)故障進行有效處理。在此方法中，主要包括利 用網(wǎng)絡(luò)自身的廣播信息對網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點傳送自身的覆蓋信息，以支持 網(wǎng)絡(luò)基站及時獲取網(wǎng)絡(luò)的覆蓋信息并根據(jù)此信息做出相應(yīng)的傳輸功率調(diào) 整，以同時保證無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋和容量。
本發(fā)明以無線局域網(wǎng)絡(luò)為示意實例，對其廣播的信標(biāo)幀進行了擴 展，并提出了以該擴展幀為信息載體的相鄰節(jié)點覆蓋信息交互方法以及 針對相鄰節(jié)點覆蓋信息的傳輸功率調(diào)整方法。通過上述方法，無線網(wǎng)絡(luò)中的由基站失效而造成的網(wǎng)絡(luò)故障可自動得到有效的恢復(fù)，網(wǎng)絡(luò)的可靠 性與系統(tǒng)容量也能得到有效的保障，并且得益于該方法的自動執(zhí)行，無 線網(wǎng)絡(luò)的運營維護成本也能得到顯著的降低。
下面參照附圖對本發(fā)明進行更全面的描述，其中說明本發(fā)明的示例 性實施例。
圖1為本發(fā)明中無線接入網(wǎng)絡(luò)的分布式自愈方法流程，包括以下步
步驟110,讀取廣播信息中攜帶的相鄰基站的覆蓋信息，覆蓋信息 至少包括如下之一基站當(dāng)前傳輸功率、基站所處地理位置、終端輔助 轉(zhuǎn)發(fā)控制字段。
圖2所示為本發(fā)明以WLAN網(wǎng)絡(luò)為例，為支持WLAN網(wǎng)絡(luò)通過在 AP上分布執(zhí)行自愈算法所做出的對802.11Beacon幀體的擴展實例。如 圖2所示，本方法為Beacon幀體添加了 "Station-Assisted Beacon-Transmitting" (SABT)即終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)控制字段201、 "Transmitting Power"即AP當(dāng)前傳輸功率字段202、以及"Geographic Position"即 AP基站所處地理位置字段203，其對應(yīng)的長度分別為1字節(jié)、2字節(jié)和 2字節(jié)。上述字段添加在Beacon幀體中的必要信息字段如時間戳、信 標(biāo)間隔、SSID以及支持速率之后。其中，當(dāng)前傳輸功率字段202與所 處地理位置字段203字段的值涵蓋了關(guān)于AP覆蓋的主要信息，分別對 應(yīng)此AP當(dāng)前的傳輸功率以及所處的地理位置(地理位置信息可由 WLAN定位技術(shù)獲取)，取值都在0-65535之間的某個具體數(shù)值。
由于在網(wǎng)絡(luò)正常運作時，大規(guī)模并且頻繁的傳遞AP覆蓋信息是沒 有必要的，所以為減少網(wǎng)絡(luò)正常運行使用時的信令開銷，還增加了終端 輔助轉(zhuǎn)發(fā)控制字段201。該字段是為控制終端進行輔助轉(zhuǎn)發(fā)而設(shè)置的， 取值則在0-N之間變化，其值取0表示該Beacon信息不需要被轉(zhuǎn)發(fā)， 其值大于0時表示需要被轉(zhuǎn)發(fā)。為減少不必要的信令開銷，STAB的默 認(rèn)值為0，當(dāng)AP開始正常工作后，SABT值的具體變化也是隨著AP 對動態(tài)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的變化而變化的。當(dāng)AP感知到當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境穩(wěn)定時， SABT每隔i更置值L個Beacon周期^皮置為1,從而在到達L個Beacon周期時，控制與其進行通信的終端轉(zhuǎn)發(fā)自身信息。當(dāng)AP感知到相鄰 AP的覆蓋變化過大或者相鄰AP失效時，AP自身啟動相應(yīng)功率調(diào)整， 與此同時，SABT被立即置為N，以控制終端立即向網(wǎng)絡(luò)傳遞環(huán)境變動 的信息，網(wǎng)絡(luò)間的信令開銷也隨之增多。而當(dāng)AP感知到網(wǎng)絡(luò)逐漸恢復(fù) 平靜時，SABT也將自動減1,直至重新恢復(fù)為默i人值0，以逐漸減少 信令開銷，直至恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)。
本發(fā)明利用對網(wǎng)絡(luò)的廣播信息進行相應(yīng)的擴展，并使用上述特定字 段來承載網(wǎng)絡(luò)覆蓋信息，以支持網(wǎng)絡(luò)中各基站進行信息交互。網(wǎng)絡(luò)覆蓋 信息包含基站當(dāng)前的傳輸功率、當(dāng)前所處的地理位置信息。其中地理位 置信息可通過相關(guān)的定位技術(shù)獲取。在具備了上述兩個具體網(wǎng)絡(luò)覆蓋信 息后，網(wǎng)絡(luò)中的基站可通過基站間直接交互或間接交互兩種方式來完成 對網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況的獲取。
直接交互是通過基站直接監(jiān)聽并解析其他小區(qū)基站的廣播信息來實 現(xiàn)?；局g直接交互覆蓋信息的一個WLAN網(wǎng)絡(luò)的例子，如圖3所 示。能直接收到彼此Beacon幀的兩個AP，如圖3中的AP1、 AP2，可 通過互相監(jiān)聽對方廣播的Beacon消息來實現(xiàn)信息交互。
間接交互則通過能同時感知到兩個以上基站廣播信息的終端來間接 交互覆蓋信息，終端接收來自其他基站的信息并轉(zhuǎn)發(fā)至其實際接入的基 站。為了終端輔助的信息交互的高效完成，基站用于傳遞自身覆蓋信息 的內(nèi)容中，還包括終端輔助控制字段。當(dāng)終端輔助控制字段表明要轉(zhuǎn)發(fā) 覆蓋信息時，終端向自身接入的基站轉(zhuǎn)發(fā)。終端輔助控制字段針對不同 網(wǎng)絡(luò)情況有不同的取值，以便在及時傳遞網(wǎng)絡(luò)覆蓋信息的同時不過多的 增加網(wǎng)絡(luò)的信令開銷。如網(wǎng)絡(luò)情況穩(wěn)定時如何控制終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)以維持 信息交互，以及在網(wǎng)絡(luò)故障被確定后如何控制終端輔助信息以支持網(wǎng)絡(luò) 進行盡快調(diào)整等。
基站之間通過終端輔助間接交互覆蓋信息的一個WLAN網(wǎng)絡(luò)的例 子，如圖4所示。在圖4中存在兩個AP，分別記為API和AP2，有5
個終端，分別記為STA1、 STA2.......STA5，其中STA1與STA4通過
API來展開數(shù)據(jù)通信，其他三個終端則通過AP2展開數(shù)據(jù)通信，并且STA5處在API與AP2的重疊覆蓋區(qū)域之中。由于STA5的特殊位置， STA5在與AP2連接進行通信的同時，還能接收到來自API的 Beacon。因此，API的Beacon信息經(jīng)過STA5輔助轉(zhuǎn)發(fā)至AP2的過程 如圖5中所示，包括以下步驟。
步驟501， STA5對來自API與AP2的信息都保持實時監(jiān)聽；
步驟502 ， STA5解析收到的Beacon信息；
步驟503， STA5判斷收到Beacon中的SA (源地址)值是否與收 到數(shù)據(jù)幀的SA—致，如果是，表明此Beacon信息來自AP2，則不需 對其進行進一步處理，返回步驟501。否則，表明此Beacon信息來自 AP1，需要對其進行進一步處理，進入步驟504;
步驟504， STA5判斷收到的來自API的Beacon信息中STAB值 是否為0，如果是，表明API的Beacon信息此時不需要轉(zhuǎn)發(fā)，直接返 回步驟501。否則，執(zhí)行步驟505;
步驟505，表明API的Beacon信息需要立即轉(zhuǎn)發(fā)，STA5將此 Beacon信息立即轉(zhuǎn)發(fā)給AP2,并返回步驟501。
通過利用上述方法，WLAN網(wǎng)絡(luò)中的AP可以及時獲取相鄰AP節(jié) 點的相關(guān)信息?，F(xiàn)有技術(shù)是通過特定的有線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來實現(xiàn)基站間的網(wǎng) 絡(luò)信息,如ICMP (Internet Control Message Protocol, Internet控制 消息協(xié)議)或是以太網(wǎng)協(xié)議(IEEE 802.3)。而本發(fā)明利用網(wǎng)絡(luò)本身的 廣播信息來交互覆蓋信息，不需要依靠其他網(wǎng)絡(luò)，特別是有線網(wǎng)絡(luò)。
步驟120，根據(jù)相鄰基站的覆蓋信息和原有信息，判斷是否出現(xiàn)網(wǎng) 絡(luò)故障，如果是，執(zhí)行步驟130，否則，執(zhí)行步驟140。
判斷是否所有相鄰中傳輸功率的變動大于最大更新閾值，如果是， 網(wǎng)絡(luò)中已出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障；或者判斷覆蓋信息中信息的更新是否超過時間 閾值，如果是，網(wǎng)絡(luò)中已出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障。
步驟130，計算4吏基站在其自身能力范圍之內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋空白面積 最小以及與相鄰基站之間重疊覆蓋面積最小的傳輸功率/;*，執(zhí)行步驟 150。
計算使基站在其自身能力范圍之內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋空白面積最小以及與相鄰基站之間重疊覆蓋面積最小的傳輸功率/1*的公式為
^。L表示基站在功率取值p時，基站與其相鄰基站之間的重疊覆蓋 面積，A^是基站與其相鄰基站之間的覆蓋空白，a、 b、 e、 7都為常
數(shù)，是用來調(diào)節(jié)覆蓋空白與重疊覆蓋之間關(guān)系的權(quán)重系數(shù)。
基站與其他相鄰基站的重疊覆蓋為基站分別與其相鄰的每個基站 兩兩之間覆蓋交疊覆蓋面積。基站與其他相鄰基站的覆蓋空白為在以 該基站的相鄰基站為頂點組成的多邊形區(qū)域內(nèi)，扣除該基站和該基站相 鄰基站覆蓋的所有面積后，還剩下的沒有任何覆蓋的空白區(qū)域。以
WLAN網(wǎng)絡(luò)為例，AP1周圍有AP2、 AP3.......APm， 一共(m-l)個
相鄰節(jié)點，其分別對應(yīng)的功率為pl、 / 2、 ......pm。相對應(yīng)的，通過信
號衰減公式，可得到覆蓋半徑為
"10 10" (公式l) RRSth是AP以WLAN的最小工作速率1Mbps時所對應(yīng)的信號敏 感度，本實施例中取值-80dBm， n為信號衰落因子，本實施例取值
2.5。 APl APm的覆蓋半徑分別為n"O 1Q"、 ...^=10 版 。
令4i^表示API在功率取值pl時，API與其相鄰AP之間的重疊 覆蓋面積，A^則是API與其相鄰AP之間的覆蓋空白，覆蓋空白即
以AP2、 AP3.......APm為頂點組成的多邊形區(qū)域中，扣除AP1、
AP3.......APm的覆蓋后，沒有任何覆蓋的空白區(qū)域。4l"表示
APm之間的重復(fù)面積。則有
<formula>formula see original document page 12</formula>其中，《m表示API與APm之間的地理距離，可通過API和 APm的地理位置信息來獲得。
通過公式1和公式3， ^4可以表達為與功率P有關(guān)的函數(shù)
p廣RRS"6 p廣RRS出-46
《=2>((10~~^，(10io") (公式4)
同理還可有
aU = i - 2 4l"1 + § S 4'l/'1 -...+(-i廣1《'.'mJ (公式5)
'■=2 /=2 乂'=2，乂力'
在公式5中，I表示由AP2、 AP3…APm組成的多邊形，因為對 API來說，AP2、 ... APm的地理信息已知，加上通過乂>式1,公式5 也可表達為與功率/ 有關(guān)的函數(shù)
/ 廣RRSth -46 / 2 -RRSth -46 一RRS出-46 /^-RRSth-46
A^ap =91(10 ^^^，10"~~~,10 ~~^~",…,10 ~"^^) (公式6)
因此，可通itXt最小化API與鄰節(jié)點的重復(fù)覆蓋與最小化API與 鄰節(jié)點的覆蓋空白之間進行加權(quán)，以求取同時實現(xiàn)兩個最小化的功率 pl*，表示為
A * = arg Max(ae—+ &_ 7AU ) (公式7)
a、 b、 s、；;都為常數(shù)，是用來調(diào)節(jié)覆蓋空白面積與重疊覆蓋面積之 間關(guān)系的權(quán)重系數(shù)。在本例中，a=b=l， s = l、 〃 = 5.5。
步驟140，判斷是否要轉(zhuǎn)發(fā)覆蓋信息，如果是，執(zhí)行步驟230，否 則，執(zhí)行步驟160。
步驟150，將基站自身的功率調(diào)整至/;*。執(zhí)行步驟170。
步驟160，判斷是否到達終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)周期L，如果是，執(zhí)行步驟 l卯，否則，執(zhí)行步驟180。
判斷輔助轉(zhuǎn)發(fā)周期是為了在網(wǎng)絡(luò)的正常期間，即沒有基站進行功率 調(diào)整時，網(wǎng)絡(luò)中的基站仍然可以通過由終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)來獲取相鄰基站的 相關(guān)信息，以維持如圖6所示的鄰節(jié)點列表。
步驟170，計算/>*與原有功率/7之間的差值。
步驟180,將覆蓋信息中終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)字段設(shè)置為不需要轉(zhuǎn)發(fā)的狀態(tài)，執(zhí)行步驟230。
步驟l卯，在覆蓋信息中終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)字段設(shè)置為需要轉(zhuǎn)發(fā)的狀 態(tài)，執(zhí)行步驟230。
步驟200，判斷差值是否小于最小更新閾值，如果是，執(zhí)行步驟 210，否則，執(zhí)行步驟220。
步驟210，將終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)字段設(shè)置為傳輸功率為/>*的基站已重新 恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)，執(zhí)4于步驟230。
步驟220,將終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)字段設(shè)置為需要轉(zhuǎn)發(fā)的狀態(tài)，執(zhí)行步驟
230。
步驟230，判斷是否到達發(fā)送廣播信息的周期，如果是，執(zhí)行步驟 240，否則，繼續(xù)執(zhí)行本步驟。
步驟240，將傳輸功率以及終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)字段信息廣播至全網(wǎng)，返 回步驟110。
現(xiàn)有的自愈方法包括通過集中式的控制來調(diào)整功率、或通過基站與 終端之間的交互來調(diào)整功率、或以自身最近的基站為參考來調(diào)整功率。 而本發(fā)明是通過分布式的方式，各基站獨立調(diào)整功率來實現(xiàn)的，在調(diào)整 過程中無需與終端進行交互，也不需要鎖定某個特定基站進行參考。
在整個網(wǎng)絡(luò)運行期間，網(wǎng)絡(luò)中的基站都能根據(jù)自身獲得的相鄰節(jié)點 信息分布獨立地對自身功率的調(diào)整做出有效控制，并且通過SABT字段 的轉(zhuǎn)變，整個網(wǎng)絡(luò)的基站的功率調(diào)整經(jīng)過一定的收斂重新進入穩(wěn)定，網(wǎng) 絡(luò)得以恢復(fù)正常工作。
下面結(jié)合附圖和具體實施例來對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。
圖7以WLAN網(wǎng)絡(luò)為例，給出了擁有三個相鄰AP節(jié)點AP2、 AP3及AP4的API通過對其所擁有的相鄰節(jié)點信息列表的實時檢測來 實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自愈的例子。具體來說，該網(wǎng)絡(luò)自愈方法執(zhí)行在API的每個 發(fā)送Beacon周期內(nèi)，包括以下步驟
步驟701， API對由直接或間接兩種方式獲取的Beacon信息進行 解析，形成如圖6所示的相鄰AP節(jié)點信息列表并按照得到的信息實時 更新；圖6以WLAN網(wǎng)絡(luò)為例，給出了經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)正常運行一段時間后， WLAN中API通過匯集并處理由直接交互或間接交互兩種方法得來的 Beacon信息所掌握的相鄰節(jié)點信息列表?？梢钥闯?，API此時共有3 個相鄰節(jié)點AP2、 AP3、 AP4，相對應(yīng)的，其鄰節(jié)點信息列表共有3 個，每個列表均包括四個必要選項，相鄰AP節(jié)點所對應(yīng)的MAC Address即Mac地址字段601、 Transmitting Power即當(dāng)前傳輸功率字 段602、 GeoPosition即地理位置字段603以及Update即計時器字段 604。其中，601、 602、 603字段的值都從最新收到的Beacon幀中獲 取，604字段的初始值為0，每隔AP自身的Beacon周期時間即自動加 1,直至收到新的來自對應(yīng)相鄰AP節(jié)點的Beacon, —旦收到，即把此 字段的值重新恢復(fù)為0。
步驟702， 一旦有新的更新發(fā)生，即開始針對此次更新的信息與上 次的Beacon進行比較；
步驟703，判斷此次所有相鄰AP傳輸功率的變動是否大于最大更 新閾值P_Max_TH (本發(fā)明中的實例為0.5倍現(xiàn)有功率)，或者計時器 超過時間閾值U_TH (本發(fā)明中的實例為200Beacon周期)，若該兩個 條件都不滿足，則進入步驟704;若其中有一條件滿足，說明網(wǎng)絡(luò)中已 出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障，則進入步驟708;
步驟704，判斷API的當(dāng)前SABT值是否大于0，若是則進入步驟 713，否則i^A步驟705;
步驟705，判斷是否到達API的終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)周期L (本發(fā)明中的 實例為L=50倍Beacon周期)，若是，進入步驟706;否則進入步驟 707;
判斷輔助轉(zhuǎn)發(fā)周期是為了在網(wǎng)絡(luò)的正常期間，即沒有AP進行功率 調(diào)整時，網(wǎng)絡(luò)中的AP仍然可以通過由終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)來獲擬目鄰AP的 相關(guān)信息，以維持如圖6所示的鄰節(jié)點列表。
步驟706，將API的SABT置為1，進入步驟713;
步驟707，將API的SABT值為0，進入步驟713;
步驟708， API針對最新獲取的相鄰節(jié)點信息，在自身的可調(diào)整范圍內(nèi)，通過設(shè)定步長a來找出能最小化自身能力范圍之內(nèi)的覆蓋空白， 同時還能最小化自身與相鄰AP之間重疊覆蓋面積的傳輸功率p*，并將 自身的功率調(diào)整至p"
在設(shè)定步長a后，AP1從最小功率開始，逐漸以/;=/1+3，在其可以 取值的范圍內(nèi)計算/")，其中/(a)-(m-，并尋求使 /化)取最大的功率值戶*。 a;是API在功率取值a時，API與其相鄰 AP之間的重疊覆蓋區(qū)域的面積，aU是API與其相鄰AP之間的覆蓋 空白區(qū)域的面積。a、 b、 e、 /7都為常數(shù)，是用來調(diào)節(jié)覆蓋空白與重疊覆 蓋之間關(guān)系的權(quán)重系數(shù)。在本例中，a=b=l， s = l、 ；7 = 5.5。
步驟709， APl判斷計算得到的/^與原有功率/;之間的差值。若該 差值小于最小更新閾值P一Min一TH (本發(fā)明中的實例為0.1倍現(xiàn)有功 率)，進入步驟710，否則i^步驟712;
步驟710， API判斷自身Beacon的SABT字段是否為0，如果 是，直接進入步驟713，否則進入步驟711;
步驟7U， API將自身Beacon的SABT值減1，進入步驟713;
步驟712， API自身Beacon的SABT值置為N;
通過對SABT字段的修改來控制終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)。如API進行了功 率調(diào)整，當(dāng)此次的調(diào)整值小于最小更新閾值P一Min一TH，則API的 SABT值自減1。在API的下一個Beacon周期中，如果AP的調(diào)整值 繼續(xù)小于最小更新閾值P_Min_TH，則繼續(xù)自減1，直至SABT減為 0。在SABT被減為0之前，收到此APlBeacon消息的節(jié)點將繼續(xù)向其 他AP轉(zhuǎn)發(fā)API的信息，幫助其他AP盡快得知API已重新恢復(fù)穩(wěn)定 狀態(tài)，以有助于整個網(wǎng)絡(luò)的AP重新進入穩(wěn)定。若在API的SABT值 自減的過程中，API的功率變化又出現(xiàn)大于最小更新閱值P一MinJTH 的情況，SABT則重新以N為值進入下一 Beacon周期。
步驟713， API判斷是否已到自身的Beacon發(fā)送周期，若是，則 進入步驟714，否則停留在此步驟，直至Beacon發(fā)送周期到達；
步驟714， API將包含由上述步驟得到的SABT值以及傳輸功率值 的Beacon幀按照自身發(fā)送Beacon周期向網(wǎng)絡(luò)廣播，返回步驟701。
16圖8為本發(fā)明中無線接入網(wǎng)絡(luò)的分布式自愈系統(tǒng)，包括讀取模 塊、判斷模塊、計算模塊、以及調(diào)整模塊。
讀取模塊，用于讀取廣播信息中攜帶的覆蓋信息，覆蓋信息至少包 括如下之一當(dāng)前傳輸功率、基站所處地理位置、終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)控制字 段。
本發(fā)明利用對網(wǎng)絡(luò)的廣播信息進行相應(yīng)的擴展，并使用上述特定字 段來承載網(wǎng)絡(luò)覆蓋信息，以支持網(wǎng)絡(luò)中各基站進行信息交互。網(wǎng)絡(luò)覆蓋 信息包含基站當(dāng)前的傳輸功率、當(dāng)前所處的地理位置信息。其中地理位 置信息可通過相關(guān)的定位技術(shù)獲取。在具備了上述兩個具體網(wǎng)絡(luò)覆蓋信 息后，網(wǎng)絡(luò)中的基站可通過基站間直接交互或間接交互兩種方式來完成 對網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況的探測與判定。
讀取模塊設(shè)置在基站中，通過直接監(jiān)聽并解析其他小區(qū)的廣播信息 讀取覆蓋信息；或者讀取模塊從同時感知到兩個以上基站廣播信息的終 端接收覆蓋信息，在覆蓋信息中還包括終端輔助控制字段，且終端輔助 控制字段表明要轉(zhuǎn)發(fā)覆蓋信息。
直接交互是通過基站直接監(jiān)聽并解析其他小區(qū)的廣播信息來實現(xiàn)。 基站之間直接交互覆蓋信息的一個WLAN網(wǎng)絡(luò)的例子，如圖3所示。 能直接收到彼此Beacon幀的兩個AP，如圖3中的AP1、 AP2，可通過 互相監(jiān)聽對方廣播的Beacon消息來實現(xiàn)信息交互。
間接交互則通過能同時感知到兩個以上基站廣播信息的終端接收覆 蓋信息，為了終端輔助的信息交互的高效完成，基站用于傳遞自身覆蓋 信息的內(nèi)容中，還包括終端輔助控制字段。當(dāng)終端輔助控制字段表明要 轉(zhuǎn)發(fā)覆蓋信息時，終端將相鄰基站信息轉(zhuǎn)發(fā)給自身接入的基站并進行讀 取。終端輔助控制字段針對不同網(wǎng)絡(luò)情況有不同的取值，以便在及時傳 遞網(wǎng)絡(luò)覆蓋信息的同時不過多的增加網(wǎng)絡(luò)的信令開銷。如網(wǎng)絡(luò)情況穩(wěn)定 時如何控制終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)以維持信息交互，以及在網(wǎng)絡(luò)故障被確定后如 何控制終端輔助信息以支持網(wǎng)絡(luò)進行盡快調(diào)整等。
判斷模塊，用于根據(jù)讀取的覆蓋信息與原有信息，判斷是否出現(xiàn)網(wǎng) 絡(luò)故障，當(dāng)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障時，通知計算模塊計算傳輸功率戶*。判斷模塊在所有相鄰基站的覆蓋信息中傳輸功率的變動大于最大更
新閾值時，判斷為網(wǎng)絡(luò)中已出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障；或判斷模塊在判斷相鄰基站 信息的更新超過時間閾值時，判斷為網(wǎng)絡(luò)中已出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障。
計算模塊，用于根據(jù)讀取模塊讀取到的覆蓋信息，計算基站自身能 力范圍之內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋空白面積以及自身與相鄰基站之間重疊覆蓋面積 均為最小對應(yīng)的傳輸功率/ *。
基站與其他相鄰基站的重疊覆蓋為基站分別與其相鄰的每個基站 兩兩之間覆蓋交疊覆蓋面積?；九c其他相鄰基站的覆蓋空白為在以 該基站的相鄰基站為頂點組成的多邊形區(qū)域內(nèi)，扣除該基站和該基站相 鄰基站覆蓋的所有面積后，還剩下的沒有任何覆蓋的空白區(qū)域。
計算模塊根據(jù)如下公式計算傳輸功率P*: = arg Max(ae—f 4 + 6e—)
A。l是基站在功率取值P時，基站與其相鄰基站之間的重疊覆蓋區(qū) 域的面積，A。ap是基站與其相鄰基站之間的覆蓋空白區(qū)域的面積。a、 b、 & 7都為常數(shù)，是用來調(diào)節(jié)覆蓋空白與重疊覆蓋之間關(guān)系的權(quán)重系 數(shù)。
下面以WLAN網(wǎng)絡(luò)為例，說明計算模塊計算傳輸功率的過程。 API周圍有AP2、 AP3、 ......APm， 一共(m-l)個相鄰接節(jié)點，
其分別對應(yīng)的功率為/ 1、戶2.......;rni。相對應(yīng)的，通過信號衰減7〉
式，可得到覆蓋半徑為
p-RRS,廣46
r = 10 ~^~~ (公式l) RRSth是AP以WLAN的最小工作速率1Mbps時所對應(yīng)的信號敏 感度，本實施例中取值-80dBm， n為信號衰落因子，本實施例取值
2.5。 APl APm的覆蓋半徑分別為。-10 * .......rm=lO '°"。
令4l表示API在功率取值pl時，API與其相鄰AP之間的重疊
覆蓋面積，A;^p則是APl與其相鄰AP之間的覆蓋空白。 4J表示AP1、 APm之間的重復(fù)面積，則有2sin(2ar畫(1 一 "，~^-))
, , r, +《一r 2r,d,
4『=f(arccos^~~^~~--^-)
2《 2
。 /w2+d2 、、(公式2)
sm(2 arccos(-^-)) 、*、 ^ ,
丄2, +《一5 、 _ 2~《 、
+ /*m (arccos(-^-)--^-)
(公式3)
/'=2
其中，《w表示API與APm之間的地理距離，可通過API和 APm的地理位置信息來獲得。
通過公式1和公式3， v4可以表達為與功率/ 有關(guān)的函數(shù)
(公式4)
同理還可有
al>=i-k'+s: i:々'1-…+(-i廣'《'"w (公式5)
/=2 ,'=2 y-2,乂力'
在公式5中，I表示由AP2、 AP3…AP附為頂點組成的多邊形，因為 對API來說，AP2、 ... AP柳的地理信息已知，加上通過公式1，公式5也 可表達為與功率/ 有關(guān)的函數(shù)
A -RRSth _46 ft-RRSr46 化-RRSth -46 ;^-RRSth-46
a[^:乖~~^"~,10 ~~^~~,10 ~~^~""."10 ^^"~) (公式6)
因此，同時最小化API的網(wǎng)絡(luò)覆蓋空白面積以及重疊覆蓋面積的功率 pl可表示為
A * = arg MaxOe—《+ 6e_"At5AP) (/>式7)
a、 b、 f、 7都為常數(shù)，是用來調(diào)節(jié)覆蓋空白面積與重疊覆蓋面積之 間關(guān)系的權(quán)重系數(shù)。
調(diào)整模塊，用于才艮據(jù)計算模塊的計算結(jié)果，將基站自身的功率調(diào)整 至p、
網(wǎng)絡(luò)中基站根據(jù)覆蓋信息自動決定是否調(diào)整發(fā)送功率，以減少網(wǎng)絡(luò)
19覆蓋空白同時保障系統(tǒng)容量。
進一步，本發(fā)明中無線接入網(wǎng)絡(luò)的分布式自愈系統(tǒng)在調(diào)整傳輸功率 pA后，還計算傳輸功率pA與原有功率p的差值，并將差值與設(shè)定的最 小更新閾值進行比較，以將當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)通知給其他節(jié)點。
判斷模塊還判斷pA與原有功率P之間的差值是否小于最小更新閾
值，如果是，將終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)字段設(shè)置為傳輸功率為pw的基站已重新
恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)，否則，將終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)字段設(shè)置為需要轉(zhuǎn)發(fā)的狀態(tài)。
由于在網(wǎng)絡(luò)正常運作時，大規(guī)模并且頻繁的傳遞基站覆蓋信息是沒 有必要的，所以為減少網(wǎng)絡(luò)正常運行使用時的信令開銷，還增加了終端
輔助轉(zhuǎn)發(fā)控制字段201。該字段是為控制終端進行輔助轉(zhuǎn)發(fā)而設(shè)置的， 取值則在O-N之間變化，其值取0表示該覆蓋信息不需要被轉(zhuǎn)發(fā)，其值 大于0時表示需要被轉(zhuǎn)發(fā)。為減少不必要的信令開銷，STAB的默認(rèn)值 為0，當(dāng)基站開始正常工作后，SABT值的具體變化也是隨著基站對動 態(tài)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的變化而變化的。當(dāng)基站感知到當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境穩(wěn)定時， SABT每隔設(shè)置值L個廣播周期被置為1,從而在到達L個廣播周期 時，控制與其進行通信的終端轉(zhuǎn)發(fā)自身信息。當(dāng)基站感知到相鄰基站的 覆蓋變化過大或者相鄰基站失效時，基站自身啟動相應(yīng)功率調(diào)整，與此 同時，SABT被立即置為N，以控制終端立即向網(wǎng)絡(luò)傳遞環(huán)境變動的信 息，網(wǎng)絡(luò)間的信令開銷也隨之增多。而當(dāng)基站感知到網(wǎng)絡(luò)逐漸恢復(fù)平靜 時，SABT也將自動減1，直至重新恢復(fù)為默認(rèn)值0，以逐漸減少信令 開銷，直至恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)。
進一步，判斷模塊還需要判斷是否到達輔助轉(zhuǎn)發(fā)周期，以便在網(wǎng)絡(luò) 的正常期間，即沒有基站進行功率調(diào)整時，網(wǎng)絡(luò)中的基站仍然可以通過 由終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)來獲擬目鄰基站的相關(guān)信息，以維持如圖6所示的鄰節(jié) 點列表。
判斷模塊判斷已到達終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)周期時，在覆蓋信息中設(shè)置為需 要轉(zhuǎn)發(fā)的狀態(tài)，在未到達輔助轉(zhuǎn)發(fā)周期時，在覆蓋信息中設(shè)置為不需要 轉(zhuǎn)發(fā)的狀態(tài)。在設(shè)置輔助轉(zhuǎn)發(fā)的狀態(tài)后，判斷已到達廣播周期，發(fā)送將 傳輸功率p^乂及終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)字段信息廣播至全網(wǎng)的通知。
20進一步，本發(fā)明還可以包括發(fā)送模塊，用于在接收到判斷模塊的通 知時，即到達廣播周期時，將傳輸功率以及終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)字段信息廣播 至全網(wǎng)。
本發(fā)明旨在支持可靈活部署的無線網(wǎng)絡(luò)具備應(yīng)對基站失效的能力， 通過信息交互的方法來實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)故障的探測，進而通過自發(fā)的功率調(diào) 整方法來實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)故障的恢復(fù)。
在整個網(wǎng)絡(luò)運行期間，網(wǎng)絡(luò)中的基站都能根據(jù)自身獲得的相鄰節(jié)點
信息分布獨立地對自身功率的調(diào)整做出有效控制，并且通過SABT字段 的轉(zhuǎn)變，整個網(wǎng)絡(luò)的基站功率調(diào)整經(jīng)過一定的收斂重新進入穩(wěn)定，網(wǎng)絡(luò) 得以恢復(fù)正常工作。
權(quán)利要求
1.一種無線接入網(wǎng)絡(luò)的分布式自愈方法，包括以下步驟讀取廣播信息中攜帶的相鄰基站的覆蓋信息，覆蓋信息至少包括如下之一基站當(dāng)前傳輸功率、基站所處地理位置、終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)控制字段；根據(jù)相鄰基站的覆蓋信息和原有信息，判斷是否出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障，如果是，執(zhí)行下一步；計算使基站在其自身能力范圍之內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋空白面積最小以及與相鄰基站之間重疊覆蓋面積最小的傳輸功率p＊；將基站自身的功率調(diào)整至p＊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述分布式自愈方法，其中，讀取廣播信息中 攜帶的覆蓋信息的操作，包括以下步驟基站直接監(jiān)聽并解析其他小區(qū)基站的廣播信息來讀取覆蓋信息；或者通過同時感知到兩個以上基站廣播信息的終端接收覆蓋信息，當(dāng)覆 蓋信息中還包括終端輔助控制字段，且終端輔助控制字段表明要轉(zhuǎn)發(fā)覆 蓋信息時，終端向自身接入的基站轉(zhuǎn)發(fā)相鄰基站的覆蓋信息。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述分布式自愈方法，其中，判斷是否出現(xiàn)網(wǎng) 絡(luò)故障的操作，包括以下步驟判斷是否所有相鄰基站的覆蓋信息中傳輸功率的變動大于最大更新 閾值，如果是，網(wǎng)絡(luò)中已出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障；或者判斷覆蓋信息中信息的更新是否超過時間閾值，如果是，網(wǎng)絡(luò)中已 出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述分布式自愈方法，其中，計算使基站在其 自身能力范圍之內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋空白面積最小以及與相鄰基站之間重疊覆 蓋面積最小的傳輸功率pA的操作，包括以下步驟4表示基站功率取值p時，基站與其相鄰基站之間的重疊覆蓋面積，Ac^是基站與其相鄰基站之間的覆蓋空白，a、 b、 e、；/都為常數(shù)，是用來調(diào)節(jié)覆蓋空白與重疊覆蓋之間關(guān)系的權(quán)重系數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述分布式自愈方法，其中，當(dāng)判斷未出現(xiàn)網(wǎng) 絡(luò)故障時，還包括維持相鄰基站覆蓋交互信息列表的操作，具體包括以 下步驟判斷是否到達終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)周期，如果是，將終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)字段設(shè) 置為需要轉(zhuǎn)發(fā)的狀態(tài)，否則，設(shè)置為不需要轉(zhuǎn)發(fā)的狀態(tài)；判斷是否到達發(fā)送廣播信息的周期，如果是，將傳輸功率以及終端 輔助轉(zhuǎn)發(fā)字段信息廣播至全網(wǎng)。
6. —種無線接入網(wǎng)絡(luò)的分布式自愈系統(tǒng)，包括讀取模塊，用于讀取廣播信息中攜帶的相鄰基站的覆蓋信息，覆蓋 信息至少包括如下之一基站當(dāng)前傳輸功率、基站所處地理位置、終端 輔助轉(zhuǎn)發(fā)控制字段；判斷模塊，用于根據(jù)相鄰基站的覆蓋信息和原有信息，判斷是否出 現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障，當(dāng)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障時，通知計算模塊計算傳輸功率/;*;計算模塊，用于根據(jù)讀取模塊讀取到的覆蓋信息，計算使基站在其 自身能力范圍之內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋空白面積最小以及自身與相鄰基站之間重 疊覆蓋面積最小的傳輸功率/;*;調(diào)整模塊，用于根據(jù)計算模塊的計算結(jié)果，將基站自身的功率調(diào)整 至p、
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述分布式自愈系統(tǒng)，其中，讀取模塊設(shè)置在 基站中，通過直接監(jiān)聽并解析其他小區(qū)的廣播信息來讀取覆蓋信息；或 者讀取模塊從同時感知到兩個以上基站廣播信息的終端接收覆蓋信 息，在覆蓋信息中還包括終端輔助控制字段，且終端輔助控制字段表明 要轉(zhuǎn)發(fā)覆蓋信息，終端向自身接入的基站轉(zhuǎn)發(fā)相鄰基站的覆蓋信息。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述分布式自愈系統(tǒng)，其中，判斷模塊在所有 相鄰基站的覆蓋信息中傳輸功率的變動大于最大更新閾值時，判斷為網(wǎng) 絡(luò)中已出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障；或判斷模塊在覆蓋信息中信息的更新超過時間閾值時，判斷為網(wǎng)絡(luò)中 已出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述分布式自愈系統(tǒng)，其中，計算模塊根據(jù)如 下公式計算傳輸功率p*:/ * = arg Max(ae—* + 6e—"a。")4x表示基站在功率取值/ 時，基站與其相鄰基站之間的重疊覆蓋 面積，Ac^是基站與其相鄰基站之間的覆蓋空白，a、 b、 e、 7都為常數(shù)，是用來調(diào)節(jié)覆蓋空白與重疊覆蓋之間關(guān)系的權(quán)重系數(shù)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述分布式自愈系統(tǒng)，其中，判斷模塊判斷已 到達終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)周期時，將基站覆蓋信息中終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)字段設(shè)置為 需要轉(zhuǎn)發(fā)的狀態(tài)，在未到達輔助轉(zhuǎn)發(fā)周期時，在基站覆蓋信息中終端輔 助轉(zhuǎn)發(fā)字段設(shè)置為不需要轉(zhuǎn)發(fā)的狀態(tài)；在設(shè)置輔助轉(zhuǎn)發(fā)的狀態(tài)后，判斷 已到達發(fā)送廣播信息的周期時，發(fā)送將傳輸功率以及終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)字段 信息廣播至全網(wǎng)的通知。
全文摘要
本發(fā)明提出一種無線接入網(wǎng)絡(luò)的分布式自愈方法和系統(tǒng)，包括讀取廣播信息中攜帶的相鄰基站的覆蓋信息，覆蓋信息至少包括如下之一基站當(dāng)前傳輸功率、基站所處地理位置、終端輔助轉(zhuǎn)發(fā)控制字段；根據(jù)相鄰基站的覆蓋信息和原有信息，判斷是否出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障，如果是，執(zhí)行下一步；計算使基站在其自身能力范圍之內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋空白面積最小以及與相鄰基站之間重疊覆蓋面積最小的傳輸功率p^*；將基站自身的功率調(diào)整至p^*。本發(fā)明不僅實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)覆蓋空白的及時恢復(fù)，還能有效控制網(wǎng)絡(luò)中由填補覆蓋空白而造成的相鄰小區(qū)重疊覆蓋面積的增加，以同時兼顧無線網(wǎng)絡(luò)的可靠性與系統(tǒng)容量。
文檔編號H04W24/04GK101600216SQ20091008797
公開日2009年12月9日 申請日期2009年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月26日
發(fā)明者馮志勇, 平 張, 張奇勛, 方 田, 典 范, 力 譚, 黎文邊 申請人:北京郵電大學(xué)