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密集居民区中 Wi-Fi 信道选择的优化

网络与互联网体系结构 2022-11-09 v1 信号处理

摘要

在密集居民区中,常有数十户住宅彼此邻近。这既可能是一个容纳许多独户住宅(SFH)的紧凑街区,也可能是一个多住户单元(MDU)建筑群(如大型公寓楼或共管公寓)。此类居民区中的每户住宅(无论是 SFH 还是 MDU 建筑群中的单个单元)都拥有自己的 Wi-Fi 接入点(AP)。由于 Wi-Fi 仅有少数(通常为 2 或 3 个)非重叠无线信道,邻近住宅可能共用同一信道并争用空口时间,从而导致网速慢(长时延、流媒体播放时缓冲等)的糟糕体验。为密集居民区内所有 AP 进行 Wi-Fi 优化以提供最佳用户体验是迫切需求。我们提出了一种针对密集居民区内所有 AP 的集中式 Wi-Fi 信道选择方法。我们描述了如何利用近期观测来估计潜在干扰矩阵——对于任意一对 AP,若它们位于同一信道将彼此造成多少 Wi-Fi 干扰。我们构建了一个优化问题——寻找一种信道分配方案(每户应使用哪个信道)以最小化居民区内的总 Wi-Fi 干扰。我们设计了一种基于神经网络梯度下降的优化算法来求解该优化问题。我们给出了离线实验的初步结果,将我们的优化求解器与现成的混合整数规划求解器进行比较。实验表明,现成求解器在训练数据(来自近期天数)上能找到更优(总干扰更低)的解,但我们的神经网络求解器泛化性更好——它在测试数据(次日)上找到的解总干扰更低。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.03872,
  title  = {Optimizing Wi-Fi Channel Selection in a Dense Neighborhood},
  author = {Yonatan Vaizman and Hongcheng Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.03872},
  year   = {2022}
}

备注

We discussed this work in the 2022 Fall Technical Forum as part of SCTE Cable-Tec Expo. This paper was published in SCTE Technical Journal. For citing this work, please cite the original publication