(Paper) BalloonNet: A Deploying Method for a Three-Dimensional Wireless Network Surrounding a...
Click here to load reader
-
Upload
naoki-shibata -
Category
Technology
-
view
183 -
download
1
description
Transcript of (Paper) BalloonNet: A Deploying Method for a Three-Dimensional Wireless Network Surrounding a...
���������� ����� ��� ������ ���
� �����������������
�������� ������� ����������� � ��������
������ ����†� ���� ��‡� ����� �������†� ������ ������∓ ��� ����� ���††������� ������ �� ����������� �������� ���� ������� �� ������� ��� ����������� ������ ����� �����
����� {�����!�� �!������ ���}"�#����#$�‡%��������� %������ &��� '��(������ ����� &���� �����
����� �)����"���#����!#��#$�∓*�(���� �� ������ +������ ,������ ���-��� '��(������ .������� ���-���� �����
����� �!������"����#���
��������������� �� �� ���� ������ � � ���� � ������������� � �� ��� ��� ��� ���� �� � ������ ����� �� ������ ��������� ������ �� ��������� ��� ������� � ������� ������ ��� ���� ���� ��� �������� �� �� ��� ������ � ��� ������� ��� ���� �� ��� ��� � ���� ��� ������� ��� �� ��������� �������� �� ��� ��� ����� �� ��� ������ �� ����������� ������� ����� ����������� ���� �� ���������� ���� ���� �� ������� ������� �� � ������� ����� � ��� ����� ������� �� ����� ��� ��������������� ��� ������ ���� ��� ���������� ������ �������� �� �� ������ ������� �� ���������� ��� ! "#$ ��������� ��� ��������! ��� ������ ���� ���� �� ��������� �� ���� � ������� ���������� �� ���� � ������� ����%"&$ �������� ��� ������ � ������� ����� '�� � ���� ������� ��� �� ������ �� � ������� ���� �� � ������� � ��������(� ��� ���� ��� ������� ������� �� �������� ��� ������ ��������� ��������� ������� ��� ��� ��� � ��� ���� ��� ������������� ��)���� ���� ���� ���� ����� �������
���� ��*������ � �������% ������% ����� ��������������� % ���� � �� ��� ��������
�# ������������
+�������� ��� )���� �� �/��������� � ������ �� �����!
���� ������ ������ �� � �����0���� (������� �������
��� �/����� )������ ���������# �� ������ ���� ����� �!
��� )��� ������!���� �� ����������� ���� ��� �������� ������
����� ��� ��� 1�(����� .����� ��� *����� 1�� ���)���
21�*!�3456 ��(� ���� ��(������ ��� ����-��� ��������������
��0���� (���� ����������� �� ���� ��� �������� �� (�����#
����� ���� ���� ��0��� ���� �� � )����� ���)����
���������� �� ������������ ����������� � �� ����� ���
�� � ������ ����# 1 � ���� �� ���� ������������
����������� 0������ )����� ��!��� ���)��� ��� ����������
���������� ��� ���� ������ ��(� ���� ����� �� ������
����# 1 )����� ��!��� ���)��� � � ������0� ��� ������� �
)����� ���)���� ��� ���� ���)��� ���� ��� )����� � ���
������� )���� ���� ���� ��� ���������� �������� )��� �����
���� ���� �/�� )����� ��� ������������ ����� �� ����������
)��� ������ ���� ������ ������������ ����# ��� ������0�
� �/������ �� ������ �� �������(� ���� ��� ������������ ��
��$�� ������ ����� ����� �� ��� ��� ��0��� � ���������
������������ ��(����� ���)����� �� �/����(� ��(���#
���� ������ ��� ������� � )����� ��!��� ���)��� ��
�� ������ ��(�������� ��(� ���� ������� 476 ������ ����
���������� �� � ������� ��� � )����� ���)��� �� ��(��
�� ������ ������� � � �� ����� 8�� ��������# 1��
�� ��� ����� ��� ���� �� (������ �� � ��� ��0���� ��
������ � ����� ����� �� ���� �� ����� �� ��(�� � �������
)���� � �� ��� �� �������# 9���� ���� 4:6 � � ������
��� ���������� � )����� ��!��� ���)��� ����� � �������
�� � ���������� ��(��������# 9�������� ��� ������ ������
������� ���)��� ���� ��� �� ��� �� ���� ������ �
���� ��(� ����� ��� �������# 9� � ������� ���� � ����
��� ���������� )��� �� ���� ���������� ��� ��������� )���
���� ���������# ���������� )� ���� � ������ �� 0�����
��(�� �� ������ ������� )��� )����� ���� �������� ������
��� )����� ��(��� �� ����� ��� �������#
�� ��� ������ )� ������ � �����!���������� ���� ������!
���� ������ ��� ������ � � )����� ���)��� ���� ��(�� ��
������ ������� ���� ��� �����# � ����� ���� �������!���(��
���)��� ��(��� ������ ���� ������� �� ��� ���# �����
����� )�(� ��������� )����) ��� )��� ������ �����������
��� ���)��� ���� ��� ���(��� )��� ��(����� �� � ����-�����
���������� ��� ����� ����������� � ���������� �� ����
����� �������� ����� � �������# �� ��������� ��� ;���
�� ��� ������� ��� �����(� ����� )�(� ���� ��8������� ����
����� ���� ���� �� 1< ����� ��� �������� ���� ��� �����
���������� � ���� )��� ����������� ����� ������� ��� ;���#
�� ����� �� ������ ������ ������-����� ��(��� ��� �����(�
��� ���� ���������� �� ������ �������� k!��(����� �� �
)����� ���)���# ��� ������� �� ���������� ��� ���)���
���� ����� � ������� � �<!���� 4=6� � )� ������ �
������� ������ ���� �� � ������� ���������# 1������ �(!
���� �/����� ����� ����������� ����� 4>6 ��(� ���� �����
��� ������ �� ������ ��(��������� )� ���� ���� �����
������� ��� �� ������� )���� ��0��� ���������� ������!
��!������ ����������# ?�� ��� ������ )� � �� �������� �����
����������� ����� ���� ���� ������ �� ��� ���������� �������
��� ��� ������� ����� � ������� �� ����� �� �������� ���
�
������������� ��� �� ��� �� ����� �� �� �������
�� ���������� ��� �� ���� �� ������� ��� ����� ���
����� �� ����� �� �� �� ��%� ������� ��� ���� ��������
�� ������� ��� ��������� ������� ����� ���������� ��
���� ����� ��� ��� ������� ��� �� ��� ��� ����������� ���
� ����� ���� ��� ��� ��� ��� ������ ���� ������ �� � ���
������� �� ��� ����� �� ��� ��������� ������� !� � �����
�� �������� ������"���� ��� �������� #������ ����� $�
������� �� ��� ���� ������" ����� �� ���� ��������� � ���%
��� �"������� �� ����������� ����� ����� ����������
����� �� ���� &�� ����� �� �� ����� '�()�� ���� ��
��������� �� �� ���������
**� ������� ����
+��������� ������� �� ������ ��� �� ����� �� �������
�� ������ �������� ���� �� ��"���,�� ��� �������� ��
��� �� ��� ������������� ������ ���� �������� ��%
���� ��� �� ����� �� �� ���������� ���� � ������� ����
��"���,�� ��� ������ � ������,�� ��� ����� �� �����
�� ���� ��� ���� ����� �� �-���� ����� ��� ������� ��
�������� +������ �� �� ������� � ������ �� ������ �
����� ��� ������ ����� �� ����"������ � �������������
��� ��� � ��"����� �����./0� *� ���� �� �� ���������
�� ��� ���� ������ ���� ������ #��� ���%������� ���������
�� ����������� ��� �� �� ������� � ������ ���� �����
���� ������������ ��� ���������.$�0� *� �� �������� �"����
����� ��� ������������� ��� �� ��� ��� �� ������ ���
��� ������ ��� �������� �� ������ �� �� ���%��%����%���
���� �� ��� ����� ��� ���� ������������� ��� �����
����#������ �������� �� ��� ��������� �� ��� ������ &���
#�� ��#����� ���������� ��������� �� ������� ��� ���� �����
���� ����� ����������� �� ��� ���������� 1�� �� �� �������
� ������.$20 ���� 3!�!.$$0 �� ���� ��� �������������
��� �� ��� �� ����� �� ������ �� � ������ ������ &���
������ ������� �� ��� ����������� �� ��� ������� �����
�� ����� �� ���������� ������� ��������� �������� ��� �
������ �������� ����� ����� �� ������� �� ���������� ��
� � �%����������� ����� ������ ��������� ������ ��� ��
����� ���� �� �� �������� �� ���� 4�� �� �� ����� �����%����
������� �� �� �� ������5 ��� ���� �-���� ���� ������
���� ������� �� ����%����������� ���������� �� ����%
���� 6���� +������" ��� 7�,�� ������� ������������� ���
�� ������ �����������.$'0� ��"�����.$80 ��� ��������
��������� ������.$�0� ����� ���� ������ ������ �� ���
79%��� ������ ����� ������� #�� �������� ��������� �� �
������ ������� :� ���� ����� ������� ��� ��� ���� ��
��� �"������� �� ���������� ����� ��� ������������� ��� ��
��� ��� �� ����� �� ��������� �� �� � ������ ����� �������
������� �� ���� � � ���������� �� ���#���� �� ����� �� �
��� ��� �����������
!� � �� �� ������� � ������ ��� �� �� � �������
���� ������� �� �� ���� ������� � ������ �� ������ ��� ��
����� ��� �������� ���� �������� �� ��� ���.$)0� &�� ��������
�� �������� �� �������� �� ������ ���������� *� ���� ��
���� ��� �� ���� ������� ��� ��� ������� ;������
���������� ��������� ���� �� ����� ������ ��� ���������
������ ��� ���� �� ������ :� ���� ���� ������� �-����
��������,�� ������� ��� ������� ���� �� ������������� ���
���� ��� ���� ��� ������ �� ���������
�� ������ ���� � ������ ��� �� �� �� �� ���� ��
�"������ ���� ��� �� ����� ���������� �� ������� ���
����� ���������� +�� �� ��� �������� ���������� �� �
�������� ����� �������� �� � ��� �������� �-������� ��
���� � ��� ��� *� ���� ����� � ������ � ������ �������� ��
������ ���������� ������� ��� ����� �������� �� ������
k%������� ����� ��� �� ����� �� �������� ������� ��
��� ������� ���� ��������� � ���� � � ���������< �$
�� ������������ ����5 �2 �� ��=�� ��� ���� �����������
������� ���� �� �� ���� �� ������� ������� ������ ��� ��������
&�� ������� ������ ������,�� ��� ����� �� ����� ������
�� ������� k%������ �� ��� ��������
***� 9���� ��������
*� ���� �������� � #�� ��� �� ������ �� �� �������
�� ���� �"����� �� ����������� ��� �������� ��� ������
�� ��������� ��� ��������� �� ��� ������
�� �������� ��� ����� �����
>��$ ������� � �������� ������� ��� ��� *� ��� �� ����
��� ����� �����%���� �������� ��� �� ����� �������� ��
�������� �� �������� �� ��� �� ����� ��� ��������
�� ����������
��������
&�� ������ �� �������� �� ������ ������ �� ��=�����
���� ������ ?��� ������� �� ����� ��� ���� ����
������� 9�������� �"�������� ���#��� ���� �������� �� �
����� �� 2�� �� ��� � �� �"��������� �� ��� ��� �
� �� �� ����� �� �������� ������ ������� ��� ��� � ���� �!��� ����"
����� �� �
7�� �� ����� �� ������%�� ��� ������� ��� ��%���
������������� �������� ����������� &���������� �� � ���
������ ����������� �� ������� �� �� �������� ����� ��� ������
�� ��� ��� �� ���� ��� ���� �� ��#�� ��� ������� �����
������ ���� ��� ����������� ��� ���� ��� �� ����� ��
T .�@�0� &�� ��� Ra ������ �� ��� �� ���� A �� ��#���
�� ��� ��� ��� ������� ����� ������ ��� ���� A ��
���� ���� T �
����� ���� ���
�� ������ ���� ��� ������� �� �� � ������� ���� &��
������� �� ��������� �� � ��� �� ����� ����� ����� � �����
�
l �� ���� ��� ���� ���� ��� � ��� � �� ���� ����������
�� ��� �������� ���� ���� ��� ��� ������ �� �� �������� ���� ��
������ ���� ����� ����� � ��� ���� �� ������� ������ � ���� �� ���
�������� ��� �� ��������
�� ������ ����� ���
�� ���� ���� ��� ������� �� ������ � ��� � ���� �� ����
���� �� ������! ��� k"�������� �� ��� � �����
�����
• #������!$ � ���� ���� �� ��� ������ � �����% ���������
����� �������� ��� �� �����
• &���������� ��������� ���� �� L$ � ���� �� ���� ���� "
����� ��� ����������� ���� ������� � ����������� �� �
��������
• ' ���� k �� ��������
• (���� s �� ������ �����
������
• )������� �� ��� � ���� �� ������* ����
��������
+ ����� ���� N �� � ��� �� ����!� ������* ����� M ��
� ��� �� ������ �� ��� � ���� �� ���� �� �������� �� k )��api �� cj �� ��� i�� ������* ��� �api ∈ N � �� ��� j�� ����
�cj ∈ M � p(i, j)� ��� �,�� �� ������� -��! ���� �������
api ������ cj �� ���
p(i, j) =
{1 L(i, j) ≥ T0 otherwise
�.�
/ ������ kp(j) ����� ������� cj �� ������ �! k ���� ��
��� / ������ kp(j) �� �,�� �� �������
kp(j) =
⎧⎪⎨⎪⎩
1
|N |∑i=1
p(i, j) ≥ k
0 otherwise
�0�
-�� ���������� �� �1������ �! ��� ��������� ���� ��
|M|∑j=1
kp(j)
|M | ≥ s �2�
� ������� ��������
3����� ��� ��� � ���� �� ���� ���� �� ������! ���
���������� �� ��� � ����� �� ���� �� !% ��� ��4������ � ������
�� ���������� �! ��������� ���� ��
minimize(n) subject to constraints (3) �5�
�6 (���� &��������� 3���
�� ���� �� ����� � � � ����� ��� ��� ����!����� ��
��� �� ���� ���� � ����"��"����� ���� ����� ����� �� ����
��� �� ��*� ���� �� �� ��������� ��*� ����� �� ����� �����
��! ��������� ���� ���� ���� ����������� -���� ��� �������
����� ����� ����� ���� ��� ��� �77"22 ����89:� ��� +;�
����8<:� ��� 7=+-"02. ����8>:� ��� ���� ������� �!
=*����� �� ��8.<: �� ��� ���� ������� �! ?���� �� ��8.>:
-���� ����� ��� ���� �� ��� � ������ ������� �������
�� ������ ����� �� � ��������� �� ���� �� ��� �����
���� ������� ��������� ������� ����� ��� ������ @�������
���������� �� ���� ����� �� ��� � ���! �������� = �
����������� � ������ ���� ���� ����� ��� �� �� ���� ��
�������� �� ����� ������������� �� �� � �� ��� ��� ����
��� ���� ��� ��� �! ��*��� ���� �� �� ��� �� -��������� ��
������� � ���� ����� ��*�� ���� ���� �� ���������� �� ����
����� �� ������ �� ����� ����� � �� ��������� �� ��������
������ ��� �� � � �����A� ��� �� �� �� ���� �� ���� ����
��� ���������� �� ���� ������ � � �� �� � ���! ��,� �� �� ���
� ������ ���� ���� �� � ������� ���� +�� �� ������� � ���
���� ����� ���! ��� ���� ���������� ������� ���� � ������
���� ����
+��� ����� ���� ��� 8.B: �� 80C: ��*� ���� �� �� ����
������ ����� ����� �1������� ��� ��������� �� ���� ����� ����
��� ��� � �� ��� ��������� �� ���" ������ �������� ���� ���
�������� �� � ��� ������� ���� �� � � ���� ����� �����
��� �� ����������� ������� ������ �������� �� ���� ������ ��
� � �1��������
�� ���� ��� ��� �� � ����� ������� ��� �����
��������� ������ �� ��������
-�� ���� ������� �! =*����� �� �� �� ���� ��
���� �� ���� �������� �� ������ � ���� �� ����� ���
� �����8.<:% �� ���� ���� ���������� ��� ����� ����� � ��
��� � ��� ���� �� � � ����� -��! � ����� ���� ����� ���� ���
�� �� �� ������ �� �� � ����"��"����� ����� ����� ����
�! ��������� ����� ���� ���� ��� ���� ������� �! ?�����
�� ��8.>: �� ������ �D� �� �9� ��������� ��� ���� ��� � ���"
���� ����� ����� �� ��� ���� ������� �! ?����� �� ���
�����������! d� din �� h ����� ��� ������� ������� ��
������ ����� �� �� � ��� ����� ��� ������� ������� �����
�� ��������� �� ��� ������ ���� ��� �� �����������!% �� f ��
���� ���!
Lossout = 54 + 40 log d− 30 logh+ 21 log f �D�
Lossin = 0.6din − 0.6h+ 10 �9�
Loss = Lossout + Lossin �<�
���������� �� � ����� ���������� �����
�� ����� �>� ���������� � � ���� ��� ������ ����� �����
������� ������ ����� � �� �������� E -�� ���� �� ��"
��� ����� �� ������ �� ����� ����� Lossdistance �! �������
�� ����� ����� Lossobstacle �! ��������� -�� ���������� ���
����� �� -���� �
L(A,B) = Lossdistance + Lossobstacle �>�
-�� ���� ��� ����� ����� �! ������� ��*�� ���� �� ���
���! �� ��� ������� d1 ������� A �� B� � � ���� �� ��� �
������� d2 ���� ��� ����� � ���� �� ��������� �� ����� �� ��
�������� ������� A �� B� d1 �� �� �� �� d2 =��������� d2 ��
������� ���� d1 -�� ��������� α, β, γ �� δ ��� ������� �!
��� � ������ ���������� ����� ���� ��� ���� ������ ��� ���
������� �� �6"E
Lossobstacle ���������� ��� ����� ����� �! ��������� �����
������� A �� B Oi ���������� ��� � ���� �� ��������� ��
�
���� �� ����� � �����
����� �
���������� �� �������� �� ��
��� �������� �
L(A,B)
��� ������ � ������� ��� ��������� � ��!��� ���� �� A ��� B� !���� �� ������ � � ��������� �
" �������� ��� �������
Lossdistance
��� ��� ��� ��������� � ��� � ��������� �������� #d1$ ��� ���������� �������� #d2$
Lossobstacle ��� ��� ��� ��������� � ��� � �������
α = 36.37 % ��&����� � � ��������� � ��� � ��������� �������� d1β = 0.12 % ��&����� � � ��������� � ��� � d2 − d1
γ = −69.13 % ��&����� � � ��������� � ��� � ��������� �
δ = −28.51 % ������
���� ���� ��� �� ������ �� ����� �� ���� A ��� B�� ���ρ �� �� � ���� ��� �� ���� ���� �� ��� ����
Lossobstacle =∑
ρiOi ��
���� ����� �� ������� �� �� ���� ���������� ���
��� �� ��� �� ���� �� ���� �� ������ ���� ��� � ������
���� � ������ ����� d1 �� �� �������� ��� ���� ��� d2 �� ��������� �� ��� ���� �� ���� A ��� B ����� �� ���� � �������� �� ���� �� �� ������� �� �� � ! ���� ��� �� ��� ����� ��
������� �� �� �� �� ��� ����� �� �� � ����� �� � �� ����
A ��� B� ����� ��� �� �� �� ���� ��� �� ����� ����
�� ���������
"� �������� �� ��� ����� �� � �� ���� ����� ����� ����
• #���� ����
• $� �� ����
• �����
#� ����� � �� ������ �� ����%���� � α, β, γ ��� ρ� ��� ������%���� � ��� ���� ���� �� ��� ����� �� ������� �� �� �����&
���� �� ��������� �� �� '���� ��� �� #������ ��� (������
)������� �� *��� #�� � � � �� (������ ��� ���������� "� ����
� �� ����� +, �� � ! ����� !-��./ # ./�00� *#,� �
)1��!2$"3-&4+&56//*4 ������ ���� � ��� ��((#'��7�08
��� ���������� ��� ���� "� ������ �� ������ ���� �� ����
�� ��������� ��� �������� ������ � ���� � ���� 09/ ���� �
������ �� �������� ! ���� ���� � �� ����� �� �� ����� ���
�� �� ������ ���� �� � �� +, �� ���� �� �� �� ����� �
����� � ���� ��� ��� � �� ����� ���� "� �������� ��
������ ����� �� �� ������ �������� ���� ���� 09 �������
���6 ����� ���� �� �� ���������� ���� � :��������� �
���� ���� ���� �� ;���� �������� ���� �� ;��� ����� ��
������ ���� ��� ������
"� ����� �� ����%���� � �� �� ����� ������� �����
�� <0/ �� ���������� �������� ���� �� �������� ������
��
�������� �
���� '� ����� � ������� � ���� �
-120
-110
-100
-90
-80
-70
-60
-50
-40
-30
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Sig
nal S
treng
th[d
Bm
]
d1[m]
Proposed method[19][20]
Measured data
���� (� % ���� � � � ��� ��� ��� ��� ��� �� )�*+)�,+� ���
� ��� ��� ��� ��� ��� �� )�*+)�,+ ��� � ���� �������-��" �� ��� ����
� d1 = d2 ��� d1 = 0.95din + 0.05d, h = 20, f = 2400�
� ���� � ��� ����������� �� ���� ������� �� ����%���� � ���
� ������� ����� �� <00� ����� ���� �� ��� ������ ��
� ������� �� �� � ����� ## ������ ��� �� �� ������� ��
����%���� � ��� ������� ��� � ���� ��� ��� � ��� �����
Lossdistance = 36.67 log(d1) + 0.12(d2 − d1) log(d2)
−69.13 log(d2)− 28.51 0/�
Lossdistance = −29.34 log(d1)− 37.66 00�
���= ����� �� ���������� �� ���� �� �������� � ����&
��� ��� � �� ��� ���� ��� �� Lossdistance ���� ������� ���� �� �� ������ "� ��� ��� �� �� Lossobstacle ����� ���� �� �������� �� � � %�� �� �������� � ���� ��� �� ��� ����
���9 ����� �� ������ � ����� ��� ���� ������ ��� ����� ###
����� �� � � �� ���� ������ �� �� �� �������� ��� $���� �>�
������� : � -:(� (' ��� R2 ������� �� ������� �� ��
������ ��� ������� �� ���� �<���� ��� � �� � ������ ����� ���
��� �� �� ������ ��� ����%���� � ������ ����� !� ����� %�9
����� �� �� ���������� �� ���� �� �������� ����� ��� ��
����� �� ��� d2� �� �� ����� ������ �� ���� ### ���� ��
(' ��� -:( ��� �� �������� ����� ��� �� �� ��� (' ���
-:( ��� � ��� �������� ��� ������� �� �� ������ ��� ������
�� =/?�)�� ����� �� ���������� � �� ������ � ������ � ��
���� ��� ����� ����� ������ ���� ������ �� ����
Lossdistance = α log(d1) + β(d2 − d1) log(d2)
+γ log(d2) + δ 0��
@ +./�/0�� :��1/�
��� ������� �� ��������� �������� ������ ����� �� � ����&
����������� ����� �� *+&����798� ��� � �� �������� ���� �
�
0
5
10
15
20
25
30
0 20 40 60 80 100
Err
or
d1[m]
Proposed model
w/o d2
[19][20]
���� �� ����� � �� ����
����� ��
�������� ��������
�� ���� ���� ���� ����� �� �����
������� ���� ��� ! �"�## �$�#%
�&� d2 �%��' � �% � �!�
��� ��� ����� ������ � � �������� ��� �� �� ������ ��
����� � � ���� �� ������� �� �� �� ������ ������� �
�� ��������
�� ��� ����� �� ������ ������ ������� ���� ��� �� �
����� �� �� �� k��������� �� ��� ������ �������� �� ���
������� ���� �� s� ��� ����� ���� ��� � ������� ������� ���� ��� �� ��� ��� �� �� �� ��� �������� ��������
�� � ��� � ������� ���� � ������ � ��� ����� �� ����
��� ������� ���� � ������ ��� � ������ ��� ��� �� �����
����� �� ���� � ��� ���� ��������� ��������� ��������
��� ���� ��� ����� �� ���� ������ ��� ��� �� ��� �� �
������ ����� ��� �� �� ����� ��� ����� ���� �� ���
�� ������ ������ � �������� ��� ��� ����� �� �������
���� � !��"�
� ���� � �� ��� � �������
n� P � N � P ′ ��� L ������� �� ��������� ��� ����� ��
������� ���� � ��������� #� �� �� ������ �������� � ��
����� �� $� ��������� %� #|P |$� �� ���� ���������
��� � �� �� �������� ������� ��� ���������� �� �� ������
� ����� �� #� ������ ��������$ � � � �� ������ � �����
� ������ � �� �� ����� ������ ����� ����� ��� ���������
�� � ����� ��� ����� �� ��� ������ � � ����� �� ��� ���
������ ��� ����� ������ ��������� ������� �� ��� ���������
�� ��� ����� ���
!������ ����� ��������#$ �������� N ������ �����
��� ����� �� ���� n� &�������� ��� ���� ���� ���
�������� �� ����� ��� ��� ������� L� !������ '�����#$������ ��� ����� �� ����� ������ ���� ��� �� ��� ��
���� �� �� �� ��� �������� �������� !������ (����� �)�
���#$ ������ � ��� ����� �� ���� � ���� ��� ���������
��� �� � �� ��� �� ������ ������ � �� ����� ��� �� ����
�� ������
!������ '�����#$ ������� ��� �� ��� �� ��� ����
����� �� ���� ��� � ����� �� �������� �� ������� ���
����� ���
(������� � ����� � ���� ���������
)� *)( (+ R2
������� ���� #��" ��$" $��% ��,"
�&� d2 ��! "�"$ #��# �� '-% .-%,. %$�! %"�"! %��� &�
%/ ������� * N + )���� �� ������
!/ ����� *
$/ n + )���� �� ���� � � ������ ��������
#/ L + '�� �� ���������� �������
�/
"/ ,,�������� �� �� ���� ������ ��������
/ P = InitialPopulation(n,N,L),/ ,,'����� ������ ������ �������� ���� �����������
'/ ����� ���� ��
%�/ ,,�������� ��������� �� ��� ��-� ���������
%%/ P ′ = Search(P )%!/ ,,� '�����#$ ������ ∅� ����������� ��������%$/ �� P ′ = ∅ ��
%#/ �����
%�/ �� ��
%"/ ,,�������� � ��� �������� �� �� ������� ������ �
���� ��� ���� ������ �������� � P ′
% / P =(����� �)���#P ′$%,/ �� �����
%'/ ������ ��� �� � ������ � P
���� "� �������� 0�� � ������� ������� �
����� ��� ��� ���� ����� �� ��������� � ��� � ��� ������
��� ��� ��������� ��� ����� ��������� ��������� .����� ��
� ������ ∅� ��� ������� ��� �� ������� ���� � !��
/�
(���� �� ���� ������� � �� � '�����#$ ��� �� �����
������
• �� ���
�� ����� �� ���� ��������� �� ����� ����� � �����
������ �� ��������� ������ � ��� ����� ����� �
!������ 0����� ������� ��� ��� ��������� ������
����� �� � ���� #� ������ ���� ����� ��� ��� ���������
��� � ���� ����$� �� ������� ������ ���� ���� ���
1% ����������
• ��� ��� �����
�� ����� �� ��� ������ ������ ��� ��� ��� � P � �������� ������� �����-��� �� ����� � ����� �����
�� ��� �� ����� � �� ���� ������ �� ��� �� � 2
����� �� � ��� ���������� �� ������� � ����� ��
��� � ��� ���� � � ��� ����� �� ��� � ������
��������� ������
• �����������
&�� ���� ������� ������ ��� ����� �� ��� �
��� �� �- ��� ����� �� � 3 ������ ��� ��������� ��
��� ���� ��� ����� �� ��� ������ �� ���� �� �����
����� ������ �� ��������� �� ������� ������������
4� ��� ��� ����� �� ��� � ����� ���� �� �������
�
�� ����� �
�� P � �������
�� M � �� � � ��� ���� ���� � �� ������ �� ��� �������
��
�� ����� ������ � ���������� ≤ �� ��
�� �������� �� ���� ��� �� ���� ����� �� ������
��������� �� ����� �����
�� �������P �
�� ������� ������ � �������� �� ���� ��� ���������
�� ������������P ���
��� ����������P �
��� ���������P,M �
��� �� � � �! �� ��� !�� � ����� ����� ������� ���
"� ��������� #�� ��� ������
�� �� ������� �P �"�� ����
�� ����� ∅��� ��� ��
��� ��$������� ������� � �������� �� ��� ��� �� �����
�� �� ����
��� �������P �
��� �� ��� %��� ������ P ≥ s ����
��� ����� P��� ��� ��
��� ��� ���
��� ��� ������
�� ����� ∅� �� �� ���������� ��� ������ ����� ��
���� ����� �� ����� �����������& ���� ���������� ���
���%�%��� �� ��������� � ������ %� ��� ��%�� ��
����� ������ %� ��� � �& ������� ���� apcover � M �
������������ ��� ��� ��%�� �� ����� ������ %� � ��!��'
� � � � ��� �� ������ � ��� ���%�%��� � ��� ��
apcover/|M |&• �� � ����
��� �������� ������ ��� k��������� ���� � �����
�� ���� ���������� �� �� ��������&
• �����������
� ��� �������� ����� � �� �� ��� ��� "� ���������
��� ������ � ��� ��� �� %� ������� � � ��� ������
� � � &
• �������
$������� ������� � �� ���� %��!�� �!� �� ����
������� ����������� (� � ��� ���������� !��
!���� �������� � ������ &
) & ��� !�"#$%
�� �� �� �������� ��� ������� ����� � !� ������� ���
����� �� ����� ����� �& *� ���� �������� ��� ��� �� ��
��� ������� ����� ������� �+������� � ���� �����
���&
�� ���������� ������������
*� �� ���� ��� �+������� ��� ,�������� �� �
������� ����� %�� �� -��� ������ �� ����� �
"�& ' #�
'�������� ���(��)
s = 85 s = 90 s = 95k = 1 �� �� ���
k = 2 � ��� ����
k = 3 ���� ���� ���
$��������& $�� ������ ! �� � ����� �� ��� %�� � ���
""��� .�� � /.�� �����������& 0�� ������ ���� !���
������ ���� � �� ��� %�� �� � ��� �� � �������� !��
������� � ��� 1���� �"2�32� �� ��� %�� �& *� ��� ���
���� ! �� �� �&45�� � ��� �� � ������� �������� T ��
6�� !�� ��� �� �.5 7�� ��� ����� ��8��� �� ���� 5�%��
��������� ����� � �� � ��� ��� ����#���� ��� �
������ ���9//:& $�� ������� ��� ��� ��� ��������
�� ����;� ��� � � ������ � ���! ��� �����!�<
• �(=< ��� ���� 3 4/� �/&55>?;�
• ������< "/ >7
• @�< * �!� 3 (��������� +5A
• �������< B��� �� "&5
• 6���� �������< 7�� "&5&� /A�%�3
*� #��� �� ���� � ��������%��� �������� !��
����� ����� � �� ��� ��%�� �� � �� ��8��� �� ������ ���
��� �������� �� ��&
*� ��� ���#� ��� ���������� �� ��� ������� �����
������� �+������� � ���� �+������ ��� �������&
����� �+�������� ��� ��!��' � �� !��� ������ �� ���
������ ���� %� ��� ��������& *� ������� ��� �������
������ ���� ��������6��� �� ���� ��� � ��� �������
6��&
*� ���� �� ���� � �����!��� �+������ ��� ��������
�� %��� ��� ������ %��� � ��� 6��� !��� !��
����%� ����� )&
�� ������ ������
*� ��� ����� ����� � ��� ��������� !�� ��� �������
����� & *� �+����� ��� ����� � ��� ��� ���� �+�����
���� ���! $�%�� )& *� ����� ��� ��8��� ��%�� ��
��������� k ���� " �� /� � ��� ���� / �� C& $�� ��8���
�������� ���� s !�� ���� ��� �� .�D� 4�D � 4�D& *�
�������� �� ����� ��� ���� ���%��� �� ��� ������&
7���!� !� �+��� ��� ������� ����� �&
���������� � ���� �� ��� ����
$�� ����� ������ �� ������� �� �� ������� ���
��� ��� ��� � ��& $�� ����� ������ ��� ������ !�� �
���#��� ��%�� �� � �� �� ����� ��� ���� %�� �� �
!�� � # � ��� ������ �� � �� !��� ����� ��� %�� �
!�� ���� ��%�� �� � ��� � �������� ������� %� ��������
������� ��� ��%�� �� � ��&
��� �� ��� ����
$�� ����� �������� � ��� �� � � ������ �� �����
� ��� � �������� ������ #�� ���� �� ������ %� ������
�� ��� ������ ��� ������ ����� ��� ��� ����� & �
�� �� ����� ���� ����#�� ��� ��8��� ��������� ��� �����
� ������� ��� � # � � ��� �� ������ ���� ������ ���
��8������& � � # � � ������� � �������� ��� ��%�� ��
�
����� ��� ������� ��� ������ �� � ��� �� �� ���� ����
� ������ ��� ���� �������
����� ���� ���
����� ���������� � � ��� �������� ���� ��� ������
������� �� ���� ������� ����� ��� ��� ���� ���� � � ��
��� ������ ����� ��� � ���� ��� �� ��� �� ��� �������� ��
��� � ��� ��� ���� �� �!������ ����"� �� #� ����� ���
� ���� �� � $���� ��� ��� ��"����� ��!������ � ��� ����
������� ����� ��� ����� �� ��� �������� ��� ����%���
&�� ���� ����"� � ��� �'�� ()� ��� ('�� ��� ���� k� *� (��� �������"� ��
�� ��������� ���� ��
��� ������ ���� ����� ������� � ����������
��� ��� �� ��� ���� ���� ��� ����� � +��,�*'� ���
������ ��������� ��� ��� �� ��� ��� �������� ������� -.�
/.� �� ���� ��� �� ����� 0��� ��� ����� ��� �"����� "� ��
��� ���� �� ������� ����� ��� ��1��2���� "� ��
��� ��� ������������ ������� .��� ��� ��� � �� �� ���
� ���� ����� ����� ��� �� ��1��2���� "� �� ���
��� ������� 3� ��� ��� ���� ��� ����� �� ����� ��� ���
�������� ������ � ��� ��� ��� � � ������ ��� ����� ���
���%���� ���������� ���� k ��� s ��� ���� #� ��� ���� ����k4� ��� s45)%� ��� ������� ����� ��!��� �� ��� �������������� ��� ��%� �)% ��� 6�% ��� ���� /.� -. ��� ���
�������"� �� 3� ��� ����� �� ���� ���������� � ��� ����
�� k4�� ����� ��� ���������� � ����� �� ����� ��� (6%��*%� )�%� �������"� �� ��� ���� ������� ��� ��� �� � ��� ����� ���� ��� �������� ������ ���������� ����� ������� �
���� ����� ��������� +�� ��� �� ������� ��� ���� �����
�� ����� � ��!��� ������ �� ��� ������������� �� ����
������� .��� ��� �������� ������ ��� ��� ����� � ��� ���
���� ��"�� ����� � �� � $����� ������ ���%���� � ���
����� �� ������� ����� ��!���� 3� ��� � �� ��� ���� ���
�������� ��"���� �� ��� ��� �� ��� �� ������ � ��� ��
���� ��� ����� �������� ������� ���� �� ������ �"��
���� ��������� ��� ���
���������� �� �������� �� � ���� �����������
3� ��������� �1�������� � ��� ��� ��"������� �����
�� ��� �� ������� �� �� ���� ��� k = 1� n = 3� ������� 5(�7% ��"������ 3� ������� ��� ��������� ������� ���
��� �� ������� �� �� ���� ��� ��� /.. ������� � ���
��� � ���� +��** ����� ��� ��� �� �� ��� ���������� &���
��� 1 ����� ��������� ���������� ����� ��� ��� �������
������ �������"� �� ��� �� ��� �� ��� ���� ��������� ��� ���
������� ������� ��� �� ���� ��� �� ��� ��� ������������
��� �"����� ������ ��� ����� ��� ���������� ����� ���� ��"�
�������� ���� � �� � ������� ������
#� ��� �1�������� ��� �"����� ����� ��� **�',����� ���
��� ��"����� ��� ,7�7% ��� �'' ���������� ������ 8 �
����� ��� �"����� ����� � ����� ���� ��� �������� �"��
�� �� ���� � �������� � ������ #9� ��� ��"����� "� �
� � ��� �� ��� �� ���� ��� �� ��� /.. ������ �������
�� ���� �� ��� ���������� ����� ���� ���� *'���� ���
����� ���� � ��� ��"���� �� ���� ��"�� � � ���� ��� ����
�
�
�
building Abuilding B
1F
2F
building Abuilding B
���� ��� ������� � ����
�
(-62,-75,-70)
�
Survey pointEstimation point
�
�
-62dBm
-75dBm
-70dBmap1
ap2
ap3
���� ��� �������� � ��� � ���� ������ � �
�� ��� �������� �� �� ����� ���������� �� ��� ��� ���� ���
�������� �������� ���� ��� �� ���� ��� ������� �
������ ���������� ����� �� ���
3� �"�������� ��� ������� �� ������ �������� ��
�"�� � ����"����� ��!������ �� �� ������� 8� �1��� �
�� ��� ��� ����� ���� � ����� � +��*(� :����������
��� ����� ���� ��� � ���� ��� ������ � �������� ��
�������� ��� "� �� �������� �� ��� �������� ���� ���
��� ������� ��� �� �� ��� ��� �1�������� 0������� �����
� ������� �� �� � ���� ��� ������� ������� ��� ����
���������� ���� ��� �������� �����
��� �"����� ����� ��� 6' ��"�� ����� ��� ��,7���� -��
����� �������� ��� �� ��� �� ������ ��� ������� ��
�
��� ���
������
���
���
���
���
���
�� ��
�
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
85 90 95
Num
ber
of N
odes
coverage[%]
Proposed methodLocal SearchRS�� ������
���� �� ���� ��� k = 1
6.2 7.59.1
10.914.6
18.8
10.412.4
16.4
��
��
��
0
5
10
15
20
25
30
35
40
85 90 95
Num
ber
of N
odes
coverage[%]
Proposed method
Local Search
RS
�������
���� �� ���� ��� k = 2
10.1 11.6 13.916.8
19.824.3
11.9
19.1
25.2
��
��
��
0
10
20
30
40
50
60
85 90 95
Num
ber
of N
odes
coverage[%]
Proposed method
Local Search
RS
�������
���� ��� ���� ��� k = 3
������� �� �� ���� �� ��� �� ������ ��� ���������
��� ����� � ���� �� ����� �� �� ��� ����� ����
������� � ���
��� !���������
������ �� "����� #������� � �� ��� ���� � �� ������� �
��������� #������� �� � ������ � �$ � � ����� �� �%����
����� �� �� ��� �� �������� �� ���� � ���� ���������
�� �� �� � �� � ����� ����� ������&� �� ���# ��
���� ��� ��� ���� k���� �� �� ����� ������������ '����� ���� � �� ���� � ��������� ���� ���� ���� �������
�� ���� ���� �������� (� ��������� ����� ���� �� ���� ����
��� ��� �� ���# �� ���� # �� �� )*%$ ����� ����� ��� ������� ' ����� � �� �������� ����
������ �� ����+,--. �� ��� ����� ��� �� ���� � ,--
��� ����� ���� �� ,-- ��� �� �� ��� ���� ��� �� ��
�� �� #������� � � ���� �� �� �������� ������ '
���� �������� � ����� �� /� ���� �� � ����������� #���
����� ����������� #��� �� ,--� �� �� �� � ��� ������
0�12�$ ����� �� ������ � �� # � ��������
����������������
���� �� � �� ����� �� �� �� � # �� ����������������
��������� 3��������� �� 4�����
���� �� � �� ����� �� # !5-���5 5 �6�� +378*�8 �
378*�2. �� �� �� �� � ������� � �� �� �� �������� ���
�������� 9 �� �� ��� �������� �� �� ���&����� ��
�/���� ����� �� ������ ��9 # �� :����� �� ;��������$
!���� $ -�� ��$ -���� ��� �������� +:;<�.�
,���������
�� ��! �!"# �!$$!%! �!���&# ��" ��!'"# �!'�( �%!�)"%(# *"%+%",�
� �,# �",%!( �"%�,-.# /�-�"% � ,!&(�%# �"�!, 0!�,����,# �"!( �!1�%�#
2!$�� 2�,�# 3%4, � !,$�!$# �!'�( � ���# �!4�( �!%%!).!(� # !,(
�!�� ��� # 5� � 3('!,-�( 0�!� !,( ���!���% 3�( ����"%67 3 ��� �+���� � ��%���� ��(�-! �&���$ )"% �%�!��8# ���� �����������
� ������� �������� ��� �������# '"��# ���9# #::�;�9+
;�<# ��:� ;��=�
�; � >",��# � 366!&!# 5��%!������ !,( ��- ,�?�� )"% ,"(� :!-�$�,� �,��%���� ��,�"% ,���"%6�7 3 �%'�&8# � � 2"%,! ") 3(+0"- ����"%6�#
'"� <# ::�<;�+<@@# 2,�� ;����
�9 �� �"%&!# 2� �����1� �%# �� ���% !,( �� �"!&�%�# 5��!+��$���:"&$�,� ") ��� ": ��!&� )"% �!,�� �A��,��",8# ��� ��� ��������
������ ���������� �� ������ ����� �! �""�������� ��# ���$����# ::��@+
��# ;��=�
�B �� �!$�% ��)!��# �!(�% �"!&�%� !,( ��- !� �� �"%&!# 5�,��%)�%+�,-� 3'"�(!,-� �, �!:�(& ��:"&�( ��%���� 3( "- �,-�(�,� 3%�!
����"%6�8# ��%�� &��'���"�! ����# ::��+<# 3:%�� ;����
�@ �!$��%! C"(%�# �,(��" C!���$# * !�6!% �%�� ,!$!- !%� !,( �!%!'
�� �6 !�$�# 5��,�"% ����"%6 �",D�%!��", !,( � � �%�� ") ��$�,+
��",!��&8# �, ��� ����# ����&��'���" �� � ��##�# ���(��'�# �������#�!$1%�(��# �3# ��3# �!&� ;��<�
�< ��-�%",�- �"$$,�-!��", �"$$����� E���F ��� �, � � �%":�!, �",+
)�%�,-� ") C"��! !,( ���-"$$,�-!��",� 3($�,���%!��", E��C�F# 5� �
!,!&��� ") � � -"�A����,-� ") ��3 -�� �, � � 9�B + 9�� �0. 1!,(8#��- � %�:�# ��� ��:"%� 99# �!&� ;��9�
�= /�,6" �%-��# �� /� �� 0!%�# ���� �$�� # !,( �!,�� �� *!$# 5� !,,�
$"(�� )"% DA�( ��%���� !::�-!��",�8# ��- � %�:�# ���� ��;��< *%"!(+1!,( ��%���� 3--��� �"%6�,� �%":# 2!,# ;����
�� 2� �� *�%�# 5B�< 1�(�,� :�,��%!��",#8 �, 5�����! �"1�� �!(�" �"�!%(
��%� ��,�%!��", �&���$�8# ���� ���-"$ ��-%��!%�!�# �"$$����",
") � � �%":�!, �"$$,�����# *%����# *���$# ::��<=+�=B# ����;9� ��,! ��:�# ��-� B�<# �����
�� �� � � �"$# ��� !6%!1!%�& !,( ��� �&�,�!%# 5��,�"% :!-�$�,� )"%
�%�( -"'�%!�� ,(�% �$:%�-��� (���-��",8# ������������� ���������� ������� ����� %)����# ::��@��+�@�=# '"�;# 2&� ;��;�
��� >"+� �, �!,�# � ,+� � 0 !,( >+� �� ���,�# 5�)D-��,� ��:"&+
$�,� 3�"%�� $� )"% �,�%�,� �"'�%!�� !,( �",,�-��'��& ") ��%����
��,�"% ����"%6�8# &������� ��������# ::���B+�;�# 2&� ;��@���� 3,� ",& �"!- !,( �!6�� �!��# 53 &1%�( �3+�3 !�"%�� $ )"% 4��+
�,+��$� �- �(�,� ") $��+�'� !���$1���8# �� ")���� ��# ��#)������
��*�������*# ::���B=+��<�# '"�9�# ���� B# ��:� ���<�
��; ���4�, ��,# �!� ",� � !,( ��� �!,�# 5�3�3 1!��( �:��$! �"'�%!���- �$� �, ��%���� ��,�"% ����"%6�8# ����*� +����#�� ,-# ::�=;9�+
=;BB# ;����
��9 �!%� 2# �&":" 2 � !,( ��$� �# 53 1!��� )"% 9+� -�!% ,���"%6�8#����� ����� ���(��'��* +�����#��*�. ,��� ������������� ����������#
::�<9�+<9<# ;����
��B ��-!&�A �# ��$� �# 53 ,�� $"(� )"% 9� -�!% $"1�� ,���"%6�8#
+������� ��# �������)��# �� ")���*! ����# ������������� �� "���)
��/��*����� �! ��#��� ��# ����� ��� +������� �� ")���* �� 0������
*����)� ���(��'�! ����# ������������� &��'���"# ::�;;+;�# 2&� ;��B�
��@ �� �� �!.% 3!$ !,( G&�$,� 2� 0!!�# 5�"'�%!�� !,( �",,�-��'��& �,� %��+��$�,��",! ����"%6�8 ��� ,1�� ���)�� ������������� ����������
�� ������ �� ")���* ��# ���(��'��*# ::�9B<+9@=# ��:� ;��<�
��< >"� ��!6! � �1!�!# >"�6� �!�"# �!"6� ��!�!�!%! !,( �" � �1!#
5*!"",�( ��%���� ��� ����"%6 )"% �$�%��,-& �,)"%$!��", �&�+��$8# �#$����# ����� ����� ���(��'��* ��# �""��������� &��'���"�#
::�����+��;;# �!%- � ;����
��= 0�(�!6� �6!$"�"# �"� �%" ���!" !,( � �,�- � �- ���("# 5��(""%+�"+�,(""% C%":!�!��", �"�� C%�(�-��", �, ���+�0. �" �+�0. *!,( )"% !,
�%1!, 3%�!8# ���� ���������� � 2�0��� �� ���0� 3�#
'"�@�# �"�9# ::���@�+��<=# �!%� ;����
��� �� ���!" !,( �� �- ���1"# 5C!� "�� :%�(�-��", )"%$! )"% $�-%"-��, B���0. �" ��0. 1!,(8# ����������� ������# '"� B�# ,"� ��# ::�<�@+
<�=# �!&� ;��B���� �� 0� �!6�%# 5C�,��%!��", ") %!(�" ���,!� �,�" 1�(�,�� �, � � -�!%
%!(�" �,'�%",$�,�8# ��� ����. ����. 4.# '"�<;# ,"� �# ::�;=��+;=9@#
���9�
�;� 3� �� �� �%6$!,�# 2� �� C!%�",� !,( �� �� �����# 5�!(�" :%":!�!��",
�,�" 1�(�,�� !� BB�# ��� !,( �B�� �0.8# ��� 5�� �������������
���������� �� ��# ������ ��#��# ::��;�+�9�# ��-� ���=�
�;� �,�����% ��:7HH����$��!���6�,��H:%"(-��H�,���(�%H
�;; ���-" 3�%",�� ��9�� ��%��� :%"(-� �:�-�D-!��",
��:7HH����-��-"�-"$H�,H��H:%"(H-"!��%!H��%����H:�@<=�H:�<��=H:%"(-� (!�! � �������!�-(���1��@�� �$