[发明专利]一种基于节点行为的协作传输性能优化方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于节点行为的协作传输性能优化方法及系统。所述优化方法包括：获取利用波束成形技术进行节点数据传输时所产生的能量消耗以及最大传输距离；根据能量消耗以及最大传输距离确定最小合作节点数；构建目标函数；根据最小合作节点数以及目标函数确定合作节点集合；根据目标函数确定合作节点权重；判断节点数据是否传输至目标基站，若是，根据合作节点集合以及合作节点权重优化所述波束成形技术，并利用优化的波束成形技术传输节点数据；若否，获取节点数据的数据源节点；根据数据源节点确定中继簇；根据所述中继簇将节点数据传输至目标基站。采用本发明所提供的优化方法及系统能够提高节点数据的传输效率。

技术领域

本发明涉及协作传输技术领域，特别是涉及一种基于节点行为的协作传输性能优化方法及系统。

背景技术

协作传输以资源共享的方式实现数据传递，可有效提升网络资源利用率和延长网络生命周期。通常网络接入节点由于资源受限而制约其传输范围，需与网络中其他节点协作完成感知数据的远距离传输，如无线传感网，智能交通系统以及水声通信等。

在传统的多跳协作通信方式中，数据传输需经过非可信区域，一方面造成节点的能耗不均衡和增加通信时延，另一方面降低数据传输的可靠性；波束成形技术集成多天线信号实现定向远距离传输，数据源节点通过与一定数量的邻居节点借助波束成形技术进行协作传输，使得信号传输的稳定性得到保障，同时有效解决了上述多跳传输对数据传输性能的影响；基于波束成形技术的协作传输性能优化算法中，主要通过控制协作节点的位置、激励电流相位与振幅形成较低旁瓣的波束，降低传输干扰，从而使具有较强辐射能力的主瓣实现远距离传输，但随着节点智能化的提升，节点行为势必影响协作传输的性能，如当节点表现自私或者恶意行为时，将导致数据无法有效到达目标基站。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于节点行为的协作传输性能优化方法及系统，以解决节点行为影响协作传输的性能，导致数据无法有效到达目标基站的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于节点行为的协作传输性能优化方法，包括：

获取利用波束成形技术进行节点数据传输时所产生的能量消耗以及最大传输距离；所述能量消耗包括发射电路的能量损耗以及传输所述节点数据时的能量消耗；所述最大传输距离为节点以最大发射功率发射所述节点数据时所能传输的最大距离；

根据所述能量消耗以及所述最大传输距离确定最小合作节点数；

获取传输预期方向的零陷角度以及目标零陷深度；

根据所述零陷角度以及所述目标零陷深度构建目标函数；

根据所述最小合作节点数以及所述目标函数确定合作节点集合；

根据所述目标函数确定合作节点权重；

判断所述节点数据是否传输至目标基站，得到第一判断结果；

若所述第一判断结果表示为所述节点数据传输至目标基站，根据所述合作节点集合以及所述合作节点权重优化所述波束成形技术，并利用优化的波束成形技术传输所述节点数据；

若所述第一判断结果表示为所述节点数据未传输至目标基站，获取所述节点数据的数据源节点；

根据所述数据源节点确定中继簇；

根据所述中继簇将所述节点数据传输至目标基站。

可选的，所述根据所述能量消耗以及所述最大传输距离确定最小合作节点数，具体包括：