[发明专利]自组织网络覆盖增强的方法及系统

说明书

本发明提供一种自组织网络覆盖增强的方法及系统，属于通信技术领域。该方法包括：向末端节点发送传输信号，并开始第一定时；如果在第一定时结束前，由末端节点的响应帧信息判定通信成功，则结束与末端节点的通信过程，如果在第一定时结束前，获得未获得通信成功的结果返回，则通知与末端节点有路由的网络节点被作为末端节点的代理节点；同步传输信号至末端节点的代理节点，然后联合末端节点的代理节点分别向末端节点发送同步后更新的传输信号和被同步的传输信号，并开始第二定时；由接收的或未接收到末端节点的响应帧信息，选择地最早于第二定时结束前结束与末端节点的通信过程。本发明用于网络覆盖增强。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体地涉及一种自组织网络覆盖增强的方法、一种自组织网络覆盖增强的系统、一种电子设备和一种计算机可读存储介质。

背景技术

无线通信系统通过链路预算来进行覆盖半径的估算，在系统实际部署时，对信号覆盖不好或者信号覆盖盲区，一般进行覆盖增强，可用的技术手段有如下多个方案。

1)增加中心节点的发射功率：此方案实现简单，但会引起小区间的干扰电平提升，另外对一些特殊覆盖场景，比如地下室、地下坑道等，增加发射功率带来的覆盖增强效果很有限；虽然此方案能够带来覆盖的增强，但缺点也很明显，第一、会增大小区间的干扰，引起越区覆盖、频繁切换等问题；第二、功率效率低，适用场景受限；第三、功耗和成本高；增大发射功率对功放(PA)等射频前端器件的性能要求提高，功耗高、BOM(Bill Of Material)成本提高。

2)多次重传机制：此方案以牺牲系统的时延为代价，以时间或者频率或功率/码道资源换取覆盖的增强，比如NB-IoT系统，最大可支持下行2048次重传；但是，该方案也有多种缺陷，第一、资源利用率低，牺牲系统可用的时间、频率、功率/码道等资源来进行重传，造成系统资源的极大浪费；第二、系统容量受限，如前所述，很难支持用户的并发；第三、不适用于物联网或自组织网络，物联网系统具有典型的速率低、并发用户数多、功耗低的特点，自组织网络的频繁重传也很引起网络的负载过重。

3)多天线技术：通过在发端(MISO、智能天线波束赋形)、收端(SIMO)或者收发两端(MIMO)引入多天线技术来提高检测性能，此方案适用于蜂窝通信系统，不适用于物联网及自组织网络；此外，多天线技术需要多套收发通道的支持，会使得设备的复杂度、成本、功耗等急剧增加，而物联网系统对成本、功耗等比较敏感。

4)复杂的接收机算法：此方案在接收端采用性能优复杂度高的算法，比如最大似然、维特比序列均衡等，通过降低检测门限所需的信噪比(SNR)来提高接收机的灵敏度，增大系统的链路预算来等效增强覆盖；虽然能够降低灵敏度从而增大链路预算，但复杂的接收机算法会引起成本提高、功耗提升。

5)扩频技术：扩频技术包括直接序列扩频(DSSS，Direct Sequence SpreadSpectrum)或者Chip扩频(CSS)；比较典型的系统是LoRa，LoRa是LPWAN通信技术中的一种，是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案，为用户提供一种简单的能实现远距离、长电池寿命、大容量的系统；LoRa通过直接序列扩频提高处理增益，然而，对于此方案，系统的链路预算大于160dB，尤其速率小于1kbps时，深度覆盖效果明显；可是，对于该方案，通过引入大的扩频因子，降低接收机的解调门限，提高系统的链路预算从而增强覆盖，但大扩频因子对带宽和速率要做折中，牺牲带宽、速率来提高覆盖性能，物联网、无线自组网的工作带宽一般比较窄，采用大扩频技术未比能够满足业务的速率要求，另外扩频技术自身也有缺陷，自干扰、呼吸效应等在系统容量达到一定规模时系统性能显著恶化。

发明内容

本发明的目的是提供一种自组织网络覆盖增强的方法及系统，解决了由于现有方案实现条件苛刻而导致的难以实现网络覆盖增强的通用性和可靠性等技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种自组织网络覆盖增强的方法，该方法包括：