[发明专利]无线传感器网络多级发射功率配置方法

摘要

本发明公开了一种无线传感器网络多级发射功率配置方法,当无线传感器网络中发送节点向接收节点初次发起通信业务时，发送节点测算两通信节点之间的理论通信距离；计算节点所需的理论发射功率，初步选定发射功率等级，每个发射功率级别设有若干发射功率值；发送节点空载接收信号强度指示即RSSI检测，动态调整所需的发射功率级别；在选定的发射功率等级中，采用试探性发射功率控制方法确定最低的有效发射功率值；存储功率设定方法确定的发射功率值，并设定该发射功率发起通信业务；两节点再次发起通信业务，直接获取已存储的发射功率即可，如通信失败，则清除存储的发射功率值，并重新启动多级发射功率配置方法设定适合该条通信链路的发射功率值。

主权项

无线传感器网络多级发射功率配置方法，其特征是当无线传感器网络中一个发送节点向另一接收节点初次发起通信业务时，采用如下步骤：步骤一，发送节点测算两通信节点之间的理论通信距离；步骤二，根据理论通信距离，计算节点所需的理论发射功率，初步选定发射功率级别，每个发射功率级别设有若干发射功率值；步骤三，发送节点空载接收信号强度指示即RSSI检测，动态调整所需的发射功率级别；步骤四，在选定的发射功率级别中，采用试探性发射功率控制方法确定最低的有效发射功率值；步骤五，存储该功率设定方法确定的发射功率值，并设定该发射功率发起既定通信业务；若上述两节点再次发起通信业务，直接获取已存储的发射功率即可，如果通信失败，则清除存储的发射功率值，并重新启动多级发射功率配置方法设定适合该条通信链路的发射功率值；网络节点的射频模块都定义20－30个发射功率值，将这些发射功率值划分为4－6个功率级别，每个功率级别中具有不同的4－7个发射功率值；在确定最终的发射功率级别之前，发送节点进行空载RSSI检测，如果测算的RSSI值高于‑95dBm，则认为环境中存在较大信号干扰，于是将发射功率级别调高至最大级别；如果空载RSSI值介于‑105dBm～‑95dBm，说明环境存在一定的信号干扰，直接将发射功率级别调高一个级别；如果空载RSSI值小于‑105dBm，说明环境存在的干扰较小，无需修改发射功率级别；发送节点首先通过测算发送节点与另一接收节点两通信节点的传输延时来估算发送、接收节点之间通信距离d，接着根据发射功率和通信距离d换算公式(1)得到该通信链路所需发射功率的预测值：PT=PsGtGrL(4πdλ)n---(1)]]>式中，PT表示节点所需的理论发射功率值，PS表示节点接收信息的功率门限值，L表示系统损耗因子，Gt、Gr分别表示源节点和目标节点的天线增益，λ表示载波波长，n为信道衰减系数，其经典值为2，在本发射功率控制方法中将信道衰减系数设置为经典值2；根据计算得到的理论发射功率值PT，将该功率值转换为常用的dBm单位，根据转换后的功率值判断发送节点在该通信链路上所需的发射功率级别，在确定最终的发射功率级别之前，发送节点进行空载RSSI检测。