[发明专利]一种无线传感器网络中继节点发射功率优化方法有效

专利信息
申请号: 201510469165.8 申请日: 2015-08-03
公开(公告)号: CN105007617B 公开(公告)日: 2018-06-08
发明(设计)人: 苏前敏 申请(专利权)人: 上海工程技术大学
主分类号: H04W52/24 分类号: H04W52/24;H04W52/26;H04W52/46
代理公司: 上海兆丰知识产权代理事务所(有限合伙) 31241 代理人: 屠轶凡
地址: 201620 *** 国省代码: 上海;31
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要: 发明公开了通信领域的一种无线传感器网络中继节点发射功率优化方法,包括:组网步骤:一个发送节点、若干个中继节点和一个接收节点组建无线传感器网络;上行探测步骤:使接收节点得到每个所述中继节点接与所述发送节点之间的信道增益;发射功率优化计算步骤:所述接收节点得到其与每个所述中继节点之间的信道增益,以及与所述发送节点之间的信道增益,并且对每个所述中继节点的发射功率进行优化;下行控制步骤:所述接收节点规定所述发送节点发送信息的时隙,以及每个所述中继节点发送信息的时隙,以及优化后的每个所述中继节点的发射功率;发送节点发送步骤、中继节点转发步骤和接收节点接收步骤。其技术效果是:其可以在保证接收节点正确解码的前提下,保证所有中继节点发射功率之和最小。
搜索关键词: 中继节点 发射功率 接收节点 发送节点 无线传感器网络 信道增益 发送信息 优化 技术效果 通信领域 下行控制 优化计算 正确解码 组网 上行 探测 保证 发送 转发 组建
【主权项】:
一种无线传感器网络中继节点发射功率优化方法,包括下列步骤:组网步骤:一个发送节点、若干个中继节点和一个接收节点组建无线传感器网络;上行探测步骤:所述发送节点和每个所述中继节点通过上行信道发送上行探测参考信号给每个所述中继节点,每个所述中继节点接收来自所述发送节点的上行探测参考信号并计算得到其与所述发送节点之间的信道增益,并在其发送上行探测信号给所述接收节点时,将该信道增益一并发送给所述接收节点;从所述发送节点到所述中继节点的信道增益hsr可通过下列公式计算求得:其中:yr表示在所述发送节点发送信息到每个所述中继节点和所述接收节点的时隙中,所述中继节点所收到信息的信号幅度;xs表示所述发送节点所发送信息的信号幅度,Ps表示所述发送节点的发射功率;N0分布表示相应信道噪声的信号幅度的均方根;发射功率优化计算步骤:所述接收节点通过接收上行探测参考信号,计算其与每个所述中继节点之间的信道增益,以及其与所述发送节点之间的信道增益,并且对每个所述中继节点的发射功率进行优化;从所述发送节点到所述接收节点的信道增益hsd可通过下列公式计算得到:其中:yd1表示在所述发送节点发送信息到每个所述中继节点和所述接收节点的时隙中,所述接收节点所收到信息的信号幅度;所述接收节点与每个所述中继节点之间的信道增益hrd均可通过下列公式计算求得:<mrow><msub><mi>y</mi><mrow><mi>d</mi><mn>2</mn></mrow></msub><mo>=</mo><msqrt><msub><mi>P</mi><mi>r</mi></msub></msqrt><msub><mi>h</mi><mrow><mi>r</mi><mi>d</mi></mrow></msub><msub><mi>&beta;y</mi><mi>r</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>N</mi><mn>0</mn></msub><mo>;</mo></mrow>其中yd2表示在每个所述中继节点通过解码并放大信号传送信息到所述接收节点,然后所述接收节点合并来自所述发送节点的信息和每个所述中继节点的信息的时隙中所述接收节点所接收信息的信号幅度,Pr表示所述中继节点的发射功率,β表示对应信道放大系数;对于无线传感器网络中第i个中继节点来说,其信道放大系数的二次方βi2可以表示为:<mrow><msup><msub><mi>&beta;</mi><mi>i</mi></msub><mn>2</mn></msup><mo>=</mo><mfrac><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><mrow><msub><mi>P</mi><mi>s</mi></msub><msup><mrow><mo>|</mo><msub><mi>h</mi><mrow><mi>s</mi><mi>r</mi></mrow></msub><mo>|</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msub><mi>N</mi><mn>0</mn></msub></mrow></mfrac><mo>;</mo></mrow>其中Pi为无线传感器网络中第i个中继节点的发射功率,所述接收节点接收信息的信道容量可以表示为:<mrow><mi>I</mi><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><msub><mi>log</mi><mn>2</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>+</mo><mfrac><mrow><msub><mi>P</mi><mi>s</mi></msub><msup><mrow><mo>|</mo><msub><mi>h</mi><mrow><mi>s</mi><mi>d</mi></mrow></msub><mo>|</mo></mrow><mn>2</mn></msup></mrow><msub><mi>N</mi><mn>0</mn></msub></mfrac><mo>+</mo><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>N</mi></munderover><mfrac><mrow><msub><mi>P</mi><mi>s</mi></msub><msup><mrow><mo>|</mo><msub><mi>h</mi><mrow><mi>s</mi><mi>i</mi></mrow></msub><mo>|</mo></mrow><mn>2</mn></msup><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msup><mrow><mo>|</mo><msub><mi>h</mi><mrow><mi>i</mi><mi>d</mi></mrow></msub><mo>|</mo></mrow><mn>2</mn></msup></mrow><mrow><msub><mi>P</mi><mi>s</mi></msub><msup><mrow><mo>|</mo><msub><mi>h</mi><mrow><mi>s</mi><mi>i</mi></mrow></msub><mo>|</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub><msup><mrow><mo>|</mo><msub><mi>h</mi><mrow><mi>i</mi><mi>d</mi></mrow></msub><mo>|</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msub><mi>N</mi><mn>0</mn></msub></mrow></mfrac><mo>)</mo></mrow><mo>;</mo></mrow>其中hsi表示从所述发送节点到无线传感器网络中第i个中继节点的信道增益,hid表示从无线传感器网络中第i个中继节点到所述接收节点的信道增益;对每个所述中继节点的发射功率进行优化的目标是所有中继节点发射功率之和是最小的,并且满足所述接收节点接收信息的信道容量大于阈值,其公式为:<mrow><mtable><mtr><mtd><mrow><mi>m</mi><mi>i</mi><mi>n</mi></mrow></mtd><mtd><mrow><munderover><mo>&Sigma;</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>N</mi></munderover><msub><mi>P</mi><mi>i</mi></msub></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mi>s</mi><mo>.</mo><mi>t</mi><mo>.</mo></mrow></mtd><mtd><mrow><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><msub><mi>log</mi><mn>2</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>+</mo><mfrac><mrow><msub><mi>P</mi><mi>s</mi></msub><msup><mrow><mo>|</mo><msub><mi>h</mi><mrow><mi>s</mi><mi>d</mi></mrow></msub><mo>|</mo></mrow><mn>2</mn></msup></mrow><msub><mi>N</mi><mn>0</mn></msub></mfrac><mo>+</mo><munderover><mo>&Sigma;</mo><mrow><mi>i</mi><m</div> </div> <div class="b20"></div> <div class="down-box" id="down-box"> <div class="msg" style="display: block;"> <span>下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。</span> </div> <div class="btns"> <span class="btn paydown">免登录下载</span><a href="/login.html?p=8684656C99F5006FB9E15F4F055301FBE433C42563638DC4" class="btn green" target="_blank">普通用户下载</a><a href="http://yh.vipzhuanli.com/member/service/pay-vip.html?p=v1" target="_blank" class="btn red">升级VIP会员,免费下载</a> </div> </div> <div class="warning"> <p>该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于上海工程技术大学,未经上海工程技术大学许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【<a href="https://wpa1.qq.com/l11yQAzu?_type=wpa&qidian=true">客服</a>】</p> <p>本文链接:http://www.vipzhuanli.com/patent/201510469165.8/,转载请声明来源钻瓜专利网。</p> </div> <ul class="clear_div other_o"><li class="prev">上一篇:<a href="/patent/201510309071.4/" title="一种氟磷灰石陶瓷固化体的化学稳定性评价方法">一种氟磷灰石陶瓷固化体的化学稳定性评价方法</a></li><li class="next">下一篇:<a href="/patent/201480009389.4/" title="用于3D-AVC中的基于相邻块的视差向量导出的方法和装置">用于3D-AVC中的基于相邻块的视差向量导出的方法和装置</a></li></ul> <div class="oth-box"> <dl class="d_th"><dd><span>同类专利</span></dd><dt class="th_a"></dt></dl> <dl class="d_th" style="padding-top:15px;"><dd><span>专利分类</span></dd></dl> <div class="ps_c"> <div><a href="/ipc/H/" target="_blank" title="电学">H 电学</a></div><a class="ml1" href="/ipc/H04/" target="_blank" title="电通信技术">H04 电通信技术</a><br/><a class="ml2" href="/ipc/H04W/" target="_blank" title=" 无线通信网络">H04W 无线通信网络</a><br/><a class="ml3" href="/pat/ipc/H04W52/00/" target="_blank" title="功率管理,例如,TPC[传输功率控制],功率节省或功率分级">H04W52-00 功率管理,例如,TPC[传输功率控制],功率节省或功率分级</a><br/><a class="ml3" href="/pat/ipc/H04W52/02/" target="_blank" title=".功率节省装置">H04W52-02 .功率节省装置</a><br/><a class="ml3" href="/pat/ipc/H04W52/04/" target="_blank" title=".TPC[传输功率控制]">H04W52-04 .TPC[传输功率控制]</a><br/><a class="ml3" href="/pat/ipc/H04W52/06/" target="_blank" title="..TPC算法">H04W52-06 ..TPC算法</a><br/><a class="ml3" href="/pat/ipc/H04W52/18/" target="_blank" title="..根据特定参数执行TPC">H04W52-18 ..根据特定参数执行TPC</a><br/><a class="ml3" href="/pat/ipc/H04W52/30/" target="_blank" title="..在可用传输功率的总量中使用约束">H04W52-30 ..在可用传输功率的总量中使用约束</a><br/> </div> </div> </div> <div class="content-r"> <div class="btns content-list" id="downdd"> <div class="header"> <div class="header-title"><a >专利文件下载</a></div> <hr /> </div> <span class="btn paydown">免登录下载</span><a href="/login.html?p=8684656C99F5006FB9E15F4F055301FBE433C42563638DC4" class="btn green" target="_blank">普通用户下载</a><a href="http://yh.vipzhuanli.com/member/service/pay-vip.html?p=v1" target="_blank" class="btn red">升级VIP会员,免费下载</a> </div> <div class="content-list"> <div class="header"> <div class="header-title"><a href="/patent/list.html?kw=%e4%b8%ad%e7%bb%a7%e8%8a%82%e7%82%b9 ">中继节点 相关专利</a></div> <hr /> </div> <ul> <li><a href="/patent/200810136940.8/">一种协同通信中的中继节点选择方法</a></li> <li><a href="/patent/200980162219.9/">多信道信号的编码</a></li> <li><a href="/patent/201010218679.3/">中继系统中信号的发送方法、装置和系统</a></li> <li><a href="/patent/201010509937.3/">一种中继节点的选择方法、系统及中继控制节点</a></li> <li><a href="/patent/201110117341.3/">确定中继节点的方法和相应的候选中继节点</a></li> <li><a href="/patent/201310593449.9/">一种实现稳定物理层安全性的协作通信方法</a></li> <li><a href="/patent/201410205537.1/">一种基于节点类型和位置的协同通信系统中继选择方法</a></li> <li><a href="/patent/201410279457.0/">协同通信系统中基于构造函数的中继选择方法</a></li> <li><a href="/patent/201810635525.0/">中继节点选择方法及系统</a></li> <li><a href="/patent/201810939066.5/">一种中继节点选择方法</a></li> </ul> </div> <div class="content-list"> <div class="header"> <div class="header-title"><a href="/patent/list.html?kw=%e5%8f%91%e5%b0%84%e5%8a%9f%e7%8e%87 ">发射功率 相关专利</a></div> <hr /> </div> <ul> <li><a href="/patent/00125988.1/">发射功率控制方法和采用该方法的通信系统</a></li> <li><a href="/patent/00814071.5/">通信系统中发射功率的控制</a></li> <li><a href="/patent/200410008023.3/">发射功率控制</a></li> <li><a href="/patent/201280040641.9/">功率的处理方法与装置</a></li> <li><a href="/patent/201310118968.X/">无线传感器网络多级发射功率配置方法</a></li> <li><a href="/patent/201410554862.9/">一种软切换时的发射功率控制命令合并方法及合并系统</a></li> <li><a href="/patent/201510103867.4/">一种移动终端的WIFI发射功率调节方法及系统</a></li> <li><a href="/patent/201810132061.1/">发射功率控制方法及装置</a></li> <li><a href="/patent/95105383.3/">发射功率控制方法和发射功率控制设备</a></li> <li><a href="/patent/95105384.1/">发射功率控制方法和采用该方法的通信系统</a></li> </ul> </div> <div class="content-list"> <div class="header"> <div class="header-title"><a href="/patent/list.html?kw=%e6%8e%a5%e6%94%b6%e8%8a%82%e7%82%b9 ">接收节点 相关专利</a></div> <hr /> </div> <ul> <li><a href="/patent/200510103392.5/">无线分布式网络中的媒体接入控制方法和装置</a></li> <li><a href="/patent/200780003058.X/">分组发送方法、中继节点和接收节点</a></li> <li><a href="/patent/201310325538.5/">一种多节点通信方法及装置</a></li> <li><a href="/patent/201510646156.1/">信息传输方法、发射节点和接收节点</a></li> <li><a href="/patent/201710010936.6/">接收节点、发送节点和传输方法</a></li> <li><a href="/patent/201710592913.0/">一种基于节点剩余缓存空间的无线传感器网络传输方法</a></li> <li><a href="/patent/201710685383.4/">接收节点、发送节点和通信方法</a></li> <li><a href="/patent/201810901304.3/">边界连接通信的反馈控制方法、传送节点与接收节点</a></li> <li><a href="/patent/201880100303.7/">预编码设置</a></li> <li><a href="/patent/201910541969.2/">一种响应帧的发送方法和接收节点</a></li> </ul> </div> <div class="content-list"> <div class="header"> <div class="header-title"><a href="/patent/list.html?kw=%e5%8f%91%e9%80%81%e8%8a%82%e7%82%b9 ">发送节点 相关专利</a></div> <hr /> </div> <ul> <li><a href="/patent/200510103392.5/">无线分布式网络中的媒体接入控制方法和装置</a></li> <li><a href="/patent/200810220024.2/">协作接力中继节点的选择方法、协作接力传输方法及系统</a></li> <li><a href="/patent/201210072340.6/">无线传感器网络的异步预约信道接入方法</a></li> <li><a href="/patent/201210476041.9/">一种基于相长干涉的无线网络传输的冲突解决方法与系统</a></li> <li><a href="/patent/201310626521.3/">基于相关序列的解决冲突的方法及系统</a></li> <li><a href="/patent/201710010936.6/">接收节点、发送节点和传输方法</a></li> <li><a href="/patent/201710685383.4/">接收节点、发送节点和通信方法</a></li> <li><a href="/patent/201810953404.0/">一种数据发送方法及装置</a></li> <li><a href="/patent/201880089233.X/">信号传输的方法和设备</a></li> <li><a href="/patent/201910256063.6/">机器人通信方法、机器人通信系统及机器人</a></li> </ul> </div> </div> </div> </div> <input type="hidden" id="hid_id" /> <script type="text/javascript"> /* <![CDATA[ */ var pat_ajax_url = "/down/check.html"; var wppay_ajax_url = "/pay/down"; var pnum = "201510469165.8"; var openNo = "CN105007617B"; var op = "20180608"; var y = "2018"; /* */
×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

tel code back_top