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专利号: 2021111642736
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种信道优化与抑制WBAN间干扰的功率控制的优化方法,其特征在于,S1、首先对信道进行优化;

S2、然后将无线局域网中的不同传感器之间的使用情况通过效用函数表示出来,所求出的效用函数能够满足纳什均衡;

S3、最后求出节点最佳传输功率,为各个无线体域网进行信道分配。

2.根据权利要求1所述的一种信道优化与抑制WBAN间干扰的功率控制的优化方法,其特征在于,所述S1中,先确定WBAN所需要传输的信息量,若传输的信息量大于信道容量,则按照最大信道可传输有效帧数进行传输,若不超过信道容量,则按照实际传输当前信息所需要的信息量进行传输,公式如下:

Xi,j,k表示第i个用户是否可以获得第j个超帧中的第k帧,当第i个用户可以获得第j个超帧中的第k帧时,Xi,j,k=1,其他情况下,Xi,j,k=0。

Wi,j,k表示最大优先级,a表示每个超帧的可用帧数,s表示超帧数量,Mi表示第i个用户的基站所要求的总帧数。

3.根据权利要求2所述的一种信道优化与抑制WBAN间干扰的功率控制的优化方法,其特征在于,Wi,j,k设为1。

4.根据权利要求2所述的一种信道优化与抑制WBAN间干扰的功率控制的优化方法,其特征在于,所述Xi,j,k的约束条件为:

5.根据权利要求1所述的一种信道优化与抑制WBAN间干扰的功率控制的优化方法,其特征在于,所述S2中,假设每个WBAN采用的是时分多址机制进行无线体域网之间的通信,在一个WBAN内部没有冲突和干扰,在WBAN之间有干扰,此时效用函数设计为:式子中的自变量为pi,ri为第i个传感器的信噪比,b为最佳传输速度,a表示最pi大满意度,wi为代价因子,pi第i个传感器的传输功率,ci为代价函数。

6.根据权利要求5所述的一种信道优化与抑制WBAN间干扰的功率控制的优化方法,其特征在于,所述信噪比通过对信道增益评估得出,具体表达式如下:qii表示的是第i个WBAN的发射机到第i个接收机之间的信道增益,pi表示为第i个WBAN的传输功率,B表示信道的带宽,qij表示第i个发射机到第j个接收机之间的信道增益,pj表示为第j个WBAN的传输功率,n0表示白噪声功率。

7.根据权利要求6所述的一种信道优化与抑制WBAN间干扰的功率控制的优化方法,其特征在于,所述S3的实现:效用函数是关于pi的函数,所以通过拉格朗日函数法来进行求导,求出极值点pi,即为第i个传感器的最佳传输功率,表达式为:

8.根据权利要求1‑7任一项所述的一种信道优化与抑制WBAN间干扰的功率控制的优化方法,其特征在于,还包括确定WBAN最优功率的方法:假设WBAN有k个位置节点,在每个节点都有一个初始功率,由于WBAN中的k个节点距离发射机的距离不同,每个节点的传输功率也会不同,因此对求得每个位置的最佳传输功率pi进行功率优化,在实现功率优化时,假定一个极其小的数θ,且θ>0,在确定WBAN最优功率时,需要对k个位置节点的最佳功率pi与前一个第k‑1个节点p(k‑1)进行比较,式子如下:|p(k)‑p(k‑1)|<θ,

每求得两个位置节点的最佳功率都必须通过此式子进行比较,如果满足上式,该功率p(k)(即k位置节点的最佳功率)确定为WBAN的最优传输功率在WBAN间信道的传输功率,如果不满足该式子,则继续通过求得各个位置节点的最佳功率进行比较;当每个WBAN都通过上述过程求得WBAN间的最优传输功率时,则场景中所有的WBAN功率优化完成;因此,每个WBAN在WBAN间传输的功率即为每个WBAN所求得的最优传输功率。