用于无线网络的能量高效多跳通信方案制造技术

公开了节点中的一种方法。所述方法包括确定（1304）从第一源节点（505A）到目的地（510）的第一路由，所述第一路由包括一个或多个中继节点（515，615）。所述方法包括确定（1308）能量采集路由选择度量，所述能量采集路由选择度量供在确定从第二源节点（505B）到所述目的地（510）的第二路由中使用。所述方法包括确定（1312）从所述第二源节点（505B）到所述目的地（510）的所述第二路由，所确定的第二路由包括被选择来使所确定的能量采集路由选择度量最大化的一个或多个中继节点（515，615）。

Energy efficient multi hop communication scheme for wireless network

A method in the node is disclosed. The method includes determining (1304) the first route from the first source node (505A) to the destination (510), and the first route includes one or more relay nodes (515615). The method includes determining (1308) the energy acquisition routing metric, and the energy acquisition routing metric is used to determine the second route from the second source node (505B) to the destination (510). The method includes determining (1312) from the second source nodes (505B) to the destination (510) of the second route, route second was determined by including the choice to determine the energy acquisition route selection metric maximization of one or more relay nodes (515615).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于无线网络的能量高效多跳通信方案
本公开一般涉及无线通信，并且更特定地，涉及用于无线网络的能量高效多跳通信方案。
技术介绍
为了应对无线数据业务的指数增长，预期在未来将要求密集得多的基站或无线接入点部署。非常密集的无线接入点部署的可行性以存在能够对网络中的每个个体接入点提供高数据速率传输的回程网络为基础。从使容量最大化的角度来看，基于光纤的回程解决方案可能是最合乎期望的且最适合于新的构造。然而，在现有建筑和基础设施中，向非常密集的网络中的每个接入节点安装新的光纤的成本能够是高昂的。备选方案是无线自回程解决方案，其中相同的接入频谱用于提供传输。利用自回程，接入节点不仅服务于它附近的它自身分配的用户设备（UE），而且还作为中继节点服务于它的相邻接入点以便朝和/或从网络中的信息聚合节点（AgN）传递数据。一组自回程接入节点能够形成多跳网状网络。接入节点合作来将彼此的业务传递到聚合节点以及从聚合节点传递。由于无线媒体的广播性质，干扰变成对无线多跳回程网络的网络吞吐量的主要限制因素。已经提出且示出干扰感知路由选择以在最短路径路由上提供相当大的吞吐量增益。对于无线自回程网络的联合路由和资源分配在2013年英国伦敦的个人、室内和移动无线电通信的IEEE国际研讨会会报第3083-3088页的“JointRoutingandResourceAllocationforWirelessSelf-BackhaulinanIndoorUltra-DenseNetwork”（“JointRoutingandResourceAllocation”）中呈现。因为假设每个中继器通过将其他信号视为噪声来对它期望的消息解码，干扰感知路由选择算法旨在避免路径间干扰。然而在“JointRoutingandResourceAllocation”中示出该方法造成在高负载（即，资源数量是大的）时对网络吞吐量相当大的限制。因为几乎不可能在高负载避免全部路径间干扰，故该结果在预期之中。此外，因为每个路由上的传送速率通过该路由上的所有链路容量的最小值来确定，故路径上的一个强干扰能够使端到端性能大为下降。从而，存在对于更先进的编码方案的需要，其能够高效管理强干扰而不是简单地将其视为噪声。
技术实现思路
为了解决前面的现有方法的问题，公开了节点中的方法。所述方法包括确定从第一源节点到目的地的第一路由，所述第一路由包括一个或多个中继节点。所述方法包括确定能量采集路由选择度量，所述能量采集路由选择度量供在确定从第二源节点到所述目的地的第二路由中使用。所述方法包括确定从所述第二源节点到所述目的地的所述第二路由，所确定的第二路由包括被选择来使所确定的能量采集路由选择度量最大化的一个或多个中继节点。在某些实施例中，所述第一路由和第二路由可以包括不同数量的中继节点。所确定的第一路由可以包括在所述第一源节点与所述目的地之间具有最短跳数的路由。使能量采集路由选择度量最大化可以包括使连续中继节点之间的可实现速率最大化。所述能量采集路由选择度量可以包括多输入多输出（MIMO）信道容量。所述能量采集路由选择度量可以是信噪比的函数。所述能量采集度量可以被确定来使路由之间的干扰最大化。所述中继节点可以执行有噪网络编码。在某些实施例中，确定从所述第二源节点到所述目的地的所述第二路由可以包括：确定一个或多个第一候选中继节点，所述第一候选中继节点位于所述第二源节点的通信范围内；确定在所述一个或多个第一候选中继节点中哪个中继节点使所述能量采集路由选择度量最大化，其中对在所述一个或多个第一候选中继节点中哪个中继节点使所述能量采集路由选择度量最大化的所述确定基于所述第一源节点、所述第二源节点以及所述第一路由的第一中继节点的能量采集路由选择度量；以及选择使所述能量采集路由选择度量最大化的第一候选中继节点作为所述第二路由的第一中继节点。在某些实施例中，所述方法可包括确定一个或多个第二候选中继节点，所述第二候选中继节点位于所选择的所述第二路由的第一中继节点的通信范围内；确定在所述一个或多个第二候选中继节点中哪个中继节点使所述能量采集路由选择度量最大化，其中对在所述一个或多个第二候选中继节点中哪个中继节点使所述能量采集路由选择度量最大化的所述确定基于所述第一路由的所述第一中继节点、所述第二路由的所述第一中继节点以及所述第一路由的第二中继节点的能量采集路由选择度量；以及选择使所述能量采集路由选择度量最大化的第二候选中继节点作为所述第二路由的第二中继节点。在某些实施例中，所述方法可以包括基于所确定的第二路由来优化所确定的第一路由，所述第二路由包括根据所确定的能量采集路由选择度量而选择的一个或多个中继节点，其中所述经优化的第一路由使所述能量采集路由选择度量最大化。在某些实施例中，基于所确定的第二路由来优化所确定的第一路由可包括：确定一个或多个第三候选中继节点，所述第三候选中继节点位于所述第一源节点的通信范围内；确定在所述一个或多个第三候选中继节点中哪个中继节点使所述能量采集路由选择度量最大化，其中对在所述一个或多个第三候选中继节点中哪个中继节点使所述能量采集路由选择度量最大化的所述确定基于所述第一源节点、所述第二源节点以及所述第二路由的第一中继节点的所述能量采集路由选择度量；以及选择使所述能量采集路由选择度量最大化的第三候选中继节点作为所述第一路由的新的第一中继节点。在某些实施例中，所述方法可包括：确定一个或多个第四候选中继节点，所述第四候选中继节点位于所述第一路由的所述新的第一中继节点的通信范围内；确定在所述一个或多个第四候选中继节点中哪个中继节点使所述能量采集路由选择度量最大化，其中对在所述一个或多个第四候选中继节点中哪个中继节点使所述能量采集路由选择度量最大化的所述确定基于所述第一路由的所述新的第一中继节点、所述第二路由的所述第一中继节点以及所述第二路由的第二中继节点的所述能量采集路由选择度量；以及选择使所述能量采集路由选择度量最大化的第四候选中继节点作为所述第一路由的新的第二中继节点。在某些实施例中，所述方法可以包括基于经优化的第一路由来优化所确定的第二路由，其中所述经优化的第二路由使所述能量采集路由选择度量最大化。在某些实施例中，所述方法可以包括继续优化所确定的第一和第二路由直到对于所述第一和第二路由二者的所述能量采集路由选择度量超出阈值。在某些实施例中，所述方法可以包括：定义多个子网络，所定义的多个子网络包括至少第一子网络和第二子网络，所述第一子网络包括所述目的地以及所述第一和第二源节点，所述第二子网络包括第二目的地和与所述第二目的地关联的多个源节点，所述多个源节点包括至少一个额外源节点；对所述第二子网络确定从与所述第二目的地关联的所述多个源节点中的一个源节点到所述第二目的地的第一路由，对于所述第二子网络的所述第一路由包括一个或多个中继节点；对所述第二子网络确定从与所述第二目的地关联的所述多个源节点中的另一个源节点到所述第二目的地的第二路由，所确定的对于所述第二子网络的第二路由包括被选择来使所确定的能量采集路由选择度量最大化的一个或多个中继节点；以及基于所确定的对于所述第二子网络的第二路由来优化所确定的对于所述第二子网络的第一路由，对于所述第二子网络的所述第二路由包括根据所确定的能量采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在节点（110，115）中的方法，包括：确定（1304）从第一源节点（505A）到目的地（510）的第一路由，所述第一路由包括一个或多个中继节点（515，615）；确定（1308）能量采集路由选择度量，所述能量采集路由选择度量供在确定从第二源节点（505B）到所述目的地（510）的第二路由中使用；以及确定（1312）从所述第二源节点（505B）到所述目的地（510）的所述第二路由，所确定的第二路由包括被选择来使所确定的能量采集路由选择度量最大化的一个或多个中继节点（515，615）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.15 US 62/1480501.一种在节点（110，115）中的方法，包括：确定（1304）从第一源节点（505A）到目的地（510）的第一路由，所述第一路由包括一个或多个中继节点（515，615）；确定（1308）能量采集路由选择度量，所述能量采集路由选择度量供在确定从第二源节点（505B）到所述目的地（510）的第二路由中使用；以及确定（1312）从所述第二源节点（505B）到所述目的地（510）的所述第二路由，所确定的第二路由包括被选择来使所确定的能量采集路由选择度量最大化的一个或多个中继节点（515，615）。2.如权利要求1所述的方法，其中所确定的第一路由包括在所述第一源节点（505A）与所述目的地（510）之间具有最短跳数的路由。3.如权利要求1所述的方法，其中确定从所述第二源节点（505B）到所述目的地（510）的所述第二路由包括：确定一个或多个第一候选中继节点（515C-515F），所述第一候选中继节点（515C-515F）位于所述第二源节点（505B）的通信范围内；确定在所述一个或多个第一候选中继节点（515C-515F）中哪个中继节点使所述能量采集路由选择度量最大化，其中对在所述一个或多个第一候选中继节点（515C-515F）中哪个中继节点使所述能量采集路由选择度量最大化的所述确定基于所述第一源节点（505A）、所述第二源节点（505B）以及所述第一路由的第一中继节点（515A）的能量采集路由选择度量；以及选择使所述能量采集路由选择度量最大化的第一候选中继节点作为所述第二路由的第一中继节点（515C）。4.如权利要求3所述的方法，包括：确定一个或多个第二候选中继节点（615A-C），所述第二候选中继节点（615A-C）位于所选择的所述第二路由的第一中继节点（515C）的通信范围内；确定在所述一个或多个第二候选中继节点（615A-C）中哪个中继节点使所述能量采集路由选择度量最大化，其中对在所述一个或多个第二候选中继节点（615A-C）中哪个中继节点使所述能量采集路由选择度量最大化的所述确定基于所述第一路由的所述第一中继节点（515A）、所述第二路由的所述第一中继节点（515C）以及所述第一路由的第二中继节点（515B）的能量采集路由选择度量；以及选择使所述能量采集路由选择度量最大化的第二候选中继节点作为所述第二路由的第二中继节点（615A）。5.如权利要求1所述的方法，包括：基于所确定的第二路由来优化所确定的第一路由，所述第二路由包括根据所确定的能量采集路由选择度量而选择的一个或多个中继节点，其中所述经优化的第一路由使所述能量采集路由选择度量最大化。6.如权利要求5所述的方法，其中基于所确定的第二路由来优化所确定的第一路由包括：确定一个或多个第三候选中继节点，所述第三候选中继节点位于所述第一源节点（505A）的通信范围内；确定在所述一个或多个第三候选中继节点中哪个中继节点使所述能量采集路由选择度量最大化，其中对在所述一个或多个第三候选中继节点中哪个中继节点使所述能量采集路由选择度量最大化的所述确定基于所述第一源节点（505A）、所述第二源节点（505B）以及所述第二路由的第一中继节点（515C）的所述能量采集路由选择度量；以及选择使所述能量采集路由选择度量最大化的第三候选中继节点作为所述第一路由的新的第一中继节点。7.如权利要求6所述的方法，包括：确定一个或多个第四候选中继节点，所述第四候选中继节点位于所述第一路由的所述新的第一中继节点的通信范围内；确定在所述一个或多个第四候选中继节点中哪个中继节点使所述能量采集路由选择度量最大化，其中对在所述一个或多个第四候选中继节点中哪个中继节点使所述能量采集路由选择度量最大化的所述确定基于所述第一路由的所述新的第一中继节点、所述第二路由的所述第一中继节点（515C）以及所述第二路由的第二中继节点（615A）的所述能量采集路由选择度量；以及选择使所述能量采集路由选择度量最大化的第四候选中继节点作为所述第一路由的新的第二中继节点。8.如权利要求5所述的方法，包括：基于所述经优化的第一路由来优化所确定的第二路由，其中所述经优化的第二路由使所述能量采集路由选择度量最大化。9.如权利要求8所述的方法，包括：继续优化所确定的第一和第二路由直到对于所述第一和第二路由二者的所述能量采集路由选择度量超出阈值。10.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其中使所述能量采集路由选择度量最大化包括使连续中继节点之间的可实现速率最大化。11.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述能量采集路由选择度量包括多输入多输出（MIMO）信道容量。12.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述能量采集路由选择度量是信噪比的函数。13.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述能量采集度量被确定来使路由之间的干扰最大化。14.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述中继节点执行有噪网络编码。15.如权利要求1-9中任一项所述的方法，包括：定义多个子网络，所定义的多个子网络包括至少第一子网络和第二子网络，所述第一子网络包括所述目的地（510）以及所述第一（505A）和第二（505B）源节点，所述第二子网络包括第二目的地和与所述第二目的地关联的多个源节点，所述多个源节点包括至少一个额外源节点；对所述第二子网络确定从与所述第二目的地关联的所述多个源节点中的一个源节点到所述第二目的地的第一路由，对于所述第二子网络的所述第一路由包括一个或多个中继节点；对所述第二子网络确定从与所述第二目的地关联的所述多个源节点中的另一个源节点到所述第二目的地的第二路由，所确定的对于所述第二子网络的第二路由包括被选择来使所确定的能量采集路由选择度量最大化的一个或多个中继节点；以及基于所确定的对于所述第二子网络的第二路由来优化所确定的对于所述第二子网络的第一路由，对于所述第二子网络的所述第二路由包括根据所确定的能量采集路由选择度量而选择的一个或多个中继节点，其中对于所述第二子网络的所述经优化的第一路由使所述能量采集路由选择度量最大化。16.如权利要求15所述的方法，其中对于所述第二子网络的所述第一路由使用干扰感知路由选择来被确定。17.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述第一路由和所述第二路由包括不同数量的中继节点。18.一种节点（110，115），包括：一个或多个处理器（1420，1520），所述一个或多个处理器（1420，1520）配置成：确定（1304）从第一源节点（505A）到目的地（510）的第一路由，所述第一路由包括一个或多个中继节点（515，615）；确定（1308）能量采集路由选择度量，所述能量采集路由选择度量供在确定从第二源节点（505B）到所述目的地（510）的第二路由中使用；以及确定（1312）从所述第二源节点（505B）到所述目的地（510）的所述第二路由，所确定的第二路由包括被选择来使所确定的能量采集路由选择度量最大化的一个或多个中继节点（515，615）。19.如权利要求18所述的节点（110，115），其中所确定的第一路由包括在所述第一源节点（505A）与所述目的地（510）之间具有最短跳数的路由。20.如权利要求18所述的节点（110，115），其中配置成确定从所述第二源节点（505B）到所述目的地（510）的所述第二路由的所述一个或多个处理器（1420，1520）包括配置成执行如下操作的一个或多个处理器（1420，1520）：确定一个或多个第一候选中继节点（515C-515F），所述第一候选中继节点（515C-515F）位于所述第二源节点（505B）的通信范围内；确定在所述一个或多个第一候选中继节点（515C-515F）中哪个中继节点使所述能量采集路由选择度量最大化，其中对在所述一个或多个第一候选中继节点（515C-515F）中哪个中继节点使所述能量采集路由选择度量最大化的所述确定基于所述第一源节点（505A）、所述第二源节点（505B）以及所述第一路由的第一中继节点（515A）的能量采集路由选择度量；以及选择使所述能量采集路由选择度量最大化的第一候选中继节点作为所述第二路由的第一中继节点（515C）。21.如权利要求20所述的节点（110，115），其中所述一个或多个处理器（1420，1520）进一步配置成：确定一个或多个第二候选中继节点（615A-C），所述第二候选中继节点（615A-C）位于所选择的所述第二路由的第一中继节点（515C）的通信范围内；确定在所述一个或多个第二候选中继节点（615A-C）中哪个中继节点使所述能量采集路由选择度量最大化，其中对在所述一个或多个第二候选中继节点（615A-C）中哪个中继节点使所述能量采集路由选择度量最大化的所述确定基于所述第一路由的所述第一中继节点（515A）、所述第二路由的所述第一中继节点（515C）以及所述第一路由的第二中继节点（515B）的能量采集路由选择度量；以及选择使所述能量采集路由选择度量最大化的第二候选中继节点作为所述第二路由的第二中继节点（615A）。22.如权利要求18所述的节点（110，115），其中所述一个或多个处理器（1420，1520）进一步配置成：基于所确定的第二路由来优化所确定的第一路由，所述第二路由包括根据所确定的能量采集路由选择度量而选择的一个或多个中继节点，其中所述经优化的第一路由使所述能量采集路由选择度量最大化。23.如权利要求22所述的节点（110，115），其中配置成基于所确定的第二路由来优化所确定的第一路由的所述一个或多个处理器（1420，1520）包括配置成执行如下操作的一个或多个处理器（1420，1520）：确定一个或多个第三候选中继节点，所述第三候选中继节点位于所述第一源节点（505A）的通信范围内；确定在所述一个或多个第三候选中继节点中哪个中继节点使所述能量采集路由选择度量最大化，其中对在所述一个或多个第三候选中继节点中哪个中继节点使所述能量采集路由选择度量最大化的所述确定基于所述第一源节点（505A）、所述第二源节点（505B）以及所述第二路由的第一中继节点（515C）的所述能量采集路由选择度量；以及选择使所述能量采集路由选择度量最大化的第三候选中继节点作为所述第一路由的新的第一中继节点。24.如权利要求23所述的节点（110，115），其中所述一个或多个处理器（1420，1520）进一步配置成：确定一个或多个第四候选中继节点，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：D许，I马里奇，S洪，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE