一种基于2.5G无线网络中定向天线的灵敏度优化算法制造技术

本发明专利技术提供一种基于2.5G无线网络中定向天线的灵敏度优化算法，包括以下步骤：S1、节点设置初始发射功率，设置定向天线带有若干个空扇区；S2、节点u逐渐增大发射功率并向定向天线的某一扇区发送消息，同时接收来自其他节点的回复信息，判断回复信号是否被记录；S3、如果没有被记录，则将节点v存入节点u的邻节点集，执行步骤S5；S4、如果被记录，执行步骤S5；S5、判断节点u的邻节点集是否等于设定值或发射功率是否等于最大值；S6、如果都不等于，转换定向天线扇区，重复步骤S2；S7、如果有一个等于，算法结束；S8、确定邻节点集中的最远邻居节点，并根据最远邻居节点调整节点u的发射半径。本发明专利技术优化了定向天线在2.5G无线网络中的灵敏度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线网络领域，具体涉及一种基于2.5G无线网络中定向天线的灵敏度优化算法。
技术介绍
2.5G无线宽带通信网络系统无线通信基站是高度一体化、可用于室外任何环境中的设备。在此之前，无线宽带通信网络系统一直采用定向天线连接自主网的算法，但该算法并不适用于2.5G无线网络，运用在2.5G网络中定向天线的灵敏度并没有发挥到最大的优势。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于2.5G无线网络中定向天线的灵敏度优化算法，该优化算法可以很好地改善通用算法中对2.5G网络造成的灵敏度不高的问题。为达到上述要求，本专利技术采取的技术方案是：提供一种基于2.5G无线网络中定向天线的灵敏度优化算法，包括以下步骤：S1、节点设置初始发射功率，并设置定向天线带有若干个空扇区；S2、节点u逐渐增大发射功率并随机向定向天线的某一扇区发送消息，同时接收来自其他节点的回复信息，判断所述回复信号是否被记录；S3、如果没有被记录，则将所述未被记录的回复信号所对应的节点v存入节点u的邻节点集，并将节点u定向天线中覆盖节点v的扇区标记为非空扇区，执行步骤S5；S4、如果被记录，执行步骤S5；S5、判断节点u的邻节点集是否等于设定值或发射功率是否等于最大值；S6、如果邻节点集不等于设定值且发射功率不等于最大值，转换定向天线扇区，重复步骤S2；S7、如果邻节点集等于设定值或发射功率等于最大值，算法结束；S8、确定邻节点集中的最远邻居节点，并根据所述最远邻居节点调整节点u的发射半径。该基于2.5G无线网络中定向天线的灵敏度优化算法具有的优点如下：本申请将DRNG算法和K-DRNG算法运用到2.5G网络中，在发射功率一定的情况下，通过调节接收功率的数值和扇区覆盖的概率值来优化定向天线在2.5G无线网络中的灵敏度，提高了定向天线在2.5G无线网络中的性能。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为本申请的流程示意图。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本申请作进一步地详细说明。在以下描述中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”、“示例”等等的引用表明如此描述的实施例或示例可以包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度，但并非每个实施例或示例都必然包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度。另外，重复使用短语“根据本申请的一个实施例”虽然有可能是指代相同实施例，但并非必然指代相同的实施例。为简单起见，以下描述中省略了本领域技术人员公知的某些技术特征。根据本申请的一个实施例，提供一种基于2.5G无线网络中定向天线的灵敏度优化算法，如图1所示，包括以下步骤：S1、首先假设节点分布在一个二维平面中，任意节点u都配有一个带有N个空扇区的定向天线；节点设置初始发射功率W(u)，满足2w≦发射功率≦5w，发射功率W(u)可以在最小和最大之间连续调节；即2.5G无线信号的功率按照发送天线和接收天线间距离的β次方衰减。当β＝2，发送功率Wt与接收功率Wr的关系为： W r = W t G t λ 2 ( 4 π d ) 2 L - - - ( 1 ) ]]>其中，Gt为发送天线的增益；λ是波长；d为发送天线与接收天线之间的距离；L为节点位置信息。当β＝4时，发送功率Wt与接收功率Wr的关系为： W r = W t G t G r h t 2 h r 2 d 4 - - - ( 2 ) ]]>其中，Gt、Gr分别是发送天线和接收天线的增益；ht和hr分别为发射天线和接收天线的高度；d为发送天线与接收天线之间的距离。S2、节点u逐渐增大发射功率并随机向定向天线的某一扇区发送“HELLO”消息，同时接收来自其他节点的“ACK”回复信息，判断该回复信号是否被记录；S3、如果没有被记录，则认为发现新节点v，将未被记录的回复信号所对应的节点v存入节点u的邻节点集Ne(u)中，并将节点u定向天线中覆盖节点v的扇区标记为非空扇区，然后停止在该扇区内继续搜索，执行步骤S5；S4、如果被记录，执行步骤S5；S5、判断节点u的邻节点集Ne(u)是否等于设定值K或发射功率W(u)是否
等于最大值W(u)max，即是否满足W(u)＝5；其中，算法中K值采用样方统计法来确定，在一定大小的面积上测量个体数量，通过统计方法确定观测对象个体的密度或者组成。假设节点是均匀分布的，基于这种统计模型，位于样方区域A中的点数服从参数为λ||A||的泊松分布，其中||A||表示区域A的面积，λ表示单位面积内随机时间发生的平均概率。基于这个模型，设多波束转换天线网络中n个节点均匀分布在一个很大的区域M中，节点密度＝n/||M||，令节点的有效区域B作为样方，那么B中的节点个数服从均值为ρs的泊松分布，有效区域B中的节点数目的概率密度函数： Y ( k ) = e - ρ s k ! ( ρ s ) k - - - ( 3 ) ]]>其中，k为节点u天线覆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于2.5G无线网络中定向天线的灵敏度优化算法，其特征在于，包括以下步骤：S1、节点设置初始发射功率，并设置定向天线带有若干个空扇区；S2、节点u逐渐增大发射功率并随机向定向天线的某一扇区发送消息，同时接收来自其他节点的回复信息，判断所述回复信号是否被记录；S3、如果没有被记录，则将所述未被记录的回复信号所对应的节点v存入节点u的邻节点集，并将节点u定向天线中覆盖节点v的扇区标记为非空扇区，执行步骤S5；S4、如果被记录，执行步骤S5；S5、判断节点u的邻节点集是否等于设定值或发射功率是否等于最大值；S6、如果邻节点集不等于设定值且发射功率不等于最大值，转换定向天线扇区，重复步骤S2；S7、如果邻节点集等于设定值或发射功率等于最大值，算法结束；S8、确定邻节点集中的最远邻居节点，并根据所述最远邻居节点调整节点u的发射半径。

【技术特征摘要】
1.一种基于2.5G无线网络中定向天线的灵敏度优化算法，其特征在于，包括以下步骤：S1、节点设置初始发射功率，并设置定向天线带有若干个空扇区；S2、节点u逐渐增大发射功率并随机向定向天线的某一扇区发送消息，同时接收来自其他节点的回复信息，判断所述回复信号是否被记录；S3、如果没有被记录，则将所述未被记录的回复信号所对应的节点v存入节点u的邻节点集，并将节点u定向天线中覆盖节点v的扇区标记为非空扇区，执行步骤S5；S4、如果被记录，执行步骤S5；S5、判断节点u的邻节点集是否等于设定值或发射功率是否等于最大值；S6、如果邻节点集不等于设定值且发射功率不等于最大值，转换定向天线扇区，重复步骤S2；S7、如果邻节点集等于设定值或发射功率等于最大值，算法结束；S8、确定邻节点集中的最远邻居节点，并根据所述最远邻居节点调整节点u的发射半...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宇波，陈颖，
申请(专利权)人：成都金本华电子有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51