确定最优占空比以使总能量消耗最小化的通信系统和方法技术方案

提供了一种包括网络节点和资源受限节点的通信系统。该网络节点包括：控制器，其可操作以针对所述资源受限节点的各种工作模式估计最优占空比，以使所述资源受限节点的总资源消耗最小化；以及发射机，其可操作以向所述资源受限节点通知所估计的最优占空比的参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及一种通信系统和方法，更具体而言，但并非排它地涉及用于确定最优占空比以使通信网络中资源受限节点中消耗的总能量最小化的系统和方法。
技术介绍
机器到机器(M2M)网络和装置的数量正在增长，并被规划成在数量上超过现有的蜂窝网络。不过，现有的个人区域网(PAN)标准，例如IEEE802.15.4和Zigbee，不足以处理如此大量的业务，尤其是在通信距离增大且功率减小的时候。这些网络被期望覆盖各种各样的应用，略举数例，有智能电能表、温度/话务量监测、身体区域网络和工业自动化。机器到机器通信中要考虑的一个重要因素是传感器节点或网络中甚至其他资源受限节点的电池寿命。希望用于机器到机器通信的传感器节点的电池寿命应当为几年而不是蜂窝通信中那样的几天，以及当前个人区域网和机器到机器标准中的少于1到2个月。有鉴于此，要求传感器节点对于这些各种工作模式具有低占空比，并在大部分时间保持为睡眠模式。在睡眠模式中，传感器节点的大部分收发器部件，例如数字传输块、功率放大器、接收机链和微处理器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括网络节点和资源受限节点的通信系统，其中，所述网络节点包括：控制器，其可操作以针对所述资源受限节点的各种工作模式估计最优占空比，以使所述资源受限节点的总资源消耗最小化；以及发射机，其可操作以向所述资源受限节点通知所估计的最优占空比的参数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.31 EP 13360035.31.一种包括网络节点和资源受限节点的通信系统，其中，所述网络节点包括：
控制器，其可操作以针对所述资源受限节点的各种工作模式估计最优占空比，以使所
述资源受限节点的总资源消耗最小化；以及
发射机，其可操作以向所述资源受限节点通知所估计的最优占空比的参数。
2.根据权利要求1所述的通信系统，其中，所述控制器可操作以通过如下方式估计使所
述资源受限节点中的总能量最小化的最优占空比：
定义能量模型以用于指定由所述资源受限节点发送一个比特所消耗的总能量；
基于所述能量模型、给定的信号传送技术和物理层规格估计在节点n处每天发送Kn次Ln个比特的总成本；以及
基于所述能量模型估计使所述资源受限节点消耗的全部能量最小化的最优睡眠占空
比。
3.根据权利要求2所述的通信系统，其中，所述控制器可操作为定义能量模型以用于将
所述资源受限节点发送一个比特所消耗的能量估计为：
ETOT=TTOTPTOT=(∈ηPth+Pckt)Ttx+PslTsl+EmaLn]]>其中η对应于功率放大器效率，∈对应于信号传送方案的峰值与平均值的比，Pth对应于
通信理论功耗，Pckt对应于收发器的电路功耗，Psl对应于睡眠模式中的功耗，Ema对应于从预
期用于多路访问的通信网络接收控制信号所需的能量，Tsl对应于睡眠模式中花费的时间，
Ttx对应于传输Ln的时间。
4.根据权利要求3所述的通信系统，其中，所述控制器可操作以将具有睡眠和传输操作
模式并一天Kn次传输Ln比特的资源受限节点的总能量成本估计为：
PTOT=1LnαPsl+WRav(1-α)[2Ln1Kn(1-α)W-1]]]>其中Rav＝Ln/Kn是传输Ln比特的最小传输速率，其中是要估计的睡眠占空比
参数，TTOT＝Tsl+Ttx是总时间，同时忽略用于多路访问所消耗的能量Ema以及收发器中的功耗
Pckt，并假设功率放大器效率η和信号传送方案∈的峰值与平均值的比等于1。
5.根据权利要求4所述的通信系统，其中，所述控制器可操作以通过如下方式确定使所
述资源受限节点所消耗的全部能量最小化的最优睡眠占空比α：根据所述最优睡眠占空比α
表示PTOT，并使总成本PTOT在所述最优睡眠占空比α方面的偏导数等于零。
6.根据权利要求5所述的通信系统，其中，使引出了由约束的
最优睡眠...

【专利技术属性】
技术研发人员：CK·林，V·文卡特斯瓦兰，I·O·肯尼迪，
申请(专利权)人：阿尔卡特朗讯公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR