[发明专利]一种无线体域网的开环联合功率控制方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及短距离宽带无线通信领域，特别是指一种无线体域网的开环联合功率控制方法和装置。

背景技术

无线体域网(WBAN，Wireless Body Area Network)技术是微传感技术、生物医学技术和无线通信技术的融合，由于其低功耗、高可靠性、高分组数据速率等特点成为物联网的关键技术支撑，可以提供无处不在的医疗服务，成为医疗界、商业界和学术界广泛关注的焦点。

WBAN系统属于短距离通信系统，有以下特点：WBAN系统目前主要应用于医疗或非医疗领域中局部状况的分组数据采集或监测，以人体为信道，尤其是植入设备，多变的人体组织参数导致了复杂的信道状况，而人体对电磁波的反应很敏感，所以对设备发送功率的控制必不可少；当设备植入人体，电池的体积和寿命问题是系统设计的突出难题；而传统固定步长功率控制方法不仅跟踪能力差，而且还会造成稳定信道状况下不必要的功率损耗；WBAN系统组网灵活，以每个人身上的一个hub和若干个node形成的星形拓扑结构为基本单元，该拓扑单元无规律的运动使系统的拓扑结构灵活多变，导致接收功率不稳定。因此，考虑WBAN系统的可靠性、网络多样性和移动性等性能特征的同时，有效处理能量消耗问题已成为WBAN技术面临的主要挑战之一。

IEEE802.15.6从宏观角度定义了无线体域网的节能策略，给出了“休眠”和“冬眠”两种节约功耗的方法，但是动态的功率控制策略仍是空白。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种无线体域网的开环联合功率控制方法和装置，以实现无线体域网的动态的功率控制。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种无线体域网的开环联合功率控制方法，该方法包括：

节点之间交互时，在进行交互的帧数据中携带所述节点自身发射功率的电平等级；

本地节点根据接收的帧数据中携带的对端节点发射功率的电平等级，进行自身发射功率的控制。

较佳地，所述本地节点根据接收的帧数据中携带的对端节点发射功率的电平等级，进行自身发射功率的控制，包括：

所述本地节点根据来自对端节点的帧数据中携带的对端节点发射功率的电平等级，确定所述对端节点的发射功率；

所述本地节点通过物理层的测量得到所述本地节点的接收功率；

所述本地节点根据所述对端节点的发射功率、以及所述本地节点的接收功率，计算得到满足正常工作条件情况下，所述本地节点所需的最小发射功率电平；

所述本地节点根据预设的功率电平等级，确定所述最小发射功率电平对应的功率电平等级；

所述本地节点在向所述对端节点发送的帧数据中携带所确定的功率电平等级，并以所述功率电平等级继续向所述对端节点发送数据，直至所述功率电平等级改变。

较佳地，所述本地节点通过以下方式计算得到满足正常工作条件情况下，所述本地节点所需的最小发射功率电平：

Pmin=PtPtrPrc]]>

其中，P_min表示所述最小发射功率电平，P_t表示所述对端节点的发射功率，P_tr表示所述本地节点能正确检测并解码信号的功率门限，P_r表示所述本地节点的接收功率，c表示预调整系数。

一种无线体域网的开环联合功率控制装置，包括：

交互模块，用于在进行节点之间交互时，在进行交互的帧数据中携带所述节点自身发射功率的电平等级；

功率控制模块，用于根据接收的帧数据中携带的对端节点发射功率的电平等级，进行本地节点发射功率的控制。

较佳地，所述功率控制模块包括：

对端发射功率确定子模块，用于根据来自对端节点的帧数据中携带的对端节点发射功率的电平等级，确定所述对端节点的发射功率；

接收功率测量子模块，用于通过物理层的测量得到所述本地节点的接收功率；