[發明專利]無線網絡中節點定位和同步方法及節點裝置

在審

• 申請號: 201710404383.2
• 申請日: 2017-06-01
• 公開（公告）號: CN107360623A
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 沈淵;劉言
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04W56/00
• 分類號: H04W56/00;H04W64/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 王瑩

1.一種無線網絡中節點定位和同步方法，其特征在于，包括：

無線網絡中各個節點在第一通信時隙發射本節點的請求幀信號，以及接收其他節點的請求幀信號；

所述各個節點根據接收的其他節點的請求幀信號，生成本節點的返回幀信號；

所述各個節點在第二通信時隙發射本節點的返回幀信號，以及接收其他節點的返回幀信號；

所述各個節點根據所接收的其他節點的請求幀信號和返回幀信號，確定出所述無線網絡中各節點位置和同步參數。

2.根據權利要求1所述的定位和同步方法，其特征在于，所述各個節點根據接收的其他節點的請求幀信號，生成本節點的返回幀信號，包括：

所述各個節點根據本節點接收的其他節點的請求幀信號和包含本節點自干擾消除后的噪聲，確定出本節點所接收的請求幀合信號；

根據所述請求幀合信號和本節點的擾碼信號，生成本節點的返回幀信號。

3.根據權利要求2所述的定位和同步方法，其特征在于，根據如下公式1確定第k個節點所接收的請求幀合信號r_k(t)：

其中，N為所述無線網絡中的節點個數，w_k(t)為包含第k個節點自干擾消除后的噪聲，ρ_k,i為第i個節點和第k個節點之間的直接偽距，c為光速，α_i為第i個節點的請求幀信號的幅度，i、k均取值為1到N之間的整數。

4.根據權利要求2或3所述的定位和同步方法，其特征在于，根據所述請求幀合信號和本節點的擾碼信號，生成本節點的返回幀信號，包括：

所述各個節點將本節點所接收的請求幀合信號與本節點的擾碼信號進行運算操作，生成本節點的返回幀信號。

5.根據權利要求1-4任一所述的定位和同步方法，其特征在于，所述各個節點根據所接收的其他節點的請求幀信號和返回幀信號，確定出所述無線網絡中各節點位置和同步參數，包括：

各個節點根據本節點所接收其他節點的返回幀信號，確定出本節點與其他節點之間的各種間接偽距；

各個節點根據本節點與其他節點之間的直接偽距和間接偽距，確定出所述無線網絡中任意兩個節點之間的距離和節點的同步參數；

各個節點根據節點之間的距離，確定出所述無線網絡中各節點位置。

6.根據權利要求5所述的定位和同步方法，其特征在于，所述各個節點根據本節點與其他節點之間的直接偽距和間接偽距，確定出所述無線網絡中任意兩個節點之間的距離和節點的同步參數，包括：

各個節點構建自己的第一偽距對應關系，所述第一偽距對應關系為本節點與其他節點之間的直接偽距、本節點的同步參數、其他節點的同步參數以及本節點與其他節點之間的距離的對應關系；

各個節點構建自己的第二偽距對應關系，所述第二偽距對應關系為本節點與其他節點之間的間接偽距、本節點的同步參數、其他節點的同步參數、各個節點之間的距離的對應關系；

各個節點根據構建的第一偽距對應關系和第二偽距對應關系，確定出任意兩個節點之間的距離，以及各個節點的同步參數。

7.一種適用于無線網絡節點定位和同步的節點裝置，其特征在于，包括：

請求幀發射接收模塊，用于在第一通信時隙發射本節點裝置的請求幀信號，以及接收無線網絡中其他節點裝置的請求幀信號；

返回幀信號生成模塊，用于根據接收的其他節點裝置的請求幀信號，生成本節點裝置的返回幀信號；

返回幀發射接收模塊，用于在第二通信時隙發射生成的返回幀信號，以及接收其他節點裝置的返回幀信號；

節點定位同步模塊，用于根據所接收的其他節點裝置的請求幀信號和返回幀信號，確定出所述無線網絡中各節點裝置的位置和同步參數。

8.根據權利要求7所述的節點裝置，其特征在于，所述返回幀信號生成模塊包括：

請求幀合信號生成單元，用于根據所述請求幀發射接收模塊接收的其他節點裝置的請求幀信號和包含本節點裝置自干擾消除后的噪聲，確定出本節點裝置所接收的請求幀合信號；

返回幀信號生成單元，用于根據所述請求幀合信號和本節點裝置的擾碼信號，生成本節點裝置的返回幀信號。