[發明專利]用于多跳虛擬MIMO系統VAA間通信模型的設計方法

在審

• 申請號: 202210955383.2
• 申請日: 2022-08-10
• 公開（公告）號: CN115412446A
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 鮑晶晶;麥強;卞建勇;楊潤豐
• 申請（專利權）人: 東莞職業技術學院
• 主分類號: H04L41/14
• 分類號: H04L41/14;H04W72/04;H04W74/08;H04B7/0413
• 代理公司: 西安研創天下知識產權代理事務所(普通合伙) 61239
• 代理人: 張紅哲

1.用于多跳虛擬MIMO系統VAA間通信模型的設計方法，其特征在于：包括

步驟一：建立基于信道模型的多跳虛擬多輸入多輸出系統的傳播和連接模型；

步驟二：在多跳虛擬多輸入多輸出系統的傳播和連接模型的基礎上，建立基于幀ALOHA通訊協議的節點協作創建虛擬天線陣列；

步驟三：對基于幀ALOHA通訊協議的節點協作創建虛擬天線陣列的系統性能進行分析，得到用于多跳虛擬MIMO系統中VAA間通信模型的解析表達式。

2.根據權利要求1所述的用于多跳虛擬MIMO系統VAA間通信模型的設計方法，其特征在于：步驟一所述的多跳虛擬多輸入多輸出系統的傳播和連接模型的建立過程包括

S101.在信道模型中，考慮傳播效應引起的功率損耗，接收到的功率P_R為：

式(1)中，P_T為發射功率，k為x＝1m時的平均功率損耗，x為鏈路距離，β為衰減系數，f為短期隨機衰落分量；對于VAA間的鏈路，f以單位均值呈指數分布；

S102.定義L＝k·x^β為平均損耗，通過引入對數尺度得到

L[dB]＝k₀+k₁lnx (2)

式(2)中，k₀＝ζlnk，k₁＝ζ·β，ζ＝10/ln10；

S103.在多跳V-MIMO系統中，源節點通過多個中繼節點向目的節點發送數據，Z為網絡中的跳數；設源節點、中繼節點和目的節點為主節點；源主節點和目的主節點之間的距離為D_SD，d為多跳鏈中兩個后續VAAs的主節點之間的距離；相鄰VAAs在距離上是等間距分開的，得到

d＝D_SD/Z；

根據齊次泊松點過程，在區域δA中有一個節點的概率為ρ′δA，其中ρ′表示節點的密度；由于采用的機制，如在節點上執行休眠調度，只有一部分輔助節點是同時活躍的，因此把ρ表示為活躍節點的密度；

S104.設節點配備有2個空中接口：一個短程空中接口，用于VAA內通信；一個遠程空中接口，用于VAA間通信；

S105.在主節點和輔助節點協作在源、Z-1個中繼和目的節點上創建VAAs。

3.根據權利要求1所述的用于多跳虛擬MIMO系統VAA間通信模型的設計方法，其特征在于：步驟二所述的基于幀ALOHA通訊協議的節點協作創建虛擬天線陣列的建立過程包括

S201.設不同VAAs采用一個FA協議訪問信道，VAA間通信可用的全部無線資源在R個單位資源之間分配；

S202.全部VAAs在數據傳輸前形成，在VAA創建階段，每個主節點選擇用于VAA間通信的時隙；與數據包長度相比，大規模的影響一是緩變的，在數據包傳輸過程中，協作節點集保持不變；

S203.經步驟S202，形成全部VAAs。

4.根據權利要求3所述的用于多跳虛擬MIMO系統VAA間通信模型的設計方法，其特征在于：在步驟S203所建立的VAAs中，源主節點和目的主節點之間的通信按照以下步驟進行：

S2031.源主節點通過短程空中接口將數據連同使用的時隙一起發送給n_S個協作節點；

S2032.s-VAA的n_S+1個節點采用遠程空中接口，通過V-MIMO信道向第一個中繼節點發送數據；

S2033.r₁-VAA的個節點協作解碼接收到的數據，即數據從個節點發送到主節點，主節點解碼數據；

S2034.r₁-VAA上的主節點將要轉發的數據連同要使用的時隙一起發送給個協作節點，個協作節點將數據轉發給第二個中繼節點；

S2035.重復步驟S2033和S2034，直至數據到達最后一個中繼節點；

S2036.d-VAA的n_D+1個節點從最后一個中繼節點接收數據并協作解碼。