CN115086884B - 一种窄波多播定向传输方法、系统及可读存储介质 - Google Patents

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CN115086884B CN202210426948.8A CN202210426948A CN115086884B CN 115086884 B CN115086884 B CN 115086884B CN 202210426948 A CN202210426948 A CN 202210426948A CN 115086884 B CN115086884 B CN 115086884B
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Abstract

本发明公开了一种窄波多播定向传输方法、系统及可读存储介质，其方法包括步骤：源节点计算网络内的待选双节点多播组合；根据用户节点接收数据包的时间和/或用户节点接收数据包的接收功率在待选双节点多播组合中选择待定多播组合；根据待定多播组合之间用户节点的数量计算选定的多播组合；当选定的多播组合覆盖网络内所有用户节点或待选双节点多播组合为空时根据选定的多播组合中用户节点的位置进行窄波定向数据传输。本发明解决了窄波信号波束覆盖过大导致的接收功率不均的技术问题。

Description

一种窄波多播定向传输方法、系统及可读存储介质
技术领域
本发明属于无线通信技术领域，特别是涉及一种窄波多播定向传输方法、系统及可读存储介质。
背景技术
因特网迅猛发展，交互多媒体业务、宽带视频业务以及专用网络和无线电通信的业务量的急剧增长，用户对宽带接入的需求日益强烈，频谱资源紧缺。毫米波由于波长很短，可以很好地缓解当前频谱资源紧缺的问题，因此利用毫米波的无线宽带接入技术应运而生。
但是毫米波技术存在较为严重的路损(path-loss)和雨衰(rain-attenuation)，造成传播距离无法满足5G通信的实际需求。为了解决这一应用问题，目前采用大规模MIMO或者大规模天线阵列的方式，在空间中将信号能量集中在极窄的波束指向下行用户，从而最大化在该方向的传播距离。
当前基于大规模天线阵列毫米波通信技术的网络是以广播或单播的形式为多个下行用户节点提供服务，由于用户节点分散，导致天线信号波束的范围扩大，从而信道增益低、用户接收功率低，传输效率下降。
为了使得极窄的波束更精确地指向下行用户，解决天线信号波束覆盖过大导致的接收功率不均的问题，提出一种窄波多播定向传输方法、系统及可读存储介质。
发明内容
本发明实施例提出一种窄波多播定向传输方法、系统及可读存储介质，以至少解决相关技术中窄波信号波束覆盖过大导致的接收功率不均的问题。
根据本发明的一个实施例，提供了一种窄波多播定向传输方法，包括：
源节点计算网络内的待选双节点多播组合；
根据用户节点接收数据包的时间和/或用户节点接收数据包的接收功率在待选双节点多播组合中选择待定多播组合；
根据待定多播组合之间用户节点的数量计算选定的多播组合；
当选定的多播组合覆盖网络内所有用户节点或待选双节点多播组合为空时根据选定的多播组合中用户节点的位置进行窄波定向数据传输。
在一个示例性实施例中，所述源节点计算网络内的待选双节点多播组合，包括步骤：
源节点获取网络内的用户节点信息；所述用户节点信息包括用户节点与源节点的距离、用户节点之间的位置关系、源节点到各用户节点的信号传输路径；
源节点根据网络内用户节点两两排列组合计算所有的双节点组合；
根据网络内用户节点的距离和/或跨度和/或传播路径遮挡计算双节点组合的权重值；
当双节点组合的权重值小于设定的组合阈值时，在所有的双节点组合中删除该双节点组合，剩余的双节点组合即为网络内的待选双节点多播组合。
在一个示例性实施例中，所述根据网络内用户节点的距离和/或跨度和/或传播路径遮挡计算双节点组合的权重值，包括步骤：
根据双节点组合中两个用户节点与源节点的距离之差计算波束半径差异值；
根据双节点组合中两个用户节点之间的距离和/或位置相邻关系计算波束跨度影响值；
根据源节点发送的覆盖双节点组合中所有用户节点的信号传输路径中遮挡物的数量计算波束遮挡影响值；
根据波束半径差异值和/或波束跨度影响值和/或波束遮挡影响值计算窄波影响值；
根据窄波影响值与节点组合的权重值的负相关关系计算双节点组合的权重值。
在一个示例性实施例中，所述根据用户节点接收数据包的时间和/或用户节点接收数据包的接收功率在待选双节点多播组合中选择待定多播组合，包括步骤：
计算每个待选双节点多播组合的用户节点接收数据包的时间；
获取每个待选双节点多播组合的用户节点接收数据包的接收功率；
根据每个待选双节点多播组合的用户节点接收数据包的时间和/或用户节点接收数据包的接收功率计算待选双节点多播组合的接收权重值；
选择接收权重值最大的待选双节点多播组合作为待定多播组合。
在一个示例性实施例中，所述计算每个待选双节点多播组合的用户节点接收数据包的时间，包括步骤：
通过信令反馈获取待选双节点多播组合中两个用户节点的信噪比；
根据信噪比计算两个用户节点接收到数据包的速率；
根据源节点发送数据包的长度和用户节点接收到数据包的速率计算两个用户节点接收数据包的平均时间。
在一个示例性实施例中，所述获取每个待选双节点多播组合的用户节点接收数据包的接收功率，包括步骤：
通过信令反馈获取待选双节点多播组合中两个用户节点接收源节点发送数据包的接收功率；
计算两个用户节点接收功率的平均值作为待选双节点多播组合的用户节点接收数据包的接收功率。
在一个示例性实施例中，所述根据待定多播组合之间用户节点的数量计算选定的多播组合，包括：
根据网络内用户节点分布计算待定多播组合之间用户节点的数量；
若用户节点的数量为0，则将该待定多播组合作为选定的多播组合，删除待选双节点多播组合中与选定的多播组合有交集的双节点组合，返回步骤：根据用户节点接收数据包的时间和/或用户节点接收数据包的接收功率在待选双节点多播组合中选择待定多播组合；
若用户节点的数量为1，则将该待定多播组合和多播组合之间的单用户节点组合作为选定的多播组合，删除待选双节点多播组合中与选定的多播组合有交集的双节点组合，返回步骤：根据用户节点接收数据包的时间和/或用户节点接收数据包的接收功率在待选双节点多播组合中选择待定多播组合；
若用户节点的数量大于1，则根据待定多播组合的用户节点和组合之间的多个用户节点构建新的待选双节点多播组合，返回步骤：根据用户节点接收数据包的时间和/或用户节点接收数据包的接收功率在待选双节点多播组合中选择待定多播组合。
在一个示例性实施例中，所述根据该待定多播组合的用户节点与多播组合之间的多个用户节点组合形成新的待选双节点多播组合，包括：将待定多播组合的两个用户节点分别与多播组合之间的多个用户节点两两组合形成新的待选双节点多播组合、将待定多播组合的两个用户节点分别与多播组合之间的相邻用户节点组成新的待选双节点多播组合、将待定多播组合之间的用户节点两两组合形成新的待选双节点多播组合的任一项或多项组合。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种计算机可读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使计算机执行上述方法。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种窄波多播定向传输系统，包括：
源节点；
用户节点；
处理器；
存储器；
以及
一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在存储器中，并且被配置成由所述源节点的处理器执行，所述程序使计算机执行上述方法。
本发明的窄波多播定向传输方法、系统及可读存储介质具有的优点是：
(1)根据网络内两两用户节点的距离和/或跨度和/或传输路径遮挡计算双节点组合的权重值并以此筛选用户节点的两两组合方式，可以有效排除影响传输效率的多播组合，提高窄波多播组合的选择效率。
(2)计算每个待选双节点多播组合中用户节点接收数据包的平均时间和平均接收功率并以此选择待定多播组合，可以有效选择出传播时间最短和接收功率最高的双节点多播组合，有效提高网络的传输效率。
(3)若待定多播组合之间用户节点数量过多则将待定多播组合之间用户节点组合后重新选择多播组合或将边缘用户节点与组合之间的用户节点两两组合后重新选择多播组合，不仅可以有效避免传统传输方案中波束范围过大造成的带宽浪费，而且可以提高多播组合效率，提高用户节点接收信号的功率。
附图说明
图1是本发明实施例的网络广播和单播示意图；
图2是本发明实施例的网络多播示意图；
图3是本发明实施例的一种窄波多播定向传输方法的流程图；
图4是本发明实施例的子步骤S01的方法流程图；
图5是本发明实施例的子步骤S013的方法流程图；
图6是本发明实施例的子步骤S02的流程图；
图7是本发明实施例的子步骤S021的流程图；
图8是本发明实施例的子步骤S022的流程图；
图9是本发明实施例的子步骤S03的流程图；
图10是本发明实施例的一种窄波多播定向传输系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
当前网络中，通常采用广播或单播的形式发送数据，以某个具有三个用户节点的网络为例，如图1(a)所示为网络广播示意图，如图1(b)所示为网络单播示意图。
本发明的技术方案中，双节点多播组定义为网络的两个用户节点作为一组，源节点单次发送的信号刚好能够覆盖这组用户节点，这些用户节点可以同时收到并且解码这些来自源节点的数据包。覆盖这些双节点多播组用户节点的窄波波束将占用一组连续的扇区。扇区所覆盖的范围由宽度和半径来决定。半径由这组节点中的某个节点来确定，宽度受到这些节点中的最左边缘的节点和最右边缘的节点的限制。
本发明实施例的窄波多播定向传输方法、系统及可读存储介质中，使用窄波定向波束来给用户发送信号。以某个具有5个用户节点的网络为例，双节点多播的波束选择性多，例如，将用户1和用户2组成一个双节点多播组，用户3和用户4组成一个双节点多播组，如图2所示，每个多播组的两个用户的波束占用一组连续的扇区，该扇区的边界两个节点的边界来确定，扇区的半径由距离最远的节点确定，每次波束发包使该多播组里的两个接收到数据包并进行解码。
本发明实施例的一种窄波多播定向传输方法，流程图如图3所示，包括步骤：
步骤S01、源节点计算网络内的待选双节点多播组合；
步骤S02、根据用户节点接收数据包的时间和/或用户节点接收数据包的接收功率在待选双节点多播组合中选择待定多播组合；
步骤S03、根据待定多播组合之间用户节点的数量计算选定的多播组合；
步骤S04、当选定的多播组合覆盖网络内所有用户节点或待选双节点多播组合为空时根据选定的多播组合中用户节点的位置进行窄波定向数据传输。
在一个示例性实施例中，所述步骤S01，流程图如图4所示，包括步骤：
S011、源节点获取网络内的用户节点信息；所述用户节点信息包括用户节点与源节点的距离、用户节点之间的位置关系、源节点到各用户节点的信号传输路径；
S012、源节点根据网络内用户节点两两排列组合计算所有的双节点组合；
S013、根据网络内用户节点的距离和/或跨度和/或传输路径遮挡计算双节点组合的权重值；
S014、当双节点组合的权重值小于设定的组合阈值时，在所有的双节点组合中删除该双节点组合，剩余的双节点组合即为网络内的待选双节点多播组合。
本实施例中，源节点为网络基站，基站获取网络中的所有用户节点信息，包括用户节点与源节点的距离、用户节点之间的位置关系、源节点到各用户节点的信号传输路径。以如图2所示的网络为例，网络内共有5个用户节点，获取5个用户节点与源节点的距离、用户节点之间的位置关系、源节点到各用户节点的信号传输路径，根据5个用户节点两两排列组合得到所有的节点组合为{1,2},{1,3}，{1,4}，{1,5}，{2,3},{2,4},{2,5}，{3,4}，{3,5}，{4,5}共10种组合，根据网络内用户节点的距离和/或跨度和/或传输路径遮挡计算双节点组合的权重值z，事先根据网络的数据传输时延要求或接收功率要求或网络质量等设定组合阈值X，当双节点组合的权重值x<X时，在所有的双节点组合中删除该双节点组合，剩余的双节点组合即为网络内的待选双节点多播组合。本实施例中组合阈值X＝0.5。
在一个示例性实施例中，所述子步骤S013，流程图如图5所示，包括步骤：
S0131、根据双节点组合中两个用户节点与源节点的距离之差计算波束半径差异值；
S0132、根据双节点组合中两个用户节点之间的距离和/或位置相邻关系计算波束跨度影响值；
S0133、根据源节点发送的覆盖双节点组合中所有用户节点的信号传输路径中遮挡物的数量计算波束遮挡影响值；
S0134、根据波束半径差异值和/或波束跨度影响值和/或波束遮挡影响值计算窄波影响值；
S0135、根据窄波影响值与节点组合的权重值的负相关关系计算节点组合的权重值。
本实施例中，所述根据双节点组合中两个用户节点与源节点的距离之差计算波束半径差异值是根据双节点组合中两个用户节点与源节点的距离之差与波束半径差异值的正相关关系计算波束半径差异值，波束半径差异值用变量u表示。
所述根据双节点组合中两个用户节点之间的距离和/或位置相邻关系计算波束跨度影响值，是：根据两个用户节点之间相隔的扇区数量与波束跨度影响值的正相关关系计算波束跨度影响值、根据两个用户节点之间的距离与波束跨度影响值的正相关关系计算波束跨度影响值、根据两个用户节点之间相隔的扇区数量和两个用户节点之间的距离与波束跨度影响值的正相关关系计算波束跨度影响值的任一项。两个用户节点之间相隔的扇区数量用变量m表示，两个用户节点之间的距离用变量s表示，波束跨度影响值用变量v表示。
表A中A1～A3表示计算波束跨度影响值的不同实施方式。
表A计算波束跨度影响值的不同实施方式
所述根据源节点发送的覆盖双节点组合中所有用户节点的信号传输路径中遮挡物的数量计算波束遮挡影响值是根据源节点发送的覆盖双节点组合中所有用户节点的信号传输路径中遮挡物的数量与波束遮挡影响值的正相关关系计算波束遮挡影响值，波束遮挡影响值用变量w表示。所述遮挡物包括对信号传输产生遮挡效果的墙壁、建筑物、树木、其他摆放物等。
所述根据波束半径差异值和/或波束跨度影响值和/或波束遮挡影响值计算窄波影响值是根据波束半径差异值和/或波束跨度影响值和/或波束遮挡影响值与窄波影响值的正相关关系计算窄波影响值，窄波影响值用变量z表示。
表B中B1～B7表示计算窄波影响值的不同实施方式，其中表B中涉及的波束半径差异值u、波束跨度影响值v、波束遮挡影响值w采用上述实施方式中的公式得到。
表B计算窄波影响值的不同实施方式
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在一个示例性实施例中，步骤S0134、根据窄波影响值与节点组合的权重值的负相关关系计算节点组合的权重值，包括：
根据表B中任一项计算得到某节点组合的窄波影响值z；
根据该节点组合的窄波影响值z计算该节点组合的权重值或x＝e2·zr3，其中e1、e2、e3是事先训练得到的计算系数。
本实施例中，节点组合{1,2},{1,3}，{1,4}，{1,5}，{2,3},{2,4},{2,5}，{3,4}，{3,5}，{4,5}，根据表B中任一项所述方法计算得到节点组合{1,2}的窄波影响值z12＝0.7，节点组合{1,3}的窄波影响值z12＝0.8，节点组合{1,3}的窄波影响值z13＝1，节点组合{1,4}的窄波影响值z14＝1.5，节点组合{1,5}的窄波影响值z14＝0.9，节点组合{2,3}的窄波影响值z23＝0.7，节点组合{2,4}的窄波影响值z24＝1.2，节点组合{2,5}的窄波影响值z25＝1.2，节点组合{3,4}的窄波影响值z34＝0.6，节点组合{3,5}的窄波影响值z35＝1.5，节点组合{4,5}的窄波影响值z34＝1，事先训练得到的计算系数e1＝0.6，计算节点组合{1,2}的权重值计算节点组合{1,3}的权重值/>计算节点组合{1,4}的权重值/>计算节点组合{1,5}的权重值 计算节点组合{2,3}的权重值/>计算节点组合{2,4}的权重值/>计算节点组合{2,5}的权重值/>计算节点组合{3,4}的权重值/>计算节点组合{3,5}的权重值/>计算节点组合{4,5}的权重值其中，节点组合{1,4}的权重值x14＝0.4<X＝0.5，节点组合{3,5}的权重值x35＝0.4<X＝0.5；将节点组合{1,4}和{3,5}从双节点组合中删除，剩余的双节点组合即为网络内的待选双节点多播组合，即网络的待选双节点多播组合为{1,2},{1,3}，{1,5}，{2,3},{2,4},{2,5}，{3,4}，{4,5}。
在一个示例性实施例中，所述步骤S02，流程图如图6所示，包括：
S021、计算每个待选双节点多播组合的用户节点接收数据包的时间；
S022、获取每个待选双节点多播组合的用户节点接收数据包的接收功率；
S023、根据每个待选双节点多播组合的用户节点接收数据包的时间和/或用户节点接收数据包的接收功率计算待选双节点多播组合的接收权重值；
S024、选择接收权重值最大的待选双节点多播组合作为待定多播组合。
在一个示例性实施例中，所述步骤S021，流程图如图7所示，包括：
S0211、通过信令反馈获取待选双节点多播组合中两个用户节点的信噪比；
S0212、根据信噪比计算两个用户节点接收到数据包的速率；
S0213、根据源节点发送数据包的长度和用户节点接收到数据包的速率计算两个用户节点接收数据包的平均时间。
本实施例中，所述信令反馈是指源节点向用户节点发送信令，用户节点收到信令后记录当前信噪比值并反馈给源节点，源节点以此获得两个用户节点的信噪比值SNRa和SNRb；根据香农公式计算该用户节点接收到数据包的速率ra＝log2(1+SNRa)，rb＝log2(1+SNRb)；根据源节点发送数据包的长度和用户节点接收到数据包的速率计算两个用户节点接收数据包的平均时间其中K表示源节点待发送数据包的长度。
在一个示例性实施例中，所述步骤S022，流程图如图8所示，包括：
S0221、通过信令反馈获取待选双节点多播组合中两个用户节点接收源节点发送数据包的接收功率；
S0222、计算两个用户节点接收功率的平均值作为待选双节点多播组合的用户节点接收数据包的接收功率。
本实施例中，所述信令反馈是指源节点向用户节点发送信令，用户节点收到信令后记录当前接收信号的功率值并反馈给源节点，源节点以此获得待选双节点多播组合中两个用户节点的接收功率值pa和pb，计算两个用户节点接收功率的平均值即为待选双节点多播组合的用户节点接收数据包的接收功率。
步骤S023中，所述根据每个待选双节点多播组合的用户节点接收数据包的时间和/或用户节点接收数据包的接收功率计算待选双节点多播组合的接收权重值，是：根据每个待选双节点多播组合的用户节点接收数据包的时间与接收权重值的负相关关系计算待选双节点多播组合的接收权重值、根据每个待选双节点多播组合的用户节点接收数据包的接收功率与接收权重值的正相关关系计算待选双节点多播组合的接收权重值、根据每个待选双节点多播组合的用户节点接收数据包的时间与接收权重值的负相关关系和接收功率与接收权重值的正相关关系计算待选双节点多播组合的接收权重值的任一项。
步骤S024中，根据步骤S023所述方法计算所有待选双节点多播组合的接收权重值，选择接收权重值最大的待选双节点多播组合作为待定多播组合。本实施例中，接收权重值最大的待选双节点多播组合为{1,2}。
在一个示例性实施例中，所述步骤S03，流程图如图9所示，包括：
S031、根据网络内用户节点分布计算待定多播组合之间用户节点的数量(按顺时针或逆时针方向计算待定多播组合之间的用户节点数量)；
S032、若用户节点的数量为0，则将该待定多播组合作为选定的多播组合，删除待选双节点多播组合中与选定的多播组合有交集的双节点组合，返回步骤S02；
S033、若用户节点的数量为1，则将该待定多播组合和多播组合之间的单用户节点组合作为选定的多播组合，删除待选双节点多播组合中与选定的多播组合有交集的双节点组合，返回步骤S02；
S034、若用户节点的数量大于1，则根据待定多播组合的用户节点和组合之间的多个用户节点构建新的待选双节点多播组合，返回步骤S02。
本实施例中，根据网络内用户节点分布计算待定多播组合{1,2}之间用户节点的数量为0(按顺时针或逆时针方向计算待定多播组合之间的用户节点数量)，则将该待定多播组合作为选定的多播组合，删除待选双节点多播组合中与该多播组合有交集的双节点组合，即删除待选双节点多播组合中的双节点组合{1,2}、{1,3}、{1,5}、{2,3}、{2,4}、{2,5}，返回步骤S02。
此时选定的多播组合为{1,2}，待选双节点多播组合为{3,4}，{4,5}。
步骤S02中，根据每个待选双节点多播组合的用户节点接收数据包的时间和/或用户节点接收数据包的接收功率计算待选双节点多播组合的接收权重值，选择接收权重值最大的待选双节点多播组合作为待定多播组合。此时，接收权重值最大的待选双节点多播组合为{3,4}。
步骤S03中，根据网络内用户节点分布计算待定多播组合{3,4}之间用户节点的数量为0，则将该待定多播组合作为选定的多播组合，删除待选双节点多播组合中与该多播组合有交集的双节点组合，即删除待选双节点多播组合中的双节点组合{3,4}，{4,5}，此时待选双节点多播组合为空。
步骤S04、当选定的多播组合覆盖网络内所有用户节点或待选双节点多播组合为空时，根据选定的多播组合和剩余单用户节点的位置进行窄波定向数据传输。本实施例中，此时待选双节点多播组合为空，根据选定的多播组合{1,2}、{3,4}以及剩余的单用户节点{5}的位置进行窄波定向数据传输，窄波波束图如图2中扇形区域所示。
在一个示例性实施例中，若待定多播组合为{1,3}，则在步骤S03中，根据网络内用户节点分布计算待定多播组合{1,3}之间用户节点的数量为1(此处按顺时针方向计算待定多播组合之间的用户节点数量)，此时将该待定多播组合和多播组合之间的单用户节点2组合作为选定的多播组合{1,2,3}，删除待选双节点多播组合中与选定的多播组合有交集的双节点组合，返回步骤S02，此时待选双节点多播组合剩余双节点组合{4,5}，自动作为选定的多播组合。根据选定的多播组合{1,2,3}、{4,5}以及剩余的单用户节点{5}的位置进行窄波定向数据传输。
在一个示例性实施例中，若待定多播组合为{1,4}，则在步骤S03中，根据网络内用户节点分布计算待定多播组合{1,4}之间用户节点的数量为2>1(此处按顺时针方向计算待定多播组合之间的用户节点数量)，此时按照步骤S034计算。
在一个示例性实施例中，步骤S034中，所述根据该待定多播组合的用户节点与多播组合之间的多个用户节点组合形成新的待选双节点多播组合，包括：将待定多播组合的两个用户节点分别与多播组合之间的多个用户节点两两组合形成新的待选双节点多播组合、将待定多播组合的两个用户节点分别与多播组合之间的相邻用户节点组成新的待选双节点多播组合、将待定多播组合之间的用户节点两两组合形成新的待选双节点多播组合的任一项或多项组合。以待定多播组合{1,4}为例，待定多播组合之间的用户节点为节点2和节点3(按顺时针方向)，所述将待定多播组合的两个用户节点分别与多播组合之间的多个用户节点两两组合形成新的待选双节点多播组合，即：新的待选双节点多播组合为{1,2}、{1,3}、{2,4}、{3,4}，所述将待定多播组合的两个用户节点分别与多播组合之间的相邻用户节点组成新的待选双节点多播组合，即：新的待选双节点多播组合为{1,2}、{3,4}，所述将待定多播组合之间的用户节点两两组合形成新的待选双节点多播组合，即：新的待选双节点多播组合为{2,3}，返回步骤2重新计算待定多播组合和选定的多播组合。
本发明实施例的一种计算机可读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使计算机执行上述任一实施例的方法。
本发明实施例的一种窄波多播定向传输系统，结构示意图如图10所示，包括：
源节点；
用户节点；
处理器；
存储器；
以及
一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在存储器中，并且被配置成由所述源节点的处理器执行，所述程序使计算机执行上述任一实施例的方法。
当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上实施例仅是用来说明本发明的，而并非作为对本发明的限定，只要在本发明的范围内，对以上实施例的变化、变型都将落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种窄波多播定向传输方法，其特征在于，包括：
步骤S01、源节点计算网络内的待选双节点多播组合；所述源节点计算网络内的待选双节点多播组合，包括：源节点获取网络内的用户节点信息；所述用户节点信息包括用户节点与源节点的距离、用户节点之间的位置关系、源节点到各用户节点的信号传输路径；源节点根据网络内用户节点两两排列组合计算所有的双节点组合；根据网络内用户节点的距离和/或跨度和/或传输路径遮挡计算双节点组合的权重值；当双节点组合的权重值小于设定的组合阈值时，在所有的双节点组合中删除该双节点组合，剩余的双节点组合即为网络内的待选双节点多播组合；
步骤S02、根据用户节点接收数据包的时间和/或用户节点接收数据包的接收功率在待选双节点多播组合中选择待定多播组合；
步骤S03、根据待定多播组合之间用户节点的数量计算选定的多播组合；
步骤S04、当选定的多播组合覆盖网络内所有用户节点或待选双节点多播组合为空时，根据选定的多播组合和剩余单用户节点的位置进行窄波定向数据传输。
2.根据权利要求1所述的窄波多播定向传输方法，其特征在于，所述根据网络内用户节点的距离和/或跨度和/或传输路径遮挡计算双节点组合的权重值，包括步骤：
根据双节点组合中两个用户节点与源节点的距离之差计算波束半径差异值；
根据双节点组合中两个用户节点之间的距离和/或位置相邻关系计算波束跨度影响值；
根据源节点发送的覆盖双节点组合中所有用户节点的信号传输路径中遮挡物的数量计算波束遮挡影响值；
根据波束半径差异值和/或波束跨度影响值和/或波束遮挡影响值计算窄波影响值；
根据窄波影响值与节点组合的权重值的负相关关系计算双节点组合的权重值。
3.根据权利要求1所述的窄波多播定向传输方法，其特征在于，所述根据用户节点接收数据包的时间和/或用户节点接收数据包的接收功率在待选双节点多播组合中选择待定多播组合，包括步骤：
计算每个待选双节点多播组合的用户节点接收数据包的时间；
获取每个待选双节点多播组合的用户节点接收数据包的接收功率；
根据每个待选双节点多播组合的用户节点接收数据包的时间和/或用户节点接收数据包的接收功率计算待选双节点多播组合的接收权重值；
选择接收权重值最大的待选双节点多播组合作为待定多播组合。
4.根据权利要求3所述的窄波多播定向传输方法，其特征在于，所述计算每个待选双节点多播组合的用户节点接收数据包的时间，包括步骤：
通过信令反馈获取待选双节点多播组合中两个用户节点的信噪比；
根据信噪比计算两个用户节点接收到数据包的速率；
根据源节点发送数据包的长度和用户节点接收到数据包的速率计算两个用户节点接收数据包的平均时间。
5.根据权利要求3所述的窄波多播定向传输方法，其特征在于，所述获取每个待选双节点多播组合的用户节点接收数据包的接收功率，包括步骤：
通过信令反馈获取待选双节点多播组合中两个用户节点接收源节点发送数据包的接收功率；
计算两个用户节点接收功率的平均值作为待选双节点多播组合的用户节点接收数据包的接收功率。
6.根据权利要求1所述的窄波多播定向传输方法，其特征在于，所述根据待定多播组合之间用户节点的数量计算选定的多播组合，包括：
根据网络内用户节点分布计算待定多播组合之间用户节点的数量；
若用户节点的数量为0，则将该待定多播组合作为选定的多播组合，删除待选双节点多播组合中与选定的多播组合有交集的双节点组合，返回权利要求1所述方法的步骤S02；
若用户节点的数量为1，则将该待定多播组合和多播组合之间的单用户节点组合作为选定的多播组合，删除待选双节点多播组合中与选定的多播组合有交集的双节点组合，返回权利要求1所述方法的步骤S02；
若用户节点的数量大于1，则根据待定多播组合的用户节点和组合之间的多个用户节点构建新的待选双节点多播组合，返回权利要求1所述方法的步骤S02。
7.根据权利要求6所述的窄波多播定向传输方法，其特征在于，所述根据该待定多播组合的用户节点与多播组合之间的多个用户节点组合形成新的待选双节点多播组合，包括：将待定多播组合的两个用户节点分别与多播组合之间的多个用户节点两两组合形成新的待选双节点多播组合、将待定多播组合的两个用户节点分别与多播组合之间的相邻用户节点组成新的待选双节点多播组合、将待定多播组合之间的用户节点两两组合形成新的待选双节点多播组合的任一项或多项组合。
8.一种计算机可读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使计算机执行如权利要求1-7任一项所述的方法。
9.一种窄波多播定向传输系统，其特征在于包括：
源节点；
用户节点；
处理器；
存储器；
以及
一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在存储器中，并且被配置成由所述源节点的处理器执行，所述程序使计算机执行如权利要求1-7任一项所述的方法。
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