买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：电子科技大学

摘要：本发明属于通信技术领域，尤其是涉及一种适用于无线网络邻居发现的三维空间定向波束覆盖方法。基于所有邻居节点的三维位置信息，本发明为无线自组织网络的每个定向天线节点设计出一组不同形状的椭圆形波束，以实现对该节点所有三维空间方向的完整覆盖，并为其发现所有邻居节点的位置改变、新邻居节点加入、以及旧邻居节点退出奠定基础。本发明的方法所生成的一组形状不同的椭圆形波束既能实现对定向天线节点所有三维空间方向的无缝全覆盖，又能有效逼近基于其邻居节点所生成的三维球面维诺图，从而在降低该组定向波束的总个数和减少每个波束覆盖范围内的邻居节点平均数量等两个优化目标之间取得折中。

主权项：1.适用于无线网络邻居发现的三维空间定向波束覆盖方法，其特征在于，在无线自组织网络中，每个定向天线节点s采用如下步骤生成n个椭圆形波束，以分别实现对邻居节点1,2,…,n的有效覆盖：S1、以节点s为球心和以节点s定向波束主瓣的最大传输距离r为半径，生成一个三维球面S，将每个邻居节点k的三维坐标沿着节点s到它的连线投影到三维球面S上，从而生成一个三维球面投影点pk，其中k∈[1,n]；全部n个邻居在三维球面S上的投影点就构成了点集P＝{p1,p2,…,pn}；S2、以p1,p2,…,pn作为基点，在三维球面S上生成一个球面维诺图，从而为每个投影点pk生成其所属维诺小区的维诺顶点集合Vk；S3、对集合Vk中所有维诺顶点的位置坐标取均值，并将该均值点的三维坐标沿着节点s到它的连线投影到三维球面S上，从而为集合Vk生成一个三维球面中心点ck；S4、将集合Vk中每个点的三维坐标沿着节点s到它的连线投影到三维球面S在点ck处的切面TPk上，由此所生成的全部|Vk|个投影点构成了一个包含|Vk|个三维坐标的点集合Vk,1；S5、将中心点ck旋转到z轴上的点0,0,r，记录旋转矩阵为Rk，并且对集合Vk,1中每个投影点均应用相同的旋转矩阵Rk，从而生成一个包含|Vk|个三维坐标的点集合Vk,2；S6、由于集合Vk,2中所有点的z坐标均为r，因此去除z坐标并且只保留其x轴和y轴坐标，生成一个包含|Vk|个二维坐标的点集合Vk,3；S7、生成能完全覆盖集合Vk,3所有点的最小面积二维平面椭圆Ek；S8、根据椭圆Ek的表达式rkx2+sky2+2tkxy+2ukx+2vky+wk＝0，计算出椭圆Ek的中心点ek、长轴ak、以及短轴bk；S9、提取出长轴ak的两个端点lk,1和lk,2的二维坐标，以及短轴bk的两个端点hk,1和hk,2的二维坐标，并且在保持点ek,lk,1,lk,2,hk,1,hk,2的x轴和y轴坐标不变的基础上分别添加z坐标z＝r，从而将这些点从二维平面点扩展为三维空间点；S10、对点ek,lk,1,lk,2,hk,1,hk,2的三维坐标分别应用旋转矩阵Rk的逆矩阵，即从而分别生成它们在切面TPk上的对应点，即e′k,l′k,1,l′k,2,h′k,1,h′k,2；S11、根据点e′k,l′k,1,l′k,2,h′k,1,h′k,2生成在切面TPk上的椭圆E′k，其中椭圆E′k的中心点为e′k，长轴为点l′k,1和l′k,2之间的连线，而短轴为点h′k,1和h′k,2之间的连线；S12、基于点l′k,1的三维坐标xk,1,yk,1,zk,1和点l′k,2的三维坐标xk,2,yk,2,zk,2计算出椭圆E′k的俯仰角为和方位角为arctan[yk,1-yk,2xk,1-xk,2]；S13、定向天线节点s基于椭圆E′k的中心点、长轴、短轴、俯仰角和方位角生成能覆盖邻居节点k的椭圆形波束。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 电子科技大学 适用于无线网络邻居发现的三维空间定向波束覆盖方法