本发明涉及通信领域，特别涉及调整网络节点发射功率的方法与装置。
背景技术：
现有公网中，基站布网都是由网络优化工程师事先进行区域地点的勘察和分析，从而有效地控制和降低系统自身干扰，并尽可能使信号均匀覆盖服务区，同时保证各个服务区之间有合理的重叠，在对服务区的接入用户量、服务区间的切换设计、安装位置等各方面因素综合考虑后，再选定基站的安装位置，基站的安装位置固定之后，该基站的频点就固定了，直接根据选好的频点和小区标识来布网就可以了。
但是，移动自组网manet(mobileadhocnetwork)由一组无线移动节点组成，是一种不需要依靠现有固定通信网络基础设施并能够迅速展开使用的网络体系，所需人工干预很少，是没有任何中心实体的自组织、自愈网络，各个网络节点之间相互协作，通过无线链路进行通信和信息交换，实现信息和服务的共享，网络节点可以动态地、随意地、频繁地加入和退出网络，不需要事先示警或通知，而且一般不会影响网络中其他节点的通信。
进一步地，manet中的每个节点的角色不固定，必须既能够作为中心网络节点又能够作为从属网络节点，才能够通过数据分组的发送和接收而进行无线通信，也就是说，一个节点既可以作为中心网络节点，起到“主机”的作用，又可以作为从属网络节点，起到“路由器”的作用。当一个节点作为中心网络节点时，其发射功率需要保证所有与之通信的从属网络节点，均能够正常接入到该中心网络节点并进行数据传输，当该节点作为从属网络节点时，需要保证本节点的发射功率能够与中心网络节点完成通信，也就是说，中心网络节点与从属网络节点之间的无线传播受制于这两个节点的发射功率，当这两个节点的发射功率满足一定条件时，中心网络节点与从属网络节点之间就可直接进行通信，如图1所示。
然而，在实现本发明的过程中，本申请的发明人发现，自组网中的节点需要在不同的无线传播环境与传输带宽中应用，而且是在移动的过程中提供服务，根据现有技术中的基站布网方法，无法根据中心网络节点与各个从属网络节点的实际情况，动态调整中心网络节点及各个从属网络节点的发射功率。
技术实现要素：
本发明实施方式的目的在于提供一种调整网络节点发射功率的方法与装置，实现了自组网系统中各网络节点的发射功率的动态调整。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种调整网络节点发射功率的方法，包括：
选定一网络节点作为中心网络节点；
获取n个从属网络节点至中心网络节点的距离li；其中，i＝1,2,...,n，所述n为所述自组网系统中除所述中心网络节点外的其他网络节点的个数；
根据所述li中的最大值lmax，确定所述中心网络节点的发射功率pi；
根据所述中心网络节点的发射功率pi，确定所述n个从属网络节点的发射功率
本发明的实施方式还提供了一种调整网络节点发射功率的装置，包括：确定模块、获取模块、中心网络节点发射功率计算模块、从属网络节点发射功率计算模块；
所述确定模块，用于选定一网络节点作为中心网络节点；
所述距离获取模块，用于获取n个从属网络节点至中心网络节点的距离li；其中，i＝1,2,...,n，所述n为所述自组网系统中除所述中心网络节点外的其他网络节点的个数；
所述中心网络节点发射功率计算模块，用于根据所述li中的最大值lmax，确定所述中心网络节点的发射功率pi；
所述从属网络节点发射功率计算模块，用于根据所述中心网络节点的发射功率pi，确定所述n个从属网络节点的发射功率
本发明实施方式相对于现有技术而言，根据自组网系统中选定的中心网络节点，获取n个从属网络节点至中心网络节点的距离li，再根据li中的最大值lmax确定中心网络节点的发射功率pi，使得中心网络节点根据各个从属网络节点至中心网络节点的距离的最大值，动态调整其发射功率pi，各个从属网络节点再根据中心网络节点的发射功率pi，确定其发射功率
另外，在所述根据最大值li，确定所述中心网络节点的发射功率pi之后，在所述根据所述中心网络节点的发射功率pi，确定所述n个从属网络节点的发射功率
在确定所述n个从属网络节点的发射功率
另外，所述检测是否更新发射功率pi，具体包括：重新获取所述n个从属网络节点至所述中心网络节点的距离si；计算所述si中的最大值smax与所述最大值lmax的差值δl；根据所述差值δl与预设门限th的比较，检测是否更新所述中心网络节点的发射功率pi；其中，所述预设门限th大于零；如果所述差值δl大于所述预设门限th，或者所述差值δl小于所述预设门限th的负值，则更新所述中心网络节点的发射功率pi；如果所述差值δl大于或等于所述预设门限th的负值，且所述差值δl小于或等于所述预设门限th，则保持所述中心网络节点的发射功率pi。
根据从属网络节点与中心网络节点之间的距离的变化，重新获取n个从属网络节点至中心网络节点的距离si，再根据si中的最大值smax与lmax的差值δl，检测是否需要更新中心网络节点的发射功率pi，当δl大于预设门限th，或者δl小于预设门限th的负值时，更新中心网络节点的发射功率pi，当δl大于或等于预设门限th的负值，且δl小于或等于预设门限th时，保持中心网络节点的发射功率pi。通过从属网络节点与中心网络节点之间的距离的变化，可以简便、准确的判断出是否需要更新中心网络节点的发射功率pi。
另外，所述更新所述中心网络节点的发射功率pi，具体包括：如果所述差值δl大于所述预设门限th，则将所述中心网络节点的发射功率pi更新为pi+δp；如果所述差值δl小于所述预设门限th的负值，则将所述中心网络节点的发射功率pi更新为pi-δp；其中，所述δp是根据无线网络传输模型计算出的路径损耗。
根据从属网络节点与中心网络节点之间的距离的变化，动态调整中心网络节点的发射功率，当δl大于预设门限th时，将中心网络节点的发射功率pi更新为pi+δp，增大中心网络节点的发射功率，当δl小于预设门限th的负值时，将发射功率pi更新为pi-δp，减小中心网络节点的发射功率。通过这种调整，可以在确保所有需要与中心网络节点进行通信的从属网络节点均能够正常接入到该中心网络节点，并进行数据传输的同时，避免中心网络节点的不必要的功耗。
附图说明
图1是现有技术中自组网系统的网络拓扑图；
图2是根据本发明第一实施方式的一种调整网络节点发射功率的方法流程图；
图3是根据本发明第二实施方式的一种调整网络节点发射功率的方法流程图；
图4是根据本发明第三实施方式的一种调整网络节点发射功率的装置的结构示意图；
图5是根据本发明第四实施方式的一种调整网络节点发射功率的装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种调整网络节点发射功率的方法。具体流程如图2所示。
在步骤201中，选定中心网络节点，在自组网系统中，选定某个网络节点作为中心网络节点，起到“主机”的作用，为自组网系统中的其它网络节点提供服务。
在步骤202中，获取各从属网络节点到中心网络节点的距离。
具体地说，在自组网系统中，选定中心网络后，其余的网络节点均作为从属网络节点，起到“路由器”的作用，与中心网络节点进行数据交互，这时，中心网络节点的发射功率需要确保所有需要与之进行通信的从属网络节点，均能正常接入并进行数据传输，又因为中心网络节点的发射功率，是根据当前自组网系统中，最远的从属网络节点确定的，所以需要获取n个从属网络节点到中心网络节点的距离li，其中，i＝1,2,...,n，所述n为自组网系统中除中心网络节点外的其他网络节点的个数。
进一步地，距离li可以根据各从属网络节点的定时提前量tai计算出，也可以根据从属网络节点携带的全球定位系统gps获取到，其中，如果采用定时提前量tai进行计算，则定时提前量tai的获取方式，分为如下两种情况：当各从属网络节点是初始接入该中心网络节点，即尚未建立网络连接时，根据随机接入序列的检测，获取各从属网络节点的定时提前量tai，当各从属网络节点非初始接入该中心网络节点，即已经建立网络连接时，根据信道估计获取各从属网络节点的定时提前量tai，其中，
在步骤203中，确定中心网络节点的发射功率。
具体地说，根据各从属网络节点至中心网络节点的距离li中的最大值lmax，确定中心网络节点的发射功率pi，并保证在此发射功率下，所有从属网络节点的数据都能够正确接收，其中，pi＝pli+pslave_target_received_pwr，pli表示根据最大值lmax及当前自组网系统采用的传输模型、频率，计算出的路径损耗，pslave_target_received_pwr表示从属网络节点的解调门限，进一步地，为了保证数据传输的正确性，可以增加一个补偿值δi，即pi＝pli+pslave_target_received_pwr+δi，其中，补偿值δi由中心网络节点，发送数据的调制方式和分配的时频域资源决定。
在步骤204中，是否到达更新中心网络节点的发射功率的周期，如果达到则执行步骤205，否则返回步骤204。
具体地说，记录中心网络节点保持发射功率pi的时长t1，根据时长t1与更新中心网络节点的发射功率的周期，即第一预设时长t0的比较，判断是否更新中心网络节点的发射功率，其中，如果时长t1等于或大于第一预设时长t0，则达到更新中心网络节点的发射功率的周期，执行步骤205，检测是否更新中心网络节点的发射功率pi，如果时长t1小于预设时长t0，则未达到更新中心网络节点的发射功率的周期，执行步骤207，保持中心网络节点的发射功率pi。
在步骤205中，是否更新中心网络节点的发射功率，如果是，则执行步骤206，否则执行步骤207。
具体地说，采用如下方式检测是否更新中心网络节点的发射功率，首先，重新获取n个从属网络节点至中心网络节点的距离si，再计算si中的最大值smax与最大值lmax的差值δl，然后根据差值δl与预设门限th的比较，检测是否更新发射功率pi，其中，预设门限th大于零。如果差值δl大于预设门限th，或者差值δl小于预设门限th的负值，则执行步骤206，更新中心网络节点的发射功率pi并通知各从属网络节点，其中，中心网络节点将更新后的发射功率放入系统消息中，以预设周期通知n个从属网络节点，如果差值δl大于或等于预设门限th的负值，且差值δl小于或等于预设门限th，则执行步骤207，保持中心网络节点的发射功率pi。
在步骤206中，更新中心网络节点的发射功率并通知各从属网络节点。
具体地说，当检测到需要更新中心网络节点的发射功率pi时，更新中心网络节点的发射功率并通过系统消息以预设周期通知各从属网络节点，其中，如果差值δl大于预设门限th，则说明中心网络节点的发射功率pi过小，需要根据δp更新中心网络节点的发射功率，即将中心网络节点的发射功率pi更新为pi+δp，如果差值δl小于预设门限th的负值，则说明中心网络节点的发射功率过大，需要根据δp更新中心网络节点的发射功率，即将中心网络节点的发射功率pi更新为pi-δp，其中，δp是根据无线网络传输模型计算出的路径损耗。
在步骤207中，保持中心网络节点的发射功率。当检测到不需要更新中心网络节点的发射功率，保持中心网络节点的发射功率pi。
在步骤208中，确定各从属网络节点的发射功率。
具体地说，根据n个从属网络节点的接收功率ri，以及当前周期内接收到的系统消息中的中心网络节点的发射功率pi，计算n个从属网络节点的路损pli，再根据中心网络节点处的解调门限dth、路损pli及一个补偿值，计算出n个从属网络节点的发射功率
与现有技术相比，在本实施方式中，根据自组网系统中选定的中心网络节点，获取n个从属网络节点至中心网络节点的距离li，再根据li中的最大值lmax确定中心网络节点的发射功率pi，使得中心网络节点根据各个从属网络节点至中心网络节点的距离的最大值，动态调整其发射功率pi，而且中心网络节点周期性地依据两个周期内的最远从属网络节点的距离，动态调整其发射功率，在确保所有需要与中心网络节点进行通信的从属网络节点均能够正常接入到该中心网络节点，并进行数据传输的同时，还可以避免中心网络节点的不必要的的功耗。各个从属网络节点再根据中心网络节点的发射功率pi，确定其发射功率
本发明的第二实施方式涉及一种调整网络节点发射功率的方法。第二实施方式与第一实施方式的基础上做了进一步改进，主要改进之处在于：在本发明第二实施方式中，进一步给出了周期性更新中心网络节点的情况，使得自组网系统中的各网络节点，可以在中心网络节点与从属网络节点之间动态切换，具体如图3所示。
步骤301至步骤308与第一实施方式中的步骤201至步骤208大致相同，在此不再赘述。
在步骤309中，是否达到更新中心网络节点的周期，如果是，则执行步骤310，否则返回步骤304。
具体地说，自组网络系统中的每个网络节点的角色，即起到“主机”作用还是“路由器”作用，是按时间分配的，例如，某个网络节点在某一段时间内作为中心网络节点提供服务，另一段时间内又作为从属网络节点提供服务。检测是否达到更新中心网络节点的周期，首先，记录选定的网络节点作为中心网络节点的时长t2，再根据时长t2与第二预设时长t的比较，判断是否需要将中心网络节点切换为另一网络节点，其中，第二预设时长t大于第一预设时长t0。如果时长t2大于或等于预设时长t，则执行步骤310，在自组网系统中选定另一网络节点作为中心网络节点。否则返回步骤304。
在步骤310中，选定另一网络节点作为中心网络节点。当达到更新中心网络节点的周期时，则在自组网系统中，选定另一网络节点作为中心网络节点，起到“主机”的作用。
在本实施方式中，不仅能实现第一实施方式的技术效果，而且还可以周期性地切换中心网络节点，使得自组网系统中的各个网络节点，均可以在中心网络节点与从属网络节点之间进行动态切换。
上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
本发明第三实施方式涉及一种调整网络节点发射功率的装置，如图4所示，包括：确定模块41、获取模块42、中心网络节点发射功率计算模块43、记录模块44、第一检测模块45、第二检测模块46、保持模块47、更新模块48与从属网络节点发射功率计算模块49，其中，更新模块48具体包括：距离重新获取子模块481、差值计算子模块482与变更子模块483，变更子模块483具体包括：第一变更子模块4831与第二变更子模块4832。
确定模块41，用于选定一网络节点作为中心网络节点；
获取模块42，用于获取n个从属网络节点至中心网络节点的距离li；其中，i＝1,2,...,n，n为自组网系统中除中心网络节点外的其他网络节点的个数；
中心网络节点发射功率确定模块43，用于根据li中的最大值lmax，确定中心网络节点的发射功率pi；
记录模块44，用于记录中心网络节点保持发射功率pi的时长t1；
第一检测模块45，用于检测时长t1是否等于或大于第一预设时长t0；
第二检测模块46，用于当检测时长t1等于或大于第一预设时长t0时，检测是否更新所述中心网络节点的发射功率pi；
保持模块47，用于当所述时长t1小于所述第一预设时长t0时，保持所述中心网络节点的发射功率pi。
更新模块48，用于当检测到更新所述中心网络节点的发射功率pi时，更新所述中心网络节点的发射功率pi；
距离重新获取子模块481，用于重新获取n个从属网络节点至中心网络节点的距离si；
差值计算子模块482，用于计算si中的最大值smax与最大值lmax的差值δl；
变更子模块483，用于当差值δl大于预设门限th，或者差值δl小于预设门限th的负值时，变更中心网络节点的发射功率pi；
第一变更子模块4831，用于当差值δl大于预设门限th时，将中心网络节点的发射功率pi变更为pi+δp；
第二变更子模块4832，用于当差值δl小于预设门限th的负值时，将中心网络节点的发射功率pi变更为pi-δp；
从属网络节点发射功率确定模块48，用于根据中心网络节点的发射功率pi，确定n个从属网络节点的发射功率
不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。
值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。
本发明第四实施方式涉及一种调整网络节点发射功率的装置。第四实施方式是在第三实施方式基础上的进一步改进，主要改进之处在于：在本发明第四实施方式中，还包括第三检测模块50与切换模块51，如图5所示，其中，第三检测模块50具体包括：时间记录子模块501与比较子模块502。
第三检测模块50，用于检测是否将中心网络节点切换为自组网系统中的另一网络节点；
时间记录子模块501，用于记录选定的网络节点作为中心网络节点的时长t2；
比较子模块502，用于比较时长t2是否大于或等于第二预设时长t，其中，第二预设时长t大于第一预设时长t0；
切换模块51，用于当时长t2大于或等于第二预设时长t时，将中心网络节点切换为自组网系统中的另一网络节点。
由于第二实施方式与本实施方式相互对应，因此本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第二实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。
本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。