一种基于选择软消息转发的物理层编码优化天线选择方法与流程

本发明涉及数字通信工程技术领域，尤其涉及一种基于选择软消息转发的物理层编码优化天线选择方法。

背景技术：

在现有技术中，对pnc的探讨主要基于等距离模型，即两源节点到中继节点之间距离相等。但在实际无线通信中，两源节点到中继节点之间的距离并不总是相等的，这将引起远近效应(near-fareffects,nfe)(见“y.huang,t.tan,s.pengandc.cheng.atotaladaptivepowerallocationforphysicallayernetworkcodinginwirelessnetworks[j].2013seventhinternationalconferenceoncomplex,intelligent,andsoftwareintensivesystems,taichung,2013,pp.320-324.”)。并且，即使两源节点到中继节点之间的距离相等，由于路径损耗、阴影衰落和多径衰落等影响，中继节点接收到来自两源节点的信号强度将不同，从而降低系统误码率(biterrorratio,ber)性能。因此无论多址接入(multipleaccess,ma)还是广播(broadcast,bc)阶段的功率分配都显得至关重要。目前，关于pnc功率分配的研究主要以ber和中断概率等为目标函数。同时，基于两种最主要的协作方法，即放大转发(amplify-and-forward,af)和译码转发(decode-and-forward,df)协作(见“q.yu,y.li,w.mengandw.xiang.uniquelydecodablecodesforphysical-layernetworkcodinginwirelesscooperativecommunications[j].ieeesystemsjournal.”)。选择软消息转发(selectivesoft-message-forward,ssmf)协作充分结合了af、df协作优点，可进一步提高系统性能。但目前还没有基于ssmf协作的物理层编码功率分配研究。

因此，本发明基于最大最小互信息(max-minmutualinformation,mmmi)准则，提出了一种优化天线选择和自适应功率分配(adaptivepowerallocation,apa)方法解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种基于选择软消息转发的物理层编码优化天线选择方法，方便了各区网络基站运用大规模天线传输技术，同时与现有物理层编码方法相比，具有更优误码率性能和更低计算复杂度。故该发明方法具有较好实用价值，可有效用于第五代移动通信等下一代无线通信。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于选择软消息转发的物理层编码优化天线选择方法，包括步骤：

s1.用户节点si将待发送的信号xi经信道传输至中继节点r；

s2.所述中继节点r将接收到信号xi采用和差线性变换方法获得和信号和差信号；

s3.所述中继节点r采用迫零检测方法处理所述获得的和信号和差信号中由信道引入的失真，得到处理后的信号

s4.所述中继节点r筛选所述得到的处理后的信号并对筛选出的信号采用对数似然比映射方法映射为对数似然形式；

s5.所述中继节点r基于互信息的天线集预选择方法删除一部分天线，获得初始天线集；

s6.所述中继节点r基于最大最小互信息准则的天线选择方法，从获得的初始天线集中选取所需的天线集，并将发射功率平均分配给选取的所需天线集中的天线；

s7.所述中继节点r通过选取的所需天线集中的天线将映射得到的信号广播发送至所述用户节点si；

s8.所述用户节点si采用基于门限判决的译码方式，对接收到的信号进行译码，得到最终结果。

进一步的，所述步骤s1中，所述用户节点si包括s1和s2；所述待发送的信号xi包括x1和x2。

进一步的，所述步骤s2中，中继节点r接收到信号xi表示为：

其中，分别表示中继节点r第1副、第2副天线接收到的信号；分别表示用户节点s1、s2的发射功率；h11,1、h12,1、h21,1、h22,1分别表示用户节点s1、s2到中继节点r第1副、第2副天线之间链路的信道系数；n1,1、n2,1分别表示中继节点r第1副、第2副天线处的加性高斯白噪声；x1、x2分别表示用户节点s1、s2发送的信号；

所述步骤s2中，中继节点r接收到的信号用矩阵形式表示为：

xr＝hx+n

其中，h、x、n表示矩阵或向量；

所述步骤s2还包括所述中继节点r将接收到信号采用和差线性变换获得和信号和差信号，并对所述获得的和信号和差信号进行检测，所述中继节点r接收到信号表示为：

其中，表示和信号；表示差信号。

进一步的，所述步骤s3中，中继节点r采用迫零检测方法校正所述获得的和信号和差信号中有信道引入的失真，表示为：

其中，表示迫零检测方法的均衡矩阵；表示的共轭转置矩阵；表示的逆矩阵；

在步骤s3中，得到校正后的信号表示为：

其中，表示校正后的信号；分别表示经迫零检测方法放大后的第1副、第2副天线处的噪声。

进一步的，所述步骤s4中，对筛选出的信号采用对数似然比映射方法映射为对数似然形式，表示为：

其中，表示信号变量x1、x2的异或；表示方差；

其中，将上式整理为：

在步骤s4中，还包括在映射后的数据中加入1比特标志，表示为：

其中，sign表示标志。

进一步的，所述步骤s5包括：

s51.中继节点r采用信道估计方法获得各天线到源节点s1和s2的信道状态信息；

s52.判断中继节点r的第k根天线到源节点s1和s2的信道状态信息是否满足删除条件，若否，则中继节点r将第k根天线加入初始天线集中；其中删除条件表示为：

其中，n表示中继节点r拥有的天线数目，n为正整数；hij,2表示中继节点r第i根天线到源节点sj之间链路的信道系数。

进一步的，所述步骤s6包括：

s61.中继节点r计算所有初始天线集中的天线均参与转发时源节点s1和s2获得的互信息量；

s62.中继节点r计算源节点s1和s2初始最小互信息量；

s63.中继节点r从初始天线集中逐一选择天线删除，获得新天线集，并计算新天线集源节点s1和s2的最小互信息量；

s64.判断新天线集的最小互信息量是否大于等于初始天线集，若是，则将新天线集和最小互信息量作为初始天线集和初始互信息量，并执行步骤s63；若否，则结束执行。

进一步的，所述步骤s61获得的互信息量表示为：

其中，和分别表示源节点s1和s2在天线集ri条件下获得的互信息量；表示中继节点r第j根天线的发射功率；hij,2表示中继节点r第i根天线到源节点sj之间链路的信道系数；n’表示初始天线集中天线的数目；表示源节点si处高斯白噪声的方差；当初始天线集中的天线均参与转发时，其中，pr表示中继节点r总发射功率；

进一步的，所述步骤s62中计算源节点s1和s2初始最小互信息量表示为：

其中，imin,i表示源节点s1和s2在天线集ri条件下获得的最小互信息量；

所述步骤s63具体为从初始天线集中删除天线a1获得新天线集其中表示从初始天线集中删除天线ai获得的新天线集；新天线集源节点s1和s2最小互信息量可表示为：

其中，

重复执行获取新天线集的最小互信息量，得到n’个最小互信息量；

在所述n’个最小互信息量选取最大的最小互信息量作为删除1根天线后的最小互信息量，表示为：

所述步骤s64中判断新天线集的最小互信息量是否大于等于初始天线集，表示为：

imin,1/imin,0≥1。

与现有技术相比，本发明提供一种优化天线选择方法。在广播阶段，中继节点以不减少该阶段两源节点互信息量为删除标准，从所有天线中删除部分天线获得初始天线集。然后，中继节点以最大化两源节点在该时隙的最小互信息量为目标函数，从初始天线集中选取最优天线集，并平均分配发射功率给最优天线集中的天线。本发明方便了各区网络基站运用大规模天线传输技术，同时与现有物理层编码方法相比，具有更优误码率性能和更低计算复杂度。故该发明方法具有较好实用价值，可有效用于第五代移动通信等下一代无线通信。

附图说明

图1是实施例一提供的一种基于选择软消息转发的物理层编码优化天线选择方法流程图；

图2是实施例二提供mimo双向中继网络系统模型；

图3是实施例二提供不同物理层编码端到端误码率(ber)性能对比；

图4是实施例二提供不同物理层编码方案端到端吞吐量对比；

图5是实施例二提供源节点s2与中继节点间距对中继节点各天线发射功率的影响；

图6是实施例二提供不同天线数目下采用优化天线选择方法前后端到端ber性能对比；

图7是实施例二提供采用天线集预选择算法前后端到端ber性能对比；

图8是实施例二提供不同信噪比下采用天线集预选择算法后平均剩余天线数。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种基于选择软消息转发的物理层编码优化天线选择方法。

实施例一

本实施例提供一种基于选择软消息转发的物理层编码优化天线选择方法，如图1所示。包括步骤：

s1.用户节点si将待发送的信号xi经信道传输至中继节点r；

s2.所述中继节点r将接收到信号xi采用和差线性变换方法获得和信号和差信号；

s3.所述中继节点r采用迫零检测方法处理所述获得的和信号和差信号中由信道引入的失真，得到处理后的信号

s4.所述中继节点r筛选所述得到的处理后的信号并对筛选出的信号采用对数似然比映射方法映射为对数似然形式；

s5.所述中继节点r基于互信息的天线集预选择方法删除一部分天线，获得初始天线集；

s6.所述中继节点r基于最大最小互信息准则的天线选择方法，从获得的初始天线集中选取所需的天线集，并将发射功率平均分配给选取的所需天线集中的天线；

s7.所述中继节点r通过选取的所需天线集中的天线将映射得到的信号广播发送至所述用户节点si；

s8.所述用户节点si采用基于门限判决的译码方式，对接收到的信号进行译码，得到最终结果。

本实施例首先在多址接入(ma)阶段，两用户节点s1和s2同时将待发送的信号x1和x2经信道传输给中继节点r，且x1和x2为取值+1或-1的整数。

然后中继节点r利用和差线性变换方法，获得两路信号的“和信号”和“差信号”其中，和皆为整数，且

接着中继节点r采用迫零检测(zf)方法，来减少信号和中由信道引入的失真，得到处理后信号和

在广播(bc)阶段，中继节点以不减少该阶段两源节点互信息量为删除标准，从所有天线中删除部分天线获得初始天线集。其中，互信息是信息论里一种有用的信息度量，它是一个随机变量由于已知另一个随机变量而减少的不肯定性。然后，中继节点以最大化两源节点在该时隙的最小互信息量为目标函数，从初始天线集中选取最优天线集，并平均分配发射功率给最优天线集中的天线。

需要说明的是，迫零检测(zf)方法：

zf方法是mimo系统中常用的一种检测器，其核心思想是在接收端通过线性变换消除不同天线发射信号间的干扰。将mimo系统中接收端接收到的信号表示为以下形式：

y＝h1x1+h2x2+…+hkxk+n(1)

其中，y为复数，表示接收端接收到的信号；xi为复数，表示第i个用户发送的信号；hi为复数，表示第i个用户到接收端链路的信道系数；k为正整数，表示mimo系统中的用户数；n为复数，表示接收端的加性高斯白噪声。其中，i∈(1，2，…k)。

为了在接收端恢复xi而排除其他信号的干扰，zf方法使用矢量wi与y作内积，其中wi满足以下条件：

在步骤s1中，用户节点si将待发送的信号xi经信道传输至中继节点r。

用户节点si包括s1和s2；待发送的信号xi包括x1和x2。

在多址接入(ma)阶段，两用户节点s1和s2同时将待发送的信号x1和x2经过信道传输给中继节点r。

在步骤s2中，中继节点r将接收到信号xi采用和差线性变换方法获得和信号和差信号。

中继节点r接收到信号xi表示为：

其中，分别表示中继节点r第1副、第2副天线接收到的信号，为复数；分别表示用户节点s1、s2的发射功率，为大于0的实数；h11,1、h12,1、h21,1、h22,1分别表示用户节点s1、s2到中继节点r第1副、第2副天线之间链路的信道系数，服从均值为0，方差为的复高斯分布；n1,1、n2,1分别表示中继节点r第1副、第2副天线处的加性高斯白噪声((additivewhitegaussiannoise，awgn))，n1,1、n2,1为复数，服从均值为0，方差为的复高斯分布；x1、x2分别表示用户节点s1、s2发送的信号，采用二进制相移键控(binaryphaseshiftkeying，bpsk)调制。

为了方便表述，将公式(3)、公式(4)重写为矩阵形式：

xr＝hx+n(5)

其中，大写字母，如h，表示矩阵或向量；相应的小写字母，如hij,1，表示h在第i行和第j列上的元素，且i、j为自然数。

在本实施例中，中继节点r将接收到信号采用和差线性变换获得两路信号的“和信号”和“差信号”

对于中继节点r而言，其所关心的是要传送给用户节点的网络编码(nc)符号，而非用户节点发送信号x1和x2的准确值。故在本实施例中，中继节点r并不独立检测两个用户节点的信息流，而是通过和差线性变换来获得两路信息的“和信号”和“差信号”，然后直接针对“和信号”或“差信号”检测。此时，中继节点r各天线接收到的信号可重写为：

其中，表示和信号；表示差信号。

在步骤s3中，中继节点r采用迫零检测方法处理所述获得的和信号和差信号中由信道引入的失真，得到处理后的信号

中继节点r采用迫零检测zf方法，校正中有信道引入的失真，表示为：

其中，yr表示经zf方法处理后的信号矩阵；xr表示中继节点接收信号矩阵；表示经和差线性变换后的信道矩阵；表示迫零检测方法的均衡矩阵；表示的共轭转置矩阵；表示的逆矩阵。

此时，中继节点得到的信号可表示为：

其中，表示中继节点第i根天线经zf方法处理过后的接收信号，为复数；xi为取值+1或-1的整数，表示用户节点si发送的信号，采用二进制相移键控(bpsk)调制；为复数，表示在ma阶段经迫零检测zf方法放大后的第i副天线处的噪声，服从均值为0，方差为的复高斯分布。其中，i∈(1，2)。

在步骤s4中，中继节点r筛选所述得到的处理后的信号并对筛选出的信号采用对数似然比映射方法映射为对数似然形式。

中继节点r选择所含噪声最小的处理后信号，使用对数似然比(llr)映射方法，将其映射为llr形式。

由公式(11)、公式(12)得，中继节点r不同天线接收到的叠加信号可靠性程度主要由决定。选择最小的叠加信号进行映射，可进一步提高系统误码率(ber)性能和降低计算复杂度。具体地说：

其中，表示方差；表示信号变量x1、x2的异或；

因为故为了降低复杂度，并且方便叠加信号的波形处理，将式(14)、式(15)整理为：

由公式(16)、公式(17)得，将映射为的过程并不相同。故为方便用户节点使用基于门限判决(td)的译码方法对信号进行译码，需要在数据帧中加入1比特标志sign，且表示为：

在步骤s5中，中继节点r基于互信息的天线集预选择方法删除一部分天线，获得初始天线集。

在广播(bc)阶段，中继节点利用基于互信息的天线集预选择方法，从所有天线中删除部分天线获得初始天线集。其中，互信息是信息论里一种有用的信息度量，它是一个随机变量由于已知另一个随机变量而减少的不肯定性。

其中步骤s5包括：

s51.中继节点r采用信道估计方法获得各天线到源节点s1和s2的信道状态信息；

在广播(bc)阶段，中继节点r利用信道估计方法获得bc阶段各天线到源节点s1和s2的信道状态信息。

s52.判断中继节点r的第k根天线到源节点s1和s2的信道状态信息是否满足删除条件，若否，则中继节点r将第k根天线加入初始天线集中；其中删除条件表示为：

其中，n表示中继节点r拥有的天线数目，n为正整数；hij,2表示中继节点r第i根天线到源节点sj之间链路的信道系数，hij,2为复数。

若中继节点第k根天线到源节点s1和s2的信道状态信息满足公式(19)和式(20)，则其不参与bc阶段的转发；否则中继节点将其加入初始天线集中。

中继节点采用基于互信息的天线集预选择方法获得的初始天线集可表示为r0＝{a1,a2,...,an'}。其中ai表示初始天线集中的第i根天线；n’为正整数，表示初始天线集中天线的数目。

其中，式(19)和(20)的理论依据为：

当初始天线集中的第k根天线不参与bc阶段的转发时，两源节点的互信息量可表示为：

其中，为正数，表示当第k根天线不参与bc阶段转发时，两源节点的互信息量；n为正整数，表示中继节点拥有的天线数目；hij,2为复数，表示bc阶段中继节点第i根天线到源节点sj之间链路的信道系数；为正数，表示bc阶段中继节点第j根天线的发射功率。当第k根天线不参与bc阶段转发时，其中i为正整数，1≤i≤n，i≠k；pr为正数，表示bc阶段中继节点总发射功率。

在基于互信息的天线集预选择方法中，天线的删除需以不减小bc阶段两源节点互信息量为删除标准。也就是说，若且则第k根天线不参与bc阶段的转发。其中，

将式(5)和式(7)代入得：

因为log2(1+x)为单调递增函数，故式(25)可重写为：

对式(26)进行化简即可得到公式(19)。同理，公式(20)也可用相同方法推导得到。

在步骤s6中，中继节点r基于最大最小互信息准则的天线选择方法，从获得的初始天线集中选取所需的天线集，并将发射功率平均分配给选取的所需天线集中的天线。

中继节点利用基于最大最小互信息准则的天线选择方法，从初始天线集中选取最优天线集，并平均分配发射功率给最优天线集中的天线。

步骤s6包括：

s61.中继节点r计算所有初始天线集中的天线均参与转发时源节点s1和s2获得的互信息量；

其中，和分别表示源节点s1和s2在天线集ri条件下获得的互信息量；表示中继节点r第j根天线的发射功率；hij,2表示中继节点r第i根天线到源节点sj之间链路的信道系数；n’表示初始天线集中天线的数目；表示源节点si处高斯白噪声的方差；当初始天线集中的天线均参与转发时，其中，pr表示中继节点r总发射功率。

s62.中继节点r计算源节点s1和s2初始最小互信息量；

其中，imin,i表示源节点s1和s2在天线集ri条件下获得的最小互信息量。

s63.中继节点r从初始天线集中逐一选择天线删除，获得新天线集，并计算新天线集源节点s1和s2的最小互信息量；

为获得最优天线集，中继节点从初始天线集中逐一选择天线删除，举例来说，从初始天线集中删除天线a1获得新天线集r1¹＝{a2,a3,...,an'}，其中表示从初始天线集中删除天线ai获得的新天线集；新天线集源节点s1和s2最小互信息量可表示为：

其中，

重复上述操作，可获得n’个最小互信息量；然后从中选取最大的一个作为删除1根天线后的最小互信息量，表示为：

s64.判断新天线集的最小互信息量是否大于等于初始天线集，若是，则将新天线集和最小互信息量作为初始天线集和初始互信息量，并执行步骤s63；若否，则结束执行。

imin,1/imin,0≥1(34)

若公式(33)满足公式(34)中的条件，则将此时的新天线集和最小互信息量作为初始天线集和初始互信息量，重复步骤s63，直至公式(33)不再满足公式(34)中的条件或者此时的新天线集中仅剩一根天线。

在步骤s7中，中继节点r通过选取的所需天线集中的天线将映射得到的信号广播发送至所述用户节点si。

在广播(bc)阶段，中继节点通过选取的所需天线集中的天线将映射得到的信号广播发送回用户节点s1和s2。

在步骤s8中，用户节点si采用基于门限判决的译码方式，对接收到的信号进行译码，得到最终结果。

与现有技术相比，本实施例提供一种优化天线选择方法。在广播阶段，中继节点以不减少该阶段两源节点互信息量为删除标准，从所有天线中删除部分天线获得初始天线集。然后，中继节点以最大化两源节点在该时隙的最小互信息量为目标函数，从初始天线集中选取最优天线集，并平均分配发射功率给最优天线集中的天线。本实施例方便了各区网络基站运用大规模天线传输技术，同时与现有物理层编码方法相比，具有更优误码率性能和更低计算复杂度。故该发明方法具有较好实用价值，可有效用于第五代移动通信等下一代无线通信。

实施例二

本实施例提供的一种基于选择软消息转发的物理层编码优化天线选择方法与实施例一的不同之处在于：

本实施例通过图2-图8来详细说明。

本实施例所提出的基于选择软消息转发协作(ssmf)的物理层编码优化天线选择方法可应用在多中继无线通信系统中，实现通信节点间距离较远或者有障碍物遮挡时信息的有效可靠传输，并不只限于以下实施例所详细说明的领域。bc阶段，中继节点以不减少该阶段两源节点互信息量为删除标准，从所有天线中删除部分天线获得初始天线集。其中，互信息是信息论里一种有用的信息度量，它是一个随机变量由于已知另一个随机变量而减少的不肯定性。然后，中继节点以最大化两源节点在该时隙的最小互信息量为目标函数，从初始天线集中选取最优天线集，并平均分配发射功率给最优天线集中的天线。

图2为mimo双向中继网络系统模型。由两个用户节点s1和s2，一个中继节点r组成。中继节点r具有m副天线，且m为大于0的自然数。

图3为不同物理层编码端到端ber性能对比。在之前基于ssmf协作的pnc中，中继节点所有天线均参与bc阶段的协作转发，导致中继节点能耗利用不合理。因此，本实施例基于mmmi准则，提出一种优化天线选择方法。中继节点以不减少该阶段两源节点互信息量为删除标准，从所有天线中删除部分天线获得初始天线集。然后，中继节点以最大化两源节点在该时隙的最小互信息量为目标函数，从初始天线集中选取最优天线集，并平均分配发射功率给最优天线集中的天线。相比于原先方法，到源节点信道质量较优的天线将被分配更多功率，而那些到源节点信道质量较差的天线将不参与bc阶段的转发。如图3所示，当ber为10^-3时，本实施例所提出的优化天线选择方法可获得约1db性能增益。

图4为不同物理层编码方案端到端吞吐量对比。在低信噪比时，中继节点各接收天线处的噪声均较大。即使中继节点选择最小的叠加信号进行映射，bc阶段的ber仍保持一个较大值。故当低信噪比，未采用优化天线选择方法的ssmf协作，其网络吞吐量略小于df、smf协作。但是，当采用优化天线选择方法后，系统能耗得到合理利用，ber性能随之提高。因此，无论是低信噪比还是高信噪比，采用优化天线选择方法的ssmf协作，其网络吞吐量均大于df、smf协作。且高信噪比时接近于吞吐量上限，即2.5mbps。

图5为源节点s2与中继节点间距对中继节点各天线发射功率的影响。随着源节点s2与中继节点间距改变，中继节点各天线与两源节点的间距始终相等。故总的来说，各天线到两源节点的信道质量相差不大。如图5所示，虽然在单次转发过程中，每根天线与两源节点间的信道质量有所差异，其分配到的能量互不相同。但在多次转发过程中，各天线分配到的总能量比例差异并不大，均接近于1/6。

图6不同天线数目下采用优化天线选择方法前后端到端ber性能对比。如图6所示，无论是否采用优化天线选择方法，随着中继节点处天线数目的增加，系统ber性能均得到一定提高。这是因为，随着中继节点处天线数目的增加，无论ma还是bc阶段，系统均能获得更多分集增益。如图6所示，当ber为10^-3，中继节点只有2根天线时，采用优化天线选择方法后可获得约3.5db性能增益；但当中继节点有8根天线时，优化天线选择方法可获得约9.5db性能增益。这是因为，bc阶段，随着中继节点天线数目的增加，优化天线选择方法可分配更多功率给与中继节点间信道质量较高的天线。因此，随着中继节点天线数目增加，优化天线选择方法的优越性更显著。

图7为采用天线集预选择算法前后端到端ber性能对比。基于互信息的天线集预选择方法以不减小bc阶段两源节点互信息量为删除标准。由式(19)、式(20)得，该方法本质上是将与源节点信道质量低于平均值的天线预先从集合中剔除。如图7所示，不同天线数目下，采用天线预选择方法在降低系统复杂度的基础上，对系统ber性能影响并不大。

图8为不同信噪比下采用天线集预选择方法后初始天线集中的平均天线数。因天线集预选择方法以中继节点处所有天线的平均信道质量为删除标准，故随着信噪比的变化，采用天线集预选择方法后平均剩余天线数基本保持不变。

在未来5g及下一代无线通信中，各区网络基站会运用大规模天线传输技术。故在实际无线通信过程中，存在大量mimo双向中继信道，该发明具有较高实用价值。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。