范围做出更为清楚明确的界定。
[0031] 参阅图1-4所示，本发明提供一种点对多点通信系统的功率控制优化方法，通信 系统内的发送端和接收端都具有相同的最大发射功率Ptjiax，该方法包括以下步骤：S1、在发 送端与所有的接收端首次通信中，根据发送端和接收端的RTS帧和CTS帧所携带的信息， 分别计算得出发送端发送信息数据帧DATA的最小发射功率Pmin'和接收端回复ACK帧的 最小发射功率Pmin，S2、发送端记录发送至每个接收端所需最小功率Pmin'，每个接收端记录 其回复至发送端所需的最小发射功率Pmin，S3、判断发送端和接收端站点是否发生移动，若 否，则执行步骤S4 ;若是，则执行步骤S5,S4、发送端和接收端分别根据记录的最小发射功 率Pmil/和最小发射功率Pmin发送DATA和ACK帧，S5、对发生移动的发送端或接收端站点 重新进行距离检测，调整最小发射功率Pmin，并记录更新最小发射功率Pmil/和最小发射功 率Pmin，S6、循环执行步骤S3至步骤S5。
[0032] 本发明中，发送端和接收端的通信机制为RTS-CTS-DATA-ACK机制。在第一次 RTS-CTS交互后，发送端维护一个记录各个接收端与发送端正常通信所需的最小发射功率 的信息表，在后面的通信，发送端可轮询信息表以相应的发射功率向不同的接收端发送信 息，各个接收端也记录到发送端所需的最小发射功率，从而避免频繁重复的计算。
[0033] 本发明的步骤Sl中，发送端以最大功率Ptmax发射RTS帧，接收端接收到RTS帧后， 以最大功率Pt _回复CTS帧，且接收端根据接收到的RTS帧功率I\ rts计算得出接收端发 送ACK帧所需的发射功率Ptadt，发送端根据接收到的CTS帧功率Pyts，计算得出发送端发 送DATA所需的发射功率Ptdata。接收端发送ACK帧所需的发射功率Ptadt的计算公式为：Pt ack=RK/G(I)，其中，G=P"ts/Ptmax (2)，发送端发送DATA帧所需的发射功率Ptdata的计算 公式为：Ptdata=RK/G'（3)，其中，G' =Pyts/Ptmax(4)，式（1-4)中，R为接收门限，K为功率 裕量参数，PutsS接收到的经过传输衰减后的RTS帧的功率。Ptmax为发送端和接收端最大 功率，P1^tsSCTS帧的功率。根据式⑵和式⑶可知，传输距尚与G或G'有关，即与Pt &或Pr_rts有关，因此，Pr_rts与Pt_ac；k的关系以及PUts与Ptjata的关系表分别如表1和2所 不，具体的关系情况与实际的射频t旲块和物理环境情况有关，
【主权项】
1. 一种点对多点通信系统的功率控制优化方法，其特征在于：工作站点内的发送端和 接收端都具有相同的最大发射功率pt__，该方法包括以下步骤： 51、 在发送端与所有的接收端首次通信中，根据所述发送端和接收端的RTS帧和CTS帧 所携带的信息，分别计算得出所述发送端发送信息数据帧DATA的最小发射功率Pmin'和接 收端回复ACK帧的最小发射功率Pmin， 52、 所述发送端记录发送至每个接收端所需所述最小功率Pmin'，每个所述接收端记录 其回复至所述发送端所需的所述最小发射功率Pmin， 53、 判断所述发送端和接收端站点是否发生移动，若否，则执行步骤S4 ;若是，则执行 步骤S5， 54、 所述发送端和接收端分别根据记录的最小发射功率Pmi/和最小发射功率P^发 送DATA和ACK帧， 55、 对发生移动的所述发送端或接收端站点重新进行距离检测，调整最小发射功率 Pmin，并记录更新最小发射功率Pmi/和最小发射功率Pmin， 56、 循环执行步骤S3至步骤S5。
2. 根据权利要求1所述的点对多点通信系统的功率控制优化方法，其特征在于：步骤 S1中，所述发送端以最大功率Ptmax发射RTS帧，所述接收端接收到RTS帧后，以最大功率Pt _回复CTS帧，且所述接收端根据接收到的RTS帧功率I\rts计算得出所述接收端发送ACK 帧所需的发射功率Pt_adi，所述发送端根据接收到的CTS帧功率Pyts，计算得出所述发送端 发送DATA所需的发射功率Ptdata。
3. 根据权利要求2所述的点对多点通信系统的功率控制优化方法，其特征在于：所述 接收端发送ACK帧所需的发射功率Ptaek的计算公式为：Ptaek=RK/G(1)，其中，G=P"ts/ Pt_max⑵，所述发送端发送DATA帧所需的发射功率Ptdata的计算公式为：Ptdata=RK/G'（3)， 其中，G' =P,ats/Ptmax(4)，式（1-4)中，R为接收门限，K为功率裕量参数，P,rt$RTS帧的 功率。Ptmax为发送端和接收端最大功率，P1_为CTS帧的功率。
4. 根据权利要求1、2或3所述的点对多点通信系统的功率控制优化方法，其特征在于： 所述发送端和接收端的通信机制为RTS-CTS-DATA-ACK机制。
5. 根据权利要求3所述的点对多点通信系统的功率控制优化方法，其特征在于：所述 步骤S3中，所述发送端发送DATA帧之后判定是否在规定时间Tdata-ack内接收到ACK帧， 如果超时，则需下一轮通信重新计算最小发射功率，如果未超时，则检测ACK帧的功 率是否大于先前记录的ACK帧的接收功率Piac;k -定范围AP，若是，则下一轮通信 重新计算最小发射功率，若否，则结束本次通信。
6. 根据权利要求5任一项所述的点对多点通信系统的功率控制优化方法，其特征在 于：所述步骤S3中，所述接收端发送CTS帧之后判定是否在规定时间Tcts-data内接收到 DATA帧，如果超时，则需下一轮通信重新计算最小发射功率Pmin，如果未超时，则检测DATA 帧的功率是否大于先前记录的DATA帧的接收功率Pidata-定范围AP，若是，则下 一轮通信重新计算最小发射功率Pmin，若否，则结束本次通信。
7. 根据权利要求6任一项所述的点对多点通信系统的功率控制优化方法，其特征在 于：所述Tdata-ack为RTS-CTS-DATA-ACK机制发送DATA帧后收到ACK帧的规定时间， Tcts-data为RTS-CTS-DATA-ACK机制回复CTS帧后收到DATA帧的规定时间。
8. 根据权利要求6所述的点对多点通信系统的功率控制优化方法，其特征在于：所述 发送端和接收端的最小功率PtJlin和最大功率Pt__之间采用阶梯分级方式设置多个发射功 率，且相应地将所述发送端和接收端的距离分为若干段，每段范围以不同的射频发射功率 Pi进行通f目。
9. 根据权利要求8所述的点对多点通信系统的功率控制优化方法，其特征在于：所述 发送端和接收端的与距离相关的功率划分的每段范围为AP。
【专利摘要】本发明公开了一种点对多点通信系统的功率控制优化方法，涉及通信技术领域，更具体地说，特别涉及一种基于802.11协议的点对多点通信系统的功率控制优化方法。本发明根据发送端和接收端的距离而相应调整射频模块的发射功率，替代原来固定的最大发射功率，从而达到低功耗的目的，射频模块发射功率在最小功率和最大功率之间采用阶梯分级方式选择合适的发射功率，降低硬件实现的复杂度，发送端和接收端分别维护记录所需最小发射功率的信息表，以避免重复计算，同时能动态跟踪检测站点的移动情况，保持正常的通信，相应调整射频功率，并通知收发机双方更新记录最小发射功率的信息。
【IPC分类】H04W52-34, H04W52-36
【公开号】CN104602334
【申请号】CN201510053807
【发明人】谭洪舟, 徐永键, 陆许明, 陈耀增
【申请人】中山大学花都产业科技研究院
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年2月2日