申请/专利权人：成都中科微信息技术研究院有限公司

申请日：2021-09-03

公开（公告）日：2024-04-30

公开（公告）号：CN113747389B

主分类号：H04W4/38

分类号：H04W4/38;H04W4/70;H04W40/02;H04W48/10;H04W48/16;H04B7/185

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.30#授权;2021.12.21#实质审查的生效;2021.12.03#公开

摘要：本发明提供一种基于分布式OAM模态复用的大容量上行数据传输方法，所述方法的原理为在随机分布的物联网传感器节点区域中选取近似UCA的传感器节点；然后采用近似UCA的传感器节点与空中无人机基站进行基于UCA的OAM通信方法。本发明无需额外的硬件布线和参考节点，并且过程简单，通信容量大，能够解决传感器节点与基站间的短时大容量无线通信的问题。

主权项：1.一种基于分布式OAM模态复用的大容量上行数据传输方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，获取物联网传感器节点区域中每个传感器节点的编号和位置；步骤二，基于获取的传感器节点的编号和位置，计算出近似UCA的传感器节点集合，记录传感器节点集合中的传感器节点的编号和极坐标角度，以及圆心位置；步骤三，空中无人机基站获取传感器节点集合中的传感器节点的编号和极坐标角度，以及圆心位置后，飞行至待采集数据的传感器节点上空圆心位置处时，将获取的传感器节点集合中的传感器节点的编号和极坐标角度广播给下方所有传感器节点；步骤四，下方所有传感器节点收到无人机基站广播的传感器节点的编号后，比较自身编号与无人机基站广播的传感器节点的编号，确定自身是否被选择作为近似UCA的传感器节点；步骤五，被选择作为近似UCA的传感器节点采用基于UCA的OAM通信方法上传数据至空中无人机基站；步骤二包括如下子步骤：步骤21，根据传感器节点的平均间距d和需要选择作为近似UCA的传感器节点个数M设定圆周半径间隔Δr和射线角度间隔Δφ；其中，设置圆心调整的步长Δd；再将所有遍历搜索序号初始化为0，遍历搜索序号包括：圆心直角坐标x轴位置索引i，圆心直角坐标y轴位置索引j，圆环索引k，扇区遍历索引m；执行步骤22；其中，圆心直角坐标x轴位置索引最大值为I，圆心直角坐标y轴位置索引最大值为J；圆环总数为K；n号传感器节点的直角坐标xn,yn；步骤22，设置所有传感器节点坐标为获取位置调整后相应的极坐标ri,j,n，φi,j,n，执行步骤23；步骤23，设环块k,m极坐标中心点为rk,m,φk,m，选取满足且的传感器节点，若没有传感器节点满足条件，执行步骤26，否则，执行步骤24；步骤24，在步骤23选取的传感器节点中选择与环块k,m直角坐标中心点xk,m,yk,m距离最小的传感器节点，选取方法如下：min[xi,j,n-xk,m2+yi,j,n-yk,m2]记录下距离最小的传感器节点编号n，记为Si,j,k,m＝n；其中，Si,j,k,m里存放的是圆心位置为时，第k,m个环块里最优传感器节点的编号，即为当前环块中的最优UCA的传感器节点，执行步骤25；步骤25，判断m＝M-1是否成立：若不成立，将扇区遍历序号m加1，即m＝m+1，执行步骤23；若成立，计算当前圈的距离误差和，计算方法如下： 执行步骤26；步骤26，判断k＝K-1是否成立：若不成立，将圆环遍历序号l加1，即l＝l+1，设置m＝0，执行步骤23；若成立，执行步骤27；步骤27，判断j＝J-1是否成立：若不成立，将圆心直角y坐标索引j加1，即j＝j+1，同时，令m＝0,k＝0，执行步骤22；若成立，执行步骤28；步骤28、判断i＝I-1是否成立：若不成立，将圆心直角x坐标索引i加1，即i＝i+1，同时，令m＝0,k＝0,j＝0，执行步骤22；若成立，执行步骤29；步骤29、从ei,j,k里面选取最小值，即minei,j,k，返回值为最小误差，假设最小误差的序号为u0,j0,k0，则对应的M个传感器节点即为选取到的近似UCA的传感器节点，这M个选取到的近似UCA的传感器节点组成近似UCA的传感器节点集合，相应的，即为被选中的传感器节点的极坐标角度；此时，圆心坐标即为所选取的近似UCA的圆心；将被选中的传感器节点编号被选中的传感器节点极坐标角度UCA的圆心坐标作为执行结果返回。

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