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龙图腾网恭喜中国人民解放军陆军工程大学申请的专利一种物联网中面向信息年龄最小化的包长实时调整方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115460654B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-20发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211041742.X，技术领域涉及：H04W28/02；该发明授权一种物联网中面向信息年龄最小化的包长实时调整方法是由蔡跃明;于宝泉;吴丹;杨炜伟设计研发完成，并于2022-08-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种物联网中面向信息年龄最小化的包长实时调整方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种物联网中面向信息年龄最小化的包长实时调整方法，包含一个机器节点，一个控制节点，将状态更新策略设计问题建模为有约束的马尔科夫决策过程，通过求解线性规划问题得到每个系统状态下最佳的数据包长度，并将优化后的方案存储到机器节点中。在每个周期机器节点利用控制节点的反馈获知当前信道衰落信息和控制节点处的信息年龄，并实时调整发送的数据包长度。本发明在满足机器节点功耗约束的前提下，利用控制节点给机器节点反馈信息，帮助机器节点实时调整每个周期的数据包长度，有效降低了控制节点处的平均信息年龄，为改善周期性状态更新系统的性能提供了有效手段。

本发明授权一种物联网中面向信息年龄最小化的包长实时调整方法在权利要求书中公布了：1.一种物联网中面向信息年龄最小化的包长实时调整方法，其特征在于，包含一个机器节点、一个控制节点，其中机器节点、控制节点均配备单天线；机器节点周期性地每L个时隙采样一次目标状态信息，并将其封装成数据包发送给控制节点，以更新控制节点处的状态信息；在每个周期内，控制节点根据当前的信道衰落和控制节点处的信息年龄确定机器节点所发送的数据包长度；包括以下步骤： 步骤1：状态更新方案设计：针对每个可能出现的系统状态，优化对应发送的数据包长度，并将优化后的方案存储到机器节点中； 步骤2：信道状态信息和信息年龄获取：在每个周期开始前，控制节点通过反馈信道将当前的信道衰落反馈给机器节点；控制节点成功接收到数据包后给机器节点反馈成功接收信号，否则反馈失败接收信号，机器节点根据该反馈信号计算每个时隙控制节点的信息年龄； 步骤3：在每个周期开始的时候，机器节点采样状态信息，机器节点根据控制节点反馈的信道衰落信息和信息年龄确定系统对应的状态，查找此状态下最佳的数据包长度，并基于此将采集得到的状态信息编码成数据包，发送给控制节点； 步骤4：控制节点更新状态信息：若控制节点在某个时隙成功接收到一个数据包，则控制节点替换掉原来的数据包，利用新得到的数据包分析目标当前的状态；之后重复进行步骤2、步骤3和步骤4；控制节点不断给机器节点反馈信息，机器节点根据反馈信息确定每个周期发送的数据包长度，并向控制节点发送状态数据包； 具体的： 数据包长度调整的优化问题被建模为有约束的马尔科夫决策过程，有约束的马尔科夫决策过程包括：状态空间、行动空间、转移概率和代价函数； 有约束的马尔科夫决策过程中的状态空间，具体过程为：机器节点根据当前的瞬时信道状态信息和控制节点处的信息年龄来调整数据包长度，每个周期第二个时隙控制节点处的信息年龄不是连续的整数，其取值集合为等差数列{1,L+1,2L+1,…}，控制节点在第t-1个周期中第2个时隙的瞬时信息年龄Δt表示为Δt＝δtL+1，δt为控制节点处第t-1个周期中第2个时隙的信息年龄老化程度参数，L代表一个周期含有的时隙数；系统在第t个周期内的系统状态st为st＝{δt,rt,kt}，δt∈{1,2,…,δm}，rt∈{1,2,…,L+1}，kt∈{1,2,…,K}，其中，为保证状态空间可数，δm为设置的δt取值上界，rt表示第t-1个周期内控制节点处的状态信息经过rt个时隙得到更新，即在第t-1个周期内控制节点处的信息年龄在第rt个时隙结束时下降，rt＝L+1代表控制节点处的信息在第t-1个周期内未得到更新，kt代表第t个周期信道处于的信道衰落状态，K为离散化后的信道衰落状态个数； 有约束的马尔科夫决策过程中的行动空间，具体过程为：在每个周期内节点以时隙为单位选择发送的数据包长度，在第t个周期内，机器节点发送的数据包长度为at∈{0,1,2,…,L}； 有约束的马尔科夫决策过程中的转移概率，具体过程为：转移概率Prst+1|st,at表示在第t个周期系统状态为st＝δt,rt,kt时，机器节点发送长度为at的数据包，第t+1个周期系统状态变为st+1＝δt+1,rt+1,kt+1的概率，具体表示为当at＝0时， 当at＝1时， 当1＜at≤L时， 其中，和分别为当信道衰落状态为kt时机器节点发送长度为1和at个时隙的数据包的误包率，为第t+1个周期的信道衰落状态为kt+1时的概率，当rt≤L时，δt+1＝1，当rt＝L+1时，δt+1＝δt+1，其余状态转移概率为0； 有约束的马尔科夫决策过程中的代价函数，具体过程为：将机器节点在一个周期内的传输能耗作为代价函数，在第t个周期，当系统状态为st时，机器节点发送长度为at的状态数据包，其传输能耗为atP，其中，P为机器节点的发送功率。

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