[發明專利]一種基于簇的無線網絡頻譜資源分配方法及裝置

有效

• 申請號: 202010852016.0
• 申請日: 2020-08-21
• 公開（公告）號: CN112188564B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 高媛;方海;王侃;楊旭;白琳;陳顯舟
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: H04W28/16
• 分類號: H04W28/16;H04W40/32
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

本申請公開了一種基于簇的無線網絡頻譜資源分配方法及裝置，該方法包括：第一節點接收至少一個第二節點發送的接入特性信息，接入特性信息包括任務信息、位置信息以及速度信息，根據接入特性信息以及預設簇數目將無線網絡中節點進行分簇，并將分簇結果發送給每個簇頭節點，接收每個簇頭節點發送的每個簇在預設頻譜資源上每個信道的鄰簇干擾抑制集合，并根據鄰簇干擾抑制集合以及預設的簇間復用協商策略確定每個簇的可用信道集合。本申請解決了現有技術中頻譜資源的有效利用率較低的技術問題。

技術領域

本申請涉及通信技術領域，尤其涉及一種基于簇的無線網絡頻譜資源分配方法及裝置。

背景技術

隨著對軍事、應急通信、無線傳感、Mesh擴容等領域應用需求的提升，無線分布式網絡逐漸成為目前寬帶移動通信網絡技術研究的熱點；而傳統的頻譜分配和管理策略，使大容量用戶高速率需求業務面臨頻譜資源稀缺等挑戰。認知無線電和自組織網絡的提出，不僅可通過動態頻譜接入技術有望解決無線資源頻譜稀缺的挑戰，而且引入自主智能功能，根據網絡動態特性以對網絡實行自主配置和優化，并提供高效的頻譜管理策略，使網絡達到最優狀態，具有重要的理論研究意義及應用價值。

目前，對于無線網絡頻譜資源分配的方式有多種，從國內外公開渠道上查到的無線集群網絡頻譜分配方面的文獻看，國內外對無線頻譜分配技術的研究，研究工作者們都有不同的側重點，多基于圖論、博弈論和相關理論的基礎上提出頻譜分配方法，但是，這些方法在節點分簇時未結合節點任務、移動特性及傳輸速率需求，在頻譜復用時需要進行復雜的節點間交互，頻譜分配算法收斂慢，不適用于快速變化的網絡狀態，進而導致頻譜資源的有效利用率較低。

發明內容

本申請解決的技術問題是：針對現有技術中頻譜資源的有效利用率較低的問題，提供了一種基于簇的無線網絡頻譜資源分配方法及裝置，本申請實施例所提供的方案中，通過每個節點的接入特性信息對無線網絡中的節點進行分簇，即結合節點任務、移動以及傳輸速率等特性進行分簇，根據分簇結果對頻譜資源進行分配，可以適用于快速變化的網絡狀態，進而提高頻譜資源的利用率。

第一方面，本申請實施例提供一種基于簇的無線網絡頻譜資源分配方法，該方法包括：

第一節點接收至少一個第二節點發送的接入特性信息，其中，所述第一節點為所述無線網絡中預設的分簇輔助節點，所述第二節點為所述無線網絡中除所述第一節點之外任一節點，所述接入特性信息包括任務信息、位置信息以及速度信息；

所述第一節點根據所述接入特性信息以及預設簇數目將所述無線網絡中節點進行分簇，并將分簇結果發送給每個簇頭節點；

所述第一節點接收所述每個簇頭節點發送的每個簇在預設頻譜資源上每個信道的鄰簇干擾抑制集合，并根據所述鄰簇干擾抑制集合以及預設的簇間復用協商策略確定每個簇的可用信道集合。

本申請實施例所提供的方案中，第一節點接收至少一個第二節點發送的接入特性信息，然后根據所述接入特性信息將所述無線網絡中節點進行分簇得到預設數目的簇，并將分簇結果發送給每個簇的簇頭節點，即根據每個節點的接入特性信息對無線網絡中的節點進行分簇。再接收每個簇頭節點發送的每個簇在預設頻譜資源上每個信道的鄰簇干擾抑制集合，并根據所述鄰簇干擾抑制集合以及預設的簇間復用協商策略確定每個簇的可用信道集合。因此，通過每個節點的接入特性信息對無線網絡中的節點進行分簇，即結合節點任務、移動以及傳輸速率等特性進行分簇，根據分簇結果對頻譜資源進行分配，可以適用于快速變化的網絡狀態，進而提高頻譜資源的利用率。

可選地，所述第一節點根據所述接入特性信息以及預設簇數目將所述無線網絡中節點進行分簇，包括：

所述第一節點從所述無線網絡的節點中隨機選擇出所述預設數目的第三節點，將所述第三節點作為初始迭代簇頭，根據每個初始迭代簇頭的接入特性信息計算每個節點所對應的歸屬指示參數；