[发明专利]一种基于加权干扰的智能分布式频谱动态共享方法

说明书

本发明提供一种基于加权干扰的智能分布式频谱动态共享方法，包括步骤：S1.获取无线终端节点检测并上报的潜在干扰无线接入节点集；S2.基于潜在干扰无线接入节点集分别获取其他无线接入节点对自身的单向潜在加权干扰；S3.与其他无线接入节点交互各自的单向潜在加权干扰，获取对应的双向潜在加权干扰；S4.获取无线终端节点检测并上报的干扰无线接入节点集；S5.基于双向潜在加权干扰和干扰无线接入节点集获取实际加权干扰；S6.基于实际加权干扰更新信道选择概率向量；S7.检测到频谱环境未发生变化，基于更新后的信道选择概率向量进行信道选择。本发明通过复用加权干扰反映了实际终端受到干扰的样式，实现了更为精细化的干扰描述，提升了频谱共享效率。

技术领域

本发明涉及无线网络中的信道选择技术领域，尤其涉及一种基于加权干扰的智能分布式频谱动态共享方法。

背景技术

考虑到无线网络节点有限的发射功率，同频干扰的作用距离通常是有限的，因而，无线网络内部的节点可通过空间频率复用显著提升频谱的利用效率。空间频率复用的关键是协调网络内部节点的频率使用，即频谱共享，其目标是尽量减少节点间用频冲突且充分发挥空间复用特性。现有的频谱共享方法总体上可分为集中式管理和分布式共享两类。集中式算法依赖一个指定的控制器基于收集的用频节点信息对全网节点的通信信道进行分配，分布式算法将用频决策分散到各通信节点，由各通信节点依据本地信息选择通信信道，实现分布式频谱共享。相比集中式优化，分布式频谱共享更加灵活，可扩展性强，能够适用于大规模网络场景，获得了广泛关注。

现有的分布式频谱共享方法中，通常采用干扰图分析空间频谱复用关系：将一对收发机视为图的节点，依据节点间的距离和发射机的发射功率，将存在潜在干扰关系的节点用边来表示，即存在边意味着两对收发机间使用相同频率将互相干扰。基于上述的干扰模型，相关文献提出了不同的分布式频谱共享优化方法。然而，上述的干扰图模型不够精细，从根本上限制了频谱共享方法的性能。特别地，该干扰图模型只表征了存在干扰与否，没有量化干扰的程度。对于多个无线接入节点(如基站或无线局域网中的AP)而言，节点可同时容纳多个终端接入，然而，无线接入节点间的干扰程度取决于终端在空间上的实际分布，也即其干扰关系不是简单的0-1干扰，而是具体的受到影响的终端数量，而上述模型不能反映实际的干扰样式。

发明内容

针对背景技术中提到的现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本发明提供一种基于加权干扰的智能分布式频谱动态共享方法，包括如下步骤：

S1.获取无线终端节点检测并上报的潜在干扰无线接入节点集；

S2.基于所述潜在干扰无线接入节点集分别获取其他无线接入节点对自身的单向潜在加权干扰；

S3.与所述其他无线接入节点交互各自的单向潜在加权干扰，获取对应的双向潜在加权干扰；

S4.获取无线终端节点检测并上报的干扰无线接入节点集；

S5.基于所述双向潜在加权干扰和所述干扰无线接入节点集获取实际加权干扰；

S6.基于所述实际加权干扰更新信道选择概率向量；

S7.检测到频谱环境未发生变化，基于更新后的信道选择概率向量进行信道选择。

根据本发明提供的基于加权干扰的智能分布式频谱动态共享方法，在所述获取对应的双向潜在加权干扰之后，在所述获取无线终端节点检测并上报的干扰无线接入节点集之前还包括步骤：

S301.对信道选择概率向量进行初始化，等概率地选择所有可用信道；

S302.基于当前的信道选择概率向量进行信道选择。

根据本发明提供的基于加权干扰的智能分布式频谱动态共享方法，在所述基于所述实际加权干扰更新信道选择概率向量后还包括步骤：