在多信道多跳無線網(wǎng)絡(luò)中用貪心算法分配信道資源的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種在多信道多跳無線網(wǎng)絡(luò)中用貪心算法分配信道資源的方法，包括步驟：第一步，每個(gè)節(jié)點(diǎn)檢測可能與自己傳輸數(shù)據(jù)互相干擾的節(jié)點(diǎn)的基本信息并通過這些基本信息分別計(jì)算出自己和這些節(jié)點(diǎn)的傳輸能力；第二步，對于每個(gè)節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行貪心算法；第三步，每個(gè)節(jié)點(diǎn)隨機(jī)依次執(zhí)行第二步，直到網(wǎng)絡(luò)中的可選鏈路都已經(jīng)被劃分為不可選鏈路集SN內(nèi)或者選定建立的鏈路集Sl內(nèi)，輸出選定建立的鏈路集Sl作為貪心算法的結(jié)果。本發(fā)明具有很強(qiáng)的可實(shí)現(xiàn)性，具有廣泛的應(yīng)用背景，并且能夠在普適的應(yīng)用場景中發(fā)揮出較高的效率，使得網(wǎng)絡(luò)流量達(dá)到可以與全局最優(yōu)相比擬的效果，并且十分高效。
【專利說明】在多信道多跳無線網(wǎng)絡(luò)中用貪心算法分配信道資源的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種無線通信【技術(shù)領(lǐng)域】的方法，尤其是一種合理分配信道資源達(dá)到網(wǎng)絡(luò)輸出最優(yōu)的貪心算法，具體涉及在多信道多跳無線網(wǎng)絡(luò)中用貪心算法分配信道資源的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，頻譜資源越來越顯得稀缺，嚴(yán)重地制約了信息的高效和快速的傳輸，因而多信道多跳無線網(wǎng)絡(luò)中的信道分配越來越多地受到關(guān)注。這個(gè)話題不僅在學(xué)術(shù)上得到了廣泛的研究，在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用也頗受重視。有效地利用現(xiàn)有資源將幫助發(fā)明人的網(wǎng)絡(luò)得到更好的輸出是一個(gè)亟待解決的重要課題。
[0003]一方面，隨著信道數(shù)量和網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)的增加，信道資源分配的問題將會變得越來越復(fù)雜，其理論推導(dǎo)的復(fù)雜度呈指數(shù)態(tài)勢上升。而多信道多跳網(wǎng)絡(luò)中的信道資源分配恰恰是應(yīng)用最為廣泛、最貼近實(shí)際的。另一方面，現(xiàn)有技術(shù)大多采用集中式的處理方式，即從完全信息的角度出發(fā)，全局規(guī)劃。而這在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中是高代價(jià)、高成本的。分布式的貪心算法，不僅可以節(jié)省成本，在有限的局部信息中做出優(yōu)化，而且可以高效快速地完成決策，減少信息傳遞的延遲，并最終達(dá)到與全局優(yōu)化可比擬的效果。
[0004]本發(fā)明提供了一種貪心算法來解決這個(gè)在多信道的多跳網(wǎng)絡(luò)中的信道分配問題。根據(jù)本發(fā)明提供的貪心算法能十分高效地解決信道分配問題，并具有很強(qiáng)的可實(shí)現(xiàn)性，能被廣泛地運(yùn)用到現(xiàn)在的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸中。根據(jù)本發(fā)明提供的算法能幫助網(wǎng)絡(luò)獲得一個(gè)與全局最優(yōu)算法可比擬的輸出，并能有效地防止在多跳網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)常發(fā)生的數(shù)據(jù)堵塞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明中討論的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模型是一個(gè)擁有多個(gè)信道的多跳網(wǎng)絡(luò)，在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中只有一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)，其他節(jié)點(diǎn)每個(gè)時(shí)隙都會產(chǎn)生一定量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)最后都會通過中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)送給中心節(jié)點(diǎn)，而只有中心節(jié)點(diǎn)接收到的數(shù)據(jù)才被計(jì)算為網(wǎng)絡(luò)的輸出。本發(fā)明并不討論關(guān)于在多跳網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送數(shù)據(jù)路徑的選擇問題(即中繼節(jié)點(diǎn)的選擇)，而是在一個(gè)隨機(jī)出來的任意一個(gè)已知的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，討論信道分配問題，即每個(gè)節(jié)點(diǎn)都已知它需要將數(shù)據(jù)傳給哪個(gè)節(jié)點(diǎn)。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種在多信道多跳無線網(wǎng)絡(luò)中用貪心算法分配信道資源的方法，包括如下步驟:
[0007]第一步，每個(gè)節(jié)點(diǎn)檢測可能與自己傳輸數(shù)據(jù)互相干擾的節(jié)點(diǎn)的基本信息并通過這些基本信息分別計(jì)算出自己和這些節(jié)點(diǎn)的傳輸能力；
[0008]第二步，將每個(gè)節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中存在的η條相關(guān)的接入鏈路I1, I2,...1n，根據(jù)收到的選定建立的鏈路集S1與不可選鏈路集Sn，標(biāo)記可選鏈路；通過計(jì)算出此節(jié)點(diǎn)使用各個(gè)信道建立鏈路的傳輸能力，選擇合法鏈路中具有最高傳輸能力的鏈路Im，找到該鏈路對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)以及傳輸時(shí)使用的信道，并將該鏈路加入到選定建立的鏈路集S1,即S1 — S1 U {1J，其中，所述合法鏈路的含義為，當(dāng)前該鏈路未被選定為建立的鏈路，且未被標(biāo)記為不可選鏈路；最后根據(jù)找到的鏈路Im，標(biāo)記該鏈路對應(yīng)的所有干擾鏈路為不可選鏈路并廣播選定建立的鏈路集S1與不可選鏈路集Sn到其周圍節(jié)點(diǎn)，以便于其他節(jié)點(diǎn)資源分配，以此類推；
[0009]第三步，每個(gè)節(jié)點(diǎn)隨機(jī)依次執(zhí)行第二步，直到網(wǎng)絡(luò)中的可選鏈路都已經(jīng)被劃分為不可選鏈路集Sn內(nèi)或者選定建立的鏈路集S1內(nèi)，輸出選定建立的鏈路集S1作為貪心算法的結(jié)果。
[0010]優(yōu)選地，所述基本信息包括:節(jié)點(diǎn)所有可選信道的傳輸信噪比、節(jié)點(diǎn)待傳數(shù)據(jù)積壓量；所述傳輸能力是指，根據(jù)信噪比和香農(nóng)公式計(jì)算出的每條信道對于每個(gè)節(jié)點(diǎn)的信道容量乘以該節(jié)點(diǎn)待傳數(shù)據(jù)積壓量與信道可用概率的積，所述傳輸能力表述如下:
[0011 ] Xik = B log., (
[0012]式中Xik就是該節(jié)點(diǎn)i對于信道k的傳輸能力，I；為鏈路的信噪比，Ii是i節(jié)點(diǎn)待
傳數(shù)據(jù)積壓量或者是一個(gè)關(guān)于數(shù)據(jù)擁塞的函數(shù)，Pk表示k信道的可用概率，范圍為[0，I]，此概率用于描述信道可以被使用，或者用戶傾向于使用的概率。
[0013]優(yōu)選地，所述干擾鏈路是指同節(jié)點(diǎn)干擾與相鄰干擾；其中，同節(jié)點(diǎn)干擾是指傳輸鏈路有相同的節(jié)點(diǎn)，此干擾會使鏈路在所有信道上都干擾；相鄰干擾包括發(fā)射干擾和接收干擾，其中，發(fā)射干擾是指該節(jié)點(diǎn)作為發(fā)射結(jié)點(diǎn)時(shí)，其它鏈路中的接收節(jié)點(diǎn)處于該節(jié)點(diǎn)的干擾范圍內(nèi)，接收干擾是指該節(jié)點(diǎn)作為接收結(jié)點(diǎn)時(shí)，該節(jié)點(diǎn)處于其它鏈路的發(fā)射節(jié)點(diǎn)的干擾范圍內(nèi)。
[0014]優(yōu)選地，所述合法鏈路的定義為:當(dāng)前該鏈路未被選定為建立的鏈路，且未被標(biāo)記為不可選鏈路。
[0015]優(yōu)選地，在隨機(jī)依次遍歷所有節(jié)點(diǎn)時(shí)，根據(jù)某一個(gè)特定的節(jié)點(diǎn)ID順序進(jìn)行鏈路選擇，在遍歷每一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，收集周圍節(jié)點(diǎn)的信息，對自己節(jié)點(diǎn)做貪心選擇，然后廣播選擇結(jié)果的方法。
[0016]優(yōu)選地，針對單中心節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)，為了獲得較好的性能，根據(jù)節(jié)點(diǎn)距離中心節(jié)點(diǎn)跳數(shù)的多少，由小到大決定遍歷順序。
[0017]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的方案中，包括以下步驟:
[0018]第一步，每個(gè)節(jié)點(diǎn)檢測可能與自己傳輸數(shù)據(jù)互相干擾的節(jié)點(diǎn)的基本信息并通過這些基本信息分別計(jì)算出自己和這些節(jié)點(diǎn)的傳輸能力。這些基本信息包括:節(jié)點(diǎn)所有可選信道的傳輸信噪比、節(jié)點(diǎn)待傳數(shù)據(jù)積壓量。所述傳輸能力是指，根據(jù)信噪比和香農(nóng)公式計(jì)算出的每條信道對于每個(gè)節(jié)點(diǎn)的信道容量乘以該節(jié)點(diǎn)待傳數(shù)據(jù)積壓量與信道可用概率的積。所述傳輸能力表述如下:
[0019]Xik — B log，(I + —)./,.p,
— N
[0020]式中Xik就是該節(jié)點(diǎn)i對于信道k的傳輸能力，.|為鏈路的信噪比，Ii是i節(jié)點(diǎn)待

N
傳數(shù)據(jù)積壓量，但它并不僅限于此，它也可以是一個(gè)關(guān)于數(shù)據(jù)擁塞的函數(shù)，用來防止數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的堵塞，從而可以讓數(shù)據(jù)積累多的節(jié)點(diǎn)有更高的優(yōu)先級傳輸數(shù)據(jù)，Pk表示k信道的可用概率，范圍為[0，1]，此概率用于描述信道可以被使用，或者用戶傾向于使用的概率。正是由于由這樣定義的傳輸能力來決定節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)的優(yōu)先級，使得在保證高信噪比優(yōu)先傳輸數(shù)據(jù)這個(gè)原則的同時(shí)顧及了節(jié)點(diǎn)之間傳輸數(shù)據(jù)的公平性，讓長時(shí)間沒傳輸數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)有更高的優(yōu)先級來去傳輸數(shù)據(jù)。
[0021]第二步，對于每個(gè)節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行貪心算法。算法具體步驟如下:
[0022]每個(gè)節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中存在η條相關(guān)的接入鏈路，記為I1, I2,...ln°相關(guān)的接入鏈路包括多個(gè)信道，多個(gè)相鄰用戶的接入鏈路。
[0023](I)將所有鏈路I1, I2,...^根據(jù)收到的選定建立的鏈路集S1與不可選鏈路集SN，標(biāo)記可選鏈路。
[0024](2)計(jì)算出此節(jié)點(diǎn)使用各個(gè)信道建立鏈路的傳輸能力，設(shè)鏈路I1, I2,...1n對應(yīng)的效用值為X1, X2,...xn。
[0025](3)選擇合法鏈路中具有最高傳輸能力的鏈路lm，找到該鏈路對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)以及傳輸時(shí)使用的信道，將該鏈路加入到選定建立的鏈路集S1,即S1 — S1 U {1J。合法鏈路的含義為，當(dāng)前該鏈路未被選定為建立的鏈路，且未被標(biāo)記為不可選鏈路。
[0026](4)對于(3)中找到的鏈路Im，標(biāo)記該鏈路對應(yīng)的所有干擾鏈路為不可選鏈路，即記Im的干擾鏈路集為S1，不可選鏈路集為Sn，則Sn — Sn U Sio在接下來的選擇中，拒絕建立這些鏈路。這里的干擾鏈路是指兩種干擾:同節(jié)點(diǎn)干擾與相鄰干擾。同節(jié)點(diǎn)干擾是指傳輸鏈路有相同的節(jié)點(diǎn)，此干擾會使鏈路在所有信道上都干擾。相鄰干擾包括兩種干擾:發(fā)射干擾和接收干擾。發(fā)射干擾是指該節(jié)點(diǎn)作為發(fā)射結(jié)點(diǎn)時(shí)，其它鏈路中的接收節(jié)點(diǎn)處于該節(jié)點(diǎn)的干擾范圍內(nèi)。 接收干擾是指該節(jié)點(diǎn)作為接收結(jié)點(diǎn)時(shí)，該節(jié)點(diǎn)處于其它鏈路的發(fā)射節(jié)點(diǎn)的干擾范圍內(nèi)。
[0027](5)廣播選定建立的鏈路集S1與不可選鏈路集Sn到其周圍節(jié)點(diǎn)。
[0028]第三步，每個(gè)節(jié)點(diǎn)隨機(jī)依次執(zhí)行第二步，直到網(wǎng)絡(luò)中的可選鏈路都已經(jīng)被劃分為不可選鏈路集Sn內(nèi)或者選定建立的鏈路集S1內(nèi)。輸出選定建立的鏈路集S1作為貪心算法的結(jié)果。
[0029]在隨機(jī)依次遍歷所有節(jié)點(diǎn)時(shí)，可以根據(jù)某一個(gè)特定的節(jié)點(diǎn)ID順序進(jìn)行鏈路選擇，不同的遍歷順序可能會對選擇的結(jié)果造成不同的影響。針對單中心節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)，為了獲得較好的性能，可以根據(jù)節(jié)點(diǎn)距離中心節(jié)點(diǎn)跳數(shù)的多少，由小到大決定遍歷順序。在遍歷每一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，收集周圍節(jié)點(diǎn)的信息，對自己節(jié)點(diǎn)做貪心選擇，然后廣播選擇結(jié)果的方法。
[0030]以上算法遍歷所有節(jié)點(diǎn)后，屏蔽掉了所有干擾的可能，系統(tǒng)達(dá)到一個(gè)可以穩(wěn)定傳輸?shù)臓顟B(tài)。這個(gè)穩(wěn)定傳輸狀態(tài)是指，每個(gè)干擾范圍內(nèi)，在不產(chǎn)生干擾的前提下，信道都被效用值局部最優(yōu)的鏈路占用。通過發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)可以證明，這種穩(wěn)定的傳輸狀態(tài)，能夠達(dá)到與集中式的最優(yōu)吞吐量相比擬的效果。
[0031]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0032](I)貪心算法遍歷所有節(jié)點(diǎn)后，任意一條信道上都不會發(fā)生沖突。也就是說，任意一條信道上，不會有兩個(gè)相干擾的節(jié)點(diǎn)同時(shí)選擇傳輸數(shù)據(jù)。
[0033](2)貪心算法遍歷所有節(jié)點(diǎn)過程中，傳輸能力高的鏈路會優(yōu)先占用信道。這樣能在避免信道沖突的前提下，使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)有較高的輸出。
[0034](3)貪心算法遍歷所有節(jié)點(diǎn)后,沒有信道會被浪費(fèi)，也就是說,每條信道都會被占用除非在某個(gè)區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)小于信道數(shù)。即使某鏈路有能力占用多條信道，決策結(jié)果僅使用最優(yōu)信道，最終也不會浪費(fèi)該節(jié)點(diǎn)的次優(yōu)信道。
[0035]進(jìn)一步地，與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明有如下優(yōu)越性:
[0036](I)本發(fā)明具有很強(qiáng)的可實(shí)現(xiàn)性，具有廣泛的應(yīng)用背景，并且能夠在普適的應(yīng)用場景中發(fā)揮出較高的效率，使得網(wǎng)絡(luò)流量達(dá)到可以與全局最優(yōu)相比擬的效果。
[0037](2)本發(fā)明十分高效。通過上面介紹的算法，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以發(fā)現(xiàn)，算法僅需要一輪遍歷所有節(jié)點(diǎn)后即可達(dá)到最終的穩(wěn)定傳輸狀態(tài)，時(shí)間復(fù)雜度為線性。因?yàn)樵诿恳粋€(gè)節(jié)點(diǎn)做局部貪心的選擇時(shí)，考慮并避免了信道干擾。選擇結(jié)果不會造成信道沖突，可以保證穩(wěn)定有效的傳輸。時(shí)間復(fù)雜度低使得在傳輸數(shù)據(jù)之前的這段決策時(shí)間將十分短暫，不會對網(wǎng)絡(luò)傳輸造成不必要的延遲，大大提高了網(wǎng)絡(luò)中的資源利用率，減少了浪費(fèi)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會變得更明顯:
[0039]圖1是根據(jù)本發(fā)明提供的信道優(yōu)先遍歷的貪心算法的流程圖；
[0040]圖2是根據(jù)本發(fā)明提供的貪心算法與集中式算法的效果比較示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0042]本發(fā)明提供的算法是一個(gè)快速的集中式貪心算法，可以高效地完成信道分配問題，并能使得網(wǎng)絡(luò)有一個(gè)很好的輸出表現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明所提供方法的主要步驟如下:首先每個(gè)節(jié)點(diǎn)先計(jì)算出自己的傳輸能力，然后根據(jù)自己的傳輸能力和周圍節(jié)點(diǎn)的傳輸能力做出信道占用的局部最優(yōu)的貪心決策。某個(gè)鏈路決策后會標(biāo)記與其相干擾的鏈路為非法鏈路，不在列在剩余鏈路的選擇范圍之內(nèi)。遍歷所有鏈路后，網(wǎng)絡(luò)中的所有可選鏈路都已經(jīng)被劃分為不可選鏈路集Sn內(nèi)或者選定建立的鏈路集S1內(nèi)。最終網(wǎng)絡(luò)按照該選定建立的鏈路集S1進(jìn)行信息傳輸。本發(fā)明能保證高效的分配信道資源，并在節(jié)點(diǎn)開始傳輸?shù)臅r(shí)候，不會有信道沖突，同時(shí)得到相對優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)輸出表現(xiàn)。
[0043]發(fā)明人進(jìn)行了 3000個(gè)時(shí)隙的仿真，即一共有3000次傳輸機(jī)會，在實(shí)驗(yàn)中，發(fā)明人在一個(gè)30*30的區(qū)域中生成了 40個(gè)隨機(jī)分布的節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)對于每一條信道擁有不同的傳輸信噪比。而這些信噪比滿足高斯分布。同時(shí)，發(fā)明人令節(jié)點(diǎn)的干擾半徑和節(jié)點(diǎn)的傳輸半徑都為5，并根據(jù)他們的傳輸半徑建立起了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D(即每個(gè)節(jié)點(diǎn)經(jīng)過哪些節(jié)點(diǎn)最后將數(shù)據(jù)傳輸給中心節(jié)點(diǎn))。中心節(jié)點(diǎn)位于發(fā)明人生成的區(qū)域的正中心(15，15)，是所有數(shù)據(jù)的終點(diǎn)。同時(shí)本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，在傳輸節(jié)點(diǎn)的干擾半徑內(nèi)，除了接收節(jié)點(diǎn)外的其他節(jié)點(diǎn)不能用同一條信道接收數(shù)據(jù)；在接收節(jié)點(diǎn)的干擾半徑內(nèi)，除了傳輸節(jié)點(diǎn)外的其他節(jié)點(diǎn)不能用同一條信道發(fā)送數(shù)據(jù)。且任意節(jié)點(diǎn)只能同時(shí)接收一個(gè)節(jié)點(diǎn)給它的數(shù)據(jù)，且不能同時(shí)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。根據(jù)這些關(guān)系，可以建立起該網(wǎng)絡(luò)場景的干擾關(guān)系矩陣。
[0044]具體實(shí)現(xiàn)步驟包括下列幾步:
[0045]第一步，設(shè)定每個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)產(chǎn)生速率，這個(gè)數(shù)據(jù)產(chǎn)生速率對于每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是相同的，且它是節(jié)點(diǎn)在單個(gè)時(shí)隙傳輸數(shù)據(jù)量的平均值的三分之一。(這個(gè)三分之一并沒有特殊的數(shù)字要求，只是需要節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)產(chǎn)生速率和節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸速率可比較，不會出現(xiàn)速率產(chǎn)生速率太高以至于網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)一直處于堵塞狀態(tài)，或者數(shù)據(jù)傳輸速率太快導(dǎo)致信道資源分配對于網(wǎng)絡(luò)的輸出影響很小的情況)。
[0046]第二步，按照本發(fā)明提供的貪心算法，計(jì)算節(jié)點(diǎn)的傳輸能力。
【權(quán)利要求】
1.一種在多信道多跳無線網(wǎng)絡(luò)中用貪心算法分配信道資源的方法，其特征在于，包括如下步驟: 第一步，每個(gè)節(jié)點(diǎn)檢測可能與自己傳輸數(shù)據(jù)互相干擾的節(jié)點(diǎn)的基本信息并通過這些基本信息分別計(jì)算出自己和這些節(jié)點(diǎn)的傳輸能力； 第二步，將每個(gè)節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中存在的η條相關(guān)的接入鏈路I1, I2,...1n,根據(jù)收到的選定建立的鏈路集S1與不可選鏈路集Sn，標(biāo)記可選鏈路；通過計(jì)算出此節(jié)點(diǎn)使用各個(gè)信道建立鏈路的傳輸能力，選擇合法鏈路中具有最高傳輸能力的鏈路lm，找到該鏈路對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)以及傳輸時(shí)使用的信道，并將該鏈路加入到選定建立的鏈路集S1,即S1 — S1 U {1J，其中，所述合法鏈路的含義為，當(dāng)前該鏈路未被選定為建立的鏈路，且未被標(biāo)記為不可選鏈路?’最后根據(jù)找到的鏈路Im，標(biāo)記該鏈路對應(yīng)的所有干擾鏈路為不可選鏈路并廣播選定建立的鏈路集S1與不可選鏈路集Sn到其周圍節(jié)點(diǎn)，以便于其他節(jié)點(diǎn)資源分配，以此類推； 第三步，每個(gè)節(jié)點(diǎn)隨機(jī)依次執(zhí)行第二步，直到網(wǎng)絡(luò)中的可選鏈路都已經(jīng)被劃分為不可選鏈路集Sn內(nèi)或者選定建立的鏈路集S1內(nèi)，輸出選定建立的鏈路集S1作為貪心算法的結(jié)果O
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在多信道多跳無線網(wǎng)絡(luò)中用貪心算法分配信道資源的方法，其特征在于，所述基本信息包括:節(jié)點(diǎn)所有可選信道的傳輸信噪比、節(jié)點(diǎn)待傳數(shù)據(jù)積壓量；所述傳輸能力是指，根據(jù)信噪比和香農(nóng)公式計(jì)算出的每條信道對于每個(gè)節(jié)點(diǎn)的信道容量乘以該節(jié)點(diǎn)待傳數(shù)據(jù)積壓量與信道可用概率的積，所述傳輸能力表述如下:

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在多信道多跳無線網(wǎng)絡(luò)中用貪心算法分配信道資源的方法，其特征在于，所述干擾鏈路是指同節(jié)點(diǎn)干擾與相鄰干擾；其中，同節(jié)點(diǎn)干擾是指傳輸鏈路有相同的節(jié)點(diǎn)，此干擾會使鏈路在所有信道上都干擾；相鄰干擾包括發(fā)射干擾和接收干擾，其中，發(fā)射干擾是指該節(jié)點(diǎn)作為發(fā)射結(jié)點(diǎn)時(shí)，其它鏈路中的接收節(jié)點(diǎn)處于該節(jié)點(diǎn)的干擾范圍內(nèi)，接收干擾是指該節(jié)點(diǎn)作為接收結(jié)點(diǎn)時(shí)，該節(jié)點(diǎn)處于其它鏈路的發(fā)射節(jié)點(diǎn)的干擾范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在多信道多跳無線網(wǎng)絡(luò)中用貪心算法分配信道資源的方法，其特征在于，所述合法鏈路的定義為:當(dāng)前該鏈路未被選定為建立的鏈路，且未被標(biāo)記為不可選鏈路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在多信道多跳無線網(wǎng)絡(luò)中用貪心算法分配信道資源的方法，其特征在于，在隨機(jī)依次遍歷所有節(jié)點(diǎn)時(shí)，根據(jù)某一個(gè)特定的節(jié)點(diǎn)ID順序進(jìn)行鏈路選擇，在遍歷每一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，收集周圍節(jié)點(diǎn)的信息，對自己節(jié)點(diǎn)做貪心選擇，然后廣播選擇結(jié)果的方法。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的在多信道多跳無線網(wǎng)絡(luò)中用貪心算法分配信道資源的方法，其特征在于，針對單中心節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)，為了獲得較好的性能，根據(jù)節(jié)點(diǎn)距離中心節(jié)點(diǎn)跳數(shù)的多少，由小到大決定遍歷順序。
【文檔編號】H04W72/08GK103634846SQ201210311650
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月29日
【發(fā)明者】邱航, 黃新, 施琦, 王新兵, 田軍 申請人:上海交通大學(xué), 富士通株式會社