一種認(rèn)知中繼網(wǎng)絡(luò)中面向節(jié)能的頻譜聚合方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種認(rèn)知中繼網(wǎng)絡(luò)中面向節(jié)能的頻譜聚合方 法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著LTE-A(Long Term Evolution-Advanced，高級(jí)長(zhǎng)期演進(jìn)）技術(shù)的誕生，頻譜聚 合技術(shù)和協(xié)作中繼技術(shù)被應(yīng)用到LTE-A系統(tǒng)中。基于頻譜聚合技術(shù)，源節(jié)點(diǎn)可以在聚合能 力范圍內(nèi)聚合兩個(gè)以上空閑頻譜，并使用這兩個(gè)以上空閑頻譜將數(shù)據(jù)發(fā)送給目的節(jié)點(diǎn)?；?于協(xié)作中繼技術(shù)，當(dāng)源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)之間的距離比較遠(yuǎn)時(shí)，源節(jié)點(diǎn)無(wú)法直接將數(shù)據(jù)發(fā)送 給目的節(jié)點(diǎn)，基于此，源節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)發(fā)送給中繼節(jié)點(diǎn)，由中繼節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)發(fā)送給目的節(jié)點(diǎn)， 從而使數(shù)據(jù)長(zhǎng)距離傳輸。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，是單獨(dú)的針對(duì)頻譜聚合技術(shù)的方案，單獨(dú)的針對(duì)協(xié)作中繼技術(shù)的方 案，并沒(méi)有將頻譜聚合技術(shù)和協(xié)作中繼技術(shù)結(jié)合起來(lái)的方案。實(shí)際上，在將頻譜聚合技術(shù)和 協(xié)作中繼技術(shù)結(jié)合起來(lái)時(shí)，目前的頻譜聚合技術(shù)并不適用。例如，源節(jié)點(diǎn)聚合兩個(gè)以上空 閑頻譜后，通過(guò)空閑頻譜將數(shù)據(jù)發(fā)送給中繼節(jié)點(diǎn)，但是，如果中繼節(jié)點(diǎn)并不能使用該空閑頻 譜，則無(wú)法將數(shù)據(jù)發(fā)送給目的節(jié)點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種認(rèn)知中繼網(wǎng)絡(luò)中面向節(jié)能的頻譜聚合方法及裝置，以將 頻譜聚合技術(shù)和協(xié)作中繼技術(shù)結(jié)合起來(lái)，使得源節(jié)點(diǎn)能夠通過(guò)中繼節(jié)點(diǎn)支持的空閑頻譜發(fā) 送數(shù)據(jù)。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了如下技術(shù)方案：
[0006] 本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種認(rèn)知中繼網(wǎng)絡(luò)中面向節(jié)能的頻譜聚合方法，該方法應(yīng)用 于包括源節(jié)點(diǎn)、目的節(jié)點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)所述源節(jié)點(diǎn)與所述目的節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬蓚€(gè)以上中繼 節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中，所述方法包括以下步驟：
[0007] 所述源節(jié)點(diǎn)確定自身支持的兩個(gè)以上空閑頻譜；
[0008] 所述源節(jié)點(diǎn)針對(duì)每個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)，根據(jù)該中繼節(jié)點(diǎn)支持的空閑頻譜，從所述兩個(gè)以 上空閑頻譜中，選擇向該中繼節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)采用的至少一個(gè)空閑頻譜；
[0009] 所述源節(jié)點(diǎn)根據(jù)針對(duì)每個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)選擇的空閑頻譜，確定選擇的空閑頻譜的總數(shù) 量，將數(shù)據(jù)分割成所述總數(shù)量個(gè)子數(shù)據(jù)；
[0010] 所述源節(jié)點(diǎn)通過(guò)針對(duì)每個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)選擇的向該中繼節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)采用的至少 一個(gè)空閑頻譜將對(duì)應(yīng)的子數(shù)據(jù)發(fā)送給該中繼節(jié)點(diǎn)，由該中繼節(jié)點(diǎn)通過(guò)該至少一個(gè)空閑頻譜 將該子數(shù)據(jù)發(fā)送給目的節(jié)點(diǎn)。
[0011] 當(dāng)中繼節(jié)點(diǎn)采用一個(gè)空閑頻譜向所述目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送子數(shù)據(jù)時(shí)，所述源節(jié)點(diǎn)針對(duì)每 個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)，根據(jù)該中繼節(jié)點(diǎn)支持的空閑頻譜，從所述兩個(gè)以上空閑頻譜中，選擇向該中繼 節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)采用的至少一個(gè)空閑頻譜的過(guò)程，具體包括：所述源節(jié)點(diǎn)針對(duì)每個(gè)中繼節(jié) 點(diǎn)，確定自身支持的兩個(gè)以上空閑頻譜，與該中繼節(jié)點(diǎn)支持的至少一個(gè)空閑頻譜的交集；
[0012] 所述源節(jié)點(diǎn)根據(jù)確定的與每個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)支持的空閑頻譜的交集，采用回溯法，確 定進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿總€(gè)空閑頻譜組合方案，在該空閑頻譜組合方案中，為每個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)選 擇的向該中繼節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)采用的空閑頻譜不超過(guò)一個(gè)；
[0013] 針對(duì)每個(gè)空閑頻譜組合方案，所述源節(jié)點(diǎn)根據(jù)向每個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)采用的 空閑頻譜，預(yù)測(cè)源節(jié)點(diǎn)向每個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)送子數(shù)據(jù)的傳輸能量、與每個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)向目的節(jié) 點(diǎn)發(fā)送子數(shù)據(jù)的傳輸能量之和；
[0014] 所述源節(jié)點(diǎn)選擇傳輸能量之和最小的空閑頻譜組合方案，作為向每個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)傳 輸數(shù)據(jù)時(shí)采用的空閑頻譜。
[0015] 所述源節(jié)點(diǎn)根據(jù)確定的與每個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)支持的空閑頻譜的交集，采用回溯法，確 定進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿總€(gè)空閑頻譜組合方案的過(guò)程，具體包括：
[0016] 步驟A1、所述源節(jié)點(diǎn)獲得每個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率，并按照發(fā)射功率從高到低的 順序或者從低到高的順序，在第一中繼表中對(duì)每個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行排序，并從所述第一中繼 表中依次選取一個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)；
[0017] 步驟A2、所述源節(jié)點(diǎn)判斷與當(dāng)前選取的中繼節(jié)點(diǎn)支持的空閑頻譜的交集中是否 存在沒(méi)有被標(biāo)記第一標(biāo)識(shí)的空閑頻譜；如果存在，則執(zhí)行步驟A3 ;如果不存在，則執(zhí)行步驟 A4 ；
[0018] 步驟A3、所述源節(jié)點(diǎn)從與當(dāng)前選取的中繼節(jié)點(diǎn)支持的空閑頻譜的交集中為當(dāng)前選 取的中繼節(jié)點(diǎn)選擇向該中繼節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)采用的一個(gè)沒(méi)有被標(biāo)記第一標(biāo)識(shí)的空閑頻譜， 為該空閑頻譜標(biāo)記第一標(biāo)識(shí)，并判斷當(dāng)前選取的中繼節(jié)點(diǎn)是否為所述第一中繼表中的最后 一個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)；如果不是，則選取下一個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)為當(dāng)前中繼節(jié)點(diǎn)，執(zhí)行步驟A2 ;如果是， 則執(zhí)行步驟A4;
[0019] 步驟A4、所述源節(jié)點(diǎn)將為所有已經(jīng)選取的中繼節(jié)點(diǎn)選擇的向各中繼節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù) 時(shí)采用的空閑頻譜作為一個(gè)空閑頻譜組合方案，并執(zhí)行步驟A5 ;
[0020] 步驟A5、所述源節(jié)點(diǎn)判斷當(dāng)前選取的中繼節(jié)點(diǎn)是否為發(fā)射功率最高或最低的中繼 節(jié)點(diǎn)；如果是，則結(jié)束流程；如果不是，則執(zhí)行步驟A6 ;
[0021] 步驟A6、所述源節(jié)點(diǎn)清除之前為當(dāng)前選取的中繼節(jié)點(diǎn)選擇的向該中繼節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù) 據(jù)時(shí)采用的空閑頻譜的第一標(biāo)識(shí)，并判斷與上一個(gè)選取的中繼節(jié)點(diǎn)支持的空閑頻譜的交集 中是否存在沒(méi)有被標(biāo)記第一標(biāo)識(shí)的空閑頻譜；如果存在，執(zhí)行步驟A7 ;如果不存在，則將上 一個(gè)選取的中繼節(jié)點(diǎn)作為當(dāng)前選取的中繼節(jié)點(diǎn)，執(zhí)行步驟A5 ;
[0022] 步驟A7、所述源節(jié)點(diǎn)從與上一個(gè)選取的中繼節(jié)點(diǎn)支持的空閑頻譜的交集中為上一 個(gè)選取的中繼節(jié)點(diǎn)選擇向該上一個(gè)選取的中繼節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)采用的一個(gè)沒(méi)有被標(biāo)記第 一標(biāo)識(shí)的空閑頻譜，為該空閑頻譜標(biāo)記第一標(biāo)識(shí)，使用該空閑頻譜替換之前為上一個(gè)選取 的中繼節(jié)點(diǎn)選擇的向該上一個(gè)選取的中繼節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)采用的空閑頻譜，并清除之前為 上一個(gè)選取的中繼節(jié)點(diǎn)選擇的向該上一個(gè)選取的中繼節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)采用的空閑頻譜的 第一標(biāo)識(shí)，繼續(xù)選取上一個(gè)選取的中繼節(jié)點(diǎn)的下一個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)為當(dāng)前中繼節(jié)點(diǎn)，并執(zhí)行步 驟A2。
[0023] 當(dāng)中繼節(jié)點(diǎn)采用至少一個(gè)空閑頻譜向所述目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送子數(shù)據(jù)時(shí)，所述源節(jié)點(diǎn)針 對(duì)每個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)，根據(jù)該中繼節(jié)點(diǎn)支持的空閑頻譜，從所述兩個(gè)以上空閑頻譜中，選擇向該 中繼節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)采用的至少一個(gè)空閑頻譜的過(guò)程，具體包括：所述源節(jié)點(diǎn)針對(duì)每個(gè)中 繼節(jié)點(diǎn)，確定自身支持的兩個(gè)以上空閑頻譜，與該中繼節(jié)點(diǎn)支持的至少一個(gè)空閑頻譜的交 集；所述源節(jié)點(diǎn)根據(jù)確定的與每個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)支持的空閑頻譜的交集，采用貪心算法，確定為 每個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)選擇的向該中繼節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)采用的至少一個(gè)空閑頻譜。
[0024] 所述源節(jié)點(diǎn)根據(jù)確定的與每個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)支持的空閑頻譜的交集，采用貪心算法， 確定為每個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)選擇的向該中繼節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)采用的至少一個(gè)空閑頻譜的過(guò)程，具 體包括：
[0025] 步驟B1、所述源節(jié)點(diǎn)獲得每個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率，并按照發(fā)射功率從高到低的 順序或者從低到高的順序，在第二中繼表中對(duì)每個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行排序，并從所述第二中繼 表中發(fā)射功率最低的中繼節(jié)點(diǎn)開(kāi)始，依次從所述第二中繼表中選取一個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)；
[0026] 步驟B2、所述源節(jié)點(diǎn)判斷與當(dāng)前選取的中繼節(jié)點(diǎn)支持的空閑頻譜的交集中是否 存在沒(méi)有被標(biāo)記第二標(biāo)識(shí)的空閑頻譜；如果存在，則執(zhí)行步驟B3 ;如果不存在，則執(zhí)行步驟 B4 ；
[0027] 步驟B3、所述源節(jié)點(diǎn)從與當(dāng)前選取的中繼節(jié)點(diǎn)支持的空閑頻譜的交集中為當(dāng)前選 取的中繼節(jié)點(diǎn)選擇向該中繼節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)采用的所有沒(méi)有被標(biāo)記第二標(biāo)識(shí)的空閑頻譜， 并為當(dāng)前選擇的所有空閑頻譜標(biāo)記第二標(biāo)識(shí)，并執(zhí)行步驟B4 ;
[0028] 步驟B4、所述源節(jié)點(diǎn)判斷第二中繼表中是否存在沒(méi)有被選取的中繼節(jié)點(diǎn)；如果存 在，繼續(xù)選取下一個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)；執(zhí)行步驟B2,如果不存在，則結(jié)束流程。
[0029] 本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種認(rèn)知中繼網(wǎng)絡(luò)中面向節(jié)能的頻譜聚合裝置，作為源節(jié)點(diǎn) 應(yīng)用于包括所述源節(jié)點(diǎn)、目的節(jié)點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)所述源節(jié)點(diǎn)與所述目的節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬蓚€(gè) 以上中繼節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中，所述源節(jié)點(diǎn)具體包括：
[0030] 確定模塊，用于確定自身支持的兩個(gè)以上空閑頻譜；
[0031 ] 選擇模塊，用于針對(duì)每個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)，根據(jù)該中繼節(jié)點(diǎn)支持的空閑頻譜，從所述兩個(gè) 以上空閑頻譜中，選擇向該中繼節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)采用的至少一個(gè)空閑頻譜；
[0032] 分割模塊，用于根據(jù)針對(duì)每個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)選擇的空閑頻譜，確定選擇的空閑頻譜的 總數(shù)量，將數(shù)據(jù)分割成所述總數(shù)量個(gè)子數(shù)據(jù)；
[0033] 發(fā)送模塊，用于通過(guò)針對(duì)每個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)選擇的向該中繼節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)采用的至 少一個(gè)空閑頻譜將對(duì)應(yīng)的子數(shù)據(jù)發(fā)送給該中繼節(jié)點(diǎn)，由該中繼節(jié)點(diǎn)通過(guò)該至少一個(gè)空閑頻 譜將該子數(shù)據(jù)發(fā)送給目的節(jié)點(diǎn)。
[0034] 當(dāng)中繼節(jié)點(diǎn)采用一個(gè)空閑頻譜向所述目的節(jié)點(diǎn)發(fā)送子數(shù)據(jù)時(shí)；
[0035] 所述選擇模塊，具體用于針對(duì)每個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)，確定自身支持的兩個(gè)以上空閑頻譜， 與該中繼節(jié)點(diǎn)支持的至少一個(gè)空閑頻譜的交集；
[0036] 根據(jù)確定的與每個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)支持的空閑頻譜的交集，采用回溯法，確定進(jìn)行數(shù)據(jù) 傳輸?shù)拿總€(gè)空閑頻譜組合方案，在該空閑頻譜組合方案中，為每個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)選擇的向該中 繼節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)采用的空閑頻譜不超過(guò)一個(gè)；
[0037] 針對(duì)每個(gè)空閑頻譜組合方案，根據(jù)向每個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)采用的空