自组织认知无线网络分布式最优资源分配方法

摘要

自组织认知无线网络分布式最优资源分配方法涉及基于认知无线电的自组织(Ad Hoc)网络资源分配的问题，该方法设计出一个连接代价函数(link cost function，简称LCF)，依据该函数，对网络资源的分配进行跨层设计，通过分布式算法达到资源的优化分配。根据本发明中提出的连接代价函数LCF进行路由选择，能够使Ad Hoc网络中的多条链路通过分布式算法得到的传输速率更加接近于集中式算法得到的最优值。因而整个网络的资源就得到了优化分配。

主权项

1. 一种自组织认知无线网络分布式最优资源分配方法，其特征在于，网络中的所有节点根据本地信息进行功率控制以及频带的选择，并通过跨层设计的方法使整个网络的资源分配达到近似最优；该方法具有以下步骤：步骤1)：每个认知节点检测周围频谱的使用情况，确认自己所能利用的频谱；步骤2)：通过与邻居节点交换信息，确定自己的邻居以及它们所能使用的频谱，根据当前频谱的使用情况，利用所定义的频带代价函数和连接代价函数计算与邻居节点间的代价，同时告知邻居节点自己的有关信息；步骤3)：由源节点向周围节点发出路由请求信息，中间节点收到请求信息后，对路由代价进行累加，即加上发送节点到本节点的连接代价，并与本节点存储的其它路由的代价进行比较；若当前代价小于原来的代价，则对存储的路由代价和上一节点进行更新，并向周围节点广播当前路由代价以及路由请求信息；否则丢弃请求；步骤4)：目的节点接收到请求信息后，也对路由代价进行累加，比较累加后各路由的代价，选择其中代价最小的一条路由，并沿该路由向源节点发出结束信号，以通知源节点路由选择完毕；步骤5)：中间节点在收到由目的节点发出的结束信号后，确定自己的下一节点以及与下一节点进行通信的频带和功率，并向上一节点转发结束信号；步骤6)：源节点收到结束信号后，沿着选定的路由发送数据。此时即完成了功率、频带等资源的分配。