[发明专利]基于振荡器相位正负耦合的OFDMA网络动态频谱分配方法

摘要

本发明方案提出一种基于振荡器相位正负耦合的OFDMA网络动态频谱分配方法，其实现步骤主要包括根据OFDMA网络拓扑结构绘制网络拓扑图；将网络拓扑图转化为频谱干扰图；获取频谱干扰图的补图；初始化生成空同步组；求解补图对应的振荡器的相位值；判定相位同步；节点分组；同步组排序；分配频谱；获得频谱分配方案。本方案提高了并行处理能力，可快速有效地得到OFDMA网络的频谱分配方案。

主权项

基于振荡器相位正负耦合的OFDMA网络动态频谱分配方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：绘制网络拓扑图，利用OFDMA网络拓扑结构绘制网络拓扑图，其中，OFDMA网络拓扑结构中用户对应为网络拓扑图中的节点，网络拓扑图中每条边表示一条链接；步骤二：绘制频谱干扰图，网络拓扑图的每一条边对应为频谱干扰图中的每一个节点，利用干扰条件将网络拓扑图链接的干扰关系转化为频谱干扰图的干扰关系，将网络拓扑图转化为频谱干扰图；步骤三：对频谱干扰图取补图，并写出补图的邻接矩阵aij；步骤四：求解相位值，第三步骤中补图中的每个节点与振荡器一一对应，振荡器的相位变化值对应节点的相位变化值，通过求解以下方程获得第i个振荡器在0～t时刻内的相位值：θ·i=wi+K1KmaxΣj=1Naijsin(θj-θi)-K2KmaxΣj=1N(1-aij)sin(θj-θi),(i=1,2...N)]]>其中，i为正整数，为振荡器i的相位随时间的变化率，wi为振荡器i的固有频率，K1为正耦合强度，K2为负耦合强度，Kmax为补图中所有节点度的最大值，aij为补图的邻接矩阵中的对应元素，θi为振荡器i的相位；步骤五：判定相位同步，将振荡器在t时刻的相位值θ1t,θ2t…θNt两两进行比较，若相位θit与相位θjt满足关系式T＜cos(θit‑θjt)，则判定振荡器i与振荡器j相位同步，否则，判定振荡器i与振荡器j相位不同步，其中，T(0＜T＜1)为阈值常数；步骤六：节点分组，在步骤五中得到的相位同步结果中，将每一组相位同步的振荡器所对应的节点放入相同同步组中，以此类推得到中间结果，判定中间结果是否满足干扰条件，如果满足，则完成分组，否则就转到步骤四重新进行分组；步骤七：分配频谱，将步骤六中满足干扰条件的分组按照其费用从小到大的顺序依次分配给排序后的同步组，每一个同步组都对应一个频谱，将同步组所对应的频谱分配给该同步组中所有边所代表的链接共同使用，以此类推，完成给OFDMA网络中的所有链接分配频谱。