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龍圖騰網獲悉重慶郵電大學申請的專利室內VLC-WiFi異構網絡中基于干擾管理的多小區資源分配方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN117279069B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-12發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202311125977.1，技術領域涉及：H04L5/00；該發明授權室內VLC-WiFi異構網絡中基于干擾管理的多小區資源分配方法是由劉煥淋;宋文杰;陳勇;黃冰川;陳浩楠;胡陽設計研發完成，并于2023-09-01向國家知識產權局提交的專利申請。

本室內VLC-WiFi異構網絡中基于干擾管理的多小區資源分配方法在說明書摘要公布了：本發明涉及一種室內VLC?WiFi異構網絡中基于干擾管理的多小區資源分配方法，屬于光無線通信技術領域。本發明所述方法能優化室內VLC?WiFi的頻譜資源分配。根據用戶速率需求、信道容量和相鄰用戶干擾影響，設計每個用戶與每個VLC接入點間的干擾影響因子，以確定用戶選擇VLC接入點的順序和獲得資源分配的順序；根據用戶的信干噪比值、用戶速率需求值和信道容量值，評定用戶的優先級因子，以確定VLCAP選擇用戶的優先級；在多小區資源分配階段，根據優先級因子與干擾影響因子，為每個用戶選擇VLC接入點和多小區的頻譜資源；對接入VLCAP失敗的用戶，采用無線信道增益比例分配WiFi資源方法。本方法能促進室內VLC?WiFi異構網絡頻譜資源的合理分配，提高系統吞吐量和用戶滿意度。

本發明授權室內VLC-WiFi異構網絡中基于干擾管理的多小區資源分配方法在權利要求書中公布了：1.一種室內VLC-WiFi異構網絡中基于干擾管理的多小區資源分配方法，其特征在于：該方法包括以下步驟： S1：確定室內見光通信-無線保真VLC-WiFi中用戶集合U、VLC接入點集合A、VLC多色頻譜集合，輸入各用戶的需求速率為ri，i∈U，VLC接入點AP發射功率為Pvlc、WiFi接入點發射功率為Pwifi，初始化WiFiAP-用戶關聯矩陣F＝[f1i]1×|U|和可見光頻段分配矩陣M＝[mkj]3×|A|；根據VLC朗伯輻射模型，計算各用戶到各VLC接入點的光信道增益，根據瑞利衰落信道模型計算用戶到WiFi接入點的無線信道增益； 其中，根據朗伯輻射模型，計算S1中的用戶i到VLCAPj之間的光信道增益其計算公式為： 上式中，APD表示光接收機的接收面積，朗伯輻射系數 是發光二極管LED的半功率角，di,j是光電探測器PDi到LEDj之間的直線距離，為LEDj的發射角，ψ為PDi的接收角，ψc是接收機視場角，Tψ是接收器的光濾波增益，gψ是接收器的光聚合增益； 其中，根據瑞利衰落模型，計算WiFiAPj到用戶i之間的無線信道增益公式為： 上式中，hr是小尺度衰落增益，服從平均功率為2.46dB的瑞利分布，Ldi,j為大尺度衰落損耗，單位為dB，其表達式為： 上式中，LFSdi,j為電波在自由空間的路徑損耗，其值為LFSdi,j＝20lgfcdi,j-147.5，單位為dB，陰影衰落Xσ是零均值高斯隨機變量，標準差為3dB，fc為WiFiAP的中心載波頻率，其值為2.4GHz，di,j為WiFiAPj到用戶i的通信鏈路距離，dref為參考距離，其值為10m； S2：根據香農公式，計算用戶i與VLCAPj之間的正影響qi,j，j∈A，定義qi,j的主用戶集合為Yi,j，qi,j的副用戶集合為Zi,j，計算每個用戶與每個VLCAP之間的干擾影響因子，根據影響因子的大小為每個用戶確定升序選擇VLCAP的順序； 其中，S2的具體步驟為： S201：根據香農公式，計算VLCAPj到用戶i的信道容量Ri,j，i∈U，j∈A，將Ri,j作為用戶i與VLCAPj之間的正影響qi,j值，即Ri,j＝qi,j； 其中，qi,j的計算公式為： 上式中，為VLCAPj服務于用戶i提供的信道帶寬，γ為用戶i的PD接收信號的光電轉換系數，是VLCAPj分配給用戶i的光發射功率，為VLC系統的噪聲功率譜密度； S202：計算VLCAPj到用戶i之間SINR值將用戶i接收值大于1的所有VLCAP保存在集合Ki中，Ki代表用戶i的可關聯VLCAP集合；將大于1的所有用戶存儲在集合Hj中，表示VLCAPj的候選用戶集合，將不包含用戶i的Hj中所有其他用戶作為用戶i的可關聯VLCAPj的主用戶集合Yi,j，即：Yi,j＝Hj\i，計算用戶i與VLCAPj之間的正影響qi,j對主用戶集合Yi,j中的主用戶i'造成的負影響值； 其中，VLCAPj到用戶i的和計算公式分別為： S203：計算用戶i與VLCAPj之間的正影響qi,j對主用戶集合Yi,j中的主用戶i'造成的權重負影響值； 其中，計算公式為： 上式中，rmax為整個系統中所有用戶的最大需求速率，rmin為整個系統中所有用戶的最小需求速率，rbase為用戶的基本速率需求，設置為5Mbps，ri'為用戶i'的數據速率需求； S204：將Ki內除了VLCAPj以外的其他所有VLCAPj”的候選用戶集合進行合并，刪減Hj內的關聯用戶，得到用戶i可關聯VLCAPj的副用戶集合，用Zi,j表示，則 S205：計算用戶i與VLCAPj之間的正影響qi,j對副用戶集合Zi,j中的副用戶i”造成的負影響值； 其中，值的計算公式為： S206：計算用戶i與VLCAPj之間的正影響qi,j對副用戶集合Zi,j中的副用戶i”造成的權重負影響值； 其中，值的計算公式為： S207：計算用戶i與VLCAPj之間的正影響qi,j對所有用戶造成的總權重負影響Wi,j值； 其中，Wi,j值的計算公式為： S208：計算用戶i與VLCAPj之間的干擾影響因子αi,j值； 其中，αi,j值的計算公式為： S209：重復步驟S201到S208，計算出每一個用戶與每一個VLCAP之間的干擾影響因子，并形成影響因子矩陣α＝[αi,j]|U|×|A|； S3：構造系統中到用戶i的接收信干噪比SINR值大于1的VLCAP集合，記為Ki，i∈U，Ki表示用戶i的可關聯VLCAP集合；根據香農公式，計算用戶i與Ki之間的正影響qi，構造qi的主用戶集合Yi為：確定計算用戶i選擇VLCAP的優先級因子重復步驟S3，生成每個用戶的優先級因子，根據優先級因子降序排列用戶； 其中，S3的具體步驟為： S301：計算用戶i與其可關聯VLCAP集合Ki中所有VLCAP對用戶i的正影響qi； 其中，qi值的計算公式為： S302：對于Ki內的所有VLCAP，將它們各自關聯用戶集合Hj進行合并，然后，從合并集中減去用戶i，生成正影響qi的主用戶集合Yi； 其中，用戶i的主用戶集合Yi的計算公式為： S303：計算用戶i與Ki中關聯VLCAP的正影響qi對主用戶集合Yi中的其他主用戶i'造成的負影響值； 其中，的計算公式為： S304：計算用戶i與Ki之間的正影響qi對主用戶集合Yi中的主用戶i'造成的權重負影響的值； 其中，計算公式為： S305：計算用戶i與Ki之間的正影響qi對所有用戶造成的總權重負影響的Wi值； Wi計算公式為： S306：計算用戶i選擇VLCAP的優先級因子 其中，的計算方法為： S307：重復執行S301至S306的操作，依次計算集合U中每個用戶的優先級因子，然后根據優先級因子降序排列用戶，生成用戶選擇AP的優先級順序； S4：根據S2得到的干擾影響因子與S3得到的用戶優先級因子，執行基于干擾管理的多小區資源分配算法，輸出所有用戶選擇的VLCAP或WiFiAP連接信息與頻譜資源分配情況； 其中，S4步驟所述的基于干擾管理的多小區資源分配算法步驟為： S401：依次遍歷U中用戶i的可關聯VLCAPj，j∈Ki，如果用戶i與VLCAPj之間的干擾影響因子大于VLCAPj與其他用戶之間的干擾影響因子，則把VLCAPj從Ki中刪除，得到用戶i的候選VLCAP集合Di，其中，這里的其他用戶是指比用戶i的優先級因子小且位于Hj內的用戶； S402：依次遍歷用戶i的候選VLCAPj，j∈Di，若用戶i與VLCAPj之間的干擾影響因子αi,j小于VLCAPj與其他用戶i’之間的平均影響因子則將VLCAPj加入到用戶i的主候選VLCAP集合Qi中，其中，這里的其他用戶是指比用戶i的優先級因子小且位于Hj內的用戶i*，即i*∈Ui∩Hj，Ui為比用戶i的優先級因子小的用戶集合； S403：重復步驟S401與S402，得到U中每個用戶的候選VLCAP集合Di與主候選VLCAP集合Qi，若用戶i的候選VLCAP集合Di為空集，則將用戶i連接到WiFiAP，i∈U； S404：按照優先級因子由大到小的順序，依次選擇用戶i，根據用戶i與VLCAP的干擾影響因子由小到大的順序對用戶i的候選VLCAP集合Di進行排序，并按照每個VLCAP的頻譜資源包括：紅光波段、綠光波段、藍光波段的順序依次為此用戶分配一個可用可見光頻段，若某一VLCAPj是用戶i的主候選VLCAP，即：VLCAPj∈Qi，則該VLCAPj給用戶i分配兩個可用可見光頻段，直到滿足用戶的需求速率或者無可用可見光頻段為止；其中，可用可見光頻段是指在VLCAPj的剩余可見光頻段中，若把剩余可見光頻段分配給用戶i后不會對其他用戶造成干擾，則此可見光頻段就是用戶i的可用可見光頻段，這里的其他用戶，是指已被分配可見光頻段且位于Hj內的用戶，若用戶i無法獲得所有VLCAP的可用可見光頻段，則將用戶i關聯至WiFiAP； S405：重復步驟S404，直到遍歷完所有的用戶；對VLCAP的可見光頻段分配矩陣M＝[mkj]3×|A|賦值，k＝1，2，3，分別表示VLCAP的紅光波段、綠光波段、藍光波段，j表示VLCAP的序號，元素值mkj＝i代表VLCAPj的可見光頻段k分配給了用戶i；對WiFiAP-用戶關聯矩陣F＝[f1i]1×|U|賦值，f1i＝1代表用戶i與WiFiAP關聯，f1i＝0表示用戶i沒有與WiFiAP關聯；統計WiFiAP-用戶關聯矩陣F＝[f1i]1×|U|中數值為1的用戶數目，將WiFi的頻段資源依據用戶與WiFi之間的信道增益值比例分配給接入WiFi的用戶； S406：根據S207計算得到的Wi,j值，計算每個用戶i的平均總權重負影響值從Wi,j值最大的用戶開始進行依次遍歷，j∈Di，計算用戶i在Di上的平均權重負影響若用戶i在VLCAPj上的權重負影響Wi,j值大于且VLCAPj在用戶i的主候選VLCAP集合Qi中，則直接將VLCAPj的剩余的一個可見光頻段k*分配給用戶i，置mk*j＝i，直到所有用戶遍歷完或所有VLCAP無可用光波波段為止，更新可見光頻段分配矩陣M＝[mkj]3×|A|；計算所有用戶到關聯VLCAP或WiFiAP的信道容量累加，得到系統吞吐量；輸出表示資源分配結果可見光頻段分配矩陣M＝[mkj]3×|A|，WiFiAP-用戶關聯矩陣F＝[f1i]1×|U|及WiFi的頻段資源分配和系統吞吐量。

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