【技术实现步骤摘要】
基于空地一体化自组网的路由与时频分配方法和装置
[0001]本申请涉及无线通信网络
，尤其涉及一种基于空地一体化自组网的路由与时频分配方法和装置。
技术介绍
[0002]空地一体化自组网是指空中无人机和地面设备共同形成的自组网，空地一体化自组网由于具备了空中无人机的高灵活性、高通视链路概率，又具备了自组网技术的自治性、容错性和空间复用特征，可以很好的保障无蜂窝网基础设施覆盖地区下的万物连接。因此，空地一体化自组网在环境监测、农业植保、工业互联网、物流运输、军事等领域有着巨大潜在应用价值。
[0003]空地一体化自组网需要支撑海量数据报文的端到端低延时传输，以适应空地一体化网络的动态性。空地一体化自组网中路由和通信资源调度对于端到端性能的保障具有重要价值，目前空地一体化自组网的研究中，通常只进行路由或资源调度的优化设计。
[0004]事实上，在进行路由决策时，需要考虑节点的资源可用性和候选路由路径的潜在争用冲突，单纯进行路由或资源调度的优化设计无法满足空地一体化自组网中端到端低延时传输的要求。
专...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于空地一体化自组网的路由与时频分配方法，其特征在于，包括：获取空地一体化自组网中的节点信息，所述节点信息包括所述自组网中的可用信道和边，所述边用于指示所述自组网中数据流的传输链路；根据所述可用信道和所述边获取所述自组网的路由与时频分配问题模型和所述路由与时频分配问题模型的传输约束，所述传输约束包括路由约束和时频约束；获取所述数据流对应的每个边各自的权重，基于所述权重和所述路由约束获取所述数据流的最小权重路由；根据所述最小权重路由和所述时频约束将所述自组网的路由与时频分配问题模型转化为逐时隙信道分配优化问题；基于连续凸逼近策略对所述逐时隙信道分配优化问题进行优化求解。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述可用信道和所述边获取所述自组网的路由与时频分配问题模型，包括：定义变量T
f
，所述T
f
用于指示数据流f传入目的节点所占的时隙，所述T
f
表示为：根据所述数据流f的第一时延权重和所述T
f
以最小化数据流f的时延为目标，得到所述路由与时频分配问题模型，所述路由与时频分配问题模型表示为：其中，表示数据流f、节点i和节点j、信道c与时隙s之间的联系，表示数据流f的目的节点，表示自组网的可用信道集合，表示的被领居节点集合，F表示数据流数量的集合，W
f
表示数据流f的第一时延权重。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述路由与时频分配问题模型的传输约束包括：流平衡约束，所述自组网中每个节点流出的数据包等于流入的数据包，所述节点包括中继节点、源节点和目的节点，所述中继节点、所述源节点和所述目的节点的流平衡约束表示为：示为：示为：其中，为定义的路由变量，为定义的路由变量，表示节点u的被邻居节点集合、表示节点u的邻居节点集合、表示节点集合、表示数据流f的源节点、L
f
数据流f的数据包数量；传播约束，数据流只能在一条路由上传输，所述传播约束表示为：
其中，表示每个帧内时隙的集合；通信干扰约束，每条链路的接收节点的干扰距离范围内不能有占据同一时频资源块的链路，所述通信干扰约束表示为：其中，ε表示边的集合，表示节点v的被干扰节点集合；半双工约束，每个节点都工作在半双工通信模式下，所述半双工约束表示为：数据包调度约束，对于一个在流f的潜在路径上的边(u,v)，时隙s上从u到v有数据包传输的必要条件是节点u在之前的时隙中已经接收到了数据包，所述数据包调度约束表示为：其中，表示边(u,v)的发射节点u在时隙s开始时是否存在数据包待传输、表示边(u,v)在时隙s上是否传输了数据包；变量二值约束，所述变量二值约束表示为：其中，所述路由约束包括流平衡约束和传播约束，所述时频约束包括通信干扰约束、半双工约束、数据包调度约束和变量二值约束。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取所述数据流对应的每个边各自的权重，包括：针对目标数据流，通过如下公式确定目标数据流的每个边各自的权重：其中，Δ
u
和Δ
v
表示已经被确定过路由的数据流经过节点u和v的次数，α、β和γ分别是跳数、传输冲突和信道争用系数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述权重和所述路由约束获取所述数据流的最小权重路由，包括：根据所述路由约束和和所述目标数据流对应的每个边各自的权重，构建目标数据...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖振宇，刘岩铭，董春雨，毛浩斌，付林罡，李辉，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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