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龙图腾网获悉重庆邮电大学申请的专利室内VLC-WiFi异构网络中基于干扰管理的多小区资源分配方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117279069B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311125977.1，技术领域涉及：H04L5/00；该发明授权室内VLC-WiFi异构网络中基于干扰管理的多小区资源分配方法是由刘焕淋;宋文杰;陈勇;黄冰川;陈浩楠;胡阳设计研发完成，并于2023-09-01向国家知识产权局提交的专利申请。

本室内VLC-WiFi异构网络中基于干扰管理的多小区资源分配方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种室内VLC‑WiFi异构网络中基于干扰管理的多小区资源分配方法，属于光无线通信技术领域。本发明所述方法能优化室内VLC‑WiFi的频谱资源分配。根据用户速率需求、信道容量和相邻用户干扰影响，设计每个用户与每个VLC接入点间的干扰影响因子，以确定用户选择VLC接入点的顺序和获得资源分配的顺序；根据用户的信干噪比值、用户速率需求值和信道容量值，评定用户的优先级因子，以确定VLCAP选择用户的优先级；在多小区资源分配阶段，根据优先级因子与干扰影响因子，为每个用户选择VLC接入点和多小区的频谱资源；对接入VLCAP失败的用户，采用无线信道增益比例分配WiFi资源方法。本方法能促进室内VLC‑WiFi异构网络频谱资源的合理分配，提高系统吞吐量和用户满意度。

本发明授权室内VLC-WiFi异构网络中基于干扰管理的多小区资源分配方法在权利要求书中公布了：1.一种室内VLC-WiFi异构网络中基于干扰管理的多小区资源分配方法，其特征在于：该方法包括以下步骤： S1：确定室内见光通信-无线保真VLC-WiFi中用户集合U、VLC接入点集合A、VLC多色频谱集合，输入各用户的需求速率为ri，i∈U，VLC接入点AP发射功率为Pvlc、WiFi接入点发射功率为Pwifi，初始化WiFiAP-用户关联矩阵F＝[f1i]1×|U|和可见光频段分配矩阵M＝[mkj]3×|A|；根据VLC朗伯辐射模型，计算各用户到各VLC接入点的光信道增益，根据瑞利衰落信道模型计算用户到WiFi接入点的无线信道增益； 其中，根据朗伯辐射模型，计算S1中的用户i到VLCAPj之间的光信道增益其计算公式为： 上式中，APD表示光接收机的接收面积，朗伯辐射系数 是发光二极管LED的半功率角，di,j是光电探测器PDi到LEDj之间的直线距离，为LEDj的发射角，ψ为PDi的接收角，ψc是接收机视场角，Tψ是接收器的光滤波增益，gψ是接收器的光聚合增益； 其中，根据瑞利衰落模型，计算WiFiAPj到用户i之间的无线信道增益公式为： 上式中，hr是小尺度衰落增益，服从平均功率为2.46dB的瑞利分布，Ldi,j为大尺度衰落损耗，单位为dB，其表达式为： 上式中，LFSdi,j为电波在自由空间的路径损耗，其值为LFSdi,j＝20lgfcdi,j-147.5，单位为dB，阴影衰落Xσ是零均值高斯随机变量，标准差为3dB，fc为WiFiAP的中心载波频率，其值为2.4GHz，di,j为WiFiAPj到用户i的通信链路距离，dref为参考距离，其值为10m； S2：根据香农公式，计算用户i与VLCAPj之间的正影响qi,j，j∈A，定义qi,j的主用户集合为Yi,j，qi,j的副用户集合为Zi,j，计算每个用户与每个VLCAP之间的干扰影响因子，根据影响因子的大小为每个用户确定升序选择VLCAP的顺序； 其中，S2的具体步骤为： S201：根据香农公式，计算VLCAPj到用户i的信道容量Ri,j，i∈U，j∈A，将Ri,j作为用户i与VLCAPj之间的正影响qi,j值，即Ri,j＝qi,j； 其中，qi,j的计算公式为： 上式中，为VLCAPj服务于用户i提供的信道带宽，γ为用户i的PD接收信号的光电转换系数，是VLCAPj分配给用户i的光发射功率，为VLC系统的噪声功率谱密度； S202：计算VLCAPj到用户i之间SINR值将用户i接收值大于1的所有VLCAP保存在集合Ki中，Ki代表用户i的可关联VLCAP集合；将大于1的所有用户存储在集合Hj中，表示VLCAPj的候选用户集合，将不包含用户i的Hj中所有其他用户作为用户i的可关联VLCAPj的主用户集合Yi,j，即：Yi,j＝Hj\i，计算用户i与VLCAPj之间的正影响qi,j对主用户集合Yi,j中的主用户i'造成的负影响值； 其中，VLCAPj到用户i的和计算公式分别为： S203：计算用户i与VLCAPj之间的正影响qi,j对主用户集合Yi,j中的主用户i'造成的权重负影响值； 其中，计算公式为： 上式中，rmax为整个系统中所有用户的最大需求速率，rmin为整个系统中所有用户的最小需求速率，rbase为用户的基本速率需求，设置为5Mbps，ri'为用户i'的数据速率需求； S204：将Ki内除了VLCAPj以外的其他所有VLCAPj”的候选用户集合进行合并，删减Hj内的关联用户，得到用户i可关联VLCAPj的副用户集合，用Zi,j表示，则 S205：计算用户i与VLCAPj之间的正影响qi,j对副用户集合Zi,j中的副用户i”造成的负影响值； 其中，值的计算公式为： S206：计算用户i与VLCAPj之间的正影响qi,j对副用户集合Zi,j中的副用户i”造成的权重负影响值； 其中，值的计算公式为： S207：计算用户i与VLCAPj之间的正影响qi,j对所有用户造成的总权重负影响Wi,j值； 其中，Wi,j值的计算公式为： S208：计算用户i与VLCAPj之间的干扰影响因子αi,j值； 其中，αi,j值的计算公式为： S209：重复步骤S201到S208，计算出每一个用户与每一个VLCAP之间的干扰影响因子，并形成影响因子矩阵α＝[αi,j]|U|×|A|； S3：构造系统中到用户i的接收信干噪比SINR值大于1的VLCAP集合，记为Ki，i∈U，Ki表示用户i的可关联VLCAP集合；根据香农公式，计算用户i与Ki之间的正影响qi，构造qi的主用户集合Yi为：确定计算用户i选择VLCAP的优先级因子重复步骤S3，生成每个用户的优先级因子，根据优先级因子降序排列用户； 其中，S3的具体步骤为： S301：计算用户i与其可关联VLCAP集合Ki中所有VLCAP对用户i的正影响qi； 其中，qi值的计算公式为： S302：对于Ki内的所有VLCAP，将它们各自关联用户集合Hj进行合并，然后，从合并集中减去用户i，生成正影响qi的主用户集合Yi； 其中，用户i的主用户集合Yi的计算公式为： S303：计算用户i与Ki中关联VLCAP的正影响qi对主用户集合Yi中的其他主用户i'造成的负影响值； 其中，的计算公式为： S304：计算用户i与Ki之间的正影响qi对主用户集合Yi中的主用户i'造成的权重负影响的值； 其中，计算公式为： S305：计算用户i与Ki之间的正影响qi对所有用户造成的总权重负影响的Wi值； Wi计算公式为： S306：计算用户i选择VLCAP的优先级因子 其中，的计算方法为： S307：重复执行S301至S306的操作，依次计算集合U中每个用户的优先级因子，然后根据优先级因子降序排列用户，生成用户选择AP的优先级顺序； S4：根据S2得到的干扰影响因子与S3得到的用户优先级因子，执行基于干扰管理的多小区资源分配算法，输出所有用户选择的VLCAP或WiFiAP连接信息与频谱资源分配情况； 其中，S4步骤所述的基于干扰管理的多小区资源分配算法步骤为： S401：依次遍历U中用户i的可关联VLCAPj，j∈Ki，如果用户i与VLCAPj之间的干扰影响因子大于VLCAPj与其他用户之间的干扰影响因子，则把VLCAPj从Ki中删除，得到用户i的候选VLCAP集合Di，其中，这里的其他用户是指比用户i的优先级因子小且位于Hj内的用户； S402：依次遍历用户i的候选VLCAPj，j∈Di，若用户i与VLCAPj之间的干扰影响因子αi,j小于VLCAPj与其他用户i’之间的平均影响因子则将VLCAPj加入到用户i的主候选VLCAP集合Qi中，其中，这里的其他用户是指比用户i的优先级因子小且位于Hj内的用户i*，即i*∈Ui∩Hj，Ui为比用户i的优先级因子小的用户集合； S403：重复步骤S401与S402，得到U中每个用户的候选VLCAP集合Di与主候选VLCAP集合Qi，若用户i的候选VLCAP集合Di为空集，则将用户i连接到WiFiAP，i∈U； S404：按照优先级因子由大到小的顺序，依次选择用户i，根据用户i与VLCAP的干扰影响因子由小到大的顺序对用户i的候选VLCAP集合Di进行排序，并按照每个VLCAP的频谱资源包括：红光波段、绿光波段、蓝光波段的顺序依次为此用户分配一个可用可见光频段，若某一VLCAPj是用户i的主候选VLCAP，即：VLCAPj∈Qi，则该VLCAPj给用户i分配两个可用可见光频段，直到满足用户的需求速率或者无可用可见光频段为止；其中，可用可见光频段是指在VLCAPj的剩余可见光频段中，若把剩余可见光频段分配给用户i后不会对其他用户造成干扰，则此可见光频段就是用户i的可用可见光频段，这里的其他用户，是指已被分配可见光频段且位于Hj内的用户，若用户i无法获得所有VLCAP的可用可见光频段，则将用户i关联至WiFiAP； S405：重复步骤S404，直到遍历完所有的用户；对VLCAP的可见光频段分配矩阵M＝[mkj]3×|A|赋值，k＝1，2，3，分别表示VLCAP的红光波段、绿光波段、蓝光波段，j表示VLCAP的序号，元素值mkj＝i代表VLCAPj的可见光频段k分配给了用户i；对WiFiAP-用户关联矩阵F＝[f1i]1×|U|赋值，f1i＝1代表用户i与WiFiAP关联，f1i＝0表示用户i没有与WiFiAP关联；统计WiFiAP-用户关联矩阵F＝[f1i]1×|U|中数值为1的用户数目，将WiFi的频段资源依据用户与WiFi之间的信道增益值比例分配给接入WiFi的用户； S406：根据S207计算得到的Wi,j值，计算每个用户i的平均总权重负影响值从Wi,j值最大的用户开始进行依次遍历，j∈Di，计算用户i在Di上的平均权重负影响若用户i在VLCAPj上的权重负影响Wi,j值大于且VLCAPj在用户i的主候选VLCAP集合Qi中，则直接将VLCAPj的剩余的一个可见光频段k*分配给用户i，置mk*j＝i，直到所有用户遍历完或所有VLCAP无可用光波波段为止，更新可见光频段分配矩阵M＝[mkj]3×|A|；计算所有用户到关联VLCAP或WiFiAP的信道容量累加，得到系统吞吐量；输出表示资源分配结果可见光频段分配矩阵M＝[mkj]3×|A|，WiFiAP-用户关联矩阵F＝[f1i]1×|U|及WiFi的频段资源分配和系统吞吐量。

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