一种认知中继网络中面向节能的频谱聚合方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种认知中继网络中面向节能的频谱聚合方 法及装置。
【背景技术】
[0002] 随着LTE-A(Long Term Evolution-Advanced，高级长期演进）技术的诞生，频谱聚 合技术和协作中继技术被应用到LTE-A系统中。基于频谱聚合技术，源节点可以在聚合能 力范围内聚合两个以上空闲频谱，并使用这两个以上空闲频谱将数据发送给目的节点。基 于协作中继技术，当源节点与目的节点之间的距离比较远时，源节点无法直接将数据发送 给目的节点，基于此，源节点将数据发送给中继节点，由中继节点将数据发送给目的节点， 从而使数据长距离传输。
[0003] 现有技术中，是单独的针对频谱聚合技术的方案，单独的针对协作中继技术的方 案，并没有将频谱聚合技术和协作中继技术结合起来的方案。实际上，在将频谱聚合技术和 协作中继技术结合起来时，目前的频谱聚合技术并不适用。例如，源节点聚合两个以上空 闲频谱后，通过空闲频谱将数据发送给中继节点，但是，如果中继节点并不能使用该空闲频 谱，则无法将数据发送给目的节点。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例公开了一种认知中继网络中面向节能的频谱聚合方法及装置，以将 频谱聚合技术和协作中继技术结合起来，使得源节点能够通过中继节点支持的空闲频谱发 送数据。
[0005] 为达到上述目的，本发明实施例公开了如下技术方案：
[0006] 本发明实施例公开了一种认知中继网络中面向节能的频谱聚合方法，该方法应用 于包括源节点、目的节点和实现所述源节点与所述目的节点之间数据传输的两个以上中继 节点的网络中，所述方法包括以下步骤：
[0007] 所述源节点确定自身支持的两个以上空闲频谱；
[0008] 所述源节点针对每个中继节点，根据该中继节点支持的空闲频谱，从所述两个以 上空闲频谱中，选择向该中继节点传输数据时采用的至少一个空闲频谱；
[0009] 所述源节点根据针对每个中继节点选择的空闲频谱，确定选择的空闲频谱的总数 量，将数据分割成所述总数量个子数据；
[0010] 所述源节点通过针对每个中继节点选择的向该中继节点传输数据时采用的至少 一个空闲频谱将对应的子数据发送给该中继节点，由该中继节点通过该至少一个空闲频谱 将该子数据发送给目的节点。
[0011] 当中继节点采用一个空闲频谱向所述目的节点发送子数据时，所述源节点针对每 个中继节点，根据该中继节点支持的空闲频谱，从所述两个以上空闲频谱中，选择向该中继 节点传输数据时采用的至少一个空闲频谱的过程，具体包括：所述源节点针对每个中继节 点，确定自身支持的两个以上空闲频谱，与该中继节点支持的至少一个空闲频谱的交集；
[0012] 所述源节点根据确定的与每个中继节点支持的空闲频谱的交集，采用回溯法，确 定进行数据传输的每个空闲频谱组合方案，在该空闲频谱组合方案中，为每个中继节点选 择的向该中继节点传输数据时采用的空闲频谱不超过一个；
[0013] 针对每个空闲频谱组合方案，所述源节点根据向每个中继节点传输数据时采用的 空闲频谱，预测源节点向每个中继节点发送子数据的传输能量、与每个中继节点向目的节 点发送子数据的传输能量之和；
[0014] 所述源节点选择传输能量之和最小的空闲频谱组合方案，作为向每个中继节点传 输数据时采用的空闲频谱。
[0015] 所述源节点根据确定的与每个中继节点支持的空闲频谱的交集，采用回溯法，确 定进行数据传输的每个空闲频谱组合方案的过程，具体包括：
[0016] 步骤A1、所述源节点获得每个中继节点的发射功率，并按照发射功率从高到低的 顺序或者从低到高的顺序，在第一中继表中对每个中继节点进行排序，并从所述第一中继 表中依次选取一个中继节点；
[0017] 步骤A2、所述源节点判断与当前选取的中继节点支持的空闲频谱的交集中是否 存在没有被标记第一标识的空闲频谱；如果存在，则执行步骤A3 ;如果不存在，则执行步骤 A4 ；
[0018] 步骤A3、所述源节点从与当前选取的中继节点支持的空闲频谱的交集中为当前选 取的中继节点选择向该中继节点传输数据时采用的一个没有被标记第一标识的空闲频谱， 为该空闲频谱标记第一标识，并判断当前选取的中继节点是否为所述第一中继表中的最后 一个中继节点；如果不是，则选取下一个中继节点为当前中继节点，执行步骤A2 ;如果是， 则执行步骤A4;
[0019] 步骤A4、所述源节点将为所有已经选取的中继节点选择的向各中继节点传输数据 时采用的空闲频谱作为一个空闲频谱组合方案，并执行步骤A5 ;
[0020] 步骤A5、所述源节点判断当前选取的中继节点是否为发射功率最高或最低的中继 节点；如果是，则结束流程；如果不是，则执行步骤A6 ;
[0021] 步骤A6、所述源节点清除之前为当前选取的中继节点选择的向该中继节点传输数 据时采用的空闲频谱的第一标识，并判断与上一个选取的中继节点支持的空闲频谱的交集 中是否存在没有被标记第一标识的空闲频谱；如果存在，执行步骤A7 ;如果不存在，则将上 一个选取的中继节点作为当前选取的中继节点，执行步骤A5 ;
[0022] 步骤A7、所述源节点从与上一个选取的中继节点支持的空闲频谱的交集中为上一 个选取的中继节点选择向该上一个选取的中继节点传输数据时采用的一个没有被标记第 一标识的空闲频谱，为该空闲频谱标记第一标识，使用该空闲频谱替换之前为上一个选取 的中继节点选择的向该上一个选取的中继节点传输数据时采用的空闲频谱，并清除之前为 上一个选取的中继节点选择的向该上一个选取的中继节点传输数据时采用的空闲频谱的 第一标识，继续选取上一个选取的中继节点的下一个中继节点为当前中继节点，并执行步 骤A2。
[0023] 当中继节点采用至少一个空闲频谱向所述目的节点发送子数据时，所述源节点针 对每个中继节点，根据该中继节点支持的空闲频谱，从所述两个以上空闲频谱中，选择向该 中继节点传输数据时采用的至少一个空闲频谱的过程，具体包括：所述源节点针对每个中 继节点，确定自身支持的两个以上空闲频谱，与该中继节点支持的至少一个空闲频谱的交 集；所述源节点根据确定的与每个中继节点支持的空闲频谱的交集，采用贪心算法，确定为 每个中继节点选择的向该中继节点传输数据时采用的至少一个空闲频谱。
[0024] 所述源节点根据确定的与每个中继节点支持的空闲频谱的交集，采用贪心算法， 确定为每个中继节点选择的向该中继节点传输数据时采用的至少一个空闲频谱的过程，具 体包括：
[0025] 步骤B1、所述源节点获得每个中继节点的发射功率，并按照发射功率从高到低的 顺序或者从低到高的顺序，在第二中继表中对每个中继节点进行排序，并从所述第二中继 表中发射功率最低的中继节点开始，依次从所述第二中继表中选取一个中继节点；
[0026] 步骤B2、所述源节点判断与当前选取的中继节点支持的空闲频谱的交集中是否 存在没有被标记第二标识的空闲频谱；如果存在，则执行步骤B3 ;如果不存在，则执行步骤 B4 ；
[0027] 步骤B3、所述源节点从与当前选取的中继节点支持的空闲频谱的交集中为当前选 取的中继节点选择向该中继节点传输数据时采用的所有没有被标记第二标识的空闲频谱， 并为当前选择的所有空闲频谱标记第二标识，并执行步骤B4 ;
[0028] 步骤B4、所述源节点判断第二中继表中是否存在没有被选取的中继节点；如果存 在，继续选取下一个中继节点；执行步骤B2,如果不存在，则结束流程。
[0029] 本发明实施例公开了一种认知中继网络中面向节能的频谱聚合装置，作为源节点 应用于包括所述源节点、目的节点和实现所述源节点与所述目的节点之间数据传输的两个 以上中继节点的网络中，所述源节点具体包括：
[0030] 确定模块，用于确定自身支持的两个以上空闲频谱；
[0031 ] 选择模块，用于针对每个中继节点，根据该中继节点支持的空闲频谱，从所述两个 以上空闲频谱中，选择向该中继节点传输数据时采用的至少一个空闲频谱；
[0032] 分割模块，用于根据针对每个中继节点选择的空闲频谱，确定选择的空闲频谱的 总数量，将数据分割成所述总数量个子数据；
[0033] 发送模块，用于通过针对每个中继节点选择的向该中继节点传输数据时采用的至 少一个空闲频谱将对应的子数据发送给该中继节点，由该中继节点通过该至少一个空闲频 谱将该子数据发送给目的节点。
[0034] 当中继节点采用一个空闲频谱向所述目的节点发送子数据时；
[0035] 所述选择模块，具体用于针对每个中继节点，确定自身支持的两个以上空闲频谱， 与该中继节点支持的至少一个空闲频谱的交集；
[0036] 根据确定的与每个中继节点支持的空闲频谱的交集，采用回溯法，确定进行数据 传输的每个空闲频谱组合方案，在该空闲频谱组合方案中，为每个中继节点选择的向该中 继节点传输数据时采用的空闲频谱不超过一个；
[0037] 针对每个空闲频谱组合方案，根据向每个中继节点传输数据时采用的空