[发明专利]一种VLC多色异构网络的载波分配与功率控制方法

权利要求书

1.一种VLC多色异构网络的载波分配与功率控制方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1：根据瑞利衰落信道模型计算各用户连接到WiFi接入点的WiFi信道增益和信噪比，由VLC的朗伯辐射模型计算各用户到各VLC接入点的VLC信道增益和信噪比，计算VLC接入点连接用户的WiFi网络等效信噪比值，如果WiFi的信道信噪比大于所有VLC用户的等效信噪比，则用户加入到WiFi接入点的用户集合中，否则，选择用户连接到VLC的用户等效信噪比值最大的VLC接入点，将用户加入该VLC接入点的用户集合中；

其中，WiFi采用802.11体系下工作在2.4GHz频段的瑞利衰落信道传播模型，则WiFi接入点w到用户u的信道增益计算公式为：

上式中，H₀表示WiFi信道直射传递函数；X_σ为阴影衰落值，服从零均值的高斯随机分布特性，其标准偏差为10dB；L(d_u)表示WiFi接入点到用户u的路径损耗；

WiFi信道传输用户u的信息的信噪比(Signal to Noise Ratio,SNR)计算方法如下：

上式中，P_w为WiFi接入点的发射功率；N^wifi为WiFi的背景噪声功率，一般取值为-86dBm；B^wifi为的WiFi信道带宽；

VLC采用朗伯辐射模型计算用户u和VLC接入点i之间的直射视线的信道增益为：

上式中，A_pd表示光接收机的接收面积，m为朗伯辐射系数，为LED发射角，ψ为接收机入射角，ψ_c为接收机的视场角，接收器的光滤波增益和聚光器增益分别为T(ψ)和g(ψ)；

VLC接入点i到用户u的信噪比SNR的计算公式为：

上式中，为单色频谱k的光电转换系数，为VLC接入点i使用频谱k的发射功率，N^vlc为VLC噪声功率谱密度，其取值为1×10^-21，B^vlc为VLC带宽，I为VLC接入点集合；

VLC接入点i连接用户u的SNR值转换等效WiFi网络的等效SNR值计算方法为：

上式中，Г_W＝3dB和Г_V＝5.4dB分别代表WiFi与VLC网络的信道编码损耗因子；

S2：根据VLC接入点之间的距离，将相邻的VLC接入点加入同一个VLC接入点集合中，统计各VLC接入点集合中的用户数目，依据总用户数目从高到低依次为各VLC接入点集合划分主载波和副载波；

S3：计算各VLC接入点的用户VLC接入点的载波偏好值和VLC接入点载波选择用户的用户偏好值，用户选择用户VLC接入点载波偏好值最高的VLC接入点的载波，VLC接入点选择VLC接入点的用户偏好值最高的用户连接；计算WiFi接入点中所有用户的请求速率值之和的总需求速率值，计算WiFi接入点中各用户的请求速率与总需求速率值的比值，依据各WiFi用户的这一比值对各WiFi接入点中用户进行载波分配；

S4：将各用户接入VLC接入点的次高的信噪比值对应的VLC接入点标记为该用户的VLC干扰接入点，对各VLC接入点中的用户，根据用户接入VLC接入点的信噪比值降序排列用户，执行基于载波功率控制的干扰抑制算法，优化各VLC干扰接入点载波的发射功率系数。