[发明专利]一种基于图染色和代价函数的全局频率规划方法和系统

权利要求书

1.一种基于图染色和代价函数的全局频率规划方法，其特征在于，所述方法包括：

获取待规划频率的站点信息，所述站点信息至少包括站点位置、站点间距离信息和站点连通关系；

根据所述站点信息输出关于子连通图的划分结果，所述划分结果至少包括子连通图的数量、组成和拓扑关系，所述子连通图用于表征站点的通信范围交叠关系；

以直接连通的相邻站点间的频率不同为原则，通过图染色算法进行频点分配；

遍历所有站点，统计出未进行频率分配的站点集合；

判定站点集合是否为空，当所述站点集合不为空时，计算未进行频率分配的站点与其直接连通站点分配相同频率时的干扰代价函数，并以代价函数最小为最优原则进行频率分配，直至站点集合为空。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述站点信息输出关于子连通图的划分结果的步骤，具体包括：

将存在直接或间接连通关系的所有站点划分至同一子连通图中，每个所述子连通图中至少存在一个站点，直至所有站点均完成子连通图的划分。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述站点信息输出关于子连通图的划分结果的步骤，具体包括：

为所有待规划频率的站点设置子连通图标识，初始化为0，子连通图序号初始化设置为0；

从待规划频率的站点中选取一个站点；

当该站点未完成子连通图的划分时，将当前子连通图序号加1，并将更新后的子连通图序号填入该站点的子连通图标识；

获取与该站点具有直接连通关系、且尚未划分子连通图的站点，为其赋予当前的子连通图序号，并逐一为与所获取站点具有直接连通关系、且尚未划分子连通图的站点赋予当前的子连通图序号；

判定是否有站点未进行子连通图的划分；

当存在站点未进行子连通图的划分时，继续迭代执行子连通图的划分步骤，直至所有站点均完成子连通图的划分；

输出所有站点的子连通图划分结果。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以直接连通的相邻站点间的频率不同为原则，通过图染色算法进行频点分配的步骤，具体包括：

选取子连通图中的一个待分配站点；

从待分配频点库中选择待分配频点赋予当前待分配站点；

获取当前子连通图中与当前待分配站点不直接连通且未分配频点的所有站点，得到待分配站点集合；

针对待分配站点集合中的每个站点，当待分配频点和与待分配站点集合中站点直接连通的站点的频点不相同时，将待分配频点赋予待分配站点集合中的站点；

遍历当前子连通图的所有站点，当当前子连通图中存在未分配频点的站点且待分配频点库还存在可用待分配频点时，继续按前述步骤进行频点分配；

若当前子连通图的站点均已完成频点分配或待分配频点库不存在可用待分配频点时，继续为下一个子连通图中的站点进行频点分配，直至所有子连通图均进行了频点分配。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述站点集合不为空时，计算未进行频率分配的站点与其直接连通站点分配相同频率时的干扰代价函数，并以代价函数最小为最优原则进行频率分配，直至站点集合为空的步骤，具体包括：

选取未进行频率分配的站点集合中的一个站点；

计算与所述站点直接连通的所有站点间的干扰代价函数大小；

选择干扰代价函数最小所对应的站点的频点赋予该站点，直至未进行频率分配的站点集合中的所有站点均完成频点分配。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述干扰代价函数为：

其中，P_ij为用户同时出现在站点i和站点j交叠区域的概率，D_ij为站点i和站点j之间的距离。