Page 25 - 网络电信2022年2月刊

无线光通信网络的最优信道选择方法研究

袁智勇 钟章生
南昌理工学院

摘要：研究光通信网络的最优信道选择方法，提升整个次用户无线光通信网络最大归一化
吞吐量，降低主用户与次用户间的碰撞率。利用无线光通信网络多用户多信道感知方法感知全
部占用的信道，可知延长次用户检测时间，能降低信道感知的虚警概率；以最优次用户检测时
间为出发点，利用改进的匈牙利算法为每个次用户各分配一个信道，确保整个次用户无线光通
信网络吞吐量最大，实现无线光通信网络的最优信道选择。实验证明：在不同平均信噪比与次
用户检测时间等情况下，所研究方法可提升整个次用户无线光通信网络最大归一化吞吐量，降
低主用户与次用户间的碰撞率。

关键词：无线光；通信网络；最优信道；选择方法；感知；吞吐量

无线通信的迅速发展，导致可用于分配的频谱资源不断减 1.无线光通信网络多用户多信道感知方法
少，人们对传输速率的需求越来越高 ［1］ ，因此，人们越来越重 在各帧内，在检测时间τ中利用次用户感知主用户信道，
视无线光通信网络的应用与发展。无线光通信属于通过红外光 如果检测结果为不存在主用户，那么在Ｔ－τ时间里传输数
（激光）当作信息的载体，不用光纤等有线信道的传输介质， 据，Ｔ为检测周期。在各帧中一定具有一个最优的检测时间，
在空气中直接传输光信号的通信方式 ［2］ 。无线光通信是将光束 使次用户感知这个无线光通信网络的信道获取的吞吐量最大 ［6－7］ 。无
当作信道，在空间直接传输语音与数据等信息的一种技术。无 线光通信网络多用户多信道感知方法如图１所示。
线光通信网络具有成本低廉、频带不受限制、安全保密性高、
图１无线光通信网络多用户多信道感知方法
设计简单、设备尺寸小与信息容量大等优点。无线光通信网络
通过发射器部分、信道部分与接收终端部分等构成，信道部分
属于发射器和接收器间的空间 ［3］ 。无线光通信网络基本利用
ＬED(Light Emitting Diode，发光二极管）当作光源，波段
７８０ｎｍ～９５０ｎｍ是最好的选择。在无线光通信网络多
用户多信道情况下，次用户需要决定感知某个无线光通信网络
信道，如果超过两个次用户在一样的时间检测同一信道，且该
信道属于空闲状态，则这些次用户可能同时利用该信道，出现
互相干扰的现象 ［4］ 。若这些次用户能够在发送数据前彼此协
商，则最后会仅有一个次用户利用这个信道，其余次用户便不
会利用这个信道，若其余信道属于空闲状态，这种情况会增加
频谱感知的开销，使信道的利用率明显减少 ［5］ ，因此，研究无 假设次用户无线光通信网络内存在Ｂ个次用户，主用户无
线光通信网络的最优信道选择方法，确保整个次用户无线光通
线光通信网络内存在Ｃ个信道与Ｑ个主用户，各个主用户ｉ均
信网络得到的归一化吞吐量最大，降低主用户与次用户间的碰 独自使用一个无线光通信网络信道ｊ，每个无线光通信网络信
撞率。
道属于彼此分离的，不受彼此影响。设无线光通信网络信道属
于瑞利衰落信道，使用该信道ｊ的主用户到次用户ｉ位置的功
一、无线光通信网络的最优信道选择方法
率衰落系数是α ｉｊ ，其中ｉ≤Ｂ，ｊ≤Ｃ，使用无线光通信网

网络电信 二零二一年一、二月 55