[发明专利]一种在可见光通信网络中基于用户体验质量最优的资源分配方法

权利要求书

1.一种在可见光通信网络中基于用户体验质量最优的资源分配方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，根据光接入点与用户之间的距离，确定光接入点与用户之间的覆盖关系；

步骤2，根据所述覆盖关系，计算所有可能链接的QoE值；

步骤3，根据所述QoE值，以用户体验质量最优的资源分配方法建立光接入点至用户的连接关系；

所述步骤3的实现是将所有QoE值用矩阵的形式表示起来，并利用贪婪算法依次选择最大值并建立相应的连接，最终实现用户体验质量最优的资源分配；具体实现过程包括：

以RGB三色合成白光的LED为例，具体步骤如下：

步骤3.1，设小区共有M个光接入点和N个用户，将全部的QoE值组成一个3M×N的矩阵Q，

其中第一行表示第一个AP的第一个波段，第二行表示第一个AP的第二个波段，第三行表示第一个AP的第三个波段，第四行表示第二个AP的第一个波段，第五行表示第二个光接入点AP的第二个波段，第六行表示第二个光接入点AP的第三个波段，其他行的定义以此类推；矩阵Q的列表示第几个用户，第一列表示第一个用户，第二列表示第二个用户，其他列的定义以此类推；并将矩阵Q赋值给另一个3M×N的零矩阵Q1，Q1作为中间矩阵使用，用于二次选择；

步骤3.2，一次选择找出矩阵Q中最大的值并建立连接，即使用第i个AP的第k个波段为第j个用户提供服务；

步骤3.3，判断步骤3.2建立连接的用户是否处于重叠区域，若用户j处于重叠区域，则同时覆盖用户j的其他AP也不能再使用第k个波段发送信息；同时为实现用户接收信号的公平性，已建立连接的用户j不再参与初始选择，处理方法是在矩阵Q中表示为将用户j所在列置零；Q1不做处理；

步骤3.4，重复步骤3.2和3.3直到矩阵Q为零矩阵为止；

步骤3.5，若Q1为非零矩阵，则执行后面的步骤3.6至步骤3.7，进行二次选择；若Q1为零矩阵，则表明资源分配完毕；

步骤3.6，找出Q1中最大的值，并建立连接；且与用户j同处于AP_i覆盖下的用户不能再接收来自AP的第k个波段发送的信号；若用户j处于重叠区域，同时覆盖用户j的其他AP不能再使用第k个波段发送信息；同时将矩阵Q1的第对应的行和第j列置零；

步骤3.7，重复步骤3.6直到矩阵Q1为零矩阵为止；此时，所有选择出来的连接为最终的AP-UE连接，即光接入点和用户之间的连接。

2.根据权利要求1所述的一种在可见光通信网络中基于用户体验质量最优的资源分配方法，其特征在于，所述步骤1的具体过程包括：

步骤1.1，根据AP到用户端的接收器的垂直距离H和光接入点的发光角θ计算在用户接收平面的圆的半径r＝H·tan(θ_1/2)，其中，θ_1/2为光源发光半角，θ_1/2＝θ/2；

步骤1.2，计算用户到每一个光接入点的水平距离其中，(x_A,y_A),(x_U,y_U)分别表示光接入点和用户的平面坐标；

步骤1.3，若距离l小于或等于圆的半径r，则表明用户在其覆盖范围下，否则表明不在其覆盖范围下。

3.根据权利要求1所述的一种在可见光通信网络中基于用户体验质量最优的资源分配方法，其特征在于，所述步骤2中所述计算所有可能链接的QoE值的条件是：用户位于光接入点的覆盖范围内；否则，QoE值设为0。

4.根据权利要求3所述的一种在可见光通信网络中基于用户体验质量最优的资源分配方法，其特征在于，计算所述QoE值的表达式为：Q＝a₁·log(a₂·ζ)，其中，a₁,a₂是常数；ζ为用户的吞吐量，并且有其中，χ为信道常数，B_W表示信号带宽，P_i,j表示为第i个AP为第j个用户发送信号的信号功率。