[发明专利]一种基于资源分配的信息速率接入控制优化方法及系统

权利要求书

1.一种基于资源分配的信息速率接入控制优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.对接入智能家居网络的设备的信息速率进行优化，并计算出优化的信息速率对应的功率和带宽的分配方式：

所述信息速率的优化问题表示为其中，p_i表示服务于第i个接入设备的功率，w_i表示连接第i个接入设备的信道带宽，C_i为第i个接入设备的信息速率；

所述第i个接入设备的信息速率C_i由公式计算：

其中，w_i表示连接第i个接入设备的信道带宽，r_i为接入设备的信噪比，且其中，g_i表示信道增益w_iN₀表示加性高斯白噪声在信道w_i上的噪声功率，P_N为其它网络中的接入设备设备对家居网络中接入设备的干扰；

S2.按照步骤S1中功率分配方式将总服务功率分配至每个接入智能家居网络的接入设备，按照步骤S1中带宽分配方式将带宽资源分配至每个接入智能家居网络的接入设备；

S3.依据步骤S2中的服务功率和带宽进行接入设备的准入控制，所述接入设备总计为N个。

2.根据权利要求1所述的基于资源分配的信息速率接入控制优化方法，其特征在于，步骤S2中，有限的总服务功率受限表示为其中，p_i表示服务于第i个接入设备的功率，表示用于智能家居通信网的总功率，表示被第i个家居网络S_i服务的接入设备组，M表示家居网络的个数，j表示家居网络的编号；所述有限的带宽资源受限表示为其中，w_i表示连接第i个接入设备的信道带宽，w表示网络的总带宽。

3.根据权利要求1所述的基于资源分配的信息速率接入控制优化方法，其特征在于，所述信息速率的优化是通过凸问题的KKT条件和拉格朗日乘数法进行优化的。

4.根据权利要求1所述的基于资源分配的信息速率接入控制优化方法，其特征在于，设备接入控制采用贪婪搜索算法的次优化算法来进行对家居设备的准入控制。

5.一种应用权利要求1至4任一项所述基于资源分配的信息速率接入控制优化方法的控制系统，其特征在于，包括信息速率优化模块、资源分配模块以及设备接入控制模块：

信息速率优化模块：用于优化加入家居网络设备的信息速率，计算通信网传输容量，并计算通信网传输容量和信息速率优化时的功率分配方式和带宽分配方式；

资源分配模块：与所述信息速率优化模块通讯连接，用于对智能家居通信网中的接入设备进行服务功率分配和带宽分配，所述资源分配模块包括用于分配功率的功率分配模块以及用于分配带宽的带宽分配模块；

设备接入控制模块：与所述资源分配模块通讯连接，用于控制设备接入。