[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

说明书

本发明涉及智能家居的控制的技术领域，更具体地，涉及一种基于资源分配的信息速率接入控制优化方法，包括通过合理分配功率和带宽确保在通信网络中的接入设备的信息速率得到保证的同时，对接入设备的信息速率进行优化；然后按照与此对应的功率和宽带的分配方式进行控制，并基于此控制家居通信网络的接入设备的准入控制，在保证传输速率的同时，尽可能让接入家居网络的设备数量最多；本发明在满足各家居设备通信要求的同时，优化家居网络中接入设备的信息速率，且控制方法的复杂度低，家居网络的可靠性高，对智能家居的发展有着指导意义。

技术领域

本发明涉及智能家居的控制的技术领域，更具体地，涉及一种基于资源分配的信息速率接入控制优化方法及系统。

背景技术

随着计算机技术、网络技术、控制技术及人工智能等的飞跃发展，智能化社会已成为新世纪的发展趋势。智能家居也随之迅猛发展起来，与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，同时能够提供信息交互功能，使得人们能够在外部查看家居信息和控制家居的相关设备，便于人们有效安排时间，使得家居生活更加安全舒适。智能家居目的主要针对的是住宅，并且应用了很多目前已有的各种技术，比如各种不同功能的传感器、相关的电子设备、控制技术、安防技术等，并使用通信技术把家里有关电子设备尽可能的连接一块，以构件以舒适性为追求的目的，另外他还能够更加高效的统一管理家庭事务，所以它的引入导致舒适性、便利性、安全性、高效性大大提高。

智能家居系统包含互联网、智能家电、控制器、家居网络及网关。其中智能家居网络与网关是智能家电设备、互联网及接入设备之间能够进行信息交互的关键环节。然而，在智能家居网络中，要将家居设备接入家居网络进行通信，这将使家居网络消耗大量能量，而服务于家居网络的总功率是受限的，并且每个家居网络的带宽都是有限的，不能够实现在保证各家居设备通信需求的同时，最大化家居网络中接入设备的最小信息速率，对家居设备进行高效的接入控制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于资源分配的信息速率接入控制优化方法，通过合理分配功率和带宽确保在通信网络中的接入设备的信息速率得到保证的同时，对接入设备的信息速率进行优化。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种基于资源分配的信息速率接入控制优化方法，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，并计算优化的信息速率对应的功率和带宽的分配方式；

S2.按照步骤S1中功率分配方式将有限的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中带宽分配方式将有限的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。

本发明的基于资源分配的信息速率接入控制优化方法，通过合理分配功率和带宽确保在通信网络中的接入设备的最低信息速率得到保证的同时，对接入设备的信息速率进行优化；然后按照与此对应的功率和宽带的分配方式进行控制，并基于此控制家居通信网络的接入设备的准入控制，在保证传输速率满足设备需求的同时，尽可能让接入家居网络的设备数量最大；本发明的控制方法的复杂度低，家居网络的可靠性高。

优选地，最大化的信息速率最小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。本发明对每个接入设备的信息速率进行优化实现最小信息速率最大化，方法的复杂度低。

优选地，所述第i个接入设备的信息速率C_i由公式计算：