[发明专利]一种基于资源分配的传输总容量接入控制优化方法及系统

说明书

本发明涉及智能家居通信的技术领域，更具体地，涉及一种智能家居通信中基于资源分配的传输总容量最大化接入控制系统，包括联合控制模块、功率分配模块、宽带分配模块以及设备接入控制模块，联合控制模块计算接入设备最优的功率及宽带的分配方式，功率分配模块对接入设备进行功率分配，宽带分配模块将信道分为多个子信道，设备接入控制模块控制设备的接入。本发明通过功率分配模块和宽带分配模块研究功率和带宽都受限的智能家居网络中的带宽和功率最优分配机制，根据最优分配机制对接入设备的服务功率和信道带宽进行控制，进一步设计出智能家居网络对各设备的接入控制机制，提高智能家居网络的传输总容量，提高网络的能效，降低设备接入控制机制的复杂度。

技术领域

本发明涉及智能家居通信的技术领域，更具体地，涉及一种智能家居通信中基于资源分配的传输总容量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、互联网及用户之间能够进行信息交互的关键环节。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，最大化家居网络的容量，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，提供一种在保证各家居设备通信需求的同时，最大化家居网络的容量，能够高效控制家居设备的基于资源分配的传输总容量接入控制优化方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明提供了一种基于资源分配的传输总容量最大化接入控制优化方法，包括以下步骤：

S1.计算最大化网络的总容量对应的服务功率的具体分配方式及宽带的具体分配方式；

S2.按照步骤S1中的服务功率的具体分配方式，在有限的总服务功率条件下，对智能家居通信网中接入的设备进行服务功率分配；按照步骤S1中的宽带的具体分配方式，在有限的宽带资源下，将信道分为多个子信道，并将子信道分配给接入智能家居通信网的设备；

S3.按照步骤S2中分配的服务功率和子信道，并按照接入设备的QoS条件控制智能家居网络中控制设备的接入。

本发明的基于资源分配的传输总容量最大化接入控制系统的控制方法，最大化智能家居网络的容量，提高了智能家居网络的带宽分配效率和能量效率，降低了网络中设备接入控制的复杂度，可让接入智能家居通信网络的家居设备数量达到最多。

优选地，步骤S1中所述的网络的总容量为接入设备信道容量的总和最大化网络的总容量表示为其中，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为接入设备的信道容量。

优选地，所述接入设备信道容量C_i按香农公式计算：