[发明专利]基于宽带OFDM电力线通信的载波资源分配方法及装置

权利要求书

1.一种基于宽带OFDM电力线通信的载波资源分配方法，其特征在于，所述电力线通信的网络包括主结点、簇头结点和叶子结点；包括至少一个簇头结点CL，所述簇头结点包括采集器，每个簇头结点连接M个叶子结点LF_m，其中m∈M＝{1,2,...,M}，M为自然数；该分配方法基于拍卖的方法，包括如下步骤：

1)簇头结点作为载波资源的拍卖人将载波资源出售给所述M个叶子结点，分配给簇头结点的带宽为B_tot；

2)所述M个叶子结点作为投标人通过彼此竞争簇头结点的载波资源来获得传输数据的信道，叶子结点LF_m提交的带宽投标价格为b_m，该b_m表示叶子结点LF_m期望用于自己数据传输的最大带宽；

3)簇头结点根据叶子结点LF_m提交的带宽投标价格b_m分配给叶子结点LF_m的带宽为B_m：

其中，β为簇头结点的带宽储备价格，用来保证一定频谱带宽的剩余来用于该簇头结点的数据传输；

假设簇头结点保留的带宽B_rem为：

其中B_req是能够保证簇头结点向主结点传输数据的服务质量要求所需要的最小带宽，所述主结点包括集中器；

所述的簇头结点的带宽储备价格β的设置要满足上述公式(2)，在簇头结点分配带宽给叶子结点之后簇头结点要保持的最小带宽为：

此处b为叶子结点的带宽投标价格向量b＝(b₁,…b_m…,b_M)，其所受约束为：

根据公式(3)中，簇头结点设置的β满足下式：

根据纳什均衡原则，叶子结点LF_m找到最优带宽投标价格b_m使得该叶子结点的收益达到最大值，所述收益是根据簇头结点给定分配该叶子结点的带宽带来的收入与该叶子结点付给簇头结点的费用之间的差；此时，该最优带宽投标价格b_m的集合B为叶子结点的最佳响应集合，其由下式决定：

其中，r_m为叶子结点每单位带宽实现的传输速率的收益；k_m为叶子结点获得子载波后传输数据的频谱效率；p为簇头结点对叶子结点进行收费的单位带宽价格，定义两个极端价格，即p的下限和上限取值分别满足以下约束：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述叶子结点的收入R_m如下：

R_m＝r_mk_mB_m (9)

叶子结点LF_m支付给簇头结点的费用C_m表示如下：

C_m＝pb_m (10)

则对于给定分配的带宽B_m，叶子结点LF_m的收益U_m(b_m)和b_m的关系如下所示：

U_m(b_m)＝R_m[B_m(b_m)]-C_m(b_m) (11)。