本發(fā)明屬于無(wú)線移動(dòng)通信領(lǐng)域，具體是一種基于用戶業(yè)務(wù)流的資源分配方法。

背景技術(shù)：

隨著數(shù)據(jù)流量的急劇增長(zhǎng)，超密集網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為5g的關(guān)鍵技術(shù)之一。超密集組網(wǎng)技術(shù)通過(guò)在熱點(diǎn)區(qū)域大規(guī)模部署低功率接入點(diǎn)可以有效提升網(wǎng)絡(luò)容量，擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍。由于超密集網(wǎng)絡(luò)中極高的ap密度，往往用戶可以由一個(gè)或多個(gè)ap組成ap集合來(lái)為用戶提供服務(wù)。ap集合中的ap需要進(jìn)行協(xié)作，資源分配和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中大不相同。考慮用戶業(yè)務(wù)的多樣性，對(duì)于不同的業(yè)務(wù)需求，對(duì)應(yīng)的資源分配也應(yīng)當(dāng)是動(dòng)態(tài)改變的。如何在多個(gè)ap之間進(jìn)行恰當(dāng)?shù)馁Y源分配對(duì)于服務(wù)用戶，提高系統(tǒng)能效來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。

現(xiàn)有技術(shù)中，文獻(xiàn)[1]欒智榮，曲樺，趙季紅，徐西光“密集部署家庭基站網(wǎng)絡(luò)中面向用戶的基于圖論的頻率資源分配算法”，《中國(guó)通信》2013年12月，57-65頁(yè)；提出了一種面向用戶的基于圖的頻率分配算法，可以在密集部署的家庭基站網(wǎng)絡(luò)中協(xié)調(diào)下行鏈路的干擾。該算法可以減小干擾，但并沒(méi)有考慮用戶業(yè)務(wù)流的多樣性。

文獻(xiàn)[2]洪雪芬，楊坤，王碩，張興“超密集網(wǎng)絡(luò)中以用戶為中心的小小區(qū)基站協(xié)作算法”2015ieee數(shù)據(jù)科學(xué)和數(shù)據(jù)集中系統(tǒng)國(guó)際會(huì)議，悉尼474-475頁(yè)；提出了udn中一種以用戶為中心的小基站協(xié)作算法；該算法會(huì)逐個(gè)打開(kāi)網(wǎng)絡(luò)中的基站，可以?xún)?yōu)化系統(tǒng)的能效。但是該算法應(yīng)用場(chǎng)景十分有限，且沒(méi)有進(jìn)行仿真來(lái)證明算法的有效性。

在超密集網(wǎng)絡(luò)的場(chǎng)景下，接入點(diǎn)部署密集，同時(shí)考慮時(shí)隙、頻譜、功率等多維資源優(yōu)化問(wèn)題更加復(fù)雜，傳統(tǒng)的單一資源分配方案已經(jīng)無(wú)法適用；此外，為了提高能量效率，對(duì)于不同需求的業(yè)務(wù)，基站數(shù)量應(yīng)該進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，這對(duì)功率分配提出了更高的研究，現(xiàn)有的功率分配方案已經(jīng)無(wú)法適用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)超密集場(chǎng)景下，密集的接入點(diǎn)部署使得網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓訌?fù)雜，并且在多個(gè)ap組成ap集合，協(xié)作為一個(gè)用戶提供服務(wù)的情況下，其資源分配方法和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比大不相同；因此，提出了一種基于用戶業(yè)務(wù)流的資源分配方法，通過(guò)多維資源配置優(yōu)化可以有效提高網(wǎng)絡(luò)能量效率，保證用戶的服務(wù)需求。

該機(jī)制綜合考慮用戶的多種業(yè)務(wù)需求，信道狀況，網(wǎng)絡(luò)干擾等信息，在協(xié)作的多個(gè)ap之間分配多維資源，如頻率資源、功率資源等，同時(shí)可以動(dòng)態(tài)更新ap集合的成員，對(duì)于用戶的不同業(yè)務(wù)需求增加或減少提供服務(wù)的ap數(shù)量，以提升系統(tǒng)能效；并將該聯(lián)合優(yōu)化問(wèn)題建模為混合整數(shù)非線性規(guī)劃問(wèn)題，使用多重禁忌搜索算法獲得次優(yōu)解，該算法同時(shí)具有良好的收斂性。

具體步驟如下：

步驟一、針對(duì)超密集網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)某用戶申請(qǐng)接入該網(wǎng)絡(luò)時(shí)，本地服務(wù)中心lsc綜合考慮網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞植家约霸撚脩舻耐ㄐ耪?qǐng)求，選擇一個(gè)或多個(gè)ap組成ap集合為該用戶提供服務(wù)。

lsc綜合考慮具體為：收集申請(qǐng)用戶上報(bào)的地理位置信息以及各條信道的鏈路質(zhì)量狀況，并計(jì)算用戶到周邊各個(gè)ap的距離以及信道質(zhì)量參數(shù)，同時(shí)考慮各ap的負(fù)載情況，為用戶分配符合要求的ap組成ap集合。

ap集合中的每個(gè)ap均符合以下條件：ap在用戶的信號(hào)接收范圍內(nèi)，且ap信號(hào)的接收信噪比大于門(mén)限值；門(mén)限值根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

步驟二、lsc根據(jù)該用戶的業(yè)務(wù)需求、鏈路質(zhì)量等為該用戶ap集合中的每個(gè)ap分配頻譜和功率資源，使系統(tǒng)能量效率最大化。

具體步驟如下：

步驟201、用戶發(fā)起業(yè)務(wù)請(qǐng)求，向lsc上報(bào)業(yè)務(wù)種類(lèi)，數(shù)據(jù)速率需求或時(shí)延需求，以及信道狀況。

步驟202、lsc綜合考慮用戶的業(yè)務(wù)需求、用戶占用的各個(gè)子信道的信道質(zhì)量、不同ap之間產(chǎn)生的干擾等因素，產(chǎn)生一組初始的功率分配和子載波分配的值；

步驟203、設(shè)置用戶需求以及ap發(fā)射功率的限制條件；

c1代表用戶的時(shí)延應(yīng)該小于等于實(shí)時(shí)類(lèi)業(yè)務(wù)的時(shí)延門(mén)限值，即所提供服務(wù)的ap應(yīng)該滿足用戶實(shí)時(shí)類(lèi)業(yè)務(wù)的時(shí)延需求。l代表視頻業(yè)務(wù)的包長(zhǎng)；bi表示第i個(gè)ap所提供的業(yè)務(wù)類(lèi)型；ci表示第i個(gè)ap提供的速率，d代表用戶實(shí)時(shí)類(lèi)業(yè)務(wù)的時(shí)延門(mén)限值；i表示該用戶的ap集合，{1,2,...i,...k,....i}；

c2代表用戶的數(shù)據(jù)速率應(yīng)該大于等于非實(shí)時(shí)類(lèi)業(yè)務(wù)的速率門(mén)限值，即所提供服務(wù)的ap應(yīng)該滿足用戶非實(shí)時(shí)類(lèi)業(yè)務(wù)的速率需求。c表示用戶非實(shí)時(shí)類(lèi)業(yè)務(wù)的速率門(mén)限值。

c3代表每一個(gè)ap的發(fā)射功率應(yīng)該小于等于該ap的最大發(fā)射功率，即ap的發(fā)射功率是受限的；pij表示第i個(gè)ap在第j個(gè)子載波上的發(fā)射功率；表示第i個(gè)ap的最大發(fā)射功率。

c4代表每個(gè)ap在一個(gè)時(shí)刻只能提供一種類(lèi)型的業(yè)務(wù)，其中0表示第i個(gè)ap提供實(shí)時(shí)類(lèi)業(yè)務(wù)，1表示第i個(gè)ap提供非實(shí)時(shí)類(lèi)業(yè)務(wù)。

步驟204、利用初始的功率分配和子載波分配值，采用多重禁忌搜索算法對(duì)限制條件進(jìn)行迭代，找到最大化系統(tǒng)能量效率的資源分配結(jié)果。

最大化系統(tǒng)能量效率表示為：

n表示該用戶的ap集合i中的ap數(shù)量；

第i個(gè)ap提供的速率b代表子載波的帶寬。第i個(gè)ap在第j個(gè)子載波上的信噪比為其中aij＝{0,1}代表第i個(gè)ap是否使用第j個(gè)子載波，使用則為1，不使用則為0。hij表示第i個(gè)ap在第j個(gè)子載波上的信道增益，σ²是加性高斯白噪聲。

pi表示第i個(gè)ap消耗的功率，pci表示第i個(gè)ap與用戶之間的鏈路損耗。

步驟三、當(dāng)用戶業(yè)務(wù)需求變化或者信道鏈路狀況發(fā)生變化時(shí)，用戶重新上報(bào)當(dāng)前的位置信息、業(yè)務(wù)需求和信道鏈路狀況，lsc重新動(dòng)態(tài)進(jìn)行功率和子載波的分配；

步驟四、判斷當(dāng)前提供服務(wù)的ap集合是否滿足用戶的需求，如果是，保持當(dāng)前狀態(tài)不變；否則，lsc根據(jù)動(dòng)態(tài)分配的結(jié)果關(guān)閉或者打開(kāi)部分ap，以在滿足用戶業(yè)務(wù)需求的前提下最大化系統(tǒng)的能量效率。

具體為：判斷用戶需求是否增大，如果是，增加ap的數(shù)量，使得增加后的ap集合恰好滿足用戶的業(yè)務(wù)需求。否則，用戶需求降低，關(guān)閉部分ap，使得關(guān)閉后的ap集合恰好滿足用戶的業(yè)務(wù)需求。

具體增加或減少的ap數(shù)量用迭代算法求解獲得；通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整ap數(shù)量來(lái)提高系統(tǒng)的能量效率，從而實(shí)現(xiàn)了基于用戶業(yè)務(wù)流的動(dòng)態(tài)資源分配。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1)、一種基于用戶業(yè)務(wù)流的資源分配方法，可以實(shí)現(xiàn)超密集網(wǎng)絡(luò)下的多維資源管理功能，在為用戶提供服務(wù)的多個(gè)ap之間分配資源。根據(jù)仿真結(jié)果可以看出，在超密集場(chǎng)景下，該方法有效地提高了系統(tǒng)能量效率和資源利用效率。

2)、一種基于用戶業(yè)務(wù)流的資源分配方法，ap集合的成員可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新，保證了用戶多樣的業(yè)務(wù)需求，并且通過(guò)資源分配優(yōu)化，提高了系統(tǒng)能效。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明超密集網(wǎng)絡(luò)中為用戶選擇ap集合的場(chǎng)景圖；

圖2是本發(fā)明一種基于用戶業(yè)務(wù)流的資源分配方法流程圖；

圖3是本發(fā)明三種發(fā)射功率對(duì)應(yīng)的能量效率與迭代次數(shù)之間的關(guān)系圖；

圖4是三種算法下迭代次數(shù)和能量效率之間的關(guān)系對(duì)比圖；

圖5是本發(fā)明改變服務(wù)的ap數(shù)量對(duì)系統(tǒng)能量效率的關(guān)系圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

在超密集網(wǎng)絡(luò)中，本發(fā)明提出了一種基于用戶業(yè)務(wù)流的資源分配方法，該方法與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的資源配置方法不同，綜合考慮用戶業(yè)務(wù)的多樣性，信道狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞榷喾N因素，為用戶動(dòng)態(tài)建立ap集合，使得多個(gè)ap可以協(xié)作為單個(gè)用戶提供服務(wù)；同時(shí)可以在為一個(gè)用戶服務(wù)的多個(gè)ap之間進(jìn)行資源配置，考慮用戶不同的業(yè)務(wù)需求，在保證用戶需求的前提下進(jìn)行資源分配并動(dòng)態(tài)更新ap集合的成員，對(duì)于不同的業(yè)務(wù)流增加或減少提供服務(wù)的ap數(shù)量，提高了系統(tǒng)的能量效率。

所提方法可以被總結(jié)為如下的3個(gè)步驟：

1)當(dāng)用戶申請(qǐng)接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，本地服務(wù)中心綜合考慮網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞植家约坝脩舻耐ㄐ耪?qǐng)求，選擇一個(gè)或多個(gè)ap組成ap集合為該用戶提供服務(wù)。

2)本地服務(wù)中心根據(jù)用戶的需求、鏈路質(zhì)量等為每個(gè)ap分配資源，包括頻譜資源、功率資源等。

3)根據(jù)用戶需求和信道鏈路狀況的變化，動(dòng)態(tài)進(jìn)行資源分配，根據(jù)分配的結(jié)果關(guān)閉或者打開(kāi)部分ap，以在滿足用戶業(yè)務(wù)需求的前提下最大化系統(tǒng)的能量效率。

如圖2所示，具體步驟如下：

步驟一、針對(duì)超密集網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)某用戶申請(qǐng)接入該網(wǎng)絡(luò)時(shí)，本地服務(wù)中心lsc綜合考慮網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞植家约霸撚脩舻耐ㄐ耪?qǐng)求，選擇一個(gè)或多個(gè)ap組成ap集合為該用戶提供服務(wù)。

具體為：本地服務(wù)中心lsc收集申請(qǐng)用戶上報(bào)的地理位置信息以及各條信道的鏈路質(zhì)量狀況，并計(jì)算用戶到周邊各個(gè)ap的距離以及信道質(zhì)量參數(shù)，同時(shí)考慮各ap的負(fù)載情況，為用戶分配符合要求的ap組成ap集合。

選取符合要求的ap具體為：

首先，用戶發(fā)送信號(hào)，距離用戶半徑為r'的ap屬于其信號(hào)接收范圍，可以選擇接入。

然后，ap信號(hào)的接收信噪比有一個(gè)最低的門(mén)限值t，超過(guò)門(mén)限值可以考慮選擇該ap。

具體的門(mén)限值可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，用戶選擇接入ap時(shí)，該ap所連接的用戶數(shù)量應(yīng)當(dāng)小于ap的負(fù)載狀況，用n表示；如果ap連接的用戶數(shù)大于n，則說(shuō)明該ap負(fù)載過(guò)高，則新用戶不選擇接入該ap，n的值可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行改變。本實(shí)施例中在超密集網(wǎng)絡(luò)中為用戶選擇ap集合的結(jié)果如圖1所示，每個(gè)ap集合由本地服務(wù)中心分配唯一id，跟隨并為各自的用戶提供服務(wù)直到該用戶離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)。

步驟二、lsc根據(jù)該用戶的業(yè)務(wù)需求、鏈路質(zhì)量等為該用戶ap集合中的每個(gè)ap分配頻譜和功率資源，使系統(tǒng)能量效率最大化。

在ap集合中，假設(shè)該用戶的ap集合為i，表示為{1,2,...i,...k,....i}；子載波集合為j，那么第i個(gè)ap在第j個(gè)子載波上的sinr為

其中aij＝{0,1}代表第i個(gè)ap是否使用第j個(gè)子載波，使用為1，不使用為0。pij表示第i個(gè)ap在第j個(gè)子載波上的發(fā)射功率，該發(fā)射功率會(huì)受到最大發(fā)射功率的限制；hij表示第i個(gè)ap在第j個(gè)子載波上的信道增益，σ²是加性高斯白噪聲(additivewhitegaussiannoise，awgn)，σ²＝n0w；n0是高斯白噪聲的功率譜密度；w代表帶寬。

第i個(gè)ap提供的速率表示為：

b代表子載波的帶寬；數(shù)值和帶寬w的值相等。

第i個(gè)ap消耗的功率表示為：

pci表示第i個(gè)ap與該用戶之間的鏈路損耗。

該最優(yōu)化問(wèn)題是在發(fā)射功率受限的條件下最大化系統(tǒng)的能量效率，表示為：

n表示該用戶的ap集合i中的ap數(shù)量；有些ap可以不為用戶提供服務(wù)，那么ap提供的速率是0，所以求和將速率是0的ap包含在內(nèi)也不會(huì)影響結(jié)果。

c1代表用戶的時(shí)延應(yīng)該小于等于實(shí)時(shí)類(lèi)業(yè)務(wù)的時(shí)延門(mén)限值，即所提供服務(wù)的ap應(yīng)該滿足用戶實(shí)時(shí)類(lèi)業(yè)務(wù)的時(shí)延需求。l代表視頻業(yè)務(wù)的包長(zhǎng)；bi表示第i個(gè)ap所提供的業(yè)務(wù)類(lèi)型；ci表示第i個(gè)ap提供的速率，d代表用戶實(shí)時(shí)類(lèi)業(yè)務(wù)的時(shí)延門(mén)限值。

c2代表用戶的數(shù)據(jù)速率應(yīng)該大于等于非實(shí)時(shí)類(lèi)業(yè)務(wù)的速率門(mén)限值，即所提供服務(wù)的ap應(yīng)該滿足用戶非實(shí)時(shí)類(lèi)業(yè)務(wù)的速率需求。c表示用戶非實(shí)時(shí)類(lèi)業(yè)務(wù)的速率門(mén)限值。

c3代表每一個(gè)ap的發(fā)射功率應(yīng)該小于等于該ap的最大發(fā)射功率，即ap的發(fā)射功率是受限的；表示第i個(gè)ap的最大發(fā)射功率。

c4代表每個(gè)ap在一個(gè)時(shí)刻只能提供一種類(lèi)型的業(yè)務(wù)，其中0表示第i個(gè)ap提供實(shí)時(shí)類(lèi)業(yè)務(wù)，1表示第i個(gè)ap提供非實(shí)時(shí)類(lèi)業(yè)務(wù)。

由于該優(yōu)化問(wèn)題是混合整數(shù)非線性規(guī)劃問(wèn)題，其全局最優(yōu)解是極其難解的。因此，為了解決這個(gè)問(wèn)題，本發(fā)明采用多重禁忌搜索算法求得其次優(yōu)解。

步驟如下：

步驟1：初始化迭代次數(shù)、禁忌搜索數(shù)量和每個(gè)獨(dú)立的禁忌搜索算法的解。

該解寫(xiě)成向量x＝(x1…,xi…,xn)，其中xi代表第i個(gè)ap的資源分配情況，具體如下：

xi＝(ai1…,ais…,pi1…,pis)(5)

單個(gè)ap的資源分配情況的解是一個(gè)2s維的行向量，s是子載波集合j中元素的個(gè)數(shù)。該行向量前半部分是子載波的分配情況，用0、1表示，后半部分是每一個(gè)子載波對(duì)應(yīng)的功率分配情況。每個(gè)禁忌搜索算法的解是一個(gè)n×2s維的行向量，由n個(gè)ap的解組成。

本文采用隨機(jī)選擇完成初始化。

步驟2：對(duì)于每個(gè)當(dāng)前解計(jì)算其適應(yīng)度，比較得到全局最優(yōu)解。

適應(yīng)度函數(shù)計(jì)算基于式(4)。

步驟3：生成試探解集合，更新全局最優(yōu)解后執(zhí)行禁忌檢測(cè)和藐視準(zhǔn)則檢測(cè),同時(shí)更新禁忌列表和藐視準(zhǔn)則。

步驟4:進(jìn)行交叉操作。

從當(dāng)前解中隨機(jī)選取兩個(gè)做為父代以概率pc進(jìn)行配對(duì)，把父代的優(yōu)秀特征遺傳給子代，產(chǎn)生新的解。由于每個(gè)解分為兩個(gè)部分，前半部分為子載波分配結(jié)果，后半部分為功率分配結(jié)果，所以對(duì)于每個(gè)解交叉過(guò)程也分為兩個(gè)部分，同時(shí)進(jìn)行，規(guī)則如下所示：

代表第a個(gè)解在第g+1輪的子載波分配情況，代表第a個(gè)解在第g輪的子載波分配情況。αi是一個(gè)0-1之間的隨機(jī)數(shù)；代表第b個(gè)解在第g輪的子載波分配情況，代表第a個(gè)解在第g+1輪的功率分配情況，代表第a個(gè)解在第g輪的功率分配情況，代表第b個(gè)解在第g輪的功率分配情況。

步驟5：迭代進(jìn)行步驟2-步驟4，直到達(dá)到最大迭代次數(shù)或者取得理想的求解方案。

步驟三、當(dāng)用戶業(yè)務(wù)需求變化或者信道鏈路狀況發(fā)生變化時(shí)，用戶重新上報(bào)當(dāng)前的位置信息、業(yè)務(wù)需求和信道鏈路狀況，lsc重新動(dòng)態(tài)進(jìn)行功率和子載波的分配；

步驟四、判斷l(xiāng)sc重新動(dòng)態(tài)分配功率和子載波后，當(dāng)前提供服務(wù)的ap集合是否滿足用戶的需求，如果是，保持當(dāng)前狀態(tài)不變；否則，lsc根據(jù)動(dòng)態(tài)分配的結(jié)果關(guān)閉或者打開(kāi)部分ap，以在滿足用戶業(yè)務(wù)需求的前提下最大化系統(tǒng)的能量效率。

具體為：判斷用戶需求是否增大，如果是，增加ap數(shù)量，使得增加ap后的ap集合可以恰好滿足用戶的業(yè)務(wù)需求。否則，用戶需求降低，關(guān)閉部分ap，使得關(guān)閉部分ap后的ap集合可以恰好滿足用戶的業(yè)務(wù)需求。

具體增加或減少的ap數(shù)量用迭代算法求解獲得，通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整ap數(shù)量來(lái)提高系統(tǒng)的能量效率，從而實(shí)現(xiàn)了基于用戶業(yè)務(wù)流的動(dòng)態(tài)資源分配。

本方法考慮如下場(chǎng)景：接入點(diǎn)均勻分布，且位置固定，每個(gè)接入點(diǎn)的覆蓋范圍為10m，子載波個(gè)數(shù)為16。信道模型采用h0代表復(fù)高斯信道系數(shù)，r代表ap和用戶之間的距離，α為路徑損耗因子，本實(shí)施例取值4；選用瑞利衰落模型。此外，每個(gè)接入點(diǎn)的發(fā)送功率為27dbm，熱噪聲功率為-174dbm，載波頻率為2.3ghz。

為了證明本文提出的多維資源分配機(jī)制的性能，選用了兩種機(jī)制進(jìn)行對(duì)比。

機(jī)制1(averageassignment)：平均分配；不考慮信道、用戶需求，將資源平均分配，資源利用率低下。

機(jī)制2(daras)：感知時(shí)延的資源分配算法；沒(méi)有考慮用戶業(yè)務(wù)多樣性對(duì)于資源分配的影響，以最大化系統(tǒng)吞吐量為目標(biāo)，僅僅對(duì)頻率資源以及功率分配進(jìn)行了優(yōu)化。

三種發(fā)射功率對(duì)應(yīng)的能量效率與迭代次數(shù)關(guān)系曲線對(duì)比圖，如圖3所示，本文考慮了三種類(lèi)型的ap，分別是微基站，微微基站和家庭基站；三種基站的發(fā)射功率分別是30dbm，27dbm和20dbm。微基站這種具有較大發(fā)射功率的ap可以提供更大的覆蓋范圍以及數(shù)據(jù)速率，而相應(yīng)的鏈路損耗功率也較大。而家庭基站這種發(fā)射功率較低的ap雖然覆蓋范圍較小，可提供的數(shù)據(jù)速率較低，但其鏈路損耗功率也較低，從而可以獲得更高的能量效率。

三種算法下迭代次數(shù)和能量效率之間的關(guān)系對(duì)比曲線圖，如圖4所示，本發(fā)明所提算法得到的全局最優(yōu)解的功率分配情況，將各個(gè)ap分配的功率值求和并平均分配到各個(gè)ap的子信道，從而實(shí)現(xiàn)平均功率分配算法。從圖中可以看出，本發(fā)明顯著提高了系統(tǒng)的能量效率。在迭代初期，一段時(shí)間內(nèi)所提算法獲得的系統(tǒng)能效小于感知時(shí)延的資源分配算法。這是由于迭代開(kāi)始生成的初始解和求解算法不同所導(dǎo)致的。然而隨著迭代次數(shù)的增加，本發(fā)明所提算法得到的系統(tǒng)能效遠(yuǎn)大于感知時(shí)延的資源分配算法。這主要是因?yàn)楸景l(fā)明所提的算法考慮了用戶不同業(yè)務(wù)流對(duì)提供服務(wù)的ap數(shù)量的影響。本發(fā)明所提算法可以在用戶需求較低的時(shí)候關(guān)閉一部分ap，在滿足用戶需求的同時(shí)減少了系統(tǒng)的能耗。此外，由于平均分配算法沒(méi)有考慮信道質(zhì)量和子載波的占用情況，本發(fā)明所提算法可以獲得比平均分配算法多四倍以上的系統(tǒng)能效。

本發(fā)明為用戶提供服務(wù)的ap數(shù)量的改變，對(duì)系統(tǒng)速率與最大發(fā)送功率的影響圖，如圖5所示，本文將ap的數(shù)量從4增加到8，對(duì)于每一種情況求出對(duì)應(yīng)的最大系統(tǒng)能效。從圖中可以看出，系統(tǒng)能效隨著ap數(shù)量增加逐漸下降。系統(tǒng)的能耗包括ap的發(fā)射功率和鏈路損耗功率兩部分。當(dāng)ap數(shù)量較少時(shí)，ap集合內(nèi)部發(fā)射功率、鏈路損耗功率的和都較小，系統(tǒng)可以獲得較高的能量效率，但相應(yīng)的可以提供的數(shù)據(jù)速率偏低。當(dāng)ap數(shù)量增多時(shí)，整個(gè)ap集合消耗的功率也隨之增加，系統(tǒng)的能效就會(huì)降低。增加ap的數(shù)量可以提高系統(tǒng)的吞吐量，但付出的代價(jià)則是系統(tǒng)能效的降低，根據(jù)用戶的業(yè)務(wù)需求動(dòng)態(tài)調(diào)整ap的數(shù)量才能更好地提升系統(tǒng)的性能。