一种软件定义无线网中的基于能效的流表更新方法和装置与流程

本发明涉及通信技术领域，特别是指一种软件定义无线网中的基于能效的流表更新方法和装置。

背景技术：

近年来由于移动网络的急速扩张和传统无线网络的限制，研究者致力于研发各种新技术以高效的管理无线网络中的资源。软件定义网络(Software Defined Network,SDN)以逻辑集中化的模型提供一种可扩展的灵活的管理方式，它通过打破垂直整合、从底层路由和交换机设备中将控制逻辑分离出来并引入网络可编程性来实现这一想法。为了更便于理解，可以认为当前数据平面的抽象通过在传统的有限网络中通过引入支持OpenFlow的交换机来实现。另一方面，由于移动业务的迅速发展、潜在的经济效益以及环境影响，减少能量消耗成为无线网络中的主要问题，在这种情况下，在基站(Base Station，BS)间引入中继节点(Relay Node，RN)可以通过改进传输质量并扩展小区覆盖以节约能耗。为了避免额外的能量开销，研究者提出使用可再生能源为中继节点供电。同时，随着越来越多的中继部署和中继技术的多样化，中继系统中的能源管理问题已经变得非常具有挑战性，特别是涉及绿色能源的情况下。因此，相对于其他的可编程网络，SDN无线网络在促进更有效的资源利用方面具有广泛的应用前景。另外随着无线网络的IP化，SDN可以用于整合不同的无线技术并且促进异构无线技术的优化管理和协作共存。

然而，在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：在绿色中继无线网络中，由于可再生能源的不稳定性和用户的移动性，拓扑不断发生变化，因此给流表的管理带来挑战，当RN由于绿色能源的短缺而发生中断，接入该RN的用户将被切换到基站，同时相关设备将通知控制器做进一步处理，但是基站和用户设备之间的连接将导致更多的能耗，并且控制平面和数据平面之间的通信将导致更高的时延。另一方面，当中继节点中的可再生能源饱和的时候，新到达的能量不能被储存，这意味着绿色能源的利用率下降，因此研究在SDN无线绿色中继网络中的资源管理具有重要的现实意义。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种软件定义无线网中的基于能效的流表更新方法和装置，用以实现有效地管理软件定义无线网的能源。

基于上述目的本发明提供一种软件定义无线网中的基于能效的流表更新方法，应用于包括基站、中继节点和用户的无线网，所述方法包括：

获取无线网中各中继节点的节点能量和各用户的用户位置；

将所述中继节点按照节点能量由高到低进行排序；

从第一个中继节点开始，按照所述排序，将所述中继节点服务范围内的用户接入所述中继节点，直到所述中继节点达到预设的能量优化条件；

为最后一个所述中继节点分配完用户后，将网络中剩余的用户接入基站。

可选的，所述将所述中继节点服务范围内的用户接入所述中继节点，具体包括：

获取所述中继节点的服务范围；

计算所述中继节点与各用户的距离，为与所述中继节点的距离不大于所述中继节点服务范围的用户，建立所述中继节点到所述用户的流表项；

根据所述流表项将与所述中继节点的距离不大于所述中继节点服务范围的用户接入所述中继节点。

可选的，所述能量优化条件包括：

在将所述中继节点服务范围内的用户接入所述中继节点的过程中，在每个所述用户接入前，计算如果该用户接入，所述中继节点在接入的下一单位时间内消耗的能量；

判断所述中继节点在接入的下一单位时间内消耗的能量是否达到所述中继节点在所述接入的单位时间的下一单位时间预估的稳定能量；若达到，则判定所述中继节点达到预设的能量优化条件。

可选的，将中继节点表示为R_m,1＜m＜M，将用户表示为U_n,1＜n＜N；表示中继节点R_m到用户U_n的流表项；表示集合U中全部用户U_n分别通过流表项接入中继节点R_m时，中继节点R_m的整体能耗；

令所述中继节点R_m在所述接入的单位时间的下一单位时间预估的稳定能量表示为其中表示中继节点R_m在第个单位时间内获取的能量，表示中继节点R_m在第个单位时间的能量状态；ε_max表示中继节点R_m的能量最大值，当能量达到ε_max时中继节点R_m能量不再增加；ε_min表示中继节点R_m的能量最小值，当能量低于ε_min时中继节点R_m不可用；

所述能量优化条件包括：将中继节点R_m服务范围内的用户接入所述中继节点的过程中，在每个所述用户接入前，将所述用户加入集合U；判断是否满足若满足，判定达到所述能量优化条件，若不满足，将下一用户加入集合U继续进行判断。

可选的，所述方法包括：

间隔第一时长，清空全部所述中继节点的流表项，重新为各所述中继节点分配用户。

基于上述目的本发明还提供一种软件定义无线网中的基于能效的流表更新装置，应用于包括基站、中继节点和用户的无线网，包括：

数据获取单元，用于获取无线网中各中继节点的节点能量和各用户的用户位置；还用于将所述中继节点按照节点能量由高到低进行排序；

接入控制单元，用于从第一个中继节点开始，按照所述排序，将所述中继节点服务范围内的用户接入所述中继节点，直到所述中继节点达到预设的能量优化条件；还用于在为最后一个所述中继节点分配完用户后，将网络中剩余的用户接入基站。

可选的，所述数据获取单元用于获取所述中继节点的服务范围；计算所述中继节点与各用户的距离，为与所述中继节点的距离不大于所述中继节点服务范围的用户，建立所述中继节点到所述用户的流表项；所述接入控制单元用于根据所述流表项将与所述中继节点的距离不大于所述中继节点服务范围的用户接入所述中继节点。

可选的，所述能量优化条件包括：

所述接入控制单元用于在将所述中继节点服务范围内的用户接入所述中继节点的过程中，在每个所述用户接入前，计算如果该用户接入，所述中继节点在接入的下一单位时间内消耗的能量；还用于判断所述中继节点在接入的下一单位时间内消耗的能量是否达到所述中继节点在所述接入的单位时间的下一单位时间预估的稳定能量；若达到，则判定所述中继节点达到预设的能量优化条件。

可选的，将中继节点表示为R_m,1＜m＜M，将用户表示为U_n,1＜n＜N；表示中继节点R_m到用户U_n的流表项；表示集合U中全部用户U_n分别通过流表项接入中继节点R_m时，中继节点R_m的整体能耗；

令所述中继节点在所述接入的单位时间的下一单位时间预估的稳定能量表示为其中表示中继节点R_m在第个单位时间内获取的能量，表示中继节点R_m在第个单位时间的能量状态；ε_max表示中继节点R_m的能量最大值，当能量达到ε_max时中继节点R_m能量不再增加；ε_min表示中继节点R_m的能量最小值，当能量低于ε_min时中继节点R_m不可用；

所述能量优化条件包括：所述接入控制单元用于在将中继节点R_m服务范围内的用户接入所述中继节点的过程中，在每个所述用户接入前，将所述用户加入集合U；判断是否满足若满足，判定达到所述能量优化条件，若不满足，将下一用户加入集合U继续进行判断。

可选的，所述接入控制单元用于间隔第一时长，清空全部所述中继节点的流表项，所述装置重新为各所述中继节点分配用户。

从上面所述可以看出，本发明提供的一种软件定义无线网中的基于能效的流表更新方法和装置通过分配每个中继节点的接入用户数量，使各中继节点能量的稳定时间尽可能延长，以防止因能量不足导致节点失效或能量过多而溢出导致的能量损失，最大限度地提高了能量利用率，降低中继节点服务中断的概率，延长了无线网络的健康运行时间。本实施例的方法对网络环境具备极高的自适应性，不易受到能源不稳定性和用户移动性的影响。

附图说明

图1为本发明提供一种软件定义无线网中的基于能效的流表更新方法的实施例的流程示意图；

图2为本发明实施例中SDN绿色中继无线网络第一场景示意图；

图3为本发明提供一种软件定义无线网中的基于能效的流表更新方法的可选实施例的流程示意图；

图4为本发明实施例中SDN绿色中继无线网络第二场景示意图；

图5为本发明提供一种软件定义无线网中的基于能效的流表更新方法的进一步实施例的流程示意图；

图6为本发明提供一种软件定义无线网中的基于能效的流表更新装置的模块结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

在本发明实施例的一个方面提供一种软件定义无线网中的基于能效的流表更新方法，应用于包括基站、中继节点和用户的无线网，所述方法包括：

S10，获取无线网中各中继节点的节点能量和各用户的用户位置。

S11，将所述中继节点按照节点能量由高到低进行排序。

S12，从第一个中继节点开始，按照所述排序，将所述中继节点服务范围内的用户接入所述中继节点，直到所述中继节点达到预设的能量优化条件。

S13，为最后一个所述中继节点分配完用户后，将网络中剩余的用户接入基站。

其中，步骤S11中，首先按照节点能量由高到低进行排序，对于能量较多的中继节点优先分配用户，这是考虑到资源合理分配的问题，例如在同一蜂窝内存在多个中继节点的情况下，如果按照随机顺序分配用户，就可能会出现能量最多的节点没有分配到适当数量的用户，能量获取量大大超出能耗，从而在短时间内达到能量最大值导致浪费；步骤S12中，将所述中继节点服务范围内的用户接入中继节点时，使用流表，所述流表其实可被视作是OpenFlow对网络设备的数据转发功能的一种抽象。在传统网络设备中，交换机和路由器的数据转发需要依赖设备中保存的二层MAC地址转发表或者三层IP地址路由表，而OpenFlow交换机中使用的流表也是如此，不过在它的表项中整合了网络中各个层次的网络配置信息，从而在进行数据转发时可以使用更丰富的规则。

图2描述了一个SDN绿色中继无线网络的场景，和SDN有线网络一样，一个典型的SDN无线网络包括数据平面和控制平面。相关设备包括由一个或者多个运行在服务器上的逻辑控制器控制的支持OpenFlow协议的基站、中继节点和用户(或称用户设备，User Equipment，UE)。控制器管理所有数据平面设备中的流表，并且决定数据包在网络中的转发路径。当一个用户发送一个接入请求的时候，控制器生成与其相匹配的流表项，并发送给转发路径上的设备，之后，相应的设备检查他们的内存，然后根据流表项建立链路。

在网络的异构性方面，基站由传统能源供能来满足持续通信的需求，同时，中继节点由绿色能源供能以避免额外的能量开销。由于绿色能源的不稳定性和用户的移动性，绿色中继设备具有不同的能量状态。掌握了全网中设备的位置信息和能量状态的逻辑上的集中控制器可以优化网络中的资源分配，并且通过动态的流表调整数据包转发路径和网络拓扑。

本实施例首先设置能量优化条件，并根据节点能量由高到低的顺序，依次为每个中继节点分配接入用户，直到中继节点达到预设的能量优化条件。所述能量优化条件是指，使各中继节点能够在所述能量优化条件下，平稳运行最长的时间，或者说获得最长的“寿命”。换句话说，需要各中继节点在接入用户后，其单位时间内消耗和获取到的能量地总和处于一个大致平衡中。

从上面所述可以看出，本实施例提供的方法通过分配每个中继节点的接入用户数量，使各中继节点能量的稳定时间尽可能延长，以防止因能量不足导致节点失效或能量过多而溢出导致的能量损失，最大限度地提高了能量利用率，降低中继节点服务中断的概率，延长了无线网络的健康运行时间。本实施例的方法对网络环境具备极高的自适应性，不易受到能源不稳定性和用户移动性的影响。

在一可选的实施例中，所述方法包括：

S10，获取无线网中各中继节点的节点能量和各用户的用户位置。

S11，将所述中继节点按照节点能量由高到低进行排序。

S12，从第一个中继节点开始，按照所述排序，将所述中继节点服务范围内的用户接入所述中继节点，直到所述中继节点达到预设的能量优化条件。

S13，为最后一个所述中继节点分配完用户后，将网络中剩余的用户接入基站。

其中，步骤S12中，所述将所述中继节点服务范围内的用户接入所述中继节点，具体包括：

S20，获取所述中继节点的服务范围。

S21，计算所述中继节点与各用户的距离，为与所述中继节点的距离不大于所述中继节点服务范围的用户，建立所述中继节点到所述用户的流表项。

S22，根据所述流表项将与所述中继节点的距离不大于所述中继节点服务范围的用户接入所述中继节点。

本实施例对于节点服务范围和接入用户的关系进行了进一步说明。所述中继节点的服务范围是预先设定的，具体要根据中继节点的发射功率、位置能因素进行确定，不同中继节点的服务范围可能是不相同的。

在另一可选的实施例中，所述能量优化条件包括：

S30，在将所述中继节点服务范围内的用户接入所述中继节点的过程中，在每个所述用户接入前，计算如果该用户接入，所述中继节点在接入的下一单位时间内消耗的能量。

S31，判断所述中继节点在接入的下一单位时间内消耗的能量是否达到所述中继节点在所述接入的单位时间的下一单位时间预估的稳定能量；若达到，则判定所述中继节点达到预设的能量优化条件。

其中，所述下一单位时间预估的稳定能量，是指中继节点下一时刻预估的能量值，与中继节点的能量最大值与能量最小值的均值只差。当中继节点达到能量最大值后，中继节点能量不再增加；当中继节点达到能量最小值后，中继节点不可用。

本实施例通过对中继节点能量消耗的预估，使其在接入用户后能够取得尽可能长的能量稳定时间，从而保证了在下一周期更新用户接入状态前，每个中继节点都能够最大限度地保持可用且不产生能量浪费的状态，从而提升整个无线网络的能量使用效率及健康度。

下面对上述步骤S30和S31提出的能量优化条件进行进一步说明。

考虑一个由一个放置在基站上的控制器和一系列绿色中继R＝{R₁,R₂...R_M}组成的蜂窝无线网络，每个中继节点均和基站相连接，我们定义表示中继节点R_m在时刻的绿色能量状态。用户表示为集合U＝{U₁,U₂...U_N}，每个用户通过接入中继节点或者直接接入基站来接入网络，定义用户U_m到接入设备之间的距离。

SDN绿色中继无线网络通过对相关的设备下发流表来建立网络连接，将相应的流表项表示为如果那么表示用户U_n通过连接中继节点R_m接入网络，如果那么用户U_n通过直接连接基站B接入网络。

首先分析传播模型，中继无线网络中的通信包括基站和中继节点的通信，基站和用户之间的通信以及中继节点和用户之间的通信，传输距离和接收功率之间的关系可以写成：

(1)

其中d,λ,θ分别定义接收功率、发射功率、传输距离，路径损耗和修正参数。

根据香农定理，为了维持一个稳定的传输速率R₀，接收功率需要满足：

其中W和N₀定义传输带宽和高斯白噪声功率密度(考虑加性高斯白噪声)。

然后分别分析由传统能源供电的基站能耗模型和由绿色能源供电的中继能耗模型，本申请分析使用负载独立的能耗模型。

1)对于基站，传输距离和能耗之间的关系可以表示为：

其中N_sec和N_ant分别定义扇区数量和每个扇区的天线数量。基站的覆盖半径一般在500m到2500m之间，覆盖域一般超过90％。基站动态能耗系数a_B包括功率放大效益、降温、电池备份等，系数b_B考虑除了上述之外能耗之外的与传输功率无关的能耗。一般基站放置于屋顶高度并且有三个具有特定数量天线的三个扇区。

基站连接小区中所有的中继节点，同时与一部分用户直接通信，因此基站的发射功率可以写成：

式(4)中，表示基站与服务范围内的所有中继节点通信时消耗的发射功率，其中表示基站与中继节点R_m通信时消耗的发射功率；表示基站与服务范围内的用户进行通信时消耗的发射功率，其中表示基站与用户U_n通信时的流表项，表示基站与用户U_n通信时消耗的发射功率。

2)和基站相对应的，中继节点由绿色能源供能，绿色能源状态取决于获取和消耗的能量，在单位时间内，中继节点R_m的绿色能源状态可以被写成：

其中和分别表示中继节点R_m在该时间单位内获取和消耗的能量，表示上一个时刻的能量状态，特殊的，我们定义作为初始时间状态。

获取的绿色能源取决于网络周围环境，因此可以被建模为随机过程，我们将单位时间内获取的绿色能源作为随机变量来处理，分别用μ_a和v_a表示其均值和方差，该均值与方差均取决于能量来源和环境。

中继的整体能耗类似于基站能耗，但是相对较低并且功能减少，比如，中继节点只有一个扇区一个天线，中继节点的发射功率与整体能耗如下所示：

其中表示与发射功率相关的部分，表示包括信号处理、降温设备、电池备份等于发射功率无关的能耗。

在时间单位内，R_m为用户提供服务，因此R_m的功率可以写为：

因此，可以表示为其中在没有流表管理机制的条件下是无法确定的，因此在这种情况下由于用户的移动性也可以被建模为一个随机过程，我们将单位时间内中继消耗的能量表示为一个均值和方差分别为μ_b的v_b随机变量。

由于能量不稳定，造成能量的短缺和饱和问题，中继节点在运行过程中出现下面两种能量状态：

1)绿色能量饱和。中继节点R_m获取的能量比消耗的能量多，持续增长，直到某一时刻到达一个固定值ε_max，在这种情况下，获取的绿色能源不能被存储，这一问题引起绿色能源利用率的下降。

2)绿色能量短缺。中继节点R_m获得的能量少于消耗的能量，持续减少直到某一时刻达一个固定值ε_min。在这种情况下，R_m不可用，为了保持服务的连续性，连接到该中继节点的用户需要被切换到基站，同时，设备将通知控制器做进一步处理。

为了使这个问题更具有普遍性，我们定义能量转移时间作为中继节点R_m的能量状态从初始值ε₀转移到ε所需要的时间，即：

因此，绿色能量稳定时间可以被写为：

为了最大化所述稳定时间相应的定义中继节点R_m的绿色能量稳定概率来表示绿色能源在时间[0,Φ]内既不饱和也不中断的概率，如下所示：

当Φ是一个单位时间时，稳定时间的均值和能量稳定概率的关系可以被写成：

因此，为了中继节点R_m能获取一个最大的能量稳定时间通过解决如下问题来实现能量稳定概率的最大化：

为了分析这个问题，我们考虑一个单位时间下，公式(5)可以被写成差分公式：

然后我们定义时间微分其中k→∞,可以被表示为：

由于和是不相关的随机过程，我们可以定义随机过程：

其中f(i)是一系列独立的随机变量，因此，当k→∞时候，我们可以通过中心极限定理得到首先，f(i)的和可以被当作一个正态随机分布的变量，如下所示：

(16)

其中μ_f和ν_f表示均值和方差，可以通过如下公式计算：

由于获取和消耗的能量都是随机过程，在时间内能量稳定概率可以通过公式(10)计算得到：

其中F(x)表示标准的正态分布函数，我们同样可以得到时间内的能量稳定概率。

根据正态分布函数的特性，我们可以通过以下公式得到最大

即

(21)

相应的可以通过满足以下公式得到最大

由于用户的移动性与绿色能源的不稳定性，得到每个时刻的μ_a，ν_a，μ_b，ν_b非常困难，但是在SDN绿色中继网络中，我们可以通过根据能量状态管理流表项来调整的值来实现对μ_b和ν_b的优化，对每一个绿色中继节点，消耗的能量优化条件可以被写为：

其中

由于获取的绿色能源难以预测并具有一定的连续性，我们用代替为了便于表述，以下一单位时间预估的稳定能量命名表示时刻节点R_m的预估总能量相对于其能量最大值与最小值均值的差值。

对于多中继小区，该优化问题将成为一个多维的优化问题，如下所示：

在一些可选的实施方式中，将中继节点表示为R_m,1＜m＜M，将用户表示为U_n,1＜n＜N；表示中继节点R_m到用户U_n的流表项；表示集合U中全部用户U_n分别通过流表项接入中继节点R_m时，中继节点R_m的整体能耗；

令所述中继节点在所述接入的单位时间的下一单位时间预估的稳定能量表示为其中表示中继节点R_m在第个单位时间内获取的能量，表示中继节点R_m在第个单位时间的能量状态；ε_max表示中继节点R_m的能量最大值，当能量达到ε_max时中继节点R_m能量不再增加；ε_min表示中继节点R_m的能量最小值，当能量低于ε_min时中继节点R_m不可用；

所述能量优化条件包括：在将所述中继节点服务范围内的用户接入所述中继节点的过程中，在每个所述用户接入前，将所述用户加入集合U；判断是否满足若满足，判定达到所述能量优化条件，若不满足，将下一用户加入集合U继续进行判断。

在另一可选的实施例中，所述方法包括：

S10，获取无线网中各中继节点的节点能量和各用户的用户位置。

S11，将所述中继节点按照节点能量由高到低进行排序。

S12，从第一个中继节点开始，按照所述排序，将所述中继节点服务范围内的用户接入所述中继节点，直到所述中继节点达到预设的能量优化条件。

S13，为最后一个所述中继节点分配完用户后，将网络中剩余的用户接入基站。

S40，间隔第一时长，清空全部所述中继节点的流表项，重新为各所述中继节点分配用户。

步骤S40实际上表示，每间隔第一时长，重新执行步骤S10-S13。这里的第一时长理论上应该不大于根据前述用户分配原则进行分配后，单一节点的能量稳定时间的最小值，在具体情况下可以通过绿色能源的期望来计算最优值，也可以根据处理器计算量与算法效益来权衡取值。

本实施例实现了对于网络流表项的更新，从而实现了维持整个无线网络的健康运行。

图5为本发明提供一种软件定义无线网中的基于能效的流表更新方法的进一步实施例的流程示意图。如图所示，在进一步实施例中，所述方法包括：

S500，执行时间初始化，使

S501，将中继节点按照时刻的能量状态排序，使得

S502，清空所有的流表项，使其中

S503，判断从第1个中继节点开始进行用户分配，判断是否为第M+1个中继？若不是，执行步骤S504，否则执行步骤S513。

S504，将用户按照距离该中继节点的距离由近到远排序，使得在尝试接入用户时，按照排序从最近的用户进行尝试，尽可能保证接入中继节点的都是距离较近的用户，从而获取到较好的接入效果。

S505，从第1个用户开始进行接入尝试，判断是否为第N+1个用户？若不是，执行步骤S506，否则执行步骤S512。

S506，是否所有中继与基站中均没有与该用户相关的流表项，即若是，执行步骤S507，否则执行步骤S513。

S507，判断该用户是否在中继的服务范围内，即若是，执行步骤S508，否则执行步骤S513。

S508，计算如果该用户接入中继，中继在这一时刻消耗的能量

S509，判断是否满足能量优化条件，若满足，执行步骤S510，否则执行步骤S513。

S510，将与该用户相关的流表下发给该中继节点，即z_R,U←1。

S511，返回步骤S505，从下一用户继续接入尝试。

S512，返回步骤S503，继续为下一中继节点分配用户。

S513，将网络中尚未接入中继的用户接入基站。

S514，等待下一个更新周期，返回步骤S501。

本发明实施例还提供一种软件定义无线网中的基于能效的流表更新装置，应用于包括基站、中继节点和用户的无线网，包括：

数据获取单元60，用于获取无线网中各中继节点的节点能量和各用户的用户位置；还用于将所述中继节点按照节点能量由高到低进行排序。

接入控制单元61，用于从第一个中继节点开始，按照所述排序，将所述中继节点服务范围内的用户接入所述中继节点，直到所述中继节点达到预设的能量优化条件；还用于在为最后一个所述中继节点分配完用户后，将网络中剩余的用户接入基站。

在一些可选的实施例中，所述数据获取单元60用于获取所述中继节点的服务范围；计算所述中继节点与各用户的距离，为与所述中继节点的距离不大于所述中继节点服务范围的用户，建立所述中继节点到所述用户的流表项；所述接入控制单元用于根据所述流表项将与所述中继节点的距离不大于所述中继节点服务范围的用户接入所述中继节点。

在一些可选的实施例中，所述能量优化条件包括：

所述接入控制单元61用于在将所述中继节点服务范围内的用户接入所述中继节点的过程中，在每个所述用户接入前，计算如果该用户接入，所述中继节点在接入的下一单位时间内消耗的能量；还用于判断所述中继节点在接入的下一单位时间内消耗的能量是否达到所述中继节点在所述接入的单位时间的下一单位时间预估的稳定能量；若达到，则判定所述中继节点达到预设的能量优化条件。

在一些可选的实施例中，将中继节点表示为R_m,1＜m＜M，将用户表示为U_n,1＜n＜N；表示中继节点R_m到用户U_n的流表项；表示集合U中全部用户U_n分别通过流表项接入中继节点R_m时，中继节点R_m的整体能耗；

令所述中继节点在所述接入的单位时间的下一单位时间预估的稳定能量表示为其中表示中继节点R_m在第个单位时间内获取的能量，表示中继节点R_m在第个单位时间的能量状态；ε_max表示中继节点R_m的能量最大值，当能量达到ε_max时中继节点R_m能量不再增加；ε_min表示中继节点R_m的能量最小值，当能量低于ε_min时中继节点R_m不可用；

所述能量优化条件包括：所述接入控制单元61用于在将中继节点服务范围内的用户接入所述中继节点的过程中，在每个所述用户接入前，将所述用户加入集合U；判断是否满足若满足，判定达到所述能量优化条件，若不满足，将下一用户加入集合U继续进行判断。

在一些可选的实施例中，所述接入控制单元用于间隔第一时长，清空全部所述中继节点的流表项，所述装置重新为各所述中继节点分配用户。

本发明实施例还提供一种电子设备，包括:

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述任一实施例中提出的方法

本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行上述任一实施例中的所述方法。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

所述领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory,RAM)等。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本发明难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本发明难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本发明的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本发明的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本发明。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

尽管已经结合了本发明的具体实施例对本发明进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。

本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。