多用户室内电力线通信的资源优化方法、系统和存储介质与流程

1.本发明涉及电力线通信技术领域，尤其涉及一种多用户室内电力线通信的资源优化方法、一种计算机可读存储介质、一种多用户室内电力线通信的资源优化系统和一种电力线通信系统。


背景技术：

2.随着物联网等新兴技术的发展，电力线通信作为一种无需重新布线的基础设施，并且电力线通信技术具有组网简单、成本低、安全性高、易于实现等优点，可用于远程抄表、家庭自动化等低速控制，也适用于数据、互联网、音视频多媒体等高速信息传输。利用电力线传输数据信息不仅可以降低运营成本，还可以减少建设新的通信网络的费用。
3.相关技术中，对于多用户电力线通信系统，通常采用将用户设备集中部署的方式进行部署。但是集中部署需要使用集中式服务器，而集中式服务器的成本非常高昂。另外，在集中式架构下，随着业务量的增长，当需要对系统进行扩展时，只能通过横向扩展同样架构的服务器的方式进行扩展。因此，集中部署的电力线通信系统会产生较大的信令开销，并且可扩展性差。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种多用户室内电力线通信的资源优化方法，能够使每台用户设备在大部分时间都会使用最佳子信道进行传输，从而使电力线通信系统接近最佳效用，减少系统的信令开销，并增强系统的可扩展性。
5.本发明的第二个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
6.本发明的第三个目的在于提出一种多用户室内电力线通信的资源优化系统。
7.本发明的第四个目的在于提出一种电力线通信系统。
8.为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种多用户室内电力线通信的资源优化方法，包括：为每台用户设备随机分配子信道，并确定每个子信道的网络配置；计算每台用户设备在其对应的当前网络配置下发射功率的最优值，并根据当前网络配置下发射功率的最优值寻找最优网络配置；获取每台用户设备在最优网络配置下发射功率的最优值；根据最优网络配置下发射功率的最优值确定最优系统网络效用值，并根据最优系统网络效用值确定是否更新用户设备的子信道集合。
9.根据本发明实施例的多用户室内电力线通信的资源优化方法，为每台用户设备随机分配子信道，并确定每个子信道的网络配置；计算每台用户设备在其对应的当前网络配置下发射功率的最优值，并根据当前网络配置下发射功率的最优值寻找最优网络配置；获取每台用户设备在最优网络配置下发射功率的最优值；根据最优网络配置下发射功率的最优值确定最优系统网络效用值，并根据最优系统网络效用值确定是否更新用户设备的子信道集合。由此，该方法能够使每台用户设备在大部分时间都会使用最佳子信道进行传输，从
而使电力线通信系统接近最佳效用，减少系统的信令开销，并增强系统的可扩展性。
10.另外，根据本发明上述实施例的多用户室内电力线通信的资源优化方法，还可以具有如下的附加技术特征：
11.根据本发明的一个实施例，计算每台用户设备在其对应的当前网络配置下发射功率的最优值，包括：基于网络效用函数建立混合整数非线性规划模型；根据混合整数非线性规划模型确定功率分配模型；保持当前网络配置不变，采用拉格朗日函数将功率分配模型转换为无约束优化问题，并确定拉格朗日乘子的最优值；根据拉格朗日乘子的最优值采用karush-kuhn-tucker条件确定当前网络配置下发射功率的最优值。
12.根据本发明的一个实施例，根据当前网络配置下发射功率的最优值确定最优网络配置，包括：保持当前网络配置下发射功率的最优值不变，将当前网络配置下的最优系统网络效用值增加加权熵项，以获得网络配置模型；采用karush-kuhn-tucker条件对网络配置模型进行求解，确定最优网络配置。
13.根据本发明的一个实施例，混合整数非线性规划模型如下：
[0014][0015][0016][0017][0018]
其中，nu(
·
)表示系统网络效用值；α表示权值，0≤α≤1；r
n,k
表示设备n在子信道k上的传输速率；x
n,k
表示一个二元变量，当设备n选择子信道k时，x
n,k
＝1，否则x
n,k
＝0；p
n,k
表示分配的发射功率；表示电路消耗功率；表示设备n的服务质量需求；表示设备n发送功率的最大值。
[0019]
根据本发明的一个实施例，通过以下公式将功率分配模型型转换为无约束优化问题：
[0020][0021]
其中，λn和μn表示拉格朗日乘子，α表示权值，0≤α≤1，r
n,k
表示设备n在子信道k上的传输速率；p
n,k
表示分配的发射功率；表示电路消耗功率；表示设备n的服务质量需求；表示设备n发送功率的最大值。
[0022]
根据本发明的一个实施例，通过以下公式获得网络配置模型：
[0023][0024][0025]
其中，nu(c)表示网络配置c的权重，表示加权熵项，β表示熵项的权值，prc表示系统处于网络配置c的时间百分比，c表示网络配置集合。
[0026]
根据本发明的一个实施例，根据最优系统网络效用值确定是否更新用户设备的子信道集合，包括：根据最优系统网络效用值和当前用户设备选择的子信道集合生成指数分布计时器；在当前用户设备的指数分布计时器计时结束时，确定当前用户设备选择的子信道集合中子信道的释放概率；在子信道的释放概率大于预设阈值时，将该子信道从子信道集合中释放，并更新当前用户设备的子信道集合，以及从空闲的子信道中为当前用户设备随机分配一条新的子信道，并将新的子信道加入当前用户设备选择的子信道集合。
[0027]
根据本发明的一个实施例，通过以下公式生成指数分布计时器：
[0028][0029]
其中，timer表示指数分布计时器，表示当前用户设备的当前子信道的最优系统网络效用值；σ表示常数，β表示熵项的权值，ki表示当前用户设备选择的子信道的集合中的任一条，kn表示用户设备n选择的子信道的集合，i为小于等于k的正整数，k表示可用子信道的数目。
[0030]
根据本发明的一个实施例，通过以下公式确定当前用户设备选择的子信道集合中子信道的释放概率：
[0031][0032]
其中，pr
n,k
表示用户设备n选择的子信道集合中子信道k的释放概率。
[0033]
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有多用户室内电力线通信的资源优化程序，该多用户室内电力线通信的资源优化程序被处理器执行时实现上述的多用户室内电力线通信的资源优化方法。
[0034]
根据本发明实施例的计算机可读存储介质，通过执行上述的多用户室内电力线通信的资源优化方法，能够使电力线通信系统接近最佳效用，减少系统的信令开销，并增强系统的可扩展性。
[0035]
为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种多用户室内电力线通信的资源优化系统，第一确定模块，用于为每台用户设备随机分配子信道，并确定每个子信道的网络配置；计算模块，用于计算每台用户设备在其对应的当前网络配置下发射功率的最优值；第二确定模块，用于根据当前网络配置下发射功率的最优值寻找最优网络配置；获取模块，用于获取每台用户设备在最优网络配置下发射功率的最优值；第三确定模块，用于根据最优网络配置下发射功率的最优值确定最优系统网络效用值，并根据最优系统网络效用值确
定是否更新用户设备的子信道集合。
[0036]
根据本发明实施例的多用户室内电力线通信的资源优化系统，第一确定模块为每台用户设备随机分配子信道，并确定每个子信道的网络配置，计算模块计算每台用户设备在其对应的当前网络配置下发射功率的最优值，第二确定模块根据当前网络配置下发射功率的最优值寻找最优网络配置，获取模块获取每台用户设备在最优网络配置下发射功率的最优值，第三确定模块根据最优网络配置下发射功率的最优值确定最优系统网络效用值，并根据最优系统网络效用值确定是否更新用户设备的子信道集合。由此，该系统能够使每台用户设备在大部分时间都会使用最佳子信道进行传输，从而使电力线通信系统接近最佳效用，减少系统的信令开销，并增强系统的可扩展性。
[0037]
为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种电力线通信系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的多用户室内电力线通信的资源优化程序，处理器执行多用户室内电力线通信的资源优化程序时，实现上述的多用户室内电力线通信的资源优化方法。
[0038]
根据本发明实施例的电力线通信系统，通过执行上述的多用户室内电力线通信的资源优化方法，能够使每台用户设备在大部分时间都会使用最佳子信道进行传输，从而使电力线通信系统接近最佳效用，减少系统的信令开销，并增强系统的可扩展性。
[0039]
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
[0040]
图1为根据本发明实施例的多用户室内电力线通信的资源优化方法的流程图；
[0041]
图2为根据本发明一个实施例的计算用户设备发射功率的最优值的流程图；
[0042]
图3为根据本发明一个实施例的确定最优网络配置的流程图；
[0043]
图4为根据本发明一个实施例的确定是否更换用户设备的当前子信道的流程图；
[0044]
图5为根据本发明实施例的多用户室内电力线通信的资源优化系统的方框示意图；
[0045]
图6为根据本发明实施例的电力线通信系统的方框示意图。
具体实施方式
[0046]
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0047]
下面参考附图描述本发明实施例提出的多用户室内电力线通信的资源优化方法、计算机可读存储介质、多用户室内电力线通信的资源优化系统和电力线通信系统。
[0048]
图1为根据本发明实施例的多用户室内电力线通信的资源优化方法的流程图。
[0049]
如图1所示，本发明实施例的多用户室内电力线通信的资源优化方法，可包括以下步骤：
[0050]
步骤s101，为每台用户设备随机分配子信道，并确定每个子信道的网络配置。
[0051]
步骤s102，计算每台用户设备在其对应的当前网络配置下发射功率的最优值，并
根据当前网络配置下发射功率的最优值寻找最优网络配置。
[0052]
步骤s103，获取每台用户设备在最优网络配置下发射功率的最优值。
[0053]
步骤s104，根据最优网络配置下发射功率的最优值确定最优系统网络效用值，并根据最优系统网络效用值确定是否更新用户设备的子信道集合。
[0054]
具体而言，在本发明实施例的多用户室内电力线通信系统中，假设有n台用户设备，采用分布式部署，可用子信道的数目为k个，并且子信道的数量大于设备的数量，即k＞n。为了避免不同设备之间的干扰，每个子信道只能由一台设备使用。例如，在初始状态下，用户设备n随机选择子信道k，其中n∈n，k∈k，并可以确定子信道k的网络配置。当系统中的所有用户设备均选择子信道完成后，用户设备n的子信道集合为kn。
[0055]
进一步地，根据用户设备n在其对应的当前网络配置下，计算用户设备n发射功率的最优值。然后再根据用户设备n发射功率的最优值寻找用户设备n在子信道k的最优网络配置。在寻找到用户设备n在子信道k的最优网络配置后，可以获取用户设备n在该最优网络配置下发射功率的最优值。基于同样的原理，可以获取系统中的每台用户设备在最优网络配置下发射功率的最优值。
[0056]
在获取每台用户设备在最优网络配置下发射功率的最优值以后，可以根据最优网络配置下每台用户设备发射功率的最优值确定最优系统网络效用值，并根据最优系统网络效用值计算当前用户选择的子信道集合kn中子信道的释放概率。当子信道的释放概率大于一定值时，更新当前用户设备的子信道集合。
[0057]
由此，通过计算每台用户设备在其对应的当前网络配置下发射功率的最优值，并根据当前网络配置下发射功率的最优值寻找最优网络配置，并获取每台用户设备在最优网络配置下发射功率的最优值，根据最优网络配置下发射功率的最优值确定最优系统网络效用值，并根据最优系统网络效用值确定是否更新用户设备的子信道集合，能够使每台用户设备在大部分时间都会使用最佳子信道进行传输，从而使电力线通信系统接近最佳效用，减少系统的信令开销，并增强系统的可扩展性。
[0058]
下面详细描述本发明的资源优化方法的具体流程。
[0059]
根据本发明的一个实施例，如图2所示，计算每台用户设备在其对应的当前网络配置下发射功率的最优值，可包括以下步骤：
[0060]
步骤s201，基于网络效用函数建立混合整数非线性规划模型。
[0061]
根据本发明的一个实施例，混合整数非线性规划模型如下：
[0062][0063][0064][0065][0066]
其中，nu(
·
)表示系统网络效用值；α表示权值，0≤α≤1；r
n,k
表示设备n在子信道k上的传输速率；x
n,k
表示一个二元变量，当设备n选择子信道k时，x
n,k
＝1，否则x
n,k
＝0；p
n,k
表
示分配的发射功率；表示电路消耗功率；表示设备n的服务质量需求；表示设备n发送功率的最大值。
[0067]
具体而言，虽然在电力线通信网络中，能量供应是充足的，但是为了避免浪费能源，提高网络的能量效率依然十分重要。在本发明的实施例中，通过网络效用函数(nu)可以反映整个系统的能效，使用集合c来表示电力线通信系统的整个可能的网络配置的集合，并将系统中的一个子信道的某个分配结果x作为一个网络配置c，从而c∈c。当设备n选择子信道k，即x
n,k
＝1时，上述的混合整数非线性规划模型可以转化为：
[0068][0069][0070][0071]
c∈c.
[0072]
其中，表示设备n在网络配置c下选择的活跃子信道的集合。
[0073]
步骤s202，根据混合整数非线性规划模型确定功率分配模型。
[0074]
步骤s203，保持当前网络配置不变，采用拉格朗日函数将功率分配模型转换为无约束优化问题，并确定拉格朗日乘子的最优值。
[0075]
根据本发明的一个实施例，通过以下公式将功率分配模型转换为无约束优化问题：
[0076][0077]
其中，λn和μn表示拉格朗日乘子，α表示权值，0≤α≤1，r
n,k
表示设备n在子信道k上的传输速率；p
n,k
表示分配的发射功率；表示电路消耗功率；表示设备n的服务质量需求；表示设备n发送功率的最大值。
[0078]
具体而言，用户设备n保持当前网络配置c不变，采用上述公式将将功率分配模型转换为无约束优化问题。由于用户设备n在当前网络配置c下发射功率的最优值与拉格朗日乘子λn、μn的取值有关，因此需要先求出拉格朗日乘子的最优值和在本发明的一个实施例中，可以最速下降法求解出拉格朗日乘子的最优值，具体公式如下：
[0079]
[0080][0081]
其中，κ和γ足够小的正步长，t是迭代索引值。由于上述的无约束优化问题的拉格朗日函数是凸函数，因此通过上述公式对进行收敛，可以求得拉格朗日乘子的最优值和
[0082]
步骤s204，根据拉格朗日乘子的最优值采用karush-kuhn-tucker条件确定当前网络配置下发射功率的最优值。
[0083]
在通过上述步骤s203求出拉格朗日乘子的最优值和后，采用karush-kuhn-tucker条件，将拉格朗日乘子的最优值和带入下述公式，可以求出设备n在当前网络配置下发射功率的最优值具体公式如下：
[0084][0085]
其中，εn是网络效率值，g
n,k
是设备n在信道k的信噪比。
[0086]
根据本发明的一个实施例，如图3所示，根据当前网络配置下发射功率的最优值确定最优网络配置，可包括以下步骤：
[0087]
步骤s301，保持当前网络配置下发射功率的最优值不变，将当前网络配置下的最优系统网络效用值增加加权熵项，以获得网络配置模型。
[0088]
根据本发明的一个实施例，通过以下公式获得网络配置模型：
[0089][0090][0091]
其中，nu(c)表示网络配置c的权重，表示加权熵项，β表示熵项的权值，prc表示系统处于网络配置c的时间百分比，c表示网络配置集合。
[0092]
步骤s302，采用karush-kuhn-tucker条件对网络配置模型进行求解，确定最优网络配置。
[0093]
具体地，采用karush-kuhn-tucker条件对步骤s301中的网络配置模型进行求解，可以得到统处于网络配置c的时间百分比的最优解表达式具体如下：
[0094][0095]
其中，c'∈c，最优解的乘积形式可以抽象为某一时间下马尔科夫链的平稳分布。由此，通过系统处于网络配置c的时间百分比的最优解可以确定系统的最优网络配置。
[0096]
进一步地，可以分别获取每台用户设备在系统的最优网络配置下发射功率的最优值。
[0097]
根据本发明的一个实施例，如图4所示，根据最优系统网络效用值确定是否更新用户设备的子信道集合，可包括以下步骤：
[0098]
步骤s401，根据最优系统网络效用值和当前用户设备选择的子信道集合生成指数分布计时器。
[0099]
根据本发明的一个实施例，通过以下公式生成指数分布计时器：
[0100][0101]
其中，timer表示指数分布计时器，表示当前用户设备的当前子信道的最优系统网络效用值；σ表示常数，β表示熵项的权值，ki表示当前用户设备选择的子信道的集合中的任一条，kn表示用户设备n选择的子信道的集合，i为小于等于k的正整数，k表示可用子信道的数目。
[0102]
具体而言，在初始状态下，用户设备n随机选择一个子信道k加入到集合kn，并生成当前配置c，此时用户设备n的网络效用为z
n,k
，k∈kn。在获取到在最优网络配置下发射功率的最优值以后，用户设备n可以根据最优网络配置下发射功率的最优值确定在当前子信道的最优系统网络效用值将带入上述公式，可以生成一个用户设备n的指数分布计时器timer，并开始倒计时。
[0103]
步骤s402，在当前用户设备的指数分布计时器计时结束时，确定当前用户设备选择的子信道集合中子信道的释放概率。
[0104]
根据本发明的一个实施例，通过以下公式确定当前用户设备选择的子信道集合中子信道的释放概率：
[0105][0106]
其中，pr
n,k
表示用户设备n选择的子信道集合中子信道k的释放概率。通过上述公式，可以确定用户设备n所选择的子信道k的释放概率。
[0107]
步骤s403，在子信道的释放概率大于预设阈值时，将该子信道从子信道集合中释放，并更新当前用户设备的子信道集合，并从空闲的子信道中为当前用户设备随机分配一条新的子信道，并将新的子信道加入当前用户设备选择的子信道集合。
[0108]
也就是说，当用户设备n所选择的子信道k的释放概率大于预设阈值时，将子信道k从子信道集合kn中释放，并更新用户设备n的子信道集合kn。用户设备n释放当前子信道k进入跳跃状态，可以为用户设备n从保持活跃的空闲子信道中随机选择一条新的子信道加入子信道集合kn中，然后向电力线通信系统广播一条重置消息。当电力线通信系统收到重置消息后，待其他设备完成当前的计时过程后，在新的网络配置中计算其网络效用值并生成新的计时变量，然后进入等待状态。在用户设备n所选择的子信道k的释放概率小于预设阈值时，用户设备n保持在当前子信道k不变。由此，可以使得系统中的用户设备使用最佳子信道进行传输。
[0109]
由此，上述实施例的资源优化方法可以部署到大规模的电力线通信系统中，而不会导致很多网络效用性能下降，并且在大规模的网络配置下，所产生的网络近似误差上界
更低。
[0110]
综上所述，根据本发明实施例的多用户室内电力线通信的资源优化方法，为每台用户设备随机分配子信道，并确定每个子信道的网络配置；计算每台用户设备在其对应的当前网络配置下发射功率的最优值，并根据当前网络配置下发射功率的最优值确定最优网络配置；获取每台用户设备在最优网络配置下发射功率的最优值；根据最优网络配置下发射功率的最优值确定最优系统网络效用值，并根据最优系统网络效用值确定是否更换用户设备的当前子信道。由此，该方法能够使每台用户设备在大部分时间都会使用最佳子信道进行传输，从而使电力线通信系统接近最佳效用，减少系统的信令开销，并增强系统的可扩展性。
[0111]
对应上述实施例，本发明还提出了一种计算机可读存储介质。
[0112]
本发明实施例的计算机可读存储介质，其上存储有多用户室内电力线通信的资源优化程序，该多用户室内电力线通信的资源优化程序被处理器执行时实现上述的多用户室内电力线通信的资源优化方法。
[0113]
根据本发明实施例的计算机可读存储介质，通过执行上述的多用户室内电力线通信的资源优化方法，能够使电力线通信系统接近最佳效用，减少系统的信令开销，并增强系统的可扩展性。
[0114]
对应上述实施例，本发明还提出了一种多用户室内电力线通信的资源优化系统。
[0115]
图5为根据本发明实施例的多用户室内电力线通信的资源优化系统的方框示意图。
[0116]
如图5所示，本发明实施例的多用户室内电力线通信的资源优化系统500，可包括：第一确定模块510、计算模块520、第二确定模块530、获取模块540和第三确定模块550。
[0117]
其中，第一确定模块510用于为每台用户设备随机分配子信道，并确定每个子信道的网络配置。计算模块520用于计算每台用户设备在其对应的当前网络配置下发射功率的最优值。第二确定模块530用于根据当前网络配置下发射功率的最优值寻找最优网络配置。获取模块540用于获取每台用户设备在最优网络配置下发射功率的最优值。第三确定模块550用于根据最优网络配置下发射功率的最优值确定最优系统网络效用值，并根据最优系统网络效用值确定是否更新用户设备的子信道集合。
[0118]
根据本发明的一个实施例，计算模块520计算每台用户设备在其对应的当前网络配置下发射功率的最优值，具体用于，基于网络效用函数建立混合整数非线性规划模型；根据混合整数非线性规划模型确定功率分配模型；保持当前网络配置不变，采用拉格朗日函数将功率分配模型转换为无约束优化问题，并确定拉格朗日乘子的最优值；根据拉格朗日乘子的最优值采用karush-kuhn-tucker条件确定当前网络配置下发射功率的最优值。
[0119]
根据本发明的一个实施例，第二确定模块530根据当前网络配置下发射功率的最优值确定最优网络配置，具体用于，保持当前网络配置下发射功率的最优值不变，将当前网络配置下的最优系统网络效用值增加加权熵项，以获得网络配置模型；采用karush-kuhn-tucker条件对网络配置模型进行求解，确定最优网络配置。
[0120]
根据本发明的一个实施例，混合整数非线性规划模型如下：
[0121]
[0122][0123][0124][0125]
其中，nu(
·
)表示系统网络效用值；α表示权值，0≤α≤1；r
n,k
表示设备n在子信道k上的传输速率；x
n,k
表示一个二元变量，当设备n选择子信道k时，x
n,k
＝1，否则x
n,k
＝0；p
n,k
表示分配的发射功率；表示电路消耗功率；表示设备n的服务质量需求；表示设备n发送功率的最大值。
[0126]
根据本发明的一个实施例，计算模块520通过以下公式将功率分配模型转换为无约束优化问题：
[0127][0128]
其中，λn和μn表示拉格朗日乘子，α表示权值，0≤α≤1，r
n,k
表示设备n在子信道k上的传输速率；p
n,k
表示分配的发射功率；表示电路消耗功率；表示设备n的服务质量需求；表示设备n发送功率的最大值。
[0129]
根据本发明的一个实施例，第二确定模块530通过以下公式获得网络配置模型：
[0130][0131][0132]
其中，nu(c)表示网络配置c的权重，表示加权熵项，β表示熵项的权值，prc表示系统处于网络配置c的时间百分比，c表示网络配置集合。
[0133]
根据本发明的一个实施例，第三确定模块550根据最优系统网络效用值确定是否更新用户设备的子信道集合，具体用于，根据最优系统网络效用值和当前用户设备选择的子信道集合生成指数分布计时器；在当前用户设备的指数分布计时器计时结束时，确定当前用户设备选择的子信道集合中子信道的释放概率；在子信道的释放概率大于预设阈值时，将该子信道从子信道集合中释放，并当前用户设备的子信道集合，从空闲的子信道中为当前用户设备随机分配一条新的子信道，并将新的子信道加入当前用户设备选择的子信道集合。
[0134]
根据本发明的一个实施例，第三确定模块550通过以下公式生成指数分布计时器：
[0135][0136]
其中，timer表示指数分布计时器，表示当前用户设备的当前子信道的最优系统网络效用值；σ表示常数，β表示熵项的权值，ki表示当前用户设备选择的子信道的集合中的任一条，kn表示用户设备n选择的子信道的集合，i为小于等于k的正整数，k表示可用子信道的数目。
[0137]
根据本发明的一个实施例，第三确定模块550通过以下公式确定当前用户设备选择的子信道集合中子信道的释放概率：
[0138][0139]
其中，pr
n,k
表示用户设备n选择的子信道集合中子信道k的释放概率。
[0140]
需要说明的是，本发明实施例的多用户室内电力线通信的资源优化系统中未披露的细节，请参照本发明实施例的多用户室内电力线通信的资源优化方法中所披露的细节，具体这里不再赘述。
[0141]
根据本发明实施例的多用户室内电力线通信的资源优化系统，第一确定模块为每台用户设备随机分配子信道，并确定每个子信道的网络配置，计算模块计算每台用户设备在其对应的当前网络配置下发射功率的最优值，第二确定模块根据当前网络配置下发射功率的最优值确定最优网络配置，获取模块获取每台用户设备在最优网络配置下发射功率的最优值，第三确定模块根据最优网络配置下发射功率的最优值确定最优系统网络效用值，并根据最优系统网络效用值确定是否更换用户设备的当前子信道。由此，该系统能够使每台用户设备在大部分时间都会使用最佳子信道进行传输，从而使电力线通信系统接近最佳效用，减少系统的信令开销，并增强系统的可扩展性。
[0142]
对应上述实施例，本发明还提出了一种电力线通信系统。
[0143]
图6为根据本发明实施例的电力线通信系统的方框示意图。
[0144]
如图6所示，本发明实施例的电力线通信系统600，包括存储器610、处理器620及存储在存储器610上并可在处理器620上运行的多用户室内电力线通信的资源优化程序，处理器620执行多用户室内电力线通信的资源优化程序时，实现上述的多用户室内电力线通信的资源优化方法。
[0145]
根据本发明实施例的电力线通信系统，通过执行上述的多用户室内电力线通信的资源优化方法，能够使每台用户设备在大部分时间都会使用最佳子信道进行传输，从而使电力线通信系统接近最佳效用，减少系统的信令开销，并增强系统的可扩展性。
[0146]
需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设
备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
[0147]
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
[0148]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0149]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0150]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0151]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。