本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，特別涉及資源分配值計算方法及裝置。

背景技術(shù)：

隨著無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，無線網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中的能耗急劇增大，能耗一般包括網(wǎng)絡(luò)級能耗、信道級能耗和元件級能耗。其中，信道級能耗主要是數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)(基站、中繼、終端)間相互通信的能量消耗，降低信道級能耗主要是通過合理分配各數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的資源來實(shí)現(xiàn)。

現(xiàn)有的降低信道級能耗的方法，主要是基于功率的資源分配方法，比如用于lte(longtermevolution，長期演進(jìn))系統(tǒng)中的聯(lián)合動態(tài)資源分配方法：根據(jù)信道條件和用戶服務(wù)質(zhì)量(qualityofservice，qos)請求，對各數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率進(jìn)行合理分配，進(jìn)而減少能耗。

利用這種方法減少能耗，僅合理分配了發(fā)射功率，沒有合理分配時間，數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)間的傳輸時長越長，能耗越大，因而這種方法減少能耗的效果并不明顯。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供資源分配值計算方法及裝置，以實(shí)現(xiàn)合理分配各數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)間的發(fā)射功率和時間，有效減少能耗。

為達(dá)到上述目的，第一方面，本發(fā)明實(shí)施例公開了一種資源分配值計算方法，應(yīng)用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括基站和終端，所述方法包括：

計算所述基站在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第一平均速率需求r1和所述終端在所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第二平均速率需求r2；其中，所述預(yù)設(shè)周期包括所述基站向所述終端發(fā)送數(shù)據(jù)的t1時間段、所述終端向所述基站發(fā)送數(shù)據(jù)的t2時間段和空閑t3時間段；

根據(jù)所述t1、所述r1和所述終端獲取的第一信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對所述基站在所述預(yù)設(shè)周期的第一約束方程；根據(jù)所述t2、所述r2和所述基站獲取的第二信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對所述終端在所述預(yù)設(shè)周期的第二約束方程；

根據(jù)所述第一約束方程和所述第二約束方程構(gòu)建約束方程組，在所述基站發(fā)射功率p10為第一預(yù)設(shè)值、所述終端發(fā)射功率p20為第二預(yù)設(shè)值的情況下，分別確定所述t1的值和所述t2的值；

判斷所述t1的值與所述t2的值之和是否不大于所述預(yù)設(shè)周期；

如果否，重新確定所述r1和所述r2；更新所述約束方程組中的r1和r2；在所述基站發(fā)射功率p10為所述第一預(yù)設(shè)值、所述終端發(fā)射功率p20為所述第二預(yù)設(shè)值的情況下，重新確定 所述t1的值與所述t2的值；判斷重新確定的t1的值與t2的值之和是否不大于所述預(yù)設(shè)周期，如果否，重復(fù)執(zhí)行上述步驟，直至重新確定的t1的值與t2的值之和不大于所述預(yù)設(shè)周期；

如果是，根據(jù)確定的r1，確定以所述基站發(fā)射功率p10為變量、以所述t1為自變量的第一發(fā)射功率方程；根據(jù)確定的r2，確定以所述終端發(fā)射功率p20為變量、以所述t2為自變量的第二發(fā)射功率方程；

根據(jù)預(yù)設(shè)能耗模型、所述第一發(fā)射功率方程和所述第二發(fā)射功率方程，確定所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)的系統(tǒng)總能耗e的方程，其中，所述系統(tǒng)總能耗e方程為e＝(p11+p22)*t1+(p21+p12)*t2+p0*t3，其中，p11為所述基站發(fā)射總功率，p12為所述基站接收數(shù)據(jù)的功率，p21為所述終端發(fā)射總功率，p22為所述終端接收數(shù)據(jù)的功率，p0為系統(tǒng)空閑時的電路功率，所述p12、p22和p0為定值，所述預(yù)設(shè)能耗模型用于根據(jù)發(fā)射功率確定發(fā)射總功率；

利用優(yōu)化算法，確定所述t1的最優(yōu)值和所述t2的最優(yōu)值；

將所述t1的最優(yōu)值代入所述第一發(fā)射功率方程，得到所述基站發(fā)射功率p10的最優(yōu)值，將所述t2的最優(yōu)值代入所述第二發(fā)射功率方程，得到所述終端發(fā)射功率p20的最優(yōu)值；

將所述t1的最優(yōu)值和所述基站發(fā)射功率p10的最優(yōu)值發(fā)送給所述基站，以使得所述基站在時長為所得最優(yōu)值的t1內(nèi)以數(shù)值為所得最優(yōu)值的發(fā)射功率p10進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；

將所述t2的最優(yōu)值和所述終端發(fā)射功率p20的最優(yōu)值發(fā)送給所述終端，以使得所述終端在時長為所得最優(yōu)值的t2內(nèi)以數(shù)值為所得最優(yōu)值的發(fā)射功率p20進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

為達(dá)到上述目的，第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還公開了一種資源分配值計算方法，應(yīng)用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括基站、終端和中繼，所述方法包括：

計算所述基站在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第一平均速率需求r1和計算所述終端在所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第二平均速率需求r2，其中，所述預(yù)設(shè)周期包括所述基站向所述中繼發(fā)送數(shù)據(jù)的t1時間段、所述終端向所述中繼發(fā)送數(shù)據(jù)的t2時間段、所述中繼向所述基站和所述終端發(fā)送數(shù)據(jù)的t3時間段和空閑t4時間段；

根據(jù)所述t1、所述r1和所述中繼在所述t1時間段內(nèi)獲取的第一信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對所述基站在所述預(yù)設(shè)周期的第一約束方程；

根據(jù)所述t2、所述r2和所述中繼在所述t2時間段內(nèi)獲取的第二信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對所述終端在所述預(yù)設(shè)周期的第二約束方程；

根據(jù)所述t3、所述r1和所述基站在所述t3時間段內(nèi)獲取的第三信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對所述中繼在所述預(yù)設(shè)周期的第三約束方程；

根據(jù)所述t3、所述r2和所述終端在所述t3時間段內(nèi)獲取的第四信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對所述中繼在所述預(yù)設(shè)周期的第四約束方程；

根據(jù)所述第一約束方程、所述第二約束方程、所述第三約束方程、所述第四約束方程構(gòu)建約束方程組，在所述基站發(fā)射功率p10為第一預(yù)設(shè)值、所述終端發(fā)射功率p20為第二預(yù)設(shè)值、所述中繼發(fā)射功率p30為第三預(yù)設(shè)值的情況下，分別確定所述t1的值、所述t2的值和所述t3的值；

判斷所述t1的值、所述t2的值和所述t3的值之和是否不大于所述預(yù)設(shè)周期；

如果否，重新確定所述r1和所述r2；更新所述約束方程組中的r1和r2；在所述基站發(fā)射功率p10為第一預(yù)設(shè)值、所述終端發(fā)射功率p20為第二預(yù)設(shè)值、所述中繼發(fā)射功率p30為第三預(yù)設(shè)值的情況下，重新確定t1的值、t2的值和t3的值；判斷重新確定的t1的值、t2的值和t3的值之和是否不大于所述預(yù)設(shè)周期，如果否，重復(fù)執(zhí)行上述步驟，直至重新確定的t1的值、t2的值和t3的值之和不大于所述預(yù)設(shè)周期；

如果是，根據(jù)確定的r1，確定以所述基站發(fā)射功率p10為變量、所述t1為自變量的第一發(fā)射功率方程；根據(jù)確定的r2，確定以所述終端發(fā)射功率p20和所述t2為變量的第二發(fā)射功率方程；根據(jù)確定的r1和r2，確定以所述中繼發(fā)射功率p30為變量、以所述t3為自變量的第三目標(biāo)發(fā)射功率方程；

根據(jù)預(yù)設(shè)能耗模型、所述第一發(fā)射功率方程、所述第二發(fā)射功率方程和所述第三目標(biāo)發(fā)射功率方程，確定所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)的系統(tǒng)總能耗e的方程，所述系統(tǒng)總能耗e方程為e＝(p11+p2i+p32)*t1+(p1i+p21+p32)*t2+(p12+p22+p31)*t3+p0*t4，其中，p11為所述基站發(fā)射總功率，p12為所述基站接收數(shù)據(jù)的功率，p21為所述終端發(fā)射總功率，p22為所述終端接收數(shù)據(jù)的功率，p31為所述中繼發(fā)射總功率，p32為所述中繼接收數(shù)據(jù)的功率，p1i為所述基站空閑的功率，p2i為所述終端空閑時的功率，p3i為所述中繼空閑的功率，p0為系統(tǒng)空閑時的電路功率，所述p12、p22、p32、p1i、p2i、p3i和p0為定值，所述預(yù)設(shè)能耗模型用于根據(jù)發(fā)射功率確定發(fā)射總功率；

利用優(yōu)化算法，確定所述t1的最優(yōu)值、所述t2的最優(yōu)值和所述t3的最優(yōu)值；

將所述t1的最優(yōu)值代入所述第一發(fā)射功率方程，得到所述第一發(fā)射功率p10的最優(yōu)值，將所述t2的最優(yōu)值代入所述第二發(fā)射功率方程，得到所述第二發(fā)射功率p20的最優(yōu)值，將所述t3的最優(yōu)值代入所述第三目標(biāo)發(fā)射功率方程，得到所述中繼發(fā)射功率p30的最優(yōu)值；

將所述t1的最優(yōu)值和所述基站發(fā)射功率p10的最優(yōu)值發(fā)送給所述基站，以使得所述基站在時長為所得最優(yōu)值的t1內(nèi)以數(shù)值為所得最優(yōu)值的發(fā)射功率p10進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；

將所述t2的最優(yōu)值和所述終端發(fā)射功率p20的最優(yōu)值發(fā)送給所述終端，以使得所述終端在時長為所得最優(yōu)值的t2內(nèi)以數(shù)值為所得最優(yōu)值的發(fā)射功率p20進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；

將所述t3的最優(yōu)值和所述中繼發(fā)射功率p30的最優(yōu)值發(fā)送給所述中繼，以使得所述中繼 在時長為所得最優(yōu)值的t3內(nèi)以數(shù)值為所得最優(yōu)值的發(fā)射功率p30進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

為達(dá)到上述目的，第三方面，本發(fā)明實(shí)施例還公開了一種資源分配值計算方法，應(yīng)用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括基站、終端和中繼，所述方法包括：

計算所述基站在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第一平均速率需求r1和所述終端在所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第二平均速率需求r2，其中，所述預(yù)設(shè)周期包括傳輸數(shù)據(jù)的t1時間段和空閑t2時間段；

根據(jù)所述t1、所述r1、所述中繼在所述t1時間段內(nèi)獲取的第一信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對所述基站在所述預(yù)設(shè)周期的第一約束方程；

根據(jù)所述t1、所述r2和所述中繼在所述t1時間段內(nèi)獲取的第二信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對所述終端在所述預(yù)設(shè)周期的第二約束方程；

根據(jù)所述t1、所述r1和所述基站在所述t1時間段內(nèi)獲取的第三信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對所述中繼在所述預(yù)設(shè)周期的第三約束方程；

根據(jù)所述t1、所述r2和所述基站在所述t1時間段內(nèi)獲取的第四信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對所述中繼在所述預(yù)設(shè)周期的第四約束方程；

根據(jù)所述第一約束方程、所述第二約束方程、所述第三約束方程、所述第四約束方程構(gòu)建約束方程組，在所述基站發(fā)射功率p10為第一預(yù)設(shè)值、所述終端發(fā)射功率p20為第二預(yù)設(shè)值、所述中繼發(fā)射功率p30為第三預(yù)設(shè)值的情況下，確定所述t1的值；

判斷所述t1的值是否不大于所述預(yù)設(shè)周期；

如果否，重新確定所述r1和所述r2；更新所述約束方程組中的r1和r2；在所述基站發(fā)射功率p10為第一預(yù)設(shè)值、所述終端發(fā)射功率p20為第二預(yù)設(shè)值、所述中繼發(fā)射功率p30為第三預(yù)設(shè)值的情況下，重新確定t1的值；判斷重新確定的t1的值是否不大于所述預(yù)設(shè)周期，如果否，重復(fù)執(zhí)行上述步驟，直至重新確定的t1的值不大于所述預(yù)設(shè)周期；

如果是，根據(jù)確定的r1，確定以所述基站發(fā)射功率p10為變量、以所述t1為自變量的第一發(fā)射功率方程；根據(jù)確定的r2，確定以所述終端發(fā)射功率p20為變量、以所述t1為自變量的第二發(fā)射功率方程；根據(jù)確定的r1和r2，確定以所述中繼發(fā)射功率p30為變量、以所述t1為自變量的第三目標(biāo)發(fā)射功率方程；

根據(jù)預(yù)設(shè)能耗模型、所述第一發(fā)射功率方程、所述第二發(fā)射功率方程和所述第三目標(biāo)發(fā)射功率方程，確定所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)的系統(tǒng)總能耗e的方程，所述系統(tǒng)總能耗e方程為e＝(p11+p21+p31+p12+p22+p32)*t1+p0*t2，其中，p11為所述基站發(fā)射總功率，p12為所述基站接收數(shù)據(jù)的功率，p21為所述終端發(fā)射總功率，p22為所述終端接收數(shù)據(jù)的功率，p31為所述中繼發(fā)射總功率，p32為所述中繼接收數(shù)據(jù)的功率，p0為系統(tǒng)空閑時的電路功率，所述p12、p22、p32、和p0為定值；

利用優(yōu)化算法，確定所述t1的最優(yōu)值；

將所述t1的最優(yōu)值代入第一發(fā)射功率方程、所述第二發(fā)射功率方程和所述第三目標(biāo)發(fā)射功率方程，得到所述第一發(fā)射功率p10的最優(yōu)值、所述第二發(fā)射功率p20的最優(yōu)值和所述第三發(fā)射功率p30的最優(yōu)值；

將所述t1的最優(yōu)值和所述基站發(fā)射功率p10的最優(yōu)值發(fā)送給所述基站，以使得所述基站在時長為所得最優(yōu)值的t1內(nèi)以數(shù)值為所得最優(yōu)值的發(fā)射功率p10進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；

將所述t1的最優(yōu)值和所述終端發(fā)射功率p20的最優(yōu)值發(fā)送給所述終端，以使得所述終端在時長為所得最優(yōu)值的t1內(nèi)以數(shù)值為所得最優(yōu)值的發(fā)射功率p20進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；

將所述t1的最優(yōu)值和所述中繼發(fā)射功率p30的最優(yōu)值發(fā)送給所述中繼，以使得所述中繼在時長為所得最優(yōu)值的t1內(nèi)以數(shù)值為所得最優(yōu)值的發(fā)射功率p30進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

為達(dá)到上述目的，相應(yīng)于第一方面提供的一種資源分配值計算方法，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種資源分配值計算裝置，應(yīng)用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括基站和終端。

為達(dá)到上述目的，相應(yīng)于第二方面提供的一種資源分配值計算方法，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種資源分配值計算裝置，應(yīng)用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括基站、終端和中繼。

為達(dá)到上述目的，相應(yīng)于第三方面提供的一種資源分配值計算方法，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種資源分配值計算裝置，應(yīng)用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括基站、終端和中繼。

由上述方案可見，應(yīng)用發(fā)明所示實(shí)施例，通過構(gòu)建預(yù)設(shè)周期內(nèi)針對基站和終端的約束方程組，根據(jù)該方程組及預(yù)設(shè)能耗模型，得到基于基站和終端發(fā)射功率和傳輸時長的系統(tǒng)能耗方程，利用優(yōu)化算法，得到基站和終端在預(yù)設(shè)周期內(nèi)發(fā)射功率和傳輸時長的最優(yōu)值，實(shí)現(xiàn)了合理分配各數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)間的發(fā)射功率和時間，有效減少了能耗。

當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品或方法必不一定需要同時達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種資源分配值計算方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種資源分配值計算方法的流程示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種資源分配值計算方法的流程示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種資源分配值計算裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種資源分配值計算裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種資源分配值計算裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了資源分配值計算方法及裝置，應(yīng)用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。下面首先對本發(fā)明實(shí)施例提供的一種資源分配值計算方法進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種資源分配值計算方法的流程示意圖，本發(fā)明圖1所示實(shí)施例應(yīng)用于包括基站和終端的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，該方法可以包括步驟：

s101：計算基站在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第一平均速率需求r1和終端在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第二平均速率需求r2。

其中，所述預(yù)設(shè)周期包括所述基站向所述終端發(fā)送數(shù)據(jù)的t1時間段、所述終端向所述基站發(fā)送數(shù)據(jù)的t2時間段和空閑t3時間段。

具體的，所述計算所述基站在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第一平均速率需求r1和所述終端在所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第二平均速率需求r2，可以包括：

根據(jù)所述基站獲取的自身緩存數(shù)據(jù)量、自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率和自身業(yè)務(wù)包的平均包長，計算所述基站在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第一平均速率需求r1；根據(jù)所述終端獲取的自身緩存數(shù)據(jù)量、自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率和自身業(yè)務(wù)包的平均包長，計算所述終端在所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第二平均速率需求r2。

在實(shí)際應(yīng)用中，獲取自身緩存數(shù)據(jù)量，可以采用兩種方式，具體的，第一種方式中，獲取自身緩存數(shù)據(jù)量，可以包括：獲取自身的緩存數(shù)據(jù)的首指針和尾指針；將所述首指針和尾指針相減，得到自身緩存數(shù)據(jù)量。

第二種方式中，獲取自身緩存數(shù)據(jù)量，可以包括：接收業(yè)務(wù)包，獲取所述業(yè)務(wù)包的首指針和尾指針；將所述業(yè)務(wù)包的首指針和尾指針相減，得到所述業(yè)務(wù)包的包長；將所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)接收到的業(yè)務(wù)包的包長相加，得到自身緩存數(shù)據(jù)量。

在實(shí)際應(yīng)用中，獲取自身業(yè)務(wù)包的平均包長，可以包括：接收業(yè)務(wù)包，記錄所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)接收到的業(yè)務(wù)包的個數(shù)，將所述自身緩存數(shù)據(jù)量與所述業(yè)務(wù)包的個數(shù)的比值確定為自身的業(yè)務(wù)包的平均包長。

在實(shí)際應(yīng)用中，獲取自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率，可以包括：接收業(yè)務(wù)包，記錄所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)接收到的業(yè)務(wù)包的個數(shù)；將所述業(yè)務(wù)包的個數(shù)與所述預(yù)設(shè)周期的時長的比值確定為自身業(yè) 務(wù)包的到達(dá)率。

在本發(fā)明圖1所示實(shí)施例中，無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中包括基站和終端，基站和終端按照預(yù)設(shè)周期進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，其中，預(yù)設(shè)周期包括基站向終端發(fā)送數(shù)據(jù)的t1時間段、終端向基站發(fā)送數(shù)據(jù)的t2時間段和空閑t3時間段。

在t1時間段內(nèi)，基站獲取自身緩存數(shù)據(jù)量s1、自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率ρ1和自身業(yè)務(wù)包的平均包長l1，終端獲取第一信道幅度衰減系數(shù)h1；在t2時間段內(nèi)，終端獲取自身緩存數(shù)據(jù)量s2、自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率ρ2和自身業(yè)務(wù)包的平均包長l2，基站獲取第二信道幅度衰減系數(shù)h2。

根據(jù)基站獲取的自身緩存數(shù)據(jù)量s1、自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率ρ1和自身業(yè)務(wù)包的平均包長l1，計算基站在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第一平均速率需求r1＝s1/t1+ρ1l1；

根據(jù)終端獲取的自身緩存數(shù)據(jù)量s2、自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率ρ2和自身業(yè)務(wù)包的平均包長l2，計算終端在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第二平均速率需求r2＝s2/t2+ρ2l2。

s102：根據(jù)t1、r1和終端獲取的第一信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對基站在預(yù)設(shè)周期的第一約束方程；根據(jù)t2、r2和基站獲取的第二信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對終端在預(yù)設(shè)周期的第二約束方程；根據(jù)第一約束方程和第二約束方程構(gòu)建約束方程組。

根據(jù)第一信道幅度衰減系數(shù)h1，構(gòu)建針對于基站發(fā)射功率p10的第一信道容量方程根據(jù)第二信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對于終端發(fā)射功率p20的第二信道容量方程其中，表示終端的噪聲功率，表示基站的噪聲功率，w表示系統(tǒng)帶寬。

根據(jù)t1、r1和第一信道容量方程c1(p10)，構(gòu)建針對基站在預(yù)設(shè)周期的第一約束方程其中，t為預(yù)設(shè)周期的時長，t為已知量；

根據(jù)t2、r2和第二信道容量方程c2(p20)，構(gòu)建針對終端在預(yù)設(shè)周期的第二約束方程

根據(jù)第一約束方程和第二約束方程構(gòu)建約束方程組

s103：在基站發(fā)射功率p10為第一預(yù)設(shè)值、終端發(fā)射功率p20為第二預(yù)設(shè)值的情況下，分別確定t1的值和t2的值。

假設(shè)基站和終端都以最大功率傳輸數(shù)據(jù)，即在基站發(fā)射功率p10為第一預(yù)設(shè)值、終端發(fā) 射功率p20為第二預(yù)設(shè)值的情況下，分別確定t1的值和t2的值。

s104：判斷t1的值與t2的值之和是否不大于預(yù)設(shè)周期，如果否，執(zhí)行s105，如果是，執(zhí)行s106。

s105：重新確定r1和r2；更新約束方程組中的r1和r2，并繼續(xù)執(zhí)行s103、s104。

判斷t1的值與t2的值之和是否不大于所述預(yù)設(shè)周期t的值，如果否，應(yīng)用二分法，重新確定r1和r2的值，更新方程組中的r1和r2，在基站發(fā)射功率p10為第一預(yù)設(shè)值、終端發(fā)射功率p20為第二預(yù)設(shè)值的情況下，重新確定t1的值和t2的值，判斷重新確定的t1的值與t2的值之和是否不大于預(yù)設(shè)周期t的值，如果仍大于，重復(fù)上述步驟，直至重新確定的t1的值與t2的值之和不大于預(yù)設(shè)周期t的值。

s106：根據(jù)確定的r1，確定以基站發(fā)射功率p10為變量、以t1為自變量的第一發(fā)射功率方程；根據(jù)確定的r2，確定以終端發(fā)射功率p20為變量、以t2為自變量的第二發(fā)射功率方程。

當(dāng)確定的t1的值與t2的值之和不大于預(yù)設(shè)周期t的值時，根據(jù)確定的r1及第一約束方程，確定以基站發(fā)射功率p10為變量、以t1為自變量的第一發(fā)射功率方程p10(t1)；根據(jù)確定的r2及第二約束方程，確定以終端發(fā)射功率p20為變量、以t2為自變量的第二發(fā)射功率方程p20(t2)。

s107：根據(jù)預(yù)設(shè)能耗模型、第一發(fā)射功率方程和第二發(fā)射功率方程，確定預(yù)設(shè)周期內(nèi)的系統(tǒng)總能耗e的方程。其中，所述系統(tǒng)總能耗e方程為e＝(p11+p22)*t1+(p21+p12)*t2+p0*t3，其中，p11為所述基站發(fā)射總功率p11，p12為所述基站接收數(shù)據(jù)的功率，p21為所述終端發(fā)射總功率，p22為所述終端接收數(shù)據(jù)的功率，p0為系統(tǒng)空閑時的電路功率，所述p12、p22和p0為定值，所述預(yù)設(shè)能耗模型用于根據(jù)發(fā)射功率確定發(fā)射總功率。

考慮到射頻部分的能耗計算問題，可以引用如下任意一種能耗模型：tpa模型：etpa模型：其中pi(r)是節(jié)點(diǎn)i(基站或終端)的整體功率，pi,tx(r)是節(jié)點(diǎn)i的發(fā)射功率，pmax,i是節(jié)點(diǎn)i的最大功率，ηmax,i是節(jié)點(diǎn)i的最大能效，ε是數(shù)據(jù)處理功率參數(shù)，r是數(shù)據(jù)速率，pbase,i是節(jié)點(diǎn)i的空閑功率，a是etpa的參數(shù)。

利用上述能耗模型，可以確定出基站發(fā)射總功率p11，終端發(fā)射總功率p21；具體的，此處確定的是發(fā)射總功率與發(fā)射功率的關(guān)系式。

根據(jù)第一發(fā)射功率方程和第二發(fā)射功率方程，確定預(yù)設(shè)周期內(nèi)的系統(tǒng)總能耗e的方程，其中，所述系統(tǒng)總能耗e方程為e＝(p11+p22)*t1+(p21+p12)*t2+p0*t3，其中，p12為基站接收數(shù)據(jù)的功率，p22為終端接收數(shù)據(jù)的功率，p0為系統(tǒng)空閑時的電路功率，p12、p22和 p0為定值。

s108：利用優(yōu)化算法，確定t1的最優(yōu)值和t2的最優(yōu)值。

針對上述系統(tǒng)總能耗e方程，利用優(yōu)化算法，比如一維搜索法，內(nèi)點(diǎn)法，罰函數(shù)法，單純型法或啟發(fā)式算法中任意一種，確定t1的最優(yōu)值和t2的最優(yōu)值。

s109：將t1的最優(yōu)值代入第一發(fā)射功率方程，得到基站發(fā)射功率p10的最優(yōu)值，將t2的最優(yōu)值代入第二發(fā)射功率方程，得到終端發(fā)射功率p20的最優(yōu)值。

將t1的最優(yōu)值代入第一發(fā)射功率方程p10(t1)，得到基站發(fā)射功率p10的最優(yōu)值，將t2的最優(yōu)值代入第二發(fā)射功率方程p20(t2)，得到終端發(fā)射功率p20的最優(yōu)值。假設(shè)t1的最優(yōu)值為3ms，t2的最優(yōu)值為4ms，p10的最優(yōu)值為3w，p20的最優(yōu)值為0.1w。

s110：將t1的最優(yōu)值和基站發(fā)射功率p10的最優(yōu)值發(fā)送給基站，將t2的最優(yōu)值和終端發(fā)射功率p20的最優(yōu)值發(fā)送給終端，以使得基站在時長為所得最優(yōu)值的t1內(nèi)以數(shù)值為所得最優(yōu)值的發(fā)射功率p10進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，終端在時長為所得最優(yōu)值的t2內(nèi)以數(shù)值為所得最優(yōu)值的發(fā)射功率p20進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

將t1的最優(yōu)值3ms和基站發(fā)射功率p10的最優(yōu)值3w發(fā)送給基站，以使得基站在3ms的時長內(nèi)以3w的發(fā)射功率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；

將t2的最優(yōu)值4ms和終端發(fā)射功率p20的最優(yōu)值0.1w發(fā)送給終端，以使得終端在4ms的時長內(nèi)以0.1w的發(fā)射功率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

應(yīng)用本發(fā)明圖1所示實(shí)施例，通過構(gòu)建預(yù)設(shè)周期內(nèi)針對基站和終端的約束方程組，根據(jù)該方程組及預(yù)設(shè)能耗模型，得到基于基站和終端發(fā)射功率和傳輸時長的系統(tǒng)能耗方程，利用優(yōu)化算法，得到基站和終端在預(yù)設(shè)周期內(nèi)發(fā)射功率和傳輸時長的最優(yōu)值，實(shí)現(xiàn)了合理分配各數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)間的發(fā)射功率和時間，有效減少了能耗。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種資源分配值計算方法的流程示意圖，本發(fā)明圖2所示實(shí)施例應(yīng)用于包括基站、終端和中繼的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，該方法可以包括步驟：

s201：計算基站在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第一平均速率需求r1和終端在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第二平均速率需求r2。其中，所述預(yù)設(shè)周期包括所述基站向所述中繼發(fā)送數(shù)據(jù)的t1時間段、所述終端向所述中繼發(fā)送數(shù)據(jù)的t2時間段、所述中繼向所述基站和所述終端發(fā)送數(shù)據(jù)的t3時間段和空閑t4時間段。

具體的，所述計算所述基站在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第一平均速率需求r1和所述終端在所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第二平均速率需求r2，可以包括：

根據(jù)所述基站獲取的自身緩存數(shù)據(jù)量、自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率和自身業(yè)務(wù)包的平均包長，計算所述基站在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第一平均速率需求r1；根據(jù)所述終端獲取的自身緩存數(shù)據(jù)量、 自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率和自身業(yè)務(wù)包的平均包長，計算所述終端在所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第二平均速率需求r2。

在實(shí)際應(yīng)用中，獲取自身緩存數(shù)據(jù)量，可以采用兩種方式，具體的，第一種方式中，獲取自身緩存數(shù)據(jù)量，可以包括：獲取自身的緩存數(shù)據(jù)的首指針和尾指針；將所述首指針和尾指針相減，得到自身緩存數(shù)據(jù)量。

第二種方式中，獲取自身緩存數(shù)據(jù)量，可以包括：接收業(yè)務(wù)包，獲取所述業(yè)務(wù)包的首指針和尾指針；將所述業(yè)務(wù)包的首指針和尾指針相減，得到所述業(yè)務(wù)包的包長；將所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)接收到的業(yè)務(wù)包的包長相加，得到自身緩存數(shù)據(jù)量。

在實(shí)際應(yīng)用中，獲取自身業(yè)務(wù)包的平均包長，可以包括：接收業(yè)務(wù)包，記錄所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)接收到的業(yè)務(wù)包的個數(shù)，將所述自身緩存數(shù)據(jù)量與所述業(yè)務(wù)包的個數(shù)的比值確定為自身的業(yè)務(wù)包的平均包長。

在實(shí)際應(yīng)用中，獲取自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率，可以包括：接收業(yè)務(wù)包，記錄所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)接收到的業(yè)務(wù)包的個數(shù)；將所述業(yè)務(wù)包的個數(shù)與所述預(yù)設(shè)周期的時長的比值確定為自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率。

在本發(fā)明圖2所示實(shí)施例中，無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中包括基站、終端和中繼，基站、終端和中繼按照預(yù)設(shè)周期進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。該無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為半雙工無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，預(yù)設(shè)周期包括基站向中繼發(fā)送數(shù)據(jù)的t1時間段、終端向中繼發(fā)送數(shù)據(jù)的t2時間段、中繼向基站和終端發(fā)送數(shù)據(jù)的t3時間段和空閑t4時間段。

在t1時間段內(nèi)，基站獲取自身緩存數(shù)據(jù)量s1、自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率ρ1和自身業(yè)務(wù)包的平均包長l1，中繼獲取第一信道幅度衰減系數(shù)h1；在t2時間段內(nèi)，終端獲取自身緩存數(shù)據(jù)量s2、自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率ρ2和自身業(yè)務(wù)包的平均包長l2，中繼獲取第二信道幅度衰減系數(shù)h2；在t3時間段內(nèi)，中繼獲取自身緩存數(shù)據(jù)量s3、自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率ρ3和自身業(yè)務(wù)包的平均包長l3，基站獲取中繼向基站發(fā)送數(shù)據(jù)時的第三信道幅度衰減系數(shù)h3，終端獲取中繼向終端發(fā)送數(shù)據(jù)時的第四信道幅度衰減系數(shù)h4。

根據(jù)基站獲取的自身緩存數(shù)據(jù)量s1、自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率ρ1和自身業(yè)務(wù)包的平均包長l1，計算基站在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第一平均速率需求r1＝s1/t1+ρ1l1；

根據(jù)終端獲取的自身緩存數(shù)據(jù)量s2、自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率ρ2和自身業(yè)務(wù)包的平均包長l2，計算終端在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第二平均速率需求r2＝s2/t2+ρ2l2。

s202：根據(jù)t1、r1和中繼在t1時間段內(nèi)獲取的第一信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對基站在預(yù)設(shè)周期的第一約束方程；根據(jù)t2、r2和中繼在t2時間段內(nèi)獲取的第二信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對終端在預(yù)設(shè)周期的第二約束方程；根據(jù)t3、r1和基站在t3時間段內(nèi)獲取的第三信道 幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對中繼在所述預(yù)設(shè)周期的第三約束方程；根據(jù)t3、r2和終端在t3時間段內(nèi)獲取的第四信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對中繼在預(yù)設(shè)周期的第四約束方程；根據(jù)第一約束方程、第二約束方程、第三約束方程、第四約束方程構(gòu)建約束方程組。

根據(jù)第一信道幅度衰減系數(shù)h1，構(gòu)建針對于基站發(fā)射功率p10的第一信道容量方程根據(jù)第二信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對于終端發(fā)射功率p20的第二信道容量方程根據(jù)第三信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對于中繼發(fā)射功率p30的第三信道容量方程根據(jù)第四信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對于中繼發(fā)射功率p30的第四信道容量方程其中，表示終端的噪聲功率，表示基站的噪聲功率，w表示系統(tǒng)帶寬。

根據(jù)t1、r1和第一信道容量方程c1(p10)，構(gòu)建針對基站在預(yù)設(shè)周期的第一約束方程其中，t為預(yù)設(shè)周期的時長，t為已知量；

根據(jù)t2、r2和第二信道容量方程c2(p20)，構(gòu)建針對終端在預(yù)設(shè)周期的第二約束方程

根據(jù)t3、r1和第三信道容量方程c3(p30)，構(gòu)建針對基站在預(yù)設(shè)周期的第一約束方程

根據(jù)t3、r2和第四信道容量方程c4(p40)，構(gòu)建針對終端在預(yù)設(shè)周期的第二約束方程

根據(jù)第一約束方程和第二約束方程構(gòu)建約束方程組

s203：在基站發(fā)射功率p10為第一預(yù)設(shè)值、終端發(fā)射功率p20為第二預(yù)設(shè)值、中繼發(fā)射功率p30為第三預(yù)設(shè)值的情況下，分別確定t1的值、t2的值和t3的值。

假設(shè)基站、終端和中繼都以最大功率傳輸數(shù)據(jù)，即在基站發(fā)射功率p10為第一預(yù)設(shè)值、 終端發(fā)射功率p20為第二預(yù)設(shè)值、中繼發(fā)射功率p30為第三預(yù)設(shè)值的情況下，分別確定t1的值、t2的值和t3的值。

s204：判斷t1的值、t2的值和t3的值之和是否不大于預(yù)設(shè)周期，如果否，執(zhí)行s205，如果是執(zhí)行s206。

s205：重新確定r1和r2；更新約束方程組中的r1和r2，并繼續(xù)執(zhí)行s203、s204。

判斷t1的值、t2的值和t3的值之和是否不大于所述預(yù)設(shè)周期t的值，如果否，應(yīng)用二分法，重新確定r1和r2的值，更新方程組中的r1和r2，在基站發(fā)射功率p10為第一預(yù)設(shè)值、終端發(fā)射功率p20為第二預(yù)設(shè)值、中繼發(fā)射功率p30為第三預(yù)設(shè)值的情況下，重新確定t1的值、t2的值和t3的值，判斷重新確定的t1的值、t2的值和t3的值之和是否不大于預(yù)設(shè)周期t的值，如果仍大于，重復(fù)上述步驟，直至重新確定的t1的值、t2的值和t3的值之和不大于預(yù)設(shè)周期t的值。

s206：根據(jù)確定的r1，確定以基站發(fā)射功率p10為變量、t1為自變量的第一發(fā)射功率方程；根據(jù)確定的r2，確定以終端發(fā)射功率p20和t2為變量的第二發(fā)射功率方程；根據(jù)確定的r1和r2，確定以中繼發(fā)射功率p30為變量、以t3為自變量的第三目標(biāo)發(fā)射功率方程。

當(dāng)確定的t1的值、t2的值和t3的值之和不大于預(yù)設(shè)周期t的值時，根據(jù)確定的r1及第一約束方程，確定以基站發(fā)射功率p10為變量、以t1為自變量的第一發(fā)射功率方程p10(t1)；根據(jù)確定的r2及第二約束方程，確定以終端發(fā)射功率p20為變量、以t2為自變量的第二發(fā)射功率方程p20(t2)；根據(jù)確定的r1和r2及第三約束方程、第四約束方程，確定以中繼發(fā)射功率p30為變量、以t3為自變量的第三目標(biāo)發(fā)射功率方程p30(t3)。

具體的，可以通過如下方式確定第三目標(biāo)發(fā)射功率方程p30(t3)：

根據(jù)確定的r1和r2及第三約束方程確定以中繼發(fā)射功率p30為變量、以t3為自變量的第三發(fā)射功率方程p301(t3)；根據(jù)確定的r1和r2及第四約束方程確定以中繼發(fā)射功率p30為變量、以t3為自變量的第三發(fā)射功率方程p401(t3)。

將p301(t3)和p401(t3)中任意一個做為第三目標(biāo)發(fā)射功率方程。或者，根據(jù)后續(xù)計算，將p301(t3)和p401(t3)中得到的中繼發(fā)射功率較大的一個作為第三目標(biāo)發(fā)射功率方程。

s207：根據(jù)預(yù)設(shè)能耗模型、第一發(fā)射功率方程、第二發(fā)射功率方程和第三目標(biāo)發(fā)射功率方程，確定預(yù)設(shè)周期內(nèi)的系統(tǒng)總能耗e的方程，系統(tǒng)總能耗e方程為e＝(p11+p2i+p32)*t1+(p1i+p21+p32)*t2+(p12+p22+p31)*t3+p0*t4，其中，p11為所述基站發(fā)射總功率，p12為所述基站接收數(shù)據(jù)的功率，p21為所述終端發(fā)射總功率，p22為所述終端接收數(shù)據(jù)的功率，p31為所述中繼發(fā)射總功率，p32為所述中繼接收數(shù)據(jù)的功率，p1i為所述基站空閑的功率，p2i 為所述終端空閑時的功率，p3i為所述中繼空閑的功率，p0為系統(tǒng)空閑時的電路功率，所述p12、p22、p32、p1i、p2i、p3i和p0為定值，所述預(yù)設(shè)能耗模型用于根據(jù)發(fā)射功率確定發(fā)射總功率。

考慮到射頻部分的能耗計算問題，可以引用如下任意一種能耗模型：tpa模型：etpa模型：其中pi(r)是節(jié)點(diǎn)i(基站或終端)的整體功率，pi,tx(r)是節(jié)點(diǎn)i的發(fā)射功率，pmax,i是節(jié)點(diǎn)i的最大功率，ηmax,i是節(jié)點(diǎn)i的最大能效，ε是數(shù)據(jù)處理功率參數(shù)，r是數(shù)據(jù)速率，pbase,i是節(jié)點(diǎn)i的空閑功率，a是etpa的參數(shù)。

利用上述能耗模型，可以確定出基站發(fā)射總功率p11，終端發(fā)射總功率p21，中繼發(fā)射總功率p31；具體的，此處確定的是發(fā)射總功率與發(fā)射功率的關(guān)系式。

根據(jù)第一發(fā)射功率方程、第二發(fā)射功率方程和第三目標(biāo)發(fā)射功率方程，確定預(yù)設(shè)周期內(nèi)的系統(tǒng)總能耗e的方程，其中，所述系統(tǒng)總能耗e方程為e＝(p11+p22)*t1+(p21+p12)*t2+p0*t3，其中，p11為所述基站發(fā)射總功率，p12為所述基站接收數(shù)據(jù)的功率，p21為所述終端發(fā)射總功率，p22為所述終端接收數(shù)據(jù)的功率，p31為所述中繼發(fā)射總功率，p32為所述中繼接收數(shù)據(jù)的功率，p1i為所述基站空閑的功率，p2i為所述終端空閑時的功率，p3i為所述中繼空閑的功率，p0為系統(tǒng)空閑時的電路功率，所述p12、p22、p32、p1i、p2i、p3i和p0為定值。

s208：利用優(yōu)化算法，確定t1的最優(yōu)值、t2的最優(yōu)值和t3的最優(yōu)值。

針對上述系統(tǒng)總能耗e方程，利用優(yōu)化算法，比如一維搜索法，內(nèi)點(diǎn)法，罰函數(shù)法，單純型法或啟發(fā)式算法中任意一種，確定t1的最優(yōu)值、t2的最優(yōu)值和t3的最優(yōu)值。

s209：將t1的最優(yōu)值代入第一發(fā)射功率方程，得到第一發(fā)射功率p10的最優(yōu)值，將t2的最優(yōu)值代入第二發(fā)射功率方程，得到第二發(fā)射功率p20的最優(yōu)值，將t3的最優(yōu)值代入第三目標(biāo)發(fā)射功率方程，得到中繼發(fā)射功率p30的最優(yōu)值。

將t1的最優(yōu)值代入第一發(fā)射功率方程p10(t1)，得到基站發(fā)射功率p10的最優(yōu)值，將t2的最優(yōu)值代入第二發(fā)射功率方程p20(t2)，得到終端發(fā)射功率p20的最優(yōu)值，將t3的最優(yōu)值代入第三目標(biāo)發(fā)射功率方程p30(t3)，得到中繼發(fā)射功率p20的最優(yōu)值。假設(shè)t1的最優(yōu)值為3ms，t2的最優(yōu)值為4ms，t3的最優(yōu)值為3ms，p10的最優(yōu)值為3w，p20的最優(yōu)值為1w，p30的最優(yōu)值為0.1w。

s210：將t1的最優(yōu)值和基站發(fā)射功率p10的最優(yōu)值發(fā)送給基站，將t2的最優(yōu)值和終端發(fā)射功率p20的最優(yōu)值發(fā)送給終端，將t3的最優(yōu)值和中繼發(fā)射功率p30的最優(yōu)值發(fā)送給中繼，以使得基站在時長為所得最優(yōu)值的t1內(nèi)以數(shù)值為所得最優(yōu)值的發(fā)射功率p10進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，終 端在時長為所得最優(yōu)值的t2內(nèi)以數(shù)值為所得最優(yōu)值的發(fā)射功率p20進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，中繼在時長為所得最優(yōu)值的t3內(nèi)以數(shù)值為所得最優(yōu)值的發(fā)射功率p30進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

將t1的最優(yōu)值3ms和基站發(fā)射功率p10的最優(yōu)值3w發(fā)送給基站，以使得基站在3ms的時長內(nèi)以3w的發(fā)射功率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；

將t2的最優(yōu)值4ms和終端發(fā)射功率p20的最優(yōu)值1w發(fā)送給終端，以使得終端在4ms的時長內(nèi)以1w的發(fā)射功率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；

將t3的最優(yōu)值3ms和中繼發(fā)射功率p30的最優(yōu)值0.1w發(fā)送給中繼，以使得中繼在3ms的時長內(nèi)以0.1w的發(fā)射功率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

應(yīng)用本發(fā)明圖2所示實(shí)施例，通過構(gòu)建預(yù)設(shè)周期內(nèi)針對基站、終端和中繼的約束方程組，根據(jù)該方程組及預(yù)設(shè)能耗模型，得到基于基站、終端和中繼發(fā)射功率和傳輸時長的系統(tǒng)能耗方程，利用優(yōu)化算法，得到基站、終端和中繼在預(yù)設(shè)周期內(nèi)發(fā)射功率和傳輸時長的最優(yōu)值，實(shí)現(xiàn)了合理分配各數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)間的發(fā)射功率和時間，有效減少了能耗。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種資源分配值計算方法的流程示意圖，本發(fā)明圖3所示實(shí)施例應(yīng)用于包括基站、終端和中繼的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，該方法可以包括步驟：

s301：計算基站在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第一平均速率需求r1和終端在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第二平均速率需求r2。其中，所述預(yù)設(shè)周期包括傳輸數(shù)據(jù)的t1時間段和空閑t2時間段。

具體的，所述計算所述基站在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第一平均速率需求r1和所述終端在所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第二平均速率需求r2，可以包括：

根據(jù)所述基站獲取的自身緩存數(shù)據(jù)量、自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率和自身業(yè)務(wù)包的平均包長，計算所述基站在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第一平均速率需求r1；根據(jù)所述終端獲取的自身緩存數(shù)據(jù)量、自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率和自身業(yè)務(wù)包的平均包長，計算所述終端在所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第二平均速率需求r2。

在實(shí)際應(yīng)用中，獲取自身緩存數(shù)據(jù)量，可以采用兩種方式，具體的，第一種方式中，獲取自身緩存數(shù)據(jù)量，可以包括：獲取自身的緩存數(shù)據(jù)的首指針和尾指針；將所述首指針和尾指針相減，得到自身緩存數(shù)據(jù)量。

第二種方式中，獲取自身緩存數(shù)據(jù)量，可以包括：接收業(yè)務(wù)包，獲取所述業(yè)務(wù)包的首指針和尾指針；將所述業(yè)務(wù)包的首指針和尾指針相減，得到所述業(yè)務(wù)包的包長；將所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)接收到的業(yè)務(wù)包的包長相加，得到自身緩存數(shù)據(jù)量。

在實(shí)際應(yīng)用中，獲取自身業(yè)務(wù)包的平均包長，可以包括：接收業(yè)務(wù)包，記錄所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)接收到的業(yè)務(wù)包的個數(shù)，將所述自身緩存數(shù)據(jù)量與所述業(yè)務(wù)包的個數(shù)的比值確定為自身的業(yè)務(wù)包的平均包長。

在實(shí)際應(yīng)用中，獲取自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率，可以包括：接收業(yè)務(wù)包，記錄所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)接收到的業(yè)務(wù)包的個數(shù)；將所述業(yè)務(wù)包的個數(shù)與所述預(yù)設(shè)周期的時長的比值確定為自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率。

在本發(fā)明圖3所示實(shí)施例中，無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中包括基站、終端和中繼，基站、終端和中繼按照預(yù)設(shè)周期進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。該無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為全雙工無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，預(yù)設(shè)周期包括傳輸數(shù)據(jù)的t1時間段和空閑t2時間段，在t1時間段內(nèi)，基站向中繼發(fā)送數(shù)據(jù)，中繼向基站發(fā)送數(shù)據(jù)，終端向中繼發(fā)送數(shù)據(jù)，中繼向終端發(fā)送數(shù)據(jù)。

在t1時間段內(nèi)，基站獲取自身緩存數(shù)據(jù)量s1、自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率ρ1和自身業(yè)務(wù)包的平均包長l1，中繼獲取基站向中繼發(fā)送數(shù)據(jù)時的第一信道幅度衰減系數(shù)h1；終端獲取自身緩存數(shù)據(jù)量s2、自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率ρ2和自身業(yè)務(wù)包的平均包長l2，中繼獲取終端向中繼發(fā)送數(shù)據(jù)時的第二信道幅度衰減系數(shù)h2；中繼獲取自身緩存數(shù)據(jù)量s3、自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率ρ3和自身業(yè)務(wù)包的平均包長l3，基站獲取中繼向基站發(fā)送數(shù)據(jù)時的第三信道幅度衰減系數(shù)h3，終端獲取中繼向終端發(fā)送數(shù)據(jù)時的第四信道幅度衰減系數(shù)h4。

根據(jù)基站獲取的自身緩存數(shù)據(jù)量s1、自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率ρ1和自身業(yè)務(wù)包的平均包長l1，計算基站在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第一平均速率需求r1＝s1/t1+ρ1l1；

根據(jù)終端獲取的自身緩存數(shù)據(jù)量s2、自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率ρ2和自身業(yè)務(wù)包的平均包長l2，計算終端在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第二平均速率需求r2＝s2/t2+ρ2l2。

s302：根據(jù)t1、r1和中繼在t1時間段內(nèi)獲取的第一信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對基站在預(yù)設(shè)周期的第一約束方程；根據(jù)t1、r2和中繼在t1時間段內(nèi)獲取的第二信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對終端在預(yù)設(shè)周期的第二約束方程；根據(jù)t1、r1和基站在t1時間段內(nèi)獲取的第三信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對中繼在所述預(yù)設(shè)周期的第三約束方程；根據(jù)t1、r2和終端在t1時間段內(nèi)獲取的第四信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對中繼在預(yù)設(shè)周期的第四約束方程；根據(jù)第一約束方程、第二約束方程、第三約束方程、第四約束方程構(gòu)建約束方程組。

根據(jù)第一信道幅度衰減系數(shù)h1，構(gòu)建針對于基站發(fā)射功率p10的第一信道容量方程其中，是中繼節(jié)點(diǎn)全雙工自干擾消除后的殘留干擾等效信道衰減系數(shù)(自干擾信道)，表示中繼節(jié)點(diǎn)的噪聲功率，w表示系統(tǒng)帶寬；根據(jù)第二信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對于終端發(fā)射功率p20的第二信道容量方程其中，是中繼節(jié)點(diǎn)全雙工自干擾消除后的殘留干擾等效信道衰減系數(shù)(自干擾信道)，表示中繼節(jié)點(diǎn)的噪聲功率；根據(jù)第三信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對于中繼發(fā)射功率p30的第三信道容量方程其中，是基站全雙工自干擾消除后的殘留干擾等效信道衰減系數(shù)(自干擾信道)，表示基站的噪聲功率；根據(jù)第四信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對于中繼發(fā)射功率p30的第四信道容量方程其中，其中，是終端全雙工自干擾消除后的殘留干擾等效信道衰減系數(shù)(自干擾信道)，表示終端的噪聲功率。

根據(jù)t1、r1和第一信道容量方程c1(p10)，構(gòu)建針對基站在預(yù)設(shè)周期的第一約束方程其中，t為預(yù)設(shè)周期的時長，t為已知量；

根據(jù)t2、r2和第二信道容量方程c2(p20)，構(gòu)建針對終端在預(yù)設(shè)周期的第二約束方程

根據(jù)t3、r1和第三信道容量方程c3(p30)，構(gòu)建針對基站在預(yù)設(shè)周期的第一約束方程

根據(jù)t3、r2和第四信道容量方程c4(p40)，構(gòu)建針對終端在預(yù)設(shè)周期的第二約束方程

根據(jù)第一約束方程和第二約束方程構(gòu)建約束方程組

s303：在基站發(fā)射功率p10為第一預(yù)設(shè)值、終端發(fā)射功率p20為第二預(yù)設(shè)值、中繼發(fā)射功率p30為第三預(yù)設(shè)值的情況下，分別確定t1的值、t2的值和t3的值。

假設(shè)基站、終端和中繼都以最大功率傳輸數(shù)據(jù)，即在基站發(fā)射功率p10為第一預(yù)設(shè)值、終端發(fā)射功率p20為第二預(yù)設(shè)值、中繼發(fā)射功率p30為第三預(yù)設(shè)值的情況下，分別確定t1的值、t2的值和t3的值。

s304：判斷t1的值、t2的值和t3的值之和是否不大于預(yù)設(shè)周期，如果否，執(zhí)行s305，如果是執(zhí)行s306。

s305：重新確定r1和r2；更新約束方程組中的r1和r2，并繼續(xù)執(zhí)行s303、s304。

判斷t1的值、t2的值和t3的值之和是否不大于所述預(yù)設(shè)周期t的值，如果否，應(yīng)用二分法，重新確定r1和r2的值，更新方程組中的r1和r2，在基站發(fā)射功率p10為第一預(yù)設(shè)值、終端發(fā)射功率p20為第二預(yù)設(shè)值、中繼發(fā)射功率p30為第三預(yù)設(shè)值的情況下，重新確定t1的值、t2的值和t3的值，判斷重新確定的t1的值、t2的值和t3的值之和是否不大于預(yù)設(shè)周期t的值，如果仍大于，重復(fù)上述步驟，直至重新確定的t1的值、t2的值和t3的值之和不大于預(yù)設(shè)周期t的值。

s306：根據(jù)確定的r1，確定以基站發(fā)射功率p10為變量、t1為自變量的第一發(fā)射功率方程；根據(jù)確定的r2，確定以終端發(fā)射功率p20和t1為變量的第二發(fā)射功率方程；根據(jù)確定的r1和r2，確定以中繼發(fā)射功率p30為變量、以t1為自變量的第三目標(biāo)發(fā)射功率方程。

當(dāng)確定的t1的值、t2的值和t3的值之和不大于預(yù)設(shè)周期t的值時，根據(jù)確定的r1及第一約束方程，確定以基站發(fā)射功率p10為變量、以t1為自變量的第一發(fā)射功率方程p10(t1)；根據(jù)確定的r2及第二約束方程，確定以終端發(fā)射功率p20為變量、以t2為自變量的第二發(fā)射功率方程p20(t2)；根據(jù)確定的r1和r2及第三約束方程、第四約束方程，確定以中繼發(fā)射功率p30為變量、以t3為自變量的第三目標(biāo)發(fā)射功率方程p30(t3)。

具體的，可以通過如下方式確定第三目標(biāo)發(fā)射功率方程p30(t3)：

根據(jù)確定的r1和r2及第三約束方程確定以中繼發(fā)射功率p30為變量、以t3為自變量的第三發(fā)射功率方程p301(t3)；根據(jù)確定的r1和r2及第四約束方程確定以中繼發(fā)射功率p30為變量、以t3為自變量的第三發(fā)射功率方程p401(t3)。

將p301(t3)和p401(t3)中任意一個做為第三目標(biāo)發(fā)射功率方程?；蛘?，根據(jù)后續(xù)計算，將p301(t3)和p401(t3)中得到的中繼發(fā)射功率較大的一個作為第三目標(biāo)發(fā)射功率方程。

s307：根據(jù)預(yù)設(shè)能耗模型、第一發(fā)射功率方程、第二發(fā)射功率方程和第三目標(biāo)發(fā)射功率方程，確定預(yù)設(shè)周期內(nèi)的系統(tǒng)總能耗e的方程，系統(tǒng)總能耗e方程為e＝ (p11+p21+p31+p12+p22+p32)*t1+p0*t2，其中，p11為所述基站發(fā)射總功率，p12為所述基站接收數(shù)據(jù)的功率，p21為所述終端發(fā)射總功率，p22為所述終端接收數(shù)據(jù)的功率，p31為所述中繼發(fā)射總功率，p32為所述中繼接收數(shù)據(jù)的功率，p0為系統(tǒng)空閑時的電路功率，所述p12、p22、p32、和p0為定值。

考慮到射頻部分的能耗計算問題，可以引用如下任意一種能耗模型：tpa模型：etpa模型：其中pi(r)是節(jié)點(diǎn)i(基站或終端)的整體功率，pi,tx(r)是節(jié)點(diǎn)i的發(fā)射功率，pmax,i是節(jié)點(diǎn)i的最大功率，ηmax,i是節(jié)點(diǎn)i的最大能效，ε是數(shù)據(jù)處理功率參數(shù)，r是數(shù)據(jù)速率，pbase,i是節(jié)點(diǎn)i的空閑功率，a是etpa的參數(shù)。

利用上述能耗模型，可以確定出基站發(fā)射總功率p11，終端發(fā)射總功率p21，中繼發(fā)射總功率p31；具體的，此處確定的是發(fā)射總功率與發(fā)射功率的關(guān)系式。

根據(jù)第一發(fā)射功率方程、第二發(fā)射功率方程和第三目標(biāo)發(fā)射功率方程，確定預(yù)設(shè)周期內(nèi)的系統(tǒng)總能耗e的方程，其中，所述系統(tǒng)總能耗e方程為e＝(p11+p21+p31+p12+p22+p32)*t1+p0*t2，其中，p11為所述基站發(fā)射總功率，p12為所述基站接收數(shù)據(jù)的功率，p21為所述終端發(fā)射總功率，p22為所述終端接收數(shù)據(jù)的功率，p31為所述中繼發(fā)射總功率，p32為所述中繼接收數(shù)據(jù)的功率，p0為系統(tǒng)空閑時的電路功率，所述p12、p22、p32、和p0為定值。

s308：利用優(yōu)化算法，確定t1的最優(yōu)值。

針對上述系統(tǒng)總能耗e方程，利用優(yōu)化算法，比如一維搜索法，內(nèi)點(diǎn)法，罰函數(shù)法，單純型法或啟發(fā)式算法中任意一種，確定t1的最優(yōu)值。

s309：將t1的最優(yōu)值代入第一發(fā)射功率方程、第二發(fā)射功率方程和第三目標(biāo)發(fā)射功率方程，得到第一發(fā)射功率p10的最優(yōu)值、第二發(fā)射功率p20的最優(yōu)值和第三發(fā)射功率p30的最優(yōu)值。

將t1的最優(yōu)值代入第一發(fā)射功率方程、第二發(fā)射功率方程和第三目標(biāo)發(fā)射功率方程，得到第一發(fā)射功率p10的最優(yōu)值、第二發(fā)射功率p20的最優(yōu)值和第三發(fā)射功率p30的最優(yōu)值。假設(shè)t1的最優(yōu)值為7ms，p10的最優(yōu)值為3w，p20的最優(yōu)值為1w，p30的最優(yōu)值為0.1w。

s310：將t1的最優(yōu)值和基站發(fā)射功率p10的最優(yōu)值發(fā)送給基站，將t1的最優(yōu)值和終端發(fā)射功率p20的最優(yōu)值發(fā)送給終端，將t1的最優(yōu)值和中繼發(fā)射功率p30的最優(yōu)值發(fā)送給中繼，以使得基站在時長為所得最優(yōu)值的t1內(nèi)以數(shù)值為所得最優(yōu)值的發(fā)射功率p10進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，終端在時長為所得最優(yōu)值的t1內(nèi)以數(shù)值為所得最優(yōu)值的發(fā)射功率p20進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，中繼在時 長為所得最優(yōu)值的t1內(nèi)以數(shù)值為所得最優(yōu)值的發(fā)射功率p30進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

將t1的最優(yōu)值7ms和基站發(fā)射功率p10的最優(yōu)值3w發(fā)送給基站，以使得基站在7ms的時長內(nèi)以3w的發(fā)射功率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；

將t1的最優(yōu)值7ms和終端發(fā)射功率p20的最優(yōu)值1w發(fā)送給終端，以使得終端在7ms的時長內(nèi)以1w的發(fā)射功率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；

將t1的最優(yōu)值7ms和中繼發(fā)射功率p30的最優(yōu)值0.1w發(fā)送給中繼，以使得中繼在7ms的時長內(nèi)以0.1w的發(fā)射功率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

應(yīng)用本發(fā)明圖3所示實(shí)施例，通過構(gòu)建預(yù)設(shè)周期內(nèi)針對基站、終端和中繼的約束方程組，根據(jù)該方程組及預(yù)設(shè)能耗模型，得到基于基站、終端和中繼發(fā)射功率和傳輸時長的系統(tǒng)能耗方程，利用優(yōu)化算法，得到基站、終端和中繼在預(yù)設(shè)周期內(nèi)發(fā)射功率和傳輸時長的最優(yōu)值，實(shí)現(xiàn)了合理分配各數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)間的發(fā)射功率和時間，有效減少了能耗。

與上述的方法實(shí)施例相對應(yīng)，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種資源分配值計算裝置。

相應(yīng)于圖1所示的一種資源分配值計算方法，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種資源分配值計算裝置，應(yīng)用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括基站和終端，如圖4所示，該裝置可以包括：

第一約束方程構(gòu)建模塊401，用于計算所述基站在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第一平均速率需求r1和所述終端在所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第二平均速率需求r2；其中，所述預(yù)設(shè)周期包括所述基站向所述終端發(fā)送數(shù)據(jù)的t1時間段、所述終端向所述基站發(fā)送數(shù)據(jù)的t2時間段和空閑t3時間段；根據(jù)所述t1、所述r1和所述終端獲取的第一信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對所述基站在所述預(yù)設(shè)周期的第一約束方程；根據(jù)所述t2、所述r2和所述基站獲取的第二信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對所述終端在所述預(yù)設(shè)周期的第二約束方程；根據(jù)所述第一約束方程和所述第二約束方程構(gòu)建約束方程組；

第一時長確定模塊402，用于根據(jù)第一約束方程構(gòu)建模塊401構(gòu)建的約束方程組，在所述基站發(fā)射功率p10為第一預(yù)設(shè)值、所述終端發(fā)射功率p20為第二預(yù)設(shè)值的情況下，分別確定所述t1的值和所述t2的值；判斷所述t1的值與所述t2的值之和是否不大于所述預(yù)設(shè)周期；如果否，重新確定所述r1和所述r2；更新所述約束方程組中的r1和r2；在所述基站發(fā)射功率p10為所述第一預(yù)設(shè)值、所述終端發(fā)射功率p20為所述第二預(yù)設(shè)值的情況下，重新確定所述t1的值與所述t2的值；判斷重新確定的t1的值與t2的值之和是否不大于所述預(yù)設(shè)周期，如果否，重復(fù)執(zhí)行上述步驟，直至重新確定的t1的值與t2的值之和不大于所述預(yù)設(shè)周期；如果是，觸發(fā)最優(yōu)值確定模塊；

第一最優(yōu)值確定模塊403，用于根據(jù)確定的r1，確定以所述基站發(fā)射功率p10為變量、以所述t1為自變量的第一發(fā)射功率方程；根據(jù)確定的r2，確定以所述終端發(fā)射功率p20為變量、 以所述t2為自變量的第二發(fā)射功率方程；根據(jù)預(yù)設(shè)能耗模型、所述第一發(fā)射功率方程和所述第二發(fā)射功率方程，確定所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)的系統(tǒng)總能耗e的方程，其中，所述系統(tǒng)總能耗e方程為e＝(p11+p22)*t1+(p21+p12)*t2+p0*t3，其中，p11為所述基站發(fā)射總功率p11，p12為所述基站接收數(shù)據(jù)的功率，p21為所述終端發(fā)射總功率，p22為所述終端接收數(shù)據(jù)的功率，p0為系統(tǒng)空閑時的電路功率，所述p12、p22和p0為定值，所述預(yù)設(shè)能耗模型用于根據(jù)發(fā)射功率確定發(fā)射總功率；利用優(yōu)化算法，確定所述t1的最優(yōu)值和所述t2的最優(yōu)值；將所述t1的最優(yōu)值代入所述第一發(fā)射功率方程，得到所述基站發(fā)射功率p10的最優(yōu)值，將所述第二傳輸時長t2的最優(yōu)值代入所述第二發(fā)射功率方程，得到所述終端發(fā)射功率p20的最優(yōu)值；

第一最優(yōu)值發(fā)送模塊404，用于將所述t1的最優(yōu)值和所述基站發(fā)射功率p10的最優(yōu)值發(fā)送給所述基站，以使得所述基站在時長為所得最優(yōu)值的t1內(nèi)以數(shù)值為所得最優(yōu)值的發(fā)射功率p10進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；將所述t2的最優(yōu)值和所述終端發(fā)射功率p20的最優(yōu)值發(fā)送給所述終端，以使得所述終端在時長為所得最優(yōu)值的t2內(nèi)以數(shù)值為所得最優(yōu)值的發(fā)射功率p20進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

具體的，第一約束方程構(gòu)建模塊401計算所述基站在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第一平均速率需求r1和所述終端在所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第二平均速率需求r2，可以包括：

根據(jù)所述基站獲取的自身緩存數(shù)據(jù)量、自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率和自身業(yè)務(wù)包的平均包長，計算所述基站在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第一平均速率需求r1；根據(jù)所述終端獲取的自身緩存數(shù)據(jù)量、自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率和自身業(yè)務(wù)包的平均包長，計算所述終端在所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第二平均速率需求r2。

在實(shí)際應(yīng)用中，獲取自身緩存數(shù)據(jù)量，可以采用兩種方式，具體的，第一種方式中，獲取自身緩存數(shù)據(jù)量，可以包括：獲取自身的緩存數(shù)據(jù)的首指針和尾指針；將所述首指針和尾指針相減，得到自身緩存數(shù)據(jù)量。

第二種方式中，獲取自身緩存數(shù)據(jù)量，可以包括：接收業(yè)務(wù)包，獲取所述業(yè)務(wù)包的首指針和尾指針；將所述業(yè)務(wù)包的首指針和尾指針相減，得到所述業(yè)務(wù)包的包長；將所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)接收到的業(yè)務(wù)包的包長相加，得到自身緩存數(shù)據(jù)量。

在實(shí)際應(yīng)用中，獲取自身業(yè)務(wù)包的平均包長，可以包括：接收業(yè)務(wù)包，記錄所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)接收到的業(yè)務(wù)包的個數(shù)，將所述自身緩存數(shù)據(jù)量與所述業(yè)務(wù)包的個數(shù)的比值確定為自身的業(yè)務(wù)包的平均包長。

在實(shí)際應(yīng)用中，獲取自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率，可以包括：接收業(yè)務(wù)包，記錄所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)接收到的業(yè)務(wù)包的個數(shù)；將所述業(yè)務(wù)包的個數(shù)與所述預(yù)設(shè)周期的時長的比值確定為自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率。

應(yīng)用本發(fā)明圖4所示實(shí)施例，通過構(gòu)建預(yù)設(shè)周期內(nèi)針對基站和終端的約束方程組，根據(jù)該方程組及預(yù)設(shè)能耗模型，得到基于基站和終端發(fā)射功率和傳輸時長的系統(tǒng)能耗方程，利用優(yōu)化算法，得到基站和終端在預(yù)設(shè)周期內(nèi)發(fā)射功率和傳輸時長的最優(yōu)值，實(shí)現(xiàn)了合理分配各數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)間的發(fā)射功率和時間，有效減少了能耗。

相應(yīng)于圖2所示的一種資源分配值計算方法，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種資源分配值計算裝置，應(yīng)用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括基站和終端，如圖5所示，該裝置可以包括：

第二約束方程構(gòu)建模塊501，用于計算所述基站在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第一平均速率需求r1和計算所述終端在所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第二平均速率需求r2，其中，所述預(yù)設(shè)周期包括所述基站向所述中繼發(fā)送數(shù)據(jù)的t1時間段、所述終端向所述中繼發(fā)送數(shù)據(jù)的t2時間段、所述中繼向所述基站和所述終端發(fā)送數(shù)據(jù)的t3時間段和空閑t4時間段；根據(jù)所述t1、所述r1和所述中繼在所述t1時間段內(nèi)獲取的第一信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對所述基站在所述預(yù)設(shè)周期的第一約束方程；根據(jù)所述t2、所述r2和所述中繼在所述t2時間段內(nèi)獲取的第二信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對所述終端在所述預(yù)設(shè)周期的第二約束方程；根據(jù)所述t3、所述r1和所述基站在所述t3時間段內(nèi)獲取的第三信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對所述中繼在所述預(yù)設(shè)周期的第三約束方程；根據(jù)所述t3、所述r2和所述終端在所述t3時間段內(nèi)獲取的第四信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對所述中繼在所述預(yù)設(shè)周期的第四約束方程；根據(jù)所述第一約束方程、所述第二約束方程、所述第三約束方程和所述第四約束方程構(gòu)建約束方程組；

第二時長確定模塊502，用于根據(jù)第二約束方程構(gòu)建模塊501構(gòu)建的約束方程組，在所述基站發(fā)射功率p10為第一預(yù)設(shè)值、所述終端發(fā)射功率p20為第二預(yù)設(shè)值、所述中繼發(fā)射功率p30為第三預(yù)設(shè)值的情況下，分別確定所述t1的值、所述t2的值和所述t3的值；判斷所述t1的值、所述t2的值和所述t3的值之和是否不大于所述預(yù)設(shè)周期；如果否，重新確定所述r1和所述r2；更新所述約束方程組中的r1和r2；在所述基站發(fā)射功率p10為第一預(yù)設(shè)值、所述終端發(fā)射功率p20為第二預(yù)設(shè)值、所述中繼發(fā)射功率p30為第三預(yù)設(shè)值的情況下，重新確定t1的值、t2的值和t3的值；判斷重新確定的t1的值、t2的值和t3的值之和是否不大于所述預(yù)設(shè)周期，如果否，重復(fù)執(zhí)行上述步驟，直至重新確定的t1的值、t2的值和t3的值之和不大于所述預(yù)設(shè)周期；如果是，觸發(fā)最優(yōu)值確定模塊；

第二最優(yōu)值確定模塊，用于根據(jù)確定的r1，確定以所述基站發(fā)射功率p10為變量、所述t1為自變量的第一發(fā)射功率方程；根據(jù)確定的r2，確定以所述終端發(fā)射功率p20和所述t2為變量的第二發(fā)射功率方程；根據(jù)確定的r1和r2，確定以所述中繼發(fā)射功率p30為變量、以所述t3為自變量的第三目標(biāo)發(fā)射功率方程；根據(jù)預(yù)設(shè)能耗模型、所述第一發(fā)射功率方程、所述第二發(fā)射功率方程和所述第三目標(biāo)發(fā)射功率方程，確定所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)的系統(tǒng)總能耗e的方 程，所述系統(tǒng)總能耗e方程為e＝(p11+p2i+p32)*t1+(p1i+p21+p32)*t2+(p12+p22+p31)*t3+p0*t4，其中，p11為所述基站發(fā)射總功率，p12為所述基站接收數(shù)據(jù)的功率，p21為所述終端發(fā)射總功率，p22為所述終端接收數(shù)據(jù)的功率，p31為所述中繼發(fā)射總功率，p32為所述中繼接收數(shù)據(jù)的功率，p1i為所述基站空閑的功率，p2i為所述終端空閑時的功率，p3i為所述中繼空閑的功率，p0為系統(tǒng)空閑時的電路功率，所述p12、p22、p32、p1i、p2i、p3i和p0為定值，所述預(yù)設(shè)能耗模型用于根據(jù)發(fā)射功率確定發(fā)射總功率；利用優(yōu)化算法，確定所述t1的最優(yōu)值、所述t2的最優(yōu)值和所述t3的最優(yōu)值；將所述t1的最優(yōu)值代入所述第一發(fā)射功率方程，得到所述第一發(fā)射功率p10的最優(yōu)值，將所述t2的最優(yōu)值代入所述第二發(fā)射功率方程，得到所述第二發(fā)射功率p20的最優(yōu)值，將所述t3的最優(yōu)值代入所述第三目標(biāo)發(fā)射功率方程，得到所述中繼發(fā)射功率p30的最優(yōu)值；

第二最優(yōu)值發(fā)送模塊，用于將所述t1的最優(yōu)值和所述基站發(fā)射功率p10的最優(yōu)值發(fā)送給所述基站，以使得所述基站在時長為所得最優(yōu)值的t1內(nèi)以數(shù)值為所得最優(yōu)值的發(fā)射功率p10進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；將所述t2的最優(yōu)值和所述終端發(fā)射功率p20的最優(yōu)值發(fā)送給所述終端，以使得所述終端在時長為所得最優(yōu)值的t2內(nèi)以數(shù)值為所得最優(yōu)值的發(fā)射功率p20進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；將所述t3的最優(yōu)值和所述中繼發(fā)射功率p30的最優(yōu)值發(fā)送給所述中繼，以使得所述中繼在時長為所得最優(yōu)值的t3內(nèi)以數(shù)值為所得最優(yōu)值的發(fā)射功率p30進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

具體的，第二約束方程構(gòu)建模塊501計算所述基站在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第一平均速率需求r1和所述終端在所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第二平均速率需求r2，可以包括：

根據(jù)所述基站獲取的自身緩存數(shù)據(jù)量、自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率和自身業(yè)務(wù)包的平均包長，計算所述基站在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第一平均速率需求r1；根據(jù)所述終端獲取的自身緩存數(shù)據(jù)量、自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率和自身業(yè)務(wù)包的平均包長，計算所述終端在所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第二平均速率需求r2。

在實(shí)際應(yīng)用中，獲取自身緩存數(shù)據(jù)量，可以采用兩種方式，具體的，第一種方式中，獲取自身緩存數(shù)據(jù)量，可以包括：獲取自身的緩存數(shù)據(jù)的首指針和尾指針；將所述首指針和尾指針相減，得到自身緩存數(shù)據(jù)量。

第二種方式中，獲取自身緩存數(shù)據(jù)量，可以包括：接收業(yè)務(wù)包，獲取所述業(yè)務(wù)包的首指針和尾指針；將所述業(yè)務(wù)包的首指針和尾指針相減，得到所述業(yè)務(wù)包的包長；將所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)接收到的業(yè)務(wù)包的包長相加，得到自身緩存數(shù)據(jù)量。

在實(shí)際應(yīng)用中，獲取自身業(yè)務(wù)包的平均包長，可以包括：接收業(yè)務(wù)包，記錄所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)接收到的業(yè)務(wù)包的個數(shù)，將所述自身緩存數(shù)據(jù)量與所述業(yè)務(wù)包的個數(shù)的比值確定為自身的業(yè)務(wù)包的平均包長。

在實(shí)際應(yīng)用中，獲取自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率，可以包括：接收業(yè)務(wù)包，記錄所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)接收到的業(yè)務(wù)包的個數(shù)；將所述業(yè)務(wù)包的個數(shù)與所述預(yù)設(shè)周期的時長的比值確定為自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率。

應(yīng)用本發(fā)明圖5所示實(shí)施例，通過構(gòu)建預(yù)設(shè)周期內(nèi)針對基站、終端和中繼的約束方程組，根據(jù)該方程組及預(yù)設(shè)能耗模型，得到基于基站、終端和中繼發(fā)射功率和傳輸時長的系統(tǒng)能耗方程，利用優(yōu)化算法，得到基站、終端和中繼在預(yù)設(shè)周期內(nèi)發(fā)射功率和傳輸時長的最優(yōu)值，實(shí)現(xiàn)了合理分配各數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)間的發(fā)射功率和時間，有效減少了能耗。

相應(yīng)于圖3所示的一種資源分配值計算方法，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種資源分配值計算裝置，應(yīng)用于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括基站和終端，如圖6所示，該裝置可以包括：

第三約束方程構(gòu)建模塊601，用于計算所述基站在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第一平均速率需求r1和所述終端在所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第二平均速率需求r2，其中，所述預(yù)設(shè)周期包括傳輸數(shù)據(jù)的t1時間段和空閑t2時間段；根據(jù)所述t1、所述r1和所述中繼在所述t1時間段內(nèi)獲取的第一信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對所述基站在所述預(yù)設(shè)周期的第一約束方程；根據(jù)所述t1、所述r2和所述中繼在所述t1時間段內(nèi)獲取的第二信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對所述終端在所述預(yù)設(shè)周期的第二約束方程；根據(jù)所述t1、所述r1和所述基站在所述t1時間段內(nèi)獲取的第三信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對所述中繼在所述預(yù)設(shè)周期的第三約束方程；根據(jù)所述t1、所述r2和所述基站在所述t1時間段內(nèi)獲取的第四信道幅度衰減系數(shù)，構(gòu)建針對所述中繼在所述預(yù)設(shè)周期的第四約束方程；根據(jù)所述第一約束方程、所述第二約束方程、所述第三約束方程和所述第四約束方程構(gòu)建約束方程組；

第三時長確定模塊602，用于根據(jù)第三約束方程構(gòu)建模塊601構(gòu)建的約束方程組，在所述基站發(fā)射功率p10為第一預(yù)設(shè)值、所述終端發(fā)射功率p20為第二預(yù)設(shè)值、所述中繼發(fā)射功率p30為第三預(yù)設(shè)值的情況下，確定所述t1的值；判斷所述t1的值是否不大于所述預(yù)設(shè)周期；如果否，重新確定所述r1和所述r2；更新所述約束方程組中的r1和r2；在所述基站發(fā)射功率p10為第一預(yù)設(shè)值、所述終端發(fā)射功率p20為第二預(yù)設(shè)值、所述中繼發(fā)射功率p30為第三預(yù)設(shè)值的情況下，重新確定t1的值；判斷重新確定的t1的值是否不大于所述預(yù)設(shè)周期，如果否，重復(fù)執(zhí)行上述步驟，直至重新確定的t1的值不大于所述預(yù)設(shè)周期；如果是，觸發(fā)最優(yōu)值確定模塊；

第三最優(yōu)值確定模塊603，用于根據(jù)確定的r1，確定以所述基站發(fā)射功率p10為變量、以所述t1為自變量的第一發(fā)射功率方程；根據(jù)確定的r2，確定以所述終端發(fā)射功率p20為變量、以所述t1為自變量的第二發(fā)射功率方程；根據(jù)確定的r1和r2，確定以所述中繼發(fā)射功率p30為變量、以所述t1為自變量的第三目標(biāo)發(fā)射功率方程；根據(jù)預(yù)設(shè)能耗模型、所述第一發(fā)射功率方程、所述第二發(fā)射功率方程和所述第三目標(biāo)發(fā)射功率方程，確定所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)的系統(tǒng) 總能耗e的方程，所述系統(tǒng)總能耗e方程為e＝(p11+p21+p31+p12+p22+p32)*t1+p0*t2，其中，p11為所述基站發(fā)射總功率，p12為所述基站接收數(shù)據(jù)的功率，p21為所述終端發(fā)射總功率，p22為所述終端接收數(shù)據(jù)的功率，p31為所述中繼發(fā)射總功率，p32為所述中繼接收數(shù)據(jù)的功率，p0為系統(tǒng)空閑時的電路功率，所述p12、p22、p32、和p0為定值；利用優(yōu)化算法，確定所述t1的最優(yōu)值；將所述t1的最優(yōu)值、所述第一發(fā)射功率方程、所述第二發(fā)射功率方程和所述第三目標(biāo)發(fā)射功率方程，得到所述第一發(fā)射功率p10的最優(yōu)值、所述第二發(fā)射功率p20的最優(yōu)值和所述第三發(fā)射功率p30的最優(yōu)值；

第三最優(yōu)值發(fā)送模塊604，用于將所述t1的最優(yōu)值和所述基站發(fā)射功率p10的最優(yōu)值發(fā)送給所述基站，以使得所述基站在時長為所得最優(yōu)值的t1內(nèi)以數(shù)值為所得最優(yōu)值的發(fā)射功率p10進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；將所述t1的最優(yōu)值和所述終端發(fā)射功率p20的最優(yōu)值發(fā)送給所述終端，以使得所述終端在時長為所得最優(yōu)值的t1內(nèi)以數(shù)值為所得最優(yōu)值的發(fā)射功率p20進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；將所述t1的最優(yōu)值和所述中繼發(fā)射功率p30的最優(yōu)值發(fā)送給所述中繼，以使得所述中繼在時長為所得最優(yōu)值的t1內(nèi)以數(shù)值為所得最優(yōu)值的發(fā)射功率p30進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

具體的，第三約束方程構(gòu)建模塊601計算所述基站在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第一平均速率需求r1和所述終端在所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第二平均速率需求r2，可以包括：

根據(jù)所述基站獲取的自身緩存數(shù)據(jù)量、自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率和自身業(yè)務(wù)包的平均包長，計算所述基站在預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第一平均速率需求r1；根據(jù)所述終端獲取的自身緩存數(shù)據(jù)量、自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率和自身業(yè)務(wù)包的平均包長，計算所述終端在所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第二平均速率需求r2。

在實(shí)際應(yīng)用中，獲取自身緩存數(shù)據(jù)量，可以采用兩種方式，具體的，第一種方式中，獲取自身緩存數(shù)據(jù)量，可以包括：獲取自身的緩存數(shù)據(jù)的首指針和尾指針；將所述首指針和尾指針相減，得到自身緩存數(shù)據(jù)量。

第二種方式中，獲取自身緩存數(shù)據(jù)量，可以包括：接收業(yè)務(wù)包，獲取所述業(yè)務(wù)包的首指針和尾指針；將所述業(yè)務(wù)包的首指針和尾指針相減，得到所述業(yè)務(wù)包的包長；將所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)接收到的業(yè)務(wù)包的包長相加，得到自身緩存數(shù)據(jù)量。

在實(shí)際應(yīng)用中，獲取自身業(yè)務(wù)包的平均包長，可以包括：接收業(yè)務(wù)包，記錄所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)接收到的業(yè)務(wù)包的個數(shù)，將所述自身緩存數(shù)據(jù)量與所述業(yè)務(wù)包的個數(shù)的比值確定為自身的業(yè)務(wù)包的平均包長。

在實(shí)際應(yīng)用中，獲取自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率，可以包括：接收業(yè)務(wù)包，記錄所述預(yù)設(shè)周期內(nèi)接收到的業(yè)務(wù)包的個數(shù)；將所述業(yè)務(wù)包的個數(shù)與所述預(yù)設(shè)周期的時長的比值確定為自身業(yè)務(wù)包的到達(dá)率。

應(yīng)用本發(fā)明圖6所示實(shí)施例，通過構(gòu)建預(yù)設(shè)周期內(nèi)針對基站、終端和中繼的約束方程組，根據(jù)該方程組及預(yù)設(shè)能耗模型，得到基于基站、終端和中繼發(fā)射功率和傳輸時長的系統(tǒng)能耗方程，利用優(yōu)化算法，得到基站、終端和中繼在預(yù)設(shè)周期內(nèi)發(fā)射功率和傳輸時長的最優(yōu)值，實(shí)現(xiàn)了合理分配各數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)間的發(fā)射功率和時間，有效減少了能耗。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實(shí)體或者操作與另一個實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

本說明書中的各個實(shí)施例均采用相關(guān)的方式描述，各個實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其，對于裝置實(shí)施例而言，由于其基本相似于方法實(shí)施例，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法實(shí)施例的部分說明即可。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施方式中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可以存儲于計算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中，這里所稱得的存儲介質(zhì)，如：rom/ram、磁碟、光盤等。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。