CN113453239B - 信道资源分配方法及系统、存储介质、电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无线通信领域，具体涉及一种信道资源分配方法，信道资源分配系统包括至少一个无线接入点，所述至少一个无线接入点与终端通过信道无线连接，所述方法包括确定所述终端与无线接入点之间的距离；构建信道组合模型，根据所述信道组合模型的频率确定信道干扰因子；根据所述距离与所述信道干扰因子确定所述信道组合模型在终端位置的数据吞吐量；通过所述多臂老虎机模型判断所述数据吞吐量满足预设阈值时，选择当前信道作为所述无线接入点与终端的通信信道；该方法能够有效解决现有技术中存在的通信效率低，信道资源分配不均匀的问题，提高在无线局域网通信中系统的吞吐量。

Description

信道资源分配方法及系统、存储介质、电子设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种信道资源分配方法及系统、存储介质、电子设备。

背景技术

随着无线通信技术的高速发展，WIFI(Wireless Fidelity)无线网络的覆盖及应用也已经非常广泛，其网络结构也越来越密集。

在现有的网络结构中，AP(无线接入点，Access Point)+AC(AP控制器)为架构的汇聚型网络以其无死角的覆盖能力以及较高的网络吞吐量得到了快速发展和广泛部署。然而，在有限的WIFI网络频段内，各无线接入点的信道频带在边缘区域存在重叠而导致信号的传输相互干扰，从而影响上下行链路接收信号的质量以及网络整体性能。此外，无线接入点的无规则部署、随意移动和随意开关等使得网络的可用资源分布不均匀。

因此，现有的网络结构无法解决在有限的频带下实现通信资源最优分配的问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种信道资源分配方法及系统、存储介质、电子设备。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种信道资源分配方法，信道资源分配系统包括至少一个无线接入点，所述至少一个无线接入点与终端通过信道无线连接，所述方法包括：

确定所述终端与无线接入点之间的距离；

构建信道组合模型，根据所述信道组合模型的频率确定信道干扰因子；

根据所述距离与所述信道干扰因子确定所述信道组合模型在终端位置的数据吞吐量；

构建多臂老虎机模型，通过所述多臂老虎机模型判断所述数据吞吐量满足预设阈值时，选择当前信道作为所述无线接入点与终端的通信信道。

在本发明的一个实施例中，所述信道资源分配方法，还可以包括：

预设迭代次数，通过所述多臂老虎机模型对所述数据吞吐量进行所述迭代次数的判断，选择当前信道作为所述无线接入点与终端的通信信道。

在本发明的一个实施例中，所述信道资源分配方法还包括：

判断当前数据吞吐量大于在先数据吞吐量时，以第一概率选取当前信道接入，以第二概率选取随机信道接入。

在本发明的一个实施例中，所述构建信道组合模型可以包括：将4个20MHz信道组合为2个40MHz信道，以及所述2个40MHz信道组合为80MHz信道。

在本发明的一个实施例中，所述根据所述信道组合模型的频率确定信道干扰因子包括：

根据正交频分复用原理确定所述信道的复包络为：

其中，N为子载波的个数，T为正交频分复用符号的持续时间，d_i为第i个子载波上数据符号，f_i为第i个子载波的载波频率；

将功率谱密度表征为N个子载波信号的功率谱密度的总和为：

根据功率谱密度确定中频滤波器的频率响应为：

通过函数overlap(i,j,f)表征信道i和j在频率f频率处的重合程度为：

overlap(i,j,f)＝s(ch(i,f))·Filt(ch(i,f))·s(ch(j,f))·Filt(ch(j,f))；

以及通过对overlap函数在频域上进行定积分确定信道干扰因子为：

在本发明的一个实施例中，所述根据所述距离与所述信道干扰因子确定所述信道组合模型在终端位置的数据吞吐量可以包括：

根据终端与无线接入点之间的距离d₀确定各无线接入点在终端处的功率为

根据所述功率确定无线接入点与终端之间距离为d(v,w)时的路径损耗为

其中，f为信号电波频率，n为路径衰减指数；

根据所述损耗路径确定信干噪比为

其中，N₀为背景噪声和干扰的功率，L(d(v,w))为无线接入点与终端之间的距离，α为衰落指数，γ(v,u)为非接入无线接入点与终端间信道干扰因子；

根据所述信干噪比确定各无线接入点在终端处的数据吞吐量为：

其中，Q为物理信道带宽。

本发明还一种信道资源分配系统，包括：

测距模块，用于确定所述终端与无线接入点之间的距离；其中，至少一个无线接入点与终端通过信道无线连接；

干扰检测模块，用于构建信道组合模型，并根据所述信道组合模型的频率确定信道干扰因子；

吞吐量确定模块，用于根据所述距离与所述信道干扰因子确定所述信道组合模型在终端位置的数据吞吐量；

信道选择模块，用于构建多臂老虎机模型，并通过所述多臂老虎机模型判断所述数据吞吐量满足预设阈值时，选择当前信道作为所述无线接入点与终端的通信信道。

本发明还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现所述信道资源分配方法。

本发明还提供了一种电子设备，包括：

处理器；以及

存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；

其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行所述信道资源分配方法。

所述信道资源分配方法通过确定所述终端与无线接入点之间的距离，根据所述信道组合模型的频率确定信道干扰因子，并根据所述距离与所述干扰因子确定所述信道组合模型在终端位置的数据吞吐量，通过所述多臂老虎机模型判断所述数据吞吐量满足预设阈值时，选择当前信道作为所述无线接入点与终端的通信信道，能够有效解决现有技术中存在的通信效率低，信道资源分配不均匀的问题，提高在无线局域网通信中系统的吞吐量，提高通信效率。

以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中一种信道资源分配方法的流程示意图；

图2是本发明实施例中一种资源分配方法的应用场景示意图；

图3是本发明实施例中一种信道资源分配方法的流程示意图；

图4是本发明实施例中一种资源分配方法的应用场景示意图；

图5是本发明实施例中一种资源分配方案示意图；

图6是本发明实施例中一种资源分配系统的结构示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本发明的各方面变得模糊。

此外，附图仅为本发明的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的步骤。例如，有的步骤还可以分解，而有的步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。另外，本申请的术语“第一”、“第二”仅是为了区分的目的，不应将其作为本申请的限制。

在无线通信领域，无线接入点(Access Point，简称AP)是WLAN网络中的重要组成部分，无线终端可以通过AP进行终端之间的数据传输，也可以通过AP接口与有线网络互通。通常业界将AP分为胖AP和瘦AP。胖AP为主要组成部分的自治型WIFI网络逐渐演变为瘦AP+AC(AP控制器)为架构的汇聚型网络。

汇聚型网络虽然能够提供无线网络的无死角覆盖以及较高的网络吞吐量，但因其存在多个无线接入点的信道重叠而导致可能出现信号干扰的问题，影响上下行链路接收信号的质量以及网络整体性能。此外，无线接入点的无规则部署、随意移动及随意开关，STA的随意接入等因素使得无线网络的可用资源分布不均匀。因此，现有的网络结构不能有效解决资源最优分配问题。为了解决信道频带重叠区域的信号干扰问题，提高信号传输质量，亟需提供一种能够避免干扰和提高无线资源分配效率的通信技术。

针对上述问题，现有的研究主要集中在以下方面：

1.基于负载均衡的信道资源分配方法。该方法通过在无线接入点与客户端间进行交互，使得各个无线接入点的负载分配达到均衡状态，从而提升整个网络结构的吞吐量。此类算法已经比较成熟，可作为对整个网络结构进行频谱管理的补充方法。

2.基于空分复用的信道资源分配方法。该方法研究的核心问题是功率控制问题，其通过将载波监听门限和功率控制相结合，以达到提升系统总体吞吐量的功能。该方法包括以下步骤：每个终端节点设置有内部载波监听门限(inter_PD)和外部载波监听门限(OBSS_PD)，该终端进行信号传输时，将内部载波监听门限设置为载波监听门限；当监听到其他子网发送RTS类型文件时，将外部载波监听门限设置为载波监听门限，并通过控制所发送的RTS类型文件的功率来避免对正在发送数据的子网产生干扰。该方法能够使得使用同一无线接入点的两个节点同时发送数据，从而提升网络系统的吞吐量。

3.基于图论的信道分配方法。该方法将认知用户组成的网络拓扑结构抽象成拓扑图，图中的每一个顶点表示一位认知用户，每一条边表示一对顶点间的冲突或干扰。如果图中的某两个顶点由一条边连接，则对应的两个无线接入点不能同时使用相同的频谱。该方法包括以下步骤：依据干扰关系生成在每个节点处的频谱列表；从频谱列表中依照次序选择一个频谱分配给满足吞吐量最大、收益最高的无线接入点；根据无线接入点间的干扰约束关系更新相应的拓扑图，对拓扑图中允许使用该频谱的结点按照连接度数从低到高进行排列，并将频谱优先分配给连接度数低的结点；其中，无线接入点之间的连接度数越高，则该节点越容易发生用频冲突；当连接度数相同时，则将频谱优先分配给已分配的信道数少的结点；当信道数相同时，则将频谱随机选择节点进行分配；在分配过程中重复实施上述分配方法，直至所有频谱分配完毕。

4.基于凸优化方法信道分配方法。该方法的核心问题是在在凸约束条件下求解凸目标函数最小值，其显著优势体现在问题的局部最优解即是全局最优解，因此能够将频谱分配问题转化为或建模为凸优化问题，从而通过求解凸优化问题得到最优的频谱分配方案。

上述方法虽在一定程度上解决了信道资源分配中信号传输相互干扰信号传输质量以及网络整体性能较差的问题，但均无法实现无线接入点在进行数据交互时对对传输功率进行实时自适应调整，解决无线网络通信中信息传输存在延迟，不能对环境因素的变化及时作出响应等问题。鉴于此，本发明提供了一种新的信道资源分配方法，包括以下步骤：

步骤S11：确定所述终端与无线接入点之间的距离；

步骤S13：构建信道组合模型，根据所述信道组合模型的频率确定信道干扰因子；

步骤S15：根据所述距离与所述干扰因子确定所述信道组合模型在终端位置的数据吞吐量；

步骤S17：构建多臂老虎机模型，通过所述多臂老虎机模型判断所述数据吞吐量满足预设阈值时，选择当前信道作为所述无线接入点与终端的通信信道。

所述信道资源分配方法够有效解决现有技术中存在的通信效率低，信道资源分配不均匀的问题，提高在无线局域网通信中系统的吞吐量。

需要说明的是，本申请所述的信道资源分配方法可以终端设备实现，也就是说，终端设备可以执行下面方法的各个步骤，在这种情况下，信道资源分配系统可以包含于终端设备内。下面是由M个客户端STA和N个无线接入点组成的WALN网络为例，结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明所应用的网络并不限于WALN网络，所适用的实施方式不限于此。

本发明的第一实施方式提供了一种信道资源分配方法，图1是本发明实施例中一种信道资源分配方法的流程示意图。参考图1，信道资源分配系统包括至少一个无线接入点，所述至少一个无线接入点与终端通过信道无线连接，所述信道资源分配方法包括以下步骤：

步骤S11：确定所述终端与无线接入点之间的距离；

当终端发生网络行为时，例如访问网站、向外部的节点发送消息、下载文件等时，一般先通过有线或无线的方式与网络信号发射设备连接，本发明集中阐述了终端与网络信号发射设备无线连接下发生网络访问行为的情形。在一个实施例中本发明方法的应用场景如图2所示，由N*M个无线接入点组成的矩阵，其中，各无线接入点可以分配20MHz、40MHz或80MHz的频率，以及2.4GHz、5GHz Unlicensed频段所规定的频段；各无线接入点的位置相对固定，可以通过集中控制的方式获取各无线接入点的发射功率、位置分布等信息；每个无线接入点周围设有至少一个终端STA，并且无线接入点与其中接收信号最强的终端连接；示例性的，M个终端均处于低速移动状态或静止状态，在终端接收数据时可以采集下行链路中各终端的发射功率和位置分布等信息。

步骤S13：构建信道组合模型，根据所述信道组合模型的频率确定信道干扰因子；

在本发明的一个示例性实施例中，终端与无线接入点之间的信道频率为20MHz，所述信道组合模型包含4个20MHz信道以及由其组合形成的2个40MHz信道(由2个20MHz信道组合形成)和1个80MHz信道(由2个40MHz信道组合形成)。所述信道的干扰因子通过以下方法确定：

具体而言，确定信道干扰因子包括以下子步骤，根据正交频分复用原理(OFDM)，确定所述信道的复包络为：

其中，N为子载波的个数，T为OFDM符号的持续时间，d_i为每个子载波上数据符号，f_i为第i个子载波的载波频率。

由此可以得出功率谱密度可以表征为N个子载波信号的功率谱密度的总和为：

符合IEEE 802.11g协议标准的无线设备(如无线网卡等)中设置有中频滤波器，该中频滤波器能够降低OFDM信号两侧的功率谱密度，该滤波器的频率响应为：

在定义干扰函数时引入函数overlap(i,j,f)来表征信道i和j在频率f频率处的重合程度为：overlap(i,j,f)＝s(ch(i,f))·Filt(ch(i,f))·s(ch(j,f))·Filt(ch(j,f))

对overlap函数在频域上进行定积分，得到干扰函数公式为：

olf₀＝∫O(i,j,x)dx

示例性的，所述信道的频段为2.4GHz，则：

其中，γ(v,u)是干扰函数的归一化常量干扰因子，根据上述推导得到的公式，运用Matlab进行仿真计算，可以得到2.4GHz和5GHz邻频干扰因子。

在本发明的一个示例性实施例中，所述信道在2.4GHz下，信道间隔为0时所述干扰因子为1，信道间隔为1时所述干扰因子为0.652，信道间隔为2时所述干扰因子为0.325，信道间隔为3时所述干扰因子为0.198；所述信道在5GHz下，信道间隔为0时所述干扰因子为1，信道间隔为1时所述干扰因子为0.0482，信道间隔为2时所述干扰因子为0.325，信道间隔为3时所述干扰因子为0.0067。其中，所述干扰因子随着信道间隔的增大而减小，信道号相隔为0时表示信道相同，干扰因子为最大值1，表示此时干扰的影响达到最大；当信道间隔在1-3时，信道间存在较大干扰；而当间隔增加到5时干扰因数低至0.0067，此时仍然存在一定程度的干扰，通常可以忽略不计。

步骤S15：根据所述距离与所述干扰因子确定所述信道组合模型在终端位置的数据吞吐量；

在本发明的一个实施例中，步骤S15包括以下子步骤：确定各无线接入点在终端处的功率

d₀为终端与无线接入点之间的距离；其中，根据与终端相连接的无线接入点的信道功率构建有用矩阵S，根据未与终端相连接的无线接入点的信道功率构建有用矩阵C；

根据所述功率确定无线接入点与终端之间距离为d(v,w)时的路径损耗为：

其中，f是5GHz WLAN频段中的信号电波频率，n为路径衰减指数；

确定信干噪比

其中，N₀表示背景噪声和干扰的功率，L(d(v,w))表示无线接入点与终端之间的距离，α表示衰落指数，通常在2-4之间，γ(v,u)表示非接入无线接入点与终端间信道干扰因子；

确定各无线接入点在终端处的数据吞吐量为：

其中，Q为物理信道带宽。

步骤S17：构建多臂老虎机模型，通过所述多臂老虎机模型判断所述数据吞吐量满足预设阈值时，选择当前信道作为所述无线接入点与终端的通信信道。

在本发明的一个示例性实施例中，一种多臂老虎机模型为：

C7：agent＝{AP₁,AP₂...,AP_N}

C8：L＝{L₁,L₂...,L_N}

C9：r_u(t)＝R_u(t)-R_u(t-1)

C10：

C11：

C12：Max(R_w)＝Max(Qlog₂(1+10SINR_u))

其中，C7表示参与多臂老虎机博弈行为的玩家，即N个无线接入点的集合，C8表示多臂老虎机的可选择摇臂，即各无线接入点可选的接入信道，C9表示在时刻t信道选择策略对应的实时吞吐量奖励，C10表示在时刻信道选择策略对应的平均吞吐量奖励，C11表示最大化累计平均奖励的策略，C12表示分布式多臂老虎机模型的最终优化目标，即最大化整个系统吞吐量；无线接入点作为博弈参与者，构建由N个分布式老虎机构成的系统，将信道选择方式作为老虎机的奖励臂与状态，信道选择行为作为老虎机的动作值。

示例性的，步骤S17中老虎机信道选择算法为ε贪婪算法，在固定的学习率ρ下，通过对摇臂操作的次数获得每个摇臂奖励的期望，并选择期望最大的摇臂作为最佳摇臂，即各无线接入点以1-ε的概率选择平均吞吐量奖励最大的信道进行接入，以ε的概率选择随机信道进行接入。确定新的信道接入方式后，更新干扰因子、干扰矩阵、每个终端的吞吐量以及无线接入点所在服务集的吞吐量、系统平均吞吐量等，若当前选择了更优的接入方式导致平均吞吐量上升，则记录本次信道选择方式和吞吐量，每个无线接入点根据本轮所获的吞吐量以及平均吞吐量更新效益矩阵，并通过贪婪算法确定下一次信道选择方式；如果本轮选择了更差的接入方式，则计算平均吞吐时不计入本次的结果，并立即回退选择其他的信道接入方式。示例性的，可以根据多臂老虎机模型判断所述数据吞吐量是否满足预设阈值，如预设阈值可以是最小吞吐量阈值，但判断σ≤min(Qlog₂(1+SINR_u))时，可以将当前信道分配策略作为最佳分配策略，也可以按照预设的迭代次数对进行再次判断。

在本发明的一个示例性实施例中，所述信道资源分配方法还可以包括：若所述数据吞吐量小于最小吞吐量阈值，则更新多臂老虎机模型的输入参数，重复步骤S17。具体而言，若当前数据吞吐量上大于在先输出的数据吞吐量，则确定本次信道选择方式为最佳信道分配策略，各无线接入点根据当前数据吞吐量及平均吞吐量更新效益矩阵，并通过步骤S17确定下一次信道选择方式。

在本发明的一个示例性实施例中，所述信道资源分配方法还可以包括：通过预设次数的迭代，选择最后的信道作为最佳信道。示例性的，预设迭代次数，根据迭代次数和满足终端正常通信功能需求的最小吞吐量阈值，各终端控制器根据当前信道选择策略判策略判断是否满足对自身吞吐量的需求阈值，即最小的用户吞吐量需求值得到满足。

在本发明的一个示例性实施例中，一种信道资源分配方法如图3所示，首先初始化信道分配方式，密集型、业务需求高的无线接入点优先选择信道状况更好、带宽更宽的信道进行接入；根据本轮信道选择策略，更新信道因子和干扰矩阵，通过公式计算各用户实际获得的吞吐量，并判断该策略下调整无线接入点工作状态的系统是否满足用户对吞吐量的需求阈值，若不满足要求，每个无线接入点随机选择系统内可用信道进行接入，若满足要求，则计算每个服务集的吞吐量，作为每个分布式老虎机的奖励增益，累加后作为系统总增益；通过判断系统吞吐量的平均增益情况，若平均吞吐量增益上升，对各无线接入点通过贪婪算法，判断当前数据吞吐量大于在先数据吞吐量时，以第一概率选取当前信道接入，以第二概率选取随机信道接入，即判断系统吞吐量的平均增益情况，若平均吞吐量增益上升，则通过贪婪算法，大概率选择现有信道进行接入，小概率随机选取随机信道进行接入；重复执行上述步骤，直至多臂老虎机模型训练迭代次数达到预设次数时，保存此时的信道选择策略作为训练后的最佳选择策略；各无线接入点根据最优选择策略获得使系统总吞吐量函数值最大时的信道的组合，通过调整自身工作状态选择合适的信道进行接入，完成系统信道资源的分配。反之，若系统判断当前数据吞吐量小于或等于在先数据吞吐量，则每个无线接入点随机选择系统内可用信道进行接入并重新训练数据寻找最优策略。

在本发明的一个示例性实施例中，应用场景如图4所示，该场景包含6个无线接入点，各无线接入点覆盖范围下随机分布有1个终端，接收信号功率最大为-40dBm，最小为-65dBm，噪声为-95dBm，可分配信道记为0、1、2、3、4、5、6。通过MATLAB进行穷尽计算得知，分配系统的最大吞吐量为525.79Mbps，其最优分配结果为[6,0,6,0,6,0]、[6,2,6,0,4,0]…共计六种。

示例性的，选取多臂老虎机模型的迭代训练次数K为10000次，ε＝0.15，ρ＝0.1，通过多臂老虎机模型确定在无线接入点数量为6个的场景中信道最佳分配策略。当贪婪学习率ε较小时，无线接入点大概率采取守成行为，即倾向于选择当前吞吐量收益较大的信道进行接入；贪婪学习率ε较大时，无线接入点大概率采取探索行为，即倾向于随机选择信道进行接入。在所述应用场景中系统的最大吞吐量为525.79Mbps，且存在多种最优信道选择方式，综合考虑系统累计吞吐量最大化和信道接入方式的合理性，可以选取贪婪学习率ε＝0.15，确定的信道选择方案如图5所示。信道选择方案为AP0选信道6，AP1选信道2，AP2选信道6，AP3选信道0，AP4选信道4，AP0选信道0，按此信道接入方式得到系统总吞吐量为525.79Mbps，为搜索得到最优分配方案且满足最小吞吐量阈值。

本发明的第二实施方式提供了一种信道资源分配系统，图6是本发明实施例中一种资源分配系统的结构示意图，如图6所示，信道资源分配系统60包括：

测距模块62，用于确定所述终端与无线接入点之间的距离；其中，至少一个无线接入点与终端通过信道无线连接；

干扰检测模块64，用于构建信道组合模型，并根据所述信道组合模型的频率确定信道干扰因子；

吞吐量确定模块66，用于根据所述距离与所述信道干扰因子确定所述信道组合模型在终端位置的数据吞吐量；

信道选择模块68，用于构建多臂老虎机模型，并通过所述多臂老虎机模型判断所述数据吞吐量满足预设阈值时，选择当前信道作为所述无线接入点与终端的通信信道。

在本发明的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施方式中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。

在本发明的示例性实施例中，还提供了一种电子设备，包括：

处理器；以及

存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；

其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行所述信道资源分配方法。

本发明实施例提供的方法可以应用于电子设备。具体的，该电子设备可以为：台式计算机、便携式计算机、智能移动终端、服务器等。在此不作限定，任何可以实现本发明的电子设备，均属于本发明的保护范围。对于装置/电子设备/存储介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

需要说明的是，本发明实施例的装置、电子设备及存储介质分别是应用上述方法的装置、电子设备及存储介质，则上述方法的所有实施例均适用于该装置、电子设备及存储介质，且均能达到相同或相似的有益效果。应用本发明实施例所提供的终端设备，可以展示专有名词和/或固定词组供用户选择，进而减少用户输入时间，提高用户体验。

该终端设备以多种形式存在，包括但不限于：

(1)移动通信设备：这类设备的特点是具备移动通信功能，并且以提供话音、数据通信为主要目标。这类终端包括：智能手机(例如iPhone)、多媒体手机、功能性手机，以及低端手机等。

(2)超移动个人计算机设备：这类设备属于个人计算机的范畴，有计算和处理功能，一般也具备移动上网特性。这类终端包括：PDA、MID和UMPC设备等，例如iPad。

(3)便携式娱乐设备：这类设备可以显示和播放多媒体内容。该类设备包括：音频、视频播放器(例如iPod)，掌上游戏机，电子书，以及智能玩具和便携式车载导航设备。

(4)其他具有数据交互功能的电子装置。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

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。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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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非必须针对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。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管在此结合各实施例对本申请进行了描述，然而，在实施所要求保护的本申请过程中，本领域技术人员通过查看所述附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现所述公开实施例的其他变化。在权利要求中，“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式，这里将它们都统称为“模块”或“系统”。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。计算机程序存储/分布在合适的介质中，与其它硬件一起提供或作为硬件的一部分，也可以采用其他分布形式，如通过Internet或其它有线或无线电信系统。

本申请是参照本申请实施例的方法、装置(设备)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

另外，本发明实施例还提供了一种显示装置，该显示装置可以包括上述实施例提供的显示基板。该显示装置可以为：LTPO显示装置、集成电路、LED显示装置、液晶面板、电子纸、OLED面板、AMOLED面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框等任何具有显示功能的产品或部件。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种信道资源分配方法，其特征在于，信道资源分配系统包括至少一个无线接入点，所述至少一个无线接入点与终端通过信道无线连接，所述方法包括：

确定所述终端与无线接入点之间的距离；

构建信道组合模型，根据所述信道组合模型的频率确定信道干扰因子；

根据所述距离与所述信道干扰因子确定所述信道组合模型在终端位置的数据吞吐量；

构建基于贪婪算法的多臂老虎机模型，通过所述多臂老虎机模型判断所述数据吞吐量满足预设阈值时，选择当前信道作为所述无线接入点与终端的通信信道；

其中，所述根据所述信道组合模型的频率确定信道干扰因子包括：

根据正交频分复用原理确定所述信道的复包络s(t)为：

其中，N为子载波的个数，T为正交频分复用符号的持续时间，d_i为第i个子载波上数据符号，f_i为第i个子载波的载波频率；

将功率谱密度表征为N个子载波信号的功率谱密度的总和为：

根据功率谱密度确定中频滤波器的频率响应为：

通过函数overlap(i,j,f)表征信道i和j在频率f频率处的重合程度为：

overlap(i，j，f)＝s(ch(i，f))·Filt(ch(i，f))·s(ch(j，f))·Filt(ch(j，f))；其中，

以及通过对overlap函数在频域上进行定积分确定信道干扰因子为：

其中，v表示终端，u表示非接入无线接入点；

所述根据所述距离与所述信道干扰因子确定所述信道组合模型在终端位置的数据吞吐量包括：

根据终端与无线接入点之间的距离d₀确定各无线接入点在终端处的功率为

根据所述功率确定无线接入点与终端之间距离为d(v,w)时的路径损耗为

其中，f为信号电波频率，n为路径衰减指数，w表示终端接入的无线接入点；

根据所述路径损耗确定信干噪比为

其中，N₀为背景噪声和干扰的功率，α为衰落指数，γ(v,u)为非接入无线接入点与终端间信道干扰因子；

以及根据所述信干噪比与物理信道带宽确定终端处的数据吞吐量。

2.根据权利要求1所述的信道资源分配方法，其特征在于，还包括：

预设迭代次数，通过所述多臂老虎机模型对所述数据吞吐量进行所述迭代次数的判断，选择当前信道作为所述无线接入点与终端的通信信道。

3.根据权利要求2所述的信道资源分配方法，其特征在于，所述通过所述多臂老虎机模型对所述数据吞吐量进行所述迭代次数的判断包括：

判断当前数据吞吐量大于在先数据吞吐量时，以第一概率选取当前信道接入，以第二概率选取随机信道接入。

4.根据权利要求1所述的信道资源分配方法，其特征在于，所述构建信道组合模型包括：将4个20MHz信道组合为2个40MHz信道，以及所述2个40MHz信道组合为80MHz信道。

5.一种信道资源分配系统，其特征在于，包括：

测距模块，用于确定终端与无线接入点之间的距离；其中，至少一个无线接入点与终端通过信道无线连接；

干扰检测模块，用于构建信道组合模型，并根据所述信道组合模型的频率确定信道干扰因子；

吞吐量确定模块，用于根据所述距离与所述信道干扰因子确定所述信道组合模型在终端位置的数据吞吐量；

信道选择模块，用于构建基于贪婪算法的多臂老虎机模型，并通过所述多臂老虎机模型判断所述数据吞吐量满足预设阈值时，选择当前信道作为所述无线接入点与终端的通信信道；

其中，所述干扰检测模块用于根据正交频分复用原理确定所述信道的复包络s(t)为：

其中，N为子载波的个数，T为正交频分复用符号的持续时间，d_i为第i个子载波上数据符号，f_i为第i个子载波的载波频率；

用于将功率谱密度表征为N个子载波信号的功率谱密度的总和为：

用于根据功率谱密度确定中频滤波器的频率响应为：

用于通过函数overlap(i，j，f)表征信道i和j在频率f频率处的重合程度为：

overlap(i，j，f)＝s(ch(i，f))·Filt(ch(i，f))·s(ch(j，f))·Filt(ch(j，f))；其中，

以及用于通过对overlap函数在频域上进行定积分确定信道干扰因子为：

其中，v表示终端，u表示非接入无线接入点；

所述吞吐量确定模块用于根据终端与无线接入点之间的距离d₀确定各无线接入点在终端处的功率为

用于根据所述功率确定无线接入点与终端之间距离为d(v,w)时的路径损耗为

其中，f为信号电波频率，n为路径衰减指数，w表示终端接入的无线接入点；

用于根据所述路径损耗确定信干噪比为

其中，N₀为背景噪声和干扰的功率，α为衰落指数，γ(v,u)为非接入无线接入点与终端间信道干扰因子；

用于根据所述信干噪比与物理信道带宽确定终端处的数据吞吐量。

6.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述方法。

7.一种电子设备，其特征在于，包括：

处理器；以及

存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；

其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1至4中任一项所述方法。

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