[發(fā)明專利]一種基于內(nèi)容意圖動態(tài)追蹤的波束多播快速接入方法

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• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112243195A
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發(fā)明（設計）人: 徐友云;李大鵬;蔣銳
• 申請（專利權）人: 南京愛而贏科技有限公司
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W4/40;H04W16/28;H04W24/02
• 代理公司: 無錫蘇元專利代理事務所(普通合伙) 32471
• 代理人: 王清偉

1.一種基于內(nèi)容意圖動態(tài)追蹤的波束多播快速接入方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一層波束多播學習算法：

S11、獲取毫米波基站小區(qū)內(nèi)車輛用戶的位置信息和內(nèi)容意圖偏好信息；

S12、考慮在每個時期，小區(qū)內(nèi)的用戶可能組成的所有不同組合，選擇波束分配給所有可能的組合并記錄信道狀態(tài)信息；

S13、根據(jù)已有波束多播學習經(jīng)驗，選擇波束合理的波束指向某個可以實現(xiàn)波束多播的組合，計算出波束指向角度Δθ，來逼近最小信噪比最大化這一優(yōu)化問題的最優(yōu)解；

S14、重復上S2和S3直至給出最佳的波束廣播用戶簇和波束指向角以及能形成簇的數(shù)目；

第二層，波束選擇總算法：

S21在每個時期，根據(jù)小區(qū)內(nèi)車輛用戶的位置信息，再調(diào)用第一層算法中Δθ的學習結(jié)果；

S22、用u表示所有未被探索的波束的數(shù)目，n表示基站一次能夠發(fā)送的波束數(shù)目；如果未被探索波束的數(shù)目大于基站一次能發(fā)射的波束的數(shù)目，基站隨機從u個波束中選擇n個波束；如果未被探索的數(shù)目小于基站一次能發(fā)射的波束的數(shù)目，基站選擇u個波束并從探索過的波束中選擇n-u個波束發(fā)送給車輛用戶；

S23，根據(jù)先前探索的經(jīng)驗和已有車輛用戶的位置信息，選擇波束發(fā)送給車輛用戶；

S24重復S22和S23的探索和利用的過程，并在兩者之間找到平衡點，給出最佳的波束分配策略，并計算出系統(tǒng)總信息速率。

2.如權利要求1所述的基于內(nèi)容意圖動態(tài)追蹤的波束多播快速接入方法，其特征在于，S13中，首先，給定t時刻下決定可以多播覆蓋的用戶簇的判斷準則，然后針對固定拓撲結(jié)構(gòu)，借助用戶偏好信息，根據(jù)用戶的信噪比確定能否形成用戶簇；

用γ_3dB表示3dB的波束寬度，Δθ_i表示波束主瓣與第i個用戶到達方向之間的夾角，η＝4lg2為一個定值，可以得到小區(qū)內(nèi)第i個用戶的總增益G_i，

用W表示信道帶寬，n₀表示單邊功率譜密度，p_i表示分配給毫米波覆蓋小區(qū)內(nèi)第i個用戶的功率，可以得到第i個用戶的信噪比SNR_i；

若采用多波束覆蓋，小區(qū)內(nèi)的用戶l和用戶m分別會得到一個信噪比SNR_l和SNR_m；若采用單波束覆蓋用戶l和用戶m，這時也會分別得到一個信噪比SNR'_l和SNR'_m；若后者整體大于前者或者相差不大，則表明用戶l和用戶m可以形成一個用戶簇采用單波多播覆蓋，反之，則表明用戶l和用戶m不適合形成一個簇，這時基站就將波束分配給收益較大的用戶。

3.如權利要求1所述的基于內(nèi)容意圖動態(tài)追蹤的波束多播快速接入方法，其特征在于，S23中，定義波束最佳指向分配和t時刻小區(qū)內(nèi)第k個用戶簇中第i個用戶的多播覆蓋信息速率

用C_t表示t時刻毫米波基站覆蓋小區(qū)內(nèi)偏好相同用戶組成簇的個數(shù)，表示t時刻內(nèi)使得用戶簇內(nèi)用戶接收到信息量最大的波束，表示在t時刻的最佳波束子集，n表示使用的波束個數(shù)；基于第k個用戶簇中第i個用戶的多播覆蓋信息速率，T個周期后得到系統(tǒng)用戶總信息速率定：