[發明專利]一種網絡資源調度方法及裝置

有效

• 申請號: 202011242830.7
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112566141B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 張海君;張志雨;隆克平
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: H04W16/22
• 分類號: H04W16/22;H04W72/04;H04W72/12;H04B17/391;H04B17/345
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波;付忠林

本發明公開了一種網絡資源調度方法及裝置，用于太赫茲頻段下的雙層NOMA網絡場景，所述方法包括：對太赫茲室內傳播環境進行建模，得到適合本場景的信道模型；將聯合資源調度問題解耦為子信道分配和功率分配兩個子問題；基于鯨魚優化算法，對信道模型進行求解，得到子信道分配和功率分配的最優解，以根據求得的子信道分配和功率分配的最優解實現網絡資源調度。本發明可以實現更優的網絡資源調度，并同時保證綠色節能，應用于太赫茲頻段NOMA多用戶系統網絡場景，可最大限度提高網絡能量有效性以及經濟效益。

技術領域

本發明涉及移動通信技術領域，特別涉及一種網絡資源調度方法及裝置。

背景技術

在即將到來的6G時代，移動設備數量不斷增加，數據速率的需求呈爆炸式增長，如何提高無線網絡速率成為無線通信領域亟需解決的問題。

事實上，只有增加載波頻率以獲得更多的頻譜資源，才能滿足用戶的現有需求。在這種情況下，太赫茲波因其巨大的帶寬和在未來無線通信中的巨大潛力，收到了業界和學術界的廣泛關注。

在電磁波譜中，太赫茲波的頻率在0.1THz～10THz之間，波長在0.3mm～3mm之間。因此，太赫茲波兼具微波和光波的優點，可以提供更高的可用帶寬，而且具有更好的保密性和抗干擾性，但是也會產生較大的路徑損耗。一些研究建立了新的太赫茲信道模型，而且提出了基于距離感知的資源分配方案，有效提高了太赫茲頻譜的距離和利用率。另外，非正交多址接入NOMA在提高無線通信的頻譜效率方面具有很大的優勢。與正交頻分多址技術OFDMA相比，NOMA允許一個信道被分配給多個用戶使用，這就提供了更多的頻譜資源。

目前，在太赫茲頻段NOMA多用戶系統的場景環境中，如何實現更優化的子信道和功率聯合分配，并同時保證綠色節能依然是一個亟待解決的難題。

發明內容

本發明提供了一種網絡資源調度方法及裝置，以在太赫茲頻段NOMA多用戶系統的場景環境中，實現更優化的子信道和功率聯合分配并保證綠色節能。

為解決上述技術問題，本發明提供了如下技術方案：

一方面，本發明提供了一種網絡資源調度方法，該方法包括：

對太赫茲室內傳播環境進行建模，得到太赫茲室內傳播環境的信道模型；

將聯合資源調度問題解耦為子信道分配和功率分配兩個子問題；

基于鯨魚優化算法，對所述信道模型進行求解，得到子信道分配和功率分配的最優解，以根據求得的子信道分配和功率分配的最優解實現網絡資源調度。

其中，基于鯨魚優化算法，對所述信道模型進行求解，得到子信道分配的最優解，包括：

S1，隨機為用戶分配功率，初始化子信道分配因子等效的位置向量，

S2，根據初始條件計算初始適應度值；

S3，在算法迭代過程中，假設當前最優候選解為目標獵物，座頭鯨實時更新自己的位置以尋找最佳的搜索代理，按照第一策略計算位置向量；

S4，隨機選擇某鯨魚的位置作為參考，按照第二策略更新位置向量；

S5，在座頭鯨和目標獵物之間建立一個螺旋方程，來模仿座頭鯨的螺旋形捕食行為，按照第三策略更新當前位置向量；

S6，計算每一次的適應度值，選擇最優位置更新位置向量；

S7，迭代執行S3～S6，直到最大迭代次數為止，輸出最優子信道分配解。

其中，基于鯨魚優化算法，對所述信道模型進行求解，得到功率分配的最優解，包括：

S1，隨機為用戶分配功率，初始化功率分配因子等效的位置向量；