[發(fā)明專利]通信系統(tǒng)、控制設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)及資源分配方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011449328.3
• 申請(qǐng)日: 2020-12-09
• 公開（公告）號(hào): CN112689290B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱旭;陳麗珍;蔣宇飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)(深圳)
• 主分類號(hào): H04W16/14
• 分類號(hào): H04W16/14;H04W52/26;H04W52/38;H04W72/04
• 代理公司: 濟(jì)南譽(yù)琨知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37278
• 代理人: 李照蘭

本申請(qǐng)涉及一種通信系統(tǒng)、控制設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)及資源分配方法，在主網(wǎng)絡(luò)與次級(jí)網(wǎng)絡(luò)中利用強(qiáng)信道次級(jí)用戶充當(dāng)中繼節(jié)點(diǎn)，并將OFDMA技術(shù)、協(xié)作NOMA技術(shù)及認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)結(jié)合起來進(jìn)行通信系統(tǒng)的頻譜資源分配、用戶配對(duì)及功率分配，提高了系統(tǒng)的頻譜利用率，增加了接入用戶的數(shù)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種通信系統(tǒng)、控制設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)及資源分配方法。

背景技術(shù)

隨著人工智能的發(fā)展與及一些新興產(chǎn)業(yè)的興起，如智慧工廠，智能家居和遠(yuǎn)程醫(yī)療手術(shù)等，這對(duì)通信質(zhì)量的要求越來越高，即大規(guī)模的連接，低延時(shí)等。這就需要更多的頻譜資源，可現(xiàn)有頻譜資源是固定不變的。目前頻譜資源的管理方式主要是靜態(tài)分配方式，即授權(quán)一段固定的頻譜給一個(gè)部門專門使用，而這個(gè)部門并不一定能充分使用這段頻譜資源，這造成了頻譜資源利用率低。

認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)是次級(jí)用戶(Secondary User，SU)智能地調(diào)整其操作參數(shù)，以機(jī)會(huì)主義或者協(xié)作的方式去訪問一個(gè)由主用戶(Primary User，PU)占據(jù)的頻譜，即允許SUs在保留給PUs的頻譜上操作，同時(shí)保持主網(wǎng)絡(luò)(Primary Network，PN)的服務(wù)質(zhì)量，這樣使得主網(wǎng)絡(luò)中沒有被利用的頻譜資源被次級(jí)用戶利用，不僅提高了接入用戶數(shù)還提高了系統(tǒng)的頻譜效率。

非正交多址接入NOMA(Non-Orthogonal Multiple Access，NOMA)技術(shù)不同于傳統(tǒng)的多址接入技術(shù)，它是在發(fā)射基站處通過不同的功率分配系數(shù)疊加多個(gè)用戶的信息，之后信道條件好的強(qiáng)用戶分配的功率少，就可以通過串聯(lián)干擾消除(Successive InterferenceCancellation，SIC)技術(shù)依次檢測(cè)功率大的信號(hào)再將其剔除，之后解碼得到該強(qiáng)用戶的信息。NOMA可實(shí)現(xiàn)未來移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的挑戰(zhàn)性要求，如高數(shù)據(jù)速率，高頻譜效率，大規(guī)模連接和低延遲，NOMA能產(chǎn)生大于正交多址接入(Orthogonal Multiple Access，OMA)技術(shù)的數(shù)據(jù)速率，并確保用戶得到公平的服務(wù)；而協(xié)作NOMA技術(shù)是強(qiáng)信道用戶(Strong User)充當(dāng)中繼服務(wù)于弱信道用戶(Weak User，WU)，這樣就改善了弱信道用戶(WU)的接收可靠性。

而正交頻分多址OFDMA技術(shù)將頻譜資源劃分為包含一定數(shù)量的正交且互不重疊的子載波塊，并將這些子載波塊進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配給用戶。此外，由于各個(gè)用戶使用的子載波塊是互不重疊相交的，則用戶間不會(huì)有干擾，即無(wú)多址干擾。因此OFDMA技術(shù)不僅提高了系統(tǒng)吞吐量和頻譜利用率，而且提高了用戶接入數(shù)。

然而現(xiàn)有文獻(xiàn)中很少有將OFDMA技術(shù)、協(xié)作NOMA技術(shù)、認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)結(jié)合起來研究的。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)旨在提供一種，以至少解決上述技術(shù)問題之一。

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N通信系統(tǒng)的資源分配方法，所述通信系統(tǒng)包括：主網(wǎng)絡(luò)及次級(jí)網(wǎng)絡(luò)，所述主網(wǎng)絡(luò)包括：主基站、強(qiáng)信道主用戶、強(qiáng)信道次級(jí)用戶及弱信道主用戶，所述次級(jí)網(wǎng)絡(luò)包括：次級(jí)基站、強(qiáng)信道次級(jí)用戶及弱信道次級(jí)用戶，所述強(qiáng)信道次級(jí)用戶可作為所述主網(wǎng)絡(luò)中所述主基站與所述弱信道主用戶之間的中繼節(jié)點(diǎn)，也可作為所述次級(jí)網(wǎng)絡(luò)中所述次級(jí)基站與所述弱信道次級(jí)用戶之間的中繼節(jié)點(diǎn)，所述方法包括：

頻譜資源分配：利用正交頻分多址OFDMA技術(shù)將頻譜資源劃分得到子載波塊，針對(duì)所述主網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)每個(gè)子載波下的用戶信道增益排序?qū)⒆虞d波塊分配給主用戶，再針對(duì)所述次級(jí)網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)每個(gè)子載波下的用戶信道增益排序?qū)⒆虞d波塊分配給次級(jí)用戶；

用戶配對(duì)：依據(jù)頻譜資源分配結(jié)果，針對(duì)所述主網(wǎng)絡(luò)，獲得所述強(qiáng)信道次級(jí)用戶與所述弱信道主用戶在相應(yīng)子載波塊上的協(xié)作數(shù)據(jù)速率，根據(jù)該協(xié)作數(shù)據(jù)速率排序?qū)⑺鰪?qiáng)信道次級(jí)用戶與所述弱信道主用戶進(jìn)行配對(duì)，針對(duì)所述次級(jí)網(wǎng)絡(luò)，獲得所述強(qiáng)信道次級(jí)用戶與所述弱信道次級(jí)用戶在相應(yīng)子載波塊上的協(xié)作數(shù)據(jù)速率，根據(jù)該協(xié)作數(shù)據(jù)速率排序?qū)⑺鰪?qiáng)信道次級(jí)用戶與所述弱信道次級(jí)用戶進(jìn)行配對(duì)；