基于非正交多址接入的资源分配方法、装置、设备及介质.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113473624A(43)申请公布日2021.10.01(21)申请号202110735607.4(22)申请日2021.06.30(71)申请人华南师范大学地址510006广东省广州市番禺区外环西路378号(72)发明人叶先万崔海霞游凡(74)专利代理机构广州新诺专利商标事务所有限公司44100代理人李小林(51)Int.Cl.H04W72/04(2009.01)H04W72/08(2009.01)权利要求书2页说明书8页附图2页(54)发明名称基于非正交多址接入的资源分配方法、装置、设备及介质(57)摘要本发明提供了一种基于非正交多址接入的资源分配方法、装置、设备及介质，资源分配方法包括步骤：S1、构建小蜂窝通信系统，所述小蜂窝基站包括：通信用户和通信基站；S2、对所述通信用户所在区域内天线接收到的信息，按照干扰来源划分为若干个通信场景；S3、根据所述通信场景建立通信系统模型；S4、对所述通信系统模型提出数学表达得到资源分配模型表达式；S5、根据资源分配模型表达式进行资源分配。本发明将干扰来源作为约束条件，提出了资源分配模型表达式，求解得到最优解，进而得到更大的系统能量效率。CN113473624ACN113473624A权利要求书1/2页1.一种基于非正交多址接入的资源分配方法，其特征在于，包括步骤：S1、构建小蜂窝通信系统，所述小蜂窝基站包括：通信用户和通信基站；S2、对所述通信用户所在区域内天线接收到的信息，按照干扰来源划分为若干个通信场景；S3、根据所述通信场景建立通信系统模型；S4、对所述通信系统模型提出数学表达得到资源分配模型表达式；S5、根据资源分配模型表达式进行资源分配。2.根据权利要求1所述的资源分配方法，其特征在于，所述通信用户包括：小蜂窝用户和宏蜂窝用户；所述步骤S2包括如下步骤：S21、来自非正交多址接入的下一个小蜂窝用户的干扰，标记为第一通信场景；S22、来自宏蜂窝用户的跨层干扰，标记为第二通信场景；S23、来自通信用户自身通信时的背景噪声，标记为第三通信场景。3.根据权利要求1所述的资源分配方法，其特征在于，所述步骤S3包括如下步骤：S31、依据所述第一通信场景，设定小蜂窝用户会受到下一个小蜂窝用户的干扰的条件；S32、依据所述第二通信场景，设定宏蜂用户对小蜂窝用户的通信产生跨层干扰的条件；S33、设定1‑τ的时间内，通信用户和基站进行下行能量传输的条件，其中τ表示通信用户和基站进行上行信息交互所用的时间；S34、在信息解码时，对第三通信场景产生的干扰进行串行干扰消除处理；S35、设定信道状态完全已知的条件。4.根据权利要求3所述的资源分配方法，其特征在于，所述步骤S4包括如下步骤：S41、在小蜂窝用户会受到下一个小蜂窝用户的干扰的条件以及宏蜂用户对小蜂窝用户的通信产生跨层干扰的条件下，计算单位时间内基站与通信用户进行上行信息交互时，在两项外部干扰的条件下，第k个终端的数据传输速率；S42、计算所有终端的总速率和；S43、将无线携能传输场景为用户获得的能量主要来源于小基站作为考虑因素，计算第k个终端收集的能量；S44、计算通信系统模型的总能耗；S45、计算通信系统模型的能效；S46、根据第k个终端的数据传输速率、所有终端的总速率和、第k个终端收集的能量、通信系统模型的总能耗和通信系统模型的能效得到资源分配模型表达式。5.根据权利要求4所述的资源分配方法，其特征在于，所述步骤S5包括如下步骤：S51、计算最优功率；S52、根据最优功率更新切换时间；S53、重复所述步骤S51‑所述步骤S52，直至得到最优收敛解，得到系统最优能效值。6.根据权利要求5所述的资源分配方法，其特征在于，所述步骤S51包括如下步骤：S511、引入辅助变量，对资源分配模型表达式进行转化；2CN113473624A权利要求书2/2页S512、对进行转化后的资源分配模型构建多变量拉格朗日函数；S513、计算拉格朗日函数对小蜂窝用户功率的梯度；S514、利用梯度下降法计算最优的小蜂窝用户功率；S515、利用梯度下降法更新拉格朗日乘子；S516、反复迭代直至变量因子收敛，获取传输时间下的最优传输功率。7.根据权利要求6所述的资源分配方法，其特征在于，所述步骤S52包括如下步骤：S521、将资源分配模型转化为优化问题模型；S522、将优化问题模型转化为参数化减法形式问题模型；S523、根据优化问题模型和参数化减法形式问题模型，得到最优切换时间的表达式；S524、由发射功率求解出对应的最优切换时间，再由最优切换时间重新求解并更新发射功率，反复迭代得到二者的最优解。8.一种基于非正交多址接入的资源分配装置，其特征在于，包括：通信系统构建模块，用于构建小蜂窝通信