资源分配方法、系统、设备及计算机介质技术方案

本申请涉及一种资源分配方法、系统、设备及计算机介质，主要以中继设备到终端的第二数据吞吐量最大为目标，实现中继发射功率在不同终端上的分配；根据接入基站到中继设备之间、中继设备到终端之间的信道条件，对接入基站到中继设备之间的第一传输时隙与中继设备到终端的第二传输时隙时长进行分配；基于上述分配，在接入基站到中继设备之间的第一数据吞吐量与第二数据吞吐量相当的条件下，以总数据吞吐量最大为目标，实现系统总发射功率的分配。这样，可依据信道条件动态调整上述两个时隙的分配，并且在系统总发射功率变化时，可动态进行基站发射功率与中继发射功率的分配，从而增加了系统的自由度，提高了系统的灵活性，优化了系统容量。

Resource Allocation Method, System, Equipment and Computer Media

【技术实现步骤摘要】
资源分配方法、系统、设备及计算机介质
本申请涉及通信领域，尤其涉及一种资源分配方法、系统、设备及计算机介质。
技术介绍
传统的中继系统包括：接入基站、终端，以及位于接入基站与终端之间的中继设备，中继系统可工作在非正交多址接入(Non-OrthogonalMultipleAccess,NOMA)模式，而中继设备可工作在半双工或全双工模式。基于传统的中继系统，每次传输数据过程中，位于接入基站与中继设备之间的第一时隙以及位于中继设备与终端之间的第二时隙，这两个时隙的时长是相等的，然而这样减少了系统的自由度，降低了系统的灵活性，导致中继系统的系统容量并不是最优的。
技术实现思路
本申请旨在提供一种资源分配方法、系统、设备及计算机介质，以至少解决上述技术问题之一。本申请提供了一种基于非正交多址接入NOMA半双工中继系统的资源分配方法，所述NOMA半双工中继系统包括：接入基站、若干终端以及位于所述基站与所述终端之间半双工中继设备，所述接入基站与所述中继设备之间为第一数据传输链路，所述中继设备与所述终端之间为第二数据传输链路，所述第一数据传输链路对应第一数据吞吐量及第一传输时隙，所述第二数据传输链路对应第二数据吞吐量，基于NOMA半双工中继系统的资源分配方法包括：以所述第二数据吞吐量最大为目标，获得用于反映所述中继设备的中继发射功率在不同所述终端上分配情况的第一分配信息；获得用于反映所述第一数据传输链路及所述第二数据传输链路的信道条件的指示信息，根据所述指示信息确定用于反映所述第一传输时隙与所述第二传输时隙时长分配情况的第二分配信息；基于所述第一分配信息及所述第二分配信息，在所述第一数据吞吐量与所述第二数据吞吐量相当的条件下，以总数据吞吐量最大为目标，所述总数据吞吐量通过所述第一数据吞吐量及所述第二数据吞吐量的计算值得到，获得用于反映系统总发射功率在所述接入基站的基站发射功率与所述中继发射功率上分配情况的第三分配信息。本申请还提供了一种基于NOMA混合双工中继系统的资源分配方法，所述NOMA混合双工中继系统包括：接入基站、若干终端以及位于基站与所述终端之间混合双工中继设备，所述中继设备可工作于全双工模式或半双工模式，所述接入基站与所述中继设备之间为第一数据传输链路，所述中继设备与所述终端之间为第二数据传输链路，所述第一数据传输链路对应第一数据吞吐量及第一传输时隙，所述第二数据传输链路对应第二数据吞吐量，其特征在于，基于NOMA混合双工中继系统的资源分配方法包括：在所述接入基站的基站发射功率与所述中继设备的中继发射功率相等的假设条件下，计算所述中继设备分别在所述全双工模式、所述半双工模式下的总数据吞吐量，所述总数据吞吐量通过所述第一数据吞吐量及所述第二数据吞吐量的计算值得到；根据所述全双工模式、所述半双工模式下的总数据吞吐量的比较结果，确定所述中继设备的工作模式；当所述中继设备工作在所述全双工模式时，按照第一策略进行资源分配；当所述中继设备工作在所述半双工模式时，按照第二策略进行资源分配，其中，按照第一策略进行资源分配，具体包括：在所述第一数据吞吐量与所述第二数据吞吐量相当的条件下，以所述总数据吞吐量最大为目标，获得用于反映系统总发射功率在所述基站发射功率与所述中继发射功率上分配情况的第三分配信息，所述总数据吞吐量中考虑自干扰抑制，按照第二策略进行资源分配，具体包括：以所述第二数据吞吐量最大为目标，获得用于反映所述中继发射功率在不同所述终端上分配情况的第一分配信息；获得用于反映所述第一数据传输链路及所述第二数据传输链路的信道条件的指示信息，根据所述指示信息确定用于反映所述第一传输时隙与所述第二传输时隙时长分配情况的第二分配信息；基于所述第一分配信息及所述第二分配信息，在所述第一数据吞吐量与所述第二数据吞吐量相当的条件下，以总数据吞吐量最大为目标，获得用于反映系统总发射功率在所述基站发射功率与所述中继发射功率上分配情况的第三分配信息。本申请还提供了一种资源分配设备，所述资源分配设备包括：处理器及存储器，所述存储器存储有可供所述处理器调用的计算机程序，所述计算机程序在调用时可执行如上述的方法。本申请还提供了一种中继系统，包括：接入基站、若干终端、位于所述基站与所述终端之间的中继设备，以及，如上述的资源分配设备。本申请还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器调用可执行如上述的方法。本申请的有益效果在于：通过提供一种资源分配方法、系统、设备及计算机介质，主要基于NOMA半双工或混合双工中继系统，以中继设备到终端的第二数据吞吐量最大为目标，实现中继发射功率在不同终端上的分配；根据接入基站到中继设备之间、中继设备到终端之间的信道条件，对接入基站到中继设备之间的第一传输时隙与中继设备到终端的第二传输时隙时长进行分配；基于上述两种分配情况，在接入基站到中继设备之间的第一数据吞吐量与第二数据吞吐量相当的条件下，以总数据吞吐量最大为目标，实现系统总发射功率在基站发射功率与中继发射功率上的分配。这样，可依据信道条件动态调整上述两个时隙的分配，并且在系统总发射功率变化时，可动态进行基站发射功率与中继发射功率的分配，从而增加了系统的自由度，提高了系统的灵活性，优化了中继系统的系统容量。附图说明图1是本申请实施例一中的两用户下行半双工NOMA系统的示意图。图2是本申请实施例一中的ATTD-NOMA、STTD-NOMA和FPA-NOMA中继系统吞吐量对比示意图。图3是本申请实施例一中的不同发射功率下IDCP算法的收敛性示意图。图4是本申请实施例二中的混合双工NOMA中继系统的示意图。图5是本申请实施例二中的FD-DC-NOMA系统与FD-FPA-NOMA系统吞吐量对比示意图。图6是本申请实施例二中的FD-NOMA系统吞吐量与迭代次数的关系曲线示意图。图7是本申请实施例二中的发射功率为20dBm时吞吐量与自干扰抑制量的关系曲线示意图。图8是本申请实施例二中的发射功率为40dBm时吞吐量与自干扰抑制量的关系曲线示意图。具体实施方式下面结合一些实施例，对本申请所涉及专利技术创造的原理进行具体阐述，所举出的实施例用于解释专利技术创造，不代表本申请的保护范围仅仅只包括该些实施例，其他未列入下面内容的、属于专利技术创造构思下的实施例仍在本申请的保护范围内。实施例一：本实施例主要提供了一种基于NOMA半双工中继系统的资源分配方法。以下分几个部分，对该方法进行具体说明。本实施例主要以两个终端的情况进行说明，在其他应用示例中，可以类似推演到多终端的情况。(一)引言在传统的时隙对称型中继系统中，每次传输数据过程中的两个时隙的时间长度是相等的，然而这样减少了系统的自由度，降低了系统的灵活性。因此，相应的中继系统中的系统容量并不是最优的。例如，当中继部署在移动端附近的时候，中继系统第二跳(即从中继到移动端)的信道条件一般会比第一跳(即从基站到中继)要好。那么，第二跳其实只需要更少的传输时间和功率来发送数据，就可以传输与第一跳中发送的数据相等的信息量。在这种情况下，如果可以把第二跳的一部分功率和传输时长转移到第一跳，那么系统的容量就可以得到增加[1]。为了克服传统的对称型中继系统的这个缺点，本课题提出了一个基于NOMA技术的非对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于非正交多址接入NOMA半双工中继系统的资源分配方法，所述NOMA半双工中继系统包括：接入基站、若干终端以及位于所述基站与所述终端之间半双工中继设备，所述接入基站与所述中继设备之间为第一数据传输链路，所述中继设备与所述终端之间为第二数据传输链路，所述第一数据传输链路对应第一数据吞吐量及第一传输时隙，所述第二数据传输链路对应第二数据吞吐量，其特征在于，基于NOMA半双工中继系统的资源分配方法包括：以所述第二数据吞吐量最大为目标，获得用于反映所述中继设备的中继发射功率在不同所述终端上分配情况的第一分配信息；获得用于反映所述第一数据传输链路及所述第二数据传输链路的信道条件的指示信息，根据所述指示信息确定用于反映所述第一传输时隙与所述第二传输时隙时长分配情况的第二分配信息；基于所述第一分配信息及所述第二分配信息，在所述第一数据吞吐量与所述第二数据吞吐量相当的条件下，以总数据吞吐量最大为目标，所述总数据吞吐量通过所述第一数据吞吐量及所述第二数据吞吐量的计算值得到，获得用于反映系统总发射功率在所述接入基站的基站发射功率与所述中继发射功率上分配情况的第三分配信息。

【技术特征摘要】
1.一种基于非正交多址接入NOMA半双工中继系统的资源分配方法，所述NOMA半双工中继系统包括：接入基站、若干终端以及位于所述基站与所述终端之间半双工中继设备，所述接入基站与所述中继设备之间为第一数据传输链路，所述中继设备与所述终端之间为第二数据传输链路，所述第一数据传输链路对应第一数据吞吐量及第一传输时隙，所述第二数据传输链路对应第二数据吞吐量，其特征在于，基于NOMA半双工中继系统的资源分配方法包括：以所述第二数据吞吐量最大为目标，获得用于反映所述中继设备的中继发射功率在不同所述终端上分配情况的第一分配信息；获得用于反映所述第一数据传输链路及所述第二数据传输链路的信道条件的指示信息，根据所述指示信息确定用于反映所述第一传输时隙与所述第二传输时隙时长分配情况的第二分配信息；基于所述第一分配信息及所述第二分配信息，在所述第一数据吞吐量与所述第二数据吞吐量相当的条件下，以总数据吞吐量最大为目标，所述总数据吞吐量通过所述第一数据吞吐量及所述第二数据吞吐量的计算值得到，获得用于反映系统总发射功率在所述接入基站的基站发射功率与所述中继发射功率上分配情况的第三分配信息。2.如权利要求1所述的基于NOMA半双工中继系统的资源分配方法，其特征在于，以所述第二数据吞吐量最大为目标，获得用于反映所述中继设备的中继发射功率在不同所述终端上分配情况的第一分配信息，具体包括：以所述中继发射功率在不同所述终端上的第一分配占比、所述终端在对应子载波上的信道与干扰和噪声比CINR、所述中继发射功率，构建第一目标函数；使用连续凸优化近似法SCAA，以所述第一目标函数最大化为目标进行迭代，直到所述第一目标函数在所述第一分配占比所在的紧致连续可行域上收敛，得到所述第一分配占比的解作为所述第一分配信息。3.如权利要求2所述的基于NOMA半双工中继系统的资源分配方法，其特征在于，以所述第二数据吞吐量最大为目标，获得用于反映所述中继设备的中继发射功率在不同所述终端上分配情况的第一分配信息，具体还包括：根据所述第二数据传输链路的信道条件的指示信息，对不同所述终端对应的所述第一分配占比赋予对应的权重，以优化所述第一分配信息。4.如权利要求3所述的基于NOMA半双工中继系统的资源分配方法，其特征在于，获得用于反映所述第一数据传输链路及所述第二数据传输链路的信道条件的指示信息，根据所述指示信息确定用于反映所述第一传输时隙与所述第二传输时隙时长分配情况的第二分配信息，具体为：当所述第一数据传输链路的信道条件明显较所述第二数据传输链路的信道条件更优，减小所述第一传输时隙所分配的时长，相对地增大所述第二传输时隙所分配的时长；当所述第一数据传输链路的信道条件明显较所述第二数据传输链路的信道条件更差，增大所述第一传输时隙所分配的时长，相对地减小所述第二传输时隙所分配的时长，所述第二分配信息为所述第一传输时隙所分配的时长与所述第二传输时隙所分配的时长的时长比值。5.如权利要求4所述的基于NOMA半双工中继系统的资源分配方法，其特征在于，基于所述第一分配信息及所述第二分配信息，在所述第一数据吞吐量与所述第二数据吞吐量相当的条件下，以总数据吞吐量最大为目标，所述总数据吞吐量通过所述第一数据吞吐量及所述第二数据吞吐量的计算值得到，获得用于反映系统总发射功率在所述接入基站的基站发射功率与所述中继发射功率上分配情况的第三分配信息，具体包括：在所述第一数据吞吐量与所述第二数据吞吐量相当、所述基站发射功率及所述中继发射功率在对应的每个子载波上功率平均分配的条件下，通过所述基站发射功率、所述中继发射功率、所述第一分配占比、加性高斯白噪声功率、所述第一数据传输链路的第一信道增益及所述第二数据传输链路的第二信道增益表达所述时长比值；以所述时长比值、所述中继发射功率、所述基站发射功率、所述第一分配占比、所述加性高斯白噪声功率、所述第一信道增益及...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱旭，李锋，魏忠祥，蒋宇飞，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳，
类型：发明
国别省市：广东,44