通信感知一体化辅助的动态资源分配方法、系统及终端技术方案

本发明专利技术属于无线移动通信技术领域，公开了通信感知一体化辅助的动态资源分配方法、系统及终端。通过无线感知实时获取激活用户的数目，根据簇中激活用户数目以及簇内用户的接入优先级，自适应分配通信资源，最大化系统的资源利用效率或吞吐量。本发明专利技术可以根据簇内激活用户的数量动态地为每个簇分配资源，从而始终最优化系统的整体性能。每个簇中激活用户的数目是动态变化的，本发明专利技术通过无线感知可以精确获得簇内激活用户数目，从而分配最优通信资源，以保证系统始终工作在最优状态。通过仿真实验发现，本发明专利技术可以更准确地捕捉到每个簇中激活用户的动态变化，更合理地分配带宽资源，提高总系统吞吐量。提高总系统吞吐量。提高总系统吞吐量。

【技术实现步骤摘要】
通信感知一体化辅助的动态资源分配方法、系统及终端


[0001]本专利技术属于无线移动通信
，尤其涉及一种通信感知一体化辅助的动态资源分配方法、系统及终端。

技术介绍

[0002]目前，卫星地面中继网由于其广覆盖、大容量、强兼容等特点，可有效支撑偏远物联网的部署，具有广阔的应用前景。在这样的网络中，海量的物联网节点如何接入网络以及中继之间如何进行资源分配一直是一个关键问题。随机接入作为典型的多址接入方法有望成为卫星地面中继网络中的有效接入方式。然而随着物联网节点的爆炸式增长，用于随机接入的资源变的非常有限，因此迫切要求合理利用有限的无线通信资源来支撑持续增长物联网节点。近年来，很多学者从不同的角度提出方案来增强随机接入的性能。然而这些工作大都在激活用户数目相对固定场景下增强随机接入的性能，而很少有考虑用户的动态变化，同时中继之间的动态资源分配也很少有人研究。因此，在卫星地面中继网中研究海量的物联网节点如何接入网络以及中继之间如何进行资源分配具有十分重要的意义，故亟需设计一种通信感知一体化辅助的动态资源分配方法。
[0003]通过上述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通信感知一体化辅助的动态资源分配方法，其特征在于，所述通信感知一体化辅助的动态资源分配方法包括：首先每个中继所服务的用户组成一个簇并且簇内用户采用随机接入的方式接入到系统；然后中继通过无线感知实时获取簇内激活用户的数目，并根据簇中激活用户数目以及接入优先级，得到每个簇内最优资源分配系数；最终簇内用户根据分配的资源划分最佳接入时隙从而完成最优上行接入，实现了系统吞吐量的最大化。2.如权利要求1所述的通信感知一体化辅助的动态资源分配方法，其特征在于，所述通信感知一体化辅助的动态资源分配方法还包括：对于每一帧，在感知阶段，每个中继通过无线感知的方式感知簇内激活用户的数量；每个中继将感知结果发送给卫星，卫星根据最优带宽分配方法对每个簇进行最优带宽分配；在接收到最佳带宽分配系数后，每个中继根据分配带宽将随机接入阶段的持续时间划分为多个时隙；在随机接入阶段，每个簇内激活用户根据时隙ALOHA协议在所属的簇中执行随机接入。3.如权利要求1所述的通信感知一体化辅助的动态资源分配方法，其特征在于，所述通信感知一体化辅助的动态资源分配方法包括以下步骤：步骤一，构建通信感知一体化辅助STRN模型；步骤二，通过无线感知获得每个簇中的激活用户数目；步骤三，根据激活用户数目以及用户接入优先级实现最优动态资源分配。4.如权利要求3所述的通信感知一体化辅助的动态资源分配方法，其特征在于，所述步骤一中的通信感知一体化辅助STRN模型的构建包括：分析面向物联网的卫星地面中间网STRN，其中大量的物联网设备通过多个中继完成对卫星的访问；当在STRN中有J个中继，每个中继服务的物联网设备组成一个簇，因此共有J个簇，记为s1,
…
,s
j
,
…
,s
J
；当J个簇的访问优先级满足s1>
…
>s
j
>
…
>s
J
，每个簇中激活设备的数量被建模为泊松随机变量；对于任意一个簇s
j
，激活设备的数量表示为m
j
,j∈[1,
…
,J]，并且满足m
j
～P
O
(λ
j
)，其中λ
j
是泊松分布的平均值；将总带宽B划分为α1B,
…
,α
j
B,
…
,α
J
B，分别用于簇s1,
…
,s
j
,
…
,s
J
内用户信息传输，其中α1,
…
,α
j
,
…
,α
J
是带宽分配系数，且满足α
j
∈[0,1]。5.如权利要求3所述的通信感知一体化辅助的动态资源分配方法，其特征在于，所述步骤一中的通信感知一体化辅助STRN模型的构建还包括：在RA框架结构上，RA帧是基于时分多址设计的；系统总带宽根据每个簇的传输需求划分为J个子带；RA帧的持续时间划分为L＝L
s
+L
RA
，其中L
s
是感知阶段的持续时间，L
RA
是RA阶段的持续时间；在实践中，感知阶段和RA阶段的时长分配比例根据不同的业务需求动态改变；在感知阶段，中继感知激活用户并统计每个簇中激活用户的数量；中继将激活用户的数量发送给卫星，卫星根据每个簇中的激活用户数量自适应地为每个簇分配带宽资源；每个中继根据分配的带宽将RA阶段的持续...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵波，王明，行增，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：