基于极化信息处理的资源分配方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种基于极化信息处理的资源分配方法及装置。其中，该方法包括：基于预先分配的资源块、发送功率和极化状态信息，得到人机物混合接入的异构网络中的H2H用户设备和时延敏感型机器设备的先验信息；基于所述先验信息，为时延容忍型机器设备定义状态集、动作选择集和奖励函数；基于所述状态集、动作选择集和奖励函数，利用贪婪策略探索所述时延容忍型机器设备的最大奖励值；基于所述最大奖励值，来为所述时延容忍型机器设备分配资源，其中，所述资源包括资源块、功率和极化状态。本申请解决了现有技术中资源分配不合理的的技术问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
基于极化信息处理的资源分配方法及装置


[0001]本申请涉及通信领域，具体而言，涉及一种基于极化信息处理的资源分配方法及装置。

技术介绍

[0002]蜂窝网络被认为是服务人机物混合接入通信业务的重要技术之一。作为具有全球化的完善统一的标准和大规模的商用化的技术，蜂窝网络可以有效地提供较高的覆盖概率和通信质量，满足远距离的物与物数据通信需求，具有同时为人和物提供高效可靠信息传输承载的能力。一方面，蜂窝网络可以为人类型通信(HTC)提供安全可靠的通信链路和较高的数据传输速率；另一方面，在运营商的积极推动下，蜂窝物联网技术的网络架构和协议逐步发展，成为支撑着MTC的重要通信技术之一。因此，蜂窝网络可以同时为HTC设备和包含多种类机器和物的MTC设备提供通信服务，形成了面向人机物混合接入的异构网络。
[0003]面向人机物混合接入的异构网络虽然对于提高频谱效率具有不可替代的优势，但由于海量的异构HTC和MTC设备的密集部署和频率复用，使得网络的干扰环境变得尤为复杂：同时存在同一种通信类型设备之间同频部署的干扰和不同通信类型设备之间由于共享频谱的干扰。如何解决这些干扰带来的频谱效率性能损伤，实现异构网络中HTC和MTC设备间的无干扰共存，同时满足HTC设备和MTC设备多样化的通信需求，是一个需要深入研究的重要问题。
[0004]无线资源管理(Radio Resource Management,RRM)是解决HTC和MTC间干扰的有效方法之一。RRM是通过为用户合理分配无线资源(包含时域、频域、空域、功率域、码域等)，在保证用户服务质量(Quality of Service,QoS)需求下为用户提供无线接入和数据传输，目标是是提升无线频谱利用效率。传统可供管理和控制的无线资源包括时域资源(例如时隙，子帧等)、频域资源(例如频谱，子载波)、空域资源(例如天线、波束)、功率域资源(例如发送功率)、码域资源(例如信道信源编码)等，不同域的资源可以组合后形成资源块分配给用户使用。在网络总资源数量有限的条件下，无线资源管理需要为用户分配不同大小的时隙、载波和波束等资源块，在能够满足用户QoS的前提下，最大化网络的性能。
[0005]然而，现有技术中，时、频域资源的利用仅能提升3％
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10％的频谱利用率；由于空域频谱机会存在于同时同频不同波束方向上，空域频谱机会的利用使得频谱利用率的提升相对较高，但也仅为45.15％。可用频谱机会的减少与面向人机物混合接入的异构网络对频谱利用率需求的增加成为突出矛盾。仅利用上述域频谱机会对于无线频谱需求还远远不够。
[0006]针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0007]本申请实施例提供了一种基于极化信息处理的资源分配方法及装置，以至少解决现有技术中资源分配不合理的的技术问题。
[0008]根据本申请实施例的一个方面，提供了一种基于极化信息处理的资源分配方法，包括：基于预先分配的资源块、发送功率和极化状态信息，得到人机物混合接入的异构网络中的H2H用户设备和时延敏感型机器设备的先验信息；基于所述先验信息，为时延容忍型机器设备定义状态集、动作选择集和奖励函数；基于所述状态集、动作选择集和奖励函数，利用贪婪策略探索所述时延容忍型机器设备的最大奖励值；基于所述最大奖励值，来为所述时延容忍型机器设备分配资源，其中，所述资源包括资源块、功率和极化状态。
[0009]根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种基于极化信息处理的资源分配装置，包括：初始化模块，被配置为基于预先分配的资源块、发送功率和极化状态信息，得到人机物混合接入的异构网络中的H2H用户设备和时延敏感型机器设备的先验信息；定义模块，被配置为基于所述先验信息，为时延容忍型机器设备定义状态集、动作选择集和奖励函数；探索模块，被配置为基于所述状态集、动作选择集和奖励函数，利用贪婪策略探索所述时延容忍型机器设备的最大奖励值；分配模块，被配置为基于所述最大奖励值，来为所述时延容忍型机器设备分配资源，其中，所述资源包括资源块、功率和极化状态。
[0010]根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种人机物混合接入的异构网络，包括机器用户设备、H2H用户设备、机器设备网关和基站，所述机器用户设备包括时延容忍型机器设备和时延敏感型机器设备，其中，所述机器设备网关包括如上所述的基于极化信息处理的资源分配装置。
[0011]在本申请实施例中，基于预先分配的资源块、发送功率和极化状态信息得到先验信息，基于所述先验信息，为时延容忍型机器设备定义状态集、动作选择集和奖励函数；基于所述状态集、动作选择集和奖励函数，利用贪婪策略探索所述时延容忍型机器设备的最大奖励值；基于所述最大奖励值，来为所述时延容忍型机器设备分配资源，解决了现有技术中资源分配不合理的的技术问题。
附图说明
[0012]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0013]图1是根据本申请实施例的一种基于极化信息处理的资源分配方法的流程图；
[0014]图2是根据本申请实施例的另一种基于极化信息处理的资源分配方法的流程图；
[0015]图3是根据本申请实施例的资源分配子方法的流程图；
[0016]图4是根据本申请实施例的人机物混合接入的异构网络的结构示意图；
[0017]图5是根据本申请实施例的基于极化信息处理的资源分配装置的结构示意图。
具体实施方式
[0018]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0019]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第
二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0020]实施例1
[0021]在面向人机物混合接入的异构网络中，作为信号本质属性的极化信息是可被利用的重要资源。目前，极化信息在光纤和雷达通信中已显示出巨大的应用潜力。在无线通信领域，随着下一代无线通信系统的发展，受天线空间、尺寸等因素影响，具有正交双极化天线的基站和终端越来越普及。利用接收端配置的正交极化支路，通过虚拟极化等矢量信号处理方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于极化信息处理的资源分配方法，其特征在于，包括：基于预先分配的资源块、发送功率和极化状态信息，得到人机物混合接入的异构网络中的H2H用户设备和时延敏感型机器设备的先验信息；基于所述先验信息，为时延容忍型机器设备定义状态集、动作选择集和奖励函数；基于所述状态集、动作选择集和奖励函数，利用贪婪策略探索所述时延容忍型机器设备的最大奖励值；基于所述最大奖励值，来为所述时延容忍型机器设备分配资源，其中，所述资源包括资源块、功率和极化状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述动作选择集是基于资源块选择集合、发送功率选择集合和发送极化状态选择集合而确定的，并且，在同一时刻每个时延容忍型机器只能复用所述资源块选择集合中的一个资源块和选择所述发送功率选择集合中的一个发送功率值，并在所选资源块上具有极化状态。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为所述时延容忍型机器设备分配资源包括：为所述时延容忍型机器分配向机器设备网关发送的信号的极化状态，其中，所分配的极化状态采用幅度比描述子和相位差描述子来表征。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为所述时延容忍型机器设备定义状态集、动作选择集和奖励函数，包括：确定优化所述人机物混合接入的异构网络中的设备的约束条件和优化目标；基于所确定的约束条件和优化目标，来定义所述设备中的所述时延容忍型机器设备的状态集、动作选择集和奖励函数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，确定优化所述人机物混合接入的异构网络中的设备的约束条件和优化目标，包括：将所述异构网络中的所述时延容忍型机器设备的服务质量需求的优化目标建模为最大化所述时延容忍型机器设备的吞吐量；将所述异构网络中的所述H2H用户设备的服务质量需求的所述约束条件建模为所述H2H用户的SINR值大于预设的SINR阈值；将所述异构网络中的所述时延敏感机器设备的服务质量需求的所述约束条件建模为所述时延敏感机器设备的可靠性大于预设的可靠性阈值。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述状态集、动作选择集和奖励函数，利用贪婪策略探索所述时延容忍型机器设备的最大奖励值，包括：在探索阶段，所述时延容忍型机器设备随机地在所述动作选择集中选取资源块、极化状态和发送功率值，并基于所选取的资源块、极化状态和发送功率值获取奖惩值；在利用阶段，所述时延容忍型机器设备基于所述状态集...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈硕，何其静，
申请(专利权)人：北京信息科技大学，
类型：发明
国别省市：