一种低延时高密集动态无线自组网的实现方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种低延时高密集动态无线自组网的实现方法及装置，该方法包括：通过多算子量子搜索算法对高维数据进行并行处理及对最优解进行并行搜索；依据高维数据及最优解进行低延时高密集动态无线自组网。进行低延时高密集动态无线自组网。进行低延时高密集动态无线自组网。

【技术实现步骤摘要】
一种低延时高密集动态无线自组网的实现方法及装置


[0001]本专利技术涉及5G移动通信
，更具体地说，涉及一种低延时高密集动态无线自组网的实现方法及装置。

技术介绍

[0002]当前，数字经济是经济转型升级的重要方向，随着5G、人工智能等新技术、新业态、新平台蓬勃兴起时代，推进数字产业化、产业数字化，推动数字技术同经济社会发展深度融合。
[0003]近年来，由于微波通信所面临的业务速率需求越来越大，在传统波段上由于频谱带宽受限面临很大的挑战，而在毫米波E波段频段，有大约10GHz的频谱可利用，很容易实现Gbps、10Gbps速率等级的点对点（或点对多点）的高速微波传输。
[0004]毫米波存在着大带宽、高速率的优势，特别是E波段（71G
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76G/81G
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86G)通信是典型的视距通信，绕射能力比低频段要差，由于频段高，相同口径下波束窄，难截获，安全保密性好。
[0005]并且，频谱资源丰富，物联频带宽，抗干扰能力强；频段高干净，传输可靠性比较高。可通过部署毫米波可以提供超高质量服务，在高流量区域，通过部署毫米波进行精准覆盖分流，可以有效解决热点流量问题。
[0006]（一）5G与5G毫米波优势互补首先，频率资源丰富、带宽极大。
[0007]5G毫米波技术第一个优势，同时也是最重要的优势，是频率资源丰富、带宽极大。5G毫米波之所以受到重视，是因为其相较于5GSub
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6GHz频段（FR1）具有更丰富的频谱资源，是5G网络提供千兆连接能力的主要方式，是实现5G最初愿景的有力保证。
[0008]1.5G毫米波网络可轻易实现Gbps级别的峰值吞吐率。
[0009]5GSub
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6GHz网络的平均下载速率比4GLTE快5倍，而5G毫米波网络的平均下载速率与5GSub
‑
6GHz相比又快了4倍，平均速率高达900Mbps，峰值速率超过2Gbps。
[0010]2.5G毫米波技术第二个优势是易与波束赋形技术结合。5G毫米波的频段高、波长短，使得其在设计和部署上有空间优势，非常适合与波束赋形技术相结合，增强性能并降低干扰。
[0011]3.5G毫米波技术第三个优势是可实现极低时延。
[0012]通常来说，5G网络是以时隙为单位调度数据的，空口时隙长度越短，意味着5G网络在物理层的时延越小。而5G毫米波系统空口时隙长度最小可至0.125ms，是目前主流5G中低频系统的1/4。如果采用短时隙（minislot）调度，空口时延还会更小。因此，5G毫米波系统比5G中低频系统空口时延显著降低，是满足5G空口时延小于1ms的有力保证。
[0013]第二，5G毫米波作为高速接入、超时延，可实现5G网络对工业互联网、实时云计算等URLLC（高可靠低时延）业务的质量承诺。例如，AR/VR业务为保证多感官协调体验和交互能力，需要毫秒级的时延；工业视觉等领域引入人工智能所需的大规模计算往往需要在一
定距离外进行，同样对空口时延提出了更高要求。
[0014]第三，5G毫米波技术第四个优势是可支持密集小区部署。这使得5G毫米波系统很适合在大型场所如会议室、音乐会、体育馆、地铁站等人口密集区域进行部署。
[0015]第四，5G毫米波技术的第五个优势是可进行高精度定位。可实现厘米级的定位，即使和全球卫星定位导航系统相比也有精度和速度上的优势，特别5G毫米波在工业互联网、物流运输、车联网、交通枢纽、大型场馆和园区等应用场景，提供快速高精度定位服务，和工业互联网领域，包含物料的自动运输，工业机器人完成铆接、焊接、组装、剪裁等精密机械操作，产品的自动检测和封装等。
[0016]第五，5G毫米波技术的第六个优势是设备集成度高，5G毫米波设备更容易小型化和微型化，在可穿戴设备、智能零部件等领域5G毫米波集成度高的优势意味着广阔的应用前景。另外，5G毫米波基站也具有体积小、重量轻、易安装的优势，有利于打造一个绿色、高效和方便部署的5G毫米波网络。
[0017]（二）5G毫米波专网应用前景广阔第一，5G毫米波应用前景广阔，5G毫米波在工业制造、工业自动化、医疗健康、智能交通、虚拟现实等方面的核心使能技术之一，第二，在专网区域，5G毫米波可以与MEC、AI技术结合，在大带宽网络基础上叠加丰富多样的增值服务，提供如“大容量高速率+本地化”的解决方案，为覆盖区域提供定制化的园区专网服务。
[0018]毫米波是波长为毫米级的电磁波，通常所指频段为30
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300GHz，往往也包含24GHz以上频段，5G毫米波频段高、传播损耗高、绕射和衍射能力弱，覆盖相对受限，这是5G毫米波通信系统面临的最大挑战。
[0019]5G毫米波可以通过波束赋形的优势，弥补5G毫米波在传播特性上相对于5G中低频段的不足。包含使5G毫米波系统可以很好地利用多路径和反射，并通过先进的波束管理技术在不同连接、路径间自如切换。
[0020]1.如果视距传输路径被阻挡，5G毫米波系统，可通过智能波束搜索技术快速寻找和识别非视距传输路径（比如反射路径），迅速切换到相应传输路径，从而解决5G毫米波信号视线传输阻挡问题。
[0021]2.可利用3GPP支持集成接入与回传IAB技术，增强5G毫米波网络覆盖能力，包含采用5G毫米波超大带宽提供回传链路，解决5G天线安装到难以部署光纤或者部署光纤成本过高的地方，比如在高层建筑、孤立岛屿上或铺设光纤存在问题的山区中，从而降低部署成本加快部署进度，实现5G网络无缝覆盖。
[0022]3.IAB技术可通过无线回传方式扩大5G毫米波网络覆盖范围，并且，可通过接入和回传链路的共享频谱资源提高容量。
[0023]包含支持多跳连接和网络拓扑自适应的功能，使5G毫米波网络覆盖范围可以灵活延伸，站间连接更加灵活，网络拓扑限制更少；包含支持OTA同步及节点发现功能，使得5G毫米波基站间同步更加简单，接口更加智能，部署更加便捷；包含支持接入链路和回传链路的协同，实现在物理层资源的分配、波束管理、干扰管理等方面的一体化，充分整合不同链路资源，提高整体效率。
[0024]包含支持MAC层移动性管理、快速链路恢复、QoS管理、负载均衡等方面，使5G毫米波网络能对网络故障进行快速反应，动态调整和恢复。
[0025]4.5G毫米波微基站,与5G中低频宏站技术相比，5G毫米波微基站覆盖半径相对较小，部署密度更大，通过减小通信距离来保证高峰值吞吐量，并通过提高部署密度来充分保证覆盖效果。
[0026]5G毫米波微基站部署场景广泛，既能室内部署，也能室外部署，为匹配不同部署场景和使用需求，5G毫米波微基站可以呈现出从分布式到集中式等不同5G网络架构形态，比如会议室、大型体育场馆、音乐厅，各类交通枢纽如机场、火车站、地铁站等。
[0027]5.5G毫米波微基站高容量特性，保证用户连接稳定性和体验的一致性，微基站更容易实现低功耗、低成本和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低延时高密集动态无线自组网的实现方法，其特征在于，包括：通过多算子量子搜索算法对高维数据进行并行处理及对最优解进行并行搜索；依据高维数据及最优解进行低延时高密集动态无线自组网。2.根据权利要求1所述的低延时高密集动态无线自组网的实现方法，其特征在于，所述通过多算子量子搜索算法对高维数据进行并行处理及对最优解进行并行搜索，包括：构建算子并设置参数；依据算子及参数执行预设的算法。3.根据权利要求2所述的低延时高密集动态无线自组网的实现方法，其特征在于，所述构建算子并设置参数，包括：构建第一算子及第二算子，其中，第一算子包括第一分算子及第二分算子，第一分算子用投影算子表示为，为第一分算子，为单位矩阵，为目标分量的矢量，第二分算子用投影算子表示为，为第二分算子，为等权重叠加态矢量；第二算子包括第三分算子及第四分算子，第三分算子用投影算子表示为，为第三分算子，第四分算子用投影算子表示为，为第四分算子；设置搜索空间共有N个元素，其中M个为目标元素，为目标分量的占比，i=1,2,3
……
M；当存在正整数C 使得成立，则T为第一算子的迭代次数，第二算子的迭代次数为0，第二算子的相位角无需取值；当不存在正整数C使得成立，那么第一算子的迭代次数T的取值为：其中为对向下取整的函数，第二算子的迭代次数取T'=1，T'为第二算子的迭代次数，第二算子的相位角度的取值为：。4.根据权利要求3所述的低延时高密集动态无线自组网的实现方法，其特征在于，所述依据算子及参数执行预设的算法，包括：n量子位 经过 作用后得到N个元素的等权重叠加态以作为算子迭代的初
始态，其中N=2n，H为Hadamard门；单量子位 经过 H 作用后得到叠加态
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以作为辅助位，T的取值为0或其他正整数，T'的取值是0或1。5.根据权利要求1所述的低延时高密集动态无线自组网的实现方法，其特征在于，所述依据高维数据及最优解进行低延时高密集动态无线自组网，包括：采用集中式控制星型架构；将控制平面与数据平面分离；为用户提供透明的数据传输服务并支持统一接口服务；将不同虚拟用户网络之间进行逻辑隔离；动态适配用户需求与网络资源。6.根据权利要求5所述的低延时高密集动态无线自组网的实现方法，其特征在于，所述采用集中式控制星型架构，包括：通过自组网计算中心实现低时延的动态组网，并提供给第三方使用；通过AP 接口筛选所需的网络信息以调度管道资源，并根据用户需求动态调度可用的网络资源，从而实现网络资源的优化配置；通过网络接入平台以实现异构网络协同工作。7.根据权利要求5所述的低延时高密集动态无线自组网的实现方法，其特征在于，所述为用户提供透明的数据传输服务并支持统一接口服务，包括：采用中心节点集中管理、一般节点分布式接入的频谱策略动态匹配技术，基于适应多工作模式无线通信系统的资源分配机制、以及资源需求的预测机制，通过控制不同无线通信系统对无线资源的竞争，从而获得最大的无线资源利用率，其中，中心节点进行频谱管理服务和频谱接入控制服务，一般节点执行频谱接入控制代理；一般节点的用频设备生成频谱感知数据，中心节点将一般节点的频谱感知数据进行汇总处理，形成频谱感知数据，作为频谱管理策略的生成依据，频谱管理策略生成后下发给一般节点执行；采用D2D按需通信动态自组网技术，支持软件定义互联控制器提供全网统一的组网和通信管控服务，完成灵活的链路生成和业务保持；通过SDI控制器提供管控服务功能。8.一种低延时高...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚建淮，徐国前，唐娟，崔宸，胡金华，宋晶，
申请(专利权)人：深圳市永达电子信息股份有限公司，
类型：发明
国别省市：