【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信，尤其涉及到一种面向确定性传输的无线网络资源分配方法、装置及设备。
技术介绍
1、近年来，与传统的正交多址(oma)相比，非正交多址(noma)由于其优越的频谱效率和支持大规模连接而受到广泛关注，被认为是解决下一代移动通信网络新挑战的关键技术。noma允许多个用户通过功率域或码域复用来共享相同频率或时间资源，有效地提升系统的吞吐量。然而，noma系统的性能主要取决于信道的相关性与信道增益的差异性，而传统的信道是由传播环境决定的，具有高度随机性并且无法调整，如果遇到障碍物遮挡，导致信号弱，将不能保证用户通信的服务质量。为了解决noma系统信道环境缺乏调节灵活性的问题，一种由电磁材料制成的包含大量无源元件的可重构智能表面(ris)技术被提出。ris在调整信道环境和提高无线网络性能方面具有广阔的前景，通过调节无源元件的相位和振幅来反射入射信号，进而提升无线通信系统的性能。然而，传统的ris只能对入射信号进行反射，实现半空间的覆盖范围，缺乏部署灵活性。
2、除此之外，设备数量的增多和海量的移动数据使无线网络的承载能力面临着严峻的挑战。另外，一些时延敏感应用场景对服务时延的要求更加严苛，不仅需要保证极低的时延，还需要控制时延抖动以保证确定性传输。然而，无线网络的确定性传输是一个非常困难的事情，涉及了很多的难点，包括无线技术的性能差异，信道环境存在时变性不可控制，复杂的网络资源分配。目前研究只考虑单时隙下的短期优化问题，并没有考虑到系统的长期优化和确定性传输问题。现有技术只注重短期优化可能会导致一些数据缓存队列
3、因此，如何在用户与基站传输的过程中有效利用系统资源，提高无线系统的网络性能，达到确定性传输保证低时延，实现高质量的无线通信，成为亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种面向确定性传输的无线网络资源分配方法、装置及设备，可解决如何在用户与基站传输的过程中有效利用系统资源，提高无线系统的网络性能，达到确定性传输保证低时延，实现高质量的无线通信的技术问题。
2、根据本专利技术的第一个方面，提供了一种面向确定性传输的无线网络资源分配方法，所述方法包括：
3、获取用户与基站间进行数据传输的当前配置信息，基于所述当前配置信息建立时变的star-ris辅助的noma上行链路系统，在所述star-ris辅助的noma上行链路系统中，基于所述当前配置信息建立确定性传输多时隙优化模型；
4、通过满足所述确定性传输多时隙优化模型中的长期队列稳定计算模型，将所述确定性传输多时隙优化模型转换为确定性传输单时隙优化模型；
5、根据所述确定性传输单时隙优化模型计算每个待分配资源项的最优解，根据所述最优解分配所述待分配资源项。
6、优选地，所述当前配置信息包括：基站天线信息、基站所服务的t\r用户信息、star-ris协议操作类型以及star-ris元件信息；
7、所述基于所述当前配置信息建立时变的star-ris辅助的noma上行链路系统，包括：
8、基于所述当前配置信息建立时变的star-ris辅助的noma上行链路系统，其中，所述star-ris辅助的noma上行链路系统运行在多时隙下，由所述基站天线信息、所述t\r用户信息、所述star-ris协议操作类型以及所述star-ris元件信息确定了所述star-ris辅助的noma上行链路系统的构成；
9、在所述star-ris辅助的noma上行链路系统中，基站与t\r用户之间通过star-ris传输信号，根据所述t\r用户与star-ris元件的位置关系将通信区域进行划分为位于star-ris元件同一侧的用户r，所在的所述通信区域为反射区域，位于star-ris元件另一侧的用户t，所在的所述通信区域为透射区域；
10、所述star-ris协议操作类型是时间交换协议，以便于在r周期和t周期两个正交时隙中周期性地将所有所述star-ris元件切换为反射模式或透射模式。
11、优选地，所述基于所述当前配置信息建立确定性传输多时隙优化模型，包括：
12、根据待分配资源项构建t/r用户可达到的通信速率，根据所述t/r用户可达到的通信速率以及随机到达t/r用户的业务数据构建长期队列稳定计算模型，其中，所述待分配资源项包括：用户传输功率变量、star-ris透射和反射波束形成向量、基站被动波束形成变量以及分配给反射模式和透射模式的star-ris时隙分配系数；
13、确定每个所述待分配资源项对应的约束条件；
14、根据所述待分配资源项中的用户传输功率变量构建长期平均总功耗，以所述长期平均总功耗最小化为目标，在所述长期队列稳定计算模型、所述t/r用户可达到的通信速率的约束以及所述约束条件下，建立确定性传输多时隙优化模型。
15、优选地，所述根据待分配资源项构建t/r用户可达到的通信速率，根据所述t/r用户可达到的通信速率以及随机到达t/r用户的业务数据构建长期队列稳定计算模型，包括：
16、根据所述透射模式的元件相移表示与元件振幅表示构建star-ris透射波束形成向量，根据所述star-ris透射波束形成向量得到透射系数矩阵，根据所述反射模式的所述元件相移表示与所述元件振幅表示构建star-ris反射波束形成向量，根据所述star-ris反射波束形成向量得到反射系数矩阵；
17、构建star-ris到基站的信道表示，构建t/r用户到star-ris的信道表示，根据所述star-ris到基站的信道表示、所述t/r用户到star-ris的信道表示、所述用户传输功率变量、所述基站被动波束形成变量、所述透射系数矩阵、所述反射系数矩阵构建加干扰的信噪比；
18、根据所述加干扰的信噪比以及所述star-ris时隙分配系数构建t/r用户可达到的通信速率；
19、根据当前时隙的t/r用户缓存队列长度、所述t/r用户可达到的通信速率以及随机到达t/r用户的业务数据计算下一时隙的t/r用户缓存队列长度，得到每个时隙的t/r用户缓存队列长度，根据所述每个时隙的t/r用户缓存队列长度构建长期队列稳定约束，基于所述长期队列稳定约束，确定所述t/r用户缓存队列长度对应的长期队列稳定计算模型。
20、优选地，所述通过满足所述确定性传输多时隙优化模型中的长期队列稳定计算模型，将所述确定性传输多时隙优化模型转换为确定性传输单时隙优化模型，包括：
21、基于李雅普诺夫满足所述确定性传输多时隙优化模型中的长期队列稳定计算模型，转换所述确定性传输多时隙优化本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种面向确定性传输的无线网络资源分配方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基于所述当前配置信息建立确定性传输多时隙优化模型，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据待分配资源项构建T/R用户可达到的通信速率，根据所述T/R用户可达到的通信速率以及随机到达T/R用户的业务数据构建长期队列稳定计算模型，包括：
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过满足所述确定性传输多时隙优化模型中的长期队列稳定计算模型，将所述确定性传输多时隙优化模型转换为确定性传输单时隙优化模型，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述确定性传输单时隙优化模型计算每个待分配资源项的最优解，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将所述确定性传输单时隙优化模型的一个待分配资源项作为变量，其余所述待分配资源项设置为常量，得到每个作为变量的所述待分配资源项对应的，由所述确定性传输单时隙优化模型
8.一种面向确定性传输的无线网络资源分配装置，其特征在于，所述装置包括：
9.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述面向确定性传输的无线网络资源分配方法。
10.一种计算机设备，包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述面向确定性传输的无线网络资源分配方法。
...【技术特征摘要】
1.一种面向确定性传输的无线网络资源分配方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基于所述当前配置信息建立确定性传输多时隙优化模型，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据待分配资源项构建t/r用户可达到的通信速率，根据所述t/r用户可达到的通信速率以及随机到达t/r用户的业务数据构建长期队列稳定计算模型，包括：
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过满足所述确定性传输多时隙优化模型中的长期队列稳定计算模型，将所述确定性传输多时隙优化模型转换为确定性传输单时隙优化模型，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述确定性传输单时隙优化模型计算...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾杰，叶宜翔，尹宝鑫，陈剑，王兴伟，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：
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