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专利号: 2021115137952
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种虚拟现实网络架构,其特征在于,包括:VR室、可见光通信设备和多个支持太赫兹通信的基站SBS;所述VR室配置有VR设备,所述VR设备与所述基站SBS连接;所述可见光通信设备连接有多个接入节点VAP;所述接入节点VAP和基站SBS均匀布设于所述VR室顶部,所述接入节点VAP发射可见光;所述可见光通信设备通过多方位的接入节点VAP获取所述VR设备位置;所述基站SBS、可见光通信设备与外部基站BS电性连接。

2.一种虚拟现实网络架构的资源分配方法,其特征在于,包括:获取基站SBS、VR设备和接入节点VAP在VR室的位置坐标;

将VR设备和接入节点VAP在VR室的位置坐标,输入至预设的阻塞模型bnkj获得VR设备与接入节点VAP之间的服务状态lnkj;将基站SBS和VR设备在VR室的位置坐标,输入至预设的阻塞模型bnij获得VR设备与基站SBS之间的服务状态;

基于阻塞模型bnij计算VR设备至基站SBS的路径损耗gnij和VR设备的噪声功率Nnj,获得VR设备至基站SBS的服务延迟dn;计算基站SBS至外部基站BS的时延d’n,叠加VR设备至基站SBS的时延dn,建立VR设备至外部基站BS的总延时模型Dn;

根据服务状态在满足各VR设备拥有设定数量的接入节点VAP和基站SBS提供服务的条件下,以传输时延最小为优化目标对总延时模型Dn线性优化求解,得到对虚拟现实网络资源的分配方案。

3.根据权利要求1所述的一种虚拟现实网络架构的资源分配方法,其特征在于,所述阻塞模型bnkj和阻塞模型bnij的建模过程,包括:将VR设备第j个时隙的位置表示为vj(xj,yj,zj),第k个发射机位置表示为vk(xk,yk,Z),第i个发射机位置表示为vi(xi,yi,Z),获取VR设备与接入节点VAP之间服务状态的判定参数qkj(xk‑xj,yk‑yj,Z‑zj)以及VR设备与基站SBS之间服务状态的判定参数qij(xi‑xj,yi‑yj,Z‑zj);

所述阻塞模型bnkj计算公式为:

所述阻塞模型bnij计算公式为:

公式中,n和m为VR设备的序号,U表示VR设备序号的全集。

4.根据权利要求3所述的一种虚拟现实网络架构的资源分配方法,其特征在于,所述VR设备与接入节点VAP之间的服务状态lnkj,表达公式为:公式中,ψnjk是第j个服务时隙处第n个用户和第k个VAP之间的偏移角,ψ1/2是位置定位接收机的视野半角。

5.根据权利要求4所述的一种虚拟现实网络架构的资源分配方法,其特征在于,VR设备至基站SBS的路径损耗gnij计算过程,包括:δ(rnij)=‑K(f)rnij公式中,rnij表示第j个时隙中用户n和第i个SBS之间的距离,c是光速,f是太赫兹通信的工作频率;K(f)是在太赫兹通信的工作频率f下工作的介质的吸收系数。

6.根据权利要求5所述的一种虚拟现实网络架构的资源分配方法,其特征在于,VR设备至基站SBS的噪声功率Nnj计算过程,包括:N0=KBTeW

公式中,N0表示导体中电子热扰动产生的约翰逊‑奈奎斯特噪声,KB表示为波尔兹曼常数,Te表示为开尔文温度,W表示为网络贷款带宽,uni表示第n个VR设备和第i个基站SBS之间的服务状态,uni∈{0,1},所述Tnj表示第j服务时隙期间第n个VR设备的工作状态,Tnj∈{0,

1};

当uni=1时表示第n个VR设备由第i个基站SBS提供服务;当uni=0时表示第n个VR设备不由第i个基站SBS提供服务;当Tnj=1时表示第j服务时隙期间第n个VR设备处于有基站SBS提供服务的工作状态;当uni=0时表示第j服务时隙期间第n个VR设备处于无基站SBS提供服务的工作状态。

7.根据权利要求6所述的一种虚拟现实网络架构的资源分配方法,其特征在于,所述VR设备至基站SBS的服务延迟dn的计算过程,包括:计算第j服务时隙期间第i个SBS到第n个VR设备的数据传输速率Cnij,计算公式为:服务延迟dn计算公式为:

公式中,S表示要为用户n发送的VR图像的数据大小。

8.根据权利要求7所述的一种虚拟现实网络架构的资源分配方法,其特征在于,计算基站SBS至外部基站BS的时延d’n,叠加VR设备至基站SBS的时延dn,建立VR设备至外部基站BS的总延时模型Dn,包括:

所述基站SBS至外部基站BS的时延d’n,计算公式为:所述总延时模型Dn计算公式为:

公式中,C’n表示为基站SBS至外部基站BS的的数据传输速率。

9.根据权利要求8所述的一种虚拟现实网络架构的资源分配方法,其特征在于,根据满足各VR设备拥有设定数量的接入节点VAP和基站SBS提供服务的前提,添加限制条件包括:公式中,N表示为VR设备的数量;L表示接入节点VAP的数量;B表示基站SBS的数量。