利索能及
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专利号: 202310024835X
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种实现高能效大规模URLLC的资源分配方法,其特征在于,包括:

S1:用户向AP发送上行导频,AP根据上行导频作LSCE信道估计,得到估计信道状态矩阵;

S2:AP根据估计信道状态矩阵以及BBU反馈的功率与子信道分配方案进行预编码,得到下行信号并将其发送给用户;

S3:计算用户接收的总信号并根据总信号计算用户的接收SINR;

S4:根据用户的接收SINR,采用FBL信息理论计算用户的可达数据速率和错误概率;将可达数据速率和错误概率发送给BBU;

S5:BBU根据可达数据速率和错误概率构建能效优化模型;能效优化模型表示为:

EE

其中,η 表示系统总能效,ρ和P分别表示子信道和功率分配方案,Rk表示第k个用户的可达数据速率, 表示第k个用户的功率放大器的漏极效率倒数,ρi,m,k表示第m个AP是否占用第i个子信道给用户k传输数据,pi,m,k表示第m个AP在第i个子信道分配给用户k的发送功率,pc表示所有发射机和接收机电路块的功耗,K表示用户数量,I表示子信道数量, 表示第m个AP最大的下行发送功率,εk表示第k个用户的错误概率, 表示第k个用户能容忍的最大错误概率,tk表示发送给第k个用户的信号的传输时延, 表示第k个用户能容忍的最大传输时延;

S6:采用DQN算法求解能效优化模型,得到功率和子信道分配方案;将功率和子信道分配方案反馈给AP;采用DQN算法求解能效优化模型的过程包括:将子信道和功率的分配方案作为动作,获取当前网络状态并根据该状态下的系统总能效和URLLC约束构建奖励函数;根据网络状态、该状态下选择的动作和奖励函数构建Q函数;进行迭代训练并更新Q函数;计算损失函数,当损失函数最小时,停止训练;选取最大Q函数对应的动作作为子信道和功率的分配方案。

2.根据权利要求1所述的一种实现高能效大规模URLLC的资源分配方法,其特征在于,下行信号表示为:其中,xi,m(r)表示第m个AP占用第i个子信道发送的下行信号,ρi,m,k表示第m个AP是否占用第i个子信道给用户k传输数据,pi,m,k表示第m个AP在第i个子信道分配给用户k的发送功率,wi,m,k表示第m个AP在第i个子信道上关于用户k的预编码向量,si,k(r)表示所有AP通过第i个子信道联合发送给用户k的第r个符号,K表示用户数量。

3.根据权利要求1所述的一种实现高能效大规模URLLC的资源分配方法,其特征在于,计算用户接收的总信号的过程包括:根据所有AP占用第i个子信道发送的下行信号计算所有用户通过第i个子信道接收到的总信号;根据所有用户通过第i个子信道接收到的总信号得到第k个用户通过第i个子信道接收到的信号;将第k个用户通过所有子信道接收到的信号求和,得到第k个用户接收的总信号。

4.根据权利要求1所述的一种实现高能效大规模URLLC的资源分配方法,其特征在于,可达数据速率表示为:其中,Rk表示第k个用户的可达数据速率,Bk表示第k个用户的带宽,C(γk)表示第一中间参数,V(γk)表示第二中间参数,γk表示用户k的信干噪比,n'表示第三中间参数,Q()表示积分函数,εk表示第k个用户的错误概率。

5.根据权利要求1所述的一种实现高能效大规模URLLC的资源分配方法,其特征在于,错误概率表示为:其中,εk表示第k个用户的错误概率,C(γk)表示第一中间参数,V(γk)表示第二中间参数,γk表示用户k的信干噪比,n'表示第三中间参数,D表示数据包大小,Q()表示积分函数。

6.根据权利要求1所述的一种实现高能效大规模URLLC的资源分配方法,其特征在于,计算损失函数的公式为:‑

其中,Loss(θt)表示总损失,θt表示评估网络的权重,θt表示目标网络的权重,rt+1(st,‑at)表示更新后的奖励,γ表示折扣因子,Qt(st+1,at+1;θt)表示目标网络的Q值函数,Qt(st,at;θt)表示评估网络的Q值函数,用来评估当前状态动作对的Q值,at表示当前的动作,at+1表示更新后的动作,st表示当前的状态,st+1表示更新后的状态。