CN112738897A - 多接入点、多用户毫米波网络的并发传输方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种多接入点、多用户毫米波网络的并发传输方法及装置,确定第一并发传输终端以及所接入的第一接入点,并基于预先收集的波束扫描信息,按照最大化信干噪比的并发传输原则,确定第一接入点与第一并发传输终端之间的第一目标波束,并针对除第一接入点之外的每个第二接入点,从与该第二接入点连接、且处于候选终端队列中的用户终端中,确定一第二并发传输终端,以及该第二接入点与该第二并发传输终端之间的第二目标波束。可见,能够选择合适的用户终端以及波束进行并发传输,能够达到最大化信干噪比,降低了多接入点、多用户毫米波网络的并发传输时不同链路的干扰,提高了空间重用性。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,特别是涉及一种多接入点、多用户毫米波网络的并发传输方法及装置。
背景技术
毫米波正成为新一代无线网络通信的核心技术,其巨大的免授权带宽大大提高了无线网络的传输速度。但是毫米波信号空气衰减严重,传输距离短,同时其极短的波长也造成信号容易被障碍物遮挡。
为了克服毫米波传输的限制,通常采用定向通信,通过定向波束来提高信号的强度,并增加信号的传输距离。
定向通信采用比较窄的波束进行数据传输,不同方向波束之间在空间上不容易重叠,因此被认为能显著提高网络的空间重用性。然而不规则波束和多径传输的存在,网络的空间重用性仍受到极大的限制。
目前存在的802.11ad/ay协议并没有针对多链路传输的空间重用性做出规划,其仅适用于单链路传输情况下的波束选择。因此,针对毫米波网络的多链路传输时,采用现有的传输方法链路之间的干扰较为严重,空间重用性较低。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种多接入点、多用户毫米波网络的并发传输方法及装置,以实现降低毫米波网络各链路之间的干扰,提高空间重用性。
具体技术方案如下:
为实现上述目的,本发明实施例提供了一种多接入点、多用户毫米波网络的并发传输方法,所述方法包括:
确定毫米波网络中的接入点和用户终端,并为每个用户终端分配接入点;
根据所述用户终端发起的数据传输请求,生成候选终端队列,所述候选终端队列中包含按照第一顺序排列的用户终端的标识,所述第一顺序为所述用户终端发起数据传输请求的顺序;
针对当前传输时隙,确定第一并发传输终端,以及所述第一并发传输终端所接入的第一接入点,所述第一并发传输终端是所述候选终端队列中最靠前的用户终端;
基于预先收集的波束扫描信息,按照最大化信干噪比的并发传输原则,确定所述第一接入点与所述第一并发传输终端之间的第一目标波束,并针对除所述第一接入点之外的每个第二接入点,从与该第二接入点连接、且处于所述候选终端队列中的用户终端中,确定一第二并发传输终端,以及该第二接入点与该第二并发传输终端之间的第二目标波束;所述波束扫描信息包括在波束训练阶段各个接入点以不同波束发射的波束训练信号到达各个用户终端时的信噪比;
向所述第一接入点发送所述第一并发传输终端的标识和所述第一目标波束的标识,并向每个第二接入点发送针对该第二接入点确定的第二并发终端的标识和该第二接入点与该第二并发终端之间的第二目标波束的标识,以使所述第一接入点通过所述第一目标波束向所述第一并发传输终端传输数据,每个第二接入点通过针对该第二接入点确定的第二目标波束向针对该第二接入点确定的第二并发终端传输数据。
可选的,所述为每个用户终端分配接入点,包括:
针对每个用户终端,基于如下公式确定该用户终端与各个接入点之间的干扰因子:
其中,i、m表示接入点的序号,j表示用户终端的序号,S(i,j)表示用户终端uj与接入点APi的干扰因子,Max(APi,uj)表示用户终端uj与接入点APi之间的最强波束强度,σ表示噪声,Min(APm,uj)表示用户终端uj与接入点APm之间的最弱波束强度;
针对每个终端,根据所述干扰因子,基于如下公式确定该用户终端与各个接入点之间的分配因子:
其中,w(i,j)表示用户终端uj与接入点APi之间的分配因子,N表示用户终端的数目,M表示接入点的数目,α表示第一系数,β表示第二系数;
根据所述分配因子,为每个用户终端分配接入点。
可选的,所述基于预先收集的波束扫描信息,按照最大化信干噪比的并发传输原则,确定所述第一接入点与所述第一并发传输终端之间的第一目标波束,并针对除所述第一接入点之外的每个第二接入点,从与该第二接入点连接、且处于所述候选终端队列中的用户终端中,确定一第二并发传输终端,以及该第二接入点与该第二并发传输终端之间的第二目标波束,包括:
针对每个第二接入点,从与该第二接入点连接、且处于所述候选终端队列中的用户终端中,确定一个候选用户终端;
针对所述第一接入点,根据最小化波束干扰的原则,确定所述第一接入点与所述第一并发传输终端之间的第一候选波束;
针对每个第二接入点,根据最小化波束干扰的原则,确定该第二接入点与针对该第二接入点确定的候选用户终端之间的第二候选波束;
基于所确定的第一候选波束、第二候选波束以及所述波束扫描信息,计算各用户终端与接入的接入点进行并发传输的信干噪比之和;
返回针对每个第二接入点,从与该第二接入点连接、且处于所述候选终端队列中的用户终端中,确定一个候选用户终端的步骤,重新计算下一并发传输方式对应的信干噪比之和,直到确定最大的信干噪比之和。
可选的,所述针对每个第二接入点,根据最小化波束干扰的原则,确定该第二接入点与针对该第二接入点确定的候选用户终端之间的第二候选波束的步骤,包括:
基于如下公式确定所述第二候选波束:
其中,i表示接入点的序号,j、l表示用户终端的序号,k表示波束的序号,K表示波束的总和,SLR(i,k)表示接入点APi和波束k对应的波束干扰比,P(APi,uj,k)表示波束训练阶段接入点APi以波束k发射的波束训练信号到达用户终端uj时的信噪比,ul表示接入点APi之外的其他接入点对应的候选用户终端,P(APi,ul,k)表示波束训练阶段接入点APi以波束k发射的波束训练信号到达用户终端ul时的信噪比,表示接入点APi采用波束k与对应的候选用户终端uj进行数据传输时对其他用户终端产生的波束干扰,k*表示第二候选波束。
可选的,所述基于所确定的第一候选波束、第二候选波束以及所述波束扫描信息,计算各用户终端与接入的接入点进行并发传输的信干噪比之和,包括:
基于如下公式计算各用户终端与接入的接入点进行并发传输的信干噪比之和:
其中,i、m表示接入点的序号,j表示用户终端的序号,k表示波束的序号,J表示用户终端的总和,SINRj表示用户终端j与接入的接入点进行数据传输的信干噪比,表示各用户终端与接入的接入点进行并发传输的信干噪比之和,σ表示噪声,APi表示用户终端uj所接入的接入点,APm表示除接入点APi之外的其他接入点,ki *表示针对接入点APi所确定的目标波束,km *表示针对接入点APm所确定的目标波束,P(APi,uj,ki *)表示波束训练阶段接入点APi以波束ki *发射的波束训练信号到达用户终端uj时的信噪比,P(APm,uj,km *)表示波束训练阶段接入点APm以波束km *发射的波束训练信号到达用户终端uj时的信噪比。
可选的,所述返回针对每个第二接入点,从与该第二接入点连接、且处于所述候选终端队列中的用户终端中,确定一个候选用户终端的步骤,包括:
基于贪婪迭代算法确定针对每个第二接入点的新的候选用户终端。
可选的,所述方法还包括:
针对下一传输时隙,从所述候选终端队列中删除所述第一并发传输终端以及针对每个第二接入点确定的第二并发传输终端,并返回所述确定第一并发传输终端,以及所述第一并发传输终端所接入的第一接入点的步骤。
为实现上述目的,本发明实施例还提供了一种多接入点、多用户毫米波网络的并发传输装置,所述装置包括:
第一确定模块,用于确定毫米波网络中的接入点和用户终端,并为每个用户终端分配接入点;
生成模块,用于根据所述用户终端发起的数据传输请求,生成候选终端队列,所述候选终端队列中包含按照第一顺序排列的用户终端的标识,所述第一顺序为所述用户终端发起数据传输请求的顺序;
第二确定模块,用于针对当前传输时隙,确定第一并发传输终端,以及所述第一并发传输终端所接入的第一接入点,所述第一并发传输终端是所述候选终端队列中最靠前的用户终端;
第三确定模块,用于基于预先收集的波束扫描信息,按照最大化信干噪比的并发传输原则,确定所述第一接入点与所述第一并发传输终端之间的第一目标波束,并针对除所述第一接入点之外的每个第二接入点,从与该第二接入点连接、且处于所述候选终端队列中的用户终端中,确定一第二并发传输终端,以及该第二接入点与该第二并发传输终端之间的第二目标波束;所述波束扫描信息包括在波束训练阶段各个接入点以不同波束发射的波束训练信号到达各个用户终端时的信噪比;
传输模块,用于向所述第一接入点发送所述第一并发传输终端的标识和所述第一目标波束的标识,并向每个第二接入点发送针对该第二接入点确定的第二并发终端的标识和该第二接入点与该第二并发终端之间的第二目标波束的标识,以使所述第一接入点通过所述第一目标波束向所述第一并发传输终端传输数据,每个第二接入点通过针对该第二接入点确定的第二目标波束向针对该第二接入点确定的第二并发终端传输数据。
可选的,所述第一确定模块,具体用于:
针对每个用户终端,基于如下公式确定该用户终端与各个接入点之间的干扰因子:
其中,i、m表示接入点的序号,j表示用户终端的序号,S(i,j)表示用户终端uj与接入点APi的干扰因子,Max(APi,uj)表示用户终端uj与接入点APi之间的最强波束强度,σ表示噪声,Min(APm,uj)表示用户终端uj与接入点APm之间的最弱波束强度;
针对每个终端,根据所述干扰因子,基于如下公式确定该用户终端与各个接入点之间的分配因子:
其中,w(i,j)表示用户终端uj与接入点APi之间的分配因子,N表示用户终端的数目,M表示接入点的数目,α表示第一系数,β表示第二系数;
根据所述分配因子,为每个用户终端分配接入点。
可选的,所述第三确定模块,具体用于:
针对每个第二接入点,从与该第二接入点连接、且处于所述候选终端队列中的用户终端中,确定一个候选用户终端;
针对所述第一接入点,根据最小化波束干扰的原则,确定所述第一接入点与所述第一并发传输终端之间的第一候选波束;
针对每个第二接入点,根据最小化波束干扰的原则,确定该第二接入点与针对该第二接入点确定的候选用户终端之间的第二候选波束;
基于所确定的第一候选波束、第二候选波束以及所述波束扫描信息,计算各用户终端与接入的接入点进行并发传输的信干噪比之和;
返回针对每个第二接入点,从与该第二接入点连接、且处于所述候选终端队列中的用户终端中,确定一个候选用户终端的步骤,重新计算下一并发传输方式对应的信干噪比之和,直到确定最大的信干噪比之和。
可选的,基于如下公式计算各用户终端与接入的接入点进行并发传输的信干噪比之和:
其中,i、m表示接入点的序号,j表示用户终端的序号,k表示波束的序号,J表示用户终端的总和,SINRj表示用户终端j与接入的接入点进行数据传输的信干噪比,表示各用户终端与接入的接入点进行并发传输的信干噪比之和,σ表示噪声,APi表示用户终端uj所接入的接入点,APm表示除接入点APi之外的其他接入点,ki *表示针对接入点APi所确定的目标波束,km *表示针对接入点APm所确定的目标波束,P(APi,uj,ki *)表示波束训练阶段接入点APi以波束ki *发射的波束训练信号到达用户终端uj时的信噪比,P(APm,uj,km *)表示波束训练阶段接入点APm以波束km *发射的波束训练信号到达用户终端uj时的信噪比。
可选的,基于如下公式计算各用户终端与接入的接入点进行并发传输的信干噪比之和:
其中,i、m表示接入点的序号,j表示用户终端的序号,k表示波束的序号,J表示用户终端的总和,SINRj表示用户终端j与接入的接入点进行数据传输的信干噪比,表示各用户终端与接入的接入点进行并发传输的信干噪比之和,σ表示噪声,APi表示用户终端uj所接入的接入点,APm表示除接入点APi之外的其他接入点,ki *表示针对接入点APi所确定的目标波束,km *表示针对接入点APm所确定的目标波束,P(APi,uj,ki *)表示波束训练阶段接入点APi以波束ki *发射的波束训练信号到达用户终端uj时的信噪比,P(APm,uj,km *)表示波束训练阶段接入点APm以波束km *发射的波束训练信号到达用户终端uj时的信噪比。
为实现上述目的,本发明实施例提供了一种电子设备,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现上述任一方法步骤。
为实现上述目的,本发明实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述任一方法步骤。
本发明实施例有益效果:
应用本发明实施例提供的多接入点、多用户毫米波网络的并发传输方法及装置,基于先到先服务原则,确定第一并发传输终端以及所接入的第一接入点,并基于预先收集的波束扫描信息,按照最大化信干噪比的并发传输原则,确定第一接入点与第一并发传输终端之间的第一目标波束,并针对除第一接入点之外的每个第二接入点,从与该第二接入点连接、且处于候选终端队列中的用户终端中,确定一第二并发传输终端,以及该第二接入点与该第二并发传输终端之间的第二目标波束。可见,能够选择合适的用户终端以及波束进行并发传输,能够达到最大化信干噪比,降低了多接入点、多用户毫米波网络的并发传输时不同链路的干扰,提高了空间重用性。
当然,实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1为本发明实施例提供的多接入点、多用户毫米波网络的并发传输方法的一种流程示意图;
图2为本发明实施例提供的毫米波网络的一种示意图;
图3为本发明实施例提供的多接入点、多用户毫米波网络的并发传输方法的另一种流程示意图;
图4为本发明实施例提供的波束选择的一种示意图;
图5为本发明实施例提供的多接入点、多用户毫米波网络的并发传输装置的一种结构示意图;
图6为本发明实施例提供的电子设备的一种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
为了解决现有的毫米波网络多链路传输时链路之间干扰较为严重,空间重用性较差的技术问题,本发明实施例提供了一种多接入点、多用户毫米波网络的并发传输方法及装置。
本发明实施例提供的多接入点、多用户毫米波网络的并发传输方法可以应用于毫米波网络中的控制器,控制器与多接入点连接。
参见图1,图1为本发明实施例提供的多接入点、多用户毫米波网络的并发传输方法的一种流程示意图,方法包括以下步骤:
S101:确定毫米波网络中的接入点和用户终端,并为每个用户终端分配接入点。
本发明实施例中,如图2所示,图2为本发明实施例提供的毫米波网络的一种示意图,毫米波网络可以包含控制器、多个接入点和多个用户终端。
其中,接入点可以是毫米波无线接入点,俗称热点。用户终端通过接入点接入网络。具体的数据传输过程通常为,用户终端向接入点发送数据传输请求,接入点从网络中获取数据并将数据反馈至用户终端。
本领域技术人员可以理解,通常多个用户终端同时连接一个接入点,而在每个传输时隙,接入点只能向一个用户终端发送数据。此外,不同接入点在向自身连接的用户终端传输数据时,可能会存在信号干扰。因此本发明实施例中,控制器在每个传输时隙,为每个接入点选择合适的用户终端和二者之间的波束,以尽可能的降低不同接入点并发传输数据时的干扰。
由于在每个传输时隙控制器控制并发传输的方法均是相同的,因此步骤S101-S105仅针对一个传输时隙进行介绍。
在S101中,控制器可以确定毫米波网络中的接入点,这些接入点是归属于该控制器的接入点,即控制器负责这些接入点的并发传输。控制器还可以确定毫米波网络中的用户终端,并为每个用户终端分配接入点。其中,每个用户终端仅连接一个接入点,每个接入点可以被多个用户终端所连接。
在本发明的一种实施例中,为了尽可能降低用户终端之间的干扰,提高空间重用性。控制器为用户终端分配接入点的步骤,可以包括以下细化步骤:
步骤11:针对每个用户终端,基于如下公式确定该用户终端与各个接入点之间的干扰因子:
其中,i、m表示接入点的序号,j表示用户终端的序号,S(i,j)表示用户终端uj与接入点APi的干扰度因子,Max(APi,uj)表示用户终端uj与接入点APi之间的最强波束强度,σ表示噪声,Min(APm,uj)表示用户终端uj与接入点APm之间的最弱波束强度。
本发明实施例中,可以根据上式确定用户终端与各个接入点之间的干扰因子,干扰因子可以理解为用户终端连接该接入点时受干扰的程度。根据上式可知,干扰因子与受干扰程度是反相关的。具体的,用户终端与该接入点之间的最强波束强度越大,且该用户终端与其他接入点之间的最弱波束强度越小,则干扰因子越大,对应的受干扰程度越小,也就是说该用户终端连接该接入点时越不容易受到干扰。
在本发明的一种实施例中,可以直接根据上述干扰因子为用户终端分配接入点,即针对每个用户终端,分配最大干扰因子的接入点。
在本发明的一种实施例中,考虑到干扰因子未涉及其他用户终端与接入点之间的波束强度,导致可能无法反映在整个毫米波网络中的受干扰程度。因此,可以综合考虑整个毫米波网络的空间重用性,在干扰因子的基础上,进一步计算分配因子。
则在上述步骤11之后,可以执行步骤12:
步骤12:针对每个终端,根据干扰因子,基于如下公式确定该用户终端与各个接入点之间的分配因子:
其中,w(i,j)表示用户终端uj与接入点APi之间的分配因子,N表示用户终端的数目,M表示接入点的数目,α表示第一系数,β表示第二系数;
可见,分配因子能够表征用户终端与接入点的干扰因子在整个毫米波网络中所占的比例,分配因子越大,则用户终端与接入点进行通信时越不容易受到其他用户终端的干扰。
步骤13:根据分配因子,为每个用户终端分配接入点。
本发明实施例中,为了尽可能降低干扰,提高系统重用性,针对每个用户终端,可以将分配因子最大的接入点分配至该用户终端。
举例来讲,根据上式计算出用户终端u1与AP1之间的分配因子为0.14,用户终端u1与AP2之间的分配因子为0.21,用户终端u1与AP3之间的分配因子为0.38,则可以为用户终端u1分配接入点AP3,也就是说,将用户终端u1接入AP3。
作为一个示例,当前从属于控制器的接入点包括接入点AP1、接入点AP2和接入点AP3,用户终端包括u1、u2、u3、u4、u5、u6、u7和u8。根据上述分配原则,最终分配结果为:AP1连接用户终端u1、用户终端u2和用户终端u3;AP2连接用户终端u4、用户终端u5和用户终端u6;AP3连接用户终端u7和用户终端u8。
S102:根据用户终端发起的数据传输请求,生成候选终端队列,候选终端队列中包含按照第一顺序排列的用户终端的标识,第一顺序为用户终端发起数据传输请求的顺序。
本发明实施例中,用户终端需要从网络获取数据时,可以向自身连接的接入点发送数据传输请求,接入点可以将与自身连接的用户终端发送的数据传输请求的时间信息发送至控制器,进而控制器可以获取各个用户终端发起的数据传输请求的时间,进而根据时间先后顺序生成候选终端队列,其中候选终端队列中包含按照第一顺序排列的用户终端的标识,第一顺序为用户终端发起数据传输请求的顺序。
承接上例,若上述用户终端u1-u8发起数据传输请求的时间先后顺序为u2、u5、u6、u1、u4、u3、u7和u8,则控制器可以生成候选终端队列,该队列中用户终端的标识依次为u2、u5、u6、u1、u4、u3、u7和u8。
S103:针对当前传输时隙,确定第一并发传输终端,以及第一并发传输终端所接入的第一接入点,第一并发传输终端是候选终端队列中最靠前的用户终端。
本发明实施例中,根据先到先服务原则,控制器可以将候选终端队列中最靠前的用户终端确定为第一并发传输终端。同时,控制器确定该第一并发传输终端连接的接入点,作为第一接入点。
承接上例,用户终端u2在候选终端队列中最为靠前,也就是说当前待处理的数据请求中,u2的请求是最先发起的,因此当前传输时隙u2作为第一并发传输终端,u2连接的接入点AP1作为第一接入点。
S104:基于预先收集的波束扫描信息,按照最大化信干噪比的并发传输原则,确定第一接入点与第一并发传输终端之间的第一目标波束,并针对除第一接入点之外的每个第二接入点,从与该第二接入点连接、且处于候选终端队列中的用户终端中,确定一第二并发传输终端,以及该第二接入点与该第二并发传输终端之间的第二目标波束;波束扫描信息包括在波束训练阶段各个接入点以不同波束发射的波束训练信号到达各个用户终端时的信噪比。
本发明实施例中,针对当前传输时隙,步骤S103已确定第一并发传输终端和第一接入点。
为了便于说明,将除第一接入点之外的其他接入点记为第二接入点。承接上例,当前时隙AP1作为第一接入点,AP2和AP3均为第二接入点。
本发明实施例中,针对每个第二接入点,需要确定对应的用户终端。进而在当前时隙,每个接入点与对应的用户终端之间进行数据传输,实现多用户、多接入点的并发传输。
在本发明的一种实施例中,S104具体可以包括以下细化步骤:
S301:针对每个第二接入点,从与该第二接入点连接、且处于候选终端队列中的用户终端中,确定一个候选用户终端。
本步骤中,针对每个第二接入点,可以从与该第二接入点连接、且处于候选终端队列中的用户终端中,随机确定一个用户终端,作为候选用户终端。
承接上例,针对第二接入点AP2,可以从与该AP2连接、且处于候选终端队列中的用户终端u4、u5和u6中随机确定一个用户终端,作为候选用户终端,例如确定u4为AP2的候选用户终端。相应的,可以从与该AP3连接、且处于候选终端队列中的用户终端u7、u8中随机确定一个用户终端,例如确定u7为AP3的候选用户终端。
S302:针对第一接入点,根据最小化波束干扰的原则,确定第一接入点与第一并发传输终端之间的第一候选波束。
本发明实施例中,在确定各个接入点的候选用户终端之后,即可针对每个接入点,基于预先收集的波束扫描信息,进行波束选择。
其中,波束扫描信息包括在波束训练阶段各个接入点以不同波束发射的波束训练信号到达各个用户终端时的信噪比。
与现有技术不同,本发明实施例中,在波束训练阶段,各个接入点以扇区方向发射波束训练信号,系统内的各个用户终端均接收各接入点在不同扇区方向发射的波束训练信号,并计算信噪比,进而得到各个接入点以不同波束发射的波束训练信号达到各个用户终端时的信噪比。
其中,每个扇区方向对应一个波束。
承接上例,假设扇区方向共36个,在波束训练阶段,接入点AP1以36个扇区方向发射波束训练信号,用户终端u1、u2、u3、u4、u5、u6和u7均接收到接入点AP1以不同扇区方向发射的波束训练信号,并计算信噪比。此外,在波束训练阶段,接入点AP2和AP3也以36个扇区方向发射波束训练信号,用户终端u1、u2、u3、u4、u5、u6和u7均接收到接入点AP2、AP3以不同扇区方向发射的波束训练信号,并计算信噪比。
为了便于说明,本发明实施例中,用P(Ai,uj,k)表示波束训练阶段接入点APi以波束k发射的波束训练信号到达用户终端uj时的信噪比。
具体的,可以扩展802.11ad的SSW-FBCK帧结构,将所有的波束信息包含在此帧里面。例如,802.11ad的ACK帧长度为3个字节,则本发明实施例中扩展之后的ACK(Acknowledge character,确认)帧长度为36*3字节,通过这种方式,接入点收集所有用户终端发送的所有波束的扇区及其信号强度。
在本发明实施例中,进行波束选择时,不仅要考虑接入点与对应的用户终端之间波束方向上的信号强度,还需要考虑该波束方向对其他用户终端造成的影响。
举例来讲,参见图4,图4为本发明实施例提供的波束选择的一种示意图,如图4所示,接入点AP1和用户终端u1在第一波束方向上信号强度为55db,在第二波束方向上信号强度为52db。但第一波束方向对用户终端u2造成的干扰为41db,远大于第二波束方向对用户终端u2造成的干扰16db。本发明实施例中,与现有技术不同,优选第二波束作为AP1和u1之间通信波束,以尽可能的降低所选波束对其他用户终端的干扰。
S303:针对每个第二接入点,根据最小化波束干扰的原则,确定该第二接入点与针对该第二接入点确定的候选用户终端之间的第二候选波束。
在本发明的一种实施例中,可以基于如下公式确定第二候选波束:
其中,i表示接入点的序号,j、l表示用户终端的序号,k表示波束的序号,K表示波束的总和,SLR(i,k)表示接入点APi和波束k对应的波束干扰比,P(APi,uj,k)表示波束训练阶段接入点APi以波束k发射的波束训练信号到达用户终端uj时的信噪比,ul表示接入点APi之外的其他接入点对应的候选用户终端,P(APi,ul,k)表示波束训练阶段接入点APi以波束k发射的波束训练信号到达用户终端ul时的信噪比,表示接入点APi采用波束k与对应的候选用户终端uj进行数据传输时对其他用户终端产生的波束干扰,k*表示第二候选波束。
可见,波束选择的依据是尽可能的减少所选波束对其他用户终端产生的干扰,具体用波束干扰比来衡量。波束干扰比越大,表示对其他用户终端产生的干扰越小,因此选取使得SLR(i,k)取值最大的波束k*,作为目标波束。
举例来讲,承接上例,对于第二接入点AP2,其与候选用户终端u4进行数据传输的波束干扰比为:
其中,P(AP2,u4,k)表示波束训练阶段接入点AP2以波束k发射的波束训练信号到达用户终端u4时的信噪比,P(AP2,u1,k)表示波束训练阶段接入点AP2以波束k发射的波束训练信号到达用户终端u1时的信噪比,也就是AP2以波束k发射的波束训练信号对用户终端u1造成的干扰;P(AP2,u7,k)表示波束训练阶段接入点AP2以波束k发射的波束训练信号到达用户终端u7时的信噪比,也就是AP2以波束k发射的波束训练信号对用户终端u7造成的干扰。
进而可以从多个波束中,选取最大波束干扰比对应的波束k*,作为目标波束。
容易理解的,针对第一接入点,也可以采用同样的原理确定第一接入点对应的目标波束,不再赘述。
S304:基于所确定的第一候选波束、第二候选波束以及波束扫描信息,计算各用户终端与接入的接入点进行并发传输的信干噪比之和。
本发明实施例中,在确定并发传输的用户终端以及波束之后,即可进行信干噪比的计算。
具体的,可以采用如下公式计算各用户终端与接入的接入点进行并发传输的信干噪比之和:
其中,i、m表示接入点的序号,j表示用户终端的序号,k表示波束的序号,J表示用户终端的总和,SINRj表示用户终端uj与接入的接入点进行数据传输的信干噪比,表示各用户终端与接入的接入点进行并发传输的信干噪比之和,σ表示噪声,APi表示用户终端uj所接入的接入点,APm表示除接入点APi之外的其他接入点,ki *表示针对接入点APi所确定的目标波束,km *表示针对接入点APm所确定的目标波束,P(APi,uj,ki *)表示波束训练阶段接入点APi以波束ki *发射的波束训练信号到达用户终端uj时的信噪比,P(APm,uj,km *)表示波束训练阶段接入点APm以波束km *发射的波束训练信号到达用户终端uj时的信噪比。
举例来讲,承接上例,对于接入点AP1,其与第一并发传输终端u2进行数据传输的信干噪比为:
其中,k1 *表示针对接入点AP1所确定的目标波束,k2 *表示针对接入点AP2所确定的目标波束,k3 *表示针对接入点AP3所确定的目标波束,P(AP1,u2,k1 *)表示波束训练阶段接入点AP1以波束k1 *发射的波束训练信号到达用户终端u2时的信噪比,P(AP2,u2,k2 *)表示波束训练阶段接入点AP2以波束k2 *发射的波束训练信号到达用户终端u2时的信噪比,也就是接入点AP2采用所确定的目标波束k2 *进行数据传输时对用户终端u2产生的干扰;P(AP3,u2,k3 *)表示波束训练阶段接入点AP3以波束k3 *发射的波束训练信号到达用户终端u2时的信噪比,也就是接入点AP3采用所确定的目标波束k3 *进行数据传输时对用户终端u2产生的干扰,σ表示噪声。
上例中,当前并发传输方式为:接入点AP1以波束k1 *与用户终端u2进行数据传输;接入点AP2以波束k2 *与用户终端u4进行数据传输;接入点AP3以波束k3 *与用户终端u7进行数据传输。
因此,可以基于同样的思路计算用户终端u4和u7的信干噪比。
上述用户终端u1、u4和u7的信干噪比之和即为上述并发传输方式对应的信干噪比之和。
S305:返回针对每个第二接入点,从与该第二接入点连接、且处于候选终端队列中的用户终端中,确定一个候选用户终端的步骤,重新计算下一并发传输方式对应的信干噪比之和,直到确定最大的信干噪比之和。
本发明实施例中,为了最大化信干噪比之和,可以通过迭代的方式,针对每个第二接入点,变更所确定的候选用户终端,重新进行波束选择,以及信干噪比之和的计算,直到得到最大的信干噪比。
具体的,返回针对每个第二接入点,从与该第二接入点连接、且处于候选终端队列中的用户终端中,确定一个候选用户终端的步骤,重新执行S301-S304,进而得到下一并发传输方式对应的信干噪比之和,直到确定最大的信干噪比。
在本发明的一种实施例中,为了尽快得到最大的信干噪比对应的并发传输方式,可以采用贪婪迭代算法确定针对每个第二接入点的新的候选用户终端。
举例来讲,承接上例,可以保持接入点AP3与用户终端u7的连接,变更接入点AP2的候选用户终端,例如将接入点AP2的候选用户终端u4依次变更为u5和u6,并重新进行波束选择和信干噪比计算,得到两个新的信干噪比之和。若新得到的两个信干噪比之和中用户终端u5对应的信干噪比之和大于之前的信干噪比之和,则用新选择的用户终端u5替换用户终端u4,并开始变更接入点AP3的候选用户终端,并基于同样的原理选择替换候选用户终端或保留原来的用户终端。
相比于遍历的方式,采用贪婪迭代算法可以更快速的确定最大信干噪比。
S105:向第一接入点发送第一并发传输终端的标识和第一目标波束的标识,并向每个第二接入点发送针对该第二接入点确定的第二并发终端的标识和该第二接入点与该第二并发终端之间的第二目标波束的标识,以使第一接入点通过第一目标波束向第一并发传输终端传输数据,每个第二接入点通过针对该第二接入点确定的第二目标波束向针对该第二接入点确定的第二并发终端传输数据。
本发明实施例中,在确定最大信干噪比之后,可以将最大信干噪比对应的各并发传输终端的标识以及针对各接入点所确定的目标波束的标识发送至相应接入点,进而接入点可以采用目标波束与自身连接的并发传输终端进行数据传输,以实现最大信干噪比的并发传输。
作为一个示例,经过上述迭代运算后确定最大信干噪比对应的并发传输方式为:接入点AP1对应用户终端u2,目标波束为k1;接入点AP2对应用户终端u5,目标波束为k2;接入点AP3对应用户终端u8,目标波束为k3。
则控制器可以将用户终端u2的标识和目标波束k1的标识发送至接入点AP1,将用户终端u5的标识和目标波束k2的标识发送至接入点AP2,将用户终端u8的标识和目标波束k3的标识发送至接入点AP3。进而,在当前传输时隙,接入点AP1可以采用目标波束k1向用户终端u2传输数据,接入点AP2可以采用目标波束k2向用户终端u5传输数据,接入点AP3可以采用目标波束k3向用户终端u8传输数据。该并发传输方式能够降低链路之间的干扰,提高空间重用性。
可见,应用本发明实施例提供的多接入点、多用户毫米波网络的并发传输方法,基于先到先服务原则,确定第一并发传输终端以及所接入的第一接入点,并基于预先收集的波束扫描信息,按照最大化信干噪比的并发传输原则,确定第一接入点与第一并发传输终端之间的第一目标波束,并针对除第一接入点之外的每个第二接入点,从与该第二接入点连接、且处于候选终端队列中的用户终端中,确定一第二并发传输终端,以及该第二接入点与该第二并发传输终端之间的第二目标波束。可见,能够选择合适的用户终端以及波束进行并发传输,能够达到最大化信干噪比,降低了多接入点、多用户毫米波网络的并发传输时不同链路的干扰,提高了空间重用性。
在本发明的一种实施例中,在执行S105,并完成当前传输时隙的并发传输时,针对下一传输时隙,可以从候选终端队列中删除第一并发传输终端以及针对每个第二接入点确定的第二并发传输终端,并重新确定新的第一并发传输终端以及第一并发传输终端所接入的第一接入点,重新执行S103-S105,以确定下一传输时隙的并发传输方式。
承接上例,可以在候选终端列队中删除用户终端u2、u5和u8,得到新的候选终端队列:u6、u1、u4、u3和u7,可见用户终端u6处于最靠前位置,则确定用户终端u6为第一并发传输终端,并确定用户终端u6接入的接入点AP2作为第一接入点,并基于预先收集的波束扫描信息,按照最大化信干噪比的并发传输原则,重新确定新的并发传输方式。
相应于本发明实施例提供的多接入点、多用户毫米波网络的并发传输方法,本发明实施例提供了一种多接入点、多用户毫米波网络的并发传输装置,参见图5,图5为本发明实施例提供的多接入点、多用户毫米波网络的并发传输装置的一种结构示意图,可以包括如下模块:
第一确定模块501,用于确定毫米波网络中的接入点和用户终端,并为每个用户终端分配接入点;
生成模块502,用于根据用户终端发起的数据传输请求,生成候选终端队列,候选终端队列中包含按照第一顺序排列的用户终端的标识,第一顺序为用户终端发起数据传输请求的顺序;
第二确定模块503,用于针对当前传输时隙,确定第一并发传输终端,以及第一并发传输终端所接入的第一接入点,第一并发传输终端是候选终端队列中最靠前的用户终端;
第三确定模块504,用于基于预先收集的波束扫描信息,按照最大化信干噪比的并发传输原则,确定第一接入点与第一并发传输终端之间的第一目标波束,并针对除第一接入点之外的每个第二接入点,从与该第二接入点连接、且处于候选终端队列中的用户终端中,确定一第二并发传输终端,以及该第二接入点与该第二并发传输终端之间的第二目标波束;波束扫描信息包括在波束训练阶段各个接入点以不同波束发射的波束训练信号到达各个用户终端时的信噪比;
传输模块505,用于向第一接入点发送第一并发传输终端的标识和第一目标波束的标识,并向每个第二接入点发送针对该第二接入点确定的第二并发终端的标识和该第二接入点与该第二并发终端之间的第二目标波束的标识,以使第一接入点通过第一目标波束向第一并发传输终端传输数据,每个第二接入点通过针对该第二接入点确定的第二目标波束向针对该第二接入点确定的第二并发终端传输数据。
在本发明的一种实施例中,第一确定模块501,具体可以用于:
针对每个用户终端,基于如下公式确定该用户终端与各个接入点之间的干扰因子:
其中,i、m表示接入点的序号,j表示用户终端的序号,S(i,j)表示用户终端uj与接入点APi的干扰因子,Max(APi,uj)表示用户终端uj与接入点APi之间的最强波束强度,σ表示噪声,Min(APm,uj)表示用户终端uj与接入点APm之间的最弱波束强度;
针对每个终端,根据干扰因子,基于如下公式确定该用户终端与各个接入点之间的分配因子:
其中,w(i,j)表示用户终端uj与接入点APi之间的分配因子,N表示用户终端的数目,M表示接入点的数目,α表示第一系数,β表示第二系数;
根据分配因子,为每个用户终端分配接入点。
在本发明的一种实施例中,第三确定模块504,具体可以用于:
针对每个第二接入点,从与该第二接入点连接、且处于候选终端队列中的用户终端中,确定一个候选用户终端;
针对第一接入点,根据最小化波束干扰的原则,确定第一接入点与第一并发传输终端之间的第一候选波束;
针对每个第二接入点,根据最小化波束干扰的原则,确定该第二接入点与针对该第二接入点确定的候选用户终端之间的第二候选波束;
基于所确定的第一候选波束、第二候选波束以及波束扫描信息,计算各用户终端与接入的接入点进行并发传输的信干噪比之和;
返回针对每个第二接入点,从与该第二接入点连接、且处于候选终端队列中的用户终端中,确定一个候选用户终端的步骤,重新计算下一并发传输方式对应的信干噪比之和,直到确定最大的信干噪比之和。
在本发明的一种实施例中,基于如下公式计算各用户终端与接入的接入点进行并发传输的信干噪比之和:
其中,i、m表示接入点的序号,j表示用户终端的序号,k表示波束的序号,J表示用户终端的总和,SINRj表示用户终端j与接入的接入点进行数据传输的信干噪比,表示各用户终端与接入的接入点进行并发传输的信干噪比之和,σ表示噪声,APi表示用户终端uj所接入的接入点,APm表示除接入点APi之外的其他接入点,ki *表示针对接入点APi所确定的目标波束,km *表示针对接入点APm所确定的目标波束,P(APi,uj,ki *)表示波束训练阶段接入点APi以波束ki *发射的波束训练信号到达用户终端uj时的信噪比,P(APm,uj,km *)表示波束训练阶段接入点APm以波束km *发射的波束训练信号到达用户终端uj时的信噪比。
在本发明的一种实施例中,基于如下公式计算各用户终端与接入的接入点进行并发传输的信干噪比之和:
其中,i、m表示接入点的序号,j表示用户终端的序号,k表示波束的序号,J表示用户终端的总和,SINRj表示用户终端j与接入的接入点进行数据传输的信干噪比,表示各用户终端与接入的接入点进行并发传输的信干噪比之和,σ表示噪声,APi表示用户终端uj所接入的接入点,APm表示除接入点APi之外的其他接入点,ki *表示针对接入点APi所确定的目标波束,km *表示针对接入点APm所确定的目标波束,P(APi,uj,ki *)表示波束训练阶段接入点APi以波束ki *发射的波束训练信号到达用户终端uj时的信噪比,P(APm,uj,km *)表示波束训练阶段接入点APm以波束km *发射的波束训练信号到达用户终端uj时的信噪比。
在本发明的一种实施例中,第三确定模块504,具体可以用于:
基于贪婪迭代算法确定针对每个第二接入点的新的候选用户终端。
在本发明的一种实施例中,装置还包括删除模块,具体可以用于:
针对下一传输时隙,从候选终端队列中删除第一并发传输终端以及针对每个第二接入点确定的第二并发传输终端,并返回确定第一并发传输终端,以及第一并发传输终端所接入的第一接入点的步骤。
应用本发明实施例提供的多接入点、多用户毫米波网络的并发传输装置,基于先到先服务原则,确定第一并发传输终端以及所接入的第一接入点,并基于预先收集的波束扫描信息,按照最大化信干噪比的并发传输原则,确定第一接入点与第一并发传输终端之间的第一目标波束,并针对除第一接入点之外的每个第二接入点,从与该第二接入点连接、且处于候选终端队列中的用户终端中,确定一第二并发传输终端,以及该第二接入点与该第二并发传输终端之间的第二目标波束。可见,能够选择合适的用户终端以及波束进行并发传输,能够达到最大化信干噪比,降低了多接入点、多用户毫米波网络的并发传输时不同链路的干扰,提高了空间重用性。
基于相同的发明构思,根据上述多接入点、多用户毫米波网络的并发传输方法实施例,本发明实施例还提供了一种电子设备,如图6所示,包括处理器601、通信接口602、存储器603和通信总线604,其中,处理器601,通信接口602,存储器603通过通信总线604完成相互间的通信,
存储器603,用于存放计算机程序;
处理器601,用于执行存储器603上所存放的程序时,实现如下步骤:
确定毫米波网络中的接入点,以及每个所述接入点所连接的用户终端;
根据所述用户终端发起的数据传输请求,生成候选终端队列,所述候选终端队列中包含按照第一顺序排列的用户终端的标识,所述第一顺序为所述用户终端发起数据传输请求的顺序;
针对当前传输时隙,确定第一并发传输终端,以及所述第一并发传输终端所接入的第一接入点,所述第一并发传输终端是所述候选终端队列中最靠前的用户终端;
基于预先收集的波束扫描信息,按照最大化信干噪比的并发传输原则,确定所述第一接入点与所述第一并发传输终端之间的第一目标波束,并针对除所述第一接入点之外的每个第二接入点,从与该第二接入点连接、且处于所述候选终端队列中的用户终端中,确定一第二并发传输终端,以及该第二接入点与该第二并发传输终端之间的第二目标波束;所述波束扫描信息包括在波束训练阶段各个接入点以不同波束发射的波束训练信号到达各个用户终端时的信噪比;
向所述第一接入点发送所述第一并发传输终端的标识和所述第一目标波束的标识,并向每个第二接入点发送针对该第二接入点确定的第二并发终端的标识和该第二接入点与该第二并发终端之间的第二目标波束的标识,以使所述第一接入点通过所述第一目标波束向所述第一并发传输终端传输数据,每个第二接入点通过针对该第二接入点确定的第二目标波束向针对该第二接入点确定的第二并发终端传输数据。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect,PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture,EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory,NVM),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(Network Processor,NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
应用本发明实施例提供的电子设备,基于先到先服务原则,确定第一并发传输终端以及所接入的第一接入点,并基于预先收集的波束扫描信息,按照最大化信干噪比的并发传输原则,确定第一接入点与第一并发传输终端之间的第一目标波束,并针对除第一接入点之外的每个第二接入点,从与该第二接入点连接、且处于候选终端队列中的用户终端中,确定一第二并发传输终端,以及该第二接入点与该第二并发传输终端之间的第二目标波束。可见,能够选择合适的用户终端以及波束进行并发传输,能够达到最大化信干噪比,降低了多接入点、多用户毫米波网络的并发传输时不同链路的干扰,提高了空间重用性。
在本发明提供的又一实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一多接入点、多用户毫米波网络的并发传输方法的步骤。
在本发明提供的又一实施例中,还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述实施例中任一多接入点、多用户毫米波网络的并发传输方法。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于多接入点、多用户毫米波网络的并发传输装置、电子设备、计算机可读存储介质及计算机程序产品实施例而言,由于其基本相似于多接入点、多用户毫米波网络的并发传输方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见多接入点、多用户毫米波网络的并发传输方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种多接入点、多用户毫米波网络的并发传输方法,其特征在于,所述方法包括:
确定毫米波网络中的接入点和用户终端,并为每个用户终端分配接入点;
根据所述用户终端发起的数据传输请求,生成候选终端队列,所述候选终端队列中包含按照第一顺序排列的用户终端的标识,所述第一顺序为所述用户终端发起数据传输请求的顺序;
针对当前传输时隙,确定第一并发传输终端,以及所述第一并发传输终端所接入的第一接入点,所述第一并发传输终端是所述候选终端队列中最靠前的用户终端;
基于预先收集的波束扫描信息,按照最大化信干噪比的并发传输原则,确定所述第一接入点与所述第一并发传输终端之间的第一目标波束,并针对除所述第一接入点之外的每个第二接入点,从与该第二接入点连接、且处于所述候选终端队列中的用户终端中,确定一第二并发传输终端,以及该第二接入点与该第二并发传输终端之间的第二目标波束;所述波束扫描信息包括在波束训练阶段各个接入点以不同波束发射的波束训练信号到达各个用户终端时的信噪比;
向所述第一接入点发送所述第一并发传输终端的标识和所述第一目标波束的标识,并向每个第二接入点发送针对该第二接入点确定的第二并发终端的标识和该第二接入点与该第二并发终端之间的第二目标波束的标识,以使所述第一接入点通过所述第一目标波束向所述第一并发传输终端传输数据,每个第二接入点通过针对该第二接入点确定的第二目标波束向针对该第二接入点确定的第二并发终端传输数据。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述为每个用户终端分配接入点,包括:
针对每个用户终端,基于如下公式确定该用户终端与各个接入点之间的干扰因子:
其中,i、m表示接入点的序号,j表示用户终端的序号,S(i,j)表示用户终端uj与接入点APi的干扰因子,Max(APi,uj)表示用户终端uj与接入点APi之间的最强波束强度,σ表示噪声,Min(APm,uj)表示用户终端uj与接入点APm之间的最弱波束强度;
针对每个终端,根据所述干扰因子,基于如下公式确定该用户终端与各个接入点之间的分配因子:
其中,w(i,j)表示用户终端uj与接入点APi之间的分配因子,N表示用户终端的数目,M表示接入点的数目,α表示第一系数,β表示第二系数;
根据所述分配因子,为每个用户终端分配接入点。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于预先收集的波束扫描信息,按照最大化信干噪比的并发传输原则,确定所述第一接入点与所述第一并发传输终端之间的第一目标波束,并针对除所述第一接入点之外的每个第二接入点,从与该第二接入点连接、且处于所述候选终端队列中的用户终端中,确定一第二并发传输终端,以及该第二接入点与该第二并发传输终端之间的第二目标波束,包括:
针对每个第二接入点,从与该第二接入点连接、且处于所述候选终端队列中的用户终端中,确定一个候选用户终端;
针对所述第一接入点,根据最小化波束干扰的原则,确定所述第一接入点与所述第一并发传输终端之间的第一候选波束;
针对每个第二接入点,根据最小化波束干扰的原则,确定该第二接入点与针对该第二接入点确定的候选用户终端之间的第二候选波束;
基于所确定的第一候选波束、第二候选波束以及所述波束扫描信息,计算各用户终端与接入的接入点进行并发传输的信干噪比之和;
返回针对每个第二接入点,从与该第二接入点连接、且处于所述候选终端队列中的用户终端中,确定一个候选用户终端的步骤,重新计算下一并发传输方式对应的信干噪比之和,直到确定最大的信干噪比之和。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述针对每个第二接入点,根据最小化波束干扰的原则,确定该第二接入点与针对该第二接入点确定的候选用户终端之间的第二候选波束的步骤,包括:
基于如下公式确定所述第二候选波束:
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于所确定的第一候选波束、第二候选波束以及所述波束扫描信息,计算各用户终端与接入的接入点进行并发传输的信干噪比之和,包括:
基于如下公式计算各用户终端与接入的接入点进行并发传输的信干噪比之和:
其中,i、m表示接入点的序号,j表示用户终端的序号,k表示波束的序号,J表示用户终端的总和,SINRj表示用户终端j与接入的接入点进行数据传输的信干噪比,表示各用户终端与接入的接入点进行并发传输的信干噪比之和,σ表示噪声,APi表示用户终端uj所接入的接入点,APm表示除接入点APi之外的其他接入点,ki *表示针对接入点APi所确定的目标波束,km *表示针对接入点APm所确定的目标波束,P(APi,uj,ki *)表示波束训练阶段接入点APi以波束ki *发射的波束训练信号到达用户终端uj时的信噪比,P(APm,uj,km *)表示波束训练阶段接入点APm以波束km *发射的波束训练信号到达用户终端uj时的信噪比。
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述返回针对每个第二接入点,从与该第二接入点连接、且处于所述候选终端队列中的用户终端中,确定一个候选用户终端的步骤,包括:
基于贪婪迭代算法确定针对每个第二接入点的新的候选用户终端。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
针对下一传输时隙,从所述候选终端队列中删除所述第一并发传输终端以及针对每个第二接入点确定的第二并发传输终端,并返回所述确定第一并发传输终端,以及所述第一并发传输终端所接入的第一接入点的步骤。
8.一种多接入点、多用户毫米波网络的并发传输装置,其特征在于,所述装置包括:
第一确定模块,用于确定毫米波网络中的接入点和用户终端,并为每个用户终端分配接入点;
生成模块,用于根据所述用户终端发起的数据传输请求,生成候选终端队列,所述候选终端队列中包含按照第一顺序排列的用户终端的标识,所述第一顺序为所述用户终端发起数据传输请求的顺序;
第二确定模块,用于针对当前传输时隙,确定第一并发传输终端,以及所述第一并发传输终端所接入的第一接入点,所述第一并发传输终端是所述候选终端队列中最靠前的用户终端;
第三确定模块,用于基于预先收集的波束扫描信息,按照最大化信干噪比的并发传输原则,确定所述第一接入点与所述第一并发传输终端之间的第一目标波束,并针对除所述第一接入点之外的每个第二接入点,从与该第二接入点连接、且处于所述候选终端队列中的用户终端中,确定一第二并发传输终端,以及该第二接入点与该第二并发传输终端之间的第二目标波束;所述波束扫描信息包括在波束训练阶段各个接入点以不同波束发射的波束训练信号到达各个用户终端时的信噪比;
传输模块,用于向所述第一接入点发送所述第一并发传输终端的标识和所述第一目标波束的标识,并向每个第二接入点发送针对该第二接入点确定的第二并发终端的标识和该第二接入点与该第二并发终端之间的第二目标波束的标识,以使所述第一接入点通过所述第一目标波束向所述第一并发传输终端传输数据,每个第二接入点通过针对该第二接入点确定的第二目标波束向针对该第二接入点确定的第二并发终端传输数据。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述第一确定模块,具体用于:
针对每个用户终端,基于如下公式确定该用户终端与各个接入点之间的干扰因子:
其中,i、m表示接入点的序号,j表示用户终端的序号,S(i,j)表示用户终端uj与接入点APi的干扰因子,Max(APi,uj)表示用户终端uj与接入点APi之间的最强波束强度,σ表示噪声,Min(APm,uj)表示用户终端uj与接入点APm之间的最弱波束强度;
针对每个终端,根据所述干扰因子,基于如下公式确定该用户终端与各个接入点之间的分配因子:
其中,w(i,j)表示用户终端uj与接入点APi之间的分配因子,N表示用户终端的数目,M表示接入点的数目,α表示第一系数,β表示第二系数;
根据所述分配因子,为每个用户终端分配接入点。
10.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现权利要求1-7任一所述的方法步骤。
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