CN116887438A - 全双工组网资源的分配方法及装置、存储介质、电子设备 - Google Patents

全双工组网资源的分配方法及装置、存储介质、电子设备 Download PDF

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CN116887438A CN202311022624.9A CN202311022624A CN116887438A CN 116887438 A CN116887438 A CN 116887438A CN 202311022624 A CN202311022624 A CN 202311022624A CN 116887438 A CN116887438 A CN 116887438A
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蔡博文
南方
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Abstract

本公开是关于一种全双工组网资源的分配方法及装置、存储介质、电子设备，涉及移动通信技术领域，该方法包括：获取全双工小区中的上行用户终端的第一无线测量信息以及下行用户终端的第二无线测量信息；根据第一无线测量信息以及第二无线测量信息计算上行用户终端以及下行用户终端之间的测量加权值；根据所述测量加权值构建测量加权矩阵，并根据所述测量加权矩阵确定上行用户终端以及下行用户终端之间的终端匹配序列；根据终端匹配序列确定上行用户终端以及下行用户终端的终端匹配对，并为同一终端匹配对中的上行用户终端以及下行用户终端分配相同频率的组网资源。本公开提高了资源分配结果的准确率。

Description

全双工组网资源的分配方法及装置、存储介质、电子设备
技术领域
本公开实施例涉及移动通信技术领域，具体而言，涉及一种全双工组网资源的分配方法、全双工组网资源的分配装置、计算机可读存储介质以及电子设备。
背景技术
目前，全双工基站单蜂窝网络与传统半双工组网场景的干扰协同管理通常是经过用户匹配、功率控制等方法统筹调度来实现组网资源的分配。在实际应用的过程中，这种方法通常需要计算出每一个上行用户终端与每一个下行用户终端匹配时的速率；同时，在计算过程中还需要知道每一个上行用户终端到每一个下行用户终端的信道增益并上报给基站，进而基于信道增益以及速率进行资源分配。
但是，目前的用户终端探测能力较低，并且终端的位置时时刻刻在移动，无法准确的对信道增益进行测量，进而无法根据信道增益准确的确定上下行用户终端的速率，从而导致无法准确的根据上下行用户终端的速率为上下行用户终端分配组网资源，以使得资源分配结果的精确度较低。
需要说明的是，在上述背景技术部分发明的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开的目的在于提供一种全双工组网资源的分配方法、全双工组网资源的分配装置、计算机可读存储介质以及电子设备，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的资源分配结果的精确度较低的问题。
根据本公开的一个方面，提供一种全双工组网资源的分配方法，包括：
获取全双工小区中的上行用户终端的第一无线测量信息以及下行用户终端的第二无线测量信息；
根据第一无线测量信息以及第二无线测量信息计算上行用户终端以及下行用户终端之间的测量加权值；
根据所述测量加权值构建测量加权矩阵，并根据所述测量加权矩阵确定上行用户终端以及下行用户终端之间的终端匹配序列；
根据终端匹配序列确定上行用户终端以及下行用户终端的终端匹配对，并为同一终端匹配对中的上行用户终端以及下行用户终端分配相同频率的组网资源。
在本公开的一种示例性实施例中，获取全双工小区中的上行用户终端的第一无线测量信息以及下行用户终端的第二无线测量信息，包括：
间隔预设无线帧，向全双工小区中的上行用户终端发送第一信息测量请求，并向下行用户终端发送第二信息测量请求；
接收所述上行用户终端响应第一信息测量请求发送的第一无线测量信息，以及所述下行用户终端响应第二信息测量请求发送的第二无线测量信息；
其中，所述第一无线测量信息包括上行用户终端的第一坐标位置信息、第一信号与干扰加噪声比、第一参考信号接收功率以及第一信道质量指示中的至少一种；所述第二无线测量信息包括下行用户终端的第二坐标位置信息、第二信号与干扰加噪声比、第二参考信号接收功率以及第二信道质量指示中的至少一种。
在本公开的一种示例性实施例中，根据第一无线测量信息以及第二无线测量信息计算上行用户终端以及下行用户终端之间的测量加权值，包括：
根据所述第一坐标位置信息以及第二坐标位置信息计算所述上行用户终端与下行用户终端之间的设备距离；
确定与所述全双工小区对应的目标小区参数；其中，所述目标小区参数包括距离参数、信号与干扰加噪声参数、信道质量指示参数以及参考信号接收参数中的多种；
根据所述目标小区参数以及所述设备距离、第二信号与干扰加噪声比、第二信道质量指示、第一参考信号接收功率以及第二参考信号接收功率，计算所述上行用户终端以及下行用户终端之间的测量加权值。
在本公开的一种示例性实施例中，根据所述目标小区参数以及所述设备距离、第二信号与干扰加噪声比、第二信道质量指示、第一参考信号接收功率以及第二参考信号接收功率，计算所述上行用户终端以及下行用户终端之间的测量加权值，包括：
计算所述距离参数与所述设备距离之间的第一积运算结果，并计算信号与干扰加噪声参数与第二信号与干扰加噪声比之间的第二积运算结果；
计算信道质量指示参数与第二信道质量指示之间的第三积运算结果，并所述计算第一参考信号接收功率以及第二参考信号接收功率之间的第四积运算结果；
计算参考信号接收参数与第四积运算结果之间的比值，并计算第一积运算结果、第二积运算结果以及第三积运算结果之间的和运算结果；
对所述和运算结果以及第四子参数与第四积运算结果之间的比值进行求差运算，得到上行用户终端以及下行用户终端之间的测量加权值。
在本公开的一种示例性实施例中，确定与所述全双工小区对应的小区参数，包括：
获取所述全双工小区的小区属性信息；其中，所述小区属性信息包括全双工小区的地理位置信息、建筑分布信息以及用户终端的分布信息；
将所述全双工小区的地理位置信息、建筑分布信息以及用户终端的分布信息输入至预设的参数预测模型中，得到与所述全双工小区对应的小区参数。
在本公开的一种示例性实施例中，所述预设的参数预测模型是通过如下方式得到的：
获取所述全双工小区的当前小区参数以及所述全双工小区的历史数据传输速率，并根据所述当前小区参数、历史数据传输速率以及小区属性信息构建数据集；
根据所述当前小区参数构建四元高次多项式函数，并根据四元高次多项式函数构建待训练的网络模型；其中，所述待训练的网络模型为多项式回归模型；
将所述数据集输入至待训练的网络模型中，得到预测数据传输速率，并根据所述预测数据传输速率以及历史数据传输速率构建损失函数；
基于所述损失函数对所述待训练的网络模型进行训练，得到所述预设的参数预测模型。
在本公开的一种示例性实施例中，根据所述测量加权矩阵确定上行用户终端以及下行用户终端之间的终端匹配序列，包括：
对上行用户终端以及下行用户终端进行抽象处理，得到多个节点，并将与上行用户终端对应的节点作为左侧节点，将与下行用户终端对应的节点作为右侧节点；
基于预设的最大权值匹配算法对所述左侧节点、右侧节点以及所述测量加权矩阵进行匹配，得到左侧节点以及右侧节点之间的最大权值；
基于所述最大权值确定所述上行用户终端以及下行用户终端之间的终端匹配序列。
根据本公开的一个方面，提供一种全双工组网资源的分配装置，包括：
无线测量信息获取模块，用于获取全双工小区中的上行用户终端的第一无线测量信息以及下行用户终端的第二无线测量信息；
测量加权值计算模块，用于根据第一无线测量信息以及第二无线测量信息计算上行用户终端以及下行用户终端之间的测量加权值；
终端匹配序列确定模块，用于根据所述测量加权值构建测量加权矩阵，并根据所述测量加权矩阵确定上行用户终端以及下行用户终端之间的终端匹配序列；
组网资源分配模块，用于根据终端匹配序列确定上行用户终端以及下行用户终端的终端匹配对，并为同一终端匹配对中的上行用户终端以及下行用户终端分配相同频率的组网资源。
根据本公开的一个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项所述的全双工组网资源的分配方法。
根据本公开的一个方面，提供一种电子设备，包括：
处理器；以及
存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；
其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述任意一项所述的全双工组网资源的分配方法。
本公开实施例提供的一种全双工组网资源的分配方法，一方面，通过获取全双工小区中的上行用户终端的第一无线测量信息以及下行用户终端的第二无线测量信息；然后根据第一无线测量信息以及第二无线测量信息计算上行用户终端以及下行用户终端之间的测量加权值；进而根据测量加权值构建测量加权矩阵，并根据测量加权矩阵确定上行用户终端以及下行用户终端之间的终端匹配序列以及最大权值；最后根据终端匹配序列确定上行用户终端以及下行用户终端的终端匹配对，并为同一终端匹配对中的上行用户终端以及下行用户终端分配相同频率的组网资源，由于可以直接通过终端匹配序列对上行用户终端以及下行用户终端进行配对，无需测量终端的信道增益也无需计算终端的速率，进而可以解决现有技术中由于无法准确的根据上下行用户终端的速率为上下行用户终端分配组网资源，以使得资源分配结果的精确度较低的问题；另一方面，由于可以对上下行用户终端进行配对，并为同一终端匹配对中的上行用户终端以及下行用户终端分配相同频率的组网资源，从而可以达到降低上行用户终端对下行用户终端的干扰，提升全双工小区的容量的目的。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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附图。
图1示意性示出根据本公开示例实施例的一种全双工组网资源的分配方法的流程图。
图2示意性示出根据本公开示例实施例的一种全双工组网资源的分配方法的应用场景示例图。
图3示意性示出根据本公开示例实施例的一种参数预测模型的训练方法的流程图。
图4示意性示出根据本公开示例实施例的一种最大权值匹配法的场景示例图。
图5示意性示出根据本公开示例实施例的另一种最大权值匹配法的场景示例图。
图6意性示出根据本公开示例实施例的再一种最大权值匹配法的场景示例图。
图7示意性示出根据本公开示例实施例的一种全双工组网资源的分配装置的框图。
图8示意性示出根据本公开示例实施例的一种用于实现上述全双工组网资源的分配方法的电子设备。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。
此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
同时同频全双工(CCFD，Co-frequency Co-time Full Duplex)基站具备在相同频段相同时间同时收发的能力。同时，随着技术的发展，CCFD基站的自干扰抑制能力大幅提升，具备单站部署能力。
在实际应用的过程中，最接近商用的场景是全双工基站+传统半双工终端的单站组网场景；但是，该场景下存在的最棘手的问题是：上行用户终端干扰下行用户终端，导致小区整体容量严重下降。因此，全双工基站与半双工终端的组网场景下急需要一种终端统筹调度的方法来缓解终端间的干扰，从而增加小区容量；同时，全双工基站单蜂窝网络与传统半双工组网场景的干扰协同管理通常是经过用户匹配、功率控制等方法统筹调度，但是这种方法下通常需要计算出每一个上行用户终端与每一个下行用户终端匹配时的速率，在此计算过程中需要知道每一个上行用户终端到每一个下行用户终端的信道增益并上报给基站，按照目前的终端探测能力，再加上终端的位置时时刻刻在移动，这在工程实施中几乎是一件不可能的事情。
在一种示例实施例中，在全双工基站与半双工终端的场景下，假设全双工小区内有N个上行用户终端，记为U＝{u1，u2，...，uN}；同时，还有M个下行用户终端，记为D＝{d1，d2，...，dM}；假设第N个上行用户终端与第M个下行用户终端配对(配对代表共用同一段频率资源)，此时上行用户终端uN对下行用户终端dM产生干扰；在一些方案中，为了可以进行终端配对，需要知道此干扰的信道增益gNM，才能利用香农公式计算出此时的上下行用户终端速率，再上报给基站；然后基站才能基于上下行用户终端速率为上下行用户终端分配组网资源。然而，目前的用户终端基本不具备信道测量能力。因此，在实际工程中，无法完成所有配对情况{(ui,dj)ui∈U,dj∈D}下终端速率的测量或计算，进而使得资源分配结果的准确率较低。
基于此，本公开示例实施例首先提供了一种全双工组网资源的分配方法，该方法可以运行于CCFD(Co-frequency Co-time Full Duplex，同频同时全双工)基站，还可以运行于服务器、服务器集群或云服务器等；当然，本领域技术人员也可以根据需求在其他平台运行本公开的方法，本示例性实施例中对此不做特殊限定。具体的，参考图1所示，该全双工组网资源的分配方法可以包括以下步骤：
步骤S110.获取全双工小区中的上行用户终端的第一无线测量信息以及下行用户终端的第二无线测量信息；
步骤S120.根据第一无线测量信息以及第二无线测量信息计算上行用户终端以及下行用户终端之间的测量加权值；
步骤S130.根据所述测量加权值构建测量加权矩阵，并根据所述测量加权矩阵确定上行用户终端以及下行用户终端之间的终端匹配序列以及最大权值；
步骤S140.根据终端匹配序列确定上行用户终端以及下行用户终端的终端匹配对，并为同一终端匹配对中的上行用户终端以及下行用户终端分配相同频率的组网资源。
上述全双工组网资源的分配方法中，一方面，通过获取全双工小区中的上行用户终端的第一无线测量信息以及下行用户终端的第二无线测量信息；然后根据第一无线测量信息以及第二无线测量信息计算上行用户终端以及下行用户终端之间的测量加权值；进而根据测量加权值构建测量加权矩阵，并根据测量加权矩阵确定上行用户终端以及下行用户终端之间的终端匹配序列以及最大权值；最后根据终端匹配序列确定上行用户终端以及下行用户终端的终端匹配对，并为同一终端匹配对中的上行用户终端以及下行用户终端分配相同频率的组网资源，由于可以直接通过终端匹配序列对上行用户终端以及下行用户终端进行配对，无需测量终端的信道增益也无需计算终端的速率，进而可以解决现有技术中由于无法准确的根据上下行用户终端的速率为上下行用户终端分配组网资源，以使得资源分配结果的精确度较低的问题；另一方面，由于可以对上下行用户终端进行配对，并为同一终端匹配对中的上行用户终端以及下行用户终端分配相同频率的组网资源，从而可以达到降低上行用户终端对下行用户终端的干扰，提升全双工小区的容量的目的。
以下，将结合附图对本公开示例实施例所记载的全双工组网资源的分配方法进行详细的解释以及说明。
首先，对本公开示例实施例的技术实现原理进行解释以及说明。具体的，本公开示例实施例所记载的全双工组网资源的分配方法，可以通过基站测量构建测量加权图矩阵，并通过图论中的匈牙利算法选出该矩阵的最大权值匹配，算法返回的匹配集合就是上、下行用户终端的最佳配对方案；同时，该全双工组网资源的分配方法的核心在于构建测量加权等式，测量加权等式的系数可以通过强化学习在线训练，使得系数更加符合该小区的特点，使小区容量进一步得到优化；同时，本公开示例实施例所记载的全双工组网资源的分配方法，可以绕开终端对信道增益的测量，仅依靠基站的测量统一调度上、下行用户终端，对上、下行用户终端进行干扰协同，从而降低终端干扰提升全双工小区容量。
其次，对本公开示例实施例的应用场景进行解释以及说明。具体的，参考图2所示，上行用户终端210以及下行用户终端220可以通过有线网络或者无线网络的方式与同时同频全双工基站230通信连接；同时，此处所记载的上行用户终端可以包括u1，u2，...，uN；此处所记载的下行用户终端，可以包括d1，d2，...，dM。在实际应用的过程中，上行用户终端以及下行用户终端可以用于上报第一无线测量信息以及第二无线测量信息，同时同频全双工基站可以用于实现本公开示例实施例所记载的全双工组网资源的分配方法。
以下，将结合图3对本公开示例实施例中所涉及到的预设的参数预测模型的具体训练过程进行解释以及说明。具体的，参考图3所示，预设的参数预测模型的具体训练过程可以包括以下步骤：
步骤S310，获取所述全双工小区的当前小区参数以及所述全双工小区的历史数据传输速率，并根据所述当前小区参数、历史数据传输速率以及小区属性信息构建数据集；
步骤S320，根据所述当前小区参数构建四元高次多项式函数，并根据四元高次多项式函数构建待训练的网络模型；其中，所述待训练的网络模型为多项式回归模型；
步骤S330，将所述数据集输入至待训练的网络模型中，得到预测数据传输速率，并根据所述预测数据传输速率以及历史数据传输速率构建损失函数；
步骤S340，基于所述损失函数对所述待训练的网络模型进行训练，得到所述预设的参数预测模型。
以下，将对步骤S310-步骤S340进行解释以及说明。具体的，在实际应用的过程中，此处所记载的预设的参数预测模型，其主要是用于对全双工小区的最优的可调节参数进行预测；其中，该最优的可调节参数可以包括其中，所述目标小区参数包括距离参数a、信号与干扰加噪声参数b、信道质量指示参数c以及参考信号接收参数d；也即，可以基于距离参数a、信号与干扰加噪声参数b、信道质量指示参数c以及参考信号接收参数d，对上行用户终端以及下行用户终端的设备距离进行调整，对下行用户参数的信号与干扰加噪声比进行调整，对下行用户终端的信道质量指示进行调整，对上行用户终端以及下行用户终端的参考信号接收参数进行调整，进而达到使得上行用户终端以及下行用户终端之间的测量加权值最大的目的。
进一步的，在模型训练的过程中，可以根据小区历史用户数据，使用机器学习中的回归算法离线训练得到该参数预测模型；也即，假设有大量的本小区可调节参数与其对应小区总速率的历史数据集，设计四元高次多项式，用回归算法与历史数据集离线训练，得到四元高次多项式的系数；同时，求解该高次多项式极值所对应的解，即为适合该小区的最佳可调节参数。此处需要补充说明的是，在构建损失函数的过程中，可以采用最小化误差平方函数；同时，此处之所以选择四元高次多项式来建立待训练的网络模型，是因为在测量加权值的计算过程中，考虑到了距离参数a、信号与干扰加噪声参数b、信道质量指示参数c以及参考信号接收参数d；当然，在实际应用的过程中，也可以根据实际需要选择其他元数的多项式，本示例对此不做特殊限制。
以下，将结合图2以及图3对图1中所示出的全双工组网资源的分配方法进行进一步的解释以及说明。具体的：
在步骤S110中，获取全双工小区中的上行用户终端的第一无线测量信息以及下行用户终端的第二无线测量信息。
具体的，获取全双工小区中的上行用户终端的第一无线测量信息以及下行用户终端的第二无线测量信息，可以通过如下方式实现：首先，间隔预设无线帧，向全双工小区中的上行用户终端发送第一信息测量请求，并向下行用户终端发送第二信息测量请求；其次，接收所述上行用户终端响应第一信息测量请求发送的第一无线测量信息，以及所述下行用户终端响应第二信息测量请求发送的第二无线测量信息；其中，所述第一无线测量信息包括上行用户终端的第一坐标位置信息、第一信号与干扰加噪声比、第一参考信号接收功率以及第一信道质量指示中的至少一种；所述第二无线测量信息包括下行用户终端的第二坐标位置信息、第二信号与干扰加噪声比、第二参考信号接收功率以及第二信道质量指示中的至少一种。
也即，在实际应用的过程中，同时同频全双工基站可以间隔预设无线帧(例如10ms，也可以是其他时间，本示例对此不做特殊限制)向全双工小区中的用户终端发送信息测量请求，并接收用户终端所反馈的无线测量信息；其中，此处所记载的无线测量信息，可以包括用户终端的SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio，信号与干扰加噪声比)、RSRP(Reference Signal Receiving Power，参考信号接收功率)、CQI(ChannelQuanlity Indicator，信道质量指示)以及坐标位置信息。
在步骤S120中，根据第一无线测量信息以及第二无线测量信息计算上行用户终端以及下行用户终端之间的测量加权值。
在本示例实施例中，根据第一无线测量信息以及第二无线测量信息计算上行用户终端以及下行用户终端之间的测量加权值，可以通过如下方式实现：首先，根据所述第一坐标位置信息以及第二坐标位置信息计算所述上行用户终端与下行用户终端之间的设备距离；其次，确定与所述全双工小区对应的目标小区参数；然后，根据所述目标小区参数以及所述设备距离、第二信号与干扰加噪声比、第二信道质量指示、第一参考信号接收功率以及第二参考信号接收功率，计算所述上行用户终端以及下行用户终端之间的测量加权值。
在一种示例实施例中，根据所述目标小区参数以及所述设备距离、第二信号与干扰加噪声比、第二信道质量指示、第一参考信号接收功率以及第二参考信号接收功率，计算所述上行用户终端以及下行用户终端之间的测量加权值，可以通过如下方式实现：首先，计算所述距离参数与所述设备距离之间的第一积运算结果，并计算信号与干扰加噪声参数与第二信号与干扰加噪声比之间的第二积运算结果；其次，计算信道质量指示参数与第二信道质量指示之间的第三积运算结果，并所述计算第一参考信号接收功率以及第二参考信号接收功率之间的第四积运算结果；然后，计算参考信号接收参数与第四积运算结果之间的比值，并计算第一积运算结果、第二积运算结果以及第三积运算结果之间的和运算结果；最后，对所述和运算结果以及第四子参数与第四积运算结果之间的比值进行求差运算，得到上行用户终端以及下行用户终端之间的测量加权值。
在一种示例实施例中，确定与所述全双工小区对应的小区参数，可以通过如下方式实现：首先，获取所述全双工小区的小区属性信息；其中，所述小区属性信息包括全双工小区的地理位置信息、建筑分布信息以及用户终端的分布信息；其次，将所述全双工小区的地理位置信息、建筑分布信息以及用户终端的分布信息输入至预设的参数预测模型中，得到与所述全双工小区对应的小区参数。
以下，将对上行用户终端以及下行用户终端之间的测量加权值进行进一步的解释以及说明。具体的，在实际应用的过程中，当上行用户终端ui与下行用户终端dj配对时，测量加权值的具体计算过程可以通过如下公式(1)所示：
其中，hij代表上行用户终端ui与下行用户终端dj配对时的测量加权值；Lij代表上行用户终端ui与下行用户终端dj之间的设备距离，并且，Lij越大越适于两者配对；以及/>分别代表下行用户终端dj的SINA与CQI，并且，/>以及/>越大，代表下行用户终端dj的信道条件越好，抗干扰能力越强，越适合与上行用户终端进行配对；RSRPi u以及代表上行用户终端ui与下行用户终端dj的第一RSRP以及第二RSRP，并且，RSRP越低代表终端周围遮挡物越多，隔离度越搞，越适合配对；a、b、c以及d均为全双工小区的最优的可调节参数，可根据本小区用户分布与地貌建筑等因素调整优化；也即，可以直接将全双工小区的地理位置信息、建筑分布信息以及用户终端的分布信息输入至参数预测模型中即可得到a、b、c以及d。
此处需要补充说明的是，在实际应用的过程中，之所以需要通过参数预测模型来预测全双工小区的最优的可调节参数，是为了达到根据不同的地理位置信息、建筑分布信息以及用户终端的分布信息来对参数进行调整的目的，最终达到提高所得到的测量加权值的精确度的目的。
在步骤S130中，根据所述测量加权值构建测量加权矩阵，并根据所述测量加权矩阵确定上行用户终端以及下行用户终端之间的终端匹配序列。
在本示例实施例中，首先，根据测量加权值构建测量加权矩阵；其中，所得到的测量加权矩阵具体可以如下公式(2)所示：
具体的，在实际应用的过程中，同时同频全双工基站可以对全双工小区内的所有用户终端(例如上行用户终端以及下行用户终端)进行测量，并在基站后台计算出所有用户配对{(ui,dj)ui∈U,dj∈D}的测量加权值，进而构建测量加权矩阵，该矩阵也代表一个带有权值的二分图。
其次，在得到测量加权矩阵以后，即可根据所述测量加权矩阵确定上行用户终端以及下行用户终端之间的终端匹配序列。具体的，可以童工如下方式实现：首先，对上行用户终端以及下行用户终端进行抽象处理，得到多个节点，并将与上行用户终端对应的节点作为左侧节点，将与下行用户终端对应的节点作为右侧节点；其次，基于预设的最大权值匹配算法对所述左侧节点、右侧节点以及所述测量加权矩阵进行匹配，得到左侧节点以及右侧节点之间的最大权值；最后，基于所述最大权值确定所述上行用户终端以及下行用户终端之间的终端匹配序列。
也即，在实际应用的过程中，可以基于匈牙利最大匹配算法来确定最大权值，进而基于最大权值确定终端匹配序列。具体的，在实际应用的过程中，匈牙利最大匹配算法的具体实现原理为：初始化：将所有匹配边的权值设为0，找到所有未匹配的左部节点，将它们依次作为增广路径的起点；查找增广路径：对于每个未匹配的左部节点，常识通过DFS(DepthFirst Search，深度优先搜索)或BFS(Breadth First Search，广度优先搜索)寻找一条增广路径；具体来说，从该左部节点开始，依次考虑与它相邻的右部节点，如果该右部节点未匹配或存在未访问过的增广路径，就将其匹配到左部节点，否则尝试沿着当前右部节点已匹配的边继续寻找增广路径，直到找到一条新的未匹配的右部节点位置；如果找到了一条增广路径，就将该路径上所有已匹配的边转成未匹配的边，将该路径上所有未匹配的边匹配起来，然后返回；最大匹配：重复执行增广路径查找步骤，直到没有增广路径可以找到位置；此时所有已匹配的边就组成了最大权值匹配；此处需要补充说明的是，匈牙利算法的时间复杂度为O(n3)，其中n为二分图中节点的总数；具体来说，每次寻找增广路径需要遍历整个图，而最多需要增广n次才能找到最大匹配。相对于其他算法来说，可以提高匹配效率。此处需要进一步补充说明的是，在得到最大权值以后，即可将最大权值对应的下行终端与该上行终端进行配对，从而得到终端匹配序列。
在一种示例实施例中，在通过匈牙利算法进行最大权值匹配的过程中，首先，上行终端对应的左侧节点以及下行终端对应的右侧节点的初始状态可以参考图4所示；同时，在图4所示出的初始状态图中，当前已有边(u1，d1)以及(u4，d3)属于M；然后，参考图5所示，找到一条增广路径P；其中，增广路径P可以是图5中的(u3-d1-u1-d3-u4-d4)；然后，对图5中的图进行取反，将原来属于M的路径去除，将原来不属于M的路径加入M中，即可得到如图6所示的图；进一步的，依次重复上述步骤进而可得到所有上行终端与下行终端之间的最大权值，从而得到终端匹配序列。
在步骤S140中，根据终端匹配序列确定上行用户终端以及下行用户终端的终端匹配对，并为同一终端匹配对中的上行用户终端以及下行用户终端分配相同频率的组网资源。
具体的，终端匹配序列中包括了各上行终端与下行终端的具体配对情况，在该终端匹配序列的基础上即可得到上行用户终端以及下行用户终端的终端匹配对；并且，每一个上行用户终端与每一个下行用户终端仅存在于一个终端匹配对中，不存在重复匹配的情况；进一步的，在得到终端匹配对以后，即可为同一终端匹配对中的上行用户终端以及下行用户终端分配相同频率的组网资源。
至此，本公开示例实施例所记载的全双工组网资源的分配方法已经全部实现。基于前述记载的内容可以得知，本公开示例实施例所记载的全双工组网资源的分配方法，至少具有以下优势：一方面，无需通过所有终端的信噪比计算速率，仅需要基站测量即可实现终端匹配从而进行资源分配；另一方面，解决了现有技术中需要上行用户终端知道其到所有下行用户终端的信道增益，这对于终端的信道测量能力要求过高，进而无法对信道增益进行准确测量的问题；本公开示例实施例所记载的方法通过设计测量加权等式与图矩阵绕过了终端测量；再一方面，本公开示例实施例所记载的方法，可以使用机器学习回归算法优化可调节参数，使得本专利所提算法可以适应不同场景的小区。
下述为本公开装置实施例，可以用于执行本公开方法实施例。对于本公开装置实施例中未披露的细节，请参照本公开方法实施例。
本公开示例实施例还提供了一种全双工组网资源的分配装置。具体的，参考图7所示，该全双工组网资源的分配装置可以包括无线测量信息获取模块710、测量加权值计算模块720、终端匹配序列确定模块730以及组网资源分配模块740。其中：
无线测量信息获取模块710，可以用于获取全双工小区中的上行用户终端的第一无线测量信息以及下行用户终端的第二无线测量信息；
测量加权值计算模块720，可以用于根据第一无线测量信息以及第二无线测量信息计算上行用户终端以及下行用户终端之间的测量加权值；
终端匹配序列确定模块730，可以用于根据所述测量加权值构建测量加权矩阵，并根据所述测量加权矩阵确定上行用户终端以及下行用户终端之间的终端匹配序列；
组网资源分配模块740，可以用于根据终端匹配序列以及最大权值对上行用户终端以及下行用户终端进行配对，得到终端匹配对，并为同一终端匹配对中的上行用户终端以及下行用户终端分配相同频率的组网资源。
在本公开的一种示例性实施例中，获取全双工小区中的上行用户终端的第一无线测量信息以及下行用户终端的第二无线测量信息，包括：间隔预设无线帧，向全双工小区中的上行用户终端发送第一信息测量请求，并向下行用户终端发送第二信息测量请求；接收所述上行用户终端响应第一信息测量请求发送的第一无线测量信息，以及所述下行用户终端响应第二信息测量请求发送的第二无线测量信息；其中，所述第一无线测量信息包括上行用户终端的第一坐标位置信息、第一信号与干扰加噪声比、第一参考信号接收功率以及第一信道质量指示中的至少一种；所述第二无线测量信息包括下行用户终端的第二坐标位置信息、第二信号与干扰加噪声比、第二参考信号接收功率以及第二信道质量指示中的至少一种。
在本公开的一种示例性实施例中，根据第一无线测量信息以及第二无线测量信息计算上行用户终端以及下行用户终端之间的测量加权值，包括：根据所述第一坐标位置信息以及第二坐标位置信息计算所述上行用户终端与下行用户终端之间的设备距离；确定与所述全双工小区对应的目标小区参数；其中，所述目标小区参数包括距离参数、信号与干扰加噪声参数、信道质量指示参数以及参考信号接收参数中的多种；根据所述目标小区参数以及所述设备距离、第二信号与干扰加噪声比、第二信道质量指示、第一参考信号接收功率以及第二参考信号接收功率，计算所述上行用户终端以及下行用户终端之间的测量加权值。
在本公开的一种示例性实施例中，根据所述目标小区参数以及所述设备距离、第二信号与干扰加噪声比、第二信道质量指示、第一参考信号接收功率以及第二参考信号接收功率，计算所述上行用户终端以及下行用户终端之间的测量加权值，包括：计算所述距离参数与所述设备距离之间的第一积运算结果，并计算信号与干扰加噪声参数与第二信号与干扰加噪声比之间的第二积运算结果；计算信道质量指示参数与第二信道质量指示之间的第三积运算结果，并所述计算第一参考信号接收功率以及第二参考信号接收功率之间的第四积运算结果；计算参考信号接收参数与第四积运算结果之间的比值，并计算第一积运算结果、第二积运算结果以及第三积运算结果之间的和运算结果；对所述和运算结果以及第四子参数与第四积运算结果之间的比值进行求差运算，得到上行用户终端以及下行用户终端之间的测量加权值。
在本公开的一种示例性实施例中，确定与所述全双工小区对应的小区参数，包括：获取所述全双工小区的小区属性信息；其中，所述小区属性信息包括全双工小区的地理位置信息、建筑分布信息以及用户终端的分布信息；将所述全双工小区的地理位置信息、建筑分布信息以及用户终端的分布信息输入至预设的参数预测模型中，得到与所述全双工小区对应的小区参数。
在本公开的一种示例性实施例中，所述预设的参数预测模型是通过如下方式得到的：获取所述全双工小区的当前小区参数以及所述全双工小区的历史数据传输速率，并根据所述当前小区参数、历史数据传输速率以及小区属性信息构建数据集；根据所述当前小区参数构建四元高次多项式函数，并根据四元高次多项式函数构建待训练的网络模型；其中，所述待训练的网络模型为多项式回归模型；将所述数据集输入至待训练的网络模型中，得到预测数据传输速率，并根据所述预测数据传输速率以及历史数据传输速率构建损失函数；基于所述损失函数对所述待训练的网络模型进行训练，得到所述预设的参数预测模型。
在本公开的一种示例性实施例中，根据所述测量加权矩阵确定上行用户终端以及下行用户终端之间的终端匹配序列，包括：对上行用户终端以及下行用户终端进行抽象处理，得到多个节点，并将与上行用户终端对应的节点作为左侧节点，将与下行用户终端对应的节点作为右侧节点；基于预设的最大权值匹配算法对所述左侧节点、右侧节点以及所述测量加权矩阵进行匹配，得到左侧节点以及右侧节点之间的最大权值；基于所述最大权值确定所述上行用户终端以及下行用户终端之间的终端匹配序列。
上述全双工组网资源的分配装置中各模块的具体细节已经在对应的全双工组网资源的分配方法中进行了详细的描述，因此此处不再赘述。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
在本公开的示例性实施例中，还提供了一种能够实现上述方法的电子设备。
所属技术领域的技术人员能够理解，本公开的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本公开的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。
下面参照图8来描述根据本公开的这种实施方式的电子设备800。图8显示的电子设备800仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图8所示，电子设备800以通用计算设备的形式表现。电子设备800的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元810、上述至少一个存储单元820、连接不同系统组件(包括存储单元820和处理单元810)的总线830以及显示单元840。
其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元810执行，使得所述处理单元810执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。例如，所述处理单元810可以执行如图1中所示的步骤S110：获取全双工小区中的上行用户终端的第一无线测量信息以及下行用户终端的第二无线测量信息；步骤S120：根据第一无线测量信息以及第二无线测量信息计算上行用户终端以及下行用户终端之间的测量加权值；步骤S130：根据所述测量加权值构建测量加权矩阵，并根据所述测量加权矩阵确定上行用户终端以及下行用户终端之间的终端匹配序列以及最大权值；步骤S140：根据终端匹配序列以及最大权值对上行用户终端以及下行用户终端进行配对，得到终端匹配对，并为同一终端匹配对中的上行用户终端以及下行用户终端分配相同频率的组网资源。
存储单元820可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)8201和/或高速缓存存储单元8202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)8203。
存储单元820还可以包括具有一组(至少一个)程序模块8205的程序/实用工具8204，这样的程序模块8205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线830可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
电子设备800也可以与一个或多个外部设备900(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备800交互的设备通信，和/或与使得该电子设备800能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口850进行。并且，电子设备800还可以通过网络适配器860与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器860通过总线830与电子设备800的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备800使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。
在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施方式中，本公开的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。
根据本公开的实施方式的用于实现上述方法的程序产品，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本公开的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
此外，上述附图仅是根据本公开示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本公开的其他实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

Claims (10)

1.一种全双工组网资源的分配方法，其特征在于，包括：
获取全双工小区中的上行用户终端的第一无线测量信息以及下行用户终端的第二无线测量信息；
根据第一无线测量信息以及第二无线测量信息计算上行用户终端以及下行用户终端之间的测量加权值；
根据所述测量加权值构建测量加权矩阵，并根据所述测量加权矩阵确定上行用户终端以及下行用户终端之间的终端匹配序列；
根据终端匹配序列确定上行用户终端以及下行用户终端的终端匹配对，并为同一终端匹配对中的上行用户终端以及下行用户终端分配相同频率的组网资源。
2.根据权利要求1所述的全双工组网资源的分配方法，其特征在于，获取全双工小区中的上行用户终端的第一无线测量信息以及下行用户终端的第二无线测量信息，包括：
间隔预设无线帧，向全双工小区中的上行用户终端发送第一信息测量请求，并向下行用户终端发送第二信息测量请求；
接收所述上行用户终端响应第一信息测量请求发送的第一无线测量信息，以及所述下行用户终端响应第二信息测量请求发送的第二无线测量信息；
其中，所述第一无线测量信息包括上行用户终端的第一坐标位置信息、第一信号与干扰加噪声比、第一参考信号接收功率以及第一信道质量指示中的至少一种；所述第二无线测量信息包括下行用户终端的第二坐标位置信息、第二信号与干扰加噪声比、第二参考信号接收功率以及第二信道质量指示中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的全双工组网资源的分配方法，其特征在于，根据第一无线测量信息以及第二无线测量信息计算上行用户终端以及下行用户终端之间的测量加权值，包括：
根据所述第一坐标位置信息以及第二坐标位置信息计算所述上行用户终端与下行用户终端之间的设备距离；
确定与所述全双工小区对应的目标小区参数；其中，所述目标小区参数包括距离参数、信号与干扰加噪声参数、信道质量指示参数以及参考信号接收参数中的多种；
根据所述目标小区参数以及所述设备距离、第二信号与干扰加噪声比、第二信道质量指示、第一参考信号接收功率以及第二参考信号接收功率，计算所述上行用户终端以及下行用户终端之间的测量加权值。
4.根据权利要求3所述的全双工组网资源的分配方法，其特征在于，根据所述目标小区参数以及所述设备距离、第二信号与干扰加噪声比、第二信道质量指示、第一参考信号接收功率以及第二参考信号接收功率，计算所述上行用户终端以及下行用户终端之间的测量加权值，包括：
计算所述距离参数与所述设备距离之间的第一积运算结果，并计算信号与干扰加噪声参数与第二信号与干扰加噪声比之间的第二积运算结果；
计算信道质量指示参数与第二信道质量指示之间的第三积运算结果，并所述计算第一参考信号接收功率以及第二参考信号接收功率之间的第四积运算结果；
计算参考信号接收参数与第四积运算结果之间的比值，并计算第一积运算结果、第二积运算结果以及第三积运算结果之间的和运算结果；
对所述和运算结果以及第四子参数与第四积运算结果之间的比值进行求差运算，得到上行用户终端以及下行用户终端之间的测量加权值。
5.根据权利要求4所述的全双工组网资源的分配方法，其特征在于，确定与所述全双工小区对应的小区参数，包括：
获取所述全双工小区的小区属性信息；其中，所述小区属性信息包括全双工小区的地理位置信息、建筑分布信息以及用户终端的分布信息；
将所述全双工小区的地理位置信息、建筑分布信息以及用户终端的分布信息输入至预设的参数预测模型中，得到与所述全双工小区对应的小区参数。
6.根据权利要求5所述的全双工组网资源的分配方法，其特征在于，所述预设的参数预测模型是通过如下方式得到的：
获取所述全双工小区的当前小区参数以及所述全双工小区的历史数据传输速率，并根据所述当前小区参数、历史数据传输速率以及小区属性信息构建数据集；
根据所述当前小区参数构建四元高次多项式函数，并根据四元高次多项式函数构建待训练的网络模型；其中，所述待训练的网络模型为多项式回归模型；
将所述数据集输入至待训练的网络模型中，得到预测数据传输速率，并根据所述预测数据传输速率以及历史数据传输速率构建损失函数；
基于所述损失函数对所述待训练的网络模型进行训练，得到所述预设的参数预测模型。
7.根据权利要求1所述的全双工组网资源的分配方法，其特征在于，根据所述测量加权矩阵确定上行用户终端以及下行用户终端之间的终端匹配序列，包括：
对上行用户终端以及下行用户终端进行抽象处理，得到多个节点，并将与上行用户终端对应的节点作为左侧节点，将与下行用户终端对应的节点作为右侧节点；
基于预设的最大权值匹配算法对所述左侧节点、右侧节点以及所述测量加权矩阵进行匹配，得到左侧节点以及右侧节点之间的最大权值；
基于所述最大权值确定所述上行用户终端以及下行用户终端之间的终端匹配序列。
8.一种全双工组网资源的分配装置，其特征在于，包括：
无线测量信息获取模块，用于获取全双工小区中的上行用户终端的第一无线测量信息以及下行用户终端的第二无线测量信息；
测量加权值计算模块，用于根据第一无线测量信息以及第二无线测量信息计算上行用户终端以及下行用户终端之间的测量加权值；
终端匹配序列确定模块，用于根据所述测量加权值构建测量加权矩阵，并根据所述测量加权矩阵确定上行用户终端以及下行用户终端之间的终端匹配序列；
组网资源分配模块，用于根据终端匹配序列确定上行用户终端以及下行用户终端的终端匹配对，并为同一终端匹配对中的上行用户终端以及下行用户终端分配相同频率的组网资源。
9.一种计算机可读存储介质，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1-7任一项所述的全双工组网资源的分配方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
处理器；以及
存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；
其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1-7任一项所述的全双工组网资源的分配方法。
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