[发明专利]蜂窝车联网的下行半静态资源分配方法

权利要求书

1.一种蜂窝车联网的下行半静态资源分配方法，其特征在于，包括：

集中式资源分配过程中，时频资源块设定为统一尺寸，根据信道状态信息为车载用户分配时频域、空域以及功率域资源，使车载用户之间形成时频资源正交、空分复用或功率域复用；其中，满足空分复用或功率域复用条件的车载用户簇，以资源块数最少为准则，与时频资源块进行匹配；具体包括：

资源分配前，根据数据业务需求预设定统一尺寸；

资源分配分配过程中，若某个V∪F中的元素j偏爱于自身，即Ψ(j)＝j，则该元素是个体不理性的，其中，V为车载用户簇，F为时频资源块集，若存在个体不理性，则扩大资源块尺寸，直至匹配双方所有个体均理性；

对各时隙的匹配结果，以可靠性下界最优化为准则，进行功率分配，具体包括：

第k个时频资源块的可靠性最优的功率分配问题可以表示为：

约束：

C104-a：

C104-b：

其中，为该资源块下调度的车载用户集；为传输可靠性，为车载用户调度指示符；

传输可靠性在波束内、波束间干扰下仍具有线性的约束条件，即：

C104-c：

其中，包含波束间干扰、波束内干扰和加性噪声；为各时频资源块的临时可靠性阈值；μ是逻辑函数斜率参数；为第g个波束下第n个簇中的第i个车载用户的预编码；

等效优化问题为：

约束条件为C104-a和C104-c；

可靠性下界最优的功率分配算法具体为：

可靠性下界最优问题表示为MAX-MIN传输可靠性问题，其满足最大发射功率约束和发射功率非负约束；

考虑到波束内干扰和波束间干扰，传输可靠性关于发射功率非凸，将MAX-MIN传输可靠性问题转换为关于可靠性阈值的发射功率凸优化二分查找问题，在多项式时间的复杂度内找到可靠性下界最优的功率分配解。

2.如权利要求1所述的蜂窝车联网的下行半静态资源分配方法，其特征在于，所述车载用户形成空分复用或功率域复用簇具体为：

首先根据天线阵列特征生成个数满足预编码器量化位数约束的预编码矢量；

再将各车载用户分配至与其信道相关性最强的预编码矢量处，若某预编码矢量无对应的车载用户，则将其删去；

然后，被运用的预编码矢量组成预编码矩阵，其中，各预编码矢量对应一个波束，各波束下的车载用户满足空分复用条件；

最后，各波束下的用户根据信道增益进一步分割为功率域复用簇，利用功率域非正交多址NOMA及最小均方差-串行干扰消除MMSE-SIC解码各自信号。

3.如权利要求1所述的蜂窝车联网的下行半静态资源分配方法，其特征在于，所述车载用户簇与资源块的匹配基于偏爱关系，具体为：

利用空域和功率域来尽可能多地复用车载用户，直至当前资源块无法使更多车载用户满足传输可靠性要求；

然后，基于替代关系为当前资源块及已匹配资源块间的车载用户执行替代判断，直至上述两个资源块下车载用户的传输可靠性下界最优。

4.如权利要求3所述的蜂窝车联网的下行半静态资源分配方法，其特征在于，所述偏爱关系具体为：

分别将各未调度的车载用户簇放入当前资源块，并利用可靠性下界最优的功率分配算法计算当前资源块的可靠性下界，该可靠性下界数值即作为当前资源块对该车载用户簇的偏爱程度。

5.如权利要求3所述的蜂窝车联网的下行半静态资源分配方法，其特征在于，所述替代关系及其计算方法为：

位于同一波束空间的不同车载用户簇在同一时频资源块内可以形成替代关系，因为它们彼此无法通过时频域、功率域或空域区分；将互为替代关系的车载用户簇分别放入当前资源块，并利用可靠性下界最优的功率分配算法计算当前资源块的可靠性下界，该可靠性下界数值即作为当前资源块内上述车载用户簇替代判决的依据。

6.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器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程序时实现权利要求1到5任一项所述方法的步骤。