[发明专利]站点布置、缓存放置和资源分配方法及装置

说明书

本发明公开了一种无人机非正交多址通信网络的站点布置、缓存放置和资源分配方法和装置，其包括如下的具体步骤：基于修正开销的DDPG算法输出用户接入策略；基于多代理DDPG算法输出无人机缓存放置、站点布置和NOMA功率分配策略；判断经历时隙是否达到训练次数阈值；当判断步骤为经历时隙未达到训练次数阈值时，对时隙变化，将训练次数加1，继续执行输出用户接入策略步骤。本发明能有效增强接入链路的传输能力，且无需向距离较远的核心网关进行请求，可有效降低用户获取内容的时延，同时减少了对无人机无线回程链路传输带来的资源占用，从而有效降低需要经过无线回程链路传输的内容的传输时延。

技术领域

本发明涉及无人机通信技术的技术领域，尤其涉及一种无人机非正交多址(NOMA)通信网络的站点布置、缓存放置和资源分配方法及装置。

背景技术

随着支持无线通信的小型无人机的快速发展，无人机已逐步成为应用于灾害恢复、热点覆盖、中继通信、信息传播和数据收集等实际场景中的有效技术之一。无人机由于成本低、部署方便和具有可直视路径的接入链路等特点，可以被部署在用户密集的蜂窝小区中，其中用户接入速率同时受无线接入链路和无线回程链路的限制。对于无线接入链路，NOMA技术可以基于相同的时频资源为多用户提供服务，从而增强无线接入链路的接入能力并提高频谱资源的利用率。但是无人机只有通过无线回程链路连接到基站才能为用户提供内容传输服务。由于无线回程链路的传输能力有限，无人机的传输速率受到限制。对于无线回程链路，在无人机上缓存流行的内容被认为是减小无线回程链路负载的一种有效的方法。

在存在增强现实应用和普通多媒体应用的混合场景中，所请求的内容被发送给请求普通多媒体应用的用户；对于请求增强现实应用的用户，将发送计算结果包和所请求的内容。在该网络中，对于请求普通多媒体内容的用户和请求增强现实应用的用户，内容传输时延均是决定用户体验的重要因素。从基站至用户的总内传输时延包括基站至无人机的无线回程时延以及从无人机至用户的无线接入时延。使用NOMA可以基于相同的时频资源为用户组中请求增强现实应用的用户和请求普通多媒体应用的用户提供服务，从而减小无线接入链路的传输时延。对于无人机NOMA通信网络，之前的工作并没有考虑在增强现实应用和普通多媒体应用的混合场景中，基于NOMA技术向用户组中的不同用户分别提供增强现实应用和普通多媒体应用。当前研究的控制场景大多是静态的，而实际应用场景中，无人机位置可以移动，且小区内密集用户的位置及用户请求的数据内容具有时变性。此外，当前技术大多聚焦无线回程链路传输时延或无线接入链路的传输时延，而实际的场景中两段链路的内容传输时延均会对用户体验产生影响。因此，本发明同时考虑无线回程链路和无线接入链路的总内容传输时延，联合控制无人机的站点部署、用户组接入和NOMA功率分配对于提供高效无线接入传输具有很大的作用。同时，面对网络中相对大的数据量，如何缓存最为合适的内容以降低无线回程链路传输时延是需要解决的重要问题。因此需要设计有效的站点布置、缓存放置和资源分配方法，以此联合控制站点布置、缓存放置和资源分配以降低总的内容传输时延。

发明内容

本申请的目的在于提供一种无人机非正交多址通信网络的站点布置、缓存放置和资源分配方法及装置，用于解决现有技术未在动态的场景中联合控制站点布置、缓存放置和资源分配技术问题，进一步通过联合控制无人机站点布置、缓存放置和资源分配以降低总的内容传输时延。

本申请提供的一种无人机非正交多址通信网络的站点布置、缓存放置和资源分配方法，其包括如下的具体步骤：

基于开销修正的DDPG算法输出用户接入策略；

基于多代理DDPG算法输出无人机缓存放置、站点布置和NOMA功率分配策略；

判断经历时隙是否达到训练次数阈值；

当判断步骤为经历时隙未达到训练次数阈值时，对时隙变化，将训练次数加1，继续执行输出用户接入策略步骤。

如上所述的无人机非正交多址通信网络的站点布置、缓存放置和资源分配方法，其中，优选的是，通过如下公式得到用户接入策略：