[发明专利]无蜂窝无线接入网URLLC的功率分配优化方法

权利要求书

1.无蜂窝无线接入网URLLC的功率分配优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：在ZF接收机和预编码方案下，基于随机矩阵方法给出URLLC超可靠低时延传输的上行及下行链路的信干噪比闭式表达式；

步骤2：基于步骤1提出的信干噪比闭式表达式，给出URLLC超可靠低时延传输的速率闭式表示形式，并基于此给出CF-RAN-NAFD无蜂窝无线接入网系统的总频谱效率闭式表达式；

步骤3：根据CF-RAN-NAFD无蜂窝无线接入网系统的总频谱效率闭式表达式提出功率分配与速率控制约束条件下的URLLC超可靠低时延传输功率分配优化问题；

步骤4：构造QBSA智能优化算法中每个量子个体的适应度函数，其中表示任意量子个体的测量状态：

其中，a_UL,l,i和a_DL,m,q分别代表上行UE(l,i)和下行UE(m,q)的速率加权因子；

步骤5：输入CF-RAN-NAFD无蜂窝无线接入网系统的参数，初始化系统参数和QBSA历史记忆集，设置初始迭代次数；首次迭代中随机生成量子个体，根据适应度函数计算每个量子个体的适应度值，获得全局最优测量状态

步骤6：更新历史记忆集，通过进化和交叉策略产生新的量子个体，并计算对应测量状态，计算新产生的量子个体适应度值，根据贪心机制迭代更新量子个体和相应的测量状态，获取全局的最优测量状态，更新迭代次数更新；若未达到最大迭代次数，则继续执行步骤6，否则执行步骤7；

步骤7：达到最大迭代次数或算法收敛，即得到全局最优测量状态，即URLLC超可靠低时延传输功率控制和速率约束优化结果，输出量为：

其中，代表第n个URLLC上行用户的发射功率控制结果，SE_max为优化后的URLLC频谱效率。

2.如权利要求1所述的无蜂窝无线接入网URLLC的功率分配优化方法，其特征在于，步骤1中，信干噪比闭式表达式为：

现对表达式中符号规定描述如下：

Tr表示对矩阵求迹，(l,i)和(m,q)分别表示上行UE和下行UE的导频序号和用户序号，其中UE代表“用户设备”的英文缩写；E_UL和E_DL分别代表上行EDU和下行EDU的数量，u，r代表EDU的下标，此处EDU表示“边缘分布式处理单元”的英文缩写；K_UL和K_DL分别表示上下行用户的数量，M表示每个AP包含的天线数，此处AP表示“无线接入点”的英文缩写；表示上行UE(l,i)的发射功率，p_DL,m,q,r表示第r个下行EDU中下行UE(m,q)的AP功率控制因子，P_DL,r为下行AP的功率控制因子矩阵，表示下行数据信道的噪声方差，M表示天线数，λ_IUI表示UE间大尺度衰落因子；表示上行UE(l,i)的单位选择向量；

基于上述符号表达定义，对表达式中出现的矩阵定义如下：

表示的闭式推导结果，表示复数矩阵，其上标表示维度，代表第u个上行EDU处计算得到的信道估计矩阵，表示其共轭转置形式；

表示的闭式推导结果，cov表示协方差矩阵运算符号，表示第u个上行EDU处计算得到的信道估计误差矩阵，表示第r个下行EDU和第u个上行EDU之间的DL-UL干扰矩阵，W_r表示第r个下行EDU计算得到的预编码矩阵，x_DL,r表示第r个下行EDU的下行发送符号向量，x_UL表示上行发送符号向量；

Tr(P_DL,rΦ_DL,m,q,r)项表示的闭式推导结果，其中表示第r个下行EDU与下行UE(l,i)之间的信道估计误差向量，表示其共轭转置形式。