申请/专利权人：重庆大学

申请日：2022-02-24

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN114531188B

主分类号：H04B7/06

分类号：H04B7/06;H04B7/185;H04L1/00;H04L25/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2022.06.10#实质审查的生效;2022.05.24#公开

摘要：本发明涉及一种基于非正交多址的星地融合网络缓存方法，属于星地融合网络领域，包括以下内容：根据信道条件的强弱，将用户分为第一层用户和第二层用户；卫星与第一层用户和第二层用户的通信过程包括第一个阶段：文件推送与放置，卫星通过NOMA技术同时向第一层用户和缓存中继节点推送叠加文件，其中包括第一层用户所需信息和第二层用户所需信息；第二个阶段：文件推送和传输，缓存中继节点应用NOMA同时向两个第二层用户传输其所需信息，与此同时，卫星向第一层用户推送其所需的新的文件。本发明可以降低整个通信过程的时延，并提高宽带利用率；根据NOMA，实现多用户传输，提高系统的频谱效率。

主权项：1.一种基于非正交多址的星地融合网络缓存方法，其特征在于：包括以下内容：根据信道条件的强弱，将用户分为第一层用户和第二层用户；卫星与第一层用户之间信道状态信息较好，存在直达链路，能够直接提供可靠的通信服务；卫星与第二层用户之间难以维持可靠稳定的直达链路，或没有直达链路；选择具有良好卫星信道CSI的中继节点作为缓存中继节点；卫星通过缓存中继为第二层用户提供通信服务；卫星与第一层用户和第二层用户的通信过程包括以下阶段：第一个阶段为文件推送与放置FPAP，卫星通过NOMA技术同时向第一层用户和缓存中继节点推送叠加文件，其中包括第一层用户所需信息和第二层用户所需信息；第二个阶段为文件推送和传输FPAD，缓存中继节点应用NOMA同时向两个第二层用户传输其所需信息，与此同时，卫星向第一层用户推送其所需的新的文件；定义第一层用户为活跃用户，第二层用户为预活跃用户，所需内容文件分别对应活跃文件和预活跃文件；计算时，选取一个卫星S，一个活跃用户节点U1，一个缓存中继节点R，以及两个预活跃用户节点U2、U3，所有节点均配备单天线，且工作在半双工模式；FPAP阶段，卫星S发送叠加编码至U1和R，其中包括U1所需的活跃文件和U2所需的预活跃文件，通过信道传播，用户和中继端的接收信号分别为： 其中和hsr分别代表S至U1和R的卫星信道参数，卫星的发射功率为Ps，ω1和ω2是功率控制系数，且满足ω1+ω2＝1和ω1＞ω2；x1是U1所需信息且属于活跃文件x2是发往R的信息且属于预活跃文件接收端的加性高斯噪声都表示为n～CN0,N0；根据NOMA协议的原则，以及解码顺序，U1将x2视作噪声，解码出x1；U1解码x1的SINR为： 其中SNR定义为ρs＝PsN0；对于R，执行SIC进行解码：首先解出信号强度较高的x1，删除并重构信号，进而解码出x2，R端解码x1和x2的SINR分别为： FPAD阶段，R使用NOMA协议同时向U2和U3发送叠加编码；与此同时，S向U1发送新的信号，并受到来自R的信号干扰；U3所需的文件已在另一完整的缓存通信流程中，以类似于缓存的方式被R缓存下来，R端解码x3的SINR表达式与解码x2一致，其中x3属于文件并有考虑信道条件优于其中指R至U2的直达链路，指R至U3的直达链路；经过信道传输，在U2和U3端的接收信号分别为： 其中，Pr表示R的发射功率，功率控制系数分别为τ2和τ3，满足τ2+τ3＝1和τ3＞τ2；根据NOMA协议，由于U2分配的功率较低，因此首先解调出x3，然后删除该信号，对接收信号进行重构，进而解码出自身所需信号x2，U2解码x3和x2的SINR分别为： 其中ρr＝PrN0；U3在接收到叠加编码后，首先解码的便是所需信号x3，其解码的SINR为： U1同时接收到来自S和R的信号，其接收信号表示为： 其中是中继R至U1的信道链路参数，作为干扰信道，它遭受的衰落比严重；x1′表示此阶段S发送至U1的信号，属于且τ1是功率控制系数，在FPAD阶段，U1解码x1′的SINR为：

全文数据：

权利要求：

百度查询： 重庆大学 基于非正交多址的星地融合网络缓存方法

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