本申請實(shí)施例涉及無線通信，尤其涉及一種基于afss輔助地面網(wǎng)絡(luò)的無線通信系統(tǒng)及其通信方法。

背景技術(shù)：

1、隨著移動(dòng)數(shù)據(jù)和移動(dòng)用戶的爆炸式增長，通信網(wǎng)絡(luò)對頻譜利用率和干擾抑制的要求越來越高。無源頻率選擇表面（fss）因其在特定頻率范圍內(nèi)的吸收、反射和透射特性，成為繼智能反射表面（irs）之后的重要超表面，但其存在適應(yīng)動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的問題。而有源頻率選擇表面（afss）通過嵌入電器元件來調(diào)控自身頻率，可以解決傳統(tǒng)的無源fss無法適應(yīng)動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的問題。

2、現(xiàn)有的afss研究主要集中在對于afss結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與天線的設(shè)計(jì)，在多用戶、多頻譜環(huán)境中的優(yōu)化策略研究缺失，未能充分利用其調(diào)諧能力來在降低能耗的同時(shí)優(yōu)化通信質(zhì)量。特別是在高密度用戶場景下，缺乏智能化的調(diào)節(jié)機(jī)制會(huì)導(dǎo)致頻譜資源分配不均，影響整體通信效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、以下是對本文詳細(xì)描述的主題的概述。本概述并非是為了限制權(quán)利要求的保護(hù)范圍。

2、本公開實(shí)施例的主要目的在于提出一種基于afss輔助地面網(wǎng)絡(luò)的無線通信系統(tǒng)及其通信方法，能夠通過調(diào)節(jié)afss策略選擇來降低通信任務(wù)的整體能耗，滿足不同的頻譜需求。

3、本申請實(shí)施例的第一方面提出了一種基于afss輔助地面網(wǎng)絡(luò)的無線通信系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

4、地面網(wǎng)絡(luò)，所述地面網(wǎng)絡(luò)包括基站和在不同頻譜的n個(gè)用戶終端，所述基站與所述n個(gè)用戶終端通信相連，且所述基站的通信任務(wù)基于有源頻率選擇表面afss進(jìn)行調(diào)諧輔助傳輸至所述n個(gè)用戶終端；n為大于1的正整數(shù)；

5、控制器，所述控制器與所述地面網(wǎng)絡(luò)通信連接，所述控制器包括關(guān)系構(gòu)建模塊，函數(shù)構(gòu)建模塊、計(jì)算求解模塊和信息控制模塊，其中：

6、所述關(guān)系構(gòu)建模塊用于構(gòu)建afss策略集合；所述afss策略集合包括多個(gè)傳輸策略，每一所述傳輸策略包括一組afss電壓與多個(gè)不同諧振頻率下的afss傳輸系數(shù)之間的對應(yīng)關(guān)系；

7、所述函數(shù)構(gòu)建模塊用于根據(jù)所述afss策略集合，構(gòu)建在所述傳輸策略可選的情況下，由所述基站將所述通信任務(wù)傳輸至所述n個(gè)用戶終端的能耗最小化的目標(biāo)函數(shù)；

8、所述計(jì)算求解模塊用于對所述目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解，得到目標(biāo)解；

9、所述信息控制模塊用于根據(jù)所述目標(biāo)解，控制所述基站調(diào)整傳輸所述通信任務(wù)至所述n個(gè)用戶終端的所述傳輸策略。

10、本申請?zhí)峁┑幕赼fss輔助地面網(wǎng)絡(luò)的無線通信系統(tǒng)至少具有如下有益效果：

11、針對afss輔助的地面網(wǎng)絡(luò)，本系統(tǒng)提供了一個(gè)控制器，通過該控制器構(gòu)建afss策略集合；根據(jù)afss策略集合，構(gòu)建在傳輸策略可選的情況下，由基站基于afss輔助將通信任務(wù)傳輸至n個(gè)用戶終端的能耗最小化的目標(biāo)函數(shù)；根據(jù)求解該函數(shù)得到的目標(biāo)解，控制基站調(diào)整傳輸通信任務(wù)至n個(gè)用戶終端的傳輸策略。本系統(tǒng)可以通過動(dòng)態(tài)的選擇不同的傳輸策略，通過改變傳輸過程中的afss電壓值，使得能夠在最小化基站基于afss輔助將通信任務(wù)傳輸至n個(gè)用戶終端的能耗的同時(shí)，提升地面網(wǎng)絡(luò)的通信任務(wù)的傳輸效率，滿足不同的頻譜需求。

12、本申請實(shí)施例的第二方面提出了一種基于afss輔助地面網(wǎng)絡(luò)的無線通信方法，用于控制器，所述控制器與地面網(wǎng)絡(luò)通信連接，所述地面網(wǎng)絡(luò)包括基站和在不同頻譜的n個(gè)用戶終端，所述基站與所述n個(gè)用戶終端通信相連，且所述基站的通信任務(wù)通過有源頻率選擇表面afss進(jìn)行調(diào)諧之后傳輸至所述n個(gè)用戶終端，n為大于1的正整數(shù)；所述方法包括：

13、構(gòu)建afss策略集合；所述afss策略集合包括多個(gè)傳輸策略，每一所述傳輸策略包括一組afss電壓與多個(gè)不同諧振頻率下的afss傳輸系數(shù)之間的對應(yīng)關(guān)系；

14、根據(jù)所述afss策略集合，構(gòu)建在所述傳輸策略可選的情況下，由所述基站將所述通信任務(wù)傳輸至所述n個(gè)用戶終端的能耗最小化的目標(biāo)函數(shù)；

15、對所述目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解，得到目標(biāo)解；

16、根據(jù)所述目標(biāo)解，控制所述基站調(diào)整傳輸所述通信任務(wù)至所述n個(gè)用戶終端的所述傳輸策略。

17、本申請實(shí)施例的第三方面提出了一種電子設(shè)備，包括至少一個(gè)控制器和用于與所述至少一個(gè)控制器通信連接的存儲(chǔ)器；所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有可被所述至少一個(gè)控制器執(zhí)行的指令，所述指令被所述至少一個(gè)控制器執(zhí)行，以使所述至少一個(gè)控制器能夠執(zhí)行如上述的基于afss輔助地面網(wǎng)絡(luò)的無線通信方法。

18、本申請實(shí)施例的第四方面提出了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行如上述的基于afss輔助地面網(wǎng)絡(luò)的無線通信方法。

19、可以理解的是，上述第二方面至第四方面和相關(guān)技術(shù)相比存在的有益效果和上述第一方面和相關(guān)技術(shù)相比存在的有益效果相同，可以參見上述第一方面中的相關(guān)描述，在此不再贅述。

技術(shù)特征：

1.一種基于afss輔助地面網(wǎng)絡(luò)的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于afss輔助地面網(wǎng)絡(luò)的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述能耗最小化的目標(biāo)函數(shù)，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于afss輔助地面網(wǎng)絡(luò)的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算求解模塊具體用于采用深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)dqn對所述目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解，得到目標(biāo)解。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于afss輔助地面網(wǎng)絡(luò)的無線通信系統(tǒng)，其特征在于，所述深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)dqn中的獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)包括：

5.一種基于afss輔助地面網(wǎng)絡(luò)的無線通信方法，其特征在于，用于控制器，所述控制器與地面網(wǎng)絡(luò)通信連接，所述地面網(wǎng)絡(luò)包括基站和在不同頻譜的n個(gè)用戶終端，所述基站與所述n個(gè)用戶終端通信相連，且所述基站的通信任務(wù)通過有源頻率選擇表面afss進(jìn)行調(diào)諧之后傳輸至所述n個(gè)用戶終端，n為大于1的正整數(shù)；所述方法包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于afss輔助地面網(wǎng)絡(luò)的無線通信方法，其特征在于，所述能耗最小化的目標(biāo)函數(shù)，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于afss輔助地面網(wǎng)絡(luò)的無線通信方法，其特征在于，采用深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)dqn對所述目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解，得到所述目標(biāo)解。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于afss輔助地面網(wǎng)絡(luò)的無線通信方法，其特征在于，所述深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)dqn中的獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)包括：

9.一種電子設(shè)備，其特征在于：包括至少一個(gè)控制器和用于與所述至少一個(gè)控制器通信連接的存儲(chǔ)器；所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有可被所述至少一個(gè)控制器執(zhí)行的指令，所述指令被所述至少一個(gè)控制器執(zhí)行，以使所述至少一個(gè)控制器能夠執(zhí)行權(quán)利要求5至8任一項(xiàng)所述的基于afss輔助地面網(wǎng)絡(luò)的無線通信方法。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于：所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行權(quán)利要求5至8任一項(xiàng)所述的基于afss輔助地面網(wǎng)絡(luò)的無線通信方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及了一種基于AFSS輔助地面網(wǎng)絡(luò)的無線通信系統(tǒng)及其通信方法，本系統(tǒng)針對地面網(wǎng)絡(luò)，提供一個(gè)控制器用于構(gòu)建AFSS策略集合，并根據(jù)AFSS策略集合，構(gòu)建在傳輸策略可選的情況下，由基站基于AFSS輔助將通信任務(wù)傳輸至N個(gè)用戶終端的能耗最小化的目標(biāo)函數(shù)，并根據(jù)求解該函數(shù)得到的目標(biāo)解，控制基站調(diào)整傳輸通信任務(wù)至N個(gè)用戶終端的傳輸策略。本系統(tǒng)及其方法可以通過動(dòng)態(tài)的選擇不同的傳輸策略，通過改變通信任務(wù)傳輸中的AFSS電壓值，使得能夠在最小化基站基于AFSS輔助將通信任務(wù)傳輸至N個(gè)用戶終端的能耗的同時(shí)，提升地面網(wǎng)絡(luò)的通信任務(wù)的傳輸效率，滿足不同的頻譜需求。

技術(shù)研發(fā)人員：唐楓梟,康力天,趙明
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中南大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6