毫米波车联网资源调度方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本公开涉及计算机技术领域，具体涉及毫米波车联网资源调度方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

在无线物联网系统中，为了保证数据的高效传输，提高系统的整体吞吐效率，需要对空间波束、时域、频域资源进行高效调度。

发明内容

为了解决相关技术中的问题，本公开实施例提供毫米波车联网资源调度方法、装置、电子设备及存储介质。

第一方面，本公开实施例中提供了一种资源调度方法，包括：

获取多个数据队列的状态；

在波束相干时间中，采用接入控制方法，将到达数据分配至所述多个数据队列；

根据移动设备在基站覆盖的无线环境中的分布，在波束相干时间中，确定空域波束集合；

在所述空域波束集合的每个空域波束中，分配时域资源和/或频域资源。

结合第一方面，本公开在第一方面的第一种实现方式中，所述在波束相干时间中，采用接入控制方法，将到达数据分配至所述多个数据队列包括：

在所述波束相干时间中，采用凸优化方式构造所述接入控制方法，将所述到达数据分配至所述多个数据队列。

结合第一方面，本公开在第一方面的第二种实现方式中，所述空域波束集合包括：

所述基站的发送波束的集合；和

移动设备的接收波束的集合，

所述根据移动设备在基站覆盖的无线环境中的分布，在波束相干时间中，确定空域波束集合包括：

在所述波束相干时间中，对所述移动设备和所述基站间的无线信道，进行基于弦距的信道相关性分析，得到信道弦距相关性分析结果；

根据所述信道弦距相关性分析结果，使用K-均值方法进行分簇，获取所述分簇的质心，根据所述分簇的质心确定所述基站的发送波束的方向。

结合第一方面的第二种实现方式，本公开在第一方面的第三种实现方式中，还包括：

根据所述基站的发送波束的方向，计算所述基站的发送波束的宽度；

根据波束宽度乘积和所述基站的发送波束的宽度，计算所述移动设备的接收波束的宽度。

结合第一方面，本公开在第一方面的第四种实现方式中，所述在所述空域波束集合的每个空域波束中，分配时域资源和/或频域资源包括：

在信道相干时间中，在所述空域波束集合的每个空域波束中，计算所述每个空域波束中的基带信道增益；

根据所述每个空域波束中的基带信道增益，计算对频域子信道的资源分配。

结合第一方面的第四种实现方式，本公开在第一方面的第五种实现方式中，所述根据所述每个空域波束中的基带信道增益，计算对频域子信道的资源分配包括：

根据所述每个空域波束中的基带信道增益，使用整数规划方法，计算对频域子信道的资源分配。

结合第一方面，本公开在第一方面的第六种实现方式中，还包括：

根据所述空域波束集合，和所述每个空域波束中分配的所述时域资源和/或频域资源，传输所述多个数据队列中的数据；

更新所述多个数据队列的状态。

第二方面，本公开实施例中提供了一种资源调度装置，包括：数据队列状态获取模块，被配置为获取多个数据队列的状态；

接入控制模块，被配置为在波束相干时间中，采用接入控制方法，将到达数据分配至所述多个数据队列；

空域波束集合确定模块，被配置为根据移动设备在基站覆盖的空间中的分布，在波束相干时间中，确定空域波束集合；

时频域资源分配模块，被配置为在所述空域波束集合的每个空域波束中，分配时域资源和/或频域资源。

第三方面，本公开实施例中提供了一种电子设备，包括存储器和处理器；其中，

所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现如第一方面、第一方面的第一种实现方式到第六种实现方式任一项所述的方法。

第四方面，本公开实施例中提供了一种可读存储介质，其上存储有计算机指令，该计算机指令被处理器执行时实现如第一方面、第一方面的第一种实现方式到第六种实现方式任一项所述的方法。

本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

根据本公开实施例提供的技术方案，通过获取多个数据队列的状态；在波束相干时间中，采用接入控制方法，将到达数据分配至所述多个数据队列；根据移动设备在基站覆盖的无线环境中的分布，在波束相干时间中，确定空域波束集合；在所述空域波束集合的每个空域波束中，分配时域资源和/或频域资源，从而使得空域波束集合为波束相干时间内的多个信道相干时间上基于既定空域波束调度结果的时频域资源协同调度提供了参考依据，对空间波束资源和时域、频域传输资源进行更高效的分配，对准移动设备的理想信号接收方向，避免干扰，提升链路增益，拓展覆盖范围，提高空间资源和时域、频域资源的利用效率，提高整体吞吐率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

结合附图，通过以下非限制性实施方式的详细描述，本公开的其它特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中：

图1a示出根据本公开一实施方式的资源调度方法的实施场景的示例性流程图；

图1b示出根据本公开一实施方式的资源调度方法的实施场景的示例性示意图；

图2示出根据本公开一实施方式的资源调度方法的流程图；

图3示出根据图2所示实施方式中的步骤S203的流程图；

图4示出根据图2所示另一实施方式中的步骤S203的流程图；

图5示出根据图2所示实施方式中的步骤S204的流程图；

图6示出根据本公开另一实施方式的资源调度方法的流程图；

图7示出根据本公开一实施方式的资源调度装置的结构框图；

图8示出根据本公开一实施方式的电子设备的结构框图；

图9是适于用来实现根据本公开一实施方式的资源调度方法的计算机系统的结构示意图。

具体实施方式

下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施方式，以使本领域技术人员可容易地实现它们。此外，为了清楚起见，在附图中省略了与描述示例性实施方式无关的部分。

在本公开中，应理解，诸如“包括”或“具有”等的术语旨在指示本说明书中所公开的标签、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合的存在，并且不欲排除一个或多个其他标签、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合存在或被添加的可能性。

另外还需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的标签可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

无线网联车辆通常配备大量传感器，如摄像头、激光雷达、红外传感、毫米波雷达等，以对路况、车辆等环境信息进行精准感知。然而众多传感器会产生大量数据，一小时的数据量高达1TB。如此庞大的环境感知数据的分享，对无线网络接入速率提出了严峻挑战。随着微波无线链路的频谱效率逐渐趋于理论极值，设计毫米波车联网体系势在必行。在5G毫米波车联网中，需要采用空时频协同调度的方式调度无线资源，使得网联车辆可以通过空时频三域进行复用接入，实现无干扰的并行传输。

本领域普通技术人员可以理解，除了无线网联车辆，例如进行电力系统巡检的机器人、低空飞行的植保无人机等移动设备也面临着复杂的无线环境，需要进行无线资源的空时频域协同调度。

为了解决上述问题，本公开提出一种资源调度方法、装置、电子设备及可读存储介质。

图1a示出根据本公开一实施方式的资源调度方法的实施场景的示例性流程图。

如图1a所示，车联网数据的传输以“波束相干时间”为波束赋形的时间单位。在波束相干时间(Beam Correlation Time，BCT)中，基站发射波束和网联车辆接收波束的波束方向和波束宽度不发生变化。在波束相干时间的起始部分，包含“可用波束集决策阶段”。在可用波束集决策阶段，在步骤S101中，根据无线环境确定对多个网联车辆的可用波束集，计算基站发射波束和网联车辆接收波束的波束方向和波束宽度。在波束相干时间中，紧随“可用波束集决策阶段”，是多个“信道估计阶段”和“数据传输阶段”。一个“信道估计阶段”和“数据传输阶段”的周期对应一个“信道相干时间”(Channel Correclation Time，CCT)。

在信道估计阶段，在步骤S102中，利用可用波束集进行有效信道增益估计；在数据传输阶段，在步骤S103中，根据有效信道增益估计进行空时频资源调度，在调度资源上进行数据传输。

图1b示出根据本公开一实施方式的资源调度方法的实施场景的示例性示意图。

如图1b所示，在波束相干时间(Beam Correlation Time，BCT)中，接入控制111接收到需要传输给K个网联车辆的数据块，数据块大小分别为a

接入控制111控制每个BCT内向队列112输入数据块的大小a

其中||q[t]||

在本公开的实施例中，本公开可以在总体上提出了一种基于Lyapunov漂移优化理论的包括接入控制-空时频资源协同调度-动态队列更新的三重迭代协同调度框架。

第t个BCT的Lyapunov函数定义为

其中

考虑到队列服务速率以及一个BCT内各车辆到达数据也存在上界，设置Lyapunov漂移函数上界为

其中常数ε≥0。

令V表示特定常数，U(a[t])表示毫米波车联网关于a[t]的系统效用函数。根据Lyapunov漂移优化理论，可以将多个BCT时隙的联合优化问题转化为每个BCT的迭代优化问题，即在第t个BCT内，最小化

从而在队列动态更新过程中维持网络的稳定运行，同时最大化系统效用。

在本公开的实施例中，通过以上方式，建立了基于Lyapunov漂移优化理论的包括接入控制-空时频资源协同调度-动态队列更新的三重迭代协同调度框架。

在本公开的实施例中，在接入控制111中，在每个BCT内求解问题

其中系统效用函数U(a[t])可以是是在BCT内到达的数据块大小a(t)的二阶连续可导的强凸递增函数。因此，接入控制问题可以是一个凸优化问题，在多项式时间内有效求解得到，部分系统效用函数可以直接获得最优解的闭式表达式。例如当采用正比公平调度效用函数时，接入控制的最优解可以表示为

在本公开的实施例中，在空时频资源协同调度113中，对于任意给定的队列长度q[t]以及到达的数据块大小a[t]，逐时隙优化空时频资源的协同调度，最大化加权系统服务速率。令

在本公开的实施例中，在图1a的“可用波束集决策阶段”，可以首先进行“基于信道相关性的车辆分簇决策”。

在本公开的实施例中，将接入一个基站波束的网联车辆集合，定义为一个车辆簇。接入不同波束的不同车辆簇间，可以利用空间复用增益进行数据的并行无干扰传输。对接入相同波束的同一车辆簇中的多个网联车辆，充分利用基站和多个网联车辆间的无线信道特征，通过车辆的数字波束赋形和频域子信道、时域CCT调度进行多个网联车辆间的传输资源复用，从而充分发挥空时频域协同调度增益，最大化空时频三重自由度的利用率。

在本公开的实施例中，毫米波车联网可以是为了应对密集高速接入场景而设计的，存在毫米波基站和车辆分布密集的情况。基于相邻车辆位置以及环境散射的相似性，导致相邻车辆间信道存在较强的相关性，因此对于模拟波束域，位置相近、环境散射相似的车辆更倾向于组成簇，接入同一波束。基站与网联车辆间的信道相关性取决于天线间距、天线阵子排布方式，信号的角域扩展、离开/到达角，以及地理位置间距等因素。

在本公开的实施例中，在“基于信道相关性的车辆分簇决策”中，首先进行“基于弦距的信道相关性分析”。

在本公开的实施例中，利用基站与网联车辆的多发射、多接收信道矩阵的二阶统计特征，即信道协方差矩阵特征空间，进行相关性分析。对基站与第k个网联车辆UE

在本公开的实施例中，在“基于信道相关性的车辆分簇决策”中，在“基于弦距的信道相关性分析”之后，可以进行“基于K-Means聚类的车辆分簇”。

在一个BCT内，由于基站射频链的数目限制，假设毫米波车联网基站最多可以发出N个波束。为了实现空域波束资源的充分利用，将所有车辆根据信道相关性划分为N个簇，即每波束服务一个簇的车辆。在给定簇数目的情况下，采用K-means聚类来进行网联车辆簇的划分，尽量使得一个簇内所有网联车辆的信道相关性较强，使前述协方差矩阵的特征空间均涵盖一个特定子空间。对于一个特定车辆簇，可以将簇的中心节点定义为质心，质心的信道协方差矩阵特征空间建模为整个簇节点的均值

其中eigen

在本公开的实施例中，车辆簇的决策问题可以表述为

其中C表示分簇方案，其中包括N个簇，即

在本公开的实施例中，可以采用K-means聚类算法进行上述车辆簇决策问题的求解。首先在基站无线覆盖的区域中随机生成N个质心，对于每个观测到的网联车辆，计算距离其最近的质心，加入此距离最近的质心所在的簇。然后重新计算每个簇的质心，调整网联车辆所归属的簇，不断重复这一过程直到收敛，从而获得稳定的分簇方案。

在本公开的实施例中，在图1a的“可用波束集决策阶段”，在“基于信道相关性的车辆分簇决策”之后，可以进行“空域波束调度决策”。在毫米波车联网中，车辆以N个簇的形式和基站的N个波束一一对应。

在本公开的实施例中，在“空域波束调度决策”中，可以首先进行“波束朝向决策”。以N个簇的质心相对基站的方位角作为N个波束朝向，即车辆簇信道协方差矩阵特征空间的中心方向。

在本公开的实施例中，在“空域波束调度决策”中，在“波束朝向决策”之后，可以进行“波束宽度决策”。

在本公开的实施例中，针对每个基站的发送波束和网联车辆的接收波束，优化其波束宽度，可以为簇内车辆建立高信噪比的通信链路。令θ

在本公开的实施例中，根据前述基于Lyapunov漂移理论的空时频资源协同调度框架，最优的波束宽度可以实现

首先进行波束宽度整体乘积优化：波束宽度整体乘积

其中

在本公开的实施例中，可以将

其次进行双边波束宽度决策：在基站侧，引入波束保护间隔Δ，对于任意发送波束i，假设其空间方向两侧的发送波束分别为m,n，波束朝向分别为θ

优化后的基站发送波束宽度根据波束i对应用户簇C

其中κ为权重因子，可以根据性能参数偏好进行灵活设置。

而对网联车辆，接收波束宽度可以相应地设置为

在本公开的实施例中，在图1a的“数据传输阶段”，可以进行“时频协同调度决策”。

在本公开的实施例中，在完成BCT时间尺度上的空域波束调度决策之后，可以进一步依据调度结果，进行CCT时间尺度上的时频域资源调度，从而通过协同调度优化，充分挖掘空时频域复用增益，提高系统整体吞吐速率。

在本公开的实施例中，可以采用基于贪婪算法的时频域协同调度算法，将多CCT非因果联合调度问题转化为逐CCT优化的频域子信道分配问题。在每个CCT内，首先根据之前确定的空域波束，估计基带有效信道增益；然后建立频域子信道分配优化问题，频域子信道分配优化问题的优化目标为

优化变量为所有网联车辆的频域子信道分配指示。当为特定网联车辆不分配特定频域子信道时，该频域子信道的分配指示为0；当为特定网联车辆分配特定频域子信道时，该频域子信道的分配指示为1。该优化问题可以是整数规划问题，通过分枝定界算法求解。

在本公开的实施例中，在BCT中，可以逐CCT执行上述“时频协同调度决策”，直到BCT结束。

本领域普通技术人员可以理解，本公开的资源调度方法除了可以用于毫米波网联车辆，还可以用于例如电力系统巡检机器人、低空飞行的植保无人机等移动设备，或其它应用场景，本公开对此不作限定。

图2示出根据本公开一实施方式的资源调度方法的流程图。如图2所示，资源调度方法包括步骤S201、S202、S203、S204。

在步骤S201中，获取多个数据队列的状态。

在步骤S202中，在波束相干时间中，采用接入控制方法，将到达数据分配至所述多个数据队列。

在步骤S203中，根据移动设备在基站覆盖的无线环境中的分布，在波束相干时间中，确定空域波束集合。

在步骤S204中，在所述空域波束集合的每个空域波束中，分配时域资源和/或频域资源。

在本公开的实施例中，毫米波车联网基站可以获取与基站覆盖区域中的N个网联车辆相对应的N个数据队列的状态，可以包括N个数据队列在t时刻的长度q

根据本公开实施例提供的技术方案，通过获取多个数据队列的状态；在波束相干时间中，采用接入控制方法，将到达数据分配至所述多个数据队列；根据移动设备在基站覆盖的无线环境中的分布，在波束相干时间中，确定所述基站发出的空域波束集合；在所述空域波束集合的每个空域波束中，分配时域资源和/或频域资源，从而使得空域波束集合为波束相干时间内的多个信道相干时间上基于既定空域波束调度结果的时频域资源协同调度提供了参考依据，对空间波束资源和时域、频域传输资源进行更高效的分配，对准移动设备的理想信号接收方向，避免干扰，提升链路增益，拓展覆盖范围，提高空间资源和时域、频域资源的利用效率，提高整体吞吐率。

在本公开的实施例中，对接入控制部分，可以在每个BCT内求解问题

其中系统效用函数U(a[t])可以是是在BCT内到达的数据块大小a(t)的二阶连续可导的强凸递增函数。因此，接入控制问题可以是一个凸优化问题，在多项式时间内有效求解得到，部分系统效用函数可以直接获得最优解的闭式表达式。例如当采用正比公平调度效用函数时，接入控制的最优解可以表示为

通过凸优化方式，避免队列溢出，即保证

提高了系统可靠性和整体吞吐率。

根据本公开实施例提供的技术方案，通过所述在波束相干时间中，采用接入控制方法，将到达数据分配至所述多个数据队列包括：在所述波束相干时间中，采用凸优化方式构造所述接入控制方法，将所述到达数据分配至所述多个数据队列，从而避免队列溢出，提高系统可靠性和整体吞吐率。

图3示出根据图2所示实施方式中的步骤S203的流程图。如图3所示，图2中的步骤S203包括：步骤S301、S302。

在步骤S301中，在所述波束相干时间中，对所述移动设备和所述基站间的无线信道，进行基于弦距的信道相关性分析，得到信道弦距相关性分析结果。

在步骤S302中，根据所述信道弦距相关性分析结果，使用K-均值方法进行分簇，获取所述分簇的质心，根据所述分簇的质心确定所述基站的发送波束的方向。

在本公开的实施例中，空域波束集合包括：基站的发送波束的集合和网联车辆的接收波束的集合。可以对所述移动设备和所述基站间的无线信道进行基于弦距的信道相关性分析，并使用K-均值方法进行分簇，获取N个分簇的质心，根据N个分簇的质心确定基站的N个发送波束的方向。每个簇可以服务多个网联车辆，通过分簇的方式使得基站通过有限的N个发送波束覆盖尽可能多的网联车辆，并且利用不同发送波束间的空间增益采用相同的时、频域资源进行数据发送，提高了系统的整体吞吐量。

根据本公开实施例提供的技术方案，通过所述空域波束集合包括：所述基站的发送波束的集合；和移动设备的接收波束的集合，所述根据移动设备在基站覆盖的无线环境中的分布，在波束相干时间中，确定空域波束集合包括：在所述波束相干时间中，对所述移动设备和所述基站间的无线信道，进行基于弦距的信道相关性分析，得到信道弦距相关性分析结果；根据所述信道弦距相关性分析结果，使用K-均值方法进行分簇，获取所述分簇的质心，根据所述分簇的质心确定所述基站的发送波束的方向，从而对空间波束资源和时域、频域传输资源进行更高效的分配，对准移动设备的理想信号接收方向，避免干扰，提升链路增益，拓展覆盖范围，提高空间资源和时域、频域资源的利用效率，提高整体吞吐率。

图4示出根据图2所示另一实施方式中的步骤S203的流程图。图4中除了包括和图3相同的步骤S301、S302，还包括步骤S401、S402。

在步骤S401中，根据所述基站的发送波束的方向，计算所述基站的发送波束的宽度。

在步骤S402中，根据波束宽度乘积和所述基站的发送波束的宽度，计算所述移动设备的接收波束的宽度。

在本公开的实施例中，可以先计算基站的发送波束的宽度。

在基站侧，引入波束保护间隔Δ，对于任意波束i，假设其空间方向两侧的波束分别为m,n，波束朝向分别为θ

优化后的基站波束宽度根据波束i对应用户簇C

其中κ为权重因子，可以根据性能参数偏好进行灵活设置。

然后根据波束宽度乘积和基站的发送波束的宽度，计算网联车辆的接收波束的宽度

其中

根据本公开实施例提供的技术方案，通过还包括：根据所述基站的发送波束的方向，计算所述基站的发送波束的宽度；根据波束宽度乘积和所述基站的发送波束的宽度，计算所述移动设备的接收波束的宽度，从而优化空间链路增益，拓展覆盖范围，提高空间资源和时域、频域资源的利用效率，提高整体吞吐率。

图5示出根据图2所示实施方式中的步骤S204的流程图。如图5所示，图2中的步骤S204包括：步骤S501、S502。

在步骤S501中，在信道相干时间中，在所述空域波束集合的每个空域波束中，计算所述每个空域波束中的基带信道增益。

在步骤S502中，根据所述每个空域波束中的基带信道增益，计算对频域子信道的资源分配。

在本公开的实施例中，一个波束相干时间BCT可以包括多个信道相干时间CCT。在CCT中计算每个空域波束中的基带信道增益，并根据基带信道增益计算频域子信道的资源分配，可以充分利用时、频域信道资源，提高系统整体吞吐率。

根据本公开实施例提供的技术方案，通过在所述空域波束集合的每个空域波束中，分配时域资源和/或频域资源包括：在信道相干时间中，在所述空域波束集合的每个空域波束中，计算所述每个空域波束中的基带信道增益；根据所述每个空域波束中的基带信道增益，计算对频域子信道的资源分配，从而提高空间资源和时域、频域资源的利用效率，提高整体吞吐率。

在本公开的实施例中，可以采用基于贪婪算法的时频域协同调度算法，将多CCT非因果联合调度问题转化为逐CCT优化的频域子信道分配问题。在每个CCT内，首先根据之前确定的空域波束，估计基带有效信道增益；然后建立频域子信道分配优化问题，频域子信道分配优化问题的优化目标为

优化变量为所有网联车辆的频域子信道分配指示。当为特定网联车辆不分配特定频域子信道时，该频域子信道的分配指示为0；当为特定网联车辆分配特定频域子信道时，该频域子信道的分配指示为1。该优化问题可以是整数规划问题，可以通过分枝定界算法求解。

根据本公开实施例提供的技术方案，通过所述根据所述每个空域波束中的基带信道增益，计算对频域子信道的资源分配包括：根据所述每个空域波束中的基带信道增益，使用整数规划方法，计算对频域子信道的资源分配，从而提高空间资源和时域、频域资源的利用效率，提高整体吞吐率。

图6示出根据本公开另一实施方式的资源调度方法的流程图。图6除了包括和图2相同的步骤S201、S202、S203、S204，还包括步骤S601、S602。

在步骤S601中，根据所述空域波束集合，和所述每个空域波束中分配的所述时域资源和/或频域资源，传输所述多个数据队列中的数据。

在步骤S602中，更新所述多个数据队列的状态。

在本公开的实施例中，可以在传输数据队列的数据之后，更新数据队列的状态，例如数据队列的长度，从而可靠跟踪数据队列的状态，进行下一次调度决策。

根据本公开实施例提供的技术方案，通过根据所述空域波束集合，和所述每个空域波束中分配的所述时域资源和/或频域资源，传输所述多个数据队列中的数据；更新所述多个数据队列的状态，从而将队列中的数据传输到网联车辆，保证数据队列的稳定性，提高空间资源和时域、频域资源的利用效率，提高整体吞吐率。

图7示出根据本公开一实施方式的资源调度装置的结构框图。如图7所示，资源调度装置700包括：数据队列状态获取模块701、接入控制模块702、空域波束集合确定模块703、时频域资源分配模块704。

数据队列状态获取模块701被配置为获取多个数据队列的状态。

接入控制模块702被配置为在波束相干时间中，采用接入控制方法，将到达数据分配至所述多个数据队列。

空域波束集合确定模块703被配置为根据移动设备在基站覆盖的空间中的分布，在波束相干时间中，确定空域波束集合。

时频域资源分配模块704被配置为在所述空域波束集合的每个空域波束中，分配时域资源和/或频域资源。

根据本公开实施例提供的技术方案，通过数据队列状态获取模块，被配置为获取多个数据队列的状态；接入控制模块，被配置为在波束相干时间中，采用接入控制方法，将到达数据分配至所述多个数据队列；空域波束集合确定模块，被配置为根据移动设备在基站覆盖的空间中的分布，在波束相干时间中，确定空域波束集合；时频域资源分配模块，被配置为在所述空域波束集合的每个空域波束中，分配时域资源和/或频域资源，从而对空间波束资源和时域、频域传输资源进行更高效的分配，对准移动设备的理想信号接收方向，避免干扰，提升链路增益，拓展覆盖范围，提高空间资源和时域、频域资源的利用效率，提高整体吞吐率。

图8示出根据本公开一实施方式的电子设备的结构框图。

本公开实施方式还提供了一种电子设备，如图8所示，所述电子设备800包括处理器801和存储器802；其中，存储器802存储有可被至少一个处理器801执行的指令，指令被至少一个处理器801执行以实现以下步骤：

获取多个数据队列的状态；

在波束相干时间中，采用接入控制方法，将到达数据分配至所述多个数据队列；

根据移动设备在基站覆盖的无线环境中的分布，在波束相干时间中，确定空域波束集合；

在所述空域波束集合的每个空域波束中，分配时域资源和/或频域资源。

在本公开的实施例中，所述在波束相干时间中，采用接入控制方法，将到达数据分配至所述多个数据队列包括：

在所述波束相干时间中，采用凸优化方式构造所述接入控制方法，将所述到达数据分配至所述多个数据队列。

在本公开的实施例中，所述空域波束集合包括：

所述基站的发送波束的集合；和

移动设备的接收波束的集合，

所述根据移动设备在基站覆盖的无线环境中的分布，在波束相干时间中，确定空域波束集合包括：

在所述波束相干时间中，对所述移动设备和所述基站间的无线信道，进行基于弦距的信道相关性分析，得到信道弦距相关性分析结果；

根据所述信道弦距相关性分析结果，使用K-均值方法进行分簇，获取所述分簇的质心，根据所述分簇的质心确定所述基站的发送波束的方向。

在本公开的实施例中，指令还被至少一个处理器801执行以实现以下步骤：

根据所述基站的发送波束的方向，计算所述基站的发送波束的宽度；

根据波束宽度乘积和所述基站的发送波束的宽度，计算所述移动设备的接收波束的宽度。

在本公开的实施例中，所述在所述空域波束集合的每个空域波束中，分配时域资源和/或频域资源包括：

在信道相干时间中，在所述空域波束集合的每个空域波束中，计算所述每个空域波束中的基带信道增益；

根据所述每个空域波束中的基带信道增益，计算对频域子信道的资源分配。

在本公开的实施例中，所述根据所述每个空域波束中的基带信道增益，计算对频域子信道的资源分配包括：

根据所述每个空域波束中的基带信道增益，使用整数规划方法，计算对频域子信道的资源分配。

在本公开的实施例中，指令还被至少一个处理器801执行以实现以下步骤：

根据所述空域波束集合，和所述每个空域波束中分配的所述时域资源和/或频域资源，传输所述多个数据队列中的数据；

更新所述多个数据队列的状态。

图9是适于用来实现根据本公开一实施方式的资源调度方法的计算机系统的结构示意图。

如图9所示，计算机系统900包括处理单元901，其可以根据存储在只读存储器(ROM)902中的程序或者从存储部分908加载到随机访问存储器(RAM)903中的程序而执行上述附图所示的实施方式中的各种处理。在RAM903中，还存储有系统900操作所需的各种程序和数据。处理单元901、ROM902以及RAM903通过总线904彼此相连。输入/输出(I/O)接口905也连接至总线904。

以下部件连接至I/O接口905：包括键盘、鼠标等的输入部分906；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分907；包括硬盘等的存储部分908；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分909。通信部分909经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器910也根据需要连接至I/O接口905。可拆卸介质911，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器910上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分908。其中，所述处理单元901可实现为CPU、GPU、TPU、FPGA、NPU等处理单元。

特别地，根据本公开的实施方式，上文参考附图描述的方法可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施方式包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在及其可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包含用于执行附图中的方法的程序代码。在这样的实施方式中，该计算机程序可以通过通信部分909从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质911被安装。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施方式的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，路程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本公开实施方式中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定。

作为另一方面，本公开还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施方式中所述节点中所包含的计算机可读存储介质；也可以是单独存在，未装配入设备中的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序，所述程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本公开的方法。

以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。