5G新空口中eMBB和URLLC混合业务资源分配方法组成比例

本发明专利技术公开了5G新空口中eMBB和URLLC混合业务资源分配方法，按如下步骤：令小区中存在一个基站，K

【技术实现步骤摘要】
5G新空口中eMBB和URLLC混合业务资源分配方法


[0001]本专利技术属于无线通信
，尤其涉及一种5G新空口中增强宽带eMBB和超可靠低延时通信URLLC业务混合场景下的资源分配方法。

技术介绍

[0002]5G新空口中有三大业务场景：分别是增强宽带(eMBB)、大连接(mMTC)、超可靠低延时通信(URLLC)。eMBB和URLLC共存将是5G发展过程中的常见场景，尤其适用于智能制造、工业互联网、无人驾驶等场景。由于URLLC对时延要求高，而eMBB用户数据速率高，占用带宽大，二者共存势必造成系统内各种资源的竞争。因此，运营商网络设计的目标需要针对性地解决eMBB和URLLC共存时的资源分配问题，在确保URLLC服务的同时提高eMBB用户的体验，提高系统资源利用的效率。
[0003]现有技术中对于eMBB和URLLC共存时的资源分配机制有资源预留、打孔、叠加传输三大类。而资源预留类方法会导致本来可以用于eMBB的资源闲置；现有的打孔类方法是在传输URLLC的时频资源上将分配给eMBB的功率置为0，其以降低eMBB用户的速率为代价保障URLLC业务的传输，同时打孔指示发送给终端会有信令的开销；叠加传输是在相同的时频资源上同时传eMBB和URLLC业务，会降低URLLC业务的可靠性。
[0004]综上所述，如何优化eMBB和URLLC业务混合场景下的资源分配机制，值得进一步深入研究寻找更可行的技术方案。

技术实现思路

[0005]为克服现有技术的局限性，本专利技术提供了一种eMBB和URLLC用户共存时的混合资源分配方法。
[0006]本专利技术采取如下技术方案：
[0007]一种5G新空口中eMBB和URLLC混合业务资源分配方法，其按如下步骤：令小区中存在一个基站，K
e
个eMBB用户和K
u
个URLLC用户。eMBB采用时隙slot进行传输，由数个(优选14个)正交频分复用OFDM符号组成。URLLC采用迷你时隙mini
‑
slot进行传输，由数个(优选2个)OFDM符号组成。将eMBB的slot划分成一组K
t
个mini
‑
slot，表示为集合采用打孔方案，即URLLC业务到达后，对正在传输的eMBB业务所在的物理资源块(PRB)进行打孔，插入URLLC数据后立即进行传输。
[0008]在URLLC业务未到达时，eMBB业务采用比例公平调度算法进行PRB调度，即计算权重其中r
k,i
(t)是PRB k(表示第k个PRB)上可以传输的eMBB用户i的数据传输速率，R
i
(t)是用户i的过去一段时间内的平均传输速率。取max(ω
k,i
(t)),i＝1,...,K
e
，将PRB k分配给用户i。
[0009]优选的，基于历史数据训练RBF神经网络，拟合解码概率函数。
[0010]解码概率函数可以表示为其中，MCS
i
为eMBB用户i的调制编码格式，这个参数决定了传输块的长度TBS
i
以及调制方式。是分配给eMBB用户i的PRB个数，来自于上一步比例公平调度算法对各个eMBB用户进行PRB调度的结果。是URLLC业务对eMBB用户i的打孔次数。
[0011]以影响接收端解码概率的3个变量作为RBF神经网络的输入，即x1、x2、x3是对X向量的展开表示，分别对应MCS
i
这三个值，之后通过高斯核函数将输入层数据变换到隐含层：
[0012][0013]式中，X为输入样本向量；c
j
为核函数中心向量，是核函数方差，||X
‑
c
j
||为样本与中心的欧式距离，m是隐含层个数。
[0014]输出层设置为1层，将隐含层数据经过以下线性变换后得到输出函数：其中，ω
j
是隐含层到输出层的连接权值，y
i
＝ACK
i
为eMBB用户i接收端收到传输块后的反馈，若接收端解码成功，则ACK
i
＝1，否则ACK
i
＝0。
[0015]在大量的数据训练之下，可拟合eMBB用户分配了不同的调制编码格式MCS和PRB个数的情况下在不同的打孔数下的解码概率。
[0016]根据训练好的神经网络对于解码概率的预测结果，可以采用不同的打孔策略，例如，取打孔导致的潜在吞吐量损失最小的eMBB用户进行打孔；随机选取用户进行打孔；还可结合当前重传次数进行打孔eMBB用户的选择，当某eMBB用户处于最后一次HARQ重传时，在此用户上进行打孔，相当于牺牲了信道条件不好导致多次重传到最后一次重传的用户的吞吐量，避免其他eMBB用户的吞吐量损失。
[0017]本专利技术可以有效支持eMBB/URLLC业务共存，满足不同业务的服务质量需求，在URLLC业务到达后，能够立即为其调度资源，保证URLLC业务对时延的需求；在此基础上，合理地对eMBB业务进行打孔，尽可能少地影响eMBB用户的吞吐量，从而实现eMBB/URLLC业务的合理折衷，提高整个无线网络的效能，增强用户的体验。
附图说明
[0018]图1是slot和mini
‑
slot的结构图。
[0019]图2是eMBB/URLLC打孔共存资源调度模型。
具体实施方式
[0020]为了对本专利技术的技术方案有更加清楚的理解，现结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。
[0021]图1示出了5G NR协议定义的slot和mini
‑
slot的结构。一个slot占据14个OFDM符号，用于分配给eMBB用户；1个mini
‑
slot占据2个OFDM符号，用于分配给URLLC用户。
[0022]图2示出了eMBB用户和URLLC用户在时频网格的分布。每个eMBB用户占用一个slot
内的若干PRB，每个URLLC用户则占用一个mini
‑
slot内的若干PRB。
[0023]本实施例5G新空口中eMBB和URLLC混合业务资源分配方法中，令小区中存在一个基站，K
e
个eMBB用户和K
u
个URLLC用户。eMBB采用slot进行传输，由14个OFDM符号组成。URLLC采用mini
‑
slot进行传输，由2个OFDM符号组成。将eMBB的slot划分成一组K
t
个mini
‑
slot，表示为集合采用打孔方案，即URLLC业务到达后，对正在传输的eMBB业务所在的物理资源块(PRB)进行打孔，插入URLLC数据后立即进行传输。URLLC用户遵循泊松过程，到达速率为λ
slot
，其在当前mini
‑
slot内的到达率为λ
t...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.5G新空口中eMBB和URLLC混合业务资源分配方法，其特征在于按如下步骤：令小区中存在一个基站，K
e
个eMBB用户和K
u
个URLLC用户；eMBB采用slot进行传输，由数个OFDM符号组成；URLLC采用mini
‑
slot进行传输，由数个OFDM符号组成；将eMBB的slot划分成一组K
t
个mini
‑
slot，表示为集合采用打孔策略，即URLLC业务到达后，对正在传输的eMBB业务所在的物理资源块PRB进行打孔，插入URLLC数据后立即进行传输；在URLLC业务未到达时，eMBB业务采用比例公平调度算法进行PRB调度，即计算权重其中r
k,i
(t)是PRBk上传输的eMBB用户i的数据传输速率，R
i
(t)是用户i的过去一段时间内的平均传输速率；取max(ω
k,i
(t)),i＝1,...,K
e
，将PRBk分配给用户i。2.如权利要求1所述5G新空口中eMBB和URLLC混合业务资源分配方法，其特征在于：基于历史数据训练RBF神经网络，拟合解码概率函数；解码概率函数表示为其中，MCS
i
为eMBB用户i的调制编码格式，这个参数决定了传输块的长度TBS
i
以及调制方式；是分配给eMBB用户i的PRB个数，来自于所述比例公平调度算法对各个eMBB用户进行PRB调度的结果；是URLLC业务对eMBB用户i的打孔次数；以影响接收端解码概率的3个变量作为RBF神经网络的输入，即通过高斯核函数将输入层数据变换到隐含层：式中，X为输入样本向量；c
j
为核函数中心向量，是核函数方差，||X
‑
c
j
||为样本与中心的欧式距离，m是隐含层个数；输出层设置为1层，将隐含层数据经过以下线性变换后得到输出函数：其中，ω
j
是隐含层到输出层的连接权值，y
i
＝ACK
i
为eMBB用户i接收端收到传输块后的反馈，若接收端解码成功，则ACK
i
＝1，否则ACK
i
＝0。3.如权利要求2所述5G新空口中eMBB和URLLC混合业务资源分配方法，其特征在于：所述的打孔策略为：取打孔导致的潜在吞吐量损失最小的eMBB用户进行打孔，具体过程描述如下：步骤1：对于各个mini
‑
slot做循环：For t＝1 to K
t
；步骤2：对于一...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴江，熊昭，徐伟强，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：