[發明專利]一種NB-IoT系統中上行鏈路資源調度方法

有效

• 申請號: 202010401294.4
• 申請日: 2020-05-13
• 公開（公告）號: CN111669836B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 譚洪舟;何龍振;陸許明;徐永鍵
• 申請（專利權）人: 中山大學;中山大學花都產業科技研究院
• 主分類號: H04W72/12
• 分類號: H04W72/12;H04L1/00;H04L1/18;H04W52/36
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 張金福

本發明提供的一種NB?IoT系統中上行鏈路資源調度方法，通過對窄帶物聯網業務進行分類建模，對不同業務類型采取不同的資源調度策略，同時引入自適應調度算法，基于即時信道條件對MCS與重復傳輸次數進行更新，以降低BLER與丟包率，提高吞吐量，有較強的實用性。

技術領域

本發明涉及物聯網通信技術領域，更具體的，涉及一種NB-IoT系統中上行鏈路資源調度方法。

背景技術

隨著物聯網技術浪潮的推動和普及，通信技術在滿足傳統的人與人之間的互聯需求之外，不斷發展以滿足人與物之間的互聯，甚至物與物之間的相連。目前已經出現了大量物與物之間的連接，然而這些連接大多通過藍牙，wifi等短距通信技術承載，非運營商移動網絡。事實上，傳統的數據傳輸方式更適用于人與人之間的信息傳輸，而不是物與物之間的信息傳輸。為了滿足不同物聯網業務需求，根據物聯網業務特征和移動通信網絡特點，3GPP根據窄帶業務應用場景開發NB-IoT以適應蓬勃發展的物聯網業務需求。

NB-IoT具有廣覆蓋，大連接，低功耗，低成本的特點，只消耗180KHz的帶寬。其使用許可頻段，采取帶內，保護帶或獨立載波三種部署方式，可直接部署于GSM網絡，UMTS網絡或LTE網絡，與現有網絡共存。3GPP協議規定NBIOT的終端上行占用帶寬為180KHz，采用SC-FDMA多址方式與H-FDD半雙工方式，支持單頻與多頻傳輸。單頻傳輸支持兩個載波間隔：15KHz與3.75KHz，而多頻傳輸只支持15KHz子載波間隔。單頻傳輸主要用于低速率、覆蓋增強場景，可以有效降低實現成本，而多頻傳輸可以提供更大傳輸速率，同時也可以支持覆蓋增強。

NB-IoT上行鏈路15KHz間隔的幀結構設計與LTE協議相似，1無線幀包含20個時隙，而對于3.75KHz子載波間隔定義了2ms長的時隙結構，即1幀包含5個時隙。除此之外，NB-IoT在上行還引入了資源單元(Resource Element)的概念，為上行鏈路數據發送的最小單位。3.75KHz間隔下，由于鏈路只支持單頻傳輸，資源單元也只占用1個子載波，時域上占用32ms；15KHz間隔下，上行定義了四種資源單元格式，在頻域上分別占用{1，3，6，12}個連續的子載波。但與LTE比較，NB-IoT的資源更少，不同的調度單元需要不同的調度方法。

除了資源單元格式的更新，3GPP標準還將重復傳輸數據與相關控制信號作為NB-IoT覆蓋增強的基礎解決方案之一，考慮到這一特性，鏈路的資源調度需要從三個維度執行：調制編碼方案(modulation and coding scheme，MCS)的確定，重復傳輸次數的確定以及資源單元格式的選擇，但傳統的方案在調度過程中，BLER與丟包率高，吞吐量較低。

發明內容

本發明為克服傳統的鏈路資源調度方案在調度過程中，不同的調度單元需要不同的調度方法，且存在BLER與丟包率高，吞吐量較低的技術缺陷，提供一種NB-IoT系統中上行鏈路資源調度方法。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

一種NB-IoT系統中上行鏈路資源調度方法，包括以下步驟：

S1：在物理層收到上層信令提示新數據包開始，在進行鏈路資源調度之前，首先通過讀取服務等級標識QCI對用戶傳輸數據類型進行判斷，根據判斷結果選擇對應的調度算法；

S2：獲取用戶當前覆蓋增強CE等級，根據用戶在前一上行時隙進行15KHz單頻傳輸的發射功率計算上行功率余量PHR，生成功率余量報告；

S3：根據功率余量報告劃定調制編碼方案MCS和重復次數范圍，基于業務類型和覆蓋等級選取資源單元格式、MCS初始值以及重復次數初始值；

S4：進行數據包傳輸；

S5：判斷數據包是否傳輸完成，若是，返回執行步驟S1；否則，等待基站端HARQ進程返回ACK/NACK信號；