广覆盖场景下基于终端侧等待的多用户上行资源调度方法技术

本发明专利技术公开了一种广覆盖场景下基于终端侧等待的多用户上行资源调度方法。其工作原理为：首先，终端向基站申请上行资源并上报位置信息，基站根据终端信息以及自身位置信息，解算出不同终端单向链路传输时延，根据终端固定处理时延以及不同终端的链路传输时延，规划在N个时隙(大于固定处理时延与最大的链路传输时延之和)后统一接收终端的上行数据。然后，基站下发上行授权信息以及时间信息至终端，为各用户分配上行调度资源，资源调度指示在不同的传输链路上经历不同的传输时延，各终端会在不同时刻接收到上行授权指示与时间信息。最后，终端侧通过调整处理等待时延(包括固定处理时延与等待时延)，保证终端上行传输数据在规划的N时隙后同时刻被接收。利用本发明专利技术方法终端侧等待调度资源，抵消不同终端的不同传播时延带来的影响，适应广覆盖场景下多用户上行传输资源的无冲突调度。

A multi-user uplink resource scheduling method based on terminal side waiting in a wide coverage scenario

The invention discloses a multi-user uplink resource scheduling method based on terminal side waiting in a wide coverage scenario. Its working principle is as follows: first, the terminal applies for the uplink resources and reports the location information to the base station. According to the terminal information and its own location information, the base station calculates the one-way link transmission delay of different terminals. According to the fixed processing delay of the terminal and the link transmission delay of different terminals, it plans to unify after n time slots (greater than the sum of the fixed processing delay and the maximum link transmission delay) Receive the uplink data of the terminal. Then, the base station sends uplink authorization information and time information to the terminal to allocate uplink scheduling resources for each user. Resource scheduling instructions experience different transmission delays on different transmission links, and each terminal will receive uplink authorization instructions and time information at different times. Finally, by adjusting the processing waiting delay (including fixed processing delay and waiting delay), the terminal side ensures that the uplink transmission data is received at the same time after the planned N-SLOT. The simultaneous interpreting method is applied to the terminal side to wait for scheduling resources to offset the influence of different terminal propagation delays, so as to adapt to the conflict free scheduling of multi-user uplink transmission resources under the wide coverage scenario.

【技术实现步骤摘要】
广覆盖场景下基于终端侧等待的多用户上行资源调度方法
本专利技术属于移动通信领域，具体涉及到广覆盖大时延场景下基于终端侧等待的多用户上行资源调度方法。技术背景随着无线通信事业的发展，几乎人人都能利用终端在地面移动网络覆盖范围下进行通信，但地面移动网络覆盖范围有限，在远洋、沙漠和偏远地区建站困难，信号难以覆盖。实现通信服务全球无缝覆盖已成为目前无线通信领域的主要目标方向，研究具备覆盖范围广，不受地面条件约束和灵活机动等特点的通信系统，是实现通信服务全球覆盖的重要途径。多用户上行资源调度已成为广覆盖、全球覆盖大时延场景的重要课题。地面4G/5G系统中，UE(UserEquipment)上行调度过程为：UE发送探测参考信号SRS(SoundingReferenceSignal)信息，周期性上报与数据传输无关，为上行资源调度提供参考信号，基站则测量上行传输信道质量CQI(ChannelQualityIndicator)；当有上行业务到达时，UE通过BSR(BufferStatusReport)或SR(SchedulingRequest)或随机竞争接入方式向网侧基站申请上行传输资源，指示有上行数据到达，请求分配无线资源；基站通过物理下行控制信道PDCCH(PhysicalDownlinkControlChannel)发送上行传输资源授权指示给UE；UE接收到资源授权信息，根据上行资源授权在指定的时频资源发送数据到基站；基站根据本地记录的上行传输资源指示信息接收数据，并根据接收数据是否准确译码反馈ACK/NACK；UE根据基站经PDCCH下发的新数据指示，确定重传或传输新数据。地面终端UE与网络侧基站之间的通信距离短，传输时延很小。上行timing的不确定性正比于小区半径，每1km有大约3.3μs的单向链路传输延迟(3.3μs/km)，以LTE100km的小区为例，最边缘终端UE与中心基站的最大单向链路传输时延为0.33ms，小于一个传输时间间隔，即时延不超过一个调度时隙，不影响时隙资源占用。对于广覆盖场景，以卫星互联通信系统为例，卫星运行轨道高，波束覆盖范围大，波束覆盖的用户终端数众多，传输链路时延大(5～200ms)，远超出一个传输时间间隔，不同用户终端间的传输时延差大(0.5～10ms)，基站在同一时刻发送的上行调度授权指示，经历不同的链路传输时延后，不同用户终端在不同时刻响应，终端间时延差异可使得实际响应时的资源占用碰撞冲突，上行资源占用冲突示意图见图1。基站为不同的用户终端发送授权信息，不同终端接收后，立即使用不同频率的载波(f1，f2，f3……)进行发送，由于不同终端所处位置不同，导致终端接收到授权信息的时间差异，最终基站接收到数据块的时间也不相同。同时，当终端有需求时，基站会再次发送授权信息，得到授权信息的终端立即发送数据，最终可能导致时延小的终端分配的载波频率与时延大的终端使用的载波频率相同，并同时到达基站，发生冲突。如图1中用户3与用户1，由于用户3距离较远，导致其与用户1第二次发送的数据信息同时到达基站，且因为使用频率相同，造成了冲突。现有地面多用户调度技术已经成熟，考虑了上行接入、同步等技术，但是没有大时延、大时延差场景下的上行调度策略设计，要实现广覆盖场景下的互联通信，要求准确的多用户上行传输资源调度方法。
技术实现思路
为了解决广覆盖场景中基站覆盖范围大，小区内终端传播时延差大，终端上行传输资源占用碰撞冲突问题。本专利技术提出了一种基于终端侧等待的多用户上行资源调度方法。本专利技术提出了基于终端侧等待的多用户上行资源调度方法，如图2所示，上行调度基本过程包括上行调度请求，指示，授权，响应。应对调度过程中的传输时延大，终端之间传输时延差造成的资源占用冲突问题。本专利技术采用的技术方案为广覆盖场景下基于终端侧等待的多用户上行资源调度方法，该方法包括：步骤1：基站通过空口发送上行资源调度授权信息，并规划在N个slot后，基站接收终端的上行传输数据；步骤2：不同的终端接收到基站上行授权指示，基站上行授权指示中包含了基站授权指示发送的时间信息，不同终端接收到基站发信时间信息，对比接收时间信息，获取基站与终端间单向链路传输时延；步骤3：终端获知了单向链路传输时延以及规划在N个slot后基站接收上行数据，终端侧调整处理等待时延，将数据发送出去，使得数据在相对基站发送授权指示的N个slot后到达基站，同时刻被基站接收；步骤4：基站在间隔上行授权指示下发N个slot后接收上行数据，同时基站根据接收数据是否正确译码反馈ACK/NACK，终端根据基站反馈指示，确定重传或传输新数据。进一步的，所述步骤1中规划基站在上行资源授权指示下发后的N个slot后接收上行数据，不同终端经历不同的传输时延，规划的间隔时隙N大于最大双向链路传输时延以及固定处理时延之和，能够满足传输时延最大的终端同时进行传输，这就决定了传输时延小的终端在接收到授权后，需要等待的时延大，以实现数据同步到达基站。进一步的，所述步骤2中终端接收到基站为其分配上行资源授权指示，其中经历了一个基站-终端链路的传输时延，基站下发给终端的上行授权信息中携带了基站同一时刻分配上行资源时刻的时间信息。接收到上行授权信息，终端根据授权时间信息与接收时刻的时间的差值可以获知自身单向链路传输时延。进一步的，所述步骤3中终端获知单向链路传输时延并且基站将在其下发时刻滞后N个时隙接收，基站在同时刻下发的调度信息，在不同的时刻到达不同终端，传播时延小的终端先收到调度指示，传播时延大的终端后收到调度指示，为避免资源占用的时间差异，终端根据基站的上行授权指示时间解算出双向链路传输时延，调整终端侧处理等待时延，同步到调度指示下发后第N个时隙数据被接收，抵消时延差异，使得基站同一时刻的调度指示，在之后同一时刻被基站接收数据，实现上行资源无冲突调度。本专利技术的广覆盖场景下基于终端侧等待的上行资源调度方法，相对于现技术具有以下的有益效果：(1)本专利技术方法通过终端侧等待，抵消不同终端的不同传输时延，使得基站同一时刻发出上行授权，也在之后同一时刻接收数据，避免上行资源占用碰撞冲突。该专利技术能够适应广覆盖场景下通信时延大，终端时延差大的特点，具有广泛的工程意义。附图说明图1是上行资源调度冲突示意图。图2是上行数据传输过程示意图。图3是终端-基站传输延迟示意图。图4是波束内不同终端传输延迟差示意图。图5是本专利技术上行调度控制时序图。图6是本专利技术多用户上行调度时序图。具体实施方式下面结合附图和实施例对专利技术进一步说明。本专利技术提出了基于终端侧等待的多用户上行资源调度方法，如图2所示，上行调度基本过程包括上行调度指示，授权，传输，响应。以卫星互联网通信系统为例，使用卫星进行转发，描述终端上行调度资源无冲突分配占用方法。本专利技术采用的技术方案步骤如下：步骤1终端发送探测参考信号信息，为上行资源调度提供参考信号。终端发送上行调度请求，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.广覆盖场景下基于终端侧等待的多用户上行资源调度方法，该方法包括：/n步骤1：基站通过空口发送上行资源调度授权信息，并规划在N个slot后，基站接收终端的上行传输数据；/n步骤2：不同的终端接收到基站上行授权指示，基站上行授权指示中包含了基站授权指示发送的时间信息，不同终端接收到基站发信时间信息，对比接收时间信息，获取基站与终端间单向链路传输时延；/n步骤3：终端获知了单向链路传输时延以及规划在N个slot后基站接收上行数据，终端侧调整处理等待时延，将数据发送出去，使得数据在相对基站发送授权指示的N个slot后到达基站，同时刻被基站接收；/n步骤4：基站在间隔上行授权指示下发N个slot后接收上行数据，同时基站根据接收数据是否正确译码反馈ACK/NACK，终端根据基站反馈指示，确定重传或传输新数据。/n

【技术特征摘要】
1.广覆盖场景下基于终端侧等待的多用户上行资源调度方法，该方法包括：
步骤1：基站通过空口发送上行资源调度授权信息，并规划在N个slot后，基站接收终端的上行传输数据；
步骤2：不同的终端接收到基站上行授权指示，基站上行授权指示中包含了基站授权指示发送的时间信息，不同终端接收到基站发信时间信息，对比接收时间信息，获取基站与终端间单向链路传输时延；
步骤3：终端获知了单向链路传输时延以及规划在N个slot后基站接收上行数据，终端侧调整处理等待时延，将数据发送出去，使得数据在相对基站发送授权指示的N个slot后到达基站，同时刻被基站接收；
步骤4：基站在间隔上行授权指示下发N个slot后接收上行数据，同时基站根据接收数据是否正确译码反馈ACK/NACK，终端根据基站反馈指示，确定重传或传输新数据。


2.如权利要求1所述的广覆盖场景下基于终端侧等待的多用户上行资源调度方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：商科峰，刘田，张毅，夏斌，李斌，
申请(专利权)人：成都天奥集团有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51