支持网络切片和大连接的前导码子集分配方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种支持网络切片和大连接的前导码子集分配方法及系统，属于无线领域。所述方法包括：S1)根据接入请求的服务类别，将网络切片中的前导码集合虚拟化；S2)根据不同的服务类别隔离互斥的前导码子集；S3)根据不同的服务类别的不同接入负载强度，调整所述前导码子集大小；S4)根据服务类别和调整后的前导码子集，确定接入方案，并根据所述接入方案发起接入请求；S5)完成前导码子集分配。在基于服务类别执行网络切片中将前导码集合虚拟化，依据不同的服务隔离互斥的前导码子集，根据不同服务类别的不同接入负载强度动态调整前导码子集大小，最后采用多个前导码构成码字，基于码字发起接入请求，利用有限的前导码规模支持大连接应用。大连接应用。大连接应用。

【技术实现步骤摘要】
支持网络切片和大连接的前导码子集分配方法及系统


[0001]本专利技术涉及无线通讯领域，具体地涉及一种支持网络切片和大连接的前导码子集分配方法及一种支持网络切片和大连接的前导码子集分配系统。

技术介绍

[0002]网络功能虚拟化是如今5G采用的新技术，目的是为了实现网络功能的灵活性和可扩展性。将不同的网络功能实例化为虚拟网络功能，按需配置和释放，既比部署物理硬件快得多，也能提高资源利用率。随着工业物联网和海量机器类通信等新兴技术的应用，需要的连接到网络中的设备终端量越来越大，对于基站的接入性能有很高的技术要求。在终端发起接入请求时，接入点为其分配上行链路时频资源，为了获得上行链路时频资源，终端通过随机接入信道发送彼此正交的前导码来表明接入意图，但由于前导码集合规模有限，当多台终端选择同一前导码并在相同接入子帧发送时，消息就会形成冲突，在相同子帧接入随机接入信道的终端越多，冲突概率越高。此外，以电力物联网为代表的终端具有相同规则的业务生成模式，希望以同步方式建立网络连接，3GPP的随机接入网络工作组将其称为“大规模接入”问题。根据3GPP的分析，最坏情况下可能有数以千计的终端试图在10秒内发起接入请求。现在针对这种问题的解决方案存在延迟大、需要额外的时频资源和仅在低负载条件下有效等问题。
[0003]针对上述问题，需要创造一种支持网络切片和大连接的前导码子集分配方法，以解决上述的大连接情况下终端设备的接入请求极易发生冲突的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施方式的目的是提供一种支持网络切片和大连接的前导码子集分配方法，以至少解决上述的大连接情况下终端设备的接入请求极易发生冲突的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种支持网络切片和大连接的前导码子集分配方法，所述方法包括：S1)根据接入请求的服务类别，将网络切片中的前导码集合虚拟化；S2)根据不同的服务类别隔离互斥的前导码子集；S3)根据不同的服务类别的不同接入负载强度，调整所述前导码子集大小；S4)根据服务类别和调整后的前导码子集，确定接入方案，并根据所述接入方案发起接入请求；S5)完成前导码子集分配。
[0006]可选的，步骤S1)中，所述根据接入请求的服务类别，将网络切片中的前导码子集集合虚拟化，包括：获取终端发送的连接请求消息；将所述连接请求消息包含的请求服务进行网络切片；筛选所述网络切片中的实例化服务，并为所述实例化服务配置虚拟前导码功能参数；其中，所述虚拟前导码功能参数包括：服务类别ID、前导码子集的起始索引和前导码子集大小。
[0007]可选的，步骤S2)中，所述根据不同的服务类别隔离互斥的前导码子集，包括：获取虚拟化后各网络切片的前导码子集中包含的服务类别ID；将所述服务类别ID显示的请求服务不同的前导码子集定义为互斥关系，并将互斥的前导码子集进行隔离。
[0008]可选的，步骤S3)中，所述根据不同的服务类别的不同接入负载强度，调整所述前导码子集大小，包括：
[0009]获取RACH帧中两个接入子帧收到的前导码数量的平均值；根据所述前导码数量的平均值和所述前导码子集大小进行接入负载预估计算，所述预估计算公式为：
[0010][0011]其中，P(m|N,a)为接入负载强度为m的概率；N为前导码数量的平均值；a为前导码子集大小。
[0012]可选的，步骤S3)中，所述根据不同的服务类别的不同接入负载强度，调整所述前导码子集大小，还包括：根据所述前导码数量的平均值和所述接入负载强度预设前导码子集大小，包括：按照预设规则判断所述接入负载为高接入负载、中接入负载还是低接入负载：若判定为高接入负载，则预设前导码子集大小与所述前导码数量的平均值相等；若判定为中接入负载，则预设前导码子集大小为所述前导码数量的平均值加1；若判定为低接入负载，则根据接入成功率最大原则预设前导码子集大小；其中，所述接入成功率P
s
(a,m,R)确认规则为：
[0013][0014]其中，m是接入负载强度；R是配置的上行链路资源数量。
[0015]可选的，步骤S3)中，所述根据不同的服务类别的不同接入负载强度，调整所述前导码子集大小，还包括：每完成一次接入负载预估计算进行一次接入负载缓存；根据当前接入负载强度和缓存的多个接入负载强度对后续接入负载强度和后续所述RACH帧的前导码数量的平均值进行预测。
[0016]可选的，步骤S3)中，所述根据不同的服务类别的不同接入负载强度，调整所述前导码子集大小，还包括：根据所述接入负载强度和所述前导码数量的平均值的预测值进行前导码子集大小调整，所述前导码子集大小调整包括：判断预测的前导码数量的平均值是否使所述前导码子集饱和；若判定所述前导码子集未饱和，则保持所述前导码子集不变；若判定所述前导码子集饱和，则根据预设规则执行前导码子集调整。
[0017]可选的，步骤S4)中，所述根据服务类别和调整后的前导码子集，确定接入方案，包括：根据预测的接入负载强度配置上行链路资源数量；获取所述前导码子集大小达到最大值的次数和连续达到最大值的连续次数，其中所述连续达到最大值为至少在两个连续的RACH帧中前导码子集均达到最大值；当所述前导码子集大小达到最大值的次数和连续达到最大值的连续次数满足最大前导码子集调整规则时，根据所述上行链路资源数量进行最大前导码子集调整；根据所述上行链路资源数量和调整后的前导码子集发起接入请求。
[0018]可选的，所述方法还包括：对所述前导码子集大小连续达到最大值的连续次数与预设最大连续次数进行实时对比判断，根据判断结果选择对应的接入模式，并在下一个接
入周期开始执行所选择的接入模式；所述对比判断包括：若所述前导码子集大小连续达到最大值的连续次数大于所述预设最大连续次数，选择多前导码接入模式；若所述前导码子集大小连续达到最大值的连续次数不大于所述预设最大连续次数，选择单前导码接入模式。
[0019]本专利技术第二方面提供一种支持网络切片和大连接的前导码子集分配系统，包括终端设备和接入点，所述接入点包括：通讯单元，用于获取所述终端设备的接入请求；虚拟单元，用于根据接入请求的服务类别，将网络切片中的前导码集合虚拟化；处理单元，用于根据不同的服务类别隔离互斥的前导码子集，并根据不同的服务类别的不同接入负载强度，调整所述前导码子集大小；所述处理单元还用于根据服务类别和调整后的前导码子集，确定接入方案；接入单元，用于根据所述接入方案发起接入请求。
[0020]另一方面，本专利技术提供一种可读存储介质，该计算机可读存储介质上储存有指令，其在计算机上运行时使得计算机执行上述的支持网络切片和大连接的前导码子集分配方法。
[0021]通过上述技术方案，接入点首先在基于服务类别执行网络切片中将前导码集合虚拟化，依据不同的服务类别隔离互斥的前导码子集，然后根据不同服务类别的不同接入负载强度动态调整前导码子集大小，最后采用多个前导码构成码字，基于码字发起接入请求。虚拟化前导码集合，依据不同服务类别隔离互斥的前导码本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种支持网络切片和大连接的前导码子集分配方法，其特征在于，所述方法包括：S1)根据接入请求的服务类别，将网络切片中的前导码集合虚拟化；S2)根据不同的服务类别隔离互斥的前导码子集；S3)根据不同的服务类别的不同接入负载强度，调整所述前导码子集大小；S4)根据服务类别和调整后的前导码子集，确定接入方案，并根据所述接入方案发起接入请求；S5)完成前导码子集分配。2.根据权利要求1所述的支持网络切片和大连接的前导码子集分配方法，其特征在于，步骤S1)中，所述根据接入请求的服务类别，将网络切片中的前导码子集集合虚拟化，包括：获取终端发送的连接请求消息；将所述连接请求消息包含的请求服务进行网络切片；筛选所述网络切片中的实例化服务，并为所述实例化服务配置虚拟前导码功能参数；其中，所述虚拟前导码功能参数包括：服务类别ID、前导码子集的起始索引和前导码子集大小。3.根据权利要求2所述的支持网络切片和大连接的前导码子集分配方法，其特征在于，步骤S2)中，所述根据不同的服务类别隔离互斥的前导码子集，包括：获取虚拟化后各网络切片的前导码子集中包含的服务类别ID；将所述服务类别ID显示的请求服务不同的前导码子集定义为互斥关系，并将互斥的前导码子集进行隔离。4.根据权利要求2所述的支持网络切片和大连接的前导码子集分配方法，其特征在于，步骤S3)中，所述根据不同的服务类别的不同接入负载强度，调整所述前导码子集大小，包括：获取RACH帧中两个接入子帧收到的前导码数量的平均值；根据所述前导码数量的平均值和所述前导码子集大小进行接入负载预估计算，所述预估计算公式为：其中，P(m|N,a)为接入负载强度为m的概率；N为前导码数量的平均值；a为前导码子集大小。5.根据权利要求4所述的支持网络切片和大连接的前导码子集分配方法，其特征在于，步骤S3)中，所述根据不同的服务类别的不同接入负载强度，调整所述前导码子集大小，还包括：根据所述前导码数量的平均值和所述接入负载强度预设前导码子集大小，包括：按照预设规则判断所述接入负载为高接入负载、中接入负载还是低接入负载：若判定为高接入负载，则预设前导码子集大小与所述前导码数量的平均值相等；若判定为中接入负载，则预设前导码子集大小为所述前导码数量的平均值加1；若判定为低接入负载，则根据接入成功率最大原则预设前导码子集大小；其中，所述接入成功率P
s
(a,m,R)确认规则
为：其中，m是接入负载强度；R是配置的上行链路资源数量。6.根据权利要求5所述的支持网络切片和大连接的前导码子集分配方法，其特征在于，步骤S3)中，所述根据不同的服务类别的不同接入负载强度，调整...

【专利技术属性】
技术研发人员：于浩，李葵，汪筱巍，金鑫，李振伟，吕玉祥，刘江，吴昊，董亚文，杨阳，杜广东，吴辉，
申请(专利权)人：安徽继远软件有限公司国网信息通信产业集团有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：