数据包调度确定方法、装置、设备和存储介质制造方法及图纸

本申请提供一种数据包调度确定方法、装置、设备和存储介质，包括：确定约束条件和目标函数,所述约束条件由第一终端和第二终端之间的无线信道的不确定性，有限码长机制下分组包参数确定；利用非凸惩罚方法NCP和连续逼近算法SCA确定所述目标函数的最优解和URLLC包调度方案。

【技术实现步骤摘要】
数据包调度确定方法、装置、设备和存储介质
本申请涉及通信
，具体涉及一种数据包调度确定方法、装置、设备和存储介质。
技术介绍
受工厂自动化、自动驾驶、远程手术、触摸互联网等关键业务的现实需求驱动，超可靠低时延通信(Ultra-reliableandLowLatencyCommunication，URLLC)成为B5G和6G的研究热点之一。由于严格的低时延要求，在URLLC系统中通常只能传输短包，这导致传统的香农容量不再适用于刻画短包下的最大可达速率。其次，由于URLLC的业务特性：短包传输、超低时延和超高可靠性，现有的URLLC包调度方法算法复杂度高，鲁棒性不佳。
技术实现思路
本申请提供数据包调度确定数据传输方法、装置、设备和存储介质，以实现最差情况下的鲁棒调度和资源分配。第一方面，本申请实施例提供一种数据包调度确定方法，包括：确定约束条件和目标函数,所述约束条件由第一终端和第二终端之间的无线信道的不确定性，有限码长机制下分组包参数确定；利用非凸惩罚方法NCP和连续逼近算法SCA确定所述目标函数的最优解和URLLC包调度方案。第二方面，本申请实施例提供一种数据包调度确定装置，包括：第一确定模块，被配置为确定约束条件和目标函数,所述约束条件由第一终端和第二终端之间的无线信道的不确定性，有限码长机制下分组包参数确定；第二确定模块，被配置为利用非凸惩罚方法NCP和连续逼近算法SCA确定所述目标函数的最优解和URLLC包调度方案。第三方面，本申请实施例提供一种设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本申请实施例提供的任一项所述的方法。第四方面，本申请实施例提供一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本申请实施例提供的任一项所述的方法。本申请实施例提供的数据包调度确定方法、装置、设备和存储介质，通过确定约束条件和目标函数,所述约束条件由第一终端和第二终端之间的无线信道的不确定性，有限码长机制下分组包参数确定；利用非凸惩罚方法NCP和连续逼近算法SCA确定所述目标函数的最优解和URLLC包调度方案，实现了最差情况下的鲁棒调度和资源分配。关于本申请的以上实施例和其他方面以及其实现方式，在附图说明、具体实施方式和权利要求中提供更多说明。附图说明图1是本申请实施例提供的一种数据包调度确定方法的流程图；图2是本申请实施例提供的近似Vmnk≈1时准确性示意图；图3是本申请实施例提供的一种数据包调度确定装置的结构示意图；图4是本申请实施例提供的一种设备的结构示意图。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。本申请的技术方案可以应用于OFDM系统下的多种关键业务(mission-criticalapplications)，例如虚拟现实(VirtualReality)、增强现实(AugmentedReality)、自动驾驶(AutonomousVehicles)、远程手术(Telesurgery)、触感通信(Hapticscommunication)、智能交通系统(Intelligenttransportationsystem,ITS)、工业4.0(Industry4.0)等。只要是OFDM系统，均可以采用本申请中所描述的技术方案。本申请实施例中，基站可以是能和用户终端进行通信的设备。基站可以是任意一种具有无线收发功能的设备。包括但不限于：基站NodeB、演进型基站eNodeB、5G通信系统中的基站(gNB)、未来通信系统中的基站、WiFi系统中的接入节点、无线中继节点、无线回传节点等。基站还可以是云无线接入网络(cloudradioaccessnetwork，CRAN)场景下的无线控制器；基站还可以是小站，传输节点(transmissionreferencepoint，TRP)等，本申请实施例并不限定。在本申请中以5G基站为例进行说明。本申请实施例中，用户终端是一种具有无线收发功能的设备可以部署在陆地上，包括室内或室外、手持、穿戴或车载；也可以部署在水面上(如轮船等)；还可以部署在空中(例如飞机、气球和卫星上等)。所述用户终端可以是手机(mobilephone)、平板电脑(Pad)、带无线收发功能的电脑、虚拟现实(VirtualReality，VR)终端、增强现实(AugmentedReality，AR)终端、工业控制(industrialcontrol)中的无线终端、无人驾驶(self-driving)中的无线终端、远程医疗(remotemedical)中的无线终端、智能电网(smartgrid)中的无线终端、运输安全(transportationsafety)中的无线终端、智慧城市(smartcity)中的无线终端、智慧家庭(smarthome)中的无线终端等等。本申请的实施例对应用场景不做限定。用户终端有时也可以称为终端、接入终端、UE单元、UE站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、UE终端、无线通信设备、UE代理或UE装置等。本申请实施例并不限定。工业4.0的提出，核心是为了通过信息化和智能化促进制造业等实体经济的转型升级和深层结构调整。为了实现这个目标，未来的无线通信系统必须具备多样化的性能以承载各类新兴业务，从而促进工业化和信息化的深度融合。为了满足各种潜在需求，5G系统提出了三类应用场景：增强型移动宽带(enhancedmobilebroadband，eMBB)提供高速率数据传输，大规模机器类通信(massivemachinetypeofcommunication，mMTC)提供海量连接以支持物联网通信，超可靠低时延通信URLLC实现关键业务。URLLC的核心指标是信息的传输可靠性(误包率PER或者分组错误概率BLER)和端到端传输时延。端到端时延包括空口时延、排队时延、计算/处理时延和重传时延(如果存在重传)。在3GPP框架下，对于一般性业务，URLLC的核心指标定义为：在用户面时延1ms内传输32字节的分组包的可靠性达到99.999％。用户面时延定义为分组包从源节点的IP层到目的节点的IP层的单程传输时延。超低时延和超高可靠性的严格需求对5G和5G后的无线通信系统的设计提出了严峻的挑战。降低时延的关键技术包括缩短传输时间间隔TTI，如从LTE的1ms降低到5G新空口的0.125ms；降低HARQ往返时延RTT。但是通过增大子载波间隔获得mini本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据包调度确定方法，其特征在于，包括：/n确定约束条件和目标函数,所述约束条件由第一终端和第二终端之间的无线信道的不确定性，有限码长机制下分组包参数确定；/n利用非凸惩罚方法NCP和连续逼近算法SCA确定所述目标函数的最优解和URLLC包调度方案。/n

【技术特征摘要】
1.一种数据包调度确定方法，其特征在于，包括：
确定约束条件和目标函数,所述约束条件由第一终端和第二终端之间的无线信道的不确定性，有限码长机制下分组包参数确定；
利用非凸惩罚方法NCP和连续逼近算法SCA确定所述目标函数的最优解和URLLC包调度方案。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定约束条件和目标函数，包括如下一种或多种：
确定单天线多用户场景下的约束条件和目标函数；
确定多天线多用户场景下的约束条件和目标函数。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述分组包参数包括如下一个或多个：
分组包的可达速率，分组包的传输时延，分组包的可靠性，分组包的目标比特数。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标函数包括：第一终端满足系统中所有第二终端传输任务要求所需的最小加权和功率；在非完美CSI和有限码长机制下第一终端实现最小化功率消耗的资源调度方案；
其中，所述传输任务要求是指第一终端在Dk个OFDM符号内以分组错误概率εk将目标数据比特数为Bk的控制命令包发给第k个第二终端，K是第二终端的数目，k是1-K之间的任意整数。


5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述单天线多用户场景下的目标函数是：



其中，ptot1是单天线多用户场景下第一终端满足所有第二终端完成传输任务所需的加权和发送功率，K是第二终端的数目，M是可调度的资源块RB的数目，N是可调度的OFDM符号的数目，φmnk是分配标识，若第m个RB第n个OFDM符号分配给第k个第二终端，则φmnk＝1，ωmnk是第k个第二终端在第m个RB第n个OFDM符号上传输时所占的权重，pmnk是在第m个RB第n个OFDM符号上分配给第k个第二终端的发送功率。


6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述单天线多用户场景下的约束条件包括如下一个或多个：
第k个第二终端最差情况下的最大接收比特数大于或等于第k个第二终端的目标数据比特数Bk；
任意一个RB最多分配给一个第二终端；
当第m个RB上分配给第k个第二终端的OFDM符号编号大于目标OFDM符号数目Dk时，分配标识φmnk置零；
在第m个RB第n个OFDM符号上分配给第k个第二终端的发送功率pmnk为非负功率，且在第m个RB第n个OFDM符号上分配给第k个第二终端的发送功率pmnk小于或等于分配标识与最大约束功率的乘积。


7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述单天线多用户场景下的约束条件数学：















其中，Rk是第k个第二终端最差情况下的最大接收比特数，Bk是第k个第二终端的目标数据比特数，φmnk是分配标识，若第m个RB第n个OFDM符号分配给第k个第二终端，则φmnk＝1，K是第二终端的数目，Dk是第k个第二终端的第k个第二终端的时延要求，pmnk是在第m个RB第n个OFDM符号上分配给第k个第二终端的发送功率，Pmax是最大约束功率。


8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述单天线多用户场景下，所述第k个第二终端最差情况下的最大接收比特数Rk由分配标识φmnk，第k个机器人的最差接收信噪比ρmnk，和无线信道色散Vmnk确定。


9.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述单天线多用户场景下，所述第k个第二终端最差情况下的最大接收比特数Rk为：



其中，Q-1(εk)是的逆，Vmnk是无线信道色散。


10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述单天线多用户场景下，第k个机器人的最差接收信噪比ρmnk为：



其中，αk是第k个机器人的大尺度信道增益，是第一终端和第k个第二终端在第m个RB第n个OFDM符号上传输的信道估计，emnk表示信道估计误差，δmnk表示信道不确定性区域的界限，σ2是加性高斯白噪声的功率，pmnk是在第m个RB第n个OFDM符号上分配给第k个第二终端的发送功率；
最优的通过等价问题



s.t.|emnk|≤δmnk.
利用KKT条件得出因此第k个机器人的接收SNR可改写为
ρmnk＝gmnkpmnk,
其中


11.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多天线多用户...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏树强，梁春丽，沈超，成晶，艾渤，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44