基于波束分合的mMTC切片的接入容量管控方法与系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于波束分合的mMTC切片的接入容量管控方法与系统。该方法包括：接收mMTC设备发送的随机接入信令，获得mMTC切片内每个波束在当前决策周期内的空闲的随机接入机会RACH opportunities数目；通过mMTC切片基于各波束在当前决策周期内的随机接入配置信息和空闲的随机接入机会数目，估计各波束在预测周期内的随机接入状态估计值；通过mMTC切片根据随机接入状态估计值确定波束分合配置参数；根据波束分合配置参数进行波束分合得到目标波束，并配置mMTC切片内的波束参数，以控制mMTC切片在预测周期内的总随机接入容量；解决了现有5G NR系统中mMTC切片随机接入容量无法随着输入负载的变化而变化的问题。法随着输入负载的变化而变化的问题。法随着输入负载的变化而变化的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于波束分合的mMTC切片的接入容量管控方法与系统


[0001]本专利技术涉及无线通信
，尤其涉及一种基于波束分合的mMTC切片的接入容量管控方法与系统。

技术介绍

[0002]在5G无线网络中，大规模机器类型通信(Massive Machine Type Communication,mMTC)是典型应用场景之一。mMTC通信指的是在几乎没有人为干预的情况下在机器之间自动传输信息，具有终端数量极高、零星活跃和单次发送的数据包长度很小等特点。每次mMTC转为活跃状态后，可通过发起随机接入过程来完成与基站间的同步及上行发送，或者直接用免调度的随机接入完成上行数据发送。为了够能同时服务多种多样具有不同服务需求(如时延敏感性、功耗限制、可靠性等)的mMTC设备，可以通过网络切片技术，在基站中通过部署mMTC切片。
[0003]在现有5G NR系统中，物理随机接入信道(Physical Random Access Channel，PRACH)的波束数量是固定的，同时每个波束内使用的前导码集合彼此正交。然而总的前导码数目十分有限，导致mMTC本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于波束分合的mMTC切片的接入容量管控方法，其特征在于，所述方法包括：接收mMTC设备发送的随机接入信令，获得mMTC切片内每个波束在当前决策周期内的空闲的随机接入机会数目；通过所述mMTC切片基于各所述波束在当前决策周期内的随机接入配置信息和所述空闲的随机接入机会数目，估计各所述波束在预测周期内的随机接入状态估计值；通过所述mMTC切片根据所述随机接入状态估计值确定波束分合配置参数；根据所述波束分合配置参数进行波束分合得到目标波束，并配置所述mMTC切片内的波束参数，以控制所述mMTC切片在预测周期内的总随机接入容量；所述波束分合包括：波束分裂和/或波束合并。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述波束分合配置参数包括：波束分裂配置参数和波束合并配置参数；其中，所述波束分裂配置参数包括：待分裂波束的原波束序号、总波束数量和前导码资源配置参数，以及所述mMTC切片内各所述波束的波束分裂更新序号和波束覆盖角度；所述波束合并配置参数包括：待合并波束的原波束序号、参与合并波束的原波束序号、所述mMTC切片内各所述波束的波束合并更新序号、目标合并波束的波束覆盖角度以及前导码资源配置参数；其中，所述总波束数量为对所述待分裂波束进行波束分裂后所述mMTC切片所包含的所有波束的数量；波束分裂后所述mMTC切片所包含的所有波束包含所述待分裂波束进行波束分裂得到的目标波束；所述前导码资源配置参数为所述mMTC切片内分配给奇数序号或偶数序号的波束的前导码的比例，且分配给偶数序号的波束的前导码的比例与分配给奇数序号的波束的前导码的比例之和为1。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述配置所述mMTC切片内的波束参数包括：根据所述波束分合配置参数包含的波束覆盖角度和所述mMTC切片的随机接入负载估计值更新mMTC设备和信道角度的映射表；根据所述波束分合配置参数包含的前导码资源配置参数将所述mMTC切片内的前导码划分为第一前导码复用子集和第二前导码复用子集；其中，所述第一前导码复用子集所包含的前导码供奇数序号的波束复用，所述第二前导码复用子集所包含的前导码供偶数序号的波束复用。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在配置所述mMTC切片内的波束参数之后，还包括：通过SIB1波束对所述mMTC切片内的奇数序号的波束所使用的第一前导码复用子集进行广播，对所述mMTC切片内的偶数序号的波束可使用的第二前导码复用子集进行广播。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述随机接入配置信息包括：随机接入机会数目和随机接入容量；相应的，所述通过所述mMTC切片基于各所述波束在当前决策周期内的随机接入配置信息和所述空闲的随机接入机会数目，估计各所述波束在预测周期内的随机接入状态估计值，包括：对于mMTC切片内的每个波束，根据所述波束在当前决策周期内的每个随机接入周期的
随机接入机会数目和所述空闲的随机接入机会数目，计算对应波束内的随机接入负载估计值；根据所述随机接入负载估计值和所述随机接入机会数目，估计对应波束在预测周期内的每个随机接入周期的随机接入成功率估计值；根据所述波束在当前决策周期内的随机接入容量和所述随机接入负载估计值，估计所述波束在预测周期内的每个随机接入周期的随机接入负载率估计值。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述mMTC切片根据所述随机接入状态估计值确定波束分合配置参数，包括：通过所述mMTC切片根据所述随机接入状态估计值确定需要进行波束分合的待变更波束；通过所述mMTC切片根据所述随机接入状态估计值确定所述待变更波束对应的波束分合配置参数。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述随机接入状态估计值包括：随机接入成功率估计值和随机接入负载率估计值；相应的，根据所述随机接入状态估计值确定需要进行波束分合的待变更波束，包括：若所述mMTC切片内的波束在决策周期内的任一随机接入周期内的随机接入成功率估计值低于成功率门限值，则确定该波束为需要进行波束分裂的待分裂波束：若所述mMTC切片内的波束在决策周期内的所有随机接入周期内的随机接入负载率估计值低于负载率门限值，则确定该波束为需要进行波束合并的待合并波束。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述随机接入状态估计值确定所述待变更波束对应的波束分合配置参数，包括：对于每个待分裂波束，根据所述随机接入负载率估计值和mMTC设备角度确定接入负载角度分布函数；通过所述mMTC切片确定波束分裂后的总波束数量；其中，所述总波束数量为对所述待分裂波束进行波束分裂后所述mMTC切片所包含的所有波束的数量；波束分裂后所述mMTC切片所包含的所有波束包含所述待分裂波束进行波束分裂得到的目标分裂波束；根据波束分裂后所述mMTC切片内各所述波束的排序重新确定各所述波束的波束分裂更新序号；根据所述总波束数量和波束分裂后所述mMTC切片内的每个波束的波束序号确定所述mMTC切片内的前导码资源配置参数；对于每个目标分裂波束，根据所述目标分裂波束的随机接入容量和所述接入负载角度分布函数确定所述目标分裂波束的波束覆盖角度；其中，每个目标分裂波束内的随机接入负载小于各自的随机接入容量；各所述目标分裂波束的波束覆盖角度之和为所述待分裂波束的波束覆盖角度，...

【专利技术属性】
技术研发人员：伏啸，沈庆国，杨保峰，宋健，高西奇，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：