基于5G波形体系的物联网业务调度方法及系统与流程

技术特征：
1.一种基于5g波形体系的物联网业务调度方法，其特征在于：将窄带小区配置于5g tdd的频段，独立承载物联网业务的传输，emtc的终端单独驻留小区；在5g宽带小区频段内配置5g窄带小区，网络侧动态调度宽带小区和窄带小区的业务，实现资源动态共享。2.根据权利要求1所述的基于5g波形体系的物联网业务调度方法，其特征在于，包括：步骤s1：将小区最小带宽降低到一个窄带的宽度；步骤s2：进行宽窄带融合的动态调度，读取窄带频点和帧结构的初始配置，调整宽带同步信号和pbch块的位置；步骤s3：宽带小区自适应配置物理上行链路控制信道、物理随机接入信道；步骤s4：根据配置的调度优先级以及宽带业务的负荷来决定资源共享的策略进行宽窄小区对普通业务信道的调度。3.根据权利要求1所述的基于5g波形体系的物联网业务调度方法，其特征在于，所述将窄带小区配置于5g tdd的频段，包括：emtc业务需要的最小带宽为15khz子载波间隔配置时的6个物理资源块所对应的带宽1.08mhz；为了支持最小1.08mhz带宽的5g窄带小区，窄带小区中公共信道以及物理下行链路控制信道的设计方法：a、窄带小区的频点选择遵循gscn的备选频点原则；b、窄带小区的主同步信号、辅同步信号、主信息块的发送固定占用整个窄带的1.08mhz带宽；c、窄带小区的系统消息和寻呼消息的发送固定占用整个窄带的带宽；d、窄带小区的物理下行链路控制信道资源固定占用整个窄带的带宽，且可以跨时隙配置。4.根据权利要求1所述的基于5g波形体系的物联网业务调度方法，其特征在于，所述动态调度宽带小区和窄带小区，包括：读取窄带频点和帧结构的初始配置，调整宽带同步信号和pbch块的位置；宽带小区自适应配置物理上行链路控制信道、物理随机接入信道；根据配置的调度优先级以及宽带业务的负荷来决定资源共享的策略进行宽窄小区对普通业务信道的调度；宽带的同步和物理广播信道信号块的发送时频域位置由初始配置确定，当宽窄频域有重叠时，宽带的同步和物理广播信道信号块的频点选择避开窄带的整个带宽，和同步和物理广播信道信号块位置关联的控制资源集#0(coreset0)的区域，在配置时也避开窄带的频域，coreset0指在主系统信息块中配置的控制资源集#0，对应到发送系统信息块1的物理下行链路控制信道资源的物理资源块的位置及符号数；宽带小区的同步和物理广播信道信号块、控制资源集#0的配置调整后，对于宽带小区中按照协议要求周期性在固定时频域位置发送的信号，在后续调度过程中，不用再作特别的处理；宽带小区的公共物理上行链路控制信道的资源按照规范固定在宽带带宽的两侧，由于公共物理上行链路控制信道的资源影响到所有宽带小区终端的接入过程，窄带的频域配置
应避开宽带的公共物理上行链路控制信道所在的位置；宽带的物理随机接入信道的位置由宽带的系统信息块1消息配置，由于宽带的终端并没有窄带小区的任何配置信息，而接入前导的发送完全由宽带终端触发，因此宽带物理随机接入信道的物理资源块位置配置也需要避开窄带的频带，避免在调度阶段再做冲突处理；物理上行链路控制信道和物理随机接入信道的资源无法通过调度算法让宽带终端不使用，为了在调度窄带的公共信道和业务信道的步骤中，让窄带的终端始终避开宽带会用到的物理上行链路控制信道、物理随机接入信道资源，避免资源的冲突，在配置阶段避开。5.根据权利要求4所述的基于5g波形体系的物联网业务调度方法，其特征在于：宽窄两个小区的主同步信号、辅同步信号、主系统信息块、接入前导信号的发送都相互独立；宽窄小区对普通业务信道的调度，需要根据配置的调度优先级以及宽带业务的负荷来决定资源共享的策略：宽窄的调度优先级由oam的参数配置,具体配置策略由运营商决定；宽带业务负荷由内部程序根据一段时间内统计宽带业务物理资源块的使用率得到；如果窄带业务调度优先，窄带的资源优先给窄带业务预留，则先调度窄带的业务，再调度宽带的业务；如果窄带的资源在某些时隙没有调度，宽带在调度过程中，这部分窄带的资源用来传输宽带的业务；如果宽带的业务优先，则在宽带高负荷状态时，先调度宽带的业务；在宽带负荷不高时，则仍将先调度窄带的业务，避免先调度宽带后空余的资源不在窄带的频带内，无法和窄带共享；宽带小区中部分的参考信号配置为宽带发送的模式，这类信号无法在调度过程中避开窄带的频带区间，对于这类信号，需要宽带小区在对应的时频域位置通知底层处理单元，在有冲突的资源位置做打孔的处理，或者需要在开始的配置阶段，通过窄带特殊子帧上预留的符号，做冲突避免。6.一种基于5g波形体系的物联网业务调度系统，其特征在于：将窄带小区配置于5g tdd的频段，独立承载物联网业务的传输，emtc的终端单独驻留小区；在5g宽带小区频段内配置5g窄带小区，网络侧动态调度宽带小区和窄带小区的业务，实现资源动态共享。7.根据权利要求6所述的基于5g波形体系的物联网业务调度系统，其特征在于，包括：模块m1：将小区最小带宽降低到一个窄带的宽度；模块m2：进行宽窄带融合的动态调度，读取窄带频点和帧结构的初始配置，调整宽带同步信号和pbch块的位置；模块m3：宽带小区自适应配置物理上行链路控制信道、物理随机接入信道；模块m4：根据配置的调度优先级以及宽带业务的负荷来决定资源共享的策略进行宽窄小区对普通业务信道的调度。8.根据权利要求6所述的基于5g波形体系的物联网业务调度系统，其特征在于，所述将窄带小区配置于5g tdd的频段，包括：
emtc业务需要的最小带宽为15khz子载波间隔配置时的6个物理资源块所对应的带宽1.08mhz；为了支持最小1.08mhz带宽的5g窄带小区，窄带小区中公共信道以及物理下行链路控制信道的设计方法：a、窄带小区的频点选择遵循gscn的备选频点原则；b、窄带小区的主同步信号、辅同步信号、主信息块的发送固定占用整个窄带的1.08mhz带宽；c、窄带小区的系统消息和寻呼消息的发送固定占用整个窄带的带宽；d、窄带小区的物理下行链路控制信道资源固定占用整个窄带的带宽，且可以跨时隙配置。9.根据权利要求6所述的基于5g波形体系的物联网业务调度系统，其特征在于，所述动态调度宽带小区和窄带小区，包括：读取窄带频点和帧结构的初始配置，调整宽带同步信号和pbch块的位置；宽带小区自适应配置物理上行链路控制信道、物理随机接入信道；根据配置的调度优先级以及宽带业务的负荷来决定资源共享的策略进行宽窄小区对普通业务信道的调度；宽带的同步和物理广播信道信号块的发送时频域位置由初始配置确定，当宽窄频域有重叠时，宽带的同步和物理广播信道信号块的频点选择避开窄带的整个带宽，和同步和物理广播信道信号块位置关联的控制资源集#0(coreset0)的区域，在配置时也避开窄带的频域，coreset0指在主系统信息块中配置的控制资源集#0，对应到发送系统信息块1的物理下行链路控制信道资源的物理资源块的位置及符号数；宽带小区的同步和物理广播信道信号块、控制资源集#0的配置调整后，对于宽带小区中按照协议要求周期性在固定时频域位置发送的信号，在后续调度过程中，不用再作特别的处理；宽带小区的公共物理上行链路控制信道的资源按照规范固定在宽带带宽的两侧，由于公共物理上行链路控制信道的资源影响到所有宽带小区终端的接入过程，窄带的频域配置应避开宽带的公共物理上行链路控制信道所在的位置；宽带的物理随机接入信道的位置由宽带的系统信息块1消息配置，由于宽带的终端并没有窄带小区的任何配置信息，而接入前导的发送完全由宽带终端触发，因此宽带物理随机接入信道的物理资源块位置配置也需要避开窄带的频带，避免在调度阶段再做冲突处理；物理上行链路控制信道和物理随机接入信道的资源无法通过调度算法让宽带终端不使用，为了在调度窄带的公共信道和业务信道的步骤中，让窄带的终端始终避开宽带会用到的物理上行链路控制信道、物理随机接入信道资源，避免资源的冲突，在配置阶段避开。10.根据权利要求9所述的基于5g波形体系的物联网业务调度系统，其特征在于：宽窄两个小区的主同步信号、辅同步信号、主系统信息块、接入前导信号的发送都相互独立；宽窄小区对普通业务信道的调度，需要根据配置的调度优先级以及宽带业务的负荷来决定资源共享的策略：宽窄的调度优先级由oam的参数配置,具体配置策略由运营商决定；宽带业务负荷由内
部程序根据一段时间内统计宽带业务物理资源块的使用率得到；如果窄带业务调度优先，窄带的资源优先给窄带业务预留，则先调度窄带的业务，再调度宽带的业务；如果窄带的资源在某些时隙没有调度，宽带在调度过程中，这部分窄带的资源用来传输宽带的业务；如果宽带的业务优先，则在宽带高负荷状态时，先调度宽带的业务；在宽带负荷不高时，则仍将先调度窄带的业务，避免先调度宽带后空余的资源不在窄带的频带内，无法和窄带共享；宽带小区中部分的参考信号配置为宽带发送的模式，这类信号无法在调度过程中避开窄带的频带区间，对于这类信号，需要宽带小区在对应的时频域位置通知底层处理单元，在有冲突的资源位置做打孔的处理，或者需要在开始的配置阶段，通过窄带特殊子帧上预留的符号，做冲突避免。

技术总结
本发明提供了一种基于5G波形体系的物联网业务调度方法及系统，包括：步骤S1：将窄带小区配置于5G TDD的频段，独立承载物联网业务的传输，eMTC的终端单独驻留小区；步骤S2：在5G宽带小区频段内配置5G窄带小区，网络侧动态调度宽带小区和窄带小区的业务，实现资源动态共享。本发明提供了一种5G波形基础上窄带小区的调度模式，通过对各信道基于窄带的特殊设计，实现对窄带终端的数据调度，使得基于5G的物理层协议在5G系统内提供低数据量，低功耗的物联网业务传输成为可能；本发明提供了在5G系统中对eMBB、mMTC的业务动态调度的一种算法，可以根据负荷及配置，让这两种类型的业务共享频谱资源，有效的提高频谱的利用效率。有效的提高频谱的利用效率。有效的提高频谱的利用效率。


技术研发人员：徐颂华 姚劲松 田毅珂 俞春祥 苏波
受保护的技术使用者：上海微波技术研究所（中国电子科技集团公司第五十研究所）
技术研发日：2021.10.20
技术公布日：2022/1/4