基于分組的M2M通信上行半靜態(tài)調(diào)度方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種基于分組的M2M通信上行半靜態(tài)調(diào)度方法。該方法包括:根據(jù)機器類通信設(shè)備MTCD的業(yè)務(wù)特征對各個MTCD設(shè)備進(jìn)行分組，給每個組確定一個組長MTCD設(shè)備；組長MTCD設(shè)備向接入的基站發(fā)送上行調(diào)度請求，基站根據(jù)上行調(diào)度請求中包含的組的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)特性信息，確定給組長MTCD設(shè)備所在的組分配半靜態(tài)調(diào)度資源；基站根據(jù)需要分配半靜態(tài)調(diào)度資源的各個組的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)特性信息，依據(jù)特定的資源分配策略給各個組分配半靜態(tài)調(diào)度資源，包括半靜態(tài)調(diào)度的周期、時頻資源大小及位置信息。本發(fā)明專利技術(shù)針對多組MTCD設(shè)備的SPS調(diào)度會發(fā)生碰撞的問題，提出了解決方案，在時域上進(jìn)行長SPS周期與短SPS周期的MTCD小組的配對，可以避免不同SPS周期的資源碰撞，并降低了HARQ反饋的信令開銷。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及無線通信
，尤其涉及一種基于分組的M2M通信上行半靜態(tài)調(diào)度方法。
技術(shù)介紹
隨著M2M(Machinetomachine，機器到機器)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，M2M與LTE-A(LTE-Advanced)網(wǎng)絡(luò)的融合是未來通信發(fā)展的必然趨勢，同時也是第五代移動通信(5G)中的一個重要應(yīng)用場景。但這也給基于LTE-A網(wǎng)絡(luò)的M2M通信提出了一些新的挑戰(zhàn)。由于M2M設(shè)備數(shù)量眾多，且主要是在上行進(jìn)行通信，因此上行的資源調(diào)度是亟待解決的主要問題之一。M2M通信有這樣幾個特點：M2M設(shè)備數(shù)量巨大，高出H2H(human-to-human，人到人)設(shè)備數(shù)量的幾個數(shù)量級。有報告指出，在一個小區(qū)里活躍的H2H用戶數(shù)量和M2M設(shè)備數(shù)量大概分別是50個和30000個，3GPP建議單小區(qū)應(yīng)支持至少1000個MTCD設(shè)備。M2M設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)包是在大范圍內(nèi)變化的。比如常規(guī)測量設(shè)備發(fā)送的可能只是幾比特的數(shù)據(jù)，而類似于監(jiān)控探頭這樣的視頻設(shè)備，數(shù)據(jù)量將達(dá)到Mbps級別。QoS(QualityofService，服務(wù)質(zhì)量)的要求也不同。有的設(shè)備是時間容忍的，比如定期上報一些讀數(shù)的智能電表、水表等設(shè)備；而有的是有嚴(yán)格時間約束的，比如監(jiān)控和告警類型的設(shè)備。不同應(yīng)用場景的設(shè)備其吞吐量和丟包率等要求也不同。上報數(shù)據(jù)的觸發(fā)方式不同。有的是周期性的，有的是事件觸發(fā)的。因此上行數(shù)據(jù)的調(diào)度和資源分配是主要矛盾，而這點剛好與蜂窩網(wǎng)絡(luò)的通信特點相反。由于以上的特點，對M2M通信中上行調(diào)度提出了更高的要求，而且不能使用現(xiàn)有的蜂窩網(wǎng)絡(luò)中調(diào)度的技術(shù)，需要根據(jù)其特點設(shè)計新的調(diào)度算法。SPS(Semi-PersistentScheduling，半靜態(tài)調(diào)度)方式是指在LTE(LongTermEvolution，長期演進(jìn))的調(diào)度傳輸過程中，eNB在初始調(diào)度通過PDCCH(PhysicalDownlinkControlChannel，物理下行控制信道)指示UE當(dāng)前的調(diào)度信息，UE識別是半靜態(tài)調(diào)度，則保存當(dāng)前的調(diào)度信息，每隔固定的周期在相同的時頻資源位置上進(jìn)行該業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收。使用半靜態(tài)調(diào)度傳輸可以充分利用數(shù)據(jù)包周期性到達(dá)的特點，一次授權(quán)，周期使用，可以有效的節(jié)省LTE系統(tǒng)用于調(diào)度指示的PDCCH資源，從而可以在不影響通信質(zhì)量和系統(tǒng)性能的同時，支持更多的用戶，并且仍然為動態(tài)調(diào)度的業(yè)務(wù)保留一定的控制信息以供使用。半靜態(tài)調(diào)度的主要信息是HARQ(HybridAutomaticRepeatreQuest，混合自動重傳請求)信息，但是對于M2M通信而言，由于存在大量需要周期上報的數(shù)據(jù)包，除了傳統(tǒng)的HARQ信息以外，對于這些信息也可以實現(xiàn)半靜態(tài)調(diào)度。目前LTE的半靜態(tài)調(diào)度過程可以描述為：eNB通過PDCCH信道向UE發(fā)送調(diào)度信息，并用SPS-C-RNTI進(jìn)行掩碼。UE識別該信息，得知是半靜態(tài)調(diào)度信息。譯出該信息中所包含的內(nèi)容(包括調(diào)度周期、時頻資源分配信息、傳輸塊格式信息和相關(guān)的HARQ信息)UE周期性地在被調(diào)度的時頻上發(fā)送信息，而無需在PUCCH上發(fā)送SR信息以及eNB動態(tài)地在PDCCH上回應(yīng)調(diào)度信息。發(fā)送數(shù)據(jù)完畢，釋放半靜態(tài)信息資源。經(jīng)過研究，當(dāng)PDCCH占滿3個OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，正交頻分復(fù)用技術(shù))符號時，可以同時調(diào)度的UE約為70個左右。但是對于海量連接的場景，這個容量顯然不能達(dá)到要求。同時，對于SPS調(diào)度而言存在頻率復(fù)用時的碰撞問題，圖1為SPS調(diào)度中發(fā)生資源碰撞示意圖，當(dāng)同樣的頻率資源分配給不同的MTCD(MachineTypeCommunicationsDevice，機器類通信設(shè)備)設(shè)備時，經(jīng)過一段時間這兩個設(shè)備的發(fā)送資源將發(fā)生碰撞。從圖1中看到，組1與組2和組3的頻率資源不同，因此無論經(jīng)過多少周期，組1的資源都不會與組2和組3發(fā)生碰撞。但是組2和組3的頻率資源相同，那么在經(jīng)過了這兩個組所分配的SPS周期的最小公倍數(shù)個TTI(TransmissionTimeInterval，發(fā)送時間間隔)后，這兩個組的上行資源將發(fā)生碰撞。目前，現(xiàn)有技術(shù)中還沒有一種有效解決上述SPS調(diào)度中資源碰撞的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的實施例提供了一種基于分組的M2M通信上行半靜態(tài)調(diào)度方法，以實現(xiàn)有效解決SPS調(diào)度中資源碰撞的問題。為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采取了如下技術(shù)方案。一種基于分組的M2M通信上行半靜態(tài)調(diào)度方法，包括：根據(jù)機器類通信設(shè)備MTCD的業(yè)務(wù)特征對各個MTCD設(shè)備進(jìn)行分組，給每個組確定一個組長MTCD設(shè)備；所述組長MTCD設(shè)備向接入的基站發(fā)送上行調(diào)度請求，所述基站根據(jù)所述上行調(diào)度請求中包含的組的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)特性信息，確定給所述組長MTCD設(shè)備所在的組分配半靜態(tài)調(diào)度資源；所述基站根據(jù)需要分配半靜態(tài)調(diào)度資源的各個組的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)特性信息，依據(jù)特定的資源分配策略給各個組分配半靜態(tài)調(diào)度資源，該半靜態(tài)調(diào)度資源包括半靜態(tài)調(diào)度的周期、時頻資源大小及位置信息。進(jìn)一步地，所述的根據(jù)MTCD設(shè)備的業(yè)務(wù)特征對各個MTCD設(shè)備進(jìn)行分組，給每個組確定一個組長MTCD設(shè)備，包括：根據(jù)各個MTCD設(shè)備的業(yè)務(wù)特征，把具有相同業(yè)務(wù)特性的MTCD設(shè)備分成一個簇，將一個簇中指定位置范圍內(nèi)的MTCD設(shè)備分為一組，給每個組分配一個組ID，按照設(shè)定的規(guī)則從每個組中的所有MTCD設(shè)備中選擇一個組長MTCD設(shè)備，將每個組內(nèi)的MTCD設(shè)備的上報周期調(diào)整為相同的時間點和周期，所述業(yè)務(wù)特性包括：QoS、時延容忍門限、數(shù)據(jù)發(fā)送周期、剩余電量、最小時間提前量、與基站之間信道狀態(tài)信息、內(nèi)存和發(fā)送數(shù)據(jù)時所需緩沖區(qū)中的至少一項，給組中的每個MTCD設(shè)備分配一個設(shè)備索引號，MTCD設(shè)備的ID＝組ID+設(shè)備索引號。進(jìn)一步地，所述的組長MTCD設(shè)備向接入的基站發(fā)送上行調(diào)度請求，所述基站根據(jù)所述上行調(diào)度請求中包含的組的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)特性信息，確定給所述組長MTCD設(shè)備所在的組分配半靜態(tài)調(diào)度資源，包括：組長MTCD設(shè)備向接入的基站發(fā)送上行調(diào)度請求，該上行調(diào)度請求中攜帶所述組長MTCD設(shè)備所在組的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)特性，所述基站接收到所述上行調(diào)度請求后，提取所述上行調(diào)度請求中攜帶的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)特性，根據(jù)所述數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)特性判斷所述組長MTCD設(shè)備所在組的數(shù)據(jù)類型屬于周期性上報類型后，確定給所述組長MTCD設(shè)備所在的組分配半靜態(tài)調(diào)度資源。進(jìn)一步地，所述的基站根據(jù)需要分配半靜態(tài)調(diào)度資源的各個組的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)特性信息，依據(jù)特定的資源分配策略給各個組分配半靜態(tài)調(diào)度資源，該半靜態(tài)調(diào)度資源包括半靜態(tài)調(diào)度的周期、時頻資源大小及位置信息，包括：所述基站根據(jù)接收到的所述組長MTCD設(shè)備上報數(shù)據(jù)的信令的到達(dá)時間周期和自己處理所述信令的預(yù)期時延，確定給所述組長MTCD設(shè)備所在組分配的半靜態(tài)調(diào)度的周期；所述基站根據(jù)各個組的半靜態(tài)調(diào)度的周期、調(diào)制編碼格式和預(yù)期傳輸?shù)目倲?shù)據(jù)包大小確定給各個組分配的物理資源塊的個數(shù)，給同一個組分配的物理資源塊是連續(xù)的。進(jìn)一步地，所述的基站根據(jù)需要分配半靜態(tài)調(diào)度資源的各個組的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)特性信息，依據(jù)特定的資源分配策略給各個組分配半靜態(tài)調(diào)度資源，該半靜態(tài)調(diào)度資源包括半靜態(tài)調(diào)度的周期、時頻資源大小及位置信息，包括：所述基站在分配時頻資源時，先將不同的MTCD設(shè)備小組搭配在一起共享相同的頻率資源，再將不本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種基于分組的M2M通信上行半靜態(tài)調(diào)度方法，其特征在于，包括：根據(jù)機器類通信設(shè)備MTCD的業(yè)務(wù)特征對各個MTCD設(shè)備進(jìn)行分組，給每個組確定一個組長MTCD設(shè)備；所述組長MTCD設(shè)備向接入的基站發(fā)送上行調(diào)度請求，所述基站根據(jù)所述上行調(diào)度請求中包含的組的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)特性信息，確定給所述組長MTCD設(shè)備所在的組分配半靜態(tài)調(diào)度資源；所述基站根據(jù)需要分配半靜態(tài)調(diào)度資源的各個組的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)特性信息，依據(jù)特定的資源分配策略給各個組分配半靜態(tài)調(diào)度資源，該半靜態(tài)調(diào)度資源包括半靜態(tài)調(diào)度的周期、時頻資源大小及位置信息。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于分組的M2M通信上行半靜態(tài)調(diào)度方法，其特征在于，包括：根據(jù)機器類通信設(shè)備MTCD的業(yè)務(wù)特征對各個MTCD設(shè)備進(jìn)行分組，給每個組確定一個組長MTCD設(shè)備；所述組長MTCD設(shè)備向接入的基站發(fā)送上行調(diào)度請求，所述基站根據(jù)所述上行調(diào)度請求中包含的組的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)特性信息，確定給所述組長MTCD設(shè)備所在的組分配半靜態(tài)調(diào)度資源；所述基站根據(jù)需要分配半靜態(tài)調(diào)度資源的各個組的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)特性信息，依據(jù)特定的資源分配策略給各個組分配半靜態(tài)調(diào)度資源，該半靜態(tài)調(diào)度資源包括半靜態(tài)調(diào)度的周期、時頻資源大小及位置信息。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的根據(jù)MTCD設(shè)備的業(yè)務(wù)特征對各個MTCD設(shè)備進(jìn)行分組，給每個組確定一個組長MTCD設(shè)備，包括：根據(jù)各個MTCD設(shè)備的業(yè)務(wù)特征，把具有相同業(yè)務(wù)特性的MTCD設(shè)備分成一個簇，將一個簇中指定位置范圍內(nèi)的MTCD設(shè)備分為一組，給每個組分配一個組ID，按照設(shè)定的規(guī)則從每個組中的所有MTCD設(shè)備中選擇一個組長MTCD設(shè)備，將每個組內(nèi)的MTCD設(shè)備的上報周期調(diào)整為相同的時間點和周期，所述業(yè)務(wù)特性包括：QoS、時延容忍門限、數(shù)據(jù)發(fā)送周期、剩余電量、最小時間提前量、與基站之間信道狀態(tài)信息、內(nèi)存和發(fā)送數(shù)據(jù)時所需緩沖區(qū)中的至少一項，給組中的每個MTCD設(shè)備分配一個設(shè)備索引號，MTCD設(shè)備的ID＝組ID+設(shè)備索引號。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述的組長MTCD設(shè)備向接入的基站發(fā)送上行調(diào)度請求，所述基站根據(jù)所述上行調(diào)度請求中包含的組的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)特性信息，確定給所述組長MTCD設(shè)備所在的組分配半靜態(tài)調(diào)度資源，包括：組長MTCD設(shè)備向接入的基站發(fā)送上行調(diào)度請求，該上行調(diào)度請求中攜帶所述組長MTCD設(shè)備所在組的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)特性，所述基站接收到所述上行調(diào)度請求后，提取所述上行調(diào)度請求中攜帶的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)特性，根據(jù)所述數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)特性判斷所述組長MTCD設(shè)備所在組的數(shù)據(jù)類型屬于周期性上報類型后，確定給所述組長MTCD設(shè)備所在的組分配半靜態(tài)調(diào)度資源。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述的基站根據(jù)需要分配半靜態(tài)調(diào)度資源的各個組的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)特性信息，依據(jù)特定的資源分配策略給各個組分配半靜態(tài)調(diào)度資源，該半靜態(tài)調(diào)度資源包括半靜態(tài)調(diào)度的周期、時頻資源大小及位置信息，包括：所述基站根據(jù)接收到的所述組長MTCD設(shè)備上報數(shù)據(jù)的信令的到達(dá)時間周期和自己處理所述信令的預(yù)期時延，確定給所述組長MTCD設(shè)備所在組分配的半靜態(tài)調(diào)度的周期；所述基站根據(jù)各個組的半靜態(tài)調(diào)度的周期、調(diào)制編碼格式和預(yù)期傳輸?shù)目倲?shù)據(jù)包大小確定給各個組分配的物理資源塊的個數(shù)，給同一個組分配的物理資源塊是連續(xù)的。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述的基站根據(jù)需要分配半靜態(tài)調(diào)度資源的各個組的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)特性信息，依據(jù)特定的資源分配策略給各個組分配半靜態(tài)調(diào)度資源，該半靜態(tài)調(diào)度資源包括半靜態(tài)調(diào)度的周期、時頻資源大小及位置信息，包括：所述基站在分配時頻資源時，先將不同的MTCD設(shè)備小組搭配在一起共享相同的頻率資源，再將不同的MTCD設(shè)備小組同時但是不同頻使用資源；所述基站將半靜態(tài)調(diào)度的周期大于第一設(shè)定周期范圍的MTCD設(shè)備小組與半靜態(tài)調(diào)度的周期小于第二設(shè)定周期范圍的MT...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐少毅，
申請(專利權(quán))人：北京交通大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11