[发明专利]一种X-Haul网络中EMBB和URLLC共存的带宽分配方法

说明书

本发明公开了一种X‑Haul网络中EMBB和URLLC共存的带宽分配方法，包括步骤：S11.接收需要处理的业务数据；S12.判断接收的业务数据是否为URLLC业务，若是，则在当前周期为URLLC业务预留带宽，传输Fronthaul和Midhaul中的URLLC业务；若否，则执行步骤S13；S13.判断接收的业务数据是否为Fronthaul中的EMBB业务；若是，则计算当前周期分配给Fronthaul中的EMBB业务的带宽以及待分配各ONU数据量，根据待分配各ONU确定的递归方程，并根据确定的递归方程自底向上计算直到边界条件，得到当前周期利用的最大带宽；若否，则执行步骤S14；S14.判断接收的业务数据是否为Midhaull中的EMBB业务，若是，则将所有未分配的带宽按照先来先服务的方式分配给Midhaul中的EMBB业务；S15.记录当前周期的资源分配情况，并进行下行传输。

技术领域

本发明涉及移动通信网络技术领域，尤其涉及一种X-Haul网络中EMBB和URLLC共存的带宽分配方法。

背景技术

支持增强型移动宽带(EMBB，Enhanced Mobile Broadband)和超可靠的低延迟通信(URLLC，Ultra-reliable and Low Latency Communication)服务将成为5G接入网的主流趋势。其中，EMBB面向具有连续广域覆盖范围的大带宽容量服务，并且对数据速率和带宽有很高的要求，可以为用户提供1Gbit/s的体验速率和10Gbit/s的峰值速率；URLLC服务需要超低延迟和超高可靠性，将提供对延迟和可靠性极为敏感的工业级业务支持。作为最有前途的候选解决方案，无源光网络(PON，Passive Optical Network)和云无线接入网络(C-RAN，Cloud-Radio Access Network)的集成由于其大容量和灵活的接入能力而引起了工业界和学术界越来越多的关注。而在该系统中，如何满足不同场景的低时延要求，同时又保证高带宽利用率是一个亟待解决的关键问题。

在传统的无线接入网系统中因接入用户的业务对带宽和时延要求较低，故可忽略对传输可靠性和等待时间影响较小的因素，例如排队等待时间。然而，未来5G甚至Beyond5G系统中，因其接入网络的业务数量、类型的多样化，对其接入网提供的服务质量有了较高的要求，比如URLLC业务对时延极其敏感。为了有效解决未来移动通信网络中的接入用户的业务差异化要求，接入网系统中的资源分配算法需要更新。其中，为了实现更低的空中传输等待时间，减小传输时间间隔(TTI，Transport Time Interval)是一种有效的方法。3GPP支持根据用户特定要求使用不同的TTI持续时间，除了子帧分辨率为1ms的调度单元外，还有一些较小的调度单元，例如0.5ms和0.143ms(也称为mini-slot)。在满足带宽需求方面，更高的载波频率以及大规模MIMO技术的引入带来了传输数据速率的大幅提高。随着网络需求的增加，接入网将面临越来越多的挑战，当前相对单一的网络架构不能有效地共享传输资源。例如，Daisuke Hisano在Journal of Optical Communications and Networking发表的《Two-stage optimization of uplink forwarding order with cooperative DBA toaccommodate a TDM-PON-based fronthaul link》，该方案在基于PON的前传网络系统中传输FH信号，由于前传网络对延迟要求十分严格，使得大量带宽无法利用。根据该文章的结论，系统中的10Gbps-PON的最大吞吐量仅为4.3Gbps，造成大量带宽浪费，难以应对未来5G无线电接入技术带来的挑战。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种X-Haul网络中EMBB和URLLC共存的带宽分配方法，利用X-Haul网络承载Fronthaul和Midhaul数据，面对各种业务的差异化服务需求，安排不同的带宽分配模式和不同的调度周期。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：