[发明专利]一种基于用户估计的免授权自适应传输方法

说明书

本发明公开了一种基于用户估计的免授权自适应传输方法，包括以下步骤：1)基站在每一时隙结束后观测RB的占用情况，即没有冲突的、有冲突的与空闲的RB数目，通过信道的占用情况及马尔可夫过程进行用户负载估计；2)根据步骤1)估计得到的用户负载进行自适应调配资源，然后根据自适应调配资源的结果进行信息传输，完成基于用户估计的免授权自适应传输，该方法能够实时监测用户侧负载情况，调整资源分配策略，能够满足场景需求，以提高系统应对用户侧突变的能力。

技术领域

本发明属于信息传输领域，涉及一种基于用户估计的免授权自适应传输方法。

背景技术

超可靠低时延通信(URLLC)是第五代移动通信技术(5G)三大应用场景之一，目标支持工业互联网、车联通信所需的超高可靠、超低时延传输业务。5G URLLC的标志性性能指标包括：基站与终端间用户平面空口时延为1ms；同时，对于短32字节数据包的传输，在用户面时延低于1ms的前提下，可靠性应达到99.999％。

在传统的蜂窝通信系统中所采用的是授权传输，用户与基站之间需要通过交互，基站完成对用户的授权后方可通信。交互过程显然会引入显著超过1ms的时延。时延主要来源于两方面，一是用户将数据包送至发射机后直到数据包开始在信道上传输的“等待时延”，二是数据包从信道上开始传输至最终传输成功的“传输时延”。其中“等待时延”是由于发射机在发射前导码后仍须等待基站下放授权，这一握手过程将对时延产生恶劣影响。为满足其对时延的要求，免授权传输作为关键技术之一，用户侧在传输数据包前无须等待基站下放授权而直接进行传输，免去“等待时延”，以此大大降低总时延。

常见的免授权传输方案总是为用户提前分配固定数目的资源，然而在用户侧空闲时将造成严重的资源浪费；如果用户侧因断电恢复而导致短时间内请求激增，或者用户接入分布产生变化，那么预先分配好的资源将难以胜任，使得时延或可靠性无法达到场景需求。另外，此前基站无法得知用户侧真正活跃的用户数目，只能统计出成功传输的用户数目，这将使得基站很难对某一糟糕的传输结果及时作出反馈。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于用户估计的免授权自适应传输方法，该方法能够实时监测用户侧负载情况，调整资源分配策略，能够满足场景需求，以提高系统应对用户侧突变的能力。

为达到上述目的，本发明所述的基于用户估计的免授权自适应传输方法包括以下步骤：

1)基站在每一时隙结束后观测RB的占用情况，即没有冲突的、有冲突的与空闲的RB数目，通过信道的占用情况及马尔可夫过程进行用户负载估计；

2)根据步骤1)估计得到的用户负载进行自适应调配资源，然后根据自适应调配资源的结果进行信息传输，完成基于用户估计的免授权自适应传输。

步骤1)的具体操作为：任一时隙内的用户负载估计，任选型K重复的用户负载估计以及相邻型K重复的用户负载估计。

任一时隙内的用户负载估计的具体操作为：

设T为1ms内根据子载波间隔划分出的时隙个数，W为可用RB数目，A、B及C分别表示某一时隙观测到的没有冲突、有冲突及空闲的RB数目，N表示待估计的用户负载参数，设表示估计结果，计算关于测量结果的极大后验估计，然后根据所述极大后验估计转变为极大似然估计，然后集合马尔可夫过程，得

其中，P表示马尔可夫过程的转移矩阵，((0,0,W)→(A,B,C))表示经过N步转移后的P矩阵中(0,0,W)状态与(A,B,C)状态之间的转移概率。

任选型K重复的用户负载估计的具体过程为：

计算1ms内用户侧的负载情况其中，

计算(A,B,C)至状态空间S中任一状态的转移概率为：