[发明专利]一种面向周期类URLLC业务的上行传输方法

权利要求书

1.一种面向周期类URLLC业务的上行传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)构建URLLC上行传输模型；

2)基于有限编码长度理论构建URLLC类业务上行传输QoS保障机制；

3)通过制订合理的子信道-功率联合分配策略，在保障系统中所有设备上行传输QoS的同时，使得所需总发射功率最小化，以构建边缘自适应优化问题；

4)通过基于带权二分图理论的Kuhn-Munkres算法或基于贪婪选择的低复杂度算法求解步骤3)中的边缘自适应优化问题，得最优子信道-功率分配策略，然后根据最优子信道-功率分配策略完成周期类URLLC业务的上行传输；

步骤1)的具体操作为：在单小区场景中，假设一个拥有M_r根接收天线的多天线基站位于小区正中央，K个承载周期类URLLC业务的单天线设备均匀分布于小区之中，在每个数据传输周期内，所有设备同时向基站上传一个大小为L比特的数据包，每个设备的最大发射功率为p_max，同时，采用SC-FDMA作为上行链路的多址接入方式；

基于比例公平子载波分配的原则，将相同数量的一簇子载波划为一个子信道，并规定为每个设备只分配一个子信道，假设系统总带宽B_total被均等划分为N个子信道，其中每个子信道的带宽均为B＝B_total/N，将设备集与子信道集分别记为和为保障每个设备的传输可靠性，规定每个子信道不能同时为多个设备所使用，且子信道数量不得少于设备数量，即K≤N；

步骤2)中构建的URLLC类业务上行传输QoS保障机制为：

假设任一设备k在任一子信道n上的瞬时信道增益和路径损耗系数分别为g_k,n、μ_k，保障设备k传输QoS指标的对应信道增益阈值为则当时，说明设备k在子信道n上能够在指定时延内以的概率成功完成数据传输及接收，因此，任意设备k对应的上行传输QoS保障发射功率p_k为：

其中，为传输错误概率，τ为单位TTI长度；

当时，则说明当设备k在子信道n上进行数据传输时，设备k的上行传输QoS无法得到保障，此时基站指示设备主动放弃本次数据传输；

步骤3)中构建的边缘自适应优化问题为：

其中，为功率控制矩阵，a_k,n∈{0,1}为子信道分配指示符，a_k,n＝1代表子信道n被分配给设备k进行数据传输，p_k,n∈[0,p_max]代表设备k在子信道n上的发射功率，p_k,n为设备k在子信道n上的发射功率，b_k，n代表设备k在无线信道n上的最大可达速率。

2.根据权利要求1所述的面向周期类URLLC业务的上行传输方法，其特征在于，步骤4)中基于带权二分图理论的Kuhn-Munkres算法求解步骤3)中的边缘自适应优化问题，得保障所有设备传输QoS所需的最小总发射功率p_total为：

3.根据权利要求1所述的面向周期类URLLC业务的上行传输方法，其特征在于，贪婪选择的低复杂度算法为BCCG算法或SSG-LDF算法。

4.根据权利要求3所述的面向周期类URLLC业务的上行传输方法，其特征在于，基于BCCG算法求解骤3)中的边缘自适应优化问题，得保障所有设备传输QoS所需的最小总发射功率p_total为：

5.根据权利要求3所述的面向周期类URLLC业务的上行传输方法，其特征在于，基于SSG-LDF算法求解骤3)中的边缘自适应优化问题，得保障所有设备传输QoS所需的最小总发射功率p_total为：