CN114979942B - 矿用移动通信系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及移动通信技术领域,尤其涉及一种矿用移动通信系统及方法。其中,该矿用移动通信系统,包括:第一子系统,用于在许可频段内进行通信。采用上述方案的本申请可以提高矿用通信系统的传输效率、时延性能以及可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及移动通信技术领域,尤其涉及一种矿用移动通信系统及方法。
背景技术
随着煤矿安全生产形势的逐渐发展,为了实现更加安全高效的煤矿生产,煤矿生产的技术发展由机械化、自动化开始向智能化方向发展,煤矿开采、运输等也向少人化、无人化方向发展。其中,矿用通信系统成为煤矿智能化发展的基础支撑技术。相关技术中,矿用通信系统主要作为信息传输的通道,同时,由于矿用通信系统的工作环境特殊,加之受限于传统通信系统有限的传输速率、时延性能及可靠性,矿用通信系统的传输效率受到严重限制。
发明内容
本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此,本申请的第一个目的在于提出一种矿用移动通信系统,以解决矿用通信系统的传输效率低、时延性能差及可靠性不高的技术问题。
本申请的第二个目的在于提出一种矿用移动通信方法。
为达到上述目的,本申请第一方面实施例提出的一种矿用移动通信系统,包括:
第一子系统,用于在许可频段内进行通信。
可选地,在本申请的一个实施例中,所述矿用移动通信系统还包括子系统集合中的至少一种,所述子系统集合包括:
第二子系统,用于在免许可频段内进行通信;
第三子系统,用于进行定位;
第四子系统,用于进行直连通信;
第五子系统,用于进行广播通信;
第六子系统,用于在第一子系统许可频段之外的许可频段内进行无线通信。
可选地,在本申请的一个实施例中,所述矿用移动通信系统包括第一子系统和子系统集合中的至少一种;其中,
所述第二子系统采用的技术包括第二子系统第一技术的至少一种,所述第二子系统第一技术为非蜂窝技术体制的技术,包括:时分复用TDM方式的WiFi技术、基于正交频分复用OFDMA的WiFi技术、蓝牙技术、星闪无线通信技术;
所述第三子系统采用的技术包括第三子系统第一技术的至少一种,所述第三子系统第一技术为非蜂窝技术体制的技术,包括:超宽带UWB技术、紫蜂Zigbee技术、感知传感技术、射频识别RFID技术;
所述第四子系统采用的技术包括第四子系统第一技术的至少一种,所述第四子系统第一技术为非蜂窝技术体制的技术,包括:WiFi技术、无线对讲技术;
所述第五子系统采用的技术为第五子系统第一技术,所述第五子系统第一技术为非蜂窝技术体制的技术,包括数字有线广播通信技术。
可选地,在本申请的一个实施例中,所述矿用移动通信系统包括第一子系统和子系统集合中的至少一种、且所有子系统采用的技术均为蜂窝体制技术;其中,
所述第二子系统采用的技术包括第二子系统第二技术的至少一种,所述第二子系统第二技术为蜂窝技术体制的技术,包括:免许可频段的新空口接入技术NR-U、直连通信链路免许可接入技术Sidelink-U;
所述第三子系统采用的技术包括第三子系统第二技术的至少一种,所述第三子系统第二技术为蜂窝技术体制的技术,包括:NR定位技术、基于蜂窝直连通信链路的定位技术;
所述第四子系统采用的技术为第四子系统第二技术,所述第四子系统第二技术为蜂窝技术体制的技术,包括LTE直连通信技术、NR直连通信技术;
所述第五子系统采用的技术为第五子系统第二技术,所述第五子系统第二技术为蜂窝技术体制的技术,包括蜂窝无线广播多播技术MBS。
可选地,在本申请的一个实施例中,所述矿用移动通信包括第一子系统和子系统集合中的至少一种;其中,
所述第二子系统采用的技术为第二子系统第一技术和第二子系统第二技术的至少一种,所述第二子系统第一技术为非蜂窝技术体制的技术,包括:TDM方式的WiFi技术、基于OFDMA的WiFi技术、蓝牙技术、星闪无线通信技术;所述第二子系统第二技术为蜂窝技术体制的技术,包括:NR-U、Sidelink-U;
所述第三子系统采用的技术为第三子系统第一技术和第三子系统第二技术的至少一种,所述第三子系统第一技术为非蜂窝技术体制的技术,包括:UWB技术、Zigbee技术、感知传感技术、RFID技术;所述第三子系统第二技术为蜂窝技术体制的技术,包括:NR定位技术、基于蜂窝直连通信链路的定位技术;
所述第四子系统采用的技术为第四子系统第一技术和第四子系统第二技术的至少一种,所述第四子系统第一技术为非蜂窝技术体制的技术,包括:WiFi技术、无线对讲技术;所述第四子系统第二技术为蜂窝技术体制的技术,包括:LTE直连通信技术、NR直连通信技术;
所述第五子系统采用的技术为第五子系统第一技术和第五子系统第二技术的至少一种,所述第五子系统第一技术为非蜂窝技术体制的技术,包括数字有线广播通信技术;所述第五子系统第二技术为蜂窝技术体制的技术,包括蜂窝无线广播多播技术MBS;
所述矿用移动通信系统的子系统采用第二子系统第一技术、第三子系统第一技术、第四子系统第一技术、第五子系统第一技术的至少一种,并采用第二子系统第二技术、第三子系统第二技术、第四子系统第二技术、第五子系统第二技术的至少一种。
可选地,在本申请的一个实施例中,所述第三子系统和所述第四子系统采用的技术均为蜂窝体制技术时,所述第一子系统、第三子系统、第四子系统均包括网络侧设备和终端设备;
所述第一子系统、所述第三子系统、所述第四子系统的网络侧设备部署方式为:
所述第三子系统的网络侧设备、所述第四子系统的网络侧设备、所述第一子系统的网络侧设备部署在相同的物理实体中,且所述第三子系统网络侧设备的逻辑实体、所述第四子系统网络侧设备的逻辑实体、所述第一子系统网络侧设备的逻辑实体独立;
所述第一子系统、第三子系统、第四子系统的终端设备部署方式为以下任一种:
所述第三子系统的终端设备、所述第四子系统的终端设备、所述第一子系统的终端设备的至少两种部署在同一物理实体中,所述第三子系统的终端设备、所述第四子系统的终端设备、所述第一子系统的终端设备的逻辑实体独立;
所述第三子系统的终端设备、所述第四子系统的终端设备、所述第一子系统的终端设备的物理实体和逻辑实体均独立。
可选地,在本申请的一个实施例中,所述第二子系统和所述第五子系统采用的技术均为蜂窝体制技术时,所述第一子系统、所述第二子系统、所述第五子系统均包括网络侧设备和终端设备:
所述第一子系统、所述第二子系统、所述第五子系统网络侧设备的部署方式为以下任一种:
所述第二子系统的网络侧设备、所述第五子系统的网络侧设备、所述第一子系统的网络侧设备部署在相同的物理实体中,所述第二子系统的网络侧设备、所述第五子系统的网络侧设备、所述第一子系统的网络侧设备的逻辑实体独立;
所述第二子系统的网络侧设备、所述第五子系统的网络侧设备、所述第一子系统的网络侧设备部署在相同的物理实体中,所述第二子系统的网络侧设备、所述第五子系统的网络侧设备、所述第一子系统的网络侧设备的逻辑实体为同一个逻辑实体;
所述第一子系统、所述第二子系统、所述第五子系统终端设备的部署方式为以下任一种:
所述第二子系统的终端设备、所述第五子系统的终端设备、所述第一子系统的终端设备部署在相同的物理实体中,所述第二子系统的终端设备、所述第五子系统的终端设备、所述第一子系统的终端设备的逻辑实体独立;
所述第二子系统的终端设备、所述第五子系统的终端设备、所述第一子系统的终端设备部署的物理实体独立,所述第二子系统的终端设备、所述第五子系统的终端设备、所述第一子系统的终端设备的逻辑实体独立;
所述第二子系统的终端设备、所述第五子系统的终端设备、所述第一子系统的终端设备部署在相同的物理实体中,所述第二子系统的终端设备、所述第五子系统的终端设备、所述第一子系统的终端设备的逻辑实体为同一个逻辑实体。
可选地,在本申请的一个实施例中,所述矿用移动通信系统按照采用的架构为数据面融合架构、控制面融合架构以及混合融合架构中的任一种进行组网;
所述矿用移动通信系统采用数据面融合架构时,还具有第七子系统,所述第七子系统用于进行子系统之间数据面融合,即执行子系统之间数据的协议转换、交互和功能联合调动;
所述矿用移动通信系统采用控制面融合架构,还具有第八子系统,所述第八子系统用于进行子系统之间的控制面融合,即执行子系统之间数据的协议转换、交互和功能联合调动,且执行业务与子系统的映射、通信链路资源分配、定位链路资源分配中的至少一种操作;
所述混合融合架构由所述数据面融合架构和所述控制面融合架构混合组成。
可选地,在本申请的一个实施例中,所述第八子系统,进行业务与子系统的映射、通信链路资源分配时,具体为:
配置至少两种业务优先级,按优先级由高至低的顺序,首先分配许可频段的链路资源进行业务数据传输;
若已分配的许可频段链路资源比例大于或者等于配置的比例值,则分配用免许可频段的链路资源进行业务数据传输;
若已分配的许可频段链路资源比例大于或者等于配置的比例值,且有紧急业务数据需要进行传输,则:
将分配不超过配置的紧急业务最大抢占资源门限值的资源进行所述紧急业务数据传输,并在所述分配资源的第一个时域资源之前不少于配置的时域资源个数之前、通过被抢占的终端释放所述分配不超过配置的紧急业务最大抢占资源门限值的资源;或者,
不进行接入前监听、直接使用免许可频段的资源进行紧急业务数据传输,并在许可频段的系统消息中携带指示免许可频段进行避让的信息,接收到许可频段系统消息的设备释放免许可频段链路资源。
可选地,在本申请的一个实施例中,所述第八子系统,进行业务与子系统的映射、定位链路资源分配时,具体为:
将定位业务的优先级按照以下方式的至少一种进行配置:
配置为固定的业务优先级;
配置为所支持的通信业务的传输优先级;
配置为最高优先级;
按照定位业务优先级从高到低的顺序,按照以下方式的任一种,进行定位链路资源的分配:
判断是否分配许可频段的链路资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源:
若许可频段链路资源的频域资源带宽满足定位精度需求,且已分配的许可频段链路资源比例小于或等于配置的比例值,则将许可频段的链路资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源;否则,将免许可频段的链路资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源;
或者,
判断是否分配许可频段的链路资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源:
若许可频段链路资源的频域资源带宽满足定位精度需求,且已分配的许可频段链路资源比例小于或等于配置的比例值,则将许可频段的链路资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源;否则,判断是否分配直连通信专用频段的频域资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源:
若直连通信专用频段的频域资源带宽满足定位精度需求,且已分配的直连通信专用频段的频域资源比例小于或等于配置的比例值,则将直连通信专用频段的频域资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源;否则,将免许可频段的链路资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源。
可选地,在本申请的一个实施例中,所述将免许可频段的链路资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源时,第三子系统执行以下操作:
第三子系统的定位参考信号/信息传输设备初始接入面许可频段的链路资源后,若任一个占用的免许可频段的链路资源的已占用时间距离预设信道占用时间结束时刻达到配置的剩余时间门限,则第三子系统的定位参考信号/信息传输设备开始监听至少一个未占用的免许可频段的链路资源;
所述配置的剩余时间门限大于或者等于预设免许可频段接入前监听最小时间的W倍,W为正整数且W不小于2;
若所述占用的免许可频段的链路资源的已占用时间达到预设信道占用时间结束时刻,则第三子系统的定位参考信号/信息传输设备接入到至少一个监听的所述未占用的免许可频段的链路资源。
可选地,在本申请的一个实施例中,所述第一子系统包括核心网设备、传输网络和接入网设备。
可选地,在本申请的一个实施例中,所述核心网设备的部署架构为以下任一种:
核心网服务器部署在第一层级的设备机房,用户面功能UPF部署在第二层级的设备机房;
核心网服务器和UPF均部署在第一层级的设备机房;
核心网服务器和UPF均部署在第二层级的设备机房;
所述第一层级的设备机房连接并管理多个第二层级的设备机房,所述第二层级的设备机房为仅连接并管理单个矿井井下传输网络和接入网设备的设备机房。
可选地,在本申请的一个实施例中,所述接入网设备包括基站设备和终端设备,或者基站设备、终端设备和可重构智能超表面设备;所述接入网设备使用至少一个许可频段进行数据传输。
可选地,在本申请的一个实施例中,所述基站设备包括基带处理单元、射频拉远单元,或者基带处理单元、射频拉远单元和集线器。
可选地,在本申请的一个实施例中,所述终端设备包括以下至少一种:
手持终端;
车载终端;
用户驻地设备CPE;
轻量化RedCap终端;
具备无线传输功能的传感器。
可选地,在本申请的一个实施例中,所述接入网设备在具有覆盖增强需求的区域使用至少一个第一频段进行数据传输,或使用至少一个第二频段进行数据传输;
所述第一频段为小于或者等于预设频率门限的频段;
所述第二频段为第一频段和第三频段的组合,所述第一频段的频段和所述第三频段的频段不相同。
可选地,在本申请的一个实施例中,所述接入网设备使用至少一个第一频段进行数据传输或使用至少一个第二频段进行数据传输,触发条件由第一信息确定,所述第一信息包括井下环境信息、井下基站布站参数、井下无线环境状态信息的至少一种;
所述第一信息为所述井下环境信息时,所述触发条件为所述矿用移动通信系统的工作环境位于第一区域,或者所述矿用移动通信系统传输系统灾害预警信息、环境参数告警信息或者紧急撤离信息;
所述第一信息为所述井下布站参数时,所述触发条件为井下布站间距大于或者等于预设门限值;
所述第一信息为井下无线环境状态信息确定时,所述触发条件包括以下至少一种:
达到或者超过预设时长门限,未搜索到同步信号或系统信息;
达到或者超过预设次数,未成功完成随机接入或者未获取无线资源控制RRC参数;
预设时间长度内,信号传输的参考信号接收功率RSRP低于或者等于预设RSRP门限值的次数占比达到或者超过预设比例,或者,信号传输的信号与干扰加噪声比SINR低于或者等于预设SINR门限值的次数占比达到或者超过预设比例;
预设时间或者预设传输次数内,所述传输次数评估计数器计数值到达预设值,所述传输次数评估计数器用于根据相同业务的传输块、相同业务的码块组传输收到非确认应答NACK的次数或者重传次数评估井下无线环境的状态。
可选地,在本申请的一个实施例中,所述传输次数评估计数器用于根据相同业务的传输块、相同业务的码块组传输收到NACK的次数或者重传次数评估井下无线环境的状态,具体为:
在所述矿用移动通信系统的物理层信令或者高层信令的预留比特中,增加传输次数评估指示域、用于指示当前需要开始进行传输次数评估;
当符合以下条件的至少一种时,所述传输次数评估指示域指示当前开始进行一次传输次数评估,并在预设数值范围内随机生成传输次数评估计数值、在预设时间范围内随机生成本次传输次数评估时间:
网络侧指示开始进行一次传输次数评估;
未使用第一频段或者第二频段执行传输的时间达到或者超过预设时长;
距离上一次传输次数评估开始时间达到或者超过上一次随机生成的传输次数评估时间;
当前未进行传输次数评估、即将执行传输且随机生成的传输次数评估随机数处于确定执行传输次数评估的随机数区间内;
传输次数评估计数器计数值达到预设值;
当开始进行传输次数评估后,若传输次数满足预设条件,则传输次数评估计数器计数值减一,所述预设条件为:
业务包的传输块,或者业务包的码块组,收到NACK的次数达到预设次数,或者重传次数达到预设次数。
为达到上述目的,本申请第二方面实施例提出的一种矿用移动通信方法,包括:
采用第一子系统在许可频段内进行通信。
综上,在本公开一个或多个实施例中,本申请通过采用第一子系统在许可频段内进行通信。因此,可以提高矿用通信系统的传输效率、时延性能以及可靠性。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本申请实施例所提供的第一种矿用移动通信系统的结构示意图;
图2为本申请实施例所提供的第二种矿用移动通信系统的结构示意图;
图3为本申请实施例所提供的一种第一子系统的结构示意图;
图4为本申请实施例所提供的一种第一子系统的架构示意图;
图5为本申请实施例所提供的一种矿用移动通信方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。相反,本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
相关技术中,矿用移动通信系统目前主要是4G(4thgeneration)第四代移动通信系统、WiFi(Wireless Fidelity),定位系统主要包括紫峰Zigbee、超宽带(Ultra WideBand,UWB),矿井通讯联络系统还包括数字广播系统等。当前主流的系统运行模式为各系统独立工作。
易于理解的是,相关技术中的矿用移动通信系统,许可频率上仍主要采用LTE(LongTermEvolution)长期演进技术即4G,传输速率、传输时延、可靠性等无法支持煤矿智能化建设复杂异构多系统架构下的传输需求。并且,其免许可频率上主要的通信技术为WiFi,定位技术的UWB、Zigbee等一方面独立运行、与移动通信系统分立、融合难度大。同时均是免许可频谱的无线定位技术、定位的实时性和可靠性因免许可频率的限制而难以提升。
另外,随着新一代移动通信技术的发展,具有大带宽、低时延、高可靠特性的5G(5thgeneration)第五代移动通信技术成为新一代公众电信网络通信的主流技术,5G移动通信系统也潜在成为了煤矿智能化发展的先进备选技术。
然而,矿用移动通信系统的应用环境不同于常规的公众电信网络,具有以下显著特点:
(1):矿用移动通信系统需要兼顾煤矿井上井下的双重传输需求;
(2):矿井通信系统的井上传输需要充分考虑矿井不同层级管理下的设备资源分配和数据管理需求开展针对性设计;
(3):煤矿通信系统的井下传输需要考虑以下问题:
a):煤矿井下信号需要覆盖长达10余千米的巷道,井下巷道为条状、带状分布的受限空间,信号传输的多径效应显著;
b):无线信号传输的干扰因素复杂、需要通信网络具有较强的抗干扰能力;
c):煤矿井下的存在瓦斯等可燃性气体、设备需要进行防爆设计、并根据发送天线的最大总功率考核防爆性能;
d):针对各类监控数据、音视频数据传输的实际需求,矿用通信网络上行传输的资源需求更为显著,而传统的公众电信网络则是下行传输需求显著。
除上述共性技术问题外,在煤矿智能化发展的迫切需求和少人化、无人化矿井建设的明确目标下,矿用移动通信系统不应单纯解决信息传输通道的问题,还需要针对少人化、无人化应用的需求开展针对性设计,主要包括:
(1):除信息通信功能外,需要同时具备以定位为代表的通感融合功能,例如支持车辆自动驾驶等;
(2):需要实现语音通信、数据传输、调度通信、广播通信、定位应用、控制应用等子系统的融合,实现煤矿井下各类系统互联互通、联动控制,例如支持工作面设备自动控制等;同时,还需要考虑多系统间实现低时延的高效联动控制。
然而,矿井实际建设过程中,还存在以下实际技术问题:
(1):升级改造项目,煤矿会存在已有有线通信系统、定位系统等,需要考虑子系统间的兼容互通;
(2):新建项目,如果是集中建设,可以实现统筹规划、统一建设;如果是单个系统独立建设,仍需要考虑子系统间的兼容问题。
因此,针对系统部署的实际情况差异,矿井移动通信系统需要提出针对性的系统架构,以全面满足矿井现场建设的实际需求。
下面结合具体的实施例对本申请进行详细说明。
图1为本申请实施例所提供的第一种矿用移动通信系统的结构示意图。
如图1所示,本申请实施例提供的第一种矿用移动通信系统100,包括:
第一子系统110,用于在许可频段内进行通信。
根据一些实施例,第一子系统110并不特指某一固定子系统。该第一子系统110包括但不限于5G、6G及其演进无线通信系统。例如,该第一子系统110可以为5G新空口(NewRadio,NR)通信系统。该第一子系统110也可以为6G通信系统。
易于理解的是,本申请通过采用第一子系统110在许可频段内进行通信,可以采用5G、6G及其演进无线通信技术代替LTE技术。进而,可以提高矿用移动通信系统的传输速率、传输时延、可靠性,从而可以满足煤矿智能化建设复杂异构多系统架构下的传输需求。
在本申请实施例中,图2为本申请实施例所提供的第二种矿用移动通信系统的结构示意图。如图2所示,矿用移动通信系统100还包括子系统集合120中的至少一种,子系统集合包括:
第二子系统121,用于在免许可频段内进行通信;
第三子系统122,用于进行定位;
第四子系统123,用于进行直连通信;
第五子系统124,用于进行广播通信;
第六子系统125,用于在第一子系统许可频段之外的许可频段内进行无线通信。
根据一些实施例,第六子系统125并不特指某一固定子系统。该第六子系统125包括但不限于长期演进(long Term Evolution、LTE)通信系统、NR通信系统、3G通信系统等等。
在一些实施例中,第六子系统125的系统类型与第一子系统110不同。例如,第一子系统110为NR通信系统,第六子系统125为LTE通信系统。或者,第一子系统110为6G通信系统,第六子系统125为NR通信系统。或者,第一子系统110为6G通信系统,第六子系统125为LTE通信系统。
在本申请实施例中,矿用移动通信系统按照采用的架构为数据面融合架构、控制面融合架构以及混合融合架构中的任一种进行组网。
根据一些实施例,数据面融合架构指的是适用于在现有通信子系统基础上改造、新增第一子系统110的设计架构。矿用移动通信系统采用数据面融合架构时,各子系统在平台侧进行数据的协议转换和数据交互,可以最大限度依托矿用移动通信系统提出支持大带宽、低时延、高可靠需求的无线通信网络。
根据一些实施例,控制面融合架构又称单一3GPP(3rd Generation PartnershipProject)技术体制下的系统架构,指的是适用于矿用移动通信系统整体新设计的架构。该控制面融合架构下矿用移动通信系统的所有子系统全部基于蜂窝技术。
在一些实施例中,控制面融合架构通过采用单一3GPP技术体制(单一蜂窝技术体制),构建控制面板融合的矿用移动通信系统,可以解决异构系统功能固定、无法根据实际业务传输情况动态调整承载信道和功能的技术问题。可以实现基于动态负载和业务优先级资源调度和业务分流。
根据一些实施例,混合融合架构指的是由数据面融合架构和控制面融合架构混合组成的架构。混合融合架构适用于新增第一子系统110、新增子系统集合120中的至少一种子系统但仍基于现有至少一种其他子系统的设计架构。矿用移动通信系统采用混合融合架构可以实现矿井移动通信网络的灵活扩展,可以实现业务传输负载与传输信道的按需设计和配置。
易于理解的是,本申请通过以第一子系统110为核心子系统,面向不同的建设需求和技术路线,提出融合通信、定位、调度、控制等融合的三种系统架构,可以解决矿井移动通信系统建设系统独立异构、建设需求差异显著、技术融合内聚度低等问题。
在本申请实施例中,当矿用移动通信系统采用数据面融合架构时,矿用移动通信系统100包括第一子系统110和子系统集合120中的至少一种;其中,
第二子系统121采用的技术包括第二子系统第一技术的至少一种,第二子系统第一技术为非蜂窝技术体制的技术,包括:时分复用(Time Division Multiplexing,TDM)方式的WiFi技术、基于正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiple Access,OFDMA)的WiFi技术、蓝牙技术、星闪无线通信技术;
第三子系统122采用的技术包括第三子系统第一技术的至少一种,第三子系统第一技术为非蜂窝技术体制的技术,包括:UWB技术、Zigbee技术、感知传感技术、射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术;
第四子系统123采用的技术包括第四子系统第一技术的至少一种,第四子系统第一技术为非蜂窝技术体制的技术,包括:WiFi技术、无线对讲技术;
第五子系统124采用的技术为第五子系统第一技术,第五子系统第一技术为非蜂窝技术体制的技术,包括数字有线广播通信技术。
根据一些实施例,当第二子系统121采用星闪无线通信技术时,第二子系统121为基于星闪无线通信系统的免许可频段无线通信子系统。针对煤矿井下工作面装备控制的低时延高可靠需求,且结合煤矿井下工作面设备位置相对固定或者移动范围相对固定的情况,采用基于星闪无线通信系统的免许可频段无线通信子系统,可以降低特定工作面短距离无线通信的时延,提高特定工作面短距离无线通信的可靠性。
在本申请实施例中,当矿用移动通信系统采用控制面融合架构时,矿用移动通信系统100包括第一子系统110和子系统集合120中的至少一种、且所有子系统采用的技术均为蜂窝体制技术;其中,
第二子系统121采用的技术包括第二子系统第二技术的至少一种,第二子系统第二技术为蜂窝技术体制的技术,包括:免许可频段的新空口接入技术NR-U、直连通信链路免许可接入技术Sidelink-U;
第三子系统122采用的技术包括第三子系统第二技术的至少一种,第三子系统第二技术为蜂窝技术体制的技术,包括:NR定位技术、基于蜂窝直连通信链路的定位技术;
第四子系统123采用的技术为第四子系统第二技术,第四子系统第二技术为蜂窝技术体制的技术,包括LTE直连通信技术、NR直连通信技术;
第五子系统124采用的技术为第五子系统第二技术,第五子系统第二技术为蜂窝技术体制的技术,包括蜂窝无线广播多播技术(Multimedia Broadcast MulticastServices,MBS)。
根据一些实施例,蜂窝技术(蜂窝体制技术)指的是采用蜂窝无线组网方式,在终端和网络设备之间通过无线通道连接起来,进而实现用户在活动中相互通信的技术。相关技术中,蜂窝技术可以用于车联网和公共安全类业务中。其中,对于车联网、自动驾驶相关业务,能够使用智能交通专用频段。
在一些实施例中,由于煤矿井下的无线通信需求与地面领域显著不同,煤矿井下视频监控、各类传感器数据上传,需要上行带宽占据较大比重;而地面领域则是以下行传输为主。因此,对于地面可通过蜂窝上下行链路的远程遥控驾驶业务,由于煤矿井下上行资源严重紧张,通过采用基于蜂窝技术体制的直连通信技术,可以基于直连通信承载煤矿井下上行资源,可以缓解煤矿特定的上行资源显著需求。
在本申请实施例中,当矿用移动通信系统采用混合融合架构时,矿用移动通信100包括第一子系统110和子系统集合120中的至少一种;其中,
第二子系统121采用的技术为第二子系统第一技术和第二子系统第二技术的至少一种,第二子系统第一技术为非蜂窝技术体制的技术,包括:TDM方式的WiFi技术、基于OFDMA的WiFi技术、蓝牙技术、星闪无线通信技术;第二子系统第二技术为蜂窝技术体制的技术,包括:NR-U、Sidelink-U;
第三子系统122采用的技术为第三子系统第一技术和第三子系统第二技术的至少一种,第三子系统第一技术为非蜂窝技术体制的技术,包括:UWB技术、Zigbee技术、感知传感技术、RFID技术;第三子系统第二技术为蜂窝技术体制的技术,包括:NR定位技术、基于蜂窝直连通信链路的定位技术;
第四子系统123采用的技术为第四子系统第一技术和第四子系统第二技术的至少一种,第四子系统第一技术为非蜂窝技术体制的技术,包括:WiFi技术、无线对讲技术;第四子系统第二技术为蜂窝技术体制的技术,包括:LTE直连通信技术、NR直连通信技术;
第五子系统124采用的技术为第五子系统第一技术和第五子系统第二技术的至少一种,第五子系统第一技术为非蜂窝技术体制的技术,包括数字有线广播通信技术;第五子系统第二技术为蜂窝技术体制的技术,包括蜂窝无线广播多播技术MBS;
矿用移动通信系统110的子系统采用第二子系统第一技术、第三子系统第一技术、第四子系统第一技术、第五子系统第一技术的至少一种,并采用第二子系统第二技术、第三子系统第二技术、第四子系统第二技术、第五子系统第二技术的至少一种。
在本申请实施例中,在本申请实施例中,图3为本申请实施例所提供的一种第一子系统的结构示意图。如图3所示,第一子系统110包括核心网设备111、传输网络112和接入网设备113。
在本申请实施例中,核心网设备的部署架构为以下任一种:
核心网服务器部署在第一层级的设备机房,用户面功能(User Plane Function,UPF)部署在第二层级的设备机房;
核心网服务器和UPF均部署在第一层级的设备机房;
核心网服务器和UPF均部署在第二层级的设备机房;
第一层级的设备机房连接并管理多个第二层级的设备机房,第二层级的设备机房为仅连接并管理单个矿井井下传输网络和接入网设备的设备机房。
根据一些实施例,本申请通过采用核心网服务器共用,UPF下沉的架构,可以实现核心网服务器设备资源共享和资源动态分配,同时煤矿/矿井可根据信息安全管理的具体要求、在下沉的UPF侧部署安全策略、同时实现数据的安全管理和按策略分流,部分数据仅内网传输,部分数据可接入公网进行通信。
在本申请实施例中,接入网设备包括基站设备和终端设备,或者基站设备、终端设备和可重构智能超表面设备;接入网设备使用至少一个许可频段进行数据传输。
根据一些实施例,许可频段包括但不限于以下频段:
700MHz频段范围(703-748MHz和/或758-803MHz);
900MHz频段范围,(880-915MHz和/或925-960MHz);
2.6GHz频段范围,(2515-2615MHz和/或2615-2675MHz);
3.3GHz频段范围(3300-3400MHz);
3.5GHz频段范围(2400-3500MHz和/或3500-3600MHz);
4.9GHz频段范围(4800-4900MHz和/或4900-5000MHz)。
在本申请实施例中,基站设备包括基带处理单元、射频拉远单元,或者基带处理单元、射频拉远单元和集线器。
在本申请实施例中,终端设备包括以下至少一种:
手持终端;
车载终端;
用户驻地设备CPE(Customer Premise Equipment);
轻量化RedCap(Reduced Capability)终端;
具备无线传输功能的传感器。
根据一些实施例,具备无线传输功能的传感器并不特指某一固定传感器。该具备无线传输功能的传感器包括但不限于摄像机、环境参数监测传感器、激光雷达、毫米波雷达、灾害监测传感器等等。
根据一些实施例,图4为本申请实施例所提供的一种第一子系统的架构示意图。如图4所示,第一子系统110的一层架构包括有源天线单元(Active Antenna Unit,AAU)宏站和核心网服务器。第一子系统110的二层架构为UPF的核心交换机。井下的接入网设备通过矿用隔爆兼本质安全型网络接口和光纤环网连接二层架构。接入网设备包括基带处理单元、射频拉远单元和集线器。终端设备包括矿用本安型手机、矿用本安网关、智能矿灯、矿用无线摄像仪、矿用无线摄像仪、环境参数传感器、灾害监测传感器和激光/毫米波雷达。
在本申请实施例中,接入网设备在具有覆盖增强需求的区域使用至少一个第一频段进行数据传输,或使用至少一个第二频段进行数据传输;
第一频段为小于或者等于预设频率门限的频段;
第二频段为第一频段和第三频段的组合,第一频段的频段和第三频段的频段不相同。
根据一些实施例,第二频段包括但不限于以下频段组合:
n28(700MHz FDD)+n41(2.6GHz);
n83(700MHz SUL)+n41(2.6GHz);
n28(700MHz FDD)+n79(4.9GHz);
n83(700MHz SUL)+n79(4.9GHz);
n8(900MHz FDD)+n78(3.5GHz);
n81(900MHz SUL)+n78(3.5GHz)。
易于理解的是,煤矿井下由于条状、带状分布的受限空间,多径效应显著,且具有较多的设施设备,无线信号传输的信号衰减严重。因此,本申请通过采用至少一个第二频段进行数据传输,可以针对矿井电磁波传输机理,第二频段的频段越低、覆盖距离越大,采用小于或者等于预设频率值门限的频段,受限能够起到覆盖增强的效果。
易于理解的是,相关技术中,终端的发送功率不超过23dBm,而pRRU(picoRemoteReset Unit)皮基站的发送功率可达到26dBm或者33dBm,上行发送功率相对低,因此覆盖增强需要着重考虑上行。因此,本申请通过采用至少一个第二频段进行数据传输,一方面可以对煤矿井下上行进行增强、使用小于或者等于预设频率门限的频段,下行还可使用大于或者等于预设频率门限的频段、提供较大带宽,可以同时实现上行覆盖增强,下行大带宽以及不显著提升设备能力和成本的效果。
在本申请实施例中,接入网设备使用至少一个第一频段进行数据传输或使用至少一个第二频段进行数据传输,触发条件由第一信息确定,第一信息包括井下环境信息、井下基站布站参数、井下无线环境状态信息的至少一种;
第一信息为井下环境信息时,触发条件为矿用移动通信系统的工作环境位于第一区域,或者矿用移动通信系统传输系统灾害预警信息、环境参数告警信息或者紧急撤离信息;
第一信息为井下布站参数时,触发条件为井下布站间距大于或者等于预设门限值;
第一信息为井下无线环境状态信息确定时,触发条件包括以下至少一种:
达到或者超过预设时长门限,未搜索到同步信号或系统信息;
达到或者超过预设次数,未成功完成随机接入或者未获取无线资源控制(RadioResource Control,RRC)参数;
预设时间长度内,信号传输的参考信号接收功率(Reference Signal ReceivingPower,RSRP)低于或者等于预设RSRP门限值的次数占比达到或者超过预设比例,或者,信号传输的信号与干扰加噪声比(Signal to Interference plus Noise Ratio,SINR)低于或者等于预设SINR门限值的次数占比达到或者超过预设比例;
预设时间或者预设传输次数内,传输次数评估计数器计数值到达预设值,传输次数评估计数器用于根据相同业务的传输块、相同业务的码块组传输收到非确认应答(Negative-Acknowledgment,NACK)的次数或者重传次数评估井下无线环境的状态。
根据一些实施例,第一区域并不特指某一固定区域。该第一区域包括但不限于采煤工作区域、掘进工作区域、具有控制应用需求的区域等等。
易于理解的是,由于第一频段相对稀缺,因此采用本申请提供的触发条件,令接入网设备使用至少一个第一频段进行数据传输或使用至少一个第二频段进行数据传输,可以按照煤矿井下覆盖增强的实际需求、按需使用第一频段进行传输。
在本申请实施例中,传输次数评估计数器用于根据相同业务的传输块、相同业务的码块组传输收到NACK的次数或者重传次数评估井下无线环境的状态,具体为:
在矿用移动通信系统的物理层信令或者高层信令的预留比特中,增加传输次数评估指示域、用于指示当前需要开始进行传输次数评估;
当符合以下条件的至少一种时,传输次数评估指示域指示当前开始进行一次传输次数评估,并在预设数值范围内随机生成传输次数评估计数值、在预设时间范围内随机生成本次传输次数评估时间:
网络侧指示开始进行一次传输次数评估;
未使用第一频段或者第二频段执行传输的时间达到或者超过预设时长;
距离上一次传输次数评估开始时间达到或者超过上一次随机生成的传输次数评估时间;
当前未进行传输次数评估、即将执行传输且随机生成的传输次数评估随机数处于确定执行传输次数评估的随机数区间内;
传输次数评估计数器计数值达到预设值;
当开始进行传输次数评估后,若传输次数满足预设条件,则传输次数评估计数器计数值减一,预设条件为:
业务包的传输块,或者业务包的码块组,收到NACK的次数达到预设次数,或者重传次数达到预设次数。
易于理解的是,可以根据当多个业务包的传输块一定的传输次数,或者一个码块组的传输次数达到一定的传输次数时,可认为信号覆盖质量存在一定问题,从而进行传输性能评估。但是,矿井下多径环境显著,随机出现遮挡因素具有一定的概率性,需要考虑实现随机性和确定性双重鉴定,以免出现频繁的频段切换、造成系统性能下降或者第一频段拥塞。因此,本申请通过进一步设计“随机性+确定性”结合、“评估时间段/传输次数+判断依据”结合的评估方法,可以同时解决矿井下特殊环境特有的随机性和确定性双重鉴定需求。
在本申请实施例中,第三子系统122和第四子系统123采用的技术均为蜂窝体制技术时,第一子系统110、第三子系统122、第四子系统123均包括网络侧设备和终端设备;
第一子系统110、第三子系统122、第四子系统123的网络侧设备部署方式为:
第三子系统122的网络侧设备、第四子系统123的网络侧设备、与第一子系统110的网络侧设备部署在相同的物理实体中,且第三子系统122网络侧设备的逻辑实体、第四子系统123网络侧设备的逻辑实体、第一子系统110网络侧设备的逻辑实体独立;
第一子系统110、第三子系统122、第四子系统123的终端设备部署方式为以下任一种:
第三子系统122的终端设备、第四子系统123的终端设备、第一子系统110的终端设备的至少两种部署在同一物理实体中,第三子系统122的终端设备、第四子系统123的终端设备、第一子系统110的终端设备的逻辑实体独立;
第三子系统122的终端设备、第四子系统123的终端设备、第一子系统122的终端设备的物理实体和逻辑实体均独立。
易于理解的是,异构系统无法实现不同功能、应用数据的高效、精准适配、无法实现高效、协调的联动控制的问题。因此,本申请通过实现第三子系统122和第四子系统123的逻辑实体独立,可以支持不同功能的解耦,从而建立高内聚低耦合的系统架构。
在本申请实施例中,第二子系统121和第五子系统124采用的技术均为蜂窝体制技术时,第一子系统110、第二子系统121、第五子系统124均包括网络侧设备和终端设备:
第一子系统110、第二子系统121、第五子系统124网络侧设备的部署方式为以下任一种:
第二子系统121的网络侧设备、第五子系统124的网络侧设备、第一子系统110的网络侧设备部署在相同的物理实体中,第二子系统121的网络侧设备、第五子系统124的网络侧设备、第一子系统110的网络侧设备的逻辑实体独立;
第二子系统121的网络侧设备、第五子系统124的网络侧设备、第一子系统110的网络侧设备部署在相同的物理实体中,第二子系统121的网络侧设备、第五子系统124的网络侧设备、第一子系统110的网络侧设备的逻辑实体为同一个逻辑实体;
第一子系统110、第二子系统121、第五子系统124终端设备的部署方式为以下任一种:
第二子系统121的终端设备、第五子系统124的终端设备、第一子系统110的终端设备部署在相同的物理实体中,第二子系统121的终端设备、第五子系统124的终端设备、第一子系统110的终端设备的逻辑实体独立;
第二子系统121的终端设备、第五子系统124的终端设备、第一子系统110的终端设备部署的物理实体独立,第二子系统121的终端设备、第五子系统124的终端设备、第一子系统110的终端设备的逻辑实体独立;
第二子系统121的终端设备、第五子系统124的终端设备、第一子系统110的终端设备部署在相同的物理实体中,第二子系统121的终端设备、第五子系统124的终端设备、第一子系统110的终端设备的逻辑实体为同一个逻辑实体。
根据一些实施例,第一子系统110、第二子系统121、第三子系统122、第四子系统123第五子系统124中的网络侧设备并不特指某一固定设备。例如,该网络侧设备可以为接入网设备的基站设备。该网络侧设备也可以为接入网设备的基站设备和核心网设备。
根据一些实施例,考虑煤矿井下多系统通信以及联动调度的效率,本申请通过支持第二子系统121的逻辑实体的聚合,可以在管理实体端实现服务质量流的映射,从而实现高效互联互通和子系统联动。
在本申请实施例中,矿用移动通信系统采用数据面融合架构时,还具有第七子系统,第七子系统用于进行子系统之间数据面融合,即执行子系统之间数据的协议转换、交互和功能联合调动;
矿用移动通信系统采用控制面融合架构,还具有第八子系统,第八子系统用于进行子系统之间的控制面融合,即执行子系统之间数据的协议转换、交互和功能联合调动,且执行业务与子系统的映射、通信链路资源分配、定位链路资源分配中的至少一种操作。
根据一些实施例,矿用移动通信系统采用混合融合架构时,矿用移动通信系统也可以具有第八子系统,矿用移动通信系统可以根据第八子系统用于进行子系统之间的控制面融合,即执行子系统之间数据的协议转换、交互和功能联合调动,且执行业务与子系统的映射、通信链路资源分配、定位链路资源分配中的至少一种操作。
在一些实施例中,通信链路资源分配的粒度包括但不限于频带,载波,部分带宽,子信道,资源块,梳状子信道,梳状资源块,资源集合,资源池等等。
在本申请实施例中,第八子系统,进行业务与子系统的映射、通信链路资源分配时,具体为:
配置至少两种业务优先级,按优先级由高至低的顺序,首先分配许可频段的链路资源进行业务数据传输;
若已分配的许可频段链路资源比例大于或者等于配置的比例值,则分配用免许可频段的链路资源进行业务数据传输;
若已分配的许可频段链路资源比例大于或者等于配置的比例值,且有紧急业务数据需要进行传输,则:
将分配不超过配置的紧急业务最大抢占资源门限值的资源进行紧急业务数据传输,并在分配资源的第一个时域资源之前不少于配置的时域资源个数之前、通过被抢占的终端释放该分配不超过配置的紧急业务最大抢占资源门限值的资源;或者,
不进行接入前监听、直接使用免许可频段的资源进行紧急业务数据传输,并在许可频段的系统消息中携带指示免许可频段进行避让的信息,接收到许可频段系统消息的设备释放免许可频段链路资源。
根据一些实施例,配置的比例值Q为网络侧配置门限值与许可频段链路资源值的比值。配置的比例值Q的范围为0<Q≤1。当已分配的许可频段链路资源与许可频段链路资源的比例大于或者等于配置的比例值时,可以按优先级由高至低的顺序,分配用免许可频段的链路资源进行业务数据传输。配置比例值Q,可以给突发的紧急业务数据预留部分许可频段链路资源,
在一些实施例中,紧急业务数据指的是突发的高优先级业务数据。该紧急业务数据并不特指某一固定数据。该紧急业务数据包括但不限于紧急避险数据、车辆远程接管的紧急制动数据等等。
根据一些实施例,紧急业务最大抢占资源门限值与许可频段链路资源值的比值小于一。紧急业务最大抢占资源门限值与网络侧配置门限值之和不大于许可频段链路资源。
在一些实施例中,在许可频段的系统消息中携带指示免许可频段进行避让的信息,接收到许可频段系统消息的设备释放免许可频段链路资源。可以实现免许可频段资源的快速释放,确保紧急避免和高度安全控制类消息的快速可靠发送。
根据一些实施例中,针对井下临近终端设备的时延敏感类业务,如果时延要求低于预设门限值,则不关注优先级如何、直接由直连通信链路承载,可以不经网络,实现更低的端到端时延。
在一些实施例中,时延敏感类业务包括但不限于协同控制、应急救援信息传输等等。
根据一些实施例,当分配许可频段的链路资源进行业务数据传输,优先分配第一频段资源进行业务数据传输。
易于理解的是,相关技术中,仅能支持固定的子系统承载固定的业务,无法在不同子系统之间传输链路的动态调度,即:即便可靠性最高的许可频段或者是许可频段上的第一频段空闲,也无法将第二子系统121(例如WiFi)承载的业务分流到可靠性更高的许可子系统上,无法实现最优化的资源配置和最客观的时延、可靠性、速率等性能。本申请通过采用第八子系统进行业务与子系统的映射、通信链路资源分配,可以实现基于业务传输负载动态调整资源,可以将许可频段的链路资源优先分配给高优先级业务,例如控制类业务。
在本申请实施例中,第八子系统,进行业务与子系统的映射、定位链路资源分配时,具体为:
将定位业务的优先级按照以下方式的至少一种进行配置:
配置为固定的业务优先级;
配置为所支持的通信业务的传输优先级;
配置为最高优先级;
按照定位业务优先级从高到低的顺序,按照以下方式的任一种,进行定位链路资源的分配:
判断是否分配许可频段的链路资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源:
若许可频段链路资源的频域资源带宽满足定位精度需求,且已分配的许可频段链路资源比例小于或等于配置的比例值,则将许可频段的链路资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源;否则,将免许可频段的链路资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源;
或者,
判断是否分配许可频段的链路资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源:
若许可频段链路资源的频域资源带宽满足定位精度需求,且已分配的许可频段链路资源比例小于或等于配置的比例值,则将许可频段的链路资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源;否则,判断是否分配直连通信专用频段的频域资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源:
若直连通信专用频段的频域资源带宽满足定位精度需求,且已分配的直连通信专用频段的频域资源比例小于或等于配置的比例值,则将直连通信专用频段的频域资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源;否则,将免许可频段的链路资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源。
在本申请实施例中,将免许可频段的链路资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源时,第三子系统122执行以下操作:
第三子系统122的定位参考信号/信息传输设备初始接入面许可频段的链路资源后,若任一个占用的免许可频段的链路资源的已占用时间距离预设信道占用时间(channeloccupied time,COT)结束时刻达到配置的剩余时间门限,则第三子系统122的定位参考信号/信息传输设备开始监听至少一个未占用的免许可频段的链路资源;
配置的剩余时间门限大于或者等于预设免许可频段接入前监听最小时间的W倍,W为正整数且W不小于2;
若占用的免许可频段的链路资源的已占用时间达到预设信道占用时间结束时刻,则第三子系统122的定位参考信号/信息传输设备接入到至少一个监听的未占用的免许可频段的链路资源。因此可以保证在预设信道占用时间结束时刻,第三子系统122的定位参考信号/信息传输设备可以接入到至少一个监听的未占用的免许可频段的链路资源。
以一场景举例,当第一子系统110为5GNR通信系统时,许可频段能够提供最高100MHz的带宽,同时许可频段上传输无线定位信号/信息能够确保较低的定位时延,因此,优先为定位信号/信息传输提供许可频段资源。对于许可资源不足的情况,由于直连通信专用频段能够确保较低的定位时延,但目前仅band47 70MHz频谱资源、20MHz专用资源,后续频谱分配情况待定,能否满足定位精度/测距精度指标,需要对应具体的定位需求进行判断,如可满足,则优先分配直连通信专用频谱、从而确保低时延,如不满足,则使用非授权频段(特定的,可以使用跳频的方式,实现时域上连续资源占用、而不必受到COT的限制,从而可以实现定位低时延。
综上,本申请实施例提出的系统,通过第一子系统在许可频段内进行通信。本申请可以提高矿用通信系统的传输效率、时延性能以及可靠性。
为了实现上述实施例,本申请还提出一种矿用移动通信方法。
图5为本申请实施例提供的一种矿用移动通信方法的流程图。
如图5所示,一种矿用移动通信方法,包括:
步骤510:采用第一子系统在许可频段内进行通信。
在本申请实施例中,还包括:采用子系统集合中的至少一种进行通信,子系统集合包括:
第二子系统,用于在免许可频段内进行通信;
第三子系统,用于进行定位;
第四子系统,用于进行直连通信;
第五子系统,用于进行广播通信;
第六子系统,用于在第一子系统许可频段之外的许可频段内进行无线通信。
在本申请实施例中,还包括:采用第一子系统和子系统集合中的至少一种进行通信;其中,
第二子系统采用的技术包括第二子系统第一技术的至少一种,第二子系统第一技术为非蜂窝技术体制的技术,包括:时分复用TDM方式的WiFi技术、基于正交频分复用OFDMA的WiFi技术、蓝牙技术、星闪无线通信技术;
第三子系统采用的技术包括第三子系统第一技术的至少一种,第三子系统第一技术为非蜂窝技术体制的技术,包括:超宽带UWB技术、紫蜂Zigbee技术、感知传感技术、射频识别RFID技术;
第四子系统采用的技术包括第四子系统第一技术的至少一种,第四子系统第一技术为非蜂窝技术体制的技术,包括:WiFi技术、无线对讲技术;
第五子系统采用的技术为第五子系统第一技术,第五子系统第一技术为非蜂窝技术体制的技术,包括数字有线广播通信技术。
在本申请实施例中,还包括:采用第一子系统和子系统集合中的至少一种进行通信、且所有子系统采用的技术均为蜂窝体制技术;其中,
第二子系统采用的技术包括第二子系统第二技术的至少一种,第二子系统第二技术为蜂窝技术体制的技术,包括:免许可频段的新空口接入技术NR-U、直连通信链路免许可接入技术Sidelink-U;
第三子系统采用的技术包括第三子系统第二技术的至少一种,第三子系统第二技术为蜂窝技术体制的技术,包括:NR定位技术、基于蜂窝直连通信链路的定位技术;
第四子系统采用的技术为第四子系统第二技术,第四子系统第二技术为蜂窝技术体制的技术,包括LTE直连通信技术、NR直连通信技术;
第五子系统采用的技术为第五子系统第二技术,第五子系统第二技术为蜂窝技术体制的技术,包括蜂窝无线广播多播技术MBS。
在本申请实施例中,还包括:采用第一子系统和子系统集合中的至少一种进行通信;其中,
第二子系统采用的技术为第二子系统第一技术和第二子系统第二技术的至少一种,第二子系统第一技术为非蜂窝技术体制的技术,包括:TDM方式的WiFi技术、基于OFDMA的WiFi技术、蓝牙技术、星闪无线通信技术;第二子系统第二技术为蜂窝技术体制的技术,包括:NR-U、Sidelink-U;
第三子系统采用的技术为第三子系统第一技术和第三子系统第二技术的至少一种,第三子系统第一技术为非蜂窝技术体制的技术,包括:UWB技术、Zigbee技术、感知传感技术、RFID技术;第三子系统第二技术为蜂窝技术体制的技术,包括:NR定位技术、基于蜂窝直连通信链路的定位技术;
第四子系统采用的技术为第四子系统第一技术和第四子系统第二技术的至少一种,第四子系统第一技术为非蜂窝技术体制的技术,包括:WiFi技术、无线对讲技术;第四子系统第二技术为蜂窝技术体制的技术,包括:LTE直连通信技术、NR直连通信技术;
第五子系统采用的技术为第五子系统第一技术和第五子系统第二技术的至少一种,第五子系统第一技术为非蜂窝技术体制的技术,包括数字有线广播通信技术;第五子系统第二技术为蜂窝技术体制的技术,包括蜂窝无线广播多播技术MBS;
矿用移动通信系统的子系统采用第二子系统第一技术、第三子系统第一技术、第四子系统第一技术、第五子系统第一技术的至少一种,并采用第二子系统第二技术、第三子系统第二技术、第四子系统第二技术、第五子系统第二技术的至少一种。
在本申请实施例中,第三子系统和第四子系统采用的技术均为蜂窝体制技术时,第一子系统、第三子系统、第四子系统均包括网络侧设备和终端设备;
第一子系统、第三子系统、第四子系统的网络侧设备部署方式为:
第三子系统的网络侧设备、第四子系统的网络侧设备、与第一子系统的网络侧设备部署在相同的物理实体中,且第三子系统网络侧设备的逻辑实体、第四子系统网络侧设备的逻辑实体、第一子系统网络侧设备的逻辑实体独立;
第一子系统、第三子系统、第四子系统的终端设备部署方式为以下任一种:
第三子系统的终端设备、第四子系统的终端设备、第一子系统的终端设备的至少两种部署在同一物理实体中,第三子系统的终端设备、第四子系统的终端设备、第一子系统的终端设备的逻辑实体独立;
第三子系统的终端设备、第四子系统的终端设备、第一子系统的终端设备的物理实体和逻辑实体均独立。
在本申请实施例中,第二子系统和第五子系统采用的技术均为蜂窝体制技术时,第一子系统、第二子系统、第五子系统均包括网络侧设备和终端设备:
第一子系统、第二子系统、第五子系统网络侧设备的部署方式为以下任一种:
第二子系统的网络侧设备、第五子系统的网络侧设备、第一子系统的网络侧设备部署在相同的物理实体中,第二子系统的网络侧设备、第五子系统的网络侧设备、第一子系统的网络侧设备的逻辑实体独立;
第二子系统的网络侧设备、第五子系统的网络侧设备、第一子系统的网络侧设备部署在相同的物理实体中,第二子系统的网络侧设备、第五子系统的网络侧设备、第一子系统的网络侧设备的逻辑实体为同一个逻辑实体;
第一子系统、第二子系统、第五子系统终端设备的部署方式为以下任一种:
第二子系统的终端设备、第五子系统的终端设备、第一子系统的终端设备部署在相同的物理实体中,第二子系统的终端设备、第五子系统的终端设备、第一子系统的终端设备的逻辑实体独立;
第二子系统的终端设备、第五子系统的终端设备、第一子系统的终端设备部署的物理实体独立,第二子系统的终端设备、第五子系统的终端设备、第一子系统的终端设备的逻辑实体独立;
第二子系统的终端设备、第五子系统的终端设备、第一子系统的终端设备部署在相同的物理实体中,第二子系统的终端设备、第五子系统的终端设备、第一子系统的终端设备的逻辑实体为同一个逻辑实体。
在本申请实施例中,还包括:进行通信时采用数据面融合架构、控制面融合架构以及混合融合架构中的任一种;
若采用数据面融合架构进行通信,则根据第七子系统进行子系统之间数据面融合,即执行子系统之间数据的协议转换、交互和功能联合调动;
若采用控制面融合架构进行通信,则根据第八子系统进行子系统之间的控制面融合,即执行子系统之间数据的协议转换、交互和功能联合调动,且执行业务与子系统的映射、通信链路资源分配、定位链路资源分配中的至少一种操作;
混合融合架构由数据面融合架构和控制面融合架构混合组成。
在本申请实施例中,根据第八子系统进行子系统之间的控制面融合,即执行子系统之间数据的协议转换、交互和功能联合调动,且执行业务与子系统的映射、通信链路资源分配、定位链路资源分配中的至少一种操作,包括:
配置至少两种业务优先级,按优先级由高至低的顺序,首先分配许可频段的链路资源进行业务数据传输;
若已分配的许可频段链路资源比例大于或者等于配置的比例值,则分配用免许可频段的链路资源进行业务数据传输;
若已分配的许可频段链路资源比例大于或者等于配置的比例值,且有紧急业务数据需要进行传输,则:
将分配不超过配置的紧急业务最大抢占资源门限值的资源进行紧急业务数据传输,并在分配资源的第一个时域资源之前不少于配置的时域资源个数之前、通过被抢占的终端释放该分配不超过配置的紧急业务最大抢占资源门限值的资源;或者,
不进行接入前监听、直接使用免许可频段的资源进行紧急业务数据传输,并在许可频段的系统消息中携带指示免许可频段进行避让的信息,接收到许可频段系统消息的设备释放免许可频段链路资源。
在本申请实施例中,根据第八子系统进行子系统之间的控制面融合,即执行子系统之间数据的协议转换、交互和功能联合调动,且执行业务与子系统的映射、通信链路资源分配、定位链路资源分配中的至少一种操作,包括:
将定位业务的优先级按照以下方式的至少一种进行配置:
配置为固定的业务优先级;配置为所支持的通信业务的传输优先级;配置为最高优先级;
按照定位业务优先级从高到低的顺序,按照以下方式的任一种,进行定位链路资源的分配:
判断是否分配许可频段的链路资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源:
若许可频段链路资源的频域资源带宽满足定位精度需求,且已分配的许可频段链路资源比例小于或等于配置的比例值,则将许可频段的链路资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源;否则,将免许可频段的链路资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源;
或者,
判断是否分配许可频段的链路资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源:
若许可频段链路资源的频域资源带宽满足定位精度需求,且已分配的许可频段链路资源比例小于或等于配置的比例值,则将许可频段的链路资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源;否则,判断是否分配直连通信专用频段的频域资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源:
若直连通信专用频段的频域资源带宽满足定位精度需求,且已分配的直连通信专用频段的频域资源比例小于或等于配置的比例值,则将直连通信专用频段的频域资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源;否则,将免许可频段的链路资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源。
在本申请实施例中,将免许可频段的链路资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源,包括:
第三子系统的定位参考信号/信息传输设备初始接入面许可频段的链路资源后,若任一个占用的免许可频段的链路资源的已占用时间距离预设信道占用时间结束时刻达到配置的剩余时间门限,则令第三子系统的定位参考信号/信息传输设备开始监听至少一个未占用的免许可频段的链路资源;
配置的剩余时间门限大于或者等于预设免许可频段接入前监听最小时间的W倍,W为正整数且W不小于2;
若占用的免许可频段的链路资源的已占用时间达到预设信道占用时间结束时刻,则令第三子系统的定位参考信号/信息传输设备接入到至少一个监听的未占用的免许可频段的链路资源。
在本申请实施例中,采用第一子系统在许可频段内进行通信时,第一子系统包括核心网设备、传输网络和接入网设备。
在本申请实施例中,核心网设备的部署架构为以下任一种:
核心网服务器部署在第一层级的设备机房,UPF部署在第二层级的设备机房;
核心网服务器和UPF均部署在第一层级的设备机房;
核心网服务器和UPF均部署在第二层级的设备机房;
第一层级的设备机房连接并管理多个第二层级的设备机房,第二层级的设备机房为仅连接并管理单个矿井井下传输网络和接入网设备的设备机房。
在本申请实施例中,接入网设备包括基站设备和终端设备,或者基站设备、终端设备和可重构智能超表面设备;接入网设备使用至少一个许可频段进行数据传输。
在本申请实施例中,基站设备包括基带处理单元、射频拉远单元,或者基带处理单元、射频拉远单元和集线器。
在本申请实施例中,终端设备包括以下至少一种:手持终端;车载终端;用户驻地设备CPE;轻量化RedCap终端;具备无线传输功能的传感器。
在本申请实施例中,接入网设备在具有覆盖增强需求的区域使用至少一个第一频段进行数据传输,或使用至少一个第二频段进行数据传输;
第一频段为小于或者等于预设频率门限的频段;
第二频段为第一频段和第三频段的组合,第一频段的频段和第三频段的频段不相同。
在本申请实施例中,接入网设备使用至少一个第一频段进行数据传输或使用至少一个第二频段进行数据传输,触发条件由第一信息确定,第一信息包括井下环境信息、井下基站布站参数、井下无线环境状态信息的至少一种;
第一信息为井下环境信息时,触发条件为矿用移动通信系统的工作环境位于第一区域,或者矿用移动通信系统传输系统灾害预警信息、环境参数告警信息或者紧急撤离信息;
第一信息为井下布站参数时,触发条件为井下布站间距大于或者等于预设门限值;
第一信息为井下无线环境状态信息确定时,触发条件包括以下至少一种:
达到或者超过预设时长门限,未搜索到同步信号或系统信息;
达到或者超过预设次数,未成功完成随机接入或者未获取无线资源控制RRC参数;
预设时间长度内,信号传输的参考信号接收功率RSRP低于或者等于预设RSRP门限值的次数占比达到或者超过预设比例,或者,信号传输的信号与干扰加噪声比SINR低于或者等于预设SINR门限值的次数占比达到或者超过预设比例;
预设时间或者预设传输次数内,传输次数评估计数器计数值到达预设值,传输次数评估计数器用于根据相同业务的传输块、相同业务的码块组传输收到非确认应答NACK的次数或者重传次数评估井下无线环境的状态。
在本申请实施例中,传输次数评估计数器用于根据相同业务的传输块、相同业务的码块组传输收到非确认应答NACK的次数或者重传次数评估井下无线环境的状态,包括:
在矿用移动通信系统的物理层信令或者高层信令的预留比特中,增加传输次数评估指示域、用于指示当前需要开始进行传输次数评估;
当符合以下条件的至少一种时,传输次数评估指示域指示当前开始进行一次传输次数评估,并在预设数值范围内随机生成传输次数评估计数值、在预设时间范围内随机生成本次传输次数评估时间:
网络侧指示开始进行一次传输次数评估;
未使用第一频段或者第二频段执行传输的时间达到或者超过预设时长;
距离上一次传输次数评估开始时间达到或者超过上一次随机生成的传输次数评估时间;
当前未进行传输次数评估、即将执行传输且随机生成的传输次数评估随机数处于确定执行传输次数评估的随机数区间内;
传输次数评估计数器计数值达到预设值;
当开始进行传输次数评估后,若传输次数满足预设条件,则传输次数评估计数器计数值减一,预设条件为:业务包的传输块,或者业务包的码块组,收到NACK的次数达到预设次数,或者重传次数达到预设次数。
综上,本申请实施例提出的方法,通过采用第一子系统在许可频段内进行通信。本申请可以提高矿用通信系统的传输效率、时延性能以及可靠性。
需要说明的是,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解,本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (16)
1.一种矿用移动通信系统,其特征在于,包括:
第一子系统,用于在许可频段内进行通信;
所述第一子系统包括核心网设备、传输网络和接入网设备;
所述接入网设备包括基站设备和终端设备,或者基站设备、终端设备和可重构智能超表面设备;所述接入网设备使用至少一个许可频段进行数据传输;
所述接入网设备在具有覆盖增强需求的区域使用至少一个第一频段进行数据传输,或使用至少一个第二频段进行数据传输;
所述第一频段为小于或者等于预设频率门限的频段;
所述第二频段为第一频段和第三频段的组合,所述第一频段的频段和所述第三频段的频段不相同;
所述接入网设备使用至少一个第一频段进行数据传输或使用至少一个第二频段进行数据传输的触发条件由第一信息确定,所述第一信息包括井下环境信息、井下基站布站参数、井下无线环境状态信息的至少一种;
所述第一信息为所述井下环境信息时,所述触发条件为所述矿用移动通信系统的工作环境位于第一区域,或者所述矿用移动通信系统传输系统灾害预警信息、环境参数告警信息或者紧急撤离信息;
所述第一信息为井下布站参数时,所述触发条件为井下布站间距大于或者等于预设门限值;
所述第一信息为井下无线环境状态信息确定时,所述触发条件包括以下至少一种:
达到或者超过预设时长门限,未搜索到同步信号或系统信息;
达到或者超过预设次数,未成功完成随机接入或者未获取无线资源控制RRC参数;
预设时间长度内,信号传输的参考信号接收功率RSRP低于或者等于预设RSRP门限值的次数占比达到或者超过预设比例,或者,信号传输的信号与干扰加噪声比SINR低于或者等于预设SINR门限值的次数占比达到或者超过预设比例;
预设时间或者预设传输次数内,传输次数评估计数器计数值到达预设值,传输次数评估计数器用于根据相同业务的传输块、相同业务的码块组传输收到非确认应答NACK的次数或者重传次数评估井下无线环境的状态。
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述矿用移动通信系统还包括子系统集合中的至少一种,所述子系统集合包括:
第二子系统,用于在免许可频段内进行通信;
第三子系统,用于进行定位;
第四子系统,用于进行直连通信;
第五子系统,用于进行广播通信;
第六子系统,用于在第一子系统许可频段之外的许可频段内进行无线通信。
3.如权利要求2所述的系统,其特征在于,所述矿用移动通信系统包括第一子系统和子系统集合中的至少一种;其中,
所述第二子系统采用的技术包括第二子系统第一技术的至少一种,所述第二子系统第一技术为非蜂窝技术体制的技术,包括:时分复用TDM方式的WiFi技术、基于正交频分复用OFDMA的WiFi技术、蓝牙技术、星闪无线通信技术;
所述第三子系统采用的技术包括第三子系统第一技术的至少一种,所述第三子系统第一技术为非蜂窝技术体制的技术,包括:超宽带UWB技术、紫蜂Zigbee技术、感知传感技术、射频识别RFID技术;
所述第四子系统采用的技术包括第四子系统第一技术的至少一种,所述第四子系统第一技术为非蜂窝技术体制的技术,包括:WiFi技术、无线对讲技术;
所述第五子系统采用的技术为第五子系统第一技术,所述第五子系统第一技术为非蜂窝技术体制的技术,包括数字有线广播通信技术。
4.如权利要求2所述的系统,其特征在于,所述矿用移动通信系统包括第一子系统和子系统集合中的至少一种、且所有子系统采用的技术均为蜂窝体制技术;其中,
所述第二子系统采用的技术包括第二子系统第二技术的至少一种,所述第二子系统第二技术为蜂窝技术体制的技术,包括:免许可频段的新空口接入技术NR-U、直连通信链路免许可接入技术Sidelink-U;
所述第三子系统采用的技术包括第三子系统第二技术的至少一种,所述第三子系统第二技术为蜂窝技术体制的技术,包括:NR定位技术、基于蜂窝直连通信链路的定位技术;
所述第四子系统采用的技术为第四子系统第二技术,所述第四子系统第二技术为蜂窝技术体制的技术,包括LTE直连通信技术、NR直连通信技术;
所述第五子系统采用的技术为第五子系统第二技术,所述第五子系统第二技术为蜂窝技术体制的技术,包括蜂窝无线广播多播技术MBS。
5.如权利要求2所述的系统,其特征在于,所述矿用移动通信包括第一子系统和子系统集合中的至少一种;其中,
所述第二子系统采用的技术为第二子系统第一技术和第二子系统第二技术的至少一种,所述第二子系统第一技术为非蜂窝技术体制的技术,包括:TDM方式的WiFi技术、基于OFDMA的WiFi技术、蓝牙技术、星闪无线通信技术;所述第二子系统第二技术为蜂窝技术体制的技术,包括:NR-U、Sidelink-U;
所述第三子系统采用的技术为第三子系统第一技术和第三子系统第二技术的至少一种,所述第三子系统第一技术为非蜂窝技术体制的技术,包括:UWB技术、Zigbee技术、感知传感技术、RFID技术;所述第三子系统第二技术为蜂窝技术体制的技术,包括:NR定位技术、基于蜂窝直连通信链路的定位技术;
所述第四子系统采用的技术为第四子系统第一技术和第四子系统第二技术的至少一种,所述第四子系统第一技术为非蜂窝技术体制的技术,包括:WiFi技术、无线对讲技术;所述第四子系统第二技术为蜂窝技术体制的技术,包括:LTE直连通信技术、NR直连通信技术;
所述第五子系统采用的技术为第五子系统第一技术和第五子系统第二技术的至少一种,所述第五子系统第一技术为非蜂窝技术体制的技术,包括数字有线广播通信技术;所述第五子系统第二技术为蜂窝技术体制的技术,包括蜂窝无线广播多播技术MBS;
所述矿用移动通信系统的子系统采用第二子系统第一技术、第三子系统第一技术、第四子系统第一技术、第五子系统第一技术的至少一种,并采用第二子系统第二技术、第三子系统第二技术、第四子系统第二技术、第五子系统第二技术的至少一种。
6.如权利要求4或5任一项所述的系统,其特征在于,所述第三子系统和所述第四子系统采用的技术均为蜂窝体制技术时,所述第一子系统、第三子系统、第四子系统均包括网络侧设备和终端设备;
所述第一子系统、所述第三子系统、所述第四子系统的网络侧设备部署方式为:
所述第三子系统的网络侧设备、所述第四子系统的网络侧设备、所述第一子系统的网络侧设备部署在相同的物理实体中,且所述第三子系统网络侧设备的逻辑实体、所述第四子系统网络侧设备的逻辑实体、所述第一子系统网络侧设备的逻辑实体独立;
所述第一子系统、第三子系统、第四子系统的终端设备部署方式为以下任一种:
所述第三子系统的终端设备、所述第四子系统的终端设备、所述第一子系统的终端设备的至少两种部署在同一物理实体中,所述第三子系统的终端设备、所述第四子系统的终端设备、所述第一子系统的终端设备的逻辑实体独立;
所述第三子系统的终端设备、所述第四子系统的终端设备、所述第一子系统的终端设备的物理实体和逻辑实体均独立。
7.如权利要求4或5任一项所述的系统,其特征在于,所述第二子系统和所述第五子系统采用的技术均为蜂窝体制技术时,所述第一子系统、所述第二子系统、所述第五子系统均包括网络侧设备和终端设备:
所述第一子系统、所述第二子系统、所述第五子系统网络侧设备的部署方式为以下任一种:
所述第二子系统的网络侧设备、所述第五子系统的网络侧设备、所述第一子系统的网络侧设备部署在相同的物理实体中,所述第二子系统的网络侧设备、所述第五子系统的网络侧设备、所述第一子系统的网络侧设备的逻辑实体独立;
所述第二子系统的网络侧设备、所述第五子系统的网络侧设备、所述第一子系统的网络侧设备部署在相同的物理实体中,所述第二子系统的网络侧设备、所述第五子系统的网络侧设备、所述第一子系统的网络侧设备的逻辑实体为同一个逻辑实体;
所述第一子系统、所述第二子系统、所述第五子系统终端设备的部署方式为以下任一种:
所述第二子系统的终端设备、所述第五子系统的终端设备、所述第一子系统的终端设备部署在相同的物理实体中,所述第二子系统的终端设备、所述第五子系统的终端设备、所述第一子系统的终端设备的逻辑实体独立;
所述第二子系统的终端设备、所述第五子系统的终端设备、所述第一子系统的终端设备部署的物理实体独立,所述第二子系统的终端设备、所述第五子系统的终端设备、所述第一子系统的终端设备的逻辑实体独立;
所述第二子系统的终端设备、所述第五子系统的终端设备、所述第一子系统的终端设备部署在相同的物理实体中,所述第二子系统的终端设备、所述第五子系统的终端设备、所述第一子系统的终端设备的逻辑实体为同一个逻辑实体。
8.如权利要求2所述的系统,其特征在于,所述矿用移动通信系统按照数据面融合架构、控制面融合架构以及混合融合架构中的任一种进行组网;
所述矿用移动通信系统采用数据面融合架构时,还具有第七子系统,所述第七子系统用于进行子系统之间数据面融合,即执行子系统之间数据的协议转换、交互和功能联合调动;
所述矿用移动通信系统采用控制面融合架构,还具有第八子系统,所述第八子系统用于进行子系统之间的控制面融合,即执行子系统之间数据的协议转换、交互和功能联合调动,且执行业务与子系统的映射、通信链路资源分配、定位链路资源分配中的至少一种操作;
所述混合融合架构由所述数据面融合架构和所述控制面融合架构混合组成。
9.如权利要求8所述的系统,其特征在于,所述第八子系统,进行业务与子系统的映射、通信链路资源分配时,具体为:
配置至少两种业务优先级,按优先级由高至低的顺序,首先分配许可频段的链路资源进行业务数据传输;
若已分配的许可频段链路资源比例大于或者等于配置的比例值,则分配用免许可频段的链路资源进行业务数据传输;
若已分配的许可频段链路资源比例大于或者等于配置的比例值,且有紧急业务数据需要进行传输,则:
将分配不超过配置的紧急业务最大抢占资源门限值的资源进行所述紧急业务数据传输,并在分配资源的第一个时域资源之前不少于配置的时域资源个数之前、通过被抢占的终端释放所述分配不超过配置的紧急业务最大抢占资源门限值的资源;或者,
不进行接入前监听、直接使用免许可频段的资源进行紧急业务数据传输,并在许可频段的系统消息中携带指示免许可频段进行避让的信息,接收到许可频段系统消息的设备释放免许可频段链路资源。
10.如权利要求8所述的系统,其特征在于,所述第八子系统,进行业务与子系统的映射、定位链路资源分配时,具体为:
将定位业务的优先级按照以下方式的至少一种进行配置:
配置为固定的业务优先级;
配置为所支持的通信业务的传输优先级;
配置为最高优先级;
按照定位业务优先级从高到低的顺序,按照以下方式的任一种,进行定位链路资源的分配:
判断是否分配许可频段的链路资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源:
若许可频段链路资源的频域资源带宽满足定位精度需求,且已分配的许可频段链路资源比例小于或等于配置的比例值,则将许可频段的链路资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源;否则,将免许可频段的链路资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源;
或者,
判断是否分配许可频段的链路资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源:
若许可频段链路资源的频域资源带宽满足定位精度需求,且已分配的许可频段链路资源比例小于或等于配置的比例值,则将许可频段的链路资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源;否则,判断是否分配直连通信专用频段的频域资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源:
若直连通信专用频段的频域资源带宽满足定位精度需求,且已分配的直连通信专用频段的频域资源比例小于或等于配置的比例值,则将直连通信专用频段的频域资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源;否则,将免许可频段的链路资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源。
11.如权利要求10所述的系统,其特征在于,所述将免许可频段的链路资源作为无线定位参考信号/信息的传输资源时,第三子系统执行以下操作:
第三子系统的定位参考信号/信息传输设备初始接入面许可频段的链路资源后,若任一个占用的免许可频段的链路资源的已占用时间距离预设信道占用时间结束时刻达到配置的剩余时间门限,则第三子系统的定位参考信号/信息传输设备开始监听至少一个未占用的免许可频段的链路资源;
所述配置的剩余时间门限大于或者等于预设免许可频段接入前监听最小时间的W倍,W为正整数且W不小于2;
若所述占用的免许可频段的链路资源的已占用时间达到预设信道占用时间结束时刻,则第三子系统的定位参考信号/信息传输设备接入到至少一个监听的所述未占用的免许可频段的链路资源。
12.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述核心网设备的部署架构为以下任一种:
核心网服务器部署在第一层级的设备机房,用户面功能UPF部署在第二层级的设备机房;
核心网服务器和UPF均部署在第一层级的设备机房;
核心网服务器和UPF均部署在第二层级的设备机房;
所述第一层级的设备机房连接并管理多个第二层级的设备机房,所述第二层级的设备机房为仅连接并管理单个矿井井下传输网络和接入网设备的设备机房。
13.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述基站设备包括基带处理单元、射频拉远单元,或者基带处理单元、射频拉远单元和集线器。
14.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述终端设备包括以下至少一种:
手持终端;
车载终端;
用户驻地设备CPE;
轻量化RedCap终端;
具备无线传输功能的传感器。
15.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述传输次数评估计数器用于根据相同业务的传输块、相同业务的码块组传输收到NACK的次数或者重传次数评估井下无线环境的状态,具体为:
在所述矿用移动通信系统的物理层信令或者高层信令的预留比特中,增加传输次数评估指示域、用于指示当前需要开始进行传输次数评估;
当符合以下条件的至少一种时,所述传输次数评估指示域指示当前开始进行一次传输次数评估,并在预设数值范围内随机生成传输次数评估计数值、在预设时间范围内随机生成本次传输次数评估时间:
网络侧指示开始进行一次传输次数评估;
未使用第一频段或者第二频段执行传输的时间达到或者超过预设时长;
距离上一次传输次数评估开始时间达到或者超过上一次随机生成的传输次数评估时间;
当前未进行传输次数评估、即将执行传输且随机生成的传输次数评估随机数处于确定执行传输次数评估的随机数区间内;
传输次数评估计数器计数值达到预设值;
当开始进行传输次数评估后,若传输次数满足预设条件,则传输次数评估计数器计数值减一,所述预设条件为:
业务包的传输块,或者业务包的码块组,收到NACK的次数达到预设次数,或者重传次数达到预设次数。
16.一种矿用移动通信方法,其特征在于,包括:
采用第一子系统在许可频段内进行通信;
所述第一子系统包括核心网设备、传输网络和接入网设备;
所述接入网设备包括基站设备和终端设备,或者基站设备、终端设备和可重构智能超表面设备;所述接入网设备使用至少一个许可频段进行数据传输;
所述接入网设备在具有覆盖增强需求的区域使用至少一个第一频段进行数据传输,或使用至少一个第二频段进行数据传输;
所述第一频段为小于或者等于预设频率门限的频段;
所述第二频段为第一频段和第三频段的组合,所述第一频段的频段和所述第三频段的频段不相同;
所述接入网设备使用至少一个第一频段进行数据传输或使用至少一个第二频段进行数据传输的触发条件由第一信息确定,所述第一信息包括井下环境信息、井下基站布站参数、井下无线环境状态信息的至少一种;
所述第一信息为所述井下环境信息时,所述触发条件为所述矿用移动通信系统的工作环境位于第一区域,或者所述矿用移动通信系统传输系统灾害预警信息、环境参数告警信息或者紧急撤离信息;
所述第一信息为井下布站参数时,所述触发条件为井下布站间距大于或者等于预设门限值;
所述第一信息为井下无线环境状态信息确定时,所述触发条件包括以下至少一种:
达到或者超过预设时长门限,未搜索到同步信号或系统信息;
达到或者超过预设次数,未成功完成随机接入或者未获取无线资源控制RRC参数;
预设时间长度内,信号传输的参考信号接收功率RSRP低于或者等于预设RSRP门限值的次数占比达到或者超过预设比例,或者,信号传输的信号与干扰加噪声比SINR低于或者等于预设SINR门限值的次数占比达到或者超过预设比例;
预设时间或者预设传输次数内,传输次数评估计数器计数值到达预设值,传输次数评估计数器用于根据相同业务的传输块、相同业务的码块组传输收到非确认应答NACK的次数或者重传次数评估井下无线环境的状态。
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