CN116321460A - 无线资源分配方法、射频装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例涉及通信技术领域，公开了一种无线资源分配方法、射频装置、电子设备及存储介质，包括：资源需求计算步骤和资源分配步骤；资源需求计算步骤，包括：根据天线阵子的单个阵子发射功率和为满足网络切片的覆盖要求所需的单个射频通道的等效全向辐射功率EIRP，计算网络切片的单个射频通道所需的阵子数量；根据为网络切片配置的容量和带宽，确定网络切片所需的射频通道数量；根据单个射频通道所需的阵子数量和所述射频通道数量，确定所述网络切片所需的阵子总数量；其中，网络切片的资源需求包括网络切片所需的阵子总数量和所述带宽；资源分配步骤，包括：若剩余资源满足网络切片的资源需求，为网络切片分配资源。实现多用户资源共享。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种无线资源分配方法、射频装置、电子设备及存储介质。
背景技术
毫米波使用了大规模天线阵列的信号预处理技术，发射机、接收机均由多个子阵列组成天线阵列，每个天线阵列映射成一个射频通道，每个射频通道就是一个天线端口。每个射频通道的子阵列能够独立使用RF移相器控制波束，实现高频信号单个传播方向波束赋形，因此，对于毫米波系统，同一个天线端口的所有频域资源都指向了同一个波束方向。
由于目前毫米波系统每个射频通道的带宽和系统带宽一致，因此一旦某一个射频通道通过波束赋形指向某一个方向，那么整个系统带宽的所有频域资源都指向了同一个方向，当这个方向上的传输负荷不高时，会造成频域资源的浪费。
发明内容
本申请的目的在于解决上述问题，提供一种无线资源分配方法、射频装置、电子设备及存储介质，本申请实施例实现在多用户共享场景下，根据用户需要，灵活切分配置资源，满足多切片多用户的需求。
为解决上述问题，本申请的实施例提供了一种无线资源分配方法，包括：资源需求计算步骤和资源分配步骤；资源需求计算步骤，包括：根据天线阵子的单个阵子发射功率和为满足网络切片的覆盖要求所需的单个射频通道的等效全向辐射功率EIRP(equivalentisotropically radiated power，EIRP)，计算网络切片的单个射频通道所需的阵子数量；根据为网络切片配置的容量和带宽，确定网络切片所需的射频通道数量；根据单个射频通道所需的阵子数量和所述射频通道数量，确定所述网络切片所需的阵子总数量；其中，网络切片的资源需求包括网络切片所需的阵子总数量和所述带宽；资源分配步骤，包括：若剩余资源满足网络切片的资源需求，为所述网络切片分配资源。
为解决上述问题，本申请的实施例提供了一种射频发射装置，包括：基带信号处理模块、m条模数变换及上变频支路、选择开关模块、n个天线子阵；m条模数变换及上变频支路的输入端与基带信号处理模块的m个输出端分别对应连接，选择开关模块的m个输入端与m条模数变换及上变频支路的输出端分别对应连接，选择开关模块的n个输出端与n个天线子阵的输入端分别对应连接；其中，基带信号处理模块用于根据网络切片分配到的资源将网络切片的待传输数据处理成基带信号后输出至模数变换及上变频支路，并控制选择开关模块将模数变换及上变频支路与网络切片对应的射频通道的天线子阵连通；所述网络切片分配到的资源基于上述无线资源分配方法得到；其中，每个天线子阵包括一个或多个阵子，网络切片对应的射频通道的天线子阵包含的阵子总数量为网络切片分配到的阵子总数量。
为解决上述问题，本申请的实施例还提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述无线资源分配方法。
为解决上述问题，本申请的实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述无线资源分配方法
本申请实施例通过网络切片的覆盖要求得到所需的单个射频通道的EIRP，然后结合单个阵子的发射功率，共同求出网络切片所需的阵子数量；通过为网络切片配置的容量和带宽，得到网络切片所需的射频通道数量；最终得到网络切片所需的阵子总数量，通过上述过程计算出网络切片的资源需求后，灵活配置网络切片所需的资源，实现在多切片多用户的场景下，根据切片的资源需求，灵活切分系统资源，满足多切片多用户的需要。
附图说明
图1是本申请一实施例提供的一种无线资源分配方法的应用环境示意图；
图2是本申请一实施例提供的一种毫米波通信系统射频通道资源管理和配置的示意性系统架构图；
图3是本申请一实施例提供的无线资源分配方法的流程图一；
图4是本申请一实施例提供的无线资源分配方法的流程图二；
图5是本申请一实施例提供的无线资源分配方法的流程图三；
图6是本申请一实施例提供的大容量专用网络场景示意图；
图7是本申请一实施例提供的广覆盖的网络场景示意图；
图8是本申请一实施例提供的混合网络切片的场景示意图；
图9是本申请一实施例提供的另一种混合网络切片的场景示意图；
图10是本申请一实施例提供的多运营商完全网络共享场景示意图；
图11是本申请一实施例提供的多运营商不完全网络共享场景示意图；
图12是本申请一实施例提供的射频发射装置示意图；
图13是本申请一实施例提供的电子设备示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本申请的实施例涉及一种无线资源分配方法，包括：根据天线阵子的单个阵子发射功率和为满足网络切片的覆盖要求所需的单个射频通道的EIRP，计算网络切片的单个射频通道所需的阵子数量；根据为网络切片配置的容量和带宽，确定网络切片所需的射频通道数量；根据单个射频通道所需的阵子数量和所述射频通道数量，确定所述网络切片所需的阵子总数量；其中，网络切片的资源需求包括网络切片所需的阵子总数量和所述带宽；资源分配步骤，包括：若剩余资源满足网络切片的资源需求，为所述网络切片分配资源。
为了详细说明实现本申请实施例的方法，本申请实施例提供了一种应用环境，如图1所示，主要包括网络设备和终端设备。网络设备是使用毫米波频段和终端设备通信的。毫米波相对低频波长更短，与低频相比，传播损耗更大，反射和衍射性能也较差。因此通常会采用更大规模的天线阵列，以获得性能增益更大的赋形波束，克服传播损耗，确保覆盖。毫米波天线波长短，天线阵子间距以及孔径小，形成的天线阵列也小，在考虑硬件复杂度、成本开销以及功耗等因素下，低频段所采用的数字波束赋形方式不可接受，转而模拟波束的方式更好。
模拟波束赋形是一种基于天线阵列的信号预处理技术，发射机(或接收机)由多个子阵列组成天线阵列，其中每个子阵列能够独立使用RF移相器控制波束，通过低成本的移相器，实现高频信号单个传播方向波束赋形。调整天线阵列中每个阵元的加权系数产生具有指向性的波束，从而能够获得明显的阵列增益。因此，波束赋形技术在扩大覆盖范围、改善边缘吞吐量以及干扰抑止等方面都有很大的优势。为了提高小区边缘用户的吞吐量和覆盖性能，需要基站侧支持天线阵列的波束赋形功能。
本申请实施例还提供了一种射频通道资源管理和配置的示意性系统架构图，如图2所示，具体包括：场景识别模块，智能编排模块和配置模块。场景识别模块主要是根据共享用户的覆盖需求，容量需求，业务需求，可用带宽等条件，识别出应用场景，决策每个用户是否需要切片，以及每个切片需要占用的硬件资源，包括占用的射频通道数，天线阵子，带宽等。智能编排模块根据场景识别模块的输出结果，对射频通道进行分组编排，输出分组的个数，以及每一分组所占用的硬件资源。配置模块，根据分组的结果进行软硬件配置，对于硬件的配置，就是通过配置选择开关，把一些子阵合并映射为一个射频通道，通过选择不同的数据流，把不同数字通道映射到不同的射频通道。对于软件的配置，要把每个硬件资源映射为逻辑资源，比如分组ID，然后为每个用户配置可用的逻辑资源，包括小区ID，可用的带宽，通道数量和通道ID等。
更进一步，上述射频通道资源管理和配置系统为软件模块，射频通道资源管理和配置系统在处理器上运行本申请实施例中的小区搜索方法，其中，处理器也可以是基带芯片。射频通道资源管理和配置系统根据资源编排的结果，对射频发射装置配置与每一个用户所分配资源相对应的配置，供射频发射装置执行资源分配。
射频通道资源管理和配置系统中的场景识别模块执行无线资源分配方法中的资源需求计算步骤，步骤如下：根据天线阵子的单个阵子发射功率和为满足网络切片的覆盖要求所需的单个射频通道的EIRP，计算网络切片的单个射频通道所需的阵子数量；根据为网络切片配置的容量和带宽，确定网络切片所需的射频通道数量；根据单个射频通道所需的阵子数量和所述射频通道数量，确定所述网络切片所需的阵子总数量；其中，网络切片的资源需求包括网络切片所需的阵子总数量和所述带宽。
射频通道资源管理和配置系统中的智能编排模块执行无线资源分配方法中的资源分配步骤，步骤如下：若剩余资源满足网络切片的资源需求，为网络切片分配资源。
下面对本实施例中的无线资源分配方法的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解本方案的实现细节，并非实施本方案的必须。具体流程如图3所示，可包括如下步骤：
无线资源分配方法包括资源需求计算步骤和资源分配步骤，其中，步骤301至步骤303是切片所需资源求计算步骤，步骤304是资源分配步骤。
在步骤301中，根据天线阵子的单个阵子发射功率和为满足网络切片的覆盖要求所需的单个射频通道的EIRP，计算网络切片的单个射频通道所需的阵子数量；其中，网络切片的数量为多个，多个网络切片是同一共享网络中各用户对应的各网络切片。
在一个例子中，本申请实施例应用场景为多个用户共享系统的资源的场景，在同一共享网络中，为了满足用户的覆盖需求，容量需求，业务需求，可用带宽等条件，需要通过切片来占用硬件资源，因此，各用户有其对应的网络切片。根据用户需求，用户对应的网络切片的数量可以为多个，另外，上述用户为运营商用户。
在一个例子中，在确定网络切片的单个射频通道所需的阵子数之前，基站可以先确定当前需要分配资源的运营商用户数量，并根据各运营商用户的业务类型，来判断各运营商用户所需的切片数量，并根据各运营商用户的网络需求，对运营商用户进行优先级排序，对同一运营商用户的各切片进行优先级排序。
另外，上述网络切片为毫米波通信系统中的网络切片，毫米波使用模拟赋形技术，一个天线阵列组映射成一个射频通道，一个通道可以看成一个逻辑端口，每个通道都可以配置不同的波束码本。同一个通道在整个带宽上都使用同一个权值，指向同一个方向。不同的通道上的波束可以独立选择。所以，对于毫米波系统，不在同一个波束下的终端是不能同时使用一个射频通进行频分调度的。由于毫米波使用了大规模天线阵列的信号预处理技术，对于毫米波系统在管理空口资源方面，除了需要分配时频域资源还要分配通道和空域资源。
在一个例子中，基站根据系统的射频指标和运营商用户的覆盖要求(网络切片的覆盖要求)，通过链路预算可以推算出满足运营商用户覆盖所需的EIRP，其中，系统的射频指标包括单阵子的发射功率；链路预算是通过对系统中下行(或前向)和上行(或反向)信号传播途径中各种影响因素进行考察，对系统的覆盖能力进行估计，获得保持一定通信质量下链路所允许的最大传播损耗；其中，用户的覆盖需求用距离来表征，覆盖的距离越大，衰减得越大，频率越高，衰减得越快。
在常见的技术中，针对不同的子阵分组，由以下公式可以计算射频通道的EIRP：
EIRP＝Pant+Gain_powerTx+Gain_BF
Gain_powerTx＝10lg(Ant_num)
Gain_BF＝10lg(Ant_num)
其中，Pant为单振子的发射功率，Gain_powerTx为射频通道天线子阵的功率增益，Gain_BF为射频通道天线子阵的赋形增益。Ant_num代表每个射频通道天线阵子的个数。由公式可知，在系统总的阵子数固定的情况下，系统子阵的阵子数越多，可用通道数越少，每通道的功率增益越大。系统子阵的阵子数越少，可用通道数越多，每通道的功率增益越小。
例如，发射器总的阵子数为2N1，最小子阵的阵子数为N2，最大可用射频通道个数为L＝2N1/N2，此时对应每个射频通道的EIRP为Pant+10lg(N2)+10lg(N2)，当两两子阵合并，通道数减半为L/2,此时对应每个射频通道的EIRP为Pant+10lg(2N2)+10lg(2N2)。由此类推，该发射器最大的EIRP为Pant+10lg(N1)+10lg(N1)，此时发射器的射频通道数为2.
因此，根据上述公式EIRP＝Pant+10lg(Ant_num)+10lg(Ant_num)，在已知EIRP和单阵子发射功率的情况下，可以反推出单个射频通道所需的阵子数。
在一个例子中，计算每一个切片的单个射频通道所需的阵子数量，客户端推算出运营商用户所需的EIRP后，通过以下公式，求网络切片的单个射频通道的所需的阵子数量。
其中，Pant为单振子的发射功率。
更进一步，根据用户的覆盖要求，优先确定每个通道需要的阵子数。阵子数的多少会影响EIRP的高低，从而影响覆盖的大小；为了便于系统的可实现性，阵子的分配可以按照最小子阵粒度。一个最小子阵的大小取决于硬件，理论上每个最小子阵的所有阵子都是由一个选择开关控制，选择接入哪一路数字通道，从而实现可灵活配置。
在一个例子中，在根据EIRP计算网络切片的单个射频通道所需的阵子数量之前，基站根据发射器的硬件规格、天线阵子数、确定系统最大可用射频通道个数，例如：发射器总的阵子数为2N1，最小子阵的阵子数为N2，那么最大可用射频通道个数L＝2N1/N2，如果为了满足更大的赋形增益，可以多个天线子阵合并，形成粒度更大的天线子阵。最大可以使整个面板的所有阵子合成一个子阵，这样整个面板就只有一个射频通道了。另外，毫米波在传播过程中，遇到NLOS(not line of sight，非视距环境)径，可能会发生极化旋转，导致链路失败，为了避免这种情况，毫米波系统同时使用H和V两个极化的发射通道与终端进行通信，也就是说，毫米波的发射通道通常都是偶数，H通道和V通道成对配置。因此，毫米波系统最少配置的发射通道个数是2个。
在步骤302中，根据为网络切片配置的容量和带宽，确定网络切片所需的射频通道数量。
在一个例子中，根据每个切片所需的容量和系统的带宽确定每个切片需要的通道数量和带宽，例如，带宽为200M，切片所需的容量为400M，那么上述切片需要两个射频通道；如果切片所需的容量为800M，则切片需要四个射频通道，但一般来说，在资源不受限的情况下，通道数越多，可空分的流数越多，系统的容量也就越大，流间干扰也越大，因此，容量和空分层数并不是一个线性关系。
其中，切片划分的原则有多种，有软切片和硬切片两种方式。软切片是硬件资源不隔离，通过软件调度优先级来保障切片的服务等级。硬切片是通过物理资源隔离，来保障切片的服务等级。本发明实施例提供的是一种硬切片的划分策略。一般来说切片也不易过多，通常把一些对时延要求比较高的业务单独划分在一个切片上，通过控制切片上的驻留用户数量或者业务数量来降低调度时延。所有切片的带宽总和不能超过硬件系统可用带宽。所有切片占用的通道数和阵子数的总和就是用户所需要占用的通道数和阵子数。
在步骤303中，根据单个射频通道所需的阵子数量和所述射频通道数量，确定所述网络切片所需的阵子总数量；其中，网络切片的资源需求包括网络切片所需的阵子总数量和所述带宽。
在一个例子中，切片所需的射频通道数量为L，单个射频通道所需的阵子数量为N2,网络切片所需的阵子总数量为N,那么根据N＝L*N2，即可得出网络切片所需的阵子总数量。
在步骤304中，若剩余资源满足网络切片的资源需求，为网络切片分配资源。
在一个例子中，判断系统的剩余资源是否大于网络切片的资源需求，即剩余未分配的阵子数是否大于当前切片需要的总的阵子数，剩余的可用通道是否大于切片需要的通道数，系统剩余带宽是否大于用户需要的带宽，如果以上条件全部满足，则为该切片预留这些硬件资源，否则不能为该切片分配资源。
在一个例子中，在对所有切片的所需资源进行计算后，基站根据用户的网络需求，对运营商用户进行优先级排序，对同一运营商用户的各切片进行优先级排序；基站根据用户优先级排序和各用户的切片优先级排序，逐个判断剩余资源是否满足切片的资源需求，若满足，则为切片分配资源，若不满足，则继续判断系统的剩余资源是否满足下一优先级切片，或下一优先级用户的最高优先级切片的资源需求。
在一个例子中，当上述分配条件全部满足时，为切片预留相应的硬件资源，包括通道数量、阵子数量以及带宽资源，同时系统的剩余资源减去为该切片预留的资源，作为更新后的剩余资源。
在一个例子中，为已经预留资源的切片进行射频通道分组编排：为切片分配一个射频通道分组ID，并根据这个切片需要的通道数，为这个分组分配通道ID，即，若切片所需的射频通道数量为i，那么为已分配资源的切片设置i个射频通道ID；根据已分配资源的网络切片的单个射频通道所需的阵子数量，为每一个通道分配所需的阵子，并为每个阵子标记阵子ID，为这个资源分组分配相应的带宽资源。也就是说，射频通道分组信息里面必须包括分组ID，该分组的通道数量，每个通道ID，每个通道包括的阵子ID，以及该分组的带宽。
通过射频通道分组编排，为每一个切片分配相应的射频通道资源，射频通道分组信息里面必须携带分组ID，该分组的通道数量，每个通道ID，每个通道包括的阵子ID，以及该分组的带宽。便于系统为共享用户划分资源。
在一个例子中，根据射频通道分组结果，配置发射器的模拟通道和阵子的映射关系。其中，根据射频通道的射频分组结果，可以有多重配置模式，例如：假设系统带宽为F，系统总阵子数为2N1，最小子阵的阵子数为N2，系统可用最大通道数为L＝2N1/N2，表1为几种典型对称的配置模式，对称配置的特点是，所有分组通道的阵子数一样，带宽一样。每个分组对应的覆盖指标，容量指标都一样。还有不对称的配置模式，如表格2中的配置1，两个分组的覆盖指标不一致，每个分组里的每个通道对应的阵子数是不一致的。在表2的配置2中，两个分组的通道数不一致，对应的容量指标不一致。在表2的配置3中，多个分组的可用带宽和容量不一致。对应不同的发射器规格和不同的场景，还可以有更多更灵活的配置，这里就不一一举例。
表1
表2
在一个例子中，根据运营商用户优先级和各运营商用户切片优先级，从最高优先级运营商用户的最高优先级切片开始，根据优先级高至低的顺序，进行上述切片所需资源计算步骤和资源分配步骤，如图4所示，具体过程如下：
在步骤401中，从待分配资源的共享用户列表中选择当前优先级最高的用户。
在步骤402中，选择用户的当前最高优先级切片。
在步骤403中，根据切片的覆盖要求所需的EIRP，计算出单个射频通道所需的阵子数量；根据切片的容量要求和系统可用带宽，确定该切片分配的射频通道数量和带宽，最后根据单个射频所需的阵子数量和所需的射频通道数量，确定切片所需的阵子总数量。
在步骤404中，判断系统剩余的资源数是否大于切片需要的资源数，即剩余未分配的阵子数是否大于当前切片所需的总的阵子数，剩余可用通道是否大于切片所需的通道数，系统剩余带宽是否大于用户需要的带宽，若以上条件全部满足，则认为系统剩余的资源数大于切片所需资源数，则执行步骤406，否则不能为该切片分配资源，执行步骤405。
在步骤405中，判断当前用户是否还有下一级切片，若有则返回至步骤402选择下一优先级的切片，若没有，则返回至步骤401选择下一优先级用户。
在步骤406中，为选定的切片选择相应的硬件资源，包括：通道数量、阵子数量以及带宽资源。与此同时，更新系统剩余资源，即当前系统剩余资源减去为该切片预留的资源，并从用户数据中删除该切片，把该切片添加至已分配列表。
在步骤407中，进行射频通道分组编排，确定通道分组策略。
在步骤408中，根据射频分组结果，配置发射器模拟通道和阵子的映射关系。
在步骤409中，判断系统剩余的共享切片是否大于0，判断系统是否还有剩余资源，剩余通道数是否大于2，若以上条件均满足，则可以继续计算下一优先级切片的资源需求，进行步骤405，否则结束资源分配。
在上述例子中，根据优先级逐个对切片进行计算，在系统资源满足切片所需资源时，向切片进行资源分配，当系统资源有限时，不需要对所有切片进行切片需求计算，减小了系统的计算负担，同时也减小了系统的存储负担。
在一个例子中，首先计算所有共享用户的各网络切片的资源需求，然后再根据运营商用户优先级和各运营商用户切片优先级，从最高优先级运营商用户的最高优先级切片开始，根据优先级高至低对系统资源进行分配，如图5所示，具体过程如下：
在步骤501中，针对每一个运营商用户的每一块切片，根据切片的覆盖要求所需的EIRP，计算出单个射频通道所需的阵子数量；根据切片的容量要求和系统可用带宽，确定该切片分配的射频通道数量和带宽，最后根据单个射频所需的阵子数量和所需的射频通道数量，确定切片所需的阵子总数量。
在步骤502中，获取当前最高优先级用户。
在步骤503中，选择用户的当前最高优先级切片。
在步骤504中，判断系统剩余的资源数是否大于切片需要的资源数，即剩余未分配的阵子数是否大于当前切片所需的总的阵子数，剩余可用通道是否大于切片所需的通道数，系统剩余带宽是否大于用户需要的带宽，若以上条件全部满足，则认为系统剩余的资源数大于切片所需资源数，若大于则进行步骤506，若小于，则不能为该切片分配资源，进行步骤505。
在步骤505中，判断当前用户是否还有下一级切片，若有，则退回至步骤503选择下一优先级的切片，若当前用户没有下一优先级切片，则退回至步骤502选择下一优先级用户。
在步骤506中，为选定的切片选择相应的硬件资源，包括：通道数量、阵子数量以及带宽资源。与此同时，更新系统剩余资源，即当前系统剩余资源减去为该切片预留的资源，并从用户数据中删除该切片，把该切片添加至已分配列表。
在步骤507中，进行射频通道分组编排，确定通道分组策略。
在步骤508中，根据射频分组结果，配置发射器模拟通道和阵子的映射关系。
在步骤509中，判断系统剩余的共享切片是否大于0，判断系统是否还有剩余资源，剩余未分配的阵子数是否大于最小可分配子阵的阵子数，剩余带宽是否大于最小可分配带宽，剩余通道数是否大于2，若以上条件均满足，则可以继续为下一个切片分配资源，进行步骤505，否则结束资源分配。
上述两种无线资源分配方法分别都是一种具体的实现方式两种方法相比起来，图4中的实现方式，根据优先级逐个对切片进行计算，在系统资源满足切片所需资源时，向切片进行资源分配，当系统资源有限时，不需要对所有切片进行切片需求计算，具有减轻系统的计算负担和存储负担的优点，而图5中的实现方式，提前计算好所有用户所需的资源，再分配，具有软件功能解耦，灵活部署，系统资源分配过程更加迅速的优点。
本申请实施例可应用于以下场景：
场景1：大容量专用网络场景
毫米波由于带宽大，不连续覆盖等特点，经常作为热点，部署在场馆，商场等需要大容量的场景。这种场景的特点是用户数量比较多，下载或者上传的流量比较大。但是对覆盖的要求并不是很高。针对这种场景，通常是尽可能切分更多的射频通道，射频通道越多，意味着可空分的流数越多。如图6所示，假如系统带宽是800M，8个射频通道，则每个时刻可以同时调度800M*8layer数据。由于本场景对覆盖要求不高，且需要大量的射频通道，因此，大容量专用网络场景可以配置表1中的配置2，设置每个射频通道的阵子数为最小阵子数，那么就可以配置更多的射频通道。
场景2：广覆盖的网络场景
毫米波由于使用了大规模天线阵列，所以具有非常大的赋形增益，在一些准LOS(line of sight，视距环境)径场景下，可以传播距离非常长，非常适合FWA(fixedwireless access，固定无线接入)或者RELAY(中继)等对覆盖距离有要求的场景。针对这种场景，通常是尽可能获得较大的EIRP，所以每个通道上的天线阵子应该尽可能多，从而射频通道的数量变少。如图7所示，假如系统带宽是800M，8个天线子阵，如果8个天线子阵可以映射为2个射频通道，每个射频通道的EIRP可以比单独一个天线子阵的EIRP大12db，LOS环境下，覆盖距离可以达到16倍。由于本场景有覆盖距离的要求，因此需要尽可能的增加单个射频通道中的阵子数，本场景适用表1中的配置1。
场景3：混合网络切片的场景
随着5G业务的需求多样化，不同的业务有不同的SLA(ServiceLevel Agreement，指服务等级协议)保障，优先保证对网络要求高的业务，然后再兼顾低优先级的业务，这是提出网络切片的现实需求。
简单的来说就是合理的配置资源，利用有限的网络，根据不同的业务对网络的需求不一样，通过切片网络配置不同的网络切片，使得运营商能够根据第三方需求和网络状况以低成本为用户灵活提供个性化的网络服务。
由于不同的切片需要独立配置不同的调度优先级策略，这就需要切片之间要有频域资源和通道资源的隔离和划分。
例如图8所示，假如系统带宽是800M，8个射频通道。这个网络有三个网络切片，切片1占用2个射频通道，每个射频通道绑定200M频域资源，这个切片的容量是200M*2layer，切片2占用2个射频通道，每个射频通道绑定200M频域资源，这个切片的容量是200M*2layer，切片3占用4个射频通道，每个射频通道绑定400M频域资源，这个切片的容量是400M*4layer。这种的网络切片可以配置成独立的物理小区，小区之间不需要交互。有些切片可以做专网业务，有些切片做公网业务。由于本场景不同的用户的业务需求不一样，。因此，可以采用表2中配置3，符合上述系统资源分配。
还有一种场景，如图9所示，同一个网络，同一种终端的有两种不同优先级的业务分别在建立承载在两个切片上，这种情况可以通过CA来实现。终端都是在切片2的载波上接入，只有需要建立高优先级承载的时候，才激活切片1的载波，通过控制切片1上的DRB(Dateradio bear，数据无线承载)接纳数量，达到Qos(Quality of Service,服务质量)的服务保障。
场景4：多运营网络共享场景
网络共享类型分为两种，一种是完全网络共享，另外一种是不完全网络共享。不同的共享策略，导致无线资源管理的策略不同，射频通道也是一种无线资源。
完全网络共享是指不同的运营商共用相同的频域资源，业务策略一致，共用同一Qos保障参数。虽然控制面可能看到不同的plmn id，但是物理小区是同一个小区。如图10所示，假如系统带宽是800M，8个射频通道，不同运营商的终端共享所有的带宽和射频通道。小区容量可以达到800M*8layer。
不完全网络共享是指不同的运营商拥有各自独立的载波。独立小区参数配置，业务策略各自独立的Qos排序和Qos保障。对于不完全网络共享，物理小区是两个独立小区。如图11所示，假如系统带宽是800M，8个射频通道，不同运营商的终端各自接入多不同的物理小区。每个容量可以达到400M*4layer。
在本申请实施例中，通过将整个射频通道分组，每组射频通道绑定不同的带宽，分配不同数量的阵子数和通道数，灵活配置系统的资源，来满足不用运营商用户的业务需求和网络。
上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
本申请实施例还涉及一种射频发射装置，如12图所示，包括：基带信号处理模块1201、m条模数变换及上变频支路1202、选择开关模块1203、n个天线子阵1204。
其中，m条模数变换及上变频支路1202包含：模数变换器和上变频器两个器件；发射频装置有多个选择开关，每个选择开关包含m个输入端，每个选择开关还包括若干个输出端(每个输出端连接一个天线子阵)，所有选择开关的总输出端的数量等于天线子阵的数量；其中，每个天线子阵，除了包括若干个天线阵子，还包括移相器，移相器连接在选择开关的输出端和若干个天线阵子之间。
具体地说，m条模数变换及上变频支路1202的输入端与基带信号处理模块1201的m个输出端分别对应连接，选择开关模块1203的m个输入端与m条模数变换及上变频支路1202的输出端分别对应连接，选择开关模块1203的n个输出端与n个天线子阵1204的输入端分别对应连接；其中，基带信号处理模块1201用于根据网络切片分配到的资源将网络切片的待传输数据处理成基带信号后输出至模数变换及上变频支路1202，并控制选择开关模块1203将模数变换及上变频支路1202与网络切片对应的射频通道的天线子阵1204连通；所述网络切片分配到的资源基于上述无线资源分配方法得到；其中，网络切片对应的射频通道的天线子阵包含的阵子总数量为网络切片分配到的阵子总数量；每个天线子阵包括一个或多个阵子，其中，图12表示的是一个可分配的最小子阵单元中有多个阵子的情况。在一个最小可分配子阵单元中，多个阵子连接到同一个开关选择器的输出端。
在一个例子中，由于选择开关的输入端连接了每一条模数变换及上变频支路，因此，根据实际情况，当选择开关的最小阵子分配粒度越大，即连接到一个输出端的阵子数量越大，则可以相应的减少选择开关的个数，例如，有100个阵子，每个选择开关的最小阵子分配力度为2时，那么射频发射装置需要50个选择开关，那么当选择开关的最小阵子力度为2时，则射频发射装置需要50个选择开关。
在一个例子中，频域的A/D变换和上变频，可以按照可使用最小带宽来进行划分，一般对于毫米波系统，最小带宽为50M或者100M。那么系统的数字通道可以按照每个50M或者100M进行A/D转换和上变频，通过选择开关，可以把整个带宽的所有数据都传输在一个射频子阵上，如果一个射频子阵映射为一个射频通道，则这个射频通道的带宽就是整个系统带宽。也可以把一个子带的数据传输到多个射频子阵上，当多个射频子阵映射为一个射频通道时，这个射频通道的赋形增益会变大，可以达到更大的EIRP，最大的EIRP是所有子阵合并映射为一个射频通道。不同带宽上的数据可以通过选择开关来传输到不同的射频子阵上，从而实现射频通道可灵活配置。
值得一提的是，本申请上述实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本申请的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本申请所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。
本申请的实施例还提供一种电子设备，如图13所示，包括至少一个处理器1301；以及，与所述至少一个处理器1301通信连接的存储器1302；其中，所述存储器1302存储有可被所述至少一个处理器1301执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器1301执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述无线资源分配方法。
其中，存储器和处理器采用总线方式连接，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将一个或多个处理器和存储器的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收数据并将数据传送给处理器。
处理器负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器可以被用于存储处理器在执行操作时所使用的数据。
上述产品可执行本申请实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请实施例所提供的方法。
本申请的实施例还提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
上述实施例是提供给本领域普通技术人员来实现和使用本申请的，本领域普通技术人员可以在脱离本申请的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本申请的保护范围并不被上述实施例所限，而应该符合权利要求书所提到的创新性特征的最大范围。
Claims (10)
1.一种无线资源分配方法，其特征在于，包括：资源需求计算步骤和资源分配步骤；
所述资源需求计算步骤，包括：
根据天线阵子的单个阵子发射功率和为满足网络切片的覆盖要求所需的单个射频通道的等效全向辐射功率EIRP，计算所述网络切片的单个射频通道所需的阵子数量；
根据为所述网络切片配置的容量和带宽，确定所述网络切片所需的射频通道数量；
根据所述单个射频通道所需的阵子数量和所述射频通道数量，确定所述网络切片所需的阵子总数量；其中，所述网络切片的资源需求包括所述网络切片所需的阵子总数量和所述带宽；
所述资源分配步骤，包括：
若剩余资源满足所述网络切片的资源需求，为所述网络切片分配资源。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络切片的数量为多个，多个所述网络切片是同一共享网络中各用户对应的各网络切片。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述各用户在所述共享网络中的优先级排序、同一用户对应的各网络切片在所述共享网络中的优先级排序，对所述各用户对应的各网络切片进行轮询，且对于轮询到的网络切片执行所述资源需求计算步骤和所述资源分配步骤。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述资源需求计算步骤中，得到所述各用户对应的各网络切片的资源需求；
所述资源分配步骤中，还包括：根据所述各用户在所述共享网络中的优先级排序、同一用户对应的各网络切片在所述共享网络中的优先级排序，对所述各用户对应的各网络切片进行轮询；并对于轮询到的网络切片执行所述若剩余资源满足所述网络切片的资源需求，为所述网络切片分配资源的步骤。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：射频通道分组编排步骤；
所述射频通道分组编排步骤，包括：
为已分配资源的网络切片设置射频通道分组标识；
根据所述已分配资源的网络切片所需的射频通道数量i，为所述已分配资源的网络切片设置i个射频通道标识；其中，i为大于或等于1的整数；
根据所述已分配资源的网络切片的单个射频通道所需的阵子数量，从已分配给所述网络切片的资源中选取分配给每个射频通道的阵子且为每个阵子设置阵子标识。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述网络切片为毫米波通信系统中的网络切片。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据天线阵子的单个阵子发射功率和为满足网络切片的覆盖要求所需的单个射频通道的等效全向辐射功率EIRP，计算所述网络切片的单个射频通道所需的阵子数量，具体为如下公式：
其中，N2为所述单个射频通道所需的阵子数量，Pant为所述单个阵子发射功率。
8.一种射频发射装置，其特征在于，包括：基带信号处理模块、m条模数变换及上变频支路、选择开关模块、n个天线子阵；
所述m条模数变换及上变频支路的输入端与所述基带信号处理模块的m个输出端分别对应连接，所述选择开关模块的m个输入端与所述m条模数变换及上变频支路的输出端分别对应连接，所述选择开关模块的n个输出端与所述n个天线子阵的输入端分别对应连接；
其中，所述基带信号处理模块用于根据所述网络切片分配到的资源将所述网络切片的待传输数据处理成基带信号后输出至所述模数变换及上变频支路，并控制所述选择开关模块将所述模数变换及上变频支路与所述网络切片对应的射频通道的天线子阵连通；
所述网络切片分配到的资源基于权利要求1至7中任一项所述的无线资源分配方法得到；
其中，每个所述天线子阵包括一个或多个阵子，所述网络切片对应的射频通道的天线子阵包含的阵子总数量为所述网络切片分配到的阵子总数量。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一处理器；以及
与所述至少一处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一处理器执行的指令，所述指令被所述至少一处理器执行，以使所述至少一处理器能够执行如权利要求1至7中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。
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