TW202416754A - 在地面網路與非地面網路混合系統中執行無線電資源分配的方法及裝置，以及非暫態電腦可讀媒體 - Google Patents

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傅宜康
陳俊嘉
廖真儀
魏宏宇
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聯發科技股份有限公司
國立臺灣大學
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Abstract

提供了一種用於在TN-NTN混合系統中執行無線電資源分配的方法。該系統包括覆蓋NTN小區的衛星和在衛星覆蓋範圍內的多個TN基地台(TN BS)。NTN小區服務於多個NTN使用者設備(NTN UE)。該方法包括：將多個NTN UE劃分成X個NTN UE組；將無線電資源分區成M個部分，其中，M≥X；將多個TN BS劃分成M個TN BS組；通過將無線電資源的第i個部分分配給第i個NTN UE組來決定關於多個NTN UE的無線電資源分配，其中，i=1, 2, …, X；以及通過將無線電資源的第j個部分至第M個部分之和分配給第j個TN BS組來決定關於多個TN BS的無線電資源分配，其中，j=1, 2, …, M。

Description

在地面網路與非地面網路混合系統中執行無線電資源分配的方法及裝置，以及非暫態電腦可讀媒體
本發明關於行動通信網路。特別是關於地面網路(terrestrial network，TN)與非地面網路(non-terrestrial network，NTN)之間的無線電資源的協調分配。
覆蓋擴展和容量增強是行動網路領域中的兩個主要挑戰。已經發現，存在對跨不同地理位置的地面網路(TN)頻譜和非地面網路(NTN)頻譜兩者的互補需求。一方面，在人口稠密地區中，存在對TN頻譜的顯著需求，而NTN頻譜仍然沒有得到充分利用。另一方面，在偏遠地區，沒有TN覆蓋，導致TN頻譜未被使用，並且NTN頻譜嚴重短缺。
為了解決這種互補需求，期望利用當前未使用的頻譜來增強系統容量和頻譜效率，以便通過TN與NTN之間的協調為多模(multimode)設備提供全球服務。
本公開的各方面提供了一種用於在地面網路(TN)與非地面網路(NTN)混合系統中執行無線電資源分配的方法。該混合系統包括覆蓋至少一個NTN小區的衛星和在衛星的覆蓋範圍內的多個TN基地台(TN base station，TN BS)。NTN小區服務多個NTN使用者設備(NTN UE)。多個TN BS中的每一者服務多個TN使用者設備(TN user equipment，TN UE)。該方法包括：將多個NTN UE劃分成X個NTN UE組；將無線電資源分區成M個部分，其中，M≥X；將多個TN BS劃分成M個TN BS組；通過將無線電資源的第i個部分分配給第i個NTN UE組來決定關於多個NTN UE的無線電資源分配，其中，i=1, 2, …, X；以及通過將無線電資源的第j個部分至第M個部分之和分配給第j個TN BS組來決定關於多個TN BS的無線電資源分配，其中，j=1, 2, …, M。
本公開的各方面提供了一種用於在地面網路(TN)與非地面網路(NTN)混合系統中執行無線電資源分配的裝置。該混合系統包括覆蓋至少一個NTN小區的衛星和在衛星的覆蓋範圍內的多個TN基地台(TN BS)。NTN小區服務多個NTN使用者設備(NTN UE)。多個TN BS中的每一者服務多個TN使用者設備(TN UE)。該裝置包括電路，該電路被配置為：將多個NTN UE劃分成X個NTN UE組；將無線電資源分區成M個部分，其中，M≥X；將多個TN BS劃分成M個TN BS組；通過將無線電資源的第i個部分分配給第i個NTN UE組來決定關於多個NTN UE的無線電資源分配，其中，i=1, 2, …, X；以及通過將無線電資源的第j個部分至第M個部分之和分配給第j個TN BS組來決定關於多個TN BS的無線電資源分配，其中，j=1, 2, …, M。
本公開的各方面還提供了一種非暫態電腦可讀媒體，該非暫態電腦可讀媒體儲存指令。該指令在由處理器執行時可以使處理器執行上述用於在TN-NTN混合系統中執行無線電資源分配的方法。
注意，該發明內容部分不指定本公開或所要求保護的發明的每個實施方式和/或遞增的新穎方面。相反，發明內容僅提供不同實施方式和對應新穎性點的初步討論。對於本發明和實施方式的附加細節和/或可能的觀點，讀者將參考如下面進一步討論的本公開的具體實施方式部分和對應的附圖。
以下公開提供了用於實現所提供的主題的不同特徵的許多不同的實施方式或示例。下面描述部件和佈置的具體示例以簡化本公開。當然，這些僅僅是示例，而非旨在是限制性的。
例如，為了清楚起見，已經呈現了如本文所述的不同步驟的討論順序。通常，這些步驟可以以任何合適的順序執行。另外，儘管本文中可以在本公開的不同地方討論不同的特徵、技術和配置等中的每一者，但是預期每個概念可以彼此獨立地或彼此組合地執行。因此，本公開可以以許多不同的方式實施和查看。
此外，如本文所使用的，除非另有說明，否則詞語「一」、「一個」等通常帶有「一個或多個」的含義。
圖1例示了描繪不同地理位置中的非地面網路(NTN)頻譜和地面網路(TN)頻譜的不同使用率的常見場景。如圖1所示，在城市地區，對TN頻譜的需求較高，而NTN頻譜利用率保持較低。在郊區地區，NTN業務負載隨著TN業務負載減少而增加。在農村地區，可能缺乏TN覆蓋，導致NTN頻譜短缺。考慮到跨不同地區的頻譜利用中的這些差異，期望以協調方式分配頻譜資源，以便滿足每個地理位置的特定需求，並提供增強的網路服務。
圖2A至圖2D示出了當遇到來自TN基地台(BS)和TN使用者設備(UE)的干擾時，關於NTN的上行鏈路(uplink，UL)和下行鏈路(downlink，DL)性能的典型觀測結果。
從圖2A和圖2B可以看出，關於NTN UL性能，平均吞吐量損失比超過90％，指示顯著降級。當信號與干擾加雜訊比(signal-to-interference-plus-noise ratio，SINR)下降到-10dB以下時，NTN UL操作受到嚴重影響。從圖2C和圖2D可以看出，關於NTN DL性能，平均吞吐量損失比小於10％。然而，5百分位數(5 Percent tile)的最差NTN UE經歷大於20％的吞吐量損失比。這些問題的根本原因可歸因於嚴重的聚合TN BS干擾和嚴重的聚合TN UE干擾。為了提供可靠的網路體驗，有必要減輕這種干擾對NTN通信性能的影響。
圖3例示了根據本公開的實施方式的協調TN-NTN框架的基礎設施的非限制性示例。多個地面網路基地台(例如，TN BS 1-8)策略性地位於由虛線橢圓表示的衛星覆蓋範圍內，從而服務多個地面網路使用者設備(例如，TN UE 1-8)。此外，在各個衛星波束(例如，NTN小區或NTN波束1-3)的覆蓋區域內，多個非地面網路使用者設備(例如，NTN UE 1-8)可以接入由非地面網路提供的無線通信服務。
通過分析NTN波束(或NTN小區)中的參考信號接收功率(Reference Signals Received Power，RSRP)(或參考信號接收品質(Reference Signals Received Quality，RSRQ))，可以確定NTN波束的覆蓋範圍。該確定可以基於在衛星處從所討論NTN UE(或在所討論NTN UE處從衛星)接收的RSRP或RSRQ與預定義閾值的比較。如果測量值超過該閾值，則表明NTN UE在NTN波束的覆蓋範圍內。
根據本公開的實施方式，在TN與NTN無線電資源之間建立協調以優化頻譜分配、增強覆蓋範圍並改善整體網路性能。指派給TN小區的無線電資源可以與指派給NTN小區的無線電資源部分交疊。無線電資源之間的這種部分交疊可以涉及頻域、時域和/或極化方向，從而實現協調的TN-NTN框架內的資源的高效利用和分配。
圖4呈現了根據本公開的實施方式的用於在NTN UE與TN BS之間執行無線電資源的協調分配的方案的非限制性示例。
根據本公開的一個實施方式，基於預定義閾值集合 ，可以將NTN UE劃分成(M-1)個組，即{N 1, N 2, …, N M-1}。可以將無線電資源分區成M個部分W 1, W 2, …, W M。可以將無線電資源的(M-1)個部分中的每一者指派給NTN UE的特定組。
例如，如圖4所示，可以將無線電資源的第一個部分W 1指派給NTN UE的第一組N 1，將無線電資源的第k個部分W k指派給第k個NTN UE組N k，並將無線電資源的第(M-1)個部分W M-1指派給第(M-1)個NTN UE組N M-1，其中，1＜k＜M-1。注意，無線電資源的第M個部分W M是為TN BS使用而專門預留的，因此未被指派給任何NTN UE組。
例如，可以通過以下方式確定無線電資源的第i個部分W i： W i= (W-W M)*| N i|/(sum(|N 1|, |N 2|, …, |N M-1|))， 其中，|N i|表示第i個NTN UE組Ni中包括的NTN UE的數量，並且i=1, 2, …, M-1。此外，組Ni中的每個NTN UE接收W i的一部分，表示為bwi，其由以下確定： bw i=W i/|N i|。
類似地，基於預定義閾值集合 ，可以將TN BS劃分成M個組，即{T 1, T 2, …, T M}。無線電資源之和(W k, W k+1, …, W M)可以被指派給第k個TN BS組T k，其中，1≤k≤M。
注意，(M-1)個NTN UE組中的一些NTN UE組可能為空。例如，當M＝4時，NTN UE被劃分成三個組：N1、N2和N3。在這種情況下，可能只有組N1和組N2包含NTN UE，而組N3不具有任何NTN UE。類似地，M個TN BS組中的一些TN BS組也可以為空。例如，可能只有組T1、T2和T4具有TN BS，而組T3不具有任何TN BS。
在上述實施方式中，基於兩個預定義閾值集合對NTN UE與TN BS進行分組。然而，在本公開的另一實施方式中，可以使用目標函數來實現分組。
具體地，可以預先確定無線電資源組的最大數量(即，M)和無線電資源組W 1, W 2, …, W M-1中的每一者的單元資源(即{bw 1, bw 2, …, bw M-1})，並且可以預定義目標函數。
為了最大化目標函數，可以確定兩個閾值參數集合。第一個閾值參數集合 被用於對NTN UE進行分組，而第二個閾值參數集合 被用於對TN BS進行分組。
使用第一個閾值參數集合 ，可以將NTN UE劃分成(M-1)個組，即{N 1, N 2, …, N M-1}。類似地，使用第二個閾值參數集合 ，可以將TN BS劃分成M個組，即{T 1, T 2, …,T M}。
如前所述，(M-1)個NTN UE組中的一些NTN UE組可能為空。類似地，M個TN BS組中的一些TN BS組也可以為空。
基於每個NTN UE組中的NTN UE的數量和每個無線電資源組的單元資源，可以將總無線電資源W分區成M個部分{W 1, W 2, …, W M}，其中，對於i=1, 2, …, M-1，W i= |N i|*bw i，並且W M=W - sum(W 1, W 2, …W M-1)。
無線電資源的第k個部分W k可以被指派給第k個NTN UE組N k，其中，1≤k≤M-1。對於i=1, 2, …, M-1，第i個組N i中的每個NTN UE被分配有無線電資源的大小等於bw i的一部分。無線電資源的之和（W k，W k+1，…，W M）可以被指派給第k個TN BS組Tk，其中，1≤k≤M。
注意，儘管在以上示例中，NTN UE被劃分成(M-1)個組，但是其他數量的NTN UE組也是可能的。例如，在不脫離本公開的精神和範圍的情況下，可以使用M、(M-2)或(M-3)個NTN UE組。
可以以各種方式來制定目標函數。此處，提供了目標函數的四個非限制性示例。本領域技術人員可以認識到，其他形式的目標函數也是可能的。
示例1：(組T 1, T 2, …, T M中TN BS的吞吐量之和) * (組N 1, N 2, …, N M-1中NTN UE的吞吐量之和)。
示例2：(1-α)*(組T 1, T 2, …, T M中TN BS的吞吐量之和) + α∗(組N 1, N 2, …, N M-1中NTN UE的吞吐量之和)，其中，αϵ(𝟎,𝟏)是加權因子。
示例3：(組T 1, T 2, …, T M中TN BS所獲得的帶寬之和) *(組N 1, N 2, …, N M-1中NTN UE的吞吐量之和)。
示例4：(1-α)*(組T 1, T 2, …, T M中TN BS所獲得的帶寬之和)+α∗(組N 1, N 2, …, N M-1中NTN UE的吞吐量之和)，其中，αϵ(𝟎,𝟏)是加權因子。
圖5示出了根據本公開的實施方式的用於執行NTN UE與TN BS之間的無線電資源的協調分配的裝置500的框圖。裝置500包括RS配置信息發送模組510、所需信息獲取模組520、無線電資源分配模組530和資源分配結果發送模組540。
RS配置信息發送模組510向衛星和TN BS發送參考信號(reference signal，RS)配置信息。RS配置信息定義要如何發送用於獲取分配無線電資源所需的信息的參考信號。例如，RS配置信息指定應當發送參考信號的資源塊。
所需信息獲取模組520從衛星、TN BS和/或NTN UE獲取做出無線電資源分配決定所需的信息。下面將描述例示該獲取的信息的細節的兩個示例。
基於所需信息獲取模組520獲取的信息，無線電資源分配模組530確定TN BS組與NTN UE組之間的無線電資源的最優分配。因此，無線電資源分配模組530生成資源分配結果。無線電資源分配模組530可以包括三個子模組：NTN UE分組模組532、資源分區模組534和TN BS分組模組536。這些子模組可以分別處理NTN UE分組、無線電資源分區和TN BS分組。
資源分配結果發送模組540接收無線電資源分配模組530生成的資源分配結果，並將所述結果發送給衛星和TN BS。
例如，資源分配結果可以經由單播通信來發送。在無線電資源是在頻域中進行分區的情況下，所分配的頻率範圍及其對應的有效持續時間可以被發送到相應的TN BS和衛星。
在接收到資源分配結果時，TN BS和衛星可以基於接收的信息來對小區進行配置或解除配置。另外，它們可以向小區內的UE廣播小區信息和解除配置細節。這確保向UE通知小區配置改變。
一旦UE接收到小區配置或解除配置信息，它們就可以通過返回確認消息來確認其接收。然後，UE可以根據需要接入或離開小區，從而將其行為與更新的配置一致。
在圖5中，RS配置信息發送模組510、所需信息獲取模組520、無線電資源分配模組530和資源分配結果發送模組540被描繪為整合在單個裝置500內，該單個裝置500可以被定位在TN-NTN框架內的各個位置處。這些位置包括但不限於TN BS和衛星。應當注意，裝置500的功能還可以通過分佈在TN-NTN框架上的單獨的功能模組來實現。
例如，伺服器可以負責收集確定無線電資源分配所需的信息，而控制器可以基於由伺服器收集的信息來決定資源分配。注意，這僅僅是非限制性示例，本領域技術人員可以認識到的是，存在實現無線電資源分配的各種另選方法。
圖6示出了根據本公開的實施方式的用於在NTN UE與TN BS之間執行無線電資源的協調分配的流程600的流程圖。流程600開始於步驟S610，其中，向衛星和TN BS發送RS配置信息。
在步驟S620中，從衛星、NTN UE和/或TN BS獲取用於執行無線電資源分配的所需信息。
在步驟S630中，基於所獲取的信息，使用閾值集合 ，將NTN UE劃分成不同的組。如上所述，可以針對TN-NTN框架預定義閾值集合或使用目標函數確定閾值集合。
在步驟S640中，可以對無線電資源進行分區。在步驟S650中，可以使用閾值集合 對TN BS進行分組。在步驟S660中，可以參考圖4描述的方式為NTN UE組和TN BS組分配無線電資源。在步驟S670中，可以將無線電資源分配結果發送到衛星和TN BS。
在以下兩個示例中，提供了無線電資源分配流程的進一步細節。 示例1
如參考圖5至圖6所描述的，用於在TN BS與NTN UE之間分配無線電資源的流程可以包括以下主要流程1-3。
(1)流程1：獲取所需信息
所需信息可以包括：(i)有助於確定NTN UE組的信息，以及(ii)有助於確定TN BS組的信息。
例如，有助於確定NTN UE組的信息可以包括：(a)在衛星處從NTN波束中的每個NTN UE接收的RSRP，以及(b)在每個NTN UE處從NTN波束中的衛星接收的RSRP等。
有助於確定TN BS組的信息可以包括：(a)耦合損耗，其可以被定義為每個TN BS到衛星的路徑損耗減去發送器和接收器的天線增益，其中，該耦合損耗可以根據在TN BS處接收的衛星參考信號來推斷；(b)每個TN BS到衛星的耦合損耗，其中，該耦合損耗可以從在衛星處接收的TN BS參考信號來推斷；(c)每個TN BS到NTN UE的耦合損耗，其中，該耦合損耗可以根據在TN BS處接收的NTN UE的參考信號來推斷；(d)每個TN BS到NTN UE的耦合損耗，其中，該耦合損耗可以根據例如在NTN UE處接收的TN BS的參考信號來推斷。
(2)流程2：對NTN UE進行分組，對TN BS進行分組，對無線電資源進行分區，並向NTN UE與TN BS分配無線電資源。
如參照圖4所描述的，可以將每個NTN波束中的NTN UE劃分成(M-1)個NTN UE組，可以將無線電資源分區成M個非交疊無線電資源部分；並且可以將衛星覆蓋範圍中的TN BS劃分成M個TN BS組。第k個無線電資源部分可以被分配給第k個NTN UE組，其中，1≤k≤M-1。無線電資源的第k個部分至第M個部分之和可以被分配給第k個TN BS組，其中，1≤k≤M。
(A)流程2-1：將每個NTN波束中的NTN UE劃分成(M-1)個NTN UE組
根據一個實施方式，可以基於在衛星處接收的RSRP將NTN UE分類成M-1個組。例如，衛星可以測量來自波束中的NTN UE的UL信號(例如，探測參考信號(Sounding reference signal，SRS)、前導碼、物理上行鏈路控制通道(Physical Uplink Control Channel，PUCCH)、物理上行鏈路共享通道(Physical Uplink Shared Channel，PUSCH)等)的接收功率。然後，可以基於個體(individual)接收UL信號功率和預定義閾值集合(例如， )來確定NTN UE組。
例如，對於M＝4，可以獲得三個NTN UE組，其中，N 1={NTN UE id|所接收到的NTN UL信號功率 }，N 2＝{NTN UE id| 所接收到的NTN UL信號功率 }，並且N 3＝{NTN UE id| 所接收到的NTN UL信號功率}。
根據另選實施方式，可以基於在NTN UE處接收的RSRP將NTN UE分類成M-1個組。例如，波束中的NTN UE測量來自衛星的DL信號(例如，同步信號塊(Synchronization Signal Block，SSB)、參考信號(Reference signal，RS)、通道狀態信息參考信號(Channel State Information Reference Signal，CSI-RS)、跟蹤參考信令(Tracking reference signaling，TRS)、物理下行鏈路控制通道(Physical Downlink Control Channel，PDCCH)、物理下行鏈路共享通道(hysical Downlink Shared Channel，PDSCH)等)的接收功率。然後，可以基於個體接收DL信號功率和預定義閾值集合(例如， )來確定NTN UE組。
例如，對於M＝4，可以獲得三個NTN UE組，其中，N 1={NTN UE id|所接收到的NTN DL信號功率 }，N 2={NTN UE id| 所接收到的NTN DL信號功率 }，並且N 3={NTN UE id| 所接收到的NTN DL信號功率}。
(B)流程2-2：將無線電資源分區成M個不交疊的無線電資源部分
可以跨各種域(包括但不限於頻域、時域和極化方向)執行無線電資源的分區。
例如，在頻域中，可以根據每個NTN UE組中的NTN UE的數量來對無線電資源W進行分區。對於部分W i（i=1, 2, … M-1），W i= (W-W M)*|N i|/(sum(|N 1|, |N 2|, …, |N M-1|))，其中，部分W M是為TN BS使用而專門保留的。
作為另一示例，可以在時域中根據每個NTN UE組中的NTN UE的數量來對無線電資源W進行分區。對於部分W i（i=1, 2, … M-1），W i= (W-W M)*|N i|/(sum(|N 1|, |N 2|, …, |N M-1|))，其中，W M是為TN BS使用而專門分配的部分。
(C)流程2-3：將衛星的覆蓋範圍中的TN BS分組成M個TN BS組
根據一個實施方式，可以基於從每個TN BS到衛星的NTN波束的耦合損耗來將TN BS分類成M個組。例如，可以根據在TN BS處接收的衛星參考信號或在衛星處接收的TN BS參考信號來推斷每個TN BS到衛星的NTN波束的耦合損耗。然後，可以基於從TN BS到衛星的NTN波束的個體耦合損耗和預定義閾值集合(例如， 來確定TN BS組。
例如，對於M＝4，可以獲得四個TN BS組，其中，T 1={TN BS id |從TN BS到衛星的NTN波束的耦合損耗 }，T 2={TN BS id | 從TN BS到衛星的NTN波束的耦合損耗 }，T 3={TN BS id | 從TN BS到衛星的NTN波束的耦合損耗 }，並且T 4={TN BS id | 從TN BS到衛星的NTN波束的耦合損耗}。
根據另選實施方式，可以基於從每個TN BS到波束中的NTN UE的耦合損耗來將TN BS分類成M個組。例如，可以根據在TN BS處接收的NTN UE的參考信號或在NTN UE處接收的TN BS的參考信號等來推斷每個TN BS到NTN UE的耦合損耗。然後，可以基於從TN BS到波束中的NTN UE的個體耦合損耗和預定義閾值集合(例如， )來確定TN BS組。
例如，對於M＝4，可以獲得四個TN BS組，其中，T 1={TN BS id |從TN BS到波束中的一個選擇的NTN UE的耦合損耗 }，T 2={TN BS id | 從TN BS到波束中的所選擇的NTN UE的耦合損耗 }，T 3={TN BS id | 從TN BS到波束中的所選擇的NTN UE的耦合損耗 }，並且T 4={TN BS id | 從TN BS到波束中的所選擇的NTN UE的耦合損耗}。NTN UE的選擇可以基於各種預定義標準。
在M＝4的另一示例中，T 1={TN BS id |從TN BS到波束中的NTN UE的平均耦合損耗 }，T 2={TN BS id | 從TN BS到波束中的NTN UE的平均耦合損耗 }，T 3={TN BS id | 從TN BS到波束中的NTN UE的平均耦合損耗 }，並且T 4={TN BS id | 從TN BS到波束中的NTN UE的平均耦合損耗}。
在M＝4的另一示例中，T 1={TN BS id | 從TN BS到波束中的NTN UE的最大耦合損耗 }，T 2={TN BS id | 從TN BS到波束中的NTN UE的最大耦合損耗 }，T 3={TN BS id | 從TN BS到波束中的NTN UE的最大耦合損耗 }，並且T 4={TN BS id | 從TN BS到波束中的NTN UE的最大耦合損耗}。
在M＝4的另一示例中，T 1={TN BS id | 從TN BS到波束中的NTN UE的中值耦合損耗 }，T 2={TN BS id | 從TN BS到波束中的NTN UE的中值耦合損耗 }，T 3={TN BS id | 從TN BS到波束中的NTN UE的中值耦合損耗 }，並且T 4={TN BS id | 從TN BS到波束中的NTN UE的中值耦合損耗}。
(D)流程2-4：分配無線電資源部分
在該流程中，可以將第k個無線電資源部分分配給對應的第k個NTN UE組。具體地，將無線電資源部分Wi指派給NTN UE組Ni，其中，i=1, 2, …, M-1。被指派給組Ni中的各個NTN UE的無線電資源通過bw i= W i/|N i|來確定。
另外，從W k到W M的無線電資源部分之和被指派給第k個TN BS組。換句話說，資源部分W k+ W k+1+ … + W M被指派給第k個TN BS組，其中，1≤k≤M。
(3)流程3：向TN BS和衛星發送資源分配結果。
例如，可以向衛星發送關於NTN UE組N i內的各個NTN UE的bw i和W i的信息，其中，i=1, 2, …, M-1。類似地，可以向TN BS組T i內的各個TN BS發送關於W i,W i+1, …, W M等的信息，其中，i=1, 2, …, M。 示例2
在該示例中，在TN BS與NTN UE之間分配無線電資源的流程也主要包括流程1-3。由於流程1和流程3與示例1中描述的流程相同，因此省略了對這些流程的描述。
(A)流程2-1：確定閾值參數集合
在該流程中，確定兩個閾值參數集合以最大化目標函數。第一個閾值參數集合 用於對NTN UE進行分組，而第二個閾值參數集合 用於對TN BS進行分組。
例如，目標函數可以被設計為(組T 1, …T M中TN BS所獲得的帶寬之和)*(組N 1, …N M-1中NTN UE的吞吐量之和)，其可以由下式給出： 其中， 表示組N j中的NTN UE k的log(1+SINR)。
目標函數的其他示例可以包括但不限於：
(組T 1, T 2, …, T M中TN BS的吞吐量之和) * (組N 1, N 2, …, N M-1中NTN UE的吞吐量之和)，
(1-α)*(組T 1, T 2, …, T M中TN BS的吞吐量之和) + α∗(組N 1, N 2, …, N M-1中NTN UE的吞吐量之和)，其中，αϵ(𝟎,𝟏)是加權因子，以及
(1-α)*(組T 1, T 2, …, T M中TN BS所獲得的帶寬之和)+α∗(組N 1, N 2, …, N M-1中NTN UE的吞吐量之和)，其中，αϵ(𝟎,𝟏)是加權因子。
(B)流程2-2：將每個NTN波束中的NTN UE劃分成(M-1)個組
根據一個實施方式，可以基於在衛星處接收的RSRP將NTN UE分類成M-1個組。例如，衛星可以測量來自波束中的NTN UE的UL信號(例如，SRS、前導碼、PUCCH、PUSCH等)的接收功率。然後，可以基於個體接收UL信號功率和在流程2-1中獲得的閾值參數集合(例如， )來確定NTN UE組。
例如，對於M＝4，可以獲得三個NTN UE組，其中，N 1={NTN UE id|所接收到的NTN UL信號功率 }，N 2={NTN UE id| 所接收到的NTN UL信號功率 }，並且N 3={NTN UE id| 所接收到的NTN UL信號功率}。
根據另選實施方式，可以基於NTN UE處接收的RSRP將NTN UE分類成M-1個組。例如，波束中的NTN UE測量來自衛星的DL信號(例如，SSB、RS、CSI-RS、TRS、PDCCH、PDSCH等)的接收功率。然後，可以基於個體接收DL信號功率和在流程2-1中獲得的閾值參數集合(例如， )來確定NTN UE組。
例如，對於M＝4，可以獲得三個NTN UE組，其中，N 1={NTN UE id|所接收到的NTN DL信號功率 }，N 2={NTN UE id| 所接收到的NTN DL信號功率 }，並且N 3={NTN UE id| 所接收到的NTN DL信號功率}。
流程2-3：將無線電資源分區成M個不交疊的無線電資源部分
可以跨各種域(包括但不限於頻域、時域和極化方向)執行無線電資源的分區。
例如，在頻域中，可以根據每個NTN UE組中的NTN UE的數量來對無線電資源W進行分區。對於部分W i（i=1, 2, … M-1），W i= |N i|*bw i；或W i= (W-W M)*|N i|/(sum(|N 1|, |N 2|, …, |N M-1|))。
作為另一示例，可以在時域中根據每個NTN UE組中的NTN UE的數量來對無線電資源W進行分區。對於部分W i（i=1, 2, … M-1），W i= |N i|*bw i；或W i= (W-W M)*|N i|/(sum(|N 1|, |N 2|, …, |N M-1|))。
在上述兩個示例中，部分WM是為TN BS使用而專門保留的。例如，部分WM可以是預定的，或者是通過W M=總無線電資源 –sum(W 1+…+ W M-1)確定的。
(D)流程2-4：將衛星的覆蓋範圍中的TN BS分組成M個TN BS組
根據一個實施方式，可以基於從每個TN BS到衛星的NTN波束的耦合損耗來將TN BS分類成M個組。例如，可以根據在TN BS處接收的衛星參考信號或在衛星處接收的TN BS參考信號來推斷每個TN BS到衛星的NTN波束的耦合損耗。然後，可以基於從TN BS到衛星的NTN波束的個體耦合損耗和在流程2-1中獲得的閾值參數集合(例如， )來確定TN BS組。
例如，對於M＝4，可以獲得四個TN BS組，其中，T 1={TN BS id | 從TN BS到衛星的NTN波束的耦合損耗 }，T 2={TN BS id | 從TN BS到衛星的NTN波束的耦合損耗 }，T 3={TN BS id | 從TN BS到衛星的NTN波束的耦合損耗 }，並且T 4={TN BS id | 從TN BS到衛星的NTN波束的耦合損耗}。
根據另選實施方式，可以基於從每個TN BS到波束中的NTN UE的耦合損耗來將TN BS分類成M個組。例如，可以根據在TN BS處接收到的NTN UE的參考信號或在NTN UE處接收到的TN BS的參考信號等來推斷每個TN BS到NTN UE的耦合損耗。然後，可以基於從TN BS到波束中的NTN UE的個體耦合損耗和在流程2-1中獲得的閾值參數集合(例如， )來確定TN BS組。
例如，對於M＝4，可以獲得四個TN BS組，其中，T 1={TN BS id |從TN BS到波束中的一個選擇的NTN UE的耦合損耗 }，T 2={TN BS id | 從TN BS到波束中的所選擇的NTN UE的耦合損耗 }，T 3={TN BS id | 從TN BS到波束中的所選擇的NTN UE的耦合損耗 }，並且T 4={TN BS id | 從TN BS到波束中的所選擇的NTN UE的耦合損耗}。本領域技術人員可以認識到，可以應用各種預定義的標準來選擇NTN UE。
在M＝4的另一示例中，T 1={TN BS id |從TN BS到波束中的NTN UE的平均耦合損耗 }，T 2={TN BS id | 從TN BS到波束中的NTN UE的平均耦合損耗 }，T 3={TN BS id | 從TN BS到波束中的NTN UE的平均耦合損耗 }，並且T 4={TN BS id | 從TN BS到波束中的NTN UE的平均耦合損耗}。
在M＝4的另一示例中，T 1={TN BS id | 從TN BS到波束中的NTN UE的最大耦合損耗 }，T 2={TN BS id | 從TN BS到波束中的NTN UE的最大耦合損耗 }，T 3={TN BS id | 從TN BS到波束中的NTN UE的最大耦合損耗 }，並且T 4={TN BS id | 從TN BS到波束中的NTN UE的最大耦合損耗}。
在M＝4的另一示例中，T 1={TN BS id | 從TN BS到波束中的NTN UE的中值耦合損耗 }，T 2={TN BS id | 從TN BS到波束中的NTN UE的中值耦合損耗 }，T 3={TN BS id | 從TN BS到波束中的NTN UE的中值耦合損耗 }，並且T 4={TN BS id | 從TN BS到波束中的NTN UE的中值耦合損耗}。
(E)流程2-5：分配無線電資源部分
在該流程中，第k個無線電資源部分可以被分配給對應的第k個NTN UE組。具體地，將無線電資源部分Wi指派給NTN UE組Ni，其中，i=1, 2, …, M-1。被指派給組Ni中的各個NTN UE的無線電資源通過bw i= W i/|N i|來確定。
另外，從W k到W M的無線電資源部分之和被指派給第k個TN BS組。換句話說，資源部分W k+ W k+1+ … + W M被指派給第k個TN BS組，其中，1≤k≤M。
圖7示出了描繪根據本公開的實施方式的資源分配裝置、衛星和示例性TN BS之間的交互的信號流程圖。如前所述，資源分配裝置可以被實現為單個單元或者被劃分成分開的模組。在圖7所示的場景中，控制器710和伺服器720協作執行無線電資源分配。伺服器720能夠從TN BS、衛星和/或NTN UE(圖7中未示出)獲取用於資源分配的必要信息。控制器710可以使用由伺服器720收集的(以及從衛星740直接發送的)信息來決定如何分配無線電資源。這裡僅例示了一個TN BS 730，但是實際上可以存在多個TN BS。
在步驟752和步驟754處，控制器710可以向TN BS 730和衛星740發送參考信號(reference signal，RS)配置信息。然後，衛星740基於RS配置信息生成參考信號，並且在步驟756處向TN BS 730發送該參考信號。TN BS可以基於RS配置信息來測量參考信號，並且在步驟758處向伺服器720報告測量結果。
在步驟762、764處，控制器710可以向伺服器720和衛星740發送請求消息以獲得信息。在步驟766和步驟768，伺服器720和衛星740可以通過發送攜帶所請求的信息的響應消息來響應控制器710。例如，在步驟766處發送的信息可以是在TN BS 730處測量的衛星參考信號，而在步驟768處發送的信息可以是在衛星740處從NTN波束中的每個NTN UE(圖7中未示出)接收的RSRP。
在步驟772處，控制器710可以通過對NTN UE進行分組、對無線電資源進行分區、對TN BS進行分組以及在NTN UE與TN BS之間指派無線電資源來決定如何分配無線電資源。如前所述，可以將每個NTN波束中的NTN UE劃分成(M-1)個組。可以將無線電資源分區成M個非交疊部分。可以將衛星覆蓋範圍中的TN BS劃分成M個組。可以將無線電資源的第k個部分分配給第k個NTN UE組，其中，k的範圍為1至M-1。可以將第k個到第M個無線電資源之和分配給第k個TN BS組，其中，k的範圍為1至M。
在步驟782和步驟784處，控制器710可以向TN BS 730和衛星740發送資源分配結果以用於實現。
圖8示出了描繪根據本公開的實施方式的資源分配裝置、衛星、示例性TN BS與示例性NTN UE之間的交互的信號流程圖。再次，在圖8所示的場景中，控制器810和伺服器820協作以執行無線電資源分配。伺服器820能夠從NTN UE、TN BS和/或衛星獲取用於資源分配的必要信息。控制器810可以使用由伺服器810收集的信息來決定如何分配無線電資源。雖然圖8僅示出了一個NTN UE 830和一個TN BS 840，但是實際上可以有多個NTN UE和多個TN BS。
在步驟852和步驟854處，控制器810可以向TN BS 840和衛星850發送參考信號(RS)配置信息。在步驟856處，衛星850可以將所接收的RS配置信息轉發給NTN UE 830。TN BS 840可以基於RS配置信息生成參考信號，並且在步驟858處將該參考信號發送到NTN UE 830。NTN UE 830可以基於RS配置信息來測量參考信號，並且在步驟860處向衛星850報告測量結果。在步驟862處，衛星850可以將從NTN UE 830接收的測量結果與NTN UE 830處的測量的衛星參考信號(或衛星850處的測量的NTN UE參考信號)一起發送到伺服器820。
在步驟872處，控制器810可以通過發送請求消息來從伺服器820請求所需信息。在步驟874處，伺服器820可以通過發送攜帶所需信息的響應消息來響應控制器810。在圖8所示的實施方式中，控制器810從伺服器820獲得用於進行無線電資源分配的所有必要信息。本領域技術人員可以想到，所需信息的某些部分可以從替代源(例如，衛星850)獲得。
在步驟882處，控制器810可以通過對NTN UE進行分組、對無線電資源進行分區、對TN BS進行分組以及在NTN UE與TN BS之間分配無線電資源來決定如何分配無線電資源。在步驟892和步驟894處，控制器810可以向TN BS 840和衛星850發送資源分配結果以用於實現。
圖9示出了描繪根據本公開的實施方式的資源分配裝置、衛星、示例性TN BS與示例性NTN UE之間的交互的信號流程圖。再次，在圖9所示的場景中，控制器910和伺服器920協作以執行無線電資源分配。伺服器920能夠從NTN UE、TN BS和/或衛星獲取用於資源分配的必要信息。控制器910可以使用由伺服器920收集的信息和由衛星950提供的信息來決定如何分配無線電資源。雖然圖9僅示出了一個NTN UE 930和一個TN BS 940，但是實際上可以存在多個NTN UE和多個TN BS。
在步驟952和步驟954處，控制器910可以向TN BS 940和衛星950發送參考信號(RS)配置信息。衛星950可以在步驟956處將所接收的RS配置信息轉發給NTN UE 930。NTN UE 930可以基於RS配置信息生成參考信號，並且在步驟958處將該參考信號發送到TN BS 940。TN BS 940可以基於RS配置信息來測量參考信號，並且在步驟960處向伺服器920報告測量結果。
在步驟972和步驟974處，控制器910可以通過發送請求消息來從伺服器920和衛星950請求所需信息。在步驟976和步驟978，伺服器920和衛星950可以通過發送攜帶所需信息的響應消息來響應控制器910。例如，在步驟976處發送的信息可以是在TN BS 940處測量的NTN UE參考信號，而在步驟978處發送的信息可以是在衛星950處從NTN UE 930接收的RSRP。
在步驟982處，控制器910可以通過對NTN UE進行分組、對無線電資源進行分區、對TN BS進行分組以及在NTN UE與TN BS之間指派無線電資源來決定如何分配無線電資源。在步驟992和步驟994處，控制器910可以向TN BS 940和衛星950發送資源分配結果發以用於實現。
雖然已經結合作為示例提出的其具體實施方式描述了本公開的方面，但是可以對示例進行替換、修改和變型。因此，如本文所述的實施方式旨在是說明性的而非限制性的。在不脫離所附闡述的請求項的範圍的情況下，可以進行改變。
500:用於執行NTN UE與TN BS之間的無線電資源的協調分配的裝置/裝置 510:RS配置信息發送模組 520:所需信息獲取模塊模組 530:無線電資源分配模塊模組 532:NTN UE分組模組 534:資源分區模組 536:TN BS分組模組 540:資源分配結果發送模組 600:流程 S610, S620, S630, S640, S650, S660, S670, 752, 754, 756, 758, 762, 764, 766, 768, 772, 782, 784, 852, 854, 856, 858, 860, 862, 872, 874, 882, 892, 894, 952, 954, 956, 958, 960, 972, 974, 976, 978, 982, 992, 994:步驟 710, 810, 910:控制器 720, 820, 920:伺服器 730, 840, 940:TN BS 740, 850, 950:衛星 830, 930:NTN UE
將參考以下附圖詳細描述作為示例提出的本公開的各種實施方式，其中，相同的附圖標記表示相同的要素，並且其中： 圖1例示了在不同地理位置中存在非地面網路(NTN)頻譜和地面網路(TN)頻譜的不同使用率的常見場景； 圖2A至圖2D示出了當存在來自TN基地台(TN BS)和TN使用者設備(TN UE)的干擾時，關於NTN的上行鏈路和下行鏈路性能的典型觀測結果； 圖3示出了根據本公開的實施方式的協調TN-NTN框架的基礎設施的非限制性示例； 圖4示出了根據本公開的實施方式的用於在NTN UE與TN BS之間分配無線電資源的方案的非限制性示例； 圖5示出了根據本公開的實施方式的用於在NTN UE與TN BS之間執行無線電資源的協調分配的裝置的框圖； 圖6示出了根據本公開的實施方式的用於在NTN UE與TN BS之間執行無線電資源的協調分配的流程的流程圖； 圖7示出了根據本公開的實施方式的描繪資源分配裝置(表示為分開的伺服器和控制器)、衛星與TN BS之間的交互的信號流程圖； 圖8示出了根據本公開的實施方式的描繪資源分配裝置(表示為分開的伺服器和控制器)、衛星、TN BS與NTN UE之間的交互的信號流程圖；以及 圖9示出了根據本公開的實施方式的描繪資源分配裝置(表示為分開的伺服器和控制器)、衛星、TN BS與NTN UE之間的交互的信號流程圖。
600:流程
S610,S620,S630,S640,S650,S660,S670:步驟

Claims (20)

  1. 一種在地面網路(TN)與非地面網路(NTN)混合系統中執行無線電資源分配的方法，所述混合系統包括覆蓋至少一個NTN小區的衛星以及在所述衛星的覆蓋範圍內的多個TN基地台(TN BS)，所述NTN小區服務多個NTN使用者設備(NTN UE)，所述多個TN BS中的每一者服務多個TN使用者設備(TN UE)，所述方法包括： 將所述多個NTN UE劃分成X個NTN UE組； 將無線電資源分區成M個部分，其中，M≥X； 將所述多個TN BS劃分成M個TN BS組； 通過將所述無線電資源的第i個部分分配給第i個NTN UE組來決定關於所述多個NTN UE的無線電資源分配，其中，i=1, 2, …, X；以及 通過將所述無線電資源的第j個部分至第M個部分之和分配給第j個TN BS組來決定關於所述多個TN BS的無線電資源分配，其中，j=1, 2, …, M。
  2. 如請求項1之方法，所述方法還包括： 向所述衛星通知關於所述多個NTN UE的所述無線電資源分配；以及 向所述多個TN BS通知關於所述多個TN BS的所述無線電資源分配。
  3. 如請求項1之方法，所述方法還包括： 從所述衛星、所述多個TN BS和/或所述多個NTN UE獲取用於決定關於所述多個NTN UE的所述無線電資源分配的信息以及決定關於所述多個TN BS的所述無線電資源分配的信息；以及 獲得用於NTN UE分組的第一閾值集合以及用於TN BS分組的第二閾值集合， 其中，所述NTN UE組劃分步驟還包括：基於所獲取的用於決定關於所述多個NTN UE的所述無線電資源分配的信息和所獲得的第一閾值集合，將所述多個NTN UE劃分成所述X個NTN UE組；並且 所述TN BS組劃分步驟還包括：基於所獲取的決定關於所述多個TN BS的所述無線電資源分配的信息和所獲得的第二閾值集合，將所述多個TN BS劃分成所述M個TN BS組。
  4. 如請求項3之方法，其中，所述用於決定關於所述多個NTN UE的所述無線電資源分配的信息包括： 在所述衛星處從所述多個NTN UE中的每一者接收的參考信號的功率電平；或 在所述多個NTN UE中的每一者處從所述衛星接收的參考信號的功率電平。
  5. 如請求項3之方法，其中，所述決定關於所述多個TN BS的所述無線電資源分配的信息包括： 所述多個TN BS中的每一者與所述衛星之間的耦合損耗；或 所述多個TN BS中的每一者與所述多個NTN UE之間的耦合損耗。
  6. 如請求項5之方法，其中，所述多個TN BS中的每一者與所述衛星之間的耦合損耗是基於以下項確定的： 在所述TN BS處從所述衛星接收的參考信號的功率電平；或 在所述衛星處從所述TN BS接收的參考信號的功率電平。
  7. 如請求項5之方法，其中，所述多個TN BS中的每一者與所述多個NTN UE之間的耦合損耗是基於以下項確定的： 在所述TN BS處從所述多個NTN UE接收的參考信號的功率電平；或 在所述多個NTN UE處從所述TN BS接收的參考信號的功率電平。
  8. 如請求項5之方法，其中，所述多個TN BS中的每一者與所述多個NTN UE之間的耦合損耗包括： 基於預定義標準從所述多個NTN UE中選擇的NTN UE與所述TN BS之間的耦合損耗； 所述TN BS與所述多個NTN UE之間的平均耦合損耗； 所述TN BS與所述多個NTN UE之間的最大耦合損耗；或 所述TN BS與所述多個NTN UE之間的中值耦合損耗。
  9. 如請求項3之方法，其中，用於NTN UE分組的所述第一閾值集合和用於TN BS分組的所述第二閾值集合是針對所述混合系統預定義的。
  10. 如請求項3之方法，其中，用於NTN UE分組的所述第一閾值集合和用於TN BS分組的所述第二閾值集合是基於目標函數來確定的。
  11. 如請求項10之方法，其中，所述目標函數是基於以下項構建的： 所述M個TN BS組中所有TN BS的吞吐量之和與所述X個NTN UE組中所有NTN UE的吞吐量之和的乘積； 所述M個TN BS組中所有TN BS的吞吐量之和與所述X個NTN UE組中所有NTN UE的吞吐量之和的加權和； 所述M個TN BS組中所有TN BS所獲得的帶寬之和與所述X個NTN UE組中所有NTN UE所獲得的帶寬之和的乘積；或 所述M個TN BS組中所有TN BS所獲得的帶寬之和與所述X個NTN UE組中所有NTN UE所獲得的帶寬之和的加權和。
  12. 如請求項1之方法，其中，所述分區步驟還包括： 在頻域、時域和/或極化方向上對所述無線電資源進行分區。
  13. 如請求項1之方法，其中，所述分區步驟還包括： 確定由W表示的所述無線電資源的所述第M個部分WM；以及 對於i=1, 2, …,  X，基於W i= (W-W M) * |N i| / (sum(|N 1|, |N 2|, …, |N X|))確定無線電資源W的由W i表示的第i個部分，其中，|N i|表示第i個NTN UE組N i內所有NTN UE的數量。
  14. 如請求項13之方法，其中，所述決定關於所述多個NTN UE的所述無線電資源分配的步驟還包括： 對於i=1, 2, …, X，將第i個部分W i分配給所述NTN UE組N i內的所述NTN UE，使得所述NTN UE組N i內的每個NTN UE被指派有所述無線電資源的通過W i/|N i|確定的一部分。
  15. 如請求項1之方法，其中，所述分區步驟還包括： 對於i=1, 2, …, X，確定所述第i個NTN UE組的單元資源bw i； 對於i=1, 2, …, X，基於W i= |N i|*bw i確定所述無線電資源的所述第i個部分W i，其中，|N i|表示所述第i個NTN UE組N i內所有NTN UE的數量；以及 基於W M=W - sum(W 1, W 2, …, W X)確定所述無線電資源的所述第M個部分W M。
  16. 如請求項15之方法，其中，所述決定關於所述多個NTN UE的所述無線電資源分配的步驟還包括： 對於i=1, 2, …, X，將所述第i個部分W i分配給所述NTN UE組N i內的所述NTN UE，使得所述NTN UE組N i內的每個NTN UE被指派有所述無線電資源的通過bw i確定的一部分。
  17. 如請求項1之方法，所述方法還包括： 向所述衛星和所述多個TN BS發送參考信號配置信息，所述參考信號配置信息包括關於要如何發送以下項的信息：用於獲取用於決定關於所述多個NTN UE的所述無線電資源分配的信息的參考信號，或用於獲取決定關於所述多個TN BS的所述無線電資源分配的信息的參考信號。
  18. 如請求項1之方法，其中，基於所述NTN小區中的參考信號接收功率(RSRP)或參考信號接收品質(RSRQ)是否高於預定義閾值來確定所述NTN小區的覆蓋範圍。
  19. 一種用於在地面網路(TN)與非地面網路(NTN)混合系統中執行無線電資源分配的裝置，所述混合系統包括覆蓋至少一個NTN小區的衛星以及在所述衛星的覆蓋範圍內的多個TN基地台(TN BS)，所述NTN小區服務多個NTN使用者設備(NTN UE)，所述多個TN BS中的每一者服務多個TN使用者設備(TN UE)，所述裝置包括電路，所述電路被配置為： 將所述多個NTN UE劃分成X個NTN UE組； 將無線電資源分區成M個部分，其中，M≥X； 將所述多個TN BS劃分成M個TN BS組； 通過將所述無線電資源的第i個部分分配給第i個NTN UE組來決定關於所述多個NTN UE的無線電資源分配，其中，i=1, 2, …, X；以及 通過將所述無線電資源的第j個部分至第M個部分之和分配給第j個TN BS組來決定關於所述多個TN BS的無線電資源分配，其中，j=1, 2, …, M。
  20. 一種非暫態電腦可讀媒體，所述非暫態電腦可讀媒體包括電腦可讀指令，所述電腦可讀指令在由至少一個處理器執行時使所述至少一個處理器執行用於在地面網路(TN)與非地面網路(NTN)混合系統中執行無線電資源分配的方法，所述混合系統包括覆蓋至少一個NTN小區的衛星以及在所述衛星的覆蓋範圍內的多個TN基地台(TN BS)，所述NTN小區服務多個NTN使用者設備(NTN UE)，所述多個TN BS中的每一者服務多個TN使用者設備(TN UE)，所述方法包括： 將所述多個NTN UE劃分成X個NTN UE組； 將無線電資源分區成M個部分，其中，M≥X； 將所述多個TN BS劃分成M個TN BS組； 通過將所述無線電資源的第i個部分分配給第i個NTN UE組來決定關於所述多個NTN UE的無線電資源分配，其中，i=1, 2, …, X；以及 通過將所述無線電資源的第j個部分至第M個部分之和分配給第j個TN BS組來決定關於所述多個TN BS的無線電資源分配，其中，j=1, 2, …, M。
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