Handling of Intra-UE Uplink Overlapping Grants for Heterogeneous Traffic in 5G Wireless Systems

• Main Author: Zheng, Jiacheng
• Format: Others
• Language: English
• Published: KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) 2020
• Subjects: Engineering and Technology; Teknik och teknologier
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-278207

5G system is considered as a wireless communication platform that could supporta variety of scenarios including industrial Internet of Things (IoT). Severalchallenges are to be addressed in order for 5G New Radio (NR) to enableindustrial automation, such as efficient multiplexing among heterogeneous industrialtraffic types. The heterogeneity of the industrial traffic is due to thesimultaneous existence of several critical and non-critical traffic types evenwithin a single UE, i.e., 1) Periodic deterministic, 2) Aperiodic deterministic,and 3) Non-deterministic. There have been several studies on achieving criticaltraffic requirements. However, this study focuses on maintaining QoS forcritical traffic while enhancing efficiency. The method chosen to achieve sucha target in this study is for gNB to send overlapping grants with different robustness.Furthermore, we focus on handling overlapping grants in the contextof the Intra-UE uplink scenario, from the media access control (MAC) layerperspective. The main advantage of our solutions is that it requires very lowcomplexity (comparing to other solutions, e.g., puncturing, spectrum sharing)resulting in minimal changes to existing standardization specifications. Usinga Java-based system-level simulator, our results show that the proposed solutioncould improve UE’s throughput by up to 25.9%, under specific simulationsettings, while maintaining latency requirements. === 5G-system betraktas som en trådlös kommunikationsplattform som kan stödjaolika scenarier inklusive industriell IoT. Flera utmaningar måste hanteras föratt 5G NR ska möjliggöra industriell automatisering, till exempel effektiv multiplexeringbland heterogena industritrafiktyper. Den industriella trafikens heterogenitetberor på den samtidiga existensen av flera kritiska och icke-kritiskatrafiktyper även inom en enda UE, dvs 1) Periodisk deterministisk, 2) Aperiodiskdeterministisk, och 3) Icke-deterministisk. Det har gjorts flera studier föratt uppnå kritiska trafikkrav. Emellertid fokuserar denna studie på att upprätthållaQoS för kritisk trafik och samtidigt öka effektiviteten. Metoden som valtsför att uppnå ett sådant mål i denna studie är för gNB att skicka överlappandebidrag med olika robusthet. Dessutom fokuserar vi på att hantera överlappandebidrag inom ramen för Intra-UE-upplänkscenariot, från MAC-lagers perspektiv.Huvudfördelen med våra lösningar är att det kräver mycket låg komplexitet(jämförelse med andra lösningar, t.ex. punktering, spektrumdelning) vilketresulterar i minimala ändringar av befintliga standardiseringsspecifikationer.Med hjälp av en Java-baserad simulator på systemnivå visar våra resultat attden föreslagna lösningen kan förbättra UE: s kapacitet med upp till 25,9% underspecifika simuleringsinställningar, samtidigt som latenskraven bibehålls.