一种信道资源分配方法和装置与流程

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种信道资源分配方法和装置。

背景技术：

随着长期演进(longtermevolution，lte)技术的发展，低功率、低成本的机器类通信(machinetypecommunication，mtc)技术也逐步标准化。机器类型通信是实现机器对机器(machinetomachine，m2m)应用，达成物联网万物互连的关键技术，在lte标准版本13(release13)中新定义了类型m(category-m，cat.m)终端的技术规范。

重复发送是mtc终端增强覆盖的基本技术，通过重复发送获得合并增益，达到增强覆盖的目的。重复发送是增强覆盖的有效手段，通过重复发送获得的增益，可以使得信道能够承载更高等级的调制编码方案，或者使不能满足某个等级调制编码方案的信道能够承载这个等级的调制编码方案。以cat.m终端，lte标准release13为例，物理下行共享信道(physicaldownlinksharedchannel，pdsch)和物理上行共享信道(physicaluplinksharedchannel，pusch)定义了最大2048次的重复发送次数，可选择的重复发送次数集合为{1,2,4,8,16,32,64,128,192,256,384,512,768,1024,1536,2048}。

从数据传输方面来看，重复发送是将相同的数据重复发送了n次，这是一种效率很低的资源使用方式。如果某场景mtc终端需要重复发送2048次，那么相对于不需要重复发送的场景来说，传输同样多的数据量，重复发送需要占用2048倍的信道资源。

目前的lte系统中，给终端分配信道资源的通常做法是：根据终端请求的待传输数据量，结合终端能够使用的调制编码方案等级，分配最小数量的信道资源，使得这些信道资源能够承载的数据量大于或者等于终端的待传输数据量。

但是，对于mtc终端来说，增加了重复发送次数的维度之后，通常的信道资源分配方法，并不是最有效率的信道资源使用方式。较小的物理资源加上较多次数的重复发送次数，可能比较大的资源加上较少的重复发送次数使用更多的信道资源。对于需要承载海量物联网终端的系统来说，信道资源本来就是瓶颈，如何能最有效的使用有限的信道资源是需要解决的问题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种信道资源分配方法和装置，节约了进行重复发送所使用的信道资源。

本发明的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种信道资源分配方法，所述方法包括：

确定终端所处链路的信道条件和所述终端待传输的业务数据量；

确定至少一组所述终端待选择的传输信息，所述待选择的传输信息由所述终端使用时，信道状态满足所述终端所处链路的信道条件要求，且传输数据量满足所述终端待传输的业务数据量需求；

将占用信道资源总量最少的一组待选择的传输信息作为所述终端使用的传输信息；

将所述终端使用的传输信息通知给所述终端。

在上述方案中，所述待选择的传输信息包括待选择的调制编码方式、待选择的信道资源数量和待选择的重复发送次数。

在上述方案中，所述将占用信道资源总量最少的一组待选择的传输信息作为所述终端使用的传输信息，包括：

计算每组待选择的信道资源数量和待选择的重复发送次数之积；

将待选择的信道资源数量和待选择的重复发送次数之积最小的一组传输信息作为所述终端使用的传输信息。

在上述方案中，所述确定终端所处链路的信道条件，包括：

测量所述终端所处链路的信道条件，将所述信道条件量化为信道条件值；

所述确定至少一组所述终端待选择的传输信息，所述待选择的传输信息由所述终端使用时，信道状态满足所述终端所处链路的信道条件要求，且传输数据量满足所述终端待传输的业务数据量需求，包括：

确定至少一组所述终端待选择的调制编码方式对应的信道状态值、待选择的信道资源数量对应的信道状态增量值和待选择的重复发送次数对应的信道状态增量值，使每组待选择的调制编码方式对应的信道状态值、待选择的信道资源数量对应的信道状态增量值、待选择的重复发送次数对应的信道状态增量值与所述信道条件值之间满足预设的需求条件，且所述待选择的信道资源数量能够承载所述终端待传输的业务数据量。

在上述方案中，所述信道条件值包括信号与干扰加噪声比sinr值、路损值、接收信号强度rsrp值中的至少一种；

相应地，所述信道状态值和所述信道状态增量值包括sinr值、路损值、rsrp值中的至少一种。

在上述方案中，所述将所述终端使用的传输信息通知给所述终端，包括：

将所述终端使用的传输信息值通知给所述终端；

或者将所述终端使用的传输信息的标识以及重复发送次数的增量值通知给所述终端。

第二方面，本发明实施例提供了一种信道资源分配装置，所述装置包括：

第一确定模块，用于确定终端所处链路的信道条件和所述终端待传输的业务数据量；

第二确定模块，用于确定至少一组所述终端待选择的传输信息，所述待选择的传输信息由所述终端使用时，信道状态满足所述终端所处链路的信道条件要求，且传输数据量满足所述终端待传输的业务数据量需求；

第一选择模块，用于将占用信道资源总量最少的一组待选择的传输信息作为所述终端使用的传输信息；

第一通知模块，用于将所述终端使用的传输信息通知给所述终端。

在上述方案中，所述待选择的传输信息包括待选择的调制编码方式、待选择的信道资源数量和待选择的重复发送次数。

在上述方案中，所述第一选择模块，具体用于计算每组待选择的信道资源数量和待选择的重复发送次数之积；将待选择的信道资源数量和待选择的重复发送次数之积最小的一组传输信息作为所述终端使用的传输信息。

在上述方案中，所述第一确定模块，具体用于测量所述终端所处链路的信道条件，将所述信道条件量化为信道条件值；

所述第二确定模块，具体用于确定至少一组所述终端待选择的调制编码方式对应的信道状态值、待选择的信道资源数量对应的信道状态增量值和待选择的重复发送次数对应的信道状态增量值，使每组待选择的调制编码方式对应的信道状态值、待选择的信道资源数量对应的信道状态增量值、待选择的重复发送次数对应的信道状态增量值与所述信道条件值之间满足预设的需求条件，且所述待选择的信道资源数量能够承载所述终端待传输的业务数据量。

在上述方案中，所述装置还包括：

第三确定模块，用于确定调制编码方式与信道状态值的对应关系，确定信道资源数量与信道状态增量值的对应关系，确定重复发送次数与信道状态增量值的对应关系。

在上述方案中，所述信道条件值包括信号与干扰加噪声比sinr值、路损值、接收信号强度rsrp值中的至少一种；

相应地，所述信道状态值和所述信道状态增量值包括sinr值、路损值、rsrp值中的至少一种。

在上述方案中，所述第一通知模块，具体用于将所述终端使用的传输信息值通知给所述终端；或者将所述终端使用的传输信息的标识以及重复发送次数的增量值通知给所述终端。

本发明实施例提供的信道资源分配方法和装置，首先确定终端所处链路的信道条件和所述终端待传输的业务数据量，然后确定至少一组终端待选择的传输信息，终端使用各组待选择的传输信息传输数据时，信道状态满足终端所处链路的信道条件要求，且传输数据量满足终端待传输的业务数据量需求，将占用信道资源总量最少的一组待选择的传输信息作为终端使用的传输信息并通知给终端，使得终端进行数据传输所使用的信道资源总量最少，节约了信道资源。

附图说明

图1为本发明实施例提供的信道资源分配方法实施例一的流程图；

图2为本发明实施例提供的信道资源分配装置实施例一的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的信道资源分配装置实施例二的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在无线通信中，信道资源是十分有限的，引入mtc终端后，海量的终端数量导致信道资源不足。由于mtc类终端对通信的实时性和信息量的要求不高，因此，可以采用降低带宽、数据传输速度等方法减小终端对信道资源的需求。另外，部分mtc终端出于节电的目的，进行通信的功率较小，导致终端的收发能力有限。

为了提高mtc类终端的通信能力，为mtc类终端配置了重复发送技术。重复发送是mtc终端增强覆盖的基本技术，通过重复发送获得合并增益，达到增强覆盖的目的。重复发送是增强覆盖的有效手段，通过重复发送获得的增益，可以使得信道能够承载更高等级的调制编码方案，或者使不能满足某个等级调制编码方案的信道能够承载这个等级的调制编码方案。目前针对mtc终端而言，重复发送次数仅能在有限的集合中选择，以lte标准release13为例，为pdsch和pusch定义了最大2048次的重复发送次数，可选的重复发送次数集合为{1,2,4,8,16,32,64,128,192,256,384,512,768,1024,1536,2048}。

在为终端分配信道资源时，出于节约信道资源的目的，首先根据终端能够使用的调制编码方式，为终端分配最小数量的信道资源，使得为终端分配的信道资源能够承载的数据量大于或等于终端待传输的数据量，然后根据终端增强覆盖的需求，为终端分配相应的重复发送次数，最终得到终端用于进行数据传输的各种参数。但是在引入重复发送次数后，n的重复发送相当于占用的信道资源总量是为终端分配的最小数量的信道资源的n倍，因此，根据目前的信道资源分配方式为终端分配的最小数量的信道资源在进行了重复发送后，占用的信道资源总量不一定是最少的。例如基站侧需要给mtc终端发送254比特的数据，为了匹配mtc终端的信道条件，加上重复发送次数的维度之后，资源分配就有不同的方案，列举其中两种：

第一种是，终端使用调制与编码策略(modulationandcodingscheme，mcs)6，使用3个资源块(resourceblock，rb)可以承载256数据，满足终端接收254比特数据的需求，为了满足增强覆盖的需求，重复发送次数为128次。那么下行信道资源总占用量为3×128＝348个rb。第二种是终端使用mcs3，使用5个rb可以承载256数据，满足终端接收254比特数据的需求，为了满足增强覆盖的需求，重复发送次数为64次。那么下行信道资源总占用量为5×64＝320个rb。

从上述实例中可以看出，虽然第一种资源分配方案为终端分配了更少的信道资源，但在引入重复发送后，第二种资源分配方案占用的资源总量却更少。另外，目前针对mtc类终端的重复发送次数，都仅能在有限的发送次数集合中选择定义好的重复发送次数，而该集合中的数值是不连续的，在该集合中选择重复发送次数，也可能导致信道资源的浪费。

图1为本发明实施例提供的信道资源分配方法实施例一的流程图，如图1所示，本实施例提供的方法包括：

步骤s101，确定终端所处链路的信道条件和终端待传输的业务数据量。

由于目前对于mtc类终端的信道资源分配方法没有考虑到终端在进行重复发送时所占用的信道资源总量，导致为终端分配信道资源的方案并不是最优选的。因此，本实施例提供的信道资源分配方法，确定终端所处链路的信道条件了待传输的业务数据量，然后为终端选择适合的传输资源，使得终端进行输出传输所使用的信道资源总量最少，并且满足终端待传输的业务数据量需求。

本实施例的执行主体为网络中的控制管理网元，或者在网络中负责进行传输资源管理的网元或网络功能。首先需要确定终端所处链路的信道条件，以及终端待传输的业务数据量。由于终端进行数据传输时分为发送和接收两种情况，发送和接收所使用的信道资源可能不同，因此在确定终端所处链路的信道条件和终端待传输的业务数据量时，首先需要确定终端需要进行数据发送或接收。然后确定待传输数据的终端所处链路的信道条件，终端的信道条件可以由终端进行测量或者由网络侧的基站进行测量，确定至少一个用于表征终端所处链路的信道条件的参数。终端待传输的业务数据量在下行发送时由基站确定，在上行发送时由终端确定并通知给网络侧的基站。

步骤s102，确定至少一组所述终端待选择的传输信息，所述待选择的传输信息由终端使用时，信道状态满足终端所处链路的信道条件要求，且传输数据量满足终端待传输的业务数据量需求。

终端进行数据传输需要确定一个或多个用于配置传输资源的待选择的传输信息，每组待选择的传输信息都可以配置给终端，使终端使用待选择的传输信息中的参数进行数据传输。每组待选择的传输信息由终端使用时，信道状态满足终端所处链路的信道条件要求，且传输数据量满足终端待传输的业务数据量需求。

具体地，待选择的传输信息可以包括待选择的调制编码方式、待选择的信道资源数量和待选择的重复发送次数三个参数，而待选择的信道资源数量具体可以包括待选择的码道数量。第一为终端使用的编码调制方式，各种通信协议为不同的编码调制方式分配了不同的可选信道资源分配方式，然后在可选的信道资源分配方式中选择相应的信道资源数量，最后根据需要选择重复发送方式。在选择了编码调制方式、信道资源数量和重复发送次数后，这三个参数就成为终端进行数据传输的传输参数。终端可选的传输参数组合可能包括一种或多种，不同的传输参数组合能够适应的信道条件可能不同，因此，可以在终端可选的传输参数组合中选择能够满足步骤s101中确定的终端所处链路的信道条件的传输参数组合。不同的传输参数组合能够满足的信道条件可以预先设置，也可以根据传输参数组合中的各参数进行计算得出。将满足终端所处链路的信道条件要求的终端调制编码方式、信道资源数量和重复发送次数组合作为终端待选择的调制编码方式、待选择的信道资源数量和待选择的重复发送次数。另外，终端待选择的调制编码方式、待选择的信道资源数量和待选择的重复发送次数组合中，信道资源数量要能够满足终端待传输的业务数据量要求。

并且，所述确定至少一组所述终端待选择的传输信息，所述待选择的传输信息由所述终端使用时，信道状态满足所述终端所处链路的信道条件要求，且传输数据量满足所述终端待传输的业务数据量需求，包括：

确定至少一组所述终端待选择的调制编码方式对应的信道状态值、待选择的信道资源数量对应的信道状态增量值和待选择的重复发送次数对应的信道状态增量值，使每组待选择的调制编码方式对应的信道状态值、待选择的信道资源数量对应的信道状态增量值、待选择的重复发送次数对应的信道状态增量值与所述信道条件值之间满足预设的需求条件，且所述待选择的信道资源数量能够承载所述终端待传输的业务数据量。

具体地，预设的需求条件可以优选为每组待选择的调制编码方式对应的信道状态值、待选择的信道资源数量对应的信道状态增量值、待选择的重复发送次数对应的信道状态增量值之和满足所述信道条件值的需求。可以理解地，本实施例中，需求条件也可以不限于上述三者之和满足所述信道条件值的需求，本领域技术人员可以根据实际情况对需求条件进行设定。

需要说明的是，在终端进行下行传输时，终端处于接收状态，重复发送次数是指向终端发送数据的基站的重复发送次数，终端处于重复接收状态；而在终端进行上行传输时，终端处于发送状态，重复发送次数是指终端重复发送数据的次数。

步骤s103，将占用信道资源总量最少的一组待选择的传输信息作为终端使用的传输信息。

在步骤s102中确定了至少一组待选择的传输信息，终端使用各组待选择的传输信息进行数据传输都能够满足终端的数据传输需求。但各组待选择的传输信息所占用的信道资源总量可能不尽相同，为了节约信道资源，再次选择占用资源总量最少的一组待选择的传输信息作为所述终端使用的信道资源数量、重复发送次数和调制编码方式。

当待选择的传输信息包括待选择的调制编码方式、待选择的信道资源数量和待选择的重复发送次数组合时，为了节约信道资源，再次选择占用资源总量最少的一组待选择的调制编码方式、待选择的信道资源数量和待选择的重复发送次数作为所述终端使用的信道资源数量、重复发送次数和调制编码方式。

具体而言，就是计算每组待选择的信道资源数量和待选择的重复发送次数之积。将待选择的信道资源数量和待选择的重复发送次数之积最小的一组待选择的调制编码方式、待选择的信道资源数量和待选择的重复发送次数作为终端使用的信道资源数量、重复发送次数和调制编码方式。

步骤s104，将终端使用的传输信息通知给终端。

在确定了终端使用的传输信息后，需要将终端使用的传输信息通知给终端，使终端使用这些参数进行数据传输。

当待选择的传输信息包括终端使用的调制编码方式、信道资源数量和重复发送次数，则在确定了终端使用的调制编码方式、信道资源数量和重复发送次数后，需要将终端使用的调制编码方式、信道资源数量和重复发送次数通知给终端，使终端使用这些参数进行数据传输。

本发明实施例提供的信道资源分配方法，首先确定终端所处链路的信道条件和所述终端待传输的业务数据量，然后确定至少一组终端待选择的传输信息，终端使用各组待选择的传输信息传输数据时，信道状态满足终端所处链路的信道条件要求，且传输数据量满足终端待传输的业务数据量需求，将占用信道资源总量最少的一组待选择的传输信息作为终端使用的传输信息并通知给终端，使得终端进行数据传输所使用的信道资源总量最少，节约了信道资源。

在图1所示实施例中，终端所处链路的信道条件，可以通过测量将信道条件量化为信道条件值。信道条件值可以是任一种能够反应信道条件的参数值，例如信道条件值包括信号与干扰加噪声比(signaltointerferenceplusnoiseratio，sinr)值、路损值、接收信号强度(referencesignalreceivingpower，rsrp)值中的至少一种。而步骤s102中，每组终端待选择的调制编码方式、待选择的信道资源数量和待选择的重复发送次数组合也可以对应一个量化的信道状态值，只要判断量化的信道状态值是否满足量化的信道条件值的需求即可。量化的信道状态值和量化的信道条件值需要以相同的量化参数表示，例如均为sinr值或均为rsrp值。由于终端可能的待选择的调制编码方式、待选择的信道资源数量和待选择的重复发送次数的组合可能有多种，为每种组合预先设置对应的量化的信道状态值需要较多的存储空间。因此，还以为预先确定每种调制编码方式与信道状态值的对应关系，确定信道资源数量与信道状态增量值的对应关系，确定重复发送次数与信道状态增量值的对应关系。也就是确定每种调制编码方式会对信道状态值产生多少影响，确定不同的信道资源数量会对信道状态值产生多少影响，确定不同的信重复发送次数会对信道状态值产生多少影响。那么在确定每组待选择的调制编码方式、待选择的信道资源数量和待选择的重复发送次数后，可以将各参数所对应的信道状态值相加，即可成为每组待选择的调制编码方式、待选择的信道资源数量和待选择的重复发送次数对应的信道状态值。这样只要预先存储各待选择的调制编码方式、待选择的信道资源数量和待选择的重复发送次数对应的信道状态值或信道状态增量值即可，相比于存储各组合对应的信道状态值节约了存储空间。

在图1所示实施例中，待选择的重复发送次数可以在预设好的重复发送次数组合中选择，也可以根据不同的重复发送次数对信道条件要求的影响计算待选择的重复发送次数。因此，在将终端使用的调制编码方式、信道资源数量和重复发送次数通知给终端时，可以将重复发送次数在重复发送次数集合中的标识通知给终端；也可以将计算出的重复发送次数直接通知给终端；还可以在计算出重复发送次数后，将重复发送次数在重复发送次数集合中的标识和增量值通知给终端。由于在目前的重复发送次数集合中，仅有不连续的有限个重复发送次数值，因此，若选择使用现有的重复发送次数集合中的重复发送次数，可以仅将重复发送次数在重复发送次数集合中对应的标识发送给终端，终端即可获知重复发送次数。为了进一步节约信道资源，还可以选择不使用现有的重复发送次数集合中的重复发送次数，可以在步骤s102中根据终端所处链路的信道条件需求，确定重复发送次数的值，这个值可以不在现有的重复发送次数集合中，那么就需要将重复发送次数值通知给终端，例如重复发送次数为1058次。在确定重复发送次数后，还可以向终端通知重复发送次数集合中的一个标识与重复发送次数增量值，以减少向终端通知的数据量，例如重复发送次数为1058次，可以向终端发送重复发送次数集合中1536次所对应的标识加上增量值22次。

另外，可以通过下行控制信息(downlinkcontrolinformation，dci)将终端使用的调制编码方式、信道资源数量和重复发送次数通知给终端。当然，还可以将终端使用的调制编码方式、信道资源数量和重复发送次数承载在其他可以使用的信道或信息中发送给终端。

图2为本发明实施例提供的信道资源分配装置实施例一的结构示意图，如图2所示，本实施例提供的信道资源分配装置包括：

第一确定模块21，用于确定终端所处链路的信道条件和所述终端待传输的业务数据量。

第二确定模块22，用于确定至少一组所述终端待选择的传输信息，所述待选择的传输信息由所述终端使用时，信道状态满足所述终端所处链路的信道条件要求，且传输数据量满足所述终端待传输的业务数据量需求。

第一选择模块23，用于将占用信道资源总量最少的一组待选择的传输信息作为所述终端使用的传输信息。

第一通知模块24，用于将所述终端使用的传输信息通知给所述终端。

本实施例提供的信道资源分配装置用于实现图1所示信道资源分配方法的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

进一步地，在图2所示实施例中，所述待选择的传输信息包括待选择的调制编码方式、信道资源数量和重复发送次数。

进一步地，在图2所示实施例中，第一选择模块23，具体用于计算每组待选择的信道资源数量和待选择的重复发送次数之积；将待选择的信道资源数量和待选择的重复发送次数之积最小的一组传输信息作为所述终端使用的传输信息。

进一步地，在图2所示实施例中，第一确定模块21，具体用于测量所述终端所处链路的信道条件，将所述信道条件量化为信道条件值；所述第二确定模块22，具体用于确定至少一组所述终端待选择的调制编码方式对应的信道状态值、待选择的信道资源数量对应的信道状态增量值和待选择的重复发送次数对应的信道状态增量值，使每组待选择的调制编码方式对应的信道状态值、待选择的信道资源数量对应的信道状态增量值、待选择的重复发送次数对应的信道状态增量值之和满足所述信道条件值的需求，且所述待选择的信道资源数量能够承载所述终端待传输的业务数据量。

图3为本发明实施例提供的信道资源分配装置实施例二的结构示意图，如图3所示，本实施例提供的信道资源分配装置在图2的基础上，还包括：

第三确定模块31，用于确定调制编码方式与信道状态值的对应关系，确定信道资源数量与信道状态增量值的对应关系，确定重复发送次数与信道状态增量值的对应关系。

进一步地，在图2或图3所示实施例中，所述信道条件值包括sinr值、路损值、rsrp值中的至少一种；相应地，所述信道状态值和所述信道状态增量值包括sinr值、路损值、rsrp值中的至少一种。

进一步地，在图2或图3所示实施例中，第一通知模块24，具体用于将所述终端使用的传输信息值通知给所述终端；或者将所述终端使用的传输信息的标识以及重复发送次数的增量值通知给所述终端。

进一步地，在图2或图3所示实施例中，第一通知模块24，具体用于通过dci将所述终端使用的传输信息通知给所述终端。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。