一种载波信道的选择方法、装置及基站与流程

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种载波信道的选择方法、装置及基站。

背景技术：

现有技术中，基于蜂窝的窄带物联网(英文全称：narrowbandinternetofthings，简称：nb-iot)中的物理上行共享信道(英文全称：physicaluplinksharedchannel，简称：pusch)支持15khz子载波间隔下的单载波信道和多载波信道的自适应选择，支持多载波信道的用户设备优先使用多载波信道传输，如果多载波信道资源分配失败，可以尝试分配单载波信道资源；其网络架构如图1所示，包括用户设备(英文全称：userequipment，简称：ue)、基站(英文全称：evolvednodeb，简称：enodeb)、4g核心网络(英文全称：evolvedpacketcore，简称：epc)、物联网(英文全称：internetofthings，简称：iot)平台以及应用服务器。

对于多载波信道用户的资源分配，由于12个载波信道的资源利用率和时延等性能都优于6个载波信道和3个载波信道，故优先分配12个载波信道；如果12个载波信道资源分配失败，可能是当前信道已经有部分载波资源被占用导致，此时依次尝试6个载波信道和3个载波信道的分配；如果仍然分配失败，尝试单载波信道进行资源分配；其中，单载波信道包括：单一选择15khz或3.75khz子载波间隔。

在实际的应用中，当用户设备在信号质量很好的情况下发送较大的数据包时，此时如果当前载波信道占用率较高时，在分配载波信道资源时优先分配12个载波信道资源，若当前信道已经有部分载波资源被占用，此时12个载波信道资源可能会分配失败；依次尝试6个载波信道和3个载波信道的分配，如果12个载波信道、6个载波信道以及3个载波信道的分配均失败，尝试进行单载波信道的分配，此时可能会分配3.75khz子载波间隔的单载波信道进行数据包的传输，而实际上用户的信号强度很好完全可以使用15khz子载波间隔的单载波信道进行数据包的传输；由于数据包较大而3.75khz子载波间隔的单载波信道的传输速率较低，导致占用载波信道的时长过长影响了后续业务数据的请求。

由上述可知，现有技术中用户在信号质量很好的情况下发送的数据包较大时，分配3.75khz子载波间隔的单载波信道进行数据包的传输，导致占用载波信道的时长过长影响了后续业务数据的请求。

技术实现要素：

本发明的实施例提供一种载波信道的选择方法、装置及基站，解决了现有技术中用户信号强度很好但是发送的数据包较大时，分配3.75khz子载波间隔的单载波信道进行数据包的传输，导致占用载波信道的时长过长影响了后续业务数据的请求的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面、本发明的实施例提供一种载波信道的选择方法，包括：当用户设备采用单载波调制方式时，获取用户设备测量的信噪比；其中单载波调制方式包括一个载波信道，载波信道包括多个子载波，单载波调制方式包括n种子载波间隔；当信噪比大于或等于预设信噪比时，选择第n种子载波间隔的单载波调制方式传输用户设备的数据包；其中，n∈[2，+∞)且n为整数，n为正整数且小于或等于n，第n种子载波间隔大于或等于第一间隔阈值。

可选的，该方法还包括：获取数据包的发包等级；其中，发包等级包括第一发包等级，第一发包等级内的数据包的字节数大于或等于预设阈值；当信噪比小于预设信噪比且发包等级为第一发包等级时，选择第n种子载波间隔的单载波调制方式传输用户设备的数据包。

可选的，该方法还包括：获取数据包的发包等级、下一时刻需要传输数据包的用户设备的第一总数、以及当前未被占用的载波信道可承载的用户设备的第二总数；其中，发包等级包括第二发包等级，第二发包等级内的数据包的字节数小于预设阈值；当信噪比小于预设信噪比、发包等级为第二发包等级且第一总数小于或等于第二总数时，选择第n种子载波间隔的单载波调制方式传输用户设备的数据包。

可选的，该方法还包括：当信噪比小于预设信噪比、发包等级为第二发包等级且第一总数大于第二总数时，选择第m种子载波间隔的单载波调制方式传输用户设备的数据包；其中，m为正整数且小于或等于n，第m种子载波间隔小于或等于第二间隔阈值，第一间隔阈值大于第二间隔阈值。

第二方面、本发明的实施例提供一种载波信道的选择装置，包括：数据获取单元，用于当用户设备采用单载波调制方式时，获取用户设备测量的信噪比；其中，单载波调制方式包括一个载波信道，载波信道包括多个子载波，单载波调制方式包括n种子载波间隔；数据处理单元，用于当数据获取单元获取的信噪比大于或等于预设信噪比时，选择第n种子载波间隔的单载波调制方式传输用户设备的数据包；其中，n∈[2，+∞)且n为整数，n为正整数且小于或等于n，第n种子载波间隔大于或等于第一间隔阈值。

可选的，数据获取单元，还用于获取数据包的发包等级；其中，发包等级包括第一发包等级，第一发包等级内的数据包的字节数大于或等于预设阈值；

数据处理单元，具体用于当数据获取单元获取的信噪比小于预设信噪比且数据获取单元获取的发包等级为第一发包等级时，选择第n种子载波间隔的单载波调制方式传输用户设备的数据包。

可选的，数据获取单元，还用于获取数据包的发包等级、下一时刻需要传输数据包的用户设备的第一总数、以及当前未被占用的载波信道可承载的用户设备的第二总数；其中，发包等级包括第二发包等级，第二发包等级内的数据包的字节数小于预设阈值；

数据处理单元，具体用于当数据获取单元获取的信噪比小于预设信噪比、数据获取单元获取的发包等级为第二发包等级且数据获取单元获取的第一总数小于或等于第二总数时，选择第n种子载波间隔的单载波调制方式传输用户设备的数据包。

可选的，数据处理单元，还用于当数据获取单元获取的信噪比小于预设信噪比、数据获取单元获取的发包等级为第二发包等级且数据获取单元获取的第一总数大于第二总数时，选择第m种子载波间隔的单载波调制方式传输用户设备的数据包；其中，m为正整数且小于或等于n，第m种子载波间隔小于或等于第二间隔阈值，第一间隔阈值大于第二间隔阈值。

第三方面、本发明的实施例提供一种基站，包括如第二方面提供的任一项载波信道的选择装置。

本发明实施例提供的载波信道的选择方法、装置及基站，用户设备测量的信噪比大于或等于预设信噪比时，以大于或等于第一间隔阈值的第n种子载波间隔的单载波调制方式传输用户设备的数据包，从而保证了用户设备数据包的传输速率，提高了后续业务的接入率；解决了现有技术中用户信号强度很好但是发送的数据包较大时，分配3.75khz子载波间隔的单载波信道进行数据包的传输，导致占用载波信道的时长过长影响了后续业务数据的请求的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中基于蜂窝的窄带物联网的网络架构示意图；

图2-a-图2-d为本发明的实施例提供的一种载波信道的选择方法的流程示意图；

图3为本发明的实施例提供的一种载波信道的选择方法的另一种流程示意图；

图4为本发明的实施例提供的一种载波信道的选择方法的又一种流程示意图；

图5为本发明的实施例提供的一种载波信道的选择方法的再一种流程示意图；

图6为本发明的实施例提供的一种载波信道的选择装置的结构示意图。

附图标记：

载波信道的选择装置-10；

数据获取单元-101；数据处理单元-102。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

在本发明的描述中，single-tone表示单载波信道，multi-tone表示多载波信道，tone表示载波信道；以子载波间隔为15khz或3.75khz为例进行说明，具体的实现方式如下：

实施例一、本发明的实施例提供一种载波信道的选择方法，如图2-a-图2-d所示包括：

s101、当用户设备采用单载波调制方式时，获取用户设备测量的信噪比；其中单载波调制方式包括一个载波信道，载波信道包括多个子载波，单载波调制方式包括n种子载波间隔。

s102、当信噪比大于或等于预设信噪比时，选择第n种子载波间隔的单载波调制方式传输用户设备的数据包；其中，n∈[2，+∞)且n为整数，n为正整数且小于或等于n，第n种子载波间隔大于或等于第一间隔阈值。

需要说明的是，在实际的应用中，信噪比(英文全称：signalnoiseratio，简称：snr)；预设信噪比的计算公式如下：h＝snr_th-△snr；其中，h表示预设信噪比，snr_th：为snr判决门限，△snr：信噪比容忍值；本发明是以子载波间隔为15khz或3.75khz为例进行说明，其中图2-b给出了窄带物理上行共享信道(英文全称：nbphycialuplinksharedchannel，简称：npusch)中携带上行数据共享信道(英文全称：uplink-datasharedchannel，简称：ul-dsch)格式下不同子载波间隔的ru持续时长，也可以根据实际的情况去计算npusch中携带上行控制信道格式不同子载波间隔的ru持续时长对应的关系，从而更好的了解不同子载波间隔的ru持续时长对应的关系；其中，图2-b中分为3.75khz与15khz两种子载波间隔，3.75khz子载波间隔的单载波调制方式的射频拉远单元(英文全称：resourceunit，简称：ru)的持续时长(32ms)是15khz子载波间隔的单载波调制方式的ru持续时长(8ms)的的四倍，即子载波间隔越大，ru持续时间越短；图2-c和图2-d给出了路径损耗(mcl)与传输速度(datarate)的折线图，其中图2-d为图2-c的局部放大图；如图2-c所示和如图2-d所示15khz时20kbps左右(mcl145)，3.75khz速率饱和5.45kbps(优于mcl＝154左右)；因此，当信噪比大于或等于预设信噪比时，说明当前用户设备的信号质量较好，此时应该优先为采用单载波调制方式的用户设备选择15khz的子载波间隔的单载波调制方式传输用户设备的数据包，可以在单位时间内传输更多的数据包，从而保证用户设备的数据包的传输速率，保证了后续业务的接入成功率。

本发明实施例提供的载波信道的选择方法，用户设备测量的信噪比大于或等于预设信噪比时，以大于或等于第一间隔阈值的第n种子载波间隔的单载波调制方式传输用户设备的数据包，从而保证了用户设备数据包的传输速率，提高了后续业务的接入率；解决了现有技术中用户信号强度很好但是发送的数据包较大时，分配3.75khz子载波间隔的单载波信道进行数据包的传输，导致占用载波信道的时长过长影响了后续业务数据的请求的问题。

实施例二、本发明的实施例提供一种载波信道的选择方法，如图3所示包括：

s1010、当用户设备采用单载波调制方式时，获取用户设备测量的信噪比；其中单载波调制方式包括一个载波信道，载波信道包括多个子载波，单载波调制方式包括n种子载波间隔。

s1020、获取数据包的发包等级；其中，发包等级包括第一发包等级，第一发包等级内的数据包的字节数大于或等于预设阈值。

需要说明的是，预设阈值为大于0的实数；示例性的，当预设阈值等于5字节时，表示用户设备当前发送的数据包的字节数大于或者等于5字节时，用户设备发送的数据包的发包等级为第一发包等级。

s1030、当信噪比小于预设信噪比且发包等级为第一发包等级时，选择第n种子载波间隔的单载波调制方式传输用户设备的数据包。

需要说明的是，在实际的应用中当信噪比小于预设信噪比时，表示当前用户设备的信号质量较差，对于15khz和3.75khz两种间隔的子载波，传输速率相当，但两种方式的每个ru的持续时长不同，故考虑数据包的字节数的大小选择单载波调制方式的子载波间隔；当数据包为第一发包等级时，意味着包较长，尽量选择较大带宽来进行数据传输，提高后续业务接入成功率。

本发明实施例提供的载波信道的选择方法，用户设备测量的信噪比大于或等于预设信噪比时，以大于或等于第一间隔阈值的第n种子载波间隔的单载波调制方式传输用户设备的数据包，从而保证了用户设备数据包的传输速率，提高了后续业务的接入率；解决了现有技术中用户信号强度很好但是发送的数据包较大时，分配3.75khz子载波间隔的单载波信道进行数据包的传输，导致占用载波信道的时长过长影响了后续业务数据的请求的问题。

实施例三、本发明的实施例提供一种载波信道的选择方法，如图4和图5所示，具体的实现方式如下：

情景一、本发明的实施例提供一种载波信道的选择方法，如图4所示包括：

s1011、当用户设备采用单载波调制方式时，获取用户设备测量的信噪比；其中单载波调制方式包括一个载波信道，载波信道包括多个子载波，单载波调制方式包括n种子载波间隔。

s1021、获取数据包的发包等级、下一时刻需要传输数据包的用户设备的第一总数、以及当前未被占用的载波信道可承载的用户设备的第二总数；其中，发包等级包括第二发包等级，第二发包等级内的数据包的字节数小于预设阈值。

需要说明的是，现有技术在获取下一时刻需要传输数据包的用户设备的第一总数时，要考虑业务模型，不同的业务发包频次不同；因此需要根据每类业务具体发包时间，可以预估出下一时刻下一时刻需要传输数据包的用户设备的第一总数(num_ue)；获取当前未被占用的载波信道可承载的用户设备的第二总数是通过如下计算公式等到：其中，m表示第二总数，α表示180khz带宽中未被占用的带宽调整因子，180表示下行射频接收带宽是180khz，num_carry_t表示t时刻180khz带宽中占用的带宽；预设阈值为大于0的实数；示例性的，当预设阈值等于5字节时，表示用户设备当前发送的数据包的字节数小于5字节时，用户设备发送的数据包的发包等级为第二发包等级。

s1031、当信噪比小于预设信噪比、发包等级为第二发包等级且第一总数小于或等于第二总数时，选择第n种子载波间隔的单载波调制方式传输用户设备的数据包。

需要说明的是，在实际的应用中当信噪比小于预设信噪比时，表示当前用户设备的覆盖较差，对于15khz和3.75khz两种间隔的子载波，传输速率相当，但两种方式的每个ru的持续时长不同，故考虑数据包的字节数的大小选择单载波调制方式的子载波间隔；此时，虽然当前的用户设备发送的数据包的字节数较小(即数据包的发包等级为第二发包等级)，但是对于子载波间隔的选择需要对后续突发业务量进行预判，当第一总数小于或等于第二总数时，表示意味下一刻系统资源空闲率较高，则选择15hz子载波间隔。

本发明实施例提供的载波信道的选择方法，用户设备测量的信噪比大于或等于预设信噪比时，以大于或等于第一间隔阈值的第n种子载波间隔的单载波调制方式传输用户设备的数据包，从而保证了用户设备数据包的传输速率，提高了后续业务的接入率；解决了现有技术中用户信号强度很好但是发送的数据包较大时，分配3.75khz子载波间隔的单载波信道进行数据包的传输，导致占用载波信道的时长过长影响了后续业务数据的请求的问题。

情景二、本发明的实施例提供一种载波信道的选择方法，如图5所示包括：

s1012、当用户设备采用单载波调制方式时，获取用户设备测量的信噪比；其中单载波调制方式包括一个载波信道，载波信道包括多个子载波，单载波调制方式包括n种子载波间隔。

s1022、获取数据包的发包等级、下一时刻需要传输数据包的用户设备的第一总数、以及当前未被占用的载波信道可承载的用户设备的第二总数；其中，发包等级包括第二发包等级，第二发包等级内的数据包的字节数小于预设阈值。

s1032、当信噪比小于预设信噪比、发包等级为第二发包等级且第一总数大于第二总数时，选择第m种子载波间隔的单载波调制方式传输用户设备的数据包；其中，m为正整数且小于或等于n，第m种子载波间隔小于或等于第二间隔阈值，第一间隔阈值大于第二间隔阈值。

需要说明的是，在实际的应用中当信噪比小于预设信噪比时，表示当前用户设备的覆盖较差，对于15khz和3.75khz两种间隔的子载波，传输速率相当，但两种方式的每个ru的持续时长不同，故考虑数据包的字节数的大小选择单载波调制方式的子载波间隔；此时，虽然当前的用户设备发送的数据包的字节数较小(即数据包的发包等级为第二发包等级)，但是对于子载波间隔的选择需要对后续突发业务量进行预判，当第一总数大于第二总数时，表示意味下一刻系统资源空闲率较低，则选择3.75hz子载波间隔(当数据包的发包等级为第二发包等级时，但是由于下一时刻的业务请求较大的时候，尽量选择3.75khz的子载波间隔；因为，根据nb的系统需求，终端的下行射频接收带宽是180khz，而当选择3.75khz的子载波间隔传输用户发送的数据包时，180除以3.75等于48也就是有48个并发业务可以同时传输，可以给后续大业务量更多的接入机会；若还是使用15khz的子载波间隔传输用户发送的数据包时，180除以15等于12，大大的减少了并发业务的传输数量，从而降低了业务的接入机会)。

本发明实施例提供的载波信道的选择方法，用户设备测量的信噪比大于或等于预设信噪比时，以大于或等于第一间隔阈值的第n种子载波间隔的单载波调制方式传输用户设备的数据包，从而保证了用户设备数据包的传输速率，提高了后续业务的接入率；解决了现有技术中用户信号强度很好但是发送的数据包较大时，分配3.75khz子载波间隔的单载波信道进行数据包的传输，导致占用载波信道的时长过长影响了后续业务数据的请求的问题。

实施例四、本发明的实施例提供一种载波信道的选择装置10，如图6所示，具体的实现方式如下：

情景一、本发明的实施例提供一种载波信道的选择装置10，如图6所示，包括：

数据获取单元101，用于当用户设备采用单载波调制方式时，获取用户设备测量的信噪比；其中，单载波调制方式包括一个载波信道，载波信道包括多个子载波，单载波调制方式包括n种子载波间隔。

数据处理单元102，用于当数据获取单元101获取的信噪比大于或等于预设信噪比时，选择第n种子载波间隔的单载波调制方式传输用户设备的数据包；其中，n∈[2，+∞)且n为整数，n为正整数且小于或等于n，第n种子载波间隔大于或等于第一间隔阈值。

本发明实施例提供的载波信道的选择装置，用户设备测量的信噪比大于或等于预设信噪比时，以大于或等于第一间隔阈值的第n种子载波间隔的单载波调制方式传输用户设备的数据包，从而保证了用户设备数据包的传输速率，提高了后续业务的接入率；解决了现有技术中用户信号强度很好但是发送的数据包较大时，分配3.75khz子载波间隔的单载波信道进行数据包的传输，导致占用载波信道的时长过长影响了后续业务数据的请求的问题。

情景二、本发明的实施例提供一种载波信道的选择装置10，如图6所示，包括：

数据获取单元101，用于当用户设备采用单载波调制方式时，获取用户设备测量的信噪比；其中，单载波调制方式包括一个载波信道，载波信道包括多个子载波，单载波调制方式包括n种子载波间隔。

数据获取单元101，还用于获取数据包的发包等级；其中，发包等级包括第一发包等级，第一发包等级内的数据包的字节数大于或等于预设阈值。

数据处理单元102，具体用于当数据获取单元101获取的信噪比小于预设信噪比且数据获取单元101获取的发包等级为第一发包等级时，选择第n种子载波间隔的单载波调制方式传输用户设备的数据包。

本发明实施例提供的载波信道的选择装置，用户设备测量的信噪比大于或等于预设信噪比时，以大于或等于第一间隔阈值的第n种子载波间隔的单载波调制方式传输用户设备的数据包，从而保证了用户设备数据包的传输速率，提高了后续业务的接入率；解决了现有技术中用户信号强度很好但是发送的数据包较大时，分配3.75khz子载波间隔的单载波信道进行数据包的传输，导致占用载波信道的时长过长影响了后续业务数据的请求的问题。

情景三、本发明的实施例提供一种载波信道的选择装置10，如图6所示，包括：

数据获取单元101，用于当用户设备采用单载波调制方式时，获取用户设备测量的信噪比；其中，单载波调制方式包括一个载波信道，载波信道包括多个子载波，单载波调制方式包括n种子载波间隔。

数据获取单元101，还用于获取数据包的发包等级、下一时刻需要传输数据包的用户设备的第一总数、以及当前未被占用的载波信道可承载的用户设备的第二总数；其中，发包等级包括第二发包等级，第二发包等级内的数据包的字节数小于预设阈值。

数据处理单元102，具体用于当数据获取单元101获取的信噪比小于预设信噪比、数据获取单元101获取的发包等级为第二发包等级且数据获取单元101获取的第一总数小于或等于第二总数时，选择第n种子载波间隔的单载波调制方式传输用户设备的数据包。

可选的，数据处理单元，还用于当数据获取单元获取的信噪比小于预设信噪比、数据获取单元获取的发包等级为第二发包等级且数据获取单元获取的第一总数大于第二总数时，选择第m种子载波间隔的单载波调制方式传输用户设备的数据包；其中，m为正整数且小于或等于n，第m种子载波间隔小于或等于第二间隔阈值，第一间隔阈值大于第二间隔阈值。

本发明实施例提供的载波信道的选择装置，用户设备测量的信噪比大于或等于预设信噪比时，以大于或等于第一间隔阈值的第n种子载波间隔的单载波调制方式传输用户设备的数据包，从而保证了用户设备数据包的传输速率，提高了后续业务的接入率；解决了现有技术中用户信号强度很好但是发送的数据包较大时，分配3.75khz子载波间隔的单载波信道进行数据包的传输，导致占用载波信道的时长过长影响了后续业务数据的请求的问题。

实施例五、本发明的实施例提供一种基站，包括如实施例四提供的任一项载波信道的选择装置。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。