一种在物联网中更新系统信息的方法及装置与流程

本发明涉及通信领域，特别涉及一种在物联网中更新系统信息的方法及装置。

背景技术：

在第三代合作伙伴计划(3rdgenerationpartnershipproject，3gpp)r13阶段引入了窄带物联网(narrowbandinternetofthings，nb-iot)技术，该技术的主要特点是：广覆盖、大连接、低成本、低功耗，小数据包传输(一般在20～200bytes)，实时性要求不高，适用于静止或慢速移动的用户。nb-iot同传统的长期演进(longtermevolution，lte)小区一样通过广播消息向终端通知小区接入基本信息以及小区选择重选等参数。

目前，一方面是考虑物联网的终端一般都是小数据传输，处于连接态的时间不会太长，另一方面是出于省电考虑，目前协议规定连接态的终端不读取用于通知系统信息(systeminformation，si)信息更新的消息，这样，就会导致连接态的终端使用的si信息与网络侧使用的si信息的不一致。若要规避此类问题，只能先将连接态的终端释放到空闲态，再由空闲态的终端读取用于通知si信息更新的消息后，再重新接入网络，继续数据传输。

对于连接态的终端，如果si信息发生更新并且网络侧认为当前的si信息更新比较重要，则网络侧会通知终端由连接态释放至空闲态，然后再由空闲态的终端再进行si信息更新；其中，如果此时网络侧有针对终端的寻呼消息需要发送，则网络侧通过寻呼消息指示终端释放至空闲态，如果此时没有针对终端的寻呼消息需要发送，则可以通过窄带物理下行控制信道(physicaldownlinkcontrolchannel，nb-pdcch)的1bit下行控制信息(downlinkcontrolinformation，dci)指示终端释放至空闲态。

对于nb-iot技术而言，由于其传输带宽非常小，因而需要设置较大的传输重复次数，那么，对于各个信号覆盖区域而言(尤其是信号较差的信号覆盖区域)，数据传输持续时间便会很长，而另一方面，nb-iot网络中存在海量终端，因此，一旦si信息发生改变，海量终端均会切换至空闲态以更新si信息，那么，对于正在进行数据传输的终端而言，当前所有收发数据的操作都会失败，为了能够继续收发数据，终端只能在空闲态下读取新的si信息后，再重新接入网络。

这样，对于一个服务于海量终端的nb-iot网络来说，大量终端的释放再重新接入，会对nb-iot网络造成严重的信令冲击，从而给nb-iot网络造成严重的系统负荷。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种在物联网中更新系统信息的方法及装置，用以在窄带物联网中避免由于信令冲击造成严重的系统负荷。

本发明实施例提供的具体技术方案如下：

一种在物联网中更新系统信息的方法，包括：

确定网络侧的系统信息更新时，判断目标终端当前是否处于连接态；

确定所述目标终端当前处于连接态时，向所述目标终端发送第一物联网物理下行控制信息指令npdcchorder，触发所述目标终端执行以下操作：

在连接态下，从广播消息中获取系统信息更新位置信息；

基于所述系统信息更新位置信息，在相应的资源位置获取更新后的系统信息；

基于更新后的系统信息重新进行系统随机接入。

可选的，进一步包括：

确定所述目标终端当前处于空闲态时，通过广播消息，指示所述目标终端进行系统信息更新。

可选的，确定所述目标终端当前处于连接态之后，向所述目标终端发送第一npdcchorder，触发所述目标终端进行系统信息更新之前，进一步包括：

判断是否已向所述目标终端发送第二npdcchorder；

若是，则在进一步确定所述目标终端已基于所述第二npdcchorder发起过系统随机接入后，确定能够向所述目标终端发送所述第一npdcchorder；

否则，直接确定能够向所述目标终端发送所述第一npdcchorder。

一种在物联网中更新系统信息的方法，包括：

在连接态下，接收服务器发送的第一物联网物理下行控制信息指令npdcchorder，所述npdcchorder是所述服务器确定网络侧的系统信息更新时发送的；

基于所述第一npdcchorder，在连接态下，从广播消息中获取系统信息更新位置信息；

基于所述系统信息更新位置信息，在相应的资源位置获取更新后的系统信息；

基于更新后的系统信息重新进行系统随机接入。

一种在物联网中更新系统信息的装置，包括：

第一处理单元，用于在确定网络侧的系统信息更新时，判断目标终端当前是否处于连接态；

第二处理单元，用于在确定所述目标终端当前处于连接态时，向所述目标终端发送第一物联网物理下行控制信息指令npdcchorder，触发所述目标终端执行以下操作：

连接态下，从广播消息中获取系统信息更新位置信息；

基于所述系统信息更新位置信息，在相应的资源位置获取更新后的系统信息；

基于更新后的系统信息重新进行系统随机接入。

可选的，所述第二处理单元进一步用于：

确定所述目标终端当前处于空闲态时，通过广播消息，指示所述目标终端进行系统信息更新。

可选的，确定所述目标终端当前处于连接态之后，向所述目标终端发送第一npdcchorder，触发所述目标终端进行系统信息更新之前，所述第二处理单元进一步用于：

判断是否已向所述目标终端发送第二npdcchorder；

若是，则在进一步确定所述目标终端已基于所述第二npdcchorder发起过系统随机接入后，确定能够向所述目标终端发送所述第一npdcchorder；

否则，直接确定能够向所述目标终端发送所述第一npdcchorder。

一种更新系统信息的装置，包括：

通信单元，用于在连接态下，接收服务器发送的第一物联网物理下行控制信息指令npdcchorder，所述npdcchorder是所述服务器确定网络侧的系统信息更新时发送的；

处理单元，用于基于所述第一npdcchorder，在连接态下，从广播消息中获取系统信息更新位置信息，基于所述系统信息更新位置信息，在相应的资源位置获取更新后的系统信息，基于更新后的系统信息重新进行系统随机接入。

本发明实施例中，服务器确定网络侧的系统信息更新时，判断目标终端当前是否处于连接态；确定所述目标终端当前处于连接态时，向所述目标终端发送第一npdcchorder，目标终端基于获得的第一npdcchorder，在连接态下进行系统信息更新。这样，可以有效避免连接态的目标终端在释放至空闲态过程中产生的信令开销，从而有效降低窄带物联网的系统信令负荷，减少了目标终端不必要的状态转换，进而在一定程度上适当降低系统的误码率，显著提升了用户体验。

附图说明

图1为本发明实施例中服务器触发终端更新系统信息的流程示意图；

图2为本发明实施例中网络侧的服务器的功能结构示意图；

图3为本发明实施例中目标终端的功能结构示意图。

具体实施方式

为了在窄带物联网中避免由于信令冲击造成严重的系统负荷，本发明实话例中，本发明实话例中，基于已有的nb-iot技术，在终端处于连接态时，网络侧的服务器可以通过窄带物联网物理下行控制信道指令(narrowbandphysicaldownlinkcontrolchannelorder，npdcchorder)触发终端读取更新的si信息，从而减低性能损失和终端不必要的状态转换，进而减少信令交互、缓解对网络的信令冲击。

下面结合附图对本发明优选的实施方式作出详细说明。

参阅图1所示，本发明例中，在窄带物联网内，网络侧的服务器(如，基站服务器)触发终端更新系统信息的具体过程如下：

步骤100：服务器确定网络侧的si信息更新。

具体的，服务器可以通过自动检测的方式确定si信息更新，或者，也可以根据管理人员的通知确定si信息更新。

步骤110：服务器判断目标终端当前是否处于连接态？若是，则执行步骤130；否则，执行步骤120。

具体的，目标终端接入窄带物联网后，若需要与网络侧进行数据传输，则会与网络侧的服务器进行协商后，切换至连接态再进行数据传输，因此，服务器可以随时掌握目标终端最新的状态，确定目标终端当前是处于连接态还是空闲态。

另一方面，在窄带物联网系统中，服务器可以同时处理多个目标终端的相关业务，本发明实话例中，为了便于描述，仅以一个目标终端为例进行说明，多个目标终端时，可以沿用同一技术方案，在后续实话例中将不再赘述。

步骤120：服务器通过广播消息通知目标终端更新si信息。

沿用现有的技术方案，若服务器确定目标终端当前处于空闲态，则可以直接通过广播消息通知目标终端更新si信息。

步骤130：服务器判断是否已向目标终端发送过npdcchorder，若是，则执行步骤140；否则，执行步骤160。

本发明实话例中，服务器并非在需要通知进行si信息更新时，才会向目标终端发送npdcchorder，在其他情况下也有可能向目标终端发送npdcchorder，如，若目标终端出现上行失步的情况，长时间无数据接入，则网络侧的服务器会向目标终端发送npdcchorder，触发目标终端发起连接态的随机接入过程，以便重新接入系统。因此，服务器确定网络侧的si信息更新后，可选的，在发送触发目标终端进行si信息更新的npdcchorder之前，需要先判断是否基于其他情况已发送过npdcchorder。

步骤140：服务器判断目标终端是否已发起过随机接入？若是，则执行步骤160；否则，执行步骤150。

步骤150：服务器等待目标终端基于上一次接收的npdcchorder发起随机接入后，再向目标终端发送新的npdcchorder，触发目标终端更新si信息并再次发起随机接入。

步骤160：服务器向目标终端发送新的npdcchorder，触发目标终端更新si信息并发起随机接入。

本发明实施例中，在执行步骤150和步骤160时，服务器向目标终端发送新的npdcchorder之后，目标终端可以采用以下方式来更新si信息并再次发起随机接入：

首先，目标终端接收上述新的npddchorder后，会在连接态下，从广播消息中获取系统信息更新位置信息。

其次，目标终端会基于获得的系统信息更新位置信息，在相应的资源位置获取更新后的系统信息。

最后，目标终端基于更新后的系统信息重新进行系统随机接入。

具体的，基于nb-iot技术的特点，nb-iot支持主系统信息块(masterinformationblock，mib)和如下几个si信息：sib1/sib2/sib3/sib4/sib5/sib14/sib16。

本发明实施例中，连接态下的目标终端接收到上述新的npdcchorder后，可以从广播消息中读取mib或sib1，在mib或sib1中包含有“valuetag”字段，目标终端可以通过检测“valuetag”字段判断更新的si信息的是通过哪种方式(如，sib2/sib3/sib4/sib5/sib14/sib16)进行获取，即通过“valuetag”可以获得系统信息更新位置信息，那么，目标终端便可以在相应的资源位置获得更新后的si信息，进而可以基于更新后的si信息，在系统针对目标终端默认配置的窄带物联网物理随机接入信道(narrowbandphysicalrandomaccesschannel，nprach)上发起随机接入，重新接入系统。

这样，在重新接入系统后，始终处于连接态的目标终端便可以继续进行数据传输。

现有技术下，在更新si信息时，目标终端会先释放至空闲态，再切换回连接态，在这个过程中，目标终端需要重新建立rrc链接，而这一过程需要目标终端在rrc层与网络侧进行大量的信令交互，因此，若大量目标终端同时进行si信息更新，会在系统中造成信令风暴，影响系统服务性能。

而本发明实施例中，目标终端始终处于连接态，因此，即使在nprach重新进行了随机接入，目标终端与网络侧交互的信令数量也不会过多，因此，即使大量目标终端同时进行si信息更新，也不会给系统造成信令冲击。

进一步地，由于目标终端始终处于连接态，因此即使目标终端在nprach重新进行了随机接入，其耗费时长也在可接收范围内，从而不会造成目标终端的数据传输过程的中断，进而保证了系统的数据传输性能。

基于上述实施例，参阅图2所示，本发明实施例中，网络侧的服务器至少包括第一处理单元21和第二处理单元22，其中，

第一处理单元21，用于在确定网络侧的系统信息更新时，判断目标终端当前是否处于连接态；

第二处理单元22，用于在确定所述目标终端当前处于连接态时，向所述目标终端发送第一物联网物理下行控制信息指令npdcchorder，触发所述目标终端执行以下操作：

连接态下，从广播消息中获取系统信息更新位置信息；

基于所述系统信息更新位置信息，在相应的资源位置获取更新后的系统信息；

基于更新后的系统信息重新进行系统随机接入。

可选的，第二处理单22进一步用于：

确定所述目标终端当前处于空闲态时，通过广播消息，指示所述目标终端进行系统信息更新。

可选的，确定所述目标终端当前处于连接态之后，向所述目标终端发送第一npdcchorder，触发所述目标终端进行系统信息更新之前，第二处理单元22进一步用于：

判断是否已向所述目标终端发送第二npdcchorder；

若是，则在进一步确定所述目标终端已基于所述第二npdcchorder发起过系统随机接入后，确定能够向所述目标终端发送所述第一npdcchorder；

否则，直接确定能够向所述目标终端发送所述第一npdcchorder。

基于上述实施例，参阅图3所示，本发明实施例中，目标终端至少包括通信单元31和处理单元32，其中，

通信单元31，用于在连接态下，接收服务器发送的第一物联网物理下行控制信息指令npdcchorder，所述npdcchorder是所述服务器确定网络侧的系统信息更新时发送的；

处理单元32，用于基于所述第一npdcchorder，在连接态下，从广播消息中获取系统信息更新位置信息，基于所述系统信息更新位置信息，在相应的资源位置获取更新后的系统信息，基于更新后的系统信息重新进行系统随机接入。

本发明实施例中，服务器确定网络侧的系统信息更新时，判断目标终端当前是否处于连接态；确定所述目标终端当前处于连接态时，向所述目标终端发送第一npdcchorder，目标终端基于获得的第一npdcchorder，在连接态下进行系统信息更新。这样，可以有效避免连接态的目标终端在释放至空闲态过程中产生的信令开销，从而有效降低窄带物联网的系统信令负荷，减少了目标终端不必要的状态转换，进而在一定程度上适当降低系统的误码率，显著提升了用户体验。

进一步地，本发明实施例提供的技术方案，兼容性好，不涉及接口的修改，实现简单，只需要对现有协议进行文字描述上的修改即可实现，从而有效降低了实现成本，易于推广，且同时也降低了后续的运维成本。

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，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、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、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。