窄带物联网NB-IoT网络资源分配方法、终端、设备和系统与流程

本公开涉及物联网技术领域，特别是一种nb-iot网络资源分配方法、终端、设备和系统。

背景技术：

nb-iot(narrowbandinternetofthings，窄带物联网)是一种基于蜂窝的物联网技术，为万物互联网络的一个重要分支，具有低成本、低功耗、广覆盖等特点，定位于运营商级、基于授权频谱的低速率物联网市场，拥有广阔的应用前景。

技术实现要素：

发明人发现，在下行数据传输过程中，nb-iot根据自身检测的下行误码率调节传输资源的分配，无法很好地为nb-iot终端分配合适的传输资源，影响传输时延、成功率和系统容量。

本公开的一个目的在于提高nb-iot下行数据传输的能力。

根据本公开的一个方面，提出一种nb-iot网络资源分配方法，包括：nb-iot终端根据nrsrp(narrowbandreferencesignalreceivingpower，窄带参考信号接收功率)确定覆盖增强等级；在初始接入nb-iot时，将覆盖增强等级上报nb-iot基站以便nb-iot基站根据覆盖增强等级确定下行信道的重发次数和/或mcs(modulationandcodingscheme，调制与编码策略)。

可选地，nb-iot资源分配方法还包括：在rrc(radioresourcecontrol，无线资源控制)连接态状态下，以预定周期更新检测覆盖增强等级并上报。

可选地，以预定周期更新检测覆盖增强等级并上报包括：终端在进入rrc连接态后，启动定时器；若定时器计时达到预定时长，则根据nrsrp确定覆盖增强等级，并重置定时器；若覆盖增强等级发生变化，则在最近一次向nb-iot基站发送的应答ack/非应答nack消息中携带覆盖增强等级。

可选地，nb-iot终端通过在rrcconnectionrequest-nb和rrcconnectionresumerequest-nb消息的备用字段中设置覆盖增强等级标识位携带覆盖增强等级，其中，覆盖增强等级标识位占用2比特。

可选地，覆盖增强等级标识位携带覆盖增强等级包括以下一种或多种：覆盖增强等级标识位为00标识覆盖增强等级保持不变或覆盖增强等级标识功能不生效；覆盖增强等级标识位为01标识覆盖增强等级为0级；覆盖增强等级标识位为10标识覆盖增强等级为1级；或，覆盖增强等级标识位为11标识覆盖增强等级为2级。

可选地，nb-iot网络资源分配方法还包括：nb-iot基站根据覆盖增强等级确定下行数据的npdcch(narrowbandphysicaldownlinkcontrolchannel，窄带物理下行控制信道)重发次数范围、npdsch(narrowbandphysicaldownlinksharedchannel，窄带物理下行共享信道)重发次数范围和/或npdschmcs。

通过这样的方法，nb-iot终端能够确定覆盖增强等级并上报nb-iot基站，nb-iot基站根据上报的信息调整下行信道的重发次数、mcs，从而实现基站根据nb-iot终端的检测情况自适应调整，提高数据传输的成功率，减少数据传输时延，提升系统容量。

根据本公开的另一个方面，提出一种nb-iot终端，包括：等级确定单元，被配置为根据nrsrp确定覆盖增强等级；上报单元，被配置为在初始接入nb-iot时，将覆盖增强等级上报nb-iot基站，以便nb-iot基站根据覆盖增强等级确定下行信道的重发次数和/或mcs。

可选地，等级确定单元还被配置为：在rrc连接态状态下，以预定周期更新检测覆盖增强等级；上报单元还被配置为在覆盖增强等级发生变化的情况下，向nb-iot基站上报更新后的覆盖增强等级。

可选地，等级确定单元被配置为：在终端进入rrc连接态后，启动定时器；若定时器计时达到预定时长，则根据nrsrp确定覆盖增强等级，并重置定时器；上报单元被配置为若覆盖增强等级发生变化，则在最近一次向nb-iot基站发送的ack/nack消息中携带覆盖增强等级。

可选地，上报单元被配置为通过在rrcconnectionrequest-nb和rrcconnectionresumerequest-nb消息的备用字段中设置覆盖增强等级标识位携带覆盖增强等级，其中，覆盖增强等级标识位占用2比特。

可选地，覆盖增强等级标识位携带覆盖增强等级包括以下一种或多种：覆盖增强等级标识位为00标识覆盖增强等级保持不变或覆盖增强等级标识功能不生效；覆盖增强等级标识位为01标识覆盖增强等级为0级；覆盖增强等级标识位为10标识覆盖增强等级为1级；或，覆盖增强等级标识位为11标识覆盖增强等级为2级。

这样的nb-iot终端能够确定覆盖增强等级并上报nb-iot基站，以便nb-iot基站根据上报的信息调整下行信道的重发次数、mcs，从而实现基站根据nb-iot终端的检测情况自适应调整，提高数据传输的成功率，减少数据传输时延，提升系统容量。

根据本公开的又一个方面，提出一种nb-iot系统，包括：上文中任意一种nb-iot终端；和nb-iot基站，被配置为根据覆盖增强等级确定下行数据的npdcch重发次数范围、npdsch重发次数范围和/或npdschmcs。

这样的nb-iot系统中，终端能够确定覆盖增强等级并上报nb-iot基站，nb-iot基站根据上报的信息调整下行信道的重发次数、mcs，从而实现基站根据nb-iot终端的检测情况自适应调整，提高数据传输的成功率，减少数据传输时延，提升系统容量。

根据本公开的再一个方面，提出一种nb-iot设备，包括：存储器；以及耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器的指令执行如上文中任意一种nb-iot网络资源分配方法。

这样的nb-iot中，终端能够确定覆盖增强等级并向nb-iot基站，基站根据上报的信息调整下行信道的重发次数、mcs，从而实现基站根据nb-iot终端的检测情况自适应调整，提高数据传输的成功率，减少数据传输时延，提升系统容量。

另外，根据本公开的一个方面，提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现上文中任意一种nb-iot网络资源分配方法的步骤。

通过执行这样的计算机可读存储介质上的指令，nb-iot终端能够确定覆盖增强等级并向nb-iot基站，nb-iot基站能根据上报的信息调整下行信道的重发次数、mcs，从而实现基站根据nb-iot终端的检测情况自适应调整，提高数据传输的成功率，减少数据传输时延，提升系统容量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本公开的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1为本公开的nb-iot资源分配方法的一个实施例的流程图。

图2为本公开的nb-iot资源分配方法的一个实施例的流程图。

图3为本公开的nb-iot终端的一个实施例的示意图。

图4为本公开的nb-iot设备的一个实施例的示意图。

图5为本公开的nb-iot设备的另一个实施例的示意图。

图6为本公开的nb-iot系统的一个实施例的示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本公开的技术方案做进一步的详细描述。

本公开的nb-iot资源分配方法的一个实施例的流程图如图1所示。

在步骤101中，nb-iot终端根据nrsrp确定celevel(coverageenhancementlevel，覆盖增强等级)。

在一个实施例中，nb-iot基站enb与ue之间的celevel的划分标准可以如下：

①0级：常规覆盖normalcoverage，mcl(maximumcoupingloss，最大耦合损耗)<144db，与gprs(generalpacketradioservice，通用分组无线服务)覆盖一致。

②1级：扩展覆盖extendedcoverage，144db<mcl<154db，在现有gprs覆盖的基础上提升了10db。

③2级：极端覆盖extremecoverage，mcl>154db，在gprs覆盖的基础上提升了20db。

在步骤102中，在初始接入nb-iot时，将覆盖增强等级上报nb-iot基站，以便nb-iot基站根据覆盖增强等级确定下行信道的重发次数和/或mcs。

在一个实施例中，nb-iot基站中可以存储有下行信道的重发次数、mcs与覆盖增强等级的对应关系，根据获取的覆盖增强等级匹配确定下行信道的重发次数、mcs，从而以较低的运算量确定重发次数和mcs，避免增加nb-iot基站的运算负担。

通过这样的方法，nb-iot终端能够确定覆盖增强等级并上报nb-iot基站，nb-iot基站根据上报的信息调整下行信道的重发次数、mcs，从而实现基站根据nb-iot终端的检测情况自适应调整，提高数据传输的成功率，减少数据传输时延，提升系统容量。

相关技术中，由于nb-iot终端不会向基站反馈信号情况，nb-iot基站难以发现下行信号变化情况，无法为终端选择最合适的资源传输参数，在下行信令和数据传输时影响传输时延、成功率和系统容量。在一个实施例中，nb-iot终端可以每间隔一定时长检测和上传覆盖增强等级信息，nb-iot基站根据覆盖增强等级的变化及时调整下行信道的重发次数、mcs，提高对变化的自适应能力，也提高了nb-iot终端的信号稳定程度。

本公开的nb-iot资源分配方法的一个实施例的流程图如图2所示。

在步骤201中，nb-iot终端根据nrsrp确定覆盖增强等级。由于确定覆盖增强等级的操作不会引入新的计算，因此不会对终端造成负担。

在步骤202中，在初始接入nb-iot时，将覆盖增强等级上报nb-iot基站，执行步骤209，同时执行步骤203。

在一个实施例中，nb-iot终端可以通过在rrcconnectionrequest-nb和rrcconnectionresumerequest-nb消息的备用字段中设置2比特长度的覆盖增强等级标识位携带覆盖增强等级，从而使初始的覆盖增强等级上报过程不产生新的信令，同时不增加原始消息的长度，不会对信令的生成、传输和解析造成额外的负担。

在一个实施例中，设置了覆盖增强等级标识的rrcconnectionrequest-nb消息可以如下所示：

在一个实施例中，设置了覆盖增强等级标识的rrcconnectionresumerequest-nb消息可以如下所示：

在一个实施例中，2bit长度的覆盖增强等级标识位的含义可以如下：

1)00：不生效，表示覆盖增强等级标识不生效；

2)01：celevel＝0；

3)10：celevel＝1；

4)11：celevel＝2。

在步骤203中，终端在进入rrc连接态后，启动定时器。

在步骤204中，当定时器计时达到预定时长时，执行步骤205。

在步骤205中，nb-iot终端重置定时器，定时器计时归0，进而执行步骤203重新计时等待达到预定时长，同时执行步骤206。

在步骤206中，nb-iot终端根据当前的nrsrp确定覆盖增强等级。

在步骤207中，nb-iot终端判断覆盖增强等级是否发生变化。若发生变化，则执行步骤208，否则结束。

在步骤208中，在最近一次向nb-iot基站发送的ack/nack消息中携带覆盖增强等级，进而执行步骤209。

在一个实施例中，可以设置2bit长度的标识位来标识覆盖增强等级。

在一个实施例中，2bit长度的覆盖增强等级标识位的含义可以如下：

1)00：覆盖增强等级未发生变化；

2)01：celevel＝0；

3)10：celevel＝1；

4)11：celevel＝2。

在步骤209中，nb-iot基站根据覆盖增强等级确定下行数据的npdcch重发次数范围、npdsch重发次数范围和/或npdschmcs。

通过这样的方法，能够基于已有算法确定的覆盖增强等级信息来触发重发次数、mcs调整，无需增加终端的复杂度；能够利用已有的rrc消息、ack/nack消息发送覆盖增强等级信息，无需影响现有信令传输，且不会增加信令发送负担；在连接态只在覆盖增强等级发生变化时上报，节省了信道资源，同时也降低了终端的耗电量，有利于在不同场合推广应用。

本公开的nb-iot终端的一个实施例的示意图如图3所示。等级确定单元301能够根据nrsrp确定celevel。上报单元301能够在初始接入nb-iot时，将覆盖增强等级上报nb-iot基站，以便nb-iot基站根据覆盖增强等级信息确定下行信道的重发次数和/或mcs。

这样的nb-iot终端能够确定覆盖增强等级并上报nb-iot基站，使得nb-iot基站根据上报的信息调整下行信道的重发次数、mcs，从而实现基站根据nb-iot终端的检测情况自适应调整，减少了对nb-iot终端工作位置的限制，扩大了终端的部署范围。

在一个实施例中，等级确定单元301还能够在rrc连接态状态下，以预定频率更新检测覆盖增强等级；上报单元302能够向nb-iot基站上报更新后的覆盖增强等级。

这样的nb-iot终端能够及时发现并上报覆盖增强等级的变化，nb-iot基站及时调整下行信道的重发次数、mcs，提高对变化的自适应能力，提高了nb-iot终端的信号稳定程度。

在一个实施例中，上报单元302能够可以只在覆盖增强等级发生变化的情况下上报覆盖增强等级信息，从而节省了信道资源，同时也降低了终端的耗电量。

在一个实施例中，等级确定单元301可以通过在最近一次向nb-iot基站发送的ack/nack消息中携带覆盖增强等级的方式向nb-iot基站上报覆盖增强等级的变化，从而不生成新的信令，不会对信令的生成、传输和解析造成额外的负担。

在一个实施例中，上报单元301在nb-iot终端与基站初始建立连接时，可以通过在rrcconnectionrequest-nb和rrcconnectionresumerequest-nb消息的备用字段中设置2比特的覆盖增强等级标识位来携带覆盖增强等级，从而使初始的覆盖增强等级上报过程不产生新的信令，同时不增加原始消息的长度，不会对信令的生成、传输和解析造成额外的负担。

本公开nb-iot设备的一个实施例的结构示意图如图4所示。nb-iot设备包括存储器401和处理器402。其中：存储器401可以是磁盘、闪存或其它任何非易失性存储介质。存储器用于存储上文中nb-iot资源分配方法的对应实施例中任一设备执行的指令。处理器402耦接至存储器401，可以作为一个或多个集成电路来实施，例如微处理器或微控制器。该处理器402用于执行存储器中存储的指令，能够实现基站针对nb-iot终端上报信息掌握下行信号情况并根据下行信号情况及时调整数据传输资源，提高了nb-iot下行数据传输的成功率，降低数据传输时延，提升系统容量。

在一个实施例中，还可以如图5所示，nb-iot设备500包括存储器501和处理器502。处理器502通过bus总线503耦合至存储器501。该nb-iot设备500还可以通过存储接口504连接至外部存储装置505以便调用外部数据，还可以通过网络接口506连接至网络或者另外一台计算机系统(未标出)。此处不再进行详细介绍。

在该实施例中，通过存储器存储数据指令，再通过处理器处理上述指令，能够实现基站针对nb-iot终端上报信息掌握下行信号情况并根据下行信号情况及时调整数据传输资源，提高了nb-iot下行数据传输的成功率，降低数据传输时延，提升系统容量。

在另一个实施例中，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现nb-iot资源分配方法对应实施例中任一设备执行的方法的步骤。本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本公开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，本公开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非瞬时性存储介质(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。

本公开的nb-iot系统的一个实施例的示意图如图6所示。

nb-iot终端621～62n(n为正整数)可以为上文中任意一种nb-iot终端。nb-iot基站61能够供nb-iot终端接入，并发送下行信号，接收上行信号。nb-iot基站61能够根据来自nb-iot终端的根据覆盖增强等级确定下行的npdcch重发次数范围、npdsch重发次数范围、npdschmcs。在一个实施例中，nb-iot基站61可以存储有npdcch重发次数范围、npdsch重发次数范围、npdschmcs与覆盖增强等级的对应关系，根据获取的覆盖增强等级匹配确定下行信道的重发次数、mcs，从而以较低的运算量确定重发次数和mcs，避免增加nb-iot基站的运算负担。

这样的nb-iot系统中，nb-iot终端能够确定覆盖增强等级并上报nb-iot基站，nb-iot基站根据上报的信息调整下行信道的重发次数、mcs，从而实现基站根据nb-iot终端的检测情况自适应调整，减少了对nb-iot终端工作位置的限制，扩大了终端的部署范围。

在一个实施例中，nb-iot基站可以在终端初始接入时，根据rrcconnectionrequest-nb和rrcconnectionresumerequest-nb消息中的覆盖增强等级标识位确定覆盖增强等级，还可以在终端rrc连接态下接收来自nb-iot终端的ack/nack消息，从中解析覆盖增强等级标识位确定覆盖增强等级，从而基站能够及时的跟踪发现下行信号质量的变化情况，提高对变化的自适应能力，及时调整下行数据传输参数，提高了数据传输的成功率，降低数据传输时延，提升系统容量。

本公开是参照根据本公开实施例的方法、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。

至此，已经详细描述了本公开。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

可能以许多方式来实现本公开的方法以及装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法以及装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本公开的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本公开进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本公开的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本公开技术方案的精神，其均应涵盖在本公开请求保护的技术方案范围当中。