CN108366414B - 一种基于NB-IoT的数据传输方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种基于NB‑IoT的数据传输方法和装置，所述方法应用在用户设备中，包括：获取待发送的源数据；对所述源数据进行切分处理，获得源片段数据；在所述源片段数据后添加校验码，获得校验片段数据；根据所述校验片段数据生成目标数据；通过基于蜂窝的窄带物联网NB‑IoT将所述目标数据发送至基站。由于无线信号的强度是随着时间不断变化的，在数据传输时，通过对源数据添加校验码，可以提升基站的纠错能力，提高解码成功的概率，从而减少在弱信号覆盖的情况下传输数据的概率，用以弱化小尺度信道衰落对数据传输的影响，减少重传的次数，减低用户设备的功耗。

Description

一种基于NB-IoT的数据传输方法和装置

技术领域

本发明涉及通信的技术领域，特别是涉及一种基于NB-IoT的数据传输方法和一种基于NB-IoT的数据传输装置。

背景技术

基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。

NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM(GlobalSystem for Mobile Communication，全球移动通信系统)网络、UMTS(Universal MobileTelecommunications System，通用移动通信系统)网络或LTE(Long Term Evolution，长期演进)网络，以降低部署成本、实现平滑升级。

NB-IoT传输速率较低、不支持跳频、不支持上行CQI(channel qualityindication，信道质量指示)上报、上下行均不支持码块分段，这些因素导致用户设备每次数据传输的周期较长，且容易受到小尺度信道衰落的影响，导致数据传输的失败率(即误码率)较高。

若不能成功解码，则数据发送失败，要求发送端重传，需要通过下行最多2048次，上行128次的重传来保证数据包的可达性，而多次的重传使得用户设备的功耗较高。

所谓小尺度衰落信道，是指短距离或短时间内接收信号强度快速变化的信道。

应用NB-IoT，用户设备部署位置一般较为偏僻，信号传播过程中遇到的建筑物的反射、散射及绕射等情况更加复杂，不同相位的多个信号在接收端叠加，接收信号将急剧变化。

发明内容

本发明实施例提出了一种基于NB-IoT的数据传输方法和装置，以解决NB-IoT因小尺度信道衰落导致数据传输失败率较高、重传次数较多的问题。

依据本发明的一个方面，提供了一种基于NB-IoT的数据传输方法，应用在用户设备中，包括：

获取待发送的源数据；

对所述源数据进行切分处理，获得源片段数据；

在所述源片段数据后添加校验码，获得校验片段数据；

根据所述校验片段数据生成目标数据；

通过基于蜂窝的窄带物联网NB-IoT将所述目标数据发送至基站。

可选地，所述对所述源数据进行切分处理，获得源片段数据，包括：

确定所述源数据的第一信息比特数与校验码的第二信息比特数；

计算传输比特数与所述第一信息比特数之间的差值；

对所述差值与所述第二信息比特数之间的商向下取整，获得目标值；

当所述目标值大于零时，将所述源数据切分为数量与所述目标值相等的源片段数据。

可选地，所述对所述源数据进行切分处理，获得源片段数据，还包括：

当所述目标值等于零时，确定所述源数据不支持切分处理。

可选地，所述将所述源数据切分为数量与所述目标值相等的源片段数据，包括：

判断所述第一信息比特数是否被所述目标值整除；

若是，则将所述源数据平均切分为数量与所述目标值相等的源片段数据；

若否，则对所述源数据添加指定的片段增补数据，以使被所述目标值整除；

将添加所述片段增补数据后的源数据平均切分为数量与所述目标值相等的源片段数据。

可选地，在所述计算传输比特数与所述第一信息比特数之间的差值之前，还包括：

当满足预设的状态条件时，按照所述源数据增加向基站发送的上行资源指示值，基站则按照增加的上行资源指示值分配传输比特数；

其中，所述状态条件包括如下的至少一项：

接收电平低于预设的第一阈值、信噪比低于预设的第二阈值、所述源数据大于预设的第三阈值。

可选地，所述根据所述校验片段数据生成目标数据，包括：

将所述校验片段数据组合为组合片段数据；

确定所述组合片段数据的第三信息比特数；

判断所述组合片段数据的第三信息比特数是否与预设的传输比特数相等；

若是，则确定所述组合片段数据为目标数据；

若否，则对所述组合片段数据添加指定的组合增补数据，以使与预设的传输比特数相等，获得目标数据。

根据本发明的另一方面，提供了一种基于NB-IoT的数据传输方法，应用在基站中，包括：

通过基于蜂窝的窄带物联网NB-IoT接收用户设备发送的目标数据；

从所述目标数据中提取检验片段数据；

在所述检验片段数据中识别校验码与源片段数据；

根据所述校验码对所述源片段数据进行校验；

当通过所述校验时，将所述源片段数据组合为源数据。

可选地，所述从所述目标数据中提取检验片段数据，包括：

在所述目标数据中识别组合片段数据；

确定目标值；

将所述组合片段数据切分为数量与所述目标值相等的校验片段数据。

可选地，所述在所述目标数据中识别组合片段数据，包括：

判断所述目标数据中是否存在指定的组合增补数据；

若是，则从所述目标数据中删除所述组合增补数据，获得组合片段数据；

若否，则确定所述目标数据为组合片段数据。

可选地，所述将所述源片段数据组合为源数据，包括：

将所述源片段数据按照顺序进行拼接，获得源数据；

当所述源数据中存在指定的片段增补数据时，从所述源数据中删除所述片段增补数据。

可选地，还包括：

接收用户设备在满足预设的状态条件时，按照所述源数据增加的上行资源指示值；

按照增加的上行资源指示值分配传输比特数；

其中，所述状态条件包括如下的至少一项：

接收电平低于预设的第一阈值、信噪比低于预设的第二阈值、所述源数据大于预设的第三阈值。

根据本发明的另一方面，提供了一种基于NB-IoT的数据传输装置，应用在用户设备中，包括：

源数据获取模块，用于获取待发送的源数据；

源数据切分模块，用于对所述源数据进行切分处理，获得源片段数据；

校验码添加模块，用于在所述源片段数据后添加校验码，获得校验片段数据；

目标数据生成模块，用于根据所述校验片段数据生成目标数据；

目标数据发送模块，用于通过基于蜂窝的窄带物联网NB-IoT将所述目标数据发送至基站。

可选地，所述源数据切分模块包括：

信息比特数确定子模块，用于确定所述源数据的第一信息比特数与校验码的第二信息比特数；

差值计算子模块，用于计算传输比特数与所述第一信息比特数之间的差值；

目标值获得子模块，用于对所述差值与所述第二信息比特数之间的商向下取整，获得目标值；

数量切分子模块，用于当所述目标值大于零时，将所述源数据切分为数量与所述目标值相等的源片段数据。

可选地，所述源数据切分模块还包括：

当所述目标值等于零时，确定所述源数据不支持切分处理。

可选地，所述数量切分子模块包括：

第一信息比特数判断单元，用于判断所述第一信息比特数是否被所述目标值整除；若是，则调用均分单元，若否，则调用片段增补数据添加单元；

第一均分单元，用于将所述源数据平均切分为数量与所述目标值相等的源片段数据；

片段增补数据添加单元，用于对所述源数据添加指定的片段增补数据，以使被所述目标值整除；

第二均分单元，用于将添加所述片段增补数据后的源数据平均切分为数量与所述目标值相等的源片段数据。

可选地，所述源数据切分模块还包括：

上行资源指示值增加子模块，用于当满足预设的状态条件时，按照所述源数据增加向基站发送的上行资源指示值，基站则按照增加的上行资源指示值分配传输比特数；

其中，所述状态条件包括如下的至少一项：

接收电平低于预设的第一阈值、信噪比低于预设的第二阈值、所述源数据大于预设的第三阈值。

可选地，所述目标数据生成模块包括：

组合片段数据组合子模块，用于将所述校验片段数据组合为组合片段数据；

组合片段数据确定子模块，用于确定所述组合片段数据的第三信息比特数；

组合片段数据判断子模块，用于判断所述组合片段数据的第三信息比特数是否与预设的传输比特数相等；若是，则调用目标数据确定子模块，若否，则调用组合增补数据添加子模块；

目标数据确定子模块，用于确定所述组合片段数据为目标数据；

组合增补数据添加子模块，用于对所述组合片段数据添加指定的组合增补数据，以使与预设的传输比特数相等，获得目标数据。

根据本发明的另一方面，提供了一种基于NB-IoT的数据传输装置，应用在基站中，包括：

目标数据接收模块，用于通过基于蜂窝的窄带物联网NB-IoT接收用户设备发送的目标数据；

检验片段数据提取模块，用于从所述目标数据中提取检验片段数据；

检验片段数据识别模块，用于在所述检验片段数据中识别校验码与源片段数据；

校验模块，用于根据所述校验码对所述源片段数据进行校验；

源数据组合模块，用于当通过所述校验时，将所述源片段数据组合为源数据。

可选地，所述检验片段数据提取模块包括：

组合片段数据识别子模块，用于在所述目标数据中识别组合片段数据；

目标值确定子模块，用于确定目标值；

组合片段数据切分子模块，用于将所述组合片段数据切分为数量与所述目标值相等的校验片段数据。

可选地，所述组合片段数据识别子模块包括：

组合增补数据判断子模块，用于判断所述目标数据中是否存在指定的组合增补数据；若是，则调用组合增补数据删除子模块，若否，则调用组合片段数据确定子模块；

组合增补数据删除子模块，用于从所述目标数据中删除所述组合增补数据，获得组合片段数据；

组合片段数据确定子模块，用于确定所述目标数据为组合片段数据。

可选地，所述源数据组合模块包括：

顺序拼接子模块，用于将所述源片段数据按照顺序进行拼接，获得源数据；

片段增补数据删除子模块，用于当所述源数据中存在指定的片段增补数据时，从所述源数据中删除所述片段增补数据。

可选地，还包括：

上行资源指示值接收模块，用于接收用户设备在满足预设的状态条件时，按照所述源数据增加的上行资源指示值；

传输比特数分配模块，用于按照增加的上行资源指示值分配传输比特数；

其中，所述状态条件包括如下的至少一项：

接收电平低于预设的第一阈值、信噪比低于预设的第二阈值、所述源数据大于预设的第三阈值。

本发明实施例包括以下优点：

在本发明实施例中，用户设备将源数据切分为源片段数据并添加校验码，生成目标数据并通过基于蜂窝的窄带物联网NB-IoT传输至基站，使得基站可以对目标数据进行切分，提取校验码与源片段数据，根据校验码对源片段数据进行校验，并重新组合为源数据，由于无线信号的强度是随着时间不断变化的，在数据传输时，通过对源数据添加校验码，可以提升基站的纠错能力，提高解码成功的概率，从而减少在弱信号覆盖的情况下传输数据的概率，用以弱化小尺度信道衰落对数据传输的影响，减少重传的次数，减低用户设备的功耗。

附图说明

图1是本发明一个实施例的一种基于NB-IoT的数据传输方法的步骤流程图；

图2A-图2F是本发明一个实施例的一种源数据的切分与组合的示例图；

图3是本发明一个实施例的另一种基于NB-IoT的数据传输方法的步骤流程图；

图4是本发明一个实施例的一种基于NB-IoT的数据传输装置的结构框图；

图5是本发明一个实施例的另一种基于NB-IoT的数据传输装置的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1，示出了本发明一个实施例的一种基于NB-IoT的数据传输方法的步骤流程图，应用在用户设备(User Equipment，UE)中，具体可以包括如下步骤：

步骤101，获取待发送的源数据。

在具体实现中，用户设备的应用层可以向NB-IoT协议栈提交源数据，待发送至基站。

步骤102，对所述源数据进行切分处理，获得源片段数据。

在本发明实施例中，在不改变NB-IoT协议栈原有架构的基础上，在下行数据信道DSCH中，将源数据切分为一个或多个源片段数据，尽可能的增加校验码来提高传输的容错性。

在本发明的一个实施例中，步骤102可以包括如下子步骤：

子步骤S11，确定所述源数据的第一信息比特数与校验码的第二信息比特数。

子步骤S12，计算传输比特数与所述第一信息比特数之间的差值。

子步骤S13，对所述差值与所述第二信息比特数之间的商向下取整，获得目标值。

子步骤S14，当所述目标值大于零时，将所述源数据切分为数量与所述目标值相等的源片段数据。

子步骤S15，当所述目标值等于零时，确定所述源数据不支持切分处理。

传输比特数TBS，是将源数据进行处理后实际传输的数据，在3GPP(3rdGeneration Partnership Project，第三代合作伙伴计划)36.213中定义了NB-IoT设备所支持的传输比特数TBS的大小。

校验码，可以为对源片段数据进行校验的数据，例如，CRC(Cyclic RedundancyCheck，循环冗余校验码)、PCC(Parity Check，奇偶校验码)、的第二信息比特数为24。

在本发明实施例中，可以通过如下方式计算目标值：

K＝floor((TBS-X)/Y)

其中，K为目标值、X为源数据的第一信息比特数、TBS为传输比特数、Y为校验码的第二信息比特数。

若取值K＝0，则表示在传输比特数中没有冗余的比特数进行校验，即在基站指示的时频资源中，不支持源数据分块。

此时，可以直接在源数据补零(Zero Padding)，直至与传输比特数匹配，直接发送至基站。

若取值K＞0，则表示在传输比特数中有冗余的比特数进行校验，即在基站指示的时频资源中，支持源数据分块，则可以将源数据切分为K份源片段数据，使得可以添加K份校验码。

在本发明实施例的一个示例中，子步骤S14进一步可以包括如下子步骤：

子步骤S141，判断所述第一信息比特数是否被所述目标值整除；若是，则执行子步骤S142，若否，则执行子步骤S143。

子步骤S142，将所述源数据平均切分为数量与所述目标值相等的源片段数据。

子步骤S143，对所述源数据添加指定的片段增补数据，以使被所述目标值整除。

子步骤S144，将添加所述片段增补数据后的源数据平均切分为数量与所述目标值相等的源片段数据。

在本示例中，为方便进行切分源数据以及方便组合源数据，可以对源数据进行均分，即每一段源片段数据的大小相等。

在具体实现中，可以判断源数据的第一信息比特数是否可以被目标值K整除。

如果可以被整除，则直接将源数据平均切分为K份源片段数据。

如果不可以被整除，则可以在源数据之后添加指定的片段增补数据，如添加0，使得添加片段增补数据之后的源数据的第一信息比特数可以被目标值K整除，再将添加片段增补数据之后的源数据平均切分成K份源片段数据。

除了添加指定的片段增补数据进行平均切分之外，还可以采用其他方式进行切分，例如，从后往前或从前往后按照平均值(对第一信息比特数与目标值之间的比值向上取整或向下取整)切分，或者，切分之后添加校验码的标记位，等等，基站可实现源片段数据的切分及校验码识别即可，本发明实施例对此不加以限制。

当然，上述源数据的切分方式只是作为示例，在实施本发明实施例时，可以根据实际情况设置其他源数据的切分方式，例如，在计算目标值之后，根据网络状态确定一个小于或等于特征值，将该源数据切分数量为该特征值的源片段数据，以在保证容错率的前提下，提高传输效率，或者，预先建立比特数范围与目标值之间的映射关系，确定了源数据的第一信息比特数之后，确定其归属的比特数范围，将该源数据切分数量为该目标值的源片段数据，以提高计算效率，等等，可实现在切分的源片段数据后添加校验码即可，本发明实施例对此不加以限制。另外，除了上述源数据的切分方式外，本领域技术人员还可以根据实际需要采用其它源数据的切分方式，本发明实施例对此也不加以限制。

在本发明的另一个实施例中，步骤102还可以包括如下子步骤：

子步骤S16，当满足预设的状态条件时，按照所述源数据增加向基站发送的上行资源指示值，基站则按照增加的上行资源指示值分配传输比特数。

在子步骤S12之前，用户设备可以在源数据传输前的资源请求部分增大请求资源的大小，便于后续添加校验码。

该资源请求可以以MAC(Media Access Control)控制单元的形式在随机接入的消息3(第三步)中上报，上调待传源数据映射的上行资源指示值DV。

在消息3中，发送随机接入请求，里面会涉及接入网络的原因、所需的数据大小(即上述的DV值)。

DV值某种程度上反应的就是传输数据的大小，若在信道条件不好、传输数据量较大的情况下，可以增加DV值(即增大请求的资源/传输比特数的大小)，这样，将会增加传输比特数，产生更多的冗余比特数，可以增加校验码来提升传输的容错性。

步骤103，在所述源片段数据后添加校验码，获得校验片段数据。

在本发明实施例中，可以在每个源片段数据之后，添加校验码，可以获得校验片段数据。

以CRC为例，通过在要传输的k比特数数据D后添加(n-k)比特数冗余位(又称帧检验序列，Frame Check Sequence，FCS)F形成n比特数的传输帧T。

步骤104，根据所述校验片段数据生成目标数据。

在具体实现中，在添加了校验码之后，可以以校验片段数据作为主体，生成目标数据。

在本发明的一个实施例中，步骤104可以包括如下子步骤：

子步骤S21，将所述校验片段数据组合为组合片段数据。

子步骤S22，确定所述组合片段数据的第三信息比特数。

子步骤S23，判断所述组合片段数据的第三信息比特数是否与预设的传输比特数相等；若是，则执行子步骤S24，若否，则执行子步骤S25。

子步骤S24，确定所述组合片段数据为目标数据；

子步骤S25，对所述组合片段数据添加指定的组合增补数据，以使与预设的传输比特数相等，获得目标数据。

在本发明实施例中，可以按照顺序将校验片段数据拼接为组合片段数据，并确定其第三信息比特数。

如果组合片段数据的第三信息比特数等于传输比特数TBS，则确定该组合片段数据为目标数据。

如果组合片段数据的第三信息比特数小于传输比特数TBS，则在组合片段数据之后添加组合增补数据，如0，使得添加组合增补数据后的组合片段数据的第三信息比特数等于传输比特数TBS，并以添加组合增补数据后的组合片段数据作为目标数据。

步骤105，通过基于蜂窝的窄带物联网NB-IoT将所述目标数据发送至基站。

在具体实现中，将目标数据提交给NB-IoT协议栈，NB-IoT协议栈按照NB-IoT的规范将该目标数据发送至基站。

需要说明的是，目标值K可以作为数据包的包头数据，一同发送至基站。

在本发明的一个实施例中，在步骤105之前，当满足预设的状态条件时，向基站发送资源请求，以申请增加上行资源。

其中，状态条件包括如下的至少一项：

接收电平低于预设的第一阈值(如-120dBm)、信噪比低于预设的第二阈值、源数据大于预设的第三阈值。

在本发明实施例中，用户设备将源数据切分为源片段数据并添加校验码，生成目标数据并通过基于蜂窝的窄带物联网NB-IoT传输至基站，使得基站可以对目标数据进行切分，提取校验码与源片段数据，根据校验码对源片段数据进行校验，并重新组合为源数据，由于无线信号的强度是随着时间不断变化的，在数据传输时，通过对源数据添加校验码，可以提升基站的纠错能力，提高解码成功的概率，从而减少在弱信号覆盖的情况下传输数据的概率，用以弱化小尺度信道衰落对数据传输的影响，减少重传的次数，减低用户设备的功耗。

为使本领域技术人员更好地理解本发明实施例，以下通过具体的示例来说明本发明实施例中源数据的切分方法。

如图2A所示，用户设备准备将源数据A上传至基站。

假设源数据A为601bits，传输比特数TBS为680bits，应用CRC作为校验码，共24bits。

因此，目标值K＝floor((680-601)/24)＝3

如图2B所示，由于601不能被3整除，因此，在A之后添加片段增补数据B，如2个0，即添加片段增补数据之后的源数据为(A+B)，共603bits。

如图2C所示，将添加片段增补数据之后的源数据(A+B)平均切分成3份源片段数据，分别为A1、A2、(A3+B)，每份源片段数据为201bits。

如图2D所示，在每份源片段数据之后，分别添加校验码C，即CRC校验码，获得3份校验片段数据分别为(A1+C)、(A2+C)、(A3+B+C)。

如图2E所示，将3校验片段数据组合为组合片段数据(A1+C+A2+C+A3+B+C)，共675bits。

如图2F所示，由于组合片段数据(675bits)与传输比特数TBS(680bits)不匹配，因此，在组合片段数据之后添加组合增补数据D，如5个0，作为目标数据(A1+C+A2+C+A3+B+C+D)。

参照图3，示出了本发明一个实施例的另一种基于NB-IoT的数据传输方法的步骤流程图，应用在基站中，具体可以包括如下步骤：

步骤301，通过基于蜂窝的窄带物联网NB-IoT接收用户设备发送的目标数据。

在本发明实施例中，如果用户设备将源数据进行切分处理，并添加校验码生成目标数据，按照NB-IoT的协议规范发送至基站，则基站可以在接收到目标数据之后，重新进行切分、组合，得到源数据。

步骤302，从所述目标数据中提取检验片段数据。

在本具体实现中，目标数据中包括一个或多个检验片段数据，每个校验片段中包括源片段数据与校验码，基站接收到目标数据之后，可以从目标数据中提取校验片段数据。

在本发明的一个实施例中，步骤302可以包括如下子步骤：

子步骤S31，在所述目标数据中识别组合片段数据。

在具体实现中，组合片段数据可以为检验片段数据拼接的数据，由于传输比特数TBS的限制，组合片段数据的信息比特数可能小于传输比特数，需要增加组合增补数据(如0)。

因此，在本发明实施例中，可以在目标数据末段等位置，判断目标数据中是否存在指定的组合增补数据(如0)。

若是，则从目标数据中删除组合增补数据，获得组合片段数据，即删除组合增补数据之后的数据，为组合片段数据。

若否，则确定目标数据为组合片段数据，即目标数据本身即为组合片段数据。

子步骤S32，确定目标值。

子步骤S33，将所述组合片段数据切分为数量与所述目标值相等的校验片段数据。

在基站接收到的数据包的包头中，可以提取目标值K。

在提取了目标值K之后，将组合片段数据切分为K份校验片段数据。

一般而言，将组合片段数据平均切分为K份校验片段数据，即每份校验片段数据的大小相等。

步骤303，在所述检验片段数据中识别校验码与源片段数据。

在具体实现中，可以在校验片段的末段识别指定位数的数据，作为校验码，剩余的数据即为源片段数据。

例如，若校验码为CRC，则在校验片段的末段识别24位数据，作为CRC，剩余的数据即为源片段数据。

步骤304，根据所述校验码对所述源片段数据进行校验。

在具体实现中，可以按照不同校验码的校验方式，对源片段数据进行校验，判断传输是否正常。

以CRC为例，CRC是先在要发送的帧后面附加一个校验码，生成一个新帧发送给接收端。当然，这个附加的校验码不是随意的，它要使所生成的新帧能与发送端和接收端共同选定的某个特定数整除。到达接收端后，再把接收到的新帧除以这个选定的除数。因为在发送端发送数据帧之前就已通过附加一个数，做了“去余”处理，所以结果应该是没有余数。如果有余数，则表明该帧在传输过程中出现了差错。

步骤305，当通过所述校验时，将所述源片段数据组合为源数据。

在具体实现中，可以将源片段数据按照顺序进行拼接，获得源数据。

由于目标值K的限制，源数据的信息比特数可能与目标值K不匹配，需要增加片段增补数据(如0)。

因此，在本发明实施例中，可以判断源数据中是否存在指定的片段数据(如0)。

当源数据中存在指定的片段增补数据时，从源数据中删除片段增补数据(如0)。

在本发明的一个实施例中，在步骤301之前，接收用户设备在满足预设的状态条件时，按照源数据增加的上行资源指示值，则可按照增加的上行资源指示值分配传输比特数。

其中，状态条件包括如下的至少一项：

接收电平低于预设的第一阈值、信噪比低于预设的第二阈值、源数据大于预设的第三阈值。

在本发明实施例中，用户设备可以在源数据传输前的资源请求部分增大请求资源的大小，便于后续添加校验码。

该资源请求可以以MAC控制单元的形式在随机接入的消息3(第三步)中上报，上调待传源数据映射的上行资源指示值DV。

基站根据上行资源指示值DV对该用户设备增加分配的传输比特数，使得产生更多的冗余比特数，用户设备可以增加校验码来提升传输的容错性。

在本发明实施例中，用户设备将源数据切分为源片段数据并添加校验码，生成目标数据并通过基于蜂窝的窄带物联网NB-IoT传输至基站，使得基站可以对目标数据进行切分，提取校验码与源片段数据，根据校验码对源片段数据进行校验，并重新组合为源数据，由于无线信号的强度是随着时间不断变化的，在数据传输时，通过对源数据添加校验码，可以提升基站的纠错能力，提高解码成功的概率，从而减少在弱信号覆盖的情况下传输数据的概率，用以弱化小尺度信道衰落对数据传输的影响，减少重传的次数，减低用户设备的功耗。

为使本领域技术人员更好地理解本发明实施例，以下通过具体的示例来说明本发明实施例中源数据的切分方法。

如图2F所示，用户设备准备将目标数据(A1+C+A2+C+A3+B+C+D)上传至基站，传输比特数TBS为680bits，应用CRC作为校验码，共24bits，目标值K为3。

如图2E所示，基站检测该目标数据存在组合增补数据D，如5个0，即删除组合增补数据D，获得组合片段数据(A1+C+A2+C+A3+B+C)，共675bits。

如图2D所示，将组合片段数据(A1+C+A2+C+A3+B+C)平均切分为3份校验片段数据分别为(A1+C)、(A2+C)、(A3+B+C)。

如图2C所示，在每份校验片段数据末段的24bits提取CRC校验码C，剩余的为源片段数据A1、A2、(A3+B)，每份源片段数据为201bits。

如图2B所示，使用校验码C对每份源片段数据为A1、A2、(A3+B)进行校验，当校验通过后，拼接为源数据(A+B)。

如图2A所示，检测到源数据(A+B)存在片段增补数据B，如2个0，将该片段增补数据B删除后，即可获得源数据A。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

参照图4，示出了本发明一个实施例的一种基于NB-IoT的数据传输装置的结构框图，应用在用户设备中，具体可以包括如下模块：

源数据获取模块401，用于获取待发送的源数据；

源数据切分模块402，用于对所述源数据进行切分处理，获得源片段数据；

校验码添加模块403，用于在所述源片段数据后添加校验码，获得校验片段数据；

目标数据生成模块404，用于根据所述校验片段数据生成目标数据；

目标数据发送模块405，用于通过基于蜂窝的窄带物联网NB-IoT将所述目标数据发送至基站。

在本发明的一个实施例中，所述源数据切分模块402包括：

信息比特数确定子模块，用于确定所述源数据的第一信息比特数与校验码的第二信息比特数；

差值计算子模块，用于计算预设的传输比特数与所述第一信息比特数之间的差值；

目标值获得子模块，用于对所述差值与所述第二信息比特数之间的商向下取整，获得目标值；

数量切分子模块，用于当所述目标值大于零时，将所述源数据切分为数量与所述目标值相等的源片段数据。

在本发明的一个实施例中，所述源数据切分模块402还包括：

当所述目标值等于零时，确定所述源数据不支持切分处理。

在本发明的一个实施例中，所述数量切分子模块包括：

第一信息比特数判断单元，用于判断所述第一信息比特数是否被所述目标值整除；若是，则调用均分单元，若否，则调用片段增补数据添加单元；

第一均分单元，用于将所述源数据平均切分为数量与所述目标值相等的源片段数据；

片段增补数据添加单元，用于对所述源数据添加指定的片段增补数据，以使被所述目标值整除；

第二均分单元，用于将添加所述片段增补数据后的源数据平均切分为数量与所述目标值相等的源片段数据。

在本发明的一个实施例中，所述源数据切分模块402还包括：

上行资源指示值增加子模块，用于当满足预设的状态条件时，按照所述源数据增加向基站发送的上行资源指示值，基站则按照增加的上行资源指示值分配传输比特数；

其中，所述状态条件包括如下的至少一项：

接收电平低于预设的第一阈值、信噪比低于预设的第二阈值、所述源数据大于预设的第三阈值。

在本发明的一个实施例中，所述目标数据生成模块404包括：

组合片段数据组合子模块，用于将所述校验片段数据组合为组合片段数据；

组合片段数据确定子模块，用于确定所述组合片段数据的第三信息比特数；

组合片段数据判断子模块，用于判断所述组合片段数据的第三信息比特数是否与预设的传输比特数相等；若是，则调用目标数据确定子模块，若否，则调用组合增补数据添加子模块；

目标数据确定子模块，用于确定所述组合片段数据为目标数据；

组合增补数据添加子模块，用于对所述组合片段数据添加指定的组合增补数据，以使与预设的传输比特数相等，获得目标数据。

参照图5，示出了本发明一个实施例的另一种基于NB-IoT的数据传输装置的结构框图，应用在基站中，具体可以包括如下模块：

目标数据接收模块501，用于通过基于蜂窝的窄带物联网NB-IoT接收用户设备发送的目标数据；

检验片段数据提取模块502，用于从所述目标数据中提取检验片段数据；

检验片段数据识别模块503，用于在所述检验片段数据中识别校验码与源片段数据；

校验模块504，用于根据所述校验码对所述源片段数据进行校验；

源数据组合模块505，用于当通过所述校验时，将所述源片段数据组合为源数据。

在本发明的一个实施例中，所述检验片段数据提取模块502包括：

组合片段数据识别子模块，用于在所述目标数据中识别组合片段数据；

目标值确定子模块，用于确定目标值；

组合片段数据切分子模块，用于将所述组合片段数据切分为数量与所述目标值相等的校验片段数据。

在本发明的一个实施例中，所述组合片段数据识别子模块包括：

组合增补数据判断子模块，用于判断所述目标数据中是否存在指定的组合增补数据；若是，则调用组合增补数据删除子模块，若否，则调用组合片段数据确定子模块；

组合增补数据删除子模块，用于从所述目标数据中删除所述组合增补数据，获得组合片段数据；

组合片段数据确定子模块，用于确定所述目标数据为组合片段数据。

在本发明的一个实施例中，所述源数据组合模块505包括：

顺序拼接子模块，用于将所述源片段数据按照顺序进行拼接，获得源数据；

片段增补数据删除子模块，用于当所述源数据中存在指定的片段增补数据时，从所述源数据中删除所述片段增补数据。

在本发明的一个实施例中，还包括：

上行资源指示值接收模块，用于接收用户设备在满足预设的状态条件时，按照所述源数据增加的上行资源指示值；

传输比特数分配模块，用于按照增加的上行资源指示值分配传输比特数；

其中，所述状态条件包括如下的至少一项：

接收电平低于预设的第一阈值、信噪比低于预设的第二阈值、所述源数据大于预设的第三阈值。

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例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，本发明实施例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。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(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终端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终端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终端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终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端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终端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实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做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实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种基于NB-IoT的数据传输方法和一种基于NB-IoT的数据传输装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种基于NB-IoT的数据传输方法，其特征在于，应用在用户设备中，包括：

获取待发送的源数据；

对所述源数据进行切分处理，获得源片段数据；

在所述源片段数据后添加校验码，获得校验片段数据；

根据所述校验片段数据生成目标数据；

通过基于蜂窝的窄带物联网NB-IoT将所述目标数据发送至基站；

所述对所述源数据进行切分处理，获得源片段数据，包括：

确定所述源数据的第一信息比特数与校验码的第二信息比特数；

计算传输比特数与所述第一信息比特数之间的差值；

对所述差值与所述第二信息比特数之间的商向下取整，获得目标值；

当所述目标值大于零时，将所述源数据切分为数量与所述目标值相等的源片段数据；

其中，所述对所述源数据进行切分处理的过程是在不改变NB-IoT协议栈原有架构的基础上，在下行数据信道DSCH中进行。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述源数据进行切分处理，获得源片段数据，还包括：

当所述目标值等于零时，确定所述源数据不支持切分处理。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述源数据切分为数量与所述目标值相等的源片段数据，包括：

判断所述第一信息比特数是否被所述目标值整除；

若是，则将所述源数据平均切分为数量与所述目标值相等的源片段数据；

若否，则对所述源数据添加指定的片段增补数据，以使被所述目标值整除；

将添加所述片段增补数据后的源数据平均切分为数量与所述目标值相等的源片段数据。

4.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，在所述计算传输比特数与所述第一信息比特数之间的差值之前，还包括：

当满足预设的状态条件时，按照所述源数据增加向基站发送的上行资源指示值，基站则按照增加的上行资源指示值分配传输比特数；

其中，所述状态条件包括如下的至少一项：

接收电平低于预设的第一阈值、信噪比低于预设的第二阈值、所述源数据大于预设的第三阈值。

5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述校验片段数据生成目标数据，包括：

将所述校验片段数据组合为组合片段数据；

确定所述组合片段数据的第三信息比特数；

判断所述组合片段数据的第三信息比特数是否与预设的传输比特数相等；

若是，则确定所述组合片段数据为目标数据；

若否，则对所述组合片段数据添加指定的组合增补数据，以使与预设的传输比特数相等，获得目标数据。

6.一种基于NB-IoT的数据传输方法，其特征在于，应用在基站中，包括：

通过基于蜂窝的窄带物联网NB-IoT接收用户设备发送的目标数据；

从所述目标数据中提取检验片段数据；

在所述检验片段数据中识别校验码与源片段数据；所述源片段数据通过对源数据进行切分处理生成，包括：确定所述源数据的第一信息比特数与校验码的第二信息比特数；计算传输比特数与所述第一信息比特数之间的差值；对所述差值与所述第二信息比特数之间的商向下取整，获得目标值；当所述目标值大于零时，将所述源数据切分为数量与所述目标值相等的源片段数据；

根据所述校验码对所述源片段数据进行校验；

当通过所述校验时，将所述源片段数据组合为源数据；

其中，所述对所述源数据进行切分处理的过程是在不改变NB-IoT协议栈原有架构的基础上，在下行数据信道DSCH中进行。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述从所述目标数据中提取检验片段数据，包括：

在所述目标数据中识别组合片段数据；

确定目标值；

将所述组合片段数据切分为数量与所述目标值相等的校验片段数据。

8.一种基于NB-IoT的数据传输装置，其特征在于，应用在用户设备中，包括：

源数据获取模块，用于获取待发送的源数据；

源数据切分模块，用于对所述源数据进行切分处理，获得源片段数据；

校验码添加模块，用于在所述源片段数据后添加校验码，获得校验片段数据；

目标数据生成模块，用于根据所述校验片段数据生成目标数据；

目标数据发送模块，用于通过基于蜂窝的窄带物联网NB-IoT将所述目标数据发送至基站；

所述源数据切分模块包括：

信息比特数确定子模块，用于确定所述源数据的第一信息比特数与校验码的第二信息比特数；

差值计算子模块，用于计算传输比特数与所述第一信息比特数之间的差值；

目标值获得子模块，用于对所述差值与所述第二信息比特数之间的商向下取整，获得目标值；

数量切分子模块，用于当所述目标值大于零时，将所述源数据切分为数量与所述目标值相等的源片段数据；

其中，所述对所述源数据进行切分处理的过程是在不改变NB-IoT协议栈原有架构的基础上，在下行数据信道DSCH中进行。

9.一种基于NB-IoT的数据传输装置，其特征在于，应用在基站中，包括：

目标数据接收模块，用于通过基于蜂窝的窄带物联网NB-IoT接收用户设备发送的目标数据；

检验片段数据提取模块，用于从所述目标数据中提取检验片段数据；

检验片段数据识别模块，用于在所述检验片段数据中识别校验码与源片段数据；所述源片段数据通过对源数据进行切分处理生成，包括：确定所述源数据的第一信息比特数与校验码的第二信息比特数；计算传输比特数与所述第一信息比特数之间的差值；对所述差值与所述第二信息比特数之间的商向下取整，获得目标值；当所述目标值大于零时，将所述源数据切分为数量与所述目标值相等的源片段数据；

校验模块，用于根据所述校验码对所述源片段数据进行校验；

源数据组合模块，用于当通过所述校验时，将所述源片段数据组合为源数据；

其中，所述对所述源数据进行切分处理的过程是在不改变NB-IoT协议栈原有架构的基础上，在下行数据信道DSCH中进行。

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