CN112075111B - 一种上行传输资源分配方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种上行传输资源分配方法及装置，该方法包括：确定上行数据传输授权指令时长、第一状态转换时长和第一上行数据传输时长；根据上行数据传输授权指令时长、第一状态转换时长和第一上行数据传输时长确定目标子载波；其中，目标子载波为上行数据传输时长的起始时隙与可用子载波上已分配资源的结束时隙之间的差值最小的可用子载波，可用子载波为在上行数据传输时长内的资源为空闲资源的子载波。

Description

一种上行传输资源分配方法及装置
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种上行传输资源分配方法及装置。
背景技术
万物互联使一切事物通过网络连接变得更加相关。物联网的发展加速了万物互联的进程，使各种信息得到更加有效地收集与传递，促进人类社会的发展。低功耗广域网络(low power wide area network，LPWAN)面向物联网中远距离和低功耗的通信需求，其具有传输距离远、连接节点多、终端功耗低和运行维护成本少的特点。蜂窝物联网(cellularinternet of things，CIoT)作为LPWAN技术之一，是国际标准组织第三代合作伙伴计划(third generation partnership project，3GPP)在R13引入的半双工蜂窝通信系统，由运营商部署工作在授权频谱下，广泛应用于智能抄表、智能停车、健康监测等物联网业务。
物联网采集数据的应用特征决定其终端业务主要为上行传输，高效地上行传输可以更明显地提高频谱利用率，减少终端传输时间，降低节点功耗。CIoT属于半双工蜂窝通信系统，终端进行上行数据传输时需要监听上行数据传输授权指令，并且监听和上行数据传输之间的状态转换需要遵循一定的时间约束。如图1所示，T1表示终端监听上行数据传输授权指令的时长；T3表示终端进行上行数据传输的时长；T2和T4是终端进行上、下行传输状态转换的时序约束；由于T1为周期性出现，所以T5为终端等待下次上行数据传输授权指令的时长。T1～T5共同组成了半双工蜂窝通信系统单个终端上行数据传输各个阶段的时序约束。由于单个终端在上行数据传输时需要满足上述时序要求，所以当多个终端复用上行传输资源时，会存在无法利用的资源碎片，降低上行小区峰值速率。
发明内容
本申请实施例提供一种上行传输资源分配方法及装置，能够减少上行传输资源的资源碎片，提高小区上行峰值速率，提高频谱利用率，降低节点功耗。
为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：
第一方面，本申请提供了一种上行传输资源分配方法及装置。
在一种可能的设计中，该方法可以包括：确定上行数据传输授权指令时长、第一状态转换时长和第一上行数据传输时长；根据上行数据传输授权指令时长、第一状态转换时长和第一上行数据传输时长确定目标子载波；其中，目标子载波为，上行数据传输时长的起始时隙与可用子载波上已分配资源的结束时隙之间的差值最小的可用子载波，可用子载波为在上行数据传输时长内的资源为空闲资源的子载波。在该方法中，将上行数据传输时长的起始时隙与可用子载波上已分配资源的结束时隙之间的差值最小的可用子载波确定为目标子载波，在目标子载波上为用户分配资源，可以减少上行传输资源的资源碎片，提高小区上行峰值速率。
在一种可能的设计中，在确定第一上行数据传输时长之前，根据用户缓冲区状态报告确定第一上行数据传输子帧数；根据第一上行数据传输子帧数确定第一上行数据传输时长。
在一种可能的设计中，若确定不存在目标子载波，确定第二状态转换时长；根据上行数据传输授权指令时长、第二状态转换时长和第一上行数据传输时长确定目标子载波。在该方法中，如果根据当前的状态转换时长无法为用户确定出目标子载波，则重新确定状态转换时长的值，尝试为用户分配上行传输资源，尽可能成功的为用户分配上行传输资源，从而减少上行传输资源的资源碎片，提高小区上行峰值速率。
在一种可能的设计中，若确定不存在目标子载波，重新确定上行数据传输子帧数为第二上行数据传输子帧数，其中，第二上行数据传输子帧数＝第一上行数据传输子帧数减1，第一上行数据传输子帧数为大于1的整数；根据第二上行数据传输子帧数确定第二上行数据传输时长；并重新确定状态转换时长为第三状态转换时长，第三状态转换时长为状态转换时长初始值；根据上行数据传输授权指令时长、第三状态转换时长和第二上行数据传输时长确定目标子载波。在该方法中，如果根据当前的上行数据传输时长无法为用户确定出目标子载波，则减小上行数据传输子帧数，重新确定上行数据传输时长的值；尝试为用户分配上行传输资源，尽可能成功的为用户分配上行传输资源，从而减少上行传输资源的资源碎片，提高小区上行峰值速率。并且，由于重新确定了上行数据传输时长的值，可以重新遍历协议约束的可选的状态转换时长，比如确定状态转换时长为状态转换时长初始值，状态转换时长初始值为可选的状态转换时长中最小的值，这样，可以减少上行传输资源的资源碎片。
在一种可能的设计中，根据上行数据传输授权指令时长、第一状态转换时长和所述第一上行数据传输时长确定可用子载波个数；从可用子载波中确定出目标子载波。
在一种可能的设计中，确定不存在目标子载波具体包括：确定可用子载波个数为0。
在一种可能的设计中，在确定目标子载波之后，向用户设备发送上行数据传输授权指令，上行数据传输授权指令包括上行数据传输授权指令时长、状态转换时长、上行数据传输时长指示信息以及对应的目标子载波，其中上行数据传输时长指示信息用于确定上行数据传输时长。
相应的，本申请还提供了一种上行传输资源分配装置，该装置可以实现第一方面所述的上行传输资源分配方法。例如，该装置可以是网络设备或应用于网络设备中的芯片，还可以是其他能够实现上述上行传输资源分配方法的装置，其可以通过软件、硬件、或者通过硬件执行相应的软件实现上述方法。
在一种可能的设计中，该装置可以包括处理器和存储器。该处理器被配置为支持该装置执行上述第一方面方法中相应的功能。存储器用于与处理器耦合，其保存该装置必要的程序指令和数据。另外该装置中还可以包括通信接口，用于支持该装置与其他装置之间的通信。该通信接口可以是收发器或收发电路。
在一种可能的设计中，该装置可以包括：确定模块。其中，确定模块用于确定上行数据传输授权指令时长、第一状态转换时长和第一上行数据传输时长；确定模块，还用于根据上行数据传输授权指令时长、第一状态转换时长和第一上行数据传输时长确定目标子载波；其中，目标子载波为，上行数据传输时长的起始时隙与可用子载波上已分配资源的结束时隙之间的差值最小的可用子载波，可用子载波为在上行数据传输时长内的资源为空闲资源的子载波。
在一种可能的设计中，确定模块，还用于在确定第一上行数据传输时长之前，根据用户缓冲区状态报告确定第一上行数据传输子帧数；还具体用于根据第一上行数据传输子帧数确定第一上行数据传输时长。
在一种可能的设计中，确定模块还用于确定是否存在目标子载波；若确定不存在目标子载波，确定第二状态转换时长；还用于根据上行数据传输授权指令时长、第二状态转换时长和第一上行数据传输时长确定目标子载波。
在一种可能的设计中，确定模块还用于若确定不存在目标子载波，根据第二上行数据传输子帧数确定第二上行数据传输时长，还用于确定第三状态转换时长，其中，第二上行数据传输子帧数＝第一上行数据传输子帧数减1，第一上行数据传输子帧数为大于1的整数，第三状态转换时长为状态转换时长初始值；还用于根据上行数据传输授权指令时长、第三状态转换时长和第二上行数据传输时长确定目标子载波。
在一种可能的设计中，确定模块根据上行数据传输授权指令时长、第一状态转换时长和第一上行数据传输时长确定可用子载波个数；从可用子载波中确定出目标子载波。
在一种可能的设计中，确定模块确定不存在目标子载波包括：确定可用子载波个数为0。
在一种可能的设计中，所述装置还包括发送模块：用于在确定模块确定目标子载波之后，向用户设备发送上行数据传输授权指令，其中包括上行数据传输授权指令时长、状态转换时长、上行数据传输时长指示信息以及对应的目标子载波，其中上行数据传输时长指示信息用于确定上行数据传输时长。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述任一方面所述的方法。
本申请还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述任一方面所述的方法。
本申请还提供了一种芯片系统，该芯片系统中包括处理器，还可以包括存储器，用于实现上述任一方面所述的方法。
本申请提供了一种通信系统，包括上述用于实现第一方面所述的上行传输资源分配方法的装置。
上述提供的任一种装置或计算机存储介质或计算机程序产品或芯片系统或通信系统均用于执行上文所提供的对应的方法，因此，其所能达到的有益效果可参考上文提供的对应的方法中对应方案的有益效果，此处不再赘述。
附图说明
图1为半双工蜂窝通信系统单个终端上行数据传输各个阶段的时序约束示意图；
图2为本申请实施例提供的技术方案所适用的一种系统架构的示意图；
图3为本申请实施例提供的技术方案所适用的一种网络设备的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种上行传输资源分配方法的示意图；
图5为本申请实施例提供的一种上行传输资源分配装置的示意图一；
图6为本申请实施例提供的一种上行传输资源分配装置的示意图二；
图7为本申请实施例提供的一种上行传输资源分配装置的示意图三。
具体实施方式
下面结合附图对本申请实施例提供的上行传输资源分配方法及装置进行详细描述。
本申请提供的技术方案可以应用于半双工通信的各种通信系统，例如当前4G通信系统，以及未来演进网络，如5G通信系统。例如，长期演进(long term evolution，LTE)系统，第三代合作伙伴计划(third generation partnership project，3GPP)相关的蜂窝系统，多种通信融合系统等，以及其他此类通信系统。尤其地，可以应用于CIoT系统中，比如3GPP规范下的窄带物联网(Narrowband Internet of Thing，NB-IoT)。可以包括多种应用场景，例如，包括机器对机器(machine to machine，M2M)、设备对机器(device tomachine，D2M)、宏微通信、增强型移动互联网(enhance mobile broadband，eMBB)、超高可靠性与超低时延通信(ultra reliable&low latency communication，uRLLC)以及海量物联网通信(massive machine type communication，mMTC)等场景，这些场景可以包括但不限于：用户设备(user equipment，UE)与UE之间的通信场景，网络设备与网络设备之间的通信场景，网络设备与UE之间的通信场景等。
本申请实施例提供的技术方案可以应用于如图2所示的系统架构中，该系统架构中可以包括网络设备100以及与网络设备100连接的一个或多个UE200。
网络设备100可以是能和UE200通信的设备。网络设备100可以是中继站或接入点等。网络设备100可以是LTE中的eNB(evolutional NodeB)或eNodeB。网络设备100还可以是云无线接入网络(cloud radio access network，CRAN)场景下的无线控制器。网络设备100还可以是未来5G网络中的网络设备或未来演进网络中的网络设备；还可以是可穿戴设备或车载设备等。
UE200可以是物联网终端、接入终端、UE单元、UE站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、UE终端、终端、无线通信设备、UE代理或UE装置等。物联网终端实现采集数据及向网络设备100发送数据的功能，担负着数据采集、初步处理、加密、传输等多种功能。物联网终端可以是共享单车、水表、电表、路灯、火灾告警器、井盖等；接入终端可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(session initiation protocol，SIP)电话、无线本地环路(wireless local loop，WLL)站、个人数字处理(personal digital assistant，PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备，未来5G网络中的终端或未来演进网络中的终端等。
应注意，图2所示的系统架构仅用于举例，并非用于限制本申请的技术方案。本领域的技术人员应当明白，在具体实现过程中，该系统架构中还可能包括其他设备，同时也可根据具体需要来配置网络设备100和UE 200。
本申请实施例提供的上行传输资源分配方法和装置，可以应用于网络设备中，在一个示例中，以网络设备100是基站为例，对网络设备100的通用硬件架构进行说明。如图3所示，基站可以包括室内基带处理单元(building baseband unit，BBU)和远端射频模块(remote radio unit，RRU)，RRU和天馈系统(即天线)连接，BBU和RRU可以根据需要拆开使用。应注意，在具体实现过程中，网络设备100还可以采用其他通用硬件架构，而并非仅仅局限于图3所示的通用硬件架构。在本申请实施例中，上行传输资源分配方法的执行主体的具体结构，本申请实施例并未特别限定，只要能够通过运行记录有本申请实施例的上行传输资源分配方法的代码的程序，以根据本申请实施例的上行传输资源分配方法进行通信即可，例如，本申请实施例提供的上行传输资源分配方法的执行主体可以是基站，或者，是基站中能够调用程序并执行程序的功能模块，或者为应用于基站中的上行传输资源分配装置，例如，芯片，本申请对此不作限定。本文中以基站执行上述上行传输资源分配方法为例进行说明。
下面对本申请中涉及的部分术语进行解释说明，以方便读者理解：
1、上行数据传输授权指令时长、状态转换时长、上行数据传输时长
在半双工通信系统中，基站周期性的向UE发送上行数据传输授权指令，UE通过监听上行数据传输授权指令获取上行数据传输的时域和频域资源。一个UE的上行数据传输的时间是根据该UE接收的上行数据传输授权指令来确定的。具体的，上行数据传输授权指令中包括上行数据传输授权指令时长T1、状态转换时长和上行数据传输时长T3的指示信息，其中状态转换时长可以包括状态转换时长一T2和状态转换时长二T4，上行数据传输时长T3的指示信息用于确定T3。对于单个UE，T1、T2、T3、T4和T5满足如图1所示的时序要求。UE根据监听到上行数据传输授权指令的时刻、T1和T2可以确定UE进行上行数据传输的开始时刻；结合上行数据传输的开始时刻，UE根据T3可以确定进行上行数据传输的结束时刻。
2、上行传输资源
基站和UE可以通过空口资源进行数据传输。空口资源可以包括时域资源和频域资源，时域资源和频域资源还可以称为时频资源。基站向UE发送信令和数据的方向一般称为下行，UE向基站发送信令和数据的方向一般为上行。空口资源中上行时频资源即为上行传输资源。每个UE进行上行数据传输均占用上行传输资源，基站需要合理的为各个UE分配单独的上行传输资源，以使得不同的UE可以复用上行传输资源。在本申请中，上行传输资源可以是子载波。在每个子载波上，不同的UE复用子载波的时频资源。
3、本文中的术语“多个”是指两个或两个以上。本文中的术语“第一”和“第二”是用于区别不同的对象，而不是用于描述对象的特定顺序。例如，“第一状态转换时长”和“第二状态转换时长”是用于区分不同的状态转换时长，而不是用于描述状态转换时长的特定顺序。本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。
在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“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。
如前所述，在每个子载波上，不同的UE复用子载波的时频资源。基站为每个UE分配上行传输资源时，需要保证为该UE分配的上行传输资源没有被其他UE占用。由于UE进行上行数据传输的时序需要满足如图1所示的时序约束，在多个UE复用子载波时，会出现无法使用的资源碎片。基站为UE分配上行传输资源时，如果能够尽量的减少资源碎片，就可以提高频谱利用率，提高小区上行峰值速率。本申请实施例以基站执行上述上行传输资源分配方法为例进行说明。比如，在本实施例中，基站收到了UE1发送的用户缓冲区状态报告，基站调度UE1，需要为UE1分配上行数据传输资源，并通过上行数据传输授权指令将为UE1分配的上行数据传输资源通知UE1。
本申请实施例提供一种上行传输资源分配方法，可以应用于图2所示的通信系统。本申请实施例提供的上行传输资源分配方法可以减少资源碎片，提高小区上行峰值速率。如图4所示，该方法可以包括S401-S412：
S401、基站确定上行数据传输授权指令时长T1。
可选的，上行数据传输授权指令时长T1可以是预先配置在基站的。比如，预先配置上行数据传输授权指令时长为1ms。基站可以根据预先配置的值确定T1的值。
可选的，基站在确定T1之前，还确定上行数据传输授权指令发送时刻。比如，在NB-IoT中，基站按照预设时长周期性向UE发送上行数据传输授权指令，示例性的，预设时长为16ms，则基站每16ms向UE发送一次上行数据传输授权指令。基站根据上一次向UE1发送上行数据传输授权指令的时刻以及预设时长，可以确定本次向UE1发送上行数据传输授权指令的发送时刻，比如，发送上行数据传输授权指令的起始时隙。
S402、基站确定上行数据传输时长T3。
可选的，UE如果有待发送的上行数据，则会向基站发送用户缓冲区状态报告，其中包括UE待发送上行数据的数据量。基站接收UE发送的用户缓冲区状态报告，获取到UE待发送上行数据的数据量。
基站根据用户缓冲区状态报告中UE待发送上行数据的数据量以及协议约束确定第一上行数据传输子帧数。
示例性的，在NB-IoT 3GPP R13协议中，窄带物理上行共享信道(NarrowbandPhysical Uplink Shared Channel，NPUSCH)的传输块大小(Transport block size，TBS)配置如表1所示。
其中，ITBS表示TBS索引，通常UE的信道质量越好，ITBS行索引的取值越大。比如，在小区峰值场景下，所有UE的ITBS行索引均取最大索引值；表格中的数值表示上行数据的数据量，单位为bit；ITBS列索引对应IRU的取值，IRU表示子帧数，ITBS列索引{0，1，2，3，4，5，6，7}分别对应IRU的取值为{1，2，3，4，5，6，8，10}。
比如，基站接收到UE发送的用户缓冲区状态报告，其中UE待发送上行数据的数据量为900bit，在小区峰值场景下，ITBS行索引取值为12，在ITBS行索引为12的行，大于900的最小值为1000，对应的ITBS列索引为3，则可以确定对应的子帧数为4，即确定第一上行数据传输子帧数为4。需要说明的是，如果在基站确定上行数据传输子帧数时，没有获取到UE发送的用户缓冲区状态报告，可以根据实际情况确定缺省的上行数据传输子帧数。比如，可以确定ITBS列索引为0，对应的子帧数为1。
进一步的，基站根据第一上行数据传输子帧数确定第一上行数据传输时长。其中，T3为第一上行数据传输时长，第一上行数据传输时长＝第一上行数据传输子帧数*单子帧传输时长。
可选的，基站给UE分配子载波时频资源时，单个UE可以占用一个或者多个子载波的频域资源。示例性的，在NB-IoT系统，子载波个数为12个，单个UE可以占用的子载波个数为{1，3，6，12}，对应的单子帧传输时长分别为{8ms，4ms，2ms，1ms}。示例性的，单个UE单载波传输，即单个UE占用一个子载波的频域资源，则单子帧传输时长为8ms；T3为4*8ms。
表1
S403、基站确定状态转换时长一T2。
可选的，基站根据协议约束确定状态转换时长一T2的值。示例性的，在NB-IoT系统，3GPP协议规定的T2候选时长为{8ms，16ms，32ms，64ms}。
可选的，基站确定T2的值为第一状态转换时长。比如，基站将3GPP协议规定的T2候选时长中最小值确定为第一状态转换时长。比如，选择{8ms，16ms，32ms，64ms}中最小值8ms作为第一状态转换时长。需要说明的是，在具体实现时，一般尽量选择较小的状态转换时长，这样可以节约上行传输资源。
S404、基站确定是否存在目标子载波。如果确定存在目标子载波，执行S405；如果确定不存在目标子载波，执行S407。
可选的，基站根据上行数据传输授权指令时长、第一状态转换时长和第一上行数据传输时长确定目标子载波。
可选的，基站根据上行数据传输授权指令时长、第一状态转换时长和第一上行数据传输时长确定可用子载波个数；其中，可用子载波为在上行数据传输时长内的资源为空闲资源的子载波。具体的，基站根据向UE1发送上行数据传输授权指令的起始时隙、T1和T2，可以确定上行数据传输的起始时隙，即上行数据传输时长T3的起始时隙；根据T3的起始时隙和上行数据传输时长T3可以确定上行数据传输的结束时隙。如果子载波的资源在上行数据传输时长内(上行数据传输的起始时隙和上行数据传输的结束时隙之间)的资源未被其他UE占用，为空间资源，则确定该子载波为可用子载波。基站遍历子载波，确定可用子载波个数。
进一步的，基站将可用子载波中，上行数据传输时长的起始时隙与可用子载波上已分配资源的结束时隙之间的差值最小的可用子载波确定为目标子载波。可选的，如果上行数据传输时长的起始时隙与多个可用子载波上已分配资源的结束时隙之间的差值相等，且该差值小于上行数据传输时长的起始时隙与其余可用子载波上已分配资源的结束时隙之间的差值，则基站可以在多个差值相等的可用子载波中任意选择一个确定为目标子载波。
示例性的，在NB-IoT系统，基站的子载波个数为12个，分别为子载波1、子载波2、子载波3、子载波4、子载波5、子载波6、子载波7、子载波8、子载波9、子载波10、子载波11和子载波12。
在一种实现方式中，单个UE占用一个子载波的时频资源。基站确定给UE1发送上行数据传输授权指令的起始时隙为T，T1为1ms，T2为8ms，T3＝4*8ms＝32ms。基站遍历12个子载波，确定出起始时隙为T+1ms+8ms，结束时隙为T+1ms+8ms+32ms之内为空闲资源的子载波为可用子载波。比如，确定出子载波1、子载波3、子载波8和子载波12为可用子载波。基站将子载波1、子载波3、子载波8和子载波12中，时隙(T+1ms+8ms)与子载波上已分配资源的结束时隙的差值最小的子载波为目标子载波。
在另一种实现方式中，单个UE占用多个子载波的时频资源，比如，单个UE占用3个子载波的时频资源。子载波1、子载波2和子载波3为子载波组1，子载波4、子载波5和子载波6为子载波组2，子载波7、子载波8和子载波9为子载波组3，子载波10、子载波11和子载波12为子载波组4。基站确定给UE1发送上行数据传输授权指令的起始时隙为T，T1为1ms，T2为8ms，T3＝4*4ms＝16ms。基站遍历4个子载波组，确定出起始时隙为T+1ms+8ms，结束时隙为T+1ms+8ms+16ms内为空闲资源的子载波组，该子载波组内的子载波为可用子载波。比如，确定出子载波组1和子载波组4内的子载波1、子载波2、子载波3、子载波10、子载波11和子载波12为可用子载波。基站比较时隙(T+1ms+8ms)与子载波组1上已分配资源的结束时隙的差值以及时隙(T+1ms+8ms)与子载波组4上已分配资源的结束时隙的差值，示例性的，时隙(T+1ms+8ms)与子载波组1上已分配资源的结束时隙的差值比时隙(T+1ms+8ms)与子载波组4上已分配资源的结束时隙的差值小，则确定子载波组1中子载波1、子载波2和子载波3为目标子载波。
在具体实现中，基站的子载波个数也可以不为12个，单个UE还可以占用6个子载波或者12个子载波的时频资源，本申请实施例仅给出示例性说明，对于基站的子载波个数以及单个UE占用的子载波个数，本申请不进行限定。
进一步的，如果确定存在目标子载波，执行S405；如果确定不存在目标子载波，比如，确定可用子载波个数为0，则执行S407。
S405、基站确定状态转换时长二T4。
可选的，基站根据协议约束确定状态转换时长二T4。示例性的，在NB-IoT系统，3GPP协议规定的T4为3ms。
S406、基站向UE发送上行数据传输授权指令。
可选的，基站周期性的向UE发送上行数据传输授权指令。比如，上行数据传输授权指令发送的周期为16ms。上行数据传输授权指令中包括上行数据传输授权指令时长T1、状态转换时长一T2、状态转换时长二T4、上行数据传输时长指示信息以及对应的目标子载波，其中上行数据传输时长指示信息用于确定上行数据传输时长T3。比如，上行数据传输时长指示信息可以包括上行数据传输子帧数和单个UE占用的子载波个数。
UE接收到上行数据传输授权指令之后，可以根据上行数据传输时长指示信息确定出上行数据传输时长T3。比如，上行数据传输授权指令中上行数据传输子帧数为4，，单个UE占用的子载波个数为1。根据协议规定，单个UE占用的子载波个数为1时，单子帧传输时长为8ms。UE可以确定T3＝4*8ms＝32ms。
根据上行数据传输授权指令的发送时刻、T1、T2、T3、T4以及目标子载波即可确定进行上行数据传输的时频资源。
S407、基站判断是否遍历协议规定的T2候选时长。如果没有遍历T2候选时长，执行S408，如果已经遍历T2候选时长，执行S409。
示例性的，在NB-IoT系统，3GPP协议规定的T2候选时长为{8ms，16ms，32ms，64ms}。如果当前T2的值为第一状态转换时长，比如，T2为8ms；T2的值还可以确定为16ms、32ms或者64ms；即没有遍历T2候选时长。
S408、基站重新确定状态转换时长一T2。之后，继续执行S404。
可选的，基站确定T2的值为第二状态转换时长。比如，3GPP协议规定的T2候选时长为{8ms，16ms，32ms，64ms}，当前T2的值为第一状态转换时长，比如T2为8ms，基站重新确定T2的值为第二状态转换时长，比如，按照T2候选时长的值从小到大的顺序，确定T2为16ms。
S409、基站判断上行数据传输子帧数是否为1。如果，上行数据传输子帧数为1，执行S410；如果上行数据传输子帧数不为1，即上行数据传输子帧数大于1，执行S411。
S410、基站不向UE发送上行数据传输授权指令。
具体的，基站分配上行数据传输资源失败，不向UE发送上行数据传输授权指令。
S411、基站重新确定上行数据传输时长T3。
具体的，基站重新确定上行数据传输子帧数，根据新的上行数据传输子帧数确定T3的值。
比如，当前上行数据传输子帧数为第一上行数据传输子帧数，第一上行数据传输子帧数为4。可以重新确定上行数据传输子帧数为第二上行数据传输子帧数，其中第二上行数据传输子帧数＝第一上行数据传输子帧数减1，即第二上行数据传输子帧数为3。
基站根据第二上行数据传输子帧数确定T3的值为第二上行数据传输时长。其中，第二上行数据传输时长＝第二上行数据传输子帧数*单子帧传输时长。
示例性的，在NB-IoT系统，子载波个数为12个，单个UE可以占用的子载波个数为{1，3，6，12}，对应的单子帧传输时长分别为{8ms，4ms，2ms，1ms}。比如，单个UE单载波传输，即单个UE占用一个子载波的频域资源，则单子帧传输时长为8ms；T3为3*8ms。
S412、基站重新确定状态转换时长一T2。之后，继续执行S404。
可选的，基站根据协议约束重新确定状态转换时长一T2的值。可选的，由于S411中基站重新确定了上行数据传输子帧数，并根据重新确定的上行数据传输子帧数重新确定了T3的值，所以，基站重新确定T2的值为状态转换时长初始值。比如，重新确定后，T2的值为第三状态转换时长，第三状态转换时长为状态转换时长初始值。
示例性的，在NB-IoT系统，3GPP协议规定的T2候选时长为{8ms，16ms，32ms，64ms}。基站按照T2候选时长的值从小到大的顺序选择T2的值，则，基站确定T2的值为状态转换时长初始值8ms。
本申请实施例提供的上行传输资源分配方法，为UE分配上行传输资源时，尽量选择空闲碎片资源最小的子载波，并通过降低本次上行传输资源分配的子帧数来尽可能的为UE成功分配上行传输资源。相比现有技术中，任意选择一个有空闲资源的子载波为UE分配上行传输资源，如果不存在可用子载波，则资源分配失败的方法，本申请实施例提供的上行传输资源分配方法，能够降低子载波上的空闲碎片资源，提高小区上行峰值速率，提高频谱利用率，降低节点功耗。
上述主要从基站的角度对本申请实施例提供的方案进行了介绍。可以理解的是，基站为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
本申请实施例可以根据上述方法示例对基站进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。下面以采用对应各个功能划分各个功能模块为例进行说明。
图5是本申请实施例提供的装置500的逻辑结构示意图，装置500可以是基站，能够实现本申请实施例提供的方法中基站的功能；装置500也可以是能够支持基站实现本申请实施例提供的方法中基站的功能的装置。装置500可以是硬件结构、软件模块、或硬件结构加软件模块。装置500可以由芯片系统实现。本申请实施例中，芯片系统可以由芯片构成，也可以包含芯片和其他分立器件。如图5所示，装置500包括确定模块501。确定模块501可以用于执行图4中的S401、S402、S403、S404、S405、S407、S408、S409、S411和S412，和/或执行本申请中描述的其他步骤。其中，确定模块还可以称为确定单元或者其它名称。
结合图5，如图6所示，装置500还可以包括发送模块502。发送模块502可以用于执行图4中的S406和S410，和/或执行本申请中描述的其他步骤。其中，发送模块还可以称为发送单元或者其它名称。
其中，上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。
在本实施例中，装置500可以以采用集成的方式划分各个功能模块的形式来呈现。这里的“模块”可以指特定ASIC，电路，执行一个或多个软件或固件程序的处理器和存储设备，集成逻辑电路，和/或其他可以提供上述功能的器件。
在一个简单的实施例中，本领域的技术人员可以想到装置500可以采用图7所示的形式。
如图7所示，装置700可以包括：存储器701、处理器702、以及通信接口703。其中存储器701用于存储指令，当装置700运行时，处理器702执行存储器701存储的指令，以使装置700执行本申请实施例提供的上行传输资源分配方法。存储器701、处理器702、以及通信接口703通过总线704通信连接。具体的上行传输资源分配方法可参考上文及附图中的相关描述，此处不再赘述。应注意，在具体实现过程中，装置700还可以包括其他硬件器件，本文不再一一列举。在一种可能的实现中，存储器701还可以包括于处理器702中。
在本申请的一个示例中，图5或图6中的确定模块501可以通过处理器702实现，图6中的发送模块502可以通过通信接口703实现。
其中，通信接口703可以是电路、器件、接口、总线、软件模块、收发器或者其它任意可以实现通信的装置。处理器702可以是现场可编程门阵列(field-programmable gatearray，FPGA)，专用集成芯片(application specific integrated circuit，ASIC)，系统芯片(system on chip，SoC)，中央处理器(central processor unit，CPU)，网络处理器(network processor，NP)，数字信号处理电路(digital signal processor，DSP)，微控制器(micro controller unit，MCU)，还可以采用可编程控制器(programmable logicdevice，PLD)或其他集成芯片。存储器701包括易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(random-access memory，RAM)；存储器也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如快闪存储器(flash memory)，硬盘(hard disk drive，HDD)或固态硬盘(solid-state drive，SSD)；存储器还可以包括上述种类的存储器的组合；存储器还可以包括其它任何具有存储功能的装置，例如电路、器件或软件模块。
由于本申请实施例提供的装置可用于执行上述上行传输资源分配方法，因此其所能获得的技术效果可参考上述方法实施例，在此不再赘述。
本领域普通技术人员可知，上述方法中的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，该计算机可读存储介质如ROM、RAM和光盘等。
本申请实施例还提供一种存储介质，该存储介质可以包括存储器701。
上述提供的任一种装置中相关内容的解释及有益效果均可参考上文提供的对应的方法实施例，此处不再赘述。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件程序实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式来实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、网络设备、用户设备、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或者数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line，DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可以用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)，光介质(例如，数字视频光盘(digital video disc，DVD))、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。
尽管在此结合各实施例对本申请进行了描述，然而，在实施所要求保护的本申请过程中，本领域技术人员通过查看所述附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现所述公开实施例的其他变化。在权利要求中，“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。
尽管结合具体特征及其实施例对本申请进行了描述，显而易见的，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本申请的示例性说明，且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种上行传输资源分配方法，其特征在于，包括：
确定上行数据传输授权指令时长、第一状态转换时长和第一上行数据传输时长；所述上行数据传输授权指令时长为上行数据传输授权指令传输占用的时长，所述第一状态转换时长为所述上行数据传输授权指令的结束时刻至第一上行数据传输的开始时刻之间的时长，所述第一上行数据传输时长为所述第一上行数据传输占用的时长；
根据所述上行数据传输授权指令时长、所述第一状态转换时长和所述第一上行数据传输时长确定目标子载波；所述目标子载波为，上行数据传输时长的起始时隙与可用子载波上已分配资源的结束时隙之间的差值最小的可用子载波，所述可用子载波为在上行数据传输时长内的资源为空闲资源的子载波。
2.根据权利要求1所述的上行传输资源分配方法，其特征在于，在所述确定第一上行数据传输时长之前，所述方法还包括：根据用户缓冲区状态报告确定第一上行数据传输子帧数；
所述确定第一上行数据传输时长，具体为：根据所述第一上行数据传输子帧数确定所述第一上行数据传输时长。
3.根据权利要求1所述的上行传输资源分配方法，其特征在于，若确定不存在目标子载波，所述方法还包括：
确定第二状态转换时长；
根据所述上行数据传输授权指令时长、所述第二状态转换时长和所述第一上行数据传输时长确定目标子载波。
4.根据权利要求3所述的上行传输资源分配方法，其特征在于，若确定不存在目标子载波，所述方法还包括：
根据第二上行数据传输子帧数确定第二上行数据传输时长，其中，第二上行数据传输子帧数等于第一上行数据传输子帧数减1；所述第一上行数据传输子帧数为大于1的整数；
确定第三状态转换时长，所述第三状态转换时长为状态转换时长初始值；
根据所述上行数据传输授权指令时长、所述第三状态转换时长和所述第二上行数据传输时长确定目标子载波。
5.根据权利要求1-4任一项所述的上行传输资源分配方法，其特征在于，
所述根据所述上行数据传输授权指令时长、所述第一状态转换时长和所述第一上行数据传输时长确定目标子载波，包括：
根据所述上行数据传输授权指令时长、所述第一状态转换时长和所述第一上行数据传输时长确定可用子载波个数；
从所述可用子载波中确定出目标子载波。
6.根据权利要求5所述的上行传输资源分配方法，其特征在于，所述确定不存在目标子载波包括：确定可用子载波个数为0。
7.根据权利要求1-4任一项所述的上行传输资源分配方法，其特征在于，在所述确定目标子载波之后，所述方法还包括：
向用户设备发送上行数据传输授权指令，所述上行数据传输授权指令包括上行数据传输授权指令时长、状态转换时长、上行数据传输时长指示信息以及对应的目标子载波，其中所述上行数据传输时长指示信息用于确定上行数据传输时长。
8.一种上行传输资源分配装置，其特征在于，包括：
确定模块，用于确定上行数据传输授权指令时长、第一状态转换时长和第一上行数据传输时长；所述上行数据传输授权指令时长为上行数据传输授权指令传输占用的时长，所述第一状态转换时长为所述上行数据传输授权指令的结束时刻至第一上行数据传输的开始时刻之间的时长，所述第一上行数据传输时长为所述第一上行数据传输占用的时长；
所述确定模块，还用于根据所述上行数据传输授权指令时长、所述第一状态转换时长和所述第一上行数据传输时长确定目标子载波；所述目标子载波为，上行数据传输时长的起始时隙与可用子载波上已分配资源的结束时隙之间的差值最小的可用子载波，所述可用子载波为在上行数据传输时长内的资源为空闲资源的子载波。
9.根据权利要求8所述的上行传输资源分配装置，其特征在于，
所述确定模块，还用于在所述确定第一上行数据传输时长之前，根据用户缓冲区状态报告确定第一上行数据传输子帧数；
所述确定模块，还具体用于根据所述第一上行数据传输子帧数确定所述第一上行数据传输时长。
10.根据权利要求8所述的上行传输资源分配装置，其特征在于，
所述确定模块，还用于确定是否存在目标子载波；
所述确定模块，还用于若确定不存在目标子载波，确定第二状态转换时长；还用于，根据所述上行数据传输授权指令时长、所述第二状态转换时长和所述第一上行数据传输时长确定目标子载波。
11.根据权利要求10所述的上行传输资源分配装置，其特征在于，
所述确定模块，还用于若确定不存在目标子载波，根据第二上行数据传输子帧数确定第二上行数据传输时长，其中，第二上行数据传输子帧数等于第一上行数据传输子帧数减1；所述第一上行数据传输子帧数为大于1的整数；
所述确定模块，还用于确定第三状态转换时长，所述第三状态转换时长为状态转换时长初始值；
所述确定模块，还用于根据所述上行数据传输授权指令时长、所述第三状态转换时长和所述第二上行数据传输时长确定目标子载波。
12.根据权利要求8-11任一项所述的上行传输资源分配装置，其特征在于，所述确定模块根据所述上行数据传输授权指令时长、所述第一状态转换时长和所述第一上行数据传输时长确定目标子载波，具体包括：
所述确定模块根据所述上行数据传输授权指令时长、所述第一状态转换时长和所述第一上行数据传输时长确定可用子载波个数；
所述确定模块从所述可用子载波中确定出目标子载波。
13.根据权利要求12所述的上行传输资源分配装置，其特征在于，所述确定模块确定不存在目标子载波，具体包括：确定可用子载波个数为0。
14.根据权利要求8-11任一项所述的上行传输资源分配装置，其特征在于，所述装置还包括发送模块：
所述发送模块，用于在所述确定模块确定目标子载波之后，向用户设备发送上行数据传输授权指令，所述上行数据传输授权指令包括上行数据传输授权指令时长、状态转换时长、上行数据传输时长指示信息以及对应的目标子载波，其中所述上行数据传输时长指示信息用于确定上行数据传输时长。
15.一种网络设备，其特征在于，所述网络设备包括处理器和存储器；
所述存储器用于存储计算机执行指令，当所述网络设备运行时，所述处理器执行所述存储器存储的所述计算机执行指令，以使所述网络设备执行如权利要求1-7中任意一项所述的上行传输资源分配方法。
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