CN113411904A - 上行调度控制方法及装置、设备和存储介质 - Google Patents

上行调度控制方法及装置、设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请实施例提供一种上行调度控制方法及装置、设备和存储介质，该方法包括：获取第一调度方式，所述第一调度方式包括基站基于终端所属的覆盖等级确定的第一上行调度调制编码策略和第一最大重复次数；根据所述终端发送的消息3对应的信噪比确定上行业务信道的信噪比；通过所述上行业务信道的信噪比修正所述第一调度方式以得到第二调度方式；以及将所述第二调度方式发送给所述终端，以使所述终端基于所述第二调度方式进行上行数据传输的调度，通过上述技术方案可以提升窄带物联网(NB‑IoT)系统的上行传输效率。

Description

上行调度控制方法及装置、设备和存储介质
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种上行调度控制方法及装置、设备和存储介质。
背景技术
窄带物联网(Narrow Band Internet of things，NB-IoT)通信系统由于其终端传输数据量很小，终端大部分时间都处于睡眠模式，终端发送数据时可能在接入过程中伴随着信令传输就可以完成上行数据的传输。网络侧支持基于控制面优化的数据传输和基于数据面优化的数据传输2种方案，目前基站侧采用基于覆盖等级的预配置参数进行调度，即终端位置确定后，基站可以通过终端发送的接入preamble序列参数判断终端所属的覆盖等级，然后基站基于每种覆盖等级预设的上行调度mcs和上行物理信道重复次数。由于每种覆盖等级对应的范围很广，如果终端处于对应覆盖等级的边界，采用基站侧预配置参数的调度方法很可能导致上行误码高，重传频发，传输效率低下，终端长时间发送数据不成功，不仅消耗紧缺的频谱资源，而且会增加终端侧的能耗，大大缩减了终端的电池使用时间。
发明内容
本申请实施例提供一种上行调度控制方法及装置、设备和存储介质，通过该方法可以在获取到第一调度方式(包括基于基站所述网络的覆盖等级确定的第一上行调度调制编码策略和第一最大重复次数)后，根据终端发送的消息3(msg3)的信噪比确定上行业务信道的信噪比，并通过所述上行业务信道的信噪比修正所述第一调度方式以得到第二调度方式。进而将修正得到的第二调度方式发送给终端，以使所述终端基于所述第二调度方式进行上行数据传输的调度，可以提升窄带物联网(NB-IoT)系统的上行传输效率。
第一方面，本申请实施例提供一种上行调度控制方法，包括：获取第一调度方式，所述第一调度方式包括基站基于终端所属的覆盖等级确定的第一上行调度调制编码策略和第一最大重复次数；根据所述终端发送的消息3对应的信噪比确定上行业务信道的信噪比；通过所述上行业务信道的信噪比修正所述第一调度方式以得到第二调度方式；以及将所述第二调度方式发送给所述终端，以使所述终端基于所述第二调度方式进行上行数据传输的调度。
进一步地，所述根据所述终端发送的消息3对应的信噪比确定上行业务信道的信噪比包括：根据所述消息3对应的信噪比和偏移值确定所述上行业务信道的信噪比。
进一步地，通过所述上行业务信道的信噪比修正所述第一调度方式以得到第二调度方式包括：若在所述第一上行调度调制编码策略中获取到满足所述上行业务信道的信噪比的调制编码策略，则将其设置为第一目标调制编码策略，并将所述第一最大重复次数设置为1以作为第一目标重复次数；其中，所述第二调度方式包括所述第一目标调制编码策略和所述第一目标重复次数。
进一步地，所述在所述第一上行调度调制编码策略中获取到满足所述上行业务信道的信噪比的调制编码策略包括：根据所述上行业务信道的信噪比在第一上行调度调制编码策略对应的调制编码策略与信噪比解调门限关系表中映射得到所述第一目标调制编码策略。
进一步地，通过所述上行业务信道的信噪比修正所述第一调度方式以得到第二调度方式包括：若在所述第一上行调度调制编码策略中未获取到满足所述上行业务信道的信噪比的调制编码策略，则将所述第一上行调度调制编码策略中最小调制编码策略作为第二目标调制编码策略，并根据所述上行业务信道的信噪比与所述第二目标调制编码策略相关信息之间的差异信息确定第二目标重复次数；其中，所述第二调度方式包括所述第二目标调制编码策略和所述第二目标重复次数。
进一步地，所述根据所述上行业务信道的信噪比与所述第二目标调制编码策略相关信息之间的差异信息确定第二目标重复次数包括：
将所述第二目标调制编码策略MCS minCEi对应的解调门限SNR″与所述上行业务信道的信噪比SNR′做差，以得到动态阈值；分别计算终端所属的覆盖等级对应的上行重复次数范围中每一个重复次数的第一函数值，遍历所述每一个重复次数的第一函数值，若存在不小于所述动态阈值的目标函数值，则将所述目标函数值对应的重复次数中的最小重复次数作为所述第二目标重复次数，若不存在所述目标函数值，则将所述终端所属的覆盖等级对应的上行重复次数范围中最大重复次数作为所述第二目标重复次数。
进一步地，所述分别计算终端所属的覆盖等级对应的上行重复次数范围中每一个重复次数的第一函数值包括通过以下公式计算：
Δ≤10log(Ri)
其中，Δ表示所述动态阈值，Ri表示终端所属的覆盖等级对应的上行重复次数范围中第i个重复次数。
第二方面，本申请再一个实施例还提供一种上行调度控制装置，包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储至少一条指令，所述指令由所述处理器加载并执行时以实现第一方面提供的上行调度控制方法。
其中，第二方面提供的上行调度控制装置可以为网络设备的组成元件，例如，该组成元件为一种芯片。
第三方面，本申请再一个实施例还提供一种网络设备，该网络设备包括第二方面提供的上行调度控制装置。其中，第三方面提供的网络设备可以为一种基站。
第四方面，本申请再一个实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面提供的上行调度控制方法。
通过上述技术方案，在获取到第一调度方式(包括基于基站所述网络的覆盖等级确定的第一上行调度调制编码策略和第一最大重复次数)后，根据终端发送的消息3(msg3)的信噪比确定上行业务信道的信噪比，并通过所述上行业务信道的信噪比修正所述第一调度方式以得到第二调度方式。进而将修正得到的第二调度方式发送给终端，以使所述终端基于所述第二调度方式进行上行数据传输的调度，可以提升窄带物联网(NB-IoT)系统的上行传输效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中NB-IoT网络架构示意图；
图2本申请一个实施例提供的上行调度控制方法的流程图；
图3为本申请一个实施例提供的终端接入的示意图；
图4为本申请再一个实施例提供的上行调度mcs和重复次数确定流程图；
图5为本申请再一个实施例提供的上行调度控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
图1为现有技术提供的NB-IoT网络架构示意图，如图1所示，NB-IoT通信系统包括NB终端、NB基站、NB核心网及NB应用处理平台，NB终端通过NB基站接入网络后，将上行数据发给基站，然后基站解码后发给NB核心网络处理，最后由NB核心网络把数据转发给NB应用处理平台处理。
NB-IoT系统主要针对小数据量、移动性弱、数据发送频率低、对时延要求不高、系统容量大、覆盖范围广的场景。例如智能路灯、智能水表、智能燃气表、智能停车、井盖，智能烟感等应用场景。
NB-IoT通信系统由于其终端传输数据量很小，终端大部分时间都处于睡眠模式，终端发送数据时可能在接入过程中伴随着信令传输就可以完成上行数据的传输。网络侧支持基于控制面优化的数据传输和基于数据面优化的数据传输两种方案，目前基站侧采用基于覆盖等级的预配置参数进行调度，即终端位置确定后，基站可以通过终端发送的随机接入序列(preamble序列)参数判断终端所属的覆盖等级(Coveragence EnhancementLevel)，然后基站基于每种覆盖等级预设的上行调度调制编码策略(Modulation andCoding Scheme，MCS)和上行物理信道重复次数，不考虑终端和基站之间的无线链路质量水平，直接利用预设的参数进行上行数据的调度。每种覆盖等级对应的范围很广，如果终端处于对应覆盖等级的边界，采用基站侧预配置参数的调度方法很可能导致上行误码高，重传频发，传输效率低下，终端长时间发送数据不成功，不仅消耗紧缺的频谱资源，而且会增加终端侧的能耗，大大缩减了终端的电池使用时间。具体地，如果终端和基站之间的无线链路质量很好，预配置调度MCS偏低，NB系统由于频域资源有限，终端需要更多的时域资源去发送数据，影响系统的性能和容量；如果终端和基站之间的无线链路质量较差，预配置调度MCS偏高，高概率出现上行误码高，重传频发，系统传输效率低下，终端长时间发送上行数据不成功，不仅浪费宝贵的频谱资源，而且会增加终端的能耗，大大缩减了终端的电池使用时间(NB终端的电池使用时间预期10年)，同时也过多消耗系统时频资源，导致系统传输效率降低。
为克服上述技术问题，本申请一个实施例提供一种上行调度控制方法，图2为本申请一个实施例提供的上行调度控制方法的流程图，如图2所示，该方法包括以下步骤：
步骤201：获取第一调度方式，所述第一调度方式包括基站基于终端所属的覆盖等级确定的第一上行调度调制编码策略和第一最大重复次数。
步骤202：根据所述终端发送的消息3对应的信噪比确定上行业务信道的信噪比。
步骤203：通过所述上行业务信道的信噪比修正所述第一调度方式以得到第二调度方式。
步骤204：将所述第二调度方式发送给所述终端，以使所述终端基于所述第二调度方式进行上行数据传输的调度。
图3为本申请一个实施例提供的终端接入的示意图，如图3所示，NB终端发消息1，即，msg1，该消息1中包含preamble信号，基站检测到preamble信号后，给终端发送随机接入响应(Random Access Response，RAR)消息。终端根据RAR中的调度参数发送消息3(msg3)，基站收到msg3后给终端下发消息4(msg4)。基站同时给终端发送上行数据的调度信息，终端发起上行数据传输。
在步骤201的具体实施中，基站可以获取基于终端所属的覆盖等级确定的第一上行调度调制编码策略和第一最大重复次数，该具体实施步骤可以包括如图4所示的以下步骤：
步骤401：基站接收终端发送的preamble信号。
步骤402：基站根据接收到的preamble信号确定终端当前所属的覆盖等级CEi。
步骤403：根据终端所属的覆盖等级确定相应的MCS范围和最大重复次数。
具体地，NB-IoT的覆盖范围可以划分多个覆盖等级，CE0、CE1.......CEn，0≤i≤n，通过系统仿真获取每个覆盖等级(CE level)对应的调度MCS范围和上行业务信道的最大重复次数，其中覆盖等级与调度参数(MCS范围和上行业务信道的最大重复次数)的关系如表一所示：
表一
覆盖等级(CE level) 调度MCS范围 上行最大重复次数
CE0 MCSmin<sub>CE0</sub>～MCSmax<sub>CE0</sub> Rmax<sub>CE0</sub>
CE1 MCSmin<sub>CE1</sub>～MCSmax<sub>CE1</sub> Rmax<sub>CE1</sub>
.... .... ....
CEn MCSmin<sub>CEn</sub>～MCSmax<sub>CEn</sub> Rmax<sub>CEn</sub>
其中，CEn表示终端所属网络覆盖等级n，n为正整数，MCS minCEn表示覆盖等级n的最小可调度MCS参数，MCS maxCEn表示覆盖等级n的最大可调度MCS参数，R maxCEn表示覆盖等级n的最大上行业务信道重复次数。
举例来说，根据终端发送的preamble信号确定终端所属的覆盖等级为CE1，则通过表一可以获取到CE1所对应的MCS范围为MCS minCE1～MCS maxCE1，上行最大重复次数为RmaxCE1。
在步骤202的具体实施中，基站可以根据所述终端发送的消息3对应的信噪比确定上行业务信道的信噪比，相当于图4所示的步骤404中记载的根据消息3的SNR预测上行业务信道SNR。具体地，可以根据所述消息3对应的信噪比和偏移值确定所述上行业务信道的信噪比。其中，该上行业务信道的信噪比的确定公式如下：
SNR′＝SNRmsg3+offset
其中，SNR′表示上行业务信道的信噪比，SNRmsg3表示基站解调消息3后测量得到的接收信噪比(即消息3对应的信噪比)，offset表示NB-IoT系统的上行业务信道SNR′相对于消息3对应的SNRmsg3的偏移值。该offset可以在确定SNRmsg3后确定。
在步骤203的具体实施中，基站可以通过所述上行业务信道的信噪比修正所述第一调度方式以得到第二调度方式。该修正过程包括图4所示的以下步骤：
步骤404其中记载的：查找调度MCS。
步骤405：是否匹配到满足所述上行业务信道的信噪比SNR′的MCS，若匹配到，则执行步骤406，若未匹配到，则执行步骤407。
其中，确定是否匹配到满足所述上行业务信道的信噪比SNR′的MCS的具体过程可以包括将上行业务信道的信噪比SNR′代入第一上行调度调制编码策略对应的调制编码策略与信噪比解调门限关系表，确定是否能够映射得到上行业务信道的信噪比SNR′对应的MCS。
步骤406：将匹配到的MCS作为第一目标调制编码策略后，执行步骤408。
步骤407：将终端当前所属覆盖等级CEi对应的MCS范围中最小MCS(MCS minCEi)作为第二目标调制编码策略后，执行步骤409。
步骤408：将最大重复次数设置为1以作为第一目标重复次数。因此，在匹配到满足所述上行业务信道的信噪比SNR′的MCS的情况下，所确定的第二调度方式包括所述第一目标调制编码策略和所述第一目标重复次数。
步骤409：计算上行业务信道的信噪比与SNR′第二目标调制编码策略MCS minCEi相关信息之间的差异信息。
其中，SNR′第二目标调制编码策略MCS minCEi相关信息可以为第二目标调制编码策略MCS minCEi对应的解调门限SNR″，该第二目标调制编码策略MCS minCEi对应的解调门限SNR″可以通过例如查表的方式获得，进而该差异信息计算过程可以包括：
将第二目标调制编码策略MCS minCEi对应的解调门限SNR″与预测得到的所述上行业务信道的信噪比SNR′做差，以得到动态阈值Δ(差异信息)。
具体地，该动态阈值Δ的计算公式如下：
Δ＝SNR″-SNR′
步骤410：分别计算终端所属的覆盖等级对应的上行重复次数范围中每一个重复次数的第一函数值，遍历所述每一个重复次数的第一函数值，以确定是否存在不小于所述动态阈值的目标函数值，若存在，则执行步骤411，若不存在，则执行步骤412。
其中，分别计算终端所属的覆盖等级对应的上行重复次数范围中每一个重复次数的第一函数值包括通过以下公式计算：
Δ≤10log(Ri)
其中，Δ表示所述动态阈值，Ri表示终端当前所属的覆盖等级CEi对应的上行重复次数范围0～R maxCEi中第i个重复次数，0≤i≤n，10log(Ri)表示第i个重复次数对应的第一函数值。进一步地，可以遍历每一个重复次数Ri对应的第一函数值10log(Ri)，确定是否存在不小于动态阈值Δ的目标函数值。
步骤411：若存在该目标函数值，其中，若只存在一个目标函数值，则将该一个目标函数值对应的重复次数作为第二目标重复次数，若存在多个目标函数值，则可以根据该多个目标函数值确定相应的多个重复次数，进而可以将多个目标函数值确定相应的多个重复次数中最小重复次数作为第二目标重复次数。
步骤412：若不存在该目标函数值，则将终端当前所属的覆盖等级CEi对应的上行重复次数范围中最大重复次数R maxCEi作为所述第二目标重复次数。
因此，在未匹配到满足所述上行业务信道的信噪比SNR′的MCS的情况下，所确定的第二调度方式包括所述第二目标调制编码策略和所述第二目标重复次数。
在步骤204的具体实施中，基站可以将通过上述步骤获取到的第二调度方式发送给终端，以使终端根据接收到的第二调度方式进行上行数据传输的调度。
图5为本申请再一个实施例提供的上行调度控制装置结构示意图，如图5所示，该装置可以包括处理器501和存储器502，所述存储器502用于存储至少一条指令，所述指令由所述处理器501加载并执行时以实现图2或图4提供的上行调度控制方法。
在一种实施方式中，该上行调度控制装置可以为网络设备的组成元件，例如，该组成元件为一种芯片。
本申请实施例还提供一种网络设备，其中，该网络设备可以包括图5所示实施例提供的上行调度控制装置。在一种实施方式中该网络设备可以为一种基站。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现图2或图4提供的上行调度控制方法。
可以理解的是，所述应用可以是安装在终端上的应用程序(nativeApp)，或者还可以是终端上的浏览器的一个网页程序(webApp)，本申请实施例对此不进行限定。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)或处理器(Processor)执行本申请各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种上行调度控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取第一调度方式，所述第一调度方式包括基站基于终端所属的覆盖等级确定的第一上行调度调制编码策略和第一最大重复次数；
根据所述终端发送的消息3对应的信噪比确定上行业务信道的信噪比；
通过所述上行业务信道的信噪比修正所述第一调度方式以得到第二调度方式；以及
将所述第二调度方式发送给所述终端，以使所述终端基于所述第二调度方式进行上行数据传输的调度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述终端发送的消息3对应的信噪比确定上行业务信道的信噪比包括：
根据所述消息3对应的信噪比和偏移值确定所述上行业务信道的信噪比。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述上行业务信道的信噪比修正所述第一调度方式以得到第二调度方式包括：
若在所述第一上行调度调制编码策略中获取到满足所述上行业务信道的信噪比的调制编码策略，则将其设置为第一目标调制编码策略，并将所述第一最大重复次数设置为1以作为第一目标重复次数；
其中，所述第二调度方式包括所述第一目标调制编码策略和所述第一目标重复次数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在所述第一上行调度调制编码策略中获取到满足所述上行业务信道的信噪比的调制编码策略包括：
根据所述上行业务信道的信噪比在第一上行调度调制编码策略对应的调制编码策略与信噪比解调门限关系表中映射得到所述第一目标调制编码策略。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述上行业务信道的信噪比修正所述第一调度方式以得到第二调度方式包括：
若在所述第一上行调度调制编码策略中未获取到满足所述上行业务信道的信噪比的调制编码策略，则将所述第一上行调度调制编码策略中最小调制编码策略作为第二目标调制编码策略，并根据所述上行业务信道的信噪比与所述第二目标调制编码策略相关信息之间的差异信息确定第二目标重复次数；
其中，所述第二调度方式包括所述第二目标调制编码策略和所述第二目标重复次数。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述上行业务信道的信噪比与所述第二目标调制编码策略相关信息之间的差异信息确定第二目标重复次数包括：
将所述第二目标调制编码策略MCS minCEi对应的解调门限SNR″与所述上行业务信道的信噪比SNR′做差，以得到动态阈值；
分别计算终端所属的覆盖等级对应的上行重复次数范围中每一个重复次数的第一函数值，遍历所述每一个重复次数的第一函数值，若存在不小于所述动态阈值的目标函数值，则将所述目标函数值对应的重复次数中的最小重复次数作为所述第二目标重复次数，若不存在所述目标函数值，则将所述终端所属的覆盖等级对应的上行重复次数范围中最大重复次数作为所述第二目标重复次数。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述分别计算终端所属的覆盖等级对应的上行重复次数范围中每一个重复次数的第一函数值包括通过以下公式计算：
Δ≤10log(Ri)
其中，Δ表示所述动态阈值，Ri表示终端所属的覆盖等级对应的上行重复次数范围中第i个重复次数。
8.一种上行调度控制装置，其特征在于，所述装置包括：
处理器和存储器，所述存储器用于存储至少一条指令，所述指令由所述处理器加载并执行时以实现如权利要求1-7中任意一项所述的上行调度控制方法。
9.一种网络设备，其特征在于，所述网络设备包括权利要求8所述的上行调度控制装置。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任意一项所述的上行调度控制方法。
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