本發(fā)明概括而言涉及無線通信領域，更具體而言，涉及一種用于nb-iot的非對稱頻帶配置的方法和裝置。

背景技術：

窄帶物聯(lián)網(narrowbandinternetofthings，nb-iot)是一種支持低速率機器到機器(machinetomachine，m2m)服務的技術，其成本非常低并且更容易在當前的蜂窩移動(如全球移動通信(gsm)和/或長期演進(lte))網絡中部署。3gppran#69批準了nb-iot并在ran#70進行了更新以規(guī)定對蜂窩物聯(lián)網的無線接入，極大地基于演進的通用移動通信系統(tǒng)(umts)陸地無線接入(e-utra)的非后向兼容的變形，其改進了室內覆蓋，支持大量低吞吐量設備，延遲敏感性較低，設備成本非常低，設備功耗較低并且網絡架構優(yōu)化(見參考文獻[1])。

nb-iot對于下行鏈路(dl)和上行鏈路(ul)都支持180khz用戶設備(ue)射頻(rf)帶寬。在ran1nb-iot自組網中，已經同意至少對于帶內操作模式和保護頻帶操作模式支持多頻帶nb-iot(見參考文獻[2])。作為錨頻帶的一個nb-iot頻帶包含nb-主同步信號(pss)/輔同步信號(sss)和nb-物理廣播信道(pbch)，其他頻帶由主信息塊(mib)和/或系統(tǒng)信息塊(sib)和/或無線資源控制(rrc)信令來配置，但是目前仍未規(guī)定其詳細信令。

當前的多頻帶nb-iot工作都集中于對稱的dl/ul資源分配。dl/ul180khz頻帶是配對的，dl頻帶和ul頻帶之間存在著一對一映射。然而，考慮到nb-iot的業(yè)務模式，dl業(yè)務量和ul業(yè)務量之間通常是非對稱的，因此對稱的dl/ul頻帶配置對于頻譜利用效率 而言不夠好。

參考文獻：

[1]rp-152284,“revisedworkitem:narrowbandiot(nb-iot)”,ran#70,huawei,hisilicon.

[2]“ran1agreementsforrel-13nb-iot”,ran1#84,ericsson.

技術實現(xiàn)要素：

為此，本發(fā)明提出了一種用于nb-iot的非對稱頻帶配置方案，其中為dl和ul配置不同數(shù)量的頻帶。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，提供了一種用于nb-iot的非對稱頻帶配置的方法，該方法包括：為基站所服務的所有ue分配可用dl頻帶集合和可用ul頻帶集合，其中，該可用dl頻帶集合中所包含的頻帶數(shù)不等于該可用ul頻帶集合中所包含的頻帶數(shù)；通過系統(tǒng)信息將與所分配的可用dl頻帶集合和可用ul頻帶集合有關的信息廣播給其所服務的所有ue；在所有ue中的一個ue的ul頻帶上檢測到隨機接入，其中所述ul頻帶是從所述可用ul頻帶集合中選擇的；以及從所述可用dl頻帶集合中確定用于所述ue的dl頻帶。

根據(jù)本發(fā)明的另一些實施方式，提供了一種用于nb-iot的非對稱頻帶配置的方法，包括：通過系統(tǒng)信息從基站接收與所述基站所分配的可用dl頻帶集合和可用ul頻帶集合有關的信息，其中，該可用dl頻帶集合中所包含的頻帶數(shù)不等于該可用ul頻帶集合中所包含的頻帶數(shù)；從所述可用ul頻帶集合中選擇一個ul頻帶用于ue的ul傳輸；從所述可用dl頻帶集合中確定用于所述ue的dl頻帶；以及在所選擇的ul頻帶上執(zhí)行隨機接入過程。

根據(jù)本發(fā)明的另一些實施方式，提供了一種用于nb-iot的非對稱頻帶配置的裝置，包括：頻帶分配單元，用于為基站所服務的所有ue分配可用dl頻帶集合和可用ul頻帶集合，其中，該可用dl頻帶集合中所包含的頻帶數(shù)不等于該可用ul頻帶集合中所包含的頻帶數(shù)；發(fā)送單元，用于通過系統(tǒng)信息將與所分配的可用dl頻帶集 合和可用ul頻帶集合有關的信息廣播給其所服務的所有ue；檢測單元，用于在所有ue中的一個ue的ul頻帶上檢測到隨機接入，其中所述ul頻帶是從所述可用ul頻帶集合中選擇的；以及dl頻帶確定單元，用于從所述可用dl頻帶集合中確定用于所述ue的dl頻帶。

根據(jù)本發(fā)明的另一些實施方式，提供了一種用于nb-iot的非對稱頻帶配置的裝置，包括：接收單元，用于通過系統(tǒng)信息從基站接收與所述基站所分配的可用dl頻帶集合和可用ul頻帶集合有關的信息，其中，該可用dl頻帶集合中所包含的頻帶數(shù)不等于該可用ul頻帶集合中所包含的頻帶數(shù)；ul頻帶選擇單元，用于從所述可用ul頻帶集合中選擇一個ul頻帶用于ue的ul傳輸；dl頻帶確定單元，用于從所述可用dl頻帶集合中確定用于所述ue的dl頻帶；以及發(fā)送單元，用于在所選擇的ul頻帶上執(zhí)行隨機接入過程。

利用本發(fā)明的用于nb-iot的非對稱頻帶配置方案，頻帶配置能夠動態(tài)適應于長期演進(lte)系統(tǒng)和nb-iot系統(tǒng)的不同的業(yè)務dl/ul模式，并且尤其適合于帶內nb-iot操作模式。

附圖說明

通過以下參考下列附圖所給出的本發(fā)明的具體實施方式的描述之后，將更好地理解本發(fā)明，并且本發(fā)明的其他目的、細節(jié)、特點和優(yōu)點將變得更加顯而易見。在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的用于nb-iot的非對稱頻帶配置方法的流程圖；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的用于nb-iot的非對稱頻帶配置的一個實例的示意圖；

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一種用于nb-iot的非對稱頻帶配置的裝置的方框圖；以及

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一種用于nb-iot的非對稱頻帶配置的裝置的方框圖。

具體實施方式

下面將參照附圖更詳細地描述本公開的優(yōu)選實施方式。雖然附圖中顯示了本公開的優(yōu)選實施方式，然而應該理解，可以以各種形式實現(xiàn)本公開而不應被這里闡述的實施方式所限制。相反，提供這些實施方式是為了使本公開更加透徹和完整，并且能夠將本公開的范圍完整的傳達給本領域的技術人員。

當前，dl/ul頻譜資源通常是對稱的。在全球移動通信(gsm)網絡中，采用成對的dl/ul頻帶。dl和ul頻帶成對并且由參數(shù)絕對無線頻道編號(arfcn)指示。一旦確定了頻率索引，dl和ul頻帶就確定了。在lte頻分雙工(fdd)網絡中，采用類似的方案進行對稱dl/ul資源配置。

在帶內模式的nb-iot部署中，nb-iot利用正常lte載波內的物理資源塊(prb)。具體而言，對于諸如安全監(jiān)控、移動自動報告異常/周期性報告之類的iot業(yè)務來說，業(yè)務量主要在ul方向，dl方向所需的業(yè)務量要少于ul方向。在lte網絡的常規(guī)應用中，由于多媒體業(yè)務、移動互聯(lián)網瀏覽和下載的發(fā)展，dl業(yè)務量遠遠大于ul業(yè)務量。如果對于nb-iotdl和ul分配相同量的資源(相當于為ltedl和ul傳輸剩下的頻譜資源量相同)，則部分nb-iotdl頻譜資源和部分lteul頻譜資源將會浪費。

為了提高有限的頻譜資源的利用效率，本發(fā)明提出了一種用于nb-iot的非對稱頻帶配置方案，尤其是針對帶內nb-iot操作模式的非對稱頻帶配置方案，其中為nb-iotdl和ul傳輸配置不同數(shù)量的頻帶。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的用于nb-iot的非對稱頻帶配置方法100的流程圖。

如圖1中所示，nb-iot包括基站(例如enb)1及其所服務的一個或多個nb-iotue2。作為示例，圖1中僅示出了一個nb-iotue2以便于下面的更具體的描述。

在步驟110，基站1為其所服務的所有nb-iotue2分配可用dl頻帶集合和可用ul頻帶集合，其中，該可用dl頻帶集合中所包含的頻帶數(shù)(表示為n_dl)不等于該可用ul頻帶集合中所包含的頻帶數(shù)(表示為n_ul)。這與對稱頻帶配置中，將n_ul限制等于n_dl不同。

在一種實現(xiàn)中，考慮到nb-iot的ul業(yè)務量需求通常大于dl業(yè)務量需求，因此n_dl小于n_ul。

在步驟120，基站1通過系統(tǒng)信息將與所分配的可用dl頻帶集合和可用ul頻帶集合有關的信息廣播給其所服務的所有nb-iotue2。

在一種實現(xiàn)中，系統(tǒng)信息可以是mib、sib、rrc中的任意一種或多種。其中，用于nb-iot的可用頻帶的系統(tǒng)信息被分為兩個部分，一部分用于dl頻帶，一部分用于ul頻帶。

在一種實現(xiàn)中，基站1將所分配的可用dl頻帶集合和可用ul頻帶集合中的頻帶的索引信息廣播給nb-iotue2。在另一種實現(xiàn)中，不同的dl頻帶集合和ul頻帶集合在基站1和nb-iotue2中對應于不同的預置指示符，因此基站1將相應的指示符廣播給nb-iotue2。

在一種實現(xiàn)中，基站1在其錨頻帶上廣播與所分配的可用dl頻帶集合和可用ul頻帶集合有關的信息。

從而，nb-iotue2接入該nb-iot系統(tǒng)(例如在錨頻帶上)，并獲取與基站1所分配的可用dl頻帶集合和可用ul頻帶集合有關的信息。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的用于nb-iot的非對稱頻帶配置的一個實例的示意圖。

如圖2中所示，假設nb-iot系統(tǒng)工作于10mhzfddlte系統(tǒng)的帶內模式。nb-iot系統(tǒng)的ul數(shù)據(jù)傳輸需要20個ul頻帶。利用現(xiàn)有的對稱頻帶配置，為nb-iot系統(tǒng)配置20個dl頻帶和20個ul頻帶。相應地，傳統(tǒng)lteue只剩下了30個dl頻帶和30個ul頻 帶。

考慮到正常lteue和nb-iotue的不同的業(yè)務量需求，可以只為dlnb-iot配置少于20個頻帶(例如5個頻帶，如圖2中所示)。注意，nb-iot錨頻帶是特殊的dlnb-iot頻帶。因此，有45個dl頻帶可用于傳統(tǒng)ltedl傳輸，從而傳統(tǒng)ltedl傳輸將具有大約150％的資源效益。

而對于包含非對稱nb-iot頻帶信息的系統(tǒng)信息來說，頻帶索引的總數(shù)是n_ul+n_dl＝25，其中20個用于ul頻帶，5個用于dl頻帶。

接下來討論rrc連接之前的單個ue的dl和ul頻帶分配。

在步驟130，想要接入非對稱nb-iot系統(tǒng)的ue(如圖1中所示的nb-iotue2)從來自基站1的可用ul頻帶集合中選擇一個ul頻帶用于其ul傳輸。例如，在nb-iotue2接收到mib和pss/sss之后，其可以接收sib并且獲取關于可用dl頻帶集合和可用ul頻帶集合的信息。用于上行數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢砩闲泄蚕硇诺?pusch)和用于ue的隨機接入的物理隨機接入信道(prach)都在該ul頻帶上傳輸。

在一種實現(xiàn)中，nb-iotue2根據(jù)預定函數(shù)，基于nb-iotue2已知的參數(shù)來選擇該ul頻帶。例如，這些參數(shù)可以包括ue標識符(id)(例如全球唯一臨時ue標識(guti)或國際移動用戶識別碼(imsi))、其自身的覆蓋水平、可用ul頻帶集合中的頻帶數(shù)(n_ul)等。

為了獲得平衡的頻帶選擇，頻帶索引應當隨機化。因此更優(yōu)選地，預定函數(shù)可以是哈希函數(shù)，其中ueid包含在哈希密鑰中。例如，ueul頻帶索引＝ueidmodn_ul。

或者，nb-iotue2隨機地選擇該ul頻帶，其中nb-iotue2利用隨機數(shù)發(fā)生器(例如線性同余發(fā)生器)直接產生一個從1到n_ul的隨機整數(shù)來作為其ul頻帶索引。

在步驟140，nb-iotue2在所選擇的ul頻帶上(更具體地， 在prach上)執(zhí)行隨機接入(ra)過程。

在步驟150，基站1從可用dl頻帶集合中確定用于nb-iotue2的dl頻帶。

在一種實現(xiàn)中，基站1可以根據(jù)基站1和nb-iotue2都知道的一個預定函數(shù)來確定該dl頻帶，基站1和nb-iotue2都知道該預定函數(shù)的參數(shù)。在一些實例中，這些參數(shù)包括nb-iotue2的ul頻帶索引、nb-iotue2的前導碼索引、nb-iotue2的覆蓋水平和可用dl頻帶集合中的頻帶數(shù)(n_dl)中的一個或多個。

nb-iotue2能夠類似地確定其dl頻帶。在nb-iotue2側對其dl頻帶的確定可以在步驟130之后的任意時間執(zhí)行，可以與步驟150同時或者不同時執(zhí)行。這樣，nb-iotue2和基站1都能夠獲知nb-iotue2的dl頻帶，nb-iotue2的物理下行控制信道(pdcch)和物理下行共享信道(pdsch)都在該dl頻帶上承載。

在另一種實現(xiàn)中，ul頻帶和dl頻帶之間的映射可以被(例如基站1)預先規(guī)定，因此一旦nb-iotue2的ul頻帶確定，基站1和nb-iotue2就可以根據(jù)該映射直接獲得對應的dl頻帶索引。這能夠在實現(xiàn)復雜度方面獲益。

通過這種方式，不需要控制信號來用于rrc空閑狀態(tài)下的ue的頻帶分配，這大大降低了nb-iot系統(tǒng)的控制開銷。

這樣，nb-iotue2和基站1都獲得了nb-iotue2的dl頻帶索引和ul頻帶索引。

以下舉例說明nb-iotue2的ul頻帶和dl頻帶的確定過程。

在一個實例中，ueid＝460001234560001的nb-iotue2想要接入具有20個(n_ul)可用ul頻帶和5個(n_dl)可用dl頻帶的nb-iot系統(tǒng)。nb-iotue2可以通過ueidmodn_ul計算其ul頻帶索引，該索引為1，因此nb-iotue2可以使用可用ul頻帶集合中的第一個ul頻帶作為其ul頻帶。然后，nb-iotue2在其ul頻帶上執(zhí)行ra過程。nb-iotue2選擇第二前導碼并在prach上發(fā)送?；?在第一個ul頻帶上接收到該前導碼并確定 其前導碼索引。nb-iotue2和基站1都知道ul頻帶索引為1并且前導碼索引為2。然后，nb-iotue2的dl頻帶索引由(ul頻帶索引*前導碼索引)modn_dl＝2給出。也就是說，可用dl頻帶集合中的第二個dl頻帶被分配給該nb-iotue2。至此，nb-iotue2和基站1都知道該nb-iotue2的ul和dl頻帶索引。

在另一個實例中，假設nb-iotue2想要接入具有20個(n_ul)可用ul頻帶和5個(n_dl)可用dl頻帶的nb-iot系統(tǒng)。ul頻帶索引與dl頻帶索引之間的映射為dl頻帶索引＝ceil(ul頻帶索引/4)，其中函數(shù)ceil(*)表示向上取整。例如，ul頻帶1、2、3、4的對應dl頻帶都為dl頻帶1。nb-iotue2直接產生隨機數(shù)11作為其ul頻帶索引。根據(jù)上述映射關系，對應的dl頻帶索引為3。

可選地，在隨機接入之后，nb-iotue2進入rrc連接狀態(tài)，此時方法100還可以包括步驟160，其中基站1通過rrc信令向nb-iotue2發(fā)送更新的dl頻帶索引和/或ul頻帶索引以調整nb-iotue2的頻帶配置。頻帶調整可以考慮一種或多種因素，包括整個網絡的負載平衡、ue的覆蓋水平和/或ue的業(yè)務模式等。

當nb-iotue2接收到該rrc信令時，將其dl頻帶和/或ul頻帶改變到更新的dl頻帶索引和/或ul頻帶索引。否則，nb-iotue2仍停留在其現(xiàn)有的ul和dl頻帶。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一種用于nb-iot的非對稱頻帶配置的裝置300的方框圖。裝置300例如可以實現(xiàn)在基站(如圖1中所示的基站1)中。

如圖3中所示，裝置300包括：頻帶分配單元310，用于為基站所服務的所有ue分配可用dl頻帶集合和可用ul頻帶集合，其中，該可用dl頻帶集合中所包含的頻帶數(shù)不等于該可用ul頻帶集合中所包含的頻帶數(shù)；發(fā)送單元320，用于通過系統(tǒng)信息將與所分配的可用dl頻帶集合和可用ul頻帶集合有關的信息廣播給其所服務的所有ue；檢測單元330，用于在所有ue中的一個ue的ul頻帶上檢測到隨機接入，其中該ul頻帶是從該可用ul頻帶集合中選擇的； 以及dl頻帶確定單元340，用于從該可用dl頻帶集合中確定用于該ue的dl頻帶。

在一種實現(xiàn)中，該可用dl頻帶集合中所包含的頻帶數(shù)小于該可用ul頻帶集合中所包含的頻帶數(shù)。

在一種實現(xiàn)中，將所分配的可用dl頻帶集合和可用ul頻帶集合中的頻帶的索引信息廣播給所有ue。

在一種實現(xiàn)中，當不同的dl頻帶集合和ul頻帶集合在基站和所有ue中對應于不同的預置指示符時，將相應的指示符廣播給所有ue。

在一種實現(xiàn)中，在錨頻帶上廣播與所分配的可用dl頻帶集合和可用ul頻帶集合有關的信息。

在一種實現(xiàn)中，根據(jù)基站和ue都知道的一個預定函數(shù)來確定該dl頻帶。

在一種實現(xiàn)中，根據(jù)ul頻帶和dl頻帶之間的預定映射關系確定dl頻帶。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一種用于nb-iot的非對稱頻帶配置的裝置400的方框圖。裝置400例如可以實現(xiàn)在ue(如圖1中所示的nb-iotue2)中。

如圖4中所示，裝置400包括：接收單元410，用于通過系統(tǒng)信息從基站接收與基站所分配的可用dl頻帶集合和可用ul頻帶集合有關的信息，其中，該可用dl頻帶集合中所包含的頻帶數(shù)不等于該可用ul頻帶集合中所包含的頻帶數(shù)；ul頻帶選擇單元420，用于從可用ul頻帶集合中選擇一個ul頻帶用于ue的ul傳輸；dl頻帶確定單元430，用于從可用dl頻帶集合中確定用于ue的dl頻帶；以及發(fā)送單元440，用于在所選擇的ul頻帶上執(zhí)行隨機接入過程。

在一種實現(xiàn)中，該可用dl頻帶集合中所包含的頻帶數(shù)小于該可用ul頻帶集合中所包含的頻帶數(shù)。

在一種實現(xiàn)中，根據(jù)預定函數(shù)，基于ue已知的參數(shù)來選擇ul 頻帶。

在一種實現(xiàn)中，預定函數(shù)是哈希函數(shù)，并且ueid包含在哈希密鑰中。

在一種實現(xiàn)中，隨機地選擇ul頻帶。

在一種實現(xiàn)中，根據(jù)基站和ue都知道的一個預定函數(shù)來確定該dl頻帶。

在一種實現(xiàn)中，根據(jù)ul頻帶和dl頻帶之間的預定映射關系確定dl頻帶。

利用本發(fā)明的方案，由于nb-iot業(yè)務的非對稱特性，數(shù)據(jù)業(yè)務主要集中在ul方向，因此能夠更有效更靈活地使用頻譜資源。另一方面，通過運營商操作管理與維護(operationadministrationandmaintenance，oam)能夠管理在dl方向需要更多業(yè)務的臨時情況，例如用于nb-iotue軟件/固件(software/firmware,sw/fw)升級等目的。

在本文中，參照附圖對本文公開的方法進行了描述。然而應當理解，附圖中所示的以及說明書中所描述的步驟順序僅僅是示意性的，在不脫離權利要求的范圍的情況下，這些方法步驟和/或動作可以按照不同的順序執(zhí)行而不局限于附圖中所示的以及說明書中所描述的具體順序。

在一個或多個示例性設計中，可以用硬件、軟件、固件或它們的任意組合來實現(xiàn)本申請所述的功能。如果用軟件來實現(xiàn)，則可以將所述功能作為一個或多個指令或代碼存儲在計算機可讀介質上，或者作為計算機可讀介質上的一個或多個指令或代碼來傳輸。計算機可讀介質包括計算機存儲介質和通信介質，其中通信介質包括有助于計算機程序從一個地方傳遞到另一個地方的任意介質。存儲介質可以是通用或專用計算機可訪問的任意可用介質。這種計算機可讀介質可以包括，例如但不限于，ram、rom、eeprom、cd-rom或其它光盤存儲設備、磁盤存儲設備或其它磁存儲設備，或者可用于以通用或專用計算機或者通用或專用處理器可訪問的指令或數(shù)據(jù) 結構的形式來攜帶或存儲希望的程序代碼模塊的任意其它介質。并且，任意連接也可以被稱為是計算機可讀介質。例如，如果軟件是使用同軸電纜、光纖光纜、雙絞線、數(shù)字用戶線(dsl)或諸如紅外線、無線電和微波之類的無線技術來從網站、服務器或其它遠程源傳輸?shù)?，那么同軸電纜、光纖光纜、雙絞線、dsl或諸如紅外線、無線電和微波之類的無線技術也包括在介質的定義中。

可以用通用處理器、數(shù)字信號處理器(dsp)、專用集成電路(asic)、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)或其它可編程邏輯器件、分立門或者晶體管邏輯、分立硬件組件或用于執(zhí)行本文所述的功能的任意組合來實現(xiàn)或執(zhí)行結合本公開所描述的各種示例性的邏輯塊、模塊和電路。通用處理器可以是微處理器，或者，處理器也可以是任何常規(guī)的處理器、控制器、微控制器或者狀態(tài)機。處理器也可以實現(xiàn)為計算設備的組合，例如，dsp和微處理器的組合、多個微處理器、一個或多個微處理器與dsp內核的結合，或者任何其它此種結構。

本領域普通技術人員還應當理解，結合本申請的實施例描述的各種示例性的邏輯塊、模塊、電路和算法步驟可以實現(xiàn)成電子硬件、計算機軟件或二者的組合。為了清楚地表示硬件和軟件之間的這種可互換性，上文對各種示例性的部件、塊、模塊、電路和步驟均圍繞其功能進行了一般性描述。至于這種功能是實現(xiàn)成硬件還是實現(xiàn)成軟件，取決于特定的應用和施加在整個系統(tǒng)上的設計約束條件。本領域技術人員可以針對每種特定應用，以變通的方式實現(xiàn)所描述的功能，但是，這種實現(xiàn)決策不應解釋為背離本發(fā)明的保護范圍。

本公開的以上描述用于使本領域的任何普通技術人員能夠實現(xiàn)或使用本發(fā)明。對于本領域普通技術人員來說，本公開的各種修改都是顯而易見的，并且本文定義的一般性原理也可以在不脫離本發(fā)明的精神和保護范圍的情況下應用于其它變形。因此，本發(fā)明并不限于本文所述的實例和設計，而是與本文公開的原理和新穎性特性的最廣范圍相一致。