CN111083674B - 信道管理方法和装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种信道管理方法和装置。信道管理装置检测是否有eMTC终端接入，在有eMTC终端接入的情况下，开启MPUCCH信道，以便eMTC终端利用MPUCCH信道资源执行eMTC业务，检测eMTC终端是否释放无线链路，在eMTC终端释放无线链路的情况下，关闭MPUCCH信道。本公开通过根据eMTC业务情况动态开关MPUCCH信道，可在保证eMTC业务正常进行的情况下，减小eMTC对LTE上行容量中的MPUCCH影响占比，从而有效提升LTE***的资源利用率。

Description

信道管理方法和装置

技术领域

本公开涉及通信领域，特别涉及一种信道管理方法和装置。

背景技术

随着物联网的发展，物联网终端的连接数量急剧增加。据预测，到2020年物联网终端的连接数将达到50亿。运营商迫切需要开拓新的业务增长点以应对传统的人与人通信方式日益饱和的局面。

目前，3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)标准采用蜂窝网络承载NB-IoT(Narrow Band Internet of Things，窄带物联网)、eMTC(enhanced Machine Type Communication，增强的机器类型通信)业务。

为了更好地满足物联网应用需求，eMTC基于LTE(Long Term Evolution，长期演进)空口接入技术设计了蜂窝物联网技术和特性，eMTC从LTE协议演进而来(带宽为1.4MHz)，主要面向低速率、深度覆盖、低功耗、大连接的物联网应用场景。

eMTC由于引入了eDRX(extended/enhanced Discontinuous Reception，extended/enhanced Discontinuous Reception)省电技术和PSM(Power Saving Mode,省电模式)，eMTC终端功耗比较低。另外，eMTC通过重复和跳频技术，eMTC相对LTE覆盖增强了15dB。

eMTC从LTE协议演进而来(带宽为1.4MHz，6个PRB(Physical Resource Block，资源块)＝1个NB(Narrowband，窄带))，可以从LTE基站升级支持eMTC。

发明内容

发明人通过研究发现，由于eMTC与LTE共用***带宽，在开启eMTC信道和业务后，对于15M带宽的LTE，eMTC对LTE上行容量有5％～15％影响，下行容量有5％～10％影响。对于5M带宽的LTE，eMTC对LTE上行容量有10％～25％影响，下行容量有10％～20％影响。在上行容量影响中，eMTC的MPUCCH(MTC Physical Uplink Control Channel，机器类型通信的物理上行链路控制信道)影响分别占3％(15M带宽)、8％(5M带宽)。即在上行容量影响中，eMTC的MPUCCH占很大比例。由于现有技术静态配置eMTC的MPUCCH信道，即无论是否有eMTC终端接入，MPUCCH始终占用2个PRB***资源。由此造成LTE***资源浪费。

为此，本公开提供一种通过动态开关MPUCCH信道来提高LTE***资源利用率的方案。

根据本公开的一个或多个实施例的一个方面，提供一种信道管理方法，包括：检测是否有增强的机器类型通信eMTC终端接入；在有eMTC终端接入的情况下，开启机器类型通信的物理上行链路控制信道MPUCCH，以便eMTC终端利用MPUCCH信道资源执行eMTC业务；检测eMTC终端是否释放无线链路；在eMTC终端释放无线链路的情况下，关闭MPUCCH信道。

在一些实施例中，在eMTC终端释放无线链路的情况下，关闭MPUCCH信道包括：在eMTC终端释放无线链路后，启动信道定时器进行延迟计时；在延迟预定时间的过程中，检测是否有eMTC终端接入；若在延迟预定时间的过程中，没有eMTC终端接入，则关闭MPUCCH信道。

在一些实施例中，若在延迟预定时间的过程中有eMTC终端接入，则关闭信道定时器，以便eMTC终端利用MPUCCH信道资源执行eMTC业务。

在一些实施例中，在关闭MPUCCH信道后，还包括：重复执行检测是否有eMTC终端接入的步骤。

在一些实施例中，检测是否有eMTC终端接入包括：对机器类型通信的物理随机接入信道MPRACH中的前导标识进行检测；若检测到与eMTC终端相关联的前导标识，则判定有eMTC终端接入。

根据本公开的一个或多个实施例的另一个方面，提供一种信道管理装置，包括：信道决策器，被配置为检测是否有增强的机器类型通信eMTC终端接入，在有eMTC终端接入的情况下，开启机器类型通信的物理上行链路控制信道MPUCCH，以便eMTC终端利用MPUCCH信道资源执行eMTC业务，检测eMTC终端是否释放无线链路，在eMTC终端释放无线链路的情况下，关闭MPUCCH信道。

在一些实施例中，上述装置还包括：信道定时器，被配置为根据信道决策器的指示，启动延迟计时；信道决策器还被配置为在eMTC终端释放无线链路后，指示信道定时器启动延迟计时；还被配置为在延迟预定时间的过程中，检测是否有eMTC终端接入，若在延迟预定时间的过程中，没有eMTC终端接入，则关闭MPUCCH信道。

在一些实施例中，信道决策器还被配置为若在延迟预定时间的过程中有eMTC终端接入，则关闭信道定时器，以便eMTC终端利用MPUCCH信道资源执行eMTC业务。

在一些实施例中，信道决策器还被配置为在关闭MPUCCH信道后，重复执行检测是否有eMTC终端接入的操作。

在一些实施例中，信道决策器还被配置为对机器类型通信的物理随机接入信道MPRACH中的前导标识进行检测，若检测到与eMTC终端相关联的前导标识，则判定有eMTC终端接入。

根据本公开的一个或多个实施例的又一个方面，提供一种信道管理装置，包括：存储器，被配置为存储指令；处理器，耦合到存储器，处理器被配置为基于存储器存储的指令执行实现如上述任一实施例涉及的方法。

根据本公开的一个或多个实施例的又一个方面，提供一种计算机可读存储介质，其中，计算机可读存储介质存储有计算机指令，指令被处理器执行时实现如上述任一实施例涉及的方法。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本公开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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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为本公开一个实施例的信道管理方法的示例性流程图；

图2为本公开另一个实施例的信道管理方法的示例性流程图；

图3为本公开一个实施例的信道管理装置的示例性框图；

图4为本公开另一个实施例的信道管理装置的示例性框图；

图5为本公开一个实施例的信道管理流程示意图。

图6为本公开一个实施例的信道管理示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1为本公开一个实施例的信道管理方法的示例性流程图。在一些实施例中，信道管理方法可由信道管理装置执行。

在步骤101，检测是否有eMTC终端接入。

在一些实施例中，通过对MPRACH(MTC Physical Random Access Channel，机器类型通信的物理随机接入信道)中的前导标识Preamble ID进行检测。若检测到与eMTC终端相关联的前导标识，则判定有eMTC终端接入。

在步骤102，在有eMTC终端接入的情况下，开启MPUCCH信道，以便eMTC终端利用MPUCCH信道资源执行eMTC业务。

在步骤103，检测eMTC终端是否释放无线链路。

在步骤104，在eMTC终端释放无线链路的情况下，关闭MPUCCH信道。

在本公开上述实施例提供的信道管理方法中，仅在eMTC终端接入的情况下才开启MPUCCH信道资源，以便eMTC终端执行相应的业务操作。通过根据eMTC业务情况动态开关MPUCCH信道，可在保证eMTC业务正常进行的情况下，减小eMTC对LTE上行容量中的MPUCCH影响占比，从而有效提升LTE***的资源利用率。

图2为本公开另一个实施例的信道管理方法的示例性流程图。在一些实施例中，信道管理方法可由信道管理装置执行。

在步骤201，对MPRACH信道中的前导标识进行检测。

在步骤202，根据检测结果，判断是否有eMTC终端接入。

若有eMTC终端接入，则执行步骤203；若没有eMTC终端接入，则执行步骤210。

在步骤203，开启MPUCCH信道。

在步骤204，进入第一业务调度状态。在该第一业务调度状态下，eMTC终端利用MPUCCH信道资源执行eMTC业务。也就是说，这里的第一业务对应LTE/eMTC混合业务。

在步骤205，检测eMTC终端是否释放无线链路。

在步骤206，在eMTC终端释放无线链路后，启动信道定时器进行延迟计时。

在步骤207，在延迟预定时间的过程中，检测是否有eMTC终端接入。

若在延迟预定时间的过程中有eMTC终端接入，则执行步骤208；若在延迟预定时间的过程中没有eMTC终端接入，则执行步骤209。

在步骤208，关闭信道定时器，然后返回步骤204，以便eMTC终端利用MPUCCH信道资源执行eMTC业务。

也就是说，在延迟过程中，若有eMTC终端接入，则取消延迟计时，以便eMTC终端继续使用MPUCCH信道。

在步骤209，判断信道定时器是否超时。

若信道定时器未超时，则返回步骤207，以检测是否有eMTC终端接入。若定时器超时，执行步骤210。

在步骤210，关闭MPUCCH信道。

在步骤211，进入第二业务调度状态。此时，MPUCCH信道被LTE业务使用。即，这里的第二业务仅对应LTE业务。然后重复执行步骤201。

图3为本公开一个实施例的信道管理装置的示例性框图。如图3所示，信道管理装置包括信道决策器31。

信道决策器31被配置为检测是否有eMTC终端接入，在有eMTC终端接入的情况下，开启MPUCCH信道32，以便eMTC终端利用MPUCCH信道资源执行eMTC业务。信道决策器31还进一步检测eMTC终端是否释放无线链路，在eMTC终端释放无线链路的情况下，关闭MPUCCH信道32。

在一些实施例中，信道决策器31被配置为对MPRACH信道33中的前导标识进行检测，若检测到与eMTC终端相关联的前导标识，则判定有eMTC终端接入。

在一些实施例中，如图3所示，信道管理装置还包括信道定时器34。

信道决策器31被配置为在eMTC终端释放无线链路后，指示信道定时器34启动延迟计时。信道定时器34被配置为根据信道决策器31的指示，启动延迟计时。

信道决策器31还被配置为在延迟预定时间的过程中，检测是否有eMTC终端接入。若在延迟预定时间的过程中，没有eMTC终端接入，则信道决策器31关闭MPUCCH信道。

若在延迟预定时间的过程中有eMTC终端接入，则信道决策器31关闭信道定时器34，以便eMTC终端利用MPUCCH信道资源执行eMTC业务。

在一些实施例中，信道决策器31还被配置为在关闭MPUCCH信道后，重复执行检测是否有eMTC终端接入的操作。

图4为本公开又一个实施例的信道管理装置的示例性框图。如图4所示，该装置包括存储器41和处理器42。

存储器41用于存储指令，处理器42耦合到存储器41，处理器42被配置为基于存储器存储的指令执行实现如图1或图2中任一实施例涉及的方法。

如图4所示，该装置还包括通信接口43，用于与其它设备进行信息交互。同时，该装置还包括总线44，处理器42、通信接口43、以及存储器41通过总线44完成相互间的通信。

存储器41可以包含高速RAM存储器，也可还包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器41也可以是存储器阵列。存储器41还可能被分块，并且块可按一定的规则组合成虚拟卷。

此外，处理器42可以是一个中央处理器CPU，或者可以是专用集成电路ASIC，或者是被配置成实施本公开实施例的一个或多个集成电路。

本公开同时还涉及一种计算机可读存储介质，其中计算机可读存储介质存储有计算机指令，指令被处理器执行时实现如图1或图2中任一实施例涉及的方法。

下面通过具体示例对本公开进行说明。

一、将MPUCCH信道从关闭状态转换到开启状态

如图5所示，eMTC/LTE基站在开机后，执行相应的初始化和配置流程。eMTC/LTE基站开启eMTC功能，启动eMTC的信道决策器。该信道决策器检测随机接入PRACH信道中Preamble ID号，以判定是否有eMTC终端接入。若没有eMTC终端接入，则信道决策器关闭MPUCCH信道(即MPUCCH信道处于关闭(OFF)状态)。在这种情况下，通过MPUCCH信道执行的业务为LTE业务。接下来，信道决策器继续检测随机接入PRACH信道中Preamble ID。若检测到有eMTC终端接入，则MPUCCH信道决策器打开MPUCCH信道(即MPUCCH信道处于开启(ON)状态)，以完成eMTC业务。此时通过MPUCCH信道执行的业务为LTE/eMTC混合业务。

在如图6所示的信道管理示意图的左侧所示，在没有eMTC业务时，MPUCCH信道被关闭，MPUCCH信道不占用资源。在如图6所示的信道管理示意图的中部所示，当有eMTC终端接入时，信道决策器开启MPUCCH信道。此时MPUCCH信道占用资源，以供eMTC业务使用。

在图6中，PUCCH为物理上行链路控制信道(Physical Uplink Control Channel)的缩写，PRACH为物理随机接入信道(Physical Random Access Channel)的缩写，MPUSCH为机器类型通信的物理上行共享信道(MTC Physical Uplink Shared Channel)的缩写，MPUCCH为机器类型通信的物理上行链路控制信道(MTC Physical Uplink ControlChannel)的缩写。

二、将MPUCCH信道从开启状态转换到关闭状态

如图5所示，eMTC/LTE基站在开机后，执行相应的初始化和配置流程。eMTC/LTE基站开启eMTC功能，启动eMTC的信道决策器。该信道决策器检测随机接入PRACH信道中Preamble ID，以判定是否有eMTC终端接入。若检测到有eMTC终端接入，则信道决策器打开MPUCCH信道(即MPUCCH信道处于开启(ON)状态)。由此MPUCCH信道资源被eMTC业务利用，以完成相应的eMTC业务。eMTC终端在完成eMTC业务后释放无线链路。信道决策器检测到eMTC终端释放无线链路后,启动信道定时器进行计时，并检测随机接入PRACH信道中PreambleID，以判定是否有eMTC终端接入。若检测到有eMTC终端接入，则信道决策器关闭信道定时器，以便MPUCCH信道资源能继续被eMTC业务利用。若MPUCCH信道定时器超时，则信道决策器关闭MPUCCH信道(即MPUCCH信道处于关闭(OFF)状态)。在这种情况下，通过MPUCCH信道执行的业务为LTE业务。接下来，信道决策器继续检测随机接入PRACH信道中Preamble ID。

在如图6所示的信道管理示意图的右侧所示，在eMTC业务完成后，eMTC终端释放资源，信道决策器在延迟一定时间后(例如，90毫秒、120毫秒、150毫秒等)，若无eMTC终端继而，则关闭MPUCCH信道，MPUCCH信道资源被释放。

在本公开中，由于MPUCCH信道不会长期占用PRB资源，在没有eMTC终端接入或eMTC业务完成一段时间后，MPUCCH信道所占用的PRB资源被释放，从而可被LTE复用。

通过实施本公开，能够得到以下有益效果中的至少一项：

1)适用于蜂窝物联网；

2)有效地减少了eMTC对LTE上行容量影响；

3)提高eMTC/LTE基站资源利用率，并提升eMTC/LTE基站用户容量；

4)极大地eMTC/LTE网络承载业务的灵活性，降低建网成本；

5)根据eMTC终端接入或业务情况，动态开、关MPUCCH信道，兼顾了资源利用率和业务多样性；

6)实现复杂度较低，易于***实现。

在一些实施例中，在上面所描述的功能单元模块可以实现为用于执行本公开所描述功能的通用处理器、可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称：PLC)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称：DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit，简称：ASIC)、现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGate Array，简称：FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

本公开的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本公开限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本公开的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (12)

1.一种信道管理方法，包括：

检测是否有增强的机器类型通信eMTC终端接入；

在有eMTC终端接入的情况下，开启机器类型通信的物理上行链路控制信道MPUCCH，以便eMTC终端利用MPUCCH信道资源执行eMTC业务；

检测eMTC终端是否释放无线链路；

在eMTC终端释放无线链路的情况下，关闭MPUCCH信道，以释放所述MPUCCH信道所占用的物理资源块PRB资源，从而在eMTC和LTE共用***带宽的场景下，减少eMTC对LTE上行容量的影响。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在eMTC终端释放无线链路的情况下，关闭MPUCCH信道包括：

在eMTC终端释放无线链路后，启动信道定时器进行延迟计时；

在延迟预定时间的过程中，检测是否有eMTC终端接入；

若在延迟预定时间的过程中，没有eMTC终端接入，则关闭MPUCCH信道。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：

若在延迟预定时间的过程中有eMTC终端接入，则关闭信道定时器，以便eMTC终端利用MPUCCH信道资源执行eMTC业务。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在关闭MPUCCH信道后，还包括：

重复执行检测是否有eMTC终端接入的步骤。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，检测是否有eMTC终端接入包括：

对机器类型通信的物理随机接入信道MPRACH中的前导标识进行检测；

若检测到与eMTC终端相关联的前导标识，则判定有eMTC终端接入。

6.一种信道管理装置，包括：

信道决策器，被配置为检测是否有增强的机器类型通信eMTC终端接入，在有eMTC终端接入的情况下，开启机器类型通信的物理上行链路控制信道MPUCCH，以便eMTC终端利用MPUCCH信道资源执行eMTC业务，检测eMTC终端是否释放无线链路，在eMTC终端释放无线链路的情况下，关闭MPUCCH信道，以释放所述MPUCCH信道所占用的物理资源块PRB资源，从而在eMTC和LTE共用***带宽的场景下，减少eMTC对LTE上行容量的影响。

7.根据权利要求6所述的装置，还包括：

信道定时器，被配置为根据信道决策器的指示，启动延迟计时；

信道决策器还被配置为在eMTC终端释放无线链路后，指示信道定时器启动延迟计时；还被配置为在延迟预定时间的过程中，检测是否有eMTC终端接入，若在延迟预定时间的过程中，没有eMTC终端接入，则关闭MPUCCH信道。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，

信道决策器还被配置为若在延迟预定时间的过程中有eMTC终端接入，则关闭信道定时器，以便eMTC终端利用MPUCCH信道资源执行eMTC业务。

9.根据权利要求6所述的装置，其中，

信道决策器还被配置为在关闭MPUCCH信道后，重复执行检测是否有eMTC终端接入的操作。

10.根据权利要求6所述的装置，其中，

信道决策器还被配置为对机器类型通信的物理随机接入信道MPRACH中的前导标识进行检测，若检测到与eMTC终端相关联的前导标识，则判定有eMTC终端接入。

11.一种信道管理装置，包括：

存储器，被配置为存储指令；

处理器，耦合到存储器，处理器被配置为基于存储器存储的指令执行实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。

12.一种计算机可读存储介质，其中，计算机可读存储介质存储有计算机指令，指令被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。

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