用于向窄带物联网设备进行动态多载波分配的系统和方法与流程 专利技术说明

电子通信装置的制造及其应用技术用于向窄带物联网设备进行动态多载波分配的系统和方法权利保留1.本专利文件的部分公开内容包含受知识产权约束的材料，例如但不限于版权、设计、商标、ic布局设计和/或商业外观保护，所述材料属于jio平台有限公司(jio platforms limited，jpl)或其附属公司(以下简称持有者)。因为专利文件或专利公开存在专利商标局的专利文件或记录中，因此，持有者不反对任何人传真复制该专利文件或专利公开，但保留所有权利。持有者完全保留此类知识产权的所有权利。技术领域2.本公开的实施例总体上涉及无线通信。更具体地，本公开涉及一种用于向窄带物联网(narrow band internet of things,nb-iot)设备进行动态多载波分配的系统和方法。背景技术：3.相关技术的以下描述旨在提供与本公开领域相关的背景信息。本节可包括与本公开的各种特征相关的本领域的某些方面。然而，应该理解的是，本节仅用于加强读者对本公开的理解，而不是作为对现有技术的承认。4.一般来说，第三代合作伙伴计划(3rd generation partnership project,3gpp)可以包括新的无线接口，例如，窄带物联网(narrow band internet of things,nb-iot)。该nb-iot作为版本13的特征，其可以重复使用长期演进(long-term evolution,lte)的物理层和更高协议层的各种原理和构建块，以实现快速标准化和产品开发。nb-iot可以是独立的无线接口，其可以与lte紧密连接，因此可以包括在lte规范中。nb-iot可能不向后兼容lte。可以设计nb-iot技术以用于延长电池寿命，并且具有成本效益。与传统的全球移动通信系统(mobile communications,gsm)网络相比，nb-iot可以被设计为提供更大的覆盖范围。nb-iot可以通过单音传输(single tone transmission)提高网络覆盖较差区域用户的上行链路(uplink,ul)容量。此外，可以设计新的物理层信号和信道，例如，同步信号和物理随机接入信道(random-access channel,rach)，以满足扩展覆盖范围和超低设备复杂度的苛刻要求。更高的协议、信令和物理层处理要求可以被大大简化，以降低用户设备(user equipment,ue)的功耗和复杂性。5.此外，lte的许多特征，例如，载波聚合、用于监控信道质量的测量、双重连接(dual connectivity)、服务质量(quality of service,qos)，可被排除，因为这些特征可能不能有效地提供更长的电池寿命，并且可能不具有成本效益。3gpp可以在nb-iot中提供多载波特征，这可以增加nb-iot小区的资源分配容量。启用nb-iot的设备可以总是有一个180khz的锚定载波。然而，将另一个非锚定载波分配给启用nb-iot的设备可能需要具有180khz带宽的另一个频率空间，从而增加了这种方法的空间和成本。nb-iot可以使用180khz的有效带宽，并且总是可以具有该带宽的一个锚定载波。此外，3gpp可以促进向启用nb-iot的设备添加非锚定载波，这可以与向启用nb-iot的设备提供用于数据传输的附加载波相同。当启frequency channel number,arfcn)或prb中的至少一者。此后，基于所述prb利用数据、所述累积nack百分比报告和针对arfcn或prb中的至少一者的预定义值，针对至少一个时隙和一组数据包中的至少一者，系统选择与至少一个非锚定载波(114)相关联的arfcn或prb中的至少一者。并且，在经由所述lte enb(104)向所述nb-iot enb(106)传输与针对所述至少一个时隙和一组数据包中的至少一者所选择的arfcn或prb中的至少一者相关联的信息时，系统在多个启用nb-iot的设备(130)和所述nb-iot enb(106)之间建立连接。此外，该系统向lte enb(104)发通知，所述通知表示利用arfcn或prb中的至少一者作为非锚定载波(114)。最后，当从所述lte enb(104)接收到响应于所述通知的确认(ack)时，系统将arfcn或prb中的至少一者分配为非锚定载波(114)，以调度所述多个启用nb-iot的设备(130)进行对应于所选择的时隙的数据传输。17.在一个方面中，系统向lte enb指示在所分配的时隙结束时释放arfcn或prb中的至少一者中的每一个。此外，资源分配系统经由nb-iot enb向移动性管理实体(mobility management entity,mme)发送针对累积nack百分比报告的请求。此外，系统经由nb-iot enb从响应于所发送的请求的mme接收所请求的累积nack百分比报告。18.在另一方面，系统从arfcn或prb中的至少一者中确定出较少被利用且错误百分比较小的至少一者。基于在多个启用nb-iot的设备和nb-iot enb之间建立连接，针对所述多个启用nb-iot的设备中的每一个以及arfcn中的每一个，系统经由mme从nb-iot enb(106)请求对应于arfcn或prb中的至少一者的nack百分比报告。此外，基于所述多个启用nb-iot的设备(130)中的每一个的nack百分比，该系统使用无线资源控制(radio resource control,rrc)重配置连接，选择arfcn或prb中的至少一者并将所选择的至少一者分配给所述多个启用nb-iot的设备(130)中的每一个。此后，系统针对多个启用nb-iot的设备中的每一个执行rrc释放(130)。此外，在rrc释放时，经由nb-iot enb向mme(110)传输nack百分比报告，所述nack百分比报告对应于多个启用nb-iot的设备中的每一个的arfcn或prb中的至少一者。19.在又一方面，在请求所述nack百分比报告时，如果所述nack百分比报告在所述mme中不可用，则所述资源分配系统经由所述nb-iot enb基于所述非锚定载波的可用arfcn的当前利用率来分配所述非锚定载波。20.在一个方面，针对所述多个启用nb-iot的设备中的每一个的可用arfcn，所述系统协商关于接收到的nack百分比报告的可用arfcn的数据。此外，针对所选择的时隙，所述系统针对所述多个启用nb-iot的设备(130)中的每一个生成配置。此外，所述系统将每个arfcn作为所述非锚定载波配置给所述多个启用nb-iot的设备中的每一个。此后，当非锚定载波的nack百分比在数据传输期间的特定时长内超过预定义阈值时，所述系统针对所述多个启用nb-iot的设备(130)中的每一个重配置所述非锚定载波。21.本公开还提供了一种用于向启用nb-iot的设备进行动态多载波分配的方法。该方法包括：在经由lte enb请求prb利用数据时，从性能管理系统接收所述prb利用数据，所述prb利用数据对应于至少一个时隙和一组数据包中的至少一者。此外，该方法包括将接收到的prb利用数据中的至少一个prb利用时长与预定义的阈值prb利用时长进行比较。此外，该方法包括：如果所述至少一个prb利用时长小于所述预定义的阈值prb利用时长，则经由nb-iot enb请求累积nack百分比报告，所述累积nack百分比报告对应于与至少一个非锚定载波相关联的arfcn或prb中的至少一者。此后，该方法包括：基于所述prb利用数据、所述累积nack百分比报告和针对arfcn或prb中的至少一者的预定义值，针对至少一个时隙和一组数据包中的至少一者，选择与至少一个非锚定载波相关联的arfcn或prb中的至少一者。此外，该方法包括：在经由所述lte enb向所述nb-iot enb传输与针对所述至少一个时隙所选择的arfcn或prb中的至少一者相关联的信息时，在多个启用nb-iot的设备和所述nb-iot enb之间建立连接。此外，该方法包括：向lte enb发通知，所述通知表示利用arfcn或prb中的至少一者作为非锚定载波。最后，该方法包括：当从所述lte enb接收到响应于所述通知的ack时，将arfcn或prb中的至少一者分配为非锚定载波(114)，以调度所述多个启用nb-iot的设备进行对应于所选择的时隙的数据传输。附图说明22.结合于此并构成本发明一部分的附图示出了所公开的方法和系统的示例性实施例。在不同的附图中，相同的附图标记指代相同的部分。附图中的元件不一定是按比例的，而是强调清楚地示出本发明的原理。一些附图可能使用框图来指示元件，并且可能不代表每个元件的内部电路。本领域技术人员将理解，这种附图的发明包括通常用于实现这种组件的电气组件、电子元件或电路的发明。23.图1示出了根据本公开的实施例的示例性网络架构，在该网络架构中或利用该网络架构，本公开的系统可以被实现为将动态多载波分配到启用窄带物联网(nb-iot)的设备。24.图2示出了根据本公开的实施例的用于向启用nb-iot的设备进行动态多载波分配的资源分配系统的示例性表示。25.图3示出了根据本公开的实施例的将动态多载波分配到启用nb-iot的设备的示例性序列图。26.图4示出了根据本公开的实施例的示例性方法流程图，其描绘了用于向启用nb-iot的设备进行动态多载波分配的方法。27.通过本发明的以下更详细的描述，前述内容将更加明显。具体实施方式28.在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了各种具体细节，以便提供对本公开的实施例的透彻理解。然而，显而易见的是，本公开的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实施。下文描述的若干特征可以彼此独立地使用，或者与其他特征的任何组合一起使用。一个单独的特性可能不能解决上述的所有问题，或者可能只能解决上述的一些问题。上述的的一些问题可能无法通过这里描述的任何特征完全解决。29.随后的描述仅提供示例性实施例，并且不旨在限制本公开的范围、适用性或配置。相反，随后对示例性实施例的描述将为本领域技术人员提供用于实现示例性实施例的使能描述。应当理解，在不脱离所阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。30.在下面的描述中给出具体细节，以提供对实施例的透彻理解。然而，本领域普通技术人员将理解，可以在没有这些特定细节的情况下实施实施例。例如，为了不以不必要的细节模糊实施例，电路、系统、网络、过程和其他组件可以以框图形式示出为组件。在其他情况下，为了避免模糊实施例，可以在不具有不必要细节的情况下示出公知的电路、过程、算法、结构和技术。31.此外，应当注意，个别实施例可以被描述为被描绘为流程图、流图、数据流图、结构图或框图的过程。尽管流程图可以将操作描述为顺序过程，但是许多操作可以并行或并发地执行。此外，可以重新安排操作的顺序。流程在其操作完成时终止，但可能具有未包含在图中的其他步骤。过程可以对应于方法、函数、工序、子程序、子程序等。当过程对应于函数时，其终止可以对应于该函数返回到调用函数或主函数。32.在此使用单词“示例性的”和/或“说明性的”表示用作示例、实例或说明。为了避免疑虑，本文公开的主题不限于这些示例。此外，在此描述为“示例性”和/或“示意性”的任何方面或设计不一定被解释为优选于或优于其他方面或设计，也不意味着排除本领域普通技术人员已知的等效示例性结构和技术。此外，在详细描述或权利要求书中使用术语“包括”、“具有”、“包含”和其他类似的词语的范围内，这些术语旨在以类似于作为开放过渡词的术语“包含”的方式具有包含，而不排除任何附加或其他元素。33.在整个说明书中，对“一个实施例”或“实施例”或“实例”或“一个实例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，短语“在一个实施例中”或“在实施例中”在本说明书的各个地方的出现不一定都指同一实施例。此外，在一个或多个实施例中，特定特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合。34.这里使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不旨在限制本发明。除非上下文清楚地另外指示，否则如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”也意在包括复数形式。还应理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包括”指定所述特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或其组的存在或添加。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关联的所列项目的任何和所有组合。35.本发明提供了一种用于向启用nb-iot的设备进行动态多载波分配的鲁棒、有效且改进的系统和方法。此处的实施例允许运营商跨lte和nb-iot最大限度地利用可用的无线资源。此处的实施例增加了nb-iot小区吞吐量和用户吞吐量。提供给服务能力开放功能(service capability exposure function,scef)的附加数据输入可以用于nb-iot资源的最佳利用。此处的实施例将arfcn或prb中的至少一者分配为非锚定载波，以使得当从lte enb接收到ack时，调度多个启用nb-iot的设备进行对应于所选择的时隙的数据传输，这不需要另一个频率空间，因此，频率空间和成本被最小化。针对至少一个时隙选择与至少一个非锚定载波相关联的最佳arfcn或prb，在非锚定载波未被利用但在非锚定载波的可用arfcn或prb中该非锚定载波针对特定的启用nb-iot的设备具有更高的nack百分比的情况下，避免为该特定的启用nb-iot的设备分配非锚定载波。针对每个启用nb-iot的设备选择与至少一个非锚定载波相关联的arfcn或prb以用于至少一个时隙，这提供了足够的带宽，并且不会导致来自多个启用nb-iot的设备的通信延迟，即使当不同的nb-iot设备用于不同的应用时也是如此。36.无线通信服务的提供商可以管理包括大量网络设备的无线接入网络。例如，无线接入网络可以为物联网(internet of things,iot)应用中的设备提供通信服务。这样的设备可以使用机器对机器(machine-to-machinem m2m)通信进行通信，例如，机器类型通信(machine-type communication,mtc)、由3gpp标准化的一种m2m通信类型和/或另一种m2m通信类型。mtc设备的示例可以包括公用事业仪表(utility meters)、停车仪表(parking meters)、道路传感器、环境传感器、安全传感器、交通和/或道路灯、交通摄像机、广告显示器、车辆远程信息处理设备、销售点终端、自动售货机、健康监控设备、远程诊断设备、访问控制设备、制造控制器和/或其他类型的设备。预计mtc设备的使用将呈指数增长，并且可能导致大量这样的设备由无线接入网络服务。据估计，无线运营商网络中的mtc设备数量可能会增加到数亿台，这些设备在很少人工干预或没有人工干预的情况下自动相互通信。37.基于由3gpp规定的lte标准的无线网络，例如，lte接入网络(例如，演进分组核心(evolved packet core,epc)网络)，可以使用演进通用地面无线接入(evolved universal terrestrial radio access,e-utra)空中接口来与设备进行无线通信。lte频带中的e-utra信道的带宽可以在大约1.4兆赫(mhz)到大约20兆赫(mhz)的范围内。在许多应用中，与其他类型的设备(例如用于语音通信或流式内容的移动电话)相比，mtc设备的数据消耗可能很小。因此，使用诸如lte信道的大带宽信道来与mtc设备进行无线通信可能是对无线链路资源的低效使用。38.为不需要大量数据的iot应用开发的一项技术是窄带(nb)iot(nb-iot)技术。nb-iot是一种低功耗广域(low power wide area,lpwa)技术，使用200千赫(khz)信道，带有自己的保护带(guard band)，用于发送少量数据。使用nb-iot信道可能会在难以到达的区域(例如可能被mtc设备占用的区域)中实现更好的信号渗透，所述mtc设备例如是安装在无线信号受遮挡或衰减的位置的公用事业仪表。此外，使用nb-iot信道可能会导致更低的能耗和/或更便宜的组件成本。39.lte无线接入网络可以利用多种技术类型，并且可以用作混合网络。例如，lte无线接入网络可以使用lte信道进行高数据速率通信，使用nb-iot信道(也称为类别cat-m2)进行低数据速率通信。此外，一些lte无线网络可以利用用于与mtc设备通信的附加技术，例如用于需要中等数据速率的mtc通信的1.4mhz宽的增强型mtc(enhanced mtc,emtc)信道(也称为类别cat-m1)。40.lte信道可以包括窄带子载波，所述窄带子载波可以承载使用正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,ofdm)调制的数据。所述子载波从中心直流(direct current,dc)子载波偏移，所述中心dc子载波可以不被调制以承载数据。可以为特定数量的时隙分配特定数量(例如12)的子载波作为prb。prb可以是由enode b调度器分配的资源分配的最小元素。对于180khz的带宽，lte prb可以包括带宽为15khz的12个子载波。因此，在没有其保护带的情况下，nb-iot信道可以适用于prb内部。因此，lte信道的有效使用可以是将特定prb专用于特定nb-iot信道。41.参考图1，图1示出了示例性网络架构，在该网络架构中或利用该网络架构可以实现本公开的系统该系统用于向启用nb-iot的设备进行动态多载波分配。如图所示，示例性架构(100)包括资源分配系统(102)、长期演进的演进基站(long term evolution evolved node b,lte-enb)(104)以及窄带物联网演进基站(nb-iot-enb)(106)。所述资源分配系统(102)用于促进对启用窄带物联网(nb-iot)的设备(130-1、130-2至130-n)(以下统称为“多个启用nb-iot的设备(130)”并单独称为“启用nb-iot的设备(130)”)进行动态多载波分配。42.在一些实施方式中，启用nb-iot的设备(130)可以对应于嵌入式无线设备，该嵌入式无线设备使用mtc和/或任何其他类型的m2m通信并且通过m2m接口与其他设备无线通信。作为示例，启用nb-iot的设备(130)可以电连接到传感器设备、致动器设备、控制一个或多个传感器的微控制器、控制一个或多个致动器的微控制器、执行数据处理的微控制器和/或任何其他类型的mtc设备。启用nb-iot的设备(130)的示例可以包括，但不限于，能量消耗监测设备(例如，公用电表，能量计)，健康监测设备(例如，血压监测设备，血糖监测设备等)，资产跟踪设备(例如，监控一组车辆的地理位置的系统等)，人/动物跟踪设备(例如，监控人类/动物地理位置的系统等)，车辆锁跟踪设备(例如，锁的状态等)，交通管理设备(例如，红绿灯，交通摄像头，道路传感器，道路照明灯等)，控制车辆一个或多个功能的设备(例如，气候控制系统，发动机监控系统等)，控制电子标志(例如，电子广告牌等)的设备，控制制造系统的设备(例如，机器人手臂、装配线等)，控制安全系统的设备(例如，照相机、运动传感器、窗口传感器等)，控制电力系统的设备(例如，智能电网监控设备、公用事业仪表、故障诊断设备等)，控制金融交易系统的设备(例如，销售点终端、自动售货机、停车计时器等)，和/或任何其他类型的电子设备。43.在其他实施方式中，启用nb-iot的设备(130)可以包括但不限于手持式无线通信设备(例如，移动电话、智能手机、平板设备等)、可穿戴计算机设备(例如，头戴式显示计算机设备、头戴式照相机设备、腕表计算机设备等)、全球定位系统(gps)设备、膝上型计算机、平板计算机或另一类型便携式计算机、媒体播放设备、便携式游戏系统、家用电器设备、家庭监控设备和/或具有无线通信能力的任何其他类型的计算设备。44.此外，接入网络(图1中未示出)可以为无线设备(例如启用nb-iot的设备(130))提供对核心网(图1中未示出)的接入。接入网络可以使启用nb-iot的设备(130)能够向启用nb-iot的设备(130)提供移动电话服务和/或数据服务。接入网络可以在启用nb-iot的设备(130)和核心网之间建立分组数据网络连接。例如，接入网络可以在启用nb-iot的设备(130)和核心网之间建立互联网协议(ip)连接。在一些实施方式中，接入网络可以包括基于由第三代合作伙伴项目(3gpp)指定的lte标准的长期演进(lte)接入网络(例如，epc网络)。在其他实施方式中，接入网可以包括基于例如cdma 2000标准的码分多址(code division multiple access,cdma)接入网。例如，cdma接入网络可以包括cdma增强型高速分组数据(enhanced high-rate packet data,ehrpd)网络(其可以提供对lte接入网络的接入)。此外，核心网可以包括但不限于局域网(local area network,lan)、广域网(wide area network,wan)、城域网(metropolitan area network,man)、光网络、有线电视网络、卫星网络、无线网络(例如，cdma网络、通用分组无线业务(general packet radio service,gprs)网络和/或lte网络)、自组织网络、电话网络(例如，公共交换电话网(public switched telephone network,pstn)或蜂窝网络)、内部网、互联网，或这些网络的组合等。核心网可以允许将互联网协议(internet protocol,ip)服务递送到启用nb-iot的设备(130)，并且可以与其他外部网络连接。核心网可包括一个或多个服务器设备和/或网络设备，或其他类型的计算设备或通信设备。在一个示例性实施方式中，核心网可以包括互联网协议多媒体子系统(ims)网络(图1中未示出)。ims网络可以包括用于递送由3gpp或其他标准/协议指定的ip多媒体服务的网络，并且可以在启用nb-iot的设备(130)与外部ip网络或外部电路交换网络(图1中未示出)之间提供媒体流。45.接入网络可以包括诸如lte-enb(104)和nb-iot enb(106)的基站，并且启用nb-iot的设备(130)可以经由lte-enb(104)和/或nb-iot enb(106)与接入网络进行无线通信。诸如lte-enb(104)和nb-iot enb(106)的基站可以为启用nb-iot的设备(130-1到130-n)提供服务。换句话说，启用nb-iot的设备(130-1到130-n)可以位于由基站(例如lte-enb(104)和nb-iot enb(106))服务的地理区域内。基站可以广播与可用的nb-iot信道相关的信息，启用nb-iot的设备(130)可以通过该信道与接入网络进行无线通信。启用nb-iot的设备(130)可以经由选择的nb-iot信道与基站通信。基站可以是lte enodeb基站设备的一部分。enodeb基站设备可以包括一个或多个设备(例如，基站)以及允许启用nb-iot的设备(130)进行无线连接以访问网络的其他组件和功能。enodeb基站设备可以包括一个或多个小区或与一个或多个小区相关联。例如，每个小区可以包括面向特定方向的射频(rf)收发器。enb可以执行无线信道调制或解调以及信道编码或解码和信道复用或解复用。在无线接口dl上的每个小区中广播系统信息，以向启用nb-iot的设备(130)提供基本信息，该基本信息作为接入网络的先决条件。enb的其他功能包括传输专用网络连接存储(network attached storage,nas)信息和非3gpp专用信息，传输启用nb-iot的设备(130)无线接入能力信息服务。enodeb基站设备可以经由被称为s1接口的接口与接入网连接，该接口可以被分成用于与接入网中的mme设备(110)通信的控制平面s1-mme接口和用于经由服务网关(serving gateway,sgw)设备和/或分组数据网络网关(packet data network gateway,pgw)设备(126)(在图1中被称为s/pgw)与核心网通信的数据平面s1-u接口。46.此外，mme(110)可以是处理启用nb-iot的设备(130)和核心网之间的信令的控制节点。在启用nb-iot的设备(130)和核心网之间运行的协议可以被称为非接入层(non-access stratum,nas)协议。mme的主要功能可以包括与承载管理相关的功能，其包括建立、维护和释放承载，并且所述与承载管理相关的功能功能由nas协议中的会话管理层处理；与连接管理相关的功能，其包括在网络和启用nb-iot的设备(130)之间建立连接和安全性，并且所述与连接管理相关的功能由nas协议层中的连接或移动性管理层处理。47.此外，架构(100)可以包括服务能力开放功能(scef)(124)，该scef可以是用于企业和核心网的运营商之间的小型数据传输和控制消息传递的接口。scef(124)可以向企业提供用于小型数据传输和控制消息的应用编程接口(api)，并且scef(124)在执行其功能的过程中可以使用3gpp定义的与核心网运营商中的网络元件的接口，例如，用于各种服务(例如，延迟或调度的数据传输、非ip数据传送(non-internet protocol(ip)data delivery,nidd)的api，从而开放新收益的能力。此外，架构(100)可以包括归属用户服务器(home subscriber server,hss)(122)，其是包含用户相关信息和订阅户相关信息的数据库。hss(122)还可以提供用户认证和访问授权。此后，架构(100)可包括应用服务器(application server,as)(128)，其托管iot服务和附加特征。此外，体系结构(100)可以包括性能管理系统(pms)(108)，其可以收集无线接入网(radio access network,ran)关键性能指标(key performance indicator,kpi)以及繁忙或非繁忙调度或资源利用率(resource utilization)以及其他特征。48.如图1所示，prb利用数据(120)可以从pms(108)传输到lte enb(104)。lte enb(104)可以直接或经由通信网络或上述一个或多个单元与mme(110)、s/pgw(126)、hhs(122)、scef(124)和as(128)通信。nack百分比报告(累积的或非累积的)可以在nb-iot enb(106)和mme(110)之间传送或者在nb-iot enb(106)与lte enb(104)之间传送。lte enb(104)和nb-iot enb(106)可以是受控的nb-iot及lte(nb-iot-and-lte)enb。所分配的非锚定载波(112)可以经由非锚定载波(114)或锚定载波(116)传输到nb-iot载波(118)。整个通信可以经由启用nb-iot的设备(130)发起。49.尽管图1示出了架构(100)的示例性组件，但在其它实施方式中，架构(100)可包括比图1中描绘的更少的组件、不同的组件、不同布置的组件或附加的功能组件。另外地或替代性地，架构(100)的一个或多个组件可以执行被描述为由架构(100)的一个或多个其他组件执行的功能。50.在一些实施方式中，资源分配系统(102)可以是独立设备，并且可以通信地耦接到lte-enb(104)和nb-iot enb(106)。在另一实施方式中，资源分配系统(102)可以与lte-enb(104)和/或nb-iot enb(106)相关联。资源分配系统(102)可以在电子设备、移动设备、服务器等中实现。所述服务器可以包括但不限于独立服务器、远程服务器、云服务器、专用服务器等。51.在实施例中，资源分配系统(102)可以包括与存储器耦接的一个或多个处理器。存储器可以存储指令，当所述指令由一个或多个处理器执行时，这些指令可以使得资源分配系统(102)执行针对多个nb-iot设备(130)的动态多载波分配。参照图1，图2示出了根据本公开的实施例的资源分配系统(102)的示例性表示，该资源分配系统用于促进针对多个nb-iot设备(130)的动态多载波分配。在一个方面中，资源分配系统(102)可以包括一个或多个处理器(202)。所述一个或多个处理器(202)可以实现为一个或多个微处理器、微型计算机、微控制器、数字信号处理器、中央处理单元、逻辑电路和/或基于操作指令处理数据的任何设备。除了其他能力之外，所述一个或多个处理器(202)可被配置为获取并执行存储在所述资源分配系统(102)的存储器(204)中的计算机可读指令。存储器(204)可被配置成在非暂时性计算机可读存储介质中存储一个或多个计算机可读指令或例程，所述一个或多个计算机可读指令或例程可以被提取和执行以通过网络服务创建数据分组或共享数据分组。存储器(204)可包括任何非暂时性存储设备，所述非暂时性存储设备包括：例如，诸如ram的易失性存储器或诸如eprom、闪存等的非易失性存储器。52.在实施例中，资源分配系统(102)可以包括接口206。接口206可以包括各种接口，例如，用于数据输入和输出设备的接口，该设备称为i/o设备、存储设备等。接口206可以促进资源分配系统(102)的通信。接口206还可以为资源分配系统(102)的一个或多个组件提供通信路径。这种组件的示例包括但不限于处理引擎208和数据库210。53.处理引擎(208)可以被实现为硬件和编程(例如，可编程指令)的组合，以实现处理引擎(208)的一个或多个功能。在这里描述的示例中，硬件和编程的这种组合可以以几种不同的方式实现。例如，用于处理引擎(208)的编程可以是存储在非暂时性机器可读存储介质上的处理器可执行指令，并且处理引擎(208)的硬件可以包括用于执行此类指令的处理资源(例如，一个或多个处理器)。在本示例中，机器可读存储介质可以存储指令，当所述指令由处理资源执行时，使得所述处理资源实现处理引擎(208)。在该示例中，资源分配系统(102)可以包括存储指令的机器可读存储介质和执行指令的处理资源，或者机器可读存储介质可以是分离的，但是可以被资源分配系统(102)和处理资源访问。在其他示例中，处理引擎(208)可以由电子电路实现。54.处理引擎(208)可以包括选自任何数据获取引擎(212)、资源分配引擎(214)和其他引擎(216)的一个或多个引擎。在实施例中，资源分配系统(102)的数据获取引擎(212)可以请求/接收物理资源块(prb)利用率数据、累积nack百分比报告、各个启用nb-iot的设备(130)的nack百分比报告等。资源分配引擎(214)可以将arfcn或prb中的至少一者分配为非锚定载波。55.在实施例中，在经由长期演进的演进基站(lte enb)请求物理资源块(prb)利用数据时，资源分配系统(102)可以从通信地耦接到lte-enb(104)的pms(108)接收prb利用率数据(120)，所述prb利用数据对应于至少一个时隙和/或一组数据包。prb利用数据可以指每单位时间内分配给用户的多个下行链路prb。在另一实施例中，资源分配系统(102)可以将接收到的prb利用数据(120)中的至少一个prb利用时长与预定义的阈值prb利用时长进行比较。此外，如果所述至少一个prb利用时长小于所述预定义的阈值prb利用时长，则资源分配系统(102)可以经由窄带物联网演进基站(nb-iot enb)(106)请求累积nack百分比报告，所述累积nack百分比报告对应于与至少一个非锚定载波相关联的arfcn或prb中的至少一者。为了请求对应于arfcn或prb中的至少一者的累积nack百分比报告，资源分配系统(102)可以经由nb-iot enb(106)向移动性管理实体(mme)(110)发送针对累积nack百分比报告的请求。此外，响应于所发送的请求，资源分配系统(102)可以经由nb-iot enb(106)从mme(110)接收所请求的累积nack百分比报告。如果nack百分比报告对于mme(110)不可用，则资源分配系统(102)可以经由nb-iot enb(106)基于所述非锚定载波的可用arfcn的当前利用率来分配非锚定载波(112)。56.在实施例中，基于所述prb利用数据(120)、所述累积nack百分比报告和针对arfcn或prb中的至少一者的预定义值，针对至少一个时隙和/或一组数据包，资源分配系统(102)可以选择与至少一个非锚定载波相关联的arfcn或prb中的至少一者。累积nack可以指的是，接收器明确地向发送器通知哪些包、消息或片段在流中被不正确地接收，因此可能需要重传。为了选择arfcn或prb中的至少一者，资源分配系统(102)可以从arfcn或prb中的至少一者中确定出较少被利用且错误百分比较小的至少一者。57.在实施例中，在经由所述lte enb(104)向所述nb-iot enb(106)传输与针对所述至少一个时隙和一组数据包中的至少一者所选择的arfcn或prb中的至少一者相关联的信息时，资源分配系统(102)可以在多个启用nb-iot的设备(130)和所述nb-iot enb(106)之间建立连接。为了建立所述多个启用nb-iot的设备(130)与所述nb-iot enb(106)之间的连接，针对所述多个启用nb-iot的设备(130)中的每一个的可用arfcn，资源分配系统(102)可以协商关于接收到的nack百分比报告的可用arfcn的数据。此外，针对所选择的时隙，资源分配系统(102)可以针对多个启用nb-iot的设备(130)中的每一个生成配置，并且，资源分配系统(102)将每个arfcn作为所述非锚定载波(114)配置给所述多个启用nb-iot的设备(130)中的每一个。此外，当非锚定载波的nack百分比在数据传输期间的特定时长内超过预定义阈值时，资源分配系统(102)针对所述多个启用nb-iot的设备(130)中的每一个重配置所述非锚定载波。58.基于在多个启用nb-iot的设备(130)和nb-iot enb(106)之间建立连接，针对所述多个启用nb-iot的设备中的每一个以及arfcn中的每一个，资源分配系统(102)可以经由mme(110)向nb-iot enb(106)请求对应于arfcn或prb中的至少一者的nack百分比报告。此外，基于所述多个启用nb-iot的设备(130)中的每一个的nack百分比，资源分配系统(102)可以使用无线资源控制(rrc)重配置连接，选择arfcn或prb中的至少一者并将所选择的至少一者分配给多个启用nb-iot的设备(130)中的每一个。此外，资源分配系统(102)可以针对多个启用nb-iot的设备(130)中的每一个执行rrc释放。在rrc释放时，资源分配系统(102)可以经由nb-iot enb向mme(110)传输nack百分比报告，所述nack百分比报告对应于多个启用nb-iot的设备(130)中的每一个的arfcn或prb中的至少一者。59.此外，资源分配系统(102)可以向lte enb(104)发通知，所述通知表示利用arfcn或prb中的至少一者作为非锚定载波。在实施例中，当从所述lte enb(104)接收到响应于所述通知的ack时，资源分配系统(102)可以将arfcn或prb中的至少一者分配为非锚定载波(112)，以调度所述多个启用nb-iot的设备(130)进行对应于所选择的时隙的数据传输。此外，资源分配系统(102)可以在所分配的时隙结束时向lte enb(104)指示释放arfcn或prb中的至少一者中的每一个。60.在实施例中，启用nb-iot的设备(130)可以经由驻留在任何操作系统上的一组可执行指令与资源分配系统(102)通信，所述操作系统包括但不限于androidtm、iostm、kai ostm等。在实施例中，启用nb-iot的设备(130)可以包括，但不限于，任何电气、电子、机电设备，或一个或多个上述设备的组合，上述设备例如移动电话，智能手机、虚拟现实(virtual reality,vr)设备、增强现实(augmented reality,ar)设备、膝上型计算机、通用计算机、台式机、个人数字助理、平板计算机、大型计算机或任何其他计算设备，其中，计算设备可以包括一个或多个内置的附件或外部耦接的附件，所述附件包括但不限于视觉辅助设备，例如照相机、音频辅助设备、麦克风、键盘、用于接收来自用户的输入的输入设备(例如触摸板、可触摸的屏幕、电子笔)等。可以理解的是，启用nb-iot的设备(130)可以不限于所提到的设备，并且可以使用各种其他设备。智能计算设备可以是用于存储数据和其他私人/敏感信息的合适系统之一。61.图3示出了根据本公开的实施例的向nb-iot设备进行动态多载波分配的示例性序列图。62.开始时，pms(108)可以包括在预定义时间段(例如，15分钟)粒度内每个小区的prb利用率。pms(108)可以分析每个小区的同一天的最后可配置天数和最后可配置周数的数据，并识别每个小区对于即将到来的可配置时隙的prb利用率。63.在步骤310处，针对即将到来的时隙，lte enb(104)可以从pms(108)请求prb利用数据(120)。例如，为了启动多载波分配的过程，可以针对至少一个prb生成请求。在步骤312处，pms(108)可以向lte enb(104)传输即将到来的时隙的prb利用数据(120)。pms(108)可以将将接收到的prb利用数据(120)中的至少一个prb利用时长与预定义的阈值prb利用时长进行比较。例如，针对预定义的时间间隔粒度(可配置的)，pms(108)可以包括对多个小区中的每一个小区的prb利用率。pms(108)可以分析多个小区中的每一个小区的同一天的最后可配置天数和最后可配置周数的数据，并识别每个小区对于即将到来的可配置时隙的prb利用率。例如，预定义的时间间隔可以是但不限于15分钟、20分钟、30分钟等之一。在实例中，对于每个prb利用率，为了用作非锚定载波的目的，可以利用多个180khz频率空间。此外，基于预定义时间间隔的prb利用率，pms(108)可以通过lte enb(104)评估非锚定载波的可用数量以及arfcn号(arfcn number)。64.在步骤314处，所述lte enb(104)可以向所述nb-iot enb(106)请求arfcn或prb的累积nack百分比报告。在步骤316处，所述nb-iot enb(106)进一步向mme(110)传输累积nack百分比报告的请求。在步骤(318)处，mme(110)可以传输所请求的累积nack百分比报告作为对nb-iot enb(106)的响应。基于nb-iot enb(106)共享的nack百分比报告，特定arfcn或prb的累积nack百分比报告可在mme(110)处获得。在步骤320处，nb-iot enb(106)可以向lte enb(104)传输累积nack百分比报告。65.在步骤322处，基于prb利用数据(120)和nack百分比报告，可以为nb-iot决定最佳可能的arfcn或prb。arfcn或prb中的至少一者的预定义值基于最佳可能arfcn或prb。例如，nb-iot enb(106)可以从mme(110)获取累积nack百分比报告，其可以包括针对所有可用的启用nb-iot的设备(130)的所有可用非锚定载波的累积报告，因此，lte enb(104)可以为最佳可能arfcn或至少一个prb中的一者提供可用性，并将可用性共享给nb-iot enb(106)。例如，如果考虑到prb利用率，lte enb(104)可以仅分配3个prb或arfcn，则lte enb(104)可以使最佳性能的arfcn或prb可作为非锚定载波来进行利用，如下面的表1所示：表166.如上表1所示，arfcn也可以是、并且被称为演进通用移动电信系统(evolved universal mobile telecommunications system,umts)地面无线接入(umts terrestrial radio access,e-utra)arfcn(即，earfcn)。67.此外，在nb-iot enb(106)处可以获得最佳可能的earfcn或prb。例如，每当具有多载波支持的任何启用nb-iot的设备(130)发起ul或dl数据传输时，在将特定earfcn作为非锚定载波配置给启用nb-iot的设备(130)的之前，nb-iot enb(106)可以首先根据该启用nb-iot的设备(130)的可用arfcn的nack百分比报告来协商可用earfcn的数据，如下面的表2所示：表268.例如，在没有从mme(110)获得累积nack百分比报告的情况下，那么nb-iot enb(106)可以基于针对非锚定载波的可用arfcn的当前利用率来分配非锚定载波。例如，如果3个arfcn或prb可用于非锚定载波，则nb-iot enb(106)可根据公平调度将较少被利用的prb分配为非锚定载波。生成的累积nack百分比报告可以类似于表2中所示。对于特定的启用nb-iot的设备(130)，只有针对非锚定载波的先前的nack百分比报告可以被分配给该特定的启用nb-iot的设备(130)，所述先前的nack百分比报告可以由mme(110)提供给nb-iot enb(106)。69.在步骤324处，与即将到来的时隙的最佳可能arfcn或prb相关联的信息可以由lte enb(104)传输到nb-iot enb(106)。nb-iot enb(106)可以从至少一个共同定位的lte enb(104)为对应的至少一个启用nb-iot的设备(130)生成针对预定义的时长的配置。在步骤326处，具有多载波支持的启用nb-iot的设备(130)可以发起上行链路(ul)数据传输或下行链路(dl)数据传输。例如，在开启针对对应的至少一个启用nb-iot的设备(130)的电源时，可以通过将至少一个启用nb-iot的设备(130)连接到nb-iot enb(106)的相应的至少一个nb-iot网络，来发起ul数据或dl数据中的一者的连接长达预定义的时长。70.因此，在步骤328处，针对启用nb-iot的设备(130)的prb的nack百分比报告的请求从nb-iot enb(106)传输至mme(110)。在步骤330处，在nb-iot enb(106)处接收来自从mme(110)的对应于启用nb-iot的设备(130)的nack百分比的响应。针对对应的启用nb-iot的设备(130)，nb-iot enb(106)可以分析分配的prb的一个或多个nack百分比报告。基于一个或多个nack百分比报告的分析结果，nb-iot enb(106)可以针对相应的启用nb-iot的设备(130)选择最佳可用prb，以用于将prb分配为非锚定载波。例如，nb-iot enb(106)可以基于nack百分比报告将最佳非锚定载波配置到启用nb-iot的设备(130)。例如，参考上面的表2，如果在特定时隙中c1、c2、c3和c4载波可用于非锚定点分配，并且针对特定的启用nb-iot的设备(130)接收的nack百分比报告具有c1 nack百分比为8％(dl)和9％(ul)，c3 nack百分比为4％(dl)和5％(ul)，并且对于启用nb-iot的设备(130)的c2报告、c4报告为未知，则nb-iot enb(106)可以分配较少被利用的arfcn或prb作为非锚定点载波。此外，如果所有可用的arfcn或prb的报告均可用于特定的启用nb-iot的设备(130)，则nb-iot enb(106)可以基于具有较小误差百分比的arfcn或prb来决定非锚定点载波。此外，可以选择nack百分比阈值，以避免在非锚定载波未被利用但在非锚定载波的可用arfcn或prb中针对特定的启用nb-iot的设备具有更高的nack百分比的情况下为特定的启用nb-iot的设备(130)分配非锚定载波。此外，在正在进行的数据传输/会话中的某个时间段内，用于分配的非锚定载波的nack百分比超过阈值的情况下，可以设置用于ul和dl的nack百分比阈值以重新配置用于特定的启用nb-iot的设备(130)的非锚定载波。因此，nb-iot enb(106)可以为特定的启用nb-iot的设备(130)选择潜在的arfcn或prb，以用作非锚定载波。71.在步骤332处，nb-iot enb(106)生成通知，并将所述通知传输到lte enb(104)。所述通知表示使用arfcn或prb作为非锚定载波。在步骤334处，nb-iot enb(106)接收针对所生成的通知(由lte enb(104)传输的)的确认。例如，在接收到表示使用arfcn或prb作为非锚定载波的通知时，lte enb(104)可以向nb-iot enb(106)传输回ack或否定确认(nack)消息。如果接收到ack，则nb-iot enb(106)可以利用这些arfcn或prb作为非锚定载波，来为预定义时隙的ul数据传输或dl数据传输调度启用nb-iot的设备(130)。lte enb(104)可以利用这些prb在预定义时隙期间将任何数据调度到启用lte的设备(图3中未示出)。例如，预定义的时隙可能是15分钟，这可能是可配置的时长。如果接收到nack，则nb-iot enb(106)可能无法利用这些prb来作为非锚定载波调度到启用nb-iot的设备(130)。72.在步骤336处，基于启用nb-iot的设备(130)的nack百分比，可以经由无线资源控制(rrc)重新配置连接来选择prb并将其分配给启用nb-iot的设备(130)。在步骤338处，nb-iot enb(106)可以将特定的启用nb-iot的设备(130)的每次rrc释放，、每个启用nb-iot的设备的arfcn或prb的nack百分比报告传输到mme(110)。nb-iot enb(106)可以分配非锚定载波，以使得启用nb-iot的设备(130)完成数据传输。在实例中，在特定lte频带中可以总是存在固定数量的arfcn，所述固定数量的arfcn可以被分配给非锚定载波。73.在步骤340处，所分配的prb时隙结束。在步骤342处，在所分配的prb时隙结束之后，nb-iot enb(106)可以向lte enb(104)传输释放指示。例如，针对每个rrc释放上的每个数据传输/会话，nb-iot enb(106)可以向mme(110)传输每个启用nb-iot的设备(130)的非锚定载波的nack百分比报告。针对可配置数量中的每个非锚定arfcn，mme(110)可以收集每个启用nb-iot的设备(130)的nack百分比的数据。nb-iot enb(106)将释放指示传输到lte enb(104)，使得lte enb(104)可以利用这些arfcn将数据调度到启用lte的设备(图3中未示出)。如果在下一个预定义的时间间隔内通知相同的earfcn，则nb-iot enb(106)可能不会向lte enb(104)通知该earfcn的释放指示。因此，如果earfcn在时隙的结束时正在被使用，那么只要针对正在使用earfcn的启用nb-iot的设备(130)释放非锚定载波，就可以发送该earfcn的释放指示。lte enb(104)可以不调度prb或earfcn上的数据，直到nb-iot enb(106)向lte enb(104)发关于释放指示的通知。74.此外，如果分配了prb，则在完成预定义的时间间隔时，nb-iot enb(106)可以针对每个prb向lte enb(104)传输prb释放通知。例如，当lte enb(104)提供最佳可用arfcn或prb作为非锚定载波时，则可以将nb-iot enb(106)处的资源可用性提供给scef(124)(如图1所示)。scef(124)可以使用在nb-iot enb(106)处提供的资源的可用性来向服务能力服务器(scs)(图3中未示出)或应用服务器(as)(128)(图1中示出)提供一组策略，该组策略可以指示执行超过特定阈值周期的数据传输的最佳时间，以及用于数据传输的数据传输量和启用nb-iot的设备(130)的数量。75.图4示出了根据本公开的实施例的示例性方法流程图，其描绘了用于向启用nb-iot的设备(130)进行动态多载波分配的方法(400)。76.如图4所示，该方法(400)包括一个或多个块，所述一个或多个块示出了向启用nb-iot的设备(130)进行动态多载波分配的方法。可以在计算机可执行指令的一般上下文中描述方法(400)。通常，计算机可执行指令可以包括执行功能或实现抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构、过程、模块和函数。77.描述方法(400)的顺序不应被解释为限制，并且可以以任何顺序组合任何数量的所描述的方法块以实现方法(400)。另外，在不脱离本文所述主题的范围的情况下，可以从方法中删除单个块。此外，可以以任何合适的硬件、软件、固件或其组合来实现该方法(400)。78.在框(402)处，所述方法(400)可包括：在经由lte enb请求prb利用数据(120)时，处理器(202)从pms(108)接收所述prb利用数据，所述prb利用数据对应于至少一个时隙和一组数据包中的至少一者。方法(400)可以包括：处理器(202)将接收到的prb利用数据中的至少一个prb利用时长与预定义的阈值prb利用时长进行比较。在框(406)处，所述方法(400)可以包括：如果所述至少一个prb利用时长小于所述预定义的阈值prb利用时长，则处理器(202)经由nb-iot enb(106)请求累积nack百分比报告，所述累积nack百分比报告对应于与至少一个非锚定载波相关联的绝对射频信道号(arfcn)或prb中的至少一者。79.在框(408)处，方法(400)可以包括：基于所述prb利用数据、所述累积nack百分比报告和针对arfcn或prb中的至少一者的预定义值，针对至少一个时隙和一组数据包中的至少一者，处理器(202)选择与至少一个非锚定载波相关联的arfcn或prb中的至少一者。在框(410)，该方法(400)可以包括：在经由所述lte enb向所述nb-iot enb传输与针对所述至少一个时隙所选择的arfcn或prb中的至少一者相关联的信息时，处理器(202)在多个启用nb-iot的设备和所述nb-iot enb之间建立连接。80.在框(412)处，方法(400)可以包括：资源处理器(202)向lte enb发通知，所述通知表示利用arfcn或prb中的至少一者作为非锚定载波。在框(414)处，方法(400)可以包括：当从所述lte enb接收到响应于所述通知的ack时，处理器(202)将arfcn或prb中的至少一者分配为非锚定载波(114)，以调度所述多个启用nb-iot的设备进行对应于所选择的时隙的数据传输。81.本公开的各种实施例使得使运营商能够最大限度地利用lte和nb-iot可用的无线资源。本公开的实施例增加了nb-iot小区吞吐量和用户吞吐量。提供给scef的附加数据输入可以用于nb-iot资源的最佳利用。本公开的实施例将arfcn或prb中的至少一者分配为非锚定载波，当从lte enb接收到ack时，使得调度多个启用nb-iot的设备进行对应于所选择的时隙的数据传输，这以操作不需要另一个频率空间，从而最小化频率空间和成本。针对至少一个时隙选择与至少一个非锚定载波相关联的最佳arfcn或prb，使得在非锚定载波未被利用但在非锚定载波的可用arfcn或prb中针对特定的启用nb-iot的设备具有更高的nack百分比的情况下，避免为该特定的启用nb-iot的设备分配非锚定载波。针对每一个启用nb-iot的设备，选择与至少一个非锚定载波相关联的arfcn或prb用于至少一个时隙，这提供了足够的带宽，并且不会导致来自多个启用nb-iot的设备的通信延迟，即使当不同的nb-iot设备用于不同的应用时也是如此。82.尽管本公开相当重视优选实施例，但是应当理解，在不脱离本发明的原理的情况下，可以在优选实施例中得出许多实施例，并且可以在优选实施例中做出许多改变。本发明的优选实施例中的这些变化和其他变化对于受本公开启发的本领域技术人员来说是显而易见的，由此可以清楚地理解，将被实现的前述描述性内容仅仅是作为本发明的说明而不是作为限制。









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