Уровень техники
Настоящее изобретение касается систем и способов беспроводной связи и, в частности, систем и способов выделения ресурсов передачи в системах беспроводной связи.
В последние примерно десять лет системы мобильной связи развились от систем GSM (технология глобальной системы мобильной связи) до систем 3G, и в настоящее время системы мобильной связи включают в себя передачу пакетных данных, а также связь с коммутацией каналов. Проект партнерства третьего поколения (3GPP) разрабатывает систему мобильной связи четвертого поколения, называемую стандартом «Долгосрочное развитие» (LTE), в которой развернута часть, которая является опорной сетью и форма которой обладает более простой архитектурой, что сделано на основе слияния компонентов ранних архитектур сетей мобильной радиосвязи, и интерфейс радиодоступа, который основан на ортогональном частотном мультиплексировании (OFDM) для нисходящего канала и множественном доступе с частотным разделением каналов и единственной несущей (SC-FDMA) для восходящего канала.
Системы мобильной связи третьего и четвертого поколений, такие как системы, основанные на определенных 3GPP архитектурах UMTS (система всеобщей мобильной связи) и «Долгосрочное развитие» (LTE), способны поддерживать более сложные услуги по сравнению простыми голосовыми услугами и передачей сообщений, предлагаемыми системами мобильной связи предыдущих поколений.
Например, с улучшенным радиоинтерфейсом и увеличенными скоростями передачи данных, обеспечиваемыми LTE системами, пользователь может использовать рассчитанные на высокие скорости передачи данных приложения, такие как мобильное потоковое видео и мобильная видеоконференция, которые в прошлом могли быть организованы только с помощью передачи данных по стационарным линиям связи. Следовательно, существует большой спрос на развертывание сетей третьего и четвертого поколений и ожидается быстрое увеличение зоны покрытия этих сетей, то есть географических мест, где возможен доступ к этим сетям.
Ожидаемое широкое развертывание сетей третьего и четвертого поколений привело к параллельному развитию класса устройств и приложений, которые вместо того, чтобы воспользоваться доступными высокими скоростями передачи данных, пользуются надежностью радиоинтерфейса и увеличением общего распространения зоны покрытия. Примерами служат приложения так называемой связи между машинами (MTC), некоторые из которых в определенном смысле относят к полуавтономным или автономным устройствам беспроводной связи (MTC устройства), которые передают небольшие объемы данных на сравнительно редкой основе. Примерами служат так называемые интеллектуальные счетчики, которые, например, расположены в доме клиента и периодически передают на центральный сервер MTC данные, касающиеся потребления клиентом, например газа, воды, электричества и так далее. Интеллектуальные счетчики являются просто одним примером потенциальных приложений для MTC устройств. Дополнительную информацию по характеристикам устройств MTC типа можно найти, например, в соответствующих стандартах, таких как ETSI TS 122 368 VI 0.530 (2011-07) / 3GPP TS 22.368 версия 10.5.0 выпуск 10) [1].
В то время как оконечной станции, такой как оконечная станция MTC типа, может быть удобно пользоваться широкой зоной покрытия, предоставляемой сетью мобильной связи третьего или четвертого поколения, в настоящее время также существуют недостатки указанной ситуации. В отличие от обычной оконечной мобильной станции третьего или четвертого поколения, такой как смартфон, основным фактором для оконечной станции MTC типа будет пожелание, чтобы такие оконечные станции были сравнительно простыми и недорогими. Типы функций, обычно выполняемые оконечной станцией MTC типа (например, простой сбор и направление/прием отчетов со сравнительно небольшими объемами данных), не требуют особенно сложной обработки, например, по сравнению с поддержкой смартфоном потокового видео. Тем не менее, сети мобильной связи третьего или четвертого поколения обычно используют сложные технологии модуляции данных и поддерживают использование широкой полосы пропускания в радиоинтерфейсе, что требует внедрения более сложных и дорогих устройств радиоприема-передачи и декодеров. Обычно оправданно внедрять такие сложные элементы в смартфон, так как смартфон обычно требует мощного процессора для выполнения обычных типов функций смартфона. Тем не менее, как указано выше, сейчас существует пожелание использовать сравнительно недорогие и менее сложные устройства, которые все же способны осуществлять связь с использованием сетей LTE типа.
Учитывая сказанное, была предложена концепция так называемых «виртуальных несущих», работающих в полосе пропускания «основной несущей», что, например, описано в находящихся на одновременном рассмотрении заявках на патент Великобритании GB 1101970.0 [2], GB 1101981.7 [3], GB 1101966.8 [4], GB 1101983.3 [5], GB 1101853.8 [6], GB 1101982.5 [7], GB 1101980.9 [8] и GB 1101972.6 [9]. Основной принцип, лежащий в основе указанной концепции виртуальной несущей, состоит в том, что в более широкой полосе пропускания основной несущей выделяется частотная подобласть для использования в качестве автономной несущей, например, содержащей все управляющие сигналы внутри этой частотной подобласти. Достоинство такого подхода заключается в том, что предложена несущая для использования оконечными устройствами с малыми возможностями, которые способны работать только в сравнительно узких полосах пропускания. Это позволяет устройствам обмениваться данными в сетях LTE типа, при этом не требуется, чтобы устройства поддерживали работу с полной полосой пропускания. Благодаря уменьшению полосы пропускания сигнала, который нужно декодировать, уменьшаются требования к начальной обработке (например, быстрое преобразование Фурье, оценка канала, буферизация подкадров и так далее) для устройства, выполненного для работы с виртуальной несущей, так как сложность этих функций в общем связана с полосой пропускания принимаемого сигнала.
Тем не менее, существует несколько потенциальных недостатков в некоторых реализациях подхода «виртуальная несущая». Например, в соответствии с некоторыми предложенными подходами доступный спектр жестко разделен между виртуальной несущей и основной несущей. Это жесткое разделение может быть неэффективным по ряду причин. Например, пиковая скорость передачи данных, которая может быть поддержана обычными высокоскоростными устройствами, уменьшается, так как высокоскоростным устройствам может быть выделен только участок полосы пропускания (а не целая полоса пропускания). Также, когда полоса пропускания разделена таким образом, существует потеря эффективности агрегирования (существует потеря статистического мультиплексирования).
Более того, в некотором смысле подход с виртуальной несущей представляет собой сравнительно значительный отход от текущих принципов работы сетей LTE типа. Это означает, что для встраивания концепции виртуальной несущей в рамки стандартов LTE может потребоваться сравнительно значительные изменения текущих стандартов, тем самым увеличивается практическая сложность обкатки этих предлагаемых реализаций.
Другое предложение по уменьшению требуемой сложности устройств, выполненных для обмена данными по сетям LTE типа, описано в находящихся на одновременном рассмотрении заявках на патент Великобритании GB 1121767.6 [10] и GB 1121766.8 [11]. В этих заявках предложены схемы для обмена данными между базовой станцией и оконечным устройством с уменьшенными возможностями в системе беспроводной связи LTE типа, работающей в диапазоне частот системы. Управляющую информацию физического уровня оконечного устройства с уменьшенными возможностями передают от базовой станции с использованием поднесущих, выбранных из диапазона частот системы, как для обычного оконечного устройства LTE. Тем не менее, данные более высокого уровня для оконечных устройств с уменьшенными возможностями (то есть данных плоскости пользователя АТС) передают с использованием только поднесущих, выбранных в ограниченном диапазоне частот, который меньше диапазона частот системы и расположен в ней. Оконечное устройство знает ограниченный диапазон частот и по существу нуждается только в буфере и данных обработки в этом ограниченном диапазоне частот во время периодов передачи данных более высокого уровня. Оконечное устройство буферизует и обрабатывает полный диапазон частот системы во время периодов передачи управляющей информации физического уровня. Таким образом, оконечное устройство с уменьшенными возможностями может быть встроено в сеть, в которой управляющую информацию физического уровня передают по широкому диапазону частот, но указанное устройство должно только содержать достаточное количество памяти и обладать достаточными вычислительными возможностями для обработки меньшего диапазона частот для данных более высоких уровней.
Тем не менее, существуют некоторые потенциальные недостатки в некоторых реализациях схем, предложенных в заявках GB 1121767.6 [10] и GB 1121766.8 [11]. Например, гибкость при планировании, доступная для базовой станции, может быть уменьшена из-за требования выделения ресурсов устройствам с уменьшенными возможностями в суженном диапазоне частот. Более того, там, где используют, по меньшей мере, гибкость при выборе уменьшенного диапазона частот, может существовать необходимость в дополнительной передаче сигналов между базовой станцией и оконечными устройствами с уменьшенными возможностями с целью переговоров (то есть согласия) об используемом диапазоне частот. Это объясняется тем, что и оконечное устройство с уменьшенными возможностями, и базовая станция должны знать используемую суженную полосу пропускания, так что оконечное устройство знает, какую часть структуры кадра буферизовать, а базовая станция знает, что надо выделять ресурсы для оконечного устройства с уменьшенными возможностями в этой полосе пропускания.
Еще одно предложение по уменьшению требуемой сложности устройств, выполненных для связи в сетях LTE типа, описано в документе для обсуждения R1-113113 от компании Pantech, который представлен на 3GPP TSG-RAN WG1 #66 бизнес совещании в г. Чжухай, Китай, от 10 октября 2011 до 14 октября 2011 [12]. Предложение заключается в том, чтобы оконечным устройствам малой сложности выделять ограниченное количество блоков физических ресурсов по сравнению с устройством, которое полностью соответствует LTE. Это ограничение планирования означает, что оконечные устройства могут проще внедрять свои функции турбо-декодирования, тем самым уменьшается требуемая сложность обработки.
Тем не менее, хотя это может быть полезным при уменьшении сложности обработки, требуемой для турбо-декодирования, значительные требования к устройству по объемам обработке связаны с функциями начальной обработки цифровых сигналов до турбо-декодирования. Такими функциями начальной обработки цифровых сигналов являются, например, FFT/IFFT (быстрое преобразование Фурье/обратное быстрое преобразование Фурье), оценка канала, выравнивание, цифровая фильтрация и так далее.
Соответственно, остается потребность в подходах, которые позволяют сравнительно недорогим и несложным устройствам передавать данные с использованием сетей LTE типа.
Раскрытие изобретения
В соответствии с аспектом настоящего изобретения предложен способ функционирования базовой станции в системе связи, содержащей базовую станцию и множество оконечных устройств, выполненных с возможностью связи с базовой станцией по радиоинтерфейсу, поддерживающему нисходящий совместно используемый канал для перемещения данных плоскости пользователя от базовой станции до оконечных устройств и нисходящий канал управления для перемещения данных плоскости управления от базовой станции до оконечных устройств, при этом данные плоскости управления выполнены с возможностью перемещения информации о выделении физических ресурсов для нисходящего совместно используемого канала для соответствующих оконечных устройств и при этом радиоинтерфейс основан на структуре радиокадра, содержащей множество подкадров, при этом каждый подкадр содержит область управления для поддержки нисходящего канала управления и область плоскости пользователя для поддержки нисходящего совместно используемого канала, и при этом способ включает в себя этапы, на которых: передают в области управления первого радиоподкадра указание о выделении физических ресурсов для первого оконечного устройства по нисходящему совместно используемому каналу в области плоскости пользователя второго радиоподкадра и впоследствии передают данные плоскости пользователя о выделении физических ресурсов для первого оконечного устройства по нисходящему совместно используемому каналу в области плоскости пользователя второго радиоподкадра.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения второй радиоподкадр передают через заранее заданный интервал после первого радиоподкадра.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения длительность заранее заданного интервала соответствует заранее заданному количеству подкадров.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения второй радиоподкадр передают через выбираемый интервал после первого радиоподкадра и выделение физических ресурсов для первого оконечного устройства передают связанным с указанием на выбранный интервал.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения указание на выбранный интервал содержит указание на количество подкадров.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения область управления первого радиоподкадра дополнительно используют для передачи выделения физических ресурсов для второго оконечного устройства по нисходящему совместно используемому каналу в области плоскости пользователя в первом радиоподкадре.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения первое оконечное устройство является оконечным устройством первого типа, а второе оконечное устройство является оконечным устройством второго типа, при этом второй тип отличается от первого типа.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения выделение физических ресурсов для первого оконечного устройства передают с использованием первого формата для перемещения данных плоскости управления, а выделение физических ресурсов для второго оконечного устройства передают с использованием второго формата для перемещения данных плоскости управления, при этом второй формат отличается от первого формата.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения выделение физических ресурсов для первого оконечного устройства передают с использованием первого формата для перемещения данных плоскости управления, а выделение физических ресурсов для второго оконечного устройства передают с использованием второго формата для перемещения данных плоскости управления, при этом второй формат совпадает с первым форматом.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения первое оконечное устройство и второе оконечное устройство являются устройствами одного типа.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения указанный способ дополнительно включает в себя этапы, на которых: определяют оценку степени, до которой доступные ресурсы в области управления первого и/или второго радиоподкадра будут использоваться для перемещения выделения физических ресурсов для оконечных устройств до передачи области управления первого радиоподкадра и на основе указанной оценки решают использовать первый радиоподкадр для перемещения указания о выделении физических ресурсов во втором радиоподкадре.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения первое оконечное устройство является оконечным устройством связи между машинами (MTC).
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения система связи основана на архитектуре Проекта партнерства третьего поколения (3GPP).
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложена базовая станция для использования в системе связи, содержащей базовую станцию и множество оконечных устройств, выполненных с возможностью связи с базовой станцией по радиоинтерфейсу, поддерживающему нисходящий совместно используемый канал для перемещения данных плоскости пользователя от базовой станции до оконечных устройств и нисходящий канал управления для перемещения данных плоскости управления от базовой станции до оконечных устройств, при этом данные плоскости управления выполнены с возможностью перемещения информации о выделении физических ресурсов для нисходящего совместно используемого канала для соответствующих оконечных устройств и при этом радиоинтерфейс основан на структуре радиокадра, содержащей множество подкадров, при этом каждый подкадр содержит область управления для поддержки нисходящего канала управления и область плоскости пользователя для поддержки нисходящего совместно используемого канала, и при этом базовая станция выполнена с возможностью передачи в области управления первого радиоподкадра указания о выделении физических ресурсов для первого оконечного устройства по нисходящему совместно используемому каналу в области плоскости пользователя второго радиоподкадра и последующей передачи данных плоскости пользователя о выделении физических ресурсов для первого оконечного устройства по нисходящему совместно используемому каналу в области плоскости пользователя второго радиоподкадра.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложен способ работы системы связи, содержащей базовую станцию и множество оконечных устройств, выполненных с возможностью связи по радиоинтерфейсу, поддерживающему нисходящий совместно используемый канал для перемещения данных плоскости пользователя от базовой станции до оконечных устройств и нисходящий канал управления для перемещения данных плоскости управления от базовой станции до оконечных устройств, при этом данные плоскости пользователя выполнены с возможностью перемещения информации о выделении физических ресурсов для нисходящего совместно используемого канала для соответствующих оконечных устройств и при этом радиоинтерфейс основан на структуре радиокадра, содержащей множество подкадров, при этом каждый подкадр содержит область управления для поддержки нисходящего канала управления и область плоскости пользователя для поддержки нисходящего совместно используемого канала, и при этом способ включает в себя этапы, на которых: используют область управления первого радиоподкадра для перемещения указания о выделении физических ресурсов для первого оконечного устройства по нисходящему совместно используемому каналу в области плоскости пользователя второго радиоподкадра, причем второй радиоподкадр следует за первым радиоподкадром.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложена система связи, содержащая базовую станцию и множество оконечных устройств, выполненных с возможностью связи по радиоинтерфейсу, поддерживающему нисходящий совместно используемый канал для перемещения данных плоскости пользователя от базовой станции до оконечных устройств и нисходящий канал управления для перемещения данных плоскости управления от базовой станции до оконечных устройств, при этом данные плоскости пользователя выполнены с возможностью перемещения информации о выделении физических ресурсов для нисходящего совместно используемого канала для соответствующих оконечных устройств и при этом радиоинтерфейс основан на структуре радиокадра, содержащей множество подкадров, при этом каждый подкадр содержит область управления для поддержки нисходящего канала управления и область плоскости пользователя для поддержки нисходящего совместно используемого канала, и при этом система связи выполнена так, что область управления первого радиоподкадра используют для перемещения указания о выделении физических ресурсов для первого оконечного устройства по нисходящему совместно используемому каналу в области плоскости пользователя второго радиоподкадра, причем второй радиоподкадр следует за первым радиоподкадром.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложен способ функционирования оконечного устройства для связи с базовой станцией в системе связи по радиоинтерфейсу, поддерживающему нисходящий совместно используемый канал для перемещения данных плоскости пользователя от базовой станции до оконечного устройства и нисходящий канал управления для перемещения данных плоскости управления от базовой станции до оконечного устройства, при этом данные плоскости управления выполнены с возможностью перемещения информации о выделении физических ресурсов для нисходящего совместно используемого канала для оконечного устройства и при этом радиоинтерфейс основан на структуре радиокадра, содержащей множество подкадров, при этом каждый подкадр содержит область управления для поддержки нисходящего канала управления и область плоскости пользователя для поддержки нисходящего совместно используемого канала, и при этом способ включает в себя этапы, на которых: принимают в области управления первого радиоподкадра указание о выделении физических ресурсов для оконечного устройства по нисходящему совместно используемому каналу в области плоскости пользователя второго радиоподкадра и впоследствии принимают данные плоскости пользователя о выделении физических ресурсов для оконечного устройства по нисходящему совместно используемому каналу в области плоскости пользователя второго радиоподкадра.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения второй радиоподкадр принимают через заранее заданный интервал после первого радиоподкадра.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения длительность заранее заданного интервала соответствует заранее заданному количеству подкадров.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения второй радиоподкадр принимают через выбираемый интервал после первого радиоподкадра и выделение физических ресурсов для оконечного устройства принимают связанным с указанием на выбранный интервал.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения указание на выбранный интервал содержит указание на количество подкадров.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения область управления первого радиоподкадра дополнительно используют для перемещения выделения физических ресурсов для дополнительного оконечного устройства по нисходящему совместно используемому каналу в области плоскости пользователя в первом радиоподкадре.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения оконечное устройство является оконечным устройством первого типа, а дополнительное оконечное устройство является оконечным устройством второго типа, при этом второй тип отличается от первого типа.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения выделение физических ресурсов для оконечного устройства принимают с использованием первого формата для перемещения данных плоскости управления, а выделение физических ресурсов для дополнительного оконечного устройства расположено во втором формате для перемещения данных плоскости управления, при этом второй формат отличается от первого формата.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения выделение физических ресурсов для оконечного устройства принимают с использованием первого формата для перемещения данных плоскости управления, а выделение физических ресурсов для дополнительного оконечного устройства расположено во втором формате для перемещения данных плоскости управления, при этом второй формат совпадает с первым форматом.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложено оконечное устройство для связи с базовой станцией в системе связи по радиоинтерфейсу, поддерживающему нисходящий совместно используемый канал для перемещения данных плоскости пользователя от базовой станции до оконечного устройства и нисходящий канал управления для перемещения данных плоскости управления от базовой станции до оконечного устройства, при этом данные плоскости управления выполнены с возможностью перемещения информации о выделении физических ресурсов для нисходящего совместно используемого канала для оконечного устройства и при этом радиоинтерфейс основан на структуре радиокадра, содержащей множество подкадров, при этом каждый подкадр содержит область управления для поддержки нисходящего канала управления и область плоскости пользователя для поддержки нисходящего совместно используемого канала, и при этом оконечное устройство выполнено для приема в области управления первого радиоподкадра указания о выделении физических ресурсов для оконечного устройства по нисходящему совместно используемому каналу в области плоскости пользователя второго радиоподкадра и впоследствии приема данных плоскости пользователя о выделении физических ресурсов для оконечного устройства по нисходящему совместно используемому каналу в области плоскости пользователя второго радиоподкадра.
Следует иметь в виду, что свойства и аспекты настоящего изобретения, описанные здесь в связи с первым и другими аспектами изобретения, в равной степени применимы и могут быть объединены надлежащим образом с вариантами осуществления изобретения, соответствующими другим аспектам изобретения, а не только к конкретным описанным выше комбинациям.
Краткое описание чертежей
Далее только для примера со ссылками на приложенные чертежи будут описаны варианты осуществления настоящего изобретения, при этом на чертежах аналогичные элементы снабжены одинаковыми ссылочными позициями и:
фиг. 1 - вид, схематично показывающий пример обычной системы мобильной связи;
фиг. 2 - вид, схематично показывающий пример обычного LTE радиокадра;
фиг. 3 - вид, схематично показывающий пример обычного радиоподкадра нисходящего канала LTE;
фиг. 4 - вид, схематично показывающий пример обычной процедуры «задержки» LTE;
фиг. 5 - вид, схематично показывающий систему беспроводной связи, соответствующую варианту осуществления изобретения;
фиг. 6 - вид, схематично показывающий два произвольных подкадра нисходящего канала для связи с обычным оконечным устройством, работающим в системе беспроводной связи с фиг. 5;
фиг. 7 - вид, схематично показывающий два произвольных подкадра нисходящего канала для связи с оконечным устройством, работающим в соответствии с вариантом осуществления изобретения в системе беспроводной связи с фиг. 5;
фиг. 8 - вид, схематично показывающий три произвольных подкадра нисходящего канала для связи с оконечными устройствами, соответствующими другому варианту осуществления изобретения; и
фиг. 9 - вид, схематично показывающий два произвольных подкадра нисходящего канала для связи с оконечными устройствами, соответствующими другому варианту осуществления изобретения.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 схематически показаны некоторые базовые функциональные возможности сети/системы 100 мобильной связи, которая работает в соответствии с принципами LTE и которая может быть адаптирована для реализации вариантов осуществления настоящего изобретения, что будет подробно описано ниже. Различные элементы с фиг. 1 и их соответствующие режимы работы хорошо известны и определены в соответствующих стандартах, управляемых 3GPP (RTM), а также описаны во многих книгах по рассматриваемой теме, например в книге X. Холмы (Holma Н.) и А. Тоскалы (Toskala А) [13]. Следует иметь в виду, что рабочие аспекты сети связи, которые конкретно не описаны ниже, могут быть реализованы в соответствии с любой известной технологией, например, в соответствии с существующими стандартами.
Сеть 100 содержит множество базовых станций 101, соединенных с опорной сетью 102. Каждая базовая станция обеспечивает зону 103 покрытия (то есть ячейку), в которой данные могут быть переданы на оконечные устройства 104 и от них. Данные передают от базовых станций 101 на оконечные устройства 104 в соответствующих зонах 103 покрытия по нисходящему радиоканалу. Данные передают от оконечных устройств 104 на базовые станции 101 по восходящему радиоканалу. Опорная сеть 102 направляет данные на оконечные устройства 104 или от оконечных устройств 104 через соответствующие базовые станции 101 и обеспечивает такие функции, как аутентификация, управление мобильностью, изменения и так далее. Оконечные устройства также можно называть мобильными станциями, пользовательским устройством (UE), пользовательским оконечным устройством, мобильным радио и так далее. Базовые станции также могут называться станциями приемо-передачи /узлами В/ улучшенными узлами В и так далее.
Системы мобильной связи, такие как системы, выполненные в соответствии с определенной 3GPP архитектурой «Долгосрочное развитие» (LTE), для нисходящего радиоканала используют интерфейс (так называемый OFDMA) на основе ортогонального частотного мультиплексирования (OFDM), а для восходящего радиоканала используют схему множественного доступа с частотным разделением каналов и единственной несущей (SC-FDMA). На фиг. 2 схематично проиллюстрирован радиокадр 201 нисходящего канала LTE на основе OFDM. Радиокадр нисходящего канала LTE передают от базовой станции LTE (известной как улучшенный узел В), и его длительность составляет 10 мс. Радиокадр нисходящего канала содержит десять подкадров, длительность каждого подкадра составляет 1 мс. Первичный сигнал синхронизации (PSS) и вторичный сигнал синхронизации (SSS) передают в первом и шестом подкадрах LTE кадра. Физический канал передачи вещательной информации (PBCH) передают в первом подкадре LTE кадра.
На фиг. 3 схематически показана решетка, которая иллюстрирует структуру примера обычного LTE подкадра нисходящего канала. Подкадр содержит заранее заданное количество символов, которые передают за период 1 мс. Каждый символ содержит заранее заданное количество ортогональных поднесущих, распределенных по полосе пропускания несущей нисходящего радиоканала.
Пример подкадра, показанный на фиг. 3, содержит 14 символов и 1200 поднесущих, распределенных по полосе пропускания 20 МГц, и в этом примере указанный подкадр является первым подкадром в кадре (следовательно, он содержит PBCH). Самой маленькой единицей выделения физических ресурсов для передачи в LTE является блок ресурсов, содержащий двенадцать поднесущих, переданных в одном подкадре. Для ясности на фиг. 3 каждый отдельный элемент ресурсов не показан, вместо этого каждая отдельная ячейка в решетке подкадра соответствует двенадцати поднесущим, переданным в одном символе.
На фиг. 3 штриховкой показано выделение 340, 341, 342, 343 ресурсов для четырех оконечных станций LTE. Например, выделение 342 ресурсов для первой оконечной станции LTE (UE 1) занимает пять блоков по двенадцати поднесущих (то есть 60 поднесущих), выделение 343 ресурсов для второй оконечной станции LTE (UE 2) занимает шесть блоков из двенадцати поднесущих (то есть 72 поднесущие) и так далее.
Управляющие данные канала передают в области 300 управления (на фиг. 3 показана точечным затенением) подкадра, содержащего первые «n» символов подкадра, при этом «n» может равняться одному и трем символам для полос пропускания канала, равных 3 МГц и более, и «n» может равняться двумя и четырем символам для полосы пропускания канала, равной 1,4 МГц. Для предоставления конкретного примера последующее описание касается основных несущих с полосой пропускания канала, равной 3 МГц и более, так что максимальной значение «n» равно 3 (как на примере с фиг. 3). Данные, передаваемые в области 300 управления, содержат данные, передаваемые в физическом нисходящем канале управления (PDCCH), физическом канале передачи формата (PCFICH) и физическом канале индикатора HARQ (PHICH). Эти каналы передают управляющую информацию физического уровня.
PDCCH содержит данные управления, показывающие, какие поднесущие подкадра выделены для конкретных LTE оконечных станций. Эти данные можно назвать сигналами/данными управления физического уровня. Таким образом, PDCCH данные, переданные в области 300 управления подкадра, показанного на фиг. 3, показывают, что для UE1 выделен блок ресурсов, обозначенный ссылочной позицией 342, для UE2 выделен блок ресурсов, обозначенный ссылочной позицией 343, и так далее.
PCFICH содержит данные управления, показывающие размер области управления (то есть между одним и тремя символами для полосы пропускания, равной 3 МГц или более, и между двумя и четырьмя символами для полосы пропускания, равной 1,4 МГц).
PHICH содержит HARQ (гибридный автоматический запрос на повторную передачу) данные, показывающие, были ли успешно приняты сетью предыдущие данные, переданные по восходящему каналу.
Символы в центральной полосе 310 решетки временно-частотных ресурсов используют для передачи информации, включающей в себя первичный сигнал синхронизации (PSS), вторичный сигнал синхронизации (SSS) и физический канал передачи вещательной информации (PBCH). Эта центральная полоса 310 обычно имеет ширину в 72 поднесущих (соответствует ширине полосы пропускания, равной 1,08 МГц). PSS и SSS являются сигналами синхронизации, которые при обнаружении позволяют оконечному устройству LTE достигать синхронизации кадров и проводить идентификацию ячейки физического уровня улучшенного узла В, передающего сигнал нисходящего канала. PBCH несет информацию о ячейке, содержащую ведущий информационный блок (MIB), который содержит параметры, которые оконечные станции LTE используют для надлежащего доступа к ячейке. Данные, переданные к отдельным оконечным станциям LTE по физическому нисходящему каналу с разделением пользователей (PDSCH), могут быть переданы в других элементах ресурсов подкадра. В общем PDSCH перемещает объединение данных плоскости пользователя и данных плоскости управления нефизического уровня (таких как сигналы управления радиоресурсами (RRC) и сигналы уровня, не связанного с предоставлением доступа (NAS)). Данные плоскости пользователя и данные плоскости управления нефизического уровня, перемещаемые в PDSCH, можно назвать данными более высокого уровня (то есть данными, связанными с уровнем, более высоким по сравнению с физическим уровнем).
На фиг. 3 также показана область, содержащая системную информацию PDSCH и занимающую полосу пропускания R344. Обычный LTE подкадр также будет содержать эталонные сигналы, которые будут дополнительно описаны ниже и которые для ясности не показаны на фиг. 3.
Количество поднесущих в LTE канале может изменяться в зависимости от конфигурации сети передачи. Обычно это изменение находится в пределах от 72 поднесущих, содержащихся в канале с полосой пропускания 1,4 МГц, до 1200 поднесущих, содержащихся в канале с полосой пропускания 20 МГц (как схематически показано на фиг. 3). Как известно из уровня техники, данные, переданные по PDCCH, PCFICH и PHICH, обычно распределены по поднесущим по всей полосе пропускания подкадра, что сделано для обеспечения разнесения по частоте. Следовательно, обычная оконечная станция LTE должна быть способна принимать всю полосу пропускания канала, чтобы принимать и декодировать область управления.
На фиг. 4 проиллюстрирован процесс «задержки», то есть процесс, которому следует оконечная станция, так что оконечная станция может декодировать передачи по нисходящему каналу, которые базовая станция передает по нисходящему каналу. С использованием этого процесса оконечная станция может идентифицировать части передач, которые содержат системную информацию для ячейки, и, таким образом, декодировать конфигурационную информацию для ячейки.
Как ясно из фиг. 4, в обычной LTE процедуре задержки оконечная станция сначала синхронизируется с базовой станцией (этап 400) с использованием PSS и SSS в центре полосы и затем декодирует PBCH (этап 401). Когда оконечная станция осуществила этапы 400 и 401, она синхронизирована с базовой станцией.
Далее для каждого подкадра оконечная станция декодирует PCFICH, который распределен по всей полосе пропускания несущей 320 (этап 402). Как описано выше, LTE несущая нисходящего канала по ширине может достигать 20 МГц (1200 поднесущих) и, следовательно, стандартная LTE совместимая оконечная станция должна обладать способностью принимать и декодировать передачи для полосы пропускания шириной 20 МГц, что нужно для декодирования PCFICH. Соответственно, на этапе декодирования PCFICH для полосы пропускания шириной 20 МГц оконечная станция работает на большей полосе пропускания (полоса пропускания R320) по сравнению с этапами 400 и 401 (полоса пропускания R310), которые относятся к синхронизации и декодированию PBCH.
Далее оконечная станция устанавливает расположение PHICH (этап 403) и декодирует PDCCH (этап 404), в частности, для определения передач системной информации и для определения своего собственного выделения. Оконечная станция использует выделение для определения расположения системной информации и для определения расположения своих данных в PDSCH. Как системная информация, так и собственное выделение передают по PDSCH и планируют в полосе 320 несущей. Этапы 403 и 404 также требуют, чтобы стандартная LTE совместимая оконечная станция работала по всей полосе R320 полосы пропускания несущей.
На этапах 402-404 оконечная станция декодирует информацию, содержащуюся в области 300 управления подкадра. Как описано выше, в LTE упомянутые выше три канала управления (PCFICH, PHICH и PDCCH) могут быть найдены в области 300 управления несущей, при этом область управления расположена в диапазоне R320 и занимает первые один, два или три OFDM символа каждого подкадра, как описано выше. В подкадре обычно каналы управления не используют все элементы ресурсов в области 300 управления, но они разбросаны по всей области, так что для декодирования всех трех каналов управления оконечная станция LTE должна иметь возможность одновременно принимать всю область 300 управления.
Далее оконечная станция может декодировать PDSCH (этап 405), который содержит системную информацию или данные, переданные для этой оконечной станции.
Как описано выше, в LTE подкадре PDSCH обычно занимает группы элементов ресурсов, которые находятся ни в области управления, ни в элементах ресурсов, занятых PSS, SSS или РВСН. Данные в блоках элементов 340, 341, 342, 343 ресурсов, выделенных различным мобильным оконечным станциям связи (UE) и показанных на фиг. 3, имеют меньшую полосу пропускания по сравнению с полосой пропускания всей несущей, хотя для декодирования этих блоков оконечная станция сначала принимает PDCCH, распределенный по частотному диапазону R320 с целью определения, указывает ли PDCCH на то, что ресурс PDSCH выделен UE и должен быть декодирован. Когда UE приняла весь подкадр, она может декодировать PDSCH в соответствующем частотном диапазоне (если есть), на который указывает PDCCH. Например, описанная выше UE1 декодирует всю области 300 управления с целью определения выделения ресурсов и далее извлекает соответствующие данные из соответствующего блока 342 ресурсов.
На фиг. 5 схематично показана система 500 связи, соответствующая варианту осуществления изобретения. Система 500 связи в этом примере основана в широком смысле на архитектуре LTE типа. Как таковые многие аспекты работы системы 500 связи стандартны и хорошо понятны и для краткости не будут здесь описаны подробно. Рабочие аспекты системы 500 связи, которые конкретно не описаны ниже, могут быть реализованы в соответствии с любой известной технологией, например, в соответствии со стандартами LTE.
Система 500 связи содержит часть 502, которая является опорной сетью (улучшенное пакетное ядро) и которая соединена с частью, являющейся радиосетью. Часть, являющаяся радиосетью, содержит базовую станцию 504 (улучшенный узел В), первое оконечное устройство 508 и второе оконечное устройство 506. Конечно, следует иметь в виду, что на практике часть, являющаяся радиосетью, может содержать несколько базовых станций, обслуживающих большое количество оконечных устройств в различных ячейках связи. Тем не менее, для простоты на фиг. 5 показаны только одна базовая станция и два оконечных устройства.
Оконечные устройства 506, 508 выполнены так, чтобы передавать данные на базовую станцию 504 (станция приемо-передачи) и принимать данные от указанной базовой станции 504. В свою очередь базовая станция с возможностью передачи данных соединена с обслуживающим шлюзом S-GW (не показан) в части, которая является опорной сетью и которая выполнена для осуществления маршрутизации и управления услугами мобильной связи для оконечных устройств в системе 500 связи через базовую станцию 504. Для поддержания управления мобильностью и возможности связи часть 502, являющаяся опорной сетью, также содержит узел управления мобильностью (не показан), который управляет улучшенной пакетной услугой, EPS, соединениями с оконечными устройствами 506, 508, работающими в системе связи на основе абонентской информации, хранящейся на сервере HSS абонентских данных. Другими сетевыми компонентами в опорной сети (также не показаны для простоты) являются функция политики оплаты и ресурсов, PCRF, и шлюз сети пакетной передачи данных, PDN-GW, который обеспечивает соединение от части 502, являющейся опорной сетью, к внешней сети пакетной передачи данных, например к Интернету. Как отмечено выше, работа различных элементов системы 500 связи, показанной на фиг. 5, может являться в целом обычной за исключением модификаций, выполненных с целью обеспечения функциональных возможностей в соответствии с вариантами осуществления изобретения, что описано в настоящем документе.
В этом примере считается, что второе оконечное устройство 506 является обычным оконечным устройством типа смартфона, связывающимся с базовой станцией 504. Таким образом, что является обычным, это второе оконечное устройство 506 содержит блок 506a приемо-передачи, выполненный для передачи и приема беспроводных сигналов, и блок 506b управления, выполненный для управления смартфоном 506. Блок 506b управления может содержать процессорный блок, который подходящим образом выполнен/запрограммирован для обеспечения требуемых функциональных возможностей с использованием обычных технологий программирования/конфигурирования для оборудования в системах беспроводной связи. Блок 506a приемо-передачи и блок 506b управления схематически показаны на фиг. 5 как отдельные элементы. Тем не менее, следует понимать, что функциональные возможности этих блоков могут быть обеспечены различными путями, например, с использованием одной подходящим образом запрограммированной интегральной схемы. Следует понимать, что смартфон 506 в общем содержит различные другие элементы, связанные с его рабочими функциональными возможностями.
В этом примере считается, что первое оконечное устройство 508 является оконечным устройством связи между машинами (MTC), соответствующим варианту осуществления изобретения. Как описано выше, устройства этого типа могут быть обычно охарактеризованы как полуавтоматически или автоматические устройства беспроводной связи, передающие небольшие объемы данных. Примерами служат так называемые интеллектуальные счетчики, которые, например, могут быть расположены в здании клиента и периодически передают на центральный сервер MTC данные, касающиеся потребления клиентом, например, газа, воды, электричества и так далее. МТС устройства можно в некоторой степени рассматривать как устройства, которые можно поддерживать с помощью каналов со сравнительно узкой полосой пропускания, обладающих сравнительной низким качеством услуги (QoS), например, с точки зрения задержки. Здесь считается, что MTC оконечное устройство 508, показанное на фиг. 5, является таким устройством. Тем не менее, следует понимать, что варианты осуществления изобретения также могут быть расширены на другие типы оконечных устройств.
Аналогично смартфону 506 MTC устройство 508 содержит блок 508a приемо-передачи, выполненный для передачи и приема беспроводных сигналов, и блок 508b управления, выполненный для управления MTC устройством 508. Блок 508b управления может содержать процессорный блок, который подходящим образом выполнен/запрограммирован для обеспечения требуемых и описанных здесь функциональных возможностей с использованием обычных технологий программирования/конфигурирования для оборудования в системах беспроводной связи. Блок 508a приемо-передачи и блок 508b управления схематически показаны на фиг. 5 как отдельные элементы для упрощения изображения. Тем не менее, следует понимать, что функциональные возможности этих блоков могут быть обеспечены различными путями, используемыми на практике, например с использованием одной подходящим образом запрограммированной интегральной схемы. Следует понимать, что MTC устройство 508 в общем содержит различные другие элементы, связанные с его рабочими функциональными возможностями (например, источник энергии, возможно, пользовательский интерфейс и так далее).
Базовая станция 504 содержит блок 504a приемо-передачи, выполненный для передачи и приема беспроводных сигналов, и блок 504b управления, выполненный для управления базовой станцией 504. Блок 504b управления может содержать процессорный блок, который подходящим образом выполнен/запрограммирован для обеспечения требуемых и описанных здесь функциональных возможностей с использованием обычных технологий программирования/конфигурирования для оборудования в системах беспроводной связи. Блок 504a приемо-передачи и блок 504b управления схематически показаны на фиг. 5 как отдельные элементы для упрощения изображения. Тем не менее, следует понимать, что функциональные возможности этих блоков могут быть обеспечены различными путями, используемыми на практике, например с использованием одной подходящим образом запрограммированной интегральной схемы. Следует понимать, что базовая станция 504 в общем содержит различные другие элементы, связанные с ее рабочими функциональными возможностями. Например, базовая станция 504 в общем содержит узел планирования, отвечающий за планирование передачи данных. Функциональность узла планирования, например, может относиться к блоку 504b управления.
Таким образом, базовая станция 504 выполнена для обмена данными со смартфоном 506 по первой линии 510 радиосвязи и обмена данными с MTC устройством 508 по второй линии 512 радиосвязи. Обе линии радиосвязи могут поддерживаться в одной структуре радиокадра, связанной с базовой станцией 504.
Здесь предполагается, что базовая станция 504 выполнена для обмена данными со смартфоном 506 по первой линии 510 радиосвязи в соответствии с установленными принципами связи на основе стандарта LTE. Следует иметь в виду, что базовая станция может легко получить информацию, указывающую на различные классы оконечных устройств, которые прикреплены к базовой станции в соответствии с обычными технологиями. Другими словами, базовая станция будет знать, что смартфон принадлежит к классу устройств, который содержит обычные смартфоны, и MTC устройство является устройством класса, который содержит MTC устройства.
На фиг. 6 схематически показаны два произвольных подкадра нисходящего канала (обозначенные как подкадр «n» и как подкадр «n+1»), в том виде, который видит смартфон 506 в соответствии с установленными стандартами LTE, как описано выше. По сути каждый подкадр является упрощенным вариантом подкадра, показанного на фиг. 3. Таким образом, каждый подкадр содержит область 600 управления, которая поддерживает PCFICH, PHICH и PDCCH каналы, как описано выше, и PDSCH область 602 для передачи данных более высокого уровня (например, данных плоскости пользователя и сигнальных данных управления нефизического уровня) в соответствующие оконечные устройства, такие как смартфон 506, а также системной информации, снова как описано выше. Для обеспечения конкретного примера полоса пропускания (BW) частот несущей, с которой связаны подкадры, взята равной 20 МГц. Также черным затемнением на фиг. 6 показаны пример выделения 604 для смартфона 506. В соответствии с определенными стандартами и как описано выше, отдельные оконечные устройства извлекают свое конкретное выделение нисходящих каналов для подкадра из PDCCH, переданного в области 600 управления подкадра. Для произвольного примера, показанного на фиг. 6, смартфону 506 выделены ресурсы нисходящего канала, составляющие сравнительно малую часть полосы пропускания, равной 20 МГц, рядом с верхним концом частоты несущей в подкадре n, и выделена большая часть доступной полосы пропускания, равной 20 МГц, у более низкой частоты в подкадре «n+1». Конкретные расположения PDSCH ресурсов для смартфона определены устройством планирования в сети на основе потребностей в данных для устройства, в соответствии со стандартными технологиями.
Хотя смартфону 506 обычно выделяют только подмножество доступных PDSCH ресурсов в любом заданном подкадре, смартфону 506 могут быть выделены эти ресурсы в любом месте полной PDSCH полосы пропускания (BW). Соответственно, смартфон будет в первом примере принимать и буферизовать каждый полный подкадр. Далее смартфон 506 обрабатывает каждый подкадр для декодирования PDCCH с целью определения, какие ресурсы выделены в PDSCH, и далее обрабатывает данные, принятые во время PDSCH символов подкадра, и извлекает из них соответствующие данные более высокого уровня.
Таким образом, как показано на фиг. 6, смартфон 506, представленный на фиг. 5, буферизует для каждого подкадра всю область 600 управления (затемнена темно-серым на фиг. 6) и всю PDSCH область 602 (переданная в ресурсах, содержащихся в площадях, затемненных светло-серым и черным на фиг. 6), и извлекает данные более высокого уровня, выделенные смартфону (переданные в ресурсах, содержащихся в области, затемненной черным на фиг. 6), из PDSCH области 602 на основе информации о выделении, перемещаемой в области 600 управления.
Автор настоящего изобретения понял, что требование для оконечных устройств буферизовать и обрабатывать каждый полный подкадр с целью идентификации и извлечения того, что обычно будет только малой частью общих PDSCH ресурсов, содержащихся в подкадре для оконечного устройства, представляет собой значительные издержки при обработке. Соответственно, автор изобретения разработал подходы, в соответствии с которыми примеры вариантов осуществления изобретения могут позволить оконечному устройству, например MTC устройству, работать в общем в соответствии с принципами существующих сетей, но без необходимости буферизовать и обрабатывать весь подкадр с целью идентификации и извлечения из этого подкадра своих собственных данных более высокого уровня.
Этого можно добиться в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения путем откладывания времени определенного выделения ресурсов относительно времени передачи данных управления, касающихся выделения ресурсов, по сравнению с обычными технологиями. Этот подход может быть назван как подход «предоставление с отставанием» или «выделение с отставанием». Как описано выше, в соответствии с обычными технологиями область управления заданного подкадра используют для выделения ресурсов в этом подкадре. Например, в LTE системе PDCCH в подкадре «n» используют для выделения ресурсов в PDSCH в подкадре «n». Тем не менее, в соответствии с вариантами осуществления изобретения предусматривается альтернативный подход, в котором область управления заданного подкадра используют для выделения ресурсов в другом и последующем подкадре. Например, в общем контексте системы LTE типа PDCCH в подкадре «n» может быть использован для определенных типов оконечных устройств для выделения ресурсов для PDSCH в подкадре «n+X», где X является ненулевым положительным целым числом. Этот подход выделения с отставанием может позволить оконечному устройству принять и обработать данные управления с целью идентификации выделения его ресурсов до передачи выделенных ресурсов. Таким образом, оконечное устройство может быть выполнено для приема и декодирования только соответствующих частей последующего подкадра нисходящего канала, содержащего выделенные ресурсы. Другими словами, оконечному устройству не нужно буферизовать каждый подкадр для обеспечения доступа к выделенным ресурсам, определенным в информации по выделению из данных управления для подкадра, когда оконечное устройство декодировало данные управления. Вместо этого оконечное устройство способно декодировать данные управления во время периода отставания с целью идентификации предстоящего (если есть) выделения ресурсов нисходящего канала и последующего приема и обработки соответствующих частей нужного подкадра нисходящего канала.
На фиг. 7 схематически показан подход для передачи данных с оконечным устройством, соответствующим варианту осуществления изобретения. Более конкретно, на фиг. 7 схематически показаны два произвольных подкадра нисходящего канала (обозначенные как подкадр «n» и как подкадр «n+1»), как их интерпретирует MTC устройство 508 в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Фиг. 7 в некотором смысле аналогична фиг. 6, и аспекты фиг. 7, которые непосредственно соответствуют аспектам фиг. 6, здесь не описаны подробно. В этом примере предполагается, что элементы и общие принципы структуры кадра, используемого для передачи с помощью MTC устройства 508, совпадают с элементами структуры кадра, используемого для передачи с помощью обычного устройства 506, являющегося смартфоном, за исключением модифицированных мест, что описано ниже. Другими словами, структура кадра, используемая для передачи с помощью MTC устройства 508, содержит PDCCH, PDSCH, и соответствует общим принципам LTE. Более того, как описано выше при рассмотрении фиг. 5, в этом конкретном примере передача данных с помощью MTC устройства 508 и устройства 506, являющегося смартфоном, поддерживаются в аналогичных передачах с помощью кадров от базовой станции 504. Другими словами, базовая станция обменивается данными со смартфоном 506 и MTC устройством 508 использованием аналогичных кадров.
Различные элементы каждого подкадра на фиг. 7 по сути показаны как упрощенные версии соответствующих элементов, представленных на фиг. 3. Таким образом, каждый подкадр содержит область 700 управления, которая поддерживает каналы, соответствующие PCFICH, PHICH и PDCCH каналам, как описано выше, и PDSCH область 702 для передачи данных более высокого уровня (например, данных плоскости пользователя и сигнальных данных управления нефизического уровня) в соответствующие оконечные устройства, такие как смартфон 506 и MTC устройство 508, а также системной информации, снова как описано выше. Для обеспечения конкретного примера полоса пропускания (BW) частот несущей, с которой связаны подкадры, взята равной 20 МГц. Хотя это не показано на фиг. 7 для простоты, PDSCH области 702 могут содержать выделение PDSCH нисходящего канала для смартфона 508, аналогичное выделению, показанному черным затемнением на фиг. 6. В соответствии с общими принципами, лежащими в основе соответствующих стандартов и как описано выше, отдельные обычные оконечные устройства, такие как смартфон 506, работающие в системах беспроводной связи, соответствующих вариантам осуществления изобретения, могут получать их конкретное выделение нисходящего канала для подкадра из информации, переданной по PDCCH в области 700 управления соответствующего подкадра, снова как показано на фиг. 6. Таким образом, области 700 управления, показанные на фиг. 7, могут быть использованы в соответствии с этими установленными принципами для идентификации выделения ресурсов в том же подкадре для обычных оконечных устройств, таких как смартфон 506. Этот аспект связи с обычными устройствами, поддерживаемый подкадрами, схематически показанными на фиг. 7, может быть аналогичен тому, что описано выше, например, со ссылкой на фиг. 6.
Тем не менее, в соответствии с вариантом осуществления изобретения области 700 управления подкадров, показанные на фиг. 7, также содержат информацию о выделении ресурсов с отставанием для оконечных устройств, работающих в соответствии с вариантами осуществления изобретения. Таким образом, в примере, показанном на фиг. 7, область 700 управления в подкадре «n» несет информацию о выделении ресурсов для ресурсов 704 нисходящего канала, выделенных MTC устройству 508 в подкадре «n+1». MTC устройство 508 выполнено для приема и декодирования области 700 управления в подкадре «n» в соответствии с широко распространенными обычными технологиями. Таким образом, MTC устройство 508 может обработать область управления из подкадра «n» с целью идентификации выделения ресурсов (если есть) во время оставшегося периода подкадра «n». Указанное может быть осуществлено в соответствии с теми же общими принципами, что и для обычных устройств, единственная разница заключается в подкадре, в котором базовая станция должна передавать выделение ресурсов. Другими словами, для обычного оконечного устройства любое выделение ресурсов, перемещаемое в области 700 управления подкадра «n», связано с выделение ресурсов в PDSCH подкадра «n», при этом для оконечного устройства, работающего в соответствии с вариантом осуществления изобретения, выделение ресурсов, перемещаемое в области 700 управления подкадра «n», связано с выделением ресурсов в PDSCH подкадра «n+1». Таким образом, после декодирования области 700 управления подкадра «n» и идентификации выделения 704 ресурсов в подкадре «n+1» MTC устройство 508 уже знает до передачи подкадра «n+1», какие поднесущие PDSCH подкадра «n+1» выделены MTC устройству 508. Таким образом, MTC устройство может соответствующим образом буферизовать и обрабатывать поднесущие. Так как оконечное устройство 508, работающее в соответствии с вариантом осуществления изобретения, знает, какие PDSCH ресурсы необходимо принимать и декодировать до их передачи, для устройства отсутствует необходимость в буферизации и обработке всего подкадра с целью извлечения его выделения ресурсов после его передачи. Это упрощает требования по обработке и хранению к устройству, работающему в соответствии с вариантом осуществления изобретения, что упрощает устройство и помогает снизить его стоимость.
В примере, показанном на фиг. 7, оконечным устройствам, работающим в соответствии с вариантом осуществления изобретения, выделены ресурсы в PDSCH в подкадре, который отстает на один подкадр относительно подкадра, перемещающего указание на выделение ресурсов. Другими словами, указания на выделение ресурсов в PDSCH в подкадре «n+1» перемещают с использованием PDCCH в подкадре «n». Для удобства терминологии это можно обобщить как отставание выделения ресурсов на один подкадр. Следует понимать, что в других примерах выделенные ресурсы могут отставать на другие интервалы (другое количество подкадров) относительно передачи информации, указывающей на выделение ресурсов. Пример указанного схематически представлен на фиг. 8.
Фиг. 8 аналогична фиг. 7 и может быть понята с помощью фиг. 7. Тем не менее, фиг. 8 отличается от фиг. 7 тем, что помимо показа подкадров «n» и «n+1», как и на фиг. 7, на фиг. 8 также схематически представлен подкадр «n+2».
В примере, показанном на фиг. 8, область 700 управления подкадра «n» может быть использована для выделения ресурсов для обычных оконечных устройств в подкадре «n» (не показано для простоты) и для оконечных устройств, соответствующих вариантам осуществления изобретения, в подкадрах «n+1», как описано выше со ссылками на фиг. 7. Тем не менее, дополнительно область 700 управления подкадра «n» в этом примере также несет указание выделения 706 ресурсов в PDSCH в подкадре «n+2» для оконечного устройства, соответствующего варианту осуществления изобретения. Таким образом, в примере, показанном на фиг. 8, область 700 управления в подкадре «n» несет информацию по выделению ресурсов для ресурсов 704, 706 нисходящего канала в подкадрах «n+1» и «n+2». Хотя это показано в примере, в котором оконечным устройствам, соответствующим вариантам осуществления изобретения, могут быть выделены ресурсы физического нисходящего канала в PDSCH в подкадрах, отстоящих на разные интервалы относительно подкадра, в котором в PDCCH передана информация о выделении ресурсов, в других примерах может быть описан случай, когда для всех оконечных устройств с отставанием используется одно и то же отставание. Величина отставания может быть установлена в соответствии с тем, как много времени нужно соответствующим оконечным устройствам для обработки PDCCH с целью определения их выделения в PDSCH. В общем, может быть предпочтительно, чтобы отставание было настолько малым, насколько возможно при одновременном предоставлении оконечным устройствам достаточного количества времени для надлежащего декодирования PDCCH с целью предоставления возможности собственного конфигурирования для приема PDSCH в выделенных поднесущих.
Во многих случаях полезно, если оконечное устройство знает отставание, которое будет применено базовой станцией, и существует несколько различных путей, согласно которым информация об отставании может быть установлена/распространена между базовой станцией 504 и оконечным устройством 508.
В некоторых случаях отставание может быть стандартизовано в системе беспроводной связи. Например, может быть решено, что любое оконечное устройство и базовая станция, которые работают в системе беспроводной связи в соответствии с реализацией варианта осуществления изобретения, должны предусмотреть отставание, равное одному подкадру (или другому фиксированному количеству подкадров). Это обеспечивает простой подход, однако обладающей ограниченной гибкостью. Следует иметь в виду, что используемое отставание может быть установлено базовой станцией и оконечным устройством различными путями на основе заранее определенных стандартов. Например, вместо того чтобы точно определять отставание, может быть определен механизм получения этого отставания. Например, стандарты могут определять, что все оконечные устройства, которые должны работать в соответствии с вариантами осуществления изобретения (например, на основе класса устройства), должны получать отставание из идентификатора, который известен как базовой станции, так и оконечному устройству. Например, в простой реализации любые оконечные устройства, связанные с четным IMSI, могут предположить первое отставание, а любые оконечные устройства, связанные с нечетным IMSI, могут предположить второе отставание. Это обеспечивает простой механизм для применения нескольких отставаний, который может помочь при разделении доступных ресурсов, например, когда существует желание связываться с большим количеством оконечных устройств примерно в одно и то же время с использованием выделения ресурсов с отставанием, в соответствии с вариантом осуществления изобретения.
Тем не менее, для улучшения общей гибкости планирования может быть предпочтительно, чтобы в некоторых реализациях базовая станция выбирала отставание и перемещало его оконечному устройству. Для полупостоянного отставания (например, такого, которое остается фиксированным на время длительности заданного соединения) это может быть сделано во время процедуры присоединения ячейки. Рабочие возможности оконечного устройства обычно устанавливают некоторые ограничения на отставание, которое может быть использовано. Например, заданное оконечное устройство может быть не способно работать с использованием отставания, длительность которого меньше некоторого порогового значения. Это может быть учтено при стандартизации, например, путем ограничения минимального отставания, которое может быть использовано базовой станцией для конкретного оконечного устройства (например, на основе типа/класса оконечного устройства) или на основе обмена между базовой станцией и оконечным устройством сообщениями о возможностях.
Тем не менее, в случаях, когда отставание может быть выбрано из диапазона возможных значений отставания, например, функцией планирования базовой станции на основе текущих условий связи, в общем ожидается, что наиболее удобный и гибкий вариант указания выбранного отставания, используемого базовой станцией для передачи данных плоскости пользователя (или других данных более высокого уровня) в PDSCH после передачи указания поднесущих (то есть выделения ресурсов) в PDCCH в предыдущем подкадре, заключается в том, чтобы передать указание на отставание, связанное с передачей указания на выделяемые ресурсы. Например, это может быть сделано путем применения нового формата для сообщений о выделении ресурсов в PDCCH, что дает возможность указывать отставание. Например, указание отставания может являться указанием количества подкадров, следующих за текущим подкадром, в котором должен быть передан выделенный ресурс PDSCH.
Например, как показано на фиг. 8, сигналы PDCCH в области 700 управления подкадра «n», указывающие выделение PDSCH ресурсов 704 в подкадре «n+1», могут быть связаны с указанием отставания на один подкадр. Аналогично, сигналы PDCCH в области 700 управления подкадра «n», указывающие выделение PDSCH ресурсов 706 в подкадре «n+2», могут быть связаны с указанием отставания на два подкадра. В контексте LTE указание отставания может быть обеспечено применением модифицированного формата управляющей информации (DCI) для нисходящего канала. Таким образом, выделение ресурсов с отставанием, такое как описано выше, может быть связано с модифицированным форматом DCI по сравнению с обычным выделением ресурсов, при котором ресурсы выделяют в том же подкадре, что и указание PDCCH для ресурсов.
Это обеспечивает устройство планирования базовой станции улучшенной гибкостью при передаче данных с оконечными устройствами, поддерживающими подход предоставления с отставанием, который соответствует вариантам осуществления изобретения. Это объясняется тем, что базовая станция может свободно планировать передачи нисходящего канала в PDCCH в нескольких последовательных подкадрах, тем самым базовой станции предоставляется возможность лучше приспосабливаться к изменениям в связи. Более того, базовая станция может быть выполнена так, чтобы распознавать то, что оконечные устройства различных типов обладают различными способностями (например, на основе определенного класса/типа, которым поделились во время процедуры задержки или определенного при регистрации сети в оконечном устройстве) и соответственно для выделения различных значений отставания. Например, устройства с особенно низкими возможностями могут быть обеспечены более длительными отставаниями, чтобы дать им больше времени для декодирования PDCCH до передачи любых соответствующих данных плоскости пользователя, которые были выделены в PDSCH.
В некоторых примерах оконечное устройство может не знать заранее об отставании, которое использует базовая станция между передачей информации о выделении ресурсов в PDCCH и передачей соответствующих данных плоскости пользователя в PDSCH. Например, в некоторых реализациях базовая станция может быть выполнена так, чтобы выделять ресурсы с отставанием для оконечного устройства в соответствии с вариантом осуществления изобретения путем обеспечения указания на соответствующие поднесущие в PDCCH в подкадре «n», как описано выше. Далее базовая станция может передавать данные плоскости пользователя на выделенных поднесущих в последующем подкадре «n+X» с произвольным отставанием (то есть отставанием «X», которое выбрано базовой станцией и не известно оконечному устройству). В такой системе оконечное устройство, работающее в соответствии с вариантом осуществления изобретения, может декодировать PDCCH в подкадре «n» и идентифицировать выделенные поднесущие, как описано выше. Так как оконечное устройство в этом примере не знает подкадр, в котором будут переданы фактические ресурсы (то есть оконечное устройство не знает «X»), то оконечное устройство может просто продолжить пытаться декодировать соответствующие поднесущие, определенные в выделении ресурсов в PDCCH в подкадре «n» в следующем и каждым последующем подкадре до тех пор, пока оконечное устройство не декодирует успешно соответствующие ресурсы в PDSCH.
Следует понимать, что хотя приведенные выше варианты осуществления изобретения сконцентрированы в основном на отставании передач PDSCH для определенных типов оконечных устройств по сравнению с другими типами оконечных устройств, концепция выделения с отставанием может быть применена в более общем смысле. Например, даже в случае связи с оконечным устройством, обладающим способностью буферизовать и декодировать весь подкадр обычным образом, так что возможно выделить PDSCH ресурсы в тот же самом подкадре, а PDCCH ресурсы указывают на выделение (как сделано в текущем варианте), тем не менее может быть целесообразно в некоторых случаях использовать выделение с отставанием. Например, это может помочь предоставить устройству планирования базовой станции большую степень гибкости при распределении доступных PDCCH ресурсов для выделения PDSCH ресурсов в разных подкадрах.
Например, в принципе возможно, чтобы PDCCH ресурсов было недостаточно для выделения всех доступных PDSCH ресурсов в любом заданном подкадре. Этот случай может иметь место, например, тогда, когда присутствует большое количество оконечных устройств, которым выделен небольшой объем ресурсов в PDSCH. В таком случае возможно, что ресурсов в PDCCH не хватает для отдельного выделения всех доступных PDSCH ресурсов большому количеству оконечных устройств в одном подкадре. Этот случай может иметь место, даже когда достаточно PDSCH ресурсов для перемещения данных, которые необходимо передать. В обычной LTE системе указанный вопрос потенциально ведет к потере ресурсов, так как доступные PDSCH ресурсы не могут быть выделены из-за недостатка PDCCH ресурсов. Тем не менее, в соответствии с вариантами осуществления изобретения функция планирования базовой станции, которая знает об идущем впереди подкадре, в котором недостаточно PDCCH ресурсов для выделения всех доступных PDSCH ресурсов для этого подкадра, может выделить эти PDSCH ресурсы в PDCCH из раннего подкадра. Принципы внедрения для такой работы соответствуют описанным выше для случая предоставления с отставанием для оконечного устройства с уменьшенными возможностями, разница заключается в причине, стоящей за решением о выделении ресурсов нисходящего канала оконечному устройству в подкадре, который идет позже по сравнению с подкадром, перемещающим указание на выделение ресурсов нисходящего канала. В описанных выше примерах для оконечных устройств с уменьшенными возможностями предоставление с отставанием обеспечивает оконечные устройства достаточным объемом времени для декодирования информации о выделении ресурсов до возникновения необходимости принимать и декодировать выделенные (предоставленные) ресурсы. Тем не менее, в соответствии с другими вариантами осуществления изобретения предоставление с отставанием может предоставить функции планирования базовой станции возможность использовать доступные PDCCH ресурсы для выделения PDSCH ресурсов в других подкадрах, для которых иначе было бы недостаточно PDCCH ресурсов.
Этот принцип схематически показан на фиг. 9. Фиг. 9 в общем аналогична фиг. 6, 7 и 8. Так каждый подкадр содержит область 900 управления и область 902 PDSCH. Для фиг. 9 предполагается, что PDSCH в подкадре «n+1» используют для перемещения данных плоскости пользователя в большое количество отдельных оконечных устройств (что может легко иметь место при связи с устройствами MTC типа, при этом в каждый момент времени, например, требуется только небольшие объемы информации). Обычные аспекты функции планирования базовой станции могут быть ответственны за управление выделением ресурсов, что приводит к следующей ситуации. Из-за большого количества отдельных оконечных устройств, которым нужно выделить ресурсы в подкадре «n+1», соответствующую область 900 управления в подкадре «n+1» интенсивно используют и фактически эта область может наполниться до выделения всех доступных PDSCH ресурсов в подкадре «n+1». В соответствии с вариантом осуществления изобретения устройство планирования базовой станции выполнено так, чтобы определять возникновение этой ситуации (базовая станция может легко определить ее, так как базовая станция в оконечном счете ответственна за планирование) и определять, возможно или нет заранее выделить PDSCH ресурсы в подкадре «n+1» с использованием сигналов управления в PDCCH в подкадре «n», тем самым предотвращая потерю PDSCH ресурсов в подкадре «n+1», которые в противном случае не будут выделены. Если базовая станция определит, что возможно заранее выделить PDSCH ресурсы в подкадре «n+1» с использованием сигналов управления в PDCCH в подкадре «n» (например, существует оконечное устройство для планирования в PDSCH в подкадре «n+1», которое поддерживает предоставление с отставанием, как описано выше, и существуют доступные ресурсы в PDSCH в подкадре «n» для перемещения информации о выделении ресурсов), базовая станция может быть выполнена для выделения ресурсов одному или более оконечным устройствам в PDSCH в подкадре «n+1» с использованием сигналов управления в PDCCH в подкадре «n» в соответствии с принципами описанных выше технологий. Это показано на фиг. 9 толстыми стрелками, схематически представляющими выделение PDSCH ресурсов в подкадре «n+1», перемещаемыми в соответствующих областях 900 управления в подкадрах «n» и «n+1». Область 900 управления подкадра «n» схематически показана с легкой штриховкой по сравнению с областью 900 управления подкадра «n+1», чтобы указать на уменьшенное использование доступных PDCCH ресурсы в этом подкадре.
Таким образом, в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения система связи может быть выполнена с возможностью поддержки системы выделения ресурсов, в которой информация, перемещающая указание на выделение ресурсов в одном подкадре, передается в другом подкадре. В некоторых ситуациях это может быть осуществлено для предоставления оконечным устройствам определенных типов большего количества времени для декодирования информации и выделении ресурсов до возникновения необходимости декодирования самого выделения ресурсов. В других ситуациях это может быть осуществлено для предоставления базовой станции возможности использовать недостаточно используемые ресурсы для выделения в одном подкадре для выделения ресурсов в другом подкадре. Эти два типа ситуаций можно называть «предоставление с отставанием» или «улучшенное выделение».
Следует иметь в виду, что описанные выше функциональные возможности могут быть реализованы с надлежащей конфигурацией соответствующих элементов системы связи (например, базовая станция и оконечные устройства) в соответствии с обычными технологиями для обеспечения таких типов функциональных возможностей. Обычно это может достигаться надлежащим программированием соответствующих элементов. Например, планирование выделения ресурсов нисходящего канала в PDSCH для различных оконечных устройств, работающих в системе связи, и время связанных сигналов в PDCCH для обеспечения работы в соответствии с вариантом осуществления изобретения могут регулироваться надлежащей модификацией устройства планирования базовой станции, которая в противном случае работает в соответствии с обычными технологиями.
Хотя варианты осуществления изобретения были описаны в основном со ссылками на LTE сеть мобильной радиосвязи, следует иметь в виду, что настоящее изобретение может быть применено к другим формам сетей, таким как GSM, 3G/UMTS, CDMA2000 и так далее.
Таким образом, описан способ работы системы телекоммуникаций, содержащей базовую станцию и несколько оконечных устройств, выполненных для связи по радиоинтерфейсу, поддерживающему нисходящий совместно используемый канал для передачи данных плоскости пользователя от базовой станции до оконечных устройств и нисходящий канал управления для передачи данных плоскости управления от базовой станции до оконечных устройств, при этом данные плоскости пользователя приспособлены для перемещения информации о выделении физических ресурсов для нисходящего совместно используемого канала для соответствующих оконечных устройств, и при этом радиоинтерфейс основан на структуре радиокадров, содержащей несколько подкадров, при этом каждый подкадр содержит область управления для поддержки нисходящего канала управления, и область плоскости пользователя для поддержки нисходящего совместно используемого канала, и при этом способ включает в себя следующее: используют область управления первого радиоподкадра для передачи указания о выделении физических ресурсов для первого оконечного устройства по нисходящему совместно используемому каналу в области плоскости пользователя второго радиоподкадра, причем второй радиоподкадр следует за первым радиоподкадром.
Другие конкретные и предпочтительные аспекты настоящего изобретения установлены в приложенных независимых и зависимых пунктах формулы изобретения. Следует иметь в виду, что свойства зависимых пунктов формулы изобретения могут быть объединены со свойствами независимых пунктов формулы изобретения в комбинации, которые отличаются от тех, которые точно установлены в пунктах формулы изобретения.
Источники информации
1 ETSI TS 122 368 V10.530 (2011-07) / 3GPP TS 22.368 версия 10.5.0 выпуск 10).
2. Заявка на патент Великобритании GB 1101970.0.
3. Заявка на патент Великобритании GB 1101981.7.
4. Заявка на патент Великобритании GB 1101966.8.
5. Заявка на патент Великобритании GB 1101983.3.
6. Заявка на патент Великобритании GB 1101853.8.
7. Заявка на патент Великобритании GB 1101982.5.
8. Заявка на патент Великобритании GB 1101980.9.
9. Заявка на патент Великобритании GB 1101972.6.
10. Заявка на патент Великобритании GB 1121767.6.
11. Заявка на патент Великобритании GB 1121766.8.
12. Rl-113113, Pantech США, 3GPP TSG-RAN WG1 #66 бизнес совещание, г. Чжухай, Китай, от 10 октября 2011 до 14 октября 2011.
[13] Холма X. (Holma Н.) и Тоскала A. (Toskala A.), "LTE для радиодоступа на основе UMTS OFDMA и SC-FDMA", издательство John Wiley and Sons, 2009.
Изобретение относится к беспроводной связи. Техническим результатом является передача данных с использованием сетей LTE типа сравнительно недорогими и несложными устройствами. Способ функционирования системы связи содержит базовую станцию и множество оконечных устройств, выполненных с возможностью связи по радиоинтерфейсу, поддерживающему нисходящий совместно используемый канал для перемещения данных плоскости пользователя от базовой станции до оконечных устройств и нисходящий канал управления для перемещения данных плоскости управления от базовой станции до оконечных устройств, при этом данные плоскости управления выполнены с возможностью перемещения информации о выделении физических ресурсов для нисходящего совместно используемого канала для соответствующих оконечных устройств и при этом радиоинтерфейс основан на структуре радиокадра, содержащей множество подкадров, при этом каждый подкадр содержит область управления для поддержки нисходящего канала управления и область плоскости пользователя для поддержки нисходящего совместно используемого канала, и при этом способ включает в себя этапы, на которых: используют область управления первого радиоподкадра для перемещения указания о выделении физических ресурсов для первого оконечного устройства по нисходящему совместно используемому каналу в области плоскости пользователя второго радиоподкадра, при этом второй радиоподкадр следует за первым радиоподкадром. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 9 ил.
1. Способ функционирования оконечного устройства для связи с базовой станцией в системе связи по радиоинтерфейсу, содержащий этапы, на которых:
принимают, в области управления первого радиоподкадра, указание выделения физического ресурса для указанного оконечного устройства в нисходящем совместно используемом канале в области плоскости пользователя второго радиоподкадра; и
последовательно принимают данные плоскости пользователя в физическом ресурсе, выделенном для оконечного устройства в нисходящем совместно используемом канале в области плоскости пользователя указанного второго радиоподкадра, при этом второй радиоподкадр передается с задержкой после передачи указанного первого радиоподкадра, а задержка отрегулирована в зависимости от класса типа указанного оконечного устройства.
2. Способ по п. 1, в котором область управления первого радиоподкадра дополнительно используют для перемещения выделения физических ресурсов для дополнительного оконечного устройства по нисходящему совместно используемому каналу в области плоскости пользователя в первом радиоподкадре.
3. Способ по п. 2, в котором оконечное устройство является оконечным устройством первого типа, а дополнительное оконечное устройство является оконечным устройством второго типа, при этом второй тип отличается от первого типа.
4. Способ по п. 2, в котором выделение физических ресурсов для оконечного устройства принимают с использованием первого формата для перемещения данных плоскости управления, а выделение физических ресурсов для дополнительного оконечного устройства имеет второй формат для перемещения данных плоскости управления, при этом второй формат отличается от первого формата.
5. Способ по п. 2, в котором выделение физических ресурсов для оконечного устройства принимают с использованием первого формата для перемещения данных плоскости управления, а выделение физических ресурсов для дополнительного оконечного устройства имеет второй формат для перемещения данных плоскости управления, при этом второй формат совпадает с первым форматом.
6. Оконечное устройство для связи с базовой станцией в системе связи по радиоинтерфейсу, содержащее:
приемник для приема, в области управления первого радиоподкадра, указания о выделении физических ресурсов для оконечного устройства в нисходящем совместно используемом канале в области плоскости пользователя второго радиоподкадра и последовательного приема данных плоскости пользователя в выделенных физических ресурсах для оконечного устройства по нисходящему совместно используемому каналу в области плоскости пользователя второго радиоподкадра, при этом второй радиоподкадр передается с задержкой после передачи указанного первого радиоподкадра, а задержка отрегулирована в зависимости от класса типа указанного оконечного устройства.
7. Оконечное устройство по п. 6, в котором область управления первого радиоподкадра дополнительно содержит выделение физических ресурсов для дополнительного оконечного устройства по нисходящему совместно используемому каналу в области плоскости пользователя в первом радиоподкадре.
8. Оконечное устройство по п. 7, являющееся оконечным устройством первого типа, а дополнительное оконечное устройство является оконечным устройством второго типа, причем второй тип отличается от первого типа.
9. Оконечное устройство по п. 7, характеризующееся тем, что выполнено с возможностью приема выделения физических ресурсов для оконечного устройства с использованием первого формата для перемещения данных плоскости управления, а выделение физических ресурсов для дополнительного оконечного устройства имеет второй формат для перемещения данных плоскости управления, при этом второй формат отличается от первого формата.
10. Оконечное устройство по п. 7, характеризующееся тем, что выполнено с возможностью приема выделения физических ресурсов для оконечного устройства с использованием первого формата для перемещения данных плоскости управления, а выделение физических ресурсов для дополнительного оконечного устройства имеет второй формат для перемещения данных плоскости управления, причем второй формат совпадает с первым форматом.
11. Оконечное устройство по п. 7, в котором оконечное устройство и дополнительное оконечное устройство являются устройствами одного типа.
12. Оконечное устройство по п. 6, являющееся оконечным устройством связи между машинами (МТС).
| US 2011235584 A1, 29.09.2011 | |||
| СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИСТЕМЫ РАДИОСВЯЗИ | 2005 |
|
RU2392777C2 |
| Изложница с суживающимся книзу сечением и с вертикально перемещающимся днищем | 1924 |
|
SU2012A1 |
| Приспособление для суммирования отрезков прямых линий | 1923 |
|
SU2010A1 |
| Способ приготовления лака | 1924 |
|
SU2011A1 |
