РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗКИ ДЛЯ ПРОИЗВОЛЬНОГО ДОСТУПА Российский патент 2020 года по МПК H04W72/04 H04W74/00 

Перекрестная ссылка на родственные заявки

Данная заявка испрашивает приоритет предварительной заявки на патент США серийный номер 62/374 305, поданной 12 августа 2016 года, и предварительной заявки на патент США серийный номер 62/374 718, поданной 12 августа 2016 года, полное содержание которых включено сюда путем ссылки.

Уровень техники

Связь машинного типа (MTC), как правило, относится к устройствам, которые осуществляют связь без взаимодействия с человеком, то есть к устройствам, встроенным в машины. MTC является частью более общего обсуждения Интернета вещей (IoT), где предполагается, что будут подключены все устройства, которые могут выиграть от подключения. Прогнозы свидетельствуют о том, что в ближайшие годы будет очень много устройств МТС. Многие из этих устройств, таких как устройства узкополосного Интернета вещей (NB-IoT), по всей видимости, будут фактически стационарными, например, устройство находится в торговом автомате и, возможно, даже встроенными в стены. Эти устройства рассчитаны на долгие годы работы и эксплуатируются без зарядных устройств. Например, система NB-IoT, основанная на существующих системах долгосрочного развития (LTE) и ориентированная на оптимизированную сетевую архитектуру и улучшенное покрытие внутри помещений для большого количества устройств, разработана со следующими характеристиками: низкая пропускная способность устройства (например, 2 кбит/с), низкая чувствительность к задержке (~10 секунд), сверхнизкая стоимость устройства (ниже 5 долларов), низкое энергопотребление устройства (срок службы батареи 10 лет).

Предполагается, что каждая сота (~1 км²) в этой системе будет обслуживать многие тысячи устройств, таких как датчики, измерительные приборы, исполнительные механизмы и т.п. Чтобы иметь возможность использовать существующий спектр, например, для глобальной системы мобильной связи (GSM), для технологии NB-IoT была принята довольно узкая полоса пропускания (полоса пропускания 180 кГц, такая как для одного блока физических ресурсов (PRB) LTE).

Для режима дуплексной связи с частотным разделением каналов (FDD) NB-IoT (то есть передатчик и приемник работают на разных несущих частотах) в пользовательском оборудовании (UE) должен поддерживаться только полудуплексный режим. Для того, чтобы достичь улучшенного покрытия, в восходящей линии связи (UL) и в нисходящей линии связи (DL) используется повторная передача данных. Более низкая сложность устройств (например, только одна цепочка приемопередатчиков) означает, что может также потребоваться некоторое количество повторных передач при нормальном покрытии. Кроме того, чтобы уменьшить сложность UE, рабочее предположение должно иметь планирование перекрестных подкадров. То есть передача сначала планируется по узкополосному физическому каналу управления DL (NPDCCH), и затем первая передача фактических данных по узкополосному физическому совместно используемому каналу DL (NPDSCH) выполняется после окончательной передачи NPDCCH. Аналогичным образом, для передачи данных UL информация относительно ресурсов, запланированных сетью и необходимых UE для передачи UL, сначала передается по NPDCCH, и затем первая передача фактических данных по физическому совместно используемому каналу UL (NPUSCH) выполняется UE после окончательной передачи NPDCCH. Другими словами, в обоих приведенных выше случаях отсутствует одновременный прием канала управления и приема/передачи канала данных с точки зрения UE.

Кроме того, не все подкадры доступны для выделенной передачи данных по DL в соте NB-IoT. Количество доступных подкадров в DL зависит от одного из трех режимов работы (то есть автономного, внутриполосного и на защитной полосе частот), в котором развернут NB-IoT. Во всех режимах работы UE должно согласовывать скорость передачи данных со всеми следующими недоступными подкадрами (или частями подкадра): (1) первичные и вторичные каналы синхронизации NB-IoT (NPSS и NSSS), где NPSS передаются в каждом радиокадре, который имеет длительность 10 мс и состоит из 10 подкадров, и цикл передачи NSSS равен по длительности каждому другому кадру в подкадре номер 5; (2) широковещательный канал NB-IoT (NPBCH), содержащий главный информационный блок (MIB), который занимает подкадр 0 в каждом радиокадре; (3) широковещательная передача блоков системной информации NB-IoT по NPDSCH (например, широковещательная передача NSIB1 в подкадре 4 каждого другого радиокадра); (4) паузы в передаче по DL после конфигурирования; (5) опорные символы NB-IoT (NRS); и (6) в случае внутриполосного режима работы опорные символы LTE, такие как опорный сигнал, характерный для соты (CRS), и опорный сигнал позиционирования (PRS), и подкадры одночастотной сети многоадресной/широковещательной передачи (MBSFN) LTE.

В связи с полудуплексным характером связи NB-IoT, планированием перекрестных подкадров, низкой полосой пропускания, доступным количеством подкадров и количеством обслуживаемых UE, естественно, NB-IoT выиграет от использования более широкого спектра, предназначенного для эффективной работы, особенно, если такой спектр уже доступен (например, во внутриполосном режиме работы во время низкого трафика, когда несущая LTE используется не полностью). Поэтому в 3GPP версии 13 работа с мультинесущей NB-IoT выбиралась в случае, когда UE, работающее на несущей без привязки NB-IoT, конфигурируется посредством сигнализации более высокого уровня (управления радиоресурсами (RRC) уровня 3) для того, чтобы работать на несущей без привязки NB-IoT во время работы в активном режиме. Следует отметить, что несущая без привязки не требует развертывания в растре 100 кГц; то есть любой внутриполосный PRB LTE можно использовать как не имеющий привязку. В конце работы в активном режиме UE автономно возвращается обратно к несущей с привязкой.

Согласно 3GPP версии 13 в активном режиме все попытки произвольного доступа (RA) должны выполняться на несущей с привязкой. После разрешения конфликта (сообщение 4 (MSG4)) процедуры произвольного доступа UE возвращается к несущей, которая обслуживала его автономно, или сеть предоставляет UE явную конфигурацию, направляя его к другой несущей.

В настоящее время в версии 14 было предложено расширить эту работу на мультинесущей, и в соответствии с одной из целей рабочего элемента версии 14, в отличие от работы версии 13, UE должны иметь возможность контролировать поисковый вызов и выполнять произвольный доступ на несущих без привязки.

Для версии 13 NB-IoT было введено несколько ограничений на функциональные возможности мультинесущей. Что касается процедуры произвольного доступа, то эти ограничения включают в себя: (1) процедура RA выполняется в отношении физических ресурсных блоков (PRB) с привязкой; (2) если UE необходимо выполнить процедуру RA в отношении несущей без привязки (например, в связи с запросом планирования (SR) или порядком PDCCH), оно возвращается обратно к несущей с привязкой UL/DL для выполнения процедуры произвольного доступа.

Кроме того, RAN2#94 был согласован в соответствии с 3GPP TS 36.321 с тем, чтобы после RACH, когда UE обслуживалось на несущей без привязки, UE возвращалось обратно к несущей без привязки, где оно ранее обслуживалось.

В документе WO 2011/041926 A1 рассмотрена процедура RACH в системах LTE 8 и присущий в данном случае риск коллизии. Задача состоит в том, чтобы выполнить гибкую балансировку нагрузки RACH за счет использования битов индикатора нагрузки RACH на BCH в системе беспроводной связи с многочисленными компонентными несущими (CC). Существует множество компонентных несущих с каналами произвольного доступа, которые могут быть выбраны на основе принятых битов индикатора нагрузки.

Документ WO 2013/026184 A1 относится к выбору ресурса канала произвольного доступа в системе беспроводной связи с мультинесущей. UE принимает множество значений вероятности выбора соответствующего множества компонентных несущих. Значения вероятности выбора представляют собой количественные значения, принятые из базовой станции по пейджинговому каналу посредством пейджингового сообщения. Затем ресурс канала произвольного доступа выбирается на компонентной несущей из множества компонентных несущих на основе множества значений вероятности выбора.

Документ WO 2015/108382 A1 относится к обработке специального выбора SCell при двойной связности и, в частности, к работе UE в режиме двойной связности в сетях беспроводной связи.

Сущность изобретения

Согласно некоторым вариантам осуществления, представленным здесь, информация о конфигурации определяет, на какой несущей в наборе несущих беспроводное устройство должно выполнить произвольный доступ, где набор несущих включает в себя несущую с привязкой и одну или более несущих без привязки. Например, сетевой узел может передать информацию о конфигурации в беспроводное устройство, например, в виде части сетевого узла, выполняющего распределение нагрузки среди несущей с привязкой и несущей(их) без привязки в наборе.

Более конкретно, варианты осуществления, представленные здесь, включают в себя способ, выполняемый беспроводным устройством в системе беспроводной связи для выполнения произвольного доступа. Беспроводное устройство поддерживает произвольный доступ на несущей без привязки. Способ содержит информацию о конфигурации получения, которая определяет, на какой несущей в наборе несущих беспроводное устройство должно выполнить произвольный доступ, при этом набор несущих включает в себя несущую с привязкой и несущую без привязки. В некоторых вариантах осуществления информация о конфигурации указывает значение вероятности, которое назначено каждой из одной или более несущих в наборе. Способ дополнительно содержит выбор, из числа несущих в наборе, несущей, на которой должен выполняться произвольный доступ, в соответствии с информацией о конфигурации. Способ также содержит выполнение произвольного доступа на выбранной несущей.

В некоторых вариантах осуществления такой выбор содержит случайный выбор несущей из числа несущих в наборе с использованием значений вероятности, которое назначены соответствующим несущим в соответствии с информацией о конфигурации. В одном таком варианте осуществления способ может дополнительно содержать вычисление одного или более значений вероятности из информации о конфигурации.

В некоторых вариантах осуществления получение информации о конфигурации содержит прием информации о конфигурации посредством широковещательной передачи системной информации.

В любом из этих вариантов осуществления, выбор может содержать случайное извлечение значения и сравнение случайно извлеченного значения со значением вероятности, назначенным по меньшей мере одной из несущих в наборе.

Альтернативно или дополнительно, выбор может содержать выбор радиоресурса произвольного доступа из числа различных радиоресурсов произвольного доступа на различных соответствующих несущих в наборе. В этом случае, произвольный доступ можно выполнить на выбранном радиоресурсе произвольного доступа.

Варианты осуществления, представленные здесь, также включают в себя способ, выполняемый сетевым узлом, выполненным с возможностью его использования в системе беспроводной связи. Способ содержит передачу, в беспроводное устройство, которое поддерживает произвольный доступ на несущей без привязки, информации о конфигурации, которая определяет, на какой несущей в наборе несущих беспроводное устройство должно выполнить произвольный доступ. Набор несущих включает в себя несущую с привязкой и одну или более несущих без привязки. В некоторых вариантах осуществления информация о конфигурации указывает значение вероятности, которое назначено каждой из одной или более несущих в наборе.

В некоторых вариантах осуществления, в соответствии с информацией о конфигурации, значения вероятности назначаются соответствующим несущим в наборе для использования беспроводным устройством при случайном выборе несущей, на которых должен выполняться произвольный доступ.

В некоторых вариантах осуществления информация о конфигурации может широковещательно передаваться в виде системной информации.

В любом из способов, выполняемых беспроводным устройством или сетевым узлом, значение вероятности, назначенное несущей с привязкой, может быть сконфигурировано таким образом, чтобы оно отличалось от значения вероятности, назначенного несущей без привязки. Альтернативно или дополнительно, значения вероятности, назначенные соответствующим несущим без привязки, могут быть сконфигурированы таким образом, чтобы они были равны. Альтернативно или дополнительно, значения вероятности, назначенные соответствующим несущим без привязки, могут быть равны.

В некоторых вариантах осуществления различные радиоресурсы произвольного доступа определяются на различных соответствующих несущих в наборе для уровня расширения зоны покрытия беспроводного устройства.

В некоторых вариантах осуществления несущие в наборе являются несущими восходящей линии связи.

В некоторых вариантах осуществления система беспроводной связи является системой узкополосного Интернета вещей (NB-IoT).

Варианты осуществления, представленные здесь, также включают в себя соответствующее устройство, компьютерные программы и несущие (например, невременный машиночитаемый носитель).

Например, варианты осуществления, представленные здесь, дополнительно включают в себя беспроводное устройство, выполненное с возможностью использования в системе беспроводной связи для выполнения произвольного доступа, при этом беспроводное устройство выполнено с возможностью поддержки произвольного доступа на несущей без привязки. Беспроводное устройство выполнено с возможностью получения информацию о конфигурации, которая определяет, на какой несущей в наборе несущих беспроводное устройство должно выполнить произвольный доступ, при этом набор несущих включает в себя несущую с привязкой и несущую без привязки. В некоторых вариантах осуществления информация о конфигурации указывает значение вероятности, которое назначено каждой из одной или более несущих в наборе. Беспроводное устройство дополнительно выполнено с возможностью выбора, из числа несущих в наборе, несущей, на которой должен выполняться произвольный доступ, в соответствии с информацией о конфигурации. Беспроводное устройство также выполнено с возможностью выполнения произвольного доступа на выбранной несущей.

Варианты осуществления также включают в себя сетевой узел, выполненный с возможностью использования в системе беспроводной связи. Сетевой узел выполнен с возможностью передачи, в беспроводное устройство, которое поддерживает произвольный доступ на несущей без привязки, информации о конфигурации, которая определяет, на какой несущей в наборе несущих беспроводное устройство должно выполнить произвольный доступ. Набор несущих включает в себя несущую с привязкой и одну или более несущих без привязки. Информация о конфигурации в некоторых вариантах осуществления указывает значение вероятности, которое назначено каждой из одной или более несущих в наборе.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показана блок-схема системы беспроводной связи согласно некоторым вариантам осуществления.

На фиг.2A показана логическая блок-схема последовательности операций способа, выполняемого сетевым узлом согласно некоторым вариантам осуществления.

На фиг.2B показана логическая блок-схема последовательности операций способа, выполняемого беспроводным устройством согласно некоторым вариантам осуществления.

На фиг.3 показана блок-схема системы беспроводной связи, которая включает в себя несущие для произвольного доступа восходящей линии связи согласно некоторым вариантам осуществления.

На фиг.4 показана логическая блок-схема последовательности операций способа, выполняемого сетевым узлом согласно другим вариантам осуществления.

На фиг.5 показана логическая блок-схема последовательности операций способа, выполняемого сетевым узлом согласно еще одним вариантам осуществления.

На фиг.6 показана блок-схема сетевого узла согласно некоторым вариантам осуществления.

На фиг.7 показана блок-схема сетевого узла согласно другим вариантам осуществления.

На фиг.8 показана блок-схема сетевого узла согласно еще одним вариантам осуществления.

На фиг.9 показана блок-схема беспроводного устройства согласно некоторым вариантам осуществления.

На фиг.10 показана блок-схема беспроводного устройства согласно еще одним вариантам осуществления.

Подробное описание изобретения

На фиг.1 показана система 10 беспроводной связи (например, система узкополосного Интернета вещей (NB-IoT)) согласно некоторым вариантам осуществления. Как показано на фиг.1, система 10 включает в себя сетевой узел 12 (например, базовую станцию) и беспроводные устройства 14А, 14B (например, пользовательское оборудование (UE)). Система 10 обеспечивает набор 16 несущих, на которых беспроводных устройства поддержки могут выполнять произвольный доступ к системе 10 (полностью или частично). Несущие в наборе 16 могут быть, например, несущими восходящей линии связи, на которых беспроводные устройства передают одно или более сообщений восходящей линии связи в сетевой узел 12 в виде части процедуры произвольного доступа. В качестве альтернативы, несущие в наборе 16 могут быть несущими нисходящей линии связи, на которых беспроводные устройства принимают одно или более сообщений нисходящей линии связи из сетевого узла 12 в виде части процедуры произвольного доступа.

Независимо от того, являются ли несущие в наборе 16 несущими восходящей линией связи или несущими нисходящей линией связи, тем не менее, несущие, как показано на фиг.1, включают в себя несущую 18А с привязкой и одну или более несущих 18B без привязки. В вариантах осуществления NB-IoT, например, несущая 18А с привязкой является несущей с привязкой NB-IoT, и несущая(ие) 18B без привязки является (являются) несущей(ими) без привязки NB-IoT.

В некоторых вариантах осуществления беспроводное устройство 14А может поддерживать выполнение произвольного доступа на любой из несущих в наборе 16, независимо от того, является ли несущая несущей 18А с привязкой или несущей 18B без привязки. То есть беспроводное устройство 14А поддерживает произвольный доступ на несущей 18А с привязкой, а также поддерживает произвольный доступ на несущей 18B без привязки. Но беспроводное устройство 14B может поддерживать выполнение произвольного доступа на несущей 18А с привязкой в наборе, но не на несущей 18B без привязки. В вариантах осуществления NB-IoT, например, беспроводное устройство 14А может быть устройством NB-IoT версии 14, и беспроводное устройство 14B может быть устройством NB-IoT версии 13. В этих и других вариантах осуществления некоторые обстоятельства могут представлять угрозу наложения несбалансированной нагрузки среди несущих в наборе 16, так как произвольный доступ можно выполнить на некоторых несущих (например, на несущей 14А с привязкой) больше, чем на других (например, на несущих 14B без привязки).

Согласно некоторым вариантам осуществления, представленным здесь, информация 20 о конфигурации определяет, на какой несущей в наборе 16 несущих беспроводное устройство 14А должно выполнить произвольный доступ. Сетевой узел 12 может, например, передать эту информацию 20 о конфигурации в беспроводное устройство 14А, например, в виде части сетевого узла 12, выполняющего распределение нагрузки среди несущей 18А с привязкой и несущей(ими) 18B без привязки в наборе 16.

Например, в связи с этим на фиг.2A показан способ 100, выполняемый сетевым узлом 12. Способ 100 включает в себя передачу информации 20 о конфигурации, которая определяет, на какой несущей в наборе 16 несущих беспроводное устройство 14А должно выполнить произвольный доступ (этап 110), где беспроводное устройство 14А поддерживает произвольный доступ на несущей 18B без привязки. В некоторых вариантах осуществления, например, сетевой узел 12 может передать информацию 20 о конфигурации путем широковещательной передачи информации 20 о конфигурации в виде системной информации. В любом случае, способ 100 в некоторых вариантах осуществления может также включать в себя выработку информации 20 о конфигурации (этап 120), например, в виде части выполнения распределения нагрузки в наборе 16 несущих.

На фиг.2B показан способ 200, соответственно, выполняемый беспроводным устройством 14А, которое поддерживает произвольный доступ на несущей 18B без привязки. Как показано на фиг.2B, способ 200 включает в себя получение информации 20 о конфигурации, которая определяет, на какой несущей в наборе 16 несущих беспроводное устройство 14А должно выполнить произвольный доступ (этап 210), например, путем приема информации 20 о конфигурации из сетевого узла 12. Способ 200 также включает в себя выбор, из числа несущих в наборе 16, несущей, на которой должен выполняться произвольный доступ, в соответствии с информацией 20 о конфигурации (этап 220). Затем способ может дополнительно включать в себя выполнение произвольного доступа на выбранной несущей (этап 230).

Информация 20 о конфигурации может определить, на какой несущей в наборе 16 несущих беспроводное устройство 14А должно выполнить произвольный доступ любым количеством способов. В общем, например, информация может указывать, для каждой из одной или более несущих, скольким беспроводным устройствам разрешено выполнять произвольный доступ на этой несущей, или по меньшей мере скольким беспроводным устройствам, которые поддерживают произвольный доступ на несущей без привязки, разрешено выполнять произвольный доступ на этой несущей.

В некоторых вариантах осуществления информация 20 о конфигурации определяет выбор несущей произвольного доступа этими или иными способами с использованием идентификатора беспроводного устройства 14А. В этом случае выбор беспроводного устройства может быть выполнен на основе идентификатора устройства и информации 20 о конфигурации. В одном варианте осуществления, например, информация 20 о конфигурации содержит число X и беспроводное устройство 14А выбирает несущую 14А с привязкой или несущую без привязки 14B в зависимости, соответственно, от того, делится или нет без остатка идентификатор беспроводного устройства на число X. В случае, когда идентификатор устройства не делится без остатка на X, устройство 14А может выбрать из числа Y несущих 14B без привязки в наборе 16 определенную несущую без привязки, например, с индексом несущей, равным (UE_ID div X) mod Y или floor(UE_ID / X) mod Y, где UE_ID – идентификатор устройства. Тем не менее, в еще одних вариантах осуществления информация 20 о конфигурации может указывать, для каждой из одной или более несущих в наборе 16, битовую маску идентификатора устройства, назначенную этой несущей. В этом случае беспроводное устройство 14А может выбрать несущую, на которой должен выполняться произвольный доступ, путем вычисления выходных данных функции, которые идентификатор беспроводного устройства принимает в качестве входных данных, и сравнения выходных данных с одной или более битовыми масками идентификатора устройства, указанными в информации 20 о конфигурации.

В еще одних вариантах осуществления информация 20 о конфигурации определяет выбор несущей произвольного доступа путем указания порогового значения. В этом случае беспроводное устройство 14А может выбрать несущую, на которой должен выполняться произвольный доступ, путем выработки случайного значения в пределах указанного диапазона значений, сравнения случайного значения с пороговым значением и выбора несущей с привязкой или несущей без привязки в зависимости от результата сравнения.

Альтернативно или дополнительно, информация 20 о конфигурации может определить выбор несущей произвольного доступа, как показано на фиг.1, с указанием значения 20А вероятности, которое назначено каждой из одной или более несущих в наборе 16, например, для сравнения со случайно извлеченным значением с помощью беспроводного устройства 14А. Значение вероятности, назначенное несущей, может, например, управлять или определять вероятность беспроводного устройства 14А, выбирающего эту несущую для выполнения произвольного доступа. Например, в некоторых вариантах осуществления беспроводное устройство 14А выполнено с возможностью случайного выбора несущей, на которой должен выполняться произвольный доступ среди набора 16 с использованием значений вероятности, которые назначены соответствующим несущим в соответствии с информацией 20 о конфигурации. В этих и других вариантах осуществления беспроводное устройство 14А может случайным образом извлечь значение и сравнить случайным образом извлеченное значение со значением вероятности, назначенным по меньшей мере одной из несущих в наборе 16.

Рассмотрим пример, в котором значение(я) вероятности представляет(ют) собой совокупное(ые) значение(я) вероятности. В этом случае беспроводное устройство 14А может извлечь случайное число между 0 и 1 и сравнить это случайное число с совокупными значениями вероятности для соответствующих несущих в наборе 16. Например, если несущая 1 имеет значение вероятности 0,5, несущая 2 имеет значение вероятности 0,75, и несущая 3 имеет значение вероятности 1,0, беспроводное устройство 14А выбирает несущую 1, если случайное значение меньше или равно 0,5, выбирает несущую 2, если случайное значение больше 0,5, но меньше или равно 0,75, и выбирает несущую 3, если случайное значение больше 0,75.

Как показано в этом примере, значение вероятности по меньшей мере для одной из несущих может быть присвоено косвенным образом (например, несущая 3 имеет значение вероятности, равное 1,0), что означает, что не нужно сообщать о значении вероятности. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления беспроводное устройство 14А можно выполнить с возможностью вычисления или иным образом определения одного или более значений вероятности из информации 20 о конфигурации, например, в зависимости от одного или более значений вероятности, о которых сообщается в информации 20 о конфигурации.

Независимо от конкретного подхода к сигнализации, в некоторых вариантах осуществления значение вероятности, назначенное несущей 18А с привязкой, конфигурируется так, чтобы быть отличным от значения вероятности, назначенного несущей 18B без привязки. Фактически, в некоторых вариантах осуществления значения вероятности, назначенные соответствующим несущим без привязки в наборе 16, равны (или по меньшей мере сконфигурированы равными). В случае, когда такие значения вероятности без привязки равны, назначение различных значений вероятности несущей 18А с привязкой и каждой несущей 18B без привязки позволяет осуществить эффективное управление или определять, выполняет ли беспроводное устройство 14А произвольный доступ на несущей 18А с привязкой или на любой несущей 18B без привязки. Такое управление устройством 14А может выполнить сетевой узел 12 в виде части (более равномерного) распределения или балансировки нагрузки среди несущих (или типов несущих) в наборе 16, например, для учета дисбаланса нагрузки, обусловленного дисбалансом количества беспроводных устройств (например, версии 14), которые поддерживают произвольный доступ на несущей без привязки, и количества беспроводных устройств (например, версии 13), которые поддерживают только произвольный доступ на несущей с привязкой.

Следует отметить, что выбор беспроводного устройства несущей, на которой должен выполняться произвольный доступ, может в некоторых вариантах осуществления принимать форму выбора радиоресурса произвольного доступа, на котором должен выполняться произвольный доступ. Например, в некоторых вариантах осуществления различные радиоресурсы произвольного доступа могут быть определены на различных соответствующих несущих в наборе 16, например, для некоторого уровня расширения зоны покрытия беспроводного устройства 14А. В этом случае, путем выбора радиоресурса произвольного доступа, на котором должен выполняться произвольный доступ, беспроводное устройство 14А эффективно выбирает несущую, на которой должен выполняться произвольный доступ. В частности, в некоторых вариантах осуществления беспроводное устройство 14А выбирает несущую, на которой должен выполняться произвольный доступ, путем выбора радиоресурса произвольного доступа из числа различных радиоресурсов произвольного доступа на различных соответствующих несущих в наборе 16, и затем выполняет произвольный доступ на выбранной несущей путем выполнения произвольного доступа на выбранном радиоресурсе произвольного доступа. На фиг.3 показан один пример в контексте, где несущие в наборе 16 являются несущими восходящей линии связи.

Как показано на фиг.3, радиоресурсы 22-1, 22-2 и 22-3 произвольного доступа, соответственно, определяются на несущей 18А с привязкой восходящей линии связи, несущей 18B-1 без привязки восходящей линии связи и несущей 18B-2 без привязки восходящей линии связи. Радиоресурсы произвольного доступа могут быть, например, ресурсами узкополосного физического канала произвольного доступа (NPRACH) (которые определены для уровня расширения зоны покрытия беспроводного устройства 14А), на которых беспроводное устройство 14А может передавать преамбулу произвольного доступа. В любом случае, беспроводное устройство 14А, как показано на фиг.3, выполняет выбор 24 ресурсов произвольного доступа для того, чтобы выбрать радиоресурс произвольного доступа из числа радиоресурсов 22-1, 22-2 и 22-3 произвольного доступа. Затем, беспроводное устройство 14А, соответственно, выполняет произвольный доступ на выбранном ресурсе произвольного доступа, например, путем передачи преамбулы произвольного доступа.

В случае, когда беспроводное устройство 14А эффективно выбирает несущую для произвольного доступа путем выбора между радиоресурсами произвольного доступа, определенными на соответствующих несущих в наборе 16, информация 20 о конфигурации может указывать значение 20А вероятности, которое назначено каждой из одной или более несущих в наборе 16 путем указания значения 20А вероятности, которое назначено каждому из одного или более радиоресурсов произвольного доступа, определенных на каждой из одной или более соответствующих несущих в наборе 16. Таким образом, значение вероятности, назначенное радиоресурсу произвольного доступа, позволяет управлять или определять вероятность беспроводного устройства 14А, выбирающего этот радиоресурс произвольного доступа для выполнения произвольного доступа с тем, чтобы эффективно управлять или определять вероятность беспроводного устройства 14А, выбирающего несущую, на которой определяется радиоресурс произвольного доступа.

В любом случае, как предложено выше, в некоторых вариантах осуществления, представленных здесь, нагрузка, относящаяся к произвольному доступу (например, в системе NB-IoT), распределяется в наборе 16 несущих. Это распределение можно выполнить, например, путем динамической регулировки распределения беспроводных устройств среди набора 16 несущих для выполнения произвольного доступа. Эта регулировка может включать в себя, например, управление по меньшей мере некоторыми из беспроводных устройств, такими как устройство 14А, для выполнения произвольного доступа на одной или более несущих 14B без привязки, например, когда необходимо уменьшить нагрузку на несущую 14А с привязкой, относящуюся к произвольному доступу, с помощью беспроводных устройств, таких как устройство 14B, которые не поддерживают произвольный доступ на несущей 14B без привязки.

В этих и других вариантах осуществления распределение нагрузки произвольного доступа в наборе 16 несущих может выполняться по мере необходимости для учета возможностей радиоресурсов произвольного доступа в наборе несущих и/или конкуренции за такие ресурсы в наборе. Например, в случае, когда такие возможности или конкуренция распределены в наборе неравномерно, в некоторых вариантах осуществления нагрузка произвольного доступа в наборе, аналогичным образом, распределена неравномерно, например, за счет неравномерного распределения беспроводных устройств в наборе для выполнения произвольного доступа.

В любом случае, в одном или более вариантах осуществления распределение выполняется исключительно таким способом для того, чтобы беспроводные устройства, такие как устройство 14B, которое не поддерживает произвольный доступ на несущей без привязки (например, UE версии 13), учитывали радиоресурсы произвольного доступа, используемые на несущей с привязкой. Например, распределение можно выполнить путем избирательного управления беспроводными устройствами, такими как устройство 14А, которые действительно поддерживают произвольный доступ на несущей без привязки (например, UE версии 14), для того, чтобы достичь желаемого результата распределения, учитывая тот факт, что не может осуществляться управление беспроводными устройствами, которые не поддерживают произвольный доступ на несущей без привязки. То есть управление распределением устройств, которые поддерживают произвольный доступ на несущей без привязки, осуществляется для учета неконтролируемого распределения устройств, которые не поддерживают произвольный доступ на несущей без привязки. Поэтому в одном варианте осуществления дисбаланс между устройствами без поддержки и устройствами с поддержкой по отношению к поддержке произвольного доступа на несущей без привязки влечет за собой неравномерное распределение устройств без поддержки и с поддержкой среди несущих.

Более конкретно, как показано на фиг.4, варианты осуществления, представленные здесь, включают в себя способ 300, выполняемый сетевым узлом 12, распределения нагрузки, относящейся к произвольному доступу среди многочисленных несущих в системе 10 беспроводной связи. Способ 300 содержит определение степени, с которой беспроводные устройства, которые не поддерживают произвольный доступ на несущей без привязки (например, UE версии 13), конкурируют за радиоресурсы произвольного доступа на несущей с привязкой, и/или степени, с которой беспроводные устройства, которые поддерживают произвольный доступ на несущей без привязки (например, UE версии 14), конкурируют за радиоресурсы произвольного доступа, среди одной или более несущих без привязки (этап 310). Способ также содержит распределение беспроводных устройств, которые поддерживают произвольный доступ на несущей без привязки в наборе 16 несущих для выполнения произвольного доступа на основе определенной степени (этап 320).

В некоторых вариантах осуществления определение (этап 310) может содержать определение отношения (1) количества беспроводных устройств, которые не поддерживают произвольный доступ на несущей без привязки, (2) к количеству радиоресурсов произвольного доступа на несущей с привязкой в единицу времени. Дополнительно или альтернативно, определение может дополнительно включать в себя определение отношения (1) количества беспроводных устройств, которые поддерживают произвольный доступ на несущей без привязки, (2) к общему количеству радиоресурсов произвольного доступа в единицу времени, просуммированному среди одной или более несущих без привязки в наборе 16.

В одном или более вариантах осуществления способ 300 включает в себя выполнение смещенного распределения беспроводных устройств, которые поддерживают произвольный доступ на несущей без привязки, при смещении в направлении распределения этих беспроводных устройства на несущей без привязки для выполнения произвольного доступа. Степень смещения может зависеть от определенной степени, с которой беспроводные устройства, которые не поддерживают произвольный доступ на несущей без привязки, конкурируют за радиоресурсы произвольного доступа на несущей с привязкой. Тем не менее, независимо от конкретной степени, смещенное распределение в некоторых вариантах осуществления может выполняться в случае, когда, согласно определению (этап 310), беспроводные устройства, которые не поддерживают произвольный доступ на несущей без привязки, конкурируют за радиоресурсы произвольного доступа на несущей с привязкой в большей степени, чем степень, с которой беспроводные устройства, которые поддерживают произвольный доступ на несущей без привязки, конкурируют за радиоресурсы произвольного доступа среди одной или более несущих без привязки.

На фиг.5 показан способ 400 распределения нагрузки, относящейся к произвольному доступу среди многочисленных несущих в системе 10 беспроводной связи, согласно другим вариантам осуществления. Как показано на фиг.5, способ 400 включает в себя избирательное распределение беспроводных устройств неравномерным образом среди набора 16 несущих для выполнения произвольного доступа (этап 410).

В некоторых вариантах осуществления способ 400 может также включать в себя определение возможностей радиоресурсов произвольного доступа среди набора 16 несущих и/или конкуренции за радиоресурсы произвольного доступа среди набора 16 несущих (этап 420). Избирательное распределение может быть основано на этих определенных возможностях и/или конкуренции. Например, в некоторых вариантах осуществления, распределение может включать в себя неравномерное распределение беспроводных устройств среди набора 16 несущих для выполнения произвольного доступа пропорционально неравномерным возможностям радиоресурсов произвольного доступа среди набора 16 несущих и/или неравномерной конкуренции за радиоресурсы произвольного доступа среди набора 16 несущих.

Альтернативно или дополнительно, в некоторых вариантах осуществления распределение влечет за собой управление беспроводными устройствами, которые поддерживают произвольный доступ на несущей без привязки, для того, чтобы беспроводные устройства, которые не поддерживают произвольный доступ на несущей без привязки, учитывали радиоресурсы произвольного доступа, используемые на несущей с привязкой. Затем, в качестве одного примера, распределение, может содержать выполнение смещенного распределения беспроводных устройств, которые поддерживают произвольный доступ на несущей без привязки при смещении в направлении распределения этих беспроводных устройств на несущей без привязки для выполнения произвольного доступа.

Более того, аналогично случаю, упомянутому выше, в некоторых вариантах осуществления смещенное распределение может выполняться в случае, когда беспроводные устройства, которые не поддерживают произвольный доступ на несущей без привязки, конкурируют за радиоресурсы произвольного доступа на несущей с привязкой в большей степени, чем степень, с которой беспроводные устройства, которые поддерживают произвольный доступ на несущей без привязки, конкурируют за радиоресурсы произвольного доступа среди одной или более несущих без привязки. В другом случае для выполнения произвольного доступа беспроводные устройства могут быть распределены равномерно среди набора 16 несущих.

Распределение в способах 300, 400 (фиг.4-5) можно выполнить любым количеством способов. В некоторых вариантах осуществления, например, такое распределение может содержать управление беспроводными устройствами, которые поддерживают произвольный доступ на несущей без привязки в зависимости от идентификаторов, назначенных этим беспроводным устройствам, в зависимости от порогового значения, сконфигурированного для сравнения со случайным числом, выработанным с помощью беспроводных устройств в пределах указанного диапазона и т.п. В любом случае, тем не менее, распределение может содержать равномерное распределение, среди одной или более несущих без привязки, беспроводных устройств, которые поддерживают произвольный доступ на несущей без привязки, но, как указано в информации, не выполняют произвольный доступ на несущей с привязкой.

С учетом вышеизложенного, в данном документе раскрыты технологии для распределения нагрузки произвольного доступа (например, доступов NPRACH) равномерным или неравномерным образом среди несущих, например, по отношению к попыткам RA. В некоторых вариантах осуществления параметры, которые относятся к распределению нагрузки, широковещательно передаются в соте NB-IoT системной информацией.

Один или несколько вариантов осуществления будут теперь описаны в контексте выполнения произвольного доступа (RA) в системе NB-IoT. Следует понимать, что ради эффективного использования системных ресурсов, термин RA должен относиться не только к выбору ресурса узкополосного физического канала произвольного доступа (NPRACH), но также и к Msg2-Msg4 в процедуре RA.

Исходя из спецификаций версии 13, все пользовательское оборудование (UE) версии 13 в соте будет выполнять свою процедуру произвольного доступа (RA) на несущей с привязкой NB-IoT. Учитывая огромное количество устройств, которые предположительно должна обслуживать сота NB-IoT, ограничение процедуры произвольного доступа только несущей с привязкой может привести к сценарию узкого места, когда UE пытаются получить доступ к сети. Такое узкое место является ненужным при развертывании мультинесущей, если учитывать, что на самом деле имеются ресурсы, доступные с точки зрения несущих без привязки, которые могут разгрузить трафик, связанный с доступом. Действительно, в версии 14 можно будет выполнить RA на несущих без привязки. Однако традиционное решение, связанное с равномерным распределением UE по доступным ресурсам на радиоинтерфейсе (в этом случае на несущих/PRB с привязкой и без привязки), не является оптимальным для NB-IoT, если между количеством UE версии 13 и версии 14 в соте существует дисбаланс.

Существуют различные факторы, которые влияют на необходимость распределения нагрузки RA, одним из которых является количество UE, конкурирующих за одни и те же ресурсы узкополосного физического канала произвольного доступа (NPRACH) в соте. Так как в некоторых сценариях может быть только ограниченное количество UE версии 13 в конкретной соте, UE версии 14 должно быть разрешено выполнять RA как на несущих с привязкой, так и на несущих без привязки. UE, которые способны выполнять RA на несущих без привязки, должны знать о конфигурации таких несущих в отношении процедуры RA, например, в режиме ожидания, перед попыткой RA. Поэтому такую конфигурация можно обеспечить по меньшей мере посредством широковещательной передачи системной информации и предпочтительно в SystemInformationBlockType2-NB, где постоянно хранится конфигурация, которая относится к RA на несущей с привязкой, версии 13.

Так как в соте, конкурирующей за одни и те же ресурсы NPRACH с одинаковым/сопоставимым количеством уровней повтора, может быть разное количество UE версии 13 и версии 14, потребуется неравномерное распределение таких UE. Другими словами, если в соте для ресурсов NPRACH осуществляется обслуживание одинаковых/сопоставимых уровней CE, то UE версии 14 должны предпочтительно выполнять свою процедуру RA на несущих без привязки (например, должны быть сконфигурированы таким образом, чтобы процедура RA выполнялась на несущей без привязки). Вышеупомянутое неравенство называется сравнением конкуренции, так как его можно рассматривать как характеризующее степень, с которой UE версии 13 конкурируют за ресурсы RA в единицу времени на несущей с привязкой по сравнению со степенью, с которой UE версии 14 конкурируют за ресурсы RA в единицу времени на несущих без привязки. В данном случае, ресурс в единицу времени может включать в себя количество доступных поднесущих и периодичность NPRACH, учитывая, что может быть различное количество поднесущих, выделяемых для NPRACH в единицу времени, и с различной периодичностью среди различных конфигураций. Аналогичным образом, если сеть оценивает, что несколько UE версии 13 расположено в соте, то в некоторых вариантах осуществления конфигурация является такой, что процедура RA для UE версии 14 равномерно распределяется среди всех несущих, включая несущую с привязкой.

Кроме того, в зависимости от количества доступных ресурсов NPRACH на несущих с привязкой и без привязки может существовать более одного ресурса NPRACH, который одновременно удовлетворяет критерию выбора ресурса NPRACH для определенного UE, например, сравнение с мощностью принятого опорного сигнала RSRP, пороговое значение (в соответствии с TS 36.321 3GPP версии 13), или любым другим критериям, которые могут стать актуальными в версии 14 или в более поздних версиях. В таком случае в некоторых вариантах осуществления предлагается, чтобы UE распределялось среди этих ресурсов на основе идентификатора UE (например, международного идентификатора абонента мобильной связи (IMSI) или S-TMSI) или случайным образом. Существуют различные способы для того, как выполнить это неравномерное распределение. Согласно некоторым вариантам осуществления используется подход, аналогичный одному из подходов, предложенных в заявке США № 62/371,347, которая включена в дынный документ посредством ссылки. Но различие в данном случае по сравнению с этой проблемой состоит в том, что как сеть, так и UE должны иметь одинаковое понимание относительно того, какая несущая/какой ресурс PRB назначается UE. Это не нужно при распределении UE по различным ресурсам NPRACH. В данном описании приведено несколько других способов распределения нагрузки, а также рассмотрены некоторые другие аспекты.

В некоторых вариантах осуществления получается неравномерное распределение между несущими с привязкой и без привязки за счет широковещательной передачи целого числа K, соответствующего значению дроби 1/K в системной информации (SI), которая показывает распределение относительно того, сколько UE версии 14 должно использовать NPRACH несущей с привязкой, и затем остальные UE равномерно распределяются среди N несущих без привязки. Затем все UE, которые имеют "UE_ID mod K = 0", будут использовать несущую с привязкой, и остальные UE будут распределены на несущей без привязки посредством "(UE_ID div K) mod N" (или эквивалентно: "floor(UE_ID/K)), где результатом является индекс несущей без привязки, соответствующей порядку, который сигнализируется на SIB2-NB. Используя это решение, и широковещательную передачу K=8 и три несущих без привязки, поддерживающих определенный уровень CE, распределение UE версии 14 будет тогда составлять 1/8=12,5% на несущей с привязкой, и остальные будут равномерно распределены среди трех несущих без привязки (то есть ~29,2% от общего количества UE версии 14 на каждой несущей без привязки).

Это решение можно обобщить в виде распределения нагрузки ресурсов NPRACH, когда более чем одна несущая содержит ресурс NPRACH для уровня CE за счет широковещательной передачи (на SIB2-NB) произвольного целого значения K, соответствующего значению дроби 1/K. Если это имеет место, UE с UE_ID в соответствии с "UE_ID mod K = 0" выбирают ресурс NPRACH несущей с привязкой, и остальные UE равномерно распределяются среди N несущих без привязки в соответствии с "(UE_ID div K) mod N", где результатом операции является индекс с порядком, с которым несущие без привязки сигнализируются на SIB2-NB. Если это не имеет место, UE равномерно распределяются среди несущих в соответствии с "UE_ID mod (N+1)".

Альтернативное решение по отношению к вышеизложенному состоит в том, чтобы не использовать какой-либо идентификатор UE, а вместо этого разрешить всем UE вырабатывать случайное число между 0 и (2n-1). Затем пороговое значение в том же самом диапазоне широковещательно передается в системной информации (SI), и если случайное значение, выработанное UE, меньше этого порогового значения, выбирается несущая с привязкой; в противном случае случайным образом выбирается несущая без привязки. Используя приведенный выше пример и устанавливая n=3, будет широковещательно передаваться пороговое значение, равное 1. Затем UE вырабатывают значение между 0 и 7, и если результат равен 0, выбирается несущая с привязкой.

Другие варианты осуществления позволяют обеспечить неравномерную нагрузку также для несущих без привязки. В этих вариантах осуществления значение "вероятности" назначается каждой несущей (то есть, как несущей с привязкой, так и несущей без привязки). В некоторых вариантах осуществления это выполняется путем сигнализации, например, одного из следующего: [1/8, 2/8, 3/8, 4/8, 5/8, 6/8, 7/8, 8/8] для каждой несущей без привязки (или эквивалентно: [1/8, 1/4, 3/8, 1/2, 5/8, 3/4, 7/8, 1]). Затем значение "вероятности" для несущей с привязкой будет равно 1 минус сумма значений "вероятности" для всех несущих без привязки в соте. Затем вместо использования UE_ID для распределения доступов NPRACH, UE перед каждым RA будет пытаться извлечь случайное число, которое сравнивается со значением "вероятности" для того, чтобы определить, какую несущую использовать. Чтобы проиллюстрировать это на примере предположим, что сота NB-IoT имеет 2 несущие без привязки, которые будут использоваться UE на определенном уровне CE. Если требуется следующее распределение нагрузки: 12,5% на несущей с привязкой, 37,5% на несущей 1 без привязки и 50% на несущей 2 без привязки, то следующее значение должно быть передано на SI: 3/8 для несущей 1 без привязки и 4/8 для несущей 2 без привязки.

В других вариантах осуществления еще одно решение состоит в том, чтобы ввести дополнительную битовую маску идентификатора UE переменной битовой длины, называемой ниже nprach-Resource-UE-Id-Mask. Если эта битовая маска предоставлена в конфигурации ресурса NPRACH, UE выбирает этот ресурс, если удовлетворяется следующий критерий: UE_ID mod 2n = nprach-Resource-UE-Id-Mask, где n – количество бит в nprach-Resource-UE-Id-Mask.

Например, предположим, что у оператора есть три конфигурации NPRACH, обслуживающие один и тот же уровень CE на его несущих без привязки. Предположим также, что дополнительная 2-разрядная маска nprach-Resource-UE-Id-Mask конфигурируется для каждого ресурса NPRACH следующим образом: nprach-Resource-UE-Id-Mask = ‘01’ для ресурса 1 NPRACH несущей без привязки, nprach-Resource-UE-Id-Mask = ‘10’ для ресурса 2 NPRACH несущей без привязки, и отсутствие битовой маски (битовая маска не предусмотрена) для ресурса 3 NPRACH несущей без привязки. Затем, среди UE с одинаковым уровнем CE, UE с "UE_ID mod 4 = 1" выбирают ресурс 1, UE с "IMSI mod 4 = 2" выбирают ресурс 2, и остальные UE, которые не удовлетворяют критерию, выбирают ресурс 3. Предполагая равномерное распределение цифр UE_ID среди UE, этот пример приводит к тому, что примерно 25% UE выбирают ресурс 1, 25% UE выбирают ресурс 2, и оставшиеся 50% UE выбирают ресурс 3. Следует отметить, что в качестве примера здесь приведены 3 несущие без привязки, но можно точно также использовать комбинацию несущих без привязки и с привязкой.

Для приведенных выше решений, где для распределения нагрузки используется идентификатор UE (UE_ID), результатом будет то, что до тех пор, пока UE находится на одном и том же уровне CE, будет выбираться один и тот же ресурс NPRACH. Это решение может быть не лучшим, если одна несущая сильно загружена или испытывает сильные помехи. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления введено правило, согласно которому UE должно повторить попытку X раз на одном и том же ресурсе NPRACH несущей, и после этих попыток выбирается другая несущая для следующих X попыток. В настоящее время точно определено (для версии 13), что UE должно отслеживать как количество попыток в расчете на один уровень CE, так и общее количество попыток, указанное в разделе 5.1 3GPP TS 36.321. Используемые для этого переменные представляют собой PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER_CE и PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER, соответственно. В некоторых вариантах осуществления, представленных в данном документе, значение X является либо жестко кодированным в соответствии со спецификацией 3GPP, либо сигнализируется в системной информации. Могут быть также точно определены динамические изменения X, например, для первого раза используется несущая X раз, и после каждой смены несущей число попыток сокращается, например, до X/2 (до достижения 1).

В некоторых вариантах осуществления только UE версии 14 могут отказаться от использования несущей с привязкой. Все UE версии 13 будут использовать только несущую с привязкой, и им будет непонятно, каким образом перейти к несущим без привязки (поскольку они не реализованы в соответствии со стандартом версии 14).

Таким образом, UE версии 14 могут быть распределены как равномерно, так и неравномерно. Разумеется, будет трудно точно узнать/контролировать результат распределения всех сот. Однако предположим, что сеть знает (или оценивает), что существует 1000 UE версии 13, и 1000 UE версии 14 находятся в соте. Если сеть затем имеет одну несущую без привязки, она может, например, контролировать, что все UE версии 14 должны использовать несущую без привязки. Это приведет к распределению 50% UE на каждой несущей. Если вместо этого сеть выделяет больше ресурсов NPRACH на несущей с привязкой, ей может потребоваться распределить 50% UE или UE версии 14 на каждой несущей, то есть тогда несущая с привязкой будет иметь 1000+0,5⋅1000=1500 UE и несущая без привязки – 500 UE.

В другом примере, тем не менее, сети может потребоваться меньшая доля UE версии 14 на несущей без привязки, допустим 25% от них. В этом случае она неравномерно распределит их с процентным соотношением 25% на несущей с привязкой и 75% на несущей без привязки, и общее количество составит 1250 UE на несущей с привязкой и 750 UE на несущей без привязки. В более сложных сценариях, включающих в себя большее количество несущих без привязки, каждая несущая может иметь различные возможности NPRACH. В этом случае в некоторых вариантах осуществления UE распределяются неравномерным образом.

Следует отметить, что сетевой узел 12, который описан выше, может выполнять способы, показанные на фиг.2, 4 и/или 5, и любую другую обработку, описанную в данном документе, путем реализации любых функциональных средств или блоков. Например, в одном варианте осуществления сетевой узел 12 содержит соответствующие схемы (или схему), выполненные с возможностью выполнения этапов, показанных на фиг.2, 4 и/или 5. В связи с этим схемы (или схема) могут содержать схемы, предназначенные для выполнения определенной функциональной обработки, и/или один или более микропроцессоров вместе с памятью. В вариантах осуществления, в которых используется память, которая может содержать один или несколько типов памяти, таких как постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), кэш-память, устройства флэш-памяти, оптические запоминающие устройства и т.д., память хранит программный код, который при его исполнении одним или более процессорами, выполняет технологии, описанные в данном документе.

На фиг.6 показан сетевой узел 12, выполненный в соответствии с одним или более вариантами осуществления. Как показано на фиг.6, сетевой узел 12 включает в себя схему 510 обработки и схему 530 связи. Схема 530 связи выполнена с возможностью передачи и/или приема информации в и/или из одного или более других узлов, например, посредством любой технологии связи. Такую связь можно осуществить посредством одной или более антенн, которые являются внутренними или внешними по отношению к сетевому узлу 500. Схема 510 обработки выполнена с возможностью выполнения обработки, описанной выше, например, со ссылкой на фиг.2, 4 и/или 5, например, путем выполнения инструкций, хранящихся в памяти 520. В связи с этим схема 510 обработки позволяет реализовать некоторые функциональные средства, блоки или модули.

На фиг.7 показан сетевой узел 12, выполненный в соответствии с одним или более другими вариантами осуществления. Как показано на фиг.7, сетевой узел 12 реализует различные функциональные средства, блоки или модули, например, посредством схемы 510 обработки (фиг.6) и/или программного кода. Эти функциональные средства, блоки или модули, например, для выполнения способа, показанного на фиг.2А, включают в себя, например, блок или модуль 540 передачи для передачи в беспроводное устройство 14А, которое поддерживает произвольный доступ на несущей 18B без привязки, информации 20 о конфигурации, которая определяет, на какой несущей в наборе 16 несущих беспроводное устройство 14А должно выполнить произвольный доступ. Этот набор 16 несущих включает в себя несущую 18А с привязкой и одну или более несущих 18B без привязки. Например, в некоторых вариантах осуществления информация 20 о конфигурации указывает значение вероятности, которое назначено каждой из одной или более несущих в наборе 16.

На фиг.8 показан сетевой узел 12, выполненный в соответствии с еще одним или более другими вариантами осуществления. Как показано на фиг.8, сетевой узел 12 реализует различные функциональные средства, блоки или модули, например, посредством схемы 510 обработки, показанной на фиг.6, и/или программного кода. Эти функциональные средства, блоки или модули, например, для выполнения способа, показанного на фиг.4, включают в себя, например, блок или модуль 550 определения для определения степени, с которой беспроводные устройства, которые не поддерживают произвольный доступ на несущей без привязки, конкурируют за радиоресурсы произвольного доступа на несущей с привязкой, и/или степени, с которой беспроводные устройства, которые поддерживают произвольный доступ на несущей без привязки, конкурируют за радиоресурсы произвольного доступа среди одной или более несущих без привязки. Они также включают в себя блок или модуль 560 распределения для распределения беспроводных устройств, которые поддерживают произвольный доступ на несущей без привязки среди несущей с привязкой и одной или более несущих без привязки для выполнения произвольного доступа на основании определения.

Следует дополнительно отметить, что беспроводное устройство 14А, которое описано выше, может выполнять способ, показанный на фиг.2B, и любую другую обработку, описанную в данном документе, за счет реализации любых функциональных средств или блоков. Например, в одном варианте осуществления беспроводное устройство содержит соответствующие схемы или схемные решения, выполненные с возможностью выполнения этапов, показанных на фиг.2B. В связи с этим схемы или схемные решения могут содержать схемы, предназначенные для выполнения определенной функциональной обработки, и/или один или более микропроцессоров совместно с памятью. В вариантах осуществления, в которых используется память, которая может содержать один или несколько типов памяти, таких как постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), кэш-память, устройства флэш-памяти, оптические запоминающие устройства и т.д., память хранит программный код, который при его исполнении одним или более процессорами осуществляет технологии, описанные в данном документе.

На фиг.9 показано беспроводное устройство 14А, реализованное в соответствии с одним или более вариантами осуществления. Как показано на фиг.9, беспроводное устройство 14А включает в себя схему 610 обработки и схему 630 связи. Схема 630 связи выполнена с возможностью передачи и/или приема информации в и/или из одного или более других узлов, например, посредством любой технологии связи. Такая связь может осуществляться посредством одной или более антенн, которые являются внутренними или внешними по отношению к беспроводному устройству 14А. Схема 610 обработки выполнена с возможностью выполнения обработки, описанной выше, например, на фиг.2B, например, путем выполнения инструкций, хранящихся в памяти 620. В связи с этим схема 610 обработки позволяет реализовать некоторые функциональные средства, блоки или модули.

На фиг.10 показано беспроводное устройство 14А, реализованное в соответствии с одним или более другими вариантами осуществления. Как показано на фиг.10, беспроводное устройство 14А реализует различные функциональные средства, блоки или модули, например, посредством схемы 610 обработки, показанной на фиг.9, и/или программного кода. Эти функциональные средства, блоки или модули, например, для выполнения способа, показанного на фиг.2B, включают в себя, например, блок или модуль 710 получения для получения информации 20 о конфигурации, которая определяет, на какой несущей в наборе 16 несущих беспроводное устройство 14А должно выполнить произвольный доступ, при этом набор 16 несущих включает в себя несущую 18А с привязкой и несущую 18B без привязки. В некоторых вариантах осуществления информация 20 о конфигурации указывает значение вероятности, которое назначено каждой из одной или более несущих в наборе 16. Они также включают в себя блок или модуль 720 выбора для выбора, из числа несущих в наборе 16, несущей, на которой должен выполняться произвольный доступ, в соответствии с информацией 20 о конфигурации. Они дополнительно включают в себя блок или модуль 730 произвольного доступа для выполнения произвольного доступа на выбранной несущей.

Специалистам в данной области также будет понятно, что варианты осуществления в данном документе дополнительно включают в себя соответствующие компьютерные программы.

Компьютерная программа содержит инструкции, которые при их исполнении по меньшей мере на одном процессоре узла, предписывают узлу выполнять любую соответствующую обработку, описанную выше. В связи с этим компьютерная программа может содержать один или более программных модулей, соответствующих средствам или блокам, описанным выше.

Варианты осуществления дополнительно включают в себя несущую, содержащую такую компьютерную программу. Эта несущая может содержать одно из: электронного сигнала, оптического сигнала, радиосигнала или машиночитаемого носителя информации.

В связи с этим варианты осуществления, представленные здесь, также включают в себя компьютерный программный продукт, хранящийся на невременном машиночитаемом носителе (запоминающем устройстве или носителе записи) и содержащий инструкции, которые при их исполнении процессором узла, предписывают узлу выполнять операции, описанные выше.

Варианты осуществления дополнительно включают в себя компьютерный программный продукт, содержащий части программного кода, для выполнения этапов любого из вариантов осуществления, представленных в данном документе, когда компьютерный программный продукт исполняется вычислительным устройством. Этот компьютерный программный продукт может храниться на машиночитаемом носителе информации.

Следует отметить, что радиоузел, представленный в данном документе, представляет собой узел любого типа (например, узел радиосети или беспроводного устройства), способный осуществлять связь с другим узлом посредством радиосигналов. Узел радиосети представляет собой радиоузел любого типа, находящийся в сети беспроводной связи, такой как базовая станция. Сетевой узел представляет собой узел любого типа, находящийся в сети беспроводной связи, будь то узел радиосети или нет. Беспроводное устройство представляет собой радиоузел любого типа, способный осуществлять связь с узлом радиосети посредством радиосигналов. Поэтому беспроводное устройство может относиться к пользовательскому оборудованию (UE), устройству межмашинного взаимодействия (M2M), устройству связи машинного типа (MTC), устройству NB-IoT и т.д. Однако, нужно отметить, что у UE необязательно есть "пользователь" в смысле отдельного человека, которому принадлежит устройство и/или который эксплуатирует устройство. Беспроводное устройство может также упоминаться как радиоустройство, устройство беспроводной связи, беспроводной терминал или просто как терминал, если контекст не указывает на иное, при этом использование любого из этих терминов предназначено для включения UE или устройств, осуществляющих связь между устройствами типа "устройство-устройство", устройств машинного типа или устройств, способных осуществлять связь между машинами, датчиков, оснащенных беспроводным устройством, настольных компьютеров с беспроводной связью, мобильных терминалов, смартфонов, оборудования, встроенного в портативный компьютер (LEE), оборудования, монтируемого на портативном компьютере (LME), USB-ключей, беспроводного абонентского оконечного оборудования (CPE) и т.д. В описании, представленном в данном документе, могут также использоваться термины устройство межмашинного взаимодействия (M2M), устройство связи машинного типа (MTC), беспроводной датчик и датчик. Следует понимать, что эти устройства могут представлять собой UE, но, как правило, они выполнены с возможностью передачи и/или приема данных без прямого взаимодействия с человеком.

В сценарии Интернета вещей (IoT) беспроводное устройство, которое описано в данном документе, может представлять собой или может содержаться в машине или устройстве, которое выполняет мониторинг или измерение и передает результаты такого мониторинга или измерений в другое устройство или сеть. Конкретными примерами таких машин являются измерители мощности, промышленное оборудование или домашние или персональные бытовые электроприборы, например, холодильники, телевизоры, персональные носимые электроприборы, такие как часы и т.д. В других сценариях устройство беспроводной связи, которое описано в данном документе, может содержаться в транспортном средстве и может выполнять мониторинг и/или предоставлять отчеты о рабочем состоянии транспортного средства или другие функции, связанные с транспортным средством.

Изобретение относится способу, выполняемому беспроводным устройством связи в системе беспроводной связи для выполнения произвольного доступа, в котором система беспроводной связи является системой узкополосного Интернета вещей (NB-IoT), и беспроводное устройство связи поддерживает произвольный доступ на несущей без привязки. Технический результат заключается в обеспечении распределения нагрузки произвольного доступа среди несущих. Способ содержит получение информации о конфигурации, которая определяет, на какой несущей в наборе несущих беспроводное устройство связи должно выполнить произвольный доступ, причем набор несущих включает в себя несущую с привязкой и одну или более несущих без привязки, при этом информация о конфигурации указывает значение вероятности, которое назначено каждой из одной или более несущих в наборе; выбор, из числа несущих в наборе, несущей, на которой должен выполняться произвольный доступ, в соответствии с информацией о конфигурации; и выполнение произвольного доступа на выбранной несущей. 6 н. и 14 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Способ, выполняемый беспроводным устройством (14А) в системе (10) беспроводной связи для выполнения произвольного доступа, в котором система (10) беспроводной связи является системой узкополосного Интернета вещей (NB-IoT), и беспроводное устройство (14А) связи поддерживает произвольный доступ на несущей без привязки, причем способ содержит:

получение (210) информации (20) о конфигурации, которая определяет, на какой несущей в наборе (16) несущих беспроводное устройство (14А) связи должно выполнить произвольный доступ, причем набор (16) несущих включает в себя несущую (14А) с привязкой и одну или более несущих (14B) без привязки, при этом информация (20) о конфигурации указывает значение (20А) вероятности, которое назначено каждой из одной или более несущих в наборе (16);

выбор (220), из числа несущих в наборе (16), несущей, на которой должен выполняться произвольный доступ, в соответствии с информацией (20) о конфигурации; и

выполнение (230) произвольного доступа на выбранной несущей.

2. Способ по п.1, в котором упомянутый выбор содержит случайный выбор несущей из числа несущих в наборе (16) с использованием значений вероятности, которые назначены соответствующим несущим в соответствии с информацией (20) о конфигурации.

3. Способ по п.2, дополнительно содержащий вычисление одного или нескольких значений вероятности из информации (20) о конфигурации.

4. Способ по любому из пп.1-3, в котором упомянутое получение содержит прием информации (20) о конфигурации посредством широковещательной передачи системной информации.

5. Способ по любому из пп.1-4, в котором упомянутый выбор содержит случайное извлечение значения и сравнение случайно извлеченного значения со значением (20А) вероятности, назначенным по меньшей мере одной из несущих в наборе (16).

6. Способ по любому из пп.1-5, в котором выбор несущей, на которой должен выполняться произвольный доступ, содержит выбор радиоресурса произвольного доступа из числа различных радиоресурсов произвольного доступа на различных соответствующих несущих в наборе (16), и в котором упомянутое выполнение содержит выполнение произвольного доступа на выбранном радиоресурсе произвольного доступа.

7. Способ связи, выполняемый сетевым узлом (12), который выполнен с возможностью использования в системе (10) беспроводной связи, являющейся системой узкополосного Интернета вещей (NB-IoT), причем способ содержит:

передачу (110), в беспроводное устройство (14А) связи, которое поддерживает произвольный доступ на несущей без привязки, информации (20) о конфигурации, которая определяет, на какой несущей в наборе (16) несущих беспроводное устройство (14А) связи должно выполнить произвольный доступ, причем набор (16) несущих включает в себя несущую (14А) с привязкой и одну или более несущих (14B) без привязки, при этом информация (20) о конфигурации указывает значение (20А) вероятности, которое назначено каждой из одной или более несущих в наборе (16).

8. Способ по п.7, в котором в соответствии с информацией (20) о конфигурации значения вероятности назначены соответствующим несущим в наборе (16) для использования беспроводным устройством (14А) связи при случайном выборе несущей, на которой должен выполняться произвольный доступ.

9. Способ по любому из пп.7, 8, в котором упомянутая передача содержит широковещательную передачу информации (20) о конфигурации в виде системной информации.

10. Способ по любому из пп.1-9, в котором значение (20А) вероятности, назначенное несущей (14А) с привязкой, выполнено таким образом, чтобы отличаться от значения (20А) вероятности, назначенного несущей без привязки.

11. Способ по любому из пп.1-10, в котором значения вероятности, назначенные соответствующим несущим (14B) без привязки, выполнены таким образом, чтобы быть равными.

12. Способ по любому из пп.1-11, в котором значения вероятности, назначенные соответствующим несущим (14B) без привязки, являются равными.

13. Способ по любому из пп.1-12, в котором различные радиоресурсы произвольного доступа определяются на различных соответствующих несущих в наборе (16) для уровня улучшения покрытия беспроводного устройства (14А) связи.

14. Способ по любому из пп.1-13, в котором несущие в наборе (16) являются несущими восходящей линии связи.

15. Беспроводное устройство (14А) связи, выполненное с возможностью использования в системе (10) беспроводной связи для выполнения произвольного доступа, в котором система беспроводной связи (10) является системой узкополосного Интернета вещей (NB-IoT), и беспроводное устройство (14А) связи выполнено с возможностью поддержания произвольного доступа на несущей без привязки, причем беспроводное устройство (14А) связи выполнено с возможностью:

получения информации (20) о конфигурации, которая определяет, на какой несущей в наборе (16) несущих беспроводное устройство (14А) связи должно выполнить произвольный доступ, причем набор (16) несущих включает в себя несущую (14А) с привязкой и одну или более несущих (14B) без привязки, при этом информация (20) о конфигурации указывает значение (20А) вероятности, которое назначено каждой из одной или более несущих в наборе (16);

выбора, из числа несущих в наборе (16), несущей, на которой должен выполняться произвольный доступ, в соответствии с информацией (20) о конфигурации; и

выполнения произвольного доступа на выбранной несущей.

16. Беспроводное устройство связи по п.15, выполненное с возможностью выполнения способа по любому из пп.2-6 и 10-14.

17. Сетевой узел (12), выполненный с возможностью использования в системе (10) беспроводной связи, являющийся системой узкополосного Интернета вещей (NB-IoT), причем сетевой узел (12) выполнен с возможностью:

передачи, в беспроводное устройство (14А) связи, которое поддерживает произвольный доступ на несущей без привязки, информации (20) о конфигурации, которая определяет, на какой несущей в наборе (16) несущих беспроводное устройство (14А) связи должно выполнить произвольный доступ, причем набор (16) несущих включает в себя несущую (14А) с привязкой и одну или более несущих (14B) без привязки, при этом информация (20) о конфигурации указывает значение (20А) вероятности, которое назначено каждой из одной или более несущих в наборе (16).

18. Сетевой узел по п.17, выполненный с возможностью выполнения способа по любому из пп.8-14.

19. Машиночитаемый носитель информации, содержащий записанную на нем компьютерную программу, содержащую инструкции, которые при их исполнении по меньшей мере одним процессором беспроводного устройства (14А) связи предписывают беспроводному устройству (14А) связи выполнять способ по любому из пп.1-6 и 10-14.

20. Машиночитаемый носитель информации, содержащий записанную на нем компьютерную программу, содержащую инструкции, которые при их исполнении по меньшей мере одним процессором сетевого узла (12) предписывают сетевому узлу (12) выполнять способ по любому из пп.7-14.