СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ПЕЙДЖИНГА С НУЛЕВЫМ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕМ, ИНИЦИИРУЕМОГО СЕТЬЮ Российский патент 2021 года по МПК H04W52/02 

Перекрестная ссылка на родственные заявки

Настоящая заявка испрашивает преимущество по предварительной заявке США № 62/593 631, поданной 1 декабря 2017 г., содержание которой полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.

Предпосылки создания изобретения

Достижения в области технологии и подключения устройств (например, мобильных устройств, бытовых приборов, потребительских товаров, носимых устройств, устройств автоматизации, серверов, сетевого оконечного оборудования, передатчиков, приемников и т.д.) привели к тому, что эти устройства используют преимущества от подключения к сети. Инновационные области применения, которые стимулируют эту потребность, включают в себя умные города, умные дома, интеллектуальные энергосистемы, мобильные медицинские устройства, транспортную телематику, автоматизированное сельское хозяйство, отслеживание активов, мониторинг окружающей среды, промышленный мониторинг и мониторинг инфраструктуры. Во многих новых практических применениях энергоэффективность является ключевым требованием, так как желательно максимально увеличить срок службы батареи подключенных сетевых устройств.

Изложение сущности изобретения

Модуль беспроводной передачи/приема (WTRU) может включать в себя одну или более антенн и первый приемопередатчик, функционально связанный с одной или более антеннами. Одна или более антенн и первый приемопередатчик могут быть выполнены с возможностью приема первого сигнала от сети с использованием нулевой энергии от модуля WTRU. Одна или более антенн и первый приемопередатчик могут быть дополнительно выполнены с возможностью извлечения энергии из первого сигнала. Первый приемопередатчик может быть дополнительно выполнен с возможностью анализа разделения во времени между пороговыми событиями энергии для декодирования энергетической подписи первого сигнала. Первый приемопередатчик может быть дополнительно выполнен с возможностью активации второго приемопередатчика, функционально связанного с одной или более антеннами, если декодированная энергетическая подпись совпадает с сохраненной энергетической подписью, причем электропитание второго приемопередатчика осуществляется посредством модуля WTRU. Одна или более антенн и второй приемопередатчик могут быть выполнены с возможностью приема второго сигнала от сети.

Модуль беспроводной передачи/приема (WTRU) может включать в себя одну или более антенн и первый приемопередатчик, функционально связанный с одной или более антеннами. Одна или более антенн и первый приемопередатчик могут быть выполнены с возможностью приема первого сигнала от сети с использованием нулевой энергии модуля WTRU. Одна или более антенн и первый приемопередатчик могут быть дополнительно выполнены с возможностью извлечения энергии из первого сигнала. Первый приемопередатчик может быть дополнительно выполнен с возможностью анализа разделения во времени между пороговыми событиями энергии для декодирования энергетической подписи первого сигнала. Пороговые события энергии могут генерироваться путем определения того, что количество извлеченной энергии, хранящейся в элементе временного хранения, превышает пороговое значение. Разделение во времени между пороговыми событиями энергии может быть основано на одном или более из емкости элемента временного хранения и настроенного значения порогового значения. Первый приемопередатчик может быть дополнительно выполнен с возможностью преобразования пороговых событий энергии в цифровой сигнал путем передачи извлеченной энергии из элемента временного хранения в элемент постоянного хранения. Первый приемопередатчик может быть дополнительно выполнен с возможностью активации второго приемопередатчика, функционально связанного с одной или более антеннами, если декодированная энергетическая подпись совпадает с сохраненной энергетической подписью. Питание второго приемопередатчика может осуществляться от модуля WTRU. Одна или более антенн и второй приемопередатчик могут быть выполнены с возможностью приема второго сигнала от сети.

Способ применения в модуле беспроводной передачи/приема (WTRU) может включать в себя прием первого сигнала от сети с использованием первого приемопередатчика. Первый приемопередатчик может использовать нулевую энергию от модуля WTRU. Энергия может быть извлечена из первого сигнала. Разделение во времени между пороговыми событиями энергии может быть проанализировано для декодирования энергетической подписи первого сигнала. Второй приемопередатчик, функционально связанный с одной или более антеннами, может быть активирован, если декодированная энергетическая подпись совпадает с сохраненной энергетической подписью. Питание второго приемопередатчика может осуществляться от модуля WTRU. Второй сигнал может быть принят от сети с использованием второго приемопередатчика, питание которого осуществляется от модуля WTRU.

Краткое описание графических материалов

Более подробное объяснение содержится в представленном ниже описании, приведенном в качестве примера, в сочетании с прилагаемыми графическими материалами, на которых аналогичные номера позиций на фигурах обозначают аналогичные элементы, причем:

на фиг. 1A представлена схема системы, иллюстрирующая пример системы связи, в которой могут быть реализованы один или более описанных вариантов осуществления;

на фиг. 1B представлена схема системы, иллюстрирующая пример модуля беспроводной передачи/приема (WTRU), который может быть использован в системе связи, показанной на фиг. 1A, в соответствии с вариантом осуществления;

на фиг. 1C представлена схема системы, иллюстрирующая пример сети радиодоступа (RAN) и пример опорной сети (CN), которые могут быть использованы в системе связи, показанной на фиг. 1A, в соответствии с вариантом осуществления;

на фиг. 1D представлена схема системы, иллюстрирующая дополнительный пример RAN и дополнительный пример CN, которые могут быть использованы в системе связи, показанной на фиг. 1A, в соответствии с вариантом осуществления;

на фиг. 2 представлена схема, иллюстрирующая различные подходы к подключению большого количества устройств к Интернету;

на фиг. 3 представлена схема, иллюстрирующая режим энергосбережения (PSM);

на фиг. 4 представлена схема, иллюстрирующая циклы прерывистого приема (DRX);

на фиг. 5 представлена схема, иллюстрирующая PSM, который может использоваться в стандартных системах IEEE 802.11 для обеспечения энергосбережения в станциях;

на фиг. 6 представлена схема, иллюстрирующая режим доставки с запланированным автоматическим энергосбережением (S-APSD);

на фиг. 7 представлена схема, иллюстрирующая доставку кадра множественного опроса режима энергосбережения (PSMP);

на фиг. 8 представлена схема, иллюстрирующая профиль мощности устройства в LTE DRX;

на фиг. 9A представлен график, иллюстрирующий 30-летний срок службы батареи устройства межмашинной связи (MTC), достигнутый при мощности утечки 8 мкВт и 45-часовом цикле пейджинга;

на фиг. 9B представлен график, иллюстрирующий срок службы батареи устройства MTC, на котором показано, что для достижения 30-летнего срока службы батареи может потребоваться 45-часовой цикл пейджинга и транзакции, если предполагается, что мощность утечки равна 8 мкВт;

на фиг. 10A представлена первая схема архитектуры верхнего уровня посредника и устройства опрашивания;

на фиг. 10B представлена вторая схема архитектуры верхнего уровня посредника и устройства опрашивания;

на фиг. 11 представлена радиоархитектура верхнего уровня устройства с батарейным питанием;

на фиг. 12 представлена схема, иллюстрирующая описание верхнего уровня многорежимного и многодиапазонного устройства;

на фиг. 13A представлена схема, иллюстрирующая устройство FDD с однодиапазонным пассивным приемопередатчиком;

на фиг. 13B представлена схема, иллюстрирующая устройство FDD с двухдиапазонным пассивным приемопередатчиком;

на фиг. 14A представлена схема, иллюстрирующая полудуплексное устройство FDD (HD-FDD) с однодиапазонным пассивным приемопередатчиком;

на фиг. 14B представлена схема, иллюстрирующая устройство HD-FF с двухдиапазонным пассивным приемопередатчиком, встроенным во внешний РЧ интерфейс;

на фиг. 15 представлена схема, на которой показано устройство, работающее в режиме TDD;

на фиг. 16A представлена схема, иллюстрирующая двухдиапазонное устройство FDD;

на фиг. 16A представлена схема, иллюстрирующая однодиапазонное устройство FDD;

на фиг. 17 представлена схема, на которой показана архитектура приемника с пробуждением, инициированным радиосигналом;

на фиг. 18A представлена упрощенная схема несимметричной архитектуры пассивного внешнего интерфейса;

на фиг. 18B представлена упрощенная схема дифференциальной или сбалансированной архитектуры пассивного внешнего интерфейса;

на фиг. 19A показана форма V_FE выходного сигнала в ответ на постоянный незатухающий синусоидальный входной сигнал r(t);

на фиг. 19B показан отклик пассивного внешнего интерфейса на синусоидальный импульс;

на фиг. 20A представлена схема, иллюстрирующая вариант осуществления преобразователя аналогового сигнала в информацию (A-I);

на фиг. 20B показаны формы входного и выходного сигналов преобразователя A-I;

на фиг. 21 представлена принципиальная схема, на которой показан преобразователь аналогового сигнала в информацию с автоматическим управлением чувствительностью;

на фиг. 22A показан несимметричный вариант осуществления преобразователя A-I;

на фиг. 22B показан полностью дифференциальный или сбалансированный вариант осуществления преобразователя A-I;

на фиг. 23 представлена принципиальная схема, на которой показан альтернативный вариант осуществления преобразователя аналогового сигнала в информацию;

на фиг. 24 представлена принципиальная схема, на которой показана детальная схема приемника с пробуждением, инициированным радиосигналом;

на фиг. 25 представлена принципиальная схема, на которой показана архитектура пассивного приемопередатчика;

на фиг. 26A представлен интерпретатор команд пробуждения на основании подсчета событий определения пороговых значений запасенной энергии (ET-CI) для одного входа;

[0045] на Фиг. 26В показан ET-CI запасенной энергии для устройства со

множеством входов;

[0046] на Фиг. 27А показан ET-CI, настроенный для двух пороговых событий

от преобразователя A-I;

[0047] на Фиг. 27В показан ET-CI, настроенный для трех пороговых событий;

[0048] на Фиг. 28А показан детектор данных декодирования интервала между

импульсами (PSD);

[0049] на Фиг. 28В показан интерпретатор команд пробуждения на основании

декодирования интервала между пороговыми событиями накопленной энергии (ETESD-CI) с одним входом;

[0050] на Фиг. 28С показан интерпретатор команд пробуждения на основании

декодирования интервала между пороговыми событиями накопленной энергии (ETESD-CI) с тремя входами;

[0051] на Фиг. 29 показана схема, на которой показан принцип работы

интерпретатора с одним входом на основании декодирования интервала между пороговыми событиями накопленной энергии;

[0052] на Фиг. 30 показана схема, на которой показан куб ресурсов,

используемый для построения пробуждающего слова;

[0053] на Фиг. 31 представлена схема, на которой показана структура

передатчика, используемая для генерирования команды пробуждения;
[0054] на Фиг. 32А показано символическое представление слова с

информационной нагрузкой 3/9 и частотой fi;

[0055] на Фиг. 32В проиллюстрировано пробуждающее слово (1, fl);

[0056] на Фиг. 32С показаны пробуждающие слова с использованием одного

частотного ресурса и до L временных ресурсов;

[0057] на Фиг. 32D проиллюстрировано пробуждающее слово (1, fl);

[0058] на Фиг. 33А показан альтернативный вариант осуществления

пробуждающего слова (3/9, fl)

[0059] на Фиг. 33В показан другой альтернативный вариант осуществления

пробуждающего слова (3/9, fl);

[0060] на Фиг. 34А показано слово, в котором используется комбинация

частотно-временных ресурсов (3/9, fl) и (1, fk);

[0061] на Фиг. 34В показано слово {(3/9, fl), (4/9, f2), (1, fk)};

на фиг. 35A показано слово, в котором используется идентичная комбинация временных и частотных ресурсов (3/9, f₁) и (1, f₂) на двух разных угловых ресурсах θ₁ и θ₂;

на фиг. 35B показано слово [{θ₁, (3/5, f₁)},{θ₂, (4/9, f₁), (1, f₂)}];

на фиг. 36A показана команда пробуждения, в которой используется 4 слова (N=4), один угол (m=1), одна частота (k=1) и пять временных ресурсов (L=5) на одно слово;

на фиг. 36B показана команда пробуждения (3,1,2,9) на основании стекирования пороговых событий запасенной энергии, в которой используются N=3 слов, m=1 угол, k=2 частоты и L=9 временных ресурсов на слово;

на фиг. 37A показан первый уровень квантования слова, в котором используется ресурс с одним углом, одночастотный ресурс и 8 временных ресурсов;

на фиг. 37B показан второй уровень квантования слова, в котором используется ресурс с одним углом, одночастотный ресурс и 8 временных ресурсов;

на фиг. 37C показан третий уровень квантования слова, в котором используется ресурс с одним углом, одночастотный ресурс и 8 временных ресурсов;

на фиг. 37D показан четвертый уровень квантования слова, в котором используется ресурс с одним углом, одночастотный ресурс и 8 временных ресурсов;

на фиг. 38 представлен график, на котором показана форма амплитудно-модулированного сигнала с постоянной энергией;

на фиг. 39 представлена схема, на которой показаны элементы пейджинговой системы;

на фиг. 40 представлена схема, на которой показана процедура пейджинга по запросу с нулевым энергопотреблением;

на фиг. 41A показаны сигналы eNodeB и посредника;

на фиг. 41B показаны сигналы устройства;

на фиг. 42 представлена схема, на которой показана процедура адаптации периода цикла пейджинга;

на фиг. 43A показаны профили мощности и сигналы eNodeB;

на фиг. 43B показаны профили мощности и сигналы устройства;

на фиг. 44 представлена схема, на которой показана процедура пробуждения по запросу с нулевым энергопотреблением;

на фиг. 45 представлена схема, на которой показана обратнорассеянная и модулированная несущая;

на фиг. 46 представлена схема, на которой показан пример процедуры обнаружения;

на фиг. 47 представлена схема, на которой показано устройство оценки смещения частоты;

на фиг. 48 представлена схема, на которой показано размещение кластеров сот, передающих маяки на разных частотах, для указания границ ТА;

на фиг. 49 представлена схема, на которой показана процедура назначения подписи для ввода команды пробуждения, инициированная WTRU

на фиг. 50 представлена схема, демонстрирующая адаптивную передачу мощности для процесса пробуждения;

на фиг. 51 представлена схема, на которой показано использование ресурсного блока (RB) информации, совместно используемого рядом станций eNB для оценки первичной добавочной мощности;

на фиг. 52 представлена схема, на которой показана передача специализированного маяка;

на фиг. 53 представлена схема, на которой показана передача выделенного сигнала пробуждения; и

на фиг. 54 представлена фигура, на которой показано прохождение вызова для конфигурации энергетической подписи команды пробуждения, пробуждение STA и передача данных.

Подробное описание

На фиг. 1A представлена схема, иллюстрирующая пример системы 100 связи, в которой могут быть реализованы один или более описанных вариантов осуществления. Система 100 связи может представлять собой систему множественного доступа, от которой множество пользователей беспроводной связи получают содержимое, такое как голосовая информация, данные, видео, обмен сообщениями, широковещание и т.п. Система 100 связи может быть выполнена с возможностью предоставления множеству пользователей беспроводной связи доступа к такому содержимому посредством совместного использования системных ресурсов, включая ширину полосы пропускания беспроводного соединения. Например, в системах 100 связи может быть использован один или более способов доступа к каналу, таких как множественный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA), множественный доступ с временным разделением каналов (TDMA), множественный доступ с частотным разделением каналов (FDMA), множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), FDMA с одной несущей (SC-FDMA), расширенное OFDM с безызбыточным расширенным дискретным преобразованием Фурье (DFT) с синхропакетом (ZT UW DTS-s OFDM), OFDM с синхропакетом (UW-OFDM), OFDM с фильтрацией ресурсного блока, блок фильтров с множеством несущих (FBMC) и т.п.

Как показано на фиг. 1A, система 100 связи может включать в себя модули 102a, 102b, 102c, 102d беспроводной передачи/приема (WTRU), RAN 104/113, CN 106/115, коммутируемую телефонную сеть 108 общего пользования (PSTN), сеть Интернет 110 и другие сети 112, хотя следует понимать, что в описанных вариантах осуществления предполагается возможность применения любого количества WTRU, базовых станций, сетей и/или элементов сети. Каждый из модулей WTRU 102a, 102b, 102c, 102d может представлять собой устройство любого типа, выполненное с возможностью функционирования и/или взаимодействия в среде беспроводной связи. Например, модули WTRU 102a, 102b, 102c, 102d, любой из которых может называться станцией и/или STA, могут быть выполнены с возможностью передачи и/или приема радиосигналов и могут включать в себя оборудование пользователя (UE), мобильную станцию, стационарный или мобильный абонентский модуль, абонентский модуль, пейджер, сотовый телефон, карманный персональный компьютер (PDA), смартфон, ноутбук, нетбук, персональный компьютер, беспроводной датчик, точку доступа или устройство Mi-Fi, устройство Интернета физических объектов (IoT), часы или другие носимые устройства, устанавливаемый на голове дисплей (HMD), транспортное средство, беспилотный радиоуправляемый летательный аппарат, медицинское устройство и приложения (например, применяемые в дистанционной хирургии), промышленное устройство и приложения (например, робот и/или другие беспроводные устройства, работающие в условиях промышленной и/или автоматизированной технологической цепочки), устройство, относящееся к бытовой электронике, устройство, работающее в коммерческой и/или промышленной беспроводной сети, и т.п. Любой из модулей WTRU 102a, 102b, 102c и 102d можно взаимозаменяемо называть UE.

Системы 100 связи могут также включать в себя базовую станцию 114a и/или базовую станцию 114b. Каждая из базовых станций 114a, 114b может представлять собой устройство любого типа, выполненное с возможностью беспроводного взаимодействия с по меньшей мере одним из WTRU 102a, 102b, 102c, 102d для облегчения доступа к одной или более сетям связи, таким как CN 106/115, сеть Интернет 110 и/или другие сети 112. В качестве примера базовые станции 114a, 114b могут представлять собой базовые приемопередающие станции (BTS), станции Node-B, станции eNode B, станции Home Node B, станции Home eNode B, базовую станцию следующего поколения (gNB), NodeB на основании NR, контроллер пункта связи, точку доступа (AP), беспроводной маршрутизатор и т.п. Хотя каждая из базовых станций 114a, 114b показана как отдельный элемент, следует понимать, что базовые станции 114a, 114b могут включать в себя любое количество взаимносоединенных базовых станций и/или элементов сети.

Базовая станция 114a может быть частью RAN 104/113, которая может также включать в себя другие базовые станции и/или элементы сети (не показаны), такие как контроллер базовой станции (BSC), контроллер радиосети (RNC), ретрансляционные узлы и т.п. Базовая станция 114a и/или базовая станция 114b могут быть выполнены с возможностью передачи и/или приема радиосигналов на одной или более частотах несущих, которые могут называться сотой (не показана). Эти частоты могут относиться к лицензированному спектру, нелицензированному спектру или к комбинации лицензированного и нелицензированного спектров. Сота может обеспечивать покрытие для беспроводного сервиса в конкретной географической зоне, которая может быть относительно фиксированной или которая может изменяться с течением времени. Сота может быть дополнительно разделена на секторы соты. Например, сота, связанная с базовой станцией 114a, может быть разделена на три сектора. Таким образом, в одном варианте осуществления базовая станция 114a может включать в себя три приемопередатчика, т.е. один для каждого сектора соты. В варианте осуществления в базовой станции 114a может быть использована технология «множественного входа - множественного выхода» (MIMO) и может быть задействовано множество приемопередатчиков для каждого сектора соты. Например, для передачи и/или приема сигналов в требуемых пространственных направлениях можно использовать формирование лучей.

Базовые станции 114a, 114b могут обмениваться данными с одним или более из WTRU 102a, 102b, 102c, 102d посредством радиоинтерфейса 116, который может представлять собой любую подходящую систему беспроводной связи (например, для передачи сигналов в радиочастотном (РЧ), микроволновом спектре, спектре сантиметровых волн, спектре микрометровых волн, инфракрасном (ИК), ультрафиолетовом (УФ) спектре, спектре видимого света и т.д.). Радиоинтерфейс 116 может быть установлен с использованием любой подходящей технологии радиодоступа (RAT).

Более конкретно, как указано выше, система 100 связи может представлять собой систему множественного доступа и в ней может быть использована одна или более схем доступа к каналу, например CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA и т.п. Например, в базовой станции 114a в RAN 104/113 и модулях WTRU 102a, 102b, 102c может быть реализована технология радиосвязи, такая как универсальный наземный доступ (UTRA) для универсальной системы мобильной связи (UMTS), в которой может быть установлен радиоинтерфейс 115/116/117 с использованием широкополосного CDMA (WCDMA). Технология широкополосного множественного доступа с кодовым разделением (WCDMA) может включать в себя протоколы связи, такие как высокоскоростной пакетный доступ (HSPA) и/или усовершенствованный HSPA (HSPA+). HSPA может включать в себя высокоскоростной пакетный доступ по нисходящей (DL) линии связи (HSDPA) и/или высокоскоростной пакетный доступ по восходящей (UL) линии связи (HSUPA).

В варианте осуществления в базовой станции 114a и модулях WTRU 102a, 102b, 102c может быть реализована такая технология радиосвязи, как сеть наземного радиодоступа UMTS последующего поколения (E-UTRA), которая может устанавливать радиоинтерфейс 116 с использованием стандарта долгосрочного развития сетей связи (LTE), и/или LTE-Advanced (LTE-A), и/или LTE-Advanced Pro (LTE-A Pro).

В варианте осуществления базовая станция 114a и WTRU 102a, 102b, 102c могут реализовывать такую технологию радиосвязи, как новая технология радиодоступа (NR Radio Access), которая может устанавливать радиоинтерфейс 116 с использованием технологии New Radio (NR).

В варианте осуществления в базовой станции 114a и модулях WTRU 102a, 102b, 102c может быть реализовано множество технологий радиодоступа. Например, в совокупности базовой станции 114a и модулей WTRU 102a, 102b, 102c может быть реализован радиодоступ LTE и радиодоступ NR, например, с помощью принципов двойного подключения (DC). Таким образом, радиоинтерфейс, используемый WTRU 102a, 102b, 102c, может характеризоваться применением множества типов технологий радиодоступа и/или передачами, отправляемыми на базовые станции / с базовых станций, относящихся к множеству типов (например, eNB и gNB).

В других вариантах осуществления в базовой станции 114a и модулях WTRU 102a, 102b, 102c могут быть реализованы технологии радиосвязи, такие как IEEE 802.11 (т.е. Wireless Fidelity (WiFi)), IEEE 802.16 (т.е. глобальная совместимость для микроволнового доступа (WiMAX)), CDMA2000, CDMA2000 1X, CDMA2000 EV-DO, временный стандарт 2000 (IS-2000), временный стандарт 95 (IS-95), временный стандарт 856 (IS-856), глобальная система мобильной связи (GSM), усовершенствованные скорости передачи данных для сетей GSM Evolution (EDGE), GSM EDGE (GERAN) и т.п.

Базовая станция 114b, показанная на фиг. 1A, может представлять собой, например, беспроводной маршрутизатор, станцию Home Node B, станцию Home eNode B или точку доступа, и в ней может быть использована любая подходящая RAT для облегчения беспроводной связи в локализованной зоне, такой как коммерческое предприятие, жилое помещение, транспортное средство, учебное заведение, промышленный объект, воздушный коридор (например, для использования беспилотными летательными аппаратами), проезжая часть и т.п. В одном варианте осуществления в базовой станции 114b и модулях WTRU 102c, 102d может быть реализована технология радиосвязи, такая как IEEE 802.11, для создания беспроводной локальной сети (WLAN). В варианте осуществления в базовой станции 114b и модулях WTRU 102c, 102d может быть реализована технология радиосвязи, такая как IEEE 802.15, для создания беспроводной персональной сети (WPAN). В еще одном варианте осуществления в базовой станции 114b и модулях WTRU 102c, 102d может быть использована RAT на основании сот (например, WCDMA, CDMA2000, GSM, LTE, LTE-A, LTE-A Pro, NR и т.д.) для создания пикосоты или фемтосоты. Как показано на фиг. 1A, базовая станция 114b может иметь прямое соединение с сетью Интернет 110. Таким образом, для базовой станции 114b может не требоваться доступ к сети Интернет 110 посредством CN 106/115.

RAN 104/113 может обмениваться данными с CN 106/115, которая может представлять собой сеть любого типа, выполненную с возможностью предоставления услуг передачи голосовой информации, данных, приложений и/или голосовой связи по протоколу (VoIP) Интернета одному или более из модулей WTRU 102a, 102b, 102c, 102d. К данным могут быть предъявлены различные требования по качеству обслуживания (QoS), например различные требования по производительности, требования к латентности, требования к отказоустойчивости, требования к надежности, требования к скорости передачи данных, требования к мобильности и т.п. В сети CN 106/115 может быть предоставлено управление вызовами, услуги биллинга, услуги мобильной связи на основании местоположения, предварительно оплаченные вызовы, возможность связи с сетью Интернет, распределение видеосигналов и т.п. и/или выполнены функции высокоуровневой защиты, такие как аутентификация пользователей. Хотя на фиг. 1A это не показано, следует понимать, что RAN 104/113 и/или CN 106/115 могут прямо или косвенно обмениваться данными с другими RAN, в которых использована такая же RAT, что и RAN 104/113, или другая RAT. Например, в дополнение к соединению с RAN 104/113, в которой может быть использована технология радиосвязи NR, CN 106/115 может также обмениваться данными с другой RAN (не показана), использующей технологию радиосвязи GSM, UMTS, CDMA 2000, WiMAX, E-UTRA или WiFi.

CN 106/115 может также выступать в качестве шлюза для модулей WTRU 102a, 102b, 102c, 102d для обеспечения доступа к сети PSTN 108, сети Интернет 110 и/или другим сетям 112. PSTN 108 может включать в себя телефонные сети с коммутацией каналов, которые предоставляют традиционные услуги телефонной связи (POTS). Интернет 110 может включать в себя глобальную систему взаимно соединенных компьютерных сетей и устройств, в которых используют распространенные протоколы связи, такие как протокол управления передачей (TCP), протокол пользовательских дейтаграмм (UDP) и/или протокол Интернета (IP) в наборе протоколов Интернета TCP/IP. Сети 112 могут включать в себя проводные и/или беспроводные сети связи, которые принадлежат другим поставщикам услуг и/или предоставлены ими для использования. Например, сети 112 могут включать в себя другую CN, соединенную с одной или более RAN, в которых может быть использована такая же RAT, как и RAN 104/113, или другая RAT.

Некоторые или каждый из модулей WTRU 102a, 102b, 102c, 102d в системе 100 связи могут включать в себя многорежимные возможности (например, WTRU 102a, 102b, 102c, 102d могут включать в себя множество приемопередатчиков для взаимодействия с различными беспроводными сетями по различным беспроводным линиям связи). Например, WTRU 102c, показанный на фиг. 1A, может быть выполнен с возможностью обмена данными с базовой станцией 114a, в которой может быть использована технология радиосвязи на основании сот, а также с базовой станцией 114b, в которой может быть использована технология радиосвязи IEEE 802.

На фиг. 1B представлена системная схема, иллюстрирующая пример WTRU 102. Как показано на фиг. 1B, WTRU 102 может включать в себя, помимо прочего, процессор 118, приемопередатчик 120, передающий/приемный элемент 122, динамик/микрофон 124, клавиатуру 126, дисплей / сенсорную панель 128, несъемное запоминающее устройство 130, съемное запоминающее устройство 132, источник 134 питания, набор 136 микросхем глобальной системы определения местоположения (GPS) и/или другие периферийные устройства 138. Следует понимать, что WTRU 102 может включать в себя любую подкомбинацию вышеперечисленных элементов и при этом все еще соответствовать варианту осуществления.

Процессор 118 может представлять собой процессор общего назначения, процессор специального назначения, традиционный процессор, цифровой сигнальный процессор (DSP), множество микропроцессоров, один или более микропроцессоров, связанных с ядром DSP, контроллер, микроконтроллер, специализированные интегральные схемы (ASIC), схемы программируемых пользователем вентильных матриц (FPGA), интегральную микросхему (IC) любого другого типа, конечный автомат и т.п. Процессор 118 может выполнять кодирование сигналов, обработку данных, управление мощностью, обработку ввода/вывода и/или любые другие функциональные возможности, с помощью которых модуль WTRU 102 работает в среде беспроводной связи. Процессор 118 может быть соединен с приемопередатчиком 120, который может быть соединен с передающим/приемным элементом 122. Хотя на фиг. 1B процессор 118 и приемопередатчик 120 показаны в виде отдельных компонентов, следует понимать, что процессор 118 и приемопередатчик 120 могут быть совместно встроены в электронный блок или микросхему.

Передающий/приемный элемент 122 может быть выполнен с возможностью передачи сигналов на базовую станцию или приема сигналов от нее (например, базовой станции 114a) по радиоинтерфейсу 116. Например, в одном варианте осуществления передающий/приемный элемент 122 может представлять собой антенну, выполненную с возможностью передачи и/или приема РЧ-сигналов. В варианте осуществления передающий/приемный элемент 122 может представлять собой излучатель/детектор, выполненный с возможностью передачи и/или приема, например, сигналов в ИК-спектре, УФ-спектре или спектре видимого света. В еще одном варианте осуществления передающий/приемный элемент 122 может быть выполнен с возможностью передачи и/или приема сигналов как в РЧ-спектре, так и в спектре видимого света. Следует понимать, что передающий/приемный элемент 122 может быть выполнен с возможностью передачи и/или приема любой комбинации радиосигналов.

Хотя на фиг. 1B передающий/приемный элемент 122 показан в виде одного элемента, модуль WTRU 102 может включать в себя любое количество передающих/приемных элементов 122. Более конкретно, в WTRU 102 может быть использована технология MIMO. Таким образом, в одном варианте осуществления WTRU 102 может включать в себя два или более передающих/приемных элементов 122 (например, множество антенн) для передачи и приема радиосигналов по радиоинтерфейсу 116.

Приемопередатчик 120 может быть выполнен с возможностью модуляции сигналов, передаваемых посредством передающего/приемного элемента 122, а также демодуляции сигналов, принимаемых передающим/приемным элементом 122. Как указано выше, WTRU 102 может иметь многорежимные возможности. Таким образом, приемопередатчик 120 может включать в себя множество приемопередатчиков, за счет которых WTRU 102 получает возможность взаимодействия посредством множества RAT, таких как, например, NR и IEEE 802.11.

Процессор 118 WTRU 102 может быть соединен с динамиком/микрофоном 124, клавиатурой 126 и/или дисплеем/сенсорной панелью 128 (например, жидкокристаллическим дисплеем (LCD) или дисплеем на органических светодиодах (OLED)) и может принимать данные, вводимые пользователем с их помощью. Процессор 118 может также выводить пользовательские данные на динамик/микрофон 124, клавиатуру 126 и/или дисплей / сенсорную панель 128. Кроме того, процессор 118 может иметь доступ к информации с любого подходящего запоминающего устройства, такого как несъемное запоминающее устройство 130 и/или съемное запоминающее устройство 132, и хранить на нем данные. Несъемное запоминающее устройство 130 может включать в себя оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), жесткий диск или запоминающее устройство любого другого типа. Съемное запоминающее устройство 132 может включать в себя карту модуля идентификации абонента (SIM), карту памяти, безопасную цифровую карту памяти (SD) и т.п. В других вариантах осуществления процессор 118 может получать доступ к информации с запоминающего устройства, которое физически не размещено в WTRU 102, например на сервере или домашнем компьютере (не показано), и хранить на нем данные.

Процессор 118 может принимать питание от источника 134 питания и может быть выполнен с возможностью управления питанием и/или распределения питания на другие компоненты в WTRU 102. Источник 134 питания может представлять собой любое подходящее устройство для подачи питания на WTRU 102. Например, источник 134 питания может включать в себя одну или более сухих батарей (например, никель-кадмиевых (NiCd), никель-цинковых (NiZn), гибридных никелевых (NiMH), литий-ионных (Li-ion) батарей и т.д.), солнечных элементов, топливных элементов и т.п.

Процессор 118 может также быть соединен с набором микросхем GPS 136, который может быть выполнен с возможностью предоставления информации о местоположении (например, долготы и широты) относительно текущего местоположения WTRU 102. Дополнительно или вместо информации от набора микросхем GPS 136 WTRU 102 может принимать информацию о местоположении по радиоинтерфейсу 116 от базовой станции (например, от базовых станций 114a, 114b) и/или определять местоположение на основании синхронизации сигналов, принимаемых от двух или более соседних базовых станций. Следует понимать, что WTRU 102 может получать информацию о местоположении посредством любого подходящего способа определения местоположения и при этом все еще соответствовать варианту осуществления.

Процессор 118 может быть дополнительно соединен с другими периферийными устройствами 138, которые могут включать в себя один или более программных и/или аппаратных модулей, в которых предусмотрены дополнительные признаки, функциональные возможности и/или возможности по установлению проводной или беспроводной связи. Например, периферийные устройства 138 могут включать в себя акселерометр, электронный компас, спутниковый приемопередатчик, цифровую камеру (для фото- и видеосъемки), порт универсальной последовательной шины (USB), вибрационное устройство, телевизионный приемопередатчик, беспроводную гарнитуру, модуль Bluetooth®, радиомодуль с частотной модуляцией (FM), цифровой музыкальный проигрыватель, мультимедийный проигрыватель, модуль устройства для воспроизведения видеоигр, Интернет-браузер, устройство виртуальной реальности и/или дополненной реальности (VR/AR), трекер активности и т.п. Периферийные устройства 138 могут включать в себя один или более датчиков, причем датчики могут представлять собой один или более из гироскопа, акселерометра, датчика Холла, магнитометра, датчика ориентации, датчика приближения, датчика температуры, датчика времени; датчика географического положения; высотомера, датчика освещенности, датчика касания, магнитометра, барометра, датчика жеста, биометрического датчика и/или датчика влажности.

WTRU 102 может включать в себя полнодуплексное радиоустройство, в котором передача и прием некоторых или всех сигналов (например, связанных с конкретными подкадрами) как для UL (например, для передачи), так и для нисходящей линии связи (например, для приема) могут быть осуществлены совместно и/или одновременно. Полнодуплексное радиоустройство может включать в себя блок 139 управления помехами для снижения уровня и/или по существу устранения собственных помех с помощью любого аппаратного обеспечения (например, дросселя) или обработки сигнала с помощью процессора (например, отдельного процессора (не показан) или процессора 118). В варианте осуществления WTRU 102 может включать в себя полудуплексное радиоустройство для передачи и приема некоторых или всех сигналов (например, связанных с конкретными подкадрами) как для UL (например, для передачи), так и для нисходящей линии связи (например, для приема).

На фиг. 1C представлена системная схема, иллюстрирующая RAN 104 и CN 106 в соответствии с вариантом осуществления. Как отмечено выше, в RAN 104 может быть использована технология радиосвязи E-UTRA для обмена данными с модулями WTRU 102a, 102b, 102c по радиоинтерфейсу 116. RAN 104 может также обмениваться данными с CN 106.

RAN 104 может включать в себя eNode-B 160a, 160b, 160c, хотя следует понимать, что сеть RAN 104 может включать в себя любое количество станций eNode-B и при этом все еще соответствовать варианту осуществления. Каждая eNode-B 160a, 160b, 160c может включать в себя один или более приемопередатчиков для связи с модулями WTRU 102a, 102b, 102c по радиоинтерфейсу 116. В одном варианте осуществления в eNode B 160a, 160b, 160c может быть реализована технология MIMO. Таким образом, в eNode-B 160a может, например, быть использовано множество антенн для передачи радиосигналов на WTRU 102a и/или приема от него радиосигналов.

Каждая eNode-B 160a, 160b, 160c может быть связана с конкретной сотой (не показано) и может быть выполнена с возможностью принятия решений относительно управления радиоресурсами, решений относительно передачи обслуживания, диспетчеризации пользователей в UL и/или DL и т.п. Как показано на фиг. 1C, eNode-B 160a, 160b, 160c могут обмениваться данными друг с другом посредством интерфейса X2.

CN 106, показанная на фиг. 1C, может включать в себя объект управления мобильностью (MME) 162, обслуживающий шлюз 164 и шлюз (PGW) 166 сети с пакетной передачей данных (PDN). Хотя каждый из вышеперечисленных элементов показан как часть CN 106, следует понимать, что любой из этих элементов может принадлежать субъекту, отличному от оператора CN, и/или может быть предоставленным им для использования.

MME 162 может быть подключен к каждой базовой станции eNode-Bs 162a, 162b, 162c в RAN 104 посредством интерфейса S1 и может выступать в качестве узла управления. Например, MME 162 может отвечать за аутентификацию пользователей WTRU 102a, 102b, 102c, активацию/деактивацию канала, выбор конкретного обслуживающего шлюза во время начального соединения модулей WTRU 102a, 102b, 102c и т.п. MME 162 может предоставлять функцию плоскости управления для переключения между RAN 104 и другими RAN (не показано), которые используют другие технологии радиосвязи, такие как GSM и/или WCDMA.

SGW 164 может быть подключен к каждой станции eNode B 160a, 160b, 160c в RAN 104 посредством интерфейса S1. SGW 164 может по существу направлять и пересылать пакеты потока пользовательских данных на WTRU 102a, 102b, 102c и от них. SGW 164 может выполнять другие функции, например привязку плоскостей пользователя во время передачи обслуживания между базовыми станциями eNode B, инициирование пейджинга, когда данные DL доступны для модулей WTRU 102a, 102b, 102c, управление и хранение контекста модулей WTRU 102a, 102b, 102c и т.п.

SGW 164 может быть подключен к PGW 166, благодаря которому модули WTRU 102a, 102b, 102c могут получать доступ к сетям с коммутацией пакетов, таким как сеть Интернет 110, для облегчения обмена данными между WTRU 102a, 102b, 102c и устройствами с поддержкой протокола IP.

CN 106 может облегчать взаимодействие с другими сетями. Например, CN 106 может обеспечивать модули WTRU 102a, 102b, 102c доступом к сетям с коммутацией каналов, например PSTN 108, для облегчения связи между WTRU 102a, 102b, 102c и традиционными устройствами связи наземной линии связи. Например, CN 106 может включать в себя IP-шлюз (например, сервер мультимедийной IP-подсистемы (IMS)), который выступает в качестве интерфейса между CN 106 и PSTN 108, или может обмениваться данными с ним. Кроме того, CN 106 может обеспечивать модули WTRU 102a, 102b, 102c доступом к другим сетям 112, которые могут включать в себя другие проводные и/или беспроводные сети, которые принадлежат другим поставщикам услуг и/или предоставлены ими для использования.

Хотя WTRU описан на фиг. 1A-1D как беспроводной терминал, предполагается, что в определенных типовых вариантах осуществления с таким терминалом можно использовать (например, временно или постоянно) проводной интерфейс связи с сетью связи.

В типовых вариантах осуществления другая сеть 112 может представлять собой WLAN.

WLAN в режиме базового набора служб (BSS) инфраструктуры может иметь точку доступа (АР) для BSS и одну или более станций (STA), связанных с АР. АР может иметь доступ к системе распределения (DS) или интерфейс с ней или же осуществлять связь по проводной/беспроводной сети другого типа, которая переносит трафик в BSS и/или вне BSS. Трафик на STA, обеспеченный вне BSS, может поступать через AP и может быть доставлен на STA. Трафик, исходящий от STA к получателям, вне BSS может быть отправлен на АР для доставки соответствующим получателям. Трафик между STA в пределах BSS может быть отправлен через АР, например, если STA-источник может отправлять трафик на АР, а АР может доставлять трафик STA-получателю. Трафик между STA в пределах BSS можно рассматривать и/или упоминать в качестве однорангового трафика. Одноранговый трафик может быть передан между (например, непосредственно между) STA-источником и STA-получателем при установлении прямого соединения (DLS). В определенных типовых вариантах осуществления DLS может использовать DLS 802.11e или туннелированное DLS 802.11z (TDLS). WLAN с использованием независимого BSS (IBSS) режима может не иметь АР, а STA (например, все STA) в пределах, или использующие, IBSS могут осуществлять связь непосредственно друг с другом. IBSS режим может иногда называться в настоящем документе режимом связи с прямым соединением.

При использовании режима работы инфраструктуры 802.11ac или аналогичного режима работы AP может передавать маяк посредством фиксированного канала, такого как первичный канал. Первичный канал может иметь фиксированную ширину (например, ширину полосы пропускания 20 МГц) или ширину, динамически установленную с помощью сигнализации. Первичный канал может представлять собой рабочий канал BSS и может быть использован станциями STA для установления соединения с АР. В определенных типовых вариантах осуществления может быть реализован множественный доступ с контролем несущей и предотвращением коллизий (CSMA/CA), например, в системах 802.11. STA (например, каждая STA), включая АР, могут обнаруживать первичный канал для CSMA/CA. При распознавании/обнаружении и/или определении занятости первичного канала конкретной станцией STA эта конкретная STA может отключаться. Одна STA (например, только одна станция) может осуществлять передачу в данном BSS в любой конкретный момент времени.

Для осуществления связи STA с высокой пропускной способностью (HT) может быть использован канал шириной 40 МГц, например, путем объединения первичного канала 20 МГц со смежным или несмежным каналом 20 МГц с формированием канала шириной 40 МГц.

STA со сверхвысокой пропускной способностью (VHT) могут поддерживать каналы шириной 20 МГц, 40 МГц, 80 МГц и/или 160 МГц. Каналы 40 МГц и/или 80 МГц могут быть сформированы путем объединения сплошных каналов 20 МГц. Канал 160 МГц может быть сформирован путем объединения 8 сплошных каналов 20 МГц или путем объединения двух несплошных каналов 80 МГц, которые могут называться конфигурацией 80 + 80. Для конфигурации 80 + 80 данные после кодирования канала могут проходить через анализатор сегментов, который может разделять данные на два потока. Обработка в виде обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT) и обработка во временной области могут быть выполнены отдельно для каждого потока. Указанные потоки могут быть сопоставлены с двумя каналами 80 МГц, а данные могут быть переданы передающей станцией STA. В приемнике принимающей STA вышеописанная операция для конфигурации 80 + 80 может быть инвертирована, а объединенные данные могут быть отправлены на устройство управления доступом к среде передачи данных (MAC).

802.11af и 802.11ah поддерживают подрежимы работы 1 ГГц. Значения ширины полосы пропускания канала и несущие уменьшены в 802.11af и 802.11ah по сравнению с используемыми в 802.11n и 802.11ac. 802.11af поддерживает значения ширины полосы пропускания 5 МГц, 10 МГц и 20 МГц в неиспользуемом частотном спектре телевидения (TVWS), а 802.11ah поддерживает значения ширины полосы пропускания 1 МГц, 2 МГц, 4 МГц, 8 МГц и 16 МГц с использованием спектра, отличного от TVWS. Согласно типовому варианту осуществления 802.11ah может поддерживать управление с измерением / межмашинные связи, например устройства MTC в макрозоне покрытия. Устройства MTC могут обладать определенными возможностями, например ограниченными возможностями, включая поддержку (например, поддержку только) определенных и/или ограниченных значений ширины полосы пропускания. Устройства МТС могут включать в себя батарею, имеющую срок службы батареи, превышающий пороговое значение (например, для обеспечения очень длительного срока службы батареи).

Системы WLAN, в которых могут поддерживаться множество каналов и значений ширины полосы пропускания канала, такие как 802.11n, 802.11ac, 802.11af и 802.11ah, включают в себя канал, который может быть назначен в качестве первичного канала. Первичный канал может иметь ширину полосы пропускания, равную наибольшей общей рабочей ширине полосы пропускания, поддерживаемой всеми STA в BSS. Ширина полосы пропускания первичного канала может быть установлена и/или ограничена станцией STA из числа всех STA, работающих в BSS, в которой поддерживается режим работы с наименьшей шириной полосы пропускания. В примере 802.11ah первичный канал может иметь ширину 1 МГц для STA (например, устройств типа MTC), в которых поддерживается (например, поддерживается только) режим 1 МГц, даже если в AP и других STA в BSS поддерживается 2 МГц, 4 МГц, 8 МГц, 16 МГц и/или режимы работы с другими значениями ширины полосы пропускания канала. Параметры обнаружения несущей и/или вектора выделения сети (NAV) могут зависеть от состояния первичного канала. Если первичный канал занят, например, из-за STA (в которой поддерживается только режим работы 1 МГц), осуществляющей передачу на AP, все доступные полосы частот могут считаться занятыми, даже если большинство полос частот все еще не заняты и могут быть доступными.

В Соединенных Штатах доступные полосы частот, которые могут быть использованы 802.11ah, находятся в диапазоне от 902 МГц до 928 МГц. Доступные полосы частот в Корее - от 917,5 МГц до 923,5 МГц. Доступные полосы частот в Японии - от 916,5 МГц до 927,5 МГц. Общая ширина полосы пропускания, доступная для 802.11ah, составляет от 6 МГц до 26 МГц в зависимости от кода страны.

На фиг. 1D представлена схема системы, иллюстрирующая RAN 113 и CN 115 в соответствии с вариантом осуществления. Как отмечено выше, в RAN 113 может быть использована технология радиосвязи NR для обмена данными с модулями WTRU 102a, 102b, 102c по радиоинтерфейсу 116. RAN 113 может также обмениваться данными с CN 115.

RAN 113 может включать в себя gNB 180a, 180b, 180c, хотя следует понимать, что сеть RAN 113 может включать в себя любое количество станций gNB и при этом все еще соответствовать варианту осуществления. Каждая gNB 180a, 180b, 180c может включать в себя один или более приемопередатчиков для обмена данными с WTRU 102a, 102b, 102c по радиоинтерфейсу 116. В одном варианте осуществления gNB 180a, 180b, 180c могут реализовывать технологию MIMO. Например, gNB 180a, 108b могут использовать формирование лучей для передачи сигналов и/или приема сигналов от gNB 180a, 180b, 180c. Таким образом, gNB 180a, например, может использовать множество антенн для передачи радиосигналов на WTRU 102a и/или приема от него радиосигналов. В варианте осуществления gNB 180a, 180b, 180c могут реализовывать технологию агрегирования несущих. Например, gNB 180a может передавать на WTRU 102a множество несущих составляющих (не показаны). Подмножество этих несущих составляющих может относиться к нелицензированному спектру, тогда как остальные несущие составляющие могут относиться к лицензированному спектру. В варианте осуществления gNB 180a, 180b, 180c могут реализовывать технологию многоточечного согласования (CoMP). Например, WTRU 102a может принимать согласованные передачи от gNB 180a и gNB 180b (и/или gNB 180c).

WTRU 102a, 102b, 102c могут обмениваться данными с gNB 180a, 180b, 180c с использованием передач, связанных с масштабируемой численной величиной. Например, разнос символов OFDM и/или разнос поднесущих OFDM может быть различным для разных передач, разных сот и/или разных участков спектра беспроводной передачи. WTRU 102a, 102b, 102c могут осуществлять связь с gNB 180a, 180b, 180c с использованием подкадра или временных интервалов передачи (TTI) с различной или масштабируемой длительностью (например, содержащих различное количество символов OFDM и/или имеющих постоянные различные длительности абсолютного значения времени).

gNB 180a, 180b, 180c могут быть выполнены с возможностью обмена данными с модулями WTRU 102a, 102b, 102c в автономной конфигурации и/или в неавтономной конфигурации. В автономной конфигурации WTRU 102a, 102b, 102c могут обмениваться данными с gNB 180a, 180b, 180c без одновременного доступа к другим RAN (например, таким как eNode-B 160a, 160b, 160c). В автономной конфигурации модули WTRU 102a, 102b, 102c могут использовать одну или более gNB 180a, 180b, 180c в качестве опорной точки для мобильности. В автономной конфигурации модули WTRU 102a, 102b, 102c могут обмениваться данными с gNB 180a, 180b, 180c с использованием сигналов в нелицензированной полосе. В неавтономной конфигурации модули WTRU 102a, 102b, 102c могут обмениваться данными / устанавливать соединение с gNB 180a, 180b, 180c, одновременно обмениваясь данными / устанавливая соединение с другой RAN, такой как eNode-B 160a, 160b, 160c. Например, в WTRU 102a, 102b, 102c могут быть реализованы принципы двойного соединения (DC) для по существу одновременного обмена данными с одной или более gNB 180a, 180b, 180c и одной или более eNode-B 160a, 160b, 160c. В неавтономной конфигурации eNode-B 160a, 160b, 160c могут выступать в качестве опорной точки для мобильности для модулей WTRU 102a, 102b, 102c, а gNB 180a, 180b, 180c могут предоставлять дополнительное покрытие и/или пропускную способность для обслуживания WTRU 102a, 102b, 102с.

Каждая из gNB 180a, 180b, 180c может быть связана с конкретной сотой (не показано) и может быть выполнена с возможностью принятия решений относительно управления радиоресурсом, решений относительно передачи обслуживания, диспетчеризации пользователей в UL и/или DL, поддержки сегментирования сети, двойного подключения, взаимодействия между NR и E-UTRA, маршрутизации данных плоскости пользователя в функциональный блок 184a, 184b плоскости пользователя (UPF), маршрутизации информации плоскости управления в функциональный блок 182a, 182b управления доступом и мобильностью (AMF) и т.п. Как показано на фиг. 1D, станции gNB 180a, 180b, 180c могут обмениваться данными друг с другом посредством интерфейса Xn.

CN 115, показанная на фиг. 1D, может включать в себя по меньшей мере один AMF 182a, 182b, по меньшей мере один UPF 184a, 184b, по меньшей мере один функциональный блок 183a, 183b управления сеансом (SMF) и, возможно, сеть 185a, 185b передачи данных (DN). Хотя каждый из вышеперечисленных элементов показан как часть CN 115, следует понимать, что любой из этих элементов может принадлежать субъекту, отличному от оператора CN, и/или может быть предоставленным им для использования.

AMF 182a, 182b может быть подключен к одной или более gNB 180a, 180b, 180c в RAN 113 по интерфейсу N2 и может выступать в качестве узла управления. Например, AMF 182a, 182b может отвечать за аутентификацию пользователей модулей WTRU 102a, 102b, 102c, поддержку сегментирования сети (например, обработку различных сеансов PDU с различными требованиями), выбор конкретного SMF 183a, 183b, управление зоной регистрации, прекращение сигнализации NAS, управление мобильностью и т.п. Сегментирование сети может быть использовано в AMF 182a, 182b при настройке поддержки CN для модулей WTRU 102a, 102b, 102c на основании типов служб, используемых модулями WTRU 102a, 102b, 102c. Например, различные сетевые срезы могут быть установлены для разных вариантов использования, например службы, основанные на связи повышенной надежности с низкой латентностью (URLLC), службы, основанные на доступе к расширенной широкополосной сети мобильной связи (eMBB), службы для доступа к межмашинной связи (MTC) и/или т.п. AMF 162 может предоставлять функцию плоскости управления для переключения между RAN 113 и другими RAN (не показаны), которые используют другие технологии радиосвязи, такие как LTE, LTE-A, LTE-A Pro, и/или технологии доступа, отличные от 3GPP, например WiFi.

SMF 183a, 183b может быть подключен к AMF 182a, 182b в CN 115 по интерфейсу N11. SMF 183a, 183b может также быть подключен к UPF 184a, 184b в CN 115 по интерфейсу N4. SMF 183a, 183b может выбирать UPF 184a, 184b и управлять им, а также конфигурировать маршрутизацию трафика с помощью UPF 184a, 184b. SMF 183a, 183b может выполнять другие функции, такие как управление IP-адресом UE и его выделение, управление сеансами PDU, управление реализацией политики и QoS, предоставление уведомлений о данных нисходящей линии связи и т.п. Тип сеанса PDU может быть основан на IP, не основан на IP, основан на Ethernet и т.п.

UPF 184a, 184b могут быть присоединены к одной или более станциям gNB 180a, 180b, 180c в RAN 113 с помощью интерфейса N3, благодаря которому модули WTRU 102a, 102b, 102c могут получать доступ к сетям с коммутацией пакетов, таким как Интернет 110, для облегчения обмена данными между модулями WTRU 102a, 102b, 102c и устройствами с поддержкой протокола IP. UPF 184, 184b может выполнять другие функции, такие как маршрутизация и передача пакетов, применение политик в плоскости пользователя, поддержка многоканальных сеансов PDU, обработка QoS в плоскости пользователя, буферизация пакетов нисходящей линии связи, привязка для обеспечения мобильности и т.п.

CN 115 может облегчать обмен данными с другими сетями. Например, CN 115 может включать в себя IP-шлюз (например, сервер мультимедийной IP-подсистемы (IMS)), который выступает в качестве интерфейса между CN 115 и PSTN 108, или может обмениваться данными с ним. Кроме того, с помощью CN 115 модули WTRU 102a, 102b, 102c могут получать доступ к сетям 112, которые могут включать в себя другие проводные или беспроводные сети, которые принадлежат другим поставщикам услуг и/или предоставлены ими для использования. В одном варианте осуществления модули WTRU 102a, 102b, 102c могут быть подключены к локальной сети передачи данных (DN) 185a, 185b через UPF 184a, 184b посредством интерфейса N3 к UPF 184a, 184b и интерфейса N6 между UPF 184a, 184b и DN 185a, 185b.

С учетом фиг. 1A-1D и соответствующих описаний фиг. 1A-1D одна или более или все из функций, описанных в настоящем документе в связи с одним или более из WTRU 102a-d, базовой станции 114а-b, eNode-B 160a-c, MME 162, SGW 164, PGW 166, gNB 180a-c, AMF 182a-b, UPF 184a-b, SMF 183a-b, DN 185a-b и/или любого (-ых) другого (-их) устройства (устройств), описанного (-ых) в настоящем документе, могут быть реализованы одним или более устройствами эмуляции (не показаны). Устройства эмуляции могут представлять собой одно или более устройств, выполненных с возможностью эмуляции одной или более функций или всех функций, описанных в настоящем документе. Например, устройства эмуляции могут быть применены для испытания других устройств и/или для моделирования функций сети и/или WTRU.

Устройства эмуляции могут быть выполнены с возможностью осуществления одного или более испытаний других устройств в лабораторной среде и/или в сетевой среде оператора. Например, одно или более устройств эмуляции могут выполнять одну или более функций или все функции, при этом они полностью или частично реализованы и/или развернуты в качестве части проводной и/или беспроводной сети связи, для испытания других устройств в сети связи. Одно или более устройств эмуляции могут выполнять одну или более функций или все функции, при этом они временно реализованы/развернуты в качестве части проводной и/или беспроводной сети связи. Устройство эмуляции может быть непосредственно соединено с другим устройством для испытания и/или выполнения испытания с использованием беспроводной связи посредством канала беспроводной связи.

Одно или более устройств эмуляции могут выполнять одну или более функций, включая все функции, и при этом не быть реализованными/развернутыми в качестве части проводной и/или беспроводной сети связи. Например, устройства эмуляции могут быть использованы в сценарии испытания в испытательной лаборатории и/или в неразвернутой (например, испытательной) проводной и/или беспроводной сети связи для осуществления испытания одного или более компонентов. Одно или более устройств эмуляции могут представлять собой испытательное оборудование. Для передачи и/или приема данных в устройствах эмуляции могут быть использованы прямое РЧ-соединение и/или беспроводные связи посредством РЧ-схемы (например, которая может включать в себя одну или более антенн).

На фиг. 2 показана схема, иллюстрирующая различные подходы к подключению большого количества устройств к Интернету. Как показано, устройство может быть подключено к Интернету посредством одной или более технологий доступа, включая, без ограничений, беспроводную персональную сеть/локальную сеть (PAN/LAN), беспроводную глобальную сеть (WAN), глобальную сеть (WAN) с низким энергопотреблением или другие технологии.

Для этих устройств энергоэффективность может быть ключевым требованием. Например, в практических применениях Интернета физических объектов (IoT) может быть желательно максимально увеличить срок службы батарей устройств. В таблице 1 показан ряд традиционных подходов к снижению стоимости и сложности устройства, а также уменьшению потребляемой устройством мощности в практических применениях Интернета физических объектов (IoT).

Таблица 1 Подходы для увеличения срока службы батарей в устройствах Интернета физических объектов (IoT)

LTE- Cat 1 LTE- Cat 0 LTE- Cat M1 NB-IoT (Cat-NB) Развертывание В полосе LTE В полосе LTE В полосе LTE В полосе LTE
Защитная полоса LTE
Автономно Нисходящая линия связи OFDMA [15 кГц] OFDMA [15 кГц] OFDMA [15 кГц] OFDMA [15 кГц] Восходящая линия связи SC-FDMA [15 кГц] SC-FDMA [15 кГц] SC-FDMA [15 кГц] Однотональный сигнал [15/3,75 кГц] Пиковая скорость DL: 10 Мбит/с
UL: 5 Мбит/с DL: 1 Мбит/с
UL: 1 Мбит/с DL: 1 Мбит/с
UL: 1 Мбит/с DL: 250 кбит/с
UL: 20 кбит/с Ширина полосы пропускания приемника 20 МГц 20 МГц 1,4 МГц 200 кГц Дуплексный режим Полнодуплексный Полудуплексный Полудуплексный Полудуплексный Макс мощность передачи 23 дБм 23 дБм 23 или 20 дБм 23 или 20 дБм Энергосбережение PSM, eDRX PSM, eDRX PSM, eDRX PSM, eDRX

Две энергоэффективные технологии, разработанные в сети LTE, включают в себя: Режим энергосбережения (PSM), представленный в Версии 12, и расширенный цикл DRX (eDRX), представленный в Версии 13. В то время как PSM может значительно увеличить срок службы батареи устройства, недостаток технологии PSM заключается в том, что соответствующее устройство недоступно во время работы в режиме PSM. В режиме DRX устройство отключает большую часть своей схемы (например, РЧ приемопередатчик, модем, процессор приложения и т.д.), когда нет пакетов для передачи или приема. Медленный опорный генератор тактовых импульсов и минимальное количество схем остаются активными, чтобы модуль WTRU мог периодически «пробуждаться» и «прослушивать» нисходящую линию связи для страниц. Такой тип планированного подхода широко известен как дежурный режим работы.

Теперь обратимся к фиг. 3, на которой представлена схема, иллюстрирующая PSM. При работе с PSM модуль WTRU может быть зарегистрирован в сети, хотя модуль WTRU может считаться выключенным, а потребляемая мощность может быть минимальной, так как в этом состоянии он может находиться в режиме «глубокого сна». PSM может быть предназначен для случаев использования, инициируемых мобильными абонентами, когда модуль WTRU может «пробуждаться» из PSM при наличии данных для передачи. Когда модуль WTRU «пробуждается» из PSM, он может выполнить обновление области отслеживания (TAU) и может оставаться доступным только в течение короткого периода времени (в режиме ожидания), перед тем как он вернется в спящий режим. Этот процесс показан на фиг. 3, где модуль WTRU находится в фазе бездействия с очень низким уровнем выходной мощности. Активность Tx перед возвращением к фазе бездействия может вызвать короткий импульс мощности, за которым следует временное окно пейджинга. Соответственно, в режиме PSM сеть может быть не способна достичь модуля WTRU в момент его выбора, так как модуль WTRU может находиться в режиме приема только в течение короткого периода времени. Может существовать два периода, в течение которых модуль WTRU в PSM согласовывается с сетью. Когда модуль WTRU выполняет «запрос на подключение» или «запрос TAU», модуль WTRU может включать в себя следующие информационные элементы (IE): T3324 для мониторинга пейджинга и T3412 для продолжительного периодического обновления TAU (т.е. таймер бездействия, как показано в виде фазы бездействия). Если сеть поддерживает PSM, она может предоставлять результирующие значения T3324 и T3412 в «принять подключение» или «принять TAU». По истечении T3412 модуль WTRU может выполнять операции процедуры TAU.

Теперь обратимся к фиг. 4, на которой представлена схема, иллюстрирующая циклы DRX. eDRX может больше подходить для сценариев с мобильными получателями сообщений. В DRX/eDRX модуль WTRU может не генерировать ненужную сигнализацию, такую как процедуры TAU в режиме PSM. Однако может потребоваться, чтобы модуль WTRU «пробудился» во время длительностей окон пейджинговой передачи (PTW) для контроля канала управления. Частота пробуждения в течение длительности PTW может определять эффективность eDRX. Например, eDRX может быть выполнен с возможностью находиться в режиме ожидания в течение 43,69 минут, в то время как в подключенном режиме он может находиться 10,24 секунд. Для DRX максимальный период времени может составлять 2,56 секунды. Разница между eDRX и DRX может быть значительной не только из-за длительности отключения схемы устройства, но также из-за фактической мощности, выделяемой во время циклов DRX/eDRX.

В традиционном DRX мощность схемы может поддерживаться при P_сна, которая может быть намного выше мощности, используемой когда устройство находится в режиме eDRX, P_{глубокого_сна}. Однако для перехода к PTW из eDRX (или наоборот) может потребоваться время нарастания/спада T_{подготовки}. Поскольку существует задержка, связанная с переключением между PTW и eDRX, может возникнуть необходимость в больших продолжительностях времени циклов eDRX. Чтобы в полной мере воспользоваться преимуществами энергосбережения в состоянии глубокого сна, длительность цикла eDRX может быть большой, в то время как длительность PTW может быть малой. Однако это может увеличить задержку при достижении модуля WTRU. Таким образом, может возникнуть необходимость в расчете оптимального значения продолжительности времени PTW и eDRX на основе компромиссного соотношения задержка-мощность.

Теперь обратимся к фиг. 5, на которой представлена схема, иллюстрирующая PSM, который может использоваться в традиционных системах IEEE 802.11 для обеспечения энергосбережения в станциях. При входе в состояние полусна (или сна) станция (STA) может отправить кадр с нулевыми данными, а также с битом управления питанием, установленным на 1, и затем может перейти в состояние полусна. В PSM АР может буферизовать пакеты, адресованные STA. АР может уведомить (например, в своем маячковом сообщении) станции, находящиеся в PSM, для которых она буферизировала пакеты с помощью информационного элемента карты информации трафика (TIM).

STA в PSM может считывать эту информацию из маячка. Для выполнения этого этапа STA может потребоваться пробуждаться каждый маячковый интервал, который может составлять приблизительно 102 микросекунды. В качестве альтернативы, STA может пробуждаться в течение множества периодов времени маячка. Это может происходить, когда в STA (в PSM) доставляется буферизованный широковещательный/многоадресный пакет, посредством которого точка доступа указывает STA, посредством TIM доставки (DTIM), которая происходит в течение множества периодов времени маячка. DTIM также может быть частью маячкового кадра. Однако DTIM может предоставляться один раз для множества маячков, а также может указывать на то, что кадр после DTIM имеет широковещательные/многоадресные данные.

Для получения буферизованных пакетов STA может отправить на AP кадр опроса режима энергосбережения (PS-POLL), запрашивающий AP для отправки буферизованных пакетов. АР может передавать буферизованные пакеты на STA с битом «Больше данных», установленным на 1, чтобы STA могла оставаться в состоянии бодрствования до тех пор, пока не получит все буферизованные пакеты. Когда бит «Больше данных» установлен на 0, STA может вернуться в состояние полусна.

Вышеописанный процесс может потребовать, чтобы для каждого кадра, буферизованного AP, была необходима отправка STA запроса PS-POLL для получения кадра. Кроме того, при наличии нескольких STA и когда AP буферизирует большой объем данных для нескольких станций, может наблюдаться множество запросов PS-POLLS, запрошенных STA в одно и то же время, что может привести к увеличению числа коллизий.

В режиме доставки с незапланированным автоматическим энергосбережением (U-APSD) процедура входа в состояние полусна может быть аналогична традиционной процедуре IEEE 802.11 PSM. Однако передача по восходящей линии связи (UL) (или кадр с нулевыми данными) от STA может быть принята AP в качестве индикатора того, что STA находится в состоянии бодрствования и, таким образом, согласовывает процесс передачи данных, как показано на фиг. 5.

Теперь обратимся к фиг. 6, на которой представлена схема, иллюстрирующая режим доставки с незапланированным автоматическим энергосбережением (S-APSD). В S-APSD STA может осуществлять согласование с АР на основе запланированного интервала обслуживания (SSI) и продолжительности времени между последовательными SSI. APSD-S может подходить для случаев, когда модели трафика являются детерминированными и применяется модель, в которой STA может использовать преимущества детерминированной модели и может осуществлять энергосбережение.

Теперь обратимся к фиг. 7, на которой представлена схема, иллюстрирующая доставку кадра множественного опроса режима энергосбережения (PSMP). PSMP представляет собой другой режим с запланированным энергосбережением, в котором расписание выполняется AP с множеством станций. Как и в случае с режимом S-APSD, может потребоваться детерминирование моделей трафика для использования PSMP для энергосбережения. В режиме ожидания управления беспроводной сетью (WNM) STA может запросить разрешение войти в спящий режим. Для получения трафика с адресацией по группе STA может необязательно указывать фактическое время пробуждения в поле «WNM-интервал сна» в кадре запроса WNM-спящий режим.

В режиме энергосбережения с пространственным мультиплексированием (SM) для экономии энергии STA может работать с одной цепью приема во время сеанса (также называемом режимом энергосбережения со статическим SM) или может иметь одну активную цепь приема для обнаружения данных, предназначенных для приема. Если такие данные обнаружены, одна или более приемных цепей могут быть переключены в активный режим (например, режим энергосбережения с динамическим SM).

Теперь обратимся к фиг. 8, на которой представлена схема, иллюстрирующая профиль мощности устройства в режиме LTE DRX. Фиг. 8 может отображать профиль мощности и процесс сигнализации устройства в дежурном режиме работы. Устройство может находиться в одном из двух режимов - активном или спящем. При активации устройство может потреблять P_TX в режиме передачи и P_RX в режиме приема. В спящем режиме в профиле мощности устройства может преобладать мощность утечки P_УТЕЧКИ различных активных компонентов. Срок службы батареи устройства может зависеть в первую очередь от того, как часто устройство осуществляет передачу, и от емкости батареи.

Теперь обратимся к фиг. 9A-9B, на которых представлены схемы, иллюстрирующие срок службы батареи устройства MTC с различными циклами пейджинга. На фиг. 9A показан 20-летний срок службы батареи, достигнутый при мощности утечки 12 мкВт и 30-часовом цикле пейджинга. На фиг. 9А показан 30-летний срок службы батареи, достигнутый при мощности утечки 8 мкВт и 45-часовом цикле пейджинга.

В зависимости от цикла транзакции модулей WTRU (т.е. средней частоты, на которой WTRU передает данные в сеть) было показано, что дежурный режим работы продлевает срок службы батареи, например, устройства MTC до приблизительно 4 лет. Результаты, обобщенные на фиг. 9A-9B, могут относиться к примеру устройства, расположенного на краю соты и получающего питание от двух (например, 1,2 В и 2,1 A) литиевых батарей типоразмера AA. Как показано на фиг. 9A, предполагается, что мощность утечки устройства в спящем режиме составляет 12 мкВт. Срок службы батареи устройства MTC, которое нечасто передает данные (например, цикл транзакции один час или более), может быть ограничен циклом пейджинга. Максимальный срок службы батареи для цикла пейджинга 2,56 секунд может составлять приблизительно 1 год. Если цикл пейджинга продлен до 10,24 секунд, максимальный достижимый срок службы батареи может составлять приблизительно 4 года.

На фиг. 9A также показано, что для достижения 20-летнего срока службы батареи при использовании планирования на основе сетевого пейджинга может потребоваться очень длительный цикл пейджинга и цикл транзакции, равный приблизительно 30 часам. В этом примере срок службы батареи устройства может быть ограничен мощностью, рассеиваемой в медленном опорном генераторе тактовых импульсов, и током утечки различных активных электронных компонентов в устройстве. Соответственно, для достижения 20-летнего срока службы батареи устройство MTC LTE в режиме DRX может получать не более одной страницы каждые 30 часов и отправлять данные обратно в сеть не более одного раза в 30 часов.

На фиг. 9B показано, что для достижения 30-летнего срока службы батареи, если предполагается, что мощность утечки составляет 8 мкВт, может потребоваться 45-часовой цикл пейджинга и транзакции. Это может привести к очень длительной задержке, которая может не подходить для многих существующих и новых практических применений.

SigFox™ и LoRa™ являются примерами специализированных решений IoT малой мощности и дальнего действия. Если число передач ограничено, срок службы батареи модуля SigFox™ может быть очень длительным. Если устройство используется для передачи сигналов предупреждения очень редко, передается только ежедневное сообщение подтверждения активности соединения, и принимается одно командное сообщение в день, то срок службы батареи может составлять более 10 лет с использованием трех (например, 1,2 В и 2,1 A) литиевых батарей типоразмера AA. В случае передачи 10 раз в сутки срок службы может составлять 6 лет с использованием трех (например, 1,2 В и 2,1 A) литиевых батарей типоразмера AA. Устройства LoRa™ могут обеспечивать аналогичный срок службы батареи для описанных выше рабочих условий SigFox™.

В то время как дежурный режим работы может продлить срок службы батареи модулей WTRU, может наблюдаться неизбежный компромисс энергия-задержка, связанный с этим типом подхода. Более длительный цикл пейджинга при снижении энергопотребления модуля WTRU может привести к более длительной задержке (т.е. к задержке, с момента, когда объект, соединенный с сетью, генерирует пакет для WTRU и до момента, когда WTRU пробуждается и будет готов принять пакет и ответить с помощью данных). В качестве альтернативы, если цикл пейджинга сокращен для уменьшения задержки, это, в свою очередь, может сократить срок службы батареи WTRU.

Может существовать множество случаев, когда желательно использовать устройства с батарейным питанием в течение 20 или более лет. Может оказаться нереализуемым или невозможным часто обслуживать эти устройства для подзарядки или замены батареи. Кроме того, в то время как средний цикл транзакций этих устройств может быть очень длительным, может потребоваться механизм пейджинга по запросу (с малой задержкой). Таким образом, являются желательными новые подходы к пейджингу, которые могут преодолеть компромисс энергия-задержка, связанный с дежурным режимом работы.

Описываются последовательности сигналов пробуждения, включающие в себя форму волны оптимизированного по мощности сигнала для беспроводной подачи электропитания и команду пробуждения с использованием уникальной энергетической подписи. Предложены широковещательные, многоадресные или одноадресные команды пробуждения с использованием уникальной энергетической подписи, причем уникальная энергетическая подпись может быть сконструирована с использованием принципов стекирования пороговых событий запасенной энергии, квантования запасенной энергии и/или кодирования для разделения пороговых событий запасенной энергии.

Комплексная система, используемая описанными процедурами пейджинга, может включать в себя объект управления ресурсами, опорную сеть и Интернет, одну или более станций eNodeBs (eNB) или точки доступа, один или более посредников, одно или более устройств и интерфейс RAN с нулевым энергопотреблением.

Теперь обратимся к фиг. 10A-10B, на которых представлены схемы архитектуры верхнего уровня посредника и устройства опрашивания. Архитектура верхнего уровня посредника может включать в себя первичный приемопередатчик (TRX), блок процессора и устройство опрашивания. Первичный приемопередатчик может использоваться для формирования одного или более беспроводных интерфейсов (например, Uu и PC5) с базовыми станциями, другими посредниками и устройствами.

Устройство опрашивания используется для формирования интерфейсов с нулевым энергопотреблением с устройствами, оснащенными пассивными приемопередатчиками. Устройство опрашивания может включать в себя передатчик, приемник, модуль компенсации несущей частоты (CCU), модуль опорной частоты и синхросигнала (FTRU) и процессор. Для доступа к антенне передатчик и приемник в устройстве опрашивания могут использовать циркулятор. Устройство опрашивания может осуществлять передачу синусоидального импульса и с помощью его приемника анализировать обратнорассеянную версию этого импульса. Модуль CCU может использоваться для подавления самоинтерференции. Модуль CCU может осуществлять подавление части передаваемого сигнала, утечка которого происходит в приемник из-за ограниченной развязки между передатчиком и приемником в устройстве опрашивания. Устройство опрашивания может анализировать псевдослучайный модулированный или транскрибированный синусоидальный сигнал, обратнорассеянный от пассивного устройства, чтобы определить погрешность частоты осциллятора в пассивном устройстве.

Теперь обратимся к фиг. 11, на которой представлена радиоархитектура верхнего уровня устройства с батарейным питанием. Устройство с батарейным питанием может включать в себя один или более основных активных приемопередатчиков, один или более пассивных приемопередатчиков, блок микроконтроллера и память, модуль опорной частоты (FRU) и модуль опорного синхросигнала (TRU), модуль управления питанием и батарею.

Теперь обратимся к фиг. 12, на которой представлена схема, иллюстрирующая описание верхнего уровня многорежимного и многополосного устройства. Многорежимное и многополосное устройство может включать в себя многополосный (n полос частот) сотовый приемопередатчик, несколько (m) маломощных приемопередатчиков малой дальности (например, IEEE 802,11, Bluetooth™, ZigBee™ и т.д.) и/или пассивные приемопередатчики с множеством входов. Пассивный приемопередатчик может соответствовать существующим стандартам, таким как ближняя бесконтактная связь (NFC), радиочастотная идентификация (RFID), или это может быть специализированное решение. В спящем режиме устройство может выключать свои сотовые и маломощные приемопередатчики. В качестве альтернативы некоторые или все маломощные приемопередатчики могут оставаться активными, в то время как сотовые приемопередатчики выключены и находятся в спящем режиме.

Теперь обратимся к фиг. 13A, на которой представлена схема, иллюстрирующая устройство FDD с однополосным пассивным приемопередатчиком, который может получать преимущества от описанных процедур пейджинга. Устройство FDD может включать в себя дуплексор. Принятый выходной сигнал дуплексора может быть разделен на два посредством переключателя. Один из выходов переключателя может быть подключен к активному приемнику, в то время как другой выход переключателя может быть подключен к пассивному приемопередатчику. В спящем режиме выходной сигнал переключателя может оставаться в положении b, при этом активный приемопередатчик может быть выключен.

Теперь обратимся к фиг. 13B, на которой представлена схема, иллюстрирующая устройство FDD с двухдиапазонным пассивным приемопередатчиком, который может получать преимущества от описанных процедур пейджинга. Двухдиапазоннный пассивный приемопередатчик может быть встроен во входную часть внешнего РЧ интерфейса. Устройство FDD может включать в себя устройство дуплексор. В этом примере оба выходных сигнала дуплексора могут быть разделены на два посредством переключателей. В спящем режиме переключатель 1 может оставаться в положении «a», а переключатель 2 может оставаться в положении «b», в то время как активные приемопередатчики могут быть выключены.

Аналогичные примеры однодиапазонного полудуплексного устройства FDD (HD-FDD), которое может использовать предлагаемые процедуры пейджинга, представлены на фиг. 14A-14B.

Теперь обратимся к фиг. 14A, на которой представлено устройство HD-FF с однодиапазонным пассивным приемопередатчиком. В спящем режиме выходные сигналы как переключателя 1, так и переключателя 2 могут оставаться в положении «b», в то время как активный приемопередатчик может быть выключен.

Теперь обратимся к фиг. 14B, на которой представлено устройство HD-FF с двухдиапазонным пассивным приемопередатчиком, встроенным во внешний РЧ интерфейс. В спящем режиме выходной сигнал переключателя 1 может оставаться в любом из положений, выходной сигнал переключателя 2 может находиться в положении «a», а выходной сигнал переключателя 3 может находиться в положении «b», в то время как активный приемопередатчик может быть выключен.

Теперь обратимся к фиг. 15, на которой представлена схема, иллюстрирующая однодиапазоное устройство, работающее в режиме TDD, которое может получать преимущества от описанных процедур пейджинга. В спящем режиме выходные сигналы переключателя 1 и переключателя 2 могут оставаться в положении «b», в то время как активный приемопередатчик может быть выключен.

Теперь обратимся к фиг. 16A, на которой представлена схема, иллюстрирующая двухдиапазонное устройство FDD, которое может получать преимущества от описанных процедур пейджинга. На фиг. 16A показано двухдиапазонное устройство FDD, встроенное в двухдиапазонный пассивный приемопередатчик в трактах приема FDD Следует отметить, что в устройство, показанное на фиг. 16A, с использованием описанных выше способов может быть встроен четырехдиапазонный пассивный приемопередатчик.

Теперь обратимся к фиг. 16B, на которой представлена схема, иллюстрирующая однодиапазонное устройство FDD, которое может получать преимущества от описанных процедур пейджинга. На фиг. 16B показан однодиапазонный передатчик с двухдиапазонным агрегированием несущей нисходящей линии связи. Иными словами, на фиг. 16B показано междиапазонное устройство FDD, выполненное с возможностью агрегирования несущей нисходящей линии связи. На фиг. 16B показан двухдиапазонный пассивный приемопередатчик, но следует отметить, что в устройство, показанное на фиг. 16B, с использованием описанных выше способов может быть встроен трехдиапазонный пассивный приемопередатчик.

Описанные выше подходы не являются специфичными для технологии радиодоступа (RAT). Эти подходы могут применяться к устройствам, в которых используется сотовая связь, 802,11, Bluetooth, ZigBee или любой другой RAT с использованием активных приемопередатчиков.

Теперь обратимся к фиг. 17, на которой представлена архитектура верхнего уровня пассивного приемника (P-RX). P-RX может включать в себя пассивный внешний интерфейс с одним или множеством входов, преобразователь аналогового сигнала в информацию (A-I) с одним или множеством входов и интерпретатор команд с одним или множеством входов. Пассивный внешний интерфейс может включать в себя набор конструктивных параметров {n,ζ}. Параметр n может использоваться для установки пассивного усиления внешнего интерфейса. Параметр ζ может использоваться для установки константы времени R-C. Преобразователь пороговых значений запасенной энергии A-I, может включать в себя множество преобразователей напряжения в импульс (V-P). Преобразователь A-I может иметь k входов и k параметров {V_TH1 … V_THk}. Выходные данные преобразователя A-I могут использоваться интерпретатором команд. «Критерии успеха» интерпретатора команд могут определяться набором параметров {N₁ …N_k}. Если набор входных сигналов {P₁…P_k} к интерпретатору команд удовлетворяет критериям успеха, определенным его набором параметров, то интерпретатор команд может генерировать прерывание Y.

Теперь обратимся к фиг. 18A-18B, на которых представлены схемы, иллюстрирующие варианты осуществления пассивного внешнего интерфейса. На фиг. 18A показана упрощенная схема несимметричной архитектуры. На фиг. 18A показана упрощенная схема дифференциальной или сбалансированной архитектуры. В каждом варианте осуществления может использоваться трансформатор с соотношением количества витков 1:n. Соотношение количества витков трансформатора может быть оптимизировано для обеспечения пассивного усиления и согласования входного сигнала. Для выпрямления входного сигнала r(t) можно использовать один диод (D1) или пару диодов (D1, D2). В качестве дополнительного элемента накопления энергии можно использовать конденсатор C_SUPP. Резисторы R1, R2 могут использоваться для обеспечения надлежащего импеданса на входе трансформатора T1. Резисторы R1, R2 вместе с конденсатором C_SUPP определяют постоянную времени ζ пассивного внешнего интерфейса. Набор параметров {n, ζ} может позволять выбирать эффективный уровень чувствительности и время отклика пассивного внешнего интерфейса.

Теперь обратимся к фиг. 19A-19B, на которых представлены графики, иллюстрирующие возможное сочетание форм волн выходного сигнала пассивного внешнего интерфейса. Форма V _FE волны выходного сигнала может указывать на количество энергии, которая накоплена в C_SUPP пассивным внешним интерфейсом. На фиг. 19A показана форма V_FE выходного сигнала в ответ на постоянный незатухающий синусоидальный входной сигнал r(t). Временем (t_TH), требуемым выходному сигналу V_FE для достижения желаемого порогового уровня V_TH напряжения для данного входного сигнала r(t), можно управлять с помощью соответствующего значения C_SUPP. Большее значение C_SUPP может привести к большему t_TH для данного порогового напряжения V_TH. На фиг. 19B показан отклик пассивного внешнего интерфейса на синусоидальный импульс. Если конденсатор C_SUP (и связанная с ним схема) не имеет существенных потерь, то выходной сигнал V_FE может быть выполнен с возможностью достижения желаемого порогового напряжения V_TH в ответ на синусоидальный импульс. Когда присутствует входной сигнал r(t), выходное напряжение V_FE может увеличиваться пропорционально амплитуде входного сигнала. Если входной сигнал отсутствует, V_FE может поддерживаться около постоянного значения до тех пор, пока входной сигнал не появится снова.

Теперь обратимся к фиг. 20A, на которой представлена схема, иллюстрирующая вариант осуществления преобразователя аналогового сигнала в информацию (A-I). Преобразователь A-I может включать в себя накопительный элемент C_SUPP, компаратор с гистерезисом и шунтирующий переключатель на входе компаратора, который управляется логическим уровнем выходного сигнала компаратора.

Теперь обратимся к фиг. 20B, на которой представлены схемы, иллюстрирующие формы входного и выходного сигналов преобразователя A-I. Когда входное напряжение V_FE на положительном выводе компаратора превышает пороговое напряжение V_TH на отрицательном выводе компаратора на величину гистерезиса, выходной сигнал (P) компаратора может перейти от низкого логического уровня к высокому логическому уровню. Это может перевести в замкнутое положение шунтирующий переключатель, присоединенный к положительному входному выводу компаратора, что приведет к разряжению накопительного конденсатора C_SUPP и уменьшению V _FE ниже V_TH. Величина, на которую входное напряжение уменьшается ниже V_TH, также может быть настроена на гистерезис компаратора. В результате компаратор может генерировать импульс на выходе каждый раз, когда напряжение на входе превышает V_TH. Ширина генерируемого импульса может быть настроена с помощью напряжения гистерезиса компаратора.

Теперь обратимся к фиг. 21, на которой представлена схема, иллюстрирующая преобразователь от A-I с механизмом автоматического регулирования чувствительности. Пороговое напряжение V_TH компаратора может представлять собой наложение V_FE и V_REF. Когда напряжение V_FE на выводах C_SUPP большое, часть этого напряжения, добавленного к V_REF, может увеличить порог срабатывания компаратора, таким образом уменьшая чувствительность преобразователя A-I. Когда V_FE является малым, V_TH может по существу понизиться до V_REF, таким образом повышая чувствительность преобразователя A-I.

Теперь обратимся к фиг. 22A-22B, на которых представлены альтернативные примеры преобразователя A-I. На фиг. 22A показан несимметричный вариант осуществления. Изначально предполагается, что выходной сигнал (P) компаратора находится в низком логическом состоянии, и в результате этого переключатель S1 может находиться в замкнутом состоянии, а переключатель S2 - в разомкнутом состоянии. Как только входное напряжение V_FE превышает пороговое напряжение V_TH, выходной сигнал P может перейти от низкого логического уровня к высокому логическому уровню, таким образом изменяя состояние переключателя S1 на разомкнутое и состояние переключателя S2 на замкнутое. В отличие от указанных выше вариантов осуществления, энергия, накопленная в дополнительном накопительном элементе C_SUPP, может передаваться в основной накопительный элемент C_PRIM, причем емкость C_PRIM может быть гораздо больше C_SUPP. Если напряжение на C_PRIM меньше V_TH, напряжение на положительном выводе компаратора может быть уменьшено ниже V_TH, таким образом возвращая выходной сигнал P к логическому низкому уровню. На фиг. 22B показан полностью дифференциальный или сбалансированный вариант осуществления данного типа преобразователя A-I.

Теперь обратимся к фиг. 23, на которой представлена схема, иллюстрирующая альтернативный вариант осуществления преобразователя A-I. Напряжение V_FE может квантоваться в k уровней с использованием компаратора с k различными пороговыми напряжениями (V_TH1, V_TH2, … V_THk). Преобразователь A-I может формировать k выходных сигналов (P₁, P₂, … P_k) для аппроксимирования V_FE.

Теперь обратимся к фиг. 24, на которой представлена схема, иллюстрирующая другую схему P-RX. P-RX может содержать один или более входов (например, k-входовый P-RX). P-RX может включать в себя k пассивных внешних интерфейсов и k преобразователей A-I. Один или более диодных выпрямителей в k пассивных внешних интерфейсах могут вместе заряжать один накопительный конденсатор C_SUPP, за которым следует один преобразователь V-P в декодере сообщений.

Теперь обратимся к фиг. 25, на которой представлена схема пассивного приемопередатчика (P-TRX). P-TRX может включать в себя одну или множество антенн, мультиплексор, один или множество пассивных приемников, один или множество банков нагрузки, контроллер и модуль цифро-аналогового преобразователя (CU&D/A), модуль опорной частоты и синхросигнала (FTRU) и/или один или множество генераторов сигнала модуляции.

M-N мультиплексор (MUX) может иметь m входов (x₁…x_m), N выходов (y₁…y_N) и управляющий порт C. Управляющий порт C может использоваться для соединения m входов MUX с N выходами MUX. P-TRX может принимать немодулированный синусоидальный сигнал на одной или более антеннах. В ответ пассивный приемник может генерировать прерывание для модуля CU&D/A, указывая на обнаружение РЧ-поля. Пассивный приемник может использовать принципы определения пороговых значений накопленной энергии для генерирования прерывания. В ответ CU&D/A может активировать FTRU, при этом FTRU может активировать тактовый сигнал и отправить тактовый сигнал на генератор сигнала модуляции нагрузки (LMWFG). Пассивный приемник может генерировать второе прерывание для активации генератора сигнала модуляции нагрузки (LMWFG). Как только LMWFG получает сигнал активации от пассивного приемника и тактовый сигнал от блока FTRU, LMWFG, в свою очередь, может подать сигнал модуляции на управляющий порт C MUX, таким образом соединяя антенны с различными нагрузками в банке нагрузки. Это может модулировать амплитуду синусоидального сигнала, обратнорассеянного от P-TRX. LMWFG может генерировать синусоидальный, прямоугольный сигнал, псевдослучайную последовательность или последовательность с линейной частотной модуляцией для создания различных шаблонов обратного рассеивания.

Теперь обратимся к фиг. 26A-26B, на которых представлена схема, иллюстрирующая интерпретатор команд пробуждения на основании подсчета импульсов. На фиг. 26A показан интерпретатор команд пробуждения на основании подсчета событий определения пороговых значений запасенной энергии (ET-CI) для RT-WURX с одним входом. На фиг. 26B показан ET-CI накопленной энергии для RT-WURX с множеством входов. ET-CI может включать в себя счетчик и блок комбинаторной логики. Блок комбинаторной логики может выполнять сравнение между своими двумя входными сигналами C[m:0] и N. Когда выходной сигнал C[m:0] (m+1) битового счетчика достигает числа, равного N, блок комбинаторной логики может установить на своем выходе Y высокий логический уровень.

Теперь обратимся к фиг. 27A-27B, на которых представлены схемы, иллюстрирующие работу ET-CI с одним входом. На фиг. 27 A показан ET-CI, настроенный для 2 пороговых событий от преобразователя A-I. Как только обнаруживаются N=2 последовательных импульсов на выходе A-I, ET-CI может перевести свой выходной сигнал Y из низкого логического уровня к высокому логическому уровню, таким образом генерируя прерывание. На фиг. 27B показан ET-CI, настроенный для 3 пороговых событий. Как только обнаруживаются N=3 последовательных импульсов на выходе A-I, ET-CI может перевести свой выходной сигнал Y из низкого логического уровня к высокому логическому уровню, таким образом генерируя прерывание.

Пороговое напряжение (V_TH) преобразователя A-I и целевое количество событий (N) счетчика пороговых событий могут использоваться для оптимизации обнаружения и вероятности ложного срабатывания для RT-WURX. Например, установка высоких значений как для V_TH, так и для N приведет к тому, что RT-WURX станет устойчивым к шуму и, таким образом, снизит количество ложных срабатываний. Однако для запуска прерывания пробуждения с такой конфигурацией потребуется больше энергии.

Интерпретатор команд пробуждения на основании квантования накопленной энергии может анализировать цифровую битовую последовательность. Цифровая битовая последовательность может генерироваться преобразователем аналогового сигнала в информацию во внешнем интерфейсе пассивного приемника. Интерпретатор команд пробуждения при помощи квантования накопленной энергии может генерировать прерывание, если битовая последовательность, принятая от внешнего интерфейса пассивного приемника, совпадает с предварительно заданным кодом.

Теперь обратимся к фиг. 28A-28C, на которых представлены схемы интерпретатора команд пробуждения на основании декодирования интервала между пороговыми событиями накопленной энергии (ETESD-CI) для RT-WURX с одним и множеством входов. ETESD-CI может включать в себя два основных блока: детектор данных декодирования интервала между импульсами (PSD) и логическую схему принятия решения. Детектор данных PSD показан на фиг. 28A. ETESD-CI с одним входом показан на фиг. 28B, а ETESD-CI с тремя входами показан на фиг. 28C.

Детектор данных PSD, показанный на фиг. 28A может включать в себя счетчик и многоразрядный регистр-защелку. Частота счетчика (CLK) может быть установлена значительно (например, 10x) выше ожидаемого минимального интервала между последовательными импульсами P от преобразователя аналогового сигнала в информацию. Импульс P можно использовать для сохранения значения счетчика в регистре-защелке и последующего сброса счетчика. Последовательные выходные сигналы W регистра-защелки обеспечивают масштабированную числовую меру временного интервала между последовательными входящими импульсами P. Эта информация может использоваться детектором данных.

Детектор данных включает в себя два программируемых параметра C0 и C1. В соответствии с вариантом осуществления принцип работы детектора данных описан ниже в уравнении 1. Логический блок принятия решений может иметь один программируемый параметр N. Его выходной сигнал может устанавливаться в низкий логический уровень и переходить к высокому логическому уровню, когда битовая комбинация X выходного сигнала детектора данных PSD совпадает с N.

Уравнение 1

На фиг. 29 показана схема, иллюстрирующая работу ETESD-CI с одним входом. Сигнал r(t), V_th и P связаны с пассивным внешним интерфейсом приемника пробуждения и преобразователем A-I. Сигналы X и Y связаны с интерпретатором команд ETESD.

Для начала процесса интерпретации команды пробуждения ETESD-CI может потребовать начальную последовательность (например, 111). Как только обнаруживают начальную последовательность, для декодирования данных можно использовать измеренный временной интервал между последовательными импульсами P. Если измеренный интервал между последовательными импульсами P меньше C1, это можно интерпретировать как двоичный бит значения 1. Если измеренный интервал между последовательными импульсами P больше C0, это можно интерпретировать как двоичный бит значения 0. Как только запрограммированная битовая комбинация N (например, 01100) принимается логическим блоком принятия решений, его выход может быть переведен из низкого логического уровня в высокий логический уровень, таким образом генерируя прерывание.

Теперь обратимся к фиг. 30, на которой представлена схема, иллюстрирующая куб ресурсов, использованный для построения пробуждающего слова. Для построения сигнальной последовательности пробуждения сеть может использовать все или подмножество элементов (угол, частоту, время) в кубе ресурсов. Сигнальная последовательность пробуждения может включать в себя форму сигнала, оптимизированную для мощности, и команду пробуждения с использованием уникальной энергетической подписи.

Частотные ресурсы могут включать в себя комбинацию несущих и поднесущих частот. Несущие частоты могут находиться в одном частотном диапазоне или во множестве частотных диапазонов. Для передачи команды пробуждения в сети может использоваться одна или более немодулированных несущих частот или традиционных технологий модуляции несущей частоты, таких как амплитудная манипуляция (OOK), двоичная фазовая манипуляция (BPSK), квадратурная фазовая манипуляция (QPSK), квадратурная амплитудная модуляция (QAM) или тому подобное. Для передачи команды пробуждения также можно использовать уникальные способы энергетической подписи, такие как квантование запасенной энергии (SEQ), стекирование пороговых событий запасенной энергии (SET) или схемы кодирования интервала между пороговыми событиями накопленной энергии (SETES). Один или более способов можно комбинировать для создания гибридных способов передачи команды пробуждения.

Сеть может генерировать широковещательные, многоадресные или одноадресные команды пробуждения для пробуждения всех устройств, групп устройств или отдельных устройств в зоне покрытия. При передаче команды пробуждения может быть дано указание для совместной работы множества базовых станций.

Широковещательная команда пробуждения может быть построена с помощью одночастотной или многочастотной команды SEQ, SET или SETES. Для создания составной команды пробуждения можно объединить множество команд SEQ, SET и SETES. Все устройства в зоне покрытия можно запрограммировать на ответ на одну и ту же простую или составную команду пробуждения, а команду пробуждения можно передать во всенаправленном режиме для пробуждения всех устройств в зоне покрытия. В соответствии с вариантом осуществления сеть может быть разделена на несколько пространственных секторов, причем одна и та же широковещательная команда может передаваться в каждом угловом направлении с использованием формирования лучей.

Многоадресная команда пробуждения может быть построена с помощью одночастотной или многочастотной команды SEQ, SET или SETES. Для создания составной команды пробуждения можно объединить множество команд SEQ, SET и SETES. Сеть может быть разделена на несколько пространственных секторов, причем одна и та же команда может передаваться в определенном секторе или в подмножестве секторов для пробуждения различных групп устройств. В качестве альтернативы многоадресная команда пробуждения может включать в себя преамбулу и тело. Преамбула может представлять собой идентификатор группы, а тело может представлять собой команду пробуждения для всех устройств в зоне покрытия. Преамбула может быть построена с использованием команды SEQ или SET, а тело может быть построено с использованием команды SETES.

Одноадресная команда пробуждения может быть построена с помощью команды с одночастотной или многочастотной команды SEQ, SET или SETES. Для создания составной команды пробуждения можно объединить множество команд SEQ, SET и SETES. Сеть может быть разделена на несколько пространственных секторов, причем каждый сектор может содержать только одно устройство. Одна и та же команда может передаваться в конкретном секторе для пробуждения конкретного устройства. В качестве альтернативы одноадресная команда пробуждения может включать в себя преамбулу и тело. Преамбула может представлять собой идентификатор группы, а тело может представлять собой команду пробуждения для конкретного устройства в группе. Преамбула может быть построена с использованием команды SEQ или SET, а тело может быть построено с использованием команды SETES.

Теперь обратимся к фиг. 31, на которой представлена схема, иллюстрирующая конструкцию передатчика, который может использоваться для генерирования команды пробуждения. Генератор модулирующего сигнала может использоваться для сопоставления битов команды пробуждения с поднесущими OFDM, которые могут быть назначены для использования командой пробуждения. Генератор модулирующего сигнала может использовать масштабированное наложение назначенных поднесущих для реализации сигнала пробуждения с требуемыми свойствами во временной области.

Теперь обратимся к фиг. 32A-32D, на которых представлены графики, иллюстрирующие пробуждающее слово, в котором используются одночастотный ресурс (f₁) и до L=9 временных ресурсов. Информационная нагрузка слова с использованием L временных ресурсов может находиться в диапазоне от 1/L до 1. На фиг. 32A показано символическое представление слова с информационной нагрузкой 3/9 с частотой f₁. Это может называться словом (3/9, f₁). Соответствующая форма сигнала во временной области слова (3/9, f ₁), показанного на фиг. 32A, показана на фиг. 33C. На фиг. 32B и 32D проиллюстрировано пробуждающее слово (1, f1).

Теперь обратимся к фиг. 33A-33B, на которых представлены графики, иллюстрирующие варианты осуществления пробуждающего слова (3/9, f₁). Временные ресурсы в пробуждающем слове не обязательно должны быть упорядочены непрерывно.

Теперь обратимся к фиг. 34A-34B, на которых представлены графики, иллюстрирующие пробуждающие слова с использованием множества частотных и временных ресурсов. На фиг. 34A показано слово, в котором используется комбинация частотно-временных ресурсов (3/9, f1) и (1, fk). Оно может называться словом {(3/9, f1), (1, fk)}. На фиг. 34B показано слово {(3/9, f1), (4/9, f2), (1, fk)}.

Теперь обратимся к фиг. 35A-35B, на которых представлены графики, иллюстрирующие пробуждающее слово, в котором используются j угловых ресурсов, k частотных ресурсов и ресурс, k и до L временных ресурсов. На фиг. 35A показано слово, в котором используется идентичная комбинация временных и частотных ресурсов (3/9, f₁) and (1, f₂) на двух разных угловых ресурсах θ₁ и θ₂. Оно может называться словом [{θ₁, (3/9, f₁)}, {θ₂, (1, f₂)}]. На фиг. 35B показано слово [{θ₁, (3/5, f₁)},{θ₂, (4/9, f₁), (1, f₂)}].

Теперь обратимся к фиг. 36A-36B, на которых представлены графики, иллюстрирующие структуру команд пробуждения (L,m,k,N). В команде пробуждения на основании стекирования пороговых событий накопленной энергии может использоваться комбинация ресурсов (N,m,k,L). Команда пробуждения может быть построена с использованием N идентичных слов, в которых используются m угловых ресурсов, k частотных ресурсов и L временных ресурсов на слово. На фиг. 36A показана команда пробуждения, в которой используется 4 слова (N=4), один угол (m=1), одна частота (k=1) и пять временных ресурсов (L=5) на одно слово. Это может называться командой пробуждения (4,1,1,5). На фиг. 36B показана команда пробуждения (3,1,2,9) на основании стекирования пороговых событий запасенной энергии, в котором используются N=3 слов, m=1 угол, k=2 частоты и L=9 временных ресурсов на слово.

Количество слов N в сообщении пробуждения может соответствовать количеству пороговых событий, необходимых для запуска прерывания в целевом устройстве. Количество временных ресурсов L на слово может соответствовать диапазону энергии (от 1/L до 1), которая может передаваться базовой станцией или комбинацией базовых станций. Продолжительность каждого временного ресурса внутри слова может представлять собой полный кадр или подкадр в системе LTE. В команде пробуждения, например, могут использоваться блоки ресурсов в плоскости управления или плоскости данных LTE. Слова в команде пробуждения могут, например, быть сопоставлены поверх событий пейджинга в системе LTE.

В команде пробуждения на основании квантования накопленной энергии может использоваться комбинация ресурсов (m,k,L). В команде пробуждения может использоваться N отдельных слов, соответствующих каждому из N уровней квантования, где для каждого слова используются m угловых ресурсов, k частотных ресурсов и L временных ресурсов.

Теперь обратимся к фиг. 37A-37D, на которых представлены графики, иллюстрирующие команду пробуждения на основании квантования накопленной энергии, на которых реализованы 4 уровня квантования. Каждое из 4 слов может использовать ресурс с одним углом, одночастотный ресурс и 8 временных ресурсов. Самый низкий уровень квантования может быть реализован с использованием 1 временного ресурса из 8 и может иметь информационную нагрузку 1/8. Временной ресурс может быть расположен в любом месте слова. Самый высокий уровень квантования может быть реализован с использованием всех 8 временных ресурсов и может иметь информационную нагрузку 1.

Теперь обратимся к фиг. 38, на которой представлен график, иллюстрирующий представление временной области формы амплитудно-модулированного сигнала с постоянной энергией, использованного для генерирования команд пробуждения на основании декодирования интервала между пороговыми событиями накопленной энергии. Форма амплитудно-модулированного сигнала с постоянной энергией может сопоставляться с одним словом или множеством последовательных слов. Пример формы сигнала может кодировать двоичную последовательность 01. Сигнал может начинаться с начальной последовательности, за которой следует синусоида с амплитудой A0 и длительностью T0, используемая для кодирования двоичного разряда значением 0, и синусоида с амплитудой A1 и длительность T1, используемая для кодирования двоичного разряда значением 1.

Критерии выбора пары параметров амплитуды и продолжительности {Ai,Ti} для кодирования двоичных значений 0 и 1 описаны ниже в уравнении 2. Две синусоиды, кодирующие двоичное значение 0 и 1, могут иметь одинаковую энергию.

Уравнение 2

В качестве примера, требуемый временной интервал между импульсами для кодирования значения 0 двоичного разряда может в три раза превышать требуемый временной интервал между импульсами для кодирования значения 1 двоичного разряда. После выбора пары амплитуды и продолжительности {A1,T1}, представляющей значение 1 двоичного разряда, амплитуду A0, необходимую для кодирования значения 0 двоичного разряда, можно рассчитать, задав T0 = 3T1, и используя уравнение 2.

В настоящем документе описана сеть, передающая сигнальную последовательность, которая включает в себя форму сигнала, оптимизированную по мощности, и широковещательную, многоадресную или одноадресную команду пробуждения с уникальной энергетической подписью. В настоящем документе также описывается устройство и метод для приема широковещательной, многоадресной или одноадресной команды пробуждения с пассивным приемником и интерпретации команды пробуждения путем генерирования пороговых событий запасенной энергии в соответствии с уникальной энергетической подписью, встроенной в команду пробуждения, путем передачи заряда от его элемента временного хранения к его батарее.

В настоящем документе описана сеть, передающая команду опроса для определения состояния устройства (например, сдвиг его частоты). Команда опроса может включать в себя, например, немодулированную несущую. Сеть может определять состояние (например, сдвиг частоты) устройства посредством анализа псевдослучайной последовательности, модулированной обратным рассеянием от пассивного приемопередатчика устройства. Сеть может передавать команду коррекции частоты с уникальной энергетической подписью. Устройство может получать команду коррекции частоты с пассивным приемником, интерпретировать уникальную энергетическую подпись и вносить корректировки в его модуль опорной частоты и опорного синхросигнала.

Теперь обратимся к фиг. 39, на которой представлена схема, иллюстрирующая элементы пейджинговой системы с нулевым энергопотреблением, инициируемой по запросу от сети. Система может включать в себя один или более объектов управления ресурсами, опорную сеть и Интернет, одну или более станций eNB или точки доступа, один или более посредников, одно или более устройств и интерфейс RAN с нулевым энергопотреблением.

В системе может использоваться одна технология радиодоступа (RAT) или множество RAT. Это включает в себя сотовую (LTE), 802.11, Bluetooth, ZigBee, NFC, RFID и т.п. Посредником может быть eNB, точка доступа, выносной радиоузел или WTRU. Подсоединенный бытовой прибор, подключенное пользовательское электронное устройство или любое другое подключенное устройство с возможностью беспроводной передачи данных также может функционировать в качестве посредника. Посредник может быть неподвижным или выполненным с возможностью мобильности. RAN-интерфейс с нулевым энергопотреблением может быть однонаправленным (нисходящим) или двунаправленным (восходящим и нисходящим). Соединение с нулевым энергопотреблением может быть реализовано путем передачи радиосигналов с уникальными энергетическими подписями от станций eNB, точек доступа, посредников и т.п., а также путем использования пассивных приемников с использованием способов определения пороговых значений запасенной энергии посредством устройств для интерпретации команд, передаваемых с помощью радиосигналов.

Теперь обратимся к фиг. 40, на которой представлена схема, иллюстрирующая процедуру пейджинга по запросу с нулевым энергопотреблением. После развертывания устройство может перейти в спящий режим. Процедура пейджинга может быть инициирована сетевым событием. Например, объект управления ресурсами может запрашивать данные из устройства. Активный приемник в устройстве может быть не включен во время процедуры пейджинга по запросу с нулевым энергопотреблением. В дополнение к команде пробуждения устройство с помощью своего пассивного приемника может принимать сигнал синхронизации и информацию о конфигурации UL. Ниже приводится подробная информация о предлагаемой процедуре пейджинга по запросу. Хотя процедуры представлены в виде списка, следует понимать, что данные процедуры могут быть реализованы в любом подходящем порядке, причем один или более описанных этапов могут быть опущен, а также к процедуре может быть добавлен один или более этапов.

На этапе 1 сеть может выдавать команду первому eNB (eNB1) прервать цикл сна устройства. Сеть может задавать уровень приоритета прерывания, которое должно быть реализовано. В соответствии с этим примером станция eNB1 может представлять собой eNodeB, с которой в данный момент зарегистрировано устройство. eNB1 вычисляет параметры (например, тип формы сигнала, уровень мощности, продолжительность, диапазоны частот и т.д.) команды пробуждения на основании указанного уровня прерывания. eNB1 может определять необходимость совместной работы с одной или более дополнительными eNB (например, eNB2, eNB3 и т.д.) или посредниками для реализации требуемого типа прерывания.

На этапе 2 eNB1 может настраивать посредник (например, прямое соединение). eNB1 может отправлять параметры части команды пробуждения, которая должна быть реализована посредником. eNB1 может получать подтверждение от посредника.

На этапе 3 eNB1 может отправлять параметры части команды пробуждения для реализации посредством eNB2 и может принимать подтверждение от eNB2.

На этапе 4 eNB1 может отправлять параметры части команды пробуждения для реализации посредством eNB3 и может принимать подтверждение от eNB3.

На этапе 5 eNB1 может передавать свою часть команды пробуждения.

На этапе 6 посредник может последовательно или одновременно передавать свою часть команды пробуждения.

На этапе 7 eNB2 может последовательно или одновременно передавать свою часть команды пробуждения.

На этапе 8 eNB3 может последовательно или одновременно передавать свою часть команды пробуждения.

На этапе 9 посредник может ждать в течение заданного промежутка времени и может передавать сигнал синхронизации с нулевым энергопотреблением. Посредник может анализировать сигнал, обратнорассеянный от пассивного приемопередатчика устройства, и может определять погрешность частоты модуля опорной частоты устройства. Посредник может передавать сигнал, содержащий команду коррекции частоты и информацию о конфигурации восходящей линии связи.

На этапе 10 устройство может использовать свой пассивный приемопередатчик для интерпретации сигналов, принятых от станций eNodeB и посредника. Устройство может включать свой основной активный передатчик и может отправлять данные обратно в сеть.

Теперь обратимся к фиг. 41A-42B, на которых представлены схемы, иллюстрирующие обмен сигналами между устройством и eNodeBs, а также посредниками. На фиг. 41A показаны сигналы eNodeB и посредника. На фиг. 41B показаны сигналы устройства. Профили мощности станций eNB, посредника и устройства также показаны на фиг. 41. Уровни мощности сигнала, связанные с указанными выше этапами, обозначены с помощью тех же числовых обозначений на фиг. 41.

Теперь обратимся к фиг. 42, на которой представлена схема, иллюстрирующая процедуру гибридного пейджинга. Сеть может реализовывать адаптацию устройства (например, режим DRX) по запросу посредством беспроводного прерывания периода дежурного режима для предоставления высокопроритетного пейджинга. Устройство может принимать от сети информацию о конфигурации цикла DRX. Для энергосбережения устройство может запрограммировать свой счетчик спящего режима на длительный период дежурного режима на основании информации о конфигурации цикла DRX, полученной от сети. Затем устройство может перейти в спящий режим. При нормальной работе сеть может только разбивать память устройства на страницы, согласованные после событий пейджинга, определенных циклом пейджинга. Счетчик спящего режима устройства может синхронизироваться со счетчиком сети, и устройство может пробуждаться только для декодирования пейджинговых сообщений во время запрограммированных событий пейджинга.

Процедура адаптации цикла пейджинга может быть запускаться с помощью сетевого события. Например, объект управления ресурсами может запрашивать данные из устройства. Объект управления ресурсами может указывать уровень приоритета или уровень качества обслуживания. Если запрошенный уровень приоритета установлен высоким, сеть вычисляет оставшееся время (задержку) до следующего события пейджинга. Если вычисленная задержка соответствует требуемому уровню обслуживания, сеть может подождать следующего запланированного события пейджинга для разбивки памяти устройства на страницы. Если вычисленная задержка не удовлетворяет требуемому уровню обслуживания, сеть может инициировать процедуру адаптации цикла пейджинга. Ниже приводится подробная информация о такой процедуре адаптации периода цикла пейджинга.

Хотя процедуры представлены в виде списка, следует понимать, что данные процедуры могут быть реализованы в любом подходящем порядке, причем один или более описанных этапов могут быть опущен, а также к процедуре может быть добавлен один или более этапов.

На этапе 1 сеть может дать команду первому eNodeB (eNB1) прервать цикл сна устройства. Сеть может задавать уровень приоритета прерывания, которое должно быть реализовано. eNB1 может представлять собой eNodeB, с которым в данный момент зарегистрировано устройство. eNB1 может вычислять параметры (например, тип формы сигнала, уровень мощности, продолжительность, диапазоны частот и т.д.) требуемого сигнала беспроводного (OTA) прерывания на основании указанного уровня прерывания. eNB1 может определить, существует ли необходимость совместной работы с одной или более станциями eNodeB (например, eNB2 и eNB3) для реализации требуемого типа прерывания.

На этапе 2 eNB1 может отправлять параметры части сигнала OTA-прерывания для реализации посредством eNB2 и может принимать подтверждение от eNB2.

На этапе 3 eNB1 может отправлять параметры части сигнала OTA-прерывания для реализации посредством eNB3 и может принимать подтверждение от eNB3.

На этапе 4 eNB1 может передавать свою часть сигнала OTA-прерывания. Устройство может принимать сигнал OTA-прерывания с помощью своего пассивного приемника.

На этапе 5 eNB2 может последовательно или одновременно передавать свою часть сигнала OTA-прерывания. Устройство может принимать сигнал OTA-прерывания с помощью своего пассивного приемника.

На этапе 6 eNB3 может последовательно или одновременно передавать свою часть сигнала OTA-прерывания. Устройство может принимать сигнал OTA-прерывания с помощью своего пассивного приемника. Устройство может включать свой основной активный приемник.

На этапе 7 eNB1 может ждать в течение заданного промежутка времени и может передавать сигнал синхронизации. Устройство может принимать сигнал синхронизации с помощью основного активного приемника.

На этапе 8 eNB1 может передавать информацию о конфигурации восходящей линии связи. Устройство может принимать сигнал, содержащий информацию о конфигурации восходящей линии связи с помощью основного активного приемника.

На этапе 9 устройство может включать свой основной активный передатчик и может передавать данные обратно в сеть.

Теперь обратимся к фиг. 43A-43B, на которых представлены графики, иллюстрирующие обмен сигналами между устройством и станциями eNodeB. На фиг. 43A показаны профили мощности и сигналы eNodeB. На фиг. 43B показаны профили мощности и сигналы устройства. Уровни мощности сигнала, связанные с указанными выше пронумерованными этапами, на фиг. 43 обозначены с помощью тех же числовых обозначений. На фиг. 43A показаны Tx и Rx на основе потребляемой сетевыми компонентами eNB1, eNB2, eNB3 мощности в соответствии с вышеописанными этапами. На фиг. 43B показаны Tx и Rx на основе потребляемой WTRU мощности в соответствии с вышеописанными этапами.

При реализации OTA-прерывания PeNB и SeNBs могут совместно работать таким образом, при котором станции SeNB передают совокупное количество мощности на той же частоте, как показано на фиг. 43A-43B. Станции SeNB также могут передавать части сигнала OTA-прерывания на разных частотах несущей.

Теперь обратимся к фиг. 44, на которой представлена схема, иллюстрирующая процедуру пробуждения с нулевым энергопотреблением. Устройство может включать в себя один или множество первичных активных приемопередатчиков (TRX), один или множество пассивных приемников, модуль управления питанием (PMU) и батарею. Пассивный приемник может включать в себя выпрямитель, проиллюстрированный диодом D1 и резистором R1, элемент временного хранения, проиллюстрированный конденсатором C1, и преобразователь аналогового сигнала в информацию A2I (компаратор) и интерпретатор команд пробуждения.

Сеть может передавать сигнальную последовательность, которая включает в себя форму сигнала, оптимизированную по мощности (POW), и широковещательную, многоадресную или одноадресную команду пробуждения с уникальной энергетической подписью. POW может, например, включать в себя одночастотные или многочастотные синусоидальные импульсы. Команда пробуждения с уникальной энергетической подписью может быть построена, например, с использованием стекирования событий запасенной энергии, квантования событий запасенной энергии или принципов кодирования для разделения событий запасенной энергии.

Устройство может собирать энергию из POW и команды пробуждения в переданной сигнальной последовательности. Собранная энергия может храниться в элементе временного хранения (конденсаторе C1). Эту сохраненную энергию можно использовать для подачи питания на A2I и интерпретатор команд пробуждения в пассивном приемнике устройства.

Устройство может принимать широковещательную, многоадресную или одноадресную команду пробуждения с помощью его пассивного приемника и интерпретировать команду пробуждения путем генерирования пороговых событий запасенной энергии в соответствии с уникальной энергетической подписью, встроенной в команду пробуждения, путем передачи заряда от его элемента временного хранения к его батарее. Устройство может отслеживать количество хранящейся энергии в своем элементе временного хранения (конденсаторе C1) с помощью его конвертера A2I в его пассивном приемнике. Если количество энергии или заряда, запасенного, как указано напряжением V_FE, в элементе временного хранения (конденсаторе C1), превышает предварительно заданное пороговое значение, преобразователь A2I может передать этот запасенный заряд от элемента временного хранения к батарее, тем самым освобождая элемент временного хранения и уменьшая напряжение V_FE ниже порогового значения. A2I может генерировать импульс P на своем выходе каждый раз, когда происходит передача заряда.

В зависимости от структуры команды пробуждения этот процесс передачи заряда может повторяться несколько раз. Интерпретатор команд пробуждения может анализировать серию импульсов P и, если серия импульсов соответствует комбинации, назначенной устройству сетью, интерпретатор команд пробуждения генерирует прерывание Y. После приема прерывания Y модуль управления питанием (PMU) может генерировать сигнал пробуждения WU, используемый для активации первичного приемопередатчика (TRX) устройств. Пороговое напряжение V_TH преобразователя A2I и комбинация импульсов P могут быть настроены сетью до того, как устройство войдет в спящий режим.

Процедуры расширения диапазона могут использоваться сетью для пробуждения целевых устройств, которые могут подвергаться значительному ухудшению качества сигнала, таких как устройства, расположенные далеко или за преградой. Расширение диапазона может быть выполнено путем формирования луча и/или увеличения мощности и/или длительности составных слов в команде пробуждения. Требуемая мощность и/или продолжительность времени для устройства могут быть получены из оценки потерь на трассе, сообщенных устройством, до того, как он войдет в спящий режим. В качестве альтернативы сеть может пошагово применять настройки параметров мощности и продолжительности времени для реализации процедуры линейного изменения энергии. Сеть может осуществлять процедуру слепого линейного изменения, когда она проходит через множество или все настройки мощности и/или продолжительности времени. Сеть также может реализовать процедуру линейного изменения с обратной связью таким образом, чтобы сеть ожидала в течение предварительно заданного интервала времени после каждой настройки мощности и времени. Если устройство отвечает подтверждением пробуждении в течение этого предварительно заданного окна, сеть может прервать процедуру линейного изменения.

В соответствии с вариантом осуществления раскрытого объекта изобретения может быть реализована процедура подавления ложных срабатываний команды пробуждения. Надежные команды пробуждения могут быть реализованы для предотвращения сценариев, когда устройство в спящем режиме случайно пробуждается (вызывая ложные срабатывания) в ответ на воздействие окружающей РЧ-энергии в окружающей среде, вызванное несвязанными с данным устройством передачами. Использование многоугловых и многочастотных слов при создании команды пробуждения может уменьшить количество ложных срабатываний. Использование составных команд пробуждения, таких как команда пробуждения на основании стекирования пороговых событий запасенной энергии в сочетании с командой пробуждения на основании декодирования интервала между пороговыми событиями накопленной энергии, также может снизить количество ложных срабатываний. Устройство может выполнять, например, измерения потерь на трассе и информировать сеть. На основании полученных измерений, сеть может определить необходимый уровень уменьшения количества ложных срабатываний и соответствующим образом настроить устройство перед переходом в спящий режим.

Может быть реализована процедура для псевдослучайной обратнорассеянной синхронизации с нулевым энергопотреблением. Частотная и тактовая синхронизации представляет собой процедуру, которая уменьшает смещение частоты и синхронизации между двумя узлами для обеспечения приемлемой связи. Один из узлов или другой узел (например, GPS сигналы) можно использовать в качестве эталона для уменьшения смещения частоты и синхронизации.

В настоящем документе может быть описана процедура, способ и устройство, в которых используется процедура подтверждения и синхронизации с нулевым энергопотреблением на основе обратного рассеяния. Узел, передающий команду пробуждения, также может определять смещение частоты заданного или целевого устройства и способствовать настройке синхронизации по времени. Передающий узел (или устройство опрашивания) может определять смещение частоты с помощью псевдослучайной последовательности, модулированной обратнорассеянным тональным сигналом, от пассивного приемопередатчика (TRX) целевого устройства. Модулированный обратнорассеянный тональный сигнал может отражать основное смещение VCO в целевом устройстве. Передающий узел также может отправлять метки времени, которые могут определять синхронизацию кадров, временных интервалов и/или символов относительно синхронизации последовательности пробуждения.

В качестве части начального процесса обнаружения устройства целевые устройства могут получать свои определенные коды или последовательности пробуждения. Альтернативно или дополнительно, необходимая информация для процедур пробуждения, такая как уникальная энергетическая подпись пробуждения с другими параметрами для пассивного TRX, может быть подписана сетью и принята целевыми устройствами посредством активного TRX до активации процедуры сна. Необходимые параметры, такие как псевдопроизвольный индекс кода, также могут отправляться на определенный ID устройства после общей энергетической последовательности пробуждения. Идентификатор устройства может быть присвоен заранее или во время начальной процедуры подключения к сети.

Теперь обратимся к фиг. 45, на которой представлена схема, иллюстрирующая обратнорассеянную и модулированную несущую. Во время процесса пробуждения узел, передающий команды пробуждения, может оценить первоначальное смещение частоты пассивного TRX в целевом устройстве. Приемник устройства опрашивания может использовать методики обратного рассеяния для определения начального смещения частоты пассивного TRX в целевом устройстве, причем получение команды пробуждения с уникальной энергетической подписью может запускать передачу псевдослучайного (PN) кода.

Теперь обратимся к фиг. 46, на которой представлена схема, иллюстрирующая процедуру обнаружения. При обнаружении специфической для устройства команды пробуждения пассивный TRX может начать генерировать PN последовательность, которая модулирует обратнорассеянную несущую. Обратнорасеянная модулированная несущая может отражать смещение частоты модуля опорный частоты и синхросигнала (FTRU). FTRU может использоваться как источник эталонной синхронизации как пассивным TRX, так и активным TRX в целевом устройстве. Смещение эталонной синхронизации может контролироваться с помощью FTRU.

Как только устройство опрашивания передает команду пробуждения, оно может начать прием специфичного для устройства подтверждения пробуждения с помощью обнаружения PN кода. Устройство опрашивания может иметь заранее известное представление об ожидаемой PN последовательности для каждого устройства. Когда устройство опрашивания успешно обнаруживает ожидаемый PN код, процесс пробуждения может быть подтвержден как успешный. Во время приема PN кода устройство опрашивания может оценивать первоначальное смещение частоты пассивного TRX в целевом устройстве. Оцененное смещение может быть отослано обратно на пассивный TRX для коррекции эталонной синхронизации FTRU. В процедуре коррекции частоты могут использоваться подходы с разомкнутым или замкнутым контуром, и они могут обмениваться множеством сообщений между устройством опрашивания и пассивным TRX в целевом устройстве. Устройство опрашивания также может отправлять опорные синхросигналы по отношению к активному TRX вместе с оцененными смещениями частоты.

В алгоритмах обнаружения PN последовательности и оценки смещения частоты могут использоваться параллельные процессоры для ускорения процесса обнаружения и оценки. Кроме того, с целью упрощения для определения исходного смещения частоты может использоваться один процессор для множества настроек смещения с итерациями. Однако такой компромисс может увеличить задержку обнаружения и оценки.

Теперь обратимся к фиг. 47, на которой представлена схема, иллюстрирующая устройство оценки смещения частоты. Способ оценки смещения частоты может использовать две PN последовательности (т.е. одну и ту же или разные последовательности одинаковой или разной длины), причем пассивный TRX может модулировать обратнорассеянную несущую с двумя PN последовательностями. В случае только с каналом AWGN, устройство опрашивания может определить два пика с двумя комплексными числами для каждой PN последовательности. Смещение частоты можно оценить, путем получения разности фаз между двумя комплексными числами и последующего деления результата на разницу во времени в точках пика, умноженное на нормализующий коэффициент, как показано на фиг. 47. Процесс может быть инициирован последним известным значением смещения, которое может храниться в энергонезависимой памяти.

Согласованный фильтр (MF) может быть предназначен для PN последовательности. Выходной сигнал MF может проходить через преобразователь мощности, а затем интегрироваться по N итераций, где N может быть от 1 до определенного числа. После завершения периода интеграции можно определить максимальный элемент и его местоположение и сравнить его с пороговым значением. При достижении порогового значения обнаружение PN последовательности может быть успешным. Процесс обнаружения может быть подвержен большим смещениям начальной частоты, и поэтому, чтобы гарантировать обнаружение могут использоваться искусственно сдвинутые входные выборки при различных смещениях частоты только с вращением фазы или фазовым вращением и временным сдвигом. Для ускорения процесса обнаружения процесс может выполняться параллельно с множеством аппаратных модулей. По завершении процесса обнаружения положение пика может сопоставляться как «макс индекс». Устройство извлечения выборок может получать выборки, как показано на фиг. 47.

Процедура расширения диапазона может использоваться узлом опрашивания для пробуждения устройств, находящихся либо далеко, либо за преградой, при значительном снижении качества сигнала. Узел может настроить таймер для ожидания ожидаемого ответа от целевого устройства, начиная с передачи команды пробуждения. Если устройство опрашивания не получило ожидаемый ответ, оно может начать развертывание процедур расширения диапазона для обнаружения PN последовательности и оценки смещения частоты.

Когда устройство накапливает достаточное количество энергии и когда обнаруживается команда пробуждения устройства, полученный тональный сигнал может постоянно модулироваться с помощью его предварительно заданной или PN последовательностью, указанной сетью. Устройство, связанное с PN последовательностью, может быть известно узлу опрашивания до выполнения процесса обнаружения PN последовательности. Узлы опрашивания могут накапливать выходные сигналы MF после блока преобразования мощности, как показано на фиг. 46, в течение T периодов, где T представляет собой длину PN последовательности, и определять пиковое значение и местоположение его индекса (например, индекс может варьировать от 0 до T-1). Пиковое значение может сравниваться с конкретным пороговым значением для поддержания коэффициента ложных срабатываний в пределах целевого значения. Для каждого числа периодов интеграции пороговое значение может быть задано по-разному. Буфер для интегрирования может быть сброшен после некоторого числа интеграций (N). После определения, что пик превысил пороговое значение, может происходить обнаружение.

В том случае, если обнаружение происходит только после N интеграции, устройство опрашивания может использовать оценку смещения частоты путем усреднения N результатов перед отправкой на целевое устройство с увеличением коэффициента обработки, который может быть эквивалентен интеграции N или лучше. Перед переходом в спящий режим устройство может быть проинформировано о формате как части начальной процедуры подключения устройства, заводских настройках по умолчанию и/или параметрах, предоставленных пользователем. Устройство опрашивания может также указывать на формат расширения диапазона путем кодирования предварительно заданных полей. Устройство может осуществлять поиск в нормальном или пространственном форматах режима расширения и декодировать их параллельно.

Сеть может передавать сигнальную последовательность, состоящую из формы сигнала, оптимизированной по мощности, и широковещательной, многоадресной или одноадресной команды пробуждения с уникальной энергетической подписью.

Устройство может принимать широковещательную, многоадресную или одноадресную команду пробуждения с помощью его пассивного приемника и может интерпретировать команду пробуждения путем генерирования пороговых событий запасенной энергии в соответствии с уникальной энергетической подписью, встроенной в команду пробуждения, путем передачи заряда от его элемента временного хранения к его батарее.

Сеть может передавать команду опроса для определения состояния устройства (например, сдвиг его частоты). Команда опроса может включать в себя немодулированную несущую. Сеть может определять состояние (например, сдвиг частоты) устройства посредством анализа псевдослучайной последовательности, модулированной обратным рассеянием от пассивного приемопередатчика устройства. Сеть может передавать команду коррекции частоты с уникальной энергетической подписью.

Устройство может принимать команду коррекции частоты с помощью пассивного приемника. Устройство может интерпретировать уникальную энергетическую подпись и может вносить корректировки в его модуль опорной частоты и опорного синхросигнала.

В дополнение или в качестве альтернативы стандартным способам передачи системной информации, сеть может осуществлять широковещательную передачу команды обновления области отслеживания (TAU) с использованием специализированного радиомаяка с уникальной энергетической подписью. Команда TAU может использовать структуру кадра, которая включает в себя преамбулу и тело. Тело команды TAU может, например, содержать код области отслеживания (TAC). Сеть может использовать все или подмножество элементов (угол, частоту, время) в кубе ресурсов при осуществлении широковещательной передачи команды TAU. Частотные ресурсы могут включать в себя комбинацию несущих и поднесущих частот. Несущие частоты могут находиться в одном частотном диапазоне или во множестве частотных диапазонов. Для создания радиомаяка могут использоваться способы SEQ, SET или SETES. Сеть может также комбинировать множество способов создания гибридных способов при создании радиомаяка, используемого для широковещательной передачи команды TAU. Маяк может быть создан с помощью одночастотных или многочастотных способов SEQ, SET или SETES. Сеть может осуществлять широковещательную передачу команд TAU от одного, нескольких или всех станций eNB в области отслеживания (TA). Это может выполняться периодически или с нерегулярными интервалами.

В дополнение или в качестве альтернативы стандартным способам доступа к системной информации устройство может принимать команду TAU с помощью пассивного приемника и интерпретировать уникальную энергетическую подпись для доступа к системной информации (например, TAC). Для интерпретации уникальной энергетической подписи в устройстве могут использоваться способы квантования накопленной энергии, подсчета пороговых событий накопленной энергии или декодирования интервала между пороговыми событиями накопленной энергии. Эти способы можно использовать по-отдельности или в комбинации для создания гибридных способов интерпретации уникальной энергетической подписи. Для запуска процедуры обновления области отслеживания (TAU) в устройстве может использоваться подход на основе таблицы соответствия (LUT). Устройство может хранить список области отслеживания (TAL), представляющий текущее известное местоположение в LUT. TAL-LUT может храниться в локальной памяти и может быть доступна, когда устройство находится в спящем режиме. Устройство может получать доступ к системной информации с помощью пассивного приемника во время работы в активном режиме или в спящем режиме. После извлечения системной информации (например, TAC) полученный TAC для соты, внутри которой в данный момент находится зона покрытия устройства, можно сравнить с кодами TAC в сохраненной TAL-LUT. Если соответствие не найдено, устройство может пробудиться, если оно находится в спящем режиме, и использовать свой активный приемопередатчик для выполнения процедуры TAU. После завершения процедуры TAU устройство может обновить свое состояние TAL-LUT и перейти в спящий режим.

Теперь обратимся к фиг. 48, на которой представлена схема, иллюстрирующая кластеры сот. Сеть может развернуть несколько кластеров сот, которые осуществляют широковещательную передачу команд TAU на разных частотах для идентификации границ области отслеживания (TA). Команды TAU могут использовать структуру кадра, которая включает в себя преамбулу и тело. Преамбула кадра команды TAU может содержать код указателя границы TA, а тело кадра может, например, содержать код области отслеживания (TAC). Кластеры соты могут включать в себя одну или более сот и могут представлять собой часть или всю ТА. Кластеры сот могут быть концентрированы, например, вблизи границ TA, как показано на фиг. 48.

Устройство может определять пересечение границ ТА путем обнаружения изменения несущей частоты последовательно принятых команд TAU. Устройство может включать в себя множество пассивных приемников с интерпретаторами команд TAU, предварительно настроенных для работы на разных частотах несущих. Каждый пассивный приемник может декодировать преамбулу принятой команды TAU и генерировать прерывание при декодировании кода указателя границы TA. Устройство может осуществлять подсчет количества генерируемых прерываний, каждое из которых представляет собой обнаружение изменения несущей частоты. Количество изменений частоты несущей частоты может быть сравнено с порогом пересечения границы TA. Если количество обнаруженных пересечений границы TA превышает это пороговое значение, устройство может пробудиться, если находится в спящем режиме, и использовать свой активный приемопередатчик для выполнения процедуры TAU.

Сеть может развертывать посредники, чтобы позволить устройству выполнять процедуру TAU с нулевым энергопотреблением с использованием его пассивного приемопередатчика, который использует косвенную модуляцию (также известную как обратное рассеяние), оставаясь в спящем режиме. Посредником может быть eNB, точка доступа, выносной радиоузел или другое устройство. Подсоединенный бытовой прибор, подключенное пользовательское электронное устройство или любое другое подключенное устройство с возможностью беспроводной передачи данных также может функционировать в качестве посредника. Посредник может быть неподвижным или выполненным с возможностью мобильности. Посредник и устройство могут находиться в непосредственной близости друг от друга и в пределах зоны покрытия одной и той же соты. Посредник может получить доступ к информации о сетевой системе, чтобы узнать TAC соты, к которой он подключен в данный момент. Посредник может передавать немодулированную несущую, а устройство может включать в себя пассивный приемопередатчик, использующий для связи с посредником косвенную модуляцию (также известную как обратное рассеяние). Посредник может считывать TAL-LUT, хранящуюся в устройстве, и сравнивать TAC соты, к которой он в настоящий момент подключен, относительно кодов TAC в извлеченном из устройства TAL. Если совпадение не найдено, то посредник может выполнить процедуру TAU от имени устройства. После завершения процедуры TAU с нулевым энергопотреблением посредник может обновить TAL-LUT, хранящийся в устройстве.

Конфигурация пробуждения и схемы сигнализации могут быть реализованы, как описано в настоящем документе. eNB может обслуживать несколько WTRU с пассивными приемопередатчиками для пробуждения. eNB может использовать команды пробуждения с уникальными энергетическими подписями для пробуждения модулей WTRU. Приведенное ниже описание включает возможные схемы сигнализации, с помощью которых eNB может настроить уникальную энергетическую подпись, связанную с модулями WTRU.

Специфическую для группы энергетическую подпись можно использовать для пробуждения конкретного класса модулей WTRU. Специфическую для группы энергетическую подпись можно передавать в широковещательном режиме как часть системного информационного сообщения (например, SIB-2/SIB-3 и т.д.). Пример сигнализации в SIB 2 показан ниже в таблице 2.

Таблица 2

SystemInformationBlockType2 ::= ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ {

radioResourceConfigCommon RadioResourceConfigCommonSIB,
ue-TimersAndConstants UE-TimersAndConstants,
freqInfo ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ {
ul-Несущая частота ARFCN-ValueEUTRA
ul-Диапазон частот ПРОНУМЕРОВАНО {n6, n15, n25, n50, n75, n100}
},
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ Присвоение последовательности подписи нулевой энергии{
UE-класс1 s₁
UE-Класс2 s₂
…
…
}

Значения s₁ и s₂ могут представлять собой многоадресные последовательности энергетической подписи, назначенные для пробуждения модулей WTRU, принадлежащих к классу 1 и классу 2, соответственно.

eNB может сигнализировать о специфичных для WTRU энергетических сигналах в виде части RRC-сообщения. В таблице 3 последовательность подписи может быть включена в логический канал PCCH.

Таблица 3

RRC_LTE: PCCH-сообщение
PCCH-Сообщение ::= ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ{
сообщение PCCH-Тип Сообщения
}
PCCH- Тип Сообщения ::= ВЫБОР {
c1 ВЫБОР {
последовательность подписи e₁
},

Последовательность подписи e₁ может быть назначена для WTRU. Если WTRU принимает назначение подписи как из общего широковещательного сообщения (например, сообщения о системной информации), так и от специфичного для WTRU сообщения (например, RRC), WTRU может использовать назначение подписи, принятое посредством специфичного для WTRU сообщения.

В качестве альтернативы EUTRAN может также сигнализировать о назначении подписи, используя как общее широковещательное сообщение, так и специфическое для WTRU сообщение. В вышеприведенных примерах s₁, s₂ могут обозначать набор последовательностей (например, s₁={ a₁, a₂, a₃, a₄}, s₂={b₁, b₂, b₃, b₄}, где a_i, b_i являются последовательностями), которые передаются посредством общего широковещательного сообщения (например, SIB), а e₁ может обозначать целое число, которое означает положение последовательности в наборе последовательностей. В случае, если WTRU принимает s₁ в SIB и e₁=2 в RRC, назначенная последовательность будет равна a₂.

Теперь обратимся к фиг. 49, на которой представлена схема, иллюстрирующая инициированную WTRU процедуру назначения энергетической подписи команды пробуждения. WTRU может выбирать последовательность подписи и сигнализировать eNB о выбранной последовательности. eNB может подтвердить, что ни один другой WTRU не выбрал одну и ту же последовательность подписи. WTRU может выбирать последовательность подписи независимо или при помощи EUTRAN. В настоящем документе описаны этапы последней процедуры. Следует понимать, что один или более этапов, описанных ниже, может выполняться в порядке, отличном от описанного в настоящем документе, и что один или более этапов могут быть добавлены или исключены из указанных ниже этапов.

eNB может обеспечивать набор последовательностей (например, s₁) с использованием сигнализации SIB. WTRU может случайным образом выбирать последовательность в наборе последовательностей (например, e₁) как часть запроса на соединение RRC. eNB может отклонять или подтверждать выбранную последовательность на основании того, была ли последовательность уже выбрана другим WTRU. WTRU2 может выбрать ту же последовательность, что и WTRU1. eNB может отклонить выбранную последовательность, и WTRU2 может повторить этап выбора последовательности (т.е. запрос на соединение RRC).

Теперь обратимся к фиг. 50, на которой представлена схема, иллюстрирующая адаптивную передачу энергии для процесса пробуждения. Количество энергии, выделяемой для пробуждения датчика, может быть динамическим. Количество энергии может зависеть от количества неудачных попыток, которые произошли в ходе попытки пробуждения датчика. Этот способ может обеспечить возможность точное повышение мощности в моменты времени, которые обеспечивают приемлемый компромисс при пробуждении датчика и предотвращении помех. В течение первого периода времени может использоваться минимальная требуемая мощность. Для каждой последующей неудачной попытки мощность может увеличиваться до тех пор, пока не будет получено подтверждение пробуждения. Точнее, распределение мощности в момент времени t может быть записано следующим образом:

. Уравнение 3

Переменная r может представлять приращение размера шага мощности. может представлять собой скорость увеличения, обеспечиваемую в каждый момент времени. Например, может представлять собой квадратичное увеличение при каждой неудачной попытке. С другой стороны, может представлять собой постоянное увеличение при каждом неудачном моменте времени. Вышеуказанная схема может зависеть от подтверждения пробуждения, чтобы иметь возможность адаптировать распределение мощности передачи в каждый неудачный момент времени.

Может происходить «слепая» схема, в которой передатчик не ожидает подтверждения пробуждения. В этом случае может быть установлено фиксированное количество повторных передач сигнала для пробуждения датчика с увеличением мощности .

Первичная eNB может отслеживать широковещательные сообщения системной информации-2 (SIB-2) соседних сот. Первичная eNB может вводить величину мощности, обеспечиваемой соседними сотами в представляющих интерес блоках ресурсов, и величину дополнительной мощности, которая может потребоваться для пробуждения датчика. Следует понимать, что один или более этапов, описанных ниже, может выполняться в порядке, отличном от описанного в настоящем документе, и что один или более этапов могут быть добавлены или исключены из указанных ниже этапов.

На этапе 1 первичная eNB может вводить энергию на каждый элемент ресурса (EPRE) для опорного сигнала соседних сот.

На этапе 2 первичная eNB может считывать значение p-b из SIB-2, определенное как , где представляет собой мощность опорного сигнала, а представляет собой мощность PDSCH.

Из этапов 1 и 2 первичная eNB может получить мощность PDSCH на EPRE, предоставленную соседней сотой i, чтобы она составляла . Исходя из предположения, что основная eNB выделяет N блоков ресурсов для пробуждение датчика, ожидаемый уровень мощности на эти блоках ресурсов вносимый соседней сотой i может составлять , где означает количество элементов ресурса в блоке ресурсов.

Количество добавочной мощности, требуемое для пробуждения датчика, может оцениваться как , где P представляет собой требуемую суммарную мощность для пробуждения датчика, а величина δ объединяет в себе ошибку оценки мощности соседних сот и потери на трассе, которые требуются для компенсации каждой из сот.

Теперь обратимся к фиг. 51, на которой представлена схема, иллюстрирующая адаптацию мощности TX координирующих eNB на основе совместного использования информации об использовании RB. Первичная eNB может запрашивать распределение мощности в своих ресурсных блоках, представляющих интерес соседним сотам (вторичным станциям eNB), явно через интерфейс X2. Основываясь на распределении мощности соседними сотами, первичная eNB может точно оценить требуемую мощность.

На этапе 1 первичная eNB может посылать запрос для соседних сот для обеспечения распределения мощности на его ресурсных блоках, представляющих интерес (т.е., ресурсных блоков, предназначенных для целей пробуждения) в течение следующих , где . Исходя из предположения, что указывает на момент времени, в который требуется разбивка на страницы памяти WTRU/датчика, может быть выбран на основании задержки транзитного соединения, что в свою очередь может зависеть от межплощадочных расстояний между первичной eNB и запрашиваемой сотой, чтобы обеспечить доступность информации от соседних сот до момента пейджинга.

Распределение мощности может обеспечиваться соседними сотами случайным образом, если станции eNB выполняют полупостоянное планирование. Кроме того, вместо явного запроса на распределение мощности основным eNB на конкретных ресурсных блоках, соседние соты могут сообщать о распределении мощности для более широкого набора ресурсных блоков при условии, что они периодически включают в себя ресурсные блоки, представляющие интерес. В качестве хорошей оценки первичный eNB может использовать последнее полученное распределение или среднее значение, полученное за последние несколько моментов времени. Преимущество этой схемы состоит в отсутствии неявного предельного срока до пейджинга, при котором первичный eNB должен запросить распределения мощности от соседей, хотя и за счет точности.

На этапе 2 и этапе 3 информация об использовании мощности в ближайшем будущем может быть предоставлена соседними сотами на основании предварительно заданного распределения мощности, которое следует за ними, или на основе полупостоянных механизмов планирования.

На этапе 4 мгновенная передача пейджинга может быть направлена от первичного eNB на WTRU или датчик.

Сеть может передавать специфическую для группы уникальную энергетическую подпись как часть информационного сообщения системы (например, SIB-2, SIB-3) для пробуждения определенного класса устройств. Сеть может транслировать специфичную для устройства уникальную энергетическую подпись как часть сообщения RRC (например, включенного в логический канал PCCH) для пробуждения конкретного устройства. Сеть может осуществлять широковещательную передачу системной информации (например, идентификатор области отслеживания, код области отслеживания и т.д.) с помощью команды обновления области отслеживания (TAU) с уникальной энергетической подписью. Устройство может принимать команду TAU с помощью пассивного приемника, интерпретируя уникальную энергетическую подпись для получения доступа к системной информации и запуска процедуры обновления области отслеживания.

Вышеприведенное описание может быть применено к системам IEEE 802.11. В АР может использоваться специализированный маяк i. Маячковый кадр может иметь двойную цель. Маячковый кадр может представлять собой стандартный сигнальный кадр и/или маячковый кадр пробуждения. Символ OFDM, составляющий маячковый кадр пробуждения, может включать в себя уникальную пилотную последовательность в наборе предварительно настроенных поднесущих. Маячковый кадр пробуждения может включать в себя уникальную энергетическую подпись.

STA может принимать маячковый кадр пробуждения с помощью пассивного приемника, декодировать уникальную пилотную последовательность в предварительно настроенном наборе поднесущих символа OFMD, составляющего маячковый кадр, интерпретировать уникальную энергетическую подпись и генерировать прерывание пробуждения.

Приведенное ниже описание включает в себя использование передачи специализированного маяка для пробуждения STA. Специализированный маяк может служить в качестве стандартного маячкового кадра для станций STA и может служить в качестве сигнала пробуждения с уникальной энергетической подписью для пассивного приемника в станциях STA.

Теперь обратимся к фиг. 52, на которой представлена схема, иллюстрирующая специализированную передачу маяка. Фиг. 52 иллюстрирует механизм, с помощью которого станции STA могут быть осведомлены о специализированном маяке, переданном АР. На наборе символов OFDM во время передачи кадра радиомаяка по PHY может передаваться уникальная пилотная последовательность (например, последовательность Задова-Чу длиной семь) в предварительно настроенных поднесущих, таких как пилотные поднесущие, показанные на фиг. 52.

Последовательность подписи для пробуждения STA может быть предоставлена на заранее настроенных наборах поднесущих (например, поднесущих подписи пробуждения), которые могут быть непрерывными или распределенными.

Наличие уникальной пилотной последовательности пробуждения на пилотных несущих пробуждения может осведомить станции STA о том, что текущий символ OFDM является частью передаваемого специализированного маячкового кадра. Таким образом, станции STA могут игнорировать поднесущие подписи пробуждения для декодирования маячковых кадров.

Пассивный приемник может декодировать сигнал из поднесущих пробуждения и может пробуждать активный TRX в STA, если декодированная подпись соответствует собственной подписи пробуждения. Для предотвращения пробуждения пассивных приемников активными TRX во время обычных передач (т.е. для предотвращения ложных срабатываний) вторичный приемник может искать подпись в несущей пробуждения и проверять наличие уникальной пилотной последовательности пробуждения в пилотных поднесущих.

Теперь обратимся к фиг. 53, на которой представлена схема, иллюстрирующая передачу выделенного сигнала пробуждения. Выделенный сигнал пробуждения может включать в себя группу символов OFDM во времени. Сигнал может использоваться для передачи уникальной энергетической подписи, связанной с командой пробуждения, которая может быть использована пассивным приемником в STA для пробуждения активного TRX. Этот сигнал может передаваться непосредственно перед маяком или может передаваться в любой момент, когда AP обнаруживает, что среда свободна (например, между последовательными передачами маяка, показанными на фиг. 53). Как описано выше, может быть уникальный идентификатор (например, последовательность Задова-Чу длиной 7), чтобы получатели пробуждения знали, что этот кадр OFDM предназначен для них, и чтобы обычные станции STA игнорировали этот кадр.

В настоящем документе описаны индивидуальные и групповые процедуры пробуждения и предотвращение коллизий. В обычных системах может потребоваться пробуждение станций STA, по меньшей мере в некоторых группах из периодов времени маяка, чтобы определить, есть ли у них данные для приема. Приведенное ниже описание включает в себя процедуру пробуждения только подмножества станций STA (например, процедура группового пробуждения) с использованием пассивного приемника.

В дополнение к пробуждению станций STA, только при возникновении необходимости и в соответствии с ней, способ, описанный в настоящем документе, может предотвратить коллизию, которая может представлять собой потенциальную проблему, которая может возникнуть в фазе PS-POLL.

Теперь обратимся к фиг. 54, на которой представлена схема, иллюстрирующая конфигурацию энергетической подписи команды пробуждения, пробуждение STA и передачу данных. Следует понимать, что один или более этапов, описанных ниже, могут выполняться в порядке, отличном от описанного в настоящем документе, и что один или более этапов могут быть добавлены или исключены из указанных ниже этапов.

Перед тем как STA переходит в состояние полусна (т.е. когда STA передает нулевой кадр с установленным битом управления питанием на 1), АР может динамически назначить энергетическую подпись команды пробуждения.

Одна и та же подпись может быть предоставлена нескольким станциям для входа в состояние полусна. В этом случае подпись может быть использована AP для пробуждения множества STA. В качестве альтернативы уникальные подписи могут быть сконфигурированы для отдельных STA посредством АР для пробуждения отдельных STA.

Прежде чем радиомаяк будет передан AP, точка доступа может вывести STA из спящего режима и отправить на нее буферизованные данные. STA может пробуждаться AP, передающей команду пробуждения с уникальной подписью, которая была ранее настроена.

Затем могут быть проведены стандартные процедуры PS-POLL. Одной из модификаций в стандартной процедуре PS-POLL может быть то, что АР может пробудить только подмножество STA (то есть, первичных приемников STA).

Несмотря на то, что АР может пробуждать подмножество STA, карта информации трафика (TIM), которая указывает на доступные для STA данные, не может быть изменена и из стандартных систем. Это может быть вызвано тем, что TIM содержит данные или элементы хранения, содержащие информацию для других STA, которые еще не пробудились из-за выборочного пробуждения.

В примере прохождения вызова, показанном на фиг. 54, обе станции STA-1 и STA-2 могут быть пробуждены. Однако PS-POLL может быть успешным только для STA-1. В качестве альтернативы станции STA могут быть выборочно пробуждены на основании приоритета данных (например, AC_VI, AC_VO и т.д.), которые должны быть доставлены, что может быть известно AP.

Перед переходом в спящий режим обычные станции STA могут установить бит управления питанием в 1. Это может позволить AP узнать, что STA находится в спящем режиме, чтобы АР могла буферизовать пакеты.

Для станций STA, получающих небольшие объемы данных за один цикл пробуждения операция по умолчанию может быть пробуждена в течение заданного промежутка времени (после того, как они были пробуждены AP), а затем сразу после этого перейти в спящий режим без сообщения «Управление питанием». STA может отправить сообщение «Запрос режима работы M2M», чтобы точка доступа знала, что STA запрашивает переход в спящий режим после того, как она пробудилась в течение фиксированного периода времени. Такая конфигурация может представлять собой одноразовую конфигурацию, которую STA может запросить у AP. Может быть получено сообщение подтверждения от AP «Подтвердить режим M2M» для STA, чтобы принять изменение режима M2M. Затем STA может пробудиться после получения данных от АР. Если STA хочет отменить «Режим работы M2M», ей, возможно, придется подождать, пока AP не доставит данные. В качестве альтернативы AP может опрашивать STA после ее пробуждения каждые T секунд для отмены режима M2M. Здесь T может быть очень большой величиной.

В настоящем документе описана последовательность множества подписей для пробуждения STA. Набор последовательностей подписи может быть назначен для пробуждения STA, где представляет собой уникальную последовательность подписи. Несмотря на то что любая из последовательностей может использоваться для пробуждения STA, каждая последовательность будет оказывать различное воздействие на способность энергосбережения. Например, можно использовать для питания одной активной цепи приема STA, можно использовать для питания двух цепей приема и т.д. В зависимости от трафика, который должен быть послан на STA, AP может применять соответствующие последовательности подписи. Например, если видеотрафик должен быть доставлен на STA, точка доступа может применить последовательность подписей, которая сделает активными четыре приемные цепи на STA. Набор последовательностей подписи может быть построен как соединение первичной и вторичной последовательностей подписи. В настоящем документе, , где представляет собой базовую последовательность подписи (для пробуждения активного TRX), и может быть вторичной последовательностью подписи длиной битов (где N представляет собой количество последовательностей в наборе подписей), используемые для применения конкретных функций энергосберегающей способности STA.

Хотя признаки и элементы настоящего изобретения могут быть описаны в вариантах осуществления в определенных сочетаниях или очередностях, каждый признак или элемент может применяться отдельно, без остальных признаков и элементов вариантов осуществления, либо в различных сочетаниях вместе с другими признаками и элементами настоящего изобретения или без них.

Хотя решения, описанные в настоящем документе, относятся к специфическим протоколам IEEE 802.11, LTE, LTE-A, новой радиосети (NR) или 5G, следует понимать, что описанные в настоящем документе решения не ограничены этим сценарием и применимы также и к другим беспроводным системам.

Хотя признаки и элементы описаны выше в конкретных комбинациях, специалисту в данной области будет очевидно, что каждый признак или элемент может быть использован отдельно или в любой комбинации с другими признаками и элементами. Кроме того, описанные в настоящем документе способы могут быть реализованы в компьютерной программе, программном обеспечении или программно-аппаратном обеспечении, встроенном в машиночитаемый носитель и предназначенном для исполнения компьютером или процессором. Примеры машиночитаемого носителя включают в себя электронные сигналы (переданные по проводным или беспроводным соединениям) и машиночитаемые носители информации. Примеры машиночитаемого носителя информации включают в себя, без ограничений, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), регистр, кэш-память, полупроводниковые устройства хранения данных, магнитные носители, такие как внутренние жесткие диски и съемные диски, магнитооптические носители и оптические носители, такие как диски CD-ROM и цифровые универсальные диски (DVD). Процессор в сочетании с программным обеспечением может быть использован для реализации радиочастотного приемопередатчика, предназначенного для применения в составе WTRU, оборудования пользователя, терминала, базовой станции, контроллера RNC и/или любого главного компьютера.

Изобретение относится к области связи. Технический результат изобретения заключается в повышении энергоэффективности устройства передачи/приема. Модуль беспроводной передачи/приема (WTRU) может включать в себя одну или более антенн и первый приемопередатчик, функционально связанный с антеннами. Одна или более антенн и первый приемопередатчик могут быть выполнены с возможностью приема первого сигнала от сети с использованием нулевой энергии от модуля WTRU. Одна или более антенн и первый приемопередатчик могут быть дополнительно выполнены с возможностью извлечения энергии из первого сигнала. Первый приемопередатчик может быть дополнительно выполнен с возможностью анализа разделения между пороговыми событиями энергии для декодирования энергетической подписи первого сигнала. Первый приемопередатчик может быть дополнительно выполнен с возможностью активации второго приемопередатчика, функционально связанного с одной или более антеннами, если декодированная энергетическая подпись совпадает с сохраненной энергетической подписью, причем электропитание второго приемопередатчика осуществляется посредством модуля WTRU. Одна или более антенн и второй приемопередатчик могут быть выполнены с возможностью приема второго сигнала от сети. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 табл., 82 ил.

1. Модуль беспроводной передачи/приема (WTRU), содержащий:

одну или более антенн;

первый приемопередатчик, функционально связанный с одной или более антеннами, причем одна или более антенн и первый приемопередатчик выполнены с возможностью приема первого сигнала от сети без использования энергии модуля WTRU;

одну или более антенн и первый приемопередатчик, дополнительно выполненные с возможностью извлечения энергии из первого сигнала;

первый приемопередатчик, дополнительно выполненный с возможностью сравнения разделения во времени между пороговыми событиями энергии и декодирования энергетической подписи первого сигнала;

приемопередатчик, дополнительно выполненный с возможностью активации второго приемопередатчика, функционально связанного с одной или более антеннами, при условии, что декодированная энергетическая подпись совпадает с сохраненной энергетической подписью, причем электропитание второго приемопередатчика осуществляется посредством модуля WTRU; и

одну или более антенн и второй приемопередатчик, выполненные с возможностью приема второго сигнала от сети.

2. Модуль WTRU по п. 1, в котором события порога энергии генерируются путем определения того, что количество извлеченной энергии, хранящейся во временном элементе хранения, превышает пороговое значение.

3. Модуль WTRU по п. 2, в котором разделение во времени между пороговыми событиями энергии основывается на одном или более из емкости элемента временного хранения и настроенного значения порога.

4. Модуль WTRU по п. 1, в котором пороговые события энергии преобразуются в цифровой сигнал путем передачи извлеченной энергии из элемента временного хранения в элемент постоянного хранения.

5. Модуль WTRU по п. 1, в котором первый сигнал содержит один или более участков с постоянной энергией разной продолжительности времени и амплитуды.

6. Модуль WTRU по п. 1, в котором первый приемопередатчик содержит пассивный приемник, питание которого осуществляется только посредством первого сигнала.

7. Модуль WTRU по п. 1, в котором питание второго приемопередатчика осуществляется посредством батареи.

8. Модуль WTRU по п. 1, в котором второй приемопередатчик содержит первичный приемопередатчик.

9. Модуль WTRU по п. 1, в котором первый приемопередатчик функционально связан с первой антенной из одной или более антенн, а второй приемопередатчик функционально связан со второй антенной из одной или более антенн.

10. Модуль WTRU по п. 1, в котором извлечение и сравнение выполняются одновременно.

11. Модуль WTRU по п. 1, в котором сохраненная энергетическая подпись содержит пусковую последовательность, которая необходима для активации второго приемопередатчика.

12. Модуль беспроводной передачи/приема (WTRU), содержащий:

одну или более антенн;

первый приемопередатчик, функционально связанный с одной или более антеннами, причем одна или более антенн и первый приемопередатчик выполнены с возможностью приема первого сигнала от сети без использования энергии модуля WTRU;

одну или более антенн и первый приемопередатчик, дополнительно выполненный с возможностью извлечения энергии из первого сигнала;

первый приемопередатчик, дополнительно выполненный с возможностью сравнения разделения во времени между пороговыми событиями энергии и декодирования энергетической подписи первого сигнала, причем пороговые события энергии генерируются путем определения того, что количество извлеченной энергии, хранящейся в элементе временного хранения, превышает пороговое значение, и причем разделение во времени между пороговыми событиями основывается на одном или более из емкости элемента временного хранения и настроенного значения порога;

первый приемопередатчик дополнительно выполнен с возможностью преобразования пороговых событий энергии в цифровой сигнал путем передачи извлеченной энергии из элемента временного хранения в элемент постоянного хранения;

первый приемопередатчик, дополнительно выполненный с возможностью активации второго приемопередатчика, функционально связанного с одной или более антеннами, при условии, что декодированная энергетическая подпись совпадает с сохраненной энергетической подписью, причем электропитание второго приемопередатчика осуществляется посредством модуля WTRU; и

одну или более антенн и второй приемопередатчик, выполненные с возможностью приема второго сигнала от сети.

13. Способ использования модуля беспроводной передачи/приема (WTRU), включающий:

прием первого сигнала от сети с использованием первого приемопередатчика без использования энергии от модуля WTRU;

извлечение энергии из первого сигнала и сравнение разделения во времени между пороговыми событиями энергии;

декодирование энергетической подписи первого сигнала;

активацию второго приемопередатчика, функционально связанного с одной или более антеннами, при условии, что декодированная энергетическая подпись совпадает с сохраненной энергетической подписью, причем электропитание второго приемопередатчика осуществляется посредством модуля WTRU; и

прием второго сигнала от сети с использованием второго приемопередатчика, питание которого осуществляется от модуля WTRU.

14. Способ по п. 13, дополнительно включающий:

генерирование пороговых событий энергии путем определения того, что количество извлеченной энергии, хранящейся в элементе временного хранения, превышает пороговое значение.

15. Способ по п. 14, в котором разделение во времени между пороговыми событиями энергии основывается на одном или более из емкости элемента временного хранения и настроенного значения порога.

16. Способ по п. 13, дополнительно включающий:

преобразование пороговых событий энергии в цифровой сигнал путем передачи извлеченной энергии из элемента временного хранения в элемент постоянного хранения.

17. Способ по п. 13, в котором первый сигнал содержит один или более участков с постоянной энергией разной продолжительности времени и амплитуды.

18. Способ по п. 13, в котором первый приемопередатчик содержит пассивный приемник, питание которого осуществляется только посредством первого сигнала.

19. Способ по п. 13, в котором питание второго приемопередатчика осуществляется посредством батареи.

20. Способ по п. 13, в котором второй приемопередатчик содержит первичный приемопередатчик.