Системы связи и способы связи машинного типа
Изобретение относится к области беспроводной связи и может быть использовано для распределения ресурсов передачи. Мобильное оконечное устройство для приема данных от базовой станции в системе беспроводной связи с использованием множества поднесущих, покрывающих полосу частот системы, при этом мобильное оконечное устройство выполнено с возможностью приема и буферирования управляющей информации физического уровня, передаваемой базовой станцией на поднесущих, покрывающих полосу частот системы, приема и буферирования данных более высокого уровня, передаваемых базовой станцией только на поднесущих, покрывающих заданную ограниченную полосу частот, при этом ограниченная полоса частот меньше полосы частот системы и находится в ее пределах, причем заданная ограниченная полоса частот заранее известна мобильному оконечному устройству, обработки буферированной управляющей информации физического уровня для определения распределения данных более высокого уровня для оконечного устройства в пределах ограниченной полосы частот, и обработки буферированных данных более высокого уровня для извлечения распределенных данных более высокого уровня для оконечного устройства из ограниченной полосы частот. Технический результат – уменьшение полосы частот сигнала, который необходимо декодировать. 2 н. и 30 з.п. ф-лы, 9 ил.
Уровень техники изобретения
Настоящее изобретение относится к системам и способам беспроводной связи и, в частности, к системам и способам распределения ресурсов передачи в системах беспроводной связи.
Системы мобильной связи развивались в прошедшие десять лет или со времени перехода от системы GSM (глобальная система мобильной связи) к системе 3G и в настоящее время содержат пакетную передачу данных, а также передачу данных с коммутацией каналов. По Проекту (3GPP) партнерства третьего поколения разрабатывается система мобильной связи четвертого поколения под названием Long Term Evolution (долгосрочное развитие) (LTE), в которой базовая сеть прошла этап развития в направлении формирования более простой архитектуры, основанной на слиянии компонент более ранних сетевых архитектур мобильных радиосредств, и радиоинтерфейс доступа, основанный на мультиплексировании с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) на нисходящем канале и множественном доступе с частотным разделением каналов и единой несущей (SC-FDMA) на восходящем канале.
Системы мобильной связи третьего и четвертого поколений, такие как те, которые в 3GPP определены как архитектуры UMTS и Long Term Evolution (LTE), способны обеспечивать более сложный объем услуг, чем простая речь и передача сообщений, предлагаемые предьщущими поколениями систем мобильной связи.
Например, с улучшенным радиоинтерфейсом и повышенными скоростями передачи данных, обеспечиваемыми системами LTE, пользователь может пользоваться высокоскоростными приложениями передачи данных, такими как мобильный видеопоток и мобильная видеоконференц-связь, которые ранее были доступны только через стационарное соединение для передачи данных. Потребность развертывания сетей третьего и четвертого поколения поэтому является высокой и зона охвата этих сетей, то есть, географические местоположения, где доступ к сетям возможен, как ожидается, будет быстро расти.
Ожидаемое широкое развертывание сетей третьего и четвертого поколения привело к параллельной разработке класса устройств и приложений, которые, вместо того, чтобы пользоваться преимуществами доступной высокой скорости передачи, пользуются преимуществами устойчивого радиоинтерфейса и увеличивающейся повсеместностью зоны охвата. Примеры содержит так называемые приложения связи машинного типа (МТС), некоторые из которых в определенных отношениях характеризуются полуавтономными или автономными устройствами беспроводной связи (то есть, устройствами МТС), передающими небольшие объемы данных с относительно малой частотой. Примерами являются так называемые смарт-измерители, которые, например, располагаются в доме клиента и периодически передают обратно к центральному серверу МТС данные, касающиеся потребления клиентом коммунальных услуг, таких как газ, вода, электричество и так далее. Дополнительную информацию о характеристиках устройств МТС-типа можно найти, например, в соответствующих стандартах, таких как ETSITS 122 368 V10.530 (2011-07)/3GPPTS 22.368, редакция 10, версия 10.5.0) [1].
Хотя для оконечного устройства, такого как оконечное устройство МТС-типа, может быть удобно пользоваться преимуществами широкой зоны охвата, обеспечиваемой мобильной сетью связи третьего или четвертого поколения, в настоящее время в ней имеются недостатки. В отличие от стандартного мобильного оконечного устройства третьего или четвертого поколения, такого как смартфон, для оконечных устройств МТС-типа основным требованием должны быть относительная простота и дешевизна. Тип функций, обычно выполняемых оконечным устройством МТС-типа (например, простой сбор данных и создание отчетов с относительно небольшими объемами данных), не требует выполнения особенно сложной обработки, например, по сравнению со смартфоном, предназначенным для поддержки потоковой передачи видеоданных. Однако, мобильные сети связи третьего и четвертого поколения обычно используют усовершенствованные способы модуляции данных и поддерживают использование широкой полосы пропускания в радиоинтерфейсе, что может требовать реализации более сложных и дорогих радиоприемопередатчиков. Введение таких сложных приемопередатчиков в смартфон обычно является оправданным, поскольку смартфон обычно будет требовать более мощного процессора для выполнения функций, типичных для смартфона. Однако, как указано выше, существует пожелание использовать относительно недорогие и менее сложные устройства, которые, тем не менее, способны осуществлять связь, используя сети типа LTE.
С этой целью была предложена концепция так называемых ''виртуальных несущих'', работающих в пределах ширины полосы ''основной несущей'', например, как описано в находящихся на совместном рассмотрении патентных заявках Великобритании №№ GB 1101970.0 [2], GB 1101981.7 [3], GB 1101966.8 [4], GB 1101983.3 [5], GB 1101853.8 [6], GB 1101982.5 [7], GB 1101980.9 [8] и GB 1101972.6 [9]. Основным принципом, лежащим в основе концепции виртуальной несущей, является то, что частотный поддиапазон внутри более широкополосной основной несущей выполнен с возможностью использования в качестве автономной несущей, например, содержащей всю сигнализацию управления в пределах частотного поддиапазона. Преимущество этого подхода состоит в обеспечении несущей для использования оконечными устройствами низкой производительности, способными к работе только в относительно узких полосах частот. Это позволяет устройствам осуществлять связь в сетях типа LTE, не требуя от устройств поддержки работы в полной полосе частот. Уменьшая полосу пропускания сигнала, который должен декодироваться, требования к обработке переднего фронта (например, FFT, оценка канала, буферирование субкадра и т.д.) устройства, выполненного с возможностью действия на виртуальной несущей, снижаются, так как сложность этих функций обычно связана с шириной полосы принимаемого сигнала.
Однако, у некоторых реализаций подхода с ''виртуальной несущей'' существуют определенные потенциальные недостатки. Например, в соответствии с некоторыми предложенными подходами доступный спектр жестко делится между виртуальной несущей и основной несущей. Это жесткое разделение может быть неэффективным по ряду причин. Например, снижается пиковая скорость передачи данных, которая может поддерживаться высокоскоростными унаследованными устройствами, потому что высокоскоростные устройства могут планироваться только для участка ширины полосы (а не всей ширины полосы). Кроме того, когда ширина полосы делится таким образом, возможна потеря эффективности транкирования (существует статистическая потеря мультиплексирования).
Более того, в некотором отношении подход с виртуальной несущей представляет относительно существенное отклонение от существующих принципов действия для сетей типа LTE. Это означает, что должны потребоваться относительно существенные изменения в действующих стандартах, чтобы ввести концепцию виртуальной несущей в базу стандартов LTE, увеличивая, таким образом, практическую трудность развертывания этих предложенных реализаций.
Другое предложение по снижению требуемой сложности устройств, выполненных с возможностью связи через сети типа LTE, предлагается в дискуссионном документе R1-113113 от Pantech, представленном для совещания 3GPP, TSG-RAN WG1 #66bis в Чжухае, Китай, 10 октября - 14 октября 2011 г. [10]. Предложение предназначено для оконечных устройств пониженной производительности, которым должно выделяться ограниченное количество блоков физического ресурса по сравнению с устройством, полностью совместимым с LTE. Эти планирующие оконечные устройства средств ограничения могут реализовать свою функцию турбодекодирования более просто, снижая, таким образом, требуемую сложность обработки. Однако, хотя это может быть полезным при снижении производительности обработки, требуемой для турбодекодирования, существенные объемы требований к обработке устройствами связываются с функциями предварительной обработки цифровых сигналов, предшествующими турбодекодированию. Такие функции предварительной обработки цифровых сигналов содержат, например, FFT/IFFT (быстрое преобразование Фурье/обратное быстрое преобразование Фурье), оценку канала, коррекция, цифровую фильтрацию и т.д.
Соответственно, остается желание подходов, позволяющих относительно недорогим и несложным устройствам осуществлять связь, используя сети типа LTE.
Раскрытие изобретения
В соответствии с вариантом изобретения, обеспечивается способ работы базовой станции для осуществления связи с оконечным устройством в системе беспроводной связи, используя множество поднесущих, перекрывающих полосу частот системы, причем способ содержит этапы, на которых: передают управляющую информацию физического уровня для оконечного устройства, используя поднесущие, выбранные в полосе частот системы; и передают данные более высокого уровня для оконечного устройства, используя поднесущие, выбранные в заданной ограниченной полосе частот, при этом ограниченная полоса частот меньше полосы частот системы.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, ограниченная полоса частот определяется стандартом системы беспроводной связи.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, способ дополнительно содержит осуществление связи с оконечным устройством для совместного использования указания ограниченной полосы частот.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, указание ограниченной полосы частот передается во время процедуры установления соединения, при этом устанавливается соединение между базовой станцией и оконечным устройством.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, указание ограниченной полосы частот передается с использованием сигнализации управления радиоресурсом, RRC.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, указание ограниченной полосы частот передается совместно с блоком системной информации, SIB, системы беспроводной связи.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, указание ограниченной полосы частот передается с использованием радиоресурса, определяемого стандартом системы беспроводной связи.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, способ дополнительно содержит осуществление связи с оконечным устройством, чтобы совместно использовать указание радиоресурса, подлежащего использованию, для передачи указания ограниченной полосы частот.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, указание радиоресурса передается во время процедуры установления соединения, в которой устанавливается соединение между базовой станцией и оконечным устройством.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, указание радиоресурса передается вместе с блоком основной информации, ΜΙΒ, системы беспроводной связи.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, указание радиоресурса передается с использованием физического широковещательного канала системы беспроводной связи.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, указание радиоресурса передается базовой станцией, передающей управляющую информацию физического уровня, имеющую формат, выбранный для обеспечения указания радиоресурса.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, управляющая информация физического уровня заданного формата передается по физическому нисходящему каналу управления системы беспроводной связи.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, управляющая информация физического уровня для оконечных устройств содержит указание распределения ресурсов передачи данных более высокого уровня для оконечного устройства.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, управляющая информация физического уровня для оконечного устройства передается по физическому нисходящему каналу управления системы беспроводной связи.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, данные более высокого уровня для оконечного устройства передаются по физическому совместно используемому нисходящему каналу системы беспроводной связи.
В соответствии с вариантом изобретения, обеспечивается способ работы базовой станции для передачи данных оконечным устройствам в системе беспроводной связи, используя субкадры, содержащие множество символов, причем способ содержит этапы, на которых: передают управляющую информацию физического уровня от базовой станции первому оконечному устройству и второму оконечному устройству, используя первую группу символов в радиосубкадре; передают данные более высокого уровня от базовой станции первому оконечному устройству, используя вторую группу символов в радиосубкадре; и передают данные более высокого уровня от базовой станции второму оконечному устройству, используя третью группу символов в радиосубкадре, при этом количество символов в третьей группе меньше количества символов во второй группе.
В соответствии с вариантом изобретения, обеспечивается базовая станция для передачи данных оконечным устройствам в системе беспроводной связи, используя множество поднесущих, перекрывающих полосу частот системы, при этом базовая станция выполнена с возможностью передачи управляющей информации физического уровня оконечному устройству, используя поднесущие, выбранные по всей полосе частот системы; и передачи данных более высокого уровня для оконечного устройства, используя поднесущие, выбранные внутри заданной ограниченной полосы частот, причем ограниченная полоса частот меньше полосы частот системы.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, ограниченная полоса частот определяется стандартом системы беспроводной связи.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, базовая станция выполнена с возможностью связи с оконечным устройством для совместного использования указания ограниченной полосы частот.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, базовая станция выполнена с возможностью передачи указания ограниченной полосы частот во время процедуры установления соединения, в которой устанавливается соединение между базовой станцией и оконечным устройством.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, базовая станция выполнена с возможностью передачи указания ограниченной полосы частот, используя сигнализацию управления радиоресурсом, RRC.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, базовая станция выполнена с возможностью передачи указания ограниченной полосы частот вместе с блоком системной информации, SIB, системы беспроводной связи.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, базовая станция выполнена с возможностью передачи указания ограниченной полосы частот, используя радиоресурс, определяемый стандартом системы беспроводной связи.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, базовая станция выполнена с возможностью связи с оконечным устройством для совместного использования указания радиоресурса, подлежащего использованию для передачи указания ограниченной полосы частот.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления базовая станция выполнена с возможностью передачи указания радиоресурса во время процедуры установления соединения, в которой устанавливается соединение между базовой станцией и оконечным устройством.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, базовая станция выполнена с возможностью передачи указания радиоресурса вместе с блоком основной информации, ΜΙΒ, системы беспроводной связи.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, базовая станция выполнена с возможностью передачи указания радиоресурса, используя физический широковещательный канал системы беспроводной связи.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, базовая станция выполнена с возможностью передачи указания радиоресурса, передавая управляющую информацию физического уровня, имеющую формат, выбранный для обеспечения указания радиоресурса.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, базовая станция выполнена с возможностью передачи управляющей информации физического уровня заданного формата по физическому нисходящему каналу управления системы беспроводной связи.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, управляющая информация физического уровня оконечного устройства содержит указание распределения ресурсов передачи данных более высокого уровня для оконечного устройства.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, базовая станция выполнена с возможностью передачи управляющей информации физического уровня для оконечного устройства по физическому нисходящему каналу управления системы беспроводной связи.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, базовая станция выполнена с возможностью передачи данных более высокого уровня оконечному устройству по совместно используемому физическому нисходящему каналу системы беспроводной связи.
В соответствии с вариантом изобретения, обеспечивается базовая станция для передачи данных оконечным устройствам в системе беспроводной связи, используя радиосубкадры, содержащие множество символов, при этом базовая станция выполнена с возможностью передачи управляющей информации физического уровня от базовой станции первому оконечному устройству и второму оконечному устройству, используя первую группу символов в радиосубкадре, передачи данных более высокого уровня от базовой станции первому оконечному устройству, используя вторую группу символов в радиосубкадре, и передачи данных более высокого уровня передачи от базовой станции второму оконечному устройству, используя третью группу символов в радиосубкадре, при этом количество символов в третьей группе меньше количества символов во второй группе.
В соответствии с вариантом изобретения, обеспечивается система, содержащая базовую станцию, соответствующую любому из упомянутых выше вариантов изобретения, и оконечное устройство.
В соответствии с вариантом изобретения, обеспечивается способ работы оконечного устройства для приема данных от базовой станции в системе беспроводной связи, используя множество поднесущих, перекрывающих полосу частот системы, причем способ содержит этапы, на которых: принимают и буферируют управляющую информацию физического уровня, переданную базовой станцией на поднесущих, покрывающих полосу частот системы; принимают и буферируют данные более высокого уровня, переданные базовой станцией на поднесущих, покрывающих заданную ограниченную полосу частот, при этом ограниченная полоса частот меньше полосы частот системы и находится в ее пределах; обрабатывают буферированную управляющую информацию физического уровня для определения распределения данных более высокого уровня для оконечного устройства внутри ограниченной полосы частот; и обрабатывают буферированные данные более высокого уровня для извлечения из ограниченной полосы частот распределения буферированных данных более высокого уровня для оконечного устройства.
Следует понимать, что прием и буферирование управляющей информации физического уровня могут, в целом, содержать прием и буферирование ресурсов передачи, несущих управляющую информацию физического уровня. Например, ресурсы передачи могут быть элементами ресурса, содержащими управляющую информацию физического уровня. Элемент ресурса, например, в сети типа LTE, может содержать поднесущую на единственном символе. В этом контексте элемент ресурса может, таким образом, передавать единственный модуляционный символ (то есть, единственный модуляционный символ QPSK/16QAM/64QAM). Следует также понимать, что прием и буферирование данных более высокого уровня могут, в целом, содержать прием и буферирование ресурсов передачи, которые несут данные более высокого уровня.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, ограниченная полоса частот определяется стандартом системы беспроводной связи.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, способ дополнительно содержит связь с базовой станцией для совместного использования указания ограниченной полосы частот.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, указание ограниченной полосы частот передается во время процедуры установления соединения, в которой устанавливается соединение между оконечным устройством и базовой станцией.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, указание ограниченной полосы частот передается, используя сигнализацию управления радиоресурсом, RRC.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, указание ограниченной полосы частот передается вместе с блоком системной информации, SIB, системы беспроводной связи.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, указание ограниченной полосы частот передается, используя радиоресурс, определяемый стандартом системы беспроводной связи.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, способ дополнительно содержит связь с базовой станцией для совместного использования указания радиоресурса, подлежащего использованию для передачи указания ограниченной полосы частот.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, указание радиоресурса передается во время процедуры установления соединения, в которой устанавливается соединение между оконечным устройством и базовой станцией.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, указание радиоресурса передается вместе с блоком основной информации, ΜΙΒ, системы беспроводной связи.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, указание радиоресурса передается, используя физический широковещательный канал системы беспроводной связи.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, указание радиоресурса принимается оконечным устройством в качестве управляющей информации физического уровня, имеющей формат, выбранный базовой станцией для обеспечения указания радиоресурса.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, управляющая информация физического уровня заданного формата принимается оконечным устройством по физическому нисходящему каналу управления системы беспроводной связи.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, управляющая информация физического уровня содержит указание распределения ресурсов передачи для данных более высокого уровня.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, управляющая информация физического уровня принимается по физическому нисходящему каналу управления системы беспроводной связи.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, данные более высокого уровня принимаются по совместно используемому физическому нисходящему каналу системы беспроводной связи.
В соответствии с вариантом изобретения, обеспечивается способ работы мобильного устройства для приема данных в системе беспроводной связи, используя радиосубкадры, содержащие множество символов, причем способ содержит этапы, на которых: принимают и буферируют управляющую информацию физического уровня, переданную базовой станцией, используя первую группу символов в радиосубкадре; принимают и буферируют данные более высокого уровня, переданные базовой станцией, используя вторую группу символов радиосубкадра, при этом количество символов во второй группе меньше количества символов субкадра, доступного для передачи данных более высокого уровня другим оконечным устройствам; обрабатывают буферированную управляющую информацию физического уровня для определения распределения данных более высокого уровня для оконечного устройства в пределах второй группы символов в субкадре; и обрабатывают буферированные данные более высокого уровня для извлечения распределения данных более высокого уровня для оконечного устройства из второй группы символов в субкадре.
В соответствии с вариантом изобретения, обеспечивается мобильное оконечное устройство для приема данных от базовой станции в системе беспроводной связи, используя множество поднесущих, покрывающих полосу частот системы, при этом мобильное оконечное устройство выполнено с возможностью приема и буферирования управляющей информации физического уровня, передаваемой базовой станцией на поднесущих, покрывающих полосу частот системы; приема и буферирования данных более высокого уровня, передаваемых базовой станцией на поднесущих, покрывающих заданную ограниченную полосу частот, причем ограниченная полоса частот меньше полосы частот системы и находится в ее пределах; обрабатывают буферированную управляющую информацию физического уровня для определения распределения данных более высокого уровня для оконечного устройства в пределах ограниченной полосы частот; и обрабатывают буферированные данные более высокого уровня для извлечения распределения данных более высокого уровня для оконечного устройства из ограниченной полосы частот.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, ограниченная полоса частот определяется стандартом системы беспроводной связи.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, мобильное оконечное устройство выполнено с возможностью связи с базовой станцией для совместного использования указания ограниченной полосы частот.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, мобильное оконечное устройство выполнено с возможностью передачи указания ограниченной полосы частот во время процедуры установления соединения, в которой устанавливается соединение между мобильным оконечным устройством и базовой станцией.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, мобильное оконечное устройство выполнено с возможностью передачи указания ограниченной полосы частот, используя сигнализацию управления радиоресурсом, RRC.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, мобильное оконечное устройство выполнено с возможностью передачи указания ограниченной полосы частот вместе с блоком системной информации, SIB, системы беспроводной связи.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, мобильное оконечное устройство выполнено с возможностью передачи указания ограниченной полосы частот, используя радиоресурс, определяемый стандартом системы беспроводной связи.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, мобильное оконечное устройство выполнено с возможностью связи с базовой станцией для совместного использования указания радиоресурса, подлежащего использованию для передачи указания ограниченной полосы частот.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, мобильное оконечное устройство выполнено с возможностью указания радиоресурса во время процедуры установления соединения, в которой устанавливается соединение между мобильным оконечным устройством и базовой станцией.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, мобильное оконечное устройство выполнено с возможностью передачи указания радиоресурса вместе с блоком основной информации, ΜΙΒ, системы беспроводной связи.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, мобильное оконечное устройство выполнено с возможностью передачи указания радиоресурса, используя физический широковещательный канал системы беспроводной связи.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, мобильное оконечное устройство выполнено с возможностью приема указания радиоресурса посредством передачи управляющей информации физического уровня, имеющей формат, выбранный для обеспечения указания радиоресурса.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, мобильное оконечное устройство выполнено с возможностью приема указания радиоресурса в качестве управляющей информации физического уровня, имеющей формат, выбранный базовой станцией для обеспечения указания радиоресурса.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, управляющая информация физического уровня для оконечного устройства содержит указание распределения ресурсов передачи для данных более высокого уровня.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, мобильное оконечное устройство выполнено с возможностью приема управляющей информации физического уровня по физическому нисходящему каналу управления системы беспроводной связи.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, мобильное оконечное устройство выполнено с возможностью приема данных более высокого уровня по совместно используемому физическому нисходящему каналу системы беспроводной связи.
В соответствии с вариантом изобретения, обеспечивается мобильное оконечное устройство для передачи данных базовой станции в системе беспроводной связи, используя радиосубкадры, содержащие множество символов, при этом мобильное оконечное устройство выполнено с возможностью приема и буферирования управляющей информации физического уровня, передаваемой базовой станцией, используя первую группу символов радиосубкадра; приема и буферирования данных более высокого уровня, передаваемых базовой станцией, используя вторую группу символов радиосубкадра, при этом количество символов во второй группе меньше количества символов субкадра, доступных для передачи данных более высокого уровня другим оконечным устройствам; обработки буферированной управляющей информации физического уровня для определения распределения данных более высокого уровня для оконечного устройства в пределах второй группы символов в субкадре; и обрабатывают буферированные данные более высокого уровня для извлечения из второй группы символов в субкадре распределения данных более высокого уровня для оконечного устройства.
В соответствии с вариантом изобретения, обеспечивается система, содержащая базовую станцию и оконечное устройство, соответствующие любому из упомянутых выше вариантов изобретения.
Следует понимать, что признаки вариантов изобретения, описанные выше в отношении первого и других вариантов изобретения, одинаково применимы и могут объединяться с вариантами осуществления изобретения, соответствующими другим вариантам изобретения по мере необходимости, а не только в определенных комбинациях, описанных выше.
Краткое описание чертежей
Варианты осуществления настоящего изобретения теперь будут описаны в качестве примера со ссылкой только на сопроводительные чертежи, где подобные части предоставляются соответствующие ссылочными позициями цифры и на которых:
фиг. 1 - пример стандартной системы мобильной связи;
фиг. 2 - стандартный LTE-радиокадр;
фиг. 3 - поясняющий пример стандартного нисходящего LTE-радиосубкадра;
фиг. 4 - стандартная LTE-процедура ''задержки вызова'';
фиг. 5 - система беспроводной связи, соответствующей варианту осуществления изобретения;
фиг. 6 - два произвольных нисходящих субкадра, как их видит стандартное оконечное устройство, действующее в системе беспроводной связи, показанной на фиг. 5;
фиг. 7 - два произвольных нисходящих субкадра, как их видит оконечное устройство, действующее согласно варианту осуществления изобретения в системе беспроводной связи, показанной на фиг. 5;
фиг. 8 - блок-схема последовательности осуществления операций способа для оконечного устройства, действующего согласно варианту осуществления изобретения, присоединенного к системе беспроводной связи рисунка 5;
фиг. 9 - два произвольных нисходящих субкадра, как их видит оконечное устройство, действующее согласно другому варианту осуществления изобретения в системе беспроводной связи, соответствующей варианту осуществления изобретения.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 представлены некоторые основные функциональные возможности сети/системы 100 мобильной связи, действующей в соответствии с принципами LTE и которая может быть выполнена с возможностью реализации вариантов осуществления изобретения, как описано далее ниже. Различные элементы на фиг. 1 и их соответствующие режимы работы известны и определяются в соответствующих стандартах, руководимых органом 3GPP (RTM), а также описаны во многих книгах по данному вопросу, например, Holma Η. и Toskala [11]. Следует понимать, что рабочие варианты сети связи, которые не описываются конкретно ниже, могут быть реализованы в соответствии с любыми известными технологиями, например, согласно соответствующим стандартам.
Сеть 100 содержит множество базовых станций 101, соединенных с основной сетью 102. Каждая базовая станция обеспечивает зону 103 охвата (то есть, ячейку), внутри которой данные могут передаваться оконечным устройствам 104 и от них. Данные передаются от базовых станций 101 оконечным устройствам 104 внутри их соответствующих зон 103 охвата через нисходящий радиоканал. Данные передаются от оконечных устройств 104 базовым станциям 101 через восходящий радиоканал. Основная сеть 102 маршрутизирует данные к оконечным устройствам 104 и от них через соответствующие базовые станции 101 и обеспечивает такие функции, как аутентификация, управление мобильностью, заряд и так далее. Оконечные устройства могут также упоминаться как мобильные станции, оборудование пользователя (UE), оконечное устройство пользователя, мобильные радиосредства и т.д. Базовые станции могут также упоминаться как приемопередающие станции/узлы nodeBs/узлы e-nodeBs и т.д.
Системы мобильной связи, такие как те, которые расположены в соответствии с определенной 3GPP архитектурой Long Term Evolution (долгосрочного развития) (LTE) используют интерфейс на основе модуляции с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) для нисходящего радиоканала (так называемого OFDMA) и схему множественного доступа с частотным разделением и одиночной несущей (SC-FDMA) на восходящем радиоканале. На фиг. 2 показан нисходящий радиокадр 201 системы LTE на основе OFDM. Нисходящий радиокадр LTE передается от базовой станции LTE (известной как улучшенный узел Node В) и продолжается 10 мс. Нисходящий радиокадр содержит десять субкадров, каждый субкадр длится 1 мс. Основной сигнал синхронизации (PSS) и вторичный сигнал синхронизации (SSS) передаются в первом и шестом субкадрах кадра LTE. Физический широковещательный канал (РВСН) передается в первом субкадре кадра LTE.
На фиг. 3 показана сеть, поясняющая структуру примерного стандартного нисходящего субкадра LTE. Субкадр содержит заданное количество символов, передаваемых в течение периода длительностью 1 мс. Каждый символ содержит заданное количество ортогональных поднесущих, распределенных по полосе пропускания нисходящей несущей радиочастоты.
Субкадр, показанный в качестве примера на фиг. 3, содержит 14 символов и 1200 поднесущих, распределенных в полосе частот 20 МГц, и является первым субкадром в кадре (следовательно, он содержит РВСН). Самым малым распределением физического ресурса для передачи в LTE является блок ресурса, содержащий двенадцать поднесущих, передаваемых в одном субкадре. Для ясности, на фиг. 3 каждый индивидуальный элемент ресурса не показан, а вместо этого каждый индивидуальный прямоугольник в сетке субкадров соответствует двенадцати поднесущим, передаваемым на одном символе.
На фиг. 3 штриховкой показаны распределения ресурсов для четырех оконечных устройств LTE 340, 341, 342, 343. Например, распределение 342 ресурсов для первого оконечного устройства LTE (UE 1) распространяется на пять блоков по двенадцать поднесущих (то есть, 60 поднесущих), распределение 343 ресурсов для второго оконечное устройства LTE (UE2) распространяется на шесть блоков по двенадцать поднесущих (то есть, 72 поднесущих) и так далее.
Данные канала управления передаются в области 300 управления (обозначенный точечной штриховкой на фиг. 3) субкадра, содержащей первые n символов субкадра, где n может варьироваться между одним и тремя символами для ширины полосы канала 3 МГц или больше и где n может варьироваться между двумя и четырьмя символами для ширины полосы канала 1,4 МГц. Для обеспечения конкретного примера последующее описание относится к основным несущим с шириной полосы канала 3 МГц или больше, так что, максимальное значение n будет равно 3 (как в примере, показанном на фиг. 3). Данные, переданные в области 300 управления, содержат данные, передаваемые по физическому нисходящему каналу управления (PDCCH), физическому каналу индикатора формата управления (PCFICH) и физическому каналу индикатора HARQ (PHICH). Эти каналы передают управляющую информацию физического уровня.
Канал PDCCH содержит управляющую информацию, указывающую, какие поднесущие субкадра были распределены определенным оконечным устройствам LTE. Она может упоминаться как сигнализация/данные управления физического уровня. Таким образом, данные PDCCH, передаваемые в области 300 управления субкадра, показанного на фиг. 3, могут указывать, что для UE1 был выделен блок ресурсов, идентифицированный ссылочной позицией 342, что для UE2 был выделен блок ресурсов, идентифицированный ссылочной позицией 343, и так далее.
PCFICH содержит управляющую информацию, указывающую размер области управления (то есть, между одним и тремя символами для ширины полосы каналов 3 МГц или больше).
PHICH содержит данные HARQ (гибридного автоматического запроса), указывающие, были ли ранее переданные восходящие данные успешно приняты сетью.
Символы в центральной полосе 310 сетки ресурсов частота-время используются для передачи информации, содержащей основной сигнал синхронизации (PSS), вторичный сигнал синхронизации (SSS) и физический широковещательный канал (РВСН). Эта центральная полоса 310 обычно имеет ширину, равную 72 поднесущим (соответствует ширине полосы передачи 1,08 МГц). PSS и SSS являются сигналами синхронизации, которые, когда обнаруживаются, позволяют оконечному устройству LTE достигать кадровой синхронизации и определять идентификационные данные ячейки физического уровня улучшенного узла NodeB, передающего нисходящий сигнал. РВСН несет информацию о ячейке, содержащую блок основной информации (MIB), который содержит параметры, используемые оконечными устройствами LTE, чтобы должным образом получить доступ к ячейке. Данные, переданные индивидуальным оконечным устройствам LTE по совместно используемому физическому нисходящему каналу (PDSCH), могут быть переданы в других элементах ресурса субкадра. В целом, PDSCH передает комбинацию данных плоскость-пользователь и данных плоскость-управление нефизического уровня (таких как сигнализация управления радиоресурсом (RRC) и уровня без доступа (NAS)). Данные плоскость-пользователь и данные плоскость-управление нефизического уровня, переданные по PDSCH, могут упоминаться как данные более высокого уровня (то есть, данные, связанные с уровнем, более высоким, чем физический уровень).
На фиг. 3 также показана область PDSCH, содержащая системную информацию и распространяющаяся по ширине полосы R344. Стандартный субкадр LTE также будет содержать опорные сигналы, которые дополнительно обсуждаются ниже, но не показаны на фиг. 3 в целях ясности.
Количество поднесущих в канале LTE может изменяться в зависимости от конфигурации сети передачи. Обычно это изменение происходит от 72 поднесущих, содержащихся внутри ширины полосы канала 1,4 МГц, до 1200 поднесущих, содержащихся внутри ширины полосы канала 20 МГц (как схематично показано на фиг. 3). Как известно в технике, данные, переданные по PDCCH, PCFICH и PHICH, обычно распределяются на поднесущих по всей ширине полосы субкадра, чтобы обеспечить разнообразие частот. Поэтому стандартное оконечное устройство LTE должно быть способно принимать всю ширину полосы канала, чтобы принимать и декодировать область управления.
На фиг. 4 показан процесс ''задержки вызова'' LTE, то есть, процесс, проводимый оконечным устройством, чтобы оно могло декодировать нисходящие передачи, посылаемые базовой станцией через нисходящий канал. Используя этот процесс, оконечное устройство может идентифицировать фрагменты передач, которые содержит системную информацию для ячейки и, таким образом, декодировать информацию о конфигурации для ячейки.
Как можно видеть на фиг. 4, в стандартном режиме задержки вызова процедуры LTE, оконечное устройство сначала синхронизируется с базовой станцией (этап 400), используя PSS и SSS в центральной полосе, и затем декодирует РВСН (этап 401). Как только оконечное устройство выполнит этапы 400 и 401, оно синхронизировано с базовой станцией.
Для каждого субкадра оконечное устройство затем декодирует канал PCFICH, который распределяется по всей ширине полосы несущей 320 (этап 402). Как обсуждалось выше, несущая нисходящего канала LTE может иметь ширину до 20 МГц (1200 поднесущих) и стандартное совместимое с LTE оконечное устройство поэтому должно иметь возможность принимать и декодировать передачи в ширине полосы 20 МГц, чтобы декодировать PCFICH. Соответственно, на этапе декодирования PCFICH с полосой несущей 20 МГц, оконечное устройство работает с большей шириной полосы (ширина полосы R320), чем во время этапов 400 и 401 (ширина полосы R310), относящихся к синхронизации и декодированию РВСН.
Оконечное устройство затем определяет местоположение PHICH (этап 403) и декодирует PDCCH (этап 404), в частности, чтобы идентифицировать передачи системной информации и чтобы идентифицировать его персональные гранты по распределению. Гранты по распределению используются оконечным устройством, чтобы определить местоположение системной информации и определить местоположение его данных в PDSCH. Как системная информация, так и персональные гранты передаются по PDSCH и планируются в пределах полосы 320 несущей. Этапы 403 и 404 также требуют стандартного совместимого с LTE оконечного устройства, чтобы работать во всей ширине полосы R320 полосы несущей.
На этапах 402-404 оконечное устройство декодирует информацию, содержащуюся в области 300 управления субкадра. Как объяснено выше для LTE, в области 300 управления несущей могут находиться три упомянутые выше канала управления (PCFICH, PHICH и PDCCH), где область управления распространяется на диапазон R320 и занимает первые один, два или три символа OFDM каждого субкадра, как обсуждалось выше. В субкадре каналы управления обычно не используют все элементы ресурса внутри области 300 управления, но они рассеиваются по всей области, так что оконечное устройство LTE должно быть способно одновременно принимать всю область 300 управления, чтобы декодировать каждый из этих трех каналов управления.
Оконечное устройство может затем декодировать PDSCH (этап 405), который содержит системную информацию или данные, передаваемые для этого оконечного устройства.
Как объяснялось выше, в субкадре LTE канал PDSCH обычно занимает группы элементов ресурса, которые не находятся ни в области управления, ни в элементах ресурса, занятых PSS, SSS или РВСН. Данные в блоках 340, 341, 342 элементов ресурса, распределенные различным оконечным устройствам (UE) мобильной связи, показанным на фиг. 3, имеют меньшую ширину полосы, чем ширина полосы всей несущей, хотя чтобы декодировать эти блоки, оконечное устройство сначала принимает PDCCH, распределенный по частотному диапазону R320, чтобы определить, указывает ли PDCCH, что ресурс PDSCH распределяется для UE и должен декодироваться. Когда UE приняло весь субкадр, оно может затем декодировать PDSCH в соответствующем частотном диапазоне (если имеется), указанном с помощью PDCCH. Так например, UE 1, обсуждавшееся выше, декодирует всю область 300 управления, чтобы определить ее распределение ресурсов, и затем извлекает соответствующие данные из соответствующего блока 342 ресурса.
На фиг. 5 схематично показана система 500 связи, соответствующая варианту осуществления изобретения. Система 500 связи в этом примере основана, главным образом, на архитектуре типа LTE. По существу, многочисленные варианты действия системы 500 связи являются стандартными, хорошо известны и в интересах краткости здесь подробно не описываются. Варианты действия системы 500 связи, которые здесь конкретно не описываются, могут быть реализованы в соответствии с любыми известными технологиями, например, согласно стандартам LTE.
Система 500 связи одержит основную сеть (развитое пакетное ядро) 502, связанную с радиосетью. Радиосеть содержит базовую станцию (evolved-nodeB) 504, первое оконечное устройство 506 и второе оконечное устройство 508. Конечно, следует понимать, что практически радиосеть может содержать множество базовых станций, обслуживающих большее число оконечных устройств через различные ячейки связи. Однако, на фиг. 5 в интересах простоты показана только одна базовая станция и два оконечных устройства.
Как и в случае стандартной сети мобильной радиосвязи, оконечные устройства 506, 508 располагаются так, чтобы передавать данные к базовой станции (приемопередающей станции) 504 и от нее. Базовая станция, в свою очередь, средствами связи соединяется с обслуживающим шлюзом, S-GW, (не показан) в базовой сети, который выполнен с возможностью маршрутизации и управления услугами мобильной связи к оконечным устройствам в системе 500 связи через базовую станцию 504. Чтобы поддерживать управление мобильностью и соединяемостью, базовая сеть 502 также содержит объект управления мобильностью (не показан), управляющий улучшенной пакетной службой, EPS, соединениями с оконечными устройствами 506, 508, действующими в системе связи, основываясь на абонентской информации, хранящейся в домашнем абонентском сервере, HSS. Другие сетевые компоненты в базовой сети (также не показаны для простоты) содержат функцию загрузки и ресурса, PCRF, и сетевой шлюз пакетной передачи данных, PDN-GW, которые обеспечивают соединение от базовой сети 502 к внешней сети пакетной передачи данных, например, Интернету. Как отмечено выше, работа различных элементов системы 500 связи, показанной на фиг. 5, в большой степени может быть стандартной, за исключением модификаций, чтобы обеспечить функциональные возможности в соответствии с вариантами осуществления изобретения, обсуждающимися здесь.
В этом примере предполагается, что первое оконечное устройство 506 является стандартным оконечным устройством типа смартфона, осуществляющим связь с базовой станцией 504. Таким образом и так, как обычно, это первое оконечное устройство 504 содержит приемопередающий блок 506а для передачи и приема радиосигналов и блок 506b контроллера, выполненный с возможностью управления смартфоном 506. Блок 506b контроллера может содержать блок процессора, который должным образом конфигурирован/запрограммирован, чтобы обеспечить требуемые функциональные возможности, используя стандартное программирование/способы конфигурации для оборудования в системах беспроводной связи. Приемопередающий блок 506а и блок 506b контроллера схематично показаны на фиг.5 как отдельные элементы. Однако, следует понимать, что функциональные возможности этих блоков могут обеспечиваться самыми разными способами, например, используя единую соответственно запрограммированную интегральную схему. Как следует понимать, смартфон 506, в целом, будет содержать различные другие элементы, связанные с его операционными функциональными возможностями.
В этом примере предполагается, что второе оконечное устройство 508 является оконечным устройством связи машинного типа (МТС). Как обсуждалось выше, эти типы устройства могут обычно характеризоваться как полуавтономные или автономные устройства беспроводной связи, передающие небольшие объемы данных. Примерами являются так называемые смарт-измерители, которые могут, например, располагаться в доме клиента и периодически передавать обратно на центральный сервер МТС информацию, относящуюся к потреблению клиентом коммунальных услуг, таких как газ, вода, электричество и так далее. МТС-устройства могут в некотором отношении рассматриваться как устройства, которые могут поддерживаться каналами передачи с относительно малой шириной полосы, имеющими относительно низкое качество обслуживания (QoS), например, с точки зрения задержки. Здесь предполагается, что оконечное МТС-устройство 508 на фиг.5 является таким устройством.
Аналогично смартфону 506, МТС-устройство 508 содержит блок 508а приемопередатчика для передачи и приема радиосигналов и блок 508b контроллера, выполненный с возможностью управления МТС-устройством 508. Блок 508b контроллера может содержать блок процессора, соответственно вьшолненный/запрограммированный для обеспечения требуемых функциональных характеристик, описанных здесь, используя стандартные технологии программирования/конфигурации оборудования в системах беспроводной связи. Блок 508а приемопередатчика и блок 508b контроллера для простоты представления схематично показаны на фиг. 5 как отдельные элементы. Однако, следует понимать, что функциональные возможности этих блоков могут обеспечиваться самыми разными способами, следуя установившейся в технике практике, например, используя единую соответственно запрограммированную интегральную схему. Следует понимать, что МТС-устройство 508, в целом, будет содержать и различные другие элементы, связанные с его рабочими функциональными возможностями.
Базовая станция 504 содержит блок 504а приемопередатчика для передачи и приема радиосигналов и блок 504b контроллера, выполненный с возможностью управления базовой станцией 504. Блок 504b контроллера может содержать блок процессора, который соответственно выполнен с возможностью/запрограммирован на обеспечение требуемых описанных здесь функциональных возможностей, используя стандартные технологии программирования/конфигурации для оборудования в системах беспроводной связи. Блок 504а приемопередатчика и блок 504b контроллера для простоты представления схематично показаны на фиг. 5 как отдельные элементы. Однако, следует понимать, что функциональные возможности этих блоков могут быть обеспечены самыми разными способами, известными в технике, например, используя единую соответственно запрограммированную интегральную схему. Следует понимать, что базовая станция 504, в целом, будет содержать и различные другие элементы, связанные с ее рабочими функциональными возможностями.
Таким образом, базовая станция 504 выполнена с возможностью передачи данных с помощью смартфона 506 по первому звену 510 радиосвязи и передачи данных с помощью МТС-устройства 508 по второму звену 512 радиосвязи.
Здесь предполагается, что базовая станция 504 выполнена с возможностью связи со смартфоном 506 по первому звену 510 радиосвязи в соответствии с установленными принципами связи на LTE-основе.
На фиг. 6 схематично представлены два произвольных нисходящих субкадра (обозначенных как субкадр n и субкадр n+1), как их видит смартфон 506 в соответствии с установленными стандартами LTE, как обсуждалось выше. Каждый субкадр является, в сущности, упрощенной версией субкадра, представленного на фиг.3. Таким образом, каждый субкадр содержит область 600 управления, поддерживающую каналы PCFICH, PHICH и PDCCH, как обсуждалось выше, и области 602 PDSCH 602 для передачи данных более высокого уровня (например, данные плоскость-пользователь и сигнализация плоскость-управление нефизического уровня) соответствующим оконечным устройствам, таким как смартфон 506, а также системной информации, как опять же обсуждалось выше. Для задания конкретного примера, ширина полосы (BW) частот несущей, с которой связаны субкадры, принимается равной 20 МГц. Также, на фиг. 6 схематично показан черной штриховкой пример распределений нисходящего канала PDSCH 604 для смартфона 506. В соответствии с определенными стандартами и как обсуждалось выше, индивидуальные оконечные устройства получают свои конкретные распределения нисходящего канала для субкадра из PDCCH, переданного в области управления 600 субкадра. Для произвольного примера, показанного на фиг. 6, смартфону 506 выделяются ресурсы нисходящего канала, перекрывающие относительно небольшую часть ширины полосы 20 МГц вблизи верхнего края несущей частоты в субкадре n, и выделяется большая часть доступной ширины полосы 20 МГц на более низкой частоте в субкадре n+1. Конкретные распределения ресурсов PDSCH для смартфона определяются планировщиком в сети, основываясь на данных, необходимых для устройства в соответствии со стандартными технологиями.
Хотя смартфону 506 обычно выделяется только подмножество доступных ресурсов PDSCH в любом заданном субкадре, эти ресурсы могут быть выделены смартфону 506 где угодно во всей ширине полосы (BW) PDSCH. Соответственно, смартфон сначала примет и буферирует весь субкадр. Затем смартфон 506 обрабатывает субкадр, чтобы декодировать PDCCH для определения, какие ресурсы распределяются на PDSCH, и затем обрабатывает данные, полученные во время символов PDSCH, и извлекает оттуда соответствующие данные более высокого уровня.
Таким образом, как показано на фиг. 6, смартфон 506, представленный на фиг. 5, буферирует для каждого субкадра всю область 600 управления (заштрихована темно-серым на фиг. 6) и всю область PDSCH 602 (передается в ресурсах, содержавших в областях, заштрихованных светло-серым и черным на фиг. 6), и извлекает данные более высокого уровня, выделенные смартфону (переданные в ресурсах, содержащихся в области, заштрихованной черным на фиг. 6) из области 602 PDSCH, основываясь на информации о распределении, переданной в области 600 управления.
Изобретатель выяснил, что необходимость для оконечных устройств буферировать и обрабатывать каждый полный субкадр, чтобы идентифицировать и извлечь то, что обычно будет только небольшой частью общих ресурсов PDSCH, содержащихся в субкадре для оконечного устройства, создает существенные потери при обработке. Соответственно, изобретатель предложил подходы, согласно которым примерные варианты осуществления изобретения могут позволить оконечному устройству, например, МТС-устройству, работать, в целом, в соответствии с принципами существующих сетей, но без необходимости буферировать и обрабатывать весь субкадр, чтобы идентифицировать и извлекать из этого субкадра его собственные данные более высокого уровня.
Это может быть достигнуто в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения посредством установки заранее ограниченной полосы частот, внутри которой данные более высокого уровня, например, на канале PDSCH в LTE, могут быть переданы от базовой станции оконечному устройству, в котором ограниченная полоса частот является более узкой, чем общая полоса частот системы (полоса частот несущей), используемая для передачи управляющей информации физического уровня, например, по каналу PDCCH в LTE. Таким образом, базовая станция может быть выполнена с возможностью распределения только нисходящих ресурсов для оконечного устройства на канале PDSCH внутри ограниченной полосы частот. Поскольку оконечное устройство знает заранее, что ресурсы PDSCH будут ему выделены только внутри ограниченной полосы частот, оконечное устройство не должно буферировать и обрабатывать ресурсы PDSCH за пределами заранее определенной ограниченной полосы частот. Этот принцип правило схематично показан на фиг. 7.
На фиг. 7 схематично представлены два произвольных нисходящих субкадра (обозначенных как субкадр n и субкадр n+1), как их видит МТС-устройство 508, в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Фиг. 7 в некотором отношении подобен фиг. 6 и аспекты фиг. 7, которые точно соответствуют аспектам фиг. 6, повторно подробно не описываются.
В этом примере предполагается, что как базовая станция 504, так и МТС-устройство 508, оба, имеют заранее установленные те данные более высокого уровня, которые должны передаваться с базовой станции на МТС-устройство только внутри ограниченной полосы частот, определенной верхней и нижней частотами f1# и f2#, (полоса частот Δf). В этом примере ограниченная полоса частот охватывает центральную часть всей полосы частот BW системы (несущей). Для конкретного примера, ограниченная полоса частот здесь предполагается имеющей ширину полосы (Δf) 1,4 МГц и находится в центре всей полосы частот системы (то есть, f1#=fc-Δf/2 и f2#=fc+Δf/2, где fc - центральная частота полосы частот системы). Существуют различные механизмы, посредством которых полоса частот может быть установлена/совместно использоваться базовой станцией и оконечным устройством, и некоторые из них обсуждаются дополнительно ниже.
Фиг. 7 представляет штриховкой участки каждого субкадра, для которых МТС-устройство 508 расположено так, чтобы буферировать элементы ресурса, готовые к обработке. Буферированная часть каждого субкадра содержит область 600 управления, предоставляющую стандартную управляющую информацию физического уровня, такую как каналы PCFICH, PHICH и PDCCH, как обсуждалось выше, и ограниченную область 702 PDSCH. Области 600 управления физического уровня, которые буферируются МТС-устройством 508, являются теми же самыми областями 600 управления физического уровня, которые буферируются устройством 506 смартфона, как представлено на фиг.6. Однако, области 702 PDSCH, несущие данные более высокого уровня, которые буферируются МТС-устройством 508, меньше, чем области 602 PDSCH, буферированные устройством 506 смартфона, как представлено на фиг. 6. Это возможно, поскольку, как отмечено выше, в соответствии с вариантом осуществления изобретения базовая станция 504 адаптируется таким образом, чтобы данные более высокого уровня на канале PDSCH могли быть распределены оконечному устройству 508 только на поднесущих внутри ограниченной полосы частот f1# - f2# и оконечное МТС-устройство 508 ''знает'' это и поэтому может быть выполнено с возможностью игнорирования (то есть, без буферирования) ресурсов PDSCH, которые находятся за пределами ограниченной полосы частот, внутри которой оконечному устройству потенциально могут выделяться нисходящие ресурсы.
На фиг. 7 черной штриховкой также схематично показаны примерные распределения 704 нисходящего канала PDSCH для МТС-устройства 508 внутри ограниченной полосы частот. МТС-устройство 508 может быть выполнено с возможностью получения конкретных нисходящих выделений 704 ему PDSCH для каждого субкадра из PDCCH, переданного в области 600 управления субкадра в соответствии с определенными стандартами. То есть, чтобы реализовать вариант осуществления изобретения, принципы передачи МТС-устройству 508 выделений 704 нисходящего канала, которые распределяются в пределах ограниченной полосы частот, не нуждаются в изменении. МТС-устройству 508 обычно будет выделяться только подмножество ресурсов PDSCH в пределах ограниченной полосы частот в любом заданном субкадре, хотя в соответствии с вариантом осуществления изобретения, эти ресурсы устройству МТС 508 могут быть выделены где угодно в ограниченной полосе частот. Соответственно, МТС-устройство прежде всего примет и буферирует всю область 600 управления и всю ограниченную полосу 702 частот в субкадре. МТС-устройство 508 затем обрабатывает область управления, чтобы декодировать PDCCH для определения, какие ресурсы выделяются на PDSCH внутри ограниченной полосы частот, и затем обрабатывает данные, буферированные во время символов PDSCH внутри ограниченной полосы частот, и извлекает оттуда соответствующие данные более высокого уровня.
Таким образом, как показано на фиг. 7, МТС-устройство 508, представленное на фиг. 5, для каждого субкадра буферирует всю область 600 управления (переданную в ресурсах, содержащихся в области, заштрихованной темно-серым на фиг. 7) и область 702 PDSCH с ограниченной полосой частот (передаваемой в ресурсах, содержащихся в области, заштрихованной светло-серым и черным на фиг. 7) и извлекает данные более высокого уровня, распределенные МТС-устройству (переданные в ресурсах, содержавших области, заштрихованной черным на фиг. 7), из ограниченных областей 702 канала PDSCH, основываясь на информации о распределении, переданной в области 600 управления.
В одном из примеров основанной на LTE реализации варианта осуществления изобретения каждый субкадр содержит 14 символов (временных слотов), с помощью канала PDCCH переданных на первых трех символах, и PDSCH передается на остальных 11 символах. Дополнительно, система беспроводной связи, рассматриваемая в этом примере, должна работать в полосе частот системы 20 МГц (100 блоков ресурса) с заранее установленной ограниченной полосой частот 1,4 МГц (шесть блоков ресурса) определенной для связи с оконечными устройствами, работающими в соответствии с вариантом осуществления изобретения.
В этом случае, стандартное оконечное устройство, такое как смартфон 506, показанный на фиг. 5, должно буферировать область из 100 блоков ресурса (20 МГц) с помощью 14 символов, которые составляют 1400 элементов. Однако, оконечное устройство, соответствующее варианту осуществления изобретения, такое как МТС-устройство 508, показанное на фиг. 5, может буферировать только область управления, составляющую 100 блоков ресурса (20 МГц), с помощью 3 символов и ограниченную область PDSCH, составляющую 6 блоков ресурса (1,4 МГц) с помощью 11 символов. Соответственно, оконечное устройство, работающее в соответствии с этим примерным вариантом осуществления изобретения, буферирует в общей сложности (100×3)+(6×11)=366 элементов. Это значительно меньше (приблизительно более, чем в четыре раза), чем 1400 элементов, буферируемых стандартным устройством. Это имеет предпочтительные последствия с точки зрения уменьшения объема памяти и требований к производительности обработки, например, с точки зрения обработки оценки канала для оконечного устройства, принимающего данные более высокого уровня только в пределах ограниченной полосы частот. Следовательно, в сети могут поддерживаться оконечные устройства, имеющие пониженную производительность по сравнению с минимальными требованиями стандартного оконечного устройства. Дополнительно, поддерживая работу во всей полосе частот системы для управляющей информации физического уровня (которая используется всеми оконечными устройствами), оконечное устройство может работать в соответствии с вариантом осуществления изобретения в системе беспроводной связи, которая также поддерживает стандартные оконечные устройства способом, прозрачным для стандартных оконечных устройств.
Конечно, следует понимать, что используемые здесь конкретные числовые параметры предоставлены просто для конкретного примера и другие реализации изобретения могут приспосабливать другие параметры, например, другие полосы частот и места расположения ограниченной полосы частот.
Есть много различных способов, с помощью которых информация об ограниченной полосе частот может быть установлена/совместно использоваться между базовой станцией и оконечным устройством.
В некоторых случаях ограниченная полоса частот может быть стандартизирована внутри системы беспроводной связи. Например, можно решить, чтобы любое оконечное устройство и базовая станция, которые должны работать внутри системы беспроводной связи в соответствии с реализацией варианта осуществления изобретения, приняли ограниченную полосу частот с шириной полосы 1,4 МГц и расположенную в центре полосы частот системы. (Конечно, могут определяться и другие параметры, например, определение верхнего и нижнего частотных пределов для стандартизированной ограниченной ширины полосы частот вместо центральной частоты и полосы частот). Это обеспечивает простой подход, но с ограниченной гибкостью. Следует понимать, что ограниченная полоса частот может быть установлена базовой станцией и оконечным устройством различными способами, основываясь на заданных стандартах. Например, вместо того, чтобы явно определить ограниченный частотный диапазон, механизм получения диапазона может быть определен в соответствующих стандартах. Например, стандарты могут указывать, что все оконечные устройства должны принять заданную полосу частот в качестве ограниченной полосы частот и вывести расположение ограниченной полосы частот из идентификатора, который известен как базовой станции, так и оконечному устройству. Например, в простой реализации оконечные устройства, связанные с IMSI с нечетным номером, могут принять первое расположение для ограниченной полосы частот, в то время как оконечные устройства, связанные с четным IMSI, могут принять для ограниченной полосы частот второе расположение. Это обеспечивает для многочисленных ограниченных полос частот, которые должны обеспечиваться на основе заданных стандартов, что в любом заданном субкадре может распределяться большее количество оконечных устройств с пониженной производительностью.
Однако, чтобы улучшить общую гибкость планирования, в некоторых реализациях для ограниченной полосы частот может быть предпочтительным выбирать такую ограниченную полосу базовой станцией и передавать ее заранее оконечному устройству, например, во время процедуры подключения ячейки. Рабочие возможности оконечного устройства будут обычно устанавливать некоторые пределы для ограниченной полосы частот, которая может использоваться. Например, данное оконечное устройство может быть неспособно работать, используя ограниченную полосу частот, имеющей ширину полосы выше некоторого порога. Это может быть учтено при стандартизации, например, ограничивая максимальную полосу частот, которая может быть установлена базовой станцией для ограниченной полосы частот, или основываясь на обмене сообщениями о производительности между базовой станцией и оконечным устройством.
Базовая станция может, например, быть выполнена с возможностью передачи информации об ограниченной полосе частот, которая должна использоваться для связи с оконечным устройством пониженной производительности, используя сигнализацию RRC (управление радиоресурсом). Некоторые примеры того, как это может быть достигнуто, здесь описываются в контексте реализации на основе LTE для варианта осуществления изобретения. Здесь предполагается, что оконечное устройство пониженной производительности имеет производительность, достаточную только для буферирования и обработки области управления, и широкую ограниченную полосу частот 1,4 МГц области PDSCH в каждом субкадре, который оно принимает.
В соответствии с этим примерным вариантом осуществления предполагается, что оконечное устройство с пониженной производительностью стремится соединиться с базовой станцией, следуя широко известным стандартным процедурам подключения ячейки, как показано на фиг. 4 и обсуждалось выше. Таким образом, оконечное устройство пониженной производительности первоначально принимает сигналы синхронизации и декодирует канал РВСН, использующий широко известные стандартные технологии. Оконечное устройство способно это сделать, потому что, как показано на фиг. 3, расположения сигналов синхронизации и РВСН определяются и фиксируются и дополнительно они перекрывают частотный диапазон, который оконечное устройство способно буферировать и обработать. Соответственно, оконечное устройство может достигнуть синхронизации и считывать РВСН, используя широко известные стандартные технологии. Это позволяет оконечному устройству выводить информацию, переносимую в блоке основной информации (ΜΙΒ), которая в конечном счете позволяет оконечному устройству характеризовать ячейку в той степени, чтобы она была способна декодировать PDCCH. Однако, чтобы полностью охарактеризовать ячейку, оконечное устройство должно также декодировать системную информацию, которая переносится в блоке(-ах) системной информации (SIB). В соответствии с этим примерным вариантом осуществления, предполагается, что одним из вариантов характеризации ячейки, переносимой в SIB, является определение ограниченной ширины полосы частот, которая должна использоваться базовой станцией. Например, SIB может модифицироваться так, чтобы нести индикацию о верхней и нижней частотах для ограниченной полосы частот или центральную частоту и ширину полосы. Однако, для оконечного устройства, чтобы установить ограниченную полосу частот, которая должна использоваться базовой станцией, оконечное устройство в этом примере должно считывать SIB.
В стандартной системе на основе LTE SIB передается внутри области PDSCH каждого субкадра на поднесущих, идентифицированных, используя PDCCH. Таким образом, стандартное оконечное устройство может просто буферировать и обрабатывать весь субкадр, чтобы сначала определить из PDCCH, на каких поднесущих располагается SIB, и соответственно декодировать SIB. Однако, чтобы позволить оконечному устройству с пониженной производительностью, которое неспособно буферировать и обработать весь субкадр, получить SIB, может обеспечиваться указатель на расположение SIB в соответствии с вариантами осуществления изобретения. Есть несколько возможных технологий для указания расположения SIB.
Например, РВСН может модифицироваться, чтобы указать частотный диапазон, внутри которого существует SIB. РВСН содержит запасные биты, которые в настоящий момент не используются и могут использоваться, чтобы указать частотный диапазон, внутри которого существует SIB. Оконечное устройство с пониженной производительностью может, таким образом, определить частотный диапазон, в котором передается SIB, и затем буферировать и обработать соответствующую часть области PDSCH, чтобы считать SIB.
Другой подход должен определить специально форматированный сигнал внутри области управления (то есть, области, которые содержат PCFICH, PHICH и PDCCH, как описано выше) указать частотный диапазон, в котором постоянно присутствует SIB. В соответствии с установленными технологиями, CRC сигнала PDCCH является XOR с временным идентификатором радиосети (RNTI), поэтому сигнал PDCCH декодируется (демаскируется) только оконечным устройством или группой оконечных устройств, которым направлен PDCCH (то есть, оконечным устройствам, связанным с RNTI). Соответственно, специально форматированный сигнал внутри области управления может, например, быть сигналом PDCCH, CRC которого является XOR с RNTI, связанным с оконечными устройствами пониженной производительности, например, в этом примере, с МТС-устройствами. Такой RNTI может, например, упоминаться как MTC-RNTI. Этот специальный сигнал PDCCH может, например, указывать сообщение ''распределение О нисходящих ресурсов'', которое обычно используется, чтобы указать, какие блоки ресурса (эквивалентные частотам), которые выделены оконечному устройству, связаны с соответствующим RNTI. Однако, в соответствии с вариантом осуществления изобретения, оконечное устройство пониженной производительности может быть выполнено с возможностью интерпретации этой информации как индикации частотного диапазона f1-f2, в пределах которого может существовать SIB. Оконечное устройство может затем стремиться декодировать SIB в этом частотном диапазоне. Специальный формат PDCCH, такой как этот, может обеспечиваться только в некоторых субкадрах, но не во всех. Например, этот ''определяющий местоположение SIB'' сигнал PDCCH может существовать в первом субкадре (субкадр 0) каждого кадра, для которого номер системного кадра (SFN) mod64=0. Следует понимать, что распределения ресурса, отличные от ''распределения 0 нисходящего ресурса'' могут альтернативно использоваться для передачи информацию о частотах SIB. На фиг. 8 представлена блок-схема последовательности выполнения операций этого подхода.
Таким образом, на этапе S1 на фиг. 8 оконечное устройство пониженной производительности стремится декодировать PDCCH, используя RNTI, связанный с оконечным устройством пониженной производительности (MTC-RNTI). Обработка затем переходит к этапу S2.
На этапе S2 оконечное устройство пониженной производительности определяет, является ли PDCCH одним из специальных форматов для ''определения местоположения SIB'' (то есть, может ли он декодироваться, используя MTC-RNTI, чтобы получить сообщение ''распределение 0 ресурсов нисходящего канала''). Если оконечное устройство решает, что PDCCH не является ''определением местоположения SIB'', обработка переходит к ответвлению, отмеченному ''N'' обратно к этапу S1, где оконечное устройство стремится декодировать последующий PDCCH. Однако, если оконечное устройство решает, что PDCCH является ''определением местоположения SIB'', обработка переходит к ответвлению, отмеченному как ''Υ'', чтобы двигаться к этапу S3.
На этапе S3 оконечное устройство получает индикацию частоты, в пределах которой должен быть найден SIB, из декодированного сообщения ''определения местоположения SIB'' PDCCH. Таким образом, оконечное устройство определяет из этого сообщения частотный диапазон, в котором SIB может присутствовать в будущих субкадрах. Далее обработка переходит к этапу S4.
На этапе S4 оконечное устройство буферирует область управления и область PDSCH, соответствующие частотному диапазону f1-f2, определенному на этапе S3. Оконечное устройство затем переходит к декодированию PDCCH, используя стандартные технологии определения поднесущих, на которых переносятся SIB (то есть, используя SI-RNTI), и получает SIB из буферированной области PDSCH. Таким образом, оконечное устройство ''знает'' из этапа S3, что поднесущие, несущие SIB, будут находиться в частотном диапазоне f1-f2, и на этапе S4 оконечное устройство определяет фактический набор поднесущих внутри диапазона частот f1-f2, который используется, чтобы нести SIB в субкадре. Обработка затем переходит к этапу S5.
На этапе S5 оконечное устройство пониженной производительности определяет, был ли SIB успешно получен на этапе S4. Если SIB не получен, обработка следует по ветви, обозначенной ''N'', обратно к этапу S4, где оконечное устройство стремится декодировать последующий PDCCH. Однако, если оконечное устройство определяет, что SIB был получен, обработка следует ветви, обозначенной ''Y'', чтобы перейти к этапу S6.
На этапе S6 оконечное устройство получает из SIB информацию об ограниченной полосе частот (например, верхняя и нижняя частоты f1* и f2*). Точный способ, которым информация об ограниченной полосе частот переносится блоком SIB, будет зависеть от текущей реализации. Обработка затем переходит к этапу S7, где процесс подключения управления радиоресурсом может быть продолжен. Информация об ограниченной полосе частот, определяемая верхней и нижней частотами f1* и f2*, передаваемая посредством SIB таким способом, может использоваться для определения ограниченной полосы частот для последовательной передачи данных более высокого уровня, как описано выше, или может использоваться просто для определения ограниченной полосы частот для последующей сигнализации соединения RRC, с заменой ограниченной полосы частот на передачу данных более высокого уровня, определяемую последующей сигнализацией соединения RRC.
Другой механизм обеспечения, при котором оконечное устройство пониженной производительности, соответствующее варианту осуществления изобретения, может получить SIB, состоит в размещении SIB, которое должно быть определено в дополненных технических требованиях 3GPP (стандарте). Например, соответствующие технические требования могут быть дополнены, чтобы указать расположение первого блока SIB (SIB1). Расположения последующих блоков SIB (SIB2, SIB3, SIB4 …, и т.д.) не должны стандартизироваться, поскольку расположения этих SIB могут быть предоставлены в предшествующем SIB. Например, первый блок SIB (в стандартизированном расположении) может указывать оконечным устройствам, где находятся последующие блоки SIB. Например, SIB1 может находиться в известном месте в пространстве частот и частотный диапазон f1-f2, в котором находятся SIB2-SIB11, может быть сообщен в SIB1.
Другой механизм обеспечения, при котором оконечное устройство пониженной производительности, соответствующее варианту осуществления изобретения, может получить SIB, состоит в ограничении SIB (например, в стандартных технических требованиях) так, чтобы он всегда появлялся в одном и том же месте от кадра к кадру, но без указания конкретного расположения. Если, например, SIB повторяется каждые 64 кадра, оконечное устройство может получить расположение SIB, используя PDCCH в кадре 0. Оконечное устройство может быть неспособно декодировать SIB в кадре 0, потому что оконечное устройство не может знать заранее, в пределах каких частот f1 и f2 находится SIB, и поэтому не могло иметь возможности буферировать необходимый частотный диапазон (кроме как при совпадении). Однако, основываясь на расположении SIB, полученном из PDCCH в субкадре 0, и предполагая, что SIB ограничивается расположением в том же самом частотном диапазоне в кадре 64, оконечное устройство может буферировать соответствующие частоты в кадре 64, чтобы получить SIB.
Когда SIB получен оконечным устройством пониженной производительности, используя любую из упомянутых выше технологий, оконечное устройство способно получить ограниченную полосу частот, которая будет использоваться базовой станцией для дополнительных связей, поскольку она может легко осуществить связь посредством SIB согласно любой заранее установленной технологии. Таким образом, оконечное устройство знает о том, какие частотные диапазоны будут использоваться для сигнализации соединения RRC для оконечных устройств пониженной производительности. Например, диапазон может быть определен как частоты, перекрывающие f1*-f2*.
Оконечное устройство может затем перейти к соединению с сетью, поддерживаемой базовой станцией, используя PRACH (физический канал произвольного доступа). Оконечное устройство может быть выполнено с возможностью приема ''реакции произвольного доступа'' только в пределах частотного диапазона f1*-f2*, и базовая станция (eNodeB) может соответственно быть выполнена с возможностью посылки ответных сообщений произвольного доступа оконечным устройствам пониженной производительности только в этом частотном диапазоне.
Оконечное устройство пониженной производительности может затем завершить свой процесс соединения RRC широко распространенным стандартным способом, за исключением только приема (то есть, буферизации данных) реакций от сети в частотном диапазоне f1*-f2*, причем базовая станция выполнена с возможностью реакции только в этом диапазоне. В соответствии со стандартными процедурами соединения RRC оконечное устройство примет сообщение ''установки несущей радиосигнала''. Это сообщение может быть адаптировано, чтобы указать новый частотный диапазон f1#-f2#, который должен использоваться базовой станцией в качестве ограниченной полосы частот, в которой должны передаваться данные более высокого уровня. Ограниченная полоса частот f1#-f2# может быть специально предназначенной для оконечного устройства или может применяться к множеству оконечных устройств (например, группе UE) в зависимости от текущей реализации.
На данном этапе оконечное устройство пониженной производительности знает ограниченную полосу частот, которую базовая станция будет использовать для передачи данных более высокого уровня оконечному устройству. Соответственно, оконечное устройство может перейти к буферизации PDCCH и ограниченной полосе частот PDSCH и базовая станция может перейти только к распределению оконечному устройству ресурсов нисходящего канала PDSCH внутри ограниченной полосы частот, так чтобы данные более высокого уровня могли быть переданы от базовой станции оконечному устройству, как описано выше, например, со ссылкой на фиг. 7.
Хотя соединение является текущим, частотный диапазон f1#-f2# может модифицироваться для заданного оконечного устройства (то есть, диапазон частот, которые оконечное устройство должно буферировать для декодирования, может изменяться в течение времени жизни соединения). Изменение в ограниченной полосе частот f1#-f2# может быть сообщено, используя сигнализацию RRC или сигнализацию MAC. Например, заменяемые значения для f1# и f2# могут быть кодированы в заголовке MAC блоков PDU, передаваемых оконечному устройству во время текущего соединения.
Чтобы оконечное устройство пониженной производительности оставалось с возможностью работы в пейджинге, когда находится в нерабочем режиме RRC, оконечное устройство может конфигурироваться самостоятельно, чтобы буферировать соответствующую часть нисходящих кадров, имеющих отношение к случаю, когда передаются сообщения. Базовая станция может иметь соответствующий участок нисходящих субкадров, о котором заранее сообщено сигнализацией, где могут быть расположены сообщения пейджинга. Оконечное устройство может посредством сигнализации передавать эту информацию, например, посредством системной информации или другой сигнализации RRC. Более того, в некоторых примерах, сообщение пейджинга может модифицироваться, чтобы содержать индикацию ограниченной полосы частот, которая должна использоваться для последовательных сообщений/передач пейджинга.
Следует понимать, что в описанных выше вариантах осуществления могут быть сделаны различные изменения, не отступая от объема настоящего изобретения, как определено в приложенной формуле изобретения.
Например, в описанных выше конкретных примерах информация, идентифицирующая ограниченную полосу частот, определяется стандартизацией или передается от базовой станции оконечному устройству пониженной производительности. Однако, в принципе, оконечное устройство пониженной производительности может быть выполнено с возможностью определения ограниченной полосы частот, которую оно хочет использовать, и передачи ее базовой станции. Например, индикация выбранной оконечным устройством ограниченной полосы частот может быть передана при доступе к каналу произвольного доступа (RACH) путем выбора соответствующей преамбулы согласно заданной схеме для отображения выбранных преамбул в ограниченных полосах частот. Однако, в целом, для базовой станции будет наиболее уместным определить ограниченную полосу частот, так как базовая станция может проще учесть другие оконечные устройства, работающие в ячейке, и соответственно выбрать соответствующую ограниченную полосу частот для данного оконечного устройства.
Дополнительно, хотя упомянутые выше варианты осуществления прежде всего сосредоточены на определении ограниченной полосы частот, в которой обеспечиваются распределения ресурса для оконечных устройств пониженной производительности, так что оконечным устройствам не требуется буферировать весь субкадр, тот же самый принцип может быть также применен во временной области. То есть, некоторые варианты осуществления изобретения могут быть основаны на заранее установленном ограниченном количестве символов (временных интервалов), в пределах которых данные более высокого уровня, например, на PDSCH в LTE, могут передаваться от базовой станции оконечному устройству пониженной производительности, причем ограниченное количество символов меньше, чем количество символов, выделенных для данных более высокого уровня для стандартных (''с полной производительностью'') оконечных устройства. Таким образом, базовая станция может быть выполнена с возможностью распределения только нисходящих ресурсов оконечному устройству на PDSCH в пределах ограниченного количества символов PDSCH. Поскольку оконечное устройство знает заранее, что ему будут выделены только ресурсы PDSCH в пределах ограниченного количества символов, оконечное устройство не нуждается в буферировании и обработке ресурсов PDSCH из других символов. Этот принцип показан на фиг. 9.
На фиг. 9 схематично представлены два произвольных нисходящих субкадра (обозначенных как субкадр n и субкадр n+1), как их видит оконечное устройство пониженной производительности, соответствующее варианту осуществления изобретения. Фиг. 9 в некотором отношении подобен фиг. 6 и 7 и аспекты фиг. 9, которые соответствуют аспектам фиг. 6 и 7, повторно подробно не описываются.
В этом примере предполагается, что базовая станция и оконечное устройство пониженной производительности вместе установили, что данные более высокого уровня должны передаваться от базовой станции оконечному устройству только в пределах ограниченного количества символов (X) OFDM в каждом субкадре. В этом примере ограниченное количество символов непосредственно следует за областью управления, но это не обязательно должно иметь место. Ради простоты конкретного примера, ограниченное количество символов здесь предполагается равным 4. Информация об ограниченном количестве символов может быть установлена/совместно использоваться базовой станцией и оконечным устройством, используя те же самые принципы, которые описаны выше для установления/совместного использования информации об ограниченной полосе частот.
На фиг. 9 с помощью штриховки представлены области каждого кадра, которые оконечное устройство организует для буферирования, пригодного для обработки. Буферированная часть каждого субкадра содержит область 600 управления, поддерживающую стандартную управляющую информацию физического уровня, такую как стандартные каналы PCFICH, PHICH и PDCCH, как описано выше, и ограниченную область 902 PDSCH. Области 600 управления физического уровня, которые буферируются оконечным устройством пониженной производительности, являются теми же самыми, что и области 600 управления физического уровня, буферированные устройством 506 смартфона, как показано на фиг. 6. Однако, области 902, несущие данные более высокого уровня, которые буферируются оконечным устройством пониженной производительности, меньше, чем области 602 PDSCH, буферированные устройством 506 смартфона, как показано на фиг. 6. Это возможно, поскольку, как замечено выше, в соответствии с вариантами осуществления базовая станция может быть адаптирована так, что данные более высокого уровня на канале PDSCH распределяются оконечным устройствам пониженной производительности только на символах в пределах заранее установленного ограниченного количества символов X. Поскольку оконечное устройство ''знает'' это, оконечное устройство может быть выполнено с возможностью игнорирования (то есть, не буферирования) ресурсов PDSCH, находящихся вне ограниченного количества символов X.
Также, на фиг. 9 схематично черной штриховкой показаны примерные нисходящие распределения 904 канала PDSCH для оконечного устройства пониженной производительности. Оконечное устройство пониженной производительности может быть выполнено с возможностью получения его конкретных нисходящих распределений PDSCH для каждого субкадра из канала PDCCH, переданных в области 600 управления субкадра в соответствии с определенными стандартами. То есть, принципы передачи оконечному устройству пониженной производительности нисходящих распределений 904, по которым они были распределены, не нуждаются в изменении, чтобы реализовать вариант осуществления изобретения (оконечное устройство просто работает при понимании того, что данные более высокого уровня будут передаваться только на распределенных поднесущих для ограниченного количества символов).
Таким образом, оконечное устройство пониженной производительности может буферировать для каждого субкадра область 600 управления (заштрихована темно-серым на фиг. 9) и ограниченную область 902 PDSCH (заштрихована светло-серым и черным на фиг. 9) и извлечь данные более высокого уровня, распределенные оконечному устройству пониженной производительности (заштрихованному черным на фиг. 9) из ограниченных областей 902 PDSCH, основываясь на информации о распределении, переданной в области 600 управления.
В примере реализации на основе системы LTE варианта осуществления изобретения, каждый субкадр берется таким, чтобы содержать 14 символов (временных слотов) с PDCCH, переданным на первых трех символах, и PDSCH передается на остальных 11 символах. Дополнительно, в этом примере используется система беспроводной связи, работающая в полосе частот системы 20 МГц (100 блоков ресурса) с заранее установленным ограниченным количеством символов, равным 4, используемым для связи с оконечными устройствами пониженной производительности, работающими в соответствии с вариантом осуществления изобретения.
В этом случае и как уже обсуждалось выше, от стандартного оконечного устройства, показанного на фиг. 5, требуется буферировать область из 100 блоков ресурса 100 (20 МГц) посредством 14 символов, что составляет 1400 элементов. Однако, оконечное устройство пониженной производительности, соответствующее этому варианту осуществления изобретения, может буферировать только область управления, которая составляет 100 блоков ресурса (20 МГц), посредством 3 символов, и ограниченную область PDSCH, составляющую 100 блоков (20 МГц), посредством 4 символов. Соответственно, оконечное устройство, работающее согласно этому примерному варианту осуществления изобретения нуждается только в буфере, в целом, на (100×3)+(100×4)=700 элементов. Это значительно меньше (примерно в два раза), чем 1400 элементов, буферируемых стандартным устройством. Как и в случае вариантов осуществления с ограниченной полосой частот, описанных выше, это имеет предпочтительные последствия с точки зрения пониженных требований к памяти и производительности обработки для оконечного устройства, принимающего данные более высокого уровня только на ограниченном количестве символов.
В целом, ожидается, что варианты осуществления на основе ограниченной полосы частот могут быть предпочтительны в некоторых реализациях, потому что они не являются ''бросовыми'' ресурсами. По этой причине все ресурсы PDSCH за пределами ограниченной полосы частот могут быть распределены для использования стандартными оконечными устройствами. Однако, в примерном варианте осуществления, использующем ограниченное количество символов, стандартным оконечным устройствам труднее повторно использовать ресурсы передачи за пределами ограниченного количества символов на поднесущих, выделенных оконечным устройствам пониженной производительности, (хотя они могут быть выделены другим оконечным устройствам пониженной производительности, адаптированным для буферирования только поднабора доступных символов, поддерживающих PDSCH). Дополнительно, подход на основе ограниченной полосы частот может упростить другие аспекты реализации. Например, стандартный SIB распространяется по всем доступным символам и поэтому подход, в котором устройство пониженной производительности способно буферировать уменьшенное количество символов, может опираться на дополнительные модификации, например, может быть определен специально выделенный SIB, распространяющийся на уменьшенное количество символов, чтобы передавать соответствующую информацию устройствам пониженной производительности.
Следует понимать, что другие варианты осуществления изобретения могут объединять аспекты ограниченной полосы частот и ограниченного количества символов.
Более того, хотя варианты осуществления изобретения были описаны со ссылкой на мобильную LTE-радиосеть, следует понимать, что настоящее изобретение может быть применено к другим формам сети, таким как GSM, 3G/UMTS, CDMA2000 и т.д.
Таким образом, был описан способ передачи данных данные между базовой станцией и оконечным устройством в системе беспроводной связи, например, системе на основе LTE. Система беспроводной связи использует множество частотных поднесущих, перекрывающих полосу частот системы. Управляющая информация физического уровня для оконечного устройства передается от базовой станции, используя поднесущие, выбранные по всей полосе частот системы, например, чтобы обеспечить разнос частот. Однако, данные более высокого уровня для оконечного устройства передаются, используя только поднесущие, выбранные изнутри ограниченной полосы частот, которая меньше и находится внутри полосы частот системы. Оконечное устройство знает ограниченную полосу частот и, по существу, нуждается только в буферировании и обработке данные в пределах этой ограниченной полосы частот в течение периодов, когда передаются данные более высокого уровня. Оконечное устройство буферирует и обрабатывает полную полосу частот системы в течение периодов, когда передается управляющая информация физического уровня. Таким образом, оконечное устройство может быть введено в сеть, в которой управляющая информация физического уровня передается в широком частотном диапазоне, но должна иметь лишь только достаточную память и производительность обработки, чтобы обрабатывать меньший диапазон частот для данных более высокого уровня.
Дополнительные конкретные и предпочтительные аспекты настоящего изобретения излагаются в сопроводительных независимых и зависимых пунктах формулы изобретения. Следует понимать, что признаки зависимых пунктов формулы изобретения могут объединяться с признаками независимых пунктов формулы изобретения в комбинациях, отличных от тех, которые явно изложены в формуле изобретения.
Литература
[1] ETSI TS 122368 V10.530 (2011-07)/3GPP TS 22.368, редакция 10, версия
10.5.0)
[2] Патентная заявка Великобритании GB 1101970.0
[3] Патентная заявка Великобритании GB 1101981.7
[4] Патентная заявка Великобритании GB 1101966.8
[5] Патентная заявка Великобритании GB 1101983.3
[6] Патентная заявка Великобритании GB 1101853.8
[7] Патентная заявка Великобритании GB 1101982.5
[8] Патентная заявка Великобритании GB 1101980.9
[9] Патентная заявка Великобритании GB 1101972.6
[10] R1-113113, Pantech США, 3GPP TSG-ВЫПОЛНЯЛ WG1, совещание #66bis, Чжухай, Китай, 10 октября-14 октября 2011 г.
[11] Holma Η. и Toskala A, ''LTE for UMTS OFDMA and SC-FDMA based radio access'', John Wiley and Sons, 2009
1. Способ функционирования оконечного устройства для приема данных от базовой станции в системе беспроводной связи с использованием множества поднесущих, покрывающих полосу частот системы, причем способ содержит этапы, на которых:
принимают и буферируют управляющую информацию физического уровня, передаваемую базовой станцией на поднесущих, покрывающих полосу частот системы;
принимают и буферируют данные более высокого уровня, передаваемые базовой станцией только на поднесущих, покрывающих заданную ограниченную полосу частот, причем ограниченная полоса частот меньше полосы частот системы и находится в ее пределах, при этом заданная ограниченная полоса частот заранее известна оконечному устройству;
обрабатывают буферированную управляющую информацию физического уровня для определения распределения данных более высокого уровня для оконечного устройства в пределах ограниченной полосы частот; и
обрабатывают буферированные данные более высокого уровня для извлечения упомянутых распределенных данных более высокого уровня для оконечного устройства из ограниченной полосы частот.
2. Способ по п. 1, в котором ограниченная полоса частот определяется стандартом системы беспроводной связи.
3. Способ по п. 1 или 2, дополнительно содержащий этап, на котором осуществляют связь с базовой станцией для совместного использования указания ограниченной полосы частот.
4. Способ по п. 3, в котором указание ограниченной полосы частот передают во время процедуры установления соединения, в которой устанавливают соединение между оконечным устройством и базовой станцией.
5. Способ по п. 3, в котором указание ограниченной полосы частот передают с использованием сигнализации управления радиоресурсом (RRC).
6. Способ по п. 3, в котором указание ограниченной полосы частот передают вместе с блоком системной информации (SIB) системы беспроводной связи.
7. Способ по п. 3, в котором указание ограниченной полосы частот передают с использованием радиоресурса, определяемого стандартом системы беспроводной связи.
8. Способ по п. 3, дополнительно содержащий этап, на котором осуществляют связь с базовой станцией для совместного использования указания радиоресурса, подлежащего использованию для передачи указания ограниченной полосы частот.
9. Способ по п. 8, в котором указание радиоресурса передают во время процедуры установления соединения, в которой устанавливается соединение между оконечным устройством и базовой станцией.
10. Способ по п. 8 или 9, в котором указание радиоресурса передают вместе с блоком основной информации (MIB) системы беспроводной связи.
11. Способ по п. 8 или 9, в котором указание радиоресурса передают с использованием физического широковещательного канала системы беспроводной связи.
12. Способ по п. 8 или 9, в котором указание радиоресурса принимают оконечным устройством в качестве управляющей информации физического уровня, имеющей формат, выбранный базовой станцией для обеспечения указания радиоресурса.
13. Способ по п. 12, в котором управляющую информацию физического уровня заданного формата принимают оконечным устройством на физическом нисходящем канале управления системы беспроводной связи.
14. Способ по п. 1 или 2, в котором управляющая информация физического уровня содержит указание распределения ресурсов передачи для данных более высокого уровня.
15. Способ по п. 1 или 2, в котором управляющую информацию физического уровня принимают по физическому нисходящему каналу управления системы беспроводной связи.
16. Способ по п. 1 или 2, в котором данные более высокого уровня принимают по совместно используемому физическому нисходящему каналу системы беспроводной связи.
17. Мобильное оконечное устройство для приема данных от базовой станции в системе беспроводной связи с использованием множества поднесущих, покрывающих полосу частот системы, при этом мобильное оконечное устройство выполнено с возможностью:
приема и буферирования управляющей информации физического уровня, передаваемой базовой станцией на поднесущих, покрывающих полосу частот системы;
приема и буферирования данных более высокого уровня, передаваемых базовой станцией только на поднесущих, покрывающих заданную ограниченную полосу частот, при этом ограниченная полоса частот меньше полосы частот системы и находится в ее пределах, причем заданная ограниченная полоса частот заранее известна мобильному оконечному устройству;
обработки буферированной управляющей информации физического уровня для определения распределения данных более высокого уровня для оконечного устройства в пределах ограниченной полосы частот; и
обработки буферированных данных более высокого уровня для извлечения распределенных данных более высокого уровня для оконечного устройства из ограниченной полосы частот.
18. Мобильное оконечное устройство по п. 17, в котором ограниченная полоса частот определяется стандартом системы беспроводной связи.
19. Мобильное оконечное устройство по п. 17 или 18, характеризующееся тем, что выполнено с возможностью связи с базовой станцией для совместного использования указания ограниченной полосы частот.
20. Мобильное оконечное устройство по п. 19, характеризующееся тем, что выполнено так, что передача указания ограниченной полосы частот осуществляется во время процедуры установления соединения, в которой устанавливается соединение между мобильным оконечным устройством и базовой станцией.
21. Мобильное оконечное устройство по п. 19, характеризующееся тем, что выполнено так, что передача указания ограниченной полосы частот осуществляется с использованием сигнализации управления радиоресурсом (RRC).
22. Мобильное оконечное устройство по п. 19, характеризующееся тем, что выполнено так, что передача указания ограниченной полосы частот осуществляется вместе с блоком системной информации (SIB) системы беспроводной связи.
23. Мобильное оконечное устройство по п. 19, характеризующееся тем, что выполнено так, что передача указания ограниченной полосы частот осуществляется с использованием радиоресурса, определяемого стандартом системы беспроводной связи.
24. Мобильное оконечное устройство по п. 19, характеризующееся тем, что выполнено с возможностью связи с базовой станцией для совместного использования указания радиоресурса, подлежащего использованию для передачи указания ограниченной полосы частот.
25. Мобильное оконечное устройство по п. 24, характеризующееся тем, что выполнено так, что передача указания радиоресурса осуществляется во время процедуры установления соединения, в которой устанавливается соединение между мобильным оконечным устройством и базовой станцией.
26. Мобильное оконечное устройство по п. 24 или 25, характеризующееся тем, что выполнено так, что передача указания радиоресурса осуществляется вместе с блоком основной информации (MIB) системы беспроводной связи.
27. Мобильное оконечное устройство по п. 24 или 25, характеризующееся тем, что выполнено так, что передача указания радиоресурса осуществляется с использованием физического широковещательного канала системы беспроводной связи.
28. Мобильное оконечное устройство по п. 24 или 25, характеризующееся тем, что выполнено с возможностью приема указания радиоресурса, передаваемого посредством управляющей информации физического уровня, имеющей формат, выбираемый для обеспечения указания радиоресурса.
29. Мобильное оконечное устройство по п. 28, характеризующееся тем, что выполнено с возможностью приема указания радиоресурса в виде управляющей информации физического уровня, имеющей формат, выбираемый базовой станцией для обеспечения указания радиоресурса.
30. Мобильное оконечное устройство по п. 17 или 18, в котором управляющая информация физического уровня для оконечного устройства содержит указание распределения ресурсов передачи для данных более высокого уровня.
31. Мобильное оконечное устройство по п. 17 или 18, характеризующееся тем, что выполнено с возможностью приема управляющей информации физического уровня по физическому нисходящему каналу управления системы беспроводной связи.
32. Мобильное оконечное устройство по п. 17 или 18, характеризующееся тем, что выполнено с возможностью приема данных более высокого уровня по совместно используемому физическому нисходящему каналу системы беспроводной связи.
