CN103098533B - 用于在机器对机器通信系统中支持定期组播传输的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种在机器对机器(M2M)通信系统中用于有效地定期发送产生的服务组的组数据的方法和装置。方法包括:确定是否分配用于M2M通信服务组的组数据的永久资源;如果未分配永久资源,则配置用于组数据的永久资源并且向注册到服务组的至少一个用户台(SS)发送关于永久资源的分配信息;以及通过使用永久资源来向至少一个SS组播所述组数据。
Description
技术领域
本发明涉及一种机器对机器通信系统。更具体地,本发明涉及一种用于在机器对机器通信系统中支持定期组数据通信的装置和方法。
背景技术
正在进行关于机器对机器(M2M)通信服务的研究,该服务支持在涉及有限的或无人工交互的设备之间的数据通信。M2M通信服务已经吸引人们注意到通过使用自动控制或通信来减少设备管理成本的用途。M2M通信服务预期将适用于车辆和车辆中装备的零件的快速管理、智能测量、家庭自动化、卫生保健等。
在M2M通信系统中,系统设计人员应该考虑与在典型的通信系统的用户台中不同的、仅在有限的时间段中发送和接收有限的数据的设备。例如,执行智能测定的设备可以按照特定的时间间隔——例如每月一次——发送测量值到智能仪表服务器,或可以每天一次从智能仪表服务器接收测量信息。在卫生保健设备的情况下,卫生保健设备可以通过每天一次从卫生保健服务器接收卫生保健信息来维持最新的卫生保健信息。
在M2M通信系统中出现这样一种情况,其中有限的数据根据用户台的目的和用途取决于特定的时间段来发送或接收。如果多个用户台具有相同的类型,则用户台取决于特定的时间段来发送或接收相同的数据。由于在这种情况下预期多个用户台将在确定的时间发送或接收相同的数据,所以需要提供一种用于通过利用这个特性来有效执行通信的方法。
发明内容
技术问题
本发明的各方面用于解决至少以上所述的问题和/或不足并且提供至少以下所述的优点。因此,本发明的一方面提供一种装置和方法,用于在机器对机器(M2M)通信系统中通过使用用户台(SS)的定期数据发送/接收属性 来有效地执行通信。
本发明的另一方面提供一种用于在M2M通信系统中定期发送数据到多个SS的装置和方法。
本发明的另一方面提供一种用于在M2M通信系统中用于向多个SS定期分配资源的装置和方法。
依据本发明的一方面,提供一种在M2M通信系统中操作基站(BS)的方法。该方法包括:确定是否分配用于M2M通信服务组的组数据的永久资源;如果未分配永久资源,则配置用于组数据的永久资源并且向注册到服务组的至少一个SS发送关于永久资源的分配信息;以及通过使用该永久资源向至少一个SS组播所述组数据。
依据本发明的另一方面,提供一种在M2M通信系统中操作SS的方法。该方法包括:根据M2M通信服务组注册过程接收服务组信息;在接收到关于用于服务组的组数据的永久资源的分配信息时,存储关于永久资源的分配信息;以及当到达包括永久资源的时段时,通过使用永久资源来接收组数据。
依据本发明的另一方面,提供一种M2M通信系统中的BS装置。该装置包括:控制器,用于确定是否分配用于M2M通信服务组的组数据的永久资源;和调制解调器,用于如果未分配永久资源,则配置用于组数据的永久资源并且向注册到服务组的至少一个SS发送关于永久资源的分配信息,以及通过使用该永久资源来向至少一个SS组播所述组数据。
依据本发明的另一方面,提供一种M2M通信系统中的SS装置。该装置包括:调制解调器,用于根据M2M通信服务组注册过程接收服务组信息;存储单元,用于在接收到关于用于服务组的组数据的永久资源的分配信息时,存储关于永久资源的分配信息;以及控制器,用于当到达包括永久资源的时段时,通过使用永久资源来接收组数据。
通过结合附图公开本发明的示范实施例的以下详细描述,本发明的其它方面、优点和显著特征将对本领域技术人员变得更明了。
附图说明
通过结合附图的以下描述,本发明的具体示范实施例的以上和其它方面、特征和优点将变得更明了,其中:
图1是图示根据本发明的示范实施例的机器对机器(M2M)通信系统的 示意图;
图2图示根据本发明的示范实施例的在M2M通信系统中在基站(BS)与发送和接收组数据的用户台(SS)之间交换信号的过程;
图3图示根据本发明的示范实施例的在M2M通信系统中在服务器与发送和接收组数据的BS之间交换信号的过程;
图4是图示根据本发明的第一示范实施例的在M2M通信系统中BS的操作的流程图;
图5是图示根据本发明的第二示范实施例的在M2M通信系统中操作BS的过程的流程图;
图6是图示根据本发明的第一示范实施例的在M2M通信系统中操作SS的过程的流程图;
图7是图示根据本发明的第二示范实施例的在M2M通信系统中操作SS的过程的流程图;
图8是根据本发明的示范实施例的M2M通信系统中的BS的框图;和
图9是根据本发明的示范实施例的M2M通信系统中的SS的框图。
贯穿附图,需注意相同附图参考数字将用于指代相同或相似组件、特征和结构。
具体实施方式
提供参考附图的以下说明以助于由权利要求及其等价物定义的本发明的示范实施例的完整理解。其包括各种特定细节以助于该理解,但是这仅仅当成示范性的。因此,本领域的那些普通技术人员将认识到在不背离本发明的范围和精神的情况下,所述实施例的各种改变和修改可以被实现。另外,出于清楚和简洁之故,公知的功能和结构的说明被省去。
在以下说明和权利要求中使用的术语和单词不局限于文献学的含义,而仅由发明人使用来实现本发明的清楚和一致的理解。因此,对本领域的那些技术人员显然的是本发明的示范实施例的以下说明是提供仅用于说明的目的而非用于限制由权利要求及其等价物定义的本发明的目的。
应该理解单数形式“一”、“一个”以及“该”也包含复数形式,除非上下文清楚地指示出来。因此,例如,参考“一个元件表面”包括参考一个或多个此类表面。
对于术语“基本上”,它意味着所述的特征、参数或值不需要精确地获得,而是可以在数量上出现偏差或变化,这包括例如公差、测量误差,测量精度限制和本领域技术人员公知的其他因素,而这些不会排除意图提供的效果和特征。
以下描述的本发明的示范实施例涉及在机器对机器通信系统中用于向多个用户台定期发送数据的技术。
图1是图示根据本发明的示范实施例的机器对机器(M2M)通信系统的示意图。
参考图1,M2M通信系统包括:M2M用户台(SS)110,其支持M2M通信;M2M基站(BS)120,其支持M2M通信;接入服务网络网关(ASN-GW)130;连接服务网络(CSN)140;和M2M服务器150。
M2M SS110是无需用户干预即执行通信的设备,并且是装备了M2M通信所需的应用程序的SS。M2M BS120和ASN-GW130提供用于M2M SS110和M2M服务器150之间的通信的无线接入点。M2M BS120控制用于M2M SS110和M2M服务器150之间的通信的无线资源。CSN140提供对M2M SS110的用户侧连接服务。M2M服务器150与一个或多个M2M SS110执行通信。M2M服务器150包括M2M通信所需的应用程序,并具有一接口,用户通过该接口接入M2M服务器150。虽然M2M服务器150在图1中被描述为与CSN140分离的实体,但是M2M服务器150可以被包括在CSN140中。
在M2M通信系统中,M2M SS110和M2M BS120之间的无线接口可以符合传统的通信协议,或可以符合为M2M通信系统设计的通信协议。例如,可以采用电气和电子工程师协会(IEEE)802.16通信系统协议。在这种情况下,M2M SS110与在IEEE802.16通信系统中定义的移动站类似地操作。例如,下面描述的本发明的示例实施例中是基于以正交频分复用(OFDM)/正交频分多址(OFDMA)为基础的无线接口。
图2图示根据本发明的示范实施例的在M2M通信系统中在BS与发送和接收组数据的SS之间交换信号的过程。
参照图2,在步骤201中,M2M SS200从M2M BS250接收M2M通信服务组的信息,同时执行对M2M通信服务组的注册的过程。服务组注册过程是这样一个过程,在该过程中M2MSS200被注册到该组以接收从M2M服务器对M2M BS250提供的服务,并通过将指示服务组注册的信息插入在于 网络进入过程或服务流产生过程中发送的消息中来执行。例如,服务组注册过程可采用在网络进入中使用的注册消息或在服务流创建中使用的动态服务添加请求(DSA-REQ)消息。M2M通信服务组的信息包括M2M通信服务组的标识符(ID)和分配给M2MSS200的索引。该索引用来识别在M2M通信服务组中包括的M2M SS200,并且用来识别M2MSS200的反馈信道在分配给属于该组的SS的反馈信道中的位置。例如,反馈信道可以是混合自动重复请求(HARQ)信道。
对于发送到M2M SS200注册到的M2M通信服务组的组数据,M2M BS250使用在固定位置定期分配的资源。为便于解释,“在固定位置定期分配的资源”被表示为“永久资源”。在步骤203中,M2M BS250对M2M SS200和属于M2M通信服务组的其他SS发送永久资源分配信息。永久资源分配信息可被称为组播永久分配MAP信息元素(IE)。当取决于特定的时段向属于M2M通信服务组的所有SS发送组播数据时,永久资源分配信息被用于指示用于携带数据的资源的分配信息。
除了关于数据的资源分配信息改变的情况,诸如其中资源的位置或数据的传输时段改变的情况,永久资源分配信息在发送该数据之前被发送一次,并以这样的方式发送:即,该信息可以被属于M2M通信服务组的所有SS接收,即该信息被组播。例如,在对资源分配信息执行循环冗余校验(CRC)编码或将其加扰为给接收SS分配的唯一序列的系统的情况下,由属于该组的SS共享的序列被用作永久资源分配信息。换言之,当向属于M2M通信服务组的多个SS组播永久资源分配信息时,永久资源分配信息被编码成服务组的ID。永久资源分配信息可以由下面的表1配置。
表1
永久资源分配信息被用于释放预分配的永久资源或分配新的永久资源。此外,如上表1所示,当分配新的永久资源时,永久资源分配信息包括时段信息,根据该时段信息来分配永久资源,并且包括所分配的永久资源的信息和关于应用于使用永久资源发送的数据的MIMO模式的信息。
上述表1中示出基于如下的假设的永久资源分配信息:系统将资源分配信息编码成分配给接收SS的唯一序列。因此,以上表1的永久资源分配信息不包括用于宣布组的信息。根据本发明的另一示例实施例,资源分配信息可包括关于接收方的信息。在这种情况下,除了在以上表1中所示的元素之外,永久资源分配信息进一步包括指示组的信息,即,组ID。M2M SS200可根据在永久资源分配信息中是否包括M2M SS200所属的组的组ID来确定是否成功地接收永久资源分配信息。
当接收永久资源分配信息时,在步骤205中,M2M SS200对M2M BS250发送反馈信号,用于通知永久资源分配信息的成功接收。例如,反馈信号可以是HARQ确认(ACK)。在这种情况下,用于发送关于永久资源分配信息的反馈信号的资源分配信息被包括在在步骤203中发送的永久资源分配信息中。为了便于说明,“关于永久资源分配信息的反馈信号”在下文中被称为“反馈资源”。
例如,以上表1的永久资源分配信息可以包括下面表2的反馈资源分配信息。
表2
如上表2所示,反馈资源分配信息包括HARQ信道的开始点、HARQ信道的大小和HARQ信道的数目。在根据上面表2分配的HARQ信道区域中,分配给M2M SS200的HARQ信道的位置通过在步骤201中发送的服务组信息中包括的索引来识别。SS的HARQ信道根据索引的顺序被依次定位在HARQ信道区域中。M2M SS200通过由M2M SS200的索引指示的HARQ信道来发送反馈信号。
此后,在步骤207-1中,M2M BS250通过使用永久资源分配信息所指示的资源向属于M2M通信服务组的SS发送关于组的组播数据。为了便于说明,“关于组的组播数据”以下简称为“组数据”。假设所述组数据是在时间段T发送给M2M通信服务组的所有SS的组播数据,则在步骤207-2到步骤207-3中,M2M BS250在每个时间段T中通过使用由永久资源分配信息指示的资源来发送所述组数据。
在图2中,M2M BS250按照能够被组中所有SS接收的格式来发送永久性资源分配信息。但是,如果永久资源分配信息在M2M SS200被注册到M2M通信服务组之前被发送至少一次,则永久资源分配信息不必被该组中的所有SS接收。在这种情况下,M2M BS250可以按照单播方式对M2M SS200提供永久资源分配信息。如果永久资源分配信息被组播,则永久资源分配信息被编码成服务组的ID,并且,如果永久资源分配信息被单播给特定SS,则永久资源分配信息被编码成该特定SS的ID。
此外,根据本发明的另一示例性实施例,如果永久资源分配信息在M2MSS200被注册到M2M通信服务组之前被发送至少一次,则M2M BS250按照能够被多个SS接收的格式来组播该永久资源分配信息,并且可以包括用于通知重传的信息。因此,已经接收过永久资源分配信息的其他SS可以忽略重传的永久资源分配信息。例如,能够由下面的表3来配置用于通知永久资源 分配信息是否被重传的信息。
表3
如果包括上面表3中的初始传输指示符,则SS可以知道所接收的永久资源分配信息是初始发送的信息还是重传的信息。当接收到初始发送的永久资源分配信息时,SS存储初始发送的永久资源分配信息作为最新信息。当是重传的永久资源分配信息时,先前已接收初始发送的永久资源分配信息的SS忽略该重传的永久资源分配信息,而先前未接收永久资源分配信息的SS存储重传的永久资源分配信息为最新信息。先前已接收初始发送的永久资源分配信息的SS不必解码重传的永久资源分配信息,因此能够省去不必要的功耗和计算。
在图2中,SS通过HARQ信道发送对于由BS提供的永久资源分配信息的反馈信号。这用于识别在BS中的接收失败,因为如果未接收到永久资源分配信息,则之后定期发送的组数据不能完全被接收。然而,根据本发明的另一示例性实施例,SS可以发送关于组数据的反馈消息。在这种情况下,SS不发送根据永久资源分配信息的接收的反馈信号,而是发送根据之后定期发送的组数据的接收的反馈数据。因此,如果存在不发送反馈数据的SS,则BS重传永久资源分配信息。
图3图示根据本发明的示范实施例的在M2M通信系统中在服务器与发送和接收组数据的BS之间交换信号的过程。
参考图3,在执行关于SS的服务组注册过程的同时,在步骤301中,M2M BS350经由高层系统向M2M服务器300发送SS的信息的服务信息请求消息。高层系统的示例包括ASN-GW、CSN等。
在接收到服务信息请求消息时,在步骤303中,M2M服务器300经由高层系统向M2MBS350提供M2M通信服务组信息,用于指示SS意图注册到的服务组。M2M通信服务组信息可包括该组是否具有要定期发送的组数据、组数据的大小、组数据的传输时段等。组ID由M2M服务器300管理或由 M2M BS350管理。当由M2M服务器300管理组ID时,从M2M服务器300传递到M2M BS350的M2M通信服务组信息包括组ID。
M2M服务器300根据在步骤303中提供的信息、也即,根据组数据的传输时段来传递组数据到M2M BS350,以及在步骤305-1到步骤305-3中请求组数据的组播。
下面描述定期发送和接收组数据的BS和SS的操作和结构。
图4是图示根据本发明的第一示范实施例的在M2M通信系统中的BS的操作的流程图。在图4,操作BS的过程是基于如下情况的示范实施例,其中对于永久资源分配信息的反馈信号通过反馈信道而发送。
参照图4,在步骤401中,BS确定是否从服务器接收到组数据传输请求。组数据传输请求包括这样的操作,在该操作中,如图3所述,BS经由高层系统从服务器接收关于组数据的大小和组数据的传输时段的信息,然后接收该组数据。
当接收到组数据传输请求时,在步骤403中BS确定是否分配用于发送组数据的永久资源。BS确定关于组数据的资源是否被永久分配和用于指示组数据的传输的资源的永久资源分配信息先前是否已经被发送给特定组的SS。如果不存在用于组数据的永久资源,则BS前进到步骤407。
如果存在用于组数据的永久资源,则BS在步骤405中确定用于组数据的永久资源是否被改变或者需要进行改变。例如,在永久资源中的改变可以包括如下的至少一个:永久资源的分配时段的增加/减少、永久资源的位置移动、和永久资源的大小的增加/减少。永久资源的位置移动可能根据BS的资源管理而发生。永久资源的增加/减少可能根据组数据的量的改变、或者应用于组数据的调制方案或编码方案的改变而发生。如果永久资源中的改变是没有必要的,则BS前进到步骤413。
如果永久资源需要进行改变,或在步骤403中永久资源不存在,则在步骤407中,BS配置用于组数据的永久资源并且发送永久资源分配信息,例如,永久分配MAP。例如,可以如上表1所示地配置永久分配MAP。在这种情况下,BS也发送用于发送对于永久分配MAP的反馈信号的资源分配信息。可以如上表2所示地配置该反馈资源分配信息。上述表1中是基于如下假设的示范永久分配MAP:即系统将资源分配信息编码成分配给接收SS的唯一序列中。根据本发明的另一示例性实施例,在资源分配信息中包括关于接收 方的信息的系统还包括用于指示组的信息,即组ID。
在步骤409中,BS确定是否发生非ACK(NAK)。NAK的产生指示其中接收到明确指示接收失败的反馈信号的情况或其中未从至少一个SS接收到指示接收成功的反馈信号的情况。BS确定是否SS未成功接收永久分配MAP。如果不产生NAK,则BS前进到步骤413。
如果发生NAK,则在步骤411中BS为未能接收永久分配MAP的SS重传永久分配MAP,并且为该SS分配反馈资源。永久分配MAP的重传可以是对SS的单播传输或作为包括用于通知重传的信息的传输的组播传输。例如,在单播的情况下,BS将永久分配MAP编码成SS的ID。在组播的情况下,BS将包括用于通知重传的信息的永久分配MAP编码成由组中的SS共享的ID,例如,组ID。编码包括加扰和CRC编码中的至少一个。返回步骤409,BS确定是否发生NAK。
如果在步骤409中没有产生NAK或如果在步骤405中永久资源无需改变,则BS在步骤413中通过使用由永久分配MAP指示的资源来组播从服务器接收的组数据。
如果在步骤401中没有接收到组数据传输请求,则在步骤415中,BS确定是否有新的M2M SS加入服务组。BS确定新的SS是否开始服务组注册过程。例如,服务组注册过程可通过将指示服务组注册的信息插入到在网络进入过程中或在服务流创建过程中发送的消息中来执行。
如果新的SS加入组,则BS在步骤417中提供服务组信息给新的SS。BS请求服务器发送服务组信息,从服务器接收服务组信息,然后向新的SS提供服务组信息。从服务器提供的服务组信息可以包括是否存在要定期发送到组的组数据、该组数据的大小、组数据的传输时段等。另外,提供给SS的服务组信息可包括服务组ID和分配给SS的索引。
在步骤419中,BS确定是否为服务组提供永久分配。BS确定是否存在定期地从服务组发送的组数据,并且,如果存在组数据,则确定用于组数据的资源是否被永久地分配。如果没有为服务组提供永久分配,则BS返回到步骤401。
如果为服务组提供永久分配,则在步骤421中,BS发送永久资源信息、即永久分配MAP给新的SS并且分配用于SS的反馈资源。永久分配MAP按照与当它在组播之后根据NAK产生而重传的相同方式来发送。永久分配MAP 的传输可以是对新SS的单播传输或作为包括用于通知重传的信息的传输的组播传输。在单播的情况下,BS将永久分配MAP编码成新SS的ID。在组播的情况下,BS将包括用于通知重传的信息的永久分配MAP编码成由组中的SS共享的ID,例如,组ID。编码包括加扰和CRC编码中的至少一个。
在步骤423中,BS确定是否发生NAK。NAK的产生指示其中接收到明确指示接收失败的反馈信号的情况或其中未从新的SS中接收到指示接收成功的反馈信号的情况。BS确定新的SS是否未成功接收永久分配MAP。如果不产生NAK,则BS返回步骤401。
如果发生NAK,则在步骤425中,BS为新的SS重传永久分配MAP,并且为该SS分配反馈资源。永久分配MAP的重传可以是对新SS的单播传输或作为包括用于通知重传的信息的传输的组播传输。在单播的情况下,BS将永久分配MAP编码成新SS的ID。在组播的情况下,BS将包括用于通知重传的信息的永久分配MAP编码成由组中的SS共享的ID,例如,组ID。这里,编码包括加扰和CRC编码中的至少一个。
在图4中,假设组数据是下行链路数据。但是,组数据可以是要从M2MSS提供给M2M服务器的上行链路数据。在这种情况下,永久分配MAP包括关于上行链路资源的永久分配的信息,并且步骤413被替换为用于接收组数据的操作。
图5是图示根据本发明的第二示范实施例的在M2M通信系统中操作BS的过程的流程图。在图5中,操作BS的过程基于针对这样的情况的示例性实施例,其中对组数据发送反馈数据。
参照图5,在步骤501中,BS确定是否从服务器接收到组数据传输请求。组数据传输请求包括这样的操作,在该操作中,如图3所述BS经由高层系统从服务器接收关于组数据的大小和组数据的传输时段的信息,然后接收组数据。
当接收到组数据传输请求时,在步骤503中,BS确定是否分配用于发送组数据的永久资源。BS确定关于组数据的资源是否被永久分配和用于指示组数据的传输的资源的永久资源分配信息先前是否已经到发送给特定组的SS。如果不存在用于组数据的永久资源,则BS前进到步骤507。
如果用于组数据的永久资源存在,则BS在步骤505中确定用于组数据的永久资源是否被改变或者需要进行改变。例如,永久资源中的改变可以包 括如下的至少一个:永久资源的分配时段的增加/减少、永久资源的位置移动、和永久资源的大小的增加/减少。永久资源的位置移动可能根据BS的资源管理而发生。永久资源的增加/减少可能根据组数据的量的改变或者应用于组数据的调制方案或编码方案的改变而发生。如果永久资源中的改变是没有必要的,则BS前进到步骤509。
如果永久资源需要进行改变,或在步骤503中永久资源不存在,则在步骤507中,BS配置用于组数据的永久资源,并且发送永久资源分配信息,例如,永久分配MAP。例如,可以如上表1所示地配置永久分配MAP。上述表1中是基于如下假设的示范性永久分配MAP,即系统将资源分配信息编码成分配给接收SS的唯一序列。根据本发明的另一示例性实施例,在资源分配信息中包括关于接收方的信息的系统还包括用于指示组的信息,即组ID。
在步骤509中,BS通过使用由永久分配MAP中指示的资源来组播从服务器接收的组数据。在这种情况下,BS请求对于组数据的反馈。然而,当根据在BS和SS之间预先定义的协议来执行组数据的反馈时,可以省去反馈请求。
在步骤511中,BS确定是否从属于服务组的所有SS接收到对于组数据的反馈数据。BS确定是否存在未从至少一个SS接收到的反馈。反馈数据可以是不包括内容并指示接收成功的比特流或可以是具有对应于组数据的信息的数据。如果已收到所有反馈,则BS返回到步骤501。
如果BS没有从所有的SS接收到反馈,则BS在步骤513中确定未发送反馈数据的SS接收永久分配MAP失败,并且重传用于SS的永久分配MAP。
永久分配MAP的重传可以是对SS的单播传输或作为包括用于通知重传的信息的传输的组播传输。例如,在单播的情况下,BS将永久分配MAP成编码SS的ID。在组播的情况下,BS将包括用于通知重传的信息的永久分配MAP编码成由组中的SS共享的ID,例如,组ID。编码包括加扰和CRC编码中的至少一个。然后BS返回步骤501。
如果在步骤501中未接收到组数据传输请求,则BS在步骤515中确定是否有新的M2M SS加入该服务组。BS确定新的SS是否开始服务组注册过程。例如,该服务组注册过程可通过将指示服务组注册的信息插入到在网络进入过程中或在服务流创建过程中发送的消息中来执行。
如果新的SS加入该组,则BS在步骤517中提供服务组信息给新的SS。 BS请求服务器发送服务组信息,从服务器接收服务组信息,然后向新的SS提供服务组信息。从服务器提供的服务组信息可以包括是否有要定期发送到组的组数据、组数据的大小、组数据的传输时段等。另外,提供给SS的服务组信息可包括服务组ID和分配给SS的索引。
在步骤519中,BS确定是否为服务组提供永久分配。BS确定是否存在定期地从服务组发送的组数据,并且如果存在组数据,则确定用于组数据的资源是否被永久地分配。如果没有为服务组提供永久分配,则BS返回到步骤501。
如果为服务组提供永久分配,则BS在步骤521中发送永久资源信息(即,永久分配MAP)给新的SS。永久分配MAP按照与当在步骤513中发送给特定SS的相同方式来发送。永久分配MAP的传输可以是对新SS的单播传输或作为包括用于通知重传的信息的传输的组播传输。在单播的情况下,BS将永久分配MAP编码成新SS的ID。在组播的情况下,BS将包括用于通知重传的信息的永久分配MAP编码成由组中的SS共享的ID,例如,组ID。编码包括加扰和CRC编码中的至少一个。之后,BS返回步骤501。
在参考图5描述的示范实施例中,假设组数据是下行链路数据。但是,组数据可以是要从M2M SS提供给M2M服务器的上行链路数据。在这种情况下,永久分配MAP包括关于上行链路资源的永久分配的信息,并且步骤509被替换为用于接收组数据的操作。另外,由于组数据是上行链路数据,故用于确定是否接收到永久分配MAP的反馈数据不是必要的,并且组数据替换反馈数据的功能。
图6是图示根据本发明的第一示范实施例的在M2M通信系统中操作SS的过程的流程图。在图6中,操作SS的过程基于针对这样的情况的示例性实施例,其中用于永久资源分配信息的反馈信号通过反馈信道发送。
参照图6,在步骤601中SS通过使用M2M通信服务组注册过程来接收服务组信息。这里,服务组信息包括组的ID和关于分配给组中SS的索引的信息。例如,服务组注册过程可通过将指示服务组注册的信息插入到在网络进入过程中或在服务流创建过程中发送的消息中来执行。
在步骤603中,SS确定是否接收到关于服务组的组数据的永久资源分配信息,例如,永久分配MAP。永久分配MAP包括永久资源的位置信息、大小信息、时段信息和MIMO模式信息中的至少一个,并包括资源的分配信息, 该资源用于发送关于永久分配MAP的反馈信号。可以如上述表1所示配置永久分配MAP。此外,永久分配MAP可以进一步包括指示当前传输是否是重传的信息。如果在重传中使用单播传输,则可以省去指示当前传输是否是重传的信息。上面表1是基于如下假设的示例性永久分配MAP,其中系统将资源分配信息编码成分配给接收SS的唯一序列。根据本发明的另一示范实施例,在资源分配信息中包括关于接收方的信息的系统还包括用于指示组的信息,即组ID。
当接收永久分配MAP时,在步骤605中,SS存储关于在永久分配MAP中包括的永久资源的分配信息,并且通过使用由在永久分配MAP中包括的反馈资源分配信息指示的反馈信息来发送反馈信号。反馈资源分配信息包括如下中的至少一个:反馈信道的开始点信息、大小信息和计数信道。可以如上表2所示来配置反馈资源分配信息。通过在服务组信息中包括的索引来识别分配给SS的反馈信道。
在步骤607中,SS确定包括是否到达永久资源的时段。该时段指示执行资源分配的单元,并且例如可以是帧。SS确定是否到达包括永久资源的帧。
在到达包括永久资源的时段时,SS在步骤609中通过使用该永久资源来接收组数据。SS通过解调和解码使用永久资源接收的信号而获取组数据。此后,SS返回到步骤607。
在步骤607中如果未到达包括永久资源的时段,则SS在步骤611中确定是否接收用于组数据的永久分配MAP。
在接收到永久分配MAP时,在步骤613中SS确定该永久分配MAP是否是冗余接收的永久分配MAP。永久分配MAP包括指示当前传输是否是重传的信息,并且SS能够通过使用指示当前传输是否是重传的信息来确定是否已经接收过永久分配MAP。如果指示当前传输是否是重传的信息被设置为指示重传的值,则SS将该永久分配MAP识别为冗余接收的永久分配MAP。
如果永久分配MAP是冗余接收的永久分配MAP,则在步骤615中SS丢弃冗余接收的永久分配MAP。SS维持预存储的永久分配信息并且忽略在冗余接收的永久分配MAP中包括的永久分配信息。
如果永久分配MAP不是冗余接收的永久分配MAP,则在步骤617中SS将预存储的永久分配信息更新为在该永久分配MAP中包括的新的永久分配信息。
当永久分配MAP的重传是组播传输并包括指示当前传输是否是重传的信息时执行步骤611至步骤617。如果永久分配MAP的重传是对特定SS的单播传输,则步骤611到步骤617可以省略。
此外,在步骤613中,SS通过使用指示当前传输是否是重传的信息来确定是否已经接收过永久分配MAP。根据本发明的另一示例性实施例,除了该指示当前传输是否是重传的信息外,SS可以比较永久分配MAP的内容与先前接收的永久分配MAP的内容,从而可以确定是否已经接收过该永久分配MAP。根据本发明的另一示例性实施例,不管指示当前传输是否是重传的信息如何,SS都可以比较永久分配MAP的内容与先前接收的永久分配MAP的内容以确定是否已经接收过永久分配MAP。
虽然在图6中未示出,但是如果在步骤603或步骤611中接收的永久分配MAP指示释放永久资源,则SS删除预先存储的永久分配信息并释放永久资源。永久分配MAP不仅可用于新的分配和永久资源的改变,而且也可以用于永久资源的释放。
在参考图6的示例实施例中,假定组数据是下行链路数据。但是,组数据可以是从M2M SS提供给M2M服务器的上行链路数据。在这种情况下,永久分配MAP包括关于上行链路资源的永久分配的信息,并且步骤609被替换为用于发送组数据的操作。
图7是图示根据本发明的第二示范实施例的在M2M通信系统中操作SS的过程的流程图。在图7中,操作SS的过程基于针对这样的情况的示例性实施例,其中对组数据发送反馈数据。
参照图7,在步骤701中SS根据M2M通信服务组注册过程接收服务组信息。这里,服务组信息包括组的ID和关于分配给组中的SS的索引的信息。例如,服务组注册过程可通过将指示服务组注册的信息插入到在网络进入过程中或在服务流创建过程中发送的消息中来执行。
在步骤703中,SS确定是否接收到关于服务组的组数据的永久资源分配信息,即,永久分配MAP。永久分配MAP包括永久资源的位置信息、大小信息、时段信息和MIMO模式信息中的至少一个,并包括用于发送对于永久分配MAP的反馈信号的资源的分配信息。可以如上述表1所示配置永久分配MAP。此外,永久分配MAP可以进一步包括指示当前传输是否是重传的信息。如果在重传中使用单播传输,则可以省去指示当前传输是否是重传的信 息。上面表1是基于如下假设的示例的永久分配MAP,其中系统将资源分配信息编码成分配给接收SS的唯一序列。根据本发明的另一示范实施,在资源分配信息中包括关于接收方的信息的系统还包括用于指示组的信息,即组ID。
当接收到永久分配MAP时,在步骤705中SS确定包括是否到达永久资源的时段。该时段指示执行资源分配的单元,并且例如可以是帧。SS确定是否到达包括永久资源的帧。
在到达包括永久资源的时段时,SS在步骤707中通过使用永久资源来接收组数据。SS通过解调和解码使用永久资源接收的信号而获取组数据。
在步骤709中,SS发送对于组数据的反馈数据。反馈数据可以是不包括内容并指示接收成功的比特流或可以是具有对应于组数据的信息的数据。可以根据在BS和SS之间预定义的协议来执行反馈数据的传输。替换地,根据本发明的另一示例性实施例,反馈数据的传输可以根据在步骤707中连同组数据一起接收的反馈请求来执行。此后,SS返回到步骤705。
如果在步骤705中未到达包括永久资源的时段,则SS在步骤711中确定是否接收到用于组数据的永久分配MAP。
在接收到永久分配MAP时,SS在步骤713中确定永久分配MAP是否是冗余接收的永久分配MAP。永久分配MAP包括用于指示当前传输是否是重传的信息,并且SS能够通过使用指示当前传输是否是重传的信息来确定是否已经接收过永久分配MAP。如果指示当前传输是否是重传的信息被设置为指示重传的值,则SS将该永久分配MAP识别为冗余接收的永久分配MAP。
如果永久分配MAP是冗余接收的永久分配MAP,则在步骤715中SS丢弃冗余接收的永久分配MAP。SS维持预存储的永久分配信息并且忽略在冗余接收的永久分配MAP中包括的永久分配信息。
如果永久分配MAP不是冗余接收的永久分配MAP,则前进到步骤717,SS将预存储的永久分配信息更新为在永久分配MAP中包括的新的永久分配信息。在步骤705中SS发送反馈信号。
当永久分配MAP的重传是组播传输并包括指示当前传输是否是重传的信息时执行步骤711至步骤717。如果永久分配MAP的重传是对特定SS的单播传输,则步骤711到步骤717可以省略。另外,SS在步骤713中可以根据上面关于图6描述的各种方法来确定是否已经接收过永久分配MAP。
虽然在图7中未示出,但是如果在步骤703或步骤711中接收的永久分 配MAP指示释放永久资源,则SS删除预存的永久分配信息并释放永久资源。永久分配MAP不仅可用于新的分配和永久资源的改变,而且也用于永久资源的释放。
在参考图7的示例实施例中,假定组数据是下行链路数据。但是,组数据可以是从M2M SS提供给M2M服务器的上行链路数据。在这种情况下,永久分配MAP包括关于上行链路资源的永久分配的信息,并且步骤709被替换为用于接收组数据的操作。另外,由于组数据是上行链路数据,所以用于确定是否接收到永久分配MAP的反馈数据是没有必要的,并且因此,步骤709可以省略。
图8是根据本发明的示范实施例的在M2M通信系统中的BS的框图。
参照图8,BS包括射频(RF)处理器810、MODED(调制解调器)820、回程通信单元830、存储单元840和控制器850。
RF处理器810通过无线信道执行与发送和接收信号相关的功能,如信号频带转换、放大等。RF处理器810将从MODEM820提供的基带信号上变频成RF频带信号,然后通过天线发送RF频带信号,并将通过天线接收的RF频带信号下变频为基带信号。
MODEM820根据系统的物理层协议将基带信号转换成比特流和/或将比特流转换成基带信号。例如,在数据发送中,MODEM820通过对发送(Tx)比特流执行编码和调制来产生复码元,将复码元映射到子载波,并通过执行快速傅里叶逆变换(IFFT)运算和插入循环前缀(CP)来配置OFDM码元。在数据接收中,MODEM820将从RF处理器810提供的基带信号按OFDM码元单位划分,通过执行快速傅里叶变换(FFT)运算恢复映射到子载波的信号,然后通过执行解调和解码来恢复接收(Rx)比特流。
回程通信单元830提供接口,用于执行对高层系统的通信。回程通信单元830将从BS发送到高层系统(例如,ASN-GW)的比特流转换为物理信号,并将从ASN-GW接收的物理信号转换为比特流。存储单元840存储用于操作BS的基本程序、应用程序和诸如用户内容的数据。存储单元840应控制器850的请求而提供存储的数据。存储单元840暂时存储从M2M服务器接收的组数据,并存储M2M SS的组注册信息。
控制器850提供对BS的整体控制。例如,控制器850配置下行链路数据和提供数据到MODEM820,并解释从MODEM820提供的上行链路数据。控制器850包括:资源分配单元852,用于对接的入SS分配资源;和组管理器854,用于管理M2M SS的组注册信息。控制器850如下控制用于向注册到对应组的M2M SS定期组播产生的组数据的功能。
当经由回程通信单元830从M2M服务器接收到组数据传输请求时,控制器850确定是否分配用于发送组数据的永久资源。如果永久资源不存在,或者,如果它存在但永久资源需要改变,则控制器850配置用于组数据的永久资源并发送永久资源分配信息,例如,永久分配MAP。此后,控制器850通过MODEM820和RF处理器810组播所述组数据。
当新的SS加入所述组时,控制器850提供服务组信息给新的SS。提供给新的SS的服务组信息可以包括服务组ID和分配给SS的索引。如果为服务组提供永久资源,则控制器850发送永久分配MAP到新的SS,并为SS分配反馈资源。永久分配MAP按照和当在组播之后根据NAK产生而重传的相同方式来发送。此后,控制器850确定新的SS是否成功地接收了永久分配MAP,如果发生NAK,则重传永久分配MAP。
在上述的永久分配MAP传输方法中,为了确定是否成功接收到永久分配MAP,控制器850的操作如下。根据本发明的第一示例性实施例,控制器850发送永久分配MAP,并随后确定对于永久分配MAP是否发生NAK。能够取决于永久分配MAP的成功接收根据是否接收对反馈信号来确定是否发生NAK。如果对于永久分配MAP发生NAK,则控制器850为接收永久分配MAP失败的SS重传该永久分配MAP,并且为SS分配反馈资源。
根据本发明的第二示范实施例,控制器850可以使用关于组数据的反馈数据来确定永久分配MAP是否被成功地接收,而非对于永久分配MAP是否发生NAK。在这种情况下,控制器850组播组数据,并随后确定是否从注册到服务组的所有M2M SS接收到反馈数据,并且如果未从至少一个M2M SS接收到反馈数据,则重传永久分配MAP。在本发明的第一和第二示例性实施例中,永久分配MAP的重传可以是对SS的单播传输或作为包括用于通知重传的信息的传输的组播传输。
图9是根据本发明的示范实施例的在M2M通信系统中的SS的框图。
参照图9,SS包括RF处理器910、MODEM920、存储单元930和控制器940。
RF处理器910通过无线信道执行与发送和接收信号相关的功能,如信号 频带转换、放大等。RF处理器910将从MODEM920提供的基带信号上变频成RF频带信号,然后通过天线发送RF频带信号,并将通过天线接收的RF频带信号下变频为基带信号。
MODEM920根据系统的物理层协议将基带信号转换为比特流和/或将比特流转换成基带信号。在数据发送中,MODEM920通过对Tx比特流执行编码和调制来产生复码元,将复码元映射到子载波,并通过执行IFFT运算和插入CP来配置OFDM码元。在数据接收中,MODEM920将从RF处理器910提供的基带信号按OFDM码元单位划分,通过执行FFT运算恢复映射到子载波的信号,然后通过执行解调和解码来恢复Rx比特流。
存储单元930存储用于操作SS的基本程序、应用程序和诸如用户内容的数据。存储单元930应控制器940的请求而提供存储的数据。具体地,存储单元930存储关于SS所注册的服务组的组数据的永久资源的信息。
控制器940提供对SS的整体控制。例如,控制器940配置上行链路数据并提供数据到MODEM920,并解释来自MODEM920提供的下行链路数据。控制器940如下控制用于使用永久资源定期接收产生的组数据的功能。
控制器940根据M2M通信服务组注册过程从BS接收服务组信息。服务组信息包括组的ID和关于分配给组中SS的索引的信息。当接收到关于服务组的组数据的永久分配MAP时,控制器940将在永久分配MAP中包括的永久信息的信息存储在存储单元930中,并通过使用永久资源来定期接收组数据。
在接收到永久分配MAP后,如果再次接收对永久分配MAP,则控制器940确定该永久分配MAP是否是冗余接收的永久分配MAP。例如如果指示当前传输是否是重传的信息被设置为指示重传的值,则控制器940将该永久分配MAP识别为冗余接收的永久分配MAP。如果永久分配MAP是冗余接收的永久分配MAP,则控制器940丢弃该永久分配MAP,并且如果永久分配MAP是新接收的永久分配MAP,则控制器940将预存储的永久分配信息更新为在该永久分配MAP中包括的新的永久分配信息。如果永久分配MAP的重传是对特定SS的单播传输,则可以省略确定它是否是冗余接收和根据确定结果丢弃并更新永久分配信息的上述功能。
为了向BS报告是否成功接收到永久分配MAP,控制器940操作如下。根据本发明的第一示例实施例,控制器940通过使用由在永久分配MAP中包括的反馈资源分配信息指示的反馈信息来发送反馈信号。替换地,根据本发明的第二示例实施例,控制器940接收组数据,并随后发送对于组数据的反馈数据。
根据本发明的示范性实施例,通过考虑其中在M2M通信系统中向属于组的设备定期发送相同数据的情况,按照永久分配的方式来分配用于数据的传输资源,由此能够支持有效的组播数据传输,而无需使用复杂的广播服务方法或无需增加资源分配开销。
尽管已经参考本发明的具体示范实施例示出和描述本发明,但是本领域的普通技术人员将理解:在不背离由所附权利要求及其等价物限定的本发明的精神和范围的情况下,这里可以在形式和细节上进行各种改变。
Claims (36)
1.一种在无线通信系统中操作基站(BS)的方法,该方法包括:
向终端发送指示终端被包括在其中的组的组标识符和指示组中的该终端的终端标识符;
基于组标识符向该终端发送关于分配给该组的永久资源的分配信息,该分配信息包括该永久资源的周期和用于该分配信息的多个反馈信道;以及
根据该周期经由该永久资源向该终端和在组中包括的至少一个其他终端发送关于该组的组播数据,
其中,基于所述终端标识符,识别在分配给该组的多个反馈信道当中分配给该终端的反馈信道。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括:
确定所述终端是否成功接收该分配信息;以及
如果所述终端未成功接收该分配信息,则重传该分配信息。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,重传该分配信息的步骤包括:
向未成功接收该分配信息的所述终端单播该分配信息。
4.根据权利要求2所述的方法,其中,重传该分配信息的步骤包括:
向该终端和所述至少一个其他终端组播包括用于指示分配信息被重传的信息的该分配信息。
5.根据权利要求2所述的方法,其中,确定所述终端是否成功接收该分配信息的步骤包括:
如果未经由所述反馈信道从注册到该组的所述终端接收到关于该分配信息的反馈信号,则确定所述终端未成功接收该分配信息。
6.根据权利要求5所述的方法,还包括:
分配用于所述反馈信号的反馈资源,
其中,经由所述反馈信道发送反馈信号。
7.根据权利要求2所述的方法,其中,确定所述终端是否成功接收到该分配信息的步骤包括:
在发送所述组播数据之后,如果未从注册到该组的至少一个终端接收到关于所述组播数据的至少一个反馈数据,则确定所述至少一个终端未成功接收该分配信息。
8.根据权利要求1所述的方法,还包括:
向新的终端发送所述组标识符;以及
向新的终端发送该分配信息。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,向终端发送该分配信息的步骤包括:
通过使用所述组标识符来编码该分配信息。
10.根据权利要求1所述的方法,
其中,发送组播数据包括基于通过所述关于永久资源的该分配信息分配的第一资源和第二资源向该终端和所述至少一个其他终端发送组播数据,并且
其中,第一资源和第二资源之间的间隔与所述周期对应。
11.根据权利要求1所述的方法,其中,向终端分配的永久资源被分配给所述至少一个其他终端,并且
其中,所述永久资源与根据所述周期分配的资源单元中的固定位置对应。
12.一种在无线通信系统中操作终端的方法,该方法包括:
从基站(BS)接收指示终端被包括在其中的组的组标识符和指示组中的该终端的终端标识符;
基于组标识符从BS接收分配给该组的关于永久资源的分配信息,该分配信息包括该永久资源的周期和用于该分配信息的多个反馈信道;
基于所述终端标识符,识别在分配给该组的多个反馈信道当中分配给该终端的反馈信道;以及
根据该周期经由永久资源来从BS接收关于该组的组播数据。
13.根据权利要求12所述的方法,还包括:
经由该反馈信道来向基站发送对于该分配信息的反馈信号。
14.根据权利要求12所述的方法,还包括:
在接收到关于所述组的组播数据之后,发送对于关于所述组的组播数据的反馈数据。
15.根据权利要求12所述的方法,还包括:
接收关于新的永久资源的信息;
基于在关于新的永久资源的信息中包括的第一信息和所述关于永久资源的该分配信息中的至少一个来确定是否已经接收过关于永久资源的分配信息,第一信息指示新的永久资源传输是否是重传;以及
如果已经接收过关于永久资源的分配信息,则丢弃关于新的永久资源的信息。
16.根据权利要求12所述的方法,
其中,接收组播数据包括基于通过该分配信息分配的第一资源和第二资源从基站接收关于该组的组播数据,
其中,第一资源和第二资源之间的间隔与所述周期对应。
17.根据权利要求12所述的方法,其中,向终端分配的永久资源被分配给在该终端所属于的组中包括的至少一个其他终端,并且
其中,所述永久资源与根据所述周期分配的资源单元中的固定位置对应。
18.根据权利要求12所述的方法,其中,接收所述关于永久资源的分配信息包括基于组标识符来解码关于永久资源的信息。
19.一种无线通信系统中的基站(BS)的装置,该装置包括:
至少一个处理器;以及
至少一个收发器,
其中,所述至少一个收发器被配置为:
向终端发送指示终端被包括在其中的组的标识符和指示组中的该终端的终端标识符;
基于组标识符向该终端发送关于永久资源的分配信息,该分配信息包括该永久资源的周期和用于该分配信息的多个反馈信道;以及
根据该周期经由该永久资源向该终端和在组中包括的至少一个其他终端发送关于该组的组播数据,
其中,基于所述终端标识符,识别在分配给该组的多个反馈信道当中分配给该终端的反馈信道。
20.根据权利要求19所述的装置,
其中,所述至少一个处理器被配置为确定所述终端是否成功接收该分配信息,以及
其中,如果所述终端未成功接收该分配信息,则所述至少一个收发器被配置为重传该分配信息。
21.根据权利要求20所述的装置,其中,所述至少一个收发器被配置为向未成功接收该分配信息的所述终端单播该分配信息。
22.根据权利要求20所述的装置,其中,所述至少一个收发器被配置为向该终端和所述至少一个其他终端组播包括用于指示分配信息被重传的信息的该分配信息。
23.根据权利要求20所述的装置,其中,如果未经由所述反馈信道从注册到组的所述终端接收到关于该分配信息的反馈信号,则所述至少一个处理器被配置为确定所述终端未成功接收该分配信息。
24.根据权利要求23所述的装置,其中,所述至少一个收发器被配置为:
分配用于所述反馈信号的反馈资源,
其中,经由所述反馈信道发送反馈信号。
25.根据权利要求20所述的装置,其中,在发送所述组播数据之后,如果未从注册到该组的至少一个终端接收到关于所述组播数据的至少一个反馈数据,则所述至少一个处理器被配置为确定所述至少一个终端未成功接收该分配信息。
26.根据权利要求19所述的装置,其中,所述至少一个收发器被配置为:
向新的终端发送指示该组的所述组标识符;以及
向新的终端发送该分配信息。
27.根据权利要求19所述的装置,其中,所述至少一个收发器被配置为通过使用所述终端标识符来编码该分配信息。
28.根据权利要求19所述的装置,其中,
其中,所述至少一个收发器被配置为基于通过关于永久资源的该分配信息分配的第一资源和第二资源向该终端和所述至少一个其他终端发送该组播数据,
其中,第一资源和第二资源之间的间隔与所述周期对应。
29.根据权利要求19所述的装置,其中,向终端分配的永久资源被分配给所述至少一个其他终端,并且
其中,所述永久资源与根据所述周期分配的资源单元中的固定位置对应。
30.一种无线通信系统中的终端的装置,该装置包括:
至少一个处理器;以及
至少一个收发器,
其中,所述至少一个收发器被配置为:
从基站(BS)接收指示终端被包括在其中的组的组标识符和指示组中的该终端的终端标识符;
基于组标识符从BS接收分配给该组的关于永久资源的分配信息,该分配信息包括该永久资源的周期和用于该分配信息的多个反馈信道;
基于所述终端标识符,识别在分配给该组的多个反馈信道当中分配给该终端的反馈信道;以及
根据该周期经由永久资源来从BS接收关于该组的组播数据。
31.根据权利要求30所述的装置,
其中,所述至少一个收发器被进一步配置为经由反馈信道来发送对于该分配信息的反馈信号。
32.根据权利要求30所述的装置,其中,在接收到关于所述组的组播数据之后,所述至少一个收发器被配置为发送对于关于所述组的组播数据的反馈数据。
33.根据权利要求30所述的装置,其中,所述至少一个收发器被配置为:
接收关于新的永久资源的信息;
基于在关于新的永久资源的信息中包括的第一信息和所述关于永久资源的该分配信息中的至少一个来确定是否已经接收过关于永久资源的该分配信息,第一信息指示新的永久资源传输是否是重传;以及
如果已经接收过关于永久资源的该分配信息,则丢弃关于新的永久资源的信息。
34.根据权利要求30所述的装置,
其中,所述至少一个收发器被配置为基于通过该分配信息分配的第一资源和第二资源从基站接收关于该组的组播数据,
其中,第一资源和第二资源之间的间隔与所述周期对应。
35.根据权利要求30所述的装置,其中,向终端分配的永久资源被分配给在该终端所属于的组中包括的至少一个其他终端,并且
其中,所述永久资源与根据所述周期分配的资源单元中的固定位置对应。
36.根据权利要求30所述的装置,其中,收发器被配置为基于组标识符来解码关于永久资源的分配信息。
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