CN103703714A - 用于使用第一和/或第二载波与第一和第二类终端通信的电信系统、装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种远程通信系统、装置和方法,远程通信系统用于向和从一个或多个终端和网络传递数据。该系统包括可操作为在第一频带宽度上发射第一载波以及在第二频带宽度上发射第二载波的一个或多个发射器。在第一时间周期期间,一个或多个发射器可操作为在第一载波上发送可由第一级终端接收的数据以及在第二载波上发送可由第二级终端接收的数据。在第一时间周期之外的第二时间周期期间,一个或多个发射器可操作为在第一载波和第二载波上联合将数据发送至第二级终端。在第一时间周期中的第一载波上的数据的传输格式与在第一时间周期期间的第二载波上的用户数据的传输格式不兼容,并且一个或多个发射器可操作为在第一时间周期中在第一载波上发送可由第二级终端接收的控制数据以使第二级终端能够在第一时间周期期间与第一载波保持同步。
Description
技术领域
本发明涉及用于向和从移动电信网络中的终端传递数据的系统、方法和装置。
背景技术
由于这些增强网络所实现的增加的数据速率,第四代移动电信网络(诸如基于3GPP定义的长期演进(LTE)架构的那些)的发展引起频繁的关注。例如,利用由LTE提供的增强的无线接口和转输技术,用户将能够享受之前仅通过固定线路连接才可实现的移动应用,诸如,视频流和在线游戏。
然而,与高带宽应用一起,另一类应用目前正在发展,该类应用并未利用高数据速率的优势,而是试图利用由第四代移动电信技术实现的可靠的无线接口和增加的覆盖范围的优势。实例包括所谓的机器类通信(MTC)应用。MTC应用由以相对不频繁为基础传递少量数据的减少复杂度的半自主或自主设备为代表。实例包括所谓的智能仪表,其例如可位于用户住宅中并将与用户的公用实体(诸如煤气、水、电等)的消费量相关的信息周期性地发送回中心MTC服务器。
至少由于允许访问合适载波(即,由调节器分配给网络运营商的为网络的运行所预留的指定的频谱部分)的许可证的成本,使用第四代移动电信架构来配置整个独立的MTC型网络可能是不划算的。更为实际的方法是在另外用于支持更加传统的通信设备(例如,移动电话、数据卡、智能电话等)的传统第四代网络中配置MTC型网络。
然而,仅在传统第四代移动电信网络中配置MTC型设备未必十分有效。例如,运行在网络中的MTC型设备将被预期产生与所传输的数据总量成比例的大量随机访问请求。相关信令数据的传输将会利用大量的上行链路和下行链路无线资源并且还消耗重要的网络处理容量。如果配置大量的MTC设备,这会严重地减少对于网络的其他用户可用的网络资源并且因此导致可获得的服务质量的下降。此外,很多MTC应用的数据递送对时间要求并不严格(即,在MTC数据传输中的延迟是可以容忍的)。另一方面,很多其它应用(诸如,话音呼叫或视频流)涉及时间要求严格的数据递送。因此,以其他用户的时间要求严格的数据传输为代价传输来自MTC设备的非时间要求严格的数据可能会严重地消耗网络资源。
因此,期望提供一种允许MTC型网络与传统第四代移动电信网络相结合而不会对网络中的非MTC设备可获得的服务的质量产生明显的不良影响的技术。
发明内容
根据本发明的第一个方面,提供了一种用于向和从一个或多个终端和网络传递数据的电信系统。该系统包括可操作为经由第一频带宽度发送第一载波以及经由第二频带宽度发送第二载波的一个或多个发射器。在第一时间段期间,一个或多个发射器可操作为在第一载波上发送可由第一类终端接收的数据以及在第二载波上发送可由第二类终端接收的数据。在第一时间段之外的第二时间段期间,一个或多个发射器可操作为在第一载波和第二载波上联合将数据发送至第二类终端。在第一时间段中的第一载波上的数据传输格式与在第一时间段期间的第二载波上的数据传输格式不兼容,并且一个或多个发射器可操作为在第一时间段中在第一载波上发送可由第二类终端接收的控制数据以使第二类终端在第一时间段期间能够与第一载波保持同步。
在第四代移动电信网络(诸如基于3GPP定义的长期演进(LTE)架构的那些)中,提供了增强运行在网络中的基站与移动终端(即,终端设备)之间的无线接口的高级特征。在LTE中,这种特征的实例是载波聚合。当在LTE网络中启用载波聚合功能时,在正常运行期间,使用传统的主载波向和从移动终端传递数据。然而,如果出现增加对移动终端可用的带宽的需求,例如在短时间段内向移动终端发送罕见的大量数据,则可以分配附加载波以用于将数据传递至该移动终端。该附加载波与主载波“聚合”,临时地增加用于到或来自移动终端的数据通信的可用带宽。
根据本发明,已经认识到,可采用已知的载波聚合技术以方便地将MTC型网络结合于传统LTE型网络中。
根据本发明,用于在LTE网络中实现载波聚合的附加载波在用于使用载波聚合的LTE数据的数据传输(即,当在LTE网络中出现需求时与主载波聚合)与用于MTC型网络中的MTC型数据的传输之间可以是时分复用的。因此,在其中在附加载波上传输MTC型数据的第一时间段期间,在附加载波上传输的用户数据的传输格式可不同于(即,不兼容于)在主载波上传输的用户数据。可替代地或另外地,用于MTC型数据的分配信令(在LTE的情况下,为PDCCH(物理下行控制信道))的传输格式可不同于用于LTE数据的分配信令的传输格式。然而,在第一时间段之外的周期期间(即,当主载波和附加载波都用于LTE数据时),用户数据或分配信令的传输格式在两个载波上将会是相同的(即兼容的)。
该技术允许MTC型移动终端使用来自传统LTE网络中的载波资源(即,另外用于载波聚合的附加载波)来传递数据同时通过消耗不成比例的网络资源量减小MTC移动终端降低LTE移动终端可获得的服务的质量的可能性。这是因为附加载波用于MTC型数据的传输从而确保主载波对于LTE数据的传输始终是可用的。
此外,当附加载波被用于传输MTC型数据(即,第一时间段)时,传输具有确保LTE移动终端(即,第二类设备)能够与附加载波(第一载波)保持同步的控制数据的附加载波。以这种方式,它对传统LTE移动终端保持附加载波正在被用于MTC型数据的传输而不是载波聚合的“透明性”,因为LTE移动终端能够一直持续监控附加载波。有利地,在附加载波被用于MTC型数据的传输的周期期间,对传统LTE移动终端唯一的影响是暂时不能利用在附加(聚合)载波上的资源安排调度。由于载波聚合的使用通常是通过在eNode B中的调度器基于由用户终端提供的测量、调度器规则等来确定的,因此这并不影响LTE移动终端的运行。
根据本发明的第二个方面,提供了一种在第一载波(经由第一频带宽度传输)上和在第二载波(经由第二频带宽度传输)上向和从一个或多个移动终端传递数据的方法。该方法包括:在第一时间段期间,在第一载波上传输可由第一类终端接收的数据并且在第二载波上传输可由第二类终端接收的数据;以及在第一时间段之外的第二时间段期间,在第一载波和第二载波上联合向第二类终端发送数据。在第一时间段中的第一载波上的数据的传输格式与在第一时间段期间的第二载波上的数据的传输格式不兼容。在第一时间段中,在第一载波上传输可由第二类终端接收的控制数据以使第二类终端能够在第一个时间段期间与第一载波保持同步。
根据本发明的第三个方面,提供了一种用于在其中经由第一频带宽度传输第一载波以及经由第二频带宽度传输第二载波的电信系统中向和从一个或多个移动终端和网络传递数据的基站。基站包括可操作为经由第一频带宽度发送至少第一载波的发射器。在第一时间段期间,发射器可操作为在第一载波上发送可由第一类终端接收的数据。在第一时间段中的第一载波上的数据的传输格式与在第一时间段期间的第二载波上的数据的传输格式不兼容,并且发射器可操作为在第一时间段中在第一载波上发送可由第二类终端接收的控制数据以使第二类终端能够在第一时间段期间与第一载波保持同步。
根据本发明的第四个方面,提供了一种用于其中经由第一频带宽度传输第一载波以及经由第二频带宽度传输第二载波的电信系统的终端设备。在第一时间段期间,终端设备可操作为接收在第一载波上的数据。在第一时间段中的第一载波上的数据的传输格式与在第一时间段期间的第二载波上的数据的传输格式不兼容。终端设备属于第一类终端设备,并且在第一时间段中在第一载波上的控制数据可由不同于第一类终端设备的第二类终端设备接收以使第二类终端设备能够在第一时间段期间与第一载波保持同步。
本发明的各种进一步的方面和实施方式在权利要求中定义。
附图说明
现将参照附图仅通过举例的方式来描述本发明的实施方式,在附图中,相同的部分设置有相应的附图标记,并且其中:
图1提供了示出基于移动电信网络的传统长期演进(LTE)的实例的示意图;
图2提供了示出当使用载波聚合技术时的频率分配的示意图;
图3提供了示出专用消息网络的示意图;
图4提供了示出根据本发明的实施例布置的系统的示意图;
图5提供了示出根据本发明的实施例的两个载波相对于时间的使用的示意图;
图6a提供了示出在传统LTE下行链路子帧中参考符号和同步信号的分布的示意图;
图6b提供了示出根据本发明的实施例的在传输来自专用消息网络的数据的周期期间在载波上传输的信号的示意图;以及
图7提供了根据本发明的实施例布置的终端的示意图。
具体实施方式
传统LTE网络
图1提供了根据长期演进(LTE)3GPP架构标准布置的传统移动电信网络的示意图。LTE网络包括连接至在本领域中被称为增强节点B(eNode B)的基站102的核心网部分101。eNode B102被布置成经由无线接口向一个或多个终端103发送数据和从一个或多个终端103接收数据。终端103通常称为“移动终端”并且包括诸如移动电话、智能电话、数据卡等的设备。然而,将理解,术语“终端”和“移动终端”还包括在其运行期间不是物理可移动的(即,在位置之间自由移动)而是通常保持静止的诸如智能仪表和其他固定无线设备的终端设备。
LTE核心网101包括被布置成向和从eNode B102路由数据的服务网关(S-GW)104。服务网关104连接至将数据从外部网络109路由入和出LTE核心网的分组数据网关(P-GW)105。LTE核心网101还包括连接至服务网关104的移动管理实体(MME)106,MME106负责通过检索存储在归属用户服务器(HSS)107中的用户配置信息来验证试图访问LTE网络的移动终端103。通常MME106还连接至eNode B102。如本领域所知,传统LTE移动电信网络(诸如在图1中示出的那个)包括更多的网络元件,然而为了清晰已将这些元件省略。
移动网络(诸如图1中示出的那个)的运营商通常被分配允许属于该网络的基站和移动终端在其上传输数据的部分无线电频谱。例如,图1中示出的LTE移动电信系统可能已经分配给它指定的部分频谱,在该部分频谱上,数据从eNode B102传输至移动终端103。这在包括示出横跨第一带宽(BW1)的载波(载波1)108的示意图的图1中示出。在该实例中,所有从eNode B102传输至移动终端103的数据(即,下行链路数据)在载波108上传输。如将会理解的,根据使用的调制技术,上行链路数据(即,从移动终端103传输至eNode B102的数据)将在独立的载波上(在频分双工模式的情况下)或在相同载波上(在时分双工模式的情况下)传输。
载波聚合
如参照图1所阐述的,在传统LTE移动电信网络中,数据在eNode B102和移动终端103之间在横跨第一带宽BW1的载波108上传输。除了无线信道的质量、采用的调制方案、干扰的存在等之外,限制能够在eNodeB102与移动终端103之间经过无线接口传输的数据量的一个因素是载波108的带宽BW1。带宽越大,能够传输的数据越多。例如,在LTE的情况下,这是因为更大的带宽意味着能够使用更多的正交子载波。
在一些传统LTE移动电信网络(诸如根据3GPP标准的版本10布置的那些)中,移动终端和eNode B可被适配为动态地改变载波(数据经由其被依次传输)的带宽以例如能够临时增加被传输的数据量。这通过将分配给移动电信运营商的总带宽分割成多个所谓的“分量载波(componentcarriers)”来实现。该概念在图2中示出。
图2提供了用于具体移动电信网络的频谱分配的示意图。为了载波聚合技术的目的,定义横跨第一带宽BW1的第一分量载波(CC1)201。同样,定义横跨第二带宽BW2的第二分量载波(CC2)202。
根据载波聚合技术,在正常运行期间的移动终端可接收在第一分量载波201上的数据或在第一分量载波201上将数据传输至eNode B。然而,如果出现移动终端发送或接收大量数据的突然需求,例如下载或上传大文件或开始视频流会话,则网络可允许eNode B和/或移动终端使用第一分量载波201和第二分量载波202两者通过无线接口来传输数据。eNode B可替代性地同时控制两个载波并做出关于将哪些载波或哪些聚合载波组分配给个人终端的自主决定(独立于网络的其余部分)。
从图2可以看出,提供了为第一分量载波的带宽BW1与第二分量载波的带宽BW2之和的聚合带宽BW3。
关于图2所描述的载波聚合技术(其中,邻近于主载波的副载波对于设备成为可用的以临时地实现增加的带宽)是比较简单的载波聚合形式的其中一种。然而,如本领域所知,存在该技术的更复杂的变形。例如,在某些实施中,具有不同带宽的多个副载波是可用的。此外,副载波不必如图2所示的邻近于主载波而是可以改为与主载波隔开。然而,为简化起见,将以图2中示出的简单形式描述关于本发明的载波聚合。然而,将理解,可使用更复杂的载波聚合版本同样地实现本发明。
专用消息网络
已经构思了作为用于通常向和从多个简化复杂度的移动终端传递MTC型数据的网络的所谓的专用消息网络(DMN)。专用消息网络可使用任何合适的网路体系结构和无线接口来实施但是在某些实施中可优选地使用源于LTE架构的网路体系结构和无线接口来实施。然而,用于专用消息网络的传输格式通常与诸如LTE网络的传统移动网络的传输格式区别在以下的一个或多个方式:
● 无线接口可不同。LTE在下行链路使用OFDMA无线接口并且在上行链路使用SC-FDMA无线接口。这两种无线接口都采用在预定带宽上传输的多个子载波。在下行链路上的数据是以包括预定数量的子帧(通常为10个)的一系列连续帧的形式来传输的。每个子帧包含包括预定数量的参考/导频符号的多个码元(通常为14个)。专用消息网络的上行链路和下行链路无线接口可不同于该无线接口。例如可使用OFDM方案,但包括减少数量的子载波和具有与用于标准LTE网络的那些不同的参考/导频符号和/或不同的参考/导频符号密度的简化的无线帧结构。
● 控制信令可不同。在传统LTE网络中,控制数据的传输被最优化为将大部分的上行链路和下行链路无线资源分配给相对少量的移动终端。然而,DMN控制信令可被最优化为将较小部分的上行链路和下行链路资源分配给更大量的移动终端。在某些实例中,这可能需要增加投入于上行链路和下行链路分配的持续时间(例如,等同于LTEPDCCH)。在其他实例中:
● 可能有更小的PDCCH(其中,PDCCH使用比用于标准LTE更小的位数来编码)。
● PDCCH可存在于与标准LTE PDCCH不同的位置(不同的符号)。
● PDCCH CRC(循环冗余检查)大小可能比用于标准LTE的更小。
● DMN PDCCH带宽可能未覆盖整个载波带宽。
● DMN中PDCCH的搜索空间可与用于标准LTE的搜索空间不同。
● PDCCH的编码可与用于标准LTE的编码不同。
● 应用于DMN中的传输信道处理可与用于标准LTE的传输信道处理不同。
● 在LTE中,上行链路和下行链路载波的最大带宽是20MHz。为了允许减少复杂度的收发器用于DMN移动终端,可减少上行链路和下行链路载波的最大带宽。
● 由LTE提供的诸如一个或多个MIMO、载波聚合、HARQ等的高级功能将没必要在专用消息网络中实现。
然而,广义上讲,至少用户数据(即,向和从DMN移动终端传输的数据)或分配信令(例如,PDCCH)的传输格式不同(即,不兼容)于在传统LTE网络中的传统LTE数据的传输中使用的传输格式,这使得LTE移动终端将通常不能解码DMN用户数据和/或分配信令并且DMN移动终端将不能解码传输至LTE移动终端的用户数据。
图3提供了示出专用消息网络的示意图。在图3示出的实例中,专用消息网络包括与图1中示出的LTE移动电信网络的那些部件对应的网络部件。具体地,专用消息网络包括被布置为向和从DMN eNode B(DeNode B)302传递数据的DMN移动终端(DMT)303以及被布置为向和从DMNeNode B302路由数据的DMN服务网关(DS-GW)304。如以上说明的,图3中示出的DMN移动终端303包括在其运行期间不是物理可移动的(即,在位置之间自由移动)而是通常保持静止的诸如智能仪表和其他固定无线设备的终端设备。该网络还包括被布置成将数据向和从外部网络309路由入和出DMN的DMN分组网关(DP-GW)305。DMN还包括连接至归属用户服务器(DHSS)307的DMN移动管理实体(DMME)306。这些部件的功能对应图1中示出的LTE网络的相应网络部件并且为了简化起见将不再进一步对其进行描述。这些部件的功能可结合到用于LTE网络的相同的物理实体中。经由具有带宽BW2的载波308向DMN移动终端303发送数据以及从DMN移动终端303接收数据。通常,DMN载波(载波2)的带宽BW2小于用于向和/或从在图1中的LTE移动电信网络中示出的移动终端103发送数据的载波(载波1)108的带宽BW1。
在很多情况下,至少由于使用必备载波(即,载波2)的许可证的成本,将图3中示出的专用消息网络实施为独立网络是不切实际的。因此期望共享在图1中示出的LTE网络中使用的某些载波资源。然而,理想地,这必须在通过在LTE网络中仅将MTC型设备与传统设备配置在一起来减轻可能引起的低效率(诸如,MTC型设备的信令资源的不成比例的消耗)的同时完成。
用于DMN数据传输的分量载波的时分复用
图4提供了示出根据本发明的实施方式布置的系统的示意图。该系统包括LTE网络,LTE网络包括布置成与图1中示出的LTE核心网101一致的LTE核心网部分401。该系统还包括专用消息网络,专用消息网络包括根据图3中示出的DMN核心网301布置的DMN核心网部分402。
LTE核心网401附接至被布置成经由主载波CC1向和从移动终端404传递数据的eNode B403。移动终端404是传统LTE移动终端。相应地,DMN核心网402附接至被布置成经由副载波CC2向和从DMN移动终端406传递数据的DMN eNode B405。在图4中,eNode B403和DMN eNodeB405被示出为独立的物理实体。然而,在本发明的很多实施例中,认为eNode B403和DMN eNode B共同位于图4中由虚线408表示的包含eNode B403和DMN eNode B405的相同的物理基站中。在这些实例中,作为独立实体的eNodeN403和DMN eNode B405的指定纯粹是逻辑上的,并且实际上,它们被实施为单个的eNode B。
LTE核心网401、eNode B403和LTE移动终端404包括之前说明的使得能够临时地分配副载波以向和/或从一个或多个移动终端传输数据的载波聚合功能。在下行链路的情况下,在正常运行期间,分配主载波CC1以将数据从eNode B403传输至LTE移动终端404。然而,如果被传输至LTE移动终端404的数据量增加(例如,LTE移动终端404的用户开始要求来自LTE核心网401的数据的高级别的传输的视频流应用),则副载波CC2与第一载波“聚合”从而增加数据通过其从eNode B403传输至LTE移动终端404的总带宽。
因此,在图4示出的系统中,CC2能够被用于来自LTE核心网401的数据的传输以及用于来自DMN核心网402的数据的传输。为了避免LTE数据和DMN数据两者同时在CC2上传输,设置控制单元407。控制单元407被布置成协调何时在何种载波上向和从eNode B403传输LTE数据以及何时在何种载波上向和从DMN eNode B405传输DMN数据。在e NodeB403和DMN e Node B405都被实施为单个物理实体时的某些实施中,与控制单元407相关联的功能同样位于该物理实体中。因此,图4中示出的虚线408还包括控制单元407。
在一个实例中,在某些周期期间,控制单元407被布置成控制系统以便防止来自DMN eNode B405的任何DMN数据在CC2上传输并且反而确保在LTE网络中出现需要时CC2为载波聚合预留。在其他周期期间,控制单元407被布置成允许使用CC2传输DMN数据。该概念在图5中示出。
图5提供了示出CC1和CC2随着时间的使用的示意图。如图5所示,在任何时候在CC1上都不允许DMN传输。然而,在时间段T1期间,在CC2上允许DMN传输。在T1之外,在CC2上不允许DMN传输。以这种方式,确保了在CC2上不存在DMN传输与LTE传输之间的冲突。
T1可以是任何合适的时间段。例如,在某些情形中,最好是识别LTE网络在此期间是轻负荷的时段(例如,在当网络的大部分人类用户正在熟睡中的0200与0400之间)并将T1布置成横跨该时段。在这种情况下,T1将持续两个小时。在其他情形下,T1可更短,例如,它可以是每个小时中的第一分钟,或甚至是每个五分钟时段中的第一个三十秒。在其他实例中,T1可被定时为与某些无线帧的传输一致(下文中进一步描述)。因此,在某些实例中,T1可与在较大量的传输帧中传输的一个或多个传输帧一致,例如,T1可在每100个传输的帧的最后10个帧中延伸。在某些实例中,T1可以是单个的子帧。如下面更详细说明的,CC2对DMN或LTE的分配可以是动态的,其中,它可由在网络中(例如,在控制单元407、eNode B403或DMN eNode B405中)的调度器控制。
如将理解的,组成图4中示出的系统的网络部件仅是逻辑的指定。LTE核心网部分和DMN核心网实际上可被实施为单个的核心网。此外,如上面说明的,在某些实例中,控制单元407、DMN eNode B405和LTE eNodeB403可被配置为单个的物理基站。
在DMN传输周期期间在分量载波上的控制信息的传输
为了确保与传统LTE移动终端并且特别是包括传统载波聚合功能的移动终端的最佳后向兼容性,期望确保用于DMN数据传输的CC2的使用对于传统LTE移动终端是“透明”的。换言之,期望CC2以这样一种方式传输:周期T1一结束,CC2对于载波聚合的调度立即成为可用的,而无需LTE移动终端再次发现或预占CC2(移动终端发现或预占载波的概念已为本领域所熟知并且为简化起见将不再详细地描述)。
为实现这个,在T1期间,在CC2上应传输足够的信息以允许LTE移动终端保持与CC2的同步。如本领域所知,当移动终端与来自基站的在载波上传输的信号同步时,能够:
a)监控无线信道或执行对无线信道的测量(例如,在信号强度和信号质量方面),以及
b)执行帧跟踪,从而能够跟踪在载波上传输的无线帧的时序。
为了允许LTE移动终端在T1期间与CC2保持同步,当由DMN eNodeB405发送CC2时,在T1之外的周期中存在于CC2上的LTE控制信号在T1期间保留在CC2上。在某些实例中,这些控制信号包括LTE参考符号和LTE同步信号。该概念在图6a和图6b中示出。
图6a提供了如本领域所知的LTE下行链路子帧603的简化示意图。多个LTE子帧(通常为10个)共同形成LTE帧。子帧包括多个参考符号(即,导频符号)601和同步信号602。参考符号601分布在整个子帧中并被接收移动终端使用以估计基站发射器与移动终端接收器之间的信道状况。估计信道状况允许移动终端处理接收到的信号以推断在来自基站的传输期间信号所经历的信道影响并且将信道质量的测量报告至基站。同步信号602是一旦检测到便允许LTE移动终端达到或保持帧同步并确定发送下行链路信号的具体eNode B的小区身份的同步信号。另外或可替代地,可采用参考信号以保持帧同步。同步信号602通常不是在每个子帧上都传输而是将经常在每个LTE帧中至少传输一次。LTE下行链路子帧的剩余部分被用于传输诸如用户数据和其他控制数据的其他LTE数据。图6a中示出的子帧结构对应在T1之外的当CC2被用于载波聚合时的周期期间通常在CC2上传播的子帧结构。如将理解的,LTE子帧包括诸如物理下行链路控制信道(PDCCH)的另外的元素。然而,为了简化起见,这些另外的元素并未在图6a中示出。
为了协助传统LTE移动终端在当CC2被用于传输DMN数据时的T1周期期间与CC2保持同步,LTE移动终端理想上将继续接收参考符号和/或同步信号。图6b提供了示出根据本发明的实例的在T1期间在CC2上传输的信号的简化示意图。为了便于比较,图6b中示出的信号与图6a中示出的子帧结构一致,然而将理解,在CC2上传输的信号可采取任何合适的形式。
从图6b中可以看出,根据本发明的实施例,在T1期间,传输具有与在T1之外的周期(即,当CC2被用于传统载波聚合时)中在CC2上传输的那些对应的参参考符号601和同步信号602的CC2。子帧605的剩余部分可被用于传输DMN数据。例如,图6b示出了位于子帧605的未被参考符号601和同步信号602占用的剩余部分的DMN数据块606。在该实例中,DMN数据块606与正常的LTE操作不兼容,因为它并不跨越所有对用户数据可用的符号。
在DMN模式中调度CC2
如上面说明的,当CC2被用于发送DMN数据时,因为CC2保留了相关控制数据以确保LTE移动终端能够与CC2保持同步并且能够对CC2进行测量,因此这对于LTE移动终端是透明的。
然而,为了防止DMN移动终端在当CC2被用于传输LTE数据时试图使用CC2并且使DMN终端能够监控CC2终端以分配消息并确定何时存在随机访问请求机会,期望提供一种使DMN移动终端能够确定CC2对于DMN数据的传输何时是可用的(即,周期T1出现的时间点)机制。
静态调度
在一个实例中,采用所谓的静态调度技术。在该实例中,DMN移动终端被预配置有指示预定时段和T1出现的预定时间的调度信息。该时段可被明确地表示为相对于T1所流逝的时间或明确地表示为CC2用作DMN的结束时间。该预配置的调度信息可以任何合适的方式被提供至移动终端。例如,调度信息可在每个DMN移动终端配置到网络中之前存储在每个DMN移动终端的USIM中。因此,在其中CC2相对频繁地但在短时间段内在LTE模式(即,T1之外的周期)至DMN模式(即,T1周期期间)之间切换的一种情形下,每个DMN移动终端能够从预配置的调度信息中确定例如在CC2上传输的每100帧之外的第一个10帧将被用于DMN数据的传输。
在其中CC2不是很频繁地但在较长时间段内在LTE模式至DMN模式之间切换的另一种情形下,每个DMN移动终端能够从预配置的调度信息中确定例如在0200与0400小时之间将被用于DMN数据的传输。
半静态调度
在另一种实例中,采用所谓的半静态调度技术。该技术与上述的静态调度技术的相似之处在于DMN移动终端被设置有指示T1的持续时间和T1出现的时刻的预配置的调度信息。然而,在该实例中,存储在每个DMN移动终端上的预配置的调度信息可通过从DMN核心网发送至DMN移动终端的高层信令来重新配置。例如,在T1期间,利用DMN控制信道发送可被每个DMN移动终端接收的CC2。如果T1出现的时刻或T1的持续时间发生任何改变,该信息将在DMN控制信道上传输并被每个DMN移动终端接收。随后每个DMN移动终端将相应地更新所存储的调度信息。
动态调度
在另一种实例中,采用动态调度技术。在该实例中,使用DMN物理层信号,该信号向DMN移动终端指示CC2对于DMN数据的传输是可用的。该物理层信号可以任何合适的方式来实施,例如,被插入到在T1期间传输的帧中的DMN特定同步信号。在该实例中,DMN移动终端被布置成周期性地或持续地监控CC2并且如果检测到DMN特定同步信号,则DMN移动终端被告知CC2对于DMN数据的传输是可用的事实。可替代地,在物理广播信道(PBCH)上携带的主信息块(MIB)中的多余位可被用于指示CC2对于DMN数据的传输是可用的。当PBCH的传输格式与LTE终端和DMN终端两者都兼容时,该模式是合适的。对于LTE升级到并包括版本10,在MIB中具有十个传统LTE移动终端将忽视的多余位。因此,可使用一个或多个这些MIB位告知DMN移动终端存在DMN。
在某些实施方式中,没必要告知DMN移动终端DMN是否是激活的。在这些实施方式中,DMN移动终端将试图解码子帧并且仅当DMN是真正的激活时成功地解码分配。
在上行链路中,当下行链路DMN是非激活的时,DMN移动终端可以通过在CC2的LTE上行链路中发送随机访问信道(RACH)请求来请求DMN上行链路资源。通常,诸如控制单元407的网络元件被布置成控制调度信息至DMN移动终端的传递。
为了方便上述的调度技术,在某些实例中,DMN移动终端包括可操作为确定第一时间段出现的时刻和第一时间段的持续时间的调度单元。该持续时间可被明确地表示为所流逝的时间或明确地表示为CC2用作DMN的结束时间。这在图7中示出。
图7提供了根据本发明的实例布置的DMN终端701的示意图。DMN终端701包括用于从基站发送和接收数据的收发器单元702。收发器单元702连接至调度单元703。当采用上述的静态调度技术时,调度单元703可操作为基于存储在调度单元703中的预配置信息确定第一时间段出现的时刻和第一时间段的持续时间。当采用上述的动态调度技术时,调度单元703可操作为基于在CC2上传输的调度信息(例如基于上述的MIB中的位)确定第一时间段出现的时刻以及可选择地确定第一时间段的持续时间。
CC2上DMN模式与LTE模式之间的切换
在上述的其中LTE模式与DMN模式之间的切换是在半静态的基础上或完全动态的基础上进行的实例中,通常通过LTE核心网络和DMN核心网络两者共同的网络元件(诸如在图4中示出的控制单元407)来协调调度。在某些实例中,用于LTE或DMN数据传输的CC2的使用的调度将在任意基础上完成,例如通过网络运营商将调度模式输入反映到控制单元中。这可能是CC2被布置成在夜间预定的小时时段内发送DMN数据或在每个第十帧期间发送数据等的情况。然而,在其它实例中,CC2的使用的调度可响应网络中的某些条件而被动态地调配。例如,在某些情形中,控制单元407可被布置成监控在LTE网络的一个或多个网络元件和/或DMN的一个或多个元件中的流量负荷或接收与在LTE和DMN网络中的网络元件中的流量负荷对应的监控数据。例如,当流量下降到阈值水平以下时,控制单元407可被布置成将CC2从传输LTE数据切换为传输DMN数据。当流量负荷再次超过阈值和/或一旦过去了预定的时间段时,控制单元控制网络开始在CC2上传输LTE数据。
在另一个实例中,控制单元可被布置成接收指示在网络中存在DMN移动终端的数据并被布置成响应地将CC2切换为DMN模式。在某些实例中,这通过将运行在CC2上的基站布置成解码来自DMN移动终端的随机访问前导传输(不管CC2是运行在LTE模式还是DMN模式)来实现。
上行链路中的DMN和LTE数据传输
到目前为止,已经主要在下行链路方面参考从DMN被传递至DMN移动终端和从LTE网路被传递至LTE移动终端的数据描述了本发明的实例。在这些实例中,CC2被用于下行链路载波聚合或被用于传输下行链路DMN数据。
然而,将理解,将副载波用于LTE系统中的载波聚合与将其用于DMN数据的传输之间的交替的概念也可应用于上行链路。在上行链路载波聚合中,对上行链路分量载波的访问由网络以与对下行链路分量载波的访问相似的方式来调度。网络可基于使用缓冲器状态报告和信道质量测量所确定的调度决定来将聚合的分量载波分配至终端。随后网络调度移动终端访问附加的分量载波并将合适的分配消息发送至移动终端。
可对上文描述的实施方式做出各种修改。例如,已经参考使用根据3GPP长期演进(LTE)标准运行的移动无线网络的实施描述了本发明的实施方式。然而,将理解,可使用任何合适的无线电信技术以及使用可采用载波聚合的任何合适的网路体系结构来实施本发明的原理。
此外,将理解,上述系统所包括的例如各种网络部件(诸如,控制单元以及eNode B和DMN eNode B)的特定部件部分在某些实例中是逻辑的指定。因此,这些部件部分所提供的功能可以并不完全符合上述的和图中示出的形式的方式出现。例如,本发明的方面可以包含可在处理器上实施的存储在数据子载体(诸如,软盘、光盘、硬盘、PROM、RAM、闪存或这些的任意组合或其他存储媒介)上的或经由网络(诸如,以太网、无线网络、因特网或这些任意的组合或其他网络)上的数据信号传输的或在如ASIC(专用集成电路)或FPGA(现场可编程门阵列)或其他适合于在适配传统等价设备中使用的可配置的或预制的电路的硬件中实现的指令(即,计算机程序)的计算机程序产品的形式来实施。
Claims (20)
1.一种用于向和从一个或多个终端和网络传递数据的电信系统,所述系统包括可操作为经由第一频带宽度发送第一载波以及经由第二频带宽度发送第二载波的一个或多个发射器,其中
在第一时间段期间,所述一个或多个发射器可操作为在所述第一载波上发送能够由第一类终端接收的数据以及在所述第二载波上发送能够由第二类终端接收的数据;并且
在所述第一时间段之外的第二时间段期间,所述一个或多个发射器可操作为在所述第一载波和所述第二载波上联合向所述第二类终端发送数据,其中
在所述第一时间段中的所述第一载波上的数据的传输格式与在所述第一时间段期间的所述第二载波上的数据的传输格式不兼容,并且其中,所述一个或多个发射器可操作为在所述第一时间段中在所述第一载波上发送能够由所述第二类终端接收的控制数据,以使所述第二类终端能够在所述第一时间段期间与所述第一载波保持同步。
2.根据权利要求1所述的电信系统,其中,所述控制数据包括能够从中确定信道估计的参考符号以及使所述第二类终端能够实现与所述第二载波同步的同步信号。
3.根据权利要求1或2所述的电信系统,其中,预先确定所述第一时间段出现的时刻和所述第一时间段的持续时间,并且所述第一类终端被预配置有与所述第一时间段的预先确定的时刻和持续时间对应的信息。
4.根据权利要求1或2所述的电信系统,包括被布置成设置所述第一时间段出现的时刻和所述第一时间段的持续时间并将这些传递至所述第一类终端的调度实体。
5.根据权利要求4所述的电信系统,其中,所述调度实体被布置成响应于在所述电信系统的一个或多个网络元件中检测到的流量负荷,设置所述第一时间段出现的所述时刻和所述第一时间段的所述持续时间。
6.根据权利要求4所述的电信系统,其中,所述调度实体被布置成响应于检测到的所述第一类终端,设置所述第一时间段出现的所述时刻和所述第一时间段的所述持续时间。
7.根据权利要求1所述的电信系统,其中,所述电信系统包括调度实体,所述调度实体被布置成通过控制所述一个或多个发射器可操作为在所述第一载波上发送能够由第一类终端接收的数据并且可操作为在所述第二载波上发送能够由第二类终端接收的数据的时间来设置所述第一时间段,以及
通过控制所述一个或多个发射器可操作为在所述第一载波和所述第二载波上联合向所述第二类终端发送数据的时间来设置所述第二时间段,其中
所述调度实体被布置成以子帧接子帧为基础设置所述第一时间段和所述第二时间段。
8.根据权利要求5所述的电信系统,其中,所述一个或多个网络元件包括用于在所述第一载波和所述第二载波上传输数据的一个或多个LTE网络元件和/或用于支持机器类通信数据传输和用于在所述第一载波上传输数据的一个或多个专用消息网络的网络元件。
9.根据前述权利要求中任一项所述的电信系统,其中,所述一个或多个发射器可操作为根据3GPP定义的载波聚合技术在所述第一载波上结合所述第二载波向所述第二类终端发送数据。
10.一种在第一载波和第二载波上向和从电信系统中的一个或多个终端和网络传递数据的方法,所述第一载波经由第一频带宽度传输,所述第二载波经由第二频带宽度传输,所述方法包括:
在第一时间段期间,在所述第一载波上传输能够由第一类终端接收的数据以及在所述第二载波上传输能够由第二类终端接收的数据;以及
在所述第一时间段之外的第二时间段期间,在所述第一载波和所述第二载波上联合向所述第二类终端发送数据,其中
在所述第一时间段中的所述第一载波上的数据的传输格式与在所述第一时间段期间的所述第二载波上的数据的传输格式不兼容,并且其中,在所述第一时间段中,在所述第一载波上传输能够由所述第二类终端接收的控制数据,以使所述第二类终端在所述第一时间段期间能够与所述第一载波保持同步。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,所述控制数据包括从中能够确定信道估计的参考符号以及使所述第二类终端能够实现与所述第二载波同步的同步信号。
12.根据权利要求9或10所述的方法,其中,预先确定所述第一时间段出现的时刻和所述第一时间段的持续时间,并且所述第一类终端被预配置有与所述第一时间段的预先确定的时刻和持续时间对应的信息。
13.根据权利要求10或11所述的方法,包括
检测在所述电信系统的一个或多个网络元件中的流量负荷,
根据所检测到的流量负荷设置所述第一时间段出现的时刻和所述第一时间段的持续时间,以及
将所述时刻和所述持续时间传递至所述第一类终端。
14.根据权利要求10或11所述的方法,包括
检测所述第一类终端,
响应于所检测到的所述第一类终端,设置所述第一时间段出现的时刻和所述第一时间段的持续时间,以及
将所述时刻和所述持续时间传递至所述第一类终端。
15.根据权利要求13所述的方法,其中,所述第一时间段出现的时刻和所述第一时间段的持续时间以子帧接子帧为基础来设置。
16.根据权利要求13所述的方法,其中,所述一个或多个网络元件包括用于在所述第一载波和所述第二载波上传递数据的一个或多个LTE网络元件和/或用于支持机器类通信数据传输和用于在所述第二载波上传递数据的一个或多个专用消息网络的网络元件。
17.根据权利要求10至16中任一项所述的方法,包括根据3GPP定义的载波聚合技术在所述第一载波上结合所述第二载波向所述第二类终端发送数据。
18.一种具有计算机可执行指令的计算机程序,当所述计算机可执行指令被加载到计算机上时,使所述计算机执行根据权利要求10至17中任一项所述的方法。
19.一种具有计算机可读介质的计算机程序产品,所述计算机可读介质具有记录在其上的表示在权利要求18中所述的计算机程序的信息信号。
20.一种用于向和从电信系统中的一个或多个终端和网络传递数据的基站,在所述电信系统中,经由第一频带宽度传输第一载波以及经由第二频带宽度传输第二载波,所述基站包括可操作为经由所述第一频带宽度发送至少所述第一载波的发射器,以及
在第一时间段期间,所述发射器可操作为在所述第一载波上发送能够由第一类终端接收的数据,以及
在所述第一时间段中的所述第一载波上的数据的传输格式与在所述第一时间段期间的所述第二载波上的数据的传输格式不兼容,并且其中
所述发射器可操作为在所述第一时间段中在所述第一载波上发送能够由第二类终端接收的控制数据,以使所述第二类终端能够在所述第一时间段期间与所述第一载波保持同步。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20140402 |
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |