CN111527769A - 切换相关技术、装置和方法 - Google Patents
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Abstract
一种诸如用户设备(UE)之类的无线设备的装置可包括被配置为执行本文公开的一个或多个切换相关技术的处理电路。例如,当与连同多个移动设备从第一小区的覆盖区移动到第二小区相关联时,该处理电路可检测第二小区。第二小区的一个或多个参数可被测量。一个或多个参数可被传达给多个移动设备中的一个或多个其他移动设备。
Description
优先权声明
本申请要求2017年12月30日递交的标题为“HANDOVER-RELATED TECHNOLOGY,APPARATUSES,AND METHODS”的美国临时专利申请序列号62/612,358的优先权权益。通过引用将上述临时申请全部并入本文。
技术领域
各方面涉及无线通信。一些方面涉及无线网络,包括3GPP(Third GenerationPartnership Project,第三代合作伙伴计划)网络、3GPP LTE(Long Term Evolution,长期演进)网络、3GPP LTE-A(LTE Advanced,LTE高级版)网络、以及第五代(5G)网络(包括新无线电(new radio,NR)网络)。其他方面涉及用于在无线网络中执行切换(handover)的技术、方法和装置。
背景技术
移动通信已从早期语音系统大幅演进到当今的高度精致的集成通信平台。随着不同类型的设备与各种网络设备通信的增加,对3GPP LTE系统的使用已增加了。移动设备(用户设备或UE)在当代社会中的渗透持续驱动着在多种不同的环境中对各种各样的联网设备的需求。
LTE和LTE高级版是用于诸如移动电话之类的用户设备(user equipment,UE)的高速数据的无线通信的标准。在LTE高级版和各种无线系统中,载波聚合是这样一种技术:根据该技术,在不同频率上操作的多个载波信号可用于针对单个UE携带通信,从而增大单个设备可用的带宽。在一些方面中,在一个或多个成分载波在非许可频率上操作的情况下可使用载波聚合。
对使用3GPP LTE系统的联网UE的使用在家庭和工作生活的领域中已增加了。第五代(5G)无线系统即将到来,并且被预期实现甚至更高的速度、连通性和可用性。下一代5G网络被预期增大吞吐量、覆盖性和鲁棒性。由于当前的蜂窝网络频率已饱和,诸如毫米波(mmWave)频率之类的高频率由于其高带宽而可能是有益的。
爆炸性的无线流量增长导致了对速率提高的需求。有了成熟的物理层技术,频谱效率的进一步改善可能是微不足道的。另一方面,低频率带中的许可频谱的缺乏导致了数据速率提升的不足。从而,对于LTE系统在非许可频谱中的操作形成了兴趣。因此,3GPP版本13中对于LTE的一个重要增强是经由许可辅助接入(Licensed-Assisted Access,LAA)实现其在非许可频谱中的操作,这通过利用由LTE高级版系统引入的灵活载波聚合(carrieraggregation,CA)框架而扩展了系统带宽。第13版LAA系统聚焦于经由CA在非许可频谱上的下行链路操作的设计,而第14版增强型LAA(enhanced LAA,eLAA)系统聚焦于经由CA在非许可频谱上的上行链路操作的设计。
非许可频谱中的潜在LTE操作包括(并且不限于):经由双重连通(dualconnectivity,DC)在非许可频谱中的LTE操作,或者说基于DC的LAA;以及非许可频谱中的独立LTE系统,根据该系统,基于LTE的技术仅在非许可频谱中操作,而不要求许可频谱中的“锚定”,这称为MulteFire。MulteFire将LTE技术的性能益处与类似WiFi的部署的简单性结合起来。对许可以及非许可频谱中的LTE系统的操作的进一步增强在未来的版本和5G系统中可能是重要的,包括对切换操作的改进来增大吞吐量和效率。
附图说明
在不一定按比例绘制的附图中,相似的标号在不同视图中可描述相似的组件。具有不同字母后缀的相似标号可表示相似组件的不同实例。附图以示例方式而非限制方式概括图示了本文档中论述的各种方面。
图1A根据一些方面图示了网络的体系结构。
图1B是根据一些方面的整体下一代(NG)系统体系结构的简化图。
图1C根据一些方面图示了NG–RAN和5G核心(5GC)之间的功能分割。
图1D和图1E根据一些方面图示了非漫游5G系统体系结构。
图2根据一些方面图示了设备的示例组件。
图3根据一些方面图示了基带电路的示例接口。
图4是根据一些方面的控制平面协议栈的图示。
图5是根据一些方面的用户平面协议栈的图示。
图6是图示出根据一些示例方面能够从机器可读或计算机可读介质(例如,非暂态机器可读存储介质)读取指令并且执行本文论述的任何一个或多个方法的组件的框图。
图7根据一些方面图示了示例gNB间切换过程。
图8根据一些方面图示了示例AMF/UPF内切换过程。
图9根据一些方面概括图示了在存在第一小区和第二小区的情况下以相似的方向和速度移动的UE的群体的示例。
图10A和图10B根据一些方面概括图示了用于移动设备的群体的改进的小区切换的示例系统。
图11根据一些方面概括图示了用于移动设备的群体的改进的小区切换的示例系统。
图12根据一些方面概括图示了对于群体的UE执行小区切换的示例方法的流程图。
图13根据一些方面概括图示了用于切换移动设备的群体的系统。
图14A至图14C根据一些方面概括图示了与在小区边界间移动的设备的跨小区(Xcell)切换相关联的系统和定时。
图15根据一些方面概括图示了被配置为应对Xcell场景中的快速移动群体的示例系统。
图16A和图16B根据一些方面概括图示了示例方法可针对群体防止快速Xcell事件期间的服务丢失的场景。
图17根据一些方面概括图示了用于将移动设备的群体从第一小区切换到第二小区的系统。
图18根据一些方面概括图示了移动设备的群体位于第一小区和第二小区之间的重叠区域内的示例系统。
图19根据一些方面概括图示了用于以减少的控制通信流量将移动设备的群体从第一小区切换到第二小区的示例系统。
图20根据一些方面概括图示了操作基站的示例方法的流程图。
图21根据一些方面概括图示了避免失败的切换和不必要的切换的示例方法的流程图。
图22根据一些方面概括图示了用于避免切换失败和不必要切换的替换或增强的示例方法。
图23根据一些方面图示了设备之间的方位和标高信息的通信。
图24根据一些方面图示了示例遮蔽天线阵列。
图25根据一些方面图示了波束方向确定。
图26根据一些方面图示了设备朝向的监视。
图27A根据一些方面图示了在系统内可如何存储和使用不同的波束形成(BF)或波束调整(BA)配置。
图27B根据一些方面图示了通信链路阻塞。
图28根据一些方面概括图示了用于执行从第一毫米波(mmWave)连接到第二mmWave连接的切换的示例方法的流程图。
图29根据一些方面图示了无线体系结构中的基于预留的资源分配。
图30根据一些方面图示了无线体系结构中的频谱资源的动态分配。
图31根据一些方面图示了无线体系结构中的频谱资源的认知和自主分配。
图32和图33根据一些方面图示了用于资源分配的示例方法的流程图。
图34根据一些方面概括图示了用于组合测量和位置信息来触发切换的示例方法的信令。
图35根据一些方面概括图示了用于组合测量和位置信息来触发由UE发起的切换的示例方法的信令。
图36根据一些方面图示了用于利用基于位置的触发来执行切换的示例方法。
图37根据一些方面图示了用于利用基于位置的触发来执行切换的示例方法。
图38根据一些方面图示了调整移动基站来辅助切换事件的示例方法。
图39根据一些方面示出了示例性网络图。
图40-图44根据一些方面示出了外部移动小区、回程移动小区和中央轨迹控制器的示例性内部配置。
图45根据一些方面示出了回程移动小区可向各种终端设备提供回程的示例通信基础设施。
图46根据一些方面示出了示例性消息序列图。
图47根据一些方面示出了用于针对移动小区管理轨迹的示例性方法。
图48根据一些方面示出了用于操作外部移动小区的示例性方法。
图49根据一些方面示出了用于操作回程移动小区的示例性方法。
图50根据一些方面示出了用于针对移动小区管理轨迹的示例性方法。
图51根据一些方面示出了用于操作回程移动小区的示例性方法。
图52是根据一些方面的用于执行切换的示例方法的流程图。
图53是根据一些方面的用于执行切换的示例方法的流程图。
图54是根据一些方面的用于执行切换的示例方法的流程图。
图55根据一些方面概括图示了使用辅助无人机的示例方法的流程图。
图56根据一些方面概括图示了使用无人机来辅助移动UE的切换的信令的示例方法的信令流程图。
图57根据一些方面图示了无线网络中的分布式云管理(DCM)的示例性系统体系结构。
图58根据一些方面图示了无线网络中的DCM的示例性系统体系结构。
图59根据一些方面图示了无线网络中的DCM的示例性系统体系结构。
图60根据一些方面图示了无线网络中的DCM的示例性系统体系结构。
图61根据一些方面图示了被切换到无线设备的群体的UE。
图62根据一些方面图示了用于执行切换的示例方法。
图63根据一些方面图示了无线网络基础设施。
图64根据一些方面图示了用于上行链路上的数据处理的5G操作。
图65根据一些方面图示了用于下行链路上的数据处理的5G操作。
图66根据一些方面图示了网络切片。
图67根据一些方面图示了演进型分组核心(EPC)的用户平面管线。
图68根据一些方面图示了各种网络功能。
图69A、图69B和图70根据一些方面图示了用于实现方法的系统。
图71是根据一些方面的示例方法的流程图。
图72根据一些方面图示了诸如演进型节点B(eNB)、下一代节点B(gNB)、接入点(AP)、无线站(STA)、或用户设备(UE)之类的通信设备的框图。
具体实施方式
以下描述和附图充分说明了各方面以使得本领域技术人员能够实现它们。其他方面可包含结构的、逻辑的、电的、过程的和其他方面的变化。一些方面的部分和特征可被包括在其他方面中或者被其他方面的部分和特征所替代。权利要求中记载的方面涵盖了这些权利要求的所有可用等同。
本文描述的任何无线电链路可根据以下示例性无线电通信技术和/或标准中的任何一个或多个操作,这些无线电通信技术和/或标准包括但不限于:全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications,GSM)无线电通信技术,通用分组无线电服务(General Packet Radio Service,GPRS)无线电通信技术,GSM演进增强数据速率(Enhanced Data Rates for GSM Evolution,EDGE)无线电通信技术,和/或第三代合作伙伴计划(Third Generation Partnership Project,3GPP)无线电通信技术,例如通用移动电信系统(Universal Mobile Telecommunications System,UMTS),多媒体接入自由(Freedom of Multimedia Access,FOMA),3GPP长期演进(Long Term Evolution,LTE),3GPP长期演进高级版(Long Term Evolution Advanced,LTE Advanced),码分多路接入2000(Code division multiple access 2000,CDMA2000),蜂窝数字分组数据(CellularDigital Packet Data,CDPD),Mobitex,第三代(3G),电路交换数据(Circuit SwitchedData,CSD),高速电路交换数据(High-Speed Circuit-Switched Data,HSCSD),通用移动电信系统(第三代)(Universal Mobile Telecommunications System(Third Generation),UMTS(3G)),宽带码分多路接入(通用移动电信系统)(Wideband Code Division MultipleAccess(Universal Mobile Telecommunications System),W-CDMA(UMTS)),高速分组接入(High Speed Packet Access,HSPA),高速下行链路分组接入(High-Speed DownlinkPacket Access,HSDPA),高速上行链路分组接入(High-Speed Uplink Packet Access,HSUPA),高速分组接入加强版(High Speed Packet Access Plus,HSPA+),通用移动电信系统-时分双工(Universal Mobile Telecommunications System-Time-Division Duplex,UMTS-TDD),时分-码分多路接入(Time Division-Code Division Multiple Access,TD-CDMA),时分-同步码分多路接入(Time Division-Synchronous Code Division MultipleAccess,TD-CDMA),第3代合作伙伴计划第8版(4代前)(3GPP Rel.8(4G前)),3GPP Rel.9(第3代合作伙伴计划第9版),3GPP Rel.10(第3代合作伙伴计划第10版),3GPP Rel.11(第3代合作伙伴计划第11版),3GPP Rel.12(第3代合作伙伴计划第12版),3GPP Rel.13(第3代合作伙伴计划第13版),3GPP Rel.14(第3代合作伙伴计划第14版),3GPP Rel.15(第3代合作伙伴计划第15版),3GPP Rel.16(第3代合作伙伴计划第16版),3GPP Rel.17(第3代合作伙伴计划第17版),3GPP Rel.18(第3代合作伙伴计划第18版),3GPP 5G,3GPP LTE加强版,LTE高级专业版,LTE许可辅助接入(LTE Licensed-Assisted Access,LAA),MuLTEfire,UMTS地面无线电接入(UMTS Terrestrial Radio Access,UTRA),演进型UMTS地面无线电接入(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access,E-UTRA),长期演进高级版(第4代)(LTE高级版(4G)),cdmaOne(2G),码分多路接入2000(第三代)(CDMA2000(3G)),演进数据优化或仅演进数据(Evolution-Data Optimized或Evolution-Data Only,EV-DO),高级移动电话系统(第1代)(Advanced Mobile Phone System(1st Generation),AMPS(1G)),全接入通信系统/扩展全接入通信系统(Total Access Communication System/Extended Total AccessCommunication System,TACS/ETACS),数字AMPS(第2代)(D-AMPS(2G)),即按即说(Push-to-talk,PTT),移动电话系统(Mobile Telephone System,MTS),改进的移动电话系统(Improved Mobile Telephone System,IMTS),高级移动电话系统(Advanced MobileTelephone System,AMTS),OLT(挪威语,Offentlig Landmobil Telefoni,公共陆地移动电话),MTD(Mobiltelefonisystem D的瑞典语缩写,或者移动电话系统D),公共自动化陆地移动(Public Automated Land Mobile,Autotel/PALM),ARP(芬兰语,Autoradiopuhelin,“汽车无线电话”),NMT(Nordic Mobile Telephony,北欧移动电话),NTT(日本电报和电话)的高容量版本(Hicap),蜂窝数字分组数据(Cellular Digital Packet Data,CDPD),Mobitex,DataTAC,集成数字增强网络(Integrated Digital Enhanced Network,iDEN),个人数字蜂窝(Personal Digital Cellular,PDC),电路交换数据(Circuit Switched Data,CSD),个人手持电话系统(Personal Handy-phone System,PHS),宽带集成数字增强网络(Wideband Integrated Digital Enhanced Network,WiDEN),iBurst,非许可移动接入(Unlicensed Mobile Access,UMA),也称为3GPP通用接入网络,或者GAN标准,Zigbee,无线千兆比特联盟(Wireless Gigabit Alliance,WiGig)标准,一般mmWave标准(工作在10-300GHz及以上的无线系统,例如WiGig,IEEE 802.11ad,IEEE 802.11ay等等),在300GHz和THz频带以上工作的技术(基于3GPP/LTE的或者IEEE 802.11p和其他),载具到载具(Vehicle-to-Vehicle,V2V)和载具到万物(Vehicle-to-X,V2X)以及载具到基础设施(Vehicle-to-Infrastructure,V2I)和基础设施到载具(Infrastructure-to-Vehicle,I2V)通信技术,3GPP蜂窝V2X,DSRC(Dedicated Short Range Communications,专用短程通信)通信系统,例如智能运输系统及其他。
本文描述的方面可用在任何频谱管理方案的上下文(context)中,例如包括专用许可频谱、非许可频谱、(许可)共享频谱(例如2.3-2.4GHz、3.4-3.6GHz、3.6-3.8GHz及更多频率中的许可共享接入(Licensed Shared Access,LSA)和3.55-3.7GHz及更多频率中的频谱接入系统(Spectrum Access System,SAS))。可应用的示例性频谱频带包括IMT(国际移动电信)频谱(包括450–470MHz、790–960MHz、1710–2025MHz、2110–2200MHz、2300–2400MHz、2500–2690MHz、698–790MHz、610–790MHz、3400–3600MHz等等),高级IMT频谱,IMT-2020频谱(预期包括例如3600-3800MHz、3.5GHz频带、700MHz频带、24.25-86GHz范围内的频带),根据联邦通信委会员的“频谱前沿”5G倡议可用的频谱(包括27.5-28.35GHz、29.1-29.25GHz、31-31.3GHz、37-38.6GHz、38.6-40GHz、42-42.5GHz、57-64GHz、71-76GHz、81-86GHz和92-94GHz等等)、5.9GHz(通常是5.85–5.95GHz)和63–64GHz的ITS(智能运输系统)频带,当前分配给WiGig的频带,例如WiGig频带1(57.24-59.40GHz)、WiGig频带2(59.40–61.56GHz)和WiGig频带3(61.56–63.72GHz)和WiGig频带4(63.72–65.88GHz),70.2GHz–71GHz频带,65.88GHz和71GHz之间的任何频带,当前分配给汽车雷达应用的频带,例如76–81频带,以及包括94–300GHz及以上的未来频带。此外,该方案也可作为次要的用在例如TV空白频带(通常低于790MHz)之类的频带上,其中尤其可采用400MHz和700MHz频带。除了蜂窝应用以外,还可以解决垂直市场的具体应用,例如PMSE(Program Making and Special Events,节目制作及特别事件)、医疗、健康、外科、汽车、低时延、无人机等等。
通过将OFDM载波数据比特向量分配到相应的符号资源,本文描述的方面也可被应用到不同的单载波或OFDM形式(CP-OFDM、SC-FDMA、SC-OFDM、基于滤波器组的多载波(filter bank-based multicarrier,FBMC)、OFDMA等等)以及尤其是3GPP NR(New Radio,新无线电)。
图1A根据一些方面图示了网络的体系结构。网络140A被示为包括用户设备(UE)101和UE 102。UE 101和102被示为智能电话(例如,可连接到一个或多个蜂窝网络的手持触摸屏移动计算设备),但也可包括任何移动或非移动计算设备,例如个人数据助理(Personal Data Assistant,PDA)、寻呼机、膝上型计算机、桌面型计算机、无线手机、无人机或者包括有线和/或无线通信接口的任何其他计算设备。
在一些方面中,UE 101和102中的任何一者可包括物联网(Internet of Things,IoT)UE,该IoT UE可包括被设计用于利用短期UE连接的低功率IoT应用的网络接入层。IoTUE可利用诸如机器到机器(machine-to-machine,M2M)或机器型通信(machine-typecommunications,MTC)之类的技术来经由公共陆地移动网络(public land mobilenetwork,PLMN)、基于邻近的服务(Proximity-Based Service,ProSe)或设备到设备(device-to-device,D2D)通信、传感器网络或IoT网络来与MTC服务器或设备交换数据。M2M或MTC数据交换可以是机器发起的数据交换。IoT网络描述利用短期连接来互连IoT UE,这些IoT UE可包括可唯一识别的嵌入式计算设备(在互联网基础设施内)。IoT UE可执行后台应用(例如,保活消息、状态更新等等)来促进IoT网络的连接。
UE 101和102可被配置为与无线电接入网络(radio access network,RAN)110连接(例如通信地耦合)—RAN 110例如可以是演进型通用移动电信系统(Universal MobileTelecommunications System,UMTS)地面无线电接入网络(E-UTRAN)、下一代RAN(NextGenRAN,NG RAN)或者某种其他类型的RAN。UE 101和102分别利用连接103和104,这些连接的每一者包括物理通信接口或层(在下文更详述论述);在此示例中,连接103和104被示为空中接口来使能通信耦合,并且可符合蜂窝通信协议,例如全球移动通信系统(Global Systemfor Mobile Communications,GSM)协议、码分多址接入(code-division multipleaccess,CDMA)网络协议、即按即说(Push-to-Talk,PTT)协议、蜂窝PTT(PTT overCellular,POC)协议、通用移动电信系统(Universal Mobile TelecommunicationsSystem,UMTS)协议、3GPP长期演进(Long Term Evolution,LTE)协议、第五代(fifthgeneration,5G)协议、新无线电(New Radio,NR)协议,等等。
在一些方面中,RAN 110可包括NG RAN或NG核心RAN。NG RAN110可包括各种功能,例如接入和移动性管理功能(access and mobility management function,AMF)、会话管理功能(session management function,SMF)、用户平面功能(user plane function,UPF)、策略控制功能(policy control function,PCF)、统一数据管理(unified datamanagement,UDM)功能和网络功能(network function,NF)仓库功能(NF repositoryfunction,NRF)。AMF可用于管理接入控制和移动性,并且也可包括网络切片选择功能。SMF可被配置为根据网络策略建立和管理各种会话。UPF可根据期望的服务类型被部署成一个或多个配置。PCF可被配置为利用网络切片、移动性管理和漫游提供策略框架(与4G通信系统中的PCRF类似)。UDM可被配置为存储订户简档和数据(与4G通信系统中的HSS类似)。NGRAN和NG核心的各种方面在本文中参考图1B、图1C、图1D和图1E来论述。
在一些方面中,UE 101和102还可经由ProSe接口105直接交换通信数据。ProSe接口105或者可被称为包括一个或多个逻辑信道的侧路接口,包括但不限于物理侧路控制信道(Physical Sidelink Control Channel,PSCCH)、物理侧路共享信道(PhysicalSidelink Shared Channel,PSSCH)、物理侧路发现信道(Physical Sidelink DiscoveryChannel,PSDCH)和物理侧路广播信道(Physical Sidelink Broadcast Channel,PSBCH)。
UE 102被示为被配置为经由连接107访问接入点(access point,AP)106。连接107可包括逻辑无线连接,例如符合任何IEEE 802.11协议的连接,根据该协议AP 106可包括无线保真路由器。在此示例中,AP 106被示为连接到互联网,而不连接到无线系统的核心网络(下文更详述描述)。
RAN 110可包括使能连接103和104的一个或多个接入节点。这些接入节点(accessnode,AN)可被称为基站(base station,BS)、NodeB、演进型NodeB(eNB)、下一代NodeB(gNB)、RAN节点等等,并且可包括提供某个地理区域(例如,小区)内的覆盖性的地面站(例如,地面接入点)或者卫星站。在一些方面中,通信节点111和112可以是发送/接收点(transmission/reception point,TRP)。在通信节点111和112是NodeB(例如,eNB或gNB)的情况中,一个或多个TRP可在NodeB的通信小区内工作。RAN 110可包括用于提供宏小区的一个或多个RAN节点,例如宏RAN节点111,以及用于提供毫微微小区或微微小区(例如,与宏小区相比具有更小的覆盖区面积、更小的用户容量或更高的带宽的小区)的一个或多个RAN节点,例如低功率(low power,LP)RAN节点112。
RAN节点111和112中的任何一者可端接空中接口协议并且可以是UE 101和102的第一接触点。在一些方面中,RAN节点111和112中的任何一者可为RAN 110履行各种逻辑功能,包括但不限于无线电网络控制器(radio network controller,RNC)功能,例如无线电承载管理、上行链路和下行链路动态无线电资源管理和数据分组调度,以及移动性管理。在一个示例中,节点111和/或112中的任何一者可以是新一代节点B(gNB)、演进型节点B(eNB)或者另一类型的RAN节点。
根据一些方面,UE 101和102可被配置为根据各种通信技术通过多载波通信信道利用正交频分复用(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing,OFDM)通信信号与彼此或者与RAN节点111和112中的任何一者通信,所述通信技术例如但不限于是正交频分多址接入(Orthogonal Frequency-Division Multiple Access,OFDMA)通信技术(例如,用于下行链路通信)或者单载波频分多址接入(Single Carrier Frequency DivisionMultiple Access,SC-FDMA)通信技术(例如,用于上行链路和ProSe或侧路通信),虽然这样的方面不是必需的。OFDM信号可包括多个正交子载波。
在一些方面中,下行链路资源网格可用于从RAN节点111和112中的任何一者到UE101和102的下行链路传输,而上行链路传输可利用类似的技术。该网格可以是时间-频率网格,被称为资源网格或时间-频率资源网格,这是每个时隙中的下行链路中的物理资源。这种时间-频率平面表示可用于OFDM系统,这使得其适用于无线电资源分配。资源网格的每一列和每一行可分别对应于一个OFDM符号和一个OFDM子载波。资源网格在时域中的持续时间可对应于无线电帧中的一个时隙。资源网格中的最小时间-频率单元可被表示为资源元素。每个资源网格可包括数个资源块,这描述了特定物理信道到资源元素的映射。每个资源块可包括资源元素的集合;在频域中,这在一些方面中可表示当前可分配的资源的最小数量。可以有几种不同的利用这种资源块运送的物理下行链路信道。
物理下行链路共享信道(physical downlink shared channel,PDSCH)可将用户数据和更高层信令运载到UE 101和102。物理下行链路控制信道(physical downlinkcontrol channel,PDCCH)可运载关于与PDSCH信道有关的传输格式和资源分配的信息,等等。其也可告知UE 101和102关于与上行链路共享信道有关的传输格式、资源分配和H-ARQ(混合自动重复请求)信息。通常,下行链路调度(向小区内的UE 102指派控制和共享信道资源块)可基于从UE 101和102中的任何一者反馈的信道质量信息在RAN节点111和112中的任何一者处执行。下行链路资源指派信息可在用于(例如,指派给)UE 101和102的每一者的PDCCH上发送。
PDCCH可使用控制信道元素(control channel element,CCE)来运送控制信息。在被映射到资源元素之前,PDCCH复值符号可首先被组织成四元组,这些四元组随后可被利用子块交织器来进行置换以进行速率匹配。每个PDCCH可利用这些CCE中的一个或多个来传输,其中每个CCE可对应于九组物理资源元素,每组包括的四个物理资源元素(被称为资源元素群组(resource element group,REG))。对于每个REG可映射四个正交相移键控(Quadrature Phase Shift Keying,QPSK)符号。取决于下行链路控制信息(downlinkcontrol information,DCI)的大小和信道条件,可利用一个或多个CCE来传输PDCCH。在LTE中可定义有四个或更多个不同的PDCCH格式,具有不同数目的CCE(例如,聚合水平L=1、2、4或8)。
一些方面可对控制信道信息使用资源分配的概念,这些概念是上述概念的扩展。例如,一些方面可利用对于控制信息传输使用PDSCH资源的增强型物理下行链路控制信道(enhanced physical downlink control channel,EPDCCH)。可利用一个或多个增强型控制信道元素(enhanced control channel element,ECCE)来传输EPDCCH。与上述类似,每个ECCE可对应于九组物理资源元素,每组包括被称为增强型资源元素群组(enhancedresource element group,EREG)的四个物理资源元素。ECCE根据一些布置可具有其他数目的EREG。
RAN 110被示为经由S1接口113通信地耦合到核心网络(CN)120。在一些方面中,CN120可以是演进型分组核心(evolved packet core,EPC)网络、下一代分组核心(NextGenPacket Core,NPC)网络或者某种其他类型的CN(例如,如参考图1B-1E所示)。在这个方面中,S1接口113被分割成两个部分:S1-U接口114,其在RAN节点111和112与服务网关(serving gateway,S-GW)122之间运载流量数据,以及S1移动性管理实体(mobilitymanagement entity,MME)接口115,其是RAN节点111和112与MME 121之间的信令接口。
在这个方面中,CN 120包括MME 121、S-GW 122、分组数据网络(Packet DataNetwork,PDN)网关(P-GW)123和归属订户服务器(home subscriber server,HSS)124。MME121在功能上可类似于遗留的服务通用分组无线电服务(General Packet Radio Service,GPRS)支持节点(Serving GPRS Support Node,SGSN)的控制平面。MME 121可管理接入中的移动性方面,例如网关选择和跟踪区域列表管理。HSS 124可包括用于网络用户的数据库,包括预订相关信息,用来支持网络实体对通信会话的处理。CN 120可包括一个或若干个HSS124,这取决于移动订户的数目、设备的容量、网络的组织,等等。例如,HSS 124可提供对于路由/漫游、认证、授权、命名/寻址解析、位置依从等等的支持。
S-GW 122可端接朝向RAN 110的S1接口113,并且在RAN 110和CN 120之间路由数据分组。此外,S-GW 122可以是RAN节点间切换的本地移动性锚定点并且也可为3GPP间移动性提供锚定。S-GW 122的其他责任可包括合法拦截、收费和一些策略实施。
P-GW 123可端接朝向PDN的SGi接口。P-GW 123可经由互联网协议(IP)接口125在EPC网络123和外部网络之间路由数据分组,所述外部网络例如是包括应用服务器130(或者称为应用功能(application function,AF))的网络。一般而言,应用服务器130可以是提供与核心网络使用IP承载资源的应用的元素(例如,UMTS分组服务(Packet Service,PS)域、LTE PS数据服务,等等)。在这个方面中,P-GW 123被示为经由IP通信接口125通信地耦合到应用服务器130。应用服务器130也可被配置为经由CN 120为UE 101和102支持一个或多个通信服务(例如,互联网协议语音(Voice-over-Internet Protocol,VoIP)会话、PTT会话、群组通信会话、社交网络服务等等)。
P-GW 123还可以是用于策略实施和收费数据收集的节点。策略和收费实施功能(Policy and Charging Rules Function,PCRF)126是CN 120的策略和收费控制元件。在非漫游场景中,在一些方面中,在与UE的互联网协议连通接入网络(Internet ProtocolConnectivity Access Network,IP-CAN)会话相关联的归属公共陆地移动网络(HomePublic Land Mobile Network,HPLMN)中可以有单个PCRF。在具有流量的本地爆发的漫游场景中,可以有两个PCRF与UE的IP-CAN会话相关联:HPLMN内的归属PCRF(H-PCRF)和受访公共陆地移动网络(Visited Public Land Mobile Network,VPLMN)内的受访PCRF(V-PCRF)。PCRF 126可经由P-GW 123通信地耦合到应用服务器130。应用服务器130可用信令通知PCRF126以指出新的服务流并且选择适当的服务质量(Quality of Service,QoS)和收费参数。PCRF 126可利用适当的流量流模板(traffic flow template,TFT)和QoS类标识符(QoSclass of identifier,QCI)将此规则配设到策略和收费实施功能(Policy and ChargingEnforcement Function,PCEF)(未示出)中,这开始了由应用服务器130指定的QoS和收费。
在一种示例中,节点111或112中的任何一者可被配置为向UE101/102传达(例如,动态地传达)天线面板选择和接收(Rx)波束选择,该天线面板选择和接收波束选择可被UE用于物理下行链路共享信道(PDSCH)上的数据接收以及用于信道状态信息参考信号(channel state information reference signal,CSI-RS)测量和信道状态信息(channelstate information,CSI)计算。
在一种示例中,节点111或112中的任何一者可被配置为向UE101/102传达(例如,动态地传达)天线面板选择和发送(Tx)波束选择,该天线面板选择和发送波束选择可被UE用于物理上行链路共享信道(PUSCH)上的数据发送以及用于探测参考信号(soundingreference signal,SRS)发送。
在一些方面中,基于LTE的通信可使用具有12-14个符号的1ms的固定发送时间间隔(transmission time interval,TTI)长度,或者也可使用更小的TTI(例如,在基于NR的通信中)。请求、准予或数据的发送可通过使用具有TTI的一个或多个子帧来实现。在此,TTI长度既可影响在空中传送的时间也可影响在发送器和接收器处的处理时间。
图1B是根据一些方面的下一代(NG)系统体系结构的简化图。参考图1B,NG系统体系结构140B包括NG-RAN 110和5G网络核心(5GC)120。NG-RAN 110可包括多个节点,例如gNB128和ng-eNB 130。gNB128和ng-eNB 130可经由例如N1接口通信地耦合到UE 102。
5GC 120包括接入和移动性管理功能(AMF)132和/或用户平面功能(UPF)134。AMF132和UPF 134可经由NG接口通信地耦合到gNB 128和ng-eNB 130。更具体而言,在一些方面中,gNB 128和ng-eNB 130可通过NG-C接口连接到AMF 132,并且通过NG-U接口连接到UPF134。gNB 128和ng-eNB 130可经由Xn接口耦合到彼此。
在一些方面中,gNB 128可包括提供朝向UE的新无线电(NR)用户平面和控制平面协议端接的节点,并且经由NG接口连接到5GC 120。在一些方面中,ng-eNB 130可包括提供朝向UE的演进型通用地面无线电接入(E-UTRA)用户平面和控制平面协议端接的节点,并且经由NG接口连接到5GC 120。
在一些方面中,gNB 128和ng-eNB 130的每一者可实现为基站、移动边缘服务器、小型小区、家庭eNB,等等。
图1C根据一些方面图示了NG–RAN和5G核心(5GC)之间的功能分割。参考图1C,图示了可由NG-RAN 110内的gNB 128和ng-eNB 130以及5GC 120内的AMF 132、UPF 134和SMF136执行的功能的更详细图。在一些方面中,5GC 120可经由NG-RAN 110向一个或多个设备提供对互联网138的接入。
在一些方面中,gNB 128和ng-eNB 130可被配置为容宿以下功能:用于无线电资源管理的功能(例如,小区间无线电资源管理129A、无线电承载控制129B、无线电准入控制129D、连接移动性控制129C、在上行链路和下行链路两者中向UE动态分配资源(调度)129F);数据的IP头部压缩、加密和完好性保护;当从由UE提供的信息确定不了到AMF的路由时在UE附接时对AMF的选择;朝着(一个或多个)UPF路由用户平面数据;朝着AMF路由控制平面信息;连接建立和释放;(源自于AMF的)寻呼消息的调度和发送;(源自于AMF或操作和维护的)系统广播信息的调度和发送;用于移动性和调度的测量和测量报告配置129E;在上行链路中的传输级分组标记;会话管理;对网络切片的支持;QoS流管理和到数据无线电承载的映射;在RRC_INACTIVE状态中对UE的支持;用于非接入层面(non-access stratus,NAS)消息的分发功能;无线电接入网络共享;双重连通;以及NR与E-UTRA之间的紧密互通,等等。
在一些方面中,AMF 132可被配置为容宿以下功能,例如:NAS信令端接;NAS信令安全性133A;接入层面(access stratus,AS)安全性控制;用于3GPP接入网络之间的移动性的核心网络(CN)间节点信令;空闲模式移动性处理133B,包括移动设备(例如UE)可达性(例如,寻呼重发的控制和执行);注册区域管理;对系统内和系统间移动性的支持;接入认证;接入授权,包括对漫游权利的校验;移动性管理控制(预订和策略);对网络切片的支持;和/或SMF选择,以及其他功能。
UPF 134可被配置为容宿以下功能,例如:移动性锚定135A(例如,用于RAT内/RAT间移动性的锚定点);分组数据单元(packet data unit,PDU)处理135B(例如,到数据网络的外部PDU会话互连点);分组路由和转发;策略规则实施的分组检查和用户平面部分;流量使用报告;上行链路分类器,用来支持将流量流路由到数据网络;分支点,用来支持多宿主PDU会话;用于用户平面的QoS处理,例如分组过滤、门控、UL/DL速率实施;上行链路流量验证(SDF到QoS流映射);和/或下行链路分组缓冲和下行链路数据通知触发,以及其他功能。
会话管理功能(SMF)136可被配置为容宿以下功能,例如:会话管理;UE IP地址分配和管理137A;UP功能的选择和控制;PDU会话控制137B,包括在UPF处配置流量操控以将流量路由到适当的目的地;策略实施和QoS的控制部分;和/或下行链路数据通知,以及其他功能。
图1D和图1E根据一些方面图示了非漫游5G系统体系结构。参考图1D,图示了按参考点表示的5G系统体系结构140D。更具体而言,UE102可与RAN 110以及一个或多个其他5GC网络实体通信。系统体系结构140D的5GC包括多个网络功能(network function,NF),例如接入和移动性管理功能(access and mobility management function,AMF)132、会话管理功能(session management function,SMF)136、策略控制功能(policy controlfunction,PCF)148、应用功能(application function,AF)150、用户平面功能(user planefunction,UPF)134、网络切片选择功能(network slice selection function,NSSF)142、认证服务器功能(authentication server function,AUSF)144和统一数据管理(unifieddata management,UDM)146。UPF 134可提供到数据网络(data network,DN)152的连接,数据网络152可包括例如运营者服务、互联网接入或第三方服务。
参考图1E,图示了5G系统体系结构140E和基于服务的表示。系统体系结构140E可与系统体系结构140D基本相似(或相同)。除了图1D中所示的网络实体以外,系统体系结构140E还可包括网络暴露功能(network exposure function,NEF)154和网络仓库功能(network repository function,NRF)156。
在一些方面中,5G系统体系结构可以是基于服务的并且网络功能之间的交互可由相应的点到点参考点Ni表示(如图1D中所示)或者表示为基于服务的接口(如图1E中所示)。
参考点表示表明交互可存在于相应的NF服务之间。例如,图1D图示了以下参考点:N1(在UE和AMF之间),N2(在RAN和AMF之间),N3(在RAN和UPF之间),N4(在SMF和UPF之间),N5(在PCF和AF之间),N6(在UPF和DN之间),N7(在SMF和PCF之间),N8(在UDM和AMF之间),N9(在两个UPF之间),N10(在UDM和SMF之间),N11(在AMF和SMF之间),N12(在AUSF和AMF之间),N13(在AUSF和UDM之间),N14(在两个AMF之间),N15(在非漫游场景的情况下在PCF和AMF之间,或者在漫游场景的情况下在PCF和受访网络和AFM之间),N16(在两个SMF之间;在图1D中没有图示),以及N22(在AMF和NSSF之间)。也可使用图1D中未示出的其他参考点表示。
在一些方面中,如图1E中所示,基于服务的表示可用来表示控制平面内的网络功能,这些网络功能使得其他授权网络功能能够访问其服务。就此而言,5G系统体系结构140E可包括以下基于服务的接口:Namf 158H(由AMF 132展现(exhibited)的基于服务的接口),Nsmf 158I(由SMF 136展现的基于服务的接口),Nnef 158B(由NEF 154展现的基于服务的接口),Npcf 158D(由PCF 148展现的基于服务的接口),Nudm 158E(由UDM 146展现的基于服务的接口),Naf 158F(由AF 150展现的基于服务的接口),Nnrf 158C(由NRF 156展现的基于服务的接口),Nnssf 158A(由NSSF 142展现的基于服务的接口),Nausf 158G(由AUSF144展现的基于服务的接口)。也可使用图1E中没有示出的其他基于服务的接口(例如,Nudr、N5g-eir和Nudsf)。
就本文使用的而言,术语电路可以指以下各项、是以下各项的一部分或者包括以下各项:专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)或者其他专用电路、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享的、专用的或群组的)或存储器(共享的、专用的或群组的)、组合逻辑电路或者提供描述的功能的其他适当硬件组件。根据一些方面,电路可实现在一个或多个软件或固件模块中,或者与电路相关联的功能可由一个或多个软件或固件模块实现。在一些方面中,电路可包括至少部分在硬件中可操作的逻辑。在一些方面中,本文公开的电路以及模块可实现在硬件、软件和/或固件的组合中。在一些方面中,与电路相关联的功能可分布在多于一个硬件或软件/固件模块上。在一些方面中,(本文公开的)模块可包括至少部分在硬件中可操作的逻辑。本文描述的方面可实现到使用任何适当配置的硬件或软件的系统中。
图2根据一些方面图示了设备200的示例组件。在一些方面中,设备200可包括至少如图所示那样耦合在一起的应用电路202、基带电路204、射频(Radio Frequency,RF)电路206、前端模块(front-end module,FEM)电路208、一个或多个天线210和电力管理电路(power management circuitry,PMC)212。图示的设备200的组件可被包括在UE或RAN节点中。在一些方面中,设备200可包括更少的元件(例如,RAN节点可不利用应用电路202,而是包括处理器/控制器来处理从EPC接收的IP数据)。在一些方面中,设备200可包括额外的元件,例如存储器/存储装置、显示器、相机、传感器和/或输入/输出(I/O)接口元件。在其他方面中,下文描述的组件可被包括在多于一个设备中(例如,对于云RAN(Cloud-RAN,C-RAN)实现方式,所述电路可被分开包括在多于一个设备中)。
应用电路202可包括一个或多个应用处理器。例如,应用电路202可包括例如但不限于一个或多个单核或多核处理器之类的电路。(一个或多个)处理器可包括通用处理器、特殊用途处理器和专用处理器(例如,图形处理器、应用处理器等等)的任何组合。处理器可与存储器/存储装置相耦合并且/或者可包括存储器/存储装置并且可被配置为执行存储在存储器/存储装置中的指令以使得各种应用或操作系统能够在设备200上运行。在一些方面中,应用电路202的处理器可处理从EPC接收的IP数据分组。
基带电路204可包括例如但不限于一个或多个单核或多核处理器之类的电路。基带电路204可包括一个或多个基带处理器或控制逻辑以处理从RF电路206的接收信号路径接收的基带信号并且为RF电路206的发送信号路径生成基带信号。基带处理电路204可与应用电路202相接口以生成和处理基带信号和控制RF电路206的操作。例如,在一些方面中,基带电路204可包括第三代(3G)基带处理器204A、第四代(4G)基带处理器204B、第五代(5G)基带处理器204C或者用于其他现有世代、开发中的世代或者未来将要开发的世代(例如,第二代(2G)、第六代(6G)等等)的其他(一个或多个)基带处理器204D。基带电路204(例如,基带处理器204A-D中的一个或多个)可处理使能经由RF电路206与一个或多个无线电网络通信的各种无线电控制功能。在其他方面中,基带处理器204A-D的一些或全部功能可被包括在存储于存储器204G中的模块中并且被经由中央处理单元(CPU)204E来执行。无线电控制功能可包括但不限于信号调制/解调、编码/解码、射频偏移等等。在一些方面中、基带电路204的调制/解调电路可包括快速傅立叶变换(Fast-Fourier Transform,FFT)、预编码或者星座映射/解映射功能。在一些方面中,基带电路204的编码/解码电路可包括卷积、咬尾卷积、turbo、维特比或者低密度奇偶校验(Low Density Parity Check,LDPC)编码器/解码器功能。调制/解调和编码器/解码器功能的方面不限于这些示例,并且在其他方面中可包括其他适当的功能。
在一些方面中,基带电路204可包括一个或多个音频数字信号处理器(digitalsignal processor,DSP)204F。(一个或多个)音频DSP 204F可包括用于压缩/解压缩和回声消除的元件,并且在其他方面中可包括其他适当的处理元件。基带电路的组件可被适当地组合在单个芯片中、单个芯片集中或者在一些方面中被布置在同一电路板上。在一些方面中,基带电路204和应用电路202的构成组件的一些或全部可一起实现在例如片上系统(system on a chip,SOC)上。
在一些方面中,基带电路204可提供与一个或多个无线电技术兼容的通信。例如,在一些方面中,基带电路204可支持与演进型通用地面无线电接入网络(evolveduniversal terrestrial radio access network,EUTRAN)或者其他无线城域网(wirelessmetropolitan area network,WMAN)、无线局域网(wireless local area network,WLAN)和/或无线个人区域网(wireless personal area network,WPAN)的通信。在一些方面中,被配置为支持多于一个无线协议的无线电通信的基带电路204可被称为多模式基带电路。
RF电路206可通过非固态介质利用经调制的电磁辐射使能与无线网络的通信。在各种方面中,RF电路206可包括开关、滤波器、放大器等等以促进与无线网络的通信。RF电路206可包括接收信号路径,该接收信号路径可包括电路来对从FEM电路208接收的RF信号进行下变频并且将基带信号提供给基带电路204。RF电路206还可包括发送信号路径,该发送信号路径可包括电路来对由基带电路204提供的基带信号进行上变频并且将RF输出信号提供给FEM电路208以发送。
在一些方面中,RF电路206的接收信号路径可包括混频器206A、放大器206B和滤波器206C。在一些方面中,RF电路206的发送信号路径可包括滤波器206C和混频器206A。RF电路206还可包括合成器206D,用于合成频率来供接收信号路径和发送信号路径的混频器206A使用。在一些方面中,接收信号路径的混频器206A可被配置为基于由合成器206D提供的合成频率对从FEM电路208接收的RF信号进行下变频。放大器206B可被配置为对经下变频的信号进行放大并且滤波器206C可以是被配置为从经下变频的信号中去除不想要的信号以生成输出基带信号的低通滤波器(low-pass filter,LPF)或带通滤波器(band-passfilter,BPF)。输出基带信号可被提供给基带电路204以进一步处理。在一些方面中,输出基带信号可以可选地是零频基带信号。在一些方面中,接收信号路径的混频器206A可包括无源混频器。
在一些方面中,发送信号路径的混频器206A可被配置为基于由合成器206D提供的合成频率对输入基带信号进行上变频以为FEM电路208生成RF输出信号。基带信号可由基带电路204提供并且可被滤波器206C滤波。
在一些方面中,接收信号路径的混频器206A和发送信号路径的混频器206A可包括两个或更多个混频器并且可分别被布置用于正交下变频和上变频。在一些方面中,接收信号路径的混频器206A和发送信号路径的混频器206A可包括两个或更多个混频器并且可被布置用于镜像抑制(例如,哈特利镜像抑制)。在一些方面中,接收信号路径的混频器206A和混频器206A可分别被布置用于直接下变频和直接上变频。在一些方面中,接收信号路径的混频器206A和发送信号路径的混频器206A可被配置用于超外差操作。
在一些方面中,输出基带信号和输入基带信号可以可选地是模拟基带信号。根据一些替换方面,输出基带信号和输入基带信号可以是数字基带信号。在这些替换方面中,RF电路206可包括模拟到数字转换器(analog-to-digital converter,ADC)和数字到模拟转换器(digital-to-analog converter,DAC)电路并且基带电路204可包括数字基带接口以与RF电路206通信。
在一些双模式方面中,可以可选地提供单独的无线电IC电路来为每个频谱处理信号。
在一些方面中,合成器206D可以可选地是分数N合成器或者分数N/N+1合成器,虽然其他类型的频率合成器也可以是适当的。例如,合成器206D可以是增量总和合成器、倍频器或者包括带有分频器的锁相环的合成器。
合成器206D可被配置为基于频率输入和分频器控制输入合成输出频率来供RF电路206的混频器电路206A使用。在一些方面中,合成器206D可以是分数N/N+1合成器。
在一些方面中,频率输入可由压控振荡器(voltage controlled oscillator,VCO)提供,虽然这不是必要要求。取决于想要的输出频率,分频器控制输入可例如由基带电路204或应用处理器202提供。在一些方面中,可基于由应用处理器202指出的信道从查找表确定分频器控制输入(例如,N)。
RF电路206的合成器电路206D可包括分频器、延迟锁相环(delay-locked loop,DLL)、复用器和相位累加器。在一些方面中,分频器可以是双模分频器(dual modulusdivider,DMD)并且相位累加器可以是数字相位累加器(digital phase accumulator,DPA)。在一些方面中,DMD可被配置为将输入信号进行N或N+1分频(例如,基于进位输出)以提供分数分频比。在一些示例方面中,DLL可包括一组级联的可调谐延迟元件、相位检测器、电荷泵和D型触发器。在这些方面中,延迟元件可被配置为将VCO周期分解为Nd个相等的相位包,其中Nd是延迟线中的延迟元件的数目。这样,DLL提供负反馈以帮助将经过延迟线的总延迟保持为一个VCO周期。
在一些方面中,合成器电路206D可被配置为生成载波频率作为输出频率,而在其他方面中,输出频率可以是载波频率的倍数(例如,载波频率的两倍,或者载波频率的四倍)并且可与正交发生器和分频器电路联合使用来在载波频率下生成彼此具有多个不同相位的多个信号。在一些方面中,输出频率可以是LO频率(fLO)。在一些方面中,RF电路206可包括IQ/极坐标转换器。
FEM电路208可包括接收信号路径,该接收信号路径可包括被配置为在从一个或多个天线210接收的RF信号上操作,和/或对接收到的信号进行放大并且将接收到的信号的放大版本提供给RF电路206以进一步处理的电路。FEM电路208还可包括发送信号路径,该发送信号路径可包括被配置为对由RF电路206提供的供发送的信号进行放大以由一个或多个天线210中的一个或多个发送的电路。在各种方面中,通过发送信号路径或接收信号路径的放大可部分或完全在RF电路206中完成、部分或完全在FEM 208中完成或者在RF电路206和FEM208两者中完成。
在一些方面中,FEM电路208可包括TX/RX切换器以在发送模式和接收模式操作之间切换。FEM电路可包括接收信号路径和发送信号路径。FEM电路的接收信号路径可包括LNA以对接收到的RF信号进行放大并且提供经放大的接收RF信号作为输出(例如,提供给RF电路206)。FEM电路208的发送信号路径可包括功率放大器(power amplifier,PA)来对(例如由RF电路206提供的)输入RF信号进行放大,并且包括一个或多个滤波器来生成RF信号供后续发送(例如,由一个或多个天线210中的一个或多个发送)。
在一些方面中,PMC 212可管理提供给基带电路204的电力。PMC 212可控制电源选择、电压缩放、电池充电和/或DC到DC转换。当设备200能够被电池供电时,例如当设备被包括在UE中时,在一些方面中可包括PMC 212。PMC 212可增大功率转换效率,同时提供有益的实现大小和散热特性。
图2示出了与基带电路204耦合的PMC 212。在其他方面中,PMC 212可额外地或者替换地与其他组件耦合并且为其他组件执行类似的电力管理操作,其他组件例如但不限于是应用电路202、RF电路206或FEM 208。
在一些方面中,PMC 212可控制设备200的各种节电机制或者以其他方式作为这些节电机制的一部分。例如,如果设备200因为预期很快要接收流量而处于RRC_Connected状态中,在该状态中其仍然连接到RAN节点,则其可在一段时间无活动之后进入被称为非连续接收模式(Discontinuous Reception Mode,DRX)的状态。在此状态期间,设备200可在短暂时间间隔中断电并从而节省电力。
根据一些方面,如果在较长的一段时间中没有数据流量活动,则设备200可转变关闭到RRC_Idle状态,在该状态中其与网络断开连接并且不执行诸如信道质量反馈、切换等等之类的操作。设备200进入极低功率状态并且其执行寻呼,在此期间它周期性地醒来以侦听网络,然后再次断电。设备200可转变回到RRC_Connected状态以接收数据。
额外的节电模式可允许设备在长于寻呼间隔(从数秒到几小时不等)的时段中对网络来说不可用。在此时间期间,设备200在一些方面中对网络来说可以是不可达的并且可断电。在此时间期间发送的任何数据遭受可能较大的延迟,并且假定该延迟是可接受的。
应用电路202的处理器和基带电路204的处理器可用于执行协议栈的一个或多个实例的元素。例如,基带电路204的处理器单独或者组合地可用于执行层3、层2或层1功能,而应用电路204的处理器可利用从这些层接收的数据(例如,分组数据)并且进一步执行层4功能(例如,传输通信协议(transmission communication protocol,TCP)和用户数据报协议(user datagram protocol,UDP)层)。就本文提及的而言,层3可包括无线电资源控制(radio resource control,RRC)层,这在下文更详细描述。就本文提及的而言,层2可包括介质接入控制(medium access control,MAC)层、无线电链路控制(radio link control,RLC)层和分组数据汇聚协议(packet data convergence protocol,PDCP)层,这在下文更详细描述。就本文提及的而言,层1可包括UE/RAN节点的物理(PHY)层,这在下文更详细描述。
图3根据一些方面图示了基带电路的示例接口。如上所述,图2的基带电路204可包括处理器204A-204E和被所述处理器利用的存储器204G。处理器204A-204E的每一者可分别包括存储器接口304A-304E,来向/从存储器204G发送/接收数据。
基带电路204还可包括一个或多个接口来通信地耦合到其他电路/设备,例如存储器接口312(例如,向/从基带电路204外部的存储器发送/接收数据的接口)、应用电路接口314(例如,向/从图2的应用电路202发送/接收数据的接口)、RF电路接口316(例如,向/从图2的RF电路206发送/接收数据的接口)、无线硬件连通接口318(例如,向/从近场通信(NearField Communication,NFC)组件、组件(例如,低能耗)、组件和其他通信组件发送/接收数据的接口)以及电力管理接口320(例如,向/从PMC 212发送/接收电力或控制信号的接口)。
图4是根据一些方面的控制平面协议栈的图示。在一个方面中,控制平面400被示为UE 101(或者UE 102)、RAN节点111(或者RAN节点112)和MME 121之间的通信协议栈。
PHY层401在一些方面中可通过一个或多个空中接口发送或接收被MAC层402使用的信息。PHY层401还可执行链路适配或自适应调制和编码(adaptive modulation andcoding,AMC)、功率控制、小区搜索(例如,用于初始同步和切换目的)和被更高层(例如RRC层405)使用的其他测量。PHY层401在一些方面中还可执行传输信道上的差错检测、传输信道的前向纠错(forward error correction,FEC)编码/解码、物理信道的调制/解调、交织、速率匹配、到物理信道上的映射以及多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)天线处理。
MAC层402在一些方面中可执行逻辑信道和传输信道之间的映射,将MAC服务数据单元(service data unit,SDU)从一个或多个逻辑信道复用到传输块(transport block,TB)上以经由传输信道递送到PHY,将MAC SDU从经由传输信道从PHY递送来的传输块(TB)解复用到一个或多个逻辑信道,将MAC SDU复用到TB上,调度信息报告,通过混合自动重复请求(hybrid automatic repeat request,HARQ)的纠错,以及逻辑信道优先级区分。
RLC层403在一些方面中可在多种操作模式中操作,包括:透明模式(TransparentMode,TM)、未确认模式(Unacknowledged Mode,UM)和确认模式(Acknowledged Mode,AM)。RLC层403可执行上层协议数据单元(protocol data unit,PDU)的传送,用于AM数据传送的通过自动重复请求(automatic repeat request,ARQ)的纠错,以及用于UM和AM数据传送的RLC SDU的串接、分割和重组装。RLC层403在一些方面中也可为AM数据传送执行RLC数据PDU的重分割,为UM和AM数据传送重排序RLC数据PDU,为UM和AM数据传送检测重复数据,为UM和AM数据传送丢弃RLC SDU,为AM数据传送检测协议差错,以及执行RLC重建立。
PDCP层404在一些方面中可执行IP数据的头部压缩和解压缩,维持PDCP序列号(Sequence Number,SN),在低层重建立时执行上层PDU的按序递送,对于映射到RLC AM上的无线电承载在低层重建立时消除低层SDU的复制,对控制平面数据进行加密和解密,执行控制平面数据的完好性保护和完好性验证,控制数据的基于定时器的丢弃,并且执行安全性操作(例如,加密、解密、完好性保护、完好性验证,等等)。
在一些方面中,RRC层405的主要服务和功能可包括系统信息(例如,包括在与非接入层面(non-access stratum,NAS)有关的主信息块(Master Information Block,MIB)或系统信息块(System Information Block,SIB)中)的广播,与接入层面(access stratum,AS)有关的系统信息的广播,UE和E-UTRAN之间的RRC连接的寻呼、建立、维护和释放(例如,RRC连接寻呼、RRC连接建立、RRC连接修改和RRC连接释放),点到点无线电承载的建立、配置、维护和释放,包括密钥管理在内的安全性功能,无线电接入技术(radio accesstechnology,RAT)间移动性,以及用于UE测量报告的测量配置。所述MIB和SIB可包括一个或多个信息元素(information element,IE),每个信息元素可包括个体数据字段或数据结构。
UE 101和RAN节点111可利用Uu接口(例如,LTE-Uu接口)来经由包括PHY层401、MAC层402、RLC层403、PDCP层404和RRC层405的协议栈交换控制平面数据。
非接入层面(NAS)协议406形成UE 101和MME 121之间的控制平面的最高层面,如图4中所示。在一些方面中,NAS协议406支持UE101的移动性和会话管理过程以建立和维护UE 101和P-GW 123之间的IP连通性。
S1应用协议(S1-AP)层415可支持S1接口的功能并且包括基本过程(ElementaryProcedure,EP)。EP是RAN节点111与CN 120之间的交互的单位。在某些方面中,S1-AP层服务可包括两个群组:UE关联的服务和非UE关联的服务。这些服务执行功能,包括但不限于:E-UTRAN无线电接入承载(E-UTRAN Radio Access Bearer,E-RAB)管理,UE能力指示,移动性,NAS信令传输,RAN信息管理(RAN Information Management,RIM),以及配置转移。
流控制传送协议(Stream Control Transmission Protocol,SCTP)层(其或者可称为SCTP/IP层)414可部分基于由IP层413支持的IP协议确保RAN节点111和MME 121之间的信令消息的可靠递送。L2层412和L1层411可以指被RAN节点和MME用来交换信息的通信链路(例如,有线或无线的)。
RAN节点111和MME 121可利用S1-MME接口来经由包括L1层411、L2层412、IP层413、SCTP层414和S1-AP层415的协议栈交换控制平面数据。
图5是根据一些方面的用户平面协议栈的图示。在这个方面中,用户平面500被示为UE 101(或者UE 102)、RAN节点111(或者RAN节点112)、S-GW 122和P-GW 123之间的通信协议栈。用户平面500可利用至少一些与控制平面400相同的协议层。例如,UE 101和RAN节点111可利用Uu接口(例如,LTE-Uu接口)来经由包括PHY层401、MAC层402、RLC层403和PDCP层404的协议栈交换用户平面数据。
用户平面通用分组无线电服务(GPRS)隧穿协议(GPRS Tunneling Protocol forthe user plane,GTP-U)层504可用于在GPRS核心网络内以及无线电接入网络与核心网络之间运载用户数据。传输的用户数据可以是采用例如IPv4、IPv6或PPP格式的分组。UDP和IP安全性(UDP/IP)层503可提供用于数据完好性的校验和,用于在源和目的地处寻址不同功能的端口号,以及选定的数据流上的加密和认证。RAN节点111和S-GW 122可利用S1-U接口来经由包括L1层411、L2层412、UDP/IP层503和GTP-U层504的协议栈交换用户平面数据。S-GW 122和P-GW 123可利用S5/S8a接口来经由包括L1层411、L2层412、UDP/IP层503和GTP-U层504的协议栈交换用户平面数据。如上文对图4所述,NAS协议支持UE 101的移动性和会话管理过程以建立和维护UE 101和P-GW 123之间的IP连通。
图6是图示出根据一些示例方面能够从机器可读或计算机可读介质(例如,非暂态机器可读存储介质)读取指令并且执行本文论述的任何一个或多个方法的组件的框图。具体而言,图6示出了硬件资源600的图解表示,这些硬件资源包括一个或多个处理器(或处理器核心)610、一个或多个存储器/存储设备620和一个或多个通信资源630,其中每一者可经由总线640通信耦合。对于利用节点虚拟化(例如,NFV)的方面,管理程序(hypervisor)602可被执行来为一个或多个网络切片和/或子切片提供执行环境以利用硬件资源600。
处理器610(例如,中央处理单元(central processing unit,CPU)、精简指令集计算(reduced instruction set computing,RISC)处理器、复杂指令集计算(complexinstruction set computing,CISC)处理器、图形处理单元(graphics processing unit,GPU)、数字信号处理器(digital signal processor,DSP)(例如基带处理器)、专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)、射频集成电路(radio-frequencyintegrated circuit,RFIC)、另一处理器或者这些的任何适当组合)例如可包括处理器612和处理器614。
存储器/存储设备620可包括主存储器、盘存储装置或者这些的任何适当组合。存储器/存储设备620可包括但不限于任何类型的易失性或非易失性存储器,例如动态随机访问存储器(dynamic random access memory,DRAM)、静态随机访问存储器(static random-access memory,SRAM)、可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read-onlymemory,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically erasable programmableread-only memory,EEPROM)、闪存、固态存储装置,等等。
通信资源630可包括互连或网络接口组件或其他适当的设备来经由网络608与一个或多个外围设备604或一个或多个数据库606通信。例如,通信资源630可包括有线通信组件(例如,用于经由通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)耦合)、蜂窝通信组件、NFC组件、组件(例如,低能耗),组件和其他通信组件。
指令650可包括用于使得处理器610的至少任何一者执行本文论述的任何一个或多个方法的软件、程序、应用、小应用程序、app或者其他可执行代码。指令650可完全或部分驻留在处理器610的至少一者内(例如,处理器的缓存存储器内)、存储器/存储设备620内或者这些的任何适当组合。此外,指令650的任何部分可从外围设备604或数据库606的任何组合被传送到硬件资源600。因此,处理器610的存储器、存储器/存储设备620、外围设备604和数据库606是计算机可读和机器可读介质的示例。
图7根据一些方面图示了示例节点B切换过程。参考图7,示例通信序列700可发生在UE 702、源gNB 704和目标gNB 706之间。在发起切换(handover,HO)之前,源gNB 704可向UE 702传达测量过程配置(图7中未图示),以配置UE测量过程。例如,配置可包括在波束选择、波束整合、滤波等等期间使用的无线电资源控制(radio resource control,RRC)配置参数。作为响应,UE 702可向源gNB 704传达测量报告(图7中未图示)。在一些方面中,测量报告可包括用于波束形成的一个或多个测量,例如小区波束形成测量和/或基于在UE 702处接收的SS突发集合的一个或多个个体波束测量。测量报告还可包括无线电资源管理信息。
因此,源gNB 704可作出将UE切换到目标gNB 706的决策。在708,源gNB 704可向目标gNB 706传达HO请求,以发起HO。在710,目标gNB 706可执行准入控制,并且可在712提供无线电资源控制(RRC)配置作为切换请求确认的一部分。在一些方面中,712处的切换请求确认可包括要作为RRC消息被发送到UE以执行切换的透明容器。
在714,源gNB 704可在切换命令714中向UE 702提供RRC配置。在一些方面中,切换命令消息可包括小区ID信息以及可被UE用于在不读取系统信息的情况下访问目标gNB1106的附加信息。在一些方面中,切换命令消息还可包括可被用于基于竞争的随机接入和无竞争随机接入的信息。在716,UE 702可移动RRC连接并且切换到与目标gNB 706相关联的新小区。在718,切换完成消息可被传达给目标gNB 706。
图8根据一些方面图示了示例AMF/UPF内切换过程。参考图8,切换通信序列800可发生在UE 802、源gNB 804、目标gNB 806、AMF 808和至少一个UPF 810之间。在一些方面中,切换通信序列800表示NR RAN内切换,其中切换准备阶段812和切换执行阶段814是在没有5GC参与的情况下执行的(即,准备消息是在gNB之间直接交换的)。此外,切换完成阶段816期间源gNB处的资源的释放是由目标gNB 806触发的。
在818,漫游和接入限制可由AMF 808提供并且可被包括在源gNB 804内的UE上下文中。源gNB内的UE上下文可包括关于在818处提供的漫游和接入限制方面的信息,或者是在连接建立时或者是在最后跟踪区域(tracking area,TA)更新时提供的该信息。
在820,源gNB 804可根据漫游和接入限制信息以及例如可用多频率带信息来配置UE测量过程。由源gNB 804提供的测量可辅助控制UE的连接移动性的功能。作为响应,测量报告可被UE 802触发并且发送到源gNB 804。
在822,源gNB 804可基于来自UE 802的测量报告和无线电资源管理(radioresource management,RRM)信息来作出决策以切换UE。在824,源gNB 804可发出切换(HO)请求消息到目标gNB 806,传递信息来在目标侧准备HO(例如,源gNB处的UE X2信令上下文参考,UE S1EPC信令上下文参考,目标小区ID,KgNB*,源gNB 804中的包括UE 802的小区无线电网络临时标识符(cell radio network temporary identifier,C-RNTI)的RRC上下文,包括UE非活跃时间的RRM配置,包括天线信息和DL载波频率的基本AS配置(受制于RAN1反馈),对于不同RAT的UE能力,并且可包括UE报告测量信息,该信息包括波束相关信息(如果可用的话)。在CA被配置的实例中,RRM配置可包括测量信息可用的每个频率上的最佳小区的列表。
在826,准入控制可被目标gNB 806依据接收到的QoS信息执行来增大成功HO的可能性,如果资源可被目标gNB 806准予的话。目标gNB806可根据接收到的QoS信息来配置准予的资源并且可预留C-RNTI。在目标小区中要使用的AS配置可以是独立指定的(例如,作为“建立”),或者可以是作为与在源小区中使用的AS配置相比较的差量(delta)指定的(例如,作为“重配置”)。
在828,目标gNB 806可以用L1/L2来准备HO,并且可向源gNB 804发送切换请求确认消息。切换请求确认消息可包括要作为RRC消息被发送到UE 802以执行切换的透明容器。该容器可包括新的C-RNTI、关于所选安全性算法的目标gNB安全性算法标识符,可包括专用RACH前导、以及诸如接入参数、SIB等等之类的其他参数。如果配置了无RACH HO,则该容器可包括定时调整指示和上行链路准予。如果不包括上行链路准予,则UE 802可被配置为监视目标gNB 806的PDCCH以接收上行链路准予。切换请求确认消息也可包括关于转发隧道的RNL/TNL信息。在没有配置先接后断(Make-Before-Break)HO的一些实例中,一旦源gNB 804接收到切换请求确认,或者一旦切换命令的传输在下行链路中被发起,数据转发就可被发起。
在830,源gNB 804可触发Uu切换并且可向UE 802发送切换命令消息。切换命令消息携带用于接入目标小区的信息,该信息根据一些方面至少包括目标小区ID、新C-RNTI、关于所选安全性算法的目标gNB安全性算法标识符,并且可包括一组专用RACH资源、RACH资源和SS块之间的关联、RACH资源和(一个或多个)UE特定CSI-RS配置之间的关联、共同RACH资源、以及目标gNB SIB,等等。
在832,源gNB 804向目标gNB 806传达SN STATUS TRANSFER消息以表达PDCP状态保留所适用的E-RAB的上行链路PDCP SN接收器状态和下行链路PDCP SN发送器状态(例如,对于RLC AM)。上行链路PDCP SN接收器状态可至少包括第一缺失上行链路SDU的PDCP SN,并且可包括UE在目标小区中所重传的失序(out-of-sequence)上行链路SDU的接收状态的位图,如果有任何这种SDU的话。下行链路PDCP SN发送器状态可指示出目标gNB向尚不具有PDCP SN的新SDU指派的下一个PDCP SN。在一些方面中,如果UE的E-RAB都不会被以PDCP状态保留来应对,则源gNB可省略发送此消息。
在834,UE 802可从与源gNB 804相关联的旧小区脱离(detach)并且可同步到与目标gNB 806相关联的新小区。在836,源gNB 804可将缓冲的和在途的(in-transit)分组递送到目标gNB 836。在838,用户数据可被从源gNB 804转发到目标gNB 806。在840,目标gNB806可缓冲从源gNB 804接收的用户数据。
在842,UE 802根据一些方面可执行到目标gNB 806的同步并且接入目标小区,如果没有配置无RACH HO的话则经由RACH接入(如果在818处的mobilityControlInformation消息(或者另一类型的消息)中指示了专用RACH前导,则遵循无竞争过程;或者如果指示了专用前导,则遵循基于竞争的过程),或者如果配置了无RACH HO则经由PUSCH接入。
在844,目标gNB 806向AMF 808发送PATH SWITCH REQUEST消息以触发5GC朝着目标gNB 806切换DL数据路径并且建立朝着目标gNB806的NG-C接口实例。在846,5GC朝着目标gNB 806切换DL数据路径。在848,AMF 808利用PATH SWITCH REQUEST ACKNOWLEDGE消息确认PATH SWITCH REQUEST消息。
在850,通过发送UE CONTEXT RELEASE消息,目标gNB 806将成功切换通知给源gNB804并且触发源gNB 804对资源的释放。目标gNB806可被配置为在从AMF 808接收到PATHSWITCH REQUEST ACKNOWLEDGE消息之后发送此消息。在接收到UE CONTEXT RELEASE消息后,源gNB 804可释放关联到UE上下文的无线电和C平面相关资源,使得正在进行的数据转发可继续。
由于诸如UE之类的移动设备可变得普遍,因此相当多的UE同时从第一小区穿越到第二小区的情形也发展了。例如,繁忙公路上的汽车(带有最终用户的移动设备和/或汽车自己的移动设备)、火车中的人、群体(swarm)编队的无人机、工厂中的机器人、以及甚至就是沿着某条路径行走的一大群人,是大量的UE可同时或者几乎同时从一个小区穿越到另一小区的情形的示例。
在一些方面中,每个移动设备或UE的数据连接和/或语音连接可鲁棒地被从一个小区转移或切换到另一小区(例如,在结合图7和图8描述的一个或多个切换相关操作期间)。在大量的UE同时(或几乎同时)可受益于切换辅助(例如,为了执行结合图7和图8描述的切换相关操作中的一个或多个)的实例中,网络基础设施可能经历劣化,例如数据速度降低、连接断开,等等。根据一些方面,本文描述的技术可用于改善切换性能(例如,在切换相关操作结合多个UE(例如UE的群体)发生的实例中)。
图9概括图示了在存在第一小区901和第二小区902的情况下以相似的方向和速度移动的UE 903a-903j(统称为903x)的群体910的示例。第一和第二小区(901和902)可各自包括小区控制器(未示出)。第一小区901的小区控制器可以与或可以不与第二小区902的小区控制器共位。在某些方面中,群体910可以是连接的,并且每个UE 903x可例如经由设备到设备(device-to-device,D2D)通信和发现知道群体910中的其他UE。
在某些方面中,群体910可包括边缘(edge)设备903a-903f和903h-903j,以及内部(inner)设备903g。边缘设备903a-903f和903h-903j可定义群体910的物理周界(periphery)。边缘设备903a-903f和903h-903j还可包括一个或多个前缘(leading edge)设备903j。前缘设备903j一般首先测量与小区边界相关联的信号变化以及该边界是与服务群体910的第一小区901相关联还是与群体910正移动到其中的第二小区902相关联。在某些方面中,定位在群体910的前缘上的示例设备或者UE可向群体910的其余部分(例如,内部设备903g)传达与小区边界相关联的小区测量。在某些方面中,小区测量可经由小区基础设施(例如小区控制器或第一基站904)被传达到群体910的其余部分。在一些方面中,前缘设备903j的小区测量可经由D2D通信协议或者另一类型的无线协议被传达到群体910。
就本文使用的而言,与群体相关联的术语“物理范围”指的是群体的一个或多个边缘,超过该边缘,通信设备不被认为是群体的一部分。在一些方面中,物理范围可与相对于彼此在特定的距离边界内延伸的群体边缘相关联。在一些方面中,物理范围可与如下边界相关联:超过该边界,设备失去与群体内的其他设备的连接;或者超过该边界,信号特性劣化超过阈值(例如,信号强度下降到阈值以下)。
在一些方面中,(一个或多个)前缘设备903j在提供测量信息时也可提供群体信息。群体信息可被提供到例如第一基站904或者小区控制器或者群体910内的其他设备。在一些方面中,第一基站904和群体910内的其他设备之间的通信也可包括群体信息。在一些方面中,群体信息可包括对于接收设备是否属于群体910的指示。群体信息还可包括标识接收设备所属的群体910的信息。当前缘设备903j测量新小区时,第一基站904以及其他群体成员可开始为切换做准备,使得基站904进行的任何预处理可在群体设备903x中的一个或多个群体设备的切换期间的时间关键时段之前被发起。就本文使用的而言,术语“跳”(“hop”或“hops”)指的是从群体中的一个(发源)设备到群体中的另一个(或多个)(接收)设备以及可选地到群体中的一个或多个其他中间设备(即,位于发源和接收设备之间的设备)的信息传播。
再次参考图9,移动设备903x的群体910可移动经过网络。群体910的移动设备903x可穿越第一小区901和第二小区902之间的边界。在所指示的移动方向上移动的前缘设备903j可首先检测到第二小区902。当前缘设备903j检测到第二小区902时和/或当其意识到需要向第二小区902切换时,其可向群体910的其他设备903x发送关于第二小区902的测量信息(例如小区ID、频率、定时等等)。该通信交换可经由群体910内的通信链路(例如,D2D链路)发生。由于测量信息可保持在群体910本地,所以其将不会倾向于对群体910外的设备产生重大干扰。取决于D2D通信链路的范围,如果想要的话,测量信息可经由若干跳传播通过大的群体。当例如测量信息的传播比群体的移动更快时,测量信息可辅助群体的其他设备为切换做准备。
在某些方面中,第二边缘设备遇到第二小区的时间可能与第一边缘设备发现第二小区的时间如此接近,以至于由第一边缘设备生成的测量信息(第一测量信息)在第二边缘设备也发现第二小区之前未被第二边缘设备接收到。如果来自第一边缘设备的第一测量信息在第二边缘设备检测到第二小区之后、但在第二设备广播第二小区的第二测量信息之前在第二边缘设备处被接收到,则第二设备可跳过共享第二测量信息。在一些方面中,取代共享第二测量信息,第二边缘设备可共享第一测量信息。在第二边缘设备发送第二测量信息的情形中,第二边缘设备可跳过共享第一测量信息以避免在相对较短的时间框架(timeframe)内两次发送第二小区的测量信息。在一些方面中,跳过共享决策可在第二边缘设备处做出,或者在多个设备(例如,基站、第一边缘设备和/或第二边缘设备)处做出。
在一些方面中,第一边缘设备903j可请求从第一小区901到第二小区902的切换。通常,虽然并非唯一地,但对切换的请求可由设备通过提供如下测量信息来执行,该测量信息指出当前第二小区比第一小区向该设备提供更强的信号,或者可能能够处理该设备的连接。除了向第一小区901的小区控制器或第一基站904发送切换测量信息或切换请求以外,第一边缘设备903j还可向第一基站904发送群体信息。群体信息可指出第一边缘设备903j是群体910的一部分、群体910中的设备的数目、群体910的大致物理大小、群体910的速度、或者这些的组合。
在一些方面中,第一基站904可通知第二基站905或者第二小区902的小区控制器:第一边缘设备903j正在到来,并且第一边缘设备903j正作为群体910的一部分来到第二小区902。将关于到来的群体910的信息通知给第二基站905可允许第二基站905例如通过一些负载均衡或者将在其他小区边界处的设备切换到相邻小区来准备和分配资源。在一些方面中,第二小区902可调整其波束以改善前缘设备903j周围的覆盖性,以使得针对到来的群体设备903x具有更好的效率或接收。
图10A和图10B概括图示了用于移动设备1003a–1003j(统称为1003x)的群体1010的改进的小区切换的示例系统1000。该系统可包括第一小区1001、第一小区控制器或第一基站1004、第二小区1002、第二小区控制器或第二基站1005、以及移动设备1003x或UE的群体1010。多个移动设备1003x可包括边缘设备,并且如果群体1010足够大,则可包括内部设备(例如,1003g)。根据一些方面,群体1010的设备1003x可例如通过使用全球定位数据、D2D无线信号分析、或者这些的组合来知道其在群体1010内的位置。在一些方面中,内部设备1003g可通过不执行小区信号测量来节省功率,并且可依赖于由群体1010的边缘设备(例如,设备1003j)所提供的测量信息。随着群体1010经过小区边界,如图10B中所示,邻近小区边界的内部设备可使能测量来完成其相应的切换。
图11概括图示了用于移动设备1103a–1103j(统称为1103x)的群体1110的改进的小区切换的示例系统1100。系统1100可包括第一小区1101、第一小区控制器或第一基站1104、第二小区1102、第二小区控制器或第二基站1105、以及移动设备1103x或UE的群体1110。前缘设备(例如,1103j)可在第二小区1102的信号强度强于第一小区1101的信号强度时,向第一小区1101的基站1104提供切换请求。切换请求可包括标识群体1110的信息,例如群体标识符。在一些方面中,切换请求可以是或者可以包括前缘设备1103j的测量信息,所述测量信息指出第二小区1102的信号正变得像第一小区1101的信号那么强或者比第一小区1101的信号更强。
在一些方面中,响应于与切换请求一起接收的群体标识符,第一小区1101的基站1104可命令或请求群体1110的其他设备具体测量第二小区1102,为到第二小区1102的预期切换做准备。在一些方面中,来自第一基站1104的命令或请求可被单独发送到群体1110中的每个设备。在一些示例中,第一基站1104可提供包括群体标识符的多播/广播。群体标识符可被连接到第一小区1101的群体1110的其他设备用来确定命令或请求是否应当被处理。在某些情况中,例如在大群体的实例中,使用多播/广播机制与提供到每个群体设备的单独发送相比可减少无线流量。
图12概括图示了针对群体的UE执行小区切换的示例方法1200的流程图。在1201,群体的特定UE可确定该特定UE相对于群体的其他UE的位置。在一些方面中,UE可使用自身和一个或多个其他附近UE的GPS数据。在一些方面中,特定UE可使用与该特定UE的一个或多个无线电装置相关联的测距算法。一旦相对于群体的其他UE确定了特定UE的相对位置,该特定UE就可确定该特定UE是群体的边缘设备还是群体的内部设备。例如,基于自身和周围UE的GPS数据,特定UE可确定该特定UE相对于其他UE位于何处以及该特定UE是否在群体的边缘(即,对于顶部边缘UE,没有其他UE位于北方向,等等依此类推)。也可在UE间共享位置信息以辅助多个UE的位置确定,和/或可从通信地耦合到特定UE的一个或多个基站接收(例如,周期性地或者根据请求接收)UE位置信息。
在一些方面中,如果特定UE将自身标识为群体的边缘设备,则其可使用轨迹信息、小区覆盖性信息、信号强度或者这些的组合来确定它当前是否是群体的前缘设备。边缘设备形成群体的物理周界并且可具有首先检测到小区边界的潜力。群体的前缘设备是具有很强潜力在群体的其他设备之前遇到小区边界的设备。
在1202,如果特定UE标识为群体的边缘设备或者群体的前缘设备,则UE可继续对新小区进行测量,或者可增大对新小区的测量的频率。在1203,如果特定UE标识为群体的内部设备,或者标识为边缘设备但不是当前前缘设备,则设备可减少或停止进行信号测量来节约能量。在1204,边缘设备或者前缘设备可利用群体标识(ID)来发送关于新检测到的小区的信息。在一些示例中,新小区信息可经由服务基站被发送到网络。在一些方面中,前缘设备可使用一个或多个无线电装置来发送新小区信息。这种无线电装置可包括但不限于802.11无线电装置、802.15无线电装置、WiFi无线电装置、3PPG D2D兼容无线电装置、V2X兼容无线电装置或者这些的组合。在1205,新小区测量可被进一步在整个群体中传播。
在一些方面中,当移动设备的群体到达小区边界并且所有移动设备执行到下一小区的切换时,可能发生问题。例如,许多新移动设备的突然添加可在目标小区上施加突然的高负担。如果群体快速移动并且经过与当前小区和目标小区这两个小区相关联的小区塔附近,则对于许多设备可发生跨小区(crossing cell,Xcell)场景。
根据一些方面,Xcell可以指当设备在非常接近当前小区和目标小区的小区塔(例如,在与小区塔相距预定距离内)的情况下正尝试进行切换时的场景。在一些方面中,Xcell可以指正尝试在非常接近当前小区和目标小区的小区塔的情况下进行切换的设备本身。两个小区的覆盖区域可几乎不重叠。从而,切换可能是困难的,并且如果设备在移动的话则可能需要发生得非常快。在一些方面中,所有移动设备都单独进行切换,不使用其关于它们一起在群体中移动并且将全都经历大致相同的切换场景的先验信息。在一些方面中,群体可包括调制解调器、电话、载具、机器人、无人机等等形式的移动设备或UE。
图13概括图示了用于切换移动设备的群体的系统1300。系统1300可包括诸如UE1302a–1302j(统称为1302x)之类的移动设备的群体1301、第一小区系统和第二小区系统。第一和第二小区系统可各自分别包括小区1303、1304和基站1307、1308或小区控制器。每个小区1303、1304可包括边界,在该边界内基站1307、1308可提供和维持与UE的无线连接。群体1301中的每个UE可被群体1301的至少一个其他成员发现,并且可通过与群体1301的一个或多个其他成员1302x的邻近来维持在群体1301中的成员资格。虽然群体可以是静止的,但图示的群体1301包括在速度和方向上都共享相似轨迹的UE 1302x。在图13的图示系统中,移动设备的群体1301以相对高的速度移动,并且非常接近包括用于第一小区1303和第二小区1304两者的天线的基础设施1306。
Xcell切换提出了独特的挑战。一个挑战是定时。图14A至图14C概括图示了与设备的Xcell切换相关联的系统1400和定时1450,该设备正靠近持有用于服务小区或者说第一小区1403和目标小区或者说第二小区1404的天线的基础设施、跨小区边界移动。图14A概括图示了示例场景的物理关系。在图示的场景中,系统1400可包括单个移动设备或UE 1402、第一小区系统1403、1407和第二小区系统1404、1408。在某些示例中,单个移动设备1402可以是群体的成员。第一和第二小区系统可包括小区1403、1404和基站1407、1408或小区控制器。每个小区1403、1404可包括边界,在该边界内基站1407、1408可提供和维持与包括UE1402在内的一个或多个移动设备的无线连接。在这个特定场景中,UE 1402以及其可所属的群体可例如沿着公路1460从左向右以高速度移动。
图14B概括图示了沿着移动设备1402的行进线路的系统1400的每个小区1403、1404的信号强度1421、1422。虽然图14A中的附图标记1402被图示为载具,但术语“移动设备1402”指的是实现为载具的一部分的通信设备或者未实现为载具的一部分但位于载具内的通信设备。每个小区的信号强度在每个小区各自的边界附近、尤其是在小区1403、1404中的一个或多个的小区塔或天线附近可相当迅速地减弱。例如,第一小区1403的信号强度1421随着从左向右移动可相当迅速地减弱。第二小区1404的信号强度1422随着从右向左移动可相当迅速地减弱。因为移动设备1402接近网络基础设施1405,所以第一和第二小区1403、1404可重叠。在一些方面中,第一和第二小区1403、1404不明显重叠。
图14C对于正从左向右移动的移动设备1402大体上叠加图示了切换命令通信。在时间t0,移动设备1402可开始测量第二小区1404。在时间t1,移动设备1402可测量并意识到第二小区1404的信号1422比第一小区1403的信号1421更好。在时间t2,在处理和识别第一和第二小区1403、1404的信号1421、1422的相对强度之后,移动设备1402可向第一基站1407提供测量并且请求切换到第二小区1404。在时间t3,在第一小区1403的基站1407处理测量和切换请求信息和任何其他切换处理之后,第一基站1407可向移动设备1402提供切换命令1431。
一般而言,根据一些方面,t1和t2之间以及t2和t3之间的间隔对于给定的移动设备和给定的小区控制器是相对固定的。如图14A-14C的场景中所示,如果移动设备1402移动得太快并且太靠近蜂窝基础设施1405,则在移动设备1402和第一基站1407之间交换的通信中的一个或多个通信在移动设备1402离开第一小区1403的覆盖区域之前可能没有完成。在没有接收到切换命令(在时间t3)的情况下,移动设备1402和网络之间的连接可终止。
图15概括图示了被配置为在Xcell场景中容适(accommodate)快速移动的群体1501的示例系统1500。系统1500可包括诸如UE 1502x(例如1502a、1502b)之类的移动设备的群体1501、第一小区系统和第二小区系统。第一和第二小区系统可包括小区1503、1504和基站1507、1508或小区控制器。每个小区1503、1504可包括边界,在该边界内基站1507、1508可提供和维持与UE的无线连接。群体1501中的每个UE可被群体1501的至少一个其他成员发现,并且可通过与群体1501中的一个或多个其他成员的邻近来维持在群体1501中的成员资格。图15的特定示例示出了群体1501的两个移动设备1502a、1502b。在一些方面中,群体可具有额外的移动设备。
一般而言,如上所述,对于在包含小区收发器的网络基础设施1505附近穿越小区边界的快速移动群体(例如,以高于预定阈值速度的速度移动)中的设备,设备的连接在设备意识到小区切换机会时和切换可完成时之间可丢失。在某些方面中,被使能了群体的设备1502x可使用群体1501的D2D网络来辅助完成群体1501中的一个或多个移动设备的切换。例如,随着群体1501接近第一小区1503的小区边界,群体的第一边缘移动设备(例如,1502a)可检测到第二小区1504。不久之后,第一边缘设备1502a可经由如下测量报告来传达切换请求,该测量报告表明第二小区1504的强度高于第一阈值或者正在爬升并且第一小区1503的强度低于阈值或者正在下降。然而,在第一基站1507可处理切换请求并且向第一边缘设备1502a提供切换命令之前,可出现这样的情形:第一边缘设备1502a在接收切换请求之前或者在确认接收到的切换请求之前移出第一小区1503的范围。在某些示例中,仍在第一小区1503内的其他移动设备(例如,1502b)中的一个或多个可通过监视第一小区1503的基站1507与第一边缘设备1502a之间的控制通信、通过经由D2D网络监视群体1501的状态信息或者这些的组合而意识到该情形。在意识到该情形并且从基站1507接收到对于第一边缘设备1502a的切换命令时,群体1501的一个或多个其他移动设备1502b可经由群体1501的D2D网络将切换命令中继到第一边缘设备1502a。
在某些方面中,群体1501中发起了切换请求的移动设备(例如,1502a)可变得知晓切换通信没有到达第一小区1503的基站1507。这种知晓可由移动设备1502a没有接收到响应于向基站1507的发送的确认(ACK)来表明。在某些示例中,移动设备可使用群体1501的D2D网络来让群体1501中处于第一小区1503的覆盖区内的一个或多个成员中继基站1507与移动设备1502a之间的后续通信,直到切换完成为止。
在某些示例中,经历了或者可意识到快速Xcell切换问题的移动设备,例如前缘设备1502a,可使用群体1501的D2D网络来分发切换信息,例如对于群体1501的其他移动设备请求切换的建议位置。这种方面中的建议位置可以是允许在不依赖于群体1501的其他设备来中继与第一小区1503的基站1507之间的通信的情况下完成切换的位置。
图16A和图16B概括图示了示例方法1690可针对群体1601防止快速Xcell事件期间服务丢失的场景1600。场景1600包括设备1602x(例如,1602a和1602b)的群体1601、第一小区系统和第二小区系统。第一和第二小区系统中的每一者可分别包括基站1607、1608或者小区控制器,以及小区1603、1604或者小区覆盖区域。在图16A中示出了群体1601的两个设备1602a、1602b,但要理解群体1601可具有额外的设备。群体1601正在支持第一小区天线或第二小区天线中的至少一者的网络基础设施1605附近穿过第一小区1603的边界移动到第二小区1604中。
在一些方面中,场景1600可沿着如下项发生:具有载具和乘客的群体的公路;具有载具、乘客或行人的群体的拥挤街道;沿着具有搭乘火车或公共汽车的乘客的群体的交通大道;或者这些的组合(其中载具、乘客或者行人拥有一个或多个UE)。群体1601包括完成切换的前缘设备1602a。在切换期间(无论是在有还是没有消息被群体1601的其他成员中继的情况下完成),前缘设备1602a记录(在1690a)切换的坐标。这种坐标可包括切换请求、切换命令的接收、与切换有关的确认的接收或发送、或者这些的组合的全球定位(GPS)坐标。前缘设备1601可经由群体1601的D2D连接向群体1601的其他成员广播(在1690b)一个或多个GPS坐标以及诸如速度和方向信息之类的其他信息、或者测量信息。前缘设备1602a可对每个切换或者对经历一些困难的切换的子集执行这些功能,所述困难例如是依赖于切换消息被群体的其他成员中继。根据一些方面,依赖于切换消息被群体的其他成员中继将降低群体1601中的功率消耗和干扰。
群体的其他成员,例如第二群体设备1602b,可从前缘设备接收(在1690c)切换GPS位置信息,并且可为其自己的切换制定(在1690c)计划以避免或减轻如上所述的潜在Xcell切换问题。在某些示例中,第二群体设备1602b可使用前缘设备1602a的位置信息和测量信息、先前通信的往返延迟、其自己的速度和方向信息、或者这些的组合来确定(在1690c)发送切换请求的位置,以避免在切换被触发之前失去第一小区的服务。对位置的确定(在1690c处)可包括大致确定第一和第二小区的信号水平交叉之处。在某些方面中,所确定的用于发送切换请求的位置可导致切换在正好超过第二小区的信号强度变得好于第一小区的信号强度之处完成。在某些方面中,如果第二设备在群体的前缘设备的若干层之后,则第二设备可使用来自群体的多个其他成员的信息来确定发送切换命令的位置以避免切换问题。在某些方面中,切换请求可包括如下指示符,该指示符用于将该切换请求是基于位置的而不是时间触发的或者信号水平触发的通知给基站。随着第二设备1602b到达所确定的位置,第二设备1602b可发送(在1690d)切换请求。
图17概括图示了用于将移动设备1702a–1702j(统称为1702x)的群体1701从第一小区1703切换到第二小区1704的系统1700。系统1700可包括诸如UE之类的移动设备1702x的群体1701、第一小区系统和第二小区系统。第一和第二小区系统可各自分别包括小区1703、1704或者小区覆盖区域,以及基站1707、1708或者小区控制器。每个小区1703、1704可包括边界,在该边界内基站1707、1708可提供和维持与一个或多个UE的无线连接。
在一些方面中,群体1701中的每个UE可被群体1701中的至少一个其他成员发现,并且可通过与群体1701的一个或多个其他成员的邻近来维持在群体1701中的成员资格。虽然群体可以是静止的,但图示的群体1701包括在速度和方向上都共享相似轨迹的UE1702x。
图17图示了如下时刻:群体1701的成员1702x正穿过第一和第二小区1703、1704的边界,更具体而言,正穿出第一小区1703并且进入到第二小区1704中。在一些方面中,作为切换过程的一部分,群体1701的每个UE 1702x单独向第一小区1703的基站1707发送切换请求(例如测量报告),并且从第一小区1703的基站1707接收对切换请求的确证或确认。第一小区1703的基站1707与第二小区1704的基站1708协调每个UE的切换。在大量UE的情况下,例如在群体的情况下,切换过程可淹没(overwhelm)第一基站、第二基站、或者第一基站和第二基站两者。在某些方面中,群体1701的前缘UE(例如,1702a)可首先检测到第二小区1704,并且可像传统系统中可发生的那样提供切换请求。然而,除了传统的切换请求以外,群体1701的前缘UE 1702a还可向第一基站1707提供群体ID。
在某些方面中,随着群体1701的UE与第一小区1703的基站1707交互,基站1707可分配寄存器并且可将关于群体1701的信息存储在寄存器内,包括但不限于群体ID、群体的一个或多个UE成员的ID、一个或多个成员UE位置信息、或者这些的组合。在一些方面中,随着第一基站1707接收到来自群体1701的一个或多个前缘设备的切换请求,第一基站1707可开始计划和处理群体1701的其他成员的切换,使得这些切换不会淹没第一基站1707或第二基站1708。例如,在接收到来自群体1701的前缘设备的切换请求时,第一小区1703的基站1707可开始针对群体1701的其他成员计划切换位置。这种计划可基于存储在寄存器中并且与群体ID相关联的位置信息。
在一些方面中,群体相关信息可仅被存储在群体1701的一个或多个移动成员中。在检测到第二小区1704时,群体1701的成员可连同切换请求一起向第一小区1703的基站1707提供群体信息。在一些方面中,群体信息可仅存在于群体1701的主控设备中。如果群体中检测到第二小区1704和即将发生的切换事件的成员不是群体1701的主控设备,则在提供切换请求之前,可例如经由对等连接从主控设备接收群体信息。如上所述,第一小区1703的基站1707随后可使用群体信息来为群体1701的其他成员的切换做准备。
在一些方面中,群体1701可演变,并且新的设备可变成前缘设备,或者一般而言的边缘设备。这种变化可由于群体1701的成员之间的速度或方向的小差异、群体1701的平均速度或方向的变化、或者这些的组合而发生。在群体的周界处的成员设备(即,边缘设备)一旦被主控设备识别,就可按与非边缘设备相比更频繁的间隔从群体的主控设备接收群体信息的更新。在一些示例中,前缘设备,即具有最大可能性检测到新小区的设备,可按与群体1701中的其他边缘设备相比更频繁的间隔,从群体的主控设备接收群体信息的更新。在一些示例中,随着设备变成边缘设备,这种设备可变成主控设备,并且可接收或者被中继当前群体信息,并且可开始更新群体信息。更新群体信息可包括做出对等询问、发现请求、监视基站通信、或者这些的组合。
基于切换请求和群体信息,第一小区1703的基站1707或者蜂窝网络的控制电路可识别群体1701的每个成员设备进行到第二小区1704的切换的最优位置。小区控制器或网络控制电路可使用来确定每个位置的信息可包括但不限于旧小区和目标小区1703、1704的小区负载、群体1701的流量剖析(profile)、群体1701的移动参数(速度、方向)、群体1701的大小(面积和设备的数目)、来自群体1701的不同设备所报告的测量、或者这些的组合。对于大群体,在某些方面中,网络控制电路或者第一小区1703的基站1707可在一段时间中将该大群体视为两个更小的群体,将每个部分指派到一不同的小区。
图18概括图示了移动设备的群体1801位于第一小区和第二小区之间的重叠区域内的示例系统1800。该系统可包括第一小区1803、支持第一小区1803中的连接的第一基站1807、第二小区1804、支持第二小区1804中的连接的第二基站1808、以及若干个UE 1802a–1802j(统称为1802x)或移动设备。UE 1802x中的一些已发现了彼此并且已形成了群体1801。
在一些方面中,群体1801可包括共享相似的速度和方向并且与一个或多个其他群体成员邻近的一个或多个UE。邻近性可限于包括有限数目的跳的对等通信协议的范围。在图18中概括图示的情形中,设备的群体1801完全位于第一小区1803和第二小区1804的重叠区域中。在接收到一个或多个切换请求1810后,第一小区1803的基站1807可向群体设备1802x广播单个群组(group)/群体切换命令1811,而不是向个体设备广播单个切换命令。群组命令1811包括群体ID作为标识符,因而群体1801的设备1802x可意识到该设备是否应当处理和响应该命令。向群体1801提供单个一般命令可大幅降低网络负载。此外,群体1801中的所有设备的切换的共同时间点可确保群体1801的所有设备连接到同一小区,这对于群体1801中的设备的任何小区特定设置可以是有益的。这种小区特定设置可包括但不限于用于设备之间的D2D链路的特定定时。
图19概括图示了用于以减少的控制通信流量将移动设备1902a–1902j(统称为1902x)的群体1901从第一小区1903切换到第二小区(未示出)的示例系统1900。系统1900可包括第一小区1903、支持第一小区1903中的连接的第一基站1907、以及若干个UE 1902x或移动设备。UE1902x中的一些可能已发现了彼此并且已形成了群体1901。在某些方面中,群体1901可包括共享相似的速度和方向并且与一个或多个其他群体成员邻近的UE 1902x。根据一些方面,就群体形成而言的邻近性可被表达为包括用于传播群体通信的一定数目的跳1915的对等通信协议的范围。
在某些方面中,随着群体1901形成,群体1901中的单个设备(例如,1902a)可变成群体主控设备1902a。一旦被识别为群体主控设备,设备1902a就可开始针对群体1901的其他成员设备处理控制通信1910。在一些方面中,可继续直接在每个设备和基站1907之间处理群体成员1902x的数据连接1912。控制通信1910可包括但不限于小区测量报告。整合小区测量报告的通信可大幅减少控制通信流量,并且将网络资源腾出来用于其他时间关键任务,例如在短时间中处理大量的切换。
图20概括图示了操作基站的示例方法2000的流程图。在2001,基站可将若干个移动设备识别为群体。基站可通过分析从移动设备收集的轨迹信息或者通过分析基站和每个移动设备之间的通信而生成的轨迹信息,来识别群体的成员。在2002,基站可向群体的每个成员指派标识符,并且在2003,基站可向群体指派群体标识符。可包括个体标识符和群体标识符的群体信息可被存储在基站处或者存储在群体的一个或多个成员设备处,例如群体的主控设备。可随同与基站的控制或数据通信一起提供群体信息或其一些部分。基站可能可以通过发出个体控制消息来减少控制流量,其中每个控制消息可向群体的一个或多个成员提供控制信息。可利用群体信息来配置控制消息。对群体信息的这种使用可减少小区的控制流量,并且可腾出网络资源,这些网络资源可用于改善服务或者扩充小区容量。
随着UE从一个小区穿越到另一个小区,蜂窝网络或者其组件将UE的连接从一个小区切换到下一个小区。用于计划和管理切换的技术随着蜂窝技术改进已经改进了。然而,仍存在切换可能失败的情形。
切换(例如,如结合图7和图8所图示和论述)通常发生在小区的基站意识到UE客户端(由基站服务的UE)相比于向UE提供服务的当前小区可与另一小区建立更好的连接时。对切换的意识可以是由UE提供的测量数据的结果。在意识到后,基站可与另一小区的控制器协调并且UE的连接可被切换。然而,在某些方面中,即使切换技术有了许多进步,但如果在基站意识到对切换的需求时和实际切换时之间条件变化,则切换可失败或者可能后面紧跟着是回到服务小区或者到第三小区的额外切换。条件变化可出于若干个原因而发生,包括但不限于使得感知到的切换不那么理想的变化的信号条件、使UE和基站之间的通信延迟的变化的信号条件、UE的消息队列延迟、或者这些的组合。
在一些方面中,本文描述的技术可用于减轻失败的和短期的切换,从而为移动通信设备用户提供更好的用户体验。在某些方面中,UE的处理器在意识到使得报告不准确的条件后可中断切换相关报告的发送。在一些方面中,聚集和意识到报告可提供时间关键切换,处理器可优先该报告的发送,并且该报告可被放置在用于发送到网络的消息队列的前部。在一些情况下,当UE失去同步时,~18%将在大约800毫秒(ms)到大约2000ms内返回到同步。在这种延迟期间,UE的无线电条件可大幅变化。从而,在失同步(out-of-sync)时段期间排队的任何测量在UE返回到同步后可报告不准确的条件。一些UE一般按消息被排队的顺序来发送所排队的消息。结果,如果在发送某些报告(例如但不限于测量报告)时有延迟,则网络可触发失败的切换,或者虽然成功但因为该切换迅速导致第二切换而效率低下的切换。
图21根据一些方面概括图示了避免或减轻失败的切换和不必要的切换的示例方法的流程图。在2101,第一测量报告满足被发送到网络的标准并且被发送到L2,例如数据链路层,以用于上传传输。在2103,无线电条件变化,使得第一测量报告的信息不准确。在2105,来自L2的输入被评估以确定L2是否确认了对第一测量报告的接收。如果L2确认了对第一测量报告的接收,则该方法完成并且转向其他任务2109。如果L2尚未确认对第一测量报告的接收,则在2107可指示L2丢弃第一测量报告,而不发送第一测量报告。
图22根据一些方面概括图示了用于避免或减轻切换失败和不必要切换的替换或增强的示例方法2200。在2201,第一测量报告可满足被发送到网络的标准并且被发送到L2以用于上传传输。例如,第一测量报告可表明第一非服务小区在提供比服务小区更强的信号。在2203,无线电条件可变化,使得第一测量报告的信息不准确。例如,第二测量报告在2205可被生成,并且可表明第一非服务小区的信号已劣化并且第二非服务小区正提供比服务小区更强的信号。在2207,来自L2的输入被评估以确定L2是否确认了对第一测量报告的接收。如果L2确认了对第一测量报告的接收,则该方法完成并且在2213转向其他任务。如果在2207处L2尚未确认对第一测量报告的接收,则在2209处可指示L2丢弃第一测量报告,而不发送第一测量报告。在2213,L2可继续开始处理和发送L2的队列中的消息。在某些示例中,在2211处可指示L2优先对第二测量报告进行处理或者将第二测量报告移动到队列的顶部以立即处理和上传到网络。
在mmWave技术中,台站(例如,图1A的UE 101、102)与其他台站或接入点(例如,图1A的AP 106)之间的通信可使用高度方向相关(highly directionally dependent)并且可能易受周围环境中的变化引起的阻塞影响的无线信道。此外,设备中使用的mmWave无线电可基于设备手机的朝向(orientation)并且因此基于天线阵列的朝向而迅速变化。出于这些和其他原因,mmWave台站可在检测到性能的减小或者通信时延的增大后搜索其他波束来通信(例如,如图7-图8中所示可需要切换,或者其他纠正性动作)。然而,在一些实例中,打算建立mmWave连接的设备的朝向,和这些设备的天线阵列的方向,在这些设备的连接之前是未知的。为了建立连接,设备使用全向天线配置和其他配置参数来抵消RF路径损耗。一旦建立了连接,设备就使用扇区级扫描(Sector Level Sweep,SLS)来确定最佳波束方向,并且使用波束细化协议(Beam Refinement Protocol,BRP)来进一步优化波束方向。这种协议可增大建立连接和通过该新连接有效地开始通信的信令开销和时间。
与之不同,根据一些方面,台站可基于台站和天线阵列的位置来估计最佳波束方向,并且在mmWave链路被建立之前在台站之间传达此信息,以减少连接的时间和减少信令开销。根据各种方面的系统和方法因此可通过减少在目标小区、AP、TRP或其他目标网络元件处用于形成新连接的时间来提高切换的效率。
根据某些方面,带外(out-of-ban,OOB)通信促进了在mmWave通信链路被建立之前节点(例如,台站、接入点和其他设备)之间的信息交换。在一些方面中,OOB通信指的是mmWave频带之外的通信,例如蜂窝、WiFi和其他频带。因为很多通信可发生在OOB,所以mmWave链路建立过程中涉及的时延和信令开销可被减少。通过使用OOB通信,可更迅速地实现和完成波束搜索和波束跟踪算法,因为可预先在节点之间交换一些预备信息。切换过程因此可更迅速地(例如,以更少的时延)并且以更少的开销发生。预备信息可包括用于波束搜索模式的同步的信息、关于天线阵列的相对位置的信息、设备的移动信息、以及一旦建立了mmWave链路则用于mmWave通信的波束的方向和/或光圈(aperture)。
在其他方面中,可用波束形成(beam forming,BF)或波束调整(beam adjustment,BA)配置的优先化列表在周期性扫描期间被创建并且通过OOB或mmWave链路被传达,以在mmWave阻塞或其他切换触发条件的情况下用于快速重连接。根据某些方面,用于快速定向链路重建立的智能波束操控算法使用先前可行天线扇区对的知识来缩窄扇区搜索空间,并且在移动性引发的链路断裂之后迅速地重操控发送和接收波束。根据某些方面,用于快速定向链路重建立的方法可使用在移动性引发的链路断裂之前的波束扫描中所识别的可能替换波束方向的列表。根据某些方面,如果OOB通信不可用,则系统和方法可默认非OOB BF/BA算法。
当今的用户设备通常可利用多个技术来通信,例如蜂窝、WiFi、蓝牙、Zigbee等等。mmWave链路(例如IEEE 802.11ad、IEEE 802.15.3c和类似的)针对要求高数据吞吐量(例如,>300兆比特每秒或Mbs)的应用提供连通性。因为mmWave在某些实例中展现的传播限制,例如视线(line of sight,LOS)限制,设备经常同时使用不依赖于LOS来通信的其他技术。因此,为了在节点之间建立LOS mmWave连接,根据某些方面的系统可首先(例如,在mmWave连接的建立之前)发起非LOS连接来交换关于天线阵列朝向/宽边(broadside)方向的信息和其他信息。节点可在互易节点最佳拟合(best fit,BF)算法内使用此信息来优先化或减小SLS面积。
图23图示了设备2302和设备2304之间的方位(azimuth)和标高(elevation)信息的通信。如图23中所示,设备2302的天线阵列的方位和标高信息2306通过OOB连接2308被提供到设备2304以跟踪设备2302到设备2304的相对位置。类似地,设备2304的天线阵列的方位和标高信息2310通过OOB连接2308被提供到设备2302。方位和标高信息可利用设备磁强计、加速度计等等(图23中未示出)来生成。将会明白,设备2302、2304中的任一者可以是诸如AP、TRP、基站、gNodeB等等之类的静止设备,或者是实现在例如载具、无人机等等上的移动网络元件。
如果设备2302、2304包括多于一个天线阵列,则多个宽边方向将被计算并且与用户如何握持和/或使用设备2302、2304关联起来,以识别如图24中所示的最少阻挡的天线阵列对。例如,与天线阵列2416和2418相比,天线阵列2412和2414可以以更少阻挡的方式通信。对于每个天线阵列2412、2414和2416、2418可生成多组标高和方位信息。邻近传感器(例如,嵌入在设备外壳中的电容传感器)可用于确定设备2302、2304相对于用户的手的位置和/或设备2302、2304在身体上的额外地方或者在像桌子、甲板等等这样的表面上的位置。
在根据某些方面确定了优选的天线阵列2412、2414、2416、2418的宽边方向之后,可通过OOB交换关于最佳天线对的信息,并且可如图25中所示甚至在不使用SLS过程的情况下计算波束方向2502。BA跟踪和同步也可通过OOB进行。
如果利用计算出的和/或最可能的波束方向2502未能建立mmWave连接(例如由于阻塞),则可执行SLS来找出更好或不同的波束方向。然而,因为利用OOB通信链路可在空间和时间上同步波束方向,所以整体上仍可减少建立mmWave连接的时间。另外,如图26中所示,在一些方面中,在mmWave连接期间,可连续监视设备2302的朝向数据,并且对于例如到WiFi AP 2608的OOB通信可生成BF调整命令2604、2606。
图27A根据一些方面图示了在系统27A00内可如何存储和使用不同的BF/BA配置。在图27A中,设备2702和2704对于设备2702和2704之间的mmWave通信具有至少两个BA可能性2706和2708。设备2702可生成一个或多个BF 2710、2712,并且设备2704可生成一个或多个BF 2714、2716,其中此上下文中的BF 2710、2712、2714、2716指的是可由相应设备2702、2704的天线形成的波束。如图27A的示例中所示,BA可能性2706被诸如墙壁2718之类的静止物体所阻挡。BA可能性2708因此在如图27A中所示的给定时间点是最高排名的BA可能性。阻塞物体也可以是移动的,例如阻塞物体可包括载具或者载具的群组。此外,设备可以是静止的,而阻塞物体是移动的,或者设备和阻塞物体都可以是移动的。为了最小化由移动物体、静止物体等等引起的路径阻塞的影响,根据一些方面,系统可执行对可能波束方向对的周期性调查和/或扫描。此操作的输出可以是在给定时间可用于mmWave链路的BF/BA配置的列表2720、2722。列表2720、2722可被设备2702、2704利用OOB链路2724来交换。这种列表可基于包括例如最大信号噪声比(signal to noise ratio,SNR)标准、差错向量幅值(errorvector magnitude,EVM)标准或其他标准在内的标准来排序。根据一些方面,对于一个标准或者一组标准具有最佳值的BF/BA对可被用于当前配置,并且列表可被存储在设备2702、2704的本地存储器中,或者存储在中央存储器位置中(例如,在基站、AP、gNodeB、MME等等处)。
图27B图示了可发生在系统27B00中的新阻塞2726。在mmWave链路被终止和/或劣化到可配置阈值之下的情况下,来自列表2720、2722的下一个配置可被部署以尝试重建立连接,并且切换可被执行以利用来自列表2720、2722的下一个配置来建立通信。根据一些方面,可执行对来自列表2720、2722的下一个配置的采用,而不是例如实现SLS来重建立连接。如果来自列表的BF/BA配置都不适合于重建立连接/改善链路性能,则新的搜索和/或SLS可被执行以创建新的列表。根据一些方面,OOB链路2724不需要在所有时间都是活跃的;在正常操作期间,天线阵列定位或BF/BA配置列表2720、2722也可通过mmWave链路来传达。根据一些方面,在mmWave链路丢失的情况下,可重激活OOB链路2724。
图28概括图示了用于执行从第一毫米波(mmWave)连接到第二mmWave连接的切换的示例方法2800的流程图。根据一些方面,方法2800的操作可由用户设备(例如,UE、台站、节点等等)或者由网络设备(例如,AP、基站、gNodeB等等)执行。在2802,在第一设备和第二设备之间建立第一mmWave连接。在一些方面中,可通过如下方式来建立第一mmWave连接:在第一设备和第二设备之间利用不同于mmWave通信的通信来交换天线信息,并且基于天线信息针对第一mmWave连接计算波束方向。在一些方面中,可通过利用WiFi交换波束信息来建立第一mmWave连接。在一些方面中,可通过利用蜂窝通信交换波束信息来建立第一mmWave连接。在一些方面中,波束信息包括第一设备和第二设备的天线信息。在一些方面中,天线信息包括天线朝向信息。在一些方面中,天线朝向信息可以是基于来自位置传感器(例如,加速度计、磁强计等等)或邻近传感器的输入获得的。
在一些方面中,方法2800可包括:在第一mmWave连接的建立之前,利用不同于mmWave通信的通信类型来提供波束搜索模式信息。在一些方面中,方法2800可包括:存储列表,该列表包括有资格用于第一设备和第二设备之间的mmWave连接的波束的标识信息。在一些方面中,该列表是基于波束的信号质量测量来排序的。在一些方面中,方法2800可包括:响应于接收到信号质量测量而更新该列表的排序顺序。在一些方面中,信号质量测量是通过不同于mmWave连接的连接接收的,而在其他方面中,信号质量测量是通过mmWave连接接收的。方法2800继续进行操作2804,基于利用不同于mmWave通信的通信类型所接收的信息检测到第一mmWave连接已恶化到质量阈值以下。方法2800继续进行操作2806,响应于该检测而切换到第二mmWave连接。
在无线体系结构,例如图1A-1E中所示的体系结构中,台站(例如,图1A-1B的UE101和102以及eNB 111、112、128和130)或接入点(例如,图1A的AP 106)的数目和类型可随着发生切换相关操作(例如,参考图7-图8图示的切换相关操作)而变化。无线体系结构的吞吐量和整体效率在通信资源(例如,频率带和信道选择)被最优分配时可得到进一步改善,由此带来对固定和移动台站和接入点的最优利用。在一些方面中,最优分配可以指资源分配达到预定的阈值或基准。
就本文使用的而言,术语“资源”或“通信资源”或“频谱资源”包括例如以下各项中的一个或多个:频率带、频率带内的一个或多个通信信道、空间资源、通信协议,等等。
图29根据一些方面图示了无线体系结构中的基于预留的资源分配。参考图29,其中图示了包括基站2902的小区2904内的静止无线设备2906和2908的无线体系结构2900。无线设备2906和2908可例如是UE、接入点、无线电头端、或者被配置为利用一个或多个通信协议通信的其他类型的无线设备。
在一些方面中,移动无线设备2910(例如,无人机)可进入基站2902的小区2904,这可在切换过程之后发生,例如参考图7、图8图示的切换过程或者另一类型的切换过程。
在一些方面中,基站2902可维护与无线体系结构2900相关联的频率地图(例如,如图31中所示的3114)。更具体而言,频率地图可包括例如小区2904内的当前可用通信资源、当前占用通信资源、与无线体系结构2900相关联的静止和/或移动设备的标识、小区2904内的移动设备的移动模式、小区2904内的静止和/或移动设备所使用的发送功率、包括无人机群体内的无人机首领的一个或多个标识符的无人机群体标识符,等等。在一些方面中,频率地图可随着无线设备进入或离开小区2904而被动态地更新。
当移动无线设备2910进入小区2904时,基站2902可检测移动设备2910的存在,并且可针对设备2910分配频谱资源,并且可向设备2910传达频谱分配2912。在一些方面中,基站2902可基于例如与设备2910相关联的设备类型、发送功率要求、与小区内的其他静止设备的邻近度、估计的移动模式、和类似的特征,来确定频谱分配2912。在一些方面中,频谱分配2912可以是对于如下项预留的频谱分配:特定设备(例如,与设备2910的标识信息相关联),特定设备类型(例如,与某类设备相关联,例如UE、接入点或其他设备),在特定位置、特定时间进入小区2904、使用特定的预定移动模式、以一定的发送功率发送和/或满足其他标准的移动设备。
图30根据一些方面图示了无线体系结构中的频谱资源的动态分配。参考图30,其中图示了包括基站3002的小区3004内的静止无线设备3016、3018、3020和3022的无线体系结构3000。无线设备3016-3022可例如是UE、接入点、无线电头端、或者被配置为利用一个或多个通信协议通信的其他类型的无线设备。
在一些方面中,移动无线设备3006(例如,无人机)可在位置3008进入基站3002的小区3004,在如图30所示的方向上移动。基站3002可检测到移动设备3006在位置3008进入小区3004,并且可将频谱分配3012传达给设备3006。频谱分配3012可基于例如以下各项中的一个或多个:移动设备3006的位置3008、与固定台站3016–3022的邻近度、频率地图所指示的频谱可用性、设备3006所指示的频谱要求、对于设备3006的先前频谱预留、和/或其他特性或标准。
随着设备3006移动到位置3010,频谱分配可被基站3002更新。更具体而言,基站3002可更新初始频谱分配3012,并且生成新的频谱分配3014来传达给位置3010处的设备3006。根据一些方面,这种频谱分配更新可对于小区3004内的移动的设备动态地执行、按预定的时间间隔执行、或者在到达小区3004内的预定位置时执行。频谱分配更新也可由变化的频率地图所触发,该变化的频率地图是由新设备进入小区3004或者现有设备离开小区3004而引起的。
在一些方面中,频谱分配更新可由与小区3004内的固定台站相关联的变化的频谱要求所触发。例如,当移动设备3006在位置3010更靠近台站3022时,台站3022可具有与接近设备3006的初始位置3008的台站3016–3020不同的频谱要求。因此,随着设备3006从位置3008移动到位置3010,对于设备3006的频谱分配可被动态地更新并且被传达给设备3006。在一些方面中,频谱分配也可包括所指示的频谱可被使用的特定时间(例如,时间窗口或开始时间)。
图31根据一些方面图示了无线体系结构中的频谱资源的认知和自主分配。参考图31,其中图示了包括基站3102的小区3104内的静止无线设备3106、移动无线设备3103a-3103j(统称为3103x)的群体3108、和单个移动无线设备3112的无线体系结构3100。无线设备3106、3103x和3112可例如是UE、接入点、无线电头端或者被配置为利用一个或多个通信协议通信的其他类型的无线设备。此外,无线设备3103x和3112可以是可移动的设备,例如无人机。
在某些方面中,群体3108可以是连接的,并且每个UE 3103x可例如经由设备到设备(D2D)通信和发现来知道群体3108中的其他UE。在某些方面中,群体3108可包括边缘设备(例如,3103a-3103h)和内部设备(例如,3103i-3103j)。边缘设备可定义群体3108的物理周界。边缘设备3103a-3103h还可包括至少一个前缘设备(或群体首领)3103a。在某些方面中,群体首领3103a可被配置为:一般首先测量与小区边界相关联的信号变化,执行与当前小区内的一个或多个现有设备相关联的信号感测和信号测量,结合频谱感测测量、频谱分配请求、频谱分配确定和其他信息来与基站3102通信。在一些方面中,群体首领3103a还可将从基站3102接收的频谱相关信息传达给群体3108内的设备。例如,对于群体首领3103a可用的信息可经由D2D通信协议或者另一类型的无线协议被传达给群体3108内的其他设备。
在一些方面中,无线体系结构3100内的一个或多个设备可自主地感测无线频谱,并且至少基于感测到的频谱来分配或请求频谱资源。例如,移动无线设备3112在进入基站3102的小区3104时可感测无线频谱,并且获取频谱感测数据3108和3120。例如,频谱感测数据3108可指示出群体3108内的设备所使用的一个或多个频率、所使用的频率信道、信号发送功率、和其他信息。类似地,频谱感测数据3120可指示静止设备3106所使用的通信频谱。基于频谱感测数据3108和3120,设备3112可自主地确定期望的频谱分配3122,这可被传达给基站3102。基站3102随后可基于所指示的期望频谱分配3122来更新频率地图(例如,3114)。例如,频谱分配3122可指示出无线设备3112所确定的期望操作频率、频率信道、空间资源、和其他特性。在一些方面中,基站3102可基于当前可用频谱、设备3112与小区3104内的其他静止或移动设备的邻近性、或者其他因素,来将经修改的频谱分配传达回给设备3112。
在一些方面中,在无线体系结构3100内可执行认知性频谱分配。更具体而言,认知性频谱分配可基于感测到的网络条件来执行(例如,由专用服务器或基站执行),感测到的网络条件例如是频谱使用、设备密度、设备发送功率、无线体系结构3100内的个体设备的带宽要求、和其他信息。参考图31,当群体3108进入小区3104时,频谱信息请求3117可(例如,由无人机首领3103a)被传达给基站3102。响应于频谱信息请求3117,基站3102可将频率地图3114传达给群体3108内的一个或多个设备(例如,无人机首领3103a)。基于频率地图3114内的信息(例如,无线体系结构3100内的可用频谱),无人机首领3103a可选择频谱来供群体3108内的一个或多个设备使用。指示出所选择的频谱的频谱分配3116随后可被传达到基站3102,并且可被基站3102用来更新当前频率地图3114。就此而言,认知性频谱分配可由无线体系结构3100内的个体设备通过自主频谱分配执行。
在一些方面中,认知性频谱分配可由基站3102或者由体系结构3100内的另一专用服务器执行。例如,基站3102可从小区3104内的现有设备获取频谱感测数据,并且生成(或更新)频率地图3114。在新设备进入小区3104内时,基站3102可基于当前频率地图针对该新设备分配频谱。当通信设备离开小区3104时,基站3102可更新频率地图3114,并且可针对小区3104内的一个或多个剩余设备调整频谱分配。在此情况下,相应的频谱分配消息可被传达给小区3104内的个体设备或群体。
图32和图33根据一些方面图示了用于资源分配的示例方法的流程图。参考图32,示例方法3200可开始于操作3202,此时先听后说(listen-before-talk,LBT)过程(或者另一类型的频谱感测过程)可被无线设备执行来确定无线网络内的频谱使用信息。例如,参考图31,在进入小区3104时,通信设备3112可获得与小区3104内的其他设备的频谱使用相关联的频谱感测信息3108和3120。
在操作3204,频谱使用信息可被聚集来发送到无线网络的基站。例如,设备3112可聚集频谱感测信息3108和3120,并且可将所聚集的频谱感测数据发送到基站3102以进行评估。在操作3206,响应于频谱使用信息,可从基站接收频谱指派信息。例如,基于从设备3112接收的频谱感测数据,基站3102可做出确定并且向设备3112分配频谱。在操作3208,无线通信设备的收发器子系统可被配置为基于频谱指派信息在一个或多个频率带中操作。例如,无线设备3112可将其收发器子系统配置为在由从基站3102接收的频谱分配所指示的一个或多个频率带中操作。
参考图33,示例方法3300可开始于操作3302,根据该操作,可识别无线地连接到基站的移动设备的群体。例如,参考图31,在群体3108已进入了小区3104之后,基站3102可识别与群体3108相关联的群体设备3103x。在操作3304,频率地图可被编码来发送到群体的第一移动设备。例如,指示出无线体系结构3100内被占用的和可用的频谱的频率地图3114可在群体3108已进入了小区3104之后被传达给群体首领3103a。
根据一些方面,在操作3306,可从第一移动设备接收频谱分配信息,指示出来自可用频谱的一个或多个频率带。例如,在基站3102已将频率地图3114传达给群体首领3103a之后,基站3102可从群体首领3103a接收频谱分配3116。频谱分配信息3116可指示出由群体首领3103a选择来供群体3108内的移动设备使用来在无线体系结构3100内通信的一个或多个频率带。在操作3308,可针对移动设备的群体预留一个或多个所指示的频率带。例如,在基站3102接收到频谱分配3116之后,基站3102可在频谱分配3116内预留所指示的频谱,并且可基于频谱分配3116来更新当前频率地图3114。
在切换场景中(例如,如参考图7-图8所描述),希望用于每个移动设备或UE的连接(数据或语音连接)被鲁棒地从一个小区转移或切换到另一小区。由于同时或几乎同时采用切换辅助的大量UE可能淹没小区基础设施,所以以下技术中的一个或多个可用于发起UE或UE的群体从一个小区到另一个小区的切换。
在某些方面中,一种示例方法可考虑到在网络或UE处可用的测量信息来确定何时触发切换。在一些方面中,可将测量信息与UE的位置或轨迹信息相组合来确定何时触发切换。在一些方面中,网络可使用组合的信息来触发切换。在一些方面中,UE可使用组合的信息来触发切换。
在某些方面中,诸如基站或移动性管理实体(mobility management entity,MME)之类的网络侧电路可存储或维护地图信息。地图信息可包括网络的特定小区内的UE的位置。地图可以是利用学习或者利用众包(crowd source)信息构造的。在一些方面中,UE可将其位置报告给网络以辅助生成地图信息。在一些方面中,UE报告的位置信息可用于增强众包的信息。在一些方面中,UE报告的位置信息可用于预测或减少众包信息中的差错。在某些方面中,地图信息可用于小区或波束关联。地图信息可与其他UE以及与其他基站和网络侧组件或电路共享。
在某些方面中,UE或基站可使用地图信息来触发切换。位置信息也可被与测量报告和过去地图信息相组合来触发切换。UE可基于计划的轨迹来触发切换。类似地,双无线电UE可基于位置或轨迹来触发或停用“双重连通性”模式。在一些方面中,当地图信息还包括关于看起来阻挡小区信号的结构或位置的阻挡者信息时,在某些情形中可触发切换。
UE或网络可确定轨迹信息。例如,UE可使用全球定位数据来确定UE的轨迹。在一些方面中,基站可利用测量报告和地图信息来确定UE轨迹。在一些方面中,UE可自行切换触发,使得UE根据基于位置的触发和测量触发来触发。在这种示例中,UE可发送切换命令,而不是发送一个或多个测量报告。图34概括图示了用于组合测量和位置信息来触发切换的示例方法3400的信令。在3401,出于创建位置与小区波束映射的目的,可众包训练数据。在3403,可在网络上核对训练数据。根据一些方面,这种核对可允许数据被共享,以及允许各种网络组件对训练数据进行过滤,使得远程训练数据不会影响本地映射。在3405,地图信息可用于生成位置与小区波束关联的概率性地图。在一些方面中,中央网络控制器120可生成映射信息。
在3407,可与服务基站3422的UE 3421共享概率性地图、映射数据或者这些的组合。在3409,服务基站3422可针对测量报告向UE 3421提供配置信息,并且可针对切换提供基于位置的触发。在某些方面中,基于位置的触发可基于服务小区内的历史切换位置。配置报告可将概率性地图的一些方面与位置触发相组合,以评估是否满足了测量或切换阈值。在3411,UE 3421可根据配置信息向服务小区提供测量报告。在3413,服务基站3422可对照服务基站的位置触发和概率性地图以及可用资源来评估从UE 3421接收的测量报告。在测量报告满足到目标基站3423的切换阈值的实例中,在3415,服务基站3422可向UE 3421提供切换命令。在3417,在确认切换命令后,UE 3421、服务基站3422和目标基站3423可开始切换序列和关联的切换信令。
图35概括图示了用于组合测量和位置信息来触发由UE发起的切换的示例方法3500的信令。在3501,出于创建位置与小区波束映射的目的,可众包训练数据。在3503,可在网络上核对训练数据。这种核对可允许数据被共享,以及允许各种网络组件对训练数据进行过滤,使得远程训练数据不会影响本地映射。在3505,地图信息可用于生成位置与小区波束关联的概率性地图。在一些方面中,中央网络控制器120可生成映射信息。
在3507,可与服务基站3522的UE 3521共享概率性地图、映射数据或者这些的组合。在3513,UE 3521可评估测量数据、概率性地图信息、以及可选地位置触发,来确定是否已满足切换阈值。在3515,UE 3521可向服务基站3522提供切换命令。在3517,在确认切换命令后,UE 3521、服务基站3522和目标基站3523可开始切换序列和关联的切换信令。
图36根据一些方面图示了用于利用基于位置的触发来执行切换的示例方法。参考图34和图36,示例方法3600可开始于3602,此时可从服务基站(例如,3422)的小区内的多个用户设备(UE)接收训练数据。在一些方面中,训练数据可包括UE位置和当在这些UE位置时一个或多个UE所使用的相应小区波束数据。在3604,基于训练数据可生成UE位置和相应小区波束数据的地图。例如,这种地图可由中央控制器3420生成。在一些方面中,中央控制器3420可以是服务基站3422或目标基站3423的一部分。在3606,配置信息可被编码(例如,由服务基站3422编码)以发送到多个UE中的UE。在一些方面中,配置信息可包括一个或多个基于位置的切换触发。在一些方面中,每个触发可与UE的地理位置或其他位置(例如,在3405处生成的概率性地图上的位置)相关联,并且可用于在UE处于与触发相关联的特定位置时发起切换。在3608,响应于配置信息二接收到的测量报告可被评估(例如,在3413)。在3610,当测量报告满足与一个或多个基于位置的触发相关联的切换阈值时,切换命令可被编码来发送到UE(例如,在3415)。
图37根据一些方面图示了用于利用基于位置的触发来执行切换的示例方法。参考图35和图37,示例方法3700可开始于3702,此时从服务基站的小区内的多个用户设备(UE)接收训练数据(例如,在3501)。在一些方面中,训练数据包括UE位置和相应的小区波束数据(即,包括波束形成数据的波束信息)。在3704,基于训练数据可生成UE位置和相应小区波束数据的地图(例如,在图35中的3503和3505)。在3706,配置信息可被编码来发送到多个UE中的UE,该配置信息包括一个或多个基于位置的切换触发。在3708,可解码来自UE的切换命令(例如,在3515)。在一些方面中,切换命令可根据基于位置的触发和UE的当前位置。例如,当UE确定当前UE位置与基于位置的触发所指示的位置相同(或者在其的预定阈值距离内)时,UE可生成并传达切换命令(例如,在3515)给服务基站3522。
在一些方面中,UE可长时间地在许多会话中经由蜂窝网络与其他UE连接,而不会由于信号的缺乏而意外地终止连接。然而,这种意外终止确实仍然发生。如本文所述,各种技术可被使用(例如,结合移动基站,或eNB)来增强基于小区的无线网络的覆盖,并且改善例如切换过程期间的连通性,例如结合图7-图8所示。
在某些方面中,源和目标基站可协调移动以减小在UE处观察到的干扰。在一些方面中,源和目标基站在一个或多个UE从源基站到目标基站的切换的不同阶段可移动来改善信号噪声比(SNR)。在一些方面中,移动基站可以是诸如汽车、公共汽车、飞机、无人机、机器人、船只或其他设备之类的载具的一部分。例如,在切换期间,UE和服务基站(或eNB)之间的信号噪声比(SNR)可下降,并且到目标基站(或eNB)的SNR可改善。信令开销在切换期间可较高。如果SNR在切换期间大幅下降,则切换可失败。在小区边缘处,或者当在UE和源基站的信号路径之间或附近存在移动或静止阻挡者时,尤其可观察到失败状况和低SNR状况。根据本公开的某些方面,源和/或目标基站在切换期间可协调移动,来防止切换失败或者甚至防止切换事件。协调的移动也可帮助防止干扰。
在某些方面中,一个或多个移动基站的移动算法可经由学习算法来制定,例如强制学习。学习算法可确定用于调整移动基站的位置的阈值条件,以辅助小区覆盖性或者辅助切换事件。在一些方面中,学习算法可基于下文参考图39-图51提供的算法。
图38图示了调整移动基站来辅助切换事件的示例方法3800。在3801,移动基站可从移动基站正在服务的UE接收测量信息。在3803,移动基站在分析测量报告并且确定UE可被另一基站更好服务之后,可向UE发出切换命令。在3805,移动基站可利用移动基站、UE和新基站之间的信令来执行切换。在3807,与执行切换信令3805同时,基站可监视UE和移动基站之间、UE和新基站之间或者这些的组合的连接的信号质量。在3809,如果移动基站改变移动基站的速度、轨迹或位置,则移动基站可分析信号质量并且估计信号质量。该分析可依赖于移动基站已积累或者可访问的一个或多个数据集合。这种数据集合可包括信号映射信息、阻挡者信息、信号中断概率信息、移动基站的允许移动范围、或者这些的组合。在3811,如果该分析指示出服务基站在速度、位置或轨迹方面的变化,或者服务基站节点在切换期间可改善信号质量,则在3813,移动基站可移动,或者改变速度、轨迹或位置,来改善信号质量。在3811,如果该分析没有指示出服务基站的移动可改善信号质量,或者移动基站的位置、轨迹或速度的变化已被发起,则该方法继续。在3815,监视切换序列以确定切换是否已完成。如果否,则在3807重复对连接信号质量的监视。如果切换完成,则方法3800在3817转向其他移动基站任务。
在一些方面中,移动基站也可在切换期间监视回程(backhaul)连接并且可根据速度、位置或轨迹的变化而移动,从而辅助改善回程连接的信号质量。在某些方面中,目标基站可以是移动基站,并且也可监视各种信号的质量以确定目标移动基站的速度、轨迹或位置的变化是否可改善使用该信号的一个或多个连接的质量,并且如果是,则在目标移动基站的位置的允许范围的约束内做出适当的变化。
许多无线电接入网络将其小区部署为静止实体。示例包括在整个移动宽带覆盖区域中部署在固定位置处的基站和放置在住宅或商业区域中的固定位置处的接入点。给定其固定位置,这些小区可能不能够移动来动态地响应其服务的终端设备的定位。虽然已提出了各种类型的航空小区(例如配备有小区的无人机),但这些航空小区尚未被充分开发并且尚未被商业部署。
提供感测、接入和/或回程服务的一组移动小区可改善或优化其在覆盖区域内的定位。如本文所述,对于外部和回程移动小区的这个轨迹控制,有各种适用的用例。不加限制地,这些用例可包括如下场景:一组回程移动小区与中央轨迹控制器合作来优化其轨迹以为不受中央控制器控制的设备服务;以及一组回程移动小区和一组外部移动小区(提供感测或接入)与彼此以及与中央控制器合作来优化其轨迹。根据本文描述的各种方面,用于移动小区和中央轨迹控制器的轨迹算法可用于为移动小区确定优化的轨迹。移动小区可以是任何类型的移动小区,例如包括航空的和地面的。
图39根据一些方面示出了示例性网络图。如图39中所示,一组外部移动小区3902-3906可被配置为针对其相应的目标区域执行外部任务。外部任务可以是感测,其中外部移动小区3902-3906利用本地传感器(例如,音频、视频、图像、位置、雷达、光、环境、或任何其他类型的感测组件)执行感测以针对其相应的目标区域获得感测数据。额外地或者替换地,外部任务可以是接入,其中外部移动小区3902-3906向位于其相应的目标区域中的终端设备(如图39中所示)提供前传(fronthaul)接入。在一些方面中,移动小区3902-3906中的每一者可执行相同的外部任务,而在其他方面中,移动小区3902-3906中的一些可执行不同的外部任务(例如,一些执行感测,而其他的执行接入)。图39中所示的外部移动小区的数目是示例性的并且可缩放到任何数量。
外部移动小区3902-3906可生成上行链路数据来发送回网络。在感测外部移动小区的情况下,感测外部移动小区可生成感测数据,该感测数据被发送回到服务器以进行存储和/或处理(例如,用以评估和解读感测数据,例如用于监控/监视、对移动载具的控制、或者其他分析)。在接入外部移动小区的情况下,其各自服务的终端设备可生成通信数据(例如,控制和用户数据),该通信数据被发送回到无线电接入、核心和/或外部数据网络。这个感测和通信数据可以是上行链路数据。
如图39中所示,外部移动小区3902-3906对于回程可使用回程移动小区3908和3910。因此,外部移动小区3902-3906可将其上行链路数据发送到回程移动小区3908和3910。回程移动小区3908和3910随后可接收此上行链路数据,并且将上行链路数据发送到网络接入节点3912(例如,可将上行链路数据中继到网络接入节点3912,这可包括任何类型的中继方案,包括具有解码和差错校正的那些方案)。网络接入节点3912随后可适当地使用和/或路由上行链路数据。例如,网络接入节点3912可在本地使用与接入层面控制数据有关的上行链路通信数据(例如,在其协议栈处),将与非接入层面控制数据有关的上行链路通信数据路由到核心网络控制节点,并且在朝向其目的地(例如,用于处理感测数据的云服务器,或者与用户数据相关联的外部数据网络)的路径上通过核心网络路由感测数据和上行链路通信数据。图39中所示的回程移动小区的数目是示例性的并且可缩放到任何数量。
外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910的定位可影响通信和/或感测性能。例如,当执行感测或接入时,外部移动小区3902-3906可各自具有要在其上执行感测或者要向其提供接入的目标区域(其中它们相应的目标区域可以是地理上固定的或者动态的)。外部移动小区3902-3906因此可能不是可完全自由地移动到任何位置,因为它们可被预期停留在允许它们有效地服务其相应的目标区域的位置。然而,在一些情况下,服务目标区域的最优位置可能不是向回程移动小区3908-3910发送上行链路数据的最优位置。这可发生在例如从最优服务位置到回程移动小区3908和3910的视线(LOS)路径被某个物体阻挡时,或者当最优服务位置远离回程移动小区3908和3910时。
回程移动小区3908和3910可经历类似的定位问题。例如,如图39中所示,回程移动小区3910可向外部移动小区3904和3906提供回程。由于外部移动小区3904和3906服务不同的目标区域,所以它们可位于不同的位置。然而,回程移动小区3910服务外部移动小区3904的最优回程位置不太可能与回程移动小区3910服务外部移动小区3906的最优回程位置相同。此外,即使回程移动小区3910在被定位得更靠近外部移动小区3904和3906时可能够从它们获得更好的接收性能,这个定位可意味着回程移动小区3910的位置远离网络接入节点3912。从回程移动小区3910到网络接入节点3912的中继发送因此在这个定位的情况下可能不像其他定位那么有益。
根据某些方面,如图39中所示,中央轨迹控制器3914也可被部署为网络体系结构的一部分。在一些方面中,中央轨迹控制器3914可被部署为网络接入节点3912的一部分。在其他方面中,中央轨迹控制器3914可被部署得与网络接入节点3912分开但邻近,例如在移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)平台中。在其他方面中,中央轨迹控制器3914可被部署为核心网络中的服务器,或者部署为外部数据网络中的服务器(例如,互联网或云的一部分)。虽然被示为图39的单个组件,但在一些方面中,中央轨迹控制器3914可被部署为多个分开的物理组件,这些物理组件在逻辑上与彼此互连以形成虚拟化中央轨迹控制器。
中央轨迹控制器3914可被配置为针对外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910确定轨迹(例如,固定位置或动态移动路径)。外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910在这个轨迹确定中可合作来在本地优化其轨迹。就本文使用的而言,术语“优化”指的是尝试朝着最优值移动。如下文进一步描述的,这个轨迹确定的底层逻辑可实现在轨迹算法中,根据这些轨迹算法,中央轨迹控制器3914可执行中央轨迹算法,外部移动小区3902-3906可执行外部轨迹算法,并且回程移动小区3908-3910可执行回程轨迹算法。这些轨迹算法可为外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908-3910确定轨迹,因此可基于多个因素,例如外部移动小区3902-3906的当前位置及其相应的目标区域,回程移动小区3908和3910的当前位置及其相应的目标区域,网络接入节点3912的位置,以及所涉及的设备的信道条件和发送能力。这些轨迹算法的综合逻辑在下文并且通过附图来描述。
图40-图44根据一些方面示出了外部移动小区3902-3906、回程移动小区3908和3910和中央轨迹控制器3914的示例性内部配置。首先参考图40,外部移动小区3902-3906可包括天线系统4002、无线电收发器4004、基带子系统4006(包括物理层处理器4008和协议控制器4010)、轨迹平台4012和移动系统4022。根据一些方面,天线系统4002、无线电收发器4004和基带子系统4006可按与如对于图2中的设备200所示出和描述的天线210、无线电收发器或RF电路206和基带电路204相似或相同的方式来配置。天线系统4002、无线电收发器4004和基带子系统4006因此根据某些方面可被配置为执行去往和来自外部移动小区3902-3906的无线电通信,这可包括与其他移动小区、终端设备和网络接入节点无线地通信。
轨迹平台4012可负责确定外部移动小区3902-3906的轨迹,包括与其他移动小区和中央轨迹控制器3914通信来获得输入数据并且对输入数据执行外部轨迹算法以获得针对外部移动小区3902-3906的轨迹。如图40中所示,轨迹平台4012可包括中央接口4014、小区接口4016、轨迹处理器4018和外部任务引擎4020。在一些方面中,中央接口4014和小区接口4016可各自是应用层处理器,这些应用层处理器被配置为分别与中央轨迹控制器3914和其他移动小区发送和接收数据(在逻辑软件级连接上)。例如,当向中央轨迹控制器3914发送数据时,中央接口4014可被配置为从数据生成分组(例如,根据中央接口4014和其在中央轨迹控制器3914处的对等接口所使用的预定格式)并且将分组提供到在协议控制器4010处运行的协议栈。协议控制器4010和物理层处理器4008随后可根据协议栈和物理层协议处理分组,并且经由无线电收发器4004和天线系统4002将数据作为无线无线电信号发送。当从中央轨迹控制器3914接收数据时,天线系统4002和无线电收发器4004可以以无线无线电信号的形式接收数据,并且向基带调制解调器提供相应的基带数据。物理层处理器4008和协议控制器4010随后可处理基带数据以恢复由中央轨迹控制器3914处的对等接口所发送的分组,协议控制器4010可将这些分组提供给中央接口4014。小区接口4016可类似地向其他移动小区处的对等接口发送数据。
轨迹处理器4018可以是被配置为执行外部轨迹算法的专用处理器,所述外部轨迹算法确定针对外部移动小区3902-3906的轨迹。就本文使用的而言,轨迹可以指例如静态位置、静态位置的序列(例如,静态位置的带时间戳的序列)或者路径或轮廓。轨迹处理器4018可被配置为从存储器(在图40中没有明确示出)获取定义外部轨迹算法的可执行指令并且执行这些指令。轨迹处理器4018可被配置为对输入数据执行外部轨迹算法,以针对外部移动小区3902-3906确定更新后的轨迹。这个外部轨迹算法的逻辑在下文描述并且由附图描绘。
外部任务引擎4020可被配置为针对外部移动小区3902-3906执行外部任务。在外部移动小区3902-3906被配置为执行感测的一些方面中,外部任务引擎4020可包括一个或多个传感器。这些传感器可以是但不限于是音频、视频、图像、位置、雷达、光、环境或另一类型的传感器。外部任务引擎4020也可包括被配置为将从传感器获得的感测数据提供到基带子系统4006以进行发送的至少一个处理器。在外部移动小区3902-3906被配置为向终端设备提供接入的一些方面中,外部任务引擎4020可包括一个或多个处理器,这些处理器被配置为发送、接收和中继来自终端设备的数据(经由基带子系统4006,其可处理协议栈和物理层通信功能)。虽然图40将外部任务引擎4020示为轨迹平台4012的一部分,但在一些方面中,外部任务引擎4020可被包括为基带子系统4006的一部分。
根据一些方面,移动系统4022可负责控制和执行外部移动小区3902-3906的移动。如图40中所示,移动系统4022可包括移动控制器4024以及操控和移动机械4026。移动控制器4024可被配置为控制外部移动小区3902-3906的整体移动(例如,通过对移动控制算法的执行),并且可向操控和移动机械4026提供指定移动的控制信号。在一些方面中,移动控制器4024可以是自主的,并且因此可被配置为执行自主移动控制算法,根据该算法,移动控制器4024在没有主要人类/操作者控制的情况下指导外部移动小区3902-3906的移动。操控和移动机械4026随后可执行控制信号中指定的移动。在外部移动小区3902-3906是地面载具的一些方面中,操控和移动机械4026可包括车轮和车轴、发动机、变速器、刹车、方向盘、关联的电路和配线、以及用在机动车或其他基于陆地的载具的驾驶中的任何其他组件。在外部移动小区3902-3906是航空载具(例如,无人机)的一些方面中,操控和移动机械4026可包括以下各项中的一个或多个:旋翼、螺旋桨、喷气发动机、机翼、方向舵或襟翼、空气制动器、轭或循环、关联的电路和配线、以及用在航空载具的飞行中的任何其他组件。在外部移动小区3902-3906是水中(aquatic)或半水中(sub-aquatic)载具的一些方面中,操控和移动机械4026可包括以下各项中的任何一个或多个:舵、发动机、螺旋桨、方向盘、关联的电路和配线、以及用在水中载具的操控或运动中的任何其他组件。
图41根据一些方面示出了回程移动小区3908和3910的示例性内部配置。如图41中所示,回程移动小区3908和3910可包括与外部移动小区3902-3906的那些类似的组件。天线系统4102、无线电收发器4104、基带子系统4106、中央接口4114、小区接口4116、移动控制器4124、以及操控和移动机械4126可分别按如对于图40示出和描述的天线系统4002、无线电收发器4004、基带子系统4006、中央接口4014、小区接口4016、移动控制器4024、以及操控和移动机械4026的方式来配置。
与外部移动小区3902-3906的轨迹处理器4018不同,根据某些方面,轨迹处理器4118可被配置为执行回程轨迹算法,所述回程轨迹算法控制回程移动小区3908和3910的轨迹。这个回程轨迹算法在本文中描述并且由附图描绘。
如图41中所示,回程移动小区3908和3910还可包括中继路由器4120。如上所述,回程移动小区3908和3910可被配置为向外部移动小区3902-3906提供回程服务,这可包括从外部移动小区3902-3906接收上行链路数据并且将上行链路数据中继到无线电接入网络(例如,到网络接入节点3912)。中继路由器4120可被配置为处理此中继功能,并且可与小区接口4116交互来识别上行链路数据,以中继并随后经由基带子系统4106发送上行链路数据到无线电接入网络。虽然在图41中被示为轨迹平台4112的一部分,但在一些方面中,中继路由器4120也可以(例如,完全或部分地)是基带子系统4106的一部分。
图42根据一些方面示出了中央轨迹控制器3914的示例性内部配置。如图42中所示,中央轨迹控制器3914可包括小区接口4202、输入数据仓库4204和轨迹处理器4206。在一些方面中,小区接口4202可以是应用层处理器,该应用层处理器被配置为与其在外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910中的对等中央接口4014和4114发送和接收数据(例如,在逻辑软件级连接上)。小区接口4202因此可在图42中所示的接口上发送分组,这些分组可经过互联网回程、核心网络和/或无线电接入网络(取决于中央轨迹控制器3914的部署位置)。无线电接入网络(例如,网络接入节点3912)可将分组作为无线无线电信号发送。外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910可被配置为在其对等中央接口4014和4114处接收并处理无线无线电信号以恢复数据分组。
根据一些方面,输入数据仓库4204可以是包括控制器和存储器的服务器型组件。输入数据仓库4204可被配置为收集输入数据来输入到由轨迹处理器4206执行的中央轨迹算法。中央轨迹算法可被配置为针对外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910确定粗略轨迹。这些粗略轨迹可以是由中央轨迹控制器3914提供的高级别计划轨迹。外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910可利用其外部和回程轨迹算法细化这些粗略轨迹以获得更新后的轨迹。在一些方面中,中央轨迹算法也可被配置为针对外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910确定初始路由。这些初始路由可指定外部移动小区3902-3906和无线电接入网络之间经由回程移动小区3908和3910的回程路径;或者换言之,初始路由可指定外部移动小区3902-3906应当将其上行链路数据发送到回程移动小区3908和3910中的哪一个。这个中央轨迹算法在本文中由文字描述并且由附图描绘。
图43根据一些方面示出了对于外部和回程移动小区的轨迹控制中涉及的信令流程和操作的示例性消息序列图4300。如图43中所示,在对于外部和回程移动小区的轨迹控制中可涉及外部移动小区3902-3906、回程移动小区3908和3910、以及中央轨迹控制器3914。中央轨迹控制器3914可首先分别在阶段4302和4304中与回程移动小区3908和3910和外部移动小区3902-3906执行初始化和设置。例如,在阶段4302中,中央轨迹控制器3914的小区接口4202可与回程移动小区3908和3910的中央接口4114交换信令(根据预定的初始化和设置过程)。小区接口4202因此可与回程移动小区3908和3910建立信令连接。
类似地,在4304,中央轨迹控制器3914的小区接口4202可与外部移动小区3902-3906的中央接口4014交换信令(根据预定的初始化和设置过程),并且因此可与回程移动小区3902-3906建立信令连接。如先前关于图39所论述的,中央轨迹控制器3914可与网络接入节点3912相接口(例如,作为网络接入节点3912的一部分、作为边缘计算组件、作为网络接入节点3912后面的核心网络的一部分、或者从外部网络位置),并且可通过使用由网络接入节点3912提供的无线电接入网络的数据承载来与中央接口4014和4114交换此信令。对于小区接口4202和中央接口4014和4114之间的通信的进一步提及指的是通过这种数据承载的数据交换。
除了在阶段4302和4304中与外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910建立信令连接以外,作为与外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910的初始化和设置的一部分,中央轨迹控制器3914还可获得用于计算粗略轨迹和初始路由的输入数据。例如,作为阶段4302和4304的一部分,中央接口4014和4114可发送输入数据,该输入数据包括外部移动小区3902-3906的数据速率要求(例如,用于从被服务的终端设备发送感测数据或接入数据)、外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910的位置(例如,地理位置)、指派给外部移动小区3902-3906的目标区域(例如,用于感测或接入)、外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910获得的最近的无线电测量(例如,由其相应的基带子系统4006和4106获得)、和/或关于外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908-3910的无线电能力的细节(例如,发送功率能力、有效操作范围等等)。中央轨迹控制器3914的小区接口4202可接收此输入数据并且将其提供给输入数据仓库4204,输入数据仓库4204可存储输入数据以供轨迹处理器4206随后使用。在一些方面中,小区接口4202也可被配置为与网络接入节点3912通信,并且可例如接收例如网络接入节点3912进行的无线电测量(例如,对于由外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908-3910发送的信号的无线电测量)之类的输入数据。
中央轨迹控制器3914可被配置为将此输入数据用于由轨迹处理器4206执行的中央轨迹算法。在一些方面中,中央轨迹算法也可使用外部移动小区3902-3906、回程移动小区3908和3910和无线电接入网络(例如,网络接入节点3912,可选地还有一个或多个额外的网络接入节点)之间的无线电环境的统计模型作为输入数据。可使用不同复杂度的统计模型。例如,在一些方面中,统计模型可以是评估设备之间的距离和它们的当前无线电条件来估计设备之间的信道条件的传播模型(例如,基于设备之间的距离和它们当前的无线电条件来对无线电环境建模)。在其他方面中,统计模型可基于指示出映射的区域上的信道条件的无线电地图(例如,无线电环境地图(radio environment map,REM))。这种类型的统计模型可使用更高级的地理数据来对具有不同传播特性的地理区域上的无线电环境建模。
图44示出了根据一些方面图示无线电地图的概念的基本示例。图44中所示的无线电地图4400向多个地理单元中的每一者指派信道条件评定,其中浅色的地理单元比深色的地理单元指示更有利的信道条件(估计的)。地理单元的颜色/图案可例如指示出行经地理单元的无线电信号的估计路径损耗,其中每个颜色可被指派特定的路径损耗值(例如,按分贝或者类似的度量)。无线电地图4400的配置是示例性的。因此,使用具有不同类型的地理单元形状和大小的均一和非均一网格的其他无线电地图可类似地被使用,而没有限制。虽然无线电地图4400描绘了单个无线电参数(由地理单元的着色/图案形成所指示),但这也是示例性,并且可应用向地理单元指派多个无线电参数的无线电地图。
输入数据仓库4204可针对这种无线电地图存储底层无线电地图数据。在一些方面中,输入数据仓库4204可从远程位置下载此无线电地图数据的一部分或全部,所述远程位置例如是存储无线电地图数据的远程服务器(例如,REM服务器)。在一些方面中,输入数据仓库4204可在本地生成无线电地图数据的一部分或全部(例如,基于由外部移动小区3902-3906、回程移动小区3908和3910和无线电接入网络提供的输入数据)。
在一些方面中,输入数据仓库4204可基于在阶段4302和4304中由外部移动小区3902-3906、回程移动小区3908和3910和无线电接入网络提供的输入数据来更新无线电地图数据。例如,输入数据仓库4204可被配置为将无线电测量(例如,输入数据的无线电测量)与进行了测量的设备的相应位置相匹配。输入数据仓库4204随后可基于无线电测量来更新该位置所位于的无线电地图的地理单元中的无线电参数。这样,这种类型的更新可基于由无线电环境中的设备提供的实际测量来适应性调整无线电地图数据。
由输入数据仓库4204获得的输入数据可包括由外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910提供的输入数据以及与无线电环境的统计模型有关的其他输入数据(例如,用于基本传播模型或无线电地图数据)。在获得此输入数据之后,中央轨迹控制器3914在阶段4306中可针对外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910计算粗略轨迹和初始路由。例如,输入数据仓库4204可将输入数据提供到轨迹处理器4206,轨迹处理器4206随后可利用输入数据作为输入来执行中央轨迹算法。
如上所述,中央轨迹算法的输出可以是中央轨迹控制器3914指派给外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910的粗略轨迹(例如,静态位置、静态位置的序列、或者路径或轮廓)。输出也可包括约束外部移动小区3902-3906、回程移动小区3908和3910和无线电接入网络之间的数据的流动的初始路由。在一些方面中,中央轨迹算法可被配置为计算这些粗略轨迹和初始路由以根据统计模型对优化标准进行优化。如上所述,统计模型可提供外部移动小区3902-3906、回程移动小区3908和3910和无线电接入网络之间的无线电环境的概率表征。因此,中央轨迹算法可评估统计模型以在某个范围的可能粗略轨迹和/或路由上估计无线电环境,并且可确定优化与无线电环境有关的优化标准的粗略轨迹和/或初始路由。根据一些方面,优化标准可被认为是无线电链路优化标准。
例如,在一些方面中,优化标准可以是所支持的数据速率(例如,由无线电接入连接支持的数据速率)。在这个示例中,外部移动小区3902-3906可具有最小数据速率要求。外部移动小区3902-3906可生成与感测有关的上行链路数据(例如,由外部移动小区3902-3906生成的感测数据)或者与接入有关的上行链路数据(例如,由外部移动小区3902-3906所服务的终端设备生成的上行链路数据),并且此上行链路数据可具有能够支持此感测数据的发送的某个最小数据速率。因此,中央轨迹算法因此可在阶段4306中确定如下粗略轨迹和初始路由,该粗略轨迹和初始路由增大(例如,最大化)使用统计模型来近似数据速率的、所支持的数据速率的函数。这个优化或最大化可使用任何类型的优化算法,例如梯度下降(本文中用来统称梯度下降和上升两者)或者另一种优化算法,该另一种优化算法递增地“步进”不同的可能粗略轨迹和/或初始路由以找到增大(例如,最大化)所支持的数据速率的粗略轨迹或初始路由。所支持的数据速率的函数因此可以是基于到所支持的数据速率的函数的不同参数的输入来输出估计的所支持的数据速率的统计表达。在一些方面中,中央轨迹算法可最大化从外部移动小区3902-3906外出的每个回程中继路径的整体所支持的数据速率(例如,从外部移动小区3902-3906到无线电接入网络的所有回程中继路径上的聚总)。在其他方面中,中央轨迹算法可最大化从外部移动小区3902-3906外出的每个回程中继路径具有高于预定数据速率阈值的所支持的数据速率的概率。
额外地或者替换地,在一些方面中,优化标准可以是链路质量度量。链路质量度量可以是信号强度、信号质量、信号噪声比(SNR或者另一相关度量,例如信号对干扰加噪声比(signal-to-interference-plus-noise ratio,SINR))、差错率(例如,误比特率(biterror rate,BER)、块差错率(block error rate,BLER)、分组差错率(packet error rate,PER)或者任何其他类型的差错率)、通信设备之间的距离、通信设备之间的估计路径损耗、或者任何其他类型的链路质量度量。中央轨迹算法可类似地被配置为通过优化作为优化标准的链路质量度量来为外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910确定粗略轨迹和/或初始路由。例如,中央轨迹算法可增大(例如,最大化)使用统计模型来近似链路质量度量的、链路质量度量的函数。该函数可以是链路质量度量本身的函数(例如,各回程中继路径上的聚总)或者链路质量度量高于链路质量度量阈值的概率(例如,每个回程中继路径具有高于链路质量度量阈值的链路质量度量的概率)的函数。
虽然上述示例识别个体优化标准,但在一些方面中,中央轨迹算法可被配置为同时评估多个优化标准。例如,优化标准的个体函数的加权组合可被定义并随后被用作要用优化算法来最大化的函数。
如上所述,中央轨迹算法可被配置为使用无线电环境的统计模型来近似优化标准的函数。例如,在统计模型是基本传播模型的情况中,中央轨迹算法可被配置为利用基本传播模型来近似优化标准,例如通过使用依从于外部移动小区3902-3906、回程移动小区3908和3910和无线电接入网络之间的相对距离的、所支持的数据速率的函数(在例如更近的相对位置可以比远的相对位置产生更高的所支持的数据速率的场景中)。中央轨迹算法随后可尝试为外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910找到增大这个所支持的数据速率的函数的轨迹(例如,根据梯度下降或者另一优化算法)。由于存在多个移动小区,所以这可包括为外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910确定个体轨迹,使得个体轨迹(当被一起执行时)增大所支持的数据速率的函数。
在统计模型是基于无线电地图数据的情况中,根据一些方面,中央轨迹算法可被配置为利用也取决于无线电地图的地理单元的无线电参数的传播模型来近似优化标准。所支持的数据速率的函数因此可依从于外部移动小区3902-3906、回程移动小区3908和3910和无线电接入网络之间的相对距离以及落在其相应的位置之间的无线电地图的地理单元的无线电参数。中央轨迹算法随后可类似地尝试为外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910找到最大化其所支持的数据速率的函数的轨迹。如上所示,这可包括为外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910确定当被一起执行时最大化所支持的数据速率的函数的个体轨迹。
在一些方面中,优化标准的函数也可取决于路由,并且一些路由可比其他的路由产生更高的近似优化标准。例如,参考图39的示例性上下文,当针对回程使用回程移动小区3908时,与回程移动小区3910相比,外部移动小区3902可能够为其上行链路数据实现更高的所支持的数据速率。额外地,或者替换地,回程移动小区3908和3910在其将上行链路数据中继到无线电接入网络的特定网络接入节点时,可能够提供具有更高所支持的数据速率的回程中继路径。作为阶段4306的一部分,中央轨迹算法因此也可将路由视为可用于增大优化标准的函数的可调整参数。中央轨迹算法因此可在阶段4306中确定初始路由,这可包括选择前向移动小区3902-3906可向哪个回程移动小区3908和3910发送其上行链路数据和/或选择回程移动小区3908和3910可向哪个网络接入节点中继此上行链路数据。
在一些方面中,中央轨迹算法在确定粗略轨迹和初始路由时也可考虑约束参数。例如,指派给外部移动小区3902-3906的目标区域可充当约束,根据这些约束,外部移动小区3902-3906被预期在某些目标区域中执行其被指派的外部任务(感测或路由)。因此,在一些情况下,指派给外部移动小区3902-3906的粗略轨迹可被约束为在目标区域内或附近(例如,足够接近目标区域以利用外部任务引擎4020执行指派的外部任务)。当尝试增大优化标准的函数时,中央轨迹算法因此可(例如,仅仅)考虑由其相应指派的目标区域所约束的外部移动小区3902-3906的粗略轨迹。在一些方面中,回程移动小区3908和3910也可具有中央轨迹算法在确定粗略轨迹时可考虑的地理约束。
在一些方面中,作为粗略轨迹确定的一部分,中央轨迹算法可为外部移动小区3902-3906确定目标区域。例如,中央轨迹算法可识别整体目标区域(例如,由外部移动小区3902-3906报告为输入数据),所述整体目标区域定义整体地理区域,在该整体地理区域中,外部移动小区3902-3906被指派来执行其外部任务。取代将每个外部移动小区的目标区域视为每个个体外部移动小区被指派到的区域,根据一些方面,中央轨迹算法可为外部移动小区确定增大优化标准同时也覆盖整体目标区域的粗略轨迹。
在在阶段4306中确定粗略轨迹和初始路由之后,中央轨迹控制器3914可分别在阶段4308和4310中将粗略轨迹和初始路由发送到回程移动小区3908和3910和外部移动小区3902-3906。例如,轨迹处理器4206可将粗略轨迹和初始路由提供给小区接口4202,小区接口4202随后可将粗略轨迹和初始路由发送到其在外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910处的对等中央接口4014和4114。在一些方面中,小区接口4202可识别个体地指派给外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910中的每一者的粗略轨迹和初始路由,并且随后可将到每个移动小区的粗略轨迹和初始路由发送到移动小区的相应中央接口4014或4114。
回程移动小区3908和3910和外部移动小区3902-3906随后可分别在中央接口4014和4114处接收粗略轨迹和初始路由。如图43中所示,回程移动小区3908和3910随后可在阶段4312中与外部移动小区3902-3906建立连通性。例如,回程移动小区3908和3910可与外部移动小区3902-3906建立回程中继路径,外部移动小区3902-3906可使用该回程中继路径来与无线电接入网络(包括网络接入节点3912)发送和接收数据。这可包括例如在外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910之间建立前传链路并且在回程移动小区3908和3910和无线电接入网络之间建立回程链路(虽然在一些方面中回程链路可能已经被建立了)。
在一些方面中,回程移动小区3908和3910和外部移动小区3902-3906可在其小区接口4016和4116处执行阶段4312。例如,参考外部移动小区3902,其中央接口4014在阶段4310中可接收指派给外部移动小区3902的粗略轨迹和初始路由。外部移动小区3902的中央接口4014随后可将粗略轨迹提供给轨迹处理器4018并且将初始路由提供给小区接口4016。初始路由可指定外部移动小区3902被指派为使用回程移动小区3908和3910之一,例如回程移动小区3908。因此,外部移动小区3902的小区接口4016可标识出其被指派来经由回程移动小区3908建立到无线电接入网络的回程中继路径。外部移动小区3902的小区接口4016因此可与回程移动小区3908的小区接口4116建立连通性,例如通过与彼此交换在外部移动小区3902和回程移动小区3908之间建立前传链路的无线信令(例如,经由外部移动小区3902的基带子系统4006和回程移动小区3908的基带子系统4106)。外部移动小区3902-3906可类似地与由其相应的初始路由指派给它们的回程移动小区建立连通性。
在一些方面中,中央轨迹算法可确定粗略轨迹,但不确定初始路由。因此,外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910可被配置为确定路由(例如,以确定回程中继路径)。例如,外部移动小区3902-3906的小区接口4014可执行发现过程以识别附近的回程移动小区,并且随后可选择回程移动小区来用作回程中继路径。这些路由在这种方面中可以是初始路由。外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910随后可根据这些初始路由与彼此建立连通性。
在建立连通性之后,外部移动小区3902-3906在阶段4314中可在根据其各自被指派的粗略轨迹进行移动的同时执行其外部任务。例如,示例性地参考外部移动小区3902,轨迹处理器4018可向移动控制器4024提供粗略轨迹。移动控制器4024随后可向操控和移动机械4026提供控制信号,这些控制信号指导操控和移动机械4026根据其粗略轨迹移动外部移动小区3902。如果被配置为执行感测作为其外部任务,则外部任务引擎4020的一个或多个传感器(在图40中没有明确示出)可获得感测数据。如果被配置为执行接入作为其外部任务,则根据一些方面,外部任务引擎4020可使用基带子系统4006来向外部移动小区3902的覆盖区域中的终端设备无线地提供无线电接入。
如上所述,一些方面中的粗略轨迹可以是静态位置、静态位置的序列、或者路径或轮廓。如果粗略轨迹是静态位置,则移动控制器4024可控制操控和移动机械4026来将外部移动小区3902定位在该静态位置处并且保持在该静态位置处。如果粗略轨迹是静态位置的序列,则移动控制器4024可控制操控和移动机械4026来将外部移动小区3902顺序地移动到静态位置的序列中的每一个静态位置。静态位置的序列可以是带时间戳的,并且移动控制器4024可控制操控和移动机械4026根据时间戳将外部移动小区3902移动到静态位置的序列中的每一个静态位置。如果粗略轨迹是路径或轮廓,则移动控制器4024可控制操控和移动机械4026沿着该路径或轮廓移动外部移动小区3902。
如图43中所示,外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910在阶段4316和4318中可执行数据发送。例如,外部移动小区3902-3906(例如,在其各自的小区接口4016处)可在其各自的前传链路上向由初始路由指派的回程移动小区3908和3910发送来自外部任务的上行链路数据。回程移动小区3908和3910随后可在其各自的小区接口4116处接收上行链路数据。中继路由器4120随后可识别在小区接口4116处接收的上行链路数据并且经由基带子系统4106在回程链路上将上行链路数据发送到无线电接入网络。在一些方面中,前传移动小区3902-3906也可将回程中继路径用于下行链路数据发送。因此,回程移动小区3908和3910可在其基带子系统4106处从无线电接入网络接收寻址到外部移动小区3902-3906的下行链路数据。中继路由器4120可识别此下行链路数据并且将其提供到小区接口4116,小区接口4116随后可在前传链路上将下行链路数据(经由基带子系统4106)发送到外部移动小区3902-3906。
与外部移动小区3902-3906类似,回程移动小区3908和3910在阶段4316a和4316b期间可根据其被指派的粗略轨迹来移动。因此,示例性地参考回程移动小区3908,轨迹处理器4118(在从中央接口4114接收到粗略轨迹之后)可向移动控制器4124指定粗略轨迹。根据一些方面,移动控制器4124随后可指导操控和移动机械4126根据粗略轨迹来移动回程移动小区3908。
根据某些方面,由中央轨迹控制器3914确定的这些粗略轨迹和初始路由可被视为高级别计划,其形成了外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910的轨迹和路由的初始基础。因此,在一些方面中,外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910可执行轨迹和路由的本地优化。如图43中所示,外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910在阶段4320中可执行参数交换,例如通过使用其小区接口4016和4116来通过信令连接交换参数。这些参数可与被外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910的轨迹处理器4018和4118分别用作其外部和回程轨迹算法的输入的本地输入数据有关。例如,参数可包括与输入数据类似的信息,例如移动小区的数据速率要求、移动小区的位置、指派给移动小区的目标区域、移动小区获得的最近无线电测量、和/或关于移动小区的无线电能力的细节。参数还可包括由中央轨迹算法指派给移动小区的粗略轨迹。在一些方面中,外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910也可从其他位置接收参数,例如从无线电接入网络(例如,网络接入节点3912)。
根据一些方面,在获得参数之后,小区接口4016和4116可将参数提供给轨迹处理器4018和4118。示例性地参考外部移动小区3902的轨迹处理器4018,轨迹处理器4018可使用这些参数作为外部轨迹算法的本地输入数据。在一些方面中,轨迹处理器4018也可使用其他信息,例如本地输入数据,例如由基带子系统4006执行的无线电测量,以及由中央轨迹控制器3914指派的其当前粗略轨迹。轨迹处理器4018随后可通过在阶段4320中执行外部轨迹算法,来在阶段4322中执行其轨迹和路由的本地优化。类似地,示例性地参考回程移动小区3908的轨迹处理器4118,轨迹处理器4118可使用这些参数作为回程轨迹算法的本地输入数据。轨迹处理器4118随后可通过在阶段4320中执行回程轨迹算法来执行其轨迹和路由的本地优化。
外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910所执行的外部和回程轨迹算法可与中央轨迹控制器3914执行的中央轨迹算法类似。例如,在一些方面中,外部和回程轨迹算法也可通过确定对优化标准进行优化(例如,最大化)的轨迹和/或路由来工作。在一些方面中,外部和回程轨迹算法所使用的优化标准可与中央轨迹算法所使用的优化标准相同。在一些方面中,外部和回程轨迹算法可类似地使用无线电环境的统计模型来近似优化标准,例如基本传播模型或者基于无线电地图的传播模型。
例如,在一些方面中,外部和回程轨迹算法可针对如下移动小区确定更新后的轨迹和/或更新后的路由,所述移动小区执行增大优化标准(例如,通过递增地步进参数以朝着最大值引导优化标准的函数)的轨迹算法。因此,与针对多个移动小区同时确定粗略轨迹和/或初始路由的中央轨迹算法不同,外部和回程轨迹算法可分开关注执行轨迹算法的个体移动小区。
在一些方面中,移动小区的轨迹处理器4018和4118可按交替方式执行阶段4320。例如,可使用双阶段优化,其中外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910可在优化外部移动小区3902-3906的轨迹和回程移动小区3908-3910的轨迹之间交替。在这个示例中,外部移动小区3902-3906的轨迹处理器4018可被配置为利用其当前轨迹(例如,粗略轨迹)、当前路由、和来自阶段4318的相关参数作为外部轨迹算法的本地输入数据来执行外部轨迹算法。外部轨迹算法可被配置为利用此本地输入数据来确定对其当前轨迹的更新,该更新朝着最大值步进优化标准的函数(例如,按某个递增步长)。如上文对于中央轨迹算法所述,这可利用梯度下降或者另一优化算法来进行。外部轨迹算法也可确定更新后的路由(例如,如果更新后的轨迹将针对优化标准带来更好的路由的话)。
根据某些方面,外部移动小区3902-3906中的每一者可确定各自的更新后轨迹和/或更新后路由。然后,外部移动小区3902-3906可通过向回程移动小区3908和3910发送更新后轨迹和/或路由来执行另一轮参数交换。回程移动小区3908和3910随后可使用该更新后轨迹和/或路由以及任何其他相关参数作为回程轨迹算法的本地输入数据。回程移动小区3908和3910的轨迹处理器4116因此可利用此本地输入数据执行回程轨迹算法来针对回程移动小区3908和3910确定更新后轨迹。例如,随着外部移动小区3902-3906的轨迹变化到更新后轨迹,回程轨迹算法可被配置为针对回程移动小区3908和3910确定更新后轨迹,这些更新后轨迹在给定外部移动小区3902-3906的更新后轨迹的情况下增大(例如,最大化)优化标准。回程轨迹算法也可被配置为改变路由,例如将外部移动小区3902-3906所确定的更新后路由改变到新的更新后路由,该新的更新后路由优化回程移动小区3908和3910的更新后轨迹。
在回程移动小区3908和3910已确定了其自己的更新后轨迹和/或更新后路由之后,根据一些方面,回程移动小区3908和3910可执行另一轮参数交换,并且将其更新后轨迹和/或更新后路由发送到外部移动小区3902-3906。外部移动小区3902-3906随后可利用来自回程移动小区3908和3910的这些更新后轨迹和/或更新后路由再次执行外部轨迹算法,以确定增大优化标准的新的更新后轨迹和/或路由。根据一些方面,这个双阶段优化随着时间的流逝可继续重复。在一些方面中,外部和回程两者的聚总度量可用于操控轨迹以免在一个方向上偏离。在一些方面中,中央轨迹控制器3914可周期性地重执行中央轨迹算法,并且将新的粗略轨迹和/或新的初始路由提供给外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910。这在一些方面中可构成一种类型的周期性重组织,其中中央轨迹控制器3914以集中方式周期性地重组织外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910。
本地优化不限于这种双阶段优化方案。在一些方面中,外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910可执行其轨迹算法,来以交替或循环(round-robin)方式更新其轨迹和/或路由,例如每次外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910中的一者执行。在一些方面中,外部移动小区3902-3906之一(被称为主控外部移动小区)可承担为其余外部移动小区3902-3906中的一个或多个(或者全部)确定更新后轨迹和/或路由的责任。因此,与同时为多个外部移动小区评估轨迹的中央轨迹算法类似,主控外部移动小区可执行同时为多个外部移动小区确定更新后轨迹和/或更新后路由(例如,通过确定最大化优化标准的更新后轨迹)的外部轨迹算法。主控外部移动小区随后可将更新后轨迹和/或路由发送到其他外部移动小区,其他外部移动小区随后可根据更新后轨迹来移动。这可类似地被应用到回程移动小区,其中回程移动小区3908或3910之一可承担主控回程移动小区的角色,并且为多个(或者所有)回程移动小区确定更新后轨迹和/或更新后路由。
在一些情况下,本地优化的使用可带来更好的性能。例如,如上所述,外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910可被配置为在本地优化的轮次之前和之间交换参数。这些参数可包括当前无线电测量,这与中央轨迹控制器3914使用的基本传播模型和/或无线电地图相比可以是无线电环境的更准确指标。因此,在一些方面中,本地优化可基于对实际无线电环境的更准确反映,并且因此在实践中可带来更好的优化标准(例如,度量的更好值被用作优化标准)。
此外,在一些方面中,本地优化的使用可导致对处理的更有利划分。例如,在一些方面中,外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910可能不能够支持与例如中央轨迹控制器3914这样的服务器型组件相同的处理能力。因此,取决于其设计约束,在某些方面中,外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910起初执行完全轨迹算法来在本地确定其轨迹可能是不可行的。本地优化的使用可使得中央轨迹控制器3914能够针对轨迹确定高级别计划,同时也允许外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910适当地进行本地调整(例如,这些本地调整与从开始确定新轨迹相比只构成调整)。
此外,在一些方面中,与中央轨迹控制器3914对于其轨迹具有完全控制(例如,没有任何本地优化)时将会发生的相比,外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910可能够以更低的时延调整其轨迹。例如,外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910可被配置为对其轨迹进行本地调整(例如,基于其无线电测量和其他参数交换),而不必首先将数据发送回到中央轨迹控制器3914并随后等待接收响应。
在图43的示例性上下文中,中央轨迹算法可对外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910两者施加定位控制。根据一些方面,中央轨迹控制器3914对回程移动小区3908和3910施加控制,但不对外部移动小区3902-3906施加控制。根据其他方面,回程移动小区3908和3910存在,而没有任何外部移动小区。图45根据一些方面示出了一个这种示例,其中回程移动小区4508和4510可向基站4512(其通信地耦合到中央轨迹控制器4514)的各种终端设备提供回程。
在这些示例性情况中,根据一些方面,中央轨迹控制器4514(或3914)可能够向回程移动小区4508和4510提供粗略轨迹和/或路由,但不向任何外部移动小区或终端设备提供粗略轨迹和/或路由(例如,就它们不在中央轨迹控制器4514的位置控制下而言)。图46根据一些方面示出了与这种情况有关的示例性消息序列图4600。如图46中所示,中央轨迹控制器3914和回程移动小区3908和3910可首先在阶段4602中执行初始化和设置(例如,以与阶段4302相同或相似的方式)。中央轨迹控制器3914随后可在阶段4604中利用输入数据和中央轨迹算法计算粗略轨迹和初始路由。
由于回程移动小区3908和3910向不在中央轨迹控制器3914的位置控制下的被服务设备(例如,外部移动小区和/或终端设备)提供回程这个事实,对于图46的设置,在轨迹算法中可存在各种差异。在图43的上述上下文中,中央轨迹控制器3914可利用外部移动小区3902-3906的特定位置来评估优化标准(例如,利用无线电环境的统计模型在给定外部移动小区3902-3906的特定位置的情况下近似所支持的数据速率或链路质量度量)。然而,在图46的上下文中,中央轨迹算法可能不能够假定被服务设备的特定位置,而是根据一些方面可使用其位置的统计估计。
例如,在一些方面中,中央轨迹算法可使用虚拟节点的概念来统计地估计被服务设备的位置。例如,在一些方面中,中央轨迹控制器3914的输入数据仓库4204可被配置为收集关于被服务的终端设备的统计密度信息。在一些情况下,统计密度信息可以是统计地理密度信息,例如,诸如被服务设备的报告位置之类的基本信息和/或诸如指示出随着时间的流逝被服务设备的密度的热度地图之类的更复杂信息。在一些情况下,统计密度信息可额外地或者替换地包括统计流量密度信息,统计流量密度信息指示出数据流量的地理密度。例如,如果在给定区域中只有少数几个被服务的终端设备,但这些被服务设备在生成相当大的数据流量,则统计流量密度信息可指示出此区域中的增大的数据流量(而严格地理的密度信息将只指示出有少数几个被服务的终端设备)。根据一些方面,这个统计密度信息可被回程移动小区3908和3910(例如,基于其自己的无线电测量或位置报告)、从无线电接入网络和/或从外部网络位置报告给中央轨迹控制器3914。
因此,在一些方面中,当在阶段4604中执行中央轨迹算法时,轨迹处理器4206可使用此统计密度信息作为输入数据。在一些方面中,中央轨迹算法可利用与上文对于阶段4306所描述的类似的优化算法。例如,这可包括应用梯度下降(或者另一优化算法)来为回程移动小区3908和3910确定增大(例如,最大化)优化标准的粗略轨迹和/或路由,其中优化标准由基于无线电环境的统计模型的函数来表示。然而,与图43的情况形成对照,根据一些方面,中央轨迹算法可不具有被服务设备的特定位置,并且可改为使用统计密度信息来表征虚拟的被服务设备。例如,中央轨迹算法可利用统计密度信息(例如,虚拟的被服务设备的期望位置)来近似虚拟的被服务设备的位置,然后在为回程移动小区3908和3910确定粗略轨迹和/或初始路由时使用这些位置。由于根据一些方面被服务设备不在中央轨迹控制器3914的位置控制下,所以中央轨迹算法可只为回程移动小区3908和3910确定粗略轨迹和/或初始路由(其中初始路由指派回程移动小区3908和3910为某些被服务设备提供回程)。与图43的情况类似,优化标准可例如是所支持的数据速率和/或链路质量度量(包括聚总值和优化标准对于每个回程中继路径高于预定阈值的概率)。
在在阶段4604中确定粗略轨迹和/或初始路由之后,中央轨迹控制器3914可将粗略轨迹和/或初始路由发送到回程移动小区3908和3910(例如,利用中央轨迹控制器3914的小区接口4202及其在回程移动小区3908和3910上的对等中央接口4114之间的信令连接)。回程移动小区3908和3910随后可在阶段4608中与被服务设备建立连通性(例如,利用由中央轨迹控制器3914提供的初始路由,或者通过确定其自己的初始路由)。如果被服务设备是外部移动小区,则被服务设备可在阶段4610中执行外部任务。被服务设备随后可在阶段4612a中利用前传链路将上行链路数据发送到回程移动小区3908和3910,并且回程移动小区3908和3910可在阶段4612b中将上行链路数据发送到无线电接入网络。阶段4612a和4612b也可包括从无线电接入网络经由回程移动小区3908和3910所提供的回程中继路径到被服务设备的下行链路数据的发送和中继。根据一些方面,回程移动小区3908和3910在阶段4612a和4612b期间可根据其各自被指派的粗略轨迹来移动。
与图43的情况类似,由中央轨迹控制器3914提供的粗略轨迹和/或初始路由可形成可被本地优化的高级别计划。因此,如图46中所示,回程移动小区3908和3910在阶段4614中可与被服务设备执行参数交换。在一些方面中,被服务设备在阶段4614中可向回程移动小区3908和3910提供位置报告,回程移动小区可使用这些位置报告来更新被服务设备的统计密度信息。这个更新后的统计密度信息可以是回程轨迹算法的本地输入数据的一部分。形成本地输入数据的参数交换可包括以下各项中的任何一者:被服务设备的数据速率要求、被服务设备的位置、指派给被服务设备的目标区域、被服务设备获得的最近的无线电测量、和/或关于被服务设备的无线电能力的细节。
回程移动小区3908和3910随后可在阶段4616中通过对本地输入数据执行回程轨迹算法来执行对轨迹和/或路由的本地优化。由于根据一些方面没有对应外部轨迹算法在同时运行,所以回程轨迹算法根据一些方面可不使用双阶段优化。回程轨迹算法可基于本地输入数据来计算更新后轨迹和/或更新后路由。在确定更新后轨迹和/或更新后路由之后,回程移动小区3908和3910可根据更新后轨迹来移动和/或根据更新后路由来执行回程中继。在一些方面中,回程移动小区3908和3910随着时间的流逝可重复阶段4612a-4616,并且从而可利用新的本地输入数据重复地执行回程轨迹算法以更新轨迹和/或路由。由于本地输入数据可反映实际无线电环境,所以在一些情况下本地优化可改善性能。
可以采用对上述系统的一个或多个额外扩展。在一些方面中,外部移动小区3902-3906和回程移动小区3908和3910中的一个或多个可被配置为支持多个同时无线电链路。因此,取代对于前传或回程链路只使用单个无线电链路,根据一些方面,移动小区中的一个或多个可被配置为利用多个无线电链路来进行发送和/或接收。在这种情况下,中央轨迹控制器3914可具有关于移动小区的多链路能力的先验知识。中央轨迹算法因此在确定粗略轨迹和/或初始路由时可使用表示多个链路上的聚总容量的信道统计。例如,如果移动小区的第一可用链路的数据速率是R1并且该移动小区的第二可用链路的数据速率是R2,则中央轨迹算法可确定两个链路一起的数据速率是R1+R2(例如被独立对待,从而使得聚总容量是加性的)。类似地,如果移动小区支持mmWave,则中央轨迹算法可将来自mmWave的多个波束建模为多个隔离的链路(例如,通过利用mmWave天线阵列生成多个天线波束)。
在一些方面中,回程路由路径可利用多个链路引入冗余。例如,外部移动小区3902-3906或被服务设备可使用多个回程路由路径(例如,具有不同的前传链路和/或回程链路),并且可通过多个回程路由路径冗余地发送相同数据。这可作为分组级冗余来完成。
在一些方面中,外部移动小区3902-3906和/或回程移动小区3908和3910可使用发送或接收合作来改善无线电性能。例如,中央轨迹算法可指定外部移动小区或回程移动小区的集群作为单个群组来合作,并且随后可为该集群确定粗略轨迹以支持发送和/或接收分集。中央轨迹算法随后可将该集群视为复合节点(例如,使用有效速率表示)。一旦中央轨迹算法确定了集群的粗略轨迹,集群中的移动小区就可使用其外部或回程轨迹算法来调整其轨迹,以使得集群的有效质心(centroid)位置保持恒定。
在一些方面中,中央、外部和回程轨迹算法可使用以下文献中描述的特征:J.Stephens等人所著的“Concurrent control of mobility and communication inmulti-robot system”(IEEE机器人学汇刊,2017年10月),J.L.Ny等人所著的“Adaptivecommunication constrained deployment of unmanned aerial vehicle”(IEEE JSAC,2012年),M.Zavlanos等人所著的“Network integrity in mobile robotic network”(IEEE自动控制汇刊,2013年),和/或J.Fink等人所著的“Motion planning for robustwireless networking”(IEEE机器人学与自动化会议,2012年)。
图47根据一些方面示出了用于管理移动小区的轨迹的示例性方法4700。如图47中所示,方法4700包括:与一个或多个回程移动小区以及与一个或多个外部移动小区建立信令连接(4702),获得与一个或多个外部移动小区和一个或多个回程移动小区的无线电环境有关的输入数据(4704),利用输入数据作为输入来执行中央轨迹算法,以针对一个或多个回程移动小区确定第一粗略轨迹并且针对一个或多个外部移动小区确定第二粗略轨迹(4706),并且将第一粗略轨迹发送到一个或多个回程移动小区并且将第二粗略轨迹发送到一个或多个外部移动小区(4708)。
图48根据一些方面示出了用于操作外部移动小区的示例性方法4800。如图48中所示,方法4800包括:从中央轨迹控制器接收粗略轨迹(4802),根据粗略轨迹执行外部任务,并且将来自外部任务的数据发送到回程移动小区以中继到无线电接入网络(4804),以粗略轨迹作为输入来执行外部轨迹算法以确定更新后轨迹(4806),并且根据更新后轨迹执行外部任务(4808)。
图49根据一些方面示出了用于操作回程移动小区的示例性方法4900。如图49中所示,方法4900包括:从中央轨迹控制器接收粗略轨迹(4902),在根据粗略轨迹移动的同时从一个或多个外部移动小区接收数据,并且将该数据中继到无线电接入网络(4904),以粗略轨迹作为输入来执行回程轨迹算法以确定更新后轨迹(4906),并且在根据更新后轨迹移动的同时从一个或多个外部移动小区接收额外数据,并且将额外数据中继到无线电接入网络(4908)。
图50根据一些方面示出了用于管理移动小区的轨迹的示例性方法5000。如图50中所示,方法5000包括:与一个或多个回程移动小区建立信令连接(5002),获得与一个或多个回程移动小区的无线电环境有关的输入数据以及与一个或多个被服务设备的统计密度信息有关的输入数据(5004),利用输入数据作为输入来执行中央轨迹算法,以针对一个或多个回程移动小区确定粗略轨迹(5006),并且将粗略轨迹发送到一个或多个回程移动小区(5008)。
图51根据一些方面示出了用于操作回程移动小区的示例性方法5100。如图51中所示,方法5100包括:从中央轨迹控制器接收粗略轨迹(5102),在根据粗略轨迹移动的同时从一个或多个被服务设备接收数据,并且将该数据中继到无线电接入网络(5104),以粗略轨迹作为输入来执行回程轨迹算法以确定更新后轨迹(5106),并且在根据更新后轨迹移动的同时从一个或多个被服务设备接收额外数据,并且将额外数据中继到无线电接入网络(5108)。
在一些方面中,切换过程(例如,如结合图7-图8所述)可被网络元件(例如,TRP或gNB)或者被UE触发。切换可在UE检测到波束由于由例如周围环境中的信道阻塞所引起的信号质量的降低而不再有用或者不那么有用时被UE触发。在切换期间,在来自不同TRP或gNB的波束之间进行波束切换。切换在高移动性情形中可更经常发生,从而引起了信令开销的增大,这可增加网络负担并且引起增大的时延和用户体验的其他恶化。根据一些方面,系统和方法可降低切换的频率。取代执行切换,在一些方面中,UE可执行到同一TRP或gNB的另一波束的快速波束切换。在一些方面中,相对于切换减少了信令,这至少是因为波束改变是在单个控制单元内完成的,而没有TRP间或gNB间通信。此外,在一些方面中,利用物理层控制信令,可在只有很小时延或者没有时延的情况下将数据从原始波束转移到新波束。
根据一些方面,波束切换允许了gNB发送(Tx)波束从先前波束改变到只有很低或者没有空间相关性的另一波束。波束切换可在所识别的候选波束之间发生。利用波束细化过程可进一步细化所识别的候选波束。在一些方面中,UE(例如,UE 101、102,图1A)可执行gNB的多个Tx波束的测量,以识别可用于gNB处的通信的候选波束。UE可从一组不同的波束执行Rx波束扫描,以制定候选波束的列表。
在一些方面中,UE在Rx波束扫描期间可利用搜索,例如二元搜索或循序搜索,或者通过从当前服务波束放大角度以检测gNB的其他波束,来识别候选波束。在一些方面中,UE可在多个会话中执行扇区级扫描。例如,UE可在更宽的波束图案上实现二元搜索并且在后续二元搜索中缩窄波束。在波束切换之后,UE可执行波束调整、天线训练等等。gNB也可执行相同的调整。一旦建立了通信,通信就可根据相关的通信标准继续进行。
在一些方面中,UE可存储关于每个候选波束的信息。候选波束信息可被存储在UE存储器中。候选波束信息例如可包括标识信息和波束质量信息。候选波束信息可被存储在基于波束质量(例如,信号噪声比(SNR))的有序列表中。列表顺序可被动态更新来适应于系统状况。一些系统状况可包括信道阻塞的引入或者移动。
在一些方面中,当UE 101、102检测到当前服务波束、gNB或TRP被认为对UE 101、102进行充分服务时,UE 101、102可避免执行切换或波束切换。这可进一步减少切换或波束切换的数目。UE可在测量到高于阈值的信号强度时,确定当前进行服务的波束、TRP或gNB在充分地服务UE,其中该阈值可关于SNR或码率。检测这种条件可通过减少切换的整体数目来进一步减少信令开销。
图52是根据一些方面的示例方法5200的流程图。示例方法5200可开始于操作5202,其中设备(例如,UE 101、102,图1A)测量网络设备(例如,TRP或gNB)处的数个候选波束,其中所述数个候选波束至少包括第一波束和第二波束。示例方法5200可继续进行操作5204,其中设备利用第一波束与网络设备通信。示例方法5200可继续进行操作5206,其中设备检测到使用第一波束的通信的质量已恶化到阈值以下。示例方法5200可继续进行操作5208,其中设备响应于该检测而执行到第二波束的波束切换过程。
在一些方面中,切换(例如,如结合图7-图8所描述)在高移动性情形中可更经常发生,从而引起了信令开销的增大,这可增加网络负担并且引起增大的时延和用户体验的其他恶化。根据一些方面,系统和方法在如何触发和执行切换方面提供了增大的灵活性。
在一些方面中,UE可在gNB内的小区上执行波束测量。每个gNB可具有多个小区,并且每个小区可具有多个发送-接收点(transmission-reception point,TRP),并且每个TRP可具有多个波束形成模块。UE可测量波束,知道这些波束是来自同一小区的(基于相同小区ID)。UE随后可选择前N个波束(就质量而言)并且计算质量的线性平均,其中线性平均可被表示为小区级质量。小区级质量随后可被用于从一个小区到另一小区的第3层移动性切换事件触发。对于小区内(例如,小区内的波束间)的切换,切换可通过波束管理发生,这可发生在MAC和PHY层中。
在一些方面中,UE可针对波束测量使用至少两个信号中的一个或多个。第一测量信号是CSI-RS。CSI-RS是UE特定的,并且网络可配置要被UE用于执行测量的CSI-RS资源的列表。
第二测量信号可被称为新无线电同步信号块(new radio SynchronizationSignal Block,NR SSB)或新无线电同步信号(new radio synchronization signal,NRSS)(例如,类似于LTE主同步信号(primary synchronization signal,PSS)和辅同步信号(secondary synchronization signal,SSS))。NRSS可被正交编码。在一些方面中,同步信号可被不同小区在突发集合中周期性地发送,并且每个小区可具有多个波束。每个突发集合可包括L个SS块。UE可接收信令,该信令包括每个块的小区ID和周期的值,以及其他参数。每个频率可具有多达两个网络配置的周期。UE可测量接收到的突发并且基于整个接收到的突发集合发送小区波束形成测量,或者UE可基于来自突发集合的一个或多个个体测量来发送小区波束形成测量。根据一些方面,NRSS是小区特定的,并且NRSS可被用于空闲、非活跃、或者连接模式的UE中。
当UE利用上述信号中的一个或多个来执行测量时,网络可配置N,其中N是最佳波束(针对所述最佳波束,UE要获得小区级质量)的数目。网络可配置测量事件来触发测量报告。在测量之后,波束管理可触发同一小区内的波束切换而不是执行切换,这可减少信令开销并且改善时延。一旦UE有了测量,在一些方面中,网络就可针对报告来配置小区级事件触发。根据一些方面,网络可触发UE向网络报告最佳波束,或者向网络报告最佳的N个NRSS波束或Y个CSI-RS波束,以使网络帮助识别目标小区。
根据其他方面的系统可利用专用随机接入信道(random access channel,RACH)来改善切换速度。专用RACH允许了UE更快速地接入目标小区。在切换命令中,专用前导在一些方面中可用,使得被切换的UE具有到目标小区的无竞争随机接入。在一些方面中,UE可利用专用RACH尝试切换完成,并且随后如果接入不能完成则回退到共用RACH。在一些方面中,为了让网络知道哪些波束是最佳波束,当UE向源小区发送测量报告时,UE应当也发送标识(一个或多个)目标小区最佳波束的标识信息。源小区可将此信息转发到目标小区,并且目标小区因此可向UE分配专用RACH资源。源小区随后可将切换命令转发到UE。
图53是根据一些方面的示例方法5300的流程图。示例方法5300可开始于操作5302,其中设备(例如,UE 101、102,图1A)利用NRSS来测量gNB的候选波束。示例方法5300可继续进行操作5304,其中设备基于该测量来选择gNB的N个最佳波束。示例方法5300可继续进行操作5306,其中设备检测到使用gNB的第一波束的通信的质量已恶化到阈值以下。示例方法5300可继续进行操作5308,其中设备响应于该检测而执行到N个最佳波束中的波束的波束切换过程。波束切换过程可包括波束管理过程、扇区级扫描(SLS)等等。从一个小区到另一小区的第3层移动性切换事件触发。对于小区内(小区内的波束之间)的切换,切换可通过波束管理发生,这将发生在MAC和PHY层中。方法5300的切换过程或波束切换过程可包括使用专用RACH来赢得对目标小区或目标波束的接入。
如上所述,切换在高移动性情形中可更经常发生,从而引起了信令开销的增大,这可增加网络负担并且引起增大的时延和用户体验的其他恶化。根据一些方面,对于具有多个小区的gNB,切换可在这多个小区之间执行(即,gNB内切换),并且用于切换的信令从而可得以减少。
如果切换中的源和目标小区属于同一gNB,则网络可配置UE不执行在切换期间通常执行的某些动作。例如,这些动作可包括重置分组数据会聚协议(packet dataconvergence protocol,PDCP)。
根据一些方面,当源和目标小区属于同一gNB时,其他操作也可被省略。例如,无线电链路控制(Radio Link Control,RLC)可被配置为不被重置。此外,在源和目标之间可维持相同的安全性密钥。无线电资源控制(radio resource control,RRC)信令可被用于网络来通知UE不重置PDCP或RLC,或者与切换有关的其他协议栈、密钥或参数。如果采用基于UE的移动性,则网络(使用移动性管理实体(MME)或其他网络元件)可通知UE哪些小区属于同一gNB,使得当基于UE的切换被触发时,可在一些方面中避免对协议栈的一部分的重置。
图54是根据一些方面的示例方法5400的流程图。示例方法5400可开始于操作5402,其中设备(例如,UE 101、102,图1A)利用gNB的源小区进行通信。示例方法5400可继续进行操作5404,其中设备检测到使用源小区的通信的质量已恶化到阈值以下。示例方法5400可继续进行操作5406,其中设备在该检测之后接收通知以避免执行切换操作的至少第一部分。如上所述,第一部分可包括重置PDCP。第一部分也可包括其他操作,例如重置RLC、交换安全性密钥、或其他操作。示例方法5400可继续进行操作5408,其中设备在避免执行至少第一部分的同时执行到目标小区的切换操作。示例方法5400还可包括接收指出源小区和目标小区属于同一gNB的通知。设备可基于该通知避免省略切换操作的一些部分。
在某些方面中,移动小区可增强小区边缘处的连通性。例如,移动小区可通过切换(HO)过程提供可靠的双重连接。在某些方面中,移动基础设施可用于协调移动并且改善连通性和HO。
在各种方面中,基于无人机的小区可被部署来促进HO。各方面不限于基于无人机的小区,而是可利用其他类型的移动小区(例如,载具、机器人等等)。基于无人机的小区可通过HO过程提供可靠的“双重连接”。取决于移动性场景,无人机的位置可根据需要被调整。在一些方面中,辅助无人机也可充当中继来促进HO。在这些和其他方面中,无人机定位可基于UE的分布和位置、基于信号强度、基于测量报告等等发生。
在各种方面中,无人机或其他移动小区可辅助静止小区之间的HO。在这些和其他方面中,无人机可盘旋在用户设备上方以及在静止小区之间,以在HO期间提供连通性。在至少这些方面中,用户设备因此可通过多个连接(例如,两个连接)通信。额外的一个或多个连接可用于改善可靠性。无人机在一些方面中也可充当中继节点。无人机在这些方面中可用于帮助维持回程连接。这样,根据一些方面,可使用算法来维持无人机的理想或期望的定位,以平衡对可靠接入的提供和对回程连接的维持。
不同的实体可命令无人机。信令可包括数据的收集,其中所收集的数据可对照各种标准被使用来决定是否触发HO等等。在各种方面中,一个或多个网络实体可使用所收集的数据来预报何处可需要无人机辅助。UE测量信息、UE位置、映射位置与UE位置、或者这些的组合可用于确定或晚或早可能需要辅助。网络控制器或一个或多个基站可触发无人机的移动来辅助HO。在某些方面中,该触发可基于如上所述的预报。
在某些方面中,网络可将无人机锚定在小区边界附近以实现更快的部署。在一些方面中,一个或多个无人机可以是自主的,但以某种方式连接到网络。辅助无人机可移动并且监视无线电条件以可能辅助切换。在某些方面中,辅助无人机可在切换期间建立辅助链路。在一些场景中,无人机可充当中继,而在其他场景中,无人机可建立小型小区或者提供双重连接的基站。
在一些方面中,基于无人机的小区可被部署来促进切换。这种小区可通过切换过程提供可靠的“双重连接”。取决于移动性场景,可根据需要定位辅助无人机。无人机定位可基于UE信号强度的分布和位置。
图55概括图示了使用辅助无人机的示例方法5500的流程图。在5501,可从UE收集位置和轨迹信息。在5503,可利用位置和轨迹信息以及关于预期在移动UE的路径附近的区域中的信号覆盖性方面的信息来确定无人机辅助的机会。在5505,无人机可被派遣来辅助移动UE。在一些方面中,用于辅助移动UE的无人机可分布在意外连接终止更有可能发生的区域附近,例如小区边界附近或者由于地形、阻塞等等而易于发生信号衰减的区域附近。在一些方面中,可从中央位置派遣辅助无人机,使得行进时间是确定性的并且可被纳入作为是否能够及时地向移动UE提供辅助的因素。
在5507,可经由无人机建立UE和一个或多个基站之间的辅助连接或者链路。在一些方面中,一个或多个基站可包括任何服务基站、任何目标基站、以及具有到移动UE的连接的基站,或者这些的组合。无人机可维持辅助连接,直到UE、网络、服务基站或者无人机之一在5509处确定已满足条件来终止将无人机用于对移动UE的辅助为止。这种条件可包括但不限于诸如切换之类的特定任务的完成、终止连接的概率已下降到阈值以下、对于无人机已识别出更高优先级任务、无人机的电力供应需要被再充电或者不再能够支持辅助任务,或者这些的组合。在5511,辅助连接或辅助链路可按有序的方式被拆除。
图56概括图示了使用无人机5640来辅助移动UE 5641的切换的信令的示例方法的信令流程图。在5601,可收集无人机5640的位置和轨迹信息。在一些方面中,该信息可由无线网络的中央控制器5644来收集。在其他方面中,位置和轨迹信息可例如由某个其他网络实体来收集,例如基站5642、5643之一。在一些方面中,可从UE 5641的当前或先前服务基站收集位置和轨迹信息。在一些方面中,可从UE 5641的目标基站收集位置和轨迹信息。在一些方面中,可从由UE 5641提供的GPS信息收集位置和轨迹信息。
在5603,收集UE 5641的位置和轨迹信息的实体可分析该信息,来确定是否使用辅助无人机可确保在UE 5641和网络之间所建立的连接或链路的最低限度或期望水平的可靠性。
如果实体确定无法确保移动UE 5641的连接或链路的最低限度或期望水平的可靠性,则在5605,网络可请求或派遣无人机5640来辅助维持与网络的通信。从概率角度来看,在某些方面中,辅助无人机可能经常在小区边界附近是最有用的,从而在各种方面中,无人机港口或无人机空闲位置可被定位在小区边界附近,以及时派遣到可能能够受益于辅助的UE。然而,用于定位空闲辅助无人机的其他位置是可能的。在某些示例中,请求辅助无人机的网络实体也可提供关于要向其提供辅助的UE 5641的细节。这种细节可包括但不限于位置、轨迹、速度、服务基站、目标基站、替换基站、或者这些的组合。
响应于辅助请求或命令,辅助无人机5640可移动到帮助确保的或者增强连接可靠性的位置处,并且开始在该位置处跟踪UE 5641。在5607,辅助无人机5640可与UE 5641的服务基站5642建立连接或链路。在5609,响应于与辅助无人机5640的链路,服务基站5642可向UE 5641提供指出无人机5640正就到网络的通信辅助UE 5641的指示。在5611,一旦就位并且跟踪UE 5641,辅助无人机5640就可与UE 5641建立连接或链路。在各种方面中,服务基站5642可以可选地配置UE 5641的一个或多个通信方面来利用辅助无人机5640,或者如果正常连接或链路开始失效的话则求助于辅助无人机5640。
一旦建立了辅助无人机5640的连接,对辅助无人机5640的使用就可包括:在一些方面中,在UE 5641和各种基站5642、5643之间中继消息;或者在其他方面中,为失效的消息传递提供后备。如果无人机5640被用于切换辅助,则一旦建立了辅助连接,UE 5641和服务基站5642之间的通信(例如5613处的测量报告)就可继续进行。在5615,辅助无人机(例如,5640)可直接地或者经由来自网络5644或者基站5642、5643的信息来感测信号质量,并且调遣来尝试维持最大或充分的连接可靠性。在5617,服务基站5642或者在如本文所述的一些情况中UE 5641可使用测量或位置触发来确定或发起切换。
在5619,切换信令可发生在UE 5641、服务基站5642和目标基站5643之间。作为选项,一些切换信令可使用辅助无人机5640来在UE 5641、服务基站5642和目标基站5643中的两个或更多个之间中继信令。在5620,可选地,在刚刚完成切换之后,辅助无人机5640的辅助连接或链路可被拆除以腾出资源以及腾出辅助无人机5640。在5621,先前服务基站5642或者先前目标基站5643之一可向网络5644指出:UE 5641的切换完成。在5623,网络5644或辅助无人机5640可向另一者提供指示,指出对UE 5641的辅助完成或者无人机5640要退出对UE 5641的辅助以执行某个其他任务,所述其他任务包括但不限于服务不同的UE、等待下一个辅助指派、针对诸如再充电之类的服务而离线,等等。
图57图示了无线网络中的分布式云管理(Distributed Cloud Management,DCM)的示例性系统体系结构。在一些方面中,DCM系统5700可包括移动云单元(Mobile CloudUnit,MCU)5704的群体,其可在无线网络内移动。每个MCU在某些方面中可以是无人机(例如,MCU 5708a–5708j),并且无人机的群体可被配置为通过通信接口5712与DCM功能5702建立无线通信链路。在一些方面中,单个MCU(例如,无人机)5708h可被配置为通过通信接口5712与DCM功能5702通信。就此而言,单个无人机5708h可以可互换地被称为无人机首领、群体首领和/或有能力无人机。然而,通过接口5712的通信和/或与DCM功能5702的通信不限于无人机首领5708h,并且群体5704内的一个或多个其他MCU 可被配置为通过通信接口5712与DCM功能5702通信。
DCM功能5702可以是作为网络基础设施(例如,核心网络)的一部分的服务和/或应用。根据一些方面,DCM功能5702可以是独立的实体,可被部署在基站5714(例如,gNB)处,可驻留于网络的边缘(例如,移动边缘计算设备(MEC)),或者可驻留于云网络中。在一些方面中,MCU的群体5704可经受DCM功能5702的协调。通信接口5712在一些方面中可被配置用于控制信令和数据信令的传输,并且可以是到核心网络的回程连接。
在一些方面中,群体5704的MCU中的任何一者可被配置为与用户设备(UE)5706或者UE的群组无线地通信。在某些方面中,群体5704中的每个MCU可被配置为在上行链路或下行链路配置中与单独的UE无线地通信,例如通过作为个体移动AP来操作。在其他方面中,群体5704中的所有MCU可被配置为在上行链路或下行链路配置中作为群组与单个UE无线地通信,例如通过作为单个移动AP来操作。UE 5706也可被配置为通过无线通信接口5710与基站5714(例如,gNB)通信。群体5704(例如,群体中的任何MCU)和UE之间以及UE和基站之间的通信链路可包括任何类型的无线连接,例如基于3GPP蜂窝的无线连接(例如,LTE、LTE-A、5G、mmWave)和/或基于WLAN的无线连接(例如,WiFi、WiGig)。
群体5704中的MCU中的任何一者在一些方面中可被配置为与另一MCU无线地通信。例如,群体中的MCU可在彼此之间建立通信链路,并且可通过被配置用于群体中的两个或更多个MCU之间的通信的通信接口来对通信进行同步。
在一些方面中,群体5704中的两个或更多个MCU之间的通信接口也可包括任何类型的无线连接,例如基于3GPP蜂窝的无线连接(例如,LTE、LTE-A、5G、mmWave)和/或基于WLAN的无线连接(例如,WiFi、WiGig)。在一些方面中,群体中的MCU可使用设备到设备通信接口(例如,3PPG D2D接口)来在彼此的一定邻近范围内通信。
在某些方面中,群体中的MCU之一可被指定为群体首领(例如,5708h),可与DCM功能5702直接通信,可同步和/或协调与群体中的一个或多个其他MCU的通信,并且可按分布和/或冗余方式将从DCM功能5702接收的数据和/或控制信令发送到一个或多个其他MCU。群体首领例如可使用一个或多个安全性密钥来配置MCU的群体的安全形成。一个或多个其他MCU根据一些方面可协调通信以避免或减轻干扰并且优化频谱再利用。在一些方面中,群体首领5708h可充当到群体中的其他MCU的中继,可向其他MCU提供回程连通性,和/或可从其他MCU中的任何一者接收传输以发送到DCM功能5702。在一些方面中,群体5704中的MCU可被配置为在分布式天线模式(例如,分布式MIMO)中操作。在某些方面中,中央控制器(例如,充当群体首领的MCU)可向群体中的其他MCU分发数据,以供这些MCU随后将数据发送到一个或多个UE。
图58根据一些方面图示了无线网络中的DCM的示例性系统体系结构。图58中的附图标记5802、5804、5808x、5810、5812和5814在一些方面中可分别与图57中所示的附图标记5702、5704、5708x、5710、5712和5714具有相似的功能。根据图58中的DCM系统5800的配置,例如,群体首领(例如,5808h)可按分布方式向群体5804中的其他MCU发送数据信令,并且到各个MCU的相应数据信令发送可以是不同的。群体中的每个MCU可随后将从群体首领接收的数据信令发送到单独的UE(例如,5816a、5818a、5820a和5822a),并且到单独UE的每个数据信令发送可以是不同的(例如,5816b、5818b、5820b和5822b)。对于分布式天线模式,在一些方面中,群体中的每个MCU可包括被配置用于MIMO发送的一个或多个天线。
在一些方面中,群体5704的MCU可被配置为在冗余模式中操作。例如,在冗余模式中,群体5704中的每个MCU可向单个UE发送相同数据以改善可靠性(例如,对于任务关键数据)。在某些方面中,中央控制器(例如,充当群体首领的MCU)可向群体中的其他MCU分发数据,以供这些MCU随后将数据发送到单个UE(例如,图59中的5906)。
图59根据一些方面图示了无线网络中的DCM的示例性系统体系结构。图59中的附图标记5902、5904、5908x、5910、5912和5914在一些方面中可分别与图57中所示的附图标记5702、5704、5708x、5710、5712和5714具有相似的功能。根据图59中的DCM系统5900的配置,例如,群体首领(例如,5908h)可向群体5904中的其他MCU发送数据信令,并且到各个MCU的每个数据信令发送可以是相同的。群体中的每个MCU可随后把从群体首领接收的数据信令发送到单个UE 5906,并且到UE 5906的每个数据信令发送可以是相同的。
在一些方面中,DCM功能5902可被配置为从MCU之一(例如,5908h)接收能力信息并对其进行解码,并且能力信息可指示出MCU在DCM系统中操作的某些能力。例如,在某些方面中,能力信息可包括一个或多个信息元素作为被发送到DCM功能5902的帧的一部分。在从MCU接收能力信息时,DCM功能可将MCU注册为有能力设备,并且可向有能力设备(例如,MCU)发送信令,并且该信令可包括用于配置MCU的群体(例如,5904)的形成的配置信息。在某些方面中,能力信息可包括一个或多个安全性密钥来配置MCU的群体的安全形成,并且可包括信息来将有能力设备配置为群体首领。在某些方面中,一旦MCU(例如,MCU 5908h)接收到配置信息并且被配置为有能力设备(例如,以及群体首领),MCU 5908h就可与群体中的其他MCU同步。在一些方面中,将MCU指定为群体首领可以是预配置的或者可由MCU来配置。
在某些方面中,触发事件可发起MCU的群体的形成。在一些方面中,DCM功能5902可在对群体的形成的触发之前、之后和/或期间发送配置信息,并且DCM功能5902可发送触发信息来发起MCU的群体的形成。触发事件可包括例如:UE和/或MCU的连通性的丢失;紧急事件,例如体系结构的更换被请求时的事件;需要额外容量;或者基站已停止服务。在一些方面中,为了形成群体,被配置为群组首领的MCU(例如,5908h)可发送群组通告信令,以通过MCU之间的无线通信接口广播。群组通告信令在某些方面中可包括一个或多个信标帧。在其他方面中,在触发事件(例如,阈值事件)发生时,MCU中的任何一者可被添加或者被从所建立的群体中去除。
除了上文描述的群体的无人机之间的切换以外,根据一些方面,系统和方法还可执行从无人机的第一群体到无人机的第二群体的切换。单个UE可被切换到无人机的第二群体,或者UE的群组可被切换到无人机的第二群体。根据一些方面,以下可被使用:用于无人机群体切换事件的基本信令;无人机之间用来维持分布式基于无人机的云基础设施的信令,该分布式基于无人机的云基础设施向UE提供无线电接入;无人机和基础设施DCM功能之间用来配置和管理无人机之间的无人机网络和无线回程的信令;以及无人机和UE之间用来在分布式云中发生变化时维持连通性的信令。这种变化可包括无人机加入或离开群体,以及其他变化。根据一些方面,通过移动的基于无人机的云基础设施可为UE提供一致且移动的覆盖性。
图60图示了无线网络中的DCM 6000的示例性系统体系结构。在一些方面中,DCM系统6000可包括MCU的两个或更多个群体6004、6006,它们可在无线网络内移动。每个MCU在某些方面中可以是无人机(例如,MCU 6008a–6008t),并且群体6004、6006可被配置为通过通信接口6012、6014与DCM功能6010建立无线通信链路。在一些方面中,来自每个群体6004、6006的单个MCU(例如,无人机)6008h、6008r可被配置为通过通信接口6012、6014与DCM功能6010通信。然而,根据一些方面,群体6004、6006内的一个或多个其他MCU可被配置为通过通信接口6012、6014与DCM功能6010通信。
DCM功能6010可以是作为网络基础设施(例如,核心网络)的一部分的服务和/或应用。根据一些方面,DCM功能6010可以是独立的实体,可被部署在基站6016(例如,gNB)处,可驻留于网络的边缘(例如,移动边缘计算设备(MEC)),或者可驻留于云网络中。在一些方面中,群体6004、6006可经受DCM功能6010的协调。通信接口6012、6014在一些方面中可被配置用于控制信令和回程信令的传输,并且可以是到核心网络的回程连接。
在一些方面中,群体6004、6006中的MCU中的任何一者可被配置为与用户设备(UE)6018或者UE的群组无线地通信。在某些方面中,群体6004、6006中的每个MCU可被配置为在上行链路或下行链路配置中与单独的UE无线地通信,例如通过作为个体移动AP来操作。在其他方面中,群体6004、6006中的所有MCU可被配置为在相应群体连接到单个UE期间在上行链路或下行链路配置中作为群组与单个UE无线地通信,例如通过作为单个移动AP来操作。UE 6018也可被配置为通过无线通信接口6020与基站6016(例如,gNB)通信。群体6004、6006(例如,群体中的任何MCU)和UE之间以及UE和基站之间的通信链路可包括任何类型的无线连接,例如基于3GPP蜂窝的无线连接(例如,LTE、LTE-A、5G、mmWave)和/或基于WLAN的无线连接(例如,WiFi、WiGig)。
群体6004、6006中的MCU中的任何一者在一些方面中可被配置为与另一MCU无线地通信。例如,群体中的MCU可在彼此之间建立通信链路,并且可通过被配置用于群体中的两个或更多个MCU之间的通信的通信接口来对通信进行同步。
在一些方面中,群体6004、6006中的两个或更多个MCU之间的通信接口也可包括任何类型的无线连接,例如基于3GPP蜂窝的无线连接(例如,LTE、LTE-A、5G、mmWave)和/或基于WLAN的无线连接(例如,WiFi、WiGig)。在一些方面中,群体中的MCU可使用设备到设备通信接口(例如,3GPP D2D接口)来在彼此的一定邻近范围内通信,虽然各方面不限于此。在某些方面中,群体中的MCU之一可被指定为群体首领(例如,6008h、6008r),可与DCM功能6010直接通信,可同步和/或协调与群体中的一个或多个其他MCU的通信,并且可按分布和/或冗余方式将从DCM功能6010接收的数据和/或控制信令发送到一个或多个其他MCU。群体首领例如可使用一个或多个安全性密钥来配置MCU的群体的安全形成。根据一些方面,一个或多个其他MCU可协调通信以避免干扰并且优化频谱再利用。在一些方面中,群体首领6008h、6008r可充当到群体中的其他MCU的中继,可向其他MCU提供回程连通性,和/或可从其他MCU中的任何一者接收传输以发送到DCM功能6010。在一些方面中,群体6004、6006中的MCU可被配置为在分布式天线模式(例如,分布式MIMO)中操作。在某些方面中,中央控制器(例如,充当群体首领的MCU)可向相应群体中的其他MCU分发数据,以供这些MCU随后将数据发送到一个或多个UE。
在一些方面中,UE可被从一个群体切换到另一群体。图61图示了被切换到了群体6106的UE 6118。根据一些方面,如果群体6104、6106在位置上保持静态,则随着UE 6118移动,UE 6118可被切换到群体6106。在这种方面中,UE 6118可按与固定BS相同的方式触发切换,而其相应的群体6104、6106的边缘上的MCU(例如,MCU 6108j、6108k、6108l、6108m)在这种方面中可调整其移动以使得能够在对于具有活跃会话的UE不丢失连通性的情况下转变到另一群体。例如,一旦切换被UE触发,两个相邻群体中的每个MCU就可相对于UE移动以改善其与UE的相应链路质量。一旦切换完成,根据一些方面,边缘MCU(例如,MCU 6108j、6108k、6108l、6108m)就可返回到其原始位置或者返回到新位置,这取决于在给定时间群组的覆盖需求。
在一些方面中,可发生从群体(例如,群体6104)到不是任何群体的一部分的MCU(图61中未示出)的切换。在一些方面中,群体可随着UE或UE的群组移动,以辅助切换到不同于基站6116的另一基站。在一些方面中,群体6104或6106可针对其辅助BS(例如,基站6116)执行切换。这个和其他切换过程可被DCM功能6110处理,以提供减少群体中的每个无人机与固定基础设施之间的信令的群体切换过程。在一些方面中,群体首领(例如,6108h、6108r)可以是参加切换的唯一MCU,但其他群体成员可通过提供测量(触发信息或者新BS发现信息)来辅助。一旦切换完成,群体首领6108h、6108r就可重配置相应群体6104、6106以使能与新基站(图61中未示出)的连通性。
在某些方面中,UE的群组在UE连接是活跃的同时被切换,少数几个群体成员可被选择来维持与基础设施的连通性以继续UE数据会话。该选择可基于例如UE和群体中的无人机的位置和要求。专用切换数据信道可被建立来使得能够在MCU在小区之间转变的同时向网络基础设施进行数据转发。根据这类方面,该专用信道可提供更长的覆盖性范围以使得选定MCU能够在切换期间保持连通性,但具有减小的容量,使得只有选定UE在群组切换期间被辅助。
图62图示了用于执行切换的示例方法6200。示例方法6200可开始于操作6202,其中UE与第一群体(例如,群体6004,图60)中的第一MCU(例如,MCU 6008h,图60)通信。示例方法6200可继续进行操作6204,此时到第一MCU的连接的信号质量被检测为恶化到阈值以下(例如,该检测可由基站6016、DCM 6010或者图60中的群体6004内的一个或多个无人机执行)。示例方法6200可继续进行操作6206,此时响应于该检测,可触发到第二群体中的第一MCU(例如,MCU 6008m,图60)的切换。
迄今为止的联网技术的目标之一是向用户提供允许大量数据的低时延流传输的优质移动宽带体验。最近,其他通信类型已变得越来越多被利用。因此,核心网络元件和基站在一些实例中可受益于处理各种通信类型的智能性和灵活性,这尤其是在切换相关场景中可以是有益的。
除了移动宽带以外,5G通信还可包括大规模物联网(Internet of Things,IoT)和超可靠低时延通信(Ultra-Reliable Low Latency Communication,URLLC)通信类型。机器到机器(M2M)和设备到设备(D2D)通信(其经常包括传感器数据)可通过创建小型自组织(adhoc)网络来利用5G无线联网基础设施,这些小型自组织网络合起来对于核心和边缘网络有影响。数据特性和时延要求在通信类型之间可以是不同的,这导致了不同的要求。这种差异可包括不同的调制和编码/解码机制、不同的收费机制以及数据封装和转发差异。一些通信类型可因为更小的有效载荷数据传送而使用减少的控制开销。此外,一些通信类型可受益于将控制信令路径与数据路径分离的不同方式,例如因为相对于其他通信类型,数据路径对于一些通信类型可以更短。核心网络元件和基站在一些实例中可受益于改善的智能性和灵活性以处理5G流量类型。
根据一些方面,系统、方法和装置可提供对流量的智能分类、将元数据附加于流量以标识对流量的处理期望、以及基于分类对流量的智能处理。在一些方面中,基于对元数据的智能解读可绕开某些类型的处理。根据一些方面,可解决服务的端到端(end-to-end,E2E)时延、定时同步和保证。随着平台适应性变化,根据某些方面,可以使用机器学习算法来实现对调制方案、信道估计和MIMO算法和方案的更高效选择。
图63图示了无线网络基础设施6300。如图63的左侧所示,各种UE6302以各种方式接入网络服务。当UE 6302做出呼叫或其他接入请求(例如,应用数据请求)时,该请求进入无线电接入网络(radio access network,RAN)6304,该无线电接入网络6304包括各种网络元件,称为基站、接入点、小区、演进型节点B(eNB)、下一代节点B(gNB)等等。可基于规范(例如,3GPP、WiFi等等)来控制解码和其他过程。请求随后可被传送到核心网络6306,核心网络6306可控制对数据网络6308(例如,互联网)的接入。一些核心网络6306元件可例如包括MME6310、软件定义网络(software defined network,SDN)元件6312以及各种网关(GW)元件6314。根据一些方面,操作系统和其他元件6316可在核心网络6306、RAN 6304和数据网络6308的任何组件上执行。
消费者偏向于对越来越数据饥饿的应用的接入,例如数据流传输应用和其他宽带应用。另一方面,正如在工业机器的上下文中经常观察到的,对于URLLC也有越来越大的需求。与宽带通信不同,在URLLC通信中传输较少的数据,虽然时延规范可能甚至比宽带应用还要更严格。在本文中称为大规模IoT的一些流量类型中,根据一些方面数百万的传感器可提供数据。即使每个传感器可发送非常有限的数据,发送的数据的总量也可对网络施加很大负担。此外,来回传输的数据通常是经处理的。例如,在智能城市应用中,传感器数据可被处理并且被用于流量监视、安保等等。
图64图示了用于上行链路上的数据处理的5G操作,并且图65图示了用于下行链路上的数据处理的5G操作。图64图示了5G系统中当前可实现的上行链路管线6400。示例管线6400根据一些方面可对多个载波操作,具有最多达“N”个流,每个流处于给定的传输时间间隔(transmission time interval,TTI),可扩展到某个有限数目的成分载波(componentcarrier,CC)。从图64的左侧开始,可从多个天线6402取入数据,并且可执行资源元素映射、MIMO检测和调制解映射。导频和/或参考信号(reference signal,RS)6404可被提供到处理电路6406以进行参考信号处理、信道估计6408和最小均方误差(minimum mean-squareerror,MMSE)6410计算。信道响应和MMSE权重随后可被提供用于波束管理,并且还用于进一步处理,包括解扰器6412、信道解交织器6414、数据控制解复用器6416、和前向差错校正(forward error correction,FEC)解码和速率解匹配算法6418。可包括其他适当的功能。解复用操作的输出可被提供用于控制信道处理6420。FEC解码和速率解匹配算法的输出可被提供用于传输块(transport block,TB)的第1层(L1)处理6422。根据一些方面,最终输出被提供用于MAC和L2层处理。
图65根据一些方面图示了在5G系统中当前可实现的下行链路管线6500。在图65的右手侧,传输块6502被划分成更小的码块,这被称为码块分割,然后被应用到FEC编码(LPDC)和速率匹配电路6504。接下来,经速率匹配的输出码块被串接回一起。控制信道信息6505被接收并与数据信道信息相交织。交织的数据随后可被馈送到加扰器6508和调制映射器6510,并且数字波束形成或预编码权重可被接收来将数据映射到每个UE天线6512处的资源元素中。
除了为视频流传输和语音提供分组处理以外,还可要求运营者对具有不同级别的时延和吞吐量要求的各种类型的数据使用提供处理和支持。分离流量的一种方式是提供不同的无线电承载。根据一些方面,在基站和UE自身处可实现更动态的流量处理和识别机制,在这里称为网络切片。根据一些方面,可基于使用哪些网络元件和使用什么计算资源(例如,处理器、存储器、文件、硬件加速、PGA等等)来理解网络切片。元数据可被附加到流量以定义对于该流量可使用哪些网络元件和计算资源。
图66根据一些方面图示了网络切片。作为示例,根据一些方面,可以使用频率池,从该频率池中可以分配成分载波(CC)或其他类型的分配来用于携带不同流量类型的流量。网络可具有不同的切片来应对不同类型的流量。例如,在某些方面中,图66的网络切片1(元件6602)可专用于无线宽带,网络切片2(元件6604)可专用于实时流量类型(例如,工业控制),网络切片3(元件6606)可专用于IoT传感器(例如,大规模IoT),并且网络切片4(元件6608)可专用于移动边缘云(例如,缓存)。可提供任何数目的网络切片,并且通信类型不限于图66中描述的类型。根据一些方面,网络切片可以被灵活定义(例如,由基站控制器)以应对多样的并且可变的处理要求。
根据一些方面,对于每个网络切片可使用不同类型的处理。例如,网络切片1 6602可包括数据流传输流量,并且可使用解码和某种调制和分组处理,包括加密/解密和TCP/IP处理。这样,网络切片1 6602可利用RAN传输网络层(Transport Network Layer,TNL)、服务网关(Serving Gateway,S-GW)TNL以及分组数据网络(Packet Data Network,PDN)网关(P-GW)。此外,由于对于网络切片1 6602的流量可支持移动宽带,所以可提供移动性服务(例如,MME和移动性承载)。根据一些方面,取代和/或附加于本文描述的处理元件和服务,对于网络切片1 6602的流量可提供其他组件。对于使用网络切片2 6604、网络切片3 6606或网络切片6608的流量可不使用网络切片1 6602的所有这些服务和操作,因此在一些方面中在网络切片2 6604、网络切片3 6606或网络切片6608中不执行这种处理。类似地,在一些方面中,对于使用网络切片3 6606或网络切片6608的流量,可不使用移动性管理(例如,因为设备是固定的而不是移动的),因此该流量在一些方面中可被配置为不利用移动性承载或MME。作为另一示例,对于某些流量类型可不使用用于加密/解密的传输网络层(TNL)处理。作为又一示例,对于网络切片3 6606或网络切片4 6608可不使用归属订户服务器(HomeSubscriber Server,HSS)和/或策略和收费实施功能(Policy and Charging EnforcementFunction,PCRF),例如因为相应的流量类型是预付费的或者不是预订的一部分。
类似地,根据一些方面,图67中所示的演进型分组核心(Evolved Packet Core,EPC)的用户平面管线具有多个处理阶段。有可能基于部署的性质,某些阶段可以被使用或者可以不被使用(例如,在基站和分组核心共位的场景中可停用或绕过封装,或者对于IoT流量或其他流量可停用或绕过深度分组检查(deep packet inspection,DPI)功能)。这些和其他处理决策根据一些方面可基于附加到传入流量的分组的元数据来更智能地做出。
根据一些方面,本文描述的流量类型中的多于一个或者全部流量类型可在同一基站和核心网络中被处理。用于处理不同类型的流量的当前系统经常缺乏动态可配置性并且因此各种网络元件在某种流量类型的流量的处理期间可保持未使用。与之不同,根据一些方面,可以使用一种识别流量的类型并且创建动态网络的方式,该动态网络包括由该流量能使用的元件的选定集合。例如,参考图68,根据一些方面的这种元件可包括基站6802和回程6804(在一些方面中被所有或大多数流量使用)、MME 6806、HSS或PCRF 6808、S-GW 6810、分组数据网络(PDN)网关(P-GW)6812和应用服务器6814。
图69A和69B和图70图示了用于实现根据一些方面的方法的两个系统6900(包括子系统6900A和6900B)和7000。在一些方面中,系统6900和系统7000可对流量执行智能分类以确定流量类型。例如,如上所述,一些流量可以是流视频,而其他流量可使用URLLC。一旦识别了流量类型,元数据就可被添加到数据,使得网络元件可更容易识别要对流量执行的处理。在一些方面中,流量可被可编程门阵列(programmable gate array,PGA)处理以实现更快速的处理。在一些方面中,高质量无线电(图69A、69B和图70中没有示出)可被用于某种流量,而较低质量无线电可被用于其他流量,对于所述其他流量,高质量无线电将不是那么有益。根据一些方面,不同的调制和编码方案可被用于不同的流量类型。
在一些方面中,系统6900和7000可基于对流量和对网络性能的观察来学习和适应算法。网络接口卡(network interface card,NIC)、FPGA或者图69A和69B和图70中所示的基站或核心网络元件内的其他组件可实现算法,对流分类,并且智能地适应性改变流处理参数。
根据一些方面,系统也可使用UE的标识信息来确定流量类型。例如,如果系统检测到UE是智能仪表,则系统6900或7000可确定该流量应当在大规模IoT所特定的网络切片中被处理。
根据一些方面,图69A、69B和图70中描绘的元件中所实现的学习算法可考查这种智能仪表实际接收的分组类型,来确定和适应性改变分类算法的效力。学习算法也可被用于预测接下来的后续流量类型,并且在处理这种流量的模块实际投入使用之前对这些模块进行配置。另外,如果检测到的(一个或多个)UE类型是类型IoT的(例如,智能仪表),则系统6900和7000的元件可能够预先确定这些设备是静止(例如,“非移动”)设备。这样,这些设备的信道条件可以是系统6900和7000的元件所知道的,并且在一些方面中不会随机地或者迅速地变化。因此,系统6900和7000的元件可应用信道条件的知识来对相关数据解码。如果解码的数据导致校验和(checksum)失败,则可进行完全信道估计,并且根据机器学习算法应用其学习来改善解码的准确性。类似地,基于元数据,核心网络中的(一个或多个)分组的处理可被更智能地执行,以处理所有阶段,或者根据一些方面智能地跳过处理的某些阶段。根据一些方面,可跳过的一些阶段包括:对于IoT的收费阶段(例如,因为这种设备通常是预付费的),或者对于收敛的和/或紧缩的基站或者分组核心部署的封装或解封装。
此外,在在中央位置执行基带处理的集中式RAN型体系结构中,以及在将mmWave频谱信道与亚6GHz信道相结合的层次化部署中,根据一些方面,机器学习算法对于常规覆盖区以及小区边缘覆盖区场景可改善吞吐量。在其他场景中,元数据可被智能地用于确定在基站以及分组核心中要进行的处理的宽度和深度(例如,在用于某些类型的UE的空中接口上可停用或绕过加密,并且对于其他类型的UE可停用或绕过收费和/或QoS实施)。根据一些方面,可在接收到分组时利用流量分组的元数据智能地确定这种策略。
在一些方面中,不同的切片可与彼此合作。系统也可实现与信息中心联网(information centric networking,ICN)类似的概念。根据此概念,不是考查信息的IP地址或头部来确定将使用哪些节点来处理给定的数据流,而是可基于内容名称来路由数据。例如,基于内容名称,可对数据流执行不同的功能。
在图69A和69B中,基于英特尔体系结构(Intel Architecture,IA)的系统6900(包括子系统6900A和6900B)可经由封装上(on-package)或封装外(off-package)网络IP(Network IP,NIP)逻辑被扩展和/或增强,并且该系统6900被高速和低时延互连6902A所接口。在图70中,根据一些方面,对于完整的片上系统(system on a chip,SOC)实现方式,可原生地在片上将类似的功能集成在系统7000中。根据一些方面,NIP逻辑为多种网络基础设施工作负载提供专门的处理能力,从LTE、5G基带(即,第1层)、第2层(RLC、PDCP)、第3层(GTP、IP、IP-Sec)不等。NIP逻辑例如提供数据的智能分类,使得流量可被操控向芯片或平台中的适当处理块;网络工作负载针对性机器学习特定训练;以及推断算法。在某些方面中,NIP功能的一些部分可被硬件加速。
集成(例如,在分片6904A/6904B、分片7004(定制的或通用的)、定制的或标准的I/O 6906B、7006、加速器逻辑6908A/6908B上)的网络IP逻辑例如可用于针对5G基站、核心网络网关实现方式或者有线网关。根据一些方面,定制或通用处理分片6904A/6904B、7004可能可以包括“超宽向量”核心、DSP或固定功能逻辑的集群,它们与本地SRAM/存储器以及可能与专用加速相耦合,该专用加速辅助5G基站的基带阶段的高效处理,或者智能处理分组,或者用于机器学习目的的训练和推断算法的执行。
根据一些方面,当发生如下场景时,系统6900A/6900B、7000可提供逻辑:从RF接口6910A、7010进入到例如基站中的数据(例如,URLLC)可被智能地操控向该逻辑的特定部分并且在包括L1、L2、L3层的这些块中被处理以使能超低时延特性,而具有不同级别的QoS(元数据中)的其他类型的数据(例如,移动宽带)被操控到不同区域或被操控向IA核心分片6904A/6904B。数据到系统的不同部分的这个智能操控(独立于片上或者封装上或者封装外物理集成)可由IO接口(例如,图69A、69B和图70中的高速I/O、定制或标准IO块)处对传入数据的智能分类来实现,其中元数据也可附加到数据,使得数据可被发送到整体平台内的不同块并被相应地处理。共同加速器块实现使用固定功能加速的最广泛使用的算法(例如FFT、前向差错校正、编码/解码、IP-Sec或者用于ML训练/推断算法的任何种类的HW辅助)。根据一些方面,片上互连可使能系统/SOC的不同块之间的高带宽、低时延连通性,使能互连块之间的数据移动。
根据一些方面,系统6900A/6900B、7000可包括缓存一致互连6912A、7012来提供不同处理单元(例如,分片6904、7004)之间的缓存一致性。根据一些方面可使用诸如存储器控制器6914A、7014、外设6916A、7016和本地片上存储器6918之类的其他元件。
图71是根据一些方面的示例方法7100的流程图。示例方法7100可开始于操作7102,其中设备(例如,系统6900、7000的元件)接收网络流量的流。示例方法7100可继续进行操作7104,其中设备识别流的流量类型。示例方法7100可继续进行操作7106,其中设备将信息插入到流中以标识用于处理该流的网络元件。该方法还可包括基于流量类型来适应性调整调制和编码方案(modulation and coding scheme,MCS)。
图72根据一些方面图示了诸如演进型节点B(eNB)、下一代节点B(gNB)、接入点(AP)、无线站(STA)或用户设备(UE)之类的通信设备的框图。在替换方面中,通信设备7200可作为独立的设备来操作或者可连接(例如,联网)到其他通信设备。
电路(例如,处理电路)是在包括硬件(例如,简单电路、门、逻辑等等)的设备7200的有形实体中实现的电路的集合。电路成员资格随着时间的流逝可以是灵活的。电路包括当操作时可单独或组合执行指定的操作的成员。在一种示例中,电路的硬件可被永恒地设计为执行特定操作(例如,硬连线的)。在一种示例中,电路的硬件可包括可变连接的物理组件(例如,执行单元、晶体管、简单电路等等),其中包括被物理修改(例如,磁修改、电修改、不变聚集粒子的可移动放置等等)来编码特定操作的指令的机器可读介质。
在连接物理组件时,硬件成分的底层电属性被改变,例如从绝缘体改变成导体,或者反之。指令使得嵌入式硬件(例如,执行单元或加载机制)能够经由可变连接以硬件创建电路的成员来在操作时执行特定操作的一些部分。因此,在一种示例中,机器可读介质元件是电路的一部分或者在设备操作时通信地耦合到电路的其他组件。在一种示例中,任何物理组件可被用在多于一个电路的多于一个成员中。例如,在操作中,执行单元可在一个时间点被用在第一电路系统的第一电路中,并且在不同的时间被第一电路系统中的第二电路或者被第二电路系统中的第三电路再使用。关于设备7200的这些组件的附加示例如下。
在一些方面中,设备7200可作为独立的设备来操作或者可连接(例如,联网)到其他设备。在联网部署中,通信设备7200在服务器-客户端网络环境中可作为服务器通信设备、客户端通信设备或者这两者来操作。在一种示例中,通信设备7200在对等(peer-to-peer,P2P)(或其他分布式)网络环境中可充当对等通信设备。通信设备7200可以是UE、eNB、PC、平板PC、STB、PDA、移动电话、智能电话、web器具、网络路由器、交换机或网桥,或者任何能够执行指定该通信设备要采取的动作的(顺序的或其他方式的)指令的通信设备。另外,虽然只图示了单个通信设备,但术语“通信设备”也应被理解为包括单独或联合执行指令的集合(或多个集合)以执行本文论述的方法之中的任何一者或多者的通信设备的任何集合,例如云计算、软件即服务(software as a service,SaaS)、其他计算机集群配置。
如本文所述的示例可包括逻辑或若干个组件、模块或机构或者可在逻辑或若干个组件、模块或机构上操作。模块是能够执行指定的操作并且可按一定方式来配置或布置的有形实体(例如,硬件)。在一种示例中,电路可按指定的方式被布置为模块(例如,在内部或者对于外部实体,例如其他电路)。在一种示例中,一个或多个计算机系统(例如,单机、客户端或服务器计算机系统)或者一个或多个硬件处理器的全部或部分可由固件或软件(例如,指令、应用部分或者应用)配置为进行操作来执行指定的操作的模块。在一种示例中,软件可驻留在通信设备可读介质上。在一种示例中,软件当被模块的底层硬件执行时使得该硬件执行指定的操作。
因此,术语“模块”被理解为涵盖有形实体,不论是物理构造的、特别配置(例如,硬连线)的还是临时(例如,暂态)配置(例如,编程)来以指定方式操作或者执行本文描述的任何操作的一部分或全部的实体。考虑临时配置模块的示例,在任何一个时刻不需要实例化每个模块。例如,在模块包括利用软件配置的通用硬件处理器的情况下,该通用硬件处理器在不同时间可被配置为各个不同的模块。软件可相应地将硬件处理器配置为例如在一个时刻构成一特定模块并且在一不同的时刻构成一不同的模块。
通信设备(例如,UE)7200可包括硬件处理器7202(例如,中央处理单元(centralprocessing unit,CPU)、图形处理单元(graphics processing unit,GPU)、硬件处理器核心或者这些的任何组合)、主存储器7204、静态存储器7206和大容量存储装置7216(例如,硬盘驱动器、磁带驱动器、闪存设备或者其他块或存储设备),其中的一些或全部可经由互连链路(例如,总线)7208与彼此通信。
通信设备7200还可包括显示单元7210、字母数字输入设备7212(例如,键盘)以及用户界面(user interface,UI)导航设备7214(例如,鼠标)。在一种示例中,显示单元7210、输入设备7212和UI导航设备7214可以是触摸屏显示器。通信设备7200还可包括信号生成设备7218(例如,扬声器)、网络接口设备7220以及一个或多个传感器7221,例如全球定位系统(global positioning system,GPS)传感器、罗盘、加速度计或其他传感器。通信设备7200可包括输出控制器7228,例如串行(例如,通用串行总线(universal serial bus,USB))、并行或者其他有线或无线(例如,红外(IR)、近场通信(near field communication,NFC)等等)连接以与一个或多个外围设备(例如,打印机、读卡器等等)通信或者控制一个或多个外围设备。
存储设备7216可包括通信设备可读介质7222,其上存储了实现本文描述的技术或功能中的任何一种或多种或者被本文描述的技术或功能中的任何一种或多种所利用的一组或多组数据结构或指令7224(例如,软件)。在一些方面中,处理器7202的寄存器、主存储器7204、静态存储器7206和/或大容量存储设备7216可以是或者可以包括(完全或至少部分包括)设备可读介质7222,该设备可读介质7222上存储着数据结构或指令7224的一个或多个集合,这些数据或指令体现着本文描述的技术或功能中的任何一个或多个或者被其所利用。在一种示例中,硬件处理器7202、主存储器7204、静态存储器7206或者大容量存储设备7216之一或者其任何组合可构成设备可读介质7222。
就本文使用的而言,术语“设备可读介质”与“计算机可读介质”或“机器可读介质”是可互换的。虽然通信设备可读介质7222被图示为单个介质,但术语“通信设备可读介质”可包括被配置为存储一个或多个指令7224的单个介质或多个介质(例如,集中式或分布式数据库,和/或关联的缓存和服务器)。
术语“通信设备可读介质”可包括任何如下介质:这种介质能够存储、编码或携带指令供通信设备7200执行并且使得通信设备7200执行本公开的任何一个或多个技术的指令,或者能够存储、编码或携带被这种指令使用或者与这种指令相关联的数据结构。非限制性通信设备可读介质示例可包括固态存储器,以及光介质和磁介质。通信设备可读介质的具体示例可包括:非易失性存储器,例如半导体存储器设备(例如电可编程只读存储器(Electrically Programmable Read-Only Memory,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM))以及闪存设备;磁盘,例如内部硬盘和可移除盘;磁光盘;随机访问存储器(Random Access Memory,RAM);以及CD-ROM和DVD-ROM盘。在一些示例中,通信设备可读介质可包括非暂态通信设备可读介质。在一些示例中,通信设备可读介质可包括不是暂态传播信号的通信设备可读介质。
还可利用若干种传送协议中的任何一种(例如,帧中继、互联网协议(internetprotocol,IP)、传输控制协议(transmission control protocol,TCP)、用户数据报协议(user datagram protocol,UDP)、超文本传送协议(hypertext transfer protocol,HTTP),等等)经由网络接口设备7220利用传输介质通过通信网络7226来发送或接收指令7224。示例通信网络可包括局域网(local area network,LAN)、广域网(wide areanetwork,WAN)、分组数据网络(例如,互联网)、移动电话网络(例如,蜂窝网络)、普通老式电话(Plain Old Telephone,POTS)网络以及无线数据网络(例如,被称为的电气与电子工程师学会(Institute of Electrical and Electronics Engineers,IEEE)802.11标准族、被称为的IEEE 802.16标准族)、IEEE 802.15.4标准族、长期演进(LongTerm Evolution,LTE)标准族、通用移动电信系统(Universal MobileTelecommunications System,UMTS)标准族、对等(peer-to-peer,P2P)网络,等等。在一种示例中,网络接口设备7220可包括一个或多个物理插座(例如,以太网、同轴或电话插座)或者一个或多个天线来连接到通信网络7226。在一种示例中,网络接口设备7220可包括多个天线以利用单输入多输出(single-input multiple-output,SIMO)、MIMO或者多输入单输出(multiple-input single-output,MISO)技术中的至少一者来无线地通信。在一些示例中,网络接口设备7220可利用多用户MIMO技术来无线地通信。
术语“传输介质”应被理解为包括能够存储、编码或承载指令来供通信设备7200执行的任何无形介质,并且包括数字或模拟通信信号或其他无形介质来促进这种软件的通信。就此而言,本公开的上下文中的传输介质是设备可读介质。
附加注释和示例:
示例1是一种用于从第一小区的覆盖区移动到第二小区的多个移动设备的切换的方法,该方法包括:在所述多个移动设备中的第一边缘移动设备处检测所述第二小区;在所述第一移动设备处测量所述第二小区的一个或多个参数;并且将所述一个或多个参数从所述第一移动设备传达给设备群体的其他移动设备。
在示例2中,如示例1所述的主题包括,其中所述多个移动设备位于所述群体的物理范围处。
在示例3中,如示例2所述的主题包括,其中传达所述一个或多个参数包括利用设备到设备(D2D)协议将所述一个或多个参数从所述第一移动设备传达给所述群体的其他移动设备。
在示例4中,如示例3所述的主题包括,其中所述D2D协议包括被配置为支持在所述第一小区内到所述多个移动设备的连接的第一无线协议。
在示例5中,如示例4所述的主题包括,其中所述第一无线协议是根据IEEE 802.11或者802.15标准族操作的。
在示例6中,如示例4-5所述的主题包括,其中所述第一无线协议是根据低能量个人区域网络协议操作的。
在示例7中,如示例1-6所述的主题包括,其中传达所述一个或多个参数包括在所述第一移动设备的连接由所述第一小区服务的同时将所述一个或多个参数从所述第一移动设备传达给所述群体的其他移动设备。
在示例8中,如示例7所述的主题包括,其中传达所述一个或多个参数包括利用所述第一小区的基站将所述一个或多个参数从所述第一移动设备传达给所述群体的其他移动设备。
在示例9中,如示例1-8所述的主题包括,将所述一个或多个参数从所述第一移动设备传达给所述第一小区的控制器。
在示例10中,如示例1-9所述的主题包括,其中所述设备群体包括所述群体的边界内的至少一个中央移动设备,所述群体的边界由所述多个移动设备定义;并且其中所述至少一个中央UE避免进行切换测量。
示例11是一种移动设备的装置,该装置包括:存储器;以及耦合到所述存储器的处理电路,该处理电路:当与连同多个移动设备从第一小区的覆盖区移动到第二小区相关联时,检测所述第二小区;测量所述第二小区的一个或多个参数;并且将所述一个或多个参数传达给所述多个移动设备中的一个或多个其他移动设备。
在示例12中,如示例11所述的主题包括,其中所述处理电路被配置为:在连同所述多个移动设备从所述第一小区的覆盖区移动到所述第二小区的同时检测所述第二小区。
在示例13中,如示例11-12所述的主题包括,其中所述处理电路还:利用设备到设备(D2D)协议来传达所述一个或多个参数。
在示例14中,如示例13所述的主题包括,其中所述D2D协议包括根据IEEE 802.11或者802.15标准族操作的无线协议。
在示例15中,如示例11-14所述的主题包括,其中所述处理电路还:在所述第一移动设备的连接由所述第一小区服务的同时传达所述一个或多个参数。
示例16是多个移动设备的群体内的移动设备处的一种方法,该方法包括:向服务小区发送切换请求;确定在所述服务小区处是否接收到所述切换请求;并且响应于确定在所述服务小区处没有接收到所述切换请求,将所述切换请求发送到多个移动设备的所述群体内的第二移动设备以转发到所述服务小区。
在示例17中,如示例16所述的主题包括,其中所述检测包括检测响应于发送所述切换请求没有接收到确认(ACK)。
在示例18中,如示例16-17所述的主题包括,在响应于发送所述切换请求而接收到确认(ACK)之后,利用设备到设备(D2D)通信向移动设备的所述群体内的其他移动设备发送位置信息。
在示例19中,如示例18所述的主题包括,从所述群体的另一移动设备接收请求以将另一切换请求转发到所述服务小区。
在示例20中,如示例16-19所述的主题包括,在发送所述切换请求之后,检测从所述服务小区接收的信号的信号强度测量结果恶化到阈值以下;并且响应于检测到从所述服务小区预期切换命令而向UE移动设备的所述群体内的至少一个其他移动设备发送通知。
在示例21中,如示例16-20所述的主题包括,检测切换点的位置,在该切换点处所述移动设备在至少两个小区的范围内;并且将所述切换点的位置广播到移动设备的所述群体。
示例22是一种移动设备的装置,该装置包括:存储器;以及耦合到所述存储器的处理电路,该处理电路:向服务小区发送切换请求;确定在所述服务小区处是否接收到所述切换请求;并且响应于确定在所述服务小区处没有接收到所述切换请求,将所述切换请求发送到移动设备的所述群体内的第二移动设备以转发到所述服务小区。
在示例23中,如示例22所述的主题包括,其中所述处理电路还:检测到响应于发送所述切换请求而没有接收到确认(ACK)。
在示例24中,如示例22-23所述的主题包括,其中所述处理电路还:在对响应于发送所述切换请求而接收的确认(ACK)解码之后,对位置信息编码以利用设备到设备(D2D)通信发送到移动设备的所述群体内的其他移动设备。
在示例25中,如示例24所述的主题包括,其中所述处理电路还:对从所述群体的另一移动设备接收的请求解码以将另一切换请求转发到所述服务小区。
在示例26中,如示例22-25所述的主题包括,其中所述处理电路还:在发送所述切换请求之后,检测从所述服务小区接收的信号的信号强度测量结果恶化到阈值以下;并且响应于检测到从所述服务小区预期切换命令而对通知编码以发送到UE移动设备的所述群体内的至少一个其他移动设备。
示例27是一种用于操作蜂窝网络的第一小区的基站的方法,该方法包括:识别经由所述第一小区无线地连接到所述基站的移动设备的群体,其中所述群体的多个移动设备与所述群体的一个或多个其他移动设备相邻;在所述基站处向所述群体的每个移动设备指派标识符;并且在所述基站处向所述群体指派群体标识符。
在示例28中,如示例27所述的主题包括,其中所述群体的每个移动设备在彼此相同的方向上移动并且每一者以阈值内的平均速度移动。
在示例29中,如示例27-28所述的主题包括,其中当预定数目的跳被用于在对等通信协议的范围中传播群体通信时所述群体的第一移动设备与所述群体的第二移动设备相邻。
在示例30中,如示例27-29所述的主题包括,在所述基站处从所述群体的第一移动设备接收第一信息,其中所述第一信息包括所述群体标识符和对所述第一移动设备测量了第二小区的指示。
在示例31中,如示例30所述的主题包括,在所述基站处从所述第一移动设备接收第二信息,其中所述第二信息包括所述群体标识符和对于将所述群体切换到所述第二小区的切换请求。
在示例32中,如示例30-31所述的主题包括,其中所述第一信息包括来自所述群体的第二移动设备的测量信息。
在示例33中,如示例30-32所述的主题包括,其中所述第一信息包括来自所述群体的多个移动设备的测量信息。
在示例34中,如示例33所述的主题包括,其中所述群体的多个移动设备包括所述群体的非中心移动设备。
在示例35中,如示例31-34所述的主题包括,响应于所述切换请求而为所述群体的每个移动设备确定切换的点。
在示例36中,如示例35所述的主题包括,向所述群体发送切换信息,其中所述切换信息包括所述群体标识符和关于所述群体的多个移动设备的特定切换信息。
示例37是一种基站的装置,该装置包括:存储器;以及耦合到所述存储器的处理电路,该处理电路:识别经由第一小区无线地连接到所述基站的移动设备的群体,其中所述群体的多个移动设备与所述群体的一个或多个其他移动设备相邻;向所述群体的每个移动设备指派标识符;并且向所述群体指派群体标识符。
在示例38中,如示例37所述的主题包括,其中所述群体的每个移动设备在彼此相同的方向上移动并且每一者以阈值内的平均速度移动。
在示例39中,如示例37-38所述的主题包括,其中所述处理电路:从所述群体的第一移动设备接收第一信息,其中所述第一信息包括所述群体标识符和对所述第一移动设备测量了第二小区的指示。
在示例40中,如示例39所述的主题包括,其中所述处理电路:从所述第一移动设备接收第二信息,其中所述第二信息包括所述群体标识符和对于将所述群体切换到所述第二小区的切换请求。
在示例41中,如示例39-40所述的主题包括,其中所述第一信息包括来自所述群体的第二移动设备的测量信息。
在示例42中,如示例39-41所述的主题包括,其中所述第一信息包括来自所述群体的多个移动设备的测量信息。
在示例43中,如示例42所述的主题包括,其中所述群体的多个移动设备包括所述群体的非中心移动设备。
在示例44中,如示例40-43所述的主题包括,其中所述处理电路:响应于所述切换请求而为所述群体的每个移动设备确定切换的点。
在示例45中,如示例44所述的主题包括,其中所述处理电路:向所述群体发送切换信息,其中所述切换信息包括所述群体标识符和关于所述群体的多个移动设备的特定切换信息。
示例46是一种无线通信设备,包括:天线;耦合到所述天线的收发器;以及基带处理器,该基带处理器:聚集第一信息以报告给无线网络;发起将所述第一信息发送到数据链路层以经由所述收发器发送到所述无线网络;聚集比所述第一信息具有更高优先级的第二信息以报告给所述无线网络;发起将所述第二信息发送到数据链路层以经由所述收发器发送到所述无线网络;并且如果第一信息被发送,则指示所述数据链路层丢弃所述第一信息。
示例47是一种存储指令供无线通信设备的一个或多个处理器执行的计算机可读存储介质,所述一个或多个处理器配置无线通信设备来:聚集第一信息以报告给无线网络;发起将所述第一信息发送到数据链路层以发送到所述无线网络;聚集比所述第一信息具有更高优先级的第二信息以报告给所述无线网络;检测到所述第二信息比所述第一信息具有更高优先级;发起将所述第二信息发送到数据链路层以发送到所述无线网络;并且如果所述第一信息被发送,则指示所述数据链路层丢弃所述第一信息。
示例48是一种操作无线通信设备的方法,该方法包括:聚集第一信息以报告给无线网络;将所述第一信息发送到数据链路层以发送到所述无线网络;聚集第二信息以报告给所述无线网络;检测到所述第二信息比所述第一信息具有更高优先级;将第二信息发送到数据链路层以发送到所述无线网络;并且如果所述第一信息未被发送,则指示所述数据链路层丢弃所述第一信息。
在示例49中,如示例48所述的主题包括,其中聚集第一信息包括除了服务所述无线通信设备的第一小区以外还测量一个或多个其他小区。
在示例50中,如示例48-49所述的主题包括,其中检测到所述第二信息比所述第一信息具有更高优先级包括检测到所述第一信息不准确。
在示例51中,如示例48-50所述的主题包括,其中检测到所述第二信息比所述第一信息具有更高优先级包括检测到所述第一信息的测量信息被改变。
在示例52中,如示例48-51所述的主题包括,其中所述第一信息包括对于提供比所述第一小区更好的信号的第二小区的测量信息;并且其中所述第二信息包括对于提供比所述第二小区更好的信号的第三小区的测量信息。
在示例53中,如示例48-52所述的主题包括,在向所述数据链路层发送所述第一信息之后接收失同步状况。
示例54是一种无线通信设备,该设备包括:用于聚集第一信息以报告给无线网络的装置;用于将所述第一信息发送到数据链路层以发送到所述无线网络的装置;用于聚集第二信息以报告给所述无线网络的装置;用于检测到所述第二信息比所述第一信息具有更高优先级的装置;用于将所述第二信息发送到数据链路层以发送到所述无线网络的装置;以及用于当所述第一信息未被发送时在所述数据链路层中丢弃所述第一信息的装置。
示例55是一种用于执行从第一毫米波(mmWave)连接到第二mmWave连接的切换的方法,该方法包括:通过利用非mmWave通信在第一设备和第二设备之间交换天线信息并且基于所述天线信息为所述第一mmWave连接计算波束方向,来在所述第一设备和所述第二设备之间建立所述第一mmWave连接;基于利用非mmWave通信接收到的信息检测到所述第一mmWave连接恶化到质量阈值以下;并且响应于所述检测而切换到所述第二mmWave连接。
在示例56中,如示例55所述的主题包括,其中所述第一mmWave连接是通过利用WiFi交换波束信息来建立的。
在示例57中,如示例55-56所述的主题包括,其中所述第一mmWave连接是通过利用蜂窝通信交换波束信息来建立的。
在示例58中,如示例55-57所述的主题包括,其中所述波束信息包括所述第一设备和所述第二设备的天线信息。
在示例59中,如示例58所述的主题包括,其中所述天线信息包括天线朝向信息。
在示例60中,如示例59所述的主题包括,其中所述天线朝向信息是基于来自位置传感器的输入而获得的。
在示例61中,如示例55-60所述的主题包括,在所述第一mmWave连接建立之前,利用非mmWave通信提供波束搜索图案信息。
在示例62中,如示例55-61所述的主题包括,存储列表,该列表包括有资格用于所述第一设备和所述第二设备之间的mmWave连接的波束的标识信息。
在示例63中,如示例62所述的主题包括,其中所述列表是基于针对所述波束的信号质量测量来排序的。
在示例64中,如示例63所述的主题包括,响应于接收到信号质量测量而更新所述列表的排序顺序。
在示例65中,如示例64所述的主题包括,其中所述信号质量测量是通过不是mmWave连接的连接接收的。
在示例66中,如示例64-65所述的主题包括,其中所述信号质量测量是通过mmWave连接接收的。
示例67是一种无线通信设备,包括:处理电路,被配置为:执行先听后说(LBT)过程以确定无线网络内的频谱使用信息;聚集所述频谱使用信息以发送到所述无线网络的基站;响应于所述频谱使用信息,对来自所述基站的频谱指派信息解码;并且基于所述频谱指派信息配置所述无线通信设备的收发器子系统在一个或多个频率带中操作;以及耦合到所述处理电路的存储器,所述存储器被配置为存储所述频谱指派信息。
在示例68中,如示例67所述的主题包括,其中所述无线通信设备是在所述无线网络内移动的无人机群体内的无人机。
在示例69中,如示例67-68所述的主题包括,其中为了确定所述频谱使用信息,所述处理电路被配置为:扫描无线通信协议的多个通信频带;并且在所述多个通信频带中的一个或多个中检测在所述无线网络内发送的多个信号。
在示例70中,如示例69所述的主题包括,其中所述频谱使用信息包括与检测到的多个信号相关联的信号强度水平和频率带中的一者或两者。
在示例71中,如示例69-70所述的主题包括,其中所述无线通信协议是根据IEEE802.11标准族操作的。
在示例72中,如示例69-71所述的主题包括,其中所述无线通信协议是根据IEEE802.15标准族操作的。
在示例73中,如示例69-72所述的主题包括,其中所述无线通信协议是根据低能量个人区域网络(PAN)协议操作的。
在示例74中,如示例67-73所述的主题包括,其中所述频谱使用信息与所述无线通信设备的第一地理位置相关联。
在示例75中,如示例74所述的主题包括,其中所述处理电路被配置为,在检测到所述无线通信设备从所述第一地理位置移动到第二地理位置时:在所述第二地理位置处感测频谱使用信息,以发送到所述基站;响应于在所述第二地理位置处感测的频谱使用信息,对来自所述基站的第二频谱指派信息解码;并且配置所述收发器子系统在由所述第二频谱指派信息指示的一个或多个频率带中操作。
示例76是一种操作无线网络的基站的方法,该方法包括:识别无线地连接到所述基站的移动设备的群体;对频率地图编码以发送到所述移动设备的群体的第一移动设备,其中所述频率地图指示所述无线网络内的占用频谱和可用频谱;从所述第一移动设备接收对指示出来自所述可用频谱的一个或多个频率带的频谱分配的请求;并且为所述移动设备的群体预留所指示的一个或多个频率带。
在示例77中,如示例76所述的主题包括,从所述移动设备的群体的第一移动设备接收频谱信息请求,其中所述第一移动设备是群体首领设备;并且响应于所述频谱信息请求而向所述群体首领设备发送所述频率地图。
在示例78中,如示例76-77所述的主题包括,基于接收到的频谱分配请求而更新所述频率地图。
在示例79中,如示例76-78所述的主题包括,从所述群体外的至少第二移动设备接收对频谱分配的第二请求;并且基于接收到的第二频谱分配请求而更新所述频率地图。
在示例80中,如示例79所述的主题包括,基于对频谱分配的所述第二请求,对频谱分配更新编码以发送到所述第一移动设备,所述频谱分配更新是针对为所述群体预留的所述一个或多个频率带的。
示例81是一种用于操作蜂窝网络的服务基站的方法,该方法包括:从所述服务基站的小区内的多个用户设备(UE)接收训练数据,所述训练数据包括UE位置和相应小区波束数据;基于所述训练数据生成所述UE位置和所述相应小区波束数据的地图;对配置信息编码以发送到所述多个UE中的UE,所述配置信息包括一个或多个基于位置的切换触发;评估响应于所述配置信息而接收的测量报告;并且当所述测量报告满足与所述一个或多个基于位置的触发相关联的切换阈值时,对切换命令编码以发送到所述UE。
在示例82中,如示例81所述的主题包括,其中所述一个或多个基于位置的触发是基于所述服务基站的小区内的历史切换位置的。
在示例83中,如示例81-82所述的主题包括,对照所述一个或多个基于位置的切换触发和所生成的地图来评估所述测量报告,以确定是否执行从所述服务基站到目标基站的切换。
示例84是一种用于操作蜂窝网络的服务基站的方法,该方法包括:从所述服务基站的小区内的多个用户设备(UE)接收训练数据,所述训练数据包括UE位置和相应小区波束数据;基于所述训练数据生成所述UE位置和所述相应小区波束数据的地图;对配置信息编码以发送到所述多个UE中的UE,所述配置信息包括一个或多个基于位置的切换触发;并且对来自所述UE的切换命令解码,所述切换命令是基于所述基于位置的触发和所述UE的当前位置的。
示例85是一种网络节点,包括:存储器,存储与无线基站的至少第一移动小区和第二移动小区相关联的标识信息;以及耦合到所述存储器的处理电路,该处理电路被配置为:与至少所述第一移动小区和至少所述第二移动小区建立信令连接;接收与所述第一移动小区和所述第二移动小区相关联的一个或多个信号测量;基于所述一个或多个信号测量为所述第一移动小区确定第一粗略轨迹并且为所述第二移动小区确定第二粗略轨迹;并且对所述第一粗略轨迹和所述第二粗略轨迹编码以分别发送到所述第一移动小区和所述第二移动小区。
在示例86中,如示例85所述的主题包括,其中所述第一小区包括一个或多个回程移动小区,并且所述第二小区包括一个或多个外部移动小区。
在示例87中,如示例86所述的主题包括,其中所述处理电路被配置为:对所述第一粗略轨迹编码以发送到所述一个或多个回程移动小区内的第一移动设备,所述第一移动设备执行回程任务。
在示例88中,如示例87所述的主题包括,其中所述回程任务包括向无线电接入网络发送数据。
在示例89中,如示例86-88所述的主题包括,其中所述处理电路被配置为:对所述第二粗略轨迹编码以发送到所述一个或多个外部移动小区内的第二移动设备,所述第二移动设备执行外部任务。
在示例90中,如示例89所述的主题包括,其中所述外部任务包括向所述一个或多个回程移动小区发送数据以发送到无线电接入网络。
在示例91中,如示例85-90所述的主题包括,其中所述一个或多个信号测量包括指示出所述第一移动小区和第二移动小区内的信道条件的无线电环境地图(REM)。
示例92是一种用于波束切换的方法,该方法包括:在用户设备处测量数个候选波束,其中所述数个候选波束包括至少第一波束和第二波束;利用所述第一波束与基站通信;检测到利用所述第一波束的通信的质量已恶化到阈值以下;并且响应于所述检测而执行到所述第二波束的波束切换过程。
在示例93中,如示例92所述的主题包括,其中所述波束切换过程包括执行扇区级扫描(SLS)。
在示例94中,如示例92-93所述的主题包括,其中所述波束切换过程包括执行二元搜索。
在示例95中,如示例92-94所述的主题包括,在所述基站处存储关于所述数个稳定波束的标识信息。
在示例96中,如示例92-95所述的主题包括,其中执行所述波束切换过程包括交换天线信息。
示例97是一种用于执行切换的方法,该方法包括:在用户设备处利用新无线电同步信号(NRSS)测量基站(BS)处的数个候选波束;基于所述测量,选择所述BS的预定数目的波束;检测到利用所述BS的第一波束的通信的质量已恶化到阈值以下;并且响应于所述检测而执行到所述预定数目的波束中的波束的波束切换过程。
在示例98中,如示例97所述的主题包括,其中所述切换包括执行扇区级扫描(SLS)。
在示例99中,如示例97-98所述的主题包括,其中所述切换过程包括执行二元搜索。
在示例100中,如示例97-99所述的主题包括,在所述gNB处存储关于所述数个稳定波束的标识信息。
在示例101中,如示例97-100所述的主题包括,其中执行所述波束切换过程包括交换天线信息。
在示例102中,如示例97-101所述的主题包括,利用专用随机接入信道(RACH)接入所述波束。
示例103是一种用于执行切换的方法,该方法包括:利用基站(BS)的源小区通信;检测到利用所述源小区的通信的质量恶化到阈值以下;在所述检测之后接收暂停执行切换操作的至少第一部分的通知;并且在暂停执行所述切换操作的至少所述第一部分的同时执行到目标小区的切换操作。
在示例104中,如示例103所述的主题包括,接收指出所述源小区和所述目标小区属于所述BS的另一通知。
在示例105中,如示例104所述的主题包括,其中所述另一通知是从移动性管理实体(MME)接收的。
在示例106中,如示例103-105所述的主题包括,其中所述通知是在无线电资源控制(RRC)信令中接收的。
在示例107中,如示例106所述的主题包括,其中所述切换操作的第一部分包括重置分组数据会聚协议(PDCP)。
在示例108中,如示例105-107所述的主题包括,其中所述切换操作的第一部分包括交换至少一个安全性密钥。
示例109是一种在无线网络内辅助第一移动设备进行切换的方法,该方法包括:在第一移动设备处从所述无线网络的网络控制器接收派遣信息;响应于所述派遣信息而移动以辅助第二移动设备进行切换;并且辅助所述第二移动设备进行所述切换。
在示例110中,如示例109所述的主题包括,其中所述派遣信息包括所述第二移动设备的位置和轨迹信息。
在示例111中,如示例109-110所述的主题包括,跟踪所述第二移动设备的移动以维持所述第二移动设备与所述无线网络的一个或多个基站的连接。
在示例112中,如示例109-111所述的主题包括,其中所述辅助所述第二移动设备进行所述切换包括在所述第二移动设备和一个或多个基站之间中继消息。
在示例113中,如示例112所述的主题包括,其中所述一个或多个基站包括所述第二移动设备的服务基站和所述第二移动设备的目标基站。
示例114是一种无线通信设备,被配置为作为移动云单元(MCU)操作,所述无线通信设备包括:处理电路,该处理电路:通过第一通信接口与分布式云管理功能(DCM)建立无线通信链路;对能力信息编码,以发送到所述DCM功能,以注册所述无线通信设备作为移动云单元(MCU)进行操作的能力;并且对在来自所述DCM功能的信令中接收的配置信息解码,所述配置信息配置MCU的群体的形成,其中所述MCU的群体包括所述无线通信设备和一个或多个额外无线通信设备,其中所述一个或多个额外无线通信设备的每一者被配置为额外MCU;以及存储器,被配置为存储所述能力信息。
在示例115中,如示例114所述的主题包括,其中所述处理电路:对在来自所述DCM功能的信令中接收的触发信息解码,所述触发信息用于发起根据所述配置信息的所述MCU的群体的形成;对群组通告信令编码,以通过第二通信接口广播,所述群组通告信令用于通告在所述无线通信设备和所述额外MCU中的一个或多个额外MCU之间通过所述第二通信接口建立通信链路;并且通过所述第二通信接口与所述一个或多个额外MCU交换同步信令,所述同步信令用于同步所述无线通信设备和所述一个或多个额外MCU之间的通信。
在示例116中,如示例115所述的主题包括,其中所述MCU的群体是在无线网络内移动的无人机的群体,其中所述无线通信设备是无人机,并且其中所述一个或多个额外MCU的每一者是额外的无人机。
在示例117中,如示例115-116所述的主题包括,其中所述第一通信接口被配置用于控制信令和回程信令的发送。
在示例118中,如示例115-117所述的主题包括,其中所述第二通信接口被配置用于所述群体的两个或更多个MCU之间的通信。
在示例119中,如示例115-118所述的主题包括,其中所述处理电路被配置为配置所述无线通信设备与用户设备(UE)无线地通信。
在示例120中,如示例115-119所述的主题包括,其中所述群体的每个MCU被配置为与多个用户设备(UE)中的单独UE无线地通信。
在示例121中,如示例115-120所述的主题包括,其中所述群体的所有MCU被配置为与单个用户设备(UE)无线地通信。
示例122是一种用于执行切换的方法,该方法包括:由用户设备(UE)与第一移动云单元(MCU)通信,所述第一MCU是MCU的第一群体的成员;检测到到所述第一MCU的连接的信号质量已恶化到阈值以下;并且响应于所述检测而触发到由多个MCU组成的第二群体中的第一MCU的切换。
在示例123中,如示例122所述的主题包括,其中所述第一群体的至少一个MCU在到所述第二群体的切换过程的执行期间维持与所述UE的通信。
在示例124中,如示例123所述的主题包括,其中所述第一群体和所述第二群体的每一者中的至少一个MCU在所述切换过程的执行期间调整地理位置。
在示例125中,如示例122-124所述的主题包括,其中所述通信是由两个或更多个用户设备(UE)的群组执行的,并且其中所述切换是对所述群组的多个UE执行的。
在示例126中,如示例122-125所述的主题包括,检测到与第一基站的通信已恶化到阈值以下;并且响应于所述检测而触发到第二基站的MCU辅助切换。
示例127是一种用于在无线网络中通信的方法,该方法包括:接收网络流量的流;识别所述流的流量类型;并且将信息插入到所述流中以标识用于处理所述流的网络元件。
在示例128中,如示例127所述的主题包括,基于所述流量类型适应性调整调制和编码方案(MCS)。
在示例129中,如示例127-128所述的主题包括,其中网络元件包括移动性管理实体(MME)、传输网络层(TNL)元件中的一个或多个。
在示例130中,如示例127-129所述的主题包括,其中识别所述流的流量类型包括执行流量类型识别机器学习算法。
在示例131中,如示例130所述的主题包括,其中所述流量类型识别机器学习算法以以下各项的至少一者作为输入:位置信息、账户信息、移动方向、历史信息、以及用户设备的标识信息。
示例132是至少一个包括指令的机器可读介质,所述指令当被处理电路执行时,使得所述处理电路执行操作来实现示例1-131中的任何一者。
示例133是一种装置,包括用于实现示例1-131中的任何一者的组件。
示例134是一种系统,用来实现示例1-131中的任何一者。
示例135是一种方法,用来实现示例1-131中的任何一者。
虽然已参考具体的示例方面描述了一些方面,但将会明白,在不脱离本公开的更宽范围的情况下,可对这些方面做出各种修改和改变。因此,说明书和附图应被认为是例示性的,而不是限制性的。形成本文一部分的附图以例示而非限制方式示出了可实现主题的具体方面。例示的方面被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实现本文公开的教导。可从其利用和得出其他方面,从而可在不脱离本公开的范围的情况下做出结构上和逻辑上的替代和改变。这个具体实施方式部分因此不应当从限制意义上来理解,而各种方面的范围仅由所附权利要求以及这种权利要求被授权的完全等同范围来限定。
发明主题的这种方面在本文中可被单独和/或集体地提及,这只是为了方便,而并不打算主动将本申请的范围限制到任何单个方面或发明构思,如果实际上公开了多于一个方面或发明构思的话。从而,虽然本文已图示和描述了具体方面,但应当明白,任何打算实现相同目的的布置都可替代示出的具体方面。本公开打算覆盖各种方面的任何和全部适应性改变或变化。本领域技术人员在阅读以上描述后将清楚看出上述方面的组合以及本文没有具体描述的其他方面。
本公开的摘要被提供来允许读者迅速地确定技术公开的性质的各方面。它是在如下理解下提交的:它不会被用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外,在前述的具体实施方式部分中,可以看出为了精简公开,各种特征被一起聚集在单个方面中。公开的此方法不应被解释为反映了要求保护的方面要求比每个权利要求中明确记载的更多的特征的意图。更确切地说,如所附权利要求反映的,发明主题存在于单个公开方面的少于全部特征中。从而,在此将所附权利要求并入到具体实施方式部分中,其中每个权利要求独立作为单独的方面。
Claims (30)
1.一种移动设备的装置,所述装置包括:存储器;以及耦合到所述存储器的处理电路,所述处理电路用于:
当与连同多个移动设备从第一小区的覆盖区移动到第二小区相关联时,检测所述第二小区;
测量所述第二小区的一个或多个参数;并且
将所述一个或多个参数传达给所述多个移动设备中的一个或多个其他移动设备。
2.如权利要求1所述的装置,其中所述处理电路被配置为:
在连同所述多个移动设备从所述第一小区的覆盖区移动到所述第二小区的同时检测所述第二小区。
3.如权利要求1所述的装置,其中所述处理电路还用于:
利用设备到设备(D2D)协议来传达所述一个或多个参数。
4.如权利要求3所述的装置,其中所述D2D协议包括根据IEEE802.11或者802.15标准族来操作的无线协议。
5.如权利要求1所述的装置,其中所述处理电路还用于:
在所述第一移动设备的连接由所述第一小区服务的同时传达所述一个或多个参数。
6.一种移动设备的装置,该装置包括:存储器;以及耦合到所述存储器的处理电路,所述处理电路用于:
向服务小区发送切换请求;
确定所述服务小区是否接收到所述切换请求;并且
响应于确定所述服务小区没有接收到切换请求,将所述切换请求发送到移动设备的群体内的第二移动设备以转发到所述服务小区。
7.如权利要求6所述的装置,其中所述处理电路还用于:
检测到响应于发送所述切换请求而没有接收到确认(ACK)。
8.如权利要求6所述的装置,其中所述处理电路还用于:
在对响应于发送所述切换请求而接收到的确认(ACK)进行解码之后,对位置信息进行编码以利用设备到设备(D2D)通信发送到移动设备的所述群体内的其他移动设备。
9.如权利要求8所述的装置,其中所述处理电路还用于:
对从所述群体内的另一移动设备接收到的请求进行解码,以将另一切换请求转发到所述服务小区。
10.如权利要求6所述的装置,其中所述处理电路还用于:
在发送所述切换请求之后,检测到从所述服务小区接收的信号的信号强度测量结果恶化到阈值以下;并且
响应于检测到从所述服务小区预期切换命令而对通知进行编码以发送到UE移动设备的所述群体内的至少一个其他移动设备。
11.一种基站的装置,所述装置包括:存储器;以及耦合到所述存储器的处理电路,所述处理电路用于:
识别经由第一小区无线地连接到所述基站的移动设备的群体,其中所述群体中的多个移动设备与所述群体中的一个或多个其他移动设备相邻;
向所述群体中的每个移动设备指派标识符;并且
向所述群体指派群体标识符。
12.如权利要求11所述的装置,其中所述群体中的每个移动设备彼此在相同的方向上移动,并且每个移动设备以阈值内的平均速度移动。
13.如权利要求11所述的装置,其中所述处理电路用于:
从所述群体中的第一移动设备接收第一信息,其中所述第一信息包括所述群体标识符和关于所述第一移动设备测量了第二小区的指示。
14.如权利要求13所述的装置,其中所述处理电路用于:
从所述第一移动设备接收第二信息,其中所述第二信息包括所述群体标识符和对于将所述群体切换到所述第二小区的切换请求。
15.如权利要求13所述的装置,其中所述第一信息包括来自所述群体中的第二移动设备的测量信息。
16.如权利要求13所述的装置,其中所述第一信息包括来自所述群体中的多个移动设备的测量信息。
17.如权利要求16所述的装置,其中所述群体中的所述多个移动设备包括所述群体中的非中心移动设备。
18.如权利要求14所述的装置,其中所述处理电路用于:
响应于所述切换请求,针对所述群体中的每个移动设备确定切换的点。
19.如权利要求18所述的装置,其中所述处理电路用于:
向所述群体发送切换信息,其中所述切换信息包括所述群体标识符和关于所述群体中的多个移动设备的特定切换信息。
20.一种无线通信设备,包括:
天线;
耦合到所述天线的收发器;以及
基带处理器,所述基带处理器用于:
聚集第一信息以报告给无线网络;
发起将所述第一信息发送到数据链路层以经由所述收发器发送到所述无线网络;
聚集第二信息以报告给所述无线网络,所述第二信息比所述第一信息具有更高优先级;
发起将所述第二信息发送到数据链路层以经由所述收发器发送到所述无线网络;并且
如果第一信息被发送,则指示所述数据链路层丢弃所述第一信息。
21.一种无线通信设备,该设备包括:
用于聚集第一信息以报告给无线网络的装置;
用于将所述第一信息发送到数据链路层以发送到所述无线网络的装置;
用于聚集第二信息以报告给所述无线网络的装置;
用于检测到所述第二信息比所述第一信息具有更高优先级的装置;
用于将所述第二信息发送到数据链路层以发送到所述无线网络的装置;以及
用于当所述第一信息未被发送时在所述数据链路层中丢弃所述第一信息的装置。
22.一种无线通信设备,包括:
处理电路,所述处理电路被配置为:
执行先听后说(LBT)过程以确定无线网络内的频谱使用信息;
聚集所述频谱使用信息以发送到所述无线网络的基站;
响应于所述频谱使用信息,对来自所述基站的频谱指派信息进行解码;并且
基于所述频谱指派信息,将所述无线通信设备的收发器子系统配置为在一个或多个频率带中操作;以及
存储器,所述存储器被耦合到所述处理电路,所述存储器被配置为存储所述频谱指派信息。
23.如权利要求22所述的无线通信设备,其中所述无线通信设备是在所述无线网络内移动的无人机群体内的无人机。
24.如权利要求22所述的无线通信设备,其中为了确定所述频谱使用信息,所述处理电路被配置为:
扫描无线通信协议的多个通信频带;并且
在所述多个通信频带中的一个或多个通信频带中检测在所述无线网络内发送的多个信号。
25.如权利要求24所述的无线通信设备,其中所述频谱使用信息包括与检测到的多个信号相关联的信号强度水平和频率带中的一者或两者。
26.如权利要求24所述的无线通信设备,其中所述无线通信协议是根据IEEE 802.11标准族来操作的。
27.如权利要求24所述的无线通信设备,其中所述无线通信协议是根据IEEE 802.15标准族来操作的。
28.如权利要求24所述的无线通信设备,其中所述无线通信协议是根据低能量个人区域网络(PAN)协议来操作的。
29.如权利要求22所述的无线通信设备,其中所述频谱使用信息与所述无线通信设备的第一地理位置相关联。
30.如权利要求29所述的无线通信设备,其中所述处理电路被配置为,在检测到所述无线通信设备从所述第一地理位置移动到第二地理位置时,进行如下操作:
在所述第二地理位置处感测频谱使用信息,以发送到所述基站;
响应于在所述第二地理位置处感测到的频谱使用信息,对来自所述基站的第二频谱指派信息进行解码;并且
将所述收发器子系统配置为在由所述第二频谱指派信息指示的一个或多个频率带中操作。
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