DE112018004135T5

DE112018004135T5 - Framestruktur für unlizenziertes narrowband-internet-of-things-system

Info

Publication number: DE112018004135T5
Application number: DE112018004135.2T
Authority: DE
Inventors: Wenting Chang; Huaning Niu; Qiaoyang Ye; Salvatore Talarico
Original assignee: Intel IP Corp
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2017-08-11
Filing date: 2018-08-10
Publication date: 2020-04-23
Also published as: WO2019032983A1; US20200220673A1; CN111183605A

Abstract

Die Offenbarung beschreibt eine Framestruktur mit einer Downlink/Uplink-Subframekonfiguration und einem Kanalsprungschema für nicht lizenzierte Schmalband-Internet-Of-Things-Systeme (IoT-Systeme). Es wird ein Gerät offenbart, das für eine Schmalbandübertragung ohne Lizenz zur Unterstützung eines IoT-Dienstes betreibbar ist. Das Gerät enthält eine Basisbandschaltung zum Auswählen eines Übertragungskanals innerhalb eines nicht lizenzierten Schmalbandes zur Downlink-Übertragung eines Entdeckungsreferenzsignals (DRS) und zum Kanalspringen zum Auswählen, gemäß dem DRS, eines Kommunikationskanals innerhalb des nicht lizenzierten Schmalbandes für Downlink-Daten und Uplink-Daten. Das DRS schließt einen Inhalt eines primären Synchronisationssignals (PSS), eines sekundären Synchronisationssignals (SSS) und eines physikalischen Rundfunkkanals (PBCH) ein. Die Basisbandschaltung dient ferner zum Demodulieren eines empfangenen Signals, das über eine Hochfrequenz-Schaltung (HF-Schaltung) über den Kommunikationskanal empfangen wird, über einen Uplink-Frame und zum Modulieren eines Sendesignals, das über die HF-Schaltung über den Kommunikationskanal zu senden ist, über einen Downlink-Frame.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldung
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der internationalen PCT-Anmeldung Nr. PCT/ CN2017/097039 eingereicht am 11. August 2017. Auf die Beschreibung dieser Anmeldung wird hiermit in vollem Umfang Bezug genommen.
Technisches Gebiet
Diese Offenbarung bezieht sich allgemein auf eine Framestruktur für ein nicht lizenziertes Schmalband-Internet-of-Things-System (IoT-System) und insbesondere auf eine Framestruktur mit einer Downlink/Uplink-Subframekonfiguration und einem Kanalsprungschema für das nicht lizenzierte Schmalband-IoT-System.
Stand der Technik
Für den Intenet-of-Things-Dienst (IoT-Dienst) ist das Schmalband-IoT (NB-IoT) ein LPWAN-Funktechnologiestandard (Low Power Wide Area Network), der eine breite Palette von Mobilfunkgeräten und -diensten bereitstellt. Im Allgemeinen beträgt der vereinbarte maximale Kopplungsverlust (MCL) für eine verbesserte Kommunikation vom Maschinentyp (eMTC) in einem nicht lizenzierten Schmalband 130 dB. Im LTE-System (Long Term Evolution) ist der MCL von NB-IoT jedoch 8 dB besser als der MCL von eMTC. Das heißt, der MCL des NB-IoT im nicht lizenzierten Schmalband kann 138 dB erreichen. In einigen Fällen kann der MCL des NB-IoT im nicht lizenzierten Schmalband auf 144 dB erhöht werden (zum Beispiel durch Wiederholen der Übertragung), was mit dem nicht deckungsverstärkten MCL des NB-IoT im lizenzierten Schmalband vergleichbar ist (d.h. MCL des NB-IoT im lizenzierten Schmalband ohne Abdeckungsverbesserung). Dementsprechend kann der MCL von NB-IoT im nicht lizenzierten Schmalband von 138 dB bis 144 dB reichen. Derzeit ist für verschiedene Gebiete oder Regionen (z. B. Europa, USA usw.) die Regelung für NB-IoT im nicht lizenzierten Schmalband unterschiedlich.
Figurenliste
Weitere Merkmale und Vorteile der Offenbarung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen:

1 veranschaulicht eine beispielhafte Betriebsumgebung eines nicht lizenzierten NB-IoT-Systems gemäß einigen Ausführungsformen dieser Offenbarung;
2 veranschaulicht ein Beispiel einer einheitlichen Framestruktur mit vier Ankerkanälen gemäß einigen Ausführungsformen dieser Offenbarung;
3 veranschaulicht ein Beispiel eines Frames mit Subframe zum Starten der Entdeckungsreferenzsignale (DRS) ohne Kollision;
4 veranschaulicht ein anderes Beispiel eines Frames mit Subframe zum Starten der DRS mit Kollision;
5 veranschaulicht ein Beispiel einer nicht vereinheitlichten Framestruktur ohne Ankerkanal gemäß einigen Ausführungsformen dieser Offenbarung;
6 veranschaulicht ein anderes Beispiel einer nicht vereinheitlichten Framestruktur ohne Ankerkanal gemäß einigen Ausführungsformen dieser Offenbarung;
7 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens für eine nicht lizenzierte Schmalbandübertragung zum Unterstützen eines Internet-of-Things-Dienstes (Internet der Dinge-Dienstes) gemäß einigen Ausführungsformen dieser Offenbarung;
8 ist ein schematisches Blockdiagramm, das ein Gerät für eine nicht lizenzierte Schmalbandübertragung gemäß einigen Ausführungsformen dieser Offenbarung darstellt;
9 veranschaulicht beispielhafte Schnittstellen einer Basisbandschaltung gemäß einigen Ausführungsformen dieser Offenbarung;
10 veranschaulicht eine Architektur eines Systems eines Netzwerks gemäß einigen Ausführungsformen dieser Offenbarung;
11 veranschaulicht eine andere Architektur eines Systems eines Netzwerks gemäß einigen Ausführungsformen dieser Offenbarung;
12 veranschaulicht ein Beispiel eines Steuerebenenprotokollstapels gemäß einigen Ausführungsformen dieser Offenbarung; und
13 veranschaulicht ein Beispiel eines Benutzerebenenprotokollstapels gemäß einigen Ausführungsformen dieser Offenbarung.

Beschreibung der Ausführungsformen
Bevor die vorliegende Technologie offenbart und beschrieben wird, versteht es sich, dass diese Technologie nicht auf die hierin offenbarten speziellen Strukturen, Prozessaktionen oder Materialien beschränkt ist, sondern auf Äquivalente davon ausgedehnt wird, wie dies für Fachleute auf dem relevanten Gebiet erkennbar wäre. Es versteht sich auch, dass die hierin verwendete Terminologie nur zum Zweck der Beschreibung bestimmter Beispiele dient und nicht einschränkend sein soll.
Die folgende Beschreibung und die begleitenden Zeichnungen stellen spezifische Ausführungsformen bereit, um es Fachleuten zu ermöglichen, das Konzept dieser Offenbarung auszuführen. Eine Reihe von Beispielen wird unter Bezugnahme auf 3GPP-Kommunikationssysteme (Third Generation Partnership Project) beschrieben. Es versteht sich, dass Prinzipien der Ausführungsformen in anderen Arten von Kommunikationssystemen anwendbar sein können, wie beispielsweise in Wi-Fi- oder Wi-Max-Netzwerken, Bluetooth® oder anderen persönlichen Netzwerken, Zigbee oder anderen Heimnetzwerken und dergleichen, ohne Einschränkung, sofern dies in dieser Offenbarung nicht ausdrücklich angegeben ist.
Schmalband-IoT-Systeme (NB-IoT) wurden von 3GPP entwickelt, um eine breite Palette von Mobilfunkgeräten und -diensten bereitzustellen. NB-IoT-Systeme konzentrieren sich speziell auf die Abdeckung von Innenräumen, niedrige Kosten, lange Batterielebensdauer und hohe Verbindungsdichte. NB-IoT-Systeme verwenden eine Teilmenge des LTE-Standards (Long Term Evolution), begrenzen jedoch die Bandbreite auf ein einziges Schmalband von 200 kHz. Ferner ist die Bereitstellung von NB-IoT in nicht lizenzierten Bändern wünschenswert, um mehr Spektrum zu geringen Kosten bereitzustellen. Verschiedene Ausführungsformen einer Framestruktur mit einer Downlink/Uplink-Subframekonfiguration und einem Kanalsprungschema für ein nicht lizenziertes NB-IoT-System werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Verschiedene Ausführungsformen können ein oder mehrere Elemente umfassen. Ein Element kann irgendeine Struktur umfassen, die angeordnet ist, um bestimmte Operationen durchzuführen. Jedes Element kann als Hardware, Software oder irgendeine Kombination davon implementiert werden, wie es für einen gegebenen Satz von Designparametern oder Leistungsbeschränkungen gewünscht wird. Obwohl eine Ausführungsform beispielhaft mit einer begrenzten Anzahl von Elementen in einer bestimmten Topologie beschrieben werden kann, kann die Ausführungsform mehr oder weniger Elemente in alternativen Topologien einschließen, wie dies für eine gegebene Implementierung gewünscht wird. Es ist anzumerken, dass jede Bezugnahme auf „eine Ausführungsform“ bedeutet, dass ein bestimmtes Merkmal, eine Struktur oder eine Eigenschaft, die in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben wurden, in mindestens einer Ausführungsform eingeschlossen ist. Das Auftreten der Ausdrücke „in einer Ausführungsform“, „in einigen Ausführungsformen“ und „in verschiedenen Ausführungsformen“ an verschiedenen Stellen in der Beschreibung bezieht sich nicht unbedingt immer auf dieselbe Ausführungsform.
1 zeigt eine beispielhafte Betriebsumgebung eines nicht lizenzierten NB-IoT-Systems 10, das eine Benutzerausrüstung (UE) 12 (z. B. eine IoT-Vorrichtung) und einen Funkzugangsnetzknoten 14 (RAN-Knoten) (z. B. eine zellulare Basisstation) einschließt. Die UE 12 kann mit dem RAN-Knoten 14 über eine drahtlose Verbindung 16 in einem nicht lizenzierten Schmalband kommunizieren. Die drahtlose Verbindung 16 ist mit NB-IoT in einem nicht lizenzierten Schmalband kompatibel. Die UE 12 und der RAN-Knoten 14 können eine Uplink-Übertragung und eine Downlink-Übertragung dazwischen in dem nicht lizenzierten Schmalband mit der hier beschriebenen Framestruktur implementieren.
In einigen Ausführungsformen kann der RAN-Knoten 14 eine Basisbandschaltung und eine Hochfrequenzschaltung (HF-Schaltung) einschließen. Die Basisbandschaltung kann einen oder mehrere Prozessoren einschließen, um verschiedene Funksteuerungsfunktionen zu handhaben, die die Kommunikation mit einem oder mehreren Funknetzwerken über die HF-Schaltung ermöglichen. Die Funksteuerungsfunktionen können Signalmodulation/Demodulation, Codierung/Decodierung, Hochfrequenzverschiebung usw. einschließen, sind aber nicht darauf beschränkt. Die HF-Schaltung ist konfiguriert, um eine Kommunikation über die drahtlose Verbindung 16 unter Verwendung von modulierter elektromagnetischer Strahlung zu ermöglichen. In verschiedenen Ausführungsformen kann die HF-Schaltung Schalter, Filter, Verstärker usw. einschließen, um die Kommunikation über die drahtlose Verbindung 16 zu erleichtern.
Vereinheitlichte Framestruktur
In einigen Ausführungsformen kann eine vereinheitlichte Framestruktur auf alle Regionen angewendet werden. In der vereinheitlichten Framestruktur wird mindestens ein Ankerkanal als Übertragungskanal innerhalb des nicht lizenzierten Schmalbandes zur Downlink-Übertragung eines Entdeckungsreferenzsignals (DRS) ausgewählt und vorbestimmt. In einigen Ausführungsformen schließt das DRS einen Inhalt eines primären Synchronisationssignals (PSS), eines sekundären Synchronisationssignals (SSS) und eines physikalischen Rundfunkkanals (PBCH) ein.
In einigen Ausführungsformen bestimmen die Prozessoren der Basisbandschaltung den Ankerkanal gemäß einer Zellenkennung (Zellen-ID), die dem RAN-Knoten 14 zugeordnet ist. In anderen Ausführungsformen ist ein Kanal innerhalb des nicht lizenzierten Schmalbandes mit dem kleinsten oder größten Index als der Ankerkanal vordefiniert.
In einigen Ausführungsformen bestimmen die Prozessoren der Basisbandschaltung eine Anzahl des mindestens einen Ankerkanals vor, wobei die Anzahl des mindestens einen Ankerkanals von einem Bereich abhängt, in dem der RAN-Knoten 14 eingerichtet werden soll.
Wenn beispielsweise in Europa nur vier Kanäle (z. B. vier 200-kHz-Kanäle) im nicht lizenzierten Schmalband von 865 MHz bis 868 MHz verfügbar sind, kann die Anzahl der Ankerkanäle vier betragen. In einigen Ausführungsformen können die vier Ankerkanäle zum Beispiel von der HF-Schaltung als ein gemeinsam genutzter physikalischer Downlink-Kanal (PDSCH) und ein gemeinsam genutzter physikalischer Uplink-Kanal (PUSCH) für die Datenübertragung verwendet werden. Wenn künftig zusätzliche Kanäle durch entsprechende Vorschriften in anderen Frequenzbändern (z. B. 917,3-917,7 MHz, 918,5-918,9 MHz und 919,7-920,1 MHz) genehmigt werden, können die Ankerkanäle unverändert bleiben, während nur Datenkanäle erweitert werden.
In den USA gibt es nur einen Ankerkanal, während die Gesamtzahl der für das Kanalspringen verfügbaren Datenkanäle mehr als 25 betragen kann. In einer Ausführungsform wird der Ankerkanal möglicherweise nicht benötigt, um die spektrale Effizienz zu steigern, wenn nur ein Ankerkanal verfügbar ist. Wenn in Zukunft weitere Kanäle hinzugefügt werden, können ein oder mehrere Ankerkanäle in neu verfügbaren Frequenzbändern definiert werden.
In anderen Ausführungsformen kann die Anzahl des mindestens einen Ankerkanals für alle Bereiche identisch sein. Beispielsweise gibt es in den USA nur einen Ankerkanal, und nur ein Kanal der vier Kanäle im nicht lizenzierten Schmalband ist in Europa als Ankerkanal vordefiniert.
In einer Option der einheitlichen Framestruktur, zum Beispiel in Europa, ist die HF-Schaltung so konfiguriert, dass jeder Ankerkanal als Übertragungskanal für die Downlink-Übertragung des DRS verwendet wird, und dass jeder Ankerkanal als Kommunikationskanal (Datenkanal) für Downlink-Daten und Uplink-Daten verwendet wird. In jedem Kanal kann ein Frame während einer Beobachtungszeit (Verweildauer) eine Folge von Downlink-Subframes einschließen, die mit einer Folge von Uplink-Subframes verkettet sind. Die Verweildauer eines Frames, während der der Kommunikationskanal Daten senden und empfangen soll, kann auf der Grundlage einer Beschränkung der Mediennutzung bestimmt werden. Die Prozessoren der Basisbandschaltung des RAN-Knotens 14 unterteilen einen Frame in jedem Ankerkanal in aufeinanderfolgende Downlink-Subframes und aufeinanderfolgende Uplink-Subframes, während eine Anzahl der aufeinanderfolgenden Downlink-Subframes auf befriedigend beschränkt ist $\frac{T_{D L}}{N_{A n k e r} V_{e r w e i l z e i t}} = 10 %$
wobei T_DL eine Zeitdauer der aufeinanderfolgenden Downlink-Subframes angibt, N_Anker die Anzahl der Ankerkanäle angibt und V_erweilzeit die Verweildauer angibt. Andererseits ist für die UE 12 die Zeitdauer der aufeinanderfolgenden Uplink-Subframes gleich oder kleiner als 2,5 % des Produkts aus der Anzahl der Ankerkanäle und der Verweildauer. In Europa beispielsweise, wo die Anzahl der Ankerkanäle vier beträgt (N_Anker = 4), beträgt die Zeitdauer der aufeinanderfolgenden Downlink-Subframes T_DL zwei Fünftel der Verweildauer V_erweilzeit in einem Frame jedes Ankerkanals (siehe 2). In einigen Ausführungsformen sind die Downlink-Subframes nicht notwendigerweise in einer Kette angeordnet, und dasselbe gilt für die Uplink-Subframes.
Für die Downlink-Übertragung kann jeder Ankerkanal zum Beispiel von der HF-Schaltung verwendet werden, um den PSS-, SSS- und PBCH-Inhalt an die UE 12 zu übertragen. In einigen Ausführungsformen kann jeder Ankerkanal beispielsweise von der HF-Schaltung als ein schmalbandiger physikalischer Downlink-Steuerkanal (NPDCCH) oder ein schmalbandiger physikalischer gemeinsam genutzter Downlink-Kanal (NPDSCH) für die Downlink-Verbindungsübertragung von SIB1-NB-U verwendet werden (Schmalband-Systeminformationsblock 1). In einigen Ausführungsformen kann jeder Ankerkanal zum Beispiel von der HF-Schaltung als NPDCCH oder NPDSCH für Downlink-Daten zum Paging verwendet werden.
Für die Uplink-Übertragung kann jeder Ankerkanal beispielsweise von der HF-Schaltung als physikalischer Direktzugriffskanal (PRACH), physikalischer Msg3-Uplink-Shared-Kanal (PUSCH) oder physikalischer Uplink-Steuerkanal (PUCCH) verwendet werden.
Wie in 2 veranschaulicht, wählt die Basisbandschaltung einen der vier Ankerkanäle als den Übertragungskanal für die Downlink-Übertragung des DRS aus. Nach Empfang des in dem DRS eingeschlossenen PSS/SSS von dem RAN-Knoten 14 kann die UE 12 Signale an den RAN-Knoten 14 senden und Signale von dem RAN-Knoten 14 über den ausgewählten der Ankerkanäle über einen Frame empfangen. Wenn die Verweildauer des Frames abgelaufen ist, kann die Basisbandschaltung zum Kanalspringen einen anderen der Ankerkanäle als den Übertragungskanal für das DRS auswählen, und dann ist die UE 12 in der Lage, nach erneutem Empfang des DRS Signale über den anderen der Ankerkanäle zu senden und zu empfangen.
Bei einer anderen Option der vereinheitlichten Framestruktur mit einer Beschränkung der mittleren Auslastung gibt es keine LBT-Regelung (Listen-Before-Talk). Der Ankerkanal wird beispielsweise von der HF-Schaltung nur für die Downlink-Übertragung des DRS verwendet, der den PSS-, SSS- und PBCH-Inhalt einschließt. Beim Empfang des DRS kann die UE 12 gemäß dem DRS einen Kanal aus einer Vielzahl von Datenkanälen innerhalb des nicht lizenzierten Schmalbandes zum Übertragen von Signalen an den RAN-Knoten 14 auswählen und Empfangen von Signalen vom RAN-Knoten 14 über einen Frame. Wenn die Verweildauer des Frames abgelaufen ist, wählt die UE 12 zum Kanalspringen einen anderen Kanal aus der Vielzahl von Datenkanälen zur Datenübertragung nach erneutem Empfang des DRS aus. Die Verweildauer des Frames, während der ein ausgewählter der Datenkanäle Daten senden und empfangen soll, kann basierend auf einer Beschränkung der Mediennutzung bestimmt werden.
In einigen Ausführungsformen wird ein Subframe in dem Ankerkanal zum Starten (Senden) des DRS zufällig ausgewählt. 3 zeigt ein Beispiel eines Frames in dem Ankerkanal, in dem ein evolvierter Knoten B (eNB1) zufällig einen Subframe zum Starten des DRS auswählt und ein anderer evolvierter Knoten B (eNB2) zufällig einen anderen Subframe zum Starten des DRS auswählt. In dem in 3 gezeigten Fall kollidieren die jeweils von dem eNB1 und dem eNB2 gesendeten DRS nicht miteinander. 4 veranschaulicht ein anderes Beispiel eines Frames in dem Ankerkanal, in dem der eNB1 und der eNB2 zufällig jeweilige Subframe zum Starten der DRSs auswählen und die jeweils von dem eNB1 und dem eNB2 übertragenen DRSs miteinander kollidieren.
Um die Wahrscheinlichkeit einer Kollision der DRS zu verringern, teilen in einigen Ausführungsformen die Prozessoren der Basisbandschaltung einen Frame in jedem Ankerkanal in mehrere orthogonale Subframes auf und wählen zufällig einen der orthogonalen Subframes für den DRS aus. In einigen Ausführungsformen sollen die Prozessoren der Basisbandschaltung gemäß der Zellen-ID, die dem RAN-Knoten 14 zugeordnet ist, einen Subframe in dem Ankerkanal zum Starten des DRS bestimmen.
Nicht vereinheitlichte Framestruktur
In einigen Ausführungsformen werden unterschiedliche Framestrukturen auf verschiedene Regionen angewendet. Beispielsweise kann eine nicht vereinheitlichte Framestruktur auf Europa angewendet werden, während die vereinheitlichte Framestruktur auf die Vereinigten Staaten angewendet wird, wie oben beschrieben. In der nicht vereinheitlichten Framestruktur gibt es keinen expliziten Ankerkanal, und jeder Kanal innerhalb des nicht lizenzierten Schmalbandes kann ausgewählt werden, zum Beispiel durch die Basisbandschaltung als Übertragungskanal für das DRS einschließlich des PSS-, des SSS- und des PBCH-Inhalts. Die HF-Schaltung ist konfiguriert, um die Vielzahl von Kanälen jeweils als einen von einem schmalbandigen physischen Downlink-Steuerkanal (NPDCCH), einem schmalbandigen physischen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (NPDSCH) und einem physischen gemeinsam genutzten Uplink-Kanal (PUSCH) zum Senden und Unicasting von Daten zu verwenden. In einigen Ausführungsformen wählen die Prozessoren der Basisbandschaltung auch den Übertragungskanal als den Kommunikationskanal für die Uplink-Daten und die Downlink-Daten aus. Bezugnehmend auf 5 wählt die Basisbandschaltung einen der vier Kanäle als Übertragungskanal für die Downlink-Übertragung des DRS über einen Frame mit Uplink-Subframe und Downlink-Subframe aus. Nach dem Empfang des im DRS eingeschlossenen PSS/SSS vom RAN-Knoten 14 kann die UE 12 Signale zum RAN-Knoten 14 senden und Signale vom RAN-Knoten 14 über den ausgewählten der vier Kanäle empfangen. Wenn die Verweildauer des Frames abgelaufen ist, kann die Basisbandschaltung zum Kanalspringen einen anderen der vier Kanäle als den Übertragungskanal für das DRS auswählen, und dann ist die UE 12 in der Lage, nach erneutem Empfang des DRS Signale über den anderen der vier Kanäle zu senden und zu empfangen. Die Verweildauer des Frames, während der ein ausgewählter der Kanäle Daten senden und empfangen soll, kann basierend auf einer Beschränkung der Mediennutzung bestimmt werden.
In einigen Ausführungsformen der nicht vereinheitlichten Framestruktur gibt es zu Beginn jedes Frames ein Anwesenheitssignal (siehe 6). Die Basisbandschaltung erkennt zunächst aus einer Vielzahl von Kanälen innerhalb des nicht lizenzierten Schmalbandes einen freien Kanal, der nicht belegt ist. Dann liefert die HF-Schaltung am Anfang eines Frames im freien Kanal ein Anwesenheitssignal, um die UE 12 über den freien Kanal zu benachrichtigen. Dementsprechend kann die UE 12 andere Kanäle, die belegt sind, überspringen und Daten über den freien Kanal bei Empfang des Anwesenheitssignals senden und empfangen. In einer alternativen Ausführungsform liefert die HF-Schaltung das Anwesenheitssignal nicht in einem Frame, und jeder der Vielzahl von Kanälen innerhalb des nicht lizenzierten Schmalbandes kann für Downlink-Daten und Uplink-Daten ohne Kanalspringen verwendet werden.
In einigen Ausführungsformen wird das DRS periodisch übertragen. In dem Fall, dass ein Intervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Übertragungen des DRS eine ganzzahlige Anzahl von Malen der Verweildauer ist, wird das DRS nicht auf allen Kanälen übertragen und wird nur auf dem Kanal übertragen, dessen Frame sich zeitlich mit der Übertragung des DRS überlappt. Bezugnehmend auf 6 wird das DRS zuerst zum Zeitpunkt To über den ersten Frame übertragen und dann zum Zeitpunkt TO+TDRS über den dritten Frame erneut übertragen, Dabei ist TDRS das Intervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Übertragungen des DRS und ist doppelt so lang wie die Verweildauer V_erweilzeit . In dem in 6 angegebenen Beispiel wird das DRS nicht auf den zwei Kanälen mit dem zweiten und dem vierten Frame übertragen.
Unter Bezugnahme auf 7 wird ein Verfahren 700 für eine nicht lizenzierte Schmalbandübertragung zur Unterstützung des IoT-Dienstes beschrieben. Das Verfahren 700 kann als ein oder mehrere Module in einer ausführbaren Software als ein Satz von Logikbefehlen implementiert werden, die in einem maschinen- oder computerlesbaren Speichermedium eines Speichers wie einem Direktzugriffsspeicher (RAM), einem Nur-LeseSpeicher (ROM), einem programmierbaren ROM (PROM), Firmware, Flash-Speicher usw. gespeichert sind, in konfigurierbarer Logik wie beispielsweise programmierbaren Logikarrays (PLAs), feldprogrammierbaren Gate-Arrays (FPGAs), komplexen programmierbaren Logikbausteinen (CPLDs), in Logikhardware mit fester Funktionalität unter Verwendung von Schaltungstechnologie wie zum Beispiel eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine komplementäre Metalloxidhalbleitertechnologie (CMOS) oder eine Transistor-Transistor-Logik-Technologie (TTL) oder eine beliebige Kombination davon.
In Block 701 wählt die Basisbandschaltung des RAN-Knotens 14 einen Übertragungskanal innerhalb des nicht lizenzierten Schmalbandes für die Downlink-Übertragung des DRS aus, das den PSS-, den SSS- und den PBCH-Inhalt einschließt. In einigen Ausführungsformen der einheitlichen Framestruktur bestimmt die Basisbandschaltung mindestens einen Ankerkanal als den Übertragungskanal gemäß der Zellen-ID des RAN-Knotens 14 vor. In einigen Ausführungsformen der nicht einheitlichen Framestruktur wählt die Basisbandschaltung einen der mehreren Kanäle innerhalb des nicht lizenzierten Schmalbandes als den Übertragungskanal für das DRS aus.
In Block 702 wählt die Basisbandschaltung zum Kanalspringen gemäß dem DRS einen Kommunikationskanal innerhalb des nicht lizenzierten Schmalbandes für Downlink-Daten und Uplink-Daten aus. In einigen Ausführungsformen der einheitlichen Framestruktur wählt die Basisbandschaltung den Ankerkanal als den Kommunikationskanal aus. In einigen Ausführungsformen der einheitlichen Framestruktur wählt die Basisbandschaltung einen der mehreren Kanäle als den Kommunikationskanal gemäß dem DRS aus. In einigen Ausführungsformen der nicht einheitlichen Framestruktur wählt die Basisbandschaltung den ausgewählten Kanal aus der Vielzahl von Kanälen für das DRS als den Kommunikationskanal aus.
In Block 703 unterteilt die Basisbandschaltung einen Frame in jedem Kanal in mehrere Subframes. In einigen Ausführungsformen unterteilt die Basisbandschaltung einen Frame in jedem Ankerkanal in aufeinanderfolgende Downlink-Subframes und aufeinanderfolgende Uplink-Subframes. In einigen Ausführungsformen unterteilt die Basisbandschaltung einen Frame in jedem Ankerkanal in mehrere orthogonale Subframes.
In Block 704 steuert die Basisbandschaltung die HF-Schaltung, um das DRS über den Übertragungskanal an die UE 12 zu übertragen. In einigen Ausführungsformen der einheitlichen Framestruktur verwendet die HF-Schaltung den Ankerkanal als PRACH, den Msg3-PUSCH und/oder den PUCCH für die Uplink-Daten. In einigen Ausführungsformen der nicht vereinheitlichten Framestruktur verwendet die HF-Schaltung den ausgewählten Kanal aus der Vielzahl von Kanälen als NPDCCH, NPDSCH und/oder PUSCH zum Senden und Unicasting von Daten. In einigen Ausführungsformen bestimmt die Basisbandschaltung gemäß der Zellen-ID des RAN-Knotens 14 einen Subframe in dem Ankerkanal zum Starten des DRS. In einigen Ausführungsformen wählt die Basisbandschaltung zufällig einen der orthogonalen Subframes für das DRS aus, um die Wahrscheinlichkeit einer Kollision der DRS zu verringern.
8 veranschaulicht ein Beispiel eines Geräts 800, die für eine nicht lizenzierte Schmalbandübertragung betreibbar ist, um einen Internet-of-Things-Dienst (IoT-Dienst) zu unterstützen. Beispielsweise kann das Gerät 800 in einer Benutzerausrüstung (UE) oder einem Funkzugangsnetzknoten (RAN) eingeschlossen sein. In dieser Ausführungsform schließt das Gerät 800 eine Anwendungsschaltung 810, eine Basisbandschaltung 820, eine Hochfrequenz-Schaltung 830 (HF-Schaltung), eine Front-End-Modul-Schaltung 840 (FEM-Schaltung), eine oder mehrere Antennen 850 (nur eine ist dargestellt) und eine Energieverwaltungsschaltung (PMC) 860 ein. In einigen Ausführungsformen kann das Gerät 800 weniger Komponenten einschließen. Beispielsweise schleißt ein RAN-Knoten möglicherweise nicht die Anwendungsschaltung 810 ein und schließt stattdessen einen Prozessor/Steuerung zum Verarbeiten von Internet-Protokoll-Daten (IP-Daten), die von einem EPC-Netzwerk (Evolved Packet Core) empfangen wurden, ein. In anderen Ausführungsformen kann das Gerät 800 zusätzliche Komponenten einschließen, beispielsweise eine Speichervorrichtung, eine Anzeige, eine Kamera, einen Sensor oder eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle (E/A-Schnittstelle). In einigen Ausführungsformen können die oben genannten Komponenten mehr als eine Vorrichtung einschließen. Um beispielsweise eine Cloud-RAN-Architektur zu implementieren, können die oben genannten Schaltungen getrennt und in zwei oder mehr Geräten in der Cloud-RAN-Architektur eingeschlossen sein.
Die Anwendungsschaltung 810 kann einen oder mehrere Anwendungsprozessoren einschließen. Beispielsweise kann die Anwendungsschaltung 810 einen oder mehrere Einkern- oder Mehrkernprozessoren einschließen, ist aber nicht darauf beschränkt. Die Prozessoren können eine beliebige Kombination von Universalprozessoren und dedizierten Prozessoren (z. B. Grafikprozessoren, Anwendungsprozessoren usw.) einschließen. Die Prozessoren können mit einem Speicher-/Speichermodul gekoppelt sein oder dieses einschließen und können konfiguriert sein, um Anweisungen auszuführen, die in dem Speicher-/Speichermodul gespeichert sind, um zu ermöglichen, dass verschiedene Anwendungen oder Betriebssysteme auf dem Gerät 800 ausgeführt werden. In einigen Ausführungsformen können die Prozessoren der Anwendungsschaltung 810 von einem EPC-Netzwerk empfangene IP-Datenpakete verarbeiten.
In einigen Ausführungsformen kann die Basisbandschaltung 820 eine Kommunikation bereitstellen, die mit einer oder mehreren Funktechnologien kompatibel ist. Beispielsweise kann in einigen Ausführungsformen die Basisbandschaltung 820 die Kommunikation mit einem weiterentwickelten universellen terrestrischen Funkzugangsnetz (EUTRAN) oder anderen drahtlosen Metropolitan Area Networks (WMAN), einem drahtlosen Local Area Network (WLAN) oder einem drahtlosen Personal Area Network (WPAN) unterstützen. In einigen Ausführungsformen, in denen die Basisbandschaltung 820 so konfiguriert ist, dass sie Funkkommunikation unter Verwendung von mehr als einem drahtlosen Protokoll unterstützt, kann die Basisbandschaltung 820 als Multimode-Basisbandschaltung bezeichnet werden.
Die Basisbandschaltung 820 kann einen oder mehrere Einkern- oder Mehrkernprozessoren einschließen, ist aber nicht darauf beschränkt. Die Basisbandschaltung 820 kann einen oder mehrere Basisbandprozessoren oder eine Steuerlogik einschließen, um von der HF-Schaltung 830 empfangene Basisbandsignale zu verarbeiten und Basisbandsignale zu erzeugen, die an die HF-Schaltung 830 gesendet werden sollen. Die Basisbandschaltung 820 kann eine Schnittstelle zu der Anwendungsschaltung 810 zur Erzeugung und Verarbeitung der Basisbandsignale und zur Steuerung der Operationen der HF-Schaltung 830 bilden und mit dieser kommunizieren.
In einigen Ausführungsformen kann die Basisbandschaltung 820 einen Basisbandprozessor der dritten Generation (3G) (3G BBP) 821, einen Basisbandprozessor der vierten Generation (4G) (4G BBP) 822, einen Basisbandprozessor der fünften Generation (5G) (5G BBP) 823 und andere Basisbandprozessoren 824 für andere bestehende Generationen, Generationen in Entwicklung oder in der Zukunft zu entwickelnde (z. B. zweite Generation (2G), sechste Generation (6G) usw.) einschließen. Die Basisbandprozessoren 821-824 der Basisbandschaltung 820 sind konfiguriert, um verschiedene Funksteuerungsfunktionen zu handhaben, die eine Kommunikation mit einem oder mehreren Funknetzwerken über die HF-Schaltung 830 ermöglichen. In anderen Ausführungsformen kann die Basisbandschaltung 820 ferner eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 825 und einen Speicher 826 einschließen, und einige oder alle Funktionen (z. B. die Funksteuerungsfunktionen) der Basisbandprozessoren 821-824 können als Softwaremodule implementiert sein, die in dem Speicher 826 gespeichert sind und von der CPU 825 ausgeführt werden, um die Funktionen auszuführen. Die Funksteuerungsfunktionen der Basisbandprozessoren 821-824 können Signalmodulation/Demodulation, Codierung/Decodierung, Hochfrequenzverschiebung usw. einschließen, sind aber nicht darauf beschränkt. In einigen Ausführungsformen schließen die Signalmodulation/Demodulation eine Fast-Fourier-Transformation (FFT), eine Vorcodierung oder eine Konstellationsabbildung/- demodulation ein. In einigen Ausführungsformen schließen das Codieren/Decodieren das Codieren/Decodieren von Faltung, Schwanzbiss-Faltung, Turbo, Viterbi oder Low Density Parity Check (LDPC) ein. Ausführungsformen der Signalmodulation/Demodulation und der Codierung/Decodierung sind nicht auf diese Beispiele beschränkt und können andere geeignete Operationen in anderen Ausführungsformen einschließen. In einigen Ausführungsformen kann die Basisbandschaltung 820 ferner einen digitalen Audiosignalprozessor (DSP) 827 zur Komprimierung/Dekomprimierung und Echokompensation einschließen.
In einigen Ausführungsformen können die Komponenten der Basisbandschaltung 820 als ein einzelner Chip oder ein einzelner Chipsatz integriert sein oder können auf einer einzelnen Leiterplatte angeordnet sein. In einigen Ausführungsformen können einige oder alle Bestandteile der Basisbandschaltung 820 und der Anwendungsschaltung 810 beispielsweise als ein System-on-Chip (SoC) integriert sein.
Die HF-Schaltung 830 ist konfiguriert, um die Kommunikation mit drahtlosen Netzwerken unter Verwendung von modulierter elektromagnetischer Strahlung durch ein nicht festes Medium zu ermöglichen. In verschiedenen Ausführungsformen kann die HF-Schaltung 830 Schalter, Filter, Verstärker usw. einschließen, um die Kommunikation mit dem drahtlosen Netzwerk zu erleichtern. Die HF-Schaltung 830 kann einen Empfangssignalpfad einschließen, der eine Schaltung zum Abwärtswandeln von der FEM-Schaltung 840 empfangenen HF-Signalen und zum Liefern der Basisbandsignale an die Basisbandschaltung 820 enthält. Die HF-Schaltung 830 kann ferner einen Sendesignalpfad einschließen, der eine Schaltung zum Aufwärtswandeln der von der Basisbandschaltung 820 bereitgestellten Basisbandsignale und zum Liefern von HF-Ausgangssignalen an die FEM-Schaltung 840 zur Übertragung enthält.
In einigen Ausführungsformen kann der Empfangssignalpfad der HF-Schaltung 830 eine Mischerschaltung 831, eine Verstärkerschaltung 832 und eine Filterschaltung 833 einschließen. In einigen Ausführungsformen kann der Sendesignalpfad der HF-Schaltung 830 eine Filterschaltung 833 und eine Mischerschaltung 831 einschließen. Die HF-Schaltung 830 kann auch eine Synthesizer-Schaltung 834 zum Synthetisieren einer Frequenz zur Verwendung durch die Mischerschaltung 831 des Empfangssignalpfads und/oder des Sendesignalpfads einschließen.
Für den Empfangssignalpfad kann in einigen Ausführungsformen die Mischerschaltung 831 konfiguriert sein, um von der FEM-Schaltung 840 empfangene HF-Signale auf der Grundlage der von der Synthesizerschaltung 834 bereitgestellten synthetisierten Frequenz herunter zu wandeln. Die Verstärkerschaltung 832 kann konfiguriert sein, um die heruntergewandelten Signale zu verstärken. Die Filterschaltung 833 kann ein Tiefpassfilter (LPF) oder ein Bandpassfilter (BPF) sein, die konfiguriert sind, um unerwünschte Signale aus den heruntergewandelten Signalen zu entfernen, um Ausgangsbasisbandsignale zu erzeugen. Die ausgegebenen Basisbandsignale können zur weiteren Verarbeitung an die Basisbandschaltung 820 geliefert werden. In einigen Ausführungsformen können die Ausgangsbasisbandsignale Nullfrequenzbasisbandsignale sein, obwohl dies keine Anforderung ist. In einigen Ausführungsformen kann die Mischerschaltung 831 des Empfangssignalpfads passive Mischer einschließen, obwohl der Umfang der Ausführungsformen in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist.
Was den Sendesignalpfad betrifft, kann in einigen Ausführungsformen die Mischerschaltung 831 so konfiguriert sein, dass sie Eingangsbasisbandsignale auf der Grundlage der von der Synthesizerschaltung 834 bereitgestellten synthetisierten Frequenz aufwärts konvertiert, um die HF-Ausgangssignale für die FEM-Schaltung 840 zu erzeugen. Die eingegebenen Basisbandsignale können von der Basisbandschaltung 820 bereitgestellt und von der Filterschaltung 833 gefiltert werden.
In einigen Ausführungsformen können die Mischerschaltung 831 des Empfangssignalpfads und die Mischerschaltung 831 des Sendesignalpfads zwei oder mehr Mischer einschließen und zur Quadratur-Abwärtsumsetzung in dem Empfangssignalpfad und zur Quadratur-Aufwärtsumsetzung in dem Sendesignalpfad angeordnet sein. In einigen Ausführungsformen können die Mischerschaltung 831 des Empfangssignalpfads und die Mischerschaltung 831 des Sendesignalpfads zwei oder mehr Mischer einschließen und zur Bildunterdrückung (z. B. Hartley-Bildunterdrückung) eingerichtet sein. In einigen Ausführungsformen können die Mischerschaltung 831 des Empfangssignalpfads und die Mischerschaltung 831 des Sendesignalpfads für eine direkte Abwärtsumsetzung bzw. eine direkte Aufwärtsumsetzung ausgelegt sein. In einigen Ausführungsformen können die Mischerschaltung 831 des Empfangssignalpfads und die Mischerschaltung 831 des Sendesignalpfads für einen Super-Heterodyne-Betrieb konfiguriert sein.
In einigen Ausführungsformen können die Ausgangsbasisbandsignale und die Eingangsbasisbandsignale analoge Basisbandsignale sein, obwohl der Umfang der Ausführungsformen in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist. In alternativen Ausführungsformen können die Ausgangsbasisbandsignale und die Eingangsbasisbandsignale digitale Basisbandsignale sein. In solchen alternativen Ausführungsformen kann die HF-Schaltung 830 ferner eine Analog-Digital-Wandler (ADC) -Schaltung und eine Digital-Analog-Wandler (DAC) -Schaltung einschließen, und die Basisbandschaltung 820 kann eine digitale Basisbandschnittstelle einschließen, um mit der HF Schaltung 830 zu kommunizieren.
In einigen Dual-Mode-Ausführungsformen kann eine separate Funk-IC-Schaltung zum Verarbeiten von Signalen für jedes Spektrum vorgesehen sein, obwohl der Umfang der Ausführungsformen in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist.
In einigen Ausführungsformen kann die Synthesizer-Schaltung 834 ein Fractional-N-Synthesizer oder ein Fractional-N/N+1-Synthesizer sein, obwohl der Umfang der Ausführungsformen in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist, da andere Arten von Frequenzsynthesizem geeignet sein können. Beispielsweise kann die Synthesizer-Schaltung 834 in anderen Ausführungsformen ein Delta-Sigma-Synthesizer, ein Frequenzvervielfacher oder ein Synthesizer sein, der einen Phasenregelkreis mit einem Frequenzteiler umfasst.
Die Synthesizerschaltung 834 kann konfiguriert sein, um eine Ausgangsfrequenz zur Verwendung durch die Mischerschaltung 831 der HF-Schaltung 830 basierend auf einem Frequenzeingang und einem Teilersteuereingang zu synthetisieren. In einigen Ausführungsformen kann der Frequenzeingang von einem spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) bereitgestellt werden, obwohl dies nicht erforderlich ist. In einigen Ausführungsformen kann der Teilersteuereingang in Abhängigkeit von der gewünschten Ausgangsfrequenz entweder von der Basisbandschaltung 820 oder der Anwendungsschaltung 810 bereitgestellt werden. In einigen Ausführungsformen kann die Teilersteuereingang (z. B. N) gemäß einer Nachschlagetabelle basierend auf einem von der Anwendungsschaltung 810 angezeigten Kanal bestimmt werden.
Die Synthesizer-Schaltung 834 der HF-Schaltung 830 kann einen Teiler, eine Verzögerungsregelschleife (DLL), einen Multiplexer und einen Phasenakkumulator enthalten. In einigen Ausführungsformen kann der Teiler ein Dualmodulteiler (DMD) sein, und der Phasenakkumulator kann ein digitaler Phasenakkumulator (DPA) sein. In einigen Ausführungsformen kann der DMD konfiguriert sein, um ein Eingangssignal entweder durch N oder N+1 zu teilen (z. B. basierend auf einer Ausführung), um ein gebrochenes Teilungsverhältnis bereitzustellen. In einigen Ausführungsformen kann die DLL einen Satz von kaskadierten abstimmbaren Verzögerungselementen, einen Phasendetektor, eine Ladungspumpe und ein D-FlipFlop enthalten. In diesen Ausführungsformen können die Verzögerungselemente so konfiguriert sein, dass sie eine VCO-Periode in Nd gleiche Phasenpakete aufteilen, wobei Nd eine Anzahl der Verzögerungselemente in der Verzögerungsleitung ist. Auf diese Weise liefert die DLL eine negative Rückkopplung, um sicherzustellen, dass die Gesamtverzögerung durch die Verzögerungsleitung einen VCO-Zyklus beträgt.
In einigen Ausführungsformen kann die Synthesizer-Schaltung 834 konfiguriert sein, um eine Trägerfrequenz als die Ausgangsfrequenz zu erzeugen, während in anderen Ausführungsformen die Ausgangsfrequenz ein Vielfaches der Trägerfrequenz (z. B. zweimal die Trägerfrequenz, viermal die Trägerfrequenz) sein kann und in Verbindung mit einem Quadraturgenerator und einer Teilerschaltung verwendet wird, um mehrere Signale mit der Trägerfrequenz mit mehreren unterschiedlichen Phasen in Bezug zueinander zu erzeugen. In einigen Ausführungsformen kann die Ausgangsfrequenz eine LO-Frequenz (fLO) sein. In einigen Ausführungsformen kann die HF-Schaltung 830 einen IQ/Polar-Wandler enthalten.
Die FEM-Schaltung 840 kann einen Empfangssignalpfad enthalten, der eine Schaltung einschließt, die konfiguriert ist, um mit von der einen oder den mehreren Antennen 850 empfangenen HF-Signalen zu arbeiten, die empfangenen HF-Signale zu verstärken und der HF-Schaltung 830 verstärkte Versionen der empfangenen HF-Signale zur weiteren Verarbeitung bereitzustellen. Die FEM-Schaltung 840 kann ferner einen Sendesignalpfad einschließen, der eine Schaltung einschließt, die zum Verstärken von Signalen konfiguriert ist, die von der HF-Schaltung 830 zur Übertragung durch eine oder mehrere der einen oder mehreren Antennen 850 bereitgestellt werden. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Verstärkung durch den Sende- oder Empfangssignalpfad ausschließlich in der HF-Schaltung 830, ausschließlich in der FEM-Schaltung 840 oder sowohl in der HF-Schaltung 830 als auch in der FEM-Schaltung 840 erfolgen.
In einigen Ausführungsformen kann die FEM-Schaltung 840 einen TX/RX-Schalter einschließen, um zwischen Sendemodusbetrieb und Empfangsmodusbetrieb umzuschalten. Der Empfangssignalpfad der FEM-Schaltung 840 kann einen rauscharmen Verstärker (LNA) einschließen, um die empfangenen HF-Signale zu verstärken und die verstärkten Versionen der empfangenen HF-Signale als eine Ausgabe bereitzustellen (z. B. an die HF-Schaltung 830). Der Sendesignalpfad der FEM-Schaltung 840 kann einen Leistungsverstärker (PA) zum Verstärken von HF-Eingangssignalen (z. B. von der HF-Schaltung 830 bereitgestellt) und ein oder mehrere Filter zum Erzeugen von HF-Signalen für die nachfolgende Übertragung einschließen (z. B. durch eine oder mehrere der einen oder mehreren Antennen 850).
In einigen Ausführungsformen ist die PMC 860 konfiguriert, um die an die Basisbandschaltung 820 gelieferte Leistung zu verwalten. Insbesondere kann die PMC 860 die Auswahl der Stromquelle, die Spannungsskalierung, das Laden der Batterie oder die DC-DC-Wandlung steuern. Die PMC 860 kann häufig in dem Gerät 800 enthalten sein, wenn das Gerät 800 durch eine Batterie mit Strom versorgt werden kann. Wenn beispielsweise das Gerät 800 in einer UE enthalten ist, enthält sie im Allgemeinen die PMC 860. Die PMC 860 kann die Energieumwandlungseffizienz erhöhen, während sie die gewünschte Implementierungsgröße und Wärmeableitungseigenschaften bereitstellt.
Während 8 zeigt, dass die PMC 860 nur mit der Basisbandschaltung 820 gekoppelt ist, kann in anderen Ausführungsformen die PMC 860 zusätzlich oder alternativ gekoppelt sein mit beispielsweise Anwendungsschaltung 810, HF-Schaltung 830 oder FEM 840, ohne darauf beschränkt zu sein, und ähnliche Energieverwaltungsoperationen für andere Komponenten durchführen.
In einigen Ausführungsformen kann die PMC 860 verschiedene Energiesparmechanismen des Geräts 800 steuern oder auf andere Weise Teil davon sein. Wenn sich das Gerät 800 beispielsweise in einem RRC_Connected-Zustand befindet, in dem es noch mit dem RAN-Knoten 14 verbunden ist, da es erwartet, dass es in Kürze Verkehr empfängt, kann es nach einer Zeit der Inaktivität in einen als Discontinuous Reception Mode (DRX) bekannten Zustand eintreten. Während dieses Zustands kann das Gerät 800 für kurze Zeitintervalle abschalten und somit Energie sparen.
Wenn über einen längeren Zeitraum keine Datenverkehrsaktivität vorliegt, kann das Gerät 800 in einen RRC-Idle-Zustand eintreten, in dem es sich vom Netzwerk trennt und keine Operationen wie Kanalqualitätsrückmeldung, Übergabe usw. ausführt. Das Gerät 800 geht in einen Zustand mit sehr geringem Stromverbrauch über und führt ein Paging durch, bei dem es periodisch aufwacht, um das Netzwerk abzuhören, und dann wieder herunterfährt. Das Gerät 800 kann in diesem Zustand keine Daten empfangen. Um Daten zu empfangen, muss das Gerät 800 in den RRC Connected-Zustand zurückkehren.
Ein zusätzlicher Energiesparmodus kann es ermöglichen, dass eine Vorrichtung oder ein Gerät für längere Zeiträume als ein Paging-Intervall (von Sekunden bis zu einigen Stunden) nicht für das Netzwerk verfügbar ist. Während dieser Zeit ist die Vorrichtung oder das Gerät für das Netzwerk völlig unerreichbar und kann sich vollständig ausschalten. Während dieser Zeit gesendete Daten verursachen eine große Verzögerung und es wird angenommen, dass die Verzögerung akzeptabel ist.
Prozessoren der Anwendungsschaltung 810 und Prozessoren der Basisbandschaltung 820 können verwendet werden, um Elemente einer oder mehrerer Instanzen eines Protokollstapels auszuführen. Zum Beispiel können Prozessoren der Basisbandschaltung 820 allein oder in Kombination verwendet werden, um die Schicht 3-, Schicht 2- oder Schicht 1-Funktionalität auszuführen, während Prozessoren der Anwendungsschaltung 810 von diesen Schichten empfangene Daten (z. B. Paketdaten) verwenden und weiterhin die Schicht 4-Funktionalität ausführen können (z. B. Übertragungskommunikationsprotokoll- (TCP) und Benutzerdatagrammprotokoll- (UDP) Schichten). Wie hierin erwähnt, kann die Schicht 3 eine Funkressourcensteuerungsschicht (RRC-Schicht) umfassen, die nachstehend ausführlicher beschrieben wird. Wie hierin erwähnt, kann die Schicht 2 eine MAC-Schicht (Medium Access Control), eine RLC-Schicht (Radio Link Control) und eine PDCP-Schicht (Packet Data Convergence Protocol) umfassen, die nachstehend ausführlicher beschrieben werden. Wie hierin erwähnt, kann die Schicht 1 eine physikalische Schicht (PHY-Schicht) eines UE/RAN-Knotens umfassen, die nachstehend ausführlicher beschrieben wird.
9 zeigt beispielhafte Schnittstellen einer Basisbandschaltung gemäß einigen Ausführungsformen. Wie oben diskutiert, enthält die Basisbandschaltung 820 von 8 verschiedene Prozessoren (d.h. Die Basisbandprozessoren 821-824 und die CPU 825) und den von den Prozessoren verwendeten Speicher 826. Jeder der Prozessoren 821-825 kann eine interne Speicherschnittstelle (MEM I/F) 8201-8205 einschließen, die kommunikativ mit dem Speicher 826 gekoppelt ist, um Daten zum/vom Speicher 826 zu senden/empfangen.
Die Basisbandschaltung 820 kann ferner eine oder mehrere Schnittstellen zum kommunikativen Koppeln mit anderen Schaltungen/Vorrichtungen einschließen. Die eine oder mehreren Schnittstellen schließen beispielsweise eine Speicherschnittstelle (MEM I/F) 8206 (z. B. eine Schnittstelle zum Senden/Empfangen von Daten zu/von einem Speicher außerhalb der Basisbandschaltung 820), eine Anwendungsschaltungsschnittstelle (APP I/F) 8207 (z. B. eine Schnittstelle zum Senden/Empfangen von Daten zu/von der Anwendungsschaltungsanordnung 810 von 8), eine HF-Schaltkreisschnittstelle (HF I/F) 8208 (z. B. eine Schnittstelle zum Senden/Empfangen von Daten zu/von dem HF-Schaltkreis 830 von 8), eine drahtlose Hardware-Konnektivitätsschnittstelle (W-HW I/F) 8209 (z. B. eine Schnittstelle zum Senden/Empfangen von Daten zu/von Nahfeldkommunikationskomponenten (NFC), Bluetooth®-Komponenten (z. B. Bluetooth® Low Energy), Wi-Fi®-Komponenten und/oder andere Kommunikationskomponenten) und eine Energieverwaltungsschnittstelle (PM I/F) 8210 (z. B. eine Schnittstelle zum Senden/Empfangen von Energie oder Steuersignalen zu/von der PMC 860 von 8) ein.
10 veranschaulicht eine Architektur eines Systems 1000 eines Netzwerks gemäß einigen Ausführungsformen dieser Offenbarung. Es ist gezeigt, dass das System 1000 eine Benutzerausrüstung (UE) 1001 und eine UE 1002 umfasst. Die UEs 1001 und 1002 sind als Smartphones dargestellt (z. B. tragbare Touchscreen-Mobilcomputer, die mit einem oder mehreren Mobilfunknetzen verbunden werden können), können jedoch auch beliebige mobile oder nicht mobile Computer wie z. B. Personal Data Assistants (PDAs), Pager, Laptops, Desktop-Computer, drahtlose Handsets oder beliebige Computergeräte, einschließlich einer drahtlosen Kommunikationsschnittstelle einschließen.
In einigen Ausführungsformen kann mindestens eine der UEs 1001 und 1002 ein Internet -of-Things-UE (IoT) sein, das eine Netzwerkzugriffsschicht einschließen kann, die für IoT-Anwendungen mit geringem Stromverbrauch unter Verwendung kurzlebiger UE-Verbindungen ausgelegt ist. Ein IoT-UE kann Technologien wie Machine-to-Machine (M2M) oder Machine-Type-Communications (MTC) zum Datenaustausch mit einem MTC-Server oder -Vorrichtung über ein öffentliches Mobilfunknetz (PLMN), Proximity-Based-Service- (ProSe) oder Deviceto-Device-Kommunikation (D2D), Sensornetzwerke oder IoT-Netzwerke verwenden. Der M2M- oder MTC-Datenaustausch kann ein maschineninitiierter Datenaustausch sein. Ein IoT-Netzwerk beschreibt die Verbindung von IoT-UEs, zu denen eindeutig identifizierbare eingebettete Computergeräte (innerhalb der Internetinfrastruktur) gehören können, mit kurzlebigen Verbindungen. Die IoT-UE kann Hintergrundanwendungen (z. B. Keep-Alive-Nachrichten, Statusaktualisierungen usw.) ausführen, um die Verbindungen des IoT-Netzwerks zu erleichtern.
Die UEs 1001 und 1002 können konfiguriert sein, um eine Verbindung beispielsweise kommunikativ mit einem Funkzugangsnetz (RAN) 1010 herzustellen. Das RAN 1010 kann zum Beispiel ein terrestrisches Funkzugangsnetz (E-UTRAN) eines weiterentwickelten universellen Mobilfunksystems (UMTS), ein NextGen-RAN (NG-RAN) oder eine andere Art von RAN sein. Die UEs 1001 und 1002 verwenden die Verbindungen 1003 bzw. 1004. Jede der Verbindungen 1003 und 1004 schließt eine physikalische Kommunikationsschnittstelle oder -schicht (nachstehend ausführlicher erörtert) ein. In dieser Ausführungsform sind die Verbindungen 1003 und 1004 als eine Luftschnittstelle dargestellt, um eine kommunikative Kopplung zu ermöglichen, und können mit zellularen Kommunikationsprotokollen, wie einem Global System for Mobile Communications-Protokoll (GSM), einem CDMA-Netzwerkprotokoll (Code-Division Multiple Access), einem PTT-Protokoll (Push-to-Talk), einem POC-Protokoll (PTT over Cellular), einem UMTS-Protokoll (Universal Mobile Telecommunications System), einem 3GPP Long Term Evolution-Protokoll (LTE), einem Protokoll der fünften Generation (5G), einem New Radio-Protokoll (NR) und dergleichen konsistent sein.
In dieser Ausführungsform können die UEs 1001 und 1002 ferner Kommunikationsdaten direkt über eine ProSe-Schnittstelle 1005 austauschen. Die ProSe-Schnittstelle 1005 kann alternativ als Nebenverbindungsschnittstelle mit einem oder mehreren logischen Kanälen bezeichnet werden. Der eine oder die mehreren logischen Kanäle umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, einen Physical Sidelink Control Channel (PSCCH), einen Physical Sidelink Shared Channel (PSSCH), einen Physical Sidelink Discovery Channel (PSDCH) und einen Physical Sidelink Broadcast Channel (PSBCH).
Die UE 1002 ist so konfiguriert, dass sie über die Verbindung 1007 auf einen Zugangspunkt (Access Point, AP) 1006 zugreift. Die Verbindung 1007 kann eine lokale drahtlose Verbindung einschließen, beispielsweise eine Verbindung, die mit einem beliebigen IEEE 802.11-Protokoll konsistent ist, wobei der AP 1006 einen Wireless Fidelity-Router (WiFi®) einschließen kann. In diesem Beispiel ist gezeigt, dass der AP 1006 mit dem Internet verbunden ist, ohne eine Verbindung mit einem Kernnetz 1020 des drahtlosen Systems 1000 herzustellen (nachstehend ausführlicher beschrieben).
Das RAN 1010 kann einen oder mehrere Zugangsknoten einschließen, die die Verbindungen 1003 und 1004 ermöglichen. Diese Zugangspunktknoten (ANs) können als Basisstationen (BSs), NodeBs, evolved NodeBs (eNBs), next Generation NodeBs (gNBs), RAN-Knoten usw. bezeichnet werden und können Bodenstationen (z. B. terrestrische Zugangspunkte) oder Satellitenstationen, die eine Abdeckung innerhalb eines geografischen Gebiets (z. B. einer Zelle) bereitstellen einschließen. In einigen Ausführungsformen kann das RAN 1010 einen oder mehrere RAN-Knoten zum Bereitstellen von Makrozellen einschließen, z. B. einen Makro-RAN-Knoten 1011, und einen oder mehrere RAN-Knoten zum Bereitstellen von Femtozellen oder Picozellen (z. B. Zellen mit kleineren Abdeckungsbereichen, geringerer Benutzerkapazität oder höherer Bandbreite im Vergleich zu Makrozellen), z. B. RAN-Knoten 1012 mit niedriger Leistung (LP).
Jeder der RAN-Knoten 1011 und 1012 kann das Luftschnittstellenprotokoll beenden und kann der erste Kontaktpunkt für die UEs 1001 und 1002 sein. In einigen Ausführungsformen kann jeder der RAN-Knoten 1011 und 1012 verschiedene logische Funktionen für das RAN 1010 erfüllen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Funknetzwerk-Controller-Funktionen (RNC), wie z. B. Funkträgerverwaltung, dynamische Uplink- und Downlink-Funkressourcenverwaltung und Datenpaketplanung und Mobilitätsmanagement.
Gemäß einigen Ausführungsformen können die UEs 1001 und 1002 konfiguriert sein, um unter Verwendung von OFDM-Kommunikationssignalen (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) miteinander oder mit einem der RAN-Knoten 1011 und 1012 über einen Mehrträger-Kommunikationskanal gemäß verschiedenen Kommunikationstechniken zu kommunizieren, wie, ohne darauf beschränkt zu sein, einer OFDMA-Kommunikationstechnik (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) (z. B. für Downlink-Kommunikation) oder einer SC-FDMA-Kommunikationstechnik (Single Carrier Frequency Division Multiple Access) (z. B. für Uplink- und ProSe- oder Sidelink-Kommunikation). Es wird angemerkt, dass der Umfang der Ausführungsformen in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist. Die OFDM-Signale können mehrere orthogonale Hilfsträgern einschließen.
In einigen Ausführungsformen kann ein Downlink-Ressourcenraster für Downlink-Übertragungen von einem der RAN-Knoten 1011 und 1012 zu den UEs 1001 und 1002 verwendet werden, während Uplink-Übertragungen ähnliche Techniken verwenden können. Das Raster kann ein Zeit-Frequenz-Raster sein, das als Ressourcenraster oder Zeit-Frequenz-Ressourcenraster bezeichnet wird und die physische Ressource im Downlink in jedem Slot darstellt. Eine solche Zeit-Frequenz-Ebenendarstellung ist eine gängige Praxis für OFDM-Systeme, wodurch sie für die Zuweisung von Funkressourcen intuitiv ist. Jede Spalte und jede Zeile des Ressourcenrasters entspricht einem OFDM-Symbol bzw. einem OFDM-Hilfsträger. Die Dauer des Ressourcenrasters im Zeitbereich entspricht einem Slot in einem Funk-Frame. Die kleinste Zeit-Frequenz-Einheit in einem Ressourcenraster wird als Ressourcenelement bezeichnet. Jedes Ressourcenraster enthält eine Reihe von Ressourcenblöcken, die die Zuordnung bestimmter physischer Kanäle zu Ressourcenelementen beschreiben. Jeder Ressourcenblock schließt eine Sammlung von Ressourcenelementen ein; in der Frequenzdomäne kann dies die kleinste Menge an Ressourcen darstellen, die derzeit zugewiesen werden kann. Es gibt verschiedene physikalische Downlink-Kanäle, die unter Verwendung solcher Ressourcenblöcke übertragen werden.
Der PDSCH kann Benutzerdaten und eine Signalisierung einer höheren Schicht an die UEs 1001 und 1002 übertragen. Der PDCCH kann unter anderem Informationen über das Transportformat und die Ressourcenzuweisungen in Bezug auf den PDSCH enthalten. Der PDCCH kann auch die UEs 1001 und 1002 über das Transportformat, die Ressourcenzuweisung und die H-ARQ-Informationen (Hybrid Automatic Repeat Request) in Bezug auf den gemeinsam genutzten Uplink-Kanal informieren. Typischerweise kann ein Downlink-Scheduling (Zuweisen von Steuerungs- und gemeinsam genutzten Kanalressourcenblöcken zu einer UE innerhalb einer Zelle) an jedem der RAN-Knoten 1011 und 1012 auf der Grundlage von Kanalqualitätsinformationen durchgeführt werden, die von einer der UEs 1001 und 1002 zurückgespeist werden. Die Downlink-Ressourcenzuweisungsinformationen können auf dem PDCCH gesendet werden, der für jede der UEs 1001 und 1002 verwendet (z. B. zugewiesen) wird.
Der PDCCH kann Steuerkanalelemente (CCEs) verwenden, um die Steuerinformationen zu übermitteln. Vor dem Abbilden auf Ressourcenelemente können PDCCH-Symbole mit komplexem Wert zuerst in Quadruplets organisiert werden, die dann unter Verwendung eines Subblock-Interleavers zur Ratenanpassung permutiert werden können. Jeder PDCCH kann unter Verwendung einer oder mehrerer dieser CCEs übertragen werden, wobei jedes CCE neun Sätzen von vier physikalischen Ressourcenelementen entsprechen kann, die als Ressourcenelementgruppen (REGs) bekannt sind. Jeder REG können vier Quadrature Phase Shift Keying-Symbole (QPSK) zugeordnet werden. Der PDCCH kann abhängig von der Größe der Downlink-Steuerinformationen (DCI) und der Kanalbedingung unter Verwendung eines oder mehrerer CCEs übertragen werden. Es können vier oder mehr unterschiedliche PDCCH-Formate in LTE mit unterschiedlicher Anzahl von CCEs definiert sein (z. B. Aggregationsebene, L=1, 2, 4 oder 8).
Einige Ausführungsformen können Konzepte zur Ressourcenzuweisung für Steuerkanalinformationen verwenden, die eine Erweiterung der oben beschriebenen Konzepte sind. Beispielsweise können einige Ausführungsformen einen Enhanced Physical Downlink Control Channel (EPDCCH) verwenden, der PDSCH-Ressourcen zur Steuerinformationsübertragung verwendet. Der EPDCCH kann unter Verwendung eines oder mehrerer erweiterter Steuerkanalelemente (ECCEs) übertragen werden. Ähnlich wie oben kann jedes ECCE neun Sätzen von vier physikalischen Ressourcenelementen entsprechen, die als Enhanced Resource Element Groups (EREGs) bekannt sind. In einigen Situationen kann eines der ECCEs eine andere Anzahl von EREGs aufweisen.
Es ist gezeigt, dass das RAN 1010 über eine S1-Schnittstelle 1013 mit dem Kernnetz (CN) 1020 kommunikativ gekoppelt ist. In einigen Ausführungsformen kann das CN 1020 ein EPC-Netzwerk (Evolved Packet Core), ein NPC-Netzwerk (NextGen Packet Core) oder eine andere Art von CN sein. In dieser Ausführungsform ist die S1-Schnittstelle 1013 in zwei Teile aufgeteilt, einschließlich einer S1-U-Schnittstelle 1014 und einer S1-Mobility Management Entity-Schnittstelle (MME) 1015. Die S1-U-Schnittstelle 1014 überträgt Verkehrsdaten zwischen den RAN-Knoten 1011 und 1012 und einem bedienenden Gateway (S-GW) 1022. Die S1-MME-Schnittstelle 1015 ist eine Signalisierungsschnittstelle zwischen den RAN-Knoten 1011 und 1012 und den MMEs 1021.
In dieser Ausführungsform schließt der CN 1020 die MMEs 1021, das S-GW 1022, ein Paketdatennetz (PDN) -Gateway (P-GW) 1023 und einen Home Subscriber Server (HSS) 1024 ein. Die MMEs 1021 können in ihrer Funktion der Steuerebene von GPRS-Unterstützungsknoten (SGSN) (Legacy Serving General Packet Radio Service) ähnlich sein. Die MMEs 1021 können Mobilitätsaspekte beim Zugriff wie Gateway-Auswahl und Verwaltung von Verfolgungsbereichslisten verwalten. Der HSS 1024 kann eine Datenbank für Netzwerkbenutzer einschließen, einschließlich abonnementbezogener Informationen, um die Abwicklung von Kommunikationssitzungen durch die Netzwerkentitäten zu unterstützen. Der CN 1020 kann einen oder mehrere HSS 1024 einschließen, abhängig von der Anzahl der Mobilfunkteilnehmer, der Kapazität der Ausrüstung, der Organisation des Netzwerks usw. Beispielsweise kann der HSS 1024 Unterstützung für Routing/Roaming, Authentifizierung, Autorisierung, Namens/Adressierungsauflösung, Standortabhängigkeiten usw. bereitstellen.
Das S-GW 1022 beendet die S1-Schnittstelle 1013 in Richtung des RAN 1010 und leitet Datenpakete zwischen dem RAN 1010 und dem CN 1020 weiter. Zusätzlich kann das S-GW 1022 ein lokaler Mobilitätsankerpunkt für Übergaben zwischen RAN-Knoten sein und kann auch einen Anker für Mobilität zwischen 3GPP bereitstellen. Weitere Aufgaben des S-GW 1022 können rechtmäßiges Abfangen, Erheben von Gebühren und die Durchsetzung bestimmter Richtlinien sein.
Das P-GW 1023 beendet eine SGi-Schnittstelle in Richtung eines PDN. Das P-GW 1023 leitet Datenpakete zwischen dem CN 1020 (z. B. dem EPC-Netzwerk) und externen Netzwerken wie einem Netzwerk mit einem Anwendungsserver 1030 (alternativ als Anwendungsfunktion (AF) bezeichnet) über eine Internet Protocol-Schnittstelle (IP) 1025 weiter. Im Allgemeinen kann der Anwendungsserver 1030 ein Element sein, das Anwendungen anbietet, die IP-Trägerressourcen mit dem Kernnetz 1020 verwenden (z. B. UMTS-Paketdienste-Domäne (PS), LTE-PS-Datendienste usw.). In dieser Ausführungsform ist gezeigt, dass das P-GW 1023 über die IP-Schnittstelle 1025 mit dem Anwendungsserver 1030 kommunikativ gekoppelt ist. Der Anwendungsserver 1030 kann auch konfiguriert sein, um einen oder mehrere Kommunikationsdienste (z. B. VoIP-Sitzungen (Voice over Internet Protocol), PTT-Sitzungen, Gruppenkommunikationssitzungen, soziale Netzwerkdienste usw.) für die UEs 1001 und 1002 über den CN 1020 zu unterstützen.
In einigen Ausführungsformen kann das P-GW 1023 ferner ein Knoten für die Durchsetzung von Richtlinien und die Erhebung von Gebührendaten sein. Der CN 1020 kann ferner ein Richtlinien- und Gebührensteuerelement (z. B. Policy and Charging Enforcement Function (PCRF) 1026) einschließen. In einem Nicht-Roaming-Szenario kann es eine einzelne PCRF im HPLMN (Home Public Land Mobile Network) geben, die der IP-CAN-Sitzung (Internet Protocol Connectivity Access Network) einer UE zugeordnet ist. In einem Roaming-Szenario mit lokalem Datenverkehrsausfall können zwei PCRFs mit der IP-CAN-Sitzung einer UE verknüpft sein: ein Home-PCRF (H-PCRF) innerhalb eines HPLMN und ein Visited-PCRF (V-PCRF) innerhalb eines Visited Public Land Mobile Network (VPLMN). Die PCRF 1026 kann über das P-GW 1023 kommunikativ mit dem Anwendungsserver 1030 gekoppelt sein. Der Anwendungsserver 1030 kann dem PCHF 1026 signalisieren, einen neuen Dienstfluss anzuzeigen und geeignete Dienstgüte- (QoS) und Gebührenparameter auszuwählen. Die PCRF 1026 kann diese Regel in eine Policy and Charging Enforcement Function (PCEF) (nicht gezeigt) mit einer geeigneten Verkehrsflussvorlage (TFT) und einer QoS-Identifizierungsklasse (QCI) einbringen, die die QoS und das Aufladen gemäß den Angaben des Anwendungsservers 1030 beginnt.
11 zeigt eine andere Architektur eines Systems 1100 eines Netzwerks gemäß einigen Ausführungsformen dieser Offenbarung. Es ist gezeigt, dass das System 1100 eine UE 1101, einen RAN-Knoten 1111, eine Benutzerebenenfunktion (UPF) 1102, ein Datennetz (DN) 1103 und ein 5G-Kernnetz (5GC) 1120 einschließt. In einigen Ausführungsformen kann die UE 1101 dieselbe oder ähnlich zu den UEs 1001 und 1002 sein, die zuvor unter Bezugnahme auf 10 diskutiert wurden, und der RAN-Knoten 1111 kann dasselbe oder ähnlich zu den RAN-Knoten 1011 und 1012 sein, die unter Bezugnahme auf 10 diskutiert wurden. Bei dem DN 1103 kann es sich beispielsweise um verschiedene Netzbetreiberdienste, Internetzugang oder Dienste von Drittanbietern handeln.
Der 5GC 1120 kann eine Authentifizierungsserverfunktion (AUSF) 1122, eine Kernzugriffs- und Mobilitätsverwaltungsfunktion (AMF) 1121, eine Session Management Function (SMF) 1124, eine Network Exposure Function (NEF) 1123, eine Policy Control Function (PCF) 1126, eine Network Function (NF) Repository Function (NHF) 1125, eine einheitliche Datenverwaltung (UDM) 1127 und eine Anwendungsfunktion (AF) 1128 einschließen. Der 5GC 1120 kann auch andere Elemente einschließen, die nicht gezeigt sind, wie beispielsweise eine strukturierte Datenspeichernetzwerkfunktion (SDSF), eine unstrukturierte Datenspeichernetzwerkfunktion (UDSF) und dergleichen.
Die UPF 1102 kann als Ankerpunkt für Intra-RAT- und Inter-RAT-Mobilität, als externer PDU-Verbindungspunkt (Protocol Data Unit) zum DN 1103 und als Verzweigungspunkt zur Unterstützung von Multi-Homed-PDU-Sitzungen fungieren. Die UPF 1102 kann auch verwendet werden, um eine Paket-Routing und -Forwarding durchzuführen, eine Paketinspektion durchzuführen, einen Teil der Richtlinienregeln auf Benutzerebene durchzusetzen, um Pakete rechtmäßig abzufangen (UP-Sammlung), Verkehrsnutzungsberichte zu verarbeiten und eine QoS-Behandlung für die Benutzerebene durchzuführen, um eine QoS-Behandlung für die Benutzerebene durchzuführen (z. B. Paketfilterung, Gating, Durchsetzung der UL/DL-Rate), um eine Uplink-Verkehrsüberprüfung durchzuführen (z. B. SDF-QoS-Flussabbildung), um eine Paketmarkierung auf Transportebene im Uplink und Downlink durchzuführen und um eine Downlink-Paketpufferung und eine Downlink-Datenbenachrichtigungsauslösung durchzuführen. Die UPF 1102 kann einen Uplink-Klassifizierer einschließen, um das Weiterleiten von Verkehrsflüssen an ein Datennetz zu unterstützen. Das DN 1103 kann den Anwendungsserver 1030 einschließen oder diesem ähnlich sein, der zuvor unter Bezugnahme auf 10 erörtert wurde.
Die AUSF 1122 kann Daten zur Authentifizierung der UE 1101 speichern, authentifizierungsbezogene Funktionalität handhaben und ein gemeinsames Authentifizierungs-Framework für verschiedene Zugriffstypen ermöglichen.
Die AMF 1121 kann für die Registrierungsverwaltung (z. B. für die Registrierung der UE 1101 usw.), die Verbindungsverwaltung, die Erreichbarkeitsverwaltung, die Mobilitätsverwaltung, das rechtmäßige Abfangen von AMF-bezogenen Ereignissen sowie die Zugriffsauthentifizierung und -autorisierung verantwortlich sein. Die AMF 1121 kann einen Transport für Kurznachrichtendienstnachrichten (SMS) zwischen der UE 1101 und der SMF 1124 bereitstellen und als transparenter Proxy zum Weiterleiten von SMS-Nachrichten fungieren. Die AMF 1121 kann auch einen Transport für SMS-Nachrichten zwischen der UE 1101 und einer SMS-Funktion (SMSF) (nicht gezeigt) bereitstellen. Die AMF 1121 kann als Sicherheitsankerfunktion (Security Anchor Function, SEA) fungieren, die eine Interaktion mit der AUSF 1122 und der UE 1101 umfassen kann und zum Empfangen eines Zwischenschlüssels verwendet werden kann, der als Ergebnis eines Authentifizierungsprozesses für die UE 1101 eingerichtet wurde. In einem Fall, in dem eine USIM-basierte Authentifizierung verwendet wird, kann die AMF 1121 das Sicherheitsmaterial von der AUSF 1122 abrufen. Die AMF 1121 kann auch eine Sicherheitskontextverwaltungsfunktion (Security Context Management, SCM) einschließen, die einen Schlüssel von der SEA empfängt und den Schlüssel von der SEA verwendet, um zugangsnetzwerkspezifische Schlüssel abzuleiten. Darüber hinaus kann die AMF 1121 ein Abschlusspunkt der RAN-CP-Schnittstelle (N2-Referenzpunkt) oder ein Abschlusspunkt der NAS-Signalisierung (N1) sein und zur Durchführung der NAS-Verschlüsselung und des Integritätsschutzes verwendet werden.
Die AMF 1121 kann auch NAS-Signalisierung mit der UE 1101 über eine N3-Schnittstelle (IWF) unterstützen. Die N3IWF-Schnittstelle kann verwendet werden, um den Zugriff auf nicht vertrauenswürdige Entitäten zu ermöglichen. Die N3IWF-Schnittstelle kann ein Abschlusspunkt für die N2- und N3- Schnittstellen für die Steuerebene bzw. die Benutzerebene sein und kann als solche verwendet werden, um die N2-Signalisierung von der SMF 1124 und der AMF 1121 für PDU-Sitzungen und QoS zu verarbeiten, um die N3-Benutzerebenenpakete im Uplink Aufwärtsstrecke zu kennzeichnen, um Pakete für das IPSec- und N3-Tunneling zu kapseln/zu entkapseln, N3-Benutzerebenenpakete im Uplink zu markieren und eine der N3-Paketmarkierung entsprechende QoS zu erzwingen, während die mit einer solchen über N2 empfangenen Markierung verbundenen QoS-Anforderungen berücksichtigt werden. Die N3IWF-Schnittstelle kann auch Uplink- und Downlink-NAS-Signale (N1) zwischen der UE 1101 und der AMF 1121 weiterleiten und Uplink- und Downlink-Pakete der Benutzerebene zwischen der UE 1101 und der UPF 1102 weiterleiten. Die N3IWF-Schnittstelle bietet auch Mechanismen für den IPsec-Tunnelaufbau mit der UE 1101.
Die SMF 1124 kann verantwortlich sein für: Sitzungsverwaltung (z. B. Sitzungsaufbau, - modifikation und -freigabe, einschließlich Tunnelpflege zwischen der UPF 1102 und dem RAN-Knoten 1111); Zuweisung und Verwaltung von UE-IP-Adressen (einschließlich optionaler Autorisierung); Auswahl und Steuerung der UP-Funktion; Konfigurieren der Verkehrssteuerung an der UPF, um den Verkehr zum richtigen Ziel zu leiten; Beendigung von Schnittstellen zu Richtlinienkontrollfunktionen; Kontrolle eines Teils der Durchsetzung von Richtlinien und der QoS; rechtmäßiges Abhören (für SMS-Ereignisse und Schnittstelle zum L1-System); Beendigung von SMS-Teilen von NAS-Nachrichten; Benachrichtigung über Downlink-Daten; als Initiator von AN-spezifischen SMS-Informationen zu fungieren, die über die AMF 1121 über die N2-Schnittstelle an den RAN-Knoten 1111 gesendet werden; und Bestimmen des SSC-Modus einer Sitzung. Die SMF 1124 kann die folgenden Roaming-Funktionen einschließen: Verwaltung der lokalen Durchsetzung zur Anwendung von QoS-SLAs (VPLMN); Ladedatensammlung und Ladeschnittstelle (VPLMN); rechtmäßiges Abhören (in VPLMN für SMS-Ereignisse und Schnittstelle zum L1-System); und Unterstützung für die Interaktion mit externen DN für den Transport der Signalisierung für die PDU-Sitzungsautorisierung/-authentifizierung durch externe DN.
Die NEF 1123 kann Mittel zum sicheren Belichten der von 3GPP-Netzwerkfunktionen bereitgestellten Dienste und Fähigkeiten für Drittanbieter, interne Belichtung/erneute Belichtung, Anwendungsfunktionen (z. B. AF 1128), Edge-Computing- oder Fog-Computing-Systeme usw. bereitstellen. In solchen Ausführungsformen kann die NEF 1123 die AFs authentifizieren, autorisieren und/oder drosseln.
Die NEF 1123 kann auch mit der AF 1 128 ausgetauschte Informationen und mit internen Netzwerkfunktionen ausgetauschte Informationen übersetzen. Beispielsweise kann die NEF 1 123 einen AF-Dienstidentifizierer in eine interne 5GC-Information übersetzen oder umgekehrt. Die NEF 1123 kann auch Informationen von anderen Netzwerkfunktionen (NFs) empfangen, die auf freigelegten Fähigkeiten anderer Netzwerkfunktionen basieren. Die Informationen von anderen NFs können in der NEF 1123 als strukturierte Daten oder in einer Datenspeicher-NF unter Verwendung standardisierter Schnittstellen gespeichert werden. Die gespeicherten Informationen können dann von der NEF 1123 anderen NFs und AFs erneut ausgesetzt und/oder für andere Zwecke wie Analysen verwendet werden.
Das NHF 1 125 unterstützt möglicherweise Diensterkennungsfunktionen, empfängt NF-Erkennungsanforderungen von NF-Instanzen und liefert die Informationen der erkannten NF-Instanzen an die NF-Instanzen. Die NHF 1 125 verwaltet auch Informationen zu verfügbaren NF-Instanzen und den unterstützten Diensten.
Die PCF 1126 kann Richtlinienregeln bereitstellen, um Ebenenfunktionen zu steuern, um sie durchzusetzen, und kann auch einen einheitlichen Richtlinienframe unterstützen, um das Netzwerkverhalten zu steuern. Die PCF 126 kann auch ein Front-End (FE) implementieren, um auf Abonnementinformationen zuzugreifen, die für Richtlinienentscheidungen in einem Benutzerdaten-Repository des UDM 1127 relevant sind.
Die UDM 1127 kann abonnementbezogene Informationen verarbeiten, um die Verarbeitung von Kommunikationssitzungen durch die Netzwerkeinheiten zu unterstützen, und es kann Abonnementdaten der UE 1101 speichern. Die UDM 1 127 kann zwei Teile einschließen, d.h. eine Anwendung FE und ein Benutzerdatenrepository (UDR). In einigen Ausführungsformen kann die UDM 1 127 eine UDM-FE enthalten, die für die Verarbeitung von Anmeldeinformationen, die Standortverwaltung, die Abonnementverwaltung usw. zuständig ist. Mehrere verschiedene Frontends können denselben Benutzer in verschiedenen Transaktionen bedienen. Die UDM-FE greift auf Abonnementinformationen zu, die im UDR gespeichert sind, und führt beispielsweise die Verarbeitung von Authentifizierungsdaten, die Behandlung der Benutzeridentifizierung, die Zugriffsberechtigung, die Registrierung/Mobilitätsverwaltung und die Abonnementverwaltung aus. Das UDR kann mit der PCF 1 126 interagieren. Die UDM 1127 kann auch das SMS-Management unterstützen, wobei eine SMS-FE die ähnliche Anwendungslogik implementiert, wie sie zuvor diskutiert wurde.
Die AF 1 128 ist so konfiguriert, dass sie den Einfluss der Anwendung auf das Verkehrsrouting, den Zugriff auf Network Capability Exposure (NCE) und die Interaktion mit dem Richtlinienframework für die Richtliniensteuerung ermöglicht. Das NCE kann ein Mechanismus sein, der es dem 5GC 1120 und der AF 1128 ermöglicht, sich gegenseitig Informationen über die NEF 1 123 bereitzustellen, die für Edge-Computing-Implementierungen verwendet werden können. In solchen Implementierungen können der Netzwerkbetreiber und die Dienste von Drittanbietern an einem Zugangspunkt in der Nähe der UE 1101 gehostet werden, um eine effiziente Dienstbereitstellung durch die verringerte durchgehende Latenz und Belastung des Transportnetzwerks zu erreichen.
Für Edge-Computing-Implementierungen kann der 5GC 1120 die UPF 1102 in der Nähe der UE 1101 auswählen und eine Verkehrssteuerung von der UPF 1102 zum DN 1103 über die N6-Schnittstelle ausführen. Dies kann auf den UE-Abonnementdaten, dem UE-Standort und Informationen basieren, die von der AF 1128 bereitgestellt werden. Auf diese Weise kann die AF 1128 die UPF- (Neu-) Auswahl und das Verkehrsrouting beeinflussen. Basierend auf der Bereitstellung des Betreibers kann der Netzwerkbetreiber der AF 1128 gestatten, direkt mit relevanten NFs zu interagieren, wenn die AF 1128 als vertrauenswürdige Entität betrachtet wird.
Wie zuvor erörtert, kann der 5GC 1120 eine SMSF enthalten, die für die Prüfung und Verifizierung von SMS-Abonnements und die Weiterleitung von SMS-Nachrichten zwischen der UE 1101 und anderen Entitäten, wie beispielsweise einem SMS-GMSC/IWMSC/SMS-Router, verantwortlich sein kann. Die SMSF kann auch mit der AMF 1121 und der UDM 1127 zur Benachrichtigungsprozedur interagieren, um zu benachrichtigen, dass die UE 1101 für die SMS-Übertragung verfügbar ist (z. B. durch Setzen eines UE-Nicht-Erreichbar-Flags und Benachrichtigen der UDM 1127, wenn die UE 1101 für SMS verfügbar ist).
Das System 1100 kann die folgenden servicebasierten Schnittstellen einschließen, einschließlich einer servicebasierten Schnittstelle (Namf) für die AMF 1121, einer servicebasierten Schnittstelle (Nsmf) für die SMF 1124, einer servicebasierten Schnittstelle (Nnef) für die NEF 1123, einer servicebasierten Schnittstelle (Npcf) für die PCF 1126, einer servicebasierten Schnittstelle (Nudm) für die UDM 1127, einer servicebasierten Schnittstelle (Naf) für die AF 1128, einer servicebasierten Schnittstelle (Nnrf) für die NHF 1125, und einer servicebasierten Schnittstelle (Nausf) für die AUSF 1122.
Das System 1100 kann die folgenden Referenzpunkte einschließen, einschließlich eines Referenzpunkts (N1) zwischen der UE 1101 und der AMF 1121, eines Referenzpunkts (N2) zwischen dem RAN-Knoten 1111 und der AMF 1121, eines Referenzpunkts (N3) zwischen dem RAN-Knoten 1111 und der UPF 1102, eines Referenzpunkts (N4) zwischen der SMF 1124 und der UPF 1102 und eines Referenzpunkts (N6) zwischen der UPF 1102 und dem Datennetzwerk 1103. Es kann viel mehr Referenzpunkte und/oder servicebasierte Schnittstellen zwischen den NF-Diensten in den NFs geben; Diese Schnittstellen und Bezugspunkte wurden hier jedoch aus Gründen der Klarheit weggelassen. Beispielsweise kann das System 1100 ferner einen N5-Referenzpunkt zwischen der PCF 1126 und der AF 1128, einen N7-Referenzpunkt zwischen der PCF 1126 und der SMF 1124, einen N 11-Referenzpunkt zwischen der AMF 1121 und der SMF 1124 usw. einschließen. In einigen Ausführungsformen kann der 5GC 1120 eine Nx-Schnittstelle einschließen, die eine Inter-CN-Schnittstelle zwischen einer MME (z. B. die MME 1021 in 10) und der AMF 1121 ist, um ein Zusammenwirken zwischen dem 5GC 1120 und dem CN 1020 zu ermöglichen.
Obwohl in 11 nicht gezeigt, kann das System 1100 mehr als einen RAN-Knoten 1111 einschließen, und eine Xn-Schnittstelle ist zwischen zwei oder mehr RAN-Knoten 1111 (z. B. gNBs und dergleichen) definiert, die mit dem 5GC 1120 verbunden sind, zwischen einem mit dem 5GC 1120 verbundenen RAN-Knoten 1111 (z. B. einem gNB) und einem eNB (z. B. einem RAN-Knoten 1011 von 10) und/oder zwischen zwei mit dem 5GC 1120 verbundenen eNBs.
In einigen Implementierungen kann die Xn-Schnittstelle eine Xn-Benutzerebenen-Schnittstelle (Xn-U-Schnittstelle) und eine Xn-Steuerebenen-Schnittstelle (Xn-C-Schnittstelle) einschließen. Die Xn-U-Schnittstelle stellt möglicherweise eine nicht garantierte Bereitstellung von PDUs auf Benutzerebene bereit und unterstützt/stellt Datenweiterleitungs- und Flusssteuerungsfunktionen bereit. Die Xn-C-Schnittstelle kann Verwaltungs- und Fehlerbehandlungsfunktionalität, Funktionalität zum Verwalten der Xn-C-Schnittstelle und Mobilitätsunterstützung für die UE 1101 in einem verbundenen Modus (z. B. CM-CONNECTED) bereitstellen. Die Mobilitätsunterstützung der UE 1101 kann eine Funktionalität zum Verwalten der UE-Mobilität für den Verbindungsmodus zwischen einem oder mehreren RAN-Knoten 1111 einschließen. Die Mobilitätsunterstützung kann auch eine Kontextübertragung von einem alten (Quell-) bedienenden RAN-Knoten 1111 zu einem neuen (Ziel-) bedienenden RAN-Knoten 1111, und Steuerung von Benutzerebenentunneln zwischen dem alten (Quell-) bedienenden RAN-Knoten 1111 und dem neuen (Ziel-) bedienenden RAN-Knoten 1111 einschließen.
Ein Xn-U-Protokollstapel der Xn-U-Schnittstelle kann eine Transportnetzwerkschicht, die auf der Internetprotokoll-Transportschicht (IP) aufgebaut ist, und eine GTP-U-Schicht auf einer UDP- und/oder IP-Schicht(en) zum Tragen von PDUs der Benutzerebene einschließen. Ein Xn-C-Protokollstapel der Xn-C-Schnittstelle kann ein Anwendungsschicht-Signalisierungsprotokoll (als Xn-Anwendungsprotokoll (Xn-AP) bezeichnet) und eine Transportnetzwerkschicht einschließen, die auf einer SCTP-Schicht aufgebaut ist. Die SCTP-Schicht kann sich über einer IP-Schicht befinden. Die SCTP-Schicht stellt die garantierte Zustellung von Nachrichten auf der Anwendungsschicht bereit. In der Transport-IP-Schicht wird eine Punkt-zu-Punkt-Übertragung verwendet, um die Signalisierungs-PDUs zu liefern. In anderen Implementierungen können der Xn-U-Protokollstapel und/oder der Xn-C-Protokollstapel mit dem hier gezeigten und beschriebenen Benutzerebenen- und/oder Steuerebenen-Protokollstapel identisch oder diesem ähnlich sein.
12 veranschaulicht ein Beispiel eines Steuerebenenprotokollstapels gemäß einigen Ausführungsformen dieser Offenbarung. In dem Beispiel von 12 ist eine Steuerebene 1200 als ein Kommunikationsprotokollstapel zwischen der UE 1001 (oder alternativ der UE 1002), dem RAN-Knoten 1011 (oder alternativ dem RAN-Knoten 1012) und der MME 1021 gezeigt.
Die PHY-Schicht 1201 kann Informationen, die von der MAC-Schicht 1202 verwendet werden, über eine oder mehrere Luftschnittstellen senden oder empfangen. Die PHY-Schicht 1201 kann ferner Verbindungsanpassung oder adaptive Modulation und Codierung (AMC), Leistungssteuerung, Zellensuche (z. B. für anfängliche Synchronisations- und Übergabezwecke) und andere von höheren Schichten, wie der RRC-Schicht 1205, verwendete Messungen durchführen. Die PHY-Schicht 1201 kann weiterhin eine Fehlererkennung auf den Transportkanälen, eine Codierung/Decodierung der Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC) der Transportkanäle, eine Modulation/Demodulation von physikalischen Kanälen, eine Verschachtelung, eine Ratenanpassung, eine Abbildung auf physikalische Kanäle, und Multiple Input Multiple Output-Antennenverarbeitung (MIMO) durchführen.
Die MAC-Schicht 1202 kann eine Abbildung zwischen logischen Kanälen und Transportkanälen durchführen, Multiplexen von MAC-Dienstdateneinheiten (SDUs) von einem oder mehreren logischen Kanälen auf Transportblöcke (TB), um über Transportkanäle an die PHY-Schicht 1201 geliefert zu werden, Demultiplexen von MAC-SDUs zu einem oder mehreren logischen Kanälen von Transportblöcken (TB), die von der PHY-Schicht 1201 über Transportkanäle geliefert werden, Multiplexen von MAC-SDUs auf TBs, Planen von Informationsberichten, Fehlerkorrektur durch Hybrid Automatic Repeat Request (HARQ) und Priorisierung logischer Kanäle.
Die RLC-Schicht 1203 kann in mehreren Betriebsmodi arbeiten, einschließlich des transparenten Modus (TM), des nicht bestätigten Modus (UM) und des bestätigten Modus (AM). Die RLC-Schicht 1203 kann die Übertragung von Protokolldateneinheiten (PDUs) der oberen Schicht, die Fehlerkorrektur durch automatische Wiederholungsanforderung (ARQ) für AM-Datenübertragungen und die Verkettung, Segmentierung und Wiederzusammenstellung von RLC-SDUs für UM- und AM-Datenübertragungen ausführen. Die RLC-Schicht 1203 kann auch eine Neusegmentierung von RLC-Daten-PDUs für AM-Datenübertragungen ausführen, RLC-Daten-PDUs für UM- und AM-Datenübertragungen neu anordnen, doppelte Daten für UM- und AM-Datenübertragungen erkennen, RLC-SDUs für UM- und AM-Datenübertragungen verwerfen, Protokollfehler für AM-Datenübertragungen erkennen und RLC-Wiederherstellung durchführen.
Die PDCP-Schicht 1204 kann eine Header-Komprimierung und -Dekomprimierung von IP-Daten ausführen, PDCP-Sequenznummern (SNs) beibehalten, Durchführung der aufeinanderfolgenden Lieferung von PDUs der oberen Schicht beim Wiederherstellen von unteren Schichten, Beseitigung von Duplikaten von SDUs der unteren Schicht beim Wiederherstellen von unteren Schichten für auf RLC AM abgebildete Funkträger, Steuerebenendaten verschlüsseln und entschlüsseln, Integritätsschutz und Integritätsverifizierung von Steuerebenendaten durchführen, zeitgesteuertes Verwerfen von Daten steuern und Sicherheitsoperationen durchführen (z. B. Verschlüsseln, Entschlüsseln, Integritätsschutz, Integritätsverifizierung usw.).
Die Hauptdienste und -funktionen der RRC-Schicht 1205 können das Senden von Systeminformationen (z. B. enthalten in Master-Informationsblöcken (MIBs) oder Systeminformationsblöcken (SIBs), die sich auf die Nicht-Zugriffsschicht (NAS) beziehen), Senden von Systeminformationen in Bezug auf die Zugriffsschicht (Access Stratum, AS), Paging, Einrichtung, Wartung und Freigabe einer RRC-Verbindung zwischen der UE 1001 oder 1002 und dem E-UTRAN (z. B. RRC-Verbindungs-Paging, RRC-Verbindungsaufbau, RRC-Verbindungsmodifikation und RRC-Verbindungsfreigabe), Einrichtung, Konfiguration, Wartung und Freigabe von Punkt-zu-Punkt-Funkträgern, Sicherheitsfunktionen einschließlich Schlüsselverwaltung, Mobilität zwischen Funkzugangstechnologien (RAT) und Messkonfiguration für UE-Messberichte einschließen. Die MIBs und SIBs können ein oder mehrere Informationselemente (IEs) einschließen, die jeweils einzelne Datenfelder oder Datenstrukturen umfassen können.
Die UE 1001 und der RAN-Knoten 1011 von 10 können eine Uu-Schnittstelle (z. B. eine LTE-Uu-Schnittstelle) verwenden, um Steuerebenendaten über einen Protokollstapel auszutauschen, der die PHY-Schicht 1201, die MAC-Schicht 1202, die RLC-Schicht 1203, die PDCP-Schicht 1204 und die RRC-Schicht 1205 einschließt.
Die Nichtzugriffsschicht-Protokolle (NAS-Protokolle) 1206 bilden die höchste Schicht der Steuerebene zwischen der UE 1001 oder 1002 und der MME 1021. Die NAS-Protokolle 1206 unterstützen die Mobilität der UE 1001 oder 1002 und die Sitzungsverwaltungsprozeduren, um eine IP-Konnektivität zwischen der UE 1001 oder 1002 und dem P-GW 1023 herzustellen und aufrechtzuerhalten (siehe 10).
Die S1 Application Protocol-Schicht (S1 -AP) 1215 kann die Funktionen der S1-Schnittstelle unterstützen und Elementary Procedures (EPs) enthalten. Eine EP ist eine Interaktionseinheit zwischen dem RAN-Knoten 1011 oder 1012 und dem CN 1020 (siehe 10). Die Sl-AP-Schicht 1215 stellt Dienste bereit, die zwei Gruppen einschließen können, d.h. UE-assoziierte Dienste und nicht-UE-assoziierte Dienste. Diese Dienste führen Funktionen aus, einschließlich, aber nicht beschränkt auf E-UTRAN Radio Access Bearer-Verwaltung (E-RAB-Verwaltung), UE-Fähigkeitsanzeige, Mobilität, NAS-Signaltransport, RAN Information Management (RIM) und Konfigurationstransfer.
Eine Stream Control Transmission Protocol-Schicht (SCTP-Schicht) 1214 kann eine zuverlässige Übermittlung von Signalisierungsnachrichten zwischen dem RAN-Knoten 1011 oder 1012 und der MME 1021 sicherstellen, die teilweise auf dem von der IP-Schicht 1213 unterstützten IP-Protokoll basiert. Eine L2-Schicht 1212 und eine L1-Schicht 1211 können sich auf Kommunikationsverbindungen (z. B. drahtgebunden oder drahtlos) beziehen, die von dem RAN-Knoten 1011 oder 1012 und der MME 1021 zum Austauschen von Informationen verwendet werden.
Der RAN-Knoten 1011 und die MME 1021 können eine S1-MME-Schnittstelle verwenden, um Steuerebenendaten über einen Protokollstapel auszutauschen, der die L1-Schicht 1211, die L2-Schicht 1212, die IP-Schicht 1213, die SCTP-Schicht 1214 und die S1-AP-Schicht 1215 enthält.
13 veranschaulicht ein Beispiel eines Benutzerebenenprotokollstapels gemäß einigen Ausführungsformen dieser Offenbarung. In diesem Beispiel ist eine Benutzerebene 1300 als ein Kommunikationsprotokollstapel zwischen der UE 1001 (oder alternativ der UE 1002), dem RAN-Knoten 1011 (oder alternativ dem RAN-Knoten 1012), dem S-GW 1022 und dem P-GW 1023 gezeigt. Die Benutzerebene 1300 kann mindestens einige der gleichen Protokollschichten wie die Steuerebene 1200 von 12 verwenden. Beispielsweise können die UE 1001 oder 1002 und der RAN-Knoten 1011 oder 1012 eine Uu-Schnittstelle (z. B. eine LTE-Uu-Schnittstelle) verwenden, um Benutzerebenendaten über einen Protokollstapel auszutauschen, der auch eine PHY-Schicht 1201, eine MAC-Schicht 1202, eine RLC-Schicht 1203 und eine PDCP-Schicht 1204 (siehe 12) einschließt. Der Protokollstapel für die UE 1001 oder 1002 kann ferner eine IP-Schicht 1313 einschließen.
Ein General Packet Radio Service-Tunnelprotokoll (GPRS) für die Nutzerebenenschicht (GTP-U) 1304 kann zum Übertragen von Nutzerdaten innerhalb des GPRS-Kernnetzwerks und zwischen dem Funkzugangsnetzwerk und dem Kernnetzwerk verwendet werden. Die übertragenen Benutzerdaten können Pakete in einem der Formate IPv4, IPv6 oder PPP sein. Eine UDP- und IP-Sicherheitsschicht (UDP/IP) 1303 kann Prüfsummen für die Datenintegrität, Portnummern zum Adressieren verschiedener Funktionen an der Quelle und am Ziel sowie Verschlüsselung und Authentifizierung für die ausgewählten Datenflüsse bereitstellen. Der RAN-Knoten 1011 oder 1012 und das S-GW 1022 können eine S1-U-Schnittstelle verwenden, um Benutzerebenendaten über einen Protokollstapel auszutauschen, der die L1-Schicht 1211, die L2-Schicht 1212, die UDP-/-IP-Schicht 1303 und die GTP-U-Schicht 1304 einschließt. Das S-GW 1022 und das P-GW 1023 können eine S5/S8a-Schnittstelle verwenden, um Benutzerebenendaten über einen Protokollstapel auszutauschen, der die L1-Schicht 1211, die L2-Schicht 1212, die UDP-/-IP-Schicht 1303 und die GTP-U-Schicht 1304 einschließt. Der Protokollstapel für das P-GW 1023 kann ferner die IP-Schicht 1313 einschließen. Wie oben mit Bezug auf 12 diskutiert, unterstützen NAS-Protokolle die Mobilität der UE 1001 oder 1002 und die Sitzungsverwaltungsprozeduren, um eine IP-Konnektivität zwischen dem UE 1001 oder 1002 und dem P-GW 1023 herzustellen und aufrechtzuerhalten.
BEISPIELE
Die folgenden Beispiele beziehen sich auf bestimmte technologische Ausführungsformen und zeigen bestimmte Merkmale, Elemente oder Aktionen auf, die zum Erreichen solcher Ausführungsformen verwendet oder auf andere Weise kombiniert werden können.
Beispiel 1 ist das Gerät, das für eine nicht lizenzierte Schmalbandübertragung zur Unterstützung des Internet-of-Things-Dienstes (IoT-Dienstes) betreibbar ist. Das Gerät umfasst eine Basisbandschaltung, die einen oder mehrere Prozessoren umfasst, um einen Übertragungskanal innerhalb eines nicht lizenzierten Schmalbands für die Downlink-Übertragung eines Entdeckungsreferenzsignals (DRS) auszuwählen, und zum Kanalspringen, um gemäß dem DRS einen Kommunikationskanal innerhalb des nicht lizenzierten Schmalbandes für Downlink-Daten und Uplink-Daten auszuwählen. Das DRS schließt einen Inhalt eines primären Synchronisationssignals (PSS), eines sekundären Synchronisationssignals (SSS) und eines physikalischen Rundfunkkanals (PBCH) ein.
Beispiel 2 ist das Gerät von Beispiel 1, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren der Basisbandschaltung mindestens einen Ankerkanal als Übertragungskanal für die Downlink-Übertragung des DRS vorgeben sollen.
Beispiel 3 ist das Gerät von Beispiel 2, wobei der mindestens eine Ankerkanal nur für die Downlink-Übertragung des DRS vorgesehen ist.
Beispiel 4 ist das Gerät von Beispiel 2, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren der Basisbandschaltung den mindestens einen Ankerkanal als den Kommunikationskanal auswählen sollen.
Beispiel 5 ist das Gerät von Beispiel 4, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren der Basisbandschaltung einen Frame in jedem der mindestens einen Ankerkanäle in einen Downlink-Subframe und einen Uplink-Subframe aufteilen sollen, während sie $\frac{T_{D L}}{N_{A n k e r} V_{e r w e i l z e i t}} = 10 %$
erfüllen, wobei T_DL eine Zeitdauer des Downlink-Subframes angibt, N_Anker eine Nummer des mindestens einen Ankerkanals angibt und V_erweilzeit eine Verweildauer angibt.
Beispiel 6 ist das Gerät von Beispiel 4, das ferner eine Hochfrequenz-Schaltung (HF-Schaltung) umfasst, um den mindestens einen Ankerkanal als einen physischen Direktzugriffskanal (PRACH), einen Msg3-PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) und einen PUCCH (Physical Uplink Control Channel) für die Uplink-Daten zu verwenden.
Beispiel 7 ist das Gerät von Beispiel 2, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren der Basisbandschaltung eine Anzahl des mindestens einen Ankerkanals vorgeben sollen, wobei die Anzahl des mindestens einen Ankerkanals von einem Bereich abhängt, in dem das Gerät verwendet werden soll.
Beispiel 8 ist das Gerät von Beispiel 2, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren der Basisbandschaltung eine Anzahl des mindestens einen Ankerkanals vorgeben sollen, wobei die Anzahl des mindestens einen Ankerkanals für alle Regionen identisch ist.
Beispiel 9 ist das Gerät von Beispiel 2, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren der Basisbandschaltung den mindestens einen Ankerkanal gemäß einer Zellenkennung (Zellen-ID) vorbestimmen sollen, die einem Funkzugangsnetzknoten (RAN-Knoten) zugeordnet ist.
Beispiel 10 ist das Gerät des Beispiels, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren der Basisbandschaltung einen Kanal innerhalb des nicht lizenzierten Schmalbandes mit dem kleinsten oder größten Index als den mindestens einen Ankerkanal vorbestimmen sollen.
Beispiel 11 ist das Gerät von Beispiel 2, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren der Basisbandschaltung eines Frames in jedem der mindestens einen Ankerkanäle in mehrere orthogonale Subframes teilen sollen, und zufällig einen der orthogonalen Subframes für das DRS auswählen, um die Wahrscheinlichkeit einer Kollision des DRS zu verringern.
Beispiel 12 ist das Gerät von Beispiel 2, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren der Basisbandschaltung gemäß einer einem Funkzugangsnetzknoten (RAN-Knoten) zugeordneten Zellen-ID einen Subframe in dem mindestens einen Ankerkanal zum Starten des DRS bestimmen sollen.
Beispiel 13 ist das Gerät von Beispiel 1, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren der Basisbandschaltung aus einer Vielzahl von Kanälen innerhalb des nicht lizenzierten Schmalbandes den Übertragungskanal für das DRS auswählen und den Übertragungskanal als den Kommunikationskanal auswählen sollen.
Beispiel 14 ist das Gerät von Beispiel 13, das ferner eine Hochfrequenz-Schaltung (HF-Schaltung) umfasst, um die Vielzahl von Kanälen jeweils als einen von einem schmalbandigen physikalischen Downlink-Steuerkanal (NPDCCH), einen gemeinsam genutzten Schmalband-Downlink-Kanal (NPDSCH) und einen gemeinsam genutzten physikalischen Uplink-Kanal (PUSCH) zum Senden und Unicasting von Daten zu verwenden.
Beispiel 15 ist das Gerät von Beispiel 1, wobei die Basisbandschaltung die HF-Schaltung steuern soll, um das DRS periodisch zu senden.
Beispiel 16 ist das Gerät von Beispiel 15, wobei in einem Fall, in dem ein Intervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Übertragungen des DRS eine ganzzahlige Anzahl von Malen der Verweildauer ist, das DRS nicht auf allen Kanälen übertragen wird und nur auf dem Kanal übertragen wird, dessen Frame sich zeitlich mit der Übertragung des DRS überlappt.
Beispiel 17 ist das Gerät von Beispiel 1, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren der Basisbandschaltung ferner aus einer Vielzahl von Kanälen innerhalb des nicht lizenzierten Schmalbandes einen freien Kanal erfassen sollen, der nicht belegt ist. Das Gerät umfasst ferner eine Hochfrequenz-Schaltung (HF-Schaltung), um ein Anwesenheitssignal zu Beginn eines Frames in dem freien Kanal bereitzustellen, um eine Benutzerausrüstung über den freien Kanal zu benachrichtigen, sodass die Benutzerausrüstung beim Empfang des Anwesenheitssignals Daten über den freien Kanal senden und empfangen soll.
Beispiel 18 ist das Gerät von Beispiel 1, bei der der eine oder die mehreren Prozessoren der Basisbandschaltung auf der Grundlage einer Beschränkung der Mediennutzung eine Verweildauer bestimmen sollen, während der Kommunikationskanal Daten senden und empfangen soll.
Beispiel 19 ist ein Verfahren für eine nicht lizenzierte Schmalbandübertragung zur Unterstützung des Internet-of-Things-Dienstes (IoT). Das Verfahren soll durch eine Basisbandschaltung implementiert werden und umfasst: Auswählen eines Übertragungskanals innerhalb eines nicht lizenzierten Schmalbandes zur Downlink-Übertragung eines Entdeckungsreferenzsignals (DRS), das ein primäres Synchronisationssignal (PSS), einen Inhalt eines sekundären Synchronisationssignals (SSS) und eines physikalischen Rundfunkkanals (PBCH) einschließt; und zum Kanalspringen, Auswählen eines Kommunikationskanals innerhalb des nicht lizenzierten Schmalbandes für Downlink-Daten und Uplink-Daten gemäß dem DRS.
Beispiel 20 ist das Verfahren von Beispiel 19, wobei das Auswählen des Übertragungskanals innerhalb des nicht lizenzierten Schmalbandes für die Downlink-Übertragung des DRS das Vorbestimmen mindestens eines Ankerkanals als Übertragungskanal für die Downlink-Übertragung des DRS einschließt.
Beispiel 21 ist das Verfahren von Beispiel 20, wobei der mindestens eine Ankerkanal nur für die Downlink-Übertragung des DRS vorgesehen ist.
Beispiel 22 ist das Verfahren von Beispiel 20, wobei das Auswählen des Kommunikationskanals innerhalb des nicht lizenzierten Schmalbandes für Downlink-Daten und Uplink-Daten das Auswählen des mindestens einen Ankerkanals als Kommunikationskanal einschließt.
Beispiel 23 ist das Verfahren von Beispiel 22, ferner umfassend: Aufteilen eines Frames in jedem des mindestens einen Ankerkanals in einen Downlink-Subframe und einen Uplink-Subframe, während $\frac{T_{D L}}{N_{A n k e r} V_{e r w e i l z e i t}} = 10 %$
erfüllt ist, wobei T_DL eine Zeitdauer des Downlink-Subframes angibt, N_Anker eine Nummer des mindestens einen Ankerkanals angibt und V_erweilzeit eine Verweildauer angibt.
Beispiel 24 ist das Verfahren von Beispiel 22, das durch eine Hochfrequenz-Schaltung (HF-Schaltung) weiter implementiert werden soll und das ferner umfasst: Verwenden des mindestens einen Ankerkanals durch die HF-Schaltung als einen physischen Direktzugriffskanal (PRACH), einen gemeinsam genutzten physikalischen Msg3-Uplink-Kanal (PUSCH) und einen physikalischen Uplink-Steuerkanal (PUCCH) für die Uplink-Daten.
Beispiel 25 ist das Verfahren von Beispiel 20, wobei das Vorbestimmen des mindestens einen Ankerkanals das Vorbestimmen einer Anzahl des mindestens einen Ankerkanals einschließt, wobei die Anzahl des mindestens einen Ankerkanals von einem Bereich abhängt, in dem die Basisbandschaltung verwendet werden soll.
Beispiel 26 ist das Verfahren von Beispiel 20, wobei das Vorbestimmen des mindestens einen Ankerkanals das Vorbestimmen einer Anzahl des mindestens einen Ankerkanals einschließt, wobei die Anzahl des mindestens einen Ankerkanals für alle Bereiche identisch ist.
Beispiel 27 ist das Verfahren von Beispiel 20, wobei das Vorbestimmen des mindestens einen Ankerkanals das Vorbestimmen des mindestens einen Ankerkanals gemäß einer Zellenkennung (Zellen-ID) einschließt, die einem Funkzugangsnetzknoten zugeordnet ist.
Beispiel 28 ist das Verfahren von Beispiel 20, ferner umfassend: Teilen eines Frames in jedem der mindestens einen Ankerkanäle in mehrere orthogonale Subframes; und zufälliges Auswählen eines der orthogonalen Subframes für das DRS, um die Wahrscheinlichkeit einer Kollision der DRS zu verringern.
Beispiel 29 ist das Verfahren von Beispiel 20, ferner umfassend: Bestimmen eines Subframes in dem mindestens einen Ankerkanal zum Starten des DRS gemäß einer einem Funkzugangsnetzknoten zugeordneten Zellen-ID.
Beispiel 30 ist das Verfahren von Beispiel 19, wobei das Auswählen des Übertragungskanals innerhalb des nicht lizenzierten Schmalbands für die Downlink-Übertragung des DRS das Auswählen des Übertragungskanals für das DRS aus einer Vielzahl von Kanälen innerhalb des nicht lizenzierten Schmalbands einschließt; wobei das Auswählen des Kommunikationskanals innerhalb des nicht lizenzierten Schmalbandes für Downlink-Daten und Uplink-Daten das Auswählen des Übertragungskanals als Kommunikationskanal einschließt.
Beispiel 31 ist das Verfahren von Beispiel 30, ferner umfassend: Verwenden der Vielzahl von Kanälen durch eine Hochfrequenz-Schaltung (HF-Schaltung) jeweils als einen von einem schmalbandigen physikalischen Downlink-Steuerkanal (NPDCCH), einem schmalbandigen physikalischen Downlink-gemeinsam genutzten Kanal (NPDSCH) und einen gemeinsam genutzten physikalischen Uplink-Kanal (PUSCH) zum Senden und Unicasting von Daten.
Beispiel 32 ist das Verfahren von Beispiel 19, ferner umfassend: Steuern einer Hochfrequenz-Schaltung (HF-Schaltung), um das DRS periodisch zu senden.
Beispiel 33 ist das Verfahren von Beispiel 32, wobei in einem Fall, in dem ein Intervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Übertragungen des DRS eine ganzzahlige Anzahl von Malen der Verweildauer ist, das DRS nicht auf allen Kanälen übertragen wird und nur auf dem Kanal übertragen wird, dessen Frame sich zeitlich mit der Übertragung des DRS überlappt.
Beispiel 34 ist das Verfahren von Beispiel 19, das durch eine Hochfrequenz-Schaltung (HF-Schaltung) weiter implementiert werden soll und das ferner umfasst: Detektieren eines freien Kanals, der nicht belegt ist, aus einer Vielzahl von Kanälen innerhalb des nicht lizenzierten Schmalbandes durch die Basisbandschaltung; und Bereitstellen eines Anwesenheitssignals zu Beginn eines Frames in dem freien Kanal durch die HF-Schaltung, um eine Benutzerausrüstung über den freien Kanal zu benachrichtigen, sodass die Benutzerausrüstung beim Empfang des Anwesenheitssignals Daten über den freien Kanal senden und empfangen soll.
Beispiel 35 ist das Verfahren von Beispiel 19, das ferner Folgendes umfasst: Bestimmen einer Verweildauer, während der Kommunikationskanal Daten senden und empfangen soll, basierend auf einer Beschränkung der Mediennutzung.
Beispiel 36 ist ein greifbares, nichtflüchtiges, computerlesbares Speichermedium mit Anweisungen, die, wenn sie von einem Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor anweisen, das Verfahren nach einem der Beispiele 19 bis 35 durchzuführen.
Während die vorliegenden Techniken in Bezug auf eine begrenzte Anzahl von Ausführungsformen beschrieben wurden, können Fachleute zahlreiche Modifikationen und Variationen davon erkennen. Es ist beabsichtigt, dass die beigefügten Ansprüche alle derartigen Modifikationen und Variationen abdecken, die in den wahren Geist und Umfang der vorliegenden Techniken fallen.
In der vorstehenden Beschreibung wurde eine detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen gegeben. Es kann jedoch offensichtlich sein, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen daran vorgenommen werden können, ohne vom breiteren Geist und Umfang der vorliegenden Techniken abzuweichen, wie sie in den beigefügten Ansprüchen dargelegt sind. Die Patentschrift und Zeichnungen sind dementsprechend als darstellend und nicht als einschränkend anzusehen. Darüber hinaus bezieht sich die vorstehende Verwendung des Begriffs „Ausführungsform“ und einer anderen Sprache nicht notwendigerweise auf dieselbe Ausführungsform oder dasselbe Beispiel, sondern kann sich auf unterschiedliche und verschiedene Ausführungsformen sowie möglicherweise auf dieselbe Ausführungsform beziehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

CN 2017/097039 [0001]

Claims

Gerät, das für eine nicht lizenzierte Schmalbandübertragung betreibbar ist, um einen Internet-of-Things-Dienst (IoT-Dienst) zu unterstützen, wobei das Gerät eine Basisbandschaltung umfasst, die Folgendes einschließt: eine Funkfrequenzschnittstelle (HF-Schnittstelle); und einen oder mehrere Prozessoren, zum: Auswählen eines Übertragungskanals innerhalb eines nicht lizenzierten Schmalbandes zur Downlink-Übertragung eines Entdeckungsreferenzsignals (DRS), das ein primäres Synchronisationssignal (PSS), ein sekundäres Synchronisationssignal (SSS) und einen Inhalt eines physikalischen Rundfunkkanals (PBCH) einschließt; und Auswählen, für das Kanalspringen, gemäß dem DRS eines Kommunikationskanals innerhalb des nicht lizenzierten Schmalbandes für Downlink-Daten und Uplink-Daten.
Gerät nach Anspruch 1, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren der Basisbandschaltung mindestens einen Ankerkanal als Übertragungskanal für die Downlink-Übertragung des DRS vorbestimmen sollen.
Gerät nach Anspruch 2, wobei der mindestens eine Ankerkanal nur für die Downlink-Übertragung des DRS vorgesehen ist.
Gerät nach Anspruch 2, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren der Basisbandschaltung den mindestens einen Ankerkanal als den Kommunikationskanal auswählen sollen.
Gerät nach Anspruch 4, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren der Basisbandschaltung eines Frames in jedem der mindestens einen Ankerkanäle in einen Downlink-Subframe und einen Uplink-Subframe teilen sollen, während sie Folgendes erfüllen: $\frac{T_{D L}}{N_{A n k e r} V_{e r w e i l z e i t}} = 10 %$
wobei T_DL eine Zeitdauer des Downlink-Subframes angibt, N_Anker eine Nummer des mindestens einen Ankerkanals angibt und V_erweilzeit eine Verweildauer angibt.
Gerät nach Anspruch 4, ferner mit einer Hochfrequenz-Schaltung (HF-Schaltung) zur Verwendung des mindestens einen Ankerkanals als physikalischer Direktzugriffskanal (PRACH), physikalischer Msg3-Uplink-Gemeinschaftskanal (PUSCH) und physikalischer Uplink-Steuerkanal (PUCCH) für die Uplink-Daten.
Gerät nach Anspruch 2, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren der Basisbandschaltung eine Anzahl des mindestens einen Ankerkanals vorbestimmen sollen, wobei die Anzahl des mindestens einen Ankerkanals von einem Bereich abhängt, in dem das Gerät eingesetzt werden soll.
Gerät nach Anspruch 2, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren der Basisbandschaltung eine Anzahl des mindestens einen Ankerkanals vorgeben sollen, wobei die Anzahl des mindestens einen Ankerkanals für alle Bereiche identisch ist.
Gerät nach Anspruch 2, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren der Basisbandschaltung den mindestens einen Ankerkanal gemäß einer Zellenkennung (Zellen-ID) vorbestimmen sollen, die einem Funkzugangsnetzknoten (RAN-Knoten) zugeordnet ist.
Gerät nach Anspruch 2, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren der Basisbandschaltung eines Frames in jedem der mindestens einen Ankerkanäle in mehrere orthogonale Subframes teilen sollen, und zufällig einen der orthogonalen Subframes für das DRS auswählen, um die Wahrscheinlichkeit einer Kollision der DRS zu verringern.
Gerät nach Anspruch 2, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren der Basisbandschaltung gemäß einer einem Funkzugangsnetzknoten (RAN-Knoten) zugeordneten Zellenkennung (Zellen-ID) ein Subframe in dem mindestens einen Ankerkanal zum Starten des DRS bestimmen sollen.
Gerät nach einem der Ansprüche 1-11, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren der Basisbandschaltung aus einer Vielzahl von Kanälen innerhalb des nicht lizenzierten Schmalbandes den Übertragungskanal für das DRS auswählen sollen, und um den Übertragungskanal als Kommunikationskanal auszuwählen.
Gerät nach Anspruch 12, ferner umfassend eine Hochfrequenz-Schaltung (HF-Schaltung), um die mehreren Kanäle jeweils als einen schmalbandigen physikalischen Downlink-Steuerkanal (NPDCCH), einen schmalbandigen physikalischen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (NPDSCH) und einen gemeinsam genutzten physikalischen Uplink-Kanal (PUSCH) zum Senden und Unicasting von Daten zu verwenden.
Gerät nach einem der Ansprüche 1-13, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren der Basisbandschaltung ferner aus einer Vielzahl von Kanälen innerhalb des nicht lizenzierten Schmalbandes einen freien Kanal erfassen sollen, der nicht belegt ist; wobei das Gerät ferner eine Hochfrequenz-Schaltung (HF-Schaltung) umfasst, um ein Anwesenheitssignal zu Beginn eines Frames in dem freien Kanal bereitzustellen, um eine Benutzerausrüstung über den freien Kanal zu benachrichtigen, sodass die Benutzerausrüstung beim Empfang des Anwesenheitssignals Daten über den freien Kanal senden und empfangen soll.
Gerät nach einem der Ansprüche 1-14, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren der Basisbandschaltung auf der Grundlage einer Beschränkung der Mediennutzung eine Verweildauer bestimmen sollen, während der der Kommunikationskanal Daten senden und empfangen soll.
Verfahren für eine nicht lizenzierte Schmalbandübertragung zur Unterstützung des Internet-of-Things-Dienstes (IoT-Dienstes), wobei das Verfahren durch eine Basisbandschaltung implementiert wird und Folgendes umfasst: Auswählen eines Übertragungskanals innerhalb eines nicht lizenzierten Schmalbandes zur Downlink-Übertragung eines Entdeckungsreferenzsignals (DRS), das ein primäres Synchronisationssignal (PSS), ein sekundäres Synchronisationssignal (SSS) und einen Inhalt eines physikalischen Rundfunkkanals (PBCH) einschließt; Auswählen, für das Kanalspringen, gemäß dem DRS eines Kommunikationskanals innerhalb des nicht lizenzierten Schmalbandes für Downlink-Daten und Uplink-Daten.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Auswählen des Übertragungskanals innerhalb des nicht lizenzierten Schmalbandes für die Downlink-Übertragung des DRS das Vorbestimmen mindestens eines Ankerkanals als Übertragungskanal für die Downlink-Übertragung des DRS einschließt.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei der mindestens eine Ankerkanal nur für die Downlink-Übertragung des DRS vorgesehen ist.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Auswählen des Kommunikationskanals innerhalb des nicht lizenzierten Schmalbandes für Downlink-Daten und Uplink-Daten das Auswählen des mindestens einen Ankerkanals als Kommunikationskanal einschließt.
Verfahren nach Anspruch 19, ferner umfassend: Teilen eines Frames in jedem der mindestens einen Ankerkanäle in einen Downlink-Subframe und einen Uplink-Subframe, während $\frac{T_{D L}}{N_{A n k e r} V_{e r w e i l z e i t}} = 10 %$
erfüllt ist, wobei T_DL eine Zeitdauer des Downlink-Subframes angibt, N_Anker eine Nummer des mindestens einen Ankerkanals angibt und V_erweilzeit eine Verweildauer angibt.
Verfahren nach Anspruch 19, das ferner durch eine Hochfrequenz-Schaltung (HF-Schaltung) implementiert werden soll und ferner Folgendes umfasst: Verwenden des mindestens einen Ankerkanals durch die HF-Schaltung als einen von einem physischen Direktzugriffskanal (PRACH), einem Msg3-PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) und einem PUCCH (Physical Uplink Control Channel) für die Uplink-Daten.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Vorbestimmen des mindestens einen Ankerkanals das Vorbestimmen einer Anzahl des mindestens einen Ankerkanals einschließt, wobei die Anzahl des mindestens einen Ankerkanals von einem Bereich abhängt, in dem die Basisbandschaltung verwendet werden soll.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Vorbestimmen des mindestens einen Ankerkanals das Vorbestimmen einer Anzahl des mindestens einen Ankerkanals einschließt, wobei die Anzahl des mindestens einen Ankerkanals für alle Bereiche identisch ist.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Vorbestimmen des mindestens einen Ankerkanals das Vorbestimmen des mindestens einen Ankerkanals gemäß einer Zellenkennung (Zellen-ID) einschließt, die einem Funkzugangsnetzknoten zugeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 17, ferner umfassend: Teilen eines Frames in jedem der mindestens einen Ankerkanäle in mehrere orthogonale Subframes; und zufälliges Auswählen eines der orthogonalen Subframes für das DRS, um die Wahrscheinlichkeit einer Kollision der DRS zu verringern.
Verfahren nach Anspruch 17, ferner umfassend: Bestimmen eines Subframes in dem mindestens einen Ankerkanal zum Starten des DRS gemäß einer Zellenkennung (Zellen-ID), die einem Funkzugangsnetzknoten zugeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei: das Auswählen des Übertragungskanals innerhalb des nicht lizenzierten Schmalbandes für die Downlink-Übertragung des DRS das Auswählen des Übertragungskanals für das DRS aus einer Vielzahl von Kanälen innerhalb des nicht lizenzierten Schmalbandes einschließt; und das Auswählen des Kommunikationskanals innerhalb des nicht lizenzierten Schmalbandes für Downlink-Daten und Uplink-Daten das Auswählen des Übertragungskanals als Kommunikationskanal einschließt.
Verfahren nach Anspruch 27, das ferner durch eine Hochfrequenz-Schaltung (HF-Schaltung) implementiert werden soll und ferner Folgendes umfasst: Verwenden der Vielzahl von Kanälen durch die Hochfrequenz-Schaltung (HF-Schaltung) jeweils als eines von einem schmalbandigen physischen Downlink-Steuerkanal (NPDCCH), einem schmalbandigen physischen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (NPDSCH) und einen gemeinsam genutzten physikalischen Uplink-Kanal (PUSCH) zum Senden und Unicasting von Daten.
Verfahren nach Anspruch 16, das ferner durch eine Hochfrequenz-Schaltung (HF-Schaltung) implementiert werden soll und ferner Folgendes umfasst: Detektieren eines freien Kanals, der nicht belegt ist, aus einer Vielzahl von Kanälen innerhalb des nicht lizenzierten Schmalbandes durch die Basisbandschaltung; und Bereitstellen eines Anwesenheitssignals zu Beginn eines Frames in dem freien Kanal durch die HF-Schaltung, um eine Benutzerausrüstung über den freien Kanal zu benachrichtigen, sodass die Benutzerausrüstung beim Empfang des Anwesenheitssignals Daten über den freien Kanal senden und empfangen soll.
Verfahren nach Anspruch 16, ferner umfassend: Bestimmen einer Verweildauer, während der Kommunikationskanal Daten senden und empfangen soll, basierend auf der Beschränkung der Mediennutzung.
Nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium mit Anweisungen, die, wenn sie von einem Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor anweisen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 30 durchzuführen.