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用于向窄帶物聯網設備進行動態多載波分配的系統和方法與流程

文檔序號:34656489發布日期:2023-06-30 01:48閱讀:37217來源:國知局
用于向窄帶物聯網設備進行動態多載波分配的系統和方法與流程

本公開的實施例總體上涉及無線通信。更具體地,本公開涉及一種用于向窄帶物聯網(narrow?band?internet?of?things,nb-iot)設備進行動態多載波分配的系統和方法。


背景技術:

1、相關技術的以下描述旨在提供與本公開領域相關的背景信息。本節可包括與本公開的各種特征相關的本領域的某些方面。然而,應該理解的是,本節僅用于加強讀者對本公開的理解,而不是作為對現有技術的承認。

2、一般來說,第三代合作伙伴計劃(3rd?generation?partnership?project,3gpp)可以包括新的無線接口,例如,窄帶物聯網(narrow?band?internet?of?things,nb-iot)。該nb-iot作為版本13的特征,其可以重復使用長期演進(long-term?evolution,lte)的物理層和更高協議層的各種原理和構建塊,以實現快速標準化和產品開發。nb-iot可以是獨立的無線接口,其可以與lte緊密連接,因此可以包括在lte規范中。nb-iot可能不向后兼容lte。可以設計nb-iot技術以用于延長電池壽命,并且具有成本效益。與傳統的全球移動通信系統(mobile?communications,gsm)網絡相比,nb-iot可以被設計為提供更大的覆蓋范圍。nb-iot可以通過單音傳輸(single?tone?transmission)提高網絡覆蓋較差區域用戶的上行鏈路(uplink,ul)容量。此外,可以設計新的物理層信號和信道,例如,同步信號和物理隨機接入信道(random-access?channel,rach),以滿足擴展覆蓋范圍和超低設備復雜度的苛刻要求。更高的協議、信令和物理層處理要求可以被大大簡化,以降低用戶設備(userequipment,ue)的功耗和復雜性。

3、此外,lte的許多特征,例如,載波聚合、用于監控信道質量的測量、雙重連接(dualconnectivity)、服務質量(quality?of?service,qos),可被排除,因為這些特征可能不能有效地提供更長的電池壽命,并且可能不具有成本效益。3gpp可以在nb-iot中提供多載波特征,這可以增加nb-iot小區的資源分配容量。啟用nb-iot的設備可以總是有一個180khz的錨定載波。然而,將另一個非錨定載波分配給啟用nb-iot的設備可能需要具有180khz帶寬的另一個頻率空間,從而增加了這種方法的空間和成本。nb-iot可以使用180khz的有效帶寬,并且總是可以具有該帶寬的一個錨定載波。此外,3gpp可以促進向啟用nb-iot的設備添加非錨定載波,這可以與向啟用nb-iot的設備提供用于數據傳輸的附加載波相同。當啟用nb-iot的設備在非錨定載波上傳輸數據時,錨定載波可以用于rach和尋呼過程,以服務于其他啟用nb-iot的設備,從而避免其他啟用nb-iot的設備的通信延遲。然而,由于有限的帶寬和特定應用的大量啟用nb-iot的設備,單個載波可能是不夠的,并且可能導致屬于其他應用的其他啟用nb-iot的設備的通信延遲。

4、因此,為了實現這樣的特征,需要一種用于向啟用窄帶物聯網的設備進行動態多載波分配的系統和方法。

5、本公開的目的

6、本公開的至少一個實施例滿足以下列出的一些目的。

7、本公開的目的是提供一種魯棒、有效且改進的系統和方法,用于向啟用窄帶物聯網(nb-iot)的設備進行動態多載波分配。

8、本公開的另一個目的是使運營商能夠最大限度地利用lte和nb-iot可用的無線資源,并增加nb-iot小區吞吐量和用戶吞吐量。

9、本公開的另一個目的是基于prb利用數據(prb?utilization?data)和累積nack百分比報告,針對至少一個時隙,選擇最佳arfcn或prb作為非錨定載波。

10、本公開的又一個目的是,當從lte?enb接收到確認(acknowledgement,ack)時,將arfcn或prb分配為非錨定載波,以調度多個啟用nb-iot的設備進行對應于所選擇的時隙的數據傳輸。

11、本公開的另一個目的是向服務能力開放功能(service?capability?exposurefunction,scef)提供附加數據輸入,該數據輸入可以用于nb-iot資源的最佳利用。

12、本公開的另一個目的是選擇最佳arfcn或prb作為至少一個時隙的非錨定載波,使得在非錨定載波未被利用但在非錨定載波的可用arfcn或prb中針對特定的啟用nb-iot的設備該非錨定載波具有更高的nack百分比的情況下,避免為該特定的啟用nb-iot的設備分配非錨定載波。

13、本公開的另一個目的是選擇最佳arfcn或prb,以避免來自多個啟用nb-iot的設備的通信延遲,即使當不同的nb-iot設備用于不同的應用時也是如此。


技術實現思路

1、提供該部分以簡化形式介紹本發明的某些目的和方面,這些目的和方面將在下面的詳細描述中進一步描述。本
技術實現要素:
并不不旨在標識所要求保護的主題的關鍵特征或范圍。

2、在一個方面,本公開提供了一種資源分配系統,用于向啟用窄帶物聯網(narrowband-internet?of?things,nb-iot)的設備進行動態多載波分配。當經由長期演進的演進基站(long-term?evolution?evolved?node?b,lte?enb)請求物理資源塊(physicalresource?block,prb)利用數據(120)時,所述系統從性能管理系統接收prb利用數據,所述prb利用數據對應于至少一個時隙和一組數據包中的至少一者。并且,系統將接收到的prb利用數據中的至少一個prb利用時長與預定義的閾值prb利用時長進行比較。并且,如果所述至少一個prb利用時長小于所述預定義的閾值prb利用時長,則系統經由nb-iot?enb(106)請求累積否定確認(negative?acknowledgement,nack)百分比報告,所述累積nack百分比報告對應于與至少一個非錨定載波(114)相關聯的絕對射頻信道號(absolute?radiofrequency?channel?number,arfcn)或prb中的至少一者。此后,基于所述prb利用數據、所述累積nack百分比報告和針對arfcn或prb中的至少一者的預定義值,針對至少一個時隙和一組數據包中的至少一者,系統選擇與至少一個非錨定載波(114)相關聯的arfcn或prb中的至少一者。并且,在經由所述lte?enb(104)向所述nb-iot?enb(106)傳輸與針對所述至少一個時隙和一組數據包中的至少一者所選擇的arfcn或prb中的至少一者相關聯的信息時,系統在多個啟用nb-iot的設備(130)和所述nb-iot?enb(106)之間建立連接。此外,該系統向lte?enb(104)發通知,所述通知表示利用arfcn或prb中的至少一者作為非錨定載波(114)。最后,當從所述lte?enb(104)接收到響應于所述通知的確認(ack)時,系統將arfcn或prb中的至少一者分配為非錨定載波(114),以調度所述多個啟用nb-iot的設備(130)進行對應于所選擇的時隙的數據傳輸。

3、在一個方面中,系統向lte?enb指示在所分配的時隙結束時釋放arfcn或prb中的至少一者中的每一個。此外,資源分配系統經由nb-iot?enb向移動性管理實體(mobilitymanagement?entity,mme)發送針對累積nack百分比報告的請求。此外,系統經由nb-iotenb從響應于所發送的請求的mme接收所請求的累積nack百分比報告。

4、在另一方面,系統從arfcn或prb中的至少一者中確定出較少被利用且錯誤百分比較小的至少一者。基于在多個啟用nb-iot的設備和nb-iot?enb之間建立連接,針對所述多個啟用nb-iot的設備中的每一個以及arfcn中的每一個,系統經由mme從nb-iot?enb(106)請求對應于arfcn或prb中的至少一者的nack百分比報告。此外,基于所述多個啟用nb-iot的設備(130)中的每一個的nack百分比,該系統使用無線資源控制(radio?resourcecontrol,rrc)重配置連接,選擇arfcn或prb中的至少一者并將所選擇的至少一者分配給所述多個啟用nb-iot的設備(130)中的每一個。此后,系統針對多個啟用nb-iot的設備中的每一個執行rrc釋放(130)。此外,在rrc釋放時,經由nb-iot?enb向mme(110)傳輸nack百分比報告,所述nack百分比報告對應于多個啟用nb-iot的設備中的每一個的arfcn或prb中的至少一者。

5、在又一方面,在請求所述nack百分比報告時,如果所述nack百分比報告在所述mme中不可用,則所述資源分配系統經由所述nb-iot?enb基于所述非錨定載波的可用arfcn的當前利用率來分配所述非錨定載波。

6、在一個方面,針對所述多個啟用nb-iot的設備中的每一個的可用arfcn,所述系統協商關于接收到的nack百分比報告的可用arfcn的數據。此外,針對所選擇的時隙,所述系統針對所述多個啟用nb-iot的設備(130)中的每一個生成配置。此外,所述系統將每個arfcn作為所述非錨定載波配置給所述多個啟用nb-iot的設備中的每一個。此后,當非錨定載波的nack百分比在數據傳輸期間的特定時長內超過預定義閾值時,所述系統針對所述多個啟用nb-iot的設備(130)中的每一個重配置所述非錨定載波。

7、本公開還提供了一種用于向啟用nb-iot的設備進行動態多載波分配的方法。該方法包括:在經由lte?enb請求prb利用數據時,從性能管理系統接收所述prb利用數據,所述prb利用數據對應于至少一個時隙和一組數據包中的至少一者。此外,該方法包括將接收到的prb利用數據中的至少一個prb利用時長與預定義的閾值prb利用時長進行比較。此外,該方法包括:如果所述至少一個prb利用時長小于所述預定義的閾值prb利用時長,則經由nb-iot?enb請求累積nack百分比報告,所述累積nack百分比報告對應于與至少一個非錨定載波相關聯的arfcn或prb中的至少一者。此后,該方法包括:基于所述prb利用數據、所述累積nack百分比報告和針對arfcn或prb中的至少一者的預定義值,針對至少一個時隙和一組數據包中的至少一者,選擇與至少一個非錨定載波相關聯的arfcn或prb中的至少一者。此外,該方法包括:在經由所述lte?enb向所述nb-iot?enb傳輸與針對所述至少一個時隙所選擇的arfcn或prb中的至少一者相關聯的信息時,在多個啟用nb-iot的設備和所述nb-iot?enb之間建立連接。此外,該方法包括:向lte?enb發通知,所述通知表示利用arfcn或prb中的至少一者作為非錨定載波。最后,該方法包括:當從所述lte?enb接收到響應于所述通知的ack時,將arfcn或prb中的至少一者分配為非錨定載波(114),以調度所述多個啟用nb-iot的設備進行對應于所選擇的時隙的數據傳輸。

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