專利名稱：用于自適應(yīng)通道存取的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種用于基于網(wǎng)絡(luò)特性和/或供傳送的數(shù)據(jù)的要求自適應(yīng)地控制網(wǎng)絡(luò)中的通道存取的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
近年來將通訊網(wǎng)絡(luò)用于傳送和接收信息已增加，且預期在可預見的將來也會增力口。許多因素導致了此增加的使用。首先，技術(shù)進步持續(xù)減少通訊裝置的成本，從而導致其被廣泛擁有和使用。第二，隨著世界持續(xù)全球化，愈加需要能夠跨越長距離快速傳送信息的裝置。這些技術(shù)和文化的進步已導致這些裝置的極大利用率以至于用于傳送信息的可用網(wǎng)絡(luò)資源常常很緊張。然而，新的且鼓舞人心的通訊技術(shù)持續(xù)引入，有可能廣泛應(yīng)用于人們的生活中。隨著通訊網(wǎng)絡(luò)的使用增長，基于多個次載波的通訊技術(shù)(例如，正交頻分復用(orthogonal frequency-division multiplexing, OFDM)和正交步頁分多址(orthogonalfrequency-division multiple access, OFDMA))已歸因于其廣泛應(yīng)用而實現(xiàn)普及。圖I說明OFDM如何使用多個緊密間隔的正交次載波101來傳送數(shù)據(jù)的頻率曲線。OFDM提供用于在上面調(diào)變數(shù)據(jù)的許多次載波101，由此增加數(shù)據(jù)處理量。將若干均勻間隔的次載波101分組為用于傳送數(shù)據(jù)的通道。然而，OFDM在任何給定時間僅允許一通道上一個用戶。OFDMA是允許多個用戶同時存取同一通道的多用戶0FDM。圖2說明OFDMA的頻率曲線，其繪示OFDMA如何將信號分裂為稱為次通道的次載波群組，且向每一用戶指派一組次載波。在圖2中說明的實例中，次載波201分組為一個次通道，且次載波202分組為另一次通道。如圖2中的次載波202所說明，將次載波分組為次通道無需將鄰近次載波分組為所述次通道。圖3A說明OFDM時間-頻率資源分配圖301。在OFDM中，在次載波級分配時間-頻率資源。圖3B說明OFDMA時間-頻率資源分配圖302。在OFDMA中，在次通道級上分配時間-頻率資源，其中次通道是次載波的群組?？梢苑Q為時間-頻率資源單位的單位論述時間-頻率資源分配，其中每一時間-頻率資源單位對應(yīng)于一時槽(例如，時槽303)中一個次載波的傳送資源。時間-頻率資源單位分組為通道和次通道，其可稱為時間-頻率資源區(qū)塊。在OFDMA中，可基于每一用戶的位置和傳播特性以趨緩衰落和干擾問題的方式向每一用戶指派次通道的群組。OFDMA的普及度預期將來歸因于其對網(wǎng)絡(luò)資源的靈活使用而增長。 機器對機器(Machine-to-machine, M2M)技術(shù)(有時稱為機器類型通訊(MTC)技術(shù))是預期在將來若干年變得更普及的較新的通訊技術(shù)。M2M技術(shù)包含傳送信息的自發(fā)監(jiān)視裝置。這些技術(shù)使用例如傳感器或儀表等裝置來俘獲例如溫度或存貨水準等事件。關(guān)于所俘獲事件的信息接著經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)中繼到軟體應(yīng)用程式。所述軟體應(yīng)用程式將所述事件轉(zhuǎn)變?yōu)榭杀蛔饔玫挠泻x的信息，例如當所述信息指示存貨較低時補進存貨。此技術(shù)預計廣泛應(yīng)用于例如個人保健、交通監(jiān)視和控制、犯罪監(jiān)察、電力網(wǎng)的智慧控制等領(lǐng)域中。這些技術(shù)特別用于無線應(yīng)用中。因此，例如這些技術(shù)等技術(shù)的實際應(yīng)用需要恒定地存取到無線通訊網(wǎng)絡(luò)。如此，高速率、高覆蓋范圍和高移動性蜂巢式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是適應(yīng)M2M服務(wù)要求以及其他新的通訊技術(shù)的要求的候選者。例如第三代合作伙伴計劃(3rd GenerationPartnership Pro ject, 3GPP))、第三代合作伙伴計劃版本 2 (3rd Generation PartnershipProject Version 2, 3GPP2)和電氣與電子工程師協(xié)會 802. 16 (Institute of Electricaland Electronics Engineers 802. 16, IEEE802. 16)等無線標準組織均在啟動支援4G標準的M2M服務(wù)的新的計劃。圖4說明用于M2M服務(wù)應(yīng)用的常規(guī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)400。M2M核心網(wǎng)域401橋接在M2M裝置業(yè)務(wù)402與應(yīng)用域403之間。M2M核心網(wǎng)域401可包含例如衛(wèi)星、Wi_Fi、電力線通訊、蜂巢式和其他系統(tǒng)等通訊系統(tǒng)。根據(jù)行銷報告，M2M蜂巢式網(wǎng)絡(luò)連接的數(shù)目預期到2014年將增長到I. 87億。隨著網(wǎng)絡(luò)連接的數(shù)目持續(xù)增長，蜂巢式網(wǎng)絡(luò)資源的緊張將持續(xù)增加。然而，希望此增加的緊張不會對原始蜂巢式用戶產(chǎn)生影響。因此，需要M2M裝置和其他裝置在對原始蜂巢式用戶的最小影響的情況下存取蜂巢式網(wǎng)絡(luò)提供的通訊通道的有效方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于無線網(wǎng)絡(luò)中的自適應(yīng)通道存取的方法，所述方法包括監(jiān)視無線網(wǎng)絡(luò)的一個或一個以上特性；通過無線網(wǎng)絡(luò)的基站指派用于提供對服務(wù)數(shù)據(jù)的通道存取的通道存取方案，其中基于所述網(wǎng)絡(luò)的所述一個或一個以上特性以及所述服務(wù)數(shù)據(jù)的一個或一個以上要求而將所述服務(wù)數(shù)據(jù)的至少一部分指派到保留的共用通道存取方案和迭加通道存取方案中的一者；根據(jù)所指派的通道存取方案分配網(wǎng)絡(luò)的資源，其中以資源區(qū)塊分配所述資源；以及使用所分配的資源而致使所述服務(wù)數(shù)據(jù)被傳送出去。在指派到該保留的共用通道存取方案后，所述致使進一步包含在為服務(wù)數(shù)據(jù)的傳送保留但在網(wǎng)絡(luò)裝置間共用的一個或一個以上通道上傳送所述服務(wù)數(shù)據(jù)的所述部分。 在指派到該迭加通道存取方案后，所述分配進一步包含將所述服務(wù)數(shù)據(jù)分配到已在傳送行動臺數(shù)據(jù)的一個或一個以上通道，且將所述服務(wù)數(shù)據(jù)迭加在所述行動臺數(shù)據(jù)上。指派到該迭加通道存取方案包含指派到一秩足迭加通道存取方案(ranksufficient superimposed channel access scheme)和一秩々■迭加通道存取方案(rank deficient superimposed channel access scheme)中的一者。將所述服務(wù)數(shù)據(jù)迭加在所述行動臺數(shù)據(jù)上包含將所述服務(wù)數(shù)據(jù)散布在通道的選定資源區(qū)塊上。通過選擇具有高于所確定的閾值的信號功率的資源區(qū)塊而選擇所述選定資源區(qū)塊。通過選擇傳送低于所確定的閾值的數(shù)目的數(shù)據(jù)串流的資源區(qū)塊而選擇所述選定資源區(qū)塊。
通過選擇具有比所確定的閾值多的前向誤差校正(FEC)區(qū)塊的資源區(qū)塊而選擇所述選定資源區(qū)塊。所述無線網(wǎng)絡(luò)的所述一個或一個以上特性包含一通道負載和一所接收信號強度中的至少一者。
所述服務(wù)數(shù)據(jù)的所述一個或一個以上要求對應(yīng)于服務(wù)延遲、突發(fā)大小、封包大小、數(shù)據(jù)速率、傳送可靠性和突發(fā)錯誤率中的至少一者。同樣根據(jù)本發(fā)明，提供一種提供無線網(wǎng)絡(luò)中的自適應(yīng)無線電通道存取(adaptiveradio channel access)的基站,所述基站包括存儲器,其存儲指令；以及處理器,其在執(zhí)行指令時經(jīng)配置以監(jiān)視無線網(wǎng)絡(luò)的一個或一個以上特性；指派用于提供對服務(wù)數(shù)據(jù)的通道存取的通道存取方案 ，其中基于所述網(wǎng)絡(luò)的一個或一個以上特性以及所述服務(wù)數(shù)據(jù)的一個或一個以上要求而將所述服務(wù)數(shù)據(jù)的至少一部分指派到保留的共用通道存取方案和迭加通道存取方案中的一者；根據(jù)所指派的通道存取方案分配網(wǎng)絡(luò)的資源，其中以資源區(qū)塊分配所述資源；以及使用所分配的資源而致使所述服務(wù)數(shù)據(jù)被傳送出去。在將所述服務(wù)數(shù)據(jù)指派到該迭加通道存取方案后，所述處理器進一步經(jīng)配置以將所述服務(wù)數(shù)據(jù)分配到已在傳送行動臺數(shù)據(jù)的一個或一個以上通道；以及致使所述服務(wù)數(shù)據(jù)迭加在所述行動臺數(shù)據(jù)上。配置所述處理器以將所述服務(wù)數(shù)據(jù)指派到該迭加通道存取方案進一步包含配置所述處理器以將所述服務(wù)數(shù)據(jù)指派到一秩足迭加通道存取方案和一秩虧迭加通道存取方案中的一者。配置所述處理器以將所述服務(wù)數(shù)據(jù)指派到該迭加通道存取方案進一步包含配置所述處理器以通過將所述服務(wù)數(shù)據(jù)散布在通道的選定資源區(qū)塊上而將所述服務(wù)數(shù)據(jù)迭加在所述行動臺數(shù)據(jù)上。配置所述處理器以將所述服務(wù)數(shù)據(jù)指派到該迭加通道存取方案進一步包含配置所述處理器以選擇具有高于所確定的閾值的信號功率的資源區(qū)塊以用于迭加。配置所述處理器以將所述服務(wù)數(shù)據(jù)指派到該迭加通道存取方案進一步包含配置所述處理器以選擇已在傳送低于所確定的閾值的數(shù)目的數(shù)據(jù)串流的資源區(qū)塊以用于迭加。配置所述處理器以將所述服務(wù)數(shù)據(jù)指派到該迭加通道存取方案進一步包含配置所述處理器以選擇具有比所確定的閾值多的前向誤差校正(FEC)區(qū)塊的資源區(qū)塊以用于迭加。所述無線網(wǎng)絡(luò)的所述一個或一個以上頻譜特性包含一通道負載和一所接收信號強度中的至少一者。所述服務(wù)數(shù)據(jù)的所述一個或一個以上要求對應(yīng)于服務(wù)延遲、突發(fā)大小、封包大小、數(shù)據(jù)速率、傳送可靠性和突發(fā)錯誤率中的至少一者。進一步根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于無線網(wǎng)絡(luò)中的自適應(yīng)無線電通道存取的方法，所述方法包括監(jiān)視無線網(wǎng)絡(luò)的一個或一個以上特性；通過無線網(wǎng)絡(luò)的基站基于所述網(wǎng)絡(luò)的所述一個或一個以上特性以及服務(wù)數(shù)據(jù)的一個或一個以上要求而指派用于提供對服務(wù)數(shù)據(jù)的通道存取的通道存取方案，其中所述指派包括在所述一個或一個以上網(wǎng)絡(luò)特性指示有足夠的頻寬在專用于網(wǎng)絡(luò)裝置的一個或一個以上保留的通道上傳送服務(wù)數(shù)據(jù)的情況下，將所述服務(wù)數(shù)據(jù)指派給一個或一個以上保留且專用的通道；以及在所述一個或一個以上網(wǎng)絡(luò)特性指示沒有足夠的頻寬在專用于網(wǎng)絡(luò)裝置的一個或一個以上保留的通道上傳送服務(wù)數(shù)據(jù)的情況下，確定替代性通道指派，其中所述確定進一步包括在所述一個或一個以上要求指示服務(wù)數(shù)據(jù)的一部分具有大于所確定的閾值的優(yōu)先順序時，將服務(wù)數(shù)據(jù)的所述部分指派給專用于網(wǎng)絡(luò)裝置的一個或一個以上保留的通道；以及基于所述網(wǎng)絡(luò)的所述一個或一個以上特性以及所述服務(wù)數(shù)據(jù)的所述一個或一個以上要求而將所述服務(wù)數(shù)據(jù)的剩余部分指派到保留的共用通道存取方案和迭加通道存取方案中的一者；根據(jù)所指派的通道存取方案分配網(wǎng)絡(luò)的資源，其中以資源區(qū)塊分配所述資源；以及使用所分配的資源而致使所述服務(wù)數(shù)據(jù)被傳送出去。
在詳細闡釋本發(fā)明的至少一個實施例之前，應(yīng)理解，本發(fā)明的應(yīng)用不限于構(gòu)造的細節(jié)和以下描述中陳述或圖式中說明的布置。本發(fā)明除了所描述的實施例外還容許其他實施例，且能夠以各種方式實踐和實行。并且，應(yīng)理解，本文以及摘要中使用的措辭和術(shù)語是出于描述的目的且不應(yīng)視為限制性的。附圖并入本說明書中并組成本說明書的一部分，


本發(fā)明的某些實施例且連同描述內(nèi)容一起用以闡釋本發(fā)明的原理。如此，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，本發(fā)明所基于的概念可容易用作設(shè)計用于實行本發(fā)明的若干目的的其他結(jié)構(gòu)、方法和/或系統(tǒng)的基礎(chǔ)。因此，重要的是認識到，權(quán)利要求書應(yīng)視為包含此類等效構(gòu)造，只要其不脫離本發(fā)明的精神和范圍。

圖I說明OFDM如何使用多個示范性次載波來傳送數(shù)據(jù)的頻率曲線。圖2說明OFDMA如何將信號分裂為稱為次通道的示范性次載波群組且向每一用戶指派一組次載波的頻率曲線。圖3A說明示范性O(shè)FDM時間-頻率資源分配圖。圖3B說明另一示范性O(shè)FDMA時間-頻率資源分配圖。圖4說明用于M2M服務(wù)應(yīng)用的示范性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。圖5說明其中一個或一個以上行動臺與一個或一個以上額外通訊裝置共存的示范性無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。圖6說明用以在重負載通道上傳送數(shù)據(jù)的示范性解決方案。圖7說明本發(fā)明的示范性無線電通道存取方案。圖8說明用于指派無線電通道存取方案的示范性方法。圖9說明在指派無線電通道存取方案時考慮的示范性特性。圖10說明用于將M2M數(shù)據(jù)迭加在原始行動臺數(shù)據(jù)上的示范性實施例。圖11說明由基站接收的信號的示范性功率頻譜密度(power spectrumdensity,PSD)。圖12說明基于資源區(qū)塊中的前向誤差校正(FEC)代碼的數(shù)目而選擇資源區(qū)塊的實例。圖13說明用于在無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境內(nèi)傳送和接收數(shù)據(jù)的示范性基站。附圖標記說明101、201、202 :次載波301 =OFDM時間-頻率資源分配圖302 =OFDMA時間-頻率資源分配圖303:時槽400 :用于M2M服務(wù)應(yīng)用的常規(guī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
401:M2M 核心網(wǎng)域402 M2M 裝置業(yè)務(wù)403 :應(yīng)用域500:無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境
501 :行動臺502 M2M裝置/通訊裝置/裝置503-1、503_2 :無線網(wǎng)絡(luò)504 :基站601 :通道資源分配602:行動臺數(shù)據(jù)603 M2M 數(shù)據(jù)604 :通道資源分配605 M2M 數(shù)據(jù)606 :通道資源分配701 :保留且專用的通道存取方案702 :保留且共用的通道存取方案703 :迭加的通道存取方案704 :秩足迭加的通道存取方案705 :秩虧迭加的通道存取方案801 805:步驟1001 :低數(shù)據(jù)速率和低功率M2M數(shù)據(jù)傳送1002 :高速率和高功率行動臺數(shù)據(jù)1101-1、1101-2 :M2M 數(shù)據(jù)1102:行動臺數(shù)據(jù)1201 :區(qū)塊1202 :資源區(qū)塊1300 :基站1301 :接收器1302 :傳送器1303、1304:天線1305 :處理器1306 :存儲器1307:網(wǎng)絡(luò)接口RS :秩足迭加傳送RD :秩虧迭加傳送FBl FB4 :前向誤差校正區(qū)塊
具體實施例方式現(xiàn)將詳細參考本發(fā)明的當前實施例，附圖中說明其某些實例。
圖5描繪無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境500的示范性實施例。在環(huán)境500中，提供通訊服務(wù)的一個或ー個以上行動臺501和ー個或ー個以上額外裝置502可共存且經(jīng)由ー個或ー個以上基站504在無線網(wǎng)絡(luò)503-1或503-2上傳送數(shù)據(jù)。在一個示范性實施例中，無線網(wǎng)絡(luò)503-1與503-2為蜂巢式網(wǎng)絡(luò)(cellular network),但本發(fā)明不限于此。行動臺501可包含(例如)行動電話、智慧型電話、個人數(shù)字助理(PDA)、筆記型電腦、平板電腦、迷你筆記型電腦和/或能夠在無線網(wǎng)絡(luò)503-1/503-2上通訊的其他行動裝置。裝置502可包含上文提及的類型的行動臺中的任一者，且/或可另外包含能夠在無線網(wǎng)絡(luò)503-1/503-2上通訊的固定裝置。裝置502可提供多種通訊服務(wù)，包含語音、視頻、緊急警告和/或其他數(shù)據(jù)服務(wù)。在圖5中說明的一個示范性實施例中，通訊裝置502可包含M2M 或MTC通訊裝置。M2M裝置可提供包含在無線網(wǎng)絡(luò)503-1/503-2上傳送經(jīng)監(jiān)視事件的通訊服務(wù)。這些事件可包含(例如)經(jīng)監(jiān)視的存貨水準、溫度、關(guān)于交通的信息、健康、犯罪、電カ線，或任何其他類型的信息。盡管裝置502在本發(fā)明全文中稱為M2M裝置，但本發(fā)明不限于此。在一個示范性實施例中，可使用采用OFDMA方案的協(xié)議(例如，WiMAX)在無線網(wǎng)絡(luò)503-1/503-2上傳送信息。正交幅度調(diào)制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)或正交相移鍵控(Quadrature Phase-ShiftKeying, QPSK)調(diào)變方案可用于調(diào)變OFDMA信號的次通道上的數(shù)據(jù)，但本發(fā)明不限于此。圖6描繪用以在無線網(wǎng)絡(luò)(例如，網(wǎng)絡(luò)503-1/503-2)中的重負載通道上傳送數(shù)據(jù)的示范性解決方案。通道資源分配601以圖表說明分配可用通道資源用于傳送行動臺數(shù)據(jù)602和額外通訊數(shù)據(jù)(例如，M2M數(shù)據(jù)603)，且其中M2M數(shù)據(jù)603在專用通道上傳送。通道資源分配604以圖表說明可能不存在可用于M2M數(shù)據(jù)605的足夠的通道資源的情形。在此情形中，傳送裝置可等待，直到有足夠的資源可用為止，但這不是理想的解決方案。在ー些情形中，針對其可能不存在足夠資源的數(shù)據(jù)可能是時間敏感數(shù)據(jù)(time sensitive data),且此數(shù)據(jù)可需要快速傳送。舉例來說，M2M數(shù)據(jù)605可能是報告緊急情況(例如，地震)的數(shù)據(jù)。因此，較理想的解決方案可能是如通道資源分配606中所說明而分配數(shù)據(jù)。在通道資源分配606中，將M2M數(shù)據(jù)605分裂為若干部分且數(shù)據(jù)的所述部分可迭加在已被行動臺數(shù)據(jù)占據(jù)的時間-頻率資源區(qū)塊上。因此，將不必延遲時間敏感數(shù)據(jù)的傳送。圖7說明時間-頻率圖，其繪示本發(fā)明的示范性無線電通道存取方案，且說明M2M裝置可如何與行動臺共用無線電通道的實例。應(yīng)注意，圖7僅出于闡釋的目的，且時間-頻率資源區(qū)塊不必在時間或頻率域中為鄰接的。另外，圖7中的秩足(rank-sufficient)迭加傳送RS和秩虧(rank-deficient)迭加傳送RD的說明僅出于闡釋的目的。在保留且專用的通道存取方案701中，無線網(wǎng)絡(luò)503-1/503-2的基站504可為單一裝置的特定M2M服務(wù)數(shù)據(jù)保留ー個或ー個以上時間-頻率通道。結(jié)果是，傳送M2M服務(wù)數(shù)據(jù)的M2M裝置與傳送行動臺數(shù)據(jù)的行動臺之間可能不存在相互干擾。在保留且共用的通道存取方案702中，無線網(wǎng)絡(luò)503-1/503-2的基站504可為M2M數(shù)據(jù)保留ー個或ー個以上時間-頻率通道，但傳送M2M數(shù)據(jù)的許多裝置可共用所述ー個或ー個以上通道。因此，不同的M2M傳送之間可存在沖突，但行動臺傳送將不會干擾M2M傳送。在迭加的通道存取方案703中，基站504可將M2M業(yè)務(wù)(traffic)分配到可能已被行動臺占據(jù)的ー個或ー個以上通道。如圖7所示，迭加的M2M數(shù)據(jù)在迭加的通道存取方案703中與行動臺數(shù)據(jù)重迭?？赡艽嬖谟糜趯2M業(yè)務(wù)迭加在行動臺業(yè)務(wù)上的至少兩種不同的通道存取方案。第一方案可包含秩足迭加的通道存取方案704。在秩足迭加的通道存取方案704中，可存在足夠的多輸入和多輸出(multiple-input and multiple-output,ΜΙΜΟ)通 道空間秩(channel spatial ranks)以支援額外數(shù)據(jù)串流。第二方案可包含秩虧迭加的通道存取方案705。在秩虧迭加的通道存取方案705中，可能不存在足夠的MIMO通道空間秩以支援額外數(shù)據(jù)串流。術(shù)語“秩”指代某一時間-頻率資源區(qū)塊的可承擔空間通道的數(shù)目，且秩數(shù)可取決于傳送數(shù)據(jù)的裝置處的可用傳送天線的數(shù)目、接收數(shù)據(jù)的裝置處的接收天線的數(shù)目，以及傳播條件。在秩足迭加的通道中，可承擔空間流數(shù)目可大于ー個或ー個以上時間-頻率資源區(qū)塊中的所傳送流的總數(shù)。在秩虧迭加的通道中，可承擔空間流數(shù)目可小于ー個或ー個以上時間-頻率資源區(qū)塊中的所傳送流(transmitted streams)的總數(shù)。迭加通道可增強通道分配的靈活性，尤其在無線網(wǎng)絡(luò)可能需要支援大量M2M裝置的傳送吋。即，ー個或ー個以上時間-頻率資源區(qū)塊上行動臺和M2M裝置的流的總數(shù)可大于MIMO通道秩可支援的數(shù)目。圖8描繪用于實行本文掲示的實施例的示范性方法800的流程圖。在步驟801中，基站可準予支援ー些M2M數(shù)據(jù)傳送。在步驟802中，基站可確定是否存在足夠的資源區(qū)塊來支持用于所有M2M數(shù)據(jù)傳送的保留且專用的通道存取方案。如果存在足夠的資源區(qū)塊(例如，網(wǎng)絡(luò)負載較輕)(步驟802-是)，那么在步驟803中可將所有M2M數(shù)據(jù)指派到一個或ー個以上保留且專用的通道且在其上傳送。如果不存在足夠的資源區(qū)塊(例如，網(wǎng)絡(luò)負載較重)(步驟802-否)，那么在步驟804中基站可確定M2M業(yè)務(wù)中的哪ー者具有大于特定閾值優(yōu)先順序的優(yōu)先順序。如果存在可用的資源區(qū)塊，那么可將所述可用資源區(qū)塊的至少ー些指派作為用于具有超過閾值優(yōu)先順序的優(yōu)先順序的単一裝置的M2M數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的ー個或ー個以上保留且專用的通道。M2M業(yè)務(wù)的優(yōu)先順序可由M2M數(shù)據(jù)本身內(nèi)的欄位、M2M數(shù)據(jù)的標頭(header)或注腳(footer)，和/或來自M2M裝置或其他裝置的単獨命令指示。可通過對M2M數(shù)據(jù)進行秩評定(ranking)且設(shè)定閾值來確定優(yōu)先順序閾值，使得存在用于在ー個或ー個以上保留且專用的通道中以高于閾值的優(yōu)先順序傳送所有M2M數(shù)據(jù)的充足的網(wǎng)絡(luò)資源。或者，優(yōu)先順序閾值可經(jīng)預先確定且預先存儲在基站中。優(yōu)先順序還可基于傳送數(shù)據(jù)的裝置的網(wǎng)絡(luò)特性和/或數(shù)據(jù)的服務(wù)要求來建立。舉例來說，高優(yōu)先級數(shù)據(jù)可為具有高可靠性、高數(shù)據(jù)速率和/或低延遲的要求的數(shù)據(jù)。當然，本發(fā)明不限于此，且任何其他合適的將數(shù)據(jù)區(qū)分優(yōu)先順序的方法可與本發(fā)明一起利用。不論M2M數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中的一些是否在步驟804中分配到ー個或ー個以上保留且專用的通道，M2M數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的其余部分(如果有的話)均可在步驟805中加以分配。在步驟805中，可確定M2M數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的其余部分的服務(wù)要求和/或傳送M2M數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的M2M裝置的網(wǎng)絡(luò)特性。M2M數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的此其余部分可接著基于M2M數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)要求和/或與M2M裝置相關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)特性分配到上文參看圖7論述的其他通道存取方案的一者。即，M2M數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的其余部分可根據(jù)服務(wù)要求和/或網(wǎng)絡(luò)特性而分配到至少保留且共用的通道存取方案、秩足迭加的通道存取方案，和/或秩虧迭加的通道存取方案。本發(fā)明的通道存取類型可提供不同的鏈路品質(zhì)和傳送延遲。為了有效利用這些差異，可基于M2M數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)要求和/或網(wǎng)絡(luò)特性分配M2M業(yè)務(wù)，如上所述。圖9說明基站504可監(jiān)視且在選擇特定通道分配方案時考慮的ー些特性。一般來說，如果存在充足的可用資源區(qū)塊，那么基站504可分配ー個或ー個以上資源區(qū)塊作為用于所有M2M業(yè)務(wù)的ー個或ー個以上保留且專用的通道。否則，基站可分配一些資源區(qū)塊作為用于具有超過優(yōu)先順序閾值的優(yōu)先順序的M2M業(yè)務(wù)的ー個或ー個以上保留且專用的通道?？山又鶕?jù)對應(yīng)的M2M服務(wù)要求和/或網(wǎng)絡(luò)特性將剩余的M2M數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分配到保留的共用通道、秩足迭加的通道，和/或秩虧迭加的通道。因此，可針對具有低可靠性、低數(shù)據(jù)速率(或較小突發(fā)大小(burstsize))和/或低延遲服務(wù)要求的M2M業(yè)務(wù)采用迭加的通道。還可針對嚴格限制延遲的M2M數(shù)據(jù)采用迭加的通道，以避免等待較長時間保留的M2M通道才變得可用?；?04考慮的M2M服務(wù)要求可包含(例如)服務(wù)時間延遲要求和/或傳送可靠性(或突發(fā)錯誤率)要求?；?04還可考慮突發(fā)大小、封包大小和/或M2M數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)速率。然而，本發(fā)明不限于此，且可在將數(shù)據(jù)分配到不同類型的通道(如上所述)時考慮其他數(shù)據(jù)特性和/或要求。基于各種服務(wù)要求，基站504可確定如何將M2M數(shù)據(jù)分配到上文提及的通道存取方案以便完全或部分滿足各種服務(wù)要求?；?04在確定如何分配M2M數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時考慮的網(wǎng)絡(luò)特性可包含通道負載特性和/或信號強度特性。通道負載特性可包含確定網(wǎng)絡(luò)負載是否繁重。如果網(wǎng)絡(luò)負載較低，那么基站504可將M2M數(shù)據(jù)指派到保留且專用的通道存取方案和/或保留且共用的通道存取方案。當網(wǎng)絡(luò)負載較重時，基站504可將M2M數(shù)據(jù)指派到迭加的通道存取方案，使得通道資源可由原始蜂巣式行動臺業(yè)務(wù)和M2M裝置共用，因此避免等待保留的M2M通道變得可用的延遲。基站考慮的信號強度特性可包含M2M或行動臺數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的所接收的信號強度指
7]\ (received signal strength indication, RSSI)。RSSI 可取決于 M2M 裝置或行動臺的通道増益(例如，大規(guī)模和小規(guī)模衰落)和/或傳送功率。M2M或行動臺數(shù)據(jù)信號強度可由基站504直接測量，且/或可由M2M裝置或行動臺經(jīng)由回饋/回授通道以進行回饋/回授。一旦網(wǎng)絡(luò)資源已由基站分配，基站就可將資源分配策略發(fā)送到ー個或ー個以上M2M裝置和/或傳送服務(wù)數(shù)據(jù)的其他裝置。資源分配策略定義基站確定的資源分配，且指示所述ー個或ー個以上裝置根據(jù)所確定的資源分配傳送服務(wù)數(shù)據(jù)。圖10說明用于將M2M數(shù)據(jù)迭加在行動臺數(shù)據(jù)上的示范性實施例。一般來說，M2M業(yè)務(wù)的突發(fā)大小與行動臺通訊(例如，蜂巢式語音和數(shù)據(jù)通訊)的數(shù)據(jù)封包大小相比可較小。另外，M2M傳送可能需要低功率傳送，因為低功率傳送提供電池供電的M2M裝置的較長電池壽命。因此，M2M通訊可具有低數(shù)據(jù)速率和低功率特性。因此，即使在秩虧通道條件下，數(shù)據(jù)也可迭加在原始行動臺數(shù)據(jù)符號上。在圖10中說明的實施例中，低數(shù)據(jù)速率和低功率M2M數(shù)據(jù)傳送1001的數(shù)據(jù)符號(由S1、S2和S3表示)可重復且冗余地分配到多個時間-頻率資源單位，所述時間-頻率資源單位可能也已分配到高速率和高功率行動臺數(shù)據(jù)1002(由D1-D27表示)。如所說明，M2M數(shù)據(jù)可重復且冗余地比高速率行動臺數(shù)據(jù)散布在更多的資源單位上。舉例來說，M2M數(shù)據(jù)SI、S2和S3中的每ー者散布在九個資源單位上。這也在圖11中說明，圖11中繪示M2M數(shù)據(jù)1101-1/1101-2可具有比行動臺數(shù)據(jù)1102少的功率，且可散布在比行動臺數(shù)據(jù)1102廣的時間-頻率資源単位范圍上。如果基站504的接收器裝備有比迭加流所要求的多的接收天線，且/或如果通道處于豐富擴散條件下，那么所接收的行動臺數(shù)據(jù)和M2M數(shù)據(jù)可指派到秩足迭加方案，且所述數(shù)據(jù)可由常規(guī)MMO檢測器(例如，垂直-貝爾實驗室分層空時(Vertical-BellLaboratories Layered Space-Time, V-BLAST)或球形解碼器(sphere decoder))聯(lián)合檢測。在秩足迭加方案中，即使M2M數(shù)據(jù)未散布到多個時間-頻率資源単位，接收器也可同時檢測行動臺和M2M數(shù)據(jù)。如果基站504的接收器裝備有比迭加流所要求的少的接收天線，且/或如果通道處于貧瘠條件(例如，非豐富擴散環(huán)境)下，那么低速率M2M數(shù)據(jù)可散布到L個時間-頻率資源單位。舉例來說，在基站504僅具有一個接收天線且行動臺和M2M裝置各自正在同一迭加時間-頻率通道中傳送單一流的情形中，基站504處接收的信號可以數(shù)學方式表示為y0 = hd,0d0+hs,0s+w0...Yl^1 = hd,レん凡,hS+Wl-iγ = Hdd+shs+w其中y = [y0, ···, yL_l]T、d = [d0, ···, dL_l]T 和 w = [w0, ···, wL_l]T 分別表示所接收的迭加信號、行動臺傳送的信號和熱雜訊的向量形式。符號s表示已散布在L個資源單位上的M2M傳送的數(shù)據(jù)。向量形式Hd = diag{hd,0,…，hd,L_l}和hs = [hs,0, ...hs，L-l]T分別表示基站與行動臺之間的通道以及基站與M2M裝置之間的通道的増益。行動臺數(shù)據(jù)和M2M數(shù)據(jù)可由基站504使用采用最大似然檢測演算法的最大似然檢
測器來檢測，例如
權(quán)利要求
1.一種用于無線網(wǎng)絡(luò)中的自適應(yīng)通道存取的方法，所述方法包括 監(jiān)視所述無線網(wǎng)絡(luò)的一個或一個以上特性； 通過所述無線網(wǎng)絡(luò)的一基站指派用于提供對服務(wù)數(shù)據(jù)的通道存取的一通道存取方案，其中基于所述無線網(wǎng)絡(luò)的所述一個或一個以上特性以及所述服務(wù)數(shù)據(jù)的一個或一個以上 要求而將所述服務(wù)數(shù)據(jù)的至少一部分指派到一保留的共用通道存取方案和一迭加通道存取方案中的一者； 根據(jù)所指派的通道存取方案分配所述無線網(wǎng)絡(luò)的資源，其中以資源區(qū)塊分配所述資源；以及 使用所分配的資源而致使所述服務(wù)數(shù)據(jù)被傳送出去。
2.如權(quán)利要求I所述的用于無線網(wǎng)絡(luò)中的自適應(yīng)通道存取的方法，其特征在于，在指派到該保留的共用通道存取方案后，所述致使進一步包含在為服務(wù)數(shù)據(jù)的傳送保留但在網(wǎng)絡(luò)裝置間共用的一個或一個以上通道上傳送所述服務(wù)數(shù)據(jù)的所述部分。
3.如權(quán)利要求I所述的用于無線網(wǎng)絡(luò)中的自適應(yīng)通道存取的方法，其特征在于，在指派到該迭加通道存取方案后，所述分配進一步包含將所述服務(wù)數(shù)據(jù)分配到已在傳送行動臺數(shù)據(jù)的一個或一個以上通道，且將所述服務(wù)數(shù)據(jù)迭加在所述行動臺數(shù)據(jù)上。
4.如權(quán)利要求I所述的用于無線網(wǎng)絡(luò)中的自適應(yīng)通道存取的方法，其特征在于，指派到該迭加通道存取方案包含指派到一秩足迭加通道存取方案和一秩虧迭加通道存取方案中的一者。
5.如權(quán)利要求3所述的用于無線網(wǎng)絡(luò)中的自適應(yīng)通道存取的方法，其特征在于，將所述服務(wù)數(shù)據(jù)迭加在所述行動臺數(shù)據(jù)上包含將所述服務(wù)數(shù)據(jù)散布在通道的選定資源區(qū)塊上。
6.如權(quán)利要求5所述的用于無線網(wǎng)絡(luò)中的自適應(yīng)通道存取的方法，其特征在于，通過選擇具有高于所確定的閾值的信號功率的資源區(qū)塊而選擇所述選定資源區(qū)塊。
7.如權(quán)利要求5所述的用于無線網(wǎng)絡(luò)中的自適應(yīng)通道存取的方法，其特征在于，通過選擇傳送低于所確定的閾值的數(shù)目的數(shù)據(jù)串流的資源區(qū)塊而選擇所述選定資源區(qū)塊。
8.如權(quán)利要求5所述的用于無線網(wǎng)絡(luò)中的自適應(yīng)通道存取的方法，其特征在于，通過選擇具有比所確定的閾值多的前向誤差校正(FEC)區(qū)塊的資源區(qū)塊而選擇所述選定資源區(qū)塊。
9.如權(quán)利要求I所述的用于無線網(wǎng)絡(luò)中的自適應(yīng)通道存取的方法，其特征在于，所述無線網(wǎng)絡(luò)的所述一個或一個以上特性包含一通道負載和一所接收信號強度中的至少一者。
10.如權(quán)利要求I所述的用于無線網(wǎng)絡(luò)中的自適應(yīng)通道存取的方法，其特征在于，所述服務(wù)數(shù)據(jù)的所述一個或一個以上要求對應(yīng)于服務(wù)延遲、突發(fā)大小、封包大小、數(shù)據(jù)速率、傳送可靠性和突發(fā)錯誤率中的至少一者。
11.一種提供無線網(wǎng)絡(luò)中的自適應(yīng)無線電通道存取的基站，所述基站包括 一存儲器，其存儲指令；以及 一處理器，其在執(zhí)行所述指令時經(jīng)配置以 監(jiān)視所述無線網(wǎng)絡(luò)的一個或一個以上特性； 指派用于提供對服務(wù)數(shù)據(jù)的通道存取的一通道存取方案，其中基于所述無線網(wǎng)絡(luò)的一個或一個以上特性以及所述服務(wù)數(shù)據(jù)的一個或一個以上要求而將所述服務(wù)數(shù)據(jù)的至少一部分指派到一保留的共用通道存取方案和一迭加通道存取方案中的一者；根據(jù)所指派的通道存取方案分配所述無線網(wǎng)絡(luò)的資源，其中以資源區(qū)塊分配所述資源；以及 使用所分配的資源而致使所述服務(wù)數(shù)據(jù)被傳送出去。
12.如權(quán)利要求11所述的提供無線網(wǎng)絡(luò)中的自適應(yīng)無線電通道存取的基站，其特征在于，在將所述服務(wù)數(shù)據(jù)的一部分指派到該保留的共用通道存取方案后，所述處理器進一步經(jīng)配置以致使在為服務(wù)數(shù)據(jù)的傳送保留但在網(wǎng)絡(luò)裝置間共用的一個或一個以上通道上傳送所述服務(wù)數(shù)據(jù)的所述部分。
13.如權(quán)利要求11所述的提供無線網(wǎng)絡(luò)中的自適應(yīng)無線電通道存取的基站，其特征在于，在將所述服務(wù)數(shù)據(jù)指派到該迭加通道存取方案后，所述處理器進一步經(jīng)配置以 將所述服務(wù)數(shù)據(jù)分配到已在傳送行動臺數(shù)據(jù)的一個或一個以上通道；以及 致使所述服務(wù)數(shù)據(jù)迭加在所述行動臺數(shù)據(jù)上。
14.如權(quán)利要求11所述的提供無線網(wǎng)絡(luò)中的自適應(yīng)無線電通道存取的基站，其特征在于，配置所述處理器以將所述服務(wù)數(shù)據(jù)指派到該迭加通道存取方案進一步包含配置所述處理器以將所述服務(wù)數(shù)據(jù)指派到一秩足迭加通道存取方案和一秩虧迭加通道存取方案中的一者
15.如權(quán)利要求14所述的提供無線網(wǎng)絡(luò)中的自適應(yīng)無線電通道存取的基站，其特征在于，配置所述處理器以將所述服務(wù)數(shù)據(jù)指派到該迭加通道存取方案進一步包含配置所述處理器以通過將所述服務(wù)數(shù)據(jù)散布在通道的選定資源區(qū)塊上而將所述服務(wù)數(shù)據(jù)迭加在所述行動臺數(shù)據(jù)上。
16.如權(quán)利要求15所述的提供無線網(wǎng)絡(luò)中的自適應(yīng)無線電通道存取的基站，其特征在于，配置所述處理器以將所述服務(wù)數(shù)據(jù)指派到該迭加通道存取方案進一步包含配置所述處理器以選擇具有高于所確定的閾值的信號功率的資源區(qū)塊以用于迭加。
17.如權(quán)利要求15所述的提供無線網(wǎng)絡(luò)中的自適應(yīng)無線電通道存取的基站，其特征在于，配置所述處理器以將所述服務(wù)數(shù)據(jù)指派到該迭加通道存取方案進一步包含配置所述處理器以選擇已在傳送低于所確定的閾值的數(shù)目的數(shù)據(jù)串流的資源區(qū)塊以用于迭加。
18.如權(quán)利要求15所述的提供無線網(wǎng)絡(luò)中的自適應(yīng)無線電通道存取的基站，其特征在于，配置所述處理器以將所述服務(wù)數(shù)據(jù)指派到該迭加通道存取方案進一步包含配置所述處理器以選擇具有比所確定的閾值多的前向誤差校正(FEC)區(qū)塊的資源區(qū)塊以用于迭加。
19.如權(quán)利要求11項述的提供無線網(wǎng)絡(luò)中的自適應(yīng)無線電通道存取的基站，其特征在于，所述無線網(wǎng)絡(luò)的所述一個或一個以上頻譜特性包含一通道負載和一所接收信號強度中的至少一者。
20.如權(quán)利要求11所述的提供無線網(wǎng)絡(luò)中的自適應(yīng)無線電通道存取的基站，其特征在于，所述服務(wù)數(shù)據(jù)的所述一個或一個以上要求對應(yīng)于服務(wù)延遲、突發(fā)大小、封包大小、數(shù)據(jù)速率、傳送可靠性和突發(fā)錯誤率中的至少一者。
21.一種用于無線網(wǎng)絡(luò)中的自適應(yīng)無線電通道存取的方法，所述方法包括 監(jiān)視所述無線網(wǎng)絡(luò)的一個或一個以上特性； 通過所述無線網(wǎng)絡(luò)的一基站基于所述無線網(wǎng)絡(luò)的所述一個或一個以上特性以及服務(wù)數(shù)據(jù)的一個或一個以上要求而指派用于提供對所述服務(wù)數(shù)據(jù)的通道存取的一通道存取方案，其中所述指派包含在所述一個或一個以上關(guān)聯(lián)于所述無線網(wǎng)絡(luò)的特性指示有足夠的頻寬在專用于網(wǎng)絡(luò)裝置的一個或一個以上保留的通道上傳送所述服務(wù)數(shù)據(jù)的情況下，將所述服務(wù)數(shù)據(jù)指派給一個或一個以上保留且專用的通道；以及 在所述一個或一個以上關(guān)聯(lián)于所述無線網(wǎng)絡(luò)特性指示沒有足夠的頻寬在專用于網(wǎng)絡(luò)裝置的一個或一個以上保留的通道上傳送所述服務(wù)數(shù)據(jù)的情況下，確定一替代性通道指派，其中所述確定進一步包含 在所述一個或一個以上要求指示所述服務(wù)數(shù)據(jù)的一部分具有大于所確定的閾值的優(yōu)先順序時，將所述服務(wù)數(shù)據(jù)的所述部分指派給專用于網(wǎng)絡(luò)裝置的一個或一個以上保留的通道，以及 基于所述網(wǎng)絡(luò)的所述一個或一個以上特性以及所述服務(wù)數(shù)據(jù)的所述一個或一個以上要求而將所述服務(wù)數(shù)據(jù)的剩余部分指派到一保留的共用通道存取方案和一迭加通道存取方案中的一者； 根據(jù)所指派的通道存取方案分配所述網(wǎng)絡(luò)的資源，其中以資源區(qū)塊分配所述資源；以及 使用所分配的資源而致使所述服務(wù)數(shù)據(jù)被傳送出去。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于無線網(wǎng)絡(luò)中的自適應(yīng)通道存取的基站和方法。所述基站指派用于提供對服務(wù)數(shù)據(jù)的通道存取的通道存取方案，其中基于所述網(wǎng)絡(luò)的一個或一個以上特性以及所述服務(wù)數(shù)據(jù)的一個或一個以上要求將所述服務(wù)數(shù)據(jù)的至少一部分指派到保留的共用通道存取方案和迭加通道存取方案中的一者。接著根據(jù)所述所指派的通道存取方案分配網(wǎng)絡(luò)資源。接著使用所述所分配的資源傳送所述服務(wù)數(shù)據(jù)。
文檔編號H04W72/04GK102625449SQ20121002431
公開日2012年8月1日 申請日期2012年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月31日
發(fā)明者丁邦安, 吳家豪, 謝雨滔, 陳宗保 申請人:財團法人工業(yè)技術(shù)研究院