СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ АДАПТИВНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ШИРИНЫ ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ В СЕТИ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ
METHOD AND DEVICE FOR ADAPTIVE USE OF BANDWIDTH IN WIRELESS COMMUNICATION NETWORK

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение в целом относится к беспроводной связи и, в частности, относится к адаптации планирования ширины полосы пропускания, используемой для планирования передач на устройство беспроводной связи и соответствующей адаптации ширины полосы пропускания приемника, используемой устройством беспроводной связи.
Уровень техники
Используемый в настоящее время стандарт сотовой связи «Долгосрочное развитие» (LTE) адаптивно поддерживает ширину полосы пропускания (BW) от 1,4 МГц до 20 МГц и даже более широкую полосу пропускания с использованием способа агрегирования несущих. Для подключения устройства беспроводной связи, например, «UE» как термин 3GPP, к сетевому узлу (NW), такому как eNodeB или другой базовой станции, устройство беспроводной связи должно определить частоту несущей соты, а также ширину полосы пропускания системы для использования. Кроме того, в современных стандартах LTE необходимо удовлетворить требование поддержки и подключения узлом NW и устройством беспроводной связи с использованием одной и той же BW системы. Следовательно, устройство беспроводной связи должно искать соответствующие управляющие сообщения по всей BW системы NW.
Для разрабатываемой новой технологии радиодоступа в 5G, обозначенной в настоящем документе NR, желателен более общий подход в отношении ширины полосы пропускания системы соответствующих узлов. NR должен поддерживать несколько типов устройств. Диапазон типов устройств включает в себя, например, высокопроизводительные устройства мобильной широкополосной связи (MBB), способные поддерживать BWs системы до нескольких ГГц, вплоть до недорогих, маломощных устройств связи машинного типа (MTC), которые могут поддерживать BWs 100 кГц или, возможно, несколько МГц.
Следовательно, одной из возможностей, требуемых для систем NR, является гибкость в выделении ресурсов «планирования» BWs для соответствующих устройств беспроводной связи. Здесь «планирование BW» представляет собой BW, определенную и переданную сетью устройству беспроводной связи, так что устройство беспроводной связи может применять BW приема, в которой оно может искать канал управления. В частности, в отличие от предшествующих релизов LTE (и других сетевых стандартов более ранних поколений), в данном документе указывают, что NR системы должны иметь возможность выделять ресурс «планирования» ширины полосы пропускания любому заданному устройству, которое находится где-либо в пределах всей BW системы, сконфигурированной для поддерживающего NW узла. Выделенный ресурс планирования ширины полосы пропускания может быть равен или меньше BW, поддерживаемой устройством.
eMTC является частью релиза 13 3GPP и, среди прочего, обеспечивает более меньшие ширины полосы пропускания в восходящей линии связи и нисходящей линии связи, более низкие скорости передачи данных и пониженную мощность передачи, что выгодно, по меньшей мере, для определенных типов МТС устройств. В то время, как усовершенствования eMTC позволяют МТС устройству работать в BW, меньшей, чем BW системы поддерживающего узла NW, с которым соединен, данный подход не является гибким, необходимым для NR систем, поскольку основан на использовании фиксированной ширины полосы пропускания 1,4 МГц.
Следовательно, как указано в настоящем документе, по-прежнему необходимо предоставить способ и устройство для обеспечения сигнализации, необходимой между NR сетями и устройствами, работающими в них, для поддержки гибкого способа планирования выделения BW.
Раскрытие сущности изобретения
Аспекты изобретения обеспечены независимыми пунктами формулы изобретения, которая является частью настоящего документа, и варианты осуществления изобретения определены зависимыми пунктами формулы изобретения.
В одном аспекте данного документа сеть беспроводной связи динамически адаптирует ширину полосы пропускания планирования, выделенную для передачи в устройство беспроводной связи и, соответственно, управляет или инициирует дополнительную реконфигурацию ширины полосы пропускания приемника, используемой устройством. В другом аспекте данного документа, устройство беспроводной связи динамически адаптирует ширину полосы пропускания своего приемника для соответствия планирования ширины полосы пропускания, используемой сетью для передачи в устройство.
В примерном сценарии или реализации сеть принимает информацию о функциональных возможностях от устройства, указывающую поддержку динамической адаптации ширины полосы пропускания приемника. Информация о функциональных возможностях может указывать характер или степень адаптации ширины полосы пропускания в устройстве, и один или несколько узлов в сети могут использовать сообщенную информацию о функциональных возможностях для конфигурирования первой и второй ширины полосы пропускания приемника, которые будут использоваться устройством на выборочной основе. Сеть также может определять параметры синхронизации, такие как первый таймер неактивности приема, который будет использован устройством для возврата к конфигурации с более меньшей шириной полосы пропускания из конфигурации с более широкой полосы пропускания, и второй таймер неактивности приема, который будет использован для установки схемы приемника в режим пониженного энергопотребления или в выключенное состояние. Такие операции могут быть выполнены в устройстве в контексте операций цикла прерывистого приема (DRX).
Продолжая примерный сценарий или реализацию, сеть может выделять первую ширину полосы пропускания планирования для передачи данных в устройство и работать в соответствии с планированием первой ширины полосы пропускания, если или пока не будет решено, что необходима большая ширина полосы пропускания, по меньшей мере, временно. В ответ на это решение, сеть выделяет большую вторую ширину полосы пропускания для передачи в устройство и сигнализирует об изменении в устройство. Сигнализация реконфигурации, принятая устройством, вызывает реконфигурировать ширину полосы пропускания его приемника для соответствия большей, второй ширине полосы пропускания. При переключении, сеть может задержать любые передачи в устройство при планировании второй ширины полосы пропускания планирования, чтобы дать устройству время для реконфигурирования его схемы приемника, и устройство может использовать вышеупомянутый таймер (таймеры) бездействия приема, чтобы вернуться к первой ширине полосы пропускания приемника.
Как отмечено, особенности первой и второй ширин полосы пропускания приемника могут быть сконфигурированы сетью на основании информации о функциональных возможностях, принятой от устройства (или на основании значений по умолчанию или известных функциональных возможностей в других вариантах осуществления), и, с целью идентификации особенностей первой и второй ширин полосы пропускания может быть направлена сигнализация конфигурации. При таком подходе может быть использована сигнализация реконфигурации с малым объем служебной сигнализации, например, посредством простого указания из сети устройству, указывающее, что устройство должно переключиться с работы с первой шириной полосы пропускания приемника на работу со второй шириной полосы пропускания приемника.
Что касается принятия решения о том, когда выполнять адаптацию ширины полосы пропускания, сеть, например, сетевой узел, обслуживающий устройство, в одном или нескольких вариантах осуществления решает перейти на выделение планирования более широкой полосы в зависимости от объема, размера или характера данных, буферизованных для передачи устройству. Дополнительно или в качестве альтернативы, для принятия решения учитывают скорость данных, поступающих в обслуживающий узел для передачи обслуживающим узлом. В качестве дополнительного дополнения или альтернативы решение принимают на основании триггера качества обслуживания или других требований к передаче.
Конечно, настоящее изобретение не ограничено вышеуказанными признаками и преимуществами. Специалистам в данной области техники будут понятны дополнительные признаки и преимущества после прочтения следующего подробного описания и при просмотре прилагаемых чертежей.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 показывает блок-схему одного варианта осуществления сети беспроводной связи, сконфигурированной в соответствии с приведенными в настоящем документе принципами.
Фиг.2 показывает блок-схему примерных деталей для сетевого узла и устройства беспроводной связи, сконфигурированного для работы в сети беспроводной связи.
Фиг.3 и фиг.4 представляют собой логические блок-схемы алгоритма одного или нескольких вариантов осуществления динамического планирования и адаптаций ширины полосы пропускания приемника, выполняемых сетевым узлом по отношению к устройству беспроводной связи, работающему в сети беспроводной связи.
Фиг.5 представляет собой логическую блок-схему алгоритма одного варианта осуществления динамической адаптации ширины полосы пропускания приемника, выполняемой устройством беспроводной связи в ответ на управление сетью, например, при изменении планирования ширины полосы пропускания, выполненных сетью по отношению к устройству.
Фиг.6 является схемой гибкого выделения ширины полосы пропускания и адаптации согласно одному варианту осуществления.
Фиг.7 представляет собой логическую блок-схему алгоритма одного варианта осуществления способа работы на сетевом узле.
Фиг.8 представляет собой логическую блок-схему одного варианта осуществления способа работы на устройстве беспроводной связи.
Фиг.9 является блок-схемой одного варианта осуществления конфигурируемой схемы приемника, которая поддерживает динамическую реконфигурацию между или среди двух, или более ширин полосы пропускания приемника.
Осуществление изобретения
Фиг.1 изображает примерный вариант осуществления сети 10 беспроводной связи, которая сконфигурирована для коммуникативного соединения с устройством 12 беспроводной связи для предоставления одной или более услуг связи устройству 12 беспроводной связи. В качестве примера, сеть 10 беспроводной связи («сеть 10») обеспечивает подключение к интернету или другим пакетным данным для устройства 12 беспроводной связи. Более конкретно, сеть 10 и устройство 12 беспроводной связи работают в соответствии с гибким планированием распределения ширины полосы пропускания и энергоэффективными операциями, описанными в данном документе.
Согласно упрощенному описанию, приведенному на фиг.1, сеть 10 включает в себя сеть 14 радиодоступа (RAN) и ассоциированную сетевую инфраструктуру 16 (NW). Инфраструктура NW включает в себя, например, функции обработки данных, коммутации и хранения, а также предоставление интерфейсов управления мобильностью и маршрутизации в и из RAN 14. Сетевая инфраструктура 16 может коммуникативно соединяться со средой 18 облачного исполнения, например, предоставляя одну или несколько сетевых функций (NF) или прикладных услуг, и также может соединяться с одним или более центров 20 обработки данных. Кроме того, может быть более одной RAN 14 и задействовано более одного типа технологии радиодоступа (RAT).
В некоторых вариантах осуществления сеть 10 содержит так называемую сеть «5G», также упоминаемую в данном документе как сеть или система «NR», где «NR» обозначает «Новое радио». В соответствии с одной предполагаемой реализацией сеть 10 представляет собой развитие LTE для существующего спектра в сочетании с новыми технологиями радиодоступа, которые, в первую очередь, нацелены на новый спектр. Среди ключевых технологических компонентов сеть 10 в реализации 5G включает в себя интеграцию доступа/транзитного соединения, связь между устройствами, гибкий дуплекс, гибкое использование спектра, передачу с множеством антенн, сверхлегкую конструкцию и разделение данных пользователя/управления. В настоящем документе сверхлегкая конструкция относится к минимизации любых передач, не связанных непосредственно с доставкой пользовательских данных, и RAN 14 может быть выполнен с возможностью использовать преимущества технологии формирования луча для доставки пользовательских данных через одну или несколько узконаправленных, динамически распределяемых антенных лучей.
Другие аспекты, определяющие гибкость использования, могут быть применимы к устройству 12 беспроводной связи («устройство 12»). Во-первых, сеть 10 может поддерживать потенциально много устройств 12, и различные устройства 12 могут быть разных типов и могут быть задействованы в разных типах услуг связи. Например, устройство 12, сконфигурированное для услуг широкополосной сети мобильной связи (MBB), может быть использовано человеком для получения доступа к просмотру фильмов, прослушиванию музыки и другому мультимедийному контенту, доставляемому через сеть 10. С другой стороны, устройство 12, сконфигурированное для встроенной работы, может не включать в себя какой-либо пользовательский интерфейс и может участвовать только в передачах или приемах с низким энергопотреблением и низкой скоростью передачи машинного типа (MTC). Таким образом, в качестве примера, а не ограничения, устройство 12 может быть смартфоном, функциональным телефоном, беспроводным модемом или другим адаптером беспроводной сети, ноутбуком, планшетом или другим мобильным вычислительным устройством, датчиком, исполнительным механизмом, ретранслятором или, по существу, любым другим устройством беспроводной связи, выполненным с возможностью получать доступ к сети 10 и работать в соответствии с любой одной или несколькими RATs, поддерживаемыми сетью 10. Кроме того, устройство 12 может быть мобильным устройством или может быть установлено или эксплуатироваться в фиксированном местоположении.
Фиг.2 изображает примерные подробности реализации устройства 12 и сетевого узла 30, который выполнен с возможностью поддерживать аспекты сети в данном документе. Сетевой узел 30 включает в себя схему 32 интерфейса связи, которая, в свою очередь, включает в себя схему 34 радиочастотного приемопередатчика, то есть, одну или несколько схем радиочастотного передатчика и приемника, для беспроводной связи с одним или несколькими устройствами 12, в соответствии с одной или несколькими RATs. Кроме того, по меньшей мере, в одном варианте осуществления схема 32 интерфейса связи включает в себя один или несколько сетевых интерфейсов, например, Ethernet или другой внутриузловой интерфейс, для связи с одним или несколькими другими узлами в сети 10 и может не иметь радиочастотной схемы. В таких вариантах осуществления сетевой узел 30 может косвенно устанавливать связь с устройством 12, например, через другой узел, который имеет радиочастотную схему.
Сетевой узел 30 также включает в себя схему 36 обработки, которая функционально связана со схемой 32 связи. Схема 36 обработки содержит запрограммированную схему или фиксированную схему, или комбинацию запрограммированной и фиксированной схемы. В примерном варианте осуществления схема 36 обработки содержит один или несколько микропроцессоров, цифровых сигнальных процессоров (DSP), программируемых пользователем вентильных матриц (FPGA), специализированных интегральных схем (ASIC) или других схем цифровой обработки.
По меньшей мере, в одном варианте осуществления схема 36 обработки выполнена с возможностью, по меньшей мере, частично на основании выполнения компьютерных инструкций, содержащиеся в одной или нескольких компьютерных программах 40, хранящихся в хранилище 38 в сетевом узле 30. Хранилище 38 также может хранить один или несколько элементов данных 42 конфигурации, ассоциированных с работой сетевого узла 30, в соответствии с приведенными в настоящем документе принципами. Хранилище 38 содержит, например, один или несколько типов машиночитаемых носителей, таких как твердотельный диск (SSD), FLASH, DRAM, SRAM и т.д. В одном варианте осуществления хранилище 38 предусматривает долговременное хранение компьютерной программы (программ) 40 и дополнительно обеспечивает рабочую память для работы схемы 36 обработки.
Фиг.2 также предоставляет примерные подробности реализации устройства 12. Устройство 12 включает в себя схему 52 интерфейса связи, которая включает в себя схему 54 радиочастотного приемопередатчика, то есть, одну или несколько схем радиочастотного передатчика и приемника, для беспроводной связи с сетью 10, в соответствии с одной или несколькими RATs.
Устройство 12 также включает в себя схему 56 обработки, которая функционально соединена со схемой 52 связи. Схема 56 обработки содержит запрограммированные схемы или фиксированные схемы, или комбинацию запрограммированных и фиксированных схем. В примерном варианте осуществления схема 56 обработки содержит один или несколько микропроцессоров, процессоров цифровых сигналов (DSP), программируемых пользователем вентильных массивов (FPGA), специализированных интегральных схем (ASIC) или других схем цифровой обработки.
По меньшей мере, в одном варианте осуществления схема 56 обработки выполнена с возможностью, по меньшей мере, частично на основании выполнения компьютерных инструкций, содержащиеся в одной или несколько компьютерных программ 60, хранящихся в хранилище 58 в устройстве 12. Хранилище 58 также может хранить один или несколько элементов данных 62 конфигурации, ассоциированных с работой устройства 12, в соответствии с приведенными здесь принципами. Хранилище 58 содержит, например, один или несколько типов машиночитаемых носителей, таких как твердотельный диск (SSD), FLASH, DRAM, SRAM и т.д. В одном варианте осуществления хранилище 58 предусматривает долговременное хранение компьютерной программы (программ) 60 и дополнительно предоставляет рабочую память для работы схемы 56 обработки.
С учетом вышеизложенного сетевой узел 30 выполнен с возможностью отправлять или инициировать отправку сигнализации, указывающую или конфигурирующую планирование ширины полосы пропускания (BW) для данных устройств 12 беспроводной связи. Сетевой узел 30 дополнительно выполнен с возможностью сигнализации изменений в BW планировании и для указания, например, первой и второй BW приемника, которые должны использоваться устройством 12 для приема сигнала. В качестве примера, сетевой узел 30 указывает первую BW приемника, который будет использоваться устройством 12, а затем впоследствии указывает вторую BW приемника, который должен использоваться устройством 12.
Дополнительно, сетевой узел 30 или другой объект в сети выполнен с возможностью определять параметры таймера, необходимых для управления изменениями конфигурации BW на устройстве 12, например, для переключения с первой BW приемника на вторую BW приемника, или из второй BW приемника возвращается к первой BW приемника. В настоящем документе используют термины «BW приемника» и «планирование BW». Планирование BW устанавливают узлом NW и сигнализируют устройству беспроводной связи. Устройство беспроводной связи устанавливает BW своего приемника на основании планирования BW, например, к той же BW. Эти BWs могут быть определены с точки зрения количества блоков ресурсов, которые устройство беспроводной связи, например, сканирует канал управления. Здесь, как правило, управляющая информация будет предоставляться на меньшей BW, и размер запланированной BW может зависеть от вида предоставляемой услуги, нагрузки, возможностей устройства беспроводной связи и т.д. Также предполагают конфигурировать или иным образом указывать параметры таймера, которые будут использоваться для конфигурации изменений BW приемника в устройстве 12, когда активен DRX режим.
В дополнение к этим аспектам раскрытых идей устройство 12 может быть выполнено с возможностью использовать параметры конфигурации для уменьшения потребляемой мощности приемника. В частности, устройство 12 снижает потребление энергии приемником, используя только достаточную BW приемника для приема данных и/или уровня 1/уровня 2 управления, основываясь на текущем сценарии пользователя и потребностях устройства.
Как указано в настоящем документе, «сценарий пользователя» может быть определен количеством и/или характером продолжающихся сеансов связи. Характер сеанса связи может быть определен с точки зрения размеров или объемов данных, типа передаваемой услуги или информации и любых относящихся параметров качества обслуживания (QoS), таких как задержка, минимальные скорости передачи данных и т.д. Потребности устройства может, например, содержать энергопотребление, мощность обработки, возможности RF схемы, состояние батареи и т.д.
В одном примерном сценарии устройство 12 работает на первой BW приемника, а затем реконфигурирует на более широкую вторую BW приемника, например, в ответ на передачу сигналов из сети 10. Устройство 12 может быть реконфигурировано на вторую BW, чтобы облегчить передачу большего количества данных или данных с более высокой скоростью в устройство 12 по сравнению с тем, что может быть поддержано с использованием первой BW приемника.
Также возможно, что, по меньшей мере, передача части данных, которые инициировали сеть 10 перейти на планирование второй ширины полосы пропускания, задерживается, например, как следствие медиа протоколов более высокого уровня, и устройство 12 может возвращаться обратно на первую ширину полосы пропускания приемника до передачи задержанных данных сетью 10. Однако, по меньшей мере, в случаях, когда задержанные данные передают в спектре, охватываемом первой шириной полосы пропускания приемника, устройство 12 будет по-прежнему принимать и обрабатывать задержанные данные при передаче и, можно извлечь выгоду, используя настройки приемника с более низкой мощностью или с более низкой сложностью, связанные с работой его схем приемника в первой ширине полосы пропускания.
В частности, эти «поздние» пакеты могут быть обработаны устройством 12 до того, как истечет DRX таймер, при этом, ограниченная емкость, связанная с первой BW приемника, является подходящей для такой обработки. Кроме того, если и сеансы с высоким спросом, и сеансы с низким спросом выполняют одновременно, переход к работе сеансов с низким спросом будет более плавным. Дополнительным преимуществом является экономия ресурсов, в случае, когда передачи ограничены как в BW, так и во времени.
Фиг.3 иллюстрирует один вариант осуществления способа 300, выполняемого сетевым узлом 30. Способ 300 включает в себя определение (этап 302) сетевым узлом 30 необходимость планирования второй BW относительно конкретного устройства 12, на основании количества или типа данных, буферизованных для передачи в устройство 12. В настоящем документе сетевой узел 30 может работать как «обслуживающий» узел для устройства 12 и может включать в себя схему радио приемопередатчика и процессор планирования для выполнения запланированных передач данных в устройство 12, или сетевой узел 30 может быть коммуникативно соединен с радиоузлом, который обслуживает устройство 12.
В ответ на решение о необходимости планирования второй ширины полосы пропускания сетевой узел 30 инициирует реконфигурацию (этап 304) ширины полосы пропускания приемника устройства 12, чтобы соответствовать планированию второй ширины полосы пропускания. То есть, сетевой узел 30 отправляет сообщение, информационный элемент или другую сигнализацию, или триггер, который вызывает или иным образом инициирует реконфигурацию ширины полосы пропускания приема (приемника) в устройстве 12, так что устройство 12 переходит от работы на первой ширине полосы пропускания приемника для работы на второй ширине полосы пропускания приемника.
В этом примере вторая ширина полосы пропускания больше, чем первая ширина полосы пропускания при планировании передачи, в данный момент ассоциированная с устройством 12 (сопоставленная на устройстве 12 с первой шириной полосы пропускания приемника), и планирование первой и второй ширины полосы пропускания соответственно определяют ширину полосы пропускания, то есть, верхнюю границу полосы пропускания, используемой для запланированной передачи, когда обстоятельства могут привести к тому, что фактически используют только часть запланированной ширины полосы пропускания, предназначенной для использования для планирования передач в устройство 12. Данную обработку можно понимать как выборочное и динамическое выделение большего количества ресурсов передачи для устройства 12 по мере необходимости, с преимущественными механизмами для инициирования соответствующей реконфигурации схемы приемника на устройстве 12 и с выгодными механизмами для синхронизации или иного управления изменением от одной ширины полосы пропускания к другой.
Фиг.4 также иллюстрирует способ 400 обработки, выполняемой, например, сетевым узлом 30. Способ 400 содержит, например, расширенный набор функциональных возможностей в способе 300, и включает в себя работу (этап 402) на первой ширине полосы пропускания для планирования передач в устройство 12. Здесь «работа» на первой ширине полосы пропускания означает использование не более первой ширины полосы пропускания для передачи в устройство 12, и будет понятно, что первая ширина полосы пропускания может быть определена в терминах количества блоков ресурсов или других радиоресурсов на заданной частоте или частотах. В этом примере сетевой узел 30 может быть базовой станцией или другой точкой беспроводного доступа, которая коммуникативно соединена с устройством 12 через радиоинтерфейс, и данные поступают в сетевой узел 30 для доставки на устройство 12 посредством передачи сетевым узлом 30 через радиоинтерфейс.
Способ 400 дополнительно включает в себя принятие решения (этап 404) об изменении планирования первой ширины полосы пропускания на вторую ширину полосы пропускания для планирования передач в устройство 12. Сетевой узел 30 принимает решение в зависимости от количества или типа данных, которые должны быть переданы в устройство 12. Например, сетевой узел 30 может инициировать изменение ширины полосы пропускания в ответ на количество данных, поставленных в очередь на передачу, превышающее определенное пороговое значение буфера. Дополнительно или в качестве альтернативы, сетевой узел 30 может инициировать изменение ширины полосы пропускания в ответ на любое одно или более из: скорости данных, поступающих для передачи в устройство 12, размера данных (например, размера пакета), которые должны быть переданы в устройство 12, характера или типа данных, которые должны быть переданы в устройство 12, и одного или нескольких требований к качеству или передаче, связанных с данными, которые должны быть переданы в устройство 12.
Способ 400 дополнительно включает в себя передачу (этап 406) сигнализации реконфигурации в ответ на решение, при котором сигнализация реконфигурации вызывает устройство 12 изменить ширину полосы пропускания приемника в соответствии с планированием второй ширины полосы пропускания. Дополнительно, способ 400 включает в себя сетевой узел 30, впоследствии работающий с планированием второй ширины полосы пропускания для планирования передач в устройство беспроводной связи. Работа с планированием второй ширины полосы пропускания означает использование радиоресурсов в пределах или охвате второй ширины полосы пропускания для планирования передач в устройство 12. Если вторая ширина полосы пропускания больше первой ширины полосы пропускания, то изменение второй ширины полосы пропускания можно понимать, как обеспечение увеличенной пропускной способности или улучшенной пропускной способности по сравнению с планированием первой ширины полосы планирования.
Фиг.5 иллюстрирует способ 500 работы на устройстве 12 в соответствии с примерным вариантом осуществления. Операции, показанные на фиг. 5, дополняют операции на стороне сети, показанные на фиг. 4, и включают в себя устройство 12, работающее со схемой его приемника на первой ширине полосы пропускания приемника, включающую в себя мониторинг приема указания изменения схемы приемника с первой ширины полосы пропускания приемника на вторую ширину полосы пропускания приемника (этап 502). Например, устройство 12 контролирует прием сигнализации целевого канала управления в пределах тех радиоресурсов, которые определены первой шириной полосы пропускания.
Способ 500 дополнительно включает в себя реконфигурирование (этап 504) схемы приемника для работы на второй ширине полосы пропускания приемника в ответ на прием указания (для реконфигурирования ширины полосы пропускания приемника) и управление (этап 506) схемой приемника устройства 12 с помощью второй ширины полосы пропускания приемника, по меньшей мере, одного из: прием дополнительного указания на возврат обратно к первой ширине полосы пропускания приемника или истечения таймера неактивности приема, который запускается или перезапускается при каждом экземпляре приема данных при работе на второй ширине полосы пропускания. В настоящем документе «прием данных» означает прием данных, предназначенных для устройства 12.
С целью лучшего понимания этих и других преимуществ, рассмотрим фиг.6, который иллюстрирует определенные аспекты реконфигурации приема и ширины полосы пропускания для устройства 12, которое поддерживает прием, по меньшей мере, на первой и второй BW приемника. Поддержка, по меньшей мере, первой и второй BW и, возможно, подробности, касающиеся этой поддержки, представляют возможности устройства, и в одном или нескольких вариантах осуществления устройство 12 выполнено с возможностью отправлять информацию о функциональных возможностях, касающейся его поддержки для разных ширин полосы пропускания приемника. В одном примере информация о функциональных возможностях BW передают из устройства 12 в сеть 10 как часть сигнализации о соединении, ассоциированной с устройством 12, подключенным к сети 10. Соответственно, сеть 10, например, сетевой узел 30, рассматривает информацию о функциональных возможностях устройства при управлении или конфигурировании BW приемника на устройстве 12.
Как показано на фиг.6, сетевой узел 30 конфигурирует устройство 12 на первой BW приемника для использования устройством 12 при приеме и декодировании первого канала управления, например, PDCCH или NR-PDCCH. Сетевой узел 30 также конфигурирует 600 устройство 12 с большей или более широкой второй BW и с соответствующими таймерами для управления мониторингом канала управления на первой и второй BW.
Канал управления может указывать на данные, выделенные устройству 12 в первой BW приемника. В этом случае данные, которые передаются сетью 10 по каналу данных, например, PDSCH или NR-PDSCH, могут быть выделены в том же временном интервале, или подкадре, или TTI, что и PDCCH (см. «1a» на фиг. 6). В случае, когда сетевому узлу 30 необходимо выделить больший объем данных для устройства 12, он может «пейджировать» PDCCH на первой BW приемника, чтобы обеспечить возможность более большей BW для приема. Эта информация может быть передана в виде сообщения управления доступом к среде (MAC) или управления радиоресурсами (RRC) по PDSCH или отправлена напрямую сетью 10 с использованием PDCCH.
При использовании большей второй BW, устройство 12 может принимать данные по каналу данных (например, PDSCH или NR-PDSCH), используя большую BW. Управляющая информация, необходимая для приема канала данных с использованием большей BW, может быть либо передана 600 в более ранний момент времени, использованием первой запланированной BW, либо после инициирования большей BW приемника, на основании использования соответствующего канала 602 управления (например, PDCCH или NR-PDCCH). Сеть 10 может использовать таймер τ задержки для задержки начала запланированных передач данных во второй BW, чтобы дать устройству 12 время для реконфигурирования из первой BW приемника во вторую BW приемника. Задержка может быть сконфигурирована так, чтобы превышать один интервал времени передачи (TTI) или другую соответствующую единицу времени, связанную с планированием. Например, по меньшей мере, в одном варианте осуществления таймер задержки имеет значение задержки от одного до четырех TTIs.
В некоторых вариантах осуществления первая BW приемника составляет центральную часть второй BW приемника. Однако эта компоновка не является ограничивающей, и рассматривают другие компоновки BW приемника с первой по второй. В качестве более общего предложения, возможно, первая и вторая BW имели одинаковую центральную частоту, то есть, fc1 ≠ fc2, где fc1 является центральной частотой первой BW и fc2 является центральной частотой второй BW. Из приведенного выше обсуждения также могут быть получены третья BW, четвертая BW и т.д. для других сценариев и потребностей устройства, которые распределены аналогичным образом.
Таким образом, предполагают, что сеть 10 может, в отношении устройства 12, динамически адаптировать планирование BW, используемую сетью 10 для устройства, путем выбора или повторного выбора BW из числа двух или более BWs, в зависимости от о характера и/или количества данных, которые должны быть переданы в устройство 12. Соответственно, устройство 12 может динамически адаптировать свою ширину полосы пропускания приема для соответствия планирования BW на основании выбора между двумя или более BWs приемника в ответ на запуск реконфигурации или сигнализации, поступающей из сети 10.
Фиг.7 представляет собой блок-схему последовательности операций, изображающая способ 700 для динамического планирования и управления шириной полосы пропускания приемника, которые рассматривают в данном документе, как выполняется на стороне сети в одном или нескольких вариантах осуществления. Способ 700 можно понимать, как пример реализации способа 400, представленного ранее, и он включает в себя сетевой узел 30, работающий в качестве «обслуживающего сетевого узла» для устройства 12, например, сетевой узел 30 является eNodeB или другой точкой доступа, который обеспечивает радиосвязь между сетью 10 и устройством 12.
Способ 700 включает в себя прием (этап 702) сетевым узлом 30 информацию о функциональных возможностях устройства, где на фиг.7 обозначено устройство 12 как «UE». Информация о функциональных возможностях может включать в себя множество элементов информации, но, по меньшей мере, включает в себя один или несколько элементов информация, относящаяся к функциональным возможностям полосы пропускания устройства 12. Способ 700 дополнительно включает в себя конфигурирование (этап 704) сетевым узлом (30) устройства 12 с планированием первой BW, чтобы вызвать устройство работать согласно первой BW приемника и с планированием второй BW для обеспечения работы устройства в соответствии со второй BW приемника.
В примерном случае первая BW приемника меньше, чем вторая BW приемника и, следовательно, использует меньше сетевых ресурсов и может потребовать меньшего энергопотребления и/или меньшей служебной сигнализации на обработку для устройства 12 по сравнению с использованием большей второй BW приемника. Следует понимать, что устройство 12 работает с одной или другой BW приемника (первой или второй) в любой момент времени, например, оно выбирает одну из первой и второй BW и конфигурирует свою схему приемника соответствующим образом.
Сетевой узел 30 планирует данные для устройства 12 в соответствии с первой BW приемника (этап 706), где такое планирование может выполняться периодически или по мере необходимости, в зависимости от того, принимает ли сеть 10 данные или имеет данные нисходящей линии связи для отправки в устройство 12. Как часть такой обработки, сетевой узел 10 отслеживает данные, поступающие для передачи на устройство 12, чтобы определить, следует ли использовать вторую BW, например, для больших объемов данных и/или для данных с более высокой скоростью. В конкретном примере сетевой узел 30 определяет, требуется ли для данных в буфере передачи для устройства 12 вторая BW приемника (этап 708). Если нет (НЕТ на этапе 708), сетевой узел 30 не инициирует реконфигурацию устройства 12 с первой BW на вторую BW. Если это так (ДА на этапе 708), сетевой узел 30 инициирует реконфигурацию устройства 12 с первой BW приемника на вторую BW приемника (этап 710).
Обработка реконфигурации включает в себя запрограммированную или заданную задержку сетевым узлом 10 до того, как начинает планировать данные нисходящей линии связи на устройство 12 во второй BW. То есть, сетевой узел 30 ждет, прежде чем начать планирование данных для устройства 12 в соответствии со второй BW приемника, также называемым планированием второй BW, в течение периода, обозначенного как τ1. После задержки сетевой узел 30 начинает планирование (этап 712) данных для передачи на устройство 12, где в таких операциях планирования используют большую вторую BW приемника. Вторая BW приемника может быть ассоциирована со временем τ2, которое обозначает время таймера неактивности, когда вторую BW приемника не используют, т.е. когда сетевой узел 30 определяет, что в буфере больше нет данных, требующих второй BW (этап 714) и может, таким образом, вернуться к использованию первой BW для планирования передачи данных в устройство 12.
Как отмечено, информация о функциональных возможностях устройства, принятая на этапе 702, может быть принята во время начальной сигнализации соединения для установки соединения. Дополнительно или в качестве альтернативы информация о функциональных возможностях устройства может быть принята из устройства 12 при передаче обслуживания или, в более общем случае, в связи с событием мобильности. В общих чертах, информация о функциональных возможностях, по меньшей мере, указывает возможности ширины полосы пропускания приемника устройства 12. В качестве примера, в одном или нескольких таких вариантах осуществления информация о функциональных возможностях указывает две или более BWs мониторинга PDCCH, которые устройство 12 способно использовать.
Кроме того, этап 704 в способе 700 является возможным этапом, по меньшей мере, в некоторых вариантах осуществления. Например, соответствующие параметры могут быть предварительно сконфигурированы в устройстве 12 или иным образом известны ему. Если сообщение конфигурации отправляют в устройство 12, оно может включать в себя или указывать первую и вторую BW мониторинга PDCCH. Например, сетевой узел 30 указывает количество блоков (радио) ресурсов и центральную или начальную частоту/блок ресурсов для мониторинга. По меньшей мере, в одном варианте осуществления сетевой узел 30 также отправляет информацию о таймерах, связанных с мониторингом PDCCH, как описано выше.
Используя способ 700 в качестве одного примера, следует понимать, что сетевой узел 30, сконфигурированный согласно одному или нескольким вариантам осуществления, рассматриваемым в данном документе, может быть выполнен с возможностью обслуживать устройство 12 с использованием гибкого или динамически настраиваемого планирования BW. Можно предположить, что устройство 12 работает в соответствии с первой BW приемника и что сетевой узел 30 использует эту первую BW приемника в качестве планирования BW для планирования передачи данных в устройство 12. Однако предпочтительно, сетевой узел 30 отслеживает, есть ли необходимость планирования данных для устройства 12 на более широкой второй BW. Если это так, сетевой узел 30 указывает реконфигурацию BW в устройство 12, например, он отправляет указание на канал управления или канал данных в первой BW, например, отправляя его по PDCCH или PDSCH на первой BW.
Сетевой узел 30 затем наблюдает запрограммированную или определенную задержку, прежде чем он начнет планировать передачу данных в устройство 12 с использованием второй BW. Задержка позволяет устройству 12 реконфигурировать ширину полосы пропускания своего приемника или иным образом подготовить устройство к работе согласно второй BW приемника. Если больше не нужно планировать больше данных с более широкой BW в устройство 12, сетевой узел 30 возвращается к использованию планирования первой BW. Однако, как при переходе от планирования первой BW к планированию второй BW, сетевой узел 30 может ожидать определенной задержки после возврата к первой BW, прежде чем начинать планировать передачу данных для устройства 12 на первой BW. Задержка τ2 возобновления планирования при переходе обратно к первой BW со второй BW может быть такой же или отличаться от задержки τ1 возобновления планирования, используемой сетевым узлом 30 при переходе от первой BW ко второй BW. Один из возможных подходов состоит в предположении, что в настоящее время используют вторую BW, что сетевой узел 30 определяет, что первой BW достаточно, причем сетевой узел начинает использовать только первую BW. Устройство беспроводной связи все еще в данный момент использует вторую BW приемника, что возможно, если вторая BW полностью включает в себя первую BW. Устройство беспроводной связи может затем определить, что оно было запланировано на период времени, в течение которого таймер бездействия истекает, и устройство беспроводной связи уменьшает BW приема, например, до первой BW, определенной доли второй BW или другой более узкой BW, чем вторая BW. Сетевой узел может приостановить свою передачу на время τ2 секунды, чтобы дать время устройству беспроводной связи изменить BW.
В другом примере устройство 12 работает в соответствии с первой BW приемника, и сетевой узел 30 использует эту первую BW для планирования передачи данных в устройство 12. Сетевой узел 30 определяет, что устройство 12 должно быть перенастроено на более широкую вторую BW приемника, например, для отправки большего количества данных или для отправки данных с более высокой скоростью. Сетевой узел 30 указывает реконфигурировать устройство 12 или иным образом инициирует реконфигурацию. Затем сетевой узел 30 начинает планирование передачи данных в устройство 12 с использованием второй BW, хотя, как было отмечено, возможно подождать, прежде чем начинать запланированные передачи на второй BW, чтобы разрешить реконфигурацию устройства 12.
Сетевой узел 30 впоследствии определяет, что вторая BW больше не нужна, и он возвращается к использованию первой BW. Возвращение может включать в себя задержку до того, как начнутся какие-либо запланированные передачи данных в первой BW для устройства 12, чтобы учесть реконфигурацию устройства 12, и сетевой узел 30 может сигнализировать об обращении к устройству 12.
Фиг.8 иллюстрирует способ 800 обработки в устройстве 12 согласно примерному варианту осуществления. Способ 800 включает в себя отправление устройством 12 (обозначенное на схеме как «UE») информации о функциональных возможностях устройства в сеть 10, например, при установлении соединения, при передаче обслуживания и т.д. (этап 802). Информация о функциональных возможностях указывает ширину полосы пропускания приемника устройства 12 и может быть выражена, например, в виде блоков ресурсов. «Блок ресурсов» содержит, например, определенное количество «ресурсных элементов», например, 12 или 16 элементов ресурса вдоль оси частот, где «ресурсный элемент» содержит наименьшую структуру модуляции, доступную для радиопередачи. В частности, «ресурсный элемент» может быть конкретной OFDM поднесущей, взятой в конкретное время OFDM символа.
Способ 800 дополнительно включает в себя прием устройством 12 информации о конфигурации (этап 804), например, указывающую первую и вторую BW приемника и любые ассоциированные таймеры. Затем устройство 12 отслеживает PDCCH или другой канал управления в первой BW в сконфигурированные моменты времени (этап 806). Если информация, декодированная из PDCCH в первой BW, или декодированная из ассоциированного PDSCH или другого канала данных, указывает, что устройство 12 должно перенастроить для приема во второй BW (ДА на этапе 808), устройство 12 реконфигурирует свой радиоприемник (радиоприемники) поддерживать мониторинг PDCCH, используя вторую BW приемника (этап 810). Переконфигурирование может быть выполнено в пределах таймера (τ1 и/или τ2), где таймер может быть сконфигурирован сетевым узлом 30 и принят устройством 12 в сообщении конфигурации, быть предварительно определенным или иметь фиксированное значение (значения). Таким образом, устройство беспроводной связи реконфигурируют в течение времени τ1, чтобы оно могло отслеживать и декодировать, например, NR-PDCCH и NR-PDSCH во второй BW приемника.
Способ 800 продолжается, когда устройство 12 отслеживает PDCCH во второй BW приемника в сконфигурированные моменты времени, например, в сконфигурированных подкадрах или TTIs (этап 812). Как только данные больше не принимаются с использованием более широкой BW, например, только данные в пределах первой BW или вообще никаких данных, устройство 12 запускает первый таймер неактивности (например, сконфигурированный сетевым узлом 30). По истечении таймера (этап 814) устройство 12 возвращается к первой BW приемника (этап 816) и возобновляет мониторинг PDCCH в первой BW приемника (этап 806).
Возвращаясь к фиг.6, следует понимать, что в данном документе рассматривают операции DRX и ассоциированные с ними подробности. Например, устройство 12 может быть сконфигурировано с DRX циклом и может контролировать PDCCH на первой BW приемника в течение «времени включения». При отсутствии приема триггера реконфигурации или сообщения, указывающего, что оно должно реконфигурироваться для второй BW приемника, устройство 12 продолжает работу/мониторинг в первой BW приемника в соответствии с настроенным DRX циклом. Однако в ответ на прием триггера или сообщения реконфигурации по PDCCH или PDSCH в первой BW, устройство 12 реконфигурирует свой приемник (приемники) для работы в соответствии со второй BW приемника. Таким образом, устройство 12 реконфигурирует данные мониторинга и/или информацию управления, предназначенную для него, во второй BW.
Устройство 12 использует первый таймер неактивности DRX для тайм-аута работы во второй BW, например, путем запуска или перезапуска таймера после каждого события приема. Событие приема может быть в пределах первой BW или в пределах части второй BW. Пока таймер не истекает, устройство 12 продолжает мониторинг во второй BW, но оно возвращается к, например, первой BW или другой BW, более узкой, чем вторая BW, по истечении первого таймера бездействия DRX. Затем устройство 12 выполняет мониторинг в первой BW согласно второму таймеру бездействия DRX. Таким образом, устройство 12 может отслеживать второе значение BW в течение периода, определенного первым таймером неактивности, и, если в течение этого времени прием не происходит, устройство 12 возвращается к первой BW и отслеживает это значение BW в течение периода, определенного вторым таймером бездействия. Если в течение второго периода бездействия не происходит прием, например, нет приема PDCCH, устройство 12 может переводить свой приемник в режим ожидания до следующего времени приема, которое определяется заданным DRX циклом. Конфигурации таймера для первого и второго таймеров неактивности могут быть предоставлены устройству 12 обслуживающим сетевым узлом.
Конкретные механизмы или операции, выполняемые устройством 12 для реконфигурирования его BW приемника, будут в некоторой степени зависеть от деталей реализации задействованных схем приемника. Фиг.9 иллюстрирует такую схему в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления, и следует понимать, что схема 68 приемника, изображенная на фиг.9, может быть включена в схему 54 RF-приемопередатчика, показанную на фиг.2, для устройства 12.
Схема 68 приемника показана в связи с одной или несколькими приемными антеннами 70 и включает в себя аналоговый интерфейс (FE) 72 с элементами, которые в основном используют для фильтрации полосы частот, используемой для приема, и малошумящего усилителя (LNA) для усиления с низким уровнем шума, локальный гетеродин 76 вместе с микшером 74 с понижающим преобразованием для преобразования с понижением частоты от частоты приема к основной полосе частот, вслед за фильтром 78 и аналого-цифровым преобразователем (ADC) 80, которые вместе получают выборки цифрового сигнала основной полосы частот, соответствующие принятым антенной сигналам. Дополнительная фильтрация через фильтр 82 предоставляет процессору 84 основной полосы частот (BB) отфильтрованные сигналы основной полосы частот.
Все или, по меньшей мере, некоторые из этих элементов схемы реконфигурируемы с точки зрения ширины полосы пропускания, и один или несколько из них могут потреблять меньше энергии или требовать меньшего объема служебной сигнализации на обработку при работе на меньшей ширине полосы пропускания по сравнению с работой на большей ширине полосы пропускания. Преимущественно, тогда сетевой узел 30 использует планирование более узкой BW, если только он не определит, что необходимо планирование широкой BW, и в этот момент он инициирует реконфигурацию BW приемника устройства 12, чтобы перейти от меньшей BW к большей BW. Соответственно, блок 86 управления (CU), который может быть частью схемы 56 обработки, проиллюстрированной для устройства 12 на фиг.2, соответствующим образом управляет шириной полосы пропускания схемы 68 приемника.
В качестве другого примера того, как устройство 12 может оптимизировать операции приемника с учетом BW, рассмотрим пример, в котором первая BW содержит центральную часть всей BW системы обслуживающего сетевого узла и устройства 12. Например, сигналы, смежные по частоте, будут, например, быть теми из обслуживающего сетевого узла, например, запланированными для других пользователей в той же соте или области, и может иметь спектральную плотность, аналогичную спектральной плотности сигнала, который должен быть принят устройством 12. Потенциальные источники помех вне BW системы обслуживающего узла NW будут по разумным причинам более отдаленными по частоте от первой BW приемника устройства 12. Сигналы помехи в первой BW приемника могут быть ограничены сигналами той же соты, предназначенными для других пользователей в той же области. Следовательно, сигналы помех могут быть аналогичны полезным сигналам, нацеленным на устройство, с точки зрения мощности и т.д. Следовательно, устройству 12 может не потребоваться использование блокирующей фильтрации, что необходимо при работе в второй BW, которая может включать в себя относительно мощные сигналы помех от одного или нескольких других узлов в сети 10, которые не обязательно координируют свои передачи относительно передач обслуживающим узлом устройства 12.
Альтернативно или в дополнение к вышесказанному, LO генерация также может быть реконфигурирована как часть операций реконфигурирования BW приемника на устройстве 12, поскольку более высокие уровни фазового шума могут быть приемлемыми при заданном смещении первой BW приемника при блокировке сигналов более отдаленные по частоте. Если первая BW приемника намного меньше, чем BW системы обслуживающего узла NW (одна десятая или менее), может быть также оправдано совместная реконфигурация LNA и микшера. Хотя вторая BW приемника может обрабатываться в устройстве 12 с использованием обычной широкополосной топологии LNA/микшер, устройство 12 в одном или нескольких вариантах осуществления выполнено с возможностью обрабатывать первую BW приемника с использованием топологии преобразователя частоты LNA/микшер (также известный как фильтр с разветвлением на N-путей). Последний не может быть использован для второй BW приемника из-за строгих требований селективности, но может быть достаточным или, по меньшей мере, вносить существенный вклад в общую селективность до ADC.
Соответственно, в одном или нескольких вариантах осуществления устройство 12 использует различные типы ADCs (или различные ADC конфигурации) для первой и второй BW приемника. Например, устройство 12 использует ADC Найквиста для второй BW приемника, но использует ADC фильтрации/передискретизации для первой BW приемника (например, фильтрующий ADC с дельта-сигма-модулятором). В последнем случае ADC фильтрация может быть достаточной для избирательности аналоговой основной полосы частот, так что отдельный аналоговый фильтр основной полосы частот не требуется.
Таким образом, конфигурация ширины полосы пропускания и оптимизация приемника, как предусмотрено в данном документе для устройства 12, могут включать в себя функции адаптивного фильтра, а также функции выборочного фильтра, включающие или отключающие, или обходные, а также адаптивное управление ADC процессом. Кроме того, CU 86 может адаптировать LO 76 в сочетании с реконфигурированием схемы 68 приемника для работы в той или иной полосе пропускания. Например, LO 76 может быть выполнен с возможностью выравнивания его сгенерированной частоты по центру первой BW.
Согласно одному примеру сетевой узел выполнен с возможностью планировать передачу данных для устройства беспроводной связи в соответствии с первой шириной полосы пропускания (BW), определять буферизованные данных для устройства беспроводной связи, для которого требуется вторая BW, причем вторая BW больше, чем первая BW, сигнализировать устройству беспроводной связи реконфигурировать вторую BW и планировать данные для UE согласно второй BW. Сетевой узел может быть дополнительно выполнен с возможностью работать в соответствии со второй BW, определять буферизованные данные для устройства беспроводной связи, не требующего второй BW, сигнализировать устройству беспроводной связи о необходимости реконфигурировать для первой BW и планировать данные для устройства беспроводной связи в соответствии с первой BW. Могут применять прерывистый прием (DRX) при работе в соответствии с первой BW. Сетевой узел может быть выполнен с возможностью взаимодействовать с устройством беспроводной связи для определения возможностей устройства беспроводной связи и определять, по меньшей мере, одну из первой и второй BW из определенных функциональных возможностей устройства беспроводной связи.
Согласно одному примеру устройство беспроводной связи выполнено с возможностью осуществлять мониторинг канала в соответствии с первой шириной полосы пропускания (BW), принимать сигналы из сетевого узла для реконфигурирования на вторую BW, где вторая BW больше, чем первая BW, и реконфигурировать принимать данные в соответствии со второй BW. Устройство беспроводной связи может быть выполнено с возможностью принимать сигналы из сетевого узла при работе в соответствии со второй BW для перенастройки на первую BW и реконфигурировать на первую BW. Устройство беспроводной связи может быть выполнено с возможностью применять прерывистый прием (DRX) при работе в соответствии с первой BW. Устройство беспроводной связи может быть выполнено с возможностью отправлять информацию о функциональных возможностях сетевому узлу относительно, по меньшей мере, одной из первой и второй BW.
В частности, специалисту в данной области техники понятно, что возможны модификации и другие варианты осуществления раскрытого изобретения, с учетом информации, представленной в предшествующих описаниях и соответствующих чертежах. Следовательно, следует понимать, что изобретение (изобретения) не ограничивается раскрытыми конкретными вариантами осуществления и что модификации и другие варианты осуществления должны находиться в рамках объема настоящего изобретения. Несмотря на то, что в данном описании были использованы конкретные термины, данные термины были применены только в общем и описательном смысле, а не в целях ограничения.