СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ЗАПУСКА ОСОБОГО РЕЖИМА РАБОТЫ ДЛЯ ТЕРМИНАЛОВ, РАБОТАЮЩИХ НА УВЕЛИЧЕННОЙ БОЛЬШОЙ ДАЛЬНОСТИ
METHOD AND APPARATUS FOR TRIGGERING SPECIFIC OPERATION MODE FOR TERMINALS OPERATING IN EXTENDED LONG RANGE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее раскрытие относится к сети сотовой связи и, более конкретно, относится к запуску режима работы для увеличенной большой дальности для беспроводного устройства, работающего в сети сотовой связи.
Уровень техники
Постоянно повышается потребность в поддержке эффективных и не затратных устройств или терминалов в сети сотовой связи. Это особенно относится к развитию связи машина-машина (М2М), которая в настоящее время привлекает все большее внимание и подвергается развитию. В отличие от традиционных услуг, таких как голосовая и сетевая связь, услуги М2М часто имеют сильно отличающиеся требования в отношении сотовой сети связи. Это справедливо по меньшей мере частично, в отношении определенных свойств услуг М2М, таких, как определены в Технической спецификации (TS) 22.368 V11.6.0 Проекта партнерства 3-его поколения (3GPP), "Требования к обслуживанию для связи машинного типа (МТС); Этап 1". Другие характеристики, которые отличают сети сотовой связи с передачей данных М2М, представляет собой значительное увеличение количества устройств для связи машинного типа (МТС). Как различные требования к услугам М2М, так и большое количество устройств МТС представляют новые проблемы для развития не затратных, эффективных по использованию спектра и эффективных по использованию энергии технологий радиодоступа для приложений М2М и устройств МТС в сети сотовой связи.
При связи М2М устройства МТС (например, интеллектуальные счетчики, рекламные шиты, камеры, дистанционные датчики, переносные компьютеры и бытовые устройства) подключаются с сотовой сети связи. Большинство устройств МТС спорадически передают один или только несколько коротких пакетов, содержащих результаты измерений, отчеты и инициирующие сигналы, например, температуру, влажность, скорость ветра и т.д. В большинстве случаев, ожидается, что устройства МТС должны быть статическими или обладать низкой мобильностью. Общее понимание устройств МТС состоит в том, что устройства МТС должны иметь низкую сложность, направленную на приложения, предъявляющие невысокие требования (низкую среднюю плату каждым пользователем, низкую скорость передачи данных, высокую устойчивость к задержке). Также ожидается, что потребление энергии в устройствах МТС должно быть низким.
Рад факторов влияют на стоимость, как производства, так и эксплуатации заданного беспроводного устройства. Основные факторы, влияющие на стоимость производства, представляют собой: (1) скорость обработки (в основном, при приеме), (2) количество антенн и (3) полоса пропускания. Поэтому, Группа 1 сети радио доступа (RAN) 3GPP (то есть, RAN1) изучила технологии по снижению стоимости модема в оборудовании пользователя (UE) в системе Долгосрочного развития (LTE) для обеспечения МТС UE низкой стоимости на основе LTE. Результаты исследования задокументированы в Техническом отчете (TR) 36.888 V2.0.0 3GPP (3GPP Tdoc RP - 120714), "Изучение обеспечения оборудования пользователя (UE) для передачи данных машинного типа (МТС) низкой стоимости на основе LTE". С тех пор было одобрено обновленное Издание описания предмета изучения (SID) (3GPP Tdoc RP-121441, "Изучение обеспечения (UE) для передачи данных машинного типа низкой стоимости на основе LTE"), которое расширяет объем изучения и также включает в себя исследование расширения зоны охвата. Более конкретно, обновленный документ SID устанавливает следующее:
Улучшение на 20 дБ в зоне охвата по сравнению с определенной проекцией зоны охвата соты LTE, разработанной для "нормальных UE LTE", должно быть нацелено на UE МТС малой стоимости, использующее трафик с очень низкой скоростью, с повышенной латентностью (например, размер порядка 100 байт/сообщение в UL и 20 байт/сообщение в DL, и разрешающих задержку вплоть до 10 секунд для DL и вплоть до 1 часа в восходящем канале передачи данных, то есть, не голосовом канале). При идентификации решений должна быть учтена любая другая взаимосвязанная работа, соответствующая Выпуску 12.
Это новое требование в отношении увеличенной зоны охвата для трафика с очень низкой стоимостью с повышенной задержкой в соответствии с обновленным SID должно быть добавлено к списку требований UE МТС низкой стоимости, установленных в 3GPP TR 36.888 раздел 5.1, которые представляют собой следующее:
- Поддержка скорости передачи данных, эквивалентная поддерживаемой увеличенной обобщенной услуге пакетной радиосвязи R'99 (EGPRS) с устройством класса 2 EGPRS с множеством интервалов (2 временных интервала в нисходящем канале (118.4 килобит в секунду (кбит/с)), 1 временной интервал в восходящем канале (59,2 кбит/с) и максимум 3 активных временных интервала), как минимум. Это не исключает поддержку более высоких скоростей связи, при условии, что не будут нарушены условия, связанные со стоимостью.
- Обеспечивать существенно улучшенную эффективность общего спектра для трафика с низкой скоростью передачи данных МТС по сравнению с достигаемой для терминалов Глобальной Системы Мобильной (GSM) 1199/терминалов для EGPRS в современных сетях GSM/EGPRS, и в идеале сравнимые с этими показателями для LTE. Оптимизация UE МТС с низкой стоимостью должна сводить к минимуму влияние на спектральную эффективность, достигаемую для других терминалов (нормальных терминалов LTE) в сетях LTE Выпуск 8-10.
- Обеспечивать, чтобы проекция зоны охвата услуги UE МТС с низкой стоимостью на основе LTE была не хуже, чем проекция зоны охвата услуги устройства МТС GSM/EGPRS (в сети GSM/EGPRS) или в "нормальных UE LTE" (в сети LTE), предполагая использование одной и той же полосы спектра.
- Обеспечивать, чтобы общее потребление энергии было не хуже, чем у существующей услуги GSM/Обобщенной услуги пакетной радиопередачи (GPR) на основе устройства МТС.
- Обеспечивать хорошее одновременное существование на радиочастоте с существующим радиоинтерфейсом и сетями устройства LTE (Выпуск 8-10).
- Целевая операция с UE МТС низкой стоимости и существующими LTE UE на одной и той же несущей.
- Повторное использование существующей архитектуры LTE/улучшенной архитектуры системы (SAE) архитектуры сети.
- Решения должны быть установлены в отношении изменений для версии Выпуска 10 спецификаций LTE.
- Предмет исследования должен учитывать оптимизацию, как для режима дуплексирования с частотным разделением (FDD), так и для режима дуплексирования с временным разделением (TDD).
- Исходная фаза исследования должна фокусироваться на решениях, которые не обязательно требуют изменений в аппаратных средствах базовой станции LTE.
- Устройство МТС низкой стоимости поддерживает ограниченную мобильность (то есть, не поддерживает передачу абонентов между сотами без стыков или возможность работы в сетях в других странах) и представляет собой модули с низким потреблением энергии.
Таким образом, требуются системы и способы, которые не только удовлетворяют упомянутым выше техническим требованиям для передачи данных МТС и устройств МТС, но также позволяют оптимизировать передачу данных МТС и работу устройств МТС.
Раскрытие изобретения
[0008] Раскрыты системы и способы, обеспечивающие инициирование режима работы увеличенной большой дальности для беспроводного устройства в сети сотовой связи. В одном предпочтительном варианте осуществления беспроводное устройство представляет собой устройство для связи машинного типа (МТС). В одном варианте осуществления узел в сети сотовой связи определяет, что беспроводное устройство должно работать в режиме увеличенной большой дальности, если существуют затруднения в установке связи между беспроводным устройством и сетью сотовой связи. Если беспроводное устройство должно работать в режиме увеличенной большой дальности, узел активирует один или больше механизмов увеличенной большой дальности в отношении беспроводного устройства таким образом, что беспроводное устройство работает в режиме увеличенной большой дальности. Таким образом, режим увеличенной большой дальности избирательно запускают для беспроводного устройства. В результате избирательного инициирования режима увеличенной большой дальности для беспроводных устройств в сотовой сети связи, таким образом, улучшаются рабочие характеристики. В одном варианте осуществления узел представляет собой беспроводное устройство. В другом варианте осуществления узел представляет собой сетевой узел, такой как, например, базовая станция.
В одном варианте осуществления узел определяет, что существует затруднение при установке связи между беспроводным устройством и сетью сотовой связи, если существует затруднение в установке нисходящего канала передачи от сети сотовой связи к беспроводному устройству. В другом варианте осуществления узел определяет, что существует затруднение при установке связи между беспроводным устройством и сетью сотовой связи, если существует затруднение при установке восходящего канала передачи от беспроводного устройства к сети сотовой связи. В еще одном другом варианте осуществления узел определяет, что существует затруднение при установке связи между беспроводным устройством и сетью сотовой связи, если существует затруднение при установке, как нисходящего канала передачи от сети сотовой связи к беспроводному устройству, так и восходящего канала передачи от беспроводного устройства к сети сотовой связи.
В одном варианте осуществления один или больше механизмов увеличенной большой дальности включают в себя один или больше механизмов увеличенной большой дальности для восходящего канала передачи от беспроводного устройства к сети сотовой связи. В другом варианте осуществления один или больше механизмов увеличенной большой дальности включают в себя один или больше механизмов увеличенной большой дальности для нисходящего канала передачи от сети сотовой связи к беспроводному устройству. В еще одном другом варианте осуществления один или более механизмов увеличенной большой дальности включают в себя один или более механизмов увеличенной большой дальности, как для восходящего канала передачи от беспроводного устройства к сети сотовой связи, так и для нисходящего канала передачи от сети сотовой связи к беспроводному устройству.
В одном варианте осуществления узел определяет, что существует затруднение в установке связи между беспроводным устройством и сетью сотовой связи, когда один или более параметров, обозначающих затруднения при установке обмена данными между беспроводным устройством и сетью сотовой связи, хуже чем одно или более из соответствующих заданных пороговых значений.
В одном варианте осуществления узел определяет, что существует затруднение при установке связи между беспроводным устройством и сетью сотовой связи, когда связь между беспроводным устройством и сотовой сетью связи не возможен в нормальном режиме работы.
В другом варианте осуществления узел определяет, что существует затруднение при установке связи между беспроводным устройством и сетью сотовой связи, когда связь между беспроводным устройством и сотовой сетью связи не возможен в нормальном режиме работы, и сила принимаемого сигнала в отношении беспроводного устройства меньше чем или равна заданному пороговому значению для силы принимаемого сигнала.
В другом варианте осуществления узел определяет, что существует затруднение при установке связи между беспроводным устройством и сетью сотовой связи, когда каждое из измерений принимаемой мощности опорного сигнала (RSRP) для количества N самых сильных сот, выполненных беспроводным устройством, меньше, чем заданное пороговое значение RSRP.
В другом варианте осуществления узел определяет, что существует затруднение при установке связи между беспроводным устройством и сетью сотовой связи, когда количество неудачных попыток случайного доступа, выполняемых беспроводным устройством, больше чем заданное пороговое количество попыток случайного доступа.
В другом варианте осуществления узел определяет, что существует затруднение при установке связи между беспроводным устройством и сетью сотовой связи, когда количество времени, прошедшего после времени, когда беспроводное устройство передало последний запрос на планирование без приема разрешения для планирования запроса, превышает заданное пороговое значение для задержки запроса планирования.
В другом варианте осуществления узел представляет собой сетевой узел, и сетевой узел определяет, что существует затруднение при установке связи между беспроводным устройством и сетью сотовой связи, когда отклик не был принят от беспроводного устройства после того, как сетевой узел передал заданное количество разрешений на планирование восходящего канала передачи на беспроводное устройство.
В другом варианте осуществления узел представляет собой сетевой узел, и сетевой узел определяет, что существует затруднение при установке связи между беспроводным устройством и сетью сотовой связи, когда не был принят ответ от беспроводного устройства после того, как сетевой узел передал заданное количество пейджинговых запросов на беспроводное устройство.
В другом варианте осуществления узел представляет собой сетевой узел и сетевой узел определяет, что существует затруднение при установке связи между беспроводным устройством и сетью сотовой связи, когда сила принимаемого сигнала для восходящего канала от устройства беспроводной связи в сетевой узел меньше, чем сила принимаемого сигнала по восходящему каналу передачи.
В одном варианте осуществления узел представляет собой беспроводное устройство, и если беспроводное устройство должно работать в режиме увеличенной большой дальности, беспроводное устройство пытается выполнить случайный доступ, используя один или более ресурсов, специально предназначенных для режима работы увеличенной большой дальности. В другом варианте осуществления узел представляет собой беспроводное устройство, и если беспроводное устройство должно работать в режиме увеличенной большой дальности, беспроводное устройство пытается передавать запрос на планирование, используя один или более ресурсов, специально выделенных для режима работы увеличенной большой дальности.
В одном варианте осуществления узел представляет собой сетевой узел, и чтобы активировать один или более механизмов увеличенной большой дальности, сетевой узел выполнен с возможностью передачи информации в виде сигналов в беспроводное устройство, которое обозначает один или более радио-ресурсов, выделенных для попыток случайного доступа в режиме работы увеличенной большой дальности, одного или больше радио-ресурсов, выделенных для запросов планирования восходящего канала передачи в режиме работы увеличенной большой дальности, или в обоих этих режимах.
В одном варианте осуществления узел представляет собой беспроводное устройство. Беспроводное устройство выполнено с возможностью приема информации, указывающей один или более радио-ресурсов, выделенных для попыток случайного доступа в режиме работы увеличенной большой дальности, одного или больше радио-ресурсов, выделенных для запросов планирования восходящего канала передачи в режиме работы увеличенной большой дальности, или в обоих этих режимах. Для активации одного или больше механизмов увеличенной большой дальности, беспроводное устройство дополнительно выполнено с возможностью активации использования одного или более радио-ресурсов, выделенных для попыток случайного доступа в режиме работы увеличенной большой дальности, одного или более радио-ресурсов, выделенных для запросов планирования восходящего канала передачи в режиме работы увеличенной большой дальности, или в обоих этих режимах.
В одном варианте осуществления узел представляет собой сетевой узел, и для активации одного или более механизмов увеличенной большой дальности сетевой узел дополнительно выполнен с возможностью передачи запроса в беспроводное устройство для работы беспроводного устройства в режиме работы увеличенной большой дальности.
В одном варианте осуществления узел представляет собой беспроводное устройство, и беспроводное устройство дополнительно выполнено с возможностью определения, что возникают затруднения при установке связи между беспроводным устройством и сетью сотовой связи, когда беспроводное устройство является стационарным и в пределах области отсутствия охвата в пределах зоны охвата сети сотовой связи.
В одном варианте осуществления узел представляет собой беспроводное устройство, и беспроводное устройство дополнительно выполнено с возможностью деактивации одного или более механизмов режима увеличенной большой дальности в ответ на передачу сигналов от сетевого узла сети сотовой связи, которые принудительно выводят беспроводное устройство из режима работы увеличенной большой дальности и в нормальный режим работы.
В одном варианте осуществления узел представляет собой сетевой узел, и сетевой узел дополнительно выполнен с возможностью впоследствии вызывать деактивацию беспроводным устройством одного или более механизмов режима увеличенной большой дальности таким образом, что беспроводное устройство входит в нормальный режим работы.
В другом варианте осуществления узел дополнительно выполнен с возможностью выбора одного или более параметров для режима работы увеличенной большой дальности, как функции уровня сложности при установке связи между сетью сотовой связи и беспроводным устройством.
Для специалистов в данной области техники будет понятен объем настоящего раскрытия и они смогут реализовать его дополнительные аспекты после чтения следующего подробного описания предпочтительных вариантов осуществления совместно с приложенными чертежами.
Краткое описание чертежей
Приложенные чертежи формируют часть данного описания и поясняют несколько аспектов раскрытия, и вместе с раскрытием используются для пояснения принципов раскрытия.
На фиг. 1 показана сеть сотовой связи в соответствии с одним вариантом выполнения настоящего раскрытия;
на фиг. 2 показана обработка, с помощью которой узел в сети сотовой связи по фиг. 1 избирательно инициирует режим увеличенной большой дальности для беспроводного устройства в соответствии с одним вариантом выполнения настоящего раскрытия;
на фиг. 3 показана обработка, с помощью которой узел в сети сотовой связи по фиг. 1 определяет, должно ли беспроводное устройство находиться в режиме увеличенной большой дальности или в нормальном режиме, в соответствии с одним вариантом выполнения настоящего раскрытия;
на фиг. 4 показана обработка, с помощью которой узел в сети сотовой связи по фиг. 1 определяет, должно ли беспроводное устройство находиться в режиме увеличенной большой дальности или в нормальном режиме, в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего раскрытия;
на фиг. 5 показана обработка, с помощью которой узел в сети сотовой связи по фиг. 1 определяет, должно ли беспроводное устройство находиться в режиме увеличенной большой дальности или в нормальном режиме, в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего раскрытия;
на фиг. 6 показана обработка, в ходе которой беспроводное устройство делает попытку произвольного доступа и/или передачи запроса планирования, используя радиоресурсы, выделенные для режима увеличенной большой дальности, в соответствии с одним вариантом выполнения настоящего раскрытия;
на фиг. 7 представлена операция сотовой сети связи по фиг. 1 в соответствии с одним вариантом выполнения, в которой базовая станция передает на беспроводное устройство сигналы о радиоресурсах, которые выделяются для произвольного доступа и/или передачи запроса планирования для режима работы увеличенной большой дальности;
на фиг. 8 показана обработка, в ходе которой сетевой узел (например, базовая станция) в сотовой сети связи по фиг. 1 определяет, должно ли беспроводное устройство находиться в режиме увеличенной большой дальности или в нормальном режиме, в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего раскрытия;
на фиг. 9 показана операция сотовой сети связи по фиг. 1, в соответствии с одним вариантом выполнения, в которой базовая станция отправляет запрос в беспроводное устройство для работы в режиме работы увеличенной большой дальности;
на фиг. 10 показан один пример сообщения управления радиоресурсами (RRC), которое может использоваться базовой станцией по фиг. 9 для передачи запроса в беспроводное устройство для работы в режиме работы увеличенной большой дальности в соответствии с одним вариантом выполнения настоящего раскрытия;
на фиг. 11 показана операция стационарного беспроводного устройства для постоянной работы в режиме работы увеличенной большой дальности в соответствии с одним вариантом выполнения настоящего раскрытия;
на фиг. 12 показана операция базовой станции для побуждения выхода беспроводного устройства из режима работы увеличенной большой дальности в соответствии с одним вариантом выполнения настоящего раскрытия;
на фиг. 13 показана обработка, в ходе которой узел выбирает значение (значения) для одного или более параметра (параметров) для режима работы увеличенной большой дальности в соответствии с одним вариантом выполнения настоящего раскрытия;
на фиг. 14 показана операция сотовой сети связи по фиг. 1 в соответствии с одним вариантом выполнения, в которой базовая станция выбирает значение (значения) для одного или более параметра (параметров) для режима работы увеличенной большой дальности беспроводного устройства в соответствии с одним вариантом выполнения настоящего раскрытия; и
на фиг. 15 показана блок-схема узла (например, беспроводного устройства или базовой станции) в сотовой сети связи по фиг. 1 в соответствии с одним вариантом выполнения настоящего раскрытия.
Осуществление изобретения
Варианты осуществления, описанные ниже, представляют необходимую информацию, которая обеспечивает для специалиста в данной области техники возможность выполнения на практике вариантов осуществления и иллюстрацию наилучшего режима выполнения на практике вариантов осуществления. После чтения следующего описания с учетом приложенных чертежей для специалиста в данной области техники будет понятна концепция раскрытия, и они смогут понять варианты применения этих концепций, которые, в частности, не описаны здесь. Следует понимать, что эти концепции и варианты применения попадают в пределы объема раскрытия и приложенной формулы изобретения.
Раскрыты системы и способы для запуска режима работы увеличенной большой дальности для беспроводного устройства в сети сотовой связи. Беспроводное устройство, предпочтительно, представляет собой устройство для передачи данных машинного типа (МТС), но, в качестве альтернативы, может представлять собой любое беспроводное устройство в сети сотовой связи, выполненное с возможностью работы в режиме работы увеличенной большой дальности. В одном варианте осуществления узел в сети сотовой связи определяет, должно ли беспроводное устройство работать в режиме увеличенной большой дальности или в нормальном режиме. Если беспроводное устройство работает в режиме увеличенной большой дальности, узел активирует один или больше механизмов увеличенной большой дальности в отношении беспроводного устройства таким образом, что беспроводное устройство работает в режиме увеличенной большой дальности. Таким образом, режим увеличенной большой дальности избирательно инициируют для беспроводного устройства.
В результате избирательного инициирования режима увеличенной большой дальности для беспроводных устройств в сети сотовой связи, таким образом, улучшаются рабочие характеристики. Более конкретно, беспроводные устройства, работающие в соответствии с существующими стандартами сотовой связи (например, существующими стандартами Долгосрочного развития (LTE)), достигают практического предела в отношении максимально приемлемых потерь при распространении, хотя все еще поддерживают соответствующие радиосоединения между беспроводными устройствами и сетью сотовой связи (в частности, сетью радиодоступа (RAN) в сети сотовой связи). Один или больше механизмов увеличенной большой дальности могут использоваться для увеличения таких максимальных потерь в канале передачи. Однако, такие механизмы увеличенной большой дальности могут работать за счет потерь других измеряемых рабочих характеристик, таких как, например, увеличенное количество требуемых радиоресурсов, уменьшенная максимальная пропускная способность, увеличенное потребление энергии и уменьшенная спектральная эффективность системы. Эти потери могут быть приемлемыми для обслуживания беспроводных устройств, которые работают в условиях больших потерь при распространении, но могут привести к ненужным потерям других измеряемых рабочих характеристик для беспроводных устройств, которые не работают в условиях больших потерь при распространении. Варианты осуществления раскрытых здесь систем и способов могут использоваться для избирательного инициирования режима увеличенной большой дальности только для тех беспроводных устройств, которые работают при больших потерях на распространение (то есть, только для тех беспроводных устройств, которые требуют этого). Таким образом, беспроводные устройства, которые позволяют большие потери на распространение, позволяют потери на распространение, связанные с механизмами увеличенной большой дальности.
В этом отношении, на фиг. 1 иллюстрируется сеть 10 сотовой связи в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего раскрытия. Следует отметить, что во множестве вариантов осуществления, описанных здесь, сеть 10 сотовой связи представляет собой сеть сотовой связи LTE (то есть, LTE или LTE advanced). Также терминология LTE часто используется в данном раскрытии. Однако, концепции и варианты осуществления, раскрытые здесь, не ограничены LTE и могут использоваться для любого соответствующего типа сотовой или беспроводной сети.
Как представлено, сеть 10 сотовой связи включает в себя RAN 12, включающую в себя множество базовых станций 14-1 и 14-2 (в общем, называемые здесь совместно базовыми станциями 14 и по отдельности базовой станцией 14). Базовые станции 14 обеспечивают беспроводный доступ к беспроводным устройствам 16-1 - 16-3 (в общем, называются здесь совместно беспроводными устройствами 16 и по отдельности беспроводным устройством 16) в пределах зон охвата (например, сот) базовых станций 14. Базовые станции 14 соединены с базовой сетью 18. Следует отметить, что в то время, как только две базовые станции 14 и три беспроводных устройства 16 представлены в этом примере для ясности и простоты описания, сеть 10 сотовой связи может включать в себя множество базовых станций 14, обслуживающих множество беспроводных устройств 16. В терминологии LTE беспроводные устройства 16 называются оборудованием пользователя (UE), и базовые станции 14 называются развернутыми или расширенными узлами В (eNB). Хотя в данном варианте осуществления базовые станции 14 представляют собой макро-базовые станции, RAN 12 может включать в себя смесь макро-базовых станций и базовых станций более низкой мощности (то есть, пико-базовых станций, фемто-базовых станций, домашних eNB и т.д.). По меньшей мере, некоторые из беспроводных устройств 16 представляют собой устройства МТС, которые выполняют обмен данными типа машина-машина (М2М). Некоторые примеры устройств МТС представляют собой интеллектуальные счетчики, рекламные щиты, камеры, дистанционные датчики, переносные компьютеры и бытовые приборы. В данном примере беспроводное устройство 16-1 представляет собой устройство МТС.
Беспроводные устройства 16 или по меньшей мере беспроводные устройства 16, которые обеспечивают возможность связи М2М (то есть, устройства МТС), выполнены с возможностью работы либо в нормальном режиме работы, или в режиме работы увеличенной большой дальности. В одном варианте осуществления нормальный режим и режим увеличенной большой дальности представляют собой два разных режима (то есть, первый режим и второй режим), где в режиме увеличенной большой дальности беспроводное устройство 16 выполнено с возможностью поддерживать связь (то есть, по восходящему каналу и/или по нисходящему каналу передачи) с сетью 10 сотовой связи (через одну из базовых станций 14) на увеличенной дальности по сравнению с нормальным режимом. Такая расширенная дальность представляет собой дальность, за пределами которой связь между беспроводным устройством 16 и соответствующей базовой станцией 14 обычно была бы затруднена или невозможна. В одном варианте осуществления беспроводное устройство 16 работает в режиме увеличенной большой дальности, когда канал распространения радиосигнала между беспроводным устройством 16 и ближайшей базовой станцией 14 (в том, что касается расстояния для распространения радиосигнала, например, наибольшая принятая сила сигнала, наибольшая принятая мощность опорного сигнала (RSRP), наибольшее качество принятого опорного сигнала RSRQ) и т.п.) хуже, чем заданная пороговая степень. В одном конкретном варианте осуществления беспроводное устройство 16 работает в режиме увеличенной большой дальности, когда потери на пути распространения для канала распространения между беспроводным устройством 16 и ближайшей базовой станцией 14 (в том, что касается расстояния для распространения радиосигнала, например, наибольшая сила принятого сила, наибольшее значение RSRP, наибольшее значение RSRQ и т.п.) превышают типичное значение потерь на пути распространения, составляющее N децибел (дБ) в сети 10 сотовой связи для типичного расстояния на месте размещения, составляющего порядка сотен метров.
Для обеспечения режима работы увеличенной большой дальности, один или более механизмов увеличенной большой дальности используются сетью 10 сотовой связи (например, базовыми станциями 14) и/или беспроводными устройствами 16, которые позволяют работать в режиме увеличенной большой дальности (например, в тех беспроводных устройствах 16, которые представляют собой устройства МТС или которые выполнены с возможностью связи М2М). Если беспроводное устройство 16 выполнено с возможностью работы в режиме увеличенной большой дальности (специфичном для этого беспроводного устройства 16) по меньшей мере один или больше механизмов увеличенной большой дальности активируют в отношении беспроводного устройства 16. В противном случае, если беспроводное устройство 16 выполнено с возможностью работы в нормальном режиме работы, механизмы увеличенной большой дальности деактивируют. Один или больше механизмов увеличенной большой дальности увеличивают максимальные приемлемые потери на распространение, все еще поддерживая радиосоединение (восходящий и/или нисходящий канал передачи) между беспроводным устройством 16 и сетью 10 сотовой связи (в частности, RAN 12), которая, таким образом, обеспечивает связь в пределах увеличенной большой дальности RAN 12. Механизмы увеличенной большой дальности, которые используются для обеспечения режима увеличенной большой дальности, включают в себя, например, увеличенную мощность передачи в беспроводном устройстве 16 и/или базовой станции (станциях) 14 (например, в ближайшей базовой станции 14), увеличенное количество ресурсов опорного сигнала в восходящем и/или нисходящем каналах передачи данных, модифицированные схемы повторения в восходящем и/или нисходящем каналах передачи, ограничения планирования в восходящем и/или нисходящем каналах передачи, разные схемы кодирования и модуляции в восходящем и/или нисходящем каналах передачи, сигналы синхронизации, которые, более вероятно, обнаруживаются беспроводным устройством 16 при работе в режиме увеличенной большой дальности, использование ресурсов случайного доступа, которые улучшают вероятность их обнаружения RAN 12 и т.п., или любую их комбинацию.
Как описано ниже, режим увеличенной большой дальности избирательно инициируют или активируют для беспроводных устройств 16 (например, беспроводного устройства 16-1), которые выполнены с возможностью их конфигурирования в режиме увеличенной большой дальности или в нормальном режиме. В этом отношении, на фиг. 2 иллюстрируется обработка, с помощью которой узел в сети 10 сотовой связи избирательно инициирует режим увеличенной большой дальности для, в этом примере, беспроводного устройства 16-1, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего раскрытия. Узел может представлять собой либо беспроводное устройство 16-1, или сетевой узел. Используемый здесь термин "сетевой узел" представляет собой узел в пределах RAN 12 или базовой сети 18. Кроме того, "узел радиосети" представляет собой узел сети в RAN 12 (например, одну из базовых станций 14 или некоторой другой узел в RAN 12, такой как, например, станцию релейной передачи). "Узел базовой сети" представляет собой сетевой узел в базовой сети 18 (например, объект управления мобильностью (MME)).
Вначале узел определяет, должно ли беспроводное устройство 16-1 находиться в режиме увеличенной большой дальности или в нормальном режиме (этап 100). Варианты осуществления того, как узел выполняет определение на этапе 100, описаны ниже. Однако, определение не ограничено вариантами осуществления, описанными ниже. В качестве одного примера, в одном или больше вариантах осуществления, решение в отношении того, должно ли беспроводное устройство 16-1 работать в режиме увеличенной большой дальности или в нормальном режиме, принимают на основе степени, в которой обмен данными между беспроводным устройством 16-1 и RAN 12 (в нисходящем канале передачи, восходящем канале передачи или в них обоих) оказывается затрудненным. Некоторые примеры состояний, параметров и пороговых значений, которые обозначают степень затруднения или уровень затруднения для поддержки связи, описаны ниже.
Если узел определяет, что беспроводное устройство 16-1 должно работать в режиме увеличенной большой дальности, узел активирует один или более механизмов увеличенной большой дальности в отношении беспроводного устройства 16-1 таким образом, что беспроводное устройство 16-1 работает в режиме увеличенной большой дальности (этап 102). Как описано ниже, в некоторых вариантах осуществления, активированные механизмы увеличенной большой дальности включают в себя: повышенную мощность передачи в беспроводном устройстве 16-1 и/или в соответствующей или ближайшей базовой станции 14 (например, в обслуживающей базовой станции 14 беспроводного устройства 16-1), увеличенное количество ресурсов опорного сигнала в восходящем и/или нисходящем каналах передачи, модифицированные схемы повторения в восходящем и/или нисходящем каналах передачи, ограничения по планированию в восходящем и/или нисходящем каналах передачи, разные схемы кодировании и модуляции в восходящем и/или нисходящем каналах передачи, сигналы синхронизации, которые более вероятно будут обнаружены беспроводным устройством 16-1, при работе в режиме увеличенной большой дальности, использование ресурсов случайного доступа, которые улучшают вероятность обнаружения RAN 12 и т.п., или любую их комбинацию. Следует отметить, что такие механизмы увеличенной большой дальности представляют собой просто некоторые примеры. Другие механизмы увеличенной большой дальности могут использоваться дополнительно или в качестве альтернативы. Возвращаясь к этапу 100, если узел определяет, что беспроводное устройство 16-1 не работает в режиме увеличенной большой дальности (то есть, должно работать в нормальном режиме), узел, если требуется, деактивирует один или больше механизмов увеличенной большой дальности в отношении беспроводного устройства 16-1 так, что беспроводное устройство 16-1 работает в нормальном режиме (этап 104). Используя такую обработку, узел избирательно активирует/деактивирует режим работы увеличенной большой дальности для беспроводного устройства 16-1.
На фиг. 3 представлена обработка, в соответствии с которой узел определяет, должно ли в данном примере беспроводное устройство 16-1 работать в режиме увеличенной большой дальности или в нормальном режиме, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего раскрытия. Не будучи ограниченным этим, обработка на фиг. 3 может, в одном варианте осуществления, использоваться для этапа 100 на фиг. 2. И снова, узел, который выполняет обработку на фиг. 3, может представлять собой беспроводное устройство 16-1 или сетевой узел (например, обслуживающую базовую станцию 14 беспроводного устройства 16-1). Вначале узел определяет, возможен ли обмен данными (например, по восходящему и/или нисходящему каналу передачи) между беспроводным устройством 16-1 и сетью 10 сотовой связи (этап 200). Следует отметить, что определение, возможна ли связь, не обязательно должно быть выполнено на отдельном этапе. Скорее, такое определение может выполняться узлом всякий раз, когда беспроводное устройство 16-1 должно связываться с базовой станцией 14 или наоборот, по любой причине. Определение, возможна ли связь, может быть основано, например, на том, удовлетворяет ли такая связь требуемому целевому значению качества обслуживания (QoS). Другими словами, определяют, что связь возможна, если требуемое целевое значение QoS удовлетворяется, и определяют, что связь не возможна, если заданное целевое значение QoS не удовлетворяется. Целевое значение QoS может включать в себя, например, одно или больше из:
- минимального порогового значения RSRP таким образом, что целевое значение QoS не удовлетворяется, если RSRP ниже минимального порогового значения RSRP,
- минимального порогового значения RSRQ таким образом, что целевое значение QoS не удовлетворяется, если RSRQ ниже минимального порогового значения RSRQ,
- минимального порогового значения показателя качества канала (CQI) таким образом, что целевое значение QoS не удовлетворяется, если CQI ниже минимального порогового значения CQI,
- порогового значения мощности принятых опорных зондирующих сигналов восходящего канала передачи (UL) такого, что целевое значение QoS не удовлетворяется, если зондирующие опорные сигналы UL ниже порогового значения,
- порогового значения отношения сигнал-взаимные помехи плюс шумы (SINR) UL таким образом, что целевое значение QoS не удовлетворяется, если SINR UL ниже, чем пороговое значение SINR UL,
- порогового значения SINR в нисходящем канале передачи (DL) таким образом, что целевое значение QoS не удовлетворяется, если DL SINR ниже, чем пороговое значение SINR DL,
- окна времени синхронизации таким образом, что целевое значение QoS не удовлетворяется, если синхронизация с первичной последовательностью синхронизации (PSS), синхронизация с вторичной последовательностью синхронизации (SSS) и/или получение идентификатора (ID) соты не выполняется в пределах длительности времени, определенного для окна времени синхронизации,
- порогового значения неудачных попыток пейджинговой передачи таким образом, что целевое значение QoS не удовлетворяется, если (со стороны сети 10 сотовой связи) количество N неудачных попыток пейджинговой передачи в беспроводное устройство 16-1 превышает пороговое значение попыток неудачных попыток пейджинговой передачи,
- порогового значения неудачного случайного доступа таким образом, что целевое значение QoS не удовлетворяется (со стороны беспроводного устройства 16-1), если количество К неудачных попыток случайного доступа беспроводного устройства 16-1 превышает пороговое значение неудачных попыток случайного доступа,
- порогового значения частоты ошибок битов (BER) таким образом, что целевое значение QoS не удовлетворяется, если BER превышает пороговое значение BER,
- порогового значения частоты ошибок блоков (BLER) таким образом, что целевое значение QoS не удовлетворяется, если BLER выше порогового значения BLER,
- порогового значения задержки пакета протокола Интернет (IP) таким образом, что целевое значение QoS не удовлетворяется, если задержка пакета IP превышает пороговое значение задержки пакета ЕР, и
- порогового значения потерь пакета IР таким образом, что целевое значение QoS не удовлетворяется, если потери пакета IP не превышают пороговое значение потери пакета IР.
Следует отметить, что пороговые значения целевого значения QoS могут быть статическими (например, стандартизированными) или могут быть конфигурируемыми сетью 10 сотовой связи.
-6
Кроме того, в дополнение к критериям, представленным выше для целевого значения QoS, целевое значение QoS может дополнительно включать в себя задержку целевого пакета и целевую потерю пакета из-за ошибки для соответствующего класса QoS. Более конкретно, стандарты LTE определяют множество классов QoS, каждый из которых имеет соответствующее требуемое целевое значение QoS, установленное в отношении целевой задержки пакета и целевой потери пакета из-за ошибок (например, класс 9 QoS имеет уровень приоритета 9, требуемая максимальная задержка пакета 300 миллисекунд (мс), и требуемая максимальная частота потерь из-за ошибки пакета 10 пакетов (то есть, 1 пакет теряется на каждый 1 миллион пакетов). Таким образом, целевая задержка пакета и целевая потеря пакета из-за ошибки для соответствующего класса QoS беспроводного устройства 16-1 также могут использоваться, как цель для QoS. Следует отметить, что цель QoS представляет собой только один пример. Один или больше дополнительных или других критериев могут использоваться для определения, возможна ли связь между беспроводным устройством 16-1 и сетью 10 сотовой связи.
Если узел определяет, что связь между беспроводным устройством 16-1 и сетью 10 сотовой связи возможна, узел определяет, что беспроводное устройство 16-1 работает в нормальном режиме работы (этап 202). В этот момент узел может, если требуется, деактивировать один или более механизмов увеличенной большой дальности в отношении беспроводного устройства 16-1, как описано выше со ссылкой на фиг. 2. И наоборот, если узел определяет, что связь между беспроводным устройством 16-1 и сетью 10 сотовой связи не возможна, узел определяет, что беспроводное устройство 16-1 должно работать в режиме работы увеличенной большой дальности (этап 204). В это время узел может активировать один или больше механизмов увеличенной большой дальности в отношении беспроводного устройства 16-1, как описано выше со ссылкой на фиг. 2. Следует отметить, что обработка на фиг. 3 может быть выполнена перед любым другим обменом данными между беспроводным устройством 16-1 и сетью 10 сотовой связи (например, базовой станцией 14), или может быть выполнена, когда соединение между беспроводным устройством 16-1 и узлом радиосети (например, базовая станция 14) в сети 10 сотовой связи уже установлено. Например, беспроводное устройство 16-1 может находиться в активном состоянии, имеющем активный сеанс радиосоединения (например, для LTE, в состоянии RRC_CONNECTED) или в состоянии ожидания, не имеющем активный сеанс радиосоединения (например, для LTE, RRC_IDLE).
На фиг. 4 иллюстрируется обработка, при использовании которой узел определяет, должно ли в данном примере беспроводное устройство 16-1 работать в режиме увеличенной большой дальности или в нормальном режиме, в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего раскрытия. Хотя в этом отношении не установлено ограничение, обработка на фиг. 4, в одном варианте осуществления, может использоваться для этапа 100 на фиг. 2. И снова, узел, который выполняет обработку на фиг. 4, может представлять собой беспроводное устройство 16-1 или сетевой узел (например, обслуживающая базовая станция 14 беспроводного устройства 16-1). Такая обработка аналогична представленной на фиг. 3, но здесь выполняется дополнительная проверка силы принятого сигнала (RSS) перед определением, что беспроводное устройство 16-1 должно работать в режиме увеличенной большой дальности.
Вначале узел определяет, возможна ли связь между беспроводным устройством 16-1 и сетью 10 сотовой связи, как описано выше со ссылкой на этап 200, на фиг. 3 (этап 300). Если узел определяет, что связь между беспроводным устройством 16-1 и сетью 10 сотовой связи возможна, узел определяет, что беспроводное устройство 16-1 должно работать в нормальном режиме работы (этап 302). В этот момент узел может, если требуется, деактивировать один или больше механизмов увеличенной большой дальности в отношении беспроводного устройства 16-1, как описано выше со ссылкой на фиг. 2. И, наоборот, если узел определяет, что связь между беспроводным устройством 16-1 и сетью 10 сотовой связи не возможна, узел определяет, является ли измеренное значение RSS по меньшей мере в одном из направления восходящего или нисходящего каналов передачи, меньшим, чем заданное пороговое значение RSS (этап 304). Заданное пороговое значение RSS может быть либо статическим, или может быть сконфигурировано сетью 10 сотовой связи.
Если RSS не меньше, чем пороговое значение RSS, тогда узел определяет, что беспроводное устройство 16-1 должно работать в нормальном режиме работы (этап 302). В этот момент узел может, если требуется, деактивировать один или больше механизмов увеличенной большой дальности в отношении беспроводного устройства 16-1, как описано выше со ссылкой на фиг. 2. Однако, если RSS меньше, чем пороговое значение RSS, узел определяет, что беспроводное устройство 16-1 должно работать в режиме работы увеличенной большой дальности (этап 306). В это время узел может активировать один или больше механизмов увеличенной большой дальности в отношении беспроводного устройства 16-1, как описано выше со ссылкой на фиг. 2.
На фиг. 5 иллюстрируется обработка, в соответствии с которой узел определяет, возможен ли, в данном примере, обмен данными между беспроводным устройством 16-1 и сетью 10 сотовой связи в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего раскрытия. Хотя в этом отношении не установлено ограничение, обработка на фиг. 5 может, в одном варианте осуществления, использоваться для этапа 200 на фиг. 3 или этапа 300 на фиг. 4. И снова, узел, который выполняет обработку на фиг. 5, может представлять собой беспроводное устройство 16-1 или сетевой узел (например, обслуживающую базовую станцию 14 беспроводного устройства 16-1). Кроме того, следует отметить, что порядок этапов, представленных на фиг. 5, не является важным. Другими словами, различные критерии могут быть проверены в любом требуемом порядке. Кроме того, не все этапы могут быть выполнены. В частности, определение, возможен ли обмен данными, и таким образом, должно ли беспроводное устройство 16-1 работать в режиме увеличенной большой дальности, может быть выполнено на основе любого одного или больше критериев, обозначенных на фиг. 5.
Как представлено, узел определяет, являются ли все RSRP из заданного (статически определенных или сконфигурированных с сетью 10 сотовой связи) количествам N самых сильных сот в беспроводном устройстве 16-1 меньшим, чем заданное (статически определенное или сконфигурированное сетью 10 сотовой связи) пороговое значение RSRP (этап 400). Если это так, узел определяет, что беспроводное устройство 16-1 должно работать в режиме увеличенной большой дальности (этап 402). В это время узел активирует один или больше механизмов увеличенной большой дальности в отношении беспроводного устройства 16, как описано выше. Следует отметить, что в отношении варианта осуществления на фиг. 4, узел может дополнительно проверять RSS перед принятием решения о том, что беспроводное устройство 16-1 должно работать в режиме увеличенной большой дальности.
Если все измеренные RSRP из заданного количества N самых сильных сот в беспроводном устройстве 16-1 не меньше, чем заданное пороговое значение RSRP, узел определяет, превышает ли количество неудачных попыток случайного доступа (RA) беспроводного устройства 16-1 заданное пороговое значение попыток RA (этап 404). Если так, узел определяет, что беспроводное устройство 16-1 должно работать в режиме увеличенной большой дальности (этап 402). В это время узел активирует один или больше механизмов увеличенной большой дальности в отношении беспроводного устройства 16, как описано выше. Следует отметить, что в отношении варианта осуществления на фиг. 4 узел может дополнительно проверять RSS перед тем, как принять решение, должно ли беспроводное устройство 16-1 работать в режиме увеличенной большой дальности.
Если количество неудачных попыток RA беспроводного устройства 16-1 не больше, чем заданное пороговое значение попыток РА, узел определяет, превышает ли период времени, пропущенный после передачи последнего (текущего) запроса на планирование беспроводным устройством 16-1, заданную задержку порогового значения запроса на планирование (этап 406). Если так, узел определяет, что беспроводное устройство 16 должно работать в режиме увеличенной большой дальности (этап 402). В это время узел активирует один или больше механизмов увеличенной большой дальности в отношении беспроводного устройства 16, как описано выше. Следует отметить, что в отношении варианта осуществления на фиг. 4, узел может дополнительно проверять RSS перед принятием решения о том, что беспроводное устройство 16-1 должно работать в режиме увеличенной большой дальности. Если период времени, прошедший после передачи последнего (текущего) запроса на планирование беспроводным устройством 16-1 не превышает заданное пороговое значение задержки запроса на планирование, узел определяет, что беспроводное устройство 16 должно работать в нормальном режиме (этап 408).
В одном примере значение N для порогового значения RSRP, пороговое значение попыток RA, при пороговом значении задержки запроса планирования 120 децибел-милливатт (дБм), составляют 1, 10 и 100 мс, соответственно. Однако, эти значения представляют собой просто примеры. Могут использоваться другие значения. Кроме того, значения для задержки порогового значения запроса на планирование могут быть существенно большими, чем значение таймера, который обычно запускается, когда беспроводное устройство 16 передает запрос на планирование, которое обычно составляет порядка 5-10 мс. Кроме того, этот период может соответствовать более чем одному запросу на планирование.
На фиг. 6 иллюстрируется обработка, с помощью которой беспроводное устройство 16-1, после входа в режим увеличенной большой дальности, пытается выполнить случайный доступ или передачу запроса на планирование, используя радиоресурсы, выделенные для режима работы увеличенной большой дальности в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего раскрытия. Как представлено, беспроводное устройство 16-1 входит в режим работы увеличенной большой дальности (этап 500). Беспроводное устройство 16-1 может входить в режим работы увеличенной большой дальности, после того, как оно само определит, что беспроводное устройство 16-1 должно работать в режиме увеличенной большой дальности, используя одну из обработки по фиг. 2-5 или в результате приема инструкций, для входа в режим увеличенной большой дальности из сети 10 сотовой связи (например, из обслуживающей базовой станции 14 беспроводного устройства 16-1). После входа в режим увеличенной большой дальности, при следующей возможности доступа к сети 10 сотовой связи, беспроводное устройство 16-1 выполняет попытку случайного доступа и/или передачи запроса на планирование (например, запроса на планирование восходящего канала передачи), используя определенные радиоресурсы (то есть, ресурсы времени и/или частоты, такие как блоки физического ресурса и/или временные интервалы), выделенные для режима увеличенной большой дальности (этап 502). Радиоресурсы, выделенные для случайного доступа или передачи запроса на планирование для режима увеличенной большой дальности, отличаются от радиоресурсов, используемых для передачи случайного доступа и запроса планирования в нормальном режиме.
На фиг. 7 иллюстрируется обработка, которая аналогична представленной на фиг. 6, но где сеть 10 сотовой связи передает сигналы, содержащие радиоресурсы для попыток случайного доступа и выполняет передачу запроса сигнала в беспроводное устройство 16-1, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего раскрытия. Как представлено, базовая станция 14 (то есть, обслуживающая базовая станция 14) беспроводного устройства 16-1 передает сигнал, содержащий радиоресурсы (или, более конкретно, информацию, обозначающую радиоресурсы), выделенные для случайного доступа и/или запросов планирования для режима увеличенной большой дальности в беспроводное устройство 16-1 (этап 600). Сигналы могут представлять собой, например, сигналы широковещательной передачи, во все или, по существу, все беспроводные устройства 16 в соте, широковещательную передачу сигналов, предназначенных только для беспроводных устройств 16, которые работают или планируют для работы в режиме увеличенной большой дальности, выделенные сигналы для любого беспроводного устройства 16 или выделенные сигналы, в частности, для беспроводных устройств 16-1, когда они работают в режиме увеличенной большой дальности. В качестве альтернативы, радиоресурсы, выделенные для случайного доступа и/или запросы планирования для режима увеличенной большой дальности, могут быть статически определены (например, стандартизованы), или могут быть предоставлены в беспроводное устройство 16-1, используя информацию подписки. Следует отметить, что информация подписки может быть получена беспроводным устройством 16-1, когда беспроводное устройство 16-1 подключают в первый раз или когда беспроводное устройство 16-1 установлено в первый раз в соте. В качестве альтернативы, информация о подписке может быть сохранена в беспроводном устройстве 16-1. В определенный момент времени беспроводное устройство 16-1 входит в режим увеличенной большой дальности (этап 602). Беспроводное устройство 16-1 затем пытается выполнить RA или передачу запроса планирования, используя радиоресурсы, передаваемые, как сигналы на этапе 600 (этап 604).
На фиг. 8 иллюстрируется обработка, с помощью которой сетевой узел определяет, должно или нет беспроводное устройство 16-1 работать в режиме увеличенной большой дальности или в нормальном режиме, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего раскрытия. Эта обработка, в частности, хорошо пригодна для сетевого узла и еще в большей степени хорошо пригодна для узла радиодоступа (например, для обслуживающей базовой станции 14 беспроводного устройства 16-1). Эта обработка может использоваться, например, на этапе 100, на фиг. 2, или на этапе 200, на фиг. 3. Следует отметить, что порядок этапов на фиг. 8 является не важным. Другими словами, различные критерии могут быть проверены в любом требуемом порядке. Кроме того, не все этапы могут быть выполнены. В частности, определение, должно или нет беспроводное устройство 16-1 работать в режиме увеличенной большой дальности, может быть выполнено на основе любого одного или более из критериев, обозначенных на фиг. 8.
Как представлено, сетевой узел определяет, был или нет принят ответ от беспроводного устройства 16-1 после того, как количество M разрешений на планирование восходящего канала передачи было передано в беспроводное устройство 16-1 (этап 700). Если это так, сетевой узел определяет, что беспроводное устройство 16-1 должно работать в режиме увеличенной большой дальности (этап 702). В это время один или более механизмов увеличенной большой дальности активируют в отношении беспроводного устройства 16-1, как описано выше. В противном случае, сетевой узел определяет, что отклик не был принят из беспроводного устройства 16-1 через множество L пейджинговых запросов беспроводного устройства 16-1 (этап 704). Если это так, узел определяет, что беспроводное устройство 16-1 должно работать в режиме увеличенной большой дальности (этап 702). В это время один или более механизмов увеличенной большой дальности активируют в отношении беспроводного устройства 16-1, как описано выше. В противном случае, сетевой узел определяет, находится или нет RSS для любого переданного сообщения, либо данных, пилотных сигналов восходящего канала передачи, или сигналов, передаваемых по восходящему каналу L1 передачи (например, физическому каналу управления восходящего канала передачи (PUCCH)), передаваемых по восходящему каналу передачи от беспроводного устройства 16-1, ниже заданного порогового значения RSS восходящего канала передачи (этап 706). Если это так, сетевой узел определяет, что беспроводное устройство 16-1 должно работать в режиме увеличенной большой дальности (этап 702). В это время активируют один или более механизмов увеличенной большой дальности в отношении беспроводного устройства 16-1, как описано выше. В противном случае, сетевой узел определяет, что беспроводное устройство 16-1 должно работать в нормальном режиме (этап 708). В качестве примера, значения M, L и пороговое значение RSS восходящего канала передачи равны 10, 10, и - 120 дБм, соответственно. Следует отметить, что в одном варианте осуществления сетевой узел постоянно или непрерывно выполняет обработку по фиг. 8.
На фиг. 9 иллюстрируется обработка базовой станции 14 для определения, что беспроводное устройство 16-1 должно работать в режиме увеличенной большой дальности и затем запрашивать, или передавать команду в беспроводное устройство 16-1 выполнять такую работу в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего раскрытия. Как представлено, базовая станция 14 определяет, что беспроводное устройство 16-1 должно работать в режиме увеличенной большой дальности (этап 800). В одном варианте осуществления базовая станция 14 использует обработку на фиг. 8 для выполнения определения на этапе 800. Базовая станция 14 затем передает запрос в беспроводное устройство 16-1 для работы беспроводного устройства 16-1 в режиме увеличенной большой дальности (этап 802). Здесь следует отметить, что учитывая, что базовой станции 14 известна потребность в использовании соответствующих технологий режима увеличенной большой дальности, при связи с беспроводным устройством 16-1, такая передача сигналов на этапе 802 может быть выполнена, используя эти конкретные технологии, такие как, например, повторения и т.д. В одном варианте осуществления запрос представляет собой сообщение управления радиоресурсами (RRC), в некоторых вариантах осуществления включает в себя значение (значения) для одного или более параметров, используемых беспроводным устройством 16-1 во время работы в режиме увеличенной большой дальности. Значение (значения) может включать в себя значения для одного или более параметров, используемых для механизмов расширения большой дальности (например, значения, обозначающие восходящий канал передачи, и/или ресурсы нисходящей передачи, используемые для определенной работы, значения, обозначающие формат PUCCH в смысле модуляции и кодирования, значения, обозначающие схему (схемы) модуляции и кодирования, которые должны использоваться, максимальное количество повторений по восходящему и/или нисходящему каналам передачи, которые должны применяться, и т.д.). Значения, обозначающие радиоресурсы, выделенные для случайного доступа и/или запросов планирования в режиме работы увеличенной большой дальности, значения для мониторинга радиоканала (RLM) и/или отказа радиоканала (RLF) и восстановления, и т.п. В одном варианте осуществления значение (значения) в сообщении RRC могут включать в себя значение, которое представляет один из множества разных уровней увеличенного охвата, используемых для режима увеличенной большой дальности. Это значение может затем дополнительно быть ассоциировано с одним или более значениями для одного или более параметров для режима работы увеличенной большой дальности. Отображение между каждым уровнем увеличенного охвата и значением (значениями) для параметра (параметров) для режима работы увеличенной большой дальности для этого уровня увеличенного охвата могут быть статически определены (например, стандартизированы), или включены в другие сообщения RRC.
Запрос (например, сообщение DL RRC) передают таким образом, что он может быть принят беспроводными устройствами 16, требующими увеличенного охвата. Например, одно и то же значение сообщения DL RRC может повторяться достаточное количество раз для обеспечения комбинирования энергии последовательных повторений в беспроводном устройстве 16-1. Такие сигналы могут быть переданы с использованием, например, специального радионосителя для передачи сигналов, использующий определенный канал передачи данных беспроводного устройства или канал широковещательной передачи, разработанный для увеличенного охвата. В ответ на запрос беспроводное устройство 16-1 затем работает в режиме увеличенной большой дальности (этап 804).
-ой
На фиг. 10 иллюстрируется один пример сообщения RRC, который может использоваться как запрос на этапе 802 по фиг. 9, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего раскрытия. Как представлено, сообщение RRC включает в себя информационный элемент (IE), который включает в себя значения для множества параметров, используемых беспроводным устройством 16-1, во время работы в режиме увеличенной большой дальности. В этом примере сообщение RRC включает в себя значение, которое обозначает радиоресурс, используемый беспроводным устройством 16-1 для попыток случайного доступа, во время работы в режиме увеличенной большой дальности (Ресурс RA: PRB #8), TTI: n×6 (то есть, каждый 6 ΤΤΙ должен использоваться для случайного доступа), максимальное количество повторений по нисходящему каналу передачи (максимальное количество повторений DL: 100), частоту RLM (то есть, частоту, на которой беспроводное устройство 16-1 отслеживает качество радиоканала) (частота RLM: 10 временных интервалов передачи (ΤΤΙ)), значение для счетчика N310 (N310: 100) и т.д. Следует, однако, отметить что значения и параметры, показанные на фиг. 10, представляют собой только примеры.
В некоторых вариантах осуществления некоторые из беспроводных устройств 16 могут представлять собой стационарные устройства (например, стационарное устройство МТС). Кроме того, такие стационарные устройства могут находиться в местах, которые находятся в пределах "областей отсутствия охвата", которые определены, например, используя эксплуатационные испытания. В одном варианте осуществления беспроводные устройства 16, которые одновременно являются стационарными и размещены в пределах известных областей отсутствия охвата, всегда работают в режиме увеличенной большой дальности. В этом отношении, на фиг. 11 иллюстрируется работа сети 10 сотовой связи, в которой беспроводное устройство 16-1 одновременно выполнено стационарным и размещено в пределах области отсутствия охвата и, в результате, постоянно или всегда работает в режиме увеличенной большой дальности, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего раскрытия.
Как представлено, беспроводное устройство 16-1 либо получает информацию, которая обозначает, что беспроводное устройство 16-1 является стационарным и расположено в известной области охвата, или определяет, что беспроводное устройство 16-1 является одновременно стационарным и расположено в области отсутствия охвата (известной или заранее известной области отсутствия охвата) (этап 900). Беспроводное устройство 16-1 может быть предварительно сконфигурировано так, что в нем известно, что оно является стационарным или может определять, что оно является стационарным, например, отслеживая свое местоположение или усредняя через короткие интервалы времени мощность принимаемого сигнала, которая характеризуется информацией качества канала. Беспроводное устройство 16-1 может использовать любую соответствующую технологию для определения своего местоположения (например, приемник системы глобальной навигации (GPS), помощь из других беспроводных устройств 16 и т.п.). Кроме того, низкая мобильность (например, стационарная установка), может быть на основа на малой изменчивости краткосрочных усреднений мощности принимаемого сигнала, и характеризуется информацией качества канала для беспроводного устройства 16-1 (например, значения RSRP, RSRQ и/или SINR). Другие параметры могут использоваться, для обнаружения, что беспроводное устройство 16 является стационарным (или обладает низкой мобильностью), такие как, например, скорость, допплеровский сдвиг и т.д. Информация, которая идентифицирует известную область (области) отсутствия охвата, может быть передана в беспроводное устройство 16-1 из сети 10 сотовой связи. В качестве альтернативы, беспроводное устройство 16-1 может определять, что оно расположено в области отсутствия охвата на основе, например, любых из параметров, описанных выше для определения, когда обмен данными между беспроводным устройством 16-1 и сетью 10 сотовой связи не возможен.
Как только беспроводное устройство 16-1 определяет, что оно является стационарным (или имеет достаточно низкую мобильность), и расположено в области отсутствия охвата, беспроводное устройство 16-1 конфигурирует само себя для постоянной работы в режиме увеличенной большой дальности (этап 902). Более конкретно, беспроводное устройство 16-1 конфигурирует само себя для использования одного или больше из механизмов увеличенной большой дальности, радиоресурсов, выделенных для режима увеличенной большой дальности и т.д., как описано выше. Беспроводное устройство 16-1 затем осуществляет связь с базовой станцией 14 в режиме увеличенной большой дальности (этап 904).
На фиг. 12 иллюстрируется обработка, с помощью которой сеть 10 сотовой связи побуждает беспроводное устройство 16-1 выйти из режима увеличенной большой дальности, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего раскрытия. Побуждение беспроводного устройства 16-1 выйти из режима работы увеличенной большой дальности может быть желательным, когда, например, сеть 10 сотовой связи не разрешает режим работы увеличенной большой дальности, или сеть 10 сотовой связи определила, что допуск беспроводного устройства 16-1 для входа в режим увеличенной большой дальности может отрицательно повлиять на пропускную способность системы. Это может быть сконфигурировано, например, в течение определенного времени суток при высоком трафике в системе. Как представлено, базовая станция 14 передает сообщение в беспроводное устройство 16-1 для того, чтобы побудить беспроводное устройство 16-1 выйти из режима работы увеличенной большой дальности (этап 1000). Следует отметить, что, вместо передачи сообщения на этапе 1000, сеть 10 сотовой связи может выполнять другие действия, которые побуждают беспроводное устройство 16-1 выйти из режима работы увеличенной большой дальности. Такие действия включают в себя, но не ограничены этим, прекращение предоставления сигналов и/или повторения сигналов, которые необходимы для работы в режиме увеличенной большой дальности. В ответ на это беспроводное устройство 16-1 определяет, что оно должно работать в нормальном режиме (этап 1002) и, поэтому, работает в нормальном режиме, как описано выше (этап 1004).
На фиг. 13 представлена обработка, с помощью которой, в этом примере, беспроводное устройство 16-1 выбирает значение (значения) для параметра (параметров) для режима работы увеличенной большой дальности на основе степени сложности при установке связи между беспроводным устройством 16-1 и сетью 10 сотовой связи, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего раскрытия. Как представлено, беспроводное устройство 16-1 определяет, что беспроводное устройство 16-1 должно работать в режиме увеличенной большой дальности, используя, например, любую из обработок, описанных выше (этап 1100). Беспроводное устройство 16-1 затем может выбирать значение (значения) для одного или более параметров для режима увеличенной большой дальности, как функцию степени затруднения при установлении радиосоединения (то есть, обмена данными) между беспроводным устройством 16-1 и узлом радиосети (например, базовой станцией 14) в сети 10 сотовой связи (этап 1102). В качестве неограничительных примеров, степень затруднения при установке радиосоединения может быть измерена в отношении одного или более из: RSS от обслуживающей соты, измеренное беспроводным устройством 16-1; способности беспроводного устройства 16-1 обнаруживать соту на основе сигнала синхронизации с определенной вероятностью успешного обнаружения; способности беспроводного устройства 16-1 принимать информацию широковещательной передачи, например, блок служебной информации (MIB) и системный информационный блок 1 (SIB1); и количества попыток случайного доступа или типа используемой процедуры случайного доступа, когда беспроводное устройство 16-1 успешно подключается к сети 10 сотовой связи.
На основе степени затруднения при установке радиосоединения, беспроводное устройство 16-1 может затем выбирать, например, значения для одного или более параметров, предназначенных для использования в режиме увеличенной большой дальности, например, значения для одного или более параметров, которые должны использоваться, или которые предлагаются для использования в одном или более механизмах увеличенной большой дальности, таких как, например, повышенная мощность передачи, увеличенное количество ресурсов опорного сигнала, уменьшенная скорость передачи кода и увеличенное количество повторений, которые должны использоваться при передаче данных. Эти значения параметра могут применяться, как для передачи по восходящему, так и по нисходящему каналам передачи, возможно с разными значениями для каждого направления. Значения параметра, которые должны применяться в беспроводном устройстве 16-1, могут быть установлены, таким образом, автономно беспроводным устройством 16-1, тогда как значения параметра, которые должны использоваться или предлагаются для использования сетевым узлом, могут быть переданы, как сигналы в сеть 10 сотовой связи, например, в сообщении RRC. Некоторые из параметров дополнительно могут относиться к установкам передатчика, другие параметры могут относиться к установкам приемника, и еще другие параметры могут относиться, как к установкам передатчика, так и к установкам приемника. Беспроводное устройство 16-1 затем работает в режиме увеличенной большой дальности в соответствии со значением (значениями), выбранным для параметра (параметров) на этапе 1102 (этап 1104).
На фиг. 14 иллюстрируется обработка, которая аналогична представленной на фиг. 13, но где сетевой узел, который в данном примере представляет собой базовую станцию 14, выбирает значение (значения) для параметра (параметров), для режима увеличенной большой дальности, в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего раскрытия. Как представлено, базовая станция 14 определяет, что беспроводное устройство 16-1 должно работать в режиме увеличенной большой дальности, используя, например, любую из обработок, описанных выше (этап 1200). Базовая станция 14 затем выбирает значение (значения) для одного или больше параметров, для режима увеличенной большой дальности, как функцию степени затруднения при установке радиосоединения (то есть связи) между беспроводным устройством 16-1 и узлом радиосети (например, базовой станцией 14) в сети 10 сотовой связи (этап 1202). В качестве неограничительных примеров, степень затруднения при установке радиосоединения может быть измерена в отношении одного или больше из: RSS от обслуживающей соты (например, соты базовой станции 14), измеренной беспроводным устройством 16-1; RSS от беспроводного устройства 16-1, измеренного базовой станцией 14; способности беспроводного устройства 16-1 обнаруживать соту на основе сигнала синхронизации с определенной вероятностью успешного обнаружения; способности беспроводного устройства 16-1 принимать информацию широковещательной передачи, например, MIB и SIB1; и количества попыток случайного доступа, или типа используемой процедуры случайного доступа, когда беспроводное устройство 16-1 успешно соединяется с сетью 10 сотовой связи.
На основе степени затруднения при установке радиосоединения, базовая станция 14 может затем выбирать, например, значения для одного или более параметров, предназначенных для использования или предложенных для использования в режиме увеличенной большой дальности, например, значений для одного или больше параметров, которые должны использоваться в одном или больше механизмах увеличенной большой дальности, таких как, например, повышенная мощность передачи, увеличенное количество ресурсов опорного сигнала, сниженная скорость кода и увеличенное количество повторений, которые должны использоваться при передачах данных. Эти значения параметра могут применяться для передачи, как по восходящему, так и по нисходящему каналам передачи, возможно с разными значениями для каждого направления. Некоторые из параметров дополнительно могут относиться к установкам передатчика, другие параметры могут относиться к установка приемника, и еще одни другие параметры могут относиться, как к установкам передатчика, так и приемника. Базовая станция 14 затем передает запрос в беспроводное устройство 16-1, для работы в режиме увеличенной большой дальности (этап 1204). В некоторых вариантах осуществления запрос включает в себя некоторые или все значение (значения), выбранных базовой станцией 14 для параметра (параметров) для режима работы увеличенной большой дальности. Следует отметить, что выбранные значения могут включать в себя выбранные значения, которые применяются в базовой станции 14 (например, для параметров механизмов режима расширения большой дальности, выполняемых базовой станцией 14), выбранные значения, которые должны применяться в беспроводном устройстве 16-1 (например, для параметров, для механизмов режима расширения большой дальности, выполняемых беспроводным устройством 16-1), и/или выбранные значения, которые должны применяться в беспроводном устройстве 16-1 (например, в качестве параметров для механизмов режима расширения большой дальности, выполняемых беспроводным устройством 16-1). В ответ на запрос беспроводное устройство 16-1 затем работает в режиме увеличенной большой дальности, в соответствии со значением (значениями), выбранным для параметра (параметров) на этапе 1202 (этап 1206).
На фиг. 15 показана блок-схема, иллюстрирующая узел 20, выполненный с возможностью работы в соответствии с одним или больше вариантами осуществления, раскрытыми здесь. Узел 20, в частности, представляет собой беспроводный узел, например, одно из беспроводных устройств 16 или узла радиосети, такого как, например, одна из базовых станций 14. Как представлено, узел 20 содержит беспроводный интерфейс 22 (например, схемы приемопередатчика), и одну или больше схем 24 управления и обработки. В случае, когда узел 20 содержит узел радиосети, такой как базовая станция 14, узел 20 может дополнительно включать в себя один или больше других интерфейсов 26 связи (например, для взаимодействия с другими сетевыми узлами). В случае, когда узел 20 содержит беспроводное устройство 16, узел 20 может дополнительно содержать датчик 28 для передачи отчета о данных, обозначающих, например, температуру, скорости ветра или влажность.
Беспроводный интерфейс 22 может включать в себя различные компоненты радиочастоты для приема и обработки радиосигналов из одного или больше других беспроводных узлов (например, беспроводных устройств 16 и/или базовых станций 14 в зависимости от варианта осуществления), используя известные технологии обработки сигналов. Одна или больше схем 24 управления и обработки могут содержать один или больше микропроцессоров, цифровых сигнальных процессоров и т.п. Одна или больше схем 24 управления и обработки могут также содержать другие цифровые аппаратные и программные средства (например, постоянное запоминающее устройство (ROM), оперативное запоминающее устройство (RAM), кэш, флэш и т.д.), в котором содержится программный код, для исполнения одного или больше протоколов связи и для выполнения одной или больше из описанных выше технологий. Независимо от этого, одна или больше схем 24 управления и обработки выполнены так, что узел 20 работает в соответствии с одним или больше из ранее описанных вариантов осуществления. Как показано, например, одна или больше схем 24 управления и обработки могут включать в себя одну или больше схем 30 управления/передачи сигналов, выполненных с возможностью выполнять некоторые или все из этапов одной или больше обработок, раскрытых здесь.
В любом из описанных ранее вариантов осуществления решение в отношении, следует ли осуществлять связь или работать в нормальном режиме, или в режиме увеличенной большой дальности, может подвергаться повторной оценке регулярно или периодически. В качестве одного пример, показатель того, что требуется инициировать повторную оценку решения в отношении того, следует ли работать в нормальном режиме или в режиме увеличенной большой дальности, может представлять собой детектирование мобильности беспроводного устройства 16 либо в сетевом узле, или в беспроводном устройстве 16.
Как будет понятно для специалиста в данной области техники, свойства упомянутых выше вариантов осуществления могут использоваться по-отдельности, или в комбинации, составленной множеством способов. Например, возможно, что один вариант осуществления будет выполнен в беспроводном устройстве 16, и другой вариант осуществления будет одновременно выполнен в сетевом узле.
Концепции, раскрытые здесь, могут выполняться другими способами, чем, в частности, представлено здесь, без выхода за пределы существенных характеристик раскрытия. Поэтому, варианты осуществления, раскрытые здесь, должны рассматриваться во всех отношениях, как иллюстративные, а не ограничительные, и все изменения, попадающие в пределы значения и диапазона эквивалентов приложенной формулы изобретения, должны быть охвачены ею.
Некоторые варианты воплощения вариантов осуществления настоящего раскрытия обеспечивают выгоду и преимущества, которые не могут обеспечить обычные системы. Однако, варианты осуществления, раскрытые здесь, не ограничены каким-либо конкретным преимуществом. В качестве одного примера, раскрытые здесь варианты осуществления позволяют выполнять работу беспроводных устройств 16 в расширенных условиях большой дальности по сравнению с существующими беспроводными системами, благодаря предоставлению систем и способов, предназначенных для перехода между нормальным режимом работы и работы увеличенной большой дальности. В результате, обеспечивается минимизация передачи служебных сигналов и минимизация потребления энергии в этих беспроводных устройствах 16.
Следующие сокращения используются в данном раскрытии.
-го
- 3GPP Проект партнерства 3 поколения
- ASIC Специализированная интегральная микросхема
- BER Частота ошибок битов
- BLER Частота ошибок блоков
- дБ Децибелы
- дБм Децибел-милливатт
- CQI Показатель качества канала
- D2D Устройство-устройство
- DL Нисходящий канал передачи
- EGPRS Расширенная обобщенная услуга пакетной радиосвязи
- eNB Расширенный узел В
- FDD Дуплексирование с частотным разделением
- GPR Обобщенная услуга пакетной радиосвязи
- GPS Глобальная система навигации
- GSM Глобальная система мобильной связи
- ID Идентификатор
- IЕ Информационный элемент
- IР Протокол интернет
- кбит/с Килобит в секунду
- LTE Долгосрочное развитие
- М2М Машина-машина
- MIB Блок служебной информации
- MME Объект администрирования мобильностью
- мс Миллисекунда
- МТС Связь машинного типа
- PSS Первичная последовательность синхронизации
- PUCCH Физический канал управления восходящим каналом передачи
- QoS Качество обслуживания
- RA Случайный доступ
- RAM Оперативное запоминающее устройство
- RAN Сеть радиодоступа
- RLF Отказ радиоканала
- RLM Мониторинг радиоканала
- ROM Постоянное запоминающее устройство
- RRC Управление радиоресурсами
- RSRP Мощность принятого опорного сигнала
- RSRQ Качество принятого опорного сигнала
- RSS Сила принятого сигнала
- SAE Развитие системной архитектуры
- SIB Блок системной информации
- SED Описание элемента изучения
- SINR Отношение "сигнал-помеха плюс шумы"
- SSS Вторичная последовательность синхронизации
- TDD Дуплексирование с временным разделением
- TR Технический отчет
- TS Техническая спецификация
- TTI Интервал времени передачи
- UE Пользовательское устройство
- UL Восходящий канал передачи
Для специалиста в данной области техники из настоящего раскрытия будут понятны варианты улучшения и модификации предпочтительных вариантов воплощения. Все такие улучшения и модификации рассматриваются как находящиеся в пределах раскрытого здесь объема концепций и формулы изобретения, которая следует ниже.