[发明专利]用于无线通信设备的分时隙接入及其控制

说明书

技术领域

本发明主要地涉及通信系统并且更具体地涉及无线通信系统。

背景技术

服务提供商正在开始开发、赋予和部署称为机器型通信设备的无线通信设备。机器型通信(MTC)设备与传统人际(H2H)通信设备不同，因为MTC设备通常涉及到在未必需要人类交互的视图之间的通信。例如MTC设备可以是被配置用于收集测量信息并且在特定时间间隔向中央服务器报告这一信息的无线用户设备。可以在广泛多种情境、比如用于自来水和电力公司的远程计量器读取、无线防盗和/或火警监视、天气监视、车辆跟踪、医疗监视等中使用MTC设备。

MTC设备具有与常规人际(H2H)无线通信设备的操作特性明显地不同的操作特性。常规H2H通信通常需要对于如若干分钟或者甚至若干小时一样长的间隔为在用户之间的基本上连续双工通信分配资源。对照而言，MTC设备通常在被相对长并且有时不规则的间隔分离的脉冲串中传输相对少量信息。例如用于远程读取水表的MTC设备可以仅在每月基础上传输指示用水量的信息脉冲串。对于另一示例，防盗报警器监视器可以仅在报警器被触发时传输信息脉冲串。因而，MTC设备也通常比常规H2H设备显著地更容许延迟，因为语音通信需要少于100ms或者更好的延迟。读取并且报告用水量的MTC设备可以能够容许数天或者甚至数周的传输延迟。另外，MTC设备经常固定到特定位置，因此这些设备的移动性可能显著地低于H2H设备的预计移动性。

预计MT设备的分布与手持无线通信设备的分布显著地不同。当前多代(2G/3G)无线通信系统已经被设计用于基于H2H设备的预计密度容纳每小区100用户级的容量。然而预计每个小区中的MTC设备数目高至少一个数量级，并且每个小区可能必须支持数以千计的MTC设备。来自这样庞大数目的MTC设备的随机传输的接入信号、比如通过随机接入信道传输的接入信号将几乎确定地导致很大数目的冲突。另外，来自某种MTC设备的传输往往在时间上强相关。例如办公大楼可以具有很大数目的远程监视的火灾报警器。在正常条件之下，火灾报警器除了用于验证它们正在操作的定期“存活”脉冲之外实质上未生成流量。然而如果火灾爆发，则所有报警器可能开始并行地传输大量信息脉冲串。来自小区中的大量MTC设备的相关信息脉冲串可能生成超负荷条件、拥塞和在接入信号之间的冲突。

一种用于平坦化来自机器型设备的接入信号的时间分布的提议是允许中央实体使用轮询方案来调度接入信号。基于轮询的方案需要网络(比如E-UTRAN)中的中央实体在预定报告时间寻呼每个设备以确定设备是否具有信息要传输。虽然E-UTRAN调度器逐个轮询设备可以避免冲突，但是这一方式引入大量信令开销、特别是在前向链路之上。未认为来自平坦化接入传输分布的效率增益使这一方法引入的高开销成本和复杂性合理。

备选提议是应用具有接入禁止机制的常规随机接入方法、比如使用随机后退以化解在随机接入信号(接入探测)之间的冲突。虽然这一方式可以平坦化接入信号的时间分布，但是开销成本将是明显的。例如，如果大量MTC设备同时发送随机接入请求信号，则可能生成大量接入冲突。后退请求信号中的一些请求信号将平坦化分布、但是仍然可能在请求设备数目大时导致在重传之间的附加冲突。使用后退和重传以化解冲突因此减少系统的效率(并且增加反向链路信令开销)。重传也可能引入来自MTC设备的报告的更多延迟并且产生实际关于报告时间的更多不确定。

发明内容

公开的主题内容涉及解决以上阐述的问题中的一个或者多个问题的影响。下文呈现公开的主题内容的简化发明内容以便提供公开的主题内容的一些方面的基本理解。这一发明内容不是公开的主题内容的穷尽概括。它也未旨在于标识公开的主题内容的重要或者关键要素或者界定公开的主题内容的范围。它的唯一目的是以简化形式呈现一些概念作为后文讨论的更具体描述的前序。

在一个实施例中，一种方法包括：在无线通信设备选择定期地重复接入周期中的多个时间间隔中的时间间隔用于传输接入信号，该选择基于标识无线通信设备的标识号来执行；在无线通信设备协商用于多个时间间隔中的选择的时间间隔的前导序列指派；并且在无线通信设备使用与前导序列指派对应的前导序列在多个时间间隔中的选择的时间间隔中通过接入信道传输接入信号。

在一个实施例中，可以预先布置或者指派通信设备的ID以最小化共享具体时间间隔的设备的数目。