[发明专利]用于窄带信道的多址方案

说明书

背景技术

概括地说，下文涉及无线通信，更具体地说，涉及机器对机器(M2M)无线广域网(WAN)中的通信。已广泛地部署无线通信系统，以提供各种类型的通信内容，例如语音、视频、分组数据、消息传送、广播、传感器数据、跟踪数据等。这些系统可以是能通过共享可用的系统资源(例如，时间、频率和功率)来支持与多个用户的通信的多址系统。这样的多址系统的例子包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统和正交频分多址(OFDMA)系统。

通常，无线多址通信系统可以包括多个基站，每个基站同时支持多个设备的通信。在一些例子中，这些设备可以是被配置为采集数据，并经由基站将该数据发送给终端服务器的传感器和/或计量器。这些传感器和/或计量器可以被称为M2M设备。基站可以在前向链路和反向链路上与M2M设备进行通信。每个基站都具有覆盖范围，该覆盖范围可以被称为小区的覆盖区域。M2M设备可以在反向链路上向基站发送数据。

M2M设备在反向链路上向基站发送数据所使用的信道可以是随机接入信道。设备可以选择信道，并尝试发送它们的数据。如果该信道是不可用的，则可能导致冲突。设备可以选择不同的信道，并使用另外的能量和功率来再次尝试发送其数据。这个过程造成数据在反向链路上的传输的延迟。另外，因为M2M设备尝试通过基本的反复试验过程来识别可用的信道，所以这些设备的宝贵功率和资源被浪费。

发明内容

概括地说，所描述的特征涉及：用于使在M2M无线广域网(WAN)中通信的M2M设备的功率使用最小化的一个或多个改进的系统、方法和/或装置。在一种配置中，可以将M2M设备用于在反向链路上与基站的通信的操作频带划分成一个或多个窄带频率信道。可以在从基站发送的每个前向链路帧的时隙的至少一部分期间，向M2M设备发送信道状态信息。该信道状态信息可以指示所述一个或多个频率信道中的每个频率信道的当前状态。M2M设备可以随机地选择具有空闲状态的信道，以用于反向链路上的传输。该设备可以向基站发送对在反向链路帧中使用所选择的信道的请求。在下一个前向链路帧中发送的信道状态信息可以向该M2M设备指示是否已经向该M2M设备指派了所请求的信道以用于反向链路上的传输。当基站对M2M设备在指派的信道上发送的数据进行成功地解码和解调时，基站可以转换该状态信息，以指示该信道现在是空闲的。在检测到该信道的状态已经转换为空闲时，M2M设备可以终止数据的传输，因而节省功率和资源。

本文描述了一种用于管理M2M无线WAN中的无线通信的方法。将M2M无线WAN的操作频带划分成至少第一频率信道和第二频率信道。第一频率信道和第二频率信道用于反向链路上的通信。向一个或多个M2M设备广播第一信道状态信息和第二信道状态信息。第一信道状态信息指示第一频率信道的状态。第二信道状态信息指示第二频率信道的状态。在一个实施例中，该状态包括空闲状态或繁忙状态。

在一个例子中，从M2M设备接收对使用第一频率信道以在反向链路上发送数据的请求。第一频率信道可以包括空闲状态。可以将第一频率信道指派给该M2M设备。指派第一频率信道可以包括：将第一信道状态信息从空闲状态转换为指示繁忙状态；以及向所述一个或多个M2M设备广播所转换的第一信道状态信息。在一种配置中，在第一频率信道上从该M2M设备接收数据。第一频率信道可以包括繁忙状态。在对从该M2M设备接收的数据进行了解码时，可以将第一信道状态信息从繁忙状态转换为指示第一频率信道的空闲状态，以及向所述一个或多个M2M设备广播所转换的第一信道状态信息。

在一种配置中，可以从至少两个M2M设备接收对使用第一频率信道以在反向链路上发送数据的请求。第一频率信道可以包括空闲状态。可以选择所述至少两个M2M设备中的一个M2M设备，以及可以将第一频率信道指派给所述M2M设备中的所选择的一个M2M设备。选择所述至少两个M2M设备中的一个M2M设备，可以包括：估计从所述至少两个M2M设备中的每个M2M设备接收的反向链路的强度；以及部分地基于至少从所选择的M2M设备接收的反向链路的所估计的强度，选择所述至少两个M2M设备中的所述一个M2M设备。。在一个实施例中，选择所述至少两个M2M设备中的一个M2M设备，可以包括：识别所述至少两个M2M设备中最近在反向链路上发送了数据的所述M2M设备；以及选择所述至少两个M2M设备中最近在反向链路上发送了数据的所述一个M2M设备。