[发明专利]用于机器类型通信的具有可调整脉冲带宽的帧结构

说明书

描述了用于机器类型通信(MTC)的具有可调整脉冲带宽的帧结构的方法和系统。在一实施例中，该帧结构是示出多个覆盖等级的图示的上行链路帧结构。该覆盖等级与基站的覆盖范围相关联。每个覆盖等级与对应的子帧相关联，且覆盖等级内的每个子帧的子帧长度和带宽相等。

交叉引用

本申请要求2015年8月26日申请的美国专利申请14/836,695的优先权，该专利申请的内容通过引用整体结合在本申请中。

技术领域

本公开总体涉及机器类型通信(MTC)，更具体地，涉及一种用于MTC的具有可调整脉冲带宽的帧结构。

背景技术

通常地，机器对机器(M2M)通信指的是在不需要人为干预的情况下进行相互通信或与连接服务通信的机器类型通信设备(MTCD)。在M2M通信中，也通常被称为机器类型通信(MTC)，机器或设备可以直接相互通信，或可以利用诸如互联网的公共网络。

M2M市场快速增长，一些预测估计在未来十年内将部署数十亿MTCD。针对这些MTCD的应用包括智能计量、智能电网、监测、安全、车对车通信、智能交通系统(ITS)、电子健康、工业互联网、云计算等。

MTC的一些挑战包括：

1)大规模连接，已连接的MTC设备的数量在不断增长。预计在十年内，部署的MTC设备的数量将至少增加一个数量级。许多这些设备依赖无线网连接，这可能会压垮当前基于长期演进(LTE)的无线网络；

2)支持远程传感器的高覆盖，据估计支持大量MTC设备的网络的链路预算将需要比GSM 900/UMTS 900/LTE 800高出15dB至20dB；

3)硬件成本，由于使用大量的仪表和传感器，每个设备的成本需要很低，才能实现成功的商业部署；

4)功耗，许多仪表和传感器预计通过电池供电，部分可能只能间歇地访问其它电源。由于成本约束和功率限制，预计在几年的目标中，MTC设备可能针对单个电池需要待机时间；

5)异步传输模式，目前部署的无线网络通常依靠与基站协作的设备来同步传输到定义的时间窗口。这在供电有限的低成本设备中实现是繁重的。由同步传输需要而引起的信令开销的减少也是期望的；以及

6)信号脉冲带宽，在当前的LTE系统中，帧结构基于固定的转换时间间隔(TTI)长度。M2M系统需要可配置的信号脉冲带宽设计，其中带宽和脉冲长度可以改变，以使吞吐量、能量效率以及连接的MTCD数量之间的权衡可接受。

因此，需要一种能够支持多种MTC应用和MTCD的不同覆盖等级的MTC的帧结构，并且在满足上述挑战的同时支持具有大量MTCD的MTC。

发明内容

根据一实施例，提出了一种用于无线通信系统中的机器类型通信的帧结构，该无线通信系统包括基站和多个机器类型通信设备(MTCD)。该帧结构包括与该多个MTCD的第一MTCD相关联的至少一个第一子帧，该第一MTCD在该基站的第一覆盖等级内，该至少一个第一子帧具有第一子帧长度和第一信号脉冲带宽；以及与该多个MTCD的第二MTCD相关联的至少一个第二子帧，该第二MTCD在该基站的不同于该第一覆盖等级的第二覆盖等级内，该至少一个第二子帧具有不同于该第一子帧长度的第二子帧长度和不同于该第一信号脉冲带宽的第二信号脉冲带宽。