[发明专利]低功耗广域网中的双向调度

说明书

实施例提供了一种非协调无线通信系统的基站，其中，该通信系统被配置为在由多个通信系统使用的无线电频段中通信，其中，该基站被配置为从无线通信系统的端点接收上行链路传输，其中，该基站被配置为响应于接收到上行链路传输，在下行链路传输窗口中向端点发送下行链路传输，其中，下行链路传输窗口在时间上与上行链路传输同步，其中，该基站被配置为在预期下行链路传输会与另一传输冲突的情况下，在下行链路传输窗口内在时间和/或频率上重新定位下行链路传输，以便避免下行链路传输与另一传输发生冲突。

技术领域

实施例涉及低功耗广域网的基站和端点，更具体地，涉及低功耗广域网中的下行链路传输冲突避免。一些实施例涉及低功耗广域网中的双向调度。

背景技术

在非同步LPWAN(LPWAN＝低功耗广域网)系统中，实现双向通信的一种方式是在上行链路和下行链路传输之间使用指定的偏移[4]。端点可以在任何时间开始上行链路传输而无需协调。在上行链路传输之后的指定偏移处，端点开始接收以允许基站发送下行链路传输(下行链路消息)。端点仅在先前的上行链路传输之后开始活跃以在这些下行链路窗口中接收下行链路传输(下行链路消息)，以节省功率并且实现多年的电池运行时间。图1提供了这种上行链路/下行链路传输周期的概览。

详细地，图1示出了异步LPWAN系统中基站10和端点12之间的双向通信的示意图。由此，纵坐标表示基站10和端点12，其中横坐标表示时间。

如图1所示，端点12在随机时间点(例如，当要发送的上行链路数据可用时)开始上行链路传输14。端点12发送上行链路传输14的时间可以被表示为上行链路窗口16。在上行链路传输14(或上行链路传输窗口16)之后的预定义时间偏移18(对基站10和端点12已知)之后，端点开启下行链路传输窗口20，其中端点12侦听来自基站10的传输。因此，下行链路传输窗口20可以从基站10用于下行链路传输22。在上行链路和下行链路传输窗口16和20之前、之后和之间，端点12休眠以节省能量，例如用于提高电池寿命。

从图1可以看出，传递下行链路消息的机会是有限的，并且时间范围由通常不协调的端点规定。在网络中存在许多端点的情况下，下行链路窗口可能会重叠。为了仍然能够实现尽可能多的成功下行链路消息传递，网络可能会尝试修改下行链路消息和/或重新安排调度以避免下行链路传输之间的冲突，同时仍然匹配由端点提供的下行链路窗口。

当使用电报拆分[1]时，传输的子数据分组的不同模式结合不同的频率偏移可以减少不同传输之间的冲突。通常，在这种情况下，两个并发传输中仅一些子数据分组发生冲突。如[2]和[3]中所述，在这种情况下，可以从传输中移除子数据分组，而接收方仍然可以恢复该传输。在这种情况下，应根据系统的要求和优先级来优化对省略的子数据分组的选择。

对于下行链路通信要考虑的其他因素是对基站的监管约束。在无许可频段中，发射机的占空比通常受到限制以避免单个用户造成频段拥塞。所允许的占空比也可能取决于传输功率或方案。这使得基站占空比成为具有许多端点和很少基站的LPWAN设置中的下行链路通信的瓶颈。因此，应以最高效的方式使用基站的可用占空比以最大化网络的下行链路容量。

在指定时间/频率偏移处的下行链路窗口的基本原理也产生了调度下行链路数据的问题。当下行链路窗口到期时，数据必须可用于传输。期望在接收上行链路的情况下允许提供直接响应或更新的数据。但是，取决于系统，后端可能无法在所有条件下在上行链路和下行链路之间的偏移的时间范围内作出响应。

发明内容

本发明的目的是提高非协调的异步低功耗广域网(LPWAN)中的下行链路网络容量。

该目的由独立权利要求解决。

在从属权利要求中阐述了有利的实施方式。