向mtc型终端分配传输资源的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于在移动电信系统中分配传输资源并传输数据的方法、系统和装置。
【背景技术】
[0002]本发明的实施方式可例如在具有基于正交频分多路复用(OFDM)的无线电接入技术(诸如WiMAX和LTE)的蜂窝状电信网络中将传输资源分配至机器型通信(MTC)设备。
[0003]某些类型的电信设备，诸如MTC设备(例如，半自主或者自主的无线通信终端)支持例如以相对不频繁的间隔传输少量数据为特征的“低性能”通信应用。
[0004]在许多情景中，优选地提供专用于这种“低性能”通信应用的终端，其具有简单的接收单元(或者收发机单元)(其具有与可能传输至终端(或从终端传输)的数据量更相称的性能)。这种更加首先的性能与共享对相同电信网络的访问权的传统移动电信终端(诸如智能手机)的性能相对立。
[0005]为了支持MTC终端，已经提出引入操作在一个或多个“主载波”的带宽内的“虚拟载波”:提出的虚拟载波概念优选地结合在基于传统OFDM的无线电接入技术的传输资源内并且以与OFDM类似的方式划分频谱。不同于在传统OFDM型下行链路载波上传输的数据，可在不处理下行链路OFDM主载波的全带宽的情况下接收和解码在虚拟载波上传输的数据。因此，可使用减小复杂度的接收器单元接收并且解码虚拟载波上传输的数据:伴随有诸如增加的简单性、增加的可靠性、减小的外形和较低制造成本的益处。
[0006]在大量共同待审的专利申请(包括GB 1101970.0 [2]、GBl 101981.7 [3]、GB1101966.8[4], GB 1101983.3[5]、GB 1101853.8[6]、GB 1101982.5[7]、GB 1101980.9[8]和GB 1101972.6[9])中描述了虚拟载波概念，将其内容通过引用结合于此。
[0007]在虚拟载波概念的一个版本中，多个子载波布置为与中心频率预定偏移，与传统OFDM中的子载波结构类似:可将中心频率视为表征整个虚拟载波。通常将虚拟载波中心频率选择为主载波的中心频率。
[0008]直接变频(direct convers1n)接收器架构由于它们的简单性和较低成本吸引大量市场通讯设备(诸如MTC设备)的制造商。因此，通信网络已将它们的标准适配为允许采用这种架构。一种适配已规定标准不应使用其中直接变频接收器可能遭遇由于接收器本身的不完善而引起的破坏性水平的干扰(即，自混频)的频带-未使用的频带通常称为DC子载波，其中DC代表“直流(direct current) ”:频带的停用通常通过在来自通信网络中的基站的下行链路传输中不在该频带的传输载波来实现。
[0009]因此期望用于MTC设备的无线通信系统的有效操作。
【发明内容】
[0010]根据本发明的第一方面，提供了使用跨越第一频率带宽的第一多个正交频分复用OFDM子载波与无线电信系统中的至少一个终端通信数据的基站，至少一个所述子载波是第一频率带宽的未使用的中心频率，基站被配置为:检测终端的接收器的带宽状态；根据所述检测的带宽状态分派虚拟信道的中心频率，虚拟信道是从所述第一多个OFDM子载波选择的并且跨越第二频率带宽的子载波组，所述第二频率带宽比第一频率带宽窄得多；将至少一个未使用的子载波分配至所述分派的中心频率；以及使用虚拟信道与终端通信用户平面数据。
[0011]如果确定终端具有第一带宽状态，第一带宽状态表示终端具有能够接收第一频率带宽上的射频RF信号和第二频率带宽上的基带信号的接收器的指示，则可将虚拟信道的中心频率分派至与第一频率带宽的中心频率明显不同的频率，并且分配至分派的中心频率的至少一个未使用的子载波是第一频率带宽的未使用的中心频率。如此后描述的，第一带宽状态可与接收器架构的基带窄带(baseband narrow band)类型对应。
[0012]可替代地或者另外地，如果确定终端具有第二带宽状态，第二带宽状态表示终端具有能够接收第二频率带宽上的射频RF信号和基带信号的接收器的指示，可虚拟信道的中心频率分派至第一频率带宽的中心频率，并且分配至分派的中心频率的至少一个未使用的子载波是第一频率带宽的未使用的中心频率。如此后描述的，第二带宽状态可与接收器架构的正常窄带(normal narrow band)类型对应。
[0013]方便地，基站可包括用于确定虚拟信道上的数据流量的水平的容量检测单元，并且在确定虚拟信道中的数据流量的水平超过容量阈值水平并且确定终端具有第二带宽状态的情况下，第二带宽状态表示终端具有能够接收第二频率带宽上的射频RF信号和基带信号的接收器的指示:将虚拟信道的中心频率分派至与第一频率带宽的中心频率明显不同的频率，基站进一步被配置为将所分派的中心频率指定为虚拟信道的未使用的中心频率；并且分配至所分派的中心频率的至少一个未使用的子载波是指定的未使用的中心频率。
[0014]优选地，带宽状态表示从包括以下项的组中选择的接收器架构的类型的指示:中步贡变步贡(intermediate frequency convers1n)、直接变步? (direct convers1n)、正常窄带和基带窄带。
[0015]可替代地或者另外地，带宽状态可与表征接收器的带宽大小性能的至少一个参数对应。带宽大小性能可与接收器的射频性能和/或基带性能相关。
[0016]因此，基站提供适于具有直接变频接收器(其可能遭遇自混频)的MTC设备的未使用的频带。基站所属的无线电信系统的实例是基于OFDM的LTE:LTE中的未使用频带是在OFDM下行链路主载波的中心频率处的子载波(即，在具有LTE的电信网络使用的下行链路频带的中心频率处的子载波)。因此，与主载波共享中心频率的虚拟载波也具有对未使用的频带的访问权并且分派至虚拟载波的任何MTC设备可采用直接变频接收器以接收RF信号而不会有严重自混频的风险。
[0017]尽管基站可用于提供对传统无线电信系统和在这些电信系统的传输资源内的虚拟载波的无线电接入，但是存在其中以上基站是专用MTC基站、与传统主基站并行操作的情况。专用MTC基站(为可具有受限基带带宽的MTC设备提供窄带资源)适于DC和IF接收器架构。当存在不同的接收器架构和带宽状态的设备时，IF接收器架构可被视为对于DC接收器架构是优选的，特别是如果虚拟载波中心频率不同于主载波中心频率。这可用于建立哪个基站(“传统”还是“专用MTC”)应首先由任何给定的电信终端使用。
[0018]已期望使虚拟载波的概念延伸至未围绕主载波中心频率的OFDM子载波块。共同待审的专利申请号GB 1113801.3[11]描述了其中存在多个MTC设备并且至少一些虚拟载波的中心频率与主载波的中心频率不同的配置。
[0019]在这种情况下，存在分派至虚拟载波的中心频率可能不能没有数据的风险-并且因此具有直接变频接收器架构的MTC设备可能遭遇不必要的干扰并且因此它们可能在虚拟载波中低效地运行。
[0020]基站根据该终端设备的带宽性能在虚拟载波模式下使用一个或多个资源块有效地将未使用的子载波(即，DC子载波)分配至每个终端设备(诸如MTC设备)。基于MTC设备性能(即，带宽状态)，虚拟载波的中心频率不需要与主载波的中心频率相同，而是可能受自混频影响的所有的MTC设备可被分派具有合适的“未使用的”中心频率的虚拟载波。
[0021]然而，在虚拟载波中心频率不同于主载波中心频率时，已知的虚拟载波配置未考虑DC偏移对直接变频接收器的影响，本文中描述的方案提供针对虚拟载波(特别在低成本MTC类型终端中)的DC子载波分配的一组解决方案，其中，在除了围绕(LTE)主载波中心频率的那些之外的子载波组(即，资源块)中分配虚拟载波。
[0022]在所附权利要求中提供了本发明的各个进一步的方面和实施方式。
[0023]应理解，以上关于本发明的第一及其他方面描述的本发明的特征和方面是同样可应用的并且可适当地与根据本发明的不同方面的本发明的实施方式结合，而不是只以上述特定的组合。
【附图说明】
[0024]现将参考附图仅通过示例的方式描述本发明的实施方式，附图中相似的部件设置有相应的参考标号，其中:
[0025]图1提供了示出传统移动电信网络的实例的示意图；
[0026]图2提供了示出传统LTE无线电帧的示意图；
[0027]图3A提供了示出传统LTE下行链路无线电子帧的实例的示意图；
[0028]图3B示出了在传统LTE中的围绕主载波中心频率的频带内的DC子载波的位置；
[0029]图3C示出了传统的LTE的资源块内的精细结构；
[0030]图4提供了示出LTE下行链路无线电子帧的实例的示意图，其中，虚拟载波插入在主载波的中心频率处；
[0031 ] 图5提供示出了 LTE下行链路无线电子帧的实例的示意图，其中，虚拟载波插入在主载波的多个频率处，需要在每个这种虚拟载波的中心频率处分配另外的未使用的子载波(DC子载波)；
[0032]图6A提供了直接变频(零-1F)接收器架构的示意图；
[0033]图6B提供在直接变频(零中频-零IF)架构中出现的DC偏移的示意图；
[0034]图7提供了使用中频滤波器以分路(bypaSS)DC偏移的“间接”变频(例如，超外差(heterodyne))架构的示意图；
[0035]图8A提供了在确定将UE分配给哪个虚拟信道时的基站RRM的操作的示意图；
[0036]图8B提供了在向已被分派给定虚拟信道的UE传输数据时的基站调度单元的操作的不意图；
[0037]图8C提供了图8A和图8B的UE的操作的示意图；
[0038]图9提供了示出两个终端射频架构:“正常窄带”㈧和“基带窄带”(B)的示意图；
[0039]图10提供了在上行链路和下行链路的终端射频架构中基带窄带架构被进一步划分的选项的选择的示意图；
[0040]图11提供了示出根据本发明实施方式的其中插入虚拟载波的LTE下行链路无线电子帧的不意图；
[0041]图12A提供了根据本发明实施方式的在确定将UE分配至哪个虚拟信道时的基站RRM操作的示意图，其中，虚拟载波的分配取决于终端RF性能；
[0042]图12B提供了根据本发明的实例的图12A的UE的操作的示意图；
[0043]图12C提供了图12A和图12B中的UE的RF性能的检测的示意图；
[0044]图13A提供了在e-UTRAN中的UE性能传输的传统过程的示意图；
[0045]图13B示出了可附加与MTC类型设备有关的新IE的传统UE-EUTRA-性能IE ；
[0046]图14提供了示出根据本发明的实施方式的适配为提供至传统LTE终端和减小性能终端的无线电接入的LTE蜂窝电信网络的一部分的示意图；以及
[0047]图15示出了在留下未使用的子载波时未调度(un-scheduling)和削弱(puncturing)之间的差别。
【具体实施方式】
[0048]第三和第四代移动电信系统(诸如基于3GPP定义的UMTS和长期演进(LTE)架构的那些)能够支持比前几代移动电信系统提供的简单语音和消息服务更复杂的服务。
[0049]例如，使用由LTE系统提供的改进的无线电接口和增强的数据速率，用户能够享受高数据速率应用，例如先前仅经由固定线路数据连接可用的移动视频流和移动视频会议。因此，对部署第三和第四代网络的需求强大，并且希望快速扩大这些网络的覆盖范围，即，可接入网络的地理定位。
[0050]图1提供了示出传统移动电信网络的一些基本功能的示意图。
[0051]网络包括连接到核心网络102的多个基站101。每个基站提供覆盖范围103(即，小区)，在覆盖范围103内，数据可传递至终端设备(也称为移动终端，MT或者用户设备，UE) 104并可从终端设备传递数据。数据经由无线电下行链路从基站101传输到它们的相应覆盖范围103内的终端设备104。数据经由无线电上行链路从终端设备104传输到基站101。核心网络102经由相应基站101向和从终端设备104路由数据并且提供诸如验证、移动性管理、充电等的功能。
[0052]诸如根据3GPP定义的长期演进(LTE)架构布置的那些的移动电信系统使用基于正交频分多路复用(OFDM)