增强公平性的帧结构制造技术

技术编号:22173515 阅读:12 留言:0更新日期:2019-09-21 14:12
本公开的实施例涉及增强公平性的帧结构。提出了用于将数据从用户设备装置发送到基站的方法、用户设备装置和基站。用于传送数据的方法包括下述步骤:确定用于用户设备装置的不利传输状况,以及如果确定了这样的不利传输状况,则在预留帧中传送数据。

Frame Structure to Enhance Fairness

【技术实现步骤摘要】
增强公平性的帧结构本申请是申请人于2014年5月28日申请的、2015年12月23日进入中国国家阶段的、申请号为201480035940.2的、专利技术名称为“增强公平性的帧结构”的PCT专利申请的分案申请。
本专利技术涉及在蜂窝网络中的用户设备装置和基站之间的通信。
技术介绍
该部分介绍可能有助于促进对本专利技术的更好理解的各方面。因此,该部分的陈述要在这方面被阅读,并且不应当被理解为承认现有技术中有什么。在增强的4G无线系统中,并且特别是在未来的5G无线系统中,例如用户设备装置(UE)的大量设备将存在于例如eNobeB这样的基站的覆盖区域中。对于范例“物联网”已知的情景,预测到2020年,将发展到每用户10倍至100倍的机器/传感器。用于这样的机器的若干应用将需要全国范围的覆盖,并且便于接入因特网。鉴于此,3GPP已经开始了对例如用于支持机器传输模式的LTE的扩展的努力。在物联网中,很多小机器类型通信设备存在,并且偶发地请求对网络的接入。这些用户设备装置必须以能量有效和公平的方式连接到网络。分时Aloha(SlottedAloha)是用于基于竞争的接入的经典技术。现代接收机的能力允许所谓的多分组接收(MPR)。MPR接收机可以通过多用户检测技术正确地接收多个用户的分组,如干扰消除和线性MMSE接收机。这样的多天线和/或多码系统使用例如直接序列码分多址(DS-CDMA)信号格式。尽管具有MPR的分时Aloha是一种有前景的用于例如利用DS-CSMA的机器型通信的方法,但是在用于用户设备装置的子集的吞吐量的公平和能量效率方面存在缺陷。在用户设备装置在特定小区区域中分布(例如,宏或微小区)的情形下,接收信号功率的较大动态范围由于近远效应而发生。在模拟中,观察到特定百分比的用户设备装置,例如20%,具有非常大数目的重发,并且具有用于成功接收的大的延迟。这些用户装备装置在获得对系统的公平接入中有困难。在物联网的范例下,这些用户设备装置不是移动的,并且随着时间将不位于具有更好传输状况的位置中。大量的重传为这些设备花费了很多电池电力,并且将导致差的吞吐量。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种对上述问题的解决方案,并且提高吞吐量并且在上述情形下节省电池电力。本专利技术涉及一种用于在无线通信系统中从用户设备装置向基站传送数据的方法。数据传输在帧结构中进行,帧结构包括至少一个常规帧和至少一个预留帧。在用户设备装置中,通过检查基站和用户设备装置之间的传输链路来确定不利的传输状况。如果特定用户设备装置难以向基站传送数据,例如具有比其他用户设备装置更高的误比特率或高分组丢失,则存在不利的传输状况。如果确定了没有不利的传输状况,则用户设备装置在常规帧中传送数据。如果确定了这样的不利的传输状况,则用户设备装置在预留帧中传送数据。预留帧是专用于这样的不利的设备以提高其成功传送数据的机会的特定传输帧。这样,具有较差传输状况的不利的设备(例如,由于它们在小区中的物理位置)被系统优选以能够对整个系统作贡献。这具有下述优点:小区中的几乎所有设备可以传送数据并被使用,并且这些设备不因为其传输状况比其他设备的传输状况更差而被忽略。仅具有与基站的特定距离的设备或仅在基站处从其接收低功率信号的设备在预留帧时间中进行传送。因此,来自实际干扰消除接收机的残余干扰相对较小。实际接收机输出性能取决于信道估计的影响。利用真实信道估计,干扰消除将残差留在剩余信号中。当不同的用户设备装置的动态范围大时,这些错误是重要的,因为不利的用户设备装置然后在分组误差率性能方面特别受影响。在一个实施例中,如果从基站接收到的信号低于阈值,则确定不利的传输状况。因此,在基站和用户设备装置之间的传输状况被直接测试,并且这样来估计连接质量。基站预先传送对用户设备装置已知的测试信号,例如导频、参考或训练符号。然后,用户设备装置通过接收和评估该信号、例如通过估计服务小区的接收功率水平,来决定其是否低于阈值。此外,还可以估计邻居小区的接收功率水平,并且相对功率水平差可以用作性能度量。在所接收的信号的功率水平低于阈值的情况下,用户设备装置将其本身定义为不利的设备。这样,用于实现该方法的系统开销被保持得低,因为要求在基站和用户设备装置之间没有额外的信令交换,以使得用户设备装置能够决定其是不利的设备。在一个实施例中,如果在预定义的时间内已经做出了多个不成功的传输尝试,则确定不利的传输状况。用户设备装置通过对特定数目的不成功的尝试(例如,自动重复请求(ARQ)重传)进行计数,来确定传送数据是困难的,并且然后将其本身定义为不利的设备。在一个实施例中,如果用户设备装置已经确定了其是不利的设备,则用户设备装置请求接入预留帧。在一个实施例中,这经由上行链路控制信道上的请求来完成。这样的请求可以包含附加信息,例如不成功尝试的次数、从基站接收的测试信号的信号强度、要发送的数据的重要性、用户设备装置的剩余能量水平。这具有下述优点:如果多个用户设备装置发送这样的请求,则基站可以根据从用户设备装置接收的附加信息来优先处理该请求。在一个实施例中,基站广播用于确定不利传输状况的参数。这样的参数可以是用户设备装置在特定时间内不成功地尝试网络直至它将其本身确定为不利设备的次数。此外,这样的参数可以是从基站接收到的测试信号的信号强度,以确定用户设备装置是不利设备。通过在建立系统时或在常规的基础上广播这样的参数,用户设备装置本身具有足够的信息来作出其是否是不利设备并且是作为预留帧用户的候选的专用决定。在一个实施例中,预留帧是具有比其他帧更低误分组率的帧。在一个实施例中,实现了较低的误分组率,因为预留帧比其他帧更长。较长的帧持续时间的解决方案类似于提高不利设备的功率。尽管如此,非常便宜的设备的功率范围是非常有限的,而且最重要的是,电池寿命是非常关键的。因此,与功率控制解决方案相比,提高帧持续时间是有利的。此外,这具有降低在预留帧时段期间的接收信号功率水平的动态范围的优点。在一个实施例中,其中使用码分多址(CDMA),较长的帧持续时间对应于较高的扩展因子,这增加了用户的扩展增益,并且从而降低了误分组率。在一个实施例中,使用多载波传输系统。多载波传输系统提供在时间和频率空间上的区分,并且经由子载波和子载波组、物理资源块来实现传输。因此,通过为不利用户预留这样的物理资源块,子载波集合专用于这样的用户,并且其他用户使用无线电资源的其余部分。多载波传输系统可以是OFDM、多载波CDMA、基于滤波器组的多载波(FBMC)、IOTA-OFDM或利用CDMA或加上扩展的任何种类的多载波调制信号格式。在该上下文中,术语帧应当被理解为,多接入资源在时间、频率和码维度上的实现。在一个实施例中,使用基于随机接入的传输。提供了一种帧结构用于经由分时ALOHA协议传送数据。包括常规帧的至少一个第一时间时隙被提供用于不是不利的用户设备装置的数据的传输。此外,提供了包括预留帧的至少一个第二时隙,用于不利的用户设备装置的数据的传输。根据本专利技术的一个方面,提出了一种用于在无线传输系统中由基站接收数据的方法。在基站处接收从用户设备装置源发的数据流。该数据流包含多个帧,例如在多载波传输系统中,数据流包含物理资源块形式的子载波集合。帧结构包括至少一个常规帧和至少一个预本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种在用户设备装置中实施的用于在帧结构(40)中的基于随机接入的传输的方法,所述帧结构(40)包括物理资源块,所述方法包括下述步骤:‑在所述用户设备装置中确定(51)不利的传输状况,‑如果由所述用户设备装置确定没有不利的传输状况,则在所述帧结构(40)内的第一物理资源块集合中传送(50),以及‑如果由所述用户设备装置确定了不利的传输状况,则在所述帧结构(40)内的第二物理资源块集合中传送(55);其中所述第二资源块集合比所述第一物理资源块集合更长。

【技术特征摘要】
2013.06.24 EP 13305861.01.一种在用户设备装置中实施的用于在帧结构(40)中的基于随机接入的传输的方法,所述帧结构(40)包括物理资源块,所述方法包括下述步骤:-在所述用户设备装置中确定(51)不利的传输状况,-如果由所述用户设备装置确定没有不利的传输状况,则在所述帧结构(40)内的第一物理资源块集合中传送(50),以及-如果由所述用户设备装置确定了不利的传输状况,则在所述帧结构(40)内的第二物理资源块集合中传送(55);其中所述第二资源块集合比所述第一物理资源块集合更长。2.根据权利要求1所述的用于基于随机接入的传输的方法,其中如果从基站接收的信号低于阈值,则确定不利的传输状况。3.根据权利要求1所述的用于基于随机接入的传输的方法,其中如果已经进行了多次不成功的传输尝试,则确定(51)不利的传输状况。4.根据权利要求1所述的用于基于随机接入的传输的方法,其中用于确定不利的传输状况的参数被广播。5.根据权利要求1至4中的一项所述的用于基于随机接入的传输的方法,其中所述第二资源块集合具有比所述第一资源块集合更低的误分组率。6.根据权利要求1至4中的一项所述的用于基于随机接入的传输的方法,其中多载波传输系统被使用。7.根据权利要求1至4中的一项所述的用于基于随机接入的传输的方法,其中用于基于随...

【专利技术属性】
技术研发人员:T·维尔德A·方塞卡多斯桑托斯H·尼察穆丁
申请(专利权)人:阿尔卡特朗讯
类型:发明
国别省市:法国,FR

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