向工业应用中的一个或多个无线电设备分配无线电资源制造技术

一种向工业应用(IA)中的一个或多个无线电设备(A，B，C，D，DX)分配无线电资源的方法，该方法包括：向至少一个非固定无线电设备(A，B，C，D，DX)分配无线电资源，以使得在第一小区(S)中被分配给非固定设备(A，B，C，D，DX)的无线电资源在至少一个第二小区(T)中能够独占地用于该非固定设备(A，B，C，D，DX)，第二小区(T)与第一小区(S)邻近，优选地与第一小区(S)相邻。

Allocate radio resources to one or more radio devices in industrial applications

A method for allocating radio resources to one or more radio devices (a, B, C, D, DX) in an industrial application (IA) includes: allocating radio resources to at least one non fixed radio device (a, B, C, D, DX) so that radio resources allocated to non fixed devices (a, B, C, D, DX) in the first cell (s) can be allocated in at least one second cell (t It is exclusively used for the non fixed device (a, B, C, D, DX). The second cell (T) is adjacent to the first cell (s), preferably adjacent to the first cell (s).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】向工业应用中的一个或多个无线电设备分配无线电资源
本公开涉及向工业应用中的一个或多个无线电设备分配无线电资源，一种工业应用中的无线电通信的方法，无线电控制节点，以及无线电设备。此外，本公开涉及对应的计算机程序。
技术介绍
5G的一个关键目标是支持超低延迟和可靠的机器类通信即关键-MTC或超可靠低延迟通信(URLLC)，其需要解决工业应用的低延迟和高可靠性要求。关键限制条件中的一个是系统容量，其取决于可用的频谱带宽。随着工厂中越来越多的诸如传感器和致动器(例如，机器人)的现场设备的数量及其变化的业务需求(例如，分组大小、分组的到达时间间隔、优先级、实时要求等)的增加，由于容量限制即在一定频谱带宽下可支持特定数量的设备而只部署单个基站(BS)是不切实际的。换句话说，分配给一定数量的现场设备的专用无线电资源可能成为满足其延迟和可靠性要求的瓶颈。满足容量要求的直观解决方案是部署由本地基站管理的多个更小的小区。这种设计方法要求本地基站之间的适当的协调机制，以便执行覆盖大型工厂厂房的部署。显然，在没有协调和无线电资源管理的情况下，在多个小区中任意使用无线频谱会导致小区间干扰和QoS降级。尤其是在其中现场设备可以是诸如自动引导车辆、移动机器人和移动工作平台(例如，汽车工厂)的移动设备的工业使用实例中，用于整个工厂厂房的并且因此在不同的无线电小区中的高效移动性支持方案(尤其侧重延迟和可靠性)是必要的。简而言之，在URLLC(参见C-MTC)系统中，必须支持移动性以使得满足低延迟和高可靠性要求。例如通过一个或多个无线电控制单元，诸如功率规则的无线电资源和在时间和频率方面的用户分配必须在整个工厂中进行协调，以便为工厂厂房内的每个设备实现所需的覆盖和连接。尤其是为了防止干扰并且为了确保满足用于自动化过程的QoS(服务质量)要求。为此目的，可以使用用于无线电资源协调的两层协调层级：在第一层，单个全局无线电协调器(GRC)管理无线电资源的粗粒度协调和在更广泛的操作区域上的移动性，一组本地无线电协调器(LRC)对其无线电小区中的现场设备执行无线电资源的细粒度协调。图1提供了预想的架构的图示。两层协调层级在逻辑上将任务关键功能与通用功能分离开。这些功能在下面进行描述。在第一层，GRC用作执行或咨询协调器并且负责通用功能，诸如认证、准入控制、全局资源管理、授权频谱中不同小区之间的干扰协调或未授权频谱中的共存管理。GRC覆盖更大的操作区域例如整个工厂厂房，并在更长的时间尺度(即，大于1ms)上处理功能。此外，通过获得关于所有设备的全局知识，GRC可以决定设备应当何时启动切换以及切换到哪个目标LRC，即，GRC可以采取中央协调决定。请注意，LRC(和/或可替代地各个设备)可以贡献在GRC处触发协调决定的信息。在第二层，LRC在被称为本地小区的更小的小区中工作。本地小区可以覆盖一个或多个自动化过程并且包含若干设备，例如，可编程逻辑控制器(PLC)、传感器、以及致动器。
技术实现思路
LRC可以在更精细的时间尺度(约1ms以及更少)上管理其相关联的设备的无线电资源。LRC是负责执行时间关键和可靠通信的实体。LRC覆盖整个时间关键自动化应用及其现场设备背后的基本原理是最小化附加的通信跳数，并且因此将处理和通信延迟保持为低。单个LRC可以协调多个时间关键自动化应用，前提是满足诸如范围、业务QoS和容量的整体通信要求。相反，GRC可以通过在更高级别上管理不同的本地小区之间的资源来协调若干LRC，以协调和最小化本地小区之间的干扰。传统系统已被设计为支持与URLLC应用相比具有相当不同的要求的移动宽带(MBB)业务的切换。例如在LTE中，已有机制针对移动宽带和语音业务，而对URLLC业务的要求则大不相同，因此，有必要使用新的机制以支持移动性同时满足对低延迟和高可靠性的纯粹约束。当前的移动性支持方案具有非常长的切换或中断时间，这使得它们不太适合需要低延迟通信的无线工业自动化应用。例如，自动引导车辆(AGV)具有以下要求：移动设备即非固定(无线电)设备的示例可以是具有如上表中所示的要求的AGV，其主要源自安全性规则。诸如AGV的非固定无线电设备可以在整个工厂厂房中行驶。如果使用多小区部署用于通信，则小区之间的切换是必要的。在LTE中，切换时间需要至少50ms，这使得它不适合于诸如AGV的非固定无线电设备的使用实例。在LTE中，存在切换的不同变形。所有这些变形都具有共同点即在可发送实际数据之前必须交换随机接入信道(RACH)和一些信令消息。在RACH上进行接入尝试期间，可能发生冲突。然而，预先分配的前导码可以帮助仍然识别原始发送者。存在64个不同的前导码，这增加了在发生冲突的情况下识别发送者的机会。因此，尤其是在超过64个设备竞争的情况下，可能发生冲突。在发生冲突的情况下，使用下一个随机接入阶段，这进一步增加了切换的延迟。在LTE中可用的切换过程无法满足诸如AGV和移动机器人的移动无线工业自动化应用的延迟要求。需要更快的切换过程。根据第一方面，提供了一种向工业应用中的一个或多个无线电设备分配无线电资源的方法，该方法包括：向至少一个非固定无线电设备分配无线电资源，以使得在第一小区中分配给非固定设备的无线电资源能够在至少一个第二小区中独占地用于该非固定设备，第二小区与第一小区邻近，优选地与第一小区相邻。根据第二方面，提供了一种用于向蜂窝工业应用中的一个或多个无线电设备分配无线电资源的无线电控制节点，该节点包括：用于向至少一个非固定无线电设备分配无线电资源，以使得在第一小区中分配给非固定设备的无线电资源能够在至少一个第二小区中独占地用于该非固定设备的模块，其中，第二小区与第一小区邻近，优选地与第一小区相邻。根据第三方面，提供了一种计算机程序产品，包括程序代码，当计算机程序产品在一个或多个诸如无线电控制节点的计算设备上执行时，程序代码用于执行根据第一方面所述的方法的步骤。根据第四方面，提供了一种工业应用中的无线电通信的方法，该方法包括：至少一个非固定无线电设备经由在第一小区和至少一个第二小区中分配给非固定设备的无线电资源执行无线电通信，至少一个第二小区与第一小区邻近，优选地与第一小区相邻。根据第五方面，提供了一种用于工业应用的非固定无线电设备，非固定无线电设备可操作以经由在第一小区和至少一个第二小区中分配给非固定设备的无线电资源执行无线电通信，至少一个第二小区与第一小区邻近，优选地与第一小区相邻，无线电资源能够独占地用于非固定无线电设备。根据第六方面，提供了一种计算机程序产品，包括程序代码，当计算机程序产品在一个或多个诸如无线电设备的计算设备上执行时，程序代码用于执行根据第四方面所述的步骤。当然，本公开不限于上述特征和优点。实际上，在以下详细描述和附图中呈现了附加的特征和优点。附图说明通过示例的方式示出了本公开的各方面，并且本专利技术的各方面不受附图的限制，在附图中相同的附图标记指示相同的元件。图1是用于工业过程中的多蜂窝无线通信的两层协调层级的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种向工业应用(IA)中的一个或多个无线电设备(A，B，C，D，DX)分配无线电资源的方法，所述方法包括：/n向至少一个非固定无线电设备(A，B，C，D，DX)分配无线电资源，以使得在第一小区(S)中分配给所述非固定设备(A，B，C，D，DX)的无线电资源能够在至少一个第二小区(T)中独占地用于所述非固定设备(A，B，C，D，DX)，所述第二小区(T)与所述第一小区(S)邻近，优选地与所述第一小区(S)相邻。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种向工业应用(IA)中的一个或多个无线电设备(A，B，C，D，DX)分配无线电资源的方法，所述方法包括：
向至少一个非固定无线电设备(A，B，C，D，DX)分配无线电资源，以使得在第一小区(S)中分配给所述非固定设备(A，B，C，D，DX)的无线电资源能够在至少一个第二小区(T)中独占地用于所述非固定设备(A，B，C，D，DX)，所述第二小区(T)与所述第一小区(S)邻近，优选地与所述第一小区(S)相邻。


2.根据前述权利要求所述的方法，还包括：
向至少一个固定无线电设备(A，B，C，D，DX)分配无线电资源，以使得对于所述第一小区(S)中的至少一个固定无线电设备(A，B，C，D，DX)，所述无线电资源能够用于所述至少一个第二小区(T)中的另一个固定无线电设备(A，B，C，D，DX)，所述第二小区(T)与所述第一小区(S)邻近，优选地与所述第一小区(S)相邻。


3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：
在第三小区(7)中向至少一个其它非固定无线电设备(A，B，C，D，DX)分配无线电资源，其中，在所述第三小区(7)中分配给所述其它非固定设备(A，B，C，D，DX)的所述无线电资源对应于在所述第一小区(0)中分配给所述非固定设备(A，B，C，D，DX)的无线电资源，
其中，所述第三小区(7)是所述第一小区(0)的非相邻小区，所述第三小区(7)优选地与所述第一小区(0)间隔所述蜂窝工业应用(IA)的至少一个小区。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：
分配无线电资源，以使得在第一小区(S)中分配给第一业务类型的无线电资源能够在至少一个第二小区(T)中独占地用于所述第一业务类型，所述第一业务类型例如是周期性时间关键数据和偶发性时间关键数据，所述第二小区(T)与所述第一小区(S)邻近，优选地与所述第一小区(S)相邻。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：
分配无线电资源，以使得在第一小区(S)中分配给第二业务类型的无线电资源能够在至少一个第二小区(T)中通过先听后说机制而用于所述第二业务类型，所述第二业务类型例如是尽力而为业务，所述第二小区(T)与所述第一小区(S)邻近，优选地与所述第一小区(S)相邻。


6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：
在第三小区(7)中向所述第一业务类型分配无线电资源，其中，在所述第三小区中分配给所述第一业务类型的所述无线电资源对应于在所述第一小区(0)中分配给所述第一业务类型的无线电资源，
其中，所述第三小区(7)是所述第一小区(0)的非相邻小区，所述第三小区(7)优选地与所述第一小区(0)间隔所述蜂窝工业应用(IA)的至少一个小区。


7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：
如果非固定无线电设备(A，B，C，D，DX)从所述第一小区(S)移动到所述第二小区(T)，则启动从所述第一小区(S)到所述第二小区(T)的切换，其中，所述无线电设备(A，B，C，D，DX)在所述第二小区(T)中继续使用在所述第一小区(S)中分配给所述无线电设备的所述无线电资源。


8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：
如果非固定无线电设备(A，B，C，D，DX)从所述第一小区(S)移动到所述第一小区(S)的相邻小区，其中，在所述第一小区(S)中分配给所述无线电设备(A，B，C，D，DX)的所述无线电资源在所述相邻小区中不能够独占地用于所述无线电设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·阿克塔斯，J·安萨里，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE