Увеличенная пропускная способность канала для каналов, имеющих основу для конфликтов

Изобретение относится к беспроводным устройствам связи. Технический результат заключается в обеспечении увеличения пропускной способности логического канала для обслуживания беспроводного трафика. Беспроводное устройство связи, сконфигурированное для доступа к узлу беспроводного доступа, выполнено с возможностью: выбора кода обучающей последовательности (TSC) на основе класса зоны покрытия беспроводного устройства связи и передачи одного или нескольких пакетов запроса на доступ по логическому каналу на узел беспроводного доступа, в котором каждый из одного или нескольких пакетов запроса на доступ включает в себя выбранный TSC. 4 н. и 30 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

ПРИТЯЗАНИЯ НА ПРИОРИТЕТ

Настоящая заявка притязает на приоритет предварительной заявке США № 62/038,747, поданной 18 августа 2014 г., все содержание которой включено в данное описание в качестве ссылки для всех целей.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Раскрытие предмета настоящего изобретения в целом относится к беспроводным устройствам (например, устройствам Интернета вещей (IoT)) и, в частности, к увеличению пропускной способности логического канала, такого как канал случайного доступа (RACH) для обслуживания беспроводного трафика (например, трафик IoT).

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

При этом определяются следующие сокращения и термины, по меньшей мере, некоторые из которых упоминаются в последующем описании раскрытия предмета настоящего изобретения.

3GPP	проект партнерства третьего поколения
AB	пакеты доступа
AGCH	канал разрешенного доступа
ASIC	специализированная интегральная схема
BLER	частота появления блоков с ошибками
BS	базовая станция
BSS	подсистема базовых станций
CC	класс зоны покрытия
CDMA	множественный доступ с кодовым разделением
CN	базовая сеть
CRC	циклическая проверка четности с избыточностью
DL	нисходящая линия связи
DSP	цифровой сигнальный процессор
EDGE	развитие стандарта GSM с увеличенной скоростью передачи данных
EGPRS	усовершенствованная общая служба пакетной радиопередачи
FDMA	множественный доступ с частотным разделением каналов
FN	номер кадра
GSM	глобальная система мобильной связи
GERAN	сеть радиодоступа GSM/EDGE
GPRS	общая служба пакетной радиопередачи
HARQ	гибридный автоматический запрос на повторную передачу данных
IoT	Интернет вещей
LTE	долгосрочное развитие сетей связи
MCS	индекс модуляции и схемы кодирования
MTC	связь машинного типа
PDN	пакетная сеть передачи данных
PTCCH	канал управления опережением синхронизации пакетов
RACH	канал случайного доступа
RAN	беспроводная сеть c радиодоступом
TDMA	множественный доступ с временным разделением каналов
TSC	код обучающей последовательности
UE	абонентское оборудование
UL	восходящая линия
WCDMA	широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов
WiMAX	широкополосный доступ в микроволновом диапазоне

Класс зоны покрытия: в любой момент времени устройство принадлежит определенному классу зоны покрытия восходящей/нисходящей линии связи, который определяет общее количество "слепых" (blind) передач, используемых при передаче/приеме радиоблоков. Класс зоны покрытия восходящей/нисходящей линии связи, применяемый в любой момент времени, может отличаться между различными логическими каналами. После инициирования доступа к системе устройство определяет класс зоны покрытия восходящей/нисходящей линии связи, применяемый к RACH/AGCH на основе оценки количества "слепых" повторений радиоблока, необходимого BSS-приемнику/принимающему устройству для испытания BLER (частоты появления блоков с ошибками) приблизительно из 10%. BSS определяет класс зоны покрытия восходящей/нисходящей линии, который может использоваться устройством на присвоенных устройству ресурсах канала передачи пакетов, на основе оценки количества "слепых" повторений радиоблока, необходимых для соответствия цели BLER и, учитывая количество повторных передач HARQ (блока радиопередачи), которые, в среднем, будут результатом от использования этой цели BLER.

Расширенная зона покрытия: общий принцип расширенной зоны покрытия состоит в использовании "слепых" повторений для каналов управления и для каналов данных. Кроме того, для каналов данных предполагается использование "слепых" повторений MCS-1 (а именно, наиболее низкий MCS, поддерживаемый в EGPRS в настоящее время) объединяется с ретрансляцией HARQ для реализации необходимой скорости передачи данных. Поддержка для расширенной зоны покрытия реализуется путем определения различных классов зоны покрытия. Различное число "слепых" повторов связано с каждым из классов зон покрытия, в котором расширенная зона покрытия связывается с классами зоны покрытия, для которых требуются множественные "слепые" повторы (а именно, одиночный "слепой" повтор рассматривается в качестве референсной зоны покрытия). Общее количество "слепых" передач для данного класса зоны покрытия может отличаться между различными логическими каналами.

Устройства Интернета вещей (IoT): Интернет вещей (IoT) является сетью физических объектов или "вещей" со встроенным электронным оборудованием, программным обеспечением, сенсорами и возможностью соединения, чтобы дать возможность объектам обмениваться данными с производителем, оператором и/или другими соединенными связью устройствами на основе инфраструктуры глобальной инициативы по стандартизации Международного союза электросвязи. Интернет вещей позволяет объектам быть удаленно распознаваемыми и управляемыми через имеющуюся сетевую инфраструктуру, создавая возможности для более непосредственной интеграции между физическим миром и компьютерными системами и приводить к увеличению эффективности, точности и экономическому преимуществу. Каждая вещь однозначно идентифицирована через встроенную в нее компьютерную систему, но способную взаимодействовать в рамках существующей инфраструктуры Интернета. По оценкам экспертов к 2020 году IoT будет состоять из почти 50 миллиардов объектов.

Коды обучающей последовательности (TSCs): в GSM обучающая последовательность имеет длину 26 бит и включается в пакеты, переданные по радиоканалу и используется эквалайзером приемника когда он оценивает передаточную характеристику физического пути между BSS и беспроводным устройством. Элементы набора TSC выбираются с целью, того чтобы каждый элемент, имеющий хорошую автокорреляцию и кросскорреляцию свойств, которая помогает приемнику лучше различать между беспроводными устройствами на одном радиоресурсе, в котором различным беспроводным устройствам могут быть назначены различные значения TSC. Новый сегмент рынка мобильной связи, известный как Интернет вещей (IoT) предъявляет существующим технологиям радиодоступа новые жесткие требования относительно расширенной зоны покрытия и увеличенной пропускной способности.

Для выполнения первого требования по расширению зоны покрытия используется типичный подход, состоящий в повышении надежности существующих каналов радиосвязи, через схемы передачи на основе повторения. Для выполнения второго требования по увеличению пропускной способности, общепринято рассматривать пути увеличения доли мультиплексирования на каналах с помощью таких технических способов как множественный доступ с временным разделением каналов (TDMA), множественный доступ с частотным разделением каналов (FDMA) и множественный доступ с кодовым разделением (CDMA).

В то время как требования большой зоны охвата и высокой пропускной способности относятся к большинству каналов в системах сотовой связи, одним каналом особого интереса является канал случайного доступа (RACH). RACH, как правило, имеет основу для конфликтов и используется для поддержки начального доступа к системе с беспроводными устройствами (например, устройствами IoT).

В свете ожидаемого объема устройств IoT в сегменте рынка IoT и их строгих требований, можно предвидеть, что технологии доступа сотовой радиосвязи будут испытывать повышенную нагрузку в течение долгих лет. В дополнение к большому числу устройств IoT, запрашивающим доступ к сотовым системам, возможно, что нагрузка будет дополнительно увеличена из-за множества беспроводных устройств (включая устройства IoT), работающих в более сложных условиях радиосвязи, в которых множество повторяющихся передач или более длительное время передачи будет необходимо для достижения приемлемых функциональных характеристик (а именно, для реализации достаточной зоны покрытия).

В конкретном случае с IoT, можно ожидать, что сотовым системам необходимо поддерживать устройства IoT различных классов зоны покрытия, как описано в 3GPP TSG- GERAN Meeting #62 Work Item Description GP-140297, озаглавленная "Оптимизация GSM для Интернета вещей" (содержание которого включено в настоящее описание в качестве ссылки), где от 1 до 'N' повторных передач необходимо будет посылать устройством IoT для события одиночного радиодоступа (например, попытка доступа к системе по RACH), в зависимости от класса зоны покрытия устройства IoT. Например, в то время как устройствам IoT в лучшем классе зоны покрытия может потребоваться только единичная передача для доставки радиоблока, то устройству IoT в худшем классе зоны покрытия может потребоваться повторить тот же радиоблок в течение 16 периодов передачи радиоблока, например, до тех пор пока необходимая зона покрытия не будет достигнута.

В случае имеющего основу для конфликтов RACH, который обычно используется, как для автономного устройства инициировавшего доступ к системе, так и инициированного системой (например, инициирование пэйджингом) доступа к системе, можно ожидать, что общее число конфликтов будет увеличиваться, как результат большего количества устройств IoT, производящих обращение к системе с использованием схем передачи на основе повторов. В частности, можно предвидеть, что:

1. будут иметь место конфликты между попытками доступа к системе, инициируемые устройствами IoT в пределах одного класса зоны покрытия и

2. будут иметь место конфликты между попытками доступа к системе, инициируемые устройствами IoT из различных классов зоны покрытия.

В первом случае (а именно, конфликты в пределах одного класса зоны покрытия), пакеты доступа (ABs), передающиеся по RACH двумя или несколькими устройствами IoT, могут достигать принимающей базовой станции (BS) на одинаковых уровнях мощности. Без надлежащего проектирования кодов обучающей последовательности (TSC) пакета доступа, базовой станции будет трудно правильно получать и уравнивать любые из конфликтующих пакетов доступа, особенно для случая, когда конфликтующие пакеты используют одинаковый TSC. Затем устройства IoT могут повторить соответствующие попытки доступа, таким образом, дополнительно увеличивая нагрузку на RACH.

Во втором случае (а именно, конфликты от различных классов зоны покрытия), когда уровень мощности пакета(пакетов) доступа устройства IoT из лучшего класса зоны покрытия может быть существенно сильнее, чем уровень мощности пакета(пакетов) доступа устройства IoT худшего класса зоны покрытия. В таком случае, базовая станция может с высокой вероятностью получить более мощный пакет(ы) доступа корректно, в то время как вероятность успешного получения более слабого пакета(пакетов) доступ будет намного меньше, особенно в случае, когда сталкивающиеся пакеты используют одинаковый TSC. В совокупности устройств IoT, где большинство устройств IoT будут в нижних классах зоны покрытия (например, не нуждаясь в повторениях или нуждаясь в нескольких повторениях), это может привести к меньшему, но по прежнему существенному количеству устройств IoT с высоким классом зоны покрытия (например, нуждающихся в большем количестве повторений), который будет показывать крайне ограниченную долю успешного доступа к системе.

С учетом всего этого, можно предвидеть, что узкое место может возникнуть в отношении пропускной способности RACH для поддержки первоначальных доступов к системе устройствами IoT. Кроме того, это не является проблемой уникальной для устройств IoT и трафика IoT. Подобная проблема может наблюдаться в любой сотовой системе, покрывающей плотные и переполненные беспроводными устройствами области. Данная и другие проблемы, связанные с предшествующим уровнем техники рассматриваются в раскрытии предмета настоящего изобретения.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Беспроводное устройство, узел беспроводного доступа и различные способы для решения по меньшей мере вышеуказанной проблемы описаны в независимых пунктах формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления беспроводного устройства, узла беспроводного доступа и различных способов, кроме того, описываются в зависимых пунктах формулы изобретения.

В одном аспекте раскрытия предмета настоящего изобретения предлагается беспроводное устройство, сконфигурированное для доступа к узлу беспроводного доступа. Беспроводное устройство включает в себя процессор и память, которая хранит выполняемые процессором команды, где процессор взаимодействует с памятью для исполнения выполняемых процессором команд, в результате чего беспроводное устройство в состоянии выполнять операции выбора и передачи. В операции выбора беспроводное устройство выбирает код обучающей последовательности (TSC) на основе класса зоны покрытия беспроводного устройства. В операции передачи беспроводное устройство передает один или несколько пакетов запроса на доступ по логическому каналу на узел беспроводного доступа, в которых каждый из одного или нескольких пакетов запроса на доступ включает в себя выбранный TSC. Беспроводное устройство имеет преимущество в том, что с использованием специально подобранного TSC в пакетах запроса доступа, оно эффективно повышает пропускную способность логического канала (например, RACH) для обслуживания беспроводного трафика путем увеличения доли успешного доступа к системе, поскольку такие TSC выбора и передачи позволяет узлу беспроводного доступа реализовать улучшенные функциональные характеристики по селективности и компенсации.

В другом аспекте, раскрытие предмета настоящего изобретения предлагает способ в беспроводном устройстве, сконфигурированном для доступа к узлу беспроводного доступа. Способ включает в себя шаг выбора и шаг передачи. На шаге выбора, беспроводное устройство выбирает код обучающей последовательности (TSC) на основе класса зоны покрытия беспроводного устройства. На шаге передачи, беспроводное устройство передает один или несколько пакетов запроса доступа по логическому каналу на узел беспроводного доступа, в которых каждый из одного или нескольких пакетов запроса на доступ включают в себя выбранный TSC. Способ имеет преимущество в том, что с помощью беспроводного устройства с использованием специально подобранного TSC в пакетах запроса доступа, оно эффективно повышает пропускную способность логического канала (например, RACH) для обслуживания беспроводного трафика путем увеличения доли успешного доступа к системе, поскольку такой TSC выбора и передачи позволяет узлу беспроводного доступа реализовать улучшенные функциональные характеристики по селективности и компенсации.

В еще одном аспекте, раскрытие предмета настоящего изобретения предлагает узел беспроводного доступа, сконфигурированный для взаимодействия с беспроводным устройством. Узел беспроводного доступа включает в себя процессор и память, которая хранит выполняемые процессором команды, где процессор взаимодействует с памятью для исполнения выполняемых процессором команд, в результате чего узел беспроводного доступа может использоваться для выполнения операции приема. В операции приема, узел беспроводного доступа получает один или несколько пакетов запроса на доступ по логическому каналу от беспроводного устройства, в которых каждый из одного или нескольких пакетов запроса на доступ включают в себя код обучающей последовательности (TSC), связанный с классом зоны покрытия беспроводного устройства. Узел беспроводного доступа имеет преимущество в том, что путем приема пакетов запроса на доступ со специально выбранным TSC, он может эффективно увеличить пропускную способность логического канала (например, RACH) для обслуживания беспроводного трафика путем увеличения доли успешного доступа к системе, поскольку такой прием TSC позволяет узлу беспроводного доступа реализовать улучшенные функциональные характеристики по селективности и компенсации.

В еще одном аспекте, раскрытие предмета настоящего изобретения предлагает способ в узле беспроводного доступа, сконфигурированного для взаимодействия с беспроводным устройством. Способ включает в себя шаг приема. На шаге приема, узел беспроводного доступа принимает один или несколько пакетов запроса на доступ по логическому каналу от беспроводного устройства, в которых каждый из одного или нескольких пакетов запроса на доступ включает в себя код обучающей последовательности (TSC), связанный с классом зоны покрытия беспроводного устройства. Способ имеет преимущество в том, что с помощью узла беспроводного доступа, принимающего пакеты запроса на доступ со специально выбранным TSC, он может эффективно увеличить пропускную способность логического канала (например, RACH) для обслуживания беспроводного трафика путем увеличения доли успешного доступа к системе, поскольку такой прием TSC позволяет узлу беспроводного доступа реализовать улучшенные функциональные характеристики по селективности и компенсации.

Дополнительные аспекты изобретения будут частично изложены, в подробном описании, на рисунках и любых пунктах патентной заявки, которые следуют ниже и частично будут получены из подробного описания, или могут быть изучены при практическом осуществлении изобретения. Следует понимать, что как приведенное выше общее описание, так и последующее подробное описание, являются только иллюстративными и не ограничивают настоящее изобретение в том как оно раскрыто.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Более полное описание настоящего изобретения может быть получено со ссылкой на последующее детальное описание при рассмотрении в сочетании с прилагаемыми чертежами:

ФИГ. 1 является диаграммой, приводимой в качестве примера беспроводной коммуникационной сети, которая включает в себя множество беспроводных устройств (например, устройства IoT) и множество узлов беспроводного доступа (например, базовые станции), все из которых конфигурируются согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

ФИГ. 2 является блок-схемой способа, реализованного в беспроводном устройстве (например, устройства IoT), выполненного согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

ФИГ. 3 является структурной схемой, иллюстрирующей структуры приводимого в качестве примера беспроводного устройства (например, устройств IoT), сконфигурированного согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

ФИГ. 4 является блок-схемой способа, реализованного в узле беспроводного доступа (например, базовая станция) согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

ФИГ. 5 является структурной схемой, иллюстрирующей структуру, приводимой в качестве примера, узла беспроводного доступа (например, базовая станция), сконфигурированного согласно варианту осуществления настоящего изобретения и

ФИГ. 6 является диаграммой, иллюстрирующей возможности класса зоны покрытия конкретных запросов на доступ RACH, связанных с детальным примером, в котором беспроводная коммуникационная сеть поддерживает пять классов зоны покрытия, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Для описания технических особенностей раскрытия предмета настоящего изобретения, вначале для описания обсуждение предусматривает, приводимую в качестве примера беспроводную коммуникационную сеть, которая включает в себя множество беспроводных устройств (например, устройства IoT) и множество узлов беспроводного доступа (например, базовые станции), все из которых конфигурируются согласно раскрытию предмета настоящего изобретения (показано на ФИГ. 1). Затем, обсуждение предусматривает объяснение базовых функционально-конфигурационных возможностей беспроводного устройства (например, устройства IoT) и узлов беспроводного доступа (например, базовые станции) согласно раскрытию предмета настоящего изобретения (показано на ФИГ. 2-5). Согласно этому, обсуждение используется, чтобы более подробно объяснить функционально-конфигурационные возможности беспроводного устройства (например, устройства IoT) и узлов беспроводного доступа (например, базовые станции) согласно раскрытию предмета настоящего изобретения (показано на ФИГ. 6).

Приводимая в качестве примера беспроводная коммуникационная сеть 100.

ФИГ. 1 иллюстрирует приводимую в качестве примера беспроводную коммуникационную сеть 100 согласно раскрытию предмета настоящего изобретения. Беспроводная коммуникационная сеть 100 включает в себя множество узлов беспроводного доступа 102₁ и 102₂ (показано только два), множество беспроводных устройств 104₁, 104₂, 104₃... 104_n и базовую сеть 106 (например, базовая сеть EGPRS 106). Беспроводная коммуникационная сеть 100 также включает в себя много других хорошо известных компонентов, но для ясности, в настоящем документе описываются только необходимые для описания особенностей раскрытия предмета настоящего изобретения. Кроме того, беспроводная коммуникационная сеть 100 описывается в настоящем документе как беспроводная коммуникационная сеть GSM/EGPRS 100, которая также известна, как беспроводная коммуникационная сеть EDGE 100. Однако, специалисты в данной области техники легко поймут, что технические способы раскрытия предмета настоящего изобретения, которые применяются к беспроводной коммуникационной сети GSM/EGPRS 100, как правило, применимы к другим типам беспроводных коммуникационных систем, в том числе, например, системы WCDMA, LTE и WiMAX.

Беспроводная коммуникационная сеть 100 включает в себя узлы беспроводного доступа 102₁ и 102₂ (показано только два), которые обеспечивают доступ к сети для беспроводных устройств 104₁, 104₂, 104₃... 104_n. В настоящем примере, узел беспроводного доступа 102₁ обеспечивает доступ к сети для беспроводного устройства 104₁, в то время как узел беспроводного доступа 102₂ предоставляет доступ к сети для беспроводных устройств 104₂, 104₃... 104_n. Узлы беспроводного доступа 102₁ и 102₂ подключаются к базовой сети 106 (например, базовой сети EGPRS 106). Базовая сеть 106 подключается к пакетной сети передачи данных (PDN) 108, такой как Интернет и серверу 110 (показан только один). Беспроводные устройства 104₁, 104₂, 104₃... 104_n могут устанавливать связь с одним или несколькими серверами 110 (показан только один), соединенными с базовой сетью 106 или PDN 108.

Беспроводные устройства 104₁, 104₂, 104₃... 104_n могут относиться в основном к оконечному терминалу (пользователь), который подключается к беспроводной коммуникационной сети 100 и может относиться или к устройству IoT, или к устройству MTC (например, интеллектуальное измерительное устройство), или к устройству не относящемуся к IoT/MTC. Таким образом, данный термин может быть тождественным термину мобильное устройство, мобильная станция (MS), "абонентское оборудование" или UE, также как этот термин используется в проекте партнерства третьего поколения (3GPP) и включает в себя автономные беспроводные устройства, такие как терминалы, сотовые телефоны, электронные планшеты, смартфоны и персональные беспроводные цифровые помощники, а также платы или модули беспроводной связи, которые предназначены для соединения с или установки в другое электронное устройство, такое как персональный компьютер, электрическое измерительное устройство и так далее.

Аналогично, если контекст явно не указывает на иное, в настоящем документе термины "узел беспроводного доступа 102₁ и 102₂" и "узел RAN" используются в их самом общем смысле для ссылки на базовую станцию или точку беспроводного доступа в беспроводной коммуникационной сети и могут ссылаться на узлы беспроводного доступа, которые управляются физически отделенным контроллером радиосети, а также на более самостоятельные точки доступа, как например, так называемый усовершенствованный узел Bs (eNodeBs) в сетях LTE.

Каждое беспроводное устройство 104₁, 104₂, 104₃... 104_n может включать в себя приемо-передающую цепь 110₁, 110₂, 110₃... 110_n для связи с узлами беспроводного доступа 102₁ и 102₂ и цепь обработки 112₁, 112₂, 112₃... 112_n для обработки сигналов, передаваемых и принимаемых приемо-передающей цепью 110₁, 110₂, 110₃... 110_n и для управления работой соответствующего беспроводного устройства 104₁, 104₂, 104₃... 104_n. Приемо-передающая цепь 110₁, 110₂, 110₃... 110_n может включать в себя передатчик 114₁, 114₂, 114₃... 114_n и приемник 116₁, 116₂, 116₃... 116_n, которые могут работать в соответствии с любым стандартом, например, стандартом GSM/EDGE. Цепь обработки 112₁, 112₂, 112₃... 112_n может включать в себя процессор 118₁, 118₂, 118₃... 118_n и память 120₁, 120₂, 120₃... 120_n для хранения программного кода для управления работой соответствующего беспроводного устройства 104₁, 104₂, 104₃... 104_n. Программный код может включать в себя код для выполнения процедур (например, определения TSC для попытки доступа к системе на основе класса зоны покрытия; определения набора TSC для попытки доступа к системе на основе класса зоны покрытия; выбора TSC из набора TSC; повторного выбора другого TSC из набора TSC), как описано ниже.

Каждый узел беспроводного доступа 102₁ и 102₂ может включать в себя приемо-передающую цепь 122₁ и 122₂ для осуществления связи с беспроводными устройствами 104₁, 104₂, 104₃... 104_n, цепью обработки 124₁ и 124₂ для обработки передаваемых и принимаемых сигналов приемо-передающей цепи 122₁ и 122₂ и для управления работой соответствующего узла беспроводного доступа 102₁ и 102₂ и сетевым интерфейсом 126₁ и 126₂ для осуществления связи с базовой сетью 106. Приемо-передающая цепь 122₁ и 122₂ может включать в себя передатчик 128₁ и 128₂ и приемник 130₁ и 130₂, которые могут работать в соответствии с любым стандартом, например, стандартом GSM/EDGE. Цепь обработки 124₁ и 124₂ может включать в себя процессор 132₁ и 132₂ и память 134₁ и 134₂ для хранения программного кода для управления работой соответствующего узла беспроводного доступа 102₁ и 102₂. Программный код может включать в себя код для выполнения процедур (например, присвоение, определение и/или осуществление связи TSC для устройства на основе класса зоны покрытия; присвоение, определение и/или осуществление связи набора TSC для устройств на основе класса зоны покрытия; анализ конфликтов попыток доступа к системе между двумя устройствами на основе корреляционных свойств TSC попыток доступа к системе; определение соответствия пакетов канала в структуре кадра; изменение соответствия пакетов канала в структуре кадра), как описано ниже.

Базовые функционально-конфигурационные возможности беспроводного устройства и узла беспроводного доступа.

На ФИГ. 2 показана блок-схема способа 200, реализованная в беспроводном устройстве 104₂ (например) согласно варианту осуществления настоящего изобретения. На шаге 202, беспроводное устройство 104₂ выбирает TSC на основе класса зоны покрытия беспроводного устройства 104₂. В одном примере, беспроводное устройство 104₂ может иметь любое число классов зоны покрытия и уникальный TSC связывается с каждым классом зоны покрытия. В альтернативном примере, беспроводное устройство 104₂ может иметь любое число классов зоны покрытия и соответствующий набор TSC связывается с каждым классом зоны покрытия. В альтернативном примере, беспроводное устройство 104₂ может использовать псевдослучайный процесс (шаг 202a) или заранее заданный процесс (шаг 202b) для выбора TSC из соответствующего набора TSC, связанного с классом зоны покрытия беспроводного устройства 104₂. На шаге 204, беспроводное устройство 104₂ передает один или несколько пакетов запроса на доступ (например, один или несколько повторяющихся пакетов запроса на доступ) по логическому каналу (например, RACH) на узел беспроводного доступа 102₂, где каждый переданный пакет запроса на доступ включает в себя выбранный TSC. Число переданных пакетов запроса на доступ зависит от класса зоны покрытия беспроводного устройства 104₂. Так например, если беспроводное устройство 104₂ имеет класс зоны покрытия "1", тогда может быть передан один пакет доступа. Если беспроводное устройство 104₂ имеет класс зоны покрытия "2", тогда могут быть переданы два пакета доступа (два повторяющихся пакета доступа) и так далее... Кроме того, беспроводное устройство 104₂ на шаге 204a может передавать один или несколько пакетов запроса на доступ в одном или нескольких заранее заданных кадрах логического канала, которые были выделены на основе класса зоны покрытия беспроводного устройства 104₂. Таким образом, конкретный класс зоны покрытия беспроводного устройства 104₂ оказывает влияние на то, какой TSC выбирается, как много пакетов запроса на доступ передаются и в каком кадре(ах) логического канал передается пакет(ы) запроса на доступ. Другие беспроводные устройства 104₁, 104₃... 104_n (которые могут быть или могут не быть устройствами IoT) также могут быть сконфигурированы для выполнения способа 200. Способ 200 будет описан более подробно ниже.

На ФИГ. 3 показана структурная схема иллюстрирующая структуры, приводимые в качестве примера беспроводного устройства 104₂ (например), сконфигурированного согласно варианту осуществления настоящего изобретения. В одном варианте осуществления изобретения, беспроводное устройство 104₂ может включать в себя модуль выбора 302 и модуль передачи 304. Модуль выбора 302 конфигурируется для выбора TSC на основе класса зоны покрытия беспроводного устройства 104₂. В одном примере, беспроводное устройство 104₂ может иметь любое число классов зоны покрытия и уникальный TSC связывается с каждым классом зоны покрытия. В альтернативном примере, беспроводное устройство 104₂ может иметь любое число классов зоны покрытия и соответствующий набор TSC связывается с каждым классом зоны покрытия. В альтернативном примере, модуль выбора 302 может использовать псевдослучайный процесс или заранее заданный процесс для выбора TSC из соответствующего набора TSC, связанного с классом зоны покрытия беспроводного устройства 104₂. Модуль передачи 304 конфигурируется для передачи одного или нескольких пакетов запроса на доступ (например, один или несколько повторяющихся пакетов запроса на доступ) по логическому каналу (например, RACH) на узел беспроводного доступа 102₂, где каждый из переданных одного или нескольких пакетов запроса на доступ включают в себя выбранный TSC. Число переданных пакетов запроса на доступ зависит от класса зоны покрытия беспроводного устройства 104₂. Так например, если беспроводное устройство 104₂ имеет класс зоны покрытия "1", тогда может быть передан один пакет доступа. Если беспроводное устройство 104₂ имеет класс зоны покрытия "2", тогда могут быть переданы два пакета доступа (два повторяющихся пакета доступа) и так далее... Кроме того, модуль передачи 304 может быть сконфигурирован для передачи одного или нескольких пакетов запроса на доступ в одном или нескольких заранее заданных кадрах логического канала, который выделяется на основе класса зоны покрытия беспроводного устройства 104₂. Таким образом, конкретный класс зоны покрытия беспроводного устройства 104₂ оказывает влияние на то, какой выбирается TSC, как много передается пакетов запроса на доступ и в каком кадре(кадрах) логического канала передается пакет(ы) запроса на доступ.

Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что описанные выше модули 302 и 304 беспроводного устройства 104₂ (например) могут быть реализованы отдельно в качестве подходящих выделенных цепей. Кроме того, модули 302 и 404 могут также быть реализованы с использованием любого числа выделенных цепей посредством функционального объединения или разделения. В некоторых вариантах осуществления изобретения, модули 302 и 304 могут быть даже объединены в отдельную специальную интегральную схему (ASIC). В качестве альтернативной реализации, основанной на программном обеспечении, беспроводное устройство 104₂ (например) может содержать в себе память 120₂, процессор 118₂ (включая, но не ограничиваясь, микропроцессор, микроконтроллер или цифровой сигнальный процессор (DSP) и так далее) и приемопередатчик 110₂. Память 120₂ хранит машиночитаемый программный код, исполняемый процессором 118₂, чтобы вызвать выполнение беспроводным устройством 104₂ (например) шагов описанного выше способа 200. Следует иметь в виду, что другие беспроводные устройства 104₁, 104₃... 104_n (которые могут быть или могут не быть устройствами IoT) могут также быть сконфигурированы таким же образом для выполнения способа 200.

На ФИГ. 4 показана блок-схема способа 400, реализованная в узле беспроводного доступа 102₂ (например), сконфигурированного для взаимодействия с беспроводным устройством 104₂ (например), согласно варианту осуществления настоящего изобретения. На шаге 402, узел беспроводного доступа 102₂ принимает один или несколько пакетов запроса на доступ по логическому каналу (например, RACH) от беспроводного устройства 104₂ (например). Каждый из принятых одного или нескольких пакетов запроса на доступ включает в себя TSC, который связывается с классом зоны покрытия беспроводного устройства 104₂ (например). В одном примере, беспроводное устройство 104₂ может иметь любое число классов зоны покрытия и уникальный TSC связывается с каждым классом зоны покрытия и беспроводным устройством 104₂ будет выбран уникальный TSC, связанный с его конкретным классом зоны покрытия и затем передан один или несколько пакетов запроса на доступ (каждый из которых включает в себя уникальный TSC), которые принимаются узлом беспроводного доступа 102₂. В альтернативном примере, беспроводное устройство 104₂ может иметь любое число классов зоны покрытия и соответствующий набор TSC связывается с каждым классом зоны покрытия и беспроводным устройством 104₂ будет выбран один из TSC соответствующего набора, связанного с конкретным классом зоны покрытия беспроводного устройства и затем передан один или несколько пакетов запроса на доступ (каждый из которых включает в себя выбранные TSC), которые принимаются узлом беспроводного доступа 102₂. Кроме того, узел беспроводного доступа 102₂ на шаге 402a может принимать один или несколько пакетов запроса на доступ в одном или нескольких заранее заданных кадрах логического канала, которые были выделены на основе класса зоны покрытия беспроводного устройства 104₂. Узел беспроводного доступа 102₂ также может быть сконфигурирован для выполнения способа 400 для взаимодействия с другими беспроводными устройствами 104₃... 104_n. К тому же, другой узел беспроводного доступа 102₁ может быть сконфигурирован для выполнения способа 400 для взаимодействия с беспроводным устройством 104₁. Способ 400 будет описан более подробно ниже.

На ФИГ. 5 показана структурная схема, иллюстрирующая структуру, приводимую в качестве примера узла беспроводного доступа 102₂ (например), сконфигурированного для взаимодействия с беспроводным устройством 104₂ (например) согласно варианту осуществления настоящего изобретения. В одном варианте осуществления изобретения, узел беспроводного доступа 102₂ может включать в себя принимающий модуль 502. Принимающий модуль 502 конфигурируется для приема одного или нескольких пакетов запроса на доступ по логическому каналу (например, RACH) от беспроводного устройства 104₂ (например). Каждый из принятых одного или нескольких пакетов запроса на доступ включают в себя TSC, которые связываются с классом зоны покрытия беспроводного устройства 104₂ (например). В одном примере, беспроводное устройство 104₂ может иметь любое число классов зоны покрытия и уникальный TSC связывается с каждым классом зоны покрытия и беспроводное устройство 104₂ будет выбирать уникальный TSC, связанный с его конкретным классом зоны покрытия и затем передавать один или несколько пакетов запроса на доступ (каждый из которых включает в себя уникальный TSC), которые принимаются принимающим модулем 502. В альтернативном примере, беспроводное устройство 104₂ может иметь любое число классов зоны покрытия и соответствующий набор TSC связывается с каждым классом зоны покрытия и беспроводное устройство 104₂ будет выбирать один TSC из соответствующего набора, связанного с конкретным классом зоны покрытия беспроводного устройства и затем передавать один или несколько пакетов запроса на доступ (каждый из которых включает в себя выбранный TSC), которые принимаются принимающим модулем 502. Кроме того, принимающий модуль 502 может быть сконфигурирован для приема одного или нескольких пакетов запроса на доступ в одном или нескольких заранее заданных кадрах логического канала, которые были выделены на основе класса зоны покрытия беспроводного устройства 1042.

Специалистам в данной области техники должен быть понятен, описанный выше модуль приема 502 узла беспроводного доступа 102₂ (например), который может быть реализован в качестве выделенной цепи. Кроме того, принимающий модуль 502 также может быть реализован с использованием любого числа выделенных цепей с помощью функционального объединения или разделения. В некоторых вариантах осуществления изобретения, принимающий модуль 502 может находиться в отдельной специальной интегральной схеме (ASIC). В качестве альтернативной реализации, основанной на программном обеспечении, узел беспроводного доступа 102₂ (например) может включать в себя память 134₂, процессор 132₂ (включая, но не ограничивая, микропроцессор, микроконтроллер или цифровой сигнальный процессор (DSP) и так далее) и приемопередатчик 128₂. Память 134₂ хранит машиночитаемый программный код, выполняемый процессором 132₂, чтобы вызвать выполнение узлом беспроводного доступа 102₂ (например) описанного выше способа 400. Следует иметь в виду, что узел беспроводного доступа 102₁ может быть сконфигурирован таким же образом для выполнения описанного выше способа 400. Способ 400 будет описываться более подробно ниже.

Подробное функционально-конфигурационные возможности беспроводного устройства и узла беспроводного доступа

Как было описано выше, раскрытые технические способы предмета настоящего изобретения включают в себя введение нового TSC для пакета(пакетов) запроса на доступ, который посылается беспроводным устройством 104₂ (например) по логическому каналу (например, RACH, PTCCH) на узел беспроводного доступа 102₂ (например, базовая станция 102₂), причем новый TSC основывается на классе зоны покрытия передающего беспроводного устройства 104₂ (например). Подробный пример того, как это может быть реализовано, описывается ниже и также представляется предложение по выбору реального TSC.

В одном варианте осуществления изобретения, для увеличения пропускной способности RACH по обслуживанию трафика IoT, присвоение TSC беспроводному устройству 104₂ (например) тесно связывается с классом зоны покрытия беспроводного устройства 104₂ (например) в том, что уникальный TSC определяется по каждому классу зоны покрытия. Например, в сотовой системе IoT, которая поддерживает "N" различных классов зоны покрытия, каждый класс зоны покрытия может быть связан с уникальным TSC, который связывается с набором TSC оптимизированными свойствами автокорреляции и кросскорреляции. В такой системе, конфликт между попытками доступа к системе, инициированными беспроводными устройствами 104₂, 104₃... 104_n различных классов зоны покрытия будут, по сравнению с существующими системами, разрешимы с высокой вероятностью принимающим узлом беспроводного доступа 102₂ (например, BS 102₂), поскольку узел беспроводного доступа 102₂ (например, BS 102₂) может воспользоваться преимуществом хороших корреляционных свойств TSC в конфликтующих пакетах запроса на доступ.

В другом варианте осуществления изобретения, для увеличения пропускной способности RACH по обслуживанию трафика IoT, присвоение TSC беспроводному устройству 104₂ (например) тесно связывается с классом зоны покрытия беспроводного устройства 104₂ (например), в том, что уникальный набор TSC определяется по классу зоны покрытия. Например, в сотовой системе IoT, которая поддерживает "N" различных классов зоны покрытия, каждый класс зоны покрытия связывается с уникальным набором TSC, из которого беспроводное устройство 104₂ (например) будет (например, в случайном порядке) выбирать TSC из подходящего набора TSC на основе класса зоны покрытия беспроводного устройств 104₂ каждый раз, когда беспроводное устройство 104₂ делает попытку доступа к системе. Поскольку наборы TSC будут оптимизированы с хорошими свойствами автокорреляции и кросскорреляции, как внутри, так и в промежутке между наборами TSC, конфликты между попытками доступа к системе, инициированными беспроводными устройствами 104₂, 104₃... 104_n как тем же классом зоны покрытия, так и различными классами зоны покрытия, будут, по сравнению с традиционными системами, разрешаться с более высокой вероятностью принимающим узлом беспроводного доступа 102₂ (например, BS 102₂).

В некоторых вариантах осуществления изобретения TSC, выбранный из специального набора TSC на основе класса зоны покрытия, выполняется с помощью беспроводного устройства 104₂ (например) в соответствии с процессом псевдослучайного выбора. Так например, беспроводное устройство 104₂ (например) может использовать время (например, кадр и/или номер пакета) и/или идентификатор (например, временный идентификатор подвижного абонента (TMSI)) беспроводного устройства 104₂ (например, беспроводное устройство 104₂ IoT) в качестве входного начального числа для процесса псевдослучайного выбора для выбора TSC из специального набора TSC. В других вариантах осуществления изобретения выбор TSC может быть заранее задан и известен беспроводному устройству 104₂ (например), определенный беспроводным устройством 104₂ (например), доступный беспроводному устройству 104₂ (например) или переданный беспроводному устройству 104₂ (например) принимающим узлом беспроводного доступа 102₂ (например, BS 102₂).

Кроме того, количество доступных TSC, связанных с данным классом зоны покрытия может отражать ожидаемое число беспроводных устройств 104₂, 104₃... 104_n для данного класса зоны покрытия. Это позволит снизить риск беспроводного устройства 104₂, 104₃... 104_n при занятии класса зоны покрытия и испытывающего конфликты с другим беспроводным устройством 104₂, 104₃... 104_n в том же классе зоны покрытия, используя тот же TSC.

В некоторых вариантах осуществления изобретения другие, имеющие основу для конфликтов логические каналы, в дополнение к RACH и не имеющие основу для конфликтов логические каналы могут использоваться для поддержки передачи беспроводными устройствами 104₁, 104₂, 104₃... 104_n различных классов зоны покрытия путем использования аналогичной концепции, как предложено выше. Например, в случае глобальной системы мобильной связи (GSM), канала управления опережением синхронизации пакетов (PTCCH) восходящая линия использует тот же формат пакета доступа, какой используется в RACH. Варианты осуществления изобретения, описанные выше, являются, таким образом, также применимыми к PTCCH и дадут возможность мультиплексирования множества пакетов запроса на доступ на восходящей линии PTCCH для увеличения ее пропускной способности.

Как было описано выше, раскрытие технических способов предмета настоящего изобретения предлагает введение нового TSC для пакета(пакетов) запроса на доступ, которые передаются по каналам RACH и/или PTCCH, где новый TSC основывается на классе зоны покрытия передающего беспроводного устройства 104₁, 104₂, 104₃... 104_n. Подробный пример того, как данный способ может быть реализован описывается ниже, где существует пять различных классов зоны покрытия, поддерживаемых в системе сотовой связи IoT. В данном примере RACH, поддерживаемому в контексте данной системы сотовой связи IoT, потребуется набор доступных пакетов RACH, которые будут организованы (заранее заданы) для соответствия классам зоны покрытия, поддерживаемых беспроводными устройствами 104₁, 104₂, 104₃... 104_n (например, устройства IoT 104₁, 104₂, 104₃... 104_n). Например, следующая организация могла бы быть дополнена на примере пяти классов зоны покрытия:

Класс 1 зоны покрытия устройств: каждый пакет RACH, включающий TSC из класса 1 зоны покрытия набор TSC, обеспечивает возможность одиночного доступа к системе.

Класс 2 зоны покрытия устройств: набор из 2 последовательных пакетов RACH, каждый из которых содержит в себе один и тот же TSC из набора TSC класса 2 зоны покрытия, обеспечивает возможность одиночного доступа к системе.

Класс 3 зоны покрытия устройств: набор из 4 последовательных пакетов RACH, каждый из которых содержит в себе один и тот же TSC из набора TSC класса 3 зоны покрытия, обеспечивает возможность одиночного доступа к системе.

Класс 4 зоны покрытия устройств: набор из 8 последовательных пакетов RACH, каждый из которых содержит в себе один и тот же TSC из набора TSC класса 4 зоны покрытия, обеспечивает возможность одиночного доступа к системе.

Класс 5 зоны покрытия устройств: набор из 16 последовательных пакетов RACH, каждый из которых содержит в себе один и тот же TSC из набора TSC класса 5 зоны покрытия, обеспечивает возможность одиночного доступа к системе.

ФИГ. 6 описывает приводимое в качестве примера соответствие пакетов RACH в структуре кадра, в соответствии с вышеприведенной организацией для пяти классов зоны покрытия, где показывается, что беспроводные устройства 104₁, 104₂, 104₃... 104_n (например, устройства IoT 104₁, 104₂, 104₃... 104_n) ограничиваются использованием определенного подмножества пакетов RACH в связи с тем, что первый из 'N' пакетов RACH, который беспроводным устройствам 104₁, 104₂, 104₃... 104_n нужно послать за одну попытку доступа к системе. Например, пакет X+4, который может быть использован в качестве первого пакета попытки доступа, требующего передачи 1, 2 или 4 последовательных пакетов, связанных с беспроводными устройствами, имеющими класс зоны покрытия 1, 2 или 3, но не может быть использован в качестве первого пакета попытки доступа, требующего передачи 8 или 16 последовательных пакетов, связанных с беспроводными устройствами, имеющими класс зоны покрытия 4 или 5.

Конкретный пакет X может быть определен с помощью различных способов, а именно пакет X равен пакету восходящей линии временного интервала 1, встречающемуся в кадре TDMA, для которого номер кадра (FN) равен 0, пакет X+1 равен пакету восходящей линии временного интервала 1, встречающемуся в кадре TDMA, для которого FN равно 1 и так далее. Другими словами, беспроводное устройство может передавать пакет(ы) запроса на доступ в заранее заданном кадре(кадрах), специально выделенном на основе класса зоны покрытия беспроводного устройства. Продолжая пример с пятью классами зоны покрытия, беспроводные устройства 104₁, 104₂, 104₃... 104_n будут передавать свой пакет(ы) запроса на доступ в заранее заданном кадре(кадрах) следующим образом:

- Устройства класса зоны покрытия 1: беспроводное устройство выполнено с возможностью передачи одного пакета запроса на доступ в одном заранее заданном кадре, выделенном на основе класса зоны покрытия "1" беспроводного устройства. Один пакет запроса на доступ включает в себя TSC, выбранный на основе класса зоны покрытия "1" беспроводного устройства.

- Устройства класса зоны покрытия 2: беспроводное устройство выполнено с возможностью передачи двух пакетов запроса на доступ в двух заранее заданных кадрах, выделенных на основе класса зоны покрытия "2" беспроводного устройства. Два пакета запроса на доступ могут быть одинаковыми или повторяющимися. А именно, второй пакет запроса на доступ будет повторением первого пакета запроса на доступ. Кроме того, каждый из двух пакетов запроса на доступ включает в себя TSC, выбранный на основе класса зоны покрытия "2" беспроводного устройства.

- Устройства класса зоны покрытия 3: беспроводное устройство выполнено с возможностью передачи четырех пакетов запроса на доступ в четырех заранее заданных кадрах, выделенных на основе класса зоны покрытия "3" беспроводного устройства. Четыре пакета запроса на доступ могут быть одинаковыми или повторяющимися. Кроме того, каждый из четырех пакетов запроса на доступ включает в себя выбранный TSC на основе класса зоны покрытия "3" беспроводного устройства;

- Устройства класса зоны покрытия 4: беспроводное устройство выполнено с возможностью передачи восьми пакетов запроса на доступ в восьми заранее заданных кадрах, выделенных на основе класса зоны покрытия "4" беспроводного устройства. Восемь пакетов запроса на доступ могут быть одинаковыми или повторяющимися. Кроме того, каждый из восьми пакетов запроса на доступ включает в себя TSC, выбранный на основе класса зоны покрытия "4" беспроводного устройства.

- Устройства класса зоны покрытия 5: беспроводное устройство выполнено с возможностью передачи шестнадцати пакетов запроса на доступ в шестнадцати заранее заданных кадрах, выделенных на основе класса зоны покрытия "5" беспроводного устройства. Шестнадцать пакетов запроса на доступ могут быть одинаковыми или повторяющимися. Кроме того, каждый из шестнадцати пакетов запроса на доступ включает в себя TSC, выбранный на основе класса зоны покрытия "5" беспроводного устройства.

Благодаря данной организации имеющихся пакетов RACH, ориентированной на класс зоны покрытия, как описано выше, каждое беспроводное устройство 104₁, 104₂, 104₃... 104_n может, при решении попытки доступа к системе, выбирать значение TSC в соответствии с классом зоны покрытия устройства. Такой же TSC может быть использован для каждого пакета, переданного беспроводным устройством при попытке доступа, чтобы поддержать использование когерентной комбинации повторяющихся передач на узел беспроводного доступа 102₁ и 102₂. Если первая попытка доступа терпит неудачу, например, при конфликте с попыткой доступа другого беспроводного устройства из того же класса зоны покрытия, использующего тот же TSC, тогда беспроводное устройство может повторно выбрать другой TSC из присвоенного ему набора и выполнить еще одну попытку доступа. Поскольку конфликты более вероятны среди беспроводных устройств 104₁, 104₂, 104₃... 104_n в классах зоны покрытия с высокой плотностью устройств, может быть полезно назначение указанным классам зоны покрытия сверхбольших наборов TSC. Что будет уменьшать риск конфликта запроса доступа RACH, который использует такой же TSC и, тем самым, увеличивает вероятность успешного приема запроса доступа узла беспроводного доступа 102₁ и 102₂.

Следует иметь в виду, что использование основанного на TSC заранее заданного пакета RACH, изображенное на расположении пакетов RACH, показанном на ФИГ. 6, может быть изменено таким образом, чтобы минимизировать число пакетов запроса на доступ, которые могут служить в качестве первого пакета конкретного запроса доступа класса зоны покрытия и, в то же время, распространяться на обработку "слепого" обнаружения в различные временные интервалы пакета на узле беспроводного доступа 102₁ и 102₂. Например, могут быть применены следующие изменения:

- Первый пакет, необходимый для класса 4 зоны покрытия устройств и первый пакет набора 2 пакетов, необходимых для класса зоны покрытия 2 устройств может иметь место в соответствии с указанной организацией, как иллюстрируется на ФИГ. 6.

- Первый пакет набора 4 пакетов, необходимых для класса зоны покрытия 3 устройств может иметь место с кадрами TDMA, для которых FN mod 4=3 (например, пакеты X+3, X+7, X+11,...).

- Первый пакет набора 8 пакетов, необходимых для класса зоны покрытия 4 устройств может иметь место с кадрами TDMA, для которых FN mod 8=5 (например, пакеты X+5, X+13, X+21,...).

- Первый пакет набора 16 пакетов, необходимых для класса зоны покрытия 5 устройств может иметь место с кадрами TDMA, для которых FN mod 16=9 (например, пакеты X+9, X+25, X+41,...).

С учетом приведенного выше описания, следует понимать, что технические способы раскрытия предмета настоящего изобретения имеют много преимуществ, некоторые из которых являются следующими:

- Доля успешного доступа к системе, с использованием RACH может быть увеличена, как описано в настоящем документе.

- Пропускная способность каналов имеющих основу для конфликтов и каналов не имеющих основу для конфликтов может быть увеличена в связи с тем, что множество беспроводных устройств различных классов зоны покрытия могут быт мультиплексированы на том же радиоресурсе.

- RACH может быть использован новыми устройствами для доступа к системе без традиционных устройств, нуждающихся для понимания сигнальной составляющей в пакетах доступа. Это позволяет перестроить информационные элементы RACH в соответствии с потребностями новых устройств.

- В случае GSM и PTCCH, увеличенная пропускная способность может быть использована или для увеличения пропускной способности процедуры продвижения синхронизации, или для увеличения ее безошибочности за счет более частой передачи по PTCCH (а именно, будет возможно более частое использование PTCCH данным беспроводным устройством и приведет к большей временной точности).

В еще одном дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения, беспроводное устройство 104₁, 104₂, 104₃... 104_n на шаге 202 может выбрать TSC на основе класса зоны покрытия и функциональной возможности беспроводного устройства. Так например, различные TSC также могут быть использованы для указания различных возможностей у беспроводного устройства 104₁, 104₂, 104₃... 104_n (например, устройства IoT 104₁, 104₂, 104₃... 104_n). Возможности беспроводного устройства, которые могут быть указаны выбранным значением TSC, могут быть, например, набором схем модуляции и кодирования, которые поддерживает беспроводное устройство.

Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что употребление термина "приводимый в качестве примера" используется в настоящем документе в значении "иллюстративный" или " служащий в качестве примера " и не подразумевает, что конкретный вариант осуществления изобретения является предпочтительным по сравнению с другим или, что конкретные характеристики являются существенными. Аналогично, термины "первый" и "второй" и подобные термины употребляются только для того, чтобы отличить один конкретный экземпляр элемента или характеристики от другого и не указывают на конкретный порядок или организацию, если только контекст явно не указывает на обратное. Кроме того, термин "шаг" с тем, как он употребляется здесь, подразумевает синоним "операция" или "действие". Любое описание в настоящем документе последовательности шагов не означает, что данные операции должны выполняться в конкретном порядке или даже, что данные операции вообще выполняются в любом порядке, если только контекст или детали, описанной операции, явно не указывают на обратное.

Конечно, раскрытие предмета настоящего изобретения может быть осуществлено другими специфическими способами, чем изложенные в настоящем документе не выходя за пределы области и существенных признаков изобретения. Один или несколько специфических процессов, описанных выше, могут выполняться в сотовом телефоне или других приемопередающих средствах связи, содержащих в себе одну или несколько соответствующим образом сконфигурированных цепей обработки, которые могут в некоторых вариантах осуществления изобретения быть воплощены в одной или нескольких специализированных интегральных схемах (ASICs). В некоторых вариантах осуществления изобретения, данные цепи обработки могут включать в себя один или несколько микропроцессоров, микроконтроллеров и/или цифровых сигнальных процессоров, запрограммированных с помощью соответствующего программного обеспечения и/или встроенного программного обеспечения для выполнения одной или нескольких операций, описанных выше или их вариантов. В некоторых вариантах осуществления изобретения данные цепи обработки могут включать в себя индивидуальные аппаратные средства для выполнения одной или нескольких функций, описанных выше. Настоящие варианты осуществления изобретения, таким образом, рассматриваются во всех отношениях как иллюстративные, а не ограничивающие.

Хотя множество вариантов осуществления настоящего изобретения были описаны на прилагаемых чертежах и описаны в вышеизложенном подробном описании, следует понимать, что изобретение не ограничивается описанными вариантами осуществления изобретения, но вместе с тем возможны многочисленные перестановки, поправки и замены без отступления от раскрытия предмета настоящего изобретения, что было изложено и определено в нижеследующей формуле изобретения.

1. Беспроводное устройство (104₁, 104₂, 104₃... 104_n) связи, сконфигурированное для доступа к узлу беспроводного доступа (102₁, 102₂), беспроводное устройство связи содержит:

процессор (118₁, 118₂, 118₃... 118_n) и

память (120₁, 120₂, 120₃... 120_n), которая хранит выполняемые процессором команды, где процессор взаимодействует с памятью для исполнения выполняемых процессором команд, причем беспроводное устройство связи выполнено с возможностью:

выбора (202) кода обучающей последовательности (TSC) на основе класса зоны покрытия беспроводного устройства связи и

передачи (204) одного или нескольких пакетов запроса на доступ по логическому каналу на узел беспроводного доступа, в котором каждый из одного или нескольких пакетов запроса на доступ включает в себя выбранный TSC.

2. Беспроводное устройство связи по п. 1, которое выполнено с возможностью производить операцию передачи путем:

передачи (204a) одного или нескольких пакетов запроса на доступ в одном или нескольких заранее заданных кадрах, которые были выделены на основе класса зоны покрытия беспроводного устройства связи.

3. Беспроводное устройство связи по п. 2, в котором:

когда беспроводное устройство связи имеет класс зоны покрытия "1", беспроводное устройство связи выполнено с возможностью передачи одного пакета запроса на доступ в одном заранее заданном кадре, выделенном на основе класса зоны покрытия "1" беспроводного устройства связи, в котором один пакет запроса на доступ включает в себя TSC, выбранный на основе класса зоны покрытия "1" беспроводного устройства связи;

когда беспроводное устройство связи имеет класс зоны покрытия "2", беспроводное устройство связи выполнено с возможностью передачи двух пакетов запроса на доступ в двух заранее заданных кадрах, выделенных на основе класса зоны покрытия "2" беспроводного устройства связи, в котором два пакета запроса на доступ являются повторяющимися и каждый из двух пакетов запроса на доступ включает в себя TSC, выбранный на основе класса зоны покрытия "2" беспроводного устройства связи;

когда беспроводное устройство связи имеет класс зоны покрытия "3", беспроводное устройство связи выполнено с возможностью передачи четырех пакетов запроса на доступ в четырех заранее заданных кадрах, выделенных на основе класса зоны покрытия "3" беспроводного устройства связи, в котором четыре пакета запроса на доступ являются повторяющимися и каждый из четырех пакетов запроса на доступ включает в себя TSC, выбранный на основе класса зоны покрытия "3" беспроводного устройства связи;

когда беспроводное устройство связи имеет класс зоны покрытия "4", беспроводное устройство связи выполнено с возможностью передачи восьми пакетов запроса на доступ в восьми заранее заданных кадрах, выделенных на основе класса зоны покрытия "4" беспроводного устройства связи, в котором восемь пакетов запроса на доступ являются повторяющимися и каждый из восьми пакетов запроса на доступ включает в себя TSC, выбранный на основе класса зоны покрытия "4" беспроводного устройства связи; и

когда беспроводное устройство связи имеет класс зоны покрытия "5", беспроводное устройство связи выполнено с возможностью передачи шестнадцати пакетов запроса на доступ в шестнадцати заранее заданных кадрах, выделенных на основе класса зоны покрытия "5" беспроводного устройства связи, в котором шестнадцать пакетов запроса на доступ являются повторяющимися и каждый из шестнадцати пакетов запроса на доступ включает в себя TSC, выбранный на основе класса зоны покрытия "5" беспроводного устройства связи.

4. Беспроводное устройство связи по п. 1, которое имеет один из множества классов зоны покрытия, и уникальный TSC связывается с каждым классом зоны покрытия из множества классов зоны покрытия.

5. Беспроводное устройство связи по п. 1, которое имеет один из множества классов зоны покрытия, и соответствующий набор кодов обучающей последовательности (TSCs) связывается с каждым классом зоны покрытия из множества классов зоны покрытия.

6. Беспроводное устройство связи по п. 5, которое выполнено с возможностью производить операцию выбора путем:

использования (202a) псевдослучайного процесса для выбора TSC из соответствующего набора TSC, связанного с классом зоны покрытия беспроводного устройства связи, или

использования (202b) заранее заданного процесса для выбора TSC из соответствующего набора TSC, связанного с классом зоны покрытия беспроводного устройства связи.

7. Беспроводное устройство связи по п. 1, в котором логический канал является каналом случайного доступа (RACH) или каналом управления опережением синхронизации пакетов (PTCCH).

8. Беспроводное устройство связи по п. 2, в котором:

когда беспроводное устройство связи имеет класс зоны покрытия "1", беспроводное устройство связи выполнено с возможностью передачи одного пакета запроса на доступ в одном заранее заданном кадре, выделенном на основе класса зоны покрытия "1" беспроводного устройства связи, при этом один пакет запроса на доступ включает в себя TSC, выбранный на основе класса зоны покрытия "1" беспроводного устройства связи.

9. Беспроводное устройство связи по п. 8, в котором:

когда беспроводное устройство связи имеет класс зоны покрытия "1", беспроводное устройство связи выполнено с возможностью передачи «N» пакетов запроса на доступ в «N» заранее заданных кадрах, выделенных на основе класса зоны покрытия беспроводного устройства связи, при этом «N» пакетов запроса на доступ являются повторениями, и каждый из «N» пакетов запроса на доступ включает в себя TSC, выбранный на основе класса зоны покрытия беспроводного устройства связи.

10. Беспроводное устройство связи по п. 1, которое имеет один из множества классов зоны покрытия, и соответствующий набор кодов обучающей последовательности (TSC) связывается с каждым классом зоны покрытия из множества классов зоны покрытия и при этом TSC выбирается беспроводным устройством связи, используя псевдослучайный процесс, из соответствующего набора TSC, связанного с классом зоны покрытия беспроводного устройства связи.

11. Способ (200) связи для беспроводного устройства (104₁, 104₂, 104₃... 104_n) связи, сконфигурированного для доступа к узлу беспроводного доступа (102₁, 102₂), способ содержит:

выбор (202) кода обучающей последовательности (TSC) на основе класса зоны покрытия беспроводного устройства связи и

передачу (204) одного или нескольких пакетов запроса на доступ по логическому каналу к узлу беспроводного доступа, в котором каждый из одного или нескольких пакетов запроса на доступ включает в себя выбранный TSC.

12. Способ по п. 11, в котором шаг передачи, кроме того, включает в себя:

передачу (204a) одного или нескольких пакетов запроса на доступ в одном или нескольких заранее заданных кадрах, которые были выделены на основе класса зоны покрытия беспроводного устройства связи.

13. Способ по п. 12, в котором:

когда беспроводное устройство связи имеет класс зоны покрытия "1", беспроводное устройство связи выполнено с возможностью передачи одного пакета запроса на доступ в одном заранее заданном кадре, выделенном на основе класса зоны покрытия "1" беспроводного устройства связи, в котором один пакет запроса на доступ включает в себя TSC, выбранный на основе класса зоны покрытия "1" беспроводного устройства связи;

когда беспроводное устройство связи имеет класс зоны покрытия "2", беспроводное устройство связи выполнено с возможностью передачи двух пакетов запроса на доступ в двух заранее заданных кадрах, выделенных на основе класса зоны покрытия "2" беспроводного устройства связи, в котором два пакета запроса на доступ являются повторяющимися и каждый из двух пакетов запроса на доступ включает в себя TSC, выбранный на основе класса зоны покрытия "2" беспроводного устройства связи;

когда беспроводное устройство связи имеет класс зоны покрытия "3", беспроводное устройство связи выполнено с возможностью передачи четырех пакетов запроса на доступ в четырех заранее заданных кадрах, выделенных на основе класса зоны покрытия "3" беспроводного устройства связи, в котором четыре пакета запроса на доступ являются повторяющимися и каждый из четырех пакетов запроса на доступ включает в себя TSC, выбранный на основе класса зоны покрытия "3" беспроводного устройства связи;

когда беспроводное устройство связи имеет класс зоны покрытия "4", беспроводное устройство связи выполнено с возможностью передачи восьми пакетов запроса на доступ в восьми заранее заданных кадрах, выделенных на основе класса зоны покрытия "4" беспроводного устройства связи, в котором восемь пакетов запроса на доступ являются повторяющимися и каждый из восьми пакетов запроса на доступ включает в себя TSC, выбранный на основе класса зоны покрытия "4" беспроводного устройства связи и

когда беспроводное устройство связи имеет класс зоны покрытия "5", беспроводное устройство связи выполнено с возможностью передачи шестнадцати пакетов запроса на доступ в шестнадцати заранее заданных кадрах на основе класса зоны покрытия "5" беспроводного устройства связи, в котором шестнадцать пакетов запроса на доступ являются повторяющимися и каждый из шестнадцати пакетов запроса на доступ включает в себя TSC, выбранный на основе класса зоны покрытия "5" беспроводного устройства связи.

14. Способ по п. 11, в котором беспроводное устройство связи имеет один из множества классов зоны покрытия и уникальный TSC связывается с каждым классом зоны покрытия из множества классов зоны покрытия.

15. Способ по п. 11, в котором беспроводное устройство связи имеет один из множества классов зоны покрытия и соответствующий набор кодов обучающей последовательности (TSCs) связывается с каждым классом зоны покрытия из множества классов зоны покрытия.

16. Способ по п. 15, в котором шаг выбора, кроме того, включает в себя:

использование (202a) псевдослучайного процесса для выбора TSC из соответствующего набора TSC, связанного с классом зоны покрытия беспроводного устройства связи, или

использование (202b) заранее заданной процедуры для выбора TSC из соответствующего набора TSC, связанного с классом зоны покрытия беспроводного устройства связи.

17. Способ по п. 11, в котором логический канал является каналом случайного доступа (RACH) или каналом управления опережением синхронизации пакетов (PTCCH).

18. Способ по п. 12, в котором:

когда беспроводное устройство связи имеет класс зоны покрытия "1", передача одного или более пакетов запроса на доступ содержит передачу одного пакета запроса на доступ в одном заранее заданном кадре, выделенном на основе класса зоны покрытия "1" беспроводного устройства связи, при этом один пакет запроса на доступ включает в себя TSC, выбранный на основе класса зоны покрытия "1" беспроводного устройства связи.

19. Способ по п. 18, в котором:

когда беспроводное устройство связи имеет класс зоны покрытия "1", передача одного или более пакетов запроса на доступ содержит передачу «N» пакетов запроса на доступ в «N» заранее заданных кадрах, выделенных на основе класса зоны покрытия беспроводного устройства связи, при этом «N» пакетов запроса на доступ являются повторениями, и каждый из «N» пакетов запроса на доступ включает в себя TSC, выбранный на основе класса зоны покрытия беспроводного устройства связи.

20. Способ по п. 11, в котором беспроводное устройство связи имеет один из множества классов зоны покрытия и соответствующий набор кодов обучающей последовательности (TSC) связывается с каждым классом зоны покрытия из множества классов зоны покрытия и при этом TSC выбирается беспроводным устройством связи, используя псевдослучайный процесс, из соответствующего набора TSC, связанного с классом зоны покрытия беспроводного устройства связи.

21. Узел беспроводного доступа (102₁, 102₂), сконфигурированный для взаимодействия с беспроводным устройством (104₁, 104₂, 104₃... 104_n) связи, узел беспроводного доступа содержит:

процессор (132₁, 132₂) и

память (134₁, 134₂), которая хранит выполняемые процессором команды, в котором процессор взаимодействует с памятью исполнения выполняемых процессором команд, в соответствии с чем узел беспроводного доступа выполняется с возможностью:

принимать (402) один или несколько пакетов запроса на доступ по логическому каналу от беспроводного устройства связи, в котором каждый из одного или нескольких пакетов запроса на доступ включает в себя код обучающей последовательности (TSC), связанный с классом зоны покрытия беспроводного устройства связи.

22. Узел беспроводного доступа по п. 21, в котором узел беспроводного доступа выполняется с возможностью выполнения операции приема путем:

приема (402a) одного или нескольких пакетов запроса на доступ в одном или нескольких заранее заданных кадрах, которые были выделены на основе класса зоны покрытия беспроводного устройства связи.

23. Узел беспроводного доступа по п. 21, в котором:

беспроводное устройство связи имеет один из множества классов зоны покрытия и уникальный TSC связывается с каждым классом зоны покрытия из множества классов зоны покрытия, или

беспроводное устройство связи имеет один из множества классов зоны покрытия и соответствующий набор кодов обучающей последовательности (TSCs) связывается с каждым классом зоны покрытия из множества классов зоны покрытия.

24. Узел беспроводного доступа по п. 21, в котором логический канал является каналом случайного доступа (RACH) или каналом управления опережением синхронизации пакетов (PTCCH).

25. Узел беспроводного доступа по п. 22, в котором:

когда беспроводное устройство связи имеет класс зоны покрытия "1", узел беспроводного доступа выполнен с возможностью приема одного пакета запроса на доступ в одном заранее заданном кадре, выделенном на основе класса зоны покрытия "1" беспроводного устройства связи, при этом один пакет запроса на доступ включает в себя TSC, выбранный на основе класса зоны покрытия "1" беспроводного устройства связи.

26. Узел беспроводного доступа по п. 25, в котором:

когда беспроводное устройство связи имеет класс зоны покрытия "1", узел беспроводного доступа выполнен с возможностью приема «N» пакетов запроса на доступ в «N» заранее заданных кадрах, выделенных на основе класса зоны покрытия беспроводного устройства связи, при этом «N» пакетов запроса на доступ являются повторениями, и каждый из «N» пакетов запроса на доступ включает в себя TSC, выбранный на основе класса зоны покрытия беспроводного устройства связи.

27. Узел беспроводного доступа по п. 21, в котором беспроводное устройство связи имеет один из множества классов зоны покрытия и соответствующий набор кодов обучающей последовательности (TSC) связывается с каждым классом зоны покрытия из множества классов зоны покрытия и при этом TSC выбирается беспроводным устройством связи, используя псевдослучайный процесс, из соответствующего набора TSC, связанного с классом зоны покрытия беспроводного устройства связи.

28. Способ (400) связи для узла беспроводного доступа (102₁, 102₂), сконфигурированного для взаимодействия с беспроводным устройством (104₁, 104₂, 104₃... 104_n) связи, способ содержит:

получение (402) одного или нескольких пакетов запроса на доступ по логическому каналу от беспроводного устройства связи, в котором каждый из одного или нескольких пакетов запроса на доступ включает в себя код обучающей последовательности (TSC), связанный с классом зоны покрытия беспроводного устройства связи.

29. Способ по п. 28, в котором шаг приема, кроме того, включает в себя:

получение (402a) одного или нескольких пакетов запроса на доступ в одном или нескольких заранее заданных кадрах, которые были выделены на основе класса зоны покрытия беспроводного устройства связи.

30. Способ по п. 28, в котором:

беспроводное устройство связи имеет один из множества классов зоны покрытия и уникальный TSC связывается с каждым классом зоны покрытия из множества классов зоны покрытия, или

беспроводное устройство связи имеет один из множества классов зоны покрытия и набор кодов обучающей последовательности (TSCs) связывается с каждым классом зоны покрытия из множества классов зоны покрытия.

31. Способ по п. 28, в котором логический канал является каналом случайного доступа (RACH) или каналом управления опережением синхронизации пакетов (PTCCH).

32. Способ по п. 29, в котором:

когда беспроводное устройство связи имеет класс зоны покрытия "1", прием одного или более пакетов запроса на доступ содержит прием одного пакета запроса на доступ в одном заранее заданном кадре, выделенном на основе класса зоны покрытия "1" беспроводного устройства связи, при этом один пакет запроса на доступ включает в себя TSC, выбранный на основе класса зоны покрытия "1" беспроводного устройства связи.

33. Способ по п. 32, в котором:

когда беспроводное устройство связи имеет класс зоны покрытия "1", прием одного или более пакетов запроса на доступ содержит прием «N» пакетов запроса на доступ в «N» заранее заданных кадрах, выделенных на основе класса зоны покрытия беспроводного устройства связи, при этом «N» пакетов запроса на доступ являются повторениями, и каждый из «N» пакетов запроса на доступ включает в себя TSC, выбранный на основе класса зоны покрытия беспроводного устройства связи.

34. Способ по п. 28, в котором беспроводное устройство связи имеет один из множества классов зоны покрытия и соответствующий набор кодов обучающей последовательности (TSC) связывается с каждым классом зоны покрытия из множества классов зоны покрытия и при этом TSC выбирается беспроводным устройством связи, используя псевдослучайный процесс, из соответствующего набора TSC, связанного с классом зоны покрытия беспроводного устройства связи.