用于为机器对机器通信进行测距功率控制的方法和设备的利记博彩app
【专利摘要】无线发射/接收单元（WTRU）可以随机地选择用于测距过程的测距码和测距时机。在所选择的测距时机中发送所选择的测距码之后，如果检测到冲突，则基站可以发送包括指示发生了冲突的测距信道冲突通知的广播消息。在这种情况下，WTRU可以选择另一测距码和另一测距时机，并且在不增加发射功率的情况下发送所述测距码。所述广播消息可以包括表明所述冲突在哪里发生的测距区域标识。
【专利说明】用于为机器对机器通信进行测距功率控制的方法和设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2011年7月14日提交的申请号为61/507，844的美国临时专利申请的权益，该申请的内容如同全部描述以引用的方式结合于此。
【背景技术】
[0003]第三代合作伙伴计划(3GPP)已经考虑了无线电接入网络(RAN)改进来用于机器类型的通信(MTC)。机器类型的通信是数据通信的一种形式，该数据通信涉及不需要人工交互的一种或多种实体。用于机器类型通信的最优服务与人对人的最优服务不同。机器类型通信与当前的移动网络通信服务相比不同是因为他们涉及了不同的市场情景、数据通信、较低消耗和付出、可能极大数量的通信终端、以及在很大程度上每个终端的少量业务。测定设备或跟踪设备是MTC设备的典型示例。
[0004]已经为MTC定义了大约十六种特征，其中每种特征带来了不同的设计挑战:时间控制、时间容限、仅分组切换(PS)、在线小数据传输、离线小数据传输、仅移动端发起、罕见的移动端终止、MTC监控、离线指示、阻塞指示、优先级警告消息(PAM)、额外的低功率消耗、安全连接、特定位置触发、以及包括基于群组的策略和基于群组的寻址的基于群组的MTC特征。
[0005]IEEE802.16p正在制定包含增强的修改以支持机器对机器(M2M，machine-to-machine)应用。802.16p项目认证请求规定了媒体接入控制(MAC)和正交频分多址(OFDMA)物理层(PHY)修改以支持设备处较低的功率消耗、通过基站支持明显更大数量的设备、高效地支持小的突发传输、以及改进的设备认证。
【发明内容】
[0006]WTRU可以随机地选择用于测距(ranging)过程的测距码和测距时机(opportunity).在所选择的测距时机中发送所选择的测距码之后，如果检测到冲突，则基站可以发送包括指示发生了冲突的测距信道冲突通知的广播消息。在这种情况下，WTRU可以选择另一测距码和另一测距时机，并且在不增加发射功率的情况下发送所述测距码。所述广播消息可以包括表明所述冲突在哪里发生的测距区域标识。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]可从下述结合附图给出的示例的描述中得到更详细的理解，其中:
[0008]图1A是可以在其中执行一个或多个公开的实施例的示例性通信系统的系统图；
[0009]图1B是用于图1A中所示的通信系统的示例性无线发射/接收单元(WTRU)的系统图；
[0010]图1C是用于图1A中所示的通信系统的示例性无线电接入网和示例性核心网的系统图；以及
[0011]图2示出了根据一个实施例的用于冲突检测和通知的过程的流程图。【具体实施方式】
[0012]图1A是可以在其中可实施一个或多个公开的实施例的示例通信系统100的示意图。通信系统100可以是多接入系统，向多个无线用户提供内容，如语音、数据、视频、消息发送、广播等。通信系统100能够使得多个无线用户通过系统资源的共享访问所述内容，所述系统资源包括无线带宽。例如，通信系统100可以使用一种或多种信道接入方法，例如码分多址(CDMA )、时分多址(TDMA )、频分多址(FDMA )、正交FDMA (OFDMA )、单载波FDMA(SC-FDMA)等。
[0013]如图1A所示，通信系统100可以包括无线发射/接收单元(WTRU) 102a、102b、102c、102d，无线电接入网(RAN) 104、核心网106、公共交换电话网(PSTN) 108、因特网110和其他网络112，但是应当理解的是公开的实施例考虑到了任意数量的WTRU、基站、网络和/或网络元件。WTRU102a、102b、102c、102d中的每一个可以是被配置为在无线环境中进行操作和/或通信的任何类型的设备。作为示例，WTRU102a、102b、102c、102d可被配置为传送和/或接收无线信号，并且可包括用户设备(UE)、移动站、固定或移动用户单元、寻呼机、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、智能电话、笔记本电脑、上网本、个人计算机、无线传感器、消费类电子产品等。
[0014]通彳目系统100还可以包括基站114a和基站114b。基站114a、114b中的每 Iv可以是被配置为无线连接WTRU102a、102b、102c、102d中至少一个的任何类型设备，以促进接入一个或多个通信网络，例如核心网106、因特网110和/或网络112。作为示例，基站114a、114b可以是基站收发信机(BTS)、节点B、e节点B、家用节点B、家用e节点B、站点控制器、接入点(AP)、无线路由器等等。虽然基站114a、114b被描述为单独的元件，但是应该理解的是基站114a、114b可以包括任意数量的互连的基站和/或网络元件。
[0015]基站114a可以是RAN104的一部分，该RAN104还可以包括其他基站和/或网络元件(未示出)，例如基站控制器(BSC)、无线电网络控制器(RNC)、中继节点等。基站114a和/或基站114b可以被配置为在特定地理区域内传送和/或接收无线信号，该特定地理区域被称作小区(未示出)。所述小区还可进一步划分为小区扇区。例如，与基站114a相关联的小区可划分为三个扇区。因而，在一个实施例中，基站114a可包括三个收发信机，即小区的每个扇区使用一个收发信机。在另一实施例中，基站114a可以使用多输入多输出(MIMO)技术，并因此可以使用多个收发信机用于小区的每个扇区。
[0016]基站114a、114b 可以通过空中接口 116 与 WTRU102a、102b、102c、102d 中的一个或多个进行通信，所述空中接口 116可以是任何适当的无线通信链路(例如射频(RF)、微波、红外线(IR)、紫外线(UV)、可见光等等)。空中接口 116可以使用任何适当的无线电接入技术(RAT)建立。
[0017]更具体地说，如上所述，通信系统100可以是多接入系统，并且可以使用一种或多种信道接入方案，如CDMA、TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA等等。例如，RAN104中的基站114a和WTRU102a、102b、102c可以实施如通用移动电信系统(UMTS)陆地无线电接入(UTRA)之类的无线电技术，其中该无线电技术可以使用宽带CDMA (WCDMA)建立空中接口 116。WCDMA可以包括通信协议，如高速分组接入(HSPA)和/或演进型HSPA (HSPA+)。HSPA可以包括高速下行链路分组接入(HSDPA)和/或高速上行链路分组接入(HSUPA)。[0018]在另一实施例中，基站114a和WTRU102a、102b、102c可以实施无线电技术，如演进型UMTS陆地无线电接入(E-UTRA)，其中该无线电技术可以使用长期演进(LTE)和/或增强型LTE (LTE-A)来建立空中接口 116。
[0019]在其他实施例中，基站114a和WTRU102a、102b、102c可以实施无线电技术，如IEEE802.16 (即全球微波接入互操作性(WiMAX))、CDMA2000、CDMA20001X、CDMA2000EV-D0、临时标准2000 (IS-2000)、临时标准95 (IS-95)、临时标准856 (IS-856)、全球移动通信系统(GSM)、GSM演进的增强型数据速率(EDGE)、GSM EDGE (GERAN)等。
[0020]图1A中的基站114b可以是无线路由器、家用节点B、家用e节点B、或接入点，例如，可以使用任何适当的RAT来促进局部区域中的无线连接，如商业处所、住宅、车辆、校园等。在一个实施例中，基站114b和WTRU102c、102d可以实施诸如IEEE802.11之类的无线电技术以建立无线局域网(WLAN)。在另一实施例中，基站114b和WTRU102c、102d可以采用如IEEE802.15的无线电技术来建立无线个域网(WPAN)。仍然在另一实施例中，基站114b和 WTRU102c、102d 可以使用基于蜂窝的 RAT (例如 WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE_A 等)来建立微微小区或毫微微小区。如图1A所示，基站114b可以具有到因特网110的直接连接。因此，基站114b可以不必经由核心网106接入到因特网110。
[0021]RAN104可以与核心网106通信，核心网106可以是被配置为向WTRU102a、102b、102c、102d中的一个或多个提供语音、数据、应用和/或通过网际协议的语音(VoIP)服务的任何类型的网络。例如，核心网106可以提供呼叫控制、计费服务、基于移动位置的服务、预付费呼叫、因特网连接、视频分配等，和/或执行高级安全功能，如用户认证。虽然图1A未示出，但应该理解的是RAN104和/或核心网106可以与使用和RAN104相同的RAT或不同的RAT的其他RAN进行直接或间接的通信。例如，除了连接到正在使用E-UTRA无线电技术的RAN104之外，核心网106还可以与使用GSM无线电技术的另一 RAN (未示出)通信。
[0022]核心网106还可以充当WTRU102a、102b、102c、102d接入到PSTN108、因特网110和/或其他网络112的网关。PSTN108可以包括提供普通老式电话服务(POTS)的电路交换电话网。因特网110可以包括互联计算机网络和使用公共通信协议的设备的全球系统，所述公共通信协议例如有传输控制协议(TCP)/网际协议(IP)互联网协议组中的TCP、用户数据报协议(UDP)和IP。网络112可以包括被其他服务提供商拥有和/或操作的有线或无线的通信网络。例如，网络112可以包括连接到一个或多个RAN中的另一核心网，所述RAN可以使用和RAN104相同的RAT或不同的MT。
[0023]通信系统100中的WTRU102a、102b、102c、102d的某些或所有可以包括多模式能力，即WTRU102a、102b、102c、102d可以包括在不同无线链路上与不同无线网络通信的多个收发信机。例如，图1A所示的WTRU102C可以被配置为与基站114a通信和与基站114b通信，所述基站114a通信可以使用基于蜂窝的无线电技术，所述基站114b通信可以使用IEEE802无线电技术。
[0024]图1B是示例性的WTRU102的系统图。如图1B所示，WTRU102可以包括处理器118、收发信机120、发射/接收元件122、扬声器/麦克风124、键盘126、显示器/触控屏128、不可移动存储器106、可移动存储器132、电源134、全球定位系统(GPS)芯片组136和其他外围设备138。应该理解的是在保持与实施例一致的同时WTRU102可以包括前述元件的任何
子组合。[0025]处理器118可以是通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、一个或多个与DSP核心相关联的微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(AS IC )、场可编程门阵列(FPGA )电路、任何其他类型的集成电路(I C )、状态机等等。处理器118可以执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理、和/或使WTRU102能够在无线环境中操作的任何其他功能。处理器118可以耦合到收发信机120，所述收发信机120可以耦合到发射/接收元件122。虽然图1B描述了处理器118和收发信机120是单独的部件，但应该理解的是处理器118和收发信机120可以一起集成在电子封装或芯片中。
[0026]发射/接收元件122可以被配置为通过空中接口 116将信号传送到基站(例如基站114a)，或从该基站(例如基站114a)接收信号。例如，在一个实施例中，发射/接收元件122可以是被配置为传送和/或接收RF信号的天线。在另一实施例中，发射/接收元件122可以是被配置为发射和/或接收例如IR、UV或可见光信号的发射器/检测器。仍然在另一实施例中，发射/接收元件122可以被配置为传送和接收RF和光信号两者。应该理解的是发射/接收元件122可以被配置为传送和/或接收无线信号的任何组合。
[0027]另外，虽然发射/接收元件122在图1B中描述为单独的元件，但是WTRU102可以包括任意数量的发射/接收元件122。更具体地说，WTRU102可以使用MMO技术。因此，在一个实施例中，WTRU102可以包括通过空中接口 116发射和接收无线信号的两个或更多个发射/接收元件122 (例如，多个天线)。
[0028]收发信机120可以被配置为调制由发射/接收元件122传送的信号和解调由发射/接收元件122接收的信号。如上所述，WTRU102可以具有多模式能力。因此，收发信机120可以包括使WTRU102能够经由多种RAT通信的多个收发信机，所述多种RAT例如有UTRA和IEEE802.11。
[0029]WTRU102的处理器118可以耦合到下述设备，并可从下述设备接收用户输入数据，扬声器/麦克风124、键盘126、和/或显示器/触控屏128 (例如液晶显示器(IXD)显示单元或有机发光二极管(OLED)显示单元)。处理器118还可以向扬声器/麦克风124、键盘126和/或显示器/触控屏128输出用户数据。另外，处理器118可以从任何类型的适当的存储器中存取信息，并可以存储数据到所述存储器中，例如不可移动存储器106和/或可移动存储器132。不可移动存储器106可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘、或任何其它类型的存储器存储设备。可移动存储器132可以包括用户标识模块(SIM)卡、记忆棒、安全数字(SD)存储卡等。在其他实施例中，处理器118可从物理上没有位于WTRU102上(例如在服务器或家用计算机(未示出)上)的存储器的信息中访问信息，并可以将数据存储在所述存储器中。
[0030]处理器118可以从电源134接收电能，并且可以被配置为分配和/或控制到WTRU102中的其他部件的电能。电源134可以给WTRU102供电的任何适当的设备。例如，电源134可以包括一个或多个干电池组(例如镍镉(NiCd)、镍锌(NiZn)、镍金属氢化物(NiMH)、锂离子(Li)等等)、太阳能电池、燃料电池等等。
[0031]处理器118还可以耦合到GPS芯片组136，GPS芯片组136可以被配置为提供关于WTRU102当前位置的位置信息(例如，经度和纬度)。除来自GPS芯片组136的信息或作为替代，WTRU102可以通过空中接口 116从基站(例如基站114a、114b)接收位置信息和/或基于从两个或多个附近的基站接收的信号定时来确定其位置。应该理解的是WTRU102在保持与实施例一致的同时，可以通过任何适当的位置确定方法获取位置信息。
[0032]处理器118可以进一步耦合到其他外围设备138，所述外围设备138可以包括一个或多个提供附加特征、功能和/或有线或无线连接的软件和/或硬件模块。例如，外围设备138可以包括加速计、电子罗盘、卫星收发信机、数码相机(用于图像或视频)、通用串行总线(USB)端口、振动设备、电视收发信机、无绳耳机、蓝牙?模块、调频(FM)无线电单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏机模块、因特网浏览器等等。
[0033]图1C是根据实施例的RAN104和核心网106的系统图。如上所述，RAN104可使用E-UTRA无线电技术通过空中接口 116与WTRU102a、102b、102c进行通信。RAN104还可与核心网106进行通信。
[0034]RAN104可包括e节点B140a、140b、140c，但应该理解的是RAN104在与实施例保持一致的同时，可以包括任意数量的e节点B。e节点B140a、140b、140c中的每一个都可包含一个或多个收发信机以用于通过空中接口 116与WTRU102a、102b、102c进行通信。在一个实施例中，e节点B140a、140b、140c可实施MMO技术。因此，e节点B140a例如可使用多个天线向WTRU102a发送无线信号，也可以从WTRU102a接收无线信号。
[0035]每个e节点B140a、140b、140c中的每一个可与特定小区(未示出)相关联，并可配置为处理无线电资源管理决策、转换决策、上行链路和/或下行链路中的用户调度等。如图1C所示，e节点B140a、140b、140c可以通过X2接口相互通信。
[0036]图1C中所示的核心网106可包括移动性管理网关实体(MME)142、服务网关144和分组数据网络(PDN)网关146。虽然每个前面的元件作为核心网106的一部分被描述，但应该理解的是这些元件中的任何一个元件都可由实体而不是核心网运营方拥有和/或操作。
[0037]MME142可以经由SI接口与RAN104中的e节点B140a、140b、140c中的每一个连接，并可用作控制节点。例如，MME142可负责对WTRU102a、102b、102c的用户进行认证、承载激活/去激活、在WTRU102a、102b、102c的初始附着期间选择特定服务网关等。MME142还可为RAN104和其他RAN (未示出)间的切换提供控制平台功能，其他RAN104使用其他无线电技术，如GSM或WCDMA。
[0038]服务网关144可以经由SI接口与RAN104中的e节点BI40a、140b、140c中的每一个连接。服务网关144通常可以路由和转发至/来自WTRU102a、102b、102c的用户数据分组。服务网关144还可执行其他功能，如在e节点B之间的切换期间锚定用户台，当下行链路数据可用于WTRU102a、102b、102c时触发呼叫、管理和存储WTRU102a、102b、102c上下文(context),等等。
[0039]服务网关144还可与PDN网关146连接，PDN网关146可向WTRU102a、102b、102c提供例如因特网110的分组交换网的接入，以促进WTRU102a、102b、102c与IP使能设备之间的通信。
[0040]核心网106可以促进与其他网络的通信。例如，核心网106可向WTRU102a、102b、102c提供例如PSTN108的电路交换网络的接入，以促进WTRU102a、102b、102c与传统陆线通信设备之间的通信。例如，核心网106可以包括IP网关(例如，IP多媒体子系统(MS)月艮务器)，或与IP网关进行通信，IP网关是核心网106与PSTN108之间的接口。此外，核心网106可以向WTRU102a、102b、102c提供网络112的接入，网络112可以包括其他服务提供商拥有和/或操作的其他有线或无线网络。[0041]通过M2M系统的调度，可以设想具有不同能力的各种不同设备在不同条件下运行。对于3GPP工作项目和IEEE802.16p计划认证请求来说一个共同的期望是在小区中将会有明显更大数量的设备。设备的期望数量的大大增加需要另外考虑包括网络进入(entry)/重新进入的功能性的方面。
[0042]包括802.16 (WiMAX)和3GPP长期演进(LTE)的现代网络需要用于网络进入的特定过程。典型地，该过程以无线发射/接收单元(WTRU)执行小区搜索以寻找要连接到的一个或多个基站为开始。在小区搜索之后，选择基站，并且WTRU监视下行链路信号以获得粗略同步、小区识别、以及用于该小区的系统配置参数。接下来，WTRU执行测距和同步，通常随后在向基站注册和建立服务流之前是基本能力性协商、认证和授权等。在建立连接和可能的交换控制和数据之后，WTRU可以进入空闲模式，在空闲模式中该WTRU不再与基站进行常规通信，并且当其被寻呼或者需要传递数据时，该WTRU可能需要在可以传递任意控制或数据之前再次执行测距过程。
[0043]该测距过程如下。WTRU随机选择测距时机和在该测距时机期间要传送的测距码(通常来自被设计为容易被检测到同时彼此正交的一组代码)。对于LTE，这被称为随机接入前同步码，并且其在作为物理随机接入信道(PRACH)而被公知的时频资源上被传送。这些时机的时间和位置由基站传送。在传送测距码之前，WTRU选择初发射功率设置。该初始功率设置可以基于由WTRU做出的路径损耗估计、使用的上一个发射功率设置、可用于WTRU的最低功率设置、或者可以使用的某些其他起始点。
[0044]一旦传送了测距码，如果基站成功地解码了该码，该基站就可以对WTRU进行响应，并且网络进入过程继续。但是，存在基站不能在其充分确信其正确的情况下对测距信号进行解码的一些情况。这可能是由于WTRU的发射功率设置太低，或者其可能是因为在一个或多个其他WTRU在相同的测距时机期间传送的测距码。如果基站不能在充分确信的情况下对测距信号进行解码，则该基站将不对一个或多个WTRU进行响应。在没有正确码的情况下，基站不能对传送了那些码的WTRU进行应答(acknowledge)，因此如果不能解码，则当前LTE和IEEE802.16系统简单地不进行响应。
[0045]如果基站在预定义的响应时间窗中不对WTRU进行响应(即测距码没有被正确解码或者基站没有接收到测距码)，则WTRU随机地选择新的码，在其最大允许水平内增加发射功率(例如在802.16m中，将功率增加2dB)，并且在随机回退之后，WTRU使用新的测距码、新的测距间隙、以及更高的功率设置来再次尝试测距。该过程继续进行直到已经耗尽了重试次数，或者基站进行响应并且设备能够进入网络。
[0046]关于M2M系统的一个重要问题是在长的空闲周期之后在初始进入网络或者进行重新同步时，通常可能存在大量设备可能需要执行所述测距任务。因为测距时机有限并且M2M设备的数量很大，所以两个或更多设备同时尝试执行测距的可能性增加。这意味着将会在相同的测距间隙期间传送若干个测距码。
[0047]当在相同的测距间隙期间传送若干个测距码时，可以导致以下若干种可能性:
[0048](a)多个WTRU选择相同的测距间隙(或称为测距信道)，每个WTRU正在传送不同的码，并且基站能够对所有测距码进行解码；
[0049](b )多个WTRU选择相同的测距间隙(或称为测距信道)，每个WTRU正在传送不同的码，并且基站不能对一些或所有测距码进行正确地解码。在这种情况下，基站可以检测测距信道上的功率，但是因为其不能对这些信号进行解码，所以其不能对正在测距的设备中的任意设备进行应答；以及
[0050](c)两个或更多WTRU在相同的测距间隙中同时传送相同的码，并且基站不能确定多于一个WTRU已经在相同的间隙中传送相同的代码。在这种情况下，基站将非故意地用相同的码对多于一个设备进行应答。
[0051]在情况(a)中，不存在问题，因为每个WTRU将得到来自基站的响应，并且网络进入将会像往常一样继续进行。
[0052]在情况(C)中，将提供分配，并且两个(或若干个)WTRU将稍后在进程中意识到冲突。该过程称为随机接入(RA)发起的数据区域冲突。也就是说，数据区域冲突发生在由未检测到测距信道接入冲突的RA发起的数据区域分配时。可以使用一些基站(BS)-辅助方案以通过发送用于特定RA发起的上行链路(UL)数据分配的否定应答(NACK)控制信号来及时地通知RA发起的数据区域冲突中涉及的WTRU，或者如果使用了 UL同步混合自动重传请求(HARQ)，则终止用于同步的HARQ重传的UL分配。
[0053]在情况(b)中，因为基站不能对传送的代码进行正确地解码，则其不对其不能(具有某种程度的确信)解译的任意码进行响应。在预定义的时间周期中没有接收到响应的任意WTRU将假定失败并且随后进行以下过程:在再次尝试测距进程之前选择新的码、增加功率、以及等待随机回退时间。
[0054]该过程的问题是其是针对未预料到大量冲突所在的网络而设计的。对于失败的测距尝试来说最可能的原因是设备处于基站的范围之外，因此针对每次尝试增加功率是有意义的。
[0055]但是在M2M网络中预料到更多冲突的情况下，许多WTRU将假设测距失败，然后选择新的测距码和测距间隙、并且以增加的功率(通常不是必须的)再次传送。因为这个原因，大多WTRU可以终止在测距进程期间由于冲突导致的浪费的功率和引起的干扰。
[0056]为了解决上面提出的问题，在一个实施例中，引入了新的广播消息，该新的广播消息从在任意时间检测到冲突的基站发送以向测距WTRU通知基站在特定测距信道/间隙上接收到信号，但是该基站不能对该信号进行解码。结果，WTRU可以选择在发送其下一个测距码之前不增加功率，而是选择随机回退和新的码。
[0057]在另一实施例中，可以为网络重新进入引入移动性-状态-特定功率设置的范围(例如用于固定设备和移动设备的不同功率设置的范围等)。
[0058]下面公开用于冲突检测通知的实施例。图2示出了根据一个实施例的用于冲突检测和通知的过程的流程图。
[0059]如图2的步骤201所示,基站能够在测距新上检测活动性和能量(energy)。频率域检测帮助消除由干扰峰值(spike)引起的错误检测。一旦检测到能量，基站就可以对所述能量的一个或多个资源做出决定。在传输中使用的一个或多个码可以在无误的情况下被检测到，并且结果网络进入可以如前所述正常过程一样继续进行。
[0060]在检测到测距能量但是不能对测距码进行解码的情况下，基站可以广播指示该情况的信号，从而WTRU知道功率增加是不必要的。在这种情况下，所检测到的能量可以高于将指示来自WTRU的不足的发射功率的水平。换句话说，可以考虑至少两个阈值:第一阈值，基站假设在该第一阈值之下还没有尝试进行测距，以及第二阈值，基站假设在该第二阈值之下已经进行测距尝试并且具有不足的发射功率203。所检测到的在第二阈值之上仍不能被解码的能量205可以作为冲突而被处理。
[0061]在一些测距码被正确地检测到、而一些测距码已经冲突的情况下，基站可以通过从在测距信道上测量到的总的功率减去所检测到的码的功率来检测冲突。如果该功率水平超过检测阈值，则可以检测到冲突205。在这种情况下，正常的测距过程可以针对所检测到的码中的每个码而继续，并且基站可以针对该测距信道进行广播冲突通知。
[0062]在WTRU接收到针对其测距码的传输的响应时，该WTRU继续正常地进行网络进入。如果所述WTRU没有接收到来自基站的直接响应207，则WTRU可以接收冲突广播消息或者不接收任何消息。如果不存在冲突广播消息，则WTRU可以执行正常的重试过程(即随机地选择新的码、随机地选择新的测距时机、在其最大允许水平范围内增加功率、以及再次尝试(直到预先描述的重试次数))209。
[0063]在功率高于阈值205的情况下，可以存在三种可替换情况。第一，测距码毫无疑义地被解码211。这导致e节点B对所有进行响应213。该过程继续进行215并且开始重复检测217。
[0064]第二种可替换实施例是一些测距码被解码而其他测距码未被解码219。在这种情况下，所解码的信号被解码，而其他则接收RNG-NAK响应(后续还有更多)221。所解码的信号继续而其他重试(没有功率增加)223。再者，重复检测可以再次开始225。
[0065]第三种可替换实施例是所有信号是不可解码的227，并且e节点B在响应中发送RNG-NAK信号229。最后，所有机器可以重试而没有功率增加231。
[0066]下面列出关于该过程的更多细节。
[0067]如果WTRU没有接收到来自基站的测距响应，并且该WTRU检测到来自基站的冲突广播消息，该冲突广播消息指示在与WTRU过去使用的测距间隙相同的测距间隙发生了冲突，则WTRU可以假设其码已经与来自一个或多个其他WTRU的码冲突。在这种情况下，WTRU可以随机地选择新的码和新的测距时机，但是可以不增加发射功率。
[0068]用于测距信道冲突通知的广播消息可以包括测距区域标识，如果在帧中仅分配了一个测距区域，则所述测距区域标识可以仅仅是帧标识。所述广播消息还可以包括一些另外的描述符以用于唯一地标识具有多个测距区域的帧中的测距区域分配(例如逻辑资源单元(LRU)索引、子信道索引、符号索引等)。广播消息可以包括检测到冲突所在的测距间隙的列表，其中如果测距间隙基于某预先定义的编号或排序方案而被编号或排序，则测距间隙可以由其索引值或其他描述符来标识。
[0069]测距信道冲突检测通知可以在MAC控制或管理消息、MAC控制或信令报头、子报头、扩展报头、和/或其他形式的下行链路(DL)控制信号中被信号发送。例如，在802.16m中，测距信道冲突检测通知可以通过引入新的MAC控制消息(称为AA1-RNG-NAK)来实施。可替换地，其可以通过将一个或多个新的信息字段添加到现有的MAC控制消息(AA1-RNG-NAK，其提供了针对测距区域中被正确地解码的测距请求的响应)中而被编码。
[0070]另一示例是将测距信道冲突检测通知引入到802.16e中。可以定义新的MAC控制或管理消息来提供测距信道冲突通知(称为RNG-NAK)。可替换地，可以定义新的MAC控制或管理消息(称为RNG-NAK)，其提供了用于测距区域的针对所有被正确地解码的测距请求的响应以及测距信道冲突通知。[0071]只要针对ACK响应的测距请求(间隙加上代码)以及用于冲突通知的测距间隙可以被适当地标识，用于多个测距区域的测距ACK响应以及测距信道冲突通知可以在一个控制信号(例如MAC控制/管理消息)中被编码。
[0072]在WTRU确保其先前的测距请求尝试已经失败之后，WTRU可以使用在测距信道冲突通知中提供的信息来调整测距信道重传功率。这可以用于测距间隙中的码中的一些码被成功地解码、同时在相同的间隙中还检测到其他功率的情况。
[0073]对于LTE，随机接入以WTRU传送前同步码为开始。对于该过程中的第二步骤，e节点B在下行链路共享信道(DL-SCH)上传送包含了所检测到的随机接入前同步码的索引的消息、以及定时校正、调度授权、和临时标识(ID)。在检测到冲突的情况下，e节点B可以指示在DL-SCH上(指示在在物理下行链路控制信道(PDCCH))已经检测到冲突。所述响应的定时不是固定的，因此WTRU可以使用冲突指示与无来自eNB的响应的组合来确定其是冲突的一部分。
[0074]假设若干个WTRU传送RA前同步码并且冲突已经发生，但是还没有成功检测到一个或多个前同步码。在这种情况下，e节点B可以传送针对被成功解码的那些码的常见响应，并且还传送冲突指示。WTRU可以在推断所述过程是冲突的一部分之前等待预先确定的时间周期，并且继续进行重试而不进行功率提升。
[0075]可替换地，在检测到冲突的情况下，e节点B可以传送针对所有被正确解码的前同步码的响应，然后传送最后的冲突指示。这样，如果WTRU接收到冲突指示并且还没有接收到该WTRU的前同步码被成功地解码的指示，则该WTRU可以推断其是冲突的一部分而无需任何进一步地等待。
[0076]下面公开用于移动性状态特定网络重新进入测距功率设置的实施例。
[0077]对于固定M2M设备(即WTRU)，在初始化之后，固定位置的属性可以在基站和M2M设备处被标记。在从功率节约模式(例如空闲模式)进行的网络重新进入时，固定位置属性可以被用于帮助选择初始功率水平并且确定用于传送测距信号的功率设置范围。
[0078]例如，可以基于来自非易失性存储器的可用的先前的功率水平和/或对所接收到的DL信号的测量来确定初始功率水平。
[0079]与WTRU的全部功率设置范围(即基于WTRU的能力和常规规范从最小传输功率到最大传输功率)相比，用于固定位置用户的测距信号功率设置可以预期为小得多的范围(即在所选择的初始功率水平周围的一些小的变化)。这种小的变化可以由在连接到基站时先前使用的功率设置、和/或所接收到的DL信号的当前测量来确定。
[0080]当WTRU需要在测距重试时调整传输功率水平时，WTRU可以在预先确定的小功率设置范围内选择功率水平，从而可以在最优的功率水平传送测距信号并且所引起的干扰可以被有效地最小化。
[0081]实施例
[0082]1、一种用于为机器对机器(M2M)通信进行测距功率控制的方法，该方法包括:
[0083]无线发射/接收单元(WTRU)随机地选择第一测距码和第一测距时机；
[0084]所述WTRU在所述第一测距时机中发送所述第一测距码；
[0085]所述WTRU接收指示所述第一测距码的可能的冲突的广播RNG-NAK消息；
[0086]响应于所述RNG-NAK消息，所述WTRU选择第二测距码和第二测距时机；以及[0087]所述WTRU在不增加发射功率的情况下在所述第二测距时机中发送所述第二测距码。
[0088]2、根据实施例1所述的方法，其中所述测距码和所述测距时机是随机选择的。
[0089]3、根据实施例1-2所述的方法，其中所述广播消息包括表明所述冲突在哪里发生的测距区域标识。
[0090]4、根据实施例1-3所述的方法，其中所述测距区域标识是表明所述冲突在哪里发生的帧标识。
[0091]5、根据实施例1-4所述的方法，其中所述广播消息包括唯一地标识帧中的测距区域分配的描述符。
[0092]6、根据实施例1-5所述的方法，其中所述广播消息包括所述冲突发生所在的测距间隙的列表。
[0093]7、根据实施例1-6所述的方法，其中所述测距间隙由索引值标识。
[0094]8、根据实施例1-7所述的方法，其中测距信道冲突通知是在媒体接入控制(MAC)或管理消息、MAC控制或信令报头、子报头、或扩展报头中被用信号发送的。
[0095]9、根据实施例1-8所述的方法，其中用于多个测距区域的测距应答响应和测距信道冲突通知是在一个控制信号中被编码的。
[0096]10、根据实施例1-9所述的方法，其中所述WTRU是固定的M2M设备。
[0097]11、根据实施例1-10所述的方法，其中用于所述测距码的发射功率水平是预先确定的。
[0098]12、根据实施例1-11所述的方法，其中用于所述测距码的发射功率水平是基于先前的功率水平来确定的。
[0099]13、根据实施例1-12所述的方法，其中用于所述测距码的发射功率水平是在预先确定的功率设置范围内调整的。
[0100]14、一种用于为机器对机器(M2M)通信进行测距功率控制的方法，该方法包括:
[0101]在测距时机中对测距信道进行解码；以及
[0102]在检测到冲突的情况下，发送表明发生所述测距信道的冲突的广播消息，其中所述冲突是通过在所述测距信道上检测测距能量而检测。
[0103]15、根据实施例14所述的方法，其中基站采用第一阈值和第二阈值，所述基站假设在该第一阈值之下还没有尝试进行测距，所述基站假设在该第二阈值之下已经进行了测距尝试但是具有不足的发射功率。
[0104]16、根据实施例14-15所述的方法，其中在所述第二阈值之上检测到的不可解码的测距能量被作为冲突处理。
[0105]17、根据实施例14-16所述的方法，其中所述基站基于通过从在测距信道上测量到的总的功率减去检测到的测距码的功率而获得的功率来检测所述冲突。
[0106]18、根据实施例14-17所述的方法，其中所述广播消息包括表明所述冲突在哪里发生的测距区域标识。
[0107]19、根据实施例14-18所述的方法，其中所述测距区域标识是表明所述冲突在哪里发生的帧标识。
[0108]20、根据实施例14-19所述的方法，其中所述广播消息包括唯一地标识帧中的测距区域分配的描述符。
[0109]21、一种用于为机器对机器(M2M)通信进行测距功率控制的无线发射/接收单元(WTRU)，包括:
[0110]处理器，随机地选择第一测距码和第一测距时机；
[0111]发射机，在所述第一测距时机中发送所述第一测距码；
[0112]接收机，接收指示所述第一测距码的可能的冲突的广播RNG-NAK消息；
[0113]其中，响应于所述RNG-NAK消息，所述处理器选择第二测距码和第二测距时机，所述发射机在不增加发射功率的情况下在所述第二测距时机中发送所述第二测距码。
[0114]虽然以特定的组合方式描述了以上的特征和元件，但是本领域普通技术人员可以理解每个特征或元件可以单独使用或与其他的特征和元件组合使用。另外，这里描述的方法可以在计算机程序、软件或固件结合在计算机或处理器执行的计算机可读介质中实施。计算机可读介质的示例包括电信号(通过有线或无线连接传输)和计算机可读存储介质。计算机可读存储介质的示例包括但不限于只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、寄存器、缓存器、半导体存储器装置、如内部硬盘和可移动盘的磁性介质、磁光介质和如⑶-ROM盘和数字多用途盘(DVD)光介质。与软件相关联的处理器用于实现射频收发信机以在WTRU、UE、终端、基站、RNC或任何主机计算机中使用。
【权利要求】
1.一种用于为机器对机器(M2M)通信进行测距功率控制的方法，该方法包括: 无线发射/接收单元(WTRU)随机地选择第一测距码和第一测距时机； 所述WTRU在所述第一测距时机中发送所述第一测距码； 所述WTRU接收指示所述第一测距码的可能的冲突的广播RNG-NAK消息； 响应于所述RNG-NAK消息，所述WTRU选择第二测距码和第二测距时机；以及 所述WTRU在不增加发射功率的情况下在所述第二测距时机中发送所述第二测距码。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述测距码和所述测距时机是随机选择的。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述广播消息包括表明所述冲突在哪里发生的测距区域标识。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述测距区域标识是表明所述冲突在哪里发生的帧标识。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述广播消息包括唯一地标识帧中的测距区域分配的描述符。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述广播消息包括所述冲突发生所在的测距间隙的列表。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述测距间隙由索引值标识。
8.根据权利要求1所述的方法，其中测距信道冲突通知是在媒体接入控制(MAC)或管理消息、MAC控制或信令报头、子报头、或扩展报头中用信号发送的。
9.根据权利要求1所述的方法，其中用于多个测距区域的测距应答响应和测距信道冲突通知是在一个控制信号中被编码的。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述WTRU是固定的M2M设备。
11.根据权利要求10所述的方法，其中用于所述测距码的发射功率水平是预先确定的。
12.根据权利要求11所述的方法，其中用于所述测距码的发射功率水平是基于先前的功率水平来确定的。
13.根据权利要求1所述的方法，其中用于所述测距码的发射功率水平是在预先确定的功率设置范围内调整的。
14.一种用于为机器对机器(M2M)通信进行测距功率控制的方法，该方法包括: 在测距时机中对测距信道进行解码；以及 在检测到冲突的情况下，发送表明发生了所述测距信道的冲突的广播消息，其中所述冲突是通过在所述测距信道上检测测距能量而检测的。
15.一种用于为机器对机器(M2M)通信进行测距功率控制的无线发射/接收单元(WTRU)，该 WTRU 包括: 处理器，随机地选择第一测距码和第一测距时机； 发射机，在所述第一测距时机中发送所述第一测距码； 接收机，接收指示所述第一测距码的可能的冲突的广播RNG-NAK消息； 其中响应于所述RNG-NAK消息，所述处理器选择第二测距码和第二测距时机，所述发射机在不增加发射功率的情况下在所述第二测距时机中发送所述第二测距码。
【文档编号】H04W74/00GK103797882SQ201280034666
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年7月11日 优先权日:2011年7月14日
【发明者】R·G·穆里亚斯, L·王 申请人:交互数字专利控股公司