Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройствам и способам передачи данных, которые выполняют обмен данными, используя мобильное устройство передачи данных, инфраструктурное оборудование для сетей мобильной передачи данных, сети мобильной передачи данных и системы и способы передачи данных, использующие сети мобильной передачи данных.

Уровень техники

Системы мобильной передачи данных продолжают разрабатывать для предоставления услуг беспроводной передачи данных для большего разнообразия электронных устройств. В самые последние годы были разработаны системы мобильной передачи данных третьего и четвертого поколений, такие, которые основаны на 3GPP, определенном в архитектурах UMTS и Долгосрочного развития (LTE), для поддержки все более совершенных услуг передачи данных для персональной вычислительной техники и устройств передачи данных, по сравнению с простыми услугами голосовой связи и передачей сообщений, предлагаемых предыдущими поколениями мобильных систем передачи данных. Например, при использовании улучшенного радиоинтерфейса и повышенных скоростей передачи данных, обеспечиваемых системами LTE, пользователь может наслаждаться приложениями, работающими с высокой скоростью передачи данных, такими как мобильная передача видеоданных и мобильные видео-конференции, которые ранее были доступны только через фиксированное соединение для передачи данных. Потребность в разворачивании сетей третьего и четвертого поколений поэтому является сильной, и область охвата этих сетей, то есть географические местоположения, где возможен доступ к сетям, как ожидается, будет быстро увеличиваться.

Позже определили, что вместо предоставления услуг передачи данных с высокой скоростью передачи данных для определенных типов электронных устройств также желательно обеспечить услуги передачи данных для электронных устройств, которые являются более простыми и менее сложными. Например, так называемые приложения для обмена данными машинного типа (МТС) могут быть полуавтономными или автономными устройствами беспроводной передачи данных, которые могут передавать малые количества данных на относительно нечастой основе. Некоторые примеры включают в себя, так называемые, интеллектуальные счетчики, которые, например, расположены в домах потребителей и периодически передают информацию обратно в центральный сервер МТС, относящуюся к потреблению потребителем коммунальных услуг, таких как газ, вода, электричество и так далее.

В то время как было бы удобно, чтобы устройства передачи данных, такие как устройства типа МТС, использовали преимущество широкой зоны охвата, обеспечиваемой мобильными сетями передачи данных третьего и четвертого поколения, в настоящее время существуют недостатки. В отличие от обычного устройства передачи данных третьего или четвертого поколения, такого как смартфон, устройство типа МТС, предпочтительно, является относительно простым и недорогостоящим. Тип функций, выполняемых устройством типа МТС (например, сбор и отчетность с передачей данных), не требует, в частности, выполнения достаточно сложной обработки.

Следует понимать, что во множестве типов устройств передачи данных может существовать потребность в экономии энергии. Однако это, в частности, может быть применимо к устройствам типа МТС, которые размещены для работы с менее сложным приемопередатчиком и могут потреблять, например, мало энергии и работать от батарей и, например, могут быть развернуты на значительное время до необходимости замены батарей. В соответствии с этим, существует потребность в обеспечении компоновки, в которой можно было бы экономить энергию питания для всех типов устройств передачи данных, работающих с мобильными сетями передачи данных.

Сущность изобретения

Варианты осуществления настоящего изобретения могут обеспечить в одном примере устройство передачи данных для передачи данных и приема данных из сетей мобильной передачи данных. Сеть мобильной передачи данных включает в себя один или больше сетевых элементов, обеспечивающих интерфейс беспроводного доступа для устройств передачи данных. Интерфейс беспроводного доступа обеспечивает множество элементов ресурса передачи данных в диапазоне частот хост-устройства, который представляет собой, например, всю полосу пропускания или полосу пропускания хост-устройства, доступную для мобильных устройств, для обмена данными с сетью мобильной передачи данных. Полная полоса пропускания может соответствовать восходящему или нисходящему каналам передачи сети мобильной передачи данных. Сеть мобильной передачи данных выполнена с возможностью предоставлять интерфейс беспроводного доступа для включения в полосу пропускания частот хост-устройства первого блока элементов ресурса передачи данных, в пределах первой полосы частот, для выделения, предпочтительно, для устройств с пониженными способностями, формирующих первую виртуальную несущую. Каждое устройство с пониженными способностями имеет полосу пропускания приемника, которая больше чем или равна первой полосе частот, но меньше чем полоса частот хост-устройства. Сеть мобильной передачи данных, предпочтительно, выделяет ресурсы передачи данных в устройства с пониженными способностями в том смысле, что устройства с пониженными способностями получают приоритет в отношении ресурсов передачи данных первого блока ресурсов передачи данных по сравнению с выделением ресурсов передачи данных для устройств передачи данных, которые выполнены с возможностью обмена данными, используя полную полосу пропускания несущей хост-устройства сети мобильной передачи данных. В одном примере первый блок ресурсов передачи данных, формирующих первую виртуальную несущую, резервируют для выделения только для устройств с пониженными способности, но в других примерах, некоторые из ресурсов передачи данных первого блока первой виртуальной несущей могут быть выделены для устройств передачи данных с полными возможностями, если потребность в ресурсах передачи данных из устройств с пониженными возможностями оставляет некоторые из ресурсов передачи данных невыделенными.

Устройство передачи данных выполнено с возможностью передачи в сеть мобильной передачи данных относительных возможностей устройства передачи данных, для передачи или приема данных через интерфейс беспроводного доступа, относительные возможности, содержащие, по меньшей мере, показатель относительной полосы пропускания приемника для приема сигналов в пределах диапазона частот хост-устройства большей чем или равной первой полосе пропускания. Устройство мобильной передачи данных выполнено с возможностью принимать выделение ресурсов передачи данных за пределами первой виртуальной несущей в ответ на обозначение относительных возможностей устройства, обозначающих, что устройство передачи данных может принимать радиосигналы за пределами первой виртуальной несущей.

В соответствии с настоящей технологией для устройств передачи данных с разными возможностями могут быть выделены ресурсы передачи данных в пределах разных диапазонов частот в соответствии с их возможностями, что может привести к перегрузке на центральной частоте ресурсов передачи данных, на которой устройства передачи данных с минимальными возможностями по полосе пропускания принимают ресурсы передачи данных для приема сигналов нисходящего канала передачи. Это связано с тем, что в некоторых примерах центральные частоты включают в себя каналы управления, которые могут потребоваться для приема системной информации, для передачи данных через сети мобильной передачи данных, таких как сигналы синхронизации и параметры соты и т.д.

В будущем ожидается, что будет такое множество устройств, которые имеют пониженные возможности и для которых может потребоваться выполнять обмен данными в пределах виртуальной полосы пропускания несущей, которая может быть меньше, чем полоса пропускания хост-устройства в сети мобильной передачи данных, такой как сеть 4G или LTE. Поскольку количество устройств может быть относительно большим, существует техническая проблема, так как количество устройств передачи данных, желающих выполнять обмен данными через виртуальную несущую, может привести к перегрузке, например, в канале управления или в совместно используемых ресурсах передачи данных, которые предусмотрены в пределах виртуальной несущей.

Варианты осуществления настоящего раскрытия поэтому направлены на решение технической задачи уменьшения перегрузок, которые могут возникать в виртуальной несущей, в частности, в отношении пропускной способности канала передачи данных. В соответствии с вариантами осуществления настоящего раскрытия, возможности виртуальной несущей увеличиваются путем предоставления интерфейса беспроводного доступа, который позволяет выполнять обмен сигналами передачи данных с устройством передачи данных, в котором устройство передачи данных информирует мобильную сеть о ее возможностях. Таким образом, устройство передачи данных может иметь другие возможности, чем другие устройства передачи данных, и хотя они работают в соответствии с режимом пониженных возможностей по полосе пропускания, они могут иметь возможность передавать, что они имеют возможность передавать и принимать радиосигналы за пределами виртуальной несущей, которая была предоставлена сетью мобильной передачи данных. В соответствии с этим, если устройство передачи данных выполнено с возможностью передавать данные в или принимать данные из сети мобильной передачи данных за пределами виртуальной несущей, тогда сеть мобильной передачи может выделять ресурсы передачи данных за пределами виртуальной несущей для этого устройства передачи данных.

В соответствии с такой настоящей технологией, устройства передачи данных могут быть определены, как принадлежащие разным классам, соответствующим разным возможностям для передачи или приема данных. Возможности могут включать в себя одну из полосы пропускания радиочастоты передатчика или приемника, или полосы пропускания в основной полосе передатчика, или приемника в том смысле, что в зависимости от возможностей устройства сеть мобильной передачи данных может выделять ресурсы для передачи данных через интерфейс беспроводного доступа в соответствии с относительными возможностями устройства.

Дополнительные аспекты и свойства настоящего изобретения определены в приложенной формуле изобретения, включающей в себя, но без ограничения, устройство мобильной передачи данных, способ передачи данных, элемент сетевой инфраструктуры, сеть передачи данных и способ передачи данных через интерфейс беспроводного доступа.

Различные дополнительные аспекты и варианты осуществления изобретения представлены в приложенной формуле изобретения, включающей в себя, но без ограничений, элемент инфраструктуры, оборудование инфраструктуры, устройство передачи данных и способ приема данных из элемента сети мобильной передачи данных.

Краткое описание чертежей

Варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны теперь только в качестве примера со ссылкой на приложенные чертежи, на которых одинаковые детали обозначены соответствующими номерами ссылочных позиций, на которых:

на фиг. 1 представлена схема, поясняющая пример обычной системы мобильной передачи данных;

на фиг. 2 представлена схема, поясняющая компоновку каналов интерфейса беспроводного доступа для десяти подфреймов нисходящего канала передачи обычного интерфейса беспроводного доступа LTE;

на фиг. 3 представлена схема, поясняющая обычный радиоподфрейм нисходящего канала передачи LTE;

на фиг. 4 представлена схема, поясняющая обычный радиоподфрейм нисходящего канала передачи LTE, выполненный так, чтобы предусмотреть виртуальную несущую с узкой полосой пропускания, включающей в себя ресурсы передачи данных в пределах полосы пропускания, которая является более узкой, чем полоса пропускания хост-системы;

на фиг. 5 представлена схема, поясняющая обычный радиоподфрейм нисходящего канала передачи LTE, выполненный так, чтобы предусмотреть виртуальную несущую с узкой полосой пропускания, которая предусматривает выделение ресурсов передачи данных из частотного диапазона, который находится за пределами виртуальной несущей с узкой полосой пропускания по фиг. 4;

на фиг. 6 представлена схема радиоподфрейма нисходящего канала передачи LTE, которая иллюстрирует интерфейс беспроводного доступа, предусмотренный сетью мобильной передачи данных, которая включает в себя выделение ресурсов передачи данных за пределами виртуальной несущей с узкой полосой пропускания, для трех возможных полос пропускания, включающих в себя виртуальную несущую с узкой полосой пропускания;

на фиг. 7 представлена схема радиоподфрейма нисходящего канала передачи LTE, которая иллюстрирует интерфейс беспроводного доступа, предусмотренный сетью мобильной передачи данных, которая включает в себя выделение ресурсов передачи данных для двух классов устройств обмена данными, и включает в себя канал управления нисходящего канала передачи;

на фиг. 8 представлена схема, в качестве примера, представляющая обмен сообщениями во время процедуры соединения, в соответствии с существующей технологией;

на фиг. 9 представлена схема радиоподфрейма нисходящего канала передачи LTE, которая иллюстрирует интерфейс беспроводного доступа, предоставляемый сетью мобильной передачи данных, которая включает в себя ресурсы передачи данных для первичных и вторичных виртуальных несущих, которые могут быть объединены;

на фиг. 10 представлена схема радиоподфрейма нисходящего канала передачи LTE, которая иллюстрирует дополнительный пример интерфейса беспроводного доступа, предоставляемого сетью мобильной передачи данных, для примера, показанного на фиг. 9, в котором канал управления нисходящего канала передачи предусмотрен только для первичной виртуальной несущей;

на фиг. 11 представлена схема радиоподфрейма нисходящего канала передачи LTE, которая иллюстрирует дополнительный пример интерфейса беспроводного доступа, предоставляемого сетью мобильной передачи данных, которая включает в себя ресурсы передачи данных из расширенной полосы пропускания, где эти ресурсы доступны для устройства передачи данных;

на фиг. 12 представлена схема радиоподфрейма нисходящего канала передачи LTE, которая иллюстрирует дополнительный пример интерфейса беспроводного доступа, предусмотренного сетью мобильной передачи данных, которая включает в себя ресурсы передачи данных для первичных и вторичных виртуальных несущих;

на фиг. 13 представлена схема радиоподфрейма нисходящего канала передачи LTE, которая иллюстрирует дополнительный пример интерфейса беспроводного доступа, предусмотренного сетью мобильной передачи данных, которая включает в себя ресурсы передачи данных для первичных и вторичных виртуальных несущих и в которой только первичная виртуальная несущая включает в себя ресурс канала управления нисходящим каналом передачи;

на фиг. 14 схематично показана блок-схема системы мобильной передачи данных в соответствии с одним примером существующей технологии;

на фиг. 15 показана блок-схема последовательности операций, поясняющая операцию устройства передачи данных (UE) в соответствии с существующей технологией; и

на фиг. 16 показана блок-схема последовательности операций, поясняющая операцию сети мобильной передачи данных в соответствии с существующей технологией.

Подробное описание изобретения

Пример сети

На фиг. 1 представлена схема, иллюстрирующая основные функции обычной системы мобильной передачи данных.

Сеть включает в себя множество базовых станций 101, соединенных с базовой сетью 102. Каждая базовая станция обеспечивает зону 103 охвата (то есть, соту), в пределах которой данные могут быть переданы в и из устройств 104 передачи данных. Данные передают из базовой станции 101 в устройство 104 передачи данных в пределах зоны 103 охвата через нисходящий радиоканал передачи. Данные передают из устройства 104 передачи данных в базовую станцию 101 через восходящий радиоканал передачи. Базовая сеть 102 направляет данные в и из базовой станций 104 и обеспечивает функции, такие как аутентификация, администрирование мобильностью, заряд и так далее.

Термин устройства передачи данных будет использоваться для обозначения терминала или устройства передачи данных, которое может передавать или принимать данные через систему мобильной передачи данных. Другие термины также могут использоваться для устройств передачи данных, таких как персональное вычислительное устройство, удаленный терминал, устройство приемопередатчика или оборудование пользователя (UE), которое может быть или может не быть мобильным.

Системы мобильной передачи данных, такие как размещены в соответствии с 3GPP, определенном архитектурой Долгосрочного развития (LTE), используют мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (OFDM) на основе интерфейса радиодоступа для нисходящего радиоканала передачи (так называемый, OFDMA) и восходящего радиоканала передачи (так называемый, SC-FDMA). Данные передают по восходящему и нисходящему каналам передачи на множестве ортогональных поднесущих. На фиг. 2 показана схема, иллюстрирующая радиофрейм 201 нисходящего канала передачи LTE на основе OFDM. Радиофрейм нисходящего канала передачи LTE передают из базовой станции LTE (известной как расширенный Узел В), и он длится 10 мс. Радиофрейм нисходящего канала передачи содержит десять подфреймов, каждый подфрейм, длящийся 1 мс. Первичный сигнал синхронизации (PSS) и вторичный сигнал синхронизации (SSS) передают в первом и шестом подфреймах фрейма LTE, в случае дуплексной системы с частотным разделением (FDD). Физический канал широковещательной передачи (РВСН) передают в первом подфрейме фрейма LTE. PSS, SSS и РВСН более подробно описаны ниже.

На фиг. 3 представлена схема, предоставляющая сетку, которая иллюстрирует структуру примера обычного подфрейма нисходящего канала передачи LTE. Подфрейм содержит заданное количество символов, которые передают в течение периода 1 мс. Каждый символ содержит заданное количество ортогональных поднесущих, распределенных по полосе пропускания радионесущей нисходящего канала передачи.

Пример подфрейма, показанный на фиг. 3, содержит 14 символов и 1200 поднесущих, размещенных вдоль полосы пропускания 20 МГц. Наименьший модуль, в котором данные могут быть переданы в LTE, составляет двенадцать поднесущих, передаваемых в одном подфрейме. Для ясности, на фиг. 3, каждый отдельный элемент ресурса не показан, но, вместо этого, каждая отдельная клетка в сетке подфрейма соответствует двенадцати поднесущим, передаваемым по одному символу.

На фиг. 3 представлено выделение ресурса для четырех устройств 340, 341, 342, 343 LTE. Например, выделение 342 ресурсов для первого устройства (UE 1) LTE продолжается по пяти блокам двенадцати поднесущих, выделение 343 ресурсов для второго устройства (UE2) LTE продолжается по шести блокам двенадцати поднесущих и так далее.

Данные канала управления передают в область 300 управления подфрейма, содержащего первые n символов подфрейма, где n может изменяться от одного до трех символов для полос пропускания канала 3 МГц или больше и где n может изменяться от двух до четырех символов для полос пропускания канала 1,4 МГц. Данные, передаваемые в области 300 управления, включают в себя данные, передаваемые в физическом канале управления нисходящего канала передачи (PDCCH), физическом канале индикатора формата управления (PCFICH) и физическом канале индикатора HARQ (PHICH).

PDCCH содержит данные управления, обозначающие, какие поднесущие, на каких символах подфрейма были выделены для конкретных устройств LTE. Таким образом, данные PDCCH, передаваемые в области 300 управления подфреймом, показанной на фиг.3, могли бы обозначать, что для UE1 был выделен первый блок ресурсов 342, что для UE2 был выделен второй блок ресурсов 343 и так далее. В подфреймах, где его передают, PCFICH содержит данные управления, обозначающие длительность области управления в этом подфрейме (то есть, между одним и четырьмя символами), и PHICH содержит данные HARQ (гибридный автоматический запрос), обозначающие, были или нет ранее переданные данные восходящего канала передачи успешно приняты сетью.

В определенных подфреймах символы в центральной полосе 310 подфрейма используются для передачи информации, включающей в себя первичный сигнал синхронизации (PSS), вторичный сигнал синхронизации (SSS) и физический канал широковещательной передачи (РВСН). Такая центральная полоса 310 обычно имеет ширину 72 поднесущих (соответствует полосе пропускания передачи 1,08 МГц). PSS и SSS представляют собой сигналы синхронизации, которые будучи одиножды детектированы, позволяют устройству 104 LTE достичь синхронизации фрейма и определить идентичность соты расширенного Узла В, передающего сигнал нисходящего канала передачи. РВСН содержит информацию о соте, содержащую блок главной информации (MIB), которая включает в себя параметры, которые требуются устройству LTE для доступа к соте. Данные, переданные в отдельные устройства LTE по физическому совместно используемому каналу нисходящего канала передачи (PDSCH), могут быть переданы в оставшихся блоках элементов ресурса передачи данных подфрейма. Дополнительное пояснение этих каналов представлено в следующих разделах.

На фиг. 3 также показана область системной информации, содержащая PDSCH и продолжающаяся по полосе пропускания R₃₄₄. Таким образом, на фиг. 3 на центральной частоте размещены каналы управления, такие как PSS, SSS и РВСН и, поэтому, предполагается минимальная полоса пропускания приемника устройства передачи данных.

Количество поднесущих в канале LTE может изменяться, в зависимости от конфигурации сети передачи данных. Обычно такая вариация составляет от 72 поднесущих, содержащихся в полосе пропускания канала 1,4 МГц, до 1200 поднесущих, содержащихся в полосе пропускания канала 20 МГц, как показано на фиг. 3. Как известно в области техники, поднесущие, несущие данные, передаваемые по PDCCH, PCFICH и PHICH, обычно распределяются по всей полосе пропускания подфрейма. Поэтому, обычное устройство LTE должно обладать возможностями принимать всю полосу пропускания подфрейма для приема и декодирования области управления.

Виртуальная несущая

Определенные классы устройств, такие как устройства МТС (например, полуавтономные или автономные устройства беспроводной передачи данных, такие как интеллектуальные счетчики, как описано выше), поддерживают приложения передачи данных, которые характеризуются передачей малых количеств данных с относительно нечастыми интервалами и, таким образом, могут быть существенно менее сложными, чем обычные устройства LTE. Устройства передачи данных могут включать в себя модуль приемника LTE с высокими характеристиками, выполненный с возможностью приема и обработки данных из фрейма нисходящего канала передачи LTE по всей полосе пропускания несущей. Однако такие модули приемника могут быть чрезмерно сложными для устройства, которому требуется только передать или принять малые количества данных. Это, таким образом, может ограничивать практичность широкого распространения развертывания устройств типа МТС с пониженными возможностями в сети LTE. Вместо этого, предпочтительно, предусматривать устройства с пониженными возможностями, такие как устройства МТС, с более простым модулем приемника, который в большей степени соответствует количеству данных, вероятно, передаваемых в устройство. Кроме того, как пояснялось выше, желательно включить свойства в сеть мобильной передачи данных и/или в устройства передачи данных, которые позволяют уменьшить потребление энергии устройствами передачи данных.

В обычных сетях мобильной передачи данных данные обычно передают из сети в устройства передачи данных на несущей частоте (первый диапазон частот), где, по меньшей мере, часть данных охватывает, по существу, всю полосу пропускания несущей частоты. Обычно устройство передачи данных не может работать в пределах сети, до тех пор, пока оно не сможет принимать и декодировать данные, охватывающие всю несущую частоту, то есть максимальную ширину полосы пропускания системы, определенную для данного стандарта передачи данных, и поэтому исключено использование устройств передачи данных с приемопередатчиками с пониженными возможностями по полосе пропускания.

Однако, как раскрыто в одновременно находящихся на рассмотрении заявках на Международный патент с номерами PCT/GB2012/050213, PCT/GB2012/050214, PCT/GB2012/050223 и PCT/GB2012/051326, содержание которых здесь включено по ссылке, поднабор элементов ресурса передачи данных, содержащий обычную несущую ("несущая хост-устройства"), определен как "виртуальная несущая", где несущая хост-устройства имеет определенную полосу пропускания (полосу пропускания частот хост-устройства), и где виртуальная несущая имеет уменьшенную полосу пропускания (виртуальная полоса пропускания несущей частоты) по сравнению с полосой пропускания несущей хост-устройства. Данные для устройств с пониженными возможностями отдельно передают в наборы виртуальных несущих элементов ресурса передачи данных. В соответствии с этим, данные, переданные по виртуальной несущей, могут быть приняты и декодированы, используя модуль приемопередатчика с пониженными сложностью или возможностями.

Устройства, в которых предусмотрены модули приемопередатчика с пониженными сложностью или возможностями (ниже называются "устройствами с пониженными возможностями"), могут работать, используя часть их полных возможностей (то есть, уменьшенный набор возможностей по сравнению с полными возможностями), или они могут быть построены менее сложными и менее дорогостоящими, чем обычные устройства типа LTE (далее называются, в общем, устройствами LTE). В соответствии с этим, развертывание таких устройств для приложений типа МТС в сети типа LTE может стать более привлекательным, благодаря тому, что предоставление виртуальной несущей позволяет использовать устройства передачи данных с менее дорогостоящими и менее сложными модулями приемопередатчика.

Динамическое выделение ресурсов для приемников с разными возможностями

Варианты осуществления настоящей технологии могут обеспечить компоновку, в которой сеть мобильной передачи данных выполнена с возможностью выделять ресурсы передачи данных, которые находятся за пределами определенного базового диапазона частот, который формирует виртуальную несущую для устройств с пониженными возможностями. Однако, в соответствии с настоящей технологией, разные классы устройств мобильной передачи данных сконфигурированы для обмена данными, используя сеть мобильной передачи данных. Как пояснялось выше, сеть мобильной передачи данных, включающая в себя один или больше сетевых элементов, обеспечивает интерфейс беспроводного доступа для устройств передачи данных. Интерфейс беспроводного доступа обеспечивает множество элементов ресурса передачи данных в диапазоне частот хост-устройств, и, по меньшей мере, один блок ресурсов частоты в пределах полосы частот хост-устройства в пределах первой полосы частот, которая формирует виртуальную несущую для устройств с пониженными возможностями. Виртуальная несущая обеспечивает множество ресурсов передачи данных для предпочтительного выделения для устройств передачи данных ресурсов для приема сигналов, передаваемых или принимаемых в первой полосе частот.

В соответствии с настоящей технологией, устройство передачи данных выполнено с возможностью передавать в сеть мобильной передачи данных относительные возможности устройства передачи данных для передачи или приема данных через интерфейс беспроводного доступа, относительной возможности, содержащей, по меньшей мере, показатель полосы пропускания приемника. Сеть мобильной передачи данных отвечает путем выделения ресурсов передачи данных за пределами первой виртуальной несущей в ответ на показатель того, что относительные возможности устройства являются такими, что устройство может принимать или передавать через интерфейс беспроводного доступа в ресурсах передачи данных, которые находятся за пределами диапазона частот виртуальной несущей.

Варианты осуществления настоящей технологии, поэтому, выполнены так, что обеспечивается компоновка, в которой устройство передачи данных может выбирать поддержку полосы пропускания виртуальной несущей, которая меньше, чем полная полоса пропускания хост-системы, но может отличаться для каждого устройства передачи данных, в соответствии с его сложностью и возможностями, скоростью передачи данных и т.д. Со стороны сети элемент инфраструктуры, такой как eNodeB, может быть выполнен с возможностью выделять ресурсы передачи данных в пределах широкой полосы пропускания системы в соответствии с поддерживаемой полосой пропускания, переданной, как сигналы, из терминалов передачи данных. В соответствии с этим, настоящая технология может обеспечивать гибкий выбор поддерживаемой полосы пропускания для устройств передачи данных таким образом, что эти устройства могут:

- обеспечивать возможность повторного использования PSS/SSS/PBCH в несущей хост-устройства для устройств МТС;

- обеспечивать больше ресурсов для устройств МТС за пределами центральной частоты, для уменьшения перегрузки на центральных частотах;

- уменьшать стоимость устройств МТС по сравнению с существующими устройствами передачи данных, путем уменьшения поддерживаемой RF полосы пропускания/сновной полосы пропускания (основное преимущество компоновки виртуальной несущей). На фиг. 4 представлен пример иллюстрации, которая соответствует показанному на фиг. 3, но в которой виртуальная несущая формирует центральную частоту интерфейса беспроводного доступа и в которой подфрейм содержит два временных интервала, ограниченных вертикальной линией 501. Как можно видеть на фиг. 4, данные, переданные на виртуальной несущей 502, передают через ограниченную полосу пропускания. Она может представлять собой любую соответствующую полосу пропускания, при условии, что она меньше, чем полоса пропускания несущей хост-устройства, которая, например, составляет 20 МГц. В примере, показанном на фиг.4, виртуальную несущую передают через полосу пропускания, содержащую блоки ресурса, и поднесущие, которые эквивалентны полосе пропускания передачи 1,4 МГц. В соответствии с этим, устройство, принимающее данные, переданные на виртуальной несущей, должно быть оборудовано только приемником, позволяющим принимать и обрабатывать данные, переданные в полосе пропускания 1,4 МГц. Это позволяет устанавливать в устройствах с пониженными возможностями (например, устройствах типа МТС) упрощенные модули приемника, которые все еще позволяют работать в сети передачи данных типа OFDM, для которой, как пояснялось выше, обычно требуется, чтобы устройства были оборудованы приемниками, позволяющими принимать и обрабатывать сигнал OFDM во всей полосе пропускания сигнала. В соответствии с обычным подфреймом нисходящего канала передачи LTE, первые n символов (n равно трем на фиг. 4), формирующие область 300 управления, зарезервированы для передачи данных управления нисходящего канала передачи, таких как данные, передаваемые по PDCCH.

Как пояснялось выше, центральные частоты могут быть предпочтительным местом размещения для выделения виртуальной несущей в пределах несущей хост-устройства. Это связано с тем, что первичные и вторичные сигналы синхронизации (PSS/SSS) и Физический канал широковещательной передачи (РВСН) размещены на центральной частоте и, поэтому, могут быть более просто получены устройствами передачи данных МТС, которые могут только принимать виртуальную несущую и, таким образом, могут повторно использовать эти каналы PSS/SSS/PBCH. Однако если для устройств МТС могут быть выделены только ресурсы из виртуальной несущей, занимающей центральные частоты, тогда ресурсы этих центральных частот могут стать перегруженными. В соответствии с этим, настоящая технология может обеспечить компоновку для выделения ресурсов из других частей интерфейса беспроводного доступа несущей хост-устройства в соответствии с возможностями устройств. Такие устройства МТС могут все еще работать в режиме виртуальной несущей, принимая выделение ресурсов, которые зарезервированы или которые заданы для выделения в устройства типа МТС.

Как пояснялось выше, варианты осуществления настоящей технологии были предложены для увеличения полосы пропускания совместно используемого ресурса, который может быть выделен для устройств передачи данных, которые могут иметь разные возможности, которые могут быть меньше, чем полные возможности таким образом, что, в то время как эти устройства могут выполнять обмен данными в пределах заданного диапазона частот, они не могут выполнять обмен данными по всей полосе пропускания системы хост-устройства. Таким образом, как представлено на фиг. 5, которая соответствует схеме, представленной на фиг. 4, отдельный диапазон 600 частот, который меньше, чем полоса пропускания хост-устройства, предусмотрен для выделения в интерфейсе беспроводного доступа для устройств с пониженными возможностями, для классов устройств, которые могут выполнять обмен данными с большими полосами частот, чем полоса пропускания виртуальной несущей для виртуальной несущей 502, показанной на фиг. 4. Таким образом, как показано на фиг. 5, в канале управления виртуальной несущей VC-PDCCH несущей 602 предусмотрена SS/PBCH 604, которая соответствует примерам, показанным на фиг. 3 и 4, но которая доступна для устройств передачи данных, которые могут выполнять передачу данных на частотах, которые находятся за пределами полосы пропускания 530 виртуальной несущей на фиг. 4.

Варианты осуществления настоящей технологии, поэтому, можно видеть в некоторых примерах, как виртуальную несущую с более широкой полосой частот, которая уже, чем полоса пропускания хост-системы, с поддержкой полосы пропускания, гибко изменяемой для каждого из устройств передачи данных. Кроме того, общая информация, которая предназначена для всех VC UE, такая как информация широковещательной передачи и информация управляющая (VC-PDCCH), должна быть передана в самой узкой возможной полосе пропускания таким образом, чтобы все VC UE имели возможность ее принять.

Примерный вариант осуществления настоящей технологии представлен на фиг. 6, на которой показан интерфейс беспроводного доступа, соответствующий представленному на фиг. 4 и 5, но иллюстрирующий операции, в которых три класса терминалов передачи данных работают в пределах сети мобильной передачи данных. Как показано на фиг. 6, виртуальная несущая, представленная на фиг. 5, 530, предусмотрена интерфейсом беспроводного доступа в канале 602 управления виртуальной несущей, и SS/BPCH 604 предусмотрен для терминалов передачи данных, которые могут связываться только в пределах полосы частот виртуальной несущей. Таким образом, терминалы с пониженными возможностями первого класса (класс А) передают запросы для выделения ресурсов в совместно используемом канале, которые связываются по нисходящему каналу передачи данных, для выделения для устройств передачи данных в пределах VC-PDCCH 602, и для которых выделяют эти совместно используемые ресурсы в пределах полосы 530 виртуальной несущей в ресурсах 702, 704 передачи данных. Центральная область обеспечивает самую нижнюю доступную полосу пропускания, которая может поддерживаться, поскольку она также включает в себя другие каналы управления, упомянутые выше (SS/PBCH).

В соответствии с настоящей технологией, существуют другие классы терминалов передачи данных, кроме класса А, которые могут связываться только по наименьшей полосе пропускания виртуальной несущей 530 для класса А. Как показано на фиг. 6, представлены два других класса, класс В и класс С, которые позволяют связываться с ресурсами передачи данных в пределах двух более широких полос 732, 734 пропускания. Таким образом, в пределах полосы 732 пропускания устройств класса В, ресурсы передачи данных выделяют для устройств класса В в пределах второй наибольшей полосы 732 пропускания. В соответствии с этим, полоса 732 пропускания класса В обеспечивает зарезервированный набор ресурсов передачи данных для предпочтительного выделения в пределах расширения полосы 530 пропускания виртуальной несущей, для предоставления совместно используемого ресурса передачи данных для устройств класса В, в пределах полосы 740 частот. Устройства передачи данных, поэтому, позволяют выполнять обмен данными в пределах второй наибольшей полосы 732 пропускания. Аналогично, для устройства класса С, которое выполнено с возможностью принимать сигналы из полосы пропускания, которая больше, чем у устройств 734 класса А и класса В, предусмотрена отдельная полоса ресурсов передачи данных в пределах блока интерфейса 742 беспроводного доступа, которые выделены для устройств передачи данных класса С сетью мобильной передачи данных. Таким образом, устройство класса С может запрашивать ресурсы передачи данных нисходящего канала передачи, и для него могут быть выделены ресурсы передачи данных нисходящего канала передачи при приеме сигнала канала управления из канала VC-PDCCH 602 управления нисходящего канала передачи виртуальной несущей. Канал VC-PDCCH 602 управления нисходящего канала передачи может выделять ресурсы передачи нисходящего канала передачи в пределах полосы 734 пропускания для устройств класса С, которые могут включать в себя отдельные совместно используемые ресурсы VC-PDSCH передачи данных для устройств 742 класса С и могут также включать в себя ресурсы передачи данных в пределах совместно используемого канала 740 второго класса В, а также канала 530 класса А.

В соответствии с этим, как будет понятно из примера, представленного на фиг. 6, существуют различные классы устройств, каждый класс представляет полосу пропускания, в которой это устройство может либо передавать, или принимать ресурсы передачи данных, и, поэтому, сеть мобильной передачи данных выделяет ресурсы передачи данных, в соответствии классом устройства и возможностью устройств в пределах этого класса принимать передачу данных по нисходящему каналу передачи из других полос пропускания, чем виртуальная несущая. Таким образом, в соответствии с примером, показанным на фиг. 6, устройство передачи данных класса A (UE класса А) имеет минимальные возможности и поддерживает только 1,4 МГц. Когда eNodeB передает данные в это устройство (UE А), это обеспечивает возможность убедиться в том, что ресурс, выделенный ему, находится в центре 1,4 МГц. В отличие от этого, устройство из класса В (UE В) может поддерживать большую полосу пропускания 3 МГц, в данном случае, eNodeB может выделять ресурс шириной 3 МГц для этого устройства. В одном примере должна обеспечиваться возможность приема полосы пропускания VC-PDCCH 602 всеми классами устройств, работающими в системе виртуальной несущей, и таким образом, он должен быть ограничен самой узкой максимальной полосой пропускания, которую устройства типа МТС должны поддерживать (которая составляет 1,4 МГц в представленном выше случае), таким образом, что все устройства МТС могут правильно принимать такую общую информацию.

В других примерных вариантах осуществления настоящей технологии канал управления нисходящего соединения, для выделения ресурсов для передачи данных совместно используемого канала для устройства передачи данных представляет собой, так называемый, расширенный канал управления нисходящего соединения или конструкцию типа ePDCCH, которая применяется в компоновке виртуальной несущей (VC-PDCCH). Такие варианты осуществления могут иметь преимущество, поскольку информация общего управления (VC-PDCCH), которая должна быть считана всеми классами устройств, имеет узкую полосу пропускания по своей природе.

Дополнительный пример показан на фиг. 7. На фиг. 7 два класса устройств идентифицированы, как выполненные с возможностью передачи данных через первые и вторые полосы 802, 804 частот. Однако, в отличие от примеров, показанных на фиг. 6, на которой ресурсы нисходящего канала передачи выделяют путем передачи сообщений выделения ресурсов в VC-PDCCH 602, пример, показанный на фиг. 7, обеспечивает, так называемый, расширенный канал ePDCCH управления нисходящим каналом передачи, в котором предусмотрена отдельная полоса 806 пропускания, и которая продолжается, по существу, от канала управления нисходящим каналом передачи несущей 300 хост-устройства через два примерных фрейма интерфейса 504, 506 беспроводного доступа. Такой расширенный канал управления нисходящим каналом передачи (ePDCCH) предусмотрен для выделения ресурсов передачи данных, который является узким по частоте, но широким по времени, в отличие от хост-устройства PDCCH, который является узким по времени, но широким по частоте. Второй класс устройств передачи данных класса В был выполнен с возможностью выделять в более широкой полосе 804 пропускания в пределах полосы 810 пропускания передачи данных хост-устройства и, таким образом, может представлять собой выделенные совместно используемые ресурсы канала в пределах расширенной области 812 (VC-PDSCH (для UE В)). В отличие от этого устройства класса А могут представлять собой только выделенные совместно используемые ресурсы передачи данных в пределах полосы 802 пропускания класса А, в пределах совместно используемых ресурсов, предоставляемых устройствами 818 класса А. В соответствии с этим, для примеров, показанных на фиг. 7, сообщение управления нисходящего канала передачи передают по ePDCCH 806, который занимает узкую полосу частот, но всю длительность одного подфрейма (два интервала), которые, в противном случае, были бы заняты совместно используемыми ресурсами канала для передачи сообщений канала управления нисходящего канала передачи как для устройств передачи данных класса А, так и для класса В. В этом примере устройства класса А и класса В могут принимать сообщения соединения управления нисходящего канала передачи, как из ePDCCH 806, для выделения совместно используемых ресурсов канала передачи в пределах двух разных полос 802, 804 пропускания. Такие устройства класса А принимают выделение полосы пропускания в пределах меньшей полосы 802 пропускания, которая находится в пределах совместно используемых ресурсов 818, тогда как, хотя устройства класса В также принимают сообщение выделения ресурсов канала управления нисходящего канала передачи из ePDCCH 806, для этих устройств класса В могут быть выделены ресурсы передачи данных для передачи данных по нисходящему каналу передачи и в пределах полосы 818 пропускания класса А и полосы 812 пропускания класса В.

Устройства передачи данных (UE), работающие в соответствии с настоящей технологией, выполнены с возможностью обмена информацией с сетью мобильной передачи данных для идентификации, какому классу из множества классов устройств с пониженными возможностями принадлежит передача данных. Как представлено выше, для трех классов, класс А, класс В, класс С каждый класс соответствует заданной полосе пропускания, в пределах которой устройство передачи данных может принимать, например, сигналы передачи данных нисходящего канала передачи в пределах совместно используемого ресурса. В соответствии с настоящей технологией, поэтому, устройство передачи данных выполняет обмен сообщениями с сетью мобильной передачи данных, для идентификации, какому классу принадлежит устройство. Сообщения идентифицируют, по меньшей мере, полосу пропускания устройства передачи данных, в пределах которой устройства передачи данных могут принимать сигналы нисходящего канала передачи и, поэтому, для них могут быть выделены совместно используемые ресурсы нисходящего канала передачи в пределах этой полосы пропускания. Примерная компоновка, в которой устройство передачи данных передает и принимает сообщения из мобильной сети, для установления, какому классу принадлежит устройство, показана на фиг. 8.

На фиг. 8, на этапе 1, устройство передачи данных передает запрос для доступа к ресурсам передачи данных интерфейса беспроводного доступа. Например, запрос на доступ к ресурсам передачи данных может представлять собой процедуру прикрепления, в которой устройство передачи данных вначале включает питание и прикрепляется к мобильной сети, связываясь с определенной базовой станцией, которая может представлять собой eNodeB. Таким образом, на этапе 1 запрос на доступ к ресурсам передачи данных передают в базовую станцию eNodeB. В ответ на это сеть мобильной передачи данных передает запрос на идентификацию возможностей устройства передачи данных, на этапе 2. На этапе 3 устройство мобильной передачи данных отвечает путем обозначения, какому классу принадлежит устройство передачи данных. Например, это может представлять собой поле в сообщении, переданном, как часть процедуры прикрепления к сети мобильной передачи данных, которая может включать в себя поле, идентифицирующее, каким классам принадлежит устройство передачи данных. В ответ на это eNodeB выделяет ресурсы передачи данных на этапе 4, выполняя обмен ресурсами, с выделенным устройством передачи данных (UE) в соответствии с возможностями устройства из класса этого устройства.

Примеры первичной и вторичной виртуальной несущей

Дополнительный пример вариантов осуществления настоящей технологии представлен со ссылкой на фиг. 9-13, в которых предусмотрен интерфейс беспроводного доступа, по меньшей мере, с первичной и вторичной виртуальной несущей в пределах несущей хост-устройства. На фиг. 9 представлен пример такой ситуации, которая соответствует примеру, показанному на фиг. 5. Однако, из примера, показанного на фиг. 9, в двух виртуальных несущих были предусмотрены максимальные полосы пропускания, доступные для устройств 900 передачи данных. Таким образом, как показано на фиг. 11, вместе с каналом управления нисходящего канала передачи для несущей 300 хост-устройства, предусмотрены две виртуальные несущие 902, 904, в которых в каждой из них предусмотрен отдельный канал 906, 908 управления нисходящим каналом передачи, для сообщений выделения ресурсов передачи данных, для устройств передачи данных, выделяющих совместно используемые ресурсы нисходящего канала передачи в пределах первой совместно используемой виртуальной несущей VC-PDSCH 910 нисходящего канала передачи. Первая совместно используемая виртуальная несущая VC-PDSCH 910 нисходящего канала передачи, в основном, представляет собой совместно используемый ресурс с первым набором ресурсов передачи данных для предпочтительного выделения для устройств с пониженными возможностями. Также в примере варианта осуществления на фиг. 9 показан вторичный совместно используемый ресурс 912 в пределах второй виртуальной несущей 904. Компоновка, показанная на фиг. 9, поэтому, представляет пример, в котором существуют две виртуальные несущие и которые соединены с сетью мобильной передачи данных, которая может поддерживаться за пределами центральной частоты и выполнена идентично первичной виртуальной несущей без центральных каналов PSS/SSS/PBCH управления, но включает в себя VC-PDCCH из первичной виртуальной несущей. Варианты осуществления настоящей технологии, поэтому, обеспечивают компоновку для большего количества ресурсов, которые могут быть выделены для устройств типа МТС, которые, поэтому, могут уменьшить перегрузку на центральной частоте или первичной виртуальной несущей, используя объединение виртуальной несущей. Это связано с тем, что устройство передачи данных, которое имеет максимальную полосу 900 пропускания, может использовать любую из виртуальных несущих 902, 904.

Варианты осуществления настоящей технологии также могут обеспечить преимущество путем понижения стоимости разных классов устройств типа МТС, по сравнению с обычными устройствами с полной полосой пропускания, поскольку максимальная поддерживаемая полоса пропускания может быть уменьшена до (наибольшей частоты, соответствующей терминалу - наименьшей частоты, соответствующей терминалу). Это преимущество может, в частности, применяться, когда оператор сети и изготовитель устройства могут взаимодействовать для обеспечения возможности выделения таких полос частот.

Как будет понятно, хотя компоновки, показанные на фиг. 9, обеспечивают отдельный канал управления нисходящим каналом передачи, для выделения ресурсов в пределах совместно используемого канала для второй виртуальной несущей 904, баланс ресурсов передачи данных для каналов управления, для передачи сообщения выделения ресурсов в отношении совместно используемых ресурсов канала означает, что определенные возможности будут недостаточно использованы во втором совместно используемом канале 908 нисходящего канала передачи второй виртуальной несущей 904. В соответствии с этим, альтернативная компоновка показана на фиг. 10, в который вторая виртуальная несущая 904 не включает в себя отдельный канал 908 управления нисходящим каналом передачи. В этом примере, поэтому, канал управления нисходящим каналом передачи первичной виртуальной несущей 902 (VC-PDCCH 1006) расположен так, чтобы выделять совместно используемые ресурсы для устройства передачи данных с рабочей полосой 900 частот, как представлено стрелками 950, 952. Таким образом, в отличие от примеров, показанных на фиг. 9, предусмотрена объединенная компоновка виртуальных несущих, в которой канал 1006 управления нисходящим каналом передачи, предусмотренный на центральных частотах первичной виртуальной несущей 902, выделяет ресурсы передачи данных, которые совместно используются, как для первичной виртуальной несущей 902, так и для вторичной виртуальной несущей 904, которые формируют комбинированный совместно используемый ресурс канала для устройств с пониженными возможностями, содержащих области 954, 956. В соответствии с примером, показанным на фиг.10, предусмотрены не только каналы управления PSS/SSS/PBCH в первичной виртуальной несущей, но также и канал управления нисходящего канала передачи для выделения совместно используемых ресурсов канала (VC-PDCCH). Это может обеспечить возможность более гибкого и эффективного выделения ресурсов.

Дополнительный пример представлен на фиг. 11, который соответствует примеру, показанному на фиг. 10, за исключением того, что для вторичной виртуальной несущей 950, 960 выделена центральная область, близкая к или смежная к первичной виртуальной несущей. В соответствии с этим примерным вариантом осуществления ресурсы передачи данных могут быть выделены устройствам передачи данных с меньшей рабочей полосой пропускания 980 по сравнению с показанной на фиг. 10. Как будет понятно из примера, представленного на фиг. 11, для устройства передачи данных с рабочей полосой 980 пропускания могут быть выделены совместно используемые ресурсы канала из вторичной полосы 950 пропускания или вторичной полосы 960 пропускания, которая меньше, чем полоса виртуальной несущей в центре полосы пропускания, которая представляет собой первичную виртуальную несущую 902. В соответствии с этим, компоновка, показанная на фиг. 11, обеспечивает некоторую дополнительную гибкость. Это связано с тем, что, благодаря предоставлению такой компоновки из полосы пропускания беспроводной передачи данных, размещение ресурсов вторичной виртуальной несущей может уменьшить максимальную поддерживаемую полосу пропускания устройств передачи данных, которые требуются для Полосы пропускания VC х (n+1), где n представляет собой количество смежно размещенных вторичных виртуальных несущих, которые может поддерживать устройство передачи данных.

Дополнительные примеры настоящей технологии представлены на фиг. 12 и 13. На фиг. 12 и 13 предусмотрены первая и вторичная виртуальные несущие 1000, 1001, в которых каждая из них имеет канал 1002, 1004 (VC-PDCCH) управления нисходящего канала передачи с узкой полосой, большой длительностью и совместно используемые ресурсы канала (VC-PDSCH) в пределах оставшейся части рабочей полосы 1006, 1008, 1010, 1012 пропускания. Таким образом, для примера, показанного на фиг. 12, предусмотрены две отдельные виртуальные несущие, каждая из которых имеет, так называемый, расширенный канал VC-ePDCCH управления нисходящего канала передачи, по которому передают сообщение выделения ресурсов нисходящего канала передачи в терминалы передачи данных, которые выполнены с возможностью передавать данные в пределах первичной виртуальной несущей 1000 или вторичной виртуальной несущей 1001. Однако, снова из примера, представленного со ссылкой на фиг. 10 и 11, возможно присутствие избыточных способностей в ресурсах канала управления нисходящего канала передачи по сравнению с совместно используемыми ресурсами канала. В соответствии с этим, на фиг. 13, вторичная виртуальная несущая 1001 была выполнена с возможностью удаления канала 1004 управления нисходящего канала передачи вторичной виртуальной несущей, таким образом, что вторичная виртуальная несущая 1100 содержит только совместно используемые ресурсы (VC-PDSCH) канала, в то время как первичная виртуальная несущая 1000 соответствует, по существу, примеру, показанному на фиг. 12. И снова, в соответствии с этим примером, канал управления нисходящего канала передачи, который представляет сообщение выделенного ресурса для ресурсов нисходящего канала передачи в первичной виртуальной несущей 1000, 1002, выделяет ресурсы в пределах вторичной виртуальной несущей 1100 или оставшиеся совместно используемые ресурсы канала в пределах первичной виртуальной несущей 1000, как представлено выделением ресурсов, обозначенных стрелками 1004, 1006. В соответствии с этим, происходит улучшение эффективности, в результате которого используются ресурсы интерфейса беспроводного доступа, поскольку существует относительное понижение способностей, по сравнению с ресурсами канала управления нисходящего канала передачи, и увеличение совместно используемых ресурсов канала путем удаления расширенного совместно используемого канала нисходящей передачи из вторичной виртуальной несущей 1100.

Пример системы мобильной передачи данных

На фиг. 14 показана схема, представляющая часть адаптированной мобильной системы передачи данных LTE. Система включает в себя адаптированный расширенный Узел В (eNB) 1401, соединенный с базовой сетью 1408, которая передает данные в множество обычных устройств LTE 1402 и в устройства 1403 с пониженными возможностями в пределах области охвата (то есть, соты) 1404. Каждое из устройств 1403 с пониженными возможностями имеет модуль 1405 приемопередатчика, который включает в себя модуль приемника, выполненный с возможностью приема данных в уменьшенной полосе пропускания, и модуль передатчика, выполненный с возможностью передачи данных в уменьшенной полосе пропускания (или в полной полосе пропускания несущей восходящего канала передачи, поддерживаемой eNB 1401), по сравнению с возможностями модулей 1406 приемопередатчика, включенных в обычные устройства 1402 LTE.

Адаптированный eNodeB 1401 выполнен с возможностью передавать данные нисходящего канала передачи, используя структуру подфрейма, которая включает в себя виртуальную несущую, как описано выше, например, со ссылкой на фиг. 4-13. Модуль 1409 передатчика и приемника формируют интерфейс беспроводного доступа под управлением контроллера 1411, который также выполняет функцию адаптированного планировщика. Устройство 1403 с пониженными возможностями, таким образом, позволяет принимать и передавать данные, используя виртуальные несущие восходящего и/или нисходящего каналов передачи, как описано выше, и их можно рассматривать как содержащие разные классы устройств. Каждый класс может иметь разные возможности по полосе пропускания, которые могут обеспечить компоновку для выделения ресурсов за пределами виртуальной несущей или в концептуально расширенной виртуальной несущей.

Как пояснялось выше, поскольку устройство 1403 с уменьшенной сложностью принимает данные по виртуальным несущим нисходящего канала передачи с уменьшенной полосой пропускания, сложность, потребление энергии и стоимость модуля 1405 приемопередатчика, требуемого для приема и декодирования данных нисходящего канала передачи, и для кодирования и передачи данных восходящего канала передачи уменьшаются по сравнению с модулем 1406 приемопередатчика, предусмотренным в обычных устройствах LTE.

Когда принимают данные нисходящего канала передачи из базовой сети 1408, для передачи в одно из устройств в соте 1404, адаптированный eNodeB 1401, выполнен с возможностью определения, связаны ли эти данные с обычным устройством 1402 LTE или с устройством 1403 с пониженными возможностями. Это может быть достигнуто, используя любую соответствующую технологию. Например, данные, связанные с устройством 1403 с пониженными возможностями, может включать в себя флаг виртуальной несущей, обозначающий, что данные должны быть переданы по виртуальной несущей нисходящего канала передачи. Если адаптированный eNodeB 1401 детектирует, что данные нисходящего канала передачи должны быть переданы в устройство 1403 с пониженными возможностями, контроллер 1411, включенный в адаптированный eNodeB 1401, обеспечивает то, что данные нисходящего канала передачи передают в определенное устройство с пониженными возможностями по виртуальной несущей нисходящего канала передачи. В другом примере сеть выполнена таким образом, что виртуальная несущая логически является независимой от eNodeB. Более конкретно, виртуальная несущая может быть выполнена с возможностью появляться в базовой сети, как отдельная сота. С точки зрения базовой сети, не известно, что виртуальная несущая является физически размещенной совместно с или проявляет определенное взаимодействие с несущей хост-устройства в соте. Пакеты направляют в/из виртуальной несущей так, как если бы они были предназначены для любой нормальной соты.

Операция устройства передачи данных в соответствии с настоящей технологией сведена в виде схемы потока обработки на фиг. 15, которая может быть представлена следующим образом:

S1: Устройство передачи данных определяет, какому из множества классов принадлежит устройство передачи данных. Каждый класс представляет, по меньшей мере, разные возможности по полосе пропускания передатчика или приемника устройства. Выделение класса для устройства может быть определено сетью во время исходной процедуры прикрепления или может быть задано оператором сети и предварительно сохранено в устройстве.

S2: Устройство передачи данных передает в сеть мобильной передачи данных относительные возможности устройства передачи данных для приема данных через интерфейс беспроводного доступа, предоставляемый сетью мобильного доступа. Относительные возможности, в соответствии с выделенным классом устройства, включают в себя, по меньшей мере, показатель полосы пропускания устройства передачи данных.

S4: Устройство передачи данных принимает сообщение выделения ресурсов из сети мобильной передачи данных, которая выделяет совместно используемые ресурсы передачи данных в пределах полосы пропускания, соответствующей заданному классу устройства передачи данных. Выделенные ресурсы могут находиться за пределами полосы пропускания виртуальной несущей или могут представлять собой расширение виртуальной несущей.

Работа сетевого устройства, такого как оборудование инфраструктуры мобильной передачи данных, представлена примером, показанным на фиг. 16, и сводится к следующему:

S6: Оборудование сетевой инфраструктуры (например, eNodeB) обеспечивает интерфейс беспроводного доступа для передаваемых данных, для передачи данных в и приема данных из мобильных устройств, используя передатчик и приемник. Интерфейс беспроводного доступа обеспечивает множество элементов ресурса передачи данных в пределах полосы частот хост-устройства, и включает в себя, по меньшей мере, один блок ресурсов передачи данных для предпочтительного выделения для устройств с пониженными возможностями в пределах полосы пропускания виртуальной несущей. Полоса пропускания виртуальной несущей находится в пределах полосы частот хост-устройства, при этом ресурсы для передачи данных в пределах полосы пропускания виртуальной несущей предоставляют для предпочтительного выделения для устройств передачи данных, для приема сигналов, представляющих данные, переданные в пределах полосы пропускания виртуальной несущей, для формирования виртуальной несущей.

S8: Оборудование сетевой инфраструктуры принимает из устройства передачи данных относительные возможности устройства передачи данных. Относительные возможности могут быть предоставлены, как показатель класса, которому принадлежит устройство, и обозначают возможность принимать сигналы, представляющие данные, через интерфейс беспроводного доступа, и обозначают, по меньшей мере, полосу пропускания устройства передачи данных для приема сигналов.

S10: оборудование сетевой инфраструктуры выделяет ресурсы передачи данных за пределами первой виртуальной несущей, но в пределах полосы пропускания устройства передачи данных, в ответ на обозначение относительных возможностей устройства передачи данных.

Различные дополнительные аспекты и свойства настоящего раскрытия определены в приложенной формуле изобретения. Различные комбинации свойств зависимой формулы изобретения могут быть выполнены на основе независимых пунктов формулы изобретения, кроме конкретных комбинаций, представленных для зависимости от пункта формулы изобретения. Варианты осуществления настоящего раскрытия были определены, в основном, в отношении передачи данных устройствами с пониженными возможностями, через виртуальную несущую, вставленную в обычную несущую хост-устройства на основе LTE. Однако, следует понимать, что любое соответствующее устройство может передавать и принимать данные, используя описанные виртуальные несущие, например устройства, которые имеют такие же возможности, как и обычное устройства типа LTE, или устройства, которые имеют расширенные возможности.

Дополнительные примеры настоящей технологии включают в себя оборудование инфраструктуры или сетевой элемент для формирования части сети мобильной передачи данных, содержащей модуль передатчика, выполненный с возможностью передавать данные в устройства передачи данных через интерфейс беспроводного доступа, модуль приемника, выполненный с возможностью принимать данные, переданные из устройств передачи данных через интерфейс беспроводного доступа и контроллер. Контроллер выполнен с возможностью управления модулем передатчика и модулем приемника для формирования интерфейса беспроводного доступа, предоставляя множество элементов ресурса передачи данных в полосе частот хост-устройства, и включающих в себя, в пределах полосы частот хост-устройства, первый блок элементов ресурса передачи данных в пределах первой полосы частот для выделения предпочтительно для устройств с пониженными возможностями, для приема сигналов, представляющих данные, передаваемые модулем передатчика с первой полосой пропускания, формирующих первую виртуальную несущую, при этом каждое из устройств с пониженными возможностями полосы пропускания приемника, которая больше или равна первой полосе частот, но меньше, чем полоса частот хост-устройства. Контроллер выполнен в комбинации с модулем передатчика и модулем приемника для приема из устройства передачи данных относительных возможностей устройства передачи данных для приема сигналов, предоставляющих данные через интерфейс беспроводного доступа, относительные возможности, содержащие, по меньшей мере, показатель относительной полосы пропускания устройства передачи данных, для приема сигналов в пределах диапазона частот хост-устройста, большего или равного первой полосе пропускания, и для выделения элементов ресурса передачи данных, которые включают в себя элементы ресурса передачи данных, которые находятся за пределами первой полосы частот, но в пределах полосы пропускания устройства передачи данных, в ответ на показатель относительных возможностей устройства передачи данных.

В одном примере элемент инфраструктуры выделяет элементы ресурса передачи данных за пределами первой полосы пропускания в устройство передачи данных, в зависимости от возможностей первой виртуальной несущей и потребностей в элементах ресурса передачи данных первой виртуальной несущей в устройствах с пониженными возможностями. Контроллер в комбинации с модулем передатчика и модулем приемника может быть выполнен с возможностью приема сигналов из и/или передачи сигналов в устройства передачи данных в соответствии с одним из заданных наборов классов устройств передачи данных, каждый класс, определяющий разные полосы частот, в пределах которых устройства передачи данных могут принимать сигналы из оборудования инфраструктуры, и передавать сообщение на выделение ресурсов в устройство передачи данных, которое выделяет элементы совместно используемого ресурса передачи данных в устройство передачи данных в пределах полосы пропускания, соответствующей одному из заданного количества классов устройства передачи данных.

Кроме того, контроллер может быть выполнен в комбинации с модулем приемника, для приема из одного из устройств передачи данных класса устройства передачи данных из одного из заданных классов, каждый класс, определяющий разные полосы частот, в пределах которых устройство передачи данных может принимать сигналы из интерфейса беспроводного доступа.

Следующие пронумерованные пункты предоставляют дополнительные примерные аспекты и свойства настоящей технологии:

1. Элемент инфраструктуры, предназначенный для формирования части сети мобильной передачи данных, элемент инфраструктуры, содержащий:

модуль передатчика, выполненный с возможностью передавать данные в устройства передачи данных через интерфейс беспроводного доступа,

модуль приемника, выполненный с возможностью принимать данные, переданные из устройств передачи данных через интерфейс беспроводного доступа и контроллер. Контроллер выполнен с возможностью управления модулем передатчика и модулем приемника для формирования интерфейса беспроводного доступа, предоставляя множество элементов ресурса передачи данных в полосе частот хост-устройства, и включающих в себя, в пределах полосы частот хост-устройства, первый блок элементов ресурса передачи данных в пределах первой полосы частот для выделения предпочтительно для устройств с пониженными возможностями, для приема сигналов, представляющих данные, передаваемые модулем передатчика с первой полосой пропускания, формирующих первую виртуальную несущую, при этом каждое из устройств с пониженными возможностями полосы пропускания приемника, которая больше или равна первой полосе частот, но меньше, чем полоса частот хост-устройства, и контроллер выполнен в комбинации с модулем передатчика и модулем приемника для приема из устройства передачи данных относительных возможностей устройства передачи данных для приема сигналов, предоставляющих данные, через интерфейс беспроводного доступа, относительные возможности, содержащие, по меньшей мере, показатель относительной полосы пропускания устройства передачи данных, для приема сигналов в пределах диапазона частот хост-устройста, большего или равного первой полосе пропускания, и

для выделения элементов ресурса передачи данных, которые включают в себя элементы ресурса передачи данных, которые находятся за пределами первой полосы частот, но в пределах полосы пропускания устройства передачи данных, в ответ на показатель относительных возможностей устройства передачи данных.

2. Оборудование инфраструктуры по п. 1, в котором оборудование инфраструктуры выделяет элементы ресурса элементы ресурса передачи данных за пределами первой полосы пропускания в устройство передачи данных, в зависимости от возможностей первой виртуальной несущей и потребностей в элементах ресурса передачи данных первой виртуальной несущей в устройствах с пониженными возможностями.

3. Оборудование инфраструктуры по п. 1 или 2, в котором контроллер в комбинации с модулем передатчика и модулем приемника выполнен с возможностью

приема сигналов из и/или передачи сигналов в устройства передачи данных в соответствии с одним из заданных наборов классов устройств передачи данных, каждый класс, определяющий разные полосы частот, в пределах которых устройства передачи данных могут принимать сигналы из оборудования инфраструктуры, и

передачи сообщения для выделения ресурсов в устройство передачи данных, которое выделяет элементы совместно используемого ресурса передачи данных в устройство передачи данных в пределах полосы пропускания, соответствующей одному из заданного количества классов устройства передачи данных.

4. Оборудование инфраструктуры по п. 3, в котором контроллер выполнен в комбинации с модулем приемника,

принимать из одного из устройств передачи данных класса устройства передачи данных из одного из заданных классов, каждый класс, определяющий разные полосы частот, в пределах которых устройство передачи данных может принимать сигналы из интерфейса беспроводного доступа.

5. Оборудование инфраструктуры по п. 4, в котором контроллер выполнен с возможностью в комбинации с модулем передатчика и модулем приемника передавать в ответ на прием запроса прикрепить к сети мобильной передачи данных, запрос на передачу показателя класса, которому принадлежит устройство передачи данных, и

принимать в ответ на переданный запрос класса устройства передачи данных показатель в отношении класса устройства передачи данных.

6. Оборудование инфраструктуры по любому из пп. 1-5, в котором контроллер выполнен в комбинации с модулем передатчика и модулем приемника

для формирования интерфейса беспроводного доступа со второй виртуальной несущей, предоставляющей второй блок элементов ресурса передачи данных для предпочтительного выделения в устройства с пониженными способностями в пределах второй полосы пропускания, в пределах полосы частот хост-устройства интерфейса беспроводного доступа,

для передачи информации сигналов, представляющей местоположение второй виртуальной несущей, и

в соответствии с возможностями устройств передачи данных передавать сигналы, представляющие данные, в одно из устройств передачи данных от элементов ресурса передачи данных второй виртуальной несущей и первой виртуальной несущей.

7. Оборудование инфраструктуры по п. 6, в котором контроллер выполнен с возможностью, в комбинации с модулем передатчика и модулем приемника,

формировать интерфейс беспроводного доступа с первой виртуальной несущей, которая включает в себя канал управления, для передачи сообщения в устройство передачи данных, для выделения элементов ресурса передачи данных первой и второй виртуальным несущим, и

передавать сообщение выделения по каналу управления в устройство передачи данных, причем сообщение выделения ресурсов выделяет элементы ресурса передачи данных в пределах первой и второй виртуальных несущих, и

передавать сигналы из выделенных элементов ресурса передачи данных первой и второй виртуальных несущих в устройства передачи данных с пониженными возможностями.

8. Оборудование инфраструктуры по любому из пп. 1-7, в котором первая виртуальная несущая расположена, по существу, в центре полосы частот хост-устройства.

9. Оборудование инфраструктуры по п. 8, в котором полоса пропускания первой виртуальной несущей включает в себя один или больше других каналов управления для предоставления другой информации управления, и контроллер выполнен с возможностью, в комбинации с модулем приемника, принимать другую информацию управления из других каналов управления.

10. Способ обмена данными в устройстве передачи данных из оборудования инфраструктуры для формирования части сети мобильной передачи данных, способ, содержащий:

передают данные в устройства передачи данных через интерфейс беспроводного доступа, и

принимают данные, переданные из устройств передачи данных, через интерфейс беспроводного доступа, интерфейс беспроводного доступа, предоставляющий множество элементов ресурса передачи данных в пределах полосы частот хост-устройства, и включающие в себя, в пределах полосы частот хост-устройства, первый блок элементов ресурса передачи данных в пределах первой полосы частот, для выделения, предпочтительно, в устройства с пониженными возможностями, для приема сигналов, представляющих данные, переданные модулем передатчика, в пределах первой полосы пропускания, формируя первую виртуальную несущую, каждое устройство с пониженными возможностями имеет полосу пропускания приемника, которая больше чем или равна первой полосе частот, но меньше, чем полоса частот хост-устройства, и

принимают из устройства передачи данных относительные возможности устройства передачи данных для приема сигналов, представляющих данные, через интерфейс беспроводного доступа, относительные возможности, содержащие, по меньшей мере, показатель относительной полосы пропускания устройства передачи данных для приема сигналов в пределах диапазона частот хост-устройства, большего или равного первой полосе пропускания, и

выделяют элементы ресурса передачи данных, которые включают в себя элементы ресурса передачи данных, которые находятся за пределами первой полосы частот, но в пределах полосы пропускания устройства передачи данных, в ответ на показатель относительных возможностей устройства передачи данных.

11. Способ по п. 10, в котором выделение элементов ресурса передачи данными за пределами первого диапазона частот первой виртуальной несущей содержит: выделяют элементы ресурса передачи данных за пределами первой виртуальной несущей в устройство передачи данных, в зависимости от возможностей первой виртуальной несущей и потребностей в элементах ресурса передачи данных первой виртуальной несущей в устройствах с пониженными возможностями.

12. Способ по п. 10 или 11, в котором выделение элементов ресурсов передачи данных, которые включают в себя элементы ресурса передачи данных, которые находятся за пределами первой полосы частот, содержит

принимают сигналы из и/или передают сигналы в устройства передачи данных в соответствии с одним из заданных наборов классов устройств передачи данных, каждый класс, определяющий разную полосу частот, в пределах которой устройство передачи данных может принимать сигналы из оборудования инфраструктуры, и

передают сообщения на выделения ресурсов в устройство передачи данных, которое выделяет совместно используемые элементы ресурса передачи данных, в устройство передачи данных, в пределах полосы пропускания, соответствующей одному из заданного количества классов устройства передачи данных.

13. Способ по п. 12, в котором выделение ресурсов передачи данных за пределами первой виртуальной несущей содержит

принимают из одного из устройств передачи данных класс устройства передачи данных из одного из заданных классов, каждый класс, определяющий разную полосу частот, в пределах которой устройство передачи данных может принимать сигналы из интерфейса беспроводного доступа.

14. Способ по п. 13, в котором прием из одного из устройств передачи данных класса устройства передачи данных одного из заданных классов содержит

передают в ответ на прием запроса на прикрепление к сети мобильной передачи данных запрос на передачу показателя класса, которому принадлежит устройство передачи данных, и

принимают в ответ на переданный запрос класса устройства передачи данных показатель класса устройства передачи данных.

15. Способ по любому из пп. 10-14, в котором выделение ресурсов передачи данных вне первой виртуальной несущей содержит

формируют интерфейс беспроводного доступа со второй виртуальной несущей, предоставляющей второй блок элементов ресурса передачи данных для предпочтительного выделения в устройства с пониженными способностями в пределах второй полосы пропускания, в пределах полосы частот хост-устройства интерфейса беспроводного доступа,

передают информацию сигналов, представляющую местоположение второй виртуальной несущей, и

в соответствии с возможностями устройств передачи данных передают сигналы, представляющие данные, в одно из устройств передачи данных от элементов ресурса передачи данных второй виртуальной несущей и первой виртуальной несущей.

16. Способ по п. 14 или 15, в котором формирование интерфейса беспроводного доступа с первой виртуальной несущей содержит

формируют интерфейс беспроводного доступа с первой виртуальной несущей, которая включает в себя канал управления, для передачи сообщения в устройство передачи данных, для выделения элементов ресурса передачи данных первой и второй виртуальным несущим, и

передают сообщение выделения по каналу управления в устройство передачи данных, причем сообщение выделения ресурсов выделяет элементы ресурса передачи данных в пределах первой и второй виртуальных несущих, и

передают сигналы из выделенных элементов ресурса передачи данных первой и второй виртуальных несущих в устройства передачи данных с пониженными возможностями.

17. Способ по любому из пп. 10-16, в котором первая виртуальная несущая расположена по существу в центре ширины полосы частот хост-устройства.

18. Способ по п. 17, в котором первая виртуальная несущая включает в себя один или больше других каналов управления для предоставления другой информации управления, и контроллер выполнен с возможностью, в комбинации с модулем приемника, принимать другую информацию управления из других каналов управления.

19. Сеть мобильной передачи данных, содержащая

один или больше элементов инфраструктуры, выполненных с возможностью формирования интерфейса беспроводного доступа, для передачи данных или приема данных из устройств передачи данных, интерфейс беспроводного доступа предоставляет множество элементов ресурса передачи данных в пределах полосы частот хост-устройства, и включает в себя, в пределах полосы частот хост-устройства, первый блок элементов ресурса передачи данных, в пределах первой полосы частот, для выделения, предпочтительно, для устройств с пониженными возможностями, для приема сигналов, представляющих данные, переданные модулем передатчика, в пределах первой полосы пропускания, формирующей первую виртуальную несущую, каждое из устройств с пониженными возможностями имеет полосу пропускания приемника, которая больше чем или равна первой полосе частот, но меньше, чем полоса частот хост-устройства, и оборудование инфраструктуры выполнено с возможностью

принимать из устройства передачи данных относительные возможности устройства передачи данных для приема сигналов, предоставляющих данные, через интерфейс беспроводного доступа, относительные возможности, содержащие, по меньшей мере, показатель относительной полосы пропускания устройства передачи данных, для приема сигналов в пределах диапазона частот хост-устройста, большего или равного первой полосе пропускания, и

выделять элементы ресурса передачи данных, которые включают в себя элементы ресурса передачи данных, которые находятся за пределами первой полосы частот, но в пределах полосы пропускания устройства передачи данных, в ответ на показатель относительных возможностей устройства передачи данных.

20. Сеть мобильной передачи данных по п. 19, в которой оборудование инфраструктуры выполнено с возможностью

принимать сигналы из и/или передавать сигналы в устройства передачи данных в соответствии с одним из заданных наборов классов устройств передачи данных, каждый класс, определяющий разные полосы частот, в пределах которых устройства передачи данных могут принимать сигналы из оборудования инфраструктуры, и

передавать сообщения для выделения ресурсов в устройство передачи данных, которое выделяет элементы совместно используемого ресурса передачи данных в устройство передачи данных в пределах полосы пропускания, соответствующей одному из заданного количества классов устройства передачи данных.

21. Сеть мобильной передачи данных по п. 20, в которой оборудование инфраструктуры выполнено с возможностью

принимать из одного из устройств передачи данных класса устройства передачи данных из одного из заданных классов, каждый класс, определяющий разные полосы частот, в пределах которых устройство передачи данных может принимать сигналы из интерфейса беспроводного доступа.

22. Система мобильной передачи данных, содержащая сеть мобильной передачи данных и устройства передачи данных,

сеть мобильной передачи данных, содержащая одно или больше оборудование инфраструктуры, выполненное с возможностью формирования интерфейса беспроводного доступа для передачи данных в или приема данных из устройств передачи данных, причем интерфейс беспроводного доступа предоставляет множество элементов ресурса передачи данных в полосе частот хост-устройства, и включающая в себя, в пределах полосы частот хост-устройства, первый блок элементов ресурса передачи данных в пределах первой полосы частот для выделения, предпочтительно, для устройств с пониженными возможностями, для приема сигналов, представляющих данные, переданные модулем передатчика в пределах первой полосы частот, формирующей первую виртуальную несущую, каждое устройство с пониженными возможностями, имеющее полосу пропускания приемника, которая больше чем или равна первой полосе частот, но меньше, чем полоса частот хост-устройства, и устройство передачи данных выполнено с возможностью

передавать в сеть мобильной передачи данных относительные возможности устройства передачи данных для приема данных через интерфейс беспроводного доступа, относительная способность содержит, по меньшей мере, показатель относительной полосы пропускания модуля приемника в пределах диапазона частот хост-устройства, большего или равного первой полосе пропускания, и

оборудование инфраструктуры выполнено с возможностью

принимать из устройства передачи данных относительную способность устройства передачи данных в ответ на выделение элементов ресурса передачи данных, которые находятся за пределами первой полосы частот, в устройство передачи данных, но в пределах полосы пропускания устройства передачи данных, в ответ на показатель относительных способностей устройства передачи данных.