机器到机器(m2m)无线广域网(wan)中帧的空闲寻呼时隙的重用_4

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噪声的负面影响。在一种 配置中,模块525可W将反向链路的操作频带划分成多个反向链路频率信道。在每一个频 率信道内,模块525可W针对多个用户复用使用CDMA。每一个频率信道可W具有其自己的 目标ROT操作点。多信道模块525可W将至少一个频率信道专用成低数据速率随机接入信 道。结果,可W减少操作的ROT。
[0084] 举一个例子,窄带多路接入模块530可W为反向链路通信330提供窄带频分多址 (FDMA)技术。模块530可W将操作频带划分成多个窄带频率信道。可W向每一个M2M设 备115广播每一个窄带信道的繁忙或空闲状态。该些设备可W通过发送前导,对从空闲的 信道集中随机选择的信道进行竞争。模块530可W使仅仅当向M2M设备隐式地或显式地分 配信道时,M2M设备115才能够发送数据。如果信道状态改变成繁忙的,则模块530可W不 允许该传输被中断。
[0085] 图6是根据各个实施例,示出用于管理前向链路通信的设备600的框图。设备600 可W是参照图1、2、3A、3B、4A和/或4B所描述的基站的一个或多个方面的例子。此外,设 备600还可W是处理器。设备600可W包括接收机模块405-a、前向链路通信模块410-a和 /或发射机模块415-a。该些部件中的每一个可W相互之间进行通信。
[0086] 设备600中的该些组件可W单独地或者统一地使用一个或多个专用集成电路 (ASIC)来实现,其中该些ASIC用于在硬件中执行该些可应用功能里的一些或者全部。替代 地,该些功能可W由一个或多个集成电路上的一个或多个其它处理单元(或者内核)执行。 在其它实施例中,可W使用其它类型的集成电路(例如,结构化/平台化的ASIC、现场可编 程口阵列(FPGA)和其它半定制1C),其中该些集成电路可W用本领域已知的任何方式进行 编程。此外,每一个单元的功能也可W整体地或者部分地利用指令来实现,其中该些指令体 现在存储器中,被格式化W由一个或多个通用或专用处理器来执行。
[0087] 接收机模块405-a可W接收诸如分组、数据的信息和/或关于设备600接收或发 送了什么内容的信令信息。前向链路通信模块410-a可W将所接收的信息用于各种各样的 目的,如先前所描述的。
[008引在一种配置中,前向链路通信模块410-a可W包括寻呼时隙重用模块430。模块 430可W识别前向链路帖中的空闲时隙,对该些空闲时隙进行重用,W便在前向链路上向 M2M设备115发送系统信息。下面将描述关于对时隙进行重用W发送该样的信息的细节。
[0089] 图7是示出寻呼时隙重用模块430-a的一个实施例的框图。模块430-a可W是图 4B和/或图6的寻呼时隙重用模块430的一个例子。在一种配置中,模块430-a可W包括 消息识别模块705、消息类型确定模块710和系统信息插入模块715。
[0090] 举一个例子,消息识别模块705可W识别在前向链路帖的一个时隙期间,在一个 信道中包括的消息。在一个实施例中,模块705可W识别在帖的寻呼时隙期间,寻呼信道将 发送的寻呼消息305。
[0091] 消息类型确定模块710可w确定要发送的消息的类型。在一种配置中,该寻呼信 道中的一个或多个消息可W是空消息。寻呼信道的容量可W容纳多个寻呼消息305。例如, 该信道可W具有发送近似五个到六个消息305的容量。在一些情况下,信道可W包括小于 五个到六个的消息。该信道的剩余带宽可W是空的(例如,包括空消息)。结果,发送小于 五个到六个的消息的寻呼信道,浪费了剩余的容量。确定模块710可W判断信道中的消息 是寻呼消息305还是空消息715。寻呼信道可W包括一些寻呼消息305或者不包括寻呼消 息305。如果寻呼信道不包括寻呼消息305来填充该信道的容量,则发送该信道的寻呼时隙 被视作为空闲寻呼时隙。
[0092] 当消息类型确定模块710识别出空消息时,系统信息插入模块715可W将某种信 息插入到寻呼信道中。该信息可W包括用于辅助M2M设备115获取从基站105发送的信号 的时序的时序信息。尽管寻呼消息305可能是发往某些M2M设备115的,但是在空闲寻呼 时隙期间发送的系统信息的格式,可W发送给M2M无线WAN中的每一个M2M设备115。
[0093] 图8示出了前向链路帖800的一个例子。该帖可W包括寻呼时隙805、ACK时隙 810和业务时隙。在一种配置中,帖800可W由图5B的前向链路帖生成模块420来生成。 可W将帖800生成为在前向链路通信325上发送的物理层帖。在一个实施例中,可W发送 多个帖800。
[0094] 每一个帖可W包括不超过=个时隙。信道上的每一个时隙期间都可W发送数据。 每一个时隙都可W包括信道。因此,每一个前向链路帖800可W包括不超过S个逻辑TDM 信道,例如,寻呼信道、ACK信道和业务信道。在一种配置中,寻呼时隙805和ACK时隙可W 具有5毫秒(ms)的长度。业务时隙可W具有10ms的长度。因此,寻呼信道和ACK信道均 可W发送5ms的数据。业务信道815可W发送10ms的数据。结果,每一个前向链路帖的持 续时间可W是20ms。
[0095] 在一个实施例中,在前向链路通信325上发送帖800的基站105,可W向较大的地 理区域(例如,近似35km的半径)发送多个帖800。结果,基站105可W使用低数据速率来 发送每一个前向链路帖800。例如,可W按照近似9. 6比特/秒的有效数据速率,来发送多 个前向链路帖800。
[0096] 可W在寻呼时隙805期间,可W使用寻呼信道来携带发往一个或多个M2M设备115 的寻呼消息305和系统信息。举一个例子,寻呼信道可W在每一个帖800的寻呼时隙805 期间,发送5ms的消息305和/或系统信息。此外,寻呼信道还可W包括多个子信道。该些 子信道可W用于发送多个寻呼消息305。每一个子信道可W发送同一消息305的复本,和/ 或该些子信道可W发送不同的消息。在一种配置中,每一个子信道可W按照不同的寻呼周 期来发送寻呼消息305。替代地,该些子信道可W使用相同的寻呼周期来发送消息305。在 一个实施例中,基站105可W使用多个子信道来发送寻呼消息305的复本。消息305的每 一个复本都可W按照较高的数据速率(例如,80化PS)进行发送。在向基站105回发用于 指示设备115已接收到寻呼消息305的ACK消息之前,休眠状态模块520可W使M2M设备 115进入休眠状态。结果,即使M2M设备115已成功地接收到消息305,基站105仍可能会 使用寻呼信道805的子信道来继续发送寻呼消息305的复本。
[0097] 在一个实施例中,寻呼时隙805可W是空的(目P,其不包括任何寻呼消息305和/ 或该寻呼信道没有处于具有寻呼消息305的满额容量)。当寻呼时隙805是空的或空闲的 时,寻呼时隙重用模块430可W在寻呼时隙805期间,使用该寻呼信道向M2M设备115发送 系统信息。系统信息可W包括;时序信息和/或与向M2M设备115传输帖800的基站105 的扇区有关的信息。
[0098] ACK信道可W用于发送ACK消息。该ACK消息可W指示基站105已成功地从M2M 设备115接收到消息。在一种配置中,ACK生成模块425可W生成将在ACK时隙810期间, 在ACK信道上发送的ACK消息。如先前所描述的,ACK信道可W发送表示该ACK消息的、 M2M设备115的压缩ID。该ACK信道可W将针对多个M2M设备115的多个压缩ID发送成 一个ACK分组。在一种配置中,该ACK信道可W按照不同的数据速率来发送ACK分组。例 如,当在ACK分组中包括某个数量的压缩ID时,ACK信道可W按照较高的数据速率进行发 送。如果在ACK分组中存在更少数量的压缩ID,则该信道可W按照较低的数据速率来发送 该分组。
[0099] 举一个例子,业务信道可W向M2M设备115发送数据有效载荷。在一个实施例中, 该信道可W针对多个M2M设备115发送数据。例如,可W发送多个前向链路帖800。每一 个帖800的每一个业务时隙815可W携带针对不同的M2M设备115的有效载荷。共享业务 信道格式化模块445可W对业务信道进行格式化,使得每一个M2M设备115可W确定哪个 帖800包括将在该业务信道上发送它们的有效载荷的业务时隙815。例如,模块445可W对 共享业务信道进行格式化,使得业务时隙包含数据,或者包含用于指向发送实际数据的另 一个时隙的指针。如果一个时隙不包含所有指针,则模块445可W设置溢出标志,并提供用 于指向M2M设备能够检验其数据的另一个时隙的指针。如果不能在单一时隙中发送针对该 M2M设备的所有数据,则模块445可W对信道的尾部字段进行格式化,W包括指向发送剩余 数据的另一个时隙的指针。
[0100] 在一种配置中,帖800的每一个信道可W发送多个TDM导频信号。每一个信号可 W包括导频符号和数据符号的组合。可W使用TDM技术,将每一个信号的符号复用在一起。 在一个实施例中,可W利用伪噪声(PN)序列,对从第一小区(例如,图1中所示的第一小区 110-a)中的基站105发送的数据和导频符号组合进行加扰,W便与相邻小区(例如,图1中 所示的第二小区110-b)中的基站发送的数据/导频符号组合分离。不同的小区(例如,图 1的110-a、110-b、110-c)可W使用相同PN序列的不同时间偏移作为它们的扰码,W简化由 M2M设备115执行的初始小区捜索,W及减少设备115的初始捕获时间。该PN序列可W具 有2"的长度W覆盖四个前向链路帖800,每一个前向链路帖800的长度为20ms(总共80ms 的持续时间)。
[0101] 在一个实施例中,帖800的码片速率可W是近似204. 8千码片每秒化cps)。该码 片速率可W表示;发送该PN序列的每秒脉冲数(每秒的码片)。举一个例子,每一个TDM导 频信号可W具有56个码片的长度。在各个导频信号之间存在间隔。该间隔可W是256码 片。在一种配置中,来自不同基站的信号可W由相同的PN序列来覆盖,但其具有不同的初 始偏移。该初始偏移可W称为PN偏移。在帖的导频信号之间使用256个码片的间隔,可W 产生64个不同的TDM导频信号。例如,四个前向链路帖800中的每一个可W包括16个TDM 导频信号。TDM导频群组可W包括四个TDM导频信号。每一个TDM导频群组可W具有1024 个码片的长度。在一种配置中,M2M设备115可W使用TDM导频信号来获取基站发送的前 向链路帖800的时序。
[0102] 图9是示出寻呼时隙805-a的一个例子的框图。时隙805-a可w是图8的寻呼时 隙805的一个例子。寻呼时隙805-a可W包括一个或多个寻呼消息305-a和/或一个或多 个空消息905-a。寻呼消息305-a可W是图3A的寻呼消息305的例子。即使使用两个寻呼 消息305-a和S个空消息来示出寻呼时隙805-a,但应当理解的是,时隙805-a可W包括更 多或更少的寻呼消息305-a和更多或更少的空消息905-a。例如,寻呼时隙805-a可W包括 零个到近似五个或六个寻呼消息305-a和/或空消息905-a。
[0103] 在一个实施例中,每一个寻呼消息305-a可W是旨在针对于特定的M2M设备115。 例如,第一寻呼消息305-a-l可W被发送给第一设备115-a-l。但是,第二寻呼消息305-a-2 可W是旨在针对于第二M2M设备115-a-2。空消息905-a可W是旨在针对位于基站105 (正 在发送前向链路帖800)的范围之内的每一个M2M设备115。
[0104] 图10是示出空消息905-b的一个例子的框图。消息905-b可W是图9中所示的 空消息905-a的例子。在一种配置中,空消息905-b可W包括消息类型1005和系统信息有 效载荷1010。消息类型1005可W是用于指示该消息是空消息905-b的一定数量的比特。 例如,在寻呼信道发送的每一个消息中,可W使用两个比特来将该消息标识成寻呼消息305 或空消息905-b。
[01化]可W将系统信息有效载荷1010插入到空消息905-b中。有效载荷1010可W包括 小区标识符(ID) 1015、扇区ID1020和时序信息1025。小区ID1015可W标识基站105正 在其中发送信号的具体小区。扇区ID1020可W表示该小区中的特定扇区。时序信息1025 可W使M2M设备115能够将它们的时钟与基站105的时钟进行同步。此外,时序信息1025 还可W提供基站105发送的当前帖号。
[0106] 可W使用10或14个比特来表示系统信息有效载荷1010。当该消息是寻呼消息 305时,该10或14个比特可W用于表示寻呼ID。M2M设备115可W在对来自基站105的信 令的初始获取期间(发生在设备115的加电期间),使用系统信息有效载荷1010。结果,利 用本发明的系统和方法,不需要单独的同步信道来发送系统信息有效载荷1010。因此,可W 使用于发送前向链路帖800的物理层信道的数量最小化。
[0107] 图11根据各个实施例,示出了可W被配置为对空闲寻呼时隙进行重用,W向M2M 设备115发送系统信息的通信系统1100的框图。系统1100可W是图1中所描述的系统 100、图2的系统200、图3A的系统300和/或图3B的系统320的一些方面的例子。
[010引系统1100可W包括基站105-d。基站105-d可W包括天线1145、收发机模块1150、 存储器1170和处理器模块1165,该些部件都可W(例如,通过一个或多个总线)彼此之间 进行直接或者间接地通信。收发机模块1150可W配置为通过天线1145,与M2M设备115 (
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