相关申请的交叉引用
本专利申请要求2017年8月11日提交的pct国际申请pct/cn2017/097039的优先权。本专利申请的内容据此全文以引用方式并入本文。
本公开整体涉及用于未许可窄频带物联网(iot)系统的帧结构，并且更具体地涉及用于未许可窄频带iot系统的具有下行链路/上行链路子帧配置的帧结构和信道跳频方案。
背景技术：
对于物联网(iot)服务，窄频带iot(nb-iot)是一种低功率广域网(lpwan)无线电技术标准，可提供范围广泛的蜂窝设备和服务。一般来讲，未许可窄频带中的增强的机器类型通信(emtc)的商定最大耦合损耗(mcl)为130db。然而，在lte(长期演进)系统中，nb-iot的mcl比emtc的mcl好8db。也就是说，未许可窄频带中的nb-iot的mcl可达到138db。在一些情况下，未许可窄频带中的nb-iot的mcl可被增强(例如，通过重复传输)至144db，这相当于许可窄频带中的nb-iot的非覆盖增强mcl(即，未覆盖增强的许可窄频带中的nb-iot的mcl)。因此，未许可窄频带中的nb-iot的mcl可在138db至144db的范围内。目前，对于不同的地域或地区(例如，欧洲、美国等)，未许可窄频带中的nb-iot的调节是不同的。
附图说明
参考附图，本公开的其他特征和优点将在以下对实施方案的详细描述中变得显而易见，其中：
图1示出了根据本公开的一些实施方案的未授权nb-iot系统的示例性操作环境；
图2示出了根据本公开的一些实施方案的具有四个锚信道的统一帧结构的示例；
图3示出了具有用于开始发现参考信号(drs)而不发生冲突的子帧的帧的示例；
图4示出了具有用于开始drs并发生冲突的子帧的帧的另一示例；
图5示出了根据本公开的一些实施方案的不具有锚信道的非统一帧结构的示例；
图6示出了根据本公开的一些实施方案的不具有锚信道的非统一帧结构的另一示例；
图7是根据本公开的一些实施方案的用于未许可窄频带传输以支持物联网服务的方法的流程图；
图8是示出根据本公开的一些实施方案的用于未许可窄频带传输的装置的示意性框图；
图9示出了根据本公开的一些实施方案的基带电路的示例性接口；
图10示出了根据本公开的一些实施方案的网络系统的架构；
图11示出了根据本公开的一些实施方案的网络系统的另一架构；
图12示出了根据本公开的一些实施方案的控制平面协议栈的示例；以及
图13示出了根据本公开的一些实施方案的用户平面协议栈的示例。
具体实施方式
在公开和描述本发明技术之前，应当理解，该技术不限于本文所公开的特定结构、工艺操作或材料，而是如相关领域的普通技术人员将认识到的那样延伸至其等同物。另外应当了解，本文使用的术语只是为了描述特定示例的目的，并非旨在进行限制。
以下描述和附图提供了具体的实施方案，以使本领域的技术人员能够体现本公开的概念。参考3gpp(第三代合作伙伴计划)通信系统描述了许多示例。应当理解，除非在本公开中特别说明，否则实施方案的原理可非限制地适用于其他类型的通信系统，诸如wi-fi或wi-max网络、
窄频带iot(nb-iot)系统已由3gpp开发，以提供范围广泛的蜂窝设备和服务。nb-iot系统特别关注室内覆盖、低成本、长电池寿命和高连接密度。nb-iot系统使用lte(长期演进)标准的子集，但将带宽限制为200khz的单个窄频带。此外，在未许可频带中部署nb-iot作为以低成本提供更多频谱的一种方式是可取的。以下参考附图描述了用于未许可nb-iot系统的具有下行链路/上行链路子帧配置的帧结构和信道跳频方案的各种实施方案。
各种实施方案可包括一个或多个元件。元件可包括被布置用于执行某些操作的任何结构。根据给定的一组设计参数或性能约束的需要，每个元件可被实现为硬件、软件或它们的任何组合。虽然可以举例的方式在特定拓扑中使用有限数量的元件来描述一个实施方案，但该实施方案可根据给定具体实施的需要在替代拓扑中包括更多或更少的元件。值得注意，对“一个实施方案”或“实施方案”的任何引用是指结合该实施方案所述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施方案中。在本说明书中的不同位置出现短语“在一个实施方案中”、“在一些实施方案中”和“在各种实施方案中”不一定都是指同一个实施方案。
图1示出了未许可nb-iot系统10的示例性操作环境，该系统包括用户设备(ue)12(例如，iot设备)和无线电接入网(ran)节点14(例如，蜂窝基站)。ue12可通过无线连接16在未许可窄频带中与ran节点14通信。无线连接16与未许可窄频带中的nb-iot兼容。ue12和ran节点14可在其间利用本文所述的帧结构在未许可窄频带中实现上行链路传输和下行链路传输。
在一些实施方案中，ran节点14可包括基带电路和射频(rf)电路。基带电路可包括一个或多个处理器以处理能够经由rf电路与一个或多个无线电网络进行通信的各种无线电控制功能。无线电控制功能可包括但不限于信号调制/解调、编码/解码、射频移位等。rf电路被配置为允许使用调制电磁辐射通过无线连接16进行通信。在各种实施方案中，rf电路可包括开关、滤波器、放大器等，以促进通过无线连接16进行的通信。
统一帧结构
在一些实施方案中，统一帧结构可应用于所有区域。在统一帧结构中，至少一个锚信道被选择并预先确定为未许可窄频带内的传输信道，用于发现参考信号(drs)的下行链路传输。在一些实施方案中，drs包括主同步信号(pss)、辅同步信号(sss)和物理广播信道(pbch)内容。
在一些实施方案中，基带电路的处理器根据与ran节点14相关联的小区标识符(小区id)预先确定锚信道。在其他实施方案中，具有最小或最大折射率的未许可窄频带内的信道被预先定义为锚信道。
在一些实施方案中，所述基带电路的所述处理器预先确定所述至少一个锚信道的数量，其中所述至少一个锚信道的所述数量取决于将要设置ran节点14的区域。
例如，在欧洲，如果在865mhz至868mhz的未许可窄频带中仅有四个信道(例如，四个200khz信道)可用，则锚信道的数量可为四个。在一些实施方案中，四个锚信道可例如由rf电路用作物理下行链路共享信道(pdsch)和物理上行链路共享信道(pusch)以用于数据传输。当将来通过其他频带(例如，917.3mhz-917.7mhz，918.5mhz-918.9mhz和919.7mhz-920.1mhz)内的对应调节来批准附加信道时，锚信道可保持不变，而仅扩展一个或多个数据信道。
在美国，只有一个锚信道，而可用于跳频的数据信道总数可能超过25个。在一个实施方案中，如果仅有一个锚信道可用，则可能不需要锚信道来提高频谱效率。当将来添加其他信道时，可以在新可用的频带中定义一个或多个锚信道。
在其他实施方案中，对于所有区域，所述至少一个锚信道的数量可以相同。例如，在美国仅有一个锚信道，并且在欧洲，未许可窄频带中的四个信道中的仅一个信道被预定义为锚信道。
在统一帧结构的一个选项中，例如在欧洲，rf电路被配置为使用每个锚信道作为drs的下行链路传输的传输信道，并且还使用每个锚信道作为下行链路数据和上行链路数据的通信信道(数据信道)。在每个信道中，观察时间(停留时间)期间的帧可包括与一串上行链路子帧连接的一串下行链路子帧。帧的停留时间可基于中等使用限制来确定，在该时间期间通信信道将传输和接收数据。ran节点14的基带电路的处理器将每个锚信道中的帧划分成连续的下行链路子帧和连续的上行链路子帧，而连续的下行链路子帧的数量被限制在令人满意的范围内。
其中tdl指示所述连续下行链路子帧的持续时间，n锚指示所述锚信道的数量，并且dwell指示停留时间。另一方面，对于ue12，连续上行链路子帧的持续时间等于或小于锚信道数目和停留时间的乘积的2.5％。例如，在其中锚信道的数目为四(n锚＝4)的欧洲，连续下行链路子帧的持续时间tdl将为每个锚信道的帧中的停留时间dwell的五分之二(参见图2)。在一些实施方案中，下行链路子帧不必以字符串排列，并且上行链路子帧也是如此。
对于下行链路传输，每个锚信道可例如由rf电路用于将pss、sss和pbch内容传输至ue12。在一些实施方案中，每个锚信道可例如由rf电路用作窄频带物理下行链路控制信道(npdcch)或窄频带物理下行链路共享信道(npdsch)，以用于sib1-nb-u(窄频带系统信息块1)的下行链路传输。在一些实施方案中，每个锚信道可例如由rf电路用作npdcch或npdsch，以用于用于寻呼的下行链路数据。
对于上行链路传输，每个锚信道可例如由rf电路用作物理随机接入信道(prach)、msg3物理上行链路共享信道(pusch)或物理上行链路控制信道(pucch)。
如图2所示，基带电路选择四个锚信道中的一个作为drs的下行链路传输的传输信道。在从ran节点14接收到包括在drs中的pss/sss时，ue12能够通过帧通过所选择的一个锚信道将信号传输到ran节点14并从ran节点14接收信号。当帧的停留时间过去时，对于信道跳频，基带电路可选择另一个锚信道作为drs的传输信道，然后ue12能够在再次接收drs时通过所述另一个锚信道传输和接收信号。
在统一帧结构的另一个选项中，在中等使用限制的情况下，没有先听后说(lbt)规定。例如，rf电路仅将锚信道用于包括pss、sss和pbch内容的drs的下行链路传输。在接收到drs时，ue12能够根据drs从未许可窄频带内的多个数据信道中选择信道，以用于通过帧将信号传输到ran节点14并从ran节点14接收信号。当帧的停留时间过去时，对于信道跳频，ue12从所述多个数据信道选择另一个信道以用于在再次接收drs时进行数据传输。帧的停留时间可基于中等使用限制来确定，在该时间期间，数据信道中的所选择的一个用于传输和接收数据。
在一些实施方案中，随机选择用于开始(传输)drs的锚信道中的子帧。图3示出了锚信道中的帧的示例，其中演进节点b(enbl)随机选择用于开始drs的子帧，并且另一个演进节点b(enb2)随机选择用于开始drs的另一个子帧。在图3所示的情况下，分别由enbl和enb2传输的drs不彼此碰撞。图4示出了锚信道中的帧的另一示例，其中enbl和enb2随机选择用于开始drs的相应子帧，并且分别由enbl和enb2传输的drs彼此冲突。
为了减小drs的冲突概率，在一些实施方案中，基带电路的处理器将每个锚信道中的帧划分成多个正交子帧，并且针对drs随机选择正交子帧中的一个。在一些实施方案中，基带电路的处理器将根据与ran节点14相关联的小区id来确定锚信道中的子帧以用于开始drs。
非统一帧结构
在一些实施方案中，将不同的帧结构应用到不同的区域。例如，在将统一帧结构应用到美国时，可对欧洲应用非统一帧结构，如上文所述。在非统一帧结构中，不存在显式的锚信道，并且未许可窄频带内的每个信道可例如由基带电路选择为包括pss、sss和pbch内容的drs的传输信道。所述rf电路被配置为将所述多个信道各自用作窄频带物理下行链路控制信道(npdcch)、窄频带物理下行链路共享信道(npdsch)和物理上行链路共享信道(pusch)中的一者以用于广播和单播数据。在一些实施方案中，基带电路的处理器还选择传输信道作为上行链路数据和下行链路数据的通信信道。参见图5，基带电路选择四个信道中的一个作为用于drs通过具有上行链路子帧和下行链路子帧的帧进行下行链路传输的传输信道。在从ran节点14接收到包括在drs中的pss/sss时，ue12能够通过四个锚信道中的所选择的一个将信号传输到ran节点14并从ran节点14接收信号。当帧的停留时间过去时，对于信道跳频，基带电路可选择四个锚信道中的另一个作为drs的传输信道，然后ue12能够在再次接收drs时通过四个锚信道中的另一个传输和接收信号。帧的停留时间可基于中等使用限制来确定，在该时间期间，信道中的所选择的一个用于传输和接收数据。
在非统一帧结构的一些实施方案中，在每个帧的开始处具有存在信号(参见图6)。所述基带电路首先从所述未许可窄频带内的多个信道中检测未占用的空闲信道。然后，rf电路在空闲信道中的帧的开始处提供存在信号，以将空闲信道通知ue12。因此，ue12可跳过被占用的其他信道，并且在接收到存在信号时通过空闲信道传输和接收数据。在一个另选实施方案中，rf电路不在帧中提供存在信号，并且未许可窄频带内的多个信道中的每一个信道可用于下行链路数据和上行链路数据，而无需信道跳过。
在一些实施方案中，周期性地传输drs。在所述drs的两次连续传输之间的间隔为所述驻留时间的整数倍的情况下，所述drs将不在所有信道上传输并且将仅在具有与所述drs的传输时间重叠的所述帧的所述信道上传输。参见图6，首先通过第一帧在时间点t0处传输drs，然后通过第三帧在时间点t0 tdrs处再次传输drs，其中tdrs是drs的两次连续传输之间的间隔，并且是停留时间dwell的一倍。在图6中给出的示例中，drs将不在具有第二帧和第四帧的两个信道上传输。
参见图7，其描述了用于未许可窄频带传输以支持iot服务的方法700。方法700可作为一组逻辑指令被实现为可执行软件中的一个或多个模块，该逻辑指令存储在存储器的机器可读或计算机可读存储介质中(诸如随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、固件、闪存存储器等)，存储在可配置逻辑部件中(诸如，例如可编程逻辑阵列(pla)、现场可编程门阵列(fpga)、复杂可编程逻辑设备(cpld))，存储在使用电路技术(诸如，例如专用集成电路(asic)、互补金属氧化物半导体(cmos)或晶体管-晶体管逻辑(ttl)技术)的固定功能逻辑硬件中，或它们的任何组合。
在框701中，ran节点14的基带电路在未许可窄频带内选择用于drs的下行链路传输的传输信道，该drs包括pss、sss和pbch内容。在统一帧结构的一些实施方案中，基带电路根据ran节点14的小区id预先确定至少一个锚信道作为传输信道。在非统一帧结构的一些实施方案中，基带电路选择未许可窄频带内的多个信道中的一个作为drs的传输信道。
在框702中，针对信道跳频，基带电路根据所述drs在所述未许可窄频带内选择用于下行链路数据和上行链路数据的通信信道。在统一帧结构的一些实施方案中，基带电路选择锚信道作为通信信道。在统一帧结构的一些实施方案中，基带电路根据drs选择多个信道中的一个作为通信信道。在非统一帧结构的一些实施方案中，基带电路选择用于drs的多个信道中的所选择的一个作为通信信道。
在框703中，基带电路将每个信道中的帧划分成多个子帧。在一些实施方案中，基带电路将每个锚信道中的帧划分成连续下行链路子帧和连续上行链路子帧。在一些实施方案中，基带电路将每个锚信道中的帧划分成多个正交子帧。
在框704中，基带电路控制rf电路以通过传输信道将drs传输至ue12。在统一帧结构的一些实施方案中，rf电路使用锚信道作为上行链路数据的prach、msg3pusch和/或pucch。在非统一帧结构的一些实施方案中，rf电路使用多个信道中的所选择的一个作为npdcch、npdsch和/或pusch以用于广播和单播数据。在一些实施方案中，基带电路根据ran节点14的小区id确定锚信道中的用于开始drs的子帧。在一些实施方案中，基带电路随机选择drs的正交子帧中的一个，以便减小drs发生冲突的概率。
图8示出了可操作用于未许可窄频带传输以支持物联网(iot)服务的装置800的示例。例如，装置800可包括在用户设备(ue)或无线电接入网(ran)节点中。在该实施方案中，装置800包括应用电路810、基带电路820、射频(rf)电路830、前端模块(fem)电路840、一个或多个天线850(仅示出了一个)和功率管理电路(pmc)860。在一些实施方案中，装置800可包括更少的部件。例如，ran节点可不包括应用电路810，而是包括处理器/控制器以处理从演进的分组核心(epc)网络接收的互联网协议(ip)数据。在其他实施方案中，装置800可包括附加部件，例如，存储器/存储设备、显示器、相机、传感器或输入/输出(i/o)接口。在一些实施方案中，上述部件可包括在一个以上的设备中。例如，为了实现云ran架构，可分离上述电路并将其包括在云ran架构中的两个或更多个设备中。
应用电路810可包括一个或多个应用处理器。例如，应用电路810可包括但不限于一个或多个单核或多核处理器。处理器可包括通用处理器和专用处理器(例如，图形处理器、应用处理器等)的任意组合。处理器可以耦接至存储器/存储模块或包括存储器/存储模块，并且可以被配置为执行存储在存储器/存储模块中的指令，以使各种应用程序或操作系统能够在装置800上运行。在一些实施方案中，应用电路810的处理器可处理从epc网络接收的ip数据分组。
在一些实施方案中，基带电路820可以提供与一种或多种无线电技术兼容的通信。例如，在一些实施方案中，基带电路820可以支持与演进通用陆地无线电接入网(eutran)或其他无线城域网(wman)、无线局域网(wlan)、或无线个人区域网(wpan)的通信。在其中基带电路820被配置为支持使用一种以上无线协议的无线电通信的一些实施方案中，基带电路820可被称为多模式基带电路。
基带电路820可包括但不限于一个或多个单核或多核处理器。基带电路820可包括一个或多个基带处理器或控制逻辑部件，以处理从rf电路830接收的基带信号并且生成待传输至rf电路830的基带信号。基带电路820可与应用电路810进行交互和通信，以生成和处理基带信号并控制rf电路830的操作。
在一些实施方案中，基带电路820可包括第三代(3g)基带处理器(3gbbp)821、第四代(4g)基带处理器(4gbbp)822、第五代(5g)基带处理器(5gbbp)823、以及其他现有代、正在开发或将来待开发的代的其他基带处理器824(例如第二代(2g)、第六代(6g)等)。基带电路820的基带处理器821-824被配置为经由rf电路830与一个或多个无线电网络进行通信的各种无线电控制功能。在其他实施方案中，基带电路820还可包括中央处理单元(cpu)825和存储器826，并且基带处理器821-824的一些或所有功能(例如，无线电控制功能)可被实现为存储在存储器826中并由cpu825执行以执行功能的软件模块。基带处理器821-824的无线电控制功能可包括但不限于信号调制/解调、编码/解码、射频移位等。在一些实施方案中，信号调制/解调包括快速傅里叶变换(fft)、预编码或星座映射/去映射。在一些实施方案中，编码/解码包括卷积、尾部咬合卷积、turbo、维特比或低密度奇偶校验(ldpc)编码/解码。信号调制/解调和编码/解码的实施方案不限于这些示例，并且在其他实施方案中可包括其他合适的操作。在一些实施方案中，基带电路820还可包括用于压缩/解压缩和回波消除的音频数字信号处理器(dsp)827。
在一些实施方案中，基带电路820的部件可集成为单个芯片或单个芯片组，或可设置在单个电路板上。在一些实施方案中，基带电路820和应用电路810的一些或全部组成部件可集成为例如片上系统(soc)。
rf电路830被配置为使调制的电磁辐射通过非固体介质与无线网络进行通信。在各种实施方案中，rf电路830可包括开关、滤波器、放大器等，以促进与无线网络的通信。rf电路830可包括接收信号路径，该接收信号路径包括用于下变频从fem电路840接收的rf信号并向基带电路820提供基带信号的电路。rf电路830还可包括发射信号路径，该发射信号路径包括用于上变频由基带电路820提供的基带信号并向fem电路840提供用于传输的rf输出信号的电路。
在一些实施方案中，rf电路830的接收信号路径可包括混频器电路831、放大器电路832和滤波器电路833。在一些实施方案中，rf电路830的传输信号路径可包括滤波器电路833和混频器电路831。rf电路830还可包括合成器电路834，用于合成由接收信号路径和/或传输信号路径的混频器电路831使用的频率。
对于接收信号路径，在一些实施方案中，混频器电路831可以被配置为基于合成器电路834提供的合成频率来将从fem电路840接收的rf信号下变频。放大器电路832可被配置为放大下变频的信号。滤波器电路833可以是低通滤波器(lpf)或带通滤波器(bpf)，其被配置为从下变频信号中移除不想要的信号以生成输出基带信号。可将输出基带信号提供给基带电路820以进行进一步处理。在一些实施方案中，尽管这不是必需的，但是输出基带信号可以是零频率基带信号。在一些实施方案中，接收信号路径的混频器电路831可包括无源混频器，但是实施方案的范围在这方面不受限制。
关于传输信号路径，在一些实施方案中，混频器电路831可被配置为基于由合成器电路834提供的合成频率来上变频输入基带信号，以生成用于fem电路840的rf输出信号。基带信号可以由基带电路820提供，并且可以由滤波器电路833滤波。
在一些实施方案中，接收信号路径的混频器电路831和传输信号路径的混频器电路831可包括两个或更多个混频器，并且可被布置用于接收信号路径中的正交下变频和用于传输信号路径中的正交上变频。在一些实施方案中，接收信号路径的混频器电路831和传输信号路径的混频器电路831可包括两个或更多个混频器，并且可被布置用于图像抑制(例如，hartley图像抑制)。在一些实施方案中，接收信号路径的混频器电路831和传输信号路径的混频器电路831可被布置为分别用于直接下变频和直接上变频。在一些实施方案中，接收信号路径的混频器电路831和传输信号路径的混频器电路831可被配置用于超外差操作。
在一些实施方案中，输出基带信号和输入基带信号可以是模拟基带信号，尽管实施方案的范围在这方面不受限制。在另选实施方案中，输出基带信号和输入基带信号可以是数字基带信号。在此类另选的实施方案中，rf电路830还可包括模数转换器(adc)电路和数模转换器(dac)电路，并且基带电路820可包括数字基带接口以与rf电路830进行通信。
在一些双模式实施方案中，可以提供单独的无线电ic电路来处理每个频谱的信号，但是实施方案的范围在这方面不受限制。
在一些实施方案中，合成器电路834可以是分数n合成器或分数n/n l合成器，但是实施方案的范围在这方面不受限制，因为其他类型的频率合成器也可以是合适的。例如，在其他实施方案中，合成器电路834可以是δ-∑合成器、倍频器或包括具有分频器的锁相环路的合成器。
合成器电路834可以被配置为基于频率输入和分频器控制输入来合成输出频率，以供rf电路830的混频器电路831使用。在一些实施方案中，频率输入可以由电压控制振荡器(vco)提供，但是这不是必须的。在一些实施方案中，分频器控制输入可由基带电路820或应用电路810根据所需的输出频率提供。在一些实施方案中，可以基于由应用电路810指示的信道，根据查找表确定分频器控制输入(例如，n)。
rf电路830的合成器电路834可包括分频器、延迟锁定环路(dll)、复用器和相位累加器。在一些实施方案中，分频器可以是双模分频器(dmd)，并且相位累加器可以是数字相位累加器(dpa)。在一些实施方案中，dmd可以被配置为将输入信号除以n或n 1(例如，基于进位)，以提供分数除法比。在一些实施方案中，dll可包括级联的、可调谐的、延迟元件、鉴相器、电荷泵和d型触发器集。在这些实施方案中，延迟元件可以被配置为将vco周期分成nd个相等的相位分组，其中nd是延迟线中的延迟元件的数量。这样，dll提供了负反馈，以帮助确保通过延迟线的总延迟为一个vco周期。
在一些实施方案中，合成器电路834可被配置为生成载波频率作为输出频率，而在其他实施方案中，输出频率可以是载波频率的倍数(例如，载波频率的两倍，载波频率的四倍)，并且与正交发生器和分频器电路一起使用，以在载波频率上生成相对于彼此具有多个不同相位的多个信号。在一些实施方案中，输出频率可为lo频率(flo)。在一些实施方案中，rf电路830可包括iq/极性转换器。
fem电路840可包括接收信号路径，该接收信号路径包括电路，该电路被配置为对从一个或多个天线850处接收的rf信号进行操作，放大接收到的rf信号并且将接收到的rf信号的放大版本提供给rf电路830以进行进一步处理。fem电路840还可包括传输信号路径，该传输信号路径包括电路，该电路被配置为放大由rf电路830提供的、用于通过一个或多个天线850中的一个或多个进行传输的信号。在各种实施方案中，可以仅在rf电路830中、仅在fem电路840中或者在rf电路830和fem电路840两者中完成通过传输或接收信号路径的放大。
在一些实施方案中，fem电路840可包括tx/rx开关，以在传输模式操作与接收模式操作之间切换。fem电路840的接收信号路径可包括低噪音放大器(lna)，以放大所接收的rf信号并将所接收的rf信号的放大版本作为输出提供(例如，至rf电路830)。fem电路840的传输信号路径可包括功率放大器(pa)，用于放大输入rf信号(例如，由rf电路830提供)；以及一个或多个滤波器，用于生成rf信号用于随后的传输(例如，通过一个或多个天线850中的一个或多个)。
在一些实施方案中，pmc860被配置为管理提供给基带电路820的功率。具体地讲，pmc860可以控制电源选择、电压缩放、电池充电或dc-dc转换。当装置800能够由电池供电时，pmc860通常可包括在装置800中。例如，当装置800包括在ue中时，其通常包括pmc860。pmc860可以在提供希望的具体实施大小和散热特性时提高功率转换效率。
虽然图8示出了仅与基带电路820耦接的pmc860，然而，在其他实施方案中，pmc860可以与其他部件(诸如但不限于应用电路810、rf电路830或fem840)附加地或另选地耦接，并且执行类似的电源管理操作。
在一些实施方案中，pmc860可以控制或以其他方式成为装置800的各种省电机制的一部分。例如，如果装置800处于rrc_connected状态，其中该装置仍如预期期望不久接收流量那样仍连接到ran节点14，则在一段时间不活动之后，该装置可以进入被称为不连续接收模式(drx)的状态。在该状态期间，装置800可以在短时间间隔内断电，从而节省功率。
如果在延长的时间段内不存在数据流量活动，则装置800可进入rrc_idle状态，其中它与网络断开连接，并且不执行操作诸如信道质量反馈、切换等。装置800进入非常低的功率状态，并且它执行寻呼，其中它周期性地唤醒以收听网络，然后再次断电。装置800可不接收处于该状态的数据。为了接收数据，装置800必须转换回到rrc_connected状态。
附加的省电模式可以使设备或装置无法使用网络的时间超过寻呼间隔(从几秒到几小时不等)。在此期间，该设备或装置完全无法连接到网络，并且可以完全断电。在此期间发送的任何数据都会造成很大的延迟，并且假定延迟是可接受的。
应用电路810的处理器和基带电路820的处理器可用于执行协议栈的一个或多个实例的元件。例如，可单独地或组合地使用基带电路820的处理器来执行层3、层2或层1功能，而应用电路810的处理器可利用从这些层接收的数据(例如，分组数据)并进一步执行层4功能(例如，传输通信协议(tcp)和用户数据报协议(udp)层)。如本文所提到的，第3层可包括无线电资源控制(rrc)层，下文将进一步详细描述。如本文所提到的，第2层可包括介质访问控制(mac)层、无线电链路控制(rlc)层和分组数据会聚协议(pdcp)层，下文将进一步详细描述。如本文所提到的，第1层可包括ue/ran节点的物理(phy)层，下文将进一步详细描述。
图9示出了根据一些实施方案的基带电路的示例性接口。如上所述，图8的基带电路820包括各种处理器(即，基带处理器821-824和cpu825)，以及处理器所利用的存储器826。处理器821-825中的每一个可包括内部存储器接口(memi/f)8201-8205，其通信地耦接到存储器826以便向/从存储器826发送/接收数据。
基带电路820还可包括一个或多个接口以通信地耦接到其他电路/设备。一个或多个接口包括例如存储器接口(memi/f)8206(例如，用于向/从基带电路820外部的存储器发送/接收数据的接口)；应用电路接口(appi/f)8207(例如，用于向/从图8的应用电路810发送/接收数据的接口)；rf电路接口(rfi/f)8208(例如，用于向/从图8的rf电路830发送/接收数据的接口)；无线硬件连接接口(w-hwi/f)8209(例如，用于向/从近场通信(nfc)部件、
图10示出了根据本公开的一些实施方案的网络系统1000的架构。系统1000被示出包括用户设备(ue)1001和ue1002。ue1001和1002被示为智能电话(例如，可连接到一个或多个蜂窝网络的手持式触摸屏移动计算设备)，但是它也可包括任何移动或非移动计算设备，诸如个人数据助理(pda)、传呼机、膝上型计算机、台式计算机、无线手持终端或任何包含无线通信接口的计算设备。
在一些实施方案中，ue1001和1002中的至少一个可为物联网(iot)ue，其可包括被设计用于利用短期ue连接的低功率iot应用程序的网络接入层。iotue可以利用技术诸如机器对机器(m2m)或机器类型通信(mtc)，经由公共陆地移动网络(plmn)、基于邻近的服务(prose)或设备对设备(d2d)通信、传感器网络或iot网络与mtc服务器或设备交换数据。m2m或mtc数据交换可以是机器启动的数据交换。iot网络描述了互连的iotue，这些ue可包括具有短暂连接的唯一可识别的嵌入式计算设备(在互联网基础结构内)。iotue可执行后台应用程序(例如，保持活动消息、状态更新等)以促进iot网络的连接。
ue1001和1002可被配置为连接(例如，通信地耦接)无线电接入网(ran)1010。ran1010可以是例如演进通用移动通信系统(umts)陆地无线电接入网(e-utran)、下一代ran(ngran)或一些其他类型的ran。ue1001和1002分别利用连接1003和1004。连接1003和1004中的每一个包括物理通信接口或层(下文将更详细地讨论)。在该实施方案中，连接1003和1004被示为空中接口以实现通信耦接，并且可以与蜂窝通信协议保持一致，诸如全球移动通信系统(gsm)协议、码分多址(cdma)网络协议、一键通(ptt)协议、蜂窝ptt协议(poc)、通用移动电信系统(umts)协议、3gpp长期演进(lte)协议、第五代(5g)协议、新无线电(nr)协议等。
在该实施方案中，ue1001和1002还可以经由prose接口1005直接交换通信数据。prose接口1005可另选地被称为包括一个或多个逻辑信道的侧链路接口。一个或多个逻辑信道包括但不限于物理侧链路控制信道(pscch)、物理侧链路共享信道(pssch)、物理侧链路发现信道(psdch)和物理侧链路广播信道(psbch)。
示出ue1002被配置为经由连接1007接入接入点(ap)1006。连接1007可包括本地无线连接，诸如与任何ieee802.11协议一致的连接，其中ap1006可包括无线保真
ran1010可包括启用连接1003和1004的一个或多个接入节点。这些接入节点(an)可以称为基站(bs)、节点b、演进节点b(enb)、下一代节点b(gnb)、ran节点等，并且可包括地面站(例如，陆地接入点)或卫星站，其在地理区域(例如，小区)内提供覆盖。在一些实施方案中，ran1010可包括用于提供宏小区的一个或多个ran节点，例如宏ran节点1011，以及用于提供毫微微小区或微微小区(例如，与宏小区相比，具有较小覆盖范围、较小用户容量或较高带宽的小区)的一个或多个ran节点，例如低功率(lp)ran节点1012。
ran节点1011和1012中的任一者都可以终止空中接口协议，并且可以是ue1001和1002的第一联系点。在一些实施方案中，ran节点1011和1012中的任何一者都可以满足ran1010的各种逻辑功能，包括但不限于，无线电网络控制器(rnc)的功能，诸如无线电承载管理、上行链路和下行链路动态无线电资源管理、数据分组调度以及移动性管理。
根据一些实施方案，ue1001和ue1002可被配置为使用正交频分复用(ofdm)通信信号相互通信，或通过基于多种通信技术的多载波通信信道与ran节点1011和ran节点1012中的任一者通信，多种通信技术是诸如但不限于正交频分多址(ofdma)通信技术(例如，用于下行链路通信)或单载波频分多址(sc-fdma)通信技术(例如，用于侧行链路通信的上行链路和prose)。应当指出的是，实施方案的范围在这方面不受限制。ofdm信号可包括多个正交子载波。
在一些实施方案中，下行链路资源网格可以用于从ran节点1011和1012中的任一者到ue1001和1002的下行链路传输，而上行链路传输可以利用类似的技术。网格可以是时频网格，称为资源网格或时频资源网格，其是每个时隙中下行链路中的物理资源。对于ofdm系统，此类时频平面表示是常见的做法，这使得无线资源分配变得直观。资源网格的每一列和每一行分别对应一个ofdm符号和一个ofdm子载波。时域中资源网格的持续时间与无线电帧中的一个时隙对应。资源网格中最小的时频单位表示为资源元素。每个资源网格包括多个资源块，这些资源块描述了某些物理信道到资源元素的映射。每个资源块包括资源元素的集合。在频域中，这可以表示当前可以分配的最少量资源。使用此类资源块来传送几个不同的物理下行链路信道。
pdsch可以将用户数据和较高层信令承载到ue1001和1002。除其他信息外，pdcch可以承载关于与pdsch有关的传输格式和资源分配的信息。pdcch还可以向ue1001和1002通知与上行链路共享信道有关的传输格式、资源分配以及h-arq(混合自动重传请求)信息。通常，可以基于从ue1001和1002中的任一者反馈的信道质量信息在ran节点1011和1012中的任一者上执行下行链路调度(向小区内的ue分配控制和共享信道资源块)。可以在用于(例如，分配给)ue1001和1002中的每一者的pdcch上发送下行链路资源分配信息。
pdcch可以使用控制信道元素(cce)来传送控制信息。在被映射到资源元素之前，可首先将pdcch复数值符号组织为四元组，然后可使用子块交织器对其进行排列以进行速率匹配。可以使用这些cce中的一个或多个来传输每个pdcch，其中每个cce可以对应于九个的四个物理资源元素集，称为资源元素组(reg)。四个正交相移键控(qpsk)符号可以映射到每个reg。根据下行链路控制信息(dci)的大小和信道条件，可以使用一个或多个cce来传输pdcch。lte中可以存在具有不同数量的cce(例如，聚合级别，l＝1、2、4或8)的四个或更多个不同的pdcch格式。
一些实施方案可以使用用于控制信道信息的资源分配的概念，其是上述概念的扩展。例如，一些实施方案可以利用将pdsch资源用于控制信息传输的增强的物理下行链路控制信道(epdcch)。可使用一个或多个增强的控制信道元素(ecce)来传输epdcch。与以上类似，每个ecce可以对应于九个的四个物理资源元素集，称为增强的资源元素组(ereg)。在一些情况下，ecce中的一个可以具有其他数量的ereg。
ran1010被示为经由s1接口1013通信耦接到核心网络(cn)1020。在一些实施方案中，cn1020可以是演进分组核心(epc)网络、下一代分组核心(npc)网络或某种其他类型的cn。在该实施方案中，s1接口1013分成两部分，包括sl-u接口1014和s1-移动性管理实体(mme)接口1015。sl-u接口1014承载ran节点1011和1012与服务网关(s-gw)1022之间的流量数据。sl-mme接口1015是ran节点1011和1012与mme1021之间的信令接口。
在该实施方案中，cn1020包括mme1021、s-gw1022、分组数据网络(pdn)网关(p-gw)1023和归属订户服务器(hss)1024。mme1021在功能上可以类似于传统服务通用分组无线电服务(gprs)支持节点(sgsn)的控制平面。mme1021可以管理访问中的移动性方面，诸如网关选择和跟踪区域列表管理。hss1024可包括用于网络用户的数据库，包括与订阅有关的信息以支持网络实体对通信会话的处理。根据移动订户的数量、设备的容量、网络的组织等，cn1020可包括一个或几个hss1024。例如，hss1024可以提供对路由/漫游、认证、授权、命名/寻址解析、位置依赖性等的支持。
s-gw1022终止朝向ran1010的s1接口1013，并且在ran1010与cn1020之间路由数据分组。另外，s-gw1022可以是用于ran间节点切换的本地移动锚点，并且还可以提供用于3gpp间移动的锚。s-gw1022的其他责任可包括合法拦截、计费和一些策略执行。
p-gw1023终止朝向pdn的sgi接口。p-gw1023经由互联网协议(ip)接口1025在cn1020(例如，epc网络)与外部网络诸如包括应用程序服务器1030(另选地称为应用程序功能(af))的网络之间路由数据分组。一般来讲，应用程序服务器1030可以是提供与核心网络1020一起使用ip承载资源的应用程序的元素(例如，umts分组服务(ps)域、lteps数据服务等)。在该实施方案中，示出p-gw1023经由ip接口1025通信耦接到应用程序服务器1030。应用程序服务器1030还可被配置为经由cn1020支持针对ue1001和1002的一种或多种通信服务(例如，互联网协议语音(voip)会话、ptt会话、群组通信会话、社交网络服务等)。
在一些实施方案中，p-gw1023还可以是用于策略实施和计费数据收集的节点。cn1020还可包括策略和充电控制元件(例如，策略和充电实施功能(pcrf)1026)。在非漫游场景中，与ue的互联网协议连接访问网络(ip-can)会话相关联的国内公共陆地移动网络(hplmn)中可能存在单个pcrf。在具有本地流量突破的漫游场景中，可能存在两个与ue的ip-can会话相关联的pcrf：hplmn中的国内pcrf(h-pcrf)和受访公共陆地移动网络(vplmn)中的受访pcrf(v-pcrf)。pcrf1026可以经由p-gw1023通信耦接到应用程序服务器1030。应用程序服务器1030可以发信号通知pcrf1026以指示新服务流，并且选择适当的服务质量(qos)和计费参数。pcrf1026可以使用适当的业务流模板(tft)和标识符的qos类(qci)将该规则提供给策略和计费执行功能(pcef)(未示出)，如应用程序服务器1030所指定的，其开始qos和计费。
图11示出了根据本公开的一些实施方案的网络系统1100的另一架构。系统1100被示为包括ue1101、ran节点1111、用户平面功能(upf)1102、数据网络(dn)1103和5g核心网(5gc)1120。在一些实施方案中，ue1101可与参考图10所讨论的ue1001和1002相同或相似，并且ran节点1111可与参考图10所讨论的ran节点1011和1012相同或相似。dn1103可为例如各种网络运营商服务、互联网访问或第三方服务。
5gc1120可包括认证服务器功能(ausf)1122、核心访问和移动性管理功能(amf)1121、会话管理功能(smf)1124、网络开放功能(nef)1123、策略控制功能(pcf)1126、网络功能(nf)存储库功能(nrf)1125、统一数据管理(udm)1127和应用功能(af)1128。5gc1120也可包括未示出的其他元件，诸如结构化数据存储网络功能(sdsf)、非结构化数据存储网络功能(udsf)等。
upf1102可充当rat内和rat间移动性的锚点、与dn1103互连的外部pdu(协议数据单元)会话点、以及支持多宿主pdu会话的分支点。upf1102还可用于执行分组路由和转发，执行分组检查，执行策略规则的用户平面部分，合法拦截分组(up收集)，处理流量使用情况报告，对用户平面执行qos处理(例如，分组滤波、门控、ul/dl速率执行)，执行上行链路流量验证(例如，sdf到qos流映射)，上行链路和下行链路中的传输级别分组标记以及执行下行链路分组缓冲和下行链路数据通知触发。upf1102可包括用于支持将流量流路由到数据网络的上行链路分类器。dn1103可包括或类似于先前参考图10所讨论的应用服务器1030。
ausf1122可存储用于ue1101的认证的数据，处理与认证相关的功能，并且有利于针对各种访问类型的公共认证帧。
amf1121可负责注册管理(例如，负责注册ue1101等)、连接管理、可达性管理、移动性管理、对amf相关事件的合法拦截，并且访问认证和授权。amf1121可为ue1101和smf1124之间的短消息服务(sms)消息提供传输，并且充当用于路由sms消息的透明代理。amf1121还可在ue1101和sms功能(smsf)(未示出)之间提供sms消息的传输。amf1121可充当安全性锚功能(sea)，其可包括与ausf1122和ue1101的交互，并且其可用于接收由于ue1101的认证过程而建立的中间密钥。在使用基于usim的认证的情况下，amf1121可从ausf1122检索安全材料。amf1121还可包括安全内容管理(scm)功能，该功能从sea接收密钥并使用来自sea的该密钥导出接入网络特定密钥。此外，amf1121可以是rancp接口(n2参考点)的终止点或nas(nl)信令的终止点，并且可用于执行nas加密和完整性保护。
amf1121还可通过n3互通功能(iwf)接口支持与ue1101的nas信令。n3iwf接口可用于提供对不可信实体的访问。n3iwf接口可分别为控制平面和用户平面的n2接口和n3接口的终止点，并且因此可用于处理来自smf1124和amf1121的用于pdu会话和qos的n2信令，封装/解封用于ipsec和n3隧道的分组，标记上行链路中的n3用户平面分组，以及在考虑与通过n2接收的此类标记相关联的qos需求的同时，执行对应于n3分组标记的qos。n3iwf接口还可在ue1101和amf1121之间中继上行链路和下行链路控制平面nas(nl)信令，并且在ue1101和upf1102之间中继上行链路和下行链路用户平面分组。n3iwf接口还提供用于利用ue1101建立ipsec隧道的机制。
smf1124可负责：会话管理(例如，会话建立、修改和发布，包括upf1102和ran节点1111之间的隧道维护)；ueip地址分配和管理(包括任选授权)；up功能的选择和控制；配置upf的交通转向以将流量路由至正确的目的地；终止对策略控制功能的接口；策略执行和qos的控制部分；合法拦截(对于sms事件和与li系统的接口)；终止nas消息的sms部分；下行链路数据通知；充当经由amf1121通过n2接口发送至ran节点1111的an特定sms信息的发起方；以及确定会话的ssc模式。smf1124可包括以下漫游功能：处理本地执行以应用qossla(vplmn)；计费数据采集和计费接口(vplmn)；合法拦截(对于sms事件和与li系统的接口，在vplmn中)；以及支持与外部dn的交互，以传输用于通过外部dn进行pdu会话授权/认证的信令。
nef1123可提供用于安全地暴露由3gpp网络功能为第三方、内部暴露/再暴露、应用程序功能(例如，af1128)、边缘计算或雾计算系统等提供服务和能力的构件。在此类实施方案中，nef1123可对af进行认证、授权和/或限制。nef1123还可转换与af1128交换的信息以及与内部网络功能交换的信息。例如，nef1123可将af服务标识符转换为内部5gc信息，或反之亦然。nef1123还可基于其他网络功能的暴露能力从其他网络功能(nf)接收信息。来自其他nf的该信息可作为结构化数据存储在nef1123中，或使用标准化接口存储在数据存储nf中。然后，存储的信息可由nef1123重新暴露于其他nf和af，并且/或者用于其他目的诸如分析。
nrf1125可支持服务发现功能，从nf实例接收nf发现请求，并且向nf实例提供发现的nf实例的信息。nrf1125还维护可用的nf实例及其支持的服务的信息。
pcf1126可提供用于控制平面功能以执行它们的策略规则，并且还可支持用于管理网络行为的统一策略框架。pcf126还可实现前端(fe)以访问与udm1127的用户数据存储库中的策略决策相关的订阅信息。
udm1127可处理与订阅相关的信息以支持网络实体对通信会话的处理，并且可存储ue1101的订阅数据。udm1127可包括两部分，即应用程序fe和用户数据存储库(udr)。在一些实施方案中，udm1127可包括udm-fe，其负责处理凭据、位置管理、订阅管理等。在不同的事务中，若干不同的前端可为同一用户服务。udm-fe访问存储在udr中的预订信息，并且执行(例如)认证凭证处理、用户识别处理、访问授权、注册/移动性管理和预订管理。udr可与pcf1126进行交互。udm1127还可支持sms管理，其中sms-fe实现如上所述的类似应用逻辑。
af1128被配置为提供应用程序对流量路由的影响，访问网络能力暴露(nce)，并且与策略框架进行交互以进行策略控制。nce可以是允许5gc1120和af1128经由nef1123彼此提供信息的机构，其可用于边缘计算具体实施。在此类具体实施中，网络运营商和第三方服务可被托管在ue1101附近的接入点上，以通过减小的端到端延迟和传输网络上的负载来实现有效的服务递送。
对于边缘计算具体实施，5gc1120可选择ue1101附近的upf1102并且经由n6接口执行从upf1102到dn1103的流量转向。这可基于ue订阅数据、ue位置和af1128所提供的信息。这样，af1128可影响upf(重新)选择和流量路由。基于运营商部署，当af1128被认为是可信实体时，网络运营商可允许af1128与相关nf直接进行交互。
如前所述，5gc1120可包括smsf，该smsf可负责sms预订检查和验证，以及在ue1101和其他实体(诸如sms-gmsc/iwmsc/sms路由器)之间中继sms消息。smsf还可与amf1121和udm1127进行交互，以用于通知过程，以通知ue1101可用于sms传输(例如，通过设置ue不可达标志，并且当ue1101可用于sms时通知udm1127)。
系统1100可包括以下基于服务的接口，包括用于amf1121的基于服务的接口(namf)、用于smf1124的基于服务的接口(nsmf)、用于nef1123的基于服务的接口(nnef)、用于pcf1126的基于服务的接口(npcf)、用于udm1127的基于服务的接口(nudm)、用于af1128的基于服务的接口(naf)、用于nrf1125的基于服务的接口(nnrf)、和用于ausf1122的基于服务的接口(nausf)。
系统1100可包括以下参考点，包括在ue1101和amf1121之间的参考点(nl)、ran节点1111和amf1121之间的参考点(n2)、ran节点1111和upf1102之间的参考点(n3)、在smf1124和upf1102之间的参考点(n4)，以及在upf1102和数据网络1103之间的参考点(n6)。nf中的nf服务之间可存在更多参考点和/或基于服务的接口；然而，为了清楚起见，本文省略了这些接口和参考点。例如，系统1100还可包括pcf1126和af1128之间的n5参考点、pcf1126和smf1124之间的n7参考点、amf1121和smf1124之间的nl1参考点等。在一些实施方案中，5gc1120可包括nx接口，其为mme(例如，图10中的mme1021)和amf1121之间的cn间接口，以便使得5gc1120和cn1020之间的互通。
尽管图11中未示出，系统1100可包括多于一个的ran节点1111，并且xn接口被限定在连接到5gc1120的两个或更多个ran节点1111(例如，gnb等)之间，连接到5gc1120的ran节点1111(例如，gnb)和enb(例如，图10的ran节点1011)之间，和/或连接到5gc1120的两个enb之间。
在一些具体实施中，xn接口可包括xn用户平面(xn-u)接口和xn控制平面(xn-c)接口。xn-u接口可提供用户平面pdu的非保证递送并支持/提供数据转发和流量控制功能。xn-c接口可提供管理和错误处理功能、用于管理xn-c接口的功能、以及以连接模式(例如，cm连接)对ue1101的移动性支持。ue1101的移动性支持可包括用于管理一个或多个ran节点1111之间的连接模式的ue移动性的功能。移动性支持还可包括从旧(源)服务ran节点1111到新(目标)服务ran节点1111的上下文传输，以及对旧(源)服务ran节点1111和新(目标)服务ran节点1111之间的用户平面隧道的控制。
xn-u接口的xn-u协议栈可包括建立在因特网协议(ip)传输层上的传输网络层，以及udp和/或ip层的顶部上的用于承载用户平面pdu的gtp-u层。xn-c接口的xn-c协议栈可包括应用层信令协议(称为xn应用协议(xn-ap))和构建在sctp层上的传输网络层。sctp层可位于ip层的顶部。sctp层提供应用层消息的保证递送。在传输ip层中，使用点对点传输来递送信令pdu。在其他具体实施中，xn-u协议栈和/或xn-c协议栈可与本文所示和所述的用户平面和/或控制平面协议栈相同或类似。
图12示出了根据本公开的一些实施方案的控制平面协议栈的示例。在图12的示例中，控制平面1200被示为在ue1001(或者另选地，ue1002)、ran节点1011(或者另选地，ran节点1012)与mme1021之间的通信协议栈。
phy层1201可以通过一个或多个空中接口传输或接收由mac层1202使用的信息。phy层1201还可执行链路自适应或自适应调制和编码(amc)、功率控制、小区搜索(例如，用于初始同步和切换目的)以及由更高层(例如，rrc层1205)使用的其他测量。phy层1201还可进一步在传输信道、传输信道的前向纠错(fec)编码/解码、物理信道的调制/解调、交织、速率匹配、映射到物理信道以及多输入多输出(mimo)天线处理上执行错误检测。
mac层1202可以执行逻辑信道与传输信道之间的映射，将来自一个或多个逻辑信道的mac服务数据单元(sdu)复用到待经由传输信道递送到phy层1201的传输块(tb)上，从phy层1201经由传输信道递送的传输块(tb)中将macsdu多路分解到一个或多个逻辑信道，将macsdu复用到tb上，调度信息报告，通过混合自动重发请求(harq)进行错误纠正以及逻辑信道优先级划分。
rlc层1203可以多种操作模式进行操作，包括：透明模式(tm)、未确认模式(um)和已确认模式(am)。rlc层1203可以执行较高层协议数据单元(pdu)的传输，通过用于am数据传输的自动重复请求(arq)的纠错，以及用于um和am数据传输的rlcsdu的级联、分段和重组。rlc层1203还可以执行用于am数据传输的rlc数据pdu的重新分段，重新排序用于um和am数据传输的rlc数据pdu，检测用于um和am数据传输的重复数据，丢弃用于um和am数据传输的rlcsdu，检测用于am数据传输的协议错误，并且执行rlc重新建立。
pdcp层1204可以执行ip数据的标头压缩和解压缩，维护pdcp序列号(sn)，在下层重新建立时执行上层pdu的顺序递送，在为rlcam上映射的无线电承载重新建立较低层时消除较低层sdu的重复，加密和解密控制平面数据，对控制平面数据执行完整性保护和完整性验证，控制基于定时器的数据丢弃，并且执行安全操作(例如，加密、解密、完整性保护、完整性验证等)。
rrc层1205的主要服务和功能可包括系统信息的广播(例如，包括在与非接入层面(nas)有关的主信息块(mib)或系统信息块(sib)中)，与接入层面(as)有关的系统信息的广播，ue1001或1002与e-utran之间的rrc连接的寻呼、建立、维护和释放(例如，rrc连接分页、rrc连接建立、rrc连接修改和rrc连接释放)，点对点无线电承载的建立、配置、维护和发布，包括密钥管理的安全功能，无线电接入技术之间的移动性以及用于ue测量报告的测量配置。所述mib和sib可包括一个或多个信息元素(ie)，其每个可以包括单独的数据字段或数据结构。
图10的ue1001和ran节点1011可以利用uu接口(例如，lte-uu接口)来经由包括phy层1201、mac层1202、rlc层1203、pdcp层1204和rrc层1205的协议栈来交换控制平面数据。
非接入层(nas)协议1206形成ue1001或1002与mme1021之间的控制平面的最高层。nas协议1206支持ue1001或1002的移动性和会话管理过程，以建立和维护ue1001或1002与p-gw1023之间的ip连接(参见图10)。
s1应用程序协议(sl-ap)层1215可以支持s1接口的功能并且包括基本过程(ep)。ep是ran节点1011或1012与cn1020之间的交互单元(参见图10)。sl-ap层1215提供服务，该服务可包括两组，即，ue相关联的服务和非ue相关联的服务。这些服务执行的功能包括但不限于：e-utran无线电接入承载(e-rab)管理、ue能力指示、移动性、nas信令传输、ran信息管理(rim)和配置传输。
流控制传输协议(sctp)层1214可以部分地基于由ip层1213支持的ip协议来确保ran节点1011或1012与mme1021之间的信令消息的可靠递送。l2层1212和l1层1211可指ran节点1011或1012和mme1021用于交换信息的通信链路(例如，有线或无线)。
ran节点1011和mme1021可以利用s1-mme接口经由包括l1层1211、l2层1212、ip层1213、sctp层1214和sl-ap层1215的协议栈来交换控制平面数据。
图13示出了根据本公开的一些实施方案的用户平面协议栈的示例。在该示例中，用户平面1300被示为在ue1001(或者另选地，ue1002)、ran节点1011(或者另选地，ran节点1012)、s-gw1022与p-gw1023之间的通信协议栈。用户平面1300可以利用与图12的控制平面1200相同的协议层中的至少一些。例如，ue1001或1002和ran节点1011或1012可以利用uu接口(例如，lte-uu接口)来经由也包括phy层1201、mac层1202、rlc层1203和pdcp层1204的协议栈来交换用户平面数据(参见图12)。ue1001或1002的协议栈还可包括ip层1313。
用于用户平面(gtp-u)层1304的通用分组无线电服务(gprs)隧道协议可以用于在gprs核心网络内以及在无线电接入网与核心网络之间承载用户数据。传送的用户数据可以是ipv4、ipv6或ppp格式的分组。udp和ip安全性(udp/ip)层1303可以提供用于数据完整性的校验和，用于寻址源和目的地处的不同功能的端口号，以及对所选择数据流的加密和认证。ran节点1011或1012和s-gw1022可以利用s1-u接口经由包括l1层1211、l2层1212、udp/ip层1303和gtp-u层1304的协议栈来交换用户平面数据。s-gw1022和p-gw1023可以利用s5/s8a接口经由包括l1层1211、l2层1212、udp/ip层1303和gtp-u层1304的协议栈来交换用户平面数据。用于p-gw1023的协议栈还可包括ip层1313。如上相对于图12所讨论的，nas协议支持ue1001或1002的移动性和会话管理过程，以建立和维护ue1001或1002与p-gw1023之间的ip连接。
示例
以下示例涉及特定技术实施方案，并且指出了在实现此类实施方案时可使用或以其他方式组合的具体特征、要素或动作。
示例1是一种能够操作用于未许可窄频带传输以支持物联网(iot)服务的装置。该装置包括基带电路，该基带电路包括一个或多个处理器，用于在未许可窄频带内选择用于发现参考信号(drs)的下行链路传输的传输信道，并且针对信道跳频，根据drs在未许可窄频带内选择用于下行链路数据和上行链路数据的通信信道。drs包括主同步信号(pss)、辅同步信号(sss)和物理广播信道(pbch)内容。
示例2是示例1的装置，其中所述基带电路的所述一个或多个处理器用于预先确定至少一个锚信道作为用于所述drs的所述下行链路传输的所述传输信道。
示例3是示例2的装置，其中所述至少一个锚信道仅用于所述drs的所述下行链路传输。
示例4是示例2的装置，其中所述基带电路的所述一个或多个处理器用于选择所述至少一个锚信道作为所述通信信道。
示例5是示例4的装置，其中所述基带电路的所述一个或多个处理器用于将所述至少一个锚信道中的每一个锚信道中的帧划分成下行链路子帧和上行链路子帧，同时满足
其中tdl指示所述下行链路子帧的持续时间，n锚指示所述至少一个锚信道的数量，并且dwell指示停留时间。
示例6是示例4的装置，还包括射频(rf)电路，用于将所述至少一个锚信道用作为用于所述上行链路数据的物理随机接入信道(prach)、msg3物理上行链路共享信道(pusch)和物理上行链路控制信道(pucch)中的一者。
示例7是示例2的装置，其中所述基带电路的所述一个或多个处理器用于预先确定所述至少一个锚信道的数量，其中所述至少一个锚信道的所述数量取决于将要使用所述装置的区域。
示例8是示例2的装置，其中所述基带电路的所述一个或多个处理器用于预先确定所述至少一个锚信道的数量，其中所述至少一个锚信道的所述数量对于所有区域是相同的。
示例9是示例2的装置，其中所述基带电路的所述一个或多个处理器用于根据与无线电接入网(ran)节点相关联的小区标识符(小区id)来预先确定所述至少一个锚信道。
示例10是示例的装置，其中所述基带电路的所述一个或多个处理器用于预先确定所述未许可窄频带内的具有最小或最大索引的信道作为所述至少一个锚信道。
示例11是示例2的装置，其中所述基带电路的所述一个或多个处理器用于将所述至少一个锚信道中的每一个锚信道中的帧划分成多个正交子帧，并且针对所述drs随机选择所述正交子帧中的一个，以便减小所述drs的冲突概率。
示例12是示例2的装置，其中所述基带电路的所述一个或多个处理器用于根据与无线电接入网(ran)节点相关联的小区id来确定所述至少一个锚信道中的用于开始所述drs的子帧。
示例13是示例1的装置，其中所述基带电路的所述一个或多个处理器用于从所述未许可窄频带内的多个信道中选择用于所述drs的所述传输信道，并且选择所述传输信道作为所述通信信道。
示例14是示例13的装置，还包括射频(rf)电路，用于将所述多个信道各自用作为用于广播和单播数据的窄频带物理下行链路控制信道(npdcch)、窄频带物理下行链路共享信道(npdsch)和物理上行链路共享信道(pusch)中的一者。
示例15是示例1的装置，其中所述基带电路用于控制所述rf电路以周期性地传输所述drs。
示例16是示例15的装置，其中，在所述drs的两次连续传输之间的间隔为所述驻留时间的整数倍的情况下，所述drs将不在所有信道上传输并且将仅在具有与所述drs的传输时间重叠的帧的信道上传输。
示例17是示例1的装置，其中所述基带电路的所述一个或多个处理器还用于从所述未许可窄频带内的多个信道中检测未占用的空闲信道。所述装置还包括射频(rf)电路，用于在所述空闲信道中的帧的开始处提供存在信号，以向用户设备通知所述空闲信道，使得所述用户设备在接收到所述存在信号时通过所述空闲信道来传输和接收数据。
示例18是示例1的装置，其中所述基带电路的所述一个或多个处理器用于基于中等使用限制来确定所述通信信道将在其间传输和接收数据的停留时间。
示例19是一种用于未许可窄频带传输以支持物联网(iot)服务的方法。所述方法将由基带电路实现，并且包括：在未许可窄频带内选择用于发现参考信号(drs)的下行链路传输的传输信道，所述drs包括主同步信号(pss)、辅同步信号(sss)和物理广播信道(pbch)内容；以及针对信道跳频，根据所述drs在所述未许可窄频带内选择用于下行链路数据和上行链路数据的通信信道。
示例20是示例19的方法，其中在所述未许可窄频带内选择用于所述drs的所述下行链路传输的所述传输信道包括：预先确定至少一个锚信道作为所述drs的所述下行链路传输的所述传输信道。
示例21是示例20的方法，其中所述至少一个锚信道仅用于所述drs的所述下行链路传输。
示例22是示例20的方法，其中在所述未许可窄频带内选择用于下行链路数据和上行链路数据的所述通信信道包括：选择所述至少一个锚信道作为所述通信信道。
示例23是示例22的方法，还包括：将所述至少一个锚信道中的每一个锚信道中的帧划分成下行链路子帧和上行链路子帧，同时满足
其中tdl指示所述下行链路子帧的持续时间，n锚指示所述至少一个锚信道的数量，并且dwell指示停留时间。
示例24是示例22的方法，所述方法还由射频(rf)电路实现，并且还包括：由所述rf电路将所述至少一个锚信道用作为用于所述上行链路数据的物理随机接入信道(prach)、msg3物理上行链路共享信道(pusch)和物理上行链路控制信道(pucch)中的一者。
示例25是示例20的方法，其中预先确定所述至少一个锚信道包括预先确定所述至少一个锚信道的数量，其中所述至少一个锚信道的所述数量取决于将要使用所述基带电路的区域。
示例26是示例20的方法，其中预先确定所述至少一个锚信道包括预先确定所述至少一个锚信道的数量，其中所述至少一个锚信道的所述数量对于所有区域是相同的。
示例27是示例20的方法，其中预先确定所述至少一个锚信道包括根据与无线电接入网节点相关联的小区标识符(小区id)来预先确定所述至少一个锚信道。
示例28是示例20的方法，还包括：将所述至少一个锚信道中的每一个锚信道中的帧划分成多个正交子帧；以及针对所述drs随机选择所述正交子帧中的一个，以便减小所述drs的冲突概率。
示例29是示例20的方法，还包括：根据与无线电接入网节点相关联的小区id，确定所述至少一个锚信道中的用于开始所述drs的子帧。
示例30是示例19的方法，其中在所述未许可窄频带内选择用于所述drs的所述下行链路传输的所述传输信道包括：从所述未许可窄频带内的多个信道中选择用于所述drs的所述传输信道；其中在所述未许可窄频带内选择用于下行链路数据和上行链路数据的所述通信信道包括：选择所述传输信道作为所述通信信道。
示例31是示例30的方法，还包括：由射频(rf)电路将所述多个信道各自用作为用于广播和单播数据的窄频带物理下行链路控制信道(npdcch)、窄频带物理下行链路共享信道(npdsch)和物理上行链路共享信道(pusch)中的一者。
示例32是示例19的方法，还包括：控制射频(rf)电路以周期性地传输所述drs。
示例33是示例32的方法，其中，在所述drs的两次连续传输之间的间隔为所述驻留时间的整数倍的情况下，所述drs将不在所有信道上传输并且将仅在具有与所述drs的传输时间重叠的帧的信道上传输。
示例34是示例19的方法，所述方法还由射频(rf)电路实现，并且还包括：由所述基带电路从所述未许可窄频带内的多个信道中检测未占用的空闲信道；以及由所述rf电路在所述空闲信道中的帧的开始处提供存在信号，以向用户设备通知所述空闲信道，使得所述用户设备在接收到所述存在信号时通过所述空闲信道来传输和接收数据。
示例35是示例19的方法，还包括：基于中等使用限制来确定所述通信信道将在其间传输和接收数据的停留时间。
示例36是一种包括指令的有形的非暂态计算机可读存储介质，所述指令在由处理器执行时，指示所述处理器执行根据示例19至35中任一项所述的方法。
虽然已经参照有限数目的实施方案描述了本发明的技术，但本领域的技术人员可理解它们的多种修改形式和变型形式。所附权利要求旨在涵盖落在本发明技术的真正实质和范围内的所有此类修改及变型。
在以上说明书中，已参照特定实施方案做出了更详细的描述。然而，显而易见的是，在不脱离所附权利要求中阐述的本发明技术的更广泛的实质和范围的情况下，可对其进行各种修改和改变。相应地，说明书和附图被视为是例示性意义而不是限定性意义。此外，术语“实施方案”和其他语言的前述使用并不一定是指相同的实施方案或相同的实施例，而是可以指不同的和独特的实施方案，以及可能相同的实施方案。
1.一种能够操作用于未许可窄频带传输以支持物联网(iot)服务的装置，所述装置包括基带电路，所述基带电路包括：
射频(rf)接口；和
一个或多个处理器，用于：
在未许可窄频带内选择用于发现参考信号(drs)的下行链路传输的传输信道，所述drs包括主同步信号(pss)、辅同步信号(sss)和物理广播信道(pbch)内容；并且
针对信道跳频，根据所述drs在所述未许可窄频带内选择用于下行链路数据和上行链路数据的通信信道。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述基带电路的所述一个或多个处理器用于预先确定至少一个锚信道作为用于所述drs的所述下行链路传输的所述传输信道。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述至少一个锚信道仅用于所述drs的所述下行链路传输。
4.根据权利要求2所述的装置，其中所述基带电路的所述一个或多个处理器用于选择所述至少一个锚信道作为所述通信信道。
5.根据权利要求4所述的装置，其中所述基带电路的所述一个或多个处理器用于将所述至少一个锚信道中的每一个锚信道中的帧划分成下行链路子帧和上行链路子帧，同时满足：
其中tdl指示所述下行链路子帧的持续时间，n锚指示所述至少一个锚信道的数量，并且dwell指示停留时间。
6.根据权利要求4所述的装置，还包括射频(rf)电路，用于将所述至少一个锚信道用作为用于所述上行链路数据的物理随机接入信道(prach)、msg3物理上行链路共享信道(pusch)和物理上行链路控制信道(pucch)中的一者。
7.根据权利要求2所述的装置，其中所述基带电路的所述一个或多个处理器用于预先确定所述至少一个锚信道的数量，其中所述至少一个锚信道的所述数量取决于将要使用所述装置的区域。
8.根据权利要求2所述的装置，其中所述基带电路的所述一个或多个处理器用于预先确定所述至少一个锚信道的数量，其中所述至少一个锚信道的所述数量对于所有区域是相同的。
9.根据权利要求2所述的装置，其中所述基带电路的所述一个或多个处理器用于根据与无线电接入网(ran)节点相关联的小区标识符(小区id)来预先确定所述至少一个锚信道。
10.根据权利要求2所述的装置，其中所述基带电路的所述一个或多个处理器用于将所述至少一个锚信道中的每一个锚信道中的帧划分成多个正交子帧，并且针对所述drs随机选择所述正交子帧中的一个正交子帧，以便减小所述drs的冲突概率。
11.根据权利要求2所述的装置，其中所述基带电路的所述一个或多个处理器用于根据与无线电接入网(ran)节点相关联的小区标识符(小区id)来确定所述至少一个锚信道中的用于开始所述drs的子帧。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的装置，其中所述基带电路的所述一个或多个处理器用于从所述未许可窄频带内的多个信道选择用于所述drs的所述传输信道，并且选择所述传输信道作为所述通信信道。
13.根据权利要求12所述的装置，还包括射频(rf)电路，用于将所述多个信道各自用作为用于广播和单播数据的窄频带物理下行链路控制信道(npdcch)、窄频带物理下行链路共享信道(npdsch)和物理上行链路共享信道(pusch)中的一者。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的装置，其中所述基带电路的所述一个或多个处理器还用于从所述未许可窄频带内的多个信道中检测未占用的空闲信道，
其中所述装置还包括射频(rf)电路，用于在所述空闲信道中的帧的开始处提供存在信号，以向用户设备通知所述空闲信道，使得所述用户设备在接收到所述存在信号时通过所述空闲信道来传输和接收数据。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的装置，其中所述基带电路的所述一个或多个处理器用于基于中等使用限制来确定所述通信信道将在其间传输和接收数据的停留时间。
16.一种用于未许可窄频带传输以支持物联网(iot)服务的方法，所述方法将由基带电路实现，并且包括：
在未许可窄频带内选择用于发现参考信号(drs)的下行链路传输的传输信道，所述drs包括主同步信号(pss)、辅同步信号(sss)和物理广播信道(pbch)内容；
针对信道跳频，根据所述drs在所述未许可窄频带内选择用于下行链路数据和上行链路数据的通信信道。
17.根据权利要求16所述的方法，其中在所述未许可窄频带内选择用于所述drs的所述下行链路传输的所述传输信道包括：预先确定至少一个锚信道作为所述drs的所述下行链路传输的所述传输信道。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述至少一个锚信道仅用于所述drs的所述下行链路传输。
19.根据权利要求17所述的方法，其中在所述未许可窄频带内选择用于下行链路数据和上行链路数据的所述通信信道包括：选择所述至少一个锚信道作为所述通信信道。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括：
将所述至少一个锚信道中的每一个锚信道中的帧划分成下行链路子帧和上行链路子帧，同时满足
其中tdl指示所述下行链路子帧的持续时间，n锚指示所述至少一个锚信道的数量，并且dwell指示停留时间。
21.根据权利要求19所述的方法，所述方法还由射频(rf)电路来实现，并且还包括：
由所述rf电路将所述至少一个锚信道用作为用于所述上行链路数据的物理随机接入信道(prach)、msg3物理上行链路共享信道(pusch)和物理上行链路控制信道(pucch)中的一者。
22.根据权利要求17所述的方法，其中预先确定所述至少一个锚信道包括预先确定所述至少一个锚信道的数量，其中所述至少一个锚信道的所述数量取决于将要使用所述基带电路的区域。
23.根据权利要求17所述的方法，其中预先确定所述至少一个锚信道包括预先确定所述至少一个锚信道的数量，其中所述至少一个锚信道的所述数量对于所有区域是相同的。
24.根据权利要求17所述的方法，其中预先确定所述至少一个锚信道包括根据与无线电接入网节点相关联的小区标识符(小区id)来预先确定所述至少一个锚信道。
25.根据权利要求17所述的方法，还包括：
将所述至少一个锚信道中的每一个锚信道中的帧划分成多个正交子帧；以及
针对所述drs随机选择所述正交子帧中的一个正交子帧，以便减小所述drs的冲突概率。
26.根据权利要求17所述的方法，还包括：
根据与无线电接入网节点相关联的小区标识符(小区id)，确定所述至少一个锚信道中的用于开始所述drs的子帧。
27.根据权利要求16所述的方法，其中：
在所述未许可窄频带内选择用于所述drs的所述下行链路传输的所述传输信道包括：从所述未许可窄频带内的多个信道中选择用于所述drs的所述传输信道；以及
在所述未许可窄频带内选择用于下行链路数据和上行链路数据的所述通信信道包括：选择所述传输信道作为所述通信信道。
28.根据权利要求27所述的方法，所述方法还由射频(rf)电路来实现，并且还包括：
由所述射频(rf)电路将所述多个信道各自用作为用于广播和单播数据的窄频带物理下行链路控制信道(npdcch)、窄频带物理下行链路共享信道(npdsch)和物理上行链路共享信道(pusch)中的一者。
29.根据权利要求16所述的方法，所述方法还由射频(rf)电路来实现，并且还包括：
由所述基带电路从所述未许可窄频带内的多个信道中检测未占用的空闲信道；以及
由所述rf电路在所述空闲信道中的帧的开始处提供存在信号，以向用户设备通知所述空闲信道，使得所述用户设备在接收到所述存在信号时通过所述空闲信道来传输和接收数据。
30.根据权利要求16所述的方法，还包括：
基于中等使用限制来确定所述通信信道将在其间传输和接收数据的停留时间。
31.一种包括指令的非暂态计算机可读存储介质，所述指令在由处理器执行时，指示所述处理器执行根据权利要求16至30中任一项所述的方法。
技术总结