[发明专利]用于在无线电接入网络中分配无线电资源的技术

说明书

描述了一种用于在无线电接入网络中分配无线电资源以用于操作多个设备的技术。关于该技术的方法方面，由第一无线电协调器确定多个第二无线电协调器中的每一个对无线电资源的需求以用于将所述无线电资源指派给关联的设备组。此外，由所述第一无线电协调器基于所确定的对无线电资源的需求，将所述无线电资源分配给所述多个第二无线电协调器中的每一个，以及向所述多个第二无线电协调器中的至少一个发送指示所分配的无线电资源的分配消息。由第二资源协调器从第一无线电协调器接收分配消息，以及根据所接收的分配消息，基于分配给所述第二无线电协调器的无线电资源而将所述无线电资源指派给所述第二无线电协调器的关联的设备组中的设备。

技术领域

本公开总体上涉及一种用于在无线电接入网络中分配无线电资源的技术。更具体地说，但不限于，提供了用于在无线电接入网络中分配和指派无线电资源的方法和设备，特别是用于工业自动化应用。

背景技术

下一代蜂窝网络标准5G的关键目标是支持非常高的可靠性和低延迟的机器型通信，即关键MTC或超可靠低延迟通信(URLLC)。工业自动化应用(也称为工业物联网(IIOT))要求具有极低延迟范围的高度可靠的通信。工业自动化和控制通常涉及将数据报告给可编程逻辑控制器(PLC)的传感器。PLC根据感测数据指示致动器(例如机器人)执行特定动作。

当今的工业自动化应用主要依靠现场总线标准。与有线通信相比，无线通信可以为工业自动化应用提供多个优势，例如安装更快、易于维护、灵活性和可扩展性、显著降低因移动机器部件而导致的电缆损坏以及有效降低总体运营成本。此外，某些交叉路径或自由移动或旋转设备仅通过无线通信来启用。

尽管无线通信为自动化应用带来了若干好处，但现有的无线技术都无法满足超低延迟和非常高可靠性的通信需求。为工业应用中的任务关键通信实现通信要求是未来5G蜂窝通信系统的重要方面。

对于无线通信系统，关键限制条件之一是系统容量，其取决于可用频谱带宽。对于工厂车间中的大量现场设备(例如传感器和致动器(例如机器人))及其变化的业务需求(例如分组大小、数据分组的到达时间、优先级、实时要求等)，由于容量限制，在工厂车间仅部署服务或管理大量设备的单个基站(BS)可能是不切实际的，即，在具有一定频谱带宽的情况下，只能支持有限的特定数量的设备。换句话说，指派给现场设备子集的专用无线电资源可能成为满足其延迟和可靠性要求的瓶颈。

在用于工业自动化的多小区部署方案中，必须以满足所有设备的服务质量(QoS)要求的方式执行无线电资源指派。如果设备之间造成频谱干扰，则无法满足严格的QoS要求。与无线通信系统可以从小区间干扰协调(ICIC)方案及其变体中受益的传统移动宽带应用不同，工业自动化应用通常没有延迟预算，无法从这些方案中受益。由于源自许多金属表面、移动机器部件、移动性和高设备密度的强大的多径效应，工业应用中的传播环境可能非常恶劣。

因此，迄今为止，没有一种现有的无线技术能够满足工业自动化应用中设备的通信要求。虽然已经证明了一些早期的原型可以在链路级别实现低延迟和高可靠性通信，但是尚未开发管理用于工厂车间中大量设备的资源的架构和方法。没有这样的架构、资源管理和干扰协调方案，用于工业应用中的任务关键通信的无线技术将变得不可行。

然而，现有的无线技术已经被设计为处理宽带业务。对于具有极低延迟的实时通信要求，现有的无线技术和资源分配方案是不合适的。没有协调和无线电资源管理，跨多个小区的无线频谱的任意使用会导致小区间干扰和QoS下降。但是，由于通信需求具有严格的延迟约束和极高的可靠性，因此经典的小区间干扰方案(例如ICIC、eICIC和FeICIC)不适用于工业自动化应用。

发明内容

因此，需要一种在无线电接入网络中分配无线电资源的技术，该技术也适用于工业自动化应用。备选地或另外地，需要一种满足低延迟和高可靠性通信需求的分配无线电资源的技术，特别是对于工业应用中的操作关键的通信。