[发明专利]终端单元、用以操作终端单元的方法、处理机器、调度单元、以及用以操作调度单元的方法

说明书

一种用以操作用于无线M2M通信的蜂窝无线网络（CRN）的调度单元（SU）的方法，包括：经由上行链路控制信道（UCCH）从终端单元（TU1；TU2）接收（204）第一QoS要求；取决于接收到的第一QoS要求，排他地预留（230）多个第一无线电资源（A、B、C）；以及响应于接收到的第一QoS要求，经由下行链路控制信道（DCCH）来向终端单元（TU1；TU2）传输（206）下行链路调度控制消息，所述下行链路调度控制消息指示共享无线电信道（SRCH）的多个排他地预留的第一无线电资源（A、B、C）。

现有技术

本发明涉及终端单元、用以操作终端单元的方法、处理机器、调度单元、以及用以操作调度单元的方法。

具有低时延和高可靠性通信（URLLC）能力的无线连接被视为互联工业或工业4.0的主要基石之一。当前，3GPP组织在5G通信标准内积极地将这种URLLC模式标准化。URLLC模式旨在支持低至1ms的循环（cycle）时间。制造机械（例如，机器人臂、铣床或焊接机器等）通常需要这种低时延通信。为了保证这种低时延，快速数据帧递送所需的网络资源（即介质访问时间、时隙、带宽等）必须容易获得。通常，这是通过在基站处的中央调度器处为特定应用或业务类型预留资源来完成的。特别地，对于控制应用的循环业务而言，必须提供有保证的周期性介质访问，以保证在截止期限内的数据递送。

发明内容

根据权利要求1的终端单元、根据另外的权利要求的用以操作终端单元的方法、根据另外的权利要求的处理机器、根据另外的权利要求的调度单元、以及根据另外的权利要求的用以操作调度单元的方法解决了现有技术的问题。

根据本描述的第一方面，提供了一种用于无线M2M通信的蜂窝无线电网络的终端单元，其中终端单元包括至少一个处理电路、至少一个通信电路和至少一个天线，所述处理电路与所述至少一个通信电路和所述至少一个天线一起被配置成使所述终端单元进行如下操作：确定或接收针对分布式机器控制应用的第一QoS要求，其中所述第一QoS要求取决于分布式机器控制应用的当前操作状态；经由上行链路控制信道来向调度单元传输所述第一QoS要求；响应于所传输的第一QoS要求，经由下行链路控制信道来接收源自于调度单元的下行链路调度控制消息，所述下行链路调度控制消息指示共享无线电信道的多个排他地预留的第一无线电资源；以及经由共享无线电信道的排他地预留的第一无线电资源中的至少一个来传输分布式机器控制应用的第一M2M数据。

换句话说，提供了一种针对工业自动化应用（诸如，机器人和机械控制）中的循环控制业务的无线电资源预留方法。在所提出的方法中，无线电资源被预留以用于这种关键控制应用，以提供所需的短循环时间和严格的递送截止期限保证。

因此，所提出的访问方案提供了严格的资源预留，这在时延方面提供了所需的QoS。由于所述第一QoS要求取决于分布式机器控制应用的操作状态，因此这使无线电资源的使用更加灵活。特别地，当分布式机器控制应用不需要高递送保证（诸如，低循环时间）时——这是例如当所连接的机器缓慢地运行或具有空闲阶段时的情况，所提出的访问方案防止了资源过度利用。

总而言之，所提出的访问方案增加了无线电资源的利用效率。这对于即将到来的5G网络而言特别重要，这是由于在本地5G许可证的情况下仅非常有限的带宽将变得可用于工厂自动化。因此，可以更有效地使用可用频谱。

根据有利的示例，所述终端单元进一步被配置成：确定或接收针对分布式机器控制应用的暂时降低的第二QoS要求；经由上行链路控制信道来向调度单元传输所述暂时降低的第二QoS要求；响应于所传输的第二QoS要求，经由下行链路控制信道来接收源自于调度单元的下行链路调度控制消息，所述下行链路调度控制消息指示共享无线电信道的多个排他地预留的第二无线电资源；以及经由共享无线电信道的排他地预留的第二无线电资源中的至少一个来传输分布式机器控制应用的第二M2M数据。

利用所述第二QoS要求，所述访问方案提供了用以在分布式机器控制应用不使用所预留的资源时释放所预留的资源的方法。这些资源可以被有效地重新分配给其他网络参与者。