用户设备、蜂窝站及其访问控制方法与流程

交叉引用

本发明要求申请日为2018年5月4日，申请号为62/666819的美国临时专利申请的优先权，上述美国专利申请在此一并作为参考。

本发明一般移动通信，更具体地，涉及用户设备(userequipment，ue)、蜂窝站及其访问控制(accesscontrol)方法。

背景技术：

在典型移动通信环境中，用户设备(userequipment，ue)(也称为移动站(mobilestation，ms))，如移动电话(也称为手机)、或具有无线通信功能的平板个人计算机(personalcomputer，pc)，可与一个或更多个服务网络通信语音和/或数据信号。可以使用各种蜂窝技术执行ue和服务网络之间的通信，如全球移动通信系统(globalsystemformobilecommunications，gsm)技术、通用分组无线服务(generalpacketradioservice，gprs)技术、全球演进增强数据速率(enhanceddataratesforglobalevolution，edge)技术、宽带码分多址(widebandcodedivisionmultipleaccess，wcdma)技术、码分多址2000(codedivisionmultipleaccess2000，cdma2000)技术、时分同步码分多址(timedivision-synchronouscodedivisionmultipleaccess，td-scdma)技术、全球微波连接互通(worldwideinteroperabilityformicrowaveaccess，wimax)技术、长期演进(longtermevolution，lte)技术、增强lte(lte-advanced，lte-a)技术、时分lte(timedivisionlte，td-lte)技术及其他技术。

根据第三代合作伙伴计划(thirdgenerationpartnershipproject，3gpp)规范和/或符合基于lte技术的需求，一种称为小区特定参考信号(cell-specificreferencesignal，crs)的特殊类型参考信号，在lte标准的整个带宽上传输。ue可以利用crs符号的存在进行各种第一层(layerone，l1)操作，例如自动增益控制(automaticgaincontrol，agc)、自动频率控制(automaticfrequencycontrol，afc)、时间跟踪、频率跟踪和信道估计等。然而，在lte标准整个带宽上的crs传输可能会引起频内小区间的小区间干扰并降低下行链路吞吐量(throughput)。

为了减少干扰并提高下行链路吞吐量，lte-a标准引入了称为“极简载波(leancarrier)”的新功能，旨在最小化与用户数据的传送不直接相关的传输。具体地，极简载波功能通过在某些特定子帧的某些物理资源区块(physicalresourceblock，prb)中抹除crs传输进行工作。然而，如果小区启用极简载波功能，不支持该功能的ue(也称为非极简载波ue(non-lean-carrier-capableue))可能会误用不存在的crs符号进行信道估计，这可能会降低解调性能。

因此，需要一种控制机制确保非极简载波ue不会受到新引入极简载波功能的影响。

技术实现要素：

本发明提出一种控制机制，在广播消息中引入额外的禁止信息(barringinformation)，以指示支持极简载波性能(或在本文中称为基于网络的crs干扰抑制)的ue是否允许访问启用极简载波性能的小区，并且使用广播消息中已存在的禁止信息指示不支持极简载波性能的ue不允许访问该小区。

在本发明的第一方面，提出了一种包括无线收发器和控制器的ue。配置该无线收发器执行与小区的无线发送和接收。配置该控制器经由该无线收发器从小区接收第一禁止信息和第二禁止信息，响应于ue支持基于网络的crs干扰抑制，忽略该第一禁止信息，以及响应于ue支持基于网络的crs干扰抑制并且该第二禁止信息指示该小区未被禁止，允许ue访问该小区。

在本发明的第二方面，提出了一种访问控制方法，由通信连接到小区的ue执行。该访问控制方法包括以下步骤：从该小区接收第一禁止信息和第二禁止信息；响应于ue支持基于网络的crs干扰抑制，忽略该第一禁止信息；以及响应于ue支持基于网络的crs干扰抑制并且第二禁止信息指示该小区未被禁止，允许ue访问该小区。

在本发明的第三方面，提出了一种访问控制方法，由形成服务ue的小区的蜂窝站执行。该访问控制方法包括以下步骤：响应于蜂窝站启用基于网络的crs干扰抑制，设置第一禁止信息以指示对于不支持基于网络的crs干扰抑制的ue，该小区被禁止，并且设置第二禁止信息以指示对于支持基于网络的crs干扰抑制的ue该小区是否被禁止；并且向ue发送该第一禁止信息和该第二禁止信息。

在回顾了ue、蜂窝站及其访问控制方法的特定实施例的以下描述后，本发明的其他方面和特征对于本领域技术人员将变得显而易见。

附图说明

通过参考附图阅读随后的详细描述和示例，可以更全面地理解本发明，其中：

图1是根据本发明实施例的无线通信环境的框图；

图2是根据本发明实施例描述ue的框图；

图3是根据本发明实施例描述蜂窝站的框图；

图4是根据本发明实施例描述的访问控制方法的消息序列图；以及

图5是根据本发明的另一实施例描述的访问控制方法的消息序列图。

具体实施方式

以下描述是出于说明本发明的一般原理的目的而进行的，不应被视为具有限制意义。可以理解的是，本发明实施例可由软件、硬件、固体或其任意组合来实现。当术语“包括”和/或“包含”在本文中使用时，指定所述特征、整数、步骤、操作、组件和/或组件的存在，但不排除存在或者添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、组件、组件和/或组。

图1是根据本发明实施例的无线通信环境的框图。

如图1所示，无线通信环境100包括极简载波ue110、非极简载波ue120和服务网络130，其中如果根据禁止信息允许访问，极简载波ue110和非极简载波ue120可以无线并通信连接到服务网络130接收禁止信息并获得移动服务，其中禁止信息包括用于非极简载波ue(或在本文中称为基于网络的crs干扰抑制)的第一禁止信息和用于极简载波ue的第二禁止信息。

极简载波ue110和非极简载波ue120的任一个可以是功能手机、智能手机、平板pc、笔记本计算机或至少支持服务网络130所使用的蜂窝技术的任何无线通信装置。对于非极简载波ue，其可能是传统ue或不支持极简载波功能的新ue。

具体地，极简载波ue110可以指支持基于网络的crs干扰抑制的任何ue，非极简载波ue120可以指不支持基于网络的crs干扰抑制的任何ue。

服务网络130包括接入网131和核心网132。接入网131负责处理无线电信号、终止无线电协议以及将极简载波ue110和/或非极简载波ue120与核心网132连接，核心网132负责执行移动管理、网络侧认证以及与公共/外部数据网络(例如，因特网)相连接。

在一个实施例中，服务网络130是基于lte的网络，例如lte网络、lte-a网络或td-lte网络，并且接入网131可以是演进utran(evolved-utran，e-utran)，核心网132可以是演进分组核心(evolvedpacketcore，epc)。

e-utran至少包括一个蜂窝站，例如演进节点b(nodeb，enb)，其包括宏(macro)enb、毫微微(femto)enb或微微(pico)enb，所述蜂窝站的每一个可以形成用于向极简载波ue110和/或非极简载波ue120提供移动服务的小区。特别地，每个蜂窝站可以使基于网络的crs干扰抑制仅为支持基于网络的crs干扰抑制的ue(例如，极简载波ue110)服务。

epc至少包括归属用户服务器(homesubscriberserver，hss)、移动管理实体(mobilitymanagemententity，mme)、服务网关(servinggateway，s-gw)和分组数据网络网关(packetdatanetworkgateway，pdn-gw或p-gw)，其中，hss、mme、s-gw和p-gw的每一个可以实施为专用硬件(例如，控制器(如处理器)和/或存储装置(如存储器))的网络组件，或实施为运行在专用硬件上的软件实例。

应当理解的是，无线通信环境100仅用于说明性目的，并不旨在限制本发明的范围。例如，本发明可应用于任意基于lte技术的未来增强，或应用于支持基于网络的crs干扰抑制的其他蜂窝技术。

图2是根据本发明实施例描述ue的框图。

在此实施例中，图2所示的ue可以指极简载波ue110或非极简载波ue120的任意一个。

ue包括无线收发器10、控制器20、存储装置30、显示装置40和输入/输出(input/output，i/o)装置50。

无线收发器10用于与由接入网131的蜂窝站形成的小区进行无线发送和接收。

具体地，无线收发器10包括射频(radiofrequency，rf)装置11、基带处理装置12和天线13。

配置基带处理装置12执行基带信号处理并控制用户识别卡(未示出)与rf装置11之间的通信。基带处理装置12包括执行基带信号处理的多个硬件组件，包括模拟数字转换(analog-to-digitalconversion，adc)/数字模拟转换(digital-to-analogconversion，dac)、增益调整、调制/解调、编码/解码等。

rf装置11经由天线13接收rf无线信号，将接收的rf无线信号转换为基带信号，由基带处理装置12处理，或者从基带处理装置12接收基带信号，并将接收到的基带信号转换为rf无线信号，然后经由天线13发送。rf装置11还包括执行射频转换的多个硬件装置。例如，rf装置11包括混频器，用于将基带信号与在支持蜂窝技术的射频中振荡的载波相乘，其中取决于所使用蜂窝技术，射频可以是在基于lte(例如，lte/lte-a/td-lte)系统中使用的900兆赫、2100兆赫或2.6千兆赫，或其他射频。

控制器20可以是通用处理器、微控制单元(microcontrolunit，mcu)、应用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、图形处理单元(graphicsprocessingunit，gpu)、全息处理单元(holographicprocessingunit，hpu)、神经处理单元(neuralprocessingunit，npu)等，其包括提供多种功能的各种电路，例如，数据处理和计算、控制无线收发器10与服务网络130进行无线通信、通过存储装置30存储和导出数据(例如，程序代码)、发送一系列帧数据(例如，表示文本消息、图形、图像等)到显示装置40，并经由i/o装置50接收用户输入信号或输出信号。

特别地，控制器20协调无线收发器10、存储装置30、显示装置40和i/o装置50的上述操作，以执行本发明的访问控制方法。

在另一个实施例中，控制器20可以合并到基带处理装置12中，以用作基带处理器。

如本领域技术人员将了解的是，控制器20的电路通常包括晶体管，该晶体管按照本文所述的功能和操作来控制电路的运行。如将进一步理解，晶体管的特定结构或互连通常将由编译程序确定，例如，缓存器传送语言(registertransferlanguage，rtl)编译程序。rtl编译程序可以由处理器在类似汇编语言代码的脚本上操作，将脚本编译成用于最终电路布局或制造的形式。实际上，rtl以其在促进电子和数字系统设计过程中的作用和用途而闻名。

存储装置30是非暂时性机器可读存储介质，包括存储器(例如flash存储器或非易失性随机访问存储器(non-volatilerandomaccessmemory，nvram))，或磁存储装置(例如硬盘、磁带或光盘)，或其任意组合，用于存储应用的数据、指令和/或程序代码、通信协议和/或本发明的访问控制方法。

显示装置40可以是用于提供显示功能的液晶显示器(liquid-crystaldisplay，lcd)、发光二极管(light-emittingdiode，led)显示器、有机led(organicled，oled)显示器或电子纸显示器(electronicpaperdisplay，epd)等。或者，显示装置40进一步包括一个或更多个设置在上面或下面的触摸传感器，用于感知物体(如手指或手写笔)的触摸、接触或靠近。

i/o装置50包括一个或更多个按钮、键盘、鼠标、触摸板、视频摄影机、麦克风和/或扬声器等，用作与用户交互的人机接口(man-machineinterface，mmi)。

应当理解的是，图2的实施例中描述的组件仅用作说明目的，并不旨在限制本发明的范围。例如，ue可以包括更多组件，例如电源和/或全球定位系统(globalpositioningsystem，gps)装置，其中电源可以系向ue的所有其他组件提供电能的移动/可更换电池，以及gps装置可以向ue提供用于某些基于位置的服务或应用的位置信息。或者，ue可以包括更少的组件。例如，ue可以不包括显示装置40和/或i/o装置50。

图3是根据本发明实施例描述蜂窝站的框图。

在该实施例中，蜂窝站启用基于网络的crs干扰抑制。

如图3所示，蜂窝站包括无线收发器60、控制器70、存储装置80和i/o装置90。

无线收发器60用于形成至少一个小区与极简载波ue110和/或非极简载波ue120进行无线通信。

具体地，无线收发器60包括rf装置61、基带处理装置62和天线63。

配置基带处理装置62执行基带信号处理并控制用户识别卡(未示出)与rf装置61之间的通信。基带处理装置62包括执行基带信号处理的多个硬件组件，包括adc/dac、增益调整、调制/解调、编码/解码等。

rf装置61经由天线63接收rf无线信号，将接收的rf无线信号转换为基带信号，由基带处理装置62处理，或者从基带处理装置62接收基带信号，并将接收到的基带信号转换为rf无线信号，然后经由天线63发送。rf装置61还包括执行射频转换的多个硬件装置。例如，rf装置61包括混频器，用于将基带信号与在支持蜂窝技术的射频中振荡的载波相乘，其中取决于所使用蜂窝技术，射频可以是在基于lte(例如，lte/lte-a/td-lte)系统中使用的900兆赫、2100兆赫或2.6千兆赫，或其他射频。

控制器70可以是通用处理器、mcu、应用处理器、dsp、gpu、hpu、npu等，其包括提供多种功能的各种电路，例如，数据处理和计算、控制无线收发器60与极简载波ue110进行无线通信、通过存储装置80存储和导出数据(例如，程序代码)，并经由i/o装置90接收用户输入信号或输出信号。

特别地，控制器70协调无线收发器60、存储装置80和i/o装置90的上述操作，以执行本发明的访问控制方法。

在另一个实施例中，控制器70可以合并到基带处理装置62中，以用作基带处理器。

如本领域技术人员将了解的是，控制器70的电路通常包括晶体管，该晶体管按照本文所述的功能和操作来控制电路的运行。如将进一步理解，晶体管的特定结构或互连通常将由编译程序确定，例如，rtl编译程序。rtl编译程序可以由处理器在类似汇编语言代码的脚本上操作，将脚本编译成用于最终电路布局或制造的形式。实际上，rtl以其在促进电子和数字系统设计过程中的作用和用途而闻名。

存储装置80是非暂时性机器可读存储介质，包括存储器(例如flash存储器或nvram)，或磁存储装置(例如硬盘、磁带或光盘)，或其任意组合，用于存储应用的数据、指令和/或程序代码、通信协议和/或本发明的访问控制方法。

i/o装置90包括一个或更多个按钮、键盘、鼠标、触摸板、视频摄影机、麦克风和/或扬声器等，用作与用户交互的mmi。

应当理解的是，图3的实施例中描述的组件仅用作说明目的，并不旨在限制本发明的范围。例如，蜂窝站可以包括更多组件，例如电源和/或显示装置，其中电源可以是向蜂窝站的所有其他组件提供电能的移动/可更换电池，以及显示装置可以提供显示功能。

图4是根据本发明的实施例描述的访问控制方法的消息序列图。

在此实施例中，访问控制方法可以应用于极简载波ue(例如，极简载波ue110)和启用基于网络的crs干扰抑制的蜂窝站(例如，服务网络130的蜂窝站)，并由他们执行。

首先，蜂窝站向极简载波ue110发送广播消息(例如，系统信息块(systeminformationblock，sib)类型1消息)，其中该广播消息包括第一禁止信息(例如，小区禁止信息元素(informationelement，ie))和第二禁止信息(例如，小区禁止crsie)，其中第一禁止信息指示对于不支持基于网络的crs干扰抑制的ue(即，非极简载波ue)该小区被禁止，并且第二禁止信息指示对于支持基于网络的crs干扰抑制的ue(即，极简载波ue)该小区是否被禁止(步骤s410)。

接下来，极简载波ue110接收该广播消息并进行解码(步骤s420)，然后响应于极简载波ue110支持基于网络的crs干扰抑制而忽略该第一禁止信息(步骤s430)。

然后，极简载波ue110确定第二禁止信息是否设置为“禁止”或“未禁止”(步骤s440)。

如果第二禁止信息设置为“禁止”，不允许极简载波ue110访问该小区(步骤s450)。也就是说，响应于第二禁止信息设置为“禁止”，阻止/停止极简载波ue110访问该小区。否则，如果第二禁止信息设置为“未禁止”，允许极简载波ue110访问该小区(步骤s460)。

图5是根据本发明的另一实施例描述访问控制方法的消息序列图。

在此实施例中，访问控制方法可以应用于非极简载波ue(例如，非极简载波ue120)和启用基于网络的crs干扰抑制的蜂窝站(例如，服务网络130的蜂窝站)，并由他们执行。

首先，蜂窝站向非极简载波ue120发送广播消息(例如，sib-1消息)，其中该广播消息包括第一禁止信息(例如，小区禁止ie)和第二禁止信息(例如，小区禁止crsie)，第一禁止信息指示对于不支持基于网络的crs干扰抑制的ue(即，非极简载波ue)该小区被禁止，并且第二禁止信息指示对于支持基于网络的crs干扰抑制的ue(即，非极简载波ue)该小区是否被禁止(步骤s510)。

接下来，非极简载波ue120接收该广播消息并进行解码(步骤s520)，然后响应于传统ue120不支持基于网络的crs干扰抑制忽略该第二禁止信息(步骤s530)。具体地，忽略该第二禁止信息，意味着由于后期抽象语法表示法一(abstractsyntaxnotationone，asn.1)代码插入，非极简载波ue120无法对第二禁止信息进行解码。

然后，传统ue120确定第一禁止信息是否设置为“禁止”或“未禁止”(步骤s540)。

如果第一禁止信息设置为“禁止”，不允许非极简载波ue120访问该小区(步骤s550)。也就是说，响应于第一禁止信息设置为“禁止”，阻止/停止非极简载波ue120访问该小区。否则，如果第一禁止信息设置为“未禁止”，允许非极简载波ue120访问该小区(步骤s560)。

在一个实施例中，广播消息包括重选信息(例如，频内重选ie)，并且重选信息指示如果蜂窝站启用基于网络的crs干扰抑制，不允许重选到相同频率的其他小区。也就是说，步骤s550之后，非极简载波ue120可以重选到与该小区所在的频率不同的频率上的另一小区。换句话说，非极简载波ue120避免选择与该小区所在频率相同的频率的其他小区。

为便于理解，下表列出了极简载波ue和非极简载波ue关于禁止信息的预期行为。

表1

鉴于前述实施例，可以理解的是，本发明提出一种控制机制，确保非极简载波ue不会受到新引入极简载波功能的影响。具体地，该控制机制在广播消息(sib-1消息)中引入额外的禁止信息(例如，小区禁止crsie)，以指示是否允许极简载波ue访问启用基于网络的crs干扰抑制的小区，并且使用广播消息中已存在的禁止信息(小区禁止ie)指示不允许非极简载波ue访问该小区。

尽管已经通过示例并且根据优选实施例描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于此。在不脱离本发明的范围和精神的情况下，本领域技术人员仍可进行各种改变和修改。因此，本发明的范围应由权利要求及其等同物限定和保护。

像“第一”、“第二”等在发明申请专利范围中修饰组件的序词并不意味着自身具有任何优先权、优先级或者一个组件的等级高于另一个组件或者方法执行的时间顺序，而仅仅作为标号用于区分一个具有确切名称的组件与具有相同名称(除了修饰序词)的另一组件。