连接模式下的低功率通信的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于低功率连接模式的设备、方法以及计算机程序产品。更具体地，本 发明涉及用于在连接模式下利用低功耗进行机器类型通信的设备、方法以及计算机程序产 品。
【背景技术】
[0002] 缩略语
[0003] CC 分量载波
[0004] CA 载波聚合
[0005] PUCCH 物理上行链路控制信道
[0006] PDSCH 物理下行链路共享信道
[0007] DRX 不连续接收
[0008] DCI 下行链路控制信息
[0009] DL 下行链路
[0010] eNB 增强型节点B
[0011] LTEtm 长期演进
[0012] LTE-Atm 先进的长期演进
[0013] UE 用户设备
[0014] UL 上行链路
[0015] FFT 快速傅立叶变换
[0016] MTC 机器类型通信
[0017] PRB 物理资源块
[0018] 3GPP 第三代合作伙伴项目
[0019] GSM 全球移动通信系统
[0020] GPRS 通用分组无线业务
[0021] EPS 演进分组系统
[0022] RAN 无线接入网络
[0023] RAT 无线接入技术
[0024] RRC 无线资源控制
[0025] RACH 随机接入信道
[0026] PCH 寻呼信道
[0027] HRPD 高速分组数据
[0028] EVDO 仅数据演进
[0029] AN 接入网络
[0030] AT 接入终端
[0031] MAC 媒体访问控制
[0032] ID 标识符
[0033] IE 信息元素
[0034] CQI 信道质量指示符
[0035] DCH 专用信道
[0036] WCDMA 宽带 CDMA
[0037] CDMA 码分多址
[0038] OAM 操作&维护
[0039] FACH 前向接入信道
[0040] RRM 无线电资源管理
[0041] RLM 无线链路管理
[0042] MCS 调制和编码方案
[0043] LPCM 低功率连接模式
[0044] PUCCH 物理上行链路控制信道
[0045] SR 调度请求
[0046] CE 控制元件
[0047] C-RNTI 蜂窝无线电网络临时标识符
[0048] PDCP 分组数据汇聚协议
[0049] IP 互联网协议
[0050] TMSI 临时移动用户识别码
[0051] TS 技术规范
[0052] TX 发射
[0053] RX 接收
[0054] HLR 归属位置寄存器
[0055] HSS 归属用户服务器
[0056] 随着LTE部署的演进，操作人员想要通过尽可能地减少RAT的数量来降低总体网 络维护的成本。机器类型通信（MTC)是有可能在未来继续扩大的市场。很多MTC装置针对 可以由GSM/GPRS适当处理的低端（低成本、低数据速率）应用。由于这些装置具有低成本 并且GSM/GPRS具有良好的覆盖范围，所以MTC装置供应商使用支持LTE无线电接口的模块 的动力非常小。在本领域中部署越来越多的MTC装置时，这自然增大了对GSM/GPRS网络的 依赖性。这使操作人员不仅在保持多个RAT方面花费，而且还防止操作人员从其频谱（考虑 GSM/GPRS的非最佳频谱效率）中获得最大利益。考虑可能大量MTC装置，为提供服务所需 要的总体资源可以相应地很多，并且无效地分配。因此，需要找出一种解决方案，来确保对 MTC装置销售商和操作人员明显的商业利益，用于将低端MTC装置从GSM/GPRS过渡到LTE 网络。在[1]中，提出了应调查和评估使用一直到Rel-IO并且包括Rel-IO的LTE RAN规 范的或者从这些规范演变而来的解决方案，以清楚地理解产生一种终端的可行性，这会允 许专用于低端MTC市场的终端的成本可与专用于相同的低端MTC市场的GSM/GPRS终端的 成本竞争。这在3GPP RANl中是正在进行的研宄项目。
[0057] 大量MTC装置可能带来一些潜在的问题，例如，高RACH超载和高RRC信令开销 [3GPP R2-116167-HW]。此外，还期望一些MTC装置具有更大的功效，这是因为很多MTC装 置由电池供电，并且因此应针对MTC装置对功耗进行优化。
[0058] MTC的重要性能是低有效载荷以及极不频繁的传输。其中的很多性能还在于延迟 容忍，即，针对在与所述低功率连接模式不同的正常连接模式发射或接收的一些延迟是没 有危害的。因此，在需要发射/接收时，MTC UE会进入RRC_c〇nnected，然后返回至RRC_ idle，如在图1中所示。
[0059] 根据图1，UE(例如，在RRC空闲模式1下的MTC装置）根据DRX周期监控PCH。在 尺1^_(]〇11116(^6(1模式2中，]\0'(]1^连接至小区。它可以是不同步或者同步的。在这两种情 况下DL接收都是可能的，但是如果MTC UE同步，则仅可能有UL传输。可以在RRC_Idle与 RRC_Connected状态之间并且在同步状态之间进行转变。
[0060] 操作模式的这种变化需要每次执行相当多的RRC信令。考虑到大量MTC装置，这 对于网络是重负载，并且每次在那些信令上浪费相当多的功率。
[0061] 目前，用于这个模式变化的RRC消息可以包括：
[0062] · RRC 连接建立消息：（RRCConnectionRequest、RRCConnectionSetup、RRCConnect ionSetupComplete)，
[0063] ?初始安全活动消息（SecurityModeCommand、SecurityModeComplete)，
[0064] ?无线承载建立消息（RRCReconfigurationRequest、RRCReconfigurationComplete)，
[0065] ?根据[R2-115931 -诺基亚与诺基亚西门子网络公司]的RRC释放消息、切换消 息（测量报告、切换命令以及切换完成）以及RRC连接重新建立消息（RRCConnectionRees tablishmentRequest、RRCConnectionReestabIishment、RRCConnectionReestabIishmentC omplete)〇
[0066] 在一些其他系统中，存在可以帮助减少功耗的一些已知的模式或信道。
[0067] 例如，在HRPD Rev C. (IxEVDO)中定义了半连接的状态。在进入半连接的状态时， AN和AT同意监控时间间隔以及在监控时间间隔之间的持续时间。AT的MAC-ID继续有效， 并且AN仅仅在监控时间间隔中为AT调度数据，并且AT通过更低的速率发送在监控时间间 隔之间的保持活动的CQI [2]。
[0068] 另一个实例是WCDM的FACH模式。前向接入信道（FACH)是下行链路传输信道，该 信息将控制信息传送给已知位于规定的小区内的终端。例如，这用于由基站接收随机接入 消息之后。还能够在FACH是哪个传输分组数据。在小区中可以具有不止一个FACH。一个 FACH必须具有这种低比特率，这可以由小区区域中的所有终端接收。通过不止一个FACH， 额外的信道可以具有更高的数据速率。FACH不使用快速功率控制，并且所传输的消息需要 包括带内识别信息，以确保其正确接收[3]。FACH是具有低速率有效载荷的下行链路信道， 并且MTC在UL中具有低速率有效载荷。
[0069] 图2示出了在RRC_connected模式2下的不同RRC服务状态、在这些服务状态之间 以及进入/来自RRC_idle模式1的转变。在RRC连接的模式2中，具有服务状态URA_PCH 2a、Cell_PCH 2b、Cell_FACH 2c以及Cell_DCH 2d。如果去活动的定时器经过或者RNC负 载过高，那么从这些服务状态的每个状态中，可以发生进入RRC_idle模式下的转变。在活 动检测时，从RRC_idle模式返回RRC_connected模式的转变始终进入Cell_FACH服务状态 内。
[0070] US 2011/269447A1定义了静态或低移动性范畴，并且对于针对UE降低了进行这 些活动的频率，例如，减少了控制信令TX/RX;降低了移动终端监控系统信息和寻呼信道的 频率，用于测量（例如，接收质量测量）、用于测量报告以及用于定期跟踪区域更新消息的 传输；并且减少了测量的量以及针对各个测量报告的报告值的量。
[0071] US 2012/202508A1 公开了 MTC UE 通知 eNB 是静态的。
[0072] [4]和[5]公开了独立的测量配置。
[0073] [1]3GPP RP-111112, "Provision of low-cost MTC UEs based on LTE"，沃达丰
[0074] [2] "Semi-Connected State", Motorola, 2006-09, Xi，an 3GPP2. http : // ftp. 3gpp2. org/TSGC/working/2006/2006-09-Xian/TSG-C-2006-09/ffG2/SffG22/Conf call contributions/C2220060815/C22-20060815-023Motorola C20-20060815-Q23-Semi -Connected-State, pdf
[0075] [3] ICDMA for UMTS-HSPA Evolution and LTE'John Wiley&. Sons, 2007,第 4 版，由 Harri Holma 和 Antti Toskala 编辑
[0076] [4]3GPP RP-020382,"Clarification of Measurement Validity and Valid Measurement Objects〃，摩托罗拉
[0077] [5] Joona Vehanen:''Handover between LTE and 3G Radio Access Tec