用于基于信道条件的测量为机器类型通信选择虚拟载波的移动通信终端设备和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在无线(移动)电信系统中使用的方法和装置。具体地，本发明的实施方式涉及用于报告无线电信系统中的信道条件的方法和装置。
【背景技术】
[0002]第三代移动电信系统和第四代移动电信系统(诸如基于3GPP定义的UMTS和长期演进(LTE)架构的那些)能够支持比前几代移动电信系统提供的简单语音和消息服务更复杂的服务。
[0003]例如，使用由LTE系统提供的改进的无线电接口和增强的数据速率，用户能够享受高数据速率应用，例如先前仅经由固定线路数据连接可用的移动视频流和移动视频会议。因此，对部署第三代网络和第四代网络的需求强烈，并且预计这些网络的覆盖区域，即能够接入到网络的位置迅速增加。
[0004]第三和第四代网络的预期广泛部署产生了设备类别和应用的并行开发，这并非利用了可用的高数据速率，而是利用强健的无线电接口和覆盖区域的日益广泛性。实例包括所谓的机器类型通信(MTC)应用，其以相对不频繁的基础上传输少量数据的半自主或者自主无线通信设备(即，MTC设备)为代表。实例包括所谓的智能电表，其例如位于消费者住宅内并且周期性地将关于例如煤气、水、电等的公用事业的用户消耗的信息传回至中央MTC服务器。例如，可在相应的标准，例如ETSI TS 122 368V10.530 (2011-07)/3GPP TS22.368vers1n 10.5.0Release 10) [I]中找到关于MTC类型设备的特征的信息。MTC类型终端设备/MTC类型数据的一些典型特征可包括如以下特征:诸如低移动性、高延迟容许误差、小数据传输、非频繁传输和基于组的特征、策略和寻址。
[0005]虽然例如MTC类型终端的终端可方便地利用由第三代移动电信网络或者第四代移动电信网络提供的广覆盖区域的优势，但是目前仍有缺陷。与传统的第三代终端设备或者第四代终端设备(例如智能电话)不同，MTC类型终端优选地相对简单和廉价并且能够在相对低的资源上操作(例如，低功耗)。由MTC类型终端执行的功能的类型(例如，收集并且将数据报告回来)不需要进行特别复杂的处理，并且此外，通常来说不是时序要求严格的。然而，第三代移动电信网络和第四代移动电信网络通常在无线电接口上采用先进的数据调制技术，其可是功耗大的并且需要更多复杂的和昂贵的无线电收发器来实施。在智能手机中包括这样复杂的收发器通常是合理的，因为智能手机通常需要功能强大的处理器执行典型的智能手机型功能。然而，如以上指出的，现希望使用能够利用低的资源使用量操作的相对廉价和更简单的设备使用LTE型网络来通信。为此，已提出所谓的“虚拟载波”。
[0006]下文进一步更详细地论述虚拟载波的一些特性。然而，简单的总结来说，某些类别的设备(诸如MTC设备)支持通信应用，其特征在于，以相对不频繁的间隔传输少量数据，并且因此可比传统LTE设备显著地简化。典型的LTE通信设备可包括能够从跨全载波带宽的LTE下行链路帧接收并且处理数据的高性能接收器单元。然而，这类接收器单元对于仅需要传输或者接收少量数据的设备可能过度复杂。因此，限制LTE网络中能力减小的MTC类型设备在的广泛部署的实用性。因而，已经提出提供一种能力减小的设备(诸如MTC设备)，该能力减小的设备具有与可能传输到设备的数据量更为相当的更简单的接收器单元。而且，如上所述，希望包括能够节省通信设备的功耗的移动通信网络和/或通信设备的特征。
[0007]在传统移动电信网络中，通常在频率载波(第一频率范围)内将数据从网络发送至通信设备，其中，数据的至少一部分可大致跨越频率载波的全部带宽。通常，通信设备不能在网络内操作，除非通信设备可接收和解码跨越整个频率载波的数据，即，由给定电信标准定义的最大系统带宽，并且因此，实际上可排除使用具有降低带宽能力收发器单元的通信设备利用这类载波操作。
[0008]然而，根据之前提出的虚拟载波概念，包括传统载波(“主载波”)的通信资源元素子集被定义为“虚拟载波”，其中主载波具有某个带宽(第一频率范围)并且其中虚拟载波具有与主载波的带宽相比减少的带宽(第二频率范围)。在通信资源元素的虚拟载波集上单独传输用于能力减小的设备的数据。因此，可使用复杂度或能力减小的收发器单元(即，其比要求在网络中操作的另外收发器具有更窄的操作带宽的收发器)接收和解码在虚拟载波上传输的数据。
[0009]设置有复杂度或者能力减小的收发器单元的设备(以下被称之为“能力减小的设备”)通过使用其全能力的一部分(即，其全能力的能力减小的集)可操作或者其可被构造成没有传统LTE型设备(以下统称为传统LTE设备)复杂和昂贵。因此，因为提供该虚拟载波允许使用具有较不昂贵和较不复杂的收发器单元的通信设备，所以用于MTC类型应用的这类设备在LTE型网络内的部署变得更具吸引力。
[0010]传统的LTE型网允许通过基站的调度器进行所谓的链路适配。链路适配允许基站以考虑在基站和终端设备之间存在的信道条件的方式修改其传输特性。例如，当将信道条件与信道条件差时相比，可使用更高的数据速率。链路适配的重要方面是信道质量指示符(CQI)报告。如较好建立的，终端设备可测量下行链路通信的信道质量并且将其作为CQI报告向基站回报。基站然后可基于CQI报告执行链路适配。
[0011]现有的LTE标准为CQI报告提供两种类型的带宽。一个已知为宽带CQI并且另一个已知为子带CQI。对于宽带CQI，针对载波的全带宽建立单个CQI值并且向基站报告单个CQI值。对于子带CQI，全带宽实际上被分为一个以上的子带，并且针对每个子带建立CQI值。宽带CQI方法是简单的并且提供紧凑的信令，然而子带CQI方法可允许调度器考虑频率选择性信道条件(例如，与频率有关的衰落)。
[0012]发明人已认识到，在虚拟载波的上下文中例如通过CQI测量和报告考虑信道条件时可应用具体考虑。原则上，在虚拟载波上操作的终端设备可根据与在传统载波内用于传统CQI测量和报告相同的原则在虚拟载波内实现CQI测量和报告。然而，根据虚拟载波技术，基站调度器原则上可能将虚拟载波从一个频率带移动至另一个频率带，例如因为现有虚拟载波频率带经受不佳信道条件。然而，目前不存在用于为基站调度器提供允许基站调度器确定其是否适于将虚拟载波从一个频率移动至另一个频率的信息的机制。
[0013]因此，期望提供一种用于报告无线电信系统中的信道条件的改进方案。
【发明内容】
[0014]根据本发明的第一方面，提供了一种在无线电信系统中操作终端设备的方法，无线电信系统包括基站，基站被设置为使用跨越系统频率带宽的频率与多个终端设备通信，其中，终端设备包括可调谐的收发器，可调谐的收发器被配置为使用比系统频率带宽更小并且在系统频率带宽内的受限频率带宽从基站接收下行链路传输；并且其中，该方法包括:将收发器顺序地调谐至系统频率带宽内的受限频率带宽的不同频率位置并且进行在不同频率位置的信道条件的测量以提供对应的多个信道条件的测量，以及将从多个信道条件的测量导出的信息传送至基站。
[0015]根据一些实施方式，系统频率带宽内的受限频率带宽的不同频率位置包括多个预定义的频率位置。
[0016]根据一些实施方式，信道条件的测量包括噪声的测量和/或干扰的测量。
[0017]根据一些实施方式，传送至基站的信息包括多个信道条件的测量的至少一个子集的表示。
[0018]一些实施方式进一步包括:终端设备基于多个信道条件的测量选择系统频率带宽内的受限频率带宽的优选频率位置。
[0019]根据一些实施方式，传送至基站的信息包括系统频率带宽内的受限频率带宽的优选频率位置的表示。
[0020]根据一些实施方式，传送至基站的信息进一步包括:系统频率带宽内的受限频率带宽的优选频率位置的信道条件的测量的表示。
[0021]根据一些实施方式，传送至基站的信息包括与满足预定义的标准的信道条件的测量关联的系统频率带宽内的受限频率带宽的位置的表示。
[0022]根据一些实施方式，传送至基站的信息包括与多个信道条件的测量关联的一个或多个时间的表示。
[0023]根据一些实施方式，用于无线电信系统的下行链路无线电帧结构包括一系列时隙，并且在不同的时隙中进行不同频率位置的信道条件的测量。
[0024]根据一些实施方式，在非连续的时隙中进行针对不同频率位置的连续信道条件的测量。
[0025]根据一些实施方式，利用在比物理层更高的层上的信令将从多个信道条件的测量导出的信息传送至基站。
[0026]根据一些实施方式，利用无线电资源控制RRC信令将从多个信道条件测量导出的信息传送至基站。
[0027]根据一些实施方式，利用物理层信令将从多个信道条件测量导出的信息传送至基站。
[0028]根据一些实施方式，在与多个信道条件的测量的各信道条件的测量对应的多个信道条件报告中发送被传送至基站的信息。
[0029]一些实施方式进一步包括:从基站接收多个资源分配消息，多个资源分配消息表示上行链路传输资源将被用于发送信道条件报告的各信道条件报告。
[0030]根据一些实施方式，利用调谐至系统频率带宽内的受限频率带宽的不同频率位置的收发器来接收多个资源分配消息的不同资源分配消息。
[0031]一些实施方式进一步包括:从基站接收进行多个信道条件测量所在的系统频率带宽内的受限频率带宽的不同频率位置的表示。
[0032]一些实施方式进一步包括从基站接收终端设备的收发器应当基于从终端设备接收的信息而重新调谐至由基站选择的频率位置的表示。
[0033]根据本发明的第二方面，提供了一种在无线电信系统中使用的终端设备，无线电信系统包括基站，基站被设置为使用跨越系统频率带宽的频率与多个终端设备通信，其中，终端设备包括可调谐的收发器，可调谐的收发器被配置为使用比系统频率带宽更小并且在系统频率带宽内的受限频率带宽从基站接收下行链路传输；并且其中，终端设备被配置为:将收发器顺序地调谐至系统频率带宽内的受限频率带宽的不同频率位置并且进行在不同频率位置的信道条件测量以提供对应的多个信道条件测量，以及将从多个信道条件测量导出的信息传送至基站。
[0034]根据本发明的第三方面，提供了一种在无线电信系统中操作基站的方法，无线电信系统包括基站，基站被设置为使用跨越系统频率带宽的频率与多个终端设备通信，其中，多个终端设备包括包含可调谐的收发器的能力减小的终端设备，可调谐的收发器被配置为使用比系统频率带宽更小并且在系统频率带宽内的受限频率带宽从基站接收下行链路传输；并且其中，该方法包括:从能力减小的终端设备接收通过从由能力减小的终端设备将其收发器顺序地调谐至系统频率带宽内的受限频率带宽的不同频率位置并且进行在不同频率位置处的信道条件测量而获得的多个信道条件测量所导出的信息；以及在以考虑从能力减小的终端设备接收的信息的方式选择的频率上调度能力减小的终端设备的后续下行链路传输。
[0035]根据一些实施方式，系统频率带宽内的受限频率带宽的不同频率位置包括多个预定义的频率位置。
[0036]根据一些实施方式，信道条件的测量包括噪声的测量和/或干扰的测量。
[0037]根据一些实施方式，从能力减小的终端设备接收的信息包括多个信道条件的测量的至少一个子集的表不。
[0038]根据一些实施方式，从能力减小的终端设备接收的信息包括:通过能力减小的终端设备以考虑多个信道条件的测量的方式从系统频率带宽内选择的受限频率带宽的优选频率位置的表示。
[0039]根据一些实施方式，从能力减小的终端设备接收的信息进一步包括优选频率位置的信道条件测量的表示。
[0040]根据一些实施方式，从能力减小的终端设备接收的信息包括:与满足预定义标准的信道条件的测量关联的系统频率带宽内的受限频率带宽的位置的表示。
[0041]根据一些实施方式，从能力减小的终端设备接收的信息包括与多个信道条件的测量关联的一个或多个时间的表示。
[0042]根据一些实施方式，无线电信系统的下行链路无线电帧结构包括一系列时隙，并且该方法进一步包括基站在不同的时间和频率传输参考信令以允许能力减小的终端设备在不同的时隙中进行不同频率位置的信道条件的测量。
[0043]一些实施方式进一步包括:基站在不同的时间和频率传输参考信令以允许能力减小的终端设备在非连续的时隙中进行不同频率位置的连续信道条件的测量。
[0044]根据一些实施方式，利用在比物理层更高的层上的信令从能力减小的终端设备接收信息。
[0045]根据一些实施方式，使用无线电资源控制RRC信令从能力减小的终端设备接收信息。
[0046]根据一些实施方式，利用物理层信令从能力减小的终端设备接收信息。
[0047]根据一些实施方式，从能力减小的终端设备接收在与多个信道条件测量的各信道条件测量对应的多个信道条件报告中的信息。
[0048]一些实施方式进一步包括基站将多个资源分配消息传输至终端设备，多个资源分配消息表示将由能力减小的终端设备用于发送信道条件报告的各信道条件报告的上行链路传输资源。
[0049]根据一些实施方式，在针对能力减小的终端设备的系统频率带宽内的受限频率带宽的不同频率位置传输多个资源分配消息的不同资源分配消息。
[0050]一些实施方式进一步包括:向能力减小的终端设备传输能力减小的终端设备应当继续进行在不同频率位置的信道条件测量的表示。
[0051]一些实施方式进一步包括:基站传输对于在系统频率带宽内受限频率带宽的不同频率位置的表示，能力减小的终端设备应当在不同频率位置进行多个信道条件测量。
[0052]—些实施方式进一步包括:基站将指示传输至能力减小的终端设备以指示能力减小的终端设备应当将其收发器重新调谐至与为后续下行链路传输选择的频率对应的频率位置。
[0053]根据本发明的第四方面，提供了一种用于无线电信系统中的基站，无线电信系统包括基站，基站被设置为使用跨越系统频率带宽的频率与多个终端设备通信，其中，多个终端设备包括包含可调谐的收发器的能力减小的终端设备，可调谐的收发器被配置为使用比系统频率带宽更小并且在系统频率带宽内的受限频率带宽接收来自基站的下行链路传输；并且其中，基站被配置为:从能力减小的终端设备接收通过从由能力减小的终端设备将其收发器顺序地调谐至系统频率带宽内的受限频率带宽的不同频率位置并且进行在不同频率位置处的信道条件测量而获得的多个信道条件测量所导出的信息；以及在以考虑从能力减小的终端设备接收的信息的方式选择的频率上调度能力减小的终端设备的后续下行链路传输。
[0054]应当理解，上述关于本发明的第一方面及其他方面描述的本发明的特征和方面同样适用于根据本发明的其他方面的本发明的实施方式，并且视情况可以与根据本发明的其他方面的本发明的实施方式组合，，而不是只有上述特定的组合。
【附图说明】
[0055]现将参考附图仅通过示例的方式描述本发明的实施方式，附图中相似的部分设置有相应的参考标号，并且附图中:
[0056]图1提供了示出传统移动电信网络的实例的示意图；
[0057]图2提供示出了传统LTE无线电帧的示意图；
[0058]图3提供了示出传统LTE下行链路无线电子帧的实例的示意图；
[0059]图4提供了示出传统LTE “预占(camp-on) ”过程的示意图；
[0060]图5提供了示出虚拟载波插入其中的LTE下行链路无线电子帧的示意图；
[0061]图6提供了示出用于预占到虚拟载波的适配的LTE “预占”过程的示意图；
[0062]图7提供示出了 LTE下行链路无线电子帧的示意图；
[0063]图8提供示出了物理广播信道(PBCH)的示意图；
[0064]图9提供示出了 LTE下行链路无线电子帧的示意图；
[0065]图10提供了示出虚拟载波插入其中的LTE下行链路无线电子帧的示意图；
[0066]图1lA至图1lD提供了示出LTE下行链路子帧内的位置信号的定位的示意图；
[0067]图12提供示出了其中两个虚拟载波在主载波带内改变位置的一组子帧的示意图；
[0068]图13A至图13C提供了示出已插入虚拟载波的LTE上行线路子帧的示意图；
[0069]图14提供了示出根据本发明的实例设置的适配LTE移动电信网络的一部分的示意图；
[0070]图15示意性地示出根据本发明的实施方式的移动电信网络架构；
[0071]图16和图17是示意性地表示根据本发明的实施方式的操作方法的信令梯形图。
【具体实施方式】
[0072]具体地，在可被称为“虚拟载波”的在“主载波”带宽内操作的上下文中可采用本发明的实施方式。在共同未决英国专利申请号码GB 1101970.0 [2]、GB 1101981.7 [3]、GB1101966.8[4]、GB 1101983.3[5] ,GB 1101853.8[6] ,GB 1101982.5[7] ,GB 1101980.9[8]、GB 1101972.6[9]、GB 1121767.6[10]和 GB 1121766.8[11]中描述虚拟载波的概念，其内容通过引用结合于此。读者可引用这些共同未决的申请来获取更多的细节，但为了便于参考，也在这里提供虚拟载波概念的概述。
[0073]传统的网络
[0074]图1提供示出根据LTE原理操作的无线电信网络/系统100的一些基本功能的示意图。