用于在机器类型通信的虚拟载波中分配系统信息的移动通信设备及方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及通信设备、以及使用通信设备进行通信的方法、用于移动通信网络的基础设施设备、移动通信网络、以及使用移动通信网络进行通信的系统和方法。
【背景技术】
[0002]继续开发移动通信系统，以为更多系列的电子设备提供无线通信服务。近年来，已经开发了诸如基于3GPP定义的UMTS和长期演进(LTE)架构的第三代和第四代移动电信系统，以向个人计算和通信设备提供比由之前几代移动通信系统提供的简单语音和消息服务更为精密的通信服务。例如，利用由LTE系统提供的改进无线电接口和增强数据速率，用户可以享用诸如之前仅经由固定线路数据连接可获得的移动视频流和移动视频会议等高数据速率应用。因此，对部署第三代和第四代网络的需求强烈，并且期望这些网络的部署区域迅速增加，即，可以访问网络的地理位置。
[0003]近来，已经认识到，不是向特定类型的电子设备提供高数据速率通信服务，而是还希望向更为简单和较不精密的电子设备提供通信服务。例如，所谓的机械型通信(MTC)应用可以是相对较不频繁地通信少量数据的半自动或者自动无线通信设备。例如，一些实施例包括位于消费者房屋内并且将信息周期性地传输回至与消费者的电力消耗(诸如，煤气、水、电等)有关的中央MTC服务器数据的所谓智能电表。
[0004]在一些移动通信网络中，无线访问接口的多个独立载波聚合在一起。在US2012/0063358[I]中，公开了一种用于使载波聚合的布置，其中，移动通信网络的基站被配置为广播包含与多个通信设备共用的分量载波配置信息的配置消息。
[0005]提供移动通信网络的布置使得更为高效地利用可用通信资源整体成为用于改进移动通信系统的技术目的。
【发明内容】
[0006]在一种实施例中，本公开的实施方式可提供一种用于将数据发送至移动通信网络并且从移动通信网络接收数据的通信设备。移动通信网络包括一个或者多个网络元件(基础设置设备)，该一个或者多个网络元件提供用于通信设备的无线访问接口。通信设备包括发送器单元和接收器单元，发送器单元被适配成经由由移动通信网络的一个或者多个网络元件提供无线访问接口将表示数据的信号发送至移动通信网络，并且接收器单元被适配成经由由移动通信网络的一个或者多个网络元件提供的无线访问接口从移动通信网络接收表示数据的信号。无线访问接口提供跨主载波的主频率范围的多个通信资源元素，并且提供形成第一虚拟载波的优选分配给降低能力的设备的第一频率范围内的通信资源的第一部分和形成第二虚拟载波的优选分配给降低能力的设备的第二频率范围内的通信资源的第二部分。第一频率范围和第二频率范围中的每个均位于主频率范围内，因此，第一虚拟载波和第二虚拟载波设置在主载波内。就将通信资源的第一部分或者第二部分的通信资源优先给降低能力的设备、而非将通信资源分配给能够利用比通信资源的第一部分或者第二部分更宽的带宽进行通信的通信设备意义而言，移动通信网络优选将通信资源分配给降低能力的设备。在一种实施例中，保留形成第一虚拟载波和第二虚拟载波的通信的第一部分和第二部分，以用于仅分配给降低能力的设备，但是，在其他实施例中，如果降低能力的设备要求通信资源保留一些通信资源不分配，则可将第一虚拟载波和第二虚拟载波中的第一部分和第二部分的一些通信资源分配给全能力通信设备。
[0007]通信设备的接收器单元被配置为具有接收仅在小于主频率范围且等于第一频率范围和/或第二频率范围的频率带宽内的信号的降低动能，因此，通信设备是降低能力的设备。
[0008]无线访问接口包括多个时分子帧，并且子帧中的至少一个包括子帧的一部分内的控制信道，用于将第一信令数据通信至降低能力的设备，第一信令数据识别通信设备从其能够接收共用系统信息的通信资源中的一个或者多个的位置。
[0009]共用系统信息提供与第一虚拟载波和第二虚拟载波共用的信息，共用系统信息有效用于除子帧之外的通信设备。例如，共用系统信息可以是通信设备所使用的信息，通信设备被配置为使发送器单元从移动通信网络传输数据或者使接收器单元接收来自移动通信网络的数据，诸如，传输用于控制例如交接的控制参数或者信令等。可替代地，共用系统信息可以是通知用户可能发生自燃灾难的早期警告或者紧急通知的信息。通信设备包括控制器，控制器被配置为控制接收器单元从控制信道接收第一信令数据和从通过第一信令数据识别的一个或者多个通信资源接收共用系统信息。
[0010]本公开的实施方式可提供一种用于共享系统信息的布置，该系统信息与通信设备共用，通信设备经由提供一个以上虚拟载波的移动通信网络传输或者接收数据。如我们共同未决国际专利申请 PCT/GB2012/050213、PCT/GB2012/050214、PCT/GB2012/050223、以及PCT/GB2012/051326中说明的，本公开旨在提供一种虚拟载波，其中，主载波内的通信资源的集合用于优选分配给具有接收仅在小于主载波的带宽的预定带宽内的信号的降低能力的的通信设备。例如，该降低能力的设备可以是MTC设备等。因此，通过分配虚拟载波内的这些降低能力的设备，降低能力的设备可在主一定通信系统内更为高效地运行。因此，本技术预见了其中单元设置有多个虚拟载波的移动通信网络。根据公开实施方式，通过经由单元内提供的任何虚拟载波传输与传输或者接收信号的降低能力的设备相关的系统信息，可更为高效地利用通信资源。因此，可更为高效地利用通信资源。
[0011]所附权利要求中提供了本公开的各个进一步方面和实施方式，包括但不限于，基础设施设备(或者移动通信网络的网络元件)、通信设备和使用移动通信网络元件与通信设备通信的方法。
【附图说明】
[0012]现将通过仅参考附图的实施例方式描述本公开的实施方式，在附图中，类似零部件设置有对应的参考标号，其中:
[0013]图1提供示出了常规移动通信系统的实施例的示意图；
[0014]图2提供示出了用于常规LTE无线访问接口的十个下行链路子帧的无线访问接口的信道的布置的示意图；
[0015]图3提供示出了常规LTE下行链路无线电子帧的示意图；
[0016]图4提供示出了 LTE下行链路无线电子帧的实施例的示意图，其中，窄带虚拟载波插入在主载波的中心频率内，示出了与主载波的宽带控制区域相邻的虚拟载波区域；
[0017]图5提供示出了其中将多个虚拟载波设置在主载波内的LTE下行链路无线电子帧的实施例的不意图；
[0018]图6提供示出了控制信道元件与主载波控制区域内的资源元素之间的关系的示意图；
[0019]图7是根据本技术的示例性实施方式的其中主载波包括第一虚拟载波和第二虚拟载波的无线访问接口的表示；
[0020]图8是对应于图7中所示的无线访问接口的表示，示出了其中第一虚拟载波和第二虚拟载波紧位于主载波内的示例性实施方式；
[0021]图9是对应于图7中所示的无线访问接口的表示，示出了用于传输与从第一虚拟载波和第二虚拟载波接收信号的降低能力的设备共用的(位于主载波的共享资源内)共用系统信息的通信资源的示例性实施方式；
[0022]图10是对应于图7中所示的无线访问接口的表示，示出了其中第一虚拟载波和第二虚拟载波紧位于主载波内并且其中利用通信资源传输与从第一虚拟载波和第二虚拟载波接收信号的降低能力的设备共用的(位于第一虚拟载波和第二虚拟载波内)共用系统信息的示例性实施方式；
[0023]图11是对应于图7中所示的无线访问接口的表示，示出了其中第一虚拟载波和第二虚拟载波紧位于主载波内并且其中利用通信资源传输与从第一虚拟载波和第二虚拟载波的降低能力的设备共用的(位于第一虚拟载波和第二虚拟载波内并且时间上存在移位)共用系统信息的示例性实施方式；
[0024]图12是对应于图10中所示的无线访问接口的表示，示出了其中将第三虚拟载波设置在主载波内的示例性实施方式；
[0025]图13是根据本技术的一种实施例的移动通信设备的示意性框图；
[0026]图14是示出了根据本技术的移动通信网络的操作的流程图；并且
[0027]图15是示出了根据本技术的通信设备(UE)的操作的流程图。
【具体实施方式】
[0028]示例性网络
[0029]图1提供示出了常规移动通信系统的基本功能的示意图。在图1中，移动通信网络包括连接至核心网络102的多个基站101。每个基站均提供可将数据通信至通信设备104并且可从通信设备104通信数据的覆盖区域103(即，单元)。经由无线电下行链路将数据从基站101传输至位于覆盖区域103内的通信设备104。并且经由无线电上行链路将数据从通信设备104传输至基站101。核心网络102将数据路由至基站104和从基站104路由数据并且提供诸如认证、移动性管理、收费等功能。基站101提供包括用于通信设备的无线电上行链路和无线电下行链路的无线访问接口并且构成基础设施设备或者用于移动通信网络的网络元件的实施例并且可以是增强节点B (eNodeB或eNB)(例如，LTE)。
[0030]将参考经由移动通信网络传输或者接收数据的通信终端或者装置使用术语“通信设备”。还可使用诸如个人计算装置、远程终端、移动或者非移动的收发器设备或者用于设备(UE)等通信设备的其他术语。
[0031]诸如根据3GPP定义的长期演进(LTE)架构布置的移动电信系统使用用于无线电下行链路(所谓的0FDMA)和无线电上行链路(所谓的SC-FDMA)的基于正交频分多址(OFDM)的无线电访问接口。在多个正交子载波的无线电上行链路和无线电下行链路上传输数据。图2显示示出了基于OFDM的LTE下行链路无线电帧201的示意图。从LTE基站传输LTE下令链路无线电帧并且持续10ms。在频分多址(FDD)系统的情况下，在LTE帧的第一子帧和第六子帧中传输主同步信号(PSS)和次同步信号(SSS)。在LTE帧的第一子帧中传输物理广播信道(PBCH)。下面将更为详细地讨论PSS、SSS、以及PBCH。
[0032]图3提供设置有示出常规下行链路LTE子帧的实施例的结构的栅格的示意图。子帧包括在Ims周期内传输的预定数目的符号。每个符号均包括分布在下行链路无线电载波的带宽上的预定数目的正交子载波。
[0033]图3中所示的示例性子帧包括14个符号和跨20MHz带宽的间隔开的1200个子载波。在LTE中可传输数据的最小单元是在一个子帧内传输的十二个子载波。为清晰起见，在图3中，未示出每个单独的资源元素，恰恰相反，子帧栅格内的每个单独框均对应于在一个符号上传输的十二个子载波。
[0034]图3示出了四个通信设备340、341、342、343的资源分配。例如，第一通信设备(UEI)的资源分配342跨十二个子载波的五个框，第二通信设备(UE 2)的资源分配343跨十二个子载波的六个框等。
[0035]在包括子帧的第一 η个符号的子帧的控制区域300中传输控制信道数据，其中，η可以在用于3MHz或更大的信道带宽的一个符号与三个符号之间变化，并且其中，η可以在用于1.4MHz的信道带宽的两个符号与四个符号之间变化。在控制区域300中传输的数据包括在物理下行链路控制信道(PDCCH)、物理控制格式指示信道(PCFICH)、以及物理HARQ指示信道(PHICH)上传输的数据。
[0036]PDCCH包含指示其中将子帧的符号分配给特定通信设备(UE)的子载波的控制数据。因此，在图3中所示的子帧的控制区域300中传输的HXXH数据指示UEl被分配第一块资源342，UE2被分配第二块资源343等。在传输数据的子帧中，PCFICH包含指示该子帧内的控制区域的持续时间(durat1n) (S卩，一个符号与四个符号之间)的控制数据，并且PHICH包含指示是否已经成功通过网络接收之前传输的上行链路数据的HARQ(混合自动请求)数据。
[0037]如上所述，在特定子帧中，子帧的中心带310中的符号用于传输包括主同步信号(PSS)、次同步信号(SSS)、以及物理广播信道(PBCH)的信息。通常，中心带310为72个子载波宽(对应于1.08MHz的传输带宽)。PSS和SSS是同步信号，一旦被检测，则允许通信设备104实现帧同步并且确定传输下行链路信号的基站(eNB)的单元标识。PBCH携带关于该单元的信息，包括主信息块(MIB)，主信息块(MIB)包括通信设备访问该单元所需的参数。在子帧的通信资源元素的其余块中可以传输被传输物理下行链路共享信道(PDSCH)上的各个通信设备的数据。
[0038]图3还示出了包含系统信息并且跨R344带宽的PDSCH的区域。因此，在图3中，中央频带携带控制信道和诸如PSS、SSS、以及PBCH等信号并且由此暗示通信设备的接收器的最小带宽。
[0039]LTE信道中的子载波的数目可根据传输网络的配置而变化。通常，如图3所示，这种变化从1.4MHz信道带宽内包含的72个子载波至20MHz信道带宽内包含的1200个子载波。如本领域已知，通常，携带在H)CCH、PCFICH、以及PHICH上传输的数据的子载波分布在子帧的整个带宽上。因此，常规通信设备能够接收子帧的整个带宽，以接收控制区域并且将控制区域解码。
[0040]虚拟载波
[0041]诸如MTC设备等特定类型的通信设备(例如，如上所述，诸如智能电表等半自动或者自动无线通信设备)支持特征在于以相对较不频繁的间隔传输少量数据并且由此明显没有常规通信设备复杂的通信应用。通信设备可包括能够从跨全部载波带宽的LTE下行链路帧接收和处理数据的高性能LTE接收器单元。然而，对于仅需要传输