一种窄带通信中的方法和装置与流程

本发明涉及无线通信系统中的传输方案，特别是涉及兼容窄带传输的蜂窝网通信的方法和装置。

背景技术：

在3GPP(3rd Generation Partner Project，第三代合作伙伴项目)RAN(Radio Access Network，无线接入网)#69次全会上，NB-IOT(NarrowBand Internet of Things，窄带物联网)被立项。NB-IOT支持3种不同的运行模式(RP-151621)：

1.独立(Stand-alone)运行，在GERAN系统使用的频谱上部署。

2.保护带运行，在LTE载波的保护带中的未使用的资源块上部署

3.带内运行，在LTE载波上的资源块上部署

进一步的，NB-IOT中，UE(User Equipment，用户设备)在上行和下行都支持180kHz的RF(Radio Frequency，射频)带宽，即一个PRB(Physical Resource Block，物理资源块)。

现有的蜂窝网系统中，在UE侧进行的RRM(Radio Resource Management，无线资源管理)测量通常包括RSRP(Reference Signal Received Power，参考信号接收功率)测量和RSRQ(Reference Signal Received Quality，参考信号接收功率)测量。以LTE(Long Term Evolution，长期演进)为例，RRM测量可能基于CRS(Cell specific Reference Signal，小区参考信号)，CSI(Channel Status Information，信道状态信息)-RS(Reference Signal)，MBSFN RS或直联(Sidelink)RS。

技术实现要素：

发明人通过研究发现，根据现有的RRM测量所利用的RS，在窄带通信中，RRM测量所能利用的RS可能非常稀疏，并且由于带宽较窄，UE为了得到可靠的RRM测量结果可能要监测相当长的时间-即大大增加了RRM测量所带来的延时。

进一步的，发明人通过研究发现，由于窄带通信中UE的RF(Radio Frequency，射频)能力通常仅支持一个窄带的带宽，如果UE需要在多个窄带上进行RRM测量，则所需要的时间随着窄带数量的增加而线性增加。因此浪费了UE的功率并破坏了RRM测量的实时性。

本发明针对上述问题提供了解决方案。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的UE(User Equipment，用户设备)中的实施例和实施例中的特征可以应用到基站中，反之亦然。进一步的，在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

本发明公开了一种支持窄带通信的UE中的方法，其中，包括如下步骤：

-步骤A.在K个目标时频资源上分别接收K个无线信号

-步骤B.根据所述K个无线信号分别确定K个传输质量。

其中，所述K个目标时频资源在频域上分别位于K个窄频带，一个窄频带的带宽是一个PRB的带宽。所述目标时频资源被用于传输特定信息，所述特定信息包括{窄带同步序列，窄带广播信息}中的至少之一。所述UE在给定时刻只能在一个窄频带上接收无线信号。

上述方法的本质是，利用传统RS之外的无线信号进行RRM测量。和传统的RS相比，上述特定信息具备如下特点：

-.在子帧(1毫秒)内的分布通常更加密集

-.在子帧间的分布通常更加稀疏。

上述两个特点为采用TDM(Time Division Multiplex，时分复用)的方式进行RRM测量提供了可能。

在传统的宽带通信中，同步序列和广播信息通常仅占用整个系统带宽中的一部分，因此并不能为RRM测量提供可靠的参考。而在窄带通信中上述缺陷不再存在。

作为一个实施例，所述特定信息是周期性发送的。

作为一个实施例，所述特定信息的发送是不需要物理层控制信令调度的。

作为一个实施例，所述窄带同步序列包括{Zadoff-Chu序列，伪随机序列}中的至少之一。

作为一个实施例，所述窄带广播信息包括{时间窗索引，小区标识， 运营商标识，系统信息}中的至少之一。

作为一个实施例，所述窄带广播信息的承载逻辑信道是BCCH(Broadcast Control CHannel，广播控制信道)。

作为一个实施例，所述窄带广播信息的承载传输信道包括{PBCH(Physical Broadcast CHannel，物理广播信道)，DL-SCH(Downlink Shared CHannel，下行共享信道)}中的至少之一。

作为一个实施例，所述K为1。

作为一个实施例，所述特定信息还包括小区公共参考信号。

具体的，根据本发明的一个方面，其特征在于，还包括如下步骤：

-步骤C.发送上行信令，所述上行信令指示所述K个传输质量中的至少一个传输质量。

作为一个实施例，所述上行信令是上层信令。

作为一个实施例，所述上行信令是物理层信令。

具体的，根据本发明的一个方面，其特征在于，所述传输质量和第一参数有关，第一参数的单位是瓦。第一参数是所述传输质量相应的目标时频资源所包括的RE中的接收功率的线性平均值。

具体的，根据本发明的一个方面，其特征在于，所述传输质量和第一参数有关，第一参数的单位是瓦。第一参数是所述传输质量相应的目标时频资源中的有用信号的接收功率的线性平均值，所述有用信号是由多个RE上的接收信号分别乘以相应归一化的发送信号的共轭之后的算术平均而得到。

上述方面的优点是能够尽可能消除小区之间的同频干扰，因此和传统的RSRP相比更加准确的反映了目标信号的功率，提高了RRM测量的精度。传统的RSRP不能采用这一方案，因为RS在子帧内过于稀疏，RS所占用的多个RE对应的无线信道参数发生了变化。

作为一个实施例，所述多个RE是由UE自行确定的。

作为一个实施例，所述多个RE位于一个子帧。

作为一个实施例，无线信道特征在所述多个RE上保持相关性。

作为一个实施例，所述传输质量包括第一参数。

具体的，根据本发明的一个方面，其特征在于，所述K大于1，所述K个目标时频资源在时间上互相不重叠。

具体的，根据本发明的一个方面，其特征在于，所述传输质量和第二参数有关，第二参数是第一参数除以第三参数所得的商，第三参数的单位是瓦。第三参数是在多个目标OFDM符号上的接收功率的线性平均值，所述目标OFDM符号在频域上占用相应窄频带的全部带宽，所述多个目标OFDM符号在时域上包括{所述传输质量相应的目标时频资源所占用的OFDM符号，相应目标时间窗中的OFDM符号}中的至少之一，所述传输质量相应的目标时频资源在时域上位于所述相应目标时间窗之外。

作为一个实施例，所述传输质量包括第二参数。

具体的，根据本发明的一个方面，其特征在于，所述步骤A还包括如下步骤：

-步骤A0.接收下行信令，所述下行信令配置K个目标时间窗，所述K个目标时间窗分别和所述K个传输质量相对应。

上述方面确保了UE能够采用TDM的方式对多个窄带进行RRM测量，大大减少了测量所需的时间。

作为一个实施例，所述目标时间窗包括正整数个LTE子帧。

本发明公开了一种支持窄带通信的基站中的方法，其中，包括如下步骤：

-步骤A.在K个目标时频资源上分别发送K个特定信息。所述K个特定信息能够被UE用于确定K个传输质量。

其中，所述K个目标时频资源在频域上分别位于K个窄频带，一个窄频带的带宽是一个PRB的带宽。所述特定信息包括{窄带同步序列，窄带广播信息}中的至少之一。

具体的，根据本发明的一个方面，其特征在于，还包括如下步骤：

-步骤C.接收上行信令，所述上行信令指示所述K个传输质量中的至少一个传输质量。

具体的，根据本发明的一个方面，其特征在于，所述传输质量和第一参数有关，第一参数的单位是瓦。第一参数是所述传输质量相应的目标时频资源所包括的RE中的接收功率的线性平均值。

具体的，根据本发明的一个方面，其特征在于，所述传输质量和第一参数有关，第一参数的单位是瓦。第一参数是所述传输质量相应的目 标时频资源中的有用信号的接收功率的线性平均值，所述有用信号是由多个RE上的接收信号分别乘以相应归一化的发送信号的共轭之后的算术平均而得到。

具体的，根据本发明的一个方面，其特征在于，所述K大于1，所述K个目标时频资源在时间上互相不重叠。

具体的，根据本发明的一个方面，其特征在于，所述传输质量和第二参数有关，第二参数是第一参数除以第三参数所得的商，第三参数的单位是瓦。第三参数是在多个目标OFDM符号上的接收功率的线性平均值，所述目标OFDM符号在频域上占用相应窄频带的全部带宽，所述多个目标OFDM符号在时域上包括{所述传输质量相应的目标时频资源所占用的OFDM符号，相应目标时间窗中的OFDM符号}中的至少之一，所述传输质量相应的目标时频资源在时域上位于所述相应目标时间窗之外。

具体的，根据本发明的一个方面，其特征在于，所述步骤A还包括如下步骤：

-步骤A0.发送下行信令，所述下行信令配置K个目标时间窗，所述K个目标时间窗分别和所述K个传输质量相对应。

本发明公开了一种支持窄带通信的用户设备，其中，包括如下模块：

第一模块：用于在K个目标时频资源上分别接收K个无线信号

第二模块：用于根据所述K个无线信号分别确定K个传输质量。

其中，所述K个目标时频资源在频域上分别位于K个窄频带，一个窄频带的带宽是一个PRB的带宽。所述目标时频资源被用于传输特定信息，所述特定信息包括{窄带同步序列，窄带广播信息}中的至少之一。所述UE在给定时刻只能在一个窄频带上接收无线信号。

作为一个实施例，上述用户设备还包括：

第三模块：用于发送上行信令，所述上行信令指示所述K个传输质量中的至少一个传输质量。

作为一个实施例，上述用户设备的特征在于，所述传输质量包括{第一参数，第二参数}中的至少之一，第一参数的单位是瓦。第一参数是所述传输质量相应的目标时频资源所包括的RE中的接收功率的线性平均值；或者第一参数是所述传输质量相应的目标时频资源中的有用信号 的接收功率的线性平均值，所述有用信号是由多个RE上的接收信号分别乘以相应归一化的发送信号的共轭之后的算术平均而得到。第二参数是第一参数除以第三参数所得的商，第三参数的单位是瓦。第三参数是在多个目标OFDM符号上的接收功率的线性平均值，所述目标OFDM符号在频域上占用相应窄频带的全部带宽，所述多个目标OFDM符号在时域上包括{所述传输质量相应的目标时频资源所占用的OFDM符号，相应目标时间窗中的OFDM符号}中的至少之一，所述传输质量相应的目标时频资源在时域上位于所述相应目标时间窗之外。

本发明公开了一种支持窄带通信的基站设备，其中，包括如下模块：

第一模块：用于在K个目标时频资源上分别发送K个特定信息。所述K个特定信息能够被UE用于确定K个传输质量。

其中，所述K个目标时频资源在频域上分别位于K个窄频带，一个窄频带的带宽是一个PRB的带宽。所述特定信息包括{窄带同步序列，窄带广播信息}中的至少之一。

作为一个实施例，上述基站设备的特征在于，所述传输质量包括{第一参数，第二参数}中的至少之一，第一参数的单位是瓦。第一参数是所述传输质量相应的目标时频资源所包括的RE中的接收功率的线性平均值；或者第一参数是所述传输质量相应的目标时频资源中的有用信号的接收功率的线性平均值，所述有用信号是由多个RE上的接收信号分别乘以相应归一化的发送信号的共轭之后的算术平均而得到。所述传输质量和第二参数有关，第二参数是第一参数除以第三参数所得的商，第三参数的单位是瓦。第三参数是在多个目标OFDM符号上的接收功率的线性平均值，所述目标OFDM符号在频域上占用相应窄频带的全部带宽，所述多个目标OFDM符号在时域上包括{所述传输质量相应的目标时频资源所占用的OFDM符号，相应目标时间窗中的OFDM符号}中的至少之一，所述传输质量相应的目标时频资源在时域上位于所述相应目标时间窗之外。

作为一个实施例，上述用户设备还包括：

第二模块：用于接收上行信令，所述上行信令指示所述K个传输质量中的至少一个传输质量。

相比现有公开技术，本发明具有如下技术优势：

-.缩短了RRM测量所需要的时间，尤其是针对多个窄带进行RRM测量所需要的时间

-.节省UE的能量开销

-.尽可能消除小区之间的同频干扰，提高了RRM测量的精度。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更加明显：

图1示出了根据本发明的一个实施例的RRM测量的流程图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的在一个窄带内的广播信息的示意图；

图3示出了示出了根据本发明的一个实施例的在一个窄带内的同步序列的示意图；

图4示出了根据本发明的一个实施例的特定信息在2个窄带内的示意图；

图5示出了根据本发明的一个实施例的目标时间窗的示意图；

图6示出了根据本发明的一个实施例的UE中的处理装置的结构框图；

图7示出了根据本发明的一个实施例的基站中的处理装置的结构框图；

具体实施方式

下文将结合附图对本发明的技术方案作进一步详细说明，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

实施例1

实施例1示例了RRM测量的流程图，如附图1所示。附图1中，基站N1是UE U2的服务小区的维持基站，方框F1中标识的步骤是可选的。

对于基站N1，在步骤S101中在K个目标时频资源上分别发送K个特定信息。在步骤S103中接收上行信令。

对于UE U2，在步骤S201中在K个目标时频资源上分别接收K个无线信号，在步骤S202中根据所述K个无线信号分别确定K个传输质量，在步骤S203中发送上行信令，所述上行信令指示所述K个传输质量中的至少一个传输质量。

实施例1中，所述K个目标时频资源在频域上分别位于K个窄频带，一个窄频带的带宽是180kHz。所述目标时频资源被用于传输特定信息，所述特定信息包括{窄带同步序列，窄带广播信息}中的至少之一。所述UE在给定时刻只能在一个窄频带上接收无线信号。

作为实施例1的子实施例1，所述传输质量包括第一参数，第一参数的单位是瓦。第一参数是所述传输质量相应的目标时频资源所包括的RE中的接收功率的线性平均值。

作为实施例1的子实施例2，所述传输质量包括第一参数，第一参数的单位是瓦。第一参数是所述传输质量相应的目标时频资源中的有用信号的接收功率的线性平均值，所述有用信号是由多个RE上的接收信号分别乘以相应归一化的发送信号的共轭之后的算术平均而得到，即第一参数为：

其中，观测窗口内的目标时频资源所包括的RE被分成J个RE组，每隔RE组内包括Q个RE，是在j个RE组中的第q个RE上的接收信号，是在j个RE组中的第q个RE上的归一化(即功率为一)的发送信号。(X)^*标示X的共轭，|X|²表示X的模的平方。一个RE组内的RE上的接收信号所经历的无线信道具备强相关性。

作为实施例1的子实施例3，所述传输质量包括第二参数，第二参数是第一参数除以第三参数所得的商，第三参数的单位是瓦。第三参数是在多个目标OFDM符号上的接收功率的线性平均值，所述目标OFDM符号在频域上占用相应窄频带的全部带宽，所述多个目标OFDM符号在时域上包括相应目标时间窗中的OFDM符号，所述传输质量相应的目标时频资源在时域上位于所述相应目标时间窗之外。

作为实施例1的子实施例4，所述特定信息还包括小区公共参考信号，所述小区公共参考信号在PRB对内的图案是CRS在PRB对内的图案。

实施例2

实施例2示例了在一个窄带内的广播信息的示意图，如附图2所示。附图2中，斜线标识窄带广播信息所占用的子帧，交叉线标识CRS占用的RE，灰色填充的方格标识PDCCH所占用的RE，粗线框的小方格是窄带广播信息所占用的RE。

实施例2中，窄带广播信息所占用的子帧是周期性出现的，广播信息占用子帧内的第二个时隙。

作为实施例2的子实施例1，作为一个实施例，所述窄带广播信息的承载逻辑信道是BCCH，所述窄带广播信息的承载传输信道包括{PBCH，DL-SCH}中的至少之一。

作为实施例2的子实施例2，所述窄带广播信息包括{系统帧号，系统信息改变指示，运行模式指示，SIB(System Information Block，系统信息块)1调度信息，CRS配置信息}中的至少一种。

实施例3

实施例3示例了在一个窄带内的同步序列的示意图，如附图3所示。附图3中，斜线标识同步序列所占用的子帧，灰色填充的方格标识CRS占用的RE，交叉线填充的方格标识PDCCH所占用的RE，反斜线标识的小方格是第一序列所占用的RE，粗线框的小方格是第二序列所占用的RE。

实施例3中，本发明中的同步序列包括{第一序列，第二序列}，本发明中的同步序列是周期性发送的。第一序列占用子帧的第一时隙，第二序列占用子帧的第二时隙。

作为实施例3的子实施例1，第一序列是伪随机序列，第二序列是Zadoff-Chu序列。

实施例4

实施例4示例了特定信息在2个窄带内的示意图，如附图4所示。附图4中，斜线标识同步序列所占用的子帧，反斜线标识广播信息所占用的子帧。

实施例4中，UE首先在K个目标时频资源上分别接收K个无线信号，然后根据所述K个无线信号分别确定K个传输质量，所述K为2，所述K个目标时频资源在频域上分别位于窄带#1和窄带#2，一个窄频带的带宽是180kHz。所述目标时频资源被用于传输特定信息，所述特定信息包 括{窄带同步序列，窄带广播信息}。所述UE在给定时刻只能在一个窄频带上接收无线信号。所述K个目标时频资源在时间上互相不重叠。

在每一个窄带上，窄带同步序列所占用的子帧和窄带广播信息所占用的子帧都是周期性出现的–周期为p个子帧。所述p是正整数。

实施例5

实施例5示例了目标时间窗的示意图，如附图5所示。附图5中，斜线填充的方格标识特定信息所占用的目标时频资源，粗线框的方格标识目标时间窗。

UE根据在特定信息所占用的目标时频资源上的接收信号确定第一参数，根据在目标时间窗中的接收信号确定第三参数，第三参数是在多个目标OFDM符号上的接收功率的线性平均值。所述目标时频资源和所述目标时间窗在时间上是互相不重叠的。

作为实施例5的子实施例1，基站发送下行信令指示所述目标时间窗。

作为实施例5的子实施例2，所述多个目标OFDM符号包括在目标时间窗中的所有OFDM符号，第三参数为：

其中，r_l^m为UE在所述目标时间窗中的第l个OFDM符号上的第m个子载波对应的RE上的接收信号。所述目标时间窗中的OFDM符号的索引值是：1，2，3，…，L；所述目标时间窗中的子载波的索引值是：1，2，3，…，M。

实施例6

实施例6示例了一个UE中的处理装置的结构框图，如附图6所示。附图6中，UE处理装置200主要由第一模块201，第二模块202和第三模块203组成，其中第三模块203是可选模块。

第一模块201用于在K个目标时频资源上分别接收K个无线信号；第二模块202用于根据所述K个无线信号分别确定K个传输质量；第三模块203用于发送上行信令，所述上行信令指示所述K个传输质量中的至少一个传输质量。

实施例6中，所述K个目标时频资源在频域上分别位于K个窄频带，一个窄频带的带宽是一个PRB的带宽。所述目标时频资源被用于传输特定信息，所述特定信息包括{窄带同步序列，窄带广播信息}中的至少之 一。所述UE在给定时刻只能在一个窄频带上接收无线信号。所述上行信令是高层信令。所述传输质量包括{第一参数，第二参数}，第一参数的单位是瓦。第一参数是所述传输质量相应的目标时频资源所包括的RE中的接收功率的线性平均值；或者第一参数是所述传输质量相应的目标时频资源中的有用信号的接收功率的线性平均值，所述有用信号是由多个RE上的接收信号分别乘以相应归一化的发送信号的共轭之后的算术平均而得到。第二参数是第一参数除以第三参数所得的商，第三参数的单位是瓦。第三参数是在多个目标OFDM符号上的接收功率的线性平均值，所述目标OFDM符号在频域上占用相应窄频带的全部带宽，所述多个目标OFDM符号在时域上包括{所述传输质量相应的目标时频资源所占用的OFDM符号，相应目标时间窗中的OFDM符号}中的至少之一，所述传输质量相应的目标时频资源在时域上位于所述相应目标时间窗之外。

作为实施例6的子实施例1，第一模块还用于接收下行信令，所述下行信令配置K个目标时间窗，所述K个目标时间窗分别和所述K个传输质量相对应。所述下行信令是高层信令。

作为实施例6的子实施例2，第二模块还用于选择对应所述K个传输质量中最好的传输质量的窄带作为服务小区。

实施例7

实施例7示例了一个基站中的处理装置的结构框图，如附图7所示。附图7中，基站处理装置300主要由第一模块301和第二模块302组成，其中第二模块302是可选模块。

第一模块301用于在K个目标时频资源上分别发送K个特定信息，所述K个特定信息能够被UE用于确定K个传输质量；第二模块302用于接收上行信令，所述上行信令指示所述K个传输质量中的至少一个传输质量。

实施例7中，所述K个目标时频资源在频域上分别位于K个窄频带，一个窄频带的带宽是一个PRB的带宽。所述特定信息包括{窄带同步序列，窄带广播信息}中的至少之一。所述传输质量包括{第一参数，第二参数}，第一参数的单位是瓦。第一参数是所述传输质量相应的目标时频资源所包括的RE中的接收功率的线性平均值；或者第一参数是所述传输质量相应的目标时频资源中的有用信号的接收功率的线性平均值， 所述有用信号是由多个RE上的接收信号分别乘以相应归一化的发送信号的共轭之后的算术平均而得到。所述传输质量和第二参数有关，第二参数是第一参数除以第三参数所得的商，第三参数的单位是瓦。第三参数是在多个目标OFDM符号上的接收功率的线性平均值，所述目标OFDM符号在频域上占用相应窄频带的全部带宽，所述多个目标OFDM符号在时域上包括{所述传输质量相应的目标时频资源所占用的OFDM符号，相应目标时间窗中的OFDM符号}中的至少之一，所述传输质量相应的目标时频资源在时域上位于所述相应目标时间窗之外。

作为实施例7的子实施例1，所述上行信令是物理层信令。

作为实施例7的子实施例2，第一模块301还用于发送下行信令，所述下行信令配置K个目标时间窗，所述K个目标时间窗分别和所述K个传输质量相对应。所述下行信令是高层信令。

作为实施例7的子实施例3，所述上行信令指示所述K个传输质量中的最好的传输质量，所述上行信令还指示所述最好的传输质量所对应的窄带。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器，硬盘或者光盘等。可选的，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或者多个集成电路来实现。相应的，上述实施例中的各模块单元，可以采用硬件形式实现，也可以由软件功能模块的形式实现，本申请不限于任何特定形式的软件和硬件的结合。本发明中的UE，普通UE和普通终端包括但不限于手机，平板电脑，笔记本，车载通信设备，无线传感器，上网卡等无线通信设备。本发明中的窄带终端包括但不限于物联网终端，RFID终端，NB-IOT终端，MTC(Machine Type Communication，机器类型通信)终端，eMTC(enhanced MTC，增强的MTC)终端，数据卡，上网卡，车载通信设备，低成本手机，低成本平板电脑等无线通信设备。本发明中的基站包括但不限于宏蜂窝基站，微蜂窝基站，家庭基站，中继基站等无线通信设备。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改，等同替换，改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。