MTC系统信息的覆盖增强等级信令和高效封装的制作方法

本公开涉及无线通信系统中系统信息的发送和接收。

背景技术：

基于wcdma无线电接入技术的第三代移动系统(3g)正在全球广泛部署。增强或演进该技术的第一步需要引入高速下行链路分组接入(hsdpa)和增强型上行链路(也称为高速上行链路分组接入(hsupa))，从而提供高度竞争的无线电接入技术。

为了对进一步增长的用户需要做好准备以及为了相对于新的无线电接入技术具有竞争力，3gpp引入了称为长期演进(lte)的新移动通信系统。lte被设计为满足下十年的高速数据和媒体传输以及大容量语音支持的载波需求。提供高比特率的能力是lte的关键措施。

称为演进的umts陆地无线电接入(utra)和umts陆地无线电接入网(utran)的长期演进(lte)的工作项(wi)规范最终确定为版本8(lte版本8)。lte系统表示高效的基于分组的无线电接入和无线电接入网，其提供具有低时延(latency)和低成本的基于全ip的功能性。在lte中，规范了可调整的(scalable)多个发送带宽，诸如1.4、3.0、5.0、10.0、15.0和20.0mhz，以便使用给定频谱获得灵活的系统部署。在下行链路中，采用基于正交频分复用(ofdm)的无线电接入，这是因为其对多径干扰(mpi)的固有抗干扰能力，而此抗干扰能力是由于低码元速率、循环前缀(cp)的使用以及其与不同发送带宽布置(arrangement)的关联(affinity)而得到的。在上行链路中采用基于单载波频分多址(sc-fdma)的无线电接入，这是因为，考虑到用户设备(ue)的有限的发送功率，提供广域覆盖优先于提高峰值数据速率。采用了包括多输入多输出(mimo)信道发送技术在内的许多关键的分组无线电接入技术，并且在lte版本8/9中实现了高效的控制信令结构。

图1中示出了整体架构，图2中给出了e-utran架构的更详细表示。e-utran包括enodeb，其提供了向着用户设备(ue)的e-utra用户平面(pdcp/rlc/mac/phy)和控制平面(rrc)协议端接(termination)。enodeb(enb)主管(host)物理(phy)、介质访问控制(mac)、无线电链路控制(rlc)和分组数据控制协议(pdcp)层，这些层包括用户平面报头压缩和加密的功能性。enodeb还提供对应于控制平面的无线电资源控制(rrc)功能性。enodeb执行许多功能，包括无线电资源管理、准许(admission)控制、调度、施加(enforcement)经协商的上行链路服务质量(qos)、小区信息广播、用户和控制平面数据的加密/解密、以及下行链路/上行链路用户平面分组报头的压缩/解压缩。通过x2接口将enodeb彼此互连。

enodeb还通过s1接口连接到epc(演进的分组核)，更具体地，通过s1-mme(移动性管理实体)连接到mme、并通过s1-u连接到服务网关(sgw)。s1接口支持mme/服务网关与enodeb之间的多对多关系。sgw对用户数据分组进行路由并转发，同时还工作为enodeb间的移交期间的用于用户平面的移动性锚点、并工作为用于lte与其它3gpp技术之间的移动性的锚点(端接s4接口并中继2g/3g系统与pdngw之间的业务(traffic))。对于空闲状态的用户设备，sgw在对于用户设备的下行链路数据到达时，端接下行链路数据路径并触发寻呼。sgw管理和存储用户设备上下文，例如，ip承载服务的参数、网络内部路由信息。在合法拦截的情况下，sgw还执行对用户业务的复制。

mme是用于lte接入网络的关键控制节点。mme负责空闲模式用户设备追踪和寻呼过程，包括重发。mme参与承载激活(activation)/禁用(deactivation)处理，并且还负责在初始附接(attach)时以及在涉及核心网络(cn)节点重定位的lte内移交时，为用户设备选择sgw。mme负责(通过与hss交互)认证用户。非接入层(nas)信令在mme处终止，并且mme还负责对用户设备生成和分派临时标识(identity)。mme检查对用户设备在服务提供商的公共陆地移动网络(plmn)上驻留(camp)的授权，并施加用户设备漫游限制。mme是网络中用于nas信令的加密/完整性保护的端点，并处理安全密钥管理。mme还支持信令的合法拦截。mme还利用从sgsn起端接在mme的s3接口，提供用于lte与2g/3g接入网络之间的移动性的控制平面功能。mme还端接朝向归属(home)hss的s6a接口，用于漫游用户设备。

图3示出了ltefdd系统的无线电帧结构。在时间-频率域中将3gpplte(版本8及进一步的版本)的下行链路分量载波以无线电帧细分，无线电帧进一步被细分为所谓的子帧。在3gpplte(版本8及进一步的版本)中，每个子帧被划分成两个下行链路时隙，其中一个在图4中示出。第一个下行链路时隙在第一个ofdm码元内包括控制信道区(pdcch区)。每个子帧包括时域中的给定数目的ofdm码元(在3gpplte(版本8及进一步的版本)中为12或14个ofdm码元)，其中，每个ofdm码元横跨分量载波的整个带宽。因此，ofdm码元各自包括在相应的n^dlrb*n^rbsc个副载波上发送的多个调制码元。假设例如采用ofdm的多载波通信系统(如例如在3gpp长期演进(lte)中使用的)，可以由调度单元分配的资源的最小单位是一个“资源块”。将物理资源块(prb)定义为时域中的n^dlsymb个连续的ofdm码元(例如，7个ofdm码元)以及频域中的n^rbsc个连续的副载波，如图4中所例示的(例如，用于分量载波的12个副载波)。在3gpplte(版本8)中，物理资源块从而包括n^dlsymb*n^rbsc个资源单元，其对应于时域中的一个时隙以及频域中的180khz(关于下行链路资源格(grid)的进一步细节，例如参见3gppts36.211，“evolveduniversalterrestrialradioaccess(e-utra)；physicalchannelsandmodulation(release8)”(npl1)第6.2部分，其可在http://www.3gpp.org获得并且通过引用合并在此)。

一个子帧包括两个时隙，从而，当使用所谓的“常规”cp(循环前缀)时子帧中有14个ofdm码元，并且当使用所谓的“扩展”cp时子帧中有12个ofdm码元。为了术语，以下等同于跨越完整子帧的相同的n^rbsc个连续子帧的时频资源称为“资源块对”，或者等同于“rb对”或“prb对”。

术语“分量载波”是指频域中的几个资源块的组合。在lte将来的版本中，术语“分量载波”不再被使用；相反，该术语被改变为“小区”，其指下行链路以及可选的上行链路资源的组合。在下行链路资源上发送的系统消息中指示下行链路资源的载频和上行链路资源的载频之间的关联。

分量载波结构的类似假设也适用于以后的版本。

下行链路控制信息以一些格式出现，所述格式在总体尺寸上以及在其字段中包含的信息上不同。当前为lte定义的不同dci格式如下，并且在3gppts36.212“multiplexingandchannelcoding”(npl2)第5.3.3.1部分(可在http://www.3gpp.org获得并通过引用并入本文)中详细描述。另外，对于有关dci格式以及dci中发送的特定信息的进一步的信息，请参见技术标准、或由stefaniesesia、issamtoufik、matthewbaker编辑的“lte-theumtslongtermevolution-fromtheorytopractice”第9.3章(npl3)，其通过引用被并入本文。

为了使ue可以识别该ue是否已正确接收到pdcch发送，通过附加(append)到每个pdcch(即dci)的16位crc来提供错误检测。此外，ue必须可以识别哪个(哪些)pdcch针对于该ue。这在理论上可以通过向pdcch有效载荷添加标识符来实现；然而，结果是用“ue标识”来加扰crc更高效，这节省了额外的开销。可以如ts36.212第5.3.3.2部分“crcattachment”(通过引用并入本文)中由3gpp详细定义的那样来计算和加扰crc。该部分描述如何通过循环冗余校验(crc)对dci发送提供错误检测。下面给出简要概述。

整个有效载荷用于计算crc奇偶校验位。计算和附接(attach)奇偶校验位。在没有配置或不可应用ue发射天线选择的情况下，在附加之后，用相应的rnti对crc奇偶校验位进行加扰。

如从ts36.212显而易见的，加扰还可以依赖于ue发射天线选择。在ue发射天线选择被配置和适用的情况下，在附接之后，用天线选择掩码和相应的rnti来加扰crc奇偶校验位。因为在这两种情况下，rnti都参与加扰操作，所以，为了简单起见并且不失一般性，实施例的以下描述简单地指用rnti加扰(并且解扰，如适用的)crc，因此，尽管如此，rnti应该被理解为例如加扰处理中的另一个元素，诸如天线选择掩码。

相应地，ue通过应用“ue标识”来解扰crc，并且如果没有检测到crc错误，则ue确定pdcch携带针对其自身的控制信息。也使用术语“掩码”和“解掩码”，用于上述用标识加扰crc的处理。

上面提到的可用于对dci的crc加扰的“ue标识”也可以是si-rnti(系统信息无线电网络临时标识符)，其不是这样的“ue标识”，而是与指示和发送的信息(在这种情况下是系统信息)的类型相关联的标识符。si-rnti通常在规范中是固定的，因此对所有ue是先验(priori)已知的。

存在用于不同的目的的不同类型的rnti。从3gpp36.321第7.1章(npl4)取得的下表将给出各种16比特rnti及其用途的概览。

[表1]

物理下行链路控制信道(pdcch)和物理下行链路共享信道(pdsch)

物理下行链路控制信道(pdcch)携带例如用于为下行链路或上行链路发送分派资源的调度许可(grant)。可以在子帧中发送多个pdcch。

在子帧内的头n^pdcchsymb个ofdm码元(通常是如由pcfich指示的1、2或3个ofdm，在例外情况下是如由pcfich指示的2、3或4个ofdm码元)上发送用于用户设备的pdcch，从而扩展到整个系统带宽；系统带宽通常等价于小区或分量载波的跨度(span)。由时域中的头n^pdcchsymb个ofdm码元以及频域中的n^dlrb*n^rbsc个副载波占据的区域也称为pdcch区或控制信道区。频域中的n^dlrb*n^rbsc个副载波上的其余时域中的n^pdschsymb＝2*n^dlsymb-n^pdcchsymb个ofdm码元称为pdsch区或共享信道区(见以下)。

对于物理下行链路共享信道(pdsch)上的下行链路许可(即，资源分配)，pdcch在同一子帧内为(用户)数据分配pdsch资源。子帧内的pdcch控制信道区包括cce集，其中子帧的控制区中的所有cce分布在时间和频率控制资源中。可以将多个cce组合以有效地减小控制信道的编码率。以使用树结构的预定方式组合cce，以实现不同的编码率。

在传输信道级上，经由pdcch发送的信息也称为l1/l2控制信令(关于l1/l2控制信令的细节，见上文)。

用于在不可靠信道上的分组发送系统中的错误检测和校正的常用技术称为混合自动重传请求(harq)。混合arq是前向纠错(fec)和arq的组合。

如果发送fec编码的分组并且接收单元(receiver)无法正确解码该分组(通常由crc(循环冗余校验)校验错误)，则接收单元请求重发该分组。通常(并且在整个此文档中)将附加信息的发送称为“重发(分组)”，尽管此重发不一定意味着相同编码的信息的发送，但是也可以意味着属于该分组的任何信息(例如，附加冗余信息)的发送。

取决于构成发送的信息(通常是码位/码元)、以及取决于接收单元如何处理该信息，定义以下的混合arq方式：

在第i类型harq方式中，如果接收单元无法正确解码分组，则丢弃编码的分组的信息，并且请求重发。这暗示着所有发送被分开解码。通常，重发包含与初始发送相同的信息(码位/码元)。

在第ii类型harq方式中，如果接收单元无法正确解码分组，则请求重发，其中接收单元将(错误接收的)编码的分组的信息存储为软信息(码位/码元)。这暗示着在接收单元处需要软缓冲单元。根据与早先的发送相同的分组，重发可以由相同、部分相同、或不相同的信息(码位/码元)构成。当接收重发时，接收单元将来自软缓冲单元的所存储的信息与当前接收的信息相组合，并尝试基于所组合的信息解码分组。(接收单元还可以尝试单独地解码该发送，然而，通常当组合发送时性能提高。)发送的组合是指所谓的软组合，其中将多个接收的码位/码元进行似然(likelihood)组合，并且将单独接收的码位/码元进行码组合。用于软组合的常见方法是对接收的调制码元的最大比组合(mrc)、以及对数似然比(llr)组合(llr组合仅用于码位)。

第ii类型方式比第i类型方式复杂，这是因为，正确接收分组的概率随着每次接收的重发而增大。此增大是以接收单元处的所需混合arq软缓冲单元为代价的。此方式可以用于通过控制待重发的信息量来执行动态链路自适应。例如，如果接收单元检测到解码已经“几乎”成功，则接收单元可以仅请求用于下次重发的小部分信息(比在在前发送中更少数目的码位/码元)以被发送。在此情况下，可能发生的是：甚至在理论上也不可能仅通过自己考虑此重发而正确解码该分组(不可自己解码的重发)。

第iii类型harq方式可以被认为是第ii类型方式的子集：除了第ii类型方式的需求之外，第iii类型方式中的每次发送还必须是可自己解码的。

同步harq意味着以预定义的周期间隔发生harq块的重发。因此，不需要显式的信令来向接收单元指示重发调度。

异步harq提供基于空中接口条件的调度重发的灵活性。在此情况下，需要用信号传送(signal)harq处理的某些标识(identification)，以便允许正确的组合和协议操作。在3gpplte系统中，使用具有八个处理的harq操作。用于下行链路数据发送的harq协议操作将与hsdpa类似、或甚至相同。

在上行链路harq协议操作中，关于如何调度重发，存在两个不同的选项。重发由nack“调度”(也称为同步非自适应重发)，或者由网络通过发送pdcch而显式地调度(也称为异步自适应重发)。在同步非自适应重发的情况下，重发将使用与在前的上行链路发送相同的参数，即，将在相同的物理信道资源上用信号传送该重发，相应地，该重发使用相同的调制方式/传输格式。

因为经由pdcch显式地调度同步自适应重发，所以enodeb具有改变用于该重发的某些参数的可能性。例如，可以在不同频率资源上调度重发，以便避免上行链路中的碎片化(fragmentation)，或者enodeb可以改变调制方式，或者替代地，向用户设备指示要使用什么冗余版本用于该重发。应注意，harq反馈(ack/nack)和pdcch信令在相同定时(timing)出现。因此，用户设备仅需要检查一次是否触发了同步非自适应重发(即，仅接收到nack)、或者enodeb是否请求同步自适应重发(即，用信号传送pdcch)。

系统信息(si)的接收是要由ue基于扫描的rf信号和检测的同步信号执行的操作。具体地，在检测到同步信号时，ue能够识别小区并与小区的下行链路发送同步。因此，ue可以接收小区的广播信道bch，并且因此接收对应的系统信息。基于此，ue可以检测小区是否适于选择和/或重选，即，小区是否是候选小区。

系统信息是以广播方式发送到小区中的所有ue的信息。系统信息包括小区选择所需的信息，并且，在ue与小区同步之后，在任何小区选择/重选时将读取系统信息中的某些部分。

系统信息由系统信息块(sib)构成，每个系统信息块包括一组参数。具体地，系统信息在主信息块mib和多个系统信息块中发送。mib包括从小区获取其它信息所需的有限数目的最重要和最频繁发送的参数，诸如，下行链路系统带宽、分派给下行链路中的harq确认信令的资源的指示符、以及系统帧号(sfn)。其余的sib被编号；在版本8中定义了sib1到13。

sib1包含确定小区是否适于小区选择所需的参数、以及关于其它sib的时域调度的信息。sib2包括公共和共享信道信息。sib3至8包括用于控制频率内、频率间和无线接入技术(rat)间小区重选的参数。sib9用于用信号传送家庭enodeb的名称，而sib10至12包括地震和海啸警告服务(etws)通知和商业移动警报系统(cmas)警告消息。最后，sib13包括mbms相关控制信息。

系统信息由rrc协议以三种类型的消息发送：mib消息、sib1消息和si消息。mib消息携带在物理广播信道(pbch)上，而其余的sib1和si消息处于与物理下行链路共享信道(pdsch)上发送的单播数据复用的物理层。

mib以固定循环(cycle)发送。sib1也以固定循环发送。为了提高系统信息发送的鲁棒性，重复系统信息。重复具有不同的冗余版本，因此它们不是有效发送的位的重复，而是携带的但以不同方式编码的数据的重复。例如，在第一子帧(子帧#0)中每帧发送mib，其中新的mib(具有与先前的mib可能不同的内容的mib)每四帧发送，其余三个帧携带其重复。类似地，重复编码被应用于sib1的发送。每8帧发送新的sib1。每个sib1具有三个进一步的重复。以由sib1中的sib调度信息元素指定的循环发送所有其它sib。具体地，通过sib1中包含的schedulinginfolist可灵活地配置sib到si消息的映射，其限制是每个sib仅包含在单个si消息中，并且在该消息中最多包含一次。只有具有相同调度要求(周期性)的sib才能映射到相同的si消息；sib2总是映射到与schedulinginfolist中的si消息的列表中的第一条目相对应的si消息。可能存在以相同的周期性发送的多个si消息。

因此，终端基于用信号传送的信息确定si窗口，并从si窗口的开始，开始使用si-rnti(意味着发送信令信息的标识符)来接收(盲解码)下行链路共享信道，并对于每个子帧而继续，直到si窗口的结束为止、或直到接收到si消息为止(不包括sfnmod2＝0的无线电帧中的子帧#5、任何mbsfn子帧、和tdd中的任何上行链路子帧)。如果在si窗口的结束时没有接收到si消息，则在有关的si消息的下一个si窗口时机(occasion)重复接收。

换句话说，在盲解码期间，ue尝试使用si-rnti在si窗口的每个子帧上解码pdcch，但是这些子帧中只有一些实际上携带使用si-rnti编码的pdcch(crc)(对应于包含特定si的pdsch)。

对于关于系统信息的定义的更多细节，参见例如3gpp,ts36.331,v12.5.0，“3rdgenerationpartnershipproject；technicalspecificationgroupradioaccessnetwork；evolveduniversalterrestrialradioaccess(e-utra)；radioresourcecontrol(rrc)；protocolspecification(release12)”(npl5)第6.2.2.7和6.3.1部分，其可从http://www.3gpp.org获得，并通过引用并入本文。

随着lte部署的演进，运营商通过最小化rat的数目来努力降低整体网络维护的成本。在这方面，机器类型通信(mtc)设备是未来很有可能继续扩展的市场。

许多mtc设备针对于可通过gsm/gprs充分处理的低端(低成本、低数据速率)应用。由于这些设备的低成本和gsm/gprs的良好覆盖，mtc设备供应商使用支持lte无线电接口的模块的动机很少。

随着越来越多的mtc设备在现场部署，这自然增加了对gsm/gprs网络的依赖。这将使运营商不仅在维护多个rat方面产生成本，而且还防止运营商从其频谱中获得最大的收益(鉴于gsm/gprs的非最佳频谱效率)。随着用户和业务变得越来越密集，使用诸如长期演进(lte)的更高频谱效率的技术，使得运营商能够以更高效的方式利用其频谱。

鉴于mtc设备的数目很可能高，它们为了服务提供而将需要的总体资源可能相应地很多并且被低效地分配(对于关于mtc的目标的更多细节，参见例如3gpp,rp-150492ericsson：“revisedwi：furtherltephysicallayerenhancementsformtc”(npl6)第4部分，其可从http://www.3gpp.org获得，并且通过引用并入本文)。

降低lte的成本的方法目前将产品的数量视为主要原因。依赖于如何开发低成本mtc，可以两种可能的方式看到数量的影响。首先，如果低成本mtc可能与主线lte非常相似并且包括在lte芯片组中，则mtc具有lte的数量的益处。其次，基于lte的低成本mtc可能具有比主线lte显著低的成本。虽然所述基于lte的低成本mtc看起来没有lte的数量益处，但由于潜在地更多数目的支持的mtc应用和场景，mtc设备的数量可能甚至更大。

在这方面，讨论降低lte的成本(即，定义低成本mtc)的以下方法，并且发现以下方法具有显著的ue成本影响(对于关于低成本mtc设备的更多细节，参见例如3gpp，r1-112912，huawei，hisilicon，cmcc：“overviewonlow-costmtcuesbasedonlte”(npl7)第4部分，其可从http://www.3gpp.org获得，并且通过引用并入本文)：

-降低低成本lte的支持带宽：1.4mhz(6rb)下行链路带宽的低成本可以覆盖mtc的大多数应用场景。然而，鉴于复杂度不会增加很多，可以考虑3mhz(15rb)或5mhz(25rb)。鉴于上行链路可能对mtc服务具有更大的要求，降低的发送功率、和小的基带复杂度(相对于下行链路接收)、ue中的最小发送带宽的任何减小的可能性应该被谨慎对待。

-用于低成本lte的修改的pdcch相关设计，以便简化pdcch盲解码，并对于大量mtc设备给予高效的信道接入。最大带宽的减小(例如，1.4mhz)自然地减少了pdcch盲解码。

-协议简化，包括harq考虑、mac、rlc和rrc协议。低占空比mtc设备与基站之间的信令减少。

-发送模式向下选择，以便保持覆盖和平衡复杂度。

对低成本mtc设备的更多考虑涉及改善的室内覆盖。许多应用需要机器类型通信mtc设备的室内部署，例如，在公寓地下室、或在可能靠近地面的室内设施上，等等。这些ue将在无线电接口上经历比常规lte设备显著大的穿透损耗。这有效地意味着室内覆盖应该容易获得且可靠：即，应该对现有覆盖提供显著的改善。

另外，关于低成本mtc设备的功耗，应注意，许多应用需要设备具有长达十年的电池寿命。在这方面，目前可用的节电模式似乎不足以实现设想的电池寿命。在这方面，预期提出进一步的技术来显著地削减mtc设备的功率使用(例如，通过优化系统中的信令交换)，以便实现长达十年的电池寿命。

为了改善室内覆盖(用于低成本mtc设备)，最近的发展已经集中在适用于例如操作延迟容忍mtc应用的ue的增强覆盖ec模式。另一个术语是“覆盖扩展”。3gpp版本12中对应的工作项“用于lte的低成本和增强覆盖mtcue(lowcost&enhancedcoveragemtcueforlte)”得出的结论是，如果支持额外的复杂度降低技术，则可以实现用于mtc的lte设备的进一步的复杂度降低，如从技术报告tr36.888，v12.0.0，“machine-typecommunications(mtc)userequipments(ues)”(npl8)(其可从www.3gpp.org获得，并通过引用并入本文)显而易见的。技术报告tr36.888得出的结论是，可以实现与常规lte覆盖区(footprint)相比、对于fdd和tdd两者的15-20db的覆盖改善目标，以支持mtc设备部署在具有挑战性的位置(例如，建筑物内部深处)的使用情况，并补偿由复杂度降低技术引起的增益损失。现在预期在3gpp版本13中将引入mtc覆盖增强。

通常，mtc设备可以是低复杂度(lc)mtc设备(其基本上迫使(force)设备接收1000比特或更少的tbs，作为缓冲单元尺寸限制和其它实施限制的结果)或增强覆盖(ec)设备，其应该支持大量的重复。

换句话说，lc是意味着是具有有限缓冲单元尺寸/简单实施等的廉价设备的低复杂度设备，而ec设备是应操作在有挑战性的情况下(如地下室或远离小区中央)的覆盖增强设备。

一般目标是在lte中指定新的用于mtc操作的ue，其允许增强的覆盖和较低的功耗。以下给出了一些额外的目标：

-在下行链路和上行链路中1.4mhz的减少的ue带宽。

-带宽减少的ue应该能够在任何系统带宽内操作。

-应支持带宽减少的ue和非mtcue的频率复用。

-ue仅需要在下行链路和上行链路中支持1.4mhz的rf带宽。

-由规范支持的允许的重新调谐时间(例如，～0毫秒、1毫秒)应由ran4确定。

-降低的最大发送功率。

-新ue功率级别(class)的最大发送功率应由ran4确定，并应支持整合的pa实施。

-减少的对下行链路发送模式的支持。

在此工作项中还可以考虑以下进一步的ue处理放宽(relaxations)：

-减小的用于单播和/或广播信令的最大传输块尺寸。

-减少的对同时接收多个发送的支持。

-放宽的发送和/或接收evm要求，包括限制的调制方案。减少的物理控制信道处理(例如，减少的盲解码尝试次数)。

-减少的物理数据信道处理(例如，放宽的下行链路harq时间线或减少的harq处理数目)。

-减少的对cqi/csi报告模式的支持。

-对于上面定义的ue类别/类型和操作延迟容忍mtc应用的其它ue，相对于它们各自的常规覆盖的相对lte覆盖改善——对应于fdd的15db——将是是可能的。以下技术中的至少一些(将适用于fdd和tdd两者)可以被认为实现这一点：

-具有用于物理数据信道(例如，pdsch/pusch)的harq的子帧捆绑(bundling)技术

-消除对控制信道的使用(例如，pcfich、pdcch)

-控制信道的重复技术(例如，pbch、prach、(e)pdcch)

-消除或重复技术(例如，pbch、phich、pucch)

-粒度小于1prb的上行链路psd提升(boost)

-使用具有交叉子帧调度和重复的epdcch的资源分派(也可以考虑无epdcch的操作)

-具有用于sib/rar/寻呼(paging)的重复的新的物理信道格式

-用于带宽减少的和/或覆盖增强的ue的新sib

-增加的参考码元密度和跳频技术

-只要能够将ue功耗影响保持在合理的等级，就可以考虑放宽的对于prach的“漏检概率”和对于pss/sss/pbch/sib的初始ue系统获取时间。

-扩展(spreading)：扩展是指跨越资源(包括时频域资源)而扩展信息、或者甚至使用加扰(或信道化)码进行扩展。

还可以存在与上面列出的那些技术不同的其它技术。

可以每小区和/或每ue和/或每信道和/或信道组地配置覆盖增强的量，使得存在不同等级的覆盖增强。不同等级的覆盖增强可意味着不同等级的ce技术被应用于支持ce设备发送和接收。应定义相关的ue测量和报告以支持此功能性。

对于更多细节，参见例如源自ericsson的3gpprp-141865“revisedwi:furtherltephysicallayerenhancementsformtc”(npl9)，其可从http://www.3gpp.org获得，并通过引用并入本文。

值得注意的是，ue在增强覆盖模式中相对于它们的标称覆盖的15/20db的覆盖增强意味着ue必须能够接收极低的信号强度。这不仅适用于初始扫描操作、小区搜索和小区选择操作，还适用于要由ue执行的后续通信方式。如上所述，根据网络支持和ue能力，将存在不同等级的ce，例如，5/10/15db覆盖扩展。

对定义增强覆盖模式的早期尝试已经聚焦在对无线电发送的修改。在这方面，讨论已经集中在重复发送，其作为改善覆盖的主要技术。可以将重复应用于每个信道以用于覆盖改善。

这些重复发送的示例性实施规定了相同的数据跨越多个子帧而发送。然而，将变为立即显而易见的是，这些重复发送将使用比常规覆盖ue所需更多的资源(时间-频率)。ran1指示用于发送到mtc设备的传输块尺寸将小于1000比特(bit)。

鉴于上述要求，将需要新的信息消息调度以最小化系统开销以及不影响先前版本的系统和由此服务的传统(legacy)ue。

引用列表

非专利文献

npl1：3gppts36.211，“evolveduniversalterrestrialradioaccess(e-utra)；physicalchannelsandmodulation(release8)”版本8.9.0

npl2：3gppts36.212“multiplexingandchannelcoding”版本12.4.0

npl3：由stefaniesesia、issamtoufik、matthewbaker编辑的“lte-theumtslongtermevolution-fromtheorytopractice”第9.3章

npl4：3gpp36.321“evolveduniversalterrestrialradioaccess(e-utra)；mediumaccesscontrol(mac)protocolspecification”版本12.5.0

npl5：3gpp，ts36.331“evolveduniversalterrestrialradioaccess(e-utra)；radioresourcecontrol(rrc)；protocolspecification(release12)”版本12.5.0

npl6：3gpp，rp-150492ericsson：“revisedwi：furtherltephysicallayerenhancementsformtc”

npl7：3gpp，r1-112912，huawei，hisilicon，cmcc：“overviewonlow-costmtcuesbasedonlte”

npl8：tr36.888“machine-typecommunications(mtc)userequipments(ues)”版本12.0.0

npl9：3gpprp-141865“revisedwi:furtherltephysicallayerenhancementsformtc”

技术实现要素：

一个非限制性和示例性实施例提供了用于在无线网络中高效发送和接收系统信息的装置和方法。

在一个一般方面，这里公开的技术以用于在支持覆盖增强的无线通信系统中接收系统信息的装置为特征，所述装置包括：接收单元，接收系统信息；控制单元，控制接收单元接收包括用于指示由无线通信系统支持的增强覆盖等级的覆盖增强等级指示的系统信息、以及接收包括对于不同覆盖增强等级共同的一组信息元素(element)和针对各个覆盖增强等级进行分组的对于不同覆盖增强等级特定的信息元素的系统信息。

在另一个一般方面，这里公开的技术以用于在支持覆盖增强的无线通信系统中发送系统信息的装置为特征，所述装置包括：发送单元，发送系统信息；控制单元，控制发送单元发送包括用于指示由无线通信系统支持的增强覆盖等级的覆盖增强等级指示的系统信息、以及发送包括对于不同覆盖增强等级共同的一组信息元素和针对各个覆盖增强等级进行分组的对于不同覆盖增强等级特定的信息元素的系统信息。

在另一个一般方面，本文公开的技术以用于在支持覆盖增强的无线通信系统中接收系统信息的方法为特征，所述方法包括步骤：接收包括用于指示由无线通信系统支持的增强覆盖等级的覆盖增强等级指示的系统信息；以及接收包括对于不同覆盖增强等级共同的一组信息元素和针对各个覆盖增强等级进行分组的对于不同覆盖增强等级特定的信息元素的系统信息。

在一个一般方面，本文公开的技术以用于在支持覆盖增强的无线通信系统中发送系统信息的方法为特征，所述方法包括：发送包括用于指示由无线通信系统支持的增强覆盖等级的覆盖增强等级指示的系统信息；以及发送包括对于不同覆盖增强等级共同的一组信息元素和针对各个覆盖增强等级进行分组的对于不同覆盖增强等级特定的信息元素的系统信息。

应当注意，一般或具体实施例可以被实施为系统、方法、集成电路、计算机程序、存储介质、或它们的任何选择性组合。

所公开的实施例的额外优点和优势将从说明书和附图中变得显而易见。优点和/或优势可以通过说明书和附图的各种实施例和特征单独地获得，这些实施例和特征不需要全部被提供以获得这样的优点和/或优势中的一个或多个。

从以下结合附图给出的描述和优选实施例，本公开的上述和其它目的和特征将变得更加明显，其中：

附图说明

图1是示出用于机器类型通信的当前3gpp架构的框图。

图2是示出3gpplte中的无线电接入网络的示例性架构的框图。

图3是示出3gppltefdd中的帧的一般结构的示意图。

图4是示出为3gpplte定义的下行链路分量载波上的子帧的一般结构的示意图。

图5是示出将系统信息的信息元素分组成用于不同ce等级的系统信息块的示意图。

图6是示出用于不同ce等级的示例性系统信息块结构的示意图。

图7是示出在传统系统信息信令与用于mtc的系统信息的信令之间的比较的示意图。

图8是示出接收和发送装置的框图。

图9是示出接收和发送方法的流程图。

图10是示出不同sib/si的发送的交织的示意图。

具体实施方式

本公开涉及无线通信系统中的系统信息的发送和接收，该无线通信系统特别适用于诸如3gpplte中的mtc的机器类型通信的系统信息的发送和接收。最近在3gpp中已经讨论了系统信息信令，并且以下目标已经初步达成一致：

-保持与当前sib概念提供的灵活性类似的灵活性，即，sib的尺寸不应是固定的。

-来自sib1的分支，即，lc/ecue接收sib1和其它的单独出现(occurrence)(不同的时间/频率资源)。新的sib1对于ec和lc是共同的。

-如果在开销和总获取时间方面可行，则将sib1信息与其它sib分开发送(具体地，发送至常规覆盖中的低成本ue)。

-允许获取用于lc/ecue的sib1的调度信息(时间、频率和mcs/tbs)可以例如在mib中携带，即，不需要pdcch中的动态l1信息。

-用于lc/ecue的sib1可以包含允许在不读取pdcch的情况下获取后续sib的调度信息(时间、频率和mcs/tbs)。

-假设网络向lc/ecue和传统ue提供单独的sib(不同的时间/频率资源)，则用于广播的1000比特的tb尺寸限制是可以接受的。

如果将当前用于发送系统信息的机制应用于应用大量重复的通信(诸如mtc通信)，则当前使用的每个sib将以大约50倍更高的重复率被发送。通常，重复率也可以更高，诸如多于200次重复。重复数目也可以是可变的(可配置的)。

例如，这些会影响：

-传统ue对系统信息的获取时间(如果系统信息块不重叠，因此系统信息的重复将导致系统信息块的更长发送延迟，并且因此也增加了下一个系统信息块的发送的延迟)，

-整个系统信息的重复发送也将导致巨大的系统负荷(load)，这可能是不必要的，因为mtc设备不使用当前系统信息信令中发送的所有信息。因此，mtcue将接收不相关的系统信息。

-将增加mtc设备的功耗的整个系统信息的接收。

提供几个可能的覆盖增强等级是有益的。然而，可能由关于不同覆盖增强等级的附加信令引起的任何额外开销可能是关键的，尤其是鉴于为了传送(convey)信息对于一些覆盖增强等级来说可能需要的大量重复。因此，提供关于多个覆盖增强等级的支持的高效信令是有益的。

有利地，小区指示它支持哪个(些)ce等级。该指示可以在系统信息内在小区中广播，使得终端能够接收该信息并决定是否应用对应的ce等级操作。

例如，所支持的ce等级可以在系统信息内发送，并且特别是在物理层上广播的主信息块(mib)内发送。在lte中，经由可以被任何终端接收和解码的物理广播信道发送mib。然而，本公开不限于此，并且可以通过下行链路共享信道执行广播。例如，可以在sib1中指示ce等级。仍然可替代地，可以在另一个sib中发送ce等级，所述另一个sib的位置被调度(例如在mib或sib1或另一个特定sib中)，以通过应用si-rnti或mtc操作特定的rnti的盲解码来提醒。

从上述可能性，在mib内发送ce等级具有如下优点：通过物理广播，关于ce等级的信息对终端立即可用。这增加了获取ce等级的概率并减小了获取ce等级的延迟。另一方面，为了高效地使用资源，并避免终端读取对于它们来说不一定重要的广播信息，通常应该将在mib内用信号传送的信息最小化。另一方面，在sib1中用信号传送ce等级提供了如下优点：不需要使用si-rnti或其它组rnti的进一步的盲检测来找到其它sib。这对于可能遭受不良信道条件(位于小区中的覆盖的边界)或具有技术上简单的实施并且被认为可能高效地使用功率的mtc终端来说，是有益的。仍然可替代的是，除了mib之外的直接调度的sib、或者sib1可以用来用信号传送ce等级。

适用于ue与网络之间的通信的不同等级的ce取决于网络支持和ue能力。例如，5、10或15db(或甚至更多)覆盖扩展可以得到支持，并被表示为相应的低、中等和高ce等级。常规覆盖可以被称为零(0db)覆盖扩展，即，没有扩展。

携带系统信息的参数的某些信息元素(ie)可以对于不同的ce等级具有相同的值，而其它ie在不同等级之中具有不同/唯一的值。例如，共同值sib的一些示例典型地是如上所述的如etws/cmas的sib、以及诸如不同邻居列表(频率内、频率间、rat间等)和acb(访问类限制)(小区等级)的ie。在ce的不同等级之中的不同/唯一值的一些示例是小区(重新)选择参数(如q-rxlevmin、q-rxqualmin等)、prach参数和radioresourceconfigcommonsib3、eab(sib14)等中的其它参数。

例如，为了各个不同ce等级的出售(sale)检测/重新选择而在sib中指定的qrxlevmin(以dbm为单位)的可能的典型值例示如下：

本公开的目的之一是提供对于不同的ce等级可以是共同的和不同的系统信息的高效信令和封装。

将与所有ce等级相关的系统信息一起用信号传送可能导致严重的小区过载(overload)。另一方面，对于每个ce等级的单独的信令可能会使enb调度单元(scheduler)和ue获取和重新获取系统信息的行为当等级变化时以及当si改变通知时被复杂化。

一种可能的方法是将所有信息封装在一起而不管ce等级，其结构如在传统情况下，即，没有覆盖增强。在这种方法中，当需要时，ie将具有与支持的ce等级的数目完全一样多的值，即，每ce等级一个值。然而，由于如重复数目的ce特定技术可能对于每个ce等级而不同，所以上述方法可能导致不必要的系统负荷，如以下计算中所示。假设对于零、低、中等、高ce等级而应用于每个数据块的重复数目分别为4、10、20、50次重复，而传统sibx的尺寸为100(比特)。

如果为每个ce等级发送单独的sib，则所需的相应的比特数目将为4*100、10*100、20*100和50*100，导致总开销为400+1000+2000+5000＝8400比特。另一方面，如果对于所有ce等级的信息元素都放(park)在同一系统信息块中，则该块必须重复最大数目，即，50次，从而导致50*400＝20000比特的总开销。如果选择了折中的(compromise)解决方案，并且使用系统信息块(每个系统信息块针对两个ce等级)，则总开销等于10*200和50*200，从而导致2000+10000＝12000比特。

从上述示例可以看出，关于不同覆盖增强等级的信息的结构化和分组对传送的开销并因此也对传送效率具有很大影响。

如上所述，通过小区广播来提供小区中支持的ce等级是有益的。ce等级指示可能具有不同的格式。例如，支持的ce等级可以例如通过列出它们来显式地用信号传送(例如，在sib1或mib中，或以上述的其它方式)。

然而，为了节省一些信令比特，只有最高支持的ce等级可以被显式地用信号传送。接收这种用信号传送最高支持的ce等级的指示的设备然后假设也支持所有较低的ce等级。

仍然可替代地，可以间接地指示ce等级，例如，通过广播与存在的所支持的ce等级一样多的特定参数(例如，与小区选择或小区重新选择参数(如q-rxlevmin)相关)的值。为了使映射明确，这些值以预定义方式排序(order)，例如，以指定的最高ce等级开始并且下降到较低等级、或者以指定的最低ce等级开始并且上升到较高等级、或任何其它方式。

为了高效地用信号传送对于不同ce等级的信息元素，根据示例性实施例，具有针对不同ce等级的不同内容(值)的所有ie按每个ce等级进行分组。例如，每个ce等级有一个sib。对于所有ce等级具有相同内容(值)的其余ie在针对所有ce等级共同的另一个sib中被分组在一起。这种方法如图5中所示。

图5在上部示出了对于不同的各个ce等级具有不同内容的信息元素的发送。这里的术语“内容”是指特定参数的值。值不一定有效地总是不同。而是，意思是它们可以被设置为对于不同的各个ce等级的不同值。如上所述，对于不同ce等级的值有利地以不同的重复数目发送。在这个示例中，相应地，对于不同的ce等级的值也以不同的周期性发送。

在图5上部所示的不同内容的情况下，存在两个不同的si/sib发送(分别参见实线和虚线)。这里由实线510所示的内容表示较高的ce等级，因此比由表示较低ce等级的虚线520所示的内容更频繁地被发送。

在图5中，“p1”表示发送第一ce等级的系统信息的第一周期性(频率)，其高于发送关于低于第一ce等级的第二ce级的si的表示为“p2”的第二周期性(频率)。假设较低的ce等级意味着更小的覆盖增强，而较高的ce等级意味着更大的覆盖增强(接收可能也在比较低的ce等级更低的信号强度)。

图5的下部示出了对于不同的各个ce等级(5db、10db和15db的等级，其对应于“低”、“中等”和“高”、并且在该图中用不同的各个类型的线表示)具有共同内容的信息元素的发送。在该“相同内容”的情况下，根据最差(例如，15dbce)扩展来确定发送周期性(参见图中的“p1”)。然而，支持其它ce等级(5db、10db)的终端可以较不频繁地读取(接收和存储/尝试解码)si，如由具有不同的各个类型的线的箭头所示。

为了在无线设备处节省电池电力，具有更好的接收质量(即，较低的ce等级)的无线设备(ue)比发送共同内容更不频繁地执行共同内容的接收。

应注意，在比最大重复数目少的数目的重复之后成功接收到信息的无线终端可停止接收其余的重复。

这些ue可以采用的另一策略是使用所有或大部分频繁发送来累积和软组合接收，并且在刚刚成功接收之后就进入睡眠模式。换句话说，无线设备在接收到每次重复之后尝试对系统信息进行解码，并且一旦解码成功，就停止进一步的重复的接收。此策略提供了可能更快地获取系统信息的优点。对于非广播(例如专用或单播)消息(如寻呼)，ue甚至可以在停止时告知网络，使得网络可以停止专用或单播消息的进一步的发送(重发)。换句话说，无线设备还可以包括用于向网络发送和终止接收系统信息的通知的发送单元。

关于术语“重复”，该术语不限于物理层上的逐位重复。相反，重复可能是不同的冗余版本，或者通常是相同系统信息内容的不同版本。

以上已经在背景技术部分中描述了重发和与harq组合的概念。然而，发送编码的数据的不同冗余版本的原理可以扩展到任何重复发送方案，而不需要来自接收单元(receiver)的任何反馈。在被广播以要从多个终端接收的系统信息的情况下，不使用反馈方案。然而，代替仅仅提供系统信息的重复，有益的是发送不同冗余版本以便增大组合增益。因此，可以与本公开的任何其它实施例组合的本公开的示例性实施例也包括发送编码的系统信息的不同冗余版本(即，编码的系统信息的不同部分)，类似于如上所述针对harq的重发并且如在当前lte/lte-a标准中采用的。组合也可以以相同的方式工作，例如，增量冗余组合(可能与发送的冗余版本的不同重复的软组合一起)。

换句话说，在“相同内容”的情况下，仅有一个内容(si/sib)发送，但是接收ue以基于其各自的操作ce等级的频率(对应于周期性)接收内容。

例如，配置了5dbce等级的ue将在给定的时间段中只接收5次共同内容，另一方面，配置了10dbce等级的ue将在给定时间段中两倍频繁地接收共同内容，即，接收10次共同内容。此外，配置了15dbce等级的ue将进一步更频繁地接收共同内容，例如，是10db等级的ue的两倍(即，在该示例中为20次)。

给定的时间段可以对应于系统信息窗口或其倍数，给定的时间段是传送一个系统信息消息(如上所述的遗留系统中的si消息)及其各自的重复的时域间隔。

实际上，具有与ce等级一样多的sib可能难以接受，因为它表示与分组主要基于逻辑目的/可用性的传统系统非常不同的方法。此外，为所有各个单独的ce等级提供单独的sib可以增加调度和si改变通知的复杂度，因为调度单元现在必须处理与四个ce等级对应的4倍的sib/si。当对于每个ce等级而具有不同值的ie改变时，于是需要向相关的ue发送改变通知。由于相关的ue甚至需要不同的ce支持来接收si改变通知，所以这给enb调度单元增加了更多的负担。

因此，保持传统系统不受mtc特定sib的更新的影响可能是有益的。因此，可以提供一个或多个新的单独的新值标签，以便向无线设备用信号传送关于mtc操作(特别是ce操作)的系统信息已经改变。新值标签可以对于“不同内容”组并且对于“共同内容”组来说是单独的。此外，对于每个ce等级或对于每个ce等级组(例如，如下所述的组a和b)，新值标签可以是特定和单独的。也可以在从网络向无线设备发送的寻呼消息内用信号传送改变的类型，以通知无线设备系统信息改变。改变的类型可以指示si改变的ce等级、和/或改变是关于对于所有ce等级共同的ie、还是关于对于每个等级特定的ie。

修改周期(period)(在其之后si可能改变的最小时间段)也可以对于“共同内容”和“不同内容”系统信息而被不同地且独立地设置。此外，对于不同的各个ce等级或ce等级组，也可以不同地设置改变周期。

应注意，不同的si/sib也可以如图10中所示的交织方式发送。特别地，从三个图(a)、(b)和(c)可以看出，存在至少三种方式来在有或没有si/sib的交织的情况下布置si发送。在第一方案(a)中，完成sib/si的最大数目的发送，然后开始下一个sib/si的发送。这是没有交织的方案。

在第二方案(b)中，将sib/si交织，并且在每个20ms周期中进行一次发送。该方案应该进一步受益于时间分集(diversity)，并且将需要很有可能比在第一方案中sib/si的最大发送数目更少的发送。

作为接收单元行为，两个方案是可能的。方案a将具有多于一个的harq处理(与交织的sis的数目一样多—在该示例中为2)。然后，在si发送周期的一个循环之后，ue可以同时接收多个si。方案b是接收单元只有一个harq处理，并且仅在一个si发送周期期间接收一个si。为了接收“n”个si，ue需要接收si发送周期的“n”个循环(cycle)。

该方案b可以由接收单元应用，而不管网络是否应用交织。

在第三方案(c)中，只有对应的sib/si发送被扩展20ms；而每10ms地进行广播(在2个sib/si交织的情况下)。

在下表中，在三个方案之中进行了比较。

[表2]

鉴于mtc应用的延迟容忍性质，方案(a)和(b)似乎是有利的。如果低复杂度/成本不鼓励多于1个的harq缓冲单元用于广播，则方案(a)是有利的，方案(a)还保持非重叠si窗口的传统原理。然而，从覆盖扩展的角度来说，方案(b)可能更适合。注意，上述示例仅示出了2个不同sib(系统信息)的交织。然而，通常，也可以对任何其它数量的sib执行交织。如上所述，即使在sib/si的情况下，没有基于反馈的重发，交织也类似于harq进程的概念。然而，一个sib/si的重复/版本可以被认为是相同数据的重发。

此外，通常，一个特定的si可以具有一个特定的修改边界，而另一个特定的si将具有另一个特定的修改边界，并且两个可能重叠。这里的修改边界是指只从下一个修改周期开始系统信息将会改变的时间点。

通常，多个(n(n>1，且为整数)个)类型的系统信息的发送可以被交织，这意味着n个不同的系统信息(sib)被循环地发送预定义数目的(r个)重复/版本(r是大于1的整数)。根据实施例，对于ec等级的两个相应组，只有相同的ie的两个分组。但是，两个分组的边界可以是灵活的，例如如下所示。

1)用于零ce等级的第一分组“分组-a”和用于低、中等和高ce等级的第二分组“分组-b”

2)用于零和低ce等级的第一分组“分组-a”和用于中等ce和高ce等级的第二分组“分组-b”

3)用于零、低和中等ce等级的第一分组“分组-a”和用于高ce等级的第二分组“分组-b”

4)无论ce等级(零、低、中等、高)都相同的仅一个分组

例如，上述配置1)至4)的适用性可以在由sib1携带的系统信息、或携带调度信息的sib内用信号传送(如下面将参照图6和7所例示的)。

此外，分组-a可以由单独的sibx-a指示(x表示任何sib，如sib1或sib等，例如sib2-a意味着用于组a的sib2)，并且分组-b可以由与sibx-a不同的单独的sibx-b指示。重复(和/或冗余版本)的数目在sibx-a与sibx-b之间可能不同。有利地，sibx-a和sibx-b(分别)携带在它们各自分离的si消息中。它们的调度也可以是独立的。重复(版本)的数目对于sibx-a和sibx-b也可能不同，并且取决于包括的ce等级。

sib1或调度信息(无论在何处用信号传送)还可以指示sibx-a和sibx-b的进一步调度细节，诸如，频率位置(prb开始和/或结束)、子帧模式或特定时域位置、跳频标志(flag)等。

注意，如图10中所示的上述交织可以应用于如上所述的不同组。图10示出了2个不同sib的重叠。这些sib可以是上面例示的sibx-a和sibx-b，即，携带不同ce等级分组的sib。替代地或另外，可以在“共同内容”si和ce等级特定ce之间执行交织(如图10方案(b)和(c)中的虚线和实线所示)。

参考图5描述的上述示例示出了ce等级特定信息被发送的周期性也可以对于ce等级是特定，即，对于至少两个不同ce等级是不同的。换句话说，可以针对每个相应的ce等级，对每个ce等级特定的ie进行分组。例如，一个sib可以包括来自仅一个ce等级的ie。替代地，通常，针对多个ce等级，可以对每个ce等级特定的ie进行分组。例如，一个sib可以包括来自两个或更多个ce等级的ie。应注意，这也可以通过向ie提供两个或更多个值(针对相应的两个或更多个ce等级)来实现。特别是在多个ce等级被分组和以相同频率发送的情况下，其它接收终端可以以比发送这些ie的频率低的频率接收ie。这种方法可能有助于降低终端处的功耗。

例如，假设以对应于高ce等级的第一周期性发送两个ce等级(中和高)的ie的情况，使得应用高ce等级的无线设备也能够接收该系统信息。假设无线设备正在应用中ce等级。该无线设备不一定需要接收所有发送，并且为了节省电池电力，该无线设备可以比由第一周期性给出的更不频繁地接收ie。

在上述示例中，假设存在关于不同ce等级并且包括重复的系统信息的发送将被完成的某个时间段。因此，所述某个时间段对应于可以执行系统信息的获取的最大时间。对于不同ce等级的重复的数目不同，这在此情况下导致发送对于不同ce等级的ie(sib)的频率不同。

然而，本公开不限于这种方法。一般来说，重复的数目可能会变化，而不需要在同一时间段内保持它们。因此，发送对应于不同ce等级的系统信息的周期性(频率)可以保持不变。这意味着获取当前应用的ce等级的系统信息的最大时间将取决于该ce等级。

下面，描述系统信息接收装置的示例性操作。这可以是诸如任何形式的终端(ue)的无线设备，例如，移动电话、智能电话、平板式计算机、膝上型计算机、pc、无线网卡、usb可连接接收器或任何其它设备。

支持覆盖增强的无线设备可以首先确定其ce等级。可以例如基于路径损耗计算和/或小区测量等，执行对适当等级的确定。然后，无线设备检查其所位于的小区是否支持所确定的ce等级。通过接收包括ce等级指示的广播信息来执行该检查。可以接收ce等级指示，例如，在mib或sib1中、或在另一sib中，如上所述。如前所述，可以通过查看参数之一(在许多这样的可能候选之中)的发送值(实例)的数目来隐式地用信号传送。基于所接收的ce等级指示，无线设备确定网络中是否支持所需的ce等级。ue可以通过检测小区所需的时间/努力、或者通过接收mib或一些其它sib所需的时间/努力、或甚至如rsrp(参考信号接收功率)或rsrq(参考信号接收质量)的接收质量、或者甚至使用路径损耗估计(路径损耗越高，所需ce等级越高)，来确定“所需的”ce等级。基于ce等级集合，无线设备确定其对si获取的兴趣/需求，即，是要接收“不同内容”类型、还是“相同内容”类型、以及以哪个频率接受。该确定可以例如基于在规范中定义的行为、和/或基于调度信息。具体地，可以通过在诸如mib或sib1或另一sib的系统信息内发送的调度信息来定义共同sib和/或ce级特定sib的调度。替代地，调度可以服从在标准的特定情况下定义的某些规则，并且可能需要使用一组rnti(诸如，mtc特定mtc-rnti、或用于系统信息的通用si-rnti、或对于覆盖增强或特定的ce等级特定的ec-rnti)进行盲检测。

然后，无线终端通过仅根据其调度(不管发送频率)唤醒以接收si，获取对应的调度信息，然后获取预期的(期望的并且与自己确定的ce等级对应的)si。

不支持ce的设备还可以像在传统系统(当前的lte标准)中那样操作，即，在良好的覆盖下正常操作；或者在不良覆盖/扩展覆盖/无覆盖下宣布停用服务(outofservice)。

图6示出了根据实施例的获取系统信息的示例。具体地，网络以如上所述的隐式或显式方式，即，通过将ce等级显式地包括在小区中广播的信息中、或者通过从小区中广播的其它参数导出ce等级，通告(advertise)所支持的ce等级。

然后、或在此步骤之前，无线设备检测其当前的ce等级。这可以例如基于路径损耗计算(和/或rsrp(参考信号接收功率)或q测量，诸如参考信号接收质量rsrq)来执行。

以下是可用于由无线设备确定当前ce等级的条件的示例：

1)如果x<pathloss(路径损耗)，则ce等级被确定为高

2)如果y<pathloss<x，则ce等级被确定为中等

3)如果z<pathloss<y，则ce等级被确定为低

在上述条件下，以下不等式适用x>y>z，并且参数x、y和z是可在系统信息中(例如，在mtcsib1中、或在mib中、或在另一sib中)广播的关于路径损耗的阈值。

替代地，可以为rsrp或rsrq或者为反映信道条件的任何其它测量变量制定(formulate)类似的条件，并且对应的阈值可以由网络通告、或者在标准内定义。

在确定自己的ce等级之后，如果网络支持所确定的ce等级，则无线(mtc)设备获取对于其确定的ce等级的“不同内容”和“共同内容”系统信息，如图6中所示。

可以通过接收在小区内通过网络发送的调度信息来有助于接收与所确定的ce等级相关的系统信息。具体地，调度信息可以作为sib1的一部分被广播。然而，本公开不限于此，也可以在独立系统信息块内提供用于关于不同ce等级的系统信息的调度信息。为了将复杂度保持为低，这种独立系统信息块可以从sib1(或mib)直接调度。然而，这些仅是示例，并且通常可以以另一种方式(例如，在mib中或在需要盲检测的系统信息块中)调度用于特定ce等级的系统信息。

图6示出了关于不同ce等级的信息元素的示例性分组。具体地，对于所有可能的ce等级相同的共同内容可以包括系统信息消息si-3和si-4。系统信息消息是(在lte术语中)rrc协议消息，其各自可以包括如上在背景技术部分中描述的一个或多个系统信息块。在本示例中，系统信息消息si-3包括两个系统信息块，即，sib-m和sib-(m+1)。另一方面，系统信息消息si-4包括两个其它信息块，即，sib-(m+2)和sib-(m+3)。然而，这仅仅是示例，并且共同内容的结构还可以包括携带单个或多个系统信息块的单个系统信息消息。系统信息块通常将具有类似目的元素分组(参见上面的背景技术部分)。

对于不同ce等级不同的系统信息(参见图6中的“不同内容”)也在图6中例示。因此，对于四个ce等级“零”、“低”、“中等”和“高”中的每一个，存在两个不同的系统信息消息si-1和si-2。系统信息消息si-1包括两个系统信息块，即，sib-n和sib-(n+1)。通常，系统信息消息还可以包括单个sib或多于两个sib。系统信息消息si-2仅包括表示为sib-(n+2)的一个系统信息块，其也仅是示例性的。从该示例可以看出，这里的用于每个不同ce等级的系统信息在系统信息消息和系统信息块方面具有相同的结构。因此，用于不同ce等级的对应sib中携带的信息元素的值可以独立地设置，因此可以具有不同的值。将对于本示例中所有ce等级来说共同的信息元素与“不同内容”系统信息独立地且不同地组织。具体地，“共同内容”包括系统信息消息、以及与“不同内容”系统信息中包括的系统信息块不同的系统信息块。

然而，应注意，这并不意味着将本公开限制于这种系统信息组织。而是，同一sib的一些部分可以在“不同内容”部分中携带，而同一sib的其它部分可以在“共同内容”内携带。

图6中所示的系统信息的结构可以与传统无线设备将要读取的系统信息、由当前lte标准指定的系统信息并行地存在。

图7示出了在lte当前应用的系统信息的结构、与根据有利实施例的系统信息的结构之间的比较。在左手侧，示出了传统结构。具体地，在物理广播信道上广播主信息块(mib)。sib1调度在时域中是固定的，并且ue在这些特定时间实例(子帧)上使用si-rnti执行盲解码，以找到sib1的频率位置。sib1然后包括用于携带其它系统信息块的系统信息消息si-1、si-2、si-3的调度信息。

systeminformationblocktype1(sib1)使用具有80ms的周期性并在80ms内进行的重复的固定调度。在sfnmod8＝0的无线电帧的子帧#5中调度systeminformationblocktype1的第一发送，并且在sfnmod2＝0的所有其它无线电帧的子帧#5中调度重复。单个si-rnti用于寻址(address)systeminformationblocktype1以及所有si消息。

特别适合于mtclc/ec模式的本实施例的系统信息结构在图7的右手侧所示。mib与用于传统系统(左手侧)使用的mib相同。然而，如在当前lte标准中指定的mib中预留的一些比特在这里被用来携带关于sib1的位置(在资源格内)、周期性、跳频和/或tbs(传输块尺寸)等的信息。在该示例中，sib1(mtc-sib1)对于mtclc/ec是特定的，并且与传统sib1(通常为用于sib1的资源)不同。本示例中的mtc-sib1还指包括用于对于不同ce等级共同的sib的调度信息和用于对于不同ce等级不同的sib的调度信息的单独sib。具体地，调度信息指示系统信息消息si-2和系统信息消息si-3的位置。系统信息消息si-1可以从mtc-sib1直接引用。

然而，本公开不限于该示例。例如，传统系统的sib1也可以被重新使用，而不是提供单独的mtc特定sib1。此外，sib1(传统的或mtc特定的)也可以仅指向调度信息，而不指向其它系统信息消息/块。然后，调度信息将携带关于对于不同ce等级的系统信息的调度的所有信息。在上面的示例中，调度信息是单独的系统信息块的一部分。然而，系统信息块还可以包括关于mtc和/或不同ce等级的其它信息。例如，系统信息块可以包括对于所有ce等级共同的系统信息、以及分别对于每个ce等级的用于整个系统信息的systeminfovaluetag、或甚至对于每个ce等级或对于分组在一起的所有ce等级的多个systeminfovaluetag，其中对于每个功能/过程/sib等来说有一个systeminfovaluetag。

替代地，调度信息可以直接包括在sib1(或mtc-sib1)中。

上述公开的实施例和示例可以提供各种益处。例如，对于任何特定ce等级的小区支持对于无线设备是可见的，并且无线设备还可以计算其自己的所需覆盖扩展。此外，通过上述与覆盖增强相关的系统信息的结构化(分组)，将小区/系统负荷限制在合理的限度。enb调度单元(scheduler)(通常是发送系统信息的网络节点的调度单元)的实施方式和/或行为并不复杂。此外，传统ue(不支持覆盖增强的无线设备，诸如，支持版本8至版本13的lte和lte-a设备)不受影响。mtc设备在改变等级时和在si改变通知时获取、重新获取的行为是清楚的。

本公开提供了用于在支持覆盖增强的无线通信系统中接收系统信息的装置800a，如图8中所示。

该装置可以是诸如任何类型的用户设备(终端)的任何无线装置，诸如，移动电话、智能电话、平板式计算机、计算机、计算机卡或usb可连接无线接口等。

该装置有利地包括：接收单元820，接收系统信息；控制单元810，控制接收单元，接收包括用于指示由无线通信系统支持的增强覆盖等级的覆盖增强等级指示的系统信息，并且接收包括对于不同覆盖增强等级共同的一组信息元素的系统信息、以及对于分组的不同覆盖增强等级特定的一组或多组信息元素。

可以针对各个ce等级(或ce等级的组)执行ce等级特定信息的分组。例如，这里的分组可以基于系统信息块来执行，使得为每个ce等级(或为ce等级的子集)提供单独的sib，并且为所有ce等级共同的ie执行另一个单独的sib。替代地，可以基于信息元素来执行分组，即，每个ie包括对于对应的ce等级的相应值。其它分组也是可能的，包括混合上述基于sib和基于ie的方法。

例如，系统信息在系统信息块中发送；并且在与发送对于至少一个不同覆盖增强等级特定的信息元素的系统信息块不同的系统信息块中发送对于不同覆盖增强等级共同的该组信息元素。

用于第一覆盖增强等级的信息元素以比接收用于第二覆盖增强等级的信息元素的重复数目更高的重复数目被接收，第一覆盖增强等级高于第二覆盖增强等级。

这种布置确保具有较差信道条件(对应于较高ce等级)的终端可以接收更多的si重复，以便增加正确的si获取(正确解码)的概率。

根据实施例，以第一频率发送对于不同覆盖增强等级共同的该组信息元素，并且控制单元根据装置当前应用的覆盖增强等级，控制接收单元以等于或低于第一频率的频率接收对于不同覆盖增强等级共同的该组信息元素的版本。

因此，应用不同覆盖增强等级的终端可以以不同的频率读取si，从而改善电池电力与si获取时间的速度之间的权衡(tradeoff)。然而，本公开不限于此布置。相反，每个终端可以读取si的所有重复(版本)，并且一旦si被成功解码就停止接收。其它实施方式是可能的，例如，不同ce等级的无线设备可以仅接收一定数目的重复(版本)。

所接收的覆盖增强等级指示可以包括以下中的至少一个：

-支持的覆盖增强等级的列表，

-最高支持的覆盖增强等级，所述装置将所支持的覆盖增强等级导出为小于或等于所接收的最高支持的覆盖增强等级的所有等级，或

-特定信息元素的多个值，所述装置根据特定信息元素的所述多个值导出所支持的覆盖增强等级，或

-信息元素的单个值，所述装置根据所述信息元素的单个值导出所支持的覆盖增强等级。

因此，可以通过在mib、sib1或其它sib中广播对应的系统信息来显式地通告网络所支持的覆盖增强等级，或者通过例如通过特定的信息元素的所述多个值指示所支持的ce等级、甚至通过指示m-sib1的周期性(m-sib1的更高周期性意味着支持的最高ce等级；m-sib1的中等周期性意味着支持的中等ce等级，等等)、或者甚至通过将例如m-sib1的可能起始位置关联到特定的ce支持等级(m-sib1的起始位置[例如prb索引]＝x将意味着ce等级支持高；m-sib1的起始位置[prb索引]＝y将意味着ce等级支持中等；等等)。作为周期性的示例，例如，高、中等、低的ce等级具有20、60和100作为周期性。然后，当mib将周期性指示为20时，ue知道也支持周期性60和100，即，当支持高的ce等级时，也支持中等和低的ce等级。

因此，关于通过信息元素的单个值进行的指示，这可以用于指示周期性(发生频率)的信息元素。例如，高、中等、低的ce等级可能具有20、60和100ms作为周期性。然后，当mib将周期性指示为20时，ue知道也支持周期性60和100，即，当支持“高”的ce等级时也支持中等和低的ce级。

具体地，控制单元可以控制接收单元以多个版本接收系统信息。

这里，术语“版本”可以表示冗余版本或任何其它种类的内容重复。例如，si可以通过增加冗余的前向错误编码进行编码。这种编码的示例可以是由lte应用的turbo码或卷积码。然而，任何其它编码也是可能的，诸如，如ldpc、bch等的块码。这样编码的si的一个版本然后对应于编码的si的一部分。编码的si的不同部分—版本—可以在不同的时间(例如，在不同的子帧中)发送。这些部分可以单独解码。

然而，si版本也可能是简单的重复或冗余版本及它们的重复的组合。例如，对于每个si消息可以定义四个(通常为k，k是大于1的整数)冗余版本，并且这四个rv被循环地重复多次(通常为n次，n是大于1的整数)发送。si版本可以被映射到相应的子帧。

该装置还可以包括用于组合所接收的多个版本的组合单元和用于检查组合之后的系统信息是否可以被正确解码的解码单元；并且所述控制单元在可以正确解码组合之后的系统信息的情况下，防止接收单元接收系统信息的更多版本。

组合单元例如可以包括组合所接收的版本/重复的检测比特可靠性的软组合单元、或组合检测比特的硬组合单元。组合可以包括不同冗余版本与一个编码块的增量冗余组合，该编码快然后被解码。

此外，组合单元有利地组合在接收每个版本之后到目前为止接收的系统信息的多个版本，并且解码单元在每次组合之后检查系统信息是否可被正确解码。

在接收到每个新的si版本之后，可以执行组合，并且可以尝试解码。然而，新接收的si版本也可以被尝试首先单独解码，并且，仅当它不能被正确解码时才被组合。可以通过检查附加到si的循环冗余校验(crc)来检查解码的正确性。然而，在不限制本公开的情况下，其它实施方式也是可能的。例如，可以在接收(并且可能地组合)每m个(m是大于1的整数)si版本之后、而不是在接收每个新的si版本之后，尝试解码，以便减少计算复杂度。

根据实施例，该装置还包括覆盖增强等级确定单元，其基于路径损耗、参考信号接收功率和诸如参考信号接收质量的测量中的一个来确定自身覆盖增强等级，并且基于所接收的覆盖增强等级指示符检查所确定的自身覆盖增强等级是否被无线通信系统支持，控制单元在无线通信系统支持该自身覆盖增强等级的情况下，控制接收单元接收用于所述自身覆盖增强等级的系统信息。

如果当前网络小区不支持该自身覆盖增强等级，则终端可以尝试改变小区(通过小区重选)或者在网络覆盖之外。然而，也可以定义其它行为。

控制单元可以控制接收单元在从位置在主信息块(mib)中被指示的系统信息块(sib1)引用的系统信息块内接收调度信息；并且根据调度信息接收用于自身覆盖增强等级的系统信息。

这仅仅是调度传送关于ce的si的sib的有利示例。通常，可以不同地执行调度，例如，通过直接引用来自mib的调度信息或以任何其它方式。调度信息可以完全指定发送ce等级共同和ce等级特定si的资源。这对于仅在调度信息中指定的资源上接收si的终端实施方式，具有简单的优点。然而，完整的调度信息(包括时域和频域资源、跳频、传输块尺寸(tbs)、以及调制和编码方式(mcs)等)也可能引入相当多的信令开销。替代地，调度信息可以仅包括资源规范的子集，而其它资源特征是固定的。例如，si的频率位置可以固定到中央6个prb、或频率资源的任何其它子集。替代地或另外，跳频的应用可以是固定的、或者以其它较不频繁的方式(在其它si中)用信号传送，并且tbs和/或mcs可以是固定、或者在其它地方用信号传送。时域调度可以包括(或包含)要携带si的子帧的规范。调度信息有利地包括用于ie的单独分组—ce等级独立组(对于所有ce等级共同的ie)、以及用于对于一个或多个ce等级特定的特定相应分组的单独调度。

例如，覆盖增强等级指示可以指示四个不同的覆盖增强等级中的一个或多个，四个不同的覆盖增强等级包括指示无覆盖增强的零等级。

然而，数目“四个”只是示例性的，并且可能是有益的，因为它仅需要2比特的信令，并且仍然提供三个ce等级和无ce的区分。

根据以下配置之一分组对于不同覆盖增强等级的系统信息：

-对于零等级的第一组、以及对于其余三个覆盖增强等级的第二组；

-对于四个覆盖增强等级中的零等级和最低等级的第一组、以及对于其余两个覆盖增强等级的第二组；

-对于零等级和两个较低覆盖增强等级的第一组、以及对于四个覆盖增强等级中的最高等级的第二组；以及

-对于所有四个覆盖增强等级的单个组，并且

控制单元控制接收单元在系统信息内接收网络当前使用的配置。

注意，上述示例已经示出了四个ce等级，也包括零等级。然而，应注意，零等级不必作为单独的ce等级而被包括。例如，ec的一般用途可以用信号传送或在另一个地方被隐式地指示。

然而，零等级可能意味着应用mtc、但没有ec，例如，仅lc模式。

如上所述，系统信息通常可以是mib、sib1、调度信息sib或任何其它sib。

所述配置可以在系统信息消息内被接收，所述系统信息消息还包括指示携带所述第一组的第一系统信息块的位置和携带所述第二组的第二系统信息块的位置的调度信息的分组，第一和第二系统信息块是相互不同的。

例如，无线通信系统是3gpp长期演进lte、或lte高级型lte-a，并且，独立于用于lte或lte-a而不支持覆盖增强的系统信息，接收除了主信息块之外包括用于增强覆盖支持的系统信息块的系统信息消息。

此外，本公开提供了如图8中所示的用于在支持覆盖增强的无线通信系统中发送系统信息的装置800b。

该装置800b可以是例如控制系统信息在小区内的发送的网络节点。具体地，网络节点可以是诸如分别在umts和lte(lte-a)中的诸如nodeb/enodeb的基站。然而，本公开不限于此，诸如中继或发送系统信息的无线网络中的任何节点的任何其它设备可以体现装置800b。

装置800b可以包括：发送单元870，发送系统信息；控制单元860，控制发送单元发送包括用于指示由无线通信系统支持的增强覆盖等级的覆盖增强等级指示的系统信息，并且发送包括对于不同覆盖增强等级共同的一组信息元素、和针对各个覆盖增强等级进行分组的对于不同覆盖增强等级特定的信息元素的系统信息。

具体地，如图8中所示，装置800b可以生成并发送如上所述与系统信息的接收相关地被调度、分组和/或结构化的系统信息。

接收和发送系统信息的方法在图9中图示。

因此，本公开提供了用于在支持覆盖增强的无线通信系统中接收系统信息的方法900a，包括以下步骤：接收930包括用于指示由无线通信系统支持的增强覆盖等级的覆盖增强等级指示的系统信息；以及接收980包括对于不同覆盖增强等级共同的一组信息元素、和针对各个覆盖增强等级进行分组的对于不同覆盖增强等级特定的信息元素的系统信息。

方法900a还可以包括以上已经描述的其它步骤由对应接收设备的各个单元执行。具体地，图9示出了由无线设备确定自身ce等级(cel)的步骤910。可以基于如上所述的示例性的测量信道质量来执行ce等级的确定。然后，无线设备接收930由网络(特别是由无线设备所位于(连接到)的小区)支持的ce等级。注意，步骤910和930也可以以相反的顺序执行。然后，无线设备将所确定的自身ce等级与由网络支持的ce等级进行比较940，以便确定其自身ce等级是否被网络支持。在网络不支持所确定的自身ce等级的情况下，无线设备在系统信息被分析的当前小区的覆盖之外。如果网络支持该自身ce等级，则在步骤960中，无线设备接收指示发送有关不同ce等级的系统信息的资源的系统信息调度信息。基于调度信息，在步骤980中，无线终端接收有关所确定的自身ce等级的系统信息。通过无线接口990执行系统信息的发送和接收。

此外，本公开提供了用于在支持覆盖增强的无线通信系统中发送系统信息的方法900b，包括以下步骤：发送920包括用于指示由无线通信系统支持的增强覆盖等级的覆盖增强等级指示的系统信息；以及发送960包括对于不同覆盖增强等级共同的一组信息元素、和对于各个覆盖增强等级分组的对于不同覆盖增强等级特定的信息元素的系统信息。

该方法也在图9中例示。基本上，发送系统信息的网络节点执行广播ce等级指示的步骤920。以上已经参考对应的接收装置描述了格式化ce等级指示的各种可能性。网络节点还有利地发送950指定在哪个资源上发送关于特定ce等级的系统信息的调度信息。最后，在步骤960中发送关于特定ce等级的系统信息。上面还在各种示例和实施例中描述了系统信息和相关数据(调度信息等)的调度和格式化以及分组。

根据另一个实施例，提供了包括计算机可读介质的计算机程序产品，计算机可读介质在其上收录计算机可读程序代码，所述程序代码执行本公开。

其它示例性实施例涉及使用硬件和软件实施上述各个实施例。为此，提供了用户终端(移动终端)和enodeb(基站)。用户终端和基站执行本文描述的方法，包括适当地参与方法的对应实体，诸如，接收器、发送器、处理器。

还认识到，各个实施例可以使用计算设备(处理器)来实施或执行。计算设备或处理器可以例如是通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其它可编程逻辑器件等。还可以由这些设备的组合执行或体现各个实施例。

此外，各个实施例还可以通过由处理器执行或直接在硬件中执行的软件模块来实施。而且，软件模块和硬件实施的组合会是可能的。软件模块可以存储在任何种类的计算机可读存储介质上，例如，ram、eprom、eeprom、闪存、寄存器、硬盘、cd-rom、dvd等。

还应注意，不同实施例的各个特征可以单独地或者以任意组合成为另一实施例的主题。

本领域技术人员将理解，可以对具体实施例中所示的本公开做出许多变化和/或修改。因此，本实施例在所有方面被认为是说明性的、而不是限制性的。

总之，本公开涉及系统信息的发送和接收，其包括控制发送和/或接收，以发送和/或接收包括用于指示由无线通信系统支持的增强覆盖等级的覆盖增强等级指示的系统信息，并且发送和/或接收包括对于不同覆盖增强等级共同的一组信息元素和针对各个覆盖增强等级进行分组的对于不同覆盖增强等级特定的信息元素的系统信息。