无线网络中的系统信息广播的制作方法

本发明一般涉及将系统信息广播到无线通信网络的终端。

背景技术：

在也称作无线通信网络的典型蜂窝系统中，也叫做移动站或者用户设备的无线终端经由无线电接入网络（RAN）对一个或更多核心网络进行通信。无线电接入网络可包括接入点（AP）或者基站BS，其借助无线电通信与用户设备进行通信并且提供对核心网络的接入。

第三代合作伙伴计划（3GPP）已建立了多代移动通信标准。通用移动电信系统是第三代（3G）移动通信系统，其从全球移动通信系统演进以基于宽带码分多接入（WCDMA）接入技术来提供移动通信服务。经常被称作第四代的长期演进（LTE）已被规定使用不同的无线电接口连同核心网络改进来增加容量和速度。该标准在开始于发行版8文档系列并包括进一步发行版中描述的增强的若干发行版中被规定。

对于蜂窝通信的大部分历史，目标已是在人们之间提供服务。因此，原先已开发LTE以便提供WCDMA上就容量和速度而言的高级性能。

LTE标准提供技术性框架以允许终端用户享受移动宽带服务质量，即高数据率和低等待时间。移动宽带的增加的可用性打开了对不可直接被人类驱动的其它类型无线通信的可能性。与常规蜂窝通信相比，机器类型通信（MTC）（也叫做机器到机器（M2M）通信或者物联网（IoT）），经常以具体业务简档为特性，所述具体业务简档有时由在要转移的数据量（对于简单传感器只有几Kbit）以及等待时间约束方面的相对宽松的要求组成。照这样，现有的LTE标准（在发行13之前）以及某种程度上还有更早的（2G/3G）技术可能原理上已经运用这种新兴类型的通信。

然而，MTC包括多方面应用中的多种机器，其要求可从用于环境监测的低成本传感器到用于交通安全和控制的智能计量仪、到用于自动化工业过程的致动器或者用于减少碳足迹（carbon footprint）的智能电网而变化许多。尽管低成本和低能量传感器不典型意指关于等待时间的严格约束，但它们可引起对现有LTE网络的新挑战，这些挑战关于用于处置潜在巨大数量的装置的必要信令，也关于它们的功率效率管理。另一方面，任务关键的机器可不具有特殊能量节省需求，但要求超可信赖且非常低等待时间的连接。

如以上讨论的，机器类型通信经常仅涉及不频繁发送的小数据量，优选地使用低成本基础设施。通过聚焦在MTC上，更适合于MTC的（更低）要求的UE种类或类型可被规定，包括指示以下项的类型：

·下行链路和/或上行链路中的减少的UE带宽，

·减少的最大UE传送功率，

·对于下行链路传送模式的减少的支持，

·减少的最大传输块大小（对于单播和/或广播信令），

·对于同时接收多个传送的减少的支持，

·减少的物理数据信道处理（例如，宽松的下行链路HARQ时间线或者HARQ过程的减少的数量），以及

·对于CQI/CSI报告模式的减少的支持。

因为在下一个十年期间，庞大数量（例如到500亿）的装置期望被无线地连接，以及因为其显著部分期望是MTC装置，当前LTE网络可面临在无线接入网络（RAN）域和在核心网络（CN）域中要应付以上提到的需求的挑战。

根据当前LTE标准，一旦用户设备（UE）已通过成功地解码指定的同步信号（主同步信号（PSS）和次同步信号（SSS））而获取与具体小区的下行链路同步，则它也已获取那个小区的物理层标识。因此，UE可开始感测小区特定参考信号（CRS），其进而可用于测量小区参考信号接收功率（RSRP）以用于信道估计目的，例如以执行小区选择，以及还实行下行链路信道的相干解调。

具体地，在执行小区搜索规程以及标识小区特定参考信号之后，UE能够获取由演进节点B（eNB）经由所谓的广播控制信道（BCCH）来周期地广播的小区系统信息。在没有此关键的信息片的情况下，UE不能够接入网络并在小区内适当地操作。

在更详细的级别上，可遵循两个不同方法来广播BCCH中的系统信息。经由广播信道（BCH）传送包含有限量的系统信息的主信息块（MIB）信息，而经由因此与专用用户数据传送共享的下行链路共享信道（DL-SCH）传送包含大部分系统信息的系统信息块（SIB）信息。

该分离的原因是由于以下事实：MIB携带关键系统信息，例如下行链路带宽、物理混合ARQ指示符信道（PHICH）配置以及对于获取由SIB提供的其它系统信息所必要的系统帧数量。因而，MIB使用具有减少的开销、更高的周期性（40ms）以及不同信道编码（对于BCH使用卷积编码器而不是Turbo-编码器，所述Turbo-编码器更不适合于BCH的更小传输块大小）的特殊包络。代替地，经由DL-SCH来传送SIB，并且它们的调制格式以及频域分配（即物理资源块（PRB）分配）由物理下行链路控制信道（PDCCH）来发信号通知，所述PDCCH的解码根据MIB中携带的PHICH配置的知识是可能的。因为，如以前提到的，PDSCH与正常用户数据传送共享，所传送的PDSCH中的SIB的存在通过PDCCH中的SI-RNTI标记告知。3GPP TS36.331（当前实际版本12.6.0，2015年六月）定义了十七种不同类型的SIB，各种携带或多或少关键的不同类型的信息。通常更低阶SIB包括更多相关信息并更经常地正被传送，然而更高阶SIB更不关键并且能够更偶发性地或者甚至完全不（例如，如果它们是取决于特征的）被传送。

MIB和SIB类型1（SIB1）采纳相似的传送技术，即从层3（MIB每40ms，SIB1每80ms）周期地传送某个MIB/SIB1传输块以及由物理层（MIB重复每10ms，SIB1每20ms）用不同的冗余版本重复以穿孔编码器输出。因此从该角度来看，MIB/SIB1传送遵循类似HARQ的规程，尽管没有发送UL反馈，并且UE能够执行不同重复的软组合。另一方面，其它SIB类型的周期性连同确定某个SIB必需针对多少子帧来传送的传送窗口的长度（由SIB1对UE通信）是由运营商可配置的。以该方式，丢失一个帧中的SIB的UE仍然有机会在给定传送窗口内的随后子帧中成功地解码它。

不管UE的类型（例如，仅具有单个接收天线的低复杂度MTC-UE，或多天线UE），或者UE是否在困难的无线电环境中（例如，在增强覆盖中）操作，UE需要获取系统信息以便接入网络。

包含系统信息（SIB或者MIB）的传输块可相当大。作为示例，可估计的是，对于大小仅328比特的系统信息消息要求100-150次重复，这导致2-3秒的获取时间。此类高数量的重复可进一步导致UE的电池中的显著功率耗用，所述UE必需监测广播信道相当长时间。此外，它也可影响可能对于如提到的一些MTC应用是关键的无线电接入等待时间。（近期在蜂窝IoT上执行的Rel-13工作包括部署选项，其中系统带宽小至200kHz。带有需求的覆盖要求，DL功率谱密度可必需相对高，这可导致对于例如由于SIB传送的相对大的小区间干扰）。

技术实现要素：

目标是在UE改进由网络所广播的系统信息的接收。更具体地，目标是开发用于通过UE覆盖区域中的两个或更多小区的合作而能够实现增强广播的协议。

根据实施例，系统信息被提供给用户设备UE，其中在第一无线电小区的第一接入节点执行以下步骤：

·将系统信息广播到UE；

·选择第二小区以支持系统信息广播，以及

·将消息发送到第二小区的第二接入节点，其中所述消息指示用于联合地广播系统信息的请求，并且其中所述请求指示要被广播的系统信息。

·在实施例中，第二无线电小区的第二接入节点执行以下步骤：

·接收来自第一小区的第一接入节点的请求以支持系统信息广播，以及

·根据所述请求来广播系统信息。

这样的实施例可具有以下优点：增强了包含系统信息SIB的所接收的信号的强度，以便改进（加速或甚至能够实现）UE处的所述信息的解码。

作为另外的优点，SIB解码中的等待时间可被减少，因而提供用于接入网络服务的更快方式。此外，解码尝试的数量中的减少也可减少UE的电池耗用。

作为另外的优点，低复杂度UE可放置在其中维持足够好的覆盖可能是困难的环境中，例如在偏远农村地区、地下或在建筑地下室中操作的MTC-UE。

进一步的实施例牵涉对应的接入节点，以及对应的UE。

进一步实施例牵涉一种包括部分软件代码的计算机程序，所述软件代码当由接入节点或基站、或UE或无线装置的相应处理单元来操作时，以便实现如以上所描述的方法。所述计算机程序能够存储在计算机可读介质上。计算机可读介质能够是无线或网络节点内或定位于其外的永久或可再写存储器。相应计算机程序也能够作为信号的序列例如经由线缆或无线链路而被转移到相应无线装置或者网络节点。

在下文中，将会描述本发明的相似实施例，以便给技术人员全面和完整的理解。然而，这些实施例是说明性的而非旨在是限制性的。

附图描述

附图图示了本公开的若干方面，并和描述一起服务于解释本公开的原理。

图1图示根据本公开的一些实施例，实现广播到与网络进行通信的无线设备的系统信息的蜂窝通信网络的示例。

图2图示根据本公开的一些实施例，由接入节点执行的步骤和消息的第一示范性序列。

图3图示根据本公开的一些实施例，由接入节点执行的步骤和消息的第二示范性序列。

图4是根据本公开的一些实施例，接入节点的结构单元的框图。

图5a是根据本公开的一些实施例，接入节点的功能单元的第一示范性框图。

图5b是根据本公开的一些实施例，接入节点的功能单元的第二示范性框图。

图6是是根据本公开的一些实施例，无线装置的结构单元的框图。

图7是是根据本公开的一些实施例，无线装置的功能单元的框图。

具体实施方式

如图1示出的，示例接入域可示范性地包括多个小区，（第一）小区A和（第二）小区B。在LTE的上下文中，可由一个或多个接入点来服务每个小区。在图1的示例中，由第一eNB 140a来服务小区A，以及由第二eNB 140b来服务小区2。进一步示范性地，图1示出适合于机器类型通信的无线通信装置或者UE 100。在下文中，无线通信装置正被称作UE或者称作MTC-UE 100。

进一步，图1示出核心（CN）网络域包括一个或多个CN节点，其中的一个CN节点200通过示例描绘，并且MTC应用域包括一个或多个MTC服务器，其中的一个MTC服务器300通过示例描绘。MTC服务器300连接到核心网络服务器200。核心网络服务器200连接到接入网络节点（eNB 140a和eNB 140b）。接入网络节点连接到彼此，并且在相应小区的覆盖内提供对无线通信装置的连接。在图1的示例中，UE 100在两个小区的覆盖中。MTC服务器300可向选择的U（E例如向MTC-UE）提供应用。MTC服务器300也可向合适的接入节点提供选择的UE的存在或定位信息。

在下文中，将描述实施例，其中UE 100从接入网络获取系统信息以便连接到接入网络的某个（选择的）小区（小区A）。此外，UE 100接收关联那个小区的广播的系统信息。那个小区的相应eNB（或一个或多个接入点）可广播这样的系统信息。根据以下描述的实施例，多个小区可合作以向UE提供所述某个小区的系统信息。

在下文中，与彼此和/或与UE 100通信的小区正在被描述。这可意味着这些小区的合适的节点与彼此和/或与UE 100通信。在每一个eNB建立小区的情况中，这可意味着对应eNB对彼此和/或对UE 100通信。

实施例1：

在该实施例中，第一小区（例如根据图1的第一eNB 140a），也被称作小区A，其可支持有MTC能力的UE，在下文中也被称作MTC-UE，可周期地广播SIB信息。小区A可从（最）近期的测量（例如近期的上行链路传送和/或小区中近期的移交请求确认）和/或从运营商配置（例如由可例如将MTC组（以及相关服务应用）的存在通信到小区A的MTC服务器所提供）中意识到在其覆盖下的某个（MTC-）UE或一组（MTC-）UE的存在。

当广播系统信息（SIB）时，小区A可领会到对应的（SIB）检测对于UE或UE组中的UE不会或将不会成功。可由小区A评估某些条件以确定将会执行增强系统广播以便减轻检测问题。

此外，小区A可观察上行链路同步，确定这样的检测问题对于某个时间期正被观察缺乏上行链路同步请求（随机接入）。这样的时间期可取决于UE的应用类型，即取决于具体的UE类别。进一步地或备选地，小区A也能使用以下向来作为UE处的SIB的损失的指示：RLC失败、和/或突然增加的块错误率（BLER）、和/或缺乏混合自动重传请求（HARQ）反馈（例如在系统信息更新之后）。进一步地，近期报告的不良信道质量可备选地或附加地充当UE正在经历差的无线电覆盖的指示。

此外，如果满足某些条件，则小区A通过请求也被称作小区B的第二小区（第二eNB）来触发增强系统广播，以联合地将SIB传送到小区B。可通过发送联合广播请求消息来执行这样的请求，这在下文中也被称作从小区A到小区B的联合SIBReq。联合SIBReq可包括指示或包含要被转移的信息的类型（例如SIB类型和相关内容）的信息。这样的请求可进一步包括指示时间/频率资源（例如子帧索引、PRB分配）的任何信息、要由小区B用于系统信息广播的MCS和TBS与参考信号序列。

该请求可进一步包括一些预编码的信息：一旦获取了小区之间的信道相位差，例如根据例如由UE接收的周期RSRP测量报告和PMI报告，小区B能够将所述预编码的信息用于操纵来自小区B的SIB。

在另一解决方案中，例如对于某些类型（低复杂度）的UE，无预编码被应用，但是小区A和小区B可采纳传送分集（例如用空间-频率块编码）以提高UE处接收的功率。

在联合SIBReq的接收之后，小区B可评估所述请求并将反馈消息发送回到小区A，在下文中也被称作联合SIBReq反馈。这样的反馈可包括关于从小区A接收的请求的肯定或否定确认。肯定确认可意味着小区B将开始或准备开始广播相同的系统信息。否定反馈可意味着小区B将不或不能够广播系统信息。

在实施例中，响应于联合SIBReq，小区B可提议不同的调度分配，例如不同的时间/频率分配，例如由于两个小区的不同操作带宽或由于小区B处不可用的资源（例如由于实际高负载）。附加或备选地，例如如果在相同的TTI中计划了另一SIB传送，则小区B可提议改变SIB调度以避免有害的干扰。可将这样的提议插入到联合SIBReq反馈中。

在实施例中，定义的事件可触发以终止联合广播规程，例如某个时间（其可与请求交换或预配置）的到期，或者检测到应该驻扎在小区A的UE已恢复上行链路传送活动。要由小区B应用的终止策略可被预配置和/或是联合SIBReq的一部分。

图2图示由小区A的第一eNB 140a（在下文中也被简单称作小区A）、小区B的第二eNB 140b（在下文中也被简单称作小区B）和UE 100执行的根据以上描述的功能和消息的示例序列。起初，UE 100不连接到任何小区A或小区B。小区A可周期地广播要由UE获取以连接到那个小区的系统信息。

在第一步骤S01中，在接收所广播的系统信息时，UE 100执行小区选择。在以前描述的小区搜索规程的成功执行之后，UE 100能够解码物理广播信道（PBCH）并读取由所选择的小区A广播的系统信息块（SIB）和系统信息（来自主信息块（MIB））。

在第二步骤S02中，小区A检测到没有来自UE（或UE组）的UL活动。

在第三步骤S03中，小区A选择小区B以支持SIB广播。

在第四步骤S04中，小区A将针对系统信息的联合广播的请求（联合SIBReq）发送到选择的小区B。

在第五步骤S05中，小区B将响应（联合SIBReq反馈）发送到小区A。该响应可包括接受（肯定确认）、拒绝（否定确认）或者改变提议。在改变提议的情况中，可将对应的反馈从小区A发送到小区B，例如包括接受或者拒绝。在图2中描绘的示例中，小区B通过将肯定反馈发送到小区A来肯定地确认联合SIBReq。

在第六步骤S06中，小区B开始（与小区B联合地）广播系统信息。

在第七步骤S07中，UE执行所广播的系统信息的联合检测。

实施例2：

该实施例提议了从物理层角度来看用于由多个小区（例如小区A和小区B）在给定PDSCH中执行联合系统信息广播（SIB）的方式。

如当前3GPP标准中规定的，小区A通过PDCCH中的SI-RNTI告知SIB的存在。提议的是，小区B不通过其PDCCH中的对应SI-RNTI来传送SIB，而驻扎在小区B中的其它UE不需要解码来自打算在小区A中MTC的小区B的联合SIB广播。

实施例3：

问题可从以下事实中产生：UE需要用于相干解调的恰当信道估计，以便相干地重构包含在来自小区A和小区B的PDSCH中的SIB信息。假设UE已在小区选择期间选择了小区A，那么它将不使用小区B的小区特定参考信号（CRS）来解码对应的SIB。这可潜在地导致UE侧处的不相干组合。

作为解决方案，提议的是，小区A和小区B共享用于具体SIB传送的相同物理标识（例如在相同资源元素上传送同一的CRS Zadoff-Chu序列）。

此外，小区A可将指示小区A的CRS的信息发送到小区B；这样的信息可由联合SIBReq所包括。

这样的实施例可优选地应用在部署中，其中支持的小区B是具有低业务的小型小区。

从小区B传送回到小区A（cella）的联合SIBReq反馈应该将小区B中的实际负载考虑在内。

实施例4：

该实施例提议针对实施例3的备选，在小区A和小区B中在分配以用于SIB的时间/频率资源中使用UE特定下行链路DM-RS。要用于DM-RS的资源元素能够在联合SIBReq中发信号通知。与实施例3相比，该方法可不影响连接到小区B的UE，因为仍然能够在用于相干解调和信道估计目的的每个子帧中广播小区B CRS。

因为该实施例对UE特定DM-RS施加影响（leverage），该实施例可应用在特定MTC装置需要被寻址的情况中。例如，它能够是需要非常紧的等待时间要求的任务关键MTC装置或者已长时间未由网络所感测到并且因而需要专用SIB传送的MTC UE的情况。

实施例5：

该实施例（作为针对实施例3和4的备选）提议创建特定于驻扎在小区A中的MTC装置组的参考信号（RS）。例如，该RS可包括基于特定于订购MTC服务的终端用户的应用的MTC组标识和时隙数量而生成的伪随机序列。能够通过MTC服务器来通信所述组标识，所述MTC服务器例如位于或关联到连接到小区A的核心网络。小区A可使用该信息来生成伪随机MTC特定RS。小区A进而可将适当的信息（例如，序列种子和MTC组标识）通信到小区B，以使连同联合SIB传送的小区A和小区B将把相同资源元素中的MTC特定RS映射在OFDM资源栅格中。

此外，图3图示功能和消息的示例序列。在（该实施例的）第一步骤S12中，小区A正被（例如半静态地）配置成广播用于某一类型的UE（例如MTC-UE）的特殊系统信息（特殊SIB）。

在（该实施例的）第二步骤S13中，类似于图2的步骤S03，小区A选择小区B以支持SIB广播。

在（该实施例的）第三步骤S14中，类似于图2的步骤S04，小区A将针对系统信息的联合广播的请求（联合SIBReq）发送到选择的小区B。

在（该实施例的）第四步骤S15中，类似于图2的步骤S05，小区B将响应（联合SIBReq反馈）发送到小区A。类似于图2，该响应可包括接受（肯定确认）、拒绝（否定确认）或者改变提议。在改变提议的情况中，可将对应的反馈从小区A发送到小区B，例如包括接受或者拒绝。在图3中描绘的示例中，小区B通过将肯定反馈发送到小区A来肯定地确认联合SIBReq。

在（该实施例的）第五步骤S16中，小区B开始（与小区B联合地）广播系统信息。

在（该实施例的）第六步骤S17中，UE 100执行所广播的系统信息的联合检测。

可根据某一重复模式来重复步骤S16和S17。

实施例5可有利地应用于将SIB信息发送到属于相同装置组（即运行相同类型的应用）的大量MTC装置。

实施例6：

在该实施例中，所提议的联合SIB传送仅应用于特定系统信息，例如仅那些针对某些类型/种类的UE（例如仅（某些）MTC装置）的SIB。要求联合传送的特定SIB可在小区建立时（半静态地）配置。

这样的实施例可简化小区A和小区B之间的协调方案。例如，小区A和小区B能够在长时标的基础上决定周期性和重复模式要在哪个小区上将信息广播到MTC装置。时间/频率资源、链路自适应参数和预编码可就更快的时标来协商或保留。以该方式，无论何时要求那些SIB的传送，小区A和小区B将同时广播那个信息。

用于该实施例的可能应用能够用于以下情形：其中MTC装置部署在难以提供良好无线电覆盖的环境中，例如装置部署在建筑地下室中或者在偏远农村地区中或在地下操作。

实施例7：

在该实施例中，提议了用于选择支持的小区或多个小区（例如，根据以上描述的实施例的小区B）以支持来自小区A的SIB信息的联合传送的规则。

当在小区A处接收了周期的测量报告时，能够基于来自UE的RSRP测量进行决定。

此外，考虑到典型的半静态MTC装置，小区A能够在周围中在某（慢）时标上探查不同的小区（小区B和可能的其它小区），直到找到承诺可靠SIB广播的适合小区（或多个适合小区）。

如图4中示出的，示例接入节点或eNB 140a或140b包含节点处理器141、节点存储器142、节点收发器143、一个或多个节点天线144和网络接口145。节点处理器141耦合到节点存储器142、耦合到节点接口145以及节点收发器143，节点收发器143耦合到所述一个或所述多个节点天线144。节点收发器143包括传送电路TX 1431和接收器电路RX 1432。在具体的实施例中，如正由小区A、小区B、eNB 1或eNB 2、和/或任何其它类型的网络节点提供的以上描述的功能性中的一些或所有功能性可由执行存储在计算机可读介质（诸如节点存储器142）上的指令的节点处理器来提供。无线电接入节点的备选实施例可包含额外的组件，负责提供额外的功能性，包含以上标识的任何功能性和/或对于支持以上描述的解决方案所必要的任何功能性。

如图5a中示出的，示例接入节点或eNB 140a或140b包含以下示范性功能单元：

UE解码能力检测模块145，适配于评估是否应增强系统信息广播以便能够实现或者加速UE处的系统信息解码；

·合作小区选择模块146，适配于选择用于合作的小区；以及

·联合系统信息请求模块147，适配于生成包括信息的请求以提供要被发送到所选择的小区的联合系统信息广播。

如图5b中示出的，另外的示例接入节点或eNB 140a或者140b包含以下示范性功能性单元：

·请求评估模块155，适配于评估从第一接入节点接收的联合系统信息广播请求；

·反馈生成模块155，适配于生成对第一接入节点的合适反馈（接受、拒绝、改变提议）；以及

·系统信息广播模块147，适配于与第一接入节点联合地广播系统信息以使UE处的接收被改进。

如图6示出的，示例无线通信装置或UE 100包含基带单元120、无线电单元121和一个或多个天线122。基带单元120耦合到无线电单元121。基带单元120包括装置处理器1201和装置存储器1202。无线电单元121包括耦合到所述一个或多个天线122的收发器1210。收发器包括传送电路TX 1211以及接收器电路RX 1212。在具体的实施例中，如由以上描述的UE、MTC或M2M装置、和/或任何其它类型的无线通信装置提供的以上描述的功能性中的一些或所有功能性可由执行存储在计算机可读介质（诸如装置存储器1202）上的指令的装置处理器1201来提供。无线通信装置的备选实施例可包含超越这里示出的那些组件的额外组件，所述额外组件负责提供装置的功能性的某些方面，其包含以上描述的任何功能性和/或对于支持以上描述的解决方案所必要的任何功能性。

如图7中示出的，UE 100包含以下示范性功能单元：

·联合系统信息接收模块165，适配于从由两个接入节点联合广播的信号中解码系统信息。

缩略语：

UE 用户设备

M2M 机器到机器

MTC 机器类型通信

IoT物联网

SIB 系统信息块

MIB 主信息块

HARQ 混合自动重传请求

RSRP 参考信号接收功率

RRC 无线电资源配置

PRB 物理资源块

PSS 主同步信号

SSS 次同步信号

PUCCH 物理上行链路控制信道

PUSCH 物理上行链路共享信道

PDCCH 物理下行链路控制信道

PDSCH 物理下行链路共享信道

PHICH 物理混合ARQ指示器信道

BCH 广播信道

BCCH 广播控制信道

CRS 小区特定参考信号

DM-RS 解调参考信号

SI 系统信息

RNTI 无线电网络临时标识符

PMI 预编码矩阵指示器

RI 秩指示器

CQI 信道质量指示器

MBMS 多媒体广播/多播服务