系统信息获取技术的制作方法

本发明要求主张于2016年8月12日提出的发明名称为“systeminformationacquisition(系统信息获取)”且编号为62/374,047的美国临时专利申请的优先权。该美国临时专利申请的全部内容在此加以一并加以参考。

本发明多个实施例是关于移动通信网络中的网络进入(networkentry)，特别是关于处理系统与配置(configuration)信息的功能。

背景技术：

在3gpp长期演进(lte)网络中，演进型通用地面无线电存取网络(evolveduniversalterrestrialradioaccessnetwork,e-utran)包含多个基站(basestations,bss)，例如，与多个移动台(mobilestations,mss)进行通信的演进型b节点(evolvednode-bs,enbs)，其中ms也称为用户设备(userequipment,ue)。服务(serving)基站可以通过广播(broadcasting)与服务小区(servingcell)中的多个ue进行通信，例如，当该多个ue处于空闲(idle)模式下时，或通过专属单播(unicasting)与服务小区中的多个ue进行通信，例如，当该多个ue处于连接(connected)模式下时。在蜂窝(cellular)网络中，每个服务小区周期性地广播其系统配置—系统信息(systeminformation,si)。

si是向通信接口(interface)的用户--所提供的信息，该通信接口的用户是指ue。si可以包含在使用该通信接口之前所需要的信息，许多用户通常所使用的信息，以及适合广播的信息，例如，被处于空闲模式下的用户所使用。si包含但不仅限于bs或公众陆地移动网络(publiclandmobilenetwork,plmn)的存取点(accesspoints)所提供的信息、传输点(transmissionpoints)所提供的信息、波束(beams)所提供的信息、小区(cells)所提供的信息、小区部分(cellportions)所提供的信息等。si也可以由其他存取点或其他ue来提供。ue的注记也包括机器至机器(machinetomachine)的通信场景，即没有人类用户的情况。

在当前领域中，si在每个小区中被获取(acquired)，其中，每个小区中重复并总是广播si。为正常工作，ue应储存并应用其自身的服务小区的si的正确版本。对于相同的si类型，不同的小区可以有不同的配置。在lte中，当ue改变服务小区时，ue总是重新获取所有的si类型。然而，周期性的广播信令(signaling)会增加小区间(inter-cell)干扰，并因此而限制最短小区距离与小区密度。对于高频新系统，连续覆盖的片区(piece)的概念不再是小区，而是被波束所代替，波束具有非常小的覆盖区域。周期性的广播成本需要在多个波束方向上发送，导致成本倍增。

5g新无线电(newradio,nr)的目标在于降低si广播成本。在高频系统中经由避免si广播而节省传输的可能性非常大，特别是在低通信量时间段，当许多波束将没有活动的(active)用户的时候，以及使用广播来传输si的需求非常低的时候。因此，寻求降低si广播成本的多种方案。

技术实现要素：

本申请提出一种si获取(acquisition)方法，可以降低信令成本。为了降低si广播的成本，需要减少周期性si广播的总量及降低点播(on-demand)si获取的频率。为了减少周期性si广播的总量，启用(enable)点播si传递。使用点播si广播，信令成本与si的获取频率成比例。在网络侧，bs主动(proactively)提供si传递选项(options)并在单播(unicast)或被调度的广播(scheduledbroadcast)上传递si。在ue侧，ue确定如何获取si，即，经由侦听(listento)广播，或是经由通过已有操作来发送点播请求，其中已有操作可以例如在随机存取信道(random-accesschannel,rach)上的随机存取操作。

在一实施例中，ue接收来自移动通信网络中的bs(enb)的si列表。该si列表指多个si信息单元(informationelements,ies)。基于si列表中对于如何获取一siie的指示，ue确定如何获取该siie。当该指示指示被调度的si广播时，ue使用接收广播来获取siie。当该指示指示点播请求时，ue通过随机存取操作向enb发送请求来获取siie。

在另一实施例中，bs(enb)向移动通信网络中的ue发送si列表。si列表指多个siie。si列表包含向ue发送的每个siie如何分布。当第一指示指示第一siie的被调度的si广播时，enb向ue广播该第一siie。当第二指示指示对第二siie的点播时，enb接收来自ue以用于获取该第二siie的请求，其中，该请求是通过随机存取操作来接收的。

下文将详细说明其他实施例及多个优点。该发明内容的目的并非用以定义本发明，本发明的范围由权利要求所界定。

附图说明

多个附图用于说明本发明的多个实施例，其中，相同的编号用于指示相似的组件。

图1为根据一个新的方面的支持减少信令成本的si获取的移动通信网络的示意图。

图2为执行本发明某些实施例的ue与enb的简化方块图。

图3为根据一个新的方面的si处理的示意图。

图4为ue基于bs所提供的si列表来选择如何获取si的操作示意图。

图5为根据一个新的方面的经由si直接请求来获取si的第一实施例的示意图。

图6为根据一个新的方面的经由si直接请求来获取si的第二实施例的示意图。

图7为根据一个新的方面的从ue视角来获取si的方法流程图。

图8为根据一个新的方面的从enb视角来获取si的方法流程图。

具体实施方式

请详细参考本发明的一些实施例，这些实施例的示例如附图所示。

图1为根据一个新的方面的支持减少信令成本的si获取的移动通信网络的示意图。移动通信网络100包含用户设备ue101、第一基站enb102、第二基站enb103、以及分组核心网络(corenetwork,cn)105。多个基站通过x2接口彼此进行通信，以及enb102/103通过s1接口与cn105进行通信。ue101可以经由与enb102/103的无线链路104以及cn105来存取应用服务器与互联网(internet)106。这些enb可以实施为传统方式的enb102，或实施为包含多个传输点(transmissionpoints,trps)的enb103。无线链路104可以具体为一个小区(cell)、一小区部分(cellportion)、一trp、一边链路(sidelink)或高频系统中的一波束。

lte系统信息为蜂窝空中接口的多个关键方面中的一个。si由主信息块(masterinformationblock,mib)和包括sib1至sib11的多个系统信息块(systeminformationblocks,sibs)所构成。mib携带最重要的系统信息，包括下行链路(downlink,dl)信道带宽(bandwidth)、系统帧号(systemframenumber,sfn)、物理harq指示信道(physicalharqindicatorchannel,phich)配置、以及传输天线端口(port)的数量。mib在物理广播信道(physicalbroadcastchannel,pbch)上发送，并使用四个无线电帧的固定周期在该周期内的每个无线电帧中进行广播。sib在周期性的间隔(intervals)上通过无线电资源控制(radioresourcecontrol,rrc)消息在物理下行链路共享信道(physicaldownlinksharedchannel,pdsch)上发送。举例而言，sib1在“systeminformationblocktype1”消息中携带。sib2及其他sib在“systeminformation(si)”消息中携带。si消息可以包含多个sib。sib1携带有关ue是否被允许存取lte小区的信息，并定义其他sib的调度。sib2携带公用信道(commonchannels)与共享信道信息，并携带rrc、上行链路(uplink,ul)功率控制、前导功率提升(preamblepowerramping)等。sib3携带小区重选信息。sib4-sib11携带其他各种类型的系统信息。

在当前领域中，si是在每个小区中获取的，其中，每个小区重复且总是广播si。为正常运作，ue应储存并应用其自身服务小区的si的正确版本。对于相同的si类型，不同的小区有可能具有不同的配置。在lte中，ue在改变其服务小区时总是重新获取全部si类型。然而，周期性的广播信令增加了小区间干扰，并因此而限制了最小小区距离与小区密度。对于高频新系统，连续覆盖的片段的概念不再是小区而是具有非常小覆盖面积的波束。周期性的广播成本需要在多个波束方向上发送，从而产生多个成本。

根据一个新的方面，提出一种减少信令成本的si获取方法。为了减少si广播成本，需要减少周期性的si广播的数量，以及降低点播si获取的频率。为了减少周期性的si广播的数量，启用点播si传递。使用点播si传递，信令成本与si获取的频率成比例。在网络侧，bs主动提供si传递选项并经由单播或被调度的广播来传递si。在ue侧，ue确定如何获取si，即经由侦听广播还是经由已有的操作发送点播请求，其中已有的操作例如在rach上的随机存取操作。

在图1的实施例中，enb102向ue101发送si列表，该si列表指应用于当前si标识符(identity,id)的多个siie。siid被引入与一区域相关联，在具有单一siid的该关联区域中的一组siie相同。一旦接收到该si列表，ue101确定如何获取每个siie，是经由侦听广播还是经由rach操作发送点播请求。在一个实施例中，ue101经由在特定的无线电资源上指示请求来指示所需si的类型。在另一实施例中，ue101经由直接请求该siie来指示所需si的类型。

图2为执行本发明某些实施例的用户设备ue201与基站enb202的简化方块图。用户设备ue201包含存储器211、处理器212、耦接于天线模块219的收发器213，其中，存储器211中存有程序代码与数据214。射频(rf)收发器模块213耦接于天线，用于接收来自天线的射频信号，将接收到的射频信号转换为基带信号，并将基带信号发送至处理器212。射频收发器213也将接收自处理器的基带信号进行转换，将基带信号转换为射频信号，并向天线219发出。处理器212对接收到的基带信号进行处理，并调用不同的功能模块与电路来执行ue201中的不同特性与多个实施例。存储器211储存用于控制ue201的多个操作的程序指令与数据214。

用户设备ue201也可进一步包含多种功能电路与模块，包括用于对接收到的配置信息进行解码的解码器215、用于执行si获取的si获取电路216、执行随机存取以用于小区搜索、小区选择、si解码与随机存取的随机存取处理电路217、以及用于执行rrc连接建立操作与非存取层(nas)建立操作的rrc/专属无线电承载(drb)连接管理与处理电路218。不同的电路和模块为功能电路与模块，可以使用软件、固件、硬件或其任意组合来进行配置和实施。举例而言，每个电路或模块可以包含处理器212加上对应的软件代码。这些功能模块，当在被处理器(例如，经由执行程序代码214和224)执行时，允许ue201和enb202来使用减少的信令成本来执行系统获取。

类似地，基站enb202包含存储器221、处理器222、耦接于天线模块229的收发器223，其中，存储器221中存有程序代码与数据224。射频收发器模块223耦接于天线，用于接收来自天线的射频信号，将接收到的射频信号转换为基带信号，并将基带信号发送至处理器222。射频收发器223也将接收自处理器的基带信号进行转换，将基带信号转换为射频信号，并向天线229发出。处理器222对接收到的基带信号进行处理，并调用不同的功能模块与电路来执行enb202中的不同特性与多个实施例。存储器221储存用于控制enb202的多个操作的程序指令与数据224。基站enb202也可进一步包含多种功能电路与模块，包括用于向ue201提供包括si列表的多种配置的配置模块225、用于管理与核心网络中的移动管理实体(mme)的通信的s1接口模块226、用于管理与其他bs的通信的x2接口模块227、以及用于执行rrc连接建立操作与nas建立操作并维持rrc/drb连接的rrc/drb连接管理与处理电路228。不同的电路和模块为功能电路与模块，可以使用软件、固件、硬件或其任意组合来进行配置和实施。举例而言，每个电路或模块可以包含处理器212加上对应的软件代码。这些功能模块，当在被处理器(例如，经由执行程序代码214和224)执行时，允许ue201和enb202来使用减少的信令成本来执行系统获取。

图3为根据一个新的方面的si处理的示意图。si被划分为最少si和其他si。网络周期性地广播最少si。最少si包含首次存取小区所需的基本信息与用于获取周期性广播或经由在点播基础上所提供的任何其他si的信息，即调度信息。在一实施例中，最少si包括mib和si列表，其中si列表包含用于获取其他si的信息。其他si包含不在最少si上广播的所有东西。其他可以是被广播或以专属方式被提供，被网络所触发或基于来自ue的请求，如图3所示。在步骤311中，ue301接收enb302周期性广播的最少si，且该步骤总是会出现。在步骤312中，ue301接收enb周期性广播的其他si，且该步骤会选择性出现。在步骤313中，ue301经由si点播请求来接收其他si，其他si是经由广播或专属信令所提供。在ue301发送另一si请求之前，ue301需要知晓被请求的si是否在小区中可用，以及被请求的si是否被广播。

图4为根据一个新的方面的ue基于bs所提供的si列表来选择如何获取si的操作示意图。在步骤411中，ue使用信令接收si列表，该si列表指多个siie，该多个siie可以应用于当前的siid、小区、小区部分、trp、波束或边链路。该si列表包括如何获取siie的信息。在步骤412中，基于接收到的si列表中所包含的每个siie的信息，ue确定使用哪种方法来获取所需的si。在第一选项#1中，siie被调度用于si广播。在第二选项#2中，ue可以直接请求被点播的siie。在第三选项中，选项#1和选项#2都可以应用。在步骤413中，ue确定对所需的siie可以应用哪个选项。若选项#1可以应用，则ue转至步骤414，并经由接收被调度的广播信令来获取si。若选项#2可以应用，则ue转至步骤415，并经由发送si点播请求来获取si。通常，若si列表指示sib未被广播，则ue不会假设该sib被周期性广播，因此，ue可以发送si请求以接收该sib。举例而言，si列表指示sib1-sib3被调度为使用对应的调度信息进行广播，以及sib4-sib11不会周期性地进行广播。因此，ue将经由接收广播来获取sib1-sib3，并经由点播请求来获取sib-sib11。

若选项#1和选项#2都可以应用，则提出多个条件，以及若满足该多个条件中的至少一个时，ue应当只请求所需的siie。该多个条件包括：ue是否被配置为直接请求si？ue是否正在运行具有某服务质量(qualityofservice,qos)需求的应用？所需的si是否被指定为直接请求？ue是否经由接收广播获取该si失败？ue是否接收信号强度/质量低于某阈值？(请注意，具体阈值可以被广播，或与用于rach或寻呼配置的阈值有关。)ue是否无法接收被广播的si已持续多个si周期？ue是否未配置为延迟容忍(delaytolerant)？通常，若上述所有问题的答案均为否，则ue转至步骤414，并使用被调度的广播信令来获取si。若上述这些问题中的一个的答案为是，则ue转至步骤415，并使用si点播请求来获取si。提出上述这些条件以便有可能使用较低的成本来调度si稀疏矩阵(sparse)，但经由使用si的点播分配，仍应有可能为具有qos需求的ue实现较好的qos。

若需要si点播请求，对于在rrc连接(rrc_connected)模式下的ue，该请求以及被请求的si的传递可以使用专属rrc信令。对于在rrc空闲(rrc_idle)模式或rrc未激活(rrc_inactive)模式下的ue，这些ue应当能够在不请求状态转换(statetransition)的情况下请求点播si。si点播请求可以经由复用(reusing)已有的存取操作来发送，例如，rach上的随机存取操作。si响应可以在可配置的周期性上进行广播并持续特定时段(certainduration)。网络确定si响应是进行广播还是通过专属的ue特定rrc信令进行传递。

图5为根据一个新的方面的使用si直接请求来获取si的第一实施例的示意图。在步骤511中，enb502向ue501发送包含si获取信息的si列表。s列表是指多个siie以及ue如何获取每个siie的指示。在步骤512中，一旦接收到si列表，ue501确定所需的siie是否需要直接点播请求。若需要si点播请求，则在步骤513中，ue501可以触发rach操作来发送该si请求。

典型的rach操作包括四个步骤：1)msg1-其中，ue可以在rach资源上发送前导码(preamble)(例如，一si请求)；2)msg2-其中，enb可以对msg1中ue的si请求发送确认(acknowledgement,ack)；3)msg3-其中，ue可以发送si请求；以及4)msg4-其中，enb可以对msg3中ue的si请求发送ack。网络可以控制是否使用msg1或msg3来发送si请求。若ue需要获取的每个sib或每组sib所对应的物理随机存取信道(prach)前导码及/或prach资源包含于最少si中，则使用msg1来指示该si请求。若指定用于ue所需的每个sib或每组sib的prach前导码及/或prach资源未包含于最少si中，则该si请求包含于msg3中。网络也可以控制si响应是进行广播还是通过专属ue特定rrc信令进行传递。在图5的实施例中，在步骤513中，ue501使用msg1或msg3来发送si请求。在步骤514中，enb502对该请求发送立即响应(immediateresponse)，siie经由单播/广播传递回ue501。具体地，对于连接模式下的ue，专属rrc信令可以用于siie的请求及传递。

图6为根据一个新的方面的使用si直接请求来获取si的第二实施例的示意图。在本实施例中，步骤611和612与图5中的步骤511和512相同。若需要点播si请求，则在步骤613中，ue601可以触发rach操作来发送si请求。举例而言，ue601需要sib4，sib4没有在最小si中进行广播，且未被被调度的广播所指示。在步骤613中，ue601使用msg1和msg3发送对sib4的si请求。在步骤614中，enb602立即向ue601发送一个短的si响应，以响应该si请求，指示ue等待被请求的sib4的广播分配。在步骤615中，si调度被网络所更新，例如，加入sib4以用于被调度的si广播。在步骤616中，ue601被告知更新后的调度。在步骤617中，根据更新后的调度，经由有规律的si广播机制提供该siie(sib4)。

图7为根据一个新的方面的从ue视角来获取si的方法流程图。在步骤701中，ue接收来自移动通信网络中的bs(enb)的si列表。si列表是指多个siie。在步骤702中，基于如何可以获取siie的si列表中的指示，ue确定如何获取siie。在步骤703中，当该指示指示被调度的si广播时，ue经由接收广播来获取siie。在步骤704中，当该指示指示点播请求时，ue经由随机存取操作向enb发送一请求来获取siie。

图8为根据一个新的方面的从enb视角来获取si的方法流程图。在步骤801中，bs(enb)向移动通信网络中的ue发送一si列表。si列表是指多个siie。si列表包含每个siie是如何分配给ue的指示。在步骤802中，当第一指示指示用于该第一siie的被调度的si广播时，enb向ue广播第一siie。在步骤803中，当第二指示指示对第二siie的点播请求时，enb接收来自ue的用于获取第二siie的请求，其中，该请求是经由随机存取操作来接收的。

虽然本发明已以多个具体实施例揭露如上，然其仅用于指导性说明目的，并非用以限定本发明。相应地，在不脱离本发明所附的权利要求内，上述多个实施例在实施时可以进行多种修改、变形及组合。