用于处理多个用户设备上行链路频率重调能力的通信系统的制作方法

本发明涉及移动通信装置和网络，特别地但不排他地涉及根据第三代合作伙伴计划(3gpp)标准或其等同项或衍生项来工作的移动通信装置和网络。特别地但不排他地，本发明与通过“物联网”装置和/或类似(窄带)机器类型通信装置的数据发送有关。

背景技术：

在移动(蜂窝)通信网络中，(用户)通信装置(也称为用户设备(ue)，例如移动电话)经由基站与远程服务器或者与其它通信装置进行通信。在它们彼此的通信中，通信装置和基站使用经许可的射频，所述经许可的射频通常划分为频带和/或时间块。

3gpp标准的最新发展被称为演进型分组核心(epc)网络和演进型umts陆地无线电接入网络(e-utran)的长期演进(lte)(包括lte-advanced)。在3gpp标准下，nodeb(或lte中的enb)是通信装置连接至核心网络以及与其它通信装置或远程服务器进行通信所经由的基站。为了简单起见，本申请将使用术语“基站”来指代任何这类基站。通信装置可以例如是移动通信装置，诸如移动电话、智能电话、用户设备、个人数字助理、膝上型/平板计算机、web浏览器、以及/或者电子书阅读器等。这类移动(或者甚至一般是静止的)装置通常由用户操作。

3gpp标准还使得可以将所谓的“物联网”(iot)装置(例如，窄带iot(nb-iot)装置)连接至网络，其通常包括自动化设备，诸如各种测量设备、遥测设备、监视系统、跟踪与追踪装置、车载安全系统、车辆维护系统、道路传感器、数字广告牌、销售点(pos)终端、以及远程控制系统等。iot装置可被实现为诸如自动售货机、路边传感器、pos终端等的(一般)静止设备的一部分，但是一些iot装置可以嵌入在非静止设备(例如，车辆)中或者附着至要监视/跟踪的动物或人。有效地，物联网是配备有适当的电子器件、软件、传感器和/或网络连接等的装置(或“事物”)的网络，其使得这些装置能够收集数据并与彼此以及其它通信装置交换数据。应当理解，iot装置有时也称为机器类型通信(mtc)通信装置或机器对机器(m2m)通信装置。

为了简单起见，在说明书中，本申请是指mtc装置，但是应当理解，所描述的技术可以在如下的(移动的和/或一般静止的)任意通信装置上实现，其中与这类通信装置是由人工输入控制还是由存储器中所存储的软件指令控制无关地，这类通信装置可以连接至通信网络用于发送/接收数据。

mtc装置连接至网络以向远程“机器”(例如，服务器)或用户发送数据或从其接收数据。mtc装置使用针对移动电话或类似的用户设备而言优化的通信协议和标准。然而，mtc装置一旦部署，通常在不需要人工监督或交互的情况下工作，并且遵循内部存储器中存储的软件指令。mtc装置还可以在长时间段内保持静止和/或不活动。支持mtc(iot)装置的特定网络要求已在3gpp技术报告(tr)36.888v12.0.0和3gpptr23.720v13.0.0中规定。与mtc装置相关的其它网络要求在3gpp技术规范(ts)22.368v13.1.0中公开。这些3gpp文献的内容通过引用而并入于此。

对于与mtc装置相关的3gpp标准的发布版本13(rel-13)，设想在下行链路和上行链路中支持1.4mhz的减小带宽。因此，一些mtc装置(可被称为“减小带宽的mtc装置”)将仅支持相比总lte带宽而言有限的带宽(通常为1.4mhz)。这使得这类减小带宽的mtc装置相比支持更大带宽和/或具有更复杂组件的mtc装置和其它通信装置而言更为经济(具有较少/简化的组件)。

然而，由于lte系统带宽通常大于1.4mhz(即，高达20mhz)，因此系统带宽被划分为多个“窄带”(或“子带”)，各窄带最多包括六个物理资源块(prb)，这是1.4mhz带宽有限的mtc装置在lte中可使用的prb的最大数量。

作为“增强型”mtc(emtc)框架的一部分，3gpp将这类mtc特定窄带定义为如下：

-各窄带的大小是6个prb；

-系统带宽中的下行链路(dl)窄带的总数(nbwhole)被定义为：

[式1]

-系统带宽中的上行链路(ul)窄带的总数(nbwhole)被定义为：

[式2]

-(没有形成任意窄带的一部分的)剩余资源块被均匀地划分在系统带宽的两端(即，由于系统带宽的最低频率和最高频率附近的rb的数量相等)，其中(例如，在3、5和15mhz系统带宽的情况下)系统带宽的任何额外的奇数prb位于系统带宽的中央；以及

-按prb号增大的顺序对窄带进行编号。

注意：

[式3]

以及

[式4]

代表(分别用于下行链路和上行链路的)系统带宽中的prb的数量。

由于mtc装置通常具有简单的组件(尤其是减少带宽的mtc装置)，因此其操作也可能受到限制。例如，mtc装置的收发器可能不能够以针对传统lte通信装置指定的方式进行频率重调操作(即，将收发器从一个频带调整到另一频带)。具体地，如3gpp文献r1-155051中所总结的，可以预期，对于mtc装置，将采用多达两个正交频分复用(ofdm)符号(还包括相关联的循环前缀(cp)，假设正常的cp长度)来在不同的窄带区域之间对其收发器进行重调，在此重调操作期间，mtc装置不能够发送或接收任何数据。因此，(ran4组中的)相关3gpp要求预期基于mtc装置所用的两个ofdm符号的最大重调时间。然而，还可以预期，一些mtc装置(和其它ue)可能能够在单个ofdm符号(包括正常cp)内进行重调，或者在使用单载波频分多址(sc-fdma)的情况下在单个sc-fdma符号内进行重调。

技术实现要素：

发明要解决的问题

发明人已经认识到，当前，对于mtc装置，基站将总是假设如emtc框架及相关标准中所定义的、包括cp长度的两个ofdm符号的最大重调时间。然而，总是使用两个符号进行重调并不高效并且浪费了宝贵的资源，至少对于能够在单个符号内重调其收发器的ue而言是如此。此外，被保留用于允许重调的(未使用)资源量会由于大量mtc装置(可能为数百万个mtc装置的数量级)被部署在运营商网络中而显著增加，从而导致即使在一些/许多mtc装置能够例如在一个符号内进行快速重调的情况下，大部分的网络资源也不被使用。

因此，本发明试图提供用于解决或至少减轻这些问题、同时还满足上述的窄带提供要求的系统、装置和方法。

用于解决问题的方案

在一方面，本发明提供了一种通信系统所用的基站，其中所述基站包括：控制器，用于操作具有包括多个窄带的小区带宽的小区，各窄带具有用于识别该窄带的相应索引；以及收发器，用于在所述小区内与多个通信装置进行通信；其中所述控制器能够操作以：基于从通信装置接收到的通信来识别该通信装置在窄带之间进行重调的能力；以及向该通信装置提供用于控制该通信装置在不同窄带之间如何重调的控制信息，其中所述控制信息基于所识别出的该通信装置在窄带之间进行重调的能力。

在另一方面，本发明提供了一种用于在由基站操作并且具有包括多个窄带的关联小区带宽的小区内进行通信的通信装置，各窄带具有用于识别该窄带的相应索引，所述通信装置包括：收发器，其能够操作以：向所述基站发送用于识别所述收发器在窄带之间进行重调的能力的通信；以及从所述基站接收用于控制该通信装置在不同窄带之间如何重调的控制信息，其中所述控制信息基于所识别出的该通信装置在窄带之间进行重调的能力；以及控制器，用于在与基站通信数据时根据所接收到的控制信息来控制所述收发器。

本发明的方面延伸至相应的系统、方法以及诸如其上存储指令的计算机可读存储介质等的计算机程序产品，该计算机程序产品能够操作以对可编程处理器进行编程以执行如以上阐述的或权利要求书中记载的方面和可能性中所描述的方法、以及/或者对适当适配的计算机进行编程以提供权利要求书中任一项所记载的设备。

本说明书(该术语包括权利要求书)中所公开的和/或附图中所示的各特征可以单独地(或者与任意公开的和/或所示的其它特征相结合地)包含在本发明中。特定地但非限制性地，根据从属于特定独立权利要求的任何权利要求所述的特征可以相结合地或单独地引入至独立权利要求中。

本发明的典型实施例现将参考附图仅通过示例的方式来描述，在附图中：

附图说明

图1示意性地示出本发明的示例性实施例可以适用的电信系统；

图2示出可以在图1所示的系统中提供mtc装置可兼容的窄带的典型方式；

图3是示出图1所示的通信装置的主要组件的框图；

图4是示出图1所示的基站的主要组件的框图；

图5示意性地示出图1所示的系统中的mtc装置所用的重调操作；

图6是示出根据本发明的示例性实施例的mtc装置和基站所遵循的过程的典型时序(信令)图；

图7示出针对图1所示的系统中的mtc装置可以实现重调周期的典型方式；

图8示出针对图1所示的系统中的mtc装置可以实现重调周期的典型方式；

图9示出针对图1所示的系统中的mtc装置可以实现重调周期的典型方式；

图10示出针对图1所示的系统中的mtc装置可以实现重调周期的典型方式。

具体实施方式

概述

图1示意性地示出通信装置3(诸如移动电话3-1和mtc装置3-2等)可以经由e-utran基站5(表示为“enb”)和核心网络7来与彼此和/或其它通信节点进行通信的移动(蜂窝)电信系统1。如本领域技术人员应当理解，虽然图1中为了说明目的示出一个移动电话3-1、一个mtc装置3-2和一个基站5，但是该系统在实现时通常将包括其它基站和通信装置。

基站5经由s1接口而连接至核心网络7。尽管为了简单起见而从图1中省略，但是核心网络7包括：用于连接至诸如因特网等的其它网络以及/或者托管在核心网络7之外的服务器的网关；用于保持跟踪通信装置3(例如，移动电话和mtc装置等)在通信网络1内的位置的移动管理实体(mme)；以及用于存储预订相关信息(例如，用于识别哪个通信装置3被配置为机器类型通信装置的信息)以及用于存储针对各通信装置3特定的控制参数的家庭订户服务器(hss)；等。

基站5被配置为提供多个控制信道，包括例如物理下行链路控制信道(pdcch)和物理上行链路控制信道(pucch)。基站5使用pdcch(通常通过向当前调度轮中已调度的各通信装置发送相应的ue特定下行链路控制信息(dci))来向通信装置3分配资源。通信装置3使用pucch来向基站发送ue特定上行链路控制信息(uci)(例如，与使用通过dci分配的资源而接收到的下行链路数据相对应的适当harqack/nack反馈)。

为了在小区中支持这类减小带宽的mtc装置，图1的基站5的系统带宽被划分为多个非重叠的窄带。系统带宽内的这些窄带被分配为使得能够针对rel-13低复杂度mtcue所用的窄带维持高效的资源分配信令。

如图2所示，各窄带包括六个资源块，并且一些剩余资源块(少于六个的资源块)均匀地分布在频率带宽的边缘处。系统带宽总共包括

[式5]

个prb，

每个prb具有以下范围内的各自的关联资源块索引

[式6]

在该示例中，总共存在八个窄带，每个窄带具有按prb号增大的顺序进行编号的“0”～“7”之间的各自的关联索引。

具体地，使用下式来定义系统带宽中的窄带的总数：

[式7]

其中nbwhole是系统带宽中的1.4mhz窄带的总数(各窄带包括6个prb)；

[式8]

是系统带宽中的下行链路(dl)资源块的总数；以及

[式9]

是向下取整函数(即，不大于“x”的最大整数)。

在该示例中，基站5的小区中的(下行链路)系统带宽是50个prb

[式10]

其与约10mhz的频率带宽相对应。各窄带包括六个prb(即，带宽有限的mtc装置能够使用的最大prb数)。由此断定，可以最多提供总共八个窄带(即nbwhole＝8)，这八个窄带总共占据系统带宽的48个prb。另外，剩余资源块被划分为两个“部分窄带”，其各自包括一个prb(在系统带宽的边缘处)。应当理解，如果适当的话，这些剩余资源块还可被分配至可兼容的mtc裝置(或其它用户设备)。作为替代，剩余资源块可被分配以供其它ue使用(例如，供非mte使用)以及/或者用于发送控制数据。

有益地，窄带索引号有助于将窄带高效地分配至mtc装置，在该示例中，按prb号增大的顺序布置索引。尽管图2中未示出，但是应当理解，也可以为部分窄带提供其自身的相应索引号。

现返回图1，各通信装置3可以属于一个或多个类别的ue。第一类别的ue包括诸如移动电话等的能够在基站5的小区中可用的整个带宽上进行通信的传统(即，非mtc)通信装置。第二类别的ue包括不能在基站5的小区中可用的整个带宽上进行通信的减小带宽的ue(例如，仅能够使用1.4mhz带宽的rel-13mtc装置)。第二类别中的ue可能能够在两个ofdm符号的最大周期内进行重调操作。第三类别的ue包括被配置为仅使用1.4mhz带宽进行通信、但是能够在一个ofdm符号的最大周期内进行重调操作的减小带宽的ue(例如，设置有mtc功能的一些mtc装置/移动电话)。

在该示例中，移动电话3-1属于第一类别的ue，并且其还可以属于第三类别的ue(例如，在运行mtc应用时)。因此，移动电话3-1能够(无需任何重调)一次使用整个系统带宽，或者其能够在单个ofdm符号内(在不同窄带之间)进行重调操作。另一方面，mtc装置3-2属于第二类别的ue，并且其能够在两个ofdm符号的最大周期内进行重调操作。

有益地，该系统中的通信装置3被配置为向基站5通知其重调能力(即，它们是否能够在1或2个符号内在窄带之间进行重调)。

在一个选项中，各通信装置3被配置为使用无线电资源控制(rrc)信令来向基站5通知其重调能力。例如，各通信装置可以在发送至基站5的rrc信令消息中包括适当信息(例如，1位指示/信息元素/标志)。应当理解，这类重调能力信息可被添加至任何合适的rrc消息(诸如适当格式化的rrc连接(再)配置请求等)、以及/或者与随机接入过程相关的消息(例如，随机接入过程的消息#3或#5)。

在另一选项中，重调能力信息(1位指示/标志)可被添加至特征组指示(fgi)信令过程的消息。

在又一选项中，可以为了指示特定重调能力的目的而重复使用现有的信令信息(例如，通常与mtc装置相关联的合适的ue能力信令)。换句话说，重调能力信息可以与其它ue(mtc)能力信息联合提供。具体地，应当理解，特定于mtc装置的现有“长上行链路发送所用的ul发送间隙”信息元素(ie)可以用于指示发送通信装置3是否能够在单个符号(包括正常cp)内进行重调。在这种情况下，在特定通信装置3(通过发送适当格式化的“长上行链路发送所用的ul发送间隙”ie)向基站5指示该特定通信装置3需要长上行链路发送所用的ul发送间隙的情况下，基站5可被配置为将该信息元素解释为还意味着发送通信装置3能够在两个符号内进行重调。否则，基站5可被配置为假设发送通信装置3(其无需长上行链路发送所用的ul发送间隙)能够在一个符号内进行重调。

与遵循哪个选项无关地，所接收到的重调能力信息可以被基站5解释为简单的开启/关闭类型指示(例如，意味着在1位指示/标志被设置为特定值的情况下，发送ue需要两个符号的重调周期，以及在1位指示/标志被设置为其它值的情况下，发送ue需要一个字符的重调周期)。例如，属于第一或第三类别的ue(或这两者)的通信装置3可被配置为将1位指示/标志设置为值“1”/“开启”，并且属于第二类别的ue的通信装置3可被配置为将1位指示/标志设置为“0”/“关闭”(或者反之亦然)。

因此，基站5可被配置为将所接收到的指示/标志解释如下：

“1”或“开启”：该特定ue具有能够在单个字符(包括cp)内在窄带之间进行重调的收发器；以及

“0”或“关闭”：该特定ue具有能够在两个字符(包括cp)内在窄带之间进行重调的收发器。

在特别有益的示例中，基站5可被配置为针对属于第一或第三类别的ue的通信装置3(能够在单个符号内进行重调的mtc装置和其它用户设备)维持单独(专用)的prach资源。因此，能够在一个ofdm符号内进行重调的任何通信装置可被配置为使用这类单独的prach资源来发送prach，其中prach资源将(隐式地)向基站5指示发送ue能够在一个ofdm符号内进行重调。类似地，属于第二类别的ue的mtc装置3(例如，较不高级的mtc装置)可被配置为(在不能或不希望受益于快速重调的情况下)使用常规(或mtc特定的)prach资源。因此，任何通信装置3可以通过使用适当的prach资源(隐式地)向基站5指示该通信装置3是否能够在一个符号或两个符号内进行重调。

一旦特定通信装置向基站指示其重调能力，基站就可以考虑通信装置是否能够在一个或两个ofdm符号内进行重调而有益地向该通信装置分配适当的跳频(镜像)模式。因此，可以避免或至少减少针对能够(例如，在单个ofdm符号内)进行快速重调的mtc装置(和其它用户设备)的资源浪费、并且仍然受益于在采用跳频/镜像时可以实现的频率分集及相关改进(例如，改进的吞吐量和/或减少的干扰)。

有益地，对于经由物理上行链路共享信道(pusch)的传输以及基站处的相关操作，也可以实现显著的资源节省。应当理解，pusch资源节省量取决于跳频周期(即，特定通信装置需要多久在窄带之间跳跃一次)。如果通信装置能够在一个符号内进行重调、并且跳频周期被设置为一个子帧(即，ych＝1)，则可以在每个prb中(针对正常cp长度)实现8.6％的资源节省(即，可以使用11/12vs.10/12符号，不包括rs所用的2个符号)。有益地，pusch资源节省根据在子帧内为通信装置分配了多少prb而成比例增加。此外，由于pusch的较少删余，因此也将在基站处改进pusch解码的性能。

因此，总之，可以看出，在电信系统中，服务基站有益地能够判断并因此知道特定的ue/mtc装置是否可以在单个ofdm/sc-fdma符号(包括cp长度)内、至少针对上行链路发送、或者在两个ofdm符号内进行重调。因此，作为知道给定ue/mtc装置是否可以在单个ofdm/sc-fdma符号(包括cp长度)内进行重调的这种能力的结果，可以实现显著的资源节省。

通信装置

图3是示出图1所示的通信装置3的主要组件的框图。通信装置3可以是mtc装置、或者被配置为机器类型通信装置的移动(或“蜂窝”)电话。通信装置3包括收发器电路31，该收发器电路31可操作地经由至少一个天线33向基站5发送信号以及从基站5接收信号。通常，通信装置3还包括使得用户能够与通信装置3进行交互的用户接口35；然而该用户接口35对于一些mtc装置可以省略。

收发器电路31的操作由控制器37根据存储器39中存储的软件来控制。软件包括操作系统41、通信控制模块42和mtc模块45等。

通信控制模块42控制通信装置3与基站5和/或(经由基站5)与其它通信节点之间的通信。如图3所示，通信控制模块42包括窄带通信模块43和重调模块44等。

mtc模块45可操作地执行机器类型通信任务。例如，mtc模块45可以(例如，定期地)通过基站5分配给mtc装置3的资源(经由收发器电路31)接收来自远程服务器的数据。mtc模块45还可以收集用于(经由收发器电路31)(例如，定期地和/或在检测到触发时)发送至远程服务器的数据。

基站

图4是示出图1所示的基站5的主要组件的框图。基站5包括e-utran基站(enb)，该e-utran基站包括可操作地经由一个或多个天线53向通信装置3发送信号以及从通信装置3接收信号的收发器电路51。基站5还可操作地经由(诸如s1接口等的)适当核心网络接口55向核心网络7发送信号以及从核心网络7接收信号。

收发器电路51的操作由控制器57根据存储器59中所存储的软件来控制。软件包括操作系统61和通信控制模块62等。

通信控制模块62控制与通信装置3(包括任意mtc装置)的通信。通信控制模块62还负责调度基站5所服务的通信装置3要使用的资源。如图4所示，通信控制模块62包括窄带控制模块63和重调控制模块64等。

在以上描述中，为便于理解，通信装置3和基站5被描述为具有多个分立模块。虽然例如在已经修改了现有系统以实施本发明的情况下、针对某些应用可以以这种方式提供这些模块，但是在其它应用中，例如在从一开始就考虑到本发明的特征而设计的系统中，可以将这些模块内置到整个操作系统或代码中，因此这些模块可能无法作为分立实体来辨别。

以下是对在lte系统中mtc装置可以进行重调操作的各种方式的描述。

操作

图5示意性地示出图1所示的系统中的通信装置所用的典型重调操作。

如图所示，在该示例中，ue1(例如，通信装置3-1)最初被分配至窄带#7(例如，持续两个子帧的持续时间)，然后其必须跳至窄带#0(例如，持续两个子帧)。这同样适用于ue2(例如，通信装置3-2)，该ue2最初被分配至窄带#1，然后跳至窄带#6。该处理也称为频率镜像，其中各通信装置所使用的频率(窄带)关于系统带宽的(虚拟)中心线成规则“镜像”。有益地，所分配的窄带的这种镜像改进了通信装置的频率分集，因此有助于改进系统吞吐量。

在图5所示的示例中，连续窄带区域之间的最大重调时间是包括cp长度的2个ofdm符号(即虚线之间的空间)。然而，如下所述，该重调时间对于不同的通信装置3可能不同，这取决于通信装置3的重调能力。

图6是示出与以信号形式向基站5通知mtc装置3的重调能力、并且采用适当的跳频(镜像)模式来进行该mtc装置3和基站5之间的传输相关的过程的典型时序(信令)图。

可以看出，该过程在mtc装置3(在图6中表示为“ue”)向基站5指示其重调能力时开始。这一般在步骤s100中示出。

如上所述，对于mtc装置3，存在用以向基站5(显式地或隐式地)通知其重调能力的若干选项。

选项a：经由rrc的ue能力信令

在该选项中，通信装置3通过在步骤s100中生成rrc信令并将其发送至基站5来向基站5通知关于其重调能力。例如，mtc模块45可被配置为检查(例如重调模块44中所存储的)重调能力并将该信息提供给通信控制模块42以生成适当格式化的rrc消息。

通信装置3(使用其通信控制模块42)可以在rrc信令消息中包括适当的信息(例如，1位指示/信息元素/标志)。应当理解，可以将这类重调能力信息添加至任何合适的rrc消息，诸如适当格式化的rrc连接(再)配置请求等。

重调能力信息可以包括1位指示/标志(作为所生成的rrc消息的一部分)，用于向基站5通知通信装置3是否能够在单个符号(包括cp)内进行重调。换句话说，通信装置3能够指示基站5是否要在单个符号内(至少针对该特定通信装置3)开启(或关闭)重调。

例如，通信装置3可被配置为(在适当的1位指示/信息元素/标志中)提供包括以下值之一的rrc信令：

-开启(或“1”)：通信装置3能够在单个符号(包括cp)内进行重调操作；以及

-关闭(或“0”)：通信装置3不能在单个符号内进行重调操作；其能够在两个符号(包括cp)内进行重调。

选项b：重复使用现有的信令信息

通常，能够在单个符号(包括正常cp)内进行重调的ue包括具有相比较便宜晶体振荡器(tcxo)而言更高级的硬件(诸如xtal振荡器等)的ue/mtc装置。3gpp文献r1-166042建议将被称为“长上行链路发送所用的ul发送间隙”的新ue能力信令用于在其上行链路发送中为ue提供间隙周期，在此期间，ue可以切换到下行链路接收。ue可能需要(至少暂时)从上行链路发送切换到下行链路接收以监视dl参考信号(rs)和同步信号(pss/sss)，以(在继续其上行链路发送之前)估计并校正定时同步和频率偏移。应当理解，对于长上行链路发送而言无需ul发送间隙的ue是具有诸如昂贵xtal振荡器等的高级硬件的ue，因此它们也可能能够在单个符号(包括正常cp)内进行重调。

因此，在该选项中，通信装置3和基站5被配置成为了指示通信装置3的重调能力的目的而重复使用现有的信令信息(例如，“长上行链路发送所用的ul发送间隙”等)。可以将ue重调能力指示与现有的“长上行链路发送所用的ul发送间隙”ie进行组合(而不是提供单独的ue重调能力指示)。

因此，如果通信装置3能够在两个符号(包括正常cp)内进行重调，则通信装置3在步骤s100中生成适当格式化的“长上行链路发送所用的ul发送间隙”ie并将其发送至基站5。在这种情况下，通信装置3将“长上行链路发送所用的ul发送间隙”ie的值设置如下：

-关闭(或“0”)：通信装置3无需长上行链路发送所用的发送间隙，并且通信装置3能够在单个符号(包括cp)内进行重调操作；或者

-开启(或“1”)：通信装置3需要长上行链路发送所用的发送间隙，并且通信装置3能够在两个符号(包括cp)内进行重调。

选项c：其它类型的能力信令

通信装置3可以通过在步骤s100中生成并发送适当格式化的随机接入消息来向基站5通知其重调能力。在这种情况下，通信装置3(使用其通信控制模块42)可以在随机接入过程的消息#3或消息#5中包括重调能力信息(例如，1位指示/信息元素/标志)。

应当理解，重调能力信息(1位指示/标志)还可被添加至作为fgi信令过程的一部分而发送的消息。

因此，通信装置3可被配置为生成并向基站5发送(在适当的1位指示/信息元素/标志中)包括以下值之一的随机接入和/或fgi信令：

-开启(或“1”)：通信装置3能够在单个符号(包括cp)内进行重调操作；以及

-关闭(或“0”)：通信装置3不能在单个符号内进行重调操作；其能够在两个符号(包括cp)内进行重调。

选项d：单独的prach资源(隐式能力信令)

基站5可被配置为针对能够在单个ofdm/sc-fdma符号(包括cp)内进行重调的mtc装置3维持单独(专用)的prach资源。可以在基站5所广播的系统信息块(sib)信息中将这些资源以信号形式通知给通信装置3(图6中未示出)。因此，如果通信装置3能够在单个符号内进行重调，则该通信装置3在步骤s100中使用这类预分配资源发送其prach信令，从而向基站5通知该通信装置3能够在单个ofdm/sc-fdma符号(包括cp)内进行重调。类似地，如果通信装置3能够在两个符号内进行重调，则该通信装置3在步骤s100中使用除这类预分配资源以外的其它资源来发送其prach信令，这将由基站5解释为该通信装置3能够在两个ofdm/sc-fdma符号(包括cp)内进行重调。

现在返回图6，在通信装置3向基站5发送其重调能力指示之后，过程继续步骤s101，其中基站5(在其重调控制模块64内)存储重调能力并(使用其窄带控制模块63来)将重调能力应用于与通信装置3的后续通信。

如步骤s102中一般所示，基站5对移动通信装置3应用适当的(依赖于重调能力的)跳频模式。例如，基站5可以针对通信装置3的pucch发送配置适当的跳频模式(即，如果通信装置指示其能够在单个ofdm符号内进行重调，则跳频模式针对通信装置3在各次跳频之后保留单个ofdm符号；或者如果通信装置指示其能够在两个ofdm符号内进行重调，则跳频模式在各次跳频之后保留两个ofdm符号)。

通信装置3将所接收到的跳频模式存储在其重调模块44中，并开始监视基站5的pucch发送。如步骤s103和s103'中一般所示，基站5以所配置的跳频模式(其中一个或两个ofdm符号被允许用于在各次跳频之后的重调)来执行pucch发送。

如在步骤s102中经由信令消息所配置的，通信装置3(使用其重调模块44)在不同窄带之间进行跳频，并且在各子帧中在适合于该子帧的窄带中监视pucch发送。

pucch重调

图7～10示出针对图1所示的系统中的mtc装置3可以实现适当的重调周期的典型方式。

应当理解，所谓的删余(puncturing)技术可以适于促进通信装置的pucch重调。在这种情况下，如图7所示，可以提供两个符号，以用于例如通过发送删余的pucch格式1a控制信息、接着是删余的pucch格式1控制信息来进行重调，其中两个控制信息之间具有两个删余的ofdm符号(第一删余的ofdm符号是pucch格式1a的最后一个符号，而第二删余的ofdm符号是pucch格式1的第一个符号)。尽管这种类型的发送可能降低pucch性能(这是因为覆盖码(covercode)由于删余而不再正交)，但是它仍然允许第二ue类别中的mtc装置(在由两个删余的符号表示的重调周期内)进行重调。

如图8所示，删余也可用于(至少对可兼容通信装置)提供单个符号的重调周期。在这种情况下，pucch格式1a控制信息(其最后一个符号被删余)之后是完整的pucch格式1传输。这种布置(相比图7所示的布置)改进了pucch性能，这是因为在第二子帧处不存在正交性损失。

图9和10示出采用“速率匹配(ratematching)”的pucch发送和重调。

在图9中，使用两个符号进行重调。这是通过发送缩短的pucch格式1a控制信息、接着是缩短的pucch格式1控制信息(其各自缩短一个ofdm符号，因此有效地得到两个ofdm符号的组合重调周期)来实现的。可以看出，重调周期的第一个符号是紧接在缩短的pucch格式1a的最后一个符号后的ofdm符号，并且重调周期的第二个符号是紧挨在缩短的pucch格式1前的ofdm符号。虽然这种布置可能降低pucch性能(因为在一些情况下覆盖码不再正交，例如对于不同用户，介于sf＝4和sf＝3之间)，但是它仍然允许第二ue类别中的mtc装置(在两个ofdm符号的重调周期内)进行重调。

如图10所示，ratematching也可用于(至少针对可兼容通信装置)提供单个符号的重调周期。在这种情况下，缩短的pucch格式1a控制信息之后是在一个符号的重调周期之后的完整pucch格式1发送。这种布置(相比图9所示的布置)改进了pucch性能，这是因为在第二子帧处不存在正交性损失。

修改和替代

以上已经描述了详细的示例性实施例。如本领域技术人员应当理解，可以对以上示例性实施例进行多种修改和替代，同时仍受益于其中实现的发明。

应当理解，尽管在涉及系统带宽的一部分时使用术语“窄带”描述了以上示例性实施例，但是也可以使用术语“子带”。因此，术语“窄带”和“子带”具有相同的含义并且可以交换使用。

应当理解，尽管以基站作为e-utran基站(enb)而工作的方式来描述通信系统，但相同的原理可以适用于作为宏基站或微微基站而工作的基站、毫微微基站、提供具有基站功能的元件的中继节点、家庭基站(henb)或其它这类通信节点。

在以上示例性实施例中，描述了lte电信系统。如本领域技术人员将理解的，本申请中描述的技术可以用于其它通信系统，包括早期的3gpp类型系统。其它通信节点或装置可以包括诸如个人数字助理、膝上型计算机、web浏览器等的用户装置。

在上述的示例性实施例中，基站和通信装置各自包括收发器电路。通常，该电路将通过专用硬件电路形成。然而，在一些示例性实施例中，收发器电路的一部分可以实现为通过相应控制器运行的软件。

在以上示例性实施例中，描述了多个软件模块。如本领域技术人员将理解的，软件模块可以以编译或未编译的形式提供，并且可以作为信号通过计算机网络提供给基站或通信装置或者在记录介质上。此外，由该软件的部分或全部执行的功能可以使用一个或多个专用硬件电路来执行。

在以上示例性实施例中，描述了机器类型通信装置和移动电话。然而，应当理解，移动电话(和类似的用户设备)也可以被配置成作为机器类型通信装置而工作。例如，移动电话3-1可以包括mtc模块45(和/或提供mtc模块45的功能)。

mtc应用的示例

应当理解，各通信装置可以支持一个或多个mtc应用。mtc应用的一些示例在以下列表(来源：3gppts22.368v13.1.0，附件b)中列出。该列表不是详尽的并且意在指示出机器类型通信应用的范围。

[表1]

针对非emtcue(例如，更高端ue)的解决方案

应当理解，当在不良信道条件下工作时，非emtcue也可以实现emtc功能(包括窄带支持、覆盖增强技术等)。然而，由于这类非emtcue相比emtc装置而言具有更复杂的硬件和实现，因此它们仍然能够在cp长度内或者在一个ofdm/sc-fdma符号内进行重调。

为了定制用于这些类型的ue的信令，可以如下修改以上提出的信令。例如，通信装置的1位信令(开启/关闭指示/标志/ie)可被解释如下：

-开启(或“1”)：通信装置3能够在cp长度内进行重调操作；以及

-关闭(或“0”)：通信装置3能够在单个符号(包括cp)内进行重调操作。

在这种情况下，一旦基站知道ue能力(如上所示)，该基站就可以应用cp长度或一个符号的重调周期。在不存在这种指示的情况下，基站可被配置为应用两个符号的(默认)重调周期(至少直到其从通信装置接收到ue重调能力信息为止)。换句话说，基站可能能够区分三种不同的重调能力：i)cp长度内的正常(lte)重调能力(在由ue指示的情况下)；ii)单个ofdm符号内的重调(例如，对于常规ue和高级mtc装置，在指示的情况下)；以及iii)两个ofdm符号的默认周期内的重调(例如，对于简单的mtc装置，在不存在任何指示的情况下)。

基站识别通信装置在窄带之间进行重调的能力所基于的从该通信装置到基站的通信可以包括来自通信装置的至少一个信令消息(例如，无线电资源控制消息；与随机接入过程相关的消息；以及/或者特征组指示消息等)。

至少一个信令消息可以包括以下各项至少之一：被配置为以信号形式向基站通知通信装置是否能够在一个符号或两个符号(例如，正交频分复用符号即ofdm符号或单载波频分多址符号即sc-fdma符号)内在窄带之间进行重调的标志和适当格式化信息元素(例如，“长上行链路发送所用的ul发送间隙”信息元素和/或“mtc重调能力”信息元素等)。

通信装置的收发器可操作地使用通信资源来发送通信，其中通信资源取决于收发器在窄带之间进行重调的能力。在这种情况下，基站的控制器可被配置为基于从该通信装置接收到的通信所用的资源，来识别该通信装置在窄带之间进行重调的能力。

窄带可以各自覆盖不同的相应频率范围，并且窄带的索引可以随着它们表示的窄带所覆盖的频率范围顺序地增加。可以使用如下公式来定义小区带宽中的窄带的数量：

[式11]

其中，nbwhole是小区带宽中的窄带的数量，nrb是小区带宽中的资源块的数量，n是各窄带中的资源块的数量；以及

[式12]

是向下取整函数(即不大于“x”的最大整数)。

控制信息可以识别用于在窄带之间进行重调的符号(例如，正交频分复用符号即ofdm符号或单载波频分多址符号即sc-fdma符号)的数量。

控制信息可以识别用于在不同窄带之间进行重调的至少一个删余的和/或缩短的控制格式(例如，物理上行链路控制信道(pucch)格式1或pucch格式1a)。

控制信息可以识别跳频模式和/或频率镜像模式。

基站可以包括长期演进(lte)无线电接入网络的基站。通信可以包括机器类型通信(“mtc”)装置，其可操作地使用相比小区带宽而言减小的带宽来进行通信。

各种其它修改对于本领域技术人员将是明显的，并且将不在此处进一步详细描述。

该申请基于并且要求提交于2016年8月3日的英国专利申请1613407.4的优先权的权益，上述文献的公开内容通过引用而全文并入于此。