无线通信系统的网络分片的接入控制的制作方法

无线通信系统的网络分片的接入控制
1.本技术是申请日为2018年1月3日、申请号为201880015664.1的中国发明专利申请“无线通信系统的网络分片的接入控制”的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及例如移动通信网络的无线通信系统领域。本发明的实施例涉及在无线通信系统中实现的网络切片的接入控制。


背景技术：

3.常规上，不同的服务使用对应数量的专用通信网络，每个专用通信网络适合于要实现的相应服务。替代使用多个专门设计的网络，另一方法(称为网络切片(network slicing))可以使用单个网络架构(如无线通信网络)，基于该网络架构实现多个不同的服务。
4.图1是用于使用网络切片的构思实现不同服务的系统的示意图。该系统包括物理资源，例如无线电接入网(ran)100。ran 100可以包括一个或多个基站，用于与各个用户通信。此外，物理资源可以包括核心网102，其具有例如用于连接到其他网络的相应网关、移动管理实体(mme)和归属订户服务器(hss)。使用图1中描绘的物理资源来实现多个逻辑网络#1至#n，逻辑网络也称为网络切片、逻辑网络或子系统，。例如，第一逻辑网络#1可以向一个或多个用户提供特定服务。第二逻辑网络#2可以提供与用户或设备的超低可靠低延时通信(urllc)。第三服务#3可以针对移动用户提供通用移动宽带(mbb)服务。第四服务#4可以提供大规模机器类型通信(mmtc)。第五服务#5可以提供健康服务。待确定的其他服务#n可以使用附加逻辑网络来实现。逻辑网络#1至#n可以通过核心网102的各个实体在网络侧实现，并且无线通信系统的一个或多个用户对服务的接入涉及无线电接入网100。
5.图2是图1的无线通信系统的无线网络100或无线网络基础设施的示例的示意图。无线网络100可以包括多个基站enb1至enb5，每个基站服务于基站周围的特定区域(由相应的小区1061至1065示意性表示)。提供基站以服务小区内的用户。用户可以是固定设备或移动设备。此外，无线通信系统可以由与基站或用户连接的iot设备接入。iot设备可以包括物理设备、车辆、建筑物和其中嵌入有电子设备、软件、传感器、致动器等以及使这些设备能够跨现有网络基础设施收集和交换数据的网络连接的其他项目。图2示出了仅有五个小区的示例性视图，然而，无线通信系统可以包括更多这样的小区。图2示出了两个用户ue1和ue2(也称为用户设备(ue))，它们在小区1062中，并且由基站enb2服务。在小区1064中示出了另一用户ue3，其由基站enb4服务。箭头1081、1082和1083示意性地表示用于从用户ue1、ue2和ue3向基站enb2、enb4发送数据或用于从基站enb2、enb4向用户ue1、ue2、ue3发送数据的上行链路/下行链路连接。此外，图2在小区1064中示出了两个iot设备1101和1102，其可以是固定设备或移动设备。iot设备1101经由基站enb4接入无线通信系统以接收和发送数据(如箭头1121示意性所示)。iot设备1102经由用户ue3接入无线通信系统(如箭头1122示意性所示)。
6.无线通信系统可以是基于频分复用的任何单频或多载波系统，例如正交频分复用
(ofdm)系统、lte标准定义的正交频分多址(ofdma)系统、或者有或没有cp的任何其他基于ifft的信号(例如，dft-s-ofdm)。可以使用其他波形(例如用于多路接入的非正交波形，例如滤波器组多载波(fbmc)、通用频分复用(gfdm)或通用滤波多载波(ufmc))。
7.对于数据传输，可以使用物理资源网格。物理资源网格可以包括资源元素集合，各种物理信道和物理信号被映射到该资源元素集合。例如，物理信道可以包括承载用户特定数据(也称为下行链路和上行链路有效载荷数据)的物理下行链路和上行链路共享信道(pdsch、pusch)、承载例如主信息块(mib)和系统信息块(sib)的物理广播信道(pbch)、承载例如下行链路控制信息(dci)的物理下行链路控制信道(pdcch)等。对于上行链路，物理信道还可以包括在ue同步并获得mib和sib时ue用于接入网络而使用的物理随机接入信道(prach或rach)。物理信号可以包括参考信号(rs)、同步信号等。资源网格可以包括在时域中具有某一持续时间(例如，帧时长为10毫秒)并且在频域中具有给定带宽的帧。帧可以具有预定义长度的某一数量的子帧(例如，具有1毫秒长度的2个子帧)。取决于循环前缀(cp)长度，每个子帧可以包括6个或7个ofdm符号的两个时隙。pdcch可以由每时隙的预定义数量的ofdm符号来定义。例如，前三个符号的资源元素可以被映射到pdcch。
8.上述无线通信系统可以是可以允许网络分片的5g无线通信系统。如上所述，逻辑网络或切片在网络侧102处实现，但是对无线电接入网100也有影响。无线电接入网100提供的资源在各个切片之间共享，例如，它们由基站的调度器动态指派。在无线电接入网100处，对于可以使用不同参数集(numerology)的切片#1至#n中的一个或多个切片，定义了相应的逻辑无线电接入网1141至114n。逻辑无线电接入网针对某个切片定义要使用的无线电接入网100的资源。例如，对于一个或多个不同的服务，在频域中，可以使用无线电接入网100的某个子带或某一数量的载波。根据其他示例，物理分离可以是在时间、代码或空间域方面的。在空间域中，可以使用特殊波束成形技术来执行分离。这种分离可以用于使用不同参数集(例如，不同的物理层参数，比如子载波距离、循环前缀长度、调制或接入方案)的服务。对于使用相同参数集的服务，可以使用不同的预定义物理资源块。
9.图3是针对实现逻辑网络或子系统#1至#4的无线通信系统的多个逻辑无线电接入网或逻辑ran 1141至1144(在下文中也称为ran子系统)的示意图。图3假设服务由使用在频域中物理分离的不同参数集的各个子系统#1至#4实现。图3示意性地示出了要使用的物理资源网格的一部分。要用于特定子系统#1至#4的逻辑ran 1141至1142中的每一个ran已经在频域中指派了某一带宽或多个连续载波。根据其他示例，服务可以已经指派了多个子带或不同载波。图3示意性地示出了针对各个子系统#1至#4的下行链路控制信息116的发送。针对所有子系统#1至#4的控制信息116仅在子系统#3的资源上发送。控制信息116可以包括控制信道和控制信号，例如同步信号、公共参考符号、物理广播信道、系统信息、寻呼信息等。替代针对子系统#1至#4中的每一个发送控制信息，控制信息116仅在子系统#3的资源上发送一次。子系统#1、#2和#4也监听这些资源以查看是否发送了形成它们的任何控制信息。在图3的示例中，逻辑ran 1141至1144被提供用于特定子系统#1至#4(即，用于提供增强型移动宽带(embb)服务、超低可靠低延时通信(urllc)、增强的大规模机器类型通信(emtc)、或尚未指定的其他服务的子系统)。以图3所描绘的方式提供控制信息116是资源有效的，因为对于所有子系统#1至#4来说仅需要一次发送，而不是经由相应的逻辑ran 1141至1144针对子系统#1至#4中的每一个子系统发送单独的控制信息。
10.图3涉及下行链路期间的资源共享。然而，也可以在上行链路期间共享资源。例如，在连接建立期间，可以共享针对随机接入信道(rach)的资源，例如，像在下行链路中那样也在上行链路中，rach信息仅在子系统#3的资源上发送。例如，控制信息116可以指示要用于随机接入过程的公共上行链路随机接入资源。rach可以在相对低的负载下操作，以避免冲突并因此避免多次发送和增加的延时。例如，可以使用四步rach过程，如图4所示。在无线电接入网(例如，图2中所示的无线电接入网)中，在上行链路中发送上行链路随机接入前导码
①
之后，ue监控来自基站的由mac层产生的并在共享信道上发送的随机接入响应消息
②
。取决于rach消息的原因(例如，使用无线电资源控制(rrc)连接请求的初始连接建立或者用于重新建立连接的请求)，可以在上行链路中发送不同的rrc消息。在接入之后，执行相应的调度发送
③
。可能存在来自基站的另外的响应消息
④
，以解决可能在接入过程期间发生的与其他ue的冲突。
11.移动通信系统还可以提供接入控制，以便控制ue对系统的接入，例如，控制ur对整个系统或仅对系统的一个或多个小区的接入，以避免拥塞和溢出。一种机制是所谓的接入类别禁止(access class barring)(acb)，根据该机制，某些小区将接入限于某些类别的ue。acb由小区的基站广播以控制随机接入过程。其他拥塞控制机制(例如，rrc拒绝或非接入层(nas)拒绝)可能需要在rrc层、nas层或更高层处的附加信令。在这种情况下，尽管控制信令通常具有高优先级，但完全过载的系统甚至不能成功地发送这样的控制信令。例如，根据lte标准，acb提供用于控制具有接入类别0至9的常规设备的接入、并且将接入仅限于特殊接入类别的手段，特殊接入类别例如为：
12.·
特殊ac 11保留给网络运营商
13.·
特殊ac 12安全服务(警察、监视等)
14.·
特殊ac 13公用事业(水、煤气、电力等)
15.·
特殊ac 14紧急服务
16.·
特殊ac 15网络运营商员工(维护等)
17.ac 10可以控制有关是否允许常规设备的任何紧急呼叫。
18.可以存在在无线电和网络级别定义的另一种拥塞和过载控制机制。例如，lte标准定义了以下准入和过载控制机制：
19.·
无线电rel.8 enb接入类别禁止(空闲ue)
20.·
无线电rel.8 rrc拒绝消息(连接的ue)
21.·
nw rel.8 nas拒绝消息或数据节流
22.·
无线电/nw rel.9服务特定接入控制(ssac)
23.·
无线电/nw rel.12针对mmtel跳过接入类别禁止
24.·
无线电/nw rel.13应用特定的拥塞控制
25.在其他无线通信网络系统(例如，5g无线通信系统)中，可以使用单个或共同的接入控制方案。只要无线通信系统在标准环境下操作，如上所述在各个逻辑ran之间共享资源是有益的，然而，在网络切片之间共享资源在网络操作的每个情况下可能不是有效的。


技术实现要素：

26.本发明的目的是提供一种用于接入无线通信系统的逻辑无线电接入网的改进构
思。
27.该目的是通过独立权利要求中限定的主题来实现的。
28.实施例在从属权利要求中限定。
附图说明
29.现在将参考附图更详细地描述本发明的实施例，在附图中：
30.图1是用于使用网络切片的构思实现不同服务的系统的示意图；
31.图2示出了图1的无线通信系统的无线网络或无线网络基础设施的示例的示意图；
32.图3是实现逻辑网络的无线通信系统的多个逻辑无线电接入网的示意图；
33.图4示出了常规的四步rach过程；
34.图5示出了在白天期间embb操作优先于mmtc操作的实施例；
35.图6左侧示出了图3中的假设系统的常规操作(即，在第一操作模式下工作)的情况，并且在右侧示出了当在第二操作模式下(例如，在紧急情况下)操作时系统的配置；
36.图7示出了用于基于附加接入控制信息实现控制接入的实施例；
37.图7(a)和图7(b)示出了用于使用在ue的初始附接期间执行的第一操作模式、以及当ue通过网络配置有附加接入控制信息的第二操作模式来实现控制接入的另一实施例；
38.图8示出了这样的实施例：系统信息块被分裂成针对所有ue的通用控制信息、以及针对不同子系统的附加控制信息；
39.图9示出了根据本发明实施例的位置特定的组接入；
40.图10示意性地示出了根据本发明实施例的使用基本接入控制和详细接入控制的接入控制层次结构；
41.图11示意性地示出了根据本发明实施例的具有由子系统提供的详细接入控制信息的接入控制层次结构；
42.图12示出了根据本发明实施例的获取系统信息的框图；
43.图13是针对某些子系统(例如，ppdr(公共保护和救灾)子系统)的控制信号和信道的隔离的示意图。
44.图14是在下行链路和上行链路中实现逻辑网络的无线通信系统的多个逻辑无线电接入网的示意图；
45.图15示意性地示出了获取系统信息以用于使用rach资源；
46.图16是根据本发明实施例的两步rach过程的示意图；
47.图17示意性地示出了针对无线通信系统(例如，5g系统)的rrc状态模型；
48.图18是用于从发射机与接收机之间传送信息的无线通信系统的示意图；以及
49.图19示出了在其上可以执行根据本发明方法描述的单元或模块以及方法的步骤的计算机系统的示例。
50.在下文中，参考附图更详细地描述了本发明的优选实施例，在附图中，具有相同或相似功能的元件由相同的附图标记表示。
具体实施方式
51.如上所述，当无线系统定期操作时，上述资源共享是有益的。然而，可能存在这样
的共享需要更严格控制(例如，响应于特定事件或在特定时间处)的情况。根据本发明，选择性地控制向逻辑无线电接入网指派的无线通信网络的物理资源，和/或控制用户或用户组对逻辑无线电接入网中的一个或多个逻辑无线电接入网的接入。更具体地，本发明的实施例引入了针对接入控制(第一方面和第二方面)以及针对rach资源配置(第三方面)的更灵活的资源处理。
52.根据第一方面，描述了子系统特定的接入控制，并且根据第二方面，系统信息被分裂成第一部分和第二部分，第一部分称为基本接入控制(bac)并且定义通用接入控制参数，第二部分称为详细接入控制(dac)并且定义子系统特定的接入控制参数。根据第三方面，描述了动态rach资源共享/隔离。注意，所有方面和实施例可以组合并一起使用，除了它们是互斥的之外。
53.第一方面
54.根据本发明的第一方面的实施例，公共下行链路系统信息(例如，广播信道)可以用于经由相关联的逻辑无线电接入网自适应地控制对相应子系统的接入。
55.当无线通信系统在第一操作模式下操作时，可以允许接入所有子系统。当无线通信系统在第二操作模式下操作时，根据本发明的方法，可以限制允许接入的子系统的数量和/或被允许接入系统的用户的数量。当无线通信系统处于期望接入控制的第二操作模式时，接入控制可以由小区的基站执行。例如，在紧急情况下或当发生特定事件时或在特定日期或时间时可以是这种情况。此外，无线通信系统可以覆盖较大的地理区域，并且可以在所覆盖的整个区域中不需要接入控制，而是仅在事件发生的一个或多个子区域或小区中需要接入控制。在这种情况下，仅服务小区或定义子区域的基站可以执行本发明的接入控制。其他区域中的基站可以在没有本发明的接入控制的情况下操作，即，资源在所实现的所有子系统之间共享。在其他区域中，系统在第一操作模式下操作，第一操作模式可以是常规模式。在特定情况下(例如，全国范围的紧急情况)，整个无线子系统可以基于本发明的接入控制方法操作。当并非根据本发明的接入控制方法操作所有基站或小区时，在小区边缘或执行受限接入控制的子区域处的用户可以尝试接入相邻小区中的期望子系统，只要这是允许的并且给出足够的连接。
56.如上所述，根据实施例，从第一操作模式切换到第二操作模式可以响应于预定义事件发生，预定义事件例如为：
[0057]-紧急情况，
[0058]-过载情况，
[0059]-特殊事件，
[0060]-所操作的子系统中的一个或多个子系统的特定最低要求，或
[0061]-某一天或某个时间。
[0062]
图5示出了在白天期间embb操作优先于mmtc操作的实施例。图5在左侧示意性地示出了夜间的接入控制，在夜间允许接入所有子系统#1至#4。然而，在白天，控制仅限于子系统#1至#3。在夜间期间针对子系统#4的逻辑ran 1144指派的物理资源在白天期间被指派给针对子系统#3的逻辑ran 1143，即，mmtc子系统不再是可接入的。根据实施例，通过不再将用于无线电接入的任何资源调度给子系统#4来实现接入控制，即逻辑ran 1144不再存在。图5的实施例是有利的，因为它允许暂时禁止如由mmtc子系统#4提供的延迟非关键服务，以
便将该服务限制到特定时间(如夜间)，在此特定时间期间可以执行大规模机器类型通信。例如，可以每天一次经由无线通信系统读出提供非时间关键数据的传感器或机器。在白天，这允许使得可以用于其他子系统的可用资源增加。在图5的实施例中，尽管与子系统#1和#2相关联的资源保持相同，但是与embb子系统#3相关联的资源增加。
[0063]
根据另外的实施例，可以例如根据由相应子系统提供的服务的不同服务质量，进一步对各个子系统中的一个或多个子系统加以区分。例如，当考虑embb子系统时，由该子系统提供的一些服务可以包括以不同服务质量发送特定数据(例如，视频数据)。服务可以向用户提供高质量的视频内容，以便在下载视频信息时满足用户体验，而其他服务(例如，安全服务)提供具有取决于以下项的质量的视频信息：例如，特定事件是否需要当前记录的场景的更多细节，或者是否仅执行用于监控移动对象的区域的监视。取决于这些服务，子系统可以进一步区分为带宽类别，并且对于不同的服务质量，可以指派相应的带宽，以便可以将不同的服务质量进行区分优先化。可以将特定接入控制类别(ac类别)与关于可用视频质量的附加信息一起发信号通知ue，这对于不同用户可以是不同的。换句话说，根据实施例，为了限制或暂停使用逻辑无线电接入网的一个或多个服务，基站可以针对服务的一个或多个用户或者用户组，从不同的服务质量(例如，视频质量、和/或带宽、和/或延时(例如，就给定时间间隔内资源授权的数量而言))中选择某一服务质量。
[0064]
参考图5描述的实施例允许逐渐疏散无线通信系统，使得现有连接上的特定服务可以缩减或甚至终止。这可以通过使用特定的信令协议来实现。例如，为了在紧急事件的情况下卸载视频用户，例如通过使用dash sand消息向常规用户提供信令以“停止流传输/请求新数据”。此外，如果子系统中的一个或多个子系统需要更高的能力(例如，在ppdr(ppdr＝公共保护和救灾)的情况下)，ue请求高数据速率而不终止其他子系统，dash sand消息可以用于现有的dash会话，以便缩减视频服务。类似的机制可以应用于其他服务，例如，用于终止或限制软件更新(例如，与在线商店的会话)。特定dash sand消息可以由网络实体(例如，hss(归属订户寄存器)、mme或dane(dash感知网络元件))触发，或者它可以直接由基站触发。在缩减不足的情况下，用于控制接入的本发明方法可以通过对其他层的准入控制来完全关闭子系统。
[0065]
在上述实施例中，已经描述了可以暂时禁止一个特定子系统(如mmtc子系统#4)。本发明不限于这样的实施例。基于重复发生事件或在紧急情况下，可以根据其他事件(例如，其他时间或日期)禁止其他子系统。在后一种情况下，可以优先于其他子系统的子系统的示例是ppdr子系统。在紧急情况下(例如，恐怖袭击或灾难)，这样的子系统可以优先于其他子系统，以避免整个无线通信系统或系统的受影响小区中出现过载情况。例如，可以关闭所有或大多数其他子系统，使得仅ppdr ue可以接入无线通信系统，即，常规ue不再能接入系统。根据另外的实施例，除了ppdr子系统之外，一个或多个子系统可以保持可操作；然而，其优先级低于ppdr子系统。例如，允许紧急呼叫的子系统可以保持可操作；然而，为了避免网络溢出和rach资源阻塞，可以仅允许优先级低于ppdr子系统中的任何通信的紧急呼叫。
[0066]
在到目前为止描述的实施例中，接入控制包括禁止一个或多个子系统接入；然而，根据另外的实施例，还可以通过逐渐减少被允许经由相应的逻辑ran 1141至1144接入子系统中的一个或多个子系统的ue的数量来实现接入控制。控制信息116可以向ue发信号通知子系统不可接入的时间段(也称为禁止时间)，以便向ue通知可以进行接入的下一时间。相
关的接入禁止退避参数可以是子系统特定的参数。此外，控制信息可以指示特定子系统(如上述mmtc子系统)通常是受支持的，并且请求接入这种系统的ue保持与网络的连接；然而，该接入暂时被禁止。当再次允许接入时，ue可以立即连接到由相应子系统提供的服务。根据其他实施例，在控制信息发信号通知由特定子系统提供的服务通常是受支持的但是暂时不可用的情况下，ue可以开始扫描提供相同或类似服务的其他子系统。
[0067]
根据到目前为止描述的实施例，假设特定事件(例如，特定时间、日期)触发接入控制；然而，根据另外的实施例，这样的事件可以是重复发生的事件。对于这种重复发生的事件，可以提供接入调度作为系统信息的一部分，该系统信息例如在经由系统信息进行连接建立时被发送到ue。当考虑图5的实施例时，接入调度可以指示在夜间期间mmtc子系统#4可用，但在白天期间不可用。另一重复发生的事件例如是人们在白天通勤并在办公室，因此在此期间需要embb子系统#3提供的高速移动宽带服务，而在夜间，所需的embb能力会显著减少，从而释放可以用于另一子系统的资源(例如，用于子系统#2中的urllc通信)。根据另外的实施例，不是将接入调度提供为系统信息的一部分，而是还可以将其作为控制信息的一部分发信号通知，例如，可以提交关于在一天中的什么时间服务于哪个子系统的每日调度。可以针对不同的日期发送不同的调度，例如，工作日可以使用第一调度，而周末时间可以使用不同的第二调度。
[0068]
在上述实施例中，已经禁止接入子系统中的一个子系统；然而，根据另外的实施例，本发明的接入控制可以限制仅接入一个子系统。根据实施例，经由逻辑无线电接入网1141接入的子系统#1可以是ppdr子系统。本发明的接入控制可以限制仅接入ppdr子系统#1，同时禁止所有其他子系统#2至#4。这在图6中示意性地示出，其在左侧示出了图3中的假设系统的常规操作的情况，并且在右侧示出了系统在第二操作模式下(例如，在发生了紧急情况的情况下)的配置。在图6中，响应于将无线通信系统或其一部分切换到第二操作模式，不再可能经由逻辑ran 1141至1144接入子系统#2至#4。所有资源都被调度到逻辑ran 1141以接入ppdr子系统#1。限制接入到子系统中的一个子系统是有利的，因为例如在ppdr子系统#1中，关键任务操作可能需要更高的带宽。例如，hd(高清)视频可以永久地从灾区或在关键任务操作期间发送。然而，永久保留如此大量的资源是没有效率的，而这样的事件可能很少发生。此外，不必永久地为整个系统保留这样的资源量，因为即使在这样的事件发生的情况下，也可能仅发生在无线通信系统所覆盖的区域的有限区域中。因此，在这种异常情况下，如参考图6所说明的，该方法允许在异常情况发生的情况下向ppdr子系统#1提供足够大的发送能力。在这种异常情况下，到其他ue的一般服务的中断是可接受的。
[0069]
在上述实施例中，当禁用特定服务以便释放资源以用于高优先级服务时，基站可以将ue从不再提供服务或者提供降低质量的服务的当前使用的子系统重定向到仍提供服务的其他子系统。根据实施例，提供了子系统间切换或者将信令重定向到与该子系统连接的所有ue。例如，子系统的ue可以形成具有特定组或子系统标识的组。通过发信号通知组标识，可以识别和寻址当前连接或使用特定子系统的所有ue。信令可以经由寻呼信道或公共控制信道发送，并且信令的一部分可以是关于ue被重定向到的新的或目标子系统的信息(例如，载波频率、小区标识、接入技术类型(例如，fdd或tdd))、和/或现在提供服务的新的子系统的子帧配置细节。
[0070]
现在，描述了用于在共享资源的情况下实现基于本发明子系统的准入控制的另外
的实施例，以便允许在系统或系统的一部分的第一操作模式(例如，常规操作)和在异常情况下的第二操作模式(例如，资源隔离)期间提供资源共享。本发明的接入控制也可以称为基本接入控制(bac)，其可以根据随后描述的实施例来实现。
[0071]
根据bac的第一实施例，控制信息116可以包括一个或多个比特(优选地是单个比特)。基站向ue提供的控制信息是向ue通知是否支持某个子系统。例如，当考虑图5和图6时，控制信息可以包括如下表所示的信息：
[0072]
指示符含义embb支持支持/不支持urllc支持支持/不支持mmtc支持支持/不支持ppdr支持支持/不支持
[0073]
根据bac的第二实施例，控制信息116可以包括接入控制信息(例如，单个比特或多个比特)，其指示仅某些设备(例如，ue或iot设备)可以接入子系统中的一个或多个子系统。例如，在上述事件之一的情况下，无线通信系统至少部分地在第二操作模式下操作。下表示出了单个比特接入控制信息的实施例，该单个比特接入控制信息指示：对于特定子系统，仅允许特定ue类型接入或不接入(即，被禁止或不被禁止)。
[0074]
指示符含义针对embb设备的接入控制ue类型被禁止/不被禁止针对urllc设备的接入控制ue类型被禁止/不被禁止针对mmtc设备的接入控制ue类型被禁止/不被禁止针对ppdr设备的接入控制ue类型被禁止/不被禁止
[0075]
例如，在图6中，单个比特可以仅将对系统的接入限制为ppdr设备。
[0076]
根据其他实施例，上表中给出的接入控制信息可以用于阻止特定的ue硬件或软件。在这种情况下，可以发信号通知附加信息用于接入控制目的，例如设备类型(例如，imei(国际移动设备标识)或软件版本(sv)(例如，imei-sv)。根据该实施例的接入控制提供包括在ue和基站处的无线电层中的附加功能。常规上，ue类型对于ue中的较高层是已知的，例如，ue类型可以存储在sim(订户标识模块)卡上。在网络中，ue类型在较高层也是已知的，并且可以存储在hss或mme中。然而，常规上，ue类型在ue的无线电层处(例如，在无线电资源控制(rrc)层处)是未知的。根据实施例，为了在连接建立阶段期间基于ue类型实现接入控制，rrc层可以在接入控制过程期间考虑ue终端类型，并且向ue rrc层通知描述ue类型的参数。更具体地，ue的较高层(例如，nas协议)在连接/呼叫/会话建立阶段中的任一阶段期间向ue的较低层通知，或者较低层(例如，rrc协议)可以已经存储了来自先前过程(例如，来自初始连接建立)的该信息。
[0077]
根据bac的第三实施例，控制信息116可以包括每子系统的接入控制信息。例如，可以使用单个比特或多个比特来禁止完整的子系统，如下表所示。例如，对于图5和图6的每个子系统，可以在控制信息116中提供指示相应的子系统被禁止或不被禁止的单个比特指示符。
[0078]
指示符含义
embb接入控制子系统被禁止/不被禁止urllc接入控制子系统被禁止/不被禁止mmtc接入控制子系统被禁止/不被禁止ppdr接入控制子系统被禁止/不被禁止
[0079]
根据该实施例，为了实现本发明的接入控制方案，使ue无线电功能(例如，rrc层)知道要接入的子系统，这可以以如上关于第二实施例描述的方式执行。
[0080]
根据bac的第四实施例，控制信息116包括如一个或多个比特之类的信息，以指示必须获得附加的接入控制信息。可以限制向所有ue广播的系统信息，然而，当仅使用有限数量的比特(优选地，单个比特)时，减少了需要发信号通知的附加信息。基于该附加信息，要求ue在实际接入子系统(例如，经由相关联的逻辑ran)之前，获得具有附加控制参数的附加系统信息。如下表所示，附加信息指示(例如，在系统信息中)在实际开始接入过程之前，将获得并考虑的附加接入类别禁止信息。要获得的附加信息可以是针对bac的第一实施例、第二实施例和第三实施例描述的信息。
[0081][0082]
图7示出了用于基于附加接入控制信息实现控制接入的实施例。在图7中，假设无线通信系统类似于图5和图6中的无线通信系统；然而，仅实现了三个子系统#1至#3。在该实施例中，提供了ppdr子系统#1、urllc子系统#2和embb子系统#3，它们经由相应的逻辑ran 1141至1143被接入。当与图5和图6相比时，控制信息现在包括第一控制信息116a和第二控制信息116b。例如，当例如经由sib发送系统信息时，控制信息116a可以包括比特，该比特在被设置时指示无线通信系统或至少其一部分根据第二操作模式操作。当设置该比特时，不允许ue立即接入系统，而是需要获得由附加控制信息116b提供的附加接入类别禁止信息。与到目前为止所描述的实施例类似，可以仅在子系统中的一个子系统的资源(在所描绘的实施例中，为子系统#3的资源)上发送针对所有子系统的附加控制信息116。
[0083]
根据另一实施例，使用例如基于bac的接入控制的第一操作模式仅在ue的初始附接期间执行(例如，参见图7(a))，而在ue通过网络配置有附加接入控制信息时使用第二操作模式(例如，参见图7(b))。附加接入控制信息可以是映射信息，以将组标识、子系统标识、某个设备类型或特定服务映射到要在接入控制的第二操作模式中使用的新定义的接入种类(access category)。这允许将各种参数灵活地映射到可以用于接入控制的单个参数。
[0084]
在初始步骤期间，在从gnb接收到基本系统信息(参见图7(a)中的消息“0”)之后，ue可以使用第一接入参数集合(例如，第一或默认接入种类(参见图7(a)中的消息“1”和“2”))在第一逻辑接入网络或默认接入网络上接入系统。在该初始接入尝试中，ue不具有详细的网络配置(例如，用于接入控制的接入种类)。因此，它可以使用预先配置的接入种类、默认接入种类或基于服务类型但不基于网络切片的配置。当确定了接入种类时，ue读取rrc
系统信息(参见图7(a)中的消息“3”和“4”)(例如，哪个接入种类被禁止并且哪个不被禁止)，以了解是否允许它接入基站(参见图7(a)中的消息“4”)。
[0085]
当ue连接到网络时，网络以附加控制信息116b(参见图7(b)中的消息“5”)配置ue。附加控制信息可以包括切片特定的配置以及附加接入控制信息，例如用于将组标识、子系统标识、设备类型或服务类型映射到接入种类的映射信息。如图7(b)所示，这种控制和映射信息可以由诸如非接入层协议(nas)之类的更高层协议提供。借助于nas，消息经由5g基站在ue和下一代网络之间交换。
[0086]
在ue配置有映射信息之后，ue在第二模式下操作。在该模式下，ue在接入控制过程中考虑其新指派的接入种类(参见例如图7(b))。在接入基站之前，例如，由于移动始发呼叫或会话，ue再次需要识别适用于该特定接入尝试的接入种类(参见图7(b)中的消息“0”至“5”)。由于灵活的配置，可以存在各种准则，例如对特定网络切片的接入、特定服务类型(例如，紧急呼叫)、特定终端类型等。当知道了接入种类时，ue检查rrc系统信息该相应的接入种类是否被禁止。根据实施例，可以始终执行接入控制。
[0087]
如图7(a)和图7(b)所示，该实施例的一个实现可以使用ue处的nas协议来定义用于接入尝试的接入种类，而接入层处的ue rrc协议执行最终禁止检查。这是通过将接入种类与从基站接收的指示接入种类被禁止或不被禁止的rrc系统信息进行比较来完成的。因此，禁止检查涉及经由基元(primitives)交换的ue nas和rrc层之间的交互。在暂时禁止系统的情况下，rrc可以在该过程期间检查禁止定时。在网络切片被映射到接入种类的情况下，网络可以通过改变基站中的相应rrc系统信息来控制对特定切片的接入。
[0088]
根据bac的第五实施例，仅在已经获得子系统的接入控制信息的情况下才允许接入。在获得接入控制信息之前，认为子系统被禁止。可以使用如上面在第一四实施例至第四实施例中描述的一个或多个控制信息来提供接入控制信息。根据另外的实施例，可以经由专用rrc控制信令获得接入控制信息。图8示出了这样的实施例：接入控制信息被分裂成针对所有ue的通用控制信息116和针对各个子系统#1至#3的附加控制信息1161至1163。与到目前为止所描述的实施例类似，可以仅在子系统中的一个子系统的资源(在所描绘的实施例中，为子系统#3的资源)上发送针对所有子系统的通用控制信息116。可以在针对相应子系统的资源上发送针对各个子系统#1至#3的附加控制信息1161至1163。例如，对于所支持的每个子系统，通用信息116可以向ue通知诸如频带或载波之类的资源，以进行监听以获得ue希望连接到的子系统的附加控制信息。
[0089]
该实施例是有利的，因为针对相应子系统的附加接入禁止信息1161至1163提供了更详细的信息。例如，除了将接入限于子系统之外，还可以提供关于可接入服务的进一步限制(例如，对话服务)、或关于允许的ue类型的进一步限制(例如，安全服务、公共设施或网络运营商的员工的设备)。此外，当在第二操作模式下操作系统或其一部分时，不禁止所有其他子系统或所有其他服务会是有益的。相反，可以仍然允许某些服务，例如，针对公共用户的紧急呼叫。
[0090]
根据bac的第六实施例，控制信息116可以包括存在公共警告消息的指示符。这种公共警告消息的存在可以触发ue读取附加禁止信息，例如，上面参考第五实施例描述的那些附加禁止信息。公共警告信息基本上在2g/3g/4g系统中已知，例如，用于发出地震警告或海啸警告。在系统块信息中，例如，可以提供指示与公共警告消息相关的另外的系统信息是
可用的并且可以被读取的比特。在下表中，给出了指示符的示例。当激活或设置时，在授权接入之前，ue需要读取附加接入禁止信息，并且基于该信息最终是否授予接入。
[0091][0092]
应注意，可以组合警告或错误指示符消息中的接入控制，以便例如在接入被阻止的情况下，用户可以获得指示阻止的原因的消息。广播消息内容可以包括指代如下项的消息：紧急情况或过载情况、或某一日期和某一持续时间内的某一事件、或者使用逻辑无线电接入网的服务的改变、或者某一白天和/夜晚的时间。
[0093]
根据bac的第七实施例，本发明的控制接入方法包括针对特定子系统的ue的系统负载指示符查询。例如，当考虑ppdr子系统时，ppdr ue可以在接入阶段期间查询系统负载，以便指示小区中ue的数量/ppdr ue的小区负载的百分比。基于该信息，相同区域内的ppdr ue可以连接到主ppdr ue，该主ppdr ue本身连接到无线通信系统(例如，连接到诸如宏基站或微基站之类的基站)。主ppdr ue还连接到相同覆盖区域内的一个或多个从ppdr ue，并且可以以设备到设备的方式(例如，通过pc5接口)与这些从设备通信。该方法是有利的，因为它允许符合特定子系统的特定类型的多个ue经由主ue连接到系统。
[0094]
根据bac的第八实施例，本发明的接入控制方法可以允许位置特定的接入。例如，在公共安全情况下，无处不在的对网络的接入会是至关重要的。可以经由到基站的直接连接或经由直接连接的ue上的设备到设备(d2d)连接来实现对网络的接入，例如，如上所述的第七实施例中所示。即使在第七实施例的情况下或在其他情况下，也可以限制对基站的直接接入，并且ue中的接入控制信息可以迫使ue首先检查是否可以实现经由d2d与相邻ue的连接。图9示出了根据第八实施例的位置特定的组接入的示例。图9示出了包括基站enb和多个用户ue的小区，多个用户ue直接连接到基站(如箭头“uu”所示)。在小区内的用户之一认识到不可能直接接入基站的情况下，根据第八实施例的本发明的接入控制方案，ue可以包括迫使ue尝试(例如，经由pc5接口)d2d连接到相邻ue的接入控制信息。在图9中，这种连接用箭头“pc5”指示。例如，在小区的特定区域拥挤使得通过该基站将从小区的该区域到基站的接入限制至减少数量的ue的情况下，该方法会是有益的。在这种情况下，为了允许其他ue也接入网络，ue可以经由主ue连接到基站。要存储在ue中的关于接入控制的信息可以指示间接连接是可能的，使得当启用相应信息或者在信息块中设置比特时，在不能连接到基站的位置中的ue尝试经由d2d进行连接以直接连接到ue，如下表中所示。
[0095][0096]
主用户设备可以将来自逻辑无线电接入网的某些信息中继到一个或多个被阻止的从用户。中继的信息可以包括：
[0097]
(1)在下行链路方向上的中继控制和/或数据信道，或
[0098]
(2)在上行链路方向上的中继控制和/或数据信道，或
[0099]
(3)(1)和(2)两者。
[0100]
第二方面
[0101]
在到目前为止描述的实施例中，已经基于每个子系统提供或引入了上述新的接入控制参数。然而，本发明不限于这样的方法；相反，根据本发明方法的第二方面，接入控制可以分裂成第一部分和第二部分，第一部分称为基本接入控制(bac)，第二部分称为详细接入控制(dac)。bac和dac都可以是在连接到系统时向ue提供的系统信息(例如，在sib中)的一部分。
[0102]
bac定义第一接入控制参数集合(例如，上面参考图4至图9描述的那些参数)。bac可以是上述实施例中描述的控制信息116的一部分，并且可以在针对子系统中的一个子系统(也称为锚子系统)的资源上传送。dac定义第二接入控制参数集合。dac包括针对一个或所有子系统的附加接入控制参数。根据实施例，可以使用锚子系统的资源来提供针对不同子系统的dac。根据其他实施例，可以使用向对应子系统指派的资源来提供针对子系统的dac。
[0103]
图10示意性地示出了根据本发明第二方面的第一实施例的使用bac和dac的接入控制层次结构。可以提供bac和dac作为上述控制消息116的一部分。通过使用锚子系统提供针对子系统的bac 118和多个dac 1201至1203。
[0104]
备选地，基本无线电接入控制(bac 118)是广播的无线电资源控制系统信息的一部分，而详细接入控制(dac 120)是专用rrc信令的一部分或非接入层协议的一部分。在初始附接过程期间(参见例如图7(a))，使用具有预配置或默认dac的bac。可以基于小区范围的bac系统信息执行该初始附接过程，而无需任何专用信令。当ue接入被授权时，ue将连接到基站和网络，其将提供附加详细接入控制参数(参见例如图7(b))。任何后续接入尝试都可以将bac信息与网络配置的dac信息一起考虑。该过程允许基于基本接入控制以最小的信令开销进行快速初始接入，而将来的任何其他接入还允许接入控制的更详细配置。
[0105]
根据第二实施例，可以使用向对应子系统指派的资源在每个子系统内提供dac信息。图11示出了根据第二实施例的接入控制层次结构，其中dac信息由各个子系统提供。与图10不同，使用向针对锚子系统的逻辑ran分配的资源提供bac，而使用向各个子系统x和y的逻辑ran分配的资源来发信号通知针对各个子系统x和y的dac 102
x
、120y。
[0106]
在ue要连接到一个或多个子系统的情况下，它读取相应子系统中的每一个子系统的dac。备选地，每个子系统都映射到接入种类。
[0107]
根据本发明方法的实施例，每个子系统的dac可以在不同频率上以时分复用(tdm)方式调度，这允许ue以顺序方式使用单个接收机接收dac，这避免了对在ue处实现以不同频率并行工作的多个接收机的需要。
[0108]
在下文中，参考图12描述用于在诸如5g系统之类的无线通信系统中获取整体系统信息的实施例。当基本小区搜索和同步已经由即将连接到无线通信系统的ue完成时，执行该处理。首先，获取mib 122。mib 122可以包含基本配置参数(例如，系统带宽、系统帧号、天线配置等)。当已经读取了mib 122时，获取一个或多个必要系统信息块124(在下文中称为必要sib)。必要sib 124包括bac 118(参见图10和图11)。系统信息的获取可以是复杂的，并且对于ue来说会花费一些时间。该处理可能需要在每个小区中以及在某些事件(例如，连接
中断、重新建立等)之后定期重复。将接入控制分裂成bac和dac的优点在于：一旦经由必要sib 124已经成功接收到bac时，ue可以接入系统。不必等待由其他sib 1261至126n转发的所有dac参数。这加速了连接建立过程，并且减少了ue处的对系统信息的必要处理。例如，当无线系统处于第一操作模式时(例如，在常规操作期间)，ran资源被共享，并且ue可以执行进一步的连接过程(如rach过程)，以便当ue读取到包括bac 118在内的必要sib 124时连接到基站。其他sib 1261至126n可以不像必要sib 124那样频繁地发送，这在带宽能力减小或较小的情况下是有利的。替代等待所有其他sib 1261至126n最终均被调度，ue可以已经经由专用系统信息(例如，使用ue决定连接到的子系统的sib)请求调度特定sib。
[0109]
因此，如图12所示，根据本发明的实施例，ue获取mib 122，并且基于在mib 112中获得的信息，ue对必要sib 124进行解码，以便获得第一接入控制参数集合(bac)。在第一接入控制参数解码成功的情况下，允许ue接入系统。在第一接入控制解码失败的情况下，禁止ue立即接入系统，并且ue必须在接入系统之前对包括第二接入控制参数集合(dac)在内的其他sib 126(至少针对要被接入的sib)进行解码。使用dac信息，基站可以将接入限于某些用户、某些服务或某些子系统，如上面关于第一方面所述。在第二接入控制信息解码也失败的情况下，根本不允许ue接入系统或子系统。
[0110]
本发明的方法的优点在于：当系统处于第一操作模式(如常规操作)时，ue可以通过仅读取bac信息来更快地接入系统，如上所述，bac信息可以仅限于少数几个比特。仅在使得系统在第二操作模式下操作的某些事件的情况下，该过程需要在可以接入系统之前读取dac参数(例如，一个或多个子系统)。
[0111]
根据另外的实施例，可以实现本发明的接入控制方案以确保特定子系统的最高可靠性。这是通过将用于发信号通知针对特定子系统的控制信息的资源与其余子系统的资源完全隔离开来实现的。图13是针对某些子系统(例如，ppdr子系统#1)的控制信号和信道的隔离的示意图。如图13所示，假设了如图3所示的系统。当系统处于第一操作模式时，在要经由逻辑无线电接入网1141至1144接入的各个子系统之间共享资源。使用锚系统#3的资源发送针对所有子系统的控制信息116。然而，在某个事件的情况下或者当由于其他原因系统在第二操作模式下操作时，本发明的方法以隔离的资源用于发信号通知针对子系统中的一个或多个子系统的控制信息这样的方式引起重新配置。在图13的实施例中，假设例如由于紧急情况ppdr子系统#1将被隔离。在这种情况下，在针对足以提供基本通信手段(例如，用于灾难期间的救援力量的群组呼叫等)的ppdr子系统#1的相应资源上发信号通知专用控制信息116’。
[0112]
为了实现图13的实施例，根据另外的实施例，停止共享资源(例如，共享载波)上支持子系统#1，并且子系统#1开始在隔离的专用载波上操作。根据实施例，隔离某个子系统的决定可以基于空中(over the air)每个子系统的系统负载(例如，连接到子系统的某些ue的数量或某些类型、每个子系统的总体的或每用户的吞吐量等)、或者某些处理资源的负载(例如，处理功率或缓冲器填充)、或者某些传输资源(例如，前传或回程能力)。隔离某一子系统的决定也可以是由网络侧经由从基站到核心网或操作和维护(o&m)中心的接口做出的。
[0113]
根据另外的实施例，在停止在共享资源上支持ppdr子系统之前，rrc层可以将所有活动的ppdr ue(例如，rrc连接的ue)切换或重定向到现在用于ppdr子系统的资源#1。
[0114]
第三方面
[0115]
到目前为止所描述的实施例涉及在下行链路中获取系统信息。在基于在下行链路中获取的信息接入控制成功之后，ue准备好例如经由上行链路中的随机接入信道(rach)来接入系统。图12示出了用于接入系统的这些附加步骤。在系统在第一操作模式下操作的情况下在必要sib 124中成功获取系统信息之后，或者在获取dac参数之后，发起rach过程128。当接入过程已经完成时，可以请求或获得另外的专用系统信息130。
[0116]
图14在左侧示出了针对子系统#1至#4的下行链路中的各个逻辑无线电接入网1141至1144的示意图(如图3中所示)，并且在右侧示出了针对子系统#1至#4的上行链路中的各个逻辑无线电接入网1141至1144的示意图。在下行链路中，控制信息116可以如上面关于第一方面和第二方面所描述的那样分发。基站可以针对所有子系统分配用于公共rach 132的资源，或者可以针对子系统#1至#4中的每一个子系统分配用于专用rach 1341至1344的资源。在图14中，公共rach132被示出为仅具有分配的锚子系统#3的逻辑ran 1143的资源。公共rach资源132可以跨越分配给多个子系统的资源，因为所需的资源量可能很大。取决于必要sib 124提供的信息，ue可能不知道在这个时间点提供了多个子系统。在rach过程期间，如上面参考图4所述，可能发生冲突，并且传统上提供资源的过度供应以限制冲突的可能性。系统可以在1％至10％的rach负载下操作，以具有较小的冲突可能性。然而，这意味着浪费了90％至99％的预留rach资源。
[0117]
本发明的实施例引入了允许灵活使用公共rach 132、专用rach 1341至1344或其组合的方法(也称为混合模型)。
[0118]
例如，当无线通信系统或其部分在第一操作模式下操作时(例如，在常规操作期间)，rach过载被认为是不可能的，并且可以使用公共rach 132。根据子系统特定的参数，公共rach 132可以由子系统中的一个或多个子系统不同地使用。例如，mmtc ue可以支持具有若干重传的窄带rach传输，而embb或urllc ue使用更快的宽带rach传输。不同的ue类型可以使用相同的资源；然而，可以使用不同的无线电参数。这些参数可以经由系统信息提供，或者可以由系统标准硬编码，例如，mmtc ue支持的最大带宽被定义为180khz(iot设备)，而embb ue总是支持20mhz或更高的带宽。尽管使用相同的rach资源但是可以在子系统之间变化的其他rach参数可以是子系统特定的rach发送功率、rach功率增加参数和重复或退避参数。
[0119]
根据实施例，基站可以监控小区的负载(例如，连接的ue的数量、总吞吐量或prb使用)、以及公共rach资源的负载(例如，基于成功的rach接收的次数)。当负载超过某一阈值时，可以识别高负载情况，并且系统可以以不同方式作出反应。根据第一实施例，如果公共rach资源过载，则可以增加针对公共rach 132指派的资源的数量。根据另一实施例，可以致动上述本发明的接入控制，以便限制或禁止ue的任何新的接入尝试。
[0120]
根据本发明方法的实施例，在负载情况下，系统可以从针对所有子系统提供公共rach 132切换为使用专用rach 1341至1344的系统，或者切换为使用利用公共rach 132和专用rach资源1341至1344两者的混合模型的系统。例如，在高负载时，基站可以决定针对子系统中的一个或多个子系统配置专用rach。来自该子系统的所有ue开始使用专用rach。公共rach可以位于锚系统中，而专用rach可以位于另一子系统内。
[0121]
根据另外的实施例，当应用混合模型时，公共rach 132可以仅用于初始接入，并且
专用rach 1341至1344可以用于已经连接的ue，例如，已经经由系统信息配置有专用rach资源、或者有足够的时间来读取所有系统信息对的那些ue。根据rach的建立原因(例如，控制信令的种类，比如连接建立、连接重建、切换、跟踪区域更新)，ue可以使用公共rach或专用rach。例如，当ue在新小区中发送rrc连接建立消息时，它可以使用公共rach来接入小区，或者它可以使用专用rach来进行rrc连接重建。在第一种情况下，此时ue可能不知道专用rach，因为尚未接收到系统信息。
[0122]
在另一实施例中，公共rach的资源指示的信令可以是必要sib的一部分，并且专用rach资源可以在稍后的时间和/或以不同的频率经由其他sib发信号通知。这在图15中示意性地示出，图15示出了获取系统信息以用于使用rach资源。最初，获得mib 122，然后获取必要sib 124。在稍后的时间点处，可以获得其他sib 1261至126n。在ue能够基于必要sib 124接入系统的情况下，它使用公共rach(如128a所示)。当rach过程完成时，可以请求专用系统信息(如130所示)，并且例如，可以向ue通知对于子系统中的一个特定子系统或者对于所有子系统，可以使用的专用rach(如136表示)。
[0123]
在不可能基于必要sib 124接入系统的情况下，如上所述，ue基于可以执行对系统的何种接入来获得其他sib 126。如果可以接入，则进一步发信号通知ue使用专用rach进行连接建立(如138所示)。在该实施例中，其他sib可以包括关于专用rach的附加信息。
[0124]
就信令开销而言，如果必要sib(其包括关于针对公共rach的资源(也称为公共rach资源)的信息)的信令周期高于其他sib 1261至126n(其包括关于专用rach的资源(也称为专用rach资源)的信息)的信令周期，则是有利的。具有时间关键控制信息或服务请求的ue节省了时间，因为它们可以使用公共rach而不是专用rach。此外，由于多个子系统的资源聚合，系统信息的信令更频繁，公共rach可以比专用rach具有更大的资源池，即，更频繁地调度rach资源，从而减少延迟关键应用和服务的总体延时。
[0125]
如上所述，使用公共rach以连接到基站的ue也可以经由专用rrc信令请求更多系统信息，例如，关于专用rach资源配置或包含专用rach的另一子系统的配置的附加系统信息。
[0126]
根据另外的实施例，可以分裂rach前导序列空间，即，公共rach资源可以不使用所有前导码，但是针对专用rach资源留出某些前导码。在常规rach设计(参见3gpp ts 36.211)中，已经存在不同的前导码集。ue可以根据要被发送的数据量或基于其信道质量来选择其前导序列。在实现网络分片时，该构思也可以用于各个子系统。
[0127]
根据另外的实施例，必要sib信息的限制在于：为了提供快速接入，并不是明确指示必要sib中的公共rach资源，而是指示专用rach资源的存在，如下表所示。
[0128]
指示符含义embb专用rach存在/不存在urllc专用rach存在/不存在mmtc专用rach存在/不存在ppdr专用rach存在/不存在
[0129]
特定服务或特定ue类型可以使得ue使用公共rach或专用rach。对于非延迟关键服务类型，ue可以总是使用专用rach，即ue等待直到它知道专用rach并且直到调度rach资源的时间实例为止。例如，在考虑ppdr子系统时，可靠性对于建立呼叫之前的延时更为重要。
因此，尽管mib和sib是通过被分配给锚子系统的、与其他子系统共享的资源来发送，但是可以连续地配置专用rach，使得降低整体下行链路控制开销，同时仍然提供最高可靠性。基站可以以某一时间间隔提供专用rach资源。时间间隔对于某一切片来说是固定的而具有默认值，或者可以经由来自核心网(例如，核心网内的o&m实体)的消息来改变。
[0130]
根据另外的实施例，公共rach可能不支持所有rach格式。例如，mmtc ue或设备可以在不同的覆盖增强模式下操作以提供深度室内覆盖。对于这样的设备，需要更高的链路预算以连接到系统，并且公共rach没有被优化以提供极大覆盖。为了获得所需的链路预算，mmtc设备可以限制其传输带宽以将其功率集中到较小的资源集合。此外，可能需要大量重传才能连接到系统。尽管公共rach资源可以用于基本覆盖，但是专用rach资源可以支持一些极大覆盖增强模式。根据其他实施例，可以存在低复杂度设备，其具有与普通设备的特性不同的特性并且还可能需要专用rach资源。这种低复杂度ue的示例可以是具有单个天线、仅具有半双工操作、具有降低的传输带宽和降低的处理能力(即，峰值数据速率)的ue。
[0131]
根据另外的实施例，在特定情况下，可能期望提供rach资源隔离。例如，对于ppdr子系统，当需要隔离针对rach过程的资源时，可能存在已知事件，以便允许所涉及的力量(forces)之间的可靠通信。以类似的方式，在大量事件时，系统的负载会很高，使得即使在应用本发明的自适应接入控制时也不能完全排除rach过载。在这种情况下，一些子系统可以总是在上行链路中使用专用rach资源，同时它们在下行链路中共享资源。在这种情况下，可能需要通过必要sib明确地发信号通知专用rach资源的存在。
[0132]
根据上述实施例，利用可以自适应地配置的专用rach资源，需要相应地更新系统信息。根据实施例，可以通过对应的系统信息改变通知和/或通过系统信息的相应值标签来向由基站服务的ue通知系统信息的改变。当ue已经读取了相应的新系统信息时，它开始使用新配置的专用rach资源。
[0133]
根据另外的实施例，由于各个子系统(例如，在5g系统中)提供的不同服务的不同要求，可以使用针对不同子系统的不同rach过程。此外，上述四步rach过程，因为它可以根据诸如lte方法之类的常规方法使用，也可以存在用于超低延时服务的两步rach过程。图16是根据本发明实施例的两步rach过程的示意图。尽管在上述常规的四步过程中，在第一消息中仅发送前导码，但是根据本实施例，图16中所示的两步过程已经在第一消息
①
中传达第一上行链路信息(例如，ue标识、缓冲器状态报告和另外的第一数据)。这可以被视为常规消息
①
和
③
组成在单个消息中。以类似的方式，新消息
②
中的下行链路响应已经包含常规下行链路消息
④
的内容分辨率。
[0134]
根据实施例，基站可以针对不同的子系统配置不同的rach过程，并且ue可以首先基于锚子系统上的必要sib中发信号通知的公共rach资源，使用常规的四步rach过程连接到网络。当连接时，ue可以经由另一sib获得附加控制信息。附加控制信息可以包含两步rach过程。常规过程和两步过程之间的物理rach资源可以是相同的，也可以是不同的资源。
[0135]
取决于ue的配置或取决于子系统的配置，ue可以使用两步rach过程或四步rach过程。例如，当urllc服务的ue连接到子系统并被配置时，该ue可以优选地使用两步rach过程。在一些子系统中，这两个过程可以用于相同ue，并且可以存在关于要使用哪个过程的其他准则。例如，可以在某个ue状态(例如，rrc非活动状态)下使用两步rach过程。根据其他实施例，它可以用于发送较小分组，并且基站可以发信号通知可以经由两步rach过程发送的分
组的大小。根据另外的其他实施例，两步rach过程可以用于加速某些rrc控制消息，例如，从rrc非活动状态到rrc连接的状态转换。
[0136]
根据本发明的另外的实施例，每个子系统可以有不同的rrc状态。在诸如lte系统之类的常规系统中，系统仅具有两种状态，即rrc连接和rrc空闲，如图17中所示，图17示意性地示出了用于无线通信系统(例如，5g系统)的rrc状态模型。在rrc连接状态下，ue可以经由共享信道发送和接收数据。ue具有ue标识，并且该位置在小区级别是已知的。移动性由基站基于ue测量来处理。当没有正在进行的数据发送时，常规上使用状态rrc空闲。ue可以仅在下行链路中接收寻呼，并且可以仅使用上行链路中的rach来连接到系统，并且在这种状态下，ue在enb或基站处是未知的，不具有ue标识，并且其位置在寻呼区域级别处是已知的。根据本发明的方法，添加附加状态(例如，rrc不活动状态)。该状态可以用于发送不频繁的较小分组。好处在于：ue不必总是从rrc空闲状态进入rrc连接状态以发送较小分组。在这种情况下，要被交换的控制消息的数量和控制数据的大小可以大于实际的分组大小。
[0137]
根据本发明的另外的实施例，当连接到某个子系统时，ue可以不总是使用所有现有的状态。例如，使用embb系统的ue可以不需要rrc非活动状态，因为不存在要发送的较小分组。对于使用这样的子系统的ue，通常可以限制使用这样的状态，例如，这可以在规范中针对某些ue类型或服务隐式地硬编码，或者可以基于控制信息限制每个子系统的一些状态。例如，当考虑ppdr子系统时，可靠性具有比功率节省更高的优先级，并且ppdr子系统可以要求ue在某一事件期间(例如，在关键任务操作期间)在给定时间内或者一般地保持在rrc连接模式。对rrc状态限制的控制可以基于来自无线电接入层的触发而自适应作为rrc的一部分，或者可以基于某些负载准则，或者可以基于从核心网或操作和维护服务器获得的信息。
[0138]
本发明的实施例可以在如图2所示的包括基站、用户(如移动终端或iot设备)的无线通信系统中实现。根据实施例，用户或用户设备可以是在移动运载工具(例如，移动车辆，比如汽车或机器人)内部或者在飞行设备(例如，无人机(uav)或飞机)内部实现的设备。图18是用于在发射机tx和接收机rx之间传送信息的无线通信系统200的示意图。发射机tx可以包括一个或多个天线ant
tx
或具有多个天线元件的天线阵列。接收机rx可以包括一个或多个天线ant
rx
。如箭头202所示，信号经由无线通信链路(如无线电链路)在发射机tx与接收机rx之间传送。无线通信系统可以根据本文描述的技术操作。
[0139]
例如，接收机rx(如ue)由发射机tx(如基站)服务，并且可以接入无线通信网络的逻辑无线电接入网中的至少一个逻辑无线电接入网。接收机rx经由一个或多个天线ant
rx
从发射机tx接收无线电信号。无线电信号包括控制信号，控制信号指示向逻辑无线电接入网指派的无线通信网络的物理资源，和/或针对接收机rx的用于接入逻辑无线电接入网的接入控制信息。接收机rx包括信号处理器204，用于处理来自基站的控制信号。发射机tx服务具有多个逻辑无线电接入网的无线通信网络的小区中的接收机rx。发射机tx经由一个或多个天线ant
tx
与由基站服务的多个用户(如接收机rx)通信以接入一个或多个逻辑无线电接入网。发射机tx包括信号处理器206，用于产生控制信号，以选择性地控制向逻辑无线电接入网指派的无线通信网络的物理资源和/或控制用户或用户组对一个或多个逻辑无线电接入网的接入。
[0140]
尽管已经在装置上下文中描述了所描述的构思的一些方面，但是显然这些方面也
表示对应方法的描述，其中块或设备对应于方法步骤或方法步骤的特征。类似地，在方法步骤上下文中描述的方面也表示对相应块或项或者对应装置的特征的描述。
[0141]
本发明的各种元件和特征可以以使用模拟和/或数字电路的硬件、通过由一个或多个通用或专用处理器执行指令以软件来实现，或者可以被实现为硬件和软件的组合。例如，本发明的实施例可以在计算机系统或另一处理系统的环境中实现。图19示出了示例计算机系统300的示例。由这些单元执行的单元或模块以及方法的步骤可以在一个或多个计算机系统300上执行。计算机系统300包括一个或多个处理器302(如专用或通用数字信号处理器)。处理器302连接到通信基础设施304(如，总线或网络)。计算机系统300包括主存储器306(例如，随机存取存储器(ram))、以及辅存储器308(例如，硬盘驱动器和/或可移除存储驱动器)。辅存储器308可以允许计算机程序或其他指令被加载到计算机系统300中。计算机系统300还可以包括通信接口310，以允许软件和数据在计算机系统300和外部设备之间传送。通信可以是电子、电磁、光学或能够由通信接口处理的其他信号的形式。通信可以使用电线或电缆、光纤、电话线、蜂窝电话链路、rf链路和其他通信信道312。
[0142]
术语“计算机程序介质”和“计算机可读介质”通常用于指代有形存储介质，例如可移动存储单元或安装在硬盘驱动器中的硬盘。这些计算机程序产品是用于向计算机系统300提供软件的装置。计算机程序(也称为计算机控制逻辑)被存储在主存储器306和/或辅存储器308中。也可以经由通信接口310接收计算机程序。计算机程序在被执行时使得计算机系统300能够实现本发明。特别地，计算机程序在被执行时使处理器302能够实现本发明的处理(例如，本文所述的任何方法)。相应地，这样的计算机程序可以表示计算机系统300的控制器。在使用软件实现本公开的情况下，软件可以存储在计算机程序产品中并使用可移除存储驱动器、接口(如通信接口310)加载到计算机系统300中。
[0143]
可以使用其上存储有电子可读控制信号的数字存储介质(例如，云存储、软盘、dvd、蓝光、cd、rom、prom、eprom、eeprom或闪存)来执行硬件或软件中的实现，该电子可读控制信号与可编程计算机系统协作(或者能够与之协作)从而执行相应方法。因此，数字存储介质可以是计算机可读的。
[0144]
根据本发明的一些实施例包括具有电子可读控制信号的数据载体，能够与可编程计算机系统协作，使得执行本文所述的方法之一。
[0145]
通常，本发明的实施例可以被实现为具有程序代码的计算机程序产品，程序代码可操作用于在计算机程序产品在计算机上运行时执行方法之一。程序代码可以例如存储在机器可读载体上。
[0146]
其他实施例包括存储在机器可读载体上的计算机程序，该计算机程序用于执行本文所述的方法之。换言之，本发明方法的实施例因此是具有程序代码的计算机程序，该程序代码用于在计算机程序在计算机上运行时执行本文所述的方法之一。
[0147]
因此，本发明方法的另一实施例是其上记录有计算机程序的数据载体(或者数字存储介质或计算机可读介质)，该计算机程序用于执行本文所述的方法之一。因此，本发明方法的另一实施例是表示计算机程序的数据流或信号序列，所述计算机程序用于执行本文所述的方法之一。数据流或信号序列可以例如被配置为经由数据通信连接(例如，经由互联网)传送。另一实施例包括处理装置(例如，计算机或可编程逻辑器件)，所述处理装置被配置为或适于执行本文所述的方法之一。另一实施例包括其上安装有计算机程序的计算机，
该计算机程序用于执行本文所述的方法之一。
[0148]
在一些实施例中，可编程逻辑器件(例如，现场可编程门阵列)可以用于执行本文所述的方法的功能中的一些或全部。在一些实施例中，现场可编程门阵列可以与微处理器协作以执行本文所述的方法之一。通常，方法优选地由任意硬件装置来执行。
[0149]
上述实施例对于本发明的原理仅是说明性的。应当理解的是，本文所述的布置和细节的修改和变形对于本领域其他技术人员将是显而易见的。因此，旨在仅由所附专利权利要求的范围来限制而不是由借助对本文的实施例的描述和解释所给出的具体细节来限制。