連接模式下的低功率通信的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于低功率連接模式的設(shè)備、方法以及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。更具體地，本 發(fā)明涉及用于在連接模式下利用低功耗進(jìn)行機(jī)器類型通信的設(shè)備、方法以及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn) 品。
【背景技術(shù)】
[0002] 縮略語
[0003] CC 分量載波
[0004] CA 載波聚合
[0005] PUCCH 物理上行鏈路控制信道
[0006] PDSCH 物理下行鏈路共享信道
[0007] DRX 不連續(xù)接收
[0008] DCI 下行鏈路控制信息
[0009] DL 下行鏈路
[0010] eNB 增強(qiáng)型節(jié)點(diǎn)B
[0011] LTEtm 長期演進(jìn)
[0012] LTE-Atm 先進(jìn)的長期演進(jìn)
[0013] UE 用戶設(shè)備
[0014] UL 上行鏈路
[0015] FFT 快速傅立葉變換
[0016] MTC 機(jī)器類型通信
[0017] PRB 物理資源塊
[0018] 3GPP 第三代合作伙伴項(xiàng)目
[0019] GSM 全球移動(dòng)通信系統(tǒng)
[0020] GPRS 通用分組無線業(yè)務(wù)
[0021] EPS 演進(jìn)分組系統(tǒng)
[0022] RAN 無線接入網(wǎng)絡(luò)
[0023] RAT 無線接入技術(shù)
[0024] RRC 無線資源控制
[0025] RACH 隨機(jī)接入信道
[0026] PCH 尋呼信道
[0027] HRPD 高速分組數(shù)據(jù)
[0028] EVDO 僅數(shù)據(jù)演進(jìn)
[0029] AN 接入網(wǎng)絡(luò)
[0030] AT 接入終端
[0031] MAC 媒體訪問控制
[0032] ID 標(biāo)識(shí)符
[0033] IE 信息元素
[0034] CQI 信道質(zhì)量指示符
[0035] DCH 專用信道
[0036] WCDMA 寬帶 CDMA
[0037] CDMA 碼分多址
[0038] OAM 操作&維護(hù)
[0039] FACH 前向接入信道
[0040] RRM 無線電資源管理
[0041] RLM 無線鏈路管理
[0042] MCS 調(diào)制和編碼方案
[0043] LPCM 低功率連接模式
[0044] PUCCH 物理上行鏈路控制信道
[0045] SR 調(diào)度請求
[0046] CE 控制元件
[0047] C-RNTI 蜂窩無線電網(wǎng)絡(luò)臨時(shí)標(biāo)識(shí)符
[0048] PDCP 分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議
[0049] IP 互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議
[0050] TMSI 臨時(shí)移動(dòng)用戶識(shí)別碼
[0051] TS 技術(shù)規(guī)范
[0052] TX 發(fā)射
[0053] RX 接收
[0054] HLR 歸屬位置寄存器
[0055] HSS 歸屬用戶服務(wù)器
[0056] 隨著LTE部署的演進(jìn)，操作人員想要通過盡可能地減少RAT的數(shù)量來降低總體網(wǎng) 絡(luò)維護(hù)的成本。機(jī)器類型通信（MTC)是有可能在未來繼續(xù)擴(kuò)大的市場。很多MTC裝置針對 可以由GSM/GPRS適當(dāng)處理的低端（低成本、低數(shù)據(jù)速率）應(yīng)用。由于這些裝置具有低成本 并且GSM/GPRS具有良好的覆蓋范圍，所以MTC裝置供應(yīng)商使用支持LTE無線電接口的模塊 的動(dòng)力非常小。在本領(lǐng)域中部署越來越多的MTC裝置時(shí)，這自然增大了對GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的 依賴性。這使操作人員不僅在保持多個(gè)RAT方面花費(fèi)，而且還防止操作人員從其頻譜（考慮 GSM/GPRS的非最佳頻譜效率）中獲得最大利益。考慮可能大量MTC裝置，為提供服務(wù)所需 要的總體資源可以相應(yīng)地很多，并且無效地分配。因此，需要找出一種解決方案，來確保對 MTC裝置銷售商和操作人員明顯的商業(yè)利益，用于將低端MTC裝置從GSM/GPRS過渡到LTE 網(wǎng)絡(luò)。在[1]中，提出了應(yīng)調(diào)查和評(píng)估使用一直到Rel-IO并且包括Rel-IO的LTE RAN規(guī) 范的或者從這些規(guī)范演變而來的解決方案，以清楚地理解產(chǎn)生一種終端的可行性，這會(huì)允 許專用于低端MTC市場的終端的成本可與專用于相同的低端MTC市場的GSM/GPRS終端的 成本競爭。這在3GPP RANl中是正在進(jìn)行的研宄項(xiàng)目。
[0057] 大量MTC裝置可能帶來一些潛在的問題，例如，高RACH超載和高RRC信令開銷 [3GPP R2-116167-HW]。此外，還期望一些MTC裝置具有更大的功效，這是因?yàn)楹芏郙TC裝 置由電池供電，并且因此應(yīng)針對MTC裝置對功耗進(jìn)行優(yōu)化。
[0058] MTC的重要性能是低有效載荷以及極不頻繁的傳輸。其中的很多性能還在于延遲 容忍，即，針對在與所述低功率連接模式不同的正常連接模式發(fā)射或接收的一些延遲是沒 有危害的。因此，在需要發(fā)射/接收時(shí)，MTC UE會(huì)進(jìn)入RRC_c〇nnected，然后返回至RRC_ idle，如在圖1中所示。
[0059] 根據(jù)圖1，UE(例如，在RRC空閑模式1下的MTC裝置）根據(jù)DRX周期監(jiān)控PCH。在 尺1^_(]〇11116(^6(1模式2中，]\0'(]1^連接至小區(qū)。它可以是不同步或者同步的。在這兩種情 況下DL接收都是可能的，但是如果MTC UE同步，則僅可能有UL傳輸。可以在RRC_Idle與 RRC_Connected狀態(tài)之間并且在同步狀態(tài)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)變。
[0060] 操作模式的這種變化需要每次執(zhí)行相當(dāng)多的RRC信令?？紤]到大量MTC裝置，這 對于網(wǎng)絡(luò)是重負(fù)載，并且每次在那些信令上浪費(fèi)相當(dāng)多的功率。
[0061] 目前，用于這個(gè)模式變化的RRC消息可以包括：
[0062] · RRC 連接建立消息：（RRCConnectionRequest、RRCConnectionSetup、RRCConnect ionSetupComplete)，
[0063] ?初始安全活動(dòng)消息（SecurityModeCommand、SecurityModeComplete)，
[0064] ?無線承載建立消息（RRCReconfigurationRequest、RRCReconfigurationComplete)，
[0065] ?根據(jù)[R2-115931 -諾基亞與諾基亞西門子網(wǎng)絡(luò)公司]的RRC釋放消息、切換消 息（測量報(bào)告、切換命令以及切換完成）以及RRC連接重新建立消息（RRCConnectionRees tablishmentRequest、RRCConnectionReestabIishment、RRCConnectionReestabIishmentC omplete)〇
[0066] 在一些其他系統(tǒng)中，存在可以幫助減少功耗的一些已知的模式或信道。
[0067] 例如，在HRPD Rev C. (IxEVDO)中定義了半連接的狀態(tài)。在進(jìn)入半連接的狀態(tài)時(shí)， AN和AT同意監(jiān)控時(shí)間間隔以及在監(jiān)控時(shí)間間隔之間的持續(xù)時(shí)間。AT的MAC-ID繼續(xù)有效， 并且AN僅僅在監(jiān)控時(shí)間間隔中為AT調(diào)度數(shù)據(jù)，并且AT通過更低的速率發(fā)送在監(jiān)控時(shí)間間 隔之間的保持活動(dòng)的CQI [2]。
[0068] 另一個(gè)實(shí)例是WCDM的FACH模式。前向接入信道（FACH)是下行鏈路傳輸信道，該 信息將控制信息傳送給已知位于規(guī)定的小區(qū)內(nèi)的終端。例如，這用于由基站接收隨機(jī)接入 消息之后。還能夠在FACH是哪個(gè)傳輸分組數(shù)據(jù)。在小區(qū)中可以具有不止一個(gè)FACH。一個(gè) FACH必須具有這種低比特率，這可以由小區(qū)區(qū)域中的所有終端接收。通過不止一個(gè)FACH， 額外的信道可以具有更高的數(shù)據(jù)速率。FACH不使用快速功率控制，并且所傳輸?shù)南⑿枰?包括帶內(nèi)識(shí)別信息，以確保其正確接收[3]。FACH是具有低速率有效載荷的下行鏈路信道， 并且MTC在UL中具有低速率有效載荷。
[0069] 圖2示出了在RRC_connected模式2下的不同RRC服務(wù)狀態(tài)、在這些服務(wù)狀態(tài)之間 以及進(jìn)入/來自RRC_idle模式1的轉(zhuǎn)變。在RRC連接的模式2中，具有服務(wù)狀態(tài)URA_PCH 2a、Cell_PCH 2b、Cell_FACH 2c以及Cell_DCH 2d。如果去活動(dòng)的定時(shí)器經(jīng)過或者RNC負(fù) 載過高，那么從這些服務(wù)狀態(tài)的每個(gè)狀態(tài)中，可以發(fā)生進(jìn)入RRC_idle模式下的轉(zhuǎn)變。在活 動(dòng)檢測時(shí)，從RRC_idle模式返回RRC_connected模式的轉(zhuǎn)變始終進(jìn)入Cell_FACH服務(wù)狀態(tài) 內(nèi)。
[0070] US 2011/269447A1定義了靜態(tài)或低移動(dòng)性范疇，并且對于針對UE降低了進(jìn)行這 些活動(dòng)的頻率，例如，減少了控制信令TX/RX;降低了移動(dòng)終端監(jiān)控系統(tǒng)信息和尋呼信道的 頻率，用于測量（例如，接收質(zhì)量測量）、用于測量報(bào)告以及用于定期跟蹤區(qū)域更新消息的 傳輸；并且減少了測量的量以及針對各個(gè)測量報(bào)告的報(bào)告值的量。
[0071] US 2012/202508A1 公開了 MTC UE 通知 eNB 是靜態(tài)的。
[0072] [4]和[5]公開了獨(dú)立的測量配置。
[0073] [1]3GPP RP-111112, "Provision of low-cost MTC UEs based on LTE"，沃達(dá)豐
[0074] [2] "Semi-Connected State", Motorola, 2006-09, Xi，an 3GPP2. http : // ftp. 3gpp2. org/TSGC/working/2006/2006-09-Xian/TSG-C-2006-09/ffG2/SffG22/Conf call contributions/C2220060815/C22-20060815-023Motorola C20-20060815-Q23-Semi -Connected-State, pdf
[0075] [3] ICDMA for UMTS-HSPA Evolution and LTE'John Wiley&. Sons, 2007,第 4 版，由 Harri Holma 和 Antti Toskala 編輯
[0076] [4]3GPP RP-020382,"Clarification of Measurement Validity and Valid Measurement Objects〃，摩托羅拉
[0077] [5] Joona Vehanen:''Handover between LTE and 3G Radio Access Tec