專利名稱：移動遠程通信中的信號發送的制作方法
技術領域：
本發明涉及移動遠程通信(mobile telecommunication)網絡,具體地但不是排他地涉及使用3GPP標準及其等價物和衍生物的移動遠程通信網絡。本申請基于并主張于2006年10月4日遞交的英國專利申請No. 0619614. I的優 先權，該英國專利申請的全部公開內容通過引用被結合于此。
背景技術：
移動遠程通信網絡中，小區需要將小區的系統參數發送給小區中的用戶設備(UE)。這要求基站定期的廣播并占用一部分否則可用于通信的可用無線電頻譜/帶寬。通常，大約百分之五的基站功率被用于在通信總體方案中很重要的廣播信道傳輸。

發明內容
W002/056616A提出了在GPRS系統中，一些系統信息僅應請求被直接發送到提出請求的移動設備(以及共享同一 GPRS時隙的其它活動(active)移動設備)。這存在如下的缺點只有活動UE能請求并接收所請求的系統信息,并且僅部分的活動UE能接收到所請求的系統信息。根據第一方面，提供了一種傳送移動遠程通信系統基站中的系統信息的方法，該方法包括維護主系統信息；維護輔系統信息；定時地(periodically)廣播主系統信息；響應于觸發事件，廣播輔系統信息。通過這種方法，僅相對少量的系統信息(即主系統信息)通常以定期的、相對頻繁的時間間隔被例行地廣播。另外，僅響應于觸發事件而廣播輔系統信息。因為經由廣播信道而不是專用或共享信道來廣播(即發送)輔系統信息，所以該輔系統信息可以被除請求設備以外的設備接收到，例如，空閑模式(idle mode)下的設備可以被“被動地”更新而無需自己請求彳目息。觸發事件可以包括從用戶設備(UE)接收到對輔系統信息請求，該請求指示需要輔助信息。另外，該請求可指示所需要的系統信息的組或類型，例如用于呼叫建立的系統信
肩、O優選地基于小區資源，響應于觸發事件，輔系統信息的廣播優選地被調度(schedule)用于(緊隨其后的)廣播；這使信息能夠被有效地發送。輔系統信息的內容可基于UE請求系統信息的原因。如果不同的UE同時請求不同類型的系統信息，則可以廣播所有的系統信息。主系統信息優選地包括標識輔系統信息的下一次廣播的調度信息，或可獲得標識輔系統信息的下一次廣播的調度信息的位置。
調度信息可以包括時間和信道信息。在一個實施例中，在沒有觸發事件的情況下，輔系統信息的廣播不被調度。在可替代的實施例中，輔系統信息以相對長的時間間隔被調度，優選地以包括至少5個主系統信息廣播的時間間隔被調度。這可以通過以下方式來實現通過使用觸發機制并響應于超時或主廣播計數來生成觸發事件，或通過獨立于觸發機制、定時地調度附加的廣播。在一個實施例中，存在輔系統信息傳輸間的最小時間間隔。例如，如果該最小時間間隔是五個主傳輸，則在響應于觸發而發送輔系統信息后，網絡將等待該時間間隔然后重新開始定時的輔系統信息傳輸。優選地，主系統信息以定期的時間間隔被發送。
主系統信息通常包括小區的標識符和一組小區無線電參數。輔系統信息可以包括相鄰小區信息。信道或碼序列(例如，RACH碼序列)可以被保留用于從用戶設備對輔系統信息進行請求，并且其中對于從多于一個的用戶設備接收到交疊的(overlapping)請求,生成單個觸發事件。在第二方面中，本發明提供一種由移動遠程通信系統的用戶設備來獲得系統信息的方法，該方法包括接收由小區廣播的主系統信息；從主系統信息確定標識輔系統信息的廣播的調度信息；基于所接收的調度信息來接收輔系統信息。該方法可以包括在沒有經調度的或已接收到的輔系統信息的情況下，在空閑模式下等待輔系統信息的調度。該方法可以包括,在變換到活動模式后，在沒有已接收到的輔系統信息或調度信息的情況下，對輔系統信息進行請求。請求可以包括使用所保留的信道或碼序列來請求輔系統信息。該方法可以包括在接收到所廣播的主系統信息或輔系統信息后，對所存儲的系統信息進行更新。該方法可以包括基于所接收到的主系統信息來預占小區而不請求或接收輔系統信息。第三方面提供了一種包括無線電接口和傳輸調度器的基站，所述無線電接口和傳輸調度器被配置為執行根據第一方面或任何優選特征的方法。第四方面提供了一種包括無線電接口和小區系統信息存儲器的用戶設備，所述無線電接口和小區系統信息存儲器被配置為執行根據第二方面或任何優選特征的方法。本發明還提供了一種包括指令的計算機程序或計算機程序產品或計算機可讀介質，所述指令在被移動遠程通信系統的處理組件執行時使所述系統執行根據方法的任一方面的方法。


圖I示出傳統的系統信息的定時廣播。圖2示出根據第一實施例的系統信息的廣播，在第一實施例中僅按需發送輔系統信息。圖3示出根據第二實施例的系統信息的廣播，在第二實施例中按需發送輔系統信息并且附加地以經延長的時間間隔來發送輔系統信息。圖4示出所提出的第一信號發送序列。圖5示出所提出的第二信號發送序列。圖6用圖表示出有效的小區資源節省。圖7示出典型實施例中的定時關系。圖8示意性地示出可應用實施例的一種移動遠程通信系統。 圖9示意性地示出形成圖8所示系統的一部分的基站。圖10示意性地示出形成圖8所示系統的一部分的移動通信設備。
具體實施例方式現將參照附圖描述示例性實施例。LIE BCH設計的主要目的之一是優化對可用資源的使用。這意味著LIE BCH設計必須盡可能地設法減少BCH所需要的資源并設法消除由網絡所傳輸的信息的重復。在戛納(Cannes)的聯合RAN1-RAN2會議中，討論了發送BCH的單位比特成本。結論是BCH傳輸成本在瞬時功率消耗方面可能很高。我們提出了一種方法來幫助降低這種功率消耗。本文提出按需BCH(BCH-on-demand)的概念，其是針對輔BCH(S-BCH)傳輸的加強。本方案中，S-BCH以下面兩種方式被發送*以很大的時間間隔定時地發送，以及*當有對S-BCH的需求時發送。該需求以RACH的形式被指示，所述RACH是由需要S-BCH信息的UE發送的。I.按需BCH機制在UMTS中，BCH的主要缺點是無論UE是否需要信息，BCH都被發送。通常，5%的基站功率被用于BCH傳輸，這是很大的比例。不同于必須被頻繁地發送以使UE能夠有效地執行小區搜索過程的主BCH(P-BCH)，S-BCH可以不必被定期地發送(在小區內沒有UE的情況下或者在沒有UE想要迫切地讀取S-BCH的情況下)。因此，為了進一步減少BCH的瞬時功率需求并優化對網絡資源的使用，提出了使定時S-BCH具備很長的時間間隔。另外，為了幫助縮短獲得S-BCH的延遲，提出了還具備“按需S-BCH”。定時S-BCH的內容和按需S-BCH的內容一般是相同的。但是，按需S-BCH的內容可以根據請求它的UE的意圖被定制，例如，想要按需S-BCH以進行呼叫的UE可以發送系統信息的有關部分。盡管本提議主要是使空閑UE能夠請求待發送的S-BCH，但是這并不排除使所連接的UE能夠例如經由L2或L3信號發送來請求待調度的S-BCH。圖I到圖3示出傳統的輔系統信息的信號發送，按需的輔系統信息的信號發送，以及按需加經延長時間間隔的輔系統信息的信號發送。對于按需S-BCH，UE可通過發送RACH前導(preamble)(例如通過特定的原因值或特定的隨機ID)，來指示其需要S-BCH。在下面的部分，我們討論不同的情境，其中UE將需要S-BCH。這些情境是
*例I :UE具有存儲在存儲器中的S-BCH并想要連接到網絡；*例2 UE不具有小區的S-BCH并需要S-BCH以連接到網絡；*例3 UE不具有小區的S-BCH并需要S-BCH以保持空閑(并可能稍后連接到網絡)(注意本文考慮在P-BCH上提供S-BCH調度信息的情況。諸如L1/L2控制信號發送之類的提供S-BCH調度信息的其它方法也可以被顧及。)I. I例I :UE具有存儲在存儲器中的S-BCH并想要連接到網絡當UE具有存儲器中所存儲的S-BCH信息時，UE通常不需要重新讀取同一小區的S-BCH,除非信息被更改了。如果信息未被更改，則稍后UE可以使用該S-BCH信息以開始諸 如跟蹤區域更新之類的過程。這是“正常的”RACH過程，其中UE發送RACH并接收例如具有資源分配信息的RACH響應。在此情況下，RACH前導中所使用的原因值或隨機ID指示UE不需要S-BCH。I. 2例2 UE不具有S-BCH并需要S-BCH以連接到網絡當UE到達新小區并需要連接到網絡例如以進行呼叫時，UE選擇以下方式之一來獲得S-BCH信息a.等待下一個定時S-BCH ; b.通過發送RACH前導來請求按需S-BCH。如果等待不影響UE想要執行的過程的執行，則UE可以等待下一個定時S-BCH。如果UE決定它不能等待定時S-BCH并想要請求按需S-BCH，則圖4中所示的序列被提出。I.當空閑UE到達小區時，它讀取固定的預定義P-BCH，該固定的預定義P-BCH將預占小區所必需的信息給予該UE。該P-BCH還可以提供可變S-BCH的調度信息。在該調度信息中，會指示下一個定時S-BCH將何時可用。UE可以基于該信息并且還基于UE想要執行的過程來決定是等待定時S-BCH還是請求待發送的按需S-BCH。2.假設UE需要進行呼叫并且等待下一個定時S-BCH的附加延遲不能接受，則UE將發送RACH以請求按需S-BCH傳輸并啟動呼叫。這可以通過RACH前導中的原因值來指示。3. eNB 一接收到指示UE想要按需S-BCH并且然后繼續另一過程的RACH，就為按需S-BCH調度資源并在P-BCH上廣播該信息。eNB可能能夠僅調度“呼叫建立"UE可能需要的系統信息，例如相鄰小區信息。UE讀取P-BCH以得到按需S-BCH的調度信息。4. UE 讀取按需 S-BCH。5. eNB發送RACH響應以為UE分配資源。注意這不排除eNB同時發送RACH響應和按需S-BCH。I. 3例3 UE不具有S-BCH并需要S-BCH以保持空閑這里，考慮當空閑UE到達小區并想要保持空閑的例子。UE需要讀取S-BCH以便獲得例如小區(重)選擇參數和處于空閑狀態所需的其它信息。在這種情況下，與例2相同地，UE可能能夠等待定時S-BCH。可替代地，UE可以決定它不能等待定時S-BCH并發送RACH以得到按需S-BCH。針對按需S-BCH的情況提出圖5的序列。
此過程和例2中的過程的不同之處為*步驟2中，RACH前導可以包含指示UE僅需要按需S-BCH并且不想繼續連接到網絡的原因值。*不需要RACH響應消息。2.優點2. I S-BCH 資源節省按需BCH機制的主要優點是當沒有需要S-BCH傳輸的UE時其使網絡能夠節省S-BCH資源。為了嘗試并了解可能的節省，分析了特定時間間隔中按需S-BCH傳輸的概率。如·果需要按需S-BCH的UE的平均到達率是每秒入個UE，則在T秒的時間間隔期間至少一個UE到達的概率是P(N>0)=l-e]T假設P-BCH提供按需S-BCH調度信息，即P-BCH的周期決定按需S-BCH傳輸的上限。如果T是P-BCH的周期，則P (N> 0)是S-BCH占用率(occupancy)，即其中按需S-BCH也被發送的P-BCH傳輸的部分。現參考在NEC，NTTDoCoMo，RACH競爭和重試情況R2-062160中所提供的RACH流量模型，如果在使用6個非實時業務呼叫嘗試的情況下，則當1000個UE預占小區時RACH嘗試的數量是 每秒40個“正常的” RACH嘗試。根據本文1.2和1.3部分中概述的過程，僅“正常的” RACH嘗試總數的一部分會要求UE請求按需S-BCH。在下面T = IOms的P-BCH時間間隔的圖表中繪制了按需S-BCH占用率，這意味著按需S-BCH傳輸的最大速率等于IOms的定時S-BCH傳輸。圖表還示出具有IOms和20ms的時間間隔的定時S-BCH的S-BCH占用率。X軸代表每秒到達的請求按需S-BCH的UE的數目。使用了最大范圍80，其是前段所討論的“正常的” RACH嘗試值的2倍。從圖表看出，如果請求按需S-BCH的UE的到達率是40個UE每秒，則與IOms定時S-BCH相比，S-BCH占用率節省大約是70%。當與20ms定時S-BCH情況相比時，資源節省大約是35%，并且作為附加的好處，獲取按需S-BCH的最大延遲減半。2. 2 對 RACH 的影響對于例2，即UE不具有存儲在存儲器中的S-BCH并需要S-BCH以連接到網絡，可以假設這不經常出現。可能對RACH載入和競爭有影響的按需S-BCH情境是例3，即UE想要S-BCH以保持空閑。為了緩解由RACH競爭引起的問題，例3的UE可以被命令例如在等待時間不超過某一閾值的情況下等待定時S-BCH。此外，對于例3，即UE請求按需S-BCH并保持空閑，可以保留單個RACH隨機ID。以這種方式，即使當多于一個的UE出于同一目的同時發送RACH時，這也不會造成針對S-BCH的任何競爭。eNB將認為這是單個請求并正常地調度按需S-BCH。為了進一步減少例3的RACH對整體RACH載入的影響，可以對使得UE能夠出于此目的而發送RACH的RACH分配進行限制。因為得到S-BCH傳輸的延遲對這些UE不是很緊要，所以這是可能的。2. 3定時(timing)關系和對呼叫建立延遲的影響
在UMTS中，由BCH調度時間間隔來限定與讀取BCH信息有關的延遲。為了最優化讀取BCH的延遲和基站發射功率的消耗，需要這兩個需求間精細的平衡。通過所提出的定時S-BCH和按需S-BCH結合的機制，兩個需求間的平衡可以變得較不受約束(relaxed)。在圖7中示出了 RACH、P-BCH和按需S-BCH間的定時關系。RACH前導和包含按需S-BCH調度信息的P-BCH間的延遲不應多于2ms，因為2ms是RACH前導和AICH [25. 211]間的可比UMTS延遲。從定時關系圖可看出通過P-BCH的調度時間間隔，即按需S-BCH調度信息的時間間隔，和可用RACH資源塊間的時間間隔來限定讀取按需S-BCH的延遲。在UE到達率很高的情況下，避免過頻繁地發送按需S-BCH的一種方式是通過設定按需S-BCH調度信息時間間隔或RACH分配時間間隔來給出最大的所期望按需S-BCH頻率。3.結論下面提出了對傳統3GPP信號發送的修改*當UE經由非同步RACH或例如L2/L3信號發送之類的其它方式來發送請求時，既定時地又按需地發送輔BCH。圖8示意性地示出移動(蜂窩)遠程通信系統1，其中可實現上述的本發明。在該示圖中，UE是移動(蜂窩)電話(MT) 3-0、3-1和3-2并且eNB是基站5_1或5_2。移動電話3可以相互通信并經由基站5和電話網絡7來與其它用戶通信。基站圖9是示出本實施例中所使用的每個基站5的主要組件的框圖。如所示出的，每個基站5包括收發電路21，其可操作用于經由一個或多個天線23來將信號發送到移動電話3并從移動電話3接收信號，并且其可操作用于經由網絡接口 25來將信號發送到電話網絡7并從電話網絡7接收信號。控制器27根據存儲在存儲器29中的軟件來控制收發電路21的操作。該軟件至少包括以上面所討論的方式來控制基站的操作的操作系統31。移動電話圖10示意性地示出圖8所示的每個移動電話3的主要組件。如所示出的,移動電話3包括可操作用于經由一個或多個天線73來將信號發送到基站5并從基站5接收信號 的收發電路71。如所示出的，移動電話3還包括控制器75，其控制移動電話3的操作，并且其與收發電路71相連接并與揚聲器77、麥克風79、顯示器81和鍵盤83相連接。控制器75根據存儲在存儲器85中的軟件指令來進行操作。如所示出的，這些軟件指令至少包括以上面所討論的方式來控制移動電話的操作的操作系統87。
權利要求
1.一種傳送移動遠程通信系統的基站中的系統信息的方法，所述方法包括 維護主系統信息，所述主系統信息包括標識輔系統信息的廣播的調度信息； 維護輔系統信息； 以第一周期性間隔定時地廣播所述主系統信息；以及 響應于觸發事件，根據標識輔系統信息的廣播的所述調度信息，以第二周期性間隔廣播所述輔系統信息，其中所述第二周期性間隔比所述第一周期性間隔長。
2.根據權利要求I所述的方法，其中，所述觸發事件包括從用戶設備(UE)接收到對所述輔系統信息的請求。
3.根據權利要求I所述的方法，其中，響應于所述觸發事件，所述輔系統信息的廣播被調度用于廣播。
4.根據權利要求I所述的方法，其中，所述調度信息標識所述輔系統信息的下一次廣播，或者包括指向所述調度信息的指針。
5.根據權利要求3所述的方法，其中，所述調度信息包括時間和信道信息。
6.根據權利要求3、4或5所述的方法，其中，在沒有觸發事件的情況下，所述輔系統信息的廣播不被調度。
7.根據權利要求I所述的方法，其中，所述主系統信息包括小區的標識符和一組小區無線電參數。
8.根據權利要求I所述的方法，其中，所述輔系統信息包括相鄰小區信息。
9.根據權利要求I所述的方法，其中，所述輔系統信息的內容取決于觸發的類型。
10.根據權利要求I所述的方法，其中，信道被保留用于從用戶設備對輔系統信息進行的請求，并且其中，對于從多于一個的用戶設備接收到交疊的請求，生成單個觸發事件。
11.一種由移動遠程通信系統的用戶設備獲得系統信息的方法，所述方法包括 接收由小區的基站以第一周期性間隔廣播的主系統信息； 從所述主系統信息確定用于標識輔系統信息的廣播的調度信息，其中所述調度信息標識將要以第二周期性間隔被定時地廣播的輔系統信息的廣播，其中所述第二周期性間隔比所述第一周期性間隔長； 基于所確定的調度信息，以所述第二周期性間隔來接收所述輔系統信息。
12.根據權利要求11所述的方法，包括在接收到所廣播的主系統信息或輔系統信息后，對所存儲的系統信息進行更新。
13.根據權利要求11或11所述的方法，包括基于所接收到的主系統信息來預占小區而不請求或接收輔系統信息。
14.一種包括被配置為執行根據權利要求I到10的任一項所述的方法的傳輸調度器和無線電接口的基站。
15.一種包括被配置為執行根據權利要求11到12的任一項所述的方法的小區系統信息存儲器和無線電接口的用戶設備。
全文摘要
本發明公開了移動遠程通信中的信號發送。一種在移動遠程通信系統的基站中使用的方法中，維護主系統信息并定時地廣播主系統信息，同時響應于觸發事件而廣播輔系統信息。
文檔編號H04W48/14GK102970729SQ20121036691
公開日2013年3月13日 申請日期2007年10月2日 優先權日2006年10月4日
發明者夢娜·穆斯塔法 申請人:日本電氣株式會社