CN101730248B - 系统信息获取方法、用户设备及通信系统 - Google Patents

Abstract

LTE-A系统中的系统信息获取方法、用户设备及通信系统。本发明中对于工作在RRC_CONNECTED状态的LTE-A用户设备，如果其工作的基本带宽不包含BCCH和SCH，当系统信息发生改变时，用户设备通过公共控制信道获取相关信息，并从一个所在的基本带宽切换到包含BCCH和SCH的基本带宽，获取新的系统信息后再切换回先前的基本带宽继续工作。通过上述方法，LTE-A的用户设备可以灵活的获取系统信息，因而不是每个基本带宽都需包含BCCH和SCH，从而可以节省下行信令开销。

Description

系统信息获取方法、用户设备及通信系统

技术领域

本发明通常涉及无线传输技术领域，具体涉及一种LTE-A系统中获取系统信息的方法、用户设备和通信系统。

背景技术

近年来，个人通信的迅猛发展极大地促使了个人通信设备的微型化和多样化。多媒体消息、在线游戏、视频点播、音乐下载和移动电视等数据业务的推出，大大提升了个人通信和娱乐的需求。由此为了给用户提供更大的峰值速率，更宽的系统频带成为了下一代移动通信系统中的一项重要需求。

2008年8月18日～22日，在韩国济州岛召开了3GPP RAN1第54次会议，会议上讨论了关于LTE-Advanced的可能的相关技术提案。关于更大带宽下SCH(同步信道)和PBCH(物理广播信道)的结构，提出了主要两种选项：1.每个基本带宽都包含SCH和PBCH；2.只有一个主基本带宽包含SCH和PBCH，(R1-083015“Update Vi ews onSupport of Wider Bandwidth in LTE-Advanced，”NTT Docomo，3GPPTSG RAN1#54^thmeeting，Aug.18-22，2008；R1-083000“Discussion of the LTE-Advanced only band，”Panasonic，3GPPTSG RAN1#54^th，Aug.18-22，2008)。

在第一个选项的情况下，每个基本带宽都可以同时支持LTE用户设备和LTE-A用户设备，且可以完全沿用现有LTE系统中的系统信息的获取机制。但这种方法对于下行信令的开销较大，使下行资源不能最有效的被利用。

在第二个选项的情况下，只有包含SCH和BCCH的主基本带宽可以同时支持LTE用户设备和LTE-A用户设备，其余基本带宽只能支持LTE-A用户设备，称为LTE-A only基本带宽。考虑到在LTE-A系统中，LTE用户设备数量的有限性，此方案节省了下行信令开销，使下行资源可以最有效的被利用。然而，由于该选项不是每个基本带宽都包含SCH和BCCH，因此需要针对工作于不包含SCH和BCCH的基本带宽的LTE-A的用户设备的系统信息的获取机制进行重新考虑。

由于LTE-A用户设备切换到RRC空闲(RRC_IDLE)状态时，会转回主基本带宽，因此有必要提出一种针对处于RRC连接(RRC_CONNECTED)状态的工作于不包含SCH和BCCH的基本带宽的LTE-A用户设备的系统信息的获取方法，从而保证LTE和LTE-A两个系统的兼容性，以及下行资源的最有效利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种LTE-Advanced(LTE-A)系统中的系统信息获取机制和相应的基站、用户设备和通信系统。通过上述方案，工作于不包含SCH和BCCH的基本带宽的LTE-A用户设备可以通过切换到包含SCH和BCCH的主基本带宽来获取新的系统信息。通过该灵活的切换机制，可以实现仅需一个基本带宽包含SCH和BCCH的设计方案，从而节省了下行信令开销。

根据本发明的一个方面，提出了一种在LTE-A系统中获取系统信息的方法，包括步骤：工作在RRC_CONNECTED状态，LTE-A only基本带宽的LTE-A用户设备响应于系统信息的改变的通知而选取工作中的LTE-A only基本带宽；从选取的LTE-A only基本带宽切换到主基本带宽；通过主基本带宽上的BCCH和SCH获取新的系统信息；以及从主基本带宽切换回先前工作的LTE-A only基本带宽。

根据本发明的第二方面，提出了一种用户设备，包括：工作带宽切换单元，在用户设备工作在RRC_CONNECTED状态且具有LTE-A only基本带宽的情况下，响应于系统信息的改变的通知而选取工作中的LTE-A only基本带宽，并且从选取的LTE-A only基本带宽切换到主基本带宽；控制信道检测单元，通过主基本带宽上的BCCH和SCH获取改变后的系统信息；其中，在控制信道检测单元获取了改变后的系统信息后，所述工作带宽切换单元从主基本带宽切换回先前工作的LTE-A only基本带宽。

本发明还提供了一种通信系统，包括如上所述的用户设备。

利用上述方法和结构，工作于不包含SCH和BCCH的基本带宽的LTE-A用户设备可以通过切换到包含SCH和BCCH的主基本带宽来获取新的系统信息。通过该灵活的切换机制，可以实现仅需一个基本带宽包含SCH和BCCH的设计方案，从而节省了下行信令开销，允许对下行资源进行最有效利用。

附图说明

通过下面结合附图对本发明实施例进行的详细描述，将使本发明实施例的上述特征和优点更加明显，其中：

图1是根据本发明实施例的LTE-A系统的架构图；

图2是根据本发明实施例的LTE-A系统的基站的框图；

图3是根据本发明实施例的LTE-A用户设备的框图；

图4是根据本发明的实施例LTE-A用户设备仅工作于LTE-A only基本带宽的示意图；

图5是根据本发明的实施例基于P-RNTI获取新的系统信息的机制的示意图；

图6是根据本发明的实施例基于引入一个新的X-RNTI获取新的系统信息的机制的示意图；

图7是根据本发明的实施例基于基站高层信令通知获取新的系统信息的机制的示意图；

图8是根据本发明的实施例LTE-A用户设备的一个工作中的LTE-A only基本带宽切换到主基本带宽的示意图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的具体实施方式进行详细的说明。在下面的说明中，忽略了一些对本发明实施例的方案不相关的细节，以防止对本发明的理解造成混淆。

为了清楚详细的阐述本发明的实施步骤，下面给出了本发明的具体实施例，适用于LTE-Advanced蜂窝移动通信系统。需要说明的是，本发明不限于此应用，而是可适用于其它相关移动通信系统。

图1是根据本发明实施例的LTE-Advanced系统的架构图。根据本发明的实施例，采用一个无线小区内一个基站(eNodeB)和多个用户设备的方式，其中用户设备包括LTE用户设备和LTE-A用户设备。基站是系统的业务控制中心，进行小区内用户设备的资源调度以及数据业务的传输。下行系统带宽共100MHz，基站将20MHz划分为一个基本带宽。5个基本带宽中，只有一个主基本带宽包含同步信道(SCH)和广播控制信道(BCCH)，可以同时支持LTE用户设备和LTE-A用户设备，其余基本带宽只能支持LTE-A用户设备，称为LTE-A only基本带宽。小区内随机分布着若干个用户设备，各个用户设备的下行带宽由基站根据用户的业务类型、信道状况或其它因素所配置，可以是整个系统带宽，也可以是若干个基本带宽。所有LTE用户设备均工作在主基本带宽。LTE-A用户设备可以同时工作在主基本带宽和其他基本带宽，也可以仅工作在其他基本带宽。仅工作于LTE-A only基本带宽的LTE-A用户设备从RRC连接(RRC_CONNECTED)状态转到RRC空闲(RRC_IDLE)状态时，自动转回到主基本带宽，并仅监控该主基本带宽上的控制信道，监听相应的寻呼信息。

根据本发明实施例的基站具有如图2所示的方框结构。具体的，基站101具备发送/接收单元1010和调度单元1011。

根据本发明的实施例，发送/接收单元1010用于与小区内的用户设备进行信令和数据通信。

调度单元1011在系统信息发生改变时，对各需要切换到主基本带宽以获取新的系统信息的LTE-A用户设备的工作中的LTE-A only基本带宽进行调度。

根据本发明实施例的用户设备具有如图3所示的方框结构。具体的，根据本发明实施例的用户设备102具备发送/接收单元1020、控制信道检测单元1021和工作带宽切换单元1022。如图3所示，根据本发明实施例的发送/接收单元1020用于与基站进行信令和数据通信。

控制信道检测单元1021在公共控制信道上检测指示系统信息发生改变的信息，以及通过检测主基本带宽的BCCH来获取新的系统信息。

工作带宽切换单元1022将指定切换的基本带宽切换到主基本带宽，在系统信息获取完毕后，再从主基本带宽切换回原工作中的基本带宽。在系统没有预设，或者基站没有指定需要切换的LTE-A only基本带宽的情况下，工作带宽切换单元1022可以自行决定需要切换到主基本带宽的LTE-A only基本带宽，并通过发送/接收单元1020反馈到基站。

虽然在图2和图3中以具体的单元模块实现了本发明所应用的基站和用户设备的结构，但是正如本领域普通技术人员所知，本发明的实施并不局限于这些具体的单元模块，也可以对其中的一些或全部模块进行整合、拆分或重新组合，而且可以按照软件、硬件或其结合的形式来实现。

如图4所示，该LTE-A用户设备工作于两个不包含SCH和BCCH的LTE-A only基本带宽，且处于RRC_CONNECTED状态。

以下，将结合图5～图8，对本发明实施例所提出的LTE-A系统中的系统信息获取过程进行更为详细的描述。

(1)LTE-A用户设备获取系统信息改变的通知。

在本实施例中，给出三个应用例：

例1-1：LTE-A用户设备的控制信道检测单元1021通过检测公共控制信道上的信息来获取系统信息改变的通知。

如图5所示，LTE-A用户设备的控制信道检测单元1021通过在寻呼(Paging)时刻检测公共控制信道上是否有P-RNTI(LTE系统定义的用于寻呼的无线网络临时标识Radio Network TemporaryIdentifier)对应的下行控制信息来获取系统信息改变的通知，如果有P-RNTI对应的下行控制信息，则表明系统信息发生改变，反之则系统信息没有发生改变。LTE-A用户设备无需解出下行控制信息的具体字段内容。在检测到系统信息发生改变后，LTE-A用户设备的控制信道检测单元1021不再检测当前BCCH修改周期内后续Paging时刻。

例1-2：LTE-A用户设备的控制信道检测单元1021通过检测公共控制信道上的信息来获取系统信息改变的通知。

如图6所示，引入一种新的无线网络临时标识X-RNTI，来指示系统信息的改变。所述X-RNTI为特定的16位的2进制数值。LTE-A用户设备的控制信道检测单元1021通过在特定时刻检测公共控制信道上是否有X-RNTI对应的下行控制信息来获取系统信息改变的通知。

在本实施例中，给出三个应用例：

例1-2A：在一个BCCH修改周期内，固定用户检测系统信息是否发生改变的次数为N_x。LTE-A用户设备的控制信道检测单元1021根据从系统信息中获取的当前BCCH修改周期的长度，结合用户检测系统信息是否发生改变的次数N_x，计算可得出用户检测系统信息是否发生改变的子帧号。例如，BCCH修改周期为4帧，即40个子帧，如果上述N_x为4，则可设定每帧的第3个子帧为检测子帧来检测系统信息是否发生改变。在某一检测子帧中检测到X-RNTI之后，LTE-A用户设备的控制信道检测单元1021不再检测当前BCCH修改周期内后续检测子帧。

例1-2B：在一个BCCH修改周期内，固定检测子帧间的间隔帧数为I_x。LTE-A用户设备的控制信道检测单元1021根据从系统信息中获取的当前BCCH修改周期的长度和间隔帧数I_x确定检测子帧的具体位置。例如，BCCH修改周期为4帧，即40个子帧，如果上述N_x为10个子帧，则可设定每帧的第3个子帧为检测子帧来检测系统信息是否发生改变。在某一检测子帧中检测到X-RNTI之后，LTE-A用户设备的控制信道检测单元1021不再检测当前BCCH修改周期内后续检测子帧。

例1-2C：固定检测子帧在BCCH修改周期内的位置。基站的发送/接收单元1010通过系统信息广播将该固定位置通知LTE-A用户设备。LTE-A用户设备的控制信道检测单元1021在BCCH修改周期内的固定检测子帧检测系统信息是否发生改变。在检测到X-RNTI之后，LTE-A用户设备的控制信道检测单元1021不再检测当前BCCH修改周期中的其余检测子帧。

例1-3：如图7所示，基站的发送/接收单元1010通过高层信令将系统信息改变的通知发送给LTE-A用户设备。LTE-A用户设备通过发送/接收单元1020获取系统信息改变的通知。

(2)LTE-A用户设备获取需要切换到主基本带宽的LTE-A only基本带宽的信息。

在本实施例中，给出四个应用例：

例2-1：对于LTE-A用户设备通过检测公共控制信道上的信息来获取系统信息改变的通知的过程，即步骤一中的例1-1和例1-2，系统可以预先设定要切换到包含SCH和BCCH的主基本带宽的LTE-A only基本带宽的规则。例如，可以预先约定该LTE-A用户设备工作的频带最低的LTE-A only基本带宽，或频带最高的LTE-A only基本带宽，或通过其他频带特性来约定。

例2-2：对于LTE-A用户设备通过检测公共控制信道上的信息来获取系统信息改变的通知的过程，即步骤一中的例1-1和例1-2，基站在初始时刻通过系统广播通知LTE-A用户设备用来切换到包含SCH和BCCH的主基本带宽的LTE-A only基本带宽的规则。例如，可以通知各LTE-A用户设备需要切换的LTE-A only基本带宽为工作中的频带最低的LTE-A only基本带宽，或频带最高的LTE-A only基本带宽，或通过其他频带特性作为规则。LTE-A用户设备的发送/接收单元1020收到该信息后传送给LTE-A用户设备的工作带宽切换单元1022。

例2-3：对于LTE-A用户设备通过检测公共控制信道上的信息来获取系统信息改变的通知的过程，即步骤一中的例1-1和例1-2，LTE-A用户设备的工作带宽切换单元1022自行决定要切换到包含SCH和BCCH的主基本带宽的LTE-A only基本带宽。LTE-A用户设备的发送/接收单元1020将所选择的LTE-A only基本带宽信息反馈到基站。

例2-4：对于基站通过高层信令将系统信息改变的通知发送给LTE-A用户设备的过程，即步骤一中的例1-3，基站的调度单元1011调度需要切换到包含SCH和BCCH的主基本带宽的现工作中的LTE-Aonly基本带宽，发送/接收单元1010通过高层信令同系统信息改变通知一起发送给LTE-A用户设备。基站的调度单元1011在进行调度时，尽可能的使各个用户设备需要切换的LTE-A only基本带宽在频域上分散。

(3)如图8所示，LTE-A用户设备的工作带宽切换单元1022确认需要切换的基本带宽信息后，从该基本带宽切换到主基本带宽。

(4)如图5、图6和图7所示，LTE-A用户设备从一个LTE-A only基本带宽切换到主基本带宽获取新的系统信息。

在本实施例中，给出两个应用例：

例4-1：LTE-A用户设备切换到主基本带宽后，控制信道检测单元1021在当前BCCH修改周期的相应子帧上重新获取新的系统信息。

例4-2：LTE-A用户设备切换到主基本带宽后，控制信道检测单元1021在当前BCCH修改周期上每获取完一个或多个连续的相应子帧上新的系统信息后，切换回原LTE-A only基本带宽。在下一子帧到来时再从该LTE-A only基本带宽切换到主基本带宽获取该子帧上的新的系统信息。

(5)获取完新的系统信息后，LTE-A用户设备的工作带宽切换单元1022从主基本带宽切换回原先被切换的LTE-A only基本带宽。LTE-A用户设备的发送/接收单元1020向基站发送切换回原LTE-A only基本带宽的通知。

(6)循环执行步骤(1)到(5)。

循环执行步骤(1)到(5)，保障无线小区的基站和所有LTE-A用户设备正常运行。

可见，本发明实施例提出了一种LTE-A系统中的系统信息获取方法。当系统信息发生改变时，处于RRC_CONNECTED状态工作于LTE-Aonly基本带宽的LTE-A用户设备，通过检测公共控制信道，或从基站获取高层信令通知，获取系统信息改变的通知，然后将一个工作中的LTE-A only基本带宽切换到主基本带宽，获取新的系统信息。此外，本发明对于同时工作于LTE-A only基本带宽和主基本带宽的LTE-A用户设备也同样适用。通过该灵活的切换机制，可以实现仅需一个基本带宽包含SCH和BCCH的设计方案，节省了下行信令开销，允许对下行资源进行最有效利用，确保LTE系统向LTE-Advanced系统的平滑演进。因此，本发明实施例的方案可以根据实际情况分别加以应用，可以为后三代(B3G)、第四代(4G)蜂窝移动通信和数字电视、无线局域网(WLAN)、自组织网络(Mesh，Ad Hoc，Censor Network)、数字家庭网络(e-Home)、无线广域网(WWAN)等系统提供重要的理论依据和具体的实现方法。

至此已经结合优选实施例对本发明进行了描述。应该理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种其它的改变、替换和添加。因此，本发明的范围不局限于上述特定实施例，而应由所附权利要求所限定。

Claims (26)

1.一种在LTE-A系统中获取系统信息的方法，包括步骤： 

工作在RRC连接状态，LTE-A only基本带宽上的LTE-A用户设备响应系统信息的改变的通知而选取工作中的LTE-A only基本带宽； 

从选取的LTE-A only基本带宽切换到主基本带宽； 

通过主基本带宽获取新的系统信息；以及 

从主基本带宽切换回先前工作的LTE-A only基本带宽。 

2.如权利要求1所述的方法，其中，系统信息的改变的通知是通过基站发送的高层信令通知给LTE-A用户设备的。 

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述系统信息的改变的通知是通过检测公共控制信道而得到的。 

4.如权利要求3所述的方法，其中，LTE-A用户设备通过LTE-A only基本带宽上的公共控制信道获取系统信息发生改变的通知，所述LTE-A only基本带宽是不包含BCCH和SCH的基本带宽。 

5.如权利要求4所述的方法，其中，LTE-A用户设备通过在寻呼时刻检测公共控制信道上是否有与用于寻呼的无线网络临时标识符对应的下行控制信息，获取系统信息改变的通知。 

6.如权利要求5所述的方法，其中，在检测到与用于寻呼的无线网络临时标识符对应的下行控制信息后，LTE-A用户设备不再检测当前BCCH修改周期中的后续寻呼时刻。 

7.如权利要求4所述的方法，其中，LTE-A用户设备通过在特定检测子帧上检测公共控制信道上是否有与新的无线网络临时标识符对应的下行控制信息来获取系统信息改变的通知，所述X-RNTI为特定的16位的2进制数值。 

8.如权利要求7所述的方法，其中，通过BCCH修改周期的长度和固定的检测子帧的数目，得到所述特定检测子帧的位置。 

9.如权利要求7所述的方法，其中，通过BCCH修改周期的长度和固定的检测子帧的间隔，得到所述特定检测子帧的位置。 

10.如权利要求7所述的方法，其中，通过系统广播信息获得固 定的所述特定检测子帧的位置。 

11.如权利要求7所述的方法，其中，在检测到与新的无线网络临时标识符对应的下行控制信息之后，LTE-A用户设备不再检测当前BCCH修改周期中的后续检测子帧。 

12.如权利要求4所述的方法，其中，基站预先设定要切换到主基本带宽的LTE-A only基本带宽的规则。 

13.如权利要求4所述的方法，其中，基站在初始时刻通过系统广播通知LTE-A用户设备要切换到主基本带宽的LTE-A only基本带宽的规则。 

14.如权利要求4所述的方法，其中，LTE-A用户设备自行决定要切换到主基本带宽的LTE-A only基本带宽，并反馈到基站。 

15.如权利要求2所述的方法，其中，基站在BCCH修改周期通过高层信令将系统信息改变的通知发送给LTE-A用户设备。 

16.如权利要求15所述的方法，其中，基站调度各个LTE-A用户设备需切换到主基本带宽的LTE-A only基本带宽。 

17.如权利要求16所述的方法，其中，基站在进行调度时，尽可能的使各个LTE-A用户设备需要切换的LTE-A only基本带宽在频域上分散。 

18.如权利要求17所述的方法，其中，基站通过高层信令将调度信息同系统信息改变的通知一起发送给相应的LTE-A用户设备。 

19.如权利要求2所述的方法，其中，LTE-A用户设备获取系统信息发生改变的通知，确认需要切换的LTE-A only基本带宽信息后，从该LTE-A only基本带宽切换到主基本带宽。 

20.如权利要求1所述的方法，其中，LTE-A用户设备切换到主基本带宽后，在当前BCCH修改周期的相应子帧上重新获取新的系统信息。 

21.如权利要求1所述的方法，其中，LTE-A用户设备切换到主基本带宽后，在当前BCCH修改周期每获取完一个或多个连续的相应子帧上新的系统信息后，切换回原LTE-A only基本带宽，在下一子帧到来时再从该LTE-A only基本带宽切换到主基本带宽获取该子帧上 的新的系统信息。 

22.如权利要求1所述的方法，其中，LTE-A用户设备在获取新系统信息后，从主基本带宽切换回原先工作中的LTE-A only基本带宽；LTE-A用户设备向基站发送切换回原LTE-A only基本带宽的通知。 

23.一种用户设备，包括： 

工作带宽切换单元，在用户设备工作在RRC连接状态且具有LTE-A only基本带宽的情况下，响应系统信息的改变的通知而选取工作中的LTE-A only基本带宽，并且从选取的LTE-A only基本带宽切换到主基本带宽； 

控制信道检测单元，通过主基本带宽获取新的系统信息； 

其中，在控制信道检测单元获取新的系统信息后，所述工作带宽切换单元从主基本带宽切换回先前工作的LTE-A only基本带宽。 

24.如权利要求23所述的用户设备，还包括发送/接收单元，用于接收通过基站发送的高层信令发送的系统统信息的改变的通知。 

25.如权利要求23所述的用户设备，其中，所述系统信息的改变的通知是通过所述控制信道检测单元检测公共控制信道而得到的。 

26.一种通信系统，包括如权利要求23所述的用户设备。 

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