CN103096379A - 控制信息传输方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了控制信息传输方法，包括：将下行控制信息分类为公共控制信息和专用控制信息；扩展物理广播信道，通过增加位置标识将公共控制信道域划分为多个窄带的子控制信道域；建立连接之前根据位置标识在公共控制信道域的各子控制信道域发送公共控制信息；建立连接之后根据各子控制信道域的信道状态，选择信道状态符合设定标准的子控制信道域发送专用控制信息；本发明通过设定信道状态选择方案，可以使基站向窄带用户终端发送下行控制信息时，选择连接质量较好以及负载较低的子控制信道域，从而有效地的提高了窄带用户终端在控制信道中控制信息传输的可靠性。

Description

控制信息传输方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体涉及控制信息传输方法。
背景技术
随着物联网应用的发展，物联网设备的使用数量也在不断地快速增加。通讯网络作为承载物联网设备间数据通讯中重要的连接链路，其承载的数据量和业务类型都在不断地增加。
在物联网的发展进程中，为了降低物联网终端的成本以加快物联网的普及，有运营商在第三代合作伙伴计划(3GPP，third generationpartnership project)的长期演进LTE(Long term evolution)会议上提出了低成本终端(Low cost)的概念。
低成本终端仅支持如1.4M等小带宽，因此，也可以称之为窄带用户终端；低成本终端能够大大节省物联网终端成本。由于在大部分的物联网设备中，小带宽即可满足其数据传输的需要，所以采用低成本终端的物联网终端可以在不影响通讯的情况下，大大的降低设备的成本，进而可以预见，低成本终端在物联网中将会有着广阔的前景。
现有技术中，存在通过物理广播信道(PBCH，Physical BroadcastChannel)中通知新的下行窄带控制信道域的位置供低成本终端使用的技术方案，实现了低成本终端在接入宽带时只占用宽带的部分频带以节省带宽，降低接收处理复杂度。
但是，发明人通过研究发现，虽然很多物联网业务仅需要很低的传输速率，但是其控制信息的优先级较高；尤其是对于下行控制信息的发送与接收情况会直接影响系统性能；由于现有技术中的窄带系统的各个物理资源块(PRB，Physical Resource Block)之间频率间隔较小，相关性较高，有可能同时都处于深衰落中，从而造成在这些窄带中传输的控制信息不能被一些处于深衰落中的终端准确收发。因此，现有技术所存在的缺陷至少包括：该方案中低成本终端控制信道对控制信息的传输可靠性差，从而影响系统的性能。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种下行窄带控制信息在宽带系统中的发送方法，通过选择信道状态良好的子控制信道域发送控制信息，从而提高了低成本终端在控制信道中控制信息传输的可靠性。
为此，本发明实施例提供了一种控制信息传输方法，包括：
将下行控制信息分类为公共控制信息和专用控制信息；
扩展物理广播信道，通过增加用于指示公共控制信道域的时频位置的位置标识，将公共控制信道域划分为多个窄带的子控制信道域；
建立连接之前，根据所述位置标识，在公共控制信道域的各子控制信道域发送公共控制信息；
分配窄带用户终端专用的随机接入资源，并在系统信息中通知窄带用户终端；
建立连接之后，根据各子控制信道域的信道状态，选择信道状态符合设定标准的子控制信道域发送该专用控制信息，并下发信道指示；
所述信道指示为基站根据各子控制信道域的信道状态，来指示窄带用户终端选用符合设定标准的子控制信道域的信息。
此外，本发明实施例中，还提供了另一种控制信息传输方法，包括：
接收扩展物理广播信道，按照预设的位置标识接收公共控制信息；
发送随机接入资源；
与网络建立连接之后，上报信道质量状态，获取信道指示，根据所述信道指示，监听相应的子控制信道域；
所述位置标识为，基站通过扩展物理广播信道，增加用于指示公共控制信道域的时频位置的位置标识，将公共控制信道域划分为多个窄带的子控制信道域；
所述信道指示为基站通过扩展物理广播信道，根据各子控制信道域的信道状态，来指示窄带用户终端选用子控制信道域的信息。
综上所述，本发明实施例提供的技术方案中，通过设定了信道状态选择方案，从而可以使基站向窄带用户终端发送下行控制信息时，选择连接质量较好以及负载较低的子控制信道域，以及指示窄带用户终端选用符合设定标准的子控制信道域，从而有效地的提高了窄带用户终端在控制信道中控制信息传输的可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例中的控制信息传输方法流程示意图；
图2为本发明实施例中又一控制信息传输方法流程示意图；
图3为本发明实施例中又一控制信息传输方法流程示意图；
图4为本发明实施例中利用RRC消息进行通知的方式的示意图；
图5为本发明实施例中又一控制信息传输方法流程示意图；
图6为本发明实施例中又一利用RRC消息进行通知的方式的示意图。
具体实施方式
本发明实施例中提供一种控制信息的传输方法，下面结合实施例进行说明。
在本实施例中，所提及的低成本终端是为了节约终端占用宽带网带宽而产生的一种窄带用户终端。为了提高窄带用户终端在控制信道中控制信息传输的可靠性，参照图1，本发明实施例一提供了一种控制信息传输方法，包括：
S01，将下行控制信息分类为公共控制信息和专用控制信息；
在基站中，为了能够针对不同的控制信息采用不同的操作方法，首先需要将控制信息进行分类，具体的，可以将下行的控制信息分为公共控制信息和专用控制信息两种，其中
公共控制信息具体可以包括：用于调度系统信息(SystemInformation，SI)的控制信息，用于调度寻呼消息(Paging)的控制信息，以及，用于调度随机接入响应(Random Access Response，RAR)消息的控制信息RAR消息。
专用控制信道信息具体可以包括：
窄带用户终端处于连接状态之后的专用下行控制信息，如窄带资源分配的控制信息，及其他控制信息。
S02，扩展物理广播信道，通过增加用于指示公共控制信道域的时频位置的位置标识，公共控制信道域包含多个窄带的子控制信道域；公共控制信道域的时频位置可以是特定的时频位置，如特定的子帧、频率等，例如利用多媒体广播单频网(Multimedia Broadcast Single FrequencyNetwork，MBMSFN)的子帧中的时、频资源供公共控制信道域使用。
为了能够在宽带网中实现多个窄带控制信道共同工作，在本实施例中，将公共控制信道域划分为多个窄带的子控制信道域。由于多个子控制信道域共存于一个宽带网中，所以需要区分识别，为此，本实施例中，扩展了物理广播信道，在其中增加了用于指示公共控制信道域中各子控制信道域的时频位置的位置标识，这样通过该标识，可以找到相应的子控制信道域。
S03，建立连接之前，根据位置标识，在公共控制信道域的各子控制信道域时频位置发送公共控制信息；
在基站与窄带用户终端建立连接之前，对于公共控制信息，基站可以根据位置标识，在公共控制信道域的各子控制信道域时频位置发送。
S04，分配窄带用户终端专用的随机接入资源，并在系统信息中通知窄带用户终端
在系统信息(SI)中通知窄带用户终端随机接入资源；；
窄带用户终端通过监听子控制信道域，获取公共控制信息，获得系统信息，从而可以向基站发起随机接入并与基站建立连接。
S05，建立连接之后，根据各子控制信道域的信道状态，选择信道状态符合设定标准的子控制信道域并通知终端用户信道指示信息，在选择的子控制信道域向所述窄带用户终端发送专用控制信息。
信道指示为基站根据各子控制信道域的信道状态，来指示窄带用户终端选用子控制信道域的信息。
在建立连接之后基站可以获取各子控制信道域的信道状态，从而可以选择符合设定标准的子控制信道域向所述所窄带用户终端发送专用控制信息。通知的方法可以通过之前的子控制信道域或RRC消息通知。
具体的，在本实施例中，设定标准可以包括信道优先级、信道连接质量或/和信道的占用情况；比如，可以是选择各子控制信道域中连接质量较好且处于空闲状态的信道，或者，选用优先级高的子控制信道域。
此外，基站还通过根据信道状态向窄带用户终端下发信道指示，由于信道指示可以指示窄带用户终端在符合设定标准的子信道控制域进行监听，从而使得窄带用户终端可以在具有质量保证的子控制信道域与基站通讯。
本实施例中，通过设定了信道状态选择方案，从而可以使基站向窄带用户终端发送下行控制信息时，选择连接质量较好以及负载较低的子控制信道域，以及指示窄带用户终端选用符合设定标准的子控制信道域，从而有效地的提高了窄带用户终端在控制信道中控制信息传输的可靠性。
优选的，在本实施例中，在扩展物理广播信道时，还可以包括有用于标识公共控制信道域对控制信息的发送方式的发送方式标识；
为了进一步的提高窄带用户终端在控制信道中控制信息传输的可靠性，本实施例中，还可以通过跳频的方式来多次发送控制信息，为此，还需要在扩展物理广播信道加入发送方式标识，从而可以指示对控制信息的跳频方式。
当采用跳频方式时，在公共控制信道域的各子控制信道域时频位置发送公共控制信息，具体可以为：
在公共控制信道域的时频域根据位置标识在各子控制信道域，按照发送方式标识所对应的发送方式发送控制信息；从而可以使窄带用户终端可以以相应的接收方式接收控制信息，将多次接收到的控制信息进行合并。从而可以进一步的提高控制信息传输的可靠性。
进一步的，在本实施例中，跳频方式具体可以包括：将信道信息多次在不同的时隙分别发送，或者，将公共控制信道信息在不同的子控制信道域分别发送。此外，还可以采用不同时隙和不同子控制信道域相结合的方式，即，在不同的时、域资源位置发送相同的控制信息。在窄带用户终端，以相应的方式来重复接收该控制信息，然后进行合并。
进一步的，在本实施例中，可以根据预设于paging信息中的窄带标识，将识别为用于窄带的用户终端的paging信息的控制信息在与该用户终端对应的子控制信道域发送。
窄带标识用于标记所述paging信息是否用于窄带用户终端。
进一步的，本实施例中，可以不在paging消息中增加窄带标识，而分别在正常用户的控制信道域和窄带用户终端对应的控制信道域中分别发送，以保证控制信息的接收。
由于与基站建立连接后，窄带用户终端在一定的时间内还会监听与其对应的子控制信道域，在窄带用户终端还处于连接状态的情况下，当有消息来到的时候，基站可以根据窄带用户终端的用户终端信息以及子控制信道的信息，在对应的子控制信道域发送相应消息的控制信息。
当窄带用户终端处于空闲idle态后，有paging消息来到的时候，基站根据预设于paging信息中的窄带标识，判定该paging信息是否用于窄带用户终端，并将用于窄带用户终端的paging信息，在与该窄带用户终端对应的子控制信道域发送。
也可以不在paging消息中增加窄带标识，而分别在正常用户的控制信道域和窄带用户终端对应的控制信道域中分别发送，以保证控制信息的接收。
窄带用户终端与子控制信道域的对应关系可以采用多种方式，其中，可以采用窄带用户终端的用户标识号与子控制信道域的标识号映射的方式，具体的，以公共控制信道域包括两个窄带的子控制信道域A和B为例：
如果UE_ID mod 2＝1：
LUE_ID＝(UE_ID+1)/2
此时，窄带用户终端监听子控制信道域A；
如果UE_ID mod 2＝0：
此时，窄带用户终端监听子控制信道域B；
LUE_ID＝UE_ID/2
在各个子控制信道域中的计算寻呼子帧号的位置按照如下方法计算。
SFN mod T＝(T/N)*(LUE_IDmod N)
i_s＝(LUE_ID/N)mod Ns
T＝min(Tc，Tue)
N＝min(T，每帧的寻呼子帧数目*T)
Ns＝max(1，每帧的寻呼子帧数目)
其中，SFN(system Frame Number)表示系统帧号，UE_ID表示窄带用户终端标识号，LUE_ID表示子控制信道域标识号；Tc表示小区特定的默认寻呼周期无线帧；Tue表示窄带用户终端特定的寻呼周期无线帧；N表示寻呼周期内的寻呼帧数目，i_s表示指向子帧的指针，Ns表示用以寻呼的无线帧中的寻呼子帧数量。这样paging消息就在两个不同的子控制信道域发送。更进一步的，为了提高这部分控制信息传输的可靠性，上述方法可以进一步修正为：
如果UE_ID mod 2＝1：
首先监听子控制信道域A，然后在下一个寻呼子帧监听子控制信道域B；
如果UE_ID mod 2＝0：
首先监听子控制信道域B，然后在下一个寻呼子帧监听子控制信道域A；
在各个子控制信道域中的计算寻呼子帧的位置按照如下方法计算。
SFN mod T＝(T/N)*(UE_IDmod N)
i_s＝(UE_ID/N)mod Ns
T＝min(Tc，Tue)
N＝min(T，每帧的寻呼子帧数目*T)
Ns＝max(1，每帧的寻呼子帧数目)
发送paging消息的时候，基站首先按照现有技术中的方式计算出相应的寻呼子帧，再根据UE_ID确定具体的子控制信道域发送相应的paging消息的控制信息，并在下一个寻呼子帧的另一个子控制信道域上再次发送paging消息的控制信息，以获得分集增益。
在本发明实施例中，还提供了另一种控制信息传输方法，参考图2，包括：
S11、接收扩展物理广播信道，按照预设的位置标识接收公共控制信息；
由于通过扩展物理广播信道，增加了用于指示公共控制信道域的时频位置的位置标识，将公共控制信道域划分为包括多个窄带的子控制信道域；所以可以按照预设的位置标识接收公共控制信息，也就是说，在预设的子控制信道域来接收公共控制信息，从而获取系统信息。
S12、发起随机接入；
窄带用户终端通过监听子控制信道域，获取公共控制信息，进一步获取系统信息，从而可以通过向基站发送随机接入与基站建立连接。
S13、与网络建立连接之后，上报信道状态，获取信道指示，根据所述信道指示，监听相应的子控制信道域；
窄带用户终端可以获取各子控制信道的信道状态，并上报信道状态后，基站可以选择符合设定标准的子控制信道域向所述所窄带用户终端发送控制信息。
具体的，在本实施例中，设定标准可以包括信道优先级、信道连接质量或/和信道的占用情况；比如，可以是选择各子控制信道域中连接质量较好且处于空闲状态的信道，或者，选用优先级高的子控制信道域。
在本实施例中，信道指示为基站根据窄带用户终端上报各子控制信道域的信道状态，来指示窄带用户终端选用子控制信道域的信息。
因此，基站还可以通过根据信道状态向窄带用户终端下发信道指示，由于信道指示可以指示窄带用户终端在符合设定标准的子信道控制域进行监听，从而使得窄带用户终端可以在具有质量保证的子控制信道域与基站通讯。
本实施例中的信道指示，可以采用之前该窄带用户终端监听的子控制信道域或RRC消息通知。。
本实施例中，通过设定了信道状态选择方案，从而可以使基站向窄带用户终端发送下行控制信息时，选择连接质量较好以及负载较低的子控制信道域，以及指示窄带用户终端选用符合设定标准的子控制信道域，从而有效地的提高了窄带用户终端在控制信道中控制信息传输的可靠性。
进一步的，在本发明实施例中，还可以在系统广播信息中增加一部分内容，包括：
将随机接入资源分组，并将各随机接入资源的分组与各子控制信道域建立资源信道映射关系；
所述资源信道映射关系通过下发方式通知窄带用户终端，所述随机接入资源包括随机接入的时、频资源以及签名序列。
这样，在发起随机接入的时候，窄带用户终端能够根据公共控制信道域中各子控制信道域的信道条件和/或优先级，选择一个子控制信道对应的随机接入资源发起随机接入，并监听该子控制信道域。基站能够按照接收到的随机接入请求所占用的随机接入资源，判断该窄带用户终端所选择的子控制信道域，并在该子控制信道域上发送控制信息。
进一步的，参考图3，本发明的另一实施例，还可以是：
S21、基站首先配置一个预设的默认方式划分窄带控制信道域，其中，包括各子控制信道域的默认的时、频位置，即，预设各子控制信道域的位置标识。
S22、利用这个默认的接收方式，窄带用户设备终端接入网络；
S23、基站为该窄带用户终端配置专用的接收子控制信道域跳频方式；
S24、窄带用户终端在监听对应子控制信道域同时进行信道测量，并上报子控制信道域的信道质量。
S25、基站测接收到对应的信道质量报告之后，选择其中具有较好信道质量的子控制信道域发送新的控制信息，并将新的子控制信道域位置标识的通知对应的窄带用户终端，即，向窄带用户终端下发信道指示。新的子信道控制域也可以采用多个子控制信道跳频工作的方式。通知窄带用户终端子控制信道域发生改变的方式可以是利用默认的PDCCH通知，也可以是采用RRC的消息(如RRCConnectionSetup，RRCConnectionReconfiguration，RRCConnectionReestablishment等)进行通知。图4是利用RRC消息进行通知的方式。
在本实施例中，还可以利用随机接入资源与子控制信道域的映射关系来代替下行信道质量报告。
进一步的，参考图5，本发明的另一实施例，还可以是：
S31、基站首先配置一个默认的跳频方式配置子控制信道域。
S32、利用该默认的跳频方式，窄带用户终端接入网络，并在跳频监听子控制信道域的同时进行信道测量，并上报对应的信道质量。
S33、基站接收到对应的信道质量报告之后，选择其中具有较好信道质量的子控制信道域发送新的控制信息，并将新的子带控制信道域位置信息通知对应的窄带用户终端。新的子信道控制域也可以采用多个子控制信道跳频工作的方式。通知窄带用户终端子控制信道域发生改变的方式可以是利用默认的PDCCH通知，也可以是采用RRC的消息(如RRCConnectionSetup，RRCConnectionReconfiguration，RRCConnectionReestablishment等)进行通知。图6是利用RRC消息进行通知的方式。
在本实施例中，还可以利用随机接入资源与子控制信道域的映射关系来代替下行信道质量报告。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (15)

1.一种控制信息传输方法，其特征在于，包括：
将下行控制信息分类为公共控制信息和专用控制信息；
扩展物理广播信道，通过增加用于指示公共控制信道域的时频位置的位置标识，将公共控制信道域划分为多个窄带的子控制信道域；
建立连接之前，根据所述位置标识，在公共控制信道域的各子控制信道域发送公共控制信息；
分配窄带用户终端专用的随机接入资源，并在系统信息中通知窄带用户终端；
建立连接之后，根据各子控制信道域的信道状态，选择信道状态符合设定标准的子控制信道域发送该专用控制信息，并下发信道指示；
所述信道指示为基站根据各子控制信道域的信道状态，来指示窄带用户终端选用符合设定标准的子控制信道域的信息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述公共控制信息包括：
用于调度系统信息的控制信息；用于调度寻呼消息的控制信息；用于调度随机接入响应消息的控制信息。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述专用控制信道信息包括：
窄带资源分配的控制信息。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述信道状态包括信道优先级、信道连接质量或/和信道的占用情况。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述扩展物理广播信道，还包括：
用于标识公共控制信道域中控制信息的发送方式的发送方式标识；
所述在公共控制信道域的各子控制信道域发送公共控制信息，具体为：
通过公共控制信道域，根据所述位置标识，在各子控制信道域按照所述发送方式标识所对应的发送方式发送公共控制信息；
所述发送方式包括跳频方式。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述跳频方式具体包括：
将所述公共控制信道信息多次在多个时隙分别发送。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述跳频方式具体包括：
将所述公共控制信道信息在多个子控制信道域分别发送。
8.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
根据预设于paging消息中的窄带标识，将用于窄带用户终端的paging消息的控制信息在与该用户终端对应的子控制信道域发送；
所述窄带标识用于标记所述paging消息是否用于窄带用户终端。
9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
将paging消息的控制信息在窄带用户终端对应的公共控制信道域以及正常用户终端对应的控制信道域均发送。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述与该用户终端对应的子控制信道域，具体为：
建立窄带用户终端的用户标识号与子控制信道域的标识号映射关系，通过所述映射关系将用户终端与子控制信道域对应。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扩展物理广播信道，还包括：
将随机接入资源分组，并将各随机接入资源的分组与各子控制信道域建立资源信道映射关系，
所述资源信道映射关系通过下发方式通知窄带用户终端，所述随机接入资源包括随机接入的时、频资源以及签名序列。
12.一种控制信息传输方法，其特征在于，包括：
接收扩展物理广播信道，按照预设的位置标识接收公共控制信息；
发起随机接入；
与网络建立连接之后，上报信道质量状态，获取信道指示，根据所述信道指示，监听相应的子控制信道域；
所述位置标识为，基站通过扩展物理广播信道，增加用于指示公共控制信道域的时频位置的位置标识，将公共控制信道域划分为多个窄带的子控制信道域；
所述信道指示为基站通过扩展物理广播信道，根据各子控制信道域的信道状态，来指示窄带用户终端选用子控制信道域的信息。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括：
与网络建立连接时，
获取资源信道映射关系；
根据各子控制信道的信道状态，选择对应的随机接入资源发起随机接入；
所述资源信道映射关系为，基站通过扩展物理广播信道，将随机接入资源分组，并将各随机接入资源的分组与各子控制信道域建立资源信道映射关系；
所述资源信道映射关系通过下发方式通知窄带用户终端，所述随机接入资源包括随机接入的时、频资源以及签名序列。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述信道状态包括：信道优先级、信道连接质量或/和信道的占用情况。
15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述信道指示采用默认的PDCCH发送，或，采用无线资源控制(Radio Resource Control，RRC)消息发送。
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