CN103179686B - 发送上行链路控制信息的方法和管理无线资源的用户设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于发送上行链路控制信息的方法以及一种用于移动通信系统中的无线资源管理的UE装置。该方法包括下列步骤：由用户设备（UE）识别为上行链路控制信息的传输分配的资源；当配置了非连续接收(DRX)时，在活动时间期间由UE监视下行链路传输信道；当在活动时间期间发生指示新的下行链路的下行链路传输或上行链路传输时，由UE启动或重启定时器；以及当定时器运行时，由UE经由识别出的资源发送该上行链路控制信息。

Description

发送上行链路控制信息的方法和管理无线资源的用户设备
本申请是申请号为200880014195.8、申请日为2008年4月30日、发明名称为“用于移动通信系统中的无线资源管理的方法及用户设备装置”的申请的分案申请。
技术领域
本发明一般涉及移动通信系统，更具体而言，涉及一种用于移动通信系统中的工作在无线资源控制（RRC）连接模式和非连续接收（DiscontinuousReception,DRX）模式二者中的用户设备（UE）的无线资源管理的方法及用于此目的UE，以及一种用于发送上行链路控制信息的方法。
背景技术
通用移动通信服务（UMTS）系统是第三代（3G）异步移动通信系统，其使用宽带码分多址接入（CDMA），并基于全球移动通信系统（GSM）和通用分组无线服务（GPRS），这些是欧洲的移动通信系统。在负责UMTS标准化的第三代合作伙伴计划（3GPP）中，对于长期演进（LTE）系统作为下一代移动通信系统有着活跃的讨论。LTE技术目标在于到2010年实现商业化，以及实现大约100Mbps速度的基于分组的高速通信。因此，各种方案正在被讨论，其中包括通过简化网络结构来减少位于通信路径中的节点数量的方案，以及使无线协议尽可能接近于无线信道的方案。
图1示出了可以应用本发明的演进UMTS移动通信系统的结构的例子。参考图1，演进UMTS无线接入网络（E-RAN）110和112中的每一个具有简化的2节点结构，其包括演进节点B（ENB）120、122、124、126和128和锚节点（增强网关通用分组无线服务(GPRS)支持节点（EGGSN））130和132。用户设备（UE）101通过E-RAN110或112连接到网际协议（IP）网络114。ENB120到128对应于UMTS系统的遗留（legacy）节点B，并通过无线信道连接到UE101。但是，与遗留节点B不同，ENB120到128执行更复杂的功能。在LTE中，包括实时服务例如使用网际协议的IP电话（VoiceoverIP,VoIP）在内的所有用户流量(traffic)都通过共享信道来提供。因此，LTE需要一种设备，用于搜集UE的状态信息并使用所搜集的信息来执行调度。ENB120到128控制该调度。通常，一个ENB控制多个小区(cell)。此外，ENB执行自适应调制与编码（AMC），其根据UE的信道状态来确定调制方案和信道编码率(codingrate)。如在UMTS的高速上行链路分组接入（HSUPA）（也被称为“增强专用信道（E-DHC）”）及高速下行链路分组接入（HSDPA）中那样，在LTE中的ENB120到128与UE101之间也执行混合自动重复请求（HARQ）。HARQ过程软组合(soft-combine)先前接收的数据与重传的数据，而不丢弃先前接收的数据，由此提高接收的成功率。HARQ过程提高了高速分组通信例如高速下行链路分组接入（HSDPA）和增强专用信道（EDCH）中的传输效率。为了实现100Mbps的最大传输速度，预计LTE使用在20MHz带宽中的正交频分复用（OFDM）作为无线连接技术。但是，由于只有HARQ不可能满足不同服务质量（QoS）的需求，因此可以在UE101和ENB120到128之间执行更高层中的外部自动重复请求（ARQ）。
在上述无线通信中，高质量数据服务的质量下降主要是由信道环境引起的。由于多路径信号或其它用户的干扰、用户设备（UE）的移动和频繁速度改变所引起的多普勒效应、遮蔽(shadowing)、由于衰落引起的接收信号的功率改变以及加性高斯白噪声（AWGN）等，无线通信中的信道环境频繁地改变。用于克服典型OFDM系统的衰落的一种主要方案是自适应调制和编码（AMC）方案。根据AMC方案，根据下行链路（DL）中的信道改变来自适应地控制调制方案和编码方案。
为了根据DL信道的信道变化来应用功率控制或AMC方案，UE必须向ENB报告接收到的下行链路信号的信道质量信息（CQI）。通常，可以通过由UE测量接收到的信号的信噪比（SNR）来检测CQI。在从UE接收到CQI时，ENB可以获取关于UE的下行链路信道状态的信息，并可以基于所获取的DL信道状态信息来设置相应的调制方案和相应的编码方案或者对功率进行控制。相比之下，为了根据UL信道的信道改变来应用功率控制或AMC方案，UE必须在上行链路中发送具有预定图案(pattern)的导频信号（也称为“参考信号（RS）”）。下面，这样的UL导频信号被称为“探测（sounding）”。ENB可以通过接收到的探测来测量上行链路信道状态，并基于所测量的上行链路信道状态来设置相应的调制方案和相应的编码方案或者对功率进行控制。
CQI、探测、响应于下行链路HARQ的传输的关于上行链路HARQ的响应信息例如肯定应答/否定应答（ACK/NACK）一般被称为“上行链路控制信息”。
图2示出了无线资源控制（RRC）连接模式中的UE的非连续接收（DiscontinuousReception，DRX）操作的例子。
在第三代合作伙伴计划（3GPP）中，3GPPLTE系统中的UE的无线模式主要被分为RRC空闲模式和RRC连接模式。RRC空闲模式和RRC连接模式的定义基于3GPPTS36.300。
通常，RRC空闲模式是指UE的一种状态，其中ENB没有关于无线承载（RB）上下文(context)和UE上下文的信息，且锚节点具有UE的上下文信息并根据每个用于寻呼（paging）的跟踪区域（TA）来管理UE的位置，而不是逐小区地管理该位置。此外，RRC连接模式是指UE的一种状态，其中不只是锚节点，ENB也具有RB上下文和UE上下文的信息（未排除信息可以包括的服务上下文信息的可能性）。RRC连接在UE和ENB之间建立，从而可以逐小区地管理UE的位置。通常，为了为特定的服务接收和/或发送数据，RRC空闲模式中的UE必须首先建立到ENB的RRC连接并向ENB报告UE上下文信息，然后建立到锚节点的信令连接并向锚节点报告UE上下文和服务上下文信息。但是，RRC连接模式中的UE可以直接从ENB被分配相应的无线资源，然后通过该资源来接收和/或发送用于特定服务的数据。
当不需要连续向UE发送数据的时候，DRX的操作通过仅在特定时段(period)非连续地接收信道来最小化UE的功耗，而不是通过连续地接收信道而不断地消耗功率。DRX通常包括下列元素：
-活动时段(period)：UE的接收器打开的时段，或者当对每个服务设置了非连续接收时期望接收相应服务的数据的时段。
-睡眠时段：UE的接收器关闭的时段，或者当对每个服务设置了非连续接收时不期望接收相应服务的数据的时段。UE的接收器是否关闭由睡眠时段与另一服务的活动时段叠加来确定。
-非连续接收周期(period)（DRX循环期长度(cyclelength)；210和220）：活动时段之间的时段或长度。
尽管图2示出了具有相同长度的活动时段，从点205、215、225开始的活动时段可以具有不同的长度。
当UE如上所述处于非连续接收模式中时，可以不需要像连续接收模式中那样多的上行链路控制信息。例如，如果在连续接收模式中为了频繁发送CQI而分配的无线资源与非连续接收模式中的睡眠时段重叠，那么考虑到UE的功耗而不希望在睡眠时段发送多个CQI或多次发送CQI。再有，由于在睡眠时段中不发生下行链路传输，实际上没有使用多个CQI。再有，尽管UE事实上不执行多个CQI的传输，但是已经分配了用于单个或多个CQI传输的无线资源，这导致了无线资源的浪费。
因此，在UE进入新的非连续接收模式时，需要重新配置在先前的连续或非连续接收模式中分配的上行链路控制信息传输资源。因此，需要通过RRC消息执行显式(explicit)重新配置过程，这会带来信令开销。
发明内容
因此，本发明被设计来解决现有技术中存在的上述及其它问题，并且本发明提供了一种用于无线资源管理的方法和UE装置，其减少(reduce)了每当UE进入新的非连续接收模式时都执行的通过RRC消息的显式重新配置过程。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于移动通信系统中的UE和ENB之间的无线资源管理的方法。该方法包括下列步骤：当UE进入非连续接收模式时，在该模式中UE根据预定周期(period)非连续地接收数据，将该预定周期与UE和ENB之间预先建立的非连续接收周期阈值进行比较；以及在该预定周期大于或等于该非连续接收周期阈值时，识别出在UE进入该非连续接收模式之前为上行链路控制信息的传输分配的无线资源的释放，并停止通过该无线资源对上行链路控制信息的传输。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于移动通信系统中的无线资源管理的UE装置。该UE装置包括：测量单元，用于执行对下行链路导频信道的测量；控制信息生成单元，用于使用测量单元的测量结果来生成上行链路控制信息；比较单元，用于当UE进入具有预定周期的非连续接收模式时，将该预定周期与UE和ENB之间预先约定的非连续接收周期阈值进行比较；以及发送器/接收器，用于当该预定周期大于或等于非连续接收周期阈值时，识别出在UE进入该非连续接收模式之前为上行链路控制信息的传输分配的无线资源的释放，并停止通过该无线资源对上行链路控制信息的传输。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于移动通信系统中的UE和ENB之间的无线资源管理的方法。该方法包括以下步骤：当UE进入非连续接收模式时，在该模式中UE非连续地接收数据，启动具有预定长度的定时器；当在定时器期满前发生新的数据发送或接收时，重启该定时器；以及当定时器期满时，识别出在UE进入该非连续接收模式前为上行链路控制信息的传输分配的无线资源的释放，并停止上行链路控制信息的传输。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于移动通信系统中的无线资源管理的UE装置。该UE装置包括：测量单元，用于执行对下行链路导频信道的测量；控制信息生成单元，用于使用测量单元的测量结果来生成上行链路控制信息；定时器，当在数据被非连续接收的非连续接收模式期间发生新的数据发送或接收时启动；以及发送器/接收器，用于在定时器期满之前、通过在UE进入该非连续接收模式之前由ENB为上行链路控制信息的传输分配的无线资源来发送上行链路控制信息，并在定时器期满时识别出该无线资源的释放并停止通过无线资源对上行链路控制信息的传输。
根据本发明的一个方面，提供一种用于发送上行链路控制信息的方法，该方法包括下列步骤：由用户设备（UE）识别为上行链路控制信息的传输分配的资源；当配置了非连续接收(DRX)时，在活动时间期间由UE监视下行链路传输信道；当在活动时间期间发生指示新的下行链路的下行链路传输或上行链路传输时，由UE启动或重启定时器；以及当定时器运行时，由UE经由识别出的资源发送该上行链路控制信息。
根据本发明的一个方面，提供一种用于移动通信系统中的无线资源管理的用户设备（UE）装置，该装置包括：控制信息生成单元，用于生成上行链路控制信息；定时器，其当配置了非连续接收时在活动时间期间发生指示新的下行链路的下行链路传输或上行链路传输时被启动或重启；以及发送器/接收器，用于识别为上行链路控制信息的传输分配的资源，用于在活动时间期间监视下行链路传输信道，以及用于当定时器运行时，通过识别出的资源发送该上行链路控制信息。
附图说明
本发明的上述及其它方面、特征和优势将通过后面结合附图的详细描述而变得更加清楚，在附图中：
[标记图1和图2是“现有技术”。此外，在图3和图6中，将“释放”改为“被释放”。]
图1示出了可应用本发明的演进UMTS移动通信系统的结构的例子；
图2示出了RRC连接模式中的UE的DRX操作的例子；
图3示出了根据本发明的第一实施例的工作在DRX模式和RRC连接模式两者中的UE的上行链路控制信息传输资源的隐式(implicit)释放的方法；
图4是根据本发明的第一实施例的UE操作的流程图；
图5是根据本发明的第一实施例的UE的框图；
图6示出了根据本发明的第二实施例的工作在DRX模式和RRC连接模式两者中的UE的上行链路控制信息传输资源的隐式释放的例子；
图7是根据本发明的第二实施例的UE操作的流程图；
图8是根据本发明的第二实施例的UE的框图；
具体实施方式
以下，将参考附图描述本发明的示例性实施例。在下列描述中，当对这里所包括的已知的功能和配置的详细描述会使本发明的主题变得相当不清楚时，将省略这些描述。此外，下列描述中的各种特定定义仅供帮助对本发明的一般理解，并且对于本领域技术人员来说很明显，没有这样的定义，本发明也可以实现。
第1实施例
根据本发明的第一实施例，当UE从连续接收模式或非连续接收模式进入具有新的非连续接收周期的非连续接收模式时，UE将新的非连续接收周期与在UE和ENB之间事先建立的非连续接收周期阈值进行比较。当新的非连续接收周期大于或等于非连续接收周期阈值时，UE和ENB隐式地(implicitly)释放在先前连续或非连续模式中分配的用于上下链路控制信息传输的无线资源。在识别出用于上行链路控制信息传输的无线资源的隐式释放时，UE停止使用该无线资源来发送上行链路控制信息。可以通过专用于UE的信令、通过在小区内广播的系统信息或通过硬编码为一个固定值，来在UE和ENB之间事先建立非连续接收周期阈值。
图3示出了根据本发明的第一实施例的工作在非连续接收模式和RRC连接模式两者中的UE的上行链路控制信息传输资源的隐式释放的方法。尽管图3使用CQI作为上行链路控制信息的例子，但是本发明也可用于其它类型的上行链路控制信息。例如，上行链路控制信息可以包括响应于下行链路传输的上行链路ACK/NACK、探测等。
参考图3，301和303表示通过分配给工作在连续接收模式中的UE的用于CQI的无线资源的CQI的传输。在时间点321上，如果UE根据预定的规则或通过311的显式信令开始在具有非连续接收周期331和333的非连续接收模式中工作，则UE将新的非连续接收周期331和333与在UE和ENB之间事先建立的非连续接收周期阈值341进行比较。在图3中，由于非连续接收周期阈值341大于实际的非连续接收周期331和333，UE认为在UE进入非连续接收模式321之前分配的用于CQI传输的无线资源仍然有效，并使用相应定时(timing)的相应无线资源来发送CQI。
在时间点323上，如果UE根据预定的规则或通过313的显式信令开始在具有非连续接收周期335和337的非连续接收模式中工作，则UE将新的非连续接收周期335和337与在UE和ENB之间事先建立的非连续接收周期阈值343进行比较。这时，由于非连续接收周期阈值343小于实际的非连续接收周期335和337，UE认为在UE进入当前非连续接收模式之前使用的用于CQI传输的无线资源已经被释放，并停止通过相应定时的相应无线资源来发送CQI。
此外，当ENB通过显式信令313或根据预定的规则检测到UE已经进入新的非连续接收模式323时，ENB识别出在UE和ENB之间预先建立的非连续接收周期阈值343小于实际的非连续接收周期335和337，并认为在UE进入非连续接收模式323之前分配的用于CQI传输的无线资源不再可用。因此，ENB可以释放该无线资源或者将该无线资源重新分配给另一个UE。
如上面所指出的，可以通过专用于UE的信令、通过在小区内广播的系统信息或通过硬编码为一个固定的值，来在UE和ENB之间事先建立非连续接收周期阈值341和343。
图4是图示根据本发明的第一实施例的UE操作的流程图。参考图4，在步骤401中，UE进入具有新的DRX循环期长度的非连续接收模式。然后在步骤411中，UE将在步骤401中开始的非连续接收模式的非连续接收周期与在UE和ENB之间预先建立的非连续接收周期阈值进行比较。
作为步骤411中的比较的结果，如果新的非连续接收周期小于非连续接收周期阈值，在步骤421中UE认为在进入步骤401中开始的非连续接收模式之前分配的用于CQI的传输的无线资源仍然有效。但是，作为步骤411中的比较的结果，如果新的非连续接收周期大于或等于非连续接收周期阈值，则在步骤423中UE认为在进入步骤401中开始的非连续接收模式之前分配的用于CQI的传输的无线资源已被释放，并停止通过该无线资源来发送CQI。
图5是根据本发明的第一实施例的UE的框图。参考图5，发送器/接收器501执行去往/来自ENB的信号的发送/接收。如果UE通过显式信令或通过预定规则进入具有新的非连续接收周期的非连续接收模式，则DRX循环期比较单元511将新的非连续接收周期与非连续接收周期阈值进行比较。基于DRX循环期比较单元511的比较结果，如果先前分配的用于CQI传输的无线资源被确定为在新的非连续接收模式中也有效，则测量单元521执行对下行链路导频信道的测量，CQI报告生成单元531从测量单元521所测量的值生成CQI，并且接收器/发送器501将生成的CQI发送到ENB，而照原样使用在该非连续接收之前分配的用于CQI传输的无线资源。
第2实施例
根据本发明的第二实施例，将非活动时段的长度与在UE和ENB之间事先建立的非活动时段阈值进行比较。当新的非活动时段大于或等于非活动时段阈值时，UE和ENB隐式地释放在先前连续或非连续模式中分配的用于上行链路控制信息传输的无线资源。在识别出用于上行链路控制信息传输的无线资源的隐式释放时，UE停止使用该无线资源来发送上行链路控制信息。通过专用于UE的信令、通过在小区内广播的系统信息或通过硬编码为一个固定的值，可以在UE和ENB之间预先建立非活动时段阈值。
图6示出了根据本发明的第二实施例的工作在非连续接收模式和RRC连接模式两者中的UE的上行链路控制信息传输资源的隐式释放的方法。尽管图6使用CQI作为上行链路控制信息的例子，本发明也可用于其它类型的上行链路控制信息。例如，上行链路控制信息可以包括响应于下行链路传输的上行链路ACK/NACK、探测等。
参考图6，601和603表示ENB通过为工作在连续接收模式中的UE分配的用于CQI的无线资源对CQI的传输。在时间点621上，如果UE根据预定的规则或通过611的显式信令开始在具有非连续接收周期631、633和635的非连续接收模式中工作，则UE触发用于在UE和ENB之间预先建立的下行链路非活动时段的定时器。当UE在非连续接收模式中工作时，每当有新的下行链路传输时定时器都被重复地重启。参考标号651、653和655表示这样的时段，其中定时器为在每个非连续接收模式期间的最后一次下行链路传输而操作。
由于在定时器操作时段651期满之前新的非连续接收模式663开始，所以在非连续接收模式661中的最后一次下行链路传输时重启的定时器在非连续接收模式663中的第一次下行链路传输时再次被重启。即，在非连续接收模式663开始点上，由于在非连续接收模式661的最后一次下行链路传输时重启的定时器还没有期满，所以UE认为在连续接收模式中分配的用于CQI传输的无线资源仍然有效，并使用相应定时（605）的相应无线资源来发送CQI。
此外，同样在非连续接收模式663中，每当有下行链路传输时定时器都被重启。同样，由非连续接收模式663的最后一次下行链路传输重启的定时器在定时器操作时段653期满之前被非连续接收模式665的第一次下行链路传输再次重启。同样在非连续接收模式665的开始点上，由于定时器还没有期满，所以UE认为在连续接收模式中分配的用于CQI传输的无线资源仍然有效，并发送CQI（607）。
在接收下一个非连续接收模式的第一次下行链路传输之前，由非连续接收模式665的最后一次下行链路传输重启的定时器在定时器操作时段655的结束点671处期满。当定时器在点671处期满时，UE认为在连续接收模式中分配的用于CQI传输的无线资源已被释放，并停止通过相应的无线资源来发送CQI。
CQI传输609在定时器操作时段期满的时间点671之前。因此，UE可以通过在连续接收操作中分配的无线资源来发送CQI。此外，在时间点671之后，ENB可以重新分配在连续接收操作中分配的无线资源，以便发送另一个UE的上行链路控制信息。
尽管图6示出了用于下行链路传输的非活动时段阈值（定时器）的使用，但是根据本发明的第二实施例也可以使用以下方法：将用于上行链路传输或用于下行和上行链路传输的非活动时段的长度与非活动时段阈值（定时器）进行比较，然后隐式地释放在连续接收操作中分配的用于上行链路控制信息传输的无线资源。根据该方法，每当发生上行链路传输或每当发生下行链路传输或上行链路传输中的一个时定时器都被重启。
图7是根据本发明的第二实施例的UE操作的流程图。参考图7，在步骤701中，UE进入非连续接收模式。然后在步骤711中，UE触发指示针对下行链路传输的非活动时段阈值的定时器。通过专用于UE的信令、通过在小区内广播的系统信息或通过硬编码为一个固定值，在UE和ENB之间预先建立该定时器。在步骤721中，确定定时器是否已期满。如果定时器还没期满，在步骤741中，UE认为在进入步骤701中启动的非连续接收模式之前分配的用于CQI的传输的无线资源仍然有效，并通过该无线资源发送CQI直到定时器期满为止。在步骤751中，UE确定是否发生了新的下行链路传输。当没有发生新的下行链路传输时，UE返回步骤721。但是，如果在定时器期满之前发生了新的下行链路传输，则在步骤753中UE重启定时器。
作为步骤721中的比较结果，如果定时器已经期满，则在步骤733中UE认为在进入步骤701中启动的非连续接收模式之前分配的用于CQI传输的无线资源已经被释放，并停止通过该无线资源来发送CQI。
图8是根据本发明的第二实施例的UE的框图。参考图8，发送器/接收器801执行去往/来自ENB的信号的发送/接收。如果UE通过显式的信令或通过预定的规则进入具有新的非连续接收周期的非连续接收模式，则指示针对下行链路传输的非活动时段阈值的定时器811启动。每当通过发送器/接收器801发生下行链路传输时定时器811都被重启。基于在进入非连续模式之前分配的用于CQI传输的无线资源有效的假设，测量单元821执行对下行链路导频信道的测量。CQI报告生成单元831从测量单元821所测量的值生成CQI，且发送器/接收器801照原样使用在非连续接收之前分配的用于CQI传输的无线资源将生成的CQI发送到ENB。当定时器期满时，发送器/接收器801认为在进入非连续接收模式之前分配的用于CQI传输的无线资源已被释放，并停止通过该无线资源来发送CQI。
根据本发明，当UE的非连续接收周期或非活动时段超过阈值时，ENB释放已分配给UE的用于上行链路控制信息传输的资源，且UE识别出该资源的释放并停止通过该资源发送控制信息。结果，本发明减少了通过RRC消息的显式重新配置过程，否则每当UE进入新的非连续接收模式时必须进行该过程。
尽管已参照本发明的特定示例性实施例示出和描述了本发明，但是本领域技术人员应该理解，在不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行形式和细节上的各种改变。

Claims (6)

1.一种用于发送上行链路控制信息的方法，该方法包括下列步骤：
由用户设备(UE)识别为上行链路控制信息的传输分配的资源；
当配置了非连续接收(DRX)时，在活动时间期间由UE监视下行链路传输信道；
当在活动时间期间发生指示新的下行链路的下行链路传输或上行链路传输时，由UE启动或重启定时器；
当定时器运行时，由UE经由识别出的资源发送该上行链路控制信息；以及
当定时器期满并且不在活动时间时，停止由UE发送上行链路控制信息。
2.如权利要求1所述的方法，其中，上行链路控制信息包括信道质量信息(CQI)。
3.如权利要求1所述的方法，其中，上行链路控制信息包括探测信息。
4.一种用于移动通信系统中的无线资源管理的用户设备(UE)装置，包括：
控制信息生成单元，用于生成上行链路控制信息；
定时器，其当配置了非连续接收时在活动时间期间发生指示新的下行链路的下行链路传输或上行链路传输时被启动或重启；以及
发送器/接收器，用于识别为上行链路控制信息的传输分配的资源，用于在活动时间期间监视下行链路传输信道，用于当定时器运行时，通过识别出的资源发送该上行链路控制信息，以及用于当定时器期满并且不在活动时间时，停止由UE发送上行链路控制信息。
5.如权利要求4所述的UE装置，其中，所述上行链路控制信息包括信道质量信息(CQI)。
6.如权利要求4所述的UE装置，其中，所述上行链路控制信息包括探测信息。
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