CN103427937A - 一种终端能力信息的上报方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信领域，公开了一种终端能力信息的上报方法及装置。该方法为：终端接收到卫星通信系统内的网络侧节点发送的终端能力查询消息后，向网络侧节点返回终端能力信息消息，令网络侧节点基于该终端能力信息消息直接或间接获得终端的发射机性能参数和接收机性能参数，并根据所述发射性能参数和接收机性能参数调度终端进行数据传输，这样，令网络侧节点可以顺利获得终端的能力信息，便于网络侧节点在卫星通信系统内对终端进行合理调度，在提高资源利用率及上下行发射功率使用率的同时，也降低数据传输时延，提高了卫星通信系统的整体性能。

Description

一种终端能力信息的上报方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种终端能力信息的上报方法及装置。

背景技术

为了利用地面移动通信系统，特别是LTE（Long Term Evolution，长期演进）/LTE-Advanced（Long Term Evolution-Advanced，长期演进升级）系统的产业优势，ITU（国际电联）建议基于地面LTE以及LTE-Advanced系统设计未来第4代卫星移动通信系统，并要求终端尽量重用地面终端芯片设计。

卫星移动通信系统与地面移动通信系统的一个显著区别是：卫星与通信终端之间的距离远远大于地面基站与通信终端的距离，不适合闭环反馈和功率控制。因此，一旦卫星通信系统内的网络侧调度节点指示终端采用了不合适的调度方式（如，分配了不合适的时频资源、功率、调制编码方式等等）进行数据收发，则网络侧需要很长时间才能知道采用了不合适的调度方式，从而造成大量的资源浪费，时延，功率浪费。

例如，卫星通信系统内的网络侧调度节点在同一时刻为终端调度了过多的上行时频资源，而终端的最大上行发射功率不足以支持同时使用这些上行时频资源，从而会造成卫星接收到的终端上行信号信噪比过低，从而无法正确解码出数据。

又例如，为了正确解码上行数据，卫星通信系统内的网络侧调度节点在同一时刻为终端调度了很少的上行资源，造成网络的资源未能全部分配，降低了系统吞吐量。

又例如，为了节约能源，卫星通信系统内的网络侧调度节点使用过小的下行发射功率向终端发送下行信号，而终端的接收机灵敏度不足以正确解码出数据，造成终端接收到的下行信号信噪比过低，无法正确解码出数据；

又例如，为了保证终端能正确解码下行数据，卫星通信系统内的网络侧调度节点使用过大的下行发射功率向终端发送下行信号，导致卫星能源的浪费。

在LTE系统中，为了解决类似问题，当终端接入地面的LTE通信系统后，网络侧会对终端进行能力查询。终端接收到UECapabilityEnquiry（终端能力查询）消息能后，会通过UECapabilityInformation（终端能力上报）消息向基站上报自身的终端能力信息，上报的信令流程如图1所示；其中，所谓的终端能力信息包含但不限于，终端-category（终端等级）、射频能力、测量能力、非连续资源分配能力等等。

然而，现有的LTE系统中的终端能力上报流程不能直接应用于卫星通信系统，因为卫星通信系统基于现有终端能力上报流程中上报的终端能力信息，仍然无法确定终端的最大上发射功率，以及针对终端较为理想的下行发射功率。

有鉴于此，需要重新设计相应的流程以克服上述缺陷。

发明内容

本发明实施例提供一种终端能力信息上报的方法及装置，用以在卫星通信系统中实现合理的数据收发，避免资源浪费的同时保障系统性能。

本发明实施例提供的具体技术方案如下：

一种终端能力信息的上报方法，包括：

终端接收网络侧节点发送的终端能力查询消息；

终端向网络侧节点返回终端能力信息消息，令网络侧节点基于所述终端能力信息消息获得终端的发射机性能参数和接收机性能参数，并根据所述发射性能参数和接收机性能参数调度终端进行数据传输。

一种终端能力信息的上报处理方法，包括：

网络侧节点向终端发送终端能力查询消息；

网络侧节点接收终端返回的终端能力信息消息，并基于所述终端能力信息消息获得终端的发射机性能参数和接收机性能参数；

网络侧节点根据所述发射性能参数和接收机性能参数调度终端进行数据传输。

一种终端能力信息的上报装置，包括：

接收单元，用于收网络侧节点发送的终端能力查询消息；

发送单元，用于向网络侧节点返回终端能力信息消息，令网络侧节点基于所述终端能力信息消息获得终端的发射机性能参数和接收机性能参数，并根据所述发射性能参数和接收机性能参数调度本装置进行数据传输。

一种终端能力信息的上报处理装置，包括：

发送单元，用于向终端发送终端能力查询消息；

接收单元，用于网络侧节点接收终端返回的终端能力信息消息，并基于所述终端能力信息消息获得终端的发射机性能参数和接收机性能参数；

调度单元，用于根据所述发射性能参数和接收机性能参数调度终端进行数据传输。

本发明实施例中，终端接收到卫星通信系统内的网络侧节点发送的终端能力查询消息后，向网络侧节点返回终端能力信息消息，令网络侧节点基于该终端能力信息消息直接或间接获得终端的发射机性能参数和接收机性能参数，并根据所述发射性能参数和接收机性能参数调度终端进行数据传输，这样，令网络侧节点可以顺利获得终端的能力信息，便于网络侧节点在卫星通信系统内对终端进行合理调度，在提高资源利用率及上下行发射功率使用率的同时，也降低数据传输时延，提高了卫星通信系统的整体性能。

附图说明

图1为现有技术下LTE系统中终端能力查询信令过程；

图2为本发明实施例中终端能力信息上报概述流程图；

图3为本发明实施例中终端能力信息上报第一种实现方式流程图；

图4为本发明实施例中终端能力信息上报第二种实现方式流程图；

图5为本发明实施例中终端功能结构示意图；

图6为本发明实施例中网络侧节点功能结构示意图。

具体实施方式

在卫星通信系统中，会同时存在多种具有不同数据收发能力的终端，例如：高端终端的最大上行发射功率较大，接收灵敏度较高；而低端终端的最大上行发射功率较小，接收灵敏度较低，因此，网络侧节点获得终端的相关能力信息有助网络侧采用合适的调度策略进行卫星与终端之间的数据传输。

下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。

参阅图2所示，本发明实施例中，在卫星通信系统内，对终端能力信息进行上报的概述流程如下：

步骤200：卫星通信系统内的网络侧节点向终端发送终端能力查询消息，即UE CapabilityEnquriy。

本发明实施例中，上述网络侧节点可以是地面基站，也可以是卫星本身，即终端既可以通过地面基站与卫星进行间接通信，也可以与卫星进行直接通信。

步骤210：终端向网络侧节点返回终端能力信息消息，即UECapabilityInformation。

本实施例中，终端可以在终端能力信息消息中直接携带自身的接收机性能参数和发射机性能参数，进一步地，还可以携带接入卫星能力指示，用于表示终端是否具备接入卫星的能力，或者，终端也可以在终端能力信息消息中先携带接入卫星能力指示，待接收到网络侧节点的进一步命令时，再上报自身的接收机性能参数和发射性能参数，这一点将在后续实施例中进行详细介绍。

另一方面，本发明实施例中，所谓终端的发射机性能参数至少包含终端的最大上行发射功率，基站根据终端的发射机性能参数，可以确定应当为终端分配多少时频资源，以便在终端支持能力和系统吐吞量之间找到最佳平衡点。

而所谓终端的接收机性能参数至少包含终端的下行接收灵敏度，具体可以表示为在保证终端能够正确解码数据的前提下，网络侧的最低下行发射功率，基站根据终端的接收机性能参数，可以确定卫星应当采用的下行发射功率，以避免造成卫星资源浪费，以及避免终端无法正确解码数据。

步骤220：网络侧节点基于接收的终端能力信息消息获得终端的发射机性能参数和接收机性能参数，并根据该发射性能参数和接收机性能参数调度终端进行数据传输。

相应的，在执行步骤220时，若终端在终端能力信息消息中直接携带自身的接收机性能参数和发射机性能参数，则网络侧可以直接获取这些参数，进一步地，若终端在终端能力信息消息中还携带了接入卫星能力指示，用于表示终端是否具备接入卫星的能力，则网络侧节点也可以在根据该支持接入卫星能力确定终端能够接入卫星时，再从终端能力信息消息中获取终端的接收机性能参数和发射机性能参数；或者，若终端端能力上报消息中先携带接入卫星能力指示，则网络侧节点可以根据该接入卫星能力指示确定终端能够接入卫星时，通过新定义的信令通知终端上报接收机性能参数和发射性能参数，这一点亦将在后续实施例中进行详细介绍。

另一方面，本发明实施例中，卫星通信系统内的网络侧节点根据获得的终端的发射性能参数和接收机性能参数调度终端进行数据传输时，可以根据终端的发射机性能参数，结合终端的上行信道条件，卫星离地面的距离、卫星的上行接收灵敏度和链路预算等等，确定终端使用的资源数量及调制编码方式等；以及根据终端的接收机性能参数，结合终端的下行信道条件、卫星离地面的距离、卫星的功率分配方式和链路预算等等，确定卫星向终端发送数据所需采用的下行发射功率和调制编码方式等。后续实施例中均可以采用此种调度方式，将不再赘述。

上述步骤200-步骤220所描述的流程在具体实现时，可以采用多种方式，下面对其中两种较佳的实现方式进行详细说明。

第一种方式为，扩展现有终端能力信息上报流程，将终端接收机性能参数和发射机性能参数连同现有的终端能力信息一同上报至网络侧节点。

例如，参阅图3所示：

步骤300：在卫星通信系统内，网络侧节点向终端发送UECapabilityEnquiry（终端能力查询）消息。

步骤310：终端向网络侧节点发送UECapabilityInformation（终端能力信道）消息，该消息中携带终端的发射机性能参数和接收机性能参数。

较佳的，终端可以通过扩展现有协议下UECapabilityInformation消息中的字段来实现携带发射机性能参数和接收机性能参数。例如，在与EUTRA（Evolved Universal Terrestrial Radio Access，演进的通用陆地无线接入）对应的ueCapabilityRAT-Container（与无线接入技术相关的UE能力容器）字段内增加MaxTxPower（最大发送功率）字段和Receiver Sensitivity（接收机灵敏度）字段；或者，在新定义的与EUTRAN-SATELLITE（EUTRA系统用于卫星链路的改进）对应的ueCapabilityRAT-Container字段内增加MaxTxPower和Receiver Sensitivity字段；单位都是dBm。

这样，基站便可以从UECapabilityInformation消息中直接获得终端的发射机性能参数和接收机性能参数，并基于获得的这些参数调度终端进行数据传输。

另一方面，较佳的，终端除了在UECapabilityInformation消息中携带终端的发射机性能参数和接收机性能参数之外，进一步地，还可以携带接入卫星能力指示，用于表示终端是否具备接入卫星的能力，这一点可以通过扩展现有协议下UECapabilityInformation消息，在其中增加指示比特来实现，如，指示比特取值为“0”时表示终端不具备接入卫星的能力，而指示比特取值为“1”时表示终端具备接入卫星的能力；网络侧节点可以根据该指示比特确定UECapabilityInformation消息中是否会包含终端接入卫星的具体能力信息，如，终端的发射机性能参数和接收机性能参数。例如，指示比特取值为“1”时，网络侧节点确定UECapabilityInformation消息中携带有终端的发射机性能参数和接收机性能参数并获取这些参数，而指示比特取值为“0”时，网络侧节点确定UECapabilityInformation消息中未携带有终端的发射机性能参数和接收机性能参数，则网络侧节点可以从UECapabilityInformation消息中获取其他终端能力信息、如，终端-category（终端等级）、射频能力、测量能力、非连续资源分配能力等等。

其中，终端可以在确定网络侧节点为卫星时，才在UECapabilityEnquiry消息中进一步携带接入卫星能力指示；或者，也可以在确定网络侧节点为本地与卫星之间的地面基站时，在UECapabilityEnquiry消息中进一步携带接入卫星能力指示。

第二种方式为，定义新的终端能力信息上报流程，采用新定义的消息将终端接收机性能参数和发射机性能参数上报至网络侧节点。

例如，参阅图4所示：

步骤400：在卫星通信系统内，网络侧节点向终端发送UECapabilityEnquiry（终端能力查询）消息。

步骤410：终端向网络侧节点发送UECapabilityInformation（终端能力信道）消息，该消息中携带终端的接入卫星能力指示，用以通知网络侧节点该终端是否具备接入卫星的能力。

这一点可以亦通过扩展现有协议下UECapabilityInformation消息中增加指示比特来实现，如，指示比特取值为“0”时表示终端不具备接入卫星的能力，而指示扩展比特取值为“1”时表示终端具备接入卫星的能力；

步骤420：网络侧节点根据获得的接入卫星能力指示确定终端具备接入卫星的能力时，向终端发送接入卫星能力查询消息（即新定义的信令）。

优选的，网络在确定终端能够接入卫星后，并不马上发送接入卫星能力查询消息，而是在确定终端已接入卫星或者即将接入卫星时，才发送接入卫星能力查询消息，以获得终端的发射机性能参数和接收机性能参数，其中，判断终端即将接入卫星的方法取决于网络实现，如，根据切换判决准则，预判终端的邻小区中，卫星小区的信号最强，则确定卫星将是下一次切换的目标节点。

步骤430：终端向网络侧节点返回接入卫星能力上报消息，将终端的发射机性能参数和接收机性能参数上报至网络侧节点。

这样，基站便可以从接入卫星能力上报消息中获得终端的发射机性能参数和接收机性能参数，并基于获得的这些参数调度终端进行数据传输。

基于上述实施例，参阅图5和图6所示：

本发明实施例中，终端包括接收单元50和发送单元51，其中，

接收单元50，用于收网络侧节点发送的终端能力查询消息；

发送单元51，用于向网络侧节点返回终端能力信息消息，令网络侧节点基于该终端能力信息消息获得终端的发射机性能参数和接收机性能参数（直接获得或间接获得），并根据该发射性能参数和接收机性能参数调度本装置进行数据传输。

而网络侧节点包括发送单元60、接收单元61和调度单元62，其中，

发送单元60，用于向终端发送终端能力查询消息；

接收单元61，用于网络侧节点接收终端返回的终端能力信息消息，并基于该终端能力信息消息获得终端的发射机性能参数和接收机性能参数（直接获得或间接获得）；

调度单元62，用于根据获得的发射性能参数和接收机性能参数调度终端进行数据传输。

综上所述，本发明实施例中，终端接收到卫星通信系统内的网络侧节点发送的终端能力查询消息后，向网络侧节点返回终端能力信息消息，令网络侧节点基于该终端能力信息消息直接或间接获得终端的发射机性能参数和接收机性能参数，并根据所述发射性能参数和接收机性能参数调度终端进行数据传输，这样，令网络侧节点可以顺利获得终端的能力信息，便于网络侧节点在卫星通信系统内对终端进行合理调度，在提高资源利用率及上下行发射功率使用率的同时，也降低数据传输时延，提高了卫星通信系统的整体性能。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (24)

1.一种终端能力信息的上报方法，其特征在于，包括：

终端接收网络侧节点发送的终端能力查询消息；

终端向网络侧节点返回终端能力信息消息，令网络侧节点基于所述终端能力信息消息获得终端的发射机性能参数和接收机性能参数，并根据所述发射性能参数和接收机性能参数调度终端进行数据传输。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，终端向网络侧节点返回终端能力信息消息时，在所述终端能力信息消息中携带所述终端的发射机性能参数和接收机性能参数，令网络侧节点从所述终端能力信息消息中直接获得终端的发射机性能参数和接收机性能参数。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，终端在向网络侧节点返回终端能力信息消息时，在所述终端能力信息消息中进一步携带接入卫星能力指示，令网络侧节点根据所述接入卫星能力指示确定终端能够接入卫星时，从所述终端能力信息消息中获得终端的发射机性能参数和接收机性能参数。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，终端向网络侧节点返回终端能力信息消息时，在所述终端能力信息消息中携带支持卫星能力指示，并在接收到网络侧节点基于所述支持卫星能力指示发送的接入卫星能力查询消息时，向网络侧节点发送接入卫星能力上报消息，在该接入卫星能力上报消息中携带终端的发射机性能参数和接收机性能参数，令网络侧节点从所述接入卫星能力查询消息中获得终端的发射机性能参数和接收机性能参数。

5.如权利要求1－4任一项所述的方法，其特征在于，所述终端上报的发射机性能参数至少包含终端的最大上行发射功率，所述终端上报的接收机性能参数至少包含终端的接收机灵敏度。

6.一种终端能力信息的上报处理方法，其特征在于，包括：

网络侧节点向终端发送终端能力查询消息；

网络侧节点接收终端返回的终端能力信息消息，并基于所述终端能力信息消息获得终端的发射机性能参数和接收机性能参数；

网络侧节点根据所述发射性能参数和接收机性能参数调度终端进行数据传输。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，网络侧节点接收到终端返回的终端能力信息消息时，从所述终端能力信息消息中直接获得终端的发射机性能参数和接收机性能参数。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，网络侧节点接收到终端返回的终端能力信息消息时，从所述终端能力信息消息中先获得终端的接入卫星能力指示，并在根据所述接入卫星能力指示确定终端能够接入卫星时，从所述终端能力信息消息中获得终端的发射机性能参数和接收机性能参数。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，网络侧节点接收到终端返回的终端能力信息消息时，在所述终端能力信息消息先获得终端的接入卫星能力指示，并在根据所述接入卫星能力指示确定终端能够接入卫星时，向终端发送接入卫星能力查询消息，以及接收终端返回的接入卫星能力上报消息，并从所述接入卫星能力查询消息中获得终端的发射机性能参数和接收机性能参数。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，网络侧节点根据所述接入卫星能力指示确定终端能够接入卫星后，进一步在确定终端已接入卫星或者即将接入卫星时，向终端发送接入卫星能力查询消息。

11.如权利要求6－10任一项所述的方法，其特征在于，所述网络侧节点获得的终端的发射机性能参数至少包含终端的最大上行发射功率，所述网络侧节点获得的终端的接收机性能参数至少包含终端的接收机灵敏度。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述网络侧节点根据所述发射性能参数和接收机性能参数调度终端进行数据传输，包括：

根据终端的发射机性能参数，结合终端的上行信道条件，卫星离地面的距离、卫星的上行接收灵敏度和链路预算，确定终端使用的资源数量及调制编码方式；

以及根据终端的接收机性能参数，结合终端的下行信道条件、卫星离地面的距离、卫星的功率分配方式和链路预算，确定卫星向终端发送数据所需采用的下行发射功率和调制编码方式。

13.一种终端能力信息的上报装置，其特征在于，包括：

接收单元，用于收网络侧节点发送的终端能力查询消息；

发送单元，用于向网络侧节点返回终端能力信息消息，令网络侧节点基于所述终端能力信息消息获得终端的发射机性能参数和接收机性能参数，并根据所述发射性能参数和接收机性能参数调度本装置进行数据传输。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述发送单元向网络侧节点返回终端能力信息消息时，在所述终端能力信息消息中携带本装置的发射机性能参数和接收机性能参数，令网络侧节点从所述终端能力信息消息中直接获得本装置的发射机性能参数和接收机性能参数。

15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述发送单元在向网络侧节点返回终端能力信息消息时，在所述终端能力信息消息中进一步携带接入卫星能力指示，令网络侧节点根据所述接入卫星能力指示确定本装置能够接入卫星时，从所述终端能力信息消息中获得本装置的发射机性能参数和接收机性能参数。

16.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述发送单元向网络侧节点返回终端能力信息消息时，在所述终端能力信息消息中携带支持卫星能力指示，并在接收到网络侧节点基于所述支持卫星能力指示发送的接入卫星能力查询消息时，向网络侧节点发送接入卫星能力上报消息，在该接入卫星能力上报消息中携带本装置的发射机性能参数和接收机性能参数，令网络侧节点从所述接入卫星能力查询消息中获得本装置的发射机性能参数和接收机性能参数。

17.如权利要求13－16任一项所述的装置，其特征在于，所述发送单元上报的发射机性能参数至少包含本装置的最大上行发射功率，所述发送单元上报的接收机性能参数至少包含本装置的接收机灵敏度。

18.一种终端能力信息的上报处理装置，其特征在于，包括：

发送单元，用于向终端发送终端能力查询消息；

接收单元，用于网络侧节点接收终端返回的终端能力信息消息，并基于所述终端能力信息消息获得终端的发射机性能参数和接收机性能参数；

调度单元，用于根据所述发射性能参数和接收机性能参数调度终端进行数据传输。

19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述接收单元接收到终端返回的终端能力信息消息时，从所述终端能力信息消息中直接获得终端的发射机性能参数和接收机性能参数。

20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述接收单元接收到终端返回的终端能力信息消息时，从所述终端能力信息消息中先获得终端的接入卫星能力指示，并在根据所述接入卫星能力指示确定终端能够接入卫星时，从所述终端能力信息消息中获得终端的发射机性能参数和接收机性能参数。

21.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述接收单元接收到终端返回的终端能力信息消息时，在所述终端能力信息消息先获得终端的接入卫星能力指示，并在根据所述接入卫星能力指示确定终端能够接入卫星时，向终端发送接入卫星能力查询消息，以及接收终端返回的接入卫星能力上报消息，并从所述接入卫星能力查询消息中获得终端的发射机性能参数和接收机性能参数。

22.如权利要求21所述的装置，其特征在于，所述接收单元根据所述接入卫星能力指示确定终端能够接入卫星后，所述发送单元进一步在确定终端已接入卫星或者即将接入卫星时，向终端发送接入卫星能力查询消息。

23.如权利要求18－22任一项所述的装置，其特征在于，所述接收单元获得的终端的发射机性能参数至少包含终端的最大上行发射功率，所述接收单元获得的终端的接收机性能参数至少包含终端的接收机灵敏度。

24.如权利要求23所述的装置，其特征在于，所述调度单元根据所述发射性能参数和接收机性能参数调度终端进行数据传输，包括：

根据终端的发射机性能参数，结合终端的上行信道条件，卫星离地面的距离、卫星的上行接收灵敏度和链路预算，确定终端使用的资源数量及调制编码方式；

以及根据终端的接收机性能参数，结合终端的下行信道条件、卫星离地面的距离、卫星的功率分配方式和链路预算，确定卫星向终端发送数据所需采用的下行发射功率和调制编码方式。

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