背景技术
物联网技术方兴未艾,在第三代移动通信系统以及其长期演进系统(LongTerm Evolution,LTE)中需要支持机器型通信(Machine Type Communications,MTC)功能。
机器间(M2M,Machine-to-machine)通信作为一种新型的通信理念,其目的是将多种不同类型的通信技术有机结合,如:机器对机器通信、机器控制通信、人机交互通信、移动互联通信,从而推动社会生产和生活方式的发展。预计未来人对人通信的业务可能仅占整个终端市场的1/3,而更大数量的通信是机器间(小带宽系统)通信业务。
当前的移动通信网络是针对人与人之间的通信设计的,如:网络容量的确定等。如果希望利用移动通信网络来支持小带宽系统通信就需要根据小带宽系统通信的特点对移动通信系统的机制进行优化,以便能够在对传统的人与人通信不受或受较小影响的情况下,更好地实现小带宽系统通信。
当前认识到的MTC可能存在的一些特性有:MTC终端具有低移动性;MTC终端与网络侧进行数据传输的时间是可控的,即MTC终端只能在网络指定的时间段内进行接入;MTC终端与网络侧进行的数据传输对数据传输对实时性要求不高,即:具有时间容忍性;MTC终端能量受限,要求极低的功率消耗;MTC终端和网络侧之间只进行小数据量的信息传输;MTC终端可以以组为单位进行管理;等等。
一个实际的MTC终端可以具有上述的一个或多个特性。
为了支持大量MTC终端同时进行数据传输,一种方案是在LTE系统工作带宽的数据域,配置多个小带宽频点,每个小带宽频点内分别配置一部分MTC终端进行数据传输,如图1所示。
时分长期演进(TD-LTE)系统的系统广播的主要目的是为了保证终端(UE)可以正常地驻留到可以为其提供服务的小区,并提供其能够接入网络的必要的公共信道的信息以及保证其在空闲状态下的移动性管理。
按照系统广播信息的内容的重要程度,以及传输方式的不同,系统广播信息分为主信息块(Master Information Block,MIB)以及系统信息块(SystemInformation Block,SIB)。MIB主要携带系统帧号、小区带宽、物理混合自动请求重传指示信道(Physical HARQ Indication Channel,PHICH)信息等小区最基本的信息。SIB根据其内容的不同进行了分类,使用SIB1-SIB12(SIB类型1,即SIB1,以此类推)来携带。比如SIB4携带同频小区的信息,SIB5携带异频小区的信息。对UE来说越需要尽早获得的信息就放到前面的系统信息块中,如SIB1中会携带UE小区驻留所需信息以及对其他系统信息块的调度信息。
MIB传输周期固定为40ms,周期内每10ms重传相同内容。MIB的传输固定在每个无线帧的子帧0,首次传输从SFN mod 4=0的无线帧开始,SFN为系统帧号(System Frame Number),如图2所示。
物理广播信道(Physical Broadcast Channel,PBCH)用来承载MIB信息,PBCH在每个无线帧的第0个子帧的第2个时隙(slot)的前4个正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)符号的整个系统带宽中间72个子载波上传输。PBCH的时频位置如图3所示。
SIB1传输周期固定为80ms,周期内每20ms重传相同内容。SIB1的传输固定在偶数无线帧的子帧5时刻,首次传输从SFN mod 8=0的无线帧开始,如图4所示。
除SIB1外,其它SIB通过系统信息(Scheduling Information,SI)进行传输。多个调度周期相同的SIB可以放到一条SI消息中。SI消息在周期性的时间窗口即系统消息窗口(SI-windows)内以动态调度的方式进行传输。每个SI消息关联一个传输周期,所有的SI消息使用相同宽度的SI-window进行传输,不同SI消息的SI-window相互间不重叠,SI-window的宽度通过SIB1配置。在窗口内UE对应的SI消息允许在除多媒体广播多播业务单频网络(Multimedia Broadcast multicast service Single Frequency Network,MBSFN)子帧、时分双工(TDD)上行子帧、以及SIB1发送子帧除外的任意子帧内调度传输。SIB1和SI消息的传输通过携带系统信息无线网络临时标识(SI-RadioNetwork Temporary Identifier,SI-RNTI)的物理下行控制信道(Physical DownlinkControlChannel,PDCCH)调度完成。
为了保证UE与网络对广播消息理解的一致性,LTE系统引入了系统广播信息修改周期的概念,在修改周期内的系统广播信息的内容不能发生变化,系统广播信息的修改只能从下一个系统广播信息的修改周期的起始时刻开始,即当UE得知系统广播信息改变后在下一个修改周期开始时刻监听新的系统广播信息。具体过程参见图5。
LTE系统中支持两种系统广播信息变更的通知方式:
第一,网络侧使用寻呼消息通知空闲(IDLE)态和连接态的UE系统广播信息改变,UE在下一个修改周期开始监听新的系统广播信息;
第二,SIB1中携带系统信息变更标签(systemInfoValUETag)信息,如果UE读取的变更标签和之前存储的不同,则表示系统广播信息发生变更需要重新读取;UE存储系统广播信息的有效期为3小时,超过该时间则UE需要重新读取系统广播信息。
综上,现有LTE标准中的系统广播信息中的MIB信息的传输有固定的时频资源,SIB1信息配置有固定的传输周期,但占用的频率资源是在下行工作带宽范围内动态调度的,除SIB1外的其他的SIB信息是在周期性的时间窗口(SI-windows)内以动态调度的方式进行传输,所以时频资源都是不固定的。
由于现有标准中的LTE UE具有不小于系统工作带宽的数据接收能力,所以,无论SIB信息被调度在系统带宽内任何频率位置,现有UE均不存在接收的困难,而在LTE系统带宽的数据域上配置多个小带宽频点的情况下,使用小带宽频点的UE无法接收调度在其接收带宽之外的数据,因此现有机制可能会导致小带宽频点上的终端无法接收系统广播信息。
具体实施方式
为了解决小带宽系统中如何传输系统广播信息的问题,本发明实施例提供一种系统广播信息的传输方法,可以应用于在系统带宽的数据域内配置有多个频点、并在每个频点内配置部分终端进行数据传输的小带宽系统中。
参见图6,本发明实施例提供的针对网络侧的系统广播信息的传输方法,包括以下步骤:
步骤60:网络侧选择传输系统广播信息所使用的一个或多个频点;
步骤61:网络侧在选择的频点上传输系统广播信息。
进一步的,网络侧选择传输系统广播信息所使用的一个或多个频点,在选择的频点上传输系统广播信息,具体包括如下四种方法之一:
方法一,网络侧选择一个特定频点作为传输系统广播信息所使用的频点;在选择的特定频点上传输主信息块(MIB)和系统信息块(SIB);
在采用方法一时,对于数据传输频点不是特定频点的终端,为了保证终端能够正确接收数据,网络侧在终端跳频到选择的特定频点以读取更新后的系统广播信息后的一段时间T内,停止在该终端的数据传输频点上调度该终端的数据传输,并在T时间后开始在数据传输频点调度该终端;或者,
网络侧在终端跳频到选择的特定频点读取更新后的系统广播信息后、接收到该终端发送的读取完毕的信令前,停止在该终端的数据传输频点上调度该终端的数据传输,并在接收到该终端发送的读取完毕的信令后开始在数据传输频点调度该终端。
这里,高层服务器可以通过Iub口将T的信息通知给传输系统广播信息的基站。
读取完毕的信令可以是终端从特定频点跳回到数据传输频点后在数据传输频点上发送的肯定应答(ACK)信令。
方法二,网络侧选择每个频点作为传输系统广播信息所使用的频点;在选择的每个频点上传输MIB和SIB;
方法三,网络侧选择一个特定频点作为传输MIB所使用的频点,并选择每个频点作为传输SIB所使用的频点;在选择的特定频点上传输MIB,在选择的每个频点上传输SIB;
方法四,网络侧选择一个特定频点作为传输MIB所使用的频点,并根据设定的第一跳频规则确定传输SIB所使用的频点;在选择的特定频点上传输MIB,在确定的传输SIB所使用的频点上传输SIB。
在采用方法四时,第一跳频规则可以为:根据预先设定的系统帧号(SFN)与SIB所在频点的绑定关系,确定传输的MIB中包含的SFN所对应的SIB所在频点,将确定的频点作为传输SIB所使用的频点。下面举例说明SFN与SIB所在频点的绑定关系:
例1:SFN与SIB所在频点的对应关系,可以是一一对应关系,也可以是SFN与序号为奇数/偶数的频点的对应关系;
例2:将SFN进行一定运算(例如取模运算)后,得到的数值作为SIB所在频点的序号。
在采用方法一、方法三或方法四时,网络侧选择的特定频点为主频点,该主频点为传输长期演进LTE系统的MIB的频点;或该特定频点为终端的初始接入频点;或该特定频点为位于系统带宽中央的小带宽频点。
进一步的,网络侧在选择的特定频点上传输MIB的方法可以如下:
网络侧在选择的特定频点上传输LTE系统的MIB作为小带宽系统的MIB;或者,
网络侧在选择的特定频点上传输LTE系统的MIB,扩展该MIB的信息比特来携带小带宽系统的MIB。
进一步的,网络侧在传输SIB之前,通过传输SIB所在的频点上的下行控制信道(PDCCH)调度终端接收SIB,不同频点上的下行控制信道采用相同的无线网络临时标识(RNTI)或不同的RNTI加扰。
较佳的,网络侧在传输系统广播信息之前,可以通过信令将传输系统广播信息所使用的频点、第一跳频规则中的至少一个信息发送给终端。该信令具体可以为传输的MIB。
当然,网络侧与终端也可以预先约定传输系统广播信息所使用的频点、第一跳频规则等。
参见图7,本发明实施例提供的针对终端侧的系统广播信息的传输方法,包括以下步骤:
步骤70:终端确定网络侧传输系统广播信息所使用的一个或多个频点;
步骤71:终端在确定的频点上接收系统广播信息。
步骤70中,终端确定网络侧传输系统广播信息所使用的一个或多个频点,在确定的频点上接收系统广播信息,具体实现可以采用如下四种方法之一:
方法一,终端确定一个特定频点作为传输系统广播信息所使用的频点;在确定的特定频点上接收MIB和SIB;
在采用方法一时,对于数据传输频点不是特定频点的处于连接态的终端,终端在跳频到特定频点读取更新后的系统广播信息后,跳频到该终端的数据传输频点;或者,
终端在跳频到特定频点读取更新后的系统广播信息、并发送读取完毕的信令后,跳频到该终端的数据传输频点。
这里,读取完毕的信令可以是终端在数据传输频点上发送的ACK信令。
方法二,终端确定每个频点作为传输系统广播信息所使用的频点;若该终端处于连接态,则在确定的一个频点上接收MIB和SIB;若该终端处于空闲态,则仅在特定频点上接收MIB和SIB;在确定的一个频点上接收MIB和SIB,具体可以为:在该终端的数据传输频点上接收MIB和SIB;
方法三,终端确定一个特定频点作为传输MIB所使用的频点,并确定每个频点作为传输SIB所使用的频点;若该终端处于连接态,则在确定的特定频点上接收MIB,在确定的传输SIB所使用的一个频点上接收SIB;若该终端处于空闲态,则仅在特定频点上接收MIB和SIB;在确定的传输SIB所使用的一个频点上接收SIB,具体可以为:在该终端的数据传输频点上接收SIB。
方法四,终端确定多个频点中的一个特定频点作为传输MIB所使用的频点,并根据设定的第一跳频规则确定多个频点中传输SIB所使用的频点;在特定频点上接收MIB,在确定的传输SIB所使用的频点上接收SIB。
在采用方法四时,第一跳频规则可以为:根据预先设定的系统帧号SFN与SIB所在频点的绑定关系,确定接收到的MIB中的SFN所对应的SIB所在频点,将该频点作为传输SIB所使用的频点。
在采用方法一、方法三或方法四时,特定频点可以为主频点,该主频点为传输长期演进LTE系统的MIB的频点;或该特定频点为终端的初始接入频点;或该特定频点为位于系统带宽中央的小带宽频点。
进一步的,终端在特定频点上接收MIB的方法可以如下:
终端在特定频点上接收LTE系统的MIB,将该MIB作为小带宽系统的MIB;或者,
终端在特定频点上接收LTE系统的MIB,将扩展的该MIB的信息比特携带的信息作为小带宽系统的MIB。
进一步的,终端在接收SIB之前,终端在传输SIB所在的频点上,接收网络侧通过下行控制信道发送的调度信息,不同频点上的下行控制信道采用相同的RNTI或不同的RNTI加扰。然后在调度信息指示的时间资源上接收系统广播信息。
较佳的,终端在接收系统广播信息之前,可以接收网络侧通过信令发送的传输系统广播信息所使用的频点、第一跳频规则中的至少一个信息。
进一步的,所述信令可以为传输的MIB。
当然,网络侧与终端也可以预先约定传输系统广播信息所使用的频点、第一跳频规则等。终端则根据与网络侧的约定,确定网络侧传输对终端的系统广播消息所在的频点和/或第一跳频规则的信息。
本发明中,传输系统广播信息所使用的时域资源可以按照现有技术确定。比如,在固定的时域资源传输MIB,按照固定的时间周期传输SIB1,除SIB1外的其他的SIB信息在周期性的SI-windows对应的时长内以动态调度的方式进行传输。
实施例一:
步骤一:基站选择特定频点作为传输系统广播信息所使用的频点;在选择的特定频点上传输MIB和SIB;
步骤二:终端确定特定频点为传输系统广播信息所使用的频点;在确定的特定频点上接收MIB和SIB。
实施例二:
步骤一:基站选择每个频点作为传输系统广播信息所使用的频点;在选择的每个频点上传输MIB和SIB;
步骤二:终端确定每个频点为传输系统广播信息所使用的频点;若该终端处于连接态,则在确定的一个频点例如该终端的数据传输频点上接收MIB和SIB;若该终端处于空闲态,则仅在特定频点上接收MIB和SIB。
实施例三:
步骤一:基站选择特定频点作为传输MIB所使用的频点,并选择每个频点作为传输SIB所使用的频点;在选择的特定频点上传输MIB,在选择的每个频点上传输SIB;
步骤二:终端确定特定频点为传输MIB所使用的频点,并确定每个频点为传输SIB所使用的频点;若该终端处于连接态,则在确定的特定频点上接收MIB,在确定的传输SIB所使用的一个频点例如该终端的数据传输频点上接收SIB;若该终端处于空闲态,则仅在特定频点上接收MIB和SIB。
实施例四:
步骤一:基站选择特定频点作为传输MIB所使用的频点,并根据设定的第一跳频规则确定传输SIB所使用的频点;在选择的特定频点上传输MIB,在确定的传输SIB所使用的频点上传输SIB。
步骤二:终端确定特定频点作为传输MIB所使用的频点,并根据设定的第一跳频规则确定传输SIB所使用的频点;在特定频点上接收MIB,在确定的传输SIB所使用的频点上接收SIB。
参见图8,本发明实施例提供一种基站,该基站包括:
频点选择单元80,用于选择传输系统广播信息所使用的一个或多个频点;
信息传输单元81,用于在选择的频点上传输系统广播信息。
进一步的,所述频点选择单元80用于:选择一个特定频点作为传输系统广播信息所使用的频点;所述信息传输单元81用于:在选择的特定频点上传输主信息块MIB和系统信息块SIB;或者,
所述频点选择单元80用于:选择每个频点作为传输系统广播信息所使用的频点;所述信息传输单元81用于:在选择的每个频点上传输MIB和SIB;或者,
所述频点选择单元80用于:选择一个特定频点作为传输MIB所使用的频点,并选择每个频点作为传输SIB所使用的频点;所述信息传输单元81用于:在选择的特定频点上传输MIB,在选择的每个频点上传输SIB;或者,
所述频点选择单元80用于:选择一个特定频点作为传输MIB所使用的频点,并根据设定的第一跳频规则确定传输SIB所使用的频点;所述信息传输单元81用于:在选择的特定频点上传输MIB,在确定的传输SIB所使用的频点上传输SIB。
进一步的,该基站还包括:
传输调度单元82,用于在所述频点选择单元选择一个特定频点作为传输系统广播信息所使用的频点,所述信息传输单元在选择的特定频点上传输MIB和SIB时,对于数据传输频点不是特定频点的终端,在终端跳频到选择的特定频点以读取更新后的系统广播信息后的一段时间T内,停止在该终端的数据传输频点上调度该终端的数据传输,并在T时间后开始在数据传输频点调度该终端;或者,
在终端跳频到选择的特定频点读取更新后的系统广播信息后、接收到该终端发送的读取完毕的信令前,停止在该终端的数据传输频点上调度该终端的数据传输,并在接收到该终端发送的读取完毕的信令后开始在数据传输频点调度该终端。
进一步的,所述信息传输单元81还用于:
接收高层服务器通过Iub口发送的所述T的信息。
进一步的,所述读取完毕的信令为所述终端在数据传输频点上发送的肯定应答ACK信令。
进一步的,所述第一跳频规则为:根据预先设定的系统帧号SFN与SIB所在频点的绑定关系,确定传输的MIB中的SFN所对应的SIB所在频点,将该频点作为传输SIB所使用的频点。
进一步的,所述特定频点为主频点,该主频点为传输长期演进LTE系统的MIB的频点;或所述特定频点为终端的初始接入频点;或所述特定频点为位于系统带宽中央的小带宽频点。
进一步的,所述信息传输单元81用于:按照如下方法在选择的特定频点上传输MIB:
在选择的特定频点上传输LTE系统的MIB作为所述小带宽系统的MIB;或者,
在选择的特定频点上传输LTE系统的MIB,扩展该MIB的信息比特来携带所述小带宽系统的MIB。
进一步的,所述信息传输单元81还用于:
在传输SIB之前,通过传输SIB所在的频点上的下行控制信道调度终端接收SIB,不同频点上的下行控制信道采用相同的无线网络临时标识RNTI或不同的RNTI加扰。
进一步的,所述信息传输单元81还用于:
在传输系统广播信息之前,通过信令将传输系统广播信息所使用的频点、第一跳频规则中的至少一个信息发送给终端。
参见图9,本发明实施例提供一种终端,该终端包括:
频点确定单元90,用于确定网络侧传输系统广播信息所使用的一个或多个频点;
信息接收单元91,用于在确定的频点上接收系统广播信息。
进一步的,所述频点确定单元90用于:确定一个特定频点作为传输系统广播信息所使用的频点,所述信息接收单元91用于:在确定的特定频点上接收主信息块MIB和系统信息块SIB;或者,
所述频点确定单元90用于:确定每个频点作为传输系统广播信息所使用的频点;所述信息接收单元91用于:若该终端处于连接态,则在确定的一个频点上接收MIB和SIB,若该终端处于空闲态,则仅在特定频点上接收MIB和SIB;或者,
所述频点确定单元90用于:确定一个特定频点作为传输MIB所使用的频点,并确定每个频点作为传输SIB所使用的频点;所述信息接收单元91用于:若该终端处于连接态,则在确定的特定频点上接收MIB,在确定的传输SIB所使用的一个频点上接收SIB;若该终端处于空闲态,则仅在特定频点上接收MIB和SIB;或者,
所述频点确定单元90用于:确定多个频点中的一个特定频点作为传输MIB所使用的频点,并根据设定的第一跳频规则确定多个频点中传输SIB所使用的频点;所述信息接收单元91用于:在特定频点上接收MIB,在确定的传输SIB所使用的频点上接收SIB;或者,
所述频点确定单元90用于:根据设定的第二跳频规则确定传输MIB所使用的频点,根据设定的第一跳频规则确定传输SIB所使用的频点;所述信息接收单元91用于:在确定的传输MIB所使用的频点上接收MIB,在确定的传输SIB所使用的频点上接收SIB。
进一步的,所述信息接收单元91在确定的一个频点上接收MIB和SIB,具体为:在该终端的数据传输频点上接收MIB和SIB;
所述信息接收单元91在确定的传输SIB所使用的一个频点上接收SIB,具体为:在该终端的数据传输频点上接收SIB。
进一步的,该终端还包括:
数据传输单元92,用于在所述频点确定单元确定一个特定频点作为传输系统广播信息所使用的频点,所述信息接收单元在确定的特定频点上接收主信息块MIB和系统信息块SIB时,若该终端的数据传输频点不是特定频点,则:
在跳频到特定频点读取更新后的系统广播信息后,跳频到该终端的数据传输频点;或者,
在跳频到特定频点读取更新后的系统广播信息、并发送读取完毕的信令后,跳频到该终端的数据传输频点。
进一步的,所述信息接收单元91还用于:接收网络侧预先通过高层信令发送的所述T的信息;
进一步的,所述读取完毕的信令为所述终端在数据传输频点上发送的肯定应答ACK信令。
进一步的,所述第一跳频规则为:根据预先设定的系统帧号SFN与SIB所在频点的绑定关系,确定接收到的MIB中的SFN所对应的SIB所在频点,将该频点作为传输SIB所使用的频点。
进一步的,所述特定频点为主频点,该主频点为传输长期演进LTE系统的MIB的频点;或所述特定频点为终端的初始接入频点;或所述特定频点为位于系统带宽中央的小带宽频点。
进一步的,所述信息接收单元91用于:按照如下方法在特定频点上接收MIB:
在特定频点上接收LTE系统的MIB,将该MIB作为所述小带宽系统的MIB;或者,
在特定频点上接收LTE系统的MIB,将扩展的该MIB的信息比特携带的信息作为所述小带宽系统的MIB。
进一步的,所述信息接收单元91还用于:
在接收SIB之前,在传输SIB所在的频点上,接收网络侧通过下行控制信道发送的调度信息,不同频点上的下行控制信道采用相同的无线网络临时标识RNTI或不同的RNTI加扰。
进一步的,所述信息接收单元91还用于:
在接收系统广播信息之前,接收网络侧通过信令发送的传输系统广播信息所使用的频点、第一跳频规则中的至少一个信息;或者,
根据与网络侧的约定,确定网络侧传输对终端的系统广播消息所在的频点和/或第一跳频规则的信息。
综上,本发明的有益效果包括:
本发明实施例提供的方案中,在系统带宽的数据域内配置有多个频点、并在每个频点内配置部分终端进行数据传输的小带宽系统中,网络侧选择传输系统广播信息所使用的一个或多个频点,并在选择的频点上传输系统广播信息,终端则确定网络侧传输系统广播信息所使用的一个或多个频点,在确定的频点上接收系统广播信息。可见,本方案解决了在小带宽系统中如何传输系统广播信息的问题。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
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。