CN105917692B - 用于使用无线电链路控制配置进行覆盖增强的mtc ue和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了eNodeB(eNB)和用户设备(UE)，其检测UE是否处于覆盖增强模式，并且如果UE处于覆盖增强模式，则在eNB和UE之间的通信中使用经修改的无线电链路控制(RLC)配置的版本。检测机制在eNB和UE之间可能不同，并且可包括eNB和UE之间的直接信令、仅通过特定经修改的信令过程接收控制信令的能力、某些接收到的控制信号功率较低或在各个预定时间段内缺乏对某些控制信号的响应。相比于标准RLC配置，经修改的RLC配置允许在接收设备能够针对与接收设备对所发送的数据的接收有关的信息被轮询之前，由发送设备发送较小的数据量。

Description

用于使用无线电链路控制配置进行覆盖增强的MTC UE和方法
优先权声明
本申请要求于2014年1月30日提交的美国临时专利申请序列号No.61/933,851的优先权，该临时申请的全部内容通过引用合并于此。
技术领域
实施例涉及无线通信。一些实施例涉及包括LTE网络在内的蜂窝通信网络。一些实施例涉及增强的覆盖通信。一些实施例涉及物理随机接入信道操作。
背景技术
随着不同类型的设备越来越多地通过网络与服务器和其它计算设备通信，对第三代长期演进(3GPP LTE)系统的使用已增加。具体地，诸如蜂窝电话之类的典型用户设备(UE)和机器型设备(MTD)二者当前都使用3GPP LTE系统。来自MTD的机器型通信(MTC)由于这类通信中涉及的MTC UE的低能耗而造成特定的挑战。具体地，MTC UE在计算方面不太强大且具有较少的功率用于通信，并且很多MTC UE被配置为基本无限期地维持在单个位置。这类MTC UE的示例包括装置或自动售货机中的传感器(例如，感测环境状况)或微控制器。在某些情况下，MTC UE可以位于几乎没有覆盖的区域(例如建筑物内)或位于孤立的地理区域中。不幸地，在很多情况下，MTC UE不具有足够的功率用于与最近的服务基站(增强型节点B(eNB))的通信，这些MTC UE与该最近的服务基站通信以满足当前3GPP标准内的正常无线电链路控制(RLC)协议的要求。对于被布置在具有不良覆盖的网络区域(即其中链路预算低于典型网络值数个dB的一个网络区域)内的非固定无线UE(例如，移动电话)，RLC协议也可以引起类似的问题。
具体地，因为传输功率无法由MTC UE或eNB增加，为了实现覆盖扩展且在链路预算方面获得额外的dB，信号在扩展时间段上被从发送设备(MTC UE或eNB)重复发送以在接收设备处累积能量。虽然在典型UE(例如，智能电话)中对重复发送方面的时序考虑通常不是问题(由于典型UE的通信速率)，但对于将周期性地经由网络提供信息的MTC UE来说这可能是有问题的。更具体地，因为MTC UE和服务MTC UE的eNB之间的通信速率是比较慢的，并且典型的周期(由服务器而不是MTC UE设置)不低，因此MTC UE和服务eNB之间的通信可能停滞。
因此，对于网络或UE来说确定针对覆盖区域中的特定UE使用替代RLC协议是否适当、以及针对处于覆盖增强模式的UE来说使用覆盖增强RLC协议是否适当，这是可取的。
附图说明
在不一定按比例绘制的附图中，相似的标号可以描述不同视图中的相似组件。具有不同字母后缀的相似标号可以表示相似组件的不同实例。附图通常以示例的方式而不是以限制的方式示出本文档中所讨论的各个实施例。
图1是根据一些实施例的3GPP网络的功能图。
图2是根据一些实施例的3GPP设备的框图。
图3示出了根据一些实施例的eNB处的方法的流程图。
图4示出了根据一些实施例的覆盖增强模式UE处的方法的流程图。
图5A和图5B示出了根据一些实施例的RLC配置信息要素。
图6示出了根据一个实施例的经修改的RRC连接请求消息。
具体实施方式
下面的描述和附图充分地说明了具体的实施例以使得本领域技术人员能够实施它们。其它实施例可以包含结构、逻辑、电气、处理和其它方面的改变。一些实施例的部分和特征可以被包括在其它实施例的部分和特征中或可以被其它实施例的部分和特征替代。权利要求中提出的实施例涵盖那些权利要求的所有可获得的等同形式。
图1是根据一些实施例的3GPP网络的功能图。网络可包括通过S1接口115耦合在一起的无线电接入网络(RAN)(例如，如所描绘的E-UTRAN或演进型通用陆地无线电接入网络)100和核心网络120(例如，示出为演进型分组核心(EPC))。为了方便和简洁起见，仅示出了核心网络120以及RAN 100的一部分。
核心网络120包括移动性管理实体(MME)122、服务网关(服务GW)124、和分组数据网络网关(PDN GW)126。RAN 100包括(可以作为基站操作的)演进型节点B(eNB)104，用于与UE 102进行通信。eNB 104可以包括宏eNB和低功率(LP)eNB。
MME 122在功能上与传统服务GPRS支持节点(SGSN)的控制平面类似。MME管理接入中的移动性方面，例如，网关选择和追踪区域列表管理。服务GW 124终止朝向RAN 100的接口，并在RAN 100和核心网络120之间路由流量分组(例如数据分组或语音分组)。另外，服务GW 124可以是用于eNB间切换的本地移动性锚点，并且还可以为3GPP间移动性提供锚点。其他责任可以包括合法拦截、计费、和一些策略强制执行。服务GW 124和MME 122可以被实现于一个物理节点或分开的物理节点中。PDN GW 126终止朝向分组数据网络(PDN)的SGi接口。PDN GW 126在EPC 120和外部PDN之间路由流量分组，并且可以是用于策略强制执行和计费数据收集的关键节点。PDN GW 126还可以为非LTE访问的移动性提供锚点。外部PDN可以是任意类型的IP网络，以及IP多媒体子系统(IMS)域。PDN GW 126和服务GW 124可以被实现于一个物理节点或分开的物理节点中。
(宏和微)eNB 104终止空中接口协议，并且可以是针对UE 102的第一接触点。在一些实施例中，eNB 104可以满足RAN 100的各种逻辑功能，包括但不限于RNC(无线电网络控制器功能)，例如无线电承载管理、上行链路和下行链路动态无线电资源管理和流量分组调度及移动性管理。根据实施例，UE 102可以被配置为根据OFDMA通信技术通过多载波通信信道与eNB 104传送OFDM通信信号。OFDM信号可以包括多个正交子载波。还可以使用其他技术，例如非正交多址(NOMA)、码分多址(CDMA)、以及正交频分多址(OFDMA)。
S1接口115是分离RAN 100和EPC 120的接口。该接口被分成两个部分：S1-U和S1-MME，其中S1-U运载eNB 104和服务GW 124之间的流量分组，S1-MME是eNB 104和MME 122之间的信令接口。
利用蜂窝网络，LP小区通常被用来将覆盖范围扩展至室外信号不能很好到达的室内区域，或在电话使用非常密集的区域(例如，火车站)中添加网络容量。如本文所使用的，术语低功率(LP)eNB指的是用于实现较窄的小区(比宏小区窄)(例如，毫微微小区、微微小区、或微小区)的任意合适的较低功率eNB。毫微微小区eNB通常由移动网络运营商提供至其住宅客户或企业客户。毫微微小区通常是住宅网关的尺寸或比住宅网关的尺寸要小，并且通常连接到用户的宽带线路。一旦接通电源，毫微微小区即连接到移动运营商的移动网络，并针对住宅毫微微小区提供范围通常为30米至50米的额外覆盖。因此，由于LP eNB通过PDNGW 126被耦合，LP eNB可能是毫微微eNB。类似地，微微小区是通常覆盖小区域(例如，建筑内(办公室、购物中心、火车站等)或者最近更多地在飞机中)的无线通信系统。微微小区eNB通常可以通过X2链路连接到另一eNB，例如，通过其基站控制器(BSC)功能连接到宏eNB。因此，由于LP eNB经由X2接口被耦合至宏eNB，所以LP eNB可以通过微微小区eNB来实现。微微小区eNB或其他LP eNB可以包含宏eNB的一些或全部功能。在一些情况中，这可以被称为是接入点基站或企业毫微微小区。
在一些实施例中，下行链路资源网格可以被用于从eNB 104至UE 102的下行链路传输，而从UE 102到eNB 104的上行链路传输可以利用类似的技术。网格可以是时间-频率网格(称为资源网格或时间-频率资源网格)，该时间-频率网格是每个时隙中的下行链路中的物理资源。这种时间-频率平面表示是OFDM系统的惯例，这使其对于无线电资源分配是直观的。资源网格的每一列和每一行分别与一个OFDM符号和一个OFDM子载波相对应。资源网络的持续时间在时域上与无线电帧中的一个时隙相对应。资源网络中的最小时间-频率单元被表示为资源要素。每个资源网格包括若干资源块，这些资源块描述了某些物理信道至资源要素的映射。每个资源块包括许多资源要素，并且在频域中这表示当前可以被分配的资源的最小量。存在若干使用这种资源块运送的不同的物理下行链路信道。
如之前所描述的，因为传输功率无法由覆盖增强区域中的服务增强节点B(eNB)或UE增加，因此相同的分组数据被重复传送以增加接收器处的信号功率。然而，由于UE和基站之间的通信速率降低，因此在一个实施例中，针对处于覆盖增强模式并且位于下述位置的UE，标准RLC配置(即，RLC协议)被改变为覆盖增强RLC配置：在该位置中，到最近服务基站的链路预算比网络中的典型链路预算值更糟，并且在不增加传输功率的情况下将获得额外的链路预算。UE(其可以是使用MTC(例如传感器)的固定无线UE(无限期维持在单个位置)或M2M UE)确定是否实现覆盖增强RLC配置，并且如果确定实现覆盖增强RLC配置，则使用覆盖增强RLC配置来与eNB进行通信。在一个实施例中，覆盖增强RLC配置包含RLC计数器和定时器的值，RLC计数器和定时器仅对处于覆盖增强模式的UE可用并且与非覆盖增强RLC配置相比，减少了处于覆盖增强模式的UE能够向eNB请求传送确认之前的时间量。
在各个实施例中，UE从eNB进行的广播中接收覆盖增强RLC配置或将覆盖增强RLC配置存储在存储器中以供自动实现。因此，在一些实施例中，UE确定是否实现覆盖增强RLC配置而无需收发器接收广播。替代地或另外，eNB可以例如当从UE接收到RRC连接释放时在存储器中存储UE将使用覆盖增强RLC配置进行通信。在一些实施例中，eNB传送广播而不考虑由eNB服务的任意UE是否旨在使用覆盖增强RLC配置。在其它实施例中，eNB基于来自处于覆盖增强模式的UE的、针对覆盖增强RLC配置的请求来传送广播。在一些实施例中，UE使用覆盖增强RLC配置将无线电资源控制(RRC)连接请求(RRC连接请求)传送到eNB以建立与eNB的RRC连接。在一些实施例中，覆盖增强RLC配置被包含在系统信息块(SIB)中的信息要素(IE)中，并且覆盖增强RLC配置提供“轮询PDU(PollPDU)”和“轮询字节(PollByte)”的值，其足以在从eNB得到反馈之前防止UE的RLC发送器窗口停滞或等待若干分钟。因此，在各个实施例中，覆盖增强RLC配置由eNB广播，并且在网络和覆盖增强UE检测到覆盖增强UE需要覆盖增强之后由eNB和覆盖增强UE进行应用，或在RRC连接建立期间自动由eNB和覆盖增强UE使用而无需经由握手来提供RLC配置。这不同于当前的RRC连接建立过程，在当前的RRC连接建立过程中，初始使用标准RLC配置并且如果需要的话之后可以通过握手进行调整，这无法避免本文所指出的问题。
图2是根据一些实施例的3GPP设备的框图。设备例如可以是UE或eNB。在一些实施例中，eNB可以是固定非移动设备。3GPP设备200可以包括物理层电路202，用于使用一根或多根天线201发送和接收信号。3GPP设备200还可以包括介质访问控制层(MAC)电路204，用于控制对无线介质的访问。3GPP设备200还可以包括被安排来执行本文描述的操作的处理电路206和存储器208。
在一些实施例中，移动设备或本文所描述的其它设备可以是便携式无线通信设备的一部分，例如，个人数字助理(PDA)、具有无线通信能力的膝上型计算机或便携式计算机、web平板、无线电话、智能电话、无线耳机、寻呼机、即时通讯设备、数码相机、接入点、电视、医疗设备(例如，心率监测器、血压监测器等)、或其他可以无线接收和/或发送信息的设备。在一些实施例中，移动设备或其它设备可以是被配置为根据3GPP标准进行操作的UE 102或eNB 104。在一些实施例中，移动设备或其它设备可以被配置为根据其它协议或标准(包括IEEE 802.11或其它IEEE标准)进行操作。在一些实施例中，移动设备或其它设备可以包括键盘、显示器、非易失性存储器端口、多根天线、图形处理器、应用处理器、扬声器、和其他移动设备元件中的一个或多个。显示器可以是包括触摸屏的LCD屏。
天线201可以包括一根或多根定向或全向天线，包括例如，偶极天线、单极天线、贴片天线、环形天线、微带天线、或适用于RF信号的传输的其他类型的天线。在一些多输入多输出(MIMO)实施例中，天线201可以被有效地分离以利用可产生的空间分集和不同信道特性。
虽然3GPP设备200被示出为具有若干独立的功能元件，但是功能元件的一个或多个可以被合并，并且可以由软件配置的元件(例如，包括数字信号处理器(DSP)的处理元件)、和/或其他硬件元件的组合来实现。例如，一些元件可以包括一个或多个微处理器、DSP、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(AISC)、射频集成电路(RFIC)、和用于执行至少本文描述的功能的各种硬件和逻辑电路的组合。在一些实施例中，功能元件可以指在一个或多个处理元件上操作的一个或多个处理。
实施例可以被实现于硬件、固件、和软件中的一个或其组合。实施例还可以被实现为存储在计算机可读存储设备上的指令，该指令可以由至少一个处理器读取并执行，从而执行本文描述的操作。计算机可读存储设备可以包括以机器(例如，计算机)可读的形式存储信息的任意非暂态机制。例如，计算机可读存储设备可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储介质、光存储介质、闪速存储器设备、和其他存储设备和介质。一些实施例可包括一个或多个处理器并且可被配置有存储于计算机可读存储设备上的指令。
术语“机器可读介质”可包括被配置为存储一个或多个指令的单个介质或多个介质(例如，集中式或分布式数据库、和/或相关联的缓存和服务器)。术语“机器可读介质”可包括能够存储、编码、或运载用于由3GPP设备200执行的指令并且使得其执行本公开的一个或多个技术的任意介质，或者能够存储、编码或运载由这类指令使用或与这类指令相关联的数据结构的任意介质。术语“传输介质”应该被视为包括能够存储、编码或运载用于执行的指令的任意无形介质，并且包括数字或模拟通信信号或辅助这类软件的通信的其它无形介质。
如上所述，包括MTC UE在内的很多不同类型的UE可以使用网络进行通信。通常，在覆盖增强模式中，可能需要大量的额外链路预算(高达大约15dB)来允许UE和服务eNB之间的可靠通信。为了获得该链路预算，在UE和eNB之间传送的分组可以被重复很多(＞100)次。3GPP LTE系统通常在数据通信期间使用RLC配置，其中在UE和eNB之间还提供数据接收确认和其它控制信息。一般地，对例如1000比特的单个分组数据单元(PDU)的传输大约花费1ms，并且确认在数ms内被提供，确认可以响应于来自发送设备的、针对接收信息的请求。然而，针对MTC UE或其它处于覆盖增强模式的UE(本文还称为覆盖增强模式UE)，对每个PDU的传输可能花费显著更长的时间(例如100-200ms)来传送40字节的分组。这在某些实例中可能引起问题，并且要求当前3GPP LTE规范中的RLC配置的讨论。
3GPP LTE规范3GPP TS 36.331包含第2层协议(例如，无线3GPP通信中使用的介质访问控制(MAC)、无线电链路控制(RLC)、以及无线电资源控制(RRC))的详情。RLC配置包含与来自接收设备(例如，覆盖增强模式UE或eNB中的一者)的、针对由发送设备(例如，覆盖增强模式UE或eNB中的另一者)发送的信息的请求有关的参数。具体地，RLC配置包含参数“pollByte”(轮询字节)和“pollPDU”(轮询PDU)，其在期望覆盖增强的情况下尤其可能是有问题的。“pollByte”(在3GPP TS 36.331的当前实现方式中其最小值是25千字节)计数在发送设备能够轮询接收设备之前由发送设备发送的字节的数目。“pollPDU”定义在发送设备能够开始轮询接收设备以请求对接收到的PDU的数目的确认之前要被发送的RLC PDU的数目。pollPDU可以采用大于或等于4PDU的任意值。在一个示例中，必须发送1000比特的单个PDU(将被重复100-200次以在eNB处积累能量)的MTC UE使得它花费至少数分钟来发送PDU。传感器和其它MTC UE通常每数分钟向eNB提供更新，这导致关于RLC传输窗口的若干问题。具体地，这导致MTC UE无法轮询eNB以获得关于RLC PDU的接收的信息。如果问题在PDU的传输中发生，则RLC传输窗口因此很可能停滞。这导致MTC UE无法提前RLC传输窗口，或RLC传输窗口必须在轮询eNB之前等待4个PDU的传输，这大大超过了更新时间。
为了减少由于轮询而等待确认中的延迟所引起的上述问题，RLC配置参数“pollByte”和“pollPDU”仅针对增强覆盖模式UE分别被允许降低到低于4个PDU和/或显著低于25k字节。一旦eNB和UE二者都识别到其间的通信将使用增强覆盖模式链路，则适当的RLC配置从eNB被提供或以其他方式由增强覆盖模式UE使用。在传输了所需数目的PDU或所需字节数的第一PDU(如由增强覆盖模式UE和eNB所使用的增强覆盖模式RLC配置所定义的，其可能花费数百毫秒)之后，发送设备可以轮询接收设备以获得关于由接收设备接收到的字节数的信息。减少在轮询可以发生之前需要被传送的PDU数目和数据量避免了传输窗口的停滞。
然而，在一个实施例中，RLC配置参数“pollByte”和“pollPDU”可以仅针对增强模式UE被调整。这意味着发送设备和接收设备二者都检测到以覆盖增强模式通信的期望并且适当地做出响应，而不是使用如3GPPTS 36.331所定义的这些参数的正常默认值。
图3示出了根据一些实施例的eNB处的方法的流程图。在步骤302中，eNB确定由eNB服务的小区中的任意UE是否期望覆盖增强。为了在从UE接收通信之前做出该确定，eNB可以存储关于之前与覆盖增强模式UE建立的RRC连接的信息。由于移动的UE可能间歇地进入覆盖增强模式，因此所存储的信息在eNB能够确定这类UE(包括MTC UE，例如传感器)是否固定时是最有用的。在一些实施例中，所存储的信息可以仅包含这样的信息：即至少一个覆盖增强模式UE之前已存在于由eNB所服务的小区中。在其它实施例中，所存储的信息可以包含覆盖增强模式UE的标识(例如UE的IP地址)和覆盖增强模式UE是否是移动UE。移动性信息可以从UE本身获得或可以由其它网络UE(例如，其它eNB(例如，如果发生到当前eNB的切换，则UE是移动的)或服务器(UE向其报告的服务器或诸如位置寄存器或账单服务器之类的网络服务器))提供。在这些情况下，如果UE的移动性信息是已知的，则eNB可以在识别存在一个或多个覆盖增强模式UE中忽略关于之前已处于覆盖增强模式的移动UE的信息。替代地，eNB可以维持关于特定移动UE的信息，在一个实施例中，仅当eNB服务该特定移动UE中的很多次或次数的很大百分比，该特定移动UE均处于覆盖增强模式时，eNB才维持关于该特定移动UE的信息。在其它实施例中，eNB可以从网络服务器请求关于覆盖增强模式的信息而不是自身做出判断。由eNB做出的关于小区中存在覆盖增强模式UE的判定允许eNB针对那些UE使用特定于覆盖增强模式的过程，例如针对处于覆盖增强模式的UE的特定系统信息块(SIB)、随机访问资源分配、寻呼、调度。
如果eNB确定存在至少一个覆盖增强模式UE，则在步骤304中，eNB向由eNB服务的小区中的所有UE广播覆盖增强RLC配置。如果在步骤302中eNB确定不存在任何覆盖增强模式UE，则在步骤304a中，eNB向由eNB服务的小区中的所有通信UE广播正常RLC配置。
RLC配置(正常RLC配置或覆盖增强RLC配置)被包含在广播的SIB的信息要素(IE)中。如所已知的，SIB包含UE需要与eNB传送的信息和参数。具体地，至少SIB-1和SIB-2被用于与任意eNB建立接入。具体地，SIB包含对所有UE通用的无线电资源配置信息，包括通用和共享信道配置、与随机接入信道有关的配置、定时器和上行链路功率控制。在一个实施例中，覆盖增强RLC配置中所使用的IE可以被附加到SIB-2中现有的IE。在另一实施例中，覆盖增强RLC配置中所使用的IE可以被附加到SIB-14中现有的IE，SIB-14包含LTE时分双工信号中被应用到专用和通用物理信道的功率控制信息。RLC配置还可以被提供在针对覆盖增强所定义的新的SIB中。
在另一实施例中，步骤302和304可以不存在。
在步骤306中，eNB随后从由eNB正服务的UE接收RRC连接请求。RRC连接请求响应于UE发起电话呼叫或数据会话来请求与eNB建立RRC连接。替代地，eNB可以向UE发送寻呼消息，并且作为响应从UE接收RRC连接请求。在步骤308中，eNB确定覆盖增强模式是否适用于从其接收RRC连接请求的UE。
存在eNB可以确定UE处于覆盖增强模式的数个方式。eNB可以仅使用这些方式中的一种方式，或可以将任意或所有这些方式结合以决定UE是否处于覆盖增强模式。在一个示例中，响应于寻呼UE，eNB可以确定UE处于覆盖增强模式。eNB可以使用标准RRC寻呼机制。在该情况下，在预定寻呼时间段内未接收到对寻呼的任何响应或在寻呼时间段内已做出预定数目的未成功的寻呼尝试后，eNB可以确定小区中的特定固定UE是覆盖增强模式UE。替代地或另外，如果特定于覆盖增强模式UE的寻呼过程还由eNB设立并且特定UE仅能够通过使用特定寻呼过程来到达，则eNB可以确定特定UE处于覆盖增强模式。注意针对移动UE，使用寻呼来确定覆盖增强模式可能是不可靠的方法，这是由于移动UE能够移入和移出具有不同链路长度的小区的区域，所有这些区域均由eNB覆盖。
在另一实施例中，特定物理随机接入信道(PRACH)资源可以被留出用于由处于覆盖增强模式的UE随机接入，而不是使用特定寻呼过程或特定寻呼资源。取决于系统，PRACH资源可以在任意域(包括时域、频域或码域)中被预留。因此，eNB可以确定利用特定覆盖增强模式PRACH资源的UE是覆盖增强模式UE。
在另一实施例中，当特定UE附接到eNB时，eNB从该UE接收多个随机接入前导码。每个前导码具有与其相关联的特定接收功率。如果从UE连续接收到的预定数目的前导码具有低于预定前导码功率阈值的功率，则eNB可以确定UE处于覆盖增强模式。前导码功率被设置为高于eNB的灵敏度等级并且不同于错过检测等级。
类似地，通常eNB接收随机接入前导码、做出响应、并且随后从UE接收RRC连接请求消息。假设随机接入前导码满足预定前导码功率或eNB未使用随机接入前导码的功率来确定UE是否处于覆盖增强模式，则RRC连接请求的功率可以被使用。在该情况下，eNB可以追踪来自UE的RRC连接请求，并且如果RRC连接请求的连续数目的传输时间间隔的功率低于预定连接请求功率阈值则确定UE处于覆盖增强模式。在其它实施例中，这(以及本文所描述的其它实施例)不仅可以在初始RRC连接期间发生，而且可以在RLC配置被配置或被重配置的任意时间点处(即，在RRC连接重配置或RRC连接重建立期间)发生。
在另一实施例中，eNB可以依赖来自UE的直接信令来确定UE处于覆盖增强模式，而不是设立特定寻呼机制或追踪寻呼尝试或连续功率测量。例如，处于覆盖增强模式的UE可以仅使用64个随机接入前导码中特定的一个或特定的集合，自动向eNB发送其处于覆盖增强模式。在该情况下，随机接入前导码或特定前导码组合可能无法由未处于覆盖增强模式的UE选择(即，如果未处于覆盖增强模式的UE选择该前导码组合，则其被丢弃并且一个或多个前导码被重选)。UE之后可以向eNB确认其在单独的通信(例如，特定RRC连接请求)中处于覆盖增强模式。图6示出了根据一个实施例的经修改的RRC连接请求消息。具体地，在图6中用加粗、下划线和斜体的方式示出了对RRC连接请求消息的修改。为了遵循ASN.1语法，图6中的备用值被标记为删除线。在其它实施例中，RRC连接请求消息可以被修改，以使得“IEInitial-UE-Identity”额外地承载UE处于覆盖增强模式的指示。替代地，“IE Initial-UE-Identity”字段内的UE-标识(S-TMSI)可以简单地包含指示UE处于覆盖增强模式的值。
在步骤308中，如果eNB确定从其接收RRC连接请求的UE处于覆盖增强模式，则eNB在步骤310中应用覆盖增强RLC配置。如果eNB确定从其接收RRC连接请求的UE不处于覆盖增强模式，则在步骤312中eNB可以确定UE是典型的UE并且应用默认RLC配置。在步骤314中，eNB使用其按照适当方式所确定的无论哪个RLC配置来与UE通信，从而在RRC连接建立(或重建立、在无线电承载配置/重配置期间)期间发送覆盖增强RLC配置参数。因此，假设覆盖模式UE向eNB发送RRC连接请求(而不是由eNB寻呼)，则eNB利用RRC连接建立消息或RRC连接拒绝消息来对覆盖增强UE做出响应。如果eNB利用RRC连接建立消息对覆盖增强UE做出响应，则覆盖增强UE进而利用RRC连接建立完成消息对eNB做出回复。
在不同的实施例中，eNB可以初始不依赖小区中存在UE而动作。这就是说eNB可以确定其是否能在使用覆盖增强RLC配置时向UE提供服务，而不是做出关于覆盖增强模式UE是否存在于小区中的初始确定(如步骤302)。如果eNB确定其能在使用覆盖增强RLC配置时向UE提供服务，则eNB广播对覆盖增强模式UE的支持(即覆盖增强RLC配置是可用的)并且根据RRC连接请求或从UE接收到的其它信息来确定哪个RLC配置将被使用。
此外，在各个实施例中，覆盖增强和处于覆盖增强模式的UE可以根据网络条件和UE能力被分为不同的种类。这使得eNB和由eNB服务的UE可以使用不同的阈值(例如，链路预算阈值)。例如，覆盖增强可以被分为任意数目的等级，例如最小的(0-5dB链路预算增强)、适中的(5-10dB链路预算增强)、以及严苛的(10-15dB链路预算增强)覆盖增强。在该情况下，由eNB发送的覆盖增强RLC配置可以是特定于UE的。此外，不同的RLC配置可以利用SIB(如上所述，例如SIB-2或SIB-14)的IE被广播到UE，并且因此使用依赖于配置数目的若干比特位来用信号传送(例如，3个或更少的覆盖增强RLC配置可以使用两个比特位来传送)。当然，替代地，默认覆盖增强RLC配置可以在3GPP TS 36.331内被预定义，并且被配置到由eNB服务的所有UE。默认覆盖增强RLC配置可以利用专用RRC信令被提供给由eNB服务的UE。
图4中示出了根据一些实施例的覆盖增强模式UE处的方法的流程图。如所示出的，在步骤402中，UE从服务UE的eNB接收信号。信号可以是例如来自eNB的广播或单播消息。广播将覆盖增强RLC配置包含在SIB的IE中。UE在步骤404中确定覆盖增强是否适用于与eNB进行通信。替代地，如果UE已经与eNB进行通信，则UE可以存储增强模式RLC配置，并且随后在未来的RRC连接建立中使用增强模式RLC配置。UE可以自动使用所存储的增强模式RLC配置或可以从eNB接收定义要使用哪个RLC配置的信息(例如，SIB中的一个或多个比特位)。
存在UE可以确定覆盖增强是否适用于与eNB进行通信的若干方式。这类似于上面关于eNB确定所讨论的那些内容。本文针对UE确定所描述的技术可以单独或结合使用以做出确定。例如，如上所述，eNB针对处于覆盖增强模式的UE可以采用特定寻呼过程。在该情况下，如果图4中的UE仅可以通过eNB使用覆盖增强特定寻呼过程来到达，则图4中的UE可以确定覆盖增强适用于与eNB通信。
在另一示例中，当UE首先被开启并且执行初始小区搜索以连接到蜂窝网络时使用的下行链路同步过程可用于确定UE是否处于覆盖增强模式。在3GPP系统中，eNB向UE发送主同步信号和次同步信号。主信号被用于时间和频率获取，而次信号被用于获取小区特定信息。如果主同步信号或次同步信号未在预定同步时间段内获得，或在预定数目的连续次同步获取均超过预定同步时间段之后，则UE可以确定覆盖增强适用于与eNB通信。此外，如果替代同步信号在3GPP标准中被采用以用于覆盖增强模式UE，并且UE仅通过使用这些替代同步信号来从eNB获得下行链路同步，则UE可以确定覆盖增强适用于与eNB通信。
在另一实施例中，UE可以替代使用随机接入过程的时序来确定覆盖增强是否适用于与eNB进行通信。随机接入过程包括：UE向eNB发送前导码序列、在eNB处接收随机接入响应、使用随机接入响应中所包含的信息来向UE发送随机接入信道响应、以及争用解决。当接收到随机接入响应时，UE发起RRC连接请求。3GPP标准指示随机接入过程应该在预定接入时间段内完成。因此，如果3GPP标准指示随机接入过程未在预定接入时间段内完成(或在预定数目的连续尝试均超过接入时间段之后)，则UE可以确定覆盖增强适用于与eNB进行通信。此外，如果针对处于覆盖增强模式的UE使用特定随机接入信号结构和过程并且该信号结构是UE能够完成随机接入过程的唯一方式，则UE可以确定覆盖增强适用于与eNB进行通信。
在另一实施例中，UE可以使用信息块(SIB或主信息块(MIB))来确定覆盖增强适用于与eNB进行通信。具体地，类似于同步，UE可以经由不同的信息块测量系统信息的获取时间，并且当时间超过获取时间段时或在预定数目的连续次系统获取均超过获取时间段之后，确定覆盖增强适用于与eNB进行通信。如上所述，如果替代系统信息广播结构和过程在3GPP标准中被采用以用于覆盖增强模式UE，并且UE仅能够通过使用替代过程来从eNB获得系统信息，则UE可以确定覆盖增强适用于与eNB进行通信。
在另一实施例中，UE可以使用参考符号接收功率(RSRP)，RSRP测量资源要素上的平均接收功率，这些资源要素运载期望带宽内的小区特定参考信号，以几乎相同的方式，功率阈值可以由eNB用于确定覆盖增强模式状态。具体地，如果预定时间量的RSRP低于预定符号阈值，则UE可以确定覆盖增强适用于与eNB进行通信。
如所示出的，UE确定其适用于使用覆盖增强RLC配置。UE随后在步骤406中向eNB发送经修改的RRC连接请求，并且在步骤408中接收来自eNB的响应。如图6中所示，经修改的RRC连接建立不包含IE“RLCConfig”。替代地，消息RRCConnectionReconfiguration(RRC连接重配置)可替代RRCConnectionSetup(RRC连接建立)而在RRC连接过程的后期阶段使用。此时，UE和eNB二者具有允许它们确定UE处于覆盖增强模式的足够的信息。RRC连接建立使用在步骤402中接收到的覆盖增强RLC配置被发送。假设来自eNB的响应是RRC连接建立消息而不是RRC连接拒绝消息，则覆盖增强UE进而利用RRC连接建立完成消息回复eNB并且在步骤410中继续使用覆盖增强RLC配置。
图5A和图5B中示出了根据一个实施例的RLC配置信息要素。覆盖增强RLC配置参数使用定时器和计数器，其相比默认RLC配置的参数而言更好地适合覆盖增强模式UE的通信速率。在图5A和图5B中，大多数参数保持不变，并且某些默认配置参数当前无法在标准中进行调整。例如，无线电承载传送用户数据(数据无线电承载(DRB))或控制数据(信令无线电承载(SRB))。SRB使用RRC信令消息进行通信并且在确认模式(AM)RLC中进行操作，这要求接收设备向发送设备连续发送指示接收设备已成功接收到数据的数据。该AM RLC无法从默认配置中改变。未从3GPP TS 36.331中改变的默认覆盖增强RLC配置的参数以纯文本形式示出。可以被调整的默认覆盖增强RLC配置的其它参数以不同字体被示出。具体地，图5A和图5B中用加粗、下划线和斜体的方式示出了默认覆盖增强RLC配置参数。此外，除默认覆盖增强RLC配置参数外，RLC配置的某些参数的新的值已被添加。这些新的非默认覆盖增强RLC配置参数在图5A和图5B中用加粗、下划线的方式示出。还要注意的是某些新的值替代各种参数的备用值。如上所述，为了遵循ASN.1语法，在该情况下备用值在图5A和图5B中被标记为删除线。然而，如果备用值不可用，参数的新的值无法被添加。
具体地，“pollPDU”和“pollByte”分别被设置为1个PDU或500比特，这允许发送UE在传输单个PDU后或在较小数据量后轮询接收UE。这与默认RLC配置不同，在默认RLC配置中，例如“pollPDU”被设置为4个PDU。还要注意的是，如果覆盖增强模式UE期望，则较低的值被添加到这些字段的允许替代值中以供使用。具体地，“pollPDU”的值可被设置为2个或3个PDU，而“pollByte”可被设置为1kB、2kB、4kB、8kB、或16kB。这些值中没有任何值目前存在于当前的3GPP TS 36.331标准中。参数“SN-FieldLength”(SN-字段长度)指示未确认模式RLC序列号的字段尺寸，其在覆盖增强RLC配置中被设置为5比特位。“t-reordering”(t-重排序)、“t-StatusProhibit”(t-状态禁止)、和“t-pollRetransmit”(t-轮询重传)的值是被设置为较高值(初始为500ms)的定时器。这些参数分别控制在给定PDU的传输期间所发生的重排序、状态报告和重复轮询之前的时序。通过增加针对上述这些中的每个的时间，覆盖增强RLC配置能够减慢这些过程以与较慢的通信速率相对应。
因此，在各个实施例中，eNB和UE二者都能检测UE是否处于覆盖增强模式，并且通过在eNB和UE之间的通信中使用经修改的RLC配置版本来相应地进行动作。检测机制在eNB和UE之间可能不同，并且可包括例如eNB和UE之间的直接信令，仅能够通过特定经修改的信令过程被接收的控制信令，或各种控制信号的确定功率或时序。相比标准RLC配置，RLC配置允许在针对与接收设备对所发送的数据的接收有关的信息来轮询接收设备之前，由发送设备发送较小的数据量。
尽管已参照具体示例实施例描述了实施例，但显而易见的是在不脱离本公开的较广精神和范围的情况下可以对这些实施例做出各种修改和变化。因此，说明书和附图将被视为是说明性的而不是限制性的。构成其一部分的附图通过说明的方式而不是限制的方式示出了主题可以在其中被实施的具体实施例。足够详细地描述了所示出的实施例以使得本领域技术人员能够实施本文所公开的教导。其它实施例可以被利用并且可以从其中被导出，从而使得在不脱离本公开的范围的情况下可以做出结构和逻辑替换和变化。因此，该详细描述将不视为是限制性的，并且各个实施例的范围仅由所附权利要求以及这样的权利要求被授予的等同形式的全部范围来限定。
本发明主题的这类实施例在本文可以单独地和/或共同地由术语“发明”来指代，这仅是为了方便并且不旨在自动将本申请的范围限制为任意单个发明或发明概念(如果实际上公开了不止一个发明或发明概念)。因此，尽管文本已示出和描述了具体实施例，但应该理解的是被计算来实现相同目的的任意布置可以替代所示出的具体实施例。本公开旨在覆盖各个实施例的任意和全部改编或变化。在阅读上述说明书后，上面的实施例以及本文未具体描述的其它实施例的组合对本领域技术人员将是显而易见的。
在本文档中，术语“一”或者“一个”如同在专利文献中通用的一样被使用，以包括一个或者一个以上，并且独立于“至少一个”或者“一个或多个”的任何其它实例或用法。在本文档中，术语“或者”被用来指代非排他性的或，从而使得在没有相反指示的情况下“A或B”包括“A而不是B”、“B而不是A”、以及“A和B”。在本文档中，术语“包括”和“其中”被用作相应的术语“包含”和“其中”的普通的英文等同形式。另外，在下面的权利要求中，术语“包括”和“包含”是开放性的用语，也就是说除了包括权利要求中在该术语后面所列的那些元件以外还包括其他元件的系统、UE、物件、组成、形成、或者处理仍然被认为落入该权利要求的范围内。另外，在下面的权利要求中，术语“第一”、“第二”、和“第三”等仅被用作标记，而不旨在对其对象施加数字要求。
本公开的摘要被提供为符合37C.F.R.§1.72(b)，其要求摘要将允许读者快速地判断该技术公开的本质。摘要按照其将不会被用于解释或限制权利要求的范围或含义的理解而提交。而且在以上的详细描述中，可以看出各种特征可以一起被归结在单个实施例中以精简本公开。本公开的该方法不应该被解释为反映这样的意图：所要求保护的实施例要求比每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。相反，如下面的权利要求所反映的，本发明主题在于比单个公开实施例的所有特征要少。因此，下面的权利要求在此被合并于详细描述中，每个权利要求基于其自身作为单独的实施例。

Claims (22)

1.一种用户设备(UE)，包括：
收发器，被配置为从网络中的增强型节点B(eNB)发送和接收信号；以及
处理电路，被配置为：
确定是否实现覆盖增强无线电链路控制(RLC)配置，所述覆盖增强RLC配置被配置为当UE在覆盖增强模式中操作并且被布置于到最近服务eNB的链路预算比典型链路预算值更糟的位置时由UE使用，其中，在所述覆盖增强模式中，将获得额外的链路预算而无需增加传输功率，以及
响应于确定实现所述覆盖增强RLC配置，使用所述覆盖增强RLC配置来与所述eNB进行通信，所述覆盖增强RLC配置包含RLC计数器和定时器的值，所述RLC计数器和定时器被配置为：相比于非覆盖增强RLC配置，减少了处于所述覆盖增强模式的UE能够向所述eNB请求传送确认之前的时间量，
其中，计数在发送设备能够轮询接收设备之前由发送设备发送的字节的数目的RLC计数器被减小，并且控制重复轮询的定时器被增大。
2.如权利要求1所述的UE，其中，所述收发器被配置为从所述eNB的信号中接收所述覆盖增强RLC配置，所述处理电路被配置为基于所接收的信号来实现所述覆盖增强RLC配置。
3.如权利要求2所述的UE，其中，所述收发器被配置为向所述eNB发送针对所述覆盖增强RLC配置的请求，并且作为响应，接收所述覆盖增强RLC配置。
4.如权利要求3所述的UE，其中，所述请求是RRCConnectionSetup或RRCConnectionReconfiguration请求。
5.如权利要求1-3中任一项所述的UE，其中，所述处理电路被配置为：
确定是否实现所述覆盖增强RLC配置，而无需所述收发器接收所述eNB的广播，该广播包含所述覆盖增强RLC配置，以及
基于存储器中存储的关于所述UE之前使用所述覆盖增强RLC配置的信息来自动实现所述覆盖增强RLC配置。
6.如权利要求1-3中任一项所述的UE，其中，在所述处理电路已确定实现所述覆盖增强RLC配置以与所述eNB进行通信后，所述收发器被配置为：响应于所述UE发起移动发起呼叫或数据会话或所述UE从所述eNB接收寻呼消息，基于所述覆盖增强RLC配置来向所述eNB发送无线电资源控制(RRC)连接请求以与所述eNB建立RRC连接。
7.如权利要求1-3中任一项所述的UE，其中，所述覆盖增强RLC配置被包含在系统信息块(SIB)中的信息要素(IE)中，所述处理电路还被配置为在从所述eNB得到反馈之前，基于所述覆盖增强RLC配置中的“pollPDU”和“pollByte”的值来防止所述UE的RLC发送器窗口停滞或等待若干分钟。
8.如权利要求1-3中任一项所述的UE，其中，所述处理电路被配置为根据以下各项中的至少一项来确定是否实现所述覆盖增强RLC配置：
a)所述UE无法：
在预定同步时间段内从所述eNB获得主同步信道和次同步信道的下行链路同步获取，
在预定获取时间段内从所述eNB获得系统信息获取，或
在预定接入时间段内完成随机接入过程，
b)所述UE超过：
所述同步时间段预定数量的连续次而未获得所述下行链路同步获取，
所述获取时间段预定数量的连续次而未完成所述随机接入过程，或
所述接入时间段预定次数而未完成所述随机接入过程，
c)所述UE仅能够：
通过使用特定于覆盖增强模式UE的替代同步信号来从所述eNB获得所述下行链路同步，
通过使用特定于覆盖增强模式UE的随机接入过程来完成所述随机接入过程，或
通过使用替代系统信息广播过程来从所述eNB获得系统信息，
d)所述UE确定参考符号接收功率低于预定符号阈值一段预定的时间量，或
e)所述UE确定所述UE仅能够通过所述eNB使用覆盖增强特定寻呼过程来到达。
9.如权利要求1-3中任一项所述的UE，还包括：天线，其被配置为发送和接收所述收发器和所述eNB之间的通信。
10.一种增强型节点B(eNB)，包括：
收发器，被配置为从用户设备(UE)发送和接收信号；以及
处理电路，被配置为：
确定是否实现覆盖增强无线电链路控制(RLC)配置，所述覆盖增强RLC配置被配置为当UE在覆盖增强模式中操作并且被布置于到最近服务eNB的链路预算比典型链路预算值更糟的位置时由UE使用，其中，在所述覆盖增强模式中，将获得额外的链路预算而无需增加传输功率，以及
响应于确定实现所述覆盖增强RLC配置，使用所述覆盖增强RLC配置来与所述UE进行通信，所述覆盖增强RLC配置包含RLC计数器和定时器的值，所述RLC计数器和定时器被配置为：相比于非覆盖增强RLC配置，减少了处于所述覆盖增强模式的UE能够向所述eNB请求传送确认之前的时间量，
其中，计数在发送设备能够轮询接收设备之前由发送设备发送的字节的数目的RLC计数器被减小，并且控制重复轮询的定时器被增大。
11.如权利要求10所述的eNB，其中，所述收发器被配置为在广播或单播RRC消息中发送所述覆盖增强RLC配置。
12.如权利要求11所述的eNB，其中，所述请求是RRCConnectionSetup或RRCConnectionReconfiguration请求。
13.如权利要求10-12中任一项所述的eNB，其中，所述处理电路被配置为：基于存储器中存储的关于所述UE之前使用所述覆盖增强RLC配置的信息来自动实现所述覆盖增强RLC配置。
14.如权利要求10-12中任一项所述的eNB，其中，所述覆盖增强RLC配置被包含在系统信息块(SIB)中的信息要素(IE)中，所述处理电路还被配置为在从所述eNB得到反馈之前，基于所述覆盖增强RLC配置中的“pollPDU”和“pollByte”的值来防止所述UE的RLC发送器窗口停滞或等待若干分钟，其中，所述覆盖增强RLC配置中的“pollPDU”和“pollByte”的值分别是1个分组数据单元和0.5kB。
15.如权利要求10-12中任一项所述的eNB，其中，所述收发器还被配置为：广播定义不同覆盖增强等级的不同阈值，所述不同覆盖增强等级指示针对不同种类的UE的不同数量的额外链路预算。
16.如权利要求10-12中任一项所述的eNB，其中，所述处理电路还被配置为以下各项中的至少一项：
a)针对连续数目的前导码，确定从所述UE接收到的随机接入前导码的功率低于预定阈值，或
b)针对连续数目的传输时间间隔，确定从所述UE接收到的RRC连接请求消息中的随机接入前导码的功率低于预定阈值，以及
作为响应，确定所述UE处于覆盖增强模式并且所述覆盖增强RLC配置将被使用。
17.如权利要求10-12中任一项所述的eNB，其中，所述处理电路还被配置为以下各项中的至少一项：
a)确定在预定寻呼时间段内未从所述UE接收到对寻呼尝试的任何响应，
b)确定在预定寻呼时间段内未从所述UE接收到对预定数目的寻呼尝试的任何响应，或
c)确定所述UE仅能够通过使用覆盖增强特定寻呼过程来由所述eNB到达，以及
作为响应，确定所述UE处于覆盖增强模式并且所述覆盖增强RLC配置将被使用。
18.如权利要求10-12中任一项所述的eNB，其中，所述处理电路还被配置为：确定特定随机接入前导码组合已从所述UE被接收到，并且作为响应，确定所述UE处于覆盖增强模式并且所述覆盖增强RLC配置将被使用。
19.一种将用户设备(UE)配置为使用覆盖增强无线电链路控制(RLC)配置来与网络中的增强型节点B(eNB)进行通信的方法，所述方法包括：
确定是否实现所述覆盖增强RLC配置，所述覆盖增强RLC配置被配置为当UE在覆盖增强模式中操作并且被布置于到最近服务eNB的链路预算比所述网络中的典型链路预算值更糟的位置时由UE使用，其中，在所述覆盖增强模式中，将获得额外的链路预算而无需增加传输功率，以及
响应于确定实现所述覆盖增强RLC配置，使用所述覆盖增强RLC配置来与所述eNB进行通信，所述覆盖增强RLC配置包含RLC计数器和定时器的值，所述RLC计数器和定时器被配置为：相比于非覆盖增强RLC配置，减少了处于所述覆盖增强模式的UE能够向所述eNB请求传送确认之前的时间量，
其中，计数在发送设备能够轮询接收设备之前由发送设备发送的字节的数目的RLC计数器被减小，并且控制重复轮询的定时器被增大。
20.如权利要求19所述的方法，还包括：
向所述eNB发送无线电资源控制(RRC)连接请求；以及
响应于所述RRC连接请求接收所述覆盖增强RLC配置。
21.如权利要求19或20所述的方法，还包括：
从所述eNB的广播接收所述覆盖增强RLC配置。
22.如权利要求19或20所述的方法，还包括：
基于存储的关于所述UE之前使用所述覆盖增强RLC配置的信息来自动实现所述覆盖增强RLC配置，而不从所述eNB接收包含所述覆盖增强RLC配置的广播。
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