CN106797532B - 蜂窝物联网系统的信道结构 - Google Patents

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Abstract

描述了用于在用户设备(UE)处的无线通信的方法，系统和设备。UE可以使用所述UE预先已知的并且对于一组小区是公共的波形来与小区同步。所述UE可以确定物理广播信道(PBCH)时间。所述UE可以接收所述PBCH，并确定所述小区的物理层标识(ID)和用于上行链路传输的频率。所述PBCH还可以指示信道配置，所述信道配置可以使得所述UE能够执行随机接入过程。所述信道配置可以包括共享业务信道的时间/频率资源配置。在一些情况下，所述UE可以基于控制信道传输的索引，确定用于数据传输的资源。在一些情况下，在控制信道传输和数据信道传输之间可以存在预定延迟。所述UE可以随后在所述延迟期间进入低功率状态。

Description

蜂窝物联网系统的信道结构
交叉引用
本专利申请要求由Li等人于2014年10月10日提交并转让给本申请的受让人的、题为“Channel Structure for a Cellular Internet of Things System”的美国专利申请No.14/511,173的优先权。
技术领域
以下内容通常涉及无线通信，具体而言，涉及蜂窝物联网(IoT)系统的信道结构。
背景技术
无线通信系统被广泛部署来提供各种类型的通信内容，比如语音、视频、分组数据、消息发送、广播等。这些系统可以是能够通过共享可用系统资源(例如，时间、频率和功率)来支持与多个用户的通信的多址系统。这种多址系统的示例包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统和正交频分多址(OFDMA)系统(例如，长期演进(LTE)系统)。
作为示例，无线多址通信系统可以包括多个基站，每个基站同时支持多个通信设备的通信，通信设备也可以称为用户设备(UE)。基站可以在下行链路信道(例如，用于从基站到UE的传输)和上行链路信道(例如，用于从UE到基站的传输)上与UE通信。
一些UE可以提供自动化通信。自动化UE可以包括实现机器到机器(M2M)通信或机器类型通信(MTC)的那些UE。M2M或MTC可以指代允许设备在没有人为干预的情况下彼此通信或与基站通信的数据通信技术。M2M或MTC设备可以包括UE，并且可以用作物联网(IoT)的一部分。IoT中的一些M2M或MTC设备可以包括停车计时器、水表和煤气表以及可能不频繁地传送少量数据的其他传感器。
在一些情况下，包括在IoT中，UE可以是被设计来用于低吞吐量或不频繁的数据传送的功率受限设备。在一些情况下，UE可以不被配置为同时进行发送和接收。被设计为服务具有大电池容量和高吞吐量的设备的无线系统可能不适合于这种设备。类似地，基于同时的上行链路和下行链路通信的无线系统可能阻碍这些设备通过网络有效地进行通信。然而，重建比如基站的网络组件可能是成本高昂的。
发明内容
本公开内容可以通常涉及无线通信系统，具体而言，涉及用于蜂窝IoT系统的信道结构的改进的系统、方法和装置。UE可以使用所述UE预先已知的并且对于本地区域中的一组小区是公共的波形来与小区同步。然后，所述UE可以确定物理广播信道(PBCH)时间。所述UE可以接收所述PBCH并使用它来确定所述小区的物理层标识(ID)和用于上行链路传输的频率。所述PBCH还可以指示信道配置，所述信道配置可以使得所述UE能够执行随机接入过程。所述信道配置可以包括共享业务信道的时间和频率资源配置。在一些情况下，所述UE可以基于控制信道传输的索引来确定用于数据传输的资源。在一些情况下，在控制信道传输和数据信道传输之间可以存在预定延迟。然后，UE可以在所述延迟期间进入低功率状态。
描述了一种在UE处的无线通信的方法。所述方法可以包括在第一小区的公共同步信道上从所述第一小区接收第一同步信号，其中，所述第一同步信号是在接收所述信号之前为所述UE已知的波形，估计所述第一同步信号的符号时间，基于所述第一同步信号的所估计的符号时间来确定所述第一小区的PBCH符号时间，至少部分地基于所述PBCH符号时间来接收PBCH信号，以及基于所接收的PBCH信号来确定所述第一小区的物理层ID。
描述了一种用于在UE处的无线通信的装置。所述装置可以包括用于在第一小区的公共同步信道上从所述第一小区接收第一同步信号的单元，其中，所述第一同步信号是在接收所述信号之前为所述UE已知的波形，用于估计所述第一同步信号的符号时间的单元，用于基于所述第一同步信号的所估计的符号时间来确定所述第一小区的PBCH符号时间的单元，用于至少部分地基于所述PBCH符号时间来接收PBCH信号的单元，以及用于基于所接收的PBCH信号来确定所述第一小区的物理层ID的单元。
描述了用于在UE处的无线通信的另一装置。所述装置可以包括处理器，与所述处理器电通信的存储器以及存储在所述存储器中的指令，其中，所述指令可由所述处理器执行来：在第一小区的公共同步信道上从所述第一小区接收第一同步信号，其中，所述第一同步信号是在接收所述信号之前为所述UE已知的波形，估计所述第一同步信号的符号时间，基于所述第一同步信号的所估计的符号时间来确定所述第一小区的PBCH符号时间，至少部分地基于所述PBCH符号时间来接收PBCH信号，以及基于所接收的PBCH信号来确定所述第一小区的物理层ID。
描述了一种存储用于在UE处的无线通信的代码的非暂时性计算机可读介质。所述代码可以包括指令，所述指令可被执行来：在第一小区的公共同步信道上从所述第一小区接收第一同步信号，其中，所述第一同步信号是在接收所述信号之前为所述UE已知的波形，估计所述第一同步信号的符号时间，基于所述第一同步信号的所估计的符号时间来确定所述第一小区的PBCH符号时间，至少部分地基于所述PBCH符号时间来接收PBCH信号，以及基于所接收的PBCH信号来确定所述第一小区的物理层ID。
上述方法、装置和/或非暂时性计算机可读介质的一些示例可以进一步包括基于所述PBCH信号来识别配置消息，基于所接收的配置消息来向所述第一小区发送随机接入信号，建立到所述第一小区的第一连接，在第二小区的公共同步信道上从所述第二小区接收第二同步信号，所述第二小区不同于所述第一小区，其中，所述第一同步信号和所述第二同步信号使用相同的波形，基于所述第二同步信号来建立到所述第二小区的第二连接，以及基于由所述配置消息规定的信道结构来与所述第一小区或所述第二小区交换数据。另外或可替换地，在一些示例中，所述第一小区和所述第二小区是共享所述已知波形的小区集合中的元素，其中，所述小区集合中的每个小区与所述小区集合中的另一小区具有重叠的覆盖区域。
上述方法、装置和/或非暂时性计算机可读介质的一些示例可以进一步包括估计所述第一同步信号的载波频率，将所述第一同步信号的所估计的载波频率与由所述UE的本地振荡器生成的本地载波频率进行比较，根据所述比较生成上行链路载波频率，以及利用所生成的上行链路载波频率来发送上行链路信号。另外或者可替换地，在一些示例中，所述PBCH信号包括配置消息，所述配置消息规定用于发送有效载荷数据业务的共享数据业务信道的时间和频率资源配置，以及接收控制信道传输，所述控制信道传输规定所述UE的ID和用于所述共享数据业务信道上的数据信道传输的时间频率资源的索引。
上述方法、装置和/或非暂时性计算机可读介质的一些示例可以进一步包括在所述共享数据业务信道的所述时间频率资源上接收所述数据信道传输。另外或者可替换地，一些示例可以包括在所述共享数据业务信道的所述时间频率资源上发送所述数据信道传输。
在上述方法、装置和/或非暂时性计算机可读介质的一些示例中，所述控制信道传输的传输功率是与所述数据信道传输的传输功率成比例的。另外或可替换地，在一些示例中，所述控制信道传输的所述传输功率是基于所述UE的路径损耗的。
在上述方法、装置和/或非暂时性计算机可读介质的一些示例中，所述控制信道传输包括所述控制信道传输的定时与所述数据信道传输的定时之间的延迟，基于所述数据信道传输的所述定时而启动休眠唤醒定时器，至少部分地基于启动所述休眠唤醒定时器而进入功率节省模式，以及在所述休眠唤醒定时器期满时接收所述数据信道传输。另外或可替换地，在一些示例中，所述控制信道传输包括所述控制信道传输的定时与所述数据信道传输的定时之间的延迟，基于所述数据信道传输的所述定时而启动休眠唤醒定时器，至少部分地基于启动所述休眠唤醒定时器而进入功率节省模式，以及在所述休眠唤醒定时器期满时发送所述数据信道传输。
上述方法、装置和/或非暂时性计算机可读介质的一些示例可以进一步包括使用具有根据灵活信道结构的灵活时间和频率分块模式布置的分段的信道集合来交换数据。另外或可替换地，在一些示例中，所述灵活信道结构包括基于预定表格的共享信道分块模式的配置，以及所述配置是由在所述PBCH信号中发送的所述配置消息规定的。
在上述方法、装置和/或非暂时性计算机可读介质的一些示例中，所述时间频率资源的索引指示所述预定表格的索引。另外或可替换地，在一些示例中，所述PBCH信号的长度是固定的，并且是在接收所述PBCH信号之前为所述UE所知的。
上述方法、装置和/或非暂时性计算机可读介质的一些示例可以进一步包括基于机器类型通信(MTC)过程与网络交换数据。
前面已经相当广泛地概述了根据本公开内容的示例的特征和技术优点，以便可以更好地理解下面的具体实施方式。下面将描述另外的特征和优点。所公开的概念和具体示例可以容易地用作修改或设计用于实现本公开内容的相同目的的其它结构的基础。这种等同结构不脱离所附权利要求的范围。当结合附图考虑时，根据下面的描述将更好地理解本文公开的概念的特性，它们的组织和操作方法以及相关联的优点。每个附图仅仅用于例示和描述的目的，而不是作为对权利要求的限制的限定。
附图说明
可以通过参考以下附图来实现对本公开内容的本质和优点的进一步理解。在附图中，类似的组件或特征可以具有相同的参考标记。此外，相同类型的各种组件可以通过在参考标记之后跟随连接号和第二标记来区分，所述第二标记在相似组件之间进行区分。如果在说明书中仅仅使用所述第一参考标记，则所述描述适用于具有相同第一参考标记的相似组件中的任何一个，而与所述第二参考标记无关。
图1例示了根据本公开内容的各个方面的用于蜂窝IoT系统的信道结构的无线通信系统的示例；
图2例示了根据本公开内容的各个方面的用于蜂窝IoT系统的信道结构的无线通信子系统的示例；
图3A例示了根据本公开内容的各个方面的用于蜂窝IoT系统的信道结构的下行链路信道复用配置的示例；
图3B例示了根据本公开内容的各个方面的用于蜂窝IoT系统的信道结构的上行链路信道复用配置的示例；
图4例示了根据本公开内容的各个方面的用于蜂窝IoT系统的信道结构的具有时间和频率复用分段的物理共享信道的示例；
图5例示了根据本公开内容的各个方面的用于蜂窝IoT系统的信道结构的下行链路信道分段配置的示例；
图6例示了根据本公开内容的各个方面的用于蜂窝IoT系统的信道结构的小区获取的过程流程图的示例；
图7示出了根据本公开内容的各个方面的被配置用于蜂窝IoT系统的信道结构的用户设备(UE)的方框图；
图8示出了根据本公开内容的各个方面的被配置用于蜂窝IoT系统的信道结构的UE的方框图；
图9示出了根据本公开内容的各个方面的被配置用于蜂窝IoT系统的信道结构的通信管理模块的方框图；
图10例示了根据本公开内容的各个方面的包括被配置用于蜂窝IoT系统的信道结构的UE的系统的方框图；
图11示出了例示根据本公开内容的各个方面的用于蜂窝IoT系统的信道结构的方法的流程图；
图12示出了例示根据本公开内容的各个方面的用于蜂窝IoT系统的信道结构的方法的流程图；
图13示出了例示根据本公开内容的各个方面的用于蜂窝IoT系统的信道结构的方法的流程图；
图14示出了例示根据本公开内容的各个方面的用于蜂窝IoT系统的信道结构的方法的流程图；
图15示出了例示根据本公开内容的各个方面的用于蜂窝IoT系统的信道结构的方法的流程图；和
图16示出了例示根据本公开内容的各个方面的用于蜂窝IoT系统的信道结构的方法的流程图。
具体实施方式
在一些情况下，无线通信的自动化设备的网络可以称为物联网(IoT)。通过所述IoT网络进行通信的设备(例如，机器类型通信(MTC)设备)可以包括自动化仪表、传感器等。在一些实例中，所述自动化设备可以具有相对低吞吐量的应用(例如，向基站发送更新的水位传感器)。可以存在可用于由所述自动化设备使用的多个无线通信系统，包括在许可频谱中操作的蜂窝系统。然而，蜂窝系统可以用于使用高吞吐量应用的设备。根据低吞吐量条件(例如，不频繁且少量数据的传送)操作的设备可以呈现不同于与较高吞吐量设备相关联的那些的设计考虑。例如，自动化设备可以被设计为长时间操作而无需电池更换。
在比如LTE的一些蜂窝系统中，可以存在定义明确的信道结构，但是对于IoT设备，它可能不是功率高效的。因此，IoT设备根据补偿IoT设计考虑的信道结构来进行操作可能是适当的。例如，信道结构可以在每个帧中针对物理公共同步信道(PCSCH)和物理广播信道(PBCH)具有固定长度。此外，在初始获取期间，所述PCSCH传输可以是对于本地组中的所有小区都相同的已知波形。此外，所述PBCH、物理下行链路控制信道(PDCCH)、物理下行链路共享信道(PDSCH)和物理上行链路共享信道(PUSCH)可以是分离的。在一些情况下，PDSCH/PUSCH可以使用灵活的时间/频率分块。例如，可以在不同时间发送PDSCH/PUSCH分段，其中，所述分段按照时间/频率方式布置。在一些实施例中，所有所支持的分块PDSCH/PUSCH模式的配置可以由预定表格给出。
所述信道配置可以被动态地更新，并且在一些实例中，PBCH可以指示从一个帧到另一个帧的所述信道配置的变化。例如，PBCH可以包括规定物理随机接入信道(PRACH)、PDCCH和PDSCH/PUSCH的时间/频率配置的信息。PBCH还可以传递当前PDSCH/PUSCH配置的索引。因此，由PBCH传递的所述信息可以向设备指示所述PDSCH分段的所述时间/频率配置，从而允许所述设备解码PDCCH。相应地，PDCCH可以规定所述PDSCH/PUSCH分段的索引和所分配的自动化设备的ID。设备可以在帧的开始处唤醒，解码所述控制消息，并且随后当它的PDSCH或PUSCH被分配时变为活动的。
在一些情况下，基站可以实现活动超时机制，以将活动的设备移动为休眠。在一些情况下，设备可以在所分配的PUSCH分段中与业务一起发送终止消息。在一些情况下，可以协调所述DL和UL调度，使得设备不被调度为同时发送和接收以支持频分双工(FDD)半双工操作。
在一些示例中，不同的PDCCH和PDSCH分段可以使用不同的传输功率。例如，PDCCH的传输功率可以与PDSCH的传输功率成比例地缩放(例如，在PDCCH和PDSCH二者中，可以向远端设备分配比附近设备更多的功率)。
在其他情况下，可以通过使用开环定时同步以确定发送符号时间来改进IoT设备和基站之间的通信。结果，来自与所述IoT网络中的相同基站通信的不同IoT设备的上行链路信号可以在时间窗口内到达，所述时间窗口的长度可以高达所述IoT设备和所述基站之间的最大往返延迟。为了解决这个问题，在由IoT设备进行的上行链路传输中使用的循环前缀的长度可以被扩展，而在到所述IoT设备的下行链路传输中使用的循环前缀的长度可以保持为比所扩展的上行链路循环前缀短。
在一些示例中，设备可以使用正交频分多址(OFDMA)来解调下行链路消息，以及使用高斯最小频移键控(GMSK)和单载波频分多址(SC-FDMA)的组合来进行上行链路调制。所述上行链路调制过程可以包括利用M点离散傅立叶变换(DFT)来生成符号向量，利用频域高斯滤波器对所述符号向量进行滤波，使用DFT逆变换来根据所述滤波后的符号向量生成样本向量，以及使用GMSK来调制所述样本向量。在一些情况下，所述上行链路调制可以是基于从基站接收的窄带资源分配的。
在另一示例中，基站可以向设备分配用于发送物理随机接入信道(PRACH)信号的时间或频率资源。在这种实例中，可以基于PRACH信号的类型和类别来分派所述资源分配。例如，可以向UE分配用于发送被定期调度的业务的第一资源子集和用于发送按需业务的第二资源子集。被定期调度的业务可以包括例如在预定时间间隔(例如，24小时时间间隔)上报告给所述基站的传感器测量结果。相比之下，按需业务可以包括基于对至少一个报告触发的检测(例如，感测到设备处的异常)而发起的即时传输。
在一些示例中，设备可以执行初始接入过程以建立与服务小区的连接。设备然后可以布置对所述服务小区的常规传输调度，包括不连续传输(DTX)周期和确认调度。所述设备可以进入低功率模式，并且在所述DTX周期的休眠间隔期间阻止任何传输。然后，所述设备可以在所述休眠间隔之后唤醒并且向所述服务小区发送消息，而不执行另一接入过程。所述设备可以执行另一接入过程，以在未被所述常规传输调度覆盖的时间进行发送。例如，如果针对所述消息的确认(ACK)未被接收到，则所述设备可以执行另一接入过程来进行重传。
在又一示例中，IoT设备可以使用来自与所述基站的第一通信会话的所存储的控制信息，来确定用于后续第二通信会话的功率和定时控制信息。具体地，在这个示例中，设备可以与所述基站建立第一通信会话，并且在所述第一通信会话期间从所述基站接收闭环控制信息，以辅助所述设备调整与上行链路传输相关联的发送信号符号定时或功率控制电平。在这种实例中，所述设备可以在其存储器中存储在所述第一通信会话期间根据所述闭环控制信息得到的所述发送功率和符号定时信息。随后，所述设备可以使用来自所述第一通信会话的所存储的闭环控制信息来确定所述发送信号功率或符号定时，以建立与所述基站的第二通信会话。
以下描述提供了示例，而并非是对权利要求中阐述的范围、适用性或示例的限制。可以在不脱离本公开内容的范围的情况下，对所讨论的元素的功能和布置进行改变。各个示例可以适当地省略、替代或添加各种过程或组件。例如，可以按照不同于所述顺序的顺序执行所述的方法，以及可以添加、省略或组合各个步骤。此外，相对于一些示例描述的特征可以被组合在其他示例中。
图1例示了根据本公开内容的各个方面的无线通信系统100的示例。系统100包括基站105、至少一个UE 115和核心网络130。核心网络130可以提供用户认证、接入授权、跟踪、互联网协议(IP)连接以及其他接入、路由或移动功能。基站105通过回程链路132(例如，S1等)与核心网络130接口连接。基站105可以执行无线配置和调度以与UE 115通信，或者可以在基站控制器(未示出)的控制下操作。在各种示例中，基站105可以直接地或间接地(例如，通过核心网络130)通过回程链路134(例如，X1等)彼此通信，回程链路134可以是有线或无线通信链路。
基站105可以经由一个或多个基站天线与UE 115进行无线通信。基站105中的每个可以为相应的地理覆盖区域110提供通信覆盖。在一些示例中，基站105可以称为基站收发站、无线基站、接入点、无线收发机、节点B、eNodeB(eNB)、归属节点B、归属eNodeB或某个其它合适的术语。基站105的地理覆盖区域110可以被划分为仅仅构成所述覆盖区域的一部分的扇区(未示出)。无线通信系统100可以包括不同类型的基站105(例如，宏小区基站和/或小小区基站)。对于不同的技术，可以存在重叠的地理覆盖区域110。
在一些示例中，无线通信系统100是长期演进(LTE)/高级LTE(LTE-A)网络。在LTE/LTE-A网络中，术语演进节点B(eNB)通常可以用于描述基站105，而术语UE通常可以用于描述UE 115。无线通信系统100可以是异构LTE/LTE-A网络，其中，不同类型的eNB提供对各种地理区域的覆盖。例如，每个eNB或基站105可以为宏小区、小小区和/或其他类型的小区提供通信覆盖。术语“小区”是3GPP术语，取决于上下文，小区可以用于描述基站、与基站相关联的载波或分量载波、或载波或基站的覆盖区域(例如，扇区等)。
宏小区通常覆盖相对较大的地理区域(例如，半径几公里)，并且可以允许由具有网络提供商的服务订阅的UE 115进行的不受限接入。与宏小区相比，小小区是较低功率的基站，其可以在与宏小区相同或不同的(例如，许可的、未许可的等)频带中操作。根据各种示例，小小区可以包括微微小区、毫微微小区和微小区。微微小区例如可以覆盖小的地理区域，并且可以允许由具有网络提供商的服务订阅的UE 115进行的不受限接入。毫微微小区也可以覆盖小的地理区域(例如，家庭)，并且可以提供由与毫微微小区具有关联的UE 115(例如，封闭用户组(CSG)中的UE 115、用于家庭中的用户的UE 115等)进行的受限接入。用于宏小区的eNB可以称为宏eNB。用于小小区的eNB可以称为小小区eNB、微微eNB、毫微微eNB或家庭eNB。eNB可以支持一个或多个(例如，两个、三个、四个等)小区(例如，分量载波)。
无线通信系统100可以支持同步操作或异步操作。对于同步操作，基站105可以具有类似的帧定时，以及来自不同基站105的传输可以在时间上近似对准。对于异步操作，基站105可以具有不同的帧定时，以及来自不同基站105的传输可能不在时间上对准。本文描述的技术可以用于同步操作或异步操作。
可以适应各种公开的示例中的一些的通信网络可以是根据分层协议栈操作的基于分组的网络。在用户平面中，在承载层或分组数据汇聚协议(PDCP)层处的通信可以是基于IP的。无线链路控制(RLC)层可以执行分组分段和重组，以通过逻辑信道进行通信。介质访问控制(MAC)层可以执行优先级处理和将逻辑信道复用到传输信道。MAC层还可以使用混合自动重传请求(HARQ)来在MAC层提供重传以改进链路效率。在控制平面中，无线资源控制(RRC)协议层可以提供UE 115与基站105之间的RRC连接的建立、配置和维护。RRC协议层还可以用于对用户平面数据的无线承载的核心网络130支持。在物理(PHY)层，传输信道可以被映射到物理信道。
UE 115可以散布在整个无线通信系统100中，并且每个UE 115可以是静止的或移动的。UE 115还可以包括或者被本领域技术人员称为移动站、订户站、移动单元、订户单元、无线单元、远程单元、移动设备、无线设备、无线通信设备、远程设备、移动订户站、接入终端、移动终端、无线终端、远程终端、手机、用户代理、移动客户端、客户端或某个其它合适的术语。UE 115可以是蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、无线通信设备、手持设备、平板计算机、膝上型计算机、无绳电话、无线本地环路(WLL)站等。UE能够与各种类型的基站和网络设备通信，包括宏eNB、小小区eNB、中继基站等。
在无线通信系统100中，一些UE可以提供自动化通信。自动化无线设备可以包括实现机器到机器(M2M)通信或机器类型通信(MTC)的那些设备。M2M和/或MTC可以指代允许设备在没有人为干预的情况下彼此通信或与基站通信的数据通信技术。例如，M2M和/或MTC可以指来自设备的通信，所述设备集成传感器或仪表来测量或捕获信息并将所述信息中继到中央服务器或应用程序，所述中央服务器或应用程序可以使用所述信息或将所述信息呈现给与所述程序或应用交互的人。一些UE 115可以是MTC设备，比如被设计为收集信息或实现机器的自动化行为的那些MTC设备。用于MTC设备的应用示例包括智能计量、库存监测、水位监测、设备监测、健康护理监测、野生生物监测、天气和地质事件监测、车队管理和跟踪、远程安全感测、物理访问控制和基于交易的业务收费。MTC设备可以以降低的峰值速率使用半双工(单向)通信进行操作。MTC设备还可以被配置为当不参与活动的通信时进入功率节省的“深度休眠”模式。无线通信系统100中的作为M2M或MTC设备的UE 115也可以是IoT的一部分。因此，无线通信系统100还可以包括或者是IoT系统的一部分。
在无线通信系统100中示出的通信链路125可以包括从UE 115到基站105的上行链路(UL)传输和/或从基站105到UE 115的下行链路(DL)传输。所述下行链路传输也可以称为前向链路传输，而所述上行链路传输也可以称为反向链路传输。每个通信链路125可以包括一个或多个载波，其中，每个载波可以是由根据上述各种无线技术调制的多个子载波(例如，不同频率的波形信号)构成的信号。每个调制信号可以在不同的子载波上发送，并且可以承载控制信息(例如，参考信号、控制信道等)、开销信息、用户数据等。通信链路125可以使用频分双工(FDD)(例如，使用成对的频谱资源)或时分双工(TDD)操作(例如，使用不成对的频谱资源)来发送双向通信。可以定义用于FDD的帧结构(例如，帧结构类型1)和用于TDD的帧结构(例如，帧结构类型2)。
在系统100的一些实施例中，基站105和/或UE 115可以包括多个天线，用于采用天线分集方案来改进基站105和UE 115之间的通信质量和可靠性。另外或可替换地，基站105和/UE 115可以采用多输入多输出(MIMO)技术，所述MIMO技术可以利用多路径环境来发送承载相同或不同编码数据的多个空间层。
无线通信系统100可以支持在多个小区或载波上的操作，这种特征可以称为载波聚合(CA)或多载波操作。载波也可以称为分量载波(CC)、层、信道等。术语“载波”、“分量载波”、“小区”和“信道”在本文中可以互换使用。UE 115可以配置有多个下行链路CC和一个或多个上行链路CC以用于载波聚合。载波聚合可以与FDD分量载波和TDD分量载波一起使用。
尝试接入无线网络的UE 115可以通过检测来自基站105的主同步信号(PSS)来执行初始小区搜索。所述PSS可以实现对时隙定时的同步并且可以指示物理层标识值。然后，UE 115可以接收辅助同步信号(SSS)。所述SSS可以实现无线帧同步，并且可以提供小区标识值，所述小区标识值可以与所述物理层标识值组合来识别所述小区。所述SSS还可以实现对双工模式和循环前缀长度的检测。所述PSS和所述SSS两者都可以位于载波的中央6个资源块(RB)(72个子载波)中。在接收到所述PSS和所述SSS之后，UE 115可以接收可以在所述PBCH中发送的主信息块(MIB)。所述MIB可以包含系统带宽信息、系统帧号(SFN)和物理HARQ指示符信道(PHICH)配置。在对所述MIB进行解码之后，UE 115可以接收一个或多个系统信息块(SIB)。例如，SIB1可以包含小区接入参数和针对其他SIB的调度信息。解码SIB1可以使得UE 115能够接收SIB2。SIB2可以包含与随机接入信道(RACH)过程、寻呼、PUCCH、PUSCH、功率控制、SRS和小区禁止相关的RRC配置信息。
根据本公开内容，UE 115可以使用UE 115预先已知的并且对于本地区域中的一组基站105是公共的波形来与基站105的小区同步。UE 115然后可以确定PBCH时间，并且可以接收所述PBCH并使用它来确定所述小区的物理层ID和用于上行链路传输的频率。所述PBCH还可以指示信道配置，所述信道配置可以使得UE 115能够执行RACH过程。所述信道配置可以包括共享业务信道(例如，PDSCH或PUSCH)的时间和频率资源配置。在一些情况下，UE 115可以基于控制信道传输的索引来识别用于数据传输的资源。在一些情况下，在控制信道传输和数据信道传输之间可以存在预定延迟。然后，UE 115可以在它未被调度为发送或接收数据时进入低功率状态。
图2例示了根据本公开内容的各个方面的用于蜂窝IoT系统的信道结构的无线通信子系统200的示例。无线通信子系统200可以包括UE 115-a，UE 115-a可以是上面参考图1描述的UE 115的示例。无线通信子系统200还可以包括基站105-a、105-b和105-c，它们可以是上面参考图1描述的基站105的示例。基站105-a、105-b和105-c可以分别具有覆盖区域110-a、110-b和110-c，它们可以重叠，并且可以是参考图1描述的覆盖区域110的示例。基站105-a、105-b和105-c中的每个可以是使用公共同步信道的本地小区组的一部分。
UE 115-a可以经由上行链路和下行链路与基站105-a通信，如上在图1中所描述的。为了建立与基站105-a和105-b的连接，UE 115-a可以执行在其中使用已知波形的初始接入过程。例如，用于对基站105-a的初始获取的已知波形205-a可以与用于到基站105-b的后续连接的已知波形205-b相同。与基站105-c相关联的一个或多个小区和所述本地组中的其他小区也可以使用所述相同的已知波形。在一些示例中，可以在物理公共同步信道(PCSCH)上发送已知波形205-a和205-b。在一些示例中，PBCH也可以使用已知波形，并且PCSCH可以是不同的已知波形205。已知波形205可以用于对具有重叠覆盖区域110的任何基站105的初始接入，或者用于对本地区域中的一组小区共有的但没有重叠覆盖区域110的任何基站的初始接入。
在一些示例中，所述已知波形可以传递比如PBCH定时的系统信息。UE 115-a可以使用所述系统信息来同步到PBCH，并且由此访问由PBCH承载的信息(例如，MIB)。例如，PBCH可以传递比如网络配置、接入控制和信道配置的信息。在一些情况下，PBCH可以传递PRACH、PDCCH和PDSCH/PUSCH的时间/频率信息。例如，PBCH可以指示PRACH的配置，使得新UE 115可以确定在何处接入。PBCH可以指示PDCCH的配置，使得活动的UE 115可以确定如何解码控制信息。PBCH还可以指示PDSCH/PUSCH的配置，使得活动的UE可以确定如何接收和/或发送数据业务。
因此，UE 115-a可以使用UE 115-a预先已知并且对于本地区域中的一组小区(例如，与基站105-a、105-b、105-c相关联的小区)是公共的波形205-a(或205-b)来与小区同步。在一些示例中，PCSCH和PBCH可以使用不同的已知波形。UE 115-a可以根据由所述已知同步波形205-a传递的信息来确定PBCH时间。UE 115-a然后可以接收PBCH，并且使用它来确定所述小区的物理层ID和用于上行链路传输的频率。所述PBCH还可以指示信道配置，所述信道配置可以使得UE 115-a能够执行RACH。所述信道配置可以包括共享业务信道的时间和频率资源配置。在一些情况下，UE 115-a可以基于控制信道传输的索引来确定用于数据传输的资源。在一些情况下，在控制信道传输和数据信道传输之间可以存在预定延迟。在这种实例中，然后，UE 115-a可以在所述延迟期间进入低功率状态。
图3A例示了根据本公开内容的各个方面的用于蜂窝IoT系统的信道结构的下行链路信道复用配置301的示例。下行链路信道复用配置301可以由基站105用于与UE 115通信，如上参考图1或图2所描述的。为了适应多个信道，下行链路信号可以包括按照时间复用方式分配给信道的无线资源(例如，可以为信道分配时隙)。下行链路信道复用配置301示出了其中下行链路信道PCSCH 305、PBCH 310、PDCCH 315和PDSCH 320是时间复用的示例性场景。在一些情况下，可以为每个信道分配不同数量的时隙(即，半子帧)。例如，如图所示，可以为PDCCH 315分配2个时隙。PDCCH315可以传递寻呼、RACH响应、HARQ、功率控制和DL/UL分配信息。例如，PDCCH 315可以传递UE 115可以使用来在PDSCH 320上访问其所分配的数据业务的信息。
在图3A所示的示例中，PCSCH 305和PBCH 310被示出为具有相等的时间分配。然而，可以为时间复用的信道分配任何数量的可用无线资源。另外，分配给信道的无线资源对于每个帧可以是相同的，或者对于不同的帧是不同的。在一些实例中，PCSCH 305和PBCH310对于每个帧可以具有固定长度，而PDCCH 315和PDSCH 320可以具有可变长度。
图3B例示了根据本公开内容的各个方面的用于蜂窝IoT系统的信道结构的上行链路信道复用配置302的示例。上行链路信道复用配置302可以由UE 115用于与基站105通信，如上参考图1或图2所描述的。为了适应多个信道，上行链路信号可以包括已经被按照频率复用方式分配无线资源的信道(例如，可以为信道分配某些频率)。例如，上行链路信道复用配置302可以为PRACH 325、PUSCH 330和PUCCH 335分配不同的频率集合。
PRACH 325可以用于对活动的UE 115的PUSCH的初始随机接入和按需请求。PUSCH可以包括数据业务，以及PUCCH可以传递上行链路控制信息(UCI)，比如信道质量信息和确认(ACK)/否定确认(NACK)信息。所分配的上行链路频率可以是连续的，如图3B所示，但是在其他示例中，它们可以是不连续的。基于所述频率信道复用，UE 115可以使用对应的频率音调来同时发送与多个信道相关的信息。
UE 115可以使用UE 115预先已知并且对于本地区域中的一组小区是公共的波形来与基站105的小区同步。例如，PCSCH 305可以使用已知的波形，并且可以是时间复用的。在一些情况下，PBCH也可以是已知的波形。UE 115可以使用由所述已知波形传递的信息来确定PBCH 310传输时间。然后，UE 115可以接收PBCH 310，并使用它来确定所述小区的物理层ID和用于上行链路传输的频率。PBCH 310还可以指示信道配置(例如，下行链路信道复用配置301)，所述信道配置可以使得UE 115能够执行随机接入过程。所述信道配置可以包括共享业务信道(例如，PDSCH 320)的时间和频率资源配置。在一些情况下，UE 115可以基于控制信道传输的索引来确定用于数据传输的资源。在一些情况下，在控制信道传输和数据信道传输之间可以存在预定延迟，使得UE 115可以随后在所述延迟期间进入低功率状态。
图4例示了根据本公开内容的各个方面的用于蜂窝IoT系统的信道结构的具有时间和频率复用分段的资源分配400的示例。资源分配400可以是PDSCH 320或PUSCH 330的示例，如参考图1、2、3A和3B所描述的。资源分配400可以由基站105提供给UE 115，如上参考图1或2所描述的，并且可以结合公共同步信道和复用配置使用，如上参考图2、3A和3B所描述的。资源分配400描绘了包括四个音调的例示性示例，但是可用音调的数量可以多于四个。在一些情况下，用于灵活分配的音调的数量可以等于所述载波中的子载波的数量(例如，20MHz载波的1200个子载波)。
分段可以包括可用于分配的所有音调(例如，分段405)或可用音调的一部分(例如，分段420和分段425)。在一些实例中，就带宽而言，(例如，分段420和分段425)可以包括最小窄带载波(例如15KHz子载波)。其它资源分段(例如，分段410、415、430和435)可以使用中间带宽。资源分段所使用的时隙的数量可以与所述分段中的音调的数量成反比。例如，包括可用于分配的四个音调的分段405可以仅仅使用一个时隙，而包括两个可用音调的分段410可以使用两倍的时隙。仅仅包括一个音调的分段420可以使用四倍的时隙。资源分配400的时间-频率资源可以被分配给相同的UE 115或不同的UE 115，并且可以被动态和灵活地分配。例如，分段405、410和415可以被分配给一个UE 115，分段420和425可以被分配给第二UE 115，以及分段430和435可以被分配给第三UE 115。在一些情况下，分配给UE 115的所述分段的带宽可以对应于所述设备的功率限制。例如，可以向功率受限的UE 115分配较宽的带宽，以使得所述设备能够在较长的休眠时段期间对无线组件断电。
因此，UE 115可以使用UE 115预先已知并且对于本地区域中的一组小区是公共的波形来与小区同步。然后，UE 115可以使用由PCSCH 305传递的信息来确定PBCH 310时间。UE 115可以接收所述PBCH 310，并使用它来确定所述小区的物理层ID和用于上行链路传输的频率。所述PBCH 310还可以指示信道配置，所述信道配置可以使得UE 115能够执行随机接入过程。所述信道配置可以包括使用具有不同数量的音调和时隙的分段的灵活时间和频率资源配置，如示例性资源分配400中所示。在一些情况下，UE 115可以基于控制信道传输的索引来确定用于数据传输的资源(例如，所述资源分段的时隙和音调)。在一些情况下，在控制信道传输和数据信道传输之间可以存在预定延迟，使得UE 115随后可以在所述延迟期间进入低功率状态。
图5例示了根据本公开内容的各个方面的用于蜂窝IoT系统的信道结构的下行链路信道分段配置500的示例。下行链路信道分段配置500可以用于UE 115和基站105之间的通信，如参考图1-4所描述的。
在一些示例中，可以在如由下行链路信道分段配置500所示的时间/频率分块中布置的各种频率上，在不同时间发送比如PDSCH 320或PUSCH330的共享信道。例如，PDSCH 320可以被组织为可以在无线资源上分块的分段。UE 115可以通过确定被成功解码的PDCCH的索引来识别所分配的PDSCH分段。例如，UE 115可以接收PBCH 505，PBCH 505可以传递关于PDCCH 315的配置和PDSCH 320的对应配置的信息。UE 115可以尝试解码PDCCH分段(例如，PDCCH1 510、PDCCH2 515、PDCCH3 520和PDCCH4 525)，并确定每个被成功解码的分段(即，旨在去往UE 115的每个分段)的索引。分配给UE 115的PDSCH分段(例如，PDSCH1 535、PDSCH2 540、PDSCH3 545和PDSCH4 550)可以具有与用于UE 115的PDCCH分段对应的索引。
例如，UE 115可以对信道分段PDCCH1 510进行解码，以识别所分配的信道分段PDSCH1 535。作为另一个示例，UE 115可以对多个信道分段(例如，PDCCH分段1-4)进行解码，以识别多个对应的PDSCH分段(例如，PDSCH分段1-4)。
在另一示例中，UE115可以对信道分段PDCCH5 530进行解码，以确定它已经被分配信道分段PDSCH5 555。在这个实例中，UE 115可以确定它可以在信道分段PDSCH1 535、PDSCH2 540、PDSCH3 545和PDSCH4 550期间休眠。UE 115然后可以唤醒以接收信道分段PDSCH5 555。换言之，活动的UE 115可以在帧的开始处唤醒，解码所述控制消息(例如，PBCH505和PDCCH 315)，进入低功率模式，并且随后当比如PDSCH5 555的所分配的PDSCH分段(或PUSCH分段)被调度时，重新激活无线组件。这可以使得UE 115能够节省功率。在一些实施例中，基站105可以实现活动超时机制以将活动的UE 115移动到休眠模式。另外，UE 115可以向基站105发送终止消息(例如，与所分配的PUSCH分段中的业务一起)。
因此，UE 115可以使用UE 115预先已知并且对于本地区域中的一组小区是公共的波形来与小区同步。然后，UE 115可以确定用于PBCH 505的定时。所述PBCH 505可以指示所述下行链路信道分段配置500。在一些情况下，UE 115可以基于控制信道传输(例如，PDCCH5525)的索引来确定用于数据传输(例如，PDSCH5 555)的资源。在一些情况下，在控制信道传输和数据信道传输之间可以存在预定延迟，使得UE 115随后可以在所述延迟期间进入低功率状态。
图6例示了根据本公开内容的各个方面的用于使用蜂窝IoT系统的信道结构的小区获取的过程流程图600的示例。用于小区获取的过程流程图600可以包括UE 115-b，UE115-b可以是上面参考图1和图2描述的UE 115的示例。用于小区获取的过程流程图600还可以包括基站105-d和105-e，它们可以是上面参考图1和图2描述的基站105的示例。基站105-d和基站105-e可以具有重叠的覆盖区域110，并且可以是共享已知波形(用于PCSCH或PBCH)的本地小区组的一部分。
在步骤605，UE 115-b可以在公共同步信道上从基站105-e接收第一同步信号。所述第一同步信号可以是在接收所述信号之前为UE 115-b已知的波形。在一些实施例中，UE115-b可以基于所述第一同步信号来估计载波频率。例如，UE 115-b可以将所述第一同步信号的所估计的载波频率与由UE 115-b的本地振荡器生成的频率进行比较，并使用所述反馈来微调所述振荡器。在一些实例中，UE 115-b可以基于所述比较来生成上行链路载波频率，并且利用所生成的上行链路载波频率来发送上行链路信号。
在步骤610，UE 115-b可以估计所述第一同步信号的符号时间。在步骤615，UE115-b然后可以基于所述第一同步信号的所估计的符号时间来确定PBCH符号时间。在步骤620，UE 115-b可以基于所述PBCH符号时间来接收PBCH信号。所述PBCH的长度可以是固定的，并且是UE 115-b先验已知的。随后，在步骤625，UE 115-b可以基于所接收的PBCH信号来确定所述第一小区的物理层ID。
在步骤630，UE 115-b可以基于所述PBCH信号来识别配置消息。在一些情况下，UE115-b可以接收控制信道传输，所述控制信道传输规定UE115-b的ID，以及用于所述共享数据业务信道上的数据信道传输的时间频率资源的索引。即，所述PBCH信号可以包括配置消息，所述配置消息规定所述共享数据业务信道的时间/频率配置。所述资源配置可以是用于DL共享信道或用于UL共享信道。因此，UE 115-b可以根据所指示的时间频率资源来接收数据，并且在一些情况下，UE 115-b可以使用所述资源来发送数据。
在一些示例中，所述控制信道传输的传输功率与所述数据信道传输的传输功率成比例。在一些示例中，所述传输功率是基于基站105-d(或105-e)与UE 115-b之间的路径损耗的。
在步骤635，UE 115-b可以基于所接收的配置消息，向所述第一小区发送随机接入信号。随后，在步骤640，UE 115-b可以建立到所述第一小区的第一连接。
在步骤645，UE 115-b可以基于由所述配置消息规定的所述信道结构来与基站105-d交换数据。所述信道结构可以是灵活的，并且可以包括基于预定表格的共享信道分块模式的配置。所述预定表格可以包括可以由在PBCH中发送的所述配置消息规定的配置选项。在一些情况下，UE 115-b可以基于机器类型通信(MTC)过程来与网络交换数据。在一些实例中，所述控制信道传输可以指示所述控制信道传输和所述数据信道传输之间的延迟。然后，UE 115-b可以基于所述延迟来启动唤醒定时器，进入低功率模式，并且在所述休眠唤醒定时器期满时被唤醒(用于数据的发送或接收)。
在步骤650，UE 115-b可以在公共同步上从基站105-e接收第二同步信号(使用与所述第一同步信号相同的波形)。例如，如果UE 115-b与基站105-d之间的信道质量恶化，则可以指导UE 115-b切换到基站105-e。在步骤655，UE 115-b可以基于所述第二同步信号来与基站105-e建立第二连接。UE 115-b然后可以从基站105-e接收新的信道配置，并且基于所述新的配置来交换数据。
图7示出了根据本公开内容的各个方面的被配置用于蜂窝IoT系统的信道结构的UE 115-c的方框图700。UE 115-c可以是参考图1-6描述的UE115的各方面的示例。UE 115-c可以包括接收机705、通信管理模块710和/或发射机715。UE 115-c还可以包括处理器。这些组件中的每一个可以彼此通信。
接收机705可以接收比如与各种信息信道(例如，控制信道、数据信道和与蜂窝IoT系统的信道结构相关的信息等)相关联的分组、用户数据和/或控制信息的信息。信息可以被传递到通信管理模块710以及UE 115-c的其他组件。在一些示例中，接收机705可以在所述共享数据业务信道的所述时间频率资源上接收所述数据信道传输。在一些示例中，接收机705可以在休眠间隔期间被置于低功率模式，并且然后在休眠唤醒定时器期满时被加电以接收数据信道传输。
通信管理模块710可以在第一小区的公共同步信道上，从所述第一小区接收第一同步信号，其中，所述第一同步信号是在接收所述信号之前为UE 115已知的波形，估计所述第一同步信号的符号时间，基于所述第一同步信号的所估计的符号时间来确定所述第一小区的PBCH符号时间，至少部分地基于所述PBCH符号时间来接收PBCH信号，以及基于所接收的PBCH信号来确定所述第一小区的物理层ID。
发射机715可以发送从UE 115-c的其他组件接收的信号。在一些实施例中，发射机715可以与接收机705并置在收发机模块中。发射机715可以包括单个天线，或者它可以包括多个天线。在一些示例中，发射机715可以利用所生成的上行链路载波频率来发送上行链路信号。在一些示例中，发射机715可以在所述共享数据业务信道的所述时间频率资源上发送所述数据信道传输。在一些示例中，发射机715可以在休眠间隔期间被置于低功率模式，并且然后在休眠唤醒定时器期满时被加电以发送数据信道传输。
图8示出了根据本公开内容的各个方面的用于蜂窝IoT系统的信道结构的UE 115-d的方框图800。UE 115-d可以是参考图1-7描述的UE 115的各方面的示例。UE 115-d可以包括接收机705-a、通信管理模块710-a或发射机715-a。UE 115-d还可以包括处理器。这些组件中的每一个可以彼此通信。通信管理模块710-a还可以包括同步模块805、PBCH定时模块810和小区ID模块815。
接收机705-a可以接收可以被传递到通信管理模块710-a以及UE 115-d的其他组件的信息。通信管理模块710-a可以执行上面参考图7描述的操作。发射机715-a可以发送从UE 115-d的其他组件接收的信号。
同步模块805可以在第一小区的公共同步信道上从所述第一小区接收第一同步信号，其中，所述第一同步信号是在接收所述信号之前为所述UE已知的波形，如上参考图2-6所描述的。同步模块805还可以估计所述第一同步信号的符号时间。同步模块805还可以在第二小区的公共同步信道上从所述第二小区接收第二同步信号，所述第二小区不同于所述第一小区，其中，所述第一同步信号和所述第二同步信号使用相同的波形。
PBCH定时模块810可以基于所述第一同步信号的所估计的符号时间来确定所述第一小区的PBCH符号时间，如上面参考图2-6所描述的。PBCH定时模块810还可以至少部分地基于所述PBCH符号时间来接收PBCH信号。在一些示例中，所述PBCH信号的长度可以是固定的，并且是在接收所述PBCH信号之前为所述UE已知的。
小区ID模块815可以基于所接收的PBCH信号来确定所述第一小区的物理层ID，如上面参考图2-6所描述的。
图9示出了根据本公开内容的各个方面的用于蜂窝IoT系统的信道结构的通信管理模块710-b的方框图900。通信管理模块710-b可以是参考图7-8描述的通信管理模块710的各方面的示例。通信管理模块710-b可以包括同步模块805-a、PBCH定时模块810-a和小区ID模块815-a。这些模块中的每一个可以执行上面参考图8描述的功能。通信管理模块710-b还可以包括配置模块905、RACH模块910、连接模块915、频率估计模块920、传输资源模块925、传输功率模块930、休眠唤醒定时器935和功率节省模块940。
配置模块905可以基于PBCH信号来识别配置消息，如上面参考图2-6所描述的。配置模块905还可以基于由所述配置消息规定的信道结构来与第一小区或第二小区交换数据。在一些示例中，所述PBCH信号包括配置消息，所述配置消息规定用于发送有效载荷数据业务的共享数据业务信道的时间和频率资源配置。在一些示例中，所述控制信道传输包括所述控制信道传输的定时和所述数据信道传输的定时之间的延迟。在一些示例中，所述控制信道传输包括所述控制信道传输的定时和所述数据信道传输的定时之间的延迟。配置模块905还可以使用具有根据灵活信道结构的灵活时间和频率分块模式布置的分段的信道集合来交换数据。在一些示例中，所述灵活信道结构包括基于预定表格的共享信道分块模式的配置，并且所述配置可以由在所述PBCH信号中发送的所述配置消息来规定。在一些示例中，所述时间频率资源的索引指示所述预定表格的索引。
RACH模块910可以基于所接收的配置消息来向所述第一小区(与发射机715协调地)发送随机接入信号，如上面参考图2-6所描述的。
连接模块915可以建立到所述第一小区的第一连接，如上面参考图2-6所描述的。连接模块915还可以基于所述第二同步信号来建立到所述第二小区的第二连接。在一些示例中，所述第一小区和所述第二小区是共享所述已知波形的小区集合中的元素，其中，所述小区集合中的每个小区与所述小区集合中的另一小区具有重叠的覆盖区域。
频率估计模块920可以估计所述第一同步信号的载波频率，如上面参考图2-6所描述的。频率估计模块920还可以将所述第一同步信号的所估计的载波频率与由UE的本地振荡器生成的本地载波频率进行比较。然后，频率估计模块920可以根据所述比较来生成上行链路载波频率。
传输资源模块925可以接收控制信道传输，所述控制信道传输规定所述UE的ID和用于所述共享数据业务信道上的数据信道传输的时间频率资源的索引，如上面参考图2-6所描述的。
传输功率模块930可以被配置为使得所述控制信道传输的传输功率可以与所述数据信道传输的传输功率成比例，如上面参考图2-6所描述的。在一些示例中，所述控制信道传输的传输功率可以是基于所述UE的路径损耗的。
休眠唤醒定时器935可以基于所述数据信道传输的所述定时来启动休眠唤醒定时器，如上面参考图2-6所描述的。休眠唤醒定时器935还可以基于所述数据信道传输的所述定时来启动休眠唤醒定时器。
功率节省模块940可以至少部分地基于启动所述休眠唤醒定时器而进入(或使得所述UE进入)功率节省模式，如上参考图2-6所描述的。功率节省模块940还可以至少部分地基于所述休眠唤醒定时器而进入(以及随后终止)功率节省模式。
图10示出了根据本公开内容的各个方面的包括被配置用于蜂窝IoT系统的信道结构的UE 115-e的系统1000的示图。系统1000可以包括UE115-e，UE 115-e可以是上面参考图1-9描述的UE 115的示例。UE 115-e可以包括通信管理模块1010，通信管理模块1010可以是参考图7-9描述的通信管理模块710的示例。UE 115-e还可以包括MTC模块1025。UE 115-e还可以包括用于双向语音和数据通信的组件，包括用于发送通信的组件和用于接收通信的组件。例如，UE 115-e可以与基站105-f进行双向通信。
MTC模块1025可以基于MTC过程与网络交换数据，如上参考图2-6所述。例如，MTC模块1025可以通过使用开环定时同步来确定发送符号时间，促进UE 115-e与基站105-f之间的改进的通信。在这个示例中，MTC模块1025还可以促进在上行链路传输中使用所扩展的循环前缀长度，而非扩展的循环前缀长度可以用于下行链路传输。通过使用所扩展的上行链路循环前缀，来自不同UE 115的上行链路信号可以在由所述上行链路循环前缀覆盖的时间窗口(例如，UE 115和基站105-f之间的最大往返延迟)内到达基站105-f。
在MTC过程的其他示例中，UE 115-e可以使用正交频分多址(OFDMA)来解调下行链路消息，以及使用高斯最小频移键控(GMSK)和单载波频分多址(SC-FDMA)的组合来进行上行链路调制。所述上行链路调制过程可以包括利用M点离散傅立叶变换(DFT)生成符号向量，利用频域高斯滤波器对所述符号向量进行滤波，使用DFT逆变换来根据所述滤波后的符号向量生成样本向量，以及使用GMSK来调制所述样本向量。在一些情况下，所述上行链路调制可以是基于从基站接收的窄带资源分配的。
在MTC过程的其它示例中，MTC模块1025可以被配置为识别由基站105-f分配给UE115-e的时间或频率资源。在这个示例中，可以基于被调度来进行传输的PRACH信号的类型和类别来分派所述资源分配。例如，MTC模块1025可以确定UE 115-e被分配第一资源子集来发送被定期调度的业务，以及被分配第二资源子集来发送按需业务。被定期调度的业务可以包括例如在预定时间间隔(例如，24小时时间间隔)上报告给基站的传感器测量结果。相比之下，按需业务可以包括基于对至少一个报告触发的检测(例如，感测到UE 115-e处的异常)而发起的即时传输。
在MTC过程的其他示例中，UE 115-e可以执行初始接入过程以与服务小区建立连接。UE 115-e然后可以布置对服务小区的定期传输调度，包括不连续传输(DTX)周期和确认调度。UE 115-e可以进入低功率模式，并且在所述DTX周期的休眠间隔期间阻止任何传输。UE 115-e然后可以在所述休眠间隔之后唤醒并且向所述服务小区发送消息，而不执行另一接入过程。UE 115-e可以执行另一接入过程，以在未被所述定期传输调度覆盖的时间进行发送。例如，如果针对所述消息的确认(ACK)未被接收到，则UE 115-e可以执行另一接入过程来进行重传。
在MTC过程的其他示例中，MTC模块1025可以促进使用来自与基站的第一通信会话的所存储的控制信息来确定用于后续第二通信会话的所述功率和定时控制信息。具体地，在这个示例中，MTC模块1025可以与基站105-f建立第一通信会话，并且在所述第一通信会话期间从基站105-f接收闭环控制信息，以帮助UE 115-e调整与上行链路传输相关联的发送信号符号定时或功率控制电平。在这个实例中，MTC模块1025可以促进在存储器1015中存储根据所述第一通信会话期间的所述闭环控制信息得到的所述发送功率和符号定时信息。随后，MTC模块1025可以使用来自所述第一通信会话的所存储的闭环控制信息来确定所述发送信号功率或符号定时，以与基站105-f建立第二通信会话。
UE 115-e还可以包括处理器模块1005和存储器1015(包括软件(SW)1020)、收发机模块1035和一个或多个天线1040，它们中的每一个可以直接或间接地(例如，经由总线1045)彼此通信。收发机模块1035可以经由天线1040和/或有线或无线链路与一个或多个网络双向通信，如上所述。例如，收发机模块1035可以与基站105和/或另一UE 115进行双向通信。收发机模块1035可以包括调制解调器，所述调制解调器调制所述分组并将所调制的分组提供给天线1040来进行传输，以及解调从天线1040接收的分组。虽然UE 115-e可以包括单个天线1040，但是UE 115-e还可以具有能够同时发送和/或接收多个无线传输的多个天线1040。
存储器1015可以包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。存储器1015可以存储包括指令的计算机可读的计算机可执行软件/固件代码1020，所述指令在被执行时使得处理器模块1005执行本文所述的各种功能(例如，蜂窝IoT系统的信道结构等)。可替换地，软件/固件代码1020可以不由处理器模块1005直接执行，而是使得计算机(例如，当被编译和执行时)执行本文所述的功能。处理器模块1005可以包括智能硬件设备(例如，比如基于
Figure BDA0001264531180000251
的处理器或由
Figure BDA0001264531180000252
公司或
Figure BDA0001264531180000253
制造的处理器的中央处理单元(CPU)、微控制器，ASIC等)
图11示出了例示根据本公开内容的各个方面的用于蜂窝IoT系统的信道结构的方法1100的流程图。方法1100的操作可以由如参考图1-10所描述的UE 115或其组件来实现。例如，方法1100的操作可以由如参考图7-11所描述的通信管理模块710执行。在一些示例中，UE115可以执行代码集以控制UE 115的功能元素来执行下面描述的功能。另外或可替换地，UE 115可以使用专用硬件来执行下面描述的功能的各方面。
在块1105处，UE 115可以在第一小区的公共同步信道上从所述第一小区接收第一同步信号，其中，所述第一同步信号是在接收所述信号之前为所述UE已知的波形，如上参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1105的操作可以由如上参考图8所描述的同步模块805执行。
在块1110处，UE 115可以估计所述第一同步信号的符号时间，如上参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1110的操作可以由如上参考图8所描述的同步模块805执行。
在块1115处，UE 115可以基于所述第一同步信号的所估计的符号时间来确定所述第一小区的PBCH符号时间，如上参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1115的操作可以由如上参考图8所描述的PBCH定时模块810执行。
在块1120处，UE 115可以至少部分地基于所述PBCH符号时间来接收PBCH信号，如上面参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1120的操作可以由如上参考图8所描述的PBCH定时模块810执行。
在块1125处，UE 115可以基于所接收的PBCH信号来确定所述第一小区的物理层ID，如上面参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1125处的操作可以由如上参考图8所描述的小区ID模块815执行。
图12示出了例示根据本公开内容的各个方面的用于蜂窝IoT系统的信道结构的方法1200的流程图。方法1200的操作可以由如参考图1-10所描述的UE 115或其组件来实现。例如，方法1200的操作可以由如参考图7-11所描述的通信管理模块710执行。在一些示例中，UE 115可以执行代码集以控制UE 115的功能元素来执行下面描述的功能。另外或可替换地，UE 115可以使用专用硬件来执行下面描述的功能的各方面。方法1200还可以包括图11中的方法1100的各方面。
在块1205处，UE115可以在第一小区的公共同步信道上从所述第一小区接收第一同步信号，其中，所述第一同步信号是在接收所述信号之前为所述UE已知的波形，如上参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1205的操作可以由如上参考图8所描述的同步模块805执行。
在块1210处，UE 115可以估计所述第一同步信号的符号时间，如上参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1210的操作可以由如上参考图8所描述的同步模块805执行。
在块1215处，UE 115可以基于所述第一同步信号的所估计的符号时间来确定所述第一小区的PBCH符号时间，如上面参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1215的操作可以由如上参考图8所描述的PBCH定时模块810执行。
在块1220处，UE 115可以至少部分地基于所述PBCH符号时间来接收PBCH信号，如上面参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1220的操作可以由如上参考图8所描述的PBCH定时模块810执行。
在块1225处，UE 115可以基于所接收的PBCH信号来确定所述第一小区的物理层ID，如上面参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1225的操作可以由如上参考图8所描述的小区ID模块815执行。
在块1230处，UE 115可以基于所述PBCH信号来识别配置消息，如上面参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1230的操作可以由如上参考图9所描述的配置模块905执行。
在块1235处，UE 115可以基于所接收的配置消息来向所述第一小区发送随机接入信号，如上面参考图2-6所说明的。在某些示例中，块1235的操作可以由如上参考图9所描述的RACH模块910执行。
在块1240处，UE 115可以建立到所述第一小区的第一连接，如上面参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1240的操作可以由如上参考图9所描述的连接模块915执行。
在块1245处，UE 115可以在第二小区的公共同步信道上从所述第二小区接收第二同步信号，所述第二小区不同于所述第一小区，其中，所述第一同步信号和所述第二同步信号使用相同的波形，如上面参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1245的操作可以由如上参考图8所描述的同步模块805执行。
在块1250处，UE 115可以基于所述第二同步信号来建立到所述第二小区的第二连接，如上面参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1250的操作可以由如上参考图9所描述的连接模块915来执行。
在块1255处，UE 115可以基于由所述配置消息规定的信道结构来与所述第一小区或所述第二小区交换数据，如上面参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1255的操作可以由如上参考图9所描述的配置模块905执行。
图13示出了例示根据本公开内容的各个方面的用于蜂窝IoT系统的信道结构的方法1300的流程图。方法1300的操作可以由如参考图1-10所描述的UE 115或其组件来实施。例如，方法1300的操作可以由如参考图7-11所描述的通信管理模块710执行。在一些示例中，UE 115可以执行代码集以控制UE115的功能元素来执行下面描述的功能。另外或可替换地，UE 115可以使用专用硬件来执行下面描述的功能的各方面。方法1300还可以包括图11-12中的方法1100和1200的各方面。
在块1305处，UE 115可以在第一小区的公共同步信道上从所述第一小区接收第一同步信号，其中，所述第一同步信号是在接收所述信号之前为所述UE已知的波形，如上参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1305的操作可以由如上参考图8所描述的同步模块805执行。
在块1310处，UE 115可以估计所述第一同步信号的符号时间，如上参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1310的操作可以由如上参考图8所描述的同步模块805执行。
在块1315处，UE 115可以基于所述第一同步信号的所估计的符号时间来确定所述第一小区的PBCH符号时间，如上面参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1315的操作可以由如上参考图8所描述的PBCH定时模块810执行。
在块1320处，UE 115可以至少部分地基于所述PBCH符号时间来接收PBCH信号，如上面参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1320的操作可以由如上参考图8所描述的PBCH定时模块810执行。
在块1325处，UE 115可以基于所接收的PBCH信号来确定所述第一小区的物理层ID，如上面参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1325的操作可以由如上参考图8所描述的小区ID模块815执行。
在块1330处，UE 115可以估计所述第一同步信号的载波频率，如上面参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1330的操作可以由如上参考图9所描述的频率估计模块920执行。
在块1335处，UE 115可以将所述第一同步信号的所估计的载波频率与由UE的本地振荡器生成的本地载波频率进行比较，如上面参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1335的操作可以由如上参考图9所描述的频率估计模块920执行。
在块1340处，UE 115可以根据所述比较来生成上行链路载波频率，如上面参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1340的操作可以由如上参考图9所描述的频率估计模块920执行。
在块1345处，UE 115可以利用所生成的上行链路载波频率来发送上行链路信号，如上面参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1345的操作可以由如上参考图7所描述的发射机715执行。
图14示出了例示根据本公开内容的各个方面的用于蜂窝IoT系统的信道结构的方法1400的流程图。方法1400的操作可以由如参考图1-10所描述的UE 115或其组件来实现。例如，方法1400的操作可以由如参考图7-11所描述的通信管理模块710执行。在一些示例中，UE 115可以执行代码集以控制UE 115的功能元素来执行下面描述的功能。另外或可替换地，UE 115可以使用专用硬件来执行下面描述的功能的各方面。方法1400还可以包括图11-13中的方法1100、1200和1300的各方面。
在块1405处，UE 115可以在第一小区的公共同步信道上从所述第一小区接收第一同步信号，其中，所述第一同步信号是在接收所述信号之前为所述UE已知的波形，如上参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1405的操作可以由如上参考图8所描述的同步模块805执行。
在块1410处，UE 115可以估计所述第一同步信号的符号时间，如上参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1410的操作可以由如上参考图8所描述的同步模块805执行。
在块1415处，UE115可以基于所述第一同步信号的所估计的符号时间来确定所述第一小区的PBCH符号时间，如上面参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1415的操作可以由如上参考图8所描述的PBCH定时模块810执行。
在块1420处，UE 115可以至少部分地基于所述PBCH符号时间来接收PBCH信号，如上面参考图2-6所描述的。所述PBCH信号可以包括配置消息，所述配置消息规定用于发送有效载荷数据业务的共享数据业务信道的时间和频率资源配置。在某些示例中，块1420的操作可以由如上参考图8所描述的PBCH定时模块810执行。
在块1425处，UE 115可以基于所接收的PBCH信号来确定所述第一小区的物理层ID，如上面参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1425的操作可以由如上参考图8所描述的小区ID模块815执行。
在块1430处，UE 115可以接收控制信道传输，所述控制信道传输规定所述UE的ID和用于所述共享数据业务信道上的数据信道传输的时间频率资源的索引，如上面参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1430的操作可以由如上参考图9所描述的传输资源模块925来执行。
图15示出了例示根据本公开内容的各个方面的用于蜂窝IoT系统的信道结构的方法1500的流程图。方法1500的操作可以由如参考图1-10所描述的UE 115或其组件来实现。例如，方法1500的操作可以由如参考图7-11所描述的通信管理模块710执行。在一些示例中，UE 115可以执行代码集以控制UE115的功能元素来执行下面描述的功能。另外或可替换地，UE 115可以使用专用硬件来执行下面描述的功能的各方面。方法1500还可以包括图11-14中的方法1100、1200、1300和1400的各方面。
在块1505处，UE 115可以在第一小区的公共同步信道上从所述第一小区接收第一同步信号，其中，所述第一同步信号是在接收所述信号之前为所述UE已知的波形，如上参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1505的操作可以由如上参考图8所描述的同步模块805执行。
在块1510处，UE 115可以估计所述第一同步信号的符号时间，如上参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1510的操作可以由如上参考图8所描述的同步模块805执行。
在块1515处，UE 115可以基于所述第一同步信号的所估计的符号时间来确定所述第一小区的PBCH符号时间，如上面参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1515的操作可以由如上参考图8所描述的PBCH定时模块810执行。
在块1520处，UE 115可以至少部分地基于所述PBCH符号时间来接收PBCH信号，如上面参考图2-6所描述的。所述PBCH信号可以包括配置消息，所述配置消息规定用于发送有效载荷数据业务的共享数据业务信道的时间和频率资源配置。在某些示例中，块1520的操作可以由如上参考图8所描述的PBCH定时模块810执行。
在块1525处，UE 115可以基于所接收的PBCH信号来确定所述第一小区的物理层ID，如上面参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1525的操作可以由如上参考图8所描述的小区ID模块815执行。
在块1530处，UE 115可以接收控制信道传输，所述控制信道传输规定所述UE的ID和用于所述共享数据业务信道上的数据信道传输的时间频率资源的索引，如上面参考图2-6所描述的。所述控制信道传输可以包括所述控制信道传输的定时和所述数据信道传输的定时之间的延迟。在某些示例中，块1530的操作可以由如上参考图9所描述的传输资源模块925来执行。
在块1535处，UE 115可以基于所述数据信道传输的所述定时来启动休眠唤醒定时器，如上面参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1535的操作可以由如上参考图9所描述的休眠唤醒定时器935来执行。
在块1540处，UE 115可以至少部分地基于启动所述休眠唤醒定时器而进入功率节省模式，如上面参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1540的操作可以由如上参考图9所描述的功率节省模块940执行。
在块1545处，UE 115可以在所述休眠唤醒定时器期满时接收所述数据信道传输，如上面参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1545的操作可以由如上参考图7所描述的接收机705执行。
图16示出了例示根据本公开内容的各个方面的用于蜂窝IoT系统的信道结构的方法1600的流程图。方法1600的操作可以由如参考图1-10所描述的UE 115或其组件来实现。例如，方法1600的操作可以由如参考图7-11所描述的通信管理模块710执行。在一些示例中，UE 115可以执行代码集以控制UE 115的功能元素来执行下面描述的功能。另外或可替换地，UE 115可以使用专用硬件来执行下面描述的功能的各方面。方法1600还可以包括图11-15中的方法1100、1200、1300、1400和1500的各方面。
在块1605处，UE 115可以在第一小区的公共同步信道上从所述第一小区接收第一同步信号，其中，所述第一同步信号是在接收所述信号之前为所述UE已知的波形，如上参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1605的操作可以由如上参考图8所描述的同步模块805执行。
在块1610处，UE 115可以估计所述第一同步信号的符号时间，如上参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1610的操作可以由如上参考图8所描述的同步模块805执行。
在块1615处，UE 115可以基于所述第一同步信号的所估计的符号时间来确定所述第一小区的PBCH符号时间，如上面参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1615的操作可以由如上参考图8所描述的PBCH定时模块810执行。
在块1620处，UE 115可以至少部分地基于所述PBCH符号时间来接收PBCH信号，如上面参考图2-6所描述的。所述PBCH信号可以包括配置消息，所述配置消息规定用于发送有效载荷数据业务的共享数据业务信道的时间和频率资源配置。在某些示例中，块1620的操作可以由如上参考图8所描述的PBCH定时模块810执行。
在块1625处，UE 115可以基于所接收的PBCH信号来确定所述第一小区的物理层ID，如上面参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1625的操作可以由如上参考图8所描述的小区ID模块815执行。
在块1635处，UE 115可以接收控制信道传输，所述控制信道传输规定所述UE的ID和用于所述共享数据业务信道上的数据信道传输的时间频率资源的索引，如上面参考图2-6所描述的。所述控制信道传输可以包括所述控制信道传输的定时和所述数据信道传输的定时之间的延迟。在某些示例中，块1635的操作可以由如上参考图9所描述的传输资源模块925来执行。
在块1640处，UE 115可以基于所述数据信道传输的所述定时来启动休眠唤醒定时器，如上面参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1640的操作可以由如上参考图9所描述的休眠唤醒定时器935来执行。
在块1645处，UE 115可以至少部分地基于启动所述休眠唤醒定时器而进入功率节省模式，如上面参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1645的操作可以由如上参考图9所描述的功率节省模块940执行。
在块1650处，UE 115可以在所述休眠唤醒定时器期满时发送所述数据信道传输，如上面参考图2-6所描述的。在某些示例中，块1645的操作可以由如上参考图7所描述的发射机715执行。
因此，方法1100、1200、1300、1400、1500和1600可以提供蜂窝IoT系统的信道结构。应当注意，方法1100、1200、1300、1400、1500和1600描述了可能的实施方式，并且操作和步骤可以被重新安排或以其它方式修改，使得其他实施例是可能的。在一些示例中，可以组合来自方法1100、1200、1300、1400、1500和1600中的两个或更多个的方面。
以上结合附图阐述的具体实施方式描述了示例性实施例，但不表示可以实现的或在权利要求的范围内的所有实施例。在整个本说明书中使用的术语“示例性的”意味着“用作示例、实例或例示”，而不是“优选的”或“优于其他实施例”。具体实施方式包括为了提供对所述技术的理解的具体细节。然而，这些技术可以在没有这些具体细节的情况下实施。在一些实例中，以方框图形式示出了公知的结构和设备，以避免使得所述实施例的概念难以理解。
信息和信号可以使用多种不同的技术和方法中的任何一种来表示。例如，在整个上述描述中提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以用电压、电流、电磁波、磁场或磁性粒子、光场或光学粒子或者其任何组合来表示。
结合本文的公开内容描述的各种例示性块和模块可以利用被设计为执行本文所述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、ASIC、FPGA或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件组件或其任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但是在替换方案中，所述处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合(例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器的组合、一个或多个微处理器结合DSP核的组合或任何其他这样的配置)。
本文所述的功能可以以硬件、由处理器执行的软件、固件或其任何组合来实现。如果以由处理器执行的软件实现，则所述功能可以作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码来存储或传输。其他示例和实施例在本公开内容和所附权利要求的范围和精神内。例如，由于软件的性质，上述功能可以使用由处理器执行的软件、硬件、固件、硬连线或这些中的任何的组合来实现。实现功能的特征还可以物理地位于多个位置，包括被分布为使得在不同的物理位置实现功能的部分。此外，如本文所使用的，包括在权利要求中，在项目列表(例如，由比如“至少一个”或“一个或多个”的短语开头的项目列表)中使用的“或”指示与非式列表，使得例如，[A、B或C中的至少一个]的列表表示A或B或C或AB或AC或BC或ABC(即，A和B和C)。
计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，通信介质包括有助于将计算机程序从一个地方传送到另一个地方的任何介质。存储介质可以是可由通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限制性地，计算机可读介质可以包括RAM、ROM、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、压缩盘(CD)ROM或其他光盘存储设备、磁盘存储设备或其他磁存储设备或能够用于以指令或数据结构的形式承载或存储期望程序代码单元并且能够被通用或专用计算机或者通用或专用处理器访问的任何其他介质。此外，任何连接被适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴电缆，光纤线缆，双绞线，数字用户线(DSL)或诸如红外，无线电和微波的无线技术从网站，服务器或其他远程源发送软件，则同轴电缆，光纤线缆，双绞线，DSL或诸如红外，无线电和微波的无线技术包括在介质的定义中。如本文所使用的磁盘和光盘包括CD、激光盘、光盘、数字通用盘(DVD)、软盘和蓝光盘，其中，磁盘通常磁性地再现数据，而光盘利用激光光学地再现数据。上述的组合也包括在计算机可读介质的范围内。
本公开内容的前述描述被提供来使得本领域技术人员能够实现或使用本公开内容。对本公开内容的各种修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且可以在不脱离本公开内容的范围的情况下，将本文定义的一般原理应用于其他变型。因此，本公开内容不限于本文所描述的示例和设计，而是被赋予与本文公开的原理和新颖特征一致的最宽范围。
本文描述的技术可以用于各种无线通信系统，比如码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交频分多址(OFDMA)、单载波频分多址(SC-FDMA)和其它系统。术语“系统”和“网络”通常可互换使用。CDMA系统可以实现比如CDMA2000、通用陆地无线接入(UTRA)等的无线技术。CDMA2000涵盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。IS-2000版本0和A通常称为CDMA2000 1X、1X等。IS-856(TIA-856)通常称为CDMA2000 1xEV-DO、高速分组数据(HRPD)等。UTRA包括宽带CDMA(WCDMA)和CDMA的其他变型。TDMA系统可以实现比如全球移动通信系统(GSM)的无线技术。OFDMA系统可以实现比如超移动宽带(UMB)、演进UTRA(E-UTRA)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、Flash-OFDM等的无线技术。UTRA和E-UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的一部分。3GPP长期演进(LTE)和高级LTE(LTE-A)是使用E-UTRA的通用移动电信系统(UMTS)的新版本。在来自名为“第三代合作伙伴计划”(3GPP)的组织的文献中描述了UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、LTE-A和全球移动通信系统(GSM)。在来自名为“第三代合作伙伴计划2”(3GPP2)的组织的文献中描述了CDMA2000和UMB。本文所述的技术可以用于上述系统和无线技术以及其它系统和无线技术。然而，上述描述是出于示例的目的而描述了LTE系统，并且在上面描述中的大部分描述中使用LTE术语，但是所述技术的可应用范围超出了LTE应用。

Claims (30)

1.一种在用户设备(UE)处的无线通信的方法，包括：
在第一小区的公共同步信道上从所述第一小区接收第一同步信号，其中，所述第一同步信号是在接收所述第一同步信号之前为所述UE已知的波形；
估计所述第一同步信号的符号时间；
基于所述第一同步信号的所估计的符号时间，确定所述第一小区的物理广播信道(PBCH)符号时间；
至少部分地基于所述PBCH符号时间来接收PBCH信号；以及
基于所接收的PBCH信号，确定所述第一小区的物理层标识(ID)。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
基于所述PBCH信号，识别配置消息；
基于所接收的配置消息，向所述第一小区发送随机接入信号；
建立到所述第一小区的第一连接；
在第二小区的公共同步信道上从所述第二小区接收第二同步信号，所述第二小区不同于所述第一小区，其中，所述第一同步信号和所述第二同步信号使用相同的波形；
基于所述第二同步信号，建立到所述第二小区的第二连接；以及
基于由所述配置消息规定的信道结构，与所述第一小区或所述第二小区交换数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一小区和所述第二小区是共享所述已知波形的小区集合中的元素，其中，所述小区集合中的每个小区与所述小区集合中的另一小区具有重叠的覆盖区域。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
估计所述第一同步信号的载波频率；
将所述第一同步信号的所估计的载波频率与由所述UE的本地振荡器生成的本地载波频率进行比较；
根据所述比较生成上行链路载波频率；以及
利用所生成的上行链路载波频率来发送上行链路信号。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述PBCH信号包括配置消息，所述配置消息规定用于发送有效载荷数据业务的共享数据业务信道的时间和频率资源配置；以及
所述方法进一步包括接收控制信道传输，所述控制信道传输规定所述UE的ID和用于所述共享数据业务信道上的数据信道传输的时间频率资源的索引。
6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括：
在所述共享数据业务信道的所述时间频率资源上接收所述数据信道传输。
7.根据权利要求5所述的方法，进一步包括：
在所述共享数据业务信道的所述时间频率资源上发送所述数据信道传输。
8.根据权利要求5所述的方法，其中，所述控制信道传输的传输功率是与所述数据信道传输的传输功率成比例的。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述控制信道传输的所述传输功率是基于所述UE的路径损耗的。
10.根据权利要求5所述的方法，其中，所述控制信道传输包括所述控制信道传输的定时与所述数据信道传输的定时之间的延迟；
所述方法进一步包括基于所述数据信道传输的所述定时而启动休眠唤醒定时器；
至少部分地基于启动所述休眠唤醒定时器而进入功率节省模式；以及
在所述休眠唤醒定时器期满时接收所述数据信道传输。
11.根据权利要求5所述的方法，其中，所述控制信道传输包括所述控制信道传输的定时与所述数据信道传输的定时之间的延迟；
所述方法进一步包括基于所述数据信道传输的所述定时而启动休眠唤醒定时器；
至少部分地基于启动所述休眠唤醒定时器而进入功率节省模式；以及
在所述休眠唤醒定时器期满时发送所述数据信道传输。
12.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
使用具有根据灵活信道结构的灵活时间和频率分块模式布置的分段的信道集合来交换数据。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述灵活信道结构包括基于预定表格的共享信道分块模式的配置，并且所述配置是由在所述PBCH信号中发送的所述配置消息规定的。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，时间频率资源的索引指示所述预定表格的索引。
15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述PBCH信号的长度是固定的，并且是在接收所述PBCH信号之前为所述UE已知的。
16.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
基于机器类型通信(MTC)过程与网络交换数据。
17.一种用于在用户设备(UE)处的无线通信的装置，包括：
用于在第一小区的公共同步信道上从所述第一小区接收第一同步信号的单元，其中，所述第一同步信号是在接收所述第一同步信号之前为所述UE已知的波形；
用于估计所述第一同步信号的符号时间的单元；
用于基于所述第一同步信号的所估计的符号时间，确定所述第一小区的物理广播信道(PBCH)符号时间的单元；
用于至少部分地基于所述PBCH符号时间来接收PBCH信号的单元；以及
用于基于所接收的PBCH信号来确定所述第一小区的物理层标识(ID)的单元。
18.根据权利要求17所述的装置，进一步包括：
用于基于所述PBCH信号来识别配置消息的单元；
用于基于所接收的配置消息来向所述第一小区发送随机接入信号的单元；
用于建立到所述第一小区的第一连接的单元；
用于在第二小区的公共同步信道上从所述第二小区接收第二同步信号的单元，所述第二小区不同于所述第一小区，其中，所述第一同步信号和所述第二同步信号使用相同的波形；
用于基于所述第二同步信号来建立到所述第二小区的第二连接的单元；以及
用于基于由所述配置消息规定的信道结构，与所述第一小区或所述第二小区交换数据的单元。
19.根据权利要求18所述的装置，其中，所述第一小区和所述第二小区是共享所述已知波形的小区集合中的元素，其中，所述小区集合中的每个小区与所述小区集合中的另一小区具有重叠的覆盖区域。
20.根据权利要求17所述的装置，进一步包括：
用于估计所述第一同步信号的载波频率的单元；
用于将所述第一同步信号的所估计的载波频率与由所述UE的本地振荡器生成的本地载波频率进行比较的单元；
用于根据所述比较生成上行链路载波频率的单元；以及
用于利用所生成的上行链路载波频率来发送上行链路信号的单元。
21.根据权利要求17所述的装置，其中，所述PBCH信号包括配置消息，所述配置消息规定用于发送有效载荷数据业务的共享数据业务信道的时间和频率资源配置；以及
所述装置进一步包括用于接收控制信道传输的单元，所述控制信道传输规定所述UE的ID和用于所述共享数据业务信道上的数据信道传输的时间频率资源的索引。
22.根据权利要求21所述的装置，进一步包括：
用于在所述共享数据业务信道的所述时间频率资源上接收所述数据信道传输的单元。
23.根据权利要求21所述的装置，进一步包括：
用于在所述共享数据业务信道的所述时间频率资源上发送所述数据信道传输的单元。
24.根据权利要求21所述的装置，其中，所述控制信道传输的传输功率是与所述数据信道传输的传输功率成比例的。
25.根据权利要求24所述的装置，其中，所述控制信道传输的所述传输功率是基于所述UE的路径损耗的。
26.根据权利要求21所述的装置，其中，所述控制信道传输包括所述控制信道传输的定时与所述数据信道传输的定时之间的延迟；
所述装置进一步包括：
用于基于所述数据信道传输的所述定时而启动休眠唤醒定时器的单元；
用于至少部分地基于启动所述休眠唤醒定时器而进入功率节省模式的单元；以及
用于在所述休眠唤醒定时器期满时接收所述数据信道传输的单元。
27.根据权利要求21所述的装置，其中，所述控制信道传输包括所述控制信道传输的定时与所述数据信道传输的定时之间的延迟；
所述装置进一步包括：
用于基于所述数据信道传输的所述定时而启动休眠唤醒定时器的单元；
用于至少部分地基于启动所述休眠唤醒定时器而进入功率节省模式的单元；以及
用于在所述休眠唤醒定时器期满时发送所述数据信道传输的单元。
28.根据权利要求17所述的装置，进一步包括：
用于使用具有根据灵活信道结构的灵活时间和频率分块模式布置的分段的信道集合来交换数据的单元。
29.一种用于在用户设备(UE)处的无线通信的装置，包括：
处理器；
与所述处理器电通信的存储器；以及
存储在所述存储器中的指令；其中，所述指令可由所述处理器执行以：
在第一小区的公共同步信道上从所述第一小区接收第一同步信号，其中，所述第一同步信号是在接收所述第一同步信号之前为所述UE已知的波形；
估计所述第一同步信号的符号时间；
基于所述第一同步信号的所估计的符号时间，确定所述第一小区的物理广播信道(PBCH)符号时间；
至少部分地基于所述PBCH符号时间来接收PBCH信号；以及
基于所接收的PBCH信号，确定所述第一小区的物理层标识(ID)。
30.一种存储用于在用户设备(UE)处的无线通信的代码的非暂时性计算机可读介质，所述代码包括指令，所述指令可被执行以：
在第一小区的公共同步信道上从所述第一小区接收第一同步信号，其中，所述第一同步信号是在接收所述第一同步信号之前为所述UE已知的波形；
估计所述第一同步信号的符号时间；
基于所述第一同步信号的所估计的符号时间，确定所述第一小区的物理广播信道(PBCH)符号时间；
至少部分地基于所述PBCH符号时间来接收PBCH信号；以及
基于所接收的PBCH信号，确定所述第一小区的物理层标识(ID)。
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