CN107409422B - 无线通信网络中的设备、节点和方法以及计算机存储介质 - Google Patents
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Abstract
本文所描述的实施方式大体涉及一种用户设备、接入节点，以及用于用户设备和接入节点的方法。该用户设备包括接收器，用于从接入节点接收至少一个下行信号。该用户设备还包括处理器，用于在两个时间点测量所述至少一个下行信号，以确定至少一个下行信号在两个时间点的测量差值是否超过阈值，并且当差值超过阈值时，生成至少一个上行传输。该用户设备还包括发送器，用于通过上行随机接入信道传输至少一个上行传输。该接入节点包括发送器，用于传输至少一个下行信号。该接入节点还包括接收器，用于通过随机接入信道接收至少一个上行传输。该接入节点还包括处理器，用于基于至少一个上行传输为信标和信道状态信息报告中的一个或多个确定传输分配。该接入节点的发送器还用于下行传输与确定的传输分配对应的响应。
Description
发明领域
本文所描述的实施方式大体涉及用户设备、接入节点、用于用户设备和接入节点的方法，以及实现这些方法的计算机程序。
发明背景
无线网络通常包括若干接入节点(access node，简称AN)和若干用户设备。针对正确的网络操作，用户设备传输上行(uplink，简称UL)参考信号(下文称为信标)，所述参考信号在一个或多个接入节点处接收、检测和解码。接入节点和/或网络对此类信标检测和/或信标测量有多种用途。例如，信标可用于确定用户设备在特定区域中的位置，确定应该服务特定用户设备的接入节点，和/或进行信道估计。
根据分配给每个用户设备的连续子载波的数量，此类上行信标可以为频域中的窄带或宽带。用于上行信标的用户设备分配可以由网络通过例如下行(downlink，简称DL)控制信道使用至少一个节点发送。
特定用户设备传输UL信标的速率取决于多种因素，且可能会导致一些问题。例如，若针对特定用户设备的UL信标传输速率低，该用户设备的位置可能在网络不知情的情况下发生显著变化。然后，例如在需要发送DL数据等情况下，网络无法到达该用户设备，因为之前能连接到用户设备的接入点无法再连接。此时，在用户设备传输了下一个UL信标之后，必须重新建立下行可达性。因此，在重置下行可达性前会产生一些延迟。
因此，网络进行的UL信标和/或参考信号资源分配对特定时间、地点的至少一个特定用户设备的需求回应较差。在例如用户设备从静止状态突然变为运动状态，或从运动状态突然变为静止状态等情况下，这将产生问题。在此类问题情况中，传统解决方案依赖网络来检测一些性能度量的退化。在其他解决方案中，用户设备测量并向网络报告此类性能度量退化。此时，网络须基于此类退化的性能度量，通过对应增加或降低UL信标传输的速率来作出回应。由此导致用户设备发生变化到网络相应改变UL信标传输速率间的反应时间在网络中的许多情况下都过长了。
发明内容
因此，本发明旨在解决上述所提到的至少部分缺点，并提高无线通信网络中的性能。
本文中的“或”及对应的权利要求应被理解为覆盖“和”和“或”的数学OR，不应理解为XOR(不包括OR)。
另外，术语“和/或”包括相关联的所列项目中的一者或多者的任何和所有组合。此外，单数形式“一”和“所述”解释为“至少一个”，因此还包括多个，除非另外明确地陈述。应进一步了解，术语“包括”用于说明存在所述特征、动作、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但并不排除存在或添加一个或多个其它特征、动作、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合。
在本文档中，下行(downlink，简称DL)用于表述从接入节点到用户设备的传输路径。上行(uplink，简称UL)用于表述相反方向的传输路径，即从用户设备到接入节点。
上述目标是通过独立权利要求的主题解决的。本发明的其他有利的实现方式可以在从属权利要求中找到。
第一方面，上面提及的目标由一种用户设备实现，包括：
-接收器，用于从接入节点接收至少一个下行信号；
-处理器，用于：
-在两个时间点测量所述至少一个下行信号；
-确定所述至少一个下行信号在所述两个时间点的测量差值是否超过阈值；
-在所述差值超过所述阈值时生成至少一个上行传输；
-发送器，用于通过上行随机接入信道(random access channel，简称RACH)传输所述至少一个上行传输。
用户设备，也称用户设备(User Equipment，简称UE)、移动台、无线终端和/或移动终端，能够在无线通信网络中(有时也称为蜂窝无线系统)进行无线通信。通信可通过无线接入网络(radio access network，简称RAN)以及可能的一个或多个核心网络在例如用户设备间、用户设备与有线电话间和/或用户设备与服务器间进行。
所提出的用户设备能用于增强网络性能，以及通过允许缓慢移动的用户设备降低传输UL信标频率和允许迅速移动的用户设备提高传输UL信标频率来降低时延。由于用户设备能自行主动监控下行信号测量间的差异，以及在发生实质性改变时发送上行RACH传输，使上述目标变得可行。由此，缩短了针对用户设备的DL可达性中涉及的时延。反过来，这将允许快速移动的用户设备提高传输UL信标的频率。由于网络不可能知道UL传输被发送的时间和频率，因此通过RACH发送UL传输具有优势。
所以，用户设备能负责注意用户设备显著改变其位置的时间。如果用户设备显著改变了其位置，将触发允许网络为用户设备分配信标的机制。传输UL信标时，网络可以为用户设备保持更新后的正确的位置信息。因此，降低了用户设备断开与网络/接入节点间的连接的可能性。应注意的是，传统的网络实施方式，例如长期演进(Long Term Evolution，简称LTE)，不考虑用户发起的针对信标传输的分配请求。
因此，由用户设备来实现用户设备发起的有利于增加或降低UL信标传输速率的请求。由此，通过允许用户设备，例如在需求信标资源时主动请求更多的信标资源，而不是让网络在注意到性能下降甚至是连接断开之后才了解到这一需求，从而缩短响应时间。由于用户设备指示了UL信标传输的速率，因此提升了为UL信标分配资源的灵活性和效率。
此时，若两次测量间的差值Diff超过阈值Diffthres，即Diff>Diffthres，用户设备能检测出其位置、无线通道条件，和/或移动状态发生了实质性的变化。当检测到实质性的变化，用户设备能主动触发随机接入信道(random access channel，简称RACH)上的上行信标分配请求。同时，由于仅在必要时传输上行信标，因此提供了高效的空间时频资源分配。
所提出的用户设备的主要益处为：用户设备提供了以用户为中心的用于获得特定用户设备需要的UL信标传输资源的方法。这允许更灵活且高效地使用信标传输专用的资源。
此外，能为休眠和/或静止的用户设备分配更长的非连续接收(discontinuousreception，简称DRX)周期(在此期间可有会出现DRX机会)。若此类休眠和/或静止的用户设备检测到发生了实质性改变，用户设备能将这一改变告知网络。因此，用户设备在其连接断开以及远离服务接入节点或网络之前作出反应。
第一方面所述的用户设备能在不增加连接断开可能性的情况下利用更长的非连续接收DRX周期和/或非连续传输DTX周期。这也有利于进一步节省能源。
因此，用户设备能通过例如监控DL控制信道承载的下行信号来自主识别例如在无线环境中的实质性的变化。用户设备也能基于下行信号确定用户设备移动状态上的实质性变化。用户设备能进一步使用随机接入信道来承载特定信标分配请求，以进行增加或降低分配给特定用户设备的信标传输速率等。用户设备能进一步使用随机接入信道传输未调度的信标传输。在根据第一方面所述的用户设备的第一种可能的实现方式中，所述上行传输包括信标传输分配请求。
可通过允许用户设备自行请求信标传输来缩短从检测到用户设备的变化到网络相应改变UL信标传输速率间的反应时间。
在根据第一方面的第一种实现方式所述的用户设备的第二种可能的实现方式中，所述信标传输分配请求包括以下一种或多种：
-更短信标传输间隔请求；
-更长信标传输间隔请求；
-开始信标传输请求；
-保持当前使用的信标传输不变的请求；
-结束信标传输请求。
由于用户设备能自行直接控制UL信标传输速率，因此缩短了用户设备发生变化到网络相应改变UL信标传输速率间的时延。用户设备控制在这里可以包括例如请求开始、停止、增加，或降低UL信标传输速率。这是有益处的，特别是在当用户设备处于空闲模式且因此没有调度的信标传输时。由于静止的用户设备比移动的用户设备更频繁地请求信标传输，由此提供了按需位置信息更新。
在根据第一方面的第一或第二种实现方式所述的用户设备的第三种可能的实现方式中，
-所述接收器还用于接收信标传输分配响应，以响应所述信标传输分配请求；
-所述发送器还用于根据所述信标传输分配响应传输信标。
由此，用户设备(也在用户设备处于空闲模式时)能被快速用于传输UL信标传输，以最小化可达性时延。
在根据第一方面的第三种实现方式所述的用户设备的第四种可能的实现方式中，所述处理器还用于：
-若未接收到所述信标传输分配响应，重传所述信标传输分配请求；
-若在所述信标传输分配请求被重传一定次数后未接收到所述信标传输分配响应，重新建立与接入节点的连接。
所以，若一段时间之后所述分配请求未被允许，可触发重传。若这样还不能获得允许的分配请求，重新建立连接。由此可以确定，若信标分配请求与其他的分配请求发生了冲突，可在必要时重新建立连接。通过一次或多次重传，也可能通过接入节点连接重建，保证了除完全必要的请求重传外，不再进行更多的请求重传。这减轻了网络的总负载，也提供了低复杂度的分配请求冲突检测和重传。
在根据第一方面所述的用户设备的第五种可能的实现方式中，所述至少一个上行传输包括信标。
这里，信标包含在UL传输中直接传输。这大大缩短了用户设备发生变化到网络相应改变UL信标传输速率间的时延。
在根据第一方面或第一方面以上任意一种实现方式所述的用户设备的第六种可能的实现方式中，所述至少一个上行传输包括信道状态信息(channel stateinformation，简称CSI)报告传输分配请求。
所以，这里用户设备基于两次测量间是否发生实质性改变来请求CSI传输。然后，通过RACH传输CSI报告。另外，可通过RACH传输CSI报告配置参数。因此，若确定需要CSI报告，可向接入节点提供用户设备收集的其他CSI报告。
由此，不管用户设备何时确定目前使用的周期CSI报告不足，网络都能获取其他信道状态信息。这也意味着在没有需要时，不进行不必要的信道状态信息传输。这减轻了网络的总负载。在根据第一方面的第六种实现方式所述的用户设备的第七种可能的实现方式中，所述信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告传输分配请求包括以下一种或多种：
-更短信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告传输间隔请求；
-更长信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告传输间隔请求；
-开始信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告传输的请求；
-保持当前使用的信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告传输不变的请求；
-停止信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告传输的请求。
由此，用户设备能自行直接控制CSI报告传输的速率。用户设备控制在这里可以包括例如请求开始、停止、增加，或降低CSI报告传输速率。这是有益处的，特别是在当用户设备处于空闲模式且因此没有调度的CSI传输时。在不需要使用CSI报告时也不需要进行CSI传输。由于静止的用户设备比移动的用户设备更频繁地请求CSI报告传输，因此提供了按需位置信息更新。
在根据第一方面的第六或第七种实现方式所述的用户设备的第八种可能的实现方式中，
-所述接收器还用于接收信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告传输分配响应，以响应所述信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告传输分配；
-所述发送器还用于根据所述信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告传输分配响应传输信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告。
由此，用户设备(也在用户设备处于空闲模式时)能快速用于通过RACH传输CSI报告。在根据第一方面或第一方面以上任意一种实现方式所述的用户设备的第九种可能的实现方式中，所述至少一个上行传输包括至少一个信道状态信息(channel stateinformation，简称CSI)报告。
在本实现方式中，CSI报告包含在UL传输中直接传输。这大大缩短了用户设备发生改变到通过RACH提供CSI报告和/或CSI报告分配发生改变间的时延。
在根据第一方面或第一方面以上任意一种实现方式所述的用户设备的第十种可能的实现方式中，所述至少一个下行信号包括以下一个或多个：
-通过下行控制信道接收的控制信号；
-通过下行控制信道接收的默认信号；
-通过下行数据信道接收的数据信号；
-通过下行数据信道接收的默认信号。
用户设备通过测量所述至少一个下行信号来检测例如用户设备移动性和/或无线条件上可能发生的改变。可使用多种信号进行这些测量，例如通过下行控制信道和/或下行数据信道接收的控制信号和/或默认信号。若采用此类定义完备的信号进行这些测量，易于检测改变。例如，若下行传输并测量具有公认特征的默认/虚拟信号，用户设备能快速并容易地检测到移动性和/或无线条件上的改变。
在根据第一方面或第一方面以上任意一种实现方式所述的用户设备的第十一种可能的实现方式中，所述处理器还用于测量所述至少一个下行信号的信号强度、信号功率、信号能量中的至少一种。
通过测量所述至少一个下行信号的一个或多个定义完备的特征，可简单快速地识别用户设备的移动状态和无线条件中的一个或多个上发生的变化。
第二方面，上面提及的目标由一种接入节点实现，包括：
-发送器，用于传输至少一个下行信号；
-接收器，用于通过随机接入信道(random access channel，简称RACH)接收至少一个上行传输；
-处理器，用于基于所述至少一个上行传输为信标和信道状态信息(channelstate information，简称CSI)报告中的一个或多个确定传输分配；其中，
-所述发送器还用于下行传输对应确定的传输分配的响应。
根据一些实施例所述的接入节点可用于下行传输，可分别指例如无线网络节点、基站、NodeB、演进型基站(evolved NodeB，简称eNB或eNode B)、基站收发信台、接入点基站、基站路由器、无线基站(Radio Base Station，简称RBS)、微基站、微微基站、毫微微基站、家庭基站、传感器、信标设备、中继节点、中继器或者依靠例如所使用的无线接入技术和/或术语通过无线接口与用户设备进行通信的任何其他网络节点。
所提出的接入节点能用于增强网络性能，以及通过允许缓慢移动的用户设备降低传输UL信标和/或CSI报告的频率和允许迅速移动的用户设备提高传输频率来降低时延。由于用户设备能自行主动监控下行信号测量间的差异，以及在发生实质性改变时发送上行RACH传输，使上述目标变得可行。由此，缩短了针对用户设备的DL可达性中涉及的时延。反过来，这也会允许快速移动的用户设备提高传输UL信标和/或CSI报告的频率。由于网络通常不可能知道UL传输被发送的时间和频率，因此通过RACH发送UL传输具有优势。
所以，用户设备能负责注意用户设备显著改变其位置的时间。如果用户设备显著改变了其位置，将触发允许网络为用户设备分配信标和/或CSI报告的机制。由此降低了用户设备断开与网络/接入节点间的连接的可能性。
所以，这里用户设备基于两次测量间是否发生实质性改变来请求信标传输和/或CSI报告传输。由此，只在有需要时进行信标传输和/或CSI报告传输。可使用适用于用户设备的移动状态和/或无线状态的速率来进一步进行信标传输和/或CSI报告传输。
接入节点与上述用户设备共同提供用户设备的以上优点。
在根据第二方面所述的接入节点的第一种可能的实现方式中，所述至少一个下行信号包括以下一个或多个：
-通过下行控制信道传输的控制信号；
-通过下行控制信道传输的默认信号；
-通过下行数据信道传输的数据信号；
-通过下行数据信道传输的默认信号。
如上所述，用户设备通过测量所述至少一个下行信号来检测例如用户设备移动性和/或无线条件上可能发生的改变。可使用多种信号进行这些测量，例如通过下行控制信道和/或下行数据信道接收的控制信号和/或默认信号。若采用此类定义完备的信号进行这些测量，易于检测改变。例如，若下行传输并测量具有公认特征的默认/虚拟信号，用户设备能快速并容易地检测到移动性和/或无线条件上的改变。
根据第三方面，上面提及的目标由一种用于用户设备的方法实现，包括：
-从接入节点接收至少一种下行信号；
-在两个时间点测量所述至少一个下行信号；
-确定所述至少一个下行信号在所述两个时间点的测量差值是否超过阈值；
-在所述差值超过所述阈值时生成至少一个上行传输；
-通过上行随机接入信道(random access channel，简称RACH)传输所述至少一个上行传输。
所提出的方法能用于增强网络性能，以及通过允许缓慢移动的用户设备降低传输UL信标频率和允许迅速移动的用户设备提高传输UL信标频率来降低时延。由于用户设备能自行主动监控下行信号测量间的差异，以及在发生实质性改变时发送上行RACH传输，使上述目标变得可行。由此，缩短了针对用户设备的DL可达性中涉及的时延。反过来，这同样允许快速移动的用户设备提高传输UL信标的频率。由于网络通常不可能知道UL传输被发送的时间和频率，因此通过RACH发送UL传输具有优势。
所以，用户设备能负责注意用户设备显著改变其位置的时间。如果用户设备显著改变了其位置，将触发允许网络为用户设备分配信标的机制。传输UL信标时，网络可以为用户设备保持更新后的正确的位置信息。由此降低了用户设备断开与网络/接入节点间的连接的风险。在根据第三方面所述的用于用户设备的方法的第一种可能的实现方式中，所述上行传输包括信标传输分配请求。
在根据第三方面的第一种实现方式所述的用于用户设备的方法的第二种可能的实现方式中，所述信标传输分配请求包括以下一种或多种：
-更短信标传输间隔请求；
-更长信标传输间隔请求；
-开始信标传输请求；
-保持当前使用的信标传输不变的请求；
-结束信标传输请求。
在根据第三方面的第一或第二种实现方式所述的用于用户设备的方法的第三种可能的实现方式中，所述方法还包括：
-接收信标传输分配响应，以响应所述信标传输分配请求；
-根据所述信标传输分配响应传输信标。
在根据第三方面的第三种实现方式所述的用于用户设备的方法的第四种可能的实现方式中，所述方法还包括：
-若未接收到所述信标传输分配响应，重传所述信标传输分配请求；
-若在所述信标传输分配请求被重传一定次数后未接收到所述信标传输分配响应，重新建立与接入节点的连接。
在根据第三方面所述的用于用户设备的方法的第五种可能的实现方式中，所述至少一个上行传输包括信标。
在根据第三方面或第三方面以上任意一种实现方式所述的用于用户设备的方法的第六种可能的实现方式中，所述至少一个上行传输包括信道状态信息(channel stateinformation，简称CSI)报告传输分配请求。
在根据第三方面的第六种实现方式所述的用于用户设备的方法的第七种可能的实现方式中，所述信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告传输分配请求包括以下一种或多种：
-更短信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告传输间隔请求；
-更长信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告传输间隔请求；
-开始信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告传输的请求；
-保持当前使用的信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告传输不变的请求；
-停止信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告传输的请求。
在根据第三方面的第六或第七种实现方式所述的用于用户设备的方法的第八种可能的实现方式中，所述方法还包括：
-接收信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告传输分配响应，以响应所述信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告传输分配；
-根据所述信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告传输分配响应传输信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告。
在根据第三方面或第三方面以上任意一种实现方式所述的用于用户设备的方法的第九种可能的实现方式中，所述至少一个上行传输包括至少一个信道状态信息(channelstate information，简称CSI)报告。
在根据第三方面或第三方面以上任意一种实现方式所述的用于用户设备的方法的第十种可能的实现方式中，所述至少一个下行信号包括以下一个或多个：
-通过下行控制信道接收的控制信号；
-通过下行控制信道接收的默认信号；
-通过下行数据信道接收的数据信号；
-通过下行数据信道接收的默认信号。
在根据第三方面或第三方面以上任意一种实现方式所述的用于用户设备的方法的第十一种可能的实现方式中，所述方法还包括测量所述至少一个下行信号的信号强度、信号功率、信号能量中的至少一种。
根据第四方面，上面提及的目标由用于接入节点的方法实现，所述方法包括：
-传输至少一个下行信号；
-通过随机接入信道(random access channel，简称RACH)接收至少一个上行传输；
-基于所述至少一个上行传输为信标和信道状态信息(channel stateinformation，简称CSI)报告中的一个或多个确定传输分配；
-下行传输对应确定的传输分配的响应。
所提出的用于接入节点的方法能用于提高网络性能，以及通过允许缓慢移动的用户设备降低传输UL信标和/或CSI报告的频率和允许迅速移动的用户设备提高传输频率来降低时延。由于用户设备能自行主动监控下行信号测量间的差异，以及在发生实质性改变时发送上行RACH传输，使上述目标变得可行。由此，缩短了针对用户设备的DL可达性中涉及的时延。反过来，这也会允许快速移动的用户设备提高传输UL信标和/或CSI报告的频率。由于网络通常不可能知道UL传输被发送的时间和频率，因此通过RACH发送UL传输具有优势。
所以，用户设备能负责注意用户设备显著改变其位置的时间。如果用户设备显著改变了其位置，将触发允许网络为用户设备分配信标和/或CSI报告的机制。由此降低了用户设备断开与网络/接入节点间的连接的风险。
所以，这里用户设备基于两次测量间是否发生实质性改变来请求信标传输和/或CSI报告传输。由此，只在有需要时进行信标传输和/或CSI报告传输。可使用适用于用户设备的移动状态和/或无线状态的速率来进一步进行信标传输和/或CSI报告传输。
在根据第四方面所述的用于接入节点的方法的第一种可能的实现方式中，所述至少一个下行信号包括以下一个或多个：
-通过下行控制信道传输的控制信号；
-通过下行控制信道传输的默认信号；
-通过下行数据信道传输的数据信号；
-通过下行数据信道传输的默认信号。
第三方面或第四方面所述的方法的优点与其实现方式分别与相对应的第一方面和第二方面所述的设备权利要求的优点与其实现方式相同。
所描述的实施方式还涉及一种计算机程序，其特征在于编码方式，当所述编码方式通过处理装置运行时，所述处理装置可执行任意描述的方法。此外，所描述的实施方式还涉及一种计算机程序产品，包括计算机可读介质和所述计算机程序，其中，所述计算机程序包括在所述计算机可读介质中，并且包括以下分组中的一种或者两种：只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，简称EPROM)、闪存、电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable PROM，简称EEPROM)，以及硬盘驱动器。
所描述的方面和实现方式的进一步的应用和优势将在以下结合附图的详细描述中更易于理解。然而，应当理解的是附图仅仅为了说明，而不能作为对实施例的限制；对于实施例，应参考所附权利要求。进一步地，附图不一定按照比例绘制，除非另有说明，否则它们仅仅是对结构和流程的概念性说明。
附图说明
附图图示出本发明实施例的实例，结合这些附图对各实施例进行更详细地描述，在附图中：
图1是一些实施例中的用户设备的框图。
图2是一个实施例中的用于用户设备的方法的流程图。
图3是一些实施例中的接入节点的框图。
图4是一个实施例中的用于接入节点的方法的流程图。
图5是非连续接收概念的基本说明。
图6a-b是信令示意图。
具体实施方式
本文描述的方面定义了用户设备、用于用户设备的方法、接入节点，以及用于接入节点的方法，可以在以下描述的实现方式/实施例中实施。然而，这些实现方式可为示例性的并且可采取多种不同的方法实现，且不限于本文所提出的实现方式。通过提供这些实现方式，以使本发明彻底而完整。
在无线通信网络/系统中，用户设备可通过无线接入网(RAN)或一个或多个核心网与其他用户设备、有线电话和/或服务器进行无线通信。无线通信可以包括各种各样的通信业务，例如语音、消息、数据包、视频、广播等。
无线通信系统中的用户设备能传输UL信标，所述UL信标可在一个或多个接入节点上接收、检测、解码。由此，UL信标传输可用于确定用户设备在特定区域中的位置，确定应该服务特定用户设备的接入节点，和/或进行信道估计。用于UL信标传输的用户设备分配可由网络通过DL控制信道在至少一个接入节点上发送。
第一方面，提出一种用户设备110。图1为用户设备110的示意图，包括接收器112，用于从无线通信系统100中的接入节点接收120中接收至少一个下行信号SDL。用户设备110还包括处理器116，用于在两个不同的时间点t1和t2测量所述至少一个下行信号SDL。
处理器116还用于确定在两个时间点t1和t2进行的测量间的差值Difft1-t2，以确定该差值是否超过阈值Diffthres，即是否Difft1-t2>Diffthres。这里能确定两次连续的测量间的差值，即基于在两个连续的时间点进行的测量，或者在不同的时间点确定两次测量间的该差值。
当差值Diff超过阈值Diffthres时，即Diff>Diffthres，处理器116生成至少一个上行传输SUL。用户设备还包括发送器114，用于通过上行随机接入信道(random accesschannel，简称RACH)传输至少一个上行传输SUL。
用户设备110可包括能用于收发信号的一个或多个天线设备118。
这里，差值阈值Diffthres可以有合适的值，从而迅速可靠地识别在用户设备的移动状态和/或无线连接上的实质性变化。例如，阈值Diffthres的值可对应两次测量间的2dB的差值，若在两个时间点t1和t2时的信号强度的差值超过阈值Diffthres，能识别实质性变化。
无线通信系统100至少部分基于无线接入技术，例如3GPP LTE、LTE-Advanced、演进型通用陆地无线接入网(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network，简称E-UTRAN)、通用移动通讯系统(Universal Mobile Telecommunications System，简称UMTS)、全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications，简称GSM，原称为：Groupe Spécial Mobile)/增强型数据速率GSM演进技术(Enhanced Data rate forGSM Evolution，简称EDGE)、宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，简称WCDMA)、时分多址(Time Division Multiple Access，简称TDMA)网络、频分多址(Frequency Division Multiple Access，简称FDMA)网络、正交FDMA(Orthogonal FDMA，简称OFDMA)网络、单载波FDMA(Single-Carrier FDMA，简称SC-FDMA)网络、全球微波互联接入(Worldwide Interoperability for Microwave Access，简称WiMAX)，或超级移动宽带(Ultra Mobile Broadband，简称UMB)、高速分组接入(High Speed Packet Access，简称HSPA)演进型通用陆地无线接入网(Evolved Universal Terrestrial Radio Access，简称E-UTRA)、通用陆地无线接入(Universal Terrestrial Radio Access，简称UTRA)、GSMEDGE无线接入网(GSM EDGE Radio Access Network，简称GERAN)、3GPP2 CDMA技术(如CDMA2000 1x RTT、高速分组数据(High Rate Packet Data，简称HRPD)等)，以上仅提及了一些可选项。
图2是第三方面提供的用于用户设备110的方法200的流程图。
在该方法的第一个步骤202中，用户设备110通过例如DL控制信道或DL数据信道从接入节点120接收至少一个下行信号SDL。
在该方法的第二个步骤204中，在两个时间点t1和t2测量所述至少一个下行信号SDL。
在该方法的第三个步骤206中，确定在所述两个时间点t1和t2测量的所述至少一个下行信号SDL的差值Diff是否超过阈值Diffthres，即是否Diff>Diffthres。
在该方法的第四个步骤208中，若差值Diff超过阈值Diff，即Diff>Diffthres，生成至少一个上行传输SUL。
在该方法的第五个步骤210中，通过上行随机接入信道(random access channel，简称RACH)传输至少一个上行传输SUL。
图3示出了根据第二方面提供的接入节点120。接入节点120包括发送器124，用于向至少一个下行信号SDL发送至一个或多个用户设备110。接入节点120还包括接收器122，用于通过随机接入信道(random access channel，简称RACH)接收至少一个上行链路传输SUL。接入节点可包括能用于收发信号的一个或多个天线设备128。
接入节点120还包括处理器126，用于为信标和信道状态信息(channel stateinformation，简称CSI)报告中的一个或多个确定传输分配。这里，基于至少一个接收到的上行传输SUL确定传输分配。
发送器124还用于下行传输，即在下行方向上传输对应确定的传输分配的响应给至少一个用户设备。
图4是第四方面提供的用于接入节点120的方法400。
在该方法的第一个步骤402中，将至少一个下行信号SDL发送给一个或多个用户设备110。在该方法的第二个步骤404中，从一个或多个用户设备110通过随机接入信道(random access channel，简称RACH)接收至少一个上行传输SUL。
在该方法的第三个步骤406中，基于至少一个上行传输SUL为信标和信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告中的一个或多个确定传输分配。
在该方法的第四个步骤408中，将对应确定的传输分配的响应下行传输给一个或多个用户设备110。
特定用户设备传输UL信标的速率取决于多个因素。例如，网络可依据用户设备是处于静止还是移动中来获取不同的UL信标速率。又例如，需要向特定用户设备发送下行数据时，网络给用户设备分配UL信标。根据第一方面所述的用户设备提供该用户设备控制的完全可配置的UL信标传输速率。
用户设备的UL信标传输速率也可取决于特定用户设备的连接状态。例如，当用户设备持续接收或发送数据时，即当用户设备完全连接时，其具有较高的信标传输速率，因此信标传输频繁。另一方面，当用户设备既不接收也不传输数据，也未被调度进行数据收发时，若用户设备处于空闲模式，其信标传输速率较低，因此信标传输的间隔较长。
事实上，处于空闲模式的用户设备可具有调度的信标传输。这允许用户设备长期处于非连续接收/传输DRX/DTX模式。在DRX/DTX模式下，用户设备可关闭其宽带处理和无线功能来节省能源。图5示例性地示出了非连续接收DRX概念。在DRX期间，接收器关闭，节省了例如用户设备的能源。配置DRX周期，因此用户设备能确定是否存在正对用户设备的数据包。非连续传输DTX概念与DRX概念类似。因此，本文中描述的DRX概念的细节和优势对类似的TRX概念也有效。
针对需要不同连接水平的业务，可使用较短或较长的DRX周期。针对需要连续接收的业务，不应实现任何非连续接收DRX。在当今乃至未来的无线通信系统中节省能源都至关重要。所提出的用户设备、接入节点及其对应的方法能用于增强网络性能，以及通过允许缓慢移动的用户设备降低传输UL信标频率来降低时延。反过来，这同样允许快速移动的用户设备提高传输UL信标的频率。由此，降低了针对用户设备的DL可达性中涉及的时延。
例如，用户设备能负责注意用户设备显著改变其位置的时间。如果用户设备显著改变了其位置，将触发允许网络为用户设备分配信标的机制。传输UL信标时，网络可以为用户设备保持更新后的正确的位置信息。由此降低了用户设备断开与网络/接入节点间的连接的可能性。与传统解决方案例如长期演进(Long Term Evolution，简称LTE)相比，所提出的用户设备、接入节点及其对应的方法具有明显的优势，即用户设备能主动请求信标传输分配、请求变化信标分配周期和/或更改信标传输的配置。
根据一种实现方式，用户设备110生成的、通过RACH传输的上行传输SUL包括信标传输分配请求。该请求可包括例如：更短信标传输间隔请求、更长信标传输间隔请求、开始信标传输请求、保持当前使用的信标传输不变的请求，以及结束信标传输请求。该请求可包括例如用户标识，所述用户标识可以是临时性的，例如无线网络临时标识(radio networktemporaryidentifier，简称RNTI)。该请求也可包括请求的信标的类型的指示，例如，可采用3比特编码。指示的信标的类型/格式也可隐式指示某个信标传输间隔请求，例如，更长或更短信标传输间隔请求。
然后网络请求用户设备110通过动态、半持续或持续分配发送UL信标传输。信标分配信息可在例如下行控制信道和/或共享下行信道上通过RRC信令或一些其他实质上等效的信令传送给用户设备。
由此，通过测量/监控来自接入节点的例如通过DL控制或数据信道传送的DL信号SDL，用户设备110能动态发送UL信标传输，或使用UL信标传输速率。基于这些测量，可确定无线或移动状态发生了实质性改变。本文中，此类实质性改变由导致在两个不同时间点t1和t2对下行信号SDL进行的两次测量的差值超过阈值的改变定义。
此类实质性改变可以指示增加或降低信标传输速率的必要性。此类实质性改变也可指示应被发送的、不包括在常规信标调度中的附加传输信标。例如，长期静止后突然移动的用户设备，或离开移动的公交或汽车等的用户设备可能造成此类改变。
如上所述，通过在两个不同时间点t1和t2对DL信号进行的两次测量间的、超过阈值Diffthres的差值Diff(即Diff>Diffthres)来识别此类实质性改变。这里，该测量可包括测量所述至少一个下行信号的例如信号强度、信号功率和/或信号能量等。例如，可通过属于DL控制信道的特定时频资源，在两个连续的时间点测量接收的信号强度、信号功率，和/或信号能量来检测无线条件下的此类实质性改变。此外，对DL参考信号进行的相关测量也可用于该目的。
若这两次测量间的差值Diff超过预定义的阈值Diffthres，即Diff>Diffthres，用户设备因此注意到发生了实质性的变化且有提升信标速率的需要。相反地，若两个此类测量在给定时间段中在本质上相等，这可表示部分无线条件静止不变且保持甚至降低UL信标传输速率。可通过网络确定并调整该时间段的长度，即两个测量时间点t1和t2间的时间段长度。
进行了测量的该至少一个下行信号SDL可包括通过下行控制信道接收的控制信号或默认(虚拟)信号。该至少一个下行信号SDL也可包括通过下行数据信道接收的数据信号或默认(虚拟)信号。
例如，每个接入节点120都能使用预配置的传输功率在DL控制信道的时频资源的预配置子集中传输DL控制信息。这允许用户设备110观察与不同接入节点120关联的时频资源所携带的该接收到的信号功率是否发生变化。这里，用户设备110可以观察从不同接入节点120接收的信号强度随时间发生的相关变化。
为进一步使用户设备能检测DL控制信道携带的信号发生的变化，可配置每个接入节点，使其总是在其关联的时频资源的至少一部分上传输。然后，这些传输在有需要时可包括真实控制信号，或在没有待传输的控制信号时包括虚拟信号。
图6a示意性地示出了针对用户设备和接入节点间的所提出的信令的举例。
用户设备110及其接收器112可进一步用于通过下行控制信道(downlink controlchannel，简称DCCH)接收信标传输分配响应(beacon transmission allocationresponse，简称BeRSP)，以响应随机接入信道(random access channel，简称RACH)上的信标传输分配请求(request for a beacon transmission allocation，简称BeRQ)用户设备110及其发送器114还可用于通过例如上行信标信道(uplink beacon channel，简称BeCH)根据信标传输分配响应BeRSP传输BeTX信标。
用户设备110及其处理器116还可用于在未接收到信标传输分配响应BeRSP时重传信标传输分配请求BeRQ。必要时，即若在所述信标传输分配请求BeRQ被重传一定次数后未接收到所述信标传输分配响应，重新建立与接入节点120的连接。可由网络确定并调整传输BeRQ的次数。可在较早阶段向用户设备发送/传输该次数，由此预配置该次数。
因此，一旦用户设备110检测到发生了实质性变化，通过随机接入信道(randomaccess channel，简称RACH)发送BeRQ请求以请求增加或减少当前UL信标传输分配，或请求发送单个UL信标的资源。若网络成功接收该请求，在预配置时间内通过DL控制信道发送更新的信标传输分配信息BeRSP。否则，用户设备110继续通过随机接入信道(random accesschannel，简称RACH)发送其BeRQ请求。若网络在尝试请求了一定次数后没有对来自用户设备的调度BeRQ请求进行回复，连接可被视为已断开，用户设备110应重建和网络的连接。
所以，在这里向网络/接入节点发送信标分配响应BeRSP，以告知用户设备110信标分配请求已被成功接收。此时，用户设备可停止发送请求。图6a示出了使用了RACH的分配请求BeRQ过程，可涉及若干信标分配尝试，例如包括用于增加和/或降低信标传输分配速率的一个或多个BeRQ请求。一旦接入节点120接收并处理了BeRQ请求，通过DL控制信道DCCH向用户设备110发送分配响应BeRSP，BeRSP包括关于如何传输UL信标传输BeTX的信息。此外，通过注意到在一段时间结束后没有接收到新的信标分配信息，用户设备110可以意识到信标分配请求BeRQ在RACH中发生了冲突。可由网络确定并调整该时间段。可在较早阶段向用户设备发送/传输该时间段，由此看作是预配置该时间段。
根据一种实现方式，用户设备110及其发射机114可在通过随机接入信道(randomaccess channel，简称RACH)进行的至少一个上行传输BeTX中直接包括信标。图6b示意性地示出该信令的一个例子。因此，RACH也可以用于实际信标本身的传输BeTX，而不是，或除此之外还被用于信标分配请求BeRQ的传输。然后，该未调度的信标传输BeTX与其他未调度的信标传输BeTX以及其他信标分配请求BeRQ共享随机接入信道(random access channel，简称RACH)资源。图6b所示的实现方式的优点在于，能向网络/接入节点上行提供非常快的信标信号BeTX。
根据一种实现方式，信标传输BeTX本身可以用于指示是否请求给用户设备110分配增加或降低的信标传输速率。如果参考信号空间足够大，在这里，用户设备可以选择在例如至少3个不同的参考信号/信标中进行选择，以此向网络指示用于信标传输分配的当前速率应分别减小、增加或保持不变。
根据一种实现方式，本文中描述的用于更新信标传输分配的过程在用户设备110较长的休眠时间段执行。这样能保证即使在休眠期间，用户设备也能有效连接。
根据一种实现方式，所述至少一个上行传输SUL包括信道状态信息(channel stateinformation，简称CSI)报告传输分配请求。该CSI报告传输分配请求可以包括更短或更长的CSI报告传输间隔请求，或包括保持当前使用的CSI报告传输间隔不变的请求。该CSI报告传输分配请求还可以包括CSI报告传输开始请求或CSI报告传输停止请求。该请求可包括例如用户标识，所述用户标识可以是临时性的，例如无线网络临时标识RNTI。该请求也可包括请求的CSI报告的类型的指示，例如，可采用3比特编码。指示的CSI报告的类型/格式也可隐式指示某个CSI报告传输间隔请求，例如，更长或更短CSI报告传输间隔的请求。
在这里，用户设备110的接收器112还可以用于从接入节点120接收CSI报告传输分配响应，以响应CSI报告传输分配请求。此外，用户设备110的发送器114还用于根据从接入节点120接收到的CSI报告传输分配响应，向接入节点120发送CSI报告。因此，可以执行用于分配CSI报告传输的分配过程，对应于如图6a所示的信标传输分配的过程。
根据一种实现方式，用户设备110及其发送器可在RACH上的至少一个上行传输SUL中包括至少一个CSI报告。因此，可对应图6b所示的直接信标传输的过程来执行CSI报告的直接传输。
在传统LTE系统中，通过物理上行控制信道(physical uplink control channel，简称PUCCH)完成周期性CSI报告，而通过物理上行共享信道(physical uplink sharedchannel，简称PUSCH)完成非周期性CSI报告。然而，根据本文提出和描述的用户设备、接入节点和相应方法的不同实现方式，随机接入信道(random access channel，简称RACH)可以替代地用于发送由用户设备110收集的CSI报告。因此，如果用户设备意识到当前通过UL控制信道进行的周期性CSI报告不足，用户设备110可以通过RACH发送附加的CSI报告。或者，当用户设备意识到当前CSI报告周期太短或太长时，用户设备可以通过RACH发送CSI报告配置请求/命令。
另外，上述以及权利要求中的方法可以在具有编码方式的计算机程序中实现，当所述编码方式通过处理装置运行时，所述处理装置可执行所述方法的各步骤。计算机程序包括在计算机程序产品的计算机可读介质之中。计算机可读介质基本可以包括任意存储器，如只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，简称EPROM)、闪存、电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable PROM，简称EEPROM)，以及硬盘驱动器。
此外，技术人员将意识到用户设备110和接入节点120包括例如功能、装置、单元、元件等形式的必需的通信能力以用于执行本发明的方案。其他类似装置、单元、元件、功能的举例有：处理器、存储器、缓存器、逻辑控制、编码器、解码器、速率匹配器、去速率匹配器、映射单元、乘法器、判决单元、选择单元、交换器、交织器、去交织器、调制器、解调器、输入、输出、天线、放大器、接收器单元、发送器单元、DSP、MSD、TCM编码器、TCM解码器、电源单元、电源馈线、通信接口和通信协议等，其被合理地设置在一起，用来执行所提出的方面和实现方式。
尤其，本发明的设备的处理器可包括例如中央处理单元(Central ProcessingUnit，简称CPU)、处理单元、处理电路、处理器、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、微处理器或可解释和执行指令的其它处理逻辑的一个或多个实例。术语处理器因此可表示包括多个处理电路的处理电路，所述多个处理电路实例为以上列举项中的任何、一些或所有项。所述处理电路可进一步执行数据处理功能，输入、输出以及处理数据，所述功能包括数据缓冲和装置控制功能，例如，呼叫处理控制、用户界面控制等。
Claims (14)
1.一种用户设备(110)，其特征在于，包括：
-接收器(112)，用于从接入节点(120)接收至少一个下行信号(202)；
-处理器(116)，用于：
-在两个时间点测量所述至少一个下行信号(204)；
-确定所述至少一个下行信号在所述两个时间点的测量差值是否超过阈值(206)；
-在所述差值超过所述阈值时生成至少一个上行传输(208)；
-发送器(114)，用于通过上行随机接入信道(random access channel，简称RACH)传输所述至少一个上行传输(210)；
其中，所述至少一个上行传输包括信标传输分配请求，或者，所述至少一个上行传输包括信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告传输分配请求，或者，所述至少一个上行传输包括至少一个信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告，或者，所述至少一个上行传输包括信标。
2.根据权利要求1所述的用户设备(110)，其特征在于，所述信标传输分配请求包括以下一种或多种：
-更短信标传输间隔请求；
-更长信标传输间隔请求；
-开始信标传输请求；
-保持当前使用的信标传输不变的请求；
-结束信标传输请求。
3.根据权利要求1-2中任意一项所述的用户设备(110)，其特征在于，
-所述接收器(112)还用于接收信标传输分配响应，以响应所述信标传输分配请求；
-所述发送器(114)还用于根据所述信标传输分配响应传输信标。
4.根据权利要求3所述的用户设备(110)，其特征在于，所述处理器还用于：
-若未接收到所述信标传输分配响应，重传所述信标传输分配请求；
-若在所述信标传输分配请求被重传一定次数后未接收到所述信标传输分配响应，重新建立与接入节点(120)的连接。
5.一种用户设备(110)，其特征在于，所述用户设备(110)具有权利要求1至4任意一项所述用户设备的全部特征，并且，所述信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告传输分配请求包括以下一种或多种：
-更短信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告传输间隔请求；
-更长信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告传输间隔请求；
-开始信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告传输的请求；
-保持当前使用的信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告传输不变的请求；
-停止信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告传输的请求。
6.根据权利要求5所述的用户设备(110)，其特征在于，-所述接收器(112)还用于接收信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告传输分配响应，以响应所述信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告传输分配；
-所述发送器(114)还用于根据所述信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告传输分配响应传输信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告。
7.一种用户设备(110)，其特征在于，所述用户设备(110)具有权利要求1至6任意一项所述用户设备的全部特征，并且，所述至少一个下行信号包括以下一个或多个：
-通过下行控制信道接收的控制信号；
-通过下行控制信道接收的默认信号；
-通过下行数据信道接收的数据信号；
-通过下行数据信道接收的默认信号。
8.一种用户设备(110)，其特征在于，所述用户设备(110)具有权利要求1至7任意一项所述用户设备的全部特征，并且，所述处理器还用于测量所述至少一个下行信号的信号强度、信号功率、信号能量中的至少一种。
9.一种用户设备(110)，其特征在于，包括：
-接收器(112)，用于从接入节点(120)接收至少一个下行信号(202)；
-处理器(116)，用于：
-在两个时间点测量所述至少一个下行信号(204)；
-确定所述至少一个下行信号在所述两个时间点的测量差值是否超过阈值(206)；
-在所述差值超过所述阈值时生成至少一个上行传输(208)；
-发送器(114)，用于通过上行随机接入信道(random access channel，简称RACH)传输所述至少一个上行传输(210)；
其中，所述至少一个上行传输包括信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告传输分配请求。
10.一种接入节点(120)，其特征在于，包括：
-发送器(124)，用于传输至少一个下行信号(402)；
-接收器(122)，用于通过随机接入信道(random access channel，简称RACH)接收至少一个上行传输(404)；
-处理器(126)，用于基于所述至少一个上行传输的信标和信道状态信息(channelstate information，简称CSI)报告中的一个或多个确定传输分配(406)；其中，
-所述发送器(124)还用于下行传输对应确定的传输分配的响应(408)；
其中，所述至少一个上行传输包括信标传输分配请求；
或者，
其中，所述至少一个上行传输包括信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告传输分配请求。
11.根据权利要求10所述的接入节点(120)，其特征在于，所述至少一个下行信号包括以下一个或多个：
-通过下行控制信道传输的控制信号；
-通过下行控制信道传输的默认信号；
-通过下行数据信道传输的数据信号；
-通过下行数据信道传输的默认信号。
12.一种用于用户设备(110)的方法(200)，其特征在于，包括：
-从接入节点(120)接收至少一种下行信号(202)；
-在两个时间点测量所述至少一个下行信号(204)；
-确定所述至少一个下行信号在所述两个时间点的测量差值是否超过阈值(206)；
-在所述差值超过所述阈值时生成至少一个上行传输(208)；
-通过上行随机接入信道(random access channel，简称RACH)传输所述至少一个上行传输(210)；
其中，所述至少一个上行传输包括信标传输分配请求；
或者，
其中，所述至少一个上行传输包括信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告传输分配请求。
13.一种用于接入节点(120)的方法(400)，其特征在于，包括：
-传输至少一个下行信号(402)；
-通过随机接入信道(random access channel，简称RACH)接收至少一个上行传输(404)；
-基于所述至少一个上行传输的信标和信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告中的一个或多个确定传输分配(406)；
-下行传输对应确定的传输分配的响应(408)；
其中，所述至少一个上行传输包括信标传输分配请求；
或者，
其中，所述至少一个上行传输包括信道状态信息(channel state information，简称CSI)报告传输分配请求。
14.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序在计算机上运行时用于执行根据权利要求12-13中任一项所述的方法。
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