CN107454620A - 用于发送数据量信息的方法及用户设备 - Google Patents

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Abstract

用于发送数据量信息的方法及用户设备。根据本发明的用户设备使用在随机接入响应中接收的上行链路许可发送介质访问控制(MAC)协议数据单元(PDU)，所述MAC PDU包含RRC消息以及数据量和功率余量(DV‑PH)报告，但不包含BSR。

Description

用于发送数据量信息的方法及用户设备
技术领域
本发明涉及无线通信系统，并且更具体地涉及用于发送数据量信息的方法及装置。
背景技术
作为本发明可应用的移动通信系统的示例，对第3代合作伙伴计划长期演进(以下，称之为LTE)通信系统进行简要描述。
图1是示意性地例示作为示例性无线电通信系统的E-UMTS的网络结构的视图。演进的通用移动电信系统(E-UMTS)是传统的通用移动电信系统(UMTS)的高级版本，并且目前正在3GPP中对其进行基本标准化。E-UMTS通常可以被称为长期演进(LTE)系统。针对UMTS和E-UMTS的技术规范的细节，可以参照“第3代合作伙伴计划；技术规范组无线电接入网(3rdGeneration Partnership Project；Technical Specification Group Radio AccessNetwork)”的版本7和版本8。
参照图1，E-UMTS包括用户设备(UE)、eNode B(eNB)以及位于网络(E-UTRAN)的端部并且被连接至外部网络的接入网关(AG)。eNB可以同时发送用于广播服务、多播服务和/或单播服务的多个数据流。
每个eNB可以存在一个或更多个小区。该小区被设置成在诸如1.25、2.5、5、10、15以及20MHz的带宽之一中操作，并在该带宽中向多个UE提供下行链路(DL)或上行链路(UL)传输服务。不同的小区可以被设置成提供不同的带宽。eNB控制至多个UE的数据发送或从多个UE的数据接收。eNB向相应UE发送DL数据的DL调度信息，以便向UE通知发送DL数据应在的时域/频域、编码、数据大小以及与混合自动重传请求(HARQ)相关的信息。另外，eNB向对应的UE发送UL数据的UL调度信息，以便向UE通知UE可用的时域/频域、编码、数据大小以及与HARQ相关的信息。在eNB之间可以使用用于发送用户业务或控制业务的接口。核心网(CN)可以包括用于UE的用户注册的AG以及网络节点等。AG基于跟踪区域(TA)来管理UE的移动性。一个TA包括多个小区。
尽管无线通信技术已发展至基于宽带码分多址(WCDMA)的LTE，但用户和服务提供商的需求和期望在继续增加。另外，考虑到正在开发的其它无线电接入技术，为了确保未来的高竞争力，需要新的技术演进。需要降低每比特成本、增加服务可用性、频带的灵活使用、简化的结构、开放的接口以及UE的合适功耗等。
随着越来越多的通信装置需要更大的通信容量，与现有RAT相比，需要改进的移动宽带通信。而且，通过连接许多装置和对象来提供各种服务的大型机器类型通信(MTC)是下一代通信中考虑的主要问题之一。另外，正在探讨考虑对可靠性和延迟灵敏的服务/UE的通信系统设计。正在探讨引入考虑了这种高级移动宽带通信、大型MTC(mMTC)以及超可靠和低延迟通信(URLLC)的下一代RAT。
发明内容
技术问题
由于引入了新无线电通信技术，所以RS应在规定资源区域中向其提供服务的用户设备(UE)数量增加，并且BS应发送至UE的数据量和控制信息也增加。由于可以用于BS与UE的通信的资源量有限，所以需要BS使用有限无线电资源有效地接收/发送上行链路/下行链路数据和/或上行链路/下行链路控制信息的新方法。
随着技术的发展，克服延时和延迟已经成为重大挑战。其性能很大程度上取决于延时/延迟的应用日益增加。因此，需要与传统系统相比降低延时/延迟的方法。
而且，随着智能装置的发展，需要用于有效地发送/接收少量数据或有效地发送/接收在低频处出现的数据的新方案。
能够通过本发明实现的技术目的不限于上文已经具体描述的，并且从下面的详细描述中，本领域技术人员将更清楚地理解本文未描述的其它技术目的。
技术方案
根据本发明的用户设备使用在随机接入响应中接收的上行链路许可发送介质访问控制(MAC)协议数据单元(PDU)，所述MAC PDU包含RRC消息以及数据量和功率余量(DV-PH)报告，但不包含BSR。
在本发明的一方面，本文提供了一种由用户设备发送数据量信息的方法。该方法包括以下步骤：发送随机接入前导码；接收作为对所述随机接入前导码的响应的包含上行链路许可的随机接入响应；以及使用所述上行链路许可发送包括无线电资源控制(RRC)消息的介质访问控制(MAC)协议数据单元(PDU)。所述MAC PDU包括数据量和功率余量(DV-PH)报告，而不包括缓冲区状态报告(BSR)。所述DV-PH报告用于通知暂停或还未建立的无线电承载的数据量。
在本发明的另一方面，本文提供了一种用于发送数据量信息的用户设备。该用户设备包括：射频(RF)单元，以及处理器，所述处理器被配置成控制所述RF单元。所述处理器：控制所述RF单元发送随机接入前导码；控制所述RF单元接收作为对所述随机接入前导码的响应的包含上行链路许可的随机接入响应；并且控制所述RF单元使用所述上行链路许可来发送包括无线电资源控制(RRC)消息的介质访问控制(MAC)协议数据单元(PDU)。所述MACPDU包括数据量和功率余量(DV-PH)报告，而不包括缓冲区状态报告(BSR)。所述DV-PH报告用于通知暂停或还未建立的无线电承载的数据量。
在本发明的各个方面，所述随机接入前导码可以是在存在要在公共控制信道CCCH上发送的RRC消息时被发送的。
在本发明的各个方面，当存在要在CCCH上发送的RRC消息时，所述用户设备可以触发BSR。当所述DV-PH报告被包括在所述MAC PDU中时，所述用户设备可以取消已触发的所述BSR。
在本发明的各个方面，所述RRC消息可以为RRC连接恢复请求消息。
在本发明的各个方面，所述RRC消息可以是通过信令无线电承载0(SRB0)来被发送的。
在本发明的各个方面，所述RRC消息可以被包含在所述MAC PDU中所包括的CCCH服务数据单元(SDU)中。
在本发明的各个方面，所述用户设备可以为窄带物联网NB-IoT用户设备。
在本发明的各个方面，所述DV-PH报告可以包括识别所有逻辑信道可用的数据和在已经建立针对传输时间间隔(TTI)的所有MAC PDU之后还未与逻辑信道关联的数据的总量的信息。
上述技术方案仅仅是本发明的实施方式的一些部分，并且从本发明下面的详细描述中，本领域技术人员能够得到并理解包含本发明的技术特征的各种实施方式。
有益效果
根据本发明，可以有效地发送/接收无线电通信信号。因此，可以提高无线电通信系统的整体吞吐量。
根据本发明的一实施方式，在维持与传统系统的兼容性的同时，低成本/复杂性UE可以以低成本执行与基站(BS)的通信。
根据本发明的一实施方式，UE可以以低成本/复杂性来实施。
根据本发明的一实施方式，UE和BS可以在窄带处执行彼此的通信。
根据本发明的一实施方式，可以降低在用户设备与BS通信期间发生的延时/延迟。
而且，能够有效地发送/接收智能装置的少量数据，或者能够有效地发送/接收在低频处出现的数据。
根据本发明的实施方式，可以有效地发送/接收少量数据。
本领域技术人员将理解的是，可以通过本发明实现的效果不限于已经在上文中具体描述的效果，并且从下面的详细描述中将更清楚地理解本发明的其它优点。
附图说明
附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，附图例示了本发明的实施方式，并且与本说明书一起用来阐释本发明的原理。
图1是示意性地例示作为示例性无线电通信系统的E-UMTS的网络结构的视图。
图2是例示演进的通用移动电信系统(E-UMTS)的网络结构的框图。
图3是描绘典型E-UTRAN和典型EPC的架构的框图。
图4是示出了基于3GPP无线电接入网标准的UE与E-UTRAN之间的无线电接口协议的控制平面和用户平面的示图。
图5是示出了E-UMTS系统中使用的物理信道结构的示例的视图。
图6是UE侧中的MAC结构概览的示图。
图7是由MAC报头、MAC控制元素、MAC SDU和填充组成的MAC PDU的示图。
图8例示了数据量和功率余量报告MAC控制元素(DV-PH MAC CE)。
图9是例示用于实施本发明的发送装置100和接收装置200的元件的框图。
图10例示了根据本发明的用于向网络通知可用于上行链路传输的数据量的方法。
具体实施方式
现在将详细地参照本发明的示例性实施方式，在附图中例示了本发明的示例性实施方式的示例。下面将参照附图给出详细描述，该详细描述旨在说明本发明的示例性实施方式，而不是示出根据本发明能够实施的唯一实施方式。下面的详细描述包括特定细节，以便提供对本发明的全面理解。然而，对本领域技术人员而言，将显而易见的是，可以在不需要这些特定细节的情况下实践本发明。
在一些情况下，省略或以框图的形式示出已知结构和装置，集中于结构和装置的重要特征，以免使本发明的构思模糊不清。遍及本说明书，相同的附图标记将用于指代相同或相似的部件。
下面的技术、装置和系统可以应用于各种无线多址系统。多址系统的示例包括码分多址(CDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统、单载波频分多址(SC-FDMA)系统以及多载波频分多址(MC-FDMA)系统。CDMA可以通过诸如通用陆地无线电接入(UTRA)或CDMA2000的无线电技术来具体实现。TDMA可以通过诸如全球移动通信系统(GSM)/通用分组无线电业务(GPRS)/GSM演进的增强型数据速率(EDGE)的无线技术来具体实现。OFDMA可以通过诸如IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802-20和演进UTRA(E-UTRA)的无线技术来具体实现。UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的一部分。第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)是使用E-UTRA的演进UMTS(E-UMTS)的一部分。3GPP LTE在DL中采用OFDMA并且在UL中采用SC-FDMA。LTE-高级(LTE-A)是3GPP LTE的演进版本。为便于描述，假设本发明适用于3GPP LTE/LTE-A。然而，本发明的技术特征不限于此。例如，尽管基于与3GPP LTE/LTE-A系统对应的移动通信系统给出了下面的详细描述，但本发明中并不是3GPP LTE/LTE-A特有的方面可应用于其它移动通信系统。
例如，本发明可应用于诸如Wi-Fi的基于竞争的通信以及如在eNB向UE分配DL/UL时间/频率资源以及UE接收DL信号并根据eNB的资源分配发送UL信号的3GPP LTE/LTE-A系统中的基于非竞争的通信。在基于非竞争的通信方案中，接入点(AP)或用于控制该AP的控制节点分配用于UE与AP之间的通信的资源，然而，在基于竞争的通信方案中，通过想要接入AP的UE之间的竞争来占据通信资源。现在将简要描述基于竞争的通信方案。一种类型的基于竞争的通信方案是载波感测多路访问(CSMA)。CSMA是指用于在节点或通信装置在诸如频带的共享传输介质(也被称作共享信道)上发送业务之前确认在同一共享传输介质上不存在其它业务的概率介质访问控制(MAC)协议。在CSMA中，发送装置确定在尝试向接收装置发送业务之前是否执行另一发送。换言之，发送装置在尝试执行发送之前尝试检测来自另一发送装置的载波的存在。一旦感测到该载波，发送装置就在执行其发送之前等待正在执行发送的另一发送装置完成发送。因此，CSMA可以是基于“发送前感测”或“先听后说”的原理的通信方案。用于使用CSMA避免在基于竞争的通信系统中发送装置之间的冲突的方案包括具有冲突检测的载波感测多路访问(CSMA/CD)和/或具有冲突避免的载波感测多路访问(CSMA/CA)。CSMA/CD是在有线局域网(LAN)环境下的冲突检测方案。在CSMA/CD中，想要在以太网环境下执行通信的个人计算机(PC)或服务器首先确认在网络上是否发生了通信，并且如果另一装置承载了网络上的数据，则该PC或服务器等待并且然后发送数据。即，当两个或更多个用户(例如，PC、UE等)同时发送数据时，在同时发送之间发生了冲突，而CSMA/CD是通过监视冲突来灵活地发送数据的方案。使用CSMA/CD的发送装置通过使用特定规则感测由另一装置执行的数据发送来调整数据发送。CSMA/CA是IEEE 802.11标准中规定的MAC协议。符合IEEE 802.11标准的无线LAN(WLAN)系统不使用IEEE 802.3标准中已经使用的CSMA/CD，而是使用CA(即，冲突避免)方案。发送装置总是感测网络的载波，并且如果网络为空的，则发送装置根据其在列表中注册的位置等待已确定的时间，然后发送数据。各种方法用于确定列表中发送装置的优先级以及重新配置优先级。在根据IEEE 802.11标准的一些版本的系统中，可能会发生冲突，并且在这种情况下，执行冲突感测过程。使用CSMA/CA的发送装置使用特定规则来避免其数据发送与另一发送装置的数据发送之间的冲突。
在本发明中，术语“假设”可以是指要发送信道的主体根据相应“假设”发送信道。这也可以是指在信道已根据“假设”发送信道的假设下要接收信道的主体以符合“假设”的形式接收或解码信道。
在本发明中，用户设备(UE)可以是固定或移动的装置。UE的示例包括向基站(BS)发送和从BS接收用户数据和/或各种控制信息的各种装置。UE可以被称为终端设备(TE)、移动站(MS)、移动终端(MT)、用户终端(UT)、订户站(SS)、无线装置、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、手持装置等。另外，在本发明中，BS一般是指执行与UE和/或另一BS之间的通信并且与UE和另一BS交换各种数据和控制信息的固定站。BS可以被称为高级基站(ABS)、节点B(NB)、演进节点B(eNB)、基站收发器系统(BTS)、接入点(AP)、处理服务器(PS)等，在描述本发明的过程中，BS将被称为eNB。
在本发明中，节点是指能够通过与UE的通信发送/接收无线电信号的固定点。不管其术语如何，各种类型的eNB都可以用作节点。例如，BS、节点B(NB)、enode B(eNB)、微微小区eNB(PeNB)、家庭eNB(HeNB)、继电器、中继器等可以是节点。另外，节点可以不是eNB。例如，节点可以是无线电远程报头(RRH)或无线电远程单元(RRU)。RRH或RRU一般具有比eNB的功率电平低的功率电平。由于RRH或RRU(以下，RRH/RRU)一般通过诸如光学电缆的专用线连接至eNB，所以与通过无线电线连接的eNB之间的协作通信相比，能够顺利地执行RRH/RRU与eNB之间的协作通信。每个节点至少安装一个天线。天线可以意指物理天线或意指天线端口或虚拟天线。
在本发明中，小区是指一个或更多个节点提供通信服务的规定地理区域。因此，在本发明中，与特定小区通信可以意指与向特定小区提供通信服务的eNB或节点通信。另外，特定小区的DL/UL信号是指来自/到向特定小区提供通信服务的eNB或节点的DL/UL信号。向UE提供UL/DL通信服务的节点被称为服务节点，并且由服务节点向其提供UL/DL通信服务的小区被具体称为服务小区。
另外，3GPP LTE/LTE-A系统使用了小区的概念，以便管理无线电资源并且将与无线电资源关联的小区与地理区域的小区区分开。
地理区域的“小区”可以被理解为节点能够使用载波提供服务的覆盖范围，而无线电资源的“小区”与作为由载波配置的频率范围的带宽(BW)相关联。由于作为节点能够发送有效信号的范围的DL覆盖范围以及作为节点能够从UE接收有效信号的范围的UL覆盖范围取决于承载信号的载波，节点的覆盖范围可以与由该节点使用的无线电资源的“小区”的覆盖范围相关联。因此，术语“小区”有时可以用于指示节点的服务覆盖范围，其它时候可以用于指示无线电资源或使用无线电资源的信号可以达到有效强度的范围。
另外，3GPP LTE-A标准使用小区的概念来管理无线电资源。与无线电资源关联的“小区”通过下行链路资源和上行链路资源的组合(即，DL分量载波(CC)和UL CC的组合)来定义。小区可以仅由下行链路资源配置，或者可以由下行链路资源和上行链路资源配置。如果支持载波聚合，则下行链路资源的载波频率(或DL CC)与上行链路资源的载波频率(或ULCC)之间的链接可以由系统信息来指示。例如，DL资源和UL资源的组合可以由系统信息块类型2(SIB 2)的链路来指示。在这种情况下，载波频率是指各个小区或CC的中心频率。在主频率上进行操作的小区可以被称为主小区(Pcell)或PCC，以及在辅频率上进行操作的小区可以被称为辅小区(Scell)或SCC。在下行链路上与Pcell对应的载波将被称为下行链路主CC(DL PCC)，以及在上行链路上与Pcell对应的载波将被称为上行链路主CC(UL PCC)。Scell是指可以在完成无线电资源控制(RRC)连接建立后配置的并且用于提供附加的无线电资源的小区。Scell可以根据UE的能力与Pcell一起形成用于UE的一组服务小区。在下行链路上与Scell对应的载波将被称为下行链路辅CC(DL SCC)，以及在上行链路上与Scell对应的载波将被称为上行链路辅CC(UL SCC)。尽管UE处于RRC-CONNECTED状态，但如果其没有由载波聚合配置或不支持载波聚合，则存在仅由Pcell配置的单个服务小区。
对于在本说明书中采用的术语和技术当中没有具体描述的术语和技术，可以参照3GPP LTE/LTE-A标准文件，例如，3GPP TS 36.211、3GPP TS 36.212、3GPP TS 36.213、3GPPTS 36.321、3GPP TS 36.322、3GPP TS 36.323和3GPP TS 36.331。
图2是例示演进的通用移动电信系统(E-UMTS)的网络结构的框图。E-UMTS也可以被称为LTE系统。通信网络被广泛部署以提供诸如通过IMS和分组数据的语音的各种通信服务。
如图2中所例示，E-UMTS网络包括演进的UMTS陆地无线电接入网(E-UTRAN)、演进分组核心(EPC)以及一个或更多个用户设备。E-UTRAN可以包括一个或更多个演进的NodeB(eNodeB)20，并且多个用户设备(UE)10可以位于一个小区中。一个或更多个E-UTRAN移动性管理实体(MME)/系统架构演进(SAE)网关30可以位于网络的端部并被连接至外部网络。
如本文所使用，“下行链路”是指从eNB 20到UE 10的通信，以及“上行链路”是指从UE到eNB的通信。
图3是描绘典型E-UTRAN和典型EPC的架构的框图。
如图3中所例示，eNB 20向UE 10提供用户平面和控制平面的端点。MME/SAE网关30为UE 10提供会话的端点以及移动管理功能。eNB和MME/SAE网关可以经由S1接口连接。
eNB 20一般是与UE 10通信的固定站，并且也可以被称为基站(BS)或接入点。每个小区可以部署一个eNB 20。eNB 20之间可以使用用于发送用户业务或控制业务的接口。
MME提供以下各种功能，包括：到eNodeB 20的NAS信令、NAS信令安全、AS安全控制、用于3GPP接入网之间的移动性的CN节点间信令、空闲模式UE的可达性(包括寻呼重传的控制和执行)、跟踪区域列表管理(针对空闲模式和激活模式下的UE)、PDN GW和服务GW选择、针对具有MME变化的切换的MME选择、针对向2G或3G 3GPP接入网的切换的SGSN选择、漫游、认证、包括专用承载建立的承载管理功能、对PWS(包括ETWS和CMAS)消息传输的支持。SAE网关主机提供以下各种功能，包括：基于每个用户的分组过滤(例如，通过深度分组检测)、合法侦听、UE IP地址分配、下行链路中的传输级别分组标记、UL和DL服务等级计费、门限和速率实施、基于APN-AMBR的DL速率实施。为清楚起见，本文中MME/SAE网关30将被简称为“网关”，但要理解的是，这个实体包括MME和SAE网关二者。
多个节点可以经由S1接口在eNB 20与网关30之间连接。eNB 20可以经由X2接口彼此连接，并且相邻的eNB可以具有网状网络结构，该网状网络结构具有X2接口。
如所例示的，eNB 20可以执行以下功能：对网关30的选择、在无线电资源控制(RRC)激活期间朝向网关的路由、调度并发送寻呼消息、调度并发送广播信道(BCCH)信息、在上行链路和下行链路二者中向UE 10的资源的动态分配、eNB测量的配置和提供、无线电承载控制、无线电准入控制(RAC)以及LTE_ACTIVE状态下的连接移动性控制。如上所述，在EPC中，网关30可以执行以下功能：发起寻呼、LTE-IDLE状态管理、用户平面的加密、系统架构演进(SAE)承载控制以及非接入层(NAS)信令的加密和完整性保护。
EPC包括移动管理实体(MME)、服务网关(S-GW)以及分组数据网关(PDN-GW)。MME具有关于UE的连接和能力(主要用于管理UE的移动性)的信息。S-GW是将E-UTRAN作为端点的网关，以及PDN-GW是将分组数据网络(PDN)作为端点的网关。
图4是示出基于3GPP无线电接入网标准的UE与E-UTRAN之间的无线电接口协议的控制平面和用户平面的示图。控制平面是指用于发送控制消息的路径，这些控制消息用于管理UE与E-UTRAN之间的呼叫。用户平面是指用于发送应用层中生成的数据(例如，语音数据或互联网分组数据)的路径。
第一层的物理(PHY)层利用物理信道向更高层提供信息传递服务。PHY层经由传输信道连接到位于更高层的介质访问控制(MAC)层。在MAC层与PHY层之间经由传输信道来传输数据。在发送侧的物理层与接收侧的物理层之间经由物理信道来传输数据。物理信道将时间和频率当作无线电资源来使用。具体地，在下行链路中利用正交频分多址(OFDMA)方案来对物理信道进行调制，并且在上行链路中利用单载波频分多址(SC-FDMA)方案来对物理信道进行调制。
第二层的MAC层经由逻辑信道向更高层的无线电链路控制(RLC)层提供服务。第二层的RLC层支持可靠的数据传输。RLC层的功能可以通过MAC层的功能块来实现。为了在具有相对小的带宽的无线电接口中有效地传输诸如IP版本4(IPv4)分组或IP版本6(IPv6)分组的互联网协议(IP)分组，第二层的分组数据汇聚协议(PDCP)层执行报头压缩功能以减少不必要的控制信息。
仅在控制平面中定义位于第三层的底部的无线电资源控制(RRC)层。RRC层控制与无线电承载体(RB)的配置、重新配置和释放有关的逻辑信道、传输信道和物理信道。RB是指第二层提供的用于UE与E-UTRAN之间的数据传输的服务。为此，UE的RRC层和E-UTRAN的RRC层彼此交换RRC消息。
无线电承载被大致分为(用户)数据无线电承载(DRB)和信令无线电承载(SRB)。SRB被定义为仅用于RRC消息和NAS消息的传输的无线电承载(RB)。例如，定义了下列SRB。
-SRB0用于使用公共控制信道(CCCH)逻辑信道的RRC消息；
-SRB1用于使用DCCH逻辑信道的RRC消息(可以包括附载的NAS消息)以及建立SRB2之前的NAS消息；
-SRB2用于使用DCCH逻辑信道的包括已记入的测量信息的RRC消息以及NAS消息。SRB2比SRB1具有更低的优先级，并且总是在安全激活后由E-UTRAN配置。
一旦安全被激活，则SRB1和SRB2上的包括那些含有NAS或非3GPP消息的所有RRC消息由PDCP进行完整性保护和加密。NAS独立地将完整性保护和加密应用于NAS消息。
对于NB-IoT，近来还定义了SRB1bis。SRB1bis用于使用DCCH逻辑信道的RRC消息(可以包括附载的NAS消息)以及安全激活之前的NAS消息。在NB-IoT中，在RRC连接建立过程期间，利用SRB1来隐含地建立SRB1bis。SRB1bis使用与SRB1相同的配置但没有PDCP实体的逻辑信道标识。使用SRB1bis直到安全被激活为止。用于激活安全的RRC消息(命令和成功响应)通过完整性保护的SRB1发送并且在完成该过程之后开始加密。一旦安全被激活，就将使用SRB1发送新的RRC消息。仅支持稍后说明的控制平面CIoT EPS优化的NB-IoT UE仅建立SRB1bis。NB-IoT UE仅支持0、1或2DRB，这取决于其能力。仅支持控制平面CIoT EPS优化的NB-IoT UE不需要支持任何DRB以及关联过程。
eNB的一个小区被设置为在诸如1.25、2.5、5、10、15和20MHz的带宽之一中操作，并且在该带宽中向多个UE提供下行链路传输服务或上行链路传输服务。不同的小区可以被设置为提供不同的带宽。
用于从E-UTRAN至UE的数据传输的下行链路传输信道包括用于系统信息传输的广播信道(BCH)、用于寻呼消息传输的寻呼信道(PCH)以及用于用户业务或控制消息传输的下行链路共享信道(SCH)。下行链路多播或广播服务的业务或控制消息可以通过下行链路SCH来发送，并且也可以通过单独的下行链路多播信道(MCH)来发送。
用于从UE至E-UTRAN的数据传输的上行链路传输信道包括用于初始控制消息的传输的随机接入信道(RACH)以及用于用户业务或控制消息的传输的上行链路SCH。定义于传输信道之上并被映射到传输信道的逻辑信道包括广播控制信道(BCCH)、寻呼控制信道(PCCH)、公共控制信道(CCCH)、多播控制信道(MCCH)和多播业务信道(MTCH)。
图5是示出在E-UMTS系统中使用的物理信道结构的示例的视图。物理信道包括时间轴上的数个子帧以及频率轴上的数个子载波。这里，一个子帧包括时间轴上的多个符号。一个子帧包括多个资源块，并且一个资源块包括多个符号和多个子载波。另外，每个子帧可以使用用于物理下行链路控制信道(PDCCH)(即，L1/L2控制信道)的子帧的特定符号(例如，第一符号)的特定子载波。在图5中，示出了L1/L2控制信息传输区域(PDCCH)和数据区域(PDSCH)。在一个实施方式中，使用10ms的无线电帧，并且一个无线电帧包括10个子帧。另外，一个子帧包括两个连续时隙。一个时隙的长度可以是0.5ms。另外，一个子帧包括多个OFDM符号，并且多个OFDM符号的一部分(例如，第一符号)可以用于发送L1/L2控制信息。
无线电帧可以根据双工模式而具有不同的配置。例如，在FDD模式中，由于根据频率来辨别DL传输和UL传输，所以用于载波频率上操作的特定频带的无线电帧包括DL子帧或UL子帧。在TDD模式中，由于根据时间来辨别DL传输和UL传输，所以用于载波频率上操作的特定频带的无线电帧包括DL子帧和UL子帧二者。
发送一个子帧的时间间隔被定义为传输时间间隔(TTI)。时间资源可以由无线电帧编号(或无线电帧索引)、子帧编号(或子帧索引)、时隙编号(或时隙索引)等来区分。TTI是指可以调度数据的间隔。例如，在当前LTE/LTE-A系统中，每隔1ms存在一次传输UL许可或DL许可的机会。在少于1ms的时间里不存在数次UL/DL许可机会。因此，当前LTE/LTE-A系统中的TTI是1ms。
基站和UE主要利用作为传输信道的DL-SCH经由作为物理信道的PDSCH来发送/接收除了特定控制信号或特定服务数据以外的数据。在被包括于PDCCH的状态下发送指示向哪些UE(一个或多个UE)发送PDSCH数据并且指示UE如何接收并解码PDSCH数据的信息。
例如，在一个实施方式中，利用无线电网络临时标识符(RNTI)“A”对特定PDCCH进行CRC掩码，并且利用无线电资源“B”(例如，频率位置)和传输格式信息“C”(例如，传输块大小、调制、编码信息等)经由特定子帧来发送关于数据的信息。然后，位于小区中的一个或更多个UE利用其RNTI信息来监视PDCCH。而且，具有RNTI“A”的特定UE读取PDCCH，并且然后接收由PDCCH信息中的B和C指示的PDSCH。
图6是UE侧中的MAC结构概览的示图。
MAC层支持以下功能：在逻辑信道与传输信道之间进行映射；将MAC SDU从一个或不同的逻辑信道复用到要传递至传输信道上的物理层的传输块(TB)上；将来自一个或不同的逻辑信道的MAC SDU从传输信道上的物理层传递的传输块(TB)中解复用；调度信息报告(例如，调度请求、缓冲区状态报告)；通过HARQ的错误纠正；通过动态调度的UE之间的优先级处理；一个MAC实体的逻辑信道之间的优先级处理；逻辑信道优先级排序(LCP)；传输格式选择；以及针对SL的无线电资源选择。
MAC以逻辑信道的形式向RLC提供服务。逻辑信道由MAC承载的信息类型来定义，并且一般被分类为用于传输操作LTE系统所需要的控制和配置信息的控制信道或用于用户数据的业务信道。针对LTE规定的逻辑信道类型的集合包括广播控制信道(BCCH)、寻呼控制信道(PCCH)、公共控制信道(CCCH)、专用控制信道(DCCH)、多播控制信道(MCCH)、专用业务信道(DTCH)、多播业务新道(MTCH)。
从物理层来看，MAC层以传输信道的形式使用服务。传输信道由如何通过无线电接口来发送信息以及通过无线电接口来发送该信息的哪些特性来定义。传输信道上的数据被组织成传输块。在各个传输时间间隔(TTI)中，在没有空间复用的情况下，通过无线电接口向/从终端发送最多一个动态大小的传输块。在空间复用(MIMO)的情况下，针对每个TTI可以有多达两个传输块。
与各个传输块关联的是传输格式(TF)，规定了如何通过无线电接口发送传输块。传输格式包括关于传输块大小、调制和编码方案以及天线映射的信息。通过改变传输格式，MAC层因此可以实现不同的数据速率。因此，速率控制也被称为传输格式选择。
为了支持优先级处理，多个逻辑信道(各个逻辑信道都有其自己的RLC实体)可以通过MAC层被复用至一个传输信道。在接收器处，MAC层处理相应的解复用，并且向它们各自的RLC实体转发RLC PDU以进行按顺序传递以及由RLC处理的其它功能。为了支持接收器处的解复用，使用了MAC。对于各个RLC PDU，在MAC报头中均存在关联的子报头。该子报头包含RLC PDU所源自的逻辑信道的标识(LCID)以及以字节为单位的PCU的长度。也存在指示该子报头是否是最后一个子报头的标记(flag)。一个或数个RLC PDU与MAC报头，并且如果有需要的话，还有满足调度的传输块大小的填充(padding)一起形成转发至物理层的一个传输块。
除了复用不同的逻辑信道之外，MAC层也可以将所谓的MAC控制元素插入到传输块中以通过传输信道进行发送。MAC控制元素用于带内控制信令，例如，定时提前命令和随机接入响应。利用LCID字段中的预留值来识别控制元素，其中，LCID值指示控制信息的类型。
而且，对于具有固定长度的控制元素，移除了子报头中的长度字段。
在载波聚合的情况下，MAC复用功能还负责处理多个分量载波。载波聚合的基本原理独立于处理物理层中的包括控制信令、调度和混合ARQ重发的分量载波，然而载波聚合对于RLC和PDCP是不可见的。因此，载波聚合主要见于MAC层，其中，包括任何MAC控制元素的逻辑信道被复用以形成每个分量载波的一个传输块(在空间复用的情况下形成两个传输块)，各个分量载波具有其自己的混合ARQ实体。
缓冲区状态报告过程用于向服务eNB提供关于可用于与MAC实体关联的UL缓冲区中的传输的数据量的信息，如果发生了下列事件中的任何一件，则将触发缓冲区状态报告(BSR)：
-属于逻辑信道组(LCG)的逻辑信道的UL数据变得可用于RLC实体或PDCP实体中的传输(3GPP TS 36.322和3GPP TS 36.323中分别规定了哪些数据将被认为可用于传输的定义)，所述数据属于优先级高于属于任何LCG并且数据已经可用于传输的逻辑信道的优先级的逻辑信道，或者不存在可用于属于LCG的任何逻辑信道的传输的数据，在这种情况下，BSR被称为“常规BSR”；
-UL资源被分配并且填充比特数等于或大于缓冲区状态报告MAC控制元素加其子报头的大小，在这种情况下，BSR在下面被称为“填充BSR”；
-retxBSR-Timer到期并且MAC实体具有可用于属于LCG的任何逻辑信道的传输的数据，在这种情况下，BSR在下面被称为“常规BSR”；
-periodicBSR-Timer到期，在这种情况下，以下BSR在下面被称为“周期性BSR”。
如果缓冲区状态报告过程确定至少一个BSR已经被触发并且未被取消：
>如果MAC实体具有被分配用于该TTI的新传输的UL资源：
>>指示复用和组装过程生成BSR MAC控制元素；
>>除了当已生成的所有BSR均为截短BSR时以外，启动或重新启动periodicBSR-Timer；
>>启动或重新启动retxBSR-Timer。
>否则，如果常规BSR已被触发并且logicalChannelSR-ProhibitTimer没有正在运行：
>>如果由于数据变得可用于由上层建立逻辑信道SR掩码(logicalChannelSR-Mask)的逻辑信道的传输而没有配置UL许可或未触发常规BSR：
>>应触发调度请求。
在该子帧中的UL许可可以容纳可用于传输的所有待处理数据，但是不足以另外容纳BSR MAC控制元素加其子报头的情况下，将取消所有已触发的BSR。当BSR被包括在MACPDU中以用于传输时，将取消所有已触发的BSR。
在TTI中发送的所有BSR总是反映针对该TTI已经构建了所有MAC PDU之后的缓冲区状态。各个LCG将针对每个TTI报告至多一个缓冲区状态值，并且将在报告该LCG的缓冲区状态的所有BSR中报告该值。
调度请求(SR)过程用于请求UL-SCH资源以用于新传输。只要有一个SR待处理，并且如果在相应的TTI中没有UL-SCH资源可用于传输，则MAC实体在PCell上发起随机接入过程并且取消所有待处理SR。如果缓冲区状态报告过程确定至少一个BSR已经被触发并且没有被取消，如果常规BSR已经被触发并且logicalChannelSR-ProhibitTimer没有正在运行，并且如果由于数据变得可用于由上层建立逻辑信道SR掩码(logicalChannelSR-Mask)的逻辑信道的传输而致使UL许可未被配置或常规BSR未被触发，则SR被触发。当SR被触发时，该SR被视为待处理直到该SR被取消为止。当MAC PDU被组装并且该PDU包括包含直到(并且包括)触发BSR的最后一个事件的缓冲区状态的BSR时，或者，如果由副链路BSR触发所有待处理的SR，则MAC PDU被组装并且该PDU包括包含直到(并且包括)触发副链路BSR的最后一个事件的缓冲区状态的副链路BSR时，或者，如果由副链路BSR触发所有待处理的SR，则当上层配置自主资源选择时或当UL许可可以容纳可用于传输的所有待处理的数据时，将取消所有待处理的SR并且将停止sr-ProhibitTimer。
当执行新传输时，应用逻辑信道优先级排序(LCP)过程。RRC通过用于各个逻辑信道的以下信令来控制上行链路数据的调度：递增的优先级值指示更低的优先级级别的priority；设置优先级排序比特率(PBR)的prioritisedBitRate；设置桶大小持续时间(BSD)的bucketSizeDuration。
MAC实体将维持针对各个逻辑信道j的变量Bj。当建立相关逻辑信道时，Bj将被初始化为0，并且针对各个TTI将被增加了乘积PBR*TTI持续时间，其中，PBR是逻辑信道j的优先级排序比特率。然而，Bj的值决不能超过桶大小，并且如果Bj的值大于逻辑信道j的桶大小，则Bj将被设置为桶大小。逻辑信道的桶大小等于PBR×BSD，其中，PBR和BSD由上层配置。
当执行新传输时，MAC实体将执行下面的LCP过程：
>在下面的步骤中，MAC实体将向逻辑信道分配资源：
>>步骤1：以递减的优先级顺序向具有Bj>0的所有逻辑信道分配资源。如果逻辑信道的PBR被设置为“无穷大”，则MAC实体将在满足低优先级逻辑信道的PBR之前为可用于逻辑信道上的传输的所有数据分配资源；
>>步骤2：MAC实体将Bj减少用于步骤1中的逻辑信道j的MAC SDU的总大小(注意：Bj的值可以是负的)；
>>步骤3：如果有任何资源剩余，则无论用于逻辑信道的数据和用于UL许可的数据中的哪个先用尽，都以严格降低的优先级顺序来对待所有的逻辑信道(而不管Bj的值如何)直到用于该逻辑信道或UL许可的数据用尽为止。配置有相同优先级的逻辑信道应被同等地对待。
>UE在上述调度过程期间也将遵循以下规则：
>>如果整个SDU(或部分发送的SDU或重发的RLC PDU)适合于关联的MAC实体的剩余资源，则UE不应将RLC SDU(或部分发送的SDU或重发的RLC PDU)分段；
>>如果UE将来自逻辑信道的RLC SDU分段，则其将最大化分段的大小以尽可能的填充关联的MAC实体的许可。
>>UE应最大化数据传输；
>>如果MAC实体在具有可用于传输的数据的同时被给予等于或大于4比特的UL许可大小，则MAC实体将不仅仅发送填充BSR和/或填充(除非UL许可大小小于7比特并且需要发送AMD PDU分段)。
MAC实体将不发送用于与暂停的无线电承载(在3GPP 36.331中定义了何时将无线电承载视为暂停的条件)对应的逻辑信道的数据。
图7是由MAC报头、MAC控制元素、MAC SDU和填充组成的MAC PDU的示图。如图7中所示，MAC PDU报头由一个或更多个MAC PDU子报头组成，各个子报头与MAC SDU、MAC控制元素或填充对应。
期望许多装置将与物联网(IoT)无线连接。IoT是物理装置、车辆(也被称为“连接装置”和“智能装置”)、建筑物以及嵌入有能使这些对象收集并交换数据的电子、软件、传感器、执行器以及网络连接的其它物品的网际互联。换言之，IoT是指能够进行连接和通信以交换用于智能应用和服务的数据的物理对象、机器、人以及其它装置的网络。IoT允许通过现有的网络基础设备远程感测并控制对象，这为物理世界与数字世界之间的直接整合提供机会，从而提高效率、准确性和经济效益。具体地，在本发明中，使用3GPP技术的IoT被称为蜂窝IoT(CIoT)。使用窄带(例如，约200kHz的频带)发送/接收IoT信号的CIoT被称为NB-IoT。
CIoT可以用于监视在较长时间段(例如，从数十年到一年)内发送的业务(例如，烟雾报警监视、来自智能电表的功率故障通知、篡改通知、智能公共设施(气/水/电)计量报告、软件补丁/更新等)以及超低复杂度、功率受限和低数据速率“IoT”装置。CIoT是用于解决常规附接过程或服务请求过程由于大量的消息交换而导致UE的功率浪费的问题的技术。CIoT通过MME处理数据的C平面解决方案或通过以下U平面解决方案来使UE的功耗最小化：即使UE处于类似于RRC空闲状态的状态，UE和eNB也维持上下文，并且利用上下文进行下一连接。
顾名思义，窄带物联网(NB-IoT)是使用约200kHz的窄带频率来提供IoT服务的无线技术。与使用至少1.25MHz的频带的常规LTE技术相比，NB-IoT使用非常小的频率。因此，NB-IoT使处理功率最小化并且使UE侧上的功耗最小化。
CIoT网络或技术在核心网方面主要为IoT UE提供优化的通信服务，以及NB-IoT网络或技术优化用于IoT的现有LTE技术的无线电接口。因此，可以独立地应用NB-IoT无线电技术和CIoT技术。即，即使不能使用NB-IoT无线电技术，也可以通过常规LTE无线电网络应用CIoT技术。这意味着CIoT技术可以应用于不能使用NB-IoT无线电技术的UE，例如，仅已利用LTE无线电技术释放的UE。另外，其意味着基于常规LTE无线电技术的小区在支持IoT UE的同时可以支持诸如智能电话的常规LTE UE。
通常，处于EMM空闲模式的UE将与网络连接，以便发送/接收数据。为了在UE与网络之间建立连接，将成功地执行附接过程或服务请求过程。由于常规附接过程或服务请求过程因大量的消息交换而导致UE功率的浪费，所以这对于优化功耗对低复杂度/功率和低数据速率是必不可少的CIoT是不合适的。为了有效地将IoT数据传输至IoT应用，定义了针对EPS中的CIoT的两个优化：用户平面CIoT EPS优化和控制平面CIoT EPS优化。用户平面CIoTEPS优化和控制平面CIoT EPS优化分别也被称为用户平面(UP)解决方案和控制平面(CP)解决方案。
控制平面CIoT EPS优化是能够在控制平面上有效传输用户数据(IP，非IP或SMS)的信令优化。在控制平面CIoT EPS优化解决方案中，不存在数据无线电承载建立，而是在信令无线电承载上发送数据分组。换言之，不同于在空闲至连接模式转换后建立数据无线电承载(DRB)并且通过UE-eNB-SGW的路径发送数据的常规数据传输，控制平面CIoT EPS优化是通过SRB在NAS消息中发送数据PDU的方法。不同于释放S1-U接口的传统S1释放过程(参见3GPP TS 23.401的部分5.3.5)，在控制平面CIoT EPS优化中通过S1释放过程释放S11-U接口。
在传统LTE系统中，在随机接入过程期间在接收Msg4之后UE从eNB接收RRCConnectionSetup消息之前仅存在SRB0。因此，当UE发送包括RRCConnectionRequest消息的Msg3时，因为在SRB0中仅存在RRCConnectionRequest消息并且还没有建立SRB1，所以缓冲区大小为0。作为随机接入过程的一部分，Msg3是在包含C-RNTI MAC CE或CCCH SDU的UL-SCH上发送的、从上层提交的并且与UE竞争解决标识关联的消息。在传统LTE系统中，处于RRC_IDLE的UE将执行包括以下步骤1至步骤5的RRC连接建立过程，以便发送BSR和用户数据。
-步骤1：UE在Msg1中发送随机接入前导码；
-步骤2：UE在Msg2中接收随机接入响应(RAR)；
-步骤3：UE通过SRB0在Msg3中发送RRCConnectionRequest；
-步骤4：UE在Msg4中接收RRCConnectionSetup，进入RRC_CONNECTED并且建立SRB1；
-步骤5：UE通过SRB1发送包括RRCConnectionSetupComplete消息和BSR的Msg5；
-步骤7：UE接收UL许可；以及
-步骤8：UE通过使用所接收的UL许可来发送数据。
RRC连接建立涉及SRB1的建立。因此，UE不能在步骤5之前发送BSR。如果可以在步骤5之前报告考虑到SRB1的数据的缓冲区大小，则因为UE可以在步骤4中接收合适的UL许可，所以这将有助于UE的电池节省。为此，近来，引入了数据量和功率余量报告。数据量和功率余量报告过程用于向服务eNB提供关于可用于与MAC实体关联的UL缓冲区中的传输的数据量的信息，并且用于向服务eNB提供关于用于服务小区的UL-SCH传输的标称UE最大传输功率与预估传输功率之间的差值的信息。使用在Msg3中与CCCH SDU一起发送的DV-PH MAC控制元素来完成数据量和功率余量报告。
图8例示了数据量和功率余量报告(DV-PH)MAC控制元素(CE)。
DV-PH MAC CE由MAC PDU子报头来标识，该MAC PDU子报头具有与用于CCCH MACSDU相同的LCID。
DV-PH MAC CE具有固定的大小并且由定义如下的单个八位字节组成：
-数据量(DV)：数据量字段标识所有逻辑信道上可用的数据和在已经建立针对TTI的所有MAC PDU之后还未与逻辑信道关联的数据的总量。因此，仅考虑已经建立用于TTI的所有MAC PDU之后所剩余的数据量来设置DV字段的值。以字节数来指示数据量。其将包括可用于RLC层、PDCP层以及RRC层中的传输的所有数据。在3GPP TS 36.322、3GPP TS 36.323和3GPP TS 36.331中分别规定了哪些数据将被视为可用于传输的定义。在缓冲区大小计算中不考虑PLC报头和MAC报头的大小。该字段的长度为4比特。数据量字段所采用的值如表1所示；
-功率余量(PH)：该字段指示功率余量级别。该字段的长度为2比特。报告的PH和相应功率余量级别如下面的表2所示；
-R：预留比特，被设置为“0”.
表1
索引 数据量(DV)值[字节] 索引 数据量(DV)值[字节]
0 DV＝0 8 67<DV<＝91
1 0<DV<＝10 9 91<DV<＝125
2 10<DV<＝14 10 125<DV<＝171
3 14<DV<＝19 11 171<DV<＝234
4 19<DV<＝26 12 234<DV<＝321
5 26<DV<＝36 13 321<DV<＝440
6 36<DV<＝49 14 440<DV<＝603
7 49<DV<＝67 15 DV>603
表2
PH 功率余量级别
0 POWER_HEADROOM_0
1 POWER_HEADROOM_1
2 POWER_HEADROOM_2
3 POWER_HEADROOM_3
NB-IoT UE至少支持CP解决方案，并且应用/使用CP解决方案的UE可以在建立DRB之前通过SRB1在RRCConnectionSetupComplete消息中发送用户数据。最初的DV-PH报告被认为是用于向服务eNB通知关于可用于还未建立的无线电承载的传输的数据量的信息。因此，DV-PH报告可应用于支持CP解决方案的NB-IoT UE。用户平面CIoT EPS优化(即，UP解决方案)的引入能够使无线电承载暂停。如果在恢复SRB1之前可以报告考虑了SRB1的数据的缓冲区大小，则因为eNB能够考虑到要通过SRB1发送的数据量而给予UE合适的UL许可，所以这将有助于UE的电池节省。因此，DV-PH报告也可应用于暂停的无线电承载。换言之，DV-PH报告也可应用于支持/使用UP解决方案的UE。在这种情况下，经由包括CCCH SDU的Msg3发送DV-PH MAC CE，以便通知暂停或还未建立的无线电承载的数据量。
用户平面CIoT EPS优化(即，UP解决方案)旨在减少空闲至连接模式转换时用于数据传输的信令，旨在基于连接至空闲模式转换释放RRC连接。不同于eNB清除UE的上下文的常规空闲模式，用户平面CIoT EPS优化定义了用于进入空闲状态的连接暂停过程以及用于从空闲状态再次转换至连接模式的连接恢复过程。用户平面CIoT EPS优化需要通过现有数据无线电承载(DRB)(即，S1-U)进行数据传输，但即使当UE从连接模式转换至空闲模式时，也能在eNB处缓存接入层(AS)参数。
针对UP解决方案所建立的RRC连接的特性如下：
-在RRC连接释放时使用RRC连接暂停过程，eNB可以请求UE保留包括RRC_IDLE下的UE能力的UE AS上下文；
-在从RRC_IDLE转换至RRC_CONNECTED时使用RRC连接恢复过程，其中，在UE和eNB中先前存储的信息用于恢复RRC连接。在用于恢复的消息中，UE提供恢复ID以由eNB使用该恢复ID来访问恢复RRC连接所需要的存储信息。
-在暂停-恢复时，继续安全。在RRC连接恢复过程中不支持密钥更新。UE在RRC连接重新建立过程和RRC连接恢复过程时将短MAC-I重新用作认证令牌；
-在从RRC_IDLE转换至RRC_CONNECTED的过程中不支持复用CCCH和DTCH；
-对于NB-IoT，当建立RRC连接时，又加上当重新建立、恢复或重新配置RRC连接时，可以配置非锚载波。
由E-UTRAN发起RRC连接的暂停。当暂停了RRC连接时，UE存储UE AS上下文和resumeIdentity，并且转换至RRC_IDLE状态。用于暂停RRC连接的RRC消息是被完整保护和加密的。当成功地建立至少一个DRB时，可以仅执行暂停。一旦离开RRC_CONNECTED，并且如果通过暂停RRC来触发离开RRC_CONNECTED，则支持UP解决方案的UE存储包括ROHC状态的全部UE上下文以及由E-UTRAN提供的resumeIdentity；并且指示暂停到上层的RRC连接。当暂停RRC连接时，在重新设置MAC的同时保留PDCP和RLC。
当UE具有所存储的UE AS上下文，由E-UTRAN允许RRC连接恢复以及UE需要从RRC_IDLE状态转换至RRC_CONNECTED状态时，由上层发起恢复暂停的RRC连接。当恢复了RRC连接时，RRC根据基于所存储的UE AS上下文和从E-UTRAN接收的任何RRC配置的RRC连接恢复过程配置UE。RRC连接恢复过程重新激活安全并且重新建立SRB和DRB。恢复RRC连接的请求包括resumeIdentity。在对恢复RRC连接的请求的响应中，E-UTRAN可以恢复暂停的RRC连接，拒绝恢复的请求并且指示UE保留或丢弃所存储的上下文，或者建立新的RRC连接。
RRC连接建立过程是为了建立或恢复RRC连接。RRC连接建立涉及SRB1建立。RRC连接建立过程也用于将来自UE的初始NANS专用信息/消息传递给E-UTRAN。在UE处于RRC_IDLE的同时当上层请求建立或恢复RRC连接时，UE发起RRC连接建立过程。如果UE正在恢复RRC连接，则UE向下层提交RRCConnectionResumeRequest消息以用于传输。一旦发起RRC连接建立过程，UE就应用默认的MAC配置。一旦从网络(例如，eNB)接收到RRCConnectionResume消息，UE就还原(重新使用)所存储的AS配置，并且执行包括建立PDCP/RCL和重新配置MAC的无线电资源配置过程。
RRCConnectionRequest消息和RRCConnectionResumeRequest消息为UL-CCCH消息。UL-CCCH消息是可以在上行链路CCCH逻辑信道上从UE发送至网络(例如，E-UTRAN)的RRC消息。发起随机接入过程以用于CCCH逻辑信道，并且在Msg3消息中发送CCCH的数据。
根据当前层2过程，当由于RRC连接暂停过程而暂停无线电承载(RB)时，UE保留PDCP和RLC，并且重新设置MAC。在RB的暂停期间，当数据在NAS层中变得可用时，UE将数据存储在PDCP/RLC层中。如果RRC发起RRC连接恢复过程，则由于RRCConnectionResume消息而在MAC处触发BSR。然后，MAC触发SR并且发起用于UL-SCH的传输的随机接入过程。MAC使用经由RAR接收的UL许可发送包括RRCConnecitonResumeRequest消息的CCCH SDU。在传统RRC连接建立过程中，当MAC发送包括RRCConnecitonRequest消息的CCCH SDU时，因为在UL缓冲区中不存在剩余数据，所以MAC取消由于RRCConnecitonRequest消息而触发的BSR。不同于传统RRC连接建立过程，如果UE正在使用CP解决方案和/或UP解决方案，则因为存在要经由SRB1发送的剩余数据(例如，存储在PDCP/RLC/RRC中的数据)，所以即使当发送包括RRCConnecitonResumeRequest消息的CCCH SDU时，MAC也可以不取消BSR。
一旦接收到RRCConnectionResume消息，UE就相应地还原AS配置，重新配置MAC并且建立PDCP/RLC。
在MAC层中，尤其针对NB-IoT，引入了数据量和功率余量(DV-PH)报告过程。经由包括CCCH SDU的Msg3发送DV-PH MAC CE，以便通知暂停或还未建立的无线电承载的数据量。当要发送包括CCCH SDU的Msg3时，UE生成DV-PH MAC CE和BSR MAC CE。例如，如果RRC发起RRC连接恢复过程，则由RRCConnecitonResumeRequest消息触发BSR和DV-PH二者。
DV-PH MAC CE和BSR MAC CE二者都报告所恢复的逻辑信道的数据量。在Msg3中发送DV-PH MAC CE和BSR MAC CE二者将是资源的冗余和浪费。因此，需要能够避免Msg3中的冗余BSR传输的新机制。
由RAR指示的UL许可可能没大到足以容纳所有的CCCH SDU、BSR MAC CE和DV-PHMAC CE。在这种情况下，不清楚要使用UL许可将哪一个MAC CE包括在包含Msg3的MAC PDU中。根据当前的逻辑信道优先级排序(LCP)过程，MAC实体应按照递减顺序考虑下列相对优先级：
-用于C-RNTI的MAC控制元素或来自UL-CCCH的数据；
-用于SPS确认的MAC控制元素；
-用于BSR的MAC控制元素，为填充而包括的BSR除外；
-用于PHR、扩展PHR或双连接PHR的MAC控制元素；
-用于副链路BSR的MAC控制元素，为填充而包括的副链路BSR除外；
-来自任何逻辑信道的数据，来自UL-CCCH的数据除外；
-用于为填充而包括的BSR的MAC控制元素；
-用于为填充而包括的副链路BSR的MAC控制元素。
在当前LCP过程中没有定义DV-PH MAC CE的优先级。因此，不清楚DV-PH MAC CE是否具有比BSR MAC CE的优先级高的优先级。
本发明提议：当要在CCCH上发送RRC消息时，UE在Msg3中发送DV-PH报告，而不发送BSR。以下，描述将本发明应用至RRC连接建立过程的详细示例。在下面的描述中，假设当要(由处于RRC_IDLE状态的UE)在CCCH上发送RRC消息时MAC实体触发DV-PH和BSR二者。当如在3GPP TS 36.321中所规定的需要发送DV-PH MAC CE时，MAC实体触发DV-PH。例如，在NB-IoT中，当要发送CCCH SDU时，MAC实体包括MAC PDU中的DV-PH MAC CE。MAC实体根据如图6的描述中所述的BSR触发条件触发BSR。触发DV-PH报告和BSR的更多具体条件可以参照3GPP TS36.321。如果DV-PH报告已经被触发并且未被取消，则MAC实体认为该DV-PH报告待处理。如果BSR报告已经被触发并且未被取消，则MAC实体认为该BSR待处理。
<提议1.如果DV-PH报告待处理，则MAC实体取消BSR。>
如果MAC实体具有至少一个待处理BSR，则当下列事件之一发生时，MAC实体取消所有的BSR：
-存在待处理DV-PH报告，例如，已经触发了DV-PH报告；
-触发了DV-PH报告过程，即触发了DV-PH报告；
-生成了DV-PH MAC CE；
-DV-PH MAC CE被容纳在MAC PDU中；或者
-通过Msg3将DV-PH MAC CE与CCCH SDU一起发送。
当以上事件之一发生时，即使NAS层、RRC层、PDCP层或RLC层中存在用于无线电承载的剩余数据，MAC实体也取消所有的BSR，其中，所述无线电承载为：
-暂停的无线电承载；
-要恢复的无线电承载；
-还未建立的无线电承载；和/或
-除了已建立的无线电承载以外的任何无线电承载。例如，已建立的无线电承载为SRB0。
如果MAC实体取消已触发的BSR，则即使MAC实体已经生成了BSR MAC CE，MAC实体也将不发送该BSR MAC CE。
例如，在MAC实体具有待处理DV-PH报告的同时MAC实体触发了BSR，则MAC实体立即取消已触发的BSR。
例如，在MAC实体具有待处理BSR的同时MAC实体触发了DV-PH报告，则MAC实体立即取消已触发的BSR。
提议1可以作为以下示例应用：
-RRC层向SRB0的下层(例如，RLC层、PDCP层)发送RRCConnectionResumeRequest消息。MAC实体触发BSR。如果NAS层、RRC层、PDCP层和/或RLC层具有要发送的数据，则可以由RRC层发起RRC连接恢复过程；
-RRC层(在发起RRC连接恢复过程之前和/或之后)接收到要通过暂停的无线电承载发送的数据。由BSR触发调度请求(SR)。由于UE的RRC连接已经被暂停，所以在各个TTI中不存在可用于传输的UL-SCH资源并且不存在用于在任何TTI中所配置的SR的有效PUCCH资源。因此，如果由MAC实体(由于BSR而)触发SR，则MAC实体发起随机接入过程；
-MAC实体经由随机接入过程的随机接入响应(RAR)接收UL许可；
-MAC实体生成MAC PDU，以在所接收的UL许可(即，Msg3)上发送该MAC PDU。MAC实体触发DV-PH报告。MAC实体取消所有已触发的BSR。MAC实体包括要在所接收的UL许可上发送的MAC PDU中的包含RRCConnectionResumeRequest消息的DV-PH MAC CE和CCCH SDU。MAC实体不包括MAC PDU中的BSR MAC CE；
-MAC实体发送已生成的MAC PDU。
根据提议1，当要在CCCH上发送RRCConnectionResumeRequest消息时，触发BSR，但由于DV-PH报告要与CCCH一起发送，所以取消该BSR。
<提议2.如果MAC实体发送MAC PDU中的DV-PH报告，则MAC实体不发送MAC PDU中的BSR。>
在该提议2中，如果MAC实体具有待处理BSR和待处理DV-PH报告二者，则MAC实体仅发送MAC PDU(例如，要作为Msg3发送的MAC PDU)中的DV-PH MAC CE。换言之，MAC实体将不发送包含DV-PH MAC CE的MAC PDU中的BSR MAC CE。
当MAC实体发送MAC PDU中的DV-PH MAC CE时，MAC实体另外还包括同一MAC PDU中的CCCH SDU。如果MAC实体包括MAC PDU中的CCCH SDU，则MAC实体将不包括MAC PDU中的BSRMAC CE。当MAC实体发送MAC PDU中的DV-PH MAC CE时，MAC实体可能不会取消已触发的BSR，但MAC实体将不发送MAC PDU中的BSR MAC CE。即使UL许可大到足以同时容纳BSR MAC CE和DV-PH MAC CE，MAC实体也不发送包含DV-PH MAC CE的MAC PDU中的BSR MAC CE。
提议2可以作为以下示例来应用：
-RRC层向SRB0的下层(例如，RLC层、PDCP层)发送RRCConnectionResumeRequest消息。MAC实体触发BSR。如果NAS层、RRC层、PDCP层和/或RLC层具有要发送的数据，则可以由RRC层发起RRC连接恢复过程；
-RRC层(在发起RRC连接恢复过程之前和/或之后)接收到要通过暂停的无线电承载发送的数据。由BSR触发调度请求(SR)。MAC实体触发SR，并且发起随机接入过程；
-MAC实体经由随机接入过程的RAR接收UL许可；
-MAC实体生成要在所接收的UL许可(即，Msg3)上发送的MAC PDU。MAC实体触发DV-PH报告。MAC实体包括要使用所接收的UL许可来发送的MAC PDU中的包含RRCConnectionResumeRequest消息的DV-PH MAC CE和CCCH SDU。MAC实体不包括MAC PDU中的BSR MAC CE；
-MAC实体发送已生成的MAC PDU。
根据提议2，当存在要在CCCH上发送的RRCConnectionResumeRequest消息时，触发BSR，并且即使DV-PH报告待处理，也不取消已触发的BSR。如果MAC PDU中存在要发送的待处理DV-PH报告，则即使没有取消该BSR，MAC PDU中也不包括BSR MAC CE。
在提议1和提议2二者中，如果存在要在Msg3中发送的DV-PH报告，则Msg3的MACPDU中不包括已触发的BSR。
<提议3.直到当UE进入RRC_CONNECTED时RRC层才向下层发送数据。>
在提议3中，直到UE进入RRC_CONNECTED时UE的RRC层才向下层(例如，RLC和/或PDCP)发送数据，其中，所述数据是指通过无线电承载要在Msg5中发送的用户平面数据。所述无线电承载为：
-暂停的无线电承载；
-要恢复的无线电承载；
-还未建立的无线电承载；和/或
-除了已建立的无线电承载以外的任何无线电承载。例如，已建立的无线电承载为SRB0。
当UE从eNB接收RRCConnectionSetup或RRCConnectionResume消息时，UE进入RRC_CONNECTED。
考虑存储在PDCP实体和RLC实体中数据来触发BSR，然而考虑存储在PDCP、RLC和RRC中的数据来触发DV-PH报告。因此，虽然MAC实体触发了DV-PH报告并且在Msg3中发送DV-PH MAC CE，但如果RRC层不向下层(例如，PDCP层)发送(用户平面)数据并且将(用户平面)数据存储在RRC层中，则MAC实体不触发与(用户平面)数据关联的BSR，并且不发送与(用户平面)数据关联的BSR MAC CE。
提议3可以作为以下示例来应用：
-RRC层向SRB0的下层发送RRCConnectionResumeRequest消息。MAC实体触发BSR，其中BSR是由于RRCConnectionResumeRequest消息而被触发的。RRC层接收要通过暂停的无线电承载发送的数据。要通过暂停的无线电承载发送的数据被维持在RRC层并且没有被提交给下层。因此，BSR由于该数据而没有被触发。因为存在由于RRCConnectionResumeRequest而被触发的BSR，所以MAC实体触发SR并且发起随机接入过程；
-MAC实体经由随机接入过程的RAR接收UL许可；
-MAC实体生成要在所接收的UL许可(即，Msg3)上发送的MAC PDU。由于RRC层具有要通过暂停的无线电承载发送的数据，所以MAC实体触发DV-PH报告。MAC实体包括要使用所接收的UL许可来发送的MAC PDU中的包含RRCConnectionResumeRequest消息的DV-PH MACCE和CCCH SDU。MAC实体取消已触发的BSR；
-MAC实体发送已生成的MAC PDU。
-RRC层从eNB接收RRCConnectionSetup消息或RRCConnectionResume消息，并且进入RRC_CONNECTED状态；
-RRC层向暂停的无线电承载的下层发送数据。
根据提议1和提议2，如果存在要在CCCH上发送的RRC连接请求或RRC连接恢复请求，则触发BSR。不同于提议1和提议2，当存在要在CCCH上发送的RRC连接请求或RRC连接恢复请求时，提议3阻止触发BSR。
图9是例示用于实施本发明的发送装置100和接收装置200的元件的框图。
发送装置100和接收装置200分别包括能够发送和接收承载有信息、数据、信号和/或消息的无线电信号的射频(RF)单元13和23、用于存储与无线通信系统中的通信有关的信息的存储器12和22、以及存储器11和21，所述存储器11和21可操作地连接至诸如RF单元13和23以及存储器12和22的元件以控制这些元件，并且被配置成控制存储器12和22和/或RF单元13和23，使得相应装置可以执行本发明的上述实施方式中的至少一个。
存储器12和22可以存储用于处理并控制处理器11和21的程序，并且可以临时地存储输入/输出信息。存储器12和22可以用作缓冲区。
处理器11和21一般控制发送装置和接收装置中的各种模块的整体操作。特别地，处理器11和21可以执行各种控制功能以实施本发明。处理器11和21可以被称为控制器、微控制器、微处理器或微计算机。处理器11和21可以通过硬件、固件、软件或其组合来实现。在硬件配置中，专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)或现场可编程门阵列(FPGA)可以被包括在处理器11和21中。另外，如果使用固件或软件来实现本发明，则固件或软件可以被配置成包括执行本发明的功能或操作的模块、过程、函数等。被配置成执行本发明的固件或软件可以被包括在处理器11和21中或被存储在存储器12和22中，以由处理器11和21驱动。
发送装置100的处理器对预定要由处理器11或与处理器11连接的调度器发送至外部的信号和/或数据执行预定编码和调制，并且然后向RF单元13传送已编码和已调制的数据。例如，处理器11通过解复用、信道编码、加扰和调制对要发送至K层中的数据流进行转换。已编码的数据流也被称为码字，并且等同于作为由MAC层提供的数据块的传输块。一个传输块(TB)被编码成一个码字，并且各个码字以一层或更多层的形式被发送至接收装置。对于上变频，RF单元13可以包括振荡器。RF单元13可以包括Nt(其中，Nt为正整数)个发送天线。
接收装置200的信号处理过程与发送装置100的信号处理过程相反。在处理器21的控制下，接收装置200的RF单元23接收由发送装置100发送的无线电信号。RF单元23可以包括Nr(其中，Nr为正整数)个接收天线，并且将通过接收天线接收的各个信号下变频为基带信号。处理器21解码并解调通过接收天线接收的无线电信号并且还原发送装置100意图发送的数据。
RF单元13和23包括一个或更多个天线。天线执行用于将由RF单元13和23处理的信号发送至外部或从外部接收无线电信号以将无线电信号传送至RF单元13和23的功能。天线也可以被称作天线端口。各个天线可以与一个物理天线对应，或者可以由一个以上的物理天线元件的组合来配置。从各个天线发送的信号不能由接收装置200进一步解构。通过相应天线发送的RS从接收装置200的角度定义了天线，并且使接收装置200能够导出天线的信道估计，而不管信道是表示来自一个物理天线的单个无线电信道还是表示来自包括天线的多个物理天线元件的复合信道。即，天线被定义成使得可以从承载天线的一个符号的信道中获得承载同一天线的另一符号的信道。支持使用多个天线发送和接收数据的MIMO功能的RF单元可以被连接至两个或更多个天线。
在本发明的实施方式中，UE在UL中作为发送装置100以及在DL中作为接收装置200进行操作。在本发明的实施方式中，eNB在UL中作为接收装置200以及在DL中作为发送装置100进行操作。以下，UE中包括的处理器、RF单元和存储器将分别被称为UE处理器、UE RF单元和UE存储器，以及eNB中包括的处理器、RF单元和存储器将分别被称为eNB处理器、eNB RF单元和eNB存储器。
图10例示了根据本发明的用于向网络通知可用于上行链路传输的数据量的方法。特别地，图10示出了根据提议1和提议2的方法。
参照图9和图10，当存在要在CCCH上发送的RRC消息(S901)时，UE的UE处理器可以触发BSR和DV-PH报告(S903)。作为随机接入过程的一部分，RRC消息可以是要在包含C-RNTIMAC CE或CCCH SDU的Msg3中发送的消息。例如，RRC连接恢复请求消息或RRC连接请求消息可以是要在CCCH上发送的RRC消息。当UE需要从RRC_IDLE状态转换至RRC_CONNECTED状态时，UE处理器可以控制UE RF单元发送RRC连接恢复请求消息或RRC连接请求消息。
对于UE存储器(例如，UL缓冲区)中所存储的数据的传输，UE处理器可以发起随机接入过程。UE处理器控制UE RF单元发送随机接入前导码，并且在发送随机接入前导码后监视随机接入响应(RAR)(S905)。换言之，UE处理器控制UE RF单元发送随机接入前导码，并且控制UE RF单元接收与随机接入前导码对应的RAR(S905)。UL许可由RAR提供给UE。
UE处理器生成包含RRC消息的MAC PDU。换言之，UE处理器生成包含RRC消息的CCCHSDU的MAC PDU。根据本发明，UE处理器生成MAC PDU以包括包含DV-PH报告的DV-PH MAC CE。UE处理器生成MAC PDU以不包括BSR。UE处理器控制UE RF单元使用UL许可发送MAC PDU(S907)。
根据本发明，如果用于发送Msg3的UL许可不足以容纳CCCH SDU(包含要在Msg3中发送的RRC消息)、BSR MAC CE和DV-PH MAC CE，则MAC PDU被生成为包括CCCH SDU和DV-PHMAC CE而不包括BSR MAC CE。换言之，对于LCP过程，MAC实体假设DV-PH MAC CE具有比BSRMAC CE的优先级高的优先级。
根据本发明，即使用于发送Msg3的UL许可足以容纳CCCH SDU、BSR MAC CE和DV-PHMAC CE，但要在Msg3中发送的MAC PDU还是被生成为包括CCCH SDU(包含RRC连接请求或RRC连接恢复消息)和DV-PH MAC CE而不包括BSR MAC CE。
如上所述，已经给出了本发明的优选实施方式的详细描述，以使本领域技术人员能够实施并实践本发明。尽管已经参照示例性实施方式描述了本发明，但本领域技术人员将理解，在不脱离所附权利要求中所描述的本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变型。因此，本发明不应限制于本文所描述的特定实施方式，而是应符合与本文所公开的原理和新颖特征一致的最宽范围。
工业实用性
本发明的实施方式可应用于无线通信系统中的网络节点(例如，BS)、UE或其它装置。

Claims (15)

1.一种用于由用户设备发送数据量信息的方法，该方法包括以下步骤：
发送随机接入前导码；
接收作为对所述随机接入前导码的响应的包含上行链路许可的随机接入响应；以及
使用所述上行链路许可来发送包括无线电资源控制RRC消息的介质访问控制MAC协议数据单元PDU，
其中，所述MAC PDU包括数据量和功率余量DV-PH报告，而不包括缓冲区状态报告BSR，并且
其中，所述DV-PH报告用于通知暂停的或还未建立的无线电承载的数据量。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中，当存在要在公共控制信道CCCH上发送的RRC消息时，发送所述随机接入前导码。
3.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤：
当存在要在CCCH上发送的RRC消息时，触发BSR；以及
当所述DV-PH报告被包括在所述MAC PDU中时，取消已触发的所述BSR。
4.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述RRC消息为RRC连接恢复请求消息。
5.根据权利要求1所述的方法，
其中，通过信令无线电承载0SRB0来发送所述RRC消息。
6.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述RRC消息被包含在所述MAC PDU中所包括的CCCH服务数据单元SDU中。
7.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述用户设备为窄带物联网NB-IoT用户设备。
8.一种用于发送数据量信息的用户设备，该用户设备包括：
射频RF单元；以及
处理器，所述处理器被配置成控制所述RF单元，所述处理器：
控制所述RF单元发送随机接入前导码；
控制所述RF单元接收作为对所述随机接入前导码的响应的包含上行链路许可的随机接入响应；并且
控制所述RF单元使用所述上行链路许可来发送包括无线电资源控制RRC消息的介质访问控制MAC协议数据单元PDU，
其中，所述MAC PDU包括数据量和功率余量DV-PH报告，而不包括缓冲区状态报告BSR，并且
其中，所述DV-PH报告用于通知暂停的或还未建立的无线电承载的数据量。
9.根据权利要求8所述的用户设备，
其中，所述处理器控制所述RF单元在存在要在公共控制信道CCCH上发送的RRC消息时发送所述随机接入前导码。
10.根据权利要求8所述的用户设备，
其中，所述处理器在存在要在CCCH上发送的RRC消息时触发BSR，并且所述处理器在所述DV-PH报告被包括在所述MAC PDU中时取消已触发的所述BSR。
11.根据权利要求8所述的用户设备，
其中，所述RRC消息为RRC连接恢复请求消息。
12.根据权利要求8所述的用户设备，
其中，所述RRC消息是通过信令无线电承载0SRB0被发送的。
13.根据权利要求8所述的用户设备，
其中，所述RRC消息被包含在所述MAC PDU中所包括的CCCH服务数据单元SDU中。
14.根据权利要求8所述的用户设备，
其中，所述DV-PH报告包括识别所有逻辑信道可用的数据和在已经建立针对传输时间间隔TTI的所有MAC PDU之后还未与逻辑信道关联的数据的总量的信息。
15.根据权利要求8所述的用户设备，
其中，所述用户设备为窄带物联网NB-IoT用户设备。
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