CN108024234A - 用于mtc设备的相邻小区测量的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种用于MTC设备的相邻小区测量的方法和装置。该方法包括：确定MTC设备的一个PDCCH周期中的能够用于相邻小区测量的空闲子帧的数目；根据空闲子帧的数目，确定空闲子帧的总时长是否大于或等于用于相邻小区测量的预定间隔时长；以及响应于确定空闲子帧的总时长大于或等于预定间隔时长，在空闲子帧中执行相邻小区测量。

Description

用于MTC设备的相邻小区测量的方法和设备

技术领域

本公开涉及无线通信领域，更具体地，涉及用于机器类型通信(MTC)设备的相邻小区测量的方法和设备。

背景技术

对于传统长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统(如演进的通用陆地无线接入网(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network，E-UTRAN))来说，第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，3GPP)当前已经定义了两种固定的用于相邻小区测量的测量间隔模式：一种模式下测量间隔周期为40ms(即，40个子帧)；另一种模式下测量间隔周期为80ms，例如参见3GPP TS 36.133,"E-UTRA:Requirements forsupport of radio resource management"。这两种测量间隔模式的间隔时长都是6ms。

测量间隔模式的目的是允许不能够在与自身的服务小区进行通信时支持对其他小区进行小区搜索的用户设备(User Equipment，UE)能够在该测量间隔期间暂时停止其与服务小区的通信，并且使用该间隔时长来识别和测量其他频率间或无线接入技术(RadioAccess Technology，RAT)间小区。在测量间隔期间，UE将其接收射频(Radio Frequency，RF)链的RF频率从服务频率调谐到相邻小区的频率。在测量间隔期间，UE不能发送和接收来自服务基站的任何数据。因此，当UE被配置有测量间隔时，取决于测量间隔模式配置，每40ms或每80ms将至少有6ms数据服务中断。实际上，由于考虑到混合自动重传(HybridAutomatic Repeat request，HARQ)确认(ACK)/否定确认(NACK)的传输，在上行链路和下行链路传输中由测量间隔造成的中断大于每40ms或每80ms 6ms。

对于最近引入的增强的MTC(enhanced MTC，eMTC)系统，发明人注意到，测量间隔对数据通信性能的影响将变得更加严重。如何克服和消除这种影响就变得至关重要。

发明内容

本公开提出了一种用于MTC设备的相邻小区测量的方案。

根据本公开的一个方面，提供了一种用于MTC设备的相邻小区测量的方法。该方法包括：确定MTC设备的一个PDCCH周期中的能够用于相邻小区测量的空闲子帧的数目；根据空闲子帧的数目，确定空闲子帧的总时长是否大于或等于用于相邻小区测量的预定间隔时长；以及响应于确定空闲子帧的总时长大于或等于预定间隔时长，在空闲子帧中执行相邻小区测量。

根据本公开的另一个方面，提供了一种用于MTC设备的相邻小区测量的设备。该设备包括控制器，其被配置为：确定MTC设备的一个PDCCH周期中的能够用于相邻小区测量的空闲子帧的数目；根据空闲子帧的数目，确定空闲子帧的总时长是否大于或等于用于相邻小区测量的预定间隔时长；以及响应于确定空闲子帧的总时长大于或等于预定间隔时长，在空闲子帧中执行相邻小区测量。

利用本公开的方案，能够允许MTC设备/UE执行频率内和频率间相邻小区测量而不会对该MTC设备/UE与其服务基站的数据服务造成中断。这样，MTC设备的服务基站可被用来控制MTC设备的频率内和频率间相邻小区测量，而不需要显式配置测量间隔。

附图说明

通过参考下列附图所给出的本公开的具体实施方式的描述，将更好地理解本公开，并且本公开的其他目的、细节、特点和优点将变得更加显而易见，其中：

图1示出了根据本公开的实施方式的用于MTC设备的相邻小区测量的方法的流程图；

图2示出了根据本公开一种实施方式的PDCCH周期的结构示意图；

图3示出了根据本公开另一种实施方式的PDCCH周期的结构示意图；

图4示出了根据本公开一种实施方式的包含了PDCCH搜索空间的重复级别的PDCCH周期的结构示意图；

图5示出了根据本公开的实施方式的用于MTC设备的相邻小区测量的装置的方框图；以及

图6示出了适合实现本公开的实施例的设备的方框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如上文所述，测量间隔对数据通信性能的影响将变得更加严重。下面，发明人将首先简要分析其原因。首先，eMTC UE工作在窄带上，该窄带被定义为频域中的六个互不重叠的连续物理资源块(Physical Resource Block，PRB)。这例如可以参见3GPP TS 36.211,"E-UTRA:Physical channels and modulation"。由于主同步信号(PrimarySynchronization Signal，PSS)和辅同步信号(Secondary Synchronization Signal，SSS)仅在6个中心PRB中传输，而eMTC UE通常被分配工作于不覆盖6个中心PRB的窄带上，所以即使对相邻小区执行频率内测量，eMTC UE也需要测量间隔。与传统UE相比，这种针对eMTC UE的频率内测量将具有严重的延迟(参考文献[1])。

另外，上行链路和下行链路控制和数据信道的重复传输次数可能使得重复传输超过80ms的测量间隔周期。例如参见3GPP TS 36.331，"E-UTRA:Radio Resource Control(RRC)Protocol specification"。例如，eMTC物理下行共享信道(Physical DownlinkShared Channel，PDSCH)的重复次数可能高达2048次，因此，当上行链路和下行链路传输的重复次数超过80次时不可能避免上行链路和下行链路数据传输落入测量间隔(40ms或80ms)中。

而且，即使上行链路和下行链路控制和数据的重复传输次数使得重复传输小于测量间隔周期，调度器也通常非常难以将上行链路和下行链路传输调度在一个测量间隔周期中以避开测量间隔。例如，对于80ms的测量间隔周期，仅剩74ms可用于调度。如果对于下行链路和上行链路传输使用32ms的传输重复，则总共需要100ms来完成一个下行链路数据包的传输(32ms用于MTC物理下行控制信道(MTC Physical Downlink Control Channel，MPDCCH)，32ms用于PDSCH，32ms用于HARQ的物理上行共享信道(Physical Uplink SharedChannel，PUCCH)，4ms用于PDSCH和PUCCH之间的传输间隔)，这已经超过了74ms。

为了至少部分地解决上述以及其他潜在问题，在本公开所提出的方案中，不使用在每个固定测量周期中具有固定测量间隔长度的传统测量间隔模式，MTC UE将利用PDCCH周期中的空闲子帧来进行频率内和频率间相邻小区测量。

图1示出了根据本公开的实施方式的用于MTC设备的相邻小区测量的方法100的流程图。方法100可以在MTC设备处执行也可以在该MTC设备的服务基站处执行，如下所详述。

如图1中所示，在110，确定MTC设备的一个PDCCH周期中的能够用于相邻小区测量的空闲子帧的数目。

在MTC/eMTC中，每个新的上行链路和下行链路传输都从MPDCCH传输开始。要监控的MPDCCH候选集合被称为MPDCCH搜索空间。在连接状态下，MTC UE将需要监控MPDCCH UE专用搜索空间和类型0MPDCCH公共搜索空间(如果配置为覆盖增强(Coverage Enhancement，CE)模式A的话)。在本文中，将UE专用搜索空间和公共搜索空间统称为PDCCH搜索空间。

图2示出了根据本公开一种实施方式的PDCCH周期的结构示意图。假设MTC UE的传输重复次数为r_max，则理想情况下，MTC UE的PDCCH搜索空间22仅需包含r_max个子帧。然而，当前的3GPP标准中将PDCCH周期20设置为T＝r_max·G个子帧，其中G可以被称为开始子帧配置因子并且G>1。这样，在一个PDCCH周期20中将有r_max(G-1)个空闲子帧24。

将PDCCH周期20设置地大于PDCCH搜索空间22的好处在于可以使得MTC UE能够有机会再那些空闲子帧24期间关闭收发机以节省能量，并且能够避免由于无效的下行子帧(注意，3GPP TS 36.331中定义的参数DL-Bitmap-NB能够指示下行传输的哪个或哪些子帧是有效或无效的)所造成的PDCCH搜索空间22与前一传输的重复之间的重叠。

对于MPDCCH的UE专用搜索空间和类型0公共搜索空间来说，开始子帧配置因子G由参考文献[3]中定义的参数mPDCCH-startSF-UESS给出，对于LTE频分双工(Frequency-Division Duplex，FDD)系统来说G的有效值为{1,1.5,2,2.5,4,5,8,10}，而对于LTE时分双工(Time-Division Duplex，TDD)系统来说G的有效值为{1,2,4,5,8,10,20}。

传输重复次数r_max例如可由3GPP TS 36.331中定义的参数mPDCCH-NumRepetition给出，并且其有效值为{1,2,4,8,16,32,64,128,256}。

图3示出了根据本公开另一种实施方式的PDCCH周期的结构示意图。图3的实施方式与图2的不同之处在于，PDCCH周期20中将有部分子帧被由于无效子帧所造成的前一传输的重复所占用，如图3中标号26所示。即使在这种实施方式中，前一传输的重复所占用的子帧通常也只占r_max(G-1)个子帧的一小部分。因此，MTC设备有可能利用剩下的空闲子帧24来执行相邻小区测量。

在这种情况下，PDCCH搜索空间22将包括标号26所指示的子帧，因此一个PDCCH周期20中能够用于相邻小区测量的空闲子帧24的数量为r_max(G-1)-A，其中A是前一传输的重复所占用的子帧的数目，如图3中标号26所示。通常，MTC UE及其服务基站都知道在前一传输中有多少无效子帧，因此能够容易地知道前一传输的重复所占用的子帧的数目。

继续参考图1，在120，根据步骤110中确定的空闲子帧的数目，确定空闲子帧的总时长是否大于或等于用于相邻小区测量的预定间隔时长。例如，空闲子帧的总时长可以表示为：

空闲子帧的总时长＝每个子帧的周期*空闲子帧的数目

在当前3GPP标准中，一个子帧的周期是1ms，因此空闲子帧的总时长在数值上等于在110处所确定的空闲子帧的数目。然而本领域技术人员可以理解，本公开并不局限于此，而是可以应用于各种其他长度的甚至是将来可能出现的变长的子帧周期。

如前所述，在当前标准中，用于相邻小区测量的预定间隔时长为6ms，因此将计算出的空闲子帧的总时长与该预定间隔时长进行比较。

在130，响应于空闲子帧的总时长大于或等于预定间隔时长，在空闲子帧中执行相邻小区测量。这样，相邻小区测量可以在PDCCH周期的空闲子帧中执行，而不需要配置专用的测量间隔。

另一方面，如果空闲子帧总时长小于预定间隔时长，则在步骤140，等待下一PDCCH周期以再次执行方法100。

下面讨论方法100的两种可行实现。在第一种可行实现中，方法100可以在MTC设备处实现。此时，在110之前，MTC设备的服务基站应当将开始子帧配置因子G发送给MTC设备。例如，服务基站可以通过无线资源控制(Radio Resource Control，RRC)信令利用参数mPDCCH-startSF-UESS将开始子帧配置因子G通知给MTC设备。

在这种实现中，在110，MTC设备基于接收到的开始子帧配置因子G和预先配置的传输重复次数r_max来计算空闲子帧的数目。这里，预先配置的传输重复次数r_max可以在MTC设备首次投入使用时由服务基站配置给该MTC设备。在这种情况下，传输重复次数r_max是相对静态配置的。然而本领域技术人员可以理解，本公开并不局限于此，传输重复次数r_max也可以由服务基站动态配置给MTC设备。

此外，为了执行相邻小区测量，MTC设备还需要知道空闲子帧的具体位置(例如开始位置)。为此，在130，可以基于PDCCH周期的开始子帧索引k0、开始子帧配置因子G和传输重复次数r_max，来计算空闲子帧的开始位置。

对于MPDCCH UE专用搜索空间和类型0公共搜索空间，空闲子帧的开始位置k＝k_b，其中k_b是从PDCCH周期的开始子帧索引k0开始的第b个连续MTC子帧，并且b＝u·rj，其中并且j∈{1,2,3,4}。

这里，PDCCH周期的开始子帧索引k0是满足条件的子帧，其中T是PDCCH周期并且T＝r_max·G，n_f是PDCCH周期的开始子帧所处于的无线帧的无线帧号，n_s是PDCCH周期的开始子帧所处于的时隙的时隙号。

符号rj是PDCCH搜索空间的重复级别，j∈{1,2,3,4}。下面的表1(TS 36.213中的表9.1.5-3)给出了传输重复次数r_max与r1、r2、r3、r4之间的关系：

表1重复级别与传输重复次数之间的关系

rmax	r1	r2	r3	r4
					1	1	-	-	-
2	1	2	-	-
					4	1	2	4	-
>＝8	rmax/8	rmax/4	rmax/2	rmax

图4示出了根据本公开一种实施方式的包含了PDCCH搜索空间的重复级别的PDCCH周期的结构示意图。

接下来，MTC设备可以在空闲子帧的开始位置之后的任意子帧处开始执行相邻小区测量，只要测量能够在该PDCCH周期的空闲子帧内结束。在一种实现中，MTC设备可以在所计算出的空闲子帧的开始位置处开始执行相邻小区测量。

在第二种可行实现中，方法100可以在MTC设备的服务基站处实现。在这种实现中，由服务基站执行方法100中110和120处的操作。而且，在130，服务基站可以向MTC设备发送相邻小区测量指示信令，以指示该MTC设备在空闲子帧中执行相邻小区测量。

此外，为了执行相邻小区测量，MTC设备还需要知道空闲子帧的具体位置(例如开始位置)。为此，在第二种可行实现的一种实施方式中，方法100还可以包括：服务基站向MTC设备发送开始子帧配置因子G，以使得MTC设备基于PDCCH周期的开始子帧索引k0、开始子帧配置因子G和传输重复次数rmax计算空闲子帧的开始位置。

在第二种可行实现的另一种实施方式中，由MTC设备的服务基站基于PDCCH周期的开始子帧索引k0、开始子帧配置因子G和传输重复次数r_max计算空闲子帧的开始位置，并且将所计算的空闲子帧的开始位置发送给MTC设备，例如可以与相邻小区测量指示信令一起或者不与相邻小区测量指示信令一起。

在本公开中，相邻小区测量包括频率内测量和频率间测量中的至少一种。

图5示出了根据本公开的实施方式的用于MTC设备的相邻小区测量的装置500的方框图。装置500例如可以实现在MTC设备或其服务基站中。

如图5中所示，装置500包括空闲子帧确定模块510，其被配置为确定MTC设备的一个PDCCH周期中的能够用于相邻小区测量的空闲子帧的数目。装置500还可以包括判断模块520，其被配置为根据空闲子帧的数目，确定空闲子帧的总时长是否大于或等于用于相邻小区测量的预定间隔时长。装置500还可以包括相邻小区测量模块530，其被配置为响应于确定空闲子帧的总时长大于或等于预定间隔时长，在空闲子帧中执行相邻小区测量。

在一种实现中，装置500在MTC设备处实现。在这种实现中，装置500还可以包括接收模块，其被配置为在确定空闲子帧的数目之前，从MTC设备的服务基站接收开始子帧配置因子，并且空闲子帧确定模块还被配置为基于开始子帧配置因子和预先配置的传输重复次数，来计算空闲子帧的数目。

在这种实现中，相邻小区测量模块530还可以被配置为基于PDCCH周期的开始子帧索引、开始子帧配置因子和预先配置的传输重复次数，来计算空闲子帧的开始位置。

在另一种实现中，装置500在MTC设备的服务基站处实现。在这种实现中，相邻小区测量模块530还被配置为向MTC设备发送相邻小区测量指示信令，以指示MTC设备在空闲子帧中执行相邻小区测量。

在这种实现中，装置500还可以包括发送模块，其被配置为向MTC设备发送开始子帧配置因子，以使得MTC设备基于PDCCH周期的开始子帧索引、开始子帧配置因子和预先配置的传输重复次数计算空闲子帧的开始位置。

在这种实现中，相邻小区测量模块530还可以被配置为基于PDCCH周期的开始子帧索引、开始子帧配置因子和传输重复次数，来计算空闲子帧的开始位置，并且发送模块还被配置为向MTC设备发送空闲子帧的开始位置。

在一种实现中，空闲子帧确定模块510还被配置为至少部分地基于前一传输的重复所占用的子帧的数目来计算空闲子帧的数目。

在一种实现中，PDCCH周期的长度由开始子帧配置因子和预先配置的传输重复次数确定。

图6示出了适合实现本公开的实施例的设备600的方框图。设备600可以用来实现MTC设备或者用来实现MTC设备的服务基站。

如图6中所示，设备600包括控制器610。控制器610控制设备600的操作和功能。例如，在某些实施例中，控制器610可以借助于与其耦合的存储器620中所存储的指令630来执行各种操作。存储器620可以是适用于本地技术环境的任何合适的类型，并且可以利用任何合适的数据存储技术来实现，包括但不限于基于半导体的存储器件、磁存储器件和系统、光存储器件和系统。尽管图6中仅仅示出了一个存储器单元，但是在设备600中可以有多个物理不同的存储器单元。

控制器610可以是适用于本地技术环境的任何合适的类型，并且可以包括但不限于通用计算机、专用计算机、微控制器、数字信号控制器(DSP)以及基于控制器的多核控制器架构中的一个或多个多个。设备600也可以包括多个控制器610。控制器610与收发器640耦合，收发器640可以借助于一个或多个天线650和/或其他部件来实现信息的接收和发送。

当设备600用来实现MTC设备时，控制器610、收发器640和/或其他部件可被配置(例如，由存储器620中的指令630来配置)以实现上文参考图1描述的方法100中MTC设备的功能。当设备600用来实现服务基站时，控制器610、收发器640和/或其他部件可被配置(例如，由存储器620中的指令630来配置)以实现上文参考图1描述的方法100中服务基站的操作。上文参考图1所描述的所有特征均适用于设备600，在此不再赘述。

在一个或多个示例性设计中，可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现本申请所述的功能。例如，如果用软件来实现，则可以将所述功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上，或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码来传输。

本文公开的装置的各个单元可以使用分立硬件组件来实现，也可以集成地实现在一个硬件组件，如处理器上。例如，可以用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑、分立硬件组件或用于执行本文所述的功能的任意组合来实现或执行结合本公开所描述的各种示例性的逻辑块、模块和电路。

本领域普通技术人员还应当理解，结合本申请的实施例描述的各种示例性的逻辑块、模块、电路和算法步骤可以实现成电子硬件、计算机软件或二者的组合。例如，如果以计算机软件来实现本文所述的连接器，可以将该计算机软件实现在任何已知的或将来可知的具有网络连接能力的家庭设备上，例如机顶盒、家庭基站等。如果以硬件来实现本文所述的连接器，则可以将该连接器实现为独立的硬件设备，或者集成在任何已知的或将来可知的家庭设备上，例如机顶盒、家庭基站等。

本公开的以上描述用于使本领域的任何普通技术人员能够实现或使用本公开。对于本领域普通技术人员来说，本公开的各种修改都是显而易见的，并且本文定义的一般性原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的情况下应用于其它变形。因此，本公开并不限于本文所述的实例和设计，而是与本文公开的原理和新颖性特性的最广范围相一致。

Claims (16)

1.一种用于机器类型通信(MTC)设备的相邻小区测量的方法，包括：

确定所述MTC设备的一个物理下行控制信道(PDCCH)周期中的能够用于相邻小区测量的空闲子帧的数目；

根据所述空闲子帧的数目，确定所述空闲子帧的总时长是否大于或等于用于相邻小区测量的预定间隔时长；以及

响应于确定所述空闲子帧的总时长大于或等于所述预定间隔时长，在所述空闲子帧中执行所述相邻小区测量。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述方法在所述MTC设备处实现，并且所述方法还包括：

在确定所述空闲子帧的数目之前，从所述MTC设备的服务基站接收开始子帧配置因子，并且

确定所述MTC设备的一个PDCCH周期中的能够用于相邻小区测量的空闲子帧的数目包括：基于所述开始子帧配置因子和预先配置的传输重复次数，来计算所述空闲子帧的数目。

3.如权利要求2所述的方法，其中在所述空闲子帧中执行所述相邻小区测量包括：

基于所述PDCCH周期的开始子帧索引、所述开始子帧配置因子和所述预先配置的传输重复次数，来计算所述空闲子帧的开始位置。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述方法在所述MTC设备的服务基站处实现，并且其中

在所述空闲子帧中执行所述相邻小区测量包括：向所述MTC设备发送相邻小区测量指示信令，以指示所述MTC设备在所述空闲子帧中执行所述相邻小区测量。

5.如权利要求4所述的方法，还包括：

向所述MTC设备发送开始子帧配置因子，以使得所述MTC设备基于所述PDCCH周期的开始子帧索引、所述开始子帧配置因子和预先配置的传输重复次数计算所述空闲子帧的开始位置。

6.如权利要求4所述的方法，还包括：

基于所述PDCCH周期的开始子帧索引、开始子帧配置因子和传输重复次数，来计算所述空闲子帧的开始位置，

其中向所述MTC设备发送相邻小区测量指示信令包括：向所述MTC设备发送所述空闲子帧的开始位置。

7.如权利要求1所述的方法，其中确定所述MTC设备的一个PDCCH周期中的能够用于相邻小区测量的空闲子帧的数目还包括：至少部分地基于前一传输的重复所占用的子帧的数目来计算所述空闲子帧的数目。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述PDCCH周期的长度由开始子帧配置因子和预先配置的传输重复次数确定。

9.一种用于机器类型通信(MTC)设备的相邻小区测量的设备，包括：

控制器，其被配置为：

确定所述MTC设备的一个物理下行控制信道(PDCCH)周期中的能够用于相邻小区测量的空闲子帧的数目；

根据所述空闲子帧的数目，确定所述空闲子帧的总时长是否大于或等于用于相邻小区测量的预定间隔时长；以及

响应于确定所述空闲子帧的总时长大于或等于所述预定间隔时长，在所述空闲子帧中执行所述相邻小区测量。

10.如权利要求9所述的设备，其中所述设备位于所述MTC设备处，并且所述设备还包括：

收发器，其耦合至所述控制器，并且被配置为在确定所述空闲子帧的数目之前，从所述MTC设备的服务基站接收开始子帧配置因子，并且

所述控制器还被配置为基于所述开始子帧配置因子和预先配置的传输重复次数，来计算所述空闲子帧的数目。

11.如权利要求10所述的设备，其中所述控制器还被配置为：

基于所述PDCCH周期的开始子帧索引、所述开始子帧配置因子和所述预先配置的传输重复次数，来计算所述空闲子帧的开始位置。

12.如权利要求9所述的设备，其中所述方法在所述MTC设备的服务基站处实现，并且其中所述设备还包括：

收发器，其耦合至所述控制器并且被所述控制器配置为向所述MTC设备发送相邻小区测量指示信令，以指示所述MTC设备在所述空闲子帧中执行所述相邻小区测量。

13.如权利要求12所述的设备，其中所述收发器还被所述控制器配置为：

向所述MTC设备发送开始子帧配置因子，以使得所述MTC设备基于所述PDCCH周期的开始子帧索引、所述开始子帧配置因子和预先配置的传输重复次数计算所述空闲子帧的开始位置。

14.如权利要求12所述的设备，其中所述控制器还被配置为：

基于所述PDCCH周期的开始子帧索引、开始子帧配置因子和传输重复次数，来计算所述空闲子帧的开始位置，

并且所述收发器还被所述控制器配置为向所述MTC设备发送所述空闲子帧的开始位置。

15.如权利要求9所述的设备，其中所述控制器还被配置为：至少部分地基于前一传输的重复所占用的子帧的数目来计算所述空闲子帧的数目。

16.如权利要求9所述的设备，其中所述PDCCH周期的长度由开始子帧配置因子和预先配置的传输重复次数确定。