CN110214454A - 用于搜索适合的基站的用户设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种配置成在包括多个基站的蜂窝网络中操作的用户设备，所述用户设备包括通信单元和控制单元，其中所述通信单元能够在专用传输模式中操作，同时多个基站中的一个能够支持所述专用传输模式，在检测到适合的基站的情况下，当在非注册模式中操作时，通信单元配置成：‑对从所述检测到的基站中接收到的信息信号进行解码，信息信号指示所述基站是否支持所述专用传输模式，‑如果支持所述专用传输模式，则驻扎在所述基站上，或者‑否则，向控制单元提供指示专用传输模式支持的不支持的消息。

Description

用于搜索适合的基站的用户设备

技术领域

本发明涉及一种配置成搜索蜂窝网络的适合的基站的用户设备。

本发明还和一种用于所述用户设备的方法有关。

背景技术

通常，在关于在所谓的“物联网”（IoT）中操作的用户设备的即将到来的重要性的无线蜂窝通信的领域中，来自蜂窝网络和用户设备的不同能力被预期和受到定义。对于当前技术标准LTE（长期演进/4G），发行14定义已经包括Cat-M（对于机器类型通信MTC的类别）和NB-IoT（窄带-IoT）的新标准变体。对于未来发行相应更多5G和其它技术标准，如URLLC（超可靠低延时通信）的变体已经可用。

到目前为止，由用户设备用户期望的是，当特定技术标准的无线电接入网络可用时，用户设备能够分别驻扎（camp）在无线电接入网络的每个基站eNodeB上。尤其对于LTECat-M（Rel.-13中的Cat-M1或还有Rel.-14中的Cat-M2），将不再是技术或其增强是向后兼容的情况，这意味着如果相应基站eNodeB即使在Rel.-14中仅支持LTE，而不支持对Cat-M所需的添加，则这样的用户设备将检测eNodeB，但将不能在其上注册或驻扎，因为强制信息丢失。

另外，需要预期的是，具有支持所有变体的基站的蜂窝网络的整个网络区域的完全覆盖将很难被实现。这是对于网络运营商的问题。但是，这对于用户设备也是问题，因为到目前对于支持的技术标准的适合基站的可用性意味着，所述用户设备通常可能与家庭蜂窝网络的这种基站一起操作。在该意义中的适合性意味着在接收器侧满足定义的适合性准则，其包括小区未被禁止、用户设备预订（subscription）允许接入以及满足小区选择准则。用于选择/重选基站的已知过程是基于此先决条件。

此外，这种情形可能不仅涉及技术标准变体，而且也涉及基站的某些模式或其它可选能力。

在所描述的开发的情况下，存在对更先进的选择/重选过程的需要，这避免了用户设备根据适合性准则驻扎在基站上但是不能在相应变体中操作的情形。这可以适用于以下两种用户设备：仅能够在所述相应变体中操作的用户设备，如仅在NB-IoT中操作的低成本装置以及能够在许多变体中操作但是一个设想的变体在所选择的基站处是不可用的那些用户设备。变体涉及基站的专用传输模式。

另外，所使用的专用传输模式/技术中的一些是（例如，因为通过重复增加覆盖增益，所谓的覆盖增强）非常消耗资源的。因此，这要求意味着支持某种专用传输模式的基站可以限定对所述极端资源消耗特征的支持，这也导致了用户设备不能进行通信。此外，用户设备也可能具有对所述特征的授权限制，即，仅允许在一定程度上使用它。所有这些点可能导致对于没有明确指示用户设备为什么没有按照预期驻扎在基站上并进行通信的用户的疑惑。

仅支持基本技术（诸如LTE的Cat-M）的特殊变体的用户设备可能不能在某个覆盖区域中工作，而支持LTE的附近的另一用户设备通常能够驻扎和通信，这可能导致对于终端用户的疑惑。终端用户不知道是否不支持变体或者将被要求的某个特征是否没有由蜂窝网络所支持达到所需的级别或者使用这样的特征的预订没有被充分授权。

为此，本发明的目的是克服所提及的缺点并且提出一种用于适合基站的改进的选择和相应重选的解决方案。进一步的目标是提议一种指示机制，其允许用户识别不能在蜂窝网络中通信的根本原因，并因此克服有关的问题。从而，进一步的替换和有利解决方案在本领域中将是可期望的。

发明内容

为此，根据本发明的第一方面，提议了根据权利要求1的用户设备。根据本发明的第二方面，还提议了一种根据权利要求11的用于用户设备的方法。

根据本发明的第一方面，提出了一种用户设备，其在包括多个基站（BS1、BS2）的蜂窝网络（CLN）中操作，并且还配置成执行至少一个预定服务，

所述用户设备包括通信单元（CMU）（模块）和控制单元（CTU），

其中通信单元能够在专用传输模式中操作，同时多个基站中的一个能够支持所述专用传输模式，

在检测到适合的基站的情况下，当在非注册模式中操作时，通信单元（CMU）配置成：

-对从所述检测到的基站中接收到的信息信号进行解码，所述信息信号指示所述基站是否支持所述专用传输模式，并且从所述信号中确定与由基站支持的专用传输模式有关的资格，

-如果支持所述专用传输模式，则驻扎在所述基站上，其中支持专用传输模式还包括通过评价专用传输模式的所述资格是否支持所述预定服务来支持所述预定服务，

或者

-否则，向控制单元（CTU）提供指示对专用传输模式支持的不支持的消息。

蜂窝网络优选地支持包括当前4G标准和超出4G标准的技术标准。蜂窝网络包括至少一个基站，对于4G/5G网络，这种基站被称为eNodeB。基站表示到用户设备的空中接口，所述用户设备位于由所述基站覆盖的小区区域中。每个基站配置成在用于下行链路通信的至少一个频带上发信号。

根据本发明的用户设备包括处理电路、易失性和永久存储器以及收发器电路。用户设备包括通信单元，所述通信单元包括收发器电路，并且优选地包括分离的处理器，其用于处置涉及与基站进行无线通信的任务。用户设备还包括控制单元，其典型地并入另外的处理电路并且操作计算机软件（优选地存储在永久存储器中）。所述用户设备特别是机器类型通信（MTC）装置。

优选地，控制单元和通信单元经由例如已知的AT接口或功能接口（例如，利用Java实现的）之类的呼叫接口进行交互。

用户设备配置成借助于处理电路、收发器电路和/或存储器在连接会话中操作，以用于利用基站设立到远程终端的通信链路。

根据本发明，用户设备配置成在专用传输模式中操作。所述专用传输模式涉及对空中接口的优化，与利用基站的公共操作相比这导致了不同的行为。

特别地，提议专用传输模式包括来自群组中的至少一项：

-LTE-Cat-M，

-LTE-Cat-M1，

-LTE-Cat-M2，

-LTE-Cat-1，

-窄带-IoT，

-NB1，

-NB2，

-超可靠的低延时通信，

-高数据吞吐模式，

-大规模机器类型通信

-覆盖增强。

根据这个实施例的所提议专用传输模式涉及技术标准4G（LTE-Cat-M/1、NB-IoT（窄带-IoT））和5G的变体。涉及所述技术变体的能力的进一步修改也被预见为附加的专用传输模式。

根据一个实施例，用户设备仅能够在所述专用传输模式中操作。根据另一优选实施例，用户设备可在多于一个的专用传输模式中操作，其优选地包括公共传输模式，但是优选地在非公共专用传输模式中操作，例如这是由于功率消耗或与预订相关的原因。

本发明适用于例如在启动用户设备之后在非注册模式中操作的用户设备。然后，用户设备借助于通信单元来优选地扫描所支持的频带并检查是否可检测到适合的基站。

适合性意味着在用户设备的接收器侧满足定义的适合性准则，即小区未被禁止、用户设备预订允许接入并且满足小区选择准则，其中S_rxlev>0以及S_qual>0，在所述条件中S_rxlev是小区选择RX级别值（以dB为单位），并且S_qual是小区选择质量值（以dB为单位）。可在3GPP TS 36.304 Rel. 13.4，章节5.2.3.2中找到更多细节。

适合性准则被适用于针对用户设备意图在其中操作的专用传输模式的小区选择。在一个选项中，用户设备当适合的基站被检测到时直接对找到的适合的基站进行评价。可替换地，首先终止频率扫描，并然后评价检测到的适合的基站的列表。优选一次评价一个基站。

然后，通信单元尝试对从检测到的基站发送的信息信号进行解码。优选地，这样的信息信号被广播，特别是在广播信道（BCH）中，例如作为主信息块（MIB）的一部分。

假设当找到作为适合的基站时，广播信道被成功解码。当广播被重复时，通信单元优选地尝试经常按照所需的那样解码，以便成功解码广播信道。

然后，评价所接收到的信息信号与确认的指示的存在有关，即，基站正支持所述专用传输模式。

如果是这种情况，则基站配置成驻扎在所述检测到的基站上。对于这样的情况，附加数据信号在基站和用户设备之间被交换。

对于没有找到这样的指示的情况，则通信单元配置成向控制单元提供消息，所述消息指示不支持专用传输模式。优选地，这样的指示借助于异步事件提交机制（例如，AT接口上的主动提供的资源代码（URC））来执行。

根据优选实施例，提议的是，到控制单元的消息包括与来自群组中的至少一项有关的信息：

-专用传输模式的存在，

-专用传输模式的要求的资格，

-与专用传输模式有关的不足的预订。

利用这样的信息作为来自通信单元的消息的一部分，控制单元处于向用户设备的用户提供有意义的消息的位置中。

另外，提议的是，用户设备配置成在没有检测到支持专用传输模式的适合的基站的情况下提供所述消息。

当所有找到的适合基站结果弄清楚是不支持专用传输模式时，此实施例是优选的。

利用该信息，用户具有以下信息-尽管适合的基站有可用性-但是用户设备在当前位置处不能驻扎在它们中的一个上。这当在蜂窝网络中装置技术人员的并行移动手持小型装置（handset）正成功操作时是特别有利的。这在半静态用户设备在特定覆盖区域内操作并且在一个部分中没有找到覆盖而在其它区域中可找到覆盖时是尤其有用的。利用此实施例的消息，向用户通知移动到具有覆盖的所述其它区域。

根据另一实施例，还提议的是，用户设备配置成利用蜂窝网络在至少一个用户简档上操作，并且在所述驻扎在基站上之后，进一步配置成，

-从接收自基站的信号中确定与由基站支持的专用传输模式有关的资格，

-评价所述资格是否遵照用户设备要求，

在不遵照的情况下，发起来自群组中的至少一项：

-执行小区重选，

-向控制单元提供指示缺少资格的消息，以及

-适配用户简档。

利用此实施例，当用户设备已经驻扎在基站上时，引入第二检查。这是有利的，因为当用户设备驻扎在基站上时，它能够检索与基站的能力相关的附加信息。

根据此实施例，用户设备评估基站意图对所述专用传输模式进行支持的资格级别，并且仅在识别出基站同样支持专用传输模式并且所要求的特征达到了由用户设备所要求的程度之后才驻扎在基站上。

作为示例覆盖增强（CE）（即，通过重复方法增加覆盖）是非常消耗资源的，因此基站可以仅支持达到某一程度的所述特征，因为总资源需要被共享在所有被服务的用户设备之间。因此，所述基站支持所要求的专用传输模式覆盖增强，但是无法支持所要求的特征达到所需的程度（相应的覆盖增强级别作为资格）。这导致用户设备不能经由所述基站进行通信的后果。

另外，还存在有对用户简档的依赖性，即，用户设备可以具有达到它被授权使用这样的特征作为覆盖增强的那个级别的允许限制。所述允许可以与费率、其它合同问题或物理限制（如功率预算）有关。

因此，在识别出基站支持专用传输模式之后，它基于测量来评价特征将会被要求到哪一程度，并将所述结果与它的授权级别进行比较。

存在相关的CE级别授权是用户简档的一部分，以防止用户设备消费更多的资源，然后当从非活动改变为活动时，它才被赋予权力。因此，用户设备不能设立活动的通信，并且因此不具有驻扎在小区上的需要，因为它不能被用于通信。

因此，用户设备从基站检索关于由所述基站支持的所述专用传输模式的资格的信号。

这种资格可以特别与基站的支持的增强覆盖模式有关。如果根据用户简档，用户设备需要更高的增强覆盖模式，则这可以导致防止连接设立。

另外，可以考虑所测量的增强的覆盖级别。这是有利的，因为通信在相应驻扎期间能力的交换和注册都涉及永久重复的信息。因此，用户设备可能能够在几次重复之后对广播信号进行解码，尽管像这样的基站不能支持对专用信道的增强的覆盖级别。

当确定专用传输模式的资格时，与用户设备要求相比对其进行评价。当遵照资格时，该用户设备可以继续开展与基站一起进行操作。

另外，还存在其之间具有关系的专用传输模式，这是专用传输模式的所述资格的另一示例性实施例。即，Cat-M2具有比Cat-M1更大的带宽，但是支持Cat-M1或M2的用户设备也不能驻扎在纯LTE小区上。然而，支持Cat-M2的用户设备能够驻扎在仅支持Cat-M1的小区上，并且在下降或限制的性能的情况中进行操作。这种类型的分级关系也可以适用于其它专用传输模式，包括更严格的和更不严格的专用传输模式。同样地，这适用于提议的专用传输模式NB1和NB1。除了带宽之外，并且并行支持的数据流的数量（即，HARQ过程的数量）也可以不同，从而导致不同的性能，并且因此导致不同的并行接收的流的数量。一般而言，在此一般感兴趣的是，允许特定服务或数据吞吐的增加或减少的支持的任何配置或能力。

在该方面，用户设备可以设立与支持更严格的传输模式而不是对于所有服务的基站的通信。在以上实施例中，Cat-M1没有在所有情况下都支持VoLTE，这是因为当接近于小区边界时的资源不足，同时Cat-M2具有所要求的能力。由于Cat-M1是来自Cat-M2的回退，所以用户设备将驻扎在仅支持Cat-M1的基站上，但是用户可能面临他不知道的服务限制。因此，用户需要具有当前基站没有满足更不严格的专用传输模式的所有所请求的资格的对应指示。如果需要所述资格，则用户设备可以相应地反应，否则它可能停留在仅支持更严格的专用传输模式的所述基站上。如果不是，则优选执行小区重选，以便改变到新的基站（如果可用的话），遵照用户设备的资格要求意味着它支持更不严格的专用传输模式并且能够执行所请求的资格。

可替换地或附加地，可优选的是，通信单元向控制单元提供指示当前基站缺少资格的消息。

此外，提议在不充分授权是问题原因的情况下适配用户简档。当专用传输模式的资格仅接近地错过并且对于静止的用户设备而言，在范围中没有更好的基站时，这是特别有利的。在这种情况下，结果弄清楚是，有利的以适配的用户简档（例如，由于功率约束而具有较短寿命）来进行操作，而不是完全不操作。

专用传输模式的资格特别地由蜂窝网络的HLR来指定，其是与用户设备有关的预订。

优选地，提议当确定所述基站不遵照所请求的资格时，在用户设备中存储所述基站的指示。因此，所述基站可以在驻扎在其上之前被滤出。当在检测到不遵照之后执行直接小区重选时，这是优选地已有用的。

根据另一优选实施例，提议的是，用户设备还配置成执行预定服务，其中支持专用传输模式还包括支持所述预定服务。

利用此优选实施例，附加的支持预定服务的能力作为专用传输模式的定义的一部分被引入。该预定服务优选地是专用传输模式的操作的模式，其影响基站与用户设备之间的空中接口上数据传输的方式。这样的服务可以包括LTE上的语音（VoLTE）、数据传输、流式传输等。

因此，基于在驻扎在基站上之前或之后从基站接收到的信号，用户设备得到关于相应服务的可用性的指示，并且如果是，则基站被接受为支持相应的专用传输模式

根据一个优选实施例，预定服务涉及在预确定增强覆盖级别内的增强覆盖中进行操作。

增强的覆盖模式涉及数据交换的方式，其中在不良覆盖条件下，信号被重复地发射，直到足够的功率被聚合以用于可靠地解码所述信号为止。已知的是，基站提供增强的覆盖级别，其中级别与为可靠解码所需的重复的数量有关。另外，基站的适合性是在增强的覆盖操作的情况下来修正。

像VoLTE的服务将-如果完全-针对专用传输模式Cat-M1仅被支持到非常低数量的覆盖增强重复（由于有限的带宽和重复），所要求的传送否则不被实现。与其相比，Cat-M2具有4倍的较大带宽。因此，它可以并行地传送更多信息，并且因此仍然确保充分良好的语音质量，还用于更高或相同数量的重复。取决于预定服务，如VoLTE，因此预定服务是否可被满足取决于增强的覆盖级别和专用传输模式。

在另一方面，重复地读取和/或传输数据要求附加的功率，由此用户设备可能具有如为针对数据传输的定义的集合来操作功率预算的要求。然后，当存在对与基站进行数据交换所允许的最大重复时，根据所述实施例，可以超过预定功率消耗阈值。

因此，当基站能够支持如由用户设备所请求的像NB-IoT的低成本LTE变体时，如果基站不能提供特定服务（例如，低于给定阈值的增强的覆盖级别），则它仍然可能不足以驻扎在所述基站上。

这可能是由于支持不同带宽的情况，例如，在Cat-M1中仅1个资源块（1.4MHz）被支持，同时Cat-M2支持达到5MHz（4×6PRB）的带宽。如果Cat-M2用户设备是在具有到Cat-M1回退的基站上，则某些服务可能由于有限的吞吐而无法工作或仅具有降级的性能。

另外，根据另一优选实施例提议的是，用户设备附加地配置成在非专用传输模式中操作，并且用户设备在功率节省模式中操作，所述功率节省模式包括预定功率消耗阈值，其中用户设备还配置成在通过在非专用传输模式中与所述基站一起操作来满足预定功率消耗阈值的条件下，驻扎在不支持专用传输模式的所述适合的基站上。

本实施例涉及能够支持公共传输模式的用户设备，但由于功率约束而优选与低成本用户设备有关的专用传输模式。然而，万一结果弄清楚是，针对特定数据传输的功率消耗预算由基站充分地支持，则用户设备配置成继续与基站一起操作。这是在驻扎在基站上之后特别会被检测到的，特别当没有检测到支持专用传输模式（此外还有在期望的资格和/或服务类型中）的适合的基站时。

当用户设备优选地在非静止模式中操作时，向蜂窝网络通知关于专用传输模式的覆盖空穴是进一步有利的。

因此，提议的是，用户设备进一步配置成在检测到在当前位置处没有支持专用传输模式的适合基站时：

-存储与所述位置有关的指示，

-当用户设备驻扎在服务基站上时，在稍后的时间点向蜂窝网络提交所述指示。

对于用户设备，利用此实施例，引入了检测在特定位置处没有检测到关于专用传输模式的覆盖的情况的能力。在其中用户设备再次能够在支持期望的专用传输模式的基站上操作的稍后的时间点，移动用户设备因此将通过使用随后的服务基站向蜂窝网络提供消息。

覆盖空穴的位置特别地由与不支持专用传输模式的最佳基站的身份（例如，小区ID）或能够支持所述专用传输模式的最近基站的身份有关的信息来描绘。可替换地，识别同步序列码，所述同步序列码用于基站上的用户设备的同步，所述同步序列码典型地在蜂窝网络中包括的多个区域中的一个或其至少部分之中是唯一的。可替换地，在到达覆盖空穴之前选取与基站有关的多个小区ID或其它基站识别码，并且在经过覆盖空穴之后选取至少一个。

此实施例的特性在于，用户设备借助于与至少一个其它基站有关的一个服务基站测量信息来进行发送。优选地，这有助于蜂窝网络运营商优化其关于专用传输模式的网络覆盖。

当到服务基站的消息附加地包括与在报告的覆盖空穴处的可解码基站的不遵照的原因有关的信息时，其是进一步有利的。具体而言，这可能涉及适合性、预期的专用传输模式及其变体，具体地涉及资格，具体是CE级别和服务类型。

在另一有利实施例中，提议的是一种用户设备，其中所述控制单元还配置成在所述驻扎在所述基站（BS1、BS2）之后从控制单元检索执行另一预定服务的指示，并且指挥通信单元重复基站选择。

利用此实施例，用户设备的控制单元被置于位置中以对从通信单元接收到的信息做出反应。优选地，控制单元借助于URC接收指示相应专用传输模式的不支持的消息。

控制单元的反应包括所提及的选项中的至少一个。选项中的一个涉及适配与基站能力有关的要求。这特别是对于增加的增强覆盖级别的情况。优选地，涵盖可导致新基站选择的另一预定服务的启动，因为服务基站可能不支持当前资格中的服务。

其它选项是对小区重选中的当前基站进行去优先级（deprioritize），并且尝试驻扎在更适合于用户设备的要求/需求的基站上。

在这种适配的要求被设定的情况下，则控制单元考虑到这样的适配要求来附加地指挥通信单元重复对基站的搜索。

这是有利的，因为控制单元可决定关于放松的要求，从其角度来看通信单元不能决定。附加地，控制单元可以接受用户请求，例如，当实现连接性比维持要求评级更高时。

根据本发明的第二方面，提议了一种用于用户设备的方法，所述用户设备配置成在蜂窝网络（CLN）中操作，还配置成执行至少一个预定服务，所述用户设备能够在专用传输模式中操作，同时多个基站（BS1、BS2）中的一个是蜂窝网络的一部分，所述基站能够支持所述专用传输模式，所述用户设备包括控制单元（CTU），所述方法包括用于用户设备在非注册模式中操作的以下步骤：

-检测适合的基站，

-对从所述检测到的基站中接收到的信息信号进行解码，所述信息信号指示所述基站是否支持所述专用传输模式，

从所述信号中确定与由基站支持的专用传输模式有关的资格，

-如果支持专用传输模式，则驻扎在所述基站上，其中支持专用传输模式还包括通过评价专用传输模式的所述资格是否支持所述预定服务来支持所述预定服务，

或者

-否则，向控制单元提供指示缺少专用传输模式支持的消息。第二方面共享了第一方面的优点。

如所示出的，本发明有利地解决了所描绘的问题，并且提供了用于终端用户理解和处理所述情况或接受有限服务能力的所需指示。

附图说明

以下描述和附图详细阐述了某些说明性方面，并且指示仅仅在其中可采用实施例的原理的各种方式中的少数。当阅读下面的描述和作为说明性而非限制性示例给出的有利实施例的附图时，本发明的特性和优点将会出现。

图1表示作为实施例对其适用本发明的类型的用户设备；

图2表示作为在蜂窝网络中操作的实施例对其适用本发明的类型的用户设备的场景；

图3a示出了根据本发明的优选实施例的向用户设备广播与基站有关的信息的序列图；

图3b表示根据本发明的优选实施例的从基站广播到用户设备的主信息块的细节；

图4示出了图示根据本发明的优选实施例的用于由用户设备选择基站的过程的序列图。

图1示意性地示出了作为实施例对其适用本发明的类型的用户设备UE。用户设备UE配置成通过接入蜂窝网络的基站在蜂窝网络中操作。

此实施例的用户设备包括控制单元CTU和通信单元CMU。

通信单元CMU包括处理器电路PC，如CPU或处理器的其它类型。处理器配置成运行存储在通信单元CMU的存储器M中的计算机程序。

处理器至少专用于控制收发器电路TC。

收发器电路包括用于与蜂窝网络的至少一个基站进行无线通信的接收器电路和发射器电路二者。为此，其附加地利用天线A。优选地，通信单元是无线通信模块。

控制单元CTU借助通信单元控制包括通信的用户设备的行为。典型地，它还包括用于执行存储在永久存储器中的控制软件的处理电路，或者可替换地使用通信单元CMU的这样的组件。

控制单元优选地借助于命令接口来控制通信单元，所述接口如标准化Hayes AT接口。此外，控制单元照管所有用户设备相关的问题，例如用于测量的逻辑、用户接口、访问其它通信部件（如近场通信或有线连接）、用于包括CE级别授权的用户证书/用户简档的存储器，即，消耗限制的传输模式的特征高达某个级别的可能性。

图2示意性地示出了作为实施例的对其适用本发明的类型的用户设备UE1、UE2、UE3。用户设备分别位于蜂窝网络的无线电接入网络和相应蜂窝网络CLN的两个基站BS1、BS2的小区区域CA1、CA2中。

此示例性实施例中的用户设备是机器类型通信装置，如计量装置，其配置成常规地执行仅少量数据的上行链路和/或下行链路通信。用户设备优选地是低成本装置，这意味着它们被优化用于在专用传输模式中操作，所述模式特别是由包括M1或M2或NB-IoT的类型的LTE变体Cat-M所供应的。

此LTE变体包括-与常规LTE相反-用户设备仅需要对由基站支持的频带的一部分进行解码，特别是对至少被临时保留以用于Cat-M用户设备的子载波进行解码。这允许用户设备仅具有足够的处理功率以用于在仅一个资源块的0.5ms的一个时隙中进行解码。这样的用户设备被分类为低成本装置。

然而，这样的低成本装置不能与不支持Cat-M而仅支持常规公共LTE服务模式的LTE基站一起操作。在LTE中，基站被称为eNodeB。

基站BS1和BS2是用于LTE的无线电接入网络的一部分。每个eNodeB覆盖覆盖区域的空间区，其是小区区域CA1、CA2，并且附加地直接或间接地连接到蜂窝网络CLN的核心网络CN的组件。小区区域的虚线边界指示其中对于用户设备而言相应eNodeB适合于驻扎的位置。技术上说，这还涉及用户设备特别是其收发器电路和其它环境条件的能力，但是对于模型状说明，这是充足的。

基站BS1和BS2在其能力方面不同。BS1能够进行公共LTE和附加的专用传输模式，包括Cat-M。

相反，基站BS2仅能够向其小区区域CA2中的用户设备提供公共LTE服务模式。

附加地示出的是移动手持小型装置HS1、HS2、HS3，其表示用于蜂窝通信的公共人类使用（例如，用于做出公共语音电话和/或数据连接以供因特网使用、流式传输、聊天等）的用户设备。这些移动手持小型装置在公共LTE服务模式中与基站BS1、BS2一起操作。

为了在基站注册，包括移动手持小型装置的每个用户设备需要针对适合的基站扫描所支持的频带，并且制作这样的基站的列表。根据已知的过程，用户设备将最初选择基站，并然后重选最佳基站，并然后尝试利用提供最佳信号强度的所述基站开始注册。

在图2中示出的示例性场景中，假定用户设备仅检测用户设备位于其中的小区区域中的（一个或多个）基站。

这意味着对于用户设备UE1和手持小型装置HS1，仅基站BS1是适合的。对于用户设备UE2和HS2，基站BS1和BS2两者都是适合的。对于用户设备UE3和HS3，从信号强度的角度仅基站BS2是适合的。

在箭头的情况下，其指示要评价的驻扎关系。对于具有实线的箭头，可能的是，相应的用户设备可驻扎在相应的基站上。在虚线箭头的情况下，其指示尽管满足适合性准则，驻扎如果是不可能的。对于所有移动手持小型装置HS1、HS2、HS3，驻扎是可能的，因为所有基站提供公共LTE服务模式，所以手持小型装置能够利用其进行操作。

低成本用户设备UE1能够在基站BS1上操作，因为基站BS1能够提供Cat-M的专用传输模式。而用户设备UE3不能够在基站BS2上操作，并因此在服务范围外。

对于用户设备UE2，它现在决定尝试驻扎在哪个基站上。从由箭头长度指示的信号强度顺序，基站BS2将会更好。但BS2不支持Cat-M。可以通过读取小区的MIB来识别Cat-M的支持-在Cat-M位于支持的载波上的情况下-所述小区的MIB包括在其中M-SIB1可以被发现包含用于Cat-M的SIB调度信息的指示。

所述用户设备UE2需要最终驻扎在基站BS1上，同时附近的移动手持小型装置（在此为“HS2”）将不存在接入基站BS2的问题，这使得安装用户设备UE2的技术人员不清楚正在进行什么。

另外，如果BS1将不支持Cat-M或超出范围外（如对于用户设备UE3），则用户设备将完全不会注册。因此，这可能在用户设备为什么不注册或者在比另一基站更消耗功率的基站上注册的完全不清楚的情形中结束，而移动手持小型装置HS2表现得完全不同。

如果基站BS2不支持专用传输模式但基站BS1确实支持，则情况将甚至更加不清楚。然而，由于增加的距离，基站BS1不提供由于增加的距离所必需的所要求的CE级别，或者用户设备不具有所需的CE授权级别。

为了改进这种行为，根据本发明的用户设备配置成更好地指示其行为，并且尤其指示注册为什么没有发生。重要的是具有上文提及的情况的区别，尤其是为了将那些情况与发生故障的安装或装置区分。

根据本发明，用户设备配置成对从来自适合的小区列表的候选基站中接收到的信息信号进行解码，选择适合的基站或指示不支持所述传输模式的基站，并相应地排除它们。

在优选实施例中，这样的信息信号由基站广播，特别是作为主信息块MIB的一部分。

图3a示出了如3GPP TS36.331 V13.2中所指示的这样的广播过程。根据此，用户设备UE从基站BS1中接收单向信号。在此示出了广播信号的顺序。

第一广播消息M1包括主信息块MIB。第二广播消息M2包括系统信息块类型1，这是用于传统LTE用户设备的第一系统信息块SIB1。

在消息M3中发送剩余的SIB。然后，利用下一无线电帧，操作再次开始。

图3b示出了由基站提供的示例性频带FB1区段。典型地，eNodeB配置成提供多个频带FBx。

每个资源区域SCn覆盖具有频带为1，08MHz的频率宽度（对于独立系统，对应于1，4MHz的占用带宽）的6个资源块。在所述区域中，SIB1-BR将被调度。

位于中心的是广播信道BCH，在其中提供主信息块MIB。对于Cat-M，至少一个资源区域SCM被保留。包含SIB1-BR的此区域由主信息块调度。SIB1-BR包含用于接收另外的SIBx-BR元素的所有必需信息。相关的调度以及还有专用信息调度可以通过充分地提前通知用户设备在哪个SCn区域上接收信息而在可行SCn区域中的任何一个中发生。

主信息块是根据以上记载的标准文档，所述标准文档由如下所示的多个字段组成：

调度信息SIB1-BR是用于带宽降低的调度的信息。如果没有调度系统信息块类型1-BR，则其意味着没有“带宽降低”，这意味着相应的基站不支持Cat-M。

因此，图3a中示出的消息M1包括用于Cat-M用户设备调度信息SIB1-BR的最重要的信息，即，装置在其中找到SIB1-BR，其意味着SIB包含用于带宽降低（BR）用户设备的所有SIB调度信息，所述用户设备是包括类型Cat-M的用户设备。

SIB1-BR包含系统信息块相关的有效性指示的剩余调度信息，以及特别是禁止指示，以及自从上次提交以来是否已发生了系统信息的改变。基于用于Cat-M（包括Cat-M1和Cat-M2）用户设备的MIB内的调度信息SIB1-BR的存在-通常意味着带宽降低的用户设备-可以得出结论所述基站是否支持其所要求的传输模式。

这样的指示被直接地或间接地提供，因此如果基站支持相应的专用传输模式，则用户设备能够在尝试驻扎在基站上之前弄明白。否则，用户设备不能接收用于驻扎的所要求的系统信息。

对于其它专用传输模式，这样的指示被预见或需要在到来的标准中被定义。

图4示出了根据本发明的优选实施例的用于用户设备的基站获取过程的流程图。用户设备是低成本装置，其仅在Cat-M中操作。因此，需要找到支持相关专用传输模式的基站。在替换模式中，用户设备可能在技术上能够与公共基站一起操作，但是在其它条件之外，在特定的功率消耗先决条件中，不推荐在这样的基站上操作。

示例性过程流程开始于在未注册模式中操作的用户设备的步骤S1。这特别是当用户设备刚开始时例如当它在现场被安装或被重启时的情况。

如步骤S2中所指示的，作为每一个公共用户设备，为得到注册的第一事物是要扫描适合的基站。结果是信号可以到达其中的基站的列表。优选地，该列表通过信号强度来排序。

在步骤S3中，检查至少一个基站是否提供高于适合性阈值的信号强度值。如果不是这种情况，则用户设备处于没有充分覆盖的区域中，并且因此在服务范围外，如由步骤S11所指示的。优选地，可以考虑与增强的覆盖有关的适合性来重新启动操作。附加地，根据另一优选实施例，本发明中还涵盖记忆与分析的适合基站有关的指示，所述基站不能够支持相应的专用传输模式，并且在稍后时间点，当用户设备设法驻扎在基站上时（例如，在另一位置处），为关闭覆盖空穴起见，向蜂窝网络提供所记忆的信息。

如果在服务范围外的情况被明确找到，则过程流程分支到步骤S13，在其中消息被提交到用户设备的控制单元。因此，用户设备能够借助于用户界面向用户做出有意义的消息。

当找到关于接收到的信号强度的适合基站时，过程流程分支到步骤S4。在此，由基站广播的信息信号被解码。这特别涉及主信息块MIB，其优选地为图3b中所示出的结构。

然后，在步骤S5中，用户设备评价接收到的MIB是否指示基站支持Cat-M。如以上所示，这特别是当字段调度信息SIB1-BR被填充时的情况。当不是这样的情况时，这示出所检验的基站不能够支持Cat-M，因此用户设备不能与此基站一起操作。因此，过程流程分支到步骤S10，在其中检查另外的适合基站是否在列表上，并且如果是，则继续列表中的下一基站，如步骤S12中所示出的。

如果基站能够支持Cat-M，则优选地根据示例性过程流程，进一步检查另一服务类型的可用性。这种服务类型特别涉及如增强的覆盖或者是否支持Cat-M1或更多的执行Cat-M2（提供具有更高的传送能力的更宽的带宽）等的能力。当基站的这种能力可能在驻扎在基站上之前进行评价时，优选的是首先执行所述检查，否则它将需要驻扎在基站上，并且在之后执行进一步检查。这优选地特别针对当驻扎在基站上时仅可识别的那些要求。只要这不是必需的，则本发明的优选和目标是避免驻扎，只要不肯定用户设备可以与相应的基站一起操作的话。

在本实施例中，在步骤S6中，执行与分别的服务类型有关的检查。如果基站遵照此服务类型，则过程流程分支到步骤S9，即用户设备驻扎在基站上。根据示例性实施例，服务类型可以依赖语音服务，特别是VoLTE和/或流式传输，或基于正常IP的数据传输。

否则，当服务类型不被支持时，存在检查用户设备的用户简档是否可以被适配的另一优选可能性。作为在评价基站支持Cat-M以及还有对应于所测量的信号强度的所要求的重复的数量的情况中的示例，用户设备检查其当前使用的用户简档是否还具有对覆盖增强的所述级别的许可/授权。

如果用户简档可能不适配，则过程流程分支到步骤S10，在其中再次挑选下一基站。

否则，在步骤S8中，用户简档被适配以便遵照基站的能力。然后，在步骤S9中，用户设备驻扎在基站上。

为了简化起见，如果它有资格接入基站，特别是如果它是家庭网络，或者它被允许在相应的蜂窝网络中漫游，则在此流程图中未示出用户设备与所识别的基站的协商。这必须在成功地驻扎在基站上之前被执行，并且如果不是，则过程需要再次分支到步骤S10。

利用示例性实施例，示出了用户设备的注册的过程仅略微增强，但可靠地导致用户设备驻扎在基站上，在其中用户设备能够与基站一起操作。

在上面的详细描述中，对附图做出了参考，所述附图通过图示的方式示出了可以在其中实践本发明的特定实施例。以充分的细节描述了这些实施例以使得本领域的技术人员能够实践本发明。应当理解的是，本发明的各种实施例虽然不同，但不一定是相互排斥的。例如，在不脱离本发明的范围的情况下，本文中结合一个实施例描述的特定特征、结构或特性可以在其它实施例内实现。另外，应当理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可以修改每个公开的实施例内的各个元件的位置或布置。因此，以上具体描述不应被认为是限制性意义的，并且本发明的范围仅由适当解释的所附权利要求连同权利要求所赋予的等同物的全部范围来定义。

Claims (14)

1.用户设备（UE），所述用户设备（UE）配置成在包括多个基站（BS1、BS2）的蜂窝网络（CLN）中操作，并且还配置成执行至少一个预定服务，

所述用户设备包括通信单元（CMU）和控制单元（CTU），

其中所述通信单元能够在专用传输模式中操作，同时所述多个基站中的一个能够支持所述专用传输模式，

在检测到适合的基站的情况下，当在非注册模式中操作时，所述通信单元（CMU）配置成：

-对从所述检测到的基站中接收到的信息信号进行解码，所述信息信号指示所述基站是否支持所述专用传输模式，并且从所述信号中确定与由所述基站支持的所述专用传输模式有关的资格，

-如果支持所述专用传输模式，则驻扎在所述基站上，其中支持所述专用传输模式还包括通过评价所述专用传输模式的所述资格是否支持所述预定服务来支持所述预定服务，

或者

-否则，向所述控制单元（CTU）提供指示对专用传输模式支持的不支持的消息。

2.根据权利要求1所述的用户设备，

还配置成在所述驻扎在所述基站（BS1、BS2）上之后从所述控制单元检索执行另一预定服务的指示，并指挥所述通信单元重复基站选择。

3.根据先前权利要求中的至少一项所述的用户设备（UE），

其中到所述控制单元（CTU）的所述消息包括与来自群组中的至少一项有关的信息：

-专用传输模式的存在，

-专用传输模式的要求的资格，

-与专用传输模式有关的不足预订。

4.根据先前权利要求中的至少一项所述的用户设备（UE），

配置成在没有检测到支持所述专用传输模式的适合的基站（BS1、BS2）的情况下提供所述消息。

5.根据权利要求1所述的用户设备（UE），

其中所述预定服务涉及语音电话、数据传输或流式传输中的至少一项。

6.根据先前权利要求中的至少一项所述的用户设备（UE），

其中所述用户设备附加地配置成在非专用传输模式中操作，并且所述用户设备在功率节省模式中操作，所述功率节省模式包括预定功率消耗阈值，

其中所述用户设备还配置成：在通过在非专用传输模式中与所述基站一起操作来满足所述预定功率消耗阈值的条件下，驻扎在不支持所述专用传输模式的所述适合的基站（BS1、BS2）上。

7.根据先前权利要求中的至少一项所述的用户设备（UE），

还配置成，在检测到在当前位置处没有支持专用传输模式的适合的基站（BS1、BS2）时：

-存储与所述位置有关的指示，

-当所述用户设备驻扎在服务基站上时，在稍后的时间点向所述蜂窝网络提交所述指示。

8.根据先前权利要求中的至少一项所述的用户设备（UE），

其中所述专用传输模式包括来自群组中的至少一项：

-LTE-Cat-M，

-LTE-Cat-M1，

-LTE-Cat-M2，

-窄带-IoT，

-NB1，

-NB2，

-超可靠的低延时通信，

-高数据吞吐模式，

-大规模机器类型通信，

-覆盖增强。

9.根据先前权利要求中的至少一项所述的用户设备（UE），

其中所述控制单元（CTU）还配置成接收所述消息，所述消息指示专用传输模式的不支持或者缺少资格，

响应于适配与基站能力有关的要求，

指挥通信单元（CMU）重复基站选择。

10.用于用户设备（UE）的方法，所述用户设备（UE）配置成在蜂窝网络（CLN）中操作，所述用户设备（UE）还配置成执行至少一个预定服务，

所述用户设备能够在专用传输模式中操作，同时多个基站（BS1、BS2）中的一个是所述蜂窝网络的一部分，所述基站能够支持所述专用传输模式，所述用户设备包括控制单元（CTU），

所述方法包括用于用户设备在非注册模式中操作的以下步骤：

-检测适合的基站，

-对从所述检测到的基站中接收到的信息信号进行解码，所述信息信号指示所述基站是否支持所述专用传输模式，

从所述信号中确定与由所述基站支持的所述专用传输模式有关的资格，

-如果支持专用传输模式，则驻扎在所述基站上，其中支持所述专用传输模式还包括通过评价所述专用传输模式的所述资格是否支持所述预定服务来支持所述预定服务，

或者

-否则，向所述控制单元提供指示缺少专用传输模式支持的消息。

11.根据权利要求10所述的方法，

包括在驻扎在所述基站（BS1、BS2）上之后从控制单元检索执行另一预定服务的指示的所述步骤，

以及指挥所述通信单元重复基站选择。

12.根据权利要求10或11中至少一项所述的方法，

其中到所述控制单元（CTU）的所述消息包括与来自群组中的至少一项有关的信息：

-专用传输模式的存在，

-专用传输模式的要求的资格，

-与专用传输模式有关的不足的预订。

13.根据权利要求11所述的方法，

其中所述预定服务涉及语音电话、数据传输或流式传输中的至少一项。

14.根据权利要求11至13中至少一项所述的方法，

在检测到在当前位置处没有支持专用传输模式的适合的基站（BS1、BS2）时，还包括以下步骤：

存储与所述位置有关的指示，

当所述用户设备驻扎在服务基站上时，在稍后的时间点向所述蜂窝网络提交所述指示。