CN110383873B - 在无线通信系统中执行空中ue的测量的方法及其设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无线通信系统。更具体地，本发明涉及在无线通信系统中执行用于空中UE的测量的方法和设备，该方法包括：向网络通知UE的位置信息，其用于网络计算出处于空中状态或正在停留或悬停在地面上的UE的当前状态；接收用于测量报告的触发条件，测量报告与UE的所通知的位置信息相关联；执行服务小区的测量；以及如果满足服务小区的触发条件中的至少一个，则向服务小区报告测量的结果。

Description

在无线通信系统中执行空中UE的测量的方法及其设备
技术领域
本发明涉及无线通信系统，并且更加具体地，涉及用于在无线通信系统中执行用于空中UE的测量的方法及其设备。
背景技术
作为可应用本发明的无线通信系统的示例，将简单地描述第三代合作伙伴计划长期演进(以下，被称为“LTE”)通信系统。
图1是示意性地图示作为示例性的无线电通信系统的E-UMTS的网络结构的视图。演进型通用移动通信系统(E-UMTS)是传统的通用移动通信系统(UMTS)的高级版本，并且其基本标准化当前正在3GPP 中进行。E-UMTS通常可以被称为长期演进(LTE)系统。对于UMTS和E-UMTS的技术规范的细节，可以参考“3rd Generation Partnership Project；Technical Specification Group Radio Access Network(第三代合作伙伴计划；技术规范组无线电接入网络)”的版本7和版本8。
参考图1，E-UMTS包括用户设备(UE)、e节点B(eNB)，和接入网关(AG)，该接入网关(AG)位于网络(E-UTRAN)的末端，并且被连接到外部网络。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可以存在一个或多个小区。小区被设置以在诸如1.25、 2.5、5、10、15和20MHz的带宽的一个中操作，并且在该带宽中将下行链路(DL)或者上行链路(UL)传输服务提供给多个UE。不同的小区可以被设置为以提供不同的带宽。eNB控制到多个UE的数据发送或者来自多个UE的数据接收。eNB将DL数据的DL调度信息发送给相应的UE以便通知UE在其中应当发送DL数据的时间/频率域、编码、数据大小，和混合自动重传请求(HARQ)相关的信息。此外，eNB 将UL数据的UL调度信息发送给对应的UE，以便通知UE可以由UE 使用的时间/频率域、编码、数据大小，和HARQ相关的信息。可以在 eNB之间使用用于发送用户业务或者控制业务的接口。核心网络(CN) 可以包括用于UE的用户注册的AG和网络节点等。AG在跟踪区(TA) 的基础上管理UE的移动性。一个TA包括多个小区。
图2是图示NG无线电接入网络(NG-RAN)架构的网络结构的框图。
NG-RAN节点是gNB——其向UE提供NR用户平面和控制平面协议终止；或ng-eNB——其向UE提供E-UTRA用户平面和控制平面协议终止。
gNB和ng-eNB通过Xn接口相互互连。gNB和ng-eNB也通过 NG接口连接到5GC，更具体地通过NG-C接口连接到AMF(接入和移动管理功能)，并通过NG-U接口连接到UPF(用户平面功能)。
gNB和ng-eNB主持以下功能：i)用于无线电资源管理的功能：无线电承载控制、无线电准入控制、连接移动性控制、在上行链路和下行链路两者中对UE的资源的动态分配(调度)，ii)数据的IP报头压缩、加密和完整性保护，iii)当不能从由UE提供的信息确定到AMF的路由时，在UE附接处选择AMF，iv)用户平面数据向(一个或多个)UPF的路由，v)控制平面信息向AMF的路由，vi)连接建立和释放，vii)寻呼消息的调度和传输(源自AMF)，viii)系统广播信息的调度和传输(源自AMF或O&M)，ix)用于移动性和调度的测量和测量报告配置，x)上行链路中的传输级别分组标记，xi)会话管理， xii)网络切片的支持，以及xiii)QoS流量管理和映射到数据无线电承载。接入和移动管理功能(AMF)主持以下主要功能：i)NAS信令终止，ii)NAS信令安全，iii)AS安全控制，iv)用于3GPP接入网络之间移动性的CN节点间信令，v)空闲模式UE可达性(包括控制和执行寻呼重传)，vi)注册区域管理，vii)系统内和系统间移动性的支持， viii)接入认证，ix)移动性管理控制(订阅和策略)，x)网络切片的支持，和xi)SMF选择。
尽管已经基于宽带码分多址(WCDMA)将无线通信技术发展到 LTE，但是用户和服务提供商的需求和期望正在上升。此外，考虑到正在开发的其他无线电接入技术，需要新的技术演进以确保未来的高的竞争力。需要降低每比特成本，增加服务可用性，灵活使用频带，简化结构，开放接口，UE的适当功耗等。
发明内容
技术问题
被设计以解决问题的本发明的目的在于一种在无线通信系统中执行用于空中UE的测量的方法和设备。
人们越来越关注利用蜂窝网络覆盖诸如无人机的飞行器。商用无人机的使用情况正在迅速增长，并且包括包裹递送、搜救、关键基础设施监测、野生动物保护、飞行摄像机和监视。
此外，在该领域中更多地考虑两种类型的“无人机UE”。一种是配备有经认证可用于空中使用的蜂窝模块的无人机。另一方面，可能存在携带仅被认证用于地面操作的蜂窝模块的无人机。
LTE被很好地定位以服务诸如无人机的飞行器。实际上，越来越多的现场试验涉及使用LTE网络来提供到无人机的连接。据预测，无人机行业的快速和大规模增长将为LTE运营商带来新的有希望的商机。
然而，当前位置报告过程是周期性机制。因此，当空中UE不到处移动时，例如，当此UE悬停在相同区域上时，当前报告机制将在上行链路中引起不必要的信令开销。另一方面，当空中UE快速加速/降速或者急剧上升/下降时，如果不适当地配置报告时段，则当前报告机制将不遵循与UE位置相关的无线电变化。
因此，必然地需要一种空中UE将当前位置信息通知给LTE网络的方式。
本发明所解决的技术问题不限于上述技术问题，并且本领域的技术人员可以从以下描述中理解其他技术问题。
技术方案
本发明的目的能够通过提供如所附权利要求中阐述的在无线通信系统中操作用户设备(UE)的方法来实现。
在本发明的另一方面，在此提供如所附权利要求中所阐述的通信装置。
要理解的是，本发明的前述一般描述和下面的详细描述是示例性的和说明性的，并且旨在提供对要保护的本发明的进一步解释。
有益效果
在我们看来，事件触发条件能够解决这些潜在的问题。如果空中 UE能够使用针对高度或速度的改变的一些阈值来触发UE位置报告信息，则空中UE能够通过定期报告并且即使在快速位置变化的情况下也适当地通知网络来节省不必要的信令。为了支持空中UE的事件触发位置测量，阈值可用于通知高/低高度条件和高/低速度条件。
本领域的技术人员将会理解，利用本发明实现的效果不限于已在上文特别描述的效果，并且从结合附图的下面的详细描述将会更清楚地理解本发明的其他优点。
附图说明
被包括以提供对本发明进一步的理解，并且被合并且组成本申请的一部分的附图图示本发明的(一个或多个)实施例，并且与说明书一起用来解释本发明原理。
图1是示出作为无线通信系统的示例的演进的通用移动通信系统 (E-UMTS)的网络结构的图；
图2是图示NG无线电接入网络(NG-RAN)架构的网络结构的框图；
图3a是图示演进型通用移动通信系统(E-UMTS)的网络结构的框图；并且图3b是描述典型的E-UTRAN和典型的EPC的架构的框图；
图4是示出基于第三代合作伙伴计划(3GPP)无线电接入网络标准的UE和E-UTRAN之间的无线电接口协议的控制平面和用户平面的图；
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；
图6是示出基于第三代合作伙伴计划(3GPP)无线电接入网络标准的UE与NG-RAN之间的无线电接口协议的控制平面和用户平面的图；
图7是根据本发明的实施例的通信装置的框图；
图8是用于在无线通信系统中由UE执行测量报告的图；
图9是用于具有陆地蜂窝网络的低空小型无人机(UAV)的广域无线连接的图示；
图10是根据本发明的实施例的在无线通信系统中执行用于空中 UE的测量的概念图；以及
图11至 14是根据本发明的实施例的在无线通信系统中执行用于空中UE的测量的示例。
具体实施方式
通用移动电信系统(UMTS)是第三代(3G)异步移动通信系统，其在基于欧洲系统、全球移动通信系统(GSM)以及通用分组无线电服务(GPRS)的宽带码分多址(WCDMA)中操作。UMTS的长期演进(LTE)正在由标准化UMTS的第三代合作伙伴计划(3GPP)进行讨论。
3GPP LTE是用于实现高速分组通信的技术。为了包括旨在减少用户和提供商成本、改进服务质量、以及扩大和提升覆盖和系统容量的 LTE目标已经提出了许多的方案。3GPP LTE要求降低的每比特成本、增加的服务可用性、频带的灵活使用、简单结构、开放接口、以及终端的适当的功耗作为更高级的要求。
在下文中，从本发明的实施例中将容易地理解本发明的结构、操作和其他的特征，在附图中图示其示例。在下文中将会描述的实施例是其中本发明的技术特征被应用于3GPP系统的示例。
虽然在本说明书中将使用长期演进(LTE)系统和LTE高级 (LTE-A)系统描述本发明的实施例，但是它们仅是示例性的。因此，本发明的实施例可应用于与上述定义相对应的任何其他的通信系统。另外，虽然在本说明书中基于频分双工(FDD)方案描述本发明的实施例，但是本发明的实施例可以被容易地修改并且被应用于半双工 FDD(H-FDD)方案或者时分双工(TDD)方案。
图3a是图示演进型通用移动通信系统(E-UMTS)的网络结构的框图。E-UMTS也可以被称为LTE系统。通信网络可以被广泛地部署以提供诸如通过IMS的语音(VoIP)和分组数据的各种通信服务。
如在图3a中所图示，E-UMTS网络包括演进型UMTS陆地无线电接入网络(E-UTRAN)、演进型分组核心网(EPC)、以及一个或者多个用户设备。E-UTRAN可以包括一个或者多个演进型节点B(e节点B)20，并且多个用户设备(UE)10可以位于一个小区中。一个或者多个E-UTRAN移动性管理实体(MME)/系统架构演进(SAE)网关30可以被定位在网络的末端并且被连接到外部网络。
如在此所使用的，“下行链路”指的是从e节点B到UE 10的通信，并且“上行链路”指的是从UE到e节点B的通信。UE 10指的是由用户携带的通信设备并且也可以被称为移动站(MS)、用户终端(UT)、订户站(SS)或者无线设备。
图3b是描述典型的E-UTRAN和典型的EPC的架构的框图。
如在图3b中所图示，e节点B 20将用户平面和控制平面的端点提供给UE 10。MME/SAE网关30为UE 10提供会话和移动性管理功能的端点。e节点B和MME/SAE网关可以经由S1接口连接。
e节点B 20通常是与UE 10通信的固定站，并且也可以被称为基站(BS)或者接入点。每个小区可以部署一个e节点B 20。用于发送用户业务或者控制业务的接口可以在e节点B 20之间使用。
MME提供各种功能，包括到eNB 20的NAS信令、NAS信令安全、AS安全性控制、用于3GPP接入网络之间的移动性的CN节点间信令、空闲模式UE可达性(包括寻呼重传的控制和执行)、跟踪区域列表管理(用于在空闲和活动模式下的UE)、PDN GW和服务GW选择、对于具有MME变化的切换的MME选择、用于切换到2G或者3G 3GPP接入网络的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网关主机提供各种功能，包括基于每个用户的分组过滤(通过例如深度分组检测)、合法侦听、UEIP地址分配、在下行链路中的传送级别分组标记、UL和DL服务级别计费、门控和速率增强、基于APN-AMBR 的DL速率增强。为了清楚，在此MME/SAE网关30将会被简单地称为“网关”，但是应理解此实体包括MME和SAE网关。
多个节点可以在e节点B 20和网关30之间经由S1接口连接。e 节点B 20可以经由X2接口彼此连接，并且相邻的e节点B可以具有含X2接口的网状的网络结构。
如所图示的，e节点B 20可以执行对于网关30的选择、在无线电资源控制(RRC)激活期间朝向网关的路由、调度和传输寻呼消息、调度和传输广播信道(BCCH)信息、在上行链路和下行链路两者中对 UE 10动态分配资源、e节点B测量的配置和规定、无线电承载控制，无线电准入控制(RAC)，和在LTE_ACTIVE(LTE_激活)状态下的连接移动性控制的功能。在EPC中，并且如上所述，SAE网关30可以执行寻呼发起、LTE-IDLE(LTE-空闲)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的功能。
EPC包括移动性管理实体(MME)、服务网关(S-GW)、以及分组数据网络网关(PDN-GW)。MME具有关于UE的连接和能力的信息，主要在管理UE的移动性中的使用。S-GW是具有E-UTRAN作为端点的网关，并且PDN-GW是具有分组数据网络(PDN)作为端点的网关。
图4是示出基于3GPP无线电接入网络标准的在UE和E-UTRAN 之间的无线电接口协议的控制平面和用户平面的图。控制平面指的是用于发送被用于管理UE和E-UTRAN之间的呼叫的控制消息的路径。用户平面指的是用于发送在应用层中生成的数据——例如，语音数据或者互联网分组数据——的路径。
第一层的物理(PHY)层使用物理信道向更高层提供信息传送服务。PHY层经由传输信道被连接到位于更高层上的媒体接入控制 (MAC)层。数据在MAC层和物理层之间经由传输信道传送。经由物理信道在发送侧的物理层和接收侧的物理层之间传送数据。详细地，在下行链路中，使用正交频分多址(OFDMA)方案调制物理信道并且在上行链路中使用单载波频分多址(SC-FDMA)方案调制物理信道。
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层的功能块实现。第二层的分组数据汇聚协议 (PDCP)层执行报头压缩功能，以在具有相对小的带宽的无线电接口中减少对于互联网协议(IP)分组——诸如IP版本4(IPv4)分组或者 IP版本6(IPv6)分组——的有效传输而言不必要的控制信息。
位于第三层的底部的无线电资源控制(RRC)层仅在控制平面中被定义。RRC层关于无线电承载(RB)的配置、重新配置和释放控制逻辑信道、传输信道和物理信道。RB指的是第二层为UE和E-UTRAN 之间的数据传输提供的服务。为此，UE的RRC层和E-UTRAN的RRC 层彼此交换RRC消息。
eNB的一个小区被设置为在诸如1.25、2.5、5、10、15和20MHz 带宽的一个中操作，并且在该带宽中将下行链路或者上行链路传输服务提供给多个UE。不同的小区可以被设置为提供不同的带宽。
用于从E-UTRAN到UE的数据传输的下行链路传输信道包括用于系统信息的传输的广播信道(BCH)、用于寻呼消息的传输的寻呼信道(PCH)，和用于用户业务或者控制消息的传输的下行链路共享信道 (SCH)。下行链路多播和广播服务的业务或者控制消息可以经由下行链路SCH发送，并且也可以经由单独的下行链路多播信道(MCH)发送。
用于从UE到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传输的随机接入信道(RACH)，和用于用户业务或者控制消息传输的上行链路SCH。被定义在传输信道上方，并且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。物理信道包括在时间轴上的数个子帧和频率轴上的数个子载波。在此，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，每个子帧可以使用子帧的特定符号(例如，第一符号)的某些子载波用于物理下行链路控制信道(PDCCH)，即，L1/L2控制信道。在图4中，L1/L2控制信息传输区域(PDCCH)和数据区域(PDSCH)被示出。在一个实施例中， 10ms的无线电帧被使用，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的时隙。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)可以被用于发送L1/L2控制信息。作为用于发送数据的单位时间的传输时间间隔(TTI)是1ms。
除了特定控制信号或者特定服务数据之外，基站和UE主要使用作为传输信道的DL-SCH经由作为物理信道的PDSCH发送/接收数据。指示PDSCH数据被发送到哪个UE(一个或者多个UE)以及UE如何接收和解码PDSCH数据的信息在被包括在PDCCH中的状态下被发送。
例如，在一个实施例中，利用无线电网络临时标识(RTI)“A”对特定PDSCH进行CRC掩蔽，并且经由特定子帧使用无线电资源“B” (例如，频率位置)和传输格式信息“C”(例如，传送块大小、调制、编码信息等等)发送关于数据的信息。然后，位于小区中的一个或者多个UE使用其RNTI信息监测PDCCH。并且，具有RNTI“A”的特定的UE读取PDCCH并且然后在PDCCH信息中接收由B和C指示的 PDSCH。
图6是示出基于第三代合作伙伴计划(3GPP)无线电接入网络标准的UE与NG-RAN之间的无线电接口协议的控制平面和用户平面的图。
用户平面协议栈包含新引入以支持5G QoS模型的Phy、MAC、 RLC、PDCP和SDAP(服务数据自适应协议)。
SDAP实体的主要服务和功能包括：i)QoS流和数据无线电承载之间的映射，以及ii)在DL和UL分组两者中标记QoS流ID(QFI)。为每个单独的PDU会话配置SDAP的单个协议实体。
在从上层接收用于QoS流的SDAP SDU时，如果未存储有用于 QoS流的DRB映射规则的QoS流，则发送SDAP实体可以将SDAP SDU 映射到默认DRB。如果存在用于QoS流的存储的QoS流到DRB映射规则，则SDAP实体可以根据存储的QoS流到DRB映射规则将SDAP SDU映射到DRB。并且SDAP实体可以构造SDAP PDU并将构建的 SDAP PDU递送到较低层。
图7是根据本发明的实施例的通信装置的框图。
在图7中示出的装置能够是适合于执行上述机制的用户设备(UE) 和/或eNB，但是其能够是用于执行相同操作的任何装置。
如在图7中所示，装置可以包括DSP/微处理器(110)和RF模块 (收发器；135)。DSP/微处理器(110)与收发器(135)电连接并且对收发器(135)进行控制。基于其实现和设计者的选择，装置可以进一步包括电力管理模块(105)、电池(155)、显示器(115)、键盘 (120)、SIM卡(125)、存储设备(130)、扬声器(145)以及输入设备(150)。
具体地，图7可以表示UE，该UE包括被配置成从网络接收请求消息的接收器(135)，和被配置成将发送或者接收时序信息发送到网络的发射器(135)。这些接收器和发射器能够组成收发器(135)。 UE进一步包括被连接到收发器(135：接收器和发射器)的处理器(110)。
而且，图7可以表示网络装置，该网络装置包括发射器(135)，其被配置成将请求消息发送到UE；和接收器(135)，其被配置成从 UE接收发送或者接收时序信息。这些发射器和接收器可以组成收发器 (135)。网络进一步包括处理器(110)，其被连接到发射器和接收器。此处理器(110)可以被配置成基于发送或者接收定时信息计算延时。
图8是用于在无线通信系统中由UE执行测量报告的图。
如果已成功激活安全性，则UE应认为在相关联的频率上检测到的任何邻近小区可适用于VarMeasConfig内的measIdList中包括的每个 measId，如果相应的reportConfig包括设置为 reportStrongestCellsForSON的目的：
否则，如果对应的reportConfig包括设置为reportCGI的目的，则 UE应认为在相关联的频率/频率集合(GERAN)上检测到的任何邻近小区是可适用的，其具有匹配被包括在VarMeasConfig内的相对应的 measObject中的cellForWhichToReportCGI的值的物理小区标识。
否则，如果相应的reportConfig包括设置为reportLocation的目的，则UE应认为仅PCell是适用的。
如果包括目的并将其设置为reportStrongestCells或reportStrongestCellsForSON或reportLocation并且如果(第一)测量结果是可用的，并且如果目的设置为reportLocation，则UE应紧接着位置信息和针对PCell报告的数量两者变得可用之后启动测量报告过程。
此过程的目的是将测量结果从UE传输到E-UTRAN。仅在成功安全激活之后，UE启动此过程。
对于触发测量报告过程的measId，UE应如下地设置 MeasurementReport消息内的measResults：
i)将measId设置为触发测量报告的测量标识；
ii)设置measResultPCell以包括PCell的数量；
iii)设置measResultServFreqList以针对measResultSCell内的被配置的每个SCell(如果存在的话)包括相关SCell——如果根据性能要求可用——的数量，除了与触发测量报告的measId相关联的 reportConfig的目的被设置为reportLocation之外；和
iv)如果与触发测量报告的measId相关联的reportConfig包括reportAddNeighMeas；对于measIdList中引用measObjectId的每个服务频率，除了与触发测量报告的measId相对应的频率之外；在相关服务频率上，基于RSRP，设置measResultServFreqList以在 measResultBestNeighCell中包括physCellId和最佳非服务小区的数量。
如果在对reportConfig中针对此measId配置了 includeLocationInfo，或者如果与触发测量报告的measId相关联的 reportConfig的目的被设置为reportLocation；并且还没有被报告的详细位置信息是可用的，如下设置locationInfo的内容：
i)包括locationCoordinates；和
ii)如果可用，包括gnss-TOD-msec，除非与触发测量报告的measId 相关联的reportConfig的目的被设置为reportLocation。
图9是用于具有陆地蜂窝网络的低空小型无人驾驶飞行器(UAV) 的广域无线连接的图示。
无人驾驶飞行器(UAV)包括由地面或其他飞行器远程驾驶的飞行器，诸如远程驾驶飞机、或全自动飞行程序。最近，能够自主飞行的多直升机小型无人驾驶飞行器被称为无人机。
无人驾驶飞行器和无人机是典型的融合领域，其结合诸如航空技术、通信/网络、传感器和人工智能的下一代技术。
通过利用支持宽带和移动性的蜂窝通信，能够通过利用无人机的高速移动和无人机的非可见性飞行功能来创建诸如后勤和基础设施管理的各种使用情况。
空中UE是一种无人驾驶飞行器(UAV)。空中UE能够可适用于军事、诸如送货服务的工业或个人爱好的目的。LTE可以被很好地定位以服务空中UE。实际上，涉及使用LTE网络来提供与无人机的连接的现场试验已经日益增加。据预测，无人机行业的快速和大规模增长将为LTE运营商带来新的有希望的商机。然而，当前的LTE网络系统不能支持空中UE的特定业务特性，诸如空中UE和传统UE之间的干扰协调。明确需要空中UE如何将当前位置信息通知给LTE网络的方式。
在LTE规范中，对于V2X，存在一种机制来解决与速度相关的地理位置信息报告的问题。对于V2X WI，我们已经讨论地理位置报告的需求，以通过向属于相邻区域的V-UE分配不同的资源来控制V-UE之间的干扰。因此，作为获取V-UE位置的方式，在当前LTE中支持周期性位置报告。
在我们看来，地理位置的报告信息可以类似地用于识别空中UE 的定位。如果空中UE将当前地理位置报告给LTE网络，则eNB能够考虑适当的干扰协调或移动性支持。尤其是LocationInfo包括具有高度信息的horizontalVelocity、gnss-TOD-msec和locationCoordinates，所以我们可能不需要考虑新参数来识别空中UE位置。根据测量目的，如果空中UE使用该测量处理来报告地理位置，则空中UE能够报告其当前高度、水平速度等。
然而，当前位置报告过程是周期性机制。因此，当空中UE不到处移动时，例如，当此UE悬停在相同区域上时，当前报告机制将在上行链路中引起不必要的信令开销。另一方面，当空中UE快速加速/减速或者急剧上升/下降时，如果不适当地配置报告周期，则当前报告机制将无法跟上与UE位置相关的无线电变化。
在我们看来，事件触发条件能够解决这些潜在的问题。如果空中 UE能够使用针对高度或速度的改变的一些阈值来触发UE位置报告信息，则空中UE能够通过定期报告并且即使在快速位置变化的情况下也适当地通知网络来节省不必要的信令。为了支持空中UE的事件触发位置测量，阈值可用于通知高/低海拔条件和高/低速条件。
然而，当前的LTE网络系统不能支持空中UE的特定传播特性或空中UE和地面上的传统UE之间的相关干扰协调。必然地需要一种空中UE将当前位置信息通知给LTE网络的方式。
图10是根据本发明的实施例的在无线通信系统中执行空中UE的测量的概念图。
在本发明中，提出一种UE通知UE的位置信息的方法，其用于网络计算出当前UE的状态以协调UL/DL干扰或支持移动性，接收用于对应于位置信息的测量报告的触发条件，如果满足服务小区的触发条件中的至少一个则对服务小区执行测量并向服务小区报告测量结果。
对于快速加速/减速或者急剧上升/下降的空中UE，基于位置信息的定期报告可能无法正常工作。本发明新提出一种基于位置信息的基于事件的报告。为此，空中UE向网络通知UE的位置信息(S1001)。
优选地，因为位置信息包括当前水平速度、垂直速度或高度中的至少一个，所以网络能够获得与当前UE的状态有关的信息以协调 UL/DL干扰或支持移动性。网络能够使用位置信息计算出处于飞行 (airborne)状态或正在停留或悬停在地面上的UE的当前状态。
例如，如果UE正在飞行，则网络需要配置飞行类型的RF参数或干扰处理功能(例如，ICIC或COMP)，因为干扰环境与地面上的传统干扰环境不同。
如果能够飞行的UE停留或悬停在地面上，则网络不需要配置飞行类型的RF参数或干扰处理功能，即，用于地面UE的传统配置。
如果UE以高的高度和高速飞行，则网络需要支持飞行类型的移动场景，其具有适当的小区或适当的切换开始定时，使得防止不必要的移动过程，即，迟的切换或ping-pong切换。
如果UE以低的高度飞行，则网络不需要支持高度类型的移动性场景，即，对地面UE的传统移动性支持。
优选地，当空中UE尝试在LTE eNB或NR gNB中建立RRC连接时，空中UE在RRCConnectionSetupComplete消息或 RRCConnectionResumeComplete消息或 RRCConnectionReestablishmentComplete消息中通知当前位置信息(水平速度、垂直速度和高度)。
当UE向网络通知位置信息时，UE接收与位置信息相对应的用于测量报告的触发条件(S1003)。
优选地，UE能够经由RRC信号消息接收具有用于测量报告的触发条件的无线电资源配置。
当UE向网络通知位置信息时，eNB或gNB经由 RRCConnectionReconfiguration消息通过考虑UE的通知位置信息来配置无线电链路参数。另外，一些位置相关的测量配置被包括在RRC消息中。测量配置可以由其他RRC信号消息——例如 RRCConnectionResume中的measConfig IE——提供。以上measConfig IE由用于新事件的measObjectEUTRA和reportConfigEUTRA组成。
在UE处于RRC_idle状态的情况下，UE能够经由系统信息块接收用于测量报告的触发条件。
优选地，用于测量报告的触发条件与通知的位置信息相关联。
例如，当UE通知水平和垂直速度时，eNB或gNB配置与水平和垂直速度相关联的UE阈值。
当UE通知UE的高度时，eNB或gNB配置与高度相关联的UE 阈值。
空中UE测量水平速度、垂直速度或高度(S1005)。
在接收到位置相关测量事件配置后，空中UE针对水平速度、垂直速度或高度设置测量配置事件。在速度的情况下，UE能够仅得到水平和垂直之间的速度配置之一。当然，对于eNB或gNB需要水平速度和垂直速度来估计精确的UE移动状态或方向。
优选地，位置相关的事件触发条件能够如下配置：
这些事件用于检测UE是否以较高的速度/高度处于飞行状态，反之亦然，例如，从飞行状态到地面状态或从地面状态到飞行状态。
[情况1：水平或垂直速度变得快于阈值]
如果空中UE速度中的一个快于阈值并且在水平或垂直速度之间满足定义的timeToTrigger，则UE在VarMeasReportList内包括用于此测量事件的测量报告条目，并且向eNB或gNB发起此测量报告过程。对于此测量报告程序，可以在MeasurementReport消息中包括当前测量结果，如水平速度、垂直速度、高度、当前时间戳、RSRP、RSRQ。
[情况2：水平或垂直速度变得慢于阈值]
如果空中UE速度中的一个慢于阈值并且在水平或垂直速度之间满足定义的timeToTrigger，则UE在VarMeasReportList内包括用于此测量事件的测量报告条目，并且向eNB或gNB发起此测量报告过程。对于此测量报告程序，可以在MeasurementReport消息中包括当前测量结果，如水平速度、垂直速度、高度、当前时间戳、RSRP、RSRQ。
[情况3：空中UE的高度变得高于阈值]
如果空中UE速度高于阈值并且满足定义的timeToTrigger，则UE 在VarMeasReportList内包括用于此测量事件的测量报告条目，并且向 eNB或gNB发起此测量报告过程。对于此测量报告程序，可以在 MeasurementReport消息中包括当前测量结果，如水平速度、垂直速度、高度、当前时间戳、RSRP、RSRQ。
[情况4：空中UE的高度变得低于阈值]
如果空中UE速度低于阈值并且满足定义的timeToTrigger，则UE 在VarMeasReportList内包括用于此测量事件的测量报告条目，并且向eNB或gNB发起此测量报告过程。对于此测量报告程序，可以在 MeasurementReport消息中包括当前测量结果，如水平速度、垂直速度、高度、当前时间戳、RSRP、RSRQ。
如果对于服务小区满足至少一个事件触发，则UE将评估结果报告给服务小区，以获得关于遵循改变的速度/高度水平的无线电链路相关参数或切换命令的重新配置(S1007)。
优选地，评估结果包括包含当前位置信息、时间戳信息、参考符号接收功率(RSRP)、或UE的参考符号接收质量(RSRQ)的至少一个评估结果。
[情况1：水平或垂直速度变得快于阈值]
在从UE接收到测量报告时，eNB或gNB能够通过水平、垂直速度来计算出特定UE移动和方向。然后，eNB或gNB重新配置UE无线电链路参数以协调干扰，并且可以通过更快的速度状态来应用具有新的速度缩放参数的适当测量，即，发送RRCConnectionReconfiguration。eNB或gNB还应考虑支持以更快的速度到邻近小区的移动性。特别地，UE应被认为由eNB或gNB快速垂直或水平加速。
[情况2：水平或垂直速度变得慢于阈值]
在从UE接收到测量报告时，eNB或gNB能够通过水平、垂直速度来计算出特定UE移动和方向。然后，eNB或gNB重新配置UE无线电链路参数以协调干扰，并且可以通过更慢的速度状态来应用具有新速度缩放参数的适当测量，即，发送RRCConnectionReconfiguration。eNB或gNB还应考虑支持以较慢的速度到邻近小区的移动性。特别地， UE可以被认为是由eNB或gNB快速垂直或水平减速。
[情况3：空中UE的海拔高度变得高于阈值]
在从UE接收到测量报告时，eNB或gNB重新配置UE无线电链路参数以协调干扰，并且可以通过更高的高度状态来应用具有新的高度缩放参数的适当测量，即，发送RRCConnectionReconfiguration。因为不同的视线传播条件，应将不同的信道模型应用于UE。eNB或gNB 还应考虑支持数据或信号重复级别以防止空域中的传输丢失。
[情况4：空中UE的海拔高度变得低于阈值]
在从UE接收到测量报告时，eNB或gNB重新配置UE无线电链路参数以协调干扰，并且可以通过更低的高度状态来应用具有新高度缩放参数的适当测量，即，发送RRCConnectionReconfiguration。如果高度与地面上的传统UE非常相似，则eNB或gNB还应考虑回滚数据或信号重复级别以变为正常传输条件。
图11是根据本发明的实施例的用于在无线通信系统中执行空中 UE的测量的示例。
在RRC连接过程期间，空中UE在RRCConnectionSetupComplete 消息或RRCConnectionResumeComplete消息或 RRCConnectionReestablishmentComplete消息中通知当前位置信息(水平速度、垂直速度和高度)(S1101)。
eNB或gNB通过考虑所报告的空中UE的位置经由 RRCConnectionReconfiguration消息来配置无线电链路参数(S1103)。另外，一些位置相关的测量配置包括在RRC消息中。测量配置可以由其他RRC信号消息——例如，RRCConnectionResume中的measConfig IE——提供。以上measConfig IE由用于新事件的measObjectEUTRA 和reportConfigEUTRA组成。
在接收到位置相关测量事件配置后，空中UE针对水平或垂直速度和高度设置测量配置事件。在速度的情况下，UE能够仅得到水平和垂直之间的速度配置之一。当然，eNB或gNB需要水平速度和垂直速度两者来估计精确的UE移动状态或方向。在测量配置之后，UE向eNB 或gNB发送完成消息，例如，RRCConnectionReconfigurationComplete (S1105)。
空中UE测量水平或垂直速度和高度(S1107)。
如果空中UE速度中的一个快于阈值并且在水平或垂直速度之间满足定义的timeToTrigger(情况1)，则UE触发到eNB或gNB的测量报告(S1109)。对于此测量报告程序，可以在MeasurementReport 消息中包括当前测量结果，如水平速度、垂直速度、高度、当前时间戳、RSRP、RSRQ。针对此测量事件，测量报告条目被包括在 VarMeasReportList内。
在从UE接收到测量报告时，eNB或gNB能够通过水平和垂直速度来计算特定UE移动和方向。然后，eNB或gNB重新配置UE无线电链路参数以协调干扰，并且可以通过更快的速度状态来应用具有新的速度缩放参数的适当测量，即，发送RRCConnectionReconfiguration(S1111)。eNB或gNB还应考虑支持以更快的速度到邻近小区的移动性。特别地，UE可以被认为由eNB或gNB快速垂直或水平加速。
图12是根据本发明的实施例的用于在无线通信系统中执行空中 UE的测量的示例。
在RRC连接过程期间，空中UE在RRCConnectionSetupComplete 消息或RRCConnectionResumeComplete消息或 RRCConnectionReestablishmentComplete消息中通知当前位置信息(水平速度、垂直速度和高度)(S1201)。
eNB或gNB通过考虑所报告的空中UE的位置经由RRCConnectionReconfiguration消息来配置无线电链路参数(S1203)。另外，一些位置相关的测量配置包括在RRC消息中。测量配置可以由其他RRC信号消息——例如，RRCConnectionResume中的measConfig IE——提供。以上measConfig IE由用于新事件的measObjectEUTRA 和reportConfigEUTRA组成。
在接收到位置相关测量事件配置时，空中UE针对水平或垂直速度和高度设置测量配置事件。在速度的情况下，UE能够仅得到水平和垂直之间的速度配置之一。当然，eNB或gNB需要水平速度和垂直速度来估计精确的UE移动状态或方向。在测量配置之后，UE向eNB或 gNB发送完成消息，例如，RRCConnectionReconfigurationComplete (S1205)。
空中UE测量水平或垂直速度和高度(S1207)。
如果空中UE速度中的一个慢于阈值并且在水平或垂直速度之间满足定义的timeToTrigger(情况2)，则UE触发到eNB或gNB的测量报告(S1209)。对于此测量报告程序，可以在MeasurementReport 消息中包括当前测量结果，如水平速度、垂直速度、高度、当前时间戳、RSRP、RSRQ。针对此测量事件，测量报告条目被包括在 VarMeasReportList内。
在从UE接收到测量报告时，eNB或gNB能够通过水平和垂直速度来计算特定UE移动和方向。然后，eNB或gNB重新配置UE无线电链路参数以协调干扰，并且可以通过更慢的速度状态来应用具有新的速度缩放参数的适当测量，即，发送RRCConnectionReconfiguration)(S1211)。eNB或gNB还应该考虑支持以更慢的速度到邻近小区的移动性。特别地，UE可以被认为由eNB或gNB快速垂直或水平减速。
图13是根据本发明实施例的用于在无线通信系统中执行空中UE 的测量的示例。
在RRC连接过程期间，空中UE在RRCConnectionSetupComplete 消息或RRCConnectionResumeComplete消息或 RRCConnectionReestablishmentComplete消息中通知当前位置信息(水平速度，垂直速度和高度)(S1301)。
eNB或gNB通过考虑所报告的空中UE的位置经由RRCConnectionReconfiguration消息来配置无线电链路参数(S1303)。另外，一些位置相关的测量配置包括在RRC消息中。测量配置可以由其他RRC信号消息——例如RRCConnectionResume中的measConfig IE——提供。以上measConfig IE由用于新事件的measObjectEUTRA 和reportConfigEUTRA组成。
在接收到位置相关测量事件配置时，空中UE针对水平或垂直速度和高度设置测量配置事件。在速度的情况下，UE能够仅获得水平和垂直之间的速度配置之一。当然，eNB或gNB需要水平速度和垂直速度来估计精确的UE移动状态或方向。在测量配置之后，UE向eNB或 gNB发送完成消息，例如，RRCConnectionReconfigurationComplete (S1305)。
空中UE测量水平或垂直速度和高度(S1307)。如果空中UE速度高于阈值并且满足定义的timeToTrigger(情况3)，则UE触发到eNB 或gNB的测量报告(S1309)。对于此测量报告程序，可以在 MeasurementReport消息中包括当前测量结果，如水平速度、垂直速度、高度、当前时间戳、RSRP、RSRQ。针对此测量事件，测量报告条目被包括在VarMeasReportList内。
在从UE接收到测量报告时，eNB或gNB重新配置UE无线电链路参数以协调干扰，并且可以通过更高的高度状态来应用具有新的高度缩放参数的适当测量，即，发送RRCConnectionReconfiguration (S1311)。由于不同的视线传播条件，应将不同的信道模型应用于 UE。eNB或gNB还应考虑支持数据或信号重复级别以防止空域中的传输丢失。
图14是根据本发明的实施例的用于在无线通信系统中执行空中 UE的测量的示例。
在RRC连接过程期间，空中UE在RRCConnectionSetupComplete 消息或RRCConnectionResumeComplete消息或 RRCConnectionReestablishmentComplete消息中通知当前位置信息(水平速度、垂直速度和高度)(S1401)。
eNB或gNB通过考虑所报告的空中UE的位置经由 RRCConnectionReconfiguration消息来配置无线电链路参数(S1403)。另外，一些位置相关的测量配置包括在RRC消息中。测量配置可以由其他RRC信号消息——例如，RRCConnectionResume中的measConfig IE——提供。以上measConfig IE由用于新事件的measObjectEUTRA 和reportConfigEUTRA组成。
在接收到位置相关测量事件配置时，空中UE针对水平或垂直速度和高度设置测量配置事件。在速度的情况下，UE能够仅得到水平和垂直之间的速度配置之一。当然，eNB或gNB需要水平速度和垂直速度来估计精确的UE移动状态或方向。在测量配置之后，UE向eNB或 gNB发送完成消息，例如，RRCConnectionReconfigurationComplete (S1405)。空中UE测量水平或垂直速度和高度(S1407)。
如果空中UE速度低于阈值并且满足定义的timeToTrigger(情况 4)，则UE触发到eNB或gNB的测量报告(S1409)。对于此测量报告程序，可以在MeasurementReport消息中包括当前测量结果，如水平速度、垂直速度、高度、当前时间戳、RSRP、RSRQ。针对此测量事件，测量报告条目被包括在VarMeasReportList内。
在从UE接收到测量报告时，eNB或gNB重新配置UE无线电链路参数以协调干扰，并且可以通过较低高度状态来应用具有新高度缩放参数的适当测量，即，发送RRCConnectionReconfiguration(S1411)。如果高度与地面上的传统UE非常相似，则eNB或gNB还应考虑回滚数据或信号重复级别以变得正常传输条件。
在下文中所描述的本发明的实施例是本发明的要素和特征的组合。除非另外提到，否则要素或特征可以被认为是选择性的。可以在不与其他要素或特征组合的情况下实践每个要素或特征。此外，可以通过组合要素和/或特征的一部分来构造本发明的实施例。可以重新排列在本发明的实施例中所描述的操作顺序。任何一个实施例的一些构造都可以被包括在另一实施例中，并且可以用另一实施例的对应构造来替换。对本领域的技术人员而言显而易见的是，在所附权利要求中未被明确彼此引用的权利要求可以以组合方式呈现为本发明的实施例，或者通过在本申请被提交之后的后续修改被包括作为新的权利要求。
在本发明的实施例中，可以通过BS的上节点执行被描述为通过 BS执行的特定操作。即，显而易见的是，在由包括BS的多个网络节点组成的网络中，为了与MS通信而执行的各种操作可以由BS或除了该BS之外的网络节点来执行。术语“eNB”可以用术语“固定站”、“节点B”、“基站(BS)”、“接入点”等替换。
可以通过例如硬件、固件、软件或其组合的各种手段来实现上述实施例。
在硬件配置中，可以通过一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等来实现根据本发明实施例的方法。
在固件或软件配置中，可以以执行上述功能或操作的模块、过程、函数等的形式来实现根据本发明的实施例的方法。例如，软件代码可以被存储在存储器单元中并且由处理器来执行。存储器单元可以位于处理器的内部或外部，并且可以经由各种已知的装置将数据发送到处理器和从处理器接收数据。
本领域的技术人员将了解的是，在不脱离本发明的精神和本质特性的情况下，可以以除了在此阐述的特定方式以外的其他特定方式来执行本发明。上述实施例因此在所有方面都被解释成说明性的而不是限制性的。本发明的范围应该由所附权利要求和它们的合法等同物来确定，而不是由上述描述来确定，并且旨在将落入所附权利要求的含义和等同范围内的所有改变包括在其中。
工业实用性
虽然已经围绕被应用于3GPP LTE和NR系统的示例描述了上述方法，但是本发明还可适用于除3GPP LTE和NR系统之外的各种无线通信系统。

Claims (12)

1.一种用于在无线通信系统中操作的由空中用户设备UE执行的方法，所述方法包括：
向网络通知所述空中UE的位置信息；
从所述网络通过第一无线资源控制RRC消息接收与包括用于测量报告的触发事件类型和timeToTrigger信息的触发条件有关的信息，所述测量报告与所述空中UE的所通知的位置信息相关联；
基于所述触发条件被满足，向所述网络报告测量的结果，所述测量的结果包括所述空中UE的位置信息；和
基于所述空中UE报告所述测量的结果，从所述网络接收用于重新配置所述空中UE的无线电链路相关参数的第二RRC消息，
其中，所述位置信息包括垂直速度、水平速度或高度中的至少一个，
其中，所述触发条件包括：
在由所述timeToTrigger信息指示的时间段内，所述空中UE的高度变为高于第一阈值；或者
在由所述timeToTrigger信息指示的时间段内，所述空中UE的高度低于第二阈值。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述触发条件进一步包括下述中的至少一个：
所述空中UE的所述水平速度变得快于阈值；或者
所述空中UE的所述水平速度变得慢于阈值；或者
所述空中UE的所述垂直速度变得快于阈值；或者
所述空中UE的所述垂直速度变得慢于阈值。
3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
基于所述空中UE报告所述测量的结果，从所述网络接收切换命令消息。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测量的结果进一步包括：所述空中UE的时间戳信息、参考符号接收功率RSRP、或参考符号接收质量RSRQ的至少一个。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述空中UE在RRCConnectionSetupComplete消息或RRCConnectionResumeComplete消息或RRCConnectionReestablishmentComplete消息中向所述网络通知所述空中UE的位置信息。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述空中UE处于RRC连接状态，在RRC消息中接收用于测量报告的所述触发条件；或者
当所述空中UE处于RRC空闲模式时，在服务信息块SIB消息中接收用于测量报告的所述触发条件。
7.一种在无线通信系统中操作的空中用户设备UE，所述空中UE包括：
射频RF模块；和
处理器，所述处理器可操作地与所述RF模块耦合，并且被配置成：
向网络通知所述空中UE的位置信息；
从所述网络通过第一无线资源控制RRC消息接收与包括用于测量报告的触发事件类型和timeToTrigger信息的触发条件有关的信息，所述测量报告与所述空中UE的所通知的位置信息相关联；
执行服务小区的测量；
基于所述触发条件被满足，向所述网络报告测量的结果，所述测量的结果包括所述空中UE的位置信息；以及
基于所述空中UE报告所述测量的结果，从所述网络接收用于重新配置所述空中UE的无线电链路相关参数的第二RRC消息，
其中，所述位置信息包括垂直速度、水平速度或高度中的至少一个，
其中，所述触发条件包括：
在由所述timeToTrigger信息指示的时间段内，所述空中UE的高度变为高于第一阈值；或者
在由所述timeToTrigger信息指示的时间段内，所述空中UE的高度低于第二阈值。
8.根据权利要求7所述的UE，其中，所述触发条件进一步包括下述中的至少一个：
所述空中UE的所述水平速度变得快于阈值；或者
所述空中UE的所述水平速度变得慢于阈值；或者
所述空中UE的所述垂直速度变得快于阈值；或者
所述空中UE的所述垂直速度变得慢于阈值。
9.根据权利要求7所述的空中UE，其中，所述处理器进一步被配置成：
基于所述空中UE向所述网络报告所述测量的结果，接收切换命令消息。
10.根据权利要求7所述的空中UE，其中，所述测量的结果进一步包括：所述UE的时间戳信息、参考符号接收功率RSRP、或参考符号接收质量RSRQ的至少一个。
11.根据权利要求7所述的空中UE，其中，所述空中UE在RRCConnectionSetupComplete消息或RRCConnectionResumeComplete消息或RRCConnectionReestablishmentComplete消息中向所述网络通知所述空中UE的位置信息。
12.根据权利要求7所述的空中UE，其中，当所述空中UE处于RRC连接状态时，在RRC消息中接收用于测量报告的所述触发条件；或者
当所述空中UE处于RRC空闲模式时，在服务信息块SIB消息中接收用于测量报告的所述触发条件。
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