CN110771209A - 参与系统信息获取过程的用户设备和基站 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种包括接收单元的用户设备，该接收单元从第一无线电基站接收最小系统信息消息。在最小SI消息和一个或多个附加SI消息中携带可以由UE获取的用于第一无线电小区的系统信息。最小SI消息包括用于接入第一无线电小区的系统信息和至少一个系统信息索引，每个系统信息索引与附加SI消息中的一个相关联。SI消息索引包括值标签和区域指针，区域指针指向一个已经定义的区域。处理电路确定UE是否之前已经获取与相同值标签和相同区域相关联的附加SI消息。如果确定是肯定的，则处理电路确定包括在先前获取的所述附加SI消息中的系统信息适用于第一无线电小区。

Description

参与系统信息获取过程的用户设备和基站
技术领域
本公开针对诸如3GPP通信系统的通信系统中的方法、设备和物品。
背景技术
当前，第三代合作伙伴计划(3GPP)致力于下一代蜂窝技术(也称为第五代(5G))的技术规范的下一版本(版本15)。在3GPP技术规范组(TSG)无线电接入网络(RAN)会议#71(2016年3月，哥德堡)上，涉及RAN1、RAN2、RAN3和RAN4的第一个5G研究项目“Study on NewRadio Access Technology”被批准，并且有望成为定义第一个5G标准的版本15工作项目。该研究项目的目的是开发一种“新无线电(NR)”接入技术(RAT)，该技术在高达100GHz的频率范围内工作，并支持广泛的用例，如在RAN需求研究期间所定义的(请参阅例如3GPP TR38.913“Study on Scenarios and Requirement for Next Generation AccessTechnologies”，当前版本14.2.0可在www.3gpp.org上获得，并通过引用将其全部内容并入本文)。
一个目标是提供解决TR 38.913中定义的所有使用场景、要求和部署场景的单个技术框架，其至少包括增强型移动宽带(eMBB)、超可靠低等待时间通信(URLLC)、大规模机器类型通信(mMTC)。第二个目标是实现前向兼容性。不需要向后兼容长期演进(LTE、LTE-A)蜂窝系统，这有助于全新的系统设计和/或引入新颖的功能。
基本物理层信号波形将基于OFDM，并可能支持非正交波形和多接入。例如，进一步考虑了诸如DFT-S-OFDM、和/或DFT-S-OFDM的变体的在OFDM之上的附加功能，和/或滤波/加窗。在LTE中，基于CP的OFDM和DFT-S-OFDM分别用作下行链路和上行链路传输的波形。NR中的设计目标中的一个是为下行链路、上行链路和侧行链路寻求尽可能多的公共波形。
除了波形，还将开发一些基本的帧结构和信道编码方案以实现上述目标。研究还应关于就无线电协议结构和架构而言需要什么来实现上述目标达成共识。此外，应研究使新RAT满足上述目标所必需的技术特征，包括针对不同服务的业务量的高效复用以及在相同连续频谱块上的用例。
由于3GPP的第5代系统的NR标准化尚处于起步阶段，因此仍有许多问题尚不清楚。例如，已存在关于如何处理网络对系统信息的提供以及UE对系统信息的获取的讨论。建立和定义有效的过程以由基站传递系统信息并由UE获取系统信息很重要。
发明内容
一个非限制性和示例性实施例有助于提供一种不同实体(UE、gNB)正在参与的改进的系统信息过程。
在一个一般的方面，这里公开的技术特征在于一种用户设备。该用户设备包括接收单元，该接收单元从控制移动通信系统的第一无线电小区的第一无线电基站接收最小系统信息消息。在最小系统信息消息和一个或多个附加系统信息消息内携带可以被用户设备获取的用于第一无线电小区的系统信息。最小系统信息消息包括用于接入第一无线电小区的系统信息，并且包括至少一个系统信息索引。每个系统信息索引与附加系统信息消息中的一个相关联。系统信息索引包括值标签和区域指针，其中所述区域指针指向一个已经定义的区域。用户设备包括处理电路，该处理电路确定用户设备是否之前已经获取与最小系统信息消息中的接收到的系统信息索引所指示的相同值标签和相同区域相关联的附加系统信息消息。如果确定是肯定的，则处理电路确定包括在之前获取的所述附加系统信息消息中的系统信息适用于第一无线电小区。
在一个一般的方面，这里公开的技术特征在于一种无线电基站。该无线电基站包括处理电路，该处理电路生成包括用于接入由无线电基站控制的第一无线电小区的系统信息并且包括至少一个系统信息索引的最小系统信息消息。在最小系统信息消息和一个或多个附加系统信息消息内携带可以由用户设备获取的用于第一无线电小区的系统信息。每个系统信息索引与附加系统信息消息中的一个相关联。系统信息索引包括值标签和区域指针。区域指针指向一个已经定义的区域。无线电基站包括发送单元，该发送单元向用户设备发送最小系统信息消息。
应当注意，一般或特定实施例可以被实现为系统、方法、集成电路、计算机程序、存储介质或其任意选择性的组合。
根据说明书和附图，所公开的实施例的其他益处和优点将是显而易见的。益处和/或优点可以通过说明书和附图的各种实施例和特征来单独获得，为了获得这样的益处和/或优点的一个或多个，不需要全部提供它们。
附图说明
在下面参考附图更详细地描述示例性实施例。
图1示出了用于3GPP NR系统的示例性架构，
图2示出了用于LTE eNB、gNB、和UE的示例性用户和控制平面架构，
图3示出了用于5G NR的用户平面协议栈，
图4示出了用于5G NR的控制平面协议栈，
图5示出了当执行基于竞争的RACH过程时在eNB与UE之间交换的消息，
图6示出了当执行无竞争的RACH过程时在eNB和UE之间交换的消息，
图7示出了用于LTE通信系统的X2切换过程的示例性信令图，
图8示出了分别由几个gNB以及连接到区域1的gNB1的UE组成的三个基于RAN的通知区域，
图9示出了当前针对5g NR讨论的系统信息获取消息交换，
图10示出了UE和eNB的示例性和简化结构，
图11示出了其中位于gNB1的无线电小区的UE向由gNB2控制的无线电小区2移动的示例性场景，
图12示出了在UE处针对改进的系统信息获取过程执行的操作的流程图，
图13示出了用于相应的附加SI消息的系统信息索引，每个索引由区域指针和值标签组成，
图14示出了区域指针和区域类型之间的关联，
图15示出了已经在图13中示出的系统信息索引的示例性实现，
图16示出了针对不同的附加SI消息的不同区域类型和不同系统信息有效性区域的示例性定义，
图17示出了用于相应的附加SI消息的系统信息索引，其中一个系统信息索引包括区域ID以及值标签，而其他系统信息索引包括区域点和值文本，
图18示出了区域指针和区域ID的列表之间的关联，以及
图19示出了用于相应的附加SI消息的系统信息索引，每个系统信息索引由区域指针和值标签组成。
具体实施方式
本公开的基础
5G NR系统架构和协议栈
如背景技术部分中所述，3GPP正致力于第五代蜂窝技术(简称为5G)的下一个版本，包括开发一种操作在频率高达100GHz的新无线电接入技术(NR)。3GPP必须标识和开发及时满足紧急的市场需求和更长期的要求的用于成功标准化NR系统所需的技术组件。为了实现这一点，在研究项目“New Radio Access Technology”中考虑了无线电接口以及无线电网络架构的演进。结果和协议收集在技术报告TR 38.804v14.0.0中，其在本文中以引用的方式全文并入。
除其他事项外，关于整体系统架构已达成临时协议。NG-RAN(下一代无线电接入网络)由gNB组成，其向UE提供NG-无线电接入用户平面(SDAP/PDCP/RLC/MAC/PHY)和控制平面(RRC)协议终止(protocol termination)。gNB通过Xn接口相互互连。gNB还通过下一代(NG)接口连接到NGC(下一代核心)，更具体地说，通过NG-C接口连接到AMF(接入和移动性管理功能)以及通过NG-U接口连接到UPF(用户平面功能)。NG-RAN架构如图1所示，该结构取自以引用方式并入本文的TS 38.300v.0.4.1，第4节。
当前正在讨论各种不同的部署场景以供支持，例如，如在通过引用被整体并入本文的3GPP TR 38.801v14.0.0中所反映的那样。例如，其中提出了非集中式部署场景(TR38.801的5.2节；在5.4节中示出了集中式部署)，可以在其中部署支持5G NR的基站。图2示出了示例性的非集中式部署场景，并且基于TR 38.301的图5.2.-1，同时还示出了LTE eNB以及连接到gNB和LTE eNB(根据先前的3GPP标准版本(诸如LTE和LTE-A)将其理解为eNB)两者的用户设备(UE)。如前所述，用于NR 5G的新eNB可以示例性地称为gNB。
如TR 38.801中示例性地定义的，eLTE eNB是支持到EPC(演进分组核心)和NGC(下一代核心)的连接性的eNB的演进。
用于NR的用户平面协议栈如图3所示，如当前在TS 38.300v0.2.4，第4.4.1节中所定义的。PDCP、RLC和MAC子层在网络侧的gNB中终止。另外，如S TS 38.300v0.2.1的第6.5小节(sub-clause)所述，在PDCP之上引入了新的接入层(AS)子层(服务数据适配协议SDAP)。用于NR的控制平面协议栈如图4所示，如TS 38.300第4.4.2节所定义的。TS 38.300的第6小节给出了层2功能的概述。TS 38.300的第6.4、6.3和6.2小节列出了PDCP、RLC和MAC子层的功能。TS 38.300的第7小节列出了RRC层的功能。TS38.300v0.2.0的上述小节通过引用并入本文。
当前示例性地为5G系统假设的新的NR层可以基于当前在LTE(-A)通信系统中使用的用户平面层结构。然而，应该注意的是，目前对于NR层的所有细节尚未达成最终协议。
RRC状态
在LTE中，RRC状态机仅由两个状态组成：RRC空闲状态，其主要特性在于高功率节省、UE自主移动性以及与核心网络之间没有建立的UE连接性；以及RRC连接状态，其中UE可以发送用户平面数据，而移动性受网络控制以支持无损服务连续性。
当前在通过引用并入本文的TR 38.804v14.0.0的5.5.2节中定义的NR 5G中的RRC支持以下三种状态：RRC空闲、RRC不活动和RRC连接，并允许如TR 38.804中所定义的以下状态转换。
显然，为5G 3GPP的新无线电技术定义了一个新的RRC状态，即不活动状态，以便在支持在信令、节能、等待时间等方面有非常不同的要求的诸如eMBB(增强型移动宽带)、mMTC(大规模机器类型通信)和URLLC(超可靠和低等待时间通信)的更广泛的服务时提供益处。
RACH过程
关于5G NR中的RACH(随机接入信道)过程，尚未达成最终协议。如在通过引用并入本文的TR 38.804v14.0.0的第9.2节所述的，NR RACH过程可以以与为LTE定义的相同或相似的方式支持基于竞争和无竞争的随机接入。同样，NR RACH过程的设计应支持灵活的消息3大小，类似于LTE。
下文将参考图5和图6更详细地描述LTE RACH过程。如果LTE中的移动终端的上行链路传输是时间同步的，则只能对其调度上行链路传输。因此，作为非同步移动终端(UE)与上行链路无线电接入的正交传输之间的接口，随机接入信道(RACH)过程起着重要的作用。实质上，LTE中的随机接入用于为尚未获取或已丢失其上行链路同步的用户设备实现上行链路时间同步。一旦用户设备已经实现上行链路同步，则eNodeB可以为其调度上行链路传输资源。与随机接入有关的一种场景是，从其当前服务小区切换到新的目标小区的处于RRC_CONNECTED状态的用户设备，执行随机接入过程以便在目标小区中实现上行链路时间同步。
LTE提供两种类型的随机接入过程，其允许接入为基于竞争的接入(即暗示冲突的固有风险)，或无竞争的(基于非竞争的)接入。随机接入过程的详细描述也可以在通过引用并入本文的3GPP TS 36.321第5.1节v14.1.0中找到。
接下来，将参照图5更详细地描述LTE基于竞争的随机接入过程。该过程包括四个“步骤”。首先，用户设备在物理随机接入信道(PRACH)上向eNodeB发送随机接入前同步码(即，RACH过程的消息1)。在eNodeB检测到RACH前同步码后，它在PDCCH上寻址的PDSCH(物理下行共享信道)上发送随机接入响应(RAR)消息(RACH过程的消息2)，其中(随机接入)RA-RNTI标识检测到前同步码的时频时隙。如果多个用户设备在相同的PRACH资源中发送了相同的RACH前同步码(也称为冲突)，则它们将接收相同的随机接入响应消息。RAR消息可以传达检测到的RACH前同步码、用于随后的上行链路传输的同步的定时对准命令(TA命令)、用于第一个调度传输的传输的初始上行链路资源分配(许可)以及临时小区无线电网络临时标识符(T-CRNTI)的分配。eNodeB使用此T-CRNTI来寻址被检测到RACH前同步码的移动台，直到RACH过程结束为止，因为此时移动台的“真实”标识尚未为eNodeB所知。
用户设备在由eNodeB配置的给定时间窗口内监视PDCCH以接收随机接入响应消息。响应于从eNodeB接收到的RAR消息，用户设备在由随机接入响应内的许可所分配的无线电资源上发送第一个调度的上行链路传输。该调度的上行链路传输传达实际的随机接入过程消息，比如，例如RRC连接请求或缓冲器状态报告。
如果在RACH过程的第一步中已经发生前同步码冲突，即多个用户设备在相同的PRACH资源上发送了相同的前同步码，则冲突的用户设备将在随机接入响应内接收相同的T-CRNTI，并且当在RACH过程的第三步中发送其调度的传输时，它们也将会在相同的上行链路资源中冲突。如果来自一个用户设备的调度的传输已由eNodeB成功解码，则对于其他用户设备而言竞争仍未解决。为了解决这种类型的竞争，eNode B发送定址为C-RNTI或临时C-RNTI的竞争解决消息(第四消息)。
图6示出了3GPP LTE的无竞争随机接入过程，与基于竞争的随机接入过程相比，该过程被简化。eNodeB在第一步中向用户设备提供前同步码以用于随机接入，从而不存在冲突的风险，即，多个用户设备发送相同的前同步码。因此，用户设备随后在PRACH资源上在上行链路中发送由eNodeB用信号发送的前同步码。由于对于无竞争的随机接入避免了多个UE发送相同的前同步码的情况，因此，实质上，无竞争的随机接入过程在UE已经成功接收到随机接入响应之后结束。
因此，将来可以针对5G的新无线电技术采用与结合图5和图6所说明的相似或相同的RACH过程。然而，3GPP也在研究针对5G NR的两步RACH过程，其中，首先发送与四步RACH过程中的消息4相对应的消息1。然后，gNB将以消息2响应，该消息2与LTE RACH过程的消息2和4相对应。由于减少了消息交换，因此与四步过程相比，两步过程的等待时间可以减少。由网络可选地配置用于消息的无线电资源。
LTE切换过程
移动性是LTE通信系统中的关键过程。在LTE中，针对处于活动模式的UE，有两种类型的切换过程：S1-切换过程和X2-切换过程。对于LTE内移动性，通常将经由X2接口的切换用于eNodeB间移动性。因此，除非没有建立X2接口或将源eNodeB配置为使用另一种切换(例如S1-切换)，否则默认触发X2切换。
图7给出了X2 LTE内切换的简要示例性和简化的概述。
X2切换包括准备阶段(步骤4至步骤6)、执行阶段(步骤7至步骤9)和完成阶段(步骤9之后)。X2 LTE内切换直接在两个eNodeB之间执行。一旦切换成功，则仅在切换过程结束时才通知核心网络的其他实体(例如，移动性管理实体MME)，以便触发到新eNB的路径切换。
例如，可以从通过引用并入本文的3GPP TS 36.331v14.2.2，第5.4节，以及从通过引用并入本文的3GPP 36.423v14.2.0，第8.2节获得关于LTE中的移动性过程的更多信息。
LTE-封闭订户组(CSG)
封闭订户组标识一组被允许接入PLMN的一个或多个CSG小区的订户。CSG指示被设置为“TRUE”的小区称为“CSG小区”。非CSG小区(即普通小区)允许任何UE驻留，只要该UE具有适当的PLMN信息并且不禁止该小区，但是CSG小区仅允许属于特定CSG的UE驻留。封闭订户组标识运营商的被允许接入PLMN的一个或多个小区但具有受限的接入(CSG小区)的订户。
要进行CSG呼叫，UE应该在附接请求中发送其所属的CSG Id及其接入类型。然后，MME使用HSS执行UE认证，以及然后交换更新位置请求和应答。在更新位置应答中，HSS在订阅数据中发送CSG信息(CSG Id，订阅计时器)。然后，MME用在附接请求中接收到的CSG验证CSG Id。如果匹配，则UE继续进行CSG呼叫，并向SGW发送带有CSG信息IE的创建会话请求。在从SGW接收到成功的响应后，MME发送成员状态为“成员”的附接接受消息。在UE订阅来与CSG小区附接的订阅计时器到期后，MME启动PDN连接删除。
可以在通过引用并入本文的整个3GPP TS 36.304v14.2.0中找到有关封闭订户组的更多详细信息。
跟踪区域
为了减少E-UTRAN中的开销和UE中的处理，可以在长时段的数据不活动期间释放接入网中所有与UE相关的信息。然后，UE处于ECM-IDLE状态(EPS连接管理-IDLE)。在这些空闲时间段期间，MME保留UE上下文和有关已建立的承载的信息。为了允许网络联系ECM-IDLEUE，每当UE移出其当前跟踪区域(TA)时，UE都会将网络更新为其新位置；此过程称为“跟踪区域更新”。更具体地，LTE引入了一种机制，该机制通过允许核心网络提供被认为是UE的实际跟踪区域的TAI(跟踪区域标识)列表来为该UE提供单独的跟踪区域大小。当UE离开TA列表的该组合区域时(例如，UE可能从不在TA列表中的基站接收跟踪区域ID)，UE触发NAS跟踪区域更新(TAU)过程。可以预见到相同或相似的方法用于在5G NR中支持处于RRC空闲状态的UE的移动性。核心网络区域可以与可能会比核心网络区域更大或更小的基于RAN的通知区域不同地来定义。
MME负责在UE处于ECM-IDLE时跟踪用户位置。当需要将下行链路数据传递到ECM-IDLE UE时，MME将寻呼消息(核心网络发起的寻呼)发送到UE当前TA中的所有eNodeB，然后eNodeB依次通过无线电接口发送寻呼消息以便到达UE。
在通过引用并入本文的3GPP TS 24.301v14.3.0的例如第5.5.3、8.2.26至8.2.29、9.9.32和9.9.33节中可以找到关于跟踪区域的更详细的信息。
RRC状态和基于RAN的通知区域
在LTE中，RRC状态机仅由两个状态组成：RRC空闲状态，其主要特性在于高功率节省、UE自主移动性以及与核心网络之间没有建立的UE连接性；以及RRC连接状态，其中UE可以发送用户平面数据，而移动性受网络控制以支持无损服务连续性。
当前在通过引用并入本文的TR 38.804v14.0.0的5.5.2节中定义的NR 5G中的RRC支持以下三种状态：RRC空闲、RRC不活动和RRC连接。显然，为5G 3GPP的新无线电技术定义了一个新的RRC状态，即不活动状态，以便在支持在信令、节能、等待时间等方面有非常不同的要求的诸如eMBB(增强型移动宽带)、mMTC(大规模机器类型通信)和URLLC(超可靠和低延迟通信)的更广泛的服务时提供益处。新的RRC不活动状态因此应该被设计成允许最小化无线电接入网络和核心网络中的信令、功耗和资源开销，同时仍然允许例如以低延迟开始数据传递。不同状态的特性在于通过引用并入本文的TR 38.804v14.0.0的第5.5.2小节。
根据新的RRC不活动状态的一个特性，对于处于RRC不活动状态的UE，与RAN和核心网络保持连接(用于用户平面和控制平面两者)。另外，用于该小区中的用户设备的寻呼机制(也可以称为通知机制)是基于所谓的基于无线电接入网RAN的通知区域(简称RNA)。无线电接入网应该知道用户设备所处的当前RNA，并且用户设备可以协助gNB跟踪在各种RNA之间移动的UE。
RNA可以覆盖单个或多个小区。它可以小于用于跟踪处于RRC空闲状态的UE的核心网络区域。虽然处于RRC不活动状态的UE停留在当前RNA的边界内，但它可能不必更新其与RAN(例如gNB)的位置。然而，相应地，当离开其当前的RNA(例如，并且移动到另一个RNA)时，UE可以更新其与RAN的位置。关于如何配置和定义RNA尚无最终协议。通过引用并入本文的TR 38.804v14.0.0的第5.5.2.1小节提到了当前正在讨论的几种可能的选择。
图8示出了一个示例场景，其中有多个RNA，分别由几个gNB组成。UE连接到属于RNA1的gNB1，并假定要移动到RNA2的gNB2。根据一种选择，定义了构成基于RAN的通知区域的小区列表。向UE提供小区的显式列表(例如，经由专用信令，即，直接寻址到UE的信令，例如，RRC连接重配置消息)，使得UE可以基于当前小区确定其当前在哪个RNA中。根据另一种选择，每个RAN区域都由RNA ID标识。每个小区，具体地是gNB，广播(至少一个)RNA ID(例如，在其系统信息中；替代地或附加地，可以使用专用信令将该信息发送给UE)，以便UE知道小区属于哪个RAN区域。目前，尚未决定是否支持一个或两个选项，或者将来可能会商定不同的解决方案。也没有关于RNA ID的详细信息，诸如其比特大小等。
LTE系统信息获取
在LTE中，系统信息是通过系统信息块(SIB)构成的，每个系统信息块都包含一组功能上相关的参数。MIB(主信息块)包括有限数量的最频繁发送的参数，这些参数对于UE初始接入网络至关重要。当前在LTE中定义了不同类型的SIB1-SIB18的系统信息块，以传达其他参数，例如SIB1包括确定小区是否适合小区选择所需的参数，以及关于其他SIB的时域调度的信息，SIB2包括公共和共享信道信息。
三种类型的RRC(无线电资源控制)消息可用于传递系统信息，即MIB、SIB1消息和SI消息。在系统信息消息(SI消息)中发送SIB1以外的SIB，其中SIB有多个SIB，并且包括具有相同调度要求(例如，相同的发送周期)的一个或多个SIB。根据SI消息的内容，UE必须在空闲和连接状态下获取不同的SI消息；例如仅需要在空闲状态下获取带有SIB5(频率间小区重选信息)的第三SI消息。
MIB和SIB1消息的时域调度分别固定为40ms和80ms的周期。SI消息的时域调度是动态灵活的：每个SI消息在定义的周期性出现的时域窗口中发送，而物理层控制信令指示实际上正在窗口中的哪个子帧中调度SI。不同SI消息的调度窗口(简称SI窗口)是连续的，并且具有可配置的公共长度。SI消息可以具有不同的周期，使得在SI窗口的某些群集中，对(许多或)所有SI消息进行了调度，而在其他群集中，仅发送具有更短重复周期的SI消息。
系统信息通常会在特定的无线电帧和特定的修改时段处更改。LTE提供了两种机制来指示系统信息已更改。1、寻呼消息，包括指示系统信息是否已更改的标志，2、SIB1中的值标签，每当SI消息中的一个或多个更改时，该标签就会增加。
如果UE接收到SI的改变的通知，则其从下一修改时段的开始，开始获取系统信息。直到UE已经成功获取更新的系统信息，它都将继续使用现有参数。如果关键参数改变，则通信可能会受到严重影响，但是由于其短暂且不频繁，因此可能导致的任何服务中断都被认为是可接受的。
关于系统信息的更多信息可以在其全部内容通过引用合并于本文的3GPP技术规范TS 36.331v14.1.0的第5.2节“System information”中找到。
NR系统信息获取
在5G NR中，目前设想(尽管最终未达成共识)通常将系统信息分为最小系统信息和其他系统信息。最小系统信息被周期性地广播，并且包括初始接入小区所需的基本信息(诸如系统帧号SFN、PLMN列表、小区ID、小区驻留参数、RACH参数)。最小系统信息可以进一步包括用于获取周期性地广播的或经由按需提供的任何其他SI的信息，例如，在所述方面的合适的调度信息。调度信息例如可以根据需要包括SIB类型、有效性信息、SI周期和SI窗口信息。相应地，其他系统信息应包含最小系统信息中未广播的所有内容，例如小区重选相邻小区信息。
如图9所示，可以由网络触发或应UE的请求广播或以专用方式提供其他SI。可以以可配置的周期并且在一定持续时间内广播其他SI。网络决定是通过专用的UE特定的RRC信令广播或传递其他SI。
对于UE实际需要的其他SI，在UE发送其他SI请求之前，UE需要显示它在小区中是否可用以及它是否被广播。对于处于RRC_CONNECTED状态的UE，专用RRC信令可以例如，用于其他SI的请求和传递。
在以上简要说明的传统LTE中，始终会要求UE在发生小区更改时(重新)获取系统信息，并且还要求UE在系统信息更改(例如，通过寻呼或增加(即更改)的值标签指示)时重新获取所有系统信息。对于5G NR中的新系统，通常希望通过使用特定索引/标识符标识存储的系统信息来减少重新获取系统信息的需要，该特定索引/标识符与最小系统信息一起广播。假设在一个小区中有效的某些系统信息在其他小区中也可能有效。例如，公共无线电资源配置、接入类别禁止信息、UL载波频率和带宽、以及MBSFN(多媒体广播单频网络)子帧配置可以在多个相邻小区之间是有效的。
更具体地，特定索引/标识符(可以示例性地称为系统信息索引)可以用于指示其他小区中相关联的系统信息的有效性。该索引/标识符可以应用于多个小区中。
结果，如果UE已经存储了有效的系统信息，则无需重新获取先前获取的有效系统信息。这允许减少UE功耗，并且可以涉及在空中接口上更少的信令开销。
系统信息索引可以是单个索引，或者可以分为两个或更多个项目，诸如区域标识符和值标签(与LTE相同或相似)。值标签例如可以在一个小区中有效，而如上所述，可以将整个系统信息索引视为在多于一个小区中有效，从而能够避免重新获取系统信息。
关于什么是系统信息索引或如何对其用信号发送，没有最终协议。要为5G NR定义的任何信令过程都应至少为系统信息的定义提供配置灵活性，但仍应将系统信息传输的开销保持在最低水平。
在新5G NR系统中可能出现的另一个问题是，在切换的情况下，UE可能需要更长的时间(例如，与LTE相比)才能从目标eNB获得所有所需的SI消息，因为某些系统信息不是由gNB自动广播，而是仅在UE发出相应的其他SI请求(请参见上文)后才可按需使用。
因此，本公开将提供有助于克服上述缺点中的一个或多个和/或满足上述要求中的一个或多个的解决方案。
本公开的详细描述
在下文中，将描述针对5G移动通信系统所设想的新无线电接入技术的UE、基站和过程。也将说明不同的实现方式和变体。以下详细公开通过在先前的部分“本公开的基础”中描述的讨论和发现来促进，并且可以至少基于其一部分。
然而，一般而言，应该指出的是，关于5G蜂窝通信系统，实际上只有很少的事情已经达成共识，因此在下文中必须做出许多假设，以便能够以清晰易懂的方式说明本公开的基本原理。然而，这些假设应被理解为仅仅是示例，不应限制本公开的范围。本领域技术人员将意识到，以下公开的原理以及如权利要求书中所述的原理可以应用于本文未明确描述的不同场景，并且可以以本文未明确描述的方式应用。
而且，尽管要在用于下一3GPP 5G通信系统的新无线电接入技术的上下文中使用的特定术语尚未完全确定，但以下使用的过程、实体、层等的术语与LTE/LTE-A系统或当前用于3GPP 5G的研究项目中使用的术语密切相关。因此，可以在规范阶段改变术语，而不影响本发明的实施例的功能。因此，技术人员意识到，本发明及其保护范围不应由于缺乏更新或最终达成共识的术语而限于本文中示例性使用的具体术语，而应根据成为本公开的功能和原理的基础的功能和概念进行更广泛的理解。
例如，移动站或移动节点或用户终端或用户设备(UE)是通信网络内的物理实体。一个节点可以具有多个功能实体。功能实体是指实现和/或向节点或网络的其他功能实体提供预定功能集的软件或硬件模块。节点可以具有一个或多个接口，该接口将节点附接到节点可以通过其进行通信的通信设施或介质。类似地，网络实体可以具有将功能实体附接到它可以与其他功能实体或对应节点进行通信的通信设施或介质的逻辑接口。
术语“基站”或“无线电基站”在此是指通信网络内的物理实体。物理实体执行关于通信设备的一些控制任务，包括调度和配置中的一个或多个。注意，基站功能和通信设备功能也可以集成在单个设备内。例如，移动终端还可以为其他终端实现基站的功能。LTE中使用的术语是eNB(或eNodeB)，而5G NR目前使用的术语是gNB。
术语“最小系统信息消息”是指携带最小系统信息的特定类型的消息，该最小系统信息将在无线电小区中广播用于UE接入无线电小区。在无线电小区中周期性地发送“最小系统信息消息”，并且其内容可以改变。为此使用的其他术语是“最小SI”。功能上，“最小系统信息”类似于在传统LTE系统中使用的MIB和/或SIB1。
可以使用“附加系统信息消息”来发送用于无线电小区的其他系统信息，其是指携带未在最小系统信息消息内广播的用于无线电小区的系统信息的特定类型消息的术语。为此使用的其他术语是“其他SI”。在功能上，“附加系统信息消息”类似于在传统LTE系统中使用的SIB。
术语“系统信息索引”是指与“附加系统信息消息”相关联的信息元素，使得系统信息索引与关联的“附加系统信息消息”之间存在一对一的关系。然而，应该注意的是，并非每个“附加系统信息消息”都需要与“系统信息索引”相关联。如本申请中所说明的，系统信息索引将在系统信息获取过程的上下文中用于确定关联的“附加系统信息消息”的有效性，并应允许UE在某些情况下避免重新获取系统信息。
术语“区域指针”是指作为最小系统信息消息的一部分的信息元素，并且具体而言是系统信息索引。区域指针不应被理解为由本身提供有关区域的任何信息，而应被理解为是指向附加信息的指针，以便允许组合确定区域(例如其类型和/或ID)。在特定示例中，“区域指针”在功能上用于对附加系统信息消息的空间有效性进行编码，该附加系统信息消息与包含该消息的系统信息索引相关联。换句话说，假设在附加SI消息(附加系统信息消息)内的系统信息在几个无线电小区中同样适用(即有效)，并且在那几个小区中的有效性可以编码到“区域指针”中，以允许UE基于区域指针来确定附加SI消息的空间有效性。使用“值标签”示例性地编码附加SI消息的时间有效性。
术语“值标签”是指作为最小系统信息消息(并且具体而言是系统信息索引)的一部分的信息元素。值标签在功能上可以用于编码附加系统信息消息的时间有效性，该附加系统信息消息与包含该附加信息消息的系统信息索引相关联。换句话说，假设每次附加SI消息的内容被改变时值标签就改变(例如增加)，从而允许UE确定附加SI消息的时间有效性。
图10示出了用户设备(也称为通信设备)和调度设备(在此假设位于基站(例如LTEeNB或5G NR中的gNB)中)的一般、简化和示例性框图。UE和eNB/gNB正在分别使用收发单元在(无线)物理信道上彼此通信。
通信设备可以包括收发单元和处理电路。收发单元又可以包括接收单元和发送单元。处理电路可以是一片或多片硬件，诸如一个或多个处理器或任何LSI。在收发单元和处理电路之间有输入/输出点(或节点)，处理电路可以在其上控制收发单元，即控制接收单元和/或发送单元并交换接收/发送数据。收发单元可以包括RF(射频)前端，该RF前端包括一个或多个天线、放大器、RF调制单元/解调单元等。处理电路可以实现控制任务，诸如控制收发单元以发送由处理电路提供的用户数据和控制数据和/或接收由处理电路进一步处理的用户数据和控制数据。处理电路还可以负责执行确定、决定、计算、测量等过程。发送单元可以负责执行发送过程。接收单元可以负责执行接收过程。
下面假设一个简单而示例性的场景。如图11所示，假定UE位于由gNB1控制的无线电小区1的覆盖区域中。要由UE连续执行的一个重要过程是系统信息获取过程。系统信息获取过程例如用于在无线电小区中上电、在无线电小区内移动、和/或在移动到新的无线电小区时获取必要的系统信息。
根据刚刚讨论的3GPP在5G NR的系统信息获取过程中达成的初步协议和理解，将整个系统信息的提供划分为最小SI消息和可用于各个无线电小区中的UE的一个或多个附加SI消息。尽管尚未达成协议，但示例性地假设总共有五个附加SI消息(例如，称为SI1-SI5)；任何其他合适数量的附加SI消息也同样可能。
最小SI消息由gNB1周期性地广播，以被UE首先获取。五个附加SI消息或者被周期性地广播，或者根据需要(即，在从gNB1请求附加SI消息时)可用于无线电小区中的UE；在任一情况下，UE都能够获取附加SI消息，并且实施例同样适用。最小SI消息包括将在无线电小区中广播以用于UE接入该无线电小区的UE的最小系统信息，并且还包括必要的调度信息，以使UE能够获得其他系统信息，即，通过获取附加SI消息中的一些或全部。
不同的附加SI消息包括不同类型的系统信息，其中的某些或全部对于UE的操作可能不是严格必需的。因此，UE可以针对每个附加SI消息来决定其系统信息是否对于无线小区中UE的操作甚至是必要的。例如，用于地震和海啸预警服务(ETWS)通知的附加SI消息可能不被认为是UE所必需的。根据示例性实施例，如下面将详细说明的，在继续确定是否可以避免获取所需的附加SI消息之前，UE可以示例性地首先确定最小SI消息中宣告的附加SI消息中的哪些对于其操作甚至是必要的。为了易于说明不同的实施例及其变型，示例性地假设UE考虑所有的附加SI消息(在此例如，SI1-SI5)对它的操作很重要，并且原则上决定在其中获取所有相应的系统信息。系统信息是否确实将由UE获取，取决于特定实例，以避免在某些情况下获取相同的信息，这将在下面进行说明。
如前所述，在3GPP中已经达成协议，应该改进系统信息获取过程，以便在某些情况下避免重新获取系统信息。相应地，本文所述的以下实施例结合附加SI消息使用系统信息索引来对关联的附加SI消息在时间和空间(即区域)上的有效性进行编码，从而允许UE首先确定所宣告的附加SI消息相对于先前获取的附加SI消息的有效性，然后决定是否确实需要获取该附加SI消息。
附加SI消息中的至少一个可以与系统信息索引相关联，在这种情况下，最小SI消息将至少包括五个附加SI消息中的一个的(例如，SI1)与该附加SI消息(即SI 1)相关联的系统信息索引。为了下面的说明并且为了提供最大的益处，在一个示例性实施例中，将使用系统信息索引来编码系统信息的有效性的概念应用于所有五个附加SI消息。因此，最小SI消息包括用于可以由无线电小区1中的UE获取的五个现有附加SI消息中的每一个的系统信息索引。
本文描述的实施例涉及在UE和gNB之间执行的系统信息获取过程。实施例聚焦于改进可以(分别由gNB和UE)编码和解码系统信息的有效性的方式，从而能够避免(重新)获取系统信息(即，在附加SI消息内)，以及减少用于系统信息传输的开销，并在定义空间(不同区域/小区)上系统信息的有效性方面保持灵活性。
根据一些示例性实施例，假定系统信息索引中的每一个由值标签和区域指针组成，值标签和区域指针两者都可以由UE区分，从而彼此分开地进行处理。系统信息索引中的区域指针不是直接包含有关特定区域的信息，而是“指向”已定义的区域(该区域可能是网络特定的，但用户设备应了解所述区域)。UE应该能够解释区域指针，即正确地确定系统信息索引中的区域指针实际上指向哪个区域。在所述方面，UE和gNB应当对如何将区域分别解码、编码为区域指针具有共同的理解。UE和gNB1例如可以存储将区域指针的可能值与已经定义的对应区域相关联的列表。
基于区域指针和存储的区域列表，UE在接收到包括区域指针的系统信息索引时，可以确定所宣告的附加SI消息被视为对于哪个区域有效。
如稍后将在更详细的实施例中说明的，值标签可以用于确定所宣告的附加SI消息的时间有效性。
然后，UE需要确定是否有必要从gNB1获取已宣告的附加SI消息中的任何一个。为了能够避免获取之前获取的附加SI消息中的任何一个，UE应当已经在之前接收到具有相同值标签并且与相同区域相关联的相同附加SI消息。在那种情况下，包括在所述先前获取的附加SI消息中的系统信息可以被认为仍然适用于当前无线电小区(在相同区域内)，并且UE不需要再次获取包括相同的系统信息的对应的附加SI消息。
另一方面，如果最小SI消息的系统信息索引中宣告的附加SI消息的值标签和/或区域(由区域指针指示)与对应的先前获取的附加SI消息所关联的对应的值标签和/或对应区域不同，则UE确定该先前获取的附加SI消息中包括的系统信息在无线电小区中不适用。因此，UE确定UE需要从gNB获取宣告的附加SI消息，以便获得适用于当前无线电小区的有效系统信息。
因此，由于区域指针仅指向区域而不是提供该区域的直接标识信息，所以区域指针的大小可以小于直接标识该区域的系统信息索引。因此，与直接包括区域标识的系统信息索引相比，生成的开销更少。
上述改进的SI获取过程还允许gNB1灵活地分别确定每个附加SI消息的系统信息的有效区域，因为在每个附加SI消息的最小SI消息中可以使用单独的区域指针(可以彼此不同地设置)。
图12示例性地示出了用于UE的操作的流程图，具体地是关于如上所述的基本系统获取过程的流程图。
现在基于结合图11至图13描述的以下两种示例性场景来详细描述上述改进的SI获取过程的功能。在第一场景中，示例性地假设UE正在gNB1的无线电小区1中上电并且想要接入gNB1(然后成为其服务gNB)的无线电小区1。gNB1正在周期性地广播最小SI消息，并且UE进行获取。最小SI消息包括UE对于无线电小区1的初始接入所需的系统信息，并且包括关于如何获取附加SI消息SI1-SI5及其内容的信息。因此，除其他事项外，最小SI消息还包括用于每个附加SI消息的对应的系统信息索引，系统信息索引又包括特定的值标签和区域指针。这在图13中示例性地示出，其示出了用于五个可用的附加SI消息SI1-SI5的五个系统信息索引(SI_index_1-5)。例如，与附加SI消息SI1相关联的SI_index_1包括area_pointer_1和value_tag 1。与附加SI消息SI2相关联的SI_index_2包括area_pointer_2和value_tag2；等等。
考虑到UE是第一次上电，之前根本没有获取到附加SI消息，因此关于所宣告的附加的SI消息没有系统信息可用。因此，UE为每个附加SI消息确定需要对其进行获取以便获得包含在其中的对应的系统信息。UE因此可以继续获取附加SI消息SI1到SI5，如最小SI消息中所指示的；例如，通过接收由gNB1在特定的周期性出现的无线电资源处广播的那些附加SI消息和/或通过首先请求然后接收那些仅在需要时在无线电小区1中可用的附加SI消息。在接收到附加SI消息时，UE可以针对每个附加SI消息存储从与附加SI消息相关联的系统信息索引导出的区域和值标签。例如，对于附加SI消息SI1，UE将存储value_tag_1和关于由区域指针area_pointer_1指出的区域的信息(例如，区域ID和/或所标识的区域的类型)。UE可以为其他附加SI消息SI2-SI5存储相同或相似的信息。UE因此存储了每个附加SI消息的有效性信息，该有效性信息可以在随后的系统信息获取过程中使用。
现在假设UE继续在无线电小区1内移动，并最终移动到由gNB2控制的另一个无线小区2(参见图11)。UE将在无线电小区1内以及进入无线电小区2的覆盖区域时接收更多的最小SI消息。例如，每次收到最小SI消息，可以由UE重复执行上述SI获取过程。
例如，gNB2广播最小SI消息，该最小SI消息包括UE进行对无线小区2的初始接入所需的系统信息，并且还包括用于附加SI消息SI1-SI5中的每一个的系统信息索引。系统信息索引的结构应与上文针对gNB1广播的最小SI消息所说明的结构相同，因此由值标签和区域指针组成。然后，UE确定是否有必要从gNB2获取任何已宣告的附加SI消息。如前所述，UE已经从gNB1获取了所有附加SI消息，但是必须确定这些消息是否也适用于新的无线电小区2。UE基于系统信息索引的内容以及储值标签和区域信息来执行该确定。对于每个附加SI消息(例如，SI1)，UE通过将为先前获取的附加SI消息(例如，SI1)而存储的值标签(例如，value_tag_1)与用于新接收到的最小SI消息中所宣告的附加SI消息(SI1)的系统信息索引(SI_index_1)中包括的值标签(value_tag_1)进行比较，来检查先前获取的附加SI消息(例如，SI1)在无线电小区2中的有效性。此外，UE通过将为先前获取的附加SI消息(例如，SI1)而存储的区域与由用于新接收到的最小SI消息中所宣告的附加SI消息(SI1)的系统信息索引(SI_index_1)中所包括的区域指针(area_pointer_1)所指出的区域进行比较，来检查先前获取的附加SI消息(例如，SI1)的有效性。如果新的最小SI消息中宣告的值标签和区域都与为先前获取的附加SI消息(例如，SI1)而存储的值标签和区域相同，则该先前获取的附加SI消息(SI1)中包括的对应系统信息也适用于无线电小区2，且UE不必经由无线电小区2获取附加SI消息。可以针对每个附加SI消息执行该确定。不限制检查值标签的有效性和检查区域信息的有效性的顺序；即可以在时间有效性之前检查空间有效性，反之亦然，或者并行检查。
尽管以上场景示例性地假设UE移动到新的无线电小区2，但是改进的系统获取过程也可以由停留在小区内的UE执行。例如，可以示例性地假设只要UE停留在相同的无线电小区中就将维持系统信息的空间有效性。相应地，在用于附加SI消息的系统信息索引中广播的区域指针仍将指向与以前相同的区域。然而，gNB1可能决定更改附加SI消息中的一个或多个中(例如，SI1中)的某些系统信息参数。因此，gNB1还将改变对应的值标签的值(例如，value_tag_1，例如，将其递增1)，并将在最小SI消息中与改变后的附加SI消息相关联地广播改变后的值标签值。UE确定附加SI消息的值标签值已更改时，从中导出通过先前的附加SI消息获取的对应的系统信息不再有效并且将确定在无线电小区1中重新获取如gNB1所发送的对应的附加SI消息(例如SI1)。
在上面，已经假设区域指针指向之前已经定义的区域。在所述方面有各种区域可以使用。通常，应注意，通常已经关于其他UE过程定义了一个或多个区域。例如，如上所述，可以定义一个或多个跟踪区域，以控制基于网络的移动性。另外，如上所述，可以定义基于RAN的通知区域，以便在UE处于新的RRC不活动状态时实现寻呼机制。另一个示例是由仅特定UE可以接入的无线电小区组成的封闭订户组区域，如前所详述的。
代替使用另一区域类型来定义系统信息的有效区域(即，具有多个gNB的区域，其中部分系统信息可同等适用)，可以为所述目的定义新的区域类型。因此，可以使用的又一个区域是系统信息区域，其要被一般地理解为多个无线电小区的区域，其中系统信息中的至少一些同样适用。换句话说，在一个系统信息区域内，无线电小区使用一个或多个附加SI消息中的相同系统信息参数，因此在其各自的无线电小区中发送相同的系统信息。在所述方面，关于是否定义、设置和维护系统信息区域等，以及如果是，那么如何定义、设置和维护系统信息区域等，3GPP尚未达成协议。
以上说明已聚焦于主要在UE侧执行的过程。然而，gNB也通过执行相应的步骤以向UE提供最小SI消息、附加SI消息来参与上述改进的系统信息获取过程。如上以及下面所述，gNB必须能够生成最小SI消息的内容，尤其是要与附加SI消息相关联的系统信息索引。
此外，由于(一个或多个附加SI消息的)特定系统信息应同等地适用于特定区域(诸如跟踪区域，或CSG区域，或基于RAN的通知区域，或仅仅是系统信息区域)的几个无线电小区中，因此这些区域内的gNB必须协调附加SI消息的系统信息以及它们在最小SI消息中广播的系统信息索引。例如，如果一个附加SI消息的系统信息改变，则必须同步属于那一个附加SI消息的有效性区域的所有gNB，以使得相同的改变的附加SI消息被发送并使得在最小SI消息中广播相同的更新的系统信息索引(例如，更新的值标签)。
在下文中，将描述示例性实施例，根据该示例性实施例，系统信息索引的区域指针对区域类型进行编码，然后UE能够基于其确定它指向的相应区域。示例性地假设区域指针是2比特长，因此能够最多编码四种不同类型的区域。图14以具有不同项目的区域类型列表的形式示出了区域指针的不同值与对应区域类型之间的示例性关联，其中00编码跟踪区域类型，01编码基于RAN的区域类型，10编码SI区域类型，以及11编码小区类型。可以假定该关联的信息由UE存储，以及存储在gNB中，以便能够对区域指针信息进行编码和正确解码。
然后如图13所示的系统信息索引由可能为例如8比特长的值标签和具有2比特的区域指针组成。因此，每个系统信息索引是10比特，并且最小SI消息所携带的附加信息是50比特(对于包括系统信息索引的五个附加SI消息中的每一个为10比特)。
相应地，UE基于区域指针和上述区域类型关联来确定区域类型。然后，UE可以基于所标识的区域类型并且通过使用先前针对各个类型的区域获取的标识信息，来确定实际区域(例如，区域的标识)。例如，示例性地假设区域指针指向跟踪区域类型(即，在图14的示例中为00)，UE知道跟踪区域的ID，因此可以在跟踪区域类型和跟踪区域标识之间做出适当的关联。因此，UE首先确定所宣告的附加SI消息与跟踪区域类型相关联，以便随后确定当前的跟踪区域ID(如由gNB1广播的)。然后，按照如上所述的改进的系统信息获取过程，如果该附加SI消息之前已经被获取并且对于与当前最小SI消息中所宣告的跟踪区域相同的跟踪区域有效，则不需要UE。重新获取该附加SI消息。
换句话说，当UE移动到与源小区属于相同跟踪区域的目标小区时，UE在源小区中获取到的附加SI消息同样适用于目标小区并且可以避免对其的重新获取。
当区域指针指向任何其他可能的区域类型(例如，基于RAN的通知区域、CSG区域或系统信息区域)时，可以预见类似的方法。在每种情况下，UE基于区域指针、上述区域类型关联以及最终针对所标识的区域类型的区域ID来确定区域ID。UE预先知道基于RAN的通知区域、CSG区域和系统信息区域的ID，例如，由gNB广播或在专用信令中提供给UE。
基于这样确定的区域ID，UE可以确定在附加SI消息中先前获取的系统信息是否也适用于当前情况(例如，在新小区中)。简而言之，如果目标小区与源小区属于相同区域(无论是基于RAN的通知区域、CSG区域还是系统信息区域)，则UE在源小区中获取的附加SI消息同样适用于目标小区，并且可以避免对其的重新获取。
在示例性场景中，将结合图14、15和16来说明不同类型的区域。如示例性地假设的，相同的附加SI消息SI1(具体地是其中包含的系统信息)可适用于一个跟踪区域内；相同的附加SI消息SI2(具体地是其中包含的系统信息)可适用于一个基于RAN的通知；相同的附加SI消息SI3(具体地是其中包含的系统信息)可适用于一个系统信息区域内；以及，相同的附加-SI消息SI4/SI5(具体地是其中包含的系统信息)仅可适用于一个小区内。图15示出了相应的区域指针的值以反映所描述的场景。
相应地，对于SI1，如果新小区和旧小区具有相同的跟踪区域ID(并且具有相同的value_tag_1值)，则在旧小区中获取的附加SI消息SI1中包含的系统信息也可以被UE在新小区中使用。对于SI2，如果新小区和旧小区具有相同的基于RAN的通知区域ID(并且具有相同的value_tag_2值)，则在旧小区中获取的附加SI消息SI2中包含的系统信息也可以被UE在新小区中使用。对于SI3，如果新小区和旧小区具有相同的系统信息区域ID(以及具有相同的value_tag_3值)，则在旧小区中获取的附加SI消息SI3中包含的系统信息也可以被UE在新小区中使用。另一方面，附加SI消息SI4和SI5中的系统信息是小区特定的(区域指针11)，因此，在进入新小区时无论如何UE都必须获取附加SI消息SI4和SI5。
根据另一示例性实施例，应进一步提高关于如何将空间有效性编码到附加SI消息的系统信息索引中的灵活性。在以上实施例中，用于系统信息的有效区域被编码到系统信息索引的区域指针字段中，从而允许UE首先确定区域类型，然后确定区域ID。然而，该解决方案要求UE能够简单地根据区域类型来确定区域ID，这可能例如要求区域ID已预先为UE所知(例如在无线电小区中广播)。下面的示例性实施例有利于具有以下优点：不需要区域ID的先前知识，因为区域ID被直接编码为附加SI消息的系统信息索引。
图17示出了五个附加SI消息的系统信息索引的示例性配置。从中显而易见的是，假定用于附加SI消息SI4的系统信息索引包括区域ID本身(例如具有8比特的系统信息区域ID)而不是作为用于其他附加SI消息的系统信息索引的区域指针。如上所述，UE相应地能够从区域指针确定区域ID，但是也能够处理如图17所示的直接包括区域ID的系统信息索引。
使得UE知道系统信息索引包括区域指针字段(例如2比特)或区域ID(例如8比特)的一种示例性方式是使用ASN.1编码。对于每个系统信息索引的区域指针字段，适当的ASN.1编码允许在不同的字段、区域指针字段和区域ID字段之间进行区分和选择。示例性ASN.1编码可以如下：
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在下面，将描述示例性实施例，根据该示例性实施例，系统信息索引的区域指针对具有区域标识的区域列表的区域列表项进行编码。在图18中示出了区域ID的示例性列表，以及在图19中示出了用于五个附加SI消息的相应的系统信息索引。由此可见，每个系统信息索引都具有字段区域指针，其值指向图18的区域ID列表的列表项。示例性地假设3比特被用于系统信息索引中的区域列表指针字段，从而允许区分多达8个不同的区域ID(实际区域列表大小可以是动态的，列表项最多为8个)。假定UE已经获取了区域ID列表，以便能够解码系统信息索引的区域指针。一种示例性选择是，区域列表也在最小SI消息中发送，在这种情况下，最小SI消息携带所有系统信息索引以及区域列表两者。另一个示例性选择是区域列表已经从先前的小区获得，例如，如将在后面的实施例中更详细地说明的，在切换过程期间。
示例性地假设区域列表指针为3比特，以及值标签为8比特，则需要55比特来传输所有附加SI消息的系统信息索引。另外，区域列表的大小取决于其长度(即，列表项的数目)，其中可以示例性地假设每列表项为8比特，即，8比特用于ID；例如ASN.1码允许UE区分不同的列表项。可选地，可以在列表项字段的区域列表中预见3比特。
如果仅将几个不同的区域用于系统信息的空间有效性，则此解决方案特别有用。当多个附加SI消息与相同区域(例如，相同SI区域)相关联时，列表中具有该SI区域的ID的一个列表项就足够了，这使得最小SI消息中携带的区域列表就不会变大。而且，在小区具有多个区域ID(例如，跟踪区域ID或基于RAN的通知区域ID)的情况下，所讨论的解决方案允许gNB明确地标识区域ID。
根据可以与上述实施例独立地使用(例如，可以组合或独立地使用)的其他实施例，应当改进与切换过程相关的系统信息获取过程。如前所述，一些附加SI消息仅按需可用，即，在gNB处UE的明确请求时。当根据图7中所示的示例性切换执行从源小区到目标小区的切换过程时，UE在切换完成之后，例如在图7的步骤9之后，读取目标小区的最小SI消息。只有到那时，UE才能，例如，遵循上面针对各种实施例中的一个说明的改进的系统信息获取过程来确定应在新的目标小区中获取哪些附加SI消息。然而，这很耗时，并且涉及实体之间的许多事务。
根据这些另外的实施例，应该改进切换过程，以允许UE更早地获取按需附加SI消息。
根据这些实施例中的一个，在切换准备阶段期间，目标gNB将由目标gNB在其最小SI消息中广播的系统信息索引例如在切换请求ACK消息中发送到源gNB(参见图7的步骤6)。源gNB继而可以在切换过程期间向UE提供附加SI消息的与目标小区相关的系统信息索引例如作为切换命令消息的一部分。UE使用与目标小区相关的系统信息索引，可以确定它想要获取目标小区中的按需可用的附加SI消息中的哪一个。因此，UE在切换完成之前已经知道它想要获取哪些附加SI消息，并且可以在更早的时间点发送相应的附加SI消息请求。例如，UE可以在切换执行阶段期间发送附加SI消息请求，例如当与目标gNB执行随机接入信道过程时，UE和目标gNB之间的RACH过程可以在从源gNB接收到切换命令消息后由UE执行。在所述方面，UE可以使用RACH过程的消息中的一个，例如使用无竞争RACH过程的随机接入前同步码传输(参见图6)。切换场景中的RACH过程的另一后续消息(图6中未示出；类似于基于竞争的RACH过程中的第三消息)可以携带图7中称为切换完成消息的RRC连接重配置完成消息。
UE所请求的目标小区附加SI消息可以被传递给UE，例如在RACH过程的消息(例如，在已经接收到第一消息中的附加SI请求之后，无竞争RACH过程的随机接入响应消息)中。可替换地，在已经接收到RRC连接重配置完成消息中的附加SI请求之后，目标gNB可以使用不同的专用消息来向UE提供所请求的附加SI消息。
在替代实施例中，不需要UE本身从目标小区请求按需附加SI消息，但是这由源gNB在切换准备期间完成。具体地，由UE例如通过测量报告消息向源gNB通知UE希望接收哪些附加SI消息(参见图7的步骤2)。转而，源gNB例如在切换准备过程期间向目标gNB请求这些附加SI消息(例如，在切换请求消息中，参见图7的步骤4)。类似于先前的替代方案，目标gNB然后可以例如，在RACH过程的消息(例如，无竞争RACH过程的随机接入响应消息)中将由UE请求的目标小区附加SI消息传送到UE。可替换地，目标gNB可以使用不同的专用消息来向UE提供所请求的附加SI消息。
进一步的方面
根据第一方面，提供了一种用户设备。该用户设备包括接收单元，该接收单元从控制移动通信系统的第一无线电小区的第一无线电基站接收最小系统信息消息。在最小系统信息消息和一个或多个附加系统信息消息中携带用户设备可以获取的第一无线电小区的系统信息。最小系统信息消息包括用于接入第一无线电小区的系统信息，并且包括至少一个系统信息索引。每个系统信息索引与附加系统信息消息中的一个相关联。该系统信息索引包括值标签和区域指针，其中区域指针指向一个已经定义的区域。用户设备包括处理电路，该处理电路确定用户设备是否之前已经获取与由最小系统信息消息中接收的系统信息索引所指示的相同值标签和相同区域相关联的附加系统信息消息。如果确定是肯定的，则处理电路确定包括在先前获取的所述附加系统信息消息中的系统信息适用于第一无线电小区。
根据除了第一方面之外提供的第二方面，如果确定是否定的，则处理电路确定包括在先前获取的所述附加系统信息消息中的系统信息不适用于第一无线电小区，并且确定从第一无线电基站获取用于第一无线电小区的附加系统信息消息。
根据除了第一方面或第二方面之外提供的第三方面，区域类型列表被存储在用户设备中，其中，区域类型列表中的每个项目与列表编号和区域类型相关联，其中，区域指针指示区域类型列表的列表编号。处理电路基于区域指针和区域类型列表来确定区域类型，并且基于所确定的区域类型和针对所确定的区域类型的先前获取的区域标识来确定区域标识。可选地，处理电路基于所确定的区域类型和所确定的区域标识来确定之前获取的附加系统信息消息是否适用于相同区域。
根据除了第三方面之外提供的第四方面，区域类型是以下中的一个：跟踪区域、基于无线电接入网络RAN的通知区域、封闭订户组区域、无线电小区、系统信息区域。
根据除了第三或第四方面之外提供的第五方面，接收单元从第一无线电小区的第一无线电基站接收第二最小系统信息消息。第二最小系统信息消息包括用于接入第一无线电小区的系统信息，并且包括一个扩展的系统信息索引。扩展的系统信息索引与附加系统信息消息中的一个相关联。扩展的系统信息索引包括值标签和系统信息区域的标识。处理电路确定用户设备之前是否已经获取与扩展系统信息索引中包括的相同值标签和相同系统信息区域相关联的附加系统信息消息。如果所述确定是肯定的，则处理电路确定在先前获取的所述附加系统信息消息中包括的系统信息适用于第一无线电小区。
根据第一方面或第二方面之外提供的第六方面，用户设备获取具有相应区域标识的区域列表。区域列表中的每个项目与列表编号和区域标识相关联，其中区域指针指示区域列表的列表编号。处理电路基于区域指针和区域列表确定区域标识。可选地，用户设备从接收到的最小系统信息消息中获取区域列表。可选地，处理电路基于所确定的区域标识来确定之前获取的附加系统信息消息是否适用于相同区域。
根据除了第一至第六方面中的一个之外提供的第七方面，最小系统信息消息包括第一无线小区中的用户设备可以获取的每附加系统信息消息的一个系统信息索引。
根据除了第一方面至第七方面中的任一方面之外提供的第八方面，附加系统信息消息中的一个或多个可以由第一无线电小区中的第一无线电基站广播，或者可以由用户设备在从第一无线电基站对其请求时获取。
根据除了第一方面至第八方面中的一个之外提供的第九方面，处理电路存储与关联的附加系统信息消息相关联的、接收的系统信息索引的值标签和关于系统信息索引所指示的区域的信息。可选地，所存储的关于区域的信息包括关于所指示的区域的类型和所指示的区域的标识的信息。
根据除了第一方面至第九方面中的一个之外提供的第十方面，接收单元从第一无线电小区的第一无线电基站接收第二最小系统信息消息。第二最小系统信息消息包括用于接入第一无线电小区的系统信息，并且包括第二系统信息索引。第二系统信息索引与用户设备之前已经获取的附加系统信息消息相关联。当确定与先前获取的附加系统信息消息相关联的值标签的值不同于最小系统信息消息的第二系统信息索引中包括的值标签的值时，处理电路确定先前获取的系统信息消息的内容已改变。当在确定之前获取的附加系统信息消息的内容已经改变时，处理电路确定重新获取附加系统信息消息。
根据除了第一方面至第十方面中的一个之外提供的第十一方面，之前已经获取的系统信息消息是在用户设备位于不同的无线电小区或第一无线电小区中时被用户设备接收单元接收的。
根据除了第一方面至第十一方面中的任一方面之外提供的第十二方面，用户设备在第二无线电基站的控制下正在移动到第二无线电小区。接收单元从第一无线电基站接收与用户设备能够在第二无线电小区中在对其请求时获取的一个附加系统信息消息相关联的至少一个系统信息索引。UE的发送单元向第二无线电基站发送用于获取在与第二无线电小区相关联的系统信息索引中指示的一个附加系统信息消息的请求。可选地，所述请求是在移动到第二无线电基站时，在用户设备和第二无线电基站之间执行的随机接入信道过程的消息中由发送单元发送。可选地，接收单元在用于发送请求的消息之后，在随机接入信道过程的消息中从第二无线电基站接收所请求的附加系统信息消息。
根据除了第一方面至第十一方面中的任一方面之外提供的第十三方面，用户设备在第二无线电基站的控制下正移动到第二无线电小区。用户设备能够在第二无线电小区中获取的至少一个附加系统信息消息在对其请求时可用。接收单元在随机接入信道过程的消息中从第二无线电基站接收附加系统信息消息。
根据第十四方面，提供了一种无线电基站。无线电基站包括处理电路，该处理电路生成最小系统信息消息，该最小系统信息消息包括用于接入由无线电基站控制的第一无线电小区的系统信息并且包括至少一个系统信息索引。在最小系统信息消息和一个或多个附加系统信息消息中携带可以被用户设备获取的用于第一无线电小区的系统信息。每个系统信息索引与附加系统信息消息中的一个相关联。系统信息索引包括值标签和区域指针。区域指针指向一个已经定义的区域。无线电基站包括发送单元，该发送单元向用户设备发送最小系统信息消息。
根据除了第十四方面之外提供的第十五方面，发送单元将附加系统信息消息中的一个或多个发送到用户设备。可选地，处理电路确定系统信息索引的区域指针的值以指示相关联的附加系统信息消息可在其中应用的区域。
根据除了第十四或第十五方面之外提供的第十六方面，区域指针指示区域类型列表的列表编号，其中，区域类型列表中的每个项目与列表编号和区域类型相关联。处理电路确定与附加系统信息消息可适用的区域类型相关的列表编号，并针对该附加系统信息消息设置系统信息索引中的区域指针以指示所确定的列表编号。可选地，其中，区域类型是以下中的一个：跟踪区域、无线电接入网、基于RAN的通知区域、封闭订户组区域、无线电小区、系统信息区域。
根据除了第十四至第十六方面中的任一方面之外提供的第十七方面，处理电路生成要与一个附加系统信息消息相关联的系统信息索引，以包括值标签和系统信息区域的标识。
根据除了第十四或第十五方面之外提供的第十八方面，所述区域指针指示所述区域列表的列表编号，所述区域列表的每个项目与列表编号和区域标识相关联。处理电路确定与附加系统信息可适用的区域标识相关联的列表编号，并针对该附加系统信息消息设置系统信息索引中的区域指针，以指示所确定的列表编号。可选地，其中，所述处理电路生成最小系统信息消息以包括所述区域列表。
根据除了第十四至第十八方面中的任一方面之外提供的第十九方面，用户设备在第二无线电基站的控制下正移动到第二无线电小区。无线电基站包括接收单元，该接收单元从第二无线电基站接收与用户设备在第二无线电小区中在对其请求时能够获取的一个附加系统信息消息相关联的至少一个系统信息索引。发送单元将接收到的与第二无线电小区有关的至少一个系统信息索引发送给用户设备。接收单元从用户设备接收用于获取在与第二无线电小区相关联的系统信息索引中指示的一个附加系统信息消息的请求。可选地，所述请求是在移动到第二无线电基站时在用户设备和第二无线电基站之间执行的随机接入信道过程的消息中由接收单元接收的。
本公开的硬件和软件实现
可以通过软件、硬件或与硬件协作的软件来实现本公开。在上述每个实施例的描述中使用的每个功能块可以由诸如集成电路的LSI部分地或全部地实现，并且在每个实施例中描述的每个过程可以由相同的LSI或LSI的组合部分地或全部地控制。LSI可以单独地形成为芯片，或者一个芯片可以形成为包括部分或全部功能块。LSI可以包括耦合到其的数据输入和输出。根据集成度的差异，这里的LSI可以被称为IC(集成电路)、系统LSI、超级LSI、或超LSI。然而，实现集成电路的技术不限于LSI，并且可以通过使用专用电路、通用处理器、或专用处理器来实现。另外，可以使用在制造LSI之后可以编程的FPGA(现场可编程门阵列)或其中可以重新配置布置在LSI内部的电路单元的连接和设置的可重配置处理器。本公开可以被实现为数字处理或模拟处理。如果由于半导体技术或其他衍生技术的发展而使未来的集成电路技术取代LSI，则可以使用未来的集成电路技术来集成功能块。生物技术也可以应用。
此外，各种实施例也可以借助于由处理器执行的软件模块或直接以硬件实现。软件模块和硬件实现的组合也是可能的。软件模块可以存储在任何种类的计算机可读存储介质上，例如RAM、EPROM、EEPROM、闪存、寄存器、硬盘、CD-ROM、DVD等。还应当注意，不同实施例的各个特征可以单独地或以任意组合作为另一实施例的主题。
本领域技术人员将理解，如特定实施例中所示，可以对本公开进行多种变化和/或修改。因此，本实施例在所有方面都应被认为是说明性的而不是限制性的。

Claims (19)

1.一种用户设备，包括：
接收单元，其从控制移动通信系统的第一无线电小区的第一无线电基站接收最小系统信息消息，其中，在所述最小系统信息消息和一个或多个附加系统信息消息内携带可以由所述用户设备获取的用于所述第一无线电小区的系统信息，所述最小系统信息消息包括用于接入所述第一无线电小区的系统信息并且包括至少一个系统信息索引，每个系统信息索引与所述附加系统信息消息中的一个相关联，
其中所述系统信息索引包括值标签和区域指针，所述区域指针指向一个已经定义的区域，
处理电路，其确定所述用户设备是否之前已经获取与由在所述最小系统信息消息中接收到的所述系统信息索引所指示的相同值标签和相同区域相关联的所述附加系统信息消息，以及
如果确定是肯定的，则所述处理电路确定之前获取的所述附加系统信息消息中包括的系统信息适用于所述第一无线电小区。
2.根据权利要求1所述的用户设备，其中，如果确定是否定的，则所述处理电路确定之前获取的所述附加系统信息消息中包括的系统信息不适用于所述第一无线电小区，并且确定从所述第一无线电基站获取用于所述第一无线电小区的所述附加系统信息消息。
3.根据权利要求1或2所述的用户设备，其中，在所述用户设备中存储区域类型列表，其中，所述区域类型列表中的每个项目与列表编号和区域类型相关联，其中，所述区域指针指示所述区域类型列表的列表编号，
其中，所述处理电路基于所述区域指针和所述区域类型列表确定所述区域类型，并基于所确定的区域类型和先前获取的用于所确定的区域类型的区域标识来确定区域标识，
可选地，其中处理电路基于所确定的区域类型和所确定的区域标识来确定之前获取的所述附加系统信息消息是否适用于相同区域。
4.根据权利要求3所述的用户设备，其中，所述区域类型是以下中的一个：
°跟踪区域，
°基于无线电接入网RAN的通知区域，
°封闭订户组区域，
°无线电小区，
°系统信息区域。
5.根据权利要求3或4所述的用户设备，其中，所述接收单元从所述第一无线电小区的所述第一无线电基站接收第二最小系统信息消息，第二最小系统信息消息包括用于接入所述第一无线电小区的系统信息并且包括一个扩展的系统信息索引，所述扩展的系统信息索引与所述附加系统信息消息中的一个相关联，
其中，所述扩展的系统信息索引包括值标签和系统信息区域的标识，
其中，所述处理电路确定所述用户设备是否之前已经获取与如在所述扩展的系统信息索引中所包括的相同值标签和相同系统信息区域相关联的所述附加系统信息消息，
以及如果所述确定为肯定的，则所述处理电路确定之前获取的所述附加系统信息消息中包括的系统信息适用于所述第一无线电小区。
6.根据权利要求1或2所述的用户设备，其中，所述用户设备获取具有对应的区域标识的区域列表，其中所述区域列表中的每个项目与列表编号和区域标识相关联，其中所述区域指针指示所述区域列表的列表编号，
其中，所述处理电路基于所述区域指针和所述区域列表确定所述区域标识，
可选地，其中所述用户设备从所接收到的最小系统信息消息中获取所述区域列表，以及
可选地，其中所述处理电路基于所确定的区域标识，确定之前获取的所述附加系统信息消息是否适用于相同区域。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的用户设备，其中，所述最小系统信息消息包括由所述用户设备能够在所述第一无线电小区中获取的每附加系统信息消息的一个系统信息索引。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的用户设备，其中，所述附加系统信息消息中的一个或多个可以由所述第一无线电小区中的所述第一无线电基站广播，或者可以由所述用户设备在请求所述附加系统信息消息中的一个或多个时从所述第一无线电基站获取。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的用户设备，其中，所述处理电路存储与相关联的附加系统信息消息相关联的、所接收的系统信息索引的值标签和关于由所述系统信息索引所指示的区域的信息，
可选地，其中所存储的关于区域的信息包括关于所指示的区域的类型和所指示区域的标识的信息。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的用户设备，其中，所述接收单元从所述第一无线电小区的所述第一无线电基站接收第二最小系统信息消息，所述第二最小系统信息消息包括用于接入所述第一无线电小区的系统信息并且包括第二系统信息索引，所述第二系统信息索引与所述用户设备之前已经获取的附加系统信息消息相关联，
其中，当确定与先前获取的附加系统信息消息相关联的值标签的值与包括在所述最小系统信息消息的所述第二系统信息索引中的值标签的值不同时，所述处理电路确定先前获取的系统信息消息的内容已经改变，
其中，当确定先前获取的附加系统信息消息的内容已经改变时，所述处理电路确定要重新获取附加系统信息消息。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的用户设备，其中，之前已经获取的系统信息消息在所述用户设备位于不同的无线电小区或所述第一无线电小区中时，由所述用户设备的所述接收单元接收。
12.根据权利要求1至11中的任一项所述的用户设备，其中，所述用户设备在第二无线电基站的控制下向第二无线电小区移动，其中，所述接收单元从所述第一无线电基站接收与所述用户设备在请求一个附加系统信息消息时能够在所述第二无线电小区中获取的一个附加系统信息消息相关联的至少一个系统信息索引，
其中，发送单元向所述第二无线电基站发送用于获取与所述第二无线电小区相关联的系统信息索引中所指示的所述一个附加系统信息消息的请求，可选地，其中由发送单元在随机接入信道过程的消息中发送所述请求，所述随机接入信道过程在当所述用户设备向所述第二无线电基站移动时、在所述用户设备与所述第二无线电基站之间执行，
可选地，其中在用于发送所述请求的消息之后，所述接收单元在随机接入信道过程的消息中从所述第二无线电基站接收所请求的附加系统信息消息。
13.根据权利要求1至11中的任一项所述的用户设备，其中，所述用户设备在第二无线电基站的控制下向第二无线电小区移动，其中，所述用户设备能够在所述第二无线电小区中获取的至少一个附加系统信息消息在请求所述至少一个附加系统信息消息时可用，
其中，所述接收单元在随机接入信道过程的消息中从所述第二无线电基站接收所述附加系统信息消息。
14.一种无线电基站，包括：
处理电路，其生成最小系统信息消息，所述最小系统信息消息包括用于接入由所述无线电基站控制的第一无线电小区的系统信息并且包括至少一个系统信息索引，其中，在所述最小系统信息消息和一个或多个附加系统信息消息中携带可以由用户设备获取的用于所述第一无线电小区的系统信息，每个系统信息索引与所述附加系统信息消息中的一个相关联，
其中，所述系统信息索引包括值标签和区域指针，所述区域指针指向一个已经定义的区域，
发送单元，其将所述最小系统信息消息发送到所述用户设备。
15.根据权利要求14所述的无线电基站，其中，所述发送单元向所述用户设备发送所述附加系统信息消息中的一个或多个，
可选地，其中所述处理电路确定所述系统信息索引的所述区域指针的值，以指示相关联的附加系统信息消息可适用的区域。
16.根据权利要求14或15所述的无线电基站，其中，所述区域指针指示区域类型列表的列表编号，其中所述区域类型列表中的每个项目与列表编号和区域类型相关联，
其中，所述处理电路确定与所述附加系统信息消息可适用的所述区域类型相关联的所述列表编号，并针对所述附加系统信息消息设置所述系统信息索引中的所述区域指针以指示所确定的列表编号，
可选地，其中所述区域类型是以下中的一个：跟踪区域、基于无线电接入网RAN的通知区域、封闭订户组区域、无线电小区、系统信息区域。
17.根据权利要求14至16中的任一项所述的无线电基站，其中，所述处理电路生成要与一个附加系统信息消息相关联的系统信息索引，以包括值标签和系统信息区域的标识。
18.根据权利要求14或15所述的无线电基站，其中，所述区域指针指示所述区域列表的列表编号，所述区域列表的每个项目与列表编号和区域标识相关联，
其中，所述处理电路确定与所述附加系统信息可适用的区域标识相关联的列表编号，并针对所述附加系统信息消息设置所述系统信息索引中的所述区域指针，以指示所确定的列表编号，
可选地，其中所述处理电路生成所述最小系统信息消息以包括所述区域列表。
19.根据权利要求14至18中任一项所述的无线电基站，其中，所述用户设备在第二无线电基站的控制下向第二无线电小区移动，其中，所述无线电基站包括接收单元，所述接收单元从所述第二无线电基站接收与所述用户设备在请求一个附加系统信息消息时、在所述第二无线电小区中能够获取的一个附加系统信息消息相关联的至少一个系统信息索引，
其中，所述发送单元向所述用户设备发送所接收到的与所述第二无线电小区有关的至少一个系统信息索引，
其中，所述接收单元从所述用户设备接收用于获取在与所述第二无线电小区相关联的所述系统信息索引中指示的所述一个附加系统信息消息的请求，可选地，其中由所述接收单元在随机接入信道过程的消息中接收所述请求，所述随机接入信道过程在所述用户设备向所述第二无线电基站移动时、在所述用户设备与所述第二无线电基站之间执行。
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