TW202231103A

TW202231103A - 用於尋呼增強的使用者設備分組方法及使用者設備

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Publication number: TW202231103A
Application number: TW110148573A
Authority: TW
Inventors: 曾理銓; 吳威德
Original assignee: 聯發科技股份有限公司
Priority date: 2021-01-15
Filing date: 2021-12-24
Publication date: 2022-08-01
Also published as: CN114765857A; US20220232514A1

Abstract

提出了一種為5G/NR網路中的功耗增強提供PEI的方法。依據一個新穎方面，UE子組用於指示那些監測相同尋呼時機的UE中的一些UE（子組）是否需要讀取尋呼。基於不同的因素將UE分成子組，例如，PCP或尋呼概率。並非每個PEI組集都需要考慮所有因素，但是對於UE子組，允許考慮兩個以上的因素。UE子組的UE數量減少，尋呼的虛警率降低，從而降低了功耗。在一個優選實施方式中，PEI包含點陣圖，每個位元指示監測同一PO的UE的子組是否需要讀取尋呼。

Description

用於尋呼增強的使用者設備分組方法及使用者設備

本發明的實施方式一般涉及無線通訊系統，並且，更具體地，係有關於具有尋呼早期指示（paging early indication，PEI）的節能尋呼機制增強。

第三代合作夥伴計畫（3 ^rdgeneration partner project，3GPP）和第五代（5th Generation，5G）新無線電（new radio，NR）行動電訊通訊系統提供了高資料速率、低延遲和改進的系統性能。在3GPP NR中，5G地面NR存取網路（包括複數個基地台，例如，下一代節點B（gNB））與稱為使用者設備（user equipment，UE）的複數個行動站通訊。由於正交分頻多重存取（Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA）對多徑衰落的魯棒性、更高的頻譜效率和頻寬可擴展性，已被選擇用於NR下行鏈路（downlink，DL）無線存取方案。基於單個使用者的現有通道條件，將系統頻寬的不同子頻帶（即，子載波組，表示為資源塊（resource block，RB））分配給各個使用者來實現下行鏈路中的多重存取。在LTE和NR網路中，實體下行鏈路控制通道（Physical Downlink Control Channel，PDCCH）用於下行鏈路排程。實體下行鏈路共用通道（Physical Downlink Shared Channel，PDSCH）用於下行鏈路資料。類似地，實體上行鏈路控制通道（Physical Uplink Control Channel，PUCCH）用於承載上行鏈路控制資訊。實體上行鏈路共用通道（Physical Uplink Shared Channel，PUSCH）用於上行鏈路資料。此外，實體隨機存取通道（physical random-access channel，PRACH）用於基於非競爭的RACH。

在任何蜂巢系統中廣播資訊的一個重要用途是為UE和gNB之間的通訊建立通道。這通常稱為尋呼（paging）。尋呼是無線網路用於在實際連接建立之前找出UE位置的過程。尋呼用於向UE發出傳入會話（呼叫）的警報。在大多數情況下，尋呼過程發生在UE處於無線電資源控制（Radio Resource Control，RRC）空閒模式時。這意味著UE必須監測網路是否正在向其發送任何尋呼消息，並且必須花費一些精力來運行這個「監測」過程。在空閒模式期間，UE進入並停留在保持在不連續接收（discontinuous reception，DRX）週期中定義的睡眠模式。UE定期喚醒並監測PDCCH以檢查是否存在尋呼消息。如果PDCCH指示在子訊框中發送尋呼消息，UE則解調尋呼通道以查看尋呼消息是否被定向到它。

在NR中，尋呼接收消耗的功率不到總功率的2.5%。然而，由於NR中的同步訊號塊（synchronization signal block，SSB）傳輸方案，只能在某些情況下執行環路（LOOP）操作（包括AGC、FTL和TTL）和測量（measurement，MEAS）。結果，用於環路/MEAS與尋呼時機（paging occasion，PO）的SSB之間的間隔更長，並且UE可以在該間隔中進入輕度睡眠模式。為提高5G/NR網路的功耗，引入了尋呼早期指示（PEI）。PEI在尋呼之前提供給UE，並且僅當PEI指示尋呼時，UE才監測PO。因此，UE不僅可以節省尋呼接收的功耗，還可以節省最後一個SSB和PO間隔之間的輕度睡眠的功耗。此外，由於每個UE的功耗簡檔（power consumption profile，PCP）和尋呼概率可能非常不同，因此如果可以基於它們的PCP和尋呼概率向UE的子組提供PEI，則可以實現額外的節能增強。

提出了一種為5G/NR網路中的功耗增強提供PEI的方法。依據一個新穎方面，UE子組（subgrouping）用於指示那些監測相同尋呼時機的UE中的一些UE（子組）是否需要讀取尋呼。基於不同的因素將UE分成子組，例如，PCP或尋呼概率。並非每個PEI組集（group set）都需要考慮所有因素，但是對於UE子組，允許考慮兩個以上的因素。UE子組的UE數量減少，尋呼的虛警率（false alarm rate）降低，從而降低了功耗。在一個優選實施方式中，PEI包含點陣圖（bitmap），每個位元指示監測同一PO的UE的子組是否需要讀取尋呼。

在一個實施方式中，UE在無線通訊網路中執行註冊。UE屬於尋呼子組。UE接收包括PEI配置的系統資訊，所述PEI配置與相應的尋呼訊框（paging frame，PF）相關聯。UE基於所述PEI配置在承載PEI的無線電訊框上監測PEI。PEI指示尋呼子組的相應PF中是否存在PO。UE確定PEI是否指示UE所屬的尋呼子組的肯定尋呼（positive paging）。當PEI指示肯定尋呼時，UE監測相應PF中的PO。

本發明提出的尋呼增強的UE分組方法可以節省UE功耗。

下面的詳細描述中描述了其他實施方式和優點。所述發明內容並非旨在定義本發明。本發明由發明申請專利範圍限定。

現在將詳細參考本發明的一些實施方式，其示例見附圖。

第1圖描述了依據新穎方面的5G NR網路100中具有PEI的尋呼接收和用於節能增強的UE分組。在3GPP NR中，5G地面NR存取網路（複數個基地台，例如，下一代節點B（gNB））與稱為UE的複數個行動站通訊。由於OFDMA對多徑衰落的魯棒性、更高的頻譜效率和頻寬可擴展性，已被選擇用於NR DL無線存取方案。在LTE和NR網路中，PDCCH用於下行鏈路排程。PDSCH用於下行鏈路資料。類似地，PUCCH用於承載上行鏈路控制資訊。PUSCH用於上行鏈路資料。此外，PRACH用於基於非競爭的RACH。

在任何蜂巢系統中廣播資訊的一個重要用途是為UE和gNB之間的通訊建立通道。這通常稱為尋呼。尋呼是無線網路用於在實際連接建立之前找出UE位置的過程。尋呼用於向UE發出傳入會話（呼叫）的警報。在大多數情況下，尋呼過程發生在UE處於RRC空閒模式時。這意味著UE必須監測網路是否正在向其發送任何尋呼消息，並且必須花費一些精力來運行這個「監測」過程。在空閒模式期間，UE進入並停留在保持在DRX週期中定義的睡眠模式。UE定期喚醒並監測PDCCH以檢查是否存在尋呼消息。如果PDCCH指示在子訊框中發送尋呼消息，UE則解調尋呼通道以查看尋呼消息是否被定向到它。

在NR中，尋呼接收消耗的功率不到總功率的2.5%。然而，由於NR中的SSB傳輸方案，只能在某些情況下執行環路操作（包括AGC、FTL和TTL）和測量（MEAS）。結果，用於環路/MEAS與PO的SSB之間的間隔更長，並且UE可以在該間隔中進入輕度睡眠模式。為提高5G/NR網路的功耗，引入了PEI。PEI在尋呼之前提供給UE，並且僅當PEI指示尋呼時，UE才監測PO。因此，UE不僅可以節省尋呼接收的功耗，還可以節省最後一個SSB和PO間隔之間的輕度睡眠的功耗。請注意，在輕度睡眠模式下，UE不完全關閉其接收器，因此功耗高於深度睡眠模式，但低於正常模式。與深度睡眠模式相比，輕度睡眠模式需要較少的轉換功率進入/離開正常模式。

第1圖描述了NR中的SSB傳輸方案，其中可以僅在某些情況下（例如，SSB突發期間）執行環路操作（包括AGC、FTL和TTL）和測量（MEAS）。UE為SSB喚醒，例如每20毫秒（每2個無線電訊框）。UE可以在環路/MEAS的SSB和PO之間的間隔中進入輕度睡眠模式。請注意，低訊號干擾加雜訊比（Signal to Interference plus Noise Ratio，SINR）的UE需要更早地喚醒，即，在能夠解碼尋呼消息之前監測更多SSB突發（更大的N _SSB）。高SINR的可能會晚點在PO監測之前喚醒。因此，如果每個PO只有一個PEI，由於PEI服務於很多UE，因此PEI需要相對提前，以覆蓋範圍廣泛的SINR值。

當引入PEI時，如果PEI指示否（negative）（例如，在PEI和PO之間的間隔進入深度睡眠），UE可以跳過PO監測。UE主接收器在每個尋呼週期中開啟，用於環路、MEAS和PEI接收。如果PEI指示沒有尋呼，UE則在執行所需的測量之後，關閉其主接收器並進入深度睡眠，直到下一個PEI。請注意，當服務小區低於某個門檻值時，UE需要執行頻內（intra-frequency）或頻間（inter-frequency）測量。通常而言，當UE喚醒進行尋呼監測時（即，每個尋呼週期）會執行所需的測量，然後UE將停留在深度睡眠直到下一個PEI。由於PEI總是被發送到並且位於SSB突發（burst）附近，因此當UE組中沒有UE被尋呼時，不僅可以為PO監測實現節能，還可以為最後一個SSB/PEI和PO監測間隔之間的輕度睡眠和狀態轉換（例如，正常模式和輕度睡眠模式之間的功率模式轉換）實現節能。

依據一個新穎方面，UE子組用於指示那些監測相同尋呼時機的UE中的一些UE（子組）是否需要讀取尋呼。可以基於不同的標準因素將UE分成子組，例如，PCP或尋呼概率。UE子組的UE數量減少，尋呼的虛警率降低，從而降低了功耗。在一個優選實施方式中，PEI包含點陣圖，每個位元指示監測同一PO的UE的子組是否需要讀取尋呼。在第1圖的示例中，大圈110表示監測相同PO的一組UE，小圈120表示UE組內的UE子組。PEI 130位於SSB突發131旁，並且PEI 130包含點陣圖，例如，位元「0」表示相應UE子組沒有尋呼，這些UE如箭頭132指示進入深度睡眠；位元「1」表示相應的UE子組需要讀取即將到來的PO中的尋呼。

第2圖描述了依據本發明實施方式的無線裝置201和211的簡化框圖200。對於無線裝置201（例如，基地台），天線207和208發送和接收無線電訊號。RF收發器206與天線耦合，從天線接收RF訊號，將它們轉換為基頻訊號，並發送到處理器203。RF收發器206亦轉換從處理器203接收的基頻訊號，將它們轉換為RF訊號，並發送到天線207和208。處理器203處理接收到的基頻訊號並調用不同功能模組以執行無線裝置201中的功能。記憶體202存儲程式指令和資料210以控制無線裝置201的操作。

類似地，對於無線裝置211（例如，UE），天線217和218發送和接收無線電訊號。RF收發器216與天線耦合，從天線接收RF訊號，將它們轉換為基頻訊號，並發送到處理器213。RF收發器216亦轉換從處理器213接收的基頻訊號，將它們轉換為RF訊號，並發送到天線217和218。處理器213處理接收到的基頻訊號並調用不同功能模組和電路以執行無線裝置211中的功能。記憶體212存儲程式指令和資料220以由處理器控制無線裝置211的操作。

無線裝置201和211還包括實施或者配置為執行本發明實施方式的複數個功能模組和電路。在第2圖的示例中，無線設備201是包括RRC連接處理模組205、排程器204、尋呼和行動性管理模組209以及控制和配置電路221的基地台。無線設備211是包括RRC連接處理模組215、註冊模組214、尋呼和行動性處理模組219以及控制和配置電路231的UE。

在一個示例中，基地台經由RRC連接處理模組205與UE建立RRC連接，經由排程器204排程UE的下行鏈路和上行鏈路傳輸，經由行動性管理模組209執行尋呼、行動性和切換管理，並經由控制和配置電路221向UE提供PEI、尋呼、測量和報告配置資訊。UE經由註冊模組214執行與網路的註冊，經由RRC連接處理模組215處理RRC連接，經由尋呼和行動性處理模組219執行PEI和尋呼監測和行動性處理，並且經由控制和配置電路231獲取配置資訊。在一個新穎方面，UE接收PEI的尋呼配置並監測PEI，其指示UE子組是否具有尋呼。如果PEI指示為否，UE則可以跳過PO監測，以實現PO監測以及PEI和PO監測間隙之間的節能。

第3圖描述了依據新穎方面的為UE尋呼子組提供PEI以進行空閒模式節能的概念。UE尋呼子組採用兩步方法。在第一步中，網路將PEI組集分配給PEI組，每個PEI組集包含選定數量的PEI組，也稱為尋呼子組。在第二步中，應用基於UE-ID（散列，hashing）的子組選擇。可以使用許多子組因素（例如，功耗模式和尋呼概率）分配PEI組集。子組可以考慮複數個因素，不同的PEI組集可以考慮不同的因素。

在第3圖的示例中，有十二（12）個PEI組監測同一PO。在第一步中，將十二個PEI組分為三個PEI組集。PEI組0-2屬於PEI組集#0（功率臨界（power-critical），尋呼概率等級#0），PEI組3-4屬於PEI組集#1（功率臨界，尋呼概率等級#1），PEI組6-11屬於PEI組集#3（非功率臨界）。請注意，並非每個PEI組集中都需要考慮所有因素，但UE子組允許考慮兩個以上的因素。在一個示例中，對於功率臨界的UE，基於兩個級別的尋呼概率進行UE分組。對於非功率臨界UE，不考慮基於尋呼概率的UE分組。在第二步中，UE-ID然後用於PEI組選擇，例如，UE使用UE-ID（散列）從分配的PEI組集#中選擇其尋呼子組。需要配置的參數包括：1）PEI組的總數；2）每個PEI組集的PEI組數；3）尋呼概率等級的門檻值；4）所考慮的因素的列表；5）PEI組集的因數，以元組（tuple）的形式，其大小取決於UE尋呼子組的因數數量。

第4圖描述了依據新穎方面的為UE尋呼子組提供PEI以進行空閒模式節能的優選實施方式。在第4圖的實施方式中，UE尋呼子組可以由核心網路（core network，CN）直接分配，或者基於UE-ID（散列）的子組選擇。如果這兩種方法可以在小區中共存，UE可以1）直接從CN 401分配有尋呼子組ID；以及2）基於其服務基地台gNB 402分配的其UE-ID計算其尋呼子組ID。例如，共有八（8）個PEI組監測同一PO。CN 401將PEI組ID為#0-#3的尋呼子組分配給某些UE（例如，功率臨界UE）。這相當於有四個「PEI組集」，每個PEI組集只有一個PEI組/尋呼子組。對於沒有CN分配尋呼子組ID的UE（例如，非功率臨界UE），每個UE基於UE-ID從PEI組#4-#7中選擇其尋呼子組。

第5圖描述了支援UE使用PEI的UE尋呼子組的第一實施方式的UE和網路實體之間的序列流圖。第5圖的第一個實施方式對應第3圖所示的兩步方法。在步驟511中，UE 501向存取和行動管理功能（access and mobility management function，AMF）504發送註冊請求消息。註冊請求消息包括PEI輔助資訊，PEI輔助資訊進一步包括UE性能（如PO和相應PEI之間所需的最小間隔）。在步驟512中，UE 501從AMF 504接收註冊接受消息。註冊接受消息包括分配給UE的PEI組集ID#。在步驟513中，AMF 504向服務基地台gNB 502發送UE上下文修改請求消息，包括PEI組集分配。在步驟514中，gNB 502向AMF 504發送UE上下文修改響應消息。在步驟515中，UE 501向AMF 504發送註冊完成消息。

UE 501可在稍後時間進入RRC空閒狀態。在步驟521中，UE 501（例如，透過廣播）從gNB 502和gNB 503接收包括UE組PEI配置的系統資訊。PEI配置指示網路是否以及在何處發送PEI和尋呼消息。例如，尋呼配置指示與相應尋呼訊框（PF）關聯的PEI偏移值。在步驟522中，UE 501計算其PEI組/尋呼子組。例如，UE 501可以基於分配的PEI組集ID#以及UE-ID獲取其尋呼子組。在步驟531中，AMF 504向gNB 502和gNB 503發送尋呼通知。尋呼通知包括要尋呼的UE-ID和PEI組集ID#。在步驟532中，gNB 502和gNB 503計算要尋呼的PEI組/尋呼子組。在步驟533中，gNB 502和gNB 503為承載PEI的無線電訊框中的UE尋呼子組提供PEI。UE 501確定承載PEI的無線電訊框，並基於PEI配置確定PEI監測的起始點和持續時間。在PEI監測時，UE 501還確定PEI是否指示UE 501所屬的尋呼子組的肯定尋呼（positive paging）。在步驟534中，gNB 502和gNB 503將尋呼訊框中的尋呼通知轉發給包括UE 501的UE組。如果PEI指示否定尋呼，UE 501在從PEI到PO的間隔中進入深度睡眠。如果PEI指示肯定尋呼，UE 501監測PO並解碼內部尋呼消息。步驟541-543針對RRC不活躍狀態運行尋呼。

第6圖描述了支援UE使用PEI的UE尋呼子組的第二實施方式的UE和網路實體之間的序列流圖。第6圖的第二實施方式對應於第4圖所示的實施方式。步驟611-643與第5圖中第一實施方式的步驟511-543類似。然而，在步驟612中，在註冊接受消息中，網路不向UE提供PEI組集分配，而是選擇性地提供PEI組#，例如，直接尋呼子組分配。這樣，在步驟622中，UE 601 1）可以直接從AMF 604（例如，對於功率臨界UE）分配尋呼子組ID；和2）（如果未提供PEI組#，例如，對於非功率臨界UE）基於其UE-ID計算其尋呼子組ID。第6圖的第二實施方式也可視為第5圖的第一實施方式的特例。換句話說，每個分配的PEI組可視為一個分配的PEI組集，只有一個PEI組成員。

第7圖係依據本發明新穎方面的5G/NR網路中用於功耗增強的UE尋呼子組的方法流程圖。在步驟701中，UE在無線通訊網路中執行註冊。UE屬於尋呼子組。在步驟702中，UE接收包括與相應的PF相關聯的PEI配置的系統資訊。在步驟703中，UE基於PEI配置在承載PEI的無線電訊框上監測PEI。PEI指示尋呼子組的相應PF中是否存在PO。在步驟704中，UE確定PEI是否指示UE所屬的尋呼子組的肯定尋呼。當PEI指示肯定尋呼時，UE監測相應PF中的PO。

儘管已經結合用於指導目的的某些特定實施方式描述了本發明，但本發明不限於此。因此，在不背離申請專利範圍中闡述的本發明的範圍的情況下，可以實現對所述實施方式的各種特徵的各種修改、改編和組合。

100:5G NR網路 110:大圈 120:小圈 130:PEI 131:SSB 132:箭頭 200:框圖 201,211:無線裝置 202,212:記憶體 203,213:處理器 204:排程器 205,215:RRC連接處理模組 206,216:RF收發器 207,208,217,218:天線 209:尋呼和行動性管理模組 210,220:程式指令和資料 214:註冊模組 219:尋呼和行動性處理模組 221,231:控制和配置電路 401:CN 402,502,503,602,603:gNB 501,601:UE 504,604:AMF 511,512,513,514,515,521,522,531,532,533,534,541,542,543,611,612,613,614,615,621,622,631,632,633,634,641,642,643,701,702,703,704:步驟

圖式描述了本發明的實施方式，其中相同數字表示相同的部件。第1圖描述了依據新穎方面的5G NR網路中具有PEI的尋呼接收和用於節能增強的UE分組。第2圖描述了依據本發明實施方式的UE和基地台的簡化框圖。第3圖描述了依據新穎方面的為UE尋呼子組提供PEI以進行空閒模式節能的概念。第4圖描述了依據新穎方面的為UE尋呼子組提供PEI以進行空閒模式節能的優選實施方式。第5圖描述了支援UE使用PEI的UE尋呼子組的第一實施方式的UE和網路實體之間的序列流圖。第6圖描述了支援UE使用PEI的UE尋呼子組的第二實施方式的UE和網路實體之間的序列流圖。第7圖係依據本發明新穎方面的5G/NR網路中用於功耗增強的UE尋呼子組的方法流程圖。

100:5G NR網路

110:大圈

120:小圈

130:PEI

131:SSB

132:箭頭

Claims

一種用於尋呼增強的使用者設備分組方法，包括：一使用者設備在一無線網路中執行註冊，所述使用者設備屬於一尋呼子組；接收包括一尋呼早期指示配置的一系統資訊，所述尋呼早期指示配置與一相應尋呼訊框相關聯；基於所述尋呼早期指示配置在一承載尋呼早期指示無線電訊框上監測一尋呼早期指示，其中所述尋呼早期指示用於指示尋呼子組的所述相應尋呼訊框中是否存在一尋呼時機；以及確定所述尋呼早期指示是否指示所述使用者設備所屬的所述尋呼子組的肯定尋呼，當所述尋呼早期指示肯定尋呼時，所述使用者設備在所述相應尋呼訊框中監測所述尋呼時機。
如請求項1所述的用於尋呼增強的使用者設備分組方法，其中，每個尋呼子組具有一尋呼子組標識，並且屬於監測同一尋呼時機的一使用者設備組。
如請求項2所述的用於尋呼增強的使用者設備分組方法，其中，所述使用者設備從向其提供一尋呼子組標識的所述無線通訊網路接收一註冊接受消息。
如請求項2所述的用於尋呼增強的使用者設備分組方法，其中，向所述使用者設備提供所述使用者設備所屬於的一尋呼早期指示組集的一尋呼早期指示組集標識，並且每個尋呼早期指示組集包括一個或更多個尋呼早期指示子組。
如請求項4所述的用於尋呼增強的使用者設備分組方法，其中，所述使用者設備基於一使用者設備標識從所述尋呼早期指示組集中獲取一尋呼子組標識。
如請求項2所述的用於尋呼增強的使用者設備分組方法，其中，當所述無線通訊網路不提供所述尋呼子組標識時，所述使用者設備基於一使用者設備標識獲取一尋呼子組標識。
如請求項1所述的用於尋呼增強的使用者設備分組方法，其中，子組會考慮一系列因素，包括一功耗簡檔和一尋呼概率。
如請求項1所述的用於尋呼增強的使用者設備分組方法，其中，所述尋呼早期指示是一下行鏈路控制資訊中的一點陣圖，並且每個位元指示一相應尋呼子組的肯定或否定尋呼。
如請求項1所述的用於尋呼增強的使用者設備分組方法，其中，當所述尋呼早期指示未指示尋呼時，所述使用者設備從所述尋呼早期指示的接收後進入深度睡眠。
如請求項9所述的用於尋呼增強的使用者設備分組方法，其中，所述使用者設備在深度睡眠期間關閉一主射頻接收器，不醒來監測任何尋呼時機。
一種用於尋呼增強的使用者設備分組的使用者設備，包括：一註冊模組，在一無線網路中執行註冊，所述使用者設備屬於一尋呼子組；一射頻收發器，接收包括一尋呼早期指示配置的一系統資訊，所述尋呼早期指示配置與一相應尋呼訊框相關聯；一尋呼和行動性處理模組，基於所述尋呼早期指示配置在一承載尋呼早期指示無線電訊框上監測一尋呼早期指示，其中所述尋呼早期指示用於指示尋呼子組的所述相應尋呼訊框中是否存在一尋呼時機；以及一控制和配置電路，確定所述尋呼早期指示是否指示所述使用者設備所屬的所述尋呼子組的肯定尋呼，當所述尋呼早期指示肯定尋呼時，所述使用者設備在所述相應尋呼訊框中監測所述尋呼時機。