基站、无线电装置和用于在无线电通信系统中传输数据的方法
【专利摘要】本发明涉及无线电通信系统中的数据传输。具体而言，介绍了一种方法和装置，其用于在信道上接收和传输无线电块的序列，所述序列被进一步划分成所述无线电块的序列的第一子集和划分成所述无线电块的序列的第二子集，所述第一子集被分配用于第一组无线电装置或第二组无线电装置的用户业务量，所述第二子集被分配用于仅与第二组无线电装置有关的公共控制信道信息，其中，所述无线电块的第一和第二子集在相同的信道上被传输。
【专利说明】基站、无线电装置和用于在无线电通信系统中传输数据的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在无线电通信系统中传输数据。具体而言，本发明涉及用于所述传输的方法；被配置为执行所述传输的无线电基站；以及被配置为执行所述传输的无线电装置。
【背景技术】
[0002]在移动网络中，操作不同类型的装置，这些装置以不同的业务量性能为特征，这样的装置例如是蜂窝电话、智能电话和用于机器类型通信(MTC)的装置。对于MTC装置的使用实例是多方面的:智能计量、电子保健、机群管理、桥梁监测、物体和人跟踪、盗窃探测等。因而，用于这样的MTC装置的业务量分布将不同于用于通常蜂窝电话的业务量分布。预计MTC装置的数量在未来的几年里快速增长，并且将数倍于蜂窝电话的数量。
[0003]MTC装置的引入将增大例如GSM/EDGE网络的无线电接入网络中的公共控制信道上以及业务量信道(traffic channel)上的负荷。根据使用中的具体MTC应用，MTC装置的终止的或者引发的业务量可能是爆发式的，并且因此如果其与来自蜂窝电话的业务量相累积将可能产生业务量峰值，从而导致可能的过载状况。此外，MTC装置可能以同步的方式向所述网络发送信息，例如，在智能计量应用的情况下，其中装置在完成测量之后(例如，在午夜以后)发送其测量报告。在这种情况下，若干个MTC装置将尝试接入网络。无线电接入网络中的当前控制信道结构是针对蜂窝电话优化的，并在这一方案下将不会有效率地工作，因为
-MTC装置对接入信道(例如，RACH)的增加的接入将延迟/阻塞蜂窝电话的接入尝试，并且尤其是在这些尝试是高优先级呼叫或紧急呼叫的情况下；
-在接入准许信道(例如，AGCH)上或寻呼信道(例如，PCH)上对MTC装置的增加的信令将延迟/阻塞针对蜂窝电话的接入准许消息或寻呼消息的接收；
-由于MTC装置引起的业务量信道上的增加负荷，将在来自蜂窝电话的同时呼入的情况下，为蜂窝电话产生延迟或对于到其他小区的呼叫改发的增加需求。
[0004]因而，对于由蜂窝电话和MTC装置所生成的混合业务量方案而言，对拥堵和过载状况的缓解对于最佳网络性能是必要的。
[0005]当前在规范中没有使MTC装置的具体处理标准化。在无线电协议层内，没有将MTC装置与蜂窝电话相区分。
[0006]为了提高公共控制信道中的容量，已经引入了多重广播控制信道(BCCH) /广播控制信道(CCCH)的使用，并将其用于实际的网络当中。通常，使用BCCH载波的时隙(TS)O来传输BCCH。将BCCH载波上的其他时隙用于专用信令信道或专用业务量信道。根据多重BCCH/CCCH的特征，额外资源可用于BCCH载波上的广播控制信道和公共控制信道，例如，时隙2、4和6，其允许更高的接入速率，并因此允许缓解接入控制信道上的过载状况。这种解决方案的缺陷在于: -在MTC和蜂窝电话之间没有辨别的可能，并因而两者都接入同一资源，产生了针对蜂窝电话的增加的延迟/阻塞；
-无法将针对多重BCCH/CCCH的额外资源的容量用于业务量信道，除非对主系统信息消息更新，以对广播和公共控制信道配置进行重新配置。
[0007]在3GPP中正在研究引入在MTC装置和蜂窝电话之间进行辨别的无线电接入协议。基于接入类别的定义的延伸的解决方案在3GPP中正在讨论之中，其允许为蜂窝电话缓解过载状况，但是不会在延迟和接入成功率方面优化MTC装置的接入，这是由于其在由网络信令指示的被禁止接入类别的基础上，在给定的时间周期内对MTC装置的部分或全面的接入禁止。
[0008]因而，仍然需要一种用于无线电基站的改进过程，并且尤其需要关于无线电装置的不同业务量性能的改进的无线电接入控制方法。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于改进无线电通信系统中的数据传输。
[0010]这一目的是通过包括根据权利要求1和13的特征的方法、包括根据权利要求7的特征的无线电基站、以及包括根据权利要求20的特征的无线电装置来实现的。
[0011]利用对应的从属权利要求提供了本发明的进一步实施例。
[0012]本发明的目的是通过一种用于无线电基站的方法来实现的，所述方法包括在信道上接收和传输无线电块序列，所述序列被进一步划分成所述无线电块序列的第一子集和划分成所述无线电块序列的第二子集，所述第一子集被分配用于第一组无线电装置或第二组无线电装置的用户业务量，所述第二子集被分配用于仅与第二组无线电装置有关的公共控制信道信息，其中，所述无线电块的第一和第二子集在相同信道上被传输。
[0013]根据本发明的实施例，所述无线电块序列的第二子集的无线电块包括与第一组无线电装置中的无线电装置或者与第二组无线电装置有关的上行链路状态标志，并且其中，所述无线电块还包括与第二组无线电装置中的无线电装置有关的公共控制信道信息。
[0014]根据本发明的实施例，所述方法还包括在所述信道上对资源分配图进行信号指示，所述资源分配图指定了针对在所述信道上的传输所分配的无线电块序列。
[0015]根据本发明的实施例，所述资源分配图还包括更新周期指示器，所述更新周期指示器定义了在此期间所述资源分配图有效的时间间隔。
[0016]根据本发明的实施例，所述公共控制信道信息包括仅与第二组无线电装置有关的广播信息或接入准许信息或寻呼信息。
[0017]根据本发明的实施例，所述方法还包括在广播信道上对有关所述信道的存在的指示以及有关所述信道的资源分配信息进行信号指示。
[0018]本发明的目的还通过一种无线电基站来实现，所述无线电基站包括接收和传输装置，所述装置被配置用于在信道上接收和传输无线电块序列，所述序列被进一步划分成所述无线电块序列的第一子集和划分成所述无线电块序列的第二子集，所述第一子集被分配用于第一组无线电装置或第二组无线电装置的用户业务量，所述第二子集被分配用于仅与第二组无线电装置有关的公共控制信道信息，其中，所述无线电块的第一和第二子集在相同信道上被传输。[0019]根据本发明的实施例，所述无线电块序列的第二子集的无线电块包括与第一组无线电装置中的无线电装置或者与第二组无线电装置有关的上行链路状态标志，并且其中，所述无线电块还包括与所述第二组无线电装置中的无线电装置有关的公共控制信道信息。
[0020]根据本发明的实施例，所述无线电基站包括资源分配图信号指示装置，其被配置用于在所述信道上对资源分配图进行信号指示，所述资源分配图指定了针对在所述信道上的传输所分配的无线电块序列。
[0021]根据本发明的实施例，所述无线电基站还包括信号指示装置，其被配置用于在广播信道上对有关所述信道的存在的指示以及有关所述信道的资源分配信息进行信号指示。
[0022]本发明的目的还通过一种用于无线电装置的方法来实现，所述方法包括在信道上接收和传输无线电块序列，所述序列被进一步划分成所述无线电块序列的第一子集和划分成所述无线电块序列的第二子集，所述第一子集被分配用于第一组无线电装置或第二组无线电装置的用户业务量，所述第二子集被分配用于仅与第二组无线电装置有关的公共控制信道信息，其中，所述无线电块的第一和第二子集在相同信道上被传输。
[0023]根据本发明的实施例，所述方法还包括在所述信道上接收资源分配图，所述资源分配图指定了针对在所述信道上的传输所分配的无线电块序列。
[0024]根据本发明的实施例，所述方法还包括在广播信道上接收有关所述信道的存在的指示以及有关所述信道的资源分配信息。
[0025]根据本发明的实施例，所述方法还包括监听仅处于所述无线电块序列的子集的无线电块内的公共控制信道信息；和/或传输仅处于所述无线电块序列的子集的无线电块内的公共控制信道信息。
[0026]本发明的目的还通过一种无线电装置来实现，所述无线电装置包括接收和传输装置，其被配置用于在信道上接收和传输无线电块序列，所述序列被进一步划分成所述无线电块序列的第一子集和划分成所述无线电块序列的第二子集，所述第一子集被分配用于第一组无线电装置或第二组无线电装置的用户业务量，所述第二子集被分配用于仅与第二组无线电装置有关的公共控制信道信息，其中，所述无线电块的第一和第二子集在相同信道上被传输。
[0027]根据本发明的实施例，所述无线电块序列的第二子集的无线电块包括与第一组无线电装置中的无线电装置以及与第二组无线电装置有关的上行链路状态标志，并且其中，所述无线电块还包括与所述第二组无线电装置中的无线电装置有关的公共控制信道信息。
[0028]根据本发明的实施例，所述无线电装置还包括接收装置，其被配置用于在所述信道上接收资源分配图，所述资源分配图指定针对在所述信道上的传输所分配的无线电块序列。
[0029]根据本发明的实施例，所述无线电装置还包括接收装置，其被配置用于在广播信道上接收有关所述信道的存在的指示以及有关所述信道的资源分配信息。
[0030]根据本发明的实施例，所述无线电装置还包括:
-监听装置，其被配置用于监听仅处于所述无线电块序列的第二子集的无线电块内的公共控制信道信息；以及
-传输装置，其被配置用于传输仅处于所述无线电块序列的子集的无线电块内的公共控制信道信息。【专利附图】
【附图说明】
[0031]通过结合附图阅读本发明的优选实施例的以下描述将更加清楚地理解本发明，其中:
图1示出了根据本发明的一些实施例的本发明的实现方式；
图2示出了根据本发明的一些实施例的本发明的实现方式；
图3示出了根据本发明的一些实施例的本发明的实现方式；
图4示出了根据本发明的一些实施例的本发明的实现方式；
图5示出了根据本发明的一些实施例的本发明的实现方式；以及 图6示出了根据本发明的一些实施例的本发明的实现方式。
【具体实施方式】
[0032]图1示出了根据本发明的一些实施例的本发明的实现方式。
[0033]具体而言，图1示出了能够应用本发明的无线电通信网络的部分。无线电基站2正服务于无线电装置61、62、63、64。将所述无线电装置分组成两个单独的组，其中第一组具有无线电装置62、64，以及第二组具有无线电装置61、63。
[0034]根据本发明的一些实施例，具有无线电装置62、64的第一组包括例如具有常规业务量性能的蜂窝电话，以及具有无线电装置61、63的第二组包括例如智能电话或者用于机器类型通信的装置。如上所述，用于这样的MTC装置的业务量分布将不同于用于通常蜂窝电话的业务量分布。
[0035]必须指出，第一组无线电装置和第二组无线电装置可以重叠，即，MTC装置也可能是蜂窝电话，因此也属于“正常的”第一组装置。
[0036]其也可以是同一组无线电装置，也就是说只有对于MTC装置可以预见到该信道。不同的组则以不同的信道状态为特征。一组处于空闲或接入模式，而另一组则处于连接模式。此外，其也可以是不同的装置。
[0037]图2示出了根据本发明的一些实施例的本发明的实现方式。
[0038]在标准规范中，已经存在针对(E)GPRS服务的用于进行USF多路复用的两个操作模式，不能在同一时间对其混用(将需要信道重新配置):
I) USF 粒度=I:
DL 51…54上的所有无线电块都包含用于准许下一无线电块期间的传输(只准许一个UL无线电块)的USF标志。如果DL中的所有传输都是以一个调制类型，即GMSK或8-PSK为基础的，那么这是优选模式。
[0039]2) USF 粒度=4:
针对4个无线电块的序列准许上行链路。对于DL上的GMSK和8-PSK调制类型的混合而言，这是优选模式。之后，以GMSK对所述4个无线电块的序列外的第一无线电块进行调制，使得接入UL的移动装置知道哪个USF是允许的。之后，允许具有指示的USF的该移动装置接入在4个后续的无线电块上。在下行链路上的其余3个无线电块中，BTS可以针对分组业务量信道使用8-PSK调制(如果所述移动装置对其支持的话)，以在DL上供应更高的数据率。然后，只有下一无线电帧必须以GMSK进行编码，以允许GPRS移动装置的读取。[0040]在下行链路无线电块中发送的USF可以允许在UL上接入一个UL无线电块或一系列UL无线电块。
[0041]具体而言，图2示出了信道5，其包括用于在信道5上传输的无线电块51、52、53、54的序列。根据本发明，所述无线电块51、52、53、54的序列的第一子集52、54将被使用或分配用于传输第一组无线电装置62、64的用户业务量512，即用于具有常规业务量性能的蜂窝电话的用户业务量。所述无线电块51、52、53、54的序列的第二子集51、53将被使用或分配用于传输与第二组无线电装置61、63相关的公共控制信道信息513，即用于与智能电话或者用于机器类型通信的装置相关的CCCH信息，其与用于通常蜂窝电话的信息相比具有不同的业务量分布。
[0042]应当将本发明的范围内的传输理解为下行链路和/或上行链路传输，因为所述无线电块既被分配用于下行链路传输又被分配用于上行链路传输，即从基站到无线电装置的传输以及反之亦然，或者在非对称分配的情况下单独用于UL和DL。
[0043]根据本发明，借助于资源分配图511向无线电装置61、62、63、64通告无线电块51、
52、53、54的序列中的无线电块的分配，将结合图3对其进行更为详细的解释。
[0044]图3示出了根据本发明的一些实施例的本发明的实现方式。具体而言，图3更加详细地示出了图1中已经示出的基站2以及由基站2执行的用于在所述无线电通信系统中传输数据的方法I。
[0045]方法I包括在信道5上接收和传输11无线电块51、52、53、54的序列，所述序列被进一步划分成无线电块51、52、53、54的序列的第一子集52、54和划分成无线电块51、52、
53、54的序列的第二子集51、53，所述第一子集被分配用于第一组无线电装置62、64或者第二组无线电装置61、63的用户业务量512，所述第二子集被分配用于仅与第二组无线电装置61、63相关的公共控制信道信息513，其中，所述无线电块的第一子集52、54和第二子集51、53在相同的信道5上被传输。
[0046]根据本发明的一些实施例，所述资源分配图511还包括如图2所示的更新周期指示器5111。更新周期指示器5111定义了在此期间资源分配图511有效的时间间隔。
[0047]根据本发明的其他实施例，将所述时间间隔信号表示为无线电块的数量，对此而言，所述资源分配图511是有效的。
[0048]根据本发明的进一步实施例，无线电块51、52、53、54的序列的第二子集52、54的无线电块51包括与第一组无线电装置62、64中的无线电装置相关的或者与第二组无线电装置61、63相关的上行链路状态标志514，并且其中，所述无线电块51还包括与第二组无线电装置61、63中的无线电装置相关的公共控制信道信息513。
[0049]如图3中所示的无线电基站2包括接收和传输装置21，其被配置用于在信道5上接收和传输无线电块51、52、53、54的序列。
[0050]资源分配图511正指定针对在信道5上的传输所分配的无线电块51、52、53、54的序列。
[0051]根据本发明的一些实施例，方法I还包括在广播信道7上对有关信道5的存在的指示71和有关信道5的资源分配信息72进行信号指示12。
[0052]现在将结合图4讨论本发明的进一步实施例。
[0053]图4示出了根据本发明的一些实施例的本发明的实现方式。具体而言，图4示出了广播信道7和有关信道5的存在的指示71。在广播信道7上对这一指示71进行信号指
/Jn ο
[0054]根据本发明的其他实施例，方法I还包括在广播信道7上对有关信道5的存在的指示71进行信号指示12。
[0055]根据本发明的进一步实施例，如图3中所示的无线电基站2还包括被配置用于在广播信道7上对有关信道5的存在的指示71进行信号指示的信号指示装置22。
[0056]图5示出了根据本发明的一些实施例的本发明的实现方式。具体而言，图5示出了根据本发明的无线电装置4和用于无线电装置4的方法3。
[0057]例如智能电话或者用于机器类型通信的装置的无线电装置4具有接收和传输装置41，其被配置用于在信道5上接收和传输无线电块51、52、53、54的序列，所述序列被进一步划分成无线电块51、52、53、54的序列的第一子集52、54和划分成无线电块51、52、53、54的序列的第二子集51、53，所述第一子集被分配用于第一组无线电装置62、64或者第二组无线电装置61、63的用户业务量512，所述第二子集被分配用于仅与第二组无线电装置61、63相关的公共控制信道信息513，其中，所述无线电块的第一子集52、54和第二子集51、53在相同信道5上被传输。
[0058]根据本发明的一些实施例，无线电装置4还包括监听装置42，其被配置用于监听仅处于无线电块序列的子集52、54的无线电块内的公共控制信道信息513 ;以及传输装置43，其被配置用于发送仅处于无线电块序列的子集52、54的无线电块内的公共控制信道信息 513。
[0059]根据本发明，无线电装置4执行方法3，所述方法3包括在信道5上接收和传输31无线电块51、52、53、54的序列，所述序列被进一步划分成无线电块51、52、53、54的序列的第一子集52、54和划分成无线电块51、52、53、54的序列的第二子集51、53,所述第一子集被分配用于第一组无线电装置62、64或者第二组无线电装置61、63的用户业务量512，所述第二子集被分配用于仅与第二组无线电装置61、63相关的公共控制信道信息513，其中，所述无线电块的第一子集52、54和第二子集51、53在相同的信道5上被传输。
[0060]根据本发明的进一步实施例，方法3还包括监听32仅处于无线电块的序列的子集52,54的无线电块内的公共控制信道信息513 ;和/或传输33仅在无线电块的序列的子集52,54的无线电块内的公共控制信道信息513。
[0061]图6示出了根据本发明的一些实施例的本发明的实现方式。具体而言，图6示出了本发明的更为详细的表示。现在将结合图6更详细地讨论本发明。
[0062]所设想的针对MTC装置的使用实例是多方面的:智能计量、电子保健、机群管理、桥梁监测、物体和人的跟踪、盗窃探测等[I]。用于这样的MTC装置的业务量分布与通常移动终端的业务量分布将是不同的，因为将最常发生对小尺寸或者中等尺寸的数据的传送。预计MTC装置的数量将在未来的几年里快速增长，并且将数倍于移动终端的数量。因而，MTC装置的引入将增大GERAN网络中的公共控制信道和业务量信道的负荷，从而产生潜在的网络过载状况。因而，这样的过载状况的缓解被视为保证GERAN网络中的高QoS的主要目标。在研究项目GERAN Network Improvements for MTC[2]中正在研究不同的缓解机制。这一文稿描绘了一种新概念一命名为混合MTC信道。
[0063]预计MTC装置将沿其以若干方式的增涨渗透向GERAN网络增加相当大的业务量负荷。
[0064]根据使用中的具体MTC应用，MTC装置的终止的或者引发的业务量可能是爆发式的，并且如果其与来自移动终端的业务量相累积，则可能产生业务量峰值，导致了可能的网络过载状况。由于MTC业务量的性质，很可能的是，控制业务量的成比例量比数据业务量的量显著更快地增加，因为初始的MTC应用可能不需要大的数据传输(参见[3]和[4])。因此，MTC装置可能使业务量信道未使用，而诸如RACH和AGCH的CCCH信道变得非常拥堵。这甚至可能潜在地堵塞紧急呼叫尝试，例如，在计时器同时触发了来自大量实用计量表的报告(例如，在午夜之后)，并因而若干个MTC装置将同时试图接入网络的情况下。
[0065]GERAN网络中的当前控制信道结构是针对移动终端优化的，并在这种方案中将不会有效率地工作，因为
MTC装置对RACH的增加的接入将延迟/阻塞移动终端的接入尝试，并且尤其是在这些尝试是高优先级呼叫或紧急呼叫的情况下；
在AGCH上或PCH上对MTC装置的增加的信令将延迟/阻塞针对移动装置的接入准许消息或寻呼消息的接收；
由于MTC装置引起的业务量信道上的增加负荷，将在同时高MTC业务量负荷的情况下，为移动装置产生延迟或对于到其他小区的呼叫改发的增加需求；
因而，对于由移动装置和MTC装置所生成的混合业务量方案而言，对拥堵和过载状况的缓解对于最佳网络性能是必要的。
[0066]下文将描述混合MTC信道的概念，对于MTC装置的增加渗透而言，其用于减轻网络过载状况的风险。
[0067]其占据着BCCH载波的特定时隙。由于实际上时隙2、4和6可能因为多重BCCH/CCCH而处于使用中，且如果小区半径超过35km，那么时隙I和2可能被RACH所占据，因而选择时隙7。
[0068]混合MTC信道的目的在于同时既服务于空闲模式中且在信道接入阶段期间的MTC装置，又服务于具有专用分组数据连接的移动终端或MTC装置。这是被动态完成的，以确保能够考虑整天的来自MTC装置的变化负荷。
[0069]为了实现这一分离，将混合MTC信道上的资源分成用于由MTC装置所使用的公共控制信道的资源和由用于分组数据用户的roTCH所使用的资源。这一划分通过由BTS所广播的资源分配位图来定义，指示了何时保留混合MTC信道用于PDTCH业务量，以及何时将其保留仅用于针对MTC装置的公共控制信道。所述资源分配位图将被周期性更新，并且在预定义时间间隔内有效，所述预定义时间间隔与所述资源分配位图一起进行信号指示。
[0070]混合MTC信道的存在及其分配在BCCH载波上的特定系统信息消息中被指示。在评估了混合MTC信道的存在之后，MTC装置将预占(camp on)所述混合MTC信道，以便执行任何信道接入。在预占所述混合MTC信道之后，MTC装置尝试读取资源分配位图。一旦已经接收到位图并对其进行评估，那么MTC装置就将了解何时允许其发送通道请求以及何时其应当监听下行链路公共控制信道。
[0071]将用于MTC装置的公共控制信道的信号指示的UL资源保留用于将仅由MTC装置所使用的RACH。
[0072]将用于MTC装置的公共控制信道的信号指示的DL资源保留用于向小区内的所有MTC装置的信息广播以及用于小区内的所有MTC装置的AGCH和PCH。在所述混合MTC信道中包含MTC装置的公共控制信道也能够发送系统信息消息，所述系统信息消息与当前在BCCH上使用中的消息类似，但是针对MTC目的进行优化。不过，混合MTC信道被设计为支持MTC装置的信道接入，并因而这样的消息不被频繁地发送。相反，要求MTC装置以最低的频率读取BCCH消息。因而，在引入混合MTC信道的情况下，可能需要针对MTC装置的新的BCCH监测规则。
[0073]就MTC装置的定位和路由区更新信号指示过程而言，在MTC装置处于连接模式的情况下，这些是不受影响，这是由于实际上所述信号指示是在分别使用SDCCH、TCH或TOTCH的专用信道上完成的。然而，对于处于(分组)空闲模式的MTC装置而言，用于定位更新请求和路由区更新请求的资源请求和接收分配消息的传输应当利用混合MTC信道的公共控制信道。
[0074]将混合MTC信道上的UL和DL中的其余资源保留用于使用BTTI配置的分组数据连接。传统的GPRS/EGPRS/EGPRS-2移动装置都将基于其TFI和USF身份的传输而进行服务。混合MTC信道中的所有MTC公共控制信道都在DL身份中使用特定的唯一 TFI，所述TFI是由MTC装置所预先知道的，以排除由非MTC装置的曲解。所述消息是以RLC/MAC控制消息的传统格式为基础的，以确保读取用于上行链路传输的USF的具有分组数据连接的移动终端的后向兼各性。
[0075]在图1的上部中示出了混合MTC信道的这一概念。
[0076]对混合MTC信道中的MTC公共控制信道的分配进行动态配置。BSS根据来自MTC装置和/或GPRS/EGPRS/EGPRS2分组数据用户的实际业务量负荷调整这一分配。例如，如果已知大量的实用计量表将要在某个间隔期间做出定期报告，那么为MTC公共控制信道配置若干个无线电块。在MTC业务量中的峰值已过之后，更新资源分配位图，并且仅向MTC公共控制信道分配很少的无线电块，以为分组数据用户腾出空间。
[0077]出于这一目的，在预定义时间，例如，在块BO内发送资源分配位图，指示了 MTC装置的公共控制信道的资源分配以及不允许MTC装置在上行链路中出于公共控制目的而使用的PDTCH的资源分配。预见了混合MTC信道的两种操作模式:
在对称操作模式中，用于MTC装置的DL和UL公共控制信道的资源正覆盖相同的TDMA帧。因而，对于下一更新周期而言所述资源分配位图的确仅包括一个链路方向。
[0078]在非对称工作模式中，用于MTC装置的DL和UL公共控制信道的资源是不同的，并因而对于下一更新周期而言，所述资源分配位图包括两个链路方向。
[0079]所述混合MTC信道的操作模式的指示可以是在BCCH上以静态或半动态的方式做出的，或者替代地在所述混合MTC信道内连同资源分配位图一起进行信号指示，允许了以完全动态的方式进行。在DL上，MTC公共控制信道需要携带UL中的下一无线电块所分配的用户的USF。
[0080]所述资源分配位图描述了预定时间内，即更新周期内的信道分配。
[0081]在完成所述更新周期之后，发送新的位图，其在内容和长度方面可以是不同的: 所述位图的内容可能改变，这是由于通过改变MTC公共控制信道的数量和位置而对来
自MTC装置和移动终端的实际业务量分布的调整。
[0082]另一方面，MTC装置的低活跃性不要求频繁地更新资源分配位图。因而，在这种情况下可以增加与资源分配位图中含有的无线电块的数量相对应的更新周期。
[0083]预见了用于资源分配位图的不同更新周期。
[0084]让我们首先考虑混合MTC信道的对称工作模式。如果在所述位图中明确地指出了所有的无线电块，那么无线电块的尺寸就给出了一个明显的限制。假设在CS-1中对所有的MTC公共控制消息进行编码，针对下行链路中的所有MTC公共控制信道重新使用下行链路控制RLC/MAC块的基本格式。优点在于不需要任何编码变化。大约19-20个八位字节(octet)可用于与最高约为150位相对应的资源分配图的编码，并因而最高达到3秒，其中每一位覆盖20ms的无线电块。
[0085]因而，在资源分配位图中对所有的无线电块都进行明确的信号指示的情况下，所述更新周期可以处于240ms (两个BO块之间的间隔)和2880ms之间，如果先决条件是所述资源分配位图将在块BO内被发送的话。比2880ms更高的更新周期将需要对位图进行分割，应当避免这种情况，以最小化的信号指示开销。因而，对于明确的块指示而言，用于更新周期的适当值将是 240ms、480ms、720ms、1440ms、2880ms。
[0086]在更高的更新周期的情况下，需要隐含的无线电块指示。这是通过在第一个2880ms的周期内明确地发送所述位图，并之后根据信号指示的5760ms、11520ms和23020ms的值来重复相同的位图一次、两次或三次。总共需要8个码点，可以将其编码成3位。
[0087]图6的下部示出了针对240ms的更新周期的资源分配位图的编码，并且示出了覆盖12个无线电块的混合MTC信道的对称操作模式，如图6的上部中所使用的。
[0088]在混合MTC信道的非对称操作模式的情况下，只能在达到1440ms的更新周期内进行明确的信号指示。因而，对于诸如2880ms、5760ms、11520ms和23020ms的更长的更新周期而言，将已经需要使用隐含无线电块指示。
[0089]资源分配位图的传输总是发生在BO无线电块内，并且MTC装置需要在监听混合MTC信道时与资源分配位图的传输同步。这可能要求在相当于如上文所述的最长更新周期的持续时间内接收并检测所有的BO无线电块，直到检测到资源分配位图的第一实例为止。从这一时间点前进，MTC装置能够中止对每一 BO无线电块中的消息的读取，并仅监听资源分配位图的下一次已知出现，这可以产生功耗节省。
[0090]重要的是排除了对由移动终端通过混合MTC信道的公共控制信道所发送的新消息的曲解，所述移动终端被分配了 PDTCH，并且期待传统的RLC/MAC消息。因此，在DL上所发送的所有消息都需要等价于专用RLC/MAC控制消息的结构，所述专用RLC/MAC控制消息携带了由传统GPRS移动装置所支持的CS-1格式，以用于USF检测。因而，在MTC公共控制信道中发送的所有消息都通过采用针对那些信道的唯一预定义临时帧身份(TFI)而专用于虚拟MS。例如，出于这一目的可以指定TFI=0。而且对于USF而言，也需要唯一的预定义身份(例如，在图6中的无线电块B2、B5、B8和Bll中发送的USF=O),以避免由分组数据用户在UL中的MTC公共控制信道上进行的伪传输。这具有下述优点:假设MTC装置尚未接收到资源分配位图，并且需要发送信道请求，那么一旦其已经检测到DL上的预定义USF，其就能够立即接入该UL信道。因而，在这种情况下，信道接入是可能的。此后，MTC装置通过评估信号指示的TFI是否对应于预定义TFI以及检查接入确认来监听MTC下行链路控制信道。
[0091]混合MTC信道的存在的指示是在频繁调度的BCCH上的特定系统信息消息中完成的。只需要单个存在位以及对时隙号的描述，因为混合MTC信道本身具有动态性质，并且能够服务于不同的业务量分布。因而，这是有利的，因为不需要对BCCH上的系统信息消息进行更新，以开启MTC特定公共控制信道或者增加其资源分配，并因而移动终端将不花费时间来更新系统信息消息，这将不对它们造成影响。
[0092]只有在用于混合MTC信道的一个时隙的容量不充足的情况下，才有必要对BCCH进行更新，以指示额外的资源。在这种情况下，应当扩展BCCH中的存在单元，以指示携带混合MTC信道格式的BCCH载波上的时隙的数量。
[0093]混合MTC信道还携带专用于不同的MTC装置类型的一个或多个寻呼子信道。因而，由于MTC装置寻呼，将常规的CCCH从信号指示负荷中卸载。
[0094]应当指出，混合MTC信道上的所有公共控制消息需要适合于GPRS I3DCH信道结构，并且因而将在TS 44.060中被规定。
[0095]MTC装置实现方面
在处于空闲模式中时，要求MTC装置检查BCCH上的系统信息消息，以获取混合MTC信道的存在和分配的指示。如果激活了混合MTC信道，则需要与资源分配位图同步，并读出混合MTC信道上的公共控制信道消息，包括信息广播、寻呼请求、位置更新请求和路由区更新请求以及接入确认。对于UL数据传送而言，其需要考虑所述资源分配位图，以检测何时允许向网络发送信道请求。混合MTC信道上的RACH、AGCH和PCH按照3GPP规范44.018和44.060中所规定的那样起作用。这还包括监听专用于MTC装置的混合MTC信道上的寻呼子信道。
[0096]传统的GPRS/EGPRS/EGPRS-2移动终端不受混合MTC信道的引入的影响，并在分组数据业务量的情况下将在混合MTC信道上受到支持。
[0097]BSS需要在广播于BCCH上的系统信息消息中指示混合MTC信道的存在和分配。
[0098]在针对MTC装置优化的混合MTC信道系统信息消息上，需要针对MTC移动装置支持接入确认、寻呼请求、位置更新请求和路由区更新请求，包括对专用于MTC装置的寻呼子信道的组织。此外，BSS需要与来自MTC装置和移动终端的实际业务量负荷对准来控制资源分配位图的调度。
[0099]利用混合MTC信道概念的引入，针对由MTC装置在常规CCCH上引起的潜在网络过载而得到保护。与如[5]中所讨论的其他所研究的过载保护机制相对比，这一概念不导致对MTC装置的信道接入的限制或禁止，而是基于用于移动终端的公共控制信道和用于MTC装置的公共控制信道之间的所定义的资源分离而允许其接入。
[0100]混合MTC信道结合了所有的灵活性，以动态调整为实际的业务量分布。运营商(operator)只需要根据专用分组数据业务量的容量需求来配置具有某个更新周期的资源分配位图。对于适当更新周期的优化而言，必须进行留意，以避免MTC装置的信道接入中的过长的等待时间，并且另一方面也避免过高的信号指示开销。
[0101]在对移动终端和新MTC装置进行多路复用时，这一概念提供了增加的效率，因为在来自MTC装置的低业务量负荷的情况下对于分组数据业务量而言不丢失整个时隙容量，考虑了在未来的几年里预计到MTC装置的显著增加的渗透需要这样的效率增加。
[0102]此外，所述概念提供了这种灵活性，而不需要如在BCCH载波上暂时激活多重BCCH/CCCH控制信道的情况下所要求的那样更新BCCH上的用于指示MTC混合信道的存在/不存在的系统信息消息，所述更新将影响小区内的移动装置的整个群体的操作。[0103]传统的GPRS/EGPRS/EGPRS-2移动装置不受影响，并且在分组数据业务量的情况下将在混合MTC信道上受到支持。
[0104]在下文中描述了本发明的进一步的方面。
[0105]根据本发明，介绍了一种仅由MTC装置使用的新的BCCH/CCCH(即MTC控制信道)。
[0106]MTC控制信道占据了 BCCH载波的一个时隙，建议其为时隙7(在技术上这一控制信道可以占据BCCH载波的从时隙I到时隙7的任何时隙，但是时隙7是最佳的解决方案，因为时隙2、4和6可能由于多重BCCH/CCCH而处于使用中，并且时隙I和2可能在小区半径超过了 35km的情况下被RACH所占据)。在这一时隙内，在BCCH上广播从原理上与现有的系统信息消息类似的一个或多个消息。在这一逻辑信道上广播的信息将仅由MTC装置所使用。因此，能够出于MTC目的而优化在这一信道上广播的一个或多个消息。MTC控制信道的所有上行链路容量都将被保留用于将仅由MTC装置所使用的RACH。将MTC控制信道的DL方向保留用于广播至小区内的所有MTC装置的信息、用于MTC装置的AGCH以及用于MTC装置的 PCH/PPCH。
[0107]位置和路由区更新信号指示过程不会由于MTC控制信道而受到影响，因为所述信号指示是分别使用SDCCH和PDTCH信道来完成的。将使用MTC控制信道来发送用于位置更新请求和路由区更新请求消息的资源请求和分配消息。除了针对(E) GPRS装置的其他标准化要求之外，在发起UL数据传送时，要求MTC装置根据在BCCH上广播的系统信息消息来检查MTC控制信道的存在。如果存在这一信道，那么MTC装置必须读取其上所广播的消息，以找出何时允许其向网络发送信道请求。如果MTC装置应当在传统的RACH上或者在将仅由MTC装置所使用的新RACH上发送信道请求，那么也可以在MTC控制信道上所广播的消息中通知MS。如在3GPP规范44.108和44.060中针对RACH和AGCH规定了将仅由MTC装置所使用的RACH和AGCH的功能。
[0108]MTC控制信道的引入针对由MTC装置所生成的新的负荷而向传统的CCCH提供了过载保护机制。
[0109]MTC控制信道意味着接入GSM网络的MTC装置根本不必加载传统的CCCH。网络可以命令正在试图发送最具有延迟苛刻性的数据的MTC装置使用传统的RACH。
[0110]尽管在上文中已经示出并描述了本发明的实施例和应用，但是对于本领域技术人员而言显而易见的是，在不背离本文中描述的发明性概念的情况下，更多修改(除了上文提及的)是可能的。因此，除了所附权利要求的精神之外，本发明不受限制。因此，前述详细说明应当被看作是说明性的而非是限制性的。
[0111]缩写列表
AGCH 接入准许信道 BCCH 广播控制信道 BSS 基站子系统 CCCH 公共控制信道 CS 编码方案
E-UTRAN 演进UMTS无线电接入网 GERAN GSM/EDGE无线电接入网 LTE长 期演进MTC机器类型通信
PBCCH分组广播控制信道
PCH寻呼信道
PTCCH分组定时控制信道
RACH随机接入信道
RLC/MAC无线电链路控制/媒体接入控制
TFI临时帧标识
USF上行链路状态标志
UTRANUMTS无线电接入网
附图标记列表
1，3用于数据传输方法
11接收和传输
12，13信号指示
2无线电基站
21传输装置
22，23信号指示装置
31接收
32监听
33传输34，35接收
4无线电装置
41接收装置
42监听装置
43传输装置44，45接收装置
5信道
51无线电块
51，53无线电块序列的第二子集
52，54无线电块序列的第一子集
51，52，无线电块序列
53，54
511资源分配图5111更新周期指示器
512用户业务量
513公共控制信道信息
5131广播信息
5132接入准许信息
5133寻呼信息
514上行链路状态标志62，64 第一组无线电装置61，63 第二组无线电装置7广播信道
71指示
【权利要求】
1.用于无线电基站(2)的方法(1)，所述方法(I)包括在信道(5)上接收和传输(11)无线电块(51，52，53，54)的序列，所述序列被进一步划分成所述无线电块(51，52，53，54)的序列的第一子集(52，54)和划分成所述无线电块(51，52，53，54)的序列的第二子集(51，53),所述第一子集被分配用于第一组无线电装置(62，64)或第二组无线电装置(61，63)的用户业务量(512)，所述第二子集被分配用于仅与第二组无线电装置(61，63)有关的公共控制信道信息(513)，其中，所述无线电块的第一(52，54)和第二(51，53)子集在相同的信道(5 )上被传输。
2.根据权利要求1所述的方法(1)，其中，所述无线电块(51，52，53，54)的序列的第二子集(52，54)的无线电块(51)包括与第一组无线电装置(62，64)中的无线电装置或者与第二组无线电装置(61，63)有关的上行链路状态标志(514)，并且其中，所述无线电块(51)还包括与所述第二组无线电装置(61，63)中的无线电装置有关的公共控制信道信息(513)。
3.根据权利要求1所述的方法(1)，所述方法(I)还包括在所述信道(5)上对资源分配图(511)进行信号指示，所述资源分配图(511)指定针对在所述信道(5)上的传输所分配的无线电块(51, 52, 53, 54)的序列。
4.根据权利要求3所述的方法(1)，其中，所述资源分配图(511)还包括更新周期指示器(5111)，所述更新周期指示器(5111)定义了在此期间所述资源分配图(511)有效的时间间隔。
5.根据任何前述权利要求所述的方法(I)，其中，所述公共控制信道信息(513)包括仅与第二组无线电装置(61，63)相关的广播信息(5131)或接入准许信息(5132)或寻呼信息(5133)。
6.根据任何前述权利要求所述的方法(I)，所述方法(I)还包括在广播信道(7)上对有关所述信道(5)的存在的指`示(71)以及有关所述信道(5)的资源分配信息(72)进行信号指示(12)。
7.无线电基站(2)，其包括接收和传输装置(21)，所述接收和传输装置被配置用于在信道(5)上接收和传输无线电块(51，52，53，54)的序列，所述序列被进一步划分成所述无线电块(51，52，53，54)的序列的第一子集(52，54)和划分成所述无线电块(51，52，53，54)的序列的第二子集(51，53)，所述第一子集被分配用于第一组无线电装置(62，64)或第二组无线电装置(61，63)的用户业务量(512)，所述第二子集被分配用于仅与第二组无线电装置(61，63)有关的公共控制信道信息(513)，其中，所述无线电块的第一(52，54)和第二(51,53)子集在相同的信道(5)上被传输。
8.根据权利要求6所述的无线电基站(2)，其中，所述无线电块(51，52，53，54)的序列的第二子集(52，54)的无线电块(51)包括与第一组无线电装置(62，64)中的无线电装置或者与第二组无线电装置(61，63)有关的上行链路状态标志(514)，并且其中，所述无线电块(51)还包括与所述第二组无线电装置(61，63)中的无线电装置有关的公共控制信道信息(513)。
9.根据权利要求7所述的无线电基站(2)，所述无线电基站(2)包括资源分配图信号指示装置(23 )，其被配置用于在所述信道(5 )上对资源分配图(511)进行信号指示，所述资源分配图(511)指定针对在所述信道(5)上的传输所分配的无线电块(51，52，53，54)的序列。
10.根据权利要求9所述的无线电基站(2)，其中，所述资源分配图(511)还包括更新周期指示器(5111)，所述更新周期指示器(5111)定义了在此期间所述资源分配图(511)有效的时间间隔。
11.根据权利要求7或10中的任何一项所述的无线电基站(2)，其中，所述公共控制信道信息(513)包括仅与第二组无线电装置(61，63)相关的广播信息(5131)或接入准许信息(5132)或寻呼信息(5133)。
12.根据权利要求7到11中的任何一项所述的无线电基站(2)，所述无线电基站(2)还包括信号指示装置(22)，其被配置用于在广播信道(7)上对有关所述信道(5)的存在的指示(71)和有关所述信道(5 )的资源分配信息(72 )进行信号指示。
13.用于无线电装置(4)的方法(3)，所述方法(3 )包括在信道(5 )上接收和传输(31)无线电块(51，52，53，54)的序列，所述序列被进一步划分成所述无线电块(51，52，53，54)的序列的第一子集(52，54)和划分成所述无线电块(51，52，53，54)的序列的第二子集(51，53)，所述第一子集被分配用于第一组无线电装置(62，64)或第二组无线电装置(61，63)的用户业务量(512)，所述第二子集被分配用于仅与第二组无线电装置(61，63)有关的公共控制信道信息(513)，其中，所述无线电块的第一(52，54)和第二(51，53)子集在相同的信道(5 )上被传输。
14.根据权利要求13所述的方法(3)，其中，所述无线电块(51，52，53，54)的序列的第二子集(52，54)的无线电块(51)包括与第一组无线电装置(62，64)中的无线电装置或者与第二组无线电装置(61，63)有关的上行链路状态标志(514)，并且其中，所述无线电块(51)还包括与所述第二组无线电装置(61，63)中的无线电装置有关的公共控制信道信息(513)。
15.根据权利要求13所述的方法(3)，所述方法(3)还包括在所述信道(5)上接收(35)资源分配图(511)，所述资源分配图(511)指定针对在所述信道(5)上的传输所分配的无线电块(51, 52, 53, 54)的序列。
16.根据权利要求15所述的方法(3)，其中，所述资源分配图(511)还包括更新周期指示器(5111)，所述更新周期指示器(5111)定义了在此期间所述资源分配图(511)有效的时间间隔。
17.根据权利要求13到16中的任何一项所述的方法(3)，其中，所述公共控制信道信息(513)包括仅与第二组无线电装置(61，63)相关的广播信息(5131)或接入准许信息(5132)或寻呼信息(5133)。
18.根据权利要求13到17中的任何一项所述的方法(3)，所述方法(3)还包括在广播信道(7 )上接收有关所述信道(5 )的存在的指示(71)以及有关所述信道(5 )的资源分配信息(72)。
19.根据权利要求13到18中的任何一项所述的方法(3)，所述方法(3)还包括: -监听(32)仅处于所述无线电块的序列的第二子集(52，54)的无线电块内的公共控制信道信息(513);和/或 -传输(33)仅处于所述无线电块的序列的子集(52，54)的无线电块内的公共控制信道信息(513)。
20.无线电装置(4)，其包括接收和传输装置(41)，所述接收和传输装置被配置用于在信道(5)上接收和传输无线电块(51，52，53，54)的序列，所述序列被进一步划分成所述无线电块(51，52，53，54)的序列的第一子集(52，54)和划分成所述无线电块(51，52，53，54)的序列的第二子集(51，53)，所述第一子集被分配用于第一组无线电装置(62，64)或第二组无线电装置(61，63)的用户业务量(512)，所述第二子集被分配用于仅与第二组无线电装置(61，63)有关的公共控制信道信息(513)，其中，所述无线电块的第一(52，54)和第二(51,53)子集在相同的信道(5)上被传输。
21.根据权利要求20所述的无线电装置(4)，其中，所述无线电块(51，52，53，54)的序列的第二子集(52，54)的无线电块(51)包括与第一组无线电装置(62，64)中的无线电装置或者与第二组无线电装置(61，63)有关的上行链路状态标志(514)，并且其中，所述无线电块(51)还包括与所述第二组无线电装置(61，63)中的无线电装置有关的公共控制信道信息(513)。
22.根据权利要求19所述的无线电装置(4)，所述无线电装置(4)还包括接收装置(45)，其被配置用于在所述信道(5)上接收资源分配图(511)，所述资源分配图(511)指定针对在所述信道(5)上的传输所分配的无线电块(51, 52, 53, 54)的序列。
23.根据权利要求22所述的无线电装置(4)，其中，所述资源分配图(511)还包括更新周期指示器(5111)，所述更新周期指示器(5111)定义了在此期间所述资源分配图(511)有效的时间间隔。
24.根据权利要求20到23中的任何一项所述的无线电装置(4)，其中，所述公共控制信道信息(513)包括仅与第二组无线电装置(61，63)相关的广播信息(5131)或接入准许信息(5132)或寻呼信息(5133)。
25.根据权利要求20到24中的任何一项所述的无线电装置(4)，所述无线电装置(4)还包括接收装置(44)，其被配置用于在广播信道(7 )上接收有关所述信道(5 )的存在的指示以及有关所述信道(5)的资源分配信息(72)。
26.根据权利要求20到25中的任何一项所述的无线电装置(4)，所述无线电装置(4)还包括: -监听装置(42)，其被配置用于监听仅处于所述无线电块的序列的第二子集(52，54)的无线电块内的公共控制信道信息(513);以及 -传输装置(43)，其被配置用于传输仅处于所述无线电块的序列的子集(52，54)的无线电块内的公共控制信道信息(513)。
【文档编号】H04W72/12GK103493566SQ201180060173
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2011年10月6日 优先权日:2010年10月14日
【发明者】M.M.哈帕尼米, J.霍夫曼 申请人:诺基亚西门子通信公司