移動通信設備和在機器類型通信的虛擬載波之間分配系統信息的方法
【技術領域】
[0001]本公開涉及移動通信網絡的基礎設施設備、移動通信網絡以及使用移動通信網絡通信的系統和方法。
【背景技術】
[0002]繼續開發移動通信系統，以為更多的電子設備提供無線通信服務。特別近幾年，已經開發諸如基于3GPP定義的UMTS和長期演進(LTE)架構等第三代和第四代移動電信系統，以比由前幾代移動電信系統提供的簡單語音和消息服務為個人計算和通信裝置提供更為精密的通信服務。例如，利用改進的無線電接口和通過LTE系統提供的增強數據速率，用戶可享有諸如之前只通過固定線路數據連接才可使用的移動視頻流和移動視頻會議等高數據速率應用。因此，對部署第三和第四代網絡的需求強大，并且希望快速擴大這些網絡的覆蓋范圍，即，可接入網絡的地理定位。
[0003]最近，已認識到不僅希望為特定類型的電子設備提供高數據速率通信服務，而且還希望為更簡單、更不精密的電子設備提供通信服務。例如，通常稱作機器型通信(MTC)應用可以是相對較不頻繁地通信少量數據的半自動或者自動無線通信裝置。一些實施例包括通常稱作智能電表，例如，位于用戶室內，并且周期性地將信息發送回至與諸如天然氣、水、電等用戶電力消耗有關的中央MTC服務器數據。
[0004]在一些移動通信網絡中，無線接入接口的多個分離載波聚合到一起。在US2012/0063358[I]中，公開了一種用于聚合載波的布置，其中，移動通信網絡的基站被配置為廣播配置消息，該配置消息包括為多個通信裝置所通用的分量載波配置信息。
[0005]提供一種移動通信網絡的布置結構，這使得更有效地使用可用通信資源總體上成為改善移動通信系統的技術目的。
【發明內容】
[0006]本公開的實施方式可在一個實例中提供向移動通信網絡發送數據并從移動通信網絡接收數據的通信裝置。移動通信網絡包括一個或多個網絡元件(基礎設施設備)，一個或多個網絡元件為通信裝置提供無線接入接口。通信裝置包括發射機單元，適配為通過移動通信網絡的一個或多個網絡元件提供的無線接入接口向移動通信網絡傳輸表示數據的信號，以及接收機單元，適配為通過移動通信網絡的一個或多個網絡元件提供的無線接入接口從移動通信網絡接收表示數據的信號。無線接入接口提供跨過主載波的主頻率范圍的多個通信資源元件，在第一頻率范圍內的所述通信資源的第一部分，用于優先分配到性能降低的裝置形成第一虛擬載波，并且在第二頻率范圍內的所述通信資源的第二部分，用于優先分配到性能降低的裝置形成第二虛擬載波。第一頻率范圍和第二頻率范圍中的每一個在主頻率范圍內，因此第一和第二虛擬載波設置在主載波內。在對于將通信資源分配到能夠使用大于第一或第二部分的通信資源的帶寬通信的通信裝置給予性能降低的裝置對第一或第二部分的通信資源的優先權的意義上，移動通信網絡優先將通信資源分配到性能降低的裝置。在一個實例中，保留形成第一和第二虛擬載波的第一和第二部分的通信用以僅分配到性能降低的裝置，但在其他實例中，如果需要性能降低的裝置的通信資源不分配某些通信資源，第一和第二虛擬載波的第一和第二部分的一些通信資源可以分配到全性能通
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[0007]通信裝置的接收機單元被配置有僅接收小于主頻率范圍并等于第一頻率范圍和/或第二頻率范圍的頻率帶寬內的信號的降低的性能，因此通信裝置是性能降低的裝置。
[0008]無線接入接口包括多個時分子幀，并且至少一個子幀包括將第一信令數據通信至性能降低的裝置的一部分子幀中的控制信道，第一信令數據識別通信裝置從其能夠接收通用系統信息的一個或多個通信資源的位置。
[0009]通用系統信息提供第一虛擬載波和第二虛擬載波所通用的信息，子幀外的通信裝置有效使用通用系統信息。例如，通用系統信息可以是通信裝置用來配置發射機單元或接收機單元以從移動通信網絡傳輸和/或接收數據的信息，這樣具有控制例如切換的傳輸控制參數或信令。可替換地，通用系統信息可以是通知用戶可能的自然災害的預警或緊急通知的信息。通信裝置包括控制器，被配置為控制接收機單元從控制信道接收第一信令數據并從第一信令數據識別的一個或多個通信資源接收通用系統信息。
[0010]本公開的實施方式能夠提供用于共享通過移動通信網絡傳輸或接收數據的通信裝置所通用的系統信息的布置，其中，設置有一個以上的虛擬載波。如在我們的共同未決國際專利申請 PCT/GB2012/050213、PCT/GB2012/050214、PCT/GB2012/050223 以及 PCT/GB2012/051326中所述，本公開旨在提供虛擬載波，其中，主載波內的一組通信資源優先分配到具有僅接收小于主載波的帶寬的預定帶寬內的信號的降低的能力的通信裝置。這種性能降低的裝置可以是例如MTC裝置等。因此，通過為這些性能降低的裝置分配虛擬載波內的資源，性能降低的裝置能夠更有效地在主移動通信系統內運轉。因此本技術預見設置有多個虛擬載波的電池的移動通信網絡。根據公開的實施方式，與通過設置在電池內的任何虛擬載波傳輸或接收信號的性能降低的裝置有關的傳輸系統信息更有效地使用通信資源。因此，可以更有效地使用通信資源。
[0011]在所附權利要求中提供本公開的多個其他方面和實施方式，包括但不限于，基礎設施設備(或移動通信網絡的網絡元件)、通信設備和使用移動通信網絡元件向通信設備通信的方法。
【附圖說明】
[0012]現將通過僅參考附圖的實例的方式描述本公開的實施方式，其中，類似部件設置有對應的參考標號，其中:
[0013]圖1提供示出了常規移動通信系統的實例的示意圖；
[0014]圖2提供了示出傳統LTE無線接入接口的十個下行鏈路子幀的無線接入接口的信道的布置結構的示意圖；
[0015]圖3提供了示出傳統LTE下行鏈路無線電子幀的示意圖；
[0016]圖4提供了示出已將窄帶虛擬載波插入主載波的中心頻率的LTE下行鏈路無線電子幀的實例的示意圖，虛擬載波區域示出為鄰近主載波的寬帶控制區；
[0017]圖5提供了示出多個虛擬載波設置在主載波內的LTE下行鏈路無線電子幀的實例的不意圖；
[0018]圖6提供了示出控制信道元件與主載波控制區內的資源元件之間的關系的示意圖；
[0019]圖7表示根據本技術的示例性實施方式主載波包括第一和第二虛擬載波的無線接入接口 ；
[0020]圖8表示對應圖7中所示的無線接入接口，圖7示出第一和第二虛擬載波緊密位于主載波內的示例性實施方式；
[0021]圖9表示對應圖7中所示的無線接入接口，圖7示出用于傳輸為從第一和第二虛擬載波接收信號的性能降低的裝置所通用的通用系統信息的通信資源被定位在主載波的共孚資源內的不例性實施方式；
[0022]圖10表示對應圖7中所示的無線接入接口，圖7示出第一和第二虛擬載波緊密位于主載波內并且用于傳輸為從第一和第二虛擬載波接收信號的性能降低的裝置所通用的通用系統信息的通信資源被定位在第一和第二虛擬載波兩者內的示例性實施方式；
[0023]圖11表示對應圖7中所示的無線接入接口，圖7示出第一和第二虛擬載波緊密位于主載波內并且用于傳輸為從第一和第二虛擬載波接收信號的性能降低的裝置所通用的通用系統信息的通信資源定位在第一和第二虛擬載波兩者內并及時轉移；
[0024]圖12表示對應圖10中所示的無線接入接口，圖10示出第三虛擬載波設置在主載波內的示例性實施方式；
[0025]圖13是根據本技術的一個實例的移動通信系統的示意性框圖；
[0026]圖14示出根據本技術的移動通信網絡的操作的流程圖；以及
[0027]圖15示出根據本技術的通信裝置(UE)的操作的流程圖。
【具體實施方式】
[0028]示例件網絡
[0029]圖1提供了示出傳統移動通信系統的基本功能的示意圖。在圖1中，移動通信網絡包括連接到核心網絡102的多個基站101。每個基站均提供覆蓋區域103 (即，小區)，在覆蓋區域內可將數據傳送給通信設備104和從通信設備104傳送數據。數據是經由無線下行鏈路在覆蓋區域103內從基站101傳輸至通信設備104。數據經由無線上行鏈路從通信裝置104傳輸至基站101。核心網絡02將數據路由至基站104并且從基站104路由數據并且提供諸如認證、移動性管理、充電等功能。基站101提供包括通信裝置的無線上行鏈路和無線下行鏈路的無線接入接口并且形成移動通信網絡的基礎設施設備或網絡元件的實例，并且可以是例如LTE、增強的節點B(eN0deB或eNB)的實例。
[0030]術語“通信裝置”將用于指代可經由移動通信網絡傳輸或者接收數據的通信終端或者設備。其他術語也可用于可能是移動的或可能不是移動的通信裝置，諸如，個人計算設備、遠程終端、收發器裝置或用戶設備(UE)。
[0031 ] 對于無線下行鏈路(通常稱作0FDMA)和無線上行鏈路(通常稱作SC-FDMA)，諸如根據3GPP定義的長期演進(LTE)架構布置的移動通信系統使用基于正交頻分多址(OFDM)的無線接入接口。在多個正交子載波的無線上行鏈路和無線下行鏈路上傳輸數據。圖2示出了示出基于OFDM的LTE下行鏈路無線幀201的示意圖。從LTE基站傳輸LTE下行鏈路無線電幀并且持續10ms。下行鏈路無線電幀包括十個子幀，每個子幀持續lms。在頻分雙工(FDD)系統的情況下，在LTE幀的第一子幀和第六子幀中傳輸主同步信號(PSS)和輔同步信號(SSS)。在LTE幀的第一子幀中傳輸物理廣播信道(PBCH)。以下將更詳細地論述PSS、SSS、以及 PBCH。
[0032]圖3提供示出傳統下行鏈路LTE子幀的實例的結構的網格的示意圖。子幀包括在Ims時間段內傳輸的預定數目的符號。每個符號均包括分布在下行鏈路無線電載波的帶寬上的預定數目的正交子載波。
[0033]圖3中示出的示例性子幀包括14個符號和在20MHz帶寬上間隔的1200個子載波。LTE中可傳輸數據的最小單位是通過一個子幀傳輸的十二個子載波。為清晰起見，在圖3中，未示出各個獨立的資源要素，但是，子幀網格中的各個獨立框對應于一個符號上傳輸的十二個子載波。
[0034]圖3示出了有關四個通信裝置340、341、342、343的資源分配。例如，第一通信裝置(UE I)的資源分配342在十二個子載波的五個框上延伸，第二通信裝置(UE 2)的資源分配343在十二個子載波的六個框上延伸等。
[0035]在包括子幀的前η個符號的子幀的控制區300中傳輸控制信道數據，其中，η可在用于3MHz或者更大的信道帶寬的一個符號與三個符號之間變化，并且其中，η可在用于1.4MHz的信道帶寬的兩個符號與四個符號之間變化。在控制區300中傳輸的數據包括在物理下行鏈路控制信道(PDCCH)、物理控制格式指示符信道(PCFICH)、以及物理HARQ指示符信道(PHICH)上傳輸的數據。
[0036]PDCCH包含指示在哪些子載波上子幀的哪些符號已分配給特定通信裝置(UE)的控制數據。因此，在圖3中示出的子幀的控制區300中傳輸的PDCCH數據指示UEl已被分配有第一資源塊342，UE2已被分配有第二資源塊343等。在傳輸TOCCH數據的子幀中，PCFICH包含指示子幀中的控制區的持續時間的控制數據(即，介于一個符號與四個符號之間)，并且PHICH包含指示通過網絡是否成功接收之前傳輸的上行鏈路數據的HARQ (混合自動請求)數據。
[0037]在某些子幀中，子幀的中心頻帶310中的符號用于傳輸包括上述主同步信號(PSS)、輔同步信號(SSS)和物理廣播信道(PBCH)的信息。該中心頻帶310通常是72個子載波寬(對應于1.08MHz的傳輸帶寬)。PSS和SSS是在被檢測時允許通信裝置104實現幀同步并且確定傳輸下行鏈路信號的基站(eNB)的單元標識的同步信號。PBCH攜帶有關小區的信息，包括主信息塊(MIB)，主信息塊(MIB)包括通信裝置要求訪問該小區的參數。在子幀的通信資源要素的其余塊中可以傳輸在物理下行鏈路共享信道(PDSCH)上傳輸到各個通信裝置的數據。
[0038]圖3還示出了包括系統信息并且在R344的帶寬上延伸的I3DSCH的區域。因而，在圖3中，中心頻帶攜帶控制信道和信號，諸如，PSS、SSS和PBCH，并且因此暗示通信裝置的接收機的最小帶寬。
[0039]LTE信道中子載波的數量可根據傳輸網絡的配置而變化。通常，如圖3所示，這種變化為從1.4MHz信道帶寬中包含的72個子載波至20MHz信道帶寬中包含的1200個子載波。如本領域已知，PDCCH、PCFICH、以及PHICH上傳輸的攜帶數據的子載波通常分布在子幀的整個帶寬上。因此，傳統通信裝置必須能夠接收子幀的整個帶寬，以接收和解碼控制區。
[0040]虛擬載波
[0041]如MTC裝置(例如，諸如如上所述的智能電表的半自主或自主無線通信裝置)的某些類型的通信裝置支持特征在于以相對稀疏的間隔傳輸少量數據并且因此可以比傳統通信裝置復雜度小很多的通信應用。通信裝置可包括能夠從全載波帶寬上的LTE下行鏈路幀接收并且處理數據的高性能LTE接收機單元。然而，這種接收機單元對于僅需要傳輸或者接收少量數據的裝置可能過于復雜。因此，這可能限制在LTE網絡中性能降低的MTC型裝置的廣泛部署的實用性。相反，優選為提供諸如具有與可能傳輸到裝置的數據量更加成比例的更加簡單的接收機單元的MTE裝置的性能降低的裝置。
[0042]在傳統移動電信網絡中，通常在頻率載波(主頻率范圍)內將數據從網絡傳輸給通信裝置，其中，至少一部分數據基本上跨頻率載波的整個帶寬。通常，通信設備不能在網絡內運行，除非通信設備可接收和解碼跨主頻率載波的數據，即，由特定遠程通信標準定義的最大系統帶寬，因此，排除使用具有帶寬功能降低的收發器單元的通信裝置。
[0043]然而，如在共同未決國際性專利申請編號PCT/GB2012/050213、PCT/GB2012/050214、PCT/GB2012/050223 以及 PCT/GB2012/051326 中所公開的，通過引用將它們的內容結合在此，包括傳統載波(“主載波”)的通信資源元件的子集被定義為“虛擬載