CN106465334A - 在无线通信***内支持机器型通信的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在无线通信***内支持机器型通信的方法和装置，根据本发明的实施例，在无线通信***中接收寻呼消息以支持MTC的方法包括以下步骤：确定是否有终端在正常覆盖内(NC)或扩展覆盖内(EC)，根据确定结果发送状态信息至网络，状态信息包括EC功能支持信息和/或NC或EC的区域指示信息；根据与状态信息相关的操作模式确定寻呼接收时间，然后根据确定的寻呼接收时间接收寻呼消息。

Description

在无线通信***内支持机器型通信的方法和设备
技术领域
本发明公开涉及了一种在无线通信***内用于机器型通信(MTC)的方法和设备。
背景技术
随着无线通信技术的巨大进步和通信***技术的不断发展，在这些技术中，在第三代合作伙伴计划(3GPP)标准化组织中标准化的长期演进(LTE)***作为***(4G)无线通信技术获得了广泛的关注。
图1为LTE***的结构示意图。
参照图1，LTE的无线接入网包括演进节点B(evolved Nodes,ENB,节点B或者基站)105、110、115和120，移动性管理实体125和服务网关(S-GW)130。用户设备(userequipment,UE或者终端)135通过ENBs 105至102和S-GW130连接至外部网络。
在图1中，ENBs 105至120对应于通用移动通信***(UMTS)中现有的节点B。ENBs105至120与UE 135通过无线电信道连接，并且比现有节点B起更复杂的作用。在LTE***中，通过共享信道提供每个用户话务以及实时服务，诸如IP电话(voice over Internetprotocol，VoIP)，需要设备收集UEs的状态信息，例如缓冲状态、可用发射功率状态、信道状态等，并且根据状态信息执行调度。该设备的示例可为ENBs 105至120。通常一个ENB控制多个小区。例如，LTE***可使用例如正交频分复用(orthogonal frequency divisionmultiplexing,OFDM)作为带宽为20MHz的无线连接方案以进行速度为100Mbps或者更高的传输。此外，使用自适应调制与编码(adaptive modulation&coding,AMC)，其中根据UE信道状态确定调制方案和信道编码率。S-GW 130是提供数据承载的设备，并在MME 125的控制下产生或者移除数据承载。MME 125管理UE的各种控制功能以及移动性管理功能，并与多个ENB 105至120连接。
图2为LTE***中无线协议的结构示意图。
参照图2，LTE***的无线协议包括分组数据汇聚协议(packet data convergenceprotocol,PDCP)层205和240、无线链路控制(radio link control,RLC)层210和235和媒体访问控制(medium access control,MAC)层215和230。PDCP层205和240管理诸如IP报头的压缩/解压的操作，RLC层210和235以适当的尺寸重新配置PDCP分组数据单元(PDCP PDUs)。MAC层215和230连接至一个UE内形成的多个RLC-层设备，将RLC PDUs复用为MAC PDU并将MAC PDU分用为RLC PDUs。物理(PHY)层220和225对上层数据进行信道编码和调制为OFDM符号并经无线信道发送OFDM符号；或者对无线信道上接收的OFDM符号进行解调和信道解码并将解码的OFDM符号发送至其上层。使用混合ARQ(HARQ)在物理层进行进一步的错误修正，其中，接收端发送1比特作为发送端发送的分组是否被接收的信息。此信息为HARQ ACK/NACK信息。通过物理混合-ARQ指示信道(PHICH)物理信道传输用于UL传输的下行(DL)HAQR ACK/NACK信息，使用物理上行控制信道(PUCCH)或者物理上行共享信道(PUCCH)物理信道传输用于DL传输的上行(UL)HARQ ACK/NACK信息。
已经引进支持各种终端类型的技术用于LTE***中，其中的一项技术支持机器型通信(MTC)UE。MTC UE涉及自行通信(例如每月一次)代替直接由人操作，例如电度表或者水表，也涉及根据上述示例低以优先级连接的设备。
在MTC UE中，用于与上述表相同目的的UE不需要高性能数据传输容量并且可以具有低传输功率。MTC UE可安装在通信环境较差的地方，例如地下或者仓库，但具有一般UE的相同接收性能。因此需要区分要求覆盖扩展(CE)或者扩展覆盖(EC)功能的单独UE类型，以克服低传输速度下的低传输功率的。为此，除现有UE类别外，LET版本12(版本涉及版本信息并且较高版本涉及更新的版本)将上述类型UE重新定义为类别#0(或者根据UE的DL/UL传输速度分类的类别，例如对应于类别#4的UE支持150Mbps的DL速度，对应于类别#5的UE支持DL速度300Mbps)。对应于类别#0的UE的传输速度低(例如1Mbps)，可在CE模式下运行以确保尽管在低传输功率下但还广泛的覆盖。为此可采用单独的附加传输方法。该单独的附加传输方法可为重复传输或者类似传输。对应于类别#0的UE可用作为MTC UE。
同时，如果MTC UE需要广泛覆盖，则可应用CE模式，以将单独的附加传输方法(例如重复传输等)应用于由MTC UE发送和接收的每个数据。例如网络发送寻呼消息以叫醒休眠状态的UE以允许UE接收来电(或者接收电话)。此方案应用于每个UE以及MTC UE。但是如果网络没有关于MTC UE的信息，则在发送寻呼消息时，BS不知道接收寻呼消息的UE是标准UE还是MTC UE，不可避免地会使用附加传输(例如重复传输等)发送每一个消息。这样不必要的重复传输浪费无线资源，并且需要被用于数据传输的资源被用于控制消息传输，降低了传输速度。因此，这个问题必须解决。
另一个问题是MTC UE很难使用现有方法进行小区选择和重选择。MTC UE的接收器的性能可能低于标准UE的接收器的性能，并且即使具有与标准UE相同的接收器性能，MTCUE也很有可能安装在比标准UE更差的环境中。因此，在使用现有方法尝试小区选择时，MTCUE可能不能找到合适的服务小区。此外，如果MTC UE能使用现有方法选择服务小区，可能期望避免在CE模式下搜索服务小区。这是因为在CE模式下MTC UE比现有UE具有较低的质量和较低性能服务。对于小区重选择，UE基于从BS提供的频率优先级信息重新选择服务小区。在此情况下，在重新选择每个频率时，MTC UE需要考虑在CE模式下的连接。
发明详细描述
技术问题
本发明公开涉及了一种为无线通信***内的MTC UE提供有效通信的方法和设备。
本发明公开还提供了在支持MTC的无线通信***内有效发送并接收寻呼消息的方法和设备。
本发明公开还提供了在支持MTC的无线通信***内有效进行小区选择和小区重选择的方法和设备。
技术解决方案
根据本发明公开的实施例，提供一种在无线通信***中接收寻呼消息以支持机器型通信(MTC)的方法，该方法包括：确定用户设备(UE)是在正常覆盖内(NC)还是扩展覆盖(EC)内；根据确定结果将状态信息发送至网络，该状态信息包括EC功能支持信息和NC还是EC的区域指示信息中的至少一个；根据与状态信息相关的操作模式确定寻呼接收时间；和根据确定的寻呼接收时间接收寻呼消息。
根据本发明公开的实施例，提供一种在无线通信***中接收寻呼消息以支持机器型通信MTC的UE，该UE包括：收发器，配置为用于发送和接收用于接收寻呼消息的消息；控制器，配置成确定用户设备UE是在正常覆盖内NC还是扩展覆盖EC内；根据确定结果发送状态信息至网络，该状态信息包括EC功能支持信息和NC还是EC的区域指示信息中的至少一个；根据与状态信息相关的操作模式确定寻呼接收时间；和根据确定的寻呼接收时间接收寻呼消息。
根据本发明公开的实施例，提供一种在无线通信***中执行小区选择以支持机器型通信MTC的方法，该方法包括：为小区选择执行小区搜索和测量；如果没有小区满足用于小区选择的第一标准，则通过应用用于小区选择的第二标准执行小区选择，对所述第二标准应用用于扩展覆盖EC的补偿值。
根据本发明公开的实施例，提供一种在无线通信***中执行小区选择以支持机器型通信MTC的UE，该UE包括：接收器，配置成接收用于小区选择的***信息；控制器，配置成为小区选择执行小区搜索和测量，如果没有小区满足小区选择的第一标准，通过应用用于小区选择的第二标准执行小区选择，对所述第二标准应用用于扩展覆盖EC的补偿值。
根据本发明公开的实施例，提供一种在无线通信***中执行小区重选择以支持机器型通信MTC的方法，该方法包括：接收包括用于小区重选择的参数信息的***信息，通过使用参数信息，对于关于相邻小区的小区重选择，分别根据现有方案计算第一标准，和根据扩展覆盖模式EM计算第二标准，并且执行小区重选择。
根据本发明公开的实施例，提供一种在无线通信***中执行小区重选择以支持机器型通信MTC的UE，该UE包括：接收器，配置成接收包括用于小区重选择的参数信息的***信息；控制器，配置成通过使用参数信息，对于关于相邻小区的小区重选择，分别根据现有方案计算第一标准，和根据扩展覆盖模式(EM)计算第二标准，并且执行小区重选择。
附图说明
图1为LTE***的结构示意图；
图2为LTE***中无线协议的结构示意图；
图3为根据本公开的实施例在无线通信***中当MTC UE在CE模式下运行时接收寻呼消息的方法的流程图；
图4为根据本公开的实施例在无线通信***中当MTC UE在EC模式下运行时接收寻呼消息的方法的流程图；
图5为根据本公开的实施例在无线通信***中在MTC UE处更新状态信息的步骤的流程图；
图6为根据本公开的实施例在无线通信***中在MTC UE处接收寻呼信息的步骤的流程图；
图7为根据本公开的实施例在无线通信***中在基站中发送寻呼信息的步骤的流程图；
图8为描述根据本公开的实施例在无线通信***中MTC UE的服务区域的示意图；
图9为根据本公开的实施例在无线通信***中MTC UE的小区选择操作的示意图；
图10为根据本公开的实施例在无线通信***中为UE小区重选择提供频率特定优先级信息的方法的流程图；
图11为根据本公开的实施例在无线通信***中根据信号强度在UE中执行小区重选择的方法的流程图；
图12A和12B为根据本公开的实施例在无线通信***中根据是否提供考虑参考信号接收质量(RSRQ)的阈值执行小区重选择的方法的流程图；
图13至16为根据本公开的实施例在无线通信***中UE根据各种考虑EM的小区重选择规则的操作的示意图；
图17为根据本公开的实施例在无线通信***中根据计时器测量频内/频间方法的流程图；
图18为根据本公开的实施例在无线通信***中重复传输的***信息、PDCCH和寻呼的示意图；
图19为根据本公开的实施例在无线通信***中接收寻呼的步骤的示意图；
图20A和20B为根据本公开的实施例在无线通信***中在UE接收寻呼的操作的示意图；
图21为根据本公开的实施例在无线通信***中UE的框图；
图22为根据本公开的实施例在无线通信***中eNB的框图；
具体实施方式
为避免造成不必要的难理解本公开，可省略详细说明本公开实施例的已知功能或者相关的元件。为了方便将单独描述以下实施例，但是至少两个实施例可以在不相互冲突的情况下组合执行。
图3为根据本公开的实施例在无线通信***中在机器型通信(MTC)用户设备(UE)在覆盖扩展(CE)模式下运行时接收寻呼消息的方法的流程图。在图3的实例中，假设UE 301是MTC UE。
参照图3，在操作311中对UE 301通电，在操作313中UE 301关于相邻小区进行信号搜索以选择eNB(或小区)303。UE 301根据接收的信号强度或者重复接收从小区发送的数据的步骤确定UE 301是否在正常覆盖(NC)或者扩展覆盖(EC)内。
然后通知网络，UE 301在通电并能接收电话的状态，在操作315中UE 301发送RRC连接请求消息给eNB 303，其中RRC连接请求消息为无线电资源控制(RRC)层的控制消息之一。在此情况下，根据本公开的实施例，UE 301发送的RRC连接请求消息包括EC功能支持信息和/或NC/EC区域指示信息。EC功能支持信息指示UE是否支持EC功能，NC/EC区域指示信息指示UE 301是在NC还是EC内。在目前的实施例中，EC功能支持信息和/或NC/EC区域指示信息被示出为在操作315中被传输，但是在以下另外的实施例中其也可以在操作319中被传输。在操作317中已经接收RRC连接请求消息的eNB 303将RRC连接建立消息发送至UE 301。
在操作319中UE 301将指示已经成功接收RRC连接建立消息的RRC连接建立完成消息发送至eNB 303。UE 301可发送接入请求信息，通过RRC连接建立完成消息将位置登记通知网络。接入请求信息从UE 301被指定到不是eNB 303的另一网络实体，并且eNB 303接收接入请求信息并将接入请求信息递送至该另一网络实体。在当前实施例中假设该另一网络实体为MME 309。
在本公开的实施例中，包含在由UE 301发送的RRC连接建立完成消息内的接入请求信息可以包括EC功能支持信息和NC/EC区域指示信息中至少一个，以及UE 301的ID。如果UE 301在EC内运行，为了重复接收，EC内的UE 301的无线信道状态信息和由在EC内的UE301要求的、用于寻呼消息的重复传输数信息中的至少一个可进一步被包含在接入请求信息内。
在操作321中，已经接收包含接入请求信息的RRC连接建立完成消息的eNB 303根据在操作315中通过RRC连接请求消息接收的信息或者在操作319中通过RRC连接建立完成消息接收的信息，从多个MMEs(其是负责UE301的移动性管理的网络实体)中，选择支持EC功能的MME 309，在操作323中将通过RRC连接建立完成消息接收的接入请求信息发送至MME309。MME 309从接入请求信息获取EC功能支持信息和NC/EC区域指示信息中的至少一个，以及UE 301的ID，并可进一步获取无线信道状态信息和寻呼消息的重复传输数信息中的至少一个。
在操作325中已经接收接入请求消息的MME 309向eNB 303发送接入接受消息，通知UE 301已经成功接收接入请求消息，并且在操作327中eNB 303将接入接受消息发送至UE301。UE 301确认已经成功完成(接受)接入请求。
同时，UE 301可在一个BS内移动或者移动至另一BS，并且随着该移动，可从EC移动至NC或者反向移动，也可在EC内从信号强度弱的地方移动至信号强度较好的地方或者从信号强度好的地方移动至信号强度非常弱的地方。在此情况下，在操作331中，UE 301确定通过接入请求信息报告给网络的先前状态，例如关于UE 301是在NE还是EC内的信息，寻呼消息的重复传输数等，是否与当前状态不同。然后UE 301将改变的当前状态发送给网络。
更明确地说，在操作331中为了报告改变的当前状态，使用操作333中的跟踪区更新(TAU)请求消息，UE 301通知MME 309，UE 301的当前状态与先前报告的状态不一样。UE301通过TAU请求消息，比如接入请求信息，发送EC功能支持信息和NC/EC区域指示信息中的至少一种，以及UE 301的ID，并且还可以通过TAU请求消息发送无线信道状态信息和寻呼消息的重复传输数信息中的至少一种。已经接收TAU请求消息的MME 309更新当前UE状态，向UE 301发送指示在操作335中TAU请求消息已经被成功接收的TAU接受消息。然后UE 301确认已经成功完成反映当前状态的TAU请求。
在操作341中，一旦诸如S-GW的网络实体通知待传输至UE 301的数据已到达，则MME 309确定需要传输寻呼消息，以通知UE 301待接收的数据已存在。在操作343中，根据在操作323或者333中接收的最新UE状态，MME 309将寻呼消息发送至UE 301当前所位于的一个eNB或者多个eNBs。在操作323或者333中接收的最新UE状态信息通过寻呼消息被发送。最新UE状态信息包括EC功能支持信息和NC/EC区域指示信息中的至少一种，以及UE 301的ID，也可进一步包括无线信道状态信息和寻呼消息的重复传输数信息中的至少一种。
在操作345中已经接收包含UE 301的最新的UE状态信息的寻呼信息的eNB 303确定是否发送待发送至UE 301的寻呼消息和待发送至标准UE的寻呼信息，或者重复传输待发送至在EC中在CE模式(或者EC模式)操作下的UE 301的寻呼消息，确定在CE模式下重复传输的情况下寻呼消息的传输数，并在操作347和349中将指示DL数据存在的寻呼消息发送至UE301。如果在CE模式中重复发送寻呼消息，则eNB 303单独计算发送寻呼消息的时间并使用单独方法发送寻呼消息。参照图4，详细描述了在CE模式下重复传输寻呼消息的方法。
通过使用图4的实施例中提出的方法，以CE模式运行的MTC UE通知网络当前操作状态并单独接收寻呼消息，最小化现存UE的影响和在EC中接收寻呼消息。
图4为根据本公开的实施例在无线通信***中当MTC UE在EC模式下运行时接收寻呼消息的方法的流程图。
如图3的实施例那样，在图4中，当eNB发送寻呼消息至UE时，eNB在在特别的***帧(例如，以10ms为单位，每帧具有***帧数，其以1递增，和每帧值为0至1023)421中特别的子帧(例如，以1ms为单位，每帧包括10个子帧，每个子帧的值为0至9)中发送寻呼消息。在现有的标准UEs接收寻呼消息的***中，使用表1内描述的方案确定寻呼帧(PF)和寻呼子帧。在表1中，寻呼时机(PO)代表寻呼子帧。
[表1]
在图4中，当UE在NC内，寻呼接收计时可为例如在3GPP TS36.304标准中的PF或PO。在当前实施例中，当UE在EC内，寻呼开始计时可设置为寻呼重复周期的开始计时，其接近NC内的寻呼接收计时。
eNB在根据表1算出的特别的帧内的特别的子帧内发送寻呼消息至标准UE。在LTE***内，当eNB发送数据至UE时，eNB在待由eNB传输的子帧401内发送在物理下行控制信道(PDCCH)403内的资源分配消息411，资源分配消息411包含资源位置，待真正传输的实际数据413在所述资源位置内。如资源分配消息所指示的，在物理下行共享信道(PDSCH)405内传输实际数据413。
同时，如本公开的实施例，如果MTC UE以EC模式运行，需要使用附加传输方法诸如重复传输，并且要求在用于重复传输的寻呼消息的传输周期之间的时隙应充足。为此，在本公开的实施例中，提出了两种寻呼消息的重复传输方法。
当使用基于表1的方法重复地充分传输寻呼消息时，第一方法适用。在第一方法中，eNB单独通知UE重复发送如由413指示的寻呼消息(或者重复传输每个DL数据)(例如，从每个子帧#0开始的每个DL数据的重复传输)的时间，并且根据表1的方法在重复传输时间(在其中寻呼消息被接收的帧和子帧之前或之后)开始寻呼消息传输，该重复传输时间接近于其中寻呼消息被接收的帧和子帧。参照图4，假设其中接收寻呼消息的子帧为根据基于表1的方法的帧421的第四子帧417，则根据当前实施例eNB可从帧421的第0子帧413或者从帧427的第0子帧发送寻呼消息。此后，eNB可在传输下一寻呼消息431前每个帧(包括帧427)内重复传输寻呼消息。
当使用基于表1的方法不能重复地充分传输寻呼消息时，用于传输寻呼消息的第二方法适用。在此情况下，需要具有较长的周期的新的寻呼周期，为此，2.56秒的当前最大周期可增加(例如，至5.12秒)，或者使用其它方法而不是基于表1的方法，或者包括在基于表1的方法内的SFN值可被扩展以计算PF或者PO。为了扩展基于表1的方法内的SFN值，eNB可传输新的帧数，其扩展最大长度为10.24秒的10-比特SFN信息(10比特为1024帧，一帧为10ms，因此总计10.24秒)，并且当使用扩展的帧数和扩展的寻呼间隔时，可以使用表2的方程式确定寻呼传输帧和子帧。
[表2]
关于eNB重复传输寻呼消息(即，UE在EC内的寻呼重复周期信息)的方法的信息可由eNB配置，并通过被通知为小区内的***信息而被通知给UE，或者可以事先以相关标准被规定以允许在CE模式下运行的MTC UE使用固定的资源位置。即EC内的UE的寻呼消息的资源分配/调度信道可确定为PDCCH的固定的或者有限的集。如果在PDSCH资源位置(在所述PDSCH资源位置中，通过小区内的通知，或者使用按照相关标准的方法，重复传输被固定)内进行重复传输，则eNB可无需PDCCH传输内的资源分配消息411直接发送寻呼消息413、414、415、416、417、418和419。
可使用与现有的寻呼消息不同的ID发送已发送至以CE模式运行的MTC UE的寻呼消息。例如在发送资源分配消息411时，可以发送包含寻呼无线网络临时标识符(P-RNTI)的标准寻呼消息，并且期望接收寻呼消息的UE可以确定P-RNTI是否包含在资源分配消息411内以确定资源分配消息411是否打算用于寻呼消息传输。
在本公开的实施例中，提出了一种方法，在该方法中引入了覆盖增强RNTI(CE-RNTI)代替P-RNTI，从而如果eNB在发送用于以CE模式运行的MTC UEs的寻呼消息时使用资源分配消息，发送包含了CE-RNTI的资源分配消息。因此，以CE模式运行的MTC UEs在确定资源分配消息是否包含了CE-RNTI后，可接收寻呼消息。在此情况下，使用CE-RNTI代替P-RNTI进行循环冗余检查屏蔽。
在另外的实施例中，不管UE是否在NC或者EC内，都可接收寻呼消息，而不需要根据UE是否在NC或者EC内进行单独操作寻呼消息的接收。
图5为根据本公开的实施例在无线通信***中更新在MTC UE处的状态信息的步骤的流程图。图5详细描述的步骤显示了按照图3实施例的UE的操作。参照图5，在操作501中UE301上电，然后搜索相邻小区的信号，并在操作503中选择eNB(或者小区)。此时，UE根据接收的信号强度或者重复接收从小区发送的数据的步骤确定UE是否在NC或者EC内。
在操作505，UE发送RRC连接请求消息至eNB以通知网络，UE当前状态为通电并可接收电话。在本公开的实施例中，UE可通知eNB关于UE是否支持EC功能或者UE是否在NC或者EC内。
如果UE在操作507中从eNB接收RRC连接建立消息，则在操作509中UE发送指示RRC连接建立消息已经成功被接收的RRC连接建立完成消息至eNB。UE可发送接入请求消息，该接入请求消息通过RRC连接建立完成消息将位置登记通知网络。通过eNB发送接入请求消息至网络实体诸如MME。接入请求消息可包含EC功能支持信息和NC/EC区域指示信息中的至少一种，以及UE 3的ID，如图3的实施例所述，并且如果UE在EC内运行，则还可进一步包含无线信道状态信息和寻呼消息的重复传输数信息中的至少一种。
在操作511中一旦从网络中接收接入接受消息，UE确认包含在接入请求消息内的信息已经被成功递送至网络，并在操作513中确定先前报告给网络的UE的状态是否改变。如果在操作513中UE的状态信息已经改变，则通过使用TAU请求消息，UE通知MME先前报告的状态不同于最新报告的状态。TAU请求消息，比如接入请求消息，可包含EC功能支持信息和NC/EC区域指示信息中的至少一种，以及UE 3的ID，并且如果UE在EC内操作，可进一步包含无线信道状态信息和寻呼消息的重复传输数信息中的至少一种。
在操作517中一旦从网络中接收TAU接受消息，UE确认包含在TAU请求消息内的信息已经成功发送至网络，然后继续确定先前报告给网络的UE的状态是否改变。
图6为根据本公开的实施例在无线通信***中在MTC UE中接收寻呼信息的步骤的流程图。在图6中详细描述的步骤显示了按照图3和4的实施例的UE的操作。
参照图6，在操作601中，UE从RRC连接状态(RRC_连接)转换至RRC空闲状态(RRC_空闲)诸如空闲模式，在所述RRC连接状态，数据可在任何时候传输至或者接收自eNB。如果有数据待传输至处于RRC空闲状态的UE，则网络只在UE转换至RRC连接状态时可通过发送寻呼消息传输数据至UE。
此后，在操作603中，UE确定UE是否在CE模式内操作。如果UE在CE模式内操作，则在操作605中，UE根据表2提出的寻呼帧和子帧计算方法计算寻呼接收时间，如图4的实施例所述。
在操作607中，在基于表2确定的寻呼接收时间，UE确定是否需要接收资源分配消息；如果需要接收，则在操作609中UE使用CE-RNTI接收用于寻呼消息的资源分配消息并在操作611中接收由资源分配消息指示的寻呼消息。
另一方面，如果eNB被设置为使用小区内通知的或者在标准中固定的资源位置，则在操作611中UE在资源位置接收寻呼消息，无需在操作607中单独接收资源分配消息。如果UE在CE模式内操作，则eNB可重复多次传输寻呼消息直至下一个寻呼周期，从而UE重复接收寻呼消息直到成功接收，以提高成功的可能性。
另一方面，在操作603中如果UE不在CE模式操作，则在操作621中UE根据基于表1描述的现有的寻呼帧和子帧计算方案计算寻呼接收时间，在操作623中在寻呼接收时间通过使用P-RNTI接收用于寻呼消息的资源分配消息，并且在操作625中在通过资源分配消息指示的资源位置接收寻呼消息。
在操作631中如果成功接收寻呼消息，则UE确定是否有数据要被传输至UE；在操作633中，如果有待传输的数据，则UE转换至RRC连接状态以接收DL数据。
图7为根据本公开的实施例在无线通信***中在基站中发送寻呼消息的步骤的流程图。在图7中详细描述的步骤显示了按照图3和4的实施例的eNB的操作。
参照图7，在操作701中，eNB从MME接收寻呼消息并确认有数据要被传输至特定UE。于此，寻呼消息可包含UE的最新的状态信息。最新状态信息包括EC功能支持信息和NC/EC区域指示信息中的至少一种，以及UE 301的ID，也可进一步包括无线信道状态信息和寻呼消息的重复传输数信息中的至少一种。在操作703中，eNB从寻呼消息内的信息确定UE是否在CE模式内操作；对于以CE模式运行的UE，eNB使用图4的实施例提出的单独方法发送寻呼消息。
在操作703中，如果要接收寻呼消息的UE在CE模式内操作，则在操作705中，如图4的实施例所述，UE根据表2提出的寻呼帧和子帧计算方法计算寻呼接收时间。
在操作707中，eNB在基于表2确定的寻呼接收时间，确定是否需要传输资源分配消息；如果需要传输，在操作709中eNB使用CE-RNTI为寻呼消息传输资源分配消息并在操作711中在由资源分配消息指示的资源位置传输寻呼消息。
另一方面，如果eNB被设置为使用小区内通知的或者在标准中固定的资源位置，则在操作711中eNB以确定的资源传输寻呼消息，无需在操作707中单独传输资源分配消息。如果UE在CE模式内操作，则eNB重复传输寻呼消息直到下一个寻呼周期，以使UE成功接收寻呼消息。
另一方面，在操作703中如果要接收寻呼消息的UE不在CE模式操作，则在操作721中eNB根据基于表1描述的现有的寻呼帧和子帧计算方案计算寻呼接收时间，在操作723中在寻呼接收时间通过使用P-RNTI传输用于寻呼消息的资源分配消息，并且在操作725中在通过资源分配消息指示的资源位置传输寻呼消息。
图8为根据本公开的实施例在无线通信***中MTC UE的服务区的示意图。
参照图8，eNB 800通过用于传输***信息的广播信息广播用于小区选择的配置信息，即，通过815指示的***信息块1(SIB1)。已经接收配置信息的UE基于配置信息确定小区的接收的信号强度或者质量是否符合预定标准。如果满足，则UE确定该小区为服务小区。该操作称为小区选择操作。在另一方式中，小区选择可作为确定小区的服务区的标准。也就是说，如果小区的接收的信号强度或者质量不符合预定标准，则UE不将此小区作为服务小区并搜索另一服务小区。
在下文，将详细描述UE的小区选择操作。为了UE确定特定小区作为服务小区，信号强度和质量应符合以下方程式。
[方程式1]
Srxlev＞0且Squal＞0，
其中Srxlev和Squal在方程式2和方程式3中定义，并称为S-标准。
[方程式2]
Srxlev＝q-Rxlevmeas-(q-Rxlevmin+q-Rxlevminoffset)-Pcompensation
[方程式3]
Squal＝q-Qualmeas-(q-Qualmin+q-Qualminoffset)
表3提供了方程式1至方程式3中涉及的参数的定义。LTE标准文件TS36.304详细描述了相关信息。q-Rxlevmin、q-Qualmin、q-Rxlevminoffset、q-Qualminoffset和PEMAX包含在SIB 1内。
[表3]
根据S-标准，可以看出如果对于小区，UE的接收的信号强度q-Rxlevmeas和信号质量q-Qualmeas超过预定阈值,则小区可被确定为服务小区。为了特定小区是能够被提供一般服务的合适小区，应一起满足方程式1至方程式3的条件以及几条附加条件。例如，小区可支持的公用陆地移动网(PLMN)应当与选择的PLMN、注册的PLMN或者UE的相等的PLMNs相同。再者，小区不应设置禁止访问，并且小区不应包含在“禁止漫游跟踪区”列表内。如果满足上述所有条件，则小区可为用于UE的合适的小区。
重新参考图8的说明，假定两个MTC UE(例如，第一UE 805和第二UE 810)通过预定距离，间隔地设置在eNB 800周围。第一UE 805位于靠近eNB 800并且执行现有的小区选择操作以连接至eNB 800作为服务小区。参考数字820指示基于现有的小区边界选择标准确定的小区边界。但是，第二UE 810离eNB 800较远，从而当第二UE 810执行现有的小区选择操作时，第二UE 810可能不连接至eNB 810作为服务小区。此现象可发生在当第二UE 810远离eNB 800或者处于差通信环境中诸如地铁、仓库等，也可发生在如果第二UE 810的接收器的性能很差时。也就是说，虽然当前的小区被安排为提供服务至第二UE 810所位于的小区内，但是由于第二UE 810的低性能，第二UE 810可能不连接至eNB 800。这是因为MTC UE的生产成本可能低于标准UE，为此MTC UE可能采用低-性能接收器。但是，尽管这些限制，第二UE810必须连接至eNB 800。为此，需要新的方法。在本公开的实施例中，提出考虑了MTC UE的用于扩展服务覆盖的方法。参考数字825指示以CE模式操作的第二UE 810的扩展服务区，即，基于CE模式的小区边界。
图9为根据本公开的实施例在无线通信***中MTC UE的小区选择操作的示意图。
在当前实施例中，作为用于小区选择的UE的操作模式，提出了通过现有的小区选择操作搜索合适的小区的标准模式(NM)和通过对于MTC UE的小区选择操作搜索合适的小区的扩展覆盖模式(EM)。在当前实施例中，现有的小区选择方案已经改善，从而即使位于远离eNB或者具有低性能接收器的MTC UE也可连接至eNB。可使用改善的小区选择方案，但是如果可能，更期望通过现有小区选择操作找到合适的小区。这是因为保证了为MTC UE提供足够高质量的服务。如果UE通过改善的小区选择方案找到eNB，则UE即使在差信道状态也可以连接(comp)到eNB，但是在EM中，给UE提供的服务质量降低，诸如需要更多的重传输。因此在当前实施例中，在执行现有的小区选择操作后MTC UE也可在ME中操作，而不是直接在EM中操作。如果特定条件满足，MTC UE可在EM中操作。
参照图9，在操作900中，MTC UE(在下文中，UE)为小区选择执行小区搜索和相邻小区测量。在操作905，UE通过使用方程式1至方程式3的S-标准执行小区选择。必要的配置信息包含了在从eNB广播的SIB 1内的信息。在操作910中，UE确定是否满足S-标准(即，第一S-标准)。在另外的实施例中，为了确定是否满足S-标准，可使用不同于使用方程式1至方程式3的方法。例如，如果UE成功接收和解码从小区广播的例如LTE***中的主信息块(MIB)和/或SIB 1，则UE可认为S-标准已经满足。在现有的LTE技术中，如果UE由于T331计时器到期而从特定小区没有接收MIB或者SIB 1，则在小区选择中UE将小区视为“禁止小区”。但是，在当前实施例中，尽管特定时间过去即使UE没有接收到MIB或者SIB 1，不是立即将小区视作为“禁止小区”，而是如果没有从待连接至上述EM的小区接收到MIB或者SIB 1，则视作为“禁止小区”。
如果在操作910中满足S-标准，则在操作915中UE确定上述小区条件是否满足。除非上述小区条件满足，UE继续在其它相邻小区中搜索满足S-标准的小区。如果合适的小区条件满足，则在操作925中，UE驻留小区，在NM中执行小区选择，并视作找到合适的小区。同时，如果在操作910中使用现有的小区选择方案不满足S-标准，则在操作920中UE将特定补偿值应用于现有的S-标准并再次执行小区选择。将详细描述应用特定补偿值的方法。在操作930中，UE确定是否满足改善的S-标准(即，第二S-标准)。如果满足，在操作935中UE确定小区是否满足合适的小区条件。如果合适的小区条件也满足，在操作945中UE在EM内选择小区并视作找到合适的小区。在操作930中，如果S-标准不满足，在操作940中UE视为小区选择失败。如果使用图9的实施例，UE驻留合适的小区并根据重选择方案将当前状态作为NM或者EM。根据当前状态是否为NM或者EM，UE可能在其后续操作中会被影响。
更具体地说对于图9的操作920，在当前实施例中，以下提出三种将特定补偿值应用于现有的S-标准的小区选择方法。
第一小区选择方法是，将特定值α固定加入至现有的S-标准方程式，如下表述。
[方程式4]
Srxlev+α＞0且Squal+α＞0
即使UE接收的信号强度或者质量被特定值α降低，特定值α的应用满足S-标准。例如，特定值α可设置为15dB，也可设置为经验获得的另一特定值。
第二小区选择方法将单独定义应用于S-标准的计算的参数。
更具体地说，在CE模式中对应于q-Rxlevmin和q-Qualmin，设置新值q-RxlevminCE和q-QualminCE。也就是说，UE通过使用新定义的值q-RxlevminCE和q-QualminCE代替现有的值q-Rxlevmin和q-Qualmin来计算S-标准。在当前实施例中，如果满足基于q-Rxlevmin和q-Qualmin的Srxlev和Squal，则UE视当前模式为NM，或者如果满足基于新定义的q-RxlevminCE和q-QualminCE的Srxlev和Squal，则当前模式被视作为EM。从eNB比如现有的值获取新定义值。
第三小区选择方法将定义与现有的参数不相关的新参数。这些参数可与现有的参数一起使用，而不是代替现有的参数来使用。也就是说，在方程式5中，例如q-RxlevoffsetCE和q-QualoffsetCE，新参数被加至现有的S-标准。两个新参数也可从eNB获得。
[方程式5]
Srxlev＝q-Rxlevmeas-(q-Rxlevmin+q-Rxlevminoffset)-Pcompensation+q-RxlevoffsetCE
Squal＝q-Qualmeas-(q-Qualmin+q-Qualminoffset)+q-QualoffsetCE
如果UE不能满足现有的S-标准，但是满足方程式5，则UE视当前模式为EM。
移动UE以找到更合适的服务小区。此操称为小区重选择。基于服务小区以及相邻小区的接收的信号强度和频率和RATs之间的优先级信息执行小区重选择方法。优先级信息由eNB例如通过SIB 3来广播，并且专用于每个UE的优先级信息可以通过使用RRC连接释放消息来提供。在小区重选择方法中，UE需要按照NM或者EM的新规则。通常地，如果在EM的UE可转换至NM，则可能期望UE转换至NM。因此，需要处理现有的优先级信息。在详细描述当前实施例前，将首先详细描述现有的小区重选择方法。
图10为根据本公开的实施例在无线通信***中为小区重选择向UE提供频率特定的优先级信息的方法的流程图。
小区重选择可理解为重新选择服务小区以允许UE移动以连接至具有最好信号状态的小区的过程。网络为每个频率提供优先级以通过空闲状态的UEs控制小区重选择。例如，一个UE从eNB接收两个频率f1和f2的优先级信息，如果f1具有比f2较高的优先级，UE更有可能留在f1。即使UE处于f2，如果f2的信道状态不好，UE可尝试移动至f1。在当前实施例中，频率特定的优先级信息经SIB广播或者通过是专用RRC信令的连接释放消息而被提供给特定UE。如果UE通过RRC信令而被提供了UE特定的优先级信息，即使已经接收关于频率的优先级信，可忽略从SIB接收的优先级信息。每个频率的优先级信息从eNB通过小区重选择优先级信息元素(IE)被递送并且被给予，例如，8级优先级中的一个。在无线接入技术(RATs)之间的频率可能不给予相同的优先级。如果UE的空闲状态为“驻留任何小区状态”，则使用通过SIB给予的频率优先级信息，并且保存通过RRC信令给予的优先级信息而不使用。小区重选择优先级IE是可选的IE，也可不存在。在此情况下，可不提供关于频率的优先级信息。UE于是将频率优先级视作为最低等级优先级。
参照图10，在操作1000中，UE通过SIB而被提供以在其它RATs以及发展通用陆地无线接入(EUTRA)中使用的关于频率的优先级信息。但是，不需要提供每个频率的优先级信息。可不提供当前驻留的服务小区的频率的优先级信息。在操作1005中UE确定对于当前频率是否存在优先级信息。如果没有提供当前服务小区的频率的优先级信息，UE视当前服务小区的频率的优先级为最低等级优先级。在操作1015中UE使用各个频率的优先级信息。如果从eNB接收RRC连接释放消息，UE从连接模式转换至空闲模式。RRC连接释放消息可包含频率的优先级信息。此信息为UE特定信息，并比通过SIB提供的频率优先级信息优先被使用。因此，在操作1020中，UE确定频率优先级信息是否包含在RRC连接释放消息中。在操作1025中，如果包含频率优先级信息，应用包含在RRC连接释放消息中的计时器T320值以驱动计时器。在操作1030中，UE确定空闲模式状态是否为“驻留于任何小区状态”或者“正常驻留态”。“正常驻留态”为UE驻留于合适的小区的状态。合适的小区是可为UE提供标准服务至UE并符合以下四个条件的小区。关于合适的小区的定义，如果期望确定小区是否为合适的小区的小区不是CSG小区，应满足以下条件1)至条件3)，并且对CSG小区应用条件4)：
1)对应于选择的PLMN，注册的PLMN，或者相等的PLMN列表中的一个PLMN的小区；
2)不是禁止的小区；
3)符合小区选择标准的小区；
4)对于封闭用户组(CSG)小区，在UE白名单中具有对应的CSG ID的小区。
“驻留于任何小区状态”为由于UE未能驻留于合适的小区，UE驻留可接受的小区的状态。可接受的小区不提供普通服务，其中UE只可尝试紧急呼叫。可接受的小区符合以下两个条件:
1)不是禁止的小区；
2)符合小区选择标准的小区。
在操作1030中，如果UE处于“驻留于任何小区状态”空闲状态，UE运行至操作1015以使用从SIB提供的频率优先级信息代替通过RRC连接释放消息提供的优先级信息。如果在操作1030中UE为“正常驻留”空闲状态，在操作1035中UE确定是否以下三个条件中的至少一个已经满足，三个条件为：
1)UE转换至连接模式；
2)T320计时器已经过期；
3)根据非接入层面(NAS)请求执行PLMN选择步骤。
在操作1015中，如果满足上述三个条件的任何一条，UE放弃通过RRC连接释放消息提供的优先级信息并使用从SIB提供的频率优先级信息。否则，如果三个条件都不满足，在操作1045中，UE使用通过RRC连接释放消息提供的优先级信息。
频率优先级信息影响UE执行的特定频率的测量。对于比当前服务小区具有较高优先级的频率，UE一直执行测量。另一方面，对于与服务小区相同的频内或者具有与频内相同优先级或者较低优先级的另一频率，关于频率一直不执行测量以节约UE的电量。当服务小区的信道服务质量(QoS)低于或者等于特定阈值时UE执行测量。执行小区重选择以移动至具有良好信道状态的小区，从而没有理由不管当前服务小区的QoS信道良好却移动至具有相同优先级或者较低优先级的频率。因此为了降低不必要的信道测量造成的功率消耗，应根据特定阈值确定是否执行测量。对于相同频内，如果服务小区的QoS等于或者低于阈值Sintrasearch，为具有相同频率的其它小区执行信道测量。对于具有与频内相同或者较低优先级的另一频率，如果服务小区的QoS等于或者低于阈值Snonintrasearch，为具有另一频率的其它小区执行信道测量。信道QoS通常考虑参考信号接收功率(RSRP)和参考信号接收质量(RSRQ)。
UE以上述方式执行测量，如果高优先级频率小区的信道QoS大于阈值ThreshX-high，UE重选高优先级频率的小区作为服务小区。如果低优先级频率的小区的信道QoS大于阈值ThreshX-low且服务小区的QoS低于阈值ThreshServing-low，UE重选择低优先级频率的小区作为服务小区。
图11为根据本公开的实施例在无线通信***中根据信号强度在UE中执行小区重选择的方法的流程图。
在图11的实例中，多个(特定)阈值用于服务小区的重选择，并按大小顺序在当前实施例中描述。
UE不管服务小区的测量的信号强度，对于具有高频率或者RAT的频率总是执行频间/RAT测量。参照图9，如果服务小区经测量的信号强度低于第一阈值SintraSearch 1125，UE执行频内测量。如果服务小区经测量的信号强度低于第二阈值SnonintraSearch 1130，关于具有等于或者低于当前服务小区频率的优先级的频率,UE执行频间/RAT测量。通过以这种方式触发UE的逐步测量，可降低通过测量相邻小区导致的UE的功率消耗。如果小区的信道QoS1110的频率优先级大于比第三阈值ThreshX-high 1135，UE重选择具有高优先级的小区为服务小区。如果小区的信道QoS 600的具有低优先级的频率变得大于第四阈值ThreshX-low1115且服务小区的QoS变得低于第五阈值ThreshServing-low 1120，则UE重选择具有低优先级的小区作为服务小区。
在小区重选择，可考虑RSRP或者RSRQ。如果使用RSRQ，eNB通过广播分别将对应于ThreshServing-low 1120、ThreshX-low 1115和ThreshX-high 1135的Threshserving-lowQ、ThreshX-lowQ和ThreshX-highQ提供至UE。当使用RSRP时，为了区别于其它参数，在本公开的实施例中分别使用对应于ThreshServing-low1120、ThreshX-low1115和ThreshX-high 1135的Threshserving-lowP、ThreshX-lowP和ThreshX-highP。
图12A和12B为根据本公开的实施例在无线通信***中根据是否提供考虑RSRQ的阈值执行小区重选择的方法的流程图。也就是说，图12A和12B中描述的实施例显示了根据是否提供考虑RSRQ的阈值Threshserving-lowQ，ThreshX-lowQ，和ThreshX-highQ进行小区重选择的步骤。
参照图12，在操作1200中开始测量相邻小区。相邻小区可为，例如，相邻LTE频率(频间)小区或者相邻UTRAN小区。在操作1205中，UE确定是否提供Threshserving-lowQ、ThreshX-lowQ和ThreshX-highQ作为特定阈值以从eNB进行小区重选择。如果有，UE基于RSRQ确定是否执行小区重选择。在操作1210中，UE使用服务小区的测量结果和SIB信息以计算服务小区和相邻小区的Squal、S-标准。在操作1215中，UE确定服务小区频率优先级是否高于相邻小区频率的优先级。否则，在操作1220中，UE确定相邻小区的Squal是否高于ThreshX-lowQ和服务小区的Squal是否高于ThreshX-lowQ和服务小区的Squal是否低于Threshserving-lowQ。否则，UE移至操作1205而不执行小区重选择。
如果在操作1220中相邻小区的Squal高于ThreshX-lowQ且服务小区的Squal低于Threshserving-lowQ，在操作1230中UE确定从开始移动至当前服务小区是否过去了预定时间(例如，1秒)。如果预定时间没有到期，UE执行小区重选择至相邻小区。同时，在操作1215中如果服务小区频率的优先级高于相邻小区频率的优先级，在操作1225中，UE确定在预定时间Treselection内相邻小区的Squal是否高于ThreshX-highQ。如果相邻小区的Squal高于ThreshX-highQ，在操作1230中UE确定从开始移动至当前服务小区是否过去了预定时间(例如，1秒)，如果预定时间到期，在操作1235中UE执行小区重选择。
同时，在操作1205中，如果eNB只提供考虑RSRP的Threshserving-lowP、ThreshX-lowP和ThreshX-highP作为小区重选择的特定阈值，不提供考虑RSRQ的Threshserving-lowQ、ThreshX-lowQ，和ThreshX-highQ，则在操作1240至1265中考虑Threshserving-lowP、ThreshX-lowP和ThreshX-highP代替Threshserving-lowQ、ThreshX-lowQ和ThreshX-highQ，UE执行上述步骤。
更具体地说，在操作1240中，UE使用服务小区的测量结果和SIB信息以计算服务小区和相邻小区的Srxlev。在操作1245中，UE确定服务小区频率的优先级是否高于相邻小区频率。否则，在操作1250中，UE确定在预定时间内(例如，时间Treselection)相邻小区的Squal是否高于ThreshX-lowP且服务小区的Squal是否低于Threshserving-lowP。否则，UE移至操作1205而不执行小区重选择。如果在操作1250中，相邻小区的Srxlev高于ThreshX-lowP且服务小区的Srxlev低于Threshserving-lowP，则在操作1260，UE确定从开始移动至当前服务小区是否过去了预定时间(例如，1秒)。如果预定时间没有到期，UE执行小区重选择至相邻小区。同时，在操作1245中如果服务小区频率的优先级高于相邻小区频率的优先级，在操作1255中UE确定在预定时间Treselection内相邻小区的Srxlev是否高于ThreshX-highP。如果相邻小区的Srxlev高于ThreshX-highP，在操作1260中，UE确定从开始移动至服务小区是否过去了预定时间(例如，1秒)，如果预定时间到期，在操作1265中，UE执行小区重选择。
本公开实施例提出了基于现有的优先级信息和在NM或者EM中相邻小区是否可连接执行小区重选择的方法。现有的小区重选择规则包含从低优先级频率移动至高优先级频率。如果可能，UE驻留在UE可连接到的小区，无需EM。因此，本公开实施例提供了基于在NM或者EM内相邻小区是否可连接以及基于现有的优先级信息执行小区重选择的方法。为此，本公开实施例提供了多种考虑EM的小区重选择规则选项1至5。
可供选项1：考虑现有的优先级信息，忽略EM
可供选项2：忽略可在EM内连接的频率的优先级，提供可在NM内连接的频率的优先级
可供选项3：根据不同情况提供不同规则
可供选项4：分别从应用于现有小区的重选择的参数中定义应用于可在EM内连接的频率的参数，例如，eNB提供仅应用于EM-相关的小区重选择的特定阈值，Threshserving-lowforCE、ThreshX-lowPforCE、ThreshX-lowQforCE、ThreshX-highPforCE或者ThreshX-highQforCE至UE。这里的特定阈值符合图11、12A和12B的实施例描述的特定阈值，并用作CE模式中EM-相关的小区重选择。
可供选项5：忽略现有的优先权将每个可支持的频率视为具有相同优先级。
图13为根据本公开的实施例在无线通信***中UE使用考虑EM的小区重选择规则的操作的示意图，其中小区重选择规则假设为使用可供选项1。
参照图13，在操作1300中，UE从eNB广播的SIBs(例如，SIB 3、SIB 5和SIB 6)接收小区重选择相关的配置信息。在操作1305中，对于相邻小区，UE分别计算在本公开实施例(即，图9的实施例提出的)现有的S-标准(即，Srxlev和Squal)和EM中使用的改善的S-标准。尤其是，UE确定通过EM驻留的小区，UE可周期性搜索NM内可连接的小区。在操作1310中，不管NM或者EM，UE应用eNB提供的现有的小区重选择优先级信息，并且执行小区重选择。但是，当Srxlev或者Squal与Threshserving-lowQ、ThreshX-lowQ和ThreshX-highQ比较时，NM小区应用基于现有的S-标准计算的Srxlev或者Squal，并且EM小区应用基于本公开实施例提出的S-标准计算的Srxlev或者Squal。
图14为根据本公开的实施例在无线通信***中UE使用考虑EM的其他小区重选择规则的操作的示意图，其中小区重选择规则假设为使用可供选项2。
参照图14，操作1400和1405与图13的操作1300和1305相同。在操作1410中，UE视EM应用的小区的频率优先级一直低于NM应用的小区的。在此情况下，也就是说在EM内可连接的小区的优先级一直低于NM内可连接的小区。这可在eNB传输指示了eNB的小区可通过由eNB广播的信息来支持EM的指示符时触发。例如，假设小区频率优先级为“3”。以供参考，根据现有的LTE标准，通过值0至7指示优先级，“0”指示最高优先级。如果UE考虑NM内的小区的小区重选择，则UE使用现有的优先级“3”。但是，如果UE考虑EM内的小区的小区重选择，则UE可将小区的频率优先级视为最低优先级“7”或者新定义的优先级“8”。UE可将小区的频率优先级隐含地作为在当前考虑的频率的优先级中最低优先级。上述UE操作旨在允许UE如果可能，驻留于在NM内可连接的小区。现有的频率优先级可应用于可应用于在EM内可连接的小区。
表4显示了在小区重选择规则中考虑EM的可选项3的实施。根据表4中列举的各种情况，可调节优先权。在表4中，最左边的两列指示了服务小区和相邻小区的优先权和模式。最后一列指示了当信号强度或者质量符合允许从当前服务小区至相邻小区进行小区重选择的条件时小区是否可重选择。根据小区是否在CM或者NM内，可以确定是否执行小区重选择。
[表4]
图15为根据本公开的实施例在无线通信***中UE使用考虑EM的另一种小区重选择规则的操作的示意图，其中小区重选择规则假设为使用可供选项4。
参照图15，在操作1500中，UE从eNB接收SIB，因此具有Threshserving-lowforCE、ThreshX-lowPforCE、ThreshX-lowQforCE和ThreshX-highPforCE、ThreshX-highQforCE中的至少一个作为新参数信息，和现有的小区重选择配置信息一起应用于与EM内可驻留的小区相关的重选择。如果UE当前所驻留的服务小区确定在EM内，使用设置高于现有的Threshserving-low的Threshserving-lowforCE。当关于EM内UE可驻留的低优先级小区进行小区重选择时，使用ThreshX-lowPforCE和ThreshX-lowQforCE。当关于EM内UE可驻留的高优先级小区进行小区重选择时，使用ThreshX-highPforCE和ThreshX-highQforCE。在操作1505中，对于相邻小区，UE分别计算现有的S-标准(即，Srxlev和Squal)和本公开实施例(即，图9的实施例提出的)提出的在EM中使用的改善的S-标准。
在操作1510中，UE基于与小区重选择相关的待应用于EM的参数，执行小区重选择，且保持现有的小区重选择优先级。例如，Threshserving-lowforCE可增加UE重选择尽管优先级低但在NM内可连接的小区的可能性。如果ThreshX-low<ThreshX-lowPforCE或者ThreshX-lowQ<ThreshX-低QforCE，可降低NM内可连接的低优先级的小区的可能性。如果ThreshX-highP<ThreshX-highPforCE或者ThreshX-highQ<ThreshX-highQforCE，可降低尽管优先级高但在NM内可连接的小区的可能性。如果通过单独提供与小区重选择相关的用于EM的参数，UE连接至NM而不是EM的可能性可增加。
图16为根据本公开的实施例在无线通信***中UE使用考虑EM的另一小区重选择规则的操作的示意图，其中小区重选择规则假设为使用可供选项5。
参照图16，操作1600和1605与图13的操作1300和1305相同。在操作1610中，UE视所有可支持的频率优先级一直为相同。这可在eNB传输指示了eNB的小区可通过eNB所广播的信息来支持EM的指示符时触发。
如上述所述，为了小区重选择，UE根据预定规则测量服务和相邻频率。也就是说，如果服务小区的QoS高于阈值Sintrasearch，只关于具有高优先级的频率执行测量。对于相同频内，如果服务小区的QoS等于或者低于阈值Sintrasearch，对于具有相同频率的其它小区执行信道测量。对于具有等于或者低于频内的另一频率的优先级，如果服务小区的QoS等于或者低于阈值Snonintrasearch，执行具有另一频率的其它小区的信道测量。这是为了使UE驻留具有高优先级的频率，而降低UE的功率消耗。但是，根据上述基于频率优先级的方法，尽管频率优先级低，NM内可能有可连接的频率。在此情况下，即使NM内可连接，由于低频率优先级，频率可能不被测量。因此，本公开的实施例提供了通过使用特定计时器，不考虑频率优先级，周期性测量频内/频间的方法。计时器在特定事件发生时开始。特定事件可为以下事件中的至少一种：
事件1：当UE驻留EM内的特定小区时，计时器开始或者重新开始；
事件2：在UE不考虑频率优先级开始执行频内/频间测量之后，计时器开始或者重新开始。
一旦对应特定事件的发生，计时器到期，UE不考虑频率优先级开始执行频内/频间测量。基于测量结果，执行小区重选择。也就是说，尽管频率优先级低，NM内可连接的小区可以被重新选择。例如，驻留在CM内的当前服务小区的UE，可在NM内所有可连接的小区内重选择具有最高频率优先级的小区(相邻小区满足相邻小区的信道QoSs高于阈值ThreshX-low且当前服务小区的信道QoS低于ThreshServing-low的条件)。
图17为根据本公开的实施例在无线通信***中根据计时器测量频内/频间方法的流程图。
参照图17，在操作1700中，一旦UE驻留在EM内的小区，在操作1705中UE启动计时器。如果计时器没有到期，UE不执行频内/频间测量，节省了功率。在操作1715中，一旦计时器到期，在操作1710中，UE不考虑频率优先级执行频内/频间测量。如果计时器周期太长，UE可能错过及时驻留于最合适的小区的机会。因此，必须根据UE的性能要求配置计时器。在执行完频内/频间测量后，在操作1715中UE重新启动计时器。在操作1715中如果重新开始的计时器到期，在操作1720中UE再次执行频内/频间测量。在操作1725中UE重新启动计时器。
图18为根据本公开的实施例在无线通信***中重复传输***信息、PDCCH和寻呼的实例的示意图。
参照图18，包括要由MTC UE应用的配置信息的MTC专用主信息块(MIB)或者***信息块(SIB)2010，在操作1815中，从eNB重复被传输。MTC UE接收重复传输的MIB或者SIB，软结合接收的信息，并尝试解码。假设重复的次数预定。重复传输和软结合用于提高MTC UE的接收性能。上述MIB，不同于传统MIB，其可在另一无线电资源位置内被传输。MIB或者SIB可包含配置信息，配置信息考虑MTC UE的物理下行控制信道(MPDCCH)和寻呼。在物理下行控制信道(PDSCH)资源区，如在常规LET标准定义的增强的PDCCH(ePDCCH)，传输MPDCCH。PDSCH资源区指子帧1805内除PDCCH 1800区外的无线电资源区。已经引入传统的ePDCCH以共享PDCCH内携带的信息的一部分。低成本的MTC UE可以只使用窄频率带宽如1.4MHz，在此情况下，MTC UE不可解码在标准UE配置的宽带宽内传输的PDCCH。因此，当前实施例为MTC UE提供位于PDSCH资源区的PDCCH(即，MPDCCH)1820，与ePDCCH类似，以将PDCCH内携带的传输信息送至MTC UE。在操作1830中也可多次重复传输并软结合MPDCCH。MPDCCH包含指示MTC专用寻呼消息1835的无线电资源位置的信息。当前实施例也提供覆盖扩展-无线网络临时标识符(CE-RNTI)作为指示符指示MTC专用寻呼消息。CE-RNTI用于指示寻呼消息如传统的P-RNTI，并用于从MTC专用寻呼消息区分传统的寻呼消息。配置信息诸如MPDCCH重复数，MPDCCH使用的无线电资源位置等，包含在MIB或者SIB内。包括CE-RNTI的MPDCCH的传输在帧和子帧内开始，帧和子帧的位置可使用计算传统的寻呼帧(PF)和寻呼时机(PO)的方程式计算。或也可以使用本公开实施例表2内提出的方法。如果从MPDCCH读取CE-RNTI并且随后获取寻呼消息的调度信息，MTC UE通过使用调度信息接收寻呼消息。这时，在操作1840中也可以重复传输MTC专用寻呼消息1835。MTC UE可使用比MTC UE使用的***频率带较窄的频率带，例如，1.4MHz的子带等，并且子带可随时间改变(即，频率跳变)。因此，MTC专用MIB或者SIB在其内被传输的子带和MPDCCH或者寻呼消息在其内被传输的子带二者可设置在不同频带内。在此情况下，MTC UE需要转换时间1845以移动接收子带。在转换时间1845中，MTC UE可转换射频(RF)模块以接收改变的子带。可通过MTC专用MIB或者SIB由eNB提前确定或者设置转换时间。通常地转换时间定义为0至N个子帧时间间隔。MTC专用MIB或者SIB在其内被传输的子带和MPDCCH或者寻呼消息在其内被传输的子带使用相同频率带无需改变，可以不需要转换时间。
图19为根据本公开的实施例在无线通信***中接收寻呼的步骤的示意图。
参照图19，在本公开的实施例中，在操作1915和1920中，eNB 1905通过使用传统的SIB 1或者MTC专用MIB指示UE 1900，eNB 1905是否支持服务区扩展的重复传输功能。如果eNB 1905支持重复传输功能，可为服务区扩展重复传输不同类型的消息，诸如ePDCCH、MTC专用***信息(即，MIB、SIB等)、前导码、RAR、msg 3和类似以及寻呼消息，并且UE可接收消息。SIB 1可包含指示是否支持Category#0的指示符。
在操作1925中，通过上述MTC专用MIB或者新MTC专用SIB将与寻呼消息接收相关的配置信息提供给UE。于此，配置信息包括包含CE-RNTI的MPDCCH的配置信息和寻呼配置信息的至少一种。
在本公开的实施例中，MPDCCH的配置信息可包含表5至表8中显示的信息的至少一种。
[表5]
[表6]
[表7]
[表8]
在本公开的实施例中，寻呼消息相关的配置信息可包含表9中显示的信息中的至少一种。
[表9]
再参照图19，操作1930和1940指示用于接入的随机存取过程。在操作1930中，已经成功接收***信息的MTC UE试着随机存取。MTC UE通过使用单独的专用物理随机存取信道(PRACH)无线电资源，代替标准UEs使用的PRACH无线电资源将随机存取前导码传输至eNB。使用单独的专用物理随机存取信道(PRACH)无线电资源，代替标准UEs使用的PRACH无线电资源允许eNB识别传输前导码的UE是否为标准UE或者MTC UE。eNB可识别基于前导码在其中被传输的PRACH无线电资源传输前导码的UE的类型，并可基于识别的类型确定是否重复传输随机存取响应(RAR)消息。单独的MTC专用PRACH无线电资源的位置可通过MTC专用MIB或者SIB来预定义或者提供给MTC专用UE。在操作1935中，在从MTC UE成功接收前导码后，eNB传输RAR至MTC UE以响应前导码。在操作1940，已经成功接收RAR的MTC UE将msg3传输至eNB。msg可包含逻辑信道ID(LCID)，其指示UE为支持用于扩展服务覆盖模式的MTC UE。已经接收LCID的eNB可识别扩展服务覆盖模式为MTC UE所需要，并可以在后面发送寻呼消息后时执行重复传输。在操作1945中，MTC UE将UE容量信息(UECapabilityInformation)消息发送至eNB以指示MTC UE支持扩展服务覆盖模式。UE容量信息消息可包含指示是否可重复接收的容量信息和UE的现有的Cat.0容量信息(指示支持或者不支持)。
在操作1950中，eNB通知MME关于MTC UE支持扩展服务覆盖的模式。此时，eNB可将指示UE是否能重复接收寻呼消息的容量信息发送至MME。在操作1955中，如果必须将寻呼消息发送至MTC UE，MME也将指示需要重复传输的指示信息和寻呼消息发送至MTC UE。在操作1960中，eNB通过使用MPDCCH将CE-RNTI和寻呼消息的调度信息提供至MTC UE。也可重复传输MPDCCH。在完成MPDCCH重复传输后，在操作1965中，eNB随后重复传输寻呼消息重复。在操作1960和1965的传输中，可使用鲁棒性调制编码方案(MCS)。
图20A和20B为根据本公开的实施例在无线通信***中在UE接收寻呼的操作的示意图。
参照图20A和20B，为了MTC UE扩展服务覆盖，可以重复传输和接收所有与eNB交换的消息。在操作2000中，MTC UE接收包括MTC专用MPDCCH和寻呼配置信息的新MTC专用MIB或者SIB。在操作2005中，MTC UE尝试以最大重复接收次数接收信息，在操作2010中软结合重复接收的信息以确定是否成功解码信息。如果成功执行解码，在操作2015中MTC UE使用获得的MPDCCH和寻呼配置信息。在操作2020中，MTC UE计算MPDCCH或者寻呼消息在其中被传输的PF和PO，以接收MTC UE的寻呼消息。可使用表1和表2的方法计算PF和PO。在操作2025中，MTC UE确定计算的PF和PO的时间是否上升；如果是，在操作2030中MTC UE接收MPDCCH。在操作2035中，MTC UE尝试以最大重复接收次数接收MPDCCH的信息，在操作2040中软结合重复接收的MPDCCH信息以确定是否成功解码MPDCCH信息。在操作2045中，MTC UE确定是否获得包含MTC UE相关的CE-RNTI的MPDCCH。与传统P-RNTI一样，可根据前导码在其中被传输的无线电资源位置计算CE-RNTI。在操作2045中，如果与MTC UE相关的CE-RNTI包含在MPDCCH内，在操作2050中，MTC UE通过使用在MPDCCH内提供的调度信息接收寻呼消息。在操作2055中，MTC UE尝试以最大重复接收次数接收寻呼消息。在操作2060中MTC UE软结合重复接收的寻呼消息的信息以确定是否成功解码寻呼消息的信息。
在图20A和20B的操作2000和2010中，MTC UE确定在以最大重复接收数接收MIB或者SIB后解码是否成功，但是如果在最大重复数接收前正常接收MIB或者SIB，MTC UE可以跳过对于剩余重复数对MIB或者SIB的接收。虽然未显示，MTC UE可以接收MIB或者SIB直到最大重复数，并且如果解码失败，MTC UE可确定MIB或者SIB的接收已经失败并结束操作或者执行预定程序。同样，关于以最大重复数的重复接收的、未示出的操作可同样应用于操作2030和2040中MPDCCH的接收，和操作2050和2060中的寻呼消息的接收。
图21为根据本公开的实施例在无线通信***中UE的框图；
参照图21，根据本公开的实施例UE可包含收发器2105、控制器2110、多路复用器/多路分配器2120、控制消息处理器2135和上层处理器2125和2130。收发器2105通过服务小区的前向信道接收数据和预定控制信号并通过服务小区的后向信道传输数据和预定控制信号。如果设置了多个服务小区，收发器2105使用多个服务小区执行数据传输和接收以及控制信号传输和接收。多路复用器/多路分配器2120多路复用在上层处理器2125和2130或者控制消息处理器2135内产生的数据，或者多路分配从收发器2110接收的数据，以将多路复用或者解复用的数据传输至上层处理器2125和2130或者控制消息处理器2135。
控制消息处理器2135通过处理从eNB接收的控制消息执行必要的操作，每个上层处理器2125和2130可配置用于每个服务，并处理用户服务中产生的数据诸如文件传输协议(FTP)或者互联网语音协议(VoIP)以将数据递送至多路复用器/多路分配器2115或者处理从多路复用器/多路分配器2115递送的数据以将处理的数据递送至上层服务应用。控制器2110识别通过收发器2105接收的调度指令，例如，UL资源分配信息，并控制收发器2105和多路复用器/多路分配器2115以在适当的时间(或时间点)用适当的传输资源进行UL传输(时间)。
在本公开的实施例中，控制消息处理器2135产生接入请求消息或者TAU请求消息以根据UE当前状态是否改变，连续更新网络内的当前状态，根据操作模式在预定时间接收寻呼消息，确定UE内是否有待接收分组。尽管图21的实施例详细说明了多个元件，根据本公开的实施例UE可包含收发器和控制器。控制器根据参考图3至20B描述的方法，控制MTC通信，控制接收寻呼消息的操作，和控制小区(重)选择。
图22为根据本公开的实施例在无线通信***中eNB的结构示意图。图22描述的eNB可包含收发器2205、控制器2210、多路复用器/多路分配器2220、控制消息处理器2235、上层处理器2230和2215和调度器2215。
参照图22，收发器2205通过DL载波传输数据和预定控制信号，并通过UL载波接收数据和预定控制信号。如果设置多个载波，收发器2205执行数据传输和接收和控制信号传输并使用多个载波接收。多路复用器/多路分配器2220多路复用在上层处理器2225和2230或者控制消息处理器2235内产生的数据，或者将从收发器2205接收的数据解复用，以将多路复用或者多路解码的数据传输至上层处理器2225和2230或者控制消息处理器2235，或者控制器2210。控制消息处理器2235处理从UE发送的控制消息以执行必要的操作或者产生待发送至UE的控制消息，并将产生的控制消息发送至较低层。每个上层处理器2225和2230可配置用于每个UE和每个服务，并处理用户服务中产生的数据诸如FTP或者VoIP以将数据发送至多路复用器/多路分配器2220或者处理从多路复用器/多路分配器2220发送的数据以将处理的数据发送至上层服务应用。
控制器2210确定UE什么时候传输信道状态信息或者类似信息以控制收发器2205。调度器2215考虑UE的缓冲状态、信道状态和UE的有效时间，在适当时间将传输资源分配至UE，并且控制收发器2205以处理从UE传输的信号或者将信号传输至UE。虽然图22的实施例详细说明了多个元件，但是根据本公开的实施例eNB可包含收发器和控制器。控制器根据参考图3至20B描述的方法，控制MTC通信，控制接收寻呼消息的操作，和控制小区(重)选择。
根据本公开的实施例，可提供方法以使MTC UE能有效接收寻呼而最小化对现有UE的影响。根据上述实施例，可在最小化对现有UE的影响的同时支持与需要扩展覆盖的MTCUE通信，并且MTC UE可有效接收寻呼消息并顺利执行通信。在本公开实施例中，还提供用于MTC UE的小区选择或者小区重选择的方法以允许MTC UE在与小区通过覆盖扩展顺利通信的同时选择或者重选择小区。

Claims (14)

1.一种在无线通信***中接收寻呼消息以支持机器型通信(MTC)的方法，该方法包括：
确定用户设备(UE)是在正常覆盖内(NC)还是扩展覆盖内(EC)；
根据确定结果将状态信息传输至网络，该状态信息包括EC功能支持信息和/或NC还是EC的区域指示信息中的至少一个；
根据与状态信息相关的操作模式确定寻呼接收时间；并且
根据确定的寻呼接收时间接收寻呼消息。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括，如果状态信息改变，则将改变的状态信息发送至网络。
3.如权利要求1所述的方法，其中使用接入请求消息和跟踪区更新(TAU)请求消息中的至少一个来发送状态信息。
4.如权利要求1所述的方法，进一步包括，如果操作模式为覆盖扩展(CE)模式，则接收资源分配消息，以使用覆盖增强无线网络临时标识(CE-RNTI)接收寻呼消息。
5.如权利要求1所述的方法，还包括如果操作模式为CE模式，则根据在状态信息中包含的重复数信息重复接收寻呼消息。
6.一种在无线通信***中接收寻呼消息以支持机器型通信(MTC)的用户设备(UE)，该UE包括：
收发器，配置成发送和接收用于接收寻呼消息的消息；
控制器，配置成确定用户设备(UE)是在正常覆盖内(NC)还是扩展覆盖内，根据确定结果将状态信息发送至网络，该状态信息包括EC功能支持信息和/或NC还是EC的区域指示信息中的至少一个；根据与状态信息相关的操作模式确定寻呼接收时间，并且根据确定的寻呼接收时间接收寻呼消息。
7.如权利要求6所述的UE，其中所述控制器进一步配置成，如果状态信息改变，则将改变的状态信息发送至网络。
8.如权利要求6所述的UE，其中使用接入请求消息和跟踪区更新(TAU)请求消息中的至少一个来发送状态信息。
9.如权利要求6所述的UE，其中所述控制器进一步配置成，如果操作模式为覆盖扩展(CE)模式，则接收资源分配消息，以使用覆盖增强无线网络临时标识(CE-RNTI)接收寻呼消息。
10.如权利要求6所述的UE，其中所述控制器进一步配置成，如果操作模式为CE模式，则根据在状态信息中包含的重复数信息重复接收寻呼消息。
11.一种在无线通信***中执行小区选择以支持机器型通信(MTC)的方法，该方法包括：
为小区选择执行小区搜索和测量；和
如果没有小区满足用于小区选择的第一标准，则通过使用用于小区选择的第二标准执行小区选择，对所述第二标准应用用于扩展覆盖(EC)的补偿值。
12.一种在无线通信***中执行小区选择以支持机器型通信(MTC)的用户设备(UE)，该UE包括：
接收器，配置成接收用于小区选择的***信息；和
控制器，配置成为小区选择执行小区搜索和测量，如果没有小区满足用于小区选择的第一标准，则通过使用用于小区选择的第二标准来执行小区选择，对所述第二标准应用用于扩展覆盖(EC)的补偿值。
13.一种在无线通信***中执行小区重选择以支持机器型通信(MTC)的方法，该方法包括：
接收包括用于小区重选择的参数信息的***信息；
通过使用参数信息，对关于相邻小区的小区重选择，分别根据现有方案计算第一标准，和根据扩展覆盖模式(EM)计算第二标准，并且执行小区重选择。
14.一种在无线通信***中执行小区重选择以支持机器型通信(MTC)的用户设备(UE)，该UE包括：
接收器，配置成接收包括用于小区重选择的参数信息的***信息；
控制器，配置成通过使用参数信息，对关于在相邻小区的小区重选择，分别根据现有方案计算第一标准，和根据扩展覆盖模式(EM)计算第二标准，并且执行小区重选择。
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