CN114765857A - 用于寻呼增强的用户设备分组方法及用户设备 - Google Patents

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CN114765857A CN202210022521.1A CN202210022521A CN114765857A CN 114765857 A CN114765857 A CN 114765857A CN 202210022521 A CN202210022521 A CN 202210022521A CN 114765857 A CN114765857 A CN 114765857A
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Abstract

提出了一种为5G/NR网络中的功耗增强提供PEI的方法。根据一个新颖方面，UE子组用于指示那些监测相同寻呼时机的UE中的一些UE(子组)是否需要读取寻呼。基于不同的因素将UE分成子组，例如，PCP或寻呼概率。并非每个PEI组集都需要考虑所有因素，但是对于UE子组，允许考虑两个以上的因素。UE子组的UE数量减少，寻呼的虚警率降低，从而降低了功耗。在一个优选实施方式中，PEI包含位图，每个位指示监测同一PO的UE的子组是否需要读取寻呼。

Description

用于寻呼增强的用户设备分组方法及用户设备
交叉引用
本发明要求2021年1月15日递交，申请号为63/137,777，名称为“UE Grouping forPaging Enhancements UE Power Saving”的美国临时专利申请以及2021年12月4日递交，申请号为17/542,405的的美国专利申请优先权，上述专利申请的内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本发明一般涉及无线网络通信，并且，更具体地，涉及具有寻呼早期指示(pagingearly indication，PEI)的节能寻呼机制增强。
背景技术
第三代合作伙伴计划(3rd generation partner project，3GPP)和第五代(5thGeneration，5G)新无线电(new radio，NR)移动电信通信***提供了高数据速率、低延迟和改进的***性能。在3GPP NR中，5G地面NR接入网络(包括多个基站，例如，下一代节点B(gNB))与称为用户设备(user equipment，UE)的多个移动站通信。由于正交分频多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA)对多径衰落的鲁棒性、更高的频谱效率和带宽可扩展性，已被选择用于NR下行链路(downlink，DL)无线接入方案。基于单个用户的现有信道条件，将***带宽的不同子频带(即，子载波组，表示为资源块(resource block，RB))分配给各个用户来实现下行链路中的多址。在LTE和NR网络中，物理下行链路控制通道(Physical Downlink Control Channel，PDCCH)用于下行链路调度。物理下行链路共享通道(Physical Downlink Shared Channel，PDSCH)用于下行链路资料。类似地，物理上行链路控制通道(Physical Uplink Control Channel，PUCCH)用于承载上行链路控制信息。物理上行链路共享通道(Physical Uplink Shared Channel，PUSCH)用于上行链路资料。此外，物理随机接入信道(physical random-access channel，PRACH)用于基于非竞争的RACH。
在任何蜂窝***中广播信息的一个重要用途是为UE和gNB之间的通信建立信道。这通常称为寻呼(paging)。寻呼是无线网络用于在实际连接建立之前找出UE位置的过程。寻呼用于向UE发出传入会话(呼叫)的警报。在大多数情况下，寻呼过程发生在UE处于无线电资源控制(Radio Resource Control，RRC)空闲模式时。这意味着UE必须监测网络是否正在向其发送任何寻呼消息，并且必须花费一些精力来运行这个“监测”过程。在空闲模式期间，UE进入并停留在保持在不连续接收(discontinuous reception，DRX)周期中定义的睡眠模式。UE定期唤醒并监测PDCCH以检查是否存在寻呼消息。如果PDCCH指示在子帧中发送寻呼消息，UE则解调寻呼信道以查看寻呼消息是否被定向到它。
在NR中，寻呼接收消耗的功率不到总功率的2.5％。然而，由于NR中的同步信号块(synchronization signal block，SSB)传输方案，只能在某些情况下执行环路(LOOP)操作(包括AGC、FTL和TTL)和测量(measurement，MEAS)。结果，用于环路/MEAS与寻呼时机(paging occasion，PO)的SSB之间的间隔更长，并且UE可以在该间隔中进入轻度睡眠模式。为提高5G/NR网络的功耗，引入了寻呼早期指示(PEI)。PEI在寻呼之前提供给UE，并且仅当PEI指示寻呼时，UE才监测PO。因此，UE不仅可以节省寻呼接收的功耗，还可以节省最后一个SSB和PO间隔之间的轻度睡眠的功耗。此外，由于每个UE的功耗配置文件(powerconsumption profile，PCP)和寻呼概率可能非常不同，因此如果可以基于它们的PCP和寻呼概率向UE的子组提供PEI，则可以实现额外的节能增强。
发明内容
提出了一种为5G/NR网络中的功耗增强提供PEI的方法。根据一个新颖方面，UE子组(subgrouping)用于指示那些监测相同寻呼时机的UE中的一些UE(子组)是否需要读取寻呼。基于不同的因素将UE分成子组，例如，PCP或寻呼概率。并非每个PEI组集(group set)都需要考虑所有因素，但是对于UE子组，允许考虑两个以上的因素。UE子组的UE数量减少，寻呼的虚警率(false alarm rate)降低，从而降低了功耗。在一个优选实施方式中，PEI包含位图(bitmap)，每个位指示监测同一PO的UE的子组是否需要读取寻呼。
在一个实施方式中，UE在无线通信网络中执行注册。UE属于寻呼子组。UE接收包括PEI配置的***信息，所述PEI配置与相应的寻呼帧(paging frame，PF)相关联。UE基于所述PEI配置在承载PEI的无线电帧上监测PEI。PEI指示寻呼子组的相应PF中是否存在PO。UE确定PEI是否指示UE所属的寻呼子组的肯定寻呼(positive paging)。当PEI指示肯定寻呼时，UE监测相应PF中的PO。
本发明提出的寻呼增强的UE分组方法可以节省UE功耗。
下面的详细描述中描述了其他实施方式和优点。发明内容并非旨在定义本发明。本发明由权利要求限定。
附图说明
附图描述了本发明的实施方式，其中相同数字表示相同的部件。
图1示出了根据新颖方面的5G NR网络中具有PEI的寻呼接收和用于节能增强的UE分组。
图2示出了根据本发明的实施方式的UE和基站的简化框图。
图3示出了根据新颖方面的为UE寻呼子组提供PEI以进行空闲模式节能的概念。
图4示出了根据新颖方面的为UE寻呼子组提供PEI以进行空闲模式节能的优选实施方式。
图5示出了支持UE使用PEI的UE寻呼子组的第一实施方式的UE和网络实体之间的序列流图。
图6示出了支持UE使用PEI的UE寻呼子组的第二实施方式的UE和网络实体之间的序列流图。
图7是根据本发明新颖方面的5G/NR网络中用于功耗增强的UE寻呼子组的方法流程图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的一些实施方式，其示例见附图。
图1示出了根据新颖方面的5G NR网络100中具有PEI的寻呼接收和用于节能增强的UE分组。在3GPP NR中，5G地面NR接入网络(多个基站，例如，下一代节点B(gNB))与称为UE的多个移动站通信。由于OFDMA对多径衰落的鲁棒性、更高的频谱效率和带宽可扩展性，已被选择用于NR DL无线接入方案。在LTE和NR网络中，PDCCH用于下行链路调度。PDSCH用于下行链路资料。类似地，PUCCH用于承载上行链路控制信息。PUSCH用于上行链路资料。此外，PRACH用于基于非竞争的RACH。
在任何蜂窝***中广播信息的一个重要用途是为UE和gNB之间的通信建立信道。这通常称为寻呼。寻呼是无线网络用于在实际连接建立之前找出UE位置的过程。寻呼用于向UE发出传入会话(呼叫)的警报。在大多数情况下，寻呼过程发生在UE处于RRC空闲模式时。这意味着UE必须监测网络是否正在向其发送任何寻呼消息，并且必须花费一些精力来运行这个“监测”过程。在空闲模式期间，UE进入并停留在保持在DRX周期中定义的睡眠模式。UE定期唤醒并监测PDCCH以检查是否存在寻呼消息。如果PDCCH指示在子帧中发送寻呼消息，UE则解调寻呼信道以查看寻呼消息是否被定向到它。
在NR中，寻呼接收消耗的功率不到总功率的2.5％。然而，由于NR中的SSB传输方案，只能在某些情况下执行环路操作(包括AGC、FTL和TTL)和测量(MEAS)。结果，用于环路/MEAS与PO的SSB之间的间隔更长，并且UE可以在该间隔中进入轻度睡眠模式。为提高5G/NR网络的功耗，引入了PEI。PEI在寻呼之前提供给UE，并且仅当PEI指示寻呼时，UE才监测PO。因此，UE不仅可以节省寻呼接收的功耗，还可以节省最后一个SSB和PO间隔之间的轻度睡眠的功耗。请注意，在轻度睡眠模式下，UE不完全关闭其接收器，因此功耗高于深度睡眠模式，但低于正常模式。与深度睡眠模式相比，轻度睡眠模式需要较少的转换功率进入/离开正常模式。
图1示出了NR中的SSB传输方案，其中可以仅在某些情况下(例如，SSB突发期间)执行环路操作(包括AGC、FTL和TTL)和测量(MEAS)。UE为SSB唤醒，例如每20毫秒(每2个无线电帧)。UE可以在环路/MEAS的SSB和PO之间的间隔中进入轻度睡眠模式。请注意，低信号干扰加噪声比(Signal to Interference plus Noise Ratio，SINR)的UE需要更早地唤醒，即，在能够解码寻呼消息之前监测更多SSB突发(更大的NSSB)。高SINR的可能会晚点在PO监测之前唤醒。因此，如果每个PO只有一个PEI，由于PEI服务于很多UE，因此PEI需要相对提前，以覆盖范围广泛的SINR值。
当引入PEI时，如果PEI指示否(negative)(例如，在PEI和PO之间的间隔进入深度睡眠)，UE可以跳过PO监测。UE主接收器在每个寻呼周期中开启，用于环路、MEAS和PEI接收。如果PEI指示没有寻呼，UE则在执行所需的测量之后，关闭其主接收器并进入深度睡眠，直到下一个PEI。请注意，当服务小区低于某个阈值时，UE需要执行频内(intra-frequency)或频间(inter-frequency)测量。通常而言，当UE唤醒进行寻呼监测时(即，每个寻呼周期)会执行所需的测量，然后UE将停留在深度睡眠直到下一个PEI。由于PEI总是被发送到并且位于SSB突发(burst)附近，因此当UE组中没有UE被寻呼时，不仅可以为PO监测实现节能，还可以为最后一个SSB/PEI和PO监测间隔之间的轻度睡眠和状态转换(例如，正常模式和轻度睡眠模式之间的功率模式转换)实现节能。
根据一个新颖方面，UE子组用于指示那些监测相同寻呼时机的UE中的一些UE(子组)是否需要读取寻呼。可以基于不同的标准因素将UE分成子组，例如，PCP或寻呼概率。UE子组的UE数量减少，寻呼的虚警率降低，从而降低了功耗。在一个优选实施方式中，PEI包含位图，每个位指示监测同一PO的UE的子组是否需要读取寻呼。在图1的示例中，大圈110表示监测相同PO的一组UE，小圈120表示UE组内的UE子组。PEI 130位于SSB突发131旁，并且PEI130包含位图，例如，位“0”表示相应UE子组没有寻呼，这些UE如箭头132指示进入深度睡眠；位“1”表示相应的UE子组需要读取即将到来的PO中的寻呼。
图2示出了根据本发明的实施方式的无线设备201和211的简化框图200。对于无线设备201(例如，基站)，天线207和208发送和接收无线电信号。RF收发器206与天线耦合，从天线接收RF信号，将它们转换为基带信号，并发送到处理器203。RF收发器206还转换从处理器接收的基带信号，将它们转换为RF信号，并发送到天线207和208。处理器203处理接收到的基带信号并调用不同功能模块执行无线设备201中的功能。存储器202存储程序指令和数据210以控制无线设备201的操作。
类似地，对于无线设备211(例如，UE)，天线217和218发送和接收无线电信号。RF收发器216与天线耦合，从天线接收RF信号，将它们转换为基带信号，并发送到处理器213。RF收发器216还转换从处理器接收的基带信号，将它们转换为RF信号，并发送到天线217和218。处理器213处理接收到的基带信号并调用不同功能模块执行无线设备211中的功能。存储器212存储程序指令和数据220以控制无线设备211的操作。
无线设备201和211还包括实施本发明实施方式的某些功能模块和电路。在图2的示例中，无线设备201是包括RRC连接处理模块205、调度器204、寻呼和移动性管理模块209以及控制和配置电路221的基站。无线设备211是包括RRC连接处理模块215、注册模块214、寻呼和移动性处理模块219以及控制和配置电路231的UE。
在一个示例中，基站经由RRC连接处理模块205与UE建立RRC连接，经由调度器204调度UE的下行链路和上行链路传输，经由移动性管理模块209执行寻呼、移动性和切换管理，并经由控制和配置电路221向UE提供PEI、寻呼、测量和报告配置信息。UE经由注册模块214执行与网络的注册，经由RRC连接处理模块215处理RRC连接，经由寻呼和移动性处理模块219执行PEI和寻呼监测和移动性处理，并且经由控制和配置电路231获取配置信息。在一个新颖方面，UE接收PEI的寻呼配置并监测PEI，其指示UE子组是否具有寻呼。如果PEI指示为否，UE则可以跳过PO监测，以实现PO监测以及PEI和PO监测间隙之间的节能。
图3示出了根据新颖方面的为UE寻呼子组提供PEI以进行空闲模式节能的概念。UE寻呼子组采用两步方法。在第一步中，网络将PEI组集分配给PEI组，每个PEI组集包含选定数量的PEI组，也称为寻呼子组。在第二步中，应用基于UE-ID(散列，hashing)的子组选择。可以使用许多子组因素(例如，功耗模式和寻呼概率)分配PEI组集。子组可以考虑多个因素，不同的PEI组集可以考虑不同的因素。
在图3的示例中，有十二(12)个PEI组监测同一PO。在第一步中，将十二个PEI组分为三个PEI组集。PEI组0-2属于PEI组集#0(功率临界(power-critical)，寻呼概率等级#0)，PEI组3-4属于PEI组集#1(功率临界，寻呼概率等级#1)，PEI组6-11属于PEI组集#3(非功率临界)。请注意，并非每个PEI组集中都需要考虑所有因素，但UE子组允许考虑两个以上的因素。在一个示例中，对于功率临界的UE，基于两个级别的寻呼概率进行UE分组。对于非功率临界UE，不考虑基于寻呼概率的UE分组。在第二步中，UE-ID然后用于PEI组选择，例如，UE使用UE-ID(散列)从分配的PEI组集#中选择其寻呼子组。需要配置的参数包括：1)PEI组的总数；2)每个PEI组集的PEI组数；3)寻呼概率等级的阈值；4)所考虑的因素的列表；5)PEI组集的因子，以元组(tuple)的形式，其大小取决于UE寻呼子组的因子数量。
图4示出了根据新颖方面的为UE寻呼子组提供PEI以进行空闲模式节能的优选实施方式。在图4的实施方式中，UE寻呼子组可以由核心网络(core network，CN)直接分配，或者基于UE-ID(散列)的子组选择。如果这两种方法可以在小区中共存，UE可以1)直接从CN401分配有寻呼子组ID；以及2)基于其服务基站gNB 402分配的其UE-ID计算其寻呼子组ID。例如，共有八(8)个PEI组监测同一PO。CN 401将PEI组ID为#0-#3的寻呼子组分配给某些UE(例如，功率临界UE)。这相当于有四个“PEI组集”，每个PEI组集只有一个PEI组/寻呼子组。对于没有CN分配寻呼子组ID的UE(例如，非功率临界UE)，每个UE基于UE-ID从PEI组#4-#7中选择其寻呼子组。
图5示出了支持UE使用PEI的UE寻呼子组的第一实施方式的UE和网络实体之间的序列流图。图5的第一个实施方式对应图3所示的两步方法。在步骤511中，UE 501向接入和移动管理功能(access and mobility management function，AMF)504发送注册请求消息。注册请求消息包括PEI辅助信息，PEI辅助信息进一步包括UE性能(如PO和相应PEI之间所需的最小间隔)。在步骤512中，UE 501从AMF504接收注册接受消息。注册接受消息包括分配给UE的PEI组集ID#。在步骤513中，AMF 504向服务基站gNB 502发送UE上下文修改请求消息，包括PEI组集分配。在步骤514中，gNB 502向AMF 504发送UE上下文修改响应消息。在步骤515中，UE 501向AMF 504发送注册完成消息。
UE 501可在稍后时间进入RRC空闲状态。在步骤521中，UE 501(例如，通过广播)从gNB 502和gNB 503接收包括UE组PEI配置的***信息。PEI配置指示网络是否以及在何处发送PEI和寻呼消息。例如，寻呼配置指示与相应寻呼帧(PF)关联的PEI偏移值。在步骤522中，UE 501计算其PEI组/寻呼子组。例如，UE 501可以基于分配的PEI组集ID#以及UE-ID获取其寻呼子组。在步骤531中，AMF504向gNB 502和gNB 503发送寻呼通知。寻呼通知包括要寻呼的UE-ID和PEI组集ID#。在步骤532中，gNB 502和gNB 503计算要寻呼的PEI组/寻呼子组。在步骤533中，gNB 502和gNB 503为承载PEI的无线电帧中的UE寻呼子组提供PEI。UE 501确定承载PEI的无线电帧，并基于PEI配置确定PEI监测的起始点和持续时间。在PEI监测时，UE501还确定PEI是否指示UE 501所属的寻呼子组的肯定寻呼(positive paging)。在步骤534中，gNB 502和gNB 503将寻呼帧中的寻呼通知转发给包括UE 501的UE组。如果PEI指示否定寻呼，UE501在从PEI到PO的间隔中进入深度睡眠。如果PEI指示肯定寻呼，UE 501监测PO并解码内部寻呼消息。步骤541-543针对RRC不活跃状态运行寻呼。
图6示出了支持UE使用PEI的UE寻呼子组的第二实施方式的UE和网络实体之间的序列流图。图6的第二实施方式对应于图4所示的实施方式。步骤611-643与图5中第一实施方式的步骤511-543类似。然而，在步骤612中，在注册接受消息中，网络不向UE提供PEI组集分配，而是选择性地提供PEI组#，例如，直接寻呼子组分配。这样，在步骤622中，UE 601可以：1)直接从AMF 604(例如，对于功率临界UE)分配寻呼子组ID；和2)(如果未提供PEI组#，例如，对于非功率临界UE)基于其UE-ID计算其寻呼子组ID。图6的第二实施方式也可视为图5的第一实施方式的特例。换句话说，每个分配的PEI组可视为一个分配的PEI组集，只有一个PEI组成员。
图7是根据本发明新颖方面的5G/NR网络中用于功耗增强的UE寻呼子组的方法流程图。在步骤701中，UE在无线通信网络中执行注册。UE属于寻呼子组。在步骤702中，UE接收包括与相应的PF相关联的PEI配置的***信息。在步骤703中，UE基于PEI配置在承载PEI的无线电帧上监测PEI。PEI指示寻呼子组的相应PF中是否存在PO。在步骤704中，UE确定PEI是否指示UE所属的寻呼子组的肯定寻呼。当PEI指示肯定寻呼时，UE监测相应PF中的PO。
尽管已经结合用于指导目的的某些特定实施方式描述了本发明，但本发明不限于此。因此，在不背离权利要求书中阐述的本发明的范围的情况下，可以实现对所述实施方式的各种特征的各种修改、改编和组合。

Claims (20)

1.一种用于寻呼增强的用户设备分组方法，所述方法包括：
用户设备在无线网络中执行注册，所述用户设备属于寻呼子组；
接收包括寻呼早期指示配置的***信息，所述寻呼早期指示配置与相应寻呼帧相关联；
基于所述寻呼早期指示配置在承载寻呼早期指示无线电帧上监测寻呼早期指示，其中所述寻呼早期指示用于指示寻呼子组的所述相应寻呼帧中是否存在寻呼时机；以及
确定所述寻呼早期指示是否指示所述用户设备所属的所述寻呼子组的肯定寻呼，当所述寻呼早期指示肯定寻呼时，所述用户设备在所述相应寻呼帧中监测所述寻呼时机。
2.如权利要求1所述的用于寻呼增强的用户设备分组方法，其特征在于，每个寻呼子组具有寻呼子组标识，并且属于监测同一寻呼时机的用户设备组。
3.如权利要求2所述的用于寻呼增强的用户设备分组方法，其特征在于，所述用户设备从向其提供寻呼子组标识的所述无线通信网络接收注册接受消息。
4.如权利要求2所述的用于寻呼增强的用户设备分组方法，其特征在于，向所述用户设备提供所述用户设备所属于的寻呼早期指示组集的寻呼早期指示组集标识，并且每个寻呼早期指示组集包括一个或更多个寻呼早期指示子组。
5.如权利要求4所述的用于寻呼增强的用户设备分组方法，其特征在于，所述用户设备基于用户设备标识从所述寻呼早期指示组集中获取寻呼子组标识。
6.如权利要求2所述的用于寻呼增强的用户设备分组方法，其特征在于，当所述无线通信网络不提供所述寻呼子组标识时，所述用户设备基于用户设备标识获取寻呼子组标识。
7.如权利要求1所述的用于寻呼增强的用户设备分组方法，其特征在于，子组会考虑一系列因素，包括功耗配置文件和寻呼概率。
8.如权利要求1所述的用于寻呼增强的用户设备分组方法，其特征在于，所述寻呼早期指示是下行链路控制信息中的位图，并且每个位指示相应寻呼子组的肯定或否定寻呼。
9.如权利要求1所述的用于寻呼增强的用户设备分组方法，其特征在于，当所述寻呼早期指示未指示寻呼时，所述用户设备从所述寻呼早期指示的接收后进入深度睡眠。
10.如权利要求9所述的用于寻呼增强的用户设备分组方法，其特征在于，所述用户设备在深度睡眠期间关闭主射频接收器，不醒来监测任何寻呼时机。
11.一种用于寻呼增强的用户设备分组的用户设备，包括：
注册模块，在无线网络中执行注册，所述用户设备属于寻呼子组；
射频收发器，接收包括寻呼早期指示配置的***信息，所述寻呼早期指示配置与相应寻呼帧相关联；
寻呼和移动性处理模块，基于所述寻呼早期指示配置在承载寻呼早期指示无线电帧上监测寻呼早期指示，其中所述寻呼早期指示用于指示寻呼子组的所述相应寻呼帧中是否存在寻呼时机；以及
控制和配置电路，确定所述寻呼早期指示是否指示所述用户设备所属的所述寻呼子组的肯定寻呼，当所述寻呼早期指示肯定寻呼时，所述用户设备在所述相应寻呼帧中监测所述寻呼时机。
12.如权利要求11所述的用户设备，其特征在于，每个寻呼子组具有寻呼子组标识，并且属于监测同一寻呼时机的用户设备组。
13.如权利要求12所述的用户设备，其特征在于，所述用户设备从向其提供寻呼子组标识的所述无线通信网络接收注册接受消息。
14.如权利要求12所述的用户设备，其特征在于，向所述用户设备提供所述用户设备所属于的寻呼早期指示组集的寻呼早期指示组集标识，并且每个寻呼早期指示组集包括一个或更多个寻呼早期指示子组。
15.如权利要求14所述的用户设备，其特征在于，所述用户设备基于用户设备标识从所述寻呼早期指示组集中获取寻呼子组标识。
16.如权利要求12所述的用户设备，其特征在于，当所述无线通信网络不提供所述寻呼子组标识时，所述用户设备基于用户设备标识获取寻呼子组标识。
17.如权利要求11所述的用户设备，其特征在于，子组会考虑一系列因素，包括功耗配置文件和寻呼概率。
18.如权利要求11所述的用户设备，其特征在于，所述寻呼早期指示是一下行链路控制信息中的位图，并且每个位指示相应寻呼子组的肯定或否定寻呼。
19.如权利要求11所述的用户设备，其特征在于，当所述寻呼早期指示未指示寻呼时，所述用户设备从所述寻呼早期指示的接收后进入深度睡眠。
20.如权利要求19所述的用户设备，其特征在于，所述用户设备在深度睡眠期间关闭主射频接收器，不醒来监测任何寻呼时机。
CN202210022521.1A 2021-01-15 2022-01-10 用于寻呼增强的用户设备分组方法及用户设备 Pending CN114765857A (zh)

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