用于无线通信的方法、用户设备及基站

技术领域

本发明有关于无线通信，且尤其有关于非地面网络(non-terrestrial network，NTN)中的无线电资源控制(radio resource control，RRC)连接(RRC CONNECTED)状态下的全球导航卫星系统(global navigation satellite system，GNSS)定位。

背景技术

用于数据传输的NTN系统(例如物联网(Internet of things，IoT)NTN网络)是最新无线网络的关键发展方向。在传输延迟较大的场景(例如IoT NTN)中，为保证系统正常运行，NTN系统中的用户设备(user equipment,UE)需要有效的GNSS定位信息以确定UE的位置。对于短的零星(sporadic)数据传输来说，UE在空闲(IDLE)状态下获取GNSS定位。对于长连接时间中的大量数据传输来说，IoT NTN UE可能需要重新获取有效的GNSS定位。需要UE在RRC连接状态下重新获取GNSS定位的方案。

UE需要改进和增强以便于在连接状态下重新获取GNSS定位。

发明内容

提供了用于连接状态下的GNSS定位的设备和方法。在一个新颖方面中，在无线系统中，UE向网络实体报告GNSS辅助信息，其中GNSS辅助信息包括GNSS定位测量所需时长(或GNSS定位测量时长)。当GNSS定位在RRC连接状态下触发时，UE确定GNSS定位测量所需时长是否不大于网络调度的GNSS测量时长。如果确定为是，则在RRC连接状态下执行GNSS位置获取进程；否则，UE离开RRC连接状态并在RRC空闲状态中执行GNSS位置获取进程。

在一个实施例中，GNSS位置获取进程由RRC连接状态下的GNSS位置信息过期条件触发。在另一个实施例中，可以在GNSS有效时长到期之前，在RRC连接状态下触发GNSS位置获取进程。在一个实施例中，网络调度的GNSS测量时长由一个或多个上层参数指示。在另一个实施例中，网络调度的GNSS测量时长被配置为用于UE在RRC连接状态下重新获取GNSS定位，并且网络调度的GNSS测量时长为基于UE报告的GNSS定位测量所需时长所配置。在又一个实施例中，网络调度的GNSS测量时长还被配置为用于UE重新获取具有或不具有系统信息块(SIB)的下行链路(DL)同步。在一个实施例中，网络调度的GNSS测量时长是由RRC信令或SIB指示的小区级参数，或者由RRC信令指示的UE级参数。在一个实施例中，网络调度的GNSS测量时长是新的调度间隔或GNSS定时器。在另一个实施例中，网络调度的GNSS测量间隙的时长由上层参数ue-ScheduledGapGNSS指示。在一个实施例中，GNSS辅助信息还包括GNSS有效时长或剩余GNSS有效时长。在一个实施例中，UE在网络调度的GNSS测量时长结束时触发调度请求，调度请求用于请求上行链路资源以报告一个或多个GNSS辅助信息单元，该一个或多个GNSS辅助信息单元包括新的GNSS定位测量所需时长、新的GNSS有效时长和新的剩余GNSS有效时长。

在一个新颖方面中，网络实体(例如基站)从UE接收GNSS辅助信息，其中GNSS辅助信息包括GNSS定位测量所需时长，基于接收到的GNSS辅助信息为UE确定一个或多个网络调度的GNSS测量时长，其中网络调度的GNSS测量时长被配置为使UE能够在RRC连接状态下重新获取GNSS定位，并且将一个或多个网络调度的GNSS测量时长发送给UE。

在一个实施例中，为UE配置网络调度的GNSS测量时长还可用于重新获取下行链路(DL)同步以及可选地获取系统信息块(SIB)。在另一个实施例中，小区级的网络调度的GNSS测量时长在RRC信令或在SIB中发送给UE，或者UE级的网络调度的GNSS测量时长在RRC信令中发送给UE。在一个实施例中，网络调度的GNSS测量时长是新的调度间隔或GNSS定时器。在另一个实施例中，基站在网络调度的GNSS测量时长结束之后的一段时间内接收调度请求，该调度请求为一个或多个GNSS辅助信息单元请求上行链路资源，该一个或多个GNSS辅助信息单元包括新的GNSS定位测量所需时长、新的GNSS有效时长和新的剩余GNSS有效时长。在一个实施例中，在网络调度的GNSS测量时长内既不调度下行链路(DL)分配也不调度上行链路(UL)授权。

通过利用本发明，可以更好地进行无线通信。

其他的实施例和优势将会在下面的具体实施方式中进行描述。本发明内容不旨在定义本发明。本发明由权利要求定义。

附图说明

附图可例示本发明的实施例，其中相同的数字可表示相同的组件。

图1可例示根据本发明实施例的UE在RRC连接状态下重新获取GNSS定位的示范性NTN系统的示意图。

图2可例示根据本发明实施例的UE获取GNSS信号与短传输和长传输的示意图。

图3可例示根据本发明实施例的用于在RRC连接状态下获取GNSS定位的示意图。

图4可例示根据本发明实施例的UE基于网络调度的GNSS测量间隔(measurementgap)重新获取GNSS定位的示范性流程图。

图5可例示根据本发明实施例的UE基于网络调度的定时器重新获取GNSS定位的示范性流程图。

图6可例示根据本发明实施例的基站配置UE在RRC连接状态下重新获取GNSS定位的示范性流程图。

图7可例示根据本发明实施例的UE在RRC连接状态下重新获取GNSS定位的示范性流程图。

图8可例示根据本发明实施例的基站配置UE在RRC连接状态下重新获取GNSS定位的示范性流程图。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的一些实施例，其示例在附图中例示。

图1可例示根据本发明实施例的UE在RRC连接状态下重新获取GNSS定位的示范性NTN系统的示意图。NTN是指利用高、中、低轨道卫星(例如卫星101)或其他高空通信平台携带的射频(radio frequency，RF)和信息处理资源来为UE提供通信服务的网络。根据卫星的负载能力，有两种典型的场景：透明有效载荷和再生有效载荷。透明有效载荷模式是指卫星不对通信服务中的信号和波形进行处理，而是仅作为射频放大器转发数据。再生有效载荷模式是指卫星除射频放大之外，还具有调制/解调、编码/解码、交换、路由等处理能力。NTN系统可包括多个通信设备或移动站，例如手机、平板电脑、笔记本电脑和其他设备，无论是可移动的、移动的还是固定的，如图1所示的UE 111、112、113、114、115和116。NTN中的UE可以与一个或多个网络设备(即NTN节点或基站)建立通信链路。例如，各种NTN节点101、NTN网关102和基站105。网络设备可以是通信节点，例如无线电接入网络(radio accessnetwork，RAN)、5G基站(gNB)、演进型通用移动电信系统(universal mobiletelecommunications system，UMTS)地面无线电接入(evolved UMTS terrestrial radioaccess，E-UTRA)、增强型4G演进型节点B(evolved Node B，eNodeB或eNB)基站，例如增强型节点B、增强型gNB(enhanced gNB，en-gNB)或下一代eNB(next generation eNB，ng-eNB)。可以使用各种非地面系统来实现NTN节点。核心网络/数据网络109可以是同频部署或不同频部署的同构网络或异构网络。

目前，UE在进入连接之前需要具有有效的GNSS定位。当GNSS定位在RRC连接模式下过时时，UE进入IDLE模式。对于GNSS定位来说，热启动(hot start)需要1～2秒左右，温启动(warm start)需要几秒，冷启动(cold start)需要30秒左右。该解决方案对于具有潜在的长时间上行链路(Uplink，UL)传输以及需要额外重新接入网络的UE来说是不可行的，会增加信令开销和延迟。根据UE的移动性，处于RRC连接状态的UE需要新的GNSS定位，以适应累积的时间和频率误差来减少可能的无线电链路故障。

在一个新颖方面中，UE可以在长连接时间内重新获取有效的GNSS定位而不进入空闲状态。在一个实施例中，处于RRC连接状态的UE确定GNSS定位测量所需时长是否不大于网络调度的GNSS测量时长。在GNSS定位测量所需时长不大于网络调度的GNSS测量时长时，UE在RRC连接状态下执行GNSS位置获取进程。UE确定其GNSS有效时长X并通过RRC信令向网络报告与该有效时长相关联的信息。举例来讲，GNSS有效时长X是从X＝{10s、20s、30s、40s、50s、60s、5min、10min、15min、20min、25min、30min、60min、90min、120min、无穷大}中选择的一个。当传输时间不长于UL同步的有效定时器时，该传输是短传输。当传输时间比GNSS有效时长X长时，UE在满足一个或多个GNSS测量触发条件时在RRC连接状态下执行GNSS位置获取进程。

此外，处于RRC连接状态的UE需要新的GNSS定位以适应累积的时间和频率误差以减少可能的无线电链路故障。尤其是高速UE在长时间的连接期间可能需要频繁的GNSS定位，这将引入较大的功耗。此外，对于较长的连接时间来说，如果UE总是在空闲时重新获取GNSS定位，则需要额外重新接入网络，会增加信令开销和延迟。

图1还可例示执行本发明实施例的移动设备/UE的简化框图。UE具有发送和接收无线电信号的天线125。与天线耦接(couple)的RF收发器电路123从天线125接收RF信号，将RF信号转换成基带信号，并将基带信号发送到处理器122。在一个实施例中，RF收发器可以包括两个RF模块(未示出)。RF收发器123还转换从处理器122接收到的基带信号，将基带信号转换成RF信号，并且发送到天线125。处理器122处理接收到的基带信号并且调用不同的功能模块来执行UE中的特征。存储器(或存储介质、或计算机可读介质)121存储程序指令和数据126以控制UE的操作。天线125向基站发送上行链路传输并从基站接收下行链路(downlink，DL)传输。

UE还可包括一组执行功能任务的控制模块。上述控制模块可以通过电路、软件、固件或其组合来实现。辅助信息模块191向无线系统中的网络实体报告GNSS辅助信息，其中GNSS辅助信息包括报告的UE GNSS定位测量所需时长。检测模块192检测RRC连接状态下的一个或多个GNSS测量触发条件。确定模块193确定GNSS定位测量所需时长是否不大于网络调度的GNSS测量时长，其中网络调度的GNSS测量时长被配置用于UE在RRC连接状态下重新获取GNSS定位并且可基于报告的UE GNSS定位测量所需时长配置。在GNSS定位测量所需时长不大于网络调度的GNSS测量时长时，GNSS控制模块194在RRC连接状态下执行GNSS位置获取进程，否则，离开RRC连接并在RRC空闲状态下执行GNSS位置获取进程。

图1还可例示执行本发明实施例的基站的简化框图。基站具有发送和接收无线电信号的天线155。与天线耦接的RF收发器电路153从天线155接收RF信号，将RF信号转换成基带信号，并将基带信号发送到处理器152。在一个实施例中，RF收发器可以包括两个RF模块(未示出)。RF收发器153还转换从处理器152接收到的基带信号，将基带信号转换成RF信号，并发送到天线155。处理器152处理接收到的基带信号并调用不同的功能模块来执行UE中的特征。存储器(或存储介质、或计算机可读介质)151存储程序指令和数据156以控制基站的操作。天线155可以向UE发送下行链路传输以及从UE接收上行链路传输。一个或多个控制模块161可与处理器152耦接，可执行任务以及与UE通信。在一个实施例中，控制模块可被配置为从无线网络中的UE接收GNSS辅助信息，其中GNSS辅助信息包括报告的UE GNSS定位测量所需时长，基于接收到的GNSS辅助信息为UE确定网络调度的GNSS测量时长，其中网络调度的GNSS测量时长被配置为使得UE能够在RRC连接状态下重新获取GNSS定位，并且将网络调度的GNSS测量时长发送给UE。

图2可例示根据本发明实施例的UE获取GNSS信号与短传输和长传输的示意图。在NTN系统中，UE需要有GNSS定位。在具有短的零星传输的场景210中，UE可以进入空闲状态并重新获取GNSS定位。在201a，UE检测到GNSS有效时长到期。在211，UE在RRC空闲231期间在没有GNSS间隔或定时器配置的情况下获取GNSS定位。UE进入RRC连接232并在212执行同步进程。在RRC连接232中，UE执行UL传输213。在短的零星传输213结束时，UE进入省电模式(power saving mode，PSM)233。UE自主确定其GNSS有效时长X，并且可以在Msg5中将其报告给网络。例如，有效时长X是从X＝{10s，20s，30s，40s，50s，60s，5min，10min，15min，20min，25min，30min，60min，90min，120min，无穷大}中选择的一个。短传输(诸如UL TX 213)的时长短于GNSS有效时长X。在202a，UE检测到GNSS有效时长到期。UE在GNSS有效时长到期后进入空闲状态234。在步骤221，在UE RRC空闲状态下，UE在没有间隔或定时器配置的情况下重新获取GNSS定位。在成功获取GNSS定位之后，UE进入RRC连接状态235。在222，在RRC连接状态下，UE执行同步进程(222)。在223，UE执行UL传输223。在上述场景下，当GNSS定位在RRC连接状态下变得过时时，UE进入IDLE模式，这需要处理时间。对于较长的传输和/或UE正在到处移动以及需要在RRC连接状态下频繁地获取GNSS定位来说，效率不高。

在场景260中，UE保持在具有长连接时间的RRC连接状态并且在RRC连接状态下重新获取GNSS定位。在201b，UE检测到GNSS有效时长到期。在261，UE在RRC空闲状态281期间在没有GNSS间隔或定时器配置的情况下获取GNSS定位。UE自主确定其GNSS有效时长X，并在Msg5中将其报告给网络。UE进入RRC连接282并在262执行同步进程。在RRC连接282中，UE执行UL传输263。在202b，UE检测到GNSS有效时长到期。在一个新颖方面中，UE保持在RRC连接状态中。在有效时长到期时，UE确定网络调度的GNSS测量时长是否不小于GNSS定位时长。如果网络调度的GNSS测量时长对于GNSS定位来说足够大，则在271，UE可以基于网络调度的时长(测量间隔或定时器中的任意一个或两者)在RRC连接状态282中重新获取GNSS定位。在步骤272，当在RRC连接状态下成功获取GNSS定位之后，UE执行同步进程(272)。在273，UE执行UL传输。在数据收发完成之后，UE进入PSM 283。

图3可例示根据本发明实施例的用于在RRC连接状态下获取GNSS定位的示意图。在NTN系统中，NTN网络实体301与NTN设备302进行通信。NTN系统可提供多种服务，可以包括新无线电(new radio，NR)NTN、IoT NTN以及其他服务。NTN设备可以是NR NTN设备302a和/或IoT NTN设备302b。NTN设备可以通过卫星301a和/或gNB 301b直接与NTN网络实体通信。在步骤351，UE/NTN设备进入RRC连接状态。在步骤311，UE向网络发送辅助信息。UE可在进入RRC连接状态时发送辅助信息。在一个实施例中，辅助信息包括GNSS定位测量所需时长。在另一个实施例中，GNSS辅助信息还包括GNSS有效时长或剩余GNSS有效时长。在一个实施例中，GNSS定位测量所需时长可以通过Msg5报告。在步骤312，网络向UE发送GNSS配置，GNSS配置可包括网络调度的GNSS测量时长。在一个实施例中，网络调度的GNSS测量时长是测量间隔时长。在另一个实施例中，网络调度的GNSS测量时长是定时器的值，例如T31Y定时器的值。网络调度的GNSS测量时长可在小区特定的消息(例如系统信息块(system informationblock，SIB)或RRC)中发送给UE。在另一个实施例中，网络调度的GNSS测量时长可在UE特定的消息(例如RRC消息)中发送给UE。

在步骤352，UE检测到一个或多个测量触发条件。在一个实施例中，测量触发条件包括GNSS位置信息过期条件。测量触发条件还可以包括在GNSS位置信息过期之前(即在GNSS有效时长结束之前)的其他条件。在一个实施例中，当GNSS有效定时器到期时，GNSS位置过时。在步骤320，UE确定GNSS定位测量所需时长是否不大于网络调度的GNSS测量时长。在一个实施例中，GNSS定位测量所需时长至少包括UE进行GNSS测量的时长。在另一实施例中，GNSS定位测量所需时长还可包括重新获取DL同步的时长和重新获取NTN SIB的时长(如果需要的话)。如果步骤320确定为否，则在步骤335，UE执行离开RRC连接状态的操作或进入RRC空闲状态。随后，UE在RRC空闲状态下重新获取GNSS定位。如果步骤320确定为是，则在步骤331，UE重新获取GNSS定位。在一个实施例中，在步骤332，UE还可获取DL同步和NTN SIB。在步骤333，UE向网络发送GNSS辅助信息。在一个实施例中，该GNSS辅助信息可利用媒体接入控制(media access control，MAC)的控制单元(control element，CE)发送。

图4可例示根据本发明实施例的UE基于网络调度的GNSS测量间隔重新获取GNSS定位的示范性流程图。在一个实施例中，网络为UE配置GNSS测量间隔以在RRC连接状态下重新获取GNSS定位。网络配置的GNSS测量间隔可基于UE辅助信息，UE辅助信息包括GNSS定位测量所需时长。在一个实施例中，可利用UE-调度的GNSS间隔(UE-ScheduledGapGNSS)将GNSS测量间隔发送到UE。在步骤401，UE检测到GNSS位置过时条件。在一个实施例中，GNSS位置过时条件包括GNSS有效定时器到期。在步骤410，UE确定GNSS定位测量所需时长是否不大于网络调度的GNSS间隔。在一个实施例中，在ue-ScheduledGapGNSS中指示的网络调度的间隔至少包括UE在RRC连接状态下重新获取GNSS定位的时长。在另一个实施例中，网络调度的GNSS间隔还可包括在RRC连接状态下重新获取DL同步的时间和重新获取NTN SIB的时间(如果需要的话)。如果步骤410确定为否，则UE进入RRC空闲状态(420)。在步骤421，处于RRC空闲状态的UE获取GNSS定位。在一个实施例中，当UE成功获取GNSS定位、成功获取DL同步和NTNSIB(如果需要的话)时，UE进入RRC连接状态。如果步骤410确定为是，则在步骤430，UE可在RRC连接状态下重新获取GNSS定位。在步骤431，如果需要的话，UE可获取DL同步和NTN SIB。在步骤460，UE向网络发送新的GNSS辅助信息。新GNSS辅助信息可包括GNSS定位测量所需时长以及新GNSS有效时长和剩余GNSS有效时长中的至少一者。

图5可例示根据本发明实施例的UE基于网络调度的定时器重新获取GNSS定位的示范性流程图。在一个实施例中，网络可配置定时器(例如T31Y)，以用于UE在RRC连接状态下重新获取GNSS定位。网络配置的T31Y可基于UE上报的GNSS辅助信息，其中UE上报的GNSS辅助信息包括GNSS定位测量所需时长。在一个实施例中，定时器长度可利用上层(higherlayer)信令(例如ue-ScheduledGapGNSS)发送到UE。用于指示定时器长度的上层信令可以与用于指示间隔长度的信令相同，也可以与用于指示间隔长度的信令不同。在步骤501，UE检测到GNSS位置信息过期条件。在一个实施例中，GNSS位置信息过期条件包括GNSS有效定时器到期。在步骤510，UE确定GNSS定位测量所需时长是否不大于网络调度的GNSS测量时长T31Y。在一个实施例中，在ue-ScheduledGapGNSS中指示的网络调度的GNSS测量时长至少包括UE在RRC连接状态下重新获取GNSS定位的时长。在另一个实施例中，网络调度的GNSS测量时长还可包括在RRC连接状态下重新获取DL同步和重新获取NTN SIB的时间(如果需要的话)。如果步骤510确定为否，则UE进入RRC空闲状态(520)。在步骤521，处于RRC空闲状态的UE获取GNSS定位。在一个实施例中，当UE成功获取GNSS定位、成功获取DL同步和NTN SIB(如果需要的话)时，UE可进入RRC连接状态。如果步骤510确定为是，则UE在步骤531启动T31Y定时器。在步骤532，UE在RRC连接状态下重新获取GNSS定位。在成功获取GNSS定位之后，在步骤533，UE确定T31Y是否到期。如果步骤533确定为是，或者如果获取GNSS定位失败，则在步骤535，UE可重置T31Y定时器，并且进入RRC空闲状态(520)。如果533确定为否，则在步骤534，如果需要的话，UE获取DL同步和NTN SIB。在步骤536，UE可重置T31Y定时器。在步骤560，UE向网络发送新的GNSS辅助信息。新GNSS辅助信息包括GNSS定位测量所需时长以及新GNSS有效时长和剩余GNSS有效时长中的至少一者。

图6可例示根据本发明实施例的基站配置UE在RRC连接状态下重新获取GNSS定位的示范性流程图。在一个新颖方面中，基站从UE接收GNSS辅助信息，该辅助信息包括报告的UE GNSS定位测量所需时长，基于接收到的GNSS辅助信息为UE确定网络调度的GNSS测量时长，其中网络调度的GNSS测量时长被配置为使UE能够在UE RRC连接状态下重新获取GNSS定位，并且将网络调度的GNSS测量时长发送给UE。在步骤601，基站从UE接收辅助信息。辅助信息包括报告的UE GNSS定位测量所需时长，即UE用来获取GNSS测量定位的时长。辅助信息还可以包括GNSS有效时长或剩余GNSS有效时长。在步骤610，基站为UE确定网络调度的GNSS测量时长。在一个实施例中，网络调度的GNSS测量时长可以是与定时器(例如T31Y定时器)和间隔中的至少一者相对应的一个或多个时长。在一个实施例中，网络调度的GNSS时长被配置为使得处于RRC连接状态的UE至少可以重新获取GNSS定位，并且如果需要的话，还可以包括重新获取DL同步和NTN SIB的时间。在一个实施例中，网络调度的GNSS时长的值可以是由SIB或RRC信令指示的小区级参数。在另一个实施例中，网络调度的GNSS时长的值可以是由RRC信令指示的UE级参数。在步骤620，基站将网络调度的GNSS测量时长发送给UE。在一个实施例(630)中，网络在网络调度的GNSS测量时长内不利用DL分配或UL授权来调度UE，UE在网络调度的GNSS测量时长内执行GNSS定位的获取以及可选地还可获取DL同步和NTN SIB(如果需要的话)。在步骤640，基站确定是否在网络调度的GNSS测量时长结束之后的一段时间内从UE接收到调度请求(scheduling request，SR)。如果步骤640确定为是，则在步骤650，基站处理SR并为UE分配上行链路资源以报告一个或多个GNSS辅助信息单元，一个或多个GNSS辅助信息单元包括新的GNSS定位测量所需时长、新的GNSS有效时长以及新的剩余GNSS有效时长。此外，如果需要的话，网络可以更新网络调度的GNSS测量时长。如果在网络调度的GNSS测量时长结束之后的一段时间之后没有接收到SR，则在步骤660，网络可确定UE已经进入RRC空闲状态。

图7可例示根据本发明实施例的UE在RRC连接状态下重新获取GNSS定位的示范性流程图。在步骤701，在无线系统中，UE向网络实体报告GNSS辅助信息，其中GNSS辅助信息包括报告的GNSS定位测量所需时长。在步骤702，UE在RRC连接状态下检测到一个或多个GNSS测量触发条件。在步骤703，UE确定GNSS定位测量所需时长是否不大于网络调度的GNSS测量时长。在步骤704，在GNSS定位测量所需时长不大于网络调度的GNSS测量时长时，UE在RRC连接状态下执行GNSS位置获取进程，否则，离开RRC连接状态并在RRC空闲状态下执行GNSS位置获取进程。

图8可例示根据本发明实施例的基站配置UE在RRC连接状态下重新获取GNSS定位的示范性流程图。在步骤801，基站从UE接收GNSS辅助信息，其中GNSS辅助信息包括报告的GNSS定位测量所需时长。在步骤802，基站基于接收到的GNSS辅助信息为UE确定网络调度的GNSS测量时长，其中网络调度的GNSS测量时长被配置为使UE能够在RRC连接状态下重新获取GNSS定位。在步骤803，基站将网络调度的GNSS测量时长发送给UE。

本发明虽结合特定的具体实施例揭露如上以用于指导目的，但是本发明不限于此。相应地，在不脱离本发明权利要求所阐述的范围内，可对上述实施例的各种特征进行各种修改、调整和组合。