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DE102022210364A1 - Method and wireless communication system for improving energy efficient coverage - Google Patents

Method and wireless communication system for improving energy efficient coverage Download PDF

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DE102022210364A1
DE102022210364A1 DE102022210364.5A DE102022210364A DE102022210364A1 DE 102022210364 A1 DE102022210364 A1 DE 102022210364A1 DE 102022210364 A DE102022210364 A DE 102022210364A DE 102022210364 A1 DE102022210364 A1 DE 102022210364A1
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DE
Germany
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user equipment
network
level
random access
coverage
Prior art date
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Pending
Application number
DE102022210364.5A
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German (de)
Inventor
Shravan Kumar Kalyankar
Rikin Shah
David Gonzalez Gonzalez
Reuben George Stephen
Hojin Kim
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive Technologies GmbH
Original Assignee
Continental Automotive Technologies GmbH
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Publication date
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    • H04W48/06Access restriction performed under specific conditions based on traffic conditions
    • HELECTRICITY
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Abstract

Verfahren zur energieeffizienten Abdeckungsverbesserung (CE), das die folgenden Schritte umfasst: Wenn das Benutzergerät (UE) im Ruhemodus ist, entscheidet das Benutzergerät (UE) basierend auf der Gesamtnetzüberlastung, ob es zu einem alternativen Netz wechseln soll oder nicht, wobei diese Informationen durch das Netz durch Erreichen des Maximums eines Versagens eines Direktzugriffs(RA)-Verfahrens für ein Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) angegeben werden, und es wird eine Funkzellenauswahl in alternativen Netzen durchgeführt, die Abdeckung der Funkzelle wird verifiziert und im Falle, dass die Abdeckung der Funkzelle ausreichend ist, dann wechselt das Benutzergerät (UE) zu einem alternativen Netz und führt ein Direktzugriffs(RA)-Verfahren durch, im Falle, dass die Abdeckung der Funkzelle nicht ausreichend ist, bleibt das Benutzergerät (UE) in demselben Netz und erhöht sein vorheriges Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) auf das Niveau (k+1) für ein anschließendes Direktzugriffs(RA)-Verfahren.A method for energy efficient coverage improvement (CE), comprising the steps of: when the user equipment (UE) is in idle mode, the user equipment (UE) decides whether or not to switch to an alternative network based on the overall network congestion, this information being indicated by the network by reaching the maximum of a failure of a random access (RA) procedure for a level (k) of coverage improvement (CE), and a cell selection in alternative networks is performed, the coverage of the cell is verified and in case the coverage of the cell is sufficient, then the user equipment (UE) switches to an alternative network and performs a random access (RA) procedure, in case the coverage of the cell is insufficient, the user equipment (UE) stays in the same network and increases its previous level (k) of coverage improvement (CE) to the level (k+1) for a subsequent random access (RA) procedure.

Description

FACHGEBIETAREA OF EXPERTISE

Die vorliegende Offenbarung betrifft die Verbesserung einer energieeffizienten Abdeckung bei drahtlosen Kommunikationssystemen.The present disclosure relates to improving energy efficient coverage in wireless communication systems.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Das Third Generation Partnership Project (3GPP) weist eine standardisierte Abdeckungsverbesserung (Coverage Enhancement - CE) für das Internet der Dinge (Internet-of Things - IoT) auf, um Vorrichtungen unter herausfordernden Funkbedingungen mit Mobilfunknetzen zu verbinden. CE basiert auf dem Prinzip einer verlängerten Übertragungszeit, die die Tatsache nutzt, dass viele loT-Anwendungen entspannte Anforderungen zu Datenrate sowie Latenz aufweisen und dass die Abdeckung für derartige Anwendungen durch wiederholte Übertragungen wesentlich erhöht werden kann. CE verbraucht jedoch eine Menge an Funkressourcen und sollte für unterschiedliche Anwendungen sorgfältig implementiert werden.The Third Generation Partnership Project (3GPP) presents a standardized coverage enhancement (CE) for the Internet-of-Things (IoT) to connect devices to cellular networks under challenging radio conditions. CE is based on the principle of extended transmission time, which takes advantage of the fact that many IoT applications have relaxed data rate and latency requirements and that coverage for such applications can be significantly increased by repeated transmissions. However, CE consumes a lot of radio resources and should be implemented carefully for different applications.

Die Entwicklung drahtloser Kommunikationstechnologien hin zu 5G (fifth generation - fünfte Generation) ermöglicht, dass alles über das Internet verbunden wird. Es sind beispielsweise sehr viele Informationen bezüglich menschlicher Aktivitäten aufgezeichnet, durch verschiedene Typen von IoT-Anwendungen (z. B. Gesundheitsüberwachung, Smart Home, intelligenter Verkehr, industrielle Automatisierung) überwacht und über Mobilfunknetze ausgetauscht worden. Herkömmliche Mobilfunknetze sind jedoch leider nicht konzipiert worden, um derartig unterschiedliche IoT-Anwendungen unterzubringen. Dementsprechend sind enorme Anstrengungen unternommen worden, um das sich entwickelnde IoT-Szenario in Mobilfunknetzen, welches als massive maschinelle Kommunikationen (massive machine-type communications - mMTC) oder massives IoT (massive IoT - mloT) bezeichnet wird, als einen der Hauptverwendungsfälle von 5G zu unterstützen.The evolution of wireless communication technologies towards 5G (fifth generation) enables everything to be connected via the Internet. For example, a huge amount of information related to human activities has been recorded, monitored by various types of IoT applications (e.g. health monitoring, smart home, smart transportation, industrial automation) and exchanged over cellular networks. Unfortunately, conventional cellular networks are not designed to accommodate such diverse IoT applications. Accordingly, tremendous efforts have been made to support the emerging IoT scenario in cellular networks, referred to as massive machine-type communications (mMTC) or massive IoT (mloT), as one of the main use cases of 5G.

Es wird erwartet, dass eine extrem große Anzahl von IoT-Vorrichtungen in Mobilfunknetzen eingesetzt wird, wobei die Anzahl verbundener Vorrichtungen bis 2030 500 Milliarden erreichen wird. Jede IoT-Vorrichtung erzeugt sporadisch kleinvolumige Pakete, um über eine Basisstation (BS/gNB) Sensorinformationen an den IoT-Server zu melden. Insbesondere bleibt eine IoT-Vorrichtung mit der BS nicht in Verbindung, um den Energieverbrauch aufgrund der sporadischen Paketerzeugung zu reduzieren. Dies impliziert, dass jede der IoT-Vorrichtungen ein RA(random access - Direktzugriffs)-Verfahren durchführen sollte, um eine Verbindung mit der BS herzustellen, wann immer sie Datenpakete an den IoT-Server überträgt. Das in den bestehenden Mobilfunksystemen, wie etwa LTE/LTE-A/5G, angenommene RA-Verfahren besteht aus einem vierstufigen Übergabeverfahren. Aufgrund der dicht eingesetzten IoT-Vorrichtungen in IoT-Mobilfunknetzen können gleichzeitige RA-Versuche an einem bestimmten RA-Zeitschlitz (oder äquivalent dazu, einem physikalischen RA-Kanal (physical RA channel - PRACH)) ein Kollisionsproblem verursachen. Ein Kollisionsproblem verursacht höchstwahrscheinlich die schlechte Zugriffsleistung (d. h. ein RA-Versagen) an der Vorrichtungsseite. Konkret können IoT-Vorrichtungen eine beträchtliche Zeit darauf verwenden, auf die Netze zuzugreifen, und somit können die Netze keine annehmbare Ende-zu-Ende-Verzögerung gemäß ihrer Zugriffspriorität garantieren.An extremely large number of IoT devices are expected to be deployed in cellular networks, with the number of connected devices reaching 500 billion by 2030. Each IoT device sporadically generates small-volume packets to report sensor information to the IoT server via a base station (BS/gNB). In particular, an IoT device stays disconnected from the BS to reduce the energy consumption due to sporadic packet generation. This implies that each of the IoT devices should perform a RA (random access) procedure to establish a connection with the BS whenever it transmits data packets to the IoT server. The RA procedure adopted in the existing cellular systems, such as LTE/LTE-A/5G, consists of a four-stage handover procedure. Due to the densely deployed IoT devices in IoT cellular networks, simultaneous RA attempts on a given RA timeslot (or equivalently, a physical RA channel (PRACH)) may cause a collision problem. A collision problem is most likely to cause the poor access performance (i.e., RA failure) at the device side. Specifically, IoT devices may spend a considerable amount of time accessing the networks, and thus the networks cannot guarantee an acceptable end-to-end delay according to their access priority.

Bei Mobilfunksystemen ist zur Datenkommunikation eine vorherige Verbindung zwischen jeder IoT-Vorrichtung und der BS erforderlich. Zum Herstellen einer Verbindung sollte eine Vorrichtung die 4 Schritte des RA-Verfahrens durchlaufen. Es wird zusammengefasst, dass die allgemeine Beschreibung des herkömmlichen RA-Verfahrens bei Mobilfunknetzen (z. B. LTE/LTE-A/5G) wie folgt lautet:

  • • Schritt1. Übertragungen der Präambel: Jede IoT-Vorrichtung wählt zufällig eine einzige RA-Präambel unter einer Menge verfügbarer RA-Präambeln aus und überträgt sie auf dem PRACH.
  • • Schritt2. Direktzugriffsantworten: Die BS detektiert, welche Präambeln aktiv sind. In Reaktion auf die detektierten Präambeln überträgt die BS RAR(random access response - Direktzugriffsantwort)-Nachrichten, von denen jede aus einer RA-Präambel-Kennung (RA preamble identifier - RAPID), einem Zeitabgleich (timing alignment - TA), einer Uplink-Genehmigung (uplinkgrant-UG) und einer temporären Kennung besteht. Jede IoT-Vorrichtung, die im ersten Schritt eine Präambel übertragen hat, wartet auf die RAR-Nachricht, die dieselbe RAPID enthält. Falls die entsprechende RAR-Nachricht vorhanden ist, nutzt jede Vorrichtung Informationen innerhalb der Nachricht für den anschließenden Schritt (d. h. Schritt3).
  • • Schritt3. Eingeplante Übertragungen: Jede IoT-Vorrichtung überträgt ihre geplante Nachricht (z. B. eine Verbindungsanforderungsnachricht) auf der zugewiesenen Uplink-Ressource auf dem gemeinsam genutzten physikalischen Uplink-Kanal (physical uplink shared channel - PUSCH), die durch den UG-Wert angegeben ist, der in der im zweiten Schritt empfangenen RAR-Nachricht enthalten ist. Um zu bestimmen, ob die Ressourcenkollision auf der verwendeten Uplink-Ressource auftritt oder nicht, startet jede IoT-Vorrichtung einen CR(contention resolution - Konfliktlösungs)-Zeitgeber, sobald die Schritt-3-Nachricht übertragen wird.
  • • Schritt4. Bestätigung: Die BS reflektiert echoartig die Kennungen der IoT-Vorrichtungen, deren übertragene geplante Nachrichten ohne jegliche Ressourcenkollisionen erfolgreich decodiert wurden. Wenn jede IoT-Vorrichtung die richtige ACK(acknowledgement - Bestätigung)-Nachricht empfängt, bevor der CR-Zeitgeber abläuft, dann betrachtet sie den RA-Versuch als einen Erfolg. Anderenfalls betrachtet sie den RA-Versuch als ein Versagen und versucht das RA-Verfahren erneut am nächsten verfügbaren RA-Zeitschlitz nach dem Durchführen eines Rückziehers (back-off).
In cellular systems, data communication requires a prior connection between each IoT device and the BS. To establish a connection, a device should go through the 4 steps of the RA process. In summary, the general description of the traditional RA method in cellular networks (e.g. LTE/LTE-A/5G) is as follows:
  • Step 1. Preamble Transmissions: Each IoT device randomly selects a single RA preamble from a set of available RA preambles and transmits it on the PRACH.
  • • Step 2. Random access responses: The BS detects which preambles are active. In response to the detected preambles, the BS transmits RAR (random access response) messages, each of which consists of an RA preamble identifier (RAPID), a timing alignment (TA), an uplink Approval (uplinkgrant-UG) and a temporary identifier exists. Each IoT device that transmitted a preamble in the first step waits for the RAR message containing the same RAPID. If the corresponding RAR message is present, each device uses information within the message for the subsequent step (ie, step3).
  • • Step 3. Scheduled Transmissions: Each IoT device transmits its scheduled message (e.g., a connection request message) on the assigned uplink resource on the shared used physical uplink shared channel (PUSCH), which is indicated by the UG value contained in the RAR message received in the second step. To determine whether the resource collision occurs on the used uplink resource or not, each IoT device starts a contention resolution (CR) timer once the step 3 message is transmitted.
  • • Step4. Acknowledgment: The BS echoes the identifiers of the IoT devices whose transmitted scheduled messages were successfully decoded without any resource collisions. If each IoT device receives the correct ACK (acknowledgment) message before the CR timer expires, then it considers the RA attempt a success. Otherwise, it considers the RA attempt a failure and retries the RA procedure at the next available RA timeslot after performing a back-off.

US 2022131602 A1 offenbart ein Verfahren, einen Netzknoten und eine drahtlose Vorrichtung für eine zuverlässige Verbindungsleistung für ein Mobilfunk-Internet der Dinge (IoT) und New Radio (NR) in nicht terrestrischen Netzen. Bei einigen Ausführungsformen ist ein Netzknoten, der dazu konfiguriert ist, in einem nicht terrestrischen Mobilfunknetz zu arbeiten, bereitgestellt. Der Netzknoten umfasst eine Verarbeitungsschaltungsanordnung, die dazu konfiguriert ist, eine Angabe von Übertragungseigenschaftsinformationen, die mit einer Neukonfigurierung von Vorcodierungsgewichten assoziiert ist, bereitzustellen, wobei die Angabe von Übertragungseigenschaftsinformationen Informationen, die mit einem Decodieren eines gemeinsam genutzten physikalischen Downlink-Kanals oder eines physikalischen Downlink-Steuerkanals assoziiert sind, bereitstellt. US2022131602 A1 discloses a method, network node, and wireless device for reliable link performance for cellular Internet of Things (IoT) and New Radio (NR) in non-terrestrial networks. In some embodiments, a network node configured to operate in a non-terrestrial cellular network is provided. The network node includes processing circuitry configured to provide an indication of transmission property information associated with reconfiguration of precoding weights, wherein the indication of transmission property information provides information associated with decoding a shared physical downlink channel or a physical downlink control channel.

WO 2021204079 A1 beschreibt Verfahren, Systeme und Vorrichtungen für drahtlose Kommunikationen, bei denen eine Blockfehlerrate (block error rate - BLER) bei Kommunikationen in einem nicht terrestrischen Netz (non-terrestrial network - NTN) durch Abdeckungsverbesserungstechniken reduziert werden kann. Abdeckungsverbesserungstechniken können eine Zeitschlitzbündelung für Kommunikationen auf einem physischen Downlink-Steuerkanal (physical downlink control channel - PDCCH) umfassen, bei denen Wiederholungen eines PDCCH mehrere Zeitfrequenzorte, die mehrere Zeitschlitze überspannen, besetzen können. Derartige Zeitschlitze können aufeinander folgend oder nicht aufeinander folgend sein und in manchen Fällen können mehrere Wiederholungen des PDCCH in demselben Zeitschlitz bereitgestellt sein. Das Muster der Zeitfrequenzorte der Wiederholungen kann periodisch oder nicht periodisch sein. Ferner können die Wiederholungen exakte Kopien oder unterschiedliche Redundanzversionen derselben codierten DCI sein. Außerdem können Wiederholungen von Kommunikationen auf dem Uplink- oder dem gemeinsam genutzten Downlink-Steuerkanal, Sendekanalkommunikationen oder beliebige Kombinationen davon bereitgestellt sein.WO 2021204079 A1 describes methods, systems and devices for wireless communications in which a block error rate (BLER) in communications in a non-terrestrial network (NTN) can be reduced by coverage improvement techniques. Coverage improvement techniques may include time slot bundling for communications on a physical downlink control channel (PDCCH), where repetitions of a PDCCH may occupy multiple time frequency locations spanning multiple time slots. Such time slots may be consecutive or non-consecutive and in some cases multiple repetitions of the PDCCH may be provided in the same time slot. The pattern of time frequency locations of the repetitions may be periodic or non-periodic. Further, the repeats may be exact copies or different redundancy versions of the same encoded DCI. Additionally, repeat communications on the uplink or downlink shared control channel, broadcast channel communications, or any combination thereof may be provided.

CN 113644950 offenbart ein Kommunikationsverfahren in einem nicht terrestrischen Netz (NTN) und eine Kommunikationsvorrichtung für ein nicht terrestrisches Netz, die verwendet werden, um das Problem zu lösen, dass eine Funkzelle, die durch eine terrestrische Basisstation abgedeckt ist, und eine Funkzelle, die durch einen Satelliten abgedeckt ist, nicht unterschieden werden können, wenn das UE (User Equipment - Benutzergerät) einen Kommunikationsdienst ausführt, der für eine Zeitverzögerung empfindlich ist, und die von dem Satelliten abgedeckte Funkzelle möglicherweise ausgewählt werden kann. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Eine erste Netzvorrichtung bestimmt Funkzellentypinformationen einer Funkzelle, die durch eine zweite Netzvorrichtung abgedeckt ist, wobei die Funkzellentypinformationen verwendet werden, um anzugeben, dass es sich bei der Funkzelle um eine Funkzelle zur Bodennetzkommunikation oder eine Funkzelle eines nicht terrestrischen Kommunikationsnetzes handelt. Und das erste Netzgerät sendet die Funkzellentypinformationen an das dritte Netzgerät. Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform wird, wenn die Schnittstellenverbindung zwischen dem ersten Netzgerät und dem dritten Netzgerät unter dem NTN-Szenario hergestellt ist, die diesbezügliche NTN-Angabe (und zwar die Funkzelleninformationen des zweiten Netzgeräts) transportiert, so dass das dritte Netzgerät ferner die Leistungsfähigkeit und die Eigenschaften des ersten Netzgeräts erkennen kann. CN 113644950 discloses a communication method in a non-terrestrial network (NTN) and a communication device for a non-terrestrial network used to solve the problem that a radio cell covered by a terrestrial base station and a radio cell covered by a satellite is covered cannot be distinguished when the UE (User Equipment) is performing a communication service that is sensitive to time delay, and the cell covered by the satellite may be selectable. The method includes the following steps: A first network device determines radio cell type information of a radio cell covered by a second network device, the radio cell type information being used to indicate that the radio cell is a radio cell for ground network communication or a radio cell of a non-terrestrial communication network acts. And the first power supply sends the radio cell type information to the third power supply. In the embodiment according to the invention, when the interface connection between the first network device and the third network device is established under the NTN scenario, the relevant NTN information (namely the radio cell information of the second network device) is transported, so that the third network device also has the performance and can recognize the properties of the first power supply.

US 2021194572 A1 stellt ein Verfahren und eine Einrichtung zum Bestimmen von UE-Parametern, ein Massenspeichermedium und eine Basisstation bereit. Das Verfahren umfasst Folgendes: Bestimmen einer Mindestumlaufzeit zwischen jedem UE in einer Funkzelle und einem Satelliten; Bestimmen von Rahmeninformationen eines netzseitigen Uplink-Funkrahmens basierend auf der Mindestumlaufzeit und von Rahmeninformationen eines netzseitigen Downlink-Funkrahmens, wobei die Mindestumlaufzeit ein Zeitunterschied ist, um den der netzseitige Uplink-Funkrahmen hinter dem netzseitigen Downlink-Funkrahmen zurückbleibt; und Bestimmen eines UE-Parameters von jedem UE basierend auf dem netzseitigen Uplink-Funkrahmen und dem netzseitigen Downlink-Funkrahmen, wobei der UE-Parameter TA und/oder K2 umfasst. Durch das Verfahren kann ein NTN-Netz unter der Voraussetzung, dass eine Modifizierung von Software und Hardware eines UE eines terrestrischen Netzes minimiert wird, unterstützt werden, wodurch ein zusätzlicher Wartungsaufwand von Software und Hardware wirksam vermieden wird. US 2021194572 A1 provides a method and apparatus for determining UE parameters, a mass storage medium and a base station. The method includes: determining a minimum round trip time between each UE in a cell and a satellite; determining frame information of a network-side uplink radio frame based on the minimum round-trip time and frame information of a network-side downlink radio frame, the minimum round-trip time being a time difference by which the network-side uplink radio frame lags behind the network-side downlink radio frame; and determining a UE parameter of each UE based on the network-side uplink radio frame and the network-side downlink radio frame, the UE parameter comprising TA and/or K2. Through the ver An NTN network can be supported under the condition that modification of software and hardware of a UE of a terrestrial network is minimized, thereby effectively avoiding additional maintenance effort for software and hardware.

WO 2022082771 A1 beschreibt eine Strahlverwaltung für nicht terrestrische Netze (NTN). Ein beispielhafter Aspekt ist ein Basisbandprozessor, Folgendes umfassend: eine Speicherschnittstelle; und Verarbeitung, die kommunikativ mit der Speicher- und der Sendeempfängerschnittstelle gekoppelt ist und mit einer Basisstation (BS) in einer Funkzelle eines nicht terrestrischen Netzes (NTN) verbunden ist, und wobei die Funkzelle eine Mehrzahl von Bandbreitenteilen (bandwidth parts - BWPs) umfasst, die mit einer Mehrzahl von Strahlen assoziiert sind, die dazu konfiguriert ist, Operationen durchzuführen, die Folgendes umfassen: Empfangen einer Signalisierung von der Basisstation (BS), umfassend eine Kanalzustandsangabe-Referenzsignal(channel state indicator reference signal - CSI-RS)-Konfiguration, die mit einem ersten BWP der Mehrzahl von BWPs assoziiert ist, wobei die CSI-RS-Konfiguration eine Strahlverwaltungskonfiguration für die Mehrzahl von Strahlen umfasst, Wechseln aus einem zweiten BWP der Mehrzahl von BWPs in den ersten BWP gemäß der CSI-RS-Konfiguration und Messen von einem oder mehreren von der Mehrzahl von Strahlen gemäß der Strahlmessungskonfiguration; und Erzeugen eines Messberichts, der eine Schicht-1-Referenzsignal-Empfangsleistung(Layer 1 reference signal received power - L1-RSRP)-Messung von dem/den gemessenen einen oder mehreren der Mehrzahl von Strahlen umfasst. WO 2022082771 A1 describes beam management for non-terrestrial networks (NTN). An exemplary aspect is a baseband processor comprising: a memory interface; and processing communicatively coupled to the memory and transceiver interfaces and connected to a base station (BS) in a radio cell of a non-terrestrial network (NTN), and wherein the radio cell comprises a plurality of bandwidth parts (BWPs), associated with a plurality of beams configured to perform operations including: receiving signaling from the base station (BS) comprising a channel state indicator reference signal (CSI-RS) configuration, associated with a first BWP of the plurality of BWPs, the CSI-RS configuration comprising a beam management configuration for the plurality of beams, changing from a second BWP of the plurality of BWPs to the first BWP according to the CSI-RS configuration and measuring one or more of the plurality of beams according to the beam measurement configuration; and generating a measurement report that includes a Layer 1 reference signal received power (L1-RSRP) measurement from the measured one or more of the plurality of beams.

US 2021306927 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betreiben eines Infrastrukturgeräts, das einen Teil eines drahtlosen Kommunikationsnetzes ausbildet. Das drahtlose Kommunikationsnetz umfasst eine Basisstation und einen Teil eines nicht terrestrischen Netzes, wobei der Teil des nicht terrestrischen Netzes einen oder mehrere Punktstrahlen (spot beam) überträgt, um eine drahtlose Zugangsschnittstelle zum Übertragen von Signalen an eine Kommunikationsvorrichtung und zum Empfangen von Signalen, die Daten darstellen, von einer Kommunikationsvorrichtung in einem Abdeckungsbereich einer Funkzelle oder eines der Punktstrahlen, wobei der Punktstrahl eine Funkzelle ausbildet. Das Verfahren umfasst das Übertragen, an die Kommunikationsvorrichtung, einer Angabe einer ersten Bedingung, die erfüllt werden soll, bevor die Kommunikationsvorrichtung Hilfsinformationen an das Infrastrukturgerät übertragen sollte, das Empfangen der Hilfsinformationen von der Kommunikationsvorrichtung, sobald die erste Bedingung erfüllt ist, das Bestimmen, basierend auf den Hilfsinformationen, dass ein Funkzellenwechsel der Kommunikationsvorrichtung eingeleitet werden sollte, und das Einleiten des Funkzellenwechsels der Kommunikationsvorrichtung. US2021306927 A1 describes a method for operating an infrastructure device that forms part of a wireless communication network. The wireless communication network comprises a base station and part of a non-terrestrial network, wherein the part of the non-terrestrial network transmits one or more spot beams to provide a wireless access interface for transmitting signals to a communication device and for receiving signals representing data from a communication device in a coverage area of a radio cell or one of the spot beams, wherein the spot beam forms a radio cell. The method comprises transmitting, to the communication device, an indication of a first condition that should be met before the communication device should transmit auxiliary information to the infrastructure device, receiving the auxiliary information from the communication device once the first condition is met, determining, based on the auxiliary information, that a radio cell change of the communication device should be initiated, and initiating the radio cell change of the communication device.

Die in WO 2022082662 A1 erörterten Techniken können eine ordnungsgemäße Zeitgebung und Synchronisierung von Übertragungen innerhalb eines drahtlosen Kommunikationsnetzes, das ein terrestrisches Netz und ein nicht terrestrisches Netz (NTN) umfasst, besser gewährleisten. Ein Benutzergerät (user equipment - UE) kann einen Zeitvorsprung(TA)-Wert aufrechterhalten (z. B. auf laufender Basis bestimmen und aktualisieren), den das UE auf Uplink(UL)-Übertragungen anwenden kann, um Propagierungsverzögerungen, einschließlich Änderungen der Propagierungsverzögerungen, zwischen dem UE, dem NTN und dem terrestrischen Netz zu berücksichtigen. Eine TA-Aufrechterhaltung kann auf Netzübertragungen, RACH(random access channel - Direktzugriffskanal)-Verfahren, Steuernachrichten, Zeitdriftraten (z. B. des UE- oder des NTN-Satelliten), Strahlwechsel und Weiterem basieren.In the WO 2022082662 A1 can better ensure proper timing and synchronization of transmissions within a wireless communication network comprising a terrestrial network and a non-terrestrial network (NTN). A user equipment (UE) can maintain (e.g., determine and update on an ongoing basis) a timing advance (TA) value that the UE can apply to uplink (UL) transmissions to account for propagation delays, including changes in propagation delays, between the UE, the NTN, and the terrestrial network. TA maintenance can be based on network transmissions, random access channel (RACH) procedures, control messages, timing drift rates (e.g., of the UE or NTN satellite), beam changes, and more.

WO 2022082744 A1 offenbart ein Benutzergerät (UE), das mit einem nicht terrestrischen Netz (NTN) assoziiert ist. Das UE umfasst einen Prozessor, der dazu konfiguriert ist, basierend auf dem Verarbeiten eines Zeitversatzangabesignals, das den ersten Zeitversatz oder einen assoziierten Parameter umfasst, das von einer Basisstation empfangen wurde, einen ersten Zeitversatz zu bestimmen. Bei einigen Ausführungsformen gibt der erste Zeitversatz einen Zeitversatz auf der Interaktion von Downlink (DL) zu Uplink (UL) zwischen dem UE und der Basisstation an. Der Prozessor ist ferner dazu konfiguriert, basierend auf dem Verarbeiten eines anschließenden Zeitversatzangabesignals, das den zweiten Zeitversatz oder einen assoziierten Parameter umfasst, das von der Basisstation zu einer anschließenden Zeitinstanz empfangen wurde, einen zweiten Zeitversatz zu bestimmen. Bei einigen Ausführungsformen ist der Prozessor ferner dazu konfiguriert, den ersten Zeitversatz durch den zweiten Zeitversatz zu aktualisieren. WO 2022082744 A1 discloses a user equipment (UE) associated with a non-terrestrial network (NTN). The UE includes a processor configured to determine a first time offset based on processing a time offset indication signal comprising the first time offset or an associated parameter received from a base station. In some embodiments, the first time offset indicates a time offset on the downlink (DL) to uplink (UL) interaction between the UE and the base station. The processor is further configured to determine a second time offset based on processing a subsequent time offset indication signal comprising the second time offset or an associated parameter received from the base station at a subsequent time instance. In some embodiments, the processor is further configured to update the first time offset with the second time offset.

WO 2021156749 A1 beschreibt ein Verfahren, das durch eine drahtlose Vorrichtung durchgeführt wird und das Erhalten einer verbleibenden Dienstzeit (Tservice), die mit einem ersten Satelliten oder einem ersten Punktstrahl assoziiert ist, umfasst. Basierend auf der verbleibenden Dienstzeit bestimmt die drahtlose Vorrichtung, ob eine Verbindung mit dem ersten Satelliten oder dem ersten Punktstrahl eingeleitet werden soll. WO 2021156749 A1 describes a method performed by a wireless device comprising obtaining a remaining service time (Tservice) associated with a first satellite or a first spot beam. Based on the remaining service time, the wireless device determines whether to initiate a connection with the first satellite or the first spot beam.

Massives IoT ist eine Technologie, die eine massive Anzahl von Vorrichtungen, eine lange Akkumulatorlaufzeit der Vorrichtungen und eine geringe Komplexität der Vorrichtungen unterstützt, um niedrige Kosten sowie Abdeckungsverbesserungen zum Erreichen von Vorrichtungen an herausfordernden Orten (Wald, Keller usw.) zu gewährleisten.Massive IoT is a technology that supports a massive number of devices, long battery life of the devices and low complexity of the devices to achieve low costs as well as coverage improvements to reach devices in challenging locations (forest, basement, etc.).

LPWAN ist eine drahtlose Technologie, die für akkumulatorbetriebene IoT-Vorrichtungen mit einer langen Reichweite und einer niedrigen Bitrate (insbesondere massive IoT-Vorrichtungen) konzipiert ist. NB-IoT ist eine IoT-Funktechnologie, die durch 3GPP eingeführt wurde, um das LPWAN-Erfordernis zu erfüllen. LPWAN is a wireless technology designed for long-range, low-bitrate battery-powered IoT devices (particularly massive IoT devices). NB-IoT is an IoT wireless technology introduced by 3GPP to meet the LPWAN requirement.

Stromsparmechanismen sind zum Verbessern der Energieeffizienz eines UE konzipiert. Die UE-Akkumulatorlaufzeit entscheidet über die UE-Nutzdauer (NB-loT) und die erwartete Nutzdauer einer IoT-Vorrichtung beträgt mehr als 10 Jahre. 3GPP hat einen Stromsparmechanismus (UE) (DRx, eDRx, RAI, WuS) eingeführt, um die Energieeffizienz von UEs zu verbessern.Power saving mechanisms are designed to improve the energy efficiency of a UE. The UE battery life decides the UE useful life (NB-loT) and the expected useful life of an IoT device is more than 10 years. 3GPP introduced a power saving mechanism (UE) (DRx, eDRx, RAI, WuS) to improve the energy efficiency of UEs.

Massive IoT-Vorrichtungen, die über eine längere Dauer unter Bedingungen einer schlechten Abdeckung verbleiben, leiden unter einem höheren Energieverbrauch, da höhere Niveaus einer Abdeckungsverbesserung (CE) zu einer niedrigeren Akkumulatorlaufzeit führen.Massive IoT devices that remain under poor coverage conditions for extended periods suffer from higher energy consumption, as higher levels of coverage improvement (CE) result in lower battery runtime.

Das Hauptziel dieser Anmeldung besteht darin, eine Lösung für alle diese Möglichkeiten zu geben, um eine Kommunikation bei einem niedrigeren Niveau einer Abdeckungsverbesserung (CE) für eine massive IoT-Vorrichtung (UE) aufrechtzuerhalten.The main objective of this application is to provide a solution to all of these possibilities to maintain communication at a lower level of coverage improvement (CE) for a massive IoT device (UE).

Die beschriebene Aufgabe wird durch die Ausführungsformen dieser Anmeldung gelöst.The task described is solved by the embodiments of this application.

Gemäß einer bestimmten Ausführungsform ist das Verfahren zur energieeffizienten Abdeckungsverbesserung (CE) durch ein Benutzergerät(UE)-Vorrichtung gekennzeichnet, die mit einem drahtlosen Kommunikationsnetz verbunden ist, wobei das Benutzergerät (UE) im Falle, dass es ein maximales Versagen des Direktzugriffs(RA)-Verfahrens erreicht, entscheidet, ein höheres Niveau einer Abdeckungsverbesserung (CE) zu erlangen oder das Netz zu wechseln.According to a particular embodiment, the energy efficient coverage enhancement (CE) method is characterized by a user equipment (UE) device connected to a wireless communications network, wherein the user equipment (UE) in the event of a maximum random access (RA) failure procedure, decides to obtain a higher level of coverage improvement (CE) or to switch networks.

Eine spezifische Ausführungsform ist durch ein Verfahren zur energieeffizienten Abdeckungsverbesserung (CE) gekennzeichnet, das die folgenden Schritte umfasst: Das Benutzergerät (UE) ist im Ruhemodus, das Benutzergerät (UE) entscheidet basierend auf der Gesamtnetzüberlastung, ob es zu einem alternativen Netz wechseln soll oder nicht, wobei diese Informationen durch das Netz durch Erreichen des Maximums eines Versagens eines Direktzugriffs(RA)-Verfahrens für ein Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) angegeben werden, eine Funkzellenauswahl in alternativen Netzen wird durchgeführt, die Abdeckung der Funkzelle wird verifiziert und im Falle, dass die Abdeckung der Funkzelle ausreichend ist, dann wechselt das Benutzergerät (UE) zu einem alternativen Netz und führt ein Direktzugriffs(RA)-Verfahren durch, im Falle, dass die Abdeckung der Funkzelle nicht ausreichend ist, dann bleibt das Benutzergerät (UE) in demselben Netz und erhöht das Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) auf das Niveau (k+1) für ein Direktzugriffs(RA)-Verfahren.A specific embodiment is characterized by an energy efficient coverage improvement (CE) method comprising the following steps: the user equipment (UE) is in sleep mode, the user equipment (UE) decides whether to switch to an alternative network based on the overall network congestion or not, this information being indicated by the network by reaching the maximum of a failure of a random access (RA) method for a level (k) of a coverage improvement (CE), a cell selection in alternative networks is carried out, the coverage of the cell is verified and in the event that the coverage of the radio cell is sufficient, then the user equipment (UE) switches to an alternative network and carries out a direct access (RA) procedure, in the event that the coverage of the radio cell is not sufficient, then the user equipment ( UE) in the same network and increases the level (k) of a coverage improvement (CE) to the level (k+1) for a random access (RA) method.

Gemäß einer bestimmten Ausführungsform umfasst das Verfahren zur energieeffizienten Abdeckungsverbesserung (CE) die folgenden Schritte: Das Benutzergerät (UE) ist im verbundenen Modus, das Benutzergerät (UE) entscheidet basierend auf der Gesamtnetzüberlastung, ob es zu einem alternativen Netz wechseln soll oder nicht, wobei diese Entscheidungsinformationen durch das Erreichen des Maximums eines Versagens eines Direktzugriffs(RA)-Verfahrens für ein Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) bestimmt werden, im Falle, dass das Maximum eines Versagens eines Direktzugriffs(RA)-Verfahrens für ein Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) erreicht wird, wird ein Test, ob die durch das Benutzergerät (UE) ausgelöste Übergabe zu einem alternativen Netz durchgeführt werden soll, vorgenommen, wenn das Ergebnis des Tests positiv ist, dann wird die Übergabe zu einem alternativen Netz durchgeführt, wenn das Ergebnis des Tests negativ ist, dann bleibt das Benutzergerät (UE) in demselben Netz und erhöht das Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) auf das Niveau (k+1) für ein Direktzugriffs(RA)-Verfahren.According to a particular embodiment, the energy efficient coverage improvement (CE) method includes the following steps: the user equipment (UE) is in connected mode, the user equipment (UE) decides whether or not to switch to an alternative network based on the overall network congestion, where this decision information is determined by reaching the maximum of a failure of a random access (RA) method for a level (k) of a coverage improvement (CE), in the case that the maximum of a failure of a random access (RA) method for a level (k ) a coverage improvement (CE) is achieved, a test is carried out as to whether the handover to an alternative network triggered by the user equipment (UE) should be carried out, if the result of the test is positive, then the handover to an alternative network is carried out , if the result of the test is negative, then the user equipment (UE) remains in the same network and increases the level (k) of a coverage improvement (CE) to the level (k+1) for a random access (RA) method.

Eine spezifische Ausführungsform ist gekennzeichnet durch das Verfahren zur energieeffizienten Abdeckungsverbesserung (CE) nach Anspruch 1 bis 3, wobei das Netz im Falle des Erreichens eines maximalen Versagens des Direktzugriffs(RA)-Verfahrens von einem terrestrischen Netz zu einem nicht terrestrischen Netz (TN zu NTN) oder von einem nicht terrestrischen Netz zu einem terrestrischen Netz (NTN zu TN) wechselt.A specific embodiment is characterized by the method for energy efficient coverage improvement (CE) according to claims 1 to 3, wherein the network switches from a terrestrial network to a non-terrestrial network (TN to NTN) or from a non-terrestrial network to a terrestrial network (NTN to TN) in case of reaching a maximum failure of the random access (RA) method.

Eine bestimmte Ausführungsform ist durch Folgendes gekennzeichnet: wobei das Benutzergerät (UE) ein Benutzergerät für das Schmalband-Internet der Dinge UE (Narrowband Internet of things - NB-IoT) ist, das ein Nutzen des nicht terrestrischen Netzes zum terrestrischen Netz (NTN) vorsieht, bevor es die Abdeckungsverbesserung auf einem höheren Niveau (CE, CE 1, CE 2) erlangt, wenn es ursprünglich mit dem terrestrischen Netz (TN) verbunden ist.A particular embodiment is characterized by the following: wherein the user equipment (UE) is a Narrowband Internet of Things (NB-IoT) user equipment which provides for the use of the non-terrestrial network to the terrestrial network (NTN) before obtaining the coverage improvement at a higher level (CE, CE 1, CE 2) when initially connected to the terrestrial network (TN).

Eine spezifische Ausführungsform ist durch Folgendes gekennzeichnet: wobei das Benutzergerät (UE) ein Benutzergerät für das Schmalband-Internet der Dinge UE (Narrowband Internet of things - NB-IoT) ist, das ein Nutzen des terrestrischen Netzes (TN) vorsieht, bevor es die Abdeckungsverbesserung auf einem höheren Niveau erlangt (CE, CE 1, CE 2), wenn es ursprünglich mit dem nicht terrestrischen Netz zum terrestrischen Netz (NTN) verbunden ist.A specific embodiment is characterized by: wherein the user equipment (UE) is a Narrowband Internet of Things (NB-IoT) user equipment UE that provides for utilization of the terrestrial network (TN) before acquiring the coverage enhancement at a higher level (CE, CE 1, CE 2) when initially connected to the non-terrestrial network to the terrestrial network (NTN).

Eine bestimmte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass, wenn das Benutzergerät (UE) das maximale Versagen des Direktzugriffs(RA)-Verfahrens erreicht, das Benutzergerät (UE) eher vorsehen kann, zu einem alternativen Netz zu wechseln, als das Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) zu erhöhen, wodurch der Signalisierungsaufwand und/oder der Stromverbrauch des Benutzergeräts, UE, reduziert werden.A particular embodiment is characterized in that when the user equipment (UE) reaches the maximum failure of the random access (RA) procedure, the user equipment (UE) may choose to switch to an alternative network rather than increasing the level (k) of coverage improvement (CE), thereby reducing the signaling overhead and/or power consumption of the user equipment (UE).

Eine spezifische Ausführungsform des Verfahrens zur energieeffizienten Abdeckungsverbesserung (CE) durch eine Basisstation (gNB) in einem drahtlosen Kommunikationsnetz ist gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: bei Empfangen einer Direktzugriffs(RA)-Anforderung einer Abdeckungsverbesserung (CE) wird eine Benachrichtigung an ein Benutzergerät (UE) im Ruhezustand gesendet und
das Benutzergerät (UE) entscheidet basierend auf der Gesamtnetzüberlastung, ob es zu einem alternativen Netz wechseln soll oder nicht,
wobei diese Entscheidungsinformationen durch Erreichen des Maximums eines Versagens eines Direktzugriffs(RA)-Verfahrens für ein Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) bestimmt werden,
im Falle, dass das Maximum des Versagens eines Direktzugriffs(RA)-Verfahrens für ein Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) erreicht wird,
wird ein Test, ob die durch das Benutzergerät (UE) ausgelöste Übergabe zu einem alternativen Netz durchgeführt werden sollte, vorgenommen,
wenn das Ergebnis des Tests positiv ist, dann wird die Übergabe zu einem alternativen Netz durchgeführt,
wenn das Ergebnis des Tests negativ ist, dann bleibt das Benutzergerät (UE) in demselben Netz und erhöht das Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) auf das Niveau (k+1) für ein Direktzugriffs(RA)-Verfahren, wobei die Basisstation (gNB) konfiguriert, ob das Benutzergerät (UE) zu einem alternativen Netz wechseln soll.
A specific embodiment of the method for energy efficient coverage improvement (CE) by a base station (gNB) in a wireless communication network is characterized by the following steps: upon receiving a random access (RA) request of a coverage improvement (CE), a notification is sent to a user equipment (UE ) sent in idle state and
the user device (UE) decides whether or not to switch to an alternative network based on the overall network congestion,
wherein this decision information is determined by reaching the maximum failure of a random access (RA) method for a level (k) of coverage improvement (CE),
in the event that the maximum failure of a random access (RA) method is reached for a level (k) of coverage improvement (CE),
a test is carried out as to whether the handover triggered by the user device (UE) should be carried out to an alternative network,
if the result of the test is positive, the handover to an alternative network is carried out,
if the result of the test is negative, then the user equipment (UE) remains in the same network and increases the level (k) of a coverage improvement (CE) to the level (k+1) for a random access (RA) method, where the base station (gNB) configures whether the user equipment (UE) should switch to an alternative network.

Eine bestimmte Ausführungsform des Verfahrens zur energieeffizienten Abdeckungsverbesserung (CE) durch eine Basisstation (gNB) in einem drahtlosen Kommunikationsnetz ist gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: bei Empfangen einer Direktzugriffs(RA)-Anforderung einer Abdeckungsverbesserung (CE) wird eine Benachrichtigung an ein Benutzergerät (UE) im verbundenen Zustand gesendet, das Benutzergerät (UE) entscheidet basierend auf der Gesamtnetzüberlastung, ob es zu einem alternativen Netz wechseln soll oder nicht, wobei diese Entscheidungsinformationen durch das Erreichen des Maximums eines Versagens eines Direktzugriffs(RA)-Verfahrens für ein Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) bestimmt werden, im Falle, dass das Maximum eines Versagens eines Direktzugriffs(RA)-Verfahrens für ein Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) erreicht wird, wird ein Test, ob die durch das Benutzergerät (UE) ausgelöste Übergabe zu einem alternativen Netz durchgeführt werden soll, vorgenommen, wenn das Ergebnis des Tests positiv ist, dann wird die Übergabe zu einem alternativen Netz durchgeführt, wenn das Ergebnis des Tests negativ ist, dann bleibt das Benutzergerät (UE) in demselben Netz und erhöht das Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) auf das Niveau (k+1) für ein Direktzugriffs(RA)-Verfahren, wobei die Basisstation (gNB) konfiguriert, ob das Benutzergerät (UE) zu einem alternativen Netz wechseln soll.A particular embodiment of the method for energy efficient coverage improvement (CE) by a base station (gNB) in a wireless communication network is characterized by the following steps: upon receiving a random access (RA) request for coverage improvement (CE), a notification is sent to a user equipment (UE) in the connected state, the user equipment (UE) decides whether or not to switch to an alternative network based on the overall network congestion, this decision information being determined by reaching the maximum of a failure of a random access (RA) method for a level (k) of coverage improvement (CE), in case the maximum of a failure of a random access (RA) method for a level (k) of coverage improvement (CE) is reached, a test is made whether the handover to an alternative network initiated by the user equipment (UE) should be performed, if the result of the test is positive, then the handover to an alternative network is performed, if the result of the test is negative, then the user equipment (UE) stays in the same network and increases the level (k) a coverage improvement (CE) to level (k+1) for a random access (RA) procedure, wherein the base station (gNB) configures whether the user equipment (UE) should switch to an alternative network.

Eine bestimmte Ausführungsform des Verfahrens zur energieeffizienten Abdeckungsverbesserung (CE) durch eine Basisstation (gNB) in einem drahtlosen Kommunikationsnetz ist gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

  • bei Empfangen einer Direktzugriffs(RA)-Anforderung einer Abdeckungsverbesserung (CE) wird eine Benachrichtigung an ein Benutzergerät (UE) im verbundenen Zustand gesendet,
  • das Benutzergerät (UE) entscheidet basierend auf der Gesamtnetzüberlastung, ob es zu einem alternativen Netz wechseln soll oder nicht, wobei diese Entscheidungsinformationen durch das Erreichen des Maximums eines Versagens eines Direktzugriffs(RA)-Verfahrens für ein Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) bestimmt werden, im Falle, dass das Maximum eines Versagens eines Direktzugriffs(RA)-Verfahrens für ein Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) erreicht wird, wird ein Test, ob die durch das Benutzergerät (UE) ausgelöste Übergabe zu einem alternativen Netz durchgeführt werden soll, vorgenommen, wenn das Ergebnis des Tests positiv ist, dann wird die Übergabe zu einem alternativen Netz durchgeführt, wenn das Ergebnis des Tests negativ ist, dann bleibt das Benutzergerät (UE) in demselben Netz und erhöht das Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) auf das Niveau (k+1) für ein Direktzugriffs(RA)-Verfahren, wobei die Basisstation (gNB) konfiguriert, ob das Benutzergerät (UE) zu einem alternativen Netz wechseln soll.
A particular embodiment of the method for energy efficient coverage improvement (CE) by a base station (gNB) in a wireless communication network is characterized by the following steps:
  • upon receiving a Coverage Improvement (CE) Random Access (RA) request, a notification is sent to a User Equipment (UE) in the connected state,
  • the user equipment (UE) decides whether or not to switch to an alternative network based on the overall network congestion, this decision information being determined by reaching the maximum of a failure of a random access (RA) method for a level (k) of coverage improvement (CE), in case the maximum of a failure of a random access (RA) method for a level (k) of coverage improvement (CE) is reached, a test is performed as to whether the handover to an alternative network initiated by the user equipment (UE) is to be performed, if the result of the test is positive, then the handover to an alternative network is performed, if the result of the test is negative, then the user equipment (UE) remains in the same network and increases the level (k) of a coverage improvement (CE) to the level (k+1) for a random access (RA) procedure, wherein the base station (gNB) configures whether the user equipment (UE) should switch to an alternative network.

Eine spezifische Ausführungsform ist gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Empfangen einer Übertragung zur energieeffizienten Abdeckungsverbesserung (CE) von einem Benutzergerät (UE) in einem drahtlosen Kommunikationsnetz, wobei die Einrichtung einen drahtlosen Sendeempfänger und einen Prozessor, der mit einem Speicher gekoppelt ist, in dem Computerprogrammanweisungen gespeichert sind, umfasst, wobei die Anweisungen dazu konfiguriert sind, die Schritte der Ansprüche 1 bis 7 zu implementieren.A specific embodiment is characterized by a device for receiving a transmission for energy efficient coverage enhancement (CE) from a user equipment (UE) in a wireless communication network, the device comprising a wireless transceiver and a processor coupled to a memory in which computer program instructions are stored, the instructions configured to implement the steps of claims 1 to 7.

Eine spezifische Ausführungsform ist gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Empfangen einer Übertragung zur energieeffizienten Abdeckungsverbesserung (CE) von einer Basisstation (gNB) in einem drahtlosen Kommunikationsnetz, wobei die Einrichtung einen drahtlosen Sendeempfänger und einen Prozessor, der mit einem Speicher (602) gekoppelt ist, in dem Computerprogrammanweisungen gespeichert sind, umfasst, wobei die Anweisungen dazu konfiguriert sind, die Schritte der Ansprüche 8 bis 9 zu implementieren.A specific embodiment is characterized by a device for receiving an energy efficient coverage enhancement (CE) transmission from a base station (gNB) in a wireless communications network, the device comprising a wireless transceiver and a processor coupled to a memory (602). the computer program instructions are stored, wherein the instructions are configured to implement the steps of claims 8 to 9.

Eine bestimmte Ausführungsform ist gekennzeichnet durch ein Benutzergerät (UE), umfassend eine Einrichtung nach Anspruch 10.A specific embodiment is characterized by a user device (UE) comprising a device according to claim 10.

Eine spezifische Ausführungsform ist gekennzeichnet durch eine Basisstation, umfassend eine Einrichtung nach Anspruch 11.A specific embodiment is characterized by a base station comprising a device according to claim 11.

Eine spezifische Ausführungsform ist gekennzeichnet durch ein drahtloses Kommunikationssystem zum Durchführen einer energieeffizienten Abdeckungsverbesserung von einer Basisstation an ein Benutzergerät, wobei die Basisstation einen Prozessor, der mit einem Speicher gekoppelt ist, in dem Computerprogrammanweisungen gespeichert sind, umfasst, wobei die Anweisungen dazu konfiguriert sind, die Schritte nach den Ansprüchen 8 bis 9 zu implementieren:

  • wobei das Benutzergerät (UE) einen Prozessor, der mit einem Speicher gekoppelt ist, in dem Computerprogrammanweisungen gespeichert sind, umfasst, wobei die Anweisungen dazu konfiguriert sind, die Schritte nach den Ansprüchen 1 bis 7 zu implementieren.
A specific embodiment is characterized by a wireless communications system for performing energy efficient coverage enhancement from a base station to a user device, the base station comprising a processor coupled to a memory in which computer program instructions are stored, the instructions being configured to To implement steps according to claims 8 to 9:
  • wherein the user device (UE) comprises a processor coupled to a memory in which computer program instructions are stored, the instructions being configured to implement the steps according to claims 1 to 7.

Eine bestimmte Ausführungsform ist gekennzeichnet durch ein drahtloses Kommunikationssystem zum Durchführen einer energieeffizienten Abdeckungsverbesserung nach Anspruch 14, wobei eine durch ein Benutzergerät (UE) ausgelöste Übergabe durchgeführt wird, nachdem das Benutzergerät (UE) eine Übergabeentscheidungsinformation basierend auf definierten Kriterien von mindestens einer Funkzelle A zu mindestens einer anderen Funkzelle B getroffen hat, nachdem die folgenden Schritte durchgeführt werden:

  • das Benutzergerät (UE) sendet eine Direktzugriffs(RA)-Anforderung eines Niveaus (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) an eine Funkzelle A,
  • die Funkzelle A sendet ein Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) wegen Direktzugriffs(RA)-Versagens zurück an das Benutzergerät (UE) und wartet, dass das Benutzergerät (UE) mit einem höheren Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) verbunden wird,
  • das Benutzergerät (UE) sendet eine Direktzugriffs(RA)-Anforderung eines Niveaus (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) an eine Funkzelle B, und wenn für das Benutzergerät (UE) kein Direktzugriff (RA) möglich ist, puffert die Funkzelle A die Daten des Benutzergeräts (UE),
  • die Funkzelle B sendet eine Direktzugriffs(RA)-Nachricht zu einem Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) zurück an das Benutzergerät (UE), das Benutzergerät (UE) und die Funkzelle B werden verbunden,
  • die Funkzelle B aktualisiert Angaben des Benutzergeräts (UE), wenn die Funkzelle A eine Aktualisierung von der Funkzelle B betreffend das Benutzergerät (UE) erhält, überträgt die Funkzelle A die Daten des Benutzergeräts (UE) an die Funkzelle, wenn
  • die Funkzelle A keine Aktualisierungen von anderen Funkzellen über das Benutzergerät (UE) erhält, erklärt die Funkzelle A ein Funkverbindungsversagen (radio link failure - RLF).
A particular embodiment is characterized by a wireless communication system for performing an energy efficient coverage improvement according to claim 14, wherein a user equipment (UE) initiated handover is performed after the user equipment (UE) has made a handover decision information based on defined criteria from at least one radio cell A to at least one other radio cell B after the following steps are performed:
  • the user equipment (UE) sends a random access (RA) request of a coverage improvement (CE) level (k) to a radio cell A,
  • the radio cell A sends a level (k) of coverage improvement (CE) due to random access (RA) failure back to the user equipment (UE) and waits for the user equipment (UE) to be connected to a higher level (k) of coverage improvement (CE),
  • the user equipment (UE) sends a random access (RA) request of a coverage improvement (CE) level (k) to a radio cell B, and if no random access (RA) is possible for the user equipment (UE), the radio cell A buffers the data of the user equipment (UE),
  • the radio cell B sends a random access (RA) message to a level (k) of coverage improvement (CE) back to the user equipment (UE), the user equipment (UE) and the radio cell B are connected,
  • Cell B updates user equipment (UE) information, if cell A receives an update from cell B concerning the user equipment (UE), cell A transmits the user equipment (UE) data to cell B, if
  • If cell A does not receive updates from other cells via the user equipment (UE), cell A declares a radio link failure (RLF).

Das Informationsmedium kann eine beliebige Entität oder Vorrichtung sein, die in der Lage ist, das Programm zu speichern. Beispielsweise kann das Medium ein Speichermittel, wie etwa einen ROM, beispielsweise eine CD-ROM oder einen ROM in Form einer mikroelektronischen Schaltung, einen FLASH-Speicher oder ein beliebiges magnetisches Aufzeichnungsmittel, beispielsweise ein Festplattenlaufwerk, umfassen.The information medium can be any entity or device capable of storing the program. For example, the medium may comprise a storage medium such as a ROM, for example a CD-ROM or a ROM in the form of a microelectronic circuit, a FLASH memory or any magnetic recording medium, for example a hard disk drive.

Darüber hinaus kann das Informationsmedium ein übertragbares Medium, wie etwa ein elektrisches oder optisches Signal, sein, das über ein elektrisches oder optisches Kabel, über Funk oder durch andere Mittel übertragbar ist.Additionally, the information medium may be a transmittable medium, such as an electrical or optical signal, transmittable via an electrical or optical cable, radio, or other means.

Alternativ dazu kann das Informationsmedium eine integrierte Schaltung sein, in die das Programm eingebunden ist, wobei die Schaltung dazu ausgelegt ist, die in Rede stehenden Verfahren auszuführen oder bei deren Ausführung genutzt zu werden. Die Vorteile der Einrichtung, des Benutzergeräts, des drahtlosen Systems, des Computerprogramms und des Informationsmediums stimmen mit denjenigen überein, die im Zusammenhang mit dem entsprechenden Verfahren gemäß einer beliebigen der vorstehend erwähnten Ausführungsformen dargelegt wurden.Alternatively, the information medium may be an integrated circuit in which the program is embedded, the circuit being adapted to carry out the methods in question or to be used in carrying them out. The advantages of the device, the user equipment, the wireless system, the computer program and the information medium are consistent with those set out in connection with the corresponding method according to any of the above-mentioned embodiments.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung werden beim Lesen der folgenden Beschreibung, die als einfaches veranschaulichendes und nicht einschränkendes Beispiel erfolgt, und anhand der beigefügten Zeichnungen deutlicher, unter welchen:

  • - 1 die Abdeckungsverbesserung (CE) zeigt
  • - 2 a einen erfolgreichen RA zeigt
  • - 2 b ein Versagen des Direktzugriffs (RA) und eine Neuübertragung zeigt
  • - 3 die Wiederholung der Präambel (CE) zeigt
  • - 4 das Flussdiagramm eines Verfahrens zur Abdeckungsverbesserung (CE) nach dem Stand der Technik zeigt
  • - 5 das Flussdiagramm der ersten Ausführungsform an der UE-Seite zeigt
  • - 6 das Flussdiagramm der ersten Ausführungsform an der gNB-Seite zeigt
  • - 7 das Flussdiagramm der zweiten Ausführungsform an der UE-Seite zeigt
  • - 8 das Flussdiagramm der zweiten Ausführungsform an der gNB-Seite zeigt
  • - 9 die durch das UE ausgelöste Übergabe zeigt.
Further advantages and characteristics of the invention will become clearer upon reading the following description, given as a simple illustrative and non-restrictive example, and from the accompanying drawings, among which:
  • - 1 the coverage improvement (CE) shows
  • - 2 a shows a successful RA
  • - 2 B shows a random access (RA) failure and retransmission
  • - 3 the repetition of the preamble (CE) shows
  • - 4 shows the flowchart of a prior art coverage improvement (CE) method
  • - 5 shows the flowchart of the first embodiment at the UE side
  • - 6 shows the flowchart of the first embodiment on the gNB side
  • - 7 shows the flowchart of the second embodiment at the UE side
  • - 8th shows the flowchart of the second embodiment on the gNB side
  • - 9 shows the handover triggered by the UE.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Die nachstehende ausführliche Beschreibung, die sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht, ist als Beschreibung verschiedener Konfigurationen gedacht und soll nicht die einzigen Konfigurationen, in denen die hier beschriebenen Konzepte umsetzbar sind, darstellen. Die ausführliche Beschreibung umfasst spezifische Einzelheiten, um ein umfassendes Verständnis der verschiedenen Konzepte zu ermöglichen. Fachleute werden jedoch erkennen, dass diese Konzepte auch ohne diese spezifischen Einzelheiten umsetzbar sind. Insbesondere wird in dieser Offenbarung zwar möglicherweise Terminologie von 3GPP 5G NR verwendet, um hier Ausführungsformen beispielhaft darzustellen, jedoch ist dies nicht so zu verstehen, als dass es den Schutzbereich der Erfindung einschränkt.The following detailed description, which refers to the accompanying drawings, is intended as a description of various configurations and is not intended to represent the only configurations in which the concepts described herein may be implemented. The detailed description includes specific details to provide a comprehensive understanding of the various concepts. However, professionals will recognize that these concepts can be implemented without these specific details. In particular, while this disclosure may use 3GPP 5G NR terminology to exemplify embodiments herein, this should not be construed as limiting the scope of the invention.

Einige der hier vorgesehenen Ausführungsformen werden nun Bezug nehmend auf die begleitenden Zeichnungen vollständiger beschrieben. Andere Ausführungsformen sind jedoch im Schutzbereich des hier offenbarten Gegenstands enthalten, wobei der offenbarte Gegenstand nicht nur auf die hier dargelegten Ausführungsformen eingeschränkt ausgelegt werden sollte; diese Ausführungsformen sind eher beispielhaft bereitgestellt, um Fachleuten den Schutzumfang des Gegenstandes zu vermitteln.Some of the embodiments provided herein will now be described more fully with reference to the accompanying drawings. However, other embodiments are included within the scope of the subject matter disclosed herein, and the disclosed subject matter should not be construed as limited only to the embodiments set forth herein; these embodiments are provided rather by way of example to convey the scope of the subject matter to those skilled in the art.

Allgemein sind alle hier verwendeten Begriffe gemäß ihrer üblichen Bedeutung auf dem maßgeblichen technischen Gebiet auszulegen, sofern keine andere Bedeutung klar gegeben ist und/oder sich aus dem Zusammenhang, in dem sie verwendet werden, ergibt. Alle Verweise auf ein/eine/der/die/das Element, Einrichtung, Komponente, Mittel, Schritt usw. sind offen auszulegen, dass sie auf mindestens eine Instanz des/der Elements, Einrichtung, Komponente, Mittels, Schritts usw. verweisen, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben. Die Schritte eines beliebigen der hier offenbarten Verfahren brauchen nicht in der exakten offenbarten Reihenfolge durchgeführt zu werden, sofern nicht ein Schritt ausdrücklich als auf einen anderen Schritt folgend oder diesem vorangehend beschrieben ist und/oder wobei es implizit ist, dass ein Schritt auf einen anderen Schritt folgt oder diesem vorangeht. Ein beliebiges Merkmal einer beliebigen hier offenbarten Ausführungsform kann auf eine beliebige andere Ausführungsform, wo immer angemessen, angewendet werden. Gleichermaßen kann ein beliebiger Vorteil einer beliebigen der Ausführungsformen auf beliebige andere Ausführungsformen angewendet werden und umgekehrt. Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der offenbarten Ausführungsformen werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich.In general, all terms used herein should be construed in accordance with their usual meaning in the relevant technical field, unless a different meaning is clearly stated and/or follows from the context in which they are used. All references to an element, device, component, means, step, etc. are to be openly construed as referring to at least one instance of the item, device, component, means, step, etc., unless expressly stated otherwise. The steps of any of the methods disclosed herein need not be performed in the exact order disclosed unless a step is expressly described as following or preceding another step and/or where it is implied that a step follows another step follows or precedes this. Any feature of any embodiment disclosed herein may be applied to any other embodiment wherever appropriate. Likewise, any advantage of any of the embodiments may be applied to any other embodiments and vice versa. Additional objects, features, and advantages of the disclosed embodiments will become apparent from the following description.

Bei einigen Ausführungsformen kann ein allgemeinerer Begriff „Netzknoten“ verwendet werden und kann einem beliebigen Typ von Funknetzknoten oder einem beliebigen Netzknoten entsprechen, der mit einem UE (direkt oder über einen anderen Knoten) und/oder mit einem anderen Netzknoten kommuniziert. Beispiele für Netzknoten sind NodeB, MeNB, ENB, ein Netzknoten, der zu MCG oder SCG gehört, eine Basisstation (BS), ein Multi-Standard-Funk(multi-standard radio - MSR)-Funkknoten, wie etwa MSR BS, eNodeB, gNodeB, eine Netzsteuerung, eine Funknetzsteuerung (radio network controller - RNC), eine Basisstationssteuerung (base station controller- BSC), ein Relais, ein Geber-Knoten-Steuerrelais, eine Basis-Sendeempfänger-Station (base transceiver station - BTS), ein Zugangspunkt (access point - AP), Übertragungspunkte, Übertragungsknoten, RRU, RRH, Knoten in einem dezentralisierten Antennensystem (distributed antenna system - DAS), ein Kernnetzknoten (z. B. ein Mobile Switching Center - MSC, eine Mobility Management Entity - MME) usw.), Betrieb und Wartung (Operations & Maintenance - O&M), ein Betriebsunterstützungssystem (Operations Support System - OSS), ein selbstoptimiertes Netz (Self Optimized Network - SON), ein Positionierungsknoten (z. B. (etwa:) ein erweitertes Servicecenter zur Versorgung von Mobilfunkgeräten - Evolved-Serving Mobile Location Centre - E-SMLC)), eine Minimierung der Überprüfung der Empfangsqualität bei raschem Ortswechsel - (Minimization of Drive Tests - MDT), Testausrüstung (physikalischer Knoten oder Software) usw.In some embodiments, a more general term “network node” may be used and may correspond to any type of radio network node or any network node that communicates with a UE (directly or through another node) and/or with another network node. Examples of network nodes are NodeB, MeNB, ENB, a network node belonging to MCG or SCG, a base station (BS), a multi-standard radio (MSR) radio node such as MSR BS, eNodeB, gNodeB, a network controller, a radio network controller (RNC), a base station controller (BSC), a relay, a transmitter node control relay, a base transceiver station (BTS). Access point (AP), transmission points, transmission nodes, RRU, RRH, nodes in a distributed antenna system (DAS), a core network node (e.g. a Mobile Switching Center - MSC, a Mobility Management Entity - MME) etc.), Operations & Maintenance (O&M), an Operations Support System (OSS), a Self Optimized Network (SON), a positioning node (e.g. (approximately:) an advanced service center for the supply of mobile devices - Evolved-Serving Mobile Location Center - E-SMLC)), a minimization of the check of the reception quality during rapid changes of location - (Minimization of Drive Tests - MDT), test equipment (physical node or software), etc.

Bei einigen Ausführungsformen kann der nicht einschränkende Begriff Benutzergerät (UE) oder drahtlose Vorrichtung für einen beliebigen Typ von drahtloser Vorrichtung, die mit einem Netzknoten und/oder mit einem anderen UE in einem Mobilfunk- oder mobilen Kommunikationssystem kommuniziert, verwendet werden und auf diese verweisen. Beispiele für ein UE sind eine Zielvorrichtung, ein Vorrichtung-Vorrichtung(device to device - D2D)-UE, ein maschinelles UE oder ein UE, das zur Maschine-Maschine(machine to machine - M2M)-Kommunikation fähig ist, ein PDA, ein PAD, ein Tablet, mobile Endgeräte, ein Smartphone, in einen Laptop eingebettete Ausrüstung (laptop embedded equipment - LEE), auf einem Laptop montierte Ausrüstung (laptop mounted equipment - LME), USB-Dongles, ein UE Kategorie M1, ein UE Kategorie M2, ein ProSe-UE, ein V2V-UE, ein V2X-UE usw.In some embodiments, the non-limiting term user equipment (UE) or wireless device may be used for and refer to any type of wireless device that communicates with a network node and/or with another UE in a cellular or mobile communication system. Examples of a UE include a target device, a device to device (D2D) UE, a machine UE or a UE capable of machine to machine (M2M) communication, a PDA, a PAD, a tablet, mobile terminals, a smartphone, laptop embedded equipment (LEE), laptop mounted equipment (LME), USB dongles, a UE category M1, a UE category M2, a ProSe UE, a V2V UE, a V2X UE, etc.

Außerdem sollten Begrifflichkeiten, wie etwa Basisstation/gNodeB und UE, als nicht einschränkend betrachtet werden und sie implizieren insbesondere keine bestimmte hierarchische Beziehung zwischen den beiden; im Allgemeinen könnte „gNodeB“ als Vorrichtung 1 betrachtet werden und „UE“ könnte als Vorrichtung 2 betrachtet werden, und diese beiden Vorrichtungen kommunizieren miteinander über einen Funkkanal. Und im Folgenden könnte der Sender oder der Empfänger entweder ein gNodeB (gNB) oder ein UE sein.Furthermore, terms such as base station/gNodeB and UE should be considered non-limiting and in particular do not imply any particular hierarchical relationship between the two; In general, “gNodeB” could be considered as device 1 and “UE” could be considered as device 2, and these two devices communicate with each other over a radio channel. And in the following, the sender or the receiver could be either a gNodeB (gNB) or a UE.

Schmalband-Internet-der-Dinge (Narrowband Internet of Things - NB-IoT) ist ein Funktechnologiestandard für Weitverkehrsnetze mit niedriger Leistung (low-power wide-area network - LPWAN), der von 3GPP für Mobilfunkvorrichtungen und -dienste entwickelt wurde. Die Spezifikation wurde im Release 12 (LTE Advanced Pro) der 3GPP im Juni 2016 eingefroren. Andere 3GPP-IoT-Technologien umfassen eMTC (enhanced Machine-Type Communication) und EC-GSM-IoT. NB-IoT konzentriert sich spezifisch auf eine Innenraum-Abdeckung, niedrige Kosten, eine lange Akkumulatorlaufzeit und eine hohe Verbindungsdichte. NB-IoT verwendet eine Teilmenge des LTE-Standards, begrenzt aber die Bandbreite auf ein einziges Schmalband von 200 kHz. Es verwendet eine OFDM-Modulation zur Downlink-Kommunikation und SC-FDMA für Uplink-Kommunikationen. IoT-Anwendungen, die häufigere Kommunikationen erfordern, werden durch NB-IoT, das keine Tastgrad(duty cycle)-Beschränkungen aufweist, die auf dem lizenzierten Spektrum arbeiten, besser versorgt. Narrowband Internet of Things (NB-IoT) is a low-power wide-area network (LPWAN) radio technology standard developed by 3GPP for cellular devices and services. The specification was frozen in 3GPP Release 12 (LTE Advanced Pro) in June 2016. Other 3GPP IoT technologies include eMTC (enhanced machine-type communication) and EC-GSM-IoT. NB-IoT specifically focuses on indoor coverage, low cost, long battery life, and high link density. NB-IoT uses a subset of the LTE standard, but limits the bandwidth to a single narrowband of 200 kHz. It uses OFDM modulation for downlink communications and SC-FDMA for uplink communications. IoT applications that require more frequent communications are better served by NB-IoT, which has no duty cycle limitations operating on the licensed spectrum.

1 zeigt die Abdeckungsverbesserung. Eine Abdeckungsverbesserung soll zuverlässige Verbindungen mit einer erweiterten Abdeckung bereitstellen und es werden ein Neuübertragungs-, Wiederholungs- und Leistungsverstärkungsschema sowie CE-Gruppen in das NB-loT sowohl während des RACH-Verfahrens als auch während des Datenübertragungsverfahrens eingeführt. Neuübertragung bedeutet eine Wiederholung der RA-Anforderung im Falle einer nicht vorhandenen RA-Antwort. Eine Wiederholung bedeutet eine Wiederholung der Präambeln, um die Wahrscheinlichkeit der Detektion am gNB zu erhöhen. Leistungserhöhung bedeutet das Erhöhen des Sendeleistungsniveaus, um einen höheren Pfadverlust auszugleichen. 1 shows the coverage improvement. Coverage enhancement is intended to provide reliable connections with extended coverage and a retransmission, retry and power boost scheme as well as CE groups are introduced into the NB-loT during both the RACH procedure and the data transfer procedure. Retransmission means repeating the RA request in the event of no RA response. One repetition means one Repetition of the preambles to increase the probability of detection at the gNB. Power boosting means increasing the transmit power level to compensate for higher path loss.

1 stellt eine Abdeckungsverbesserung für NTNs in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Offenbarung dar. Das drahtlose Kommunikationssystem kann eine oder mehrere Basisstationen, ein oder mehrere UEs und ein Kernnetz umfassen. In einigen Beispielen kann das drahtlose Kommunikationssystem ein LTE(Long Term Evolution)-Netz, ein LTE-A(LTE-Advanced)-Netz, ein LTE-A-Pro-Netz oder ein NR(New Radio)-Netz sein. In einigen Beispielen kann das drahtlose Kommunikationssystem Folgendes unterstützen: erweiterte Breitbandkommunikationen, ultra-zuverlässige (z. B. missionskritische) Kommunikationen, Kommunikationen mit geringer Latenz, Kommunikationen mit preiswerten Vorrichtungen mit geringer Komplexität oder eine beliebige Kombination davon. 1 represents a coverage improvement for NTNs in accordance with aspects of the present disclosure. The wireless communication system may include one or more base stations, one or more UEs, and a core network. In some examples, the wireless communication system may be a Long Term Evolution (LTE) network, an LTE-A (LTE-Advanced) network, an LTE-A-Pro network, or a New Radio (NR) network. In some examples, the wireless communications system may support: extended broadband communications, ultra-reliable (e.g., mission-critical) communications, low-latency communications, communications with low-cost, low-complexity devices, or any combination thereof.

Die Basisstationen können über ein geografisches Gebiet verteilt sein, um das drahtlose Kommunikationssystem auszubilden, und können Vorrichtungen in unterschiedlichen Formen oder mit unterschiedlichen Fähigkeiten sein. Die Basisstationen und die UEs können über eine oder mehrere Kommunikationsverbindungen drahtlos kommunizieren. Jede Basisstation kann ein Abdeckungsgebiet bereitstellen, über welches die UEs und die Basisstation eine oder mehrere Kommunikationsverbindungen herstellen können. Das Abdeckungsgebiet kann ein Beispiel für ein geografisches Gebiet sein, über welches eine Basisstation und ein UE die Kommunikation von Signalen entsprechend einer oder mehreren Funkzugriffstechnologien unterstützen können.The base stations may be distributed over a geographical area to form the wireless communication system and may be devices of different shapes or with different capabilities. The base stations and the UEs may communicate wirelessly via one or more communication links. Each base station can provide a coverage area over which the UEs and the base station can establish one or more communication links. The coverage area may be an example of a geographic area over which a base station and a UE may support communication of signals according to one or more radio access technologies.

Die UEs können über ein Abdeckungsgebiet des drahtlosen Kommunikationssystems verteilt sein und jedes UE kann zu unterschiedlichen Zeitpunkten stationär oder mobil oder beides sein. Die UEs können Vorrichtungen in unterschiedlichen Formen oder mit unterschiedlichen Fähigkeiten sein. Die hier beschriebenen UEs können in der Lage sein, mit verschiedenen Typen von Vorrichtungen, wie etwa anderen UEs, den Basisstationen oder Netzausrüstung (z. B. Kernnetzknoten, Relaisvorrichtungen, integrierten Zugangs- und Backhaul(integrated access and backhaul - IAB)-Knoten oder anderer Netzausrüstung) zu kommunizieren.The UEs may be distributed throughout a coverage area of the wireless communication system, and each UE may be stationary or mobile or both at different times. The UEs may be devices in different forms or with different capabilities. The UEs described here may be capable of communicating with different types of devices, such as other UEs, the base stations, or network equipment (e.g., core network nodes, relay devices, integrated access and backhaul (IAB) nodes, or other network equipment).

Die Basisstationen können mit dem Kernnetz oder miteinander oder mit beiden kommunizieren. Die Basisstationen können beispielsweise mit dem Kernnetz über eine oder mehrere Backhaul-Verbindungen (z. B. über einen S1, N2, N3 oder eine andere Schnittstelle) eine Schnittstelle bilden. Die Basisstationen können miteinander über die Backhaul-Verbindungen (z. B. über einen X2, Xn oder eine andere Schnittstelle) entweder direkt (z. B. direkt zwischen Basisstationen) oder indirekt (z. B. über ein Kernnetz) oder beides kommunizieren. In einigen Beispielen können die Backhaul-Verbindungen eine oder mehrere drahtlose Verbindungen sein oder umfassen.The base stations can communicate with the core network or with each other or with both. For example, the base stations may interface with the core network via one or more backhaul connections (e.g. via an S1, N2, N3 or another interface). The base stations can communicate with each other over the backhaul links (e.g. via an X2, Xn or other interface) either directly (e.g. directly between base stations) or indirectly (e.g. via a core network) or both. In some examples, the backhaul connections may be or include one or more wireless connections.

Eine oder mehrere der hier beschriebenen Basisstationen können Folgendes umfassen oder durch eine Durchschnittsfachperson wie folgt bezeichnet werden: eine Basis-Sendeempfänger-Station, eine Funkbasisstation, ein Zugangspunkt, ein Funksendeempfänger, ein NodeB, ein eNodeB (eNB), ein NodeB der nächsten Generation oder ein giga-NodeB (die beide als ein gNB bezeichnet werden können), ein Home-NodeB, ein Home-eNodeB oder eine andere geeignete Terminologie.One or more of the base stations described herein may include, or be referred to by one of ordinary skill in the art, a base transceiver station, a radio base station, an access point, a radio transceiver, a NodeB, an eNodeB (eNB), a next generation NodeB, or a giga-NodeB (both of which may be referred to as a gNB), a home-NodeB, a home-eNodeB, or other appropriate terminology.

Ein UE kann Folgendes umfassen oder wie folgt bezeichnet werden: eine mobile Vorrichtung, eine drahtlose Vorrichtung, eine entfernte Vorrichtung, eine handgehaltene Vorrichtung oder eine Teilnehmervorrichtung oder eine andere geeignete Terminologie, wobei die „Vorrichtung“ auch als eine Einheit, eine Station, ein Endgerät oder ein Client, neben anderen Beispielen, bezeichnet werden kann. Ein UE kann Folgendes umfassen oder wie folgt bezeichnet werden: eine persönliche elektronische Vorrichtung, wie etwa ein Mobilfunktelefon, ein persönlicher digitaler Assistent (PDA), ein Tablet-Computer, ein Laptop-Computer oder ein persönlicher Computer. In einigen Beispielen kann ein UE Folgendes umfassen oder wie folgt bezeichnet werden: eine Richtfunk(wireless local loop - WLL)-Station, eine Internet-der-Dinge(IoT)-Vorrichtung, eine Internet-von-Allem(Internet of Everything - IoE)-Vorrichtung oder eine maschinelle Kommunikations(machine type communications - MTC)-Vorrichtung, neben anderen Beispielen, die in verschiedenen Objekten, wie etwa Geräten, oder Fahrzeugen, Messgeräten, neben anderen Beispielen, implementiert sein können.A UE may include or be referred to as: a mobile device, a wireless device, a remote device, a handheld device or a subscriber device or other suitable terminology, where the “device” may also be referred to as a unit, a station, a terminal or a client, among other examples. A UE may include or be referred to as: a personal electronic device such as a cellular phone, a personal digital assistant (PDA), a tablet computer, a laptop computer, or a personal computer. In some examples, a UE may include or be referred to as: a wireless local loop (WLL) station, an Internet of Things (IoT) device, an Internet of Everything (IoE ) device or a machine type communications (MTC) device, among other examples, which may be implemented in various objects such as devices or vehicles, measuring devices, among other examples.

Die hier beschriebenen UEs können in der Lage sein, mit verschiedenen Typen von Vorrichtungen zu kommunizieren, wie etwa anderen UEs, die manchmal als Relais fungieren können, sowie den Basisstationen und der Netzausrüstung, einschließlich Makro-eNBs oder gNBs, eNBs oder gNBs von kleinen Funkzellen oder Relais-Basisstationen, neben anderen Beispielen, wie in 1 gezeigt.The UEs described herein may be capable of communicating with various types of devices, such as other UEs, which may sometimes act as relays, as well as the base stations and network equipment, including macro eNBs or gNBs, small cell eNBs or gNBs or relay base stations, among other examples, as in 1 shown.

Die UEs und die Basisstationen können miteinander über eine oder mehrere Kommunikationsverbindungen über einen oder mehrere Träger drahtlos kommunizieren. Der Begriff „Träger“ kann auf einen Satz von Funkfrequenzspektrumressourcen verweisen, der eine definierte Bitübertragungsschichtstruktur zum Unterstützen der Kommunikationsverbindungen aufweist. Zum Beispiel kann ein Träger, der für eine Kommunikationsverbindung verwendet wird, einen Abschnitt eines Funkfrequenzspektrumbandes (z. B. ein Bandbreitenteil (bandwidth part - BWP)) umfassen, der gemäß einem oder mehreren Bitübertragungsschichtkanälen für eine gegebene Funkzugangstechnologie (z. B. LTE, LTE-A, LTE-A Pro, NR) betrieben wird. Jeder Bitübertragungsschichtkanal kann eine Erfassungssignalisierung (z. B. Synchronisierungssignale, Systeminformationen), eine Steuersignalisierung, die den Betrieb für den Träger koordiniert, Benutzerdaten oder eine andere Signalisierung tragen. Das drahtlose Kommunikationssystem kann eine Kommunikation mit einem UE unter Verwendung einer Trägeraggregation oder eines Mehrträgerbetriebs unterstützen. Ein UE kann mit mehreren Downlink-Komponententrägern und einem oder mehreren Uplink-Komponententrägern gemäß einer Trägeraggregationskonfiguration konfiguriert sein. Eine Trägeraggregation kann sowohl mit Frequenzduplexverfahrens(frequency division duplexing - FDD)- als auch mit Zeitduplexverfahrens(time division duplexing - TDD)-Komponententrägern verwendet werden. The UEs and the base stations may wirelessly communicate with each other over one or more communication links over one or more carriers. The term “carrier” may refer to a set of radio frequency spectrum resources having a defined physical layer structure for supporting the communication links. For example, a carrier used for a communication link may comprise a portion of a radio frequency spectrum band (e.g., a bandwidth part (BWP)) operating according to one or more physical layer channels for a given radio access technology (e.g., LTE, LTE-A, LTE-A Pro, NR). Each physical layer channel may carry acquisition signaling (e.g., synchronization signals, system information), control signaling coordinating operation for the carrier, user data, or other signaling. The wireless communication system may support communication with a UE using carrier aggregation or multi-carrier operation. A UE may be configured with multiple downlink component carriers and one or more uplink component carriers according to a carrier aggregation configuration. Carrier aggregation may be used with both frequency division duplexing (FDD) and time division duplexing (TDD) component carriers.

Signalwellenformen, die über einen Träger übertragen werden, können aus mehreren Unterträgern ausgebildet sein (z. B. unter Verwendung von Mehrträgermodulations(multi-carrier modulation - MCM)-Techniken, wie etwa dem orthogonalen Frequenzmultiplexverfahren (orthogonal frequency division multiplexing - OFDM) oder OFDM mit diskreter Fourier-Transformation (discrete Fourier transform spread OFDM)). Bei einem System, das MCM-Techniken einsetzt, kann ein Ressourcenelement aus einer Symboldauer (z. B. einer Dauer eines Modulationssymbols) und einem Unterträger bestehen, wobei die Symboldauer und der Unterträgerabstand in umgekehrter Beziehung stehen. Die von jedem Ressourcenelement getragene Anzahl von Bits kann von dem Modulationsschema (z. B. der Ordnung des Modulationsschemas, der Codierungsrate des Modulationsschemas oder beidem) abhängen. Je mehr Ressourcenelemente ein UE empfängt und je höher die Ordnung des Modulationsschemas ist, desto höher kann somit die Datenrate für das UE sein. Eine drahtlose Kommunikationsressource kann auf eine Kombination aus einer Funkfrequenzspektrumressource, einer zeitlichen Ressource und einer räumlichen Ressource (z. B. räumliche Schichten oder Strahlen) verweisen und die Verwendung mehrerer räumlicher Schichten kann die Datenrate oder die Datenintegrität für Kommunikationen mit einem UE weiter erhöhen.Signal waveforms transmitted over a carrier may be formed from multiple subcarriers (e.g., using multi-carrier modulation (MCM) techniques such as orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) or OFDM with discrete Fourier transform (discrete Fourier transform spread OFDM)). In a system using MCM techniques, a resource element may consist of a symbol duration (e.g., a modulation symbol duration) and a subcarrier, where the symbol duration and subcarrier spacing are inversely related. The number of bits carried by each resource element may depend on the modulation scheme (e.g., the order of the modulation scheme, the coding rate of the modulation scheme, or both). The more resource elements a UE receives and the higher the order of the modulation scheme, the higher the data rate for the UE can be. A wireless communications resource may reference a combination of a radio frequency spectrum resource, a temporal resource, and a spatial resource (e.g., spatial layers or beams), and the use of multiple spatial layers may further increase the data rate or data integrity for communications with a UE.

Die Zeitintervalle für die Basisstationen oder die UEs können in Vielfachen einer Grundzeiteinheit ausgedrückt werden, die beispielsweise auf eine Abtastperiode Ts = 1/ (Δfmax · Nf) Sekunden verweisen kann, wobei Δfmax den maximalen unterstützten Unterträgerabstand darstellen kann und Nf die maximale unterstützte diskrete Fourier-Transformations(discrete Fourier transform - DFT)-Größe darstellen kann. Zeitintervalle einer Kommunikationsressource können gemäß Funkrahmen organisiert sein, die jeweils eine spezifizierte Dauer (z. B. 10 Millisekunden (ms)) aufweisen. Jeder Funkrahmen kann durch eine Systemrahmennummer (system frame number- SFN) identifiziert werden (die z. B. von 0-1023 reicht).The time intervals for the base stations or the UEs may be expressed in multiples of a basic time unit, which may, for example, refer to a sampling period Ts = 1/ (Δfmax · Nf) seconds, where Δfmax may represent the maximum supported subcarrier spacing and Nf may represent the maximum supported discrete Fourier transform (DFT) size. Time intervals of a communication resource may be organized according to radio frames, each having a specified duration (e.g., 10 milliseconds (ms)). Each radio frame may be identified by a system frame number (SFN) (e.g., ranging from 0-1023).

Jeder Rahmen kann mehrere aufeinander folgend nummerierte Unterrahmen oder Zeitschlitze umfassen, und jeder Unterrahmen oder Zeitschlitz kann die gleiche Dauer aufweisen. In einigen Beispielen kann ein Rahmen in Unterrahmen aufgeteilt sind (z. B. im Zeitbereich) und jeder Unterrahmen kann ferner in eine Anzahl von Zeitschlitzen aufgeteilt sein.Each frame may include multiple sequentially numbered subframes or time slots, and each subframe or time slot may have the same duration. In some examples, a frame may be divided into subframes (e.g., in the time domain) and each subframe may be further divided into a number of time slots.

Alternativ dazu kann jeder Rahmen eine variable Anzahl von Zeitschlitzen umfassen und die Anzahl von Zeitschlitzen kann vom Unterträgerabstand abhängen. Jeder Zeitschlitz kann eine Anzahl von Symboldauern umfassen (z. B. abhängig von der Länge des zyklischen Präfixes, der jeder Symboldauer vorangestellt ist). Bei einigen drahtlosen Kommunikationssystemen 100 kann ein Zeitschlitz ferner in mehrere Mini-Zeitschlitze, die ein oder mehrere Symbole enthalten, unterteilt sein. Unter Ausschließen des zyklischen Präfixes kann jede Symboldauer eine oder mehrere (z. B. Nf) Abtastperioden enthalten. Die Dauer einer Symboldauer kann von dem Unterträgerabstand oder dem Frequenzband des Betriebs abhängen.Alternatively, each frame may include a variable number of time slots, and the number of time slots may depend on the subcarrier spacing. Each time slot may include a number of symbol durations (e.g., depending on the length of the cyclic prefix preceding each symbol duration). In some wireless communication systems 100, a time slot may be further divided into multiple mini-time slots containing one or more symbols. Excluding the cyclic prefix, each symbol duration may include one or more (e.g., Nf) sampling periods. The duration of a symbol duration may depend on the subcarrier spacing or frequency band of operation.

Ein Unterrahmen, ein Zeitschlitz, ein Mini-Zeitschlitz oder ein Symbol kann die kleinste Planungseinheit (z. B. im Zeitbereich) des drahtlosen Kommunikationssystems sein und kann als ein Übertragungszeitintervall (transmission time interval - TTI) bezeichnet werden. In manchen Beispielen kann die TTI-Dauer (z. B. die Anzahl von Symboldauern in einem TTI) variabel sein. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die kleinste Planungseinheit des drahtlosen Kommunikationssystems 100 dynamisch ausgewählt werden (z. B. in Bursts von verkürzten TTIs (shortened TTIs - sTTIs).A subframe, a time slot, a mini-time slot, or a symbol may be the smallest scheduling unit (e.g., in the time domain) of the wireless communication system and may be referred to as a transmission time interval (TTI). In some examples, the TTI duration (e.g., the number of symbol durations in a TTI) may be variable. Additionally or alternatively, the smallest scheduling unit of the wireless communication system 100 may be dynamically selected (e.g., in bursts of shortened TTIs (sTTIs).

Physikalische Kanäle können auf einem Träger gemäß verschiedenen Techniken gemultiplext werden. Ein physikalischer Steuerkanal und ein physikalischer Datenkanal können auf einem Downlink-Träger, beispielsweise unter Verwendung einer oder mehrerer Zeitmultiplexverfahrens(time division multiplexing - TDM)-Techniken, Frequenzmultiplexverfahrens(frequency division multiplexing - FDM)-Techniken oder hybrider TDM-FDM-Techniken gemultiplext werden. Ein Steuerbereich (z. B. ein Steuerressourcensatz (control resource set - CORESET)) für einen physikalischen Steuerkanal kann durch eine Anzahl von Symboldauern definiert werden und kann sich über die Systembandbreite oder eine Teilmenge der Systembandbreite des Trägers erstrecken. Ein oder mehrere Steuerbereiche (z. B. CORESETs) können für einen Satz der UEs konfiguriert sein. Zum Beispiel können ein oder mehrere der UEs Steuerbereiche nach Steuerinformationen gemäß einer oder mehreren Suchraumgruppen überwachen oder absuchen und jede Suchraumgruppe kann einen oder mehrere Steuerkanalkandidaten in einem oder mehreren Aggregationsniveaus umfassen, die auf eine kaskadierte Weise angeordnet sind. Ein Aggregationsniveau für einen Steuerkanalkandidaten kann auf eine Anzahl von Steuerkanalressourcen (z. B. control channel elements, CCEs - Steuerkanalelemente) verweisen, die mit codierten Informationen für ein Steuerinformationsformat mit einer gegebenen Nutzdatengröße assoziiert sind. Suchraumgruppen können übliche Suchraumgruppen, die zum Senden von Steuerinformationen an mehrere UEs konfiguriert sind, sowie UE-spezifische Suchraumgruppen zum Senden von Steuerinformationen an ein spezifisches UE umfassen.Physical channels may be multiplexed on a carrier according to various techniques. A physical control channel and a physical data channel may be multiplexed on a downlink carrier, for example using one or more time division multiplexing (TDM) techniques, frequency division multiplexing (FDM) techniques, or hybrid TDM-FDM techniques. A control region (e.g., a control resource set (CORESET)) for a physical control channel may be defined by a number of symbol durations and may extend across the system bandwidth or a subset of the system bandwidth of the carrier. One or more control regions (e.g., CORESETs) may be configured for a set of the UEs. For example, one or more of the UEs may monitor or search control regions for control information according to one or more search space groups, and each search space group may include one or more control channel candidates in one or more aggregation levels arranged in a cascaded manner. An aggregation level for a control channel candidate may refer to a number of control channel resources (e.g., control channel elements, CCEs) associated with encoded information for a control information format with a given payload size. Search space groups may include common search space groups configured to send control information to multiple UEs, as well as UE-specific search space groups for sending control information to a specific UE.

In einigen Beispielen kann eine Basisstation bewegbar sein und deshalb eine Kommunikationsabdeckung für ein sich bewegendes geografisches Abdeckungsgebiet bereitstellen. In einigen Beispielen können sich unterschiedliche geografische Abdeckungsgebiete, die mit unterschiedlichen Technologien assoziiert sind, überlappen, aber die unterschiedlichen geografischen Abdeckungsgebiete können durch die gleiche Basisstation unterstützt werden. In anderen Beispielen können die überlappenden geografischen Abdeckungsgebiete, die mit unterschiedlichen Technologien assoziiert sind, durch unterschiedliche Basisstationen unterstützt werden. Das drahtlose Kommunikationssystem kann beispielsweise ein heterogenes Netz umfassen, bei dem unterschiedliche Typen der Basisstationen eine Abdeckung für verschiedene geografische Abdeckungsgebiete unter Verwendung der gleichen oder unterschiedlicher Funkzugangstechnologien bereitstellen.In some examples, a base station may be mobile and therefore provide communication coverage for a moving geographic coverage area. In some examples, different geographic coverage areas associated with different technologies may overlap, but the different geographic coverage areas may be supported by the same base station. In other examples, the overlapping geographic coverage areas associated with different technologies may be supported by different base stations. For example, the wireless communication system may include a heterogeneous network in which different types of base stations provide coverage for different geographic coverage areas using the same or different radio access technologies.

Das drahtlose Kommunikationssystem kann dazu konfiguriert sein, ultra-zuverlässige Kommunikationen oder Kommunikationen mit geringer Latenz oder verschiedene Kombinationen davon zu unterstützen. Zum Beispiel kann das drahtlose Kommunikationssystem dazu konfiguriert sein, ultra-zuverlässige Kommunikationen mit geringer Latenz (ultra-reliable low-latency communications - URLLC) oder missionskritische Kommunikationen zu unterstützen. Die UEs können dazu konzipiert sein, ultra-zuverlässige Funktionen, Funktionen mit geringer Latenz oder kritische Funktionen (z. B. missionskritische Funktionen) zu unterstützen. Ultra-zuverlässige Kommunikationen können eine private Kommunikation oder eine Gruppenkommunikation umfassen und können von einem oder mehreren missionskritischen Diensten unterstützt werden, wie etwa missionskritischem Push-to-Talk (mission critical push-to-talk- MCPTT), missionskritischem Video (mission critical video - MCVideo) oder missionskritischen Daten (mission critical data - MCData). Die Unterstützung für missionskritische Funktionen kann eine Priorisierung von Diensten umfassen und missionskritische Dienste können für Anwendungen der öffentlichen Sicherheit oder allgemeine kommerzielle Anwendungen verwendet werden. Die Begriffe ultra-zuverlässig, mit geringer Latenz, missionskritisch und ultra-zuverlässig mit geringer Latenz können hier austauschbar verwendet werden.The wireless communication system may be configured to support ultra-reliable communications or low-latency communications, or various combinations thereof. For example, the wireless communication system may be configured to support ultra-reliable low-latency communications (URLC) or mission-critical communications. The UEs may be designed to support ultra-reliable functions, low-latency functions, or critical functions (e.g., mission-critical functions). Ultra-reliable communications may include private communications or group communications and may be supported by one or more mission-critical services, such as mission-critical push-to-talk (MCPTT), mission-critical video (MCVideo), or mission-critical data (MCData). Support for mission-critical functions may include prioritization of services, and mission-critical services may be used for public safety applications or general commercial applications. The terms ultra-reliable, low latency, mission critical, and ultra-reliable low latency can be used interchangeably here.

In einigen Beispielen kann ein UE auch in der Lage sein, direkt mit anderen UEs über eine Vorrichtung-Vorrichtung(D2D)-Kommunikationsverbindung zu kommunizieren (z. B. unter Verwendung eines Protokolls für gleichrangige Benutzer (peer-to-peer - P2P) oder eines D2D-Protokolls). Ein oder mehrere UEs, die D2D-Kommunikationen nutzen, können sich in dem geografischen Abdeckungsgebiet einer Basisstation befinden. Andere UEs in einer derartigen Gruppe können sich außerhalb des geografischen Abdeckungsgebiets einer Basisstation befinden oder anderweitig nicht in der Lage sein, Übertragungen von einer Basisstation zu empfangen. In einigen Beispielen können Gruppen der UEs, die über D2D-Kommunikationen kommunizieren, ein Einer-an-Viele(1 : M - one-to-many)-System nutzen, bei dem jedes UE an jedes andere UE in der Gruppe überträgt. In einigen Beispielen erleichtert eine Basisstation die Planung für Ressourcen für D2D-Kommunikationen. In anderen Fällen werden D2D-Kommunikationen zwischen den UEs ohne die Einbeziehung einer Basisstation durchgeführt.In some examples, a UE may also be able to communicate directly with other UEs over a device-to-device (D2D) communication link (e.g., using a peer-to-peer (P2P) protocol or a D2D protocol). One or more UEs using D2D communications may be located within the geographic coverage area of a base station. Other UEs in such a group may be located outside the geographic coverage area of a base station or may otherwise be unable to receive transmissions from a base station. In some examples, groups of UEs communicating via D2D communications may utilize a one-to-many (1:M - one-to-many) system in which each UE transmits to every other UE in the group. In some examples, a base station facilitates resource planning for D2D communications. In other cases, D2D communications between UEs are performed without the involvement of a base station.

Das Kernnetz kann Benutzerauthentifizierung, Zugangsautorisierung, Nachverfolgung. Internetprotokoll(IP)-Konnektivität und andere Zugangs-, Routing- oder Mobilitätsfunktionen bereitstellen. Das Kernnetz kann ein erweiterter Paket-Kern (evolved packet core - EPC) oder 5G-Kern (5G core - 5GC) sein, das mindestens eine Steuerebenenentität umfassen kann, die Zugang und Mobilität verwaltet (z. B. eine Mobilitätsverwaltungsentität (MME), eine Zugangs- und Mobilitätsverwaltungsfunktion (access and mobility management function - AMF) und mindestens eine Benutzerebenenentität, die Pakete routet oder Schnittstellen zu externen Netzen bildet (z. B. ein versorgender Gateway (serving gateway - S-GW), ein Paket-datennetz(Packet Data Network - PDN)-Gateway (P-GW) oder eine Benutzerebenenfunktion (user plane function - UPF)). Die Steuerebenenentität kann Nichtzugangsschicht(non-access stratum - NAS)-Funktionen verwalten, wie etwa Mobilität, Authentifizierung und Trägerverwaltung für die UEs, die durch die mit dem Kernnetz assoziierten Basisstationen versorgt werden. Benutzer-IP-Pakete können durch die Benutzerebenenentität übermittelt werden, die eine IP-Adressen-Zuweisung sowie andere Funktionen bereitstellen kann. Die Benutzerebenenentität kann mit den IP-Diensten der Netzbetreiber verbunden sein. Die IP-Dienste der Betreiber können Zugang zum Internet, zu einem oder mehreren Intranet(s), einem IP-Multimedia-Teilsystem (IP Multimedia Subsystem - IMS) oder einem paketgeschalteten Streaming-Dienst umfassen.The core network may provide user authentication, access authorization, tracking, Internet Protocol (IP) connectivity, and other access, routing, or mobility functions. The core network may be an evolved packet core (EPC) or 5G core (5GC), which may include at least one control plane entity that manages access and mobility (e.g., a mobility management entity (MME), an access and mobility management function (AMF) and at least one user plane entity that routes packets or interfaces with external networks (e.g. a serving gateway (S-GW), a Packet Data Network (PDN) gateway (P-GW) or a user plane function (UPF)). The control plane entity may manage non-access stratum (NAS) functions such as mobility, authentication and bearer management for the UEs served by the base stations associated with the core network. User IP packets may be conveyed by the user plane entity, which may provide IP address allocation and other functions. The user plane entity may be associated with the IP services of the network operators. Operators' IP services may include access to the Internet, one or more intranets, an IP Multimedia Subsystem (IMS) or a packet-switched streaming service.

Einige der Netzvorrichtungen, wie etwa eine Basisstation, können Teilkomponenten, wie etwa eine Zugangsnetzentität, umfassen, die ein Beispiel für eine Zugangsknotensteuerung (access note controller - ANC) ist. Jede Zugangsnetzentität kann mit den UEs durch eine oder mehrere andere Zugangsnetzübertragungsentitäten kommunizieren, die als Funkkopfstellen (radio heads), intelligente Funkkopfstellen (smart radio heads) oder Übertragungs-/Empfangspunkte (transmission/reception points - TRPs) bezeichnet werden können. Jede Zugangsnetzübertragungsentität kann eine oder mehrere Antennentafeln umfassen. Bei einigen Konfigurationen können verschiedene Funktionen jeder Zugangsnetzentität oder Basisstation über verschiedene Netzvorrichtungen (z. B. Funkkopfstellen und ANCs) verteilt oder in einer einzigen Netzvorrichtung (z. B. eine Basisstation) konsolidiert sein.Some of the network devices, such as a base station, may include subcomponents, such as an access network entity, which is an example of an access note controller (ANC). Each access network entity may communicate with the UEs through one or more other access network transmission entities, which may be referred to as radio heads, smart radio heads, or transmission/reception points (TRPs). Each access network transmission entity may include one or more antenna panels. In some configurations, various functions of each access network entity or base station may be distributed across different network devices (e.g., radio headends and ANCs) or consolidated into a single network device (e.g., a base station).

Das drahtlose Kommunikationssystem kann unter Verwendung von einem oder mehreren Frequenzbändern, in der Regel im Bereich von 300 Megahertz (Mhz) bis 300 Gigahertz (Ghz) betrieben werden. Im Allgemeinen ist der Bereich von 300 MHz bis 3 GHz als der Ultrahochfrequenz(UHF)-Bereich oder das Dezimeterband bekannt, da die Wellenlängen in der Länge von annähernd einem Dezimeter bis zu einem Meter reichen. Die UHF-Wellen können durch Gebäude und Umweltmerkmale blockiert oder umgeleitet werden, aber die Wellen können Strukturen ausreichend durchdringen, sodass eine Makrozelle den sich im Innenraum befindlichen UEs Dienste bereitstellen kann. Die Übertragung von UHF-Wellen kann mit kleineren Antennen und kürzeren Bereichen assoziiert sein (z. B. weniger als 100 Kilometer), verglichen mit einer Übertragung, die die kleineren Frequenzen und längeren Wellen des Hochfrequenz(HF)- oder des sehr hohen Frequenz(very high frequency - VHF)-Anteils des Spektrums unter 300 MHz verwendet.The wireless communication system may operate using one or more frequency bands, typically in the range of 300 megahertz (MHz) to 300 gigahertz (GHz). Generally, the range from 300 MHz to 3 GHz is known as the ultra high frequency (UHF) range or the decimeter band because the wavelengths range in length from approximately one decimeter to one meter. The UHF waves may be blocked or redirected by buildings and environmental features, but the waves can penetrate structures sufficiently to allow a macrocell to provide service to the UEs located inside. Transmission of UHF waves may be associated with smaller antennas and shorter ranges (e.g., less than 100 kilometers) compared to transmission using the smaller frequencies and longer waves of the radio frequency (HF) or very high frequency (VHF) portion of the spectrum below 300 MHz.

Das drahtlose Kommunikationssystem kann sowohl lizenzierte als auch unlizenzierte Funkfrequenzspektrumbänder nutzen. Zum Beispiel kann das drahtlose Kommunikationssystem eine Funkzugangstechnologie mit lizenzunterstütztem Zugriff (License Assisted Access - LAA), eine Funkzugangstechnologie im unlizenzierten Raum (LTE-Unlicensed - LTE-U) oder eine NR-Technologie in einem unlizenzierten Band, wie etwa dem 5-GHz-Band für gewerbliche, wissenschaftliche und medizinische Zwecke (industrial, scientific, and medical - ISM) einsetzen. Wenn sie in unlizenzierten Funkfrequenzspektrumbändern arbeiten, können Vorrichtungen, wie etwa die Basisstationen und die UEs, eine Trägererfassung zur Kollisionsdetektion sowie - vermeidung einsetzen. In einigen Beispielen kann der Betrieb in unlizenzierten Bändern auf einer Trägeraggregationskonfiguration in Verbindung mit Komponententrägern, die in einem lizenzierten Band arbeiten (z. B. LAA), basieren. Der Betrieb im unlizenzierten Spektrum kann neben anderen Beispielen Downlink-Übertragungen, Uplink-Übertragungen, P2P-Übertragungen oder D2D-Übertragungen umfassen.The wireless communication system may utilize both licensed and unlicensed radio frequency spectrum bands. For example, the wireless communication system may employ a License Assisted Access (LAA) radio access technology, an LTE-Unlicensed (LTE-U) radio access technology, or an NR technology in an unlicensed band, such as the 5 GHz industrial, scientific, and medical (ISM) band. When operating in unlicensed radio frequency spectrum bands, devices such as the base stations and the UEs may employ carrier sensing for collision detection and avoidance. In some examples, operation in unlicensed bands may be based on a carrier aggregation configuration in conjunction with component carriers operating in a licensed band (e.g., LAA). Operation in unlicensed spectrum may include, among other examples, downlink transmissions, uplink transmissions, P2P transmissions, or D2D transmissions.

Eine Basisstation oder ein UE kann mit mehreren Antennen ausgerüstet sein, die dazu verwendet werden können, um Techniken, wie etwa Übertragungsdiversität, Empfangsdiversität, Kommunikationen unter Nutzung mehrerer Sende- und Empfangsantennen (Multiple-input multiple-output - MIMO) oder Strahlformung einzusetzen. Die Antennen einer Basisstation oder eines UE können sich in einer oder mehreren Antennenanordnungen oder Antennentafeln befinden, die einen MIMO-Betrieb oder Übertragungs- oder Empfangsstrahlformung unterstützen können. Zum Beispiel können eine oder mehreren Basisstation-Antennen oder - Antennenanordnungen zusammen in einer Antennenbaugruppe, wie etwa einem Antennenturm, angeordnet sein. In einigen Beispielen können sich Antennen oder Antennenanordnungen, die mit einer Basisstation assoziiert sind, an verschiedenen geographischen Orten befinden. Eine Basisstation kann eine Antennenanordnung mit einer Anzahl von Reihen und Säulen von Antennenports aufweisen, die die Basisstation zum Unterstützen einer Strahlformung von Kommunikationen mit einem UE verwenden kann. Gleichermaßen kann ein UE eine oder mehrere Antennenanordnungen aufweisen, die verschiedene MIMO- oder Strahlformungsoperationen unterstützen können. Zusätzlich oder alternativ dazu kann eine Antennentafel eine Funkfrequenzstrahlformung für ein Signal, das über einen Antennenport übertragen wurde, unterstützen.A base station or UE may be equipped with multiple antennas that may be used to implement techniques such as transmit diversity, receive diversity, communications using multiple transmit and receive antennas (multiple-input multiple-output - MIMO), or beamforming. The antennas of a base station or UE may be located in one or more antenna arrays or antenna panels that may support MIMO operation or transmit or receive beamforming. For example, one or more base station antennas or antenna arrays may be arranged together in an antenna assembly, such as an antenna tower. In some examples, antennas or antenna arrays associated with a base station may be located in different geographic locations. A base station may include an antenna array having a number of rows and columns of antenna ports that the base station may use to support beamforming of communications with a UE. Similarly, a UE may include one or more antenna arrays that may support various MIMO or beamforming operations. Additionally or alternatively, an antenna panel may support radio frequency beamforming for a signal transmitted over an antenna port.

Strahlformung, die auch als Raumfiltern, gerichtete Übertragung oder gerichteter Empfang bezeichnet werden kann, ist eine Signalverarbeitungstechnik, die an einer übertragenden Vorrichtung oder einer empfangenden Vorrichtung (z. B. einer Basisstation, einem UE) verwendet werden kann, um einen Antennenstrahl (z. B. einen Sendestrahl, einen Empfangsstrahl) entlang eines räumlichen Pfads zwischen der übertragenden Vorrichtung und der empfangenden Vorrichtung zu formen oder zu lenken. Strahlformung kann erreicht werden, indem die über Antennenelemente einer Antennenanordnung kommunizierten Signale derart kombiniert werden, dass einige Signale, die in spezifischen Ausrichtungen bezüglich einer Antennenanordnung propagieren, einer konstruktiven Interferenz unterliegen, während andere einer destruktiven Interferenz unterliegen.Beamforming, which may also be referred to as spatial filtering, directional transmission or directional reception, is a signal processing technique that can be used at a transmitting device or a receiving device (e.g. a base station, a UE) to produce an antenna beam (e.g. B. to shape or direct a transmitting beam, a receiving beam) along a spatial path between the transmitting device and the receiving device. Beamforming can be achieved by combining the signals communicated across antenna elements of an antenna array such that some signals propagating in specific orientations with respect to an antenna array are subject to constructive interference while others are subject to destructive interference.

Die Anpassung von Signalen, die über die Antennenelemente kommuniziert werden, kann eine übertragende Vorrichtung oder eine empfangende Vorrichtung umfassen, die Amplitudenversätze, Phasenversätze oder beides auf Signale, die über die mit der Vorrichtung assoziierten Antennenelemente getragen werden, aufbringt. Die mit jedem der Antennenelemente assoziierten Anpassungen können durch einen Strahlformungsgewichtssatz, der mit einer spezifischen Ausrichtung (z. B. bezüglich der Antennenanordnung der übertragenden Vorrichtung oder der empfangenden Vorrichtung oder bezüglich einer anderen Ausrichtung) assoziiert ist, definiert werden.Adjustment of signals communicated via the antenna elements may include a transmitting device or a receiving device applying amplitude offsets, phase offsets, or both to signals carried via the antenna elements associated with the device. The adjustments associated with each of the antenna elements may be defined by a beamforming weight set associated with a specific orientation (e.g., with respect to the antenna arrangement of the transmitting device or the receiving device, or with respect to another orientation).

Das drahtlose Kommunikationssystem umfasst Basisstationen, UEs, Satelliten und ein Kernnetz. In einigen Beispielen kann das drahtlose Kommunikationssystem ein LTE-Netz, ein LTE-A-Netz, ein LTE-A-Pro-Netz oder ein NR-Netz sein. In einigen Fällen kann ein drahtloses Kommunikationssystem Folgendes unterstützen: erweiterte Breitbandkommunikationen, ultra-zuverlässige (z. B. missionskritische) Kommunikationen, Kommunikationen mit geringer Latenz oder Kommunikationen mit preiswerten Vorrichtungen mit geringer Komplexität.The wireless communication system includes base stations, UEs, satellites and a core network. In some examples, the wireless communication system may be an LTE network, an LTE-A network, an LTE-A Pro network, or an NR network. In some cases, a wireless communications system may support: extended broadband communications, ultra-reliable (e.g., mission-critical) communications, low-latency communications, or communications with low-cost, low-complexity devices.

Das drahtlose Kommunikationssystem kann auch einen oder mehrere Satelliten umfassen. Ein Satellit kann mit Basisstationen (auch als Gateways in NTNs bezeichnet) und UEs (oder anderen Kommunikationsvorrichtungen in großer Höhe oder terrestrischen Kommunikationsvorrichtungen) kommunizieren. Ein Satellit kann ein beliebiger geeigneter Typ von Kommunikationssatellit sein, der dazu konfiguriert ist, Kommunikationen zwischen unterschiedlichen Endknoten in einem drahtlosen Kommunikationssystem zu vermitteln. Ein Satellit kann ein Beispiel für einen Weltraumsatelliten, einen Ballon, ein lenkbares Fluggerät, ein Flugzeug, eine Drohne, ein unbemanntes Luftschiff und/oder dergleichen sein. In einigen Beispielen kann sich der Satellit in einer geosynchronen oder geostationären Erdumlaufbahn, einer niedrigen Erdumlaufbahn oder mittleren Erdumlaufbahn befinden. Ein Satellit kann ein mehrstrahliger Satellit sein, der dazu konfiguriert ist, Dienste für mehrere Dienststrahl-Abdeckungsgebiete in einem vorbestimmten geografischen Dienstgebiet bereitzustellen. Der Satellit kann sich in einer beliebigen Entfernung von der Oberfläche der Erde befinden.The wireless communication system may also include one or more satellites. A satellite may communicate with base stations (also referred to as gateways in NTNs) and UEs (or other high altitude or terrestrial communication devices). A satellite may be any suitable type of communication satellite configured to mediate communications between different end nodes in a wireless communication system. A satellite may be an example of a space satellite, a balloon, a steerable aircraft, an airplane, a drone, an unmanned airship, and/or the like. In some examples, the satellite may be in geosynchronous or geostationary Earth orbit, low Earth orbit, or medium Earth orbit. A satellite may be a multi-beam satellite configured to provide services to multiple service beam coverage areas in a predetermined geographic service area. The satellite may be located at any distance from the surface of the Earth.

In einigen Fällen kann eine Funkzelle durch einen Satelliten als Teil eines nicht terrestrischen Netzes bereitgestellt oder errichtet werden. Ein Satellit kann in einigen Fällen die Funktionen einer Basisstation durchführen, als ein Bent-Pipe-Satellit fungieren oder als ein regenerativer Satellit fungieren, oder eine Kombination davon. In anderen Fällen kann ein Satellit ein Beispiel für einen intelligenten Satelliten oder einen Satelliten mit Intelligenz sein. Ein intelligenter Satellit kann beispielsweise dazu konfiguriert sein, mehr Funktionen als ein regenerativer Satellit durchzuführen (z. B. kann er dazu konfiguriert sein, spezifische Algorithmen durchzuführen, die über diejenigen, die bei regenerativen Satelliten verwendet werden, hinausgehen, um neu programmiert zu werden, usw.) Ein Bent-Pipe-Transponder oder -Satellit kann dazu konfiguriert sein, Signale von Bodenstationen zu empfangen und diese Signale an andere Bodenstationen zu übertragen. In einigen Fällen kann ein Bent-Pipe-Transponder oder -Satellit Signale verstärken oder von Uplink-Frequenzen zu Downlink-Frequenzen wechseln. Ein regenerativer Transponder oder Satellit kann dazu konfiguriert sein, Signale wie der Bent-Pipe-Transponder oder -Satellit zu vermitteln, er kann aber auch bordeigene Verarbeitung verwenden, um andere Funktionen durchzuführen. Beispiele für diese anderen Funktionen können Demodulieren eines empfangenen Signals, Decodieren eines empfangenen Signals, Neucodieren eines zu übertragenden Signals oder Modulieren des zu übertragenden Signals oder eine Kombination davon umfassen. Ein Bent-Pipe-Satellit (z. B. ein Satellit) kann beispielsweise ein Signal von einer Basisstation empfangen und kann das Signal an ein UE oder eine Basisstation oder umgekehrt vermitteln. In Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann eine Abdeckungsverbesserung für Kommunikationen mit Satelliten 120 durch Wiederholungen von Kommunikationen bereitgestellt werden, wodurch der BLER reduziert und die Zuverlässigkeit der Kommunikationen erhöht werden kann.In some cases, a cell may be provided or established by a satellite as part of a non-terrestrial network. A satellite may, in some cases, perform the functions of a base station, act as a bent-pipe satellite, or act as a regenerative satellite, or a combination thereof. In other cases, a satellite may be an example of a smart satellite or a satellite with intelligence. For example, a smart satellite may be configured to perform more functions than a regenerative satellite (e.g., it may be configured to perform specific algorithms beyond those used in regenerative satellites, to be reprogrammed, etc.). A bent-pipe transponder or satellite may be configured to receive signals from ground stations and transmit those signals to other ground stations. In some cases, a bent-pipe transponder or satellite may amplify signals or switch from uplink frequencies to downlink frequencies. A regenerative transponder or satellite may be configured to relay signals like the bent pipe transponder or satellite, but may also use on-board processing to perform other functions. Examples of these other functions may include demodulating a received signal, decoding a received signal, re-encoding a signal to be transmitted, or modulating the signal to be transmitted, or a combination thereof. For example, a bent pipe satellite (e.g., a satellite) may receive a signal from a base station and may relay the signal to a UE or base station, or vice versa. In accordance with various aspects of the present disclosure, coverage improvement for communications with satellites 120 may be provided by repetitions of communications, which may reduce BLER and increase the reliability of communications.

Ein UE kann eine UE-Kommunikationsverwaltungseinheit umfassen. Die UE-Kommunikationsverwaltungseinheit kann von einer Basisstation oder einem Satelliten eine Angabe über eine Wiederholungsaktivierung für Kommunikationen empfangen. Die UE-Kommunikationsverwaltungseinheit kann in Reaktion auf die Wiederholungsangabe Ressourcen für Kommunikationen, die Wiederholungen enthalten, bestimmen. Wenn sie Kommunikationen empfängt, kann die UE-Kommunikationsverwaltungseinheit Signale von Ressourcen, die mehrere Übertragungen enthalten, puffern und versuchen, die zugehörige Kommunikation zu decodieren. In einigen Fällen kann die UE-Kommunikationsverwaltungseinheit, wenn sie eine Uplink-Nachricht an die Basisstation oder den Satelliten überträgt, mehrere Wiederholungen der Kommunikation basierend auf den konfigurierten Wiederholungen erstellen. Ferner können in einigen Fällen Uplink-Nachrichten unter Verwendung einer Bandbreite mit kleinerer Frequenz als eine volle Kanalbandbreite übertragen werden, um eine höhere Leistungsdichte bereitzustellen und die Wahrscheinlichkeit des Empfangs der Uplink-Nachricht zu erhöhen.A UE may include a UE communication management unit. The UE communications management unit may receive an indication of replay activation from a base station or satellite for communications. The UE communications management unit may designate resources for communications containing replays in response to the retry indication. When receiving communications, the UE communications management unit may buffer signals from resources containing multiple transmissions and attempt to decode the associated communications. In some cases, when transmitting an uplink message to the base station or satellite, the UE communication management unit may create multiple retries of the communication based on the configured retries. Further, in some cases, uplink messages may be transmitted using a lower frequency bandwidth than a full channel bandwidth to provide higher power density and increase the probability of receiving the uplink message.

Eine Basisstation kann eine Basisstation-Kommunikationsverwaltungseinheit umfassen. Die Basisstation-Kommunikationsverwaltungseinheit kann ein Abdeckungsverbesserungsschema an einem oder mehreren UEs konfigurieren, in dem eine Anzahl von Wiederholungen von Kommunikationen bereitgestellt wird, um dazu beizutragen, eine BLER zu reduzieren. Wiederholungen können durch eine Zeitschlitzbündelung für PDCCH in aufeinander folgenden oder nicht aufeinander folgenden Zeitschlitzen oder durch mehrere Wiederholungen in demselben Zeitschlitz bereitgestellt werden.A base station may include a base station communications management unit. The base station communications management unit may configure a coverage enhancement scheme at one or more UEs in which a number of repetitions of communications are provided to help reduce BLER. Replays can be provided by time slot bundling for PDCCH in consecutive or non-consecutive time slots or by multiple replays in the same time slot.

Abdeckungsverbesserung: CE wird durch eine zeitliche Wiederholung, Neuübertragung und Leistungserhöhung im bandinternen sowie im Schutzband-Betriebsmodus erreicht. Das Abdeckungserweiterungsmerkmal von NB-IoT ist praktisch, wenn sich die Sensoren in entfernten oder herausfordernden Gebieten befinden. Eine zuverlässige Abdeckungsverbesserung wird durch die wiederholte Übertragung von Daten- und Steuersignalisierung erreicht. Jede Übertragung kann dazu konfiguriert sein, für eine bezeichnete Anzahl von Malen wiederholt zu werden, um höhere Erfolgschancen auf dem gewünschten Abdeckungsniveau zu erreichen.Coverage enhancement: CE is achieved through temporal repetition, retransmission and power enhancement in in-band and guard band operation modes. The coverage enhancement feature of NB-IoT is useful when the sensors are located in remote or challenging areas. Reliable coverage enhancement is achieved through repeated transmission of data and control signaling. Each transmission can be configured to be repeated for a designated number of times to achieve higher chances of success at the desired coverage level.

Die Anzahl des Wiederholungswerts ist direkt proportional zum maximalen Kopplungsverlust (Maximum Coupling Loss - MCL).The number of repeat values is directly proportional to the Maximum Coupling Loss (MCL).

Die Anzahl von Wiederholungen erhöht das SNR am Empfänger. Ein Anstieg der Anzahl von Wiederholungen führt zu einer Erhöhung des Energieverbrauchs. Eine hohe Wiederholungsanzahl führt zu einer höheren Latenz. CE führt zu einer Funkressourcenverschwendung (ein UE belegt einen Kanal für eine längere Dauer im Falle einer CE mit höherem Niveau). CE ist für latenzunempfindliche Anwendungen (Anwendungen, die eine Übertragungsverzögerung von 10 Sekunden tolerieren können) geeignet. Ein Vermeiden eines CE-Aufstiegs durch eine beliebige Alternative kann die Energieeffizienz verbessern und eine Funkressourcenverschwendung reduzieren.
2 zeigt die Herstellung eines erfolgreichen RA.
2 b zeigt das Versagen eines RA und eine Neuübertragung.
3 zeigt die Wiederholung der Präambel (CE).
The number of repetitions increases the SNR at the receiver. An increase in the number of repetitions leads to an increase in energy consumption. A high repetition count leads to higher latency. CE results in a waste of radio resources (a UE occupies a channel for a longer duration in the case of a higher level CE). CE is suitable for latency-insensitive applications (applications that can tolerate a transmission delay of 10 seconds). Avoiding CE upgrade by any alternative can improve energy efficiency and reduce radio resource waste.
2 shows the production of a successful RA.
2 B shows RA failure and retransmission.
3 shows the repetition of the preamble (CE).

In diesen 2a, 2b und 3 ist das UE-Verhalten wie folgt: Wenn alle RA-Versuche fehlgeschlagen sind, dann führt das UE eine Funkzellen-Neuauswahl im Ruhemodus durch oder meldet ein RLF im verbundenen Modus.In these 2a , 2 B and 3 The UE behavior is as follows: If all RA attempts have failed, then the UE performs a cell reselection in sleep mode or reports an RLF in connected mode.

4 zeigt das Flussdiagramm eines CE-Verfahrens nach dem Stand der Technik. Ein Benutzergerät (UE) versucht, den Direktzugriff (RA) durchzuführen. Im Falle, dass ein Versagen erzeugt wird, wird eine Erlangung eines höheren Niveaus einer CE durchgeführt. Wenn kein Versagen eines regulären Funkzugriffs(RA)-Verfahrens mehr vorliegt, stoppt der Vorgang. 4 shows the flowchart of a state-of-the-art CE procedure. A user equipment (UE) attempts to perform the random access (RA). In case a failure is generated, an acquisition of a higher level of CE is performed. When there is no longer a failure of a regular radio access (RA) procedure, the process stops.

Der Kernaspekt dieses neuen Verfahrens besteht darin, einen Mechanismus zu erzeugen, in dem ein UE eine Entscheidung trifft, ob es im Falle, dass es ein maximales Versagen des RA-Verfahrens erreicht, ein höheres Niveau einer CE erlangen oder das Netz wechseln (TN zu NTN oder NTN zu TN) soll. Ein UE (NB-loT) kann erwägen, das NTN zu nutzen, bevor es ein höheres Niveau einer CE (CE 1, CE 2) erlangt, wenn es ursprünglich mit einem TN verbunden ist. Ein UE (NB-loT) kann erwägen, das TN zu nutzen, bevor es ein höheres Niveau einer CE (CE 1, CE 2) erlangt, wenn es ursprünglich mit einem NTN verbunden ist.The key aspect of this new method is to create a mechanism in which a UE makes a decision whether to obtain a higher level of CE or switch networks (TN to) in the event that it reaches a maximum failure of the RA method NTN or NTN to TN). A UE (NB-loT) may consider using the NTN before obtaining a higher level of a CE (CE 1, CE 2) when initially connected to a TN. A UE (NB-loT) may consider using the TN before obtaining a higher level of a CE (CE 1, CE 2) if it is initially connected to an NTN.

5 zeigt das Flussdiagramm der ersten Ausführungsform an der UE-Seite. Verfahren zur energieeffizienten Abdeckungsverbesserung (CE) durch eine Benutzergerät(UE)-Vorrichtung, die mit einem drahtlosen Kommunikationsnetz verbunden ist, wobei das Benutzergerät (UE) im Falle, dass es ein maximales Versagen des Direktzugriffs(RA)-Verfahrens erreicht, entscheidet, ein höheres Niveau einer Abdeckungsverbesserung (CE) zu erlangen oder das Netz zu wechseln. Das Benutzergerät (UE) ist im Ruhemodus, das Benutzergerät (UE) entscheidet basierend auf der Gesamtnetzüberlastung, ob es zu einem alternativen Netz wechseln soll oder nicht, wobei diese Informationen durch das Netz durch Erreichen des Maximums eines Versagens eines Direktzugriffs(RA)-Verfahrens für ein Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) angegeben werden, eine Funkzellenauswahl wird in alternativen Netzen durchgeführt, die Abdeckung der Funkzelle wird verifiziert und im Falle, dass die Abdeckung der Funkzelle ausreichend ist, dann wechselt das Benutzergerät (UE) zu einem alternativen Netz und führt ein Direktzugriffs(RA)-Verfahren durch, im Falle, dass die Abdeckung der Funkzelle nicht ausreichend ist, dann bleibt das Benutzergerät (UE) in demselben Netz und erhöht das Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) auf das Niveau (k+1) für ein Direktzugriffs(RA)-Verfahren. 5 shows the flow chart of the first embodiment at the UE side. Method for energy efficient coverage improvement (CE) by a user equipment (UE) device connected to a wireless communication network, wherein the user equipment (UE), in case it reaches a maximum failure of the random access (RA) method, decides to use a higher level of to obtain a coverage improvement (CE) or to change networks. The user equipment (UE) is in idle mode, the user equipment (UE) decides whether to change to an alternative network or not based on the overall network congestion, this information being indicated by the network by reaching the maximum of a failure of a random access (RA) procedure for a level (k) of coverage improvement (CE), a cell selection is performed in alternative networks, the coverage of the cell is verified and in case the coverage of the cell is sufficient then the user equipment (UE) changes to an alternative network and performs a random access (RA) procedure, in case the coverage of the cell is not sufficient then the user equipment (UE) stays in the same network and increases the level (k) of coverage improvement (CE) to the level (k+1) for a random access (RA) procedure.

Das UE wechselt nur zu einem alternativen Netz, wenn in dem alternativen Netz eine gute Abdeckung besteht. Wenn nicht, bleibt das UE in demselben Netz und erhöht das Niveau einer CE.The UE only switches to an alternative network if there is good coverage in the alternative network. If not, the UE stays in the same network and increases the level of a CE.

6 zeigt das Flussdiagramm der ersten Ausführungsform an der Basisstations(gNB)-Seite. 6 shows the flowchart of the first embodiment at the base station (gNB) side.

Das Verfahren umfasst das Empfangen einer Direktzugriffs(RA)-Anforderung einer Abdeckungsverbesserung (CE), eine Benachrichtigung an ein Benutzergerät (UE) im Ruhemoduszustand wird gesendet und das Benutzergerät (UE) entscheidet basierend auf der Gesamtnetzüberlastung, ob es zu einem alternativen Netz wechseln soll oder nicht, wobei diese Entscheidungsinformationen durch das Erreichen des Maximums eines Versagens eines Direktzugriffs(RA)-Verfahrens für ein Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) bestimmt werden, im Falle, dass das Maximum eines Versagens eines Direktzugriffs(RA)-Verfahrens für ein Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) erreicht wird, wird ein Test, ob die durch das Benutzergerät (UE) ausgelöste Übergabe zu einem alternativen Netz durchgeführt werden soll, vorgenommen, wenn das Ergebnis des Tests positiv ist, dann wird die Übergabe zu einem alternativen Netz durchgeführt, wenn das Ergebnis des Tests negativ ist, dann bleibt das Benutzergerät (UE) in demselben Netz und erhöht das Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) auf das Niveau (k+1) für ein Direktzugriffs(RA)-Verfahren, wobei die Basisstation (gNB) konfiguriert, ob das Benutzergerät (UE) zu einem alternativen Netz wechseln soll.The method includes receiving a random access (RA) request for coverage enhancement (CE), sending a notification to a user equipment (UE) in the sleep mode state, and the user equipment (UE) deciding whether to switch to an alternative network based on the overall network congestion or not, this decision information being determined by reaching the maximum of a random access (RA) method failure for a level (k) of coverage improvement (CE), in the case that the maximum of a random access (RA) method failure for a level (k) of coverage improvement (CE) is reached, a test is made as to whether the handover triggered by the user equipment (UE) should be carried out to an alternative network, if the result of the test is positive, then the handover becomes performed on an alternative network, if the result of the test is negative, then the user equipment (UE) remains in the same network and increases the level (k) of a coverage improvement (CE) to the level (k+1) for a random access (RA) Method, wherein the base station (gNB) configures whether the user equipment (UE) should switch to an alternative network.

7 zeigt das Flussdiagramm der zweiten Ausführungsform an der UE-Seite. Diese Ausführungsform umfasst die folgenden Schritte: das Benutzergerät (UE) ist im verbundenen Modus, das Benutzergerät (UE) entscheidet basierend auf der Gesamtnetzüberlastung, ob es zu einem alternativen Netz wechseln soll oder nicht, wobei diese Entscheidungsinformationen durch das Erreichen des Maximums eines Versagens eines Direktzugriffs(RA)-Verfahrens für ein Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) bestimmt werden, im Falle, dass das Maximum eines Versagens eines Direktzugriffs(RA)-Verfahrens für ein Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) erreicht wird, wird ein Test, ob die durch das Benutzergerät (UE) ausgelöste Übergabe zu einem alternativen Netz durchgeführt werden soll, vorgenommen, wenn das Ergebnis des Tests positiv ist, dann wird die Übergabe zu einem alternativen Netz durchgeführt, wenn das Ergebnis des Tests negativ ist, dann bleibt das Benutzergerät (UE) in demselben Netz und erhöht das Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) auf das Niveau (k+1) für ein Direktzugriffs(RA)-Verfahren. 7 shows the flowchart of the second embodiment on the UE side. This embodiment includes the following steps: the user equipment (UE) is in connected mode, the user equipment (UE) decides whether or not to switch to an alternative network based on the overall network congestion, this decision information being determined by reaching the maximum of a failure Random access (RA) method for a level (k) of coverage improvement (CE) is determined in the event that the maximum failure of a random access (RA) method for a level (k) of coverage improvement (CE) is reached a test as to whether the handover to an alternative network triggered by the user equipment (UE) should be carried out, if the result of the test is positive, then the handover to an alternative network is carried out, if the result of the test is negative, then the user equipment (UE) remains in the same network and increases the level (k) of a coverage improvement (CE) to the level (k+1) for a random access (RA) method.

8 zeigt das Flussdiagramm der zweiten Ausführungsform an der gNB-Seite. 8th shows the flowchart of the second embodiment on the gNB side.

Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Empfangen einer Funkzugriffs(RA)-Anforderung einer Abdeckungsverbesserung (CE), eine Benachrichtigung an ein Benutzergerät (UE) im verbundenen Zustand, das Benutzergerät (UE) entscheidet basierend auf der Gesamtnetzüberlastung, ob es zu einem alternativen Netz wechseln soll oder nicht, wobei diese Entscheidungsinformationen durch Erreichen des Maximums eines Versagens eines Direktzugriffs(RA)-Verfahrens für ein Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) bestimmt werden, im Falle, dass das Maximum des Versagens eines Direktzugriffs(RA)-Verfahrens für ein Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) erreicht wird, wird ein Test, ob die durch das Benutzergerät (UE) ausgelöste Übergabe zu einem alternativen Netz durchgeführt werden sollte, vorgenommen. Wenn das Ergebnis des Tests positiv ist, dann wird die Übergabe zu einem alternativen Netz durchgeführt, wenn das Ergebnis des Tests negativ ist, dann bleibt das Benutzergerät (UE) in demselben Netz und erhöht das Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) auf das Niveau (k+1) für ein Direktzugriffs(RA)-Verfahren, wobei die Basisstation (gNB) konfiguriert, ob das Benutzergerät (UE) zu einem alternativen Netz wechseln soll.The method comprises the following steps: receiving a radio access (RA) request of a coverage improvement (CE), a notification to a user equipment (UE) in the connected state, the user equipment (UE) decides based on the overall network congestion whether to switch to an alternative network or not, this decision information being determined by reaching the maximum of a failure of a random access (RA) procedure for a level (k) of coverage improvement (CE), in case the maximum of the failure of a random access (RA) procedure for a level (k) of coverage improvement (CE) is reached, a test is made whether the handover to an alternative network initiated by the user equipment (UE) should be performed. If the result of the test is positive, then the handover to an alternative network is performed, if the result of the test is negative, then the user equipment (UE) remains in the same network and increases the level (k) of coverage improvement (CE) to the level (k+1) for a random access (RA) procedure, whereby the base station (gNB) configures whether the user equipment (UE) should switch to an alternative network.

9 zeigt die durch das UE ausgelöste Übergabe. Drahtloses Kommunikationssystem zum Durchführen einer energieeffizienten Abdeckungsverbesserung, wobei eine durch ein Benutzergerät (UE) ausgelöste Übergabe durchgeführt wird, nachdem das Benutzergerät (UE) eine Übergabeentscheidungsinformation basierend auf definierten Kriterien von mindestens einer Funkzelle A zu mindestens einer anderen Funkzelle B getroffen hat, nachdem die folgenden Schritte durchgeführt werden:

  • Das Benutzergerät (UE) sendet eine Direktzugriffs(RA)-Anforderung eines Niveaus (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) an eine Funkzelle A.
9 shows the handover triggered by the UE. A wireless communication system for performing energy efficient coverage improvement, wherein a user equipment (UE) triggered handover is performed after the user equipment (UE) receives handover decision information tion based on defined criteria from at least one radio cell A to at least one other radio cell B after the following steps are carried out:
  • The user equipment (UE) sends a random access (RA) request of a level (k) of coverage improvement (CE) to a cell A.

Die Funkzelle A sendet ein Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) bei Direktzugriffs(RA)-Versagen zurück an das Benutzergerät (UE) und wartet, dass das Benutzergerät (UE) mit einem höheren Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) verbunden wird.Cell A sends a level (k) of coverage improvement (CE) upon random access (RA) failure back to the user equipment (UE) and waits for the user equipment (UE) to connect to a higher level (k) of coverage improvement (CE).

Das Benutzergerät (UE) sendet eine Direktzugriffs(RA)-Anforderung eines Niveaus (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) an eine Funkzelle B, und wenn für das Benutzergerät (UE) kein Direktzugriff (RA) möglich ist, puffert die Funkzelle A die Daten des Benutzergeräts (UE).The user equipment (UE) sends a random access (RA) request of a coverage improvement (CE) level (k) to a cell B, and if random access (RA) is not possible for the user equipment (UE), cell A buffers the user equipment (UE) data.

Die Funkzelle B sendet eine Direktzugriffs(RA)-Antwort zu einem Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) zurück an das Benutzergerät (UE). Das Benutzergerät (UE) und die Funkzelle B werden verbunden.The cell B sends a random access (RA) response at a level (k) of coverage improvement (CE) back to the user equipment (UE). The user device (UE) and the radio cell B are connected.

Die Funkzelle B aktualisiert Angaben des Benutzergeräts (UE), wenn die Funkzelle A eine Aktualisierung von der Funkzelle B betreffend das Benutzergerät (UE) erhält, überträgt die Funkzelle A die Daten des Benutzergeräts (UE) an die Funkzelle, wenn die Funkzelle A keine Aktualisierungen von anderen Funkzellen über das Benutzergerät (UE) erhält, erklärt die Funkzelle A ein Funkverbindungsversagen (radio link failure - RLF).Cell B updates user equipment (UE) information, if cell A receives an update from cell B regarding the user equipment (UE), cell A transmits the user equipment (UE) data to the cell, if cell A does not receive updates from other cells about the user equipment (UE), cell A declares a radio link failure (RLF).

Vorteile dieser neuen Ansätze bestehen im niedrigen Stromverbrauch. NB-IoT- & LTE-M-Chipsätze konzentrieren sich auf die Drahtloseigenschaften, die Anwendungen erfordern, und weisen stromsparende Merkmale auf, wie etwa den Schlafmodus, langperiodische Aktualisierungen des Aufenthaltsgebiets und einen erweiterten diskontinuierlichen Empfang, welches eine optimale Energieeffizienz gewährleistet.The advantages of these new approaches are low power consumption. NB-IoT & LTE-M chipsets focus on the wireless properties that applications require and have power-saving features such as sleep mode, long-period location updates and extended discontinuous reception, which ensures optimal energy efficiency.

Darüber hinaus ist eine tiefe Gebäudedurchdringung möglich. NB-IoT und LTE-M weisen eine bis zu 20 Dezibel (NB-loT) und 15 Dezibel (LTE-M) höhere Leistungsdichte, verglichen mit GSM zu Schmalbandmodulation, und mehrere Übertragungswiederholungen auf. Dies gewährleistet eine bessere Netzabdeckung innerhalb von Gebäuden.In addition, deep building penetration is possible. NB-IoT and LTE-M have a power density of up to 20 decibels (NB-loT) and 15 decibels (LTE-M) higher than GSM with narrowband modulation and multiple transmission repetitions. This ensures better network coverage inside buildings.

Ein sehr wichtiger Aspekt dieses neuen Ansatzes sind die niedrigen Kosten. Sowohl LTE-M als auch NB-IoT punkten mit niedrigen Modulkosten sowie niedrigen Betriebs- und Servicepreisen. Dies wird durch das einfache Chipsatz-Design, das unnötige LTE-Funktionen beseitigt, sowie steigende Produktionsvolumina gewährleistet.A very important aspect of this new approach is the low cost. Both LTE-M and NB-IoT score with low module costs as well as low operating and service prices. This is ensured by the simple chipset design that eliminates unnecessary LTE features and increasing production volumes.

Alle beschriebenen Lösungen sind LTE-basiert. NB-IoT und LTE-M basieren auf LTE und können über eine Softwareaktualisierung in bestehende LTE-Infrastrukturen integriert werden. Da sowohl NB-IoT als auch LTE-M im GSM- und im LTE-Spektrum bereitgestellt werden können, sind keine zusätzlichen Spektrumlizenzen erforderlich.All solutions described are LTE-based. NB-IoT and LTE-M are based on LTE and can be integrated into existing LTE infrastructures via a software update. Since both NB-IoT and LTE-M can be deployed on GSM and LTE spectrum, no additional spectrum licenses are required.

Anders als Sensoren, die nicht über lange Strecken senden können, arbeiten sowohl NB-IoT als auch LTE-M über Plug & Play. Die Sensoren sind direkt mit dem NB-IoT- und/oder dem LTE-M-Netz verbunden, ohne die Notwendigkeit, lokale Netze oder Gateways zu installieren.Unlike sensors that cannot transmit over long distances, both NB-IoT and LTE-M work via plug & play. The sensors are directly connected to the NB-IoT and/or LTE-M network without the need to install local networks or gateways.

Ein weiterer sehr relevanter Aspekt der beschriebenen Lösungen besteht darin, dass sie extrem sicher sind. NB-IoT und LTE-M sind global standardisierte Technologien und verwenden LTE-Sicherheitsmechanismen gemäß 3GPP. Abkürzungen: Diskontinuierlicher Empfang DRX Erweiterter Diskontinuierlicher Empfang gNB: gNodeB eDRX Internet der Dinge (Internet of Things) IoT Weitverkehrsnetz mit niedriger Leistung (Low Power Wide Area Network) LPWAN Schmalband-Internet der Dinge (Narrow Band Internet of Things) NB-IoT Freigabe-Unterstützungsangabe (Release Assistance Indicator) RAI Direktzugriff (Random Access) RA Direktzugriffskanal (Random Access Channel) RACH Benutzergerät (User Equipment) UE Aufwachsignal (Wake Up Signal) WuS Another very relevant aspect of the solutions described is that they are extremely secure. NB-IoT and LTE-M are globally standardized technologies and use LTE security mechanisms in accordance with 3GPP. Abbreviations: Discontinuous reception DRX Extended discontinuous reception gNB: gNodeB eDRX Internet of Things IoT Low Power Wide Area Network LPWAN Narrow Band Internet of Things NB-IoT Release Assistance Indicator RAI Direct access (random access) R.A Random Access Channel RACH User Equipment U.E Wake Up Signal WuS

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Claims (15)

Verfahren zur energieeffizienten Abdeckungsverbesserung (CE) durch eine Benutzergerät(UE)-Vorrichtung, die mit einem drahtlosen Kommunikationsnetz verbunden ist, wobei das Benutzergerät (UE) entscheidet, ob es ein höheres Niveau einer Abdeckungsverbesserung (CE) erlangen oder das Netz wechseln soll, im Falle, dass es ein maximales Versagen des Direktzugriffs(Random access)-Verfahrens erreicht.A method for energy efficient coverage enhancement (CE) by a user equipment (UE) device connected to a wireless communications network, wherein the user equipment (UE) decides whether to obtain a higher level of coverage enhancement (CE) or switch networks, in Case that it reaches a maximum failure of the random access method. Verfahren zur energieeffizienten Abdeckungsverbesserung (CE) nach Anspruch 1, umfassend die folgenden Schritte, denen das Benutzergerät (UE) folgt, wenn es im Ruhemodus ist: Das Benutzergerät (UE) entscheidet basierend auf der Gesamtnetzüberlastung, ob es zu einem alternativen Netz wechseln soll oder nicht, wobei diese Informationen durch das Netz durch Erreichen des Maximums eines Versagens eines Direktzugriffs(RA)-Verfahrens für ein Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) angegeben werden, dann fährt das Benutzergerät (UE) mit einer Funkzellenauswahl in alternativen Netzen fort, wobei die Abdeckung der Funkzelle verifiziert wird, und im Falle, dass die Abdeckung der Funkzelle ausreichend ist, wechselt das Benutzergerät (UE) zu einem alternativen Netz und führt ein Direktzugriffs(RA)-Verfahren durch, im Falle, dass die Abdeckung der Funkzelle nicht ausreichend ist, bleibt das Benutzergerät (UE) in demselben Netz und erhöht das Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) auf das Niveau (k+1) für ein Direktzugriffs(RA)-Verfahren.Methods for energy-efficient coverage improvement (CE). Claim 1 , comprising the following steps that the user equipment (UE) follows when it is in sleep mode: The user equipment (UE) decides whether or not to switch to an alternative network based on the overall network congestion, which information is transmitted through the network by reaching of the maximum failure of a random access (RA) method for a level (k) of coverage improvement (CE), then the user equipment (UE) proceeds with cell selection in alternative networks, verifying the coverage of the cell, and in In the event that the coverage of the radio cell is sufficient, the user equipment (UE) switches to an alternative network and carries out a direct access (RA) procedure. In the event that the coverage of the radio cell is not sufficient, the user equipment (UE) remains in the same network and increases the level (k) of a coverage improvement (CE) to the level (k+1) for a random access (RA) method. Verfahren zur energieeffizienten Abdeckungsverbesserung (CE) nach Anspruch 1, umfassend die folgenden Schritte, denen das Benutzergerät (UE) folgt, wenn es im verbundenen Modus ist: Das Benutzergerät (UE) entscheidet basierend auf der Gesamtnetzüberlastung, ob es zu einem alternativen Netz wechseln soll oder nicht, wobei diese Entscheidungsinformationen durch das Erreichen des Maximums eines Versagens eines Direktzugriffs(RA)-Verfahrens für ein Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) bestimmt werden, im Falle, dass das Maximum eines Versagens eines Direktzugriffs(RA)-Verfahrens für ein Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) erreicht wird, wird ein Test, ob die durch das Benutzergerät (UE) ausgelöste Übergabe zu einem alternativen Netz durchgeführt werden sollte, vorgenommen, wenn das Ergebnis des Tests positiv ist, dann wird die Übergabe zu einem alternativen Netz durchgeführt, wenn das Ergebnis des Tests negativ ist, dann bleibt das Benutzergerät (UE) in demselben Netz und erhöht das Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) auf das Niveau (k+1) für ein Direktzugriffs(RA)-Verfahren.Procedure for energy efficient coverage improvement (CE) according to Claim 1 , comprising the following steps that the user equipment (UE) follows when in connected mode: the user equipment (UE) decides whether or not to switch to an alternative network based on the overall network congestion, this decision information being determined by reaching the maximum of a failure of a random access (RA) procedure for a level (k) of coverage improvement (CE), in case the maximum of a failure of a random access (RA) procedure for a level (k) of coverage improvement (CE) is reached, a test is made whether the handover to an alternative network initiated by the user equipment (UE) should be performed, if the result of the test is positive, then the handover to an alternative network is performed, if the result of the test is negative, then the user equipment (UE) stays in the same network and increases the level (k) of coverage improvement (CE) to the level (k+1) for a random access (RA) procedure. Verfahren zur energieeffizienten Abdeckungsverbesserung (CE) nach Anspruch 1 bis 3, wobei das Netz im Falle des Erreichens eines maximalen Versagens des Direktzugriffs(RA)-Verfahrens von einem terrestrischen Netz zu einem nicht terrestrischen Netz (TN zu NTN) oder von einem nicht terrestrischen Netz zu einem terrestrischen Netz (NTN zu TN) wechselt.Methods for energy-efficient coverage improvement (CE). Claim 1 until 3 , wherein in the event of reaching a maximum failure of the random access (RA) method, the network switches from a terrestrial network to a non-terrestrial network (TN to NTN) or from a non-terrestrial network to a terrestrial network (NTN to TN). Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, wobei das Benutzergerät (UE) ein Benutzergerät für das Schmalband-Internet der Dinge UE (Narrowband Internet of things - NB-IoT) ist, das ein Nutzen des nicht terrestrischen Netzes (NTN) zum terrestrischen Netz (TN) vorsieht, bevor es die Abdeckungsverbesserung auf einem höheren Niveau erlangt (CE, CE 1, CE 2), wenn es ursprünglich mit dem terrestrischen Netz (TN) verbunden ist.Procedure according to the Claims 1 until 4 , wherein the user device (UE) is a user device for the narrowband Internet of things UE (Narrowband Internet of Things - NB-IoT), which provides a use of the non-terrestrial network (NTN) to the terrestrial network (TN) before it Coverage improvement obtained at a higher level (CE, CE 1, CE 2) when initially connected to the terrestrial network (TN). Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, wobei das Benutzergerät (UE) ein Benutzergerät für das Schmalband-Internet der Dinge UE (NB-loT) ist, das ein Nutzen des terrestrischen Netzes (TN) vorsieht, bevor es die Abdeckungsverbesserung auf einem höheren Niveau erlangt (CE, CE 1, CE 2), wenn es ursprünglich mit dem nicht terrestrischen Netz zum terrestrischen Netz (NTN) verbunden ist.Procedure according to the Claims 1 until 5 , wherein the user equipment (UE) is a narrowband Internet of Things UE (NB-loT) user equipment that provides utilization of the terrestrial network (TN) before obtaining the coverage improvement at a higher level (CE, CE 1, CE 2) if it is originally connected to the non-terrestrial network to the terrestrial network (NTN). Verfahren nach Anspruch 1 oder 6, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass, wenn das Benutzergerät (UE) das maximale Versagen des Direktzugriffs(RA)-Verfahrens erreicht, das Benutzergerät (UE) eher die Möglichkeit hat, das Netz zu wechseln, als das Niveau einer Abdeckungsverbesserung (CE) zu erhöhen, wodurch der Signalisierungsaufwand und/oder der Stromverbrauch des Benutzergeräts, UE, reduziert werden.Procedure according to Claim 1 or 6 the method being characterized in that when the user equipment (UE) reaches the maximum failure of the random access (RA) procedure, the user equipment (UE) has the option of changing the network rather than increasing the level of coverage improvement (CE), thereby reducing the signaling overhead and/or power consumption of the user equipment, UE. Verfahren zur energieeffizienten Abdeckungsverbesserung (CE) durch eine Basisstation (gNB) in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: bei Empfangen einer Direktzugriffs(RA)-Anforderung einer Abdeckungsverbesserung (CE) wird eine Benachrichtigung an ein Benutzergerät (UE) im Ruhezustand gesendet und das Benutzergerät (UE) entscheidet basierend auf der Gesamtnetzüberlastung, ob es zu einem alternativen Netz wechseln soll oder nicht, wobei diese Entscheidungsinformationen durch Erreichen des Maximums eines Versagens eines Direktzugriffs(RA)-Verfahrens für ein Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) bestimmt werden, im Falle, dass das Maximum des Versagens eines Direktzugriffs(RA)-Verfahrens für ein Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) erreicht wird, wird ein Test, ob die durch das Benutzergerät (UE) ausgelöste Übergabe zu einem alternativen Netz durchgeführt werden sollte, vorgenommen, wenn das Ergebnis des Tests positiv ist, dann wird die Übergabe zu einem alternativen Netz durchgeführt, wenn das Ergebnis des Tests negativ ist, dann bleibt das Benutzergerät (UE) in demselben Netz und erhöht das aktuelle Niveau (k) der Abdeckungsverbesserung (CE) auf das Niveau (k+1) für ein Direktzugriffs(RA)-Verfahren, wobei die Basisstation (gNB) konfiguriert, ob das Benutzergerät (UE) zu einem alternativen Netz wechseln soll.A method for energy efficient coverage enhancement (CE) by a base station (gNB) in a wireless communications network, the method comprising: upon receiving a random access (RA) request for coverage enhancement (CE), a notification is sent to an idle user equipment (UE). and the user equipment (UE) decides whether or not to switch to an alternative network based on the overall network congestion, this decision information being provided by reaching the maximum of a direct access failure Access (RA) method for a level (k) of coverage improvement (CE) is determined in the event that the maximum failure of a random access (RA) method for a level (k) of coverage improvement (CE) is reached a test as to whether the user equipment (UE) triggered handover to an alternative network should be carried out, if the result of the test is positive, then the handover to an alternative network is carried out, if the result of the test is negative, then the user equipment (UE) remains in the same network and increases the current level (k) of the coverage improvement (CE) to the level (k+1) for a random access (RA) method, where the base station (gNB) configures whether the user equipment (UE) should switch to an alternative network. Verfahren zur energieeffizienten Abdeckungsverbesserung (CE) durch eine Basisstation (gNB) in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: bei Empfangen einer Direktzugriffs(RA)-Anforderung einer Abdeckungsverbesserung (CE) wird eine Benachrichtigung an ein Benutzergerät (UE) im verbundenen Zustand gesendet, das Benutzergerät (UE) entscheidet basierend auf der Gesamtnetzüberlastung, ob es zu einem alternativen Netz wechseln soll oder nicht, wobei diese Entscheidungsinformationen durch das Erreichen des Maximums eines Versagens eines Direktzugriffs(RA)-Verfahrens für ein Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) bestimmt werden, im Falle, dass das Maximum eines Versagens eines Direktzugriffs(RA)-Verfahrens für ein Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) erreicht wird, wird ein Test, ob die durch das Benutzergerät (UE) ausgelöste Übergabe zu einem alternativen Netz durchgeführt werden soll, vorgenommen, wenn das Ergebnis des Tests positiv ist, dann wird die Übergabe zu einem alternativen Netz durchgeführt, wenn das Ergebnis des Tests negativ ist, dann bleibt das Benutzergerät (UE) in demselben Netz und erhöht das aktuelle Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung auf das Niveau (k+1) für ein Direktzugriffs(RA)-Verfahren, wobei die Basisstation (gNB) konfiguriert, ob das Benutzergerät (UE) zu einem alternativen Netz wechseln soll.A method for energy efficient coverage improvement (CE) by a base station (gNB) in a wireless communication network, the method comprising: upon receiving a random access (RA) request for coverage improvement (CE), a notification is sent to a user equipment (UE) in the connected state, the user equipment (UE) decides whether or not to switch to an alternative network based on the overall network congestion, this decision information being determined by reaching the maximum of a failure of a random access (RA) method for a level (k) of coverage improvement (CE), in case the maximum of a failure of a random access (RA) method for a level (k) of coverage improvement (CE) is reached, a test is made whether the handover to an alternative network initiated by the user equipment (UE) should be performed, if the result of the test is positive, then the handover to an alternative network is performed, if the result of the test is negative, then the user equipment (UE) stays in the same network and increases the current level (k) a coverage improvement to level (k+1) for a random access (RA) scheme, wherein the base station (gNB) configures whether the user equipment (UE) should switch to an alternative network. Einrichtung zum Empfangen einer Übertragung zur energieeffizienten Abdeckungsverbesserung (CE) von einem Benutzergerät (UE) in einem drahtlosen Kommunikationsnetz, wobei die Einrichtung einen drahtlosen Sendeempfänger und einen Prozessor, der mit einem Speicher gekoppelt ist, in dem Computerprogrammanweisungen gespeichert sind, umfasst, wobei die Anweisungen dazu konfiguriert sind, die Schritte der Ansprüche 1 bis 7 zu implementieren.Apparatus for receiving a transmission for energy efficient coverage enhancement (CE) from a user equipment (UE) in a wireless communication network, the apparatus comprising a wireless transceiver and a processor coupled to a memory having computer program instructions stored therein, the instructions configured to perform the steps of Claims 1 until 7 to implement. Einrichtung zum Empfangen einer Übertragung zur energieeffizienten Abdeckungsverbesserung (CE) von einer Basisstation (gNB) in einem drahtlosen Kommunikationsnetz, wobei die Einrichtung einen drahtlosen Sendeempfänger und einen Prozessor, der mit einem Speicher (602) gekoppelt ist, in dem Computerprogrammanweisungen gespeichert sind, umfasst, wobei die Anweisungen dazu konfiguriert sind, die Schritte der Ansprüche 8 bis 9 zu implementieren.Apparatus for receiving a transmission for energy efficient coverage enhancement (CE) from a base station (gNB) in a wireless communication network, the apparatus comprising a wireless transceiver and a processor coupled to a memory (602) having computer program instructions stored therein, the instructions configured to perform the steps of Claims 8 until 9 to implement. Benutzergerät, umfassend eine Einrichtung nach Anspruch 10.User device, comprising a device according to Claim 10 . Basisstation, umfassend eine Einrichtung nach Anspruch 11.Base station, comprising a device according to Claim 11 . Drahtloses Kommunikationssystem zum Durchführen einer energieeffizienten Abdeckungsverbesserung von einer Basisstation an ein Benutzergerät, wobei die Basisstation einen Prozessor, der mit einem Speicher gekoppelt ist, in dem Computerprogrammanweisungen gespeichert sind, umfasst, wobei die Anweisungen dazu konfiguriert sind, die Schritte nach den Ansprüchen 8 bis 9 zu implementieren: wobei das Benutzergerät (UE) einen Prozessor, der mit einem Speicher gekoppelt ist, in dem Computerprogrammanweisungen gespeichert sind, umfasst, wobei die Anweisungen dazu konfiguriert sind, die Schritte nach den Ansprüchen 1 bis 7 zu implementieren.A wireless communications system for performing energy efficient coverage enhancement from a base station to a user device, the base station comprising a processor coupled to a memory in which computer program instructions are stored, the instructions being configured to perform the steps of Claims 8 until 9 to implement: wherein the user device (UE) comprises a processor coupled to a memory in which computer program instructions are stored, the instructions being configured to perform the steps according to the Claims 1 until 7 to implement. Drahtloses Kommunikationssystem zum Durchführen einer energieeffizienten Abdeckungsverbesserung nach Anspruch 14, wobei eine durch ein Benutzergerät (UE) ausgelöste Übergabe durchgeführt wird, nachdem das Benutzergerät (UE) eine Übergabeentscheidungsinformation basierend auf definierten Kriterien von mindestens einer Funkzelle A zu mindestens einer anderen Funkzelle B getroffen hat, nachdem die folgenden Schritte durchgeführt werden: a.) das Benutzergerät (UE) sendet eine Direktzugriffs(RA)-Anforderung eines Niveaus (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) an eine Funkzelle A, b.) im Falle eines Versagens eines Direktzugriffs (RA) auf einem Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) wartet die Funkzelle A, dass das Benutzergerät (UE) mit einem höheren Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) verbunden wird, c.) das Benutzergerät (UE) sendet eine Direktzugriffs(RA)-Anforderung eines Niveaus (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) an eine Funkzelle B, und wenn für das Benutzergerät (UE) kein Direktzugriff (RA) möglich ist, puffert die Funkzelle A die Daten des Benutzergeräts (UE), d.) die Funkzelle B sendet eine Direktzugriffs(RA)-Antwort auf einem Niveau (k) einer Abdeckungsverbesserung (CE) zurück an das Benutzergerät (UE), e.) das Benutzergerät (UE) und die Funkzelle B werden verbunden, f.) die Funkzelle B aktualisiert Angaben des Benutzergeräts (UE) über eine X2-Schnittstelle, wenn die Funkzelle A eine Aktualisierung von der Funkzelle B betreffend das Benutzergerät (UE) erhält, überträgt die Funkzelle A die Daten des Benutzergeräts (UE) an die Funkzelle B, g) wenn die Funkzelle A keine Aktualisierungen von anderen Funkzellen über das Benutzergerät (UE) erhält, erklärt die Funkzelle A ein Funkverbindungsversagen (radio link failure - RLF).Wireless communication system for performing energy efficient coverage improvement according to Claim 14 , wherein a user equipment (UE)-triggered handover is performed after the user equipment (UE) has made a handover decision information based on defined criteria from at least one radio cell A to at least one other radio cell B, after the following steps are performed: a.) the user equipment (UE) sends a random access (RA) request of a level (k) of coverage improvement (CE) to a radio cell A, b.) in case of a failure of a random access (RA) at a level (k) of coverage improvement (CE) the radio cell A waits for the user equipment (UE) to be connected to a higher level (k) of coverage improvement (CE), c.) the user equipment (UE) sends a random access (RA) request of a level (k) of coverage improvement (CE) to a radio cell B, and if direct access (RA) is not possible for the user equipment (UE), the radio cell A buffers the user equipment (UE) data, d.) the radio cell B sends a random access (RA) response at a level (k) of coverage improvement (CE) back to the user equipment (UE), e.) the user equipment (UE) and the radio cell B are connected, f.) the radio cell B updates user equipment (UE) information via an X2 interface, if the radio cell A receives an update from the radio cell B concerning the user equipment (UE), the radio cell A transmits the user equipment (UE) data to the radio cell B, g.) if the radio cell A does not receive updates from other radio cells via the user equipment (UE), cell A declares a radio link failure (RLF).
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