專利名稱：無線通信系統(tǒng)中存取控制的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于無線通信系統(tǒng)中，特別是移動無線系統(tǒng)中存取控制的一種方法。
背景技術(shù)：
在無線通信系統(tǒng)中，信息(例如語音、圖像信息或者其他數(shù)據(jù))利用電磁波通過發(fā)射和接收無線站(基站或移動站)之間的無線接口進(jìn)行傳輸。在此方面，電磁波利用載頻進(jìn)行反射，它們處于為各自的系統(tǒng)規(guī)定的頻帶中。對于通過無線接口采用CDMA-或者TD/CDMA-傳輸法的未來移動無線系統(tǒng)，例如UMTS(全球移動通信系統(tǒng))或者第三代的其他系統(tǒng)來說，頻帶中的頻率約為2000MHz。
為對用戶進(jìn)行分類，例如在GSM-移動無線系統(tǒng)中，使用時分多路存取法(TDMA)區(qū)分信號源。時分多路存取法(TDMA)的一個突出特性是TDD(雙向時間分割)傳輸法，其中，在一共用的頻道中既可以在上行方向上，即從用戶站向基站，也可以在下行方向上，即從基站向用戶站進(jìn)行傳輸。
最小可分配的資源單位，通過可在時隙中傳輸?shù)谋忍財?shù)表示。在所述類型的無線通信系統(tǒng)中具有重要意義的是，用戶站在實際資源上的第一次存取。在該用戶站向網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行該申請之前，無線通信系統(tǒng)不可能將只允許由當(dāng)時的用戶站使用的資源分配給該用戶站。因此，在網(wǎng)絡(luò)上的這種第一次存取利用隨機(jī)為基礎(chǔ)的過程實現(xiàn)。
從GSM-移動無線系統(tǒng)中例如公知，用戶站為進(jìn)行資源查詢，將存取信息組按上行方向發(fā)送到基站。由此，用戶站用信號向網(wǎng)絡(luò)傳遞希望建立連接。在為輸送存取信息組保留的時隙上存取，在此方面隨機(jī)進(jìn)行。如果多個用戶站同時在此時隙上發(fā)送的話，存取信息組重疊，也許不能受到接收基站的檢測。
沖突之后，用戶站也許采用提高的發(fā)射功率嘗試重新發(fā)射存取信息組。然而，越是頻繁地重復(fù)存取，等候的時間也就越長，這種存取方法的效率越發(fā)下降。
在更新的無線通信系統(tǒng)中，例如像TD-SCDMA系統(tǒng)，為初次存取使用兩級過程。在此方面，用戶站在第一步中發(fā)送一簡短的數(shù)據(jù)序列，它是由用戶站隨機(jī)基礎(chǔ)上從一組預(yù)先規(guī)定的數(shù)據(jù)序列中挑選出來的。該簡短的數(shù)據(jù)序列也被稱為簽名。如果該簽名得到無線通信系統(tǒng)接收基站的檢測，那么，網(wǎng)絡(luò)在用戶站公知的實際信道上發(fā)送較簡短的答復(fù)，以便用戶站隨后再存取，它然后在同樣是用戶站公知的實際信道上存取。
具有優(yōu)點的是，盡可能低地選擇網(wǎng)絡(luò)向用戶站答復(fù)所使用的資源數(shù)量，因為這些資源在其他情況下并不供系統(tǒng)使用。如果不出現(xiàn)存取嘗試，那么，這些資源仍舊無法利用。就是說，如果網(wǎng)絡(luò)答復(fù)具有少量的資源，在某一時間點上出現(xiàn)多個用戶站的大量存取嘗試，那么，網(wǎng)絡(luò)不能允許所有這些用戶站存取，因為用于存取驗證的實際資源不夠使用。在某一時間內(nèi)未被允許在系統(tǒng)上存取的那些用戶站會認(rèn)為，當(dāng)時的連接查詢沒有被基站準(zhǔn)確接收，并重新開始該過程，也就是說，它們會再一次選擇簽名并發(fā)送到基站。通常采用更高的功率連續(xù)發(fā)送，以便提高基站接收的可能性。一方面，連續(xù)發(fā)送的缺點是總體上提高了系統(tǒng)上連接查詢的數(shù)量，另一方面，可能性是這些用戶站同時選擇和發(fā)送相同的簽名，由此出現(xiàn)存取沖突，網(wǎng)絡(luò)不能檢測連接查詢。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提高存取控制的效果。這一目的通過具有權(quán)利要求1特征的方法得以實現(xiàn)。從屬權(quán)利要求進(jìn)一步構(gòu)成本發(fā)明的優(yōu)點。
依據(jù)本發(fā)明，在網(wǎng)絡(luò)對用戶站存取嘗試的每個答復(fù)中，都附加包含有關(guān)同樣檢測的其他簽名的信息。在此方面，例如，對得到允許的簽名組的每個簽名最好只要求一個狀態(tài)位，它表明，網(wǎng)絡(luò)同樣成功檢測了該簽名。網(wǎng)絡(luò)的答復(fù)被提出存取查詢的所有用戶站讀到。借助消息中的信息，每個用戶站都能確定它們的查詢是否成功。如果用戶站斷定，它們的存取查詢或它們發(fā)送的簽名得到檢測，并且如果接收到的驗證消息不是它們自己的，那么它們就會知道，它們可以等待在后面的消息之一中給它們的答復(fù)。因此，其優(yōu)點是可以取消連續(xù)發(fā)送簽名。這一點對隨機(jī)存取過程的效果產(chǎn)生積極影響，因為降低了接入嘗試的數(shù)量。
相反，其簽名沒有得到網(wǎng)絡(luò)確認(rèn)的用戶站，可以很快地進(jìn)行其他的存取嘗試，因為它們很快就會知道它們的連接要求失敗了。由此，另外的優(yōu)點是縮短了接入網(wǎng)絡(luò)的時間。
用戶站，其簽名已成功得到檢測，然而在規(guī)定時間后始終沒有收到網(wǎng)絡(luò)的肯定回答，可以從中得出結(jié)論，不能提高再次傳輸?shù)墓β?，因為第一次傳輸已成功得到檢測。


現(xiàn)借助附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例。其中圖1示出一無線通信系統(tǒng)，圖2示出依據(jù)本發(fā)明的存取控制的過程圖，以及圖3示出驗證消息的結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
圖1中作為無線通信系統(tǒng)舉例示出的移動無線系統(tǒng)，由大量移動交換中心MSC(移動交換中心)組成，它們彼此聯(lián)網(wǎng)或生成到一固定站的通道。此外，該移動交換中心MSC與各自至少一個裝置RNC(無線網(wǎng)絡(luò)控制器)連接，用于控制基站BS(基站)和分配無線技術(shù)資源，也就是無線資源管理。這些裝置RNC的每一個可以再次連接到至少一個基站BS。這種基站BS可以通過無線接口與用戶站，例如移動站MS(Mobile Station)或者其他移動的和固定的終端設(shè)備建立連接。通過每個基站BS至少一個無線蜂窩得到無線技術(shù)資源供給。
操作和維護(hù)中心OMC實現(xiàn)對移動無線系統(tǒng)或?qū)ζ渲胁糠值臋z查和維護(hù)功能。該結(jié)構(gòu)的功能可傳輸?shù)狡渌臒o線通信系統(tǒng)上，在這些系統(tǒng)中可使用本發(fā)明，特別是用于采用無導(dǎo)線用戶連接的用戶接入網(wǎng)和用于在非特許的頻率范圍內(nèi)運行的基站和用戶站。
在圖1中示出的用信號傳遞信息的連接例，是用戶站MS1，MS2和一基站BS之間的點到點的連接和作為點到多點連接的機(jī)構(gòu)信道BCCH(廣播控制信道)。機(jī)構(gòu)信道BCCH采用公知的不變發(fā)射功率從基站BS發(fā)送，此外，還包含有關(guān)無線蜂窩中提供的服務(wù)和有關(guān)無線接口信道配置的數(shù)據(jù)。在上行方向UL中，為用戶站MS1，MS2提供信道RACH(隨機(jī)存取信道)用于隨機(jī)存取。
在圖1所示實施例的基礎(chǔ)上，圖2中借助過程圖說明依據(jù)本發(fā)明的方法。
第一個用戶站MS1為在基站BS或無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上的存取嘗試，從可供使用的簽名組中選出第一個簽名s1，并將選出的簽名s1在隨機(jī)存取RACH的信道中發(fā)送到基站BS。隨著較小的時間偏移，其前提是，網(wǎng)絡(luò)可以同時檢測兩個存取嘗試，第二個用戶MS2選出其他可供使用的簽名s3，并將其同樣在RACH中發(fā)送到基站BS。
由基站BS和RNC組成的網(wǎng)絡(luò)接收兩個簽名s1，s3，并對其計值。隨后，網(wǎng)絡(luò)在一實際驗證信道，例如所謂的FPACH(向前的實際存取信道)中，用信號向第一個用戶站MS1發(fā)送消息，該消息接著在一特殊的物理信道，例如所謂的PRACH(實際的隨機(jī)存取信道)上，可以將其他對于建立連接重要的消息發(fā)射到網(wǎng)絡(luò)。在此方面，建立地址不是直接進(jìn)行，而是根據(jù)對向網(wǎng)絡(luò)發(fā)射過簽名的用戶站的了解進(jìn)行。
此外依據(jù)本發(fā)明，網(wǎng)絡(luò)在同一消息中用信號傳遞，同樣，第二個用戶站MS2的其他簽名s3也被接收。通過該接收驗證，第二個用戶站MS2知道，它可以在隨后的消息之一中等待存取驗證。具有優(yōu)點的是，由此避免第二個用戶站MS2繼續(xù)進(jìn)行存取嘗試。然而，它可以在預(yù)先規(guī)定的時間間隔過去之后這樣做，如果在這一時間間隔內(nèi)沒有從基站BS發(fā)送帶有簽名s3的驗證消息的話。
如果第二個用戶站MS2注意到，它發(fā)送的簽名接收沒有得到網(wǎng)絡(luò)的驗證，那么，具有優(yōu)點的是，它可以毫不遲疑地進(jìn)行其他的存取嘗試，因為它可以認(rèn)為，網(wǎng)絡(luò)沒有接收到該簽名。在此方面，再次存取例如可以采用更高的發(fā)射功率和/或者選擇其他簽名情況下進(jìn)行。
圖3中舉例示出驗證消息的結(jié)構(gòu)。在消息的第一個格子內(nèi)，給出簽名s1，其用戶站接下去應(yīng)在特殊的物理傳輸信道上存取。該簽名s1明確地辨認(rèn)出所選出的用戶站MS1。第二個格子包含例如有關(guān)發(fā)射功率pc(功率控制)的信息，選出的用戶站MS1隨后應(yīng)采用其進(jìn)行發(fā)射。第三個格子包含例如有關(guān)時間控制ti(定時信息)的信息或有關(guān)發(fā)射時間點的信息。其他格子包括有關(guān)簽名s1，s2，s3各自狀態(tài)的信息。這一點可以例如以位圖的形式用信號傳遞。圖3的例子表明，簽名s1和s3已被接收到(特征是二進(jìn)制1)，其中，由三個可能的簽名輸出。以同樣的方式，這些格子也可能含有其他接收到的簽名，其中，未標(biāo)明選出的簽名和沒有接收到的簽名，然而，可以通過驗證消息中的位置明確分配。
權(quán)利要求
1.用于無線通信系統(tǒng)中的存取控制方法，其中，多個用戶站(MS1，MS2)隨機(jī)存取(RACH)的信道上，將各自的存取序列(s1，s3)發(fā)送到無線通信系統(tǒng)的基站(BS)，由無線通信系統(tǒng)在其他信道上(FPACH)借助接收消息驗證存取序列，而且，在消息中選出用戶站(MS1)，用戶站隨后可以在物理存取信道(PRACH)上將其他序列發(fā)送到基站(BS)。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其中，通過存(s1)信號傳遞選擇用戶站(MS1)。
3.按權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，借助于二進(jìn)制的狀態(tài)指示(1，0)接收和/或者不接收存取序列(s1，s3)。
全文摘要
在依據(jù)本發(fā)明的用于無線通信系統(tǒng)中進(jìn)行存取控制的方法中，多個用戶站(MS1，MS2)在隨機(jī)存取(RACH)的信道上，向無線通信系統(tǒng)的基站(BS)發(fā)送各自的存取序列(s1，s3)。隨后由無線通信系統(tǒng)在其他信道(FPACH)上借助于消息驗證存取序列(s1，s3)的接收，其中，在該消息中選擇用戶站(MS1)，它隨后可以在實際存取信道(PRACH)上向基站(BS)發(fā)送其他的序列。
文檔編號H04W74/02GK1448036SQ01814426
公開日2003年10月8日 申請日期2001年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月21日
發(fā)明者J·-M·特雷納德, J·辛德勒, A·赫伊恩克, J·施尼登哈恩, G·帕普特西斯, R·克恩 申請人:西門子公司