專利名稱：用于頻分復(fù)用接入系統(tǒng)的隨機(jī)接入確定方法和程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線電通信，具體地講，涉及用于頻分復(fù)用接入系統(tǒng)的 隨機(jī)接入確定方法和程序。
背景技術(shù)：
無線電(無線)通信系統(tǒng)可以包括接入網(wǎng)絡(luò)和多個接入終端。該接 入網(wǎng)絡(luò)可以包括諸如節(jié)點(diǎn)B、基站等的接入點(diǎn)，這些接入點(diǎn)允許接入終
端與接入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接從而經(jīng)由不同類型的信道進(jìn)行上行鏈路通信(UL: 終端到網(wǎng)絡(luò))和下行鏈路通信(DL:網(wǎng)絡(luò)到終端)。這些接入終端可以是 用戶裝備(UE)、移動站等等。
盡管隨后描述的概念可以應(yīng)用到不同類型的通信系統(tǒng)，但是為示例 性目的將僅僅描述通用移動通信系統(tǒng)(UMTS)。典型UMTS具有至少一 個核心網(wǎng)絡(luò)(CN)，該核心網(wǎng)絡(luò)(CN)與至少一個UTRAN (UMTS陸 地?zé)o線電接入網(wǎng)絡(luò))進(jìn)行連接，該UTRAN具有節(jié)點(diǎn)B，該節(jié)點(diǎn)B用作 多個UE的接入點(diǎn)。
圖1示出了根據(jù)3GPP無線電接入網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的無線電接口協(xié)議架構(gòu)。 該無線電接口協(xié)議具有水平層和垂直平面，其中，該水平層包括物理層、 數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層；該垂直平面包括用戶平面(U-平面)和控制平面 (C-平面)，其中，該用戶平面用于發(fā)送用戶數(shù)據(jù)，該控制平面用于發(fā)送 控制信息。該用戶平面是處理諸如語音或互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)分組的與用 戶的通信信息的區(qū)域。該控制平面是處理與網(wǎng)絡(luò)的接口的控制信息、呼 叫的維持和管理等等的區(qū)域。
基于開放系統(tǒng)互連(OSI)標(biāo)準(zhǔn)模型的三底層，圖1中的協(xié)議層可以 劃分成第一層(Ll)、第二層(L2)以及第三層(L3)。該第一層(Ll)， 即物理層(PHY)，通過使用各種無線電發(fā)送技術(shù)向上層提供信息傳遞服務(wù)。該物理層經(jīng)由傳輸信道連接到稱作媒體接入控制(MAC)層的上層。 該MAC層和該物理層經(jīng)由傳輸信道交換數(shù)據(jù)。該第二層(L2)包括MAC 層、無線電鏈路控制(RLC)層、廣播/組播控制(BMC)層、以及分組 數(shù)據(jù)集中協(xié)議(PDCP)層。該MAC層處理邏輯信道與傳輸信道之間的 映射，并且對MAC參數(shù)進(jìn)行分配以對無線電資源進(jìn)行分配和重新分配。 該MAC層經(jīng)由邏輯信道連接到被稱作無線電鏈路控制(RLC)層的上層。 根據(jù)發(fā)送的信息的類型提供不同的邏輯信道。
該MAC層經(jīng)由傳輸信道連接到物理層，并且可以根據(jù)正在進(jìn)行管 理的傳輸信道的類型劃分成MAC-b子層、MAC-d子層、MAC-c/sh子層、 MAC-hs子層、以及MAC-m子層。該MAC-b子層管理BCH(廣播信道)， 該BCH是處理系統(tǒng)信息的廣播的傳輸信道。該MAC-c/sh子層管理諸如 由多個終端共享的正向接入信道(FACH)或下行鏈路共享信道(DSCH)、 以及上行鏈路中的隨機(jī)接入信道(RACH)的公共傳輸信道。該MAC-m 子層可以處理MBMS數(shù)據(jù)。該MAC-d子層管理專用信道(DCH)，該專 用信道是用于特定終端的專用傳輸信道。該MAC-d子層位于管理對應(yīng)終 端的服務(wù)RNC (SRNC)中，并且各終端中也存在一個MAC-d子層。
根據(jù)操作的RLC模式，該RLC層支持可靠數(shù)據(jù)發(fā)送并且對從上層 傳遞來的多個RLC服務(wù)數(shù)據(jù)單元(SDU).執(zhí)行分割和連結(jié)。當(dāng)該RLC 層從上層接收到RLC SDU時，該RLC層根據(jù)處理能力以恰當(dāng)方式調(diào)整 每個RLCSDU的尺寸，并且然后通過對其加入頭信息建立數(shù)據(jù)單元。稱 作協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)的這些數(shù)據(jù)單元經(jīng)由邏輯信道傳遞到MAC層。 該RLC層包括用于存儲RLC SDU和/或RLC PDU的RLC緩沖器。
該BMC層對從核心網(wǎng)絡(luò)傳遞的小區(qū)廣播(CB)消息進(jìn)行調(diào)度，并 且將該CB消息廣播到定位于特定小區(qū)或多個小區(qū)內(nèi)的終端。
該P(yáng)DCP層位于RLC層上。該P(yáng)DCP層用于以相對小的帶寬在無線 電接口上有效地發(fā)送諸如IPv4或IPv6的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議數(shù)據(jù)。為此，該P(yáng)DCP 層減小了用于有線網(wǎng)絡(luò)中的非必需控制信息，也就是說，稱作頭壓縮的 功能被執(zhí)行。
位于第三層(L3)的最底部的無線電資源控制(RRC)層僅僅定義在控制面中。該RRC層控制關(guān)于無線電承載(RB)的建立、重新配置、 以及釋放或取消的傳輸信道和物理信道。該RB表示由第二層(L2)提 供的用于終端和UTRAN之間的數(shù)據(jù)發(fā)送的服務(wù)。通常，該RB的建立是 指規(guī)定提供特定數(shù)據(jù)服務(wù)所需的信道和協(xié)議層的特征，并且設(shè)置各個詳 細(xì)參數(shù)和操作方法的過程。另外，該RRC層處理RAN內(nèi)的用戶移動性 以及例如位置服務(wù)的附加服務(wù)。
E-UTRA (進(jìn)化UMTS大地?zé)o線電接入)系統(tǒng)，也稱作LTE (長期 進(jìn)化)系統(tǒng)，被認(rèn)為涉及PS (分組交換)域，僅僅共享資源被使用。在 具有快速延遲和較高容量需求的這個新的情況下，為了滿足對LTE特定 的接入需求，LTERACH (LTE隨機(jī)接入信道)的使用與現(xiàn)有的GSM和 UMTS系統(tǒng)有一些不同。E-UTRA和LTE與正交頻分復(fù)用(OFDM)的 原理有關(guān)。
OFDM基于已知的頻分復(fù)用(FDM)技術(shù)。在FDM中，不同的信 息流被映射到獨(dú)立的并行頻率信道。每個FDM信道通過一定的頻率保護(hù) 帶與其它信道分離以減小相鄰信道之間的干擾。該OFDM技術(shù)與傳統(tǒng) FDM不同之處在于多個載波(稱作子載波)攜帶信息流，這些子載波 彼此正交(即，這些獨(dú)立子載波的帶寬是小的并且進(jìn)行布置從而一個載 波的最大值與相鄰載波的第一最小值對應(yīng))，并且保護(hù)時間可以加到每個 碼元以抵消信道延遲擴(kuò)展。
圖2示出了 OFDM信號的示例性頻率-時間表示?？梢钥闯?，該信號 可以包括多個子載波，每個子載波(具有特定帶寬或頻率范圍)可以攜 帶由碼元表示的數(shù)據(jù)(或信息)，其中，在這些碼元之間具有保護(hù)間隔。
該多用戶系統(tǒng)包括上行鏈路和下行鏈路。在該上行鏈路中，該網(wǎng)絡(luò) 測量不同上行鏈路子載波的衰減?；谶M(jìn)行的測量，該網(wǎng)絡(luò)對不同UE 必須利用以進(jìn)行上行鏈路發(fā)送的子載波進(jìn)行分發(fā)。在下行鏈路中，該UE 測量每個下行鏈路子載波的衰減。該測量的結(jié)果被發(fā)送到對下行鏈路子 載波進(jìn)行分發(fā)的網(wǎng)絡(luò)以進(jìn)行更好的XJE接收。在隨機(jī)接入?yún)f(xié)議中，UE將 已知的信號序列(即，特定編碼的簽名)發(fā)送到基站(節(jié)點(diǎn)B)。為此， 首先，UE偵聽由網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的導(dǎo)頻信道，在檢測之后，該UE與由網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的OFDM碼元進(jìn)行同步。接著，UE在廣播系統(tǒng)信息信道中偵聽分配 到隨機(jī)接入信道(RACH)的隨機(jī)接入序列和子載波編號，并且在該隨機(jī) 接入信道中發(fā)送隨機(jī)接入序列。在多個周期的隨機(jī)接入序列的發(fā)送以后， UE檢査該網(wǎng)絡(luò)是否已經(jīng)授權(quán)該接入。
現(xiàn)在，將考慮W-CDMA隨機(jī)接入程序的一般情況。
在這個程序中涉及該傳輸信道RACH以及兩個物理信道PRACH和 AICH。這些傳輸信道是從物理層提供到協(xié)議層(MAC)的信道。多種類 型的傳輸信道在物理層上以不同屬性和發(fā)送格式發(fā)送數(shù)據(jù)。這些物理信 道由FDD模式中的編碼和頻率進(jìn)行識別。它們通常基于無線電幀和時隙 的層配置。這些無線電幀和時隙的形式取決于物理信道的碼元率。該無 線電幀是解碼過程中的最小單元，并且包括15個時隙。該時隙是層l中 最小單位比特序列。因此，可以容納在一個時隙內(nèi)的比特的數(shù)目取決于 物理信道。該傳輸信道RACH (隨機(jī)接入信道)是用于發(fā)送控制信息和 用戶數(shù)據(jù)的上行鏈路公共信道。它應(yīng)用在隨機(jī)接入中，并且用于來自高 層的低速率數(shù)據(jù)的發(fā)送。該RACH被映射到稱作PRACH (物理隨機(jī)接入 信道)的上行鏈路物理信道。該AICH (獲取指示信道)是下行鏈路公共 信道，它與PRACH作為一對存在用于隨機(jī)接入控制。
PRACH的發(fā)送基于具有快速獲取指示的時隙式ALOHA方案。UE 隨機(jī)地選擇接入資源，并且將隨機(jī)接入程序的RACH前綴部分發(fā)送到網(wǎng) 絡(luò)。該前綴是在發(fā)送RACH連接請求消息之前發(fā)送的短信號。UE通過每 當(dāng)發(fā)送前綴時增加發(fā)送功率來重復(fù)地發(fā)送前綴，直到該UE在AICH (獲 取指示器信道)接收到AI (獲取指示器)，其中，該AI用于指示由網(wǎng)絡(luò) 檢測的前綴。 一旦UE接收到AI，則l正停止發(fā)送該前綴，并且以等于 那個時刻的前綴發(fā)送功率的功率水平并以網(wǎng)絡(luò)通知的偏移發(fā)送消息部 分。對于整個消息，這種隨機(jī)接入程序避免了功率緩變程序。由于未成 功發(fā)送信息，這種功率緩變程序會產(chǎn)生更多干擾，并且因為在給出消息 已經(jīng)被成功接收到的確認(rèn)之前需要更多時間對該消息進(jìn)行解碼，所以延 遲更多，效率更低。
該RACH的主要特征在于信道競爭，這意味著由于幾個用戶的同時接入，會發(fā)生沖突從而初始接入消息不能夠由網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行解碼。UE僅僅 能夠在接入時隙的開始啟動隨機(jī)接入發(fā)送(前綴和消息二者)。因此，這
種接入方法是一種具有快速獲取指示的時隙式ALOHA方案。
圖3示出了關(guān)于前綴、消息、以及獲取指示器(AI)的發(fā)送的接入 時隙的實施例。
圖4示出了 RACH接入時隙的編號以及它們的間隔的實施例。
對照圖3和圖4，RACH和AICH的時間軸都被劃分成稱作接入時隙 的時間間隔。每兩幀15個接入時隙(一個幀是10ms長或38400碼片)， 并且每兩個接入時隙之間的間隔是1.33ms (5120碼片)。
圖5示出了由UE進(jìn)行的下行鏈路AICH接入時隙的接收以及由UE 進(jìn)行的上行鏈路PRACH接入的發(fā)送的實施例。也就是說，圖5示出了 PRACH與AICH之間的發(fā)送定時關(guān)系。
圖6示出了不同RACH子信道的可用上行鏈路接入時隙的表。
參照圖5和圖6，網(wǎng)絡(luò)通知了兩個連續(xù)前綴之間以及最后前綴和消 息之間關(guān)于哪些接入時隙可用于隨機(jī)接入發(fā)送以及什么定時偏移使用在 RACH和AICH之間的信息。例如，如果AICH發(fā)送定時是O或1，則在 發(fā)送了最后前綴接入時隙之后，將分別發(fā)送3個或4個接入時隙。
另外，參照圖5和圖6， UE能夠發(fā)送前綴的定時由隨機(jī)接入子信道 進(jìn)行劃分。隨機(jī)接入子信道是包括所有上行鏈路接入時隙的組合的子集。 總共有12個隨機(jī)接入子信道。隨機(jī)接入子信道包括多個接入時隙。
圖7示出了前綴簽名的示例性格式。該前綴是在發(fā)送RACH消息之 前發(fā)送的短信號。前綴包括4096個碼片，它是長度16的Hadamard碼以 及上層分配的擾碼的256次重復(fù)的序列。該Hadamard碼被稱作前綴的簽 名。存在16種不同的簽名，并且對于前綴部分的每次發(fā)送，隨機(jī)地(從 基于ASC的可用簽名集中)選擇簽名并且該簽名被重復(fù)256次。
圖8示出了隨機(jī)接入消息部分的示例性結(jié)構(gòu)。該消息部分由前綴簽 名所唯一定義的OVST碼的短碼進(jìn)行擴(kuò)展，并且該擴(kuò)展碼作為用于前綴 簽名的擴(kuò)展碼。長度10ms的消息部分無線電幀被劃分成15個隙，每個 時隙包括2560個碼片。每個時隙包括數(shù)據(jù)部分和發(fā)送控制信息的控制部分(導(dǎo)頻比特和TFCI)。該數(shù)據(jù)部分和控制部分被并行發(fā)送。20ms長消 息部分包括兩個連續(xù)消息部分無線電幀。該數(shù)據(jù)部分包括與擴(kuò)展因子 (SF=256、 128、 64、 32)對應(yīng)的10x2k (k=0， 1， 2， 3)比特。
圖9示出了 AICH的示例性格式(結(jié)構(gòu))。該AICH包括15個連續(xù) 接入時隙進(jìn)行重復(fù)的序列，其中，每個接入時隙的長度是40比特間隔 (5120碼片)。每個接入時隙包括兩個部分，即獲取指示器(AI)部分以 及長度1024碼片部分，其中，該獲取指示器(AI)部分包括32個實值 信號aO.......、 a31,在該長度1024碼片部分停止發(fā)送。
當(dāng)該網(wǎng)絡(luò)檢測到具有一定簽名的RACH接入時隙中的RACH前綴的 發(fā)送時，它在關(guān)聯(lián)的AICH接入時隙中重復(fù)這個簽名。這意味著用作 RACH前綴上的簽名的Hadamard碼被調(diào)制到AICH的AI部分。根據(jù)對 特定簽名是給出正面確認(rèn)還是給出負(fù)面確認(rèn)以及還是沒有給出確認(rèn)，與 簽名對應(yīng)的獲取指示器的值可以是+1、 -1或0。簽名的正極性指示已 經(jīng)獲取了前綴并且能夠發(fā)送消息。負(fù)極性指示已經(jīng)獲得了前綴并且應(yīng) 該停止功率緩變程序，但是不應(yīng)該發(fā)送消息。當(dāng)由于網(wǎng)絡(luò)中的阻塞情況 導(dǎo)致當(dāng)前不能夠處理發(fā)送的消息時，使用這個負(fù)面確認(rèn)。在這種情況下， 該接入嘗試需要在稍后的時間由UE進(jìn)行重復(fù)。
關(guān)于協(xié)議層(L2)上的隨機(jī)接入程序，該網(wǎng)絡(luò)首先基于UE所屬的 接入類確定是否允許移動站使用無線電接入資源。特定優(yōu)先級由存儲在 UESIM卡上的接入類(AC)進(jìn)行暗示。
這里以后，將描述接入控制的某些方面。應(yīng)該明白，與此有關(guān)的相 關(guān)標(biāo)準(zhǔn)是3GPP TS 22,011。
關(guān)于接入控制的目的，在一些情況下，期望防止UE用戶進(jìn)行接入 嘗試(包括緊急呼叫嘗試)或者對PLMN (公共陸地移動網(wǎng)絡(luò))的特定 區(qū)域中的頁面進(jìn)行響應(yīng)。在緊急狀態(tài)或者2個或更多共位的PLMN之一 失效時，會出現(xiàn)這些情況?？梢灾鹦^(qū)地獲得廣播消息，用于指示被禁 止網(wǎng)絡(luò)接入的用戶的類別。在關(guān)鍵條件下，這種簡易的使用允許網(wǎng)絡(luò)操 作員防止接入信道的過載。這并不意味著在正常操作條件下使用接入 控制。對于分配，所有的UE是定義為接入類0到9的十種隨機(jī)分配的移 動情況之中的一個的成員。情況編號可以存儲在UE的SIM/USIM中。 另外，移動物體能夠是也可以存儲在SIM/USIM中的5個特定種類(接 入類11到15)中的一個或更多的成員。如下，這些可以分配到特定高優(yōu) 先級用戶。(這個列舉并不意味著優(yōu)先級順序)
類15: PLMN員工；
類14:緊急服務(wù)；
類13:公共事業(yè)(例如，水/氣供應(yīng)商)； 類12:安全服務(wù)； 類ll:用于PLMN使用
對于操作，如果UE是對應(yīng)于在無線接口上通知的允許類的至少一 個接入類的成員，并且接入類可應(yīng)用于服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中，則允許進(jìn)行接入嘗 試。否則不允許接入嘗試。
可應(yīng)用的接入類如下-
類0-9:本地PLMN和訪問PLMN;
類11和15:僅僅本地PLMN;
類12、 13和14:僅僅本地PLMN和來自本地國家的訪問PLMN; 一次可以禁止任何數(shù)目的這些類。
對于緊急呼叫，已知為接入類10的附加控制比特也經(jīng)由無線接口通 知到UE。這指示是否允許具有接入類0到9或者沒有IMSI的UE進(jìn) 行緊急呼叫的網(wǎng)絡(luò)接入。對于具有接入類11到15的UE,如果接入類10 和相關(guān)接入類(11到15)均被禁止，則不會允許進(jìn)行緊急呼叫。否則， 可以允許緊急呼叫。
這里以后，將描述接入類(AC)的映射。應(yīng)該明白，與此有關(guān)的相 關(guān)標(biāo)準(zhǔn)是3GPPTS 25.331。
在UMTS中，這些接入類被映射到接入服務(wù)類(ASC)。這里定義了 八個不同優(yōu)先級(ASC0到ASC7)，其中，優(yōu)先級O是最高優(yōu)先級。
對于接入類到接入服務(wù)類的映射，這些接入類應(yīng)該僅僅應(yīng)用于初始 接入，即當(dāng)發(fā)送RRC CONNECTION REQUEST消息時。接入類(AC)與接入服務(wù)類(ASC)之間的映射應(yīng)該由系統(tǒng)信息塊類型5中的信息元 素AC到ASC映射進(jìn)行指示。圖10中示出了 AC與ASC之間的對應(yīng)關(guān) 系。
圖IO是示出了 AC與ASC之間的對應(yīng)關(guān)系的表。第n IE對AC指 定范圍0-7內(nèi)的ASC編號。如果由第n正指示的ASC沒有被定義，則 UE行為未被指定。
對于隨機(jī)接入，由各個ASC暗示的參數(shù)應(yīng)該被采用。在UE是幾個 AC的成員的情況下，它應(yīng)該選擇最高AC編號的ASC。在關(guān)聯(lián)模式下， AC不應(yīng)該被應(yīng)用。
ASC包括RACH前綴簽名的子集和允許用于這次接入嘗試的接入時 隙以及與用于嘗試發(fā)送的概率Pv^對應(yīng)的持續(xù)值。用于控制隨機(jī)接入發(fā) 送的另一個重要機(jī)制是負(fù)載控制機(jī)制，其中，當(dāng)沖突概率較高或當(dāng)無線 電資源較低時，這種機(jī)制可以降低呼入通信量的負(fù)荷。
為了提高頻譜效率，正在3GPP長時間進(jìn)化架構(gòu)內(nèi)對新的上行鏈路 (從UE到網(wǎng)絡(luò)的發(fā)送)進(jìn)行研究。對于該上行鏈路，具有循環(huán)前綴和頻 域均衡的多載波(OFDMA)系統(tǒng)或單載波(局域式或分布式FDMA)系 統(tǒng)可以是候選。不同的載波可以分配到UE。在這些系統(tǒng)中，子載波頻率 集合被分配到小區(qū)內(nèi)的各上行鏈路通信鏈路。從可用于該系統(tǒng)的所有子 載波頻率中選擇出分配到各個通信鏈路的子載波頻率的集合。為了達(dá)到 頻譜效率目標(biāo)，假定新的無線接口用于實現(xiàn)頻率重新使用，如同WCDMA 一樣
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
在這種正交系統(tǒng)中，在相同小區(qū)內(nèi)的子載波之間不會發(fā)生小區(qū)內(nèi)干 擾。然而，可能會因在相鄰小區(qū)內(nèi)使用相同的子載波頻率而發(fā)生小區(qū)之 間的干擾。
為了將正確檢測的概率最大化以及將隨機(jī)接入序列的錯誤檢測最小 化，本發(fā)明基于干擾協(xié)調(diào)技術(shù)對RACH通信鏈路分配子載波頻率。本發(fā)明公幵了一種由移動終端執(zhí)行的確定隨機(jī)接入資源的方法，所 述方法包括如下步驟接收步驟，從網(wǎng)絡(luò)接收關(guān)于可用隨機(jī)接入資源的 信息；決定步驟，基于從所述網(wǎng)絡(luò)接收到的缺省值或信息決定如何推導(dǎo) 出要允許的所述隨機(jī)接入資源；測量步驟，測量要接入的小區(qū)和相鄰小
區(qū)中的至少一個的接收信號品質(zhì)；以及推導(dǎo)步驟，基于所述決定和所述
測量推導(dǎo)出所述允許的隨機(jī)接入資源。
另外，本發(fā)明公開了一種由網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行的確定隨機(jī)接入資源的方法，
所述方法包括將關(guān)于可用隨機(jī)接入資源的信息發(fā)送到終端；以及發(fā)送 關(guān)于下行鏈路無線電信號的測量的至少一個參數(shù)以允許所述終端決定如 何推導(dǎo)出要允許的所述隨機(jī)接入資源。


圖1示出了根據(jù)3GPP無線電接入網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的無線電接口協(xié)議架構(gòu); 圖2示出了 OFDM信號的示例性頻率-時間表示；
圖3示出了關(guān)于前綴、消息和獲取指示器(AI)的發(fā)送的接入時隙 的實施例；
圖4示出了 RACH接入時隙的編號和它們的間隔的實施例；
圖5示出了由UE接收DL AICH和UL PRACH的實施例；
圖6示出了具有不同RACH子信道的可用上行鏈路接入時隙的表；
圖7示出了前綴簽名的示例性格式；
圖8示出了隨機(jī)接入消息部分的示例性結(jié)構(gòu)；
圖9示出了 AICH的示例性格式(結(jié)構(gòu))；
圖IO示出了表明AC和ASC之間的對應(yīng)關(guān)系的表；
圖11示出了示例性控制接入程序的流程圖； 圖12示出了信令建立的示例性信號流； 圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性程序；
圖14示出了一個小區(qū)內(nèi)的RACH頻率計劃的實施例；
圖15示出了RACH無線電頻率(載波)布置的實施例；
圖16示出了頻率重新使用的網(wǎng)絡(luò)部署內(nèi)的RACH頻率計劃的實施例；以及
圖17示出了部分重新使用的網(wǎng)絡(luò)部署內(nèi)的RACH頻率計劃的實施例。
具體實施例方式
本發(fā)明的一個方面在于由本發(fā)明人認(rèn)識了上述現(xiàn)有技術(shù)的問題和缺 點(diǎn)?；谶@個認(rèn)識，對本發(fā)明的特征進(jìn)行了開發(fā)。
盡管為了解釋下面的描述將僅僅參考UMTS的優(yōu)化的RACH程序，
但是很清楚各種其它類型的通信方法和系統(tǒng)可以應(yīng)用本發(fā)明的特征，并 從中受益。
圖ll示出了示例性控制接入程序的流程圖。應(yīng)該明白，與此相關(guān)的 有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)是3GPP TS 25.321 。
該控制接入程序可以在下面五個步驟中進(jìn)行執(zhí)行
(1) 現(xiàn)有的規(guī)范提供許多RACH發(fā)送控制參數(shù)，這些RACH發(fā)送 控制參數(shù)基于由網(wǎng)絡(luò)廣播的系統(tǒng)信息由UE進(jìn)行存儲和更新。該RACH 發(fā)送控制參數(shù)包括物理RACH (PRACH)、接入服務(wù)類(ASC)、前綴緩 變周期的最大數(shù)目Mmax、定時器的退避間隔的范圍TBOl，當(dāng)接收到關(guān) 于AICH的負(fù)面確認(rèn)時，以發(fā)送10ms時間間隔的數(shù)目NB01max和 N—BOlmin的形式給出TBOl。
(2) UE將分配的AC映射到ASC，并且n個計數(shù)值M被設(shè)置為零。
(3) 計數(shù)值M增加1。接下來，UE確定表示發(fā)送嘗試的數(shù)目的計 數(shù)值M是否超過允許的RACH發(fā)送嘗試的最大數(shù)目Mmax。如果大于， 則UE將該發(fā)送處理為不成功。
(4) 然而，如果M小于或等于允許的RACH發(fā)送嘗試的最大值 Mmax，則UE更新該RACH發(fā)送控制參數(shù)。在接下來的步驟中，設(shè)置 10ms定時器T2。 UE基于與由UE選擇出的ASC關(guān)聯(lián)的持續(xù)值Pi決定 是否嘗試發(fā)送。具體地講，在0和1之間產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)字Ri。如果該隨機(jī) 數(shù)字Ri小于或等于持續(xù)值Pi，則UE嘗試在分配的RACH資源上進(jìn)行發(fā) 送，否則，UE等待直到10ms定時器T2到期然后再次執(zhí)行步驟(4)中的程序。
(5)當(dāng)發(fā)送了一個接入嘗試時，UE確定網(wǎng)絡(luò)是采用確認(rèn)(ACK) 還是非確認(rèn)(NACK)進(jìn)行響應(yīng)還是未進(jìn)行響應(yīng)。如果沒有從網(wǎng)絡(luò)接收到 響應(yīng)，則在定時器T2到期以后，該過程再次從步驟(3)進(jìn)行執(zhí)行。如 果接收到NACK (指示網(wǎng)絡(luò)不能接收該發(fā)送(通常由于沖突))，則UE 等待定時器T2到期，然后產(chǎn)生在與分配到UE的PRACH關(guān)聯(lián)的最大退 避值NBOlmax與最小退避值NBOlmin之間隨機(jī)選擇出的退避值NBOl。 然后，在從步驟(3)再次執(zhí)行該過程之前，UE等待等于退避值NBOl 的10ms乘以退避間隔TBOl。如果接收到指示網(wǎng)絡(luò)接收了 UE發(fā)送的 ACK，則UE開始進(jìn)行消息發(fā)送。
這里以后，將描述物理層(Ll)上的隨機(jī)接入程序。 當(dāng)從MAC子層(L2)進(jìn)行請求時，該物理隨機(jī)接入程序被初始化。 在該物理隨機(jī)接入程序能夠被初始化之前，層1應(yīng)該從較高層 (RRC)接收下面的信息 -前綴擾碼；
-消息時間長度，10ms或20ms; -AICH一Transmission一Timing參數(shù)[O或1〗；
-每個接入服務(wù)類(ASC)的可用簽名集合和可用RACH子信道的集合.
-功率緩變因子power Ramp Step[整數(shù)X)]; -參數(shù)Preamble Retrans Max [整數(shù)〉0]; -初始前綴功率Preamble—Initial一Power;
-功率偏移Pp-m=Pmessage-control Ppreamble,在最后發(fā)送的前綴與 隨機(jī)接入消息的控制部分的功率之間，以dB進(jìn)行測量；
-傳輸格式參數(shù)的集合。這包括每種傳輸格式的隨機(jī)接入消息的數(shù)據(jù) 部分與控制部分之間的功率偏移；
在該物理隨機(jī)接入程序的每次初始化時，層1應(yīng)該從較高層(MAC) 接收下面信息
-用于PRACH消息部分的傳輸格式；-PRACH發(fā)送的ASC;
-要進(jìn)行發(fā)送的數(shù)據(jù)(傳輸塊集合)； 該物理隨機(jī)接入程序根據(jù)下面的程序(步驟)執(zhí)行
1. 在用于有關(guān)ASC的隨機(jī)接入子信道中，從可以用于下一個全接入 時隙集合2中的接入時隙中隨機(jī)地選擇出一個接入時隙。如果沒有可用 的接入時隙，則從能夠用于下一個全接入時隙集合中的接入時隙中隨機(jī) 地選擇出一個接入時隙。
2. 從給定ASC內(nèi)的可用簽名的集合中隨機(jī)地選擇出一個簽名。
3. 將前綴重新發(fā)送計數(shù)器設(shè)置為Preamble Retrans Max，該P(yáng)reamble Retrans Max是前綴重新發(fā)送嘗試的最大數(shù)目。
4. 將前綴發(fā)送功率設(shè)置為Preamble Initial Power,該P(yáng)reamble Initial Power是前綴的初始發(fā)送功率。
5. 基于選擇出的上行鏈路接入時隙、簽名和設(shè)置的發(fā)送功率來發(fā)送 前綴。
6. 如果牽與選擇出的上行鏈路接入時隙對應(yīng)的下行鏈路接入時隙中 沒有檢測到與選擇出的簽名對應(yīng)的ACK或檢測到與選擇出的簽名對應(yīng)的 NACK，貝(J
-從給定ASC內(nèi)的隨機(jī)接入子信道中選擇下一個可用接入時隙。 -從給定ASC內(nèi)的可用簽名中隨機(jī)選擇新的簽名。 -前綴發(fā)送功率增加Power Ramp Step,該P(yáng)ower Ramp Step是功率緩 變的步長寬度。
-前綴重新發(fā)送計數(shù)器減小1。
-在前綴重新發(fā)送計數(shù)器超過O的時間內(nèi)，重復(fù)從步驟5起的程序。 當(dāng)該重新發(fā)送計數(shù)器讀取0時，已經(jīng)在AICH上還未接收到ACK的事實 被通知高層(MAC)，并且物理層中的隨機(jī)接入控制程序完成。
7. 如果在有關(guān)的下行鏈路接入時隙中檢測到與選擇出的簽名對應(yīng)的 NACK，則己經(jīng)在AICH上接收到NACK的事實被通知高層(MAC), 并且物理層中的隨機(jī)接入控制程序完成。
8. 根據(jù)AICH發(fā)送定時參數(shù)，隨機(jī)接入消息在最后發(fā)送的前綴的上行鏈路接入時隙之后的3或4個上行鏈路接入時隙內(nèi)進(jìn)行發(fā)送。以高于由 功率偏移發(fā)送的最后前綴的發(fā)送功率的水平設(shè)置隨機(jī)接入消息的控制信 道的發(fā)送功率。
9.隨機(jī)接入消息的發(fā)送被通知到高層，并且物理層中的隨機(jī)接入控
制程序完成。
圖12示出了信令建立的示例性信號流程。
一旦PRACH功率控制前綴已經(jīng)被確認(rèn)，則RRC連接請求消息能夠 被發(fā)送(S1201)。它包含請求該連接的原因。
根據(jù)該請求原因，無線電網(wǎng)絡(luò)決定保留哪種資源并且在無線電網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點(diǎn)(即，節(jié)點(diǎn)B和服務(wù)RNC)之間執(zhí)行同步和信令建立(S1202)。當(dāng) 該無線電網(wǎng)絡(luò)就緒時，它將傳達(dá)關(guān)于使用的無線電資源的信息的連接建 立消息發(fā)送到UE (S1203)。 UE通過發(fā)送連接建立完成消息確認(rèn)連接建 立(S1204)。當(dāng)該連接己經(jīng)被建立時，UE發(fā)送初始直接傳遞消息(S1205)， 該初始直接傳遞消息可以包括各種類型的信息，諸如UE標(biāo)識、當(dāng)前位置、 請求通信量的種類等等。這里，該當(dāng)前位置可以指示UE對其請求要建立 的信令連接的PLMN?？捎沙跏贾苯觽鬟f消息攜帶的信息元素的示例性 列表定義于3GPPTS 25.331中。
然后，UE和網(wǎng)絡(luò)彼此認(rèn)證并且建立安全模式通信(S1206)。實際設(shè) 置信息經(jīng)由呼叫控制設(shè)置消息進(jìn)行傳遞(S1207)。它識別該通信量并且 指示QoS需求。當(dāng)接收到該消息時，該網(wǎng)絡(luò)通過檢査是否有滿足要求的 QoS所需的充足資源來幵始無線電承載分配的活動。如果可以滿足，則 該無線電承載根據(jù)該請求進(jìn)行分配。如果不能夠滿足，則該網(wǎng)絡(luò)可以選 擇繼續(xù)進(jìn)行低QoS值的分配，或者可以選擇排隊該呼叫請求直到無線電 資源變得充足，或者可以選擇拒絕該呼叫請求(S1208、 S1209)。
在無線系統(tǒng)中，隨機(jī)接入(在RACH (隨機(jī)接入信道)上執(zhí)行)是 由UE使用以初始化呼叫、與網(wǎng)絡(luò)建立信令和短數(shù)據(jù)傳遞的方法。
如上所述，在這些系統(tǒng)中，沒有為了將隨機(jī)接入序列的正確檢測的 概率最大化以及將錯誤檢測的概率最小化而基于干擾協(xié)調(diào)技術(shù)對子載波 頻率到RACH通信鏈路的分配進(jìn)行協(xié)調(diào)的方法。如此，本發(fā)明提供了下面的概念性觀點(diǎn)。本發(fā)明的第一方面提供了 一種選擇專用于隨機(jī)接入的RACH信道的方法，該方法包括根據(jù)路t仝
損失水平或其它測量計劃上行鏈路子載波組(下述的RACH信道)的集 合。諸如SNR、接收信號水平(Rx水平)、干擾水平等等的與路徑損失 相關(guān)的其它度量是可能的候選。
圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性程序。示出了 UE (終端)與網(wǎng)絡(luò) 之間的處理。
該網(wǎng)絡(luò)將系統(tǒng)信息發(fā)送到UE(步驟1)。系統(tǒng)信息可以包括PRACH、 相關(guān)簽名、路徑損失測量的信息等等的列表。然后，UE對下行鏈路進(jìn)行 測量(步驟2)。然后，UE根據(jù)測量結(jié)果選擇PRACH和/或發(fā)送功率(步 驟3)。然后，UE和網(wǎng)絡(luò)合作以執(zhí)行接入程序(步驟4)。這里，可選擇 地包括前綴的發(fā)送功率。然后，該網(wǎng)絡(luò)對上行鏈路信道進(jìn)行估計(步驟5)。 然后，該網(wǎng)絡(luò)選擇該上行鏈路發(fā)送功率和/或要進(jìn)行分配的資源(步驟6)。 然后，該網(wǎng)絡(luò)將上行鏈路發(fā)送功率和/或要使用的頻率的指示發(fā)送到UE (步驟7)。然后，UE使用該上行鏈路發(fā)送功率和/或要進(jìn)行分配的資源 (步驟8)。應(yīng)該明白，可以執(zhí)行附加和/或替代步驟。
圖14示出了一個小區(qū)內(nèi)RACH頻率計劃的實施例。位于單個小區(qū) 的某些部分中的UE可以具有不同程度的路徑損失和載波/干擾比率(C/1) 的水平。關(guān)于單個小區(qū)，可以存在三個區(qū)域。也就是說，中心區(qū)域可以 用于低C/I高路徑損失的UE;邊界(或外圍)區(qū)域可以用于高C/I低路 徑損失的UE;中間區(qū)域(即，中心區(qū)域與邊界區(qū)域之間)可以用于中等 C/I中等路徑損失的UE。應(yīng)該明白，可以使用更多或更少程度路徑損失 和/或C/I的水平。
這里，應(yīng)該明白，所示的六邊形僅僅是示例性的，用于表達(dá)蜂窩網(wǎng) 絡(luò)的小區(qū)。能夠明白，由于諸如地理位置、信號利用、期望覆蓋區(qū)域等 等的各個因素，這些小區(qū)的實際形狀可以變化。
圖15示出了 RACH無線電頻率(載波)布置的實施例。該RACH 無線電頻率(從0到N進(jìn)行標(biāo)記)可以劃分成三個集合(集合l、集合2 和集合3)?？梢园凑站植炕绞?a)或分布式方式(b)對這些RACH無線電頻率的集合進(jìn)行分配。應(yīng)該明白，可以采用其它類型的分配。
圖16示出了用于進(jìn)行頻率重新使用的網(wǎng)絡(luò)部署內(nèi)的RACH無線電 頻率計劃的實施例。返回對照圖14和圖15,這些小區(qū)可以具有不同的配 置并且以特定方式進(jìn)行計劃。例如，小區(qū)1可以具有三個區(qū)域，其中， 中心區(qū)域用于高C/I低路徑損失的UE;邊界區(qū)域用于低C/I高路徑損失 的UE;中間區(qū)域用于中等C/I中等路徑損失的UE。圍繞小區(qū)l，可以存 在六個小區(qū)。第一小區(qū)集合(小區(qū)2、 4和6)可以具有中心區(qū)域、邊界 區(qū)域和中間區(qū)域，其中，該中心區(qū)域用于低C/I高路徑損失的UE;該邊 界區(qū)域用于中等C/I中等路徑損失的UE;該中間區(qū)域用于高C/I低路徑 損失的UE。另外，第二小區(qū)集合(小區(qū)3、 5和7)可以具有中心區(qū)域、 邊界區(qū)域和中間區(qū)域，其中，該中心區(qū)域用于中等C/I中等路徑損失的 UE;該邊界區(qū)域用于高C/I低路徑損失的UE;該中間區(qū)域用于低C/I高 路徑損失的UE。如所示，第一和第二集合的小區(qū)可以交替。然而，應(yīng)該 明白，其它小區(qū)布置以及每個小區(qū)的附加和/或替代區(qū)域是可行的。
圖17示出了用于部分重新使用的網(wǎng)絡(luò)部署內(nèi)的RACH頻率計劃的 實施例。這里，當(dāng)每個小區(qū)可以被劃分成三個扇區(qū)時，可以引入部分重 新使用，其中，每個扇區(qū)可以具有中心區(qū)域、中間區(qū)域和邊界區(qū)域。可 以如圖17所示對這三個小區(qū)(小區(qū)1、 2和3)進(jìn)行計劃。
將對照圖13到圖17更加詳細(xì)地描述本發(fā)明的特征。
該路徑損失表示由于諸如距離自由空間損失以及反射、折射、吸收 等導(dǎo)致的幾個衰落路徑的許多效應(yīng)導(dǎo)致的發(fā)送器與接收器之間的信號經(jīng) 受的衰減。按照與現(xiàn)有技術(shù)相同的方式，UE在關(guān)于廣播信道的系統(tǒng)信息 中讀取使用于公共導(dǎo)頻信道上的功率水平。還可以按照相同方法讀取本 上行鏈路干擾水平。它測量公共導(dǎo)頻信道上的接收功率。通過從發(fā)送的 導(dǎo)頻功率中減去接收導(dǎo)頻功率，能夠獲得路徑損失的估計。
路徑損失d^Tx水平-Rx水平
其中，Tx水平是有效發(fā)送功率水平(考慮到最大輸出功率以及所有 增益和損失，即發(fā)送天線的增益、線纜損失)，而Rx水平是測量出的 功率水平(考慮到接收天線的增益以及干擾接收水平)?；蛘撸瑸榱藳Q定能夠使用的RACH信道，還可以使用目標(biāo)小區(qū)的測
量結(jié)果與相鄰小區(qū)的測量結(jié)果之間的差。
在可用RACH信道的集合之中，UE選擇如下所示使用的允許信道 的集合。
允許的RACH信道的集合-f (關(guān)于一個或幾個小區(qū)的上述路徑損失 或其它測量結(jié)果的任何度量、可用RACH信道)
于是，在允許信道的集合之中，UE能夠基于任何算法選擇一個 RACH信道。
RACH信道-f (UE決定，例如，關(guān)于UE-ID的哈希函數(shù)、隨機(jī)函數(shù) 等等)
通過該估計出的路徑損失和干擾功率水平，UE能夠計算在網(wǎng)絡(luò)端實 現(xiàn)一定SNR所需的必需發(fā)送功率。這個SNR目標(biāo)應(yīng)該由網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行指示。 在RACH程序期間，可以對網(wǎng)絡(luò)指示使用的Tx功率/路徑損失或其它測 量結(jié)果的范圍，以允許該網(wǎng)絡(luò)選擇最佳上行鏈路資源(即，頻率和/或時 間和/或編碼圖)。
本發(fā)明的另一個方面在于提供一種特定RACH程序。也就是說，本 發(fā)明可以以下面方式進(jìn)行實現(xiàn)。
根據(jù)特定標(biāo)準(zhǔn)在小區(qū)內(nèi)計劃不同的RACH無線電頻率或無線電頻率 的集合，其中，該特定標(biāo)準(zhǔn)可以是QoS、路徑衰落、SNR、接收信號水 平(Rx水平)、干擾水平等等。對不同RACH資源可以應(yīng)用不同的閾值。 該特定閾值確定允許使用哪些RACH資源。然后，UE根據(jù)特定方法選擇 RACH資源之一用于執(zhí)行隨機(jī)接入。
可應(yīng)用于本發(fā)明的一些特定實施例如下
可以通過頻域(例如，通過特定子載波)中、時域(例如，由開始 和停止時刻定義的時間段)中、編碼域(例如，由特定編碼序列進(jìn)行定 義)中或它們混合中的無線電資源的各種組合定義RACH信道。例如， RACH信道可以使用可以被定義為頻率和時隙的序列的頻率和時間分割 模式的組合。因為在給定小區(qū)內(nèi)，對于分配到特定UE的RACH信道， 存在頻率與無線電幀之間的對應(yīng)關(guān)系，因而可以確定該頻率序列。給定的RACH信道可以在每個無線電幀內(nèi)使用相同或不同時隙。這些時隙序 列可以由時隙編號和/或幀號序列來限定。這些參數(shù)應(yīng)該由網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行廣播 (或者從廣播的參數(shù)推導(dǎo)出)。
頻域中的RACH資源能夠被定義為從可用于小區(qū)內(nèi)的通信鏈路的較 大的N個頻率的組中分配的M個允許頻率的子集。數(shù)目M取決于所需 的RACH容量并且可以隨時間改變，例如，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)檢測到使用了隨機(jī)接 入信道時，使用的頻率可以從允許的信道中去除或者可以僅僅被指示為 非空閑或忙。在網(wǎng)絡(luò)端，可以根據(jù)幾個路徑損失閾值水平，以局部化方 式或以分布式方式對M個允許頻率的子集進(jìn)行布置，其中，對于局部化 方式，多個頻率在整個頻帶的一部分上組合在一起；對于分布式方式， 多個頻率在整個頻帶上等間隔而置，如圖14所示。已知一定距離處的路 徑損失遵守所謂的距離功率準(zhǔn)則，即，接收信號按照cT進(jìn)行下降，并且 在一定程度上取決于UE和基站的使用頻帶、天線高度和形狀。關(guān)于路徑 損失，存在多個實驗?zāi)Ｐ?，其中，OKUMURA & HATA的模型是最著名 的。這個模型基本上描述了路徑損失隨著距離增加而增加。這意味著， 接收信號強(qiáng)度在小區(qū)中心附近較大，并且隨著遠(yuǎn)離小區(qū)中心的距離而減 小。因此，在網(wǎng)絡(luò)端，對于給定頻帶，給定天線高度以及給定環(huán)境，能 夠使用下面非常簡單的公式，從而根據(jù)幾個路徑損失水平對M個允許頻
率進(jìn)行布置
路徑損失dB-C+10odogd
其中，C是常量，d是距離，(x是傳播指數(shù)，它的值取決于信道模型 并且通常在2到4的范圍內(nèi)。
本發(fā)明的一個主要概念在于在UE端，每個UE根據(jù)下行鏈路中的 接收信號的路徑損失(SNR、接收信號水平(Rx水平)、干擾水平)使用 不同的RACH信道，如圖13所示。小區(qū)內(nèi)的每個UE對路徑損失進(jìn)行估 計。根據(jù)估計出的路徑損失，UE確定允許哪些頻率子集執(zhí)行隨機(jī)接入。 這例如基于關(guān)于系統(tǒng)信息的閾值廣播來實現(xiàn)，例如，對于每個RACH信 道，能夠給出最小/最大測量值。因此，可以使用不同的頻率或頻率集合 以這種方式建立不同的UE組，如圖15所示。可以根據(jù)預(yù)定數(shù)目的時間偏移定義時域中的RACH資源，其中，該 時間偏移用于指示何時UE能夠開始隨機(jī)接入程序。在通過頻域和時域的 組合定義RACH資源的這個實施例中，RACH信道可以包括映射在T個 RACH時間偏移上的M個RACH允許頻率(上述)。可以針對每周期(該 周期可以是一個或更多無線電幀)進(jìn)行定義，每允許頻率S個時間偏移。 為了確定各允許頻率的S個可用時間偏移，可以應(yīng)用下面的公式-
時間偏移=[允許頻率」+ (kx^) ]%T
其中，j=0,l，2,3,...M;k=0,l,2,3,...S。
這里，數(shù)學(xué)符號％是指所謂的在除以除數(shù)以后返回余數(shù)的取模運(yùn)算。 另 一方面，為了使每M個允許頻率的周期在C個不同頻率中出現(xiàn)， 可以定義各個時間偏移。為了確定每M個允許頻率的周期出現(xiàn)于哪個頻
率中，可以應(yīng)用下面的公式
允許頻率=[時間偏移汁(nx#) ]%M 其中，i=0，l,2，3,...T;n=0，l，2，3,...C。
這里，數(shù)學(xué)符號％是指所謂的在除以除數(shù)以后返回余數(shù)的取模運(yùn)算。 該隨機(jī)接入程序可以涉及下面元素-
在上行鏈路中，它包括一個或更多接入前綴(AP)和/或沖突前綴 (CP)和/或包含數(shù)據(jù)和控制信息的消息部分。該接入前綴是稱作簽名的 預(yù)定義序列?？捎媒尤牒灻淖疃嘀悼梢允荶max。理論上，所有簽名可 以用于隨機(jī)接入(如果沒有受到系統(tǒng)的禁止)。可以同時釆用不同簽名檢 測幾個接入嘗試，并且還可以同時在接入指示器信道(AICH)上對它們 進(jìn)行確認(rèn)?？梢园l(fā)送沖突檢測前綴，以進(jìn)行沖突檢測。在發(fā)送消息之前， 可以發(fā)送沖突檢測前綴，以進(jìn)行沖突檢測。沖突檢測簽名可以與接入簽 名進(jìn)行共享，或者可以完全不同。在沒有使用沖突檢測前綴的情況下， 在接收到消息部分以后可以由較高層實現(xiàn)(執(zhí)行)沖突消解。注意到， 在基于UE決定的情況下，AP和CP能夠攜帶附加信息，諸如將用于進(jìn) 行發(fā)送的信道、發(fā)送功率水平、當(dāng)前下行鏈路干擾水平等等。
在下行鏈路中，可以發(fā)送一個或更多接入指示器(AI)。響應(yīng)于接入 前綴檢測，從網(wǎng)絡(luò)發(fā)送該AI信號。當(dāng)正確地操作時，網(wǎng)絡(luò)從UE識別出接入前綴，并且通過AI進(jìn)行響應(yīng)以建立通信鏈路。對該接入指示器進(jìn)行 定義，即它識別與之對應(yīng)的簽名，并且一種實施方式能夠使用相同簽名 序列作為該響應(yīng)所屬的接入前綴。在使用沖突檢測前綴的情況下，沖突 指示器(CI)能夠用于支持該沖突檢測功能。相似地，由于在進(jìn)行響應(yīng)
時AI使用AP簽名序列，所以該CI能夠使用CD簽名序列。附加信息能
夠被包括在AI (和CI)內(nèi)，例如用于進(jìn)行消息發(fā)送的信道、用于推導(dǎo)
出UE必須使用進(jìn)行上行鏈路發(fā)送的定時提前的正確值的被稱為定時提 前(TA)的消息發(fā)送之前的等待時間、使用的發(fā)送功率水平、或者當(dāng)前 上行鏈路干擾水平等等。
該隨機(jī)接入程序能夠被劃分成幾個階段(所示出的階段A到階段
G):
A) UE應(yīng)該開始偵聽廣播信道以獲得RACH控制參數(shù)。該RACH 控制參數(shù)的目的在于提供用于控制RACH利用的參數(shù)。這些參數(shù)應(yīng)該是 下面中的任何一個
(O接入服務(wù)類(ASC)和相關(guān)聯(lián)的持續(xù)值(諸如現(xiàn)有技術(shù))。
(2) 可用RACH信道的集合(或者信道組，如上所述這些信道可 以布置在時間-頻率域中)。
(3) RACH分配標(biāo)記偏移(RAIO)，允許前綴重新發(fā)送期間內(nèi)下一 個RACH信道的偏移的計算(可以看出為RACH跳頻)。
(4) 該接入前綴參數(shù)
a) 可用接入簽名的集合?？梢詫γ總€RACH信道組分配相同或不同 的簽名。
b) 允許的重新發(fā)送的最大數(shù)目。
c) 用于計算兩個前綴的發(fā)送之間的時間偏移的最小數(shù)目的參數(shù)。
d) 前綴功率，是否使用了該前綴功率緩變，對于每個前綴重新發(fā)送， 它可以是相同的。
e) 如果使用了該前綴功率緩變
i) 初始前綴功率
ii) 前綴功率之間的功率步長(5) 如果在物理層中執(zhí)行沖突消解，沖突前綴參數(shù)可以像接入前綴 參數(shù)一樣具有相同或不同參數(shù)值。
(6) 接入(或沖突)前綴部分與消息部分之間的功率偏移。
(7) 消息部分的擴(kuò)頻發(fā)送的時間偏移的數(shù)目。
(8) 當(dāng)前上行鏈路干擾水平也可以被指示出。
(9) 對于每個上行鏈路信道，應(yīng)該對下行鏈路測量對象給出閾值(例 如，最小/最大測量值，其中，該測量值可以是路徑損失、SNR、接收信 號水平(Rx水平)、干擾水平等等中的任何一個，或者不同小區(qū)之間的 測量值的差，例如，具有RACH信道的小區(qū)與相鄰小區(qū)之間的差)。
(10) 用于測量值例如當(dāng)前小區(qū)和相鄰小區(qū)的導(dǎo)頻功率的差等的計 算的偏移。
B) UE測量公共導(dǎo)頻信道上的接收功率。通過從發(fā)送的導(dǎo)頻功率中 減去接收的導(dǎo)頻功率，它能夠獲得路徑損失的估計。通過估計出的路徑 損失，UE知道允許使用哪些RACH信道組。
C) UE從允許使用的組中隨機(jī)選擇RACH信道之一。另外，還從可 用簽名中隨機(jī)選擇接入前綴簽名。
D) 接入前綴隨著選出的簽名發(fā)送。它可以包括下一個RACH信道 的附加信息(在基于UE決定的情況下)，該附加信息關(guān)于將用于進(jìn)行發(fā) 送、發(fā)送功率水平、當(dāng)前下行鏈路干擾水平等等。
E) UE對獲取指示器(AI).進(jìn)行解碼以觀察該網(wǎng)絡(luò)是否已經(jīng)檢測到 接入前綴。
F) 在沒有檢測到AI的情況下，UE可以選擇另一個簽名，并且如果 使用了功率緩變，則UE將接入前綴發(fā)送功率增加網(wǎng)絡(luò)給出的步長;否則， 相同功率水平可以進(jìn)行保持用于前綴重新發(fā)送。該接入前綴可以在下面 信道中的任何一個中進(jìn)行重新發(fā)送
(1) 在該組中的下一個可用RACH信道；
(2) 在根據(jù)RAIO (RACH分配標(biāo)記偏移)的RACH信道中；
(3) 在與先前發(fā)送相同的RACH信道中；或者
(4) 如果系統(tǒng)不禁止，則在來自另一組的RACH。G)當(dāng)檢測到AI時，UE或者開始沖突檢測前綴(如果在物理層上 執(zhí)行沖突消解)或者開始消息發(fā)送(如果在較高層上執(zhí)行沖突消解)。
(1) 在沖突檢測前綴的情況下，在檢測到AI以后，具有與最后AP 的功率水平相同的功率水平的CP與隨機(jī)選擇的另一個簽名進(jìn)行發(fā)送。 CP可以在上述的RACH信道的之一中進(jìn)行發(fā)送(見關(guān)于接入前綴重新發(fā) 送的前一點(diǎn))。期待網(wǎng)絡(luò)回應(yīng)關(guān)于CI的CP簽名，從而這樣減小了在物理 層(LI)上的沖突概率。
(2) 可以根據(jù)關(guān)于前綴發(fā)送的方法在RACH信道中或者在可以在 AI或CI中進(jìn)行指示的另一個特定信道中(見以上關(guān)于可以包括在AI和/ 或CI中的附加信息元素)或者通過另一個網(wǎng)絡(luò)信道，發(fā)送該消息部分。 該隨機(jī)接入消息根據(jù)時間偏移的數(shù)目進(jìn)行發(fā)送以對由網(wǎng)絡(luò)所指示的消息 部分進(jìn)行擴(kuò)頻發(fā)送。注意到，對于這個期間內(nèi)的數(shù)據(jù)塊確認(rèn)可以使用 HARQ方法。
本發(fā)明的概念和特征不限于無線系統(tǒng)，而是可以應(yīng)用到具有通信資 源的接入?yún)f(xié)議的任何通信系統(tǒng)。
總而言之，本發(fā)明提供了下面特征接入上行鏈路信道的方法可以 包括估計接收信號的品質(zhì)并且基于這個估計從可用上行鏈路信道的集合 中選擇出上行鏈路信道。UE可以基于在下行鏈路中發(fā)送的導(dǎo)頻比特估計
品質(zhì)。UE可以估計當(dāng)前和相鄰小區(qū)的品質(zhì)的差。網(wǎng)絡(luò)可以將必須由UE 測量的品質(zhì)的范圍發(fā)送到UE，從而允許該UE接入上行鏈路信道。管理 不同上行鏈路信道的使用的方法可以包括關(guān)于需要完成以允許接入特定 上行鏈路信道的下行鏈路測量的需求的信息的發(fā)送。
本發(fā)明提供了一種由移動終端執(zhí)行的確定隨機(jī)接入資源的方法，該 方法包括從網(wǎng)絡(luò)接收關(guān)于可用隨機(jī)接入資源的信息；基于從網(wǎng)絡(luò)接收 到的缺省值或信息決定如何推導(dǎo)出允許的隨機(jī)接入資源；測量要接入的 小區(qū)和相鄰小區(qū)中的至少一個的接收信號品質(zhì)；以及基于決定和測量推 導(dǎo)出允許的隨機(jī)接入資源。
從網(wǎng)絡(luò)接收到的信息可以以廣播、組播或?qū)Ｓ梅绞竭M(jìn)行接收。該接 收的信號的品質(zhì)可以包括載波能量/頻譜噪聲密度、信噪比、載波/干擾、以及路徑損失中的至少一個。該隨機(jī)接入資源可以包括時間、頻率和編
碼的任何組合的集合。對于該方法，其中，RACH信道包括映射到T個 RACH時間偏移上的M個RACH允許頻率。對于該方法，其中，對每一 個周期定義了每允許頻率的S個時間偏移，其中，每個周期包括一個或 更多無線電幀。對于該方法，其中，為每M個允許頻率周期定義了各時 間偏移以使它們出現(xiàn)在C個不同頻率內(nèi)。對于該方法，如果要接入的小 區(qū)和相鄰小區(qū)中的至少一個的接收信號品質(zhì)的測量結(jié)果大于或小于閾 值，則允許使用一個或更多可用隨機(jī)接入資源。該方法還可以包括執(zhí) 行接入程序，該接入程序包括發(fā)送接入脈沖的步驟，其中，這些接入脈 沖可以基于允許的隨機(jī)接入資源和對前一發(fā)送選擇出的隨機(jī)接入資源進(jìn) 行重新發(fā)送。對于該方法，其中，該重新發(fā)送的接入脈沖采用隨機(jī)接入 信道(RACH)跳頻。
另外，本發(fā)明提供了一種由網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行的確定隨機(jī)接入資源的方法， 該方法包括將關(guān)于可用隨機(jī)接入資源的信息發(fā)送到終端；以及發(fā)送關(guān) 于下行鏈路無線電信號的測量結(jié)果的至少一個參數(shù)以允許終端決定如何 推導(dǎo)出要允許的隨機(jī)接入資源。
該方法還可以包括協(xié)調(diào)至少兩個小區(qū)如何分配隨機(jī)接入資源和/或 如何設(shè)置每個隨機(jī)接入資源的至少一個參數(shù)?？梢园凑站植炕蚍植际?方式對隨機(jī)接入資源進(jìn)行分配。可以根據(jù)通信量負(fù)載對隨機(jī)接入資源進(jìn) 行分配。該信息可以按照廣播方式、組播方式或?qū)Ｓ梅绞竭M(jìn)行發(fā)送。該 參數(shù)可以指示下行鏈路無線電信號的測量結(jié)果包括載波能量/頻譜噪聲 密度、信噪比、載波/干擾、以及路徑損失中的至少一個。該隨機(jī)接入資 源可以包括時間、頻率、以及編碼的任何組合的集合。對于該方法， 其中，RACH信道包括映射到T個RACH時間偏移上的M個RACH允 許的頻率。對于該方法，其中，對每一個周期定義了每允許頻率的S個 時間偏移，其中，每個周期包括一個或更多無線電幀。對于該方法，其 中，每M個允許頻率周期，定義了每個時間偏移以出現(xiàn)在C個不同頻率 內(nèi)。對于該方法，如果要接入的小區(qū)和相鄰小區(qū)中的至少一個的接收信 號品質(zhì)的測量結(jié)果大于或小于閾值，則允許使用一個或更多可用隨機(jī)接入資源。
3GPP規(guī)范的一些相對部分，諸如3GPPTS 22.011、 25.321、 25.331
等等(以及它們的正在進(jìn)行增強(qiáng)和其它相關(guān)部分)，是本發(fā)明的實施例的 部分并且通過引用包括于此以構(gòu)成本發(fā)明的部分。
這個說明書描述了本發(fā)明的各種示意性實施例。權(quán)利要求的范圍意 圖覆蓋該說明書中公開的示意性實施例的各種變型及其等效布置。因此， 應(yīng)該合理地對權(quán)利要求進(jìn)行最寬廣的解釋，從而覆蓋與本文公開的特征 的精神和范圍一致的變型、等效結(jié)構(gòu)和特征。
權(quán)利要求
1、一種由移動終端執(zhí)行的確定隨機(jī)接入資源的方法，所述方法包括如下步驟接收步驟，從網(wǎng)絡(luò)接收關(guān)于可用隨機(jī)接入資源的信息；決定步驟，基于缺省值或從所述網(wǎng)絡(luò)接收到的信息決定如何推導(dǎo)出要允許的所述隨機(jī)接入資源；測量步驟，測量要接入的小區(qū)和相鄰小區(qū)中的至少一個的接收信號品質(zhì)；以及推導(dǎo)步驟，基于所述決定和所述測量推導(dǎo)出所述允許的隨機(jī)接入資源。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，按照廣播方式、組播方式或?qū)?用方式接收從所述網(wǎng)絡(luò)接收到的所述信息。
3、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述接收信號品質(zhì)包括載波能 量/頻譜噪聲密度、信噪比、載波/干擾以及路徑損失中的至少一個。
4、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述隨機(jī)接入資源包括時間、 頻率以及編碼的任何組合的集合。
5、 如權(quán)利要求4所述的方法，其中，RACH信道包括映射到T個 RACH時間偏移上的M個RACH允許頻率。
6、 如權(quán)利要求5所述的方法，其中，每個周期定義了每允許頻率的 S個時間偏移，其中，每個周期包括一個或更多無線電幀。
7、 如權(quán)利要求4所述的方法，其中，針對每M允許頻率的周期定 義了各時間偏移，以使它們出現(xiàn)在C個不同頻率內(nèi)。
8、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，如果要接入的小區(qū)和相鄰小區(qū) 中的至少一個的接收信號品質(zhì)的測量結(jié)果大于或小于閾值，則允許使用 一個或更多可用隨機(jī)接入資源。
9、 如權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括如下步驟 執(zhí)行步驟，執(zhí)行接入程序，其中，所述接入程序包括發(fā)送接入脈沖的步驟，其中，所述接入脈沖可以基于所述允許的隨機(jī)接入資源以及對前一發(fā)送選擇出的隨機(jī)接入資源進(jìn)行重新發(fā)送。
10、如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述重新發(fā)送的接入脈沖采用隨機(jī)接入信道(RACH)跳頻。
11、 一種由網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行的確定隨機(jī)接入資源的方法，所述方法包括將關(guān)于可用隨機(jī)接入資源的信息發(fā)送到終端；以及 發(fā)送關(guān)于下行鏈路無線電信號的測量結(jié)果的至少一個參數(shù)以允許所 述終端決定如何推導(dǎo)出要允許的所述隨機(jī)接入資源。
12、 如權(quán)利要求11所述的方法，所述方法還包括如下步驟協(xié)調(diào)至少兩個單元如何分配所述隨機(jī)接入資源和/或設(shè)置各隨機(jī)接 入資源的所述至少一個參數(shù)。
13、 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，按照局部化方式或分布式方 式分配所述隨機(jī)接入資源。
14、 如權(quán)利要求ll所述的方法，其中，根據(jù)通信量負(fù)載對所述隨機(jī) 接入資源進(jìn)行分配。
15、 如權(quán)利要求ll所述的方法，其中，按照廣播方式、組播方式或 專用方式對所述信息進(jìn)行發(fā)送。
16、 如權(quán)利要求ll所述的方法，其中，所述參數(shù)指示所述下行鏈 路無線電信號的測量結(jié)果包括載波能量/頻譜噪聲密度、信噪比、載波/ 干擾以及路徑損失中的至少一個。
17、 如權(quán)利要求ll所述的方法，其中，所述隨機(jī)接入資源包括時 間、頻率以及編碼的任何組合的集合。
18、 如權(quán)利要求17所述的方法，其中，RACH信道包括映射到T個 RACH時間偏移上的M個RACH允許頻率，其中，每個周期定義了每允 許頻率的S個時間偏移，其中，每個周期包括一個或更多無線電幀。
19、 如權(quán)利要求17所述的方法，其中，每M允許頻率周期，定義 了每個時間偏移以出現(xiàn)在C個不同頻率內(nèi)。
20、 如權(quán)利要求ll所述的方法，其中，如果要接入的小區(qū)和相鄰小 區(qū)中的至少一個的下行鏈路無線電的測量結(jié)果大于或小于閾值，則允許 使用一個或更多可用隨機(jī)接入資源。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種由移動終端執(zhí)行的確定隨機(jī)接入資源的方法，所述方法包括如下步驟接收步驟，從網(wǎng)絡(luò)接收關(guān)于可用隨機(jī)接入資源的信息；決定步驟，基于缺省值或從所述網(wǎng)絡(luò)接收到的信息決定如何推導(dǎo)出要允許的所述隨機(jī)接入資源；測量步驟，測量要接入的單元和相鄰小區(qū)中的至少一個的接收信號品質(zhì)；以及推導(dǎo)步驟，基于所述決定和所述測量推導(dǎo)出所述允許的隨機(jī)接入資源。
文檔編號H04B7/26GK101300756SQ200680040871
公開日2008年11月5日 申請日期2006年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月4日
發(fā)明者帕特里克·菲施勒, 德拉甘·武伊契奇 申請人:Lg電子株式會社