專利名稱：在通信系統(tǒng)中編組并分配多個隨機(jī)訪問序列的制作方法
在通信系統(tǒng)中編組并分配多個隨機(jī)訪問序列
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及在通信系統(tǒng)中傳送數(shù)據(jù)的方法，編組(grouping)并分配 多個隨機(jī)訪問序列的方法，傳送數(shù)據(jù)的裝置以及通信設(shè)備。
在移動通信系統(tǒng)中通過使用所謂的時分式ALOHA訪問過程，當(dāng) 多個通信設(shè)備試圖訪問無線電資源時，會有高的沖突可能性。
因?yàn)檫@樣那樣的原因，有了正如下面將會詳細(xì)描述的對本發(fā)明的 需要。


圖1描述了物理RACH/PRACH傳輸過程。
圖2A描述了說明時分多路訪問基本原理的圖表。
圖2B描述了說明頻分多路訪問基本原理的圖表。
圖2C描述了說明碼分多路訪問基本原理的圖表。
圖3描述了說明隨機(jī)訪問序列的編組示例的編組表。
圖4描述了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的通信系統(tǒng)。
圖5描述了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的用戶設(shè)備。
圖6描述了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的分層樹結(jié)構(gòu)。
圖7描述了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的用戶設(shè)備。
圖8給出了描述^^據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例在通信系統(tǒng)中生成消息
的方法的流程圖。
圖9給出了描述根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例在通信系統(tǒng)中生成消息
的方法的流程圖。
圖10給出了描述在移動無線電通信系統(tǒng)中編組并分配多個隨機(jī)
訪問序列的方法的流程圖。圖ll給出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的加擾圖；以及 圖12描述了根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例的分配圖表。 為了清晰起見，在適當(dāng)時，前面標(biāo)識的特征在后續(xù)的附圖中保持 它們的參考標(biāo)記。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)發(fā)布6的通用移動電信系統(tǒng)(UMTS)的頻分雙工(FDD)以稱為 寬帶碼分多路訪問(W-CDMA)的多路訪問過程為基礎(chǔ)。在W-CDMA 中，隨機(jī)訪問過程被指定用于以有限的傳輸能力在上行鏈路(即，例如 在從用戶設(shè)備到網(wǎng)絡(luò)的傳輸方向上)中不連續(xù)地傳輸用戶數(shù)據(jù)和信令 數(shù)據(jù)(例如，用于建立通信連接的、用戶設(shè)備到網(wǎng)絡(luò)的請求)。
隨機(jī)訪問過程的 一些重要特性如下所示
-實(shí)際的消息傳輸經(jīng)由UMTS信道隨機(jī)訪問信道(RACH)傳輸信 道來實(shí)現(xiàn)，它在物理協(xié)議層中多路復(fù)用到UMTS物理信道物理隨^U方 問信道(PRACH)。然后消息經(jīng)由空中接口被傳送到基站(在UMTS中 也稱為節(jié)點(diǎn)B)。
-高達(dá)16對RACH/PRACH可被配置用于每一個移動無線電小 區(qū)。經(jīng)過配置的RACH/PRACH經(jīng)由UMTS廣播信道廣播信道(BCH) 向出現(xiàn)在相應(yīng)移動無線電小區(qū)中的所有用戶設(shè)備(UE)發(fā)信號。 RACH/PRACH對表示共享資源，即這些資源的使用可提供給出現(xiàn)在 相應(yīng)移動無線電小區(qū)中的所有用戶設(shè)備。
-物理RACH/PRACH傳輸根據(jù)所謂的時分式ALOHA訪問過程 被實(shí)現(xiàn)。根據(jù)該過程，用戶設(shè)備以隨機(jī)的方式從預(yù)定的傳輸時間瞬間 中選擇傳輸時間瞬間。在這種情況下，由于用戶設(shè)備同時傳送并且選 擇相同的RACH/PRACH以及相同的傳輸時間瞬間，傳輸沖突可能發(fā) 生。
-在RACH/PRACH上啟動實(shí)際的消息傳輸之前，用戶設(shè)備利用 預(yù)定的初始傳輸功率將長度為4096碼片(chips)的前同步碼傳送到基站。前同步碼的傳輸服務(wù)于請求RACH/PRACH上的資源以及用于 RACH/PRACH上實(shí)際消息傳輸?shù)膫鬏敼β实淖顑?yōu)設(shè)置。隨機(jī)選擇的 隨機(jī)訪問序列在前同步碼中進(jìn)行傳送。換句話說，前同步碼由256個 長度為16碼片的hadamard碼特征標(biāo)記(signature)的重復(fù)組成。共計(jì) 16個特征標(biāo)記或隨機(jī)訪問序列被定義用于每一對RACH/PRACH,用 戶設(shè)備以隨機(jī)的方式從中選擇一個。如果基站能正確地檢測到前同步 碼，它將在關(guān)聯(lián)的捕獲指示信道(Acquisition Indicator Channel, AICH) 上傳送肯定應(yīng)答(ACK)給用戶設(shè)備。如果基站不能正確地檢測到前同 步碼，它將不會在關(guān)聯(lián)的AICH上傳送任何信息給用戶設(shè)備。如果用 戶設(shè)備在AICH上沒有接收到任何響應(yīng)，在等待隨機(jī)的等待時段后， 用戶設(shè)備將再次傳送攜帶新的、隨機(jī)選擇的特征標(biāo)記的前同步碼給基 站。在這種情況下，前同步碼將以比之前的前同步碼傳輸稍高的傳輸 功率進(jìn)行傳送。如果用戶設(shè)備接收到ACK，則用戶設(shè)備將在 RACH/PRACH上、在固定設(shè)置的時間瞬間傳送消息。在這種情況下， PRACH的傳輸功率基于成功傳送的前同步碼的傳輸功率進(jìn)行設(shè)置。
-UMTS標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布6通過訪問服務(wù)類別(ASC)的規(guī)定支持隨機(jī)訪問 的優(yōu)先化。具有規(guī)定的優(yōu)先級的最多8個ASC可被配置用于每一對 RACH/PRACH，其中ASC#0表示最高優(yōu)先級而ASC#7表示最低優(yōu)先 級。可用傳輸時間瞬間和前同步碼特征標(biāo)記可指定用于每一個ASC， 即優(yōu)先級越高，可用傳輸時間瞬間的數(shù)量越大并且前同步碼特征標(biāo)記 可在ASC中進(jìn)行配置。
當(dāng)前，第三代合作伙伴項(xiàng)目(3GPP)中有通過改進(jìn)系統(tǒng)容量和頻譜 效率將UMTS進(jìn)一步發(fā)展為優(yōu)化用于分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊苿訜o線電系 統(tǒng)的主題。這些工作在3GPP中以通用的名字"長期演進(jìn)"(LTE)展開。 其目標(biāo)是在將來實(shí)質(zhì)性地增加最大網(wǎng)傳輸率，在下行鏈路傳輸方向上 (即，例如在從網(wǎng)絡(luò)到用戶設(shè)備的傳輸方向上)高達(dá)100Mbps以及在上 行鏈路傳輸方向上(即，例如在從用戶設(shè)備到網(wǎng)絡(luò)的傳輸方向上)高達(dá) 50 Mbps。為此，新的多路訪問過程被考慮到LTE的上下文中。LTE下行鏈路基于正交頻分多路訪問(OFDMA)和時分多路訪問(TDMA)的 組合。LTE上行鏈路基于單載波頻分多路訪問(SC-FDMA)和時分多路 訪問(TDMA)的組合。頻分雙工(FDD)和時分雙工(TDD)被用作無線電
傳輸技術(shù)。
此外，隨機(jī)訪問過程被考慮用于LTE上行鏈路，但是相比較規(guī)定 用于基于W-CDMA的UMTS的隨機(jī)訪問過程，具有其它特性
-具有規(guī)定長度(如0.4ms)的前同步碼在物理LTE-RACH信道上 進(jìn)行傳送。隨機(jī)訪問序列在前同步碼中進(jìn)行傳送。
-前同步碼傳輸服務(wù)于上行鏈路的時間同步。換句話說，基站根 據(jù)前同步碼的信號傳播延遲為用戶設(shè)備確定各自所謂的定時超前值 并且將它在下行鏈路中發(fā)送給用戶設(shè)備。定時超前被理解為用戶設(shè)備 傳送它的數(shù)據(jù)應(yīng)提早的時間，從而數(shù)據(jù)可以同步的方式在基站中接 收。
-此外，前同步碼傳輸服務(wù)于如訪問類型(如建立通信連接的請求) 相關(guān)的或當(dāng)前信道質(zhì)量的質(zhì)量相關(guān)的信息的隱含信令。隱含信令信息 的數(shù)量直接依賴于可用隨機(jī)訪問序列的數(shù)量。
關(guān)于隨機(jī)訪問序列的編組存在著各種方案，其中隨機(jī)訪問序列可 根據(jù)隨機(jī)訪問的類型以及將被同步發(fā)送的附加信息進(jìn)行編組。該方案 從原理上講可被實(shí)現(xiàn)，然而，由于可用特征標(biāo)記的受限數(shù)量導(dǎo)致例如 在可擴(kuò)展性方面有劣勢。此外，利用傳送的特征標(biāo)記將隨機(jī)訪問的筒 單指示(例如隨機(jī)訪問的優(yōu)先級或規(guī)定的用戶優(yōu)先級)發(fā)送給基站而沒 有任何問題是不可能的。
本發(fā)明的一個實(shí)施例提供隨機(jī)訪問過程的有利實(shí)施，它可在LTE 系統(tǒng)中使用，并且它沒有至少某些上述缺點(diǎn)。
下面將更詳細(xì)地描述根據(jù)UMTS發(fā)布6(基于W-CDMA)的UMTS FDD才莫式中的RACH/PRACH傳輸過程。
高達(dá)16對RACH/PRACH可被配置在一個移動無線電小區(qū)內(nèi)。這 些小區(qū)特定的RACH/PRACH對的配置經(jīng)由UMTS傳輸信道BCH上的廣播從基站傳送給所有在移動無線電小區(qū)中出現(xiàn)的用戶設(shè)備。更具
體地說，單個RACH/PRACH對的配置通過信息單元(IE) "PRACH系 統(tǒng)信息列表"在系統(tǒng)信息塊(SIB)SIB 5(它通常與無線電資源控制(RRC) 狀態(tài)"空閑模式"下的用戶設(shè)備相關(guān))和SIB6(它通常與連接模式下的 用戶設(shè)備相關(guān)，即用于無線電資源控制(RRC)狀態(tài)"CELL_PCH"、
"URA—PCH"或"CELL—FACH"中的用戶設(shè)備)中的BCH上進(jìn)行傳 送。
每對RACH/PRACH的配置可包括如下參數(shù) -PRACH信息
在這種情況下，關(guān)于可用特征標(biāo)記、訪問時隙、擴(kuò)展因子以及前 同步碼擾碼的PRACH配置被傳送； -傳輸信道標(biāo)識
指示RACH傳輸信道的標(biāo)識，它在PRACH上多路復(fù)用； -RACH TFS:
指示允許的傳輸格式的集合和用于配置的RACH的傳輸時間間 隔TTI;
-RACH TFCS:
指示用于配置的RACH的允許的傳輸格式組合的集合； -PRACH分割
根據(jù)特征標(biāo)記以及通過參數(shù)"PRACH信息"配置的訪問時隙用 信號表示(signal)至多八個訪問服務(wù)類別(ASC)。全部可用特征標(biāo)記和 訪問時隙的子集可在每個ASC中進(jìn)行配置，使得ASC表示PRACH 資源的劃分或分割。
-持久性比例因子
指示媒體訪問控制(MAC)協(xié)議層控制RACH傳輸過程的傳輸概率。
-AC到ASC映射表
該參數(shù)用于用信號表示(signal)訪問類別(AC)到訪問服務(wù)類別
13(ASC)的映射，它能使RRC狀態(tài)"空閑模式"下的用戶設(shè)備在上行鏈 路中傳送初始消息。訪問類別(AC)用于控制進(jìn)入UMTS移動無線電網(wǎng) 絡(luò)的移動無線電小區(qū)的移動無線電用戶的訪問。 -主要的CPICH DL TX功率
該功率用于在下行鏈路中移動無線電小區(qū)中傳送主公共導(dǎo)頻信 道(Primary Common Pilot Channel, PCPICH)。該參數(shù)用于PRACH前 同步碼的初始輸出功率的計(jì)算。
-常量值
常量值，它用于PRACH前同步碼的初始輸出功率的計(jì)算。 -PRACH功率偏移
指示用于PRACH前同步碼傳輸?shù)膮?shù)，例如傳輸功率設(shè)置的步 長以及前同步碼重傳的最大數(shù)量。 -RACH傳輸參數(shù)
指示用于在MAC協(xié)議層級別中控制RACH傳輸?shù)膮?shù)。 -AICH信息
指示用于各PRACH相關(guān)聯(lián)的AICH的參數(shù)。
原則上，UMTS小區(qū)內(nèi)的所有用戶設(shè)備可以共享數(shù)據(jù)傳輸?shù)?RACH/PRACH 。用戶設(shè)備對RACH/PRACH的訪問根據(jù)時分式 ALOHA過程進(jìn)行控制，據(jù)此每個用戶設(shè)備隨機(jī)地選擇合適的 RACH/PRACH并且僅在規(guī)定的傳輸時間間隔即所謂的訪問時隙(AS) 的開始處傳送它。在這種情況下，隨機(jī)選擇的RACH/PRACH的使用 依賴于ASC,它通過參數(shù)"PRACH分割"指定。優(yōu)先化的 RACH/PRACH使用由ASC控制。
物理RACH/PRACH傳輸過程在圖1中的圖表100中描述并且下 面將更詳細(xì)地描述
-在PRACH上的實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸開始之前，用戶設(shè)備102生成并 且傳送長度為4096碼片的前同步碼106給基站104(UMTS中也稱為 節(jié)點(diǎn)B)。隨機(jī)選擇的特征標(biāo)記在前同步碼106中傳送。如果基站104能夠正確地;險測到前同步碼106,它在時間間隔(時間偏移tp-a)110內(nèi)
在捕獲指示信道(AICH)上生成肯定應(yīng)答(也稱為確認(rèn))(ACK)108并將 其傳送給用戶設(shè)備102。如果基站104不能正確地4企測到前同步碼 106,它在AICH上將什么都不傳送。
-如果用戶設(shè)備102在AICH上沒有接收到任何響應(yīng)，用戶設(shè)備 102在隨機(jī)等待時間間隔(時間偏移tp.p)114之后將再次將具有新的隨 機(jī)選擇的特征標(biāo)記的前同步碼112傳送給基站104。在這種情況下， 該前同步碼112將使用比之前的前同步碼106傳輸稍微高些的傳輸功 率進(jìn)行傳送。
-如果用戶設(shè)備102接收到肯定確認(rèn)ACK108,用戶設(shè)備102將 以固定的時間瞬間(時間偏移tp-m)116在PRACH(例如時間傳輸間隔 TTI-10ms)上傳送數(shù)據(jù)(例如，使用PRACH消息部分118)。在這種情 況下，PRACH的傳輸功率以成功傳送的前同步碼112的傳輸功率為 基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)置。PRACH消息部分118包括控制部分120和數(shù)據(jù)部分 122或由控制部分120和數(shù)據(jù)部分122組成，RACH傳輸信道的數(shù)據(jù) 將多路復(fù)用到它。
正如已經(jīng)描述地，UMTS標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布6通過訪問服務(wù)類別(ASC)的 定義支持隨機(jī)訪問的優(yōu)先化。具有規(guī)定優(yōu)先級的至多8個ASC可被配 置用于每一對RACH/PRACH，其中ASC#0表示最高優(yōu)先級而ASC#7 表示最低優(yōu)先級。可用PRACH傳輸時間瞬間和可用前同步碼特征標(biāo) 記可指定用于每一個ASC，即優(yōu)先級越高可用PRACH傳輸時間瞬間 的數(shù)量就越高，并且前同步碼特征標(biāo)記可在ASC中進(jìn)行配置。在空閑 模式下，用戶設(shè)備中的RRC協(xié)議層在訪問類別(AC)的基礎(chǔ)上選擇 ASC。在連接模式下，用戶設(shè)備中的MAC協(xié)議層根據(jù)邏輯信道的優(yōu) 先級決定ASC,經(jīng)由該邏輯信道RACH傳輸信道和PRACH物理信道 上的數(shù)據(jù)通過空中接口祐:傳送到UMTS移動無線電網(wǎng)絡(luò)。例如，高優(yōu) 先級的隨機(jī)訪問可在緊急呼叫情況下實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)方式使得在這種情況 下，該隨機(jī)訪問被映射到ASC#0,其中可用特征標(biāo)記和訪問傳輸時間瞬間的數(shù)量是最大值。因此，沖突的可能性是最小的。
可以看出，傳統(tǒng)方法的一個缺點(diǎn)是基站不能根據(jù)前同步碼或特征 標(biāo)記的接收確定隨機(jī)訪問的優(yōu)先級。這僅在實(shí)際的消息在
RACH/PRACH上接收之后并且僅在較高的協(xié)議層級別上可能發(fā)生。 現(xiàn)在將描述各種多路訪問過程的 一些基礎(chǔ)
對于未來的UMTS通信系統(tǒng)，組合的OFDMA/TDMA過程將凈皮 用作下行鏈路的多路訪問過程而組合的SC-FDMA/TDMA過程將被用 作上行鏈路的多路訪問過程。
OFDMA/TDMA是多載波多路訪問過程，其中在頻譜中提供規(guī)定 數(shù)量的子載波而在時間i普(time spectrum)中提供規(guī)定的傳輸時間間隔 給用戶以便進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
為了更好的理解，圖2A、圖2B和圖2C描述了如下基本的多路 訪問過程
-時分多路訪問(TDMA);
-頻分多路訪問(FDMA);以及
-碼分多路訪問(CDMA)。
在圖2A至2C中，F(xiàn)指示頻率軸而t指示時間軸 -如圖2A中的第一 圖表200所示，在時分多蹈4方問(TDMA)中， 每個用戶都被提供整個頻帶但只提供規(guī)定的傳輸時間間隔(TTI)202用 于傳送。在每個TTI202期間，僅有一個傳送器是有效的。
陽如圖2B中的第二圖表210所示，在(單載波)頻分多路訪問 ((SC)-FDMA)中，每個用戶都被提供整個時間但只提供規(guī)定的頻率帶 寬用于傳送。在這些頻帶212的每一個中，僅有一個傳送器被允許有 效。
-如圖2C中的第三圖表220所示，在碼分多路訪問(CDMA)中， 每個用戶都被提供整個時間和整個頻帶用于傳送。為了防止來自不同 傳送器的信號相互干擾，每個用戶都被分配了二進(jìn)制編碼圖222，它 們彼此獨(dú)立并且在其協(xié)助下用戶信號是用戶特別編碼或擴(kuò)展的。-正交頻分多路訪問(OFDMA)是FDMA的特殊實(shí)施例并且表示 多載波過程，其中信號帶寬B被細(xì)分成M個正交的子帶，換句話說， M個子帶中它們是彼此正交的。因此，不是僅有一個單頻率載波具有 較大的帶寬而是M個頻率載波具有帶寬Af:B/M。在OFDMA中，要
被傳送的數(shù)據(jù)流在許多子載波上劃分并且以對應(yīng)降低的數(shù)據(jù)速率被 并行傳送。在OFDMA中，用戶可被提供整個時間和規(guī)定數(shù)量的子載 波用于傳送。
現(xiàn)在將參考圖3中給出的編組表300描述一種為LTERACH編組 隨機(jī)訪問序列的方案。
編組表300包括三列302、 304、 306，其中第一列302指示隨機(jī) 訪問的類型，第二列304指示各自的信道質(zhì)量，而第三列306指示各 自的隨才幾訪問序列標(biāo)識符。
沒有限制，假設(shè)具有32個可用隨機(jī)訪問序列的情況。四種隨機(jī) 訪問的不同類型被考慮并且如圖3所示，根據(jù)隨機(jī)訪問的類型并且根 據(jù)被發(fā)送的信道質(zhì)量，分配了不同數(shù)量的隨機(jī)訪問序列，隨機(jī)訪問序 列通過唯一的隨機(jī)訪問序列標(biāo)識符(下面也稱為序列ID)進(jìn)行識別。例 如，在利用序列ID=8的前同步碼傳輸?shù)那闆r下，它被發(fā)送到基站從 而指示出隨機(jī)訪問類型"1" 302(如建立通信連接的請求)。移動無線 電小區(qū)中的當(dāng)前信道質(zhì)量304(如信道質(zhì)量="中等")被發(fā)送到基站。 基站可以把該信息考慮到移動無線電資源的分配中用于通信連接的 建立。
然而，盡管該過程在原理上是可實(shí)現(xiàn)的，還是具有下面的缺點(diǎn) -由于可用隨機(jī)訪問序列數(shù)量的有限，該過程僅能以受限的方式
進(jìn)行擴(kuò)展，即，規(guī)定的隨機(jī)訪問類型的數(shù)量越高，對于每一單個隨機(jī)
訪問類型，可用隨機(jī)訪問序列的數(shù)量將越少。因此對每一個隨機(jī)訪問
類型來說，沖突的可能性將增加。
-高優(yōu)先級的隨機(jī)訪問(如緊急呼叫)可以這樣實(shí)現(xiàn)使得具有規(guī)定
數(shù)量的隨機(jī)訪問序列的特定隨機(jī)訪問類型^R配置用于這樣的高優(yōu)先級的隨機(jī)訪問。然而缺點(diǎn)是，那些隨機(jī)訪問序列將不能被提供用于"正 常"使用并因此可能很少被使用。此外，由于隨機(jī)訪問序列的有限數(shù) 量，僅有限數(shù)量的隨機(jī)訪問序列可預(yù)留用于這樣的高隨機(jī)訪問如緊急 呼叫，使得緊急情況下沖突的可能性增加并因此在某些環(huán)境下緊急呼 叫傳輸會變得不可能。
-利用傳送的隨機(jī)訪問序列發(fā)送隨機(jī)訪問的簡單指示(如隨機(jī)訪
問的優(yōu)先級或M^定的用戶優(yōu)先級)給基站不是直接可能的。
圖4描述了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的通信系統(tǒng)400。在本發(fā)明的 一個實(shí)施例中，通信系統(tǒng)400及其組件根據(jù)移動無線電通信系統(tǒng)，例 如根據(jù)UMTS標(biāo)準(zhǔn)(如根據(jù)"長期演進(jìn)"UMTS標(biāo)準(zhǔn))進(jìn)行配置。然而 在本發(fā)明的可選實(shí)施例中，任意其它通信系統(tǒng)也可被使用，例如利用 隨機(jī)訪問序列例如用于建立通信連接，例如用于上行鏈路數(shù)據(jù)傳輸即 用于從用戶設(shè)備到通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸。
在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，通信系統(tǒng)400包括多個移動無線電小 區(qū)以及一個或多個基站(下面也稱為節(jié)點(diǎn)B)402,其中每個基站都支持 一個或多個移動無線電小區(qū)。此外，如圖4所示，通信系統(tǒng)400包括 多個用戶設(shè)備(UE)404,它們被連接到至少一個基站402。此外，例如， 通信系統(tǒng)400包括核心網(wǎng)絡(luò)406,它提供到其它移動無線電小區(qū)的其 它基站408的連接，并由此與一個或多個其它用戶設(shè)備410連接。
在本說明的上下文中，用戶設(shè)備可被理解為能在其上并以下述方 式進(jìn)行通信的任意種類的電子設(shè)備。例如，用戶設(shè)備可被理解為任意 種類的通信設(shè)備，諸如無線電話、移動無線電終端、個人數(shù)字助理、 膝上電腦、筆記本電腦、個人計(jì)算機(jī)、無線局域網(wǎng)設(shè)備等。在本發(fā)明 的一個實(shí)施例中，用戶設(shè)備是UMTS用戶設(shè)備。
圖5根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例更加詳細(xì)地描述了用戶設(shè)備404。 用戶設(shè)備404包括樹結(jié)構(gòu)存儲器502。分層樹結(jié)構(gòu)存儲在樹結(jié)構(gòu) 存儲器502中。
在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，如圖6中的分層樹結(jié)構(gòu)600所示，預(yù)先規(guī)定的(如規(guī)定用于隨機(jī)訪問信道的、如規(guī)定用于UMTS隨機(jī)訪問
信道(RACH)的、如規(guī)定用于長期演進(jìn)UMTS隨機(jī)訪問信道 (LTE-RACH)的)隨機(jī)訪問序列以倒立的分層樹的形式進(jìn)行編組，。
在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，分層樹結(jié)構(gòu)600具有至少兩個分層級 別(如至少三個分層級別)和至少一個底部級別。在本發(fā)明的一個實(shí)施 例中，分層樹結(jié)構(gòu)600具有特定應(yīng)用中所期望的那么多的分層級別。 此外，在本發(fā)明的可選實(shí)施例中可提供不止一個底部級別。在本發(fā)明 的一個實(shí)施例中，分層樹結(jié)構(gòu)600正好具有一個底部級別602、排列 在底部級別602之上的第一分層級別604、排列在笫一分層級別604 之上的第二分層級別606和排列在第二分層級別606之上的第三分層 級別608。
底部級別602包括多個葉節(jié)點(diǎn)610。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中， 底部級別602包括32個葉節(jié)點(diǎn)610,盡管在本發(fā)明的可選實(shí)施例中， 任意其它數(shù)量的葉節(jié)點(diǎn)610可被提供在分層樹結(jié)構(gòu)600的底部級別 602中。至少一個，在本發(fā)明的一個實(shí)施例中是正好一個隨機(jī)訪問序
列SO、 Sl、 S2、 S3........ S31(換句話說，Si， i=0........ R, R例
如是31)被分配給每一個葉節(jié)點(diǎn)610。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，32
個隨機(jī)訪問序列S0、 Sl、 S2、 S3........ S31被提供在分層樹結(jié)構(gòu)600
的底部級別602中。
此外，根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，分層樹結(jié)構(gòu)600在第一分層級
別604中具有九個第一分層節(jié)點(diǎn)K21、 K22........ K25、 K26........
K29(換句話說，K2j, j=l........ M， M例如是9)。在本發(fā)明的一個
實(shí)施例中，第一分層節(jié)點(diǎn)K21、 K22........ K25、 K26........ K29中
的每一個都通過分層樹結(jié)構(gòu)600中相應(yīng)的第一邊連接到至少一個如正 好一個葉節(jié)點(diǎn)610。如下更詳細(xì)地描述，預(yù)先確定的特定信息被分配
給第一分層節(jié)點(diǎn)K21、 K22........ K25、 K26........ K29中的每一個
節(jié)點(diǎn)，換句話說，預(yù)先確定的特定信息被存儲在第一分層節(jié)點(diǎn)K21、 K22........ K25、 K26........ K29中的每一個中。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，隨意數(shù)量的第一分層節(jié)點(diǎn)K21、 K22........ K25、 K26........
K29可被提供在第一分層級別604中。
此外，根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，分層樹結(jié)構(gòu)600在第二分層級
別606中具有兩個第二分層節(jié)點(diǎn)Kll、 K12(換句話說，Klf， f=l、.......
P， P例如是2)。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，第二分層節(jié)點(diǎn)KU、 K12 中的每一個都通過在分層樹結(jié)構(gòu)600中相應(yīng)的第二邊連接到至少一個
如正好一個第一分層節(jié)點(diǎn)K21、 K22、……、K25、 K26........ K29。
如下面更加詳細(xì)地描述，另外的預(yù)先確定的特定信息被分配給第二分 層節(jié)點(diǎn)Kll、 K12中的每一個，換句話說，預(yù)先確定的特定信息被存 儲在第二分層節(jié)點(diǎn)Kll、 K12中的每一個中。在本發(fā)明的其它實(shí)施例 中，隨意數(shù)量的第二分層節(jié)點(diǎn)K11、K12可被提供在第二分層級別606中。
此外，根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，分層樹結(jié)構(gòu)600在第三分層級 別608中具有一個第三分層節(jié)點(diǎn)KO，其中第三分層節(jié)點(diǎn)KO作為根分 層節(jié)點(diǎn)。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，第三分層節(jié)點(diǎn)KO通過分層樹結(jié) 構(gòu)600的相應(yīng)的第三邊連接到至少一個如正好一個第二分層節(jié)點(diǎn) Kll、 K12。如下面更加詳細(xì)地描述，另外的預(yù)先確定的特定信息被分 配給第三分層節(jié)點(diǎn)KO,換句話說，預(yù)先確定的特定信息被存儲在第 三分層節(jié)點(diǎn)KO中。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，隨意數(shù)量的第三分層 節(jié)點(diǎn)KO可被提供在第三分層級別608中。
在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，提供了具有樹深度N的非二叉分層樹 (non-binary hierarchical tree),換句話說，N指出分層級別(如第三分層 級別608)的最高節(jié)點(diǎn)(如根節(jié)點(diǎn)，如第三分層節(jié)點(diǎn)KO)和最低節(jié)點(diǎn)(如 底部級別602的最低葉節(jié)點(diǎn)610)之間的最大距離。非二叉分層樹可理 解為樹，其中至少一個深一層節(jié)點(diǎn)和至多T個深一層節(jié)點(diǎn)(T大于1) 源自每一個節(jié)點(diǎn)。在本發(fā)明的可選實(shí)施例中，分層樹結(jié)構(gòu)600可被提 供為二叉分層樹，其中至少 一個深一層節(jié)點(diǎn)和至多兩個深一層節(jié)點(diǎn)源 自每一個節(jié)點(diǎn)。多個樹深度中的每一個樹深度都包括大量節(jié)點(diǎn)。重新參考圖6,節(jié)點(diǎn)被表示成圓形，分支可源自它們。兩個節(jié)點(diǎn)之間的連 接是分層樹的邊。最高節(jié)點(diǎn)一般稱為分層樹的根或源。最低節(jié)點(diǎn)(如那 些沒有再生成分支的節(jié)點(diǎn))一般稱為分層樹的葉。因此，分層樹結(jié)構(gòu)
600，例如，具有樹深度3并且包括32個葉節(jié)點(diǎn)610。
在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，分層樹結(jié)構(gòu)600具有如下特性 -預(yù)先確定的信息被存儲在多個節(jié)點(diǎn)的每一個節(jié)點(diǎn)中，其中隨機(jī) 訪問序列被分配給葉節(jié)點(diǎn)(換句話說，其中每一個葉節(jié)點(diǎn)表示一個隨機(jī) 訪問序列)。預(yù)先確定的信息可以是關(guān)于已分配用戶、用戶設(shè)備或通信 連接等的信息。此外，任意其它期望的信息都可被提供為預(yù)先確定的 信息。
-不是葉節(jié)點(diǎn)的每一個節(jié)點(diǎn)都包括部分樹，它具有規(guī)定數(shù)量的可 用葉節(jié)點(diǎn)并因此包括規(guī)定數(shù)量的可用隨機(jī)訪問序列。
-樹的每一個深度(也稱為樹深度)表示隨機(jī)訪問的規(guī)定的優(yōu)先 級，其中數(shù)深度O具有最高優(yōu)先級而樹深度N具有最低優(yōu)先級。因此， 相同樹深度的所有節(jié)點(diǎn)(換句話說，相同分層級別中的所有節(jié)點(diǎn))具有 相同的優(yōu)先級。
盡管圖6中給出的分層樹結(jié)構(gòu)600在直接相鄰的分層級別的節(jié)點(diǎn) 之間有邊，在本發(fā)明的可選實(shí)施例中，分層樹結(jié)構(gòu)可具有連接彼此排 列得更遠(yuǎn)的分層級別的節(jié)點(diǎn)的連接。例如，如果需要， 一個第二分層 節(jié)點(diǎn)Kll、 K12可通過如^U義一個邊直^J姿與一個或多個葉節(jié)點(diǎn)610連接。
在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，提供了用于例如LTE通信系統(tǒng)的隨機(jī) 訪問過程的實(shí)現(xiàn)的解決方案。
重新參考圖5,用戶設(shè)備404還包括第一選擇器504，它從分層 樹結(jié)構(gòu)600的多個分層節(jié)點(diǎn)中選擇分層節(jié)點(diǎn)。此外還提供了第二選擇 器506,它從隨機(jī)訪問序列的子集中選擇至少一個隨機(jī)訪問序列，該 子集包括與底部節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的隨機(jī)訪問序列，底部節(jié)點(diǎn)包含在分層樹 結(jié)構(gòu)600的部分樹結(jié)構(gòu)中，該部分樹結(jié)構(gòu)將選定分層節(jié)點(diǎn)作為部分樹的根節(jié)點(diǎn)。
此外，用戶設(shè)備404包括消息生成器508，它利用該至少一個選 定隨機(jī)訪問序列生成一個或多個消息。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，消 息生成器508生成一個或多個包括該至少一個選定隨機(jī)訪問序列的前 同步碼消息，如下面更加詳細(xì)地描述。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，消 息生成器508生成一個或多個包含該至少一個選定隨機(jī)訪問序列的 RACH前同步碼消息。
在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，第一選擇器504、第二選擇器506和 消息生成器508可提供為分開的硬件單元。然而，在本發(fā)明的可選實(shí) 施例中，第一選擇器504、第二選擇器506和消息生成器508也可通 過一個公共單元來實(shí)現(xiàn)，例如通過一個公共可編程處理器(例如通過可 編程微處理器)來實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明的這個實(shí)施例中，第一選擇器504、 第二選擇器506和消息生成器508可被提供為實(shí)現(xiàn)期望功能和過程的 相應(yīng)計(jì)算機(jī)程序。
此外，用戶設(shè)備404包括傳送器/接收器510,它利用該至少一個 選定隨機(jī)訪問序列傳送所生成的消息，下面將會更詳細(xì)地描述，并從 基站402接收消息如上面描述的ACK。此外，傳送器/接收器510傳 送/接收用戶數(shù)據(jù)也會在下面更加詳細(xì)地描述。
在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，樹結(jié)構(gòu)存儲器502、第一選擇器504、 第二選擇器506、消息生成器508以及傳送器/接收器510彼此通過例 如用戶設(shè)備內(nèi)部通信連接512、例如通過用戶設(shè)備內(nèi)部總線進(jìn)行連接。
圖7根據(jù)本發(fā)明的另 一實(shí)施例更加詳細(xì)地描述了用戶設(shè)備404。
根據(jù)圖7中給出的實(shí)施例，用戶設(shè)備404包括根據(jù)圖5中給出的 實(shí)施例的用戶設(shè)備404的所有組件。因此，將不再對那些組件進(jìn)行描 述。
此外，根據(jù)圖7中給出的實(shí)施例的用戶設(shè)備404包括存儲多個擾 碼704的擾碼存儲器702。
根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，通信系統(tǒng)范圍內(nèi)的擾碼704可被定義，它用于對要傳送的選定隨機(jī)訪問序列進(jìn)行加擾。在本發(fā)明的可選實(shí)施
例中，擾碼704可以移動無線電小區(qū)特定的方式進(jìn)行定義。擾碼704 的數(shù)量可根據(jù)規(guī)定的優(yōu)先級級別的數(shù)量(它可對應(yīng)于分層樹結(jié)構(gòu)600 中分層級別604、 606、 608的數(shù)量)進(jìn)行選擇。在本發(fā)明的一個實(shí)施例 中，每個樹深度或者說每個分層級別604、 606、 608至多配置一個擾 碼。擾碼704的總數(shù)m小于分層樹結(jié)構(gòu)600的深度。根據(jù)本發(fā)明的一 個實(shí)施例，可用隨機(jī)訪問序列的數(shù)量隨著規(guī)定用于樹深度的每一個擾 碼而增加。更具體地說，可用隨機(jī)訪問序列的數(shù)量通過隨機(jī)訪問序列 的集合增加，它們被包含在相應(yīng)樹深度604、 606、 608的部分樹中。 利用在接收到的隨機(jī)訪問序列中的擾碼的檢測，基站402中的接收器 可獲得與各個擾碼相關(guān)聯(lián)的隨機(jī)訪問的優(yōu)先級。要被使用的擾碼及其 含義將通過網(wǎng)絡(luò)傳遞給用戶設(shè)備404,例如通過各自的基站402，例 如在系統(tǒng)信息中，例如在系統(tǒng)信息塊中。
為了增強(qiáng)具有較高優(yōu)先級的隨機(jī)訪問序列的檢測可能性，根據(jù)它
利的。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，樹深度O的隨機(jī)訪問序列可以相對 樹深度1的隨機(jī)訪問序列等較高的傳輸功率啟動隨機(jī)訪問過程。
如下更加詳細(xì)地描述，在本發(fā)明的可選實(shí)施例中，要被使用的擾 碼704的數(shù)量不依賴于上述隨機(jī)訪問序列的分層樹結(jié)構(gòu)600進(jìn)行規(guī)
定。因此，規(guī)定隨意數(shù)量(l........ R)的擾碼704及其對應(yīng)的含義是可
能的。擾碼704到其含義的分配通過網(wǎng)絡(luò)傳遞給用戶設(shè)備，例如在系 統(tǒng)信息中，例如在系統(tǒng)信息塊中。
本發(fā)明的實(shí)施例的一些優(yōu)點(diǎn)如下
-可用隨機(jī)訪問序列的集合可被擴(kuò)展使得沖突的可能性可因此被 降低。
-能夠進(jìn)行優(yōu)先化的隨機(jī)訪問。
-基站可從前同步碼和隨機(jī)訪問序列的接收直接獲得隨機(jī)訪問的 優(yōu)先級。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，例如規(guī)定用于隨機(jī)訪問信道的、例如
用于UMTS RACH的、例如用于LTE-UMTS RACH的隨機(jī)訪問序列 在分層樹結(jié)構(gòu)中進(jìn)行編組，例如在具有樹深度N的非二叉分層樹結(jié)構(gòu) 中。特定信息被存儲在分層樹結(jié)構(gòu)的每一個節(jié)點(diǎn)中，其中葉節(jié)點(diǎn)表示 隨機(jī)訪問序列。分層樹結(jié)構(gòu)的每一個樹深度表示隨機(jī)訪問的規(guī)定的優(yōu) 先級，其中樹深度O表示最高優(yōu)先級而樹深度N表示最低優(yōu)先級。
在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，大量擾碼被規(guī)定用于用信號表示隨機(jī) 訪問的優(yōu)先級，擾碼被用于對要在如前同步碼消息中傳送的隨機(jī)訪問 序列加擾。擾碼的數(shù)量可例如根據(jù)規(guī)定的優(yōu)先級級別的數(shù)量或根據(jù)規(guī) 定的含義的數(shù)量進(jìn)行選擇。
圖8給出了根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例描述通信系統(tǒng)中生成 消息的方法的流程圖800。
在802，至少 一個隨機(jī)訪問序列從多個隨機(jī)訪問序列中被選出， 該多個隨機(jī)訪問序列可被存儲在例如樹結(jié)構(gòu)存儲器502中。
在804，利用擾碼對選定的至少 一個隨機(jī)訪問序列加擾。
此外，在806,利用至少一個被加擾的選定隨機(jī)訪問序列來生成 消息。
圖9給出了根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例描述在通信系統(tǒng)中生 成消息的方法的流程圖900。
在902，分層節(jié)點(diǎn)從多個分層節(jié)點(diǎn)中被選出，這些分層節(jié)點(diǎn)包含 在分層樹結(jié)構(gòu)中，該結(jié)構(gòu)包括至少兩個分層級別和至少一個底部級 別。這些分層節(jié)點(diǎn)被分配給該至少兩個分層級別，并且每個分層節(jié)點(diǎn) 都具有關(guān)于已分配用戶、用戶設(shè)備或通信連接的分配信息。該至少一 個底部級別包括多個底部節(jié)點(diǎn)，每個底部節(jié)點(diǎn)都與多個隨機(jī)訪問序列 中至少 一個隨機(jī)訪問序列相關(guān)聯(lián)。
在904 ，至少 一個隨機(jī)訪問序列從隨機(jī)訪問序列的子集中被選出， 該子集包括與底部節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的隨機(jī)訪問序列，底部節(jié)點(diǎn)包含在部分 樹結(jié)構(gòu)中，該結(jié)構(gòu)將選定分層節(jié)點(diǎn)作為部分樹的根節(jié)點(diǎn)。在906，利用該至少一個選定隨機(jī)訪問序列來生成消息。 在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，消息可以是前同步碼消息(如RACH 前同步碼消息)，并且用于建立通信連接的一般消息流可以參考圖1中 描述的相似的方式實(shí)現(xiàn)，區(qū)別是利用分層樹結(jié)構(gòu)來存儲和選擇用于前 同步碼消息的隨機(jī)訪問序列，和/或利用通過一個或多個擾碼對選定隨 機(jī)訪問序列的加擾以及利用用于前同步碼消息的被加擾的隨機(jī)訪問 序列。
圖10給出了描述移動無線電通信系統(tǒng)中多個隨機(jī)訪問序列的編 組和分配的方法的流程圖1000。
在1002,形成包括至少兩個分層級別和至少一個底部級別的分層 樹結(jié)構(gòu)使得每個分層級別都表示至少一個已分配用戶、用戶設(shè)備或通 信連接的優(yōu)先級，并且每個分層級別都包括至少一個分層節(jié)點(diǎn)，每個 分層節(jié)點(diǎn)都具有關(guān)于已分配用戶、用戶設(shè)備或通信連接的分配信息， 并且該至少一個底部級別包括多個底部節(jié)點(diǎn)，每個底部節(jié)點(diǎn)都與多個 隨機(jī)訪問序列中至少 一個隨機(jī)訪問序列相關(guān)聯(lián)。
在1004,多個擾碼被分配給分層樹結(jié)構(gòu)的分層級別，其中根據(jù)本 發(fā)明的一個實(shí)施例， 一個擾碼被分配給分層樹結(jié)構(gòu)的多個分層級別中 每一個分層級別。
在不限制本發(fā)明的實(shí)施例的 一般有效性和應(yīng)用能力的前提下，在 下面本發(fā)明的特定實(shí)施例中，假設(shè)是LTE-UMTS通信系統(tǒng)。此外，假 設(shè)用戶設(shè)備想要訪問LTE-RACH，其中共計(jì)32個隨機(jī)訪問序列S0、
Sl、 S2、 S3........ S31被配置在一個移動無線電小區(qū)中。 一個或多
個隨機(jī)訪問序列S0、 Sl、 S2、 S3........ S31要從用戶設(shè)備404傳送
到基站402,例如在前同步消息(如106、 112)中。預(yù)先規(guī)定的傳輸時 間瞬間(例如，也稱為訪問時隙)在SC-FDMA/TDMA多5^訪問過程的 基礎(chǔ)上進(jìn)行配置，例如用于上行鏈路連接即用于從用戶設(shè)備404到基
站402的數(shù)據(jù)傳輸。這些小區(qū)特定的隨機(jī)訪問序列SO、Sl、S2、S3........
S 31和傳送時間瞬間的特定配置通過廣播傳輸(如利用廣播信道如UMTS BCH)從基站402傳送到所有出現(xiàn)在相應(yīng)移動無線電小區(qū)中的 用戶設(shè)備。
在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，參考圖6中具有樹深度3的分層樹結(jié)
構(gòu)600用于編組32個隨機(jī)訪問序列S0、 Sl、 S2、 S3........ S31。
不是葉節(jié)點(diǎn)610的這些節(jié)點(diǎn)即分層節(jié)點(diǎn)，包括如下信息 -樹深度0:
緊急呼叫"
—節(jié)點(diǎn)KC^
樹深度1:
—節(jié)點(diǎn)Kll-—節(jié)點(diǎn)K12 =
樹深度2:
—節(jié)點(diǎn)K21二 —節(jié)點(diǎn)K22:
"高優(yōu)先級用戶" "低優(yōu)先級用戶"
"訪問類型=1，信道質(zhì)量=好" "訪問類型=1,信道質(zhì)量-中等"
-節(jié)點(diǎn)K25 --節(jié)點(diǎn)K26
="訪問類型=3，信道質(zhì)量=差" ="訪問類型=1,信道質(zhì)量=好"
-節(jié)點(diǎn)K29:"訪問類型=2，信道質(zhì)量=差"。 在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，用戶隨機(jī)訪問的機(jī)會如下 -如果用戶打算傳送緊急呼叫，則全部分層樹結(jié)構(gòu)對其可用，即 用戶可從隨機(jī)訪問序列的完整集合中隨機(jī)地選擇任意隨機(jī)訪問序列 并且可在任意隨意的傳輸時間瞬間傳送該隨機(jī)訪問序列。
-在上述實(shí)施例中，由于分層樹結(jié)構(gòu)600中的如下連接，隨機(jī)訪
問序列SO、 Sl、 S2........ S22全部可用于"高優(yōu)先級用戶，，(它基于
用戶向移動無線電網(wǎng)絡(luò)提供商的訂購)如"商業(yè)客戶，，
—隨機(jī)訪問序列SO、 Sl、 S2、 S3被分配給葉節(jié)點(diǎn)610，葉 節(jié)點(diǎn)610連接到第一分層節(jié)點(diǎn)K21(其表示"訪問類型=1,信道質(zhì)量= 好")，第一分層節(jié)點(diǎn)K21又連接到第二分層節(jié)點(diǎn)K11(其表示"高優(yōu)先級用戶")。
-隨機(jī)訪問序列S4、 S5、 S6被分配給葉節(jié)點(diǎn)610，葉節(jié)點(diǎn) 610連接到第一分層節(jié)點(diǎn)^2(其表示"訪問類型=1，信道質(zhì)量=中等"), 第一分層節(jié)點(diǎn)K22又連接到第二分層節(jié)點(diǎn)Kll(其表示"高優(yōu)先級用 戶，，)。
-隨機(jī)訪問序列S21、 S22被分配給葉節(jié)點(diǎn)610，葉節(jié)點(diǎn)610 連接到第一分層節(jié)點(diǎn)K25(其表示"訪問類型=3，信道質(zhì)量=差")，第 一分層節(jié)點(diǎn)K25又連接到第二分層節(jié)點(diǎn)Kll(其表示"高優(yōu)先級用 戶，，)。
—隨機(jī)訪問序列S23、 S24........ S31未被分配給它們的所
有其它的葉節(jié)點(diǎn)不連接到第二分層節(jié)點(diǎn)Kll，而是連接到第二分層節(jié) 點(diǎn)K12(其表示"低優(yōu)先級用戶，，)。
-"高優(yōu)先級用戶，，根據(jù)訪問類型和當(dāng)前的信道質(zhì)量從多個可用 隨機(jī)訪問序列中選擇一個隨機(jī)訪問序列并以任意隨意的傳輸時間瞬 間把它傳送到基站。
-在上述實(shí)施例中，由于分層樹結(jié)構(gòu)600中的如下連接，隨機(jī)訪
問序列S23、 S24、 S25........ S31全部可用于"低優(yōu)先級用戶"(它
基于用戶向移動無線電網(wǎng)絡(luò)提供商的訂購)如"預(yù)先支付客戶"
—隨機(jī)訪問序列S23、 S24、 S25、 S26被分配給葉節(jié)點(diǎn)610， 它們連接到第一分層節(jié)點(diǎn)K26(其表示"訪問類型=1,信道質(zhì)量=好")， 第一分層節(jié)點(diǎn)K26又連接到第二分層節(jié)點(diǎn)K12(其表示"低優(yōu)先級用 戶，，)。
—葉節(jié)點(diǎn)610，隨機(jī)訪問序列S29、 S30、 S31被分配它們， 它們連接到第一分層節(jié)點(diǎn)K29(其表示"訪問類型=2，信道質(zhì)量=差")， 第一分層節(jié)點(diǎn)K29又連接到第二分層節(jié)點(diǎn)K12(其表示"低優(yōu)先級用 戶")。—所有未分配有隨機(jī)訪問序列SO、 SI........ S22的其它的
葉節(jié)點(diǎn)，它們不連接到第二分層節(jié)點(diǎn)K12，而是連接到第二分層節(jié)點(diǎn) Kll(其表示"高優(yōu)先級用戶，，)。
-"低優(yōu)先級用戶，，根據(jù)訪問類型和當(dāng)前的信道質(zhì)量從多個可用 隨機(jī)訪問序列中選擇一個隨機(jī)訪問序列并以任意隨意的傳輸時間瞬 間把它傳送到基站。
根據(jù)剛剛描述的實(shí)施例，基站不能從包括選定隨機(jī)訪問序列的接 收到的前同步碼消息中獲得隨機(jī)訪問的優(yōu)先級，即基站例如不能確定 前同步碼消息是用于緊急呼叫或是用于"正常的"隨機(jī)訪問。因此， 在該實(shí)施例中，如果兩個用戶選擇了相同的隨機(jī)訪問序列并且已在相 同的時間瞬間傳送了他們各自的前同步碼消息，如在相同的訪問時隙 一個用戶用于傳送緊急呼叫而另 一用戶例如用于傳送建立通信連接 的請求，則隨機(jī)訪問沖突的風(fēng)險是存在的。
因此，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，假設(shè)通信系統(tǒng)范圍內(nèi)的擾碼在 LTE-UMTS通信系統(tǒng)中定義，它僅用于緊急呼叫的特定情況。這意味 著第一擾碼SCO可與第三分層節(jié)點(diǎn)KO相關(guān)聯(lián)。在應(yīng)用中，整個分層 樹結(jié)構(gòu)并因此所有關(guān)聯(lián)的隨機(jī)訪問序列對用戶可用，即用戶可從隨機(jī) 訪問序列的整個集合中隨機(jī)地選擇任意隨機(jī)訪問序列。
圖ll在加擾圖1100中給出了選定隨機(jī)訪問序列1102的示例。 選定隨機(jī)訪問序列1102利用與第三分層節(jié)點(diǎn)K0相關(guān)聯(lián)的第一擾碼 SCO 1104被加擾，借此生成被加擾的隨機(jī)訪問序列1106，然后它們 將在例如前同步碼消息中從用戶設(shè)備傳送到基站。
在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，為了額外增加^r測可能性，用于緊急 呼叫的前同步碼消息以增強(qiáng)的初始傳輸功率被傳送。根據(jù)接收到的前 同步碼消息中的接收到的被加擾隨機(jī)訪問序列1106中的第一擾碼 SCO 1104的檢測，基站402中的接收器可獲得與第一擾碼SC0 1104 相關(guān)聯(lián)的隨機(jī)訪問的優(yōu)先級"緊急呼叫"。此外，在本發(fā)明的這個實(shí) 施例中，即使在兩種情況下相同的隨機(jī)訪問序列1102凈皮選擇，也沒有與"正常的，，隨機(jī)訪問沖突的風(fēng)險，因?yàn)楸患訑_的隨機(jī)訪問序列1106
和沒有被加擾的"正常的，，隨機(jī)訪問序列1102由于所使用的第一擾 碼SCO 1104而不會相互干擾。
不依賴于圖6中給出的分層樹結(jié)構(gòu)600，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施
例，假設(shè)規(guī)定數(shù)量的可用擾碼，下面稱為SC1、 SC2........ SCn。每
個擾碼SC1、 SC2........ SCn都被分配有某個含義并且擾碼SC1、
SC2........ SCn含義的分配通過網(wǎng)絡(luò)被傳遞給用戶設(shè)備，例如通過系
統(tǒng)信息，例如通過系統(tǒng)信息塊。
圖12描述了根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例的分配圖1200。分
配圖1200給出了擾碼SC1、 SC2........ SCn到隨機(jī)訪問序列Sl、 S2、
S3........ Sn的分配。分配規(guī)則以矩陣形式給出并且通過圓形1202
表示，例如，哪個擾碼被分配給哪個隨機(jī)訪問序列(在圖12中，例如 擾碼SC1被分配給隨機(jī)訪問序列S3)?，F(xiàn)在考慮含義"緊急呼叫"被 分配給擾碼SC1的情況。如果用戶想要執(zhí)行"正常的"訪問并因此選 擇了隨機(jī)訪問序列S3,則隨機(jī)訪問序列S3將在前同步碼消息中(例如 未被加擾地)傳送到基站402。然而，在緊急呼叫的情況下，隨機(jī)訪問 序列S3將利用為此提供的擾碼SC1被力。擾并且被加擾的隨機(jī)訪問序 列將例如在前同步碼消息中被傳送到基站402。
前面的描述目的在于描述和說明。它并不旨在窮盡或限制本發(fā)明 為公開的精確形式，并且在公開的示教下明顯可進(jìn)行各種修改和改 變。所描述的實(shí)施例為了最佳地解釋本發(fā)明的原理及其實(shí)踐應(yīng)用而被 選擇，借此使得本領(lǐng)域其他技術(shù)人員能夠在各種實(shí)施例中最好地利用 本發(fā)明并且進(jìn)行各種適合于特定使用預(yù)期的改變。本發(fā)明的范圍旨在 通過所附權(quán)利要求書進(jìn)行定義。
權(quán)利要求
1.一種在通信系統(tǒng)中生成消息的方法，包括從多個分層節(jié)點(diǎn)中選擇分層節(jié)點(diǎn)，所述多個分層節(jié)點(diǎn)包含在分層樹結(jié)構(gòu)中，所述結(jié)構(gòu)包括至少兩個分層級別和至少一個底部級別；所述多個分層節(jié)點(diǎn)被分配給所述至少兩個分層級別，并且每個分層節(jié)點(diǎn)都具有關(guān)于已分配用戶、用戶設(shè)備或通信連接的分配信息；所述至少一個底部級別包括多個底部節(jié)點(diǎn)，每個底部節(jié)點(diǎn)都與多個隨機(jī)訪問序列中的至少一個隨機(jī)訪問序列相關(guān)聯(lián)；從隨機(jī)訪問序列的子集中選擇至少一個隨機(jī)訪問序列，所述子集包括與底部節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的隨機(jī)訪問序列，所述底部節(jié)點(diǎn)包含在部分樹結(jié)構(gòu)中，所述結(jié)構(gòu)將選定分層節(jié)點(diǎn)作為部分樹的根節(jié)點(diǎn)；以及利用所述至少一個選定隨機(jī)訪問序列生成消息。
2. 如權(quán)利要求1的所述方法，還包括從多個擾碼中選擇擾碼，所述多個擾碼被分配給所述分層樹結(jié)構(gòu) 的所述多個分層節(jié)點(diǎn)；利用選定擾碼對選定的至少 一個隨機(jī)訪問序列加擾；以及 利用被加擾的所述至少一個選定隨機(jī)訪問序列生成消息。
3. 如權(quán)利要求1的所述方法，還包括從多個擾碼中選擇擾碼，所述多個擾碼被分配給所述分層樹結(jié)構(gòu) 的分層級別；利用選定擾碼對選定的至少 一個隨機(jī)訪問序列加擾；以及 利用被加擾的至少 一個選定隨機(jī)訪問序列生成消息。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的所述方法，其中 一個擾碼被分配給所述分層樹結(jié)構(gòu)的多個分層級別中的每 一個分層級別。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的所述方法，還包括 選擇物理信道的至少 一個隨機(jī)訪問序列。
6. 如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的所述方法，還包括 選擇規(guī)定的傳輸信道/物理信道對的物理信道的至少一個隨機(jī)訪問序列。
7. 如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)的所述方法，還包括 選擇規(guī)定的物理隨機(jī)訪問信道/隨機(jī)訪問信道對的至少 一個隨機(jī)-沐問序列。
8. 如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)的所述方法，其中所述至少 一個隨機(jī)訪問序列根據(jù)頻分多路訪問過程進(jìn)行選擇。
9. 如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)的所述方法，其中所述至少 一個隨機(jī)訪問序列根據(jù)單載波頻分多路訪問過程 進(jìn)行選擇。
10. 如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)的所述方法，其中所述至少 一個隨機(jī)訪問序列根據(jù)時分式ALOHA訪問過程進(jìn)行選擇。
11. 如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)的所述方法， 在無線電通信系統(tǒng)中使用。
12. 如權(quán)利要求11的所述方法， 在移動無線電通信系統(tǒng)中使用。
13. 如權(quán)利要求12的所述方法，在3 G移動無線電通信系統(tǒng)中使用。
14. 如權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)的所述方法，還包括 傳送所述消息到通信設(shè)備。
15. 如權(quán)利要求14的所述方法，其中所述消息通過空中接口被傳送到所述通信設(shè)備。
16. 如權(quán)利要求14或15的所述方法， 其中所述通信設(shè)備是通信網(wǎng)絡(luò)單元。
17. 如權(quán)利要求14或15的所述方法，其中所述通信設(shè)備是移動無線電基站。
18. 如權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)的所述方法， 其中所述消息是前同步碼消息。
19. 一種分配多個隨機(jī)訪問序列的方法，包括將每一個隨機(jī)訪問 序列分配給一個或多個用戶設(shè)備，分配給多個用戶、用戶類型或通信 連接類型。
20. —種在移動無線電通信系統(tǒng)中分配多個隨^L訪問序列的方 法，包括形成包括至少兩個分層級別和至少 一個底部級別的分層樹結(jié)構(gòu)； 每個分層級別表示至少一個已分配用戶、用戶設(shè)備或通信連接的 優(yōu)先級級別；每個分層級別包括至少 一個分層節(jié)點(diǎn)，每個分層節(jié)點(diǎn)都具有關(guān)于 已分配用戶、用戶設(shè)備或通信連接的分配信息；所述至少一個底部級別包括多個底部節(jié)點(diǎn)，每個底部節(jié)點(diǎn)都與多 個隨機(jī)訪問序列中至少 一個隨機(jī)訪問序列相關(guān)聯(lián)。
21. 如權(quán)利要求20的所述方法，還包括 分配多個擾碼給所述分層樹結(jié)構(gòu)的分層節(jié)點(diǎn)。
22. 如權(quán)利要求20的所述方法，還包括 分配多個擾碼給所述分層樹結(jié)構(gòu)的分層級別。
23. 如權(quán)利要求22的所述方法，其中 一個擾碼被分配給所述分層樹結(jié)構(gòu)的多個分層級別的每一 個分層級別。
24. —種從多個隨機(jī)訪問序列中選擇隨機(jī)訪問序列的方法，包括 從多個分層節(jié)點(diǎn)中選擇分層節(jié)點(diǎn)，所述多個分層節(jié)點(diǎn)包含在分層樹結(jié)構(gòu)中，所述結(jié)構(gòu)包括至少兩個分層級別和至少一個底部級別； 所述多個分層節(jié)點(diǎn)被分配給所述至少兩個分層級別，并且每個分層節(jié)點(diǎn)都具有關(guān)于已分配用戶、用戶設(shè)備或通信連接的分配信息； 所述至少 一個底部級別包括多個底部節(jié)點(diǎn)，每個底部節(jié)點(diǎn)都與多個隨^L訪問序列中至少一個隨才幾訪問序列相關(guān)聯(lián)；從隨機(jī)訪問序列的子集中選擇至少 一 個隨機(jī)訪問序列，所述子集 包括與底部節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的隨機(jī)訪問序列，所述底部節(jié)點(diǎn)包含在部分樹 結(jié)構(gòu)中，所述結(jié)構(gòu)將選定分層節(jié)點(diǎn)作為部分樹的#^節(jié)點(diǎn)。
25. —種在通信系統(tǒng)中傳送數(shù)據(jù)的裝置，包括 樹結(jié)構(gòu)存儲器，用于存儲分層樹結(jié)構(gòu)，所述分層樹結(jié)構(gòu)包括至少兩個分層級別和至少一個底部級別； 多個分層節(jié)點(diǎn)被分配給所述至少兩個分層級別，并且每個分 層節(jié)點(diǎn)具有關(guān)于已分配用戶、用戶設(shè)備或通信連接的分配信息；所述至少 一個底部級別包括多個底部節(jié)點(diǎn)，每個底部節(jié)點(diǎn)都 與多個隨機(jī)訪問序列中至少 一個隨機(jī)訪問序列相關(guān)聯(lián)；第一選擇器，用于從所述多個分層節(jié)點(diǎn)中選擇分層節(jié)點(diǎn)；第二選擇器，用于從隨機(jī)訪問序列的子集中選擇至少 一個隨機(jī)訪問序列，所述子集包括與底部節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的隨機(jī)訪問序列，所述底部 節(jié)點(diǎn)包含在部分樹結(jié)構(gòu)中，所述結(jié)構(gòu)將選定分層節(jié)點(diǎn)作為部分樹的根 節(jié)點(diǎn)；消息生成器，用于利用所述至少 一個選定隨機(jī)訪問序列生成消 息；以及傳送器，用于傳送所述消息。
26. —種通信設(shè)備，包括樹結(jié)構(gòu)存儲器，用于存儲分層樹結(jié)構(gòu)，所述分層樹結(jié)構(gòu)包括 至少兩個分層級別和至少 一個底部級別； 多個分層節(jié)點(diǎn);故分配給所述至少兩個分層級別，并且每個分 層節(jié)點(diǎn)都具有關(guān)于已分配用戶、用戶設(shè)備或通信連4妄的分配信息；所述至少一個底部級別包括多個底部節(jié)點(diǎn)，每個底部節(jié)點(diǎn)都 與多個隨機(jī)訪問序列中至少 一個隨機(jī)訪問序列相關(guān)聯(lián)；笫一選擇器，用于從所述多個分層節(jié)點(diǎn)中選擇分層節(jié)點(diǎn)；第二選擇器，用于從隨機(jī)訪問序列的子集中選擇至少 一個隨機(jī)訪問序列，所述子集包括與底部節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的隨機(jī)訪問序列，所述底部 節(jié)點(diǎn)包含在部分樹結(jié)構(gòu)中，所述結(jié)構(gòu)將選定分層節(jié)點(diǎn)作為部分樹的根節(jié)點(diǎn)；消息生成器，用于利用至少一個選定隨4幾訪問序列生成消息；以及傳送器，用于傳送所述消息。
27. —種在移動無線電通信系統(tǒng)中編組并分配多個隨機(jī)訪問序列 的裝置，包括用于形成包括至少兩個分層級別和至少一個底部級別的分層樹 結(jié)構(gòu)的部件；每個分層級別表示至少一個已分配用戶、用戶設(shè)備或通信連接的 優(yōu)先級；每個分層級別包括至少一個分層節(jié)點(diǎn)，每個分層節(jié)點(diǎn)都具有關(guān)于 已分配用戶、用戶設(shè)備或通信連接的分配信息；所述至少一個底部級別包括多個底部節(jié)點(diǎn)，每個底部節(jié)點(diǎn)都與多 個隨機(jī)訪問序列中至少 一個隨機(jī)訪問序列相關(guān)聯(lián)。
28. —種在通信系統(tǒng)中生成消息的方法，包括從多個隨機(jī)訪問序列中選擇至少 一 個隨機(jī)訪問序列； 利用擾碼對選定的至少 一個隨機(jī)訪問序列加擾；以及 利用所述被力口擾的至少一個隨機(jī)訪問序列生成消息。
29. 如權(quán)利要求28的所述方法，還包括 從多個擾碼中選擇所述擾碼；利用所述纟皮加擾的至少 一個選定隨機(jī)訪問序列生成消息。
30. —種在通信系統(tǒng)中生成消息的裝置，包括選擇器，用于從多個隨機(jī)訪問序列中選擇至少一個隨機(jī)訪問序列；擾碼器，用于利用擾碼對選定的至少一個隨機(jī)訪問序列加擾；以及消息生成器，用于利用所述被加擾的至少一個選定隨機(jī)訪問序列 生成所述消息。
31. —種根據(jù)接收到的消息確定信息的方法，包括 根據(jù)所述接收到的消息確定被加擾的隨機(jī)訪問序列； 確定已被用于形成所述被加擾的隨機(jī)訪問序列的擾碼； 根據(jù)確定的擾碼，確定如下相關(guān)信息所述隨機(jī)訪問序列被分配給的用戶；或者 所述隨機(jī)訪問序列被分配給的用戶設(shè)備；或者 所述隨機(jī)訪問序列被分配給的通信連接。
32. 如權(quán)利要求31的所述方法， 其中所述消息是前同步碼消息。
33. —種根據(jù)接收到的消息確定信息的裝置，包括 接收器，用于接收所述消息；第 一確定單元，用于根據(jù)所述接收到的消息確定被加擾的隨機(jī)訪 問序列；擾碼確定單元，用于確定已被用于形成所述被加擾的隨機(jī)訪問序 列的擾碼；信息確定單元，用于根據(jù)所述確定的擾碼確定如下相關(guān)信息 所述隨^L訪問序列被分配給的用戶；或者 所述隨機(jī)訪問序列被分配給的用戶設(shè)備；或者 所述隨才幾訪問序列被分配給的通信連接。
34. 如權(quán)利要求33的所述裝置， 其中所述消息是前同步碼消息。
35. —種確定包含在接收到的消息中的隨機(jī)訪問序列的優(yōu)先級的 方法，包4舌根據(jù)所述接收到的消息確定被加擾的隨機(jī)訪問序列； 確定已被用于形成所述被加擾的隨機(jī)訪問序列的擾碼； 根據(jù)所確定的擾碼確定所述隨機(jī)訪問序列的優(yōu)先級。
36. 如權(quán)利要求35的所述方法， 其中所述消息是前同步碼消息。
37. 如權(quán)利要求35或36的所述方法，還包括 從所述被加擾的隨機(jī)訪問序列中確定隨才幾訪問序列。
38. —種確定包含在接收到的消息中的隨機(jī)訪問序列的優(yōu)先級的 裝置，包括第 一確定單元，用于根據(jù)所述接收到的消息確定被加擾的隨機(jī)訪 問序列；擾碼確定單元，用于確定已被用于形成所述被加擾的隨機(jī)訪問序 列的擾碼；優(yōu)先級確定單元，用于根據(jù)所確定的擾碼確定所述隨才幾訪問序列 的優(yōu)先級。
39. 如權(quán)利要求38的所述裝置， 其中所述消息是前同步碼消息。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種編組并分配多個隨機(jī)訪問序列的方法，包括將每個隨機(jī)訪問序列分配給一個或多個用戶設(shè)備，給多個用戶、用戶類型或通信連接類型。
文檔編號H04W72/06GK101611653SQ200780048430
公開日2009年12月23日 申請日期2007年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月31日
發(fā)明者H·-N·蔡, M·埃克特, M·本克特, M·齊默曼 申請人:英飛凌科技股份有限公司