傳輸隨機(jī)接入響應(yīng)方法以及基站和用戶設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及基站發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)以 及用戶接收隨機(jī)接入響應(yīng)的方法、基站和用戶設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著移動(dòng)通信的快速增長和技術(shù)的巨大進(jìn)步，世界將走向一個(gè)完全互聯(lián)互通的網(wǎng) 絡(luò)社會(huì)，即任何人或任何東西在任何時(shí)間和任何地方都可以獲得信息和共享數(shù)據(jù)。預(yù)計(jì)到 2020年，互聯(lián)設(shè)備的數(shù)量將達(dá)到500億部，其中僅有100億部左右可能是手機(jī)和平板電腦， 其它的則不是與人對(duì)話的機(jī)器，而是彼此對(duì)話的機(jī)器。因此，如何設(shè)計(jì)系統(tǒng)以支持?jǐn)?shù)量龐大 的機(jī)器通信設(shè)備是一項(xiàng)需要深入研究的課題。
[0003] 在第三代合作伙伴計(jì)劃（3GPP)的長期演進(jìn)項(xiàng)目（Long Term Evolution，LTE)的 標(biāo)準(zhǔn)中，將機(jī)器對(duì)機(jī)器的通信稱為機(jī)器類型通信（Machine Type Communication，MTC)。 MTC是一種不需要人為參與的數(shù)據(jù)通信服務(wù)。大規(guī)模的MTC用戶設(shè)備部署，可以用于安全、 跟蹤、付賬、測量以及消費(fèi)電子等領(lǐng)域，具體涉及的應(yīng)用包括視頻監(jiān)控、供貨鏈跟蹤、智能抄 表，遠(yuǎn)程監(jiān)控等。支持MTC的用戶設(shè)備（MTC設(shè)備）要求較低的功率消耗，支持較低的數(shù)據(jù) 傳輸速率和較低的移動(dòng)性。目前的LTE系統(tǒng)主要是針對(duì)人與人的通信服務(wù)。而實(shí)現(xiàn)MTC服 務(wù)的規(guī)模競爭優(yōu)勢及應(yīng)用前景的關(guān)鍵在于LTE網(wǎng)絡(luò)支持低成本的MTC設(shè)備。
[0004] 另外，一些MTC設(shè)備需要安裝在居民樓地下室或者由絕緣箱片、金屬護(hù)窗或者傳 統(tǒng)建筑物的厚墻保護(hù)的位置，相比較LTE網(wǎng)絡(luò)中常規(guī)終端設(shè)備（如手機(jī)，平板電腦等），這些 設(shè)備的空中接口將遭受更嚴(yán)重的穿透損失。3GPP決定研究附加 15dB覆蓋增強(qiáng)的MTC設(shè)備 的方案設(shè)計(jì)與性能評(píng)估，值得注意的是，位于糟糕網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域的MTC設(shè)備具有以下特點(diǎn)： 非常低的數(shù)據(jù)傳輸速率、非常寬松的延時(shí)要求以及有限的移動(dòng)性。針對(duì)以上MTC特點(diǎn)，LTE 網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)一步優(yōu)化一些信令和/或信道用以更好地支持MTC業(yè)務(wù)。
[0005] 為此，在2014年6月舉行的3GPP RAN#64次全會(huì)上，提出了一個(gè)新的面向Rel-13 的低復(fù)雜性和覆蓋增強(qiáng)的MTC的工作項(xiàng)目（參見非專利文獻(xiàn)：RP-140990 New Work Item on Even Lower Complexity and Enhanced Coverage LTE UE for MTC，Ericsson，NSN) 〇 在該工作項(xiàng)目的描述中，LTE Re I -13系統(tǒng)需要支持上下行1. 4MHz射頻帶寬的MTC用戶設(shè)備 (User Equipment，UE，以下稱為窄帶MTC UE)工作在任意的系統(tǒng)帶寬（例如1·4ΜΗζ、3ΜΗζ、 5MHz、10MHz、15ΜΗζ、20ΜΗζ等等）下，并且為該類MTC用戶提供覆蓋增強(qiáng)功能。在系統(tǒng)設(shè)計(jì) 時(shí)，低成本MTC用戶和覆蓋增強(qiáng)MTC用戶要采用統(tǒng)一的設(shè)計(jì)方案。
[0006] 在現(xiàn)有的LTE系統(tǒng)中，當(dāng)eNB檢測到UE發(fā)送的前導(dǎo)序列時(shí)，eNB將在物理下行共享 信道（Physical Downlink Shared CHanneUDSCH)上發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)（Random Access Response，RAR)消息。eNB將在同一時(shí)頻位置上收到的多個(gè)UE的RAR消息（稱MAC RAR) 復(fù)用到一個(gè)MAC H)U。每個(gè)用戶的RAR消息包含檢測到的前導(dǎo)序列（Preamble)標(biāo)識(shí)、用于 上行同步的時(shí)間調(diào)整信息、初始的上行資源分配（用于發(fā)送隨后的msg3)以及一個(gè)臨時(shí)的 小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)臨時(shí)標(biāo)識(shí)（Cell-Radio Network Temporary Identifier，C-RNTI) 〇
[0007] UE發(fā)送前導(dǎo)序列后，需要在RAR窗（RAR window)內(nèi)使用隨機(jī)接入無線網(wǎng)絡(luò)臨時(shí)標(biāo) 識(shí)（Random Access-Radio Network Temporary Identifier，RA-RNTI)來監(jiān)聽物理下行控 制信道（Physical Downlink Control CHannel，PDCCH)以接收 RAR 消息。RA-RNTI 與 UE 發(fā) 送前導(dǎo)序列的時(shí)頻位置一一對(duì)應(yīng)。UE和eNB可以分別計(jì)算前導(dǎo)序列對(duì)應(yīng)的RA-RNTI值。RAR 窗是從UE發(fā)送了前導(dǎo)序列的子幀+3個(gè)子幀開始，長度為ra-ResponseWindowSize個(gè)子幀。 如果在RAR窗內(nèi)UE沒有收到回復(fù)給自己的RAR，就認(rèn)為此次接入失敗。在RAR消息中，還可 能存在一個(gè)backof f指示，指示UE重傳前導(dǎo)的等待時(shí)間范圍。如果某次接入失敗，UE需要推 遲一段時(shí)間，才能進(jìn)行下一次的前導(dǎo)序列傳輸。而推遲的時(shí)間范圍就由backoff indicator 來指示。UE可以在0到backoffindicator之間隨機(jī)取值。這樣可以減少已發(fā)生碰撞的UE 在相同時(shí)間再次發(fā)送前導(dǎo)序列的幾率。
[0008] 對(duì)于覆蓋增強(qiáng)的MTC UE而言，需要采用增強(qiáng)技術(shù)來提高M(jìn)TC UE物理信道（包含 PDSCH、PUSCH、PDCCH、PUCCH、PRACH等）的接收信號(hào)強(qiáng)度。在Rel-12 MTC的討論中，主要采 用子幀綁定（TTI bundling)或重復(fù)傳輸?shù)姆绞絹硖岣進(jìn)TC物理信道的接收信號(hào)強(qiáng)度。處于 不同地理位置的MTC UE所需覆蓋增強(qiáng)的程度會(huì)不一樣，可以將同一小區(qū)的MTC UEs劃分為 多個(gè)不同覆蓋增強(qiáng)等級(jí)，不同覆蓋增強(qiáng)等級(jí)所需重復(fù)傳輸?shù)拇螖?shù)或子幀綁定中包含的子幀 數(shù)或者物理資源塊數(shù)不一樣。也可以用重復(fù)等級(jí)來表示覆蓋增強(qiáng)等級(jí)。例如，可以將覆蓋 增強(qiáng)的MTC UE的PRACH劃分為4個(gè)重復(fù)等級(jí)（0、1、2、3)。分別對(duì)應(yīng)于覆蓋增強(qiáng)0dB、5dB、 10dB、15dB。
[0009] 與現(xiàn)有LTE系統(tǒng)相比，對(duì)于支持覆蓋增強(qiáng)MTC的Rel-13 LTE系統(tǒng)，僅用RA-RNTI加 擾的HXXH和前導(dǎo)序列標(biāo)識(shí)無法區(qū)分不同重復(fù)等級(jí)的RAR消息。此外，在帶寬大于1.4MHZ 時(shí)，低復(fù)雜性的MTC UE也無法接收占全帶寬的H)CCH。因此，針對(duì)低復(fù)雜性和覆蓋增強(qiáng)MTC 類型的用戶設(shè)備而言，需要一種新的方案來傳輸?shù)蛷?fù)雜性和覆蓋增強(qiáng)MTC UE的RAR消息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 為了解決上述問題，本發(fā)明的第一方面提供了一種用于發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)"RAR" 消息的方法，所述方法由基站執(zhí)行，所述方法包括：接收用戶設(shè)備"UE"發(fā)送的前導(dǎo)序列；根 據(jù)所述前導(dǎo)序列確定重復(fù)等級(jí)，并根據(jù)所述重復(fù)等級(jí)確定用于發(fā)送RAR消息的物理資源塊 集；以及在所確定的物理資源塊集上向UE發(fā)送RAR消息。
[0011] 在一個(gè)實(shí)施例中，通過預(yù)定義方式或網(wǎng)絡(luò)配置方式來確定RAR消息的大小。
[0012] 在一個(gè)實(shí)施例中，RAR消息的大小是RAR消息中包含的MAC RAR的數(shù)目。
[0013] 在一個(gè)實(shí)施例中，通過系統(tǒng)消息中的RAR_number字段指示RAR消息中攜帶的MAC RAR的數(shù)目，和/或通過系統(tǒng)消息中的RAR_MAX_number字段指示RAR消息中攜帶的MAC RAR 的最大數(shù)目。
[0014] 在一個(gè)實(shí)施例中，通過預(yù)定義方式或網(wǎng)絡(luò)配置方式來確定是否在RAR消息中包含 backoff 指不。
[0015] 在一個(gè)實(shí)施例中，通過預(yù)定義方式或網(wǎng)絡(luò)配置方式來確定UE在發(fā)送不同重復(fù)等 級(jí)的前導(dǎo)序列后接收對(duì)應(yīng)重復(fù)等級(jí)的RAR消息的RAR窗的起始子幀，以及通過預(yù)定義方式 或網(wǎng)絡(luò)配置方式來確定不同重復(fù)等級(jí)的RAR消息對(duì)應(yīng)的RAR窗的大小。
[0016] 在一個(gè)實(shí)施例中，將不同重復(fù)等級(jí)的RAR消息映射到相同大小的資源塊集，或者 將不同重復(fù)等級(jí)的RAR消息映射到不同大小的資源塊集。
[0017] 在一個(gè)實(shí)施例中，將不同重復(fù)等級(jí)的RAR消息映射到特定帶寬的同一頻帶的不同 資源塊集上，或者將不同重復(fù)等級(jí)的RAR消息映射到特定帶寬的不同頻帶的資源塊集上， 所述資源塊集的大小是相同的。
[0018] 在一個(gè)實(shí)施例中，將不同重復(fù)等級(jí)的RAR消息映射到特定帶寬的同一頻帶的不同 資源塊集上，或者將不同重復(fù)等級(jí)的RAR消息映射到特定帶寬的不同頻帶的資源塊集上， 所述資源塊集的大小是不同的。
[0019] 在一個(gè)實(shí)施例中，通過預(yù)定義方式或通過網(wǎng)絡(luò)配置方式來確定特定帶寬、資源塊 集的大小或資源塊集的起始位置。
[0020] 在一個(gè)實(shí)施例中，重復(fù)等級(jí)由UE選擇的前導(dǎo)序列群來確定，并且所述RAR消息對(duì) 應(yīng)于所述前導(dǎo)序列群中的一個(gè)前導(dǎo)序列。
[0021] 在一個(gè)實(shí)施例中，重復(fù)等級(jí)由UE選擇用于傳輸前導(dǎo)序列的PRACH資源來確定，并 且所述RAR消息對(duì)應(yīng)于在所述PRACH資源上傳輸?shù)那皩?dǎo)序列。
[0022] 在一個(gè)實(shí)施例中，物理資源塊集的序列號(hào)是物理資源塊的起始序列號(hào)。
[0023] 在一個(gè)實(shí)施例中，重復(fù)等級(jí)決定roSCH、PUSCH、PDCCH、PUCCH和PRACH的重復(fù)次數(shù)。
[0024] 在一個(gè)實(shí)施例中，重復(fù)等級(jí)決定TOSCH、PUSCH、PDCCH、PUCCH和PRACH的子幀綁定 大小。
[0025] 本發(fā)明的第二方面提供了一種用于發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)"RAR"消息的基站，所述基 站包括：接收單元，被配置為接收用戶設(shè)備"UE"發(fā)送的前導(dǎo)序列；確定單元，被配置為根 據(jù)所述前導(dǎo)序列確定重復(fù)等級(jí)，并根據(jù)所述重復(fù)等級(jí)確定用于發(fā)送RAR消息的物理資源塊 集；以及發(fā)送單元，被配置為在所確定的物理資源塊集上向UE發(fā)送RAR消息。
[0026] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述確定單元通過預(yù)定義方式或網(wǎng)絡(luò)配置方式來確定RAR消息 的大小