用于改善隨機接入消息的發(fā)送的通信裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于經(jīng)由移動通信網(wǎng)絡通信的通信裝置和用于通信的方法。
【背景技術】
[0002]本文所提供的“背景”描述是為了整體呈現(xiàn)本公開的背景的目的。本發(fā)明命名的發(fā)明人的工作(在某種程度上是在該【背景技術】部分以及可在提交時另外沒有資格作為現(xiàn)有技術的說明書的各方面中描述)沒有明示或暗示地承認作為相對本發(fā)明的現(xiàn)有技術。
[0003]第三和第四代移動電信系統(tǒng)(諸如基于3GPP定義的UMTS和長期演進(LTE)體系結(jié)構的那些)能夠支持比由前幾代移動電信系統(tǒng)提供的簡單語音和消息傳送服務更復雜的服務。
[0004]例如，通過改進的無線接口和由LTE系統(tǒng)提供的增強的數(shù)據(jù)速率，用戶能夠享受高數(shù)據(jù)速率應用，諸如移動視頻流和移動視頻會議(以前只有經(jīng)由固定線路數(shù)據(jù)連接才可用)。部署第三和第四代網(wǎng)絡的需求因此很強烈且預期這些網(wǎng)絡的覆蓋區(qū)域(即其中接入網(wǎng)絡是可能的地理位置)將迅速增加。
[0005]第三和第四代網(wǎng)絡的預期廣泛部署已經(jīng)導致不是利用現(xiàn)有高數(shù)據(jù)速率的優(yōu)點而是利用穩(wěn)定無線電接口的有點并增加覆蓋區(qū)域的普及的一類裝置和應用的并行發(fā)展。實例包括所謂的機型通信(MTC)應用，其以相對不頻繁的基礎傳送少量數(shù)據(jù)的半自主或自主無線通信裝置(即MTC裝置)為代表。實例包括所謂的智能電表，其例如位于客戶的房屋且定期將與顧客的實用(諸如氣、水、電等)消費相關的信息發(fā)送回中央MTC服務器數(shù)據(jù)。
[0006]雖然對于終端(諸如MTC型終端)可方便地采取由第三或第四代移動電信網(wǎng)絡提供的廣泛覆蓋區(qū)域的優(yōu)點，但是目前還有缺點。不同于傳統(tǒng)的第三或第四代移動終端(諸如智能電話)，MTC型終端優(yōu)選相對簡單和便宜。由MTC型終端進行的功能(例如收集和報告回數(shù)據(jù))的類型不需要進行特別復雜處理。然而，第三和第四代移動電信網(wǎng)絡通常在無線接口上采用可需要更復雜和昂貴的無線電收發(fā)器來實施的高級數(shù)據(jù)調(diào)制技術。通常合理的是，在智能電話將通常需要強大處理器來進行典型的智能電話型功能時，在智能電話上包括這樣復雜的收發(fā)器。然而，如上面所指出，現(xiàn)在期望使用相對便宜和較不復雜的裝置來使用LTE型網(wǎng)絡進行通信。
[0007]通常，期望提高所有類型的通信裝置接入移動通信網(wǎng)絡的通信資源的效率。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]根據(jù)本公開的示例性實施例，提供了一種用于經(jīng)由移動通信網(wǎng)絡通信的通信裝置，移動通信網(wǎng)包括一個或多個網(wǎng)絡元件，一個或多個網(wǎng)絡元件提供用于向通信裝置發(fā)送信號或自通信裝置接收信號的無線接入接口。通信裝置包括發(fā)射器，其被配置為經(jīng)由通過移動通信網(wǎng)絡的一個或多個網(wǎng)絡元件提供的無線接入接口將信號發(fā)送至移動通信網(wǎng)絡；以及接收器，其被配置為經(jīng)由通過移動通信網(wǎng)絡的一個或多個網(wǎng)絡元件提供的無線接入接口從移動通信網(wǎng)絡接收信號；以及控制器?？刂破鞅慌渲脼榭刂瓢l(fā)射器以經(jīng)由與一個或多個其它通信裝置共用的無線接入接口的隨機接入信道將隨機接入消息發(fā)送至第一網(wǎng)絡元件，以響應于隨機接入消息從第一網(wǎng)絡元件接收確認或者否定確認(negative acknowledge)，確認提供為通信裝置分配用于將信號發(fā)送至移動通信網(wǎng)絡的共享上行鏈路信道的通信資源的指示，否定確認提供通信裝置未被分配共享上行鏈路信道的通信資源的指示。響應于由控制器檢測到一個或多個隨機接入失敗條件，控制器被配置為與發(fā)射器組合以將隨機接入消息重發(fā)一次或多次，隨機接入消息的每次重發(fā)在大于或等于前一重發(fā)的延遲的可變延遲之后。
[0009]被配置為根據(jù)本技術操作的通信裝置可被布置為通過在無線接入接口的隨機接入信道中發(fā)送隨機接入消息進行隨機接入過程，這減少了由于同時發(fā)送隨機接入消息的其它通信終端引起的隨機接入信道上的擁塞的可能性。在一些實例中，大量通信裝置可在由網(wǎng)絡元件服務的小區(qū)內(nèi)操作。如果通過發(fā)送隨機接入消息造成大量這些裝置同時接入由網(wǎng)絡元件提供的通信資源，那么會由于隨機接入信道的有限帶寬、網(wǎng)絡元件的處理能力或移動通信網(wǎng)絡的有限帶寬而發(fā)生擁塞。因此在這既沒有被確認或否定地確認(無響應)(諸如在網(wǎng)絡元件不能夠應付隨機接入消息量時可能發(fā)生)之后，通過重發(fā)隨機接入消息、然后通過增加隨機接入消息的重發(fā)之間的延遲，有一個很大可能性是，對于將被發(fā)送至網(wǎng)絡元件的響應，將足夠清除擁塞。
[0010]由通信裝置發(fā)送的隨機接入消息可包括前導碼或隨機接入前導碼或由前導碼或隨機接入前導碼組成。在一個實例中，隨機接入前導碼可由移動通信網(wǎng)絡提供至通信裝置。
[0011]在一些實例中，隨機接入響應消息的重發(fā)之前的每個預定時間由從最小延遲和隨機產(chǎn)生的延遲周期組成，使得延遲大于或等于一個或多個重發(fā)中的每個的先前重發(fā)的延遲。因此，提供其中一個或多個其它通信裝置中的每個都被布置為在不同于通信裝置的發(fā)送的時間的時間重發(fā)一個或多個其它隨機接入消息。
[0012]在所附權利要求中提供了本發(fā)明的各種其它方面和實施例。
【附圖說明】
[0013]現(xiàn)在將參考附圖僅通過示例的方式描述本發(fā)明的實施例，其中相同部分被提供有對應的參考標號，并且其中:
[0014]圖1提供示出常規(guī)移動電信網(wǎng)絡的一個實例的示意圖；
[0015]圖2提供示出常規(guī)LTE無線幀的示意圖；
[0016]圖3提供示出常規(guī)LTE下行鏈路無線子幀的一個實例的示意圖；
[0017]圖4a和圖4b提供LTE隨機接入過程的示意圖；
[0018]圖5提供根據(jù)本發(fā)明的一個實例的可變延遲前導碼發(fā)送方案的示意圖；
[0019]圖6提供根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的可變延遲前導碼發(fā)送方案的示意圖；
[0020]圖7A提供根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的可變延遲前導碼發(fā)送方案的示意圖；
[0021]圖7B提供根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的可變延遲前導碼發(fā)送方案的示意圖；
[0022]圖8提供根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的可變延遲前導碼發(fā)送方案的示意圖；
[0023]圖9提供根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的可變延遲前導碼發(fā)送方案的示意圖；
[0024]圖10提供根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的可變延遲前導碼發(fā)送方案的示意圖；以及
[0025]圖11提供示出根據(jù)本發(fā)明的一個實例布置的調(diào)適LTE移動電信網(wǎng)絡的一部分的示意圖。
【具體實施方式】
[0026]常規(guī)網(wǎng)絡
[0027]圖1提供示出常規(guī)移動電信網(wǎng)絡的基本功能的示意圖。
[0028]網(wǎng)絡包括連接至核心網(wǎng)絡102的多個基站101。每個基站都提供覆蓋區(qū)域103(即小區(qū))，在該覆蓋區(qū)域內(nèi)，數(shù)據(jù)可向和從移動終端104傳送。經(jīng)由無線下行鏈路在覆蓋區(qū)域103內(nèi)將數(shù)據(jù)從基站101發(fā)送至移動終端104。經(jīng)由無線上行鏈路將數(shù)據(jù)從移動終端104發(fā)送至基站101。核心網(wǎng)絡102至和移動終端104路由數(shù)據(jù)并提供功能，諸如認證、移動性管理、計費等。移動終端也可被稱為用戶裝置(UE)或通信裝置且基站被稱為增強節(jié)點B(eN0deB)或網(wǎng)絡元件。
[0029]移動電信系統(tǒng)(諸如根據(jù)3GPP定義的長期演進(LTE)體系結(jié)構布置的那些)使用用于無線下行鏈路(所謂的0FDMA)和無線上行鏈路(所謂的SC-FDMA)的基于正交頻分復用(OFDM)的接口。數(shù)據(jù)在多個正交子載波上的上行鏈路和下行鏈路上發(fā)送。圖2示出說明基于(FDM的LTE下行鏈路無線幀201的示意圖。LTE下行鏈路無線幀從LTE基站(稱為增強節(jié)點B)發(fā)送并持續(xù)10ms。下行鏈路無線幀包括10個子幀，每個子幀都持續(xù)lms。主同步信號(PSS)和次同步信號(SSS)LTE幀的第一和第六子幀中發(fā)送。主廣播信道(PBCH)在LTE幀的第一子幀中發(fā)送。在下面更詳細地討論PSS、SSS和PBCH。
[0030]圖3提供其提供示出常規(guī)下行鏈路LTE子幀的一個實例的結(jié)構的網(wǎng)格的示意圖。子幀包括在Ims周期內(nèi)發(fā)送的預定數(shù)量的符號。每個符號都包括跨越下行鏈路無線載波的帶寬分布的預定數(shù)量的正交子載波。
[0031]圖3所示的示例性子幀包括14個符號和跨越20MHz帶寬間隔的1200個子載波。數(shù)據(jù)可以LTE在其上發(fā)送的最小單位是在一個子幀上發(fā)送的十二個子載波。為了清楚起見，在圖3中，未示出每個單獨資源元件，而不是子幀格中的每個單獨格對應于在一個符號上發(fā)送的十二個子載波。
[0032]圖3示出四個LTE終端340、341、342、343的資源分配。例如，第一LTE終端(UE I)的資源分配342在十二個子載波的五個塊上延伸，第二 LTE終端(UE2)的資源分配343在十二個子載波的六個塊上延伸，以此類推。
[0033]控制信道數(shù)據(jù)在子幀的控制區(qū)域300中發(fā)送，其包括子幀的第一個η符號，其中η可在3MHz或更大的信道帶寬的一個和三個符號之間改變且其中η可在1.4MHz的信道帶寬的兩個或四個符號之間改變。在控制區(qū)域300中發(fā)送的數(shù)據(jù)包括在物理下行鏈路控制信道(PDCCH)、物理控制格式指示符信道(PCFICH)和物理HARQ指示符信道(PHICH)上發(fā)送的數(shù)據(jù)。
[0034]PDCCH包含控制數(shù)據(jù)，該控制數(shù)據(jù)指示哪些子載波上的子幀的符號已被分配至特定通信終端(UE)。因此，在圖3中所示的子幀的控制區(qū)域300中發(fā)送的PDCCH數(shù)據(jù)將指示UEl已被分配第一資源塊342、UE2已被分配第二資源塊343等。在被發(fā)送的子幀中，PCFICH包含指示控制區(qū)域在該子幀中的持續(xù)時間(即，在一個和四個符號之間)的控制數(shù)據(jù)且PHICH包含指示先前發(fā)送的上行鏈路數(shù)據(jù)是否已經(jīng)由網(wǎng)絡成功地接收的HARQ(混合自動請求)數(shù)據(jù)。
[0035]在某些子幀中，子幀的中央頻帶310中的符號用于發(fā)送包括上述的主同步信號(PSS)、次同步信號(SSS)和物理廣播信道(PBCH)的信息。中央頻帶310通常是72個子載波寬(對應于1.08M