CN100469188C

CN100469188C - 请求和控制无线通信网络中的接入

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Publication number: CN100469188C
Application number: CNB02829680XA
Authority: CN
Inventors: M·舒利斯特; G·弗兰克; H·肖滕
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Clastres LLC; WIRELESS PLANET LLC
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2009-03-11
Anticipated expiration: 2022-09-27
Also published as: EP1547419A1; ES2288561T3; WO2004030392A1; KR20050088071A; KR101011571B1; US20060018289A1; ATE364974T1; DE60220727D1; AU2002349315A1; DE60220727T2; CN1669351A; EP1547419B1; US7706824B2

Abstract

本发明描述了用于请求接入无线通信网络(10)节点(BS)的一种方法、计算机程序产品和装置。在网络(10)中，将识别码用于区分不同网络部件(UE)的接入请求。所述方法包括以下步骤：确定有关到例如网络节点(BS)的传输路径的径息；根据所确定的传输路径信息确定识别码，其中，识别码与传输路径信息之间的关联已经预先建立；以及将选择的识别码调制到信号上以生成承载传输路径信息的接入请求信号。

Description

请求和控制无线通信网络中的接入

发明领域

本发明涉及请求和控制接入无线通信网络节点的领域。具体地说，本发明涉及采用识别码区分不同网络部件的接入请求的接入方案。

发明背景

在第一个网络部件要接入第二网络部件时，现代无线通信网络采用不同的接入技术。所谓的随机接入(RA)方案可作为此类接入技术的示例。名称“随机接入”指从接收接入请求的网络部件角度而言，接入请求是随机生成的。

在题为“技术规范组无线接入网络；物理层过程(FDD)；第4版(Technical Specification Group Radio Access Network；Physical LayerProcedures(FDD)；Release 4)”的3GPP文档TS 25.214，版本4.4.0(2002-03)第6节中第3代伙伴项目(3GPP)规定了示范RA方案。另一示范RA方案已由全球移动通信系统(GSM)的标准化机构定义。

在RA方案中，可能出现这样的情况：几个网络部件同时尝试接入一个特定的其他网络部件，即，不同网络部件的接入请求发生“冲突”。由于此类冲突会导致接入延迟、消息丢失等，因此对服务质量不利。由此引入了各种技术，以避免或减轻RA方案中固有的冲突影响。

例如，有人曾建议实施时隙重复(slotted repetition)方案，根据该方案，特定的网络部件重复发送其接入请求，直至它从另一网络部件收到确认为止。此外，可以通过提供允许区分不同网络部件接入请求的技术来避免或减轻冲突。为此，每个接入请求可包括特殊的识别码，也称为“随机鉴别符”(GSM)或“特征标志”(3GPP)，该码允许同时接收两个或两个以上接入请求的网络部件区分不同网络部件的随机接入请求。减轻RA方案中固有冲突的第三种方式是将网络部件组合成特定的接入类。这种接入类的定义允许基于所有网络部件与特定接入类的成员关系，禁止它们发送接入请求。

所有这些机制有助于避免或减轻RA方案通常具有的接入延迟与接入请求冲突的其他不利影响。然而，此类冲突不是例如接入延迟的唯一原因。另一个原因例如是接入请求信号的功率电平太低。然而，功率电平如果太高，则不必要地增加了整体的干扰电平并降低了系统容量。

这说明需要有效的功率控制机制。通常，功率控制指在特定范围内控制各个网络部件的发送功率的可能性。在“带有前置码功率递增和快速捕获指示的WCDMA随机接入方案的链路层性能结果”(Matthias Schulist，Georg Frank，＂Link Level Performance Results for aWCDMA Random Access Scheme with Preamble Power Ramping andFast Acquisition Indication＂，Proc.of VTC′99.-Fall)中描述了用于发送接入请求信号的示范功率控制机制。根据此功率控制机制，特定的网络部件使用功率递增技术重复发送其接入请求信号。从正确选择的初始功率电平开始，以递增的功率电平发送连续的接入请求信号，直至具有接入管理任务的网络部件收到信号为止。

具有接入管理任务的网络组成响应接收的接入请求信号，向发出请求的网络部件发出接受或拒绝请求的信号。为此，要生成并发送接入控制信号。

为接入控制信号选择适当的发送功率电平是操作员的选择，这会影响到发送接入控制信号的网络部件的容量。为确保足够高的接入控制信号检测概率，接入控制信号将通常以相对高的发送功率电平发送。

在请求接入无线通信网络节点的网络部件与控制接入的另一网络部件之间，需要一种有效的信令机制。

发明概述

根据本发明，通过一种请求接入无线通信网络节点的方法满足了此需要；在所述方法中，将识别码用于区分不同网络部件的接入请求；所述方法包括以下步骤：确定有关所述网络内传输路径的信息；根据所确定的传输路径信息确定识别码，其中识别码与传输路径信息之间的关联已经预先建立；以及将所确定的识别码调制到信号上以生成承载传输路径信息的接入请求信号。

本发明的补充方面涉及控制接入无线通信网络节点的方法，在所述方法中，将识别码用于区分不同网络部件的接入请求；所述方法包括以下步骤：接收识别码已调制到其上的接入请求信号；分析所述识别码以从中导出发送功率电平，其中在识别码与发送功率电平之间预先建立了(直接或间接的)关联；以及以先前导出的发送功率电平发送包括接入控制信息的接入控制信号。

通过将识别码与传输路径信息相关联，实现了一种信令机制，此机制允许改进请求网络部件与控制接入网络节点的网络部件之间的信令。控制接入的网络部件最好与被请求接入的网络节点相同。本发明可在使用识别码管理接入请求的任何无线通信网络中实现，特别是在采用使用诸如“随机鉴别符”(GSM)或“特征标志”(3GPP)等识别码的RA或RA类似方案的环境中实现。

传输路径信息可涉及直接或间接与传输路径相关的各个方面，例如，在请求网络部件与控制网络部件或网络节点之间的传输路径。它可能涉及例如路径损耗参数或任一其他参数，所述参数表征在请求接入的网络部件与例如被请求接入的网络节点之间延伸的传输路径的状态或长度。由接入请求信号承载的传输路径信息可指示发送功率电平，例如，保证对信号具有足够高检测概率所需的功率电平，所述信号例如接收接入请求信号后和/或响应接入请求信号而发送的接入控制信号。

传输路径信息与接入请求信号一起发送到控制接入网络节点的网络部件，并可由此网络部件用于各种用途。传输路径信息最好用于为至少一个接入控制信号和随后的信号选择发送功率电平。或者或另外，传输路径信息可传递给其他网络部件，用于例如功率控制用途。然而，传输路径信息也可用于与功率控制不相关或不直接相关的用途。例如，可用于生成传输路径统计数据。

传输路径信息可依据其内容以不同的方式确定。例如，可通过测量、计算或估计步骤获得传输路径信息。

一旦确定传输路径信息，接着便可确定对应的识别码。根据确定的传输路径信息，例如可从预定的识别码集或范围选择识别码。为此，可提供将识别码与传输路径信息相关联的查找表。然而，此类关联也可通过允许将传输路径信息映射到识别码上的特定功能建立(反之亦然)。最好是定义例如与传输路径参数的各个范围相关的传输路径信息特定类，并且将识别码分组或排列，以便获得传输路径信息类与识别码组或范围或各个识别码之间的关联。

识别码最好具有正交序列形式。这允许同时或准同时将识别码发送到控制接入的网络部件(以及从中发出)。

下面将分别描述本发明的不同方面，一方面针对请求接入的网络部件，另一方面针对控制接入的网络部件。

先描述有关请求接入的网络部件的方面。此网络部件最好配置为响应其接入请求信号而接收包括接入控制信息的接入控制信号，并至少就所包含的接入信息分析此接入控制信号。接入控制信息涉及例如明确接受或拒绝接入请求或“下次尝试”间隔的规范。

在RA方案中，多个网络部件可能同时尝试接入单个网络节点。在此类情况下，接入控制信号可同时包括用于此多个网络部件的接入控制信息。用于某个特殊网络部件的接入控制信息最好在接入控制信号中与该网络部件的接入请求信号中指明的该网络部件识别码关联。因此，每个网络部件可从接入控制信号中获得与其自己的接入请求相关的接入控制信息。

要提高接入控制信号的检测概率并降低虚警概率，接收的接入控制信号可能要经过干扰消除步骤处理。可使用不同的干扰消除例程。根据本发明的优选变型，干扰消除步骤包括从接入控制信号中减去补偿信号，该补偿信号反映与执行干扰消除步骤的网络部件所使用的识别码不关联的接入控制信息。有利的是，补偿信号只涉及以与网络部件自己的接入控制信号发送时使用的功率电平相同和/或比其更高的功率电平发送的此类接入控制信息。通过分析与此接入控制信息相关联的识别码，网络部件可获得有关发送特定接入控制信息所用功率电平的信息。

为在功率效率和接入延迟之间获得满意的折衷，请求接入网络节点的网络部件发送的接入请求信号可使用发送功率递增而重复发送。在发送功率递增期间，重复发送的接入请求信号的发送功率会根据特殊的功率递增方案增加。

下面，将更详细地描述与接收一个或多个接入请求信号的网络部件结合的方面。由此类网络部件执行的根据本发明的方法的可能变型可包括以下步骤：接收其上已调制了识别码的接入请求信号；就关联的传输路径信息分析所述识别码，其中识别码与传输路径信息之间的关联已经预先建立；从先前获得的传输路径信息导出发送功率；以及以先前导出的发送功率电平发送包括接入控制信息的接入控制信号。

发送功率电平可直接从识别码导出，例如通过使用查找表，或者可间接从接入请求信号所包含的识别码得到的传输路径信息导出。

如上所述，由接入控制网络部件响应检测到接入请求信号而发送的接入控制信号包括接入控制信息。接入控制信号最好另外包括从检测的接入请求信号导出的识别码。在接入控制信号中，请求接入的特定网络部件的识别码可与此网络部件对应的接入控制信息相关联。这在接入控制信号同时包括多个网络部件的接入控制信息的情况下特别有利。其原因是每个网络部件可能已存储了其以前调制到接入请求信号上的识别码，这样，每个网络部件可从接入控制信号提取正确的接入控制信息。

如果接入控制信号包括多个网络部件的接入控制信息，则可分别为要发送的每个接入控制信息导出并调节接入控制信号的发送功率电平。这意味着例如在发送用于远程网络部件的控制信息时，可以较高的发送功率电平发送接入控制信号，且反之亦然。

本发明可作为硬件解决方案实施，也可作为计算机程序产品实施，所述计算机程序产品包括当其在网络部件上运行时用于执行上述步骤的程序代码部分。计算机程序产品可存储在计算机可读记录媒体上，例如连接到网络部件或可从中取走的数据载体。

硬件解决方案包括配置为请求接入无线通信网络节点的网络部件，并且所述网络部件包括：第一确定单元，用于确定有关所述网络内传输路径的信息；数据库，其包括关联识别码和传输路径信息的数据；以及第二确定单元，用于根据所确定的传输路径信息确定要包括在承载传输路径信息的接入请求信号中的识别码。另外，此网络部件可包括将所选择的识别码调制到信号上以生成接入请求信号的调制器和发送接入请求信号的发送器。

根据本发明的补充方面，提供了配置为控制接入无线通信系统的网络部件，所述网络部件包括：数据库，其包括关联识别码和发送功率信息的数据；分析器，用于就与所述识别码相关的发送功率信息分析包含在收到的接入请求信号内的所述识别码；以及导出单元，用于从所述分析器获得的发送功率信息导出接入控制信号的发送功率电平。

用于将识别码与发送功率信息相关联的数据库可具有多种配置。例如，它可配置为查找表，直接将各识别码或识别码范围与对应的发送功率电平相关。另一方面，数据库也可以通过传输路径信息间接将识别码与发送功率信息相关联。在此类情况下，识别码例如可与传输路径信息相关联，并且传输路径信息可与发送功率电平相关。因此，可从与特定识别码相关的传输路径信息导出要用于发送接入控制信号的发送功率电平。

执行接入控制任务的网络部件还可包括：接收器，用于接收其上调制了识别码的接入请求信号；以及发送器，用于以导出单元导出的发送功率电平发送接入控制信号。

附图简述

通过下面本发明不同实施例的说明并参照附图，可明白本发明的其他方面，附图中：

图1示意性地显示了根据本发明的无线通信网络拓扑图；

图2示意性地显示了可实施本发明的随机接入方案；

图3示意性地显示了具有前置码信号形式的接入请求结构；

图4示意性地显示了作为接入控制信息的捕获指示符结构；

图5示意性地说明了接入控制信息的生成；

图6示意性地显示了为响应肯定的接入控制信息而发送的消息结构；

图7示意性地显示了根据本发明的用户设备形式的网络部件；

图8示意性地显示了根据本发明的基站形式的网络部件；

图9示意性地显示了干扰消除程序中涉及的用户设备的各个单元；

图10示意性地更详细地显示了图9所示的一些单元；以及

图11示意性地更详细地显示了图10所示的一些单元。

优选实施例说明

下面将参照根据3GPP规范的无线通信系统以示范方式阐明本发明。具体地说，将在结合题为“技术规范组无线接入网络；物理层过程(FDD)；第4版”(Technical Specification Group Radio AccessNetwork；Physical Layer Procedures(FDD)；Release 4)的3GPP文档TS25.214，版本4.4.0(2002-03)第6节所定义的RA方案描述本发明。然而，应注意的是，本发明也可在象CDMA 2000等另一无线通信系统中实现。

此外，虽然随后是在具有请求接入配置为基站(BS)的公共网络节点(网络部件)的用户设备(UE)形式的网络部件的上下文中对本发明进行描述，但本发明并不限于此类特定的网络部件，被请求接入的网络节点也不必与控制接入此网络节点的网络部件相同。

具体地说，本发明并不限于下文所述的“远程功率控制”功能。依据本发明概念，也可实现除功率控制外的其他功能。

图1显示了根据本发明的示范3GPP无线通信网络10。从图1可以明白，网络10包括基站BS形式的一个中心网络节点和例如移动电话、个人数字助理(PDA)等形式的多个用户设备(UE)。基站与各个用户设备UE之间的通信通过各传输路径12执行。在图1中，基站BS与每个用户设备UE之间只显示了一条传输路径12。然而，应记住，现实中可发生多径传播。

3GPP在3GPP规范TSG-RAN WG1 TS25.211到TS 25.215中为其FDD(WCDMA)模式定义了RA方案。3GPP RA方案在接入延迟和功率效率方面均有利。该RA方案包括从用户设备UE延伸到基站BS的反向链路(上行链路UL)组件和从基站BS延伸到用户设备UE的前向链路(下行链路DL)组件。UL组件称为物理随机接入信道(PRACH)，DL组件称为捕获指示符信道(AICH)。通常，UL PRACH用于传送接入请求信号和消息到基站，而DL AICH用于向用户设备UE传送为响应检测到接入请求而生成的接入控制信息。

图2显示了3GPP WCDMA RA方案的示意图。下面，将就与本发明相关的方面简要描述此RA方案。

在图2的上半部分，显示了UL PRACH。UL PRACH分成多个单独的接入时隙，每个时隙具有5120个码片长度。在码片率为3.84兆码片/秒时，这对应于1.33毫秒的接入时隙长度。每当用户希望例如建立呼叫时，其用户设备UE随机从预定义的接入时隙集合中选择一个UL接入时隙(时隙ALOHA概念)。

PRACH上的每个接入分成两个不同的阶段，由AICH上的捕获指示阶段分开。在第一阶段期间，在PRACH上重复发送前置码形式的接入请求信号。在响应AICH上收到肯定的前置码确认而启动的第二阶段期间，在PRACH上发送消息。因此，UL PRACH帧格式由一个或几个前置码组成，每个前置码具有4096个码片的长度(约等于1毫秒)，并且后面是长度灵活的保护期和10或20毫秒的消息部分。前置码和保护期定时与RA接入时隙结构相匹配，以允许消息部分正确的UL时间帧对齐。

从图2中可以看到，由用户设备UE在UL PRACH上重复发送的接入请求信号(前置码)受功率递增控制。在前置码功率递增阶段，UL PRACH上的前置码功率电平由用户设备UE从正确选择的初始功率电平开始有规律地增加。例如可通过考虑已知基站发送功率和干扰电平来估计路径损耗，从而确定初始功率电平。

图3显示了前置码的结构，即接入请求信号的结构。从图3可以得出，前置码是长度为16码片的特征标志S_i的重复256次的序列。

前置码特征标志用作识别码，以避免或减轻从不同网络部件发起的前置码(接入请求)的冲突可能性。为此，3GPP指定了正交序列(沃尔什序列)形式的十六个特征标志，根据3GPP规范，这些特征标志由用户设备UE在每次接入尝试期间随机选择。

重复请求接入的用户设备UE以递增的功率电平发送随机选择的前置码，直至在基站BS检测到最新的前置码为止。如图2下半部分中所示，已识别前置码特征标志之后，基站BS在DL AICH上发送立刻(“快速”)捕获指示符(AI)。从图2可以明白，在UL PRACH与DL AICH接入时隙之间存在定时偏移。

根据图2和图4所示的DL AICH帧格式，无线电帧分成多个接入时隙，每个时隙具有5120个码片的时长。因此，DL AICH接入时隙结构精确地对应于UL PRACH时隙结构。DL AICH上的每个接入时隙由具有4096个码片长度的AI部分和后面长度为1024个码片的闲置时间组成(参见图4)。每个接入时隙的AI部分由十六个复正交码字a₁…a₁₆的符号方式组合组成，每个码字在扩频后具有4096个码片的时长。码字a₁…a₁₆与UL PRACH上使用的前置码特征标志一一匹配。在DL AICH上为承载特定特征标志的UL PRACH上的任何成功接收的前置码分配了对应的AI码字。因此，码字也称为AI特征标志。这允许请求用户设备UE知道到其前置码特征标志，以便在DL AICH上提取正确的AI。参照图4，每个AI特征标志由十六个AI符号组成。

AI构成接入控制信号并承载与以下内容相关的信息：

AI＝1：肯定的前置码确认：检测到前置码，用户设备UE应发送消息；

AI＝0：未检测到前置码：以增加的功率电平重新发送前置码；

AI＝-1：否定的前置码确认：检测到前置码，用户设备UE不发送消息。

因此A＝0的情况实质上意味着根本不发送相应的AI特征标志。

图5示意性地说明了每个接入时隙的AICH信息生成。从图5可以明白，在一个接入时隙期间，在DL AICH上最多可以发送十六个接入请求用户设备UE的接入时隙控制信息。这是由于十六个码字a₁…a₁₆彼此相对正交的原因。

用户设备UE在于UL PRACH上发送前置码后的保护期内监视是否在DL AICH上检测到包括AI特征标志的AI，AI特征标志对应于调制到前置码上的特征标志。如果情况如此，则评估AI中包括的专用接入控制信息。在肯定确认(AI＝1)的情况下，消息由用户设备UD在AI发送和接收后的下一个UL PRACH接入时隙发送。在否定确认(AI＝-1)的情况下，用户设备UE禁止发送消息，并中止前置码功率递增。在未检测到相应的AI特征标志(AI＝0)的情况下，用户设备UE继续增加前置码功率。

图6示意性地显示了在AI＝1时UL PRACH上发送的消息格式。消息部分占据一个或两个无线电帧。数据在称为专用物理数据信道(DPDCH)的“I”分支中传输。导频符号和控制信息如传输格式组合指示符(TFCI)在称为专用物理控制信道(DPCCH)的“Q”分支中传输。DPDCH上的数据传输以循环冗余码(CRC)传输结束。从图2可以明白，消息可以与最后的前置码信号相同的发送功率电平发送，该前置码信号即指在DL AICH上引起AI的前置码信号，或者以相对于最后前置码信号发送功率电平具有功率偏移的发送功率电平发送。

为避免接入延迟和过高的前置码与消息功率电平，必须确保在不同的传输传播情况中安全检测由基站BS在DL AICH上传送给用户设备UE的AI。这通过理想上应达到100％的所谓检测概率来反映。另外，具体而言为避免基站BS中的高接入延迟和增加的干扰电平，实际上不是由基站BS发送的AI不应导致任何用户设备UE产生对应的检测结果。这通过理想上应达到0％的所谓虚警或模仿概率来反映。

为同时确保高检测概率、低虚警概率和低干扰电平，必须小心选择AI的发送功率电平。由于基站BS至今尚未获悉请求用户设备UE的位置，即到该设备的路径损耗，因此，通常选择最大的可用功率以确保充分的AI检测和虚警性能。

在此方面，AICH有点类似于确定基站BS覆盖的小区大小的公共导频信道(CPICH)。一些预测估计CPICH的发送功率为2到4W。这意味着在假定存在1到4个同时的AI和AICH的连续业务时，要为一个AICH消耗1.6到12.8W平均功率。由于基站BS不具有关于到请求接入基站BS的用户设备UE的传输路径的适当信息，因此，这可能导致完全占用可用的基站功率资源和其他资源。

为避免上述情况，用户设备UE在UL PRACH发送它们可获得的有关到基站BS的传输路径状态的信息连同前置码特征标志(“识别码”)。下文将描述向基站BS发送示范传输路径信息的可能过程。

图2所示的前置码功率递增以用户设备UE根据DL路径损耗和基站BS的目标信噪比估计出的初始功率电平开始，以便确保特定的接收质量。DL路径损耗可根据例如广播的基站功率电平(例如，在CPICH上)和实际接收的功率电平估计出。除了确定路径损耗或取代确定路径损耗，用户设备UE确定表征到基站BS的传输路径的状态的其他参数，例如可通过测量确定。

一旦用户设备UE确定了路径损耗估计值形式的传输路径信息，则它可以根据其与特定“路径损耗类”的成员关系将自己分类。为此，将全部十六个前置码特征标志分到各个路径损耗类。例如，特征标志可分成每组四个特征标志的四个组，其中，每个特征标志组表示特定的路径损耗。根据这种方案，用户设备UE可基于前置码特征标志与路径损耗估计值之间的以下关联，根据确定的传输路径信息选择前置码特征标志：

路径损耗	路径损耗类	可用前置码特征标志
路径损耗	路径损耗类	可用前置码特征标志	0-10dB	1	1-4
>10-20dB	2	5-8	0-10dB	1	1-4
>10-20dB	2	5-8	>20-30dB	3	9-12
>30dB	4	13-16	>20-30dB	3	9-12

在估计出到基站BS的传输路径的实际路径损耗后，用户设备UE从对应于此路径损耗的特征标志组中随机选择一个对应的前置码特征标志，并将此特征标志调制到前置码信号上。因此，前置码信号不仅承载用户设备UE的识别码，而且同时承载特定路径损耗类形式的传输路径信息。

例如，如果用户设备UE估计出22dB的路径损耗，则它根据上表确定此路径损耗对应于路径损耗类3。随后，它随机选择对应于此路径损耗类3的特征标志9到12之一，并将选择的特征标志调制到前置码上。

通过将上述十六个前置码特征标志分组并映射到路径损耗上，可从用户设备UE将含路径损耗信息的信号发送给基站BS。识别特定前置码特征标志的在服务基站BS因而可确定对应的路径损耗类(例如，类3)，并可适当地设置相应的AI发送功率电平(例如，低于CPICH发送功率电平10dB)。与远距离用户设备UE相比，这允许基站BS以更低的功率为接近基站BS的用户设备UE服务。具体地说，在服务基站BS可同时以单独调节的发送功率电平发送RAAI。

基站BS同时在DL AICH上发送AI，属于低路径损耗类的用户设备UE专用AI可能受到其他AI的严重干扰。因此，在用户设备UE中实施适当的干扰消除程序是可行的。在更详细地讨论示范干扰消除程序前，将参照图7和图8描述为实施本发明用户设备UE和基站BS中所需要的单元。

在图7中，示范性地显示了图1所示无线通信网络10的用户设备UE。用户设备UE包括几个单元，包括数据库20、第一确定单元22、第二确定单元24、调制器26、发送器28及天线30。

每次要启动到基站BS的随机接入时，用户设备UE从获得到基站BS的路径损耗开始。为此，用户设备UE的第一确定单元22根据广播的基站功率电平和实际接收的功率电平估计路径损耗。估计的路径损耗输出到第二确定单元24，该单元响应接收的估计路径损耗而访问数据库20以确定对应于估计路径损耗的前置码特征标志。

数据库20例如可包括为各路径损耗类指示一个或几个可用前置码特征标志的查找表。在只有一个特征标志对该特定的估计路径损耗有效的情况下，由第二确定单元24从数据库20读出此特征标志，并转发到调制器26。如果数据库22的内容指示为该特定的路径损耗估计值指定了两个或两个以上的前置码特征标志，则第二确定单元24从有效的特征标志中随机选择一个特征标志，并将选择的特征标志转发到调制器26。

调制器26将从选择单元24接收的前置码特征标志调制到前置码信号上，以便前置码信号可指示路径损耗估计值(即，路径损耗类)。调制的前置码信号输出到发送器28，该发送器经天线30将调制的前置码信号发送到基站BS。

从图8可以明白，基站BS包括用于接收前置码信号的接收天线40、接收器42、分析器42、数据库46、导出单元48、发送器50及发送天线52。

接收器42经天线40接收的前置码信号输出到分析器44，该分析器就例如与此前置码特征标志关联的路径损耗类分析前置码特征标志。为此，分析器54访问数据库46，该数据库包括将前置码特征标志与路径损耗类相关联的表。分析器44确定的路径损耗类输出到导出单元48，该导出单元从例如内部查找表导出要用于在DL AICH上发送AI的发送功率电平。

此发送功率电平输出到发送器50，该发送器另外从分析器44接收有关导出了发送功率电平的特定前置码特征标志的信息和AI接入控制信息(+1/0/-1)。发送器生成AI信号，该信号包括AI接入控制信息和与前置码特征标志对应的相应AI特征标志。发送器50随后在DL AICH上以导出单元48为特定用户设备UE单独导出的发送功率电平广播AI。

原则上，发送器50可依据各用户设备UE前置码特征标志指示的各个路径损耗类，同时以不同的发送功率电平为多个用户设备UE发送多个AI。这可能导致接收的特定用户设备UE的专用AI受到其他AI的严重影响，特别是受到以更高发送功率电平发送的此类AI的影响。为处理此类干扰，可为用户设备UE提供干扰消除功能。

下面将参照图9到图11描述可能在图7的用户设备UE中实施的示范干扰消除(IC)程序。应注意的是，此IC技术并不限于图7所示的特殊用户设备UE，而是可以一般地用于结合多用户检测(MUD)的无线通信系统。

图9示意性地显示了用于为AICH实施MUD/IC方案的接收器的组件。从图9可以明白，用户设备UE的IC单元60接收最初在IC部件62中接受解扩、信道估计处理和最大比合并(MRC)的AI信号。将在下面参照图10更详细地描述IC部件62。

由IC部件62输出的信号AI_MRC输入AI参考信号生成器64，以生成在DL AICH上同时接收的涉及所有AI的参考信号AI_SIG。信号AI_SIG输入IC单元60的抽取组件66；在该组件中检测其加权比用户设备UE自己的AI更强(即，以更高功率电平发送)的所有AI。对于加权等同或更低的AI，即以与用户设备UE自己的AI相同或更低功率电平发送的AI，由于其对整体干扰的作用可以忽略，因此无需进一步考虑。

抽取部件66检测到的加权更强的AI及IC部件62输出的已经可用的信道估计值一起输入再调制器68。再调制器68生成与用户设备UE自己的AI不关联且以更高功率电平发送的所有AI相关的补偿信号。随后，从接收的AI信号中减去补偿信号，从而产生减轻干扰的信号，以便在对应AI特征标志上检测在基站BS调制的AI。

在解扩器70中将已减去补偿信号的接收信号解扩，以生成解扩信号AI_MRC′。此信号AI_MRC′随后输入特定AI的AI参考信号生成器72，以生成特定的AI信号AI_SIG′。AI_SIG′信号随后在检测器74中进行阈值判定，以确定该特定用户设备UE的接入控制信息AI是等于-1、0还是+1。

下面将参照图10和图11更详细地描述图9中IC单元60的IC部件62和AI参考信号生成器64。

图10显示了基于CPICH/AICH-RAKE的AI接收器方案结构。除代码生成器75和搜索/跟踪及解扩(和解调)CPICH信号的接收器部件76、80外，AI解扩器82和AI MRC单元84共享由部件单元76、80生成的延迟和信道估计信息。

从CPICH解调得到的信道估计值在AI符号基础上进行评估。为去除估计信道抽头加权的噪声分量，可简单地将多个信道估计值求平均：

{\hat{g}}_{1} [k] = Σ_{i = k - N_{over} + 1}^{k} {\tilde{g}}_{1} [i] / N_{aver}

其中，

是在符号时刻k直接通过将DPICH解调计算出的复信道抽头加权。调整平均“原始”加权的数量，以适应最大多普勒偏移。使用的经验法则为：

N_{aver} = round (\frac{1}{10.2 f_{Doppler} . t_{symbol}})

其中，f_Doppler是最大多普勒偏移，并且t_symbol是符号持续时间(此处t_symbol≈0.0625毫秒)。在多普勒偏移不存在或很小的情况下，可忽略多普勒偏移自适应。

在AI MRC单元84中，在每个解调的AI符号AI[k]上执行以下运算：

AI_MRC [k] = Σ_{l = 1}^{L} {AI}_{1} [k] \cdot {\hat{g}}_{1} [k] *

其中，AI_MRC[k]是基于符号的输出，AI₁[k]是对应每条传播路径(每条使用耙指(RAKE finger))的解调的AI符号；L是传播路径的数量，并且

是对应传播路径1和符号时刻k的基于复共轭符号的信道估计值。

图11示意了从图10所示AI参考信号生成器86内的AI MRC输出信号AI_MRC生成AI参考信号(AI_SIG)的过程。此输出信号按块(16个样本)保持的，得到AI_MRC_h，与参考特征标志元素的所有16个特征标志相乘。此运算得到16个复共轭参考值，每个特征标志对应一个。这意味着发送肯定AI的特征标志理想地将产生参考值1；非发送的特征标志将产生参考值0；并且否定确认将产生-1。

相应的过程可通过以下矩阵运算表示：

AI_SIG＝AI_MRC·SIG

此处，AI_SIG表示16个特征标志参考值的行矢量(块)；AI_MRC表示16个AI-MRC输出样本的行矢量(块)，并且SIG表示所有(复)特征标志的(16×16)矩阵。

总之，本发明建议生成承载传输路径信息的接入请求信号。此信息可由接收网络部件用于各种不同用途。例如，它允许为AICH上的AI分配功率，从而增加基站BS容量。此外，可在基站功率放大器中实现减小的峰值对平均功率比。

由于本发明符合例如3GPP的当前规范，因此，实施本发明不必对3GPP RA程序和规范进行重要变更。具体地说，可留给特定基站的操作员选择利用本发明。

虽然已显示并描述了本发明的实施例，但在不脱离本发明精神和范围的情况下可进行多种修改，并且旨在涵盖所有此类修改和等同物。

Claims

1.一种请求接入无线通信网络(10)的节点(BS)的方法，所述方法包括下列步骤:

a)确定有关所述网络(10)内传输路径(12)的信息；

b)根据所确定的传输路径信息确定识别码，以便将请求网络部件(UE)与其他网络部件(UE)区分开，其中识别码与传输路径信息之间的关联已经预先建立；

c)将所确定的识别码调制到信号上以生成能够从中导出传输路径信息的接入请求信号；以及

d)分析响应所述接入请求信号而接收的并包括接入控制信息(AI)的接入控制信号，

其特征在于:所述接入控制信号同时包括请求接入所述节点(BS)的多个网络部件(UE)的接入控制信息(AI)；并且其中:所述接入控制信号中每个网络部件(UE)的所述接入控制信息(AI)与单独的识别码关联。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于:所述接入控制信号经过干扰消除步骤处理，此步骤包括从所述接入控制信号减去补偿信号，所述补偿信号涉及与步骤b)中所确定的所述识别码不关联的接入控制信息(AI)。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于:包括步骤b)中所确定的所述识别码的所述接入请求信号使用发送功率递增方法重复发送。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于:所述识别码是从预定的识别码集或范围中选择的。

5.一种控制接入无线通信网络(10)的节点(BS)的方法，所述方法包括下列步骤:

a)接收识别码已调制到其上的接入请求信号，所述识别码将请求网络部件(UE)与其他网络部件(UE)区分开；

b)分析所述识别码以从中导出发送功率电平，其中在识别码与发送功率电平之间预先建立了关联；以及

c)以步骤b)中导出的所述发送功率电平发送包括接入控制信息(AI)的接入控制信号，

其特征在于:所述接入控制信号同时包括请求接入所述节点(BS)的多个网络部件(UE)的接入控制信息(AI)，并且其中为请求接入的每个网络部件(UE)分别导出并调节所述接入控制信号的所述发送功率电平。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于:步骤b)包括就相关联的传输路径信息分析所述识别码，其中所述识别码通过传输路径信息与发送功率电平关联，并且其中从对应于特定识别码的所述传输路径信息导出对应于所述特定识别码的所述发送功率电平。

7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于:所述接入控制信号包括在步骤b)中分析的所述识别码。

8.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于:所述识别码是从预定的识别码集或范围中选择的。