CN101379784B

CN101379784B - 在多载波系统中分配无线资源的方法

Info

Publication number: CN101379784B
Application number: CN2007800047059A
Authority: CN
Inventors: 尹宁佑; 金学成; 金奉会; 安俊基; 徐东延; 李正薰; 金沂濬; 尹硕铉; 金银善
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: Vivo Mobile Communication Co Ltd
Priority date: 2006-02-06
Filing date: 2007-02-06
Publication date: 2011-08-03
Anticipated expiration: 2027-02-06
Also published as: EP2536038B1; KR20070080144A; EP1987636B1; TW200742317A; EP1987636A4; KR100934656B1; EP1987636A2; TWI430604B; US20160066327A1; EP2375590B1; CN102055714B; EP2375590A2; EP2375590A3; EP3076740B1; CN102055714A; WO2007091815A2; ES2600514T3; US8064834B2; US20070264936A1; US20100135240A1

Abstract

公开了一种在多载波系统中分配无线资源的方法，通过该方法，可以根据用户设备的需求有效发送信令消息。在使用多个子载波来收发数据的移动通信系统的用户设备中，本发明包括以下步骤：如果要被发送的信令消息是在用户设备中产生的，那么根据用于识别用户设备的用户设备标识符来产生前导序列，将包括前导序列的前导信号和信令消息发送给基站，并接收对根据用户设备标识符所产生的前导信号的确认信号。

Description

在多载波系统中分配无线资源的方法

技术领域

本发明涉及在多载波系统中分配无线资源的方法，并且具体涉及从与多载波系统通信的用户设备发送信令消息的方法。尽管本发明适于很广范围的应用，但是尤其适于OFDM通信系统、DFT-S-OFDM通信系统、OFDMA通信系统、或发送由在多个子载波之间保持正交性的多个子载波(subcarrier)承载的数据的通信系统。

背景技术

一般说来，将OFDM、DFT-S-OFDM(DFT扩展OFDM)和OFDMA系统用作为在多载波系统中的通信方法，对其解释如下。

在以下描述中，说明了OFDM(正交频分复用)。OFDM的基本原理在于将高速数据流划分为多个低速数据流，并使用多个载波来同时发送低速数据流。在这种情况中，将多个载波中的每个载波称为子载波。由于在OFDM的多个载波之间存在正交性，所以即使载波的频率分量相互重合，也可由接收端来对其进行检波。通过串行-并行转换器来将高速数据流转换为多个低速数据流，多个并行转换后的数据流分别与子载波相乘，将相乘后的数据流相加在一起，并随后将对应的总和发送到接收终端。

可将多个并行转换后的数据流通过IDFT(离散傅立叶逆变换)来作为多个子载波进行发送。并且，可使用IFFT(快速傅立叶逆变换)来有效地实施IDFT。

随着具有较低速率的子载波的码元持续时间增加，由多路径延迟扩展(delay spreading)所产生的相关信号离散度降低。并且，可以通过在OFDM码元之间插入比信道的延迟扩展更长的保护间隔来减少码元间的干扰。而且，将OFDM信号的一部分复制并放置在保护间隔中的码元的开始部分。如果这样，将OFDM码元循环扩展以进行保护。

以下说明根据现有技术的DFT-S-OFDM。

首先，DFT-S-OFDM也称为SC-FDMA(单载波-FDMA)。SC-FDMA是主要应用于上行链路的方案。在SC-FDMA中，在产生OFDM信号之前，通过DFT矩阵来首先在频域中应用扩展方案，对应的结果通过OFDM方案进行调制，随后发送调制后的结果。

图1示出根据DFT-S-OFDM的发送端的结构。为了说明相关技术设备的操作，定义了多种变量。“N”指示承载OFDM信号的子载波的数量，“Nb”指示用于随机用户的子载波的数量，“F”指示离散傅立叶变换矩阵，即DFT矩阵，“s”指示数据码元向量，“x”指示频域中的扩展向量，“y”指示在时域中发送的OFDM码元向量。

在SC-FDMA中，数据码元(s)在被发送前，使用DFT矩阵来将其扩展。这表示为公式1。

[公式1]

x = F_{N_{b} \times N_{b}^{S}}

在公式1中，

用于对数据码元进行扩展的大小为N_b的DFT矩阵。通过预定的子载波分配方案来对扩展向量(x)执行子载波映射，并且从将对应的结果通过IDFT模块转换到时域来获取待发送到接收端的信号。待发送到接收端的信号表示为公式2。

[公式2]

y = F_{N \times N^{N}}^{- 1}

在公式2中，F_N×N ^-1是用于将频域信号转换为时域信号的大小为N的DFT矩阵。将循环前缀插入到由上述方法产生的以待发送的信号“y”之中。并且，以上述方式产生传输信号并将信号发送到发送终端的方法称为SC-FDMA。并且，为特定目的，可以用多种方式来控制DFT矩阵的大小。例如，如果DFT矩阵的大小等于IDFT的点的数量，那么可以在发送终端中减少PAPR。

以下说明根据现有技术的OFDMA(正交频分多址)。

首先，OFDMA是用于用向每个用户提供可用子载波的方式，在使用多个正交载波的调制系统中实现多址接入的多址接入方法。在OFDMA中，将称为子载波的频率资源分别提供给多个用户。通常，将频率资源相互之间不重叠地、分别独立地提供给多个用户。

以下说明在LTE(长期演进)系统中的控制信号发送方法。

首先，与常规的CDMA通信系统的上行链路不同，LTE系统的上行链路使用的接入方法使用具有正交性的多个子载波。

在支持电路类型服务的系统的情形中，如果存在要被发送到LTE系统的数据，那么用户设备(UE)发出请求，以对节点B进行呼叫建立。如果节点B实现了呼叫建立，那么用户设备继续发送数据。在此系统中，即使不再有待发送的数据，仍然继续维持呼叫。在呼叫维持状态经过之后，呼叫断开。出于此原因，在主要使用分组类型数据的服务的情形中，系统效率劣化了。

所以，在主要提供分组数据服务的系统的情形中，使用由所有用户设备共享的共享信道来提供服务，以增加系统的效率。具体而言，在经由共享信道来发送分组的正交频分接入系统中，应当保持在上行链路中发送的数据信道之间的正交性。通过这样，可以提高系统的传输效率。

以下描述中说明的是经由共享信道来发送数据的方法。

说明通用的调度传输模式。

首先，节点B执行调度，并根据调度的结果，指定UE来发送数据。根据调度结果，节点B单独分配将要由用户设备使用的频域和时域中的资源，并随后将已分配的资源通知给用户设备。所以，可以预先防止数据传输中在多个用户设备之间的冲突。换言之，由节点B管理的上行链路资源是由多个用户设备共享的。用于将上行链路共享信道分配到多个用户设备的调度处于节点B的监管之下，以便对应的用户设备将数据发送给节点B。这种传输模式被定义为调度传输模式。

调度传输模式的特征还在于：应当使用用于在上行链路中发送数据的用户设备之间保持同步的方案。具体而言，为了维持在上行链路中从多个用户设备发送的信号之间的正交性，从多个用户设备发送的信号应当同时由节点B接收，误差范围在OFDM的循环前缀之内。

为此，节点B应当通过计算用于每个用户设备的信号的时间信息并向前或向后设定时间点，从而调整每个用户设备的发送时间点。

以下说明基于竞争的传输模式。

首先，基于竞争的传输模式优选地是用于节点B不能通过预先执行调度来指定用户设备的情形，或是用户设备应当不需基站的许可就任意进行发送，以使归因于调度的时延最小化的情形。

在时域和频域上，在基于竞争的传输模式和调度传输模式之间应当有显著的区别。

图2A到图2C示出将基于竞争的传输模式和调度传输模式相互区分的方法。图2A示出在时域中进行区分的方法。图2B示出在频域中进行区分的方法。而图2C示出通过在时域区分和频域区分之间进行结合的区分方法。

结果是，基于特定的时域、特定的频率或特定时域和频域的组合来区分通过调度传输模式或基于竞争的传输模式所发送的资源。

对于基于竞争的传输模式应用到的特定的频率-时间域，多个用户设备可以自由发送特定数据。但是，因为在该频率-时间域不执行节点B的资源调度，所以可能会出现多个用户设备可同时使用相同的资源。如果多个用户设备同时使用相同的资源，那么节点B在恢复从多个用户设备接收的所有信息中会有问题。在此实例中，节点B能够恢复从对应于具有最大接收功率的信号的用户设备所发送的信息。

节点B将确认信号发送给已经发送了由节点B检测到的该消息的用户设备。在此情形中，未能接收确认(ACK)的UE可以在经过特定时间之后，尝试经由该时间-频率域再次发送消息，以执行基于竞争的传输。具体而言，基于竞争的传输的基本操作是以下方式执行的，即：将信号发送给节点B，等待ACK，并且如果未能接收ACK就尝试再次发送。

基于竞争的传输的代表实例是使用RACH(随机接入信道)的数据传输。以下说明经由RACH的传输系统。

首先，用户设备(UE)获取下行链路的时序信息，并接收经由下行链路发送的系统信息。在此情况下，一般广播系统信息。用户设备经由广播的信号来获取关于时间间隔以及可用于基于竞争的传输的频域的信息。然而，节点B不能获悉用户设备的存在。所以，用户设备将特定的码应用于被称为前导(preamble)的特定序列，并随后将前导发送到节点B，以通知对应用户设备的存在。

随后，节点B检测前导，接着使用被分配到所述应用于该前导的码的特定码将ACK(确认)发送给用户设备。

通过以上过程，执行经由RACH的数据传输。前导可以包括除了包括所述特定码的前导序列以外的其它信息(例如，资源分配请求、UE ID等)。另外，可经由RACH发送该前导和关于临时UE ID的信息等。

然而，上述经由RACH的前导传输有数据冲突的危险，以及归因于竞争的危险。以下说明根据经由RACH的数据传输的数据冲突。

首先，如果多个用户设备试图同时使用相同前导码接入节点B，那么会发生冲突。节点B仅能够检测从多个用户设备中的一个发送的接入尝试，并响应于接入尝试发送ACK(确认)。但是，从用户设备的角度来看，对应的用户设备将ACK认为是发送给其自身，由此冲突产生。所以，应当在物理层或更上层中执行冲突检测过程以防止冲突。

在基于竞争的传输模式中，基本上可以执行传输同时在多个用户设备之间产生接收同步。并且，还可假定同步传输未发生的其它情形。具体而言，在基于竞争的传输模式中发送的信号是经由RACH发送的信号的情况下，在用户设备和节点B之间的同步还没有完成。所以，因为是从下行链路帧时间计算用户设备的传输时间点，所以当节点接收信号时不能确保同步。但是，在RACH上的初始传输之后，可以假定在对每个用户设备的时间控制开始之后使用的基于竞争的传输模式中，用户设备之间的接收同步完成了。

在常规的W-CDMA或CDMA系统中，存在专用于必须从用户设备发送给节点B的信令消息的正交码信道。如果因为相当长一段时间内在用户设备和节点B之间不存在业务而还未建立业务信道的话，那么不同的传输信道应当被用于将紧急或普通信令消息从用户设备发送给节点B，而不是使用经由业务信道的带内型信令。所以，存在用于此目的的专用正交信道。此类信令消息的代表性实例是请求消息。具体而言，在存在要由用户设备发送的数据的情况下，需要请求消息来通知节点B：因为用户设备的发送缓存的大小超过了特定水平，所以需要紧急调度业务信道。

如上所述，LTE的上行链路传输模式包括调度传输模式和基于竞争的传输模式。由于正交复用传输的特性，很难为处于空闲模式的用户设备分配专用信道来发送信令消息。具体而言，如果将用于发送信令消息的专用信道分配给处于空闲模式的所有用户设备，那么非常浪费上行链路资源。

发明内容

因此，本发明关注于在多载波系统中分配无线资源的方法，该方法基本上避免了由于现有技术的限制和缺点所带来的一个或多个问题。

本发明的一个目的是提供在多载波系统中分配无线资源的方法，通过该方法，可根据用户设备的需要有效发送信令消息。

本发明的其它优点、目的、和特征的一部分将在以下说明中说明，一部分在检查以下内容后，对本领域的普通技术人员来说是显而易见的，或者可通过本发明的实践来学习。通过在书面说明及其权利要求和附图所具体指出的结构，可实现和获得本发明的目的和其它优点。

为了实现这些目的和其它优点并且根据本发明的目的，如此处具体实施和宽泛描述的，在使用多个子载波来收发数据的移动通信系统的用户设备中，根据本发明的在多载波系统中交换信令消息的方法包括以下步骤：如果要发送的信令消息是在用户设备中产生的，那么根据用于识别用户设备的用户设备标识符来产生前导序列，将包括前导序列的前导信号和信令消息发送给基站，并接收根据用户设备标识符生成的对前导信号的确认信号。

在本发明的另一方面中，在使用多个子载波来收发数据的移动通信系统的用户设备中，在多载波系统中交换信令消息的方法包括以下步骤：如果要发送的信令消息是在用户设备中产生的，那么根据用于识别用户设备的用户设备标识符来产生前导序列，将包括前导序列的前导信号发送给基站，接收根据用户设备标识符生成的对前导信号的确认信号，并根据对确认信号的用户设备的检测结果来发送信令消息。

在本发明的另一方面中，在使用多个子载波来收发数据的移动通信系统的用户设备中，在多载波系统中交换信令消息的方法包括以下步骤：将用于存在或不存在要由用户设备发送的信令消息的信息经由特定第一物理信道发送到基站，接收包括用于信令消息的传输的资源分配信息的响应消息，并根据资源分配信息来发送信令消息。

在本发明的另一方面中，在使用多个子载波与至少一个用户设备收发数据的移动通信系统中，在多载波系统中交换信令消息的方法包括以下步骤：接收前导信号和信令消息，所述前导信号包括根据用于识别用户设备的用户设备标识符生成的前导序列，获取接收到的前导信号的用户设备标识符，根据获得的用户设备标识符产生确认信号，以包括用于信令消息的响应信息，并将确认信号发送给用户设备。

在本发明的另一方面中，在使用多个子载波与至少一个用户设备收发数据的移动通信系统中，在多载波系统中交换信令消息的方法包括以下步骤：接收包括根据用于识别用户设备的用户设备标识符生成的前导序列的前导信号，获取接收到的前导信号的用户设备标识符，根据获得的用户设备标识符产生确认信号，以包括用于由用户设备发送的信令消息的控制信息，并将确认信号发送给用户设备。

在本发明的又一方面中，在使用多个子载波来与至少一个用户设备收发数据的移动通信系统中，在多载波系统中交换信令消息的方法包括以下步骤：经由特定第一物理信道接收用于存在或不存在要由用户设备发送的信令消息的信息，将包括用于信令消息的传输的资源分配信息的响应消息发送到用户设备，以及接收根据资源分配信息发送的信令消息。

应当理解，本发明的以上一般描述和以下具体描述是示范性和解释性的，并且是意欲提供如权利要求的本发明的进一步解释。

附图说明

附图被包括来提供本发明的进一步理解，并且被包括进并组成本申请的一部分，附图示出本发明的实施例并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中，

图1是用于解释将基于竞争的传输模式和调度传输模式相互区别开的方法的框图；

图2A到图2C是用于将基于竞争的传输模式和调度传输模式相互区别开的方法的示意图；

图3是根据本发明的一个实施例来发送信令消息的方法的流程图。

具体实施方式

将详细参考本发明的优选实施例，在附图中说明其实例。在所有可能的情况下，将在所有附图中使用相同的标号来指示相同或类似的部分。

本发明的一个实施例

本发明使用多个子载波来发送数据。具体而言，使用在多个子载波中保持正交性的子载波来发送数据。所以，可以通过如OFDM、OFDMA、SC-FDMA等的通信系统来执行本发明。

本发明提出一种发送控制消息即关于信令的消息的方法。本发明的一个实施例允许两种类型的信令传输方法。

第一方法是通过改进现有技术的基于竞争的传输来发送信令消息。而第二方法是通过改进现有技术的调度传输来发送信令消息。

第一实施例

以下说明通过改进现有技术的基于竞争的传输来发送信令消息的方法。

本发明的第一实施例涉及在建立特定业务信道的状态中和特定UE标识符(ID)被提供给用户设备的状态中的通信方法，而不是在通信的早期阶段试图接入节点B的状态中的通信方法。

UE标识符是用于识别对应用户设备的标识符。UE标识符可以用分为临时UE标识符和正常UE标识符的方式来使用。也就是说，UE标识符包括临时UE标识符和正常UE标识符。

临时UE标识符是在通信的早期阶段临时使用的标识符。而正常UE标识符可以是能够将特定用户设备与其余用户设备清楚地区分开的标识符。

本发明的第一实施例涉及在给出正常UE标识符的状态中的通信方法。由于正常UE标识符是用于将特定用户设备与其余用户设备区别开的信息，所以多种信息可被用作为UE标识符。

例如，给予用户设备本身的识别序列号，例如ESN(电子序号)，可以成为UE标识符。对另一实例，可以将由一个节点B给出的识别号用作为UE标识符。在此情形中，将不同的UE标识符分别给予给位于一个节点B覆盖范围之内的多个用户设备。

在将节点B给予的识别号用作UE标识符的情形中，如果在节点B之间发生切换，那么可更新UE标识符。具体而言，最近启动通信的节点B可以给予新的UE标识符。

对另一实例，可以将由包括多个节点B的节点B群组给予的识别号用作为UE标识符。具体而言，由特定RNC(无线网络控制器)控制的多个节点B给出的识别号可以用作为UE标识符。在此情形中，在无线网络控制器之间发生切换的情况下，那么可给予新的UE标识符。

在本发明的第一实施例中，用户设备根据UE标识符产生前导序列。具体而言，为具体需求而试图发送随机信令消息的用户设备，根据给予给对应用户设备的UE标识符来产生前导序列。

UE标识符是将特定用户设备与另一用户设备清楚识别开来的标识符。所以，用户设备根据给予其自身的UE标识符来产生前导序列，并随后将产生的前导序列发送到节点B。如果从节点B接收到ACK(确认)，那么用户设备可知道ACK是否是用于由该用户设备自身发送的前导的。

因此，优点在于消除了用户设备之间为节点B发生冲突的可能性。

在根据本发明的第一实施例，通过使用UE标识符来将前导发送给节点B，那么用户设备可以通过两个方案中的一个来发送信令消息。

在第一方案中，用户设备既发送前导也发送信令消息。具体而言，如果必要，需要发送信令消息的用户设备既发送前导也发送信令消息。例如，可在特定OFDM子帧的第一OFDM码元中包括前导。信令消息可被包括在第一OFDM码元之后的OFDM码元中并随后被发送。在此情形中，节点B通过前导来获取用于用户设备的UE标识(ID)，并且可以接收与前导一起发送的信令消息。也就是，不需调度就从节点B发送信令消息。并且，发送信令消息而不管存在还是不存在从节点B的ACK信号的接收。

在第二方案中，在已经发送前导之后，用户设备接收与对前导的ACK消息一起发送的调度信息，并随后根据接收到的调度信息来发送信令消息。具体而言，试图发送信令消息的用户设备根据给予的UE标识符来产生前导序列，并随后将产生的前导序列发送给节点B。同时，节点B接收前导，并随后发送对接收到的前导的ACK信号。因为节点B能够通过前导获取UE标识符，所以用于特定UE标识符的信息被包括于ACK信号中。并且，节点B能够与ACK信号一起发送对用于信令消息的频率-时间资源的分配信息。也就是，节点B能够以接收前导的方式知悉用户设备试图发送特定的信令消息。所以，通过调度传输，节点B可以对信令消息分配上行链路频率-时间资源，并将分配信息与ACK信号一起发送给用户设备。

在通过根据本发明的第一实施例的方法来发送信令消息的情况下，优点是可以解决数据冲突问题。

第二实施例

以下描述中说明通过改进现有技术的调度传输来发送信令消息的方法。

尽管根据本发明的第一实施例的方法有解决数据冲突问题的优点，但是也造成以下问题。

首先，在存在多个用户设备试图使用相同的上行链路资源来发送的情况下，在多个用户设备之间的冲突将不可避免。在发生冲突的情况下，节点B仅能够检测在多个用户设备之中具有最大接收功率的用户设备。节点B发送与被分配给从已检测用户设备发送的前导的UE标识符对应的ACK(确认)。同时，用户设备等待来自节点B的ACK信号。如果没有检测到ACK，那么等待中的用户设备确定已经发生冲突。如果已经确定冲突已产生，那么用户设备再生成前导序列，并随后发送再生成的前导序列。因为第一实施例改进来使用基于竞争的传输，所以不能对所有用户设备确保固定时延。具体而言，在恶劣通信环境中的用户设备或是不走运的用户设备将没有机会来发送信令消息。在最坏的情况下，在相应用户设备的缓存中会产生溢出。

所以，本发明提出第二实施例以改进第一实施例。

本发明的第二实施例提出一种方法，即用户设备经由特定物理信道通知当前存在要发送的信令消息。具体而言，第二实施例可以使用这样的方法，即，用将n比特的信号字段加到要从用户设备连续发送到节点B的特定物理层信道的方式，来通知当前存在要发送的信令消息。替代性地，本发明的第二实施例可以使用这样的方法，即，通过使用特定物理层信道的特性来通知当前存在要发送的信令消息。

如以上所述，在本发明的第二实施例中，将n比特信号字段添加到特定的物理信道。对于特定物理信道的类型没有限制。具体而言，如果实现了呼叫建立，那么不管存在还是不存在服务，都维持该物理信道。上行链路CQICH(信道质量指示符信道)可以用作为该物理信道的实例。上行链路CQICH是如果不存在在下行链路传输的数据以用于调度节点B的下行链路共享信道时，在物理层上在上行链路中周期性发送的信道。

也就是说，可以用在CQICH中设置附加的信号字段并使用该信号字段的方式，来通知存在要由用户设备发送的信令。

以下说明具体实例。

首先，n比特的大小不是限制性的。但是，为有效使用无线资源，较小的尺寸是有利的。优选地，通过设定“n”为1，使用1比特的附加信号字段。具体而言，通过使用标记(flag)，可以通知存在用户设备试图发送的信令消息。

如果存在要发送的信令消息，那么用户设备根据预设的协议来设置标记。也就是说，根据标记的值来确定存在还是不存在要由用户设备发送的信令消息。所以，用户设备经由特定物理信道发送标记信号。如果依此，则节点B经该标记来确认是否存在要由用户设备发送的信令消息。节点B执行相应的调度。节点B随后用将特定的UE标识符包括于调度的结果中的方式来将调度的结果发送给用户设备。

在第二实施例中，可通过使用特定物理信道的特性来通知存在要由用户设备发送的信令。

如果特定物理信道是应用了根据非相干检测的调制的信道，那么在该特定物理信道上发送的信号的极性将不变。在此情形中，即使共同地改变了整体极性，但是因为原始信号的极性固定，所以在接收端仍然能够正常检测。

所以，在本实施例中，根据存在还是不存在要发送的信令消息，改变在特定物理信道上发送的信号的极性，然后发送该信号。例如，如果存在信令消息，那么可发送具有负极性的信号。如果不存在信令消息，那么可发送具有正极性的信号。

在上行链路CQICH的情形中，可将根据非相干检测的调制应用于上行链路CQICH。可以用改变极性的方式来通知存在或不存在信令。具体而言，通过获取在特定物理信道上接收到的信号的极性，节点B知道存在还是不存在UE试图发送的信令消息。

如果存在信令消息，那么节点B执行调度以对信令消息分配上行链路无线资源。用户设备随后经由分配的资源来发送信令消息。

本发明的第二实施例比第一实施例更有益之处在于，可以仅用1比特级别的物理层比特或改变信号的极性的方式快速地将存在要由用户设备本身发送的信令消息通知给节点B。

以下说明应用到请求消息传输的第一和第二实施例的具体内容。

首先，在根据本发明的第一或第二实施例，从处在空闲模式用户设备在上行链路中向节点B发送的信令消息的过程中，最重要的消息是请求消息。在用户设备具有要在上行链路中发送的数据的情况下，请求消息是请求用于要发送的数据的无线资源分配的消息。并且，请求消息包含：用户设备的缓存状态，用户设备当前发送的发送功率的余量，要由用户设备发送的服务类型等。然后，节点B向用户设备分配用于在上行链路中分组数据传输的资源。

以下参照图3A到3C说明根据本发明的一个优选实施例的发送信令消息的方法。

图3A到3C是根据本发明的一个实施例来发送信令消息的方法的流程图。

参照图3A，根据第一实施例，用户设备发送前导，接收与对前导的ACK消息一起发送的调度信息，并随后根据接收到的调度信息来发送信令消息。

具体而言，用户设备处于对该用户设备给予了UE ID(用户设备标识符)的状态，以及处于当前不发送数据的空闲模式。如果产生了要由用户设备发送的数据，那么需要把要发送的数据存储于用户设备的缓存之中(S301)。在此情形中，用户设备根据基于竞争的传输方法，基于其UE ID来产生前导序列，并随后将产生的前导序列发送到节点B(S302)。

包括节点B的移动通信系统接收该前导，于是就明了该前导是从特定用户设备接收到的(S303)。也就是说，移动通信系统检测基于UE ID的签名。

一旦识别了前导，就发送对该前导的ACK信号(S304)。在ACK信号中，包括了关于UE ID的信息。所以，可以消除数据冲突的危险。而且，将用于随机请求信道的资源分配信息与ACK信号一起发送。建立请求信道以传送将要发送给用户设备的信令消息。具体而言，用户设备经由该请求信道来发送信令消息。所以，将用于请求信道的资源分配信息与ACK信号一起发送。

用户设备接收ACK信号和关于请求信道的资源分配信令信息(S305)。

用户设备使用资源分配信息试图经由请求信道来传输信令消息(S306)。在图3A所示的实例中，信令消息是上述请求消息。

请求消息可包括指示用户设备的缓存状态的缓存状态信息。并且，请求消息可包括指示在用户设备的最大发送功率和当前发送功率之间关系的功率余量信息。移动通信系统可以估计在用户设备和节点B之间的距离，并确定可应用于用户设备的数据传输速率。请求消息可包括指示用户设备试图发送的数据类型的服务类型信息。在此情形中，服务类型信息可包括关于要被发送的信息是否需要实时传输的信息等。

移动通信系统接收信令消息，即请求消息，并然后根据请求消息执行用于要发送的数据的调度(S307)。

可经由随机控制信道来发送根据信令消息(即请求消息)的调度的结果(S308)。调度的结果涉及被分配用于要发送的数据的无线资源的信息。并且，在上行链路共享信道上发送要被发送的数据。根据调度步骤S307发送的调度的结果包括UE ID信息，以在共享信道内识别用户设备。而且，调度的结果包括用于对共享信道的资源分配的信息。

根据调度的结果，用户设备将数据发送到移动通信系统(S309)。

参照图3B，根据本发明的第一实施例，用户设备将信令消息与前导一起发送。

具体而言，已将UE ID给予用户设备，并且用户设备处于空闲模式。

如果产生了要由用户设备发送的数据，那么需要把要发送的数据存储在用户设备的缓存之中(S321)。在此情形中，用户设备根据基于竞争的传输方法，基于其UE ID来产生前导序列，并随后将产生的前导序列发送到节点B(S322)。

请求对要发送的数据进行信道分配的信令消息被与前导一起发送。信令消息可包括指示用户设备的缓存状态的缓存状态信息。并且，信令消息可包括指示在用户设备的最大发送功率和当前发送功率之间的关系的功率净空信息。移动通信系统可以估计在用户设备和节点B之间的距离，并确定可应用于用户设备的数据传输速率。信令消息可包括服务类型信息，用于指示用户设备试图发送的数据的类型。在此情形中，服务类型信息可包括关于要被发送的数据是否需要实时传输的信息。

移动通信系统接收信令消息和前导，并检测从用户设备接收到信号(S323)。而且，移动通信系统根据信令消息执行用于要发送的数据的调度。根据调度的结果，发送对前导的ACK信号和根据调度结果的资源分配信息(S324)。ACK信号包括关于UE ID的信息，以防止数据冲突问题。调度的结果涉及关于分配用于要发送的数据的无线资源的信息。并且，在上行链路共享信道上发送要被发送的数据。调度的结果包括UE ID信息，以在该共享信道之内识别用户设备。而且，调度的结果包括关于对上行链路共享信道的资源分配的信息。

用户设备接收根据步骤S324的ACK消息和资源分配信息，以识别消息是用于该用户设备自身的。

根据调度的结果，用户设备将数据发送到移动通信系统(S326)。

参照图3C，说明了使用添加到CQICH的1比特级别的信号通知包括节点B的移动通信系统存在要被发送的请求消息，以及对请求消息的传输分配上行链路资源的过程。

具体而言，如果产生了要由用户设备发送的数据，那么需要把要发送的数据存储于用户设备的缓存之中(S341)。在此情形中，用户设备经由CQICH发送1比特的附加信息(S342)。附加的1比特指示存在或不存在用户设备试图发送的信令消息。

包括节点B的移动通信系统检测在CQICH上发送的1比特的附加信息(S343)。如果通过1比特的附加信息检测到存在用户设备试图发送的信令消息，那么移动通信系统经由随机请求信道来分配资源。也就是说，移动通信系统指示用户设备在请求信道上发送信令消息。

移动通信系统发送用于发送信令消息的请求信道上的资源分配信息(S344)。资源分配信息优选包含UE ID。这是因为如果在共享信道上发送该资源分配信息则需要识别用户设备。

用户设备试图使用该资源分配信息经由请求信道来传输信令消息(S345)。在图3C所示的实例中，信令消息是上述请求消息。

请求消息可包括指示用户设备的缓存状态的缓存状态信息。并且，请求消息可包括指示在用户设备的最大发送功率和当前发送功率之间的关系的功率净空信息。请求消息可包括指示用户设备试图发送的数据的类型的服务类型信息。

移动通信系统接收信令消息，即请求消息，并然后根据该请求消息执行用于要发送的数据的调度(S346)。

可经由随机控制信道来发送根据信令消息(即请求消息)的调度的结果(S347)。调度的结果涉及关于被分配用于要发送的数据的无线资源的信息。并且，在上行链路共享信道上发送要发送的数据。调度的结果包括UE ID信息，以在共享信道之内识别该用户设备。而且，调度的结果包括关于对共享信道的资源分配的信息。

根据调度的结果，用户设备将数据发送到移动通信系统(S348)。

对本领域的技术人员来说，显然可以对本发明做出各种修改和变化而不偏离本发明的精神或范围。所以，本发明意图涵盖处于所附权利要求和其对等权利要求的范围之内的本发明的修改和变化，。

工业可应用性

相应地，本发明提供以下效果或优点。

首先，本发明提出在处于空闲模式的用户设备在使用多个子载波来发送数据的系统的上行链路中发送紧急或正常信令消息的情况下，有效地发送信令消息的方法。因此，根据本发明的方法增强了基于竞争的模式，故可以降低数据冲突的概率。

第二，根据本发明的方法增强了调度模式，从而可以确保在预定的时延内，将信令消息发送给用户设备。

Claims

1.一种在使用多个子载波的移动通信系统中交换信令消息的方法，所述方法包括：

如果要被发送的所述信令消息是由用户设备产生的，那么根据用于识别所述用户设备的用户设备标识符来产生前导序列；

将包括所述前导序列的前导信号发送到基站；

接收根据所述用户设备标识符所产生的对所述前导信号的确认信号，其中所述确认信号包括用于所述信令消息的传输的资源分配信息；

根据所述用于信令消息的传输的资源分配信息，发送所述信令消息，其中所述信令消息包括请求消息，所述请求消息用于请求当在所述用户设备中产生要被发送的数据时的所述要被发送的数据的资源分配；以及

接收用于根据所述请求消息分配的资源的资源分配信息。

2.如权利要求1所述的方法，其中如果在所述用户设备中产生要被发送的数据，则产生所述信令消息。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述请求消息包括下列的至少一个：所述用户设备的缓存状态、关于所述用户设备的最大发送功率和当前发送功率之间的关系的信息、以及关于所述要被发送的数据的类型的信息。

4.如权利要求1所述的方法，还包括根据所述资源分配信息，发送所述要被发送的数据。

5.在使用多个子载波来与至少一个用户设备收发数据的移动通信系统中，在多载波系统中交换信令消息的方法，包括以下步骤：

接收包括根据用于识别所述用户设备的用户设备标识符产生的前导序列的前导信号；

获取所接收到的前导信号的用户设备标识符；

根据所获取的用户设备标识符来产生确认信号，以包括用于由所述用户设备发送的所述信令消息的资源分配信息；

将所述确认信号发送给所述用户设备，其中所述确认信号包括用于所述信令消息的传输的资源分配信息；

根据所述用于信令消息的传输的资源分配信息，接收所述信令消息，其中所述信令消息包括请求消息，所述请求消息用于请求当在所述用户设备中产生要被发送的数据时的所述要被发送的数据的资源分配；以及

发送用于根据所述请求消息分配的资源的资源分配信息。