CN101518146A - 用于动态更新随机接入参数的方法和设备 - Google Patents

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CN101518146A CNA2007800343245A CN200780034324A CN101518146A CN 101518146 A CN101518146 A CN 101518146A CN A2007800343245 A CNA2007800343245 A CN A2007800343245A CN 200780034324 A CN200780034324 A CN 200780034324A CN 101518146 A CN101518146 A CN 101518146A
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A·钱德拉
M·萨摩尔
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Abstract

公开了一种用于动态更新随机接入信道(RACH)配置的方法。在无线信道中包括一个或多个RACH配置参数的一个或更多RACH配置被检测，并根据RACH信号来使用适当的RACH配置参数。

Description

用于动态更新随机接入参数的方法和设备
技术领域
本发明涉及无线通信系统。更特别地，本发明公开了使无线通信系统响应于在3G小区网络(对于3GPP版本7以上的UMTS)的长期演进(LTE)中负荷的变化而动态更新随机接入参数的信号发送和处理过程的方法。
背景技术
当前的WCDMA UMTS系统包括原则上允许随机接入参数到变化条件的适配。然而，使随机接入信道与负荷的变化相适配的需要在基于CDMA的系统中不算是个大问题。
长期演进(LTE)也称为“演进型UTRA”(E-UTRA)，作为对照，在上行链路上使用单载波频分多址接入(SC-FDMA)，其中在频域的信号由公知的称为离散傅立叶变换(DFT)扩展正交频分复用(OFDM)的技术生成，如图1所示。这一技术的显著方面是资源单元为OFDM子载波，由此未使用的资源在时间-频率谱空间中留下了“洞”。与CDMA相对照，当物理信道没有传输时，在CDMA中谱块的所有噪声电平被减小。因此，在与WCDMA相关的LTE中，根据负荷动态调整随机接入资源的大小将对于频谱效率和小区数据能力有很大的益处。
当前的3GPP随机接入信道(RACH)配置作为多个系统信息块(SIB)的一部分被广播。特别地，被发送到无线发射/接收单元(WTRU)的物理RACH(PRACH)系统信息列表是SIB类型5和6的一部分。PARCH信息元素(IE)允许通过指示、小区宽度(cell-wide)、可用签名、扩展因子及子信道来对RACH资源的全面控制。PARCH隔离IE将RACH资源划分为多达8个的接入服务类(ASC)，由此每一类具有在标准中定义的列举中的签名的邻近集以及接入时隙子信道的子集。同时，每一ASC的p-持续电平可以为独立的集。
3GPP中现有的RACH配置框架中的一个问题是其不易将自己用于动态变化的RACH配置。例如，当不同的WTRU在不同的时间读SIB时，可能存在过渡时段，并因此这些WTRU将在行为上存在潜在的冲突，如一些WTRU仍然使用旧的配置而其他的正在使用新的配置。
因此，存在对用于动态变化RACH的方法、系统和设备的需要。
发明内容
公开了一种用于动态更新随机接入信道(RACH)配置的方法。包括的一个或更多RACH配置参数的一个或更多RACH配置在无线信道中被检测，并根据RACH类型信号来使用适当的RACH配置参数。
附图说明
图1是SC-FDMA的发射机结构框图；
图2是具有多个节点B和WTRU的无线通信网络。
具体实施方式
虽然本发明的特征和元素在优选的实施方式中以特定的结合进行了描述，但每个特征或元素可以在没有所述优选实施方式的其他特征和元素的情况下单独使用，或在与或不与本发明的其他特征和元素结合的各种情况下使用。
在下文中，无线发射/接收单元(WTRU)包括但不局限于用户设备(UE)、移动站、固定或移动用户单元、寻呼机或能在无线环境中工作的其它任何类型的用户装置。下文提到的基站包括但不局限于节点B(NB)、演进型节点B(eNB)、站点控制器、接入点或是能在无线环境中工作的其它任何类型的接口设备。
在LTE中，很可能有隔离和配置随机接入资源的能力。这里描述的是支持这些能力以增强这些能力的动态性和灵活性的方法。在一个实施方式中，RACH配置被显性发送。这些配置可以具有与其相关的激活和去激活时间以与在所有WTRU中的小区宽度行为相结合。在替换实施方式中，RACH配置参数中的一些或可能是全部与负荷指示符相关联。这样，WTRU将具有多组RACH配置参数来使用，这些参数是根据负荷指示符选择的，该指示符由eNB广播。
参照图2，LTE无线通信网络(NW)10包括WTRU 20、一个或多个节点B 30以及一个或多个小区40。每一小区40包括一个或多个节点B(NB或eNB)30，该节点B 30包括收发信机13。WTRU 20包括收发信机22和处理器9，用于实现下文公开的用于动态改变RACH配置的方法。
因此，公开了一种方法，其中，RACH指示符信号由WTRU处理器9使用以确定将用于与NB 30通信的适当的RACH配置。RACH指示符信号允许由WTRU 20使用的RACH配置动态改变。WTRU 20通过收发信机22收听由NB 30发射的广播信号。在广播信号中的信息由收发信机22接收并提取，该信息包括RACH配置信号和RACH指示符信号。如本领域技术人员公知的，RACH配置信号包括将由WTRU 20使用以与NB 30通信的RACH配置参数。该RACH配置参数可以包括但不局限于包括下列中的一个或更多个：
a.时分复用接入时隙；
b.频分复用接入资源，如一个或一组子载波；
c.持续因子；
d.回退时间；以及
e.ASC或其他这类的用户的类别区别符。
收发信机22在提取RACH配置信号和RACH指示符信号时，将RACH指示符信号转发到处理器9以用于RACH配置的选择。处理器9至少根据该RACH指示符信号确定当WTRU 20与NB 30通信时将使用的RACH配置。依靠无线系统，RACH指示符信号可以与RACH配置中的一个或全部RACH配置参数相关联。例如，RACH指示符信号可以促使处理器9仅选择RACH配置的某一参数。
根据所述描述的方法，RACH指示符信号可以为在下行链路信道中的任何类型的信号，该RACH指示符信号被WTRU 20用于决定适当的RACH配置。例如，RACH指示符信号可以包括负荷指示符或者一个或多个下述类型的指示符：激活时间、去激活时间、接入服务类(ASC)。
如上，在第一实施方式中，RACH指示符信号包括激活时间字段。该激活时间字段通过处理器9向WTRU 20指示WTRU 20将开始使用接收到的一个或一组RACH配置的时间。虽然已公开激活时间字段被包括在独立于配置信号的信号中，但在替换实施方式中，激活时间字段可以被包括在RACH配置信号中。激活时间字段可以在系统帧号码(SFN)中或这样的其他小区宽度参考时间。
此外，激活时间字段可以与一个或多个RACH配置参数的使用相关，并因此，当将开始使用一个或多个RACH配置参数时，可以向处理器9指示。根据本实施方式，WTRU 20从NB 30接收RACH配置信号以及包括激活时间字段的RACH指示符信号。如果激活时间字段仅与某些RACH配置参数相关联，则当激活时间开始时，处理器9选择这些参数。那些没有与激活时间相关联的参数优选为保持不变，这样允许WTRU 20来动态调整其自己的RACH配置，而不改变所有的RACH配置参数。
在替换实施方式中，去激活时间字段也可以被包括在由WTRU 20接收到的RACH指示符信号中，用于指示停止使用接收到的一个或一组RACH配置的时间。该去激活时间字段将会十分有用，比如，在紧急情况下，这里NB的最高优先级是首先释放资源，然后在NB评估由这种情况所强加的容量限制之后允许用户返回到该网络。
优选地，RACH类型指示符在下行链路信道中(比如在广播信道中)被广播，直到它由于预定的去激活时间而被去激活，或者通过新RACH配置的新激活时间而由激活所取代。
一旦WTRU 20获取了RACH配置信息，该信息包括(可应用的)签名、时隙和频带、以及激活时间已经发生，则与NB 30同步的正常时间同步被引导。WTRU 20在所选择的频带和时隙上发送突发，并监控特定的下行链路信道的来自NB 30的响应。在接收到来自NB 30的响应后，WTRU 20调整自身时间。如果WTRU 20接收到去激活时间字段，则在RACH配置信号中的RACH配置信息被去激活。
优选地，所述激活和去激活时间两者都被设置为优先于给定RACH配置的激活时间。
在替换实施方式中，RACH配置信息由NB 30发送到WTRU 20，而不是在广播信道中，且多个SIB包括在内。WTRU在寻呼信道中接收RACH配置信号。在另一种实施方式中，RACH配置信号在控制信道上被传输到WTRU 20，该控制信道是共享信道或者是专用信道。快速获得对某一用户的RACH重新配置(例如如果用户当前正主动地与NB 30交换数据)或用于针对特定用户而个性化RACH配置的机制而不影响整个信道是十分理想的。
待由WTRU 20使用的RACH配置参数可以独立于接入服务类(ASC)或其他这样的用户的基于类别的区分符(class-based differentiation)。因此，公开了一种方法，其中一个ASC或一组ASC具有一组不同于其他ASC的RACH配置参数。作为结果，WTRU 20根据WTRU 20的ASC使用RACH配置参数来广播。
NB 30在由一个或多个WTRU 20监控的下行链路信道上广播RACH配置信号，该信号包括与一个或多个ASC关联的RACH配置参数。根据分配到特定WTRU 20的ASC，WTRU 20使用来自RACH配置信号中的与自己的ASC相关联的RACH配置参数。
在替换实施方式中，RACH指示符信号可以还包括与ASC相关联的激活时间字段和/或去激活时间字段。可替换地，一个ASC或一组ASC可以具有彼此独立的激活/去激活时间。
在另一个替换实施方式中，RACH配置参数可以包括与其相关联的激活时间字段和/或去激活时间字段，从而WTRU 20在所述激活时间开始与自己的ASC关联的RACH配置参数的使用，并在所述去激活时间停止合适的RACH配置参数的使用。
在又一个替换实施方式中，RACH指示符信号可以包括负荷指示符，优选为通过广播信道发送，该负荷指示符被用于确定由WTRU 20使用的RACH配置参数的子集(或全部)。优选地，负荷指示符名义上是标量量度，该量度包括在NB 30的负荷(如业务量、激活用户的数目、小区内部或小区之间的干扰、资源利用的百分比等)。
根据这一替换实施方式，WTRU 20监听广播信道来得到RACH指示符信号，该指示符信号包括负荷指示符。WTRU 20在试图在RACH上的随机接入之前，通过使用先前接收到的负荷指示符来决定其RACH参数。这样，负荷指示符优选地先于RACH信息信号被发送，以便允许WTRU 20选择合适的RACH配置参数。
与负荷指示符相关联的去激活时间也可以被包括在RACH指示符信号中，用于指示使用与负荷指示符相关联的RACH配置参数的去激活时间。同样地，与负荷指示符相关联的激活时间可以被广播。
负荷指示符可以被映射为RACH配置参数的子集(或全部)。优选地，从负荷指示符到RACH配置参数的映射在无线电承载建立过程中被发送。需要注意地是，这对于用于初始化无线电承载的建立的RACH配置来说是不足够的。可替换地，这些映射可以在广播信道中通过包括RACH配置参数的SIB来广播，或通过控制信令或寻呼信道来传递。
在又一个实施方式中，公开了一种方法，在该方法中，负荷指示符映射被预先定义，并因而NB 30广播与正承载的负荷相关联的RACH配置信息。作为替换，由NB 30负担的负荷可以向WTRU 20广播，该WTRU使用其已知的预定义的映射选择RACH配置。
根据可替换的方法，负荷指示符也可以应用到ASC或其他这样的用户的基于类别的区分符的子集。因此，公开了一种方法，在该方法中待由WTRU20使用的ASC是基于由WTRU 20接收到的负荷指示符的。
在切换过程中，在目标小区中的负荷可以与在服务小区中的负荷不同。根据上面所述，公开了一种方法，该方法处理了在切换过程中的负荷差异。一种方法包括：目标小区向服务小区转发目标小区的负荷和RACH配置信息。服务小区通知WTRU 20关于目标小区的负荷/配置。在切换过程中，WTRU 20的处理器9使用转发的信息来决定当其接入目标小区时，该WTRU该使用哪一个RACH配置。
作为替换，公开了一种方法，其中WTRU 20在切换过程中监听目标小区中的控制信道，获取RACH配置和负荷指示器信息，并根据上述信息决定将使用何种RACH资源。
在又一种替换方法中，WTRU 20在切换过程中可以在目标小区中接入预定义的RACH资源(即预定义用于切换目的的资源或配置)。
在一个替换实施方式中，WTRU 20或NB 30可以使用负荷和配置信息作为从多个潜在目标小区中决定出其将要与之通信的目标小区的因素。
在又一实施方式中，公开了一种方法，其中由处理器9根据WTRU 20的状态决定将要使用的RACH配置。这样，WTRU 20应该依据其状态(例如是否空闲或激活，以及是否具有连接)来使用不同的RACH配置参数，从而当其状态从一个状态向另一个变化时，允许动态调整其RACH配置。
实施例
1.一种用于动态更新随机接入信道(RACH)配置的方法，该方法包括：
在无线信道中检测至少一个RACH配置，该RACH配置包括至少一个RACH配置参数；
接收用于选择将使用的RACH配置的RACH指示符信号；以及
根据RACH指示符信号使用所选择的RACH配置。
2.根据实施例1所述的方法，其中所述RACH指示符信号包括激活时间字段，该字段用于指示开始使用所确定的RACH配置参数的时间。
3.根据实施例1或2所述的方法，其中所述RACH指示符信号包括去激活时间字段，该字段用于指示应停止使用所确定的RACH配置参数的时间。
4.根据实施例1-3中任一实施例所述的方法，其中所述激活时间与一些或所有的RACH配置参数有关，所述RACH配置参数包括以下中的一者或多者：时分复用接入时隙、如一个或一组子载波的频分复用接入资源、持续因子、回退时间、接入服务类(ASC)和其他此类的用户的类别区分符。
5.根据实施例1-4中任一实施例所述的方法，其中所述RACH指示符信号是接入服务类(ASC)。
6.根据实施例5所述的方法，其中所述RACH配置参数与一个或多个ASC相关联。
7.根据实施例5或6所述的方法，其中所述RACH指示符信号还包括用于指示所述ASC何时被使用的激活时间。
8.根据实施例1-7中任一实施例所述的方法，其中所述RACH指示符信号包括用于确定待使用的RACH配置参数的负荷指示符，该负荷指示符包括负荷的量度。
9.根据实施例8所述的方法，其中所述RACH指示符信号还包括
激活时间，用于指示使用所述负荷指示符的时间；以及
去激活时间，用于指示停止使用所述负荷指示符的时间。
10.根据实施例8或9所述的方法，其中所述负荷指示符被映射到一个或多个所述RACH配置参数。
11.一种用于动态更新随机接入信道(RACH)配置的无线发射接收单元(WTRU)，该WTRU包括：
接收机，用于在无线信道中检测至少一个RACH配置，该RACH配置包括至少一个RACH配置参数；和
处理器，用于根据RACH指示符信号确定待使用的适当的RACH配置参数。
12.根据实施例11所述的WTRU，其中所述RACH指示符信号包括激活时间字段，该字段用于指示开始使用所确定的RACH配置参数的时间。
13.根据实施例11或12所述的WTRU，其中所述RACH指示符信号包括去激活时间字段，该字段用于指示应停止使用所确定的RACH配置参数的时间。
14.根据实施例11-13中任一实施例所述的WTRU，其中所述激活时间与一些或所有的RACH配置参数有关，所述RACH配置参数包括以下中的一者或多者：时分复用接入时隙、如一个或一组子载波的频分复用接入资源、持续因子、回退时间、接入服务类(ASC)和其他此类的用户的类别区分符。
15.根据实施例11-14中任一实施例所述的WTRU，其中所述RACH指示符信号是接入服务类(ASC)。
16.根据实施例11-15中任一实施例所述的WTRU，其中所述RACH配置参数与一个或多个ASC相关联。
17.根据实施例16所述的WTRU，其中所述RACH指示符信号还包括用于指示所述ASC何时被使用的激活时间。
18.根据实施例11-16中任一实施例所述的WTRU，其中所述RACH指示符信号包括用于确定待使用的RACH配置参数的负荷指示符，该负荷指示符包括负荷的量度。
19.根据实施例11-18中任一实施方式所述的WTRU，其中所述RACH指示符信号还包括：
激活时间，用于指示使用所述负荷指示符的时间；以及
去激活时间，用于指示停止使用所述负荷指示符的时间。
20.根据实施例19所述的WTRU，其中所述负荷指示符被映射到一个或多个所述RACH配置参数。
21.一种其中随机接入信道(RACH)配置被动态更新的节点B，该节点B包括：
发射机，用于发射至少一个RACH配置和RACH指示符信号；
每一所述RACH配置包括至少一个RACH配置参数；并且
每一所述RACH指示符信号用于指示待由无线发射接收单元(WTRU)使用的适当的RACH配置。
22.根据实施例21所述的节点B，其中所述RACH指示符信号包括激活时间字段，该字段用于指示开始使用所确定的RACH配置参数的时间。
23.根据实施例21-22中任一实施例所述的节点B，其中所述RACH指示符信号是接入服务类(ASC)。
24.根据实施例21-23中任一实施例所述的节点B，其中所述RACH指示符信号包括用于确定待使用的所述RACH配置参数的负荷指示符，该负荷指示符包括负荷的量度。
上面所述的方法可以以实施例的方式在数据链路层或网络层的WTRU或基站中、作为软件、在WCDMA、TDD、FDD或基于LTE或HSPA的系统中实施。
虽然本发明的特征和元素在优选的实施方式中以特定的结合进行了描述，但每个特征或元素可以在没有所述优选实施方式的其他特征和元素的情况下单独使用，或在与或不与本发明的其他特征和元素结合的各种情况下使用。本发明提供的方法或流程图可以在由通用计算机或处理器执行的计算机程序、软件或固件中实施，其中所述计算机程序、软件或固件是以有形的方式包含在计算机可读存储介质中的。关于计算机可读存储介质的实例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、寄存器、缓冲存储器、半导体存储设备、内部硬盘和可移动磁盘之类的磁介质、磁光介质以及CD-ROM碟片和数字多功能光盘(DVD)之类的光介质。
举例来说，恰当的处理器包括：通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、与DSP核心相关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)电路、任何一种集成电路(IC)和/或状态机。
与软件相关联的处理器可以用于实现一个射频收发机，以便在无线发射接收单元(WTRU)、用户设备(UE)、终端、基站、无线网络控制器(RNC)或是任何主机计算机中加以使用。WTRU可以与采用硬件和/或软件形式实施的模块结合使用，例如相机、摄像机模块、可视电话、扬声器电话、振动设备、扬声器、麦克风、电视收发机、免提耳机、键盘、蓝牙模块、调频(FM)无线单元、液晶显示器(LCD)显示单元、有机发光二极管(OLED)显示单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏机模块、因特网浏览器和/或任何无线局域网(WLAN)模块。

Claims (24)

1.一种用于动态更新随机接入信道(RACH)配置的方法，该方法包括：
在无线信道中检测至少一个RACH配置，该RACH配置包括至少一个RACH配置参数；
接收用于选择将被使用的RACH配置的RACH指示符信号；以及
根据所述RACH指示符信号使用所选择的RACH配置。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述RACH指示符信号包括激活时间字段，该字段用于指示开始使用所确定的RACH配置参数的时间。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述RACH指示符信号包括去激活时间字段，该字段用于指示应停止使用所确定的RACH配置参数的时间。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述激活时间与一些或所有的RACH配置参数有关，所述RACH配置参数包括以下中的一者或多者：时分复用接入时隙、诸如一个或一组子载波的频分复用接入资源、持续因子、回退时间、接入服务类(ASC)和其他此类的用户的类别区分符。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述RACH指示符信号是接入服务类(ASC)。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述RACH配置参数与一个或多个ASC相关联。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述RACH指示符信号还包括用于指示所述ASC何时被使用的激活时间。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述RACH指示符信号包括用于确定待使用的所述RACH配置参数的负荷指示符，该负荷指示符包括负荷的量度。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述RACH指示符信号还包括：
激活时间，用于指示使用所述负荷指示符的时间；以及
去激活时间，用于指示停止使用所述负荷指示符的时间。
10.根据权利要求8所述的方法，其中所述负荷指示符被映射到一个或多个所述RACH配置参数。
11.一种用于动态更新随机接入信道(RACH)配置的无线发射接收单元(WTRU)，该WTRU包括：
接收机，用于在无线信道中检测至少一个RACH配置，该RACH配置包括至少一个RACH配置参数；和
处理器，用于根据RACH指示符信号来确定待使用的适当的RACH配置参数。
12.根据权利要求11所述的WTRU，其中所述RACH指示符信号包括激活时间字段，该字段用于指示开始使用所确定的RACH配置参数的时间。
13.根据权利要求12所述的WTRU，其中所述RACH指示符信号包括去激活时间字段，该字段用于指示应停止使用所确定的RACH配置参数的时间。
14.根据权利要求12所述的WTRU，其中所述激活时间与一些或所有的RACH配置参数有关，所述RACH配置参数包括以下中的一者或多者：时分复用接入时隙、诸如一个或一组子载波的频分复用接入资源、持续因子、回退时间、接入服务类(ASC)和其他此类的用户的类别区分符。
15.根据权利要求11所述的WTRU，其中所述RACH指示符信号是接入服务类(ASC)。
16.根据权利要求15所述的WTRU，其中所述RACH配置参数与一个或多个ASC相关联。
17.根据权利要求16所述的WTRU，其中所述RACH指示符信号还包括用于指示所述ASC何时被使用的激活时间。
18.根据权利要求11所述的WTRU，其中所述RACH指示符信号包括用于确定待使用的所述RACH配置参数的负荷指示符，该负荷指示符包括负荷的量度。
20.根据权利要求16所述的WTRU，其中所述RACH指示符信号还包括：
激活时间，用于指示使用所述负荷指示符的时间；以及
去激活时间，用于指示停止使用所述负荷指示符的时间。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述负荷指示符被映射到一个或多个所述RACH配置参数。
21.一种节点B，其中随机接入信道(RACH)配置被动态更新，该节点B包括：
发射机，用于发射至少一个RACH配置和RACH指示符信号；
每一所述RACH配置包括至少一个RACH配置参数；并且
每一所述RACH指示符信号用于指示将由无线发射接收单元(WTRU)使用的适当的RACH配置。
22.根据权利要求21所述的节点B，其中所述RACH指示符信号包括激活时间字段，该字段用于指示开始使用所确定的RACH配置参数的时间。
23.根据权利要求21所述的节点B，其中所述RACH指示符信号是接入服务类(ASC)。
24.根据权利要求21所述的节点B，其中所述RACH指示符信号包括用于确定待使用的所述RACH配置参数的负荷指示符，该负荷指示符包括负荷的量度。
CNA2007800343245A 2006-09-15 2007-09-13 用于动态更新随机接入参数的方法和设备 Pending CN101518146A (zh)

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