CN101523771A - 用于非同步化无线电接入（nsra）资源指派的过程 - Google Patents
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Abstract
提供了一种用于移动终端中的RACH初始接入的过程，以便以较少的开销传送用于初始接入过程的必要信息。通过允许移动终端在第一前同步码传输之前和在功率调整之前，自行确定某种传送格式可否被用于消息传输，该方法允许准确选择上行链路传送格式。
Description
本申请要求2007年10月25日提交的序列号为No.70/872,818的美国临时申请的权益，从而该申请的内容通过引用在此全部被并入。
本发明涉及在UE中的RACH初始接入过程，更确切地说，涉及用于以较少开销传送对于初始接入过程所必需的信息的方法。
通用移动通信系统(UMTS)是以基于欧洲系统的宽带码分多址(WCDMA)操作的第3代(3G)异步移动通信系统、全球移动通信系统(GSM)和通用分组无线电服务(GPRS)。对UMTS进行标准化的第三代合作伙伴计划(3GPP)对UMTS的长期演进(LET)的讨论正在进行中。
3GPP LTE是一种实现高速分组通信的技术。已经提出了许多方案用于包括以下的LTE目标：旨在减少用户和供应商成本、改善服务质量以及扩大和改善覆盖和系统容量的那些LTE目标。3G LTE要求每比特的降低成本、增加的服务可用性、频带的灵活使用、简单的结构、开放接口以及终端的适当功耗，来作为更高层次的要求。
图1是示出了演进通用移动通信系统(E-UMTS)的网络结构的结构图。E-U MTS也可以被称为LTE系统。将通信网络广泛部署，以提供诸如语音和分组数据的各种通信服务。
如图1中所示，E-UMTS网络包括演进UMTS陆地无线电接入网络(E-UTRAN)、演进分组核心(EPC)以及一个或多个用户设备。E-UTRAN可以包括一个或多个演进节点B(eNodeB)20，并且多个用户设备(UE)10可以位于一个小区中。一个或多个E-UTRAN移动管理模块(MME)/系统体系结构演进(SAE)网关30可以位于网络的末端并且连接至外部网络。
如此处所使用的，“下行链路”涉及从eNodeB 20至UE 10的通信，并且“上行链路”涉及从UE至eNodeB的通信。UE 10指由用户携带的通信设备，并且也可以被称为移动站(MS)、用户终端(UT)、订户站(SS)或无线设备。
eNodeB 20将控制平面和用户平面的端点(end point)提供给UE10。MME/SAE网关30为UE10提供会话端点和移动性管理功能。eNodeB和MME/SAE网关可以经由S1接口连接。
eNodeB 20通常是固定站，该固定站与UE 10通信，并且也被称为基站(BS)或接入点。一个eNodeB 20可以部署在每个小区中。可以在eNodeB 20之间使用用于发射用户业务或控制业务的接口。
MME提供各种功能，包括将寻呼消息分配至多个eNodeB 20、安全控制、闲置状态移动性控制、SAE承载控制以及非接入层(NAS)信令的加密和完整性保护。SAE网关主机提供分类功能，这些功能包括用于寻呼原因的U平面分组的终止、以及用以支持UE移动性的U平面切换。为了简便，MME/SAE网关30在此处将被简称为“网关”，但应理解的是，该实体包括MME和SAE网关二者。
多个节点可以经由S1接口而在eNodeB 20和网关30之间被连接。eNodeB20可以经由X2接口彼此连接，并且邻近eNodeB可以具有网状网络结构，该网状网络结构具有X2接口。
图2是描绘了典型的E-UTRAN和典型的EPC的体系结构的结构图。如所示的，eNodeB 20可以执行下述功能：网关30的选择、在无线电资源控制(RRC)激活期间向该网关路由、寻呼信息的调度和发射、广播信道(BCCH)信息的调度和发射、在上行链路和下行链路中对UE 10的资源的动态分配、eNodeB测量的配置和提供、无线电承载控制、无线电接纳控制(RAC)、以及在LTE_ACTIVE状态中的连接移动性控制。在EPC中，如上面所指出的，网管30可以执行下列功能：寻呼始发、LTE-IDLE(LTE-闲置)状态管理、用户平面的加密、系统体系结构演进(SAE)承载控制，以及非接入层(NAS)信令的加密和完整性保护。
图3和图4是示出了用于E-UMTS的用户平面协议和控制平面协议栈的结构图。如所示的，基于通信系统领域所熟知的开放系统互连(OSI)标准模型的三个较低层，协议层可以被分成第一层(L1)、第二层(L2)以及第三层(L3)。
物理层，即第一层(L1)，通过使用物理信道向高层提供信息传输服务。物理层通过传送信道与位于较高层的媒体访问控制(MAC)层连接，并且在MAC层和物理层之间的数据是经由该传送信道来传递的。在不同物理层之间，即在传输侧和接收侧的物理层之间，数据是经由物理信道来传递的。
层2(L2)的MAC层经由逻辑信道向无线电链路控制(RLC)层(其是较高层)提供服务。层2(L2)的RLC层支持具有可靠性的数据传输。应注意的是，描绘了在图3和图4中示出的RLC层，因为如果RLC功能在MAC层中实现并且由MAC层执行，则不需要RLC层本身。层2(L2)的PDCP层执行报头压缩功能，该功能减少了不必要的控制信息，以便通过使用诸如IPv5或IPv7的网际协议(IP)分组进行发射的数据能够通过具有较小带宽的无线电(无线)接口被有效地发送。
位于第三层(L3)的最低部分的无线电资源控制(RPC)层仅在控制平面中被定义，并且相对于无线电承载(RB)的配置、重新配置和释放来控制逻辑信道、传送信道以及物理信道。此处，RB表示由第二层(L2)所提供的一种服务，用于在终端和UTRAN之间的数据传输。
如图3中所示，RLC和MAC层(终止于网络侧的eNodeB 20)可以执行如下功能，诸如调度、自动重复请求(ARQ)、以及混合自动重复请求(HARQ)。PDCP层(终止于网络侧的eNodeB 20)可以执行用户平面功能，诸如报头压缩、完整性保护以及加密。
如图4中所示，RLC和MAC层(终止于网络侧的eNodeB 20)执行关于控制平面的相同功能。如所示的，RRC层(终止于网络侧的eNodeB 20)可以执行如下功能，诸如广播、寻呼、RRC连接管理、无线电承载(RB)控制、移动性功能、以及UE测量报告和控制。NAS控制协议(终止于网络侧的网关30的MME)可以执行如下功能，诸如SAE承载管理、认证、LTE_IDLE移动性处理、在LTE_IDLE的寻呼起始、以及用于在网关和UE 10之间的信令的安全性控制。
NAS控制协议可以使用三个不同状态：第一，如果不存在RRC实体，则为LTE_DETACHED(LTE被分离)状态；第二，如果在存储最少的UE信息的同时不存在RRC连接，则为LTE_IDLE状态；以及第三，如果建立了RRC连接，则为LTE_ACTIVE(LTE_激活)状态。而且，可以将RRC状态分成两个不同状态，诸如RRC_IDLE(RRC_闲置)和RRC_CONNECTED(RRC_被连接)。
在RRC_IDLE状态中，当UE指定由NAS所配置的不连续接收(DRX)，并且UE已经被分配了在跟踪区中唯一识别该UE的标识(ID)时，UE 10可以接收系统信息和寻呼信息的广播。而且，在RRC_DLE状态中，没有RRC上下文被存储在eNodeB中。
在RRC_CONNECTED状态中，UE10具有E-UTRAN RRC连接以及在该E-UTRAN中的上下文，以便可能向网络(eNodeB)发射数据和/或从其接收数据。而且，UE 10能够将信道质量信息和反馈信息报告给eNodeB。
在RRC_CONNECTED状态中，E-UTRAN了解UE 10所属于的小区。因此，网络能够向UE 10发射数据和/或从UE 10接收数据，网络能够控制UE的移动性(移交)，并且网络能够执行用于邻近小区的小区测量。
在RRC_IDLE模式中，UE 10指定寻呼DRX(不连续接收)周期。具体而言，UE 10在每个UE特定寻呼DRX周期的特定寻呼时机(paging occasion)监视寻呼信号。
寻呼时机是在其中发射寻呼信号的时间间隔。UE 10具有其自己的寻呼时机。
寻呼消息是通过属于同一跟踪区的所有小区被发射的。如果UE 10从一个跟踪区移动至另一跟踪区，则UE将跟踪区更新消息发送至网络以更新其位置。
物理信道在UE的层L1和eNB之间传递信令和数据。如在图5中所示的，物理信道利用无线电资源传递信令和数据，无线电资源由频率中的一个或多个子载波以及时间中的一个或多个符号组成。
一个子帧在长度上是1.0ms，由几个符号构成。子帧的特定符号(多个)，诸如子帧的第一符号能够用于L1/L2控制信道。L1/L2控制信道携带L1/L2控制信息，诸如信令。
传送信道在L1和MAC层之间传递信令和数据。物理信道被映射至传送信道。
下行链路传送信道类型包括广播信道(BCH)、下行链路共享信道(DL-SCH)、寻呼信道(PCH)和多播信道(MCH)。BCH用于发射系统信息。DL-SCH通过改变调制、编码和发射功率支持HARQ、动态链路适配，以及动态和半静态资源分配二者。DL-SCH也可以实现在整个小区中的广播以及波束形成的使用。PCH用于寻呼UE。MCH用于多播或广播服务传输。
上行链路传送信道类型包括上行链路共享信道(UL-SCH)和随机接入信道(RACH)。UL-SCH通过改变发射功率和潜在调制和编码，来支持HARQ和动态链路适配。UL-SCH也可以实现波束形成的使用。RACH通常用于对小区的初始接入。
MAC子层在逻辑信道上提供数据传递服务。定义了一组逻辑信道类型用于由MAC提供的不同数据传递服务。每个逻辑信道类型是根据所传递的信息类型来定义的。
逻辑信道通常被分为两组。这两组是用于控制平面信息的传递的控制信道，以及用于用户平面信息的传递的业务信道。
控制信道仅用于控制平面信息的传递。由MAC提供的控制信道包括广播控制信道(BCCH)、寻呼控制信道(PCCH)、公共控制信道(CCCH)、多播控制信道(MCCH)以及专用控制信道(DCCH)。BCCH是用于广播系统控制信息的下行链路信道。PCCH是传递传呼信息的下行链路信道，并且当网络不知道UE的位置小区时使用PCCH。CCCH是由不具有与网络的RRC连接的UE使用的。MCCH是点对多点下行链路信道，用于将MBMS控制信息从网络发射至UE。DCCH是由具有RRC连接的UE使用的点对点双向信道，DCCH在UE和网络之间发射专用控制信息。
业务信道仅用于用户平面信息的传递。MAC提供的业务信道包括专用业务信道(DTCH)和多播业务信道(MTCH)。DTCH是点对点信道，专刚于一个UE，用于用户信息的传递，并且能够存在于上行链路和下行链路二者中。MTCH是点对多点下行链路信道，用于将业务数据从网络发射至UE。
在逻辑信道和传送信道之间的上行链路连接包括：能够被映射至UL-SCH的DCCH和能够被映射至UL-SCH的DTCH。在逻辑信道和传送信道之间的下行链路连接包括：能够被映射至BCH的BCCH、能够被映射至PCH的PCCH、能够被映射至DL-SCH的DCCH、能够被映射至DL-SCH的DTCH。
已知的是，不同原因值可以映射在签名序列上，该签名序列用于在UE和eNB之间发送消息，并且信道质量指示(CQI)或路径损耗以及原因或消息大小是包括在初始前同步码中的候选项。图6示出了在初始接入期间在UE和eNB之间交换的不同消息。
当UE希望接入网络，并且确定将要发射的消息时，消息可以被连接至目的，并且原因值可以被确定。在图6中示出的理想消息号3的大小也可以通过识别所有可选信息和不同替换大小而被确定，诸如通过去除可选信息，或可以使用替换的“调度请求”消息。
UE获取用于前同步码的传输、UL干扰、导频发射功率、以及在接收器中用于前同步码检测的所需的信噪比(SNR)及其组合的必要信息。该信息必须允许前同步码的初始发射功率的计算。从频率的角度来看，在前同步码的附近处发射上行链路消息是有益的，以便确保同一信道用于消息的传输。
UE应当考虑上行链路干扰和上行链路路径损耗，以便确保以最小SNR接收前同步码。上行链路干扰能够仅在ENodeB中确定，并且因此，必须在前同步码的传输之前由ENodeB广播并且由UE接收。当小区的某导频序列的发射功率对于UE为已知时，上行链路路径损耗能够被认为与下行链路路径损耗相似，并且能够由UE从接收的Rx(接受器)信号强度进行估计。
用于前同步码检测的所需上行链路SNR典型地取决于节点B的配置，诸如Rx天线数量和接收器性能。与变化的上行链路干扰和在前同步码和消息之间可能需要的功率偏移分离地发射导频的静态发射功率和必要的上行链路SNR，是有优势的。
根据下述公式能够大概计算前同步码的初始传输功率：
发射功率＝发射导频-Rx导频+UL干扰+偏移+所需的SNR
因此，所需的SNR、UL干扰、发射导频和偏移的任何组合能够被广播。在原则上，必须仅广播一个值。这基本上是当前UMTS系统中的方法，虽然LTE中的UL干扰将主要是邻近小区干扰，邻近小区干扰在UMTS中更可能是恒量。
如上文所述，UE确定用于前同步码传输的初始上行链路发射功率。在eNB中的接收器能够估计绝对接收功率和相比于小区中干扰的相对接收功率。如果相比于干扰的接收信号功率高于eNB已知阈值，那么eNB将考虑检测的前同步码。
UE执行功率调整(power ramping)，以便确保即使用于前同步码的初始估计的传输功率不是足够的，UE也能够被检测到。如果在进行下一随机接入尝试之前，UE没有接收到确认或接收到否定确认，那么将极有可能发射另一个前同步码。该前同步码的发射功率能够被增加，和/或该前同步码能够以不同的上行链路频率被发射，以便增加检测的可能性。因此，将被检测的前同步码的实际功率没有必要与由UE初始时计算的前同步码的初始发射功率相对应。
UE必须确定可能的上行链路传送格式。
传送格式可以包括调制和编码方案(MCS)和由UE应当使用的资源块的数量，传送格式主要取决于两个参数，具体而言，在eNB的SNR和要发射的消息的要求大小。
在实践中，最大UE消息大小，或有效载荷以及所需的最小SNR对应于每个传送格式。在UMTS中，在前同步码的传输之前，UE确定能否根据估计的初始前同步码发射功率、在前同步码和传送块之间的所需偏移、最大允许的或可用的UE发射功率、固定偏移和附加容限(margin)来选择用于传输的传送格式。在UMTS中的前同步码不需要包含关于由UE所选择的传送格式的任何信息，因为该网络不需要保留时间和频率资源，因此，传送格式与发射的消息一起被指示。
eNB必须了解UE要发射的消息的大小，以及UE可获得的SNR，以在接收到前同步码时选择正确的传送格式，然后保留必要的时间和频率资源。因此，在假定UE将很可能考虑所测量的下行链路中的路径损失，或用于初始前同步码传输功率的确定的某等价测量的情况下，eNB不能根据接收到的前同步码来估计UE可获得的SNR，因为与最大允许或可能的UE发射功率相比的UE发射功率对于eNB是未知的。
eNB会计算被比较的在下行链路中估计的路径损失和上行链路的路径损失之间的差值。然而，如果使用功率调整，并且用于前同步码的UE发射功率不对应于初始计算的UE发射功率，则这种计算是不可能的。此外，实际UE发射功率和UE打算用来发射的发射功率的精度非常低。因此，已经提出建议，在签名中将下行链路的路径损失或CQI估计以及上行链路中的消息大小或原因值编码。
在以下描述中，将描述本发明的另外特征和优势，这些特征和优势将根据本发明而部分显而易见，或可以通过本发明的实践而被习得。应理解的是，本发明的前面一般描述和以下详细描述是示例性和解释性的，并且目的是提供对所要求保护的本发明的进一步解释。
在本发明的一方面，提供了一种在移动终端和网络之间建立通信链路的方法。该方法包括：识别用于接入网络的签名的至少两个分组，该至少两个分组的每个表示至少一个传送格式和至少一个无线电条件的至少一个组合；从该至少两个分组之一选择签名，该选择根据所表示的组合之一；以及，使用所选的签名，请求接入该网络。
预期的是，至少一个无线电条件的每个包括以下之一：所需的上行链路发射功率、下行链路信号的接收质量、上行链路干扰、可用功率余量(power headroom)以及在最大允许上行链路发射功率和上行链路发射功率之间的预期差值。还预期的是，没有至少一个传送格式和至少一个无线电条件的特定组合是由该至少两个分组二者表示的。
预期的是，该方法还包括接收签名的至少两个分组的指示。还预期的是，该方法还包括：接收确认接入请求的接收的响应，该响应包括用于接入该网络的资源；以及使用该资源发射数据。
还预期的是，从至少两个分组之一选择签名包括确定要发射的数据量以及可允许的功率余量。还预期的是，确定要发射的数据量包括确定用于发射数据的交替消息大小以及从该数据去除可选信息。
预期的是，该方法还包括：在指定时间量内，没有接收确认接入请求的接收的响应；以及，使用根据所表示组合之一的、从至少两个分组之一重新选择的签名，再次请求接入该网络。还预期的是，根据至少一个传送格式和至少一个无线电条件的所表示组合能否容纳接入请求的传输功率的增加，从所述至少两个分组之一重新选择签名。
预期的是，从所述至少两个分组之一重新选择签名包括：确定要发射的数据量，以及可允许的功率余量。还预期的是，确定要发射的数据量包括以下至少之一：确定用于发射数据的交替消息大小和从该数据去除可选信息。
预期的是，该方法还包括：在指定时间量内，没有接收确认接入请求的接收的响应；以及使用所选的签名，再次请求接入该网络。还预期的是，该方法还包括：接收确认接入请求的接收的响应，该响应包括用于接入该网络的资源以及该接入请求的传输功率高于必要的指示；以及，使用该资源发射数据，发射该数据的功率低于通过将偏移应用于该接入请求的传输功率所获得的功率，通过由签名是从其选择的分组所表示的传送格式来识别该偏移。
预期的是，识别两个分组，每个分组包括签名，并且请求接入该网络包括根据所选的签名发射前同步码。还预期的是，至少一个传送格式的每个识别调制和编码方案、资源块的数量和最大有效载荷。
在本发明的另一方面，提供了一种在移动终端和网络之间建立通信链路的方法。该方法包括：识别用于访问该网络的签名的至少两个分组，所述至少两个分组的每个表示至少一个传送格式和至少一个无线电条件的至少一个组合；接收来自移动终端的接入请求；识别至少两个分组中的、用于发射接入请求的签名属于其的一个分组。优选地，该方法还包括：根据该识别的分组，将资源分配至移动终端。
在本发明的另一方面，提供了一种用于与网络建立通信链路的移动终端。该移动终端包括：发射/接收单元，将接入请求发射至网络；显示单元，显示用户接口信息；输入单元，接收来自用户的输入；以及处理单元，识别用于接入网络的签名的至少两个分组，从至少两个分组之一选择签名，并且通过使用所选的签名生成接入请求消息控制该发射/接收单元以请求接入该网络，其中至少两个分组的每个表示至少一个传送格式和至少一个无线电条件的至少一个组合，并且该签名的选择是根据表示的组合之一。
预期的是，至少一个无线电条件的每个包括以下之一：所需的上行链路发射功率、下行链路信号的接收质量、上行链路干扰、可用功率余量以及在最大允许上行链路发射功率和上行链路发射功率之间的预期差值。还预期的是，没有至少一个传送格式和至少一个无线电条件的特定组合是由至少两个分组二者表示的。
预期的是，发射/接收单元接收签名的至少两个分组的指示。还预期的是，发射/接收单元接收确认接入请求的接收的响应，该响应包括用于接入该网络的资源，并且处理单元控制该发射/接收单元使用所述资源发射数据。
预期的是，处理单元通过确定要发射的数据量和可允许的功率余量，从至少两个分组之一选择签名。还预期的是，处理单元通过以下至少之一：确定用于发射数据的交替消息大小和从所述数据去除可选信息，来确定要发射的数据量。
预期的是，在指定时间量之内，没有接收确认接入请求的接收的响应时，处理单元控制发射/接收单元以再次请求接入网络，使用根据表示的组合之一、从至少两个分组之一重新选择的签名，来执行接入请求。还预期的是，根据至少一个传送格式和至少一个无线电条件的所表示组合能否容纳接入请求的传输功率的增加，处理单元从至少两个分组之一重新选择签名。
预期的是，通过确定要发射的数据量和可允许的功率余量，处理单元从至少两个分组之一重新选择签名。还预期的是，通过以下至少之一：确定用于发射数据的交替消息大小和从该数据中去除可选信息，该处理确定要发射的数据量。
预期的是，在指定时间量之内，没有接收确认接入请求的接收的响应时，处理单元控制发射/接收单元以再次请求接入网络，该接入请求是使用所选的签名执行的。还预期的是，发射/接收单元接收确认接入请求的接收的响应，该响应包括用于接入该网络的资源，以及接入请求的传输功率高于必要的指示，并且该处理单元控制发射/接收单元使用所述资源发射数据，发射数据的功率低于通过将偏移应用于接入请求的传输功率而获得的功率，通过由签名是从其选择的分组所表示的传送格式来识别该偏移。
预期的是，识别两个分组，每个分组包括签名，并且该处理单元通过根据所选的签名生成前同步码，控制发射/接收单元以请求接入网络。还预期的是，至少一个传送格式的每个识别调制和编码方案、资源块的数量以及最大有效载荷。
在本发明的另一方面，提供了一种用于与移动终端建立通信链路的网络。该网络包括：接收器，接收来自移动终端的接入请求；和控制器，识别用于接入该网络的签名的至少两个分组，该至少两个分组的每个表示至少一个传送格式和至少一个无线电条件的至少一个组合，并且识别至少两个分组中的、用于发射接入请求的签名属于其的一个分组。优选地，控制器还根据所识别的分组，将资源分配至移动终端。
根据下文对参考附图的实施例的详细描述，这些和其他实施例对于本领域的技术人员将变得更加显而易见，本发明不限于公开的任何特定实施例。
附图被包含在内，以提供对本发明的进一步理解，并且被并入本说明书中并构成本说明书的一部分，附图示出本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。在不同附图中，由相同附图标记表示的本发明的特征、元素和方而表示根据一个或多个实施例的相同、等价或类似特征、元素或方面。
图1是示出了演进通用移动通信系统(E-UMTS)的网络结构的结构图。
图2示出了描绘典型E-UTRAN和典型EPC的体系结构的结构图。
图3示出了用于E-UMTS的用户平面协议。
图4示出了用于E-UMTS的控制平面协议栈。
图5示出了物理信道的结构。
图6示出了用于E-UTRAN初始接入的随机接入过程。
图7示出了根据本发明的随机接入过程。
图8示出了移动站(MS)或接入终端2的结构图。
现在将详细参考本发明的优选实施例，本发明优选实施例的示例在附图中示出。本发明涉及UE中的RACH初始接入过程。
本发明提出了一种允许精确选择UL传送格式的方法。该新的方法允许UE在第一前同步码传输之前和在功率调整之前，自行确定某个传送格式可否用于图6中的消息3的传输。
基于已经由eNB检测到的前同步码的发射功率，UE确定用于图6中的消息3的发射功率。显然的是，最小SNR对于诸如图6中的消息3的UL消息的成功传输是必要的。同时，为了被认为由节点B成功接收，以某个SNR接收诸如图6中的消息1的前同步码，是必要的。
该eNB了解成功检测前同步码所需的SNR，因为对于每个可用传送格式，对于消息3所必需的SNR也被eNB所了解。eNB能够指示与该前同步码的传输功率相比的用于消息3的传输的偏移，所指示的偏移甚至在前同步码之前被检测到。
本发明考虑用于NSRA的潜在过程的更多方面，并且考虑在仍然发射必要信息的同时，可以如何通过将物理过程和MAC行为连接起来，来减少消息中所包含的信息。
可以将固定或广播容限，用作相对于估计的初始前同步码传输功率的偏移。这是可能的，因为UE了解当前用于该前同步码的发射功率、最大可用或允许发射功率。替换地，假定eNB检测到该前同步码，UE可以在前同步码的每次传输之前重新评估可以发射哪个传送格式。
根据本发明，在前同步码的每次传输之前，实质上是UE确定可用传送格式中的哪一个可用于发射。这降低了对于该前同步码的检测所必需的必要发射功率的错误估计的敏感性。
然后，UE会仅确定其能够发射的传送格式。该确定的做出是根据UE将使用的前同步码的发射功率、前同步码发射功率和eNB所指示的用于消息3的传输所需的功率之间的差值、以及最大可用或允许的UE发射功率。
当UE指示与用于传输的某个传送格式相对应的签名时，eNB不需要检查UE发射功率是否是足够的。这是因为，UE的检测已经意味着UE发射功率和上行链路信道质量足以发射所需的传送格式。
因此，签名唯一必须指示的信息是UE请求使用的传送格式，并且不需要为了确定用于消息3的传输的可能传送格式而在前同步码中编码另外的信息，诸如CQI或路径损耗。此外，如果UE选择的发射功率导致在eNB中的SNR高于检测所需的SNR，那么eNB可以在消息2中指示与前同步码的传输功率相比的用于消息3的传输的附加偏移。从频率的角度来看，在前同步码附近发射上行链路消息，以确保同一信道用于消息的传输，是有益的。
图7示出了根据本发明的随机接入过程。如图7中所示，在步骤S10至S50中收集用于前同步码计算的必要信息，以确保初始前同步码的检测并且准备消息，如果有，用于传输。
在UE中需要的信息包括上行链路干扰、导频发射功率、所需的SNR和可能的附加偏移的任何组合，以便基于测量的接收到的导频接收功率和在上行链路中用于RACH消息的传输的允许的传送格式、关于对于每个传送格式已经发射前同步码的功率的偏移、以及与用于连续的前同步码传输的功率调整相关的信息，来计算必要的前同步码发射功率。传送格式应当至少包括可用的有效载荷大小，但是也可以包括其他的信息，诸如编码类型和必要时间/频率资源。
如果仅在初始前同步码的传输之前，将用于上行链路的允许传送格式的估计执行一次，那么一个附加容限或每传送格式的特定容限是必要的。这允许UE基于估计的初始前同步码传输功率，确定包括用于最终功率调整的容限的传送格式可否被发射。也应当使与每个传送格式相关的签名/时间/频率资源为可用，具体是如果没有消息需要被发射的话。
需要的信息可在小区中的系统信息上被广播，或在标准中被固定。步骤S10至S50的执行顺序是可互换的。
在步骤S60中，UE基于将用于前同步码传输的传输功率来确定可以使用哪些传送格式。可以在第一前同步码的传输之前执行该确定一次，其中由UE根据满足以下等式的传送格式来识别可能传送格式的集合：
偏置TFi+容限TFi<P最大-P前同步码
替换地，可以在前同步码的每次传输之前执行该确定。在这种情形下，如果发射功率增加或如果诸如上行链路干扰值之类的参数改变，则在该过程期间可能传送格式的可用集合改变。
然后，UE从可能传送格式选择允许应被发射的消息的最大版本的传送格式。如果几个传送格式是可能的，那么可以选择需要最小的发射功率、添加最少的填充，或使用最少的时间/频率资源的传送格式。
没有必要在选择最适合消息大小的传送格式之前，确定可能的传送格式。可以首先确定适合的传送格式，然后基于初始功率估计来确定可以使用适合的传送格式中的哪一个。
如在步骤S70中所示，如果基于确定的前同步码发射功率，不能够选择出允许消息的至少最小版本的传输的传送格式，则RACH过程以失败结束。如在步骤S80中所示的，然后，如果适当的传送格式已经被识别，那么UE随后从与所选择的传送格式相对应的集合选择用于传输的签名和时间/频率资源。
例如，如果所需的时间/频率资源相同，则可以在同一签名组上编码不同传送格式。可以保留签名和时间/频率资源的特定集合，以在假设没有消息部分将被发射时使用，并且没有消息要发射的UE能够从该集合选择签名。
在步骤S80中确定UE是否接收到ACK。该ACK可以包括定时提前值(timing advance value)和上行链路资源指派。
如果接收到ACK，UE使用确定的传送格式发射消息，如在步骤S100所示的。如果eNB检测到前同步码的传输功率超过阈值，则可以在ACK中包括诸如Offovershoot的附加偏移。在这种情形下，利用根据下述等式所确定的功率来发送消息：
PTx＝P前同步码+OffsetTFi-Offovershoot
如果从eNB接收到否定确认或没有接收到确认，则UE确定是不成功地停止该过程，还是在另一时机继续进行前同步码传输，如在步骤S90中所示的。如果确定在另一时机继续进行前同步码传输，则UE将增加其前同步码传输功率，如果该功率可用，和/或改变用于下一前同步码传输的频率资源，如在步骤S110中所示的。根据UE是在前同步码的每次传输时确定上行链路传送格式，还是仅针对第一前同步码的传输确定一次上行链路传送格式，然后，处理返回步骤S60或S0。
预期到两种可能方法。UE基于消息大小、传送格式信息和相关偏移以及可能相比于初始或下一前同步码的传输功率的容限，确定使用的传送格式，其中传送格式信息和偏移信息在系统信息上广播或在标准中固定。另一方面，UE可以基于所选的传送格式，或基于其他标准，来选择用于前同步码传输的签名和时间/频率资源的集合，其中，每个传送格式对应于在标准中固定或通过eNB广播的签名和时间/频率资源的集合，并且UE从该集合中随机选择。例如，如果不同传送格式需要相同时间/频率资源，那么不同传送格式可以使用签名的同一集合。
图8示出了移动站(MS)或接入终端2的结构图。AT 2包括处理器(或数字信号处理器)110、RF模块136、功率管理模块106、天线150、电池166、显示装置116、键盘120、存储器130、SIM卡126(其可以是可选的)、扬声器156以及麦克风160。
例如，用户通过按下键盘120的按钮或通过使用麦克风160的语音激活，来输入诸如电话号码的指令信息。微处理器110接收和处理指令信息，以执行适当的功能，诸如拨电话号码。可以从订户身份模块(SIM)卡126或存储模块130取出操作数据，以执行功能。此外，处理器110可以在显示装置116上显示指令和操作信息，以供用户参考和方便用户。
处理器110向RF模块136发出指令信息，以发起通信，例如，发射包括语音通信数据的无线电信号。RF模块136包括接收器和发射器，用以接收和发射无线电信号。天线150便利无线电信号的传输和接收。在接收到无线电信号时，RF模块136可以转发并将信号转换至基带频率，以供处理器110处理。经处理的信号将被转换成可听或可读信息，例如，该信息通过扬声器156被输出。处理器110也包括必要的协议和功能，刚以执行此处所描述的各种处理。
由于在不脱离本发明的精神和本质特征的情况下，本发明可以实现为各种形式，也应理解的是，除非另有指定，上述实施例不受前面描述的任何细节限制，而是应在随附权利要求所限定的本发明的精神和范围内被广义地解释。因此，在落入本发明范围和界限内的所有变更和修改或这种范围和界限的等价内容，应被随附权利要求所包含。
前面的实施例和优势仅是示例性，并且不应被视为对本发明的限制。本教导能够被容易地应用于其他类型的装置。
本发明的描述目的是阐释性，并且不限制权利要求的范围。许多替换方式、修改和变更对于本领域的技术人员来说将是显而易见的。在随附的权利要求中，装置加功能条款目的是覆盖此处所描述的执行所述功能的结构以及结构性等同物和等同结构。
Claims (34)
1.一种在移动终端和网络之间建立通信链路的方法，所述方法包括：
识别用于接入所述网络的签名的至少两个分组，所述至少两个分组的每一个表示至少一个传送格式和至少一个无线电条件的至少一个组合；
从所述至少两个分组之一选择签名，所述选择根据所表示的组合之一；以及
使用所选的签名，请求接入所述网络。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个无线电条件的每一个包括以下之一：所需的上行链路发射功率、下行链路信号的接收质量、上行链路干扰、可用功率余量以及在最大允许上行链路发射功率和上行链路发射功率之间的预期差值。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，没有至少一个传送格式和至少一个无线电条件的特定组合是由所述至少两个分组的两者表示的。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括接收签名的至少两个分组的指示。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：
接收确认所述接入请求的接收的响应，所述响应包括用于接入所述网络的资源；以及
使用所述资源发射数据。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，从所述至少两个分组之一选择签名包括：确定要发射的数据量以及可允许的功率余量。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，确定要发射的数据量包括以下至少一个：确定用于发射数据的交替消息大小，以及从所述数据去除可选信息。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在指定时间量之内，没有接收确认所述接入请求的接收的响应；以及
使用根据所表示的组合之一的、从所述至少两个分组之一所重新选择的签名，再次请求接入所述网络。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，根据至少一个传送格式和至少一个无线电条件的所表示的组合能否容纳所述接入请求的传输功率的增加，从所述至少两个分组之一重新选择所述签名。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，从所述至少两个分组之一重新选择签名包括：确定要发射的数据量以及可允许的功率余量。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，确定要发射的数据量包括以下至少一个：确定用于发射数据的交替消息大小和从所述数据去除可选信息。
12.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在指定时间量之内，没有接收确认所述接入请求的接收的响应；以及
使用所选的签名，再次请求接入所述网络。
13.根据权利要求1所述的方法，还包括：
接收确认所述接入请求的接收的响应，所述响应包括用于接入所述网络的资源以及所述接入请求的传输功率高于必要的指示；以及
使用所述资源发射数据，发射所述数据的功率低于通过将偏移应用于所述接入请求的所述传输功率而获得的功率，通过由所述签名是从其选择的所述分组所表示的传送格式来识别所述偏移。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，识别两个分组，每个分组包括32个签名，并且请求接入所述网络包括：根据所选的签名，发射前同步码。
15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个传送格式的每个识别调制和编码方案、资源块的数量以及最大有效载荷。
16.一种在移动终端和网络之间建立通信链路的方法，所述方法包括：
识别用于接入所述网络的签名的至少两个分组，所述至少两个分组的每个表示至少一个传送格式和至少一个无线电条件的至少一个组合；
接收来自所述移动终端的接入请求；
识别所述至少两个分组中的、用于发射所述接入请求的签名属于其的一个分组。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括：根据所识别的分组，将资源分配至所述移动终端。
18.一种用于建立与网络的通信链路的移动终端，所述移动终端包括：
发射/接收单元，将接入请求发射至所述网络；
显示单元，显示用户接口信息；
输入单元，接收来自用户的输入；以及
处理单元，识别用于接入所述网络的签名的至少两个分组，从所述至少两个分组之一选择签名，以及通过使用所选的签名生成接入请求消息，来控制所述发射/接收单元以请求接入所述网络，
其中，所述至少两个分组的每个表示至少一个传送格式和至少一个无线电条件的至少一个组合，并且所述签名的选择是根据所表示的组合的一个。
19.根据权利要求18所述的移动终端，其中，所述至少一个无线电条件的每个包括以下之一：所需的上行链路发射功率、下行链路信号的接收质量、上行链路干扰、可用功率余量和最大允许上行链路发射功率和上行链路发射功率之间的预期差值。
20.根据权利要求18所述的移动终端，其中，没有至少一个传送格式和至少一个无线电条件的特定组合是由所述至少两个分组二者表示的。
21.根据权利要求18所述的移动终端，其中，所述发射/接收单元接收签名的至少两个分组的指示。
22.根据权利要求18所述的移动终端，其中，所述发射/接收单元接收确认所述接入请求的接收的响应，所述响应包括用于接入所述网络的资源，并且所述处理单元控制所述发射/接收单元以使用所述资源发射数据。
23.根据权利要求18所述的移动终端，其中，所述处理单元通过确定要发射的数据量和可允许功率余量，从所述至少两个分组之一选择所述签名。
24.根据权利要求23所述的移动终端，其中，所述处理单元通过确定用于发射数据的交替消息大小和从所述数据去除可选信息的至少一个，来确定要发射的所述数据量。
25.根据权利要求18所述的移动终端，其中，在指定时间量之内，没有接收到确认所述接入请求的接收的响应时，所述处理单元控制所述发射/接收单元以再次请求接入所述网络，使用根据所表示的组合之一的、从所述至少两个分组之一所重新选择的签名，执行所述接入请求。
26.根据权利要求25所述的移动终端，其中，根据至少一个传送格式和至少一个无线电条件的所表示的组合能否容纳所述接入请求的传输功率的增加，所述处理单元从所述至少两个分组之一重新选择所述签名。
27.根据权利要求25所述的移动终端，其中，所述处理单元通过确定要发射的数据量和可允许的功率余量，从所述至少两个分组之一重新选择所述签名。
28.根据权利要求27所述的移动终端，其中，所述处理通过以下至少之一：确定用于发射数据的交替消息大小和从所述数据去除可选信息，来确定要发射的所述数据量。
29.根据权利要求18所述的移动终端，其中，在指定时间量之内，没有接收到确认所述接入请求的接收的响应时，所述处理单元控制所述发射/接收单元以再次请求接入所述网络，所述接入请求是使用所选的签名执行的。
30.根据权利要求18所述的移动终端，其中，所述发射/接收单元接收确认所述接入请求的接收的响应，所述响应包括用于接入所述网络的资源以及所述接入请求的所述传输功率高于必要的指示；并且，所述处理单元控制所述发射/接收单元以使用所述资源发射数据，发射所述数据的功率低于通过将偏移应用于所述接入请求的所述传输功率而获得的功率，通过由所述签名是从其选择的所述分组所表示的传送格式来识别所述偏移。
31.根据权利要求18所述的移动终端，其中，识别两个分组，每个分组包括32个签名，并且所述处理单元通过根据所选的签名生成前同步码，控制所述发射/接收单元以请求接入所述网络。
32.根据权利要求18所述的移动终端，其中，所述至少一个传送格式的每个识别调制和编码方案、资源块的数量和最大有效载荷。
33.一种用于建立与移动终端的通信链路的网络，所述网络包括：
接收器，所述接收器接收来自所述移动终端的接入请求；以及
控制器，所述控制器识别用于接入所述网络的签名的至少两个分组，所述至少两个分组的每个表示至少一个传送格式和至少一个无线电条件的至少一个组合，并且识别所述至少两个分组中的、用于发射所述接入请求的签名属于其的一个分组。
34.根据权利要求33所述的方法，其中，所述控制器还根据所述识别的分组将资源分配至所述移动终端。
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