CN101653018A - 用于为用户设备提供标识的方法及其设备 - Google Patents

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T·斯塔德勒
B·昂特雷杰
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Abstract

用于在无线电通信系统中提供用户设备的标识的方法及其接入节点，包括步骤：由接入节点从多个用户设备中的至少一个用户设备接收第一消息，所述第一消息包括与所述至少一个用户设备相关的信息；由所述接入节点根据所述接收的信息为所述至少一个用户设备生成标识，以及由所述接入节点将包括所述标识的第二消息传送到所述至少一个用户设备，其中所述标识的有效载荷大小是恒定的。

Description

用于为用户设备提供标识的方法及其设备
技术领域
本发明涉及用于在无线电通信系统中在随机接入过程期间为用户设备(UE)分配标识的方法和设备。
发明内容
为使UE 10在无线电通信系统1000中传送和接收消息，UE 10必须获得对接入节点100的接入，以便能够建立与接入节点100的连接并因此接入互联网、PSTN(公共交换电话网)或其他无线电通信系统。
为了获得对接入节点100的接入，UE 10必须执行随机接入过程。在随机接入过程期间，UE 10使用RACH(随机接入信道)来传送请求无线电资源的消息。
随机接入过程包括四个步骤，其中在UE 10与接入节点(AN)100之间交换四个消息，如在UTRAN LTE(UMTS陆地无线电接入网长期演进)标准36.300v080中所指示的那样。这些步骤可参见图1。在步骤1中，UE 10向接入节点100传送随机接入前导消息。在步骤2中，接入节点100传送随机接入响应消息。在步骤3中，从UE 10向接入节点100传送预定传输消息，并在步骤4中由接入节点100传送竞争解决消息。
在步骤1期间，UE 10通过RACH向AN 100传送标识其自身的签名。该签名能够是64个可能的签名之一。
在步骤2期间，AN 100针对其在某一时刻已经接收到的每个签名传送所分配的C-RNTI(小区-无线电网络临时标识符)标识。该标识还包括其他参数，例如，在步骤3中被UE10用于传输的TA(定时提前)和UL-RA(上行链路资源分配)。步骤2的随机接入响应消息在下行链路共享信道(DLSCH)上使用快速重传而不是HARQ(混合自动重复请求)来传送。在DLSCH上使用的标识是RA-RNTI(随机接入-无线电网络临时标识符)，其对于特定随机接入时机(occasion)而言是唯一的并且对使用该特定时机的所有UE 10寻址。以这样的方式，所有UE 10都提前知道其对应的RA-RNTI，并且当在DLSCH上标识它时，UE 10然后能够继续读取所接收的随机接入响应消息。
由于多个UE 10能够在相同时刻或时机使用RACH，所以在单个时刻或时机中AN 100能接收多达64种不同的签名。这将使得在步骤2中所传送的消息携带多达64个C-RNTI标识和参数。考虑到C-RNTI具有16比特大小，对于C-RNTI有效载荷，这样的消息最大能够具有1024比特(64*16比特)的大小。图2提供了示出构成C-RNTI有效载荷的比特分配的表格。
图3提供了示出根据一种解决方案(其中C-RNTI有效载荷的大小被减小)的、构成C-RNTI有效载荷的比特分配的表格。根据这种解决方案，C-RNTI有效载荷对每个签名都缩短到8比特大小。考虑到C-RTNI有8比特大小，对于C-RTNI的有效载荷，这样的消息最大能够具有512比特(64*8比特)的大小。每个特定签名的最终的C-RTNI是通过将缩短的C-RTNI和基本的C-RTNI(图3中的C-RTNI0)进行组合来获得的。
以上所描述的两种方案，还可以将在步骤2中传送的消息分割成多个消息，这些消息使用相同的RA-RTNI在某一时间窗或者帧内被传送。这考虑到减小C-RTNI有效载荷的大小并因此减小在步骤2中传送的消息的总大小。
然而，这具有以下缺点：等待这种消息的UE 10将必须读取通过RA-RNTI寻址的所有此类消息直到它们能够找到它们各自传送的签名。这将增加UE 10在能够继续进行随机接入过程之前必须等待的等待时间。由于在该等待时间期间另一UE 10能够获得接入，所以这样的等待延时或时段将导致UE 10失去获得接入的机会。
此外，进一步的缺点是：在有效载荷增加的情况下需要分配无线电资源。这种对无线电资源的浪费降低了无线电通信系统的效率，这是因为可用于其他使用的无线电资源更少。此外，当在不使用HARQ的情况下传送消息时，为了确保在小区的边缘处消息能够被正确接收，需要高阶调制。这增加了接入节点的复杂性并因此增加了成本。此外C-RTNI的有效载荷大小越大，当前出错的风险就增加，接收失败的可能性增加并且因此为了正确接收消息而执行的重传次数也增加。这样的重传将进一步引起随机接入过程的结束。
因此需要这样的技术，其克服了以上提到的缺陷并确保随机接入过程是高效的，并且用户设备能够在尽可能短的时间内完成接收其标识。利用本发明能解决以上问题。所提出的技术提供了在随机接入过程期间对消息的高效和快速交换。
该技术通过独立权利要求中记载的教导来获得。进一步的实施例和优点可以参看从属权利要求。
所述独立方法权利要求在无线电通信系统中为用户设备提供标识，包括步骤：
-由接入节点从多个用户设备中的至少一个用户设备接收第一消息，所述第一消息包括与所述至少一个用户设备相关的信息；
-由所述接入节点根据所述接收的信息为所述至少一个用户设备生成标识，以及
-由所述接入节点将包括所述标识的第二消息传送到所述至少一个用户设备，其中所述标识的有效载荷大小是恒定的。
所述独立的接入节点权利要求具有被安排为执行方法权利要求1的步骤的装置。
附图说明
根据在这里以下仅以示例方式给出的描述，本发明将变得更清楚，因此不是对本发明的限定，并且其中：
图1描绘了在随机接入过程期间执行的步骤。
图2和3是示出根据现有技术的携带用户设备标识的消息的有效载荷的比特分配的表格。
图4描绘了本发明技术可应用于的无线电通信系统。
图5是示出本发明技术的步骤的流程图。
图6是示出根据本发明技术的比特分配的表格。
具体实施方式
图4描绘了本发明技术可应用于的无线电通信系统1000。无线电通信系统1000包括多个UE 10和多个AN 100，每个AN 100控制无线电通信系统中被称作小区的区域。UE 10能够是以下中的至少一种：移动/蜂窝电话、便携式计算机、无线设备。AN 100能够是以下中的至少一种：BS(基站)、节点B、e-节点B(e-nB)、RNC(无线电网络控制器)、BSC(基站控制器)。
无线电通信系统1000允许UE 10经由AN 100连接，并且接入互联网、PSTN(公共交换电话网络)或者其他无线电通信系统。无线电通信系统1000能够使用至少一种如下的技术：2G(第二代无线电话技术)例如GSM(全球移动通信系统)、GPRS(通用分组无线业务)、EDGE(增强型数据速率GSM演进)，3G(第三代移动电话技术)例如UMTS(通用移动电信系统)、W-CDMA(宽带码分多址)、UTRAN LTE(UMTS陆地无线电接入网长期演进)，4G(第四代无线电话技术)例如WiMAX(微波存取全球互通)。正如上文中提到的，当UE 10希望与AN 100通信时，它将执行随机接入过程以便获得接入并具有分配给它的无线电资源。
图5示出通过本发明技术所执行的步骤。在步骤1中，AN 100接收从至少一个UE 10传送的第一消息。第一消息通过随机接入信道(RACH)来传送。第一消息包括与至少一个用户设备(10)相关的信息。该信息能够采用签名的形式。在步骤2中，AN 100，使用接收到的信息为至少一个用户设备10生成标识。该标识能够是诸如C-RTNI(小区-无线电网络临时标识符)之类的小区特定标识。在步骤3中，AN 100传送包括所述标识的第二消息。所述第二消息还能够包括就将来发送到AN 100的消息而言UE 10所必需的另外的参数。这些另外的参数能够包括以下的至少一种：定时提前(TA)、上行链路资源分配(UL-RA)。第二消息能够通过下行链路共享信道(DLSCH)来传送。
本发明技术能够在包括被安排为执行该方法步骤的装置的AN 100中实现。本发明技术能够以本领域技术人员已知的多种方式实现，例如使用微型计算机或者集成电路板。
根据本发明技术，AN 100将生成具有单个完整的16比特C-RNTI-基本C-RTNI的第二消息。另外的参数，如在上文中所描述的那些，被置于每个签名的列表条目内。该列表内的签名的偏移被添加在基本C-RNTI以得到特定签名的最终C-RNTI。C-RNTI的标识的有效载荷大小因此是恒定的，具有16比特的值。这能够在图6中看到，其中绘出了一表格，该表格示出根据本发明技术的、包括在随机接入过程的步骤2中传送的C-RNTI有效载荷的比特的分配，其中C-RNTI有效载荷的大小与当前解决方案相比被减小但仍然保持恒定，具有16比特的有效载荷大小。
根据所提出的本发明技术，C-RNTI有效载荷通过具有单个完整的16比特C-RNTI而减小，因此避免了浪费无线电资源，并且还避免了以下需要：分割消息因而增加了UE 10在检查其签名时必须等待的时间。AN 100生成第二消息，其中对于所有将被传送的标识，未分片的(un-fragmented)C-RNTI空间是可用的。被置于第二消息内的C-RNTI被连续地置于一个第二消息内。
当提供标识时，16比特C-RNTI空间足够大以提供所需的灵活性。另外，在切换过程中，完整的C-RNTI被分配给到达的UE 10并且为了安全原因而进行C-RNTI重分配，这给AN 100足够的机会来为此目的而连续地保持足够大的经碎片整理的(defragmented)的C-RNTI空间。此外本发明技术提供了比特数量的增加。例如如果10个UE尝试访问RACH，则本发明技术仅需要16比特而不需要为C-RNTI分配160个比特，从而提供了144个比特的增加。
在可用的未分片的C-RNTI空间不够的情况下，本发明技术能够足够灵活：其仍能够允许分割第二消息并使用具有不同基本C-RNTI的2个或更多此类消息。
在本发明技术的进一步改进中，为了以更灵活的方式来克服C-RNTI空间分片的问题，如果出现需要分片的情况；能够生成两个版本的第二消息。一种被用作第一选择消息，而第二种被用作后备(fallback)消息。使用由AN 100在第二消息开始处设置的1比特大小的标志，第二消息能够向UE 10指示哪个版本被使用。消息的第一版本使用所提出的提供完全优化的本发明技术而第二版本将使用解决方式A作为后备解决方式。以这种方式，仍可以向UE 10提供标识直到足够的未分片的空间在之后的某个时间点再次变为可用，用以仅仅使用本发明的解决方案。
虽然在这里以优选实施例和改进的方式对本发明进行描述，但是本领域技术人员将会意识到在不偏离本发明教导的范围的情况下能够实现的其他实施例和修改。所有这样的修改都应该被纳入这里所附的权利要求的范围内。

Claims (6)

1、用于在无线电通信系统(1000)中为用户设备(10)提供标识的方法，包括步骤：
-由接入节点(100)从多个用户设备(10)中的至少一个用户设备(10)接收第一消息，所述第一消息包括与所述至少一个用户设备(10)相关的信息；
-由所述接入节点(100)根据所述接收的信息为所述至少一个用户设备(10)生成标识，以及
-由所述接入节点(100)将包括所述标识的第二消息传送到所述至少一个用户设备(10)，其中所述标识的有效载荷大小是恒定的。
2、根据权利要求1所述的方法，其中所述第二消息包括为所述至少一个用户设备(10)所必需的另外的参数。
3、根据权利要求1所述的方法，其中所述标识是小区-无线电网络临时标识符。
4、具有被安排为执行权利要求1-3的步骤的装置的接入节点(100)。
5、根据权利要求4所述的接入节点(100)，其中所述接入节点(100)是以下的至少一种：基站、节点B、e-节点B、无线电网络控制器、基站控制器。
6、具有至少一个根据权利要求4-5所述的接入节点(100)的无线电通信系统(1000)。
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