CN101843161B - 为e-rach指示e-dch资源 - Google Patents

Abstract

在UMTS WCDMA中，正在讨论新的基于RACH的上行链路。使用基于常规RACH的机制来做出针对上行链路发射资源的请求。与常规RACH的主要不同在于数据发射使用称为增强专用信道(E-DCH)的高速上行链路分组数据信道，而非与RACH前导直接关联的单个短消息。一种提议的用于指示即将使用的E-DCH资源的方案创建在AICH上发送的一组多个特征(以确认E-RACH接入)中的每一个的值与在表中定义的特定E-DCH参数集合之间的链接。我们提议独立于确认E-RACH接入发信号告知即将使用的资源集合。一个可能的方法是在AICH未使用的部分(对应于每时隙1024个码片)中发射指示该资源集合的信息。

Description

为E-RACH指示E-DCH资源

技术领域

本发明涉及一种用于向次站(secondary station)提供接入的方法，以及一种相关联的主站(primary station)。

更特别地，本发明涉及一种移动电信系统，如UMTS系统或UMTSLTE通信系统。

背景技术

在UMTS WCDMA中，定义了一种用于上行链路中随机接入发射的机制。用户设备UE(即基站)发射具有以下特性的随机选择的前导信号：

●特征序列(signature sequence)(即位序列)

●扰码，

●子信道(即帧中接入时隙的定时)

如果基站接收到特征(signature)，它将使用对应的特征在捕获指示信道(Acquisition Indicator Channel，AICH)上确认它。如果UE接收到肯定的确认，则它将在RACH数据信道上发射消息部分。

如果UE没有接收到确认(或者由AICH上的反向特征指示的否定确认)，它将作另外的尝试。冲突的概率取决于UE据之做出它们针对随机选择的前导信号的选择的接入时隙、扰码、特征序列的数目。

当前在3GPP中提议UE可被配置为使用类似于RACH的新机制。出于本发明的目的，主要的不同在于跟随前导发射的数据发射使用被称为增强专用信道(Enhanced Dedicated Channel，E-DCH)的高速上行链路分组数据信道，替代直接与RACH前导关联的单个短消息。不像RACH消息，E-DCH的特性在于功率控制、速率控制、混合ARQ和不定时长地发射高数据速率的能力，但是实际上详细的特性与本发明无关。然而，还未决定用于指示在成功的E-RACH接入后UE应当使用哪些E-DCH参数的方式。

为了方便起见，我们可称使用现有RACH获取上行链路接入的机制为“R99 RACH”，称新的方案为“E-RACH”。

允许UE据之针对R99RACH前导信号发射做出随机选择的资源在每个小区的广播信道(BCH)上广播。在BCH上发信号告知的R99RACH参数包括在下表中用于参考。为多个PRACH(物理RACH)的其中之一提供该信息：

信息元/组名称	需要	多个	类型和引用	语义描述	版本
						＞＞可用特征	MP		位串(16)	每个位指示特征的可用性，其中特征被编号为“特征0”至“特征15”。位的值1指示对应的特征可用，值0指示它不可用。
＞＞前导扰码号	MP		整数(0..15)	扰码的标识
						＞＞可用子信道号	MP		位串(12)	每个位指示子信道的可用性，其中子信道被编号为“子信道0”至“子信道11”。位的值1指示对应的子信道可用，值0指示它不可用。

用于E-RACH接入的参数可能以类似的方式得以定义。

在R1-074303(“Resource assignment for E-DCH access inCELL_FACH state”，Nokia Corporation，Nokia Siemens Networks，可于http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_50b/Docs/R1-074303.zip处获得)中提议的一种用于指示E-DCH资源(用于跟随E-RACH前导发射的数据发射)的方案创建了在AICH上发送的一组多个特征中的每一个的值与在表中定义的特定E-DCH参数集合之间的链接，如下所示。来自R1-074303(“Resource assignment for E-DCH access inCELL_FACH state”)的特征组合的实例：

在R1-074303(“Resource assignment for E-DCH access inCELL_FACH state”)中提议的解决方案存在一些问题：

-如果不增加AICH特征空间(signature space)，则AICH特征空间减少可获得的前导数目，因为多个AICH特征被映射到每个前导。这可能增大R99RACH和E-RACH两者的冲突概率。-UE需要检测多个特征。

-由于R99RACH的确认检测概率会由于多个特征发射而降低，可能对传统(legacy)UE有影响。

在R1-074303(“Resource assignment for E-DCH access inCELL_FACH state”)中还提议了一种可能的解决方案，该方案增加了AICH特征的数目(至32)。这具有缺点，即R99RACH的确认的传统UE的检测概率将由于多个(新的)特征发射而降低。

另一个解决方案也将使用特征的非发射来指示不同的资源。例如：

UE发射的PRACH前导特征	节点B发射的AICH特征	E-DCH资源索引
			1	1，2(-1，0)	NACK
1	1，2(-1，-1)	1
			1	1，2(-1，+1)	2
1	1，2(+1，0)	3
			1	1，2(+1，-1)	4
1	1，2(+1，+1)	5

这具有在UE处需要更精确的特征振幅检测的缺点。

如同样还在R1-074303(“Resource assignment for E-DCH access inCELL_FACH state”)中提到的那样，E-DCH资源可由独立的特征集合指示。在R1-074303中，建议在AICH上应当仅允许一个同时的确认。然而，如果能够接受对于两个同时的确认资源分配不是独立的限制，则上述约束不适用。

例如在以下情况下：

UE发射的PRACH前导特征	节点B发射的AICH特征	E-DCH资源索引
			1	1，3(-1，-1)	NACK
1	1，3(-1，+1)	1
			1	1，3(+1，-1)	2
1	1，3(+1，+1)	3
			2	2，3(-1，-1)	NACH
2	2，3(-1，+1)	4
			2	2，3(+1，-1)	5
2	2，3(+1，+1)	6

如果使用1，3(+1，+1)来确认前导特征1，则可使用指示资源4的2，3(-1，+1)或使用指示资源6的2，3(+1，+1)来确认前导特征2(但是不能指示NACK或资源5)。

总而言之，在UMTS WCDMA中，正在讨论一种新的基于RACH的上行链路。使用基于常规RACH的机制来做出对上行链路发射资源的请求。与常规RACH的主要不同在于数据发射使用称为增强的专用信道(Enhanced Dedicated Channel，E-DCH)，而非直接与RACH前导相关联的单个短消息。一种用于指示即将使用的E-DCH资源的提议方案在在AICH上发送的一组多个特征(用于确认E-RACH接入)的每一个的值与在表中定义的特定E-DCH参数集合之间创建链接。

发明内容

本发明的一个目的是提议一种对于传统次站和LTE次站这两者来说均可靠的用于向次站发信号告知(signal)资源的方法。

本发明的另一个目的是缓和上述问题。

根据本发明的一个方面，提议一种主站向次站提供对资源的接入的方法，所述方法包括步骤：

(a)次站向主站发射对资源的接入请求；

(b)主站发射该接入请求的确认指示，并独立于确认指示的发射发信号告知将由次站使用的资源集合。

根据本发明的另一个方面，提议一种主站，所述主站包括用于向次站提供对资源的接入的装置，所述主站包括用于从次站接收对资源的接入请求的接收装置；和用于向次站发射接入请求的确认指示以及独立于所述确认指示的发射发信号告知将由次站使用的资源集合的发射装置。

参考下述实施例，本发明的这些和其他方面将变得清楚明白并得以阐述。

附图说明

现在将参考附图通过示例的方式更详细地描述本发明，其中：

-图1是在其中实现本发明的系统的框图。

-图2是示出根据本发明实施例的可以以划分成子集的不同程度配置的E-RACH前导和E-DCH资源数目的图表。

-图3是示出根据本发明另一个实施例的可以以划分成子集的不同程度配置的E-RACH前导和E-DCH资源数目的图表。

具体实施方式

本发明涉及一种如图1所示的通信系统300，该系统包括主站100(如基站)和至少一个次站200(如移动站)。

无线电系统300可包括多个主站100和/或多个次站200。主站100包括发射机装置110和接收装置120。发射机装置110的输出和接收装置120的输入通过耦合装置140与天线130或包括多个天线的天线阵列耦合，耦合装置140可以例如是循环器或转换开关。与发射机装置110和接收装置120耦合的是控制装置150，控制装置150可以例如是处理器。次站200包括发射机装置210和接收装置220。发射机装置210的输出和接收装置220的输入通过耦合装置240与天线230或包括多个天线的天线阵列耦合，耦合装置240可以例如是循环器或转换开关。与发射机装置210和接收装置220耦合的是控制装置250，控制装置250可以例如是处理器。从主无线电站100到次站200的发射在下行链路信道160上发生，而从从无线电站200到第一无线电站100的发射在上行链路信道260上发生。

本发明提议独立于确认E-RACH接入发信号告知即将使用的资源集合。一种可能的方法是在AICH未使用的部分(对应于每时隙1024个码片)中发射指示资源集合的信息。

根据本发明的一个实施例，特定的E-DCH资源以预定义的方式与每个E-RACH前导相关联，并且取决于与前导相关联的E-DCH资源是否可用，对节点B对该前导的响应进行修改。

在另一个实施例中，如果关联的E-DCH资源可用，则节点B对前导的响应仅包括ACK或NACK，而如果关联的E-DCH资源不可用，则节点B的响应进一步包括不同资源的指示。

本发明因此具有能够减少分配E-DCH资源的信令(signalling)量，从而减少所产生的对其他前导确认信令的干扰量的优点。

不同资源的指示可包括一个或多个附加特征和/或一些附加信令位在普通确认信号末端的保留字段中的发射。

在不同的实施例中，前导和/或资源分配信令可包括特征和时隙的组合，或仅包括时隙，或仅包括特征。

本发明的另一个方面基于这样的认识：可创建多个E-DCH资源集合，特定的资源可通过识别该集合和该集合的成员(采用如上所述的索引)得以指示。可通过改变上行链路扰码来方便地创建不同的集合。

因此，如果给定的E-DCH资源与每个可能的特征相关联，则形成资源集合、进而附加的资源集合(对应于相同特征)可通过改变每个上行链路扰码容易地得以定义。

如果创建了足够的E-DCH资源集合，则如果相同的E-DCH资源集合适用于使用AICH同时确认的所有E-RACH特征，与现有资源使用的冲突概率小。

我们提议独立于确认E-RACH特征发信号告知即将使用的资源集合。一个可能的方法是在AICH未使用的部分(对应于每时隙1024个码片)中发射指示该资源集合的信息。

另一个可能的方法是使用AICH特征的子集来指示该资源集合。

本发明的另一个方面基于这样的认识：E-DCH资源和E-RACH前导之间的关联可用于相对于阻塞概率折衷冲突概率。

一般而言，配置的E-RACH前导数目越小，冲突概率越高(因为多个UE随机选择相同E-RACH前导的概率增加了)，并且配置的E-DCH资源数目越小，阻塞概率越高(因为没有合适的E-DCH资源可用的概率增加了)。

响应E-RACH前导以便分配E-DCH资源所需的位总数随配置的E-RACH前导数目和配置的E-DCH资源数目这两者增加。假设二进制信令被用来指示分配的E-DCH资源，所需的最大位数由

给出，其中P是配置的E-RACH前导数目，E是配置的E-DCH资源数目。这使得在同时发射E-RACH前导的任意组合的同时，可响应于任意E-RACH前导分配任意E-DCH资源。

因此，对于用于E-DCH资源分配的给定数目的位，例如以通过配置较少数目的E-DCH资源增加阻塞概率为代价，通过配置更多的E-RACH前导来减少冲突概率是可能的。

然而，该折衷的自由度量相当有限。例如，对于可用于E-DCH资源分配的16个位，如果配置了32个E-DCH资源则只能配置3个E-RACH前导。通过将配置的E-DCH资源数目减少至8，仍然只能配置5个E-RACH前导。

根据本发明的这个方面，如果在可用的资源分配位数内无法取得分配的完全灵活性，则将E-DCH资源和E-RACH前导划分为子集。

例如，考虑上述具有32个配置的E-DCH资源的实例：假设所需冲突概率需要32个配置的E-RACH前导。则根据本发明的这个方面，32个配置的E-DCH资源被细分为4个8个资源的子集。同样地，32个配置的E-RACH前导被细分为4个8个资源的子集。在E-RACH前导子集和E-DCH资源子集之间定义一一对应的映射。于是希望接入网络的UE随机选择E-RACH前导中的任意一个。包含所选前导的子集指示E-DCH资源的子集，于是网络仅需要3位来指示该子集中8个E-DCH资源中的哪个被分配给UE。因此，仅仅损失少的灵活性，就可以获取低的冲突概率连同低的阻塞概率。

作为一个实例，图2的图表示出了假设使用16位二进制信令分配资源时，可以以划分成子集的不同程度配置的E-RACH前导和E-DCH资源的数目。

在图3中给出了另一个实例，图3示出了假设使用16位三进制信令分配资源时，可以以划分成子集的不同程度配置的E-RACH前导和E-DCH资源的数目。

在另一个实施例中，本发明被应用于UMTS WCDMA中。使用BCH广播每个PRACH的资源。一些UE被配置为例如借助于较高层信令的方式使用E-RACH。还通过BCH为这些UE配置可用于E-RACH接入的资源。

成功的E-RACH接入通过AICH上的肯定确认来指示。在E-DCH上即将使用的发射资源由信令位指示。在优选实施例中，使用AICH未使用的部分发射这些位。

在另一个的实施例中，参考为E-RACH接入尝试选择的E-RACH特征来确定E-DCH资源。例如，使用列表来指示特征和E-DCH资源之间的关系。该表还指示对应于在AICH未使用部分上(或通过其他方式)发送的信令位的值的每一个可能集合的EDCH资源。

在另一个实施例中，由信令位指示的不同的、但对应于相同E-RACH特征的E-DCH资源仅在扰码方面不同。

以下文本给出附加的信息。

在R1-074976(“Enhanced Uplink for CELL_FACH”，Philips，可在http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_51/Docs/R1-074976.zip处获得)中，我们讨论了许多问题，这些问题涉及将RACH前导用于Cell_FACH中开始增强上行链路的初始阶段。在本文中，我们集中于E-DCH资源分配阶段。

注意，在本文中，当我们说起“E-DCH资源”，我们是指UL扰码、E-RNTI、F-DPCH码和时间偏移、E-RGCH/E-HICH码和特征以及E-AGCH码的组合。

E-DCH资源分配方法——可能性的概述：

通常，可识别两种极端的可能性：

1)每个E-RACH前导直接与一个E-DCH资源相关联。E-DCH资源由UE有效地随机选择，并且当确认前导时节点B不发射附加的资源分配信令。如果对应于UE所选择的前导的E-DCH资源已被使用，则节点B在AICH上用NACK响应该前导。

2)在E-RACH前导和E-DCH资源之间没有预定的关联。E-DCH资源的分配由e节点B执行，并且响应于E-RACH前导而被发信号告知。

中间的情况也是可能的，其中在每个E-RACH前导和E-DCH资源集合之间存在关联。当UE选择前导时，它因此也选择了对应的E-DCH资源集合，并且在那个集合中的特定E-DCH资源由节点B选择，并响应于所述前导被发信号告知。

如R1-074976(“Enhanced Uplink for CELL_FACH”，Philips，可在http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_51/Docs/R1-074976.zip处获得)中所讨论的，在所有情况下，应当广播可用的E-DCH资源的总的集合，使得通过节点B的任意信令可以简单地包括索引。

E-DCH资源分配信令：

支配应当采用上述哪种方法的主要因素取决于当节点B响应E-RACH前导时能够发射多少个信令位。

如果没有位可用(即节点B简单地发送无扩展的常规AICH响应)，则应当采用选项(1)(每个E-RACH前导直接与一个E-DCH资源相关联)。然而，以我们的观点，与选项(1)关联的建立延迟可能太长。这是因为冲突概率变成受限于可用E-DCH资源数目，而不受限于可用E-RACH前导数目。每当UE恰好选择了对应于已被使用的E-DCH资源的前导时，它不得不再次以随机前导选择开始。

因此，可以考虑减少选项(1)的延迟的可能性，例如：

-使用在AICH末端的保留部分来广播还未使用的E-DCH资源的索引，以便UE可选择对应的E-RACH前导，和/或

-缩短功率斜线上升(power ramping)阶段。例如如果UE的在前尝试的第一前导发射被NACK，则通过对随后的接入尝试省略RACH的功率斜线上升阶段(如果UE已经建立了功率级(其第一前导在该功率级处得以确认)，如果在选择不同前导时UE不得不以低功率级开始，则它将引入不必要的延迟。该过程可以通过允许UE使用与在前被NACK的前导的功率级相同的功率级来加速。)

然而，在实践中与AICH响应一起发射少量附加信令位看起来是完全可能的。用于此的可能方法包括：

1)使用特定的现有AICH特征或同时发射的特征组来分配E-DCH资源，如在[2]中所提议的那样

2)扩展可用的AICH特征数目，并且将它们用于信令，同样也如[2]所提议的那样

3)使用在AICH末端的保留部分来发信号告知。

独立使用的而不扩展AICH信息携带能力的方法(1)减少了可用于接入请求的特征的数目，从而导致了增大的冲突概率。因此，我们较不喜欢这种解决方案。

方法(2)和(3)的每个方法可用的位数需要进一步估计。原则上，方法(2)可用16个附加特征，尽管这将产生对现存R99AICH响应的一些附加干扰，需要对附加干扰进行估计。方法(3)可用的位数更加有限(对于SF256，8位)，但是不会引起对现有AICH响应的干扰。

通过在AICH上仅发送ACK指示在缺省资源中可减少的干扰量，并且如果该资源不可用，可通过发送附加的信令位来指示另一个。

方法2)和3)这两者(或者甚至这两者的结合)都应当被进一步估计。

结论是，如果通过E-RACH前导的选择来完全地指示E-DCH资源分配，则可以考虑用于减少延迟的方法，例如：

-使用AICH末端的保留的部分来广播还未被使用的E-DCH资源的索引，以便UE能够选择对应的E-RACH前导，

-缩短功率斜线上升阶段。

如果采用附加的信令位来指示E-DCH资源分配，我们提议与AICH响应一起发射少量附加信令位。

用于此的可能方法包括：

●扩展可用的AICH特征数目，并将它们用于信令，正如也在R1-074303“Resource assignment for E-DCH access inCELL_FACH state”中所提议的那样，

●使用在AICH末端的保留部分来发信号告知。

在本说明书和权利要求中在元件前的词“一”或“一个”并不排除多个这样的元件的存在。另外，词“包括”并不排除除列出的那些之外的其他元件或步骤的存在。

权利要求书中的圆括号内包括的附图标记意欲帮助理解，并非意欲限制。

通过阅读本公开，其他修改对本领域技术人员来说将变得显而易见。这样的修改可涉及在无线电通信领域中已知的其他特征，它们可被用来替代或附加于已在此描述的特征。

Claims (7)

1.一种主站向次站提供对资源的接入的方法，所述方法包括步骤：

(a)所述次站向所述主站发射对资源的接入请求；

(b)所述主站发射所述接入请求的确认指示，并独立于所述确认指示的发射而发信号告知将由所述次站使用的资源集合，所述方法的特征在于该方法还包括，在步骤(a)，所述次站发射用于请求接入资源的前导，其中每个资源以预定的方式与每个前导相关联，并且其中取决于与前导相关联的资源是否可用，修改步骤(b)的所述主站对所述前导的响应，并且其中如果所述关联的资源可用，则步骤(b)的所述主站对前导的响应仅包括确认，并且其中如果所述关联的资源不可用，则所述主站的响应进一步包括不同资源的指示。

2.权利要求1的方法，其中资源集合的发信号告知通过在AICH未使用的部分中发射指示该资源集合的信息来完成。

3.权利要求1的方法，其中所述不同资源的指示可包括发射一个或多个附加特征，和/或在普通确认信号末端的保留字段中的一些附加信令位。

4.权利要求1的方法，其中在步骤(a)，所述次站发射用于请求接入资源的前导，并且其中该前导和/或资源分配信令包括特征和时隙的组合，或仅包括时隙，或仅包括特征。

5.权利要求1的方法，其中将所述资源分组为多个资源集合，每个特定的资源通过识别该集合和该集合中的索引这两者得以指示。

6.一种包括用于向次站提供对资源的接入的装置的主站，所述主站包括用于从次站接收对资源的接入请求的接收装置；和用于向所述次站发射所述接入请求的确认指示并独立于所述确认指示的发射而发信号告知将由所述次站使用的资源集合的发射装置，所述主站的特征在于所述接收装置进一步被设置用来从次站接收用于请求接入资源的前导，其中每个资源以预定方式与每个前导相关联，并且其中所述主站被设置用来取决于与前导关联的资源是否可用来修改对所述前导的响应，

其中如果所述关联的资源可用，则所述主站对前导的响应仅包括确认，并且其中如果所述关联的资源不可用，则所述主站的响应进一步包括不同资源的指示。

7.一种包括用于向主站请求接入资源的装置的次站，所述次站包括用于向主站发射对资源的接入请求的发射装置；和用于从主站接收所述接入请求的确认指示并独立于所述确认指示的接收而发信号告知将由所述次站使用的资源集合的接收装置，所述次站的特征在于所述发射装置进一步被设置用来发射用于请求接入资源的前导，其中每个资源以预定方式与每个前导相关联，并且其中所述次站被设置用来接收取决于与前导关联的资源是否可用而被修改的所述主站对所述前导的响应，

其中如果所述关联的资源可用，则所述主站对前导的响应仅包括确认，并且如果所述关联的资源不可用，则所述主站的响应进一步包括不同资源的指示。

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