CN102138360B - 用于为电信系统中的随机接入执行前置码指配的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于使UE能够执行随机接入的方法和设备(无线电基站(120，600)和UE(110，700))。按照本发明的实施例，专用随机接入前置码的标识号在消息中连同指示在哪个信道或哪些信道中前置码对UE有效的信息一起传送。然后，UE(110，700)能够使用所接收的信息，并且根据那个信息来执行随机接入。

Description

用于为电信系统中的随机接入执行前置码指配的方法和设备
技术领域
一般来说，本发明涉及无线电信领域，更具体来说，涉及用于向用户设备指配前置码以使用户设备能够在电信系统中执行随机接入的方法和设备。 
背景技术
第三代合作伙伴项目(3GPP)负责UMTS(通用移动电信服务)系统的标准化，并且LTE(长期演进)目前作为UMTS系统的下一代移动通信系统正在讨论中。LTE是一种用于实现高速、基于分组的通信的技术，它在下行链路上能够达到超过100Mbps的数据速率，并且在上行链路上能够达到超过50Mbps的数据速率。对LTE进行的3GPP工作又称作演进的通用陆地接入网(E-UTRAN)。 
一般来说，将一个或多个小区分配给在3GPP LTE系统中称作eNB(增强/演进NodeB)或eNodeB的无线电基站。另外，LTE中的eNB直接与核心网以及与其它eNB进行交互。多个用户设备能够设置在eNB所服务的小区中。用户设备(UE)能够由移动电话、无线终端、膝上型计算机、个人计算机、个人数字助理、具有基于因特网协议的语音(VoIP)能力的电话或者任何其它具有3GPP LTE能力的UE来代表。一般来说，UE对系统的第一次接入通过随机接入(RA)过程来执行。RA过程的目标可包括：初始接入；切换；调度请求(对于无线电资源的请求)；定时同步，等等。无线电网络节点一般控制UE的行为。作为一个示例，如频率、定时和功率之类的上行链路传输参数经由从无线电基站(例如eNB)到UE的下行链路控制信令来调节。对于上行链路(UL)频率和功率估计参数，UE可从一个或几个下行链路(控制) 信号来得出那些参数。但是，由于eNB(或者eNodeB)与UE之间的传播延迟一般是未知的，所以为上行链路进行定时估计更为困难。作为一个示例，在UE被通电或开机时或者在长待机时间之后，在上行链路中没有使UE同步。因此，在开始业务之前，UE必须接入网络，这在第一步骤包括获得与网络的同步。这通常由UE来完成，UE通过收听下行链路信号来执行测量，并且从这些信号得到定时同步、频率误差的估计以及下行链路路径损耗的估计。即使这时使UE时间同步到下行链路，将从UE发送的信号仍然因所述未知的传播延迟而没有与eNB(或eNodeB)处的接收定时对准。因此，UE必须执行对网络的随机接入(RA)过程。RA过程是通常在UE发现需要获取上行链路同步或者需要进行上行链路传输、但用于所述上行链路传输的资源尚未可供UE使用时，由UE用于请求对系统或资源的接入的过程。此外，上行链路传输的同步或时间对准旨在使与其它UE的传输的干扰为最小，并且通过使对于保护带的需要为最小来提高资源效率。 
RA过程可分类为基于争用的随机接入过程和无争用的(或者非基于争用的)随机接入过程。 
对于基于争用的随机接入过程，对每个小区(即，对eNodeB)指配形成非专用随机接入前置码池的第一集合。这个池主要当存在UE始发数据并且UE必须通过RA过程建立与网络的连接和充分上行链路定时关系时使用。当执行基于争用的随机接入时，UE从池中任意选择前置码作为非专用随机接入前置码。这称作UE发起的随机接入(在LTE中支持)。因此，对于基于争用的随机接入，网络(或eNB)不会(立即)知道哪个UE选取了哪个前置码。这存在的缺点是，多个UE实际上可能选择同一个前置码，并且它们可能尝试同时接入网络(或eNodeB)。这可导致发生冲突。因此，需要识别试图接入网络(或eNodeB)的UE并且解决可能的冲突的额外步骤，即所谓的争用解决机制。 
为了执行无争用的随机接入，还定义了对每个小区(即，对 eNodeB)指配的形成随机接入前置码池的第二集合。这些前置码称作专用随机接入前置码。与非专用随机接入前置码相反，专用随机接入前置码由eNodeB指配给UE。换言之，这个前置码不能由UE自主地选择，并且因此，对于指配的有效性的持续时间，这个专用随机接入前置码唯一专用于该UE。这称作网络触发的或网络指示的随机接入(在LTE中支持)。由于特定前置码被指配给/专用于该UE，所以无争用接入的好处是eNodeB可从所接收前置码中立即知道哪一个UE正在设法(或已经设法)接入网络。因此，这消除对于争用解决的需要，并且因此通过使冲突的风险最小来提高资源效率。此外，避免争用解决过程减小了延迟。 
应当指出，例如，在eNodeB进行下行链路传输(为此UE将需要传送确认(ACK)或者否定确认(或无确认)(NACK)反馈)之前，网络触发(例如在E-UTRAN中)的随机接入能够用于迫使没有有效上行链路定时的UE使其上行链路同步到eNodeB处的定时。还应当指出，由于随机接入和上行链路同步过程的非零持续时间，通常在进行下行链路传输之前强迫重新同步。一般来说，如果UE(例如移动终端)在某个时间不活动，则它解除同步。因此，有可能在网络中(例如在E-UTRAN中)定义判定标准：在没有任何活动的某个时间之后，假定UE(例如移动终端)已经丢失与eNB的同步。 
如果例如下行链路数据到达UE，则同步需要首先被重新建立，并且为此目的，将上述专用随机接入前置码指配给UE，UE可将它用于执行无争用随机接入过程。这将触发来自eNB的定时提前调整命令，并且根据这个命令，UE可重新建立时间对准。例如，在LTE(或E-UTRAN)中，物理下行链路控制信道PDCCH用于指配专用前置码。 
由于随机接入过程是UE为接入网络所执行的第一过程，所以随机接入按预期工作是重要的。如果随机接入失败，则UE无法接入网络。随机接入过程可能失败或者无法执行的一种示范情况是当所有专用前置码已经在使用中时。如前面所述，eNodeB跟踪它已经分配/ 指配的专用前置码，并且当没有可用于分配的这种专用前置码时，eNB必须建议/指引没有专用随机前置码的其它UE来执行基于争用的随机接入。但是，如前面所述，当需要执行争用解决时，基于争用的随机接入引起可能的冲突和附加延迟。如果发生冲突，并且一个或多个UE的随机接入失败，则一个或数个UE可能在某个时间之后重试随机接入过程，这导致可能触发引入进一步延迟的回退机制。回退机制是一种通过引入例如表示在接入重新尝试之前要等待的时间周期的回退参数来控制UE重新接入尝试的方式。因此，重新接入尝试的次数越大，则延迟越长。 
3GPP文件R2-081672(CATT)公开了一种向UE指配前置码以使UE能够执行随机接入的方法。讨论了如果相继的PRACH资源被分配给用于一个UE的专用前置码，PRACH资源可能被浪费(第3页)。为避免这种浪费，它提出例如通过在专用前置码分配信令中以信号通知第一有效PRACH资源的子帧索引，来为专用前置码分配不相继的PRACH资源。 
发明内容
因此，本发明的示范实施例的一个目的是解决上述问题，并且提供用于通过下列步骤来使一个或多个UE能够执行成功随机接入的方法和设备：通过引入表示在哪个(哪些)信道出现中专用前置码有效以供(一个或多个)UE用于随机接入的有效性模式，允许使用一个或多个UE的一个或多个专用随机接入前置码。这将引起随机接入延迟的减小，并且还引起可发生的冲突数量的减少。 
按照本发明的实施例的第一方面，上述问题通过一种向UE指配前置码的在无线电基站中的方法来解决。向代表eNB或eNodeB或NodeB的无线电基站分配形成非专用随机接入前置码池的第一集合以及形成专用随机接入前置码池的第二集合。按照本发明的实施例，无线电基站从第二集合中确定可用的专用随机接入前置码；然后，它向UE传送消息，该消息包含可用的专用前置码的标识号，并且还包含指示在一个或多个PRACH(物理随机接入信道)出现的哪个(哪些)中专用前置码有效以供UE用于随机接入的信息。 
因此，为了例如缓解存在专用随机接入前置码短缺的情况，以及为了扩展专用随机接入前置码的可用性，无线电基站配置成确定用于指配给UE的专用随机接入前置码的可用性，并且在消息中传送专用 前置码的标识号，以及还在所述消息中指示用于使UE能够知道在哪个(哪些)PRACH出现中专用前置码对UE有效的有效性模式。 
按照本发明的实施例的第二方面，上述问题通过一种在UE中使所述UE能够在包括无线电基站的电信系统中执行随机接入的方法来解决，如上所述，向无线电基站分配形成非专用随机接入前置码池的第一集合以及形成专用随机接入前置码池的第二集合。按照本发明的实施例的方法包括下列步骤：从无线电基站接收消息，该消息包括第二集合中的可用的专用接入前置码的标识号。该消息还包括指示在一个或多个PRACH出现的哪个(哪些)中专用随机接入前置码有效以供UE用于随机接入的信息。该方法还包括：根据所接收的可用的专用前置码的标识号以及根据与所述一个或多个PRACH出现有关的所指示信息来执行随机接入。 
按照本发明的实施例的第三方面，上述问题通过一种用于向UE指配前置码以便使UE能够执行随机接入的无线电基站来解决。如上所述，将形成非专用随机接入前置码池的第一集合以及形成专用随机接入前置码池的第二集合指配给无线电基站。按照本发明的实施例，无线电基站配置成从第二集合中确定专用随机接入前置码；向UE传送消息，该消息包含所确定专用前置码的标识号，并且包含指示在一个或多个PRACH(物理随机接入信道)出现的哪个(哪些)中专用前置码有效以供UE用于随机接入的信息。 
按照本发明的实施例的第四方面，上述问题通过一种用于在包括无线电基站的电信系统中执行随机接入的UE来解决，如上所述，向无线电基站分配形成非专用随机接入前置码池的第一集合以及形成专用随机接入前置码池的第二集合。按照本发明的实施例，UE配置成：从无线电基站接收消息，该消息包括第二集合中的可用的专用接入前置码的标识号。该消息还包括指示在一个或多个PRACH出现的哪个(哪些)中专用随机接入前置码有效以供UE用于随机接入的信息。UE还配置成根据所接收的可用的专用前置码的标识号以及根据 与所述一个或多个PRACH出现有关的所指示信息来执行随机接入。 
按照本发明的实施例的第五方面，上述问题通过一种向UE指配前置码以使UE能够执行随机接入的在电信系统中的方法来解决。该系统包括无线电基站，向无线电基站分配形成非专用随机接入前置码池的第一集合以及形成专用随机接入前置码池的第二集合。按照本发明的实施例，该方法包括下列步骤：在无线电基站中确定可用于指配给UE的第二集合中的专用随机接入前置码；在UE处接收来自无线电基站的消息，该消息包含可用的专用随机接入前置码的标识号，并且还包含指示在一个或多个PRACH出现的哪个(哪些)中专用随机接入前置码有效以供UE用于随机接入的信息；以及由UE根据所接收的可用随机接入前置码的标识号和根据与一个或多个PRACH出现有关的所指示信息来执行随机接入。 
按照本发明的实施例的第六方面，上述问题通过一种用于向UE指配前置码以使UE能够执行随机接入的电信系统来解决。该系统包括无线电基站，向无线电基站分配形成非专用随机接入前置码池的第一集合以及形成专用随机接入前置码池的第二集合。按照本发明的实施例，在该系统中，无线电基站配置成确定可用于指配给UE的第二集合中的专用随机接入前置码；UE配置成接收来自无线电基站的消息，该消息包含可用的专用随机接入前置码的标识号，并且还包含指示在一个或多个PRACH出现的哪个(哪些)中专用随机接入前置码有效以供UE用于随机接入的信息；以及UE还配置成根据所接收的可用随机接入前置码的标识号和根据与一个或多个PRACH出现有关的所指示信息来执行随机接入。 
本发明的一个优点在于减小随机接入延迟。 
本发明的另一个优点在于，它允许通过引入时域中的有效性模式虚拟地扩展专用前置码，使得缓解存在专用前置码短缺的情况。 
本发明的另一个优点在于，对于无争用随机接入的给定负荷，能够减小形成专用前置码池的集合的大小。这又意味着更多非专用随机 接入前置码是可用的，这暗示了冲突的风险被最小化。 
通过结合附图的以下详细描述，本发明的其它目的和特征将变得显而易见，但是，要注意如下事实：下列附图只是说明性的，并且在如所附权利要求的范围之内所述的所示具体实施例中可进行各种修改和变更。还应当理解，附图不一定按比例绘制，除非另加说明，否则它们仅用于从概念上示出本文所述的结构和过程。 
附图说明
图1是示出其中可应用本发明的示范实施例的无线网络电信系统的一个示例的简图。 
图2是示出按照现有技术可适用于LTE FDD的类型1帧结构的简图。 
图3A是示出可适用于本发明的示范实施例、使用示范有效性模式的示范PRACH配置的简图。 
图3B是示出可适用于本发明的示范实施例、使用另一个示范有效性模式的示范PRACH配置的简图。 
图3C是示出可适用于本发明的示范实施例、使用又一个示范有效性模式的示范PRACH配置的简图。 
图4是示出按照本发明的示范实施例在无线电基站中执行的方法的流程图的简图。 
图5是示出按照本发明的示范实施例在用户设备中执行的方法的流程图的简图。 
图6示出按照本发明的实施例的示范无线电基站的框图。 
图7示出按照本发明的实施例的示范用户设备的框图。 
具体实施方式
为了便于说明而不是进行限制，以下描述中提出例如特定体系结构、情况、技术等具体细节，以便透彻地理解本发明。然而，本领域 的技术人员清楚地知道，可在不同于这些具体细节的其它实施例中实施本发明及其实施例。 
本文中通过参照具体示例情况来描述本发明的不同实施例。具体来说，在与基于第三代(3G)长期演进(LTE)概念的电信网络系统中的随机接入过程有关的非限制性一般上下文中描述本发明。应当指出，本发明并不局限于3G LTE，而是可适用于采用随机接入过程的其它无线系统，诸如WiMAX(全球微波接入互通)或HSPA(高速分组接入)或HSUPA(高速上行链路分组接入)或HSDPA(高速下行链路分组接入)或者WCDMA(宽带码分多址)等等。 
参照图1，示出其中可应用本发明的不同示范实施例的示范无线电信网络系统100的框图。注意，图1所示的系统仅示出理解本发明的不同示范实施例所需的收发器或节点。如图所示，在这里被认为表示简化3GPP LTE系统的系统100包括多个用户设备UE 110、UE 111和UE 112以及充当无线电基站并且表示为eNodeB 1 120、eNode 2121和eNodeB 3 122的设备。eNodeB的功能之一是控制送往和来自小区中的UE的业务。UE适合用作移动电话、无线终端、膝上型计算机、个人计算机、个人数字助理、具有基于因特网协议的语音(VoIP)能力的电话或者任何其它具有3GPP LTE能力的设备。通过无线电链路从eNodeB到UE的业务称作下行链路(DL)业务，而通过无线电链路从UE到eNodeB的业务称作上行链路(UL)业务。注意，图1中，UE和eNodeB的数量只是说明性的，并且本发明的实施例并不局限于任何具体的UE数量和/或eNodeB数量。 
又参照图1，在这里假定UE 111和UE 113由eNodeB 1 120提供服务。换言之，假定UE 111和UE 113已经成功地随机接入网络100，并且无线连接到eNodeB 1 120。此外，为了便于理解本发明的实施例的原理，还假定eNodeB、例如eNodeB 1 120正单独服务于一个小区，但是这不是必需的。在LTE中，总共存在由每个小区可用(或者为小区配置)的64个随机接入前置码所组成的集合。因此，能够向eNodeB 分配/指配这64个前置码。应当指出，指配给同一个eNodeB所控制的不同小区的前置码不一定属于前置码的同一个集合，即，不同集合(和池)通常是小区特定的。但是，为了更好地理解本发明的不同实施例，在这里假定eNodeB正服务于单个小区，因此在这种情况下，规定64个前置码的集合由eNodeB(或者每个小区)来指配是充分的。 
64个前置码的这个集合内的第一集合形成与基于争用的随机接入配合使用的前置码池。如前面所述，这个池的前置码称作非专用随机接入前置码。这个池主要当存在UE始发数据并且UE必须通过随机接入(RA)过程建立与网络的连接和/或充分上行链路定时关系时使用。当执行基于争用的随机接入时，UE从这个第一集合中随机选择/选取非专用随机接入前置码。对于这个第一集合中的每个非专用随机接入前置码，关联了前置码标识号(或前置码标识符)。在64个前置码的集合之中，还存在形成专用随机接入前置码池的第二集合。如前面所述，第二集合的专用随机接入前置码用于执行无争用随机接入。对于无争用随机接入，是eNodeB将专用随机接入前置码指配给UE。换言之，这种类型的随机接入由网络(例如eNodeB)来触发。对于这个第二集合的每个专用随机接入前置码，也关联了前置码标识号(ID)(或前置码标识符)。eNodeB跟踪当前在使用中的专用前置码ID。对于无争用随机接入，eNodeB因此能够将所接收前置码映射到已经发送专用随机接入前置码并且已经设法接入系统或网络系统的UE。因此，不需要执行争用解决过程。 
又参照图1，假定对于UE 110，无争用随机接入过程由网络(例如由eNodeB 1 120)来触发，使得UE能够建立到网络(例如eNodeB)的时间对准和同步。这使用UE 110与eNodeB 1 120之间的虚线箭头示意示出。如前面所述，eNodeB 1 120跟踪它已经分配并且当前在使用中的所有专用随机接入前置码(和专用前置码ID)。一旦无争用随机接入已经成功完成或者专用前置码分配的有效性已经到期，则能够再使用专用前置码。但是，在第二集合中暂时没有专用随机接入前置码 可用于分配给UE 110的情况下，eNodeB 1 120必须指引没有专用前置码的UE来执行基于争用的随机接入。但是，当需要执行争用解决时，除了延迟之外，基于争用的随机接入一般还导致可能冲突发生。 
因此，为了缓解没有专用前置码可用于执行无争用随机接入的示范问题情况，按照本发明的实施例的eNodeB 1 120配置成确定第二集合中的专用随机接入前置码可用于指配给UE 110，并且还配置成在例如物理下行链路控制信道(PDCCH)上向UE 110传送消息，该消息指示所确定的专用随机接入前置码的前置码ID，并且还指示在例如时域中指定在哪个或哪些物理随机接入信道(PRACH)出现中专用前置码有效以供UE用于进行随机接入的有效性模式。作为一个示例，由于eNodeB 1 120跟踪当前在使用中的专用前置码及关联ID，所以它还知道基于专用前置码的随机接入已经成功完成或者分配的有效性已经到期的时间，因而能够确定这种专用前置码这时是可用的并且能够再使用。如果eNodeB 1 120需要建立上行链路同步，则它在例如PDCCH消息中发送这个可用前置码的前置码ID以及指示在哪个或哪些PRACH出现中专用前置码对于UE 110有效的信息。然后，UE 110能够根据从eNodeB 1 120所接收的前置码ID并且还根据与PRACH出现有关的所指示信息来执行随机接入。 
应当指出，在LTE技术规范3GPP TS 36.211(标题为“演进通用陆地无线电接入(E-UTRA)物理信道和调制(Release 8)”)中，下行链路和上行链路传输被组织成无线电帧，其中各无线电帧具有10ms的持续时间。定义两个不同无线电帧结构，一个帧结构称作类型1，它可适用于FDD(频分双工)；另一个帧结构称作类型2，可适用于TDD(时分双工)。上述技术规范3GPP TS 36.211还规定，对于FDD，每个无线电帧10个子帧可用于下行链路传输，并且(同一个无线电帧的)10个子帧可用于上行链路传输，以及上行链路和下行链路传输在频域中分离。此外，类型1帧结构包括长度各为0.5ms的20个时隙，并且2个连续时隙定义子帧，子帧因而为1ms长。 
参照图2，示出如3GPP TS 36.211中定义的可适用于LTE FDD的类型1帧结构。技术规范3GPP TS 36.211还定义：PRACH资源及其出现为每个小区(或eNodeB)配置，并且在广播或专用控制信道(例如PDCCH)上传递。在3GPP TS 36.211中为FDD定义16个PRACH配置。 
按照本发明的一个实施例，并且如前面所述，PDCCH消息能够传送被确定为eNodeB 1 120可用的专用前置码ID，并且还传送指示在哪个或哪些PRACH出现中专用前置码对UE有效的信息。作为一个示例，该信息能够指示在哪个(哪些)子帧中所指配专用随机接入前置码有效以供UE使用。按照本发明的一个实施例，子帧(或多个子帧)受限于帧结构、例如无线电帧结构。 
下面将在FDD PRACH配置12的上下文中更详细描述示范实施例。PRACH配置12定义：PRACH资源在各无线电帧的子帧#0、子帧#2、子帧#4、子帧#6和子帧#8中出现。 
作为本发明的一个示范实施例，PDCCH消息中的信息能够在所述PDCCH消息的字段中指明：例如，在PRACH配置12的情况下，可用的专用前置码仅在各无线电帧中的子帧#2中才是有效的。这种情况示于图3A中，其中指明：专用前置码在各帧中的子帧2中对特定UE是有效的。应当指出，对于PRACH配置12，如上所述，存在能够选择的若干子帧，其中专用前置码对UE有效。这类子帧也示于图3A中，并且按照以上所述来编号，即，子帧#0、子帧#2、子帧#4、子帧#6和子帧#8。但是，图3A所述和所示的示例表明，按照PDCCH消息中所指示的信息，专用前置码仅在各无线电帧中的子帧#2中才是有效的。应当指出，在这里还暗示：例如，分别对于子帧#0、子帧#4、子帧#6和/或子帧#8能够将同一个专用前置码指配给不同UE。有效地，这意味着专用前置码可用性在这个示例中增加至5倍。显然，这种有效性模式的使用显著降低可用于指配的专用前置码耗尽的风险。 
应当指出，本发明的示范实施例并不局限于PRACH配置12。换言之，能够使用为FDD定义的所有PRACH配置(例如帧结构类型1)。作为一个示例，PRACH资源的可设想配置可能是，它们在所有无线电帧中的子帧#1(PRACH配置3)中出现。 
使用PRACH配置12的另一个示例是，PRACH资源，对于UE，在各帧中在子帧#0、子帧#2、子帧#4、子帧#6和子帧#8中出现。这示于图3B中，其中在各帧内部分别指示子帧#0、子帧#2、子帧#4、子帧#6和子帧#8。没有使用的子帧具有白色背景(例如子帧#7、子帧#1、等等)。 
如上所述，对于PRACH配置12，存在专用前置码能够对UE有效的若干子帧。这类子帧是子帧#0、子帧#2、子帧#4、子帧#6和子帧#8。因此，按照本发明的另一个示范实施例，用于专用前置码指配的PDCCH消息中的字段能够指示对于PRACH出现的哪个(哪些)、专用前置码有效以供UE用于随机接入的周期性。例如，字段可指明：对于每第四个PRACH出现，专用前置码对UE有效。这示于图3C中，其中表明，对于PRACH配置12，子帧序列(周期性)例如是(帧1的)子帧#8、(帧2的)子帧#6、(帧3的)子帧#4、(帧4(未示出)的)子帧#2等等，在此期间，专用随机接入前置码有效以供UE执行随机接入。因此，在这个示例中，专用前置码在每第四个PRACH出现中是有效的。在图3C中，序列的子帧以内部的交叉示出。 
注意，在一些配置、如PRACH配置12中，例如UE使用随后的PRACH资源是无益的，因为它们相互太近地挨着。UE在被允许重复随机接入尝试之前需要等待来自eNodeB(或网络)的响应。因此，UE再使用例如配置12的全部PRACH资源是无益的。 
因此，本发明的实施例通过定义时域中的用于LTE FDD无争用接入的有效性模式，来增加专用前置码的可用性。但是要注意，相同的原理也可适用于为LTE TDD定义的PRACH配置(即，帧结构类型2)。因此，本发明的实施例不局限于LTE FDD。应当指出，在LTE TDD 中，PDCCH消息中的字段能够指示对于频域和/或时域中的哪个(哪些)PRACH资源，专用前置码是有效的。 
按照本发明的另一个实施例，由eNodeB在包含专用前置码ID的消息(例如PDCCH消息)中传送的信息指明/指定指示一个或多个PRACH出现的二进制值。这个二进制值由消息中指示的预定数量的比特(例如由3比特或4比特)来表达。该值可以是明确的值，或者对函数的输入值，该函数给出值(或多个值)，或者表的索引或者对表条目的索引或者包含所述值(或多个值)的表中的索引。作为本发明的一个示范实施例，二进制值可对应于与预定义PRACH配置关联的PRACH索引(例如掩码索引)，PRACH配置指示在一个或多个所允许PRACH出现的哪个(哪些)中，专用前置码有效以供UE用于随机接入。注意，PRACH配置表示例如在先前所述的技术规范3GPP 36.211中指明/定义的PRACH配置。应当指出，PRACH索引值确定所指示专用前置码的有效性。作为本发明的一个示范实施例，二进制值可对应于PRACH索引(例如掩码索引)。与先前所述的技术规范3GPP36.211中定义的所配置PRACH配置关联，PRACH索引确定其中所指配专用前置码有效的帧的一个或多个子帧。例如，FDD PRACH配置12对应于子帧#0、子帧#2、子帧#4、子帧#6和子帧#8中的PRACH资源。PRACH索引确定对于以上所列子帧中的哪一个或多个子帧，专用前置码是有效的。 
作为另一个示例，在专用随机接入前置码池中的所有前置码已经被分配的情况下，eNodeB配置成确定基于专用前置码的随机接入已经成功完成或者分配的有效性已经到期的时间，然后再使用可用专用前置码，并且在PDCCH消息中向UE传送(可用的专用前置码的)前置码ID，并且在那个消息中指示PRACH掩码索引。然后，UE接收这种PDCCH消息，并且根据前置码ID和根据PRACH掩码索引来执行随机接入，因为如上所述，PRACH掩码索引与指示在哪些所允许的PRACH出现中前置码有效以供UE使用的预定义配置关联。 
作为一个示例，如果eNodeB在例如PDCCH消息中向UE显式发信号通知具有固定ID值的专用前置码ID，并且eNodeB还在消息中指示由UE用于指向其中专用前置码有效的一个或多个子帧(即，指向描述在哪些PRACH出现中专用前置码有效以供UE使用的有效性模式)的PRACH索引(例如与PRACH索引(例如掩码索引)对应的二进制值)，则UE根据专用前置码ID和PRACH索引知道在哪个(哪些)PRACH出现中专用前置码对它使用专用随机接入前置码来执行随机接入是有效的。 
应当指出，指配PRACH资源的有效性模式的相对于时间参考的偏移量的二进制值(例如3比特或4比特)可能是明确的值，对给出值的函数的输入，或者包含值的表中的索引。备选地，指配PRACH资源的有效性模式的字段中的二进制值以及指配PRACH资源的有效性模式的相对于时间参考的偏移量的字段中的二进制值的联合编码可能是明确的值，对给出值的函数的输入，或者包含值的表中的索引。 
参照图4，示出按照本发明的上述实施例、目的是在无线电基站(例如eNodeB)中执行/实现的方法的流程图。如前面所述，向无线电基站指配形成非专用随机接入前置码池的第一集合以及形成专用随机接入前置码池的第二集合。无线电基站中的方法使UE能够执行随机接入。在无线电基站中，该方法包括下列主要步骤： 
(401)从可用于指配给UE的第二集合中确定专用随机接入前置码； 
(402)向UE传送消息(例如在PDCCH消息中或者在PDCCH消息中的字段)，该消息包含由无线电基站确定的可用专用前置码的专用前置码ID，并且还包含在一个或多个PRACH出现的哪个(哪些)中专用随机接入前置码有效以供UE用于随机接入的信息。 
如前面所述，PDCCH消息中的信息指示在哪个(哪些)子帧中所指配的专用前置码有效以供UE使用。一个或多个子帧受限于帧结构，如前面所述。该信息还可向UE指示对于PRACH出现的哪个(哪些)、 专用前置码对UE有效的周期性。此外，该信息能够使用二进制值来指示，所述二进制值由预定义数量的比特(即，4比特)来表达。如前面所述，二进制值可对应于与预定义配置关联的PRACH索引，预定义配置指示在允许的PRACH出现的哪个(哪些)中，专用前置码有效以供UE使用。 
参照图5，示出按照本发明的前面所述的实施例、目的是在UE中执行/实现的方法的流程图。在UE中的方法使所述UE能够在其中提供无线电基站的系统中执行随机接入；向所述基站指配形成非专用随机接入前置码池的第一集合以及形成专用随机接入前置码池的第二集合。将要在UE中执行的方法包括下列主要步骤： 
(501)接收来自无线电基站(或eNodeB)的消息，所述消息(在例如PDCCH上)包含第二集合的可用专用随机接入前置码的前置码ID，并且还包含指示在一个或多个PRACH出现的哪个(哪些)中、专用前置码有效以供UE用于随机接入的信息； 
(502)根据可用专用前置码的前置码ID以及根据与一个或多个PRACH出现有关的所指示信息，来执行随机接入过程。 
已经描述了描述子帧、周期性、二进制值等的不同示范实施例，因此不必再重述。 
参照图6，其中示出配置/设置成向UE指配专用随机接入前置码的示范无线电基站600(例如eNodeB)的框图，向所述无线电基站分配形成非专用随机接入前置码池的第一集合以及形成专用随机接入前置码池的第二集合。如图6所示，无线电基站600包括处理部件601，它适合从可用于指配给UE的第二集合中确定专用随机接入前置码。作为一个示例，一旦基于专用前置码的随机接入已经成功完成或者分配的有效性已经到期，则能够再使用所分配的专用前置码。无线电基站600配置成通过在图6中表示为TX的传送部件602A在例如PDCCH消息上向UE传送消息，专用和可用前置码ID，并且还配置成在那个消息中指明信息，该信息指示在一个或多个PRACH出现的 哪个(哪些)中，专用前置码有效以供UE用于随机接入。如图6所示，无线电基站600还包括在图6中表示为RX的接收部件602B，它设置/配置成从UE接收所指配的专用前置码，UE使用该专用前置码来根据专用前置码ID以及还根据与一个或多个PRACH出现有关的所指示信息来执行随机接入。已经描述由无线电基站执行的附加动作，因而不再赘述。但是应当指出，图6所示的不同示范块不一定是分离的。此外，TX部件602A和RX部件602B不一定包含在同一个块中，即，它们各自能够由单个块来表示。因此，无线电基站600不受限制，而且并不局限于图6所示的示范框图。另外，无线电基站600还可包括图6中未示出的其它元件和/或块。 
参照图7，示出按照本发明的先前所述实施例、能够使用所指配专用随机接入前置码来执行随机接入的示范用户设备(UE)700的框图。如图7所示，UE 700包括接收部件701A，它在图7中表示为RX，适合于/配置成从无线电基站接收消息，该消息包含专用前置码ID，并且还包含信息，该信息指示在至少一个PRACH出现的哪个(哪些)中，专用前置码有效以供UE使用。作为一个非限制性示例，在PDCCH上接收消息。UE 700还包括传送部件701B，它在图7中表示为TX，适合于/配置成根据所接收专用前置码ID以及根据与一个或多个PRACH出现有关的所指示信息来传送专用随机接入前置码，以便执行随机接入。UE 700还进一步包括例如处理一个或多个所接收/传送的消息的处理部件702。同样，已经描述了描述子帧、周期性、二进制值(例如4比特)等的不同示范实施例，因此不必再赘述。 
如上所述，通过本发明的不同实施例实现了若干优点。作为一个示例，甚至在专用随机接入前置码池中的所有前置码已经在使用中的情况下，也减小随机接入延迟。本发明的不同示范的另一个优点在于，它允许通过如前面所述引入时域中的有效性模式来虚拟地扩展专用前置码，使得缓解存在专用前置码短缺的情况。本发明的又一个优点在于，对于无需涉及非专用随机接入前置码的使用的各随机接入，能 够减小随机接入延迟。 
本发明及其实施例可通过许多方式来实现。例如，本发明的一个实施例包括其中存储了指令的计算机可读介质，指令是电信系统的无线电基站(例如eNodeB或eNB)和/或UE可执行的。无线电基站和/或UE可执行的并且存储在计算机可读介质上的指令执行权利要求中提出的本发明的方法步骤。 
虽然按照若干优选实施例描述了本发明，但是预期其备选、修改、置换和等效方案将是本领域的技术人员通过阅读本说明书和研究附图会清楚知道的。因此，以下所附权利要求意在包含落入本发明的范围之内的这类备选、修改、置换和等效方案。 

Claims (1)

1.一种向用户设备UE(110，700)指配前置码以用于使所述UE(110，700)能够执行随机接入的在无线电基站(120，600)中的方法，所述无线电基站被分配了形成非专用随机接入前置码池的第一集合以及形成专用随机接入前置码池的第二集合，所述方法包括下列步骤：
-   确定(401)可用于指配给所述UE的第二集合中的专用随机接入前置码；以及
-   向所述UE(110，700)传送(402)消息，所述消息包含所述可用的专用随机接入前置码的标识号，并且还包含指示在至少一个物理随机接入信道PRACH出现的哪个或哪些中、所述专用随机接入前置码有效以供所述UE(110，700)用于随机接入的信息，
其特征在于：
在传送步骤(402)中，所述消息中的所述信息包括具有指示所述至少一个PRACH出现的二进制值的字段，所述二进制值对应于PRACH索引，所述索引与预定义配置关联，所述预定义配置指示在允许的PRACH出现的集合的哪个子集中，所述专用随机接入前置码有效以供所述UE(110，700)用于随机接入，用于使所述UE(110，700)能够传送所述可用的专用随机接入前置码。
2. 如权利要求1所述的方法，其中，在传送步骤(402)中，所述信息指示定义对于所述允许的PRACH出现的集合的哪个子集、所述专用随机接入前置码有效以供所述UE(110，700)用于随机接入的周期性。
3. 如权利要求1或2所述的方法，其中，在传送步骤(402)中，所述二进制值通过预定义数量的比特来表达。
4. 如权利要求1或2所述的方法，还包括：在所述消息中指示相对于时间参考的偏移值，所述时间参考使关于在所述允许的PRACH出现的集合的哪个子集中所述专用随机接入前置码有效以供所述UE(110，700)用于随机接入的所述信息受限于至少一个预定义子帧。
5. 一种使用户设备UE(110，700)能够在电信系统(100)中执行随机接入的方法，所述电信系统(100)包括无线电基站(120，600)，所述无线电基站(120，600)被分配了形成非专用随机接入前置码池的第一集合以及形成专用随机接入前置码池的第二集合，所述方法包括下列步骤：
-   从所述无线电基站(120，600)接收(501)消息，所述消息包含所述第二集合中的可用的专用随机接入前置码的标识号，所述消息还包含指示在至少一个物理随机接入信道PRACH出现的哪个或哪些中、所述专用随机接入前置码有效以供所述UE(110，700)用于随机接入的信息；以及
-   根据所接收的所述可用的随机接入前置码的标识号以及根据与所述至少一个PRACH出现有关的所指示信息来执行(502)随机接入，
其特征在于：
在接收步骤(501)中，所述消息中的所述信息包含具有指示所述至少一个PRACH出现的二进制值的字段，所述二进制值对应于PRACH索引，所述索引与预定义配置关联，所述预定义配置指示在允许的PRACH出现的集合的哪个子集中，所述专用随机接入前置码有效以供所述UE(110，700)用于随机接入，用于使所述UE(110，700)能够向所述无线电基站传送所述可用的专用随机接入前置码。
6. 如权利要求5所述的方法，其中，接收步骤(501)，所述信息指示定义对于所述允许的PRACH出现的集合的哪个子集、所述专用随机接入前置码有效以供所述UE(110，700)用于随机接入的周期性。
7. 如权利要求5或6所述的方法，其中，接收步骤(501)，所述二进制值通过预定义数量的比特来表达。
8. 如权利要求5或6所述的方法，其中，接收步骤(501)包括在物理下行链路控制信道PDCCH上接收所述消息。
9. 如权利要求5或6所述的方法，其中，接收步骤(501)还包括在所述消息中接收相对于时间参考的偏移值，所述时间参考使关于在所述允许的PRACH出现的集合的哪个子集中所述专用随机接入前置码有效以供所述UE(110,700)用于随机接入的所述信息受限于至少一个预定义子帧。
10. 一种用于向用户设备UE(110，700)指配前置码以便使所述UE(110，700)能够执行随机接入的无线电基站(120，600)，所述无线电基站(120，600)被分配了形成非专用随机接入前置码池的第一集合以及形成专用随机接入前置码池的第二集合，所述无线电基站(120，700)包括：
-   处理部件，用于确定可用于指配给所述UE(110，700)的所述第二集合中的专用随机接入前置码；以及
-   传送部件，用于向所述UE(110，700)传送消息，所述消息包含所述可用的专用随机接入前置码的标识号，并且还包含指示在至少一个物理随机接入信道PRACH出现的哪个或哪些中、所述专用随机接入前置码有效以供所述UE(110，700)用于随机接入的信息，
-  接收部件，用于从UE接收所指配的专用随机接入前置码，
其特征在于：
所述消息中的所述信息包含具有指示所述至少一个PRACH出现的二进制值的字段，其中所述二进制值对应于PRACH索引，所述索引与预定义配置关联，所述预定义配置指示在允许的PRACH出现的集合的哪个子集中，所述专用随机接入前置码有效以供所述UE用于随机接入，用于使所述UE(110，700)能够传送所述可用的专用随机接入前置码。
11. 如权利要求10所述的无线电基站(120，600)，其中，所述信息指示对于所述至少一个PRACH出现的哪个或哪些、所述专用随机接入前置码有效以供所述UE(110，700)用于随机接入的周期性。
12. 如权利要求10-11中的任一项所述的无线电基站(120，600)，还配置成在所述消息中指示相对于时间参考的偏移值，所述时间参考使在至少一个PRACH出现的哪个或哪些中所述专用随机接入前置码有效以供所述UE用于随机接入的所述信息受限于至少一个预定义子帧。
13. 一种用于在电信系统(100)中执行随机接入的用户设备(110，700)，所述电信系统(100)包括无线电基站(120，600)，所述无线电基站(120，600)被分配了形成非专用随机接入前置码池的第一集合以及形成专用随机接入前置码池的第二集合，所述UE(110，700)包括：
-   接收部件，用于从所述无线电基站(120，600)接收消息，所述消息包含所述第二集合中的可用的专用随机接入前置码的标识号，并且还包含指示在至少一个物理随机接入信道PRACH出现的哪个或哪些中、所述专用随机接入前置码有效以供所述UE(110，700)用于随机接入的信息；以及
-   传送部件，用于根据所接收的可用的随机接入前置码的标识号以及根据与所述至少一个PRACH出现有关的所指示信息来执行随机接入，
-  处理部件，用于处理一个或多个所接收/传送的消息，
其特征在于：
所述消息中的所述信息包含具有指示所述至少一个PRACH出现的二进制值的字段，其中所述二进制值对应于PRACH索引，所述索引与预定义配置关联，所述预定义配置指示在至少一个允许的PRACH出现的哪个或哪些中，所述专用随机接入前置码有效以供所述UE(110，700)用于随机接入，用于使所述UE能够向所述无线电基站传送所述可用的专用随机接入前置码。
14. 如权利要求13所述的用户设备(110，700)，其中，所述信息指示对于所述至少一个PRACH出现的哪个或哪些、所述专用随机接入前置码有效以供所述UE(110，700)用于随机接入的周期性。
15. 如权利要求13-14中的任一项所述的用户设备(110，700)，其中，所接收的消息还指示相对于时间参考的偏移值，所述时间参考使在至少一个PRACH出现的哪个或哪些中所述专用随机接入前置码有效以供所述UE(110，700)用于随机接入的所述信息受限于至少一个预定义子帧。
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Denomination of invention: Method and equipment for performing pre code assignment for random access in telecommunications systems

Granted publication date: 20140611

Patentee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ)

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