CN103491608A

CN103491608A - 用于接入配置的装置、系统、和方法

Info

Publication number: CN103491608A
Application number: CN201310416372.8A
Authority: CN
Inventors: A.李; 王国童
Original assignee: KY WIRE ELECTRIC CO Ltd
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2012-09-17
Filing date: 2013-09-13
Publication date: 2014-01-01
Anticipated expiration: 2033-09-13
Also published as: US9820306B2; US20160135228A1; US20140078984A1; CN103491608B; US9253800B2

Abstract

提供了一种包括无线模块和控制器模块的移动通信设备。无线模块执行向蜂窝接入站的无线传输和从蜂窝接入站的无线接收。控制器模块确定是否已经经由无线模块从蜂窝接入站接收到了GAPM以及移动通信设备是否支持EACH，如果是，则使用随机接入过程以消息时长在EACH上执行Tx操作，如果否，则使用随机接入过程在ACH上执行Tx操作。特别地，GAPM包括EACH上的最大消息时长和EACH上的最小消息时长的信息，并且该消息时长不大于EACH上的最大消息时长并且不小于EACH上的最小消息时长。

Description

用于接入配置的装置、系统、和方法

技术领域

本发明一般涉及移动通信环境中的接入信道上的控制信令，更具体地，涉及增强型接入信道（EACH）上移动通信设备针对蜂窝接入站的接入配置。

背景技术

由于对无所不在的计算和联网的持续增长的需求，已经开发了各种无线技术，诸如全球移动通信系统（GSM）技术、通用分组无线服务（GPRS）技术、全球演进的增强数据率（EDGE）技术，或称为增强型数据速率GSM演进（EDGE）技术、宽带码分多址（WCDMA）技术、1x码分多址2000（1xCDMA2000）技术、1x高速率分组数据（1xHRPD）技术、时分-同步码分多址（TD-SCDMA）技术、微波存取全球互通（WiMAX）技术、长期演进（LTE）技术、和时分LTE（TD-LTE）技术等等。

以1x CDMA2000演变数据优化（EV-DO）修订F（或称为1x EV-DO RevF）技术为例。当移动台（MS）（或称为用户设备（UE））尝试接入基站时，它需要在接入信道（ACH）（或称为反向ACK（R-ACH））上或者在EACH（或称为反向EACH（R-EACH））上传送接入请求。EACH与ACH的相似之处在于，MS在EACH上的传输（Tx）操作被随机化以避免与相同信道上的其它MS的Tx操作冲突。EACH已经被进一步改进，从而具有更低的冲突概率，因为EACH上的MS的Tx操作的消息时长（duration）通常比ACH上的MS的Tx操作的消息时长更短。EACH可以用于不同的接入模式，包括基本接入模式和预留接入模式。对于EACH上的接入请求的传输，MS必须确定将使用哪种接入模式和什么数据速率。然而，根据3GPP2C.S0003和C.S0005RevF规范，基站不向MS提供用于帮助接入模式选择和数据速率确定的充足的EACH相关参数。结果，可能妨害EACH上的MS的Tx操作。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提议将EACH上的最大消息时长和最小消息时长的信息包括在通用接入参数消息（GAPM）中，从而MS可以根据所接收的GAPM正确地选择接入模式和确定将要使用的数据速率。

在本发明的一个方面，提供了移动通信设备。该移动通信设备包括无线模块和控制器模块。无线模块执行向蜂窝接入站的无线传输和从蜂窝接入站的无线接收。控制器模块确定是否已经经由无线模块从蜂窝接入站接收到了GAPM以及该移动通信设备是否支持EACH，并且响应于没有接收到GAPM或不支持EACH的移动通信设备使用随机接入过程在ACH上执行Tx操作，或者响应于接收到GAPM和支持EACH的移动通信设备使用随机接入过程以消息时长在EACH上执行Tx操作，其中GAPM包括EACH上的最大消息时长和EACH上的最小消息时长的信息，并且该消息时长不大于EACH上的最大消息时长并且不小于EACH上的最小消息时长。

在本发明的另一个方面，提供了由与蜂窝接入站通信的移动通信设备执行接入配置的方法。该方法包括以下步骤：确定是否已经从蜂窝接入站接收到了GAPM以及该移动通信设备是否支持EACH，其中GAPM包括EACH上的最大消息时长和EACH上的最小消息时长的信息；以及响应于没有接收到GAPM或不支持EACH的移动通信设备使用随机接入过程在ACH上执行Tx操作，或者响应于接收到GAPM和支持EACH的移动通信设备使用随机接入过程以消息时长在EACH上执行Tx操作，其中该消息时长不大于EACH上的最大消息时长并且不小于EACH上的最小消息时长。

在本发明的又一个方面，提供了蜂窝接入站。该蜂窝接入站包括无线模块和控制器模块。无线模块执行向支持EACH的移动通信设备的无线传输和从支持EACH的移动通信设备的无线接收。控制器模块经由无线模块广播包括EACH上的最大消息时长和EACH上的最小消息时长的信息的GAPM，从而配置该移动通信设备使用随机接入过程、以不大于EACH上的最大消息时长并且不小于EACH上的最小消息时长的消息时长、在EACH上执行Tx操作。

在本发明的又一个方面，提供了移动通信设备的接入配置方法。该方法包括以下步骤：提供支持EACH并且与蜂窝接入站通信的移动通信设备；由蜂窝接入站广播包括EACH上的最大消息时长和EACH上的最小消息时长的信息的GAPM，从而配置该移动通信设备使用随机接入过程、以不大于EACH上的最大消息时长并且不小于EACH上的最小消息时长的消息时长、在EACH上执行Tx操作。

当审阅了下面对移动通信设备、蜂窝接入站、和接入配置方法的特定实施例的描述后，本发明的其它方面和特征对本领域普通技术人员而言将变得清楚。

附图说明

通过阅读后续的参考附图的详细描述和示例，可以更加充分地理解本发明，其中：

图1是示出根据本发明的实施例的移动通信环境的框图；

图2是示出根据本发明的实施例的移动通信设备10的框图；

图3是示出根据本发明的实施例的、由与蜂窝接入站通信的移动通信设备执行的接入配置的方法的流程图；

图4是示出根据本发明的实施例的移动通信设备的接入配置方法的流程图；以及

图5是示出根据本发明的实施例的移动通信设备的接入配置的消息序列图。

具体实施方式

下面的描述是执行本发明的最佳预期模式。本描述为了示出本发明的一般原理的目的而做出的，并且不应该被理解为限制性的意义。应当理解，实施例可以以软件、硬件、固件、或者其任何组合来实现。这里描述的3GPP2规范是用来教导本发明的精神，并且本发明不限于此。

图1是示出根据本发明的实施例的移动通信环境的框图。在移动通信环境中，移动通信设备10经由空中接口与服务网络20无线通信。移动通信设备10可以是智能电话、平板电脑，个人计算机（PC）、膝上型计算机、或者至少支持服务网络20采用的无线技术的任何计算设备。在一个实施例中，移动通信设备10可以被配置为用于机器对机器，或称为物联网（machine tomachine，M2M）通信的M2M设备。在另一个实施例中，移动通信设备可以是正常设备，即用于诸如语音和/或数据服务的非M2M通信的非M2M设备。服务网络20包括无线接入网210和核心网220，其中无线接入网210负责处理无线信号、结束（terminate）无线协议通信、以及将移动通信设备10与核心网220连接。无线接入网210包括至少一个蜂窝接入站211和接入站控制器212。蜂窝接入站211由接入站控制器212控制，并且负责为服务网络20提供无线收发功能。特别地，蜂窝接入站211通常服务于一个小区或多个逻辑扇区。接入站控制器212负责控制蜂窝接入站211的操作，即，为蜂窝接入站211管理无线资源、无线参数、和接口。核心网220负责执行移动性管理、网络侧认证，并且与公共网络连接。

在一个实施例中，服务网络20可以是1x CDMA2000系统,包括1x无线传输技术（RTT）、1x演变数据优化（EV-DO）版本0/A/B/C、和1x EV-DO RevD/E/F。蜂窝接入站211可以是基站收发信台（BTS），而接入站控制器212可以是基站控制器（BSC）。核心网220可以包括电路交换（CS）域和分组交换（PS）域，其中CS域可以包括若干网络实体，诸如移动交换中心仿真（MSCe）、媒体网关（MGW）、媒体资源功能处理器（MRFP）、信令网关（SGW）、服务控制点仿真（SCPe）、和归属位置寄存器仿真（HLRe），而PS域可以包括分组数据服务节点（PDSN）和认证授权计费（AAA）服务器。将理解，1x CDMA2000系统仅仅是示意性的示例，而采用1x CDMA2000技术族的任何未来技术的其它无线通信网络可以被取而代之地使用，并且本发明不限于此。

图2是示出根据本发明的实施例的移动通信设备10的框图。移动通信设备10包括无线模块110和控制器模块120，其中无线模块110被配置为执行无线收发的功能，而控制器模块120被配置为控制无线模块110的操作以便执行本发明中的EACH上的接入配置方法。为了进一步阐明，无线模块110可以包含射频（RF）单元，而控制器模块120可以包含基带单元的通用处理器或者微控制单元（MCU），或者称作基带处理器。基带单元可以包含用来执行基带信号处理的多个硬件设备，所述基带信号处理包括模数转换（ADC）/数模转换（DAC）、增益调整、调制/解调、编码/解码等等。RF单元可以接收RF无线信号、将接收到的RF无线信号转换为由基带单元处理的基带信号、或者从基带单元接收基带信号并且将接收到的基带信号转换为将在稍后被传送的RF无线信号。RF单元也可以包含多个用来执行射频转换的硬件设备。例如，RF单元可以包括混频器，该混频器用来将基带信号与以无线通信系统的射频振荡的载波相乘，其中所述射频是1x CDMA2000技术中采用的800MHz、1900MHz、或2400MHz，或者依照正在使用的无线技术的其它射频。虽然未示出，移动通信设备10还可以包括其它功能组件，诸如充当人机接口（MMI）的显示单元和/或小键盘、存储应用和/或多个通信协议的程序代码的存储单元、等等。

类似地，蜂窝接入站211可以包括无线模块（未示出）和控制器模块（未示出），其中无线模块被配置为执行无线收发的功能，而控制器模块被配置为控制无线模块的操作以便执行本发明中的EACH上的接入配置方法。关于对无线模块和控制器模块的详细描述的相似之处，可以参考图2的实施例。

图3是示出根据本发明的实施例的、由与蜂窝接入站通信的移动通信设备执行的接入配置的方法的流程图。为了开始，移动通信设备确定是否已经从蜂窝接入站接收到了GAPM以及该移动通信设备是否支持EACH，其中GAPM包括EACH上的最大消息时长和EACH上的最小消息时长的信息（步骤S310）。接下来，移动通信设备根据确定的结果作出反应。特别地，移动通信设备响应于没有接收到GAPM或不支持EACH的移动通信设备使用随机接入过程在ACH上执行Tx操作，或者移动通信设备响应于接收到GAPM和支持EACH的移动通信设备使用随机接入过程以消息时长在EACH上执行Tx操作，其中该消息时长不大于EACH上的最大消息时长并且不小于EACH上的最小消息时长（步骤S320）。在一个实施例中，移动通信设备和蜂窝接入站两者都遵照1x EV-DO Rev F技术的通信协议操作。

图4是示出根据本发明的实施例的移动通信设备的接入配置方法的流程图。开始，提供了支持EACH并且与蜂窝接入站通信的移动通信设备（步骤S410）。接下来，蜂窝接入站广播包括EACH上的最大消息时长和EACH上的最小消息时长的信息的GAPM，从而配置该移动通信设备使用随机接入过程、以不大于EACH上的最大消息时长并且不小于EACH上的最小消息时长的消息时长、在EACH上执行Tx操作（步骤S420）。在一个实施例中，移动通信设备和蜂窝接入站两者都遵照1x EV-DO Rev F技术的通信协议操作。

图5是示出根据本发明的实施例的移动通信设备的接入配置的消息序列图。在这个实施例中，移动通信设备被配置为支持EACH的M2M设备。首先，蜂窝接入站广播包括EACH相关参数、尤其是包括EACH上的最大消息时长和EACH上的最小消息时长的信息的GAPM（步骤S510）。下面给出GAPM的示范性数据格式。

表格1.

应当注意到，与GAPM的传统数据格式不同，如表格1中所示，本申请中的GAPM额外地包括用于以5ms、10ms或其它为单位指示EACH上的最大消息时长和最小消息时长的“EACH_MAX_DURATION”字段和“EACH_MIN_DURATION”字段。将理解，“EACH_MAX_DURATION”和“EACH_MIN_DURATION”的命名仅仅是示意性的示例，并且本发明不限于此。这里省略了对GAPM中的其它数据字段的描述，因为它们超出了本发明的范围，并且它们可以参考3GPP2C.S0005Rev F规范而做出。

随后，当接收到GAPM时，移动通信设备为将用于在EACH上执行Tx操作的随机接入过程选择基本接入模式（步骤S520）。特别地，移动通信设备可以将移动通信设备与蜂窝接入站之间使用的通信协议的层3中使用的标志（flag）“GAPM_IN_USEs”设置为真（TRUE），用于指示已经接收到了GAPM并且该移动通信设备支持EACH。响应于被设置为真的标志“GAPM_IN_USEs”，移动通信设备可以为随机接入过程确定使用基本接入模式。否则，当没有接收到GAPM或者移动通信设备不支持EACH时，该移动通信设备可以将标志“GAPM_IN_USEs”设置为假（FALSE）。例如，标记“GAPM_IN_USEs”可以是布尔类型的数据。

接下来，响应于被配置为M2M设备的移动通信设备，移动通信设备为EACH上的Tx操作确定不大于EACH上的最大消息时长并且不小于EACH上的最小消息时长的消息时长（步骤S530），并且为EACH上的Tx操作确定满足该消息时长的最低数据速率（步骤S540）。之后，移动通信设备在EACH上执行随机接入过程（步骤S550）。也就是说，移动通信设备使用随机接入过程在EACH上执行Tx操作。

在一个实施例中，接入模式选择以及消息时长与数据速率的确定可以在移动通信设备与蜂窝接入站之间使用的通信协议的MAC层中执行。特别地，为此目的可以向MAC层中的信令无线突发协议（SRBP）实体提供增强型接入模式选择算法。下面给出了以伪代码写出的这样的算法示例。

应当注意到，伪代码的带下划线的部分描写了图5中的步骤S520到S540的详细描述。这里省略了对伪代码的其它部分的详细描述，因为它们超出了本发明的范围，并且它们可以参考3GPP2C.S0005Rev F规范做出。

虽然已经通过示例的方式以及根据优选的实施例描述了本发明，将理解，本发明不限于此。本领域技术人员仍然能够进行各种替换和修改而不脱离本发明的范围和精神。因此，本发明的范围应该由所附权利要求及其等效物定义和保护。

Claims

1.一种移动通信设备，连接到一蜂窝接入站包括：

无线模块，其执行向该蜂窝接入站的无线传输和从该蜂窝接入站的无线接收；和

控制器模块，其确定是否经由该无线模块从该蜂窝接入站接收到了通用接入参数消息以及确定所述移动通信设备是否支持增强型接入信道，当该移动通信设备未接收到该通用接入参数消息或该移动通信设备不支持该增强型接入信道时，该移动通信设备通过随机接入过程在接入信道上执行传输操作，当该移动通信设备接收到该通用接入参数消息且该移动通信设备支持该增强型接入信道时，该移动通信设备使用随机接入过程根据消息时长在该增强型接入信道上执行传输操作，

其中所述通用接入参数消息包括该增强型接入信道的最大消息时长和该增强型接入信道的最小消息时长，并且所述消息时长不大于该增强型接入信道上的最大消息时长并且不小于该增强型接入信道上的最小消息时长。

2.如权利要求1所述的移动通信设备，其中当该移动通信设备接收到该通用接入参数消息和移动通信设备支持该增强型接入信道，所述控制器模块为用于在该增强型接入信道上执行传输操作的随机接入过程选择基本接入模式。

3.如权利要求1所述的移动通信设备，其中所述控制器模块将一标志设置为第一值，用于指示该移动通信设备接收到了该通用接入参数消息并且所述移动通信设备支持该增强型接入信道；以及

所述控制器模块将该标志设置第二值，用于指示该移动通信设备未接收到该通用接入参数消息或者所述移动通信设备不支持该增强型接入信道。

4.如权利要求3所述的移动通信设备，其中所述标志被用于移动通信设备与蜂窝接入站之间使用的通信协议的层3中。

5.如权利要求1所述的移动通信设备，其中所述控制器模块进一步确定移动通信设备是否被配置为物联网设备，并且当该移动通信设备被配置为物联网设备时，为该增强型接入信道上的传输操作选择满足所述消息时长的最低数据速率；以及

当未被配置为物联网设备的移动通信设备时，为该增强型接入信道上的传输操作选择满足所述消息时长的最高数据速率。

6.如权利要求1所述的移动通信设备，其中所述移动通信设备和所述蜂窝接入站两者都遵照码分多址20001x演变数据优化版本F技术的通信协议。

7.一种用于与蜂窝接入站连接的移动通信设备的接入配置的方法，包括：

确定是否从该蜂窝接入站接收到通用接入参数消息，以及确定所述移动通信设备是否支持增强型接入信道，其中该通用接入参数消息包括该增强型接入信道上的最大消息时长和该增强型接入信道上的最小消息时长；

当该移动通信设备未接收到该通用接入参数消息或该移动通信设备不支持该增强型接入信道时，通过随机接入过程在接入信道上执行传输操作；以及

当该移动通信设备接收到该通用接入参数消息且该移动通信设备支持该增强型接入信道时，使用随机接入过程根据消息时长在该增强型接入信道上执行传输操作，其中所述消息时长不大于该增强型接入信道上的最大消息时长并且不小于该增强型接入信道上的最小消息时长。

8.如权利要求7所述的方法，还包括：

当该移动通信设备接收到该通用接入参数消息和该移动通信设备支持该增强型接入信道试，为用于在该增强型接入信道上执行传输操作的随机接入过程选择基本接入模式。

9.如权利要求7所述的方法，还包括：

将标志设置为第一值，用于指示该移动通信设备已经接收到了该通用接入参数消息并且所述移动通信设备支持该增强型接入信道；以及

将标志设置为第二值，用于指示该移动通信设备未接收到该通用接入参数消息或者所述移动通信设备不支持该增强型接入信道。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述标志被用于移动通信设备与蜂窝接入站之间使用的通信协议的层3中。

11.如权利要求7所述的方法，还包括：

确定所述移动通信设备是否被配置为物联网设备，当该移动通信设备被配置为物联网设备时，为该增强型接入信道上的传输操作选择满足所述消息时长的最低数据速率；以及

当未被配置为M2M设备的移动通信设备时，为该增强型接入信道上的传输操作选择满足所述消息时长的最高数据速率。

12.如权利要求7所述的方法，其中所述移动通信设备和所述蜂窝接入站两者都遵照码分多址20001x演变数据优化版本F技术的通信协议。

13.一种蜂窝接入站，连接到一移动通信设备，该蜂窝接入站包括：

无线模块，其执行向支持增强型接入信道的该增强型接入信道进行无线传输和从支持该增强型接入信道的该移动通信设备进行无线接收；以及

控制器模块，其经由无线模块广播通用接入参数消息，该通用接入参数消息包括该增强型接入信道的最大消息时长和该增强型接入信道的最小消息时长，该控制器模块配置所述移动通信设备使用随机接入过程、以不大于该增强型接入信道上的最大消息时长并且不小于该增强型接入信道上的最小消息时长的消息时长、在该增强型接入信道上执行传输操作。

14.如权利要求13所述的蜂窝接入站，其中所述移动通信设备和所述蜂窝接入站都遵照码分多址20001x演变数据优化版本F技术的通信协议。

15.一种移动通信设备的接入配置方法，用于蜂窝接入站，该接入配置方法包括：

提供支持增强型接入信道并且与该蜂窝接入站通信的移动通信设备；以及

由所述蜂窝接入站广播通用接入参数消息，该通用接入参数消息包括该增强型接入信道上的最大消息时长和该增强型接入信道上的最小消息时长，从而配置所述移动通信设备使用随机接入过程、以不大于该增强型接入信道上的最大消息时长并且不小于该增强型接入信道上的最小消息时长的消息时长在该增强型接入信道上执行传输操作。

16.如权利要求15所述的方法，其中所述移动通信设备和所述蜂窝接入站都遵照码分多址20001x演变数据优化版本F技术的通信协议。