CN104662989B

CN104662989B - 用户经由控制面进行消息传输的系统和方法

Info

Publication number: CN104662989B
Application number: CN201380049614.2A
Authority: CN
Inventors: 伊藤章; 朱晨曦; D·G·维奥雷尔; P·巴克内利
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Internet Technology Co ltd
Priority date: 2012-12-10
Filing date: 2013-12-09
Publication date: 2018-09-14
Anticipated expiration: 2033-12-09
Also published as: US20140161049A1; KR101655709B1; CN104662989A; EP2929748B1; JP6079897B2; KR20150041141A; WO2014093202A1; US10334630B2; EP2929748A1; JP2016504847A

Abstract

提供了一种管理无线网络流量的方法，该方法包括指定第一基站的第一资源块用于随机访问信道(RACH)的访问。该方法另外包括指定与所述第一资源块关联的第一多个随机访问子帧用于用户经由控制面的消息的访问，在所述第一基站通过子帧从端点接收随机访问信号。所述随机访问信号是使用无线网络在所述RACH上接收的，所述随机访问信号尝试访问所述第一多个指定随机访问子帧中的一个。另外，所述方法包括确定所述随机访问信号是否是用户经由控制面的消息，处理关于所述第一多个指定随机访问子帧中的一个的随机访问信号。

Description

用户经由控制面进行消息传输的系统和方法

技术领域

本公开总体上涉及无线网络，具体地，涉及用于在无线网络中进行用户经由控制面的消息传输的系统和方法。

背景技术

各种无线技术(例如，3G、4G、3GPP长期演进(LTE)、LTE-高级(LTE-A)、全球微波访问互操作(WiMax)等)允许使用通常在本文中被称为小型小区的小型基站(例如，WiMAX中的毫微微基站或微微基站或家庭节点-B(HeNB)、3GPP LTE规范中一般被指定为小型小区基站的微微基站)。用户或无线服务供应商的技术人员将小型小区安装在用户的家或办公室中，以提升本地无线覆盖的用户体验。通过用户的网络访问(例如，数字用户线(DLS))提供小型小区对无线服务供应商网络的回程连接。小型小区以与无线服务供应商的其它基站(例如，宏基站(mBS)和/或中继站)类似的无线方式(例如，使用相同的空中接口协议)进行操作。小型小区可允许在没有用户通知(例如，类似于从一个mBS切换到另一个)的情况下实现从mBS切换到小型小区。小型小区可用于机器-机器(M2M)通信，M2M通信被设计成通过分担主小区的流量在稍许有人支持或者没有人支持的情况下进行通信。大型工业或机器居民网络中的M2M通信可需要每mBS超过30000个机器用户设备(UE)装置的连接。小型小区可能够与无线服务供应商的宏基站分开地辅助操纵过量的数据流量(包括M2M流量)，从而增大整体小区吞吐量并且提升用户体验。

期望小型小区明显增加宏小区的整体吞吐量，从而可以提高各个宏小区的整体频谱效率。小型小区可还能够与无线服务供应商的基站分开地辅助操纵过量的数据流量(包括M2M流量)，从而减轻基站的负荷并且提高用户的性能。

发明内容

根据本公开的一个或多个实施方式，提供了一种管理无线网络流量的方法，该方法包括：指定第一基站的第一资源块用于通过随机访问信道(RACH)的访问。该方法另外包括指定与所述第一资源块关联的第一多个随机访问子帧用于通过用户经由控制面的消息的访问，在所述第一基站通过随机访问子帧从端点接收随机访问信号。所述随机访问信号是使用无线网络在所述RACH上接收的，所述随机访问信号尝试访问指定的所述第一多个随机访问子帧中的一个。另外，该方法包括确定所述随机访问信号是否是用户经由控制面的消息，处理关于指定的所述第一多个随机访问子帧中的所述一个的所述随机访问信号。

根据本公开的另一个实施方式，提供了一个或多个非暂态计算机可读介质，所述非暂态计算机可读介质实现当由处理器执行时被构造成执行包括以下操作的逻辑：指定第一基站的第一资源块用于通过RACH的访问。所述操作另外包括指定与所述第一资源块关联的第一多个随机访问子帧用于通过用户经由控制面的消息的访问，在所述第一基站通过随机访问子帧从端点接收随机访问信号。所述随机访问信号是使用无线网络在所述RACH上接收的，所述随机访问信号尝试访问指定的所述第一多个随机访问子帧中的一个。另外，所述操作包括确定所述随机访问信号是否是用户经由控制面的消息，处理关于指定的所述第一多个随机访问子帧中的所述一个的所述随机访问信号。

根据本公开的另一个实施方式，提供了一种用于无线通信的基站系统，该基站系统包括存储器和连接到所述存储器的处理器，所述处理器被构造成：指定第一基站的第一资源块用于通过RACH的访问，指定与所述第一资源块关联的第一多个随机访问子帧用于通过用户经由控制面的消息的访问。所述处理器还被构造成在所述第一基站通过随机访问子帧从端点接收随机访问信号。所述随机访问信号是使用无线网络在所述RACH上接收的，所述随机访问信号尝试访问指定的所述第一多个随机访问子帧中的一个。所述处理器另外被构造成确定所述随机访问信号是否是用户经由控制面的消息，处理关于指定的所述第一多个随机访问子帧中的所述一个的所述随机访问信号。

将至少通过权利要去书中特别指出的特征、元件和组合来实现和取得本发明的目的和优点。要理解，以上总体描述和以下详细描述都是示例性和说明性的，不是要求保护的本发明的限制。

附图说明

为了更完全地理解本公开及其特征和优点，现在结合附图参照下面的描述，在附图中：

图1示出根据本公开的一个实施方式的使用覆盖小型小区(OSC，overlaid smallcell)拓扑的示例无线网络；

图2示出根据本公开的一个实施方式的可有助于图1的各种组件进行操作的示例设备；

图3示出根据本公开的一个实施方式的示例小分组传输；

图4示出根据本公开的一个实施方式的与多个宏基站(mBS)关联的多个资源块中的示例分配，多个宏基站被构造成使得各mBS覆盖与其它mBS的小区相邻或者与其它mBS的小区位于相同附近地区的关联小区；

图5示出根据本公开的一个实施方式的在端点和mBS和/或小型小区基站(scBS)之间的示例用户经由控制面的(U/C)消息传输过程；

图6示出根据本公开的一个实施方式的访问资源块的特定端点发送的高优先级串接U/C消息；

图7A示出根据本公开的一个实施方式的为了两个图示OSC之间的路径隔离而构造的示例网络；

图7B示出本公开的一个实施方式中的针对图1中示出的网络的两个或更多个OSC之间的小区内OSC U/C消息传输和物理随机访问信道(PRACH)访问共享构造中利用的示例分配；

图7C示出根据本公开的一个实施方式的具有半静态U/C消息传输调度构造的示例网络；

图8示出根据本公开的一个实施方式的针对图1中示出的网络的同一OSC构造内的宏小区内U/C消息传输和PRACH访问资源中利用的示例分配；

图9示出根据本公开的一个实施方式的在无线网络中进行U/C消息传输的示例方法的流程图。

具体实施方式

图1示出根据本公开的一个实施方式的使用覆盖小型小区(OSC)拓扑的示例无线网络100。网络100可包括一个或多个同地协作的宏基站(mBS)102、一个或多个端点104a-e(统称为端点104)。网络100可在诸如小区110的地理区域内提供对任何合适数量的端点104的无线覆盖。例如，mBS 102可用于为整个建筑、城区、校园或任何其它邻近区域提供无线覆盖。小区110可具有任何合适的覆盖形状(诸如，图1中示出的圆形形状)。小区110还可具有任何合适的大小。例如，小区110可具有大致三公里的半径122。

mBS 102可被构造成经由一个或多个端口(未明确示出)使用无线通信与一个或多个端点104通信。如本文中使用的，mBS 102可表示发送站点、远程发送站点、无线元件控制、演进节点B(eNB)、基带单元、无线元件和/或射频拉远头(RRH)。mBS 102可包括硬件、嵌入计算机可读介质中的软件、和/或装在硬件中或以其它方式存储的编码逻辑(例如，固件)以实现允许在网络100中进行有线或无线信息交换的任何数量的通信协议。mBS 102可进行操作以发送和接收控制消息和通向端点104的数据流量。mBS 102可使用任何合适的技术或协议(例如，通用公共无线接口(CPRI))与其它mBS 102进行通信。在本公开的一些实施方式中，mBS 102可与其它mBS 102协作，以与端点104联合通信。

在本公开的一些实施方式，mBS 102可被安装在移动无线发送塔(诸如，由移动无线服务供应商操作的移动无线发送塔)上。例如，mBS 102可被构造成发送遵从第三代合作伙伴计划(3GPP)协议的移动无线数据。在图1中示出的示例中，mBS 102可被构造成发送和/或接收遵从长期演进(LTE)标准的移动无线数据。在相同或另选的实施方式中，mBS 102可被构造成发送和/或接收遵从其它协议的移动无线数据，包括3GPP的后续版本或诸如LTE-高级(LTE-A)的其它第四(或后续)代协议。

mBS 102还可连接到能够发送信号、数据和/或支持网页的消息、电子邮件、文本、聊天、IP语音(VoIP)、即时消息和/或任何其它合适的应用的任何网络或网络组合，以提供服务并且支持对端点104进行数据发送。例如，mBS 102可连接到一个或多个局域网(LAN)、广域网(WAN)、城域网(MAN)，从而能够连接到诸如互联网的全球分布式网络或者能够启用任何其它有线或无线联网形式。作为示例，mBS 102可经由LAN 114连接到可包括服务器108的核心基础设施网络112.

网络100还可包括一个或多个小型小区基站(scBS)118a-d(统称为scBS 118)。scBS 118可提供覆盖在mBS 102的覆盖内的任何移动无线小型小区覆盖。scBS 118可以是小型小区演进节点Bs(seNB)、家庭演进节点-B(HdNB)和/或任何其它的合适装置。在本公开的一些实施方式中，scBS 118可以是被构造成切换和/或积聚用于在其它装置之间进行通信的移动无线数据的任何电子装置。在本公开的一些实施方式中，scBS 118可包括一个或多个存储器和被构造成执行存储在存储器上的指令的一个或多个处理器。

scBS 118可在诸如覆盖小型小区(OSC)116a-d(统称为OSC 116)的地理区域内提供任何合适数量的端点104的无线覆盖。OSC 116可以是与scBS 118关联的小型小区，scBS118可整体或部分位于特定mBS 102的覆盖区域(例如，小区110)内。在本公开的一些实施方式中，OSC 116还可与多个相邻小区110重叠。OSC 116可具有任何合适的覆盖形状(诸如，图1中示出的圆形形状)。OSC 116可具有任何合适的尺寸。例如，OSC 116可具有大致半公里的覆盖半径124。尽管OSC 116a-d可在图1中被示出为具有大致相同的尺寸，但各OSC 116可具有任何合适的尺寸。OSC 116a-d可安装用于室内或室外应用。在本公开的一些实施方式中，家庭(居民应用)或商业(企业应用)可必须或期望具有在整个家庭或商业内部署的一个或多个OSC 116。以这种方式，移动无线供应商可使移动无线网络在室内或差覆盖区域的覆盖最佳，借助传统移动无线覆盖技术来实现这个会是更困难和/或昂贵的。

在本公开的一些实施方式中，scBS 118可通过链路132与移动无线供应商的核心网络和/或mBS 102通信，链路132可以是诸如数字用户线(DSL)、光纤、或其它合适有线线路链路的有线线路链路或合适的无线链路。在本公开的一些实施方式中，这对于用户和无线服务供应商而言都是有益的。在本公开的一些实施方式中，OSC 116可以是协作信道OSC，协作信道OSC通过重新使用与mBS 102相同的频率在mBS 102宽带频谱内进行操作。

尽管以上和以下参照图2至图9引用LTE，作为示例性的移动无线技术，可在不脱离本公开的范围的情况下实现其它技术、标准和/或协议。例如，本文中描述的系统和方法还可应用于作为另一种正交频分多路复用(OFDM)无线技术的全球微波访问互操作(WiMAX)或其它合适的无线技术。

当OSC 116启用时，用户、用户设备、无线访问网络、或其某种组合能够分担因通信返回核心网络带来的局域网上的移动无线数据流量的某个部分。这样的益处可能是减少mBS 102上的流量水平，增加可服务的端点104的数量并因此增加mBS 102覆盖内的整体流量以及提高用户的性能。在scBS 118的一些构造中，可通过多种不同的方法执行这个“数据分担”过程。

端点104可以是被构造成从其它端点104、mBS 102和/或scBS 118接收无线数据、消息和/或信号和/或将无线数据、消息和/或信号发送到其它端点104、mBS 102和/或scBS118的任何电子装置。例如，端点104可以是移动无线电话、平板计算机、膝上型计算机、桌面计算机、PDA、移动无线调制解调器、VoIP电话、无线测量装置、无线传感器、机器内嵌无线传感器、和/或被构造成与mBS 102和/或scBS 118通信的其它装置。端点104可通过硬件、计算机可读介质内嵌软件、实时处理系统和/或装在硬件中或以其它方式存储的编码逻辑(例如，固件)的任何合适组合，为人和/或机器用户提供数据或网络服务。端点104还可包括无人看管或自动化系统、网关、可发送或接收数据、消息和/或信号的其它中间组件或其它装置。可发送进出端点104的各种类型的信息。作为示例，端点104可将识别数据和状态数据发送到mBS 102和/或scBS 118。

在本公开的一些实施方式中，也被称为机器型通信(MTC)的机器-机器(M2M)通信可利用机器用户设备(M-UE)形式的端点104。M2M网络可具有与人移动流量明显不同的流量模式。例如，工业应用中的传感器网络、居民设施应用中的智能电网/仪表、和/或智能家庭网络可包括大量的机器UE。作为另一个示例，在一些大型工业应用中，可需要网络100容纳大量的机器UE，例如，每小区110高达超过大致30000个装置。网络100可在M2M网络的情况下只包括机器UE，或者网络100可以是诸如移动无线电话的人移动装置和人/机器网络中的机器UE的混合。机器UE形式的端点104可具有固定或便携的特征，使得一些机器UE没有移动属性。另外，机器UE可表现出罕见的突发通信和/或峰数据流量模式的大量浪涌。

如以下参照图2至图9更详细描述的，mBS 102和/或scBS 118可被构造成执行进行以下讨论的分配程序的指令。在其它构造中，各种部分的责任可分布于网络100的组件之间。

在本公开的一些实施方式中，可利用可与mBS 102、服务器108、scBS 118和/或任何其它合适设备通信的集线器130。集线器130可包括处理器、存储器、端口和/或任何其它合适的组件。集线器130可被构造成从小区110或一个或多个OSC 116内的所有端点104收集消息。集线器130还可被构造成重新集合来自端点104的任何串接消息(如以下参照图6讨论的)。集线器130还可被构造成向从端点104接收的消息写地址(例如，添加头部)，以将消息转发到mBS 102、服务器108、scBS 118、和/或任何其它合适的目的地。另外，集线器130可嵌入mBS 102中或者与mBS 102同地协作。

尽管图1将示例网络100示出为具有一个mBS 102、多个端点104和四个scBS 118，但应该理解，提供这些示例是为了辅助理解并且在不脱离本公开的范围的情况下在给定构造中可存在任何数量的任何给定组件。还应该理解，任何给定组件的数量可随时间变化。例如，当用户移动进出scBS 118覆盖时，在给定scBS 118的范围内存在的端点104的数量和标识可随时间变化。

另外，尽管图1只示出包括mBS 102、端点104和scBS 118的系统的一个循环，但在不脱离本公开的范围的情况下，在网络100内可存在多个这样的循环。例如，在给定小区110的范围内可能在多个OSC 116。在其它实施方式中，网络100可不包括mBS 102。

图2示出根据本公开的一个实施方式的可有助于图1的各种组件进行操作的示例设备。图2包括具有两个示例端点104和示例mBS 102的示例通信系统200。尽管图示利用的是mBS 102，但另选地，系统200可包括具有与mBS 102相同的图示组件的scBS 118。通信系统200可对应于图1的网络100的至少一部分。端点104和mBS 102均可包括一个或多个计算机系统的一个或多个部分。

系统200可允许进行多输入/多输出(MIMO)传输，在MIMO传输中，使用多个天线发送和接收无线信号和/或消息。另外，系统200可被构造成执行多点协作处理(CoMP)以协调和组合MIMO传输中使用的信号和/或消息的传输。CoMP处理可执行DL CoMP传输，在DL CoMP传输中，多个mBS 102与端点104联合通信和/或多个端点104与mBS 102通信。

端点104可使用一个或多个天线端口216经由空中接口使用无线通信与mBS 102通信。例如，端点104a可使用天线端口216a和216b经由空中接口与mBS 102通信。端点104b可使用天线端口216c和216d经由空中接口与mBS 102通信。端点104可使用各种不同无线技术中的任一种与mBS 102通信，这些技术包括但不限于LTE和3GPP版本11或以上定义的LTE-A协议。在本公开的一些实施方式中，端点104可与一个或多个其它端点104协作，以与mBS102联合通信。在这种实施方式中，端点104可彼此协作，以使用MIMO发送/接收方案与mBS102通信，在MIMO发送/接收方案中，在一个或多个发送/接收天线端口218位于mBS 102的同时，多个发送天线端口216可装配不同的端点104。例如，端点104可通过使用3GPP标准中定义的DL CoMP MIMO发送/接收与mBS 102通信。在这种MIMO发送期间，端点104可通过天线端口216和mBS 102的一个或多个天线端口218之间的一个或多个无线连接使用多层数据流与mBS 102无线通信。

端点104和mBS 102的组件可包括任何合适的物理形式、构造、数量、类型和/或布局。作为示例，而非限制性地，端点104和/或Mbs 102可包括嵌入式实时处理系统、计算机系统、芯片上系统(SOC)、单板计算机系统(SBC)(例如，模块上计算机(COM)或模块上系统(SOM))、台式计算机系统、膝上型或笔记本计算机系统、交互式售货亭、主机、计算机系统的网、移动电话、个人数字助理(PDA)、服务器、这些中两个或更多个的组合。酌情地，端点104和/或mBS 102可包括一个或多个计算机系统或者被嵌入多个处理器系统中；是整体的或分布式的；遍及多个位置；遍及多个机器；或驻留在云中，云可包括一个或多个网络中的一个或多个云组件。

在示出的实施方式中，端点104a和104b和mBS 102均包括它们本身各自的处理器系统211、221和231；内存213、223和233；存储器215、225和235；接口217、227和237；总线212、222和232。尽管在特定布置下特定无线通信系统被示出为具有特定数量的特定组件，但本公开料想到，任何合适的无线通信系统200具有任何合适布置下的任何合适数量的任何合适组件。为了简便起见，将一起讨论端点104a、104b和mBS 102的类似组件。然而，这些装置不必具有相同的组件，或者相同类型的组件，或者以相同的方式构造。例如，处理器系统211可被实现为专用集成电路(ASIC)或芯片上系统(SoC)。

处理器系统211、221和231可包括一个或多个微处理器、控制器、或任何其它合适的计算装置、硬件或软件资源、或硬件、软件和/或基于实时操作系统(RTOS)的编码逻辑的组合，RTOS可操作用于单独地或与其它组件(例如，分别地，内存213、223和233)结合地提供无线联网功能。这种功能可包括支持本文中讨论的各种无线特征。例如，处理器系统231可被构造成分析和/或处理经由信道224在mBS 102和端点104之间通信的数据、消息和/或信号。另外，端点104a和104b的处理器系统211和221可被构造成分析经由信道224从mBS 102传达的信号、消息和/或数据。

在本公开的一些实施方式中，处理器系统211、221和231可包括用于执行指令的硬件(诸如，构成由RTOS支持的计算机程序和/或实时指令的指令)。作为示例，而非限制性地，为了执行指令，处理器系统211、221和231可分别从内部寄存器、内部高速缓存、内存213、223或233或者分别从存储器215、225或235获取(或取得)指令；解码和执行它们；然后将一个或多个结果分别写入内部寄存器、内部高速缓存、内存213、223或233或者分别写入存储器215、225或235。

在本公开的一些实施方式中，处理器系统211、221和231可包括用于数据、指令或地址的一个或多个内部高速缓存。本公开料想到，处理器系统211、221和231酌情包括任何合适数量的任何合适内部高速缓存。作为示例，而非限制性地，处理器系统211、221和231可包括一个或多个指令高速缓存、一个或多个数据高速缓存、一个或多个转换后备缓冲器(TLB)和/或多层缓冲器。指令高速缓存中的指令可以是分别内存213、223或233或者分别存储器215、225或235中的指令的副本，指令高速缓存可加速处理器系统211、221或231分别获取这些指令的过程。数据高速缓存中的数据可以是：用于待操作的分别在处理器系统211、221或231执行的指令的、分别在内存213、223或233或者分别在存储器215、225或235中的数据的副本；供处理器系统211、221或231中执行的后续指令访问的、或者用于分别写入内存213、223或233或者分别写入存储器215、225或235的、在处理器系统211、221或231执行的之前指令的结果；或者其它合适的数据。数据高速缓存可加速处理器系统211、221或231进行的读操作或写操作。多层缓冲器可加速处理器系统211、221或231的虚拟地址转换。在本公开的一些实施方式中，处理器系统211、221或231可包括用于数据、指令或地址的一个或多个内部寄存器。根据该实施方式，处理器系统211、221和231可酌情包括任何合适数量的任何合适的内部寄存器。酌情地，处理器系统211、221和231可包括一个或多个算术逻辑单元(ALU)；可以是多核处理器；包括一个或多个处理器系统211；或任何其它合适的处理器。

内存213、223或233可以是任何形式的易失性和/或非易失性存储器，包括而不限于磁性介质、光学介质、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存存储器、可移动介质、或任何其它合适的一个或多个本地或远程存储器组件。在本公开的一些实施方式中，内存213、223或233可包括随机存取存储器(RAM)。这个RAM可酌情包括易失性存储器。酌情地，这个RAM可以是动态RAM(DRAM)或静态RAM(SRAM)。此外，酌情地，这个RAM可以是单端口或多端口RAM、或任何合适类型的RAM或存储器。内存213、223或233可酌情分别包括一个或多个存储器213、223或233。内存213、223或233可存储端点104a、104b或mBS 102利用的任何合适的数据或信息，包括嵌入计算机可读介质的软件、和/或装在硬件中或以其它方式存储的编码逻辑(例如，固件)。在本公开的一些实施方式中，内存213、223或233可包括主存储器，用于存储分别用于处理器系统211、221或231的指令以执行用于待操作的处理器系统211、221或231的数据。在本公开的一些实施方式中，一个或多个存储器管理单元(MMU)可分别驻留在处理器系统211、221或231和内存213、223或233之间，并且有助于进行处理器系统211、221或231分别请求的对内存213、223或233的访问。

作为示例，而非限制性地，端点104a、104b或mBS 102可分别将指令和/或地址从存储器215、225或235或另一个源(诸如，例如，另一个计算机系统、另一个基站、或远程发送站点)分别加载到内存213、223或233。然后，处理器系统211、221或231可将指令分别从内存213、223或233加载到内部寄存器或内部高速缓存。为了执行这些指令，处理器系统211、221或231可从内部寄存器或内部高速缓存获取指令并且解码它们。在执行这些指令期间或在此之后，处理器系统211、221或231可将一个或多个结果(可以是中间结果或最终结果)写入内部寄存器或内部高速缓存。然后，处理器系统211、221或231可将这些结果中的一个或多个分别写入内存213、223或233。在本公开的一些实施方式中，处理器系统211、221或231可只分别执行一个或多个内部寄存器和/或内部高速缓存中或内存213、223或233(分别相对于存储器215、225或235，或别处)中的指令，并且可只分别操作一个或多个内部寄存器或内部高速缓存中或内存213、223或233(分别相对于存储器215、225或235，或别处)中的数据。

在本公开的一些实施方式中，存储器215、225或235可包括用于数据、指令和/或地址的大容量存储器。作为示例，而非限制性地，存储器215、225或235可包括硬盘驱动(HDD)、软盘驱动、闪存存储器、光盘、磁-光盘、磁带、或通用串行总线(USB)驱动或这些中的两个或更多个的组合。存储器215、225或235可酌情包括可移动或不可移动(或固定)介质。在本公开的一些实施方式中，存储器215、225或235可以是非易失性的固态存储器。在本公开的一些实施方式中，存储器215、225或235可包括只读存储器(ROM)。这个ROM可酌情是掩膜编程ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、电可改写ROM(EAROM)、或闪存存储器或这些中的两个或更多个的组合。存储器215、225或235可采取任何合适的物理形式并且可包括任何合适数量或类型的存储器。存储器215、225或235可酌情包括有助于分别处理器系统211、221或231和分别存储器215、225或235之间的通信的一个或多个存储控制单元。

在本公开的一些实施方式中，接口217、227或237可包括提供用于端点104、mBS102、任何网络、任何网络装置和/或任何其它计算机系统之间通信(诸如，例如，基于分组的通信)的一个或多个接口的硬件、编码软件、或这二者。作为示例，而非限制性地，通信接口217、227或237可包括用于与以太网或其它基于有线的网络通信的网络接口控制器(NIC)或的网络适配器和/或用于与无线网络通信的无线NIC(WNIC)或无线适配器。

在本公开的一些实施方式中，接口217或227包括与一个或多个天线端口216连接的一个或多个无线块(或无线收发器)。在此实施方式中，接口217或227可通过无线连接接收待处理的数字数据并且发送到诸如mBS 102的无线装置。无线收发器可将数字数据转换成具有适宜中心频率、带宽、发送功率和/或其它合适的空中接口参数的无线信号。类似地，无线收发器可将经由一个或多个接收天线接收的无线信号分别转换成将由例如处理器系统211或221处理的数字信号。mBS 102的接口237可被构造成通过处理器系统231和天线端口218执行类似操作。

根据该实施方式，接口217、227或237可以是适于用于通信系统200的任何类型网络的任何类型的接口。作为示例，而非限制性地，通信系统200可连接到支持核心网络、自组织网络、个域网(PAN)、局域网(LAN)、广域网(WAN)、城域网(MAN)、或互联网的一个或多个部分或这些中的两个或更多个的组合。这些网络中的一个或多个的一个或多个部分可以是有线或无线的。作为示例，通信系统200可与无线PAN(WPAN)(诸如，例如，BLUETOOTH WPAN)、WI-FI网络、WI-MAX网络、LTE网络、LTE-A网络、移动无线电话和/或数据网络(例如，全球移动通信系统(GSM)网络)、或任何其它合适的无线网络或这些中的两个或更多个的组合通信。端点104a、104b和mBS 102可酌情包括分别用于这些网络中的任一个或多个的任何合适的接口217、227或237。

在本公开的一些实施方式中，接口217、227或237可包括用于一个或多个I/O装置的一个或多个接口。这些I/O装置中的一个或多个能够在人与端点104和/或mBS 102之间通信。作为示例，而非限制性地，I/O装置可包括键盘、键区、麦克风、监视器、鼠标、打印机、扫描仪、扬声器、照相机、铁笔、平板、触摸屏、跟踪球、摄像机、其它合适的I/O装置或或这些中的两个或更多个的组合。I/O装置可包括一个或多个传感器。一些实施方式可包括任何合适类型和/或数量的I/O装置和用于它们的任何合适类型和/或数量的接口217、227或237。酌情地，接口217、227或237可包括使处理器系统211、221或231能够分别驱动这些I/O装置中的一个或多个的一个或多个驱动器。接口217、227或237可酌情连接到无线收发器。

总线212、222或232可以是单线或多线的并且可包括硬件、嵌入计算机可读介质中的软件、和/或装在硬件中或以其它方式存储的编码逻辑(例如，固件)以将端点104和mBS102的组件彼此连接。作为示例，而非限制性地，总线212、222或232可包括加速图形端口(AGP)或其它特性总线、增强型工业标准架构(EISA)总线、前端总线(FSB)、HYPERTRANSPORT(HT)互连、工业标准架构(ISA)总线、INFINIBAND互连、低引脚数(LPC)总线、存储器总线、微通道架构(MCA)总线、外围组件互连(PCI)总线、PCI快速(PCI-X)总线、串行高级技术附件(SATA)总线、视频电子标准协会局域(VLB)总线、或任何其它合适的总线或这些中的两个或更多个的组合。总线212、222或232可酌情包括任何数量、类型和/或构造的总线212、222或232。在本公开的一些实施方式中，一个或多个总线212、222或232(均可包括地址总线和数据总线)可将分别的处理器系统211、221或231连接到分别的内存213、223或233。总线212、222或232可包括一个或多个存储器总线，可以是专业和专用的多线总线。

本文中，对计算机可读存储介质的引用涵盖一个或多个有形计算机可读存储介质拥有结构。作为示例，而非限制性地，计算机可读存储介质可酌情包括基于半导体的或其它集成电路(IC)(诸如，例如，现场可编程门阵列(FPGA)或专用IC(ASIC))、硬盘、HDD、混合硬驱动(HHD)、光盘、光盘驱动(ODD)、磁-光盘、磁-光驱动、软盘、软盘驱动(FDD)、磁带、全息存储介质、固态驱动(SSD)、RAM驱动、安全数字卡、安全数字驱动、闪存存储卡、闪存存储器驱动、或任何其它合适的有形数据可读存储介质或这些中的两个或更多个的组合。

一些实施方式可包括实现任何合适存储的一个或多个计算机可读存储介质。在本公开的一些实施方式中，计算机可读存储介质酌情实现处理器系统211、221或231的一个或多个部分(诸如，例如，一个或多个内部寄存器或高速缓存)、内存213、223或233的一个或多个部分、存储器215、225或235的一个或多个部分、或这些的组合。在本公开的一些实施方式中，计算机可读存储介质实现RAM或ROM。在本公开的一些实施方式中，计算机可读存储介质实现易失性或持久性存储器。在本公开的一些实施方式中，一个或多个计算机可读存储介质实施编码软件。

本文中，对编码软件的引用可酌情涵盖在计算机可读存储介质中存储或编码的一个或多个应用、字节码、一个或多个计算机程序、一个或多个可执行件、一个或多个指令、逻辑、机器代码、一个或多个脚本、一个或多个RTOS程序、或源代码，反之亦然。在本公开的一些实施方式中，编码软件包括在接收可读存储介质中存储或编码的一个或多个应用编程接口(API)。一些实施方式可使用在任何合适类型或数量的计算机可读存储介质中存储或编码的、以任何合适的编程语言或编程语言的组合编写或以其它方式表达的任何合适的编码软件。在本公开的一些实施方式中，编码软件可被表达为源代码或目标代码。在本公开的一些实施方式中，用RTOS编程较高级编程语言(诸如，例如，C、Perl、或其合适扩展形式)表达编码软件。在本公开的一些实施方式中，用较低级编程语言(诸如，汇编语言(或机器代码))表达编码软件。在本公开的一些实施方式中，用JAVA表达编码软件。在本公开的一些实施方式中，用超文本标记语言(HTML)、可扩展标记语言(XML)、实时OS(RTOS)、或其它合适的标记语言表达编码软件。

因此，端点104和mBS 102的上述组件可使端点104和mBS 102能够根据本公开执行诸如联合数据链路传输的操作。可在不脱离本公开的范围的情况下在图2中进行修改、添加或省略。例如，本文中描述的选项或特征中的任一个可结合图1和图2的图示实施方式和/或本领域的普通技术人员将理解的也在本文中描述的任何数量的其它选项或特征利用。作为另一个示例，mBS 102可包括一个或多个实时物理(PHY)层处理器并且可由与一个或多个快速访问RAM和一个或多个永久ROM存储器连接的一个或多个PHY/介质访问控制(MAC)协作处理器(也被称为“PHY/MAC处理器系统”)进一步支持。实时PHY处理器可被构造成处理从一个或多个端点104接收的一个或多个子帧中存储的多个消息。

图3示出根据本公开的一个实施方式的示例小分组传输300。传输300可以是端点104和mBS 102和/或scBS 118之间的通信。传输300可包括有效载荷302和信息和/或头部的多层和/或子层。有效载荷302可驻留在应用层上。有效载荷302可包括可需要从端点104传达到mBS 102和/或scBS 118的实际较高层应用数据或信息。传输300可包括PHY层316(层1(L1))和作为层2(L2)的部分的Ehternet 802.3(ETH)子层314。传输300可包括介质访问控制(MAC)子层312和无线链路控制(RLC)子层310和分组数据汇聚协议(PDCP)子层308。MAC子层312、RLC子层310和PDCP子层308可对应于层2或L2。另外，传输300可包括互联网协议(IP)层306或层3(L3)。传输300可包括作为传输层协议或层4(L4)的传输控制协议(TCP)层304。

在本公开的示例实施方式中，端点104可尝试将包括大致1位数据的有效载荷302传达到mBS 102和/或scBS 118。为了通过互联网连接(例如，基于IEEE 802.3的LAN)进行通信，大致1位的有效载荷302可需要与多个子层/层关联的多个另外头部。例如，传输有效载荷302可需要ETH层314、MAC子层312、RLC子层310、PDCP子层308、IP层306和TCP层304。然而，对于小有效载荷302(诸如，大致1位)，添加开销的多个层和子层可造成传输效率降低。例如，端点104可将大致1位的有效载荷传输到LTE上行链路(UL)资源块PHY帧。1位有效载荷可对应于大致0.001千比特/秒的应用层数据速率。假设整体三十六千比特的UL资源块PHY帧被分配于用户有效载荷，L1-L4层数据速率可添加大致0.552千比特/秒作为开销。在这种情况下，所得的整体L1-L4传输效率可以是大致0.2％。作为另一个示例，传输大致五位的LTEUL资源块PHY帧有效载荷可需要大致0.005千比特/秒的应用层数据速率。对应的L1-L4层数据速率可添加大致0.552千比特/秒作为开销，从而导致大致1％的传输效率。作为另外的示例，来自端点104的相对较大的大致三十六千比特传输可具有大致三十六千比特/秒的应用层数据速率，而L1-L4层数据速率可添加大致0.552千比特/秒作为开销，从而导致大致98.05％的传输效率。较大的传输速率可源自人移动装置(诸如，智能电话)或复合机UE(例如，高清晰度监视相机)。因此，相对于小数据量的传输，来自端点104的较大传输在关于无线UL效率方面是有效率的。小数据量或有效载荷302可作为少见ping、短预安排机器用户数据报告、或来自端点104(诸如，传感器或其它合适设备)的其它通信来出现。另外，相对小有效载荷302传输的L1-L4层开销可降低无线网络的整体效率。因此，当采用小分组传输时，网络100可经历传输效率降低。在其中来自一些端点104的极少小分组传输会需要支持的混合的机器和人流量应用中，网络100可具有差UL效率。

在本公开的一些实施方式中，端点104传输的网络访问请求(例如，消息和/或用户分组请求)可使用物理随机访问信道(PRACH)支持的随机访问信道(RACH)进行发送。PRACH可以是用于端点104和mBS 102和/或scBS 118之间的初始网络访问的共享信道。诸如，当端点104退出休眠模式，损失电力，尝试连接到网络，或执行切换时，还可利用PRACH进行临时访问相关消息的通信。因此，例如，PRACH可以是用于通过和/或利用LTE、LTE-A网络或其它无线网络将最后喘息消息(LGM)、大规模事件触发(MSET)装置标识、和/或其它消息从端点104传输到mBS 102和/或scBS 118的物理支持。LGM可以是就在端点104损失电力之前(例如，在大电力中断期间)从端点104发送的消息。在影响与mBS 102和/或scBS 118连接的大部分或全部端点104的M2M大事件情况期间(例如，在断电情况之后)，当大事件解决(例如，恢复电力)时，相关网络100(特别地，PRACH)会超负荷。另外，网络100会不能够识别大事件中涉及的特定端点104。当大量端点104尝试大致同时访问网络时，访问信道(例如，RACH/PRACH)会超负荷。如果PRACH变成超负荷，则尝试连接和/或重新连接到mBS 102和/或scBS118的端点104发送的消息和/或信号会冲突并且一些或大部分端点104会不能够连接到网络100。

RACH可以是使用PHY(L1)PRACH信号传输网络相关访问消息(例如，RACH消息)的具体L2控制信道。另外，PRACH可以是基于Zadoff-Chu(ZC)函数的特定实现。ZC函数可表现出优异的自动相关、交叉相关和恒定零幅度自动相关(CAZAC)属性。ZC函数可具有设定数量的总根NZC。例如，在LTE实现方式中，ZC函数可具有八百三十九个根或NZC＝839。PRACH签名的特定根数量可被指定为“n”。在操作中，例如，如果特定端点104通过PRACH以五百一十一个根(例如，n＝511)进行传输，则mBS 102和/或scBS 118上的解码器可只检测扫描期间的噪声，直到它达到五百一十一个根，mBS 102和/或scBS 118可检测电压尖峰，或“针”状信号，这可指示来自特定端点104的消息和/或信号。另外，ZC根的时间循环移位可表现出在没有应用时间移位的情况下与主ZC根类似的自动相关属性。ZC函数相关时间移位可被指定为NCS。

在本公开的一些实施方式中，mBS 102和/或scBS 118可具有L2无线链路、分组汇聚、和/或可支持进和/或出端点104的用户经由控制面消息处理的其它特定能力。例如，可通过访问控制面信道(例如，与PRACH关联的RACH)传输来自端点104的用户数据。通过访问控制面信道传输的端点104用户信息有效负载(也是LTE构造中的控制面的部分)可被指定为“用户经由控制面的”消息。在本公开的一些实施方式中，PRACH可被用作PHY层控制信道并且可用于用户经由控制面消息传输(例如，PRACH U/C消息)。另外，PRACH U/C消息可被命名为“U/C消息”，指定用于PRACH U/C消息传输的子帧可被命名为“U/C消息传输子帧”。在本公开的一些实施方式中，U/C消息可以是不包括标准用户数据有效负载会需要的L1-L4开销(L1-L4头部或层)的传输。因此，相对于针对小有效负载302采用的标准RACH消息，U/C消息可以是有效率的。

图4示出根据本公开的一个实施方式的与多个mBS 102关联的多个资源块402中的示例分配400，mBS 102被构造成使得各mBS覆盖与其它mBS的小区相邻或者与其它mBS的小区位于相同附近地区的关联小区。带宽的资源块402可用于被在移动无线网络中操作的一个或多个mBS102共享的频带。可理解示例分配400代表频率方面的多个资源块。例如，20MHz的LTE信道带宽可包括大致一百个资源块402。在示例分配400中，中间资源块可以是针对PRACH访问指定的，或者被指定为PRACH资源块。例如，在一组一百个资源块中，资源块47至52可以是针对PRACH访问指定的，例如，RB＝47-52。资源块可代表10毫秒持续时间并且可被称为“帧”。各资源块可进一步被划分成可对应于持续时间的子帧。用于网络访问的子帧还可被称为“随机访问子帧”。例如，资源块404可具有编号为0至9的十个子帧，各子帧对应于1毫秒的时间。各子帧可对应于端点104和mBS 102之间的一组用户数据或控制通信请求(传输数据的分组或其它信息的请求)。另外，在数字通信(诸如，通过无线网络(例如，图1的网络100)进行的通信)中，访问签名可以是用于在时间和频率上将端点104与mBS 102同步的各传输中包括的已知位序列。端点104可利用当传输到mBS 102时采用ZC签名的随机访问子帧。访问序列可以是已知的并且是端点可用的，这样可随机选择签名之一传输到基站。

另外，一些实施方式可包括每个随机访问子帧高达64个PRACH签名。在本公开的一些实施方式中，当端点104与mBS 102通信时，在一个随机访问子帧内，mBS102可处理64个签名。在本公开的一些实施方式中，随机访问子帧可用于网络访问或U/C消息传输。另外，ZC函数的签名可以是给定ZC根(NZC)的特定时间移位(NCS)。对于小型小区(例如，半径小于大致0.79公里的OSC 116)，一个ZC根可具有高达64个签名，这些签名可与签名逻辑索引唯一相关，被分派下表中表达的PHY时间循环移位(NCS)值：

表1

在本公开的一些实施方式中，可针对特定类型的访问，指定PRACH资源块上的某些子帧。作为示例，在分配400中，用于特定mBS的资源块404可指定子帧2和8用于U/C消息传输；例如，通过RACH消息来指定子帧0、4和6用于标准PRACH访问；指定剩余的子帧用于标准数据传输。作为另一个示例，用于另外的mBS的资源块406和408可指定子帧2用于U/C消息传输；例如，通过RACH消息来指定子帧0、4、6和8用于标准PRACH访问；指定剩余的子帧用于标准数据传输。可静态地、半静态地或动态地分派用于特定类型的访问的子帧。动态分派可允许分配用于U/C消息传输的子帧根据消息请求随时间快速变化，半静态分配可允许分配用于U/C消息传输的子帧随时间较慢地变化。可借助U/C冲突速率通过mBS 102、scBS 118和/或任何其它合适的设备监视U/C消息要求量。随着U/C冲突速率增加，为了满足U/C消息传输要求，可指定更多的子帧用于U/C消息传输。所有PRACH资源块可在特定时间精度内对于可具有与无线载体运营商关联的小区110的所有mBS 102进行时间对准。所有PRACH资源块可对于可具有重叠或相邻的小区110的所有mBS 102进行时间对准。在这种情况下，用于U/C消息传输的ZC根可不同于用于RACH消息传输的ZC根。因此，在本公开的一些实施方式中，U/C消息传输子帧可利用与PRACH访问子帧采用的ZC根不同的ZC根。

在本公开的一些实施方式中，端点104可在大部分时间处于空闲(IDLE)模式。由于传输请求、切换和/或从空闲模式苏醒，导致端点104可在请求与网络100同步时从空闲模式转变以通过PRACH进行传输。然而，在本公开的一些实施方式中，端点104能够通过在空闲模式下直接进行U/C消息传输来传输消息并且可不需要从空闲模式转变。因此，从端点104开始的UL消息传输可以是有可能直接在空闲模式下进行并且可保留空中接口(或无线)资源。

在本公开的一些实施方式中，U/C消息传输可具有多个消息传输/访问模式的操作。可由网络(例如，由mBS 102和/或scBS 118)触发一个消息传输/访问模式。特定端点104的消息传输/访问模式可由mBS 102和/或scBS 118在某些时间安排，因此可以是“无冲突的”。在无冲突模式下，各端点104可具有被安排用于报告数据的唯一时隙。

可由端点104触发另外的消息传输/访问模式。在本公开的一些实施方式中，端点104触发的消息传输/访问模式可在大规模触发事件(MSTE)之后出现。在MSTE之后，多个端点104可尝试利用U/C消息传输访问网络并且向网络报告。

图5示出根据本公开的一个实施方式的在端点104和mBS 102和/或scBS 118之间的示例U/C消息传输过程500。过程500可对应于随机访问(RA)过程。当在MSTE或使端点104可与网络100断开的其它遭遇之后端点104可尝试重新连接到网络100或者将“高优先级”消息(如以下详细讨论的)传输到网络100时，可采用过程500。资源块502、504和506可都与mBS102关联。另外，资源块502、504和506可以是顺序的帧并且可按预设时间量分开。资源块502、504和506可包括指定用于U/C消息传输的子帧(诸如，子帧2、4和6)。

在示例中，过程500可先开始可包括随机访问签名的从端点104f-104i到mBS 102的传输。尽管图示利用的是mBS 102，但另选地或另外地，过程500可包括scBS 118。端点104f可尝试利用U/C消息传输子帧2连接到mBS 102。作为示例，端点104g可尝试利用U/C消息传输子帧4连接到mBS 102。端点104h和104i可尝试利用U/C消息传输子帧6连接到mBS102。

作为示例，mBS 102可用随机访问响应(RAR)响应于端点104。如果mBS 102正确接收和处理了传输，则mBS 102可传输肯定RAR(或应答)。例如，端点104f和104g可接收指示成功传输的肯定RAR。另外，消息3可由端点104f和104g传输并且mBS 102可用指示成功连接的消息4响应。成功过程500可被命名为RA过程。

在本公开的一些实施方式中，例如，如果mBS 102由于签名冲突而没有正确地解码来自端点104的传输，则mBS 102可传输否定RAR。否定RAR可包括后退(back-off)指示符(BI)。否定RAR可向端点104指示进行等待并且随后重新发送该消息。BI可包括指示在端点104可发送另外的传输之前的随机时间延迟的参数。因此，在预先选择或安排的时间(例如，BI时间)过去之后，端点104可重新尝试进行传输。例如，端点104h和104i都可尝试使用U/C消息传输子帧6进行传输。mBS 102可返回否定RAR。发送到端点104i的否定RAR可包括BI1。传输到端点104h的否定RAR可包括BI2。因此，在等于BI1的时间过去之后，端点104i可重新尝试进行连接。在同一帧期间，端点104j可尝试U/C消息传输子帧2上的连接。在等于BI2的时间过去之后，端点104h可重新尝试进行连接。因此，过程500可包括端点104和mBS 102之间的四个通信步骤。

另外，U/C消息传输可具有多个逻辑模式。例如，一个逻辑模式可被指定用于预定的“高优先级”消息。高优先级模式可指定具有预定描述的逻辑索引。例如，在任一个消息中存在64个逻辑索引(例如，签名)。这些逻辑索引可被分派描述(诸如，状态读取消息、警报消息、异常电源电压消息、LGM、CPU警报消息、篡改尝试消息和/或任何其它合适的消息)。在MSTE之后的装置触发模式下，高优先级警报代码(例如，LGM)可被用相同的U/C消息传输子帧安排多次，以增加传输高优先级消息的机会。另一个逻辑模式可被指定为“串接”模式。在串接模式下，在本公开的一些实施方式中，特定端点104a能够传输串接消息。串接消息可以是包括尾-尾连接的两个字符串的消息。因此，当端点104a覆盖两个U/C消息的序列以传输十二位序列而不是六位序列时，可出现串接消息。在本公开的一些实施方式中，作为示例，为了传输十八位序列，特定端点104能够覆盖三个U/C消息的序列。

图6示出根据本公开的一个实施方式的访问资源块600的特定端点104a发送的高优先级串接U/C消息。资源块600可具有指定用于U/C消息传输的子帧2和6。端点104m可尝试访问帧k中的子帧2。大致同时地，位于小区110中的端点104u和端点104s也可尝试访问帧k中的子帧2并且覆盖相同的签名。如果端点104m能够在帧k中传输逻辑索引0F，则在串接模式下，端点104m还可被构造成尝试在帧k+1的子帧2中进行访问并且传输逻辑索引1A。结果，如果采用串接模式，则端点104m可在帧k和k+1中进行传输并且消息可被集合。另外，端点104m可被构造成访问指定用于U/C消息传输的不同子帧(诸如，帧k或k+1中的子帧6)。集线器(诸如，图1中示出的集线器130)可被构造成集合串接的消息。在本公开的一些实施方式中，其它可能的构造布置(诸如，M2M网络中的新L2子层)可被用于便于集合串接的消息。假设在帧k和k+1中进行端点104m的成功U/C消息传输，这种机器流量集线器可获取十二位串接的序列03DA(十六进制)。

图7A示出根据本公开的一个实施方式的为了两个图示OSC之间的路径隔离而构造的示例网络700。在本示例的操作中，当端点104a通过PRACH向scBS 118a传输时，传输还可经由干扰路径702a到达scBS 118b。当端点104b通过PRACH向scBS 118b传输时，传输还可经由干扰路径702b到达scBS 118a。干扰路径702a和702b可被统称为干扰路径702。当在scBS118a和118b都采用的PRACH序列之间出现干扰时，干扰路径702可被命名为“PRACH干扰路径”。例如，当端点104a和104b二者可在相同时间对准的随机访问子帧中通过相同频率信道传输相同PRACH签名时，可出现干扰。为了减少或消除这个PRACH干扰(例如，在OSC 116a中传输)，在干扰目标(例如，操作的OSC 116b和scBS 118b)接收和处理的干扰信号(例如，与端点104b操作相同频率信道并且使用相同时间对准的随机访问子帧)应该触发比从端点104b接收和处理的PRACH信号小的PRACH相关器电压输出。例如，为了减少或消除scBS 118b的来自端点104a的干扰，scBS 118b从端点104a接收的信号可造成比scBS 118b从端点104b接收的信号小得多的PRACH相关器电压输出。当scBS 118a和118b没有按PRACH抗扰半径的距离分开时，在这两个scBS使用相同的签名集合和关联的PRACH干扰可造成PRACH冲突。冲突可导致后续PRACH访问和U/C消息传输延迟或阻挡。

在本公开的一些实施方式中，为了简便起见，可假设网络700被构造成使得各端点104可以相对于其它端点104是“路径隔离的”。例如，此假设可允许端点104a利用和与scBS118b关联的OSC 116b用于PRACH过程的相同签名(例如，相同ZC根，N_CS)以及随机访问子帧分派将U/C消息传输到scBS 118a。作为另一个示例，scBS 118b可具有利用逻辑索引的具有相同ZC根的指定随机访问代码，诸如，用于PRACH访问的1000xxx和用于U/C消息传输的1001xxx。假设如上说明的路径隔离，scBS 118a可通过重新使用带有逻辑索引的相同随机访问代码(诸如，PRACH访问1001xxx和U/C消息传输1000xxx)来采用相同ZC根。另外，mBS102可为OSC 116a和116b提供重叠覆盖并且可采用包含64个签名的PRACH签名集合0xxxxxx。另外，此构造还可允许端点116b利用和与scBS 118a关联的OSC 116a用于PRACH过程的相同的ZC签名(例如，相同ZC根，N_CS)以及随机访问子帧分派将U/C消息传输到scBS118b。

图7B示出本公开的一个实施方式中的针对图1中示出的网络100的两个或更多个OSC之间的小区内OSC 116U/C消息传输和PRACH访问共享构造中利用的示例分配710。在本示例中，跨越相同随机访问时间对准子帧和跨相同随机访问子帧的PRACH过程，一组或多组OSC 116随机访问签名可被另一个小区内OSC共享来执行高优先级U/C消息传输。例如，资源块712可与通向scBS 118a的UL传输关联并且可对应于资源块47至52。资源块714可与通向通向scBS 118b的UL传输关联。在与资源块712相同的时间帧期间，资源块714可对应于资源块47至52.资源块716可与通向mBS 102的UL传输关联。在与资源块712和714相同的时间帧期间，资源块716可对应于资源块47至52。因此，资源块712、714和716可与向scBS 118a和118b执行的UL传输时间对准。另外，子帧0和4可被指定为U/C消息传输。子帧2可被指定为标准PRACH访问，例如用于RACH消息。

在本公开的一些实施方式中，小区内OSC(例如，OSC 116a和116b)可被构造成共享相同的签名集合。例如，在这个签名集合之间不可重新使用签名的条件下，相同ZC根的经时间移位的签名集合可被作为子集分派到一组相邻scBS 118。作为示例，参照图1，向OSC116a覆盖内的scBS 118a传输的端点104a可使用N_ZC＝0的签名集合00…0F进行访问并且使用N_ZC＝1的签名集合00…0F进行U/C消息传输。作为示例，子帧0和4可用于U/C消息传输并且子帧2用于随机访问(PRACH访问)。在相同时间对准子帧期间，向OSC 116b覆盖内的scBS118b传输的端点104b可使用N_ZC＝0的签名集合10…1F进行访问并且使用N_ZC＝1的签名集合10…1F进行U/C消息传输。因此，通过将相同的签名集合(属于一个或多个ZC根)分派于两个或更多个OSC中，与不同scBS 118b或Mbs 102关联的端点104可共享相同ZC根。由于RACH和U/C消息传输可需要不同的签名集合(例如，一个ZC根针对PRACH访问用于RACH消息，一个ZC根用于U/C消息传输)，因此可必须至少两个ZC根。

在本公开的一些实施方式中，ZC根(例如，基于特定N_ZC根的签名集合)可被指定用于PRACH随机访问并且被位于mBS 102的覆盖区域中的OSC 116共享。此ZC根可被称为{PRACH_OSCaccess}。{PRACH_OSCaccess}可每个随机访问子帧提供64个签名。另外的ZC根可提供另外64个签名集合并且可被位于mBS 102的覆盖区域中的OSC 116指定用于U/C消息传输。这个另外的ZC根可被称为{PRACH_{OSC_U/C}}。{PRACH_{OSC_U/C}}可每个随机访问子帧提供64个签名。{PRACH_OSCaccess}和{PRACH_{OSC_U/C}}可在所有OSC 116之间被共享，以分别进行PRACH访问和U/C消息传输。通过附加按以下关系表达的针对给定OSC的PRACH访问和U/C消息传输签名集合，可形成被称为{PRACH_OSC}的签名逻辑池。

{PRACH_OSC}＝{PRACH_OSCaccess}U{PRACH_OSC__U/C}。

假设各OSC 116的半径小于大致0.79公里并且存在比mBS 102端点104少许多的OSC 116端点104(例如，OSC(端点)<<mBS(端点))，可采用64个ZC根时间移位(N_CS)用于位于mBS 102的覆盖内的OSC 116。另外，作为示例，可存在与四个OSC 116(例如，OSC 116a、116b、116c和116d)关联的四个scBS 118(例如，scBS 118a、118b、118c和118d)。通过分配两个ZC根(例如，分配N_ZC＝0用于PRACH访问并且分配N_CS＝1用于U/C消息传输)，对于四个scBS118的本示例，下面的ZC根和相关的时间移位逻辑索引可被共享，以分别用于访问和U/C消息传输：

表2

如本示例中示出的，每个不同随机访问子帧的64个PRACH访问签名和64个U/C消息传输签名可被平均分给四个scBS 118a、118b、118c和118d。本公开的其它实施方式可部分基于某个时段期间与OSC 116a、116b、116c和116d关联的端点104的量，采用PRACH访问签名和U/C消息传输签名的不对称分布。

尽管图示只重新使用了两个签名集合，但可重新使用更多或更少的集合。例如，在每个PRACH资源块中有10个子帧的情况下，基于端点104连接的用户的相关访问要求，高达9个可被指定用于PRACH U/C消息传输，剩下的一个用于PRACH访问。这种构造可用于多个OSC116在内部或地下位置中使得访问外部受限的布置。

图7C示出根据本公开的一个实施方式的具有半静态U/C消息传输调度构造的示例网络720。在这种构造中，可在互补的居民和商业流量模式之间进行关联，以在采用互补流量模式的情况下，在不同时段期间分配相同的签名集合。例如，与OSC 116b关联的scBS118b可被构造在企业内或企业附近并且可主要或排他性由端点104利用，端点104为商业提供无线通信服务。另外，分别与OSC 116a和116c关联的scBS 118a和118c可被构造在家庭内或家庭附近并且可主要或排他性由与家庭关联的端点104利用。许多商业可在工作日期间经历它们网络活动的大部分，同时许多居民网络可在夜晚和周末经历它们网络活动的大部分。可安排签名集合的分配，使得签名集合可基于半静态在居民和商业网络之间分配，以在各OSC 116内适应流量峰。例如，在工作日期间，签名集合可从OSC 116a和116c重新分派到OSC 116b，分别由方向箭头724a和724b示出，并且在夜间和周末期间返回到初始分派。在夜间和/或周末，签名集合可从OSC 116b重新分派到OSC 116a和116c，分别由方向箭头722a和722b示出，并且在工作日期间返回到初始分派。

图8示出根据本公开的一个实施方式的针对图1中示出的网络100的同一OSC 116构造内的宏小区内U/C消息传输和PRACH访问资源中利用的示例分配800。分配800可示出共享用于PRACH访问和U/C消息传输的不同签名集合的scBS 118a和也共享用于PRACH访问和U/C消息传输的签名集合的scBS 118b。用于各scBS 118的随机访问签名池可在PRACH访问和U/C消息传输之间划分。根据scBS 118子帧和签名集合的流量和用户要求，随机访问签名和随机访问子帧的分配可以是静态的、半静态的或动态的。在本示例中，可指定随机访问子帧0和4用于支持资源块802和804上的U/C消息传输。可指定子帧2用于资源块802和804上的标准PRACH访问。资源块802和804可分别与scBS 118a和118b关联，并且二者可利用子帧0、2和4上的不同签名集合。由于一个或多个ZC签名集合可专用于各scBS 118的PRACH访问和U/C消息传输(不同随机访问子帧中)，因此每个OSC 116只必需一个ZC根。然而，在一些实施方式中，假如如参照图7A讨论的存在路径隔离，两个或更多个scBS 118和关联的OSC 116可共享相同的随机访问签名集合。

另外，可由特定scBS 118处理的数据吞吐量可按每秒位数(bps)进行测量。scBS118的最大数据吞吐量的增加可对应于该特定scBS 118和/或网络的增加的可用性和/或效率。在本公开的一些实施方式中，可在PRACH上测量U/C消息的数据吞吐量(PRACH_U/C吞吐量)。

在本公开的一些实施方式中，对于特定OSC 116，相同ZC根(例如，签名集合)可被共享用于PRACH访问和U/C消息传输二者。共享的签名集合可被称为{PRACH_OSCi}。可基于依据PRACH访问和U/C消息传输的端点104消息传输要求和/或OSC 116访问资源，在PRACH访问和U/C消息传输之间动态地划分{PRACH_OSCi}。被指定用于PRACH访问的签名集合可被称为{PRACH_{OSCi_access}}。被指定用于U/C消息传输的签名可被称为{PRACH_{OSCi_U/C}}。因此，基于下面的逻辑关系，被共享的签名集合可包括PRACH访问签名和U/C消息传输签名二者：

{PRACH_OSCi}＝{PRACH_OSCi__access}U{PRACH_OSCi__U/C}

另外，作为示例，存在与四个OSC 116(例如，OSC 116a、116b、116c和116d)关联的四个scBS 118(例如，scBS 118a、118b、118c和118d)。通过针对四个scBS 118的本示例分配四个ZC根(用于PRACH访问和U/C消息传输的N_ZC＝0、1、2、3)，可采用下面的签名和相关的根索引并且它们可实现对应的PRACH_U/C吞吐量：

表3

图9示出根据本公开的一个实施方式的在无线网络(诸如，图1的网络100)中进行U/C消息传输的示例方法900的流程图。方法900的步骤可由各种计算机程序、模型或其任何组合来执行，被构造成模拟和设计用于U/C消息传输的系统。这些程序和模型可包括存储在计算机可读介质上的指令，可进行操作以在执行时执行下述的一个或多个步骤。计算机可读介质可包括被构造成存储和获取程序或指令的任何系统、设备或装置(诸如，硬盘驱动、小型盘、闪存存储器或任何其它合适的装置)。程序和模型可被构造成引导处理器或其它合适的单元获取和执行来自接收可读介质的指令。出于例证性目的，相对于图1的网络100描述方法900；然而，方法900可用于在任何合适网络上的U/C消息传输。另外，尽管参照网络进行讨论，但可由包括mBS 102、服务器108、scBS 118、集线器130和/或任何其它合适的组件的网络100的组件执行方法900的一些部分或全部。

方法900可开始，在步骤905中，网络可指定PRACH大小。例如，网络100和/或mBS102可至少部分基于网络100的要求(诸如，OSC 116和端点104的数量和构造)，指定PRACH大小。指定PRACH大小可包括选择意图供PRACH使用的特定资源块和相关随机访问子帧的时间分派。例如，参照图4，mBS 102可选择资源块47至52进行PRACH访问。方法900可前进至步骤910。

在步骤910中，网络可指定所选择的PRACH资源块中的随机访问子帧，作为以PRACH访问为目的的子帧。例如，参照图4，可指定子帧0、4和6，以mBS 102的PRACH访问为目的。作为另一个示例，参照图7B，可指定子帧2以PRACH访问为目的或者针对scBS 118a和118b，指定子帧2作为PRACH访问子帧。

在步骤915中，网络可指定所选择的PRACH资源块中的子帧作为指定的随机访问子帧的整体量之中的U/C消息传输子帧。例如，参照图4，可指定子帧2和8，以U/C消息传输为目标，或者针对mBS 102，指定子帧2和8作为U/C消息传输子帧。另外，网络可通知端点104，可如何在U/C消息传输子帧和PRACH访问子帧之间共享随机访问签名，或者U/C消息传输子帧和标准PRACH访问子帧是否可具有单独的签名集合。方法900可前进至步骤920。

在步骤920中，网络可检测来自端点(诸如，端点104)的PRACH传输。例如，mBS 102和/或scBS 116可检测通过随机访问子帧从特定端点104传输的消息。在步骤925中，知道期望的U/C消息传输签名集合的网络可确定该消息是否是U/C消息。例如，mBS 102和/或scBS118可识别参照表1、2和3讨论的消息(例如，PRACH签名的逻辑索引)和端点104。如果消息是U/C消息，则方法900可前进至步骤930。

在步骤930中，网络可确定是否需要另外的U/C消息传输子帧。例如，如果许多端点104可正在尝试在大规模事件(诸如，断电)之后访问网络100并且尝试传输大量U/C消息，则U/C消息传输子帧的数量可能不足够。如果另外的U/C消息传输子帧不是必需的，则方法900可前进至步骤955。如果U/C消息传输子帧的数量不足够，则方法900可前进至步骤935。

在步骤935中，网络可确定另外的子帧是否可用于以U/C消息传输为目的。如果另外的子帧是可用的，则方法900可前进至步骤940，在步骤940中，可针对U/C消息传输指定另外的子帧。如果在步骤935中另外的子帧不可用，则在步骤945中可增加PRACH大小。可通过指定另外的资源块作为PRACH资源块或任何其它合适的方法，增加PRACH大小。例如，可通过最初指定用于数据访问的子帧重新指定成U/C子帧来增加PRACH大小。在增加PRACH大小之后，方法900可返回至步骤940，以指定以U/C消息传输为目的的另外的子帧。方法900可前进至步骤950。

在步骤950中，网络可确定U/C消息是否是串接消息。如果U/C消息是串接消息，则方法900可前进至步骤960。在步骤960中，可集合U/C消息。例如，可如参照图6讨论地串接U/C消息。集线器(诸如，图1中示出的集线器130)和/或其它合适的设备可被构造成集合串接消息。

如果在步骤950中U/C消息没有串接或者在步骤960中集合串接消息之后，则在步骤955中，网络可接收并且处理关于指定U/C消息传输子帧的消息。例如，参照图4，mBS 102可接收关于U/C消息传输子帧2的消息。方法900可返回到步骤905。

如果在步骤925中网络确定消息不是U/C消息，则方法900可前进至步骤965。在步骤965中，网络可将消息作为标准RACH消息处理并且尝试解码或执行其它合适的操作。方法900可前进至步骤975。

在步骤975中，网络可确定是否需要另外的PRACH访问子帧。例如，如果许多端点104可正在尝试在大规模事件(诸如，断电)之后访问网络100，则PRACH访问子帧的数量可能不足够。如果另外的PRACH访问子帧不是必需的，则方法900可前进至步骤995。如果PRACH访问子帧的数量不足够，则方法900可前进至步骤980。

在步骤980中，网络可确定另外的子帧是否可用于以PRACH访问为目的。如果另外的子帧可用，则方法900可前进至步骤985，在步骤985中，可指定另外的子帧用于PRACH访问。如果在步骤980中另外的子帧不可用，则在步骤990中可增加PRACH大小。可通过指定另外的资源块作为PRACH资源块或任何其它合适的方法，增加PRACH大小。在增加PRACH大小之后，方法900可返回至步骤985，以指定PRACH为目的的另外的子帧。方法900可前进至步骤995。

在步骤995中，网络可接收关于指定PRACH访问子帧的消息。例如，参照图4，mBS102可接收关于U/C消息传输子帧(诸如，子帧0或4)的消息。方法900接着可返回到步骤905。

本文所述的所有示例和条件语言意图用于教学目的，帮助读者理解发明人为了促进本领域而贡献的本发明和构思，并且被理解为没有限于这些具体阐述的示例和条件。尽管已经详细描述了本发明的实施方式，但应该理解，可在不脱离本发明的精神和范围的情况下对其进行各种改变、替代和变更。

Claims

1.一种管理无线网络流量的方法，该方法包括：

指定第一基站的第一资源块用于通过随机访问信道(RACH)的访问；

指定与所述第一资源块关联的第一多个随机访问子帧用于通过用户经由控制面的消息的访问；

在所述第一基站通过随机访问子帧从端点接收随机访问信号，所述随机访问信号是使用无线网络在RACH上接收的，所述随机访问信号尝试访问指定的所述第一多个随机访问子帧中的一个；

确定所述随机访问信号是否是用户经由控制面的消息；

响应于确定所述随机访问信号是所述用户经由控制面的消息，处理关于指定的所述第一多个随机访问子帧中的所述一个的所述随机访问信号；

在第二基站接收所述随机访问信号；

指定所述第二基站的第二资源块用于通过RACH的访问，所述第二资源块对应于所述第一基站的所述第一资源块；以及

指定与所述第二资源块关联的第二多个随机访问子帧用于通过用户经由控制面的消息的访问，所述第二多个随机访问子帧对应于所述第一多个随机访问子帧。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，从处于空闲模式的端点接收所述随机访问信号。

3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括指定与所述第一资源块关联的第二多个随机访问子帧用于通过RACH消息的访问。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，对应于所述第一资源块的所述第二资源块包括与所述第一资源块时间对准的第二资源块。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一多个随机访问子帧和所述第二多个随机访问子帧包括基于带有多个循环时间移位的Zadoff-Chu(ZC)根的签名。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一多个随机访问子帧和所述第二多个随机访问子帧包括基于多个ZC根的签名。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述随机访问信号是串接消息、最后喘息消息和大规模触发事件消息中的一种。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，在半静态的基础上指定所述第一多个随机访问子帧和所述第二多个随机访问子帧。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一基站和所述第二基站至少部分基于抗扰半径定位。

10.一个或多个非暂态计算机可读介质，所述非暂态计算机可读介质存储当由处理器执行时被配置成执行操作的计算机程序，所述操作包括：

在所述第一基站通过子帧从端点接收随机访问信号，所述随机访问信号是使用无线网络在RACH上接收的，所述随机访问信号尝试访问指定的所述第一多个随机访问子帧中的一个；

确定所述随机访问信号是否是用户经由控制面的消息；

在第二基站接收所述随机访问信号；

指定所述第二基站的第二资源块用于通过RACH的访问，所述第二资源块对应于所述第一基站的所述第一资源块；并且

11.根据权利要求10所述的介质，其中，从处于空闲模式的端点接收所述随机访问信号。

12.根据权利要求10所述的介质，所述介质还包括指定与所述第一资源块关联的第二多个随机访问子帧用于通过RACH消息的访问。

13.根据权利要求10所述的介质，其中，对应于所述第一资源块的所述第二资源块包括与所述第一资源块时间对准的第二资源块。

14.根据权利要求13所述的介质，其中，所述第一多个随机访问子帧和所述第二多个随机访问子帧包括基于带有多个循环时间移位的Zadoff-Chu(ZC)根的签名。

15.根据权利要求13所述的介质，其中，所述第一多个随机访问子帧和所述第二多个随机访问子帧包括基于多个ZC根的签名。

16.一种用于无线通信的基站系统，该基站系统包括：

存储器；

处理器，其连接到所述存储器，所述处理器被配置成：

确定所述随机访问信号是否是用户经由控制面的消息；

在第二基站接收所述随机访问信号；

17.根据权利要求16所述的基站系统，其中，从处于空闲模式的端点接收所述随机访问信号。