CN104885541A - 用于获得上行链路资源的移动终端装置和相关联的方法 - Google Patents

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Abstract

一种在无线电信系统中为上行链路传输分配无线电资源的方法，该方法包括：第一终端装置将用于无线电资源的分配的请求传送到基站；该基站基于第一终端装置和第二终端装置具有针对上行链路数据的类似的预测流量分布确定在它们之间存在关联；以及该基站基于由第一终端装置请求的资源建立用于第二终端装置的无线电资源分配，并且因此基于从第一终端装置接收的用于无线电资源的分配的请求传输无线电资源分配消息以将无线电资源分配到第一和第二终端装置用于各自的上行链路传输。

Description

用于获得上行链路资源的移动终端装置和相关联的方法
技术领域
本发明涉及在无线(移动)电信系统中使用的方法、系统和设备。特别而言，本发明的实施方式涉及在该系统中将无线电资源的上行链路分配从基站传送到终端装置。
背景技术
第三和第四代移动电信系统，诸如基于3GPP定义的UMTS和长期演进(LTE)体系架构的那些系统，能够支持比前几代移动电信系统所提供简单的语音和消息传送服务更复杂的服务。
例如，通过由LTE系统提供的改进的无线电接口和增强的数据传输速率，用户能够享受高数据速率应用，诸如将以前只能通过固定线路数据连接可用的移动视频流和移动视频会议。部署第三和第四代网络的需求因此很强烈且期望这些网络所需的覆盖区域，即希望接入网络所在的地理位置迅速增加。
第三和第四代网络的预期广泛部署已经导致装置与应用的并行开发，这不是利用可获得的高数据速率，而是利用稳健的无线电接口和覆盖区域的日益普及。实例包括所谓的机器类型通信(MTC)应用，这以在相对不频繁的基础上传送少量数据的半自治或自治无线通信装置(即MTC装置)为代表。实例包括所谓的智能电表，其例如位于客户的房屋中且定期将关于客户的诸如气、水、电等公用事业的消耗的信息发送回中央MTC服务器。关于MTC型装置的特性的进一步信息可例如在相应标准(诸如ETSITS 122 368 V10.530(2011-07)/3GPP TS 22.368 version10.5.0 Release 10)[1]中查找。例如，MTC类型终端装置/MTC类型数据的一些典型特性可包括诸如低移动性、高延迟容忍、数据传输少、流量使用和定时(即流量分布)的预测水平、相对不频繁的传输和基于组的特征、策略和寻址等特性。
通常由于无线电信网络使用的日益增加，而且也由于装置(诸如MTC装置)的开发，具有将大量终端装置引入到网络的可能性，所以希望提供能够通过增加装置的数量可靠地支持接入的无线电信网络。这希望支持更多的装置，然而也引起网络拥塞和干扰，特别是关于无线电接入接口的问题出现的可能性增加。这些问题可能特别是与在网络的通信小区中没有通过调度器集中管理的那些通信相关，诸如在分配专用无线电资源这样做之前来自试图接入该网络的终端装置的随机接入通信。
因此，希望提供一种电信设备和方法，其在其中可能存在寻求接入到网络的相对大量的终端装置的情况下能够帮助减少无线电网络拥塞和干扰的可能性。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种操作基站以分配用于在无线电信系统中进行上行链路传输的无线电资源，所述方法包括：从第一终端装置接收无线电资源的分配的请求；确定第一终端装置和第二终端装置之间的关联；和响应于从第一终端装置接收无线电资源的分配的请求将分配无线电资源的无线电资源分配消息传输到第二终端装置以用于上行链路传输。
在根据一些实施方式，在无线电信系统的随机接入信道上接收来自第一终端装置的无线电资源的分配的请求。
根据一些实施方式，来自第一终端装置的无线电资源的分配的请求与无线电信系统的随机接入过程相关联。
根据一些实施方式，分配到第二终端装置的无线电资源与由第一终端装置请求的无线电资源的分配一致。
根据一些实施方式，第一终端装置和第二终端装置之间的关联基于第一终端装置和第二终端装置具有与它们的上行链路传输相关的共同特性而建立。
根据一些实施方式，第一终端装置和第二终端装置之间的关联基于第一终端装置和第二终端装置与相同的终端装置分类器(classifier)相关联的而建立。
根据一些实施方式，终端装置分类器是与相应的终端装置相关联的相应承载的质量等级指标。
根据一些实施方式，方法还包括将接入请求拒绝消息传输到第二终端装置以指示第二终端装置不作出其本身的无线电资源的分配的请求。
根据一些实施方式，方法还包括在已经传输了接入请求拒绝消息之后将停止接入请求拒绝消息传输到第二终端装置以指示第二终端装置现在其被允许作出其本身的无线电资源的分配的请求。
根据一些实施方式，方法还包括将接入请求允许消息传输到第一终端装置以指示第一终端装置其被允许作出无线电资源的分配的请求。
根据一些实施方式，方法还包括基于与多个终端装置中的各装置相关联的传输特性从多个终端装置中选择第一终端装置作为将传输给接入请求允许消息的终端装置。
根据一些实施方式，传输特性选自包括以下的组中：定时提前、参考信号接收功率、参考信号接收质量、基站的探测参考信号测量、和无线电信道质量指标。
根据一些实施方式，方法还包括确定第一终端装置和其它终端装置之间的关联；和基于来自第一终端装置的无线电资源的分配的请求将无线电资源分配消息传输到进一步终端装置，以分配用于从进一步终端装置进行上行链路传输的无线电资源。
根据一些实施方式，方法还包括确定第一终端装置和多个其它终端装置之间的关联；将接入请求拒绝消息传输到多个其它终端装置的一个子集以指示所述多个其它终端装置的子集不作出其本身的无线电资源的分配的请求；和基于来自第一终端装置的无线电资源的分配的请求将无线电资源分配消息传输到多个其它终端装置以分配无线电资源用于从多个其它终端装置中的各其他终端装置进行的各自的上行链路传输。
根据一些实施方式，方法还包括使用分配到第二终端装置的无线电资源从第二终端装置接收传输。
根据一些实施方式，从第二终端装置接收的传输包括第二终端装置不需要一些或任何所分配的用于上行链路传输的资源的指示。
根据一些实施方式，从第二终端装置接收的传输包括用于从第二终端装置的进行进一步上行链路传输的无线电资源的进一步分配的请求的指示。
根据一些实施方式，从第一终端装置接收的无线电资源的分配的请求包括允许第一终端装置将缓冲区状态报告传输到基站的无线电资源的分配的请求。
根据一些实施方式，第一和第二终端装置是机器类型通信MTC终端装置。
根据一些实施方式，无线电信系统与无线电接口相关联，所述无线电接口跨越用于支持与第一类型的终端装置无线电通信的系统频带宽度并且包括用于支持与第二类型的终端装置无线电通信的受限频带宽度，其中受限频带宽度比系统频带宽度窄且处于其内，并且其中第一和第二终端装置是第二类型的终端装置。
根据本发明的第二方面，提供了被配置为分配无线电资源用于在无线电信系统中进行上行链路传输的基站，基站包括：被配置为从第一终端接收无线电资源的分配的请求的收发器；和被配置为确定第一终端装置和第二终端装置之间的关联并控制收发器响应于从第一终端装置接收无线电资源的分配的请求传输无线电资源分配消息以将无线电资源分配到第二终端装置用于上行链路传输的控制器单元。
根据一些实施方式，基站被配置使得在无线电信系统的随机接入信道上接收来自第一终端装置的无线电资源的分配的请求。
根据一些实施方式，基站被配置使得来自第一终端装置的无线电资源的分配的请求与无线电信系统的随机接入过程相关联。
根据一些实施方式，基站被配置使得被分配到第二终端装置的无线电资源与由第一终端装置请求的无线电资源的分配一致。
根据一些实施方式，基站被配置为使得第一终端装置和第二终端装置之间的关联基于第一终端装置和第二终端装置具有与它们的上行链路传输相关的共同特性而建立。
根据一些实施方式，基站被配置为使得第一终端装置和第二终端装置之间的关联基于第一终端装置和第二终端装置与相同的终端装置分类器相关联而建立。
根据一些实施方式，基站被配置为使得终端装置分类器是与相应的终端装置相关联的相应承载的质量等级指标。
根据一些实施方式，控制器单元进一步被配置为控制收发器将接入请求拒绝消息传输到第二终端装置以指示第二终端装置不作出其本身的无线电资源的分配的请求。
根据一些实施方式，控制器单元进一步被配置为控制收发器在已经传输了接入请求拒绝消息之后将停止接入请求拒绝消息传输到第二终端装置以指示第二终端装置现在其被允许作出其本身的无线电资源的分配的请求。
根据一些实施方式，控制器单元进一步被配置为控制收发器将接入请求允许消息传输到第一终端装置以指示第一终端装置其被允许作出无线电资源的分配的请求。
根据一些实施方式，控制器单元进一步被配置为基于与多个终端装置中的相应装置相关联的传输特性从多个终端装置中选择第一终端装置作为将接入请求允许消息传输到其上的终端装置。
根据一些实施方式，传输特性选自包括以下的组：定时提前、参考信号接收功率、参考信号接收质量、基站的探测参考信号测量、和无线电信道质量指标。
根据一些实施方式，控制器单元进一步被配置为确定第一终端装置和其它终端装置之间的关联；并使收发器基于来自第一终端装置的无线电资源的分配的请求将无线电资源分配消息传输到其它终端装置以分配无线电资源用于从其它终端装进行上行链路传输。
根据一些实施方式，控制器单元进一步被配置为确定第一终端装置和多个其它终端装置之间的关联并控制收发器将接入请求拒绝消息传输到多个其它终端装置的一个子集以指示多个其它终端装置的子集不作出其本身的无线电资源的分配的请求，并进一步基于来自第一终端装置的无线电资源的分配的请求将无线电资源分配消息传输到多个其它终端装置以分配无线电资源用于从多个其它终端装置中的各其他装置进行各上行链路传输。
根据一些实施方式，收发器被进一步配置为使用分配到第二终端装置的无线电资源从第二终端装置接收传输。
根据一些实施方式，从第二终端装置接收的传输包括第二终端装置不需要一些或任何所分配的用于上行链路传输的资源的指示。
根据一些实施方式，从第二终端装置接收的传输包括来自第二终端装置的用于上行链路传输的无线电资源的进一步分配的请求的指示。
根据一些实施方式，从第一终端装置接收的用于无线电资源的分配的请求包括允许第一终端装置将缓冲区状态报告传输到基站的无线电资源的分配的请求。
根据一些实施方式，第一和第二终端装置是机器类型通信MTC终端装置。
根据一些实施方式，无线电信系统与无线电接口相关联，所述无线电接口跨越用于支持与第一类型的终端装置的无线电通信的系统频带宽度并且包括用于支持与第二类型的终端装置的无线电通信的受限频带宽度，其中受限频带宽度比系统频带宽度窄且处于其内，并且其中第一和第二终端装置是第二类型的终端装置。
根据本发明的第三方面，提供了包括本发明的第二方面的基站和终端装置的无线电信系统。
根据本发明的第四方面，提供了一种操作终端装置以在无线电信系统中接收用于向基站传输上行链路数据的无线电资源的分配的方法，所述方法包括：确定终端装置具有等待向基站传输的上行链路数据；确定终端装置不应当传输用于向基站传输上行链路数据的无线电资源的分配的请求，并且等待从基站接收无线电资源分配消息以分配将被用于与等待向基站传输的上行链路数据相关联的传输的无线电资源。
根据一些实施方式，确定终端装置不应当传输无线电资源的分配的请求包括确定终端装置不应当发起无线电信系统的随机接入过程。
根据一些实施方式，确定终端装置不应当发起无线电信系统的随机接入过程包括确定终端装置不应当在无线电信系统的物理随机接入信道上进行传输。
根据一些实施方式，确定终端装置不应当传输无线电资源的分配的请求是基于终端装置接收到终端装置不应当传输无线电资源的分配的请求的指示。
根据一些实施方式，指示包括无线电信系统中的另一终端装置已经做出无线电资源的分配的请求的指示。
根据一些实施方式，确定终端装置不应当传输无线电资源的分配的请求是基于终端装置已经从基站接收了接入请求拒绝消息。
根据一些实施方式，方法还包括随后从基站接收无线电资源分配消息。
根据一些实施方式，方法还包括使用从接收自基站的无线电资源分配消息中的信息导出的无线电资源来传输等待向基站传输的上行链路数据。
根据一些实施方式，方法还包括在已经将上行链路数据传输到基站之后的稍后时间确定终端装置具有等待向基站传输的进一步上行链路数据，并且响应于此，确定终端装置应传输用来向基站传输上行链路数据的无线电资源的分配的请求，并且传输此请求。
根据一些实施方式，响应于确定终端装置具有等待向基站传输的进一步上行链路数据来确定终端装置应传输无线电资源的分配的请求是基于终端装置已经从基站接收了指示允许终端装置作出无线电资源的分配的请求的接入请求允许消息。
根据一些实施方式，方法还包括确定无线电资源的分配对于等待向基站传输的上行链路数据是不足够的并且响应于此将无线电资源的进一步分配的请求的指示传输到基站。
根据一些实施方式，使用分配的无线电资源将无线电资源的进一步分配的请求的指示传输到基站。
根据一些实施方式，方法还包括在等待从基站接收无线电资源分配消息达一段时期而没有从基站接收到无线电资源分配消息之后将用来传输上行链路数据的无线电资源的分配的请求传输到基站。
根据一些实施方式，终端装置是机器类型通信MTC终端装置。
根据一些实施方式，无线电信系统与无线电接口相关联，所述无线电接口跨越用于支持与第一类型的终端装置的无线电通信的系统频带宽度并且包括用于支持与第二类型的终端装置的无线电通信的受限频带宽度，其中受限频带宽度比系统频带宽度窄且处于其内，并且其中终端装置是第二类型的终端装置。
根据本发明的第五方面，提供了被设置为在无线电信系统中接收用于将上行链路数据传输到基站的无线电资源的分配的终端装置，其中终端装置被配置为：确定终端装置具有等待向基站传输的上行链路数据；确定终端装置不应当传输用于向基站传输上行链路数据的无线电资源的分配的请求，并且等待从基站接收无线电资源分配消息以分配将被用于与等待向基站传输的上行链路数据相关联的传输的无线电资源。
根据一些实施方式，终端装置被配置为使得确定终端装置不应当传输无线电资源的分配的请求包括确定终端装置不应当发起无线电信系统的随机接入过程。
根据一些实施方式，终端装置被配置为使得确定终端装置不应当发起无线电信系统的随机接入过程包括确定终端装置不应当在无线电信系统的物理随机接入信道上进行传输。
根据一些实施方式，终端装置被配置为使得确定终端装置不应当传输无线电资源的分配的请求是基于终端装置接收到终端装置不应当传输无线电资源的分配的请求的指示。
根据一些实施方式，指示包括无线电信系统中的另一终端装置已经做出无线电资源的分配的请求的指示。
根据一些实施方式，终端装置被配置为使得确定终端装置不应当传输无线电资源的分配的请求是基于终端装置已经从基站接收了接入请求拒绝消息。
根据一些实施方式，终端装置进一步被配置为随后从基站接收无线电资源分配消息。
根据一些实施方式，终端装置进一步被配置为使用从接收自基站的无线电资源分配消息中的信息导出的无线电资源来传输等待向基站传输的上行链路数据。
根据一些实施方式，终端装置进一步被配置为在已经将上行链路数据传输到基站之后的稍后时间确定终端装置具有等待向基站传输的进一步上行链路数据，并且响应于此，确定终端装置应传输用来向基站传输上行链路数据的无线电资源的分配的请求，并传输此请求。
根据一些实施方式，终端装置被配置为使得响应于确定终端装置具有等待向基站传输的进一步上行链路数据来确定终端装置应传输无线电资源的分配的请求基是于终端装置已经从基站接收了指示允许终端装置作出无线电资源的分配的请求的接入请求允许消息。
根据一些实施方式，终端装置进一步被配置为确定无线电资源的分配对于等待传输到基站的上行链路数据是不足够的并且响应于此将无线电资源的进一步分配的请求的指示传输到基站。
根据一些实施方式，终端装置被配置使得使用分配的无线电资源将无线电资源的进一步分配的请求的指示传输到基站。
根据一些实施方式，终端装置进一步被配置为在等待从基站接收无线电资源分配消息达一段时期而没有从基站接收到无线电资源分配消息之后传输用来向基站传输上行链路数据的无线电资源的分配的请求。
根据一些实施方式，终端装置是机器类型通信MTC终端装置。
根据一些实施方式，无线电信系统与无线电接口相关联，无线电接口跨越用于支持与第一类型的终端装置的无线电通信的系统频带宽度并且包括用于支持与第二类型的终端装置的无线电通信的受限频带宽度，其中受限频带宽度比系统频带宽度窄且处于其内，并且其中终端装置是第二类型的终端装置。
根据本发明的第六方面，提供了一种包括本发明的第五方面的终端装置和基站的无线电信系统。
应理解，上述关于本发明的第一和其它方面所描述的本发明的很多特征和方面在适当情况下同样适用于根据本发明的其它方面的本发明的实施方式，且可与其进行组合，而不只是上述的特定组合。
附图说明
现在将参考附图仅通过示例的方式描述本发明的实施方式，其中相同的部分设有相应的参考标号并且其中：
图1示意地表示常规LTE型无线电信网络的实例；
图2示意地表示LTE型无线电信网络中的常规随机接入过程；
图3示意地表示LTE型无线电信网络的常规上行链路无线电帧结构的一些方面；
图4示出概括其中终端装置可根据频分双工(FDD)模式下操作的基于LTE的网络传输随机接入前导码的四个可能格式的表；
图5示意地表示根据本发明的实施方式的LTE型无线电信网络的实例；和
图6示意地表示根据本发明的实施方式的在LTE型无线电信网络中分配无线电资源的方案。
具体实施方式
图1提供了示出根据LTE原理操作的无线电信网络/系统100的一些基本功能的示意图。图1的各个元件及其各自的操作模式是公知的且在由3GPP(RTM)团体管理的相关标准中定义且还记载在有关该主题的许多书中(例如Holma H.和Toskala A[2])。网络100包括连接到核心网络102的多个基站101。每个基站提供在其内数据可被传送至终端装置104和自终端装置104接收的覆盖区域103(即小区)。数据经由无线电下行链路从基站101传输至在它们各自覆盖区域103内的终端装置104。数据经由无线电上行链路被从终端装置104传输到基站101。无线电下行链路和无线电上行链路可一起被视为支持用于无线电信系统的无线电接口。核心网络102在各个基站101之间路由数据并提供功能，诸如认证、移动性管理、计费等。如所很好理解的，终端装置也可被称为移动站、用户设备(UE)、用户终端、移动无线电设备等等，并且基站还可被称为收发器站/节点B/e-节点B(eNodeB)/eNB等等。
在用于上行链路(UL)传输和下行链路(DL)传输两者的LTE型网络调度决策由基站(eNodeB/eNB)中的调度器管理。对于下行链路，基站清楚地知道多少数据将被准备传送到每个终端装置。然而，对于上行链路，因为数据在相应的终端装置上被缓冲，所以基站一般不知道最初多少数据需要被传送(因而不知道有多少无线电资源需要分配)。因此，根据建立的LTE原理，终端装置被配置为将关于其缓冲状态的信息(即相应终端装置有多少数据准备用于上行链路通信)传送到其服务基站。常规地在上行链路共享信道(UL-SCH)上的所谓缓冲区状态报告(BSR)中发送该信息，该缓冲区状态报告在物理上行链路共享信道(PUSCH)上物理地传输。关于BSR的进一步信息可参考有关标准了解。例如参见ETSI TS 136321 V10.6.0(2012-10)/3GPP TS 36.321 version 10.6.0 Release 10[3]。
常规LTE网络中的BSR是6位长且终端装置可一次发送一个或四个这样的BSR，分别报告在一组逻辑信道或四组逻辑信道中的数据字节的数量。该6位在相关规范/标准中被量化，以允许终端装置报告0和150000字节之间的缓冲区水平，或在扩展BSR的情况下报告0和3000000字节之间的缓冲区水平。终端装置将具有一个无线电资源控制(RRC)配置确定是否应发送普通还是扩展的BSR。
BSR可以是常规、周期或填充的。
在以下情况时，终端装置发送常规BSR：
a)数据到达具有的优先级比缓冲以前所包含数据的逻辑信道高的逻辑信道；
b)当先前不存在可用于传输的数据时数据变为可用于任何逻辑信道；
c)“retxBSR”定时器超时且存在可用于传输的数据。
retxBSR定时器用于缓减其中基站无法正确地接收BSR但由于某些原因不能成功地通知终端装置这个情况(可能是因为BSR NACK在终端装置上被错误解码为ACK)的情况。因此，每次在接收到UL授权且在定时器超时BSR被传输时，retxBSR定时器被复位。
当周期BSR(periodicBSR)定时器超时且由RRC使用来控制BSR报告时，周期BSR被发送。
当在可容纳BSR的介质接入控制协议数据单元(MAC PDU)中具有可用的空间时，填充BSR被发送。
根据常规LTE原理，如果终端装置不具有发送常规BSR的足够的PUSCH资源分配，则这反而会试图在可由RRC分配的资源中在物理上行链路控制信道(PUCCH)上发送一位调度请求(SR)。如果终端装置不具有这样的分配，则这将发起随机接入(RA)过程，其中其发送SR以请求足以发送BSR的PUSCH上的资源的上行链路(UL)授权。周期和填充BSR不会触发SR(或RA)。
基于LTE的网络中的随机接入过程可以是基于竞争或基于非竞争的。在需要发送BSR的终端装置没有足够的PUSCH资源的分配以这样做或PUCCH上的任何SR分配时，基于竞争的RA过程被触发。随机接入过程一般涉及通过在相关联的物理随机接入信道(LTE术语，PRACH)上的传输接入随机接入传送信道(RACH在LTE术语)。
为了接入LTE型网络中的RACH，终端装置使用网络的上行链路无线电帧结构(时间-频率资源网格)内的定义无线电资源来传输序列(称为前导码)。基站被配置为为小区中的终端装置可能发送的任何前导码监视定义的资源，并且，在检测这样的前导码时根据定义的RA过程响应，其在下面被进一步概括。总共838个前导码被定义在LTE中，但目前网络运营商根据小区的特性为每个通信小区仅配置64个前导码。前导码和对于在特定通信小区中使用的可用前导码的传输的上行链路资源由基站通过系统信息块(SIB)信令(特别是使用SIB2)广播到终端装置。
图2是示意地示出其中终端装置104(图2的左侧节点)寻求接入基站101(图2的右侧节点)的常规LTE的基于竞争的随机接入过程的梯形图。有关LTE RA过程的详细细节参见例如，ETSI TS 136 300 V10.8.0(2012-07)/3GPP TS 36.300 version10.8.0 Release 10[4]。
基于竞争的RA过程的步骤可概括如下：
步骤1.终端装置104从被配置用于由基站101服务的通信小区中的基于竞争的RA的集(set)中传输前导码。基于用于传输的无线电资源，终端装置确定与传输相关联的RA-RNTI(随机接入无线电网络临时标识)。
步骤2.基站101发送被寻址到RA-RNTI且包含所检测的前导码的标识、定时校准命令和临时C-RNTI(小区无线电网络临时标识)的随机接入响应(RAR)。
步骤3.假设在步骤1中的前导码传输之后，终端装置在指定的时间窗口内从基站接收RAR，终端装置传输所谓的消息3，其包含适当的RA过程消息。例如，RA过程消息可能是调度请求、跟踪区域更新或RRC连接请求。
步骤4.在接收到步骤3的消息3时，基站发送竞争解决消息。该消息被寻址到其上的终端装置将传输与定义的HARQ(混合自动重复请求)过程关联的ACK/NACK响应信令。其由于竞争而成功地解码消息的其它竞争的终端装置不传输HARQ反馈并退出RA过程。
与基于LTE的网络中的RA过程相关联的物理传输在PRACH上进行。该物理信道占据频域中的1.08MHz的带宽(落入6个资源块(RB)的宽度内)，且与LTE信道的其它方面不同，采用1.25kHz子载波间隔。其中终端装置被允许传输PRACH的上行链路无线电帧结构的子帧可由网络运营商对每个小区配置。如图3中示意地表示，PRACH与PUSCH和PUCCH进行时间和频率复用。
图3表示具有PUSCH、PUCCH和PRACH如何被复用的示意指示的基于LTE的上行链路帧结构的时间-频率资源网格。如可从图3看出，PUCCH与朝向系统带宽的上和下边缘的频率资源相关联；PUSCH与PUCCH区域之间的频率资源相关联；且PRACH与PUSCH区域内的离散资源区域相关联。与PRACH相关联的时间和频率资源的各区域在每个PRACH时隙期间出现一次，并且如上所述，具有对应于6RB的带宽。PUSCH传输是否在PRACH时隙中发生是基站调度器的问题。
图4是示出概括其中终端装置可根据频分双工(FDD)模式下操作的基于LTE的网络传输图2的步骤1中的RA前导码的四个可能格式的表。最左边的列(“前导码格式”)列出了四种可能的前导码格式。下一列(“TCP”)列出了以微秒为单位的对应循环前缀持续时间。下一列(“TSEQ”)列出了以微秒为单位的对应前导码序列的持续时间。下一列(TGT”)列出以微秒为单位的对应保护时间。最右边的列(“PRACH时隙持续时间”)列出了子帧中的每个PRACH时隙的对应持续时间。
LTE型网络中的PRACH的重要方面是用于PRACH传输的资源扩延至少一个子帧，并且可能比前导码格式1至3更长，且与PUSCH和PUCCH传输在相同的时间发生。这意味着PRACH是在重叠传输时间的过程中干扰PUSCH和PUCCH的潜在源。根据本发明一些实施方式，由PRACH传输造成的干扰的可能性可通过提供如下面进一步讨论的修改的随机接入过程而减小。
与随机接入过程传输相关联的干扰可发生，而这与无线电信的系统带宽如何无关，但是可预期在涉及相对窄的带宽的情况下这个问题相对更显著。这是因为，PRACH信道的带宽可成为整个系统带宽的相对较大部分。在这方面，其中PRACH传输可代表特别严重干扰问题的一个区域是使用所谓的虚拟载波网络，例如，如编号GB 1101970.0[5]、GB 1101981.7[6]、GB 1101966.8[7]、GB 1101983.3[8]、GB 1101853.8[9]、GB 1101982.5[10]、GB 1101980.9[11]、GB 1101972.6[12]、GB 1121767.6[13]和GB 1121766.8[14]的共同未决的英国专利申请中讨论的。可从这些文件中获得虚拟载波的更多信息，但是通过一般概述的方式，依据虚拟载波构思的概念是从较宽主载波带宽内使用频率的相对窄带以支持终端装置在较窄频带内操作。因此，主载波内的较窄频带可在某些方面被认为用于支持某些装置的单独载波(即虚拟载波)。
如上所述，装置的某些类别(诸如MTC装置)支持通常其特征在于以相对不频繁间隔传输少量数据的通信应用，并且因此可比常规LTE终端以相当低的复杂性操作。在很多情况下，提供诸如具有能够在完全系统带宽上操作的常规高性能LTE接收器单元的那些终端的低能力终端，可能是对于仅需要传送少量数据的装置过于复杂。因此，如果需要装置支持相对复杂的收发器，这可能会限制LTE网络中的低能力MTC型装置的广泛部署的实用性。而优选的是，提供的低能力终端(诸如MTC装置)具有更简单的收发器单元，其与可能被传输到终端的数据量更相称。在这方面，在常规OFDM类型的下行链路载波(即“主载波”)的传输资源内提供相对较窄频带的“虚拟载波”可允许适应具有较简单收发器的装置。这是因为，在虚拟载波上传送的数据可被接收和解码，而无需处理下行链路主OFDM载波的全带宽。因此，在虚拟载波上传送的数据可使用减少复杂性的收发器单元来接收和解码，如上所述，这对于MTC型装置有吸引力。
一种虚拟载波操作用的建议带宽是1.4MHz且这与PRACH用的带宽对应。因此，这可能是PRACH传输跨越的虚拟载波上下文中的情况，并因此在终端装置发起RA过程时可能潜在地干扰虚拟载波上的PUSCH传输的可能长达3个子帧(取决于前导码格式)的全带宽。PRACH传输还可根据调度来干扰PUCCH。
因此，预期窄带宽载波，诸如在较宽带宽主载波内操作的虚拟载波，可最受与随机接入过程相关联的PRACH传输的影响，从而导致PUSCH和PUCCH传输的性能降低。可预期这样的性能降低会导致来自终端装置的重新传输的需要增加，从而引起无线电网络的更进一步拥塞和干扰，并且更快速地消耗终端装置电力储备。此外，如上所述，对于MTC型装置，其中终端装置可被更密集地部署，这样PRACH对PUSCH/PUCCH干扰甚至可能会由于终端装置密度而更频繁地出现。这样的MTC被设计为成本低并且可具有有限的电池寿命和传输功率，并且安装在难以接近的位置，因此关于MTC装置而且关于在相对较窄带宽上操作的MTC型装置，诸如在虚拟载波上下文中，特别期望最小化由于PRACH干扰而重新传输PUSCH/PUCCH的需要。尽管如此，但是应理解，PRACH对PUSCH/PUCCH干扰问题同样可针对在较宽带宽上操作的更常规类型的终端装置而出现。
除了无线电网络干扰外，在存在相对较大数量的终端装置通过随机接入过程试图接入网络的可能性的情况下，有限数量的可用的RA前导码可能会成为问题。这是因为在具有约在同一时间试图接入的多个终端装置的情况下，存在两个终端装置选择相同的RA前导码并引起RACH上的冲突的可能性增加。这种冲突也导致来自冲突终端装置中的至少一个的PRACH重新传输，从而对终端装置引起更多无线电网络干扰和消耗额外功率。
考虑到这些问题，本发明的某些实施方式涉及以下方案：从减少发生PRACH传输的总数量的观点来控制多个终端装置在无线电信网络中的随机接入过程。在一些实例中，这可由基站响应于由另一个不同的终端装置发起的随机接入过程将上行链路资源分配到一个终端装置的来实现。相应地，根据一些实施方式，作为另一终端装置发起随机接入过程的结果，终端装置可接收资源的分配。
图5示意地示出根据本发明实施方式的电信系统500。电信系统500在本实施例中广泛地基于LTE-型架构。因此，作为电信系统500的操作的许多方面是已知的并且被理解，且为了简洁起见在这里不再详细描述。在这里未具体描述的电信系统500的操作方面可根据已知的技术(例如根据已建立的和发布的LTE-标准)来实施。
电信系统500包括耦接到无线电网络部分的核心网络部分(演进分组核心)501。无线电网络部分包括根据本发明的实施方式调整并且被设置为与多个终端装置通信的基站(演进节点B/eNB)502。在这个实例中，示出四个终端装置，即第一类型的终端装置505和三个第二类型的终端装置508A、508B、508C。其中在三个第二类型的终端装置508A、508B、508C之间进行区分是不重要的，这些终端装置可被统称为终端装置508。当然应理解，在实践中，无线电网络部分可包括服务跨越各种通信小区的大量的终端装置的多个基站。然而，为了简便起见，在图5中仅示出单个基站和四个终端装置。
与常规移动无线电网络一样，终端装置505、508被设置为向以及自基站(收发器站)502传送数据。基站进而通信地连接到核心网络部分中的服务网关，S-GW(未示出)，其被设置为在电信系统500中进行经由基站502到终端装置的移动通信服务的路由和管理。为了保持移动性管理和连接性，核心网络部分501还包括移动性管理实体(未示出)，其基于归属用户HSS中存储的用户信息管理增强分组服务、EPS、与在通信系统中操作的终端装置505、508的连接。核心网络中的其它网络组件(也为了简便起见而未示出)包括策略计费和资源功能PCRF和分组数据网络网关PDN-GW，其提供从核心网络部分501到外部分组数据网络(例如因特网)的连接。如上所述，除了如本文所讨论的修改以提供根据本发明的实施方式的功能的部分之外，图5所示的通信系统500的各个元件的操作广泛是常规的部分。
在本实例中，假设第一终端装置505是以常规方式与基站502通信的常规智能电话型终端装置。该第一终端装置505包括用于无线信号的传输和接收的收发器单元507，和被配置为控制智能电话505的控制器单元506。控制器单元506可包括处理器单元，其适当被配置/编程为使用无线电信系统中的设备的常规编程/配置技术提供所需的功能。收发器单元507和控制器单元506在图5被示意地示作单独元件。然而，应理解，这些单元的功能可以各种不同的方式(例如使用单个适当编程的集成电路)来提供。如应理解的，智能电话505一般将包括与其操作功能相关联的各种其它元件。
在本实例中，假设第二类型的终端装置508都是机器型通信(MTC)终端装置。如上所讨论的，这些类型的装置可典型地表征为传送少量数据的半自治或自治无线通信装置。实例包括所谓的智能仪表，其可位于客户的房屋并定期将关于客户的诸如气、水、电等的公用事业的消耗的信息发送回中央MTC服务器。
与智能电话505一样，各MTC装置508A、508B、508C每个包括用于无线信号的传输和接收的收发器单元510A、510B、510C和被配置为控制各装置508A、508B、508C的控制单元509A、509B、509C。控制器单元509A、509B、509C每个均可包括用于根据本发明的实施方式提供功能的各个子单元。例如，根据一些实施方式，各终端装置可包括用于确定终端装置具有等待传输到基站的上行链路数据的上行链路数据确定单元，和用于确定终端装置不应当将用于上行链路数据的传输的无线电资源的分配的请求传输到基站，而应等待从基站接收无线电资源分配消息的传输请求确定单元，该基站被配置为根据本发明的实施方式操作以提供如本文所描述的功能。这些子单元可被实施为分立的硬件元件或作为控制器单元的适当配置的功能。因而各控制器单元509A、509B、509C可包括被适当配置/编程以使用无线电信系统中的设备的常规编程/配置技术提供本文所述的所需功能的处理器单元。为了便于表示，每个装置508的各对收发器单元510A、510B、510C和控制器单元509A、509B、509C在图5中示意地示为单独元件。然而，应理解，在每个装置内，这些单元的功能可以遵循在本领域中建立的惯例的各种不同方式(例如使用单个适当编程的集成电路)来提供。应理解，MTC装置508一般将包括与其操作功能相关联的各种其它元件且这些其它元件可一般根据常规技术操作。
基站502包括用于无线信号的传输和接收的收发器单元503，和配置为控制基站502的控制器单元504。控制器单元504也可包括用于根据本发明的实施方式提供功能的各种子单元。例如，根据一些实施方式，基站可包括：请求接收单元，其用于从第一终端装置接收无线电资源的分配的请求；关联确定单元，其用于确定第一终端装置和第二终端装置之间的关联；和分配消息传输单元，其用于响应于从第一终端装置接收无线电资源的分配的请求来传输无线电资源分配消息以将无线电资源分配到第二终端装置用于上行链路传输，该第一终端装置被配置为根据本发明的实施方式操作以提供如本文所描述的功能。这些子单元可被实施为分立的硬件元件或作为控制器单元/收发器单元的适当配置的功能。因而控制器单元504可包括适当被配置/编程以使用无线电信系统中的设备的常规编程/配置技术提供本文所述的所需功能的处理器单元。为了便于表示，收发器单元503和控制器单元504在图5中示意地示为单独元件。然而，应理解，这些单元的功能可以遵循在技术领域中建立的惯例的各种方式(例如使用单个适当编程的集成电路)来提供。应理解，基站502一般将包括与其操作功能相关联的各种其它元件且这些其它元件可一般根据常规技术操作。
假设基站502被配置为根据建立的基于LTE的通信原理与智能电话505通信并根据如本文所描述的本发明的实施方式与终端装置508通信。
本发明的某些实施方式基于以下认识：无线电信网络(诸如图5中的网络500)中的某些类型的终端装置可被预期具有类似的流量分布(trafficprofile，业务分布)。例如，可全部预期与给定MTC应用相关联的MTC型终端装置508，诸如代表特定燃气供应商的智能计量，被配置为在相似的时间上行链路传输相似的数据量，例如对应于与用户的气消耗(或不管什么被计量)相关的信息的定时上传。在这方面，某些类型的终端装置可根据其预期的(或历史可见)流量分布进行分组。例如，终端装置可基于如现有LTE标准(见，例如ETSI TS 123 401 V10.8.0(2012-07)/3 GPP TS23.401 version10.8.0 Release 10[15]和ETSI TS 123 203 V10.7.0(2012-07)/3 GPP TS 23.203 version 10.7.0 Release 10[16])中规定的相关联的服务质量(QoS)等级指标(QCI)被分组在一起。根据其中终端装置基于QCI分组的本发明的实施方式，应理解可能存在目前规定的QCI类别的一些扩展，例如用以包括有关上行链路流量、或突发参数/统计的典型周期性的类别。终端装置可以其它方式被分组。例如，与公共的MTC应用相关联的MTC装置，例如代表特定燃气供应商的智能计量，可被认为落入单个流量分布组。
因此，根据本发明的一个实施方式，多个终端装置可名义上归类为属于具有与上行链路流量分布相关联的一些共同特性的特定组。参考图5，假设在本实施方式中，三个MTC型终端装置508A、508B、508C被分类为形成具有类似上行链路流量分布的一组终端装置。如上所述，这可能是因为所有三个MTC终端装置都与给定的MTC应用相关联。在根据本发明的一些实施方式的各种操作模式的以下描述中，假设MTC装置是在RRC_连接状态下。
根据第一实施方式，假设基站保持终端装置在相同流量分布组中的记录(例如基于包含各终端装置在由基站服务的各组中的标识列表的数据记录)。然而，虽然基站知道相关的分组信息，但是根据本示例实施方式，各个终端装置不知道它们所属的一个或多个组中的其它成员的标识。
再次参考图5，假设在一些时间点，终端装置508A发现其本身的一些数据处于其上行链路缓冲区中。这可能是因为终端装置与智能仪表相关联且这是根据其操作时间表(schedule)上传与使用相关的信息的时间。根据LTE操作的常规原理(诸如如上所述)，终端装置508A试图将BSR传输到基站502以请求PUSCH上的上行链路分配从而以正常方式向上传输其缓冲区中的数据。然而，再次如上所述，可能的是，终端装置在发送BSR的PUSCH上没有当前上行链路授权且在PUCCH上的资源不足以发送SR。因此，终端装置将切换到试图经由RACH和RA过程来接入网络。在这方面，终端装置可根据常规原理来达到其中RA过程可根据网络的常规操作原理而被调用的情况，其中，本示例实施方式被实施。
图6是示意地示出根据本发明的一个实施方式的图5中的基站502和终端装置508A、508B、508C之间的信令的梯形图。图6中所示的信令开始于终端装置508A已经达到其中发送BSR的要求已经引起终端装置580A发起RA过程的状态所在的点。
根据本发明的这个实施方式，关于终端装置508A的RA过程被配置为例如如上文参考图2所描述的那样正常的进行。因此，在第一步骤中，终端装置508A将常规RA前导码601A发送到基站502，并且在第二步骤中，基站502通过将常规RAR 602A发送到终端装置508A来响应。终端装置508A进而根据上面参考图2描述的原理将常规RA过程的消息3603A发送到基站502。
在图6中所示的过程的该阶段，基站502因此接收对应于常规RA过程中的消息3的信令，其指示终端装置508A在传输一请求PUSCH资源的SR以传输常规BSR。根据本发明的某些实施方式，基站502被配置为确定已经发起RA过程的终端装置508A是否是定义的流量分布组中的成员。在这个实例中，这将导致基站识别终端装置508B和508C被分类为具有与目前RA过程中涉及的终端装置508A类似的流量分布。因为它们的类似流量分布，可预期，与终端装置508A一样，终端装置508B和508C也将接近其中它们将希望调用自身的RA过程来请求上行链路资源来传输自身的BSR的状态。然而，根据本发明的一些实施方式，基站502被配置为防止终端装置508B、508C作出这些对上行链路资源的请求。这在本实例中由基站502通过传输包括可根据本发明的实施方式被称为PRACH接入拒绝(或接入请求拒绝)消息604B、604C的明确信令来指示终端装置508B、508C不做出任何PRACH传输来完成。也就是说，一旦基站接收到与被视为具有一些共同特征的流量分布的一组终端装置中的一个终端装置的RA过程相关联的PRACH传输，基站就被配置为将信令发送到该组中的其它终端装置以指示它们至少暂时被拒绝接入PRACH，从而防止该组中的这些其它终端装置发起它们本身的RA过程。
因此，根据本发明的一个实施方式接收PRACH接入拒绝消息的终端装置(诸如图6中的终端装置508B、508C)将不会通过发送随机接入前导码来发起其本身的随机接入过程，即使根据终端装置的正常操作过程，其也不会以其它方式准备调用随机接入过程。例如，如果终端装置508B、508C中的任何一个达到其中它们准备发起随机接入过程以请求上行链路无线电资源分配允许它们将BSR发送到基站的状态，则如果拒绝尚未解除，那么在它们已被拒绝PRACH接入(例如通过PRACH接入拒绝消息604B、604C)时它们不会这样做。通过举例的方式，PRACH接入拒绝信令可通过经由寻址到用于将RRC消息定位在PDSCH上的一个或多个相关终端装置的一个或多个C-RNTI的PDCCH的常用手段传输的RRC配置中宣称的标志或包含的消息的方式来实施。可替代地，PRACH接入拒绝消息可使用在寻址到相关终端装置的C-RNTI的PDCCH上承载的DCI(下行链路控制信息)消息中宣称的额外的位(标志)或者添加的字段来传送。
因此，已经接收到各PRACH接入拒绝消息604B、604C，终端装置508B、508C不会发起它们自己的任何RA过程，即使它们已经以其它方式这样做了。反而，已被拒绝PRACH接入的终端装置508B、508C等待从基站接收进一步的通信，如下文进一步描述的。
现在转到基站502和发起RA过程的终端装置508A之间的通信，已经从终端装置508A接收到消息3603A中的调度请求(SR)的基站502继续将竞争解决消息605A发送到终端装置508A，再下面是关于与由终端装置508A发起的RA过程相关联的通信的常规RA过程。
再下面是与BSR的传输相关联的常规LTE信令过程，基站502继续向终端装置508A发送BSR消息的上行链路授权606A，上行链路授权提供在无线电资源上终端装置508A传输缓冲区状态报告的无线电资源的上行链路授权。
已经接收到用于传输其BSR的无线电资源的上行链路授权，终端装置508A继续将包括BSR的BSR消息607A发送到基站502。
在从终端装置508A接收到BSR消息607A时，基站502，更具体地是基站502的调度器，确定无线电资源的分配以对终端装置508A授权允许终端装置508A将已经缓冲且准备用于上行链路传送的数据传输到基站502，并在缓冲数据上行链路授权消息608A中将该上行链路资源分配传送到终端装置508A。随后，虽然在图6中未示出，但是终端装置508A可使用通过缓冲数据上行链路授权消息608A分配到该终端装置508A的上行无线电资源来将缓冲数据传输到基站502。
因此，如图6所示的基站502和发起RA过程的终端装置508A之间的通信可以是一般常规的。例如，终端装置508A和基站502之间的各种信令消息可根据建立的LTE型网络通信的原理作出。例如，上行链路授权消息605A、607A可以使用物理下行链路控制信道(PDCCH)以通常方式作出。
然而，不同于常规方法的根据本发明的实施方式的图6中所示的操作的重要方面是基站502被配置为还将上行链路授权消息608B、608C发送到终端装置508B、508C，该终端装置508B、508C自身没有请求上行链路资源，并且实际上已被如上所述的拒绝了PRACH接入以防止它们能够请求资源。以这种方式分配到终端装置508B、508C的无线电资源的量可对应于根据从终端装置508A接收到的缓冲区状态报告分配到发起随机接入过程的终端装置508A的无线电资源的量。可根据建立的用于在LTE型无线电信系统中授权上行链路资源的原理将上行链路授权消息608B、608C发送到终端装置508B、508C，例如使用PDCCH信令的通常方式。基站502中的调度器可操作为根据建立的如同基站已经从各终端装置接收了独立的缓冲区状态报告而适用的原理将无线电资源分配到各个终端装置508A、508B、508C。例如，上行链路授权信令608A、608B、608C可设置在多个无线电子帧上，这取决于基于图6中的BSR消息607A中的从第一终端装置508接收的BSR的上行链路的数据量和小区中的无线电资源可用性等。
因此，这种操作方式的基本原理是基站502已经关联了作为被预先识别为具有类似流量分布的一组终端装置中的成员的终端装置508A，其中本实例中的组还包括终端装置508B、508C。因此，基站在已经接收的用于来自组中的另一终端装置508A中的上行链路传输的资源的分配的请求的基础上分配用于随后来自终端装置508B、508C的上行链路传输的无线电资源(“授权”)。这里的原理是如果终端装置508A具有传输到基站的特定量的数据，则可合理预期相同组中的其它终端装置508B、508C可具有类似量的数据传输到基站。因此，基站可抢先将资源分配到终端装置508B、508C，而不使它们请求这些资源。事实上，根据本发明的这个实施方式，可借助于基站通过如上所述的PRACH接入拒绝消息604B、604C告知它们不请求资源来防止终端装置508B、508C请求资源。
因此，根据本发明的一些实施方式的该方法提供了一种基站响应于来自单个终端装置的资源请求而向数个终端装置提供资源分配的机制。基于来自另一终端装置的上行链路资源的请求预测某个终端装置何时可具有上行链路数据以及因此分配无线电资源的该方法的优点是潜在减少由基站接收的资源请求的数量。因此，这可有助于减少对由基站服务的通信小区中的(特别与随机接入过程相关联的)无线电干扰和拥塞的可能性。在一些方面，根据本发明的实施方式的方法可因此被视为相对于其未请求资源，但已被归类为具有与已经请求了上行链路资源的另一终端装置共同的流量分布特征的终端装置提供抢先的资源分配。根据本示例实施方式的已经请求了上行链路资源的另一终端装置是仅仅通过将随机接入前导码发送到基站而发起随机接入过程的该组中的第一终端装置。在这方面，发起随机接入过程的一组终端装置内的第一终端可实际上在以下方面被认为成为该组终端装置的“主”终端装置或“代表”终端装置：将缓冲区状态报告提供到基站，该基站将其处理为适用于该组中的所有终端装置并相应地分配无线电资源。
已经接收了上行链路授权消息608B、608C，各终端装置508B、508C可因此使用所分配的资源将其缓冲区中的任何数据传输到基站。
在一些情况下，可能的是分配到终端装置508B、508C的资源量直接匹配或超过各终端装置已经在其缓冲区中等待进行上行链路传输的数据量。例如，如果在发起随机接入过程的终端装置508A和组中的其它终端装置508A、508C的流量分布之间存在密切的对应关系，这可能是这种情况。例如，这可能在其中各个终端装置执行对应的任务的情况中预期。例如，如果每个终端装置与被配置为以相同方式记录使用数据并在大致相同的时间将使用数据报告给服务器应用的智能表相关联，则可预期所有的终端装置将在大约相同的时间在缓冲区中具有非常类似的数据量。在这种情况下，终端装置508B、508C可继续使用已经以通常的方式被分配的资源向上传输缓冲的数据。
然而，在其它情况下，可能的是，实际上其已经由基站502抢先分配了资源的一个或多个终端装置508B、508C目前没有用于上行链路传输的任何缓冲数据。这甚至可在识别的具有通常类似的流量分布的终端装置组内出现，例如这是因为流量分布不同，或者因为发起随机接入过程的终端装置508A由于不适用于其它终端装置的原因而进行发起。例如，图6中的终端装置508A可能已经发起了随机接入过程来传输与已经出现的故障状况相关联的上行链路数据，而不是传输与其正常流量分布相关联的上行链路数据，而在正常流量分布的基础上与其它终端装置被分类为一组。
在一些其它情况下，可能的是，实际上其已经由基站502抢先分配了资源的一个或多个终端装置508B、508C需要的资源比它们已经被分配来传输它们目前已经缓冲的上行链路传输的所有数据的资源多。
当终端装置被抢先分配了它不需要或者它们不足够满足其需要的上行链路资源时，终端装置可根据本发明的一些实施方式被配置为将拒绝/不足指示消息609B、609C发送到基站502以指示这个事实。可由终端装置508B、508C使用通过从例如基站502预先接收的上行链路授权消息608B、608C已经为上行链路分配的资源来传输拒绝/不足指示消息609B、609C。
从终端装置接收拒绝/不足指示消息的基站502可采取适当的调度动作。
例如，响应于拒绝指示消息(即指示终端装置不具有用于上行链路传输的任何数据，且因此实际上拒绝授权的消息)，基站可避免为终端装置进一步调度。
相反地，对于不足指示消息，基站可将进一步资源分配到终端装置，例如以允许终端装置传输缓冲区状态报告，使得该进一步资源可相应地被分配，或基站可在一个或多个随后子帧中将更多的上行链路资源简单地分配到终端装置以允许终端装置清空其缓冲区。
在这方面，在一些实施方式中可能有帮助的是，如果传输不足指示消息的终端装置被配置为传送目前需要多少资源的指示。例如，终端装置可被配置为传输缓冲区状态报告作为不足指示消息。因此，在抢先分配到终端装置的无线电资源上接收BSR的基站可被配置为通过识别将要分配的更多资源的请求进行响应，并且相应地分配这些资源。一旦基站已经识别了被请求的额外的资源分配，分配可以通常的方式作出。在该方法的变型中，终端装置可不传输常规BSR，而是传输可能被称为指示由基站分配的量和所需量之间的资源量的差值的差值BSR的信息。
在其中基站识别特定组中的终端装置不需要基于另一终端的请求而预先分配的资源或者需要比已预先分配的资源更多的资源的情况下，基站可被配置为考虑到这一点并相应地修改终端装置分组。例如，其被发现反复不需要资源或需要比其同组成员更多的资源的终端装置可能会在其流量分布不足够类似于组中的其它终端装置的流量分布的基础上而从组中移除，以使上述抢先资源分配的方法具有价值。这样的终端装置可根据本发明的实施方式被移动到其它组，或从与抢先资源分配过程相关联的任何组中被简单地移除。
当基站已经将资源分配到组中的所有终端装置，包括对已请求无线电资源的代表终端装置508A的分配和对代表终端装置的组中的其它终端装置的对应分配时，其适当的是解除通过上面讨论的PRACH拒绝接入消息604A、604B而设置于终端装置508B、508C上的接入PRACH的禁令。即，使得组中的随后产生用于上行链路的新数据的终端装置中的任何一个能够发起随机接入过程以请求资源将新数据传输到基站502。在这方面，实际上无论组中的那个终端装置成为发起新随机接入过程的第一终端装置都可成为新的代表终端装置。然后，处理可以继续按照上述参考图6描述的原理(考虑终端装置中潜在变化的装置是代表终端装置)。
如果终端装置完全不能使用所分配的资源，则这可能是因为它已经掉电或以其它原因不接收下行链路信令或传输上行链路信令，那么基站将接收无上行链路数据传输和无拒绝或不足指示。在一些实施方式中，这可能会引起基站假设终端装置预期已经做出未能正确地接收传输的故障，并且因此通过将否定确认发送到终端装置来开始HARQ过程的使用。通常，这将根据基站的配置重复多次。最终，然后当基站可能识别终端装置未激活，并可能将终端装置从其被分配的组中移除时，将达到从终端接收传输的尝试的限制。
施加于非代表终端装置的PRACH接入拒绝的期满可能会在不同实施方式中以很多方式发生。例如，每个终端装置可被配置为在其已经接收了响应于其它终端装置请求资源而提供的上行链路授权608B、608C之后将PRACH接入拒绝视为为关于其本身的传输的解除/过期。在其它实例中，终端装置可被配置为将PRACH接入拒绝视为在预先确定时期后过期。在又一些其它实例中，终端装置可被配置为视RACH接入拒绝为继续有效直到从基站接收到指示PRACH接入拒绝被解除的特定信令。指示PRACH接入拒绝被解除的消息可例如以对应于其中PRACH接入拒绝消息被发送的方式从基站被发送到终端装置。
应理解，图6中所示的处理可根据本发明的其它实施方式进行修改。例如，在一些情况下，PRACH接入拒绝消息604B、604C可在不同时间发送。例如，在一些实施方式中可被认为是适当的是更早发送PRACH接入拒绝消息以进一步降低其它终端装置独立地发起随机接入过程的可能性，因为它在被指示不发起之前具有上传的数据。例如，一从剩余非代表终端装置与其相关联的组中的另一终端装置(其因此变为代表终端装置)接收到RA前导码，PRACH接入拒绝消息就可由基站发送到非代表终端装置。在终端装置独立地发起RA过程的事件中，当组中的其它终端装置已经发起这样的过程时，但是在基站已经传输了任何关联的PRACH接入拒绝消息之前，基站可被配置为简单地忽略后来接收的PRACH传输。根据本发明的一些实施方式的其PRACH传输被忽略的终端装置最终可接收PRACH接入拒绝消息并因此被配置为停止可能以其它方式作出的任何PRACH(重新)传输。
根据本发明的一些实施方式，基站502可将PRACH接入拒绝消息604B、604C传输到与发起随机接入过程的代表终端装置相关联的组中的所有终端装置。然而，在一些其它实施方式中，基站可将PRACH接入拒绝消息604B、604C仅发送到与发起随机接入过程的代表终端装置相关联的组中的终端装置的子集。未被发送PRACH接入拒绝消息的终端装置因此仍然允许以通常的方法接入PRACH，虽然如此，但也是根据上述原理被抢先分配资源。不被禁止接入PRACH(即不发送PRACH接入拒绝消息)的组中的终端装置可包括例如在该组中的终端装置中被归类为具有相对高的优先级的终端装置。然而，在其它情况下，这可是更适合的是，从相关分组中移除这样的终端装置。
根据一些实施方式，终端装置可具有与用于上行链路通信的多种不同类型的数据相关联的多个不同流量分布。也就是说，根据一些实施方式，终端装置可同时与一个以上的流量类别相关联并且因此可被认为是在具有相关流量分布的多于一个的终端装置组中。在这种情况下，发送到终端装置的拒绝其接入PRACH的任何信令还可包括将对特定流量类别(或多个特定流量类别)的委派(assignment)。因此，可能的是，终端装置仅被禁止相对于那些流量分类作出PRACH传输，至少当它们通常会导致PRACH接入的时候被禁止。与特别高的优先级QCI相关联的流量类别可被给予这样的例外，例如使得终端装置可发送BSR取而代之(override)由其已经根据上面参考图6描述的原理充当组中的代表的终端装置所提供的BSR。这可因此允许终端装置相对于特定流量类别提供其本身的BSR，其速度将可能比通过如上所述等待发送拒绝或不足指示的机会的速度快。
在上述实施方式中，被配置为基于从可称为代表终端装置的那些装置接收的资源的请求将资源分配到可称为非代表终端装置的那些装置的基站也被配置为将PRACH接入拒绝信令传输到一个或多个非代表终端装置以指示一个或多个非代表终端装置(至少暂时)不应尝试接入PRACH。在上述实施方式中，如果终端装置没有先前接收到RACH接入拒绝信令(并因此实际上可能成为代表终端装置)，则该终端装置可以通常的方式尝试接入PRACH。然而，根据一些其它实施方式，终端装置可被配置为在终端装置将由基站基于由另一终端装置作出的无线电资源的请求分配无线电资源的预期中，它们自己确定，它们不应尝试接入PRACH资源(即它们不应该发起随机接入过程)，至少一段时期不应尝试接入PRACH资源。这可在某些方面被称为终端装置的一部分的PRACH自我拒绝。
例如，终端装置可根据其正常操作进入一种状态，由此其准备好发起随机接入过程。然而，不是这样，而是在具有类似流量分布且因此在基站上被分类为与终端装置一组的另一终端装置将在短期内发起其本身的随机接入过程的期望中，终端装置可决定延迟接入PRACH。实际上，某些终端装置可被配置为等待另一终端装置成为代表终端装置以允许终端装置接收无线电资源，而无需接入PRACH(例如根据上文参考图6列出的原理)。这种方法可对于自我拒绝的终端装置是有利的，因为例如它会节省电池电量。
为了避免自我拒绝的终端装置等待另一终端装置发起随机接入过程的不适当的时间长度，自我拒绝的终端装置可被配置为在另一终端装置未在给定时间窗内这样做时发起其自己的随机接入过程。适于不同类型的数据的时间窗可以是不同的。例如，被认为具有较高优先级的数据可与较小时间窗相关联，可能与甚至低至零时间窗相关联，对应于自我拒绝的终端装置不拒绝自身接入用于该特定数据类别的PRACH。在任何情况下，由终端装置使用自我拒绝的(推测)PRACH传输延迟窗(多个窗)的长度和能力可以例如是终端装置制造商的实施选择和/或由基站经由用于所有或一些终端装置的RRC信令配置。
如已经提到的，上述实施方式主要集中于其中基站被配置为将PRACH接入拒绝信令传输到非代表终端装置以指示它们不应尝试接入PRACH的实施方式。因此，根据这些实例，所有的终端装置可假设它们可接入PRACH，除非它们通过PRACH接入拒绝信号被另外指示。然而，根据其它实施方式，终端装置可被配置为假设它们不应尝试接入PRACH，除非它们被指示它们可以这样做。因此，不是简单地允许无论哪个终端装置首先发起每个随机接入过程以成为代表终端装置，而是在一些实施方式中，一个或多个终端装置可被预先定义为代表终端装置并指示它们可接入PRACH，而其它终端装置可被配置为不能接入PRACH且仅依赖于上述种类的抢先资源分配。基站可随机地或系统地在具有相关的流量分布的特定终端装置组的终端装置中选择一个或多个终端装置被允许用于PRACH接入(因此充当代表终端装置)。例如，从一组终端装置中选择一个或多个潜在的代表终端装置可基于与各终端装置相关联的无线电信道质量信息作出。例如，具有与基站通信的更高质量的无线电信道的终端装置，例如这是因为它们更接近基站，可被选择为潜在的代表终端装置以有助于PRACH传输很快到达基站的可能性，从而允许任何后续拒绝信令被尽早发送并使前导码上的接收信号质量尽可能好。因此，选择可基于在基站上进行的计算，但是应考虑很多参数，诸如与组中的终端装置相关联的定时提前(TA)。可使用的其它度量包括基于RSRP(参考信号接收功率)/RSRQ(参考信号接收质量)的(滤波，3层)无线电资源管理(RRM)测量，或基站上的SRS(探测参考信号)测量。
根据一些其它示例实施方式，根据上述原理操作的终端装置可设有有关MBSFN(多播广播单频网络)操作的配置，其中在物理层上，某些无线电帧内的某些子帧可被定义为仅用于多播或广播数据。每组终端装置可关联MBMS(多媒体广播多播服务)服务。然后，PRACH拒绝信号可使用MBMS被多播到一组终端装置，从而与单个信令到每个潜在的许多拒绝(“禁止”)接入的终端装置相比，可帮助减少用于该信令的资源。在向仅配置有MBMS服务的终端装置发送了PRACH拒绝，然后该终端装置响应于此而采取动作(通过抑制RACH接入)。根据这种方法，基站不需要知道目前在该组中有多少终端装置，从而允许它们被打开和关闭，而不需通知网络或需要可变的资源量来传输PRACH拒绝信令。
在根据本发明的实施方式的示例实施方式中，存在其中终端装置可被配置为仅在它们是由基站选择的预定义的允许的专用终端装置中的一个时接入PRACH的各种方式。例如，在其中终端装置被配置为一般假设它们被允许接入PRACH的系统中，除了所选择的潜在代表终端装置之外，即使当前在不存在来自相关联的终端装置组中的终端装置的正在进行的随机接入过程，基站也可被配置为将PRACH拒绝信令发送到所有终端装置，。可替代地，在其中终端装置被配置为一般假设它们不被允许接入PRACH的系统中，基站可被配置为将信令发送到选定的一个或多个潜在代表终端装置以指示它们被允许接入PRACH。
根据本发明的其它实施方式，无线电信系统可在装置到装置(D2D)模式下操作，由此当它们用于与由运营商提供的基础设施网络/基站通信时，终端装置使用相同的蜂窝技术(或可能是不同的无线承载)直接彼此通信。这样的D2D架构可具有本领域中已知的各种优点，包括但不限于，网络侧功率降低、RAN流量负荷降低，和终端侧功率降低。因此，在D2D模式下操作并需要上行链路资源的分配的终端装置可将BSR发送(或根据特定的D2D实施方式而发送实际的上行链路数据)到一个指定的终端装置，该指定终端装置根据广泛的常规技术将它们整理生成一个总组BSR并经由RACH将其提供到网络。已经将其自己的BSR发送到指定的终端装置，其它终端装置可被配置为视自己在自己的权限下被禁止接入RACH/PRACH。根据类似于上面关于图6描述的那些的原理，基站调度器可然后调度整个组的终端装置并在PDCCH上提供相关的上行链路授权。可将这些单独传输到每个终端装置或传输到代表终端装置以根据即将到来的特定D2D实施方式向前D2D传输到各个终端装置。D2D集中的终端装置的C-RNTIs被假设对于基站是已知的，以支持上行链路授权的这种下行链路信令。
因此，已经描述了各种方法，其中基站可基于来自从另一终端装置接收的请求将资源常规地分配到一个终端装置，在此在其预期的流量分布的基础上两个终端装置被分类到一组中，例如考虑到预测的定时和来自各终端装置的针对上行链路的数据量。这样做，能够为多个终端装置调度上行链路资源而比其他情况利用更少的与随机接入过程相关联的信令。终端装置之间的关联(即分组)可例如基于装置的固有特性(诸如它们的操作功能)，或凭经验基于与各终端装置相关联的以前数据传输行为，由基站保持(和潜在地修改)。一般而言，终端装置不需要知道哪些其它终端装置处于它们组中，且终端装置之间的这种关联可保持在基站内部，而不通信到终端装置。
因此，本发明的实施方式可帮助减少PRACH到PUSCH干扰的潜在影响，特别是在如已经针对所谓的虚拟载波提出的窄带LTE型载波的上下文中，并且也是在其可比其它类型的终端装置被更密集地部署的MTC终端装置的上下文中，并且此外本发明的实施方式可能更加可预测的且流量分布是类似的。通过可能将允许在给定时间接入PRACH的流量组中的终端装置的数量减少到一个，对PUSCH的潜在干扰可得到相应地减少。
此外，根据本发明的一些实施方式，与常规系统相比，可能存在从终端装置传输和重新传输的整体减少，因为PRACH上的传输仅由组中的一个或多个代理端装置执行。这可减少终端装置的功耗，从而增加了其电池寿命。这可特别与MTC装置相关。
此外，根据一些实施方式，RACH上的竞争可借助于在随机接入过程的代表而被减少到有限数量的终端装置，例如减少到组中传输PRACH的第一终端装置，而不是继续允许它们所有都在潜在地竞争。这可进一步为组中的大部分终端装置减少终端装置功耗，并且也有助于减少RACH的延迟。
此外，根据一些实施方式，由于上行链路PRACH传输的量的潜在减少，所以可减少上行链路小区间干扰。
与常规方法相比，与本发明的某些实施方式相关联的一些显著差异包括以下：
充当一组终端装置的随机接入代表的一个终端装置的概念在常规系统中不是公知的。例如，在常规LTE型网络中，每个终端装置负责其自己的调度请求、BSR，和RACH过程。
允许终端装置保持连接到小区，但明确地拒绝由下行链路信令接入PRACH/RACH在常规无线电信系统中不可用。
常规无线电信系统不允许基站将上行链路资源分配到没有请求它们的终端装置。
提供差值BSR以允许终端装置传送对已经分配的资源量的所需调整的概念在常规无线电信网络中不可用。
在希望其它终端装置可充当先前没有公开的一组代表(与第一重点(first bullet point)连接)时，常规无线电信网络不允许终端装置推测延迟其自己的PRACH传输。本实施方式的基于网络的配置版本表示背离与不存在这样的能力的目前的LTE规范。
应理解，在不脱离如所附的权利要求所限定的本发明的范围的情况下，可对上述实施方式作出各种修改。特别而言，虽然已经参考LTE移动无线电网络描述了本发明的实施方式，但是应理解，本发明可应用到其它形式的网络，诸如GSM、3G/UMTS、CDMA2000等。本文所使用的术语用户如设备(UE)可由其它术语用户设备(UE)、移动通信装置、终端装置等代替。此外，虽然术语基站已与eNodeB互换使用，但是应理解，这些网络实体之间的功能没有差别。
因此，已经描述了一种在无线电信系统中分配无线电资源以用于上行链路传输的方法，所述方法包括：第一终端装置将用于无线电资源的分配的请求传送到基站；基站基于所述第一终端装置和第二终端装置具有上行链路数据的类似的预测流量分布确定在它们之间具有关联；和基站基于由第一终端装置请求的资源建立用于第二终端装置的无线电资源分配，并且因此传输无线电资源分配消息以基于从第一终端装置接收的无线电资源的分配的请求将无线电资源分配到第一和所述第二终端装置以进行各自的上行链路传输。
因此，在一些方面，本发明的某些实施方式提供了方案，以帮助允许一个UE充当关于接入RACH和在PRACH进行传输的一组UE的代表。一组UE关于它们的预期的流量分布(例如QCI)可具有一些共同点，使得当缓冲区状态报告(BSR)在一个UE上被触发时，eNB可假设类似的BSR可能即将在该组中的其它UE上被触发。因此，eNB可通过这样的假设进行上行链路(UL)调度处理并将允许传输PRACH的拒绝信号传输到流量分布组中的其它UE。在将所确定的UL调度经由常用的PDCCH DCI消息提供到组中的所有UE之后，一些实施方式允许UE拒绝调度的授权或指示它们是不够的。因此，本发明的实施方式可有助于通过实际上减少可能在任何一个时间同时传输的UE的数量来减少PRACH和PUSCH/PUCCH之间的干扰且以类似方式可有助于减少RACH上的负载和RACH竞争的概率。
本发明的其它具体和优选的方面将在所附的独立和从属权利要求中陈述。应理解，从属权利要求的特征可以权利要求中明确陈述的那些之外的组合与独立权利要求的特征相结合。
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Claims (31)

1.一种操作终端装置以在无线电信系统中接收用于向基站传输上行链路数据的无线电资源的分配的方法，所述方法包括：
确定所述终端装置具有等待向所述基站传输的上行链路数据；
确定所述终端装置不应当传输用于向所述基站传输所述上行链路数据的无线电资源的分配的请求，以及
等待从所述基站接收无线电资源分配消息，以分配将被用于与等待向所述基站传输的所述上行链路数据相关联的传输的无线电资源。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述终端装置不应当传输无线电资源的分配的请求包括：确定所述终端装置不应当发起所述无线电信系统的随机接入过程。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，确定所述终端装置不应当发起所述无线电信系统的随机接入过程包括：确定所述终端装置不应当在所述无线电信系统的物理随机接入信道上进行传输。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，确定所述终端装置不应当传输无线电资源的分配的请求是基于所述终端装置接收到所述终端装置不应当传输无线电资源的分配的请求的指示。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述指示包括所述无线电信系统中的另一终端装置已经做出无线电资源的分配的请求的指示。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，确定所述终端装置不应当传输无线电资源的分配的请求是基于所述终端装置已经从所述基站接收了接入请求拒绝消息。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，进一步包括：随后从所述基站接收所述无线电资源分配消息。
8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：使用从接收自所述基站的所述无线电资源分配消息中的信息导出的无线电资源来传输等待向所述基站传输的所述上行链路数据。
9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：在已将所述上行链路数据传输到所述基站之后的稍后的时间确定所述终端装置具有等待向所述基站传输的进一步的上行链路数据，并且响应于此，确定所述终端装置应当传输用来向所述基站传输所述上行链路数据的无线电资源的分配的请求，并且传输此请求。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，响应于确定所述终端装置具有等待向所述基站传输的进一步的上行链路数据来确定所述终端装置应当传输无线电资源的分配的请求，是基于所述终端装置已经从所述基站接收了指示所述终端装置被允许做出无线电资源的分配的请求的接入请求允许消息。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的方法，进一步包括确定所述无线电资源的分配对于等待向所述基站传输的所述上行链路数据来说不足够，并且响应于此向所述基站传输无线电资源的进一步分配的请求的指示。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，使用分配的无线电资源将无线电资源的进一步分配的请求的所述指示传输到所述基站。
13.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，进一步包括：在等待从所述基站接收无线电资源分配消息一段时间而没有从所述基站接收到无线电资源分配消息之后，传输用来向所述基站传输所述上行链路数据的无线电资源的分配的请求。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中，所述终端装置是机器类型通信MTC终端装置。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中，所述无线电信系统与无线电接口相关联，所述无线电接口跨越用于支持与第一类型的终端装置无线电通信的系统频带宽度并且包括用于支持与第二类型的终端装置无线电通信的受限频带宽度，其中，所述受限频带宽度比所述系统频带宽度窄且位于所述系统频带宽度内，并且其中，所述终端装置是所述第二类型的终端装置。
16.一种终端装置，被设置为在无线电信系统中接收用于向基站传输上行链路数据的无线电资源的分配，其中，所述终端装置被配置为：
确定所述终端装置具有等待向所述基站传输的上行链路数据；
确定所述终端装置不应当传输用于向所述基站传输所述上行链路数据的无线电资源的分配的请求，以及
等待从所述基站接收无线电资源分配消息，以分配将被用于与等待向所述基站传输的所述上行链路数据相关联的传输的无线电资源。
17.根据权利要求16所述的终端装置，其中，所述终端装置被配置使得确定所述终端装置不应当传输无线电资源的分配的请求包括：确定所述终端装置不应当发起所述无线电信系统的随机接入过程。
18.根据权利要求17所述的终端装置，其中，所述终端装置被配置使得确定所述终端装置不应当发起所述无线电信系统的随机接入过程包括：确定所述终端装置不应当在所述无线电信系统的物理随机接入信道上进行传输。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的终端装置，其中，所述终端装置被配置使得确定所述终端装置不应当传输无线电资源的分配的请求是基于所述终端装置接收到所述终端装置不应当传输无线电资源的分配的请求的指示。
20.根据权利要求19所述的终端装置，其中，所述指示包括所述无线电信系统中的另一终端装置已经做出无线电资源的分配的请求的指示。
21.根据权利要求16至20中任一项所述的终端装置，其中，所述终端装置被配置使得确定所述终端装置不应当传输无线电资源的分配的请求是基于所述终端装置已经从所述基站接收了接入请求拒绝消息。
22.根据权利要求16至21中任一项所述的终端装置，其中，所述终端装置进一步被配置为随后从所述基站接收所述无线电资源分配消息。
23.根据权利要求22所述的终端装置，其中，所述终端装置进一步被配置为使用从接收自所述基站的所述无线电资源分配消息中的信息导出的无线电资源来传输等待向所述基站传输的所述上行链路数据。
24.根据权利要求23所述的终端装置，其中，所述终端装置进一步被配置为在已将所述上行链路数据传输到所述基站之后的稍后的时间确定所述终端装置具有等待向所述基站传输的进一步的上行链路数据，并且响应于此，确定所述终端装置应当传输用来向所述基站传输所述上行链路数据的无线电资源的分配的请求，并且传输此请求。
25.根据权利要求24所述的终端装置，其中，所述终端装置被配置使得响应于确定所述终端装置具有等待向所述基站传输的进一步的上行链路数据来确定所述终端装置应当传输无线电资源的分配的请求，是基于所述终端装置已经从所述基站接收了指示所述终端装置被允许做出无线电资源的分配的请求的接入请求允许消息。
26.根据权利要求22至25中任一项所述的终端装置，其中，所述终端装置进一步被配置为确定所述无线电资源的分配对于等待向所述基站传输的所述上行链路数据来说不足够，并且响应于此向所述基站传输无线电资源的进一步分配的请求的指示。
27.根据权利要求26所述的终端装置，其中，所述终端装置被配置使得使用分配的无线电资源将无线电资源的进一步分配的请求的所述指示传输到所述基站。
28.根据权利要求16至21中任一项所述的终端装置，其中，所述终端装置进一步被配置为在等待从所述基站接收无线电资源分配消息一段时间而没有从所述基站接收到无线电资源分配消息之后，传输用来向所述基站传输所述上行链路数据的无线电资源的分配的请求。
29.根据权利要求16至28中任一项所述的终端装置，其中，所述终端装置是机器类型通信MTC终端装置。
30.根据权利要求16至29中任一项所述的终端装置，其中，所述无线电信系统与无线电接口相关联，所述无线电接口跨越用于支持与第一类型的终端装置无线电通信的系统频带宽度并且包括用于支持与第二类型的终端装置无线电通信的受限频带宽度，其中，所述受限频带宽度比所述系统频带宽度窄且位于所述系统频带宽度内，并且其中，所述终端装置是所述第二类型的终端装置。
31.一种无线电信系统，包括根据权利要求16至30中任一项所述的终端装置和基站。
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