CN104937868B - 在支持载波聚合的无线接入系统中添加辅小区的方法及支持其的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明被使用在支持载波聚合CA的无线接入系统中，其涉及用于从在地理上间隔开的两个或更多个小区，具体地为S小区，获得上行链路同步，并且指示相应的小区是S小区的方法及支持该方法的装置。

Description

在支持载波聚合的无线接入系统中添加辅小区的方法及支持 其的装置
技术领域
本发明涉及用于在支持载波聚合(CA)的无线接入系统中添加辅小区的方法及支持其的装置。
背景技术
已经广泛地部署无线接入系统以提供各种类型的通信服务(诸如语音或数据)。一般而言，无线接入系统是通过在多个用户当中共享可用系统资源(带宽、发送功率等)来支持所述多个用户的通信的多址系统。例如，多址系统包括码分多址(CDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统和单载波频分多址(SC-FDMA)系统。
发明内容
技术问题
本发明的一个目的在于提供一种用于在多个小区被聚合的状态下获得上行链路同步的方法。
本发明的另一目的在于提供一种用于获得将在CA环境中新添加的辅小区(Scell)以及上行链路同步的方法。
本发明的又一目的在于提供一种用于获得在CA环境中在地理上彼此间隔开的辅小区以及上行链路同步的方法。
本发明的又一目的在于提供一种用于指示在CA环境中添加的小区是S小区的方法。
本发明的又一目的在于提供一种用于支持上述方法的装置。
本领域技术人员将要领会的是，可以利用本发明实现的目的不限于已经在上文具体描述的目的，并且本发明可以实现的上述目的和其它目的将从以下详细描述而更清楚地理解。
技术解决方案
本发明被使用在支持载波聚合(CA)的无线接入系统中，提供了用于从在地理上彼此间隔开的两个或更多个小区(具体地为S小区)获得上行链路同步的方法、用于指示相应的小区是S小区的方法及支持该方法的装置。
在本发明的一个方面，一种用于使得用户设备能够在支持载波聚合(CA)的无线电接入系统中将辅小区S小区添加到所述CA的方法包括以下步骤：从第一基站的主小区P小区接收S小区信息，所述S小区信息包括与将由要添加到所述CA的第二基站执行的随机接入过程相关的随机接入信道(RACH)信息、以及所述第二基站的小区标识符；在所述第二基站中基于所述S小区信息针对上行链路同步执行所述随机接入过程；以及将S小区指示信息发送到所述第二基站，所述S小区指示信息指示所述第二基站是所述S小区，其中，所述S小区指示信息包括所述第一基站的小区标识符。
该方法还包括以下步骤：执行用于测量关于相邻小区的信道状态的小区测量；以及将测量报告消息发送到所述第一基站，以报告所述小区测量的结果。
在本发明的另一个方面，一种用于在支持载波聚合(CA)的无线电接入系统中将辅(S)小区添加到所述CA的用户设备包括：发送器；接收器；以及处理器，其用于支持所述S小区的添加。
在这种情况下，所述处理器控制所述接收器从第一基站的主小区P小区接收S小区信息，所述S小区信息包括与将由要添加到所述CA的第二基站执行的随机接入过程相关的随机接入信道(RACH)信息、以及所述第二基站的小区标识符，所述处理器控制所述发送器和所述接收器，以在所述第二基站中基于所述S小区信息针对上行链路同步执行所述随机接入过程，并且所述处理器控制所述发送器，以将S小区指示信息发送到所述第二基站，所述S小区指示信息指示所述第二基站是所述S小区。此时，所述S小区指示信息包括所述第一基站的小区标识符。
在以上方面中，所述RACH信息可以指示将执行所述随机接入过程的所述第二基站的资源区域的资源分配信息、以及生成将被用于所述随机接入过程的RACH前导码所需的RACH参数。
此时，所述第二基站可以位于与所述第一基站在地理上间隔开的地方。
此外，可以通过调度请求消息来发送所述S小区指示信息。
在本发明的又一方面，一种用于使得第一基站能够在支持载波聚合(CA)的无线电接入系统中将辅小区S小区添加到所述CA的方法包括以下步骤：从用户设备接收与相邻小区有关的小区测量报告消息；获得与将由所述相邻小区的第二基站执行的随机接入过程相关的随机接入信道(RACH)信息；将S小区信息发送到所述用户设备，所述S小区信息包括所述第二基站的小区标识符以及所述RACH信息；从所述用户设备接收RACH成功报告消息，所述RACH成功报告消息指示已经成功地执行与所述第二基站的所述随机接入过程；以及将S小区指示信息发送到所述第二基站，所述S小区指示信息指示所述第二基站将作为所述S小区来操作。此时，所述S小区指示信息可以包括所述第一基站的小区标识符以及所述用户设备的UE标识符。
在本发明的又一方面，一种用于在支持载波聚合(CA)的无线电接入系统中将辅(S)小区添加到所述CA的第一基站可以包括：发送器；接收器；以及处理器，其用于支持所述S小区的添加。
此时，所述第一基站的所述处理器被构造为：通过使用所述接收器来从用户设备接收关于相邻小区的小区测量报告消息；获得与将由所述相邻小区的第二基站执行的随机接入过程相关的随机接入信道RACH信息；通过使用所述发送器来将S小区信息发送到所述用户设备，所述S小区信息包括所述第二基站的小区标识符以及所述RACH信息；通过所述接收器来从所述用户设备接收RACH成功报告消息，所述RACH成功报告消息指示已经成功地执行与所述第二基站的所述随机接入过程；并且通过控制所述发送器来将S小区指示信息发送到所述第二基站，所述S小区指示信息指示所述第二基站将作为所述S小区来操作，其中，所述S小区指示信息包括所述第一基站的小区标识符以及所述用户设备的UE标识符。
此时，所述RACH信息可以包括：指示将执行所述随机接入过程的所述第二基站的资源区域的资源分配信息、以及生成将被用于所述随机接入过程的RACH前导码所需的RACH参数。
另外，所述第二基站可以位于与所述第一基站在地理上间隔开的地方。
在本发明的又一方面，响应于所述S小区指示信息，所述处理器还可以接收包括所述第二基站的小区标识符以及UE标识符的消息。
本发明的上述方面仅仅是本发明的优选实施方式的一部分。本领域技术人员将从本发明的以下详细描述而获得并理解反映本发明的技术特征的各种实施方式。
有益效果
根据本发明的实施方式，能够实现以下效果。
首先，可以在多个小区被聚合的状态下迅速地获得上行链路同步。
其次，可以获得与在CA环境中新添加的辅小区(S cell)的上行链路同步。
第三，可以获得与在CA环境中在地理上彼此间隔开的S小区的上行链路同步。
第四，用于指示添加到CA的小区是S小区的S小区指示信息可以被发送到第二基站，由此，可以避免由作为P小区操作的第二基站执行的错误操作。
本领域技术人员将要领会的是，能够通过本发明获得的效果不限于已经在上文具体描述的效果，并且本发明的其它优点将从以下详细描述而更清楚地理解。
附图说明
附图被包括进来以提供本发明的进一步理解，附图例示了本发明的实施方式，并且与本说明书一起用来解释本发明的原理。在附图中：
图1例示了可以在本发明的实施方式中使用的物理信道以及使用这些物理信道的一般信号传输方法；
图2例示了在本发明的实施方式使用的无线电帧的结构；
图3例示了可以在本发明的实施方式中使用的、针对一个下行链路(DL)时隙的持续时间的DL资源网格的结构；
图4例示了可以在本发明的实施方式中使用的上行链路(UL)子帧的结构；
图5例示了可以在本发明的实施方式中使用的DL子帧的结构；
图6例示了在本发明的实施方式中使用的、在LTE-A系统中的跨载波调度的子帧结构；
图7是例示了针对基于竞争的随机接入过程中的、在用户设备(UE)和演进节点B(eNB)之间的操作的信号流的图；
图8是例示了针对无竞争随机接入过程中的、在UE和eNB之间的操作的信号流的图；
图9例示了可以在本发明的实施方式中使用的示例性物理随机接入信道(PRACH)前导码；
图10例示了根据本发明的实施方式的处在地理上不同的位置处的两个或更多个载波的聚合；
图11例示了根据本发明的实施方式的在两个载波分量(CC)被聚合的载波聚合(CA)环境中的具有不同的定时提前(TA)的UL数据的发送；
图12是例示了根据本发明的实施方式的用于执行随机接入过程以将在地理上彼此间隔开的S小区添加到CA的方法中的一种方法的图；
图13是例示了根据本发明的实施方式的用于执行随机接入过程以将在地理上彼此间隔开的S小区添加到CA的方法中的另一种方法的图；
图14是例示了根据本发明的实施方式的用于执行随机接入过程以将在地理上彼此间隔开的S小区添加到CA的方法中的其它方法的图；以及
图15是例示了可以实施在图1至图14中做出的描述的装置的图。
具体实施方式
在下文中，详细地描述了本发明的实施方式，本发明的这些实施方式被用于支持载波聚合(CA)的无线接入系统中，提供了用于从辅小区获得上行链路同步的方法及支持该方法的装置。
下面描述的本发明的实施方式是本发明的元件和特征以特定形式的组合。除非另外提到，否则这些元件或特征可以被认为是选择性的。每个元件或特征可以在不与其它元件或特征结合的情况下来实践。另外，本发明的实施方式可以通过组合这些元件和/或特征的一部分来构建。可以将在本发明的实施方式中描述的操作顺序进行重新排列。任何一个实施方式的一些结构或元件可以被包括在另一实施方式中，并且可以用另一实施方式的对应的结构或功能替换。
在附图的描述中，将避免对本发明的已知过程或步骤的详细描述，以免其可能模糊本发明的主题。此外，也将不对本领域技术人员可以理解的过程或步骤进行描述。
在本发明的实施方式中，主要对基站(BS)和用户设备(UE)之间的数据发送和接收关系进行描述。BS是指网络的终端节点，该终端节点直接与UE进行通信。可以由BS的上层节点来执行被描述为由BS执行的特定操作。
即，显而易见的是，在包含包括BS的多个网络节点的网络中，针对与UE的通信而执行的各种操作可以由BS或除了BS以外的网络节点来执行。术语“BS”可以用以下项来替换：固定站、节点B、演进节点B(eNode B或eNB)、高级基站(ABS)、接入点等。
在本发明的实施方式中，术语“终端”可以用以下项来替换：UE、移动站(MS)、订户站(SS)、移动订户站(MSS)、移动终端、高级移动站(AMS)等。
发送器是提供数据服务或语音服务的固定节点和/或移动节点，而接收器是接收数据服务或语音服务的固定节点和/或移动节点。因此，在上行链路(UL)上，UE可以用作发送器，并且BS可以用作接收器。同样地，在下行链路(DL)上，UE可以用作接收器，并且BS可以用作发送器。
本发明的实施方式可以通过针对以下项中的至少一个而公开的标准规范来支持：包括电气和电子工程师协会(IEEE)802.xx系统的无线接入系统、第三代合作伙伴计划(3GPP)系统、3GPP长期演进(LTE)系统、以及3GPP2系统。具体地，本发明的实施方式可以通过以下标准规范来支持：3GPP TS 36.211、3GPP TS 36.212、3GPP TS 36.213和3GPP TS36.321。也就是说，可以通过上述标准规范来解释在本发明的实施方式中的、未被描述以清楚地揭示本发明的技术思想的步骤或部件。可以通过这些标准规范来解释在本发明的实施方式中使用的所有术语。
现在将参照附图详细地参考本发明的优选实施方式。下面将参照附图给出的详细描述旨在解释本发明的示例性实施方式，而不是示出能够根据本发明实现的仅有的实施方式。
下面的详细描述包括为了提供对本发明的透彻理解的特定术语。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，可以在不脱离本发明的技术精神和范围的情况下用其它术语来替换这些特定术语。
例如，在本发明的实施方式使用的术语TA可在相同的含义内与时间提前、定时调整或时间调整互换。
本发明的实施方式可以被应用于各种无线接入系统(诸如码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、正交频分多址(OFDMA)、单载波频分多址(SC-FDMA)等)。
CDMA可以被实施为诸如通用陆地无线电接入(UTRA)或CDMA2000这样的无线电技术。TDMA可以被实施为诸如全球移动通信系统(GSM)/通用分组无线电服务(GPRS)/GSM演进增强型数据速率(EDGE)这样的无线电技术。OFDMA可以被实施为诸如IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、演进UTRA(E-UTRA)等这样的无线电技术。
UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的一部分。3GPP LTE是使用E-UTRA、针对DL采用OFDMA以及针对UL采用SC-FDMA的演进UMTS(E-UMTS)的一部分。高级LTE(LTE-A)是3GPP LTE的演进。虽然为了阐明本发明的技术特征而在3GPP LTE/LTE-A系统的情况下描述本发明的实施方式，但是本发明也可适用于IEEE 802.16e/m系统等。
1.3GPP LTE/LTE-A系统
在无线接入系统中，UE在DL上从eNB接收信息，并且在UL上将信息发送到eNB。在UE和eNB之间发送和接收的信息包括一般数据信息以及各种类型的控制信息。根据在eNB和UE之间发送和接收的信息的类型/用途，存在许多物理信道。
1.1系统概述
图1例示了可以在本发明的实施方式中使用的物理信道以及使用这些物理信道的一般方法。
当UE开机或进入新的小区时，UE执行初始小区搜索(S11)。初始小区搜索涉及获得到eNB的同步。具体地，UE将其定时同步到eNB，并且通过从eNB接收主同步信道(P-SCH)和辅同步信道(S-SCH)，来获得诸如小区标识符(ID)这样的信息。
然后，UE可以通过从eNB接收物理广播信道(PBCH)来获得在小区中广播的信息。
在初始小区搜索期间，UE可以通过接收下行参考信号(DL RS)来监视DL信道状态。
在初始小区搜索之后，UE可以通过接收物理下行链路控制信道(PDCCH)并且基于PDCCH的信息而接收物理下行链路共享信道(PDSCH)来获得更详细的系统信息(S12)。
为了完成到eNB的连接，UE可以执行与eNB的随机接入过程(S13至S16)。在随机接入过程中，UE可以发送关于物理随机接入信道(PRACH)的前导码(S13)，并且可以接收PDCCH以及与该PDCCH关联的PDSCH(S14)。在基于竞争的随机接入的情况下，UE可以额外地执行这样的竞争解决过程，该竞争解决过程包括发送附加的PRACH(S15)、以及接收PDCCH信号和与该PDCCH信号对应的PDSCH信号(S16)在内。
在以上过程之后，在一般UL/DL信号传输过程中，UE可以从eNB接收PDCCH和/或PDSCH(S17)，并且将物理上行链路共享信道(PUSCH)和/或物理上行链路控制信道(PUCCH)发送给eNB(S18)。
UE发送给eNB的控制信息被统称为上行链路控制信息(UCI)。UCI包括混合自动重传请求确认/否定确认(HARQ-ACK/NACK)、调度请求(SR)、信道质量指示符(CQI)、预编码矩阵索引(PMI)、秩指示符(RI)等。
在LTE系统中，通常在PUCCH上定期地发送UCI。然而，如果应当同时发送控制信息和业务数据，则可以在PUSCH上发送控制信息和业务数据。此外，当从网络接收到请求/命令时，可以在PUSCH上不定期地发送UCI。
图2例示了在本发明的实施方式中使用的示例性无线电帧结构。
图2的(a)例示了帧结构类型1。帧结构类型1可适用于全频分双工(FDD)系统和半FDD系统二者。
一个无线电帧为10ms(Tf＝307200·Ts)长，包括从0到19索引的大小相等的20个时隙。每个时隙为0.5ms(T时隙＝15360·Ts)长。一个子帧包括两个连续的时隙。第i个子帧包括第2i个时隙和第(2i+1)个时隙。也就是说，一个无线电帧包括10个子帧。用于发送一个子帧所需的时间被限定为传输时间间隔(TTI)。Ts是给定为Ts＝1/(15kHz×2048)＝3.2552x10-8(约33ns)的采样时间。一个时隙在时域中包括多个正交频分复用(OFDM)符号或SC-FDMA符号，在频域中包括多个资源块(RB)。
一个时隙在时域中包括多个OFDM符号。因为在3GPP LTE系统中针对DL采用OFDMA，所以一个OFDM符号表示一个符号周期。OFDM符号可以被称为SC-FDMA符号或符号周期。RB是在一个时隙中包括多个连续子载波的资源分配单元。
在整个FDD系统中，10个子帧中的每一个可以在10ms的持续时间期间被同时用于DL传输和UL传输。通过频率来区分DL传输和UL传输。另一个方面，UE不能在半FDD系统中同时执行发送和接收。
上述无线电帧结构仅仅是示例性的。因此，可以改变一个无线电帧中的子帧的数目、一个子帧中的时隙的数目、以及一个时隙中的OFDM符号的数目。
图2的(b)例示了帧结构类型2。帧结构类型2适用于时分双工(TDD)系统。一个无线电帧为10ms(Tf＝307200·Ts)长，包括两个半帧，每个半帧具有5ms(＝153600·Ts)长的长度。每个半帧包括五个子帧，每个子帧为1ms(＝30720·Ts)长。第i个子帧包括第2i个时隙和第(2i+1)个时隙，每个时隙具有0.5ms(T时隙＝15360·Ts)的长度。Ts是给定为Ts＝1/(15kHz×2048)＝3.2552x10-8(约33ns)的采样时间。
类型2帧包括具有以下三个字段的特殊子帧：下行链路导频时隙(DwPTS)、保护时段(GP)和上行链路导频时隙(UpPTS)。DwPTS用于在UE处的初始小区搜索、同步或信道估计，而UpPTS用于在eNB处的信道估计以及与UE的UL传输同步。GP用于消除由DL信号的多路径延迟导致的、在UL和DL之间的UL干扰。
[表1]在下面列出了特殊子帧构造(DwPTS/GP/UpPTS长度)。
[表1]
图3例示了可以在本发明的实施方式中使用的、针对一个DL时隙的持续时间的DL资源网格的结构。
参照图3，DL时隙在时域中包括多个OFDM符号。一个DL时隙在时域中包括7个OFDM符号，并且一个RB在频域中包括12个子载波，本发明不限于此。
资源网格中的每个元素被称为资源元素(RE)。一个RB包括12×7个RE。一个DL时隙中的RB的数目NDL取决于DL传输带宽。UL时隙可以具有与DL时隙相同的结构。
图4例示了可以在本发明的实施方式中使用的UL子帧的结构。
参照图4，可以在频域中将UL子帧划分成控制区域和的数据区域。承载UCI的PUCCH被分配给控制区域，并且承载用户数据的PUSCH被分配给数据区。为了保持单载波属性，UE不同时发送PUCCH和PUSCH。子帧中的一对RB被分配给用于UE的PUCCH。该RB对的RB占用两个时隙中的不同的子载波。因此，可以说，该RB对在时隙边界上频跳。
图5例示了可以在本发明的实施方式中使用的DL子帧的结构。
参照图5，DL子帧的、从OFDM符号0开始的多达三个OFDM符号被用作分配有控制信道的控制区域，并且DL子帧的其它OFDM符号被用作分配有PDSCH的数据区域。针对3GPP LTE系统限定的DL控制信道包括物理控制格式指示符信道(PCFICH)、PDCCH、以及物理混合ARQ指示符信道(PHICH)。
在子帧的第一OFDM符号中发送PCFICH，该第一OFDM符号承载关于该子帧中的、用于发送控制信道的OFDM符号的数目(即，控制区域的大小)的信息。PHICH是对于UL传输的响应信道，该响应信道传送HARQ ACK/NACK信号。在PDCCH上承载的控制信息被称为下行链路控制信息(DCI)。DCI传输用于UE组的UL资源指派信息、DL资源指派信息或UL发送(Tx)功率控制命令。
2.载波聚合(CA)环境
2.1CA概述
3GPP LTE系统(符合REL-8或Rel-9)(以下称为LTE系统)使用多载波调制(MCM)，在MCM中，单个分量载波(CC)被划分成多个频带。相反，3GPP LTE-A系统(以下称为LTE-A系统)可以使用通过聚合一个或更多个CC的CA来支持比LTE系统宽的系统带宽。术语CA可与载波组合、多CC环境或多载波环境互换使用。
在本发明中，多载波意指CA(或载波组合)。这里，CA包含连续载波的聚合和非连续载波的聚合。对于DL和UL，被聚合的CC的数目可以不同。如果DL CC的数目等于UL CC的数目，则这被称为对称聚合。如果DL CC的数目与UL CC的数目不同，则这被称为非对称聚合。术语CA可与载波组成、带宽聚合、频谱聚合等互换。
LTE-A系统旨在通过聚合两个或更多个CC(即，通过CA)来支持高达100MHz的带宽。为了保证与传统IMT系统的向后兼容性，具有比目标带宽小的带宽的一个或更多个载波中的每一个可以被限制为在传统系统中使用的带宽。
例如，传统3GPP LTE系统支持带宽{1.4、3、5、10、15和20MHz}，并且3GPPLTE-A系统可以使用这些LTE带宽来支持比20MHz宽的带宽。本发明的CA系统可以通过限定与在传统系统中使用的带宽无关的新的带宽来支持CA。
存在以下两种类型的CA：频带内CA和跨频带CA。频带内CA意指多个DL CC和/或ULCC在频率上是连续的或相邻的。换句话说，DL CC和/或UL CC的载波频率被定位在相同的频带中。另一个方面，CC在频率上彼此远离的环境可以被称为跨频带CA。换句话说，多个DL CC和/或UL CC的载波频率被定位在不同的频带中。在这种情况下，UE可以使用多个射频(RF)端来在CA环境中进行通信。
LTE-A系统采用小区的概念来管理无线电资源。上述CA环境可以被称为多小区环境。小区被限定为一对DL CC和UL CC，虽然UL资源不是强制性的。因此，一个小区可以被构造为有单独的DL资源,或者DL和UL资源。
例如，如果一个服务小区被构造用于特定UE，则该UE可以具有一个DL CC和一个ULCC。如果两个或更多个服务小区被构造用于UE，则该UE可以具有和服务小区的数目一样多的DL CC、以及和所述服务小区的数目一样多的UL CC，或比所述服务小区的数目少的ULCC，反之亦然。也就是说，如果多个服务小区被构造用于UE，则还可以支持使用比DL CC多的UL CC的CA环境。
CA可以被认为是具有不同的载波频率(中心频率)的两个或更多个小区的聚合。在此，应该将术语“小区”与作为由eNB覆盖的地理区域的“小区”区别开。在下文中，跨频带CA被称为跨频带多小区，并且频带内CA被称为频带内多小区。
在LTE-A系统中，限定了主小区(PCell)和辅小区(SCell)。PCell和SCell可以用作服务小区。对于RRC_CONNECTED状态下的UE，如果CA没有被构造用于该UE或者该UE不支持CA，则对于UE，存在仅包括PCell的单服务小区。相反，如果UE处于RRC_CONNECTED状态并且CA被构造用于UE，则对于UE，可以存在一个或更多个服务小区，包括一个PCell以及一个或更多个SCell。
可以通过RRC参数来构造服务小区(PCell和SCell)。小区的物理层ID PhysCellId是范围从0到503的整数值。SCell的短ID SCellIndex是范围从1到7的整数值。服务小区(PCell或SCell)的短ID ServeCellIndex是范围从1到7的整数值。如果ServeCellIndex是0，则这指示预先指派了PCell以及针对SCells的ServeCellIndex的值。也就是说，ServeCellIndex的最小的小区ID(或小区索引)指示PCell。
PCell是指在主频率(或主CC)上操作的小区。UE可以使用PCell来建立初始连接或者重新建立连接。PCell可以是在切换期间指示的小区。此外，PCell是负责在CA环境中构造的服务小区当中的控制相关的通信的小区。也就是说，针对UE的PUCCH分配和传输可以仅在PCell中发生。此外，UE可以在获得系统信息或改变监视过程时仅使用PCell。演进通用陆地无线电接入网络(E-UTRAN)可以针对切换过程通过包括mobilityControlInfo的更高层RRCConnectionReconfiguraiton消息来将仅PCell改变为支持CA的UE。
SCell可以是指在辅频率(或辅CC)上操作的小区。虽然只有一个PCell被分配给特定UE，但是可以为该UE分配一个或更多个SCell。SCell可以在RRC连接建立之后进行构造，并且可以被用来提供附加的无线电资源。在除了PCell以外的其它小区(即，在CA环境中构造的服务小区当中的SCell)中不存在PUCCH。
当E-UTRAN将SCell添加到支持CA的UE中时，E-UTRAN可以通过专用信令将与RRC_CONNECTED状态下的相关小区的操作相关的所有系统信息发送到UE。可以通过释放并增加相关SCell来控制改变系统信息。在此，可以使用更高层RRCConnectionReconfiguration消息。E-UTRAN可以发送具有针对每个小区的不同的参数的专用信号，而不是它在相关的SCell中广播。
在开始初始安全激活过程之后，E-UTRAN可以通过将SCell添加到在连接建立过程期间首先构造的PCell，来构造包括一个或更多个SCell的网络。在CA环境中，PCell和SCell中的每一个可以作为CC来操作。在下文，在本发明的实施方式中，主CC(PCC)和PCell可以按相同的含义来使用，并且辅CC(SCC)和SCell可以按相同的含义来使用。
2.2跨载波调度
从载波或服务小区的角度来看，针对CA系统，限定了以下两个调度方案：自调度和跨载波调度被。跨载波调度可以被称为跨CC调度或跨小区调度。
在自调度中，在相同的DL CC中发送PDCCH(承载DL授权)和PDSCH，或者在与接收到PDCCH(承载UL授权)的DL CC链接的UL CC中发送PUSCH。
在跨载波调度中，在不同的DL CC中发送PDCCH(承载DL授权)和PDSCH，或者在除了与接收到PDCCH(承载UL授权)的DL CC链接的UL CC以外的其它UL CC中发送PUSCH。
跨载波调度可以以UE特定的方式(UE-specifically)来激活或停用，并且通过更高层信令(例如，RRC信令)而半静态地指示给每个UE。
如果跨载波调度被激活，则在PDCCH中需要载波指示符字段(CIF)来指示要发送由该PDCCH指示的PDSCH/PUSCH的DL/UL CC。例如，PDCCH可以通过CIF将PDSCH资源或PUSCH资源分配给多个CC中的一个。也就是说，当DL CC的PDCCH将PDSCH或PUSCH资源分配给被聚合的DL/UL CC中的一个时，在该PDCCH中设置CIF。在这种情况下，可以根据CIF来扩展LTE版本8的DCI格式。CIF可以被固定到三个比特，并且可以与DCI格式大小无关地固定CIF的位置。此外，可以重复使用LTE版本8的PDCCH结构(基于相同的CCE的相同的编码和资源映射)。
另一个方面，如果在DL CC中发送的PDCCH分配该同一DL CC的载波的PDSCH资源，或者分配与该DL CC链接的单个UL CC中的PUSCH资源，则在PDCCH中不设置CIF。在这种情况下，可以使用LTE版本8的PDCCH结构(基于相同的CCE的相同的编码和资源映射)。
如果跨载波调度可用，则UE需要根据每个CC的发送模式和/或带宽，来在监测CC内的控制区域中监视针对DCI的多个PDCCH。因此，为了这个目的而需要适当的SS构造和PDCCH监视。
在CA系统中，UE DL CC集合是针对UE而调度以接收PDSCH的DL CC的集合，并且UEUL CC集合是针对UE而调度以发送PUSCH的UL CC的集合。PDCCH监视集合是在其中监视PDCCH的一个或更多个DL CC的集合。PDCCH监视集合可以与UE DL CC集合相同，或者可以是UE DL CC集合的子集。PDCCH监视集合可以包括UE DL CC集合的DL CC中的至少一个。或者，可以与UE DL CC集合无关地限定PDCCH监视集合。PDCCH监视集合中包括的DL CC可以被构造为针对与DL CC链接的UL CC总是能够自调度。可以以UE特定的方式、以UE组特定的方式或小区特定的方式来构造UE DL CC集合、UE UL CC集合和PDCCH监视集合。
如果跨载波调度被停用，则这意味着PDCCH监视集合总是与UE DL CC集合相同。在这种情况下，不需要发出PDCCH监视集合的信号。然而，如果跨载波调度被激活，则在UE DLCC集合内优选地限定PDCCH监视集合。也就是说，eNB仅在PDCCH监视集合中发送PDCCH，以调度用于UE的PDSCH或PUSCH。
图6例示了在本发明的实施方式中使用的、在LTE-A系统中的跨载波调度的子帧结构。
参照图6，针对用于LTE-A UE的一个DL子帧，聚合了三个DL CC。DL CC“A”被构造为PDCCH监视DL CC。如果不使用CIF，则每个DL CC可以在没有CIF的情况下传送调度同一DLCC中的PDSCH的PDCCH。另一个方面，如果CIF被高层信令使用，则只有DL CC“A”可以承载调度同一DL CC“A”或另一CC中的PDSCH的PDCCH。在此，在未被构造为PDCCH监视DL CC的DL CC“B”和DL CC“C”中未发送PDCCH。
3.随机接入过程
3.1基于竞争的随机接入过程
图7例示了基于竞争的随机接入过程中的、UE和基站之间执行的操作。
(1)第一消息(Msg 1)的发送
首先，UE可以从由系统信息或切换命令消息指示的随机接入前导码的集合中随机地选择一个随机接入前导码，选择物理RACH(PRACH)资源，并且将所选择的随机接入前导码在所述PRACH资源中发送给eNB(S701)。
(2)第二信息(Msg 2)的接收
在步骤S701中发送随机接入前导码之后，UE尝试从eNB在由系统信息或切换命令消息指示的随机接入响应接收窗口内接收随机接入响应(S702)。
可以在介质接入控制(MAC)分组数据单元(PDU)中发送随机接入响应信息，并且可以在步骤S702中在PDSCH上发送MAC PDU。为了在PDSCH上成功地接收信息，UE优选地监视物理下行链路控制信道(PDCCH)。PDCCH可以传送关于UE要接收PDSCH的信息、关于PDSCH的无线电资源的时间和频率信息、以及关于PDSCH的传输格式的信息。一旦UE成功地接收定向到该UE的PDCCH，UE就可以基于该PDCCH的信息在PDSCH上适当地接收随机接入响应。该随机接入响应可以包括随机接入前导码标识符(RAPID)、指示UL无线电资源的上行链路(UL)授权、临时小区-无线电网络临时标识符(C-RNTI)和定时提前命令(TAC)。
在随机接入响应包括RAPID的原因在于，一个随机接入响应可以包括针对一个或更多个UE的随机接入响应信息，因此有必要指示UL授权、临时C-RNTI和TAC针对其是有效的UE。这里，假定UE选择了与由UE在步骤S701中选择的随机接入前导码匹配的RAPID。
(3)第三消息(Msg 3)的发送
如果UE接收到针对其有效的随机接入响应，则UE处理在该随机接入响应中包括的信息。也就是说，UE应用TAC并且存储临时C-RNTI。此外，UE可以将要响应于接收到有效的随机接入响应而发送的数据存储在Msg 3缓冲器中。
同时，UE基于所接收的UL授权将数据(即，第三消息)发送给eNB(S703)。
第三消息应当包括UE的ID。在基于竞争的随机接入过程中，eNB可能无法确定哪个UE正在执行随机接入过程，并且应当识别该UE以解决随后的冲突。
(4)第四消息(Msg 4)的接收
在基于在随机接入响应中包括的UL授权发送包括其ID的数据之后，UE等待接收来自eNB的命令，以解决竞争。也就是说，UE尝试接收PDCCH，以接收特定消息(S704)。
从物理层的角度来看，第一层(L1)随机接入过程是指在步骤S701中发送随机接入前导码、以及在S702接收随机接入响应。通过未被认为落入在L1随机接入过程中的更高层在共享数据信道上发送其它消息。
RACH被构造为在用于发送随机接入前导码而预留的一个或更多个连续的子帧中的6个RB的大小。通过来自更高层的前导码发送请求来触发L1随机接入过程。前导码索引、目标前导码接收功率PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER、匹配的RA-RNTI、以及PRACH资源是由该更高层指示的前导码发送请求的一部分。
通过[式1]来计算前导码发送功率PPRACH。
[式1]
PPRACH＝min{PCMAX,c(i),PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER+PLc}_[dBm]
在[式1]中，PCMAX,c(i)是针对主小区(PCell)的子帧i限定的发送功率，并且PLc是用于UE的PCell的DL路径损耗的估计。
使用前导码索引，从前导码序列集合中选择前导码序列。使用所选择的前导码序列在由发送功率PPRACH指示的PRACH资源中发送单个前导码。
在由更高层控制的窗口内尝试检测由RA-RNTI指示的PDCCH。如果检测到PDCCH，则相应的DL-SCH传输块被发送到更高层。更高层分析该传输块，并且指示20比特UL授权。
3.2无竞争的随机接入过程
图8例示了无竞争的随机接入过程中的、UE和eNB之间的操作。
与图7中例示的基于竞争的随机接入过程相比，无竞争的随机接入过程简单地通过发送第一消息和第二消息而结束。然而，在UE将随机接入前导码作为第一消息发送给eNB之前，eNB将该随机接入前导码分配给UE。然后，UE将该随机接入前导码作为第一消息发送给eNB，并且从eNB接收随机接入响应。因此，随机接入过程结束。
可以在切换的情况下或者根据通过来自eNB的命令的请求来执行无竞争的随机接入过程。在这两种情况下，也可以执行基于竞争的随机接入过程。
参照图8，对于无竞争的随机接入过程，eNB将不太可能冲突的专用随机接入前导码分配给UE。例如，eNB可以通过切换命令或者PDCCH命令来将随机接入前导码指示给UE(S801)。
UE将所分配的专用随机接入前导码作为第一消息发送给eNB，并且从eNB接收响应于该随机接入前导码的随机接入响应消息。以与图7中例示的基于竞争的随机接入过程中相同的方式来接收随机接入响应信息(S802和S803)。
3.3PRACH前导码
将给出在信道RACH上发送的PRACH前导码的结构的详细描述。
图9例示了可以在本发明的实施方式中使用的示例性PRACH前导码。
参照图9，PRACH前导码被划分成长度为TCP的循环前缀(CP)和长度为TSEQ的序列。根据帧结构和随机接入构造来确定用于该CP和该序列的参数。[表2]列出了针对不同的前导码格式的CP(TCP)和序列(TSEQ)。
[表2]
前导码格式 TCP TSEQ
0 3168·Ts 24576·Ts
1 21024·Ts 24576·Ts
2 6240·Ts 2·24576·Ts
3 21024·Ts 2·24576·Ts
4* 448·Ts 4096·Ts
随机接入前导码的发送被限制到帧结构类型2中的特定时间和频率资源以及包括UpTPS的特定子帧。这些资源从具有与频率区域中的索引0对应的最低索引的PRB开始，按子帧编号的升序被布置在无线电帧中。由PRACH资源索引按[表3]和[表4]中例示的顺序来指示无线电资源内的PRACH资源。
对于帧结构类型1，使用前导码格式0至3。提供了最大每子帧一个随机接入资源。[表3]列出了承载针对在[表2]中列出并且考虑到帧结构类型1的构造的前导码格式允许的随机接入前导码的子帧。PRACH构造索引参数prach-ConfiguraitonIndex由更高层指示。随机接入前导码的起点被调整到UE估计NTA＝0的UL子帧的起点。NTA是UL无线电帧和DL无线电帧之间的时间偏移。
对于PRACH构造0、1、2、15、16、17、18、31、32、33、34、47、48、49、50和63中，将执行切换的UE可以将服务小区和目标小区之间的无线电帧j的相对时间偏移的绝对值估计为小于153600·Ts。被分配给针对前导码格式0、1、2和3而考虑的PRACH机会的第一PRB被限定为在此，PRACH频率偏移参数prach-FrequencyOffset被表示为通过更高层构造的、满足的PRB编号。
[表3]例示了PRACH构造索引、前导码格式、系统帧编号以及子帧编号之间的映射关系。
[表3]
对于帧结构类型2的前导码格式0至4，根据UL/DL构造可以在一个UL帧存在多个随机接入资源。下面的[表4]例示了前导码格式、PRACH密度值DRA和以及针对在帧结构类型2中可用的PRACH构造索引的版本索引rRA的组合。PRACH构造索引参数prach-ConfigurationIndex由更高层给出。对于UL/DL构造3、4和5中的PRACH构造0、1、2、20、21、22、30、31、32、40、41、42、48、49和50或者PRACH构造51、53、54、55、56和57的帧结构类型2，将执行切换的UE可以将服务小区和目标小区之间的无线电帧j的相对时间偏移的绝对值估计为小于153600·Ts。
[表4]
下面的[表5]例示了物理资源到针对特定PRACH密度DRA所需的其它随机接入机会的映射。
[表5]
在[表5]中，每种格式的四个对指示特定随机接入资源的位置。在此，fRA指示在所考虑的时间示例中的频率资源索引，指示是在所有的偶数编号的无线电帧还是奇数编号的无线电帧中(重新)生成相应的资源，指示随机接入资源是位于第一半帧还是第二半帧中，并且指示前导码开始的UL子帧的数目。从两个连续的DL-UL切换点之间的、作为0的第一UL子帧开始，UL子帧编号开始进行计数，并且从前导码格式4排除在外。在此，被表示为(*)。
随机接入前导码格式0至3的起点被调整为UE估计NTA＝0的UL子帧的起点，随机接入前导码4在一个UpPTS的结束前4832·TS的开始。在此，NTA指示UL无线电帧和DL无线电帧之间的时间偏移。
如果时间复用不足以保持对于特定密度值DRA所需的每个PRACH构造的所有机会，则这些机会以时间资源优先的方式被分配给时间资源，并且然后被分配给频率资源。对于前导码格式0至3，按照[式2]来执行频率复用。
[公式2]
在[式2]中，表示UL RB的数目，表示被分配给PRACH机会的第一PRB，并且表示针对被表示为通过更高层构造的PRB的编号的PRACH可用的第一PRB，满足
对于前导码格式4，按照[式3]执行频率复用。
[式3]
在[式3]中，nt指示系统帧编号，并且NSP指示无线电帧中的DL-UL切换点的数目。
对于两种帧结构类型1和2，每个无线电接入前导码具有与6个连续的RB对应的带宽。
3.4用于生成RACH前导码的方法
现在，将在下面描述用于生成RACH前导码的方法。从包括从一个或更多个RootZadoff Chu(RZC)序列生成的零相关区(ZCZ)的Zadoff Chu(ZC)序列来生成随机接入前导码(即，RACH前导)。网络构造UE所允许的前导序列。
对于每个小区，64个前导码可用。在小区中按循环移位的升序对包括逻辑索引RACH_ROOT_SEQUENCE的RZC序列的所有可能的循环移位的64个前导码序列的集合进行搜索。将根索引RACH_ROOT_SEQUENCE作为系统信息的一部分进行广播。如果不是从单个RZC生成64个前导码，则可以根据从相应的根索引连续的根索引来获得附加的前导码序列，直到64个序列全部被检测。从逻辑索引0到逻辑索引837循环地重复根索引。对于逻辑根序列索引和物理根序列索引u之间的关系，参考将在随后描述的[表9]和[表10]。
由[式4]限定uth RZC序列。
[式4]
[表6]中给出了ZC序列的长度NZC。使用如[式5]中表示的循环移位，从uth RZC序列来限定具有长度NCS-1的ZCZ的随机接入前导码Xu,v(n)。
[式5]
xu,v(n)＝xu((n+Cv)modNZC)
[式6]给出了在[式5]中使用的循环移位Cv。
[式6]
对于前导码格式0至4，[表7]和[表8]中给出了NCS。由更高层提供ZCZ构造参数。由更高层提供的高速标志参数指示是从受限集合还是从不受限集合中选择Cv。参数du指示由下式给出的、与具有一个子载波的间隔的多普勒偏移大小1/TSEQ对应的循环移位。
[式7]
在[式7]中，参数p是满足(pu)modNZC＝1的最小的非负整数。用于循环移位的受限集合的参数取决于du。如果NCS≤du<NZC/3，则用于受限集合的参数如[式8]给出。
[式8]
如果NZC/3≤du≤(NZC-NCS)/2，则用于受限集合的参数如[式9]给出。
[式9]
对于du的所有其它值，在受限集合中不存在循环移位。
下面的[表6]列出了前导码格式的随机接入前导码序列的长度。
[表6]
前导码格式 NZC
0–3 839
4 139
下面的[表7]例示了对于前导码格式0至3，在ZCZ构造和用于生成在受限集合或不受限集合中使用的随机接入前导码所需的循环移位值NCS之间的映射关系。在此，NCS是基ZC序列的长度。
[表7]
[表8]例示了前导码格式4的ZCZ构造和用于生成RACH前导码的NCS值之间的映射关系。
[表8]
zeroCorrelationZoneConfig NCS值
0 2
1 4
2 6
3 8
4 10
5 12
6 15
7 N/A
8 N/A
9 N/A
10 N/A
11 N/A
12 N/A
13 N/A
14 N/A
15 N/A
[表9]列出了前导码格式0至3的根ZC序列的顺序。
[表9]
[表10]列出了前导码格式4的根ZC序列的顺序。
[表10]
3.5PRACH参数
下面将描述对于生成PRACH前导码所需的参数。
由更高层信令(例如，RRC信令或MAC信令)将PRACH参数指示给UE。例如，PRACH-ConfigSIB信息元素(IE)和PRACH-Config IE被用来显式地指示系统信息和移动性控制信息中的PRACH构造(即，PRACH参数)。具体地，在系统信息块2(SIB2)中发送PRACH-ConfigIE。[表11]例示了PRACH-Config IE的示例。
[表11]
在[表11]中，highSpeedFlag参数指示用于生成RACH前导码的循环移位是来自受限集合还是不受限集合。PRACH-ConfiguIndex参数指定PRACH构造和前导码格式。prach-FreqOffset参数指示将发送RACH前导的频率位置。rootSequenceIndex参数指示根ZC序列。zeroCorrelationZoneConfig参数指示循环移位值NCS。
3.6用于CA的多个时间提前(TA)
图10例示了根据本发明的实施方式的在地理上不同的位置处的两个或更多个载波的聚合。
在多个分量载波(CC)(即，小区)被聚合的LTE-A系统的CA环境中，通常可以将适用于特定CC(例如，PCC或PCell)的TA值应用于在同一eNB中构造的多个CC。然而，这在多个被集合的载波处在同一地理位置时是可能的。
另一个方面，将来可能会发生UE聚合在不同的频带(即，在频域中彼此远离)或具有不同的传播特性的多个不同的CC。在特定CC的情况下，可以将中继器(诸如远程无线电报头(RRH)、小小区、微微小区等)部署在小区中或在小区边界处，以扩大覆盖范围或移除覆盖盲区(coverage hole)。换句话说，CA甚至适用于聚合在不同的地理位置处的多个载波的情况。
然而，在这种情况下，如果UE根据用于通常将一个TA值应用于所有被聚合的CC的方法来发送UL数据，则UL传输会不利地影响在所述多个CC中发送的UL信号的同步。
参照图10，UE使用两个被聚合的CC来与eNB和RRH进行通信。例如，UE在一个CC CC1中直接与eNB进行通信，并且在另一CC CC2中经由RRH与eNB进行通信。
此外，由于UE的位置、频率特性等，因此由UE在CC1中发送的UL信号的传播延迟(或在eNB处的接收定时)可以与由UE在CC2中发送的UL信号的传播延迟不同。如果多个CC像在这种情况下一样具有不同的传播延迟，则eNB和UE应该使用多个TA。
图11例示了根据本发明的实施方式的在两个CC被聚合的CA环境中的具有不同的TA的UL数据的发送。
图11的(a)例示了PCell中的UL数据(例如，PUSCH1信号)的发送，并且图11的(b)例示了SCell中的UL数据(例如，PUSCH2信号)的发送。UE可以在发送两个CC中的UL信号时应用不同的TA TA1和TA2。
在根据本发明的无线接入系统中，可以在CC组的基础上独立地分配TA，一个CC组具有一个或更多个CC。这可以被称为TA组(TAG)。也就是说，一个TA共同应用于一个TAG中的所有CC。可以基于PCC针对具有该PCC的TAG来确定TA，或者可以将通过PCC中的随机接入过程而调整的TA应用到整个TAG。
另一个方面，对于具有仅SCC的TAG，可以将基于该TAG的特定SCC(例如，先导SCell)确定的TA应用到整个TAG。为了这个目的，与传统LTE/LTE-A系统相比，优选的是，还通过SCC执行随机接入过程。在这种情况下，在SCC中执行的随机接入过程可以是在图7中描述的基于竞争的随机接入过程或图8中描述的无竞争的随机接入过程。
现在，将给出当在地理上间隔开的CC中执行CA操作时，用于利用两个或更多个CC来获得UL同步的方法的描述。
4.用于在CA环境中获得辅小区和上行链路同步的方法
一般而言，执行载波聚合(CA)的现有的小区基于一个物理位置的多个小区。然而，已经通过布置多个小小区和/或RRH来进行针对增加数据处理量、扩大小区的覆盖范围以及提高用户的使用体验的尝试。因此，已经提出了对用于在不同的位置处物理地布置的多个小区的CA的需要。
小区被分类成包括P小区的P小区组以及不包括P小区的S小区组。每个小区组具有1或更大的大小。由于S小区组不包括P小区，因此可以指定代表S小区执行P小区的功能的前导S小区(L-SCell：前导SCell)。
用户设备和/或基站可以执行添加用于CA操作的S小区的S小区添加过程，以及通过激活添加的S小区来执行用于实际数据发送的S小区激活过程。
此外，用户设备和/或基站可以执行用于修改S小区的构造的S小区修改过程、用于删除S小区的构造的S小区删除过程、和/或用于停止通过S小区的数据发送和接收的S小区停用过程。可以通过RRC信令来执行S小区添加/删除/修改过程，并且可以通过MAC消息来执行S小区激活/停用过程。
如果添加在物理上彼此不在同一位置的S小区，则S小区的定时提前(TA)值可以与P小区的TA值不同。因此，用户设备可以执行与S小区随机接入过程，以获得将新添加的S小区的TA值。
在本发明的实施方式中，假定基站(宏基站或第一基站)包括一个或更多个P小区以及一个或更多个S小区，并且RRH或小小区(第二基站)包括一个或更多个S小区。此外，如果基站在P小区中操作时，则为了描述的方便，将基站称为P小区。如果基站、RRH或小小区作为S小区来操作，则为了描述的方便，将该基站、RRH或小小区称为S小区。
如果用户设备执行与基站(例如，P小区)的RACH过程，则构造与相应的基站的RRC连接。此时，基站(即，P小区)管理用户设备的移动性。然而，如果用户设备在构造与P小区的RRC连接的状态下执行与另一S小区的RACH过程，则该用户设备不期望用于从S小区控制移动性的RRC作用。具体地，考虑到P小区与S小区间隔开的地方的双重连通性，由P小区来执行用户设备的移动性管理，并且由S小区来执行数据发送。
然而，由于被添加作为S小区的小区执行与用户设备的RACH过程，因此该相应小区可以作为P小区来操作。因此，如果将在地理上彼此间隔开的小区作为S小区添加到CA中，则有必要通知相应的小区是S小区而不是控制用户设备的移动性的P小区。
在下文中，将描述用于执行随机接入过程以使得用户设备能够获得与将被添加的S小区的上行链路同步的方法以及用于将S小区指示信息发送给将被添加的S小区的方法。
图12是例示了根据本发明的实施方式的用于执行随机接入过程以将在地理上彼此间隔开的S小区添加到CA的方法中的一种方法的图。
在图12中，用户设备UE与第一基站连接，并且通过第一基站的P小区来执行通信。在本发明的实施方式中，为了方便起见，假定第一基站是P小区。此时，为了扩大第一基站的小区覆盖范围、增加处理量和/或改善用户设备的用户环境，需要将在地理上与第一基站间隔开的第二基站添加作为S小区。因此，为了方便起见，假定第二基站是S小区。
用户设备执行用于获取与相邻小区的信道状态有关的信息的小区测量过程，以添加小区(S1210)。
已经执行小区测量过程的用户设备将包括针对相邻小区的测量的结果的测量报告消息发送给基站(S1220)。
已经从用户设备接收到测量报告消息的P小区可以将包括与将能够被添加的一个或更多个S小区有关的S小区信息的小区添加命令消息发送给用户设备。此时，S小区信息可以包括针对目标小区(即，S小区)(其中，用户设备将执行RACH过程)的小区标识符、S小区的动作频率、以及候选S小区的列表的一条或更多条信息(S1230)。
此外，P小区可以基于来自用户设备的测量报告来预先获得：将在待通过主干网络(例如，X2接口)在S小区中执行的RACH过程期间使用的RACH信息、以及与将被添加的S小区有关的信息。此时，RACH信息包括：与将执行RACH过程的RACH资源区域有关的信息、和/或与生成RACH前导码所需的RACH参数有关的信息(参见章节3.3至3.5)。如果P小区打算将两个或更多个S小区添加到CA，则P小区可以与所述两个或更多个S小区预先协商RACH信息，并且获得该RACH信息(S1240)。
然后，P小区可以将包括与将被添加的一个或更多个S小区有关的RACH信息的PDCCH信号、MAC消息或RRC信号发送给用户设备(S1250)。
用户设备可以通过使用从P小区传送的RACH信息来执行与S小区的RACH过程。此时，该RACH过程可以参照图7或图8描述的RACH过程来进行理解(S1260)。
也就是说，即使在没有从S小区接收到用于获得系统信息的BCH信号和SIB2信息的情况下，用户设备也可以通过从P小区预先获得S小区的RACH信息来快速地执行与S小区的RACH过程。
在成功地执行RACH过程之后，用户设备可以在特定时间内将S小区指示信息发送给S小区，其中，该S小区指示信息指示相应的S小区包含在用户设备中构造的CA的S小区。此时，可以通过带宽请求(BR)消息或者调度请求(SR)消息来发送S小区指示信息。此外，S小区指示信息可以包括P小区信息(例如，P小区标识符等)(S1270)。
已经从用户设备接收到S小区指示信息的S小区可以识别出它是用户设备中构造的CA的S小区。因此，该S小区可以通过主干网络来将包括S小区的小区标识符以及用户标识符信息在内的消息发送给基站，以通知该S小区作为相应的CA的S小区来操作(S1280)。
如果P小区在步骤S1270从S小区接收到包括S小区的小区标识符以及用户设备标识符信息在内的消息，则P小区可以识别出相应的小区是被添加到CA的S小区。因此，P小区可以调度S小区，以通过相应的S小区来随后向用户设备发送数据以及从用户设备接收数据。
在执行针对由P小区指示的S小区的RACH过程之后，用户设备向P小区报告RACH过程成功还是失败(S1290)。
然后，由于P小区和S小区通过CA进行分组，因此用户设备可以接收在地理上与P小区间隔开的S小区的无线电资源分配信息。因此，S小区可以根据无线电资源分配信息来发送和接收数据。
在本发明的另一个方面，图12中的步骤S1230和S1250可以作为一个步骤来执行。在这种情况下，在执行步骤S1220之后，P小区可以在执行与将被添加的S小区的RACH协商过程之后，将包括S小区信息和RACH信息的PDCCH信号/MAC消息/RRC信令发送给用户设备。
图13是例示了根据本发明的实施方式的用于执行随机接入过程以将在地理上彼此间隔开的S小区添加到CA的方法中的另一种方法的图。
图13的基本假定与图12的基本假定相同。此外，图13的步骤S1310至S1360与图12的步骤S1210至步骤S1260相同。因此，将详细地描述与图12的步骤不同的、图13的步骤。
在成功地执行RACH过程之后，用户设备在特定时间内将RACH成功报告消息发送给P小区，其中，该RACH成功报告消息是为了通知与S小区的RACH过程已经被成功地执行。此时，RACH成功报告消息可以包括已经执行RACH的S小区的信息(例如，S小区标识符等)(S1370a)。
在从用户设备接收到RACH成功报告消息之后，P小区可以发送这样的S小区指示信息，该S小区指示信息指示相应的小区被添加到CA的S小区。此时，该S小区指示信息可以包括包含P小区标识符的P小区信息、以及包含UE识别符的UE信息(S1380)。
已经从P小区接收到S小区指示信息的S小区可以识别出该S小区是在P小区中构造的CA的小区。因此，S小区可以通过主干网络将包括S小区的小区识别符以及UE标识符信息在内的消息发送给P小区，以使得P小区能够识别该S小区作为相应的CA的S小区来操作(S1390)。
然后，由于P小区和S小区在CA中进行分组，因此用户设备可以接收在地理上与P小区间隔开的S小区的无线电资源分配信息。因此，用户设备可以根据无线电资源分配信息来发送和接收数据。
如果步骤S1340中的RACH过程失败，则用户设备可以向P小区发送RACH失败报告消息，而不是RACH成功报告消息。
图14是例示了根据本发明的实施方式的用于执行随机接入过程以将在地理上彼此间隔开的S小区添加到CA的方法中的其它方法的图。
在图14中，用户设备UE与第一基站连接，并且通过第一基站的P小区来执行通信。在本发明的实施方式中，为方便起见，假定第一基站是P小区。此时，为了扩大第一基站的小区覆盖范围、增加处理量和/或改善UE的用户环境，需要将在地理上与第一基站间隔开的第二基站添加作为S小区。在下文中，假定第二基站是S小区。
用户设备执行用于获取与相邻小区的信道状态有关的信息的小区测量过程，以添加小区(S1410)。
用户设备基于步骤S1410的小区测量结果，从用于执行CA的S小区候选中选择适当的S小区。另外，用户设备通过从所选的S小区接收系统信息(例如，SIB2)来获得RACH参数(参见章节3.3至3.5)。此时，该系统信息包括用于执行RACH过程所需的RACH参数(S1420)。
用户设备将RACH活动报告消息发送给P小区，以通知与相应的S小区的RACH过程已经被发起。此时，该RACH活动报告消息可以包括已经执行RACH的S小区的信息(例如，小区标识符)(S1430)。
用户设备通过使用在步骤S1420获得的RACH参数来生成RACH前导码。然后，用户设备执行与S小区的RACH过程。将参照图7和图8详细地描述RACH过程(S1440)。
在成功地执行RACH过程之后，用户设备可以在特定时间内将S小区指示信息发送给S小区，其中，该S小区指示信息指示用户设备将相应的S小区假定为由用户设备构造的CA的S小区。此时，可以通过带宽请求(BR)消息或者调度请求(SR)消息来发送S小区指示信息。此外，S小区指示信息可以包括P小区信息(例如，P小区标识符等)(S1450)。
然后，用户设备将关于S小区的S小区信息以及UE信息发送给P小区(S1460)。
如果P小区在步骤S1460从用户设备接收到包括S小区的小区标识符以及UE标识符信息在内的消息，则P小区可以识别出相应的小区是被添加到CA的S小区。因此，P小区可以调度S小区，以通过相应的S小区来随后向用户设备发送数据以及从用户设备接收数据。
在执行针对由P小区指示的S小区的RACH过程之后，用户设备向P小区报告RACH过程成功还是失败(S1470)。
然后，由于P小区和S小区通过CA进行分组，因此用户设备可以接收在地理上与P小区间隔开的S小区的无线电资源分配信息。因此，用户设备可以根据该无线资源分配信息来向S小区发送数据以及从S小区接收数据。
在参照图12至图14描述的实施方式中，用户设备或P小区已经在执行RACH过程之后将S小区指示信息发送给相应的S小区。然而，在本发明的另一个方面，可以在步骤S1250、S1350或S1440将S小区指示信息发送给S小区。例如，用户设备可以在RACH过程期间通过第一消息(例如，RACH前导码)或第三消息(例如，上行链路信令)将S小区指示信息发送给S小区。
5.装置
图15中例示的装置是能够实施之前参照图1至图14描述的方法的装置。
UE可以在UL上充当发送器，并且在DL上充当接收器。BS可以在UL上充当接收器，并且在DL上充当发送器。
也就是说，UE和BS中的每一方可以包括：发送(Tx)模块1540或1550、以及接收(Rx)模块1560或1570，用于控制信息、数据和/或消息的发送和接收；以及天线1500或1510，用于发送和接收信息、数据和/或消息。
UE和BS中的每一方还可以包括：处理器1520或1530，用于实施本发明的上述实施方式；以及存储器1580或1590，用于暂时地或永久地存储处理器1520或1530的操作。
可以使用用户设备和基站的上述元件和功能来执行本发明的实施方式。例如，基站和用户设备中的每一方的处理器可以执行：用于将在地理上间隔开的服务小区添加到CA的操作；以及用于当在地理上间隔开的服务小区通过组合在章节1至4中描述的方法来构造CA时，从这些相应的服务小区获得上行链路同步的操作。另外，用户设备和/或基站(即，P小区)可以将S小区指示信息发送给S小区，其中，该S小区指示信息是为了指示要被添加到CA的小区是S小区。将参照章节4来理解详细的描述。
UE和BS的Tx模块和Rx模块可以执行用于数据发送的分组调制/解调功能、高速分组信道编码功能、OFDMA分组调度、TDD分组调度和/或信道化。图15的UE和BS中的每一方还可以包括低功率射频(RF)/中频(IF)模块。
此外，UE可以是以下项中的任一种：个人数字助理(PDA)、蜂窝电话、个人通信服务(PCS)电话、全球移动通信系统(GSM)电话、宽带码分多址(WCDMA的)电话、移动宽带系统(MBS)电话、手持式PC、膝上型PC、智能电话、多模式-多频带(MM-MB)终端等。
智能电话是考虑了移动电话和PDA二者的优点的终端。智能电话将PDA的功能(即，调度和数据通信(诸如传真发送和接收以及因特网连接))包含到移动电话中。MB-MM终端是指这样的终端，该终端具有内置的多调制解调器芯片，并且能够在移动因特网系统和其它移动通信系统(例如，CDMA 2000，WCDMA等)中的任一种系统中操作。
可以通过各种手段(例如，硬件、固件、软件或其组合)来实现本发明的实施方式。
在硬件构造中，可以通过一个或更多个以下项来实现根据本发明的示例性实施方式的方法：专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等。
在固件或软件构造中，可以按照执行上述功能或操作的模块、程序、函数等形式来实现根据本发明的实施方式的方法。软件代码可以存储在存储器1580或1590中，并且由处理器1520或1530来执行。存储器位于处理器的内部或外部，并且可以经由各种已知手段来向处理器发送数据以及从处理器接收数据。
本领域技术人员将领会的是，可以在不脱离本发明的精神和基本特征的情况下按照除了本文所阐述的方式以外的其它特定方式来实现本发明。因此，上述实施方式在所有方面被解释为说明性的而非限制性的。本发明的范围应当由所附权利要求及其合法等同物而不是由以上描述来确定，并且所附的权利要求的含义和等效范围内的所有改变旨在被包含在本文中。对于本领域技术人员明显的是，所附权利要求中的彼此未被明确地引用的权利要求可以以组合形式作为本发明的实施方式而提供，或者在本申请提交之后通过随后的修改作为新的权利要求被包括。
工业实用性
本发明的实施方式适用于各种无线接入系统(包括3GPP系统、3GPP2系统和/或IEEE 802.xx系统)。除了这些无线接入系统以外，本发明的实施方式还适用于所有技术领域，在这些技术领域中，无线接入系统找到它们的应用。

Claims (18)

1.一种用于使得用户设备能够在支持载波聚合CA方案的无线电接入系统中将辅小区S小区添加到针对所述用户设备配置的一个或更多个小区的方法，该方法包括以下步骤：
从第一基站的主小区P小区接收S小区信息，所述S小区信息包括与将在要添加到所述CA的第二基站中执行的随机接入过程相关的随机接入信道RACH信息、以及所述第二基站的小区标识符；
在所述第二基站中基于所述S小区信息针对上行链路同步执行所述随机接入过程；以及
将S小区指示信息发送到所述第二基站，所述S小区指示信息指示所述第二基站是所述S小区，
其中，所述S小区指示信息包括所述第一基站的小区标识符。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述RACH信息包括：指示将执行所述随机接入过程的所述第二基站的资源区域的资源分配信息、以及生成将被用于所述随机接入过程的RACH前导码所需的RACH参数。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二基站位于与所述第一基站在地理上间隔开的地方。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，通过调度请求消息来发送所述S小区指示信息。
5.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
执行用于测量与相邻小区有关的信道状态的小区测量；以及
将测量报告消息发送到所述第一基站，以报告所述小区测量的结果。
6.一种用于在支持载波聚合CA方案的无线电接入系统中将辅小区S小区添加到针对用户设备配置的一个或更多个小区的用户设备，该用户设备包括：
发送器；
接收器；以及
处理器，其用于支持所述S小区的添加，
其中，所述处理器控制所述接收器，以从第一基站的主小区P小区接收S小区信息，所述S小区信息包括与将在要添加到所述CA的第二基站中执行的随机接入过程相关的随机接入信道RACH信息、以及所述第二基站的小区标识符，所述处理器控制所述发送器和所述接收器，以在所述第二基站中基于所述S小区信息针对上行链路同步而来执行所述随机接入过程，并且所述处理器控制所述发送器，以将S小区指示信息发送到所述第二基站，所述S小区指示信息指示所述第二基站是所述S小区，以及
所述S小区指示信息包括所述第一基站的小区标识符。
7.根据权利要求6所述的用户设备，其中，所述RACH信息包括：指示将执行所述随机接入过程的所述第二基站的资源区域的资源分配信息、以及生成将被用于所述随机接入过程的RACH前导码所需的RACH参数。
8.根据权利要求6所述的用户设备，其中，所述第二基站位于与所述第一基站在地理上间隔开的地方。
9.根据权利要求6所述的用户设备，其中，通过调度请求消息来发送所述S小区指示信息。
10.根据权利要求6所述的用户设备，其中，所述处理器通过控制所述接收器来测量与相邻小区有关的信道状态，并且控制所述发送器将测量报告消息发送到所述第一基站，以报告小区测量的结果。
11.一种用于使得第一基站能够在支持载波聚合CA方案的无线电接入系统中将辅小区S小区添加到针对用户设备配置的一个或更多个小区的方法，该方法包括以下步骤：
从所述用户设备接收与相邻小区有关的小区测量报告消息；
获得与将由所述相邻小区的第二基站执行的随机接入过程相关的随机接入信道RACH信息；
将S小区信息发送到所述用户设备，所述S小区信息包括所述第二基站的小区标识符以及所述RACH信息；
从所述用户设备接收RACH成功报告消息，所述RACH成功报告消息指示已经成功地执行与所述第二基站的所述随机接入过程；以及
将S小区指示信息发送到所述第二基站，所述S小区指示信息指示所述第二基站将作为所述S小区来操作，
其中，所述S小区指示信息包括所述第一基站的小区标识符以及所述用户设备的UE标识符。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述RACH信息包括：指示将执行所述随机接入过程的所述第二基站的资源区域的资源分配信息、以及生成将被用于所述随机接入过程的RACH前导码所需的RACH参数。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第二基站位于与所述第一基站在地理上间隔开的地方。
14.根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
响应于所述S小区指示信息，接收包括所述第二基站的小区标识符以及UE标识符的消息。
15.一种用于在支持载波聚合CA方案的无线电接入系统中将辅小区S小区添加到针对用户设备配置的一个或更多个小区的第一基站，该第一基站包括：
发送器；
接收器；以及
处理器，其用于支持所述S小区的添加，
其中，所述处理器被构造为：通过使用所述接收器来从所述用户设备接收与相邻小区有关的小区测量报告消息；获得与将由所述相邻小区的第二基站执行的随机接入过程相关的随机接入信道RACH信息；通过使用所述发送器来将S小区信息发送到所述用户设备，所述S小区信息包括所述第二基站的小区标识符以及所述RACH信息；通过所述接收器来从所述用户设备接收RACH成功报告消息，所述RACH成功报告消息指示已经成功地执行与所述第二基站的所述随机接入过程；并且通过控制所述发送器来将S小区指示信息发送到所述第二基站，所述S小区指示信息指示所述第二基站将作为所述S小区来操作，以及
所述S小区指示信息包括所述第一基站的小区标识符以及所述用户设备的UE标识符。
16.根据权利要求15所述的第一基站，其中，所述RACH信息包括：指示将执行所述随机接入过程的所述第二基站的资源区域的资源分配信息、以及生成将被用于所述随机接入过程的RACH前导码所需的RACH参数。
17.根据权利要求15所述的第一基站，其中，所述第二基站位于与所述第一基站在地理上间隔开的地方。
18.根据权利要求15所述的第一基站，其中，响应于所述S小区指示信息，所述处理器还接收包括所述第二基站的小区标识符以及UE标识符的消息。
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