CN106255221A - 用于链路预算受约束的无线设备的随机接入过程 - Google Patents

用于链路预算受约束的无线设备的随机接入过程 Download PDF

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CN106255221A CN201610373019.XA CN201610373019A CN106255221A CN 106255221 A CN106255221 A CN 106255221A CN 201610373019 A CN201610373019 A CN 201610373019A CN 106255221 A CN106255221 A CN 106255221A
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Abstract

本公开内容涉及提供执行随机接入过程的链路预算受限的无线设备。基站可以检测来自无线设备的前同步码消息。可以确定该前同步码消息是从链路预算受约束的无线设备接收的。响应消息的特性可以至少部分地基于确定前同步码消息是从链路预算受约束的无线设备接收的来选择。响应消息可以利用所选定的特性被发送到链路预算受约束的无线设备。

Description

用于链路预算受约束的无线设备的随机接入过程
技术领域
本申请涉及无线设备，包括涉及用于让链路预算受限的无线设备执行随机接入过程的系统、装置和方法。
背景技术
无线通信系统的使用在迅速增长。此外，存在众多不同的无线通信技术和标准。无线通信技术的一些例子包括GSM、UMTS(与例如WCDMA或TD-SCDMA空中接口关联)、LTE、增强LTE(LTE-A)、HSPA、3GPP2CDMA2000(例如，1xRTT、1xEV-DO、HRPD、eHRPD)、IEEE 802.11(WLAN或Wi-Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、蓝牙及其它。
无线通信可以对于广泛的设备类有用，从可以具有有限能力的相对简单的(例如，潜在地便宜的)设备到可以具有更大能力的相对复杂的(例如，潜在地更昂贵的)设备。这种设备可以相对于处理、存储器、电池、天线(功率/距离、方向性)和/或其它能力具有不同的特性。(由于设备的设计、当前的传输介质条件和/或其它因素)表现出相对有限的接收和/或发送能力的设备在一些情况下可被称为“链路预算受限的”或者“链路预算受约束的”设备。
发明内容
本文给出了用于让链路预算受限的设备执行随机接入过程的装置、系统和方法。
无线设备与基站之间的随机接入过程(RACH过程)可以包括在无线设备与基站之间交换消息的序列。至少在一些情况下，消息可以包括物理前同步码(PRACH或MSG1)、随机接入响应(RAR或MSG2)、连接请求(MSG3)和竞争解决消息(MSG4)。
根据本文所描述的技术，基站可以利用与用于非链路预算受限的设备不同的(例如，更低的)相关性阈值来检测由链路预算受限的设备发送的物理前同步码消息(MSG1)。如果检测到对应于链路预算受限的设备的物理前同步码消息，则基站可以基于该MSG2将被发送到的设备是链路预算受限的而选择MSG2特性。例如，高的控制信道聚合水平可以被使用，相关控制信道元件(CCE)可以被提升功率，和/或低调制和编码方案(可能也具有功率提升)可被选择。这可以提高链路预算受限的设备(例如，其可能缺乏接收器分集，和/或可能处于小区边缘)能成功接收MSG2的可能性。
此外，至少在一些情况下，基站可以向这种链路预算受限的无线设备指示基于设备是链路预算受限的而利用MSG3的传输特性。例如，可以为无线设备提供低调制和编码方案，和/或可以指示无线设备对MSG3使用传输时间间隔集束(TTI-B)。作为另一种可能性，如果期望，则无线设备可以明确地在MSG3中指示它是链路预算受约束的。
本文所描述的技术可以在各种不同类型的设备中实现和/或与其一起使用，包括但不限于蜂窝基站、蜂窝电话、平板计算机、可穿带计算设备、便携式媒体播放器以及任何各种其它计算设备。
本说明内容是要提供在本文档中所描述的一些主题的简要概述。因而，将认识到，上述特征仅仅是例子并且不应当以任何方式被认为是缩小本文所述主题的范围或精神。本文所述主题的其它特征、方面和优点将从以下具体实施方式、附图和权利要求变得清晰。
附图说明
当结合以下附图考虑实施例的以下具体描述时，可以获得对本主题的更好理解，附图中：
图1示出了根据一些实施例的示例性(并且简化的)无线通信系统；
图2示出了根据一些实施例、与用户装备(UE)设备通信的基站(BS)；
图3示出了根据一些实施例的UE设备的示例性框图；
图4示出了根据一些实施例的BS的示例性框图；
图5示出了根据一些实施例的示例性随机接入过程消息序列；
图6是示出根据一些实施例、用于提供(accommodating)链路预算受限的随机接入过程的示例性方法的流程图；及
图7示出了根据一些实施例、可以被用作随机接入过程的一部分的示例性无线电资源控制连接请求信息元素。
虽然本文所述的特征易于有各种修改和备选形式，但是其具体实施例在附图中作为例子示出并且在本文具体描述。但是，应当理解，附图以及对其的具体描述不是要限于所公开的特定形式，相反，本发明要覆盖落入由所附权利要求定义的主题的精神和范围的所有修改、等同形式和备选方案。
具体实施方式
术语
以下是本公开内容中所使用的术语的术语表：
存储器介质–各种类型的非瞬时性存储器设备或储存设备中的任何一种。术语“存储器介质”意在包括：安装介质，例如CD-ROM、软盘或者带设备；计算机系统存储器或随机访问存储器，诸如DRAM、DDR RAM、SRAM、EDO RAM、Rambus RAM等；非易失性存储器，诸如闪存、磁介质(例如硬盘驱动器)或者光储存装置；寄存器或者其它类似类型的存储器元件等。存储器介质也可包括其它类型的非瞬时性存储器或者其组合。此外，存储器介质可位于执行程序的第一计算机系统中，或者可位于经诸如互联网的网络连接到第一计算机系统的不同的第二计算机系统中。在后一种情况下，第二计算机系统可将程序指令提供给第一计算机以供执行。术语“存储器介质”可包括两个或更多个存储器介质，这些存储器介质可驻留于不同位置，例如驻留于经网络连接的不同计算机系统中。存储器介质可存储可由一个或多个处理器执行的程序指令(例如，体现为计算机程序)。
承载介质—如上所述的存储器介质，以及物理传输介质，诸如传递诸如电信号、电磁信号或数字信号的信号的总线、网络和/或其它物理传输介质。
可编程硬件元件—包括各种硬件设备，各种硬件设备包括经由可编程互连来连接的多个可编程功能块。示例包括FPGA(现场可编程门阵列)、PLD(可编程逻辑器件)、FPOA(现场可编程对象阵列)和CPLD(复杂PLD)。可编程功能块的范围可从细粒的(组合逻辑或查找表)到粗粒的(算术逻辑单元或处理器核)。可编程硬件元件也可被称为“可重配置逻辑”。
计算机系统—各种类型的计算或处理系统中的任何一种，包括个人计算机系统(PC)、大型机计算机系统、工作站、网络设备、互联网设备、个人数字助理(PDA)、电视系统、网格计算系统或者其它设备或设备的组合。一般地，术语“计算机系统”可被广泛地定义为涵盖具有执行来自存储器介质的指令的至少一个处理器的任何设备(或装置的组合)。
用户装备(UE)(或“UE设备”)—移动的或便携的并且执行无线通信的各种类型计算机系统设备中的任何一种。UE设备的示例包括移动电话或智能电话(例如，iPhoneTM、基于AndroidTM的电话)、便携式游戏设备(例如，Nintendo DSTM、PlayStationPortableTM、Gameboy AdvanceTM、iPhoneTM)、膝上型电脑、可穿戴设备(例如，智能手表、智能眼镜)、PDA、便携式互联网设备、音乐播放器、数据存储设备、其它手持式设备等。一般地，术语“UE”或“UE设备”可被广泛地定义为涵盖易于被用户运送并且能够进行无线通信的任何电子、计算和/或电信设备(或设备的组合)。
无线设备—执行无线通信的各种类型计算机系统设备当中任何一种。无线设备可以是便携式的(或移动的)或者可以静止或固定在某个位置。UE是无线设备的例子。
基站—术语“基站”具有其普通含义的全部范围，并且至少包括安装在固定位置并被用于作为无线电话系统或无线电系统的一部分进行通信的无线通信站。
链路预算受限的—包括其普通含义的全部范围，并且至少包括相对于不是链路预算受限的设备或者已为其开发出无线电接入技术(RAT)标准的设备表现出有限的通信能力或有限的功率的无线设备(UE)的特性。链路预算受限的UE会经历相对有限的接收和/或发送能力，这可能是由于一个或多个因素，诸如设备设计、设备尺寸、电池尺寸、天线尺寸或设计、发送功率、接收功率、当前传输介质条件和/或其它因素。这种设备在本文中可以被称为“链路预算受限的”(或“链路预算受约束的”)设备。设备可以固有地由于其尺寸、电池功率和/或发送/接收功率而是链路预算受限的。例如，经LTE或LTE-A与基站通信的智能手表可能固有地由于其降低的发送/接收功率和/或降低的天线而是链路预算受限的。诸如智能手表的可穿戴设备一般是链路预算受限的设备。作为替代，设备可能不是固有地链路预算受限的，例如，可以具有足够的尺寸、电池功率和/或发送/接收功率以用于经LTE或LTE-A的正常通信，但由于当前的通信条件(例如，智能电话处于小区的边缘等)而可能暂时是链路预算受限的。应当指出，术语“链路预算受限的”包括或涵盖功率限制，并且因此功率受限的设备可以被认为是链路预算受限的设备。
处理元件(或处理器)—是指各种元件或元件的组合。处理元件例如包括诸如ASIC(专用集成电路)的电路、单个处理器核的部分或电路、整个处理器核、单个处理器、诸如现场可编程门阵列(FPGA)的可编程硬件装置、和/或包括多个处理器的系统的更大部分。
信道—用于从发送方(发送器)向接收器传递信息的介质。应当指出，由于术语“信道”的特性可以根据不同的无线协议有所不同，因此本文所使用的术语“信道”可被认为以与使用该术语所参考的设备类型的标准一致的方式使用。在一些标准中，信道宽度可以是可变的(例如，依赖于设备能力、频带条件等)。例如，LTE可以支持从1.4MHz到20MHz的可伸缩信道带宽。相比之下，WLAN信道可以是22MHz宽，而蓝牙信道可以是1MHz宽。其它协议和标准可以包括不同的信道定义。此外，一些标准可以定义和使用多种类型的信道，例如，用于上行链路或下行链路的不同信道和/或用于诸如数据、控制信息等不同用途的不同信道。
频带—术语“频带”具有其普通含义的全部范围，并且至少包括信道在其中被使用或者为相同目的被预留的频谱(例如，射频频谱)的一部分。
自动—指的是在没有直接指定或执行动作或操作的用户输入的情况下由计算机系统(例如，由计算机系统执行的软件)或设备(例如，电路、可编程硬件元件、ASIC等)执行的动作或操作。从而，术语“自动”与操作由用户手动执行或指定形成对照，在后者的情况下，用户提供输入来直接执行操作。自动过程可由用户提供的输入启动，但是“自动”执行的后续动作不是用户指定的，即，不是在用户指定每个要执行的动作的情况下“手动”执行的。例如，通过选择每个字段并且提供指定信息的输入(例如，通过键入信息、选择复选框、单选选择等)来填写电子表单的用户是在手动填写该表单，即便计算机系统必须响应于用户动作来更新表单。表单可由计算机系统自动填写，其中计算机系统(例如，在计算机系统上执行的软件)分析表单的字段并且在没有指定字段的答案的任何用户输入的情况下填写表单。如上所述，用户可调用表单的自动填写，但不参与表单的实际填写(例如，用户不是手动指定字段的答案，而是这些字段被自动地完成)。本说明书提供了响应于用户采取的动作而自动执行操作的各种示例。
图1和2–通信系统
图1示出了根据一些实施例的示例性(并且简化的)无线通信系统。应当指出，图1的系统仅仅是可能系统的一个例子，并且实施例可以根据期望在任何各种系统中实现。
如图所示，示例性无线通信系统包括基站102A，它经传输介质与一个或多个用户设备106A、106B等至106N通信。每个用户设备可以在本文被称为“用户装备”(UE)。因此，用户设备106被称为UE或UE设备。
基站102A可以是基本收发器站(BTS)或小区站点，并且可以包括启用与UE 106A至106N的无线通信的硬件。基站102A还可以配备为与网络100(例如，蜂窝服务提供商的核心网络、诸如公共交换电话网络(PSTN)的电信网络和/或互联网等)通信。因此，基站102A可以促进用户设备之间和/或用户设备与网络100之间的通信。
基站的通信区域(或者覆盖区域)可以被称为“小区”。基站102A和UE 106可被配置为利用任何各种无线电接入技术(RAT)经传输介质通信，该无线电接入技术也被称为无线通信技术或电信标准，诸如GSM、UMTS(WCDMA、TD-SCDMA)、LTE，增强LTE(LTE-A)、HSPA、3GPP2CDMA2000(例如，1xRTT、1xEV-DO、HRPD、eHRPD)、Wi-Fi、WiMAX等，。
因此，基站102A和根据相同或不同蜂窝通信标准操作的其它类似基站(诸如基站102B…102N)可以作为小区的网络而被提供，该小区的网络可以经由一种或多种蜂窝通信标准在地理区域上为UE106A-N和类似的设备提供连续或几乎连续的重叠服务。
因此，虽然基站102A可以如图1中所说明的那样充当UE106A-N的“服务小区”，但是每个UE设备106还可以能够从一个或多个其它小区(这些小区可以由基站102B-N和/或任何其它基站提供)接收信号(并且有可能在其通信范围内)，这一个或多个其它小区可以被称为“邻居小区”。根据与基站102A相同的无线通信技术和/或各种其它可能的无线通信技术当中任何一种，这种小区还可以能够促进用户设备之间和/或用户设备与网络100之间的通信。这种小区可以包括“宏”小区、“微”小区、“微微”小区和/或提供各种其它粒度的服务区域尺寸当中任何一种的小区。例如，图1中所示的基站102A-B可以是宏小区，而基站102N可以是微小区。其它配置也是可能的。
应当指出，UE 106可以能够利用多种无线通信标准通信。例如，除了至少一种蜂窝通信协议(例如，GSM、UMTS(WCDMA、TD-SCDMA)、LTE、LTE-A、HSPA、3GPP2CDMA2000(例如，1xRTT、1xEV-DO、HRPD、eHRPD)等)，UE 106还可被配置为利用无线联网(例如，Wi-Fi)和/或对等无线通信协议(例如，BT、Wi-Fi对等，等等)通信。如果期望，则UE106还可以或作为替代地被配置为利用一个或多个全球导航卫星系统(GNSS，例如GPS或GLONASS)、一个或多个移动电视广播标准(例如，ATSC-M/H或DVB-H)和/或任何其它无线通信协议进行通信。无线通信标准的其它组合(包括多于两种无线通信标准)也是可能的。
图2示出了根据一些实施例与基站102(例如，基站102A至102N当中的一个)通信的用户装备106(例如，设备106A至106N之一)。UE 106可以是具有蜂窝通信能力的设备，诸如移动电话、手持式设备、可穿戴设备、计算机或平板电脑或者几乎任何类型的无线设备。
UE 106可以包括被配置为执行存储在存储器中的程序指令的处理器。UE 106可以通过执行这样存储的指令来执行本文所述的任何方法实施例。作为替代，或者附加地，UE 106可以包括诸如PFGA(现场可编程门阵列)的可编程硬件元件，该可编程硬件元件被配置为执行本文所述的任何方法实施例或者执行本文所述的任何方法实施例的任何部分。
UE 106可以包括用于利用一种或多种无线通信协议或技术通信的一个或多个天线。在一些实施例中，UE 106可被配置为利用使用单个共享的无线电装置的CDMA2000(1xRTT/1xEV-DO/HRPD/eHRPD)或LTE和/或使用该单个共享的无线电装置的GSM或LTE当中任何一个通信。共享的无线电装置可以耦合到单个天线，或者可以耦合到多个天线(例如，用于MIMO)，以用于执行无线通信。一般而言，无线电装置可以包括基带处理器、模拟RF信号处理电路(例如，包括滤波器、混合器、振荡器、放大器等)或数字处理电路(例如，用于数字调制以及其它数字处理)的任何组合。类似地，无线电装置可以利用以上提到的硬件实现一个或多个接收链和发送链。例如，UE 106可以在诸如以上所讨论的那些的多种无线通信技术之间共享接收链和/或发送链的一个或多个部分。
在一些实施例中，UE 106可以包括用于UE 106被配置为利用其通信的每种无线通信协议的分开的(并且有可能多个)发送链和/或接收链(例如，包括分开的RF和/或数字无线电部件)。作为另一种可能性，UE 106可以包括在多种无线通信协议之间共享的一个或多个无线电装置，以及专门被单个无线通信协议使用的一个或多个无线电装置。例如，UE 106可以包括用于利用LTE或1xRTT(或者LTE或GSM)当中任何一个通信的共享无线电装置，以及利用Wi-Fi和蓝牙当中的每一个进行通信的分开的无线电装置。其它配置也是可能的。
图3–UE设备的示例性框图
图3示出了根据一些实施例的UE 106的示例性框图。如图所示，UE 106可以包括片上系统(SOC)300，该片上系统300可以包括用于各种目的的部分。例如，如图所示，SOC 300可以包括可执行用于UE 106的程序指令的(一个或多个)处理器302以及可执行图形处理并向显示器360提供显示信号的显示电路304。(一个或多个)处理器302还可以耦合到存储器管理单元(MMU)340和/或耦合到其它电路或设备，其中存储器管理单元340可被配置为从(一个或多个)处理器302接收地址并且把那些地址转换为存储器(例如，存储器306、只读存储器(ROM)305、NAND闪存存储器310)中的位置，其它电路或设备诸如显示电路304、无线通信电路330、连接器I/F 320和/或显示器360。MMU 340可被配置为执行存储器保护和页表转化或建立。在一些实施例中，MMU 340可以作为(一个或多个)处理器302的一部分而被包括。
如图所示，SOC 300可以耦合到UE 106的各种其它电路。例如，UE 106可以包括各种类型的存储器(例如，包括NAND闪存310)、连接器接口320(例如，用于耦合到计算机系统、扩展坞、充电站等)、显示器360以及无线通信电路330(例如，用于LTE、Wi-Fi、GPS等)。
UE设备106可以包括至少一个天线(以及有可能多个天线，例如用于MIMO和/或用于实现不同的无线通信技术等)，以用于执行与基站和/或其它设备的无线通信。例如，UE设备106可以使用(一个或多个)天线335执行无线通信。如上面所指出的，在一些实施例中，UE 106可被配置为利用多种无线通信技术无线地进行通信。
如本文随后进一步描述的，UE 106可以包括用于实现本文所描述的特征(诸如尤其是本文参照图6所描述的那些)的硬件和软件部件。UE设备106的处理器302可被配置为实现本文所述方法的一部分或全部，例如，通过执行存储在存储器介质(例如，非瞬时性计算机可读存储器介质)上的程序指令。在其它实施例中，处理器302可被配置为诸如FPGA(现场可编程门阵列)的可编程硬件元件，或者配置为ASIC(专用集成电路)。作为替代(或者另外地)，UE设备106的处理器302结合其它组件300、304、306、310、320、330、335、340、350、360中的一个或多个可被配置为实现本文描述的特征的部分或全部，诸如尤其是本文参照图6所描述的那些。
图4–基站的示例性框图
图4示出了根据一些实施例的基站102的示例性框图。应当指出，图4的基站仅仅是可能基站的一个例子。如图所示，基站102可以包括可执行用于基站102的程序指令的(一个或多个)处理器404。(一个或多个)处理器404还可以耦合到存储器管理单元(MMU)440或者耦合到其它电路或设备，其中存储器管理单元(MMU)440可被配置为从(一个或多个)处理器404接收地址并且把那些地址翻译成存储器(例如，存储器460和只读存储器(ROM)450)中的位置。
基站102可以包括至少一个网络端口470。网络端口470可被配置为耦合到电话网络，并且为诸如UE设备106的多个设备提供对电话网络的访问，如以上在图1和2中所描述的。
网络端口470(或者附加的网络端口)还可以或者作为替代地被配置为耦合到蜂窝网络，例如，蜂窝服务提供商的核心网络。核心网络可以向诸如UE设备106的多个设备提供移动性相关的服务和/或其它服务。在一些情况下，网络端口470可以经由核心网络耦合到电话网络，和/或核心网络可以提供电话网络(例如，在由蜂窝服务提供商提供服务的其它UE设备中)。
基站102可以包括至少一个天线434，并且有可能是多个天线。(一个或多个)天线434可被配置为作为无线收发器操作，并且还可被配置为经由无线电装置430与UE设备106通信。(一个或多个)天线434经由通信链432与无线电装置430通信。通信链432可以是接收链、发送链或者这二者。无线电装置430可被配置为经由各种无线电信标准通信，该各种无线电信标准包括但不限于LTE、LTE-A、UMTS、CDMA2000、Wi-Fi等。
BS 102可被配置为利用多种无线通信标准无线地通信。在一些情况下，基站102可以包括多个无线电装置，这可以使基站102能够根据多种无线通信技术通信。例如，作为一种可能性，基站102可以包括用于根据LTE执行通信的LTE无线电装置以及用于根据Wi-Fi执行通信的Wi-Fi无线电装置。在这种情况下，基站102可以能够既作为LTE基站又作为Wi-Fi接入点来操作。作为另一种可能性，基站102可以包括能够根据多种无线通信技术(例如，LTE和Wi-Fi)当中任何一种执行通信的多模无线电装置。
BS 102可以包括用于实现或支持本文所述特征(诸如尤其是本文参照图6所描述的那些)的实现的硬件和软件部件。基站102的处理器404可被配置为实现本文所述方法的部分或全部，例如，通过执行存储在存储器介质(例如，非瞬时性计算机可读存储器介质)上的程序指令。作为替代，处理器404可被配置为诸如FPGA(现场可编程门阵列)的可编程硬件元件，或者配置为ASIC(专用集成电路)，或者其组合。作为替代(或者另外地)，BS 102的处理器404结合其它组件430、432、434、440、450、460、470中的一个或多个可被配置为实现或支持本文描述的特征(诸如尤其是本文参照图6所描述的特征)的部分或全部的实现。
图5–示例性RACH过程
在LTE中，为了最初向网络注册和/或建立无线电资源控制(RRC)连接以便交换数据，无线设备可以利用随机接入信道(RACH)与基站交换消息序列。这种消息交换也可以被称为RACH过程。
RACH过程可以是基于竞争的过程，以用于获取同步和建立通信信道和/或无线电链路，该通信信道和/或无线电链路提供对更广泛网络资源(例如，携带数据的信道和/或更大的上行链路/下行链路带宽)的访问。例如，至少作为一种可能性，为了获得RRC连接，UE可以尝试执行RACH过程，这又可以被用来服务于应用数据请求。
图5是示出诸如可以在UE 106与基站102之间根据LTE执行的示例性RACH过程的信号流程图。应当指出，虽然在图5中示出并关于图5描述的示例性细节可以代表用于最初连接到网络和/或转换成连接模式的一种可能技术，但是其它技术(例如，根据其它RAT)也是可能的。相应地，图5的特征并不意在整体上作为本公开内容的限制：对本文下面提供的细节的众多变化和替代是可能的并且应当被认为在本公开内容的范围内。
如图所示，在502中，UE 106可以向基站102发送第一消息。该第一消息(“Msg1”)可以包括物理RACH(PRACH)前同步码，其可以充当或指示随机接入无线电网络临时标识符(RA-RNTI)。在一些实施例中，PRACH前同步码可以包括一个或多个Zadoff-Chu(ZC)序列，基站可以利用相关性接收器检测该序列。
在504中，UE 106可以从基站102接收第二消息。该第二消息(“Msg2”，也被称为“随机接入响应”或“RAR”)可以包括定时提前(TA，Timing Advance)参数、临时小区无线电网络临时标识符(TC-RNTI)以及用于发送第三消息的上行链路许可。
在506中，UE 106可以向基站102发送第三消息。该第三消息(“Msg3”，也被称为“RRC连接请求”)可以包括TC-RNTI和系统体系架构演进临时移动订户身份(S-TMSI)，以便向基站102识别UE 106。
在508中，UE 106可以从基站102接收第四消息。该第四消息(“Msg4”或“竞争解决消息”)可以把TC-RNTI提升为小区无线电网络临时标识符(C-RNTI)。根据期望，C-RNTI可以被用于后续的连接模式RACH过程尝试。
在四个消息的序列完成后，UE 106可以处于与基站102的连接模式(例如，RRC_connected)中，并且可以经由其服务小区执行网络数据交换。
图6–流程图
如本文前面所指出的，无线设备可以尝试与基站执行RACH过程，以便最初向网络注册和/或建立与提供服务小区的基站的RRC连接。相应地，为了促进由具有受限的链路预算的设备(例如，距离受限的设备和/或处于差RF条件下的设备)对小区的接入，尤其是随着对不昂贵且具有受限能力设备的需求增长，可能期望提供一种机制来提高这种设备在尝试执行RACH过程时成功的能力。
图6是示出用于让基站检测何时链路预算受约束的无线设备尝试执行RACH过程并且基于这种信息选择后续消息的特性的方法的流程图，这可以提高由链路预算受约束的无线设备进行RACH过程成功的机会。应当指出，虽然图6的方法的元素基本上是参照LTE无线通信技术描述的，但该方法的部分或全部可以根据期望结合其它无线通信技术一起使用。
图6中所示的方法还可以结合在上面图中所示的任何计算机系统或设备等来使用。在各种实施例中，一些示出的元素可以被并发地、以不同的次序执行，被其它元素代替，或者可以被省略。附加的元素也可以根据期望被执行。如图所示，该方法可以如下操作。
在602中，基站可以从链路预算受约束的无线设备检测PRACH前同步码。如本文前面关于图5所指出的，至少在一些情况下，PRACH前同步码(或简称为“PRACH”)可以包括ZC序列。基站可以包括相关性接收器并且可以使用各种检测算法当中任何一种来检测由基站接收到的PRACH信号。例如，ZC互相关可被用来确定信号的相关性水平，以便执行Msg1检测。
如果链路预算受限的无线设备发送PRACH，则情况可以是PRACH相关性水平低于从非链路预算受限的设备接收的PRACH。例如，链路预算限制可以由于硬件限制(例如，功率放大器和/或天线限制、缺乏接收分集等)和/或RF条件(例如，如果无线设备是在小区边缘、在被屏蔽的位置等)而产生，这会导致来自这种设备的信号以比来自其它设备的信号更低的信号强度(这会导致更低的相关性水平)被基站接收。
因此，作为用于检测PRACH是从链路预算受约束的无线设备接收的一种可能性，基站可以利用多个相关性阈值用于检测传入的PRACH。例如，满足第一(例如，较高)相关性阈值的传入信号可被确定为是从非链路预算受限的设备接收的，而不满足第一相关性阈值但满足第二(例如，较低)相关性阈值的传入信号可被确定为是从链路预算受限的设备接收的。低于第二阈值的信号可被确定为不对应于传入的PRACH(例如，可能是背景噪声和/或干扰)，并且发送这种信号的无线设备可以不被检测。
应当指出，相关性阈值可以根据期望被选择。作为一种可能性，第一阈值可被选择为提供大约(或小于)1％的漏检概率(PMD)和大约(或小于)0.1％的虚警概率(PFA)。
在604中，基站可以基于检测到PRACH是从链路预算受约束的无线设备接收的来选择PRACH响应参数/特性。PRACH响应参数可以与由基站响应于PRACH而发送的消息(例如，要由基站发送的Msg2/RAR)和/或从链路预算受约束的无线设备到基站的后续消息(例如，Msg3/RRC连接请求)关联。例如，在一些实施例中，如果检测到链路预算受约束的Msg1，则基站可以向Msg2和Msg3都分配和分派更多资源，以提高那些消息被正确检测的概率。
Msg2参数/特性可以涉及控制信道(例如，LTE中的物理下行链路控制信道或PDCCH)和数据信道(例如，LTE中的物理下行链路共享信道或PDSCH)中的任何一个或两者。例如，控制信道格式和/或聚合水平可以基于检测到PRACH是从链路预算受约束的无线设备接收的来选择。使用较高(例如，最大)聚合水平(例如，作为一种可能性，LTE中的格式3/聚合水平8)可以增加无线设备能够解码控制信道的概率。此外，或作为替代，基站可以提升用于控制信道的相关控制信道元件(CCE)的功率。作为还有一种可能性，基站可以对Msg2在其上被发送的数据信道选择低的(例如，最低可能的)调制和编码方案(MCS)，也可能具有功率提升。
基于PRACH是从链路预算受约束的无线设备接收的而选择的(一个或多个)Msg3参数/(一个或多个)特性还可以包括MCS分配。例如，低的(例如，最低可能的)MCS许可可以对用于链路预算受约束的无线设备的Msg3提供。此外，或作为替代，基站可以确定链路预算受约束的无线设备应当对Msg3实现传输时间间隔集束(TTI-B)。这种(一个或多个)参数/(一个或多个)特性可以作为由基站发送的Msg2的部分由基站利用各种可能的信令技术当中任何的一种指示给链路预算受约束的无线设备。作为一种可能性，某些TC-RNTI值可以被指定(例如，在标准文件中指定的，和/或由基础设施和设备供应商协商好的)，以供与链路预算受限的设备一起使用，使得那些TC-RNTI值的使用被理解为指定诸如TTI-B的某些技术的使用(例如，至少对于Msg3)。因而，基站可以在其Msg2/RAR中向已被确定为链路预算受约束的无线设备提供这种TC-RNTI，基于此，无线设备随后可以使用TTI-B(和/或其它指定的技术)。作为替代(或另外地)，这种(一个或多个)参数/(一个或多个)特性可以利用RRC信息元素(IE)和/或介质访问控制(MAC)控制元素(CE)等来指示。
如本文前面所指出的，链路预算约束可以由于多种可能原因当中任何一种而出现。在一些情况下，基站可以能够区分不同的链路预算约束用例，并且可以取决于无线设备是链路预算受约束的原因进一步精炼选择的(一个或多个)RACH过程参数/(一个或多个)特性。
例如，基站可以能够基于检测到的PRACH前同步码的ZC序列的互相关中的滞后为无线设备计算到达时间(ToA)或往返延迟(RTD)。这又可以允许基站确定无线设备是处于小区边缘场景(例如，如果ToA比关联的阈值晚和/或RTD比关联的阈值大)或者不是(例如，如果ToA比关联的阈值早和/或RTD比关联的阈值小)。
基站可以取决于无线设备是链路预算受约束的原因以各种方式中任何一种精炼选择的(一个或多个)RACH过程参数/(一个或多个)特性。作为一种可能性，基站可以对处于小区边缘场景中的无线设备提供比用于硬件受约束的无线设备更少/更弱的容留，例如由于(至少在一些情况下)处于小区边缘的设备可能只是临时链路预算受限的(并且因此，即使不提供容留，也可能能够成功地执行RACH过程至少一些时间)，而硬件受约束的无线设备可能是永久链路预算受限的。
在606中，基站可以根据选定的参数对链路预算受约束的PRACH前同步码作出响应。这可以包括利用为Msg2选择的(一个或多个)参数/(一个或多个)特性发送Msg2，和/或经由Msg2向链路预算受约束的无线设备指示为链路预算受约束的无线设备选择的(一个或多个)参数/(一个或多个)特性与该链路预算受约束的无线设备的Msg3一起使用。当向基站发送Msg3时，无线设备还可以通过利用所指示的参数(例如，MCS分配、TTI-B(如果被启用的话)等)继续执行。
另外应当指出，至少在一些情况下，链路预算受约束的无线设备可以在其RRC连接请求中明确地指示它是“链路预算受约束的”，例如利用RRC IE和/或MAC CE。作为替代或另外地，这种指示可以涵盖除链路预算限制之外的其它特性；例如，如果期望，则设备类或类别(例如，LTE类别0设备(或者类别0-1等)，其可以是相对于其它LTE类别具有更低复杂度、更低性能和/或更低能力的设备)的指示可以利用RRC连接请求/作为RRC连接请求的一部分来指示。这可以允许基站(以及更一般地说，该基站所属的网络)对链路预算受约束的无线设备选择鉴于该无线设备的链路预算约束和/或其它特性而适合该设备的进一步/未来的通信特性。
图7–示例性RRC连接请求信息元素格式
图7示出了根据一些实施例、可以由无线用户装备(UE)设备使用的示例性RRC连接请求IE格式。应当指出，虽然在图7中示出并且关于图7描述的示例性细节可以代表用于RRC连接请求的一种可能IE格式，但其它格式也是可能的。相应地，图7的特征并不意在整体上作为对本公开内容的限制：对本文下面提供的细节的众多变化和替代是可能的并且应当被认为在本公开内容的范围内。
如图所示，消息可以包括“ue-Identity”字段，其中可以提供用于UE的标识信息，诸如S-TMSI。作为另一种可能性，可以在这个字段中使用随机值。
如图所示，消息还可以包括“establishmentCause”字段，其中可以提供用于尝试建立RRC连接的原因。“establishmentCause”字段的值可以被列举，并且可以包括emergency(紧急)、highPriorityAccess(高优先级接入)、mt-Access、mo-Signaling、mo-Data、spare3、spare2和spare1。
作为用于明确指示UE是链路预算受限的一种可能性，随机值字段中的特殊值可以被用来指示UE是链路预算受限的。作为另一种可能性，establishmentCause字段中的一个(或多个)备用值可被用来指示UE是链路预算受限的。例如，作为一种可能性，spare3值可以被用来指示“mt-Access+链路预算受约束的”，spare2值可被用来指示“mo-Signaling+链路预算受约束的”，并且spare1值可被用来指示“mo-Data+链路预算受约束的”。
以下提供进一步的示例性实施例。
一组实施例可以包括用于被配置为服务于小区的基站的方法，包括：由基站：检测在物理随机接入信道上的前同步码消息；确定该前同步码消息是从链路预算受约束的无线设备接收的；基于确定前同步码消息是从链路预算受约束的无线设备接收的而选择响应消息的特性；以及利用所选定的特性向链路预算受约束的无线设备发送响应消息。
根据一些实施例，其中确定前同步码消息是从链路预算受约束的无线设备接收的包括确定前同步码消息不满足第一相关性阈值并且满足第二相关性阈值，其中第一相关性阈值高于第二相关性阈值。
根据一些实施例，响应消息的特性被选择以增加响应消息的健壮性。
根据一些实施例，响应消息的特性包括以下中的一个或多个：控制信道的聚合水平；与响应消息关联的控制信道元件的功率水平；或响应消息的调制和编码方案。
根据一些实施例，响应消息的特性被选择以增加从链路预算受约束的无线设备到基站的后续消息的健壮性。
根据一些实施例，响应消息的特性包括以下中的一个或多个：用于来自链路预算受约束的无线设备的后续消息的调制和编码方案许可；或者对来自链路预算受约束的无线设备的后续消息使用传输时间间隔集束的指示。
另一组实施例可包括被配置为服务于小区的基站，包括：无线电装置；以及操作耦合到无线电装置的处理元件，其中处理元件和无线电装置被配置为实现前述用于基站的任何方法的任何或所有部分。
另一示例性实施例可以包括用于无线设备的方法，该方法包括：由无线设备：在物理随机接入信道上向基站发送前同步码消息；从基站接收随机接入响应消息；并且利用来自随机接入响应消息的信息发送无线电资源控制连接请求，其中无线电资源控制连接请求指示该无线设备是链路预算受约束的。
根据一些实施例，随机接入响应消息指示对无线电资源控制连接请求使用传输时间间隔集束，其中发送无线电资源控制连接请求使用传输时间间隔集束。
还有另一示例性实施例可以包括无线设备，包括：无线电装置；以及操作耦合到无线电装置的处理元件，其中处理元件和无线电装置被配置为实现前述用于无线设备的任何方法的任何或所有部分。
另一组示例性实施例可以包括包含程序指令的非瞬时性计算机可访问存储器介质，该程序指令当在设备处被执行时，使设备执行任何前述例子的任何或所有部分。
还有另一组示例性实施例可以包括包含指令的计算机程序，其中该指令用于执行任何前述例子的任何或所有部分。
还有另一组示例性实施例可以包括包含用于执行任何前述例子的任何或所有部分的单元的装置。
还有另一组示例性实施例可以包括集成电路(IC)，集成电路包括处理元件，处理元件被配置为使无线设备：在物理随机接入信道上向基站发送前同步码消息；从基站接收随机接入响应消息；以及利用来自随机接入响应消息的信息发送无线电资源控制RRC连接请求，其中RRC连接请求指示无线设备是链路预算受约束的。
根据一些实施例，通过包括指示无线设备是链路预算受约束的RRC信息元素(IE)，RRC连接请求指示无线设备是链路预算受约束的。
根据一些实施例，通过包括指示无线设备是链路预算受约束的介质访问控制(MAC)控制元素(CE)，RRC连接请求指示无线设备是链路预算受约束的。
根据一些实施例，随机接入响应消息指示对无线电资源控制连接请求使用传输时间间隔集束，其中发送无线电资源控制连接请求使用传输时间间隔集束。
根据一些实施例，随机接入响应消息向无线设备提供被指定与链路预算受约束的设备一起使用的临时小区无线电网络临时标识符TC-RNTI，其中至少部分地基于被指定与链路预算受约束的设备一起使用的TC-RNTI而选择RRC连接请求的一个或多个特性。
还有另一组示例性实施例可以包括无线设备，该无线设备包括根据前述例子中任一项所述的集成电路。
本公开内容的实施例可以以各种形式当中任何一种实现。例如，在一些实施例中，一些实施例可实现为计算机实现的方法、计算机可读存储器介质或者计算机系统。其它实施例可利用诸如ASIC的一个或多个定制设计的硬件设备实现。还有其它实施例可利用诸如FPGA的一个或多个可编程硬件元件实现。
在一些实施例中，非瞬时性计算机可读存储器介质可被配置为使得它存储程序指令和/或数据，其中，程序指令如果被计算机系统执行则使得计算机系统执行方法，例如本文所述的任何方法实施例，或者本文所述的方法实施例的任何组合，或者本文所述的任何方法实施例的任何子集，或者这些子集的任何组合。
在一些实施例中，设备(例如，UE 106)可被配置为包括处理器(或一组处理器)以及存储器介质，其中存储器介质存储程序指令，其中处理器被配置为从存储器介质读取并执行程序指令，其中程序指令可执行以实现本文所述的任何各种方法实施例(或者本文所述的方法实施例的任何组合，或者本文所述的任何方法实施例的任何子集，或者这些子集的任何组合)。设备可以以各种方式中的任何一种来实现。
虽然以上已经相当详细地描述了实施例，但是，一旦以上公开内容被完全理解，各种变体和修改就将对本领域技术人员变得清晰。以下权利要求要被解释为涵盖所有这种变体和修改。

Claims (21)

1.一种用于被配置为服务于小区的基站的方法，包括：
由所述基站：
检测物理随机接入信道上的前同步码消息；
确定所述前同步码消息是从链路预算受约束的无线设备接收的；
至少部分地基于确定所述前同步码消息是从所述链路预算受约束的无线设备接收的而选择响应消息的特性；及
利用选定的特性向所述链路预算受约束的无线设备发送所述响应消息。
2.如权利要求1所述的方法，
其中确定所述前同步码消息是从链路预算受约束的无线设备接收的包括确定所述前同步码消息不满足第一相关性阈值并且满足第二相关性阈值，其中第一相关性阈值高于第二相关性阈值。
3.如权利要求1所述的方法，
其中所述响应消息的所述特性被选择以增加所述响应消息的健壮性。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述响应消息的所述特性包括以下中的一个或多个：
所述响应消息在其上被发送的控制信道的聚合水平；
与所述响应消息关联的控制信道元件的功率水平；或
所述响应消息的调制和编码方案。
5.如权利要求1所述的方法，
其中所述响应消息的所述特性被选择以增加从所述链路预算受约束的无线设备到所述基站的后续消息的健壮性。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述响应消息的所述特性包括以下中的一个或多个：
用于来自所述链路预算受约束的无线设备的后续消息的调制和编码方案许可；或
对来自所述链路预算受约束的无线设备的所述后续消息使用传输时间间隔集束的指示。
7.如权利要求1所述的方法，还包括：
基于所述前同步码消息的到达时间或往返延迟当中一个或多个，确定所述链路预算受约束的设备是否处于小区边缘，
其中所述响应消息的所述特性是进一步基于所述链路预算受约束的设备是否处于小区边缘来选择的。
8.一种被配置为服务于小区的基站，包括：
无线电装置；及
操作耦合到所述无线电装置的处理元件，
其中所述处理元件和所述无线电装置被配置为：
确定在物理随机接入信道上从无线用户装备UE设备接收的前同步码消息不满足第一相关性阈值并且满足第二相关性阈值，
其中第一相关性阈值高于第二相关性阈值；
基于确定所述前同步码消息不满足第一相关性阈值并且满足第二相关性阈值而选择发送到UE设备的响应消息的特性；及
利用选定的特性向UE设备发送所述响应消息。
9.如权利要求8所述的基站，
其中，为了选择所述响应消息的所述特性，所述处理元件和所述无线电装置还被配置为选择所述响应消息在其上被发送的控制信道的聚合水平，其中，基于所述前同步码消息不满足第一相关性阈值而选择比如果所述前同步码消息满足第一相关性阈值的情况更高的聚合水平。
10.如权利要求8所述的基站，
其中，为了选择所述响应消息的所述特性，所述处理元件和所述无线电装置还被配置为选择与所述响应消息关联的控制信道元件的功率水平，其中，基于所述前同步码消息不满足第一相关性阈值而选择比如果所述前同步码消息满足第一相关性阈值的情况更高的功率水平。
11.如权利要求8所述的基站，
其中，为了选择所述响应消息的所述特性，所述处理元件和所述无线电装置还被配置为选择所述响应消息的调制和编码方案，其中，基于所述前同步码消息不满足第一相关性阈值而选择比如果所述前同步码消息满足第一相关性阈值的情况更低的调制和编码方案。
12.如权利要求8所述的基站，
其中所述响应消息包括用于要由UE设备发送的连接请求消息的调制和编码方案许可的指示，其中，为了选择所述响应消息的所述特性，所述处理元件和所述无线电装置还被配置为选择所述调制和编码方案许可，其中基于所述前同步码消息不满足第一相关性阈值而选择比如果前同步码消息满足第一相关性阈值的情况更低的调制和编码方案许可。
13.如权利要求8所述的基站，
其中，为了选择所述响应消息的所述特性，所述处理元件和所述无线电装置还被配置为基于所述前同步码消息不满足第一相关性阈值而选择提供对要由UE设备发送的连接请求消息使用传输时间间隔集束的指示。
14.如权利要求8所述的基站，其中所述处理元件和所述无线电装置还被配置为：
在从UE设备接收的连接请求消息中接收UE设备是链路预算受约束的指示；及
至少部分地基于UE设备是链路预算受约束的指示来对UE设备选择的进一步的通信特性。
15.如权利要求8所述的基站，其中所述处理元件和所述无线电装置还被配置为：
至少部分地基于所述前同步码消息的互相关中的滞后，估计所述前同步码消息是否由于UE设备处于小区边缘或者由于UE设备是硬件受约束的而不满足第一相关性阈值。
16.一种包括处理元件的集成电路IC，所述处理元件被配置为使无线设备：
在物理随机接入信道上向基站发送前同步码消息；
从所述基站接收随机接入响应消息；以及
利用来自所述随机接入响应消息的信息发送无线电资源控制RRC连接请求，其中RRC连接请求指示所述无线设备是链路预算受约束的。
17.如权利要求16所述的IC，
其中，通过包括指示所述无线设备是链路预算受约束的RRC信息元素(IE)，RRC连接请求指示所述无线设备是链路预算受约束的。
18.如权利要求16所述的IC，
其中，通过包括指示所述无线设备是链路预算受约束的介质访问控制(MAC)控制元素(CE)，RRC连接请求指示所述无线设备是链路预算受约束的。
19.如权利要求16所述的IC，
其中所述随机接入响应消息指示对无线电资源控制连接请求使用传输时间间隔集束，
其中发送无线电资源控制连接请求使用传输时间间隔集束。
20.如权利要求16所述的IC，
其中所述随机接入响应消息向所述无线设备提供被指定与链路预算受约束的设备一起使用的临时小区无线电网络临时标识符TC-RNTI，
其中至少部分地基于被指定与链路预算受约束的设备一起使用的TC-RNTI而选择RRC连接请求的一个或多个特性。
21.一种无线设备，包括根据权利要求16-20中任一项所述的集成电路。
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