CN108605364A - 用于上行链路数据传输的方法以及装置 - Google Patents

Abstract

提供方法以及装置用于基于争用上行链路(UL)资源预留以及UL NOMA的功率控制。在一个新颖方面，UE从资源池中选择一个资源区块，基于已选择资源区块发送UL消息，使用资源预留请求RRR或者没有RRR，而请求资源预留，以及接收响应信号，其中该响应信号指示出资源成功预留。在一个实施例中，该资源池与一个或者多个ID而关联，该ID包含小区ID、UE ID、子帧号码，以及帧号码，以及其中该UE基于一个或者多个ID而得到资源池。在另一个新颖方面，UE从已配置功率偏差池中选择一个功率偏差，以及基于路径损耗，目标功率以及已选择功率偏差而计算发送功率。

Description

用于上行链路数据传输的方法以及装置

相关申请的交叉引用

本申请依据35U.S.C.§111(a)，35U.S.C.§120以及§365(c)要求2016年8月12日递交，申请号为PCT/CN2016/094911，标题为“UL数据传输(UL DATA TRANSMISSION)”的PCT申请的优先权，上述申请的标的在此合并作为参考。

技术领域

本发明一般有关于无线通信，以及更具地，有关于UE的上行链路(uplink，UL)传输的指示以及实现。

背景技术

机器类型通信(Machine-Type Communication，MTC)为运营商传授重要途径，以及从运营商角度具有巨大潜力。MTC UE/装置的降低成本为物联网(Internet Of Things，IOT)概念实现的重要使能。很多MTC装置旨在低端(每个用户低平均成本，低数据率)应用，该低端应用足以被GSM、GPRS而处理。由于这些装置的低成本(low cost，LC)，以及GPS/GPRS很好的覆盖范围(coverage)，对于MTC UE提供者使用支持LTE无线接口的模块没有很大动机。为了保证MTC UE运营商以及厂商具有清晰的商业愿景，以将低端MTC装置从GSM/GPRS移转到LTE网络，新型终端，即LC MTC UE，在版本11中引入。精简LC MTC UE之设计，用于低端MTC市场以与GSM/GPRS终端竞争。LC MTC UE特征为：1)一个接收天线；2)：DL以及UL最大传送区块大小(Transport Block Size，TBS)大小为1000比特；3)带宽降低(Bandwidthreduction，BR)——用于每一通道传输的资源限制到连续6个PRB(1.4MHz)以降低成本，以及4)覆盖范围增强(Coverage Enhancement/Extension，CE)——LC MTC UE的一些应用需要15-20dB覆盖范围扩展以及重复传输(repeated transmission)为补偿穿透损耗的公认技术。

在LTE版本12中显示出，半双工FDD(half-duplex FDD，HD-FDD)MTC具有一个接收天线，成本上具有竞争力。带宽缩减技术可以提供进一步的成本降低。具有带宽缩减的UE(UE with bandwidth reduction，BR-UE)可以透过降低缓冲器大小，信号处理时钟率以及等等而实现为更低成本。在IoT/MTC业务中，有大量不频繁小UL业务数据，例如，高达100～200字节UL业务，1小时到1年的周期性上报。

当前蜂窝UL数据传输需要随机接入过程以建立RRC连接。信令开销(overhead)很大，在RRC设立(setup)之前，有几百字节信息的交换。对于小UL业务数据是尤其是不高效的。需要用于UL数据传输的改进。

发明内容

提供方法以及装置用于基于争用UL资源预留，以及用于UL非正交复用接入(Non-Orthogonal Multiple Access，NOMA)的功率控制。

在一新颖方面中，UE从资源池中选择一个资源区块，以及基于已选择资源区块，发送基于争用UL消息给基站，其中该UL消息指示出与已选择资源区块关联的对应UL资源的预留。该UE从该基站，接收响应该UL消息的响应信号，其中肯定的响应信号指示出对应UL资源的成功预留。该UE在接收到肯定响应信号之后，在对应UL资源上发送UL数据。在一个实施例中，该UL消息至少包含预留资源请求(reservation resource request，RRR)，以及该肯定响应信号为授权信号。在其他实施例中，该RRR为从多个RRR类型选择而来，包含：基于争用RRR(contention based RRR，CR)，以及基于资源RRR(resource based RRR(RR)，以及其中该响应信号为下列响应信号类型其中之一，包含：授权信号(authorization signal，AR)或者基于资源授权信号(resource based authorization signal，SR)。在另一实施例中，UL消息在所选RB上传送，并可包含一个或多个TB。响应信号为响应于UL消息的ACK或NACK，其中ACK响应信号指示成功预留RB用于后续UL数据，NACK响应信号触发UE重传或新的UE传送。在一实施例中，UL消息进一步包括UE ID。在另一实施例中，资源池基于从无线网络接收的一个或多个元素预先配置，上述元素包括系统信息中广播的IE以及RRC消息中的IE。在一实施例中，资源池与一个或多个ID有关，上述ID包括以下的至少一个：小区ID、UE ID、子帧号码、帧号码。UE基于一个或多个ID推出资源池。在另一实施例中，资源池进一步包括多个子池，多个子池与多个相应的等级有关，其中等级包括以下中的至少一个：覆盖等级、信道状态等级以及RSRP。在另一实施例中，响应信号由基站在RB上传送，其中RB是基于预定义映射规则从传送UL消息的RB映射的RB。

在另一个新颖方面，UE测量DL信号以及获得路径损耗，从已配置功率偏差池中选择一个功率差，基于路径损耗，目标功率以及已选择功率差而计算发送功率，其中该目标功率为无线网络的网络实体配置，以及使用已计算功率差而发送UL消息。在一个实施例中，该功率差为从一组已配置偏差值中随机选择。该组已配置偏差值为基于每一UL资源，或者为小区特定。在另一个实施例中，该功率差为基于分布(distribution)而生成。在再一个实施例中，该功率差为基于预先定义规则而生成，该预先定义规则为使用一个ID，该ID包含UEID，RNTI，UE特定ID，小区特定ID或者组特定ID至少其中之一。

下面结合其他实施例以及有益效果进行描述。发明内容不用于限定本发明。本发明保护范围以权利要求为准。

附图说明

附图中，相同数字表示相似组件，用于说明本发明的实施例。

图1为根据本发明的实施例，具有支持基于争用UL资源预留以及改进的UL功率控制的示例移动通信网络的示意图。

图2A为根据本发明的实施例，用于基于争用UL资源预留的消息流程图。

图2B为根据本发明的实施例，基于争用UL资源预留的不同组合的示意图。

图3为根据本发明的实施例，包含UE ID信息的基于争用资源预留的流程图。

图4为根据本发明的实施例，在已选择资源上，UE发送UL消息，使用基于争用资源预留的流程图。

图5为根据本发明的实施例，用于基于争用UL资源预留的资源池以及资源子池的示意图。

图6为根据本发明的实施例，用于RRR，响应信号以及UL数据传输的资源分配的示意图。

图7为根据本发明的实施例，在基于争用映射，以及资源预留，用于RRR，响应信号以及UL数据传输的资源分配的示意图。

图8为根据本发明的实施例，使用DCI配置，资源映射的示意图。

图9为根据本发明的实施例，使用DCI以及UE ID配置的资源映射的示意图。

图10为根据本发明的实施例，使用DL资源分配的资源映射的示意图。

图11为用于UL NOMA中功率控制的示意图。

图12为根据本发明的实施例，用于基于争用UL资源预留的流程图。

图13为根据本发明的实施例，用于UL NOMA功率控制的流程图。

不同图标中对应数字以及符号一般指对应原件，除非特别指出。绘出图示为了清楚地描述本发明实施例的相关部分，但是不必然按照比例绘制。

具体实施方式

下面详细参考本发明的一些实施例，伴随附图介绍本发明的例子。

说明书通篇以及权利要求使用某些词汇，指特定原件。本领域一般技术人员可以知道，厂商可以透过不同名字称呼一个原件。本文档中不以名字区分原件，而是功能。在下面段落以及权利要求中，词汇“包含”以及“包括”用于开放式表达，以及因此可以翻译为“包含但是不限于”。而且，词汇“耦接”指直接或者间接电气连接。相应地，如果一个装置耦接到另一个装置，连接可以透过一个直接的电气连接，或者透过间接电气连接，或者透过其他装置以及连接。所揭露实施例中的标记以及使用，在下面进行讨论。但是，虽然以特定上下文理解本发明。所讨论特定实施例只是实例，不用于限制本发明的保护范围。透过多个角度以及所描述实施例，相同参考数字用于指定相似元件。

图1为根据本发明的实施例，具有支持基于争用(contention based)UL资源预留以及提高的UL功率控制的移动通信网络100的示意图。无线通信系统100包含一个或者多个固定基础架构单元，形成分布在一个地理区域中的网络。基础单元也可以称作接入点，接入终端，基站，节点B以及演技节点B(eNode-B，eNB)，或者所属领域中其他词汇。如图1所示，基础单元，例如，eNB101以及eNB102在一个服务区域中，服务多个远程单元/用户设备(UserEquipment，UE)，例如UE 103以及104，服务区域例如小区，或者小区扇区。在一些系统中，一个或者多个基础单元通信地耦接到一个控制器以形成一个接入网络，其通信地耦接到一个或者多个核心网络。所揭露但是不限于任何特定无线通信系统。

一般说来，eNB101以及102在时域以及/或者频域以及/或者码域中分别发送DL通信信号112，113给UE103，以及104。UE103以及104，与一个或者多个eNB101以及102，透过UL通信信号111以及114分别进行通信。一个或者多个eNB101以及102可以包含一个或者多个发送器以及一个或者多个接收器，其服务UE103以及104。UE103以及104可以为固定或者移动用户终端。该UE也可以称作用户单元、移动台、用户、终端、用户台、用户终端，或者所属领域中其他词汇。UE103以及104也可包括一个或多个发送器以及一个或多个接收器。UE103以及104具有半双工或者全双工收发器。半双工收发器不同时发送以及接收，而全双工同时发送以及接收。在一个实施例中，一个eNB 101可以服务不同种类UE。UE103以及104可以属于不同类型，例如具有不同RF带宽(bandwidth)，或者不同子载波间隔(sub-carrierspacing)。属于不同类型的UE可以指定用于不同使用情况或者场景。例如，一些使用，例如MTC可能需要很低吞吐量，延迟容忍，业务封包(packet)大小可能很低(例如，每个消息1000比特)，覆盖范围增强(CE)。一些其他使用情况，例如智能交通系统，可能对于延迟很严格，例如，端到端延迟1ms级别。不同UE类型可能引入用于这些多样需求。不同帧(frame)结构，或者系统参数也可以使用，以满足一些特别需求。例如，忽略一些系统功能(例如，随机接入，CSI反馈)，或者使用物理信道/信号用于相同功能(例如，不同参考信号)，不同UE可能具有不同RF带宽，子载波间隔。

图1也给出了用于UE103以及eNB101的控制面协议堆栈121以及122示意图。UE103具有协议堆栈121，其中包含物理层(physical，PHY)，媒体接入控制层(Medium AccessControl，MAC)，无线链路控制(Radio Link Control，RLC)层，分组数据汇聚协议(PacketData Convergence Protocol，PDCP)层以及无线资源控制(Radio Resource Control，RRC)层。相似的，基站eNB101具有协议堆栈122，其中包含PHY层，MAC层，RLC层，PDCP层以及RRC层，其中每一个与UE协议堆栈121对应协议堆栈连接。

图1也包含根据本发明的新颖方面，UE以及eNB的简化方块示意图130以及150。UE103具有天线135，其发送以及接收无线信号。RF收发器133，耦接到天线，从天线135接收RF信号，将其转换为基频信号以及发送给处理器132。RF收发器133也将从处理器132接收的基频信号转换，将其转换为RF信号以及发送给天线135。处理器132将已接收基频信号进行转换以及调用不同功能模块以实施UE103的功能。存储器131存储程序指令以及数据134，以控制UE 103的运行。

如图所示，UE 103配置有处理器132，实施存储在存储器131中的指令。处理器132配置为实施如图所示的不同功能任务。UE103也包含多个功能模块，根据本发明的实施例实现任务。选择器141在无线网络中从资源池中选择资源区块。UL资源管理器142基于已选择资源区块发送UL消息给基站，其中该UL消息指示出用于对应与已选择资源区块关联的对应UL资源的UL预留。预留管理器143，从基站接收响应信号，该响应信号响应该UL消息，其中，肯定的响应信号指示出对应UL消息的成功预留。基于争用发送器144接收到肯定的响应信号之后，对应UL资源上发送UL数据。功率偏差管理器145透过应用功率偏差值，而对UE处理UL功率控制过程。在另一实施例中，多个电路配置为实现一个或者多个任务。资源映射电路，其从无线网络的资源池中选择一个资源区块，基于已选择资源区块，UL消息发送给基站，其中该UL消息指示出用于与已选择资源区块关联之对应UL资源之UL预留。资源映射电路，从基站接收响应该UL消息的响应信号，其中肯定响应信号指示出对应UL资源成功预留。功率偏差管理电路，处理UE采用功率差值的UL功率控制过程。

图1中也给出了eNB101的方块示意图150。ENB有天线155，其发送以及接收无线信号。RF收发器153，耦接到天线，从天线155接收射频(RF)信号，将其转换为基频信号以及发送给处理器152。RF收发器153也将从处理器152接收的基频信号转换，将其转换为RF信号以及发送给天线155。处理器152将已接收基频信号进行转换以及调用不同功能模块以实施eNB101的功能。存储器151存储程序指令以及数据154，以控制eNB101的运行。eNB101也包含根据本发明实施例，实现任务的功能模块。UL资源管理器156处理基于争用的UL资源预留。功率控制管理器157，透过应用功率偏差值而处理新的UL功率控制过程。

具有基于争用资源预留的UL数据传输

在IoT/MTC业务中，有大量不频繁小UL数据业务，例如，一小时到一年高达100～200字节UL周期性上报。当前蜂窝UL数据传输，需要RACH，建立RRC连接不是高效的。在RRC建立之前有几百字节信息交换，信令开销很大。此外，为了获得UL覆盖范围，窄带/信号载波系统提供很有希望的覆盖范围，没有增加UL TX功率。对于UE有多个音调(tone)/资源用于进行接入。进一步说，具有更长循环前缀(Cyclic Preamble，CP)以及保护间隔(GuardPeriod，GP)，在数据传输之前不需要时序提前(Timing Advance，TA)。

基于争用UL传输可以显著降低信令开销。但是，有几个需要解决的问题。例如，对于UE不好的覆盖范围，UE可能需要长时间发送以弥补路径损耗。如果长传输与另一个UE的传输碰撞，可能太浪费功耗，所以该UE必须重传数据。另一方面，如果传输为基于争用(contention based)，而不是基于调度(scheduling based)，很难支持HARQ合并(combination)。提供方法以及装置，用于使用基于争用UL资源预留的基于争用UL传输。

UL控制信息(Uplink control information，UCI)在物理UL控制通道(PhysicalUplink Control Channel，PUCCH)中发送，具有或者没有PUSCH中的传送区块(transportblock)。UCI包含HARQ，调度请求(Scheduling Request，SR)、信道状态信息(channelstatus information，CSI)。PUCCH在UL系统带宽的边缘分配PRB。用于PUCCH的频率分集增益，被透过一个子帧中两个时隙间跳频而获得。码分复用(Code Division Multiplexing，CDM)用于在相同无线资源上的不同UE间的PUCCH复用。

图2A为根据本发明的实施例，基于争用的UL资源预留的消息流程图。UE201为在具有eNB202的无线网络中，处于连接模式或者空闲模式。在步骤211中，UE 201发送基于争用(contention based)资源预留请求(Resource Reservation Request，RRR)给eNB202。在一个情况下，该RRR为基于UE ID的基于争用的信号，或者在UE所选择资源上的基于争用的信号。在步骤212，eNB202发送响应信号。在一个实施例中，该响应信号为与来自UE的RRR关联的预留资源上的授权(authorization)响应信号，或者来自UE的RRR有关的授权信号。步骤213中，UE201在预留资源上发送UL数据传输给eNB202，或者在RRR对应的资源上。如果UE成功解码授权信号，UE201在用于数据传输的预留资源上发送UL数据，或者在步骤212中响应的对应资源上。在一个实施例中，设定一个窗口用于UE 201解码该授权信号。在另一个实施例中，如果UE 201没有正确解码授权信号，例如，在资源映射(resource mapping，RS_MAP)栏位没有指示，那么UE201假设预留失败。UE201可以从资源池中选择一个新的预留资源，然后再次发送RRR。在再一个实施例中，如果UE201没有收到ACK或者NACK信号，在发送下一个请求之前UE201可以等待一段时间，或者基于来自eNB的SIB中的配置而等待一段已配置时间。

在一个实施例中，UE201可以在第一UL数据传输之后实施重传。可选的，步骤214，在UE发送/重发UL数据之后，eNB202反馈一个ACK/NACK信号。然后，如果UE201收到NACK，步骤215中，UE201可以实施重传，直到eNB202发回ACK。如果UE201在一些条件下没有收到ACK，例如，重传定时器超时，或者到达最大重传，UE201回到空闲模式，如果UE201原始处于连接模式，否则，如果UE原始处于空闲模式，UE201保持在空闲模式。

在一个实施例中，RRR包含一个序列。eNB202可以使用低复杂性检测RRR。UE201可以在短时间内发送RRR，以避免发送大的消息。在一个实施例中，RRR消息为基于争用，称作基于争用RRR(contention-based-RRR，CR)。该CR可以包含内容，例如UE ID，RNTI，以及随机数字。在另一实施例中，RRR消息为基于RRR的资源，称作基于资源RRR(Resource-based-RRR，RR)。该RR可以包含一个或者多个资源信息，例如时间/频率资源、扩频码、加扰码、以及码书。相似的，给RRR的响应信号可以为不同的形式。在一个实施例中，响应信号为授权信号，称作授权响应(Authorization-Response，AR)。该AR指示出资源区块使用的授权，或者资源区块的成功资源预留。该AR在预先配置或者已知资源上发送给UE以及eNB。该UE在资源组中盲检测，例如预先定义资源，或者可以基于资源而决定，例如，RRR中使用的跳频(Frequency Hopping，FH)样式(pattern)。可以定义一些一对一的映射，以避免UE的盲检测以节省功耗。在一个实施例中，在MAC标头的一些资源映射(RS_MAP)栏位(field)，定义一对一映射。在另一例子中，该响应信号为响应信号的资源，称作资源响应(resourceresponse，SR)。在一例子中，授权信号SR可以包含UE ID(UE ID或者RNTI)，这与当前用于争用解决的第四消息(message 4，MSG4)相似。下面示意图给出用于RRR以及响应信号的不同场景。总结来说，请求信号可以为基于争用的信号，例如CR，或者一个资源，例如RR，以及响应信号可以为一个信号例如AR，或者用于响应信号的一个资源，例如SR。

图2B为根据本发明的实施例，基于争用UL资源预留的不同组合的示意图。既然有两种请求信号，以及两种响应，所以有四个组合的上述请求信号以及响应，即CR+AR，CR+SR(基于资源)，RR(基于资源)+AR，以及RR(基于资源)+SR(基于资源)。在图2B的示意中，UE201为处于具有eNB202的无线网络中的连接模式或者空闲模式。

示意图220给出UE接收AR，作为CR响应的场景。步骤221中，UE201发送具有RRR的UL消息，以CR的形式。步骤222，UE201接收AR形式的响应信号。在一个例子中，UE201发送序列n用于RRR。ENB202基于序列n生成响应信号。在另一个例子中，UE201发送具有一个消息的RRR，例如UE ID、RNTI，以及随机数，eNB202基于该消息生成响应信号。

示意图230为UE接收AR，作为对于RR响应的示意图。步骤231中，UE201发送具有RRR的UL消息，以RR的形式。步骤232中，UE201以AR形式接收响应信号。在一个实施例中，授权信号由eNB202基于RRR的资源而生成。该RRR的资源为下面的一个或者多个的组合：时域/频域资源(一个子载波为一个特例)、扩频码、加扰码、码书。在一个例子中，UE201选择用于RRR的资源n；在资源n上，步骤231中，UE201发送RR消息。eNB202基于资源n生成响应信号，例如，基于该资源的索引、指示符、或者比特置。资源n可以为下列其中一个或者多个：频域/时域资源(一个子载波为一个特例)、扩频码、加扰码、或者码书。步骤232，eNB202发送AR给UE201。

示意图220以及230中，对于上述两种情况，响应信号AR在预先知道资源上发送(或者在资源组中UE盲检测)，例如预先定义资源，或者可以基于步骤231中用的资源而决定(例如，FH样式(一对一映射到UE使用的资源上)。可以定义一些一对一映射以避免UE中盲检测，以节省功耗。例如，在MAC标头中一些RS_MAP栏位中可以定义一些一对一映射。

示意图240为UE接收SR，作为给CR的响应的场景示意图。步骤241，UE201发送具有RRR的UL消息，以CR的形式。步骤242中，UE201以SR的形式接收响应信号，例如，资源m。在此情况下，响应信号为基于RR+SR，UE选择用于RRR传输的资源n，其中，资源为下列其中一个或者多个：时域/频域资源、扩频码、码书、加扰码、序列、子载波索引等；eNB在资源m上发送响应信号，其中资源m为eNB基于资源n而选择。换言之，UE在已选资源n上发送RRR消息；UE在资源m上，根据用于RRR消息传输的资源n而检测响应信号。

示意图250为UE接收SR，作为对CR的响应的场景示意图。步骤251中，UE201发送具有RRR的UL消息，以RR的形式，例如资源n。步骤252中，UE201接收SR形式的响应信号，例如资源m。UE201选择资源n用于RRR传输。资源n为下列其中一个或者多个：时域/频域资源、扩频码、码书、加扰码、序列、子载波索引等。eNB202在资源m上发送响应信号。资源m为由eNB202基于资源而选择。UE201在已选择资源n上发送RRR消息，以及在对应资源n的资源m上，检测响应信号，其中资源n为用于自己的RRR消息传输。

在示意图250中，响应信号为基于CR+SR，在此情况下，UE发送具有内容(例如，UEID，RNTI，随机数)的RRR；eNB在资源m上，基于RRR中的内容发送响应信号。例如，UE发送具有C-RNTI的RRR消息，以及eNB成功解码该RRR消息，获得内容C-RNTI，以及在资源m上发送响应信号，其中资源m为基于内容C-RNTI。在此例子中，UE基于自己的C-RNTI，在资源m上检测响应信号。

在一个新颖方面中，多于一个UE可以在相同资源上发送相同或者不同RRR。eNB可能知道或者不知道。如果eNB知道，eNB可以告诉UE NACK。可替换的，或者简单不发任何东西，这样，UE稍后重发RRR。如果eNB没有检测到多个UE使用相同资源，数据传输中可能发生碰撞。然后稍后需要争用解决。在一个新颖方面中，对于UL资源预留只需要一比特授权消息，而遵循的使用第二消息(MSG2)的当前协议，大量信息比特，例如UL授权，TA，RNTI是需要的。

图3为根据本发明的实施例，包含UE识别符，用于基于争用，资源预留的流程图。UE301为在具有eNB302的无线网络中的连接模式或者空闲模式中。步骤311，UE301发送有RRR的基于争用的UL消息给eNB302。在一个实施例中，RRR包含至少UE识别符，例如UE ID。该UE识别符可以为UE ID、RNTI、随机数、BSR、CSI，或者数据量(Data Volume，DV)。以及在步骤312，ENB 302发送响应信号。在一个实施例中，该响应信号，在响应信号的使用资源上包含用于UL授权，具有用于争用解决的UE识别符。步骤313中，UE 301在与UL授权关联的预留资源上实施UL数据传输。如果eNB 302收到以及解码数据，eNB 302在步骤314，发送ACK给UE。如果eNB没有成功解码来自UE 301的信息，ENB302在步骤314发送NACK给UE。UE可以实施重传直到收到ACK。UE301转到空闲模式或者PSM模式，以节省功率。在一个实施例中，在NACK后，可以由UE使用类似半持久调度(Semi-Persistent Scheduling，SPS)的机制，这样可以发送多个传送区块(Transport Block，TB)。

与PRACH的相似过程，或者称作调度请求可以部分基于用于PRACH的预留资源。eNB检测，自己与正常的PRACH不同，以及在响应信号中给予比正常UL授权更大的UL授权用于PRACH。对于eNB，其认为在调度请求中BSR或者DV上报，用于UL授权中的传送区块大小(TBS)。该eNB进一步认为调度请求中的CSI为用于UL授权中的调制编码方案(ModulationCoding Scheme，MCS)。尤其在NB-IoT系统中，MSG2中的预留比特可以用于MSG3中的UL授权，用于UE选择PRACH中资源中的预留部分，以读取预留资源。

在此实施例中，RRR包含一个ID(例如，UE ID(40比特)或者RNTI(16比特)，或者UE选择的随机ID)，其中UE ID由eNB202使用以知道哪个UE发送消息。在第二例子中，在NB IoT系统中，MSG3为88比特，包含恢复(resume)ID，请求起因(Est cause)，短MAC-I(short MAC-I)，DCI(MAC)，MAC备用(spare)，PHR，MAC开销，RRC开销，RRCspare，DVI为msg3中的数据量，指示出UE数据的量(包含SMS)以及NAS信令数据量，在用户面或者控制面发送的。在MAC中的DVI栏位中。以及msg3中的88比特，为假设的一个TB大小，当指明用于UL CCH的支持。在这个例子中，多音调能力比特可以翻译为IOT比特(互操作检测中)。

图4为根据本发明的实施例，UE直接在已选择资源上发送UL消息，用于基于争用资源预留的流程图。UE401处于具有eNB402的无线网络中的连接模式或者空闲模式中。步骤411中，UE401发送UL消息给eNB402。在一个实施例中，没有任何请求UE401使用预留资源发送UL消息。在另一个实施例中，在步骤411中一次，或者几次，UE401可以在预留资源上发送多于一个传送区块。在一个实施例中，UE401可以在步骤411中，在UL消息中发送资源释放消息。步骤412中，eNB402发送ACK/NACK给UE401。从eNB一侧，预留资源可以为用于一个或者多个UE。上述步骤的UL消息作为预留请求消息，没有在UL传输中嵌入实际的请求。在收到该UL消息之后，eNB用于UE的预留资源用于进一步的传输。在解码预留资源上的UL消息之后，eNB402期望对应UL数据传输资源上的一个或者多个UL传输。不需要明示的UL授权。该UL传输可以为不基于争用。进一步说，步骤412中，eNB402可以发送ACK或者NACK给UE以触发重传，或者新传输。步骤413中，UE401在预留资源上发送UL数据给eNB402。

在一个实施例中，UL消息可以包含一个序列。该序列可以进一步由eNB用于通道估计，或者用于eNB解码是否有任何UE发送请求。进一步说，eNB可以解码这个序列以指导是否有多于一个UE请求使用该资源。在一种情况下，eNB发送ACK/NACK信号，eNB可以能够在UL资源上检测序列，但是解码UL消息失败。eNB可以发送NACK信号以触发UL消息的重传。该UL消息进一步包含：FH样式(每一子帧中的频率资源分配)，以及/或者开始子帧，以及/或者结束子帧，重复数量、加扰序列、码书索引、扩频码。UL消息包含给eNB的UE请求，用于随后UL数据传输的全部信息，而不等待来自eNB的明示授权。在一个实施例中，步骤411中的UL消息包含用于传输的全部数据。步骤411中的成功传输UL消息，结束了上述处理，而没有步骤413。结束子帧可以由eNB透过接收“结束传输指示符”而得知。结束子帧是不必要的，如果一个栏位指示出有多少个封包需要被发送，该栏位由UE在步骤411中指示出来。在一个实施例中，预留资源可以为集中式，或者具有FH的分布式。分布式资源称作离散资源。在来自其他UE的UL数据传输中期望争用是没有必要的。预留资源以及响应信号的资源之间的关系可以透过默认规则而映射。在一个实施例中，在预留资源以及用于响应信号的资源之间有绑定关系，例如，一对一映射(mapping)。

在一个新颖方面，UE可以使用不同步骤中具有RRR或者没有RRR的UL消息的组合，例如，用于传输以及/或者重传。

图5为根据本发明的实施例，用于基于争用UL资源预留，资源池以及子源子池的示意图。图5给出资源区块500，资源池510，以及资源子池520。资源区块500包含不同的跳频样式用于形成资源区块。资源区块511包含频域/时域中的不同资源。相似的，资源区块512，513，514以及515都有在频域/时域中的资源。在一个实施例中，资源区块511、512、513、514、以及515形成资源池510。UE可以从资源池510中选择资源区块，用于自己的UL消息，以实施基于争用资源预留过程。资源子池520包含资源子池521，资源子池522，以及资源子池523。资源子池521包含资源区块511以及513。资源子池522包含资源区块512以及515。资源子池523包含资源区块514。

对于UL消息中使用的预留资源，UE从资源池中选择资源。在一个实施例中，资源池对于UE是预先知道的。在一个实施例中，资源池的配置在SI中广播，透过SIB信息或者其他RRC消息指示出来。在一个实施例中，资源池可以与小区ID，UE ID，子帧号码，帧号码有关，资源池可以明示或者暗示指示给UE。该资源可以为分离的，或者共享的。如果分离的，资源可以具有一对一映射。

资源池520进一步包含几个资源子池521，522，以及523资源子池的分割，可以基于不同覆盖范围级别/等级，或者用于信道状态级别/等级，或者RSRP。资源池可以包含下列其中一个或者多个：时间频率资源(一个子载波为一个特例)，扩频码，加扰码，码书。在另一个实施例中，资源池可以基于跳频，以及不同子资源池包含可以基于不同的FH样式，或者不同频率分配。基于不同要求，不同UE可以从资源池中选择不同的预留资源。在再一个实施例中，eNB可以为UE配置一个或者多个RSRP阈值，以从不同子资源池中选择。既然，在不同UE可以在相同资源池中选择，UL消息为基于争用的。在一个特例中，响应讯息可以在MAC标头的RS_MAP栏位中。

在一个有益方面中，既然预留资源以及用于响应信号的资源之间的关系为关联，所以用于UE解码或者eNB发送的开销为低。在第一方面中，eNB检测RRR是一个简单的方式，其可以为作为PRACH的一个序列，进一步的，如果eNB没有收到RRR，对应与RRR关联的用于响应信号的资源，可以由eNB调度给其他UE用于基于调度的UL传输。这可以提高UL资源的利用，因为用于RRR的预留资源比用于基于争用的UL消息的更小，其中，基于争用的UL消息具有大的负载。进一步说，从UE角度，其最小化发送一个具有大负载的消息，但是eNB解码失败时，UE浪费大量功率的机会。

在本发明的其他实施例中，不同的FH样式用于不同UE。为了获得被支持用户，以及碰撞概率之间的均衡，FH样式为基于UE的正交性/自相关/互相关。在一个例子中，FH样式可以为硬编码。可变跳频样式索引可以在MAC层广播(标头，MAC CE)，或者RRC。UE从广播信息获得FH样式，以及从FH样式池中随机选择一个。在一个实施例中，UE在UL数据传输之前获得或者重新获得SI。在另一个实施例中，ENB半静态分配FH样式以及告知UE。该eNB基于UE的信道质量而决定FH样式。与LTE前缀的生成相似，FH被根据一个序列生成FH样式。UE随机输入参数以生成FH样式。在再一个实施例中，FH样式(FH样式索引)被分配给每一UE，在UE与网络RRC连接，所以eNB透过使用的跳频样式可以识别UE。

图6为根据本发明的实施例，用于RRR，响应信号以及预留资源的资源分配示意图。步骤621中，UEUE在资源601中发送RRR。步骤622中，UE从eNB/基站接收资源602中的响应信号。随后在步骤623中，UE在RB 603、604…610中发送UL消息。以及用于RRR的资源601，用于响应信号的资源602之间的关系，用于UL消息的资源603，604到610之间的关系，基于一个或者多个预定规则而绑定在一起。

图7为根据本发明的实施例，RRR，响应信号以及预留资源的资源分配的示意图。UE在资源710或者720中发送RRR。如果响应信号被收到，该响应信号为授权，UE稍后在后面的子帧中，对应资源711，…或者721，…中发送UL消息。资源711以及721对应映射到资源710或者720。在一个实施例中，不同子帧中对应资源为相同，如711。在另一个例子中，在不同子帧中对应资源为不同(具有跳频)，如区块721。

图8为根据本发明的实施例，预留资源以及用于响应信号的资源之间的映射示意图。资源800包含配置用于UE的UL传输的多个资源区块，包含资源区块801，802以及803。用于UL消息的预留资源为一对一映射到用于ACK/NACK的资源。用于多个预留资源的ACK/NACK一起发送。在一个例子中，特定DCI 810格式用于基于争用UL消息的ACK/NACK。在DCI中的比特一对一映射到UL消息的资源。在一个实施例中，三个比特分别映射到资源801、802，以及803。用于特别DCI的RNTI为小区特定。预留资源的分配可以进一步为覆盖范围级别/通道条件特定，例如，如果用于UL消息的预留资源，对于不同覆盖范围级别，或者通道条件为不同。每一预留资源具有一个RNTI。DL控制信道配置与不同的覆盖范围级别相关。例如，在NB-IoT中，NPDCCH的最大重复数量(Rmax)为PRACH级别特定。然后相同RNTI可以使用，但是DL控制通道的检测可以在不同配置下。

图9为根据本发明的实施例，使用DCI以及UE ID配置，资源映射的示意图。资源900包含配置给UE用于UL传输的多个资源区块，包含资源区块901、902以及903。DL消息可以包含给至少一个消息的至少一个ACK/NACK响应。在该DL消息中，几个反馈可以发送。在用于UL消息的预留资源，以及用于响应信号的资源之间的一对一映射在此情况下也适用。DCI 910以及UE ID920，包含在响应中。既然在一个情况下可以发送多于一个比特，不同的数值可以表示不同的含义。例如，0可以表示NACK，或者有UE碰撞。在此实施例中，新的MAC CE可以引入以进一步指示0的意思。ENB可以告知被碰撞UE，使用分开的资源，如果UL消息包含UEID920。对于ACK或者NACK，但是没有碰撞UE，1比特足以用于多个UE知道eNB侧的解码状态。DL消息上的另一个栏位元可以包含多个UE ID，如果eNB在相同资源处成功解码多于一个UEUL消息。在一个实施例中，eNB能够透过检测参考信号检测到一个或者多个UE发送UL消息(例如，SRS，UL解调制参考，前缀)，其具有与用于RRR或者UL消息的资源的一对一映射。因此，eNB能够基于给UE的已检测信号而发送NACK信号，其中该UE在对应UL资源上发送UL消息或者RRR。

图10为根据本发明的实施例，使用DL资源分配的资源映射示意图。资源1000包含配置给UE用于UL传输的多个资源区块，包含资源区块1001，1002以及1003。DL资源1010包含配置用于UE的UL传输的多个资源区块，包含资源区块1011，1012，以及1013。多个ACK/NACK分开发送。一个链路，DL物理通道PHICH，可以被引入作为用于响应信号的资源。PHICH资源为一对一映射到UL消息使用的预留资源。UE可以发送多个TB，例如，一个子帧中的每一个TB，以及期望来自eNB，用于每一TB的ACK/NACK。如果UE接收到ACK，UE可以发送新数据以及清空缓冲器；如果UE接收到NACK，UE可以不清空，而重发缓冲器中的数据。在此情况下，不期望DTX，因为UE的资源被预留。换言之，eNB将期待UE在预留资源上发送信号。UE可以上报发送给eNB有多少个TB，或者一个TB多大，所以，eNB以及UE对于传输持续多久有相同理解。对于MTC/NB-IoT/mMTC装置，UE可以只发送一个TB，因为一个子帧可以承载只一个比特。UE可以上报TB大小给eNB，用于TB大小以及/或者调制级别以及编码率。也可以支持HARQ。虽然描述图8，图9，以及图10，每一个比特用于一个UE，但是用于ACK/NACK的格式可以不同，以及用于不同的目的。

具有功率偏差的功率控制

在不同预留资源中有不同前缀，如果eNB没有在关联预留资源中发现关联前缀，eNB决定，在预留资源中没有传输请求，所以eNB忽略预留资源中的信息，或者回复NACK。如果eNB在关联预留资源中发现关联前缀，但是其不能正确解码信息，其可以决定出错，所以回复NACK给UE，以告知UE，我知道了你已经在预留资源上发送信息，但是我没有正确解码信息，所以请重传UL数据，以及同时，eNB在缓冲器中存储信息，联合解码缓冲器以及下一次的下一个重传的信息。在此情况下，NACK信号可以为0，或者其他数值，如果NACK信号时多个比特。因为多个UE可以使用相同的预留资源，所以传输为基于争用，以及如果多个UE不是正交的，或者时分，或者码分，或者具有不同时间偏差，eNB可以成功接收以及解码来自不同UEUL数据，在一些条件下，相同预留资源中。对于接收NACK的UE，这意味着eNB没有成功解码UL数据，UE可以在一个固定时间之后重传相同UL数据，这可以称作同步重传方式，以及该UE可以保存该UL数据，以及在UE接收到来自eNB用于重传的指示之后，重传相同UL数据，其可以称作异步重传方式。

图11为根据本发明的实施例，用于UL NOMA的功率控制的示意图。无线网络具有多个UE，包含UE1101以及UE1102。资源1103属于资源1110。UE1101以及UE1102选择资源1103用于UL传输。UE1101获得RSRP以及路径损耗值，以及计算目标功率值1111。相似的，UE1102获得RSRP以及路径损耗值，以及计算目标功率值1121。功率1111以及1112之间的功率差1131为小。在一个新颖方面中，功率偏差值可以由UE生成以及应用到目标功率值。UE1101生成功率偏差值1112，以及将其应用以得到自己的发送功率值。相似的，UE1102生成功率偏差值1122，以及应用以得到自己的发送功率值。应用功率偏差之后的功率差1132增加。

UL NOMA被建议用于提高频率效率。在本发明的实施例中，例如，多用户共享接入(Multi-user shared access，MUSA)，资源扩频多接入(Resource spread multipleaccess，RSMA)，(Sparse code multiple access，SCMA)，(Pattern defined multipleaccess，PDMA)，非正交编码接入(Non-orthogonal coded multiple access，NOMA)，(Lowcode rate spreading)，(Frequency domain spreading)(Non-orthogonal multipleaccess，NOMA)。一些技术需要干扰消除，例如连续干扰消除(Successive InterferenceCancellation，SIC)这可以从功率差而获益。例如，功率域多接入的接收器(NOMA的特例)解码UE，首先使用跟高功率，然后消除更高功率的UE，以解码具有低功率的UE。对于基于调度，eNB将相同资源上的UE配对是容易的。但是，对于基于争用UL，开环功率控制被期待用于第一UL传输。在一个情况下，建议分为几个资源，以及不同的资源对应不同的路径损耗级别。但是，这会增加碰撞概率。在本发明的此实施例中，提供方法以增加随机功率偏差，在开环功率控制之上，包含：UE测量DL信号，以及获得路径损耗(例如，RSRP)，UE基于路径损耗而计算发送功率，目标功率(eNB配置的目标功率，例如在SIB中)以及功率偏差(eNB配置随机功率偏差，例如在SIB中)；UE发送UL消息(前缀，UL业务)，使用发送功率，在已选UL资源上。

在一个实施例中，用于UE1101以及UE1102的功率从一个离散的数值集合中而选择，例如[-3dB，3dB]，或者[-2dB，-1dB，0dB，1dB，2dB]。该数值可以由eNB配置。在一个实施例中，数值集合为基于已配置UL资源。在另一个例子中，数值集合为小区特定。在另一个例子中，随机功率偏差为使用分布式而生成，例如，[-2dB，2dB]中的一致分布。随机功率偏差可以被eNB关闭。对于路径损耗，需要最大发送功率，其也可以用于随机功率偏差，但是只有负的数值，或者在偏差中有零数值，例如，[-2dB，-1dB，0dB]。随机功率偏差可以只增加到，具有功率斜波(ramping)的情况下(也就是说，没有最大发送功率的情况)。因为对于具有最大发送功率的UE，接收信号功率密度具有小的机会是相同的。接收器可以利用路径损耗引起的不同功率。在另一个实施例中，功率偏差基于预先配置规则而计算，例如，UE ID或者RNTI，或者其他UE特定/组特定配置。上述方法也可以使用到其他非正交多接入上，其可以从不同功率而受益。

图12为根据本发明的实施例，用于基于争用UL资源预留的流程图。步骤1201中，UE在无线通信网络中，从一个资源池选择一个资源区块。步骤1202中，UE基于该UE选择的资源区块，发送UL消息给基站，其中，该UL消息指示出用于与已选择资源区块关联的对应UL资源的UL预留。步骤1203中，UE响应该UL消息，从该基站接收响应信号，其中肯定的响应信号指示出对应UL资源的成功预留。步骤1204中，UE在收到肯定的响应信号之后，在对应UL资源上发送UL数据。

图13为根据本发明的实施例，用于UL非正交多接入，功率控制的流程图。在该实施例中，至少两个UE使用RRR请求而接入系统。当至少两个UE选择相同的RR请求，步骤1301中，第一UE测量DL信号以及获得无线网络中的路径损耗。步骤1302中，第一UE从已配置功率偏差池中选择一个功率偏差。步骤1303中，第一UE基于路径损耗，目标功率以及已选择功率偏差而计算发送功率，其中，目标功率为无线网络的网络实体而配置。步骤1304中，第一UE使用已计算功率而发送UL消息。第二UE使用不同的功率偏差而发送另一个UL消息，使用已计算发送功率，所以eNB可以在相同资源上成功解码两个UE。

如上实施例所示，有n个资源用于基于争用UL，其中资源可以为时域/频域/码书索引/加扰序列/交织器/扩频码。两个UE选择相同资源的几率为如果引入功率偏差，那么碰撞的概率进一步减少到与将一个资源池分为几个子集合相比。该方法生成了功率域，以区分UE。

这里描述的技术可以用于多个无线通信系统，例如CDMA，TDMA，FDMA，OFDMA，SC-FDMA以及其他系统。术语系统以及网络这里可替换地使用。CDMA系统可以实现为通用陆地无线接入(Universal Terrestrial Radio Access，UTRA)UTRA，CDMA2000，等。UTRA包含时分同步码分多接入(Time Division Synchronous Code Division Multiple Access，TD-SCDMA)，宽带CDMA(W-CDMA)以及其他CDMA的变形。TDMA系统可以实现为，GSM。OFDMA系统可以实现为E-UTRA，超移动宽带(Ultra Mobile Broadband，UMB)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE802.16(WiMAX)，IEEE 802.20等。UTRA以及E-UTRA为UMTS的一部分。3GPP LTE为UMTS的一个版本，使用E-UTRA，在DL上利用OFDMA，以及在UL上使用SC-FDMA。3GPP标准组织的文件中描述了UTRA，E-UTRA，UMTS，TD-SCDMA，LTE以及GSM。进一步说，这样的通信系统可以额外包含端对端(例如，移动台对移动台)ad hoc网络系统，通常使用不成对的未授权频段频谱，802.xx无线LAN，蓝牙，以及其他短距离或者长距离，无线通信技术。对于所属领域一般技术人员，上述实施例可以应用于5G系统，尤其新无线(New Radio，NR)系统，以及使用波束成型(beam forming)或者窄带的系统，及其演进版本。其中窄带系统演进版本包含NB-IoT系统的演进版本。

虽然联系特定实施例用于说明目的描述本发明，本发明保护范围不以此为限。相应地，所属领域中一般技术人员，在不脱离本发明精神范围内，对所描述多个实施例的多个特征可以进行润饰修改以及组合，本发明保护范围以权利要求为准。

Claims (20)

1.一种方法，包含：

在无线通信网络中，透过用户设备UE从资源池选择资源区块；

透过该UE给基站，发送基于争用上行链路UL消息，其中该UL消息为基于已选择资源区块，其中该UL消息指示出与该已选择资源区块关联的对应UL资源的预留；

从该基站接收响应该UL消息的响应信号，其中肯定该响应信号指示出该对应UL资源的成功预留；以及

收到该肯定响应信号后，在该对应UL资源上发送UL数据。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该UL消息至少包含预留资源请求。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于该预留资源请求为从多个预留资源请求类型选择而来，包含：基于争用预留资源请求，以及基于资源预留资源请求，以及其中该响应信号为从多个响应类型选择而来，包含：授权信号以及基于资源授权信号。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于该响应信号为该授权信号，以及其中该响应信号在预先定义或者预先配置资源上发送。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于该响应信号为该基于资源授权信号，以及其中该响应信号在该基站基于该资源预留请求选择的资源上发送。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于该资源预留请求消息包含数字n，以及其中数字n为该基于争用预留资源请求中的一个序列，以及该基于资源预留资源请求中的资源号码，以及其中该响应信号为基于该数字n。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于该UL消息在该已选择资源区块上发送，以及包含一个或者多个传送区块，以及其中该响应信号为响应该UL消息的确认ACK或者否认NACK，以及其中该ACK响应信号指示出用于随后UL数据的资源区块的成功预留，以及该NACK响应信号触发UE重传，或者新UE传输。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于该UL消息进一步包含UE识别符。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于该资源池基于一个或者多个元素而预先配置，其中该一个或者多个元素为从该无线网络接收，该一个或者多个元素包含：系统信息中广播的信息粒子，以及无线资源控制消息中的信息粒子。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于该资源池为与一个或者多个识别符而关联，其中该一个或者多个识别符包含：小区识别符，UE识别符，子帧号码，以及帧号码至少其中之一，以及其中该UE基于该一个或者多个识别符而得到该资源池。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于该资源池进一步包含多个子池，该多个子池与多个对应级别关联，其中该多个对应级别包含，覆盖范围级别，信道状态级别，以及参考信号接收功率至少其中之一。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于该响应信号为被该基站在一资源区块上发送，其中该在源区块基于预先定义映射规则，从发送该UL消息的资源区块映射而来。

13.一种用户设备，包含：

收发器，在无线网络中接收以及发送信号；

选择器，在该无线网络中从资源池选择资源区块；

上行链路UL资源管理器，在该资源区块上发送基于争用的UL消息给该基站，其中该UL消息指示出与该已选择资源区块关联的对应UL资源的预留；

预留管理器，从该基站接收响应该UL消息的响应信号，其中肯定的该响应信号指示出该对应UL资源的成功预留；以及

该收发器，在收到肯定的该响应信号后，在该对应UL资源上发送UL数据。

14.如权利要求13所述的用户设备，其特征在于该UL消息包含至少一预留资源请求，以及该肯定的响应信号为一响应信号。

15.如权利要求13所述的用户设备，其特征在于该UL消息在该已选择资源区块上接收，以及包含一个或者多个传送区块，以及其中，该响应信号为响应该UL消息的确认ACK或者否认NACK，以及其中该ACK响应信号指示出用于随后UL数据的资源区块的成功预留，以及该NACK响应信号触发用户设备重传或者新用户设备传输。

16.如权利要求13所述的用户设备，其特征在于该UL消息进一步包含用户设备识别符。

17.如权利要求13所述的用户设备，其特征在于该资源池为基于一个或者多个元素而预先配置，其中该一个或者多个元素为从该无线网络接收，该一个或者多个元素包含：系统信息中广播的信息粒子，以及无线资源控制消息中的信息粒子。

18.如权利要求13所述的用户设备，其特征在于该资源池为与一个或者多个识别符而关联，其中该一个或者多个识别符包含：小区识别符，用户设备识别符，子帧号码，以及帧号码至少其中之一，以及其中该用户设备基于该一个或者多个识别符而得到该资源池。

19.如权利要求13所述的用户设备，其特征在于该资源池进一步包含多个子池，该多个子池与多个对应级别关联，其中该多个对应级别包含，覆盖范围级别，信道状态级别，以及参考信号接收功率至少其中之一。

20.如权利要求13所述的用户设备，其特征在于该响应信号为被该基站在一资源区块上发送，其中该在源区块基于预先定义映射规则，从发送该UL消息的资源区块映射而来。