CN1989712B - 在无线通信系统的公共控制信道提供增强消息的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于提供利用公共控制信道(CCCH)逻辑信道/传送信道在移动终端和网络之间发送控制信息的新配置的方法和装置。该新的配置能够发送大于当前所允许的消息，并指示新配置的可用性，以便不支持该新配置的移动终端不被影响。

Description

在无线通信系统的公共控制信道提供增强消息的方法和装置

技术领域

本发明涉及用于增强移动通信设备和网络之间的信令的方法和装置。特别的是，本发明直接针对一种提供用于利用公共控制信道(CCCH)逻辑信道/传送信道在例如用户设备(UE)的移动终端和无线网络控制器(RNC)之间发送控制信息的新配置的方法和装置。

背景技术

通用移动电信系统(UMTS)是欧洲型的第三代IMT-2000移动通信系统，其从熟知的欧洲标准全球移动通信系统(GSM)进化而来。UMTS旨在基于GSM核心网和宽带码分多址(W-CDMA)无线连接技术来提供先进的移动通信业务。

在1998年12月，欧洲的ETSI，日本的ARIB/TTC，美国的T1，和韩国的TTA形成第三代伙伴计划，3GPP创立UMTS技术的详细的规范。

为了实现UMTS的快速和有效的技术发展，通过考虑网络元素和它们操作的独立性，在3GPP内已经生成五个技术规范组(TSG)以便标准化UMTS。每个TSG开发，批准，和管理相关区域内的标准规范。在这些组中，无线接入网络(RAN)组(TSG-RAN)开发了用于UMTS陆地无线接入网络(UTRAN)的功能、需求和接口的标准，UTRAN是新的无线接入网络，用于支持UMTS中的W-CDMA接入技术。

图1示例了常规的UMTS网络结构1。一个移动终端2，或用户设备(UE)，通过UMTS陆地无线接入网络(UTRAN)6被连接到核心网络4。UTRAN 6配置、保持和管理用于UE2和核心网络4之间通信的无线接入承载以便满足端对端服务质量需求。

UTRAN 6包括至少一个无线网络子系统8，包括一个作为对核心网络4的接入点的RNC10，和至少一个由相应的RNC所管理的节点B12。RNC 10被逻辑的分类成：控制RNC，其分配和管理用于小区的多个UE 2的公共无线资源；和服务RNC，其分配和管理用于小区的特定UE2的专用无线资源。每个节点B12管理至少一个小区。

根据所提供业务的类型可以划分核心网络，也就是，电路交换(CS)域和分组交换(PS)域。例如，普通的语音对话业务是电路交换(CS)业务，而经因特网连接的网页浏览业务被分类成分组交换(PS)业务。

CS域包括作为UTRAN 6的接入点的移动交换中心(MSC)14和作为外部网络的接入点的网关移动交换中心(GMSC)16。PS域包括作为UTRAN 6的接入点的服务GPRS支持节点(SGSN)18和作为外部网络的接入点的网关GPRS支持节点(GGSN)20。访问位置寄存器(VLR)22和本地位置寄存器(HLR)24管理用户注册信息。

在CS域中，核心网络4的接入点是经Iu-CS接口的MSC 14。为支持电路交换业务，RNC 10被连接到核心网络4的MSC 14，并且该MSC被连接到管理与其它网络的连接的GMSC 16。

在PS域中，核心网络4的接入点是经Iu-PS接口的SGSN 18。为支持分组交换业务，RNC 10被连接到核心网络4的SGSN 18和GGSN20。SGSN 18支持与RNC 10的分组通信，而GGSN 20管理与其它分组交换网络比如因特网的连接。

通过根据3GPP无线接入网络规范建立的无线接口协议来实现UE2和UTRAN 6之间的接口。图2示例了无线接口协议的常规的体系结构。

如图2所示，常规的无线接口协议具有水平层，其包括物理层(L1)、数据链路层(L2)和网络层(L3)，并具有垂直平面，其包括用户平面(U-平面)，用于发送用户数据，和控制平面(C-平面)，用于发送控制信息。用户平面是处理有关用户的业务信息的一个区域，比如语音或网际协议(IP)分组。控制面平是处理与网络的接口以及呼叫的维护和管理的控制信息的区域。

基于开放系统互连(OSI)标准模型的三个低层，协议层可以被分成第一层(L1)、第二层(L2)和第三层(L3)。第一层(L1)是物理层。第二层(L2)包括媒体接入控制(MAC)层、无线链路控制(RLC)层、广播/组播控制(BMC)层和分组数据会聚协议(PDCP)层。

物理(PHY)层通过使用各种无线传送技术把信息传送业提供给较高层。物理层经传送信道链接到媒体接入控制(MAC)层。

MAC层处理逻辑信道和传送信道之间的映射并提供MAC参数的分配，用于分配和再分配无线资源。MAC层经传送信道被连接到物理层，并可以根据被管理的传送信道的类型分成MAC-b子层、MAC-d子层、MAC-c/sh子层和MAC-hs子层。

MAC层经逻辑信道连接到被称作无线链路控制(RLC)层的上层。根据发送的信息的类型来提供各种逻辑信道。通常，控制信道被用于发送控制平面的信息，而业务信道被用于发送用户平面的信息。

逻辑信道可以是公共信道或专用信道，这取决于是否共逻辑信道是共享的。逻辑信道包括专用业务信道(DTCH)，专用控制信道(DCCH)，公共业务信道(CTCH)，公共控制信道(PCCH)，广播控制信道(BCCH)、寻呼控制信道(PCCH)，或共享信道控制信道。BCCH提供信息，该信息包括由UE2使用来接入核心网络4的信息。UTRAN 6使用的PCCH接入UE 2。图3列出了不同的逻辑信道。

MAC-b子层管理BCH(广播信道)，它是处理系统信息的广播的传送信道。在下行链路中，MAC-c/sh子层管理公共传送信道，比如前向接入信道(FACH)或下行链路共享信道(DSCH)，它被多个终端所共享。在上行链路中，MAC-c/sh子层管理无线接入信道(RACH)。因此，每个UE 2具有一个MAC-c/sh实体。

图4示例了从UE 2的角度来看，逻辑信道和传送信道之间可能的映射。图5示例了从UTRAN 6的角度来看，逻辑信道和传送信道之间可能的映射。

MAC-d子层管理专用信道(DCH)，其作为用于UE 2的专用传送信道。MAC-d子层位于管理相应的UE 2的服务RNC 10中，并且每个UE 2中也存在一个MAC-d子层。

取决于RLC操作模式，RLC层支持可靠的数据传输并对从上层传送的多个RLC服务数据单元(SDU)执行分段和级联。当RLC层从上层接收RLC SDU时，基于处理容量，RLC鞥以适当的方式调整每个RLC SDU的大小，并接着通过向其添加首部信息而生成数据单元。

数据单元，也称作协议数据单元(PDU)，经逻辑信道被传送到MAC层。RLC层包括RLC缓冲器，用于存储RLC SDU和/或RLC PDU。通过用户面上的服务专用协议(service-specific protocol)层，也就是广播/组播控制(BMC)协议和分组数据会聚协议(PDCP)，来使用RLC服务，并且通过无线资源控制(RRC)层来使用，以便在控制平面上信令传送。

BMC层调度从核心网络4传送的小区广播(CB)消息，并使CB消息能够被广播到适当小区中的相应的UE 2。首部信息，比如消息标识符、序列号和编码方案，被添加到CB消息中以产生BMC消息来转发到RLC层。

RLC层附加RLC首部信息并经作为逻辑信道的公共业务信道把如此形成的消息发送到MAC层。MAC层把公共业务信道映射到作为传送信道的前向接入信道(FACH)。传送信道被映射到作为物理信道的辅助公共控制物理信道。

PDCP层位于RLC层之上。PDCP层被用于在具有相当小的带宽的无线接口上有效地发送网络协议数据，比如IPv4或IPv6。为此，PDCP层减少了用于有线网络中的控制信息，这是一种被称作首部压缩的功能。

位于第三层(L3)的最低部分上的无线资源控制(RRC)层只定义在控制平面中。RRC层处理UE 2和UTRAN 6之间的网络层(L3)的控制平面信令，并控制传送信道和物理信道，以建立、重新配置和释放无线承载。通过较低层比如RLC层或MAC层，提供无线承载，用于UE 2和UTRAN 6之间的数据传送。

UE 2和UTRAN 6之间的空中接口(Uu)包括用于建立、重新配置和释放无线承载的RRC层，例如提供UE和UTRAN的RNC 10之间的数据传送服务。无线承载的建立确定提供特定服务所需的协议层和信道的调整特性，借此建立服务的参数和操作方法。

当UE的RRC层和相应的RNC 10的RRC层连接时，UE 2被称作处于RRC-连接模式，借此提供RRC消息的双向传送。如果不存在RRC连接，UE 2被称作处于RRC-空闲模式。

在加电时，UE 2默认处于RRC-空闲模式。当需要时，RRC-空闲的UE 2通过RRC连接过程过渡到RRC-连接模式。

例如，当需要上行链路数据传送以进行呼叫或响应来自RNC 10的寻呼消息时，建立RRC连接。RRC连接把UE 2连接到UTRAN 6的RNC 10。

对于无线承载和传送信道之间的映射存在的不同的可能性并不总是可能的。UE 2和UTRAN 6推导出可能的映射，这取决于UE的状态以及UE和UTRAN正在执行的过程。

不同的传送信道被映射在不同的物理信道上。例如，RACH传送信道被映射在给定的PRACH上，DCH可以被映射在DPCH上，FACH和PCH可以被映射在S-CCPCH上，而DSCH被映射在PDSCH上。通过RNC 10和UE 2之间的RRC信令交换来确定物理信道的配置。

因为对于处于RRC连接模式的UE 2来说存在RRC连接，UTRAN6能确定小区单元内的特定UE的存在，例如RRC连接模式的UE驻留在哪个小区或小区集中，和确定UE正在监视哪个物理信道。因此，可以有效的控制UE 2。

相反，UTRAN 6不能确定处于空闲模式的UE 2的存在。通过核心网络4只能确定空闲的UE 2存在于大于小区的一个区域内，例如一个位置或路由区。因此，空闲模式的UE的存在被确定在大的区域内，而且，为了接收移动通信服务，比如语音或数据，空闲模式的UE必须变换为RRC连接的模式。图6示例了模式和状态之间可能的变换。

RRC连接模式的UE 2可以处于不同的状态，例如CELL_FACH状态，CELL_PCH状态，CELL_DCH状态或URA_PCH状态。取决于该状态，UE 2执行不同的动作和监视不同的信道。

例如，CELL_DCH状态中的UE 2将试图监视其中被映射到确定的DPCH的传送信道的DCH类型。处于CELL_FACH状态的UE 2将监视被映射到确定的S-CCPCH的若干FACH传送信道。处于CELL_PCH状态中的UE 2将监视被映射到确定的S-CCPCH物理信道的PICH信道和PCH信道。

此外，UE 2的动作也是不同的，这取决于状态。例如，处于CELL_FACH状态中的UE 2只要它从一个小区移动到另一个小区中，并且取决于不同的条件，UE将通过发送小区更新消息到节点B12以表明该UE已经改变位置并将开始监视FACH信道，开始小区更新(CELL Update)过程。当UE 2从任何其他的状态变换到CELL_FACH状态和UE没有可用的C-RNTI时，例如，当从CELL_PCH状态或CELL_DCH状态变换时，或当处于CELL_FACH状态的UE先前处于覆盖区之外时，也执行该过程。

为了区分RNC 10和不同的UE 2之间的传输和为了区分在MAC层中可以被多路复用的不同无线承载，MAC将首部包括在传输中。逻辑信道类型确定UE 2使用来发送消息的MAC首部的类型，UMTS模式(FDD或TDD)和逻辑信道被映射于其的传送信道。该首部可以包含标识特定的UE 2的标识符。

在MAC首部中使用不同的标识符来区分到/从不同的UE 2的传输。RNC 10分配不同的标识符。

标识符的例子是C-RNTI，U-RNTI，S-RNTI和H-RNTI。C-RNTI被用于标识给定小区中的给定的UE。U-RNTI被用于标识给定的UTRAN 6系统中的UE 2。S-RNTI标识DSCH传送信道上的UE 2。H-RNTI标识给定的HSDPA传送信道上的UE 2。

图7示例了用于除了HS-DSCH传送信道外的所有传送信道的MAC首部中所包含的字段。TCTF(目标信道类型字段)字段表示在不同的逻辑信道可以被映射在给定的传送信道上的情况下，被映射在给定的传送信道上的逻辑信道的类型传送信道。UE-Id类型是UE 2标识符。C/T字段表示建立的无线承载。

利用TCTF来区分不同的逻辑信道。逻辑信道之间的区分确定了MAC首部的其余的确切的格式。例如，如果CCCH被映射在RACH/FACH上，MAC首部只包含TCTF字段，该字段携带这样的信息，即，MAC PDU的其余部分包含来自CCCH类型传送信道的消息。

目前，UMTS标准表明只有信令无线承载0(SRB0)可以使用CCCH逻辑信道。因此当使用CCCH逻辑信道时不需要C/T字段。

在上行链路中，取决于UE 2的状态，不是所有的传送信道都是可用的。例如，当UE 2处于CELL_FACH状态时，UE不能使用DCH传送信道，但可以使用例如RACH传送信道。

对于RACH上DCCH的映射，例如，UE 2必须具有有效的C-RNTI。然而，如果UE 2刚移动到新的小区并期望开始小区更新过程，UE不具有有效的C-RNTI。因此，UE 2可以只将CCCH逻辑信道映射在RACH上。在编码CCCH消息中，将“初始标识”或U-RNTI包括在消息中以区分UE 2，该“初始标识”由核心网络4固定或分配到UE 2。

当UE 2刚好开机和想建立RRC连接时，存在相同的情况。因此，UE 2可以只使用映射在RACH传送信道上的CCCH逻辑信道来发送RRC连接请求消息。

RLC层可以使用透明模式(TM)，非确认模式(UM)或确认模式(AM)。取决于模式，在每次传输块的传输之后，RLC PDU的大小会改变。在TM和UM模式中，在每次传输之后RLC PDU的大小会改变。在AM中，PDU大小可以不动态地改变，而只通过RNC 10的重新配置而改变，因为PDU可能会被发送。

传送信道可以处理预定大小的RLC PDU。通过RLC PDU大小和MAC首部大小定义物理层的传送块大小。不同的传送信道允许不同的传送块大小并且给定的传送信道也可以允许不同的大小。通常，允许UE 2用于特定无线承载的传送块的大小通过RNC 10确定或通过UMTS标准而被固定。

通过它的类型，例如RACH，FACH，DCH，DSCH或USCH，和通过它的属性来定义传送信道。一些属性是动态的而一些属性是半静态的。

动态属性包括：传送块大小，其是MAC PDU的大小；传送块集大小，其是MAC PDU的大小乘以在一个传输时间间隔(TTI)中能被传送的MAC PDU数量；和传输时间间隔，其是可选的仅用于TDD的动态属性。半静态属性包括：传输时间间隔，其对FDD是强制的，而对于TDD NRT承载的动态部分是可选的；所应用的错误防护方案；错误防护类型；turbo码；卷积码；无信道编码，其仅对TDD是半静态的；编码速率；静态速率匹配参数；和CRC的大小。

当RRC层改变配置时，属性的半静态部分才会被改变。属性的动态部分提供若干替换，例如，可以有一个，两个，或三个在一个TTI中发送的传送块。而且，每个TTI期间可以改变传送块大小。

一组动态和半静态部分的值被称作传送格式(TF)。每个传送信道可以使用一个或多个传送格式。例如，只有一个传送信道可以被映射在物理随机接入信道(PRACH)上，本发明针对该信道。

PRACH消息包括从MAC层接收的传送块集产生出的数据部分，并包括在物理层中产生的控制信息。控制信息包括用于确定用于传输的编码和传送格式的传送格式组合指示符(TFCI)。图8示例了RACH消息结构。

当无线承载经逻辑信道被映射到传送信道时，不是所有的现存的传送格式组合都可以被使用。如RB映射信息所示的，通过RRC协议确定可允许的传送格式组合。

当前，UMTS标准表明，信令无线承载数0(SRB0)始终经CCCH逻辑信道映射在RACH传送信道上。目前，UMTS标准还表明，UE 2只被允许为选择的用于经CCCH的消息传输的RACH所列出的第一传送格式。

通常，RACH的第一传送块格式可以只携带一个168比特的传送块。然而，经CCCH发送的消息可以是很大的，而且，在一些情况下，使用其它的传送块大小是有利的。

CCCH被固定成始终在上行链路种使用TM模式。TM模式不支持分段和填充。MAC首部始终只包括TCTF首部，它包括2比特。因此，在MAC SDU中携带的RRC消息必须适于满足MAC SDU所需的大小。

使用已知为ASN.1的编码的特殊编码产生RRC消息。图9示例了用于CCCH的RRC消息的ASN.1编码。

形成R99部分的不同信息元素和扩展部分被通过ASN.1的装置编码以产生基础产物(basic production)。编码器添加填充比特以确保比特数是8的倍数。为了使RRC PDU大小适应用于TM上的CCCH消息的MAC-SDU的大小，RRC层添加附加的填充。

CCCH逻辑信道被用于在上行链路中发送小区更新消息、RRC连接请求消息和URA更新消息。取决于被添加到消息中的信息，这些消息具有不同的大小。此外，这些消息还包含有关相邻小区的测量结果的信息，例如，质量和定时信息，比如RACH上的测量结果。

常规的方法调整CCCH逻辑信道上发送的消息的大小以便具有MAC首部的RLC PDU适配在RACH中使用的传送块的内部。图10示例了用于在CCCH逻辑信道上发送消息的常规方法1。

如图10所示，有关现有的PRACH配置的信息被发送到UE 2(S10)。基于现有的传送PRACH配置，UE 2根据算法选择PRACH(S12)。UE 2产生包括用于经PRACH传输的所有信息元素的消息(S14)。UE 2将该消息的大小与相应的RACH的第一传送格式的传送块大小相比较，并通过删除测量信息调整该消息大小，直到该消息适配在传送块大小内(S16)。UE 2接着经PRACH发送调整的消息(S18)。

在UMTS系统中，小区中可以配置若干PRACH。处于RRC空闲或RRC连接模式的UE 2从系统信息块读取PRACH信道的列表。每个PRACH信道可以具有可用的传送格式的列表。

在TDD(时分双工)中，取决于传送格式，PRACH的传送块的传输的TTI(传输时间间隔)或持续时间可以是不同的。在1.28MCPSTDD模式中，UE 2始终选择适用于传送块集的传输的传送格式的最大TTI。

在FDD(频分双工)中，每个PRACH信道具有固定的TTI。除了其他特征之外，每个传送格式的特征在于传送块大小和在一个TTI期间可以发送的传送块的数目。

为了选择PRACH，UE 2首先必须选择要应用的TTI。一旦选择了TTI，UE 2从存在的使用所选择的TTI长度的PRACH中随机选择一个PRACH。如果具有不同的TTI长度的PRACH存在，根据图11所示的方法50选择TTI长度。否则，利用配置的PRACH的TTI。

参考图11，在步骤S52中UE 2基于可用的传送格式选择具有10msec.TTI的传送格式。根据所有RACH所支持的传送格式，具有10msec.的TTI并相应于所有配置的RLC大小的单一的传送块的那些格式被保持。

例如，在RRC-空闲模式中，可应用于RB0的RLC大小被保持，而在RRC-连接的模式中，用明确的RB映射信息配置的RLC大小被保持。如果多于一个单一的传送格式是可用的，UE 2可以选择任何可用的格式。

值得可取的，UE 2选择打算用于下一个传输的传送格式。如果这样的信息不可用，则选择相应于最大配置的RLC大小的传送格式。

在步骤S54中，UE 2裕度通过估算用给定的传送格式在RACH上发送传送块集所需的发射功率，计算功率裕度。通过3GPP标准规定用于该计算的算法，并除了其他输入参数外还使用TTI、传送块大小和要发送的传送块的数目。

在步骤S56，计算的功率裕度(power margin)与6dB比较。如果功率裕度大于6dB，则在步骤S58选择10msec.的TTI。如果计算的功率裕度不大于6dB，则在步骤S60选择20msec.的TTI。

如果使用常规的方法1，50，CCCH消息的大小太大，那么UE 2可以完全地删除有关相邻小区的测量结果的信息，例如RACH上的测量结果，即使质量和定时信息可能是RNC 10中所需要的。没有质量和定时信息的情况下，当UE 2移动到另一个小区时，可能不会建立与RNC 10的连接。UE 2不能发送数据并且当前的呼叫可能被中断或者不能启动新的呼叫。

因为UMTS标准限制UE 2始终使用选择的PRACH的第一传送块大小，只有一个传送块大小用于SRB0。因此，消息的大小被限于传送块的大小。

已经建议了改变PRACH的第一传送格式的大小。然而，不能保证所有的移动终端都支持SRB0大小的改变。因此，只要存在不支持用于PRACH中另一个传送块大小的移动终端，在上行链路中经CCCH而发送的消息可能不能延续到新版本的UMTS标准。

因此，需要一种方法和装置，其遵循新的允许经CCCH信道发送的消息大于当前可用的传送块大小的UMTS标准，同时不影响那些不符合该新的UMTS标准的移动终端的操作。本发明针对这些和其他的需求。

发明内容

技术问题

本发明直接针对一种方法和装置，其用于增强移动通信设备和网络之间的信令。特别的，本发明针对一种方法和装置，其利用公共控制信道逻辑信道/传送信道提供用于在移动设备和网络之间发送控制信息的新的配置，使得不支持该新的配置的移动终端的操作不被影响。

下面的说明将描述本发明的附加特点和优点，从本说明书它们将更加显而易见，或可以从本发明的实践中学习。通过所述的说明书和权利要求以及附图所特别指出的结构可以实现和获得本发明的目的和其它的优点。

技术解决方案

为实现这些和其他的优点以及根据本发明的目的，如在此具体和广义所述的，本发明实施为一种方法和装置，其增强移动通信设备和网络之间的信令。特别的，提供了用于利用公共控制信道(CCCH)逻辑信道/传送信道在移动和网络之间发送控制信息的新配置，和从网络提供指示，该指示有关于哪些新的配置是可用的，使得先前可用的配置对于不支持该新配置的移动终端来说仍然是可用的。

在本发明的一个方面中，提供了一种用于发送控制信息到网络的方法。该方法包括：接收指示用于发送消息的一个或多个可用的配置的信息消息，选择一个可用的配置，以及利用选择的配置来发送消息。

所关注的是，可用的配置可以包括传统(legacy)配置模式和传统配置标识。传统配置模式是用于发送消息的一种配置模式，其可以由不支持本发明提供的新的配置的移动终端所利用。

所关注的是，可用的配置可以包括预定的配置模式和预定的配置标识。预定的配置模式是本发明所提供的用于发送消息的新配置。

所关注的是，本发明提供的新的配置可以包括附加的信道，用于现有信道的增加的消息块大小，新的信道映射配置，和/或新的消息格式。最好是，可用配置其中之一的选择基于被发送的消息的大小。

所关注的是，可以提供新的逻辑信道和/或新的物理信道。进一步所关注的是，对现有的信道，最好是逻辑信道和/或物理信道，可以提供增加的消息大小。而且，所关注的是，新的信道映射配置可以与将逻辑信道映射到物理信道相关。

所关注的是，可以经公共信道接收表明用于发送消息的可用配置的信息消息。值得可取的，表明可用配置的信息被包括在信息消息的扩展部分中。

所关注的是，可以经专用信道接收表明用于发送消息的可用配置的信息消息。值得可取的，该信息消息是RRC连接建立消息。

在本发明的另一个方面中，提供了用于在至少一个移动通信设备和网络之间发送控制信息的方法。该方法包括：提供用于在一个或多个移动通信设备中发送消息的新的配置，该新的配置包括附加的信道、用于现有信道的增加的消息块大小、新的信道映射配置和/或新的消息格式；从网络发送表示该新的配置的信息消息到一个或多个移动通信设备；在移动通信设备中选择该新的配置的其中之一；和利用选择的配置从移动通信设备发送消息到网络。

所关注的是，可以提供新的逻辑信道和/或新的物理信道。进一步所关注的是，可以对现有的信道，最好是逻辑信道和/或物理信道，提供增加的消息大小。而且，所关注的是，新的信道映射配置可以与将逻辑信道映射到物理信道相关。值得可取的，选择新配置的其中之一是基于被发送的消息的大小。

所关注的是，表示用于发送消息的新配置的信息消息可以经公共信道发送到多个移动通信设备。值得可取的，表示可用配置的信息被包括在信息消息的扩展部分中，以便未整合该新配置的移动通信设备不解译该信息。

所关注的是，表示用于发送消息的新配置的信息消息可以经专用信道发送到特定的移动通信设备。值得可取的，信息消息是RRC连接建立消息。

在本发明的另一个方面中，提供了一种用于发送控制信息到网络的方法。该方法包括，发送表明用于发送消息的一个或多个可用配置的信息消息和利用一个可用的配置接收所发送的消息。

所关注的是，可用的配置可以包括传统配置模式和传统配置标识。传统配置模式是用于发送消息的一种配置模式，其可以被不支持本发明所提供的新的配置的移动终端所利用。

所关注的是，可用的配置可以包括预定配置模式和预定配置标识。预定配置模式是本发明所提供的用于发送消息的新配置。

所关注的是，本发明提供的新的配置可以包括附加的信道、用于现有信道的增加的消息块大小、新的信道映射配置和/或新的消息格式。最好是，该信息消息是RRC连接建立消息。

所关注的是，可以提供新的逻辑信道和/或新的物理信道。进一步所关注的是，可以对现有的信道，最好是逻辑信道和/或物理信道，提供增加的消息大小。而且，所关注的是，新的信道映射配置可以与将逻辑信道映射到物理信道相关。

所关注的是，可以经公共信道接收表明用于发送消息的可用配置的信息消息。值得可取的，表明可用配置的信息被包括在该信息消息的扩展部分中。

所关注的是，可以经专用信道接收表明用于发送消息的可用配置的信息消息。值得可取的，信息消息是RRC连接建立消息。

在本发明的另一方面中，提供了一种用于发送控制信息到网络移动通信设备。该移动通信设备包括RF模块，天线，键盘，显示器，存储单元，和处理单元。

天线和RF模块从网络接收信息消息和发送消息到网络。键盘允许用户输入信息。显示器传达信息给用户。存储单元存储有关一个或多个配置的信息。处理单元执行本发明的方法，来处理表示用于发送消息的可用配置的信息消息，选择一个可用配置和利用选择的配置发送消息。

在本发明的另一个方面中，提供了一种用于发送控制信息到一个或多个移动终端的网络。该网络包括发射器、接收器和控制器。

发射器发送信息消息到一个或多个移动终端。接收器从一个或多个移动终端接收消息。控制器执行本发明的方法，以产生表明用于发送消息的一个或多个可用配置的信息消息，和利用该可用配置的其中之一处理从一个或多个移动终端发送的消息。

应该明白的是，本发明的前面的一般性描述和下面的详细描述是示例性的，并意在提供如权利要求的本发明的进一步的解释。

简述附图

所包括的附图提供本发明的进一步解释并结合和构成本申请的一部分，其示出了本发明的实施例，并连同说明书来解释本发明的原理。在附图中：

图1示例了常规UMTS网络结构的方框图。

图2示例了常规的无线接口协议。

图3示例了常规无线接口协议中不同的逻辑信道。

图4示例了常规无线接口协议中从移动终端侧来看的逻辑信道和传送信道之间可能的映射。

图5示例了常规无线接口协议中从核心网络侧来看的逻辑信道和传送信道之间可能的映射。

图6示例了常规的移动终端的模式和状态之间可能的变换。

图7示例用于了除了HS-DSCH传送信道外的所有传送信道的常规无线接口协议中的MAC首部中包含的字段。

图8示例了常规的RACH消息结构。

图9示例了CCCH的RRC消息的常规的ASN.1编码。

图10示例了用于在CCCH逻辑信道上发送消息的常规方法。

图11示例了用于在FDD(频分双工)模式中选择TTI长度以便选择用于传输消息的PRACH的常规方法。

图12示例了根据本发明一个实施例的在CCCH逻辑信道上发送消息的方法。

图13示例了根据本发明的一个实施例的在FDD(频分双工)模式中选择TTI长度以便选择用于传输消息的PRACH的方法。

图14示例了根据本发明一个实施例的利用发送到多个移动终端的消息发送可用的PRACH配置的指示的方法。

图15示例了根据本发明一个实施例的利用发送到特定的移动终端的消息发送可用的PRACH配置的指示的方法。

图16示例了根据本发明一个实施例的移动通信设备。

图17示例了根据本发明一个实施例的网络。

具体实施方式

本发明涉及一种用于提供新的配置的方法和装置，该新的配置用于利用公共控制信道(CCCH)逻辑信道/传送信道在例如用户设备(UE)的移动终端和无线网络控制器(RNC)之间发送控制信息，使得不支持该新配置的移动终端的操作不受影响。尽管本发明针对移动终端进行了示例，但注意的是，本发明可以在任何期望提供用于在移动通信设备和网络之间发送控制信息的新的配置的时候应用。

现在将详细作出本发明的一些实施例，例子被示例在附图中。整个附图中，使用的相同的或类似的参考数字表示相同的元素。

本发明提出了使用用于传输SRB0的RRC消息的新的配置。新的配置意在使得能够经CCCH发送消息，所述消息大于当前允许传输的那些消息。使得能够经CCCH发送更大的消息，例如包含附加信息的消息，这可以防止必要的质量和定时信息，例如RACH上的测量结果，被从CCCH上发送的消息中删除。有几种方式可以实现新的配置。

新配置的第一实施例提供新的物理RACH信道(PRACH)，其将只由支持附加的PRACH的使用的UE 2所使用。可以利用现有的系统信息消息指示新的PRACH，以便只有支持新配置的使用的UE 2将利用新的信道来在新的PRACH上经CCCH发送消息。

新配置的第二实施例允许UE 2在与当前被利用来经CCCH发送消息的相同的RACH上使用不同的传送格式。例如增强公共控制信道(ECCCH)可以实现新的逻辑信道，它可以在可用的RACH信道的任何传送格式组合上被映射。RNC 10将指示是否UE被允许使用该增强CCCH，例如在从RNC发送到UE 2的现有的系统信息消息、RRC消息或任何其他的消息中指示。

第三实施例允许在现有的RACH的其他传送块大小上CCCH信道的映射。不需要改变UE 2或核心网络4的体系结构，只有PRACH的映射将被改变。

根据第三实施例，RNC 10可以信号通知是否UE 2被允许将CCCH映射在任何PRACH上和是否任何PRACH传送块大小或只有特定的PRACH传送块大小被允许。RNC 10可以表明在被允许的PRACH传送块大小的列表中的项目数。可替换的，可以允许任何PRACH上CCCH的映射而不用来自RNC 10的任何指示。

第四实施例允许利用新的消息格式。新的消息格式可以适于只包括最需要的数据。例如，在RRC连接请求消息中可以省略START值，这是由于在初始直接传送消息(Initial Direct transfer message)中也发送了START值。

图12示例了根据本发明的一个实施例选择一种用于经PRACH发送消息的配置的方法100。方法100包括：发送指示可用的PRACH配置的信息到UE 2(S102)，选择一种可用的PRACH配置(S104)，使用选择的PRACH配置产生被发送的消息(S106)，如果需要的话使产生的消息适应传送块大小(S108)，和经PRACH发送该消息(S110)。

在步骤S102中，RNC 10发送指示可用的PRACH配置的信息到UE 2。可用的PRACH配置可以包括由所有UE 2所支持的现有或传统配置和/或可以不被所有UE都支持的预定的新的或扩展的配置。

扩展的PRACH配置可以整合先前定义的一个或多个四个实施例：新的物理RACH信道，新的逻辑信道，比如增强公共控制信道

(ECCCH)，在现有的RACH的其他传送块大小上CCCH信道的映射，和/或新的消息格式。可用PRACH配置的指示可以包括用于每个可用的传统配置和每个可用的预定配置的配置模式和配置标识。

在步骤S104中，UE 2选择一种可用的PRACH配置，例如通过执行一种包括现有的PRACH配置和扩展的PRACH配置的算法来选择。现有的PRACH配置和一个或多个扩展的PRACH配置之间的选择是基于被发送的消息的大小的，以便选择这样的PRACH配置，它允许在添加最小的开销量的同时容纳所有消息数据的传送块大小。

值得可取的，UE 2首先确定是否现有的PRACH配置的传送块大小允许在消息中包含有关相邻小区的测量结果的所有信息，例如质量和定时信息，比如RACH上的测量结果。如果现有的PRACH配置的传送块大小不足以允许在消息中包含有关相邻小区的测量结果的所有信息，则UE 2选择一种扩展的PRACH配置。

接着，在步骤S106中，UE 2通过利用选择的PRACH配置产生包括所有信息元素的要被发送的消息。在步骤S 108中，如果选择的PRACH配置的传送块大小仍然不足以允许在消息中包含有关相邻小区的测量结果的所有信息，则UE 2减少包括在消息中包括的有关相邻小区的测量结果的信息的量，以便使消息大小适应选择的PRACH配置的传送块大小。

在FDD(频分双工)中，如果UE 2被允许使用附加的传送格式或增强的ECCCH，则用来确定可用的PRACH的TTI的算法可以缩减。可以根据图13中的方法150来选择TTI。

参考图13，在步骤S152中，UE 2基于该可用传送格式选择具有10msec.TTI的传送格式。从所有的扩展PRACH支持传送格式中，具有10msec.的TTI，并对应于单一传送块的那些传送格式被保持。如果多于一个的传送格式是可用的，那么UE 2可以选择任何的可用格式。

值得可取的，UE 2选择意在用于下一个传输的传送格式。例如，对于RB0/CCCH，选择允许要发送的下一个消息的最小的可用RLC大小。如果该信息不可用或者如果最大的RLC大小不足以容纳下一个消息，则选择对应于最大配置的RLC大小的传送格式。

在步骤S154中，UE 2通过估算用给定的传送格式在RACH上发送传送块集需要的发射功率，来计算功率裕度。3GPP标准规定了用于该计算的算法，并且该算法除了其他输入参数外，还使用TTI、传送块大小和要发送的传送块的数目。

在步骤S156中，计算的功率裕度与6dB相比较。如果功率裕度大于6dB，在步骤S158选择10msec.的TTI。如果计算的功率裕度不大于6dB，在步骤S160选择20msec.的TTI。

对于计算功率裕度的传送格式将接着被选择为具有10msec.的TTI的传送格式，其允许RB0/CCCH消息的传输。如果存在允许传输RB0/CCCH消息的若干具有10msec.的TTI的传送格式，则选择具有最小传送块大小的格式。如果没有这样的传送格式存在，选择具有10msec.的TTI的最大的传送块大小的传送格式。

在1.28MCPS TDD模式中，UE 2可以选择具有由明确信令配置的传送块大小的传送格式。对于SRB0/CCCH，UE 2可以选择允许用于SRB0的下一个消息的传输的传送格式。如果没有这样的传送格式存在，应当选择具有最大大小的传送格式，或如果若干传送格式是可用的，应当选择具有最小传送块大小的传送格式。如果存在具有该传送块大小的若干传送格式，UE 2从这些传送格式中选择最大TTI的。

发送指示可用的PRACH配置的信息到UE 2的方法必须以不影响不支持新的配置的UE的方式执行。指示可用的PRACH配置的信息可以作为发送到多个UE 2的系统信息的扩展而发送给UE 2，例如作为公共信道上的广播消息的一部分，如图14所示。另一方面，指示可用PRACH配置的信息可以通过专用信道上的专用RRC信令发送，如图15所示。

如图14所示，支持新配置的新的UE 2和不支持新配置的传统UE都可以理解包含根据当前的3GPP标准的可用信息的消息部分。新的UE 2读取扩展信息的指示而传统的UE则忽视它。只有支持新配置的新的UE 2明白指示可用的PRACH配置的扩展信息。

如图15所示，当UTRAN 6和UE之间的连接被建立时，指示可用的PRACH配置的信息被发送到支持新配置的特定的新的UE 2。利用现有的RRC连接建立消息来指示可用的PRACH配置。

通过发送RRC连接请求消息到UTRAN 6，UE 2请求RRC连接。如果能实现RRC连接，UTRAN 6发送RRC连接建立消息到UE 2。

如果UE支持新配置，RRC连接建立消息包括可用的PRACH配置的指示。指示的可用PRACH配置可以包括：传统配置，例如现有的PRACH配置，和一个或多个预定的新的PRACH配置，例如整合有先前定义的四个实施例的任何扩展的PRACH配置。如果UE 2是不支持新的配置的传统UE，在RRC连接建立消息中不包括可用的PRACH配置的指示。

基于接收了RRC连接建立消息，UE 2选择一种可用的PRACH配置并发送RRC连接建立完成消息到UTRAN 6。然后，通过利用选择的PRACH配置，UE 2可以经PRACH发送消息。

参考图16，示例了本发明的移动通信设备200的方框图，例如执行本发明方法的移动电话。移动通信设备200包括处理单元210，比如微处理器或数字信号处理器，RF模块235，电源管理模块205，天线240，电池255，显示器215，键盘220，存储单元230，比如闪存，ROM或SRAM，扬声器245和麦克风250。

用户例如通过按压键盘220的按钮或通过利用麦克风250的语音激活输入指令信息，比如电话号码。处理单元210接收和处理指令信息以执行适当的功能，比如拨打电话号码。从存储单元230检索操作数据以执行该功能。而且，处理单元210可以在显示器215上显示指令信息和操作信息以便于用户参考。

处理单元210发布指令信息给RF模块235以初始通信，例如，通过发送包括语音通信数据的无线信号。RF模块235包括接收机和发射机以接收和发射无线信号。天线240便于发送和接收无线信号。基于接收的无线信号，RF模块235可以转发和转换该信号为基带频率以便于处理单元210的处理。处理的信号可以被变换成可听的或可读的信息输出，例如经扬声器245输出。

RF模块235和天线240适于从网络4接收信息消息和发送消息到网络，存储单元230适于存储有关一个或多个配置的信息。处理单元210适于处理指示用于发送消息的一个或多个可用配置的信息消息，选择一种可用的配置，和利用选择的配置发送消息。

对于本领域技术人员显而易见的是，单独地或与外部支持逻辑组合地利用例如处理器210或其他的数据或数字处理设备，可以很容易的实现本发明的优选实施例。

图17示例了根据本发明一个实施例的UTRAN 320的方框图。UTRAN 320包括一个或多个无线网络子系统(RNS)325。每个RNS 325包括无线网络控制器(RNC)323和由RNC管理的多个节点B 321，或基站。RNC 323处理无线资源的分配和管理并作为对于核心网络4的接入点。而且，RNC 323适于执行本发明的方法。

节点B 321经上行链路接收由移动终端200的物理层发送的信息并经下行链路把数据发送到移动终端。节点B 321当作接入点，或者当作用于移动终端200的UTRAN 320的发射机和接收机。

节点B 321适于发送信息消息给一个或多个移动终端200和从一个或多个移动终端接收消息。RNC 323适于产生信息消息，该信息消息指示用于发送消息的一个或多个可用的配置，并适于处理来自一个或多个移动终端200的消息，该消息是利用一种可用的配置发送的。

本发明通过提供扩展的PRACH配置能够使移动终端能够经CCCH发送消息到网络，所述消息具有比目前所支持的更大的传送块大小。通过利用由网络发送到移动终端的现有消息来指示可用的PRACH配置，支持扩展的PRACH配置的那些移动终端可以利用扩展的配置，而不支持扩展的PRACH配置的移动终端可以利用现有的配置。

尽管本发明在移动通信的背景中进行了说明，但本发明也可用于使用无线设备的任何无线通信系统，比如配备了无线通信能力的PDA和膝上型计算机。而且，描述本发明所使用的确定的术语不应把本发明的范围限制于确定类型的无线通信系统，比如UMTS。本发明也可应用于使用不同的空中接口和/或物理层的其他的无线通信系统，例如，TDMA，CDMA，FDMA，WCDMA等等。

优选实施例可以被实现成方法、装置或制造的产品，使用标准编程和/或工程技术以产生软件、固件、硬件或任何其组合。在此所用的术语“制造的产品”涉及以硬件逻辑(例如，集成电路芯片，现场可编程门矩阵(FPGA)，专用集成电路(ASIC)等等)或计算机可读介质(例如磁存储介质(例如硬盘驱动器，软盘，磁盘等等)，光存储(CD-ROM，光盘等等)，易失性和非易失性存储器设备(例如EEPROM，ROM，PROM，RAM，DRAM，SRAM，固件，可编程逻辑等等)实现的代码或逻辑。

计算机可读介质中的代码通过处理器存取和执行。实现优选实施例的代码可以通过传输介质被访问或经网络从文件服务器被访问。在此情况下，其中实现该代码的制造的产品可以包括传输介质，比如网络传输线，无线传输介质，经空间传播的信号，无线电波，红外信号等等。当然，本领域普通技术人员应该了解，在不脱离本发明范围的情况下，对该结构可以做出许多修改，并且制造的产品可以包括现有技术所公知的任何信息承载介质。

图中所述逻辑实现将具体操作描述成以特定的顺序出现。在可替换的实现方式中，这些逻辑操作可以以不同的顺序执行，修改或去掉，并且仍然能实现本发明的优选实施例。而且，可以添加步骤到上述的逻辑中，并且仍然符合本发明的实现方式。

Claims (15)

1.一种从移动终端发送控制信息到网络的方法，该方法包括：

由所述移动终端接收第一消息，该第一消息包括指示用于发送第二消息的至少一个可用的配置的信息，该第二消息包括至少一部分的该控制信息；

由所述移动终端选择该至少一个可用的配置的其中之一；和

利用选择的配置由所述移动终端发送第二消息，

其中，所述至少一个可用的配置是涉及公共控制信道（CCCH）的物理随机接入信道（PRACH）信息，

其中，所述物理随机接入信道信息包括用于所述公共控制信道的附加的传送格式信息，并且，

其中，所述附加的传送格式信息包括无线链路控制大小和传送块大小中的至少一个。

2.如权利要求1所述的方法，其中经公共信道接收该第一消息。

3.如权利要求2所述的方法，其中指示用于发送该第二消息的至少一个可用的配置的信息被包括在该第一消息的扩展部分中。

4.如权利要求1所述的方法，其中经专用信道接收该第一消息。

5.如权利要求4所述的方法，其中该第一消息是无线资源控制连接建立消息。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述选择至少一个可用的配置的其中之一包括确定第二消息的大小。

7.一种在网络和至少一个移动终端之间发送控制信息的方法，该方法包括：

由所述网络发送第一消息到至少一个移动终端，该第一消息包括指示用于发送第二消息的至少一个可用的配置的信息，该第二消息包括至少一部分的该控制信息；和

由所述网络从该至少一个移动终端接收该第二消息，该第二消息是利用该至少一个可用的配置的其中之一发送的，

其中，所述至少一个可用的配置是涉及公共控制信道（CCCH）的物理随机接入信道（PRACH）信息，

其中，所述物理随机接入信道信息包括用于所述公共控制信道的附加的传送格式信息，并且，

其中，所述附加的传送格式信息包括无线链路控制大小和传送块大小中的至少一个。

8.如权利要求7所述的方法，其中经公共信道把该第一消息发送到多个移动终端。

9.如权利要求7所述的方法，其中经专用信道把该第一消息发送到特定的移动终端。

10.如权利要求9所述的方法，其中该第一消息是无线资源控制连接建立消息。

11.一种用于发送控制信息到网络的移动通信设备，该移动通信设备包括：

RF模块，适于从网络接收第一消息和发送第二消息到网络，该第一消息包括指示用于发送第二消息的至少一个可用的配置的信息，该第二消息包括至少一部分的该控制信息；

键盘，用于从用户输入信息；

存储单元，适于存储与用于发送第二消息的至少一个配置相关的信息；

显示器，适于传递信息给用户；和

处理单元，适于处理第一消息，选择至少一个可用的配置的其中之一，其中，由所述RF模块利用所选择的配置发送第二消息，

其中，所述至少一个可用的配置是涉及公共控制信道（CCCH）的物理随机接入信道（PRACH）信息，

其中，所述物理随机接入信道信息包括用于所述公共控制信道的附加的传送格式信息，并且，

其中，所述附加的传送格式信息包括无线链路控制大小和传送块大小中的至少一个。

12.如权利要求11所述的移动通信设备，其中经公共信道接收该第一消息。

13.如权利要求11所述的移动通信设备，其中经专用信道接收该第一消息。

14.如权利要求13所述的移动通信设备，其中该第一消息是无线资源控制连接建立消息。

15.如权利要求11所述的移动通信设备，其中该处理器适于通过确定该第二消息的大小，选择该至少一个可用的配置的其中之一。

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