DE112016006899T5

DE112016006899T5 - Last-bewusste dynamische Direktzugriffskanal- (RACH) Gestaltung

Info

Publication number: DE112016006899T5
Application number: DE112016006899.9T
Authority: DE
Inventors: Sarabjot Singh; Ehsan Aryafar; Wook Bong Lee; Nageen Himayat; Jing Zhu; Shu-Ping Yeh
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2016-05-24
Filing date: 2016-05-24
Publication date: 2019-02-14
Also published as: WO2017204783A1

Abstract

Eine Vorrichtung zur Verwendung in einem eNodeB eines zellularen Netzwerks, die eine dynamische Direktzugriffskanal- (RACH) Gestaltung erleichtert, umfassend eine Verarbeitungsschaltung, die bei Ausführung von Anweisungen von einer Speicherschaltung konfiguriert ist, Kanalparameter für eine RACH-Phase eines Direktzugriffskanals, der zwischen dem eNodeB und einem oder mehreren Benutzergeräten (UEs) in einem Abdeckungsbereich des eNodeB existiert, basierend auf einer Lastinformation des eNodeB zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen umfassen die Kanalparameter Informationen über ein oder mehrere sequentielle Direktzugriffsfenster (RAWs) innerhalb der RACH-Phase. Ferner ist die Verarbeitungsschaltung konfiguriert, eine Systeminformationsnachricht zu erzeugen, die die Kanalparameter umfasst, zur Downlink-Übertragung an das eine oder die mehreren UEs.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf zellulare Netzwerke, und insbesondere auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Last-bewussten Direktzugriffskanal- (RACH) Gestaltung, die die Auslastung des RACH maximiert.
HINTERGRUND
Die Direktzugriffskanal- („random access channel“) (RACH) Phase ist für die Gestaltung von zellularen Netzwerken entscheidend, da sie Benutzergeräten (UEs) ermöglicht, Informationen an ein Netzwerk zu senden, bevor sie formell in das Netzwerk aufgenommen werden. Während der RACH-Phase versuchen mehrere UEs, über ein gemeinsam genutztes Medium (z. B. einen Direktzugriffskanal oder RACH) zwischen den UEs und dem Netzwerk auf das Netzwerk zuzugreifen, indem sie eine Direktzugriffsprozedur verwenden, um einen Uplink- (UL) Datentransfer zu initiieren. Die Dimensionierung der dieser Direktzugriffskanal- (RACH) Phase zugewiesenen Ressourcen stellt einen wichtigen Teil des Overheads in der Luftschnittstelle von zellularen 5G-Netzwerken dar. Die Bereitstellung zu vieler Ressourcen für die RACH-Phase führt zu weniger Kollisionen zwischen den UEs, jedoch zu einem größeren Overhead. Andererseits führt die Bereitstellung von zu wenigen Ressourcen zu einem geringeren Overhead, aber zu mehr Kollisionen.
Figurenliste
Einige Beispiele von Schaltungen, Vorrichtungen und/oder Verfahren werden im Folgenden nur beispielhaft beschrieben. In diesem Zusammenhang wird auf die beigefügten Figuren Bezug genommen.

1a stellt das schematische Diagramm einer dynamischen Last-bewussten Direktzugriffskanal- (RACH) Gestaltung dar, die ein einziges Direktzugriffsfenster (RAW) umfasst, gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung.
1b stellt das schematische Diagramm einer dynamischen Last-bewussten Direktzugriffskanal- (RACH) Gestaltung dar, die mehrere Direktzugriffsfenster (RAWs) umfasst, gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung.
2 stellt eine beispielhafte Implementierung einer Direktzugriffsprozedur in einem zellularen System, das eine mehrstufige Last-bewusste RACH-Gestaltung verwendet, dar, gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung.
3 stellt eine beispielhafte Implementierung einer Direktzugriffsprozedur in einem zellularen System, das eine mehrstufige Last-bewusste RACH-Gestaltung verwendet, dar, gemäß einer anderen Ausführungsform der Offenbarung.
4 zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Verwendung in einem eNodeB eines zellularen Netzwerks, die eine dynamische Last-bewusste Gestaltung eines Direktzugriffskanals (RACH) erleichtert, gemäß den verschiedenen hier beschriebenen Ausführungsformen.
5 zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Verwendung in einem Benutzergerät eines zellularen Netzwerks, die eine dynamische Last-bewusste Gestaltung eines Direktzugriffskanals (RACH) erleichtert, gemäß den verschiedenen hier beschriebenen Ausführungsformen.
6 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens für einen eNodeB in einem zellularen Netzwerk, das eine dynamische Last-bewusste Gestaltung eines Direktzugriffskanals (RACH) erleichtert, gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung.
7 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens für einen eNodeB in einem zellularen Netzwerk, das eine dynamische Last-bewusste Gestaltung eines Direktzugriffskanals (RACH) erleichtert, gemäß einer anderen Ausführungsform der Offenbarung.
8 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens für ein Benutzergerät (UE) in einem zellularen Netzwerk, das eine dynamische Last-bewusste Gestaltung eines Direktzugriffskanals (RACH) erleichtert, gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung.
9 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens für ein Benutzergerät (UE) in einem zellularen Netzwerk, das eine dynamische Last-bewusste Gestaltung eines Direktzugriffskanals (RACH) erleichtert, gemäß einer anderen Ausführungsform der Offenbarung.
10 zeigt, für eine Ausführungsform, Beispielkomponenten einer Benutzergeräte- (UE) Vorrichtung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
In einer Ausführungsform der Offenbarung wird eine Vorrichtung zur Verwendung in einem eNodeB eines zellularen Netzwerks offenbart, die eine dynamische Direktzugriffskanal- (RACH) Gestaltung erleichtert. Die Vorrichtung umfasst eine Verarbeitungsschaltung, die bei Ausführung von Anweisungen von einer Speicherschaltung konfiguriert ist, Kanalparameter für eine RACH-Phase eines RACH, der zwischen dem eNodeB und einem oder mehreren Benutzergeräten (UEs) in einem Abdeckungsbereich des eNodeB existiert, basierend auf einer Lastinformation des eNodeB dynamisch zu bestimmen, wobei die Kanalparameter Informationen über ein oder mehrere sequentielle Direktzugriffsfenster (RAWs) innerhalb der RACH-Phase umfassen; und eine Systeminformationsnachricht zu erzeugen, die die Kanalparameter umfasst, zur Downlink-Übertragung an das eine oder die mehreren UEs.
In einer Ausführungsform der Offenbarung wird eine Vorrichtung zur Verwendung in einem eNodeB eines zellularen Netzwerks offenbart, die eine dynamische Direktzugriffskanal- (RACH) Gestaltung erleichtert. Die Vorrichtung umfasst eine Verarbeitungsschaltung, die bei Ausführung von Anweisungen von einer Speicherschaltung konfiguriert ist zum Bestimmen einer Lastschätzung einer RACH-Phase eines RACH, der zwischen dem eNodeB und den UEs in einem Abdeckungsbereich des eNodeB existiert, die Informationen über eine Anzahl von aktiven Benutzergeräten (UEs) im Abdeckungsbereich des eNodeB umfasst; Bestimmen einer Anzahl von Direktzugriffsfenstern (RAWs) innerhalb der RACH-Phase und einer Anzahl von pro RAW zugewiesen Ressourcen basierend auf der bestimmten Lastschätzung; und Erzeugen einer Systeminformationsnachricht, die eine Rundsende-(„Broadcast“) Nachricht umfasst, zur Downlink-Übertragung an die aktiven UEs, wobei die Systeminformationsnachricht Informationen über die Anzahl der RAWS innerhalb der RACH-Phase und die Anzahl der pro RAW zugewiesenen Ressourcen umfasst.
In einer Ausführungsform der Offenbarung wird eine Vorrichtung zur Verwendung in einem Benutzergerät (UE) eines zellularen Netzwerks offenbart, die eine dynamische Direktzugriffskanal- (RACH) Gestaltung erleichtert. Die Vorrichtung umfasst eine Verarbeitungsschaltung, die bei Ausführung von Anweisungen von einer Speicherschaltung konfiguriert ist zum Empfangen einer Systeminformationsnachricht von einem ihr zugeordneten eNodeB, die Kanalparameter für eine RACH-Phase eines RACH umfasst, der zwischen dem UE und dem eNodeB existiert, wobei die Kanalparameter Informationen über ein oder mehrere sequentielle Direktzugriffsfenster (RAWs) innerhalb der RACH-Phase umfassen; Erzeugen einer Direktzugriffs-Präambel-Nachricht zur Uplink-Übertragung an den eNodeB während eines ersten RAW des einen oder der mehreren sequentiellen RAWs auf einen Empfang der Systeminformationsnachricht hin; und selektiven Erzeugen einer nächsten Direktzugriffs-Präambel-Nachricht während eines nächsten RAW des einen oder der mehreren sequentiellen RAWs innerhalb der RACH-Phase zur Uplink-Übertragung an den eNodeB basierend auf einer Information von dem eNodeB.
Die vorliegende Offenbarung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungsfiguren beschrieben, in denen durchgehend gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um sich auf gleiche Elemente zu beziehen, und wobei die dargestellten Strukturen und Vorrichtungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet sind. Wie hierin verwendet, sollen sich die Begriffe „Komponente“, „System“, „Schnittstelle“, „Schaltung“ und dergleichen auf eine computerbezogene Einheit, Hardware, Software (z. B. in Ausführung) und/oder Firmware beziehen. Zum Beispiel kann eine Komponente eine Verarbeitungsschaltung (z. B. eine Mikroprozessorschaltung, ein Controller, oder eine andere Verarbeitungsvorrichtung), ein Prozess, der auf einer Verarbeitungsschaltung läuft, ein Controller, ein Objekt, eine ausführbare Datei, ein Programm, eine Speichervorrichtung, ein Computer, ein Tablet-PC und/oder ein Benutzergerät (z. B. Mobiltelefon usw.) mit einer Verarbeitungsvorrichtung sein. Zur Veranschaulichung können eine Anwendung, die auf einem Server läuft, und der Server auch eine Komponente sein. Eine oder mehrere Komponenten können sich in einem Prozess befinden, und eine Komponente kann auf einem Computer lokalisiert und/oder auf zwei oder mehr Computern verteilt sein. Ein Satz von Elementen oder ein Satz anderer Komponenten kann hierin beschrieben werden, wobei der Begriff „Satz“ als „einer oder mehrere“ interpretiert werden kann.
Ferner können diese Komponenten von verschiedenen computerlesbaren Speichermedien, auf denen verschiedene Datenstrukturen gespeichert sind, ausgeführt werden, beispielsweise mit einem Modul. Die Komponenten können über lokale und/oder entfernte Prozesse kommunizieren, beispielsweise in Übereinstimmung mit einem Signal mit einem oder mehreren Datenpaketen (z. B. interagieren Daten von einer Komponente mit einer anderen Komponente in einem lokalen System, einem verteilten System, und/oder über ein Netzwerk, wie beispielsweise das Internet, ein lokales Netzwerk, ein Weitbereichsnetz, oder ein ähnliches Netzwerk mit anderen Systemen über das Signal).
Als ein weiteres Beispiel kann eine Komponente eine Vorrichtung mit spezifischer Funktionalität sein, die durch mechanische Teile bereitgestellt wird, die durch elektrische oder elektronische Schaltungen betrieben werden, wobei die elektrische oder elektronische Schaltung durch eine Softwareanwendung oder eine Firmwareanwendung, die von einer oder mehreren Verarbeitungsschaltungen ausgeführt wird, betrieben werden kann. Die eine oder die mehreren Verarbeitungsschaltungen können intern oder extern zu der Vorrichtung sein und können mindestens einen Teil der Software- oder Firmware-Anwendung ausführen. Als noch ein weiteres Beispiel kann eine Komponente eine Vorrichtung sein, die spezifische Funktionalität durch elektronische Komponenten ohne mechanische Teile bereitstellt; die elektronischen Komponenten können eine oder mehrere Verarbeitungsschaltungen darin aufweisen, um Software und/oder Firmware auszuführen, die zumindest teilweise die Funktionalität der elektronischen Komponenten verleihen bzw. verleiht.
Die Verwendung des Wortes beispielhaft soll Konzepte auf eine konkrete Art und Weise darstellen. Wie in dieser Anmeldung verwendet, soll der Ausdruck „oder“ ein inklusives „oder“ anstatt eines exklusiven „oder“ bedeuten. Das heißt, wenn nicht anders angegeben oder es aus dem Zusammenhang klar ist, soll „X verwendet A oder B“ eine beliebige der natürlichen inklusiven Permutationen bedeuten. Das heißt, wenn X A verwendet; X B verwendet; oder X sowohl A als auch B verwendet, dann ist „X verwendet A oder B“ in jedem der vorstehenden Fälle erfüllt. Zusätzlich sollten die Artikel „ein“ und „eine“, wie sie in dieser Anmeldung und den angefügten Ansprüchen verwendet werden, allgemein in der Bedeutung als „eines oder mehrere“ ausgelegt werden, wenn nichts anderes angegeben ist oder es aus dem Zusammenhang klar ist, dass sie auf eine singuläre Form gerichtet sind. Des Weiteren sollen in dem Umfang, in dem die Begriffe „aufweisend“, „weist auf“, „haben“, „hat“, „mit“ oder Varianten davon entweder in der ausführlichen Beschreibung oder den Ansprüchen verwendet werden, solche Begriffe auf eine ähnliche Weise wie der Ausdruck „umfassend“ inkludierend sein.
In der folgenden Beschreibung werden mehrere Einzelheiten dargelegt, um eine gründlichere Erläuterung der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung bereitzustellen. Für den Fachmann ist es jedoch offensichtlich, dass Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ohne diese spezifischen Einzelheiten ausgeführt werden können. In anderen Fällen werden bekannte Strukturen und Vorrichtungen in Form eines Blockdiagramms und nicht im Einzelnen gezeigt, um zu vermeiden, dass Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung verschleiert werden. Zusätzlich können Merkmale der unterschiedlichen Ausführungsformen, die im Folgenden beschrieben werden, sofern nicht speziell anders angegeben, miteinander kombiniert werden.
Wie oben angegeben, versuchen während der RACH-Phase mehrere UEs, auf das Netzwerk zuzugreifen, um einen Uplink- (UL) Datentransfer zu initiieren. In diesem Stadium haben die UEs jedoch keine(n) Ressource oder Kanal verfügbar, um auf das Netzwerk zuzugreifen, und daher wird eine Anfrage zum Anschließen an das Netzwerk über ein gemeinsam genutztes Medium (z. B. einen RACH) zwischen den UEs und dem Netzwerk gesendet, um den UL-Datentransfer zu initiieren. Während der RACH-Phase greifen die UEs unter Verwendung der für die RACH-Phase zugewiesenen Systemressourcen auf das Netzwerk zu. Wenn unterschiedliche UEs versuchen, sich unter Verwendung der gleichen Ressourcen dem Netzwerk anzuschließen, wird die Auslastung der RACH-Phase durch Kollisionen beeinträchtigt. Aufgrund der Kollisionen gelingt es nur einigen UEs, sich während der RACH-Phase dem Netzwerk anzuschließen, und die nicht erfolgreichen UEs konkurrieren darum, sich während nachfolgender RACH-Phasen dem Netzwerk anzuschließen. In einigen Ausführungsformen führt dies zu erhöhten Latenzzeiten für die UEs, die versuchen, sich dem Netzwerk anzuschließen. In einigen Ausführungsformen werden die nachfolgenden RACH-Phasen in periodischen Intervallen wiederholt. Darüber hinaus führt das Zuweisen von zu vielen Ressourcen für eine RACH-Phase zu einem erhöhten System-Overhead. Daher müssen die Ressourcen der RACH-Phase optimal zugewiesen werden, um die RACH-Auslastung zu maximieren und den System-Overhead zu minimieren. Einige der herkömmlichen Ansätze verwenden eine statische RACH-Ressourcenzuweisung, was im Fall einer geringen Last zu einer Unterauslastung und im Falle einer großen Last zu einer Überauslastung führt. Darüber hinaus führt die statische RACH-Ressourcenzuweisung zu einem höheren Overhead über die Luftschnittstelle. In einigen Ausführungsformen bezieht sich die Last auf die Anzahl von UEs, die während einer RACH-Phase um den Zugriff auf das Netzwerk konkurrieren.
Daher wird, um die Nachteile der statischen RACH-Ressourcenzuweisung zu überwinden, in dieser Offenbarung eine neue Last-bewusste dynamische RACH-Gestaltung oder eine Last-bewusste RACH-Ressourcenzuweisung vorgeschlagen. Insbesondere ist diese Offenbarung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung gerichtet, die eine Last-bewusste RACH-Gestaltung während der RACH-Phase in zellularen Netzwerken erleichtern. In einer Ausführungsform der Offenbarung wird ein Verfahren zum dynamischen Bestimmen einer RACH-Gestaltung basierend auf einer Lastinformation des Netzwerks vorgeschlagen. In einer anderen Ausführungsform wird eine Direktzugriffsprozedur vorgeschlagen, die die Last-bewusste RACH-Gestaltung verwendet, um es den UEs zu ermöglichen, sich dem Netzwerk anzuschließen. In einigen Ausführungsformen verbessern die vorgeschlagene Last-bewusste RACH-Gestaltung und die Direktzugriffsprozedur die Auslastung der RACH-Phase und bieten auch mehr Flexibilität und einen schnelleren Zugriff/niedrigere Latenzzeiten für UEs, die beabsichtigen, sich dem Netzwerk anzuschließen.
1a und 1b stellen die schematischen Diagramme einer dynamischen Last-bewussten Direktzugriffskanal- (RACH) Gestaltung gemäß verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsformen dar. In einigen Ausführungsformen umfasst die vorgeschlagene RACH-Gestaltung eine mehrstufige RACH-Gestaltung 150, die mehrere Direktzugriffsfenster (RAWs) mit einer RACH-Phase (wie in 1b gezeigt) umfasst, und in anderen Ausführungsformen umfasst die vorgeschlagene RACH-Gestaltung ein einziges RAW 100 innerhalb der RACH-Phase (wie in 1a gezeigt). In einigen Ausführungsformen umfasst die dynamische Last-bewusste RACH-Gestaltung ein dynamisches Abstimmen einer Gesamtmenge von zugewiesenen Ressourcen R der RACH-Phase innerhalb eines einzelnen RAW oder mehrerer RAWs basierend auf einer Lastinformation des Netzwerks. Zum Beispiel werden in dem Fall mit einem einzelnen RAW die Gesamtmenge von zugewiesenen Ressourcen R innerhalb des einzelnen RAW dynamisch gemäß der Lastinformation der RACH-Phase abgestimmt. In ähnlicher Weise werden in dem Fall mit mehreren RAW die Ressourcen für jedes RAW basierend auf der Lastinformation jeder RAW-Phase dynamisch abgestimmt.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Lastinformation die Anzahl von UEs, die darum konkurrieren, sich während einer bestimmten RACH/RAW-Phase dem Netzwerk (oder eNodeB) anzuschließen. In einigen Ausführungsformen ermöglicht das dynamische Zuweisen der Ressourcen des einen oder der mehreren RAWs innerhalb der RACH-Phase, die Auslastung der RACH-Phase zu erhöhen, und verringert auch die Kollisionswahrscheinlichkeit zwischen unterschiedlichen UEs, die während der RACH-Phase um den Zugriff auf das Netzwerk konkurrieren. Um die Ressourcen in dem Einzel-RAW- oder dem Mehrfach-RAW-Fall dynamisch zuzuweisen oder abzustimmen, muss die Lastinformation des Netzwerks geschätzt werden. In einigen Ausführungsformen wird die Lastinformation des Netzwerks an dem eNodeB unter Verwendung von Informationen über einen Auslastungs- oder einen Kollisionsprozentsatz einer vorherigen RACH-Phase basierend auf der Gleichung geschätzt: $U = (\frac{L}{R}) e^{\frac{- L}{R}}$
Dabei ist U die Auslastung einer vorherigen RACH-Phase, L ist die durchschnittliche Anzahl von UEs (d. h. die Last), die während der RACH-Phase um das Netzwerk konkurrieren, und R ist die Gesamtanzahl von RACH-Ressourcen, die für die RACH-Phase zugewiesen sind. In einigen Ausführungsformen entspricht die Auslastung der Anzahl von RACH-Ressourcen aus den gesamten RACH-Ressourcen R, die von den UEs verwendet werden, um sich dem Netzwerk anzuschließen. In einigen Ausführungsformen zeigt die Auslastung U an, ob die RACH-Ressourcen unter- oder überausgelastet sind. In einigen Ausführungsformen sind die gesamten RACH-Ressourcen R vorbestimmt. In einigen Ausführungsformen wird angenommen, dass die Auslastung der vorherigen RACH-Phase an dem eNodeB vor dem Starten einer nächsten RACH-Phase verfügbar ist.
In anderen Ausführungsformen wird die Lastinformation L des Netzwerks an dem eNodeB von einer anderen koexistierenden Direktzugriffs-Technologie (RAT), beispielsweise LTE/4G, erhalten. Zum Beispiel ist in einigen Ausführungsformen die erwartete Anzahl von UEs (d. h. die Last), die um den RACH konkurrieren, in dem Netzwerk bekannt, wenn die Entscheidung, sich mit 5G-RAT zu verbinden, durch LTE-RAT vorgeschrieben ist. Ferner wird in einigen Ausführungsformen die Lastinformation L des Netzwerks an dem eNodeB durch Vorhersagen eines durchschnittlichen Datenverkehrs in einem gegebenen Gebiet während einer bestimmten Zeit und eines bestimmten Tages unter Verwendung von Maschinensprachen- und Big-Data-Technologien bestimmt.
Sobald die Lastinformation einer RACH-Phase bestimmt ist, können die RACH-Ressourcen R dynamisch abgestimmt werden, um die Auslastung der RACH-Phase zu maximieren. Unter Bezugnahme auf 1a umfasst die dynamische Last-bewusste RACH-Gestaltung 100 beispielsweise ein einziges RAW 102 mit einer Gesamtmenge von zugewiesenen Ressourcen R, die während der RACH-Phase 104 zu verwenden sind. Basierend auf der geschätzten Lastinformation L können die Ressourcen R des einzelnen RAW 102 dynamisch abgestimmt werden, um die Auslastung der RACH-Phase 104 basierend auf der obigen Gleichung (1) zu maximieren. Basierend auf Gleichung (1) ist die Auslastung U einer RACH-Phase maximiert, wenn R = L ist. Daher werden in einigen Ausführungsformen die Ressourcen R des einzelnen RAW 102 dynamisch so abgestimmt, dass sie gleich der Last L sind, um die Auslastung U der RACH-Phase 104 zu maximieren. In anderen Ausführungsformen können jedoch andere Metriken als die Auslastung U verwendet werden, um die Ressourcen R des RAW 102 abzustimmen. In einigen Ausführungsformen werden die Ressourcen R des RAW 102 durch den eNodeB basierend auf der geschätzten Lastinformation L dynamisch abgestimmt. In einigen Ausführungsformen sind die RAW/RACH-Ressourcen R in Hinblick auf Zeit, Frequenz, Präambeln oder jede andere orthogonale Dimension definiert. Zum Beispiel ist die Anzahl von Ressourcen R für einen RACH mit T Zeitschlitzen, F Frequenzbändern und P Präambeln gegeben durch: $R = T \times F \times P$
In einigen Ausführungsformen beziehen sich die Präambeln auf ein spezifisches Muster oder eine spezifische Signatur, die von den UEs verwendet werden, um sich während der RACH-Phase dem Netzwerk anzuschließen. In einigen Ausführungsformen sind die verfügbaren Präambeln und die verfügbaren Frequenzbänder festgelegt. In solchen Ausführungsformen können die zugewiesenen Ressourcen dynamisch geändert werden, indem die Anzahl der Zeitschlitze geändert wird. Ferner können in einigen Ausführungsformen die Ressourcen R für den RACH/RAW 102 basierend auf einer Leistung der vorhergehenden RACH-Phasen dynamisch abgestimmt werden. Wenn beispielsweise in einigen Ausführungsformen die Kollisionswahrscheinlichkeit in der vorhergehenden RACH-Phase hoch war und die Auslastung U niedrig war, können die Ressourcen R für die nächste RACH-Phase erhöht werden. In ähnlicher Weise können, wenn die Kollisionswahrscheinlichkeit in der vorhergehenden RACH-Phase niedrig war und die Auslastung U niedrig war, die Ressourcen R für die nächste RACH-Phase verringert werden. In einigen Ausführungsformen wird die Kollisionswahrscheinlichkeit der vorhergehenden RACH-Phase an dem eNodeB basierend auf Kollisionsstatiken bestimmt, die von den UEs in dem Abdeckungsbereich des eNodeB zurückgekoppelt werden.
In einigen Ausführungsformen wird die RACH-Phase basierend auf der geschätzten Lastinformation L einer RACH-Phase in mehrere RAWs unterteilt, wie in 1b gezeigt. Insbesondere umfasst in dieser Ausführungsform die RACH-Phase 152 ein erstes RAW 154, ein zweites RAW 156 und ein drittes RAW 158. In anderen Ausführungsformen kann die RACH-Phase 152 jedoch eine beliebige Anzahl von RAWs umfassen, die basierend auf der Lastinformation L der RACH-Phase 152 bestimmt wird. In einigen Ausführungsformen ist eine Gesamt-RACH-Dauer der RACH-Phase 152 in mehrere RAWs mit eingefügten Konflikt-Auflösungs-Perioden, beispielsweise die Periode T1 160 zwischen dem ersten RAW 154 und dem zweiten RAW 156 und die Periode T2 162 zwischen dem zweiten RAW 154 und dem dritten RAW 158, unterteilt. Ferner umfasst das erste RAW 154 R1 Ressourcen, das zweite RAW 156 umfasst R2 Ressourcen und das dritte RAW 158 umfasst R3 Ressourcen. In einigen Ausführungsformen werden die Ressourcen R1, R2 und R3 auch basierend auf der Lastinformation des jeweiligen RAW bestimmt.
In einigen Ausführungsformen konkurrieren zunächst alle UEs (d. h. die Last L), um sich unter Verwendung der Ressourcen R1 des ersten RAW 154 dem Netzwerk anzuschließen. Die UEs, die während des ersten RAW 154 beim Anschließen an das Netzwerk nicht erfolgreich sind, konkurrieren in dem zweiten RAW 156 unter Verwendung der Ressourcen R2. Ferner konkurrieren die UEs, die beim Anschließen an das Netzwerk während des zweiten RAW 156 nicht erfolgreich sind, in dem dritten RAW 158 unter Verwendung der Ressourcen R3. In einigen Ausführungsformen wird die Information über die UEs, die während jedes RAW beim Anschließen an das Netzwerk erfolgreich oder nicht erfolgreich sind, während der Konflikt-Auflösungs-Perioden nach dem jeweiligen RAW den UEs bereitgestellt. In einigen Ausführungsformen ist die Anzahl von Ressourcen R1, R2 und R3 basierend auf einer Erfolgswahrscheinlichkeit eines jeweiligen RAW vorbestimmt. Zum Beispiel ist in einigen Ausführungsformen die mittlere Anzahl erfolgreicher UEs nach dem ersten RAW (d. h. die Erfolgswahrscheinlichkeit des ersten RAW) gegeben durch: $S (L_{1}, R_{1}) = L_{S,1} = L_{1} e x p^{(\frac{- L 1}{R_{1}})}$
Dabei ist L1 die mittlere UE-Last während der RACH-Phase.
Daher ist die mittlere Anzahl fehlgeschlagener UEs nach dem ersten RAW gegeben durch: $F (L_{1}, R_{1}) = L_{f,1} = L_{1} [1 - e x p^{(\frac{- L 1}{R_{1}})}]$
Nach dem j-ten RAW ist die mittlere Anzahl erfolgreicher UEs gegeben durch: $S (L_{S, j - 1}, R_{j}) = L_{S, j}$
Ähnlich ist die mittlere Anzahl von nicht erfolgreichen UEs nach dem j-ten RAW gegeben durch: $F (L, R_{j}) = L_{f, j}$
In einigen Ausführungsformen muss die mittlere Anzahl von UEs, die nach der RACH-Phase erfolgreich bestehen, maximiert werden, um die Auslastung der RACH-Phase zu maximieren. In einigen Ausführungsformen ist die mittlere Anzahl von erfolgreichen UEs in der RACH-Phase gegeben durch: $\sum_{j = 1}^{N} L_{S, j}$
Dabei ist N die Gesamtanzahl der RAWs in der RACH-Phase.
Daher kann die Anzahl von RAWs in der RACH-Phase und die Anzahl von Ressourcen pro RAW durch Lösen der unten angegebenen Gleichung bestimmt werden: $max \sum_{j = 1}^{N} L_{S, j}, N, R_{1}, R_{2}, R_{N}$
so dass $\sum_{j = 1}^{N} R_{j} \leq R - (N - 1) k$
Dabei steht R für die gesamten RACH-Ressourcen, N ist die Anzahl der RAWs mit der RACH-Phase, und k ist der Overhead aufgrund der Konfliktauflösung nach jedem RAW.
Unter erneuter Bezugnahme auf 1b können in einer beispielhaften Ausführungsform die Ressourcen des ersten RAW 154 basierend auf der Gleichung (1) basierend auf der Lastinformation L1 der RACH-Phase 152 bestimmt werden. Wie oben angegeben, wird die Auslastung U einer RACH/RAW-Phase maximal, wenn R = L ist. Daher werden für das erste RAW 154 die Ressourcen R1 auf R1 = L1 abgestimmt, wobei L1 die mittlere Last der RACH-Phase ist. Für das zweite RAW 156 wird die Lastinformation L2 basierend auf der obigen Gleichung (4) oder (6) bestimmt als: $L 2 = L_{1} [1 - e x p^{(\frac{- L 1}{R_{1}})}]$
Sobald L2 bestimmt ist, werden die Ressourcen R2 des zweiten RAW 156 auf R2 = L2 abgestimmt. In ähnlicher Weise können auch die Ressourcen R3 für das dritte RAW 158 bestimmt werden. In einigen Ausführungsformen könnte die obige Prozedur zum Bestimmen der RAW-Ressourcen für eine Anzahl N von RAWs innerhalb einer RACH-Phase verwendet werden. In einigen Ausführungsformen werden die Informationen über die Anzahl der RAWs innerhalb einer RACH-Phase und die Anzahl der pro RAW zugewiesenen Ressourcen vor der RACH-Phase an dem eNodeB bestimmt und den UEs in dem Abdeckungsbereich des eNodeB bereitgestellt.
In einigen Ausführungsformen sind die RAW-Ressourcen R1, R2 und R3 unterschiedlich. In anderen Ausführungsformen könnten die RAW-Ressourcen R1, R2 und R3 jedoch statisch und gleich gehalten werden, beispielsweise R1, R2 und R3 gleich R1. Ferner könnten in einigen Ausführungsformen die RAW-Ressourcen R1, R2 und R3 für sequenzielle RAWs basierend auf der Lastinformation des jeweiligen RAW oder der Kollisionswahrscheinlichkeit eines vorherigen RAW erhöht oder verringert sein. In einigen Ausführungsformen kann zusätzlich zur dynamischen Abstimmung der RACH-Ressourcenzuweisung basierend auf der Lastinformation, wie oben erläutert, die Anzahl der Direktzugriffsversuche der UEs pro RAW auch basierend auf der Lastinformation und der für dieses jeweilige RAW zugewiesenen Ressource optimiert werden. In einigen Ausführungsformen entspricht die Anzahl von Direktzugriffsversuchen pro RAW der Häufigkeit, mit der ein UE in jedem RAW versucht, sich dem Netzwerk anzuschließen. Wenn beispielsweise die Last eines bestimmten RAW niedrig ist (unter der Annahme, dass die meisten UE-Zugriffsversuche in dem vorherigen RAW erfolgreich waren), verglichen mit der Anzahl der für dieses RAW zugewiesenen Ressourcen, kann die Anzahl der Zugriffsversuche des bestimmten RAW erhöht sein. In einigen Ausführungsformen wird die Anzahl von Zugriffsversuchen, die in einem nächsten RAW verwendet werden sollen, an dem eNodeB am Ende eines vorhergehenden RAW bestimmt und den UEs während der Konflikt-Auflösungs-Periode angezeigt.
2 zeigt eine beispielhafte Implementierung einer Direktzugriffsprozedur in einem zellularen System 200, die eine mehrstufige Last-bewusste RACH-Gestaltung gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung verwendet. In einigen Ausführungsformen entspricht die Direktzugriffsprozedur einer Prozedur, durch die ein oder mehrere UEs in einem Abdeckungsbereich eines eNodeB versuchen, unter Verwendung eines oder mehrerer RAWs innerhalb einer RACH-Phase sich dem eNodeB (d. h. dem Netzwerk) anzuschließen. In einigen Ausführungsformen werden Informationen über das eine oder die mehreren RAWs innerhalb der RACH-Phase an dem eNodeB bestimmt, wie oben in Bezug auf 1b erläutert. Das zellulare System 200 umfasst einen eNodeB 202 und mehrere aktive UEs (im Folgenden als „UE“ bezeichnet), die die Last des eNodeB 202 darstellen. In einigen Ausführungsformen bezieht sich „aktives UE“ auf ein UE, das versucht, sich dem eNodeB 202 anzuschließen, um Uplink- (UL) Daten an den eNodeB 202 zu senden. Bei dieser Ausführungsform wird, um die Direktzugriffsprozedur, die den aktiven UEs zugeordnet ist, zu erklären, ein ausgewähltes UE 204 aus den mehreren aktiven UEs in dem Abdeckungsbereich des eNodeB 202 ausgewählt. Das UE 204 initiiert die Direktzugriffsprozedur, wenn das UE 204 UL-Daten aufweist, die zu dem eNodeB 202 zu senden sind.
Der eNodeB 202 ist konfiguriert, um Kanalparameter einer RACH-Phase 203 eines Direktzugriffskanals vor der RACH-Phase 203 zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen umfassen die Kanalparameter Informationen über eines oder mehrere einer Anzahl von sequentiellen Direktzugriffsfenstern (RAWs) innerhalb der RACH-Phase 203, einer Anzahl von pro RAW zugewiesenen RAW-Ressourcen und einer Anzahl von Zugriffsversuchen pro RAW. In einigen Ausführungsformen umfasst die RACH-Phase 203 ein einziges RAW, und in anderen Ausführungsformen umfasst die RACH-Phase 203 mehrere RAWs. In einigen Ausführungsformen werden die Kanalparameter basierend auf einer Lastinformation der RACH-Phase 203 bestimmt, wie oben in Bezug auf 1a und 1b angegeben. Sobald die Kanalparameter für die RACH-Phase 203 bestimmt sind, ist der eNodeB 202 konfiguriert, die Kanalparameter zu einem oder mehreren UEs in dem Abdeckungsbereich des eNodeB 202 vor der RACH-Phase 203 unter Verwendung einer Systeminformationsnachricht 206 zu senden. In einigen Ausführungsformen umfasst die Systeminformationsnachricht 206 ein Rundsende-Signal. In einigen Ausführungsformen ist der eNodeB 202 konfiguriert, die Kanalparameter vor jeder RACH-Phase zu bestimmen. In anderen Ausführungsformen ist der eNodeB 202 jedoch konfiguriert, die Kanalparameter nur zu bestimmen, wenn sich eine Lastinformation einer vorhergehenden RACH-Phase in der nächsten RACH-Phase ändert.
Auf einen Empfang der Systeminformationsnachricht 206 hin ist das UE 204 konfiguriert, eine Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 208 zu erzeugen zur nachfolgenden Übertragung an den eNodeB 202 unter Verwendung eines ersten RAW 220 des einen oder der mehreren RAWs (basierend auf der Information in der Systeminformationsnachricht 206) der RACH-Phase 203. In einigen Ausführungsformen umfasst die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 208 eine Signatur oder ein spezifisches Muster mit einer „Präambel“, die es dem eNodeB 202 ermöglicht, die Nachrichten, die von unterschiedlichen UEs in dem Abdeckungsbereich des eNodeB 202 kommen, zu unterscheiden. Die Anzahl der für die UEs verfügbaren Präambeln ist durch die Anzahl der Ressourcen definiert, die für eine bestimmte RAW- oder RACH-Phase zugewiesen sind. In einigen Ausführungsformen haben die UEs eine vorbestimmte Anzahl von Präambeln verfügbar, basierend auf der Anzahl von Ressourcen, die für eine bestimmte RAW- oder RACH-Phase zugewiesen sind. In einigen Ausführungsformen verwendet während einer bestimmten RAW- oder RACH-Phase mehr als ein UE in dem Abdeckungsbereich des eNodeB 202 die gleiche Präambel in seiner jeweiligen Direktzugriffs-Präambel-Nachricht, was zu einer Kollision führt. In solchen Ausführungsformen würde die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht von einigen der UEs, die eine Kollision erfahren, den eNodeB 202 nicht erreichen. Somit wären die UEs, die eine Kollision erfahren, beim Anschließen an den eNodeB 202 nicht erfolgreich. Die UEs, die keine Kollision erfahren, sind erfolgreich beim Anschließen an das Netzwerk, was in einigen Ausführungsformen ein Kollisionskriterium definiert. In einigen Ausführungsformen umfasst die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 208 eine UE-Kennung RA-RNTI, die einem Zeitschlitz zugeordnet ist, in dem die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 208 an den eNodeB 202 gesendet wird.
Am Ende des ersten RAW 220 ist der eNodeB 202 konfiguriert, eine Konflikt-Informations-Nachricht 210 zu erzeugen zur nachfolgenden Übertragung an das UE 204 während der Konflikt-Auflösungs-Periode 222. In einigen Ausführungsformen umfasst die Konflikt-Informations-Nachricht 210 eine Rundsende-Nachricht, die an alle UEs in dem Abdeckungsbereich des eNodeB 202 gesendet wird. In einigen Ausführungsformen umfasst die Konflikt-Informations-Nachricht 210 Informationen über die RA-RNTI der UEs, deren Direktzugriffs-Präambel-Nachrichten während des ersten RAW 220 erfolgreich empfangen wurden. Wenn die Konflikt-Informations-Nachricht 210 die RA-RNTI umfasst, die dem UE 204 zugeordnet ist, dann ist dies ein Hinweis darauf, dass die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 208 von dem UE 204 während des ersten RAW 220 erfolgreich an dem eNodeB 202 empfangen wurde. Wenn jedoch die Konflikt-Informations-Nachricht 210 nicht die RA-RNTI umfasst, die dem UE 204 zugeordnet ist, dann ist dies ein Hinweis darauf, dass die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 208 von dem UE 204 während des ersten RAW 220 nicht erfolgreich an dem eNodeB 202 empfangen wurde. In einigen Ausführungsformen umfasst die Konflikt-Informations-Nachricht 210 ferner Informationen über ein nächstes RAW (z. B. RAW 224) und über ein Direktzugriffsverfahren (z. B. die Anzahl von Zugriffsversuchen pro RAW) für die UEs, die sich während des ersten RAW 220 nicht erfolgreich dem eNodeB 202 angeschlossen haben.
In den Fällen, in denen die Konflikt-Informations-Nachricht 210 anzeigt, dass die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 208 von dem UE nicht erfolgreich an dem eNodeB 202 empfangen wurde, ist das UE 204 konfiguriert, in einem nächsten, der Konflikt-Auflösungs-Periode 222 folgenden RAW 224 erneut darum zu konkurrieren, sich an den eNodeB 202 anzuschließen. In einigen Ausführungsformen stellt die Information, die in der Konflikt-Informations-Nachricht 210 über den Misserfolg eines Empfangs der Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 208 von dem UE enthalten ist, ein Auswahlkriterium dar. In solchen Ausführungsformen ist das UE 204 konfiguriert, eine nächste Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 212 zu erzeugen zur nachfolgenden Übertragung an den eNodeB 202 während eines nächsten RAW 224 der RACH-Phase 203. In einigen Ausführungsformen ist das UE 204 konfiguriert, Direktzugriffs-Präambel-Nachrichten während eines oder mehrerer nächster sequenzieller RAWs nacheinander zu erzeugen, bis eine entsprechende Konflikt-Informations-Nachricht einen erfolgreichen Empfang einer Direktzugriffs-Präambel-Nachricht, die dem UE 204 an dem eNodeB 202 zugeordnet ist, anzeigt oder bis alle RAWs in der RACH-Phase 203 erschöpft sind.
In einigen Ausführungsformen ist, sobald die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht, die dem UE 204 zugeordnet ist, beispielsweise die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 208 oder 212, während eines beliebigen des einen oder der mehreren sequentiellen RAWs der RACH-Phase 203 an dem eNodeB 202 erfolgreich empfangen wird, das UE 204 konfiguriert, eine Direktzugriffs-Antwort-Nachricht 214 von dem eNodeB 202 gegen Ende der RACH-Phase 203 zu empfangen. In einigen Ausführungsformen umfasst die Direktzugriffs-Antwort-Nachricht 214 eine Einfachsende- („Unicast“) Nachricht, die an die RA-RNTI des UE 204 adressiert ist und Informationen über eine temporäre UE-Kennung, beispielsweise die C-RNTI, für das UE 204, einen Zeitvorlaufwert für das UE 204 und eine UL-Bewilligungsressource für das UE 204 umfasst. In einigen Ausführungsformen ist der eNodeB 202 konfiguriert, eine oder mehrere Direktzugriffs-Antwort-Nachrichten an alle UEs zu senden, deren Direktzugriffs-Präambel-Nachrichten während der RACH-Phase 203 empfangen wurden. Auf einen Empfang der Direktzugriffs-Antwort-Nachricht 214 von dem eNodeB 202 hin ist das UE 204 konfiguriert, eine geplante Übertragungsnachricht 216 zu erzeugen, die eine Einfachsende-Nachricht zur nachfolgenden Übertragung an den eNodeB 202 umfasst. In einigen Ausführungsformen umfasst die geplante Übertragungsnachricht 216 eine Funkressourcensteuerungs- („radio resource control“) (RRC) Verbindungsanfrage, um einen evolvierten Paketsystem- („evolved packet system“) (EPS) Träger des UE 204 in dem Netzwerk für die UL-Datenübertragung aufzubauen.
Nach dem erfolgreichen Empfang der geplanten Übertragungsnachricht 216 und dem Aufbau einer RRC-Verbindung mit dem UE 204 ist der eNodeB 202 konfiguriert, eine Konflikt-Auflösungs-Nachricht 218 zu erzeugen, die eine Einfachsende-Nachricht zur nachfolgenden Übertragung an das UE 204 umfasst. In einigen Ausführungsformen umfasst die Konflikt-Auflösungs-Nachricht 218 eine RRC-Verbindungsaufbaunachricht, die den erfolgreichen Aufbau der RRC-Verbindung des UE 204 mit dem eNodeB 202 anzeigt. In einigen Ausführungsformen ist, wenn die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht (beispielsweise 208 oder 212) von dem UE 204 während des einen oder der mehreren sequentiellen RAWs der RACH-Phase 203 nicht erfolgreich an dem eNodeB 202 empfangen wird, das UE 204 konfiguriert, während einer nächsten RACH-Phase, die der RACH-Phase 203 folgt, erneut darum zu konkurrieren, sich dem eNodeB 202 anzuschließen. In einigen Ausführungsformen werden die RACH-Phasen, die dem Direktzugriffskanal zugeordnet sind, der zwischen dem eNodeB 202 und den UEs in dem Abdeckungsbereich des eNodeB 202 existiert, in vorbestimmten Zeitintervallen wiederholt.
3 zeigt eine beispielhafte Implementierung einer Direktzugriffsprozedur in einem zellularen System 300, das eine mehrstufige Last-bewusste RACH-Gestaltung verwendet, gemäß einer anderen Ausführungsform der Offenbarung. Das zellulare System 300 in 3 ist ähnlich zu dem zellularen System 200 in 2, umfasst einen eNodeB 302 und mehrere aktive UEs (nachfolgend als „UE“ bezeichnet), die die Last des eNodeB 302 darstellen. In dieser Ausführungsform wird, um die Direktzugriffsprozedur zu erklären, die den aktiven UEs zugeordnet ist, ein ausgewähltes UE 304 aus den mehreren aktiven UEs in dem Abdeckungsbereich des eNodeB 302 ausgewählt. Das UE 304 initiiert die Direktzugriffsprozedur, wenn das UE 304 UL-Daten aufweist, die an den eNodeB 302 zu senden sind. Wie oben mit Bezug auf 2 angegeben, ist der eNodeB 302 in 3 konfiguriert, Kanalparameter einer RACH-Phase 303 eines Direktzugriffskanals vor der RACH-Phase 303 zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen umfassen die Kanalparameter Informationen über eines oder mehrere einer Anzahl von sequentiellen Direktzugriffsfenstern (RAWs) innerhalb der RACH-Phase 303, einer Anzahl von pro RAW zugewiesenen RAW-Ressourcen und einer Anzahl von Zugriffsversuchen pro RAW.
In einigen Ausführungsformen umfasst die RACH-Phase 303 ein einziges RAW, und in anderen Ausführungsformen umfasst die RACH-Phase 303 mehrere RAWs. In einigen Ausführungsformen werden die Kanalparameter basierend auf einer Lastinformation der RACH-Phase 303 bestimmt, wie oben in Bezug auf die 1a und 1b angegeben. Sobald die Kanalparameter für die RACH-Phase 303 bestimmt sind, ist der eNodeB 302 konfiguriert, vor der RACH-Phase 303 unter Verwendung einer Systeminformationsnachricht 306 die Kanalparameter an das eine oder die mehreren UEs (z. B. das UE 304) in dem Abdeckungsbereich des eNodeB 302 zu senden. In einigen Ausführungsformen umfasst die Systeminformationsnachricht 306 ein Rundsende-Signal. In einigen Ausführungsformen ist der eNodeB 302 konfiguriert, die Kanalparameter vor jeder RACH-Phase zu bestimmen. In anderen Ausführungsformen ist der eNodeB 302 jedoch konfiguriert, die Kanalparameter nur zu bestimmen, wenn sich eine Lastinformation einer vorhergehenden RACH-Phase in der nächsten RACH-Phase ändert.
Auf einen Empfang der Systeminformationsnachricht 306 hin ist das UE 304 konfiguriert, eine Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 308 zu erzeugen zur nachfolgenden Übertragung an den eNodeB 302 unter Verwendung eines ersten RAW 320 des einen oder der mehreren RAWs (basierend auf der Information in der Systeminformationsnachricht 306) der RACH-Phase 303. In einigen Ausführungsformen umfasst die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 308 eine Signatur oder ein spezifisches Muster mit einer „Präambel“, die es dem eNodeB 302 ermöglicht, die Nachrichten zu unterscheiden, die von unterschiedlichen UEs in dem Abdeckungsbereich des eNodeB 302 kommen. In einigen Ausführungsformen verwendet während einer bestimmten RAW- oder RACH-Phase mehr als ein UE in dem Abdeckungsbereich des eNodeB 302 die gleiche Präambel in seiner jeweiligen Direktzugriffs-Präambel-Nachricht, was zu einer Kollision führt, wie oben mit Bezug auf 2 gezeigt. In solchen Ausführungsformen würde die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht von einigen der aktiven UEs, die eine Kollision erfahren, den eNodeB 302 nicht erreichen. Somit wären die UEs, die eine Kollision erfahren, beim Anschließen an den eNodeB 302 nicht erfolgreich. Die UEs, die keine Kollision erfahren, sind beim Anschließen an das Netzwerk erfolgreich, was in einigen Ausführungsformen ein Kollisionskriterium definiert. In einigen Ausführungsformen umfasst die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 308 eine UE-Kennung RA-RNTI, die einem Zeitschlitz zugeordnet ist, in dem die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 308 gesendet wird.
In den Ausführungsformen, in denen die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 308 während des ersten RAW 320 erfolgreich an dem eNodeB 302 empfangen wird, ist der eNodeB 302 konfiguriert, eine Direktzugriffs-Antwort-Nachricht 310 zu erzeugen zur nachfolgenden Übertragung an das UE 304 während einer dem ersten RAW 320 folgenden Konflikt-Auflösungs-Periode 322. In einigen Ausführungsformen umfasst die Direktzugriffs-Antwort-Nachricht 310 eine Einfachsende-Nachricht, die an die RA-RNTI des UE 304 adressiert ist, und umfasst Informationen über eine temporäre UE-Kennung, beispielsweise die C-RNTI für das UE 304, einen Zeitvorlaufwert für das UE 304 und eine UL-Bewilligungsressource für das UE 304 umfasst. Auf einen Empfang der Direktzugriffs-Antwort-Nachricht 310 von dem eNodeB 302 hin ist das UE 304 konfiguriert, eine geplante Übertragungsnachricht 312 zu erzeugen, die eine Einfachsende-Nachricht zur nachfolgenden Übertragung an den eNodeB 302 während der Konflikt-Auflösungs-Periode 322 umfasst. In einigen Ausführungsformen umfasst die geplante Übertragungsnachricht 312 eine Funkressourcensteuerungs- (RRC) Verbindungsanfrage, um einen evolvierten Paketsystem- (EPS) Träger des UE 304 in dem Netzwerk für die UL-Datenübertragung aufzubauen.
Nach dem erfolgreichen Empfang der geplanten Übertragungsnachricht 312 und dem Aufbau einer RRC-Verbindung mit dem UE 304 ist der eNodeB 302 konfiguriert, eine Konflikt-Auflösungs-Nachricht 314 zu erzeugen, die eine Einfachsende-Nachricht zur nachfolgenden Übertragung an das UE 304 während der Konflikt-Auflösungs-Periode 322 umfasst. In einigen Ausführungsformen umfasst die Konflikt-Auflösungs-Nachricht 314 eine RRC-Verbindungsaufbau-Nachricht, die den erfolgreichen Aufbau der RRC-Verbindung des UE 304 mit dem eNodeB 302 anzeigt. In einigen Ausführungsformen, wenn während des ersten RAW 320 der RACH-Phase 303 die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 308 von dem UE 304 nicht erfolgreich an dem eNodeB 302 empfangen wird, empfängt das UE 304 die Konflikt-Auflösungs-Nachricht 314 während der Konflikt-Auflösungs-Periode 322 als Reaktion auf das Senden der Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 308 während des ersten RAW 320 nicht. In einigen Ausführungsformen stellt der Misserfolg des Empfangs der Konflikt-Auflösungs-Nachricht 314 von dem eNodeB 302 während der Konflikt-Auflösungs-Periode 322 ein Auswahlkriterium dar. In solchen Ausführungsformen ist das UE 304 konfiguriert, während eines nächsten RAW 324 der RACH-Phase 303 erneut darum zu konkurrieren, sich an den eNodeB 302 anzuschließen. In solchen Fällen ist das UE 304 konfiguriert, am Ende der Konflikt-Auflösungs-Periode 322 eine nächste Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 316 zu erzeugen zur nachfolgenden Übertragung an den eNodeB 302 während des nächsten RAW 324. In einigen Ausführungsformen umfasst die RACH-Phase 303 mehrere RAWs mit eingereihten Konflikt-Auflösungs-Perioden, und das UE 304 ist konfiguriert, nacheinander eine oder mehrere nächste Direktzugriffs-Präambel-Nachrichten zu erzeugen, bis das UE 304 erfolgreich an das Netzwerk angeschlossen ist (d. h. eine dem UE 304 zugeordnete Direktzugriffs-Präambel-Nachricht wird erfolgreich an dem eNodeB 302 empfangen) oder bis das eine oder die mehreren sequentiellen RAWs innerhalb der RACH-Phase 303 erschöpft sind.
In einigen Ausführungsformen können die oben mit Bezug auf 2 und 3 beschriebenen Direktzugriffsprozeduren auch in den Sektor-Überstreichungs-Prozeduren („sector sweep“) von 5G/IEEE 802.11ay- oder WiGiG-Systemen angewandt werden, indem die erwartete Anzahl von Sektorüberstreichungen durch UEs in der Netzwerklast berücksichtigt wird und die entsprechenden Direktzugriffsressourcen wie zuvor beschrieben abgestimmt werden. In solchen Ausführungsformen können die RACH-Möglichkeiten oder optimale Zugriffsversuche entweder durch gerichtete Einfachsende-Nachrichten an UEs, die gegen eine Konkurrenz bestanden haben (wenn die Richtungsinformation an dem eNodeB verfügbar ist), oder durch eine andere RAT, wie LTE oder IEEE 802.11ac/n/b/g, mitgeteilt werden.
4 zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung 400 zur Verwendung in einem eNodeB eines zellularen Netzwerks, die eine dynamische Direktzugriffskanal- (RACH) Gestaltung erleichtert, gemäß den verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsformen. Der eNodeB wird hier unter Bezugnahme auf den eNodeB 202 in 2 für die Direktzugriffsprozedur in dem zellularen System 200 in 2 und unter Bezugnahme auf den eNodeB 302 in 3 für die Direktzugriffsprozedur in dem zellularen System 300 in 3 beschrieben. Die Vorrichtung 400 weist eine Empfängerschaltung 420, eine Verarbeitungsschaltung 430 und eine Senderschaltung 410 auf. Ferner umfasst die Vorrichtung 400 in einigen Ausführungsformen eine Speicherschaltung 440, die mit der Verarbeitungsschaltung 430 gekoppelt ist. Jede von der Empfängerschaltung 420 und der Senderschaltung 410 ist konfiguriert, mit einer oder mehreren Antennen gekoppelt zu sein, die die gleiche oder unterschiedliche Antenne(n) sein können. Ferner umfasst die Vorrichtung in einigen Ausführungsformen eine Speicherschaltung 440, die mit der Verarbeitungsschaltung 430 gekoppelt ist. In einigen Ausführungsformen können die Empfängerschaltung 420 und die Senderschaltung 410 eine oder mehrere Komponenten gemeinsam haben, und beide können in einer Sendeempfängerschaltung enthalten sein, während sie es in anderen Aspekten nicht sind. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Vorrichtung 400 in einem evolvierten universellen terrestrischen Funkzugriffsnetzwerk- (E-UTRAN) Knoten B („evolvierter Knoten B“ bzw. „Evolved NodeB“, eNodeB oder eNB) enthalten sein.
Für die Direktzugriffsprozedur in dem zellularen System 200 in 2 könnte die Vorrichtung 400 in dem eNodeB 202 in 2 enthalten sein. Die Verarbeitungsschaltung 430 ist konfiguriert, um Kanalparameter für eine RACH-Phase (z. B. die RACH-Phase 203) eines Direktzugriffskanals, der zwischen dem eNodeB (z. B. dem eNodeB 202) und einem oder mehreren Benutzergeräten (UEs) (z. B. dem UE 204) in einem Abdeckungsbereich des eNodeB existiert, basierend auf einer Lastinformation des eNodeB zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen umfassen die Kanalparameter Informationen über eines oder mehrere einer Anzahl von sequentiellen Direktzugriffsfenstern (RAWs) innerhalb der RACH-Phase (z. B. der RACH-Phase 203), einer Anzahl von pro RAW zugeordneten RAW-Ressourcen und einer Anzahl von Zugriffsversuchen pro RAW. In einigen Ausführungsformen werden die Kanalparameter basierend auf der Lastinformation der RACH-Phase bestimmt, wie oben mit Bezug auf 1a und 1b angegeben, und in der Speicherschaltung 440 gespeichert. Nach dem Bestimmen der Kanalparameter ist die Verarbeitungsschaltung 430 konfiguriert, eine Systeminformationsnachricht (z. B. die Systeminformationsnachricht 206), die eine Rundsende-Nachricht umfasst, zu erzeugen, zur nachfolgenden Übertragung an das eine oder die mehreren Benutzergeräte (UEs) (z. B. das UE 204) in dem Abdeckungsbereich des eNodeB über eine Sendeschaltung 410 vor der RACH-Phase (z. B. der RACH-Phase 203). In einigen Ausführungsformen umfasst die Systeminformationsnachricht die bestimmten Kanalparameter der RACH-Phase.
Die Verarbeitungsschaltung 430 ist ferner konfiguriert, eine Direktzugriffs-Präambel-Nachricht (z. B. die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 208) von einem ausgewählten UE (z. B. UE 204) in dem Abdeckungsbereich des eNodeB während eines ersten RAW (z. B. dem ersten RAW 220) der RACH-Phase über eine Empfangsschaltung 420 als Reaktion auf das Senden der Systeminformationsnachricht selektiv zu empfangen. In anderen Ausführungsformen ist die Verarbeitungsschaltung 430 konfiguriert, eine oder mehrere Direktzugriffs-Präambel-Nachrichten, die dem einen oder den mehreren UEs in dem Abdeckungsbereich des eNodeB zugeordnet sind, selektiv zu empfangen. In einigen Ausführungsformen ist die Verarbeitungsschaltung 430 ferner konfiguriert, eine Konflikt-Informations-Nachricht (z. B. die Konflikt-Informations-Nachricht 210), die eine Rundsende-Nachricht umfasst, während einer Konflikt-Auflösungs-Periode (z. B. der Konflikt-Auflösungs-Periode 222) nach dem ersten RAW zu erzeugen. In einigen Ausführungsformen wird die Konflikt-Informations-Nachricht über die Sendeschaltung 410 anschließend an das eine oder die mehreren UEs (z. B. das UE 204) in dem Abdeckungsbereich des eNodeB gesendet. In einigen Ausführungsformen zeigt die Konflikt-Auflösungs-Nachricht einen Status des Empfang der Direktzugriffs-Präambel-Nachricht an dem eNodeB während des ersten RAW an.
In einigen Ausführungsformen ist die Verarbeitungsschaltung 430 ferner konfiguriert, eine Direktzugriffs-Antwort-Nachricht (beispielsweise die Direktzugriffs-Antwort-Nachricht 214), die eine Einfachsende-Nachricht umfasst, an dem Ende der RACH-Phase zu erzeugen, als Reaktion auf das Empfangen der Direktzugriffs-Präambel-Nachricht (z. B. der Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 204) von dem ausgewählten UE während des ersten RAW (z. B. des ersten RAW 220). In einigen Ausführungsformen ist die Verarbeitungsschaltung 430 ferner konfiguriert, die erzeugte Direktzugriffs-Antwort-Nachricht an die Sendeschaltung 410 zur nachfolgenden Übertragung an das ausgewählte UE bereitzustellen. In einigen Ausführungsformen ist die Verarbeitungsschaltung 430 ferner konfiguriert, eine geplante Übertragungsnachricht (beispielsweise die geplante Übertragungsnachricht 216), die eine Einfachsende-Nachricht umfasst, über die Empfangsschaltung 420 von dem ausgewählten UE zu empfangen, als Reaktion auf das Senden der Direktzugriffs-Antwort-Nachricht an das ausgewählte UE. In einigen Ausführungsformen ist die Verarbeitungsschaltung 430 ferner konfiguriert, eine Konflikt-Auflösungs-Nachricht (beispielsweise die Konflikt-Auflösungs-Nachricht 218) zur nachfolgenden Übertragung an das ausgewählte UE (beispielsweise das UE 204) über die Sendeschaltung 410 zu erzeugen, als Reaktion auf das Empfangen der geplanten Übertragungsnachricht.
In einigen Ausführungsformen ist, wenn die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht (z. B. die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 208) von dem ausgewählten UE während des ersten RAW nicht erfolgreich an dem eNodeB empfangen wird, die Verarbeitungsschaltung 430 konfiguriert, eine nächste Direktzugriffs-Präambel-Nachricht (z. B. die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 212) von dem ausgewählten UE während eines nächsten RAW (z. B. des nächsten RAW 224) des einen oder der mehreren sequentiellen RAWs der RACH-Phase selektiv zu empfangen.
Für die Direktzugriffsprozedur in dem zellularen System 300 in 3 könnte die Vorrichtung 400 in dem eNodeB 302 in 3 enthalten sein. Die Verarbeitungsschaltung 430 ist konfiguriert, Kanalparameter für eine RACH-Phase (z. B. die RACH-Phase 303) eines RACH, der zwischen dem eNodeB (z. B. dem eNodeB 302) und einem oder mehreren Benutzergeräten (UEs) (z. B. dem UE 304) in einem Abdeckungsbereich des eNodeB existiert, basierend auf einer Lastinformation des eNodeB zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen umfassen die Kanalparameter Informationen über eines oder mehrere einer Anzahl von sequentiellen Direktzugriffsfenstern (RAWs) innerhalb der RACH-Phase (z. B. der RACH-Phase 303), einer Anzahl von pro RAW zugeordneten RAW-Ressourcen und einer Anzahl von Zugriffsversuchen pro RAW. In einigen Ausführungsformen werden die Kanalparameter basierend auf der Lastinformation der RACH-Phase 303 bestimmt, wie oben in Bezug auf die 1a und 1b angegeben, und in der Speicherschaltung 440 gespeichert. Auf das Bestimmen der Kanalparameter hin ist die Verarbeitungsschaltung 430 konfiguriert, eine Systeminformationsnachricht (z. B. die Systeminformationsnachricht 306), die eine Rundsende-Nachricht umfasst, zu erzeugen, zur nachfolgenden Übertragung an das eine oder die mehreren Benutzergeräte (UEs) (z. B. das UE 304) in dem Abdeckungsbereich des eNodeB über eine Sendeschaltung 410, vor der RACH-Phase (z. B. der RACH-Phase 303). In einigen Ausführungsformen umfasst die Systeminformationsnachricht die bestimmten Kanalparameter der RACH-Phase.
Die Verarbeitungsschaltung 430 ist ferner konfiguriert, eine Direktzugriffs-Präambel-Nachricht (beispielsweise die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 308) von einem ausgewählten UE (beispielsweise UE 304) in dem Abdeckungsbereich des eNodeB während eines ersten RAW (z. B. dem ersten RAW 320) der RACH-Phase über eine Empfangsschaltung 420 selektiv zu empfangen, als Reaktion auf das Senden der Systeminformationsnachricht. In einigen Ausführungsformen ist die Verarbeitungsschaltung 430 ferner konfiguriert, eine Direktzugriffs-Antwort-Nachricht (beispielsweise die Direktzugriffs-Antwort-Nachricht 310), die eine Einfachsende-Nachricht umfasst, selektiv zu erzeugen, als Reaktion auf das Empfangen der Direktzugriffs-Präambel-Nachricht (z. B. der Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 308) von dem ausgewählten UE während des ersten RAW (z. B. des ersten RAW 320). In einigen Ausführungsformen ist die Verarbeitungsschaltung 430 ferner konfiguriert, die erzeugte Direktzugriffs-Antwort-Nachricht an die Sendeschaltung 410 zur nachfolgenden Übertragung an das ausgewählte UE bereitzustellen. In einigen Ausführungsformen ist die Verarbeitungsschaltung 430 ferner konfiguriert, eine geplante Übertragungsnachricht (z. B. die geplante Übertragungsnachricht 312), die eine Einfachsende-Nachricht umfasst, über die Empfangsschaltung 420 von dem ausgewählten UE zu empfangen, als Reaktion auf das Senden der Direktzugriffs-Antwort-Nachricht an das ausgewählte UE. In einigen Ausführungsformen ist die Verarbeitungsschaltung 430 ferner konfiguriert, eine Konflikt-Auflösungs-Nachricht (beispielsweise die Konflikt-Auflösungs-Nachricht 314) zur nachfolgenden Übertragung an das ausgewählte UE (beispielsweise das UE 304) über die Sendeschaltung 410 zu erzeugen, als Reaktion auf das Empfangen der geplanten Übertragungsnachricht.
In einigen Ausführungsformen ist, wenn die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht (z. B. die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 308) von dem ausgewählten UE (z. B. dem UE 304) während des ersten RAW (d. h. des ersten RAW 320) nicht an der Verarbeitungsschaltung 430 empfangen wird, die Verarbeitungsschaltung 430 konfiguriert, eine nächste Direktzugriffs-Präambel-Nachricht (z. B. die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 316) von dem ausgewählten UE während eines nächsten RAW (z. B. des nächsten RAW 324) des einen oder der mehreren sequenziellen RAWs der RACH-Phase (z. B. der RACH-Phase 303) selektiv zu empfangen. In einigen Ausführungsformen ist die Verarbeitungsschaltung 430 konfiguriert, die nächste Direktzugriffs-Präambel-Nachricht über die Empfangsschaltung 420 zu empfangen. In einigen Ausführungsformen ist die Verarbeitungsschaltung 430 konfiguriert, eine oder mehrere nächste Direktzugriffs-Präambel-Nachrichten von dem ausgewählten UE (z. B. dem UE 304) unter Verwendung eines oder mehrerer nächster RAWs nacheinander zu empfangen, bis die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht, die dem ausgewählten UE zugeordnet ist, an dem eNodeB empfangen wird oder bis das eine oder die mehreren sequentiellen RAWs erschöpft sind.
5 zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung 500 zur Verwendung in einem Benutzergerät (UE) eines zellularen Netzwerks, die eine dynamische Direktzugriffskanal- (RACH) Gestaltung erleichtert, gemäß den verschiedenen hier beschriebenen Ausführungsformen. Das UE wird hierin unter Bezugnahme auf das UE 204 in 2 für die Direktzugriffsprozedur in dem zellularen System 200 in 2 und unter Bezugnahme auf das UE 304 in 3 für die Direktzugriffsprozedur in dem zellularen System 300 in 3 beschrieben. Die Vorrichtung 500 weist eine Empfängerschaltung 510, eine Verarbeitungsschaltung 530, und eine Senderschaltung 520 auf. Ferner umfasst die Vorrichtung 500 in einigen Ausführungsformen eine Speicherschaltung 540, die mit der Verarbeitungsschaltung 530 gekoppelt ist. Die Empfängerschaltung 510 und die Senderschaltung 520 sind jeweils konfiguriert, mit einer oder mehreren Antennen gekoppelt zu sein, die die gleiche oder unterschiedliche Antenne(n) sein können. In einigen Ausführungsformen können die Empfängerschaltung 510 und die Senderschaltung 520 eine oder mehrere Komponenten gemeinsam haben, und beide können in einer Sendeempfängerschaltung enthalten sein, während sie es in anderen Aspekten nicht sind. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Vorrichtung 500 in einem UE enthalten sein, beispielsweise mit der Vorrichtung 500 (oder Teilen davon) innerhalb eines Empfängers und Senders, oder einer Sendeempfängerschaltung eines UE.
Für die Direktzugriffsprozedur in dem zellularen System 200 in 2 könnte die Vorrichtung 500 in dem UE 204 in 2 enthalten sein. Die Verarbeitungsschaltung 530 ist konfiguriert, eine Systeminformationsnachricht (z. B. die Systeminformationsnachricht 206) von einem eNodeB (z. B. dem eNodeB 202) zu empfangen, die Kanalparameter für eine RACH-Phase (z. B. die RACH-Phase 203) eines RACH, der zwischen dem UE und dem eNodeB existiert, umfasst. In einigen Ausführungsformen umfassen die Kanalparameter Informationen über ein oder mehrere sequentielle Direktzugriffsfenster (RAWs) innerhalb der RACH-Phase, und die empfangenen Kanalparameter werden in der Speicherschaltung 540 gespeichert. Auf einen Empfang der Systeminformationsnachricht hin ist die Verarbeitungsschaltung 530 konfiguriert, eine Direktzugriffs-Präambel-Nachricht (z. B. die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 208) zu erzeugen zur nachfolgenden Übertragung an den eNodeB (z. B. den eNodeB 202) über die Sendeschaltung 520 während eines ersten RAW (z. B. dem ersten RAW 220) des einen oder der mehreren sequentiellen RAWs.
In einigen Ausführungsformen wird die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht in der Verarbeitungsschaltung 530 erzeugt, um einen Anschluss des UE 204 an den eNodeB aufzubauen. Die Verarbeitungsschaltung 530 ist ferner konfiguriert, während einer dem ersten RAW folgenden Konflikt-Auflösungs-Periode (z. B. der Konflikt-Auflösungs-Periode 222) über die Empfangsschaltung 510 eine Konflikt-Informations-Nachricht (z. B. die Konflikt-Informations-Nachricht 210) von dem eNodeB zu empfangen. In einigen Ausführungsformen umfasst die Konflikt-Informations-Nachricht Informationen über einen Status des Empfangs der Direktzugriffs-Präambel-Nachricht an dem eNodeB während des vorhergehenden RAW (z. B. dem ersten RAW 220).
In einigen Ausführungsformen, wenn die Konflikt-Informations-Nachricht anzeigt, dass die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht (z. B. die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 208) während des ersten RAW nicht erfolgreich empfangen wurde, ist die Verarbeitungsschaltung 530 konfiguriert, eine nächste Direktzugriffs-Präambel-Nachricht (z. B. die nächste Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 212) zu erzeugen zur nachfolgenden Übertragung an den eNodeB während eines nächsten RAW (z. B. des nächsten RAW 224) des einen oder der mehreren sequentiellen RAWs innerhalb der RACH-Phase. In einigen Ausführungsformen ist die Verarbeitungsschaltung 530 konfiguriert, während des einen oder der mehreren nächsten RAWs eine oder mehrere nächste Direktzugriffs-Präambel-Nachrichten nacheinander zu erzeugen, bis eine entsprechende Konflikt-Informations-Nachricht einen erfolgreichen Empfang der jeweiligen Direktzugriffs-Präambel-Nachricht an dem eNodeB anzeigt oder bis das eine oder die mehreren nächsten RAWs der RACH-Phase erschöpft sind.
Wenn andererseits die Konflikt-Informations-Nachricht anzeigt, dass die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht (z. B. die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 208) während des ersten RAW (z. B. des ersten RAW 220) erfolgreich empfangen wurde, kann die Verarbeitungsschaltung 530 konfiguriert sein, am Ende der RACH-Phase von dem eNodeB über die Empfangsschaltung 510 eine Direktzugriffs-Antwort-Nachricht (z. B. die Direktzugriffs-Antwort-Nachricht 214) zu empfangen. In einigen Ausführungsformen ist die Verarbeitungsschaltung 530 ferner konfiguriert, eine geplante Übertragungsnachricht (z. B. die geplante Übertragungsnachricht 216) zur nachfolgenden Übertragung an den eNodeB über die Sendeschaltung 520 zu erzeugen, als Reaktion auf das Empfangen der Direktzugriffs-Antwort-Nachricht. Ferner ist die Verarbeitungsschaltung 530 konfiguriert, von dem eNodeB über die Empfangsschaltung 510 eine Konflikt-Auflösungs-Nachricht (z. B. die Konflikt-Auflösungs-Nachricht 218) zu empfangen, als Reaktion auf das Senden der geplanten Übertragungsnachricht. In einigen Ausführungsformen zeigt die Konflikt-Auflösungs-Nachricht von dem eNodeB dem Netzwerk den erfolgreichen Aufbau einer RRC-Verbindung des UE 204 an.
Für die Direktzugriffsprozedur in dem zellularen System 300 in 3 könnte die Vorrichtung 500 in dem UE 304 in 3 enthalten sein. Die Verarbeitungsschaltung 530 ist konfiguriert, eine Systeminformationsnachricht (z. B. die Systeminformationsnachricht 306) von einem eNodeB (z. B. dem eNodeB 302) zu empfangen, die einen Kanalparameter für eine RACH-Phase (z. B. die RACH-Phase 303) eines RACH umfasst, der zwischen dem UE und dem eNodeB existiert. In einigen Ausführungsformen umfassen die Kanalparameter Informationen über ein oder mehrere sequentielle Direktzugriffsfenster (RAWs) innerhalb der RACH-Phase, und die in der Verarbeitungsschaltung 530 empfangenen Kanalparameter werden in der Speicherschaltung 540 gespeichert. Auf einen Empfang der Systeminformationsnachricht hin ist die Verarbeitungsschaltung 530 konfiguriert, eine Direktzugriffs-Präambel-Nachricht (z. B. die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 308) zu erzeugen zur nachfolgenden Übertragung an den eNodeB (z. B. den eNodeB 302) über die Sendeschaltung 520 während eines ersten RAW (z. B. des ersten RAW 320) des einen oder der mehreren sequentiellen RAWs. In einigen Ausführungsformen wird die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht in der Verarbeitungsschaltung 530 erzeugt, um einen Anschluss des UE 304 an den eNodeB aufzubauen.
In einigen Ausführungsformen, wenn die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht (z. B. die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 308) erfolgreich an dem eNodeB empfangen wurde, ist die Verarbeitungsschaltung 530 konfiguriert, während einer dem ersten RAW folgenden Konflikt-Auflösungs-Periode (z. B. der Konflikt-Auflösungs-Periode 322) eine Direktzugriffs-Antwort-Nachricht (z. B. die Direktzugriffs-Antwort-Nachricht 310) von dem eNodeB über die Empfangsschaltung 510 zu empfangen. In einigen Ausführungsformen ist die Verarbeitungsschaltung 530 ferner konfiguriert, während der Konflikt-Auflösungs-Periode eine geplante Übertragungsnachricht (z. B. die geplante Übertragungsnachricht 312) zu erzeugen zur nachfolgenden Übertragung an den eNodeB über die Sendeschaltung 520 als Reaktion auf das Empfangen der Direktzugriffs-Antwort-Nachricht. Ferner ist die Verarbeitungsschaltung 530 konfiguriert, eine Konflikt-Auflösungs-Nachricht (z. B. die Konflikt-Auflösungs-Nachricht 314) über die Empfangsschaltung 510 von dem eNodeB zu empfangen, als Reaktion auf das Senden der geplanten Übertragungsnachricht. In einigen Ausführungsformen zeigt die Konflikt-Auflösungs-Nachricht von dem eNodeB den erfolgreichen Anschluss des UE 304 an den eNodeB 302 an.
Wenn andererseits die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht (z. B. die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 308) während des ersten RAW nicht erfolgreich an dem eNodeB empfangen wurde, empfängt die Verarbeitungsschaltung 530 nicht die Konflikt-Auflösungs-Nachricht (z. B. die Konflikt-Auflösungs-Nachricht 314) während der dem ersten RAW folgenden Konflikt-Auflösungs-Periode (z. B. der Konflikt-Auflösungs-Periode 322). In solchen Fällen ist die Verarbeitungsschaltung 530 konfiguriert, eine nächste Direktzugriffs-Präambel-Nachricht (z. B. die nächste Direktzugriffs-Präambel-Nachricht 316) zu erzeugen zur nachfolgenden Übertragung an den eNodeB während eines nächsten RAW (z. B. des nächsten RAW 324) des einen oder der mehreren sequentiellen RAWs innerhalb der RACH-Phase. In einigen Ausführungsformen ist die Verarbeitungsschaltung 530 konfiguriert, während des einen oder der mehreren nächsten RAWs eine oder mehrere nächste Direktzugriffs-Präambel-Nachrichten nacheinander zu erzeugen, bis eine Konflikt-Auflösungs-Nachricht in der Verarbeitungsschaltung 530 als Reaktion auf das Senden der nächsten Direktzugriffspräambel empfangen wird oder bis das eine oder die mehreren nächsten RAWs der RACH-Phase erschöpft sind.
6 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 600 für einen eNodeB eines zellularen Netzwerks, das eine dynamische Direktzugriffskanal- (RACH) Gestaltung erleichtert, gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung. Das Verfahren 600 wird hierin unter Bezugnahme auf die Vorrichtung 400 in 4 und das zellulare System 200 in 2 beschrieben. In einigen Ausführungsformen ist die Vorrichtung 400 in dem eNodeB 202 des zellularen Systems 200 in 2 enthalten. Bei 602 werden Kanalparameter für eine RACH-Phase eines RACH, der zwischen dem eNodeB und einem oder mehreren Benutzergeräten (UEs) in einem Abdeckungsbereich des eNodeB existiert, in der Verarbeitungsschaltung 430 basierend auf einer Lastinformation des eNodeB bestimmt und in der Speicherschaltung 440 gespeichert. In einigen Ausführungsformen umfassen die Kanalparameter Informationen über ein oder mehrere sequentielle Direktzugriffsfenster (RAWs) innerhalb der RACH-Phase. Bei 604 wird eine Systeminformationsnachricht, die die bestimmten Kanalparameter umfasst, in der Verarbeitungsschaltung 430 erzeugt und über die Sendeschaltung 410 an das eine oder die mehreren UEs in dem Abdeckungsbereich des eNodeB gesendet.
Bei 606 wird eine Direktzugriffs-Präambel-Nachricht von einem ausgewählten UE des einen oder der mehreren UEs über die Empfangsschaltung 420 während eines ersten RAW des einen oder der mehreren sequentiellen RAWs in der Verarbeitungsschaltung 430 selektiv empfangen, als Reaktion auf das Senden der Systeminformationsnachricht. Bei 608 wird eine Konflikt-Informations-Nachricht in der Verarbeitungsschaltung 430 erzeugt und während einer der ersten RAW-Phase folgenden Konflikt-Auflösungs-Periode über die Sendeschaltung 410 an das ausgewählte UE gesendet. In einigen Ausführungsformen umfasst die Konflikt-Auflösungs-Nachricht Informationen über einen Status des Empfangs der Direktzugriffs-Präambel-Nachricht an dem eNodeB während des ersten RAW. Bei 610 wird während eines nächsten RAW des einen oder der mehreren sequentiellen RAWs eine nächste Direktzugriffs-Präambel-Nachricht von dem ausgewählten UE über die Empfangsschaltung 420 in der Verarbeitungsschaltung 430 selektiv empfangen, als Reaktion auf das Senden der Konflikt-Informations-Nachricht.
7 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 700 für einen eNodeB eines zellularen Netzwerks, das eine dynamische Direktzugriffskanal- (RACH) Gestaltung erleichtert, gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung. Das Verfahren 700 wird hierin unter Bezugnahme auf die Vorrichtung 400 in 4 und das zellulare System 300 in 3 beschrieben. In einigen Ausführungsformen ist die Vorrichtung 400 innerhalb des eNodeB 302 des zellularen Systems 300 in 3 enthalten. Bei 702 werden Kanalparameter für eine RACH-Phase eines RACH, der zwischen dem eNodeB und einem oder mehreren Benutzergeräten (UEs) in einem Abdeckungsbereich des eNodeB existiert, in der Verarbeitungsschaltung 430 basierend auf einer Lastinformation des eNodeB bestimmt. In einigen Ausführungsformen umfassen die Kanalparameter Informationen über ein oder mehrere sequentielle Direktzugriffsfenster (RAWs) innerhalb der RACH-Phase. Bei 704 wird eine Systeminformationsnachricht, die die bestimmten Kanalparameter umfasst, in der Verarbeitungsschaltung 430 erzeugt und über die Sendeschaltung 410 an das eine oder die mehreren UEs in dem Abdeckungsbereich des eNodeB gesendet.
Bei 706 wird während eines ersten RAW des einen oder der mehreren sequentiellen RAWs eine Direktzugriffs-Präambel-Nachricht von einem ausgewählten UE des einen oder der mehreren UEs über die Empfangsschaltung 420 in der Verarbeitungsschaltung 430 selektiv empfangen, als Reaktion auf das Senden der Systeminformationsnachricht. Bei 708 wird eine Konflikt-Auflösungs-Nachricht in der Verarbeitungsschaltung 430 selektiv erzeugt und während einer dem ersten RAW folgenden Konflikt-Auflösungs-Periode über die Sendeschaltung 410 an das ausgewählte UE gesendet, wenn die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht von dem ausgewählten UE während des ersten RAW in der Verarbeitungsschaltung 430 erfolgreich empfangen wird. Bei 710 wird während eines nächsten RAW des einen oder der mehreren sequentiellen RAWs eine nächste Direktzugriffs-Präambel-Nachricht von dem ausgewählten UE über die Empfangsschaltung 420 in der Verarbeitungsschaltung 430 selektiv empfangen, wenn die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht von dem ausgewählten UE während des ersten RAW nicht erfolgreich in der Verarbeitungsschaltung 430 empfangen wird.
8 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 800 für ein Benutzergerät (UE) eines zellularen Netzwerks, das eine dynamische Direktzugriffskanal-(RACH) Gestaltung erleichtert, gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung. Das Verfahren 800 wird hierin unter Bezugnahme auf die Vorrichtung 500 in 5 und das zellulare System 200 in 2 beschrieben. In einigen Ausführungsformen ist die Vorrichtung 500 in dem UE 204 des zellularen Systems 200 in 2 enthalten. Bei 802 wird eine Systeminformationsnachricht, die Kanalparameter für eine RACH-Phase umfasst, in der Verarbeitungsschaltung 530 von dem eNodeB über die Empfangsschaltung 510 empfangen. Bei 804 wird eine Direktzugriffs-Präambel-Nachricht in der Verarbeitungsschaltung 530 erzeugt und während eines ersten RAW des einen oder der mehreren sequentiellen RAWs der RACH-Phase über die Sendeschaltung 520 an den eNodeB gesendet, als Reaktion auf das Empfangen der Systeminformationsnachricht.
Bei 806 wird eine Konflikt-Informations-Nachricht in der Verarbeitungsschaltung 530 von dem eNodeB über die Empfangsschaltung 510 während einer dem ersten RAW folgenden Konflikt-Auflösungs-Periode empfangen. In einigen Ausführungsformen zeigt die Konflikt-Informations-Nachricht einen Status des Empfangs der Direktzugriffs-Präambel-Nachricht an dem eNodeB an. Bei 808 wird eine nächste Direktzugriffs-Präambel-Nachricht in der Verarbeitungsschaltung 530 selektiv erzeugt und während eines nächsten RAW des einen oder der mehreren sequentiellen RAWs basierend auf der in der Konflikt-Informations-Nachricht enthaltenen Information über die Sendeschaltung 520 an den eNodeB gesendet. In einigen Ausführungsformen wird die nächste Direktzugriffs-Präambel-Nachricht selektiv erzeugt, wenn die Konflikt-Informations-Nachricht anzeigt, dass die Direktzugriffs-Präambel-Nachricht während des ersten RAW nicht erfolgreich an dem eNodeB empfangen wurde.
9 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 900 für ein Benutzergerät (UE) eines zellularen Netzwerks, das eine dynamische Direktzugriffskanal-(RACH) Gestaltung erleichtert, gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung. Das Verfahren 900 wird hierin unter Bezugnahme auf die Vorrichtung 500 in 5 und das zellulare System 300 in 3 beschrieben. In einigen Ausführungsformen ist die Vorrichtung 500 in dem UE 304 des zellularen Systems 300 in 3 enthalten. Bei 902 wird eine Systeminformationsnachricht von dem eNodeB, die Kanalparameter für eine RACH-Phase umfasst, über die Empfangsschaltung 510 in der Verarbeitungsschaltung 530 empfangen. Bei 904 wird eine Direktzugriffs-Präambel-Nachricht in der Verarbeitungsschaltung 530 erzeugt und während eines ersten RAW des einen oder der mehreren sequentiellen RAWs der RACH-Phase über die Sendeschaltung 520 an den eNodeB gesendet, als Reaktion auf das Empfangen der Systeminformationsnachricht.
Bei 906 wird während einer dem ersten RAW folgenden Konflikt-Auflösungs-Periode eine Konflikt-Auflösungs-Nachricht von dem eNodeB über die Empfangsschaltung 510 in der Verarbeitungsschaltung 530 selektiv empfangen. In einigen Ausführungsformen zeigt die Konflikt-Auflösungs-Nachricht einen Empfang der Direktzugriffs-Präambel-Nachricht an dem eNodeB an. Bei 908 wird eine nächste Direktzugriffs-Präambel-Nachricht in der Verarbeitungsschaltung 530 selektiv erzeugt und während eines nächsten RAW des einen oder der mehreren der Konflikt-Auflösungs-Periode folgenden sequentiellen RAWs über die Sendeschaltung 520 an den eNodeB gesendet, wenn die Konflikt-Auflösungs-Nachricht von dem eNodeB während der Konflikt-Auflösungs-Periode nicht in der Verarbeitungsschaltung 530 empfangen wird.
Während die Verfahren oben als eine Reihe von Handlungen oder Ereignissen dargestellt und beschrieben wurden, ist zu beachten, dass die dargestellte Reihenfolge solcher Vorgänge oder Ereignisse nicht in einem einschränkenden Sinne zu interpretieren ist. Zum Beispiel können einige Handlungen in unterschiedlichen Reihenfolgen und/oder gleichzeitig mit anderen Handlungen oder Ereignissen auftreten, die von den hierin dargestellten und/oder beschriebenen abweichen. Zusätzlich können nicht alle dargestellten Handlungen erforderlich sein, um einen oder mehrere Aspekte oder Ausführungsformen der Offenbarung hierin zu implementieren. Außerdem können eine oder mehrere der hier dargestellten Handlungen in einer oder mehreren separaten Handlungen und/oder Phasen ausgeführt werden.
Hier beschriebene Ausführungsformen können in ein System implementiert werden, das eine beliebige geeignet konfigurierte Hardware und/oder Software verwendet. 10 zeigt für eine Ausführungsform beispielhafte Komponenten einer Benutzergeräte- (UE) Vorrichtung 1000. In einigen Ausführungsformen kann die UE-Vorrichtung 1000 eine Anwendungsschaltung 1002, eine Basisbandschaltung 1004, eine Hochfrequenz- (HF) Schaltung 1006, eine Frontend-Modul- (FEM) Schaltung 1008 und eine oder mehrere Antennen 1010 umfassen, die zumindest wie gezeigt miteinander gekoppelt sind.
Die Anwendungsschaltung 1002 kann eine oder mehrere Anwendungsverarbeitungsschaltungen aufweisen. Zum Beispiel kann die Anwendungsschaltung 1002 eine Schaltung, wie beispielsweise eine oder mehrere Einkern- oder Mehrkern-Verarbeitungsschaltungen, aufweisen, ohne darauf beschränkt zu sein. Die Verarbeitungsschaltung(en) kann/können eine beliebige Kombination von Universalverarbeitungsschaltungen und dedizierten Verarbeitungsschaltungen (z. B. Grafikverarbeitungsschaltungen, Anwendungsverarbeitungsschaltungen usw.) aufweisen. Die Verarbeitungsschaltungen können mit einem Systemspeicher/Massenspeicher gekoppelt sein und/oder diesen aufweisen, und können konfiguriert sein, in dem Systemspeicher/Massenspeicher gespeicherte Anweisungen auszuführen, um zu ermöglichen, dass verschiedene Anwendungen und/oder Betriebssysteme auf dem System laufen.
Die Basisbandschaltung 1004 kann eine Schaltung, wie beispielsweise eine oder mehrere Einkern- oder Mehrkern-Verarbeitungsschaltungen, aufweisen, ist aber nicht darauf beschränkt. Die Basisbandschaltung 1004 kann eine oder mehrere Basisband-Verarbeitungsschaltungen und/oder Steuerlogik aufweisen, um Basisbandsignale zu verarbeiten, die von einem Empfangssignalpfad der HF-Schaltung 1006 empfangen werden, und um Basisbandsignale für einen Sendesignalpfad der HF-Schaltung 1006 zu erzeugen. Die Basisband-Verarbeitungsschaltung 1004 kann mit der Anwendungsschaltung 1002 zur Erzeugung und Verarbeitung der Basisbandsignale und zur Steuerung von Operationen der HF-Schaltung 1006 verbunden sein. Zum Beispiel kann die Basisbandschaltung 1004 in einigen Ausführungsformen eine Basisband-Verarbeitungsschaltung 1004a der zweiten Generation (2G), eine Basisband-Verarbeitungsschaltung 1004b der dritten Generation (3G), eine Basisband-Verarbeitungsschaltung 1004c der vierten Generation (4G) und/oder eine andere Basisband-Verarbeitungsschaltung(en) 1004d für andere existierende Generationen, Generationen in Entwicklung, oder die in der Zukunft zu entwickeln sind (z .B. der fünften Generation (5G), 6G usw.), umfassen. Die Basisbandschaltung 1004 (z. B. eine oder mehrere der Basisband-Verarbeitungsschaltungen 1004a-d) kann verschiedene Funksteuerfunktionen behandeln, die eine Kommunikation mit einem oder mehreren Funknetzwerken über die HF-Schaltung 1006 ermöglichen. Die Funksteuerfunktionen können Signalmodulation/Demodulation, Codierung/Decodierung, Hochfrequenzverschiebung, usw. umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt. In einigen Ausführungsformen kann die Modulations-/Demodulationsschaltung der Basisbandschaltung 1004 eine Schnelle-Fourier-Transformations- (FFT), Vorcodierungs- und/oder Konstellations-Abbildung/Rückbildungs-Funktionalität aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann die Codierungs-/Decodierungs-Schaltung der Basisbandschaltung 1004 eine Konvolutions-, „Tail-Biting“-Faltungs-, Turbo-, Viterbi- und/oder „Low-Density-Parity-Check“- (LDPC) Codierungs-/Decodierungs-Funktionalität aufweisen. Ausführungsformen der Modulation/Demodulation und der Codierungs-/Decodierungs-Funktionalität sind nicht auf diese Beispiele beschränkt und können in anderen Ausführungsformen andere geeignete Funktionen umfassen.
In einigen Ausführungsformen kann die Basisbandschaltung 1004 Elemente eines Protokollstapels aufweisen, wie beispielsweise Elemente eines evolvierten universellen terrestrischen Funkzugangsnetzwerk- (EUTRAN) Protokolls, einschließlich von beispielsweise physischen (PHY), Medienzugriffsteuerungs- (MAC), Funkverbindungssteuerungs- (RLC), Paketdatenkonvergenzprotokoll- (PDCP) und/oder Funkressourcensteuerungs- (RRC) Elementen. Eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 1004e der Basisbandschaltung 1004 kann konfiguriert sein, Elemente des Protokollstapels zur Signalisierung der PHY-, MAC-, RLC-, PDCP- und/oder RRC-Schichten auszuführen. In einigen Ausführungsformen kann die Basisbandschaltung eine oder mehrere digitale Audiosignalverarbeitungsschaltung(en) (DSP) 1004f aufweisen. Die Audio-DSP(s) 1004f können Elemente zur Komprimierung/Dekomprimierung und Echokompensation aufweisen, und können andere geeignete Verarbeitungselemente in anderen Ausführungsformen aufweisen. Komponenten der Basisbandschaltung können in einigen Ausführungsformen geeignet in einem einzelnen Chip, einem einzelnen Chipsatz, oder auf einer gleichen Leiterplatte angeordnet sein. In einigen Ausführungsformen können einige oder alle der Komponenten der Basisbandschaltung 1004 und der Anwendungsschaltung 1002 zusammen implementiert werden, wie beispielsweise auf einem System-auf-einem-Chip (SOC) .
In einigen Ausführungsformen kann die Basisbandschaltung 1004 eine Kommunikation bereitstellen, die mit einer oder mehreren Funktechnologien kompatibel ist. Zum Beispiel kann in einigen Ausführungsformen die Basisbandschaltung 1004 die Kommunikation mit einem evolvierten universellen terrestrischen Funkzugangsnetzwerk (EUTRAN) und/oder anderen drahtlosen Stadtbereichsnetzwerken (WMAN), einem drahtlosen lokalen Netzwerk (WLAN), einem drahtlosen persönlichen Netzwerk (WPAN) unterstützen. Ausführungsformen, in denen die Basisbandschaltung 1004 konfiguriert ist, um Funkkommunikationen von mehr als einem drahtlosen Protokoll zu unterstützen, können als Mehrfachmodus-Basisbandschaltungen bezeichnet werden.
Die HF-Schaltung 1006 kann die Kommunikation mit drahtlosen Netzwerken unter Verwendung von modulierter elektromagnetischer Strahlung durch ein nicht festes Medium ermöglichen. In verschiedenen Ausführungsformen kann die HF-Schaltung 1006 Schalter, Filter, Verstärker usw. umfassen, um die Kommunikation mit dem drahtlosen Netzwerk zu erleichtern. Die HF-Schaltung 1006 kann einen Empfangssignalpfad aufweisen, der eine Schaltung zum Abwärtswandeln von durch die FEM-Schaltung 1008 empfangenen HF-Signalen aufweist und Basisbandsignale an die Basisbandschaltung 1004 bereitstellt. Die HF-Schaltung 1006 kann auch einen Sendesignalpfad aufweisen, der eine Schaltung zum Aufwärtswandeln von Basisbandsignalen, die von der Basisbandschaltung 1004 bereitgestellt werden, aufweist und HF-Ausgangssignale an die FEM-Schaltung 1008 zur Übertragung bereitstellt.
In einigen Ausführungsformen kann die HF-Schaltung 1006 einen Empfangssignalpfad und einen Sendesignalpfad aufweisen. Der Empfangssignalpfad der HF-Schaltung 1006 kann eine Mischerschaltung 1006a, eine Verstärkerschaltung 1006b, und eine Filterschaltung 1006c aufweisen. Der Sendesignalpfad der HF-Schaltung 1006 kann eine Filterschaltung 1006c und eine Mischerschaltung 1006a aufweisen. Die HF-Schaltung 1006 kann auch eine Synthesizerschaltung 1006d zum Synthetisieren einer Frequenz zur Verwendung durch die Mischerschaltung 1006a des Empfangssignalpfads und des Sendesignalpfads aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann die Mischerschaltung 1006a des Empfangssignalpfads konfiguriert sein, HF-Signale, die von der FEM-Schaltung 1008 empfangen werden, basierend auf der synthetisierten Frequenz, die von der Synthesizerschaltung 1006d bereitgestellt wird, abwärts zu wandeln. Die Verstärkerschaltung 1006b kann konfiguriert sein, die abwärtsgewandelten Signale zu verstärken, und die Filterschaltung 1006c kann ein Tiefpassfilter (LPF) oder ein Bandpassfilter (BPF) sein, das konfiguriert ist, unerwünschte Signale aus den abwärtsgewandelten Signalen zu entfernen, um Basisbandausgangssignale zu erzeugen. Basisbandausgangssignale können zur weiteren Verarbeitung an die Basisbandschaltung 1004 bereitgestellt werden. In einigen Ausführungsformen können die Basisbandausgangssignale Nullfrequenz-Basisbandsignale sein, obwohl dies nicht erforderlich ist. In einigen Ausführungsformen kann die Mischerschaltung 1006a des Empfangssignalpfads passive Mischer umfassen, obwohl der Umfang der Ausführungsformen in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist.
In einigen Ausführungsformen kann die Mischerschaltung 1006a des Sendesignalpfads konfiguriert sein, Basisbandeingangssignale basierend auf der synthetisierten Frequenz, die von der Synthesizerschaltung 1006d bereitgestellt wird, aufwärts zu wandeln, um HF-Ausgangssignale für die FEM-Schaltung 1008 zu erzeugen. Die Basisbandsignale können von der Basisbandschaltung 1004 bereitgestellt werden und können durch die Filterschaltung 1006c gefiltert werden. Die Filterschaltung 1006c kann ein Tiefpassfilter (LPF) aufweisen, obwohl der Umfang der Ausführungsformen in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist.
In einigen Ausführungsformen können die Mischerschaltung 1006a des Empfangssignalpfads und die Mischerschaltung 1006a des Sendesignalpfads zwei oder mehr Mischer aufweisen und können für eine Quadratur-Abwärtswandlung bzw. Aufwärtswandlung angeordnet sein. In einigen Ausführungsformen können die Mischerschaltung 1006a des Empfangssignalpfads und die Mischerschaltung 1006a des Sendesignalpfads zwei oder mehr Mischer aufweisen und können für eine Bildunterdrückung (z. B. eine Hartley-Bildunterdrückung) angeordnet sein. In einigen Ausführungsformen können die Mischerschaltung 1006a des Empfangssignalpfads und die Mischerschaltung 1006a jeweils für eine direkte Abwärtswandlung und/oder eine direkte Aufwärtswandlung angeordnet sein. In einigen Ausführungsformen können die Mischerschaltung 1006a des Empfangssignalpfads und die Mischerschaltung 1006a des Sendesignalpfads für eine Super-Heterodyn-Operation konfiguriert sein.
In einigen Ausführungsformen können die Basisbandausgangssignale und die Basisbandeingangssignale analoge Basisbandsignale sein, obwohl der Umfang der Ausführungsformen in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist. In einigen alternativen Ausführungsformen können die Basisbandausgangssignale und die Basisbandeingangssignale digitale Basisbandsignale sein. In diesen alternativen Ausführungsformen kann die HF-Schaltung 1006 Analog-Digital-Wandler- (ADC) und Digital-Analog-Wandler-(DAC) Schaltungen aufweisen, und die Basisbandschaltung 1004 kann eine digitale Basisbandschnittstelle zur Kommunikation mit der HF-Schaltung 1006 aufweisen.
In einigen Dual-Modus-Ausführungsformen kann eine separate Funk-IC-Schaltung zur Verarbeitung von Signalen für jedes Spektrum vorgesehen sein, obwohl der Umfang der Ausführungsformen in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist.
In einigen Ausführungsformen kann die Synthesizerschaltung 1006d ein Synthesizer mit gebrochenem Teilerverhältnis N oder ein Synthesizer mit gebrochenem Teilerverhältnis N/N+1 sein, obwohl der Umfang der Ausführungsformen in dieser Hinsicht nicht beschränkt ist, da andere Arten von Frequenzsynthesizern geeignet sein können. Zum Beispiel kann die Synthesizerschaltung 1006d ein Delta-Sigma-Synthesizer, ein Frequenzmultiplizierer, oder ein Synthesizer, der eine Phasenregelschleife mit einem Frequenzteiler umfasst, sein.
Die Synthesizerschaltung 1006d kann konfiguriert sein, eine Ausgangsfrequenz zur Verwendung durch die Mischerschaltung 1006a der HF-Schaltung 1006 basierend auf einer Frequenzeingabe und einer Teilersteuerungseingabe zu synthetisieren. In einigen Ausführungsformen kann die Synthesizerschaltung 1006d ein Synthesizer mit gebrochenem Teilerverhältnis N/N+1 sein.
In einigen Ausführungsformen kann die Frequenzeingabe durch einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) bereitgestellt werden, obwohl dies nicht erforderlich ist. Die Teilersteuerungseingabe kann in Abhängigkeit von der gewünschten Ausgangsfrequenz entweder von der Basisbandschaltung 1004 oder der Anwendungsverarbeitungsschaltung 1002 bereitgestellt werden. In einigen Ausführungsformen kann eine Teilersteuerungseingabe (z. B. N) aus einer Nachschlagetabelle basierend auf einem Kanal, der durch die Anwendungsverarbeitungsschaltung 1002 angezeigt wird, bestimmt werden.
Die Synthesizerschaltung 1006d der HF-Schaltung 1006 kann einen Teiler, eine Verzögerungsregelschleife (DLL), einen Multiplexer und einen Phasenakkumulator aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann der Teiler ein Dual-Modulus-Teiler (DMD) sein, und der Phasenakkumulator kann ein digitaler Phasenakkumulator (DPA) sein. In einigen Ausführungsformen kann der DMD konfiguriert sein, das Eingangssignal durch entweder N oder N+1 zu teilen (z. B. basierend auf einem Übertrag), um ein gebrochenes Teilerverhältnis bereitzustellen. In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann die DLL einen Satz von kaskadierten, abstimmbaren Verzögerungselementen, einen Phasendetektor, eine Ladungspumpe und ein D-Flip-Flop aufweisen. In diesen Ausführungsformen können die Verzögerungselemente so konfiguriert sein, dass sie eine VCO-Periode in Nd gleiche Phasenpakete zertrennen, wobei Nd die Anzahl von Verzögerungselementen in der Verzögerungsleitung ist. Auf diese Weise liefert die DLL eine negative Rückkopplung, um sicherzustellen, dass die Gesamtverzögerung durch die Verzögerungsleitung ein VCO-Zyklus ist.
In einigen Ausführungsformen kann die Synthesizerschaltung 1006d konfiguriert sein, eine Trägerfrequenz als die Ausgangsfrequenz zu erzeugen, während in anderen Ausführungsformen die Ausgangsfrequenz ein Vielfaches der Trägerfrequenz sein kann (z. B. das Doppelte der Trägerfrequenz, das Vierfache der Trägerfrequenz) und in Verbindung mit einer Quadraturgenerator- und Teilerschaltung verwendet werden kann, um mit der Trägerfrequenz mehrere Signale mit mehreren unterschiedlichen Phasen in Bezug zueinander zu erzeugen. In einigen Ausführungsformen kann die Ausgangsfrequenz eine LO-Frequenz (fLO) sein. In einigen Ausführungsformen kann die HF-Schaltung 1006 einen IQ/Polar-Wandler aufweisen.
Die FEM-Schaltung 1008 kann einen Empfangssignalpfad aufweisen, der eine Schaltung aufweisen kann, die konfiguriert ist, von einer oder mehreren Antennen 1010 empfangene HF-Signale zu verarbeiten, die empfangenen Signale zu verstärken, und die verstärkten Versionen der empfangenen Signale der HF-Schaltung 1006 zur Weiterverarbeitung bereitzustellen. Die FEM-Schaltung 1008 kann auch einen Sendesignalpfad aufweisen, der eine Schaltung aufweisen kann, die zum Verstärken von Signalen zur Übertragung durch die HF-Schaltung 1006 zur Übertragung durch eine oder mehrere der einen oder mehreren Antennen 1010 konfiguriert ist.
In einigen Ausführungsformen kann die FEM-Schaltung 1008 einen TX/RX-Schalter aufweisen, um zwischen dem Sendemodus- und dem Empfangsmodusbetrieb umzuschalten. Die FEM-Schaltung kann einen Empfangssignalpfad und einen Sendesignalpfad aufweisen. Der Empfangssignalpfad der FEM-Schaltung kann einen rauscharmen Verstärker (LNA) aufweisen, um empfangene HF-Signale zu verstärken und die verstärkten empfangenen HF-Signale als eine Ausgabe bereitzustellen (z. B. an die HF-Schaltung 1006). Der Sendesignalpfad der FEM-Schaltung 1008 kann einen Leistungsverstärker (PA) zum Verstärken von HF-Eingangssignalen (die z. B. von der HF-Schaltung 1006 bereitgestellt werden) und ein oder mehrere Filter zum Erzeugen von HF-Signalen zur nachfolgenden Übertragung (z. B. durch eine oder mehrere der einen oder mehreren Antennen 1010) aufweisen.
In einigen Ausführungsformen kann die UE-Vorrichtung 1000 zusätzliche Elemente umfassen, wie beispielsweise einen Systemspeicher/Massenspeicher, eine Anzeige, eine Kamera, einen Sensor und/oder eine Eingabe/Ausgabe- (E/A) Schnittstelle.
Während die Vorrichtung in Bezug auf eine oder mehrere Implementierungen dargestellt und beschrieben wurde, können Änderungen und/oder Modifizierungen an den gezeigten Beispielen vorgenommen werden, ohne vom Geist und Umfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen. Insbesondere hinsichtlich der verschiedenen Funktionen, die von den oben beschriebenen Komponenten oder Strukturen (Baugruppen, Vorrichtungen, Schaltungen, Systemen usw.) ausgeführt werden, sind die Begriffe (einschließlich eines Bezuges auf ein „Mittel“), die zur Beschreibung solcher Komponenten verwendet werden, wenn nicht anders angegeben, dazu gedacht, einer beliebigen Komponente oder Struktur, die die spezifizierte Funktion der beschriebenen Komponente ausführt (z. B. funktionell äquivalent ist), zu entsprechen, obwohl sie zu der offenbarten Struktur, die die Funktion in den hier dargestellten beispielhaften Implementierungen der Erfindung ausführt, nicht strukturell äquivalent ist.
Beispiele können einen Gegenstand wie beispielsweise ein Verfahren, Mittel zum Ausführen von Handlungen oder Blöcken des Verfahrens, mindestens ein maschinenlesbares Medium, das Anweisungen aufweist, die, wenn sie von einer Maschine ausgeführt werden, die Maschine veranlassen, Handlungen des Verfahrens oder einer Vorrichtung oder eines Systems zur gleichzeitigen Kommunikation unter Verwendung mehrerer Kommunikationstechnologien gemäß hierin beschriebenen Ausführungsformen und Beispielen auszuführen, aufweisen.

Beispiel 1 ist eine Vorrichtung zur Verwendung in einem eNodeB eines zellularen Netzwerks zur dynamischen Direktzugriffskanal-(RACH)-Gestaltung, umfassend eine Verarbeitungsschaltung, die bei Ausführung von Anweisungen von einer Speicherschaltung konfiguriert ist, Kanalparameter für eine RACH-Phase eines RACH zu bestimmen, der in einem Abdeckungsbereich des eNodeB enthalten ist, basierend auf einer Lastinformation des eNodeB, wobei die Kanalparameter Informationen über eines oder mehrere sequentielle Direktzugriffsfenster (RAWs) innerhalb der RACH-Phase umfassen; und eine Systeminformationsnachricht zu erzeugen, die die Kanalparameter umfasst, zur Downlink-Übertragung an ein oder mehrere Benutzergeräte (UEs).
Beispiel 2 ist eine Vorrichtung, die den Gegenstand von Beispiel 1 aufweist, wobei die Verarbeitungsschaltung ferner konfiguriert ist, eine Direktzugriffs-Präambel-Nachricht zu verarbeiten, die von einem ausgewählten UE des einen oder der mehreren UEs während eines ersten RAW oder eines nachfolgenden RAW des einen oder der mehreren sequentiellen RAWs empfangen wird, wenn ein Kollisionskriterium erfüllt ist, als Reaktion auf die Systeminformationsnachricht.
Beispiel 3 ist eine Vorrichtung, die den Gegenstand der Beispiele 1 bis 2 aufweist, wobei Elemente eingeschlossen oder weggelassen werden, wobei die Verarbeitungsschaltung ferner konfiguriert ist, eine Konflikt-Informations-Nachricht zu erzeugen, die eine Rundsende-Nachricht umfasst, zur Downlink-Übertragung an das ausgewählte UE während einer dem ersten RAW und dem nachfolgenden RAW des einen oder der mehreren sequentiellen RAWs folgenden Konflikt-Auflösungs-Periode, wobei die Konflikt-Informations-Nachricht einen Status eines Empfangs der Direktzugriffs-Präambel-Nachricht an dem eNodeB anzeigt.
Beispiel 4 ist eine Vorrichtung, die den Gegenstand der Beispiele 1 bis 3 aufweist, wobei Elemente eingeschlossen oder weggelassen werden, wobei die Verarbeitungsschaltung ferner konfiguriert ist, eine Konfliktauflösungs-Informationsnachricht zu erzeugen, die eine Einfachsende-Nachricht umfasst, zur Downlink-Übertragung an das ausgewählte UE am Ende der RACH-Phase als Reaktion auf das Empfangen der Direktzugriffs-Präambel-Nachricht von dem ausgewählten UE, wobei die Konfliktauflösungs-Informationsnachricht Informationen über eine Funkressourcensteuerungs(RRC)-Verbindung zwischen dem ausgewählten UE und dem eNodeB umfasst.
Beispiel 5 ist eine Vorrichtung, die den Gegenstand der Beispiele 1 bis 2 aufweist, wobei Elemente eingeschlossen oder weggelassen werden, wobei die Verarbeitungsschaltung ferner konfiguriert ist, eine Konflikt-Auflösungs-Nachricht zu erzeugen, die eine Einfachsende-Nachricht umfasst, zur Downlink-Übertragung an das ausgewählte UE am Ende des ersten RAW oder des nachfolgenden RAW des einen oder der mehreren sequentiellen RAWs als Reaktion auf das Empfangen der Direktzugriffs-Präambel-Nachricht von dem ausgewählten UE, wobei die Konflikt-Auflösungs-Nachricht Informationen über eine zwischen dem ausgewählten UE und der eNodeB aufgebaute Funkressourcensteuerungs(RRC)-Verbindung umfasst.
Beispiel 6 ist eine Vorrichtung, die den Gegenstand der Beispiele 1 bis 5 aufweist, wobei Elemente eingeschlossen oder weggelassen werden, wobei Informationen über eines oder mehrere sequentielle RAWs innerhalb der RACH-Phase eine oder mehrere einer Anzahl von RAWs, einer Anzahl von Ressourcen pro RAW und einer Anzahl von Zugriffsversuchen pro RAW umfasst.
Beispiel 7 ist eine Vorrichtung, die den Gegenstand der Beispiele 1 bis 6 aufweist, wobei Elemente eingeschlossen oder weggelassen werden, wobei die Anzahl der Ressourcen pro RAW basierend auf einer Lastschätzung eines jeweiligen RAW abgestimmt wird.
Beispiel 8 ist eine Vorrichtung, die den Gegenstand der Beispiele 1 bis 7 aufweist, wobei Elemente eingeschlossen oder weggelassen werden, wobei die Anzahl von Ressourcen pro RAW gleich der Lastschätzung des jeweiligen RAW ist.
Beispiel 9 ist eine Vorrichtung, die den Gegenstand der Beispiele 1 bis 8 aufweist, wobei Elemente eingeschlossen oder weggelassen werden, wobei die Anzahl von Ressourcen pro RAW des einen oder der mehreren sequentiellen RAWs gleich ist.
Beispiel 10 ist eine Vorrichtung, die den Gegenstand der Beispiele 1 bis 9 aufweist, wobei Elemente eingeschlossen oder weggelassen werden, wobei die Lastschätzung des jeweiligen RAW basierend auf einem Leistungsindex eines vorhergehenden RAW bestimmt wird.
Beispiel 11 ist eine Vorrichtung zur Verwendung in einem eNodeB eines zellularen Netzwerks, die eine dynamische Direktzugriffskanal(RACH)-Gestaltung erleichtert, umfassend eine Verarbeitungsschaltung, die bei Ausführung von Anweisungen von einer Speicherschaltung konfiguriert ist zum Bestimmen einer Lastschätzung einer RACH-Phase eines RACH, der zwischen dem eNodeB und den UEs in einem Abdeckungsbereich des eNodeB existiert, die Informationen über eine Anzahl aktiver Benutzergeräte (UEs) während der RACH-Phase umfasst; Bestimmen einer Anzahl von Direktzugriffsfenstern (RAWs) innerhalb der RACH-Phase und einer Anzahl von pro RAW zugewiesenen Ressourcen basierend auf der bestimmten Lastschätzung; und Erzeugen einer Systeminformationsnachricht, die eine Rundsende-Nachricht umfasst, zur Downlink-Übertragung an die aktiven UEs, wobei die Systeminformationsnachricht Informationen über die Anzahl der RAWS innerhalb der RACH-Phase und die Anzahl der pro RAW zugewiesenen Ressourcen umfasst.
Beispiel 12 ist eine Vorrichtung, die den Gegenstand von Beispiel 11 aufweist, wobei die Verarbeitungsschaltung ferner konfiguriert ist, basierend auf der bestimmten Lastschätzung eine Anzahl von Zugriffsversuchen für die aktiven UEs innerhalb eines RAW, um sich dem Netzwerk anzuschließen, zu bestimmen.
Beispiel 13 ist eine Vorrichtung, die den Gegenstand der Beispiele 11 bis 12 umfasst, wobei Elemente eingeschlossen oder weggelassen werden, wobei die Lastschätzung basierend auf einem Leistungsindex einer vorherigen RACH-Phase in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Relation bestimmt wird.
Beispiel 14 ist eine Vorrichtung, die den Gegenstand der Beispiele 11 bis 13 aufweist, wobei Elemente eingeschlossen oder weggelassen werden, wobei die Lastschätzung basierend auf Informationen von einer koexistierenden Direktzugriffs-Technologie (RAT) bestimmt wird.
Beispiel 15 ist eine Vorrichtung, die den Gegenstand der Beispiele 11 bis 14 aufweist, wobei Elemente eingeschlossen oder weggelassen werden, wobei die Lastschätzung basierend auf maschinellem Lernen und Big-Data-Technologien bestimmt wird.
Beispiel 16 ist eine Vorrichtung, die den Gegenstand der Beispiele 11 bis 15 aufweist, wobei Elemente eingeschlossen oder weggelassen werden, wobei die Anzahl von RAWs innerhalb der RACH-Phase und die Anzahl von Ressourcen pro RAW ferner in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Relation bestimmt werden, die eine Anzahl von aktiven UEs, die sich während der RACH-Phase erfolgreich dem Netzwerk anschließen, maximiert.
Beispiel 17 ist eine Vorrichtung, die den Gegenstand der Beispiele 11 bis 16 aufweist, wobei Elemente eingeschlossen oder weggelassen werden, wobei die RACH-Phase ein einziges RAW umfasst.
Beispiel 18 ist eine Vorrichtung zur Verwendung in einem Benutzergerät (UE) eines zellularen Netzwerks, die eine dynamische Direktzugriffskanal(RACH)-Gestaltung erleichtert, umfassend eine Verarbeitungsschaltung, die bei Ausführung von Anweisungen von einer Speicherschaltung konfiguriert ist zum Empfangen einer Systeminformationsnachricht von einem ihr zugeordneten eNodeB, die Kanalparameter für eine RACH-Phase eines RACH umfasst, der zwischen dem UE und dem eNodeB existiert, wobei die Kanalparameter Informationen über eines oder mehrere sequentielle Direktzugriffsfenster (RAWs) innerhalb der RACH-Phase umfassen; Erzeugen einer Direktzugriffs-Präambel-Nachricht zur Uplink-Übertragung an den eNodeB während eines ersten RAW des einen oder der mehreren sequentiellen RAWs auf einen Empfang der Systeminformationsnachricht hin; und selektives Erzeugen einer nächsten Direktzugriffs-Präambel-Nachricht während eines nächsten RAW des einen oder der mehreren sequentiellen RAWs innerhalb der RACH-Phase zur Uplink-Übertragung an den eNodeB, basierend auf einer Information von dem eNodeB, die ein Auswahlkriterium darstellt.
Beispiel 19 ist eine Vorrichtung, die den Gegenstand von Beispiel 18 aufweist, wobei die Verarbeitungsschaltung ferner konfiguriert ist, eine Konflikt-Informations-Nachricht zu verarbeiten, die eine Rundsende-Nachricht umfasst, die von dem eNodeB während einer Konflikt-Auflösungs-Periode nach dem ersten RAW empfangen wird, die einen Status eines Empfangs der Direktzugriffs-Präambel-Nachricht an dem eNodeB während des ersten RAW anzeigt.
Beispiel 20 ist eine Vorrichtung, die den Gegenstand der Beispiele 18 bis 19 aufweist, wobei Elemente eingeschlossen oder weggelassen werden, wobei die nächste Direktzugriffs-Präambel-Nachricht selektiv erzeugt wird, wenn die Konflikt-Informations-Nachricht einen Misserfolg des Empfangs der Direktzugriffs-Präambel-Nachricht an dem eNodeB während des ersten RAW anzeigt.
Beispiel 21 ist eine Vorrichtung, die den Gegenstand der Beispiele 18 bis 20 aufweist, wobei Elemente eingeschlossen oder weggelassen werden, wobei die nächste Direktzugriffs-Präambel-Nachricht ferner eine oder mehrere nächste Direktzugriffs-Präambel-Nachrichten umfasst, die während eines oder mehrerer nächster RAWs des einen oder der mehreren sequentiellen RAWs innerhalb der RACH-Phase nacheinander erzeugt werden, wenn die Konflikt-Informations-Nachricht, die einem vorhergehenden RAW des einen oder der mehreren nächsten RAWs zugeordnet ist, einen Misserfolg des Empfangs der Direktzugriffs-Präambel-Nachricht an dem eNodeB während des vorhergehenden RAW anzeigt.
Beispiel 22 ist eine Vorrichtung, die den Gegenstand der Beispiele 18 bis 21 aufweist, wobei Elemente eingeschlossen oder weggelassen werden, wobei die eine oder die mehreren nächsten Direktzugriffs-Präambel-Nachrichten nacheinander erzeugt werden, bis das eine oder die mehreren sequentiellen RAWs erschöpft sind.
Beispiel 23 ist eine Vorrichtung, die den Gegenstand von Beispiel 18 aufweist, wobei die Verarbeitungsschaltung ferner konfiguriert ist, eine Konflikt-Auflösungs-Nachricht zu verarbeiten, die eine Einfachsende-Nachricht umfasst, die von dem eNodeB empfangen wird während einer Konflikt-Auflösungs-Periode nach dem ersten RAW, wenn ein Kollisionskriterium erfüllt ist, wobei die Konflikt-Auflösungs-Nachricht den Empfang der Direktzugriffs-Präambel-Nachricht an dem eNodeB anzeigt.
Beispiel 24 ist eine Vorrichtung, die den Gegenstand der Beispiele 18 oder 23 aufweist, wobei Elemente eingeschlossen oder weggelassen werden, wobei die nächste Direktzugriffs-Präambel-Nachricht erzeugt wird, wenn die Konflikt-Auflösungs-Nachricht während der Konflikt-Auflösungs-Periode nach dem ersten RAW nicht empfangen wird.
Beispiel 25 ist eine Vorrichtung, die den Gegenstand der Beispiele 18 oder 23 bis 24 aufweist, wobei Elemente eingeschlossen oder weggelassen werden, wobei die nächste Direktzugriffs-Präambel-Nachricht ferner eine oder mehrere nächste Direktzugriffs-Präambel-Nachrichten umfasst, die während eines oder mehrerer nächster RAWs des einen oder der mehreren sequentiellen RAWs innerhalb der RACH-Phase nacheinander erzeugt werden, wenn die Konflikt-Auflösungs-Nachricht, die einem vorhergehenden RAW des einen oder der mehreren nächsten RAWs zugeordnet ist, während einer dem vorhergehenden RAW folgenden Konflikt-Auflösungs-Periode nicht an dem eNodeB empfangen wird.
Beispiel 26 ist ein computerlesbares Medium, das ausführbare Anweisungen umfasst, die als Reaktion auf die Ausführung einen Prozessor eines eNodeB veranlassen, Operationen in einem zellularen Netzwerk durchzuführen, wobei die Operationen umfassen: Bestimmen einer Lastschätzung einer RACH-Phase eines RACH, der zwischen dem eNodeB und den UEs in einem Abdeckungsbereich des eNodeB existiert, die Informationen über eine Anzahl von aktiven Benutzergeräten (UEs) während der RACH-Phase umfasst; Bestimmen einer Anzahl von Direktzugriffsfenstern (RAWs) innerhalb der RACH-Phase und einer Anzahl von pro RAW zugewiesen Ressourcen basierend auf der bestimmten Lastschätzung; und Erzeugen einer Systeminformationsnachricht, die eine Rundsende-Nachricht umfasst, zur Downlink-Übertragung an die aktiven UEs, wobei die Systeminformationsnachricht Informationen über die Anzahl der RAWS innerhalb der RACH-Phase und die Anzahl der pro RAW zugewiesenen Ressourcen umfasst.
Beispiel 27 ist ein computerlesbares Medium, das den Gegenstand von Beispiel 26 aufweist, wobei die Verarbeitungsschaltung ferner konfiguriert ist zum Bestimmen einer Anzahl von Zugriffsversuchen für die aktiven UEs innerhalb eines RAW, um sich dem Netzwerk anzuschließen, basierend auf der bestimmten Lastschätzung.
Beispiel 28 ist ein computerlesbares Medium, das den Gegenstand der Beispiele 26 bis 27 aufweist, wobei Elemente eingeschlossen oder weggelassen werden, wobei die Lastschätzung basierend auf einem Leistungsindex einer vorherigen RACH-Phase in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Relation bestimmt wird.
Beispiel 29 ist ein computerlesbares Medium, das den Gegenstand der Beispiele 26 bis 28 aufweist, wobei Elemente eingeschlossen oder weggelassen werden, wobei die Lastschätzung basierend auf Informationen aus einer koexistierenden Direktzugriffs-Technologie (RAT) bestimmt wird.
Beispiel 30 ist ein computerlesbares Medium, das den Gegenstand der Beispiele 26 bis 29 aufweist, wobei Elemente eingeschlossen oder weggelassen werden, wobei die Lastschätzung basierend auf maschinellem Lernen und Big-Data-Technologien bestimmt wird.
Beispiel 31 ist ein computerlesbares Medium, das den Gegenstand der Beispiele 26 bis 30 umfasst, wobei Elemente eingeschlossen oder weggelassen werden, wobei die Anzahl von RAWs innerhalb der RACH-Phase und die Anzahl von Ressourcen pro RAW ferner in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Relation bestimmt werden, die eine Anzahl aktiver UEs, die sich während der RACH-Phase erfolgreich dem Netzwerk anschließen, maximiert.
Beispiel 32 ist ein computerlesbares Medium, das den Gegenstand der Beispiele 26 bis 31 aufweist, wobei Elemente eingeschlossen oder weggelassen werden, wobei die RACH-Phase ein einziges RAW umfasst.
Beispiel 33 ist eine Vorrichtung, die den Gegenstand der Beispiele 1 bis 11 aufweist, wobei Elemente eingeschlossen oder weggelassen werden, wobei die Lastinformation des eNodeB eine Anzahl von UEs umfasst, die darum konkurrieren, sich während der RACH-Phase an den eNodeB anzuschließen.

Verschiedene veranschaulichende Logiken, logische Blöcke, Module und Schaltungen, die in Verbindung mit hierin offenbarten Aspekten beschrieben sind, können mit einem Allzweckprozessor, einem digitalen Signalprozessor (DSP), einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC), einem feldprogrammierbaren Gate-Array (FPGA) oder einer anderen programmierbaren Logikvorrichtung, diskreter Gate- oder Transistorlogik, diskreten Hardwarekomponenten oder einer beliebigen Kombination davon, die zum Ausführen der hier beschriebenen Funktionen gestaltet ist, implementiert oder ausgeführt werden. Ein Allzweckprozessor kann ein Mikroprozessor sein, aber alternativ kann der Prozessor ein beliebiger herkömmlicher Prozessor, Controller, Mikrocontroller oder Zustandsautomat sein.
Die obige Beschreibung von gezeigten Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, einschließlich derjenigen, die in der Zusammenfassung beschrieben sind, soll nicht erschöpfend sein oder die offenbarten Ausführungsformen auf die genauen offenbarten Formen beschränken. Während spezifische Ausführungsformen und Beispiele hierin zu Veranschaulichungszwecken beschrieben sind, sind verschiedene Modifizierungen möglich, die als innerhalb des Schutzumfangs solcher Ausführungsformen und Beispiele liegend betrachtet werden, wie Fachleute auf dem relevanten Gebiet erkennen können.
In dieser Hinsicht ist zu verstehen, dass, obwohl der offenbarte Gegenstand in Verbindung mit verschiedenen Ausführungsformen und entsprechenden Figuren beschrieben wurde, falls anwendbar andere ähnliche Ausführungsformen verwendet werden können oder Modifizierungen und Hinzufügungen zu den beschriebenen Ausführungsformen zur Durchführung der gleichen, ähnlichen, alternativen oder ersetzenden Funktion des offenbarten Gegenstands gemacht werden können, ohne davon abzuweichen. Daher sollte der offenbarte Gegenstand nicht auf eine beliebige einzelne hier beschriebene Ausführungsform beschränkt werden, sondern vielmehr in Breite und Umfang in Übereinstimmung mit den beigefügten Ansprüchen ausgelegt werden.
Insbesondere hinsichtlich der verschiedenen Funktionen, die von den oben beschriebenen Komponenten (Baugruppen, Vorrichtungen, Schaltungen, Systemen, usw.) ausgeführt werden, sind die Begriffe (einschließlich eines Bezuges auf ein „Mittel“), die zur Beschreibung solcher Komponenten verwendet werden, dazu gedacht, wenn nicht anders angegeben, jeder Komponente oder Struktur zu entsprechen, die die spezifizierte Funktion der beschriebenen Komponente ausführt (z. B. funktionell äquivalent ist), obwohl sie nicht strukturell äquivalent zu der offenbarten Struktur ist, die die Funktion in den hierin gezeigten beispielhaften Implementierungen der Offenbarung ausführt. Während ein bestimmtes Merkmal in Bezug auf nur eine von mehreren Implementierungen offenbart worden sein kann, kann ein solches Merkmal außerdem mit einem oder mehreren anderen Merkmalen der anderen Implementierungen kombiniert werden, wenn dies für eine beliebige gegebene oder bestimmte Anwendung erwünscht und vorteilhaft sein kann.

Claims

Vorrichtung zur Verwendung in einem eNodeB eines zellularen Netzwerks zur dynamischen Direktzugriffskanal- (RACH) Gestaltung, umfassend eine Verarbeitungsschaltung, die bei Ausführung von Anweisungen von einer Speicherschaltung konfiguriert ist zum: Bestimmen von Kanalparametern für eine RACH-Phase eines RACH, der in einem Abdeckungsbereich des eNodeB existiert, basierend auf einer Lastinformation des eNodeB, wobei die Kanalparameter Informationen über eines oder mehrere sequentielle Direktzugriffsfenster (RAWs) innerhalb der RACH-Phase umfassen; und Erzeugen einer Systeminformationsnachricht, die die Kanalparameter umfasst, zur Downlink-Übertragung an das eine oder die mehreren Benutzergeräte (Ues).
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Verarbeitungsschaltung ferner konfiguriert ist, eine Direktzugriffs-Präambel-Nachricht zu verarbeiten, die von einem ausgewählten UE des einen oder der mehreren UEs während eines ersten RAW oder eines nachfolgenden RAW des einen oder der mehreren sequentiellen RAWs empfangen wird, wenn ein Kollisionskriterium erfüllt ist, als Reaktion auf die Systeminformationsnachricht.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Verarbeitungsschaltung ferner konfiguriert ist, eine Konflikt-Informations-Nachricht zu erzeugen, die eine Rundsende-Nachricht umfasst, zur Downlink-Übertragung an das ausgewählte UE während einer dem ersten RAW und dem nachfolgenden RAW des einen oder der mehreren sequentiellen RAWs folgenden Konflikt-Auflösungs-Periode, um einen Status eines Empfangs der Direktzugriffs-Präambel-Nachricht an dem eNodeB anzuzeigen.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Verarbeitungsschaltung ferner konfiguriert ist, eine Konflikt-Auflösungs-Informationsnachricht zu erzeugen, die eine Einfachsende-Nachricht umfasst, zur Downlink-Übertragung an das ausgewählte UE am Ende der RACH-Phase als Reaktion auf das Empfangen der Direktzugriffs-Präambel-Nachricht von dem ausgewählten UE, wobei die Konflikt-Auflösungs-Informationsnachricht Informationen über eine Funkressourcensteuerungs- (RRC) Verbindung umfasst, die zwischen dem ausgewählten UE und dem eNodeB aufgebaut ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Verarbeitungsschaltung ferner konfiguriert ist, eine Konflikt-Auflösungs-Nachricht zu erzeugen, die eine Einfachsende-Nachricht umfasst, zur Downlink-Übertragung an das ausgewählte UE am Ende des ersten RAW oder des nachfolgenden RAW des einen oder der mehreren sequentiellen RAWs, als Reaktion auf das Empfangen der Direktzugriffs-Präambel-Nachricht von dem ausgewählten UE, wobei die Konflikt-Auflösungs-Nachricht Informationen über eine Funkressourcensteuerungs- (RRC) Verbindung umfasst, die zwischen dem ausgewählten UE und dem eNodeB aufgebaut ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei Informationen über einen oder mehrere sequentielle RAWs innerhalb der RACH-Phase eine oder mehrere einer Anzahl von RAWs, einer Anzahl von Ressourcen pro RAW, und einer Anzahl von Zugriffsversuchen pro RAW umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Anzahl von Ressourcen pro RAW basierend auf einer Lastschätzung eines jeweiligen RAW abgestimmt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Anzahl von Ressourcen pro RAW gleich der Lastschätzung des jeweiligen RAW ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Anzahl von Ressourcen pro RAW des einen oder der mehreren sequentiellen RAWs gleich ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Lastschätzung des jeweiligen RAW basierend auf einem Leistungsindex eines vorhergehenden RAW bestimmt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Lastinformation des eNodeB eine Anzahl von UEs umfasst, die während der RACH-Phase darum konkurrieren, sich dem eNodeB anzuschließen.
Vorrichtung zur Verwendung in einem eNodeB eines zellularen Netzwerks, die eine dynamische Direktzugriffskanal- (RACH) Gestaltung erleichtert, umfassend eine Verarbeitungsschaltung, die bei Ausführung von Anweisungen von einer Speicherschaltung konfiguriert ist zum: Bestimmen einer Lastschätzung einer RACH-Phase eines RACH, der in einem Abdeckungsbereich des eNodeB existiert, die Informationen über eine Anzahl von aktiven Benutzergeräten (UEs) während der RACH-Phase umfasst; Bestimmen einer Anzahl von Direktzugriffsfenstern (RAWs) innerhalb der RACH-Phase und einer Anzahl von pro RAW zugewiesenen Ressourcen basierend auf der bestimmten Lastschätzung; und Erzeugen einer Systeminformationsnachricht, die eine Rundsende-Nachricht umfasst, zur Downlink-Übertragung an die aktiven UEs, wobei die Systeminformationsnachricht Informationen über die Anzahl der RAWS innerhalb der RACH-Phase und die Anzahl der pro RAW zugewiesenen Ressourcen umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Verarbeitungsschaltung ferner konfiguriert ist, eine Anzahl von Zugriffsversuchen für die aktiven UEs innerhalb eines RAW, um sich dem Netzwerk anzuschließen, basierend auf der bestimmten Lastschätzung zu bestimmen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 13, wobei die Lastschätzung basierend auf einem Leistungsindex einer vorherigen RACH-Phase in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Relation bestimmt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 13, wobei die Lastschätzung basierend auf Informationen von einer koexistierenden Direktzugriffs-Technologie (RAT) bestimmt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 13, wobei die Lastschätzung basierend auf maschinellem Lernen und Big-Data-Technologien bestimmt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 13, wobei die Anzahl von RAWs innerhalb der RACH-Phase und die Anzahl von Ressourcen pro RAW ferner in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Relation bestimmt werden, die eine Anzahl von aktiven UEs maximiert, die sich während der RACH-Phase erfolgreich dem Netzwerk anschließen.
Vorrichtung zur Verwendung in einem Benutzergerät (UE) eines zellularen Netzwerks zur dynamischen Direktzugriffskanal- (RACH) Gestaltung, umfassend eine Verarbeitungsschaltung, die bei Ausführung von Anweisungen von einer Speicherschaltung konfiguriert ist zum: Empfangen einer Systeminformationsnachricht von einem ihr zugeordneten eNodeB, die Kanalparameter für eine RACH-Phase eines RACH umfasst, der zwischen dem UE und dem eNodeB existiert, wobei die Kanalparameter Informationen über eines oder mehrere sequentielle Direktzugriffsfenster (RAWs) innerhalb der RACH-Phase umfassen; Erzeugen einer Direktzugriffs-Präambel-Nachricht zur Uplink-Übertragung an den eNodeB während eines ersten RAW des einen oder der mehreren sequentiellen RAWs, auf einen Empfang der Systeminformationsnachricht hin; und selektives Erzeugen einer nächsten Direktzugriffs-Präambel-Nachricht während eines nächsten RAW des einen oder der mehreren sequentiellen RAWs innerhalb der RACH-Phase zur Uplink-Übertragung an den eNodeB, basierend auf einer Information von dem eNodeB, die ein Auswahlkriterium darstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Verarbeitungsschaltung ferner konfiguriert ist, eine Konflikt-Informations-Nachricht, die eine während einer dem ersten RAW folgenden Konflikt-Auflösungs-Periode von dem eNodeB empfangene Rundsende-Nachricht umfasst, zu verarbeiten, die einen Status eines Empfangs der Direktzugriffs-Präambel-Nachricht an dem eNodeB während des ersten RAW anzeigt.
Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei die nächste Direktzugriffs-Präambel-Nachricht selektiv erzeugt wird, wenn die Konflikt-Informations-Nachricht einen Misserfolg des Empfangs der Direktzugriffs-Präambel-Nachricht an dem eNodeB während des ersten RAW anzeigt.
Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei die nächste Direktzugriffs-Präambel-Nachricht ferner eine oder mehrere nächste Direktzugriffs-Präambel-Nachrichten umfasst, die während eines oder mehrerer nächster RAWs des einen oder der mehreren sequentiellen RAWs innerhalb der RACH-Phase nacheinander erzeugt werden, wenn die Konflikt-Informations-Nachricht, die einem vorhergehenden RAW des einen oder der mehreren nächsten RAWs zugeordnet ist, einen Misserfolg des Empfangs der Direktzugriffs-Präambel-Nachricht an dem eNodeB während des vorhergehenden RAW anzeigt.
Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei die eine oder mehreren nächsten Direktzugriffs-Präambel-Nachrichten nacheinander erzeugt werden, bis das eine oder die mehreren sequentiellen RAWs erschöpft sind.
Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Verarbeitungsschaltung ferner konfiguriert ist, eine Konflikt-Auflösungs-Nachricht zu verarbeiten, die eine Einfachsende-Nachricht umfasst, die von dem eNodeB empfangen wird, während einer Konflikt-Auflösungs-Periode nach dem ersten RAW, wenn ein Auswahlkriterium erfüllt ist, wobei die Konflikt-Auflösungs-Nachricht den Empfang der Direktzugriffs-Präambel-Nachricht an dem eNodeB anzeigt.
Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei die nächste Direktzugriffs-Präambel-Nachricht erzeugt wird, wenn die Konflikt-Auflösungs-Nachricht während der dem ersten RAW folgenden Konflikt-Auflösungs-Periode nicht empfangen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 24, wobei die nächste Direktzugriffs-Präambel-Nachricht ferner eine oder mehrere nächste Direktzugriffs-Präambel-Nachrichten umfasst, die während eines oder mehrerer nächster RAWs des einen oder der mehreren sequentiellen RAWs innerhalb der RACH-Phase nacheinander erzeugt werden, wenn die Konflikt-Auflösungs-Nachricht, die einem vorhergehenden RAW des einen oder der mehreren nächsten RAWs zugeordnet ist, während einer dem vorhergehenden RAW folgenden Konflikt-Auflösungs-Periode an dem eNodeB nicht empfangen wird.