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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Mobilkommunikationssystem und insbesondere eine Vorrichtung für die effektive Zuweisung von Funkressourcen zum Übertragen einer Uplink-Nachricht eines Terminals oder Endgeräts [User Equipment] (UE) durch einen Netzknoten.
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2. Beschreibung des Stands der Technik
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Das Universal Mobile Telecommunication Service (UMTS) genannte System ist ein asynchrones Mobilkommunikationssystem der 3. Generation (3G), welches Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA) auf der Grundlage der beiden europäischen Mobilkommunikationssysteme Global System for Mobile Communications (GSM) und General Packet Radio Services (GPRS) verwendet. Im Partnerschaftsprojekt 3. Generation (3GPP), das für die UMTS-Standardisierung zuständig ist, wird ein Long Term Evolution(LTE)-System als nächste Generation eines Mobilkommunikationssystems des UMTS-Systems diskutiert. Die vorliegende Erfindung wird in diesem Dokument unter Bezugnahme auf das LTE-System beschrieben, das im Folgenden kurz dargestellt wird.
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LTE ist eine Technologie zur Implementierung von paketbasierter Kommunikation mit hoher Datenrate von bis zu 100 Mbit/s, deren kommerzielle Nutzung etwa um das Jahr 2010 angestrebt wird. Zu diesem Zweck sind verschiedene Schemata in der Diskussion, darunter eines zur Reduzierung der Anzahl an Netzknoten in einem Kommunikationsweg durch Vereinfachung einer Netzwerkkonfiguration sowie ein anderes zur maximalen Annäherung der Funkprotokolle an die Funkkanäle.
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1 zeigt ein Evolved UMTS-Mobilkommunikationssystem, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird.
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Unter Bezugnahme auf 1 wird ein entwickeltes UMTS-Funkzugangsnetz (Evolved UMTS Radio Access Network; E-UTRAN oder E-RAN) 110 auf eine 2-Knoten-Konfiguration mit der Bezeichnung Evolved Node Bs (ENBs) 120, 122, 124, 126 und 128 sowie Ankerknoten 130 und 132 vereinfacht. Ein UE 101 oder Terminal greift mit dem E-UTRAN 110 auf ein Internet-Protokoll-(IP)-Netzwerk zu.
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Die ENBs 120 bis 128 entsprechen dem vorhandenen Knoten B des UMTS-Systems und sind über Funkkanäle mit UE 101 verbunden. Im Vergleich zum vorhandenen Knoten B führen die ENBs 120 bis 128 komplexere Funktionen aus. Insbesondere erfasst der ENB im LTE-System Statusinformationen der UEs als Grundlage für das von ihm vorgenommene Scheduling und steuert eine Verwaltungsfunktion von Funkressourcen, weil der gesamte Benutzerverkehr, einschließlich Echtzeitdiensten wie Voice over IP (VoIP), über einen gemeinsamen Kanal [Shared Channel] bereitgestellt wird. Darüber hinaus sind Steuerprotokolle wie Radio Resource Control (RRC) in den ENBs 120 bis 128 enthalten. Im Allgemeinen steuert jeder ENB eine Vielzahl von Zeilen.
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Um eine Datenrate von maximal 100 Mbit/s zu erzielen, nutzt LTE das Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) genannte Multiplexverfahren als Funkzugriffstechnologie für eine Bandbreite von 20 MHz. Ferner führt der ENB Adaptive Modulation & Coding (AMC) aus, eine Funktion, mit der je nach Kanalstatus des UE 101 adaptiv ein Modulationsschema und eine Kanalcodierrate bestimmt werden.
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Wie das Mobilfunksystem, das High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), High Speed Uplink Packet Access (HSUPA) und Enhanced Dedicated Channel(E-DCH)-Dienste unterstützt, führt das LTE-System auch das Hybrid Automatic Repeat reQuest (HARQ) genannte Verfahren zwischen UE 101 und den ENBs 120 bis 128 aus. Da mit dem HARQ-Verfahren allein verschiedene Anforderungen an die Dienstgüte (Quality of Service; QoS) nicht erfüllt werden können, kann in der oberen Schicht Outer ARQ zwischen UE 101 und den ENBs 120 bis 128 ausgeführt werden.
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HARQ ist eine Technik für das Soft-Kombinieren von zuvor empfangenen Daten mit erneut gesendeten Daten ohne Verwerfen der zuvor empfangenen Daten, wodurch die Empfangserfolgsrate erhöht wird. Dadurch wird die Übertragungseffektivität bei Hochgeschwindigkeitskommunikation wie HSDPA und EDCH erhöht.
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Der Random-Access-Vorgang, auf den die vorliegende Erfindung angewendet wird, wird als Vorgang zwischen einem UE und einem Netzknoten eingesetzt, bei dem das UE im RRC-Standby(Idle)-Modus oder im RRC-Verbindungsmodus die Uplink-Timing-Synchronisation für eine (erste) Uplink-Nachrichten-/Datenübertragung herstellt, die erste Uplink-Sendeleistung einstellt und/oder eine Funkressourcenzuweisung für die (erste) Uplink-Nachrichten-/Datenübertragung anfordert. Für eine Definition des RRC-Standby-Modus und des RRC-Verbindungsmodus kann die 3GPP-Norm TR25.813v700 herangezogen werden.
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Kurz gesagt bezieht sich der RRC-Standby-Modus allgemein auf einen Zustand des UEs, in dem der ENB über keine Kontextinformationen für das UE und der Ankerknoten oder obere Knoten über Kontextinformationen des UEs verfügt, so dass der Standort des UEs nicht in Einheiten von Zellen, sondern in Einheiten des Paging-Verfolgungsbereichs verwaltet wird.
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Der RRC-Verbindungsmodus bezieht sich auf einen Zustand im UE, in dem nicht nur der Ankerknoten, sondern auch der ENB über die Kontextinformationen des UEs verfügt, und zwischen UE und ENB eine Verbindung aufgebaut wird, so dass der Standort des UEs in Einheiten von Zellen verwaltet werden kann.
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2 zeigt einen herkömmlichen Random-Access-Vorgang in einem 3GPP-LTE-System.
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Unter Bezugnahme auf 2 bezeichnet die Bezugsnummer 210 ein UE, und die Bezugsnummer 211 einen ENB, der die Zelle steuert, in dem sich das UE 210 befindet.
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Schritt 221 gibt eine Operation an, bei der das UE 210 einen Random-Access-Vorgang auslöst. Zum Beispiel kann dies einen Fall angeben, in dem ein UE im RRC-Standby-Modus (RRC-Standby-UE) zum Initiieren eines Anrufs eine Uplink-Steuermeldung senden muss, die dem ENB 211 das Erfassen der UE-Kontextinformationen, den Aufbau einer RRC-Verbindung zwischen dem UE 210 und dem ENB 211 und das Senden einer Dienstanforderung an den Ankerknoten gestattet.
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Wenn der Random-Access-Vorgang in Schritt 221 ausgelöst wird, wählt das UE 210 in Schritt 231 nach dem Zufallsprinzip eine von insgesamt X mit dem ENB vereinbarten Randon-Access-Präambeln aus. Danach sendet das UE 210 die gewählte Random-Access-Präambel in Schritt 241 über einen zuvor vorbestimmten Kanal/zu einer vorbestimmten Zeit an den ENB 211.
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Beim Senden der Random-Access-Präambel in Schritt 241 stellt das UE 210 durch Anwendung von Open Loop Power Control (OLPC) die anfängliche Sendeleistung der Random-Access-Präambel des UE ein. Gleichung (1) zeigt die herkömmliche Art der Ausführung eines herkömmlichen OLPC. PTX = Lpilot + IBTS + SIRTARGET (1)
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Die Parameter von Gleichung (1) sind wie folgt definiert:
- – PTX Sendeleistungspegel [dBm] eines Kanals DPCH;
- – Lpilot: Pfadverlust [dB], der mit einem Maß eines Downlink-Pilotkanals und der Sendeleistung eines signalisierten Pilotkanals geschätzt wird;
- – IBTS: Interferenzpegel, der auf einen Empfänger des ENB (oder Base Transceiver System (BTS)) einwirkt;
- – SIRTARGET: Anvisierter Störabstand (Signal-to-Interference Ratio; SIR) [dB] zur Erhaltung der Sendequalität der einzelnen UEs. Er kann entweder für jedes UE getrennt oder gemeinsam für alle UEs signalisiert werden.
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Wenn die Random-Access-Präambel wegen eines Fehlers bei der ersten Übertragung der Random-Access-Präambel in Schritt 241 erneut gesendet wird, wird ein Deltawert (im Folgenden Leistungsrampenschritt genannt) zur der Leistung hinzugefügt, die bei der vorherigen Random-Access-Präambel-Übertragung eingestellt wurde. Der Leistungsrampenschritt kann entweder signalisiert oder als spezifischer Wert definiert werden.
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In Schritt 242 sendet der ENB 211 eine Antwortmeldung auf die in Schritt 241 empfangene Random-Access-Präambel an das UE 210. Die Antwortmeldung 242 umfasst solche Informationen wie eine Random-Access-Präambelkennung, die die in Schritt 231 empfangene Random-Access-Präambel angibt, Uplink-Synchronisationsangaben zum Abgleich der Uplink-Synchronisation und der Funkressourcenzuweisung für die Übertragung 251 der nächsten oberen Uplink-Nachricht des UE 210.
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Bei der Sendung der Antwortmeldung durch den ENB 211 in Schritt 242 kann der ENB 211 unter Verwendung der für die Übertragung von Schritt 241 des UEs 210 ermittelten Timing-Beziehung eine synchrone Übertragung ausführen.
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Wenn die in Schritt 242 empfangenen Informationen eine Random-Access-Präambelkennung (ID) enthalten, die auf die in Schritt 241 vom UE 210 selbst übertragene Random-Access-Präambel gemapped ist, korrigiert UE 210 das Timing der Uplink-Übertragung unter Verwendung der Uplink-Timing-Sync-Angaben, die unter anderem mit den Informationen in Schritt 242 empfangen wurden. In Schritt 251 überträgt UE 210 unter Verwendung der zugewiesenen Funkressourcen die entsprechende obere Nachricht über den entsprechenden Kanal/die entsprechende Zeit.
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Bei der in Schritt 251 übertragenen Nachricht kann es sich um eine RRC-Nachricht oder eine Non-Access Stratum-(NAS)-Nachricht handeln. Außerdem kann es sich um eine kombinierte RRC- und NAS-Nachricht handeln. Die RRC-Nachricht stellt hier eine Meldung für die Radio Resource Control (RRC) mit einem UE und einem ENB als Protokollendpunkten dar; bei der NAS-Nachricht handelt es sich um eine Meldung zur Steuerung von Parametern wie Mobilität, Dienst und Sitzung eines UE mit einem UE und einem Ankerknoten als Protokollendpunkten.
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In dem 3GPP-LTE-System, das den in 2 dargestellten Random-Access-Vorgang ausführt, kann der ENB 211 jedoch, wenn er dem UE 210 Funkressourcen zur Übertragung einer oberen Nachricht in Schritt 242 zuweist, diese Ressourcenzuweisung nur für die garantierte Nachrichtengröße vornehmen, so dass alle UEs in der Zelle die Meldung übertragen können. Der Grund: Wenn der ENB 211 in Schritt 241 die Random-Access-Präambel vom UE 210 empfängt, umfassen die mit der Random-Access-Präambel übertragenen Informationen nur eine Zufallskennung.
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Mit anderen Worten: Die Random-Access-Präambeln haben nur die Zufallskennungen ohne weitere Angaben, damit das UE 210 an der Wahl der gleichen Random-Access-Präambel gehindert wird und es so nicht zu Kollisionen kommt.
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Da nun der diese Random-Access-Präambel empfangende ENB 211 von dieser Random-Access-Präambel keine für das Scheduling erforderlichen Informationen beziehen kann, selbst wenn sich das UE innerhalb der Zellgrenze befindet, kann der ENB 211 die Funkressourcen für die zur Übertragung garantierte Nachrichtengröße nicht zuweisen.
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Aus diesem Grunde 1st der Random-Access-Vorgang des in 2 dargestellten Mobilkommunikationssystems uneffektiv für das Scheduling der nächsten vom UE 210 übertragenen Nachricht durch den ENB 211.
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Wenn der ENB 211 nämlich die Informationen (z. B. Ursache/Typ des Random-Access-Vorgangs, Prioritätsangaben des Random-Access-Vorgangs und Angaben zum Zustand des Funkkanals) in die Random-Access-Präambeln einbindet, die bei der Schedulingdurchführung von Nutzen sein könnten, kann der ENB 211 das Scheduling der nächsten vom UE 210 gesendeten Nachricht sehr effektiv ausführen.
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Jedoch ist die Anzahl an Random-Access-Präambeln, für die das UE die Übertragung an einem beliebigen Ort in der Zelle garantieren kann, begrenzt, denn wenn keine RRC-Verbindung zwischen UE und ENB besteht, sind die Funkressourcen eingeschränkt.
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Alle Informationen auf den beschränkten Random-Access-Präambeln zu übertragen, verringert jedoch die Anzahl an Zufallskennungen zur Reduzierung der Kollisionswahrscheinlichkeit und führt zu dem sich verstärkenden Kollisionsproblem, dass mehrere UEs im Random-Access-Vorgang die gleiche Random-Access-Präambel wählen, wobei bei diesem Verfahren eine erhöhte Kollisionswahrscheinlichkeit auf wenigstens ein bestimmtes Niveau ein schwerwiegendes Problem hervorrufen kann.
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Daher benötigt das aktuelle Mobilkommunikationssystem zur Lösung der genannten Probleme einen effektiven Random-Access-Vorgang.
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ZUSAMMENFASSENDE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Nach einem Aspekt der Erfindung werden mindestens die im Folgenden dargestellten Probleme und/oder Nachteile gelöst und zumindest die im Folgenden dargestellten Vorteile erzielt. Entsprechend besteht ein Aspekt der Erfindung darin, eine Vorrichtung zu schaffen, das/die in der Lage ist, einen Netzknoten nach Empfang einer effektiv gestalteten Random-Access-Präambel in einem Random-Access-Vorgang effektiv Funkressourcen zur Übertragung einer Uplink-Nachricht eines UEs zuweisen zu lassen.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung, in dem/der ein UE eine effektive Random-Access-Präambel an einen Netzknoten sendet und von diesem anhand einer effektiv gestalteten Random-Access-Präambel im Mobil kommunikationssystem Funkressourcen zugewiesen bekommt.
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Die Erfindung wird durch die in den unabhängigen Schutzansprüchen definierten Vorrichtungen angegeben.
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Bevorzugte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen.
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In einer Ausgestaltung wird eine Vorrichtung zur Übertragung einer Random-Access-Präambel mit einem Random-Access-Vorgang in einem Mobilkommunikationssystem bereitgestellt. Die Vorrichtung zur Random-Access-Präambel-Übertragung umfasst eine Bestimmungseinrichtung (im Folgenden auch „Determinierer”) für Nachrichtengrößen, die bei Auslösung des Random-Access-Vorgangs die Größe einer Nachricht ermittelt, die das UE nach Übertragung der Random-Access-Präambel senden wird, und die bestimmt, ob die ermittelte Nachrichtengröße größer als eine Mindestnachrichtengröße ist, einen Funkkanalzustands-Determinierer, der einen Funkkanalzustand danach ermittelt, ob der Funkkanalzustand besser als ein Schwellenwert für den Funkkanalzustand ist, eine Wahleinrichtung für Random-Access-Präambel-Sets zur Auswahl eines der zwischen UE und ENB vordefinierten Random-Access-Präambel-Sets anhand der vom Nachrichtengrößen-Determinierer und vom Funkkanalzustands-Determinierer getroffenen Entscheidungen, eine Wahleinrichtung für Random-Access-Präambeln zur Auswahl einer Random-Access-Präambel aus dem gewählten Random-Access-Präambel-Set und einen Sender zur Übertragung der von der Wahleinrichtung für Random-Access-Präambeln gewählten Random-Access-Präambel über einen Random-Access-Channel an den ENB.
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In einer weiteren Ausgestaltung wird eine ENB-Vorrichtung zur Zuweisung von Funkressourcen mit einem Random-Access-Vorgang in einem Mobilkommunikationssystem bereitgestellt. Die Vorrichtung zur Zuweisung von Funkressourcen umfasst einen Empfänger zum Empfang eines Random-Access-Channels von einem UE, einen Random-Access-Präambel-Extraktor zum Extrahieren einer Random-Access-Präambel aus dem Random-Access-Channel, einen Random-Access-Präambel-Set-Determinierer zur Ermittlung eines der zwischen UE und ENB vordefinierten Random-Access-Präambel-Sets, zu dem die extrahierte Random-Access-Präambel gehört, und einen Scheduler für die Zuweisung von Funkressourcen anhand des ermittelten Random-Access-Präambel-Sets.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die genannten und weitere Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sollen nun durch die folgende detaillierte Beschreibung mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen veranschaulicht werden, wobei:
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1 eine Konfiguration eines 3GPP-LTE-Systems zeigt, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird;
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2 einen herkömmlichen Random-Access-Vorgang in einem 3GPP-LTE-System zeigt;
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3 einen Random-Access-Vorgang zeigt, der auf Grundlage der erfindungsgemäßen Random-Access-Präambel-Ausgestaltung erzielt wurde;
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4 die Funktionsweise eines UEs auf der Grundlage der erfindungsgemäßen Random-Access-Präambel-Ausgestaltung zeigt;
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5 die Funktionsweise eines ENBs auf der Grundlage der erfindungsgemäßen Random-Access-Präambel-Ausgestaltung zeigt;
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6 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung des UEs zeigt; und
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7 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung des ENBs zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Im Interesse einer übersichtlicheren und kürzeren Darstellung wurde in der folgenden Beschreibung auf eine ausführliche Beschreibung bekannter Funktionen und Konfigurationen verzichtet.
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Wiewohl die vorliegende Erfindung beispielhaft unter Bezugnahme auf ein LTE-System (LTE: Long Term Evolution), das aus dem Partnerschaftsprojekt 3. Generation (3GPP) des UMTS-Systems (Universal Mobile Telecommunication Service) hervorgegangen ist, beschrieben wird, kann die vorliegende Erfindung ohne gesonderte Abänderung bei allen Mobilkommunikationssystemen mit ENB-Scheduling Anwendung finden.
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Außerdem kann die vorliegende Erfindung ohne gesonderte Abänderung bei Kommunikationssystemen eingesetzt werden, in denen der Random-Access-Vorgang verwendet wird. Weiterhin kann die Erfindung bei Systemen angewendet werden, die Uplink-Dienste unterstützen.
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Die vorliegende Erfindung stellt ein Schema bereit, bei dem ein Netzknoten bei Empfang einer Random-Access-Präambel durch eine effektive Random-Access-Präambelausführung in einem Random-Access-Vorgang effektiv Funkressourcen zur Übertragung einer Uplink-Nachricht von einem UE zuweisen kann.
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Wenn sich daher das UE in einem guten Funkkanalzustand befindet und die Größe der Nachricht, die das UE nach Übertragung einer Random-Access-Präambel und Empfang einer Antwort darauf übertragen wird, größer als eine vordefinierte Mindestnachrichtengröße ist, legt die vorliegende Erfindung gesondert ein Random-Access-Präambel-Set fest, welches das UE in einem Radom-Access-Vorgang auswählen wird. In einem anderen Fall, d. h. wenn sich das UE nicht in einem guten Funkkanalzustand befindet oder die Größe der Nachricht, die das UE nach Übertragung einer Random-Access-Präambel und Empfang einer Antwort darauf übertragen wird, kleiner oder gleich einer vordefinierten Mindestnachrichtengröße ist, legt die vorliegende Erfindung gesondert ein Random-Access-Präambel-Set fest, welches das UE in einem Random-Access-Vorgang auswählen wird.
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Wenn sich darüber hinaus das UE in einem guten Funkkanalzustand befindet und die Größe der Übertragungsnachricht größer als die vordefinierte Mindestgröße ist, liefert das UE die Informationen unter Verwendung des entsprechenden Random-Access-Präambel-Sets an den Netzknoten, damit der Netzknoten Funkressourcen zuweisen kann, so dass es eine Nachricht, die größer als die vordefinierte Mindestnachrichtengröße ist, über eine Antwortnachricht auf die Random-Access-Präambel senden kann.
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Wenn sich darüber hinaus das UE nicht in einem guten Funkkanalzustand befindet oder die Größe der Nachricht, die das UE nach dem Senden der Random-Access-Präambel und Empfangen einer Antwort senden wird, kleiner oder gleich der vordefinierten Mindestgröße ist, liefert das UE die Informationen unter Verwendung des entsprechenden Random-Access-Präambel-Sets an den Netzknoten, damit der Netzknoten Funkressourcen zuweisen kann, so dass es eine Nachricht, die nur der vordefinierten Mindestnachrichtengröße entspricht, über eine Antwortnachricht auf die Random-Access-Präambel senden kann.
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Daher liefert die vorliegende Erfindung ein Schema, das einem ENB, durch Einbinden minimaler Zusatzinformationen in die Ausführung der Random-Access-Präambel, ein effektives Scheduling der nächsten vom UE gesendeten Nachricht gestattet.
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Erfindungsgemäß zeigt diese Zusatzinformation eine Gelegenheit an, zu der sich ein UE in einem Funkkanalzustand größer als ein Schwellenwert Y befindet, und die Größe der nächsten vom UE gesendeten Nachricht größer als eine für die Übertragung garantierte Mindestgröße Z ist, obwohl sich das UE innerhalb der Zellgrenze befindet.
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Das heißt, dass insgesamt X zwischen UE und ENB vereinbarte Random-Access-Präambeln in zwei Sets unterteilt sind. Ein beliebiges Set A ist so definiert, dass es eine Gelegenheit anzeigt, zu der sich ein UE in einem Funkkanalzustand größer als ein Schwellenwert Y befindet, und die Größe der nächsten vom UE gesendeten Nachricht größer als eine für die Übertragung garantierte Mindestgröße Z ist. Ein weiteres Set B soll definitionsgemäß verwendet werden, wenn die genannte Bedingung nicht erfüllt ist.
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Infolge dessen kann der ENB bei Empfang einer dem Set A entsprechenden Random-Access-Präambel Funkressourcen zur Übertragung einer Nachricht größer als Z zuweisen, wenn er das Scheduling für die Übertragung der nächsten vom UE gesendeten Nachricht ausführt. Jedoch kann der ENB bei Empfang einer dem Set B entsprechenden Random-Access-Präambel Funkressourcen zur Übertragung einer Nachricht der Größe Z zuweisen, wenn er das Scheduling für die Übertragung der nächsten vom UE gesendeten Nachricht ausführt.
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Der zur Bestimmung eines guten Funkkanalzustands verwendete Schwellenwert Y oder die Größe Z einer Nachricht, für die eine Übertragung selbst innerhalb der Zellgrenze garantiert ist, kann entweder als von der Zelle unabhängiger Wert festgelegt und hart codiert werden oder entsprechend den Zellen über ein Übertragungssystem signalisiert werden.
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Es ist zu beachten, dass ein Funkkanalzustand, der als größer als ein Schwellenwert bestimmt wird, in der gesamten hier gegebenen Beschreibung angibt, dass der Funkkanalzustand besser als ein Zustand zu diesem bestimmten Schwellenwert ist.
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Tabelle 1 zeigt ein Beispiel für die in der vorliegenden Erfindung offen gelegte Random-Access-Präambel, wenn die Gesamtzahl der Random-Access-Präambeln als X = 64 angenommen wird. Obwohl Set A und Set B – beispielhaft – jeweils die gleiche Anzahl (X/2) an zugewiesenen Random-Access-Präambeln in Tabelle 1 aufweisen, kann die Zahl der Set A und Set B zugewiesenen Random-Access-Präambeln auch unterschiedlich sein. Tabelle 1
| Set | Zufalls-ID | Random-Access-Präambel Nr. |
| Set A | 0 | Random-Access-Präambel Nr. 0 |
| 1 | Random-Access-Präambel Nr. 1 |
| 2 | Random-Access-Präambel Nr. 2 |
| 3 | Random-Access-Präambel Nr. 3 |
| 4 | Random-Access-Präambel Nr. 4 |
| | 5 | Random-Access-Präambel Nr. 5 |
| 6 | Random-Access-Präambel Nr. 6 |
| 7 | Random-Access-Präambel Nr. 7 |
| 8 | Random-Access-Präambel Nr. 8 |
| 9 | Random-Access-Präambel Nr. 9 |
| 10 | Random-Access-Präambel Nr. 10 |
| 11 | Random-Access-Präambel Nr. 11 |
| 12 | Random-Access-Präambel Nr. 12 |
| 13 | Random-Access-Präambel Nr. 13 |
| 14 | Random-Access-Präambel Nr. 14 |
| 15 | Random-Access-Präambel Nr. 15 |
| 16 | Random-Access-Präambel Nr. 16 |
| 17 | Random-Access-Präambel Nr. 17 |
| 18 | Random-Access-Präambel Nr. 18 |
| 19 | Random-Access-Präambel Nr. 19 |
| 20 | Random-Access-Präambel Nr. 20 |
| 21 | Random-Access-Präambel Nr. 21 |
| 22 | Random-Access-Präambel Nr. 22 |
| 23 | Random-Access-Präambel Nr. 23 |
| 24 | Random-Access-Präambel Nr. 24 |
| 25 | Random-Access-Präambel Nr. 25 |
| 26 | Random-Access-Präambel Nr. 26 |
| 27 | Random-Access-Präambel Nr. 27 |
| 28 | Random-Access-Präambel Nr. 28 |
| 29 | Random-Access-Präambel Nr. 29 |
| 30 | Random-Access-Präambel Nr. 30 |
| 31 | Random-Access-Präambel Nr. 31 |
(Fortsetzung)
| Set B | 0 | Random-Access-Präambel Nr. 32 |
| 1 | Random-Access-Präambel Nr. 33 |
| 2 | Random-Access-Präambel Nr. 34 |
| 3 | Random-Access-Präambel Nr. 35 |
| 4 | Random-Access-Präambel Nr. 36 |
| 5 | Random-Access-Präambel Nr. 37 |
| 6 | Random-Access-Präambel Nr. 38 |
| 7 | Random-Access-Präambel Nr. 39 |
| 8 | Random-Access-Präambel Nr. 40 |
| 9 | Random-Access-Präambel Nr. 41 |
| 10 | Random-Access-Präambel Nr. 42 |
| 11 | Random-Access-Präambel Nr. 43 |
| 12 | Random-Access-Präambel Nr. 44 |
| 13 | Random-Access-Präambel Nr. 45 |
| 14 | Random-Access-Präambel Nr. 46 |
| 15 | Random-Access-Präambel Nr. 47 |
| 16 | Random-Access-Präambel Nr. 48 |
| 17 | Random-Access-Präambel Nr. 49 |
| 18 | Random-Access-Präambel Nr. 50 |
| | 19 | Random-Access-Präambel Nr. 51 |
| 20 | Random-Access-Präambel Nr. 52 |
| 21 | Random-Access-Präambel Nr. 53 |
| 22 | Random-Access-Präambel Nr. 54 |
| 23 | Random-Access-Präambel Nr. 55 |
| 24 | Random-Access-Präambel Nr. 56 |
| 25 | Random-Access-Präambel Nr. 57 |
| 26 | Random-Access-Präambel Nr. 58 |
| 27 | Random-Access-Präambel Nr. 59 |
| 28 | Random-Access-Präambel Nr. 60 |
| 29 | Random-Access-Präambel Nr. 61 |
| 30 | Random-Access-Präambel Nr. 62 |
| 31 | Random-Access-Präambel Nr. 63 |
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Obwohl hier nicht dargestellt, lässt sich die vorliegende Erfindung wie folgt erweitern. Wenn zum Beispiel weitere 2-Bit-Informationen außer der Zufallskennung in eine Random-Access-Präambel eingebunden werden, kann die Random-Access-Präambel wie die folgenden Sets A–D gestaltet werden.
- – Random-Access-Präambel-Set A: Dieses Set wird verwendet, wenn ein Funkkanalzustand als größer als ein Schwellenwert Y1 ermittelt wird und die Nachrichtengröße der nächsten vom UE gesendeten Nachricht größer als die Mindestgröße Z1 einer selbst innerhalb der Zellgrenze übertragbaren Nachricht und kleiner oder gleich einer bestimmten Größe Z2 ist.
- – Random-Access-Präambel-Set B: Dieses Set wird verwendet, wenn ein Funkkanalzustand als größer als ein Schwellenwert Y2 ermittelt wird und die Nachrichtengröße der nächsten vom UE gesendeten Nachricht größer als die bestimmte, auf das Random-Access-Präambel-Set A begrenzte Größe Z2 und kleiner oder gleich einer bestimmten Größe Z3 ist.
- – Random-Access-Präambel-Set C: Dieses Set wird verwendet, wenn ein Funkkanalzustand als größer als ein Schwellenwert Y3 ermittelt wird und die Nachrichtengröße der nächsten vom UE gesendeten Nachricht größer als die bestimmte, auf das Random-Access-Präambel-Set B begrenzte Größe Z3 und kleiner oder gleich einer bestimmten Größe Z4 ist.
- – Random-Access-Präambel-Set D: Dieses Set wird verwendet, wenn ein Funkkanalzustand als größer als ein Schwellenwert Y4 ermittelt wird und die Nachrichtengröße der nächsten vom UE gesendeten Nachricht größer als die bestimmte, auf das Random-Access-Präambel-Set B begrenzte Größe Z4 ist.
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3 zeigt ein Beispiel für einen Random-Access-Vorgang auf der Grundlage der in der vorliegenden Erfindung offen gelegten Ausgestaltung der Random-Access-Präambel. Die Bezugsnummer 310 bezeichnet ein UE und die Bezugsnummer 311 einen ENB, der die Zelle, in dem sich UE 310 befindet, steuert und verwaltet.
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Unter Bezugnahme auf 3 gibt Schritt 321 gibt eine Operation an, bei der UE 310 den Random-Access-Vorgang auslöst. Zum Beispiel kann dies einen Fall anzeigen, in dem ein UE im RRC-Standby-Modus zum Starten eines Anrufs eine Uplink-Steuermeldung senden muss.
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Schritt 323 gibt eine Operation an, bei der auf den Random-Access-Vorgang bezogene Steuerparameter als Systeminformationen in der Zelle übermittelt werden. Die auf den Random-Access-Vorgang bezogenen Steuerparameter können solche Angaben wie Funkressourcenzuweisungsangaben zur Durchführung des Random-Access-Vorgangs sowie Funkkanalzustands-Schwellenwert Y und Sendeleistung umfassen.
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Die für den Random-Access-Vorgang verwendeten Funkressourcenzuweisungsinformationen sind Zeit- und Frequenz-Funkressourcen, mit denen UE 310 eine Random-Access-Präambel im Random-Access-Vorgang überträgt. Der Funkkanalzustands-Schwellenwert Y ist ein Kriterium, das in Schritt 331 verwendet wird, wenn UE 310 ermittelt, ob es sich in einem guten Funkkanalzustand befindet. Die Sendeleistung ist ein Wert, den UE 310 zur Bestimmung des Funkkanalzustands verwendet.
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Insbesondere ist die Sendeleistung ein Wert, der bei der Berechnung eines Pfadverlusts in Bezug auf den Funkkanalzustand verwendet wird, wobei der Pfadverlust nach Gleichung (2) wie folgt berechnet werden kann. Pfadverlust = Sendeleistung – Empfangsleistung (2)
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Hier ist der Pfadverlust ein Wert, der langfristig ermittelt und durch solche Parameter wie Ausbreitungsdämpfung, Abschattung, langsamer Schwund und Antennencharakteristik bestimmt wird, und weil Downlink und Uplink etwa die gleichen Werte zeigen, kann die Information über den Pfadverlust zur Schätzung des Uplink-Kanalzustands herangezogen werden.
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Wiewohl in 3 dargestellt ist, dass Schritt 323 nach Schritt 321 ausgeführt wird, kann UE 310 den nächsten Schritt 331 unmittelbar nach Auslösung des Random-Access-Vorgangs in Schritt 321 ausführen, wenn UE 310 die neuesten auf den Random-Access-Vorgang bezogenen Steuerparameter bereits aus früheren Systeminformationen vor Auslösung des Random-Access-Vorgangs in Schritt 321 bezogen hat, weil die Systeminformationen einschließlich der auf den Random-Access-Vorgang bezogenen Steuerparameter in der Zelle in regelmäßigen Abständen übertragen werden. Wenn UE 310 somit die neuesten auf den Random-Access-Vorgang bezogenen Steuerparameter bereits vor Schritt 321 erhalten hat, kann das Empfangen der Systeminformationen in Schritt 323 ausgelassen werden.
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Beim Empfang der auf den Random-Access-Vorgang bezogenen Steuerparameter über die Systeminformationen in Schritt 331 ermittelt UE 310 anhand der Parameter, ob es sich in einem Funkkanalzustand befindet, der größer als ein Schwellenwert Y ist und ob die Größe der Nachricht, die UE 310 senden wird, größer als die Mindestnachrichtengröße Z ist, für die eine Übertragung innerhalb der Zellgrenze garantiert ist.
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Der Funkkanalzustand lässt sich auf zwei getrennte Verfahren ermitteln. Bei einem ersten Verfahren verwendet das UE Informationen zur Kanalqualität (Channel Quality Information; CQI) über einen durch Messen eines Downlink-Pilotkanals empfangenen Störabstand (Signal-to-Noise Ratio; SNR). Bei einem zweiten Verfahren nutzt UE 310 Angaben zum Pfadverlust nach der Definition in Gleichung (2) anstelle von Angaben zur Kanalqualität.
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Die Angaben zur Kanalqualität sind hierin ein unter Berücksichtigung des schnellen Schwundes erhaltener Wert, und das schneller Schwund unabhängig auf dem Downlink und dem Uplink auftritt, können die Angaben zur Kanalqualität unter Umständen nicht für die Schätzung des Uplink-Kanalzustands und das Scheduling der Übertragung der ersten Uplink-Nachricht geeignet sein. Daher wird der Pfadverlust anstelle der Angaben zur Kanalqualität verwendet. Da der Pfadverlust im Allgemeinen sowohl im Downlink als auch im Uplink bis zu einem gewissen Grad vergleichbar ist, kann der Pfadverlust im Vergleich zu Angaben zur Kanalqualität zum Schätzen des Uplink-Kanalzustands und zum Scheduling der ersten Uplink-Nachricht für die Übertragung geeignet sein. Das heißt, dass Angaben zu Kanalqualität und Pfadverlust als Parameter zur Schätzung des Uplink-Kanalzustands austauschbar sind und je nach Sachlage bzw. nach Wahl des Systemdesigners ausgewählt werden können.
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Obwohl die vorliegende Erfindung beispielhaft einen Vergleich der Pfadverlustangaben mit einem Schwellenwert Y verwendet, schließt die vorliegende Erfindung einen Vergleich der Angaben zur Kanalqualität mit einem Schwellenwert Y nicht aus.
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Daher bestimmt UE 310 in Schritt 331 den Pfadverlust nach Gleichung (2) unter Verwendung der in Schritt 323 erhaltenen Sendeleistung und der für ein festgelegtes Intervall gemessenen Empfangsleistung für einen Downlink-Pilotkanal. Danach vergleicht UE 310 die erhaltene Funkfelddämpfung mit dem in Schritt 323 empfangenen Schwellenwert Y für den Funkkanalzustand. Wenn der Pfadverlust kleiner oder gleich dem Schwellenwert Y ist, wird bestimmt, dass sich UE 310 in einem Funkkanalzustand befindet, der größer als der Schwellenwert Y ist. Das liegt daran, dass der Pfadverlust reziprok proportional zur Entscheidung darüber ist, ob sich UE 310 in einem guten Funkkanalzustand befindet.
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Wenn jedoch nach dem zweiten Verfahren die Angaben zur Kanalqualität verwendet werden, stehen diese Angaben zur Kanalqualität in einer proportionalen Beziehung zur Entscheidung darüber, ob sich UE 310 in einem guten Funkkanalzustand befindet. Entsprechend ermittelt UE 310 in Schritt 331 ein empfangenes SNR für den ein Intervall lang gemessenen Downlink-Pilotkanal. Danach vergleicht UE 310 diesen Wert mit dem in Schritt 323 empfangenen Schwellenwert Y für den Funkkanalzustand. Wenn die Angaben zur Funkkanalqualität größer oder gleich dem Schwellenwert Y sind, bestimmt UE 310, dass es sich in einem guten Funkkanalzustand befindet, der größer als der Schwellenwert Y ist.
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Weiterhin bestimmt UE 310 in Schritt 331, ob die Größe der Übertragungsnachricht größer als die Mindestnachrichtengröße Z ist, für die eine Übertragung innerhalb der Zellgrenze garantiert ist. Die hier geprüfte Mindestnachrichtengröße Z kann auf einen Standardwert gesetzt oder es kann für jede Zelle über die Systeminformationen von Schritt 323 ein anderer Wert signalisiert werden.
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Wenn UE 310 infolge dessen in Schritt 331 bestimmt, dass es sich in einem guten Funkkanalzustand befindet, der größer als der Schwellenwert Y ist, und dass die Größe der Nachricht, die UE 310 über den Uplink senden wird, größer als die Mindestnachrichtengröße ist, für die innerhalb der Zellgrenze eine Übertragung garantiert ist, geht UE 310 weiter zum Schritt 332.
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In Schritt 332 wählt UE 310 nach dem Zufallsprinzip eine Random-Access-Präambel aus dem dem genannten Zustand zugeordneten Random-Access-Präambel-Set aus. Wenn jedoch die Bedingung von Schritt 331 nicht erfüllt ist, wählt UE 310 nach dem Zufallsprinzip eine Random-Access-Präambel aus einem anderen, erfindungsgemäß getrennt definierten Random-Access-Präambel-Set aus.
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Wenn zum Beispiel die in Tabelle 1 dargestellte Random-Access-Präambel-Ausgestaltung angenommen wird und wenn, wie in der Bedingung von Schritt 331 angegeben, UE 310 sich in einem Funkkanalzustand befindet, der größer als der Schwellenwert Y ist, und die Größe der Nachricht, die es über eine obere Nachricht übertragen wird, größer als die innerhalb der Zellgrenze zur Übertragung garantierte Mindestnachrichtengröße ist, wählt UE 310 nach dem Zufallsprinzip eine der Random-Access-Präambeln Nr. 0–Nr. 31 im Random-Access-Präambel-Set A aus.
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Wenn die Bedingung von Schritt 331 jedoch nicht erfüllt ist, wählt UE 310 nach dem Zufallsprinzip eine der Random-Access-Präambeln Nr. 32–Nr. 63 im Random-Access-Präambel-Set B aus.
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In Schritt 341 sendet UE 310 die in Schritt 332 gewählte Random-Access-Präambel an den ENB 311. In Schritt 342 ermittelt der ENB 311, welche Bedingung die empfangene Random-Access-Präambel erfüllt. Das heißt, der ENB 311 ermittelt, welchem Set die empfangene Random-Access-Präambel entspricht, und weist auf dieser Grundlage unter Berücksichtigung der Statusinformationen (z. B. Funkkanalzustand) des UE 310 Funkressourcen zu, die es dem UE 310 gestatten, eine obere Nachricht über den Uplink zu senden.
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Wenn die in Schritt 341 empfangene Random-Access-Präambel eine der Random-Access-Präambeln Nr. 0 bis Nr. 31 aus dem Set A ist, kann der ENB 311 in Schritt 342 solche Funkressourcen zur Nachrichtenübertragung zuweisen, dass UE 310 eine Nachricht übertragen kann, die größer als die innerhalb der Zellgrenze zur Übertragung garantierte Mindestnachrichtengröße ist.
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Wenn die in Schritt 341 empfangene Random-Access-Präambel eine der Random-Access-Präambeln Nr. 32 bis Nr. 63 aus dem Set B ist, kann der ENB 311 in Schritt 342 solche Funkressourcen zur Nachrichtenübertragung zuweisen, dass UE 310 eine Nachricht übertragen kann, deren Größe gleich der innerhalb der Zellgrenze zur Übertragung garantierten Mindestnachrichtengröße ist.
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In Schritt 343 sendet der ENB 311 eine Antwortmeldung auf die in Schritt 341 empfangene Random-Access-Präambel an UE 310. Die Antwortmeldung umfasst eine Random-Access-Präambelkennung, die solche Informationen wie die empfangene Random-Access-Präambel, Angaben zur Uplink-Timing-Synchronisation und Funkressourcen für die nächste Uplink-Nachrichtenübertragung anzeigt.
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Die Übertragung der Antwortmeldung von Schritt 343 kann über eine festgelegte Timing-Beziehung mit der Übertragung der Random-Access-Präambel von Schritt 341 synchronisiert werden. Das heißt: Wenn UE 310 ermittelt, dass die in Schritt 343 empfangenen Informationen eine Random-Access-Präambelkennung (ID) enthalten, die auf die in Schritt 341 vom UE 310 selbst übertragene Random-Access-Präambel gemapped ist, korrigiert UE 310 die Angaben zur Uplink-Sendezeitsteuerung unter Verwendung der Angaben zur Uplink-Timing-Synchronisation, die unter anderem mit den Informationen in Schritt 343 empfangen wurden.
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In Schritt 351 überträgt UE 310 unter Verwendung der in Schritt 343 zugewiesenen Funkressourcen die entsprechende obere Meldung über den entsprechenden Kanal/die entsprechende Zeit. Bei der in Schritt 351 übertragenen Meldung kann es sich entweder um eine RRC-Nachricht oder eine NAS-Nachricht handeln. Alternativ kann es sich bei der Nachricht um eine kombinierte RRC- und NAS-Nachricht handeln. Die RRC-Nachricht stellt hier eine Meldung für die Radio Resource Control (RRC) mit einem UE und einem ENB als Protokollendpunkten dar; bei der NAS-Nachricht handelt es sich um eine Meldung zur Steuerung von Parametern wie Mobilität, Dienst und Sitzung eines UE mit einem UE und einem Ankerknoten als Protokollendpunkten.
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Außerdem kann der ENB 311 in Schritt 323 einen Interferenzpegel an einer ENB-Antenne anstelle des Funkkanalzustands-Schwellenwerts Y übertragen. Dies kann als drittes Verfahren definiert werden.
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Wenn dann in Schritt 331 seine Höchstsendeleistung (maximale UE-Sendeleistung) größer oder gleich der Summe der empfangenen Interferenzinformationen an einer ENB-Antenne (Interferenz beim ENB), eines Pfadverlusts, der in Dezibel [dB] unter Verwendung der Sendeleistung und der Empfangsleistung für einen Downlink-Pilotkanal berechnet wird, und eines Wertes Alpha ist, so bestimmt UE 310, dass es sich in einem guten Funkkanalzustand befindet. Hierfür kann auf Gleichung (3) unten verwiesen werden. Dabei kann der Wert Alpha entweder auf einen Standardwert festgelegt oder mit den in Schritt 323 übertragenen Systeminformationen übermittelt werden.
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Wenn jedoch in Schritt 331 die Höchstsendeleistung des UE 310 kleiner oder gleich der Summe der empfangenen Interferenzinformationen an einer ENB-Antenne, des unter Verwendung der Sendeleistung und der Empfangsleistung für einen Downlink-Pilotkanal berechneten Pfadverlusts und des Werts Alpha ist, so bestimmt UE 310, dass es sich nicht in einem guten Funkkanalzustand befindet. Wenn weiterhin die Höchstsendeleistung des UE 310 größer als die Summe der empfangenen Interferenzinformationen an einer ENB-Antenne, eines unter Verwendung der Sendeleistung und der Empfangsleistung für den Downlink-Pilotkanal berechneten Pfadverlusts und des Werts Alpha ist, so bestimmt UE 310, dass es sich in einem guten Funkkanalzustand befindet.
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Wenn außerdem die Höchstsendeleistung des UE 310 kleiner als die Summe der empfangenen Interferenzinformationen an einer ENB-Antenne, der unter Verwendung der Sendeleistung und der Empfangsleistung für den Downlink-Pilotkanal berechneten Pfadverlust und des Werts Alpha ist, so kann UE 310 bestimmen, dass es sich nicht in einem guten Funkkanalzustand befindet. Wenn außerdem die Höchstsendeleistung des UE 310 größer oder gleich der Summe der empfangenen Interferenzinformationen an einer ENB-Antenne, des Pfadverlusts, der unter Verwendung der Sendeleistung und der Empfangsleistung für den Downlink-Pilotkanal berechnet wird, und des Werts Alpha ist, so kann UE 310 bestimmen, dass es sich in einem guten Funkkanalzustand befindet. In der zuvor erwähnten Gleichung (3) gilt 1. Maximale UE-Sendeleistung ≥ Interferenz am ENB + Pfadverlust + Alpha [dB]: UE ist in einem guten Funkkanalzustand
2. Maximale UE-Sendeleistung ≤ Interferenz am ENB + Pfadverlust + Alpha [dB]: UE ist nicht in einem guten Funkkanalzustand (3)
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Wie oben beschrieben, prüft UE 310 seinen eigenen Funkkanalzustand in Abhängigkeit von in der Zelle übertragenen, auf den Random-Access-Vorgang bezogenen Parametern und wählt getrennt eine Random-Access-Präambel aus dem Set A oder Set B, was eine Random-Access-Präambel-Auswahlbedingung ist, unter Berücksichtigung seines eigenen Funkkanalzustands und der für die Uplink-Übertragung einer nächsten oberen Nachricht notwendigen Mindestgröße aus.
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ENB 311 ermittelt, ob die von UE 310 empfangene Random-Access-Präambel aus den voneinander getrennten Sets A oder B stammt und ordnet so effektiv Ressourcen zu.
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4 zeigt die Funktionsweise eines UEs bei der Auswahl einer Random-Access-Präambel aus einem geteilten Set, das auf der erfindungsgemäßen Random-Access-Präambel-Ausgestaltung beruht.
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Unter Bezugnahme auf 4, prüft das UE in dem Fall, dass in Schritt 410 ein Random-Access-Vorgang ausgelöst wurde, in Schritt 411, ob es sich in einem Funkkanalzustand befindet, der größer als ein Schwellenwert Y ist und ob die Größe der Nachricht, die das UE als nächste senden wird, größer als die Mindestnachrichtengröße Z ist, für die innerhalb der Zellgrenze eine Übertragung garantiert ist. In Schritt 411 kann das UE nach dem in 3 beschriebenen Verfahren bestimmen, ob es sich in einem Funkkanalzustand befindet, der größer als der Schwellenwert ist.
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Wenn das UE in Schritt 421 bestimmt, dass die Bedingung von Schritt 411 erfüllt ist, d. h. wenn sich das UE in einem Funkkanalzustand befindet, der größer als der Schwellenwert ist, und die Größe der nächsten vom UE zu übertragenden Nachricht größer als die Mindestnachrichtengröße Z ist, für die eine Übertragung innerhalb der Zellgrenze garantiert ist, geht das UE weiter zu Schritt 431.
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In Schritt 431 wählt das UE ein Random-Access-Präambel-Set, das bei Erfüllung der Bedingung von Schritt 411, die den Funkkanalzustand garantiert, verwendet wird. Zum Beispiel wählt das UE das Random-Access-Präambel-Set A von Tabelle 1. Wenn das UE jedoch feststellt, dass die Bedingung von Schritt 411 nicht erfüllt ist, geht das UE weiter zu Schritt 432, wo es ein anderes, vom Random-Access-Präambel-Set, das den Funkkanalzustand garantiert, getrenntes Random-Access-Präambel-Set wählt. Zum Beispiel wählt das UE das Random-Access-Präambel-Set B von Tabelle 1.
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In Schritt 441 wählt das UE nach dem Zufallsprinzip eine Random-Access-Präambel aus dem separat in Schritt 431 oder 432 gewählten Random-Access-Präambel-Set aus. Danach überträgt das UE in Schritt 451 die gewählte Random-Access-Präambel über den Uplink mit Hilfe der für den Random-Access-Vorgang zugewiesenen Zeit/Frequenz-Funkressourcen an den ENB (oder Netzknoten)
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5 zeigt die Funktionsweise eines ENBs auf der Grundlage der erfindungsgemäßen Random-Access-Präambel-Ausgestaltung.
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Unter Bezugnahme auf 5 empfängt der ENB in Schritt 510 über einen im Random-Access-Vorgang zugewiesenen Kanal eine Random-Access-Präambel vom UE. In Schritt 511 ermittelt der ENB, welchem Random-Access-Präambel-Set die Random-Access-Präambel angehört, indem er die empfangene Random-Access-Präambel extrahiert.
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Wenn festgestellt wird, dass das in Schritt 511 ermittelte Random-Access-Präambel-Set zu jenem Random-Access-Präambel-Set gehört, das verwendet wird, wenn sich das UE in einem guten Funkkanalzustand befindet, und die Größe der Nachricht, die das UE als nächste übertragen wird, größer als die innerhalb der Zellgrenze zur Übertragung garantierte Mindestnachrichtengröße ist ('JA' in Schritt 521), geht der ENB weiter zu Schritt 531.
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In Schritt 531 weist der ENB Funkressourcen zu, damit das UE eine Nachricht übertragen kann, deren Größe größer als die Mindestnachrichtengröße ist, für die innerhalb der Zellgrenze eine Übertragung garantiert ist.
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Wenn der ENB jedoch feststellt, dass das in Schritt 511 ermittelte Random-Access-Präambel-Set ein anderes als das der Bedingung von Schritt 521 entsprechende Random-Access-Präambel-Set ist ('NEIN' in Schritt 521), geht der ENB weiter zu Schritt 532.
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In Schritt 532 weist der ENB Funkressourcen zu, damit das UE eine Nachricht übertragen kann, deren Größe gleich Mindestnachrichtengröße ist, für die innerhalb der Zellgrenze eine Übertragung garantiert ist.
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In Schritt 541 überträgt der ENB zusammen mit einer Antwortmeldung auf die Random-Access-Präambel Funkressourceninformationen für die Nachricht, die das UE nach Zuweisung der Funkressourcen aus Schritt 531 oder 532 als nächste übertragen wird.
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6 zeigt ein Blockschaltbild der Vorrichtung eines UEs zur Auswahl einer Random-Access-Präambel aus einem Set, das entsprechend der erfindungsgemäßen Random-Access-Präambel-Ausgestaltung separiert ist.
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Unter Bezugnahme auf 6 umfasst das UE einen Funkkanalzustand-Determinierer 611, einen Nachrichtengrößen-Determinierer 612, eine Wahleinrichtung für das Random-Access-Präambel-Set 621, eine Random-Access-Präambel-Wahleinrichtung 631 und ein Sende- und Empfangsgerät 641.
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Der Funkkanalzustand-Determinierer 611 stellt fest, ob der Funkkanalzustand des UEs größer als ein Schwellenwert Y nach der Beschreibung in 3 ist, der Funkkanalzustand-Determinierer 611 ermittelt den Funkkanalzustand anhand von solchen Informationen wie CQI, Pfadverlust und Interferenzpegel an der ENB-Antenne.
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Der Nachrichtengrößen-Determinierer 612 ermittelt die Größe der Nachricht, die das UE als nächste über den Uplink senden wird. Der Nachrichtengrößen-Determinierer 612 ermittelt, ob die Nachrichtengröße größer oder kleiner als die Mindestnachrichtengröße ist, für die innerhalb der Zellgrenze eine Übertragung garantiert ist.
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Die Wahleinrichtung für das Random-Access-Präambel-Set 621 wählt ein Random-Access-Präambel-Set, das das UE auf Grundlage der Entscheidungen des Funkkanalzustand-Determinierers 611 und des Nachrichtengrößen-Determinierers 612 verwenden wird. Das Random-Access-Präambel-Set kann separiert sein in ein Set, das verwendet wird, wenn der Funkkanalzustand größer als der Schwellenwert Y und die Größe der nächsten vom UE zu sendenden Nachricht größer als die Mindestnachrichtengröße ist, für die innerhalb der Zellgrenze eine Übertragung garantiert ist, und ein weiteres Set, das verwendet wird, wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist. Das heißt, die Wahleinrichtung für das Random-Access-Präambel-Set 621 wählt eines von Set A und Set B, bei denen es sich um Random-Access-Präambel-Set handelt, die nach den bereitgestellten, für die nächste Uplink-Übertragung einer oberen Nachricht erforderlichen Funkkanal- und Nachrichtengrößenangaben geteilt sind.
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Wenn sich das UE zum Beispiel in einem Funkkanalzustand befindet, der größer als der Schwellenwert Y ist, und die Größe einer Nachricht, die das UE als nächste über eine obere Nachricht senden wird, größer als die innerhalb der Zellgrenze zur Übertragung garantierten Mindestnachrichtengröße ist, wählt die Wahleinrichtung für das Random-Access-Präambel-Set 621 das Random-Access-Präambel-Set A. Wenn die genannte Bedingung jedoch nicht erfüllt ist, wählt die Wahleinrichtung für das Random-Access-Präambel-Set 621 das vom Random-Access-Präambel-Set A getrennte Random-Access-Präambel-Set B.
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Die Random-Access-Präambel-Wahleinrichtung 631 wählt nach dem Zufallsprinzip eine Random-Access-Präambel aus dem gewählten Random-Access-Präambel-Set aus, das von der Wahleinrichtung für das Random-Access-Präambel-Set 621 ausgewählt wurde.
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Das Sende- und Empfangsgerät 641 überträgt die von der Random-Access-Präambel-Wahleinrichtung 631 gewählte Random-Access-Präambel unter Verwendung der zugewiesenen Funkressourcen wie Zeit und Frequenz an den ENB.
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7 zeigt das Blockschaltbild einer ENB-Vorrichtung zur Zuweisung von Funkressourcen auf Grundlage der Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Random-Access-Präambel.
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Unter Bezugnahme auf 7, umfasst der ENB ein Sende- und Empfangsgerät 711, einen Random-Access-Präambel-Extraktor 721, einen Random-Access-Präambel-Set-Determinierer 731, einen Scheduler 741 und einen Random-Access-Präambel-Antwortmeldungsgenerator 751.
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Das Sende- und Empfangsgerät 711 empfängt einen Random-Access-Channel vom UE. Der Random-Access-Präambel-Extraktor 721 extrahiert die vom UE gesendete Random-Access-Präambel mit Hilfe des empfangenen Random-Access-Channels.
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Der Random-Access-Präambel-Set-Determinierer 731 ermittelt, welchem Random-Access-Präambel-Set die vom Random-Access-Präambel-Extraktor 721 geparste Random-Access-Präambel entspricht. Das ermittelte Random-Access-Präambel-Set wird als Ergebnis an den Scheduler 741 weitergeleitet.
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Der Scheduler 741 ermittelt den Funkkanalzustand des UEs je nach erhaltenem Random-Access-Präambel-Set. Daher bestimmt der Scheduler 741 die Funkressourcenzuweisung unter Berücksichtigung des Funkkanalzustands, wenn er Funkressourcen für die nächste Übertragungsnachricht des UEs zuweist.
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Der Random-Access-Präambel-Antwortmeldungsgenerator 751 überträgt gemeinsam mit der Random-Access-Präambel-Antwortmeldung Informationen auf den vom Scheduler 741 zugewiesenen Funkressourcen über das Sende- und Empfangsgerät 711 an das UE. Wenn das vom Random-Access-Präambel-Set-Determinierer 731 ermittelte Random-Access-Präambel-Set dasjenige ist, das verwendet wird, wenn der Funkkanalzustand des UEs größer als ein Schwellenwert Y ist und die Größe der nächsten vom UE gesendeten Nachricht größer als eine für die Übertragung selbst innerhalb der Zellgrenze garantierte Mindestgröße Z ist, weist der Scheduler 741 für die nächste Nachrichtenübertragung des UEs Funkressourcen für eine Nachricht zu, die größer als die Mindestnachrichtengröße ist.
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Wenn jedoch festgestellt wird, dass das vom Random-Access-Präambel-Set-Determinierer 731 geprüfte Random-Access-Präambel-Set zu einem anderen Random-Access-Präambel-Set gehört, das die genannte Bedingung nicht erfüllen kann, weist der Scheduler 741 für die nächste Nachrichtenübertragung des UEs Funkressourcen zu, die der Mindestnachrichtengröße entsprechen.
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Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, stellt die Erfindung eine Vorrichtung zur Ressourcenzuweisung bereit, welche unter Berücksichtigung des Funkkanalzustands des UEs im Mobilkommunikationssystem der nächsten Generation die vom UE übertragbare Nachrichtengröße garantieren.
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Erfindungsgemäß wählt das UE eine Random-Access-Präambel aus einem nach Funkkanalzustand und Nachrichtengröße geteilten Set aus. Das heißt, das UE wählt und sendet die Random-Access-Präambel, die die Kollision zwischen UEs gewährleistet und führt so einen Vorgang aus, das Zuverlässigkeit zwischen dem den Random-Access-Vorgang ausführenden UE und dem oberen Netzknoten garantiert.
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Weiterhin weist der Netzknoten erfindungsgemäß unter vollständiger Berücksichtigung des Funkkanalzustands des UEs Funkressourcen zu und trägt so zu einer Erhöhung der Effektivität der begrenzten Funkressourcen bei.
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Infolge dessen stellt die vorliegende Erfindung einen effektiven Random-Access-Vorgang im Mobilkommunikationssystem für die Zuweisung von effektiven Funkressourcen für die Uplink-Übertragung des UEs bereit.
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Während die Erfindung unter Bezugnahme auf eine bestimmte bevorzugte Ausführungsform dargestellt und beschrieben wurde, ist dem Fachmann bewusst, dass verschiedene Änderungen der Form und von Details vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der in den angefügten Ansprüchen definierten Erfindung abzuweichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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