TW200818800A - Method and arrangement in a telecommunication system - Google Patents

Description

200818800 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於在蜂巢式行動通信系統中用於減小執行隨 機存取之使用者设備之間的小區内干擾之方法及配置。 【先前技術】 % 、在現代蜂巢式無線電系統中，無線電網路對終端機之行 • #具有嚴格的控制。諸如頻率、時序及功率之上行鍵路傳 數係[由自基地台至終端機之下行鏈路控制信號傳輸 霸 而加以調節。 在開機時或在較長待用時間之後，使用者設備（ue)在上 行：路中不同步。使用者設備之上行鏈路頻率及功率估計 可知自下行鏈路（控制）信號。然而，由於未知基地台（節點 B)與使用者設備之間的往返傳播延遲，所以難以進行時序 ^因此，即使使用者設備上行鏈路時序與下行鏈路同 步，但其由於傳播延遲而可能過晚到達節點B接收器。因 瞻此，在開始訊務之前，使用者設備必須對網路執行隨機存 取（RA)程序。在隨機存取之後，節點B可估 上行鍵路之時h料且發送校正訊息。錢财 == 間，諸如時序及功率之上行鏈路參數不是很準確。此對隨 機存取耘序之量度（dimensi〇ning)提出了額外挑戰。 通苇，向使用者設備提供隨機存取頻道（RAch)以請求 存取網路。使用一存取叢發（AB)，其含有具有良好自^關 (AC)性質之特定序列的前置項。隨機存取頻道可正交於訊 務頻道叫舉例而言，在中，界定一特殊_ 122302.doc 200818800 取頻道槽。因為多個使用者設備可同時請求存取，所以在 請求使用者設備之間可發生衝突。必須實施爭用解決方案 以分離使用者設備傳輸。隨機存取方案通常包括隨機補償 機制。藉由隨機存取頻道槽中之額外保護時間來解釋時序 不確定性。由於隨機存取頻道正交於訊務頻道，所以功率 不確定性通常為較小問題。 在WCDMA中，隨機存取頻道與上行鏈路訊務頻道被共 用。上行鏈路頻道不正交。除了來自其他請求使用者設備 之干擾以外，使用者設備經歷來自上行鍵路訊務頻道之干 擾，且反之亦然。藉由直接序列擴展而提供之處理增兴將 必須克服相互干擾。在WCDMA中，傳輸功率為共用無線 電錢。為了避免遠近問題，在節難處所接收之功率對 於每-使用者設備必須近似相等。需要嚴格的上行鍵路功 率控制。為了防止存取叢發使節點B接收器飽和，使用者 設備以相對較低之傳輸功率而開始。若無存取授與跟隨， 則其以稍微較高之功率位準來再傳輸存取叢發。其繼續增 加存取叢發功率，直至接收到授與為止。 曰 夕為了f別執行隨機存取之不同使用者設備，通常存在許 項。執行隨機存取之使用者設備自集區中隨機 别置項且對其進行傳輸。前置項表示在授與使用 者設備存取網路時可士々々 了由即點B所使用之隨機使用者設 ^>。即點B接收器可解決以不同前置項而執行之隨機存取 且使用相應隨機使用者設備將回應訊息發送至 母一使用者設備。在多個使用者設備同時使用同一前置項 122302.doc 200818800 之f兄下，會發生衝突且隨機存取試圖很可能不成功，因 為即點B不月b區別具有不同隨機使用者設備①之兩個使用 者。 為了最小化衝突之機率，可用序列之集合應較大。 • 被^日派給鄰近小區之前置項通常不1§]，以4保-小區中 . 《隨機耗不會觸發相鄰小區中之任何隨機存取事件。 先鈾已陳述鈾置項應擁有良好AC性質以保證良好 ⑩則（例如，良好時序解決）。為了能夠可靠地區別以不同 刖置項而執行之隨機存取試圖，良好交叉相關性質為重要 在理想狀況下，前置項彼此正交(正交意謂至少在可 月b在返傳播延遲之時間間隔上的消沒交叉相關函數）。許 多不同前置項對於降低衝突機率為所需的。然而，正交前 置項序列之數目相當低。因此，兩個需求·，，許多"及，，正 父M -彼此抵觸。 可用正交序列之數目通常過低以致於不能完成所需衝突 Φ 機率—至少對於隨機存取頻道負載之最壞狀況假定。因 此，被指派給小區之序列通常以非正交序列而擴展。由於 此等額外前置項非正交，所以出現小區内干擾。 在π隨機存取頻道負載之狀況下，此為不可避免的，因 為需要額外序列以降低衝突機率。然而，對於低隨機存取 頻道負载，此等額外序列將不為必要的，因為衝突機率無 論如何皆為低的—添加額外序列僅產生小區内干擾。 【發明内容】 以先前已知之方法所經歷之問題因此在於：在高隨機存 122302.doc 200818800 序列的數目在r *風險保持在可接受位準所需之前置項 干择1 隨機存取頻道負载下導致不必要的小區内 2 此’本發明之—目標為提供-種方法，其中更有 執了用隨機存取資源。本發明係關於—種用於減小 轨仃Ik機存取之佬用杏< 法。 便用者5又備（UE)之間的小區内干擾之方 政 八體°之’本發明係關於—種在控制蜂巢式電信網 之小區之網路節點中用於減小駐存於該小區中且執行

隨機存取_之使用者設備_⑽之間的小區内干擾之 方法。該方法包含以下步驟： -配置前置項序列之群，其中每—群内之序列彼此正 交； -將-此群指派給小區，執行隨機存取之使用者設備自 該群隨機地選擇前置項；及 -若隨機存取頻道或訊務負載超過特定臨限值，則將前置 項序列之一或多個額外群指派給該小區。 因此，根據本發明，所指派之隨機存取資源（序列群）的 量視小區中之隨機存取頻道負載或正常使用者訊務負载而 疋關於發明性概念，由於低訊務負載通常亦意謂低隨機 存取頻道負載且反之亦然，所以若隨機存取頻道負載或訊 務負载用於判定小區之條件以便執行本發明，則該概念為 等效的。在低隨機存取頻道/訊務負載之狀況下，僅指派 一序列群，因此完全避免了小區内干擾。隨著增加隨機存 取頻道負載（且因此亦增加衝突機率）額外序列群被指派給 小區，藉以衝突之風險減小，而小區内干擾增加。由於衝 -10- 122302.doc 200818800 突與干擾相比對系統效能具有嚴重得多的影響，所以對照 增加之小區内干擾來交換減小之衝突機率。 根據本發明之特定實施例，被指派給小區之前置項序列 群的數目視表示預期隨機存取頻道或訊務負載之參數而 定。 或者’被指派給小區之前置項序列群的數目視表示小區 中之瞬日守條件的動態變化參數而定。此動態變化參數可

(例如）表示小區中之正常使用者訊務負載或隨機存取頻道 的瞬時值。 為了判定該動態變化參數，可針對在基地台中皆被已知 之正常使用者訊務、隨機存取頻道傳輸及/或隨機存取頻 道衝突之數目而執行量測。可使用在不久的過去之較短時 /月内之所里測之使用者訊務負載或隨機存取頻道負載的平 均值來估計瞬時值。 。貧源（序列群）至小區之指派較佳係在廣播頻道上進行。 f者’小區中之可用序列群可（例如）在交遞情況下自網路 節點直接傳達至使用者設備。 左此外’基地台中之特定隨機存取_參數可視所指派之 =取資源的量而改變，此增加網路之效能。舉例而 則置項序列群被指派給小區時，偵測臨限值可 為低％當-或多個前置項序列群被添加至小區時，發 要較鬲的偵測臨限值。 而 天’ ，》 印仍·岙地台必須測試對照之 的數目亦隨著所指派序 .、 汁幻鮮的數目而定標，所以基 122302.doc 200818800 之複雜性減小。 此外，本發明係關於一種在蜂巢式電信系統 網路節點，其包含： 之無線電 -用於配置前置項序列之群的構件，其中每— 列彼此正交； 群内之序 用於將-或多個此等群指派給無線電網路節 之小區的構件；及 τ控制 -用於接㈣載估計輸人且用於基於該輸人來作 — 或多個額外群至小區之指派之決策的構件。 、一 該節點可為無線電基地台。 【實施方式】 圖！示意性地說明在下文中被稱為基地台之網路節點 14 ’該基地台控制蜂巢式通信網路之小㈣及駐存於該小 區中之使用者設備10。在開始訊務之前，使用者設備必須 對網路執行隨機存取（RA)程序，藉以❹含有具有良好自 相關（AC)性質之特定序列之前置項的存取叢發。視用於構 造前置項之序列家族而^’通常僅有可能設計前置項之較 小群12、12a、12b，其中根據本發明在一群内所含有之序 列彼此正交。在-群中所含有之序列不正交於其他群中之 序列。序列家族為序列之數學分_。在LTE中，使用

Zadoff-Chu序列，而其他技術可使用另一家族或類別（例 如，Walsh-Hadamard序列）。 圖2展示說明根據本發明之方法的流程圖。在步驟別 中’控制小區之基地台被給出可被指派給基地台所控制之 122302.doc -12 - 200818800 小區的許多可用前置項群。每一群内之前置項彼此正交。 每一基地台在其排列處具有不同群。在步驟3〇中，正交前 置項之'^此群12被指派給小區。由於每^—群内之前置項序 列彼此正交，所以避免了藉由隨機存取傳輸而產生之小區 内干擾。指派較佳係由諸如節點B或eNodeB之基地台14進 行。哪一群被指派給哪一小區通常係在廣播頻道上由無線 電基地台14通告。特定小區11内之使用者設備〗〇現在可隨 _ 機地選擇所指派群12之隨機存取前置項且對其進行傳輸。 只要僅一前置項群被指派給小區，則被指派給此小區之所 有前置項相互正交，藉以不同隨機存取試圖不會彼此干擾 (假定使用者設備挑選不同前置項）。 若預期隨機存取頻道/訊務負載低於預定臨限值，則此 方案運行良好，使得小區可滿足於被指派給小區之單一群 中之正父序列的（相當少的）數目。在此狀況下，不啟動額 外活動且重複方法步驟40。 _ 對於具有強烈隨機存取頻道負載之小區，——所指派群中 之正交序列的數目通常過低且發生許多衝突。因此，見圖 2之步驟40,當小區中之隨機存取頻道或訊務負載已到達 特定臨限值時，將有必要的係藉由將一或多個額外序列群 (12a、12b)指派給小區來增加可用於由使用者設備進行選 擇之序列的數目，見步驟50。此後，重複步驟4〇。 根據步驟50之序列的數目增加具有兩個結果： 1.兩個或兩個以上之使用者設備1〇隨機地挑選同一序列 之可旎性降低—且因此，衝突之可能性亦降低。 122302.doc -13- 200818800 2.亚非所有被指派給—小區之前置項皆不再正交，因為 僅一群内之序列相互正交，但屬於不同群12、i2a、 12b之序列不正交。因此，出現小區内干擾此增加 了誤警（亦即’基地台將干擾解譯為隨機存取試圖）之 可此丨生，或—若誤警率保持恆定—增加了錯過偵測（亦 即，基地台錯過來自使用者設傷之隨機存取試圖）之 可能性。 應理解，衝突與錯過肩測或誤警相比對系統效能具有嚴 重得多的影響。在衝突之狀況下，無線電基地台14仍可配 置請求之資源。由於兩個（或兩個以上）使用者設備1〇使用 同一隨機使用者設備ID，所以其皆將授與解譯為允許發 送。此將導致再一次衝突，且衝突解決方案可需要非常多 的時間來解決衝突。相反，由於使用者設備1()將在猶後隨 機存取頻道機會發出新試圖，所以錯過偵測將僅延遲隨機 存取試圖。誤警將導致暫時浪費之資源配置（其將不被使 用）。 如先前所描述，將序列之一或多個群12、12&、12b指派 給小區11之决策係相依於訊務，使得在低隨機存取頻道負 載之狀況下，應僅指派一群12，在高隨機存取頻道負載之 狀況下’應指派兩個或兩個以上之群丨2、丨2a、1 。 被指派給一特定小區之隨機存取頻道資源（正交序列群） 的量可進一步視此小區之性質而定。影響此決策之典型因 素為小區布局、小區類型、小區位置、（例如）基於諸如特 定小區中在24小時期間之訊務變化的統計等等、但亦基於 122302.doc -14- 200818800 區内之瞬時訊務負載的預期隨機存取頻道負載。 所提議之解決方案可以半動態或動態方式來運行·· 半動:此處，被指派給小區1 1之隨機存取頻道資源 的里並不視瞬時隨機存取頻道負載而定，但替代地視基於 在相對較長之時期内之量測的統計而定。通常，小區^之 靜態性質（諸如小區布局、小區類型及小區位置）亦用於判 定貧源。資源之數目（被指派給小區之前置項序列群的數

目）不如同在以下所述之動態狀況下一樣頻繁地改變。較 佳在廣播頻道上通告被指派給小區之資源。 2·動恶·除了小區之靜態性質及/或預期隨機存取頻道負 載以外’ g萷訊務條件亦影響所指派資源之量（亦即，前 置項序列群之數目）。通常，將使用在較低時期内之平均 訊矛力負載以便預/則近期之訊務或隨機存取頻道負載。再 次，較佳可在廣播頻道上通告被指派給小區之資源。 本發明之應用提供適當數目之序列以維持所要的低衝突 機率。由於不存在所提供序列之，，超量度"，但存在對當前 所需序列量之匹配，所以最小化所產生之小區内干擾。 圖3示意性地展示根據本發明之諸如基地台的網路節 :。為了清晰起見，此圖中僅包括對於本發明有關之特 技為了執行上文中所述之方法，基地台包含用於配置前 置項序列之群的構件140，其中每一群内之序列彼此正 父。此外，其包含用於將_或多個此等群指派給基地台戶 控制之小區的構件⑷，及用於接收負載估計輸入且用方 基於該輸入來作出對一或多個額外群至小區之指派之決身 122302.doc -15. 200818800 的構件142。負载估計可如先前所描述基於對訊務或隨機 存取頻道負載之H此等量測可以對熟f此項技術者明 顯之已知方式來執行，且較佳地將基於可用於基地台之資 訊。 匕根據本發明進一步增加網路之效能之額外可能性為視所 才曰派之序列群的數目而改變由基地台用於偵測隨機存取試 圖之偵測參數。舉例而言，在僅一所指派之序列群之狀況 下，不存在小區内干擾，偵測臨限值可為低的。然而，一 旦添加了第二群，就會出現小區内干擾，且需要較高臨限 值來維持與以前相同的誤警機率。另一實例在於··當可用 序列之數目增加時，總（系統）誤警率亦增加。若總誤警率 應保持恒定，則每序列誤警率必須減小，從而亦影響了臨 限值。 本發明亦減小了基地台之複雜性，在於：基地台14必須 測試對照之序列的數目亦隨著序列群之所指派數目而定 標’如下文中所描述：典型隨機存取頻道接收器使所接收 信號與所有可能隨機存取頻道前置項相關（即使智慧處理 為可能的，使得可再用計算），且若相應相關值超過臨限 值’則認為存在隨機存取頻道前置項。若被指派給小區之 别置項的數目減小，則所需相關之數目亦減小且因此複雜 性減小。 不應將本發明限於上文中所述之實例。保護範疇係由附 加申請專利範圍所界定。 【圖式簡單說明】 122302.doc -16· 200818800 圖1說明根據本發明之方法的實施例 圖 點 圖2展示說明根據本發明之方法的济租 圖3示意性地說明根據本發明之網路^ 【主要元件符號說明】 10 使用者設備（UE) 11 小區 12 群 12a 群

12b 群 14 網路節點/無線電基地台 140 用於配置前置項序列之群的構件 141 用於將一或多個此等群指、、洛认i a y 。f矸夺曰派給基地台所控制·之 小區的構件 142用於接收負载估計輸入且用於基於該輸入來作 出對一或多個額外群至小區之指派之決策的構 件 122302.doc -17-

Claims (1)

1. 200818800 十、申請專利範圍： 1· -種在控制-蜂巢式電信網路中之—小區之—網路節點 中用於減小駐存於該小區中且在一隨機存取頻道（RACH) 上執行隨機存取（RA)之使用者設備（UE)(10)之間的小區 内干擾之方法，其特徵在於以下步驟： _配置前置項序列之群（12、12a、12b)，其中每一群 内之該等序列彼此正交； 將此群（12)私派給該小區（11 )，執行隨機存取之該 等使用者設備自該群隨機地選擇一前置項，·及 •若該隨機存取頻道或訊務負載超過一特定臨限值， 則將前置項序列之—或多個額外群（12a、12b)指派給該 小區。 Θ求項1之方法，其中被指派給一小區⑴）之前置項序 列群(12、12a、12b)的數目視表示預期隨機存取或訊務 負載之一參數而定。

   月求項1或2之方法，其中被指派給一小區（U)之前置 1序列群（12、12a、12b)的數目視表示該小區中之一瞬 時條件的一動態變化參數而定。 (如請求項3之方法，其中該動態變化參數表示該小區叫 中之正4使用者訊務負載的瞬時值。 5. 2求項4之方法，其中該小區中之該正常使用細 負載=該瞬時值係使用在不久的過去之一較短時期内： 該正常使用者訊務負載的一平均值來估計。 6·如請求項3之方法，其中該動態變化參數表示該小區⑴ 122302.doc 200818800 中之瞬時隨機存取頻道負載。 7.:請求項6之方法，其，該小區中之該瞬時隨機存取頻 這負載係使用在不久的過去之較短時期内之 存取負載的一平均值來估計。 *機 8·如請求項6之方法’其中隨機存取傳輸及/或隨機存取衝 突之數目經量測，以便判定該動態變化參數。 9. 如請求項之方法，其中所指派之前置項序列群⑴、

   12a、12b⑽目進一步視該小區之諸如小區布局 '小區 類型及小區位置的靜態性質而定。 10. 如請求項1或2之方法’其中前置項序列群至該小區之該 指派係在該小區（11)中之廣播頻道上進行。 11. 如請求項1或2之方法’其中可用於該小區中之前置項序 列群的該指派自該網路節點直接傳達至—使用者設備。 •如請求項！或2之方法’其中由基地台（14)用於偵測該等 隨機存取傳輸之偵測參數視所指派之前置項序列群（12、 12a、12b)的數目而改變。 13·如請求項12之方法，其中者僅 、T田僅別置項序列群（12)被指 派給-小區時，偵測臨限值為低的，而該偵測臨限值隨 著-或多個前置項序列群（12a、叫之添加而增加。 14. 一種在一蜂巢式電信系蛴φ处全 予、、死中犯夠執行如請求項1或2之方 法之無線電網路節點，其特徵在於·· _用於配置前置項序列之群的構件刚，其中每一群 内之該等序列彼此正交； 用於將一或多個此等群指 派給該無線電網路節點所 122302.doc 200818800 控制之小區的構件141 ;及 -用於接收一負載估計輸入且用於基於該輸入來作出 對一或多個額外群至該小區之指派之一決策的構件 142 〇 1 5.如請求項14之無線電網路節點，其中該節點為一無線電 基地台（14)。

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