TW201126936A - Apparatus and method for random access signaling in a wireless communication system - Google Patents

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201126936 六、發明說明： 相關申請案的交叉引用 本專利申請案主張於2009年11月2曰提出申請的美國 臨時專利申請案第61/257,411號及2010年5月5日提出 申請的美國臨時專利申請案第61/331，792號的優先權，以 引用之方式將其全文併入本文。 【發明所屬之技術領域】 本發明大體而言係關於多工存取無線通訊。更特定言之 但不排他地，本發明係關於在多工存取無線通訊系統中支 援隨機存取信號傳輸的技術。 【先前技術】 為了提供諸如語音、資料等等之類的各種類型的通訊内 容，廣泛部署了無線通訊系統。該等系統可以是能夠藉由 共享可用的系統資源（例如，頻寬和發射功率）支援與多 個使用者通訊的多工存取系統.此類多工存取系統的實例 係包括分碼多工存取（「CDMA」）系統、分時多工存取 (「TDMA」）系統、分頻多工存取（rFDMA」）系統、3咖 長期進化（「LTE」）系統及正交分頻多工存取（「」） 系統。 」 一般而言，無線多工存取通訊系統可以同時支援多個無 線終端的通訊。每個終端經由前向鏈路和反向鏈路上的傳 輸與一或多個基地台通訊。前向鏈路（或下行鏈路）代表 從基地台到終端的通訊鏈路，且反向鏈路（或上行鏈路） 201126936 代表從、-、端到基地台的通訊鏈路。通訊鏈路可以經由單輸 入單輸出、多輸人單輸出或多輸人多輸出（「MI 乂 統建立。 糸 MIM〇系統採用多個（「〜」個）發射天線和多個（「心」 個）接收天線進行資料傳輸。可以將~個發射天線和％ 個接收天線構成的MlM〇通道分解為I個獨立通道，其 亦稱為二間通道，其中卜心個獨立通道中 的每一個對應於-個維度。若利用由多個發射天線和接收 天線建立的額外的維度，則ΜΙΜΟ系統可以提供改良的效 月b (例如’更兩的傳輸量及/或更好的可靠性）。 ΜΙΜΟ系統支援分時雙工（「TDD」）和分頻雙工（「fdD」） 系統。在TDD系統中，前向鏈路和反向鏈路傳輸在相同頻 率區域進行，以使得相互性原理允許從反向鏈路通道估計 前向鏈路通道。此舉使存取點在該存取點處有多個天線可 用時，能夠在前向鏈路上提取發射波束成形增益。 一般而言，無線蜂巢式通訊網路併入數個行動使用者裝 備（「UEs」）和數個基地節點（「節點B」）。節點B通常是 固定站’且亦可以稱為基地收發機系統（「BTS」）、存取點 (AP」）、基地台（「BS」）或某種其他等效術語。隨著對 網路的改良，節點B的功能得以進化，因此節點B有時亦 稱為進化的節點B (「eNB」）。一般而言，在部署時，節點 B硬體是固定的且穩定的，而UE硬體是可攜式的。 與節點B相反，行動UE可以包括可攜式硬體。UE通常 亦稱為終端或行動站’其可以是固定的或行動的設備，並 201126936 且可以是無線設備、蜂巢式 無線數據機卡等。 到節點B的通訊 行動UE的通訊。 電話、個人數位助理（「PDA」）、 上行鏈路通訊（「UL」）代表從行動UE 而下行鏈路（「DL」）代表從節點B到 每個節點B包括用於直接與行動通訊的射頻發射機 接收機該等行動UE圍繞節點B自由移動。類似地， 每個行動UE包括用於直接與節點b通訊的射頻發射機和 接收機。在蜂巢式網路中，行動ue不能相互直接通訊， 但是需要與節點B通訊。 S知地’對於從UE到節點B的上行鏈路傳輸僅支援一 個發射天’線|管—些習知的通訊系統可以提供能夠進行 天線切換的特徵’但是通常針對上行鍵路傳輸僅支援 SIMO,其中包括針對諸如用於隨機的和初始的存取功能的 基於爭㈣實體隨機存取通道（「pRACH」）的此種實體上 行鏈路通道。 然而，應瞭解，藉由；隹#么7< &夕~ 1 稽田進仃紅由多個發射天線的MIM〇傳 輸，可以實施各種掉作，块士太上、y 保作諸如波束成形、MU-MIMO、 SU-MIMO等等，其可以增加通訊系統的整體傳輸量。因 此所需要的①種支援針對基於爭用的通道（諸如⑷廳 系統中的PRACH)使用容他1妥始从士、 / π用夕個天線的方法，以使得UE可以 利用波束成形、發射分隹；5/充紅打甘仏 "«π刀果及/或任何其他適合的措施來提高 傳輸量。本案能解決該等問題。 【發明内容】 201126936 本發明大體而言係關於用於在ΜΙΜΟ無線通訊系統中提 供隨機存取信號傳輸的裝置和方法。至少部分地基於系統 中的數個發射天線來決定用於ΜΙΜΟ通訊系統的隨機存取 傳輸方案。使用隨機存取傳輸方案在隨機存取通道（例 如，PRACH)中發射該等隨機存取信號。至少部分地基於 隨機存取傳輸方案來執行隨機存取通道中的功率控制。 在一個態樣中’本發明係關於一種促進無線通訊系統中 的ΜΙΜΟ通訊的方法。至少部分地基於用於該ΜΙΜ〇通訊 的數個發射天線來決定用於該ΜΙΜ〇通訊的隨機存取傳輸 方案。隨後，使用該隨機存取傳輸方案發送隨機存取信號。 在一個態樣中，本發明係關於一種用於無線通訊的裝 置。該裝置包括用於至少部分地基於用於多輸入多輸出 (ΜΙΜΟ )通訊的數個發射天線來決定用於該通訊 的隨機存取傳輸的構件；及用於使用該隨機存取傳輸方案 來發送隨機存取信號的構件。 在另態樣巾’本發明係關於—種促進無線通訊系統 中的ΜΙΜΟ通訊的方法。決定複數個使用者設備針對該 ΜΙΜΟ通訊要利用的隨機存取傳輸方案。隨後，根據該隨 機存取傳輸方案接收由該複數個使用者設備中的一個使 用者設備發送的隨機存取請求。 樣中本發明係關於一種用於無線通訊的裝 置。該裝置包括用於決定複數個使用者設備針對多輸入多 輪出（MIMQ )通訊要利用的隨機存取傳輸方案的構件； 及用於根據該隨機存取傳輸方案從該複數個使用者設備 201126936 中的一個接收隨機存取請求的構件。 在又一個態樣中，本發明係關於一種促進無線通訊系統 中的ΜΙΜΟ通訊的方法。至少部分地基於用於該mim〇通 訊的數個發射天線來決定用於該MIM〇通訊的隨機存取傳 輸方案。隨後，根據該傳輸方案執行實體隨機存取通道 (「PRACH」）的發射功率控制。 在又一個態樣中，本發明係關於一種促進無線通訊系統 中的ΜΙΜΟ通訊的裝置。該裝置包括處理器，被配置為： 至少部分地基於用於ΜΙΜΟ通訊的數個發射天線來決定用 於該ΜΙΜΟ通訊的隨機存取傳輸方案；且使用該隨機存取 傳輸方案發送隨機存取信號。 在另一個態樣中，本發明係關於一種促進無線通訊系統 中ΜΙΜΟ通訊的裝置。該裝置包括處理器，被配置為：決 定複數個使用者設備針對ΜΙΜΟ通訊要利用的隨機存取傳 輸方案；並且根據該隨機存取傳輸方案來接收由該複數個 使用者設備中的一個發送的隨機存取請求。 在又一個態樣中，本發明係關於一種促進無線通訊系統 中ΜΙΜΟ通訊的電腦程式產品，且該電腦程式產品包括電 腦可讀取儲存媒體，其包括：用於使至少一個電腦至少部 分地基於用於ΜΙΜΟ通訊的數個發射天線來決定用於該 ΜΙΜΟ通訊的隨機存取傳輸方案的指令；及用於使該至少 一個電腦使用該隨機存取傳輸方案發送隨機存取信號的 指令。 在又一個態樣中，本發明係關於一種促進無線通訊系統 201126936 中ΜΙΜΟ通訊的電腦程式產品，且該電腦程式產品包括電 腦可讀取错存媒體，其包括：用於使至少一個電腦決定複 數個使用者設備針對ΜΙΜΟ通訊要利用的隨機存取傳輪方 案的指令；及用於使該至少一個電腦根據該隨機存取傳輪 方案從該複數個使用者設備中的一個接收隨機存取請求 的指令。 本發明進一步係關於用於實施上述方法以及本案中所 描述的其他功能的電腦程式產品、設備、裝置和系統。下 文結合附圖進一步描述各個其他態樣。 【實施方式】 本案揭示促進無線通訊的系統和方法。該等系統和方法 支援針對基於爭用的通道（諸如MlM〇系統中的prach) 使用多個天線，以使得UE可以利用波束成形、發射分集 及/或任何其他適合的措施來提高傳輸量。該等系統和方法 允許通知UE關於所選的PRACH傳輸方案，並且使得能夠 根據所選傳輸方案來實施PRACH功率控制。 在各種實施例中’藉由使UE從預定義的預編碼向量集 合中選擇預編碼向量來實施波束成形。例如，ue可以重 覆循環各個預定義的預編碑向量（例如，㈣波束掃描） 及/或以任何其他適合的方式選擇預編碼向量。對於具有重 複前序信號的PRACH格式（例如，格式2、格式/等）， 可以在每次短脈衝應用預編碼向量的選擇以使分集最大 化。可以用各種形式提供發射分集，例如，天線選擇、時 201126936 間切換發射分集（「TSTD」）等等，並且對e節點B可以是 透通的或可以不是透通的。 在其他實施例中，在非透通PRACH傳輸方案的情況中， 可以經由例如RAR同意、藉由重新使用或添加一或多個指 示傳輸方案的位元，或藉由將PDCCH用於下行鏈路資料 到達（諸如藉由重新解釋一或多個指示傳輸方案的零填充 位元），來通知UE所選的PRACH傳輸方案。或者，用於 PRACH的傳輸方案可以是預先指定的、硬編碼的（例如， 在相關聯的網路規定中）及/或以其他方式先驗選擇好的。 此外，PRACH功率控制可以根據所選傳輸方案來實施。 因此，例如諸如 PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER 的此種參數可以考慮所選的傳輸方案。另外或替代地，初 始的PUSCH功率控制可以根據所選的傳輸方案。在另一 個實例中，重傳期間的功率漸增（power ramping )步長可 以是根據所利用的傳輸方案的。 在各個實施例中，本案中所描述的技術可以用於各種無 線通訊網路，諸如分碼多工存取（「CDMA」）網路、分時 多工存取（「TDMA」）網路、分頻多工存取（「FDMA」）網 路、正交 FDMA (「OFDMA」）網路、單載波 FDMA (「SC-FDMA」）網路以及其他通訊網路。如本案中所述， 術語「網路」和「系統」通常可交換使用。 CDMA網路可以實施諸如通用陸地無線電存取 (「UTRA」）、CDMA2000等的無線電技術。UTRA包括寬 頻-CDMA (「W-CDMA」）和低碼片速率（「LCR」）。 201126936 CDMA2000 涵蓋 IS-2000、IS-95 和 IS-856 標準。TDMA 網 路可以實施諸如行動通訊全球系統（「GSM」）之類的無線 電技術。 OFDMA網路可以實施諸如進化型UTRA (「E-UTRA」）、 IEEE 802.11、IEEE 802.16、IEEE 802.20、快閃-OFDM 等 的無線電技術。UTRA、E-UTRA和GSM是通用行動電信 系統（「UMTS」）的一部分。詳言之，長期進化（「LTE」） 是使用 E-UTRA的UMTS的即將發佈的版本。UTRA、 E-UTRA、GSM、UMTS和LTE在來自名為「第三代合作 夥伴計晝」（「3GPP」）組織的文件中有所描述，且cdma2000 在來自名為「第三代合作夥伴計晝2」（「3GPP2」）組織的 文件中有所描述。 該等各種無線電技術和標準是本領域已知的。為了清楚 起見，下文針對LTE描述本發明的裝置和方法的某些態 樣，且在下文的大部分描述中使用了 LTE術語；然而，所 描述的内容並不意欲僅限於LTE應用。因此，本領域的技 藝人士應瞭解，本案中描述的裝置和方法可以應用於各種 通訊系統和應用。 利用單載波調制和頻域均衡的單載波分頻多工存取 (「SC-FDMA」）是感興趣的一種通訊技術。SC-FDMA具 有與OFDMA相似的效能和基本上相同的整體複雜性。然 而，SC-FDMA信號由於其内在的單載波結構而具有比 OFDMA信號低的峰值平均功率比（「PAPR」）。因此， SC-FDMA最近吸引了大量注意，尤其是針對較低PAPR使 10 201126936 行動終端在發射功率效率方面明 ^又益的上行鏈路通 訊。使用SC-FDMA是當前3GPP長湘4 我期進化（「LTE」）或 E-UTRA中的上行鏈路多工存取方案的工 y丄_作前提。 為控制通道和訊 廣播控制通道 資訊的下行鏈路 無線通訊系統中的邏輯通道可以分类貝 務通道。邏輯控制通道可以包括： (「BCCH」），其為用於廣播系統控制 (「DL」）通道；傳呼控制通道 -'」/ 六匈吁这得吁 資訊的DL通道；及多播控制通道（rMccH」），其為用於 發送一個或若干個多播訊務通道（「MTCHs」）的多媒體廣 播和多播服務（「MBMS」）排程和控制資訊的點對多點 通道。一般而言，在建立無線電資源控制（「RCC」）連接 之後，此通道僅由接收MBMS的UE使用。此外，專用控 制通道（「DCCH」）是發送專用控制資訊的點對點雙向通 道並且由具有RRC連接的ue使用。 邏輯訊務通道可以包括專用訊務通道（rDTCH」），該通 道是專用於一個UE的用於傳輸使用者資訊的點對點雙向 通道’及MTCH ’其為用於發送訊務資料的點對多點dL 通道。 傳輸通道可以分類為下行鏈路（「DL」）和上行鏈路 C UL」）。！^傳輸通道可以包括廣播通道（r bch」）、下 行鍵路共享資料通道（「DL_SDCH」）和傳呼通道 ζ p CH」）PCH可以用於支援ue功率節省（例如，當網 路向UE指示DRX循環時），在整個細胞服務區上廣播並 映射到可用於其他控制/訊務通道的實體層（ΓΡΗγ」）資 201126936 源。UL傳輸通道可以包括隨機存取通道（「RACH」）、請 求通道（「REQCH」）、上行鏈路共享資料通道（「UL-SDCH」） 和複數個PHY通道。PHY通道可以包括DL通道和UL通 道的集合。 另外，DL PHY通道可以包括下文的通道： 共用引導頻通道（「CPICH」） 同步通道（「SCH」） 共用控制通道（「CCCH」） 共享DL控制通道（「SDCCH」） 多播控制通道（「MCCH」） 共享UL分配通道（「SUACH」） 確認通道（「ACKCH」） DL實體共享資料通道（「DL-PSDCH」） UL功率控制通道（「UPCCH」） 傳呼指示符通道（「PICH」） 負載指示符通道（「LICH」） UL PHY通道又可以包括下文的通道集合： 實體隨機存取通道（「PRACH」） 通道品質指示符通道（「CQICH」） 確認通道（「ACKCH」） 天線子集指示符通道（「ASICH」） 共享請求通道（「SREQCH」） UL實體共享資料通道（「UL-PSDCH」） 廣播引導頻通道（「BPICH」） 12 201126936 為了解釋說明或各個實施例的目的，本案中可以使用下 文的術語和縮寫： AM 確認模式 AMD 確認模式資料 ARQ 自動重複請求 BCCH 廣播控制通道 BCH 廣播通道 C- 控制- CCCH 共用控制通道 CCH 控制通道 CCTrCH 編碼合成傳輸通道 CP 循環字首 CRC 循環冗餘檢查 CTCH 共用訊務通道 DCCH 專用控制通道 DCH 專用通道 DL 下行鏈路 DSCH 下行鏈路共享通道 DTCH 專用訊務通道 DCI 下行鏈路控制資訊 FACH 前向鏈路存取通道 FDD 分頻雙工 LI 層1 (實體層） L2 層2 (資料鏈路層） 13 201126936 L3 層3 (網路層） LI 長度指示符 LSB 最低有效位元 MAC 媒體存取控制 MBMS 多媒體廣播多播服務 MCCH MBMS點對多點控制通道 MRW 移動接收訊窗 MSB 最南有效位元 MSCH MBMS點對多點排程通道 MTCH MBMS點對多點訊務通道 PCCH 傳呼控制通道 PCH 傳呼通道 PDU 協定資料單元 PHY 實體層 PhyCH 實體通道 RACH 隨機存取通道 RLC 無線電鏈路控制 RRC 無線電資源控制 SAP 服務存取點 SDU 服務資料單元 SHCCH 共享通道控制通道 SN 序列號 SUFI 超場 TCH 訊務通道 14 201126936 TDD 分時雙工 TFI 傳輸格式指示符 TM 透通模式 TMD 透通模式資料 TTI 傳輸時間間隔 U- 使用者- UE 使用者裝備 UL 上行鏈路 UM 未確認模式 UMD 未確認模式資料 UMTS 通用行動電信系統 UTRA UMTS陸地無線電存取 UTRAN UMTS陸地無線電存取網路 MBSFN 多播廣播單頻網路 MCE MBMS協調實體 MCH 多播通道 DL-SCH 下行鏈路共享通道 MSCH MBMS控制通道 PDCCH 實體下行鏈路控制通道 PDSCH 實體下行鏈路共享通道 PCFICH 實體控制格式指示符通道 應瞭解， 用語「示例性的」在本案中用於意謂「用作示 例、實例或說明」。本案中作為「示例性的」描述的任何 實施例不是必需解釋為比其他實施例更較佳或更有利。 15 201126936 現在參照圖1，圖示根據—個示例性實施例的多工存取 無線通訊系統。在各種實施中，存取點（「Ap」），諸如圖i 中的AP 100,可以是用於與存取終端通訊的固定站並且 可以稱為存取點、節點B、e節點B、家庭用e節點B (「HeNB」）或其他術語。存取終端（「AT」），諸如圖玉中 的AT 116或AT 122可以稱為存取終端、使用者裝備 (「UE」）、無線通訊設備、終端、存取終端或其他術語。 AT 116和AT 122和UE 1〇〇可以配置為實施如本案中描述 的實施例的各個態樣。 存取點1〇〇包括多個天線群組，一群組包括天線ι〇4和 天線106’另一群組包括天線108和天線11〇,且另外一群 組包括天線112和天線114。在圖丨中，僅針對每個天線 群組圖示兩個天線，然而，在各個實施例中，可以針對每 個天線群組利用更多或更少的天線。 存取終端116與天線112和天線114通訊，其中天線112 和天線114經由前向鏈路12〇向Ατ 116發送資訊，並經由 反向鏈路118從at 116接收資訊。存取終端122與天線 106和天線1〇8通訊，其中天線1〇6和天線經由前向

鏈路6向AT 122發送資訊，並經由反向鏈路124從AT 122接收資訊。在FDD系統中，通訊鏈路、通訊鏈路 12〇、通訊鏈路124和通訊鏈路126對於AP 1〇〇和AT 116 和AT 122之間的通訊可以使用不同的頻率。例如，前向鏈 路120可以使用與反向鏈路118所用的不同的頻率。同樣 地，鏈路124和鏈路126可以使用相互不同的及/或不同於 16 201126936 鏈路118和鏈路12〇的頻率。 每個天線群組及7或其被設計進行通訊的區域可以稱為 存取點的扇區。在所圖示的示例性實施例中，將每個天線 群組設計為與存取點⑽所覆蓋的區域的指定扇區内的存 取終端進行通訊。例如，可以將包括天線ιΐ2和天線ιΐ4 的天線群組分配給圖1中指定為扇區i的扇區，而可以將 包括天線106和天冑⑽的天線群組分配給指定為扇區2 的扇區。 在經由前向鏈路120和前向鏈路126的通訊中，可以將 存取點100的發射天線配置為利用波束成形以改良針對不 同存取終端116和存取終端122以及其他（未圖示）存取 終端的前向鍵路的訊雜比。此外，在典型的實施中，相比 存取點經由單個天線向其所有存取終端進行發射，存取點 使用波束成形向其覆蓋區域中隨機散佈的存取終端進行 發射對相鄰細胞服務區中的存取終端造成的干擾可能較 小。應瞭解，可以使用發射信號的預編碼以促進波束成形。 現在將注意力轉移到圖2,圖2圖示示例性MlM〇系統 200中的發射機系統21〇(亦即，存取點21〇)和接收機系 統250 (亦即，存取終端25〇)的實施例的方塊圖。應瞭 解，發射機系統210和接收機系統25〇可以對應於圖丄中 的 AP 1〇〇 和 AT 116 和 AT 122。 在操作中，在發射機系統21〇處，可以從資料源212向 發射（「TX」）資料處理器214提供數個資料串流的訊務資 料’在該處理器處可以對資料進行處理並將其發送給一或 17 201126936 多個接收機純25〇。在—個實施例中，每個資料串流得 以處理並經由各自的發射天線（例如，天線進 行發送。τχ資料處㈣214基於為每個資料串流所選擇 的特定編碼方案’對該資料串流的訊務資料進行接收、格 式化、編碼和交錯，以便提供編碼資料。 可以使用OFDM技術將每個資料宰流的編碼資料與引導 頻貝料進仃多工處理。通常，引導頻資料是以已知方式進 行處理的已知資料模式，並且可在接收機系統處用於估計 通道回應1導頻資料可以提供給如冑2中所圖示的τχ _、斗處理1 214 ’並與編碼資料多工。隨後，可基於為每 個資料串流選擇的特定調制方案（例如，BpsK、QpsK、 M-PSK、M-QAM等），對該資料串流的多工後的引導頻和 編碼資料進行調制（亦即，符號映射），以提供調制符號。 基於儲存在記憶體232或發射系統250的其他記憶體或指 令儲存媒體中（未圖示）的指令，可以利用由處理器23〇 執仃的指令來決定每個資料串流的資料速率、編碼和調 制。 隨後，可以將所有資料串流的調制符號提供到ΤΧ ΜΙΜΟ 處理器220 ’ ΤΧ ΜΙΜΟ處理n 220可以進-步處理調制符 號（例如’針對〇FDM)。隨後，ΤΧ μΙΜ0處理器220可 2向％個發射機（「TMTR」）222a到222t提供Nt個調制 符號串流。在某些實施例中，τχ MIM〇處理胃22〇可以對 資料串流的符號和相應的要發送該符號的一或多個天線 應用波束成形權重。 18 201126936 每個發射機子系統222a到222t接收並處理各個符號串 流’以提供一或多個類比信號，並進一步調節（例如，放 大、濾波和升頻轉換）類比信號，以提供適合於經由ΜΙΜΟ 通道傳輸的調制信號。隨後將來自發射機222a到222t的 Nt個調制信號分別從Nt個天線224a到224t發送出去。 在接收機系統250處，所發送的調制信號由Nr個天線 252a到252r進行接收，並將從每個天線252接收的信號 提供給各自的接收機（「RCVR」）25鈍到254r。每個接收 機254調郎（例如’據波、放大和降頻轉換）各自的接收 信號’將調節後的信號進行數位化以提供取樣，並進一步 處理該等取樣以提供相應的「接收」符號串流。 隨後，RX資料處理器260從Nr個接收機254a到254 接收Nr個符號串流，並基於特定的接收機處理技術對驾 ΝΓ個接收的符號串流進行處理，以提供Nt個「偵測到/ 符料流。隨後’ RX資料處理胃260對每個偵測到的狗 號串流進行解調、解交錯和解碼，以恢復每個資料串流的 訊務資料。由RX資料處理器260進行的處理通常與在發 射機系統210中的TX_處理器220和TX資料處理器 214所執行的處理相反。 ° 處理器270可以週期性地決定預編碼矩陣。隨後’處理 器—騎式化可包括料㈣部分和秩值部分的;^ 鏈路訊息。在某些實施例中，反向鏈路訊息可 :訊:路及/或所接收的資料串流的各種類型的資訊: 後，該反向鏈路訊息可以由τχ資料處理器238處理（該 19 201126936 處理器亦可以從資料源23 6接收數個資料串流的訊務資 料），其隨後可以由調制器280調制，由發射機254&到254r 調節’並發送回發射機系統210。 在發射機系統210處，來自接收機系統250的調制信號 由天線224接收，由接收機222調節，由解調器240解調， 並由RX資料處理器242處理，以提取由接收機系統25〇 所發送的反向鏈路訊息。隨後，處理器23〇決定將哪個預 編碼矩陣用於決定波束成形權重，並隨後處理所提取的訊 息。 應瞭解’可以使用保留單載波波形的低PAPR (例如， 在任何給定的時間，該通道在頻率中是相連的或均勻間隔 的）特性的通道結構。亦應瞭解，如本案中下文更詳細描 述的’發射機系統2 1 0和接收機系統250可以配置為支援 隨機存取信號傳輸（例如，使用PRACH及/或另一種適合 的通道）。在某些實施例中’可以實施諸如波束成形、發 射分集、MU-MIMO、SU-MIMO等各種操作，其可以提高 系統200的整體傳輸量。 現在參照圖3，圖3圖示用於支援無線通訊系統中的 PRACH通訊的系統的方塊圖。系統300可以包括一或多個 UE 310，UE 31〇可以經由各自的天線318及/或天線336 在上行鏈路及/或下行鏈路上與一或多個eNB 330通訊。在 個實施例中’UE310可以在上行鍵路上向eNB330傳送 資料、控制訊令及/或任何其他適合的資訊。例如，Ue 3 1 〇 可以利用PRACH或類似的隨機存取通道向^ΝΒ 3 3 0發送 20 201126936 資訊。應瞭解，PRACH可以佔用任何適合量的時間、頻率 等資源（例如，6 PRB或在180 kHz pRB情況下近似！ MHz)。 應瞭解，基於非爭用的傳輸及/或其他類似類型的控制或 資料傳輸（例如，PUSCH傳輸）通常不同於基於爭用的 PRACH傳輸。例如，在基於非爭用的傳輸（諸如扣⑽） 中，可以先驗通知UE關於要利用的傳輸方案的資訊，基 於該資訊，相關聯的eNB可以指示或命令ue利用指定的 傳輸方案。然而，應瞭解，由於基於爭用的傳輸（諸如 PRACH)無法以此種方式進行預先協調，所以期望有多種 技術可以使f知上詩基於非爭料傳輸的mim〇傳輸方 案適應基於爭用的傳輸。 在某些實施例中’為了針對基於爭用的通道（諸如 PRACH)支援使用多個天線318i_318k，仰31〇可以利用 波束成形、發射分集及/或任何其他適合的措施。例如，在 -個實施例中，UE31G可以包括波束成形模組312，該模 組可促進經調適的波束成形以使得能在多天線ue 31〇中 使用PRACH。在一個實施例中，波束成形模組312可藉由 例如至少部分地基於與UE 310相關聯的數個發射天線 31V318k選擇各自的預編碼向量’以對於相關聯的咖 330透通的方式進行操作。隨後將該等所選的預編碼向量 與預編碼向量集合314關聯，波束成形模組312可以從該 集合中選擇發PRACH通訊的一或多個向量。在 施例中，波束成形模組312可另外促進對預編碼向量集合 21 201126936 3 14中的各個向量進行循環或波束掃描。 购10亦可以包括發射分集模組316，該模組可促進實 施基於與UE31〇相關聯的複數個發射天m叫的發 射分集的各種形式。例如，發射分集模組316可促進崾由 天線選擇、TSTD "的分集。在一個實施例中，發射分 集可以用S PRACH重傳的情況中，此舉可發生在，例如 UE3U)沒有從eNB 33〇接收到對隨機存取信號傳輸的回應 的情況中。 詳5之’發射分集模組316可促進連續重傳的各種調 整’諸如天線選擇調整、發射分集調整、功率位準調整等 等’以使針對eNB 33〇的重傳效率最大化。此種調整可以 對eNB 33〇透通地或在eNB no的幫助下執行。 因此，圖4中圖示促進多天線通訊系統中的上行鏈路 PRACH傳輸的流程圖。首先’至少部分地基於相關聯的數 個發射天線來決定用於隨機存取通道上的mim〇通訊的隨 機存取傳輸方案（4G2)·»隨後，使用該隨機存取傳輸方案 發送隨機存取信號（4〇4)。 在另一個實例中，PRACH及/或其他適合的隨機存取通 道的處理可以至少部分地基於與該或該等隨機存取通道 關聯的格式來執行。例如，如圖5的系統綱中所圖示， 隨機存取通道格式分析器510可以用於分析及/或以其他 方式識別由相關聯的隨機存取通道所利用的格式。隨後， 隨機存取通道處理管理器52〇及/或其他適合的構件可以 用於基於隨機存取通道格式分析器51〇所識別的隨機存取 22 201126936 通道格式’控制如本案中所描述的隨機存取通道處理的一 或夕個態樣’諸如經由波束成形模組3 12的波束成形、經 由發射分集模組316的天線選擇及/或其他發射分集操作 等例如’對於具有重複前序信號的隨機存取通道（例 如PRACH)格式（例如，PRACH格式2、PRACH格式3 等）’預編碼向量及/或天線的選擇及/或系統500中的一或 多個其他適合的操作可以應用於每一次短脈衝以使分集 最大化。 返回圖3 ’在非透通及/或基於非爭用的PRACH傳輸方 案的情況下，UE 310可以配置為與eNB 33〇同步，以使得 eNB 330可以為UE 31〇預先分配各種資源用於隨機存取信 號傳輸。因此，例如，eNB 33〇可以包括傳輸方案選擇器 332，用於選擇由給定UE 31〇利用的傳輸方案， 及傳輪方案指示符模組334,用於向UE 3 10指示所選的傳 輸方案。 在一個實例中，可以由eNB MO經由rar同意（例如， 習知㈣機存取程序中的訊息2’其中訊息i是隨機存取 月求訊心2疋RAR，訊息3是排程的UL傳輸，且訊息 4疋訊息3的確認）向UE 3 1〇指示pRACH傳輸方案。在 -個實施例中，可以以此種方式指示傳輸方案，例如藉由 向指示傳輸方案的RAR同意添加一或多個位元。 在另一個實例中，若eNB33()偵測到資料到達相關聯的 DL資料緩衝器（例如，經由pDCCH)，則_ 33〇可以啟 動PRACH程序’在此種情況下eNB 3 3 0可以指示UE 3 10 23 201126936 利用基於非爭用的PRACH並向UE 310提供相關的傳輸方 案分配。在該實例中，可以藉由重新解釋一或多個零填充 位元以指示傳輸方案，來向UE 310指示傳輸方案。或者， 應瞭解’傳輸方案可以是硬編碼的及/或以其他方式為系統 3〇〇中大體上所有設備先驗指定的（例如，經由網路規定 等等）。 圖6中圖示促進向相關聯的使用者設備以信號形式發送 所選PRACH傳輸方案的流程圖。首先，決定複數個使用 者汉備針對MIM ◦通訊要利用的隨機存取傳輸方案 ( 602)。隨後，接收由複數個使用者設備中的一個根據該 隨機存取傳輸方案發送的隨機存取請求（604 )。 在一個實施例中’ PRACH功率控制可以在系統3〇〇中根 據所選的傳輸方案來執行。例如，諸如

PREAMBLE—RECEIVED TARGET—POWER 的此種 PRACH >數及/或另一個適合的參數可以配置為考慮所選的傳輸 方案。在一個實例中，與初始puscH傳輸相關聯的功率 控制（例如，在相關聯的pRACH程序完成之後）可以另 卜根據所選的PRACH傳輸方案來實施。在另一個實例中， 用於連續W PRACH重傳（例如，如上所述）的功率漸増 步長可以根據所利用的傳輪方案。 “因此’圖7中圖示在Mim〇通訊系統中執行pRACH功 率控制的流程圖。首先，至少部分地基於相關聯的數個發 射天線來決定用於隨機存取通道上的MW。通訊的隨機存 取傳輸方案（702)。隨後，至少部分地基於（例 >，根據） 24 201126936 該隨機存取傳輸方案執行PRACH功率控制（7〇4 )。 返回圖3’在某些實施例中，1；£31〇可以包括處理器 及/或記憶體322,其可用於實施本案中描述的一些或全部 功能。另外或替代地，eNB 330可以實施處理器32〇及/或 記憶體322 ’以實施上述功能的各個態樣。 應理解，所揭示的過程中的步驟的特定次序或層級僅僅 是示例性方法中的一個實例。應理解，基於設計偏好，在 不脫離本發明的範圍的前提下，可以對過程中的步驟的特 定次序或層級進行重新排列。所附的方法請求項按照示例 性次序呈現了各個步驟的要素，但並不意謂將各個步驟的 要素限定於所提供的特定次序或層級。 本領域的技藝人士應理解，可以使用各種不同的技藝和 技術中的任何一種來表示資訊和信號。例如，在以上說明 書中可能通篇提及的資料、指令、命令、資訊、信號、位 元、符號和瑪片可以用電壓、電流、電磁波、磁場或磁粒 子、光％或光粒子，或者其任何組合來表示。 本領域技藝人士將進一步瞭解，結合本發明中所揭示的 各個實施例描述的各種說明性的邏輯區塊、模組、電路和 $算法步驟皆可以實施成電子硬體、電腦軟體或兩者的組 合。為了清楚地說明硬體和軟體之間的此種可交換性，上 文對各種說明性的元件、方塊、模組、電路和步驟皆圍繞 其功能進行了整體描$。至於此種功能是實施成硬體還是 實施成軟體，取決於特定的應用和對整體系統所施加的設 十約束條件。本領域技藝人士可以針對每個特定應用，以 25 201126936 通的方式實施所描述的功能，然而，此種實施決策不應 解釋為弓丨起脫離本發明的保護範圍。 、、η α本案中揭示的實施例所描述的各種說明性的邏輯 區塊、模組和電路可以利用被設計成用於執行本文所述功 的下列部件來實施或執行：通用處理器、數位信號處理 器（「DsP」）、特殊應用積體電路（「ASIC」）、現場可程式 車歹】（FPGA」）或其他可程式邏輯設備、個別閘門或電 晶體邏輯、個別的硬體元件或者該等部件的任何組合。通 用處理器可以是微處理器，但在替代方案中，該處理器可 :是任何習知的處理器、控制器、微控制器或狀態機。亦 可以將處理器實施為計算設備的組合，例如，Dsp和微處 理器的組合、複數個微處理器、一或多個微處理器與Dsp 核的結合或任何其他此種配置。 結合本案所揭示的實施例描述的方法或者演算法的步 =可直接實施為硬體、由處理器執行的軟體模組或其組 :。軟體模組可以常駐於RAM記憶體、快閃記憶體、 把憶體、EPR〇M記憶體、EEpR〇M記憶體、暫存器、硬 碟、可移除磁碟、CD-ROM或者本領域已知的任何其他形 式的儲存媒體中。—種示例性的儲存媒體耗合至處理器， 从使處理器能夠從該儲存媒體讀取資訊，且可向該健存媒 體寫入資m。在替代方案巾，儲存媒冑可以整合到處理 器。處理器和健存媒體可以常駐於ASIC中。該ASIC可以 ，駐於使用者終端中。在替代方案中’處理器和儲存媒體 可以作為個別元件常駐於使用者終端中。 26 201126936 為使本領域技藝人士能夠進行或者使用本發明，提供了 對所揭不的實施例的上述描述。對於本領域技藝人士而 3 ’對於該等實施例的各種修改皆是顯而易見的，並且本 發明所定義的一般性原理可以在不脫離本發明的精神或 保°蔓範圍的情況下應用於其他的實施例。因此，本發明並 不意欲限於本發明提供的實施例，而是意欲與符合本發明 揭示的原理和新穎性特徵的最廣範圍相一致。 【圖式簡單說明】 經由上文結合附圖所提供的詳細描述，可以更充分地暸 解本發明的應用，其中相同的元件符號代表本文中相同的 部件，且其中： 圖1圖示可以實施示例性實施例的多工存取無線通訊系 統； 圖2圖示ΜΙΜΟ通訊系統的實施例的方塊圖； 圖3圖示用於在無線通訊系統中支援pRAcH通訊的系 統的方塊圖； 圖圖示促進夕天線通訊系統中上行鍵路pracH傳輸 的流程圖； 圖5圖示促進實現無線通訊系統中不同等級的 支援的系統的方塊圖； 圖6圖示促進向關聯的使用者設備以信號形式發送所選 PRACH傳輸方案的流程圖；及 圖7圖示用於在MIM〇通訊系統中執行pRACH功率控 27 201126936 制的流程圖。 【主要元件符號說明】 100 AP/UE/存取點 104 天線 106 天線 108 天線 110 天線 112 天線 114 天線 116 存取終端/AT 118 反向鍵路/通訊鍵路 120 通訊鍵路/前向鍵路 122 存取終端/AT 124 反向鍵路/通訊鍵路 126 通訊鍵路/前向鍵路 200 示例性ΜΙΜΟ系統 210 發射機系統/存取點 212 資料源 214 發射（「ΤΧ」）資料處理器 220 ΤΧ ΜΙΜΟ處理器 222a 發射機（「TMTR」）/發射機 222t 發射機（「TMTR」）/發射機 224a 天線 28 201126936 224t 天線 230 處理器 232 記憶體 236 資料源 238 TX資料處理器 240 解調器 242 RX資料處理器 250 接收機系統/存取終端 252a 天線 252r 天線 254a 接收機（「RCVR」） /發射機 254r 接收機（「RCVR」） /發射機 260 RX資料處理器 270 處理器 280 調制器 300 系統 310 UE 312 波束成形模組 314 預編瑪向量集合 316 發射分集模組 318j 天線 318K 天線 320 處理器 322 記憶體 29 201126936 330 eNB 332 傳輸方案選擇器 334 傳輸方案指示符模組 336ι 天線 336n 天線 402 步驟 404 步驟 500 系統 510 隨機存取通道格式分析器 520 隨機存取通道處理管理器 602 步驟 604 步驟 702 步驟 704 步驟 30

Claims (1)

1. 201126936 七、申清專利範圍： 1 種用於無線通訊的方法，包括以下步驟： 至^部刀地基於要用於一多輸入多輸出（ΜΙΜΟ)通訊的 數個發射天線來決定用於該MIMQ通訊的-隨機存取傳輸 方案；及 使用該隨機存取傳輸方案來發送隨機存取信號。 2· #請求項1之方法，其中該發送之步驟進一步包括以 下步驟·在一基於爭用的隨機存取通道上發送該等隨機存 取信號。 3. β? js ， ^ 之方法’其中該隨機存取傳輸方案採用波 束成形。 t 之方法’其中該決定之步驟包括以下步驟： 從—預編以量集合中選擇—預編碼向量，並且使用該預 編碼向量來產生該等隨機存取信號。 ，如明求項4之方法，其中該決定之步驟進一步包括以 二驟右該隨機存取通道利用與一重複前序信號相關聯 :格式’則選擇該等預編碼向量中的至少一個用於以一 短脈衝為基礎在該隨機存取通道上進行的通訊。 求項5之方法’其中該格式包括—實體隨機存取 31 201126936 通道（PRACH)格式2或PRACH格式3 中的至少一個 7·如請求項2之方法 重傳。 其中該ΜΙΜΟ通訊包括隨機存取 8.如請求項2之方法 於該隨機存取通道的— ，其中該決定之步驟至少部分地基 格式。 9·如1求項1之方法，其中該隨機存取傳輸方案包括 發射分集方案。 !〇·如請求項9之方法 換發射分集（TSTD)。 其中該發射分集方案包括時間切 U·如明求項1之方法，其中該決定之步驟包括以下步驟. 接收該隨機存取傳輪方案的—指示。 . 12·如叫求項u之方法，其中該隨機存取傳輸 基於非爭用的傳輸方案。 案匕括— 胃求項11之方法，其中該決定之步驟包括以 驟：接收包含兮扣_ 步 适知不的—隨機存取回應（RAR)同意訊·。 14 ·如請长頂 /碉11之方法，其中該決定之步驟包括以下步 32 201126936 驟：接收傳$該指示的一控制通道。 15.如明求項14之方法，其中該指示是使用一或多個零填 充位元傳送的。 如。月求項1之方法，進-步包括以下步驟： 至乂。卩刀地基於該隨機存取傳輸方案來執行一實體隨機 存取通道的發射功率控制。 、、種用於無線通訊的方法，包括以下步驟： 决疋複數個使用者設備針對MM◦通訊要利用的—隨機存 取傳輸方案；及 根據該隨機存取傳輸方案從該複數個使用者設備中的 個接收一隨機存取請求。 步包括以下步轉： 隨機存取傳輸方案的一指 18·如請求項17之方法，進一 向該複數個使用者設備提供該 示〇 ^ ^ ^ 六t孩提供之步驟包括以 驟.發送包含該指示的_ 隨機存取回應（RAR)同意前 2 0.如請求項ip之方法，i 士 RAR H 6 其中該指示是藉由重新使 KAR同意訊息的至 個位凡或向該RAR同意訊息 33 201126936 至少一個位元來傳送的。 2 1.如請求項i 8 驟：發送傳送該指 之方法，其中該提供之步驟包括以下步 示的一控制通道。 22.如請求項21之方法 充位元傳送的。 其中該指示是使用一或多個零填 =如β求項18之方法，其中該提供之步驟進—步包括以 =·根據該隨機存取傳輸方案啟動與該複數個使用者 汉備的一隨機存取程序。 24.如請求項17之方法，其中該隨機存取傳輸方案是 基於非爭用的隨機存取信號傳輸的。 用於 25· 一種用於無線通訊的裝置，包括： 用於至少部分地基於要用於—多輸人多輸出（職⑴通 訊的數個發射天線來決定用於該ΜΙΜ0通訊的—隨 傳輸的構件；及 用於使用It隨機存取傳輸方案來發送隨機存取信號的構 26·如請求項25之裝置，其中該用於發送的構件進一步包 括：用於在一基於爭用的隨機存取通道上發送該等隨機= 34 201126936 取信號的構件。 27.如明求項25之裝置’其中該用於發送的構件包括：用 於波束成形的構件或用於發射分集的構件中的至少一個。 28’如明求項27之裝置，其中該用於波束成形的構件包 括.用於從一預編碼向量集合中選擇一預編碼向量的構 件及用於使用胃預編碼向量產生該等隨機存取信號的 件。 29. 如請求項28之裝置，其中該用於波束成形的構件進一 步包括：用於若一隨機存取通道利用與一重複前序信號相 關聯的-格式，則選擇該等預編碼向量中的至少一個用於 以每一短脈衝為基礎在該隨機存取通道上進行的通訊 的構件。 30. 如請求項27之裝置’ &中該用於發射分集的構件包 括.用於實施-時間切換發射分集（TSTD)方案的構件。 31. 如請求項25之裝置，進一步包括： 用於至少部分地基於該隨機存取傳輸方案來執行 隨機存取通道的發射功率控制的構件。 32. —種用於無線通訊的裝置，包括： 35 201126936 用於決疋複數個使用者設備針對_多輸人多輸出（MI·) 通訊要利用的一隨機存取傳輸方案的構件；及 用於根據該隨機存取傳冑#案從該複數個使用者設備中 的一個接收一隨機存取請求的構件。 33. 如凊求項32之裝置，其中該ΜΙΜΟ通訊是在一基於爭 用的隨機存取通道上實施的。 34. 如請求項32之裝置’進一步包括： 用於向該複數個使用者設備提供該隨機存取傳輸方案的 一指示的構件。 請求項34之裝置，其中該指示是藉由重新使用一隨 機存取回應（RAR )同意訊息的至少-個位元或向該RAR 同意訊息添加至少-個位元來傳送的。 36·如”月求項34之装置，其中該指示是使用一或多個零填 充位元傳送的。 ' 37. 如請求項32之裝置，進-步包括： ；據k隨機存取傳輸方案啟動與該複數個使用者設 備的一隨機存取程序的構件。 38. 種用於無線通訊的裝置，包括： 36 201126936 一處理器，被配置為： 至少部分地基於要用於—多輸入多輸出（mim〇)通 訊的數個發射天線來決定用於該MIM〇通訊的—隨機存取 傳輸；及 使用該隨機存取傳輸方案來發送隨機存取信號。 39. 如請求項38之裝置，其中該處理器進—步被配置為： 至少部分地基於該隨機存取傳輸方案來執行一實體隨機 存取通道的發射功率控制. 40. —種用於無線通訊的裝置，包括： 一處理器，被配置為： 決定複數個使用者設備針對一多輸入多輸出（mim〇) 通訊要利用的一隨機存取傳輸方案；及 根據該隨機存取傳输方案從該複數個使用者設備中 的一個接收一隨機存取請求。 •如請求項40之裝置’其中該處理器進一步被配置為： 向該複數個使用者設備提供該隨機存取傳輸方案的一指 示。 42.如請求項41之裝置 其中該指示是藉由重新使用一隨 機存取回應（RAR) 同意訊息添加至少一 同意訊息的至少—個位元或向該RAR 個位元來傳送的。 37 201126936 43_如請求項41之裝置，其中該指示是使用一或多個零填 充位元傳送的。 44. 一種促進一無線通訊系統中多輸入多輸出（ΜΙΜΟ)通 訊的電腦程式產品，包括： 一電腦可讀取儲存媒體，包括： 用於使至少一個電腦至少部分地基於要用於該ΜΙΜΟ 通訊的數個發射天線來決定用於該ΜΙΜΟ通訊的一隨機存 取傳輸方案的指令；及 用於使該至少一個電腦使用該隨機存取傳輸方案來 發送隨機存取信號的指令。 45. 如請求項44之電腦程式產品，其中該隨機存取傳輸方 案採用波束成形。 46·如請求項44之電腦程式產品，其中該隨機存取傳輪方 案包括一發射分集方案。 】 47·如請求項44之電腦程式產品，其中該電腦可讀取儲存 媒體進一纟包括：用於使該至少一個電腦至少 哕陆刀地基於 機存取傳輸方案來執行一實體隨機存取通道的發射 38 201126936 (ΜΙΜΟ)通 48. -種促進-無線通訊系統中多輸入多輸出 訊的電腦程式產品，包括： 一電腦可讀取儲存媒體，包括 用於使至少一個電 ΜΙΜΟ通訊要利用的一 用於使該至少—個 該複數個使用者設備中 令0 腦決定複數個使用者設備針對該 隨機存取傳輸方案的指令；及 電腦根據該隨機存取傳輸方案從 的一個接收一隨機存取請求的指 49.如睛求項48之雷腦立0 ^ 程式產品，其中該電腦可讀取儲存 者外備提供包括用於使該至少—個電腦向該複數個使用 供該隨機存取傳輸方案的—指示的指令，其中該 才曰不疋藉由重新使用_陆彼 職用隨機存取回應（驗）同意訊息的 至少一個位元或向該RAR同音 傳送的。 丨j葸訊心添加至少一個位元來 媒體包L求項48之電腦程式產品，其中該電腦可讀取儲存 提供，肖於使該至少—個電腦向該複數個使用者設備 if::存取傳輸方案的-指示的指令，其中該指示是 使用—或多個零填充位元傳送的。 39