TW201404226A - 隨機存取方法及裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供了一種隨機存取方法及裝置。根據本發明的一個實施例，基地台根據預定條件，配置多個前導序列分組，並為每個前導序列分組配置至少一個前導序列；向各個用戶設備廣播前導序列配置信息，其包括與每個前導序列分組相關聯的信息；用戶設備根據所接收的前導序列配置信息以及該用戶設備自身所支援的通信帶寬，選擇相應的前導序列分組，並從該前導序列分組中隨機選擇一個前導序列，將其發送給基地台；基地台根據所接收的前導序列，確定該用戶設備所支援的通信頻寬；在用戶設備所支援的通信頻寬上，基地台與用戶設備進行後續通信。通過該方法，在較寬的系統頻寬下，也能夠簡單並有效地支援窄頻用戶設備的通信，從而拓展了窄頻用戶設備的應用領域。

Description

隨機存取方法及裝置
本發明關於通信系統，尤其關於一種隨機存取方法及裝置。
機器類通信MTC(Machine Type Communication)是在長期演進LTE系統中新引入的項目。如今，許多營運商對機器類通信已經展現出越來越大的興趣。
對於目前的3GPP LTE系統，前導序列在系統頻寬的中心頻帶的六個資源塊上傳送，所以基地台可以毫無困難地接收來自各個用戶設備的前導序列。然而，對於基地台所發送的消息，例如隨機存取響應而言，用於傳送該消息所使用的通信頻寬並沒有限制，其可以出現在整個系統頻寬的任何地方，並且此時基地台也不知道用戶設備所支援的通信頻寬。而在另一方面，窄頻用戶設備，例如MTC用戶設備，所支援的通信頻寬有限，例如為1.4MHz，所以窄頻用戶設備有可能接收不到來自基地台的消息，從而完成不了存取過程。因此，如何在較寬的系統頻寬下，能 夠簡易有效地支援一些窄頻用戶設備的通信是個挑戰性的問題。
可見，現有技術存在的缺點在於，對於窄頻用戶設備，例如MTC用戶設備在隨機存取過程期間，有可能接收不到來自基地台的消息，從而無法實現存取過程。
為了解決現有技術中存在的上述問題，根據本發明的第一態樣，本發明提供了一種在基地台中進行隨機存取的方法，用戶設備由所述基地台服務，所述方法包括以下步驟：A.根據預定條件，配置多個前導序列分組，並為每個前導序列分組配置至少一個前導序列；B.向各個用戶設備廣播前導序列配置信息，所述前導序列配置信息包括與所述每個前導序列分組相關聯的信息；C.從用戶設備接收前導序列；D.根據所接收的前導序列，確定用戶設備所支援的通信頻寬；以及E.在用戶設備所支援的通信頻寬上，與用戶設備進行後續通信。具體地，在步驟B中，與所述每個前導序列分組相關聯的信息例如可以包括：基地台將前導序列配置為了哪些分組；這些前導序列分組分別適應於哪些通信頻寬的用戶設備；每個前導序列分組中具有哪些前導序列。
根據本發明的一個實施例，步驟A具體包括：根據預定條件，配置兩個前導序列分組，分別用於寬頻用戶設備及窄頻用戶設備，並為每個前導序列分組配置至少一個前 導序列。具體地，基地台可以將前導序列配置為兩個前導序列分組，其分別適用於寬頻用戶設備及窄頻用戶設備，由此可供寬頻用戶設備及窄頻用戶設備選擇相應的前導序列分組。
根據本發明的一個實施例，步驟A具體包括：根據預定條件，配置七個前導序列分組，分別用於非競爭隨機存取的用戶設備、1.4MHz的用戶設備、3MHz的用戶設備、5MHz的用戶設備、10MHz的用戶設備、15MHz的用戶設備以及20MHz的用戶設備，並為每個前導序列分組配置至少一個前導序列。具體地，基地台可以將前導序列配置為七個前導序列分組，其分別適用於不同通信頻寬的用戶設備，由此可供不同的用戶設備選擇相應的前導序列分組。
根據本發明的一個實施例，所述預定條件包括所述基地台所管轄的覆蓋區域中的用戶設備的類型、各類型的用戶設備的數量、用戶設備的通信要求、系統頻寬中的至少一個。例如，當基地台所管轄的覆蓋區域中的5MHz的用戶設備較多時，其可以為用於5MHz的用戶設備的前導序列分組配置較多的前導序列。當基地台所管轄的覆蓋區域中沒有10MHz的用戶設備時，其可以不配置用於10MHz的用戶設備的前導序列分組。附加地，基地台也可以根據當前的系統頻寬以及各個用戶設備的通信要求，靈活地配置前導序列分組，以滿足當前的要求。
根據本發明的第二態樣，本發明提供了一種在用戶設 備中進行隨機存取的方法，所述用戶設備由基地台服務，所述方法包括以下步驟：a.從所述基地台接收前導序列配置信息，所述前導序列配置信息包括與每個前導序列分組相關聯的信息；b.根據所接收的前導序列配置信息以及所述用戶設備自身所支援的通信頻寬，選擇相應的前導序列分組，並從所選擇的前導序列分組中隨機選擇一個前導序列；c.將所選擇的前導序列發送至所述基地台；以及d.在用戶設備所支援的通信頻寬上，與基地台進行後續通信。具體地，在步驟a中，與所述每個前導序列分組相關聯的信息例如可以包括：基地台將前導序列配置為了哪些分組；這些前導序列分組分別適應於哪些通信頻寬的用戶設備；每個前導序列分組中具有哪些前導序列。
根據本發明的一個實施例，存在兩個前導序列分組，分別用於寬頻用戶設備及窄頻用戶設備，其中每個前導序列分組配置至少一個前導序列。從而，寬頻用戶設備及窄頻用戶設備可以分別選擇與其相適應的前導序列分組。
根據本發明的一個實施例，存在七個前導序列分組，分別用於非競爭隨機存取的用戶設備、1.4MHz的用戶設備、3MHz的用戶設備、5MHz的用戶設備、10MHz的用戶設備、15MHz的用戶設備以及20MHz的用戶設備，其中每個前導序列分組配置至少一個前導序列。從而，各種用戶設備可以分別選擇與其相適應的前導序列分組。
根據本發明的第三態樣，本發明提供了一種在基地台中進行隨機存取的裝置，用戶設備由所述基地台服務，所 述裝置包括：配置裝置，用於根據預定條件，配置多個前導序列分組，並為每個前導序列分組配置至少一個前導序列；廣播裝置，用於向各個用戶設備廣播前導序列配置信息，所述前導序列配置信息包括與所述每個前導序列分組相關聯的信息；第一接收裝置，用於從用戶設備接收前導序列；確定裝置，用於根據所接收的前導序列，確定用戶設備所支援的通信頻寬；以及第一通信裝置，用於在用戶設備所支援的通信頻寬上，與用戶設備進行後續通信。具體地，與所述每個前導序列分組相關聯的信息例如可以包括：基地台將前導序列配置為了哪些組；這些前導序列分組分別適應於哪些通信頻寬的用戶設備；每個前導序列分組中具有哪些前導序列。
根據本發明的一個實施例，所述配置裝置用於根據預定條件，配置兩個前導序列分組，分別用於寬頻用戶設備及窄頻用戶設備，並為每個前導序列分組配置有至少一個前導序列。
根據本發明的一個實施例，所述配置裝置用於根據預定條件，配置七個前導序列分組，分別用於非競爭隨機存取的用戶設備、1.4MHz的用戶設備、3MHz的用戶設備、5MHz的用戶設備、10MHz的用戶設備、15MHz的用戶設備以及20MHz的用戶設備，並為每個前導序列分組配置有至少一個前導序列。
根據本發明的第四態樣，本發明提供了一種在用戶設備中進行隨機存取的裝置，所述用戶設備由基地台服務， 所述裝置包括：第二接收裝置，用於從所述基地台接收前導序列配置信息，所述前導序列配置信息包括與每個前導序列分組相關聯的信息；選擇裝置，用於根據所接收的前導序列配置信息以及所述用戶設備自身所支援的通信頻寬，選擇相應的前導序列分組，並從所選擇的前導序列分組中隨機選擇一個前導序列；發送裝置，用於將所選擇的前導序列發送至所述基地台；以及第二通信裝置，用於在用戶設備所支援的通信頻寬上，與基地台進行後續通信。
通過採用本發明較佳的實施例，在較寬的系統頻寬下，也能夠簡單並有效地支援窄頻用戶設備的信息傳輸，例如MTC用戶設備的通信，從而拓展了窄頻用戶設備的應用領域，使得窄頻用戶設備也能夠存取寬頻系統。
本發明的各個態樣將通過下文中的具體實施例的說明而更加清晰。
101‧‧‧配置裝置
102‧‧‧廣播裝置
103‧‧‧第一接收裝置
104‧‧‧確定裝置
105‧‧‧第一通信裝置
10‧‧‧裝置
20‧‧‧裝置
201‧‧‧第二接收裝置
202‧‧‧選擇裝置
203‧‧‧發送裝置
204‧‧‧第二通信裝置
透過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特徵、目的和優點將會變得更加明顯：圖1示出了根據本發明的一個實施例的隨機存取方法的系統方法的流程圖；以及圖2示出了根據本發明的一個具體實施例的，在基地台側和用戶設備側用於進行隨機存取的裝置的框圖。
在圖中，貫穿不同的示圖，相同或類似的附圖標記表 示相同或相對應的部件或特徵。
圖1示出了根據本發明的一個實施例的隨機存取方法的系統方法的流程圖。
如圖所示，在步驟S21中，基地台根據預定條件，配置多個前導序列分組，並為每個前導序列分組配置至少一個前導序列。
較佳地，基地台也可以根據其所管轄的覆蓋區域中的用戶設備的類型及各類型的用戶設備的數量對前導序列分組進行配置。例如，基地台可以將前導序列配置為兩個前導序列分組，其分別適用於寬頻用戶設備及窄頻用戶設備。更進一步地，基地台也可以將前導序列配置為用於非競爭隨機存取的用戶設備、1.4MHz的用戶設備、3MHz的用戶設備、5MHz的用戶設備、10MHz的用戶設備、15MHz的用戶設備以及20MHz的用戶設備的前導序列分組。
當在基地台管轄的覆蓋區域中的某個類型的用戶設備較多或較少時，基地台也可以相應地對用於該用戶設備類型的前導序列分組進行配置。例如，當在基地台管轄的覆蓋區域中的5MHz的用戶設備較多時，基地台可以為用於5MHz的用戶設備的前導序列分組配置較多數量的前導序列。而當在基地台管轄的覆蓋區域中的10MHz的用戶設備較少時，基地台可以為用於10MHz的用戶設備的前導 序列分組配置較少數量的前導序列。
類似地，如果在基地台管轄的覆蓋區域中的不存在某個類型的用戶設備時，例如不存在15MHz的用戶設備時，基地台就可以不為該類型的用戶設備配置前導序列分組。即，可以基於覆蓋區域中的某個類型的用戶設備的數量，確定在每個前導序列分組中的前導序列的數量。
較佳地，基地台也可以根據可用的系統頻寬，對前導序列進行分組。例如如果系統頻寬可以支援20MHz的用戶設備，則基地台可以為20MHz的用戶設備配置前導序列分組。
較佳地，基地台也可以根據各個用戶設備的通信要求，配置用於非競爭隨機存取的用戶設備的前導序列分組。
本領域的技術人員應當理解，在此公開的前導序列的分組方式僅僅是示例性的，而非限制性的。基地台可以根據當前的實際情況，配置並且調整多個前導序列分組，並確定每個前導序列分組中的前導序列的數量。
接著，在步驟S22中，基地台向各個用戶終端廣播前導序列配置信息，該前導序列配置信息包括與每個前導序列分組相關聯的信息。由此各個用戶終端可以例如獲知每個前導序列的具體配置，例如前導序列被配置為了哪些分組；這些前導序列分組分別適應於哪些通信頻寬的用戶設備；每個前導序列分組中具有哪些前導序列。該廣播步驟例如可以通過利用系統信息塊(system information block)來實現。
在步驟S23中，用戶設備根據所接收的前導序列配置信息以及用戶設備自身所支援的通信頻寬，選擇相應的前導序列分組，並從所選擇的前導序列分組中隨機選擇一個前導序列。例如，如果用戶設備所支援的通信頻寬為1.4MHz，則其選擇用於1.4MHz用戶設備的前導序列分組，並進一步地從中隨機選擇一個前導序列。如果用戶設備所支援的通信頻寬為5MHz，則其選擇用於5MHz的前導序列分組，並進一步地從中隨機選擇一個前導序列。
在步驟S24中，用戶設備將其所選擇的前導序列發送至基地台。
在步驟S25中，基地台根據所接收的前導序列，確定用戶設備所支援的通信頻寬。具體地，例如基地台接收到來自1.4MHz的用戶設備的前導序列，基地台可以根據判斷出該前導序列來自用於1.4MHz的用戶設備的前導序列分組，由此可以確定出用戶設備的通信頻寬。
在此，如先前技術中所述，所有的前導序列在系統頻寬的中心頻帶的六個資源塊上傳送，所以基地台可以毫無困難地接收來自各個用戶設備的前導序列，即使是來自1.4MHz的用戶設備的前導序列。
在步驟S26中，在用戶設備所支援的通信頻寬上，基地台與用戶設備進行後續通信。具體地，例如基地台已經確定出用戶設備，例如MTC用戶設備的通信頻寬為1.4MHz，則基地台將後續的消息，例如隨機存取響應， 調度至該通信頻寬上，從而1.4MHz的用戶設備可以接收到來自基地台的後續消息，由此順利地進行與基地台的後續通信。而當基地台確定出用戶設備，例如手機的通信頻寬為10MHz，則基地台將在與該用戶設備相匹配的通信頻寬上和該用戶設備進行通信。
下面，將對將前導序列分組之後的衝突機率進行描述：隨機存取信道的衝突機率由下式給出：
式中，λ是存取強度，M是用戶設備的總數目，T為所測試的持續時間，g為某個前導序列分組中的前導序列個數，N為所配置的每秒的子幀數目，n為用於非競爭隨機存取的用戶設備的前導序列的數量。由此可見，在將前導序列分組之後，衝突機率並沒有改變。即使在10秒鐘有30000個用戶設備到達的情況下，平均下來也僅有6個用戶設備同時到達，所以前導序列的個數是足夠的。此外，通過一些方法，例如擴展存取控制EAB，可以將該用戶設備的數目進一步地降低。
圖2示出了根據本發明的一個具體實施例的，在基地台側和用戶設備側進行隨機存取的裝置的方塊圖。
如圖所示，在基地台側用於進行隨機存取的裝置10中，具有配置裝置101，用於根據預定條件，配置多個前導序列分組，並為每個前導序列分組配置至少一個前導序列；廣播裝置102，用於向各個用戶設備廣播前導序列配 置信息，前導序列配置信息包括與所述每個前導序列分組相關聯的信息；第一接收裝置103，用於從用戶設備接收前導序列；確定裝置104，用於根據所接收的前導序列，確定用戶設備所支援的通信頻寬；以及第一通信裝置105，用於在用戶設備所支援的通信頻寬上，與用戶設備進行後續通信。
較佳地，配置裝置101用於根據預定條件，配置兩個前導序列分組，分別用於寬頻用戶設備及窄頻用戶設備，並為每個前導序列分組配置至少一個前導序列。
較佳地，配置裝置101用於根據預定條件，配置七個前導序列分組，分別用於非競爭隨機存取的用戶設備、1.4MHz的用戶設備、3MHz的用戶設備、5MHz的用戶設備、10MHz的用戶設備、15MHz的用戶設備以及20MHz的用戶設備，並為每個前導序列分組配置至少一個前導序列。
較佳地，預定條件包括所述基地台所管轄的覆蓋區域中的用戶設備的類型及數量、用戶設備的通信要求、系統頻寬中的至少一個。
在用戶設備側用於進行隨機存取的裝置20中，具有第二接收裝置201，用於從基地台接收前導序列配置信息，前導序列配置信息包括與每個前導序列分組相關聯的信息；選擇裝置202，用於根據所接收的前導序列配置信息以及用戶設備自身所支援的通信頻寬，選擇相應的前導序列分組，並從所選擇的前導序列分組中隨機選擇一個前 導序列；發送裝置203，用於將所選擇的前導序列發送至基地台；以及第二通信裝置204，用於在用戶設備所支援的通信頻寬上，與基地台進行後續通信。
需要說明的是，上述實施例僅是示範性的，而非對本發明的限制。任何不背離本發明精神的技術方案均應落入本發明的保護範圍之內，這包括使用在不同實施例中出現的不同技術特徵，各種特徵以及實施例可以進行組合，以取得有益效果。此外，不應將申請專利範圍中的任何附圖標記視為限制所涉及的申請專利範圍；“包括”一詞不排除其他申請專利範圍或說明書中未列出的裝置或步驟。

Claims (14)

  1. 一種在基地台中進行隨機存取的方法，用戶設備由該基地台服務，該方法包括以下步驟：A.根據預定條件，配置多個前導序列分組，並為每個前導序列分組配置至少一個前導序列；B.向各個用戶設備廣播前導序列配置信息，該前導序列配置信息包括與該每個前導序列分組相關聯的信息；C.從該用戶設備接收前導序列；D.根據所接收的前導序列，確定該用戶設備所支援的通信頻寬；以及E.在該用戶設備所支援的通信頻寬上，與該用戶設備進行後續通信。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的方法，其中，該步驟A具體包括：根據預定條件，配置兩個前導序列分組，分別用於寬頻用戶設備及窄頻用戶設備，並為每個前導序列分組配置至少一個前導序列。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述的方法，其中，該步驟A具體包括：根據預定條件，配置七個前導序列分組，分別用於非競爭隨機存取的用戶設備、1.4MHz的用戶設備、3MHz的用戶設備、5MHz的用戶設備、10MHz的用戶設備、15MHz的用戶設備以及20MHz的用戶設備，並為每個前導序列分組配置至少一個前導序列。
  4. 根據上述申請專利範圍中任一項所述的方法，其中，該預定條件包括該基地台所管轄的覆蓋區域中的用戶設備的類型、各類型的用戶設備的數量、用戶設備的通信要求、系統頻寬中的至少一個。
  5. 一種在用戶設備中進行隨機存取的方法，該用戶設備由基地台服務，該方法包括以下步驟：a.從該基地台接收前導序列配置信息，該前導序列配置信息包括與每個前導序列分組相關聯的信息；b.根據所接收的前導序列配置信息以及該用戶設備自身所支援的通信頻寬，選擇相應的前導序列分組，並從所選擇的前導序列分組中隨機選擇一個前導序列；c.將所選擇的前導序列發送至該基地台；以及d.在該用戶設備所支援的通信頻寬上，與基地台進行後續通信。
  6. 根據申請專利範圍第5項所述的方法，其中，存在兩個前導序列分組，分別用於寬頻用戶設備及窄頻用戶設備，其中每個前導序列分組配置有至少一個前導序列。
  7. 根據申請專利範圍第5項所述的方法，其中，存在七個前導序列分組，分別用於非競爭隨機存取的用戶設備、1.4MHz的用戶設備、3MHz的用戶設備、5MHz的用戶設備、10MHz的用戶設備、15MHz的用戶設備以及20MHz的用戶設備，其中每個前導序列分組配置有至少一個前導序列。
  8. 一種在基地台中進行隨機存取的裝置，用戶設備由 該基地台服務，該裝置包括：配置裝置，用於根據預定條件，配置多個前導序列分組，並為每個前導序列分組配置至少一個前導序列；廣播裝置，用於向各個用戶設備廣播前導序列配置信息，該前導序列配置信息包括與該每個前導序列分組相關聯的信息；第一接收裝置，用於從該用戶設備接收前導序列；確定裝置，用於根據所接收的前導序列，確定該用戶設備所支援的通信頻寬；以及第一通信裝置，用於在該用戶設備所支援的通信頻寬上，與該用戶設備進行後續通信。
  9. 根據申請專利範圍第8項所述的裝置，其中，該配置裝置用於根據預定條件，配置兩個前導序列分組，分別用於寬頻用戶設備及窄頻用戶設備，並為每個前導序列分組配置至少一個前導序列。
  10. 根據申請專利範圍第8項所述的裝置，其中，該配置裝置用於根據預定條件，配置七個前導序列分組，分別用於非競爭隨機存取的用戶設備、1.4MHz的用戶設備、3MHz的用戶設備、5MHz的用戶設備、10MHz的用戶設備、15MHz的用戶設備以及20MHz的用戶設備，並為每個前導序列分組配置至少一個前導序列。
  11. 根據申請專利範圍第8至10項中任一項所述的方法，其中，該預定條件包括該基地台所管轄的覆蓋區域中的用戶設備的類型、各類型的用戶設備的數量、用戶設備 的通信要求、系統頻寬中的至少一個。
  12. 一種在用戶設備中進行隨機存取的裝置，該用戶設備由基地台服務，該裝置包括：第二接收裝置，用於從該基地台接收前導序列配置信息，該前導序列配置信息包括與每個前導序列分組相關聯的信息；選擇裝置，用於根據所接收的前導序列配置信息以及該用戶設備自身所支援的通信頻寬，選擇相應的前導序列分組，並從所選擇的前導序列分組中隨機選擇一個前導序列；發送裝置，用於將所選擇的前導序列發送至該基地台；以及第二通信裝置，用於在該用戶設備所支援的通信頻寬上，與基地台進行後續通信。
  13. 根據申請專利範圍第12項所述的裝置，其中，存在兩個前導序列分組，分別用於寬頻用戶設備及窄頻用戶設備，其中每個前導序列分組配置有至少一個前導序列。
  14. 根據申請專利範圍第12項所述的裝置，其中，存在七個前導序列分組，分別用於非競爭隨機存取的用戶設備、1.4MHz的用戶設備、3MHz的用戶設備、5MHz的用戶設備、10MHz的用戶設備、15MHz的用戶設備以及20MHz的用戶設備，其中每個前導序列分組配置有至少一個前導序列。
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