TW201513621A - 在基於機器類通訊的通訊環境中發送Ｍｓｇ３訊息的方法 - Google Patents

在基於機器類通訊的通訊環境中發送Ｍｓｇ３訊息的方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供了一種在基於機器類通訊的通訊環境中的使用者設備中用於向基地台發送Msg3訊息的方法，其中，該方法包括如下步驟：b.在退避圖案上選擇與所述使用者設備需要的覆蓋增益相關聯的用於所述Msg3訊息的重複週期，其中所述退避圖案用於所述Msg3訊息的發送，其由多個連續的重複週期構成，每個重複週期包括多個子幀；以及c.在所選擇的重複週期的每個子幀上向基地台發送Msg3訊息。

Description

在基於機器類通訊的通訊環境中發送Msg3訊息的方法
本發明涉及行動通訊技術，尤其涉及一種在基於機器類通訊的通訊環境中發送Msg3訊息的方法。
在最近的3GPP RP#60會議中，對於LTE系統，同意為機器類通訊進行15dB的覆蓋增強。機器類通訊通常適用於感測器等機器類通訊模組，其有時位於地下管線或地下室中。因此，相對於先前的行動電話等，需要為機器類通訊增強覆蓋，例如上述的15dB的覆蓋增強，從而例如增強在地下的穿透能力。
然而，在上述情形中，自然也需要考慮傳輸效率，因為為了滿足15dB的覆蓋增強通常需要多次重複傳輸。在此，隨機存取對於機器類通訊的使用者設備是非常重要的，因為其消耗了大量的能源。特別是在傳輸Msg3訊息時，由於Msg3訊息通常需要被傳輸很多次，因此將產生很大的碰撞可能，由此造成了能源消耗和存取延遲。
此外，在通常的佈置中，並不是所有的使用者設備都被設置為15dB的覆蓋增強。對於不同的機器類的使用者 設備，覆蓋增強的增益通常在0dB至15dB之間。單一的覆蓋增益通常不是有效的。另一方面，不同的覆蓋增益對網路和使用者設備而言都增加了複雜性。
基於上述考量，對於獨立的覆蓋增強的新要求，本發明提出了一種針對Msg3訊息的不同的重複傳輸機制。並且在當使用者設備接收到RAR訊息後，為使用者設備發送的Msg3訊息分配了時間上的退後(也即，時間偏置)。各個使用者設備將在其適合的重複週期上重複發送Msg3訊息。
根據本發明的第一態樣，提出了一種在基於機器類通訊的通訊環境中的使用者設備中用於向基地台發送Msg3訊息的方法，其中，所述方法包括如下步驟：b.在退避圖案上選擇與所述使用者設備需要的覆蓋增益相關聯的用於所述Msg3訊息的重複週期，其中所述退避圖案用於所述Msg3訊息的發送，其由多個連續的重複週期構成，每個重複週期包括多個子幀；以及c.在所選擇的重複週期的每個子幀上向基地台發送Msg3訊息。
根據本發明的第二態樣，提出了一種在基於機器類通訊的通訊環境中的基地台中用於協助使用者設備向所述基地台發送Msg3訊息的方法，其中，所述方法包括如下步驟：向所述使用者設備發送RAR訊息，所述RAR訊息包括退避圖案；或與所述使用者設備預先共用有所述退避圖 案；其中，所述退避圖案用於所述Msg3訊息的發送，其由多個連續的重複週期構成，每個重複週期包括多個子幀。
透過本發明優選的實施例，顯著地減小了各個使用者設備發送的Msg3訊息之間的碰撞，增加了呼叫存取能力。從而提高了系統的整體效率，節約了使用者設備的能量，避免了通訊的延遲。此外，透過本發明也顯著地減小了對前導序列的資源消耗。
本發明的各個態樣將透過下文中的具體實施例的說明而更加清晰。
透過閱讀參照以下圖式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一種在基於機器類通訊的通訊環境中發送Msg3訊息的方法的流程圖；圖2示出了根據本發明的一個實施例的退避圖案的示意圖；圖3示出了根據本發明的一個實施例的本發明與現有技術的碰撞機率的對比圖；圖4示出了現有技術為了取得與本發明相同的效果所需要的前導序列的數量的模擬示意圖；以及圖5示出了根據本發明的另一個實施例的退避圖案的 示意圖。
在圖中，貫穿不同的圖式，相同或類似的符號表示相同或相對應的組件或特徵。
圖1示出了根據本發明的一個實施例的一種在基於機器類通訊的通訊環境中發送Msg3訊息的方法的流程圖。與現有技術的隨機存取框架類似，在步驟S101中，使用者設備先向基地台發送前導序列。在步驟S102中，基地台向使用者設備發送RAR訊息。然後，在步驟S103中，使用者設備向基地台發送Msg3訊息。
具體地，在步驟S103中，使用者設備將在退避圖案上選擇與該使用者設備需要的覆蓋增益相關聯的重複週期。在此，退避圖案用於Msg3訊息的發送，其由多個連續的重複週期構成，每個重複週期包括多個子幀。然後，使用者設備將在所選擇的重複週期的每個子幀上向基地台發送Msg3訊息，也即重複週期包括的子幀數相應於重複發送Msg3訊息的次數。
根據本發明的一個實施例，使用者設備與基地台預先共用有所述退避圖案。替代地，在步驟S102中，基地台也可以透過RAR訊息將退避圖案通知使用者設備。
根據本發明的一個實施例，退避圖案包括2n個子幀。多個連續的重複週期中的第一個重複週期包括2k個子幀，其中n>k1。多個連續的重複週期中的第i個重複 週期包括2i個子幀，其中i=k,k+1,...n-1。也即，依據這個實施例基於2分法將分配給Msg3訊息傳輸的PUSCH資源劃分成多個部分(即，重複週期)。使用者設備可以例如根據需要的覆蓋增益從中選擇適合的部分來將Msg3訊息重複傳輸給基地台。
圖2示出了根據本發明的一個實施例的退避圖案的示意圖。在實施例中，n等於8，k等於2。現在結合表1對圖2進行詳細描述。表1示出了重複週期的長度、重複次數和覆蓋增益的關係。
如圖2所示，256個子幀被劃分為多個部分(也即重複週期，其分別由表1示出)。使用者設備可以選擇適合的部分來傳輸Msg3訊息，也即讓開始發送Msg3訊息的開端在時間上延遲。例如，如果使用者設備需要13dB的覆蓋增益，其將開端延遲到圖2中的第129個幀，並在第129幀和第256幀之間重複發送Msg3訊息。對於11dB覆 蓋增益，使用者設備則可以延遲到第65幀，並在第65幀和第128幀之間重複發送Msg3訊息，即發送64次。
在此，由於機器類通訊的使用者設備通常是靜止的，因此使用者設備與基地台之間的距離也是基本不變的，從而其路徑損失也是相對固定的。除非環境發生相當多的變化，在較長的時間段中通道增益的分佈將基本不發生變化。從而，使用者設備可以基於經驗值確定對應於其所需要的覆蓋增益的重複傳輸的次數(也即重複週期)(即表1的對應關係)。例如，使用者設備可以基於固定的路徑損失和可接受的成功接收的機率(例如以90%機率獲得成功的重複傳輸次數)來確定重複次數。
具體地，使用者設備還可以透過例如如下方式來確定經驗值。例如在TDD模式下，使用者設備透過測量正確接收到來自基地台的RAR訊息時所述RAR訊息的重複次數來獲知Msg3需要的重複次數(因為在TDD模式下上下行通道是對稱的)，從而在退避圖案上選擇與使用者設備需要的覆蓋增益相關聯的重複週期。附加地，基地台可以在步驟S102中的RAR中附帶基地台確定的正確接收到來自使用者設備的前導序列時的前導序列的重複次數。由此，使用者設備將基於前導序列的重複次數來確定發送Msg3訊息的重複次數。替代地，基地台也可以透過後續的資料傳輸將相應的重複次數告知使用者設備。
在此，基地台並不需要獲知特定的使用者設備所選擇的重複週期，因為基地台總是在各個重複週期的開端和末 端之間嘗試對Msg3訊息進行合併解碼。
圖3示出了根據本發明的一個實施例的本發明與現有技術的碰撞機率的對比圖。圖4示出了現有技術為了取得與本發明相同的效果所需要的前導序列的數量的模擬示意圖。
圖3示出了使用者設備的碰撞機率與隨機存取的密度(也即示出的每分鐘的呼叫嘗試)的關係。在模擬中，假定使用者設備需要的覆蓋增益在0dB至15dB之間均勻分佈。考慮到每個存取都會引起很多Msg3訊息的重複傳輸，假定對於使用者設備的存取每秒就一次機會，並且同時僅使用8個專用的前導序列。透過觀察圖3，可以清楚地發現依據本發明的Msg3的傳輸方式的隨機存取能力在例如1%碰撞機率下是現有技術的隨機存取能力的2.5倍。
而透過圖4，又可以清楚地發現，為了達到依據本發明的Msg3的傳輸方式的情況下的存取能力，即2.5倍，在例如1%碰撞機率下，在現有技術中需要使用21個前導序列，這遠遠超出了本發明中的8個前導序列。因此，透過本發明還節約了前導序列的資源。
根據本發明的另一實施例中，分配給Msg3訊息傳輸的PUSCH資源被劃分為2個部分。換而言之，退避圖案由兩個連續的重複週期構成。這兩個重複週期可以相等也可以不等。同樣地，該退避圖案可以例如包括2n個子幀，其中n2。
圖5示出了根據本發明的另一個實施例的退避圖案的示意圖。如圖5所示，退避圖案包括256個子幀，其被分為兩個重複週期。第一個重複週期包括64個子幀(A至B)，第二個重複週期包括192個子幀(B至C)。
在該實施例中，參照圖1，在步驟S102中，使用者設備從基地台接收RAR訊息。該RAR訊息包括基地台確定的正確接收到來自使用者設備的前導序列(即在步驟S101中)時的前導序列的重複次數。
接著，在步驟S103中，根據前導序列的重複次數以及所需要的覆蓋增益選擇與使用者設備需要的覆蓋增益相關聯的用於Msg3訊息的重複週期。在此，參照圖5，如果使用者設備選擇了第一個重複週期，其將從第1幀開始至第64幀重複發送Msg3訊息。反之，如果使用者設備選擇了第二個重複週期，其將從第65幀開始至第256幀重複發送Msg3訊息。
在選擇重複週期的過程中，使用者設備也可以如前所述基於經驗值進行選擇或透過第一個實施例中描述的方式進行選擇。由於碰撞的絕大多數情形是在兩個使用者設備的情形下產生的，因此使用兩個重複週期已經可以避免絕大部分的碰撞。
例如，假如有兩個使用者設備以相同的前導序列來存取系統，其中一個需要具有64個子幀的重複週期，另一個需要具有128個子幀的重複週期。基地台可以透過RAR訊息告知正確接收前導序列的合併重複次數。然後，兩個 使用者設備根據經驗可以分別選擇不同的重複週期，並在其上向基地台重複發送Msg3訊息，從而避免了碰撞。
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，方法可以進行組合，以取得有益效果。

Claims (12)

  1. 一種在基於機器類通訊的通訊環境中的使用者設備中用於向基地台發送Msg3訊息的方法，其中，該方法包括如下步驟：b.在退避圖案上選擇與該使用者設備需要的覆蓋增益相關聯的用於該Msg3訊息的重複週期，其中該退避圖案用於該Msg3訊息的發送，其由多個連續的重複週期構成，每個重複週期包括多個子幀；以及c.在所選擇的重複週期的每個子幀上向基地台發送Msg3訊息。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的方法，其中，該退避圖案包括2n個子幀，其中n2，該多個連續的重複週期中的第一個重複週期包括2k個子幀，其中n>k1，該多個連續的重複週期中的第i個重複週期包括2i個子幀，其中i=k,k+1,...n-1。
  3. 根據申請專利範圍第2項所述的方法，其中，n等於8，k等於2。
  4. 根據申請專利範圍第1項所述的方法，其中，該使用者設備與該基地台預先共用有該退避圖案。
  5. 根據申請專利範圍第1項所述的方法，其中，在該步驟b之前，該方法還包括步驟a：a.從該基地台接收RAR訊息，該RAR訊息包括該退避圖案。
  6. 根據申請專利範圍第1項所述的方法，其中，該使 用者設備從該基地台接收RAR訊息，在該步驟b中，在TDD模式的情況下，透過測量正確接收到來自該基地台的RAR訊息時該RAR訊息的重複次數來在退避圖案上選擇與該使用者設備需要的覆蓋增益相關聯的重複週期。
  7. 根據申請專利範圍第1項所述的方法，其中，在該步驟b之前，該方法還包括如下步驟：s.從基地台接收RAR訊息，該RAR訊息包括該基地台確定的正確接收到來自該使用者設備的前導序列時的前導序列的重複次數；以及該步驟b進一步包括：根據該前導序列的重複次數選擇與該使用者設備需要的覆蓋增益相關聯的用於該Msg3訊息的重複週期。
  8. 根據申請專利範圍第7項所述的方法，其中，該退避圖案由兩個連續的重複週期構成。
  9. 根據申請專利範圍第8項所述的方法，其中，該退避圖案包括2n個子幀，其中n2。
  10. 根據申請專利範圍第9項所述的方法，其中，n等於8。
  11. 一種在基於機器類通訊的通訊環境中的基地台中用於協助使用者設備向該基地台發送Msg3訊息的方法，其中，該方法包括如下步驟：向該使用者設備發送RAR訊息，該RAR訊息包括退避圖案；或與該使用者設備預先共用有該退避圖案； 其中，該退避圖案用於該Msg3訊息的發送，其由多個連續的重複週期構成，每個重複週期包括多個子幀。
  12. 根據申請專利範圍第11項所述的方法，其中，當向該使用者設備發送RAR訊息時，該RAR訊息包括該基地台確定的正確接收到來自該使用者設備的前導序列時的前導序列的重複次數。
TW103127090A 2013-08-09 2014-08-07 在基於機器類通訊的通訊環境中發送Ｍｓｇ３訊息的方法 TW201513621A (zh)

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