TWI451794B - 在無線網路中用於啟始隨機存取程序的方法及設備 - Google Patents

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Description

在無線網路中用於啟始隨機存取程序的方法及設備 基於專利法規定請求優先權
本專利申請案請求享有 2008年8月6日提出申請的標題名稱為「METHOD AND APPARATUS FOR INITIATING RANDOM ACCESS PROCEDURE IN WIRELESS NETWORKS」的美國臨時專利申請案No.61/086,735的權益，並且通過引用將其全部內容併入本文。
下面的描述一般涉及無線通訊系統，並且更具體地涉及對隨機存取控制通道傳輸的排程。
無線通訊系統被廣泛地用以提供各種類型的通訊內容，例如，語音、資料等。這些系統可以是能夠通過共享可用系統資源(例如，頻寬和發送功率)來支援與多個用戶的通訊的多工存取系統。這種多工存取系統的例子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(FDMA)系統、包括E-UTRA的3GPP長期進化(LTE)系統以及正交分頻多工存取(OFDMA)系統。
正交分頻多工(OFDM)通訊系統有效地將總系統頻寬劃分為多個(N F 個)次載波，其也可以稱為頻率子通道、音調或頻段。對於OFDM系統，首先利用特定的編碼方案來對將要發送的資料(即，資訊位元)進行編碼以產生已編碼位元，並且進一步將這些已編碼位元分組成多位元符號，然後將該等多位元符號映射到調制符號。每個調制符號對應於由用於資料傳輸的特定調制方案(例如，M-PSK或M-QAM)定義的信號群集中的一點。在可以取決於每個頻率次載波的頻寬的每個時段處，可以在N F 個頻率次載波中的每個次載波上發送調制符號。因此，可以使用OFDM來對抗由頻率選擇性衰落而引起的符號間干擾(ISI)，其特徵為會造成系統頻寬上的不同衰減量。
通常，無線多工存取通訊系統能夠同時支援多個無線終端的通訊，其中該等多個無線終端經由前向鏈路和反向鏈路上的傳輸來與一或多個基地台進行通訊。前向鏈路(或者下行鏈路)是指從基地台到終端的通訊鏈路，而反向鏈路(或者上行鏈路)是指從終端到基地台的通訊鏈路。該通訊鏈路可以經由單輸入單輸出、多輸入單輸出或多輸入多輸出(MIMO)系統來建立。
MIMO系統運用多個(N T 個)發送天線和多個(N R 個)接收天線進行資料傳輸。可以將由N T 個發送天線和NR 個接收天線構成的MIMO通道分解為N S 個獨立通道，其也稱為空間通道，其中{N T ,N R }。通常，該N S 個獨立通道中的每一個對應於一個維度。如果利用由多個發送天線和接收天線建立的附加維度，則MIMO系統能夠提供改善的性能(例如，更高的吞吐量及/或更好的可靠性)。MIMO系統還支援分時雙工(TDD)和分頻雙工(FDD)系統。在TDD系統中，前向和反向鏈路傳輸在相同的頻率區域上，使得可逆原則允許根據反向鏈路通道來估計前向鏈路通道。這使得當在存取點處有多個天線可用時，該存取點能夠解析出前向鏈路上的發送波束成形增益。
因為可能涉及不同的頻率，所以與這種無線系統相關的內容包括在接收機活動時監視其他網路或通道，其中無線設備通常一次僅能夠在一個通道上進行接收。因此，設備監聽其他頻率以確定是否有更適當的基地台(eNodeB或eNB)可用。在活動狀態中，eNB在對用戶設備(UE)的排程中提供測量間隙，其中不發生下行鏈路或上行鏈路排程。最後，只要該間隙為UE提供充足的時間以改變頻率、執行測量並切換回活動通道，則網路做出決定。當排程了測量間隙時，UE可能在需要駐留在源頻率上以完成隨機存取通道(RACH)程序或者需要切換到目標頻率以執行測量之間產生衝突。如果UE切換到目標頻率，則eNB可以在測量間隙期間發送隨機存取回應或者排程傳輸，從而造成網路頻寬浪費。
下面給出了簡要概述，以便提供對所主張標的的一些態樣的基本理解。該概述不是廣泛概括，並且不旨在指出關鍵/重要元素或限定所標的的範圍。其目的僅是以簡化形式給出一些概念來作為對後面給出的更具體描述的前序。
提供了系統和方法以便排程隨機存取通道(RACH)程序從而節省網路頻寬。在一態樣，當用戶設備(UE)能夠保證例如在出現下一個測量間隙之前發送與諸如隨機存取前序信號、隨機存取回應或其他排程的傳輸之類的RACH程序相關聯的RACH訊息時，該用戶設備啟始該程序。因此，提供了排程組件，用以確定各個測量間隙的出現以及在這些間隙之間排程RACH(或對於實體通道為PRACH)訊息。通過在測量間隙之間發送RACH訊息或程序，更加高效地利用了網路頻寬。
為了實現前述及相關目標，結合以下描述和附圖在本文中描述了某些示例性態樣。然而，這些態樣僅指出了可以運用所主張標的的原理的各種方式中的一小部分，並且所主張標的旨在包括所有這些態樣及其均等物。根據下面結合附圖的具體描述，其他優點和新穎性特徵可以變得顯而易見。
提供了用以排程隨機存取程序的系統和方法以便節省網路頻寬。在一態樣，提供了一種用於無線通訊的方法。該方法包括運用處理器來執行在電腦可讀取儲存媒體上儲存的電腦可執行指令，以實現各種動作或處理。這包括接收測量間隙資訊並接收隨機存取程序資訊。該方法還包括基於測量間隙資訊和隨機存取程序資訊來排程隨機存取程序。
現在參照圖1，動態地為無線通訊系統排程隨機存取程序。系統100包括一或多個基地台120(也稱為節點、演進節點B(eNB)、毫微微站、微微站等)，其可以是能夠在無線網路110上向第二設備130(或多個設備)進行通訊的實體。例如，每個設備130可以是存取終端(也稱為終端、用戶設備、行動性管理實體(MME)或行動設備)。基地台120經由下行鏈路140向設備130進行通訊並經由上行鏈路150接收資料。因為設備130也可以經由下行鏈路發送資料並且經由上行鏈路通道接收資料，所以這種上行鏈路和下行鏈路的名稱不是固定的。應當注意，儘管示出了兩個組件120和130，但是在網路110上可以運用兩個以上的組件，其中這些附加的組件也可以適用於本文所描述的無線協定或程序。如圖所示，在基地台120和終端130之間交換隨機存取程序。經由實體隨機存取通道(PRACH)排程組件170來排程下面參照圖2更具體描述的隨機存取程序160，其中運用該排程組件來在測量間隙內排程隨機存取程序訊息，其中例如這些間隙為UE提供充足的時間以改變頻率、執行網路測量以及切換回活動通道。儘管在終端130上僅示出了一個排程組件170，但是應當認識到在網路110上及/或在基地台120處可以運用其他排程組件。
通常，系統100排程隨機存取通道(RACH)程序160，從而節省網路頻寬。當用戶設備(UE)130能夠保證(或有助於)例如在出現下一個測量間隙之前發送與諸如隨機存取前序信號、隨機存取回應或其他排程的傳輸之類的RACH程序160相關聯的RACH訊息時，該用戶設備啟始該RACH程序。因此，提供了排程組件170，以確定各個測量間隙的出現以及在這些間隙之間排程RACH(或針對實體通道為PRACH)訊息。通過在測量間隙之間發送RACH訊息或程序160，更高效地利用了網路頻寬。
在另一態樣，在系統100中可以運用各種無線處理方法。這包括接收測量間隙資訊和接收隨機存取程序資訊。當接收到上述資訊時，排程組件170基於該測量間隙資訊和該隨機存取程序資訊來指示隨機存取程序160。這包括在測量間隙之間排程隨機存取程序。換言之，確定隨機存取程序160的一或多個部分不與測量間隙重疊。
如將在下文中更具體描述的，隨機存取程序可以包括至少一個隨機存取前序信號、至少一個隨機存取回應、至少一個排程的訊息傳輸及/或用於競爭解決的傳輸的一部分。例如，隨機存取程序可以與在實體隨機存取通道(PRACH)上發送的隨機存取通道(RACH)相關聯。如下面參照圖3更具體描述的，第一時間段可以由排程器來定義，其中該第一時間段能夠開始PRACH。這可以包括定義第二時間段，例如，該第二時間段大約在第一時間段的末尾開始並且提供隨機存取回應窗。第三時間段大約在第一時間段處開始，延伸經過第二時間段，並且大約在排程的傳輸窗處結束。排程組件170確定一或多個測量間隙的定時位移，並且當隨機存取回應窗和排程的傳輸窗(或者其他隨機存取程序部分)不與一或多個測量間隙重疊時排程PRACH傳輸。
在繼續之前，提供了一些對RACH的討論。RACH是上行鏈路中的共用傳輸通道，並且通常一對一地映射到實體通道(PRACH)。在一個細胞服務區中，可以配置若干RACH/PRACH。如果在細胞服務區中配置了一個以上的PRACH，則UE隨機地進行PRACH選擇。RACH存取程序的參數包括：存取時槽、前序信號攪頻碼、前序信號簽名、用於資料部分的擴頻因數、每個存取服務類(Access Service Class,ASC)的可用簽名和子通道、及功率控制資訊。例如，PRACH的實體通道資訊可以在SIB5/6中廣播，並且快速改變的細胞服務區參數(例如用於開迴路功率控制的上行鏈路干擾位準和動態持續值)可以在SIB7中廣播。
RACH存取程序160通常遵循時槽-ALOHA方法，其中快速獲取指示與逐步功率遞增相結合。通常，可以在細胞服務區中提供16個不同的PRACH，在FDD中，可以通過運用不同的前序信號攪頻碼或者通過使用共用攪頻碼以不同簽名和子通道來區分各個PRACH。在單個PRACH內，能夠在8個ASC之間劃分資源，從而通過相比低優先順序類別而言為高優先順序類別分配更多資源來提供一種在ASC之間對存取劃分優先順序的方法。通常，為ASC 0分配最高優先順序，為ASC 7分配最低優先順序。因此，可以使用ASC 0來執行具有更高優先順序的緊急呼叫。例如，可以在12個RACH子通道之間分割可用的15個存取時槽。
RACH傳輸包括至少兩部分，即前序信號傳輸和訊息部分傳輸。前序信號部分是利用擴頻因數256來發送的4096個碼片，並且使用16個存取簽名中的一個並且適合一個存取時槽。ASC通過識別符i來定義，其定義了PRACH資源的某個部分並且與持續值P(i)相關聯。通常將持續值P(0)設置為1，並且與ASC 0相關聯。根據訊令來計算其他持續值。這些持續值控制RACH傳輸。
為了開始RACH程序，UE在0和1之間選擇一亂數r，並且如果r<=P(i)，則啟始實體層PRACH程序，否則延遲10ms然後再次開始該程序。當啟始UE PRACH程序時，則發生實際傳輸。如上所述，首先開始前序信號部分傳輸。UE基於所接收的主CPICH功率位準來選擇對給定ASC可用的那些存取簽名中的一個存取簽名和初始前序信號功率位準，並且通過從屬於與相關ASC關聯的一個PRACH子通道的下一組存取時槽中隨機地選擇一個時槽來進行發送。
然後，UE在下行鏈路獲取指示符通道(AICH)存取時槽上等待由網路發送的適當的存取指示符，該下行鏈路AICH存取時槽與發送前序信號的上行鏈路存取時槽成對。通常有三種可能的場景：如果所接收的獲取指示(AI)是肯定確認，則UE在預定量之後以如下功率位準來發送資料，該功率位準是根據用於發送最後的前序信號的位準來計算的。
如果所接收的AI是否定確認，則UE停止傳輸並將控制交回MAC層。在回退(back-off)時間段之後，UE可以基於持續概率根據MAC程序來重新獲得存取。
如果沒有接收到確認，則認為網路沒有接收到前序信號。如果沒有超過在實體層PRACH程序期間能夠發送的前序信號的最大數目，則終端130通過逐步增加功率來發送另一前序信號。UE 130逐步增加其輸出功率至一特定值的能力稱為開迴路功率控制，其中RACH通常遵循開迴路功率控制。
應當注意，系統100可以用於存取終端或行動設備，並且可以是例如一個模組，比如SD卡、網卡、無線網卡、電腦(包括膝上型電腦、桌上型電腦、個人數位助理(PDA))、行動電話、智慧型電話或者能夠用於存取網路的任何其他適當終端。終端通過存取組件(未示出)來存取網路。在一個例子中，終端和存取組件之間的連接實際上可以是無線的，其中存取組件可以是基地台，並且該行動設備是無線終端。例如，終端和基地台可以通過任何適當無線協定來進行通訊，這些無線協定包括但不局限於分時多工存取(TDMA)、分碼多工存取(CDMA)、分頻多工存取(FDMA)、正交分頻多工(OFDM)、FLASH OFDM、正交分頻多工存取(OFDMA)或者任何其他適當協定。
存取組件可以是與有線網路或無線網路相關聯的存取節點。因此，存取組件可以是例如路由器、交換機等。存取組件可以包括用於與其他網路節點進行通訊的一或多個介面，例如通訊模組。此外，存取組件可以是蜂巢類型網路中的基地台(或無線存取點)，其中利用基地台(或無線存取點)來向多個用戶提供無線覆蓋區域。可以設置這些基地台(或無線存取點)來對一或多個蜂巢式電話及/或其他無線終端提供連續的覆蓋區域。
現在參照圖2，示圖200示出了用於無線系統的示例性隨機存取程序。應當注意，儘管示例性程序200中示出了四個部分或訊息，但是其他部分或訊息也是可能的。如圖所示，程序200可以包括隨機存取前序信號210、隨機存取回應220、排程的傳輸230及/或競爭解決部分240。當如下面在圖3中所示來排程測量間隙時，UE可能在需要駐留在源頻率上以完成RACH程序或者需要指向目標頻率以執行測量之間產生衝突。如果UE切換到目標頻率，則eNB可以在測量間隙期間發送訊息220或排程訊息230，並且在該場景中可能浪費網路頻寬。可替代地，如下面在圖3中所示，當UE能夠支援例如在出現下一個測量間隙之前發送訊息210、220及/或230時，該UE啟始RACH程序200。
參照圖3，定時圖300示出了用以節省網路頻寬的示例性PRACH傳輸。在310處，錯誤排程序列開始，其中排程的傳輸在320處與測量間隙重疊。應當通過各個排程組件的配置來禁止錯誤序列。根據一態樣，PRACH應當在330處開始，其中定義了定時或排程時間段T1、T2和T3。通常，當配置了測量間隙時，只有在340處的隨機存取窗和排程的傳輸窗350(或其他配置的訊息)均不與測量間隙重疊，才繼續進行PRACH傳輸。通常，根據以下時間段來發送PRACH：
‧　在T1之後隨機存取回應窗開始；
‧　隨機存取窗寬度為T2；以及
‧　回應於在該窗中接收的隨機存取回應，排程的訊息傳輸可以在「排程的訊息傳輸窗」期間發生，其在PRACH之後T1＋T3處開始。其中T3是在接收到隨機存取回應訊息中的上行鏈路(UL)准許和在UL-SCH上進行相應的傳輸之間的時間。時段T1、T2和T3可以在RACH和PRACH的現有標準中規定。
參照圖4，示圖400示出了隨機存取控制通道的定時態樣。在示圖400中示出了RACH程序，其中終端發送前序信號，直到在AICH(獲取指示符通道)上接收到確認為止，然後接下來是訊息部分。在RACH上進行資料傳輸的情況中，擴頻因數會變化，從而資料速率也會變化。已經定義擴頻因數可能從256到32，因此RACH上的單個訊框可以包含多達1200個通道符號，其中取決於通道編碼，通道符號映射到約600或400個位元。對於最大位元數目，可達到的範圍小於利用最低速率能達到的範圍，尤其當RACH訊息不像在專用通道中那樣使用諸如巨集分集之類的方法。如圖所示，在410處示出了RACH前序信號訊息，其中在420處示出了RACH訊息。在430處示出了AICH前序信號訊息。
隨機存取通道被視為上行鏈路傳輸通道。通常從整個細胞服務區中接收RACH。RACH的特徵是具有衝突風險和使用開迴路功率控制進行發送。隨機存取通道通常用於訊令目的，以便在通電之後將終端登錄到網路或者在從一個位置區域移動到另一位置區域之後執行位置更新或者啟始呼叫。用於訊令目的的實體RACH的結構通常與當使用RACH用於用戶資料傳輸時相同。
現在參照圖5，示出了無線通訊方法500。儘管為便於說明，將該方法(以及本文所描述的其他方法)示出並描述為一系列動作，但是應當理解並認識到該方法不局限於動作的順序，因為根據一或多個實施例，一些動作可以不同的順序發生及/或與本文所示出並描述的其他動作同時發生。例如，本領域技藝人士應當理解並認識到，方法可以替換地表示為例如狀態圖中的一系列相關狀態或事件。此外，可以不需要所有示出的動作來實現根據所主張標的的方法。
進行到510，接收測量間隙資訊。測量間隙資訊可以包括測量間隙的持續時間以及何時發生排程間隙(例如，測量間隙在未來發生的時間)。在520處，接收關於隨機存取程序的資訊(這裏也稱為隨機存取程序資訊或RAP資訊)。在一個例子中，隨機存取程序資訊包括但不局限於關於訊息1(隨機存取前序信號)、訊息2(隨機存取回應)、訊息3(排程的訊息傳輸)及/或訊息4(競爭解決)的資訊。此資訊可以包括特定訊息窗開始時間、特定訊息窗結束時間、該訊息窗持續時間、接收所排程的特定訊息的時間、發送所排程的特定訊息的時間等。在530處，基於該測量間隙資訊和該隨機存取程序資訊來排程隨機存取程序。例如，在一態樣，如在540處所示，只有當隨機存取程序的一或多個訊息窗不與測量間隙重疊時，UE才進行或啟始隨機存取程序。
本文所描述的技術可以通過各種方式來實現。例如，這些技術可以在硬體、軟體或其組合中實現。對於硬體實現，處理單元可以實現在一或多個下列電子單元內：專用積體電路(ASIC)、數位信號處理器(DSP)、數位信號處理裝置(DSPD)、可程式邏輯裝置(PLD)、現場可程式閘陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、設計用於執行本文所述功能的其他電子單元或其組合。對於軟體，可以通過執行本文所述功能的模組(例如，程序、函數等)來實現。軟體代碼可以儲存在記憶體單元中並且由處理器來執行。
現在參照圖6和圖7，提供了與無線信號處理相關的系統。將這些系統表示為一系列相關的功能方塊，其可以表示由處理器、軟體、硬體、韌體或其任意適當組合實現的功能。
參照圖6，提供了無線通訊系統600。系統600包括用於處理測量間隙資訊的邏輯模組602和用於確定隨機存取程序資訊的邏輯模組604。系統600還包括用於基於該測量間隙資訊和該隨機存取程序資訊來排程隨機存取訊息的邏輯模組606。
參照圖7，提供了無線通訊系統700。系統700包括用於產生測量間隙資訊的邏輯模組702和用於產生隨機存取程序資訊的邏輯模組704。系統700還包括用於基於該測量間隙資訊和該隨機存取程序資訊來配置隨機存取訊息的邏輯模組706。
圖8示出了通訊裝置800，其可以是無線通訊裝置，例如無線終端。此外或可替換地，通訊裝置800可以位於有線網路內。通訊裝置800可以包括記憶體802，其可以保存用於在無線通訊終端中執行信號分析的指令。此外，通訊裝置800可以包括處理器804，其可以執行記憶體802內的指令及/或從另一網路設備接收的指令，其中這些指令可以涉及配置或操作通訊裝置800或相關的通訊裝置。
參照圖9，示出了多工存取無線通訊系統900。該多工存取無線通訊系統900包括多個細胞服務區，包括細胞服務區902、904和906。在系統900的態樣中，細胞服務區902、904和906可以包括節點B，其包括多個扇區。該等多個扇區可以由天線組來構成，其中每個天線負責與細胞服務區的一部分中的UE進行通訊。例如，在細胞服務區902中，天線組912、914和916可以各自對應於不同的扇區。在細胞服務區904中，天線組918、920和922各自對應於不同的扇區。在細胞服務區906中，天線組924、926和928各自對應於不同的扇區。細胞服務區902、904和906可以包括若干無線通訊設備，例如用戶設備或UE，其可以與每個細胞服務區902、904或906中的一或多個扇區進行通訊。例如，UE 930和932可以與節點B 942進行通訊，UE 934和936可以與節點B 944進行通訊並且UE 938和940可以與節點B 946進行通訊。
現在參照圖10，示出了根據一態樣的多工存取無線通訊系統。存取點1000(AP)包括多個天線組，一組包括1004和1006，另一組包括1008和1010以及另外一組包括1012和1014。在圖10中，針對每個天線組僅示出了兩個天線，然而可以針對每個天線組利用更多或更少的天線。存取終端1016(AT)與天線1012和1014進行通訊，其中天線1012和1014通過前向鏈路1020向存取終端1016發送資訊並且通過反向鏈路1018從存取終端1016接收資訊。存取終端1022與天線1006和1008進行通訊，其中天線1006和1008通過前向鏈路1026向存取終端1022發送資訊並且通過反向鏈路1024從存取終端1022接收資訊。在FDD系統中，通訊鏈路1018、1020、1024和1026可以使用不同頻率進行通訊。例如，前向鏈路1020可以使用與反向鏈路1018所使用的不同的頻率。
每組天線及/或其設計來進行通訊的區域通常稱為存取點的扇區。天線組各自設計用於與存取點1000覆蓋的區域的扇區中的存取終端進行通訊。在前向鏈路1020和1026上的通訊中，存取點1000的發送天線利用波束成形以便改善用於不同存取終端1016和1024的前向鏈路的信噪比。此外，相比通過單個天線向其所有存取終端進行發送的存取點而言，使用波束成形來向隨機分佈在其覆蓋區域中的存取終端進行發送的存取點對相鄰細胞服務區中的存取終端造成較少的干擾。存取點可以是用於與終端進行通訊的固定站，並且也可以稱為存取點、節點B或一些其他術語。存取終端也可以稱為存取終端、用戶設備(UE)、無線通訊設備、終端、存取終端或一些其他術語。
參照圖11，系統1100示出了MIMO系統1100中的發射機系統1110(也稱為存取點)和接收機系統1150(也稱為存取終端)。在發射機系統1110處，將多個資料流的訊務資料從資料源1112提供到發送(TX)資料處理器1114。每個資料流通過各自的發送天線來發送。TX資料處理器1114基於為每個資料流選擇的特定編碼方案來對該資料流的訊務資料進行格式化、編碼和交錯，以提供已編碼資料。
可以使用OFDM技術將每個資料流的已編碼資料與引導頻資料進行多工。引導頻資料通常是用已知方式處理的已知資料模式，並且可以在接收機系統處用於估計通道回應。然後，基於為每個資料流選擇的特定調制方案(例如，BPSK、QSPK、M-PSK或M-QAM)來對該資料流的經過多工的引導頻和已編碼資料進行調制(即，符號映射)，以提供調制符號。用於每個資料流的資料速率、編碼和調制可以通過由處理器1130執行的指令來確定。
然後，將所有資料流的調制符號提供到TX MIMO處理器1120，其可以進一步處理該等調制符號(例如，針對OFDM)。然後，TX MIMO處理器1120將N T 個調制符號流提供到N T 個發射機(TMTR)1122a到1122t。在某些實施例中，TX MIMO處理器1120對資料流的符號和發送該符號的天線應用波束成形加權。
每個發射機1122接收並處理各自的符號流以提供一或多個類比信號，並且進一步調節(例如，放大、濾波和升頻轉換)類比信號以提供適於在MIMO通道上傳輸的已調制信號。然後，從N T 個天線1124a到1124t分別發送來自發射機1122a到1122t的N T 個已調制信號。
在接收機系統1150處，通過N R 個天線1152a到1152r來接收所發送的已調制信號，並且將來自每個天線1152的所接收信號提供到各自的接收機(RCVR)1154a到1154r。每個接收機1154對各自的接收信號進行調節(濾波、放大和降頻轉換)，對經過調節的信號進行數位化以提供取樣，以及進一步處理該等取樣以提供相應的「已接收」符號流。
然後，RX資料處理器1160基於特定接收機處理技術來接收並處理來自N R 個接收機1154的N R 個已接收符號流，以提供N T 個「已檢測」符號流。然後，RX資料處理器1160對每個已檢測符號流進行解調、解交錯和解碼以恢復該資料流的訊務資料。由RX資料處理器1160進行的處理與在發射機系統1110處的TX MIMO處理器1120和TX資料處理器1114執行的處理互逆。
處理器1170定期地確定使用哪個預編碼矩陣(在下面進行討論)。處理器1170構成包括矩陣索引部分和秩值部分的反向鏈路訊息。反向鏈路訊息可以包括與通訊鏈路及/或所接收的資料流相關的各種類型的資訊。然後，該反向鏈路訊息由TX資料處理器1138進行處理，由調制器1180進行調制，由發射機1154a到1154r進行調節並被發送回發射機系統1110，其中TX資料處理器1138還從資料源1136接收多個資料流的訊務資料。
在發射機系統1110處，來自接收機系統1150的已調制信號由天線1124接收，由接收機1122調節，由解調器1140解調，以及由RX資料處理器1142進行處理，以解析由接收機系統1150發送的反向鏈路訊息。然後，處理器1130確定使用哪個預編碼矩陣來確定波束成形加權，然後對解析出的訊息進行處理。
在一態樣，邏輯通道分為控制通道和訊務通道。邏輯控制通道包括廣播控制通道(BCCH)，其是用於廣播系統控制資訊的DL通道。傳呼控制通道(PCCH)，其是傳輸傳呼資訊的DL通道。多播控制通道(MCCH)，其是用於發送多媒體廣播和多播服務(MBMS)排程和一或多個MTCH的控制資訊的點到多點DL通道。通常，在建立RRC連接之後，該通道僅由接收MBMS(注意：原來的MCCH+MSCH)的UE來使用。專用控制通道(DCCH)是點到點雙向通道，其發送專用控制資訊並由具有RRC連接的UE來使用。邏輯訊務通道包括專用訊務通道(DTCH)，其是點到點雙向通道，專用於一個UE，以用於傳輸用戶資訊。此外，多播訊務通道(MTCH)是用於發送訊務資料的點到多點DL通道。
傳輸通道分為DL和UL。DL傳輸通道包括廣播通道(BCH)、下行鏈路共享資料通道(DL-SDCH)和傳呼通道(PCH)，其中該PCH用於支援UE功率節省(由網路向UE指示DRX周期)，在整個細胞服務區中廣播該PCH並將其映射到PHY資源，該等PHY資源可以用於其他控制/訊務通道。UL傳輸通道包括隨機存取通道(RACH)、請求通道(REQCH)、上行鏈路共享資料通道(UL-SDCH)以及多個PHY通道。PHY通道包括一組DL通道和UL通道。
例如，DLPHY通道包括：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(SDCH)、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)以及負載指示符通道(LICH)。
例如，UL PHY通道包括：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)以及寬頻引導頻通道(BPICH)。
其他術語/組件包括：3G第3代、3GPP第三代合作夥伴專案、ACLR相鄰通道洩漏比、ACPR相鄰通道功率比、ACS相鄰通道選擇性、ADS先進設計系統、AMC可適性調制和編碼、A-MPR附加最大功率降低、ARQ自動重複請求、BCCH廣播控制通道、BTS收發基地台、CDD迴圈延遲分集、CCDF互補累積分佈函數、CDMA分碼多工存取、CFI控制格式指示符、Co-MIMO聯合MIMO、CP循環字首、CPICH共用引導頻通道、CPRI共用公共無線電介面、CQI通道品質指示符、CRC循環冗餘檢查、DCI下行鏈路控制指示符、DFT離散傅立葉變換、DFT-SOFDM離散傅立葉變換擴展OFDM、DL下行鏈路(基地台到用戶的傳輸)、DL-SCH下行鏈路共享通道、D-PHY 500Mbps實體層、DSP數位信號處理、DT開發工具包、DVSA數位向量信號分析、EDA電子設計自動化、E-DCH增強專用通道、E-UTRAN演進UMTS陸地無線電存取網路、eMBMS演進多媒體廣播多播服務、eNB演進節點B、EPC封包核心演進、EPRE每資源單元能量、ETSI歐洲電信標準協會、E-UTRA演進UTRA、E-UTRAN演進UTRAN、EVM誤差向量幅值以及FDD分頻雙工。
其他術語還包括：FFT快速傅立葉變換、FRC固定參考通道、FS1訊框結構類型1、FS2訊框結構類型2、GSM行動通訊全球系統、HARQ混合自動重傳請求、HDL硬體描述語言、HI HARQ指示符、HSDPA高速下行鏈路封包存取、HSPA高速封包存取、HSUPA高速上行鏈路封包存取、IFFT逆FFT、IOT互操作測試、IP網際網路協定、LO本地振盪器、LTE長期進化、MAC媒體存取控制、MBMS多媒體廣播多播服務、MBSFN單頻網路上的多播/廣播、MCH多播通道、MIMO多輸入多輸出、MISO多輸入單輸出、MME行動性管理實體、MOP最大輸出功率、MPR最大功率降低、MU-MIMO多用戶MIMO、NAS非存取層、OBSAI開放基地台體系介面、OFDM正交分頻多工、OFDMA正交分頻多工存取、PAPR峰均功率比、PAR峰均比、PBCH實體廣播通道、P-CCPCH主共用控制實體通道、PCFICH實體控制格式指示符通道、PCH傳呼通道、PDCCH實體下行鏈路控制通道、PDCP封包資料彙聚協定、PDSCH實體下行鏈路共享通道、PHICH實體混合ARQ指示符通道、PHY實體層、PRACH實體隨機存取通道、PMCH實體多播通道、PMI預編碼矩陣指示符、P-SCH主同步信號、PUCCH實體上行鏈路控制通道以及PUSCH實體上行鏈路共享通道。
其他術語包括：QAM正交幅度調制、QPSK正交相移鍵控、RACH隨機存取通道、RAT無線電存取技術、RB資源塊、RF射頻、RFDE RF設計環境、RLC無線電鏈路控制、RMC參考測量通道、RNC無線電網路控制器、RRC射頻資源控制、RRM射頻資源管理、RS參考信號、RSCP接收信號碼功率、RSRP參考信號接收功率、RSRQ參考信號接收品質、RSSI接收信號強度指示符、SAE系統體系結構演進、SAP服務存取點、SC-FDMA單載波分頻多工存取、SFBC空間/頻率塊編碼、S-GW服務閘道、SIMO單輸入多輸出、SISO單輸入單輸出、SNR信噪比、SRS參考聲音信號、S-SCH輔助同步信號、SU-MIMO單用戶MIMO、TDD分時雙工、TDMA分時多工存取、TR技術報告、TrCH傳輸通道、TS技術規範、TTA電信技術聯盟、TTI傳輸時間間隔、UCI上行鏈路控制指示符、UE用戶設備、UL上行鏈路(用戶到基地台的傳輸)、UL-SCH上行鏈路共享通道、UMB超行動寬頻、UMTS通用行動電信系統、UTRA通用陸地無線電存取、UTRAN通用陸地無線電存取網、VSA向量信號分析儀、W-CDMA寬頻分碼多工存取。
應當注意，本文結合終端描述了各個態樣。終端也可以稱為系統、用戶設備、用戶單元、用戶台、行動站、行動設備、遠端台、遠端終端、存取終端、用戶終端、用戶代理或用戶裝置。用戶設備可以是蜂巢式電話、無線電話、對話啟動協定(SIP)電話、無線區域迴路(WLL)站、PDA、具有無線連接能力的手持設備、終端內的模組、可以連接到或整合在主機設備內的卡(例如，PCMCIA卡)或者連接到無線數據機的其他處理設備。
此外，所主張標的的多個態樣可以使用標準編程及/或工程技術實現為方法、裝置或製造物，以產生軟體、韌體、硬體或其任意組合來控制電腦或計算組件實現所主張標的的各個態樣。如本文所使用的術語「製造物」旨在包括可以從任何電腦可讀取設備、載體或媒體中獲得的電腦程式。例如，電腦可讀取媒體可以包括但不局限於磁性儲存設備(例如，硬碟、軟碟、磁帶……)、光碟(例如，壓縮光碟(CD)、數位多功能光碟(DVD)……)、智慧卡以及快閃記憶體設備(例如，卡、棒、鑰匙型驅動器……)。此外，應當認識到，可以運用載波來攜帶電腦可讀取電子資料，例如在發送和接收語音郵件中或者在存取諸如蜂巢網之類的網路中使用的那些資料。當然，本領域技藝人士將認識到，在不偏離本文所描述的範圍或精神的情況下可以對該配置進行許多修改。
如在本申請案中所使用的，術語「組件」、「模組」、「系統」、「協定」等旨在表示電腦相關實體，其可以是硬體、硬體和軟體的組合、軟體或者執行中的軟體。例如，組件可以是(但不局限於)，在處理器上運行的程序、處理器、物件、可執行碼、執行線程、程式及/或電腦。舉例而言，在伺服器上運行的應用程式以及該伺服器都可以是組件。一或多個組件可以駐留在程序及/或執行線程內，並且組件可以位於一個電腦上及/或分佈在兩個或多個電腦之間。
上面所述內容包括一或多個實施例的例子。當然，不可能為了描述前述實施例而描述組件或方法的每種能夠想到的組合，但是本領域技藝人士可以認識到各個實施例的很多其他組合和置換是可能的。因此，所描述的實施例旨在包括落入所附請求項的精神和範圍內的所有這些替換、修改和變體。此外，對於在實施方式或請求項中所使用的詞語「包含」，該詞語意在表示包含性的，其與詞語「包括」在請求項中用作連接詞時的含義相同。
100．．．無線通訊系統
110．．．無線網路
120．．．基地台
130．．．用戶設備或裝置
140．．．下行鏈路
150．．．上行鏈路
160．．．隨機存取程序
170．．．PRACH排程組件
200．．．隨機存取程序
210．．．隨機存取前序信號
220．．．隨機存取回應
230．．．排程的傳輸
240．．．競爭解決
300．．．定時圖
310．．．錯誤排程序列開始
320．．．排程的訊息傳輸窗
330．．．PRACH開始
340．．．隨機存取回應窗
350．．．排程的訊息傳輸窗
400．．．隨機存取控制通道的定時態樣
410．．．RACH前序信號
420．．．RACH訊息
430．．．AICH前序信號
600．．．無線通訊系統
602．．．用於處理測量間隙資訊的邏輯模組
604．．．用於確定隨機存取程序資訊的邏輯模組
606．．．用於基於該測量間隙資訊和該隨機存取程序資訊來排程隨機存取訊息的邏輯模組
700．．．無線通訊系統
702．．．用於產生測量間隙資訊的邏輯模組
704．．．用於產生隨機存取程序資訊的邏輯模組
706．．．用於基於該測量間隙資訊和該隨機存取程序資訊來配置隨機存取訊息的邏輯模組
800．．．通訊裝置
802．．．記憶體
804．．．處理器
900．．．多工存取無線通訊系統
902．．．細胞服務區
904．．．細胞服務區
906．．．細胞服務區
912．．．天線
914．．．天線
916．．．天線
918．．．天線
920．．．天線
922．．．天線
924．．．天線
926．．．天線
928．．．天線
930．．．系統控制器
930．．．用戶設備
932．．．用戶設備
934．．．用戶設備
936．．．用戶設備
938．．．用戶設備
940．．．用戶設備
942．．．節點B
944．．．節點B
946．．．節點B
1000．．．存取點(AP)
1004．．．天線
1006．．．天線
1008．．．天線
1010．．．天線
1012．．．天線
1014．．．天線
1016．．．存取終端(AT)
1018．．．反向鏈路
1020．．．前向鏈路
1022．．．存取終端(AT)
1024．．．反向鏈路
1026．．．前向鏈路
1100．．．MIMO系統
1110．．．發射機系統/存取點
1112．．．資料源
1114．．．TX資料處理器
1120．．．TX MIMO處理器
1122a-t．．．TMTR
1124a-t．．．天線
1130．．．處理器
1132．．．記憶體
1136．．．資料源
1138．．．TX資料處理器
1140．．．解調器
1142．．．RX資料處理器
1150．．．接收機系統/存取終端
1152a-r．．．天線
1154a-r．．．RCVR
1160．．．RX資料處理器
1170．．．處理器
1172．．．記憶體
1180．．．調制器
圖1是一種系統的高階方塊圖，該系統在無線通訊環境中運用隨機存取程序排程。
圖2是示出了示例性隨機存取程序的示圖。
圖3是示出了用以節省網路頻寬的示例性PRACH傳輸的定時圖。
圖4示出了用於RACH和AICH訊息的示例性定時。
圖5示出了用於隨機存取程序排程的無線通訊方法。
圖6示出了用於無線協定的示例性邏輯模組。
圖7示出了用於可替換的無線協定的示例性邏輯模組。
圖8示出了運用無線協定的示例性通訊裝置。
圖9示出了多工存取無線通訊系統。
圖10和圖11示出了示例性通訊系統。
300．．．定時圖
310．．．錯誤排程序列開始
320．．．排程的訊息3傳輸窗
330．．．PRACH開始
340．．．隨機存取回應窗
350．．．排程的訊息3傳輸窗

Claims (39)

  1. 一種用於無線通訊的方法，包括以下步驟：接收測量間隙資訊；接收隨機存取程序資訊；以及基於該測量間隙資訊和該隨機存取程序資訊來排程一隨機存取程序，其中排程該隨機存取程序之步驟包括基於一特定時間段來排程一訊息傳輸窗之步驟，該特定時間段係為接收到一隨機存取回應訊息中的一上行鏈路准許和一相應的上行鏈路傳輸之間的一時間。
  2. 根據請求項1之方法，還包括在測量間隙之間排程該隨機存取程序之步驟。
  3. 根據請求項2之方法，該隨機存取程序包括至少一個隨機存取前序信號。
  4. 根據請求項2之方法，該隨機存取程序包括至少一個隨機存取回應。
  5. 根據請求項2之方法，該隨機存取程序包括至少一個排程的訊息傳輸。
  6. 根據請求項2之方法，該隨機存取程序包括用於競 爭解決的一傳輸的一部分。
  7. 根據請求項1之方法，該隨機存取程序與一隨機存取通道(RACH)相關聯，其中該隨機存取通道是在一實體隨機存取通道(PRACH)上發送的。
  8. 根據請求項7之方法，還包括以下步驟：定義一第一時間段，其中該第一時間段能夠開始該PRACH。
  9. 根據請求項8之方法，還包括以下步驟：定義一第二時間段，其中該第二時間段大約在該第一時間段的末尾處開始並且提供一隨機存取回應窗。
  10. 根據請求項8之方法，還包括以下步驟：定義一第三時間段，其中該第三時間段大約在該第一時間段處開始，延伸通過該第二時間段，並且大約在一排程的傳輸窗處結束。
  11. 根據請求項10之方法，還包括確定一或多個測量間隙的一定時位移之步驟。
  12. 根據請求項11之方法，還包括以下步驟：當一隨機存取回應窗和一排程的傳輸窗不與該一或多 個測量間隙重疊時，排程一PRACH傳輸。
  13. 一種通訊裝置，包括：一記憶體，該記憶體保存用於執行以下操作的指令：確定測量間隙定時資料，確定隨機存取訊息，以及根據該訊息間隙定時資料來排程該等隨機存取訊息，其中排程該等隨機存取訊息之該指令包括基於一特定時間段來排程一訊息傳輸窗，該特定時間段係為接收到一隨機存取回應訊息中的一上行鏈路准許和一相應的上行鏈路傳輸之間的一時間；以及一處理器，該處理器執行該等指令。
  14. 根據請求項13之裝置，還包括在測量間隙之間排程該等隨機存取訊息。
  15. 根據請求項14之裝置，該等隨機存取訊息包括一隨機存取前序信號、一隨機存取回應、一排程的傳輸訊息或者一競爭解決訊息。
  16. 根據請求項13之裝置，還包括在測量間隙之間產生一隨機存取回應窗和一排程的傳輸窗。
  17. 根據請求項16之裝置，還包括定義至少三個定時參數T1、T2和T3，其中該等定時參數T1、T2和T3確定 該隨機存取回應窗和該排程的傳輸窗。
  18. 根據請求項17之裝置，還包括：一排程器，用於配置T1、T2或T3定時參數。
  19. 根據請求項18之裝置，該排程器與用戶設備、一網路組件或一基地台相關聯。
  20. 一種通訊裝置，包括：用於處理測量間隙資訊的構件；用於確定隨機存取程序資訊的構件；以及用於基於該測量間隙資訊和該隨機存取程序資訊來排程隨機存取訊息的構件，其中用於排程該等隨機存取訊息之該構件包括用於基於一特定時間段來排程一訊息傳輸窗之構件，該特定時間段係為接收到一隨機存取回應訊息中的一上行鏈路准許和一相應的上行鏈路傳輸之間的一時間。
  21. 根據請求項20之裝置，在測量間隙之間排程該等隨機存取訊息。
  22. 一種用於無線通訊之非暫態電腦可讀取儲存媒體，包括：確定測量間隙資訊； 接收隨機存取程序資訊；以及基於該測量間隙資訊和該隨機存取程序資訊來配置隨機存取訊息，其中配置該等隨機存取訊息之該步驟包括基於一特定時間段來配置一訊息傳輸窗之步驟，該特定時間段係為接收到一隨機存取回應訊息中的一上行鏈路准許和一相應的上行鏈路傳輸之間的一時間。
  23. 根據請求項22之非暫態電腦可讀取儲存媒體，將該等隨機存取訊息配置成在測量間隙之間發生。
  24. 根據請求項22之非暫態電腦可讀取儲存媒體，該等隨機存取訊息與一隨機存取通道(RACH)和一實體隨機存取通道(PRACH)相關聯。
  25. 一種用於無線通訊之處理器，執行以下指令：接收測量間隙定時資訊；處理隨機存取程序資訊；以及基於該測量間隙定時資訊和該隨機存取程序資訊來配置隨機存取訊息，其中配置該等隨機存取訊息之該指令包括基於一特定時間段來配置一訊息傳輸窗，該特定時間段係為接收到一隨機存取回應訊息中的一上行鏈路准許和一相應的上行鏈路傳輸之間的一時間。
  26. 根據請求項25之處理器，還包括在測量間隙之間 配置該等隨機存取訊息。
  27. 一種用於無線通訊的方法，包括以下步驟：運用一處理器執行在一電腦可讀取儲存媒體上儲存的電腦可執行指令，以實現以下操作：產生測量間隙資訊；處理隨機存取程序資訊；以及基於該測量間隙資訊和該隨機存取程序資訊來配置一隨機存取程序，其中配置該隨機存取程序之該步驟包括基於一特定時間段來排程一訊息傳輸窗之步驟，該特定時間段係為接收到一隨機存取回應訊息中的一上行鏈路准許和一相應的上行鏈路傳輸之間的一時間。
  28. 根據請求項27之方法，還包括在測量間隙之間排程該隨機存取程序之步驟。
  29. 根據請求項27之方法，該隨機存取程序包括至少一個隨機存取前序信號、至少一個隨機存取回應、至少一個排程的訊息傳輸、或者用於競爭解決的一傳輸的一部分。
  30. 根據請求項27之方法，該隨機存取程序與一隨機存取通道(RACH)相關聯，其中該隨機存取通道是在一實體隨機存取通道(PRACH)上發送的。
  31. 根據請求項27之方法，還包括配置一或多個測量間隙的一定時位移之步驟。
  32. 一種通訊裝置，包括：一記憶體，該記憶體保存用於執行以下操作的指令：產生測量間隙定時資料，處理隨機存取訊息，以及根據該訊息間隙定時資料來配置該等隨機存取訊息，其中配置該等隨機存取訊息之該指令包括基於一特定時間段來配置一訊息傳輸窗，該特定時間段係為接收到一隨機存取回應訊息中的一上行鏈路准許和一相應的上行鏈路傳輸之間的一時間；以及一處理器，該處理器執行該等指令。
  33. 根據請求項32之裝置，還包括在測量間隙之間配置該等隨機存取訊息。
  34. 一種通訊裝置，包括：用於產生測量間隙資訊的構件；用於產生隨機存取程序資訊的構件；以及用於基於該測量間隙資訊和該隨機存取程序資訊來配置隨機存取訊息的構件，其中用於配置該等隨機存取訊息之該構件包括用於基於一特定時間段來配置一訊息傳輸窗之構件，該特定時間段係為接收到一隨機存取回應訊息 中的一上行鏈路准許和一相應的上行鏈路傳輸之間的一時間。
  35. 根據請求項34之裝置，還包括在測量間隙之間排程該等隨機存取訊息。
  36. 一種用於無線通訊之非暫態電腦可讀取儲存媒體，包括：處理測量間隙資訊；產生隨機存取程序資訊；以及基於該測量間隙資訊和該隨機存取程序資訊來產生隨機存取訊息，其中產生該等隨機存取訊息之該步驟包括基於一特定時間段來排程一訊息傳輸窗之步驟，該特定時間段係為接收到一隨機存取回應訊息中的一上行鏈路准許和一相應的上行鏈路傳輸之間的一時間。
  37. 根據請求項36之非暫態電腦可讀取儲存媒體，還包括在測量間隙之間產生該等隨機存取訊息。
  38. 一種處理器，用於執行以下指令：處理測量間隙定時資訊；產生隨機存取程序資訊；以及基於該測量間隙定時資訊和該隨機存取程序資訊來確定隨機存取訊息，其中確定該等隨機存取訊息之該指令包 括基於一特定時間段來排程一訊息傳輸窗，該特定時間段係為接收到一隨機存取回應訊息中的一上行鏈路准許和一相應的上行鏈路傳輸之間的一時間。
  39. 根據請求項38之處理器，還包括在測量間隙之間配置該等隨機存取訊息。
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