TWI466571B - 增強ｒａｃｈ中傳送信息部分無線資源分配方法及裝置 - Google Patents

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Description

增強RACH中傳送信息部分無線資源分配方法及裝置
本申請與無線通信有關。
在許多蜂窩通信系統中，藉由無線電網路來控制無線電資源存取。當無線發射/接收單元(WTRU)有資料發送到網路時，在發送其資料酬載之前需要無線電資源存取。為了在第三代合作夥伴計畫(3GPP)網路中實現這一點，例如，WTRU必須獲得對隨機存取通道(RACH)的存取。存取到RACH是有爭議的並且存在減少衝突的機率的機制，即，當兩個WTRU同時存取該資源時。
用於隨機存取的過程包括前同步碼相位(preamble phase)，該前同步碼相位具有功率斜上升，緊隨其後是通道獲取資訊和訊息發送。由於RACH的爭議特性，為了避免WTRU長時間佔據共用無線電資源，並且由於不存在功率控制，因此在RACH上發送相對短的訊息酬載，導致相對小的資料率。因而，RACH通常用於短的控制訊息的發送。典型地，需要較大資料率的WTRU由網路進行配置以使用專用資源。
雖然對於支援大部分語音通信的典型網路的短控制訊息的發送，RACH提供的資料率是足夠，但對於諸如網際網路瀏覽、電子郵件等非即時資料服務相關聯的資料訊息的發送，效率是很低的。對於這些資料服務，訊務量本性上是叢發的並且在連續發送之間可能存在長時間不活動。例如，對於需要頻繁發送保持運作(keep-alive)訊息的一些應用，這可能導致專用資源的低效使用。因此，網路使用共用資源來進行資料發送可能是有利的。然而，難點在於已有的RACH提供的資料率低。
第1圖顯示出根據現有技術的具有增強型專用通道(E-DCH)100的RACH存取。具有E-DCH 100的RACH存取，此後，“E-RACH”可包括RACH前同步碼相位102、初始資源分配104、衝突檢測和解除106、E-RACH訊息部分108和資源110的釋放或轉換到其他狀態。期望具有用於有效使用E-RACH上的E-DCH的一系列的機制。
揭露了一種用於在E-RACH上高速傳輸的方法及裝置。該裝置可以包括WTRU，用於發送簽章序列(signature sequence)、回應於該簽章序列接收確認信號並確定預設資源索引。該資源索引可以和增強型專用通道(E-DCH)參數相關聯。WTRU也可以基於簽章序列和擾碼索引為一組資源參數編索引。
還揭露了一種用於向WTRU分配資源的方法及裝置。該裝置可包括通過廣播通道接收資源列表的WTRU，其中資源列表包括資源分配表。
WTRU還可以接收分配訊息。分配訊息可包括資源分配配置的子集。WTRU也可以在廣播通道中接收資源分配配置平衡(balance)。
今後提到術語“無線發射/接收單元(WTRU)”包括但不限定於用戶設備(UE)、行動站、固定或行動用戶單元、呼叫器、蜂窩電話、個人數位助理(PDA)、電腦或可以在無線環境中操作的任何其他類型的用戶設備。今後提到術語“基地台”包括但不限定於節點B、站點控制器、存取點(AP)或者任何其他可以在無線環境中操作的介面裝置。在這裏提到的術語“存取指示通道(AICH)”包括但不限定於AICH、E-AICH或者任何其他存取指示類型的通道。在這裏提到的術語“媒體存取控制(MAC)協定資料單元(PDU)”包括但不限定於MAC-e PDU、MAC-i PDU或者任何其他類型的被傳遞到更高層的MAC級的PDU。
增強型隨機存取通道(E-RACH)可以使用由增強型專用通道(E-DCH)提供的功能子集。第2圖顯示出包括多個WTRU 210和一個基地台220的無線通信系統200。如第2圖所示，WTRU 210與基地台220通信。儘管第2圖中顯示出三個WTRU和一個基地台220，應當注意的是任何無線和有線裝置的組合可以包括在無線通信系統200中。每個WTRU 210可以通過E-RACH與站台220通信。
第3圖是第2圖中的無線通信系統200的WTRU 210和基地台220的功能方塊圖300。如第2圖所示，WTRU 210與基地台220通信。WTRU被配置用於通過增強型隨機存取通道(E-RACH)通信。
除了在典型WTRU中找到的元件外，WTRU 210包括處理器315、接收器316、發射器317和天線318。處理器315被配置用於執行WTRU 210通過E-RACH通信所需的所有處理。接收器316被配置用於從基地台220接收信號以及發射器317被配置用於通過E-RACH發送信號。接收器316和發射器317與處理器315通信。天線318與接收器316和發射器317通信以便於無線資料的發送和接收。
除了在典型基地台中找到的元件外，基地台220包括處理器325、接收器326、發射器327和天線328。接收器326被配置用於通過E-RACH接收信號和發射器327被配置用於將信號發送到WTRU 210。接收器326和發射器327與處理器325通信。天線328與接收器326和發射器327通信以便於無線資料的發送和接收。
在WTRU發送RACH前同步碼相位後，WTRU可以被配置用於通過UMTS陸地無線電存取網(UTRAN)的無線電傳輸。當一些參數固定並且為所有WTRU所共有，當允許存取時，因為那些資源的缺乏，需要分配一些無線電資源。
可以對E-RACH傳輸相位分配不同的資源，例如包括上行鏈路(UL)擾碼、下行鏈路(DL)前向專用實體通道(F-DPCH)碼、偏移、槽格式(slot format)、來自服務胞元和非服務胞元用於支援軟切換的增強型相對授權通道(E-RGCH)、和增強型混合自動重新傳輸請求(HARQ)指示通道(E-HICH)碼和簽章、增強型絕對授權通道(E-AGCH)碼、增強型無線電網路臨時識別碼(E-RNTI)等等。
在WTRU和節點B，可以基於包括已知參數的隱性(implicit)規則來對資源進行分配。例如，增強型實體隨機存取通道(E-PRACH)擾碼索引和在存取指示通道(AICH)上被節點B確認的簽章序列索引可以是已知的並且被用於為一組參數編索引。類似地，存取槽、存取分類和其他參數用於隱性分配。
或者，對每一個E-PRACH，一次有一個E-PRACH訊息部分傳輸。網路可以廣播可以被所有WTRU共用的E-RACH資源列表。例如，E-RACH資源可以在系統資訊塊(SIB)中的廣播通道上發送的短資源分配表中被廣播，或在WTRU配置期間被廣播。表的每一列可包括由WTRU使用來在相應的E-PRACH上傳輸它的E-RACH訊息部分的無線電資源參數。在PRACH資源和E-RACH資源之間可以有一對多的映射。換句話說，一個PRACH可以和多於一組的E-RACH資源相關聯，但是反過來是不允許的。或者，WTRU能選擇E-RACH資源並且根據PRACH對E-RACH的映射確定PRACH。
例如，當WTRU獲得對E-PRACH的存取，例如經由在相應的AICH上的ACK，WTRU可以使用那些資源來用於其E-RACH訊息部分的傳輸。如果E-PRACH資源繁忙，則節點B可以在AICH上發送NACK，在WTRU上觸發返回機制。
或者，可以將更長的查找表格用以資源分配。此表格能使用預先定義的規則構成(populate)，使得條目(entry)不需要被顯性(explicitly)發送。表格的每一列可以包括用於E-PRACH訊息部分傳輸的資源。
由於表格可以比可用E-PRACH的最大數目更長，因此可以使用其他索引參數。例如這些參數可以包括簽章序列索引、存取槽索引和時間索引。
當WTRU經由在相應的AICH上的ACK獲得對E-PRACH的存取時，其藉由在表格中查找相應的列來確定E-RACH資源。如果得到的E-PRACH資源繁忙，則節點B可以在AICH上發送NACK，在WTRU上觸發返回機制。
存在的返回機制使在AICH上已經收到NACK的WTRU在再次試圖存取RACH前等待一段時間，從開始就啟動此過程。在通道再次空閒時，返回機制減少了使幾個WTRU試圖同時存取通道的可能性。
因為藉由隱性分配被編索引的資源繁忙，當節點B用NACK回應WTRU時，其他資源可能空閒。對於更長的查找表格，這種情況發生的可能性甚至更高。為了避免不必要的延遲，在返回機制觸發前，MAC級RACH過程可以允許在請求資源時進行多次嘗試。
第4圖顯示出RACH方法400的流程圖。在步驟401，WTRU發送第一個前同步碼相位。在步驟402，節點B接收信號。在步驟404，如果節點B檢測到前同步簽章序列，如果WTRU請求的資源可用，則節點B可以發送ACK。如果節點B未接收到信號，則其處於非連續發送模式(DTX)，節點B不發送ACK或者NACK。在步驟406，如果節點B檢測到前同步碼，但是不能分配資源，則節點B發送NACK。在步驟408，在第一個NACK後，WTRU確定是否達到最大嘗試連接數。如果達到最大嘗試連接數，在步驟410，WTRU創立返回程序。如果未達到最大嘗試連接數，在步驟412，更新索引，並且在步驟414，WTRU在隨後的存取槽中用不同的前同步碼重新嘗試存取RACH。發送功率能提高或者保持一樣。在步驟416，節點B再次試圖檢測前同步碼。如果檢測到並且資源可用，在步驟418，將ACK發送到WTRU。如果沒有資源可用，節點B發送NACK並且在步驟406重複檢查最大發送數。如果節點B未檢測到前同步碼，則其處於DTX模式，並不發送ACK或者NACK，在步驟420，WTRU可能觸發返回機制。在NACK之後的最大嘗試連接數可由網路來進行配置或者預先定義。
可以明確地分配與E-DCH傳輸相位相關聯的資源。分配訊息的發送包括E-DCH配置的一個子集，而剩餘的配置可以在廣播通道上以信號被發送或者被預先配置。分配訊息是重要的，而且應該通過無線鏈路受保護發送。這可能需要WTRU的確認。
分配訊息可以經由增強型前向存取通道(E-FACH)使用高速下行鏈路共用通道(HS-DSCH)機制而被發送。WTRU的識別(identity)可以和前同步碼簽章序列或使用的E-PRACH相關，該E-PRACH具有和存取槽相關的特定的定時(timing)。例如，一組臨時無線電網路臨時識別碼(t-RNTI)可以對應於每一個E-PRACH而且可以在胞元中被廣播到全部WTRU。或者，可以定義用於t-RNTI的隱性分配的規則。
網路可以在RACH前同步碼相位後使用流線型的E-RACH訊息發送相位。只使用這些功能的一個子集，而不是提供全套的E-DCH功能。簡化後的功能可以通過系統資訊廣播以信號發送並被配置。
所有保留的參數可以通過系統資訊區塊(SIB)以信號發送。例如，這可以包括UL擾碼、增強型專用實體下行鏈路通道(E-DPDCH)配置資訊、專用實體控制通道(DPCCH)配置資訊、映射到E-RACH的邏輯通道的無線電承載資訊等等。
E-RACH能被配置用於在IDLE模式進行操作並且發送RRC連接請求，或者為了發送胞元更新訊息而在胞元重新選擇後在CELL_FACH狀態操作。
WTRU可以在前同步碼“附加”排程資訊。這是排程資訊(SI)的簡化版本，並且可以提供一個關於緩衝器狀態指示和可用功率淨空(headroom)。為了減少發送此資訊所需要的位元數，WTRU可以使用這兩種參數近似估計並且在[X]位元編碼參數，此處X為整數值。
在SI和前同步碼簽章序列之間能建立映射。WTRU的簽章序列的選擇可以由計算出的SI指示。經由實例，如果使用一個2位元的SI，則16個簽章序列(sig_seq_0到sig_seq_15)能分為4組(sig_ground0到sig_groun3)，每一組有4個唯一的簽章序列。使用SI來選擇簽章組中的一個，並且WTRU可以在這組中隨機選擇一個序列。在解碼該簽章序列後，節點B可以交叉參考序列號來確定簽章組，且產生了發送的SI。節點B可發送獲得指示。當節點B解碼RACH訊息時，可以確定WTRU的識別。
如果SI大小超過16，前同步碼簽章的數目能從16增加到2^k(其中k>4)。WTRU可以在每個前同步碼中重複新序列(256/2^(k-4))次，而不是在每個前同步碼中重複序列256次，。
第5圖顯示出SI位置500的替代實施方式。SI 504可以附加在每個前同步碼506的末端。前同步碼包括一個16位元的簽章序列502的256個副本。節點B可以搜索前同步碼506。當檢測到前同步碼506時，節點B可以在前同步碼506末端檢測SI 504並且發送一個獲得指示。WTRU的識別也可以附加作為尾部(trailer)。
WTRU收到獲得指示後，以同樣的發送功率發送另一個前同步碼。可以使用簽章序列編碼將SI資訊附加到這個前同步碼或者SI資訊被附加到尾部。
或者，在重複前同步碼中能使用第二個簽章，在第一個和第二個簽章序列之間有映射規則。節點B可使用映射規則來確定發送的SI。好處是，兩個前同步碼之間的時間偏差可以被硬編碼(hard coded)或者通過系統資訊廣播配置且由節點B使用以執行近似的上行鏈路同步。
可以使用AICH或相似通道將授權資訊傳輸到WTRU。RAN利用在前同步碼獲得後而被發送的獲得指示來向WTRU指示最大傳輸速率。第6圖顯示出根據一實施方式的AICH結構600。AICH 600包括，每20毫秒的TTI，存取槽AS_0(602)到AS_14(604)。每一個AS_i 606,此處i是一個0到14的整數，包括使用SF256通道編碼的40個實數值信號608。AS_i 606的最後1024片610包括8個實數值授權，g_0(612)到g_7(614)。或者，最後1024片610可以包括控制資訊。
可以為控制資訊級中的每一個定義預定義的符號序列，例如簽章序列。在無線電存取網(RAN)和WTRU，符號序列和控制資訊索引之間的映射是已知的。此映射可以由RAN廣播，通過更高層信令配置或者預先配置。
或者，AICH槽的最後1024片能理解為包括授權資訊索引的新的位元欄位(例如，4位元)，其中通道編碼可以被用來增加位元欄位的解碼可靠性。
或者，授權資訊能經由新的實體層信號被發送。
可以單獨或者以任何組合方式使用度量或者參數，作為初始E-RACH訊息傳輸的授權。一個這樣的參數是最大功率比，其指示E-DPDCH和E-DPCCH間的最大功率比或者E-DPDCH和前同步碼功率間的最大功率比。
可以使用最大傳輸功率。這可以指示WTRU可以使用的用於E-DPDCH傳輸的最大的總功率。最大總功率可以被確定為絕對值(例如，20 dBm)或者關於前同步碼功率的相對功率。
授權值可以被映射到索引，其中映射是為WTRU和UTRAN所知的。映射能通過系統資訊被廣播或者映射在WTRU裝置中被硬編碼。
當處於CELL-DCH狀態，因為WTRU有一個專用連接，所以WTRU識別是隱性的。在另一狀態中，上行鏈路通道是共用的且節點B在訊息部分內容被解碼前沒有辦法識別WTRU。在E-RACH環境中，節點B能使用WTRU識別以用於控制和資料訊息的下行鏈路傳輸，以及用於衝突檢測。
WTRU識別可以和使用的E-PRACH通道相關聯。這樣，對於每一個E-PRACH，識別能作為分配表格的一部分由節點B在廣播通道上以信號發送。在WTRU沒有資源或者識別從網路分配的空閒模式下，將該識別鏈結到E-PRACH是特別有用的。
或者，WTRU RNTI可能不直接鏈結到E-PRACH。如果WTRU已經處於CELL_FACH狀態，WTRU可能保留其E-RNTI。識別可以被保持以用於在E-RACH上的無線電傳輸和相關的控制通道。如果WTRU尚未由網路分配RNTI，例如當WTRU處於空閒模式，則WTRU可以產生隨機識別，此識別在E-RACH訊息部分中在第一次無線電存取上被發送到網路。例如，隨機產生的識別作為媒體存取控制(MAC-e)協定資料單元(PDU)的一部分。在識別已經被另一個WTRU使用的情況下，節點B可以使E-RACH訊息部分傳輸終止。
或者，如果WTRU未由網路分配RNTI,則WTRU能基於它國際行動用戶識別碼(IMSI)或者另一個唯一的識別碼產生一個識別。
實施例
1、一種向無線發射接收單元(WTRU)分配資源的方法，該方法包括發射簽章序列、接收確認信號以回應該簽章序列、以及確定預設資源索引，其中資源索引和增強型專用通道(E-DCH)參數相關聯。
2、一種向無線發射接收單元(WTRU)分配資源的方法，該方法包括通過廣播通道接收資源列表，其中資源列表包括資源分配表。
3、如實施例2所述的方法，其中資源列表包括增強型專用通道(E-DCH)參數。
4、如實施例2或3所述的方法，其中資源分配表包括多個列，該多個列中的每一列包括多個無線電資源參數。
5、如實施例2-4中任一實施例所述的方法，其中分配訊息包括指向列的索引。
6、如實施例2-5中任一實施例所述的方法，其中資源分配平衡包括多個無線電資源參數。
7、一種向無線發射接收單元(WTRU)分配資源的方法，該方法包括接收分配訊息以及在廣播通道中接收資源分配配置平衡，其中該分配訊息包括資源分配的子集。
8、一種由節點B向無線發射接收單元(WTRU)分配資源的方法，該方法包括節點B檢測前同步碼簽章序列、節點B確定分配的資源是否空閒、以及節點B在通信通道上發送信號。
9、如實施例8所述的方法，該方法更包括節點B發送確認(ACK)信號。
10、如實施例8或9所述的方法，該方法更包括節點B發送非確認(NACK)信號。
11、一種向無線發射接收單元(WTRU)分配資源的方法，該方法包括發送簽章序列，接收確認(ACK)信號。
12、如實施例11所述的方法，該方法更包括基於簽章序列為一組資源參數編索引。
13、如實施例11或12所述的方法，該方法更包括基於擾碼索引為一組資源參數編索引。
14、如實施例11-13任一實施例所述的方法，該方法更包括WTRU使用存取槽和存取分類來為一組資源參數編索引。
15、一種無線發射接收單元(WTRU)，該WTRU包括：發射器，被配置用於發射簽章序列；接收器，被配置用於接收確認(ACK)信號以回應該簽章序列；以及處理器，被配置用於確定該簽章序列、處理該ACK信號以及確定預設資源索引，其中資源索引和增強型專用通道(E-DCH)參數相關聯。
16、一種無線發射接收單元(WTRU)，該WTRU包括：接收器，被配置用於通過廣播通道接收資源列表；以及處理器，被配置用於從該廣播通道確定資源分配表。
17、如實施例16所述的WTRU，其中該資源分配表包括多個列，該多個列中的每一列包括多個無線電資源參數。
18、如實施例16或17所述的WTRU，其中該處理器進一步被配置用於選擇無線電資源並基於增強型專用通道(E-DCH)到E-RACH的映射來確定共用E-DCH。
19、一種無線發射接收單元(WTRU)，該WTRU包括：接收器，被配置用於接收分配訊息，其中該分配訊息包括資源分配配置的子集和在廣播通道中資源分配配置的平衡；以及處理器，被配置用以基於該分配訊息和資源分配配置的平衡來確定資源分配。
20、一種無線發射接收單元(WTRU)，該WTRU包括：發射器，被配置用於發送簽章序列；接收器，被配置用於接收確認(ACK)信號。
21、如實施例20所述的WTRU，該WTRU更包括處理器，該處理器被配置用以基於該簽章序列為一組資源參數編索引。
22、如實施例20或21所述的WTRU，該WTRU進一步包括處理器，該處理器被配置用以基於擾碼索引為一組資源參數編索引。
23、如實施例20-22任一實施例所述的WTRU，其中該處理器進一步被配置成使用存取槽和存取分類來給所述一組資源參數編索引。
雖然本發明的特徵和元件以特定的結合進行了描述，但每個特徵或元件可以在沒有其他特徵和元件的情況下單獨使用，或在與或不與其他特徵和元件結合的各種情況下使用。這裏提供的方法或流程圖可以在由通用電腦或處理器執行的有形地體現在電腦可讀存儲媒體中的電腦程式、軟體或韌體中實施。關於電腦可讀儲存媒體的實例包括唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、暫存器、緩衝記憶體、半導體記憶裝置、內部硬碟和可移動磁片之類的磁性媒體、磁光媒體以及CD-ROM碟片和數位多功能光碟(DVD)之類的光學媒體。
舉例來說，適當的處理器包括：通用處理器、專用處理器、常規處理器、數位信號處理器(DSP)、多個微處理器、與DSP核相關聯的一個或多個微處理器、控制器、微控制器、專用積體電路(ASIC)、現場可編程閘陣列(FPGA)電路、任何一種積體電路(IC)及/或狀態機。
與軟體相關聯的處理器可以用於實現一個射頻收發器，以便在無線發射接收單元(WTRU)、用戶設備(UE)、終端、基地台、無線電網路控制器(RNC)或是任何主機電腦中加以使用。WTRU可以與採用硬體及/或軟體形式實施的模組結合使用，例如相機、攝像機模組、可視電話、揚聲器電話、振動裝置、揚聲器、麥克風、電視收發器、免持耳機、鍵盤、藍牙模組、調頻(FM)無線電單元、液晶顯示器(LCD)顯示單元、有機發光二極體(OLED)顯示單元、數位音樂播放器、媒體播放器、視訊遊戲機模組、網際網路瀏覽器及/或任何無線區域網路(WLAN)或超寬頻(UWB)模組。
ACK．．．確認
DTX．．．非連續發送模式
NACK．．．非確認
E-RACH．．．增強型隨機存取通道
SI．．．排程資訊
WTRU、210．．．無線發射接收單元
102．．．RACH前同步碼相位
104．．．初始資源分配
106．．．衝突檢測和解除
108．．．E-RACH訊息部分
110．．．資源
220．．．基地台
318、328．．．天線
200．．．無線通信系統
300．．．功能方塊圖
315、325．．．處理器
316、326．．．接收器
317、327．．．發射器
318、328．．．天線
502．．．一個16位元的簽章序列
504．．．排程資訊
506．．．前同步碼
602．．．每20毫秒的TTI，存取槽AS_0
604．．．AS_14
606．．．AS_i
608．．．用SF256通道編碼的40個實數值信號
610．．．AS_i 606的最後1024片
612．．．g_0
614．．．g_7
可從以舉例方式給出的以下描述中獲得本發明的更詳細理解，並且可結合圖式來理解，其中：
第1圖顯示出根據現有技術的具有E-DCH的RACH存取；
第2圖顯示出根據一個實施方式的包括多個無線發射/接收單元(WTRU)和基地台的無線通信系統；
第3圖是根據一個實施方式的第2圖中WTRU和基地台的功能方塊圖；
第4圖為根據一個實施方式示出RACH方法的流程圖；
第5圖顯示出根據一個實施方式前同步碼圖形；以及
第6圖顯示出根據一個實施方式的存取指示通道(AICH)結構。
ACK．．．確認
DTX．．．非連續發送模式
NACK．．．非確認

Claims (8)

  1. 一種用以在CELL_FACH狀態及IDLE模式分配資源的無線發射/接收單元(WTRU)，該WTRU包含：一接收器，設置以接收包含一組增強型專用通道(E-DCH)存取參數的一系統資訊塊(SIB)；一傳輸器，設置以使用一簽章序列來傳輸一隨機存取通道(RACH)前同步碼；該接收器更設置以回應該RACH前同步碼而接收一存取指示符；該接收器更設置以基於與該簽章序列相關的一簽章序列索引確定一E-DCH資源；以及一控制器，設置以使用該E-DCH資源來將該WTRU配置用於E-DCH傳輸。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的WTRU，其中該存取指示符是在一存取指示通道(AICH)上接收。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的WTRU，其中該SIB是在傳輸該RACH前同步碼之前接收的。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的WTRU，其中該組E-DCH存取參數包含一般E-DCH參數。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的WTRU，其中該傳輸器更設置以經由一E-DCH來傳輸一RACH訊息。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的WTRU，其中該組E-DCH存取參數包含一E-DCH混合自動重新傳輸請求(HARQ)指示通道(E-HICH)簽章。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的WTRU，其中該組E-DCH存取參數包含一E-DCH絕對授權通道(E-AGCH)簽章。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的WTRU，其中該SIB是經由一廣播通道接收。
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