專利名稱：發(fā)送和接收基于非競爭的隨機接入響應消息的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及隨機接入響應消息，尤其涉及在基站和用戶終端中發(fā)送和接收基于非競爭的隨機接入響應消息的方法和裝置。
背景技術(shù)：
根據(jù)目前的標準的狀態(tài)，版本11 (Rll)在物理隨機接入信道(Physical RandomAccess Channel, PRACH)中的隨機接入(Random Access, RA)與版本 8、9、10 (R8/9/10)相t匕，具有許多新的特征:.Rll基于非競爭的隨機接入(contention-free RA, CFRA)可以由基站觸發(fā)，在從小區(qū)(Scell)上進行。 由基站觸發(fā)的、在從小區(qū)(Scell)上進行的、基于非競爭的隨機接入CFRA可以由于以下任一種場景下觸發(fā):-從定時提前組(secondaryTime Advance Group, sTAG)的上行(UL)同步；-確定sTAG上行定時參考點；-確定Scell 所屬 TAG.Rll CFRA 隨機接入響應(Random Access Response, RAR,也即消息 2 (Message2))可以具有跨小區(qū)調(diào)度的功能(cross-scheduling),也可以不具有跨小區(qū)調(diào)度的功能。所謂跨小區(qū)調(diào)度，是指對一個用戶終端的針對一個小區(qū)的調(diào)度信息可能出現(xiàn)在其他小區(qū)中。在傳統(tǒng)的R8、R9和RlO中，RAR消息具有的固定的6bytes大小，如下圖1、2和3所示。對于R8、R9和R10，當進行隨機接入時，用戶終端一定是與基站之間失去了上行同步，因此在與基站之間重新取得同步之前，不能進行任何上行傳輸。然后，在RAR中的上行資源分配(Uplink grant, UL grant)可以被用于盡快地開始上行傳輸。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在Rll中，特別是對于在Scell上進行的隨機接入，上行資源分配并不是必須的，因為用戶終端即使與Scell失去同步，其仍可以在Pcell上進行上行傳輸。尤其是對于上述提到的三種情形下觸發(fā)的在Scell上的隨機過程,僅需要TA (Time Advance,定時提前)，UL grant并不是必須的，并且是冗余的。如果UL grant域仍然保留在RAR中，基站需要為這些情形也分配上行資源，從而會降低上行資源利用率，因為基站為用戶終端分配了其不需要的資源。因此，在Rll中，上行資源分配字段是可選的。此外，對于CFRA,臨時小區(qū)-無線網(wǎng)絡(luò)臨時標識(Temporary Cell-Radio NetworkTemporary I dent i f i er, TC-RNTI)是完全冗余的,非必須的。現(xiàn)在已經(jīng)達成了一致，僅僅支持UE在Scell上進行CFRA。因 此，非常有必要優(yōu)化 Rll的CFRA RAR格式，以提高UL資源利用率和提高RAR傳輸效率。
此外，由于Rll支持跨小區(qū)調(diào)度，而跨小區(qū)調(diào)度可能導致這樣的情形:-多個用戶終端可能在不同的小區(qū)上向同一個基站發(fā)送相同的隨機接入前導碼，而該基站對多個用戶終端所反饋的隨機接入響應消息在同一個小區(qū)上進行發(fā)送。此時，由于該多個用戶終端采用相同的前導碼，則不同的用戶終端無法識別哪一個隨機接入響應消息是針對本用戶終端的，也即存在前導碼混淆的問題。目前，在Rll中如何傳輸下行RAR消息仍在討論之中，并且存在以下幾種可選的方式:bl.在 Pcell 公共搜索空間(Common Searching Space, CSS)上基于 RA-RNTI 尋址用于消息2 (Msg 2，也即，RAR消息)的PDCCH ；b2.在被調(diào)度的 Pcell/Scell 公共搜索空間(Common Searching Space, CSS)上基于RA-RNTI的上尋址用于消息2 (Msg 2，也即，RAR消息)的TOCCH ；b3.在配置了 PDCCH的Pcell或Scell的用戶終端特定搜索空間(UE-specificSearching Space, CSS)上基于 C-RNTI 尋址用于消息 2 (Msg 2，也即，RAR 消息)的 PDCCH0上述3種可選 的方式的選取將影響新的RAR格式設(shè)計。在這些選項中，在RAN2中b2和b3均有較大的支持率。如果選取b2方式發(fā)送RAR，那么RAR格式必須被重新設(shè)計，以解決前導碼的混淆問題。如果選取b3方式發(fā)送RAR，必須設(shè)計新的MAC CE(媒體接入控制控制兀素Media Access Control Control Element)格式，以用于RAR載荷傳輸。也即，無論是選擇b2方式還是選擇b3方式，Rll的RAR載荷格式都必須被重新設(shè)計，因此，也需要重新優(yōu)化R11RAR，同時不影響現(xiàn)有的RlO的用戶終端的操作。為解決上述的至少一個問題，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出了一種在基站中用于向用戶終端發(fā)送隨機接入響應消息的方法，包括以下步驟:接收來自多個用戶終端在從小區(qū)進行隨機接入的基于非競爭的隨機接入前導碼；采用優(yōu)化的隨機接入響應消息格式向該在從小區(qū)進行隨機接入的用戶終端發(fā)送優(yōu)化的隨機接入響應消息，其中，該優(yōu)化的隨機接入響應消息中包含定時提前信息，且該優(yōu)化的隨機接入響應消息格式利用傳統(tǒng)的隨機接入響應消息中的填充位，或者利用媒體接入控制控制元素發(fā)送在從小區(qū)進行隨機接入的用戶終端的基于非競爭的隨機接入響應消息。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種在用戶終端中進行隨機接入的方法，包括以下步驟:向管轄該用戶終端的基站發(fā)送非競爭的隨機接入前導碼；接收來自基站的采用優(yōu)化的隨機接入響應消息格式發(fā)送的優(yōu)化的隨機接入響應消息，其中，該優(yōu)化的隨機接入響應消息中包含定時提前信息，且該優(yōu)化的隨機接入響應消息格式利用傳統(tǒng)的隨機接入響應消息中的填充位、或利用媒體接入控制控制元素發(fā)送在從小區(qū)進行隨機接入的用戶終端的基于非競爭的隨機接入響應消息。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種在基站中用于向用戶終端發(fā)送隨機接入響應消息的第一裝置，包括:第一接收裝置，用于接收來自多個用戶終端的在從小區(qū)進行隨機接入的基于非競爭的隨機接入前導碼；第一發(fā)送裝置，用于采用優(yōu)化的隨機接入響應消息格式向該在從小區(qū)進行隨機接入的用戶終端發(fā)送優(yōu)化的隨機接入響應消息，其中，該優(yōu)化的隨機接入響應消息中包含定時提前信息，且該優(yōu)化的隨機接入響應消息格式利用傳統(tǒng)的隨機接入響應消息中的填充位，或者利用媒體接入控制控制元素發(fā)送在從小區(qū)進行隨機接入的用戶終端的基于非競爭的隨機接入響應消息。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種在用戶終端中進行隨機接入的第二裝置，包括:第二發(fā)送裝置，用于向管轄該用戶終端的基站發(fā)送非競爭的隨機接入前導碼；第二接收裝置，用于接收來自基站的采用優(yōu)化的隨機接入響應消息格式發(fā)送的優(yōu)化的隨機接入響應消息，其中，該優(yōu)化的隨機接入響應消息中包含定時提前信息，且該優(yōu)化的隨機接入響應消息格式利用傳統(tǒng)的隨機接入響應消息中的填充位、或利用媒體接入控制控制元素發(fā)送在從小區(qū)進行隨機接入的用戶終端的基于非競爭的隨機接入響應消息。


通過參照附圖閱讀以下所作的對非限制性實施例的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)勢將會更為明顯。圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中的一種用于RAR的MAC子頭的示意圖；圖2不出了現(xiàn)有技術(shù)中的另一種用于RAR的MAC子頭的不意圖；圖3示出了現(xiàn)有技術(shù)中的RAR載荷的示意圖。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例的RAR的MAC子頭的示意圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例的RAR的載荷的示意圖；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個具體實施例的RAR的載荷的示意圖；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例的系統(tǒng)方法流程圖；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例的裝置框圖。其中，相同或相似的附圖標記表示相同或相似的步驟特征或裝置/模塊。
具體實施例方式如上所述，對于從小區(qū)(Scell)的幾種Rll的CFRA RA場景，僅僅TA字段是必需的，而上行資源分配并不需要。并且，TC-RNTI也完全不需要。因此發(fā)明人提出優(yōu)化Rll的CFRA RA 格式: TA是必需的； 上行資源分配是可選的； TC-RNTI字段被移除。對于跨小區(qū)調(diào)度的RSR，特定的小區(qū)ID，也即特定的小區(qū)標識被提供，以解決前導碼混淆的問題。目前為止，在Rll中如何發(fā)送從小區(qū)RAR MAC PDU也還沒有決定。但是如以上分析，不論哪個選項(b2/b3)最終被選中，新的RAR格式必須被定義。特別地，如果b2被最終選中，特定的小區(qū)ID應該被包含在RAR載荷中，以解決前導碼混淆的情況。這里能夠看出，Rll的CFRA操作能夠提供優(yōu)化RlI的CFRA RAR格式的機會，以改善上行物理資源利用率以及RAR MAC PDU的發(fā)送效率。如上所述，對如何發(fā)送Rll的RAR的最終決定將會影響新的RAR格式的設(shè)計。很難預見哪一種將會被選中，因此本申請為b2和b3這兩種情況分別提供了新的Rll的RAR格式設(shè)計。在本發(fā)明的方法中，如圖7所示，首先，在步驟SlO中，用戶終端向管轄該用戶終端的基站發(fā)送非競爭的 隨機接入前導碼。然后，在步驟Sll中，基站接收來自多個用戶終端的在從小區(qū)進行隨機接入的基于非競爭的隨機接入前導碼CFRA preamble。然后，在步驟S12中，基站采用優(yōu)化的隨機接入響應消息格式向該在從小區(qū)進行隨機接入的用戶終端發(fā)送優(yōu)化的隨機接入響應消息，其中，該優(yōu)化的隨機接入響應消息中包含定時提前信息，且該優(yōu)化的隨機接入響應消息格式利用傳統(tǒng)的隨機接入響應消息中的填充位(適用于方案b2)，或者利用媒體接入控制控制元素(適用于方案b3)發(fā)送在從小區(qū)進行隨機接入的用戶終端的基于非競爭的隨機接入響應消息。然后，在步驟S13中，用戶終端接收來自基站的采用優(yōu)化的隨機接入響應消息格式發(fā)送的優(yōu)化的隨機接入響應消息，其中，該優(yōu)化的隨機接入響應消息中包含定時提前信息，且該優(yōu)化的隨機接入響應消息格式利用傳統(tǒng)的隨機接入響應消息中的填充位(適用于方案b2)、或利用媒體接入控制控制元素(適用于方案b3)發(fā)送在從小區(qū)進行隨機接入的用戶終端的基于非競爭的隨機接入響應消息，從而完成基于非競爭的隨機接入過程。以下，將分別針對方案b2和方案b3進行具體的描述。方案一:b2是最終決定對于這種情況，特定的小區(qū)ID必須被包含在RlI的CFRA RAR中，該RAR含有跨小區(qū)調(diào)度配置，以解決潛在的前導碼混淆。這里首先提出，在從小區(qū)被加入時，特定的小區(qū)ID通過無線資源控制(Radio Resource Control, RRC)消息被發(fā)送給UE。但是我們知道，由于主小區(qū)(Pcell)設(shè)置是基于R8的RRC連接建立過程，UE無法獲取到它的主小區(qū)的特定的小區(qū)ID。理論上來說，對于Rll的CFRA RA,基站eNB能夠決定是否需要上行資源分配。因此所有的CFRA RA都能夠被優(yōu)化，而不論它是否被跨小區(qū)調(diào)度。存在兩種Rll的CFRA RAR:帶有和不帶有跨小區(qū)調(diào)度配置，因此需要考慮兩種類型的優(yōu)化:選項1:對于RlICFRA RA設(shè)計新的RAR格式，詳見以下的1.1
選項2:僅對具有跨小區(qū)調(diào)度配置的Rll CFRA RA設(shè)計新的RAR格式，詳見以下的
1.2對于選項1，能夠?qū)崿F(xiàn)比選項2更高的效率，這是由于對于選項2來說，傳統(tǒng)的RAR格式用于Rll的不帶有跨小區(qū)調(diào)度配置的CFRA RAR0因此，雖然不是必要的，但是冗余的上行資源分配和TC-RNTI被包含在RAR載荷中。不同的選項將導致不同的RAR格式，這將在下面分別討論:1.1用于RlICFRA的新RAR格式，也即，選項I對于這一選項，所有的Rll CFRA RAR能夠被優(yōu)化: TA字段是必需的 上行資源分配是可選的，這由基站eNB來決定。這意味著上行資源分配字段只在必要時存在 TC-RNTI并不需要，但是特定的小區(qū)ID被包含用于RAR。涉及需要用于不帶有跨小區(qū)調(diào)度配置的RAR的特定小區(qū)ID，提供了兩個子選項，將在下文中進行詳細地描述因此新的RAR格式必須滿足以下要求: 要求Rl:將Rll的CFRA RAR信息與其他RAR信息(也即，CBRA RAR,以及RlO及以前版本的CFRA的RAR)區(qū)分開； 要求R2 =Rll的CFRA用戶設(shè)備UE必須準確地知道RAR是否存在或者僅僅是填充； 要求R3:明確標明上行資源分配是否存在； 要求R4:解決潛在的前導碼混淆。>為了實現(xiàn)要求Rl，RAR MAC PDU被分成以下兩個部分，如表一所示:表一
權(quán)利要求
1.一種在基站中用于向用戶終端發(fā)送隨機接入響應消息的方法，包括以下步驟: A.接收來自多個用戶終端在從小區(qū)進行隨機接入的基于非競爭的隨機接入前導碼； B.采用優(yōu)化的隨機接入響應消息格式向該在從小區(qū)進行隨機接入的用戶終端發(fā)送優(yōu)化的隨機接入響應消息，其中，該優(yōu)化的隨機接入響應消息中包含定時提前信息，且該優(yōu)化的隨機接入響應消息格式利用傳統(tǒng)的隨機接入響應消息中的填充位，或者利用媒體接入控制控制元素發(fā)送在從小區(qū)進行隨機接入的用戶終端的基于非競爭的隨機接入響應消息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，該優(yōu)化的隨機接入響應消息格式利用傳統(tǒng)的隨機接入響應消息中的填充位發(fā)送在從小區(qū)進行隨機接入的用戶終端的基于非競爭的隨機接入響應消息，所述優(yōu)化的隨機接入響應消息中包括第一指示符，以用于向該用戶終端指示該優(yōu)化的隨機接入響應消息是否出現(xiàn)在傳統(tǒng)的隨機接入響應消息中的填充位中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述用戶終端包括采用跨小區(qū)調(diào)度的用戶終端和采用非跨小區(qū)調(diào)度的用戶終端，且該優(yōu)化的隨機接入響應消息中不包括臨時小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)臨時標識，且該優(yōu)化的隨機接入響應消息中包括特定的小區(qū)標識，該特定的小區(qū)標識用于標識用戶終端進行隨機接入所在的從小區(qū)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述步驟B之前還包括: -判斷對該用戶終端是否采 用跨小區(qū)調(diào)度； 所述步驟B還包括: -當該用戶終端采用跨小區(qū)調(diào)度時，采用該優(yōu)化的隨機接入響應消息格式向該采用跨小區(qū)調(diào)度的用戶終端發(fā)送隨機接入響應消息，該優(yōu)化的隨機接入響應消息中不包括臨時小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)臨時標識，且該優(yōu)化的隨機接入響應消息中包括特定的小區(qū)標識，該特定的小區(qū)標識用于標識用戶終端進行隨機接入所在的從小區(qū)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，該特定的小區(qū)標識由所述基站通過無線資源控制消息提供給所述用戶終端。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述優(yōu)化的隨機接入響應消息格式還包括第二指示符，用于指示該隨機接入響應媒體接入控制協(xié)議數(shù)據(jù)單元中是否包括上行資源分配字段。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述優(yōu)化的隨機接入響應消息格式利用媒體接入控制控制元素發(fā)送在從小區(qū)進行隨機接入的用戶終端的基于非競爭的隨機接入響應消息，所述媒體接入控制控制元素不包括臨時小區(qū)-小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)臨時標識，該媒體接入控制控制元素由新的邏輯信道標識所標識。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述媒體接入控制控制元素的子頭中包括用于指示該媒體接入控制控制元素中是否出現(xiàn)上行資源分配字段。
9.一種在用戶終端中進行隨機接入的方法，包括以下步驟: 1.向管轄該用戶終端的基站發(fā)送非競爭的隨機接入前導碼； I1.接收來自基站的采用優(yōu)化的隨機接入響應消息格式發(fā)送的優(yōu)化的隨機接入響應消息，其中，該優(yōu)化的隨機接入響應消息中包含定時提前信息，且該優(yōu)化的隨機接入響應消息格式利用傳統(tǒng)的隨機接入響應消息中的填充位、或利用媒體接入控制控制元素發(fā)送在從小區(qū)進行隨機接入的用戶終端的基于非競爭的隨機接入響應消息。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述優(yōu)化的隨機接入響應消息中包括第一指示符，以用于指示該用戶終端該優(yōu)化的隨機接入響應消息是否出現(xiàn)在傳統(tǒng)的隨機接入響應消息中的填充位中。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述用戶終端包括采用跨小區(qū)調(diào)度的用戶終端和采用非跨小區(qū)調(diào)度的用戶終端。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述用戶終端包括采用跨小區(qū)調(diào)度的用戶終端，且不包括采用非跨小區(qū)調(diào)度的用戶終端，其中，該優(yōu)化的隨機接入響應消息中不包括臨時小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)臨時標識，且該優(yōu)化的隨機接入響應消息中包括特定的小區(qū)標識，該特定的小區(qū)標識用于向用戶終端通知進行隨機接入所在的從小區(qū)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述優(yōu)化的隨機接入響應消息格式還包括第二指示符，用于指示該隨機接入響應媒體接入控制協(xié)議數(shù)據(jù)單元中是否包括上行資源分配字段； -當所述第二指示符中指示該隨機接入響應媒體接入控制協(xié)議數(shù)據(jù)單元中包括上行資源分配字段時，所述步驟II之后還包括: -在所述分配的上行資源分配字段上進行后續(xù)的上行傳輸。
14.一種在基站中用于向用戶終端發(fā)送隨機接入響應消息的第一裝置，包括: 第一接收裝置，用于接收來自多個用戶終端的在從小區(qū)進行隨機接入的基于非競爭的隨機接入前導碼； 第一發(fā)送裝置，采用優(yōu)化的隨機接入響應消息格式向該在從小區(qū)進行隨機接入的用戶終端發(fā)送優(yōu)化的隨機接入響應消息，其中，該優(yōu)化的隨機接入響應消息中包含定時提前信息，且該優(yōu)化的隨機接入響應消息格式利用傳統(tǒng)的隨機接入響應消息中的填充位，或者利用媒體接入控制控制元素發(fā)送在從小區(qū)進行隨機接入的用戶終端的基于非競爭的隨機接入響應消息。
15.一種在用戶終端中進行隨機接入的第二裝置，包括: 第二發(fā)送裝置，用于向管轄該用戶終端的基站發(fā)送非競爭的隨機接入前導碼； 第二接收裝置，用于接收來自基站的采用優(yōu)化的隨機接入響應消息格式發(fā)送的優(yōu)化的隨機接入響應消息，其中，該優(yōu)化的隨機接入響應消息中包含定時提前信息，且該優(yōu)化的隨機接入響應消息格式利用傳統(tǒng)的隨機接入響應消息中的填充位、或利用媒體接入控制控制元素發(fā)送在從小區(qū)進行隨機接入的用戶終端的基于非競爭的隨機接入響應消息。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種發(fā)送和接收基于非競爭的隨機接入響應消息的方法和裝置。其中，在基站中用于向用戶終端發(fā)送隨機接入響應消息的方法包括以下步驟接收來自多個用戶終端在從小區(qū)進行隨機接入的基于非競爭的隨機接入前導碼；采用優(yōu)化的隨機接入響應消息格式向該在從小區(qū)進行隨機接入的用戶終端發(fā)送優(yōu)化的隨機接入響應消息，其中，該優(yōu)化的隨機接入響應消息中包含定時提前信息，且該優(yōu)化的隨機接入響應消息格式利用傳統(tǒng)的隨機接入響應消息中的填充位并采用的指示符來區(qū)分RAR信息或真正的填充信息，或者利用媒體接入控制控制元素發(fā)送在從小區(qū)進行隨機接入的用戶終端的基于非競爭的隨機接入響應消息。
文檔編號H04W74/08GK103228054SQ201210022048
公開日2013年7月31日 申請日期2012年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月31日
發(fā)明者楊濤, 林曉翔 申請人:上海貝爾股份有限公司, 阿爾卡特朗訊