СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ НАЗНАЧЕНИЯ ПРЕАМБУЛЫ ДЛЯ ПРОИЗВОЛЬНОГО ДОСТУПА В СИСТЕМЕ СВЯЗИ
METHODS AND DEVICES TO ASSIGN PREAMBLE FOR FREE ACCESS IN COMMUNICATION SYSTEM

Область техники
Настоящее изобретение, в общем, относится к области техники беспроводной связи, а более конкретно к способам и устройствам для назначения преамбулы для абонентского устройства для представления возможности абонентскому устройству выполнять произвольный доступ в системе связи.
Уровень техники
Партнерский проект третьего поколения (3GPP) отвечает за стандартизацию системы UMTS (универсальная система мобильной связи), и LTE (стандарт долгосрочного развития) в настоящее время обсуждается в качестве системы мобильной связи следующего поколения для UMTS-системы. LTE - это технология для реализации высокоскоростной связи с коммутацией пакетов, которая позволяет достигать скоростей передачи данных более 100 Мбит/с в нисходящей линии связи и более 50 Мбит/с в восходящей линии связи. Работа 3GPP по стандарту LTE также упоминается как усовершенствованная сеть универсального наземного радиодоступа (E-UTRAN).
В общем, одна или более сот выделяются базовой радиостанции, известной в 3GPP LTE-системе как eNB (улучшенный/усовершенствованный узел B) или e-узел B. Помимо этого eNB в LTE должны взаимодействовать непосредственно с базовой сетью и с другими eNB. Множество абонентских устройств может быть размещено в соте, обслуживаемой посредством eNB. Абонентское устройство (UE) может быть представлено посредством мобильного телефона, беспроводного терминала, переносного компьютера, персонального компьютера, персонального цифрового устройства, телефона с поддержкой протокола "речь-по-IP" (VoIP) или любого другого UE с поддержкой 3GPP LTE. В общем, первый доступ UE к системе выполняется посредством процедуры произвольного доступа (RA). Цели RA-процедуры могут включать в себя: начальный доступ; передачу обслуживания; запрос на диспетчеризацию (запрос на предмет радиоресурсов); временную синхронизацию и т.п. Сетевые радиоузлы, в общем, управляют режимом работы UE. В качестве примера, параметры передачи по восходящей линии связи, такие как частота, синхронизация и мощность, регулируются через управляющие служебные сигналы нисходящей линии связи из базовой радиостанции (к примеру, eNB) в UE. Для параметров оценки частоты и мощности восходящей линии связи (UL), UE может извлекать эти параметры из одного или нескольких (управляющих) сигналов нисходящей линии связи. Тем не менее, задание оценки синхронизации для восходящей линии связи является более трудным вследствие того, что задержка на распространение между eNB (или e-узлом B) и UE, в общем, неизвестна. В качестве примера, когда UE включается, или активируется, или после продолжительного времени работы в режиме ожидания, UE не синхронизировано в восходящей линии связи. Следовательно, перед началом трафика, UE должно осуществлять доступ к сети, что на первом этапе включает в себя получение синхронизации с сетью. Это обычно выполняется посредством UE, которое выполняет измерение(я) посредством прослушивания сигналов нисходящей линии связи и получает из этих сигналов временную синхронизацию; оценку погрешности частоты, а также оценку потерь в тракте передачи нисходящей линии связи. Даже когда UE после этого синхронизируется по времени в нисходящей линии связи, сигналы, которые должны отправляться из UE, по-прежнему являются несовмещенными с распределением времени для приема в eNB (или в e-узле B) вследствие упомянутой неизвестной задержки на распространение. Таким образом, UE должно выполнять процедуру произвольного доступа (RA) к сети. RA-процедура - это процедура, типично используемая посредством UE для того, чтобы запрашивать доступ к системе или ресурсам, когда UE обнаруживает необходимость получать синхронизацию в восходящей линии связи или необходимость осуществлять передачу по восходящей линии связи, и еще нет доступных ресурсов для упомянутых передач по восходящей линии связи для UE. Кроме того, синхронизация или временное совмещение передач по восходящей линии связи нацелено на то, чтобы минимизировать помехи передачам других UE и повышать эффективность использования ресурсов посредством минимизации необходимости в защитных полосах частот.
RA-процедура может быть классифицирована на конкурентную процедуру произвольного доступа и (неконкурентную) процедуру произвольного доступа без конкуренции.
Для конкурентной процедуры произвольного доступа первый набор, формирующий пул невыделенных преамбул произвольного доступа, назначается в расчете на соту (т.е. e-узел B). Этот пул главным образом используется, когда имеются исходящие из UE данные, и UE должно устанавливать соединение и соответствующее временное соотношение в восходящей линии связи с сетью через RA-процедуру. При выполнении конкурентного произвольного доступа UE произвольно выбирает преамбулу из пула как невыделенную преамбулу произвольного доступа. Это известно как инициированный UE произвольный доступ (поддерживаемый в LTE). Таким образом, для конкурентного произвольного доступа, сеть (или eNB) (сразу) не знает, какое UE выбрало какую преамбулу. Недостаток этого заключается в том, что множество UE могут фактически выбирать одинаковую преамбулу, и они могут пытаться осуществлять доступ к сети (или e-узлу B) одновременно. Это может приводить к тому, что возникает коллизия(и). Таким образом, необходим дополнительный этап идентификации UE, пытающихся осуществлять доступ к сети (или к e-узлу B), и разрешения потенциальных коллизий, так называемый механизм разрешения коллизий.
Для выполнения произвольного доступа без конкуренции также задается второй набор, формирующий пул преамбул произвольного доступа, назначаемых в расчете на соту (т.е. e-узел B). Эти преамбулы известны как выделенные преамбулы произвольного доступа. В отличие от невыделенных преамбул произвольного доступа, выделенная преамбула произвольного доступа назначается для UE посредством e-узла B. Другими словами, эта преамбула не может автономно выбираться посредством UE, и, следовательно, на протяжении достоверности назначения эта выделенная преамбула произвольного доступа является монопольно выделенной для UE. Это известно как инициированный сетью или упорядоченный сетью произвольный доступ (поддерживаемый в LTE). Поскольку конкретная преамбула назначается/выделяется для UE, преимущество доступа без конкуренции заключается в том, что e-узел B может сразу узнавать из принимаемой преамбулы, какое UE пытается (или пыталось) осуществлять доступ к сети. Это тем самым исключает необходимость в разрешении коллизий и, следовательно, повышает эффективность использования ресурсов посредством минимизации риска коллизий. Кроме того, исключение процедуры разрешения коллизий уменьшает задержку.
Следует отметить, что инициированный сетью (к примеру, в E-UTRAN) произвольный доступ может использоваться для того, чтобы инструктировать UE, которое не имеет допустимой синхронизации в восходящей линии связи, синхронизировать свою восходящую линию связи с синхронизацией в e-узле B, к примеру, до выполнения посредством e-узла B передачи по нисходящей линии связи, для которой UE должно передавать обратную связь с подтверждением приема (ACK) или отрицанием приема (или неподтверждением приема) (NACK). Также следует отметить, что вследствие ненулевой длительности процедуры произвольного доступа и синхронизации в восходящей линии связи повторная синхронизация типично инструктируется перед выполнением передачи по нисходящей линии связи. В общем, UE (к примеру, мобильный терминал) теряет синхронизацию, если оно не является активным в течение определенного времени. Таким образом, можно задавать критерий принятия решения в сети (к примеру, в E-UTRAN), что по истечении определенного времени без активности UE (к примеру, мобильный терминал) предположительно теряет синхронизацию с eNB.
Если, к примеру, данные нисходящей линии связи поступают в UE, синхронизация должна повторно устанавливаться сначала, и с этой целью вышеописанная выделенная преамбула произвольного доступа назначается для UE, которую UE может использовать для того, чтобы выполнять процедуру произвольного доступа без конкуренции. Это инициирует команду регулирования временного опережения от eNB, и на основе этой команды UE может повторно устанавливать временное совмещение. Например, в LTE (или E-UTRAN) физический канал управления нисходящей линии связи (PDCCH) используется для того, чтобы назначать выделенную преамбулу.
Поскольку процедура произвольного доступа является первой процедурой, выполняемой посредством UE для того, чтобы осуществлять доступ к сети, важно, чтобы произвольный доступ работал так, как он должен. Если произвольный доступ завершается неудачно, UE не может осуществлять доступ к сети. Примерный сценарий, в котором процедура произвольного доступа может завершаться неудачно или не может выполняться, встречается, когда все выделенные преамбулы уже используются. Как упомянуто выше, e-узел B отслеживает выделенные преамбулы, которые он уже выделил/назначил, и когда нет такой выделенной преамбулы, доступной для выделения, eNB должен уведомлять/обращаться к другим UE, для которых нет выделенной произвольной преамбулы, чтобы выполнять конкурентный произвольный доступ. Тем не менее, как упомянуто выше, конкурентный произвольный доступ приводит к потенциальным коллизиям и дополнительным задержкам, когда должно выполняться разрешение коллизий. Если коллизии возникают, и одно или более UE завершают неудачно произвольный доступ, одно или несколько UE могут повторять процедуру произвольного доступа по истечении определенного времени, что приводит к тому, что может быть инициирован механизм отсрочки, который вводит дополнительные задержки. Механизм отсрочки - это подход для того, чтобы управлять попытками повторного доступа UE посредством введения, к примеру, параметра отсрочки, который представляет период времени, который следует ожидать перед повторной попыткой доступа.
Таким образом, чем больше число попыток повторного доступа, тем длительнее задержка.
Документ 3GPP R2-081672 (CATT) раскрывает способ назначения преамбулы для UE для представления возможности UE выполнять произвольный доступ. Поясняется то, что ресурсы PRACH могут тратиться впустую, если последовательные ресурсы PRACH выделяются для выделенной преамбулы для одного UE (страница 3). Чтобы не допускать этой потери, предлагается выделять непоследовательные ресурсы PRACH для выделенных преамбул, например, посредством передачи в служебных сигналах индекса субкадра первого допустимого ресурса PRACH в служебных сигналах выделения выделенной преамбулы.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Следовательно, цель примерных вариантов осуществления настоящего изобретения заключается в том, чтобы разрешать вышеуказанные проблемы и предоставлять способы и устройства для предоставления возможности одному или более UE выполнять успешный произвольный доступ посредством разрешения использования одной или более выделенных преамбул произвольного доступа для одного или более UE посредством введения шаблона достоверности, представляющего то, в каком экземпляре(ах) канала выделенная преамбула(ы) является допустимой для того, чтобы использоваться посредством UE для произвольного доступа. Это должно приводить к уменьшению задержек произвольного доступа, а также к уменьшению числа коллизий, которые могут возникать.
Согласно первому аспекту вариантов осуществления настоящего изобретения, вышеуказанная проблема разрешается посредством способа в базовой радиостанции назначения преамбулы для UE. Базовой радиостанции, представляющей eNB или e-узел B, или узел B, выделяется первый набор, формирующий пул невыделенных преамбул произвольного доступа, и второй набор, формирующий пул выделенных преамбул произвольного доступа. Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, базовая радиостанция определяет доступную выделенную преамбулу произвольного доступа из второго набора; она затем передает сообщение в UE, причем сообщение содержит идентификационный номер доступной выделенной преамбулы и дополнительно содержит информацию, указывающую то, в каких из одного или более экземпляров PRACH (физический канал с произвольным доступом) выделенная преамбула является допустимой для того, чтобы использоваться посредством UE для произвольного доступа.
Таким образом, чтобы, например, упрощать случай, когда имеется недостаточно выделенных преамбул произвольного доступа, и чтобы повышать доступность выделенных преамбул произвольного доступа, базовая радиостанция выполнена с возможностью определять доступность выделенной преамбулы произвольного доступа для назначения для UE и передавать в сообщении идентификационный номер выделенной преамбулы, и дополнительно указывать в упомянутом сообщении шаблон достоверности для представления возможности UE знать, в каком PRACH-экземпляре(ах) выделенная преамбула является допустимой для UE.
Согласно второму аспекту вариантов осуществления настоящего изобретения, вышеуказанная проблема разрешается посредством способа в UE для предоставления возможности упомянутому UE выполнять произвольный доступ в системе связи, содержащей базовую радиостанцию, которой, как упомянуто выше, выделяется первый набор, формирующий пул невыделенных преамбул произвольного доступа, и второй набор, формирующий пул выделенных преамбул произвольного доступа. Способ согласно вариантам осуществления настоящего изобретения содержит: прием сообщения из базовой радиостанции, причем сообщение содержит идентификационный номер доступной преамбулы выделенного доступа второго набора. Сообщение дополнительно содержит информацию, указывающую то, в каких из одного или более PRACH-экземпляров выделенная преамбула произвольного доступа является допустимой для того, чтобы использоваться посредством UE для произвольного доступа. Способ дополнительно содержит: выполнение произвольного доступа на основе принимаемого идентификационного номера доступной выделенной преамбулы и на основе указываемой информации относительно упомянутых одного или более PRACH-экземпляров.
Согласно третьему аспекту вариантов осуществления настоящего изобретения, вышеуказанная проблема разрешается посредством базовой радиостанции для назначения преамбулы для UE для представления возможности UE выполнять произвольный доступ. Как упомянуто выше, первый набор, формирующий пул невыделенных преамбул произвольного доступа, и второй набор, формирующий пул выделенных преамбул произвольного доступа, назначаются базовой радиостанции. Базовая радиостанция согласно вариантам осуществления настоящего изобретения выполнена с возможностью определять выделенную преамбулу произвольного доступа из второго набора; передавать сообщение в UE, причем сообщение содержит идентификационный номер определенной выделенной преамбулы и содержит информацию, указывающую то, в каких из одного или более экземпляров PRACH (физический канал с произвольным доступом) выделенная преамбула является допустимой для того, чтобы использоваться посредством UE для произвольного доступа.
Согласно четвертому аспекту вариантов осуществления настоящего изобретения, вышеуказанная проблема разрешается посредством UE для выполнения произвольного доступа в системе связи, содержащей базовую радиостанцию, которой, как упомянуто выше, выделяется первый набор, формирующий пул невыделенных преамбул произвольного доступа, и второй набор, формирующий пул выделенных преамбул произвольного доступа. UE, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, выполнено с возможностью: принимать сообщение из базовой радиостанции, причем сообщение содержит идентификационный номер доступной преамбулы выделенного доступа второго набора. Сообщение дополнительно содержит информацию, указывающую то, в каких из одного или более PRACH-экземпляров выделенная преамбула произвольного доступа является допустимой для того, чтобы использоваться посредством UE для произвольного доступа. UE дополнительно выполнено с возможностью выполнять произвольный доступ на основе принимаемого идентификационного номера доступной выделенной преамбулы и на основе указываемой информации относительно упомянутых одного или более PRACH-экземпляров.
Согласно пятому аспекту вариантов осуществления настоящего изобретения, вышеуказанная проблема разрешается посредством способа в системе связи назначения преамбулы для UE для представления возможности UE выполнять произвольный доступ. Система содержит базовую радиостанцию, которой выделяется первый набор, формирующий пул невыделенных преамбул произвольного доступа, и второй набор, формирующий пул выделенных преамбул произвольного доступа. Согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, способ содержит: определение в базовой радиостанции выделенной преамбулы произвольного доступа второго набора, доступного для назначения для UE; прием в UE сообщения из базовой радиостанции, причем сообщение содержит идентификационный номер доступной выделенной преамбулы произвольного доступа и дополнительно содержит информацию, указывающую то, в каких из одного или более PRACH-экземпляров выделенная преамбула произвольного доступа является допустимой для того, чтобы использоваться посредством UE для произвольного доступа; и выполнение посредством UE произвольного доступа на основе принимаемого идентификационного номера доступной преамбулы произвольного доступа и на основе указываемой информации относительно одного или более PRACH-экземпляров.
Согласно шестому аспекту вариантов осуществления настоящего изобретения, вышеуказанная проблема разрешается посредством системы связи для назначения преамбулы для UE для представления возможности UE выполнять произвольный доступ. Система содержит базовую радиостанцию, которой выделяется первый набор, формирующий пул невыделенных преамбул произвольного доступа, и второй набор, формирующий пул выделенных преамбул произвольного доступа. В системе в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения базовая радиостанция выполнена с возможностью определять выделенную преамбулу произвольного доступа второго набора, доступную для назначения для UE; UE выполнено с возможностью принимать сообщение из базовой радиостанции, причем сообщение содержит идентификационный номер доступной выделенной преамбулы произвольного доступа и дополнительно содержит информацию, указывающую то, в каких из одного или более PRACH-экземпляров выделенная преамбула произвольного доступа является допустимой для того, чтобы использоваться посредством UE для произвольного доступа; и UE дополнительно выполнено с возможностью выполнять произвольный доступ на основе принимаемого идентификационного номера доступной преамбулы произвольного доступа и на основе указываемой информации относительно одного или более PRACH-экземпляров.
Преимущество настоящего изобретения состоит в том, что задержка произвольного доступа уменьшается.
Другое преимущество настоящего изобретения состоит в том, что оно дает возможность виртуально расширять выделенные преамбулы посредством введения шаблона достоверности во временной области так, чтобы облегчать случай, когда имеется недостаточно выделенных преамбул.
Дополнительное преимущество настоящего изобретения состоит в том, что для данной нагрузки по произвольному доступу без конкуренции размер набора, формирующего пул выделенных преамбул, может уменьшаться. Это, в свою очередь, означает, что большее число невыделенных преамбул произвольного доступа является доступным, что подразумевает то, что риск коллизий минимизируется.
Тем не менее, другие цели и признаки настоящего изобретения должны становиться очевидными из нижеследующего подробного описания вместе с прилагаемыми чертежами, тем не менее, внимание должно уделяться тому факту, что нижеследующие чертежи являются только иллюстративными, и что различные модификации и изменения могут выполняться в конкретных проиллюстрированных вариантах осуществления, как описано, в рамках объема прилагаемой формулы изобретения. Следует дополнительно понимать, что чертежи не обязательно рисуются в масштабе, и что, если не указано иное, они просто имеют намерение концептуально иллюстрировать структуры и процедуры, описанные в данном документе.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 является схемой, иллюстрирующей пример системы связи беспроводной сети, в которой могут применяться примерные варианты осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 является схемой, иллюстрирующей структуру кадра типа 1, применимую к LTE FDD согласно предшествующему уровню техники.
Фиг.3A является схемой, иллюстрирующей примерную конфигурацию PRACH с использованием примерного шаблона достоверности, применимого к примерным вариантам осуществления настоящего изобретения.
Фиг.3B является схемой, иллюстрирующей примерную конфигурацию PRACH с использованием другого примерного шаблона достоверности, применимого к примерным вариантам осуществления настоящего изобретения.
Фиг.3C является схемой, иллюстрирующей примерную конфигурацию PRACH с использованием еще одного другого примерного шаблона достоверности, применимого к примерным вариантам осуществления настоящего изобретения.
Фиг.4 является схемой, иллюстрирующей блок-схему последовательности операций способа, выполняемую в базовой радиостанции согласно примерным вариантам осуществления настоящего изобретения.
Фиг.5 является схемой, иллюстрирующей блок-схему последовательности операций способа, выполняемую в абонентском устройстве согласно примерным вариантам осуществления настоящего изобретения.
Фиг.6 иллюстрирует блок-схему примерной базовой радиостанции согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.
Фиг.7 иллюстрирует блок-схему примерного абонентского устройства согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В последующем описании, в целях пояснения, а не ограничения, конкретные подробности, такие как конкретные архитектуры, сценарии, технологии и т.д., излагаются для того, чтобы предоставлять полное понимание настоящего изобретения. Тем не менее, специалистам в данной области техники должно быть очевидным то, что настоящее изобретение и его варианты осуществления могут осуществляться на практике в других вариантах осуществления, которые отступают от этих конкретных подробностей.
Различные варианты осуществления настоящего изобретения описаны в данном документе посредством ссылки на конкретные примерные сценарии. В частности, изобретение описывается в неограничивающем общем контексте относительно процедур произвольного доступа в системе сети связи, которая основана на принципе стандарта долгосрочного развития (LTE) третьего поколения (3G). Следует отметить, что настоящее изобретение не ограничено 3G LTE, а может быть применимым в других беспроводных системах, которые используют процедуры произвольного доступа, таких как WiMAX (стандарт общемировой совместимости широкополосного беспроводного доступа), или HSPA (высокоскоростной пакетный доступ), или HSUPA (высокоскоростной пакетный доступ по восходящей линии связи), или HSDPA (высокоскоростной пакетный доступ по нисходящей линии связи), или WCDMA (широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов) и т.д.
Что касается Фиг.1, проиллюстрирована блок-схема примерной системы 100 сети беспроводной связи, в которой может применяться другой примерный вариант осуществления настоящего изобретения. Следует отметить, что система, проиллюстрированная на Фиг.1, показывает только приемо-передающие устройства или узлы, которые необходимы для понимания различных примерных вариантов осуществления настоящего изобретения. Как показано, система 100, которая здесь рассматривается так, чтобы представлять упрощенную 3GPP LTE-систему, содержит определенное число абонентских устройств UE 110, UE 111, UE 112 и устройств, выступающих в качестве базовых радиостанций и обозначенных как e-узел B 1 120, e-узел B 2 121 и e-узел B 3 122. Одна из функций e-узлов B состоит в том, чтобы управлять трафиком в и из UE в соте. UE является подходящим, чтобы использоваться как мобильный телефон, беспроводной терминал, переносной компьютер, персональный компьютер, персональное цифровое устройство, телефон с поддержкой протокола "речь-по-IP" (VoIP) или любое другое оборудование с поддержкой 3GPP LTE. Трафик по линии радиосвязи, из e-узла B в UE упоминается как трафик нисходящей линии связи (DL), а трафик, по линии радиосвязи, из UE в e-узел B упоминается как трафик восходящей линии связи (UL). Следует отметить, что на Фиг.1 число UE и e-узлов B является только иллюстративным, и варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены конкретным числом UE и/или числом e-узлов B.
Снова ссылаясь на Фиг.1, здесь допускается, что UE 111 и UE 113 обслуживаются посредством e-узла B 1 120. Другими словами, допускается, что UE 111 и UE 113 уже успешно осуществили произвольный доступ к сети 100 и подключены в беспроводном режиме к e-узлу B 1 120. Кроме того, также допускается, для простоты понимания принципов вариантов осуществления настоящего изобретения, что e-узел B, к примеру, e-узел B 1 120 обслуживает только одну соту, хотя это не является обязательным. В LTE предусмотрен набор, состоящий всего из 64 преамбул произвольного доступа, доступных в расчете на соту (или сконфигурированных для соты). Таким образом, e-узлу B могут выделяться/назначаться эти 64 преамбулы. Следует отметить, что преамбулы, назначаемые различным сотам, управляемым посредством одного e-узла B, не обязательно принадлежат одному набору преамбул, т.е. различные наборы (и пулы) типично являются конкретными для соты. Тем не менее, для лучшего понимания различных вариантов осуществления настоящего изобретения, здесь допускается, что e-узел B обслуживает одну соту, и, следовательно, в этом случае, это соответствует такому состоянию, что набор из 64 преамбул назначается посредством e-узла B (или в расчете на соту).
Первый набор в рамках этого набора из 64 преамбул формирует пул преамбул для использования при конкурентном произвольном доступе. Преамбулы этого пула, как упомянуто выше, известны как невыделенные преамбулы произвольного доступа. Этот пул главным образом используется, когда имеются исходящие из UE данные, и UE должно устанавливать соединение и/или соответствующее временное соотношение в восходящей линии связи с сетью через процедуру произвольного доступа (RA). При выполнении конкурентного произвольного доступа UE выбирает невыделенную преамбулу произвольного доступа из этого первого набора произвольным образом. С каждой невыделенной преамбулой произвольного доступа этого первого набора ассоциируется идентификационный номер преамбулы (или идентификатор преамбулы). В наборе 64 преамбул также предусмотрено второй набор, формирующий пул выделенных преамбул произвольного доступа. Выделенная преамбула произвольного доступа второго набора, как упомянуто выше, используется для того, чтобы выполнять произвольный доступ без конкуренции. Для произвольного доступа без конкуренции именно e-узел B назначает выделенную преамбулу произвольного доступа для UE. Другими словами, этот тип произвольного доступа инициируется посредством сети (к примеру, e-узла B). С каждой выделенной преамбулой произвольного доступа этого второго набора также ассоциируется идентификационный номер (идентификатор) преамбулы (или идентификатор преамбулы). E-узел B отслеживает идентификаторы выделенных преамбул, которые используются в настоящее время. Для произвольного доступа без конкуренции e-узел B может, следовательно, преобразовывать принимаемую преамбулу в UE, которое отправляет выделенную преамбулу произвольного доступа и пытается осуществлять доступ к системе или сетевой системе. Следовательно, процедура разрешения коллизий не должна выполняться.
Снова ссылаясь на Фиг.1, допустим, что, относительно UE 110, процедура произвольного доступа без конкуренции инициируется посредством сети (к примеру, посредством e-узла B 1 120) так, что UE может устанавливать временное совмещение и синхронизацию с сетью (к примеру, e-узлом B). Это схематично проиллюстрировано с помощью пунктирной стрелки между UE 110 и e-узлом B 1 120. Как упомянуто выше, e-узел B 1 120 отслеживает все выделенные преамбулы произвольного доступа (и идентификаторы выделенных преамбул), которые он выделил и которые используются в настоящее время. После того, как произвольный доступ без конкуренции успешно завершен, или достоверность выделения выделенной преамбулы истекла, выделенная преамбула может быть многократно использована. Тем не менее, когда ни одна из выделенных преамбул произвольного доступа, во втором наборе, недоступна в настоящий момент для выделения для UE 110, e-узел B 1 120 должен обращаться к UE, для которых нет выделенной преамбулы, чтобы выполнять конкурентный произвольный доступ. Тем не менее, конкурентный произвольный доступ, в общем, приводит к тому, что потенциальные коллизии возникают в дополнение к задержкам, когда разрешение коллизий должно выполняться.
Следовательно, чтобы упрощать примерный сценарий проблемы, когда нет доступных выделенных преамбул для того, чтобы выполнять произвольный доступ без конкуренции, e-узел B 1 120 в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения выполнен с возможностью определять то, что выделенная преамбула произвольного доступа из второго набора является доступной для назначения для UE 110, и дополнительно выполнен с возможностью передавать в UE 110 сообщение, к примеру, по физическому каналу управления нисходящей линии связи (PDCCH), указывающее идентификатор преамбулы для определенной выделенной преамбулы произвольного доступа и дополнительного указывающее шаблон достоверности, к примеру, во временной области, задающий то, в каком экземпляре физического канала с произвольным доступом (PRACH) выделенная преамбула является допустимой для того, чтобы использоваться посредством UE, чтобы осуществлять произвольный доступ. В качестве примера, поскольку e-узел B 1 120 отслеживает выделенные преамбулы и ассоциированные идентификаторы, которые используются в настоящее время, он также знает, когда произвольный доступ на основе выделенной преамбулы успешно завершен, или достоверность выделения истекла, и тем самым может определять то, что такая выделенная преамбула теперь является доступной и может быть использована повторно. Если e-узел B 1 120 должен устанавливать синхронизацию в восходящей линии связи, он отправляет, к примеру, в сообщении PDCCH идентификатор преамбулы для этой доступной преамбулы и информацию, указывающую то, в каком PRACH-экземпляре выделенная преамбула является допустимой для UE 110. UE 110 затем может выполнять произвольный доступ на основе идентификатора преамбулы, принимаемого из e-узла B 1 120, а также на основе указываемой информации относительно PRACH-экземпляра(ов).
Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) Physical Channels and Modulation (Release 8)",
Следует отметить, что в технических требованиях LTE 3GPP TS 36.211, озаглавленных: "передачи по нисходящей и восходящей линии связи организуются в радиокадры, причем каждый радиокадр имеет длительность в 10 мс. Две различных структуры радиокадров задаются, одна структура кадра, известная как тип 1, которая применима к FDD (дуплекс с частотным разделением каналов), и другая структура кадра, известная как тип 2, применимая к TDD (дуплекс с временным разделением каналов). Вышеуказанные технические требования 3GPP TS 36.211 также задают то, что для FDD, 10 субкадров в расчете на радиокадр являются доступными для передач по нисходящей линии связи, и 10 субкадров (идентичного радиокадра) являются доступными для передач по восходящей линии связи, и что передачи по восходящей и нисходящей линии связи разделяются в частотной области. Кроме того, структура кадра типа 1 содержит 20 временных квантов с длиной 0,5 мс, и 2 последовательных временных кванта задают субкадр, который тем самым имеет длину 1 мс.
Что касается Фиг.2, проиллюстрирована структура кадра типа 1, применимая к LTE FDD, как задано в 3GPP TS 36.211. Технические требования 3GPP TS 36.211 также задают то, что ресурсы PRACH и их экземпляр(ы) конфигурируются для каждой соты (или e-узла B) и передаются либо по широковещательным, либо по выделенным каналам управления (к примеру, PDCCH). Шестнадцать конфигураций PRACH задаются для FDD в 3GPP TS 36.211.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения и как упомянуто выше, сообщение PDCCH может передавать идентификатор выделенной преамбулы, определенный как доступный посредством e-узла B 1 120, а также передавать информацию, указывающую то, в каких из одного или более PRACH-экземпляров выделенная преамбула является допустимой для UE. В качестве примера, информация может указывать то, в каком субкадре(ах) назначенная выделенная преамбула произвольного доступа является допустимой для того, чтобы использоваться посредством UE. Согласно варианту осуществления настоящего изобретения, субкадр(ы) привязывается к структуре кадра, к примеру структуре радиокадра.
Далее, примерный вариант осуществления должен описываться подробнее в контексте конфигурации 12 FDD PRACH. Конфигурация 12 PRACH задает, что ресурсы PRACH встречаются в субкадре #0; субкадре #2, субкадре #4, субкадре #6 и субкадре #8 каждого радиокадра.
В качестве примерного варианта осуществления настоящего изобретения, информация в сообщении PDCCH может указывать в поле упомянутого сообщения PDCCH то, что, к примеру, в случае конфигурации 12 PRACH, доступные выделенные преамбулы являются допустимыми только в субкадре #2 в каждом радиокадре. Это проиллюстрировано на Фиг.3A, где указывается то, что выделенная преамбула является допустимой для конкретного UE в субкадре 2 в каждом кадре. Следует отметить, что для конфигурации 12 PRACH предусмотрено, как описано выше, несколько субкадров, которые могут выбираться, в которых выделенная преамбула является допустимой для UE. Такие субкадры также показаны на Фиг.3A и нумеруются так, как описано выше, а именно, субкадр #0; субкадр #2, субкадр #4, субкадр #6 и субкадр #8. Тем не менее, пример, описанный и проиллюстрированный на Фиг.3A, показывает то, что выделенная преамбула является допустимой только в субкадре #2 в каждом радиокадре, в соответствии с информацией, указываемой в сообщении PDCCH. Следует отметить, что здесь также подразумевается то, что, к примеру, идентичная выделенная преамбула может назначаться различным UE для субкадра #0, субкадра #4, субкадра #6 и/или субкадра #8, соответственно. Фактически, это означает то, что доступность выделенной преамбулы повышается в этом примере на коэффициент 5. Очевидно, использование такого шаблона достоверности значительно уменьшает риск исчерпывания выделенных преамбул, которые являются доступными для назначения.
Следует отметить, что примерные варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены конфигурацией 12 PRACH. Другими словами, все конфигурации PRACH, заданные для FDD (к примеру, структура кадра типа 1), могут использоваться. В качестве примера, возможная конфигурация для ресурсов PRACH может заключаться в том, что они встречаются во всех радиокадрах в субкадре #1 (конфигурация 3 PRACH).
Другой пример использования конфигурации 12 PRACH заключается в том, что ресурс PRACH для UE встречается, в каждом кадре, в субкадре #0; субкадре #2, субкадре #4, субкадре #6 и субкадре #8. Это показано на Фиг.3B, где субкадр #0; субкадр #2, субкадр #4, субкадр #6 и субкадр #8 указываются в каждом кадре, соответственно. Субкадры, которые не используются, имеют белый фон (к примеру, субкадр #7, субкадр #1 и т.д.).
Как упомянуто выше, для конфигурации 12 PRACH предусмотрено несколько субкадров, для которых выделенная преамбула может быть допустимой для UE. Такими субкадрами являются субкадр #0; субкадр #2, субкадр #4, субкадр #6 и субкадр #8. Следовательно, согласно другому примерному варианту осуществления настоящего изобретения, поле в сообщении PDCCH для назначения выделенной преамбулы может указывать периодичность, для каких из PRACH-экземпляра(ов) выделенная преамбула является допустимой для того, чтобы использоваться посредством UE для произвольного доступа. Например, поле может указывать, что для каждого четвертого PRACH-экземпляра выделенная преамбула является допустимой для UE. Это проиллюстрировано на Фиг.3C, где показывается то, что для конфигурации 12 PRACH последовательностью (периодичностью) субкадров является, к примеру, субкадр #8 (кадра 1), субкадр #6 (кадра 2), субкадр #4 (кадра 3), субкадр #2 (кадра 4 (не показан)) и т.д., в течение которых выделенная преамбула произвольного доступа является допустимой для UE, чтобы выполнять произвольный доступ. Таким образом, в этом примере выделенная преамбула является допустимой в каждом четвертом PRACH-экземпляре. На Фиг.3C субкадры последовательности показаны с перекрестием внутри.
Следует отметить, что в некоторых конфигурациях, например, в конфигурации 12 PRACH, к примеру, для UE неприемлемо использовать последующие ресурсы PRACH, поскольку они идут слишком близко друг за другом. UE должно ожидать ответа из e-узла B (или сети) до того, как ему разрешено повторять попытку произвольного доступа. Таким образом, для UE неприемлемо многократно использовать, к примеру, все ресурсы PRACH конфигурации 12.
Варианты осуществления настоящего изобретения тем самым увеличивают доступность выделенных преамбул посредством задания шаблона достоверности во временной области для доступа без конкуренции в LTE FDD. Следует отметить, тем не менее, что идентичный принцип также является применимым для конфигураций PRACH, заданных для TDD LTE (т.е. структуры кадра типа 2). Таким образом, варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены LTE FDD. Следует отметить, что в TDD LTE поле в сообщении PDCCH может указывать то, для какого ресурса(ов) PRACH в частотной области и/или временной области выделенная преамбула является допустимой.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, информация, передаваемая посредством e-узла B в сообщении (к примеру, сообщении PDCCH), включающем в себя идентификатор выделенной преамбулы, указывает/задает двоичное значение, указывающее один или более PRACH-экземпляров. Это двоичное значение выражается посредством заранее определенного числа битов, указываемого в сообщении (к примеру, посредством 3 битов или 4 битов). Значение может быть либо явным значением, либо входным значением в функцию, задающую значение(я), либо индексом для таблицы, либо индексом для записи таблицы, либо индексом в таблице, которая содержит упомянутое значение(я). В качестве примерного варианта осуществления настоящего изобретения, двоичное значение может соответствовать индексу PRACH (к примеру, индексу маски), ассоциированному с заранее заданной конфигурацией PRACH, указывающей то, в каких из одного или более разрешенных PRACH-экземпляров выделенная преамбула является допустимой для того, чтобы использоваться посредством UE для произвольного доступа. Следует отметить, что под конфигурацией PRACH подразумевается, к примеру, конфигурация PRACH, указанная/заданная в вышеописанных технических требованиях 3GPP 36.211. Следует отметить, что значение индекса PRACH определяет достоверность указываемой выделенной преамбулы. В качестве примерного варианта осуществления настоящего изобретения, двоичное значение может соответствовать индексу PRACH (к примеру, индексу маски). Совместно со сконфигурированной конфигурацией PRACH, заданной в вышеописанных технических требованиях 3GPP 36.211, индекс PRACH определяет один или более субкадров кадра, в которых назначенная выделенная преамбула является допустимой. Например, конфигурация 12 FDD PRACH соответствует ресурсам PRACH в субкадре #0, субкадре #2, субкадре #4, субкадре #6 и субкадре #8. Индекс PRACH определяет то, для каких одного или более субкадров вышеприведенных субкадров выделенная преамбула является допустимой.
В качестве дополнительного примера, в случае если все преамбулы в пуле выделенных преамбул произвольного доступа уже выделены, e-узел B выполнен с возможностью определять то, когда произвольный доступ на основе выделенной преамбулы успешно завершен или достоверность выделения истекла, и затем многократно использует доступную выделенную преамбулу и передает в UE идентификатор преамбулы (для доступной выделенной преамбулы) в сообщении PDCCH и указывает в этом сообщении индекс маски PRACH. UE затем принимает такое сообщение PDCCH и выполняет произвольный доступ на основе идентификатора преамбулы и на основе индекса маски PRACH, поскольку индекс маски PRACH, как описано выше, ассоциирован с заранее заданной конфигурацией, указывающей то, в каких разрешенных PRACH-экземплярах преамбула является допустимой для того, чтобы использоваться посредством UE.
В качестве примера, если e-узел B явно передает, к примеру, в сообщении PDCCH в UE идентификатор выделенной преамбулы, имеющий фиксированное значение идентификатора, и e-узел B дополнительно указывает в сообщении индекс PRACH (к примеру, двоичное значение, соответствующее индексу PRACH (к примеру, индексу маски)), который используется посредством UE для того, чтобы указывать на один или более субкадров, в которых выделенная преамбула является допустимой (т.е. чтобы указывать на шаблон достоверности, который описывает то, в каких PRACH-экземплярах выделенная преамбула является допустимой для использования посредством UE), то UE знает на основе идентификатора выделенной преамбулы и индекса PRACH, в каком PRACH-экземпляре(ах) выделенная преамбула является допустимой для него, чтобы выполнять произвольный доступ с использованием выделенной преамбулы произвольного доступа.
Следует отметить, что двоичное значение (к примеру, 3 бита или 4 бита), которое назначает смещение относительно привязки по времени шаблона достоверности ресурса PRACH, может быть явным значением, вводом в функцию, задающую значения, или индексом для таблицы, которая содержит значения. Альтернативно, совместное кодирование двоичного значения в поле, которое назначает шаблон достоверности ресурса PRACH, и двоичного значения в поле, которое назначает смещение относительно привязки по времени шаблона достоверности ресурса PRACH, может быть явным значением, вводом в функцию, задающую значения, или индексом для таблицы, которая содержит значения.
Что касается Фиг.4, проиллюстрирована блок-схема последовательности операций способа, который должен выполняться/реализовываться в базовой радиостанции (к примеру, e-узле B) в соответствии с вышеописанными вариантами осуществления настоящего изобретения. Как упомянуто выше, базовой радиостанции назначается первый набор, формирующий пул невыделенных преамбул произвольного доступа, и второй набор, формирующий пул выделенных преамбул произвольного доступа. Способ в базовой радиостанции предоставляет возможность UE выполнять произвольный доступ. Способ, в базовой радиостанции, содержит следующие основные этапы:
(401) определение выделенной преамбулы произвольного доступа из второго набора, доступного для назначения для UE;
(402) передача сообщения (к примеру, в сообщении PDCCH или поле в сообщении PDCCH) в UE, причем сообщение содержит идентификатор выделенной преамбулы для доступной выделенной преамбулы, которая определена посредством базовой радиостанции, и дополнительно содержит информацию о том, в каких из одного или более PRACH-экземпляров выделенная преамбула произвольного доступа является допустимой для того, чтобы использоваться посредством UE для произвольного доступа.
Как упомянуто выше, информация в сообщении PDCCH указывает то, в каком субкадре(ах) назначенная выделенная преамбула является допустимой для того, чтобы использоваться посредством UE. Один или более субкадров привязываются к структуре кадра, как описано выше. Информация также может указывать для UE, периодичность, для каких из PRACH-экземпляра(ов) выделенная преамбула является допустимой для UE. Кроме того, информация может указываться с использованием двоичного значения, причем упомянутое двоичное значение выражается посредством заранее заданного числа битов (т.е. 4 битов). Как упомянуто выше, двоичное значение может соответствовать индексу PRACH, который ассоциирован с заранее заданной конфигурацией, указывающей то, в каких из разрешенных PRACH-экземпляров выделенная преамбула является допустимой для того, чтобы использоваться для UE.
Что касается Фиг.5, проиллюстрирована блок-схема последовательности операций способа, который должен выполняться/реализовываться в UE в соответствии с вышеописанными вариантами осуществления настоящего изобретения. Способ в UE предоставляет возможность упомянутому UE выполнять произвольный доступ в системе, в которой предоставляется базовая радиостанция; причем упомянутой базовой станции назначается первый набор, формирующий пул невыделенных преамбул произвольного доступа, и второй набор, формирующий пул выделенных преамбул произвольного доступа. Способ, который должен выполняться в UE, содержит следующие основные этапы:
(501) прием сообщения из базовой радиостанции (или e-узла B), причем упомянутое сообщение (к примеру, по PDCCH) содержит идентификатор преамбулы для доступной выделенной преамбулы произвольного доступа второго набора и дополнительно содержит информацию, указывающую то, в каких из одного или более PRACH-экземпляров выделенная преамбула является допустимой для того, чтобы использоваться посредством UE для произвольного доступа;
(502) выполнение процедуры произвольного доступа на основе идентификатора преамбулы для доступной выделенной преамбулы и на основе указываемой информации относительно одного или более PRACH-экземпляров.
Различные примерные варианты осуществления, описывающие субкадры, периодичность, двоичное значение и т.д., уже описаны, и, следовательно, необязательно должны повторяться снова.
Что касается Фиг.6, проиллюстрирована блок-схема примерной базовой радиостанции 600 (к примеру, e-узла B), выполненной с возможностью назначать для UE выделенную преамбулу произвольного доступа, причем упомянутой базовой радиостанции выделяется первый набор, формирующий пул невыделенных преамбул произвольного доступа, и второй набор, формирующий пул выделенных преамбул произвольного доступа. Как показано на Фиг.6, базовая радиостанция 600 содержит средство 601 обработки, выполненное с возможностью определять выделенную преамбулу произвольного доступа из второго набора, доступного для назначения для UE. В качестве примера, после того, как произвольный доступ на основе выделенной преамбулы успешно завершен или достоверность выделения истекла, назначенная выделенная преамбула может быть многократно использована. Базовая радиостанция 600 выполнена с возможностью передавать посредством средства 602A передачи, обозначенного TX на Фиг.6, сообщение в UE, к примеру, сообщение PDCCH, идентификатор выделенной и доступной преамбулы, и дополнительно выполнена с возможностью указывать в этом сообщении информацию, указывающую то, в каких из одного или более PRACH-экземпляров выделенная преамбула является допустимой для того, чтобы использоваться посредством UE для произвольного доступа. Как показано на Фиг.6, базовая радиостанция 600 дополнительно содержит средство 602B приема, обозначенное RX на Фиг.6, которое выполнено с возможностью принимать из UE назначенную выделенную преамбулу, которую UE использовало/использует для того, чтобы выполнять произвольный доступ на основе идентификатора выделенной преамбулы, а также на основе указываемой информации относительно одного или более PRACH-экземпляров. Дополнительные действия, выполняемые посредством базовой радиостанции, уже описаны, и, следовательно, не повторяются. Тем не менее, следует отметить, что различные примерные блоки, показанные на Фиг.6, не обязательно являются раздельными. Кроме того TX-средство 602A и RX-средство 602B не обязательно включены в один блок, т.е. каждое из них может представляться посредством отдельного блока. Базовая радиостанция 600, следовательно, не ограничена рамками примерных блок-схем, показанных на Фиг.6. Помимо этого, базовая радиостанция 600 также может содержать другие элементы и/или блоки, не проиллюстрированные на Фиг.6.
Что касается Фиг.7, проиллюстрирована блок-схема примерного абонентского устройства (UE) 700, допускающего выполнение произвольного доступа с использованием назначенной выделенной преамбулы произвольного доступа в соответствии с вышеописанными вариантами осуществления настоящего изобретения. Как показано на Фиг.7, UE 700 содержит средство 701A приема, обозначенное RX на Фиг.7, которое выполнено с возможностью принимать из базовой радиостанции сообщение, содержащее идентификатор выделенной преамбулы и дополнительно содержащее информацию, указывающую то, в каких, по меньшей мере, из одного PRACH-экземпляра выделенная преамбула является допустимой для того, чтобы использоваться посредством UE. В качестве неограничивающего примера, сообщение принимается по PDCCH. UE 700 дополнительно содержит средство 701B передачи, обозначенное TX на Фиг.7, которое выполнено с возможностью передавать на основе принимаемого идентификатора выделенной преамбулы и на основе указываемой информации относительно одного или более PRACH-экземпляра, выделенную преамбулу произвольного доступа, чтобы выполнять произвольный доступ. UE 700 также дополнительно содержит средство 702 обработки, к примеру, чтобы обрабатывать одно или более принимаемых/передаваемых сообщений. С другой стороны, различные примерные варианты осуществления, описывающие субкадры, периодичность, двоичное значение (к примеру, 4 бита), и т.д., уже описаны, и, следовательно, необязательно должны повторяться.
Как описано выше, несколько преимуществ достигаются посредством различных вариантов осуществления настоящего изобретения. В качестве примера, задержка произвольного доступа уменьшается даже в случаях, когда все преамбулы в пуле выделенных преамбул произвольного доступа уже используются. Другое преимущество в другом примере настоящего изобретения состоит в том, что оно дает возможность виртуально расширять выделенные преамбулы посредством введения, как упомянуто выше, шаблона достоверности во временной области так, чтобы облегчать случай, когда имеется недостаточно выделенных преамбул.
Еще одно преимущество настоящего изобретения состоит в том, что для каждого произвольного доступа, который не обязательно должен ссылаться на использование невыделенных преамбул произвольного доступа, задержки произвольного доступа могут уменьшаться.
Настоящее изобретение и его варианты осуществления могут быть реализованы множеством способов. Например, один вариант осуществления настоящего изобретения включает в себя машиночитаемый носитель, имеющий сохраненные инструкции, которые выполняются посредством базовой радиостанции (к примеру, e-узла B или eNB) и/или UE системы связи. Инструкции, выполняемые посредством базовой радиостанции и/или UE и сохраненные на машиночитаемом носителе, осуществляют этапы способа настоящего изобретения, изложенного в формуле изобретения.
Хотя изобретение описано с точки зрения нескольких предпочтительных вариантов осуществления, допускается то, что его альтернативы, модификации, перестановки и эквиваленты должны становиться очевидными для специалистов в данной области техники после прочтения подробного описания и изучения чертежей. Следовательно, нижеследующая прилагаемая формула изобретения должна включать в себя такие альтернативы, модификации, перестановки и эквиваленты как находящиеся в рамках объема настоящего изобретения.