專利名稱：通過發(fā)送否定判定值和附加的肯定判定值來選擇可供使用的傳輸信道的方法以及相應(yīng)的 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于選擇傳輸信道以便從移動終端設(shè)備向基站傳輸消息的方法，其中終端設(shè)備首先向基站發(fā)送一個用于詢問一確定傳輸信道的發(fā)送授權(quán)詢問信號，然后基站向終端設(shè)備發(fā)送一個應(yīng)答信號，該應(yīng)答信號包括一第一判定值，利用該第一判定值通知該終端設(shè)備它是否被授權(quán)在所詢問的傳輸信道上發(fā)送消息。另外，本發(fā)明還涉及能被用于執(zhí)行這種方法的相應(yīng)終端設(shè)備和基站。
在蜂窩移動無線系統(tǒng)中，移動終端設(shè)備(以下也稱終端、移動無線設(shè)備或“用戶設(shè)備”(UE))和移動無線網(wǎng)之間的通信連接通過所謂的基站來建立，該基站通過一個或多個無線信道服務(wù)于某個圓周內(nèi)-在所謂的小區(qū)內(nèi)-的移動無線用戶。這種基站-在UMTS(通用移動電信系統(tǒng))標(biāo)準(zhǔn)中也被稱為“節(jié)點(diǎn)B”-在移動無線網(wǎng)和移動終端設(shè)備之間提供原本的無線電接口。該基站承擔(dān)著與其小區(qū)內(nèi)的各個移動用戶展開無線電工作，并監(jiān)視物理的無線連接。此外，該基站還向終端設(shè)備傳輸網(wǎng)絡(luò)消息和狀態(tài)消息。
這種基站必須具有至少一個帶有合適天線裝置的發(fā)送/接收單元以及一個處理裝置，由該處理裝置控制基站內(nèi)的不同處理。同樣，各個終端設(shè)備必須分別相應(yīng)地具有帶有合適天線裝置的發(fā)送/接收單元，以及分別具有相應(yīng)的處理裝置，由該處理裝置控制各個終端設(shè)備內(nèi)的不同處理。
在移動無線電中區(qū)分了兩種連接方向。前向(下行鏈路DL)描述了從基站到終端設(shè)備的方向，后向(上行鏈路UL)描述了從終端設(shè)備到基站的方向。在此，通常在每個方向中存在多個不同的傳輸信道。在更現(xiàn)代的移動無線標(biāo)準(zhǔn)中，例如UMTS標(biāo)準(zhǔn)，為傳輸數(shù)據(jù)存在兩種所謂的傳送信道其一是所謂的“專用信道”(被分配的信道)，其二是所謂的“公共信道”(公用信道)。專用信道僅僅被預(yù)留用于針對或來自某個終端設(shè)備的信息傳輸。這種資源例如可以通過確定的頻率或在利用所謂的CDMA方法(CDMA＝碼分多址；代碼劃分的多路接入)工作的系統(tǒng)中通過采用同一頻率上的不同擴(kuò)展碼來實(shí)現(xiàn)。在公共信道上，可以從基站傳輸被考慮用于所有終端的信息，或者這些信道可以由不同終端設(shè)備共享，其中每個終端設(shè)備只是短時間地利用該信道。
有意義的是，在這種小區(qū)內(nèi)的無線電業(yè)務(wù)必須在不同的終端設(shè)備和基站之間進(jìn)行組織，使得基站在其負(fù)荷方面能夠處理所有的數(shù)據(jù)，和/或盡可能地避免不同的終端設(shè)備同時在相同的信道上向基站發(fā)送并從而產(chǎn)生沖突。為此應(yīng)該以某一方式確定哪個終端設(shè)備何時可以在哪個傳輸信道上向基站發(fā)送消息。為此，譬如執(zhí)行本文開頭所述的過程。
傳輸信道的這種選擇過程的典型例子是UMTS標(biāo)準(zhǔn)中的所謂的隨機(jī)接入方法(隨機(jī)接入過程)。借助于該方法確定哪個終端設(shè)備可以在哪個邏輯傳輸信道上向基站發(fā)送短消息，以便比如詢問是否能通過有關(guān)的基站建立通話，或以便例如向基站發(fā)送一個短的狀態(tài)信息。這里可以這樣來理解概念“邏輯信道”，即終端設(shè)備本身使用同一個物理的公共上行鏈路信道，其中該終端設(shè)備使用不同的信道化代碼(所謂的“Channelization Codes”)。基站可以借助于該信道化代碼來區(qū)分不同終端設(shè)備在該物理的公共信道上所發(fā)送的消息和信號，就好象它們是在不同的信道上被發(fā)送的一樣。所使用的公共信道具體涉及所謂的“PRACH”(物理隨機(jī)接入信道)。在目前的UMTS標(biāo)準(zhǔn)中，在PRACH中現(xiàn)在提供了16種不同的信道化代碼可供使用，也即在PRACH上實(shí)現(xiàn)了16種不同的邏輯傳輸信道。
在移動終端設(shè)備例如在進(jìn)入某個小區(qū)時使用PRACH之前，該終端設(shè)備不知道哪些信道化代碼目前正被該小區(qū)的其它移動終端設(shè)備使用，以及哪些是空閑的。因此該終端設(shè)備象本文開頭所述的那樣首先向基站發(fā)送一個發(fā)送授權(quán)信號-在UMTS標(biāo)準(zhǔn)中被稱為“接入報(bào)頭”。該接入報(bào)頭被唯一地分配給某個信道化代碼或某個邏輯傳輸信道。然后由基站發(fā)送一個應(yīng)答信號，該應(yīng)答信號要么包括一個確認(rèn)、即該設(shè)備可以利用該信道化代碼發(fā)送消息，要么利用該應(yīng)答信號拒絕利用該信道化代碼發(fā)送消息。在此，該信令利用單個的判定值來實(shí)現(xiàn)-在UMTS標(biāo)準(zhǔn)中為“捕獲指示”的形式。該捕獲指示在特定的下行鏈路信道、也即所謂的AICH(捕獲指示信道)上從基站被發(fā)送給終端設(shè)備。所述AICH-如同PRACH一樣-涉及一個可以由所有終端設(shè)備接收的公共信道。該捕獲指示在傳輸時與某個特征標(biāo)符號序列相乘，該特征標(biāo)符號序列又被唯一地分配給該終端設(shè)備已預(yù)先為其發(fā)送了所述發(fā)送授權(quán)詢問信號的有關(guān)信道化代碼，這樣，有關(guān)的終端設(shè)備便知道它是被允許還是被拒絕利用該信道化代碼發(fā)送消息。
在用于執(zhí)行隨機(jī)接入方法的目前標(biāo)準(zhǔn)中，終端設(shè)備通過被某個小區(qū)的基站持續(xù)發(fā)送的公用的公共信道BCH(廣播信道)來獲得關(guān)于可供使用的信道化代碼的信息和關(guān)于何時及究竟如何才能向基站發(fā)送一個發(fā)送授權(quán)詢問信號的必要信息。然后，移動無線設(shè)備可以從被提供給該移動無線設(shè)備的可能信道化代碼或邏輯信道中選擇任一個，并利用某個發(fā)送功率發(fā)送所述用于詢問該確定傳輸信道的發(fā)送授權(quán)詢問信號。如果在某個時間之后沒有應(yīng)答信號到達(dá)，則該移動無線設(shè)備利用提高的功率重新發(fā)送一個發(fā)送授權(quán)詢問信號并詢問另一個傳輸信道。然后，如果移動無線設(shè)備收到一個具有肯定的第一判定值的應(yīng)答信號，則它最終在所詢問的傳輸信道上-也即利用PRACH上的確定信道化代碼-向基站發(fā)送消息。在否定的判定值的情況下，從頭開始該過程，也即終端設(shè)備向基站發(fā)送另一個發(fā)送授權(quán)詢問以詢問另一個傳輸信道。
只要很少導(dǎo)致基站根據(jù)發(fā)送授權(quán)詢問信號發(fā)送否定的判定值，也即拒絕在有關(guān)的傳輸信道上傳輸，則該方法是可接受的。例如在以下情況中便是如此只有當(dāng)基站過載和不能處理其它數(shù)據(jù)時才發(fā)送否定的判定值。但只要基站的負(fù)荷進(jìn)一步提高，或當(dāng)使用以下方法時，則否定的判定值的數(shù)量會大大增加，其中該方法是還為某些終端設(shè)備將某些傳輸信道釋放某個時間以避免沖突。在該情形下，所述的方法是無效的，因?yàn)榻K端設(shè)備必須單個地通過發(fā)送合適的發(fā)送授權(quán)詢問信號來詢問各個可能的傳輸信道。
本發(fā)明的任務(wù)在于，如此改善本文開頭所述的那種方法，使得能夠以盡可能少的信令花費(fèi)、更快和更有效地給移動終端設(shè)備提供一個用于向基站發(fā)送消息的傳輸信道，以及提供用于執(zhí)行這種更有效的傳輸信道選擇方法的相應(yīng)基站和移動無線設(shè)備。
該任務(wù)通過以下方式來解決，如果所述終端設(shè)備被授權(quán)在另一個傳輸信道上發(fā)送消息，則所述基站在傳輸一第一否定判定值時利用所述的應(yīng)答信號向所述終端設(shè)備發(fā)送一第二肯定判定值，其中所述第一否定判定值是被用來拒絕所述終端設(shè)備在被詢問的傳輸信道上發(fā)送消息的。然后所述終端設(shè)備在檢測到所述應(yīng)答信號中的第一否定判定值時如此地進(jìn)一步分析該應(yīng)答信號，看該應(yīng)答信號中是否包含有這種第二肯定判定值，以及哪些另外的傳輸信道在當(dāng)前可供使用，也即沒有被占用。接著，所述終端設(shè)備然后在可供使用的傳輸信道之一上向所述基站發(fā)送所述消息。
該方法具有巨大的優(yōu)點(diǎn)只要還有另外的傳輸信道可被提供用于當(dāng)前向基站發(fā)送消息，但有關(guān)的終端設(shè)備恰好沒有針對這些傳輸信道發(fā)送所述的發(fā)送授權(quán)詢問信號，那么就不會簡單地導(dǎo)致發(fā)送授權(quán)詢問信號的單純的被拒絕。替而代之的是，終端設(shè)備可以在另外的空閑傳輸信道上發(fā)送，而不用重新發(fā)送一個發(fā)送授權(quán)詢問信號。由此使得選擇方法變得更快。此外也避免了不必要的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)被用于移動無線設(shè)備的更多詢問。
從基站方面來看，所述的方法是這樣的所述基站從所述終端設(shè)備首先接收一個用于詢問一確定傳輸信道的發(fā)送授權(quán)詢問信號，然后向所述終端設(shè)備發(fā)送一個包括有關(guān)判定值的應(yīng)答信號。在此，如果所述終端設(shè)備被授權(quán)在另一個傳輸信道上發(fā)送消息，則所述基站在傳輸一第一否定判定值時利用所述的應(yīng)答信號向所述終端設(shè)備發(fā)送一第二肯定判定值。為此，本發(fā)明的基站必須具有一處理裝置，該處理裝置含有用于選擇傳輸信道的相應(yīng)裝置。這里包括一解碼裝置，用于識別從終端設(shè)備發(fā)送的用于詢問一確定傳輸信道的發(fā)送授權(quán)詢問信號，還包括一信道釋放裝置，用于測定當(dāng)前可以被提供用于發(fā)送消息的那些傳輸信道。另外還需要一編碼裝置，用于向所述終端設(shè)備發(fā)送一個包括有關(guān)第一判定值的應(yīng)答信號。在此，所述處理裝置必須被構(gòu)造使得如果所述終端設(shè)備被授權(quán)在另一個信道上發(fā)送消息，則在傳輸?shù)谝环穸ㄅ卸ㄖ禃r相應(yīng)地利用所述的應(yīng)答信號向所述終端設(shè)備發(fā)送一第二肯定判定值。所述用于選擇傳輸信道的裝置、尤其是解碼裝置、信道釋放裝置和編碼裝置優(yōu)選地以軟件形式被實(shí)現(xiàn)在基站的所述處理裝置中。
從移動無線設(shè)備方面來看，所述的方法是這樣的所述終端設(shè)備首先以常規(guī)方式向所述基站發(fā)送一個發(fā)送授權(quán)詢問信號，然后從所述基站接收一個應(yīng)答信號，最后在該應(yīng)答信號中檢測一第一判定值。只要所述終端設(shè)備檢測到一第一否定判定值，便如此地分析該應(yīng)答信號，看該應(yīng)答信號中是否包含有被用來通知該終端設(shè)備被允許在另一傳輸信道上發(fā)送消息的第二肯定判定值，以及哪些另外的傳輸信道可供使用。接著，所述終端設(shè)備在可供使用的傳輸信道之一上發(fā)送所述消息。為此，該移動無線設(shè)備必須具有一處理裝置，該處理裝置具有用于選擇傳輸信道的裝置，后者包括用于產(chǎn)生發(fā)送授權(quán)詢問信號的授權(quán)詢問裝置以及用于解碼從所述基站發(fā)來的應(yīng)答信號的解碼裝置。在此，所述的解碼裝置必須被構(gòu)造使得在檢測到所述第一否定判定值時相應(yīng)地進(jìn)一步分析該應(yīng)答信號，以便找到可能的第二肯定判定值和檢查哪些另外的傳輸信道可供用于此。所述處理裝置必須被構(gòu)造使得然后在可供使用的另外的傳輸信道之一上發(fā)送所述消息。所述用于在移動無線設(shè)備中選擇傳輸信道的裝置、尤其是授權(quán)詢問裝置和解碼裝置優(yōu)選地以軟件形式被實(shí)現(xiàn)在移動無線設(shè)備的所述處理裝置中。
該方法原則上可以應(yīng)用于各種類型的傳輸信道。也就是說，該方法例如可被用來選擇多個物理傳輸信道中的一個。但基本的應(yīng)用在于，選擇多個邏輯傳輸信道中的一個，這些邏輯傳輸信道通過采用不同的信道化代碼被實(shí)現(xiàn)在由多個終端設(shè)備共同用來向基站傳輸消息的物理傳輸信道上。尤其是，該方法適合于改善本文開頭所述的遵照目前UMTS標(biāo)準(zhǔn)的隨機(jī)接入方法。
從屬權(quán)利要求分別包含有本發(fā)明方法的非常優(yōu)選的改進(jìn)和擴(kuò)展，其中涉及移動終端設(shè)備、基站和移動無線網(wǎng)的裝置權(quán)利要求可以根據(jù)方法權(quán)利要求被改進(jìn)。
在尤其優(yōu)選的實(shí)施例中，所述應(yīng)答信號包含有明確的信道狀態(tài)信息，利用該信道狀態(tài)信息通知有關(guān)的終端設(shè)備哪些另外的傳輸信道可供用于發(fā)送消息。替換地和附加地，所述終端設(shè)備也可以如此地解碼所述的應(yīng)答信號，看它是否含有用于其它終端設(shè)備的其它肯定和否定判定值。其先決條件是，所述應(yīng)答信號在一個能被所有終端設(shè)備解碼的公共下行鏈路信道上被發(fā)送，而且同時可以包含有不同終端設(shè)備的發(fā)送授權(quán)詢問信號用的判定值，例如在AICH就是這種情況。
尤其優(yōu)選的是，如此地編碼所述應(yīng)答信號內(nèi)的可能被發(fā)送的第二判定值和/或所述信道狀態(tài)信息，使得不管一確定的應(yīng)答信號究竟是否包含有第二判定值和/或明確的信道狀態(tài)信息，所述第一判定值也能不變地由所述終端設(shè)備在應(yīng)答信號中解碼。也就是說，附加被傳輸?shù)男畔⒌木幋a如此地進(jìn)行，使得迄今被發(fā)送的應(yīng)答信號的編碼不變。就上文多次提到的UMTS標(biāo)準(zhǔn)中的隨機(jī)接入方法而言，這意味著，例如捕獲指示象迄今一樣根據(jù)慣常的UMTS規(guī)程(3GPP TS 25.211或TS 25.213Release 99)被發(fā)送。這有個優(yōu)點(diǎn)，就是整個方法向下是兼容的，使得沒有被裝配用來執(zhí)行本發(fā)明方法的終端設(shè)備也可以依舊以慣常的方式解碼應(yīng)答信號和檢測第一判定值。相反，利用按照本發(fā)明方法工作的終端設(shè)備也可以從不發(fā)送第二判定值的基站接收應(yīng)答信號，因?yàn)樵摶緵]有被相應(yīng)地裝配。
如開頭已述，例如在UMTS方法中，被用作判定值的捕獲指示是在AICH上進(jìn)行傳送的，其中，為了編碼捕獲指示，將該捕獲指示與一個被分配給所述發(fā)送授權(quán)詢問信號或所請求的信道化代碼的特征標(biāo)符號序列相乘。這就是說，存在某個特征標(biāo)符號序列集被用來編碼所述應(yīng)答信號中的第一判定值。該集中的各個特征標(biāo)符號序列分別是相互正交的。為了編碼所述的第二判定值和/或信道狀態(tài)信息使得第一判定值可以與此無關(guān)地被解碼，所述第二肯定判定值和/或所述信道狀態(tài)信息優(yōu)選地借助于一個特征標(biāo)符號序列在應(yīng)答信號被編碼，所述的特征標(biāo)符號序列與被用于編碼所述第一判定值的特征標(biāo)符號序列的所述第一集是正交的。
由此，可以優(yōu)選地通過將第一特征標(biāo)符號序列集的特征標(biāo)符號序列的每第二個符號乘以“-1”，來產(chǎn)生用于編碼所述第二肯定判定值和/或所述信道狀態(tài)信息的這種特征標(biāo)符號序列。從而自動地生成與第一特征標(biāo)符號序列集正交的新特征標(biāo)符號序列。
原則上可以的是，只有當(dāng)其需要被用來編碼所述第二肯定判定值和/或所述信道狀態(tài)信息時，基站才分別產(chǎn)生一個與第一特征標(biāo)符號序列集相正交的特征標(biāo)符號序列。為此，基站或其編碼裝置必須具有相應(yīng)的符號序列產(chǎn)生單元，用于相應(yīng)地編碼所述第二肯定判定值和/或所述信道狀態(tài)信息。同樣，所述終端設(shè)備也必須具有相應(yīng)的符號序列產(chǎn)生單元用于編碼。
但優(yōu)選的是，在基站或終端設(shè)備的相應(yīng)存儲裝置中分別已經(jīng)寄存特征標(biāo)符號序列的一個完整的第二集，其中該第二特征標(biāo)符號序列集的特征標(biāo)符號序列是相互正交的，而且與第一特征標(biāo)符號序列集的所有特征標(biāo)符號序列也是正交的。在此，該第二特征標(biāo)符號序列集的特征標(biāo)符號序列可以分別由第一特征標(biāo)符號序列集的特征標(biāo)符號序列通過給每第二個符號乘以“-1”而產(chǎn)生。
為了傳輸所述的第二肯定判定值和信道狀態(tài)信息，存在不同的可能性。
在第一種方法中，所述第二肯定判定值與所述信道狀態(tài)信息一起在一個符號串內(nèi)被傳輸，該符號串利用一確定的、與所述第一特征標(biāo)符號序列集相正交的特征標(biāo)符號序列被編碼，例如利用該第二特征標(biāo)符號序列集的特征標(biāo)符號序列被編碼。
在此，尤其優(yōu)選地采用一個被固定地分配給相應(yīng)基站的特征標(biāo)符號序列，其中注意到相鄰的基站采用兩個不同的特征標(biāo)符號序列。
在一種替代方法中，所述第二肯定判定值針對一確定的終端設(shè)備單獨(dú)地利用一確定的、與所述第一特征標(biāo)符號序列集相正交的特征標(biāo)符號序列被編碼，該特征標(biāo)符號序列被分配給有關(guān)終端設(shè)備預(yù)先已向基站發(fā)送一個發(fā)送授權(quán)詢問信號進(jìn)行詢問過的那個傳輸信道。
另外，所述應(yīng)答信號于是可以包括一第二否定判定值作為在有關(guān)的時刻被占用的每個傳輸信道的信道狀態(tài)信息。在此，根據(jù)第一種變型方案，所述第二否定判定值分別利用第一特征標(biāo)符號序列集中的被分配給被占用的有關(guān)傳輸信道的特征標(biāo)符號序列進(jìn)行編碼。相反，在第二種變型方案種，所述第二否定判定值分別利用特征標(biāo)符號序列第二集中的又被分配給被占用的有關(guān)傳輸信道的特征標(biāo)符號序列進(jìn)行編碼。
下面通過參照附圖借助于實(shí)施例來再次詳述本發(fā)明。


圖1示出了按照現(xiàn)有技術(shù)在UMTS標(biāo)準(zhǔn)中的AICH信道結(jié)構(gòu)示意圖，圖2示出了在發(fā)回一個否定判定值時按照現(xiàn)有技術(shù)的隨機(jī)接入方法的過程示意圖，圖3示出了在發(fā)回一個肯定判定值時按照現(xiàn)有技術(shù)的隨機(jī)接入方法的過程示意圖，圖4示出了一個表格，其具有16個不同的、相互正交的報(bào)頭特征標(biāo)符號序列Ps以用于在UMTS方法中編碼接入報(bào)頭，圖5示出了一個表格，其具有16個相互正交的AICH特征標(biāo)符號序列bs以用于在UMTS方法中編碼捕獲指示，圖6示出了在目前UMTS標(biāo)準(zhǔn)中的隨機(jī)接入方法中形成應(yīng)答信號的示意圖，圖7示出了在UMTS方法中的PRACH信道上發(fā)送不同長度的消息的示意圖，圖8示出了根據(jù)第一實(shí)施例的本發(fā)明隨機(jī)接入方法的示意圖，圖9示出了一個表格，其具有第二AICH特征標(biāo)符號序列集的16個相互正交的AICH特征標(biāo)符號序列，圖10示出了在圖8所示的隨機(jī)接入方法中形成應(yīng)答信號的示意圖，圖11示出了根據(jù)第二實(shí)施例的本發(fā)明隨機(jī)接入方法的示意圖，圖12示出了在圖11所示的隨機(jī)接入方法中形成應(yīng)答信號的第一變型方案的示意圖，圖13示出了在圖11所示的隨機(jī)接入方法中形成應(yīng)答信號的第二變型方案的示意圖。
所有在附圖中所示的本發(fā)明實(shí)施例涉及UMTS標(biāo)準(zhǔn)的FDD模式(頻分雙工模式，頻分雙工方法)中的按照本發(fā)明的隨機(jī)接入方法改進(jìn)。但本發(fā)明不局限于該應(yīng)用。
在UMTS移動無線網(wǎng)中，多個移動無線設(shè)備可以同時在一個頻率上在上行鏈路中發(fā)送，或由基站在下行鏈路中服務(wù)。這通過以下方式實(shí)現(xiàn)通過采用相互正交的不同擴(kuò)展碼來擴(kuò)展信號的帶寬，并由此在一個頻率上產(chǎn)生不同的物理信道。
如果上文所述，在UMTS標(biāo)準(zhǔn)中存在被固定地分配給各個設(shè)備的所謂的“專用信道”和由多個終端設(shè)備使用的所謂的“公共信道”。在上行鏈路范圍中的這種公共信道是所謂的PRACH，各個終端設(shè)備短時間地利用該P(yáng)RACH向基站發(fā)送消息，譬如詢問建立通話。在物理信道PRACH上映射了傳送信道RACH(隨機(jī)接入信道)。在某個小區(qū)內(nèi)、也即某個基站內(nèi)，該P(yáng)RACH被分配了一個完全確定的擾碼。同樣，上行鏈路中的每個專用信道也有自己的擾碼。
在下行鏈路方面同樣有不同的公共信道，例如上文已述的BCH和AICH。
AICH被劃分成20ms長的所謂的“無線幀”(無線窗口)RF。一個無線幀又包括15個所謂的接入時隙AS。這針對AICH被示于圖1中。每個接入時隙AS包括5120個碼片，其中目前只有4096個碼片在傳輸中被使用，而1024個碼片尚未被占用。在該4096個碼片中總共設(shè)有32個實(shí)數(shù)值的符號a0，…，a31。PRACH的被用于發(fā)送接入報(bào)頭的部分也以相應(yīng)的方式構(gòu)造。接入報(bào)頭同樣包括4096個碼片，這些碼片通過用因子256擴(kuò)展長度為16的特征標(biāo)來產(chǎn)生。PRACH消息部分被劃分為長度為10ms的無線幀，其中一個無線幀由15個時隙組成。據(jù)此，一個時隙是一個接入時隙的一半長，并包括2560個碼片。PRACH消息可以根據(jù)目前的現(xiàn)有技術(shù)為10或20ms長。
現(xiàn)在在圖2和3中再次詳細(xì)地描述了迄今在UMTS標(biāo)準(zhǔn)中所采用的隨機(jī)接入方法，其中在圖2中所描述的情況是，拒絕終端設(shè)備在被詢問的信道上發(fā)送，在圖3中所描述的情況是，產(chǎn)生一個肯定的發(fā)送確認(rèn)。
該方法以以下方式開始終端設(shè)備如此分析由基站持續(xù)發(fā)送的BCH采用PRACH上的哪個擴(kuò)展碼用于該基站，哪些信道化代碼Cs原則上可以由該小區(qū)內(nèi)的有關(guān)終端設(shè)備使用，以及PRACH上的哪些接入時隙AS可供有關(guān)終端設(shè)備使用。在圖2和3所示的實(shí)施例中，原則上信道化代碼C1、C3和C5可以供終端設(shè)備使用。然后，終端設(shè)備任意地從可供使用的信道化代碼C1、C3和C5中選擇一個，并針對該代碼在該終端設(shè)備被允許的某個接入時隙AS中向基站發(fā)送一個發(fā)送授權(quán)詢問信號AP。所述發(fā)送授權(quán)詢問信號(在以下也被稱為接入報(bào)頭AP)包括基站的PRACH的擾碼和被分配給16個不同可能的信道化代碼C0，...，C15的報(bào)頭特征標(biāo)P0，...，P15。
所述16個不同的報(bào)頭特征標(biāo)P0，...，P15在圖4被示出。通過將屬于某個信道化代碼Cs的報(bào)頭特征標(biāo)Ps乘以PRACH的擾碼(其中該報(bào)頭特征標(biāo)Ps被重復(fù)256次)，來產(chǎn)生所述的接入報(bào)頭AP。
在圖2和3所示的實(shí)施例中，終端設(shè)備以某個功率首先發(fā)送一個接入報(bào)頭AP，該報(bào)頭AP具有用于信道化代碼C1的報(bào)頭特征標(biāo)P1。如果此后終端設(shè)備沒有在AICH上收到應(yīng)答信號，則以提高的功率在下一個可用的接入時隙AS中發(fā)送一個新的接入報(bào)頭AP。在此，再次隨機(jī)地選擇一個新的報(bào)頭特征標(biāo)Ps。在所示的實(shí)施例中，這是報(bào)頭特征標(biāo)P5，也即針對信道化代碼C5發(fā)送一個發(fā)送授權(quán)詢問信號AP。
這樣一直進(jìn)行，直到最后在AICH上收到一個應(yīng)答信號AWS。在該應(yīng)答信號中包括一個所謂的捕獲指示AIS(S＝0，..，15)作為判定值A(chǔ)CK，NACK。根據(jù)是否涉及肯定的判定值A(chǔ)CK(通過該判定值授權(quán)終端設(shè)備在被詢問的信道上或利用被詢問的信道化代碼Cs發(fā)送)，或是否涉及否定的判定值NACK(利用該判定值拒絕用該信道化代碼Cs發(fā)送)，該捕獲指示AIS具有值“1”或“-1”。
在此，如此地形成所述的應(yīng)答信號，使得相應(yīng)的捕獲指示AIS與一個所謂的AICH特征標(biāo)符號序列bs相乘，其中每個特征標(biāo)符號序列bs又恰好被分配給16個信道化代碼中的一個Cs。通過捕獲指示AIS與相應(yīng)的AICH特征標(biāo)符號序列bs相乘，終端設(shè)備知道所接收的判定值A(chǔ)CK、NACK或捕獲指示AIS是否為對由其發(fā)送的接入報(bào)頭AP的應(yīng)答。
如圖6所示，可以將最多16個不同的捕獲指示與分別所屬的AICH特征標(biāo)符號序列bs相乘和隨后相加，也就是說，最多可以將16個捕獲指示AI同時在一個應(yīng)答信號AWS中進(jìn)行發(fā)送。在此，各個AICH特征標(biāo)符號序列bs分別由32個值組成(見圖5)。通過由捕獲指示與所屬的AICH特征標(biāo)符號序列bs相乘得出的各個值的逐比特相加，產(chǎn)生32個AICH符號a0，…，a31，如圖1所示。
如果基站在AICH上發(fā)送一個具有否定判定值A(chǔ)CK的應(yīng)答信號AWS，則終端設(shè)備中斷該方法。在圖2所示的實(shí)施例中，這是一個具有值“-1”的相應(yīng)捕獲指示AI3，該捕獲指示對應(yīng)于預(yù)先由終端設(shè)備發(fā)送的接入報(bào)頭P3。然后在某個時間之后，該終端設(shè)備再在被允許的接入時隙內(nèi)利用隨機(jī)選擇的報(bào)頭特征標(biāo)P1、P3、P5向基站發(fā)送一個新的接入報(bào)頭AP，也即重新開始該方法。如果相反地在應(yīng)答信號中包含一個肯定的判定值A(chǔ)CK，在圖3中該捕獲指示AI3＝1，則終端設(shè)備在PRACH上利用被詢問的信道化代碼C3向基站發(fā)送所想要的消息N。
從圖2和3可以立即看出，只要僅僅很少導(dǎo)致基站發(fā)送否定的判定值NACK，則該方法還是可以被接受的。根據(jù)目前的UMTS標(biāo)準(zhǔn)，就是這種情況，因?yàn)橹挥挟?dāng)基站的硬件再也不能處理其它數(shù)據(jù)時才發(fā)送否定的判定值NACK。PRACH上的消息沖突的機(jī)會因此是很低的。
但根據(jù)目前的標(biāo)準(zhǔn)，在PRACH上發(fā)送的消息只有10或20ms的長度。由此在相同的起始時刻開始的發(fā)向基站的不同終端設(shè)備的兩個消息的沖突是很少的。對此參見圖7。正如那里所示，用于接入報(bào)頭的無線幀的時延是20ms，其中在一個無線幀內(nèi)設(shè)有15個接入時隙AS。消息的開始可以一直只處在接入時隙AS的起始時刻。相反，為PRACH消息部分所采用的擾碼具有10ms的長度。如果需發(fā)送的消息N1、N3、N5長于10ms，則該擾碼通過重復(fù)被加長。這意味著，如果消息的起始時刻彼此相隔10ms或其整數(shù)倍，利用相同信道化代碼CS發(fā)送的消息則不能由基站區(qū)分。在該情形下，同時的消息部分與擾碼的相同片段進(jìn)行邏輯連接，而且該消息對于基站再也不能區(qū)分。于是必須重新發(fā)送它們。因?yàn)樵?0ms的時幀內(nèi)只有15個可能的起始時刻(接入時隙AS的起始時刻)，所以在10ms之后不可能產(chǎn)生PRACH消息的起始時刻。事實(shí)上只有在20ms之后才可能出現(xiàn)這種情況消息N3與然后開始的并采用相同擾碼及信道化代碼的另一消息N1沖突。為了將最大的消息長度加長到超過20ms并由此也允許以更有效的方式在PRACH上發(fā)送更復(fù)雜的消息，需要更有效的信道管理。也就是說，應(yīng)該檢查哪些信道已經(jīng)由另外的終端設(shè)備使用，也即被阻塞。但這種有效的信道管理必然會帶來終端設(shè)備的發(fā)送授權(quán)詢問信號的拒絕數(shù)量的上升。因此，一種更有效的用于選擇傳輸信道或信道化代碼CS以在PRACH信道上傳輸消息N的方法也肯定是有意義的。
因此，在所建議的本發(fā)明方法中，如果終端設(shè)備能夠在另一個空閑信道上或利用另一個空閑的信道化代碼發(fā)送消息N，那么，只要判定值是否定的，則除了第一判定值A(chǔ)CK、NACK外，另外還在必要時在應(yīng)答信號中發(fā)送一個第二肯定判定值A(chǔ)CK2給終端設(shè)備。另外，在所示的實(shí)施例中，明確地給終端設(shè)備發(fā)送信道狀態(tài)信息KI，終端設(shè)備借助于該信息然后可以確定哪個信道能被使用。這在圖8被示意地給出。
正如該圖與圖2、3的比較所示，這里終端設(shè)備也分別多次利用具有不同報(bào)頭特征標(biāo)P1、P2、P5(這些報(bào)頭特征標(biāo)涉及不同的信道化代碼C1、C2、C5)的相應(yīng)接入報(bào)頭AP詢問基站是否可以利用PRACH上的有關(guān)信道化代碼C1、C2、C5發(fā)送消息N。如圖2所示的實(shí)施例，這里也對最后一次采用了報(bào)頭特征標(biāo)P3的詢問產(chǎn)生一個具有否定判定值NACK的基站應(yīng)答信號AWS(這里又是AI3＝-1)。但另外在應(yīng)答信號AWS中還包含一個第二肯定判定值A(chǔ)CK2和信道信息KI，利用該信道信息通知終端設(shè)備它可以利用信道化代碼C5發(fā)送消息。然后，終端設(shè)備在接下來被允許的接入時隙中利用信道化代碼C5發(fā)送消息N。利用這種方式，通過發(fā)送附加的信息避免了盡管存在空閑資源也拒絕PRACH的占用請求。
在此，所述的附加信息如此地在應(yīng)答信號AWS中被解碼，使得本方法對迄今的UMTS方法完全是向下兼容的。為此，定義16個新的附加AICH特征標(biāo)符號序列b20，..，b215。該第二AICH特征標(biāo)符號序列集b2的AICH特征標(biāo)符號序列分別是相互正交的，并且與被迄今的捕獲指示AI用來編碼的第一AICH特征標(biāo)符號序列集b的全部現(xiàn)有的AICH特征標(biāo)符號序列b0，..，b15正交。該新的AICH特征標(biāo)符號序列集b2在圖9中被示出。如同與圖5的比較所示，第二集b2的各個特征標(biāo)符號序列b20，..，b215是通過以下方式形成的，即第一“正常的”特征標(biāo)符號序列集b的相應(yīng)特征標(biāo)符號序列b20，..，b215的每第二個值的正負(fù)符號被反轉(zhuǎn)，也即該值乘以“-1”。由于該第二特征標(biāo)符號序列集b2與該第一特征標(biāo)符號序列集b是正交的，所以可以利用該特征標(biāo)符號序列b20，..，b215來編碼附加信息，并且與迄今的信息一同被發(fā)送，而不會改變迄今的捕獲指示AI的傳輸。其它的方法過程、尤其是接入報(bào)頭AP的發(fā)送過程，與迄今的標(biāo)準(zhǔn)中是一樣的。
對此，在圖8和10中示出了用于向終端設(shè)備發(fā)送第二肯定判定值A(chǔ)CK2和必要信道信息KI的第一種可能性。
在該方法中，基站在移動無線設(shè)備詢問到某個被占用的信道化代碼CS(在圖8中為代碼C3)的情況下發(fā)送一個否定的判定值NACK，也即AI3＝1，這與現(xiàn)有技術(shù)恰好是一樣的。另外發(fā)送一個信道狀態(tài)信息KI，該信息由總共16個RACH狀態(tài)指示RSI0，..，RSI15組成，其中每個狀態(tài)指示RSIS(S＝0，..，15)恰好被分配給某個信道化代碼Cs。如果狀態(tài)指示RSIS＝-1，則意味著相應(yīng)的信道化代碼Cs被占用。狀態(tài)指示RSIS＝0的意思是，所屬的信道化代碼Cs是空閑的。移動無線設(shè)備在所接收的否定的第一判定值NACK上可以識別屬于被發(fā)送的報(bào)頭特征標(biāo)Ps’的信道化代碼Cs’的狀態(tài)。因此不需要在具有值“-1”的信道信息KI內(nèi)發(fā)送所屬的狀態(tài)指示RSIS’。所以該狀態(tài)指示RSIS’可以被用來給移動無線設(shè)備授予在空閑的信道化代碼CS上發(fā)送消息的權(quán)利。也就是說，通過將有關(guān)的狀態(tài)指示置為RSIS’＝1，利用該值發(fā)送一個第二肯定的判定值A(chǔ)CK2。
在此，如果基站同時在一個應(yīng)答信號中在相同的接入時隙AS內(nèi)給不同的終端設(shè)備發(fā)送多個否定的判定值NACK或肯定的判定值A(chǔ)CK，則另外還可以發(fā)送具有值“0”的所屬狀態(tài)指示RSI。通過進(jìn)一步分析被發(fā)送的應(yīng)答信號，有關(guān)的移動無線設(shè)備借助于為其它移動無線設(shè)備所確定的第一判定值NACK、ACK獲得了該所屬的信道化代碼CS的狀態(tài)。于是，盡管狀態(tài)指示RSIS具有值“0”，但所屬的CS已被占用。也就是說，分別被發(fā)送的第一判定值NACK、ACK被給予了比狀態(tài)指示RSIS更高的優(yōu)先級。
總之，只要向終端設(shè)備發(fā)送第一否定判定值NACK并且應(yīng)該發(fā)送第二肯定判定值A(chǔ)CK2，則在該方法中必須傳輸最多16個不同的狀態(tài)指示RSIS’…，RSI15。為此，圖10示出了如何能在應(yīng)答信號AWS中進(jìn)行編碼和向基站發(fā)送。由各個狀態(tài)指示RSIS’…，RSI15形成一個長度為16的狀態(tài)指示符號序列RS。然后，該符號序列RS可以利用所述第二AICH特征標(biāo)符號序列集b2S中的AICH特征標(biāo)符號序列b20，..，b215進(jìn)行編碼。由于該附加特征標(biāo)符號序列與所述第一特征標(biāo)符號序列集b的正交性，所產(chǎn)生的符號序列可以一起被相加，而不影響在應(yīng)答信號AWS中被傳送的第一判定值或捕獲指示AI0，…，AI15。對此，只需要所述第二AICH特征標(biāo)符號序列集b2中的單個的、原則上自由可選的特征標(biāo)符號序列b2x，其中該特征標(biāo)符號序列b2x被優(yōu)選地分配給有關(guān)的基站。
在圖8所示的具體實(shí)施例中，與被詢問的信道化代碼C3相對應(yīng)的狀態(tài)指示被置為RSI3＝1。這對應(yīng)于肯定的第二判定值A(chǔ)CK2。另外，發(fā)送一個狀態(tài)指示RSI1＝-1作為附加的信道狀態(tài)信息KI，這意味著信道化代碼C1同樣被占用。由于一方面因第一否定判定值NACK而已經(jīng)知道信道化代碼C3也被占用且終端設(shè)備只有信道化代碼C1、C5、C3可供使用，而另一方面已經(jīng)利用第二肯定判定值A(chǔ)CK2通知終端設(shè)備它可以在空閑信道上進(jìn)行發(fā)送，所以，只還剩下信道化代碼C5被用于自由發(fā)送，然后由終端設(shè)備利用該信道化代碼C5來發(fā)送消息N。
下面還要講述，為了改變隨機(jī)接入方法，在基站和終端設(shè)備自身內(nèi)需要做何種修改在基站以具有報(bào)頭特征標(biāo)PS’的接入報(bào)頭AP的形式接收了占用請求之后，它便檢查PRACH的所屬信道化代碼CS’是否被占用。
如果信道化代碼CS’空閑，則基站象現(xiàn)有技術(shù)一樣發(fā)送一個捕獲指示AIS’＝1。
如果信道化代碼CS’被占用，基站則在AICH上發(fā)送一個NACK，也即一個捕獲指示AIS’＝-1。在此，該捕獲指示AIS’分別利用普通的第一特征標(biāo)符號序列集b中的AICH特征標(biāo)符號序列bS’進(jìn)行發(fā)送，該特征標(biāo)符號序列bS’屬于由移動無線設(shè)備發(fā)送的報(bào)頭特征標(biāo)PS，并由此屬于被占用的信道化代碼CS’。
如果只有被詢問的信道化代碼CS’被占用，則除了NACK外還發(fā)送附加的狀態(tài)指示符號序列RS。在此，只有屬于該被詢問的信道化代碼CS’的RSIS’具有值“1”。這是所述的第二肯定判定值A(chǔ)CK2。所有其它的RSIS用值0發(fā)送，也即，在那里“什么也不”發(fā)送。移動無線設(shè)備由此識別出只有信道化代碼CS’被占用，而且可以找出一個空閑的信道化代碼CS并利用它來發(fā)送其消息N。
如果至少一個信道化代碼CS空閑，而且除了被詢問的信道化代碼CS’之外還有其它的信道化代碼CS”被占用，那么基站同樣利用第一否定判定值NACK發(fā)送一個狀態(tài)指示符號序列RS。屬于被詢問的信道化代碼CS’的狀態(tài)值RSIS’再次獲得值“1”作為第二肯定判定值A(chǔ)CK2。屬于被占用的信道化代碼CS”的RSIS”(對于該RSIS”不向其它終端設(shè)備同時發(fā)送否定判定值A(chǔ)CK和肯定判定值NACK)獲得值“-1”(CS”被占用)。所有其它的狀態(tài)值RSIS獲得值“0”(CS空閑)。為此，基站分別使用一個預(yù)先固定定義好的、來自所述第二特征標(biāo)符號序列集b2中的特征標(biāo)b2x。由于該附加的狀態(tài)指示符號序列RS利用與AICH相同的擾碼進(jìn)行加擾，所以在邏輯上可以將該擾碼視為AICH的一部分。
如果所有信道化代碼被占用，則象普通方式一樣只發(fā)送一個否定判定值NACK，不發(fā)送附加的狀態(tài)指示符號序列RS。
在基站向終端設(shè)備發(fā)送一個狀態(tài)指示符號序列RS之后，它在收到最后的接入報(bào)頭之后用3或4個接入時隙等待一個來自于有關(guān)終端設(shè)備的具有未被占用的信道化代碼之一CS的消息N。在此，由終端設(shè)備優(yōu)先使用具有較小指數(shù)“S”的信道化代碼CS。由此基站找尋所使用的信道化代碼CS被加速了?；颈M可能最快地確定實(shí)際所使用的信道化代碼CS，并在該移動無線設(shè)備發(fā)送其PRACH消息部分的時間間隔內(nèi)禁止該信道化代碼被用于其它的移動無線設(shè)備。
需要第二肯定判定值A(chǔ)CK2來表征被授權(quán)發(fā)送的移動無線設(shè)備。如果多個移動無線設(shè)備同時發(fā)送占用請求-其報(bào)頭特征標(biāo)PS’屬于被占用的信道化代碼CS’，那么，由此避免了所有的移動無線設(shè)備在收到第一否定判定值NACK之后開始發(fā)送消息。只有接收了屬于“其”報(bào)頭特征標(biāo)PS’的第二肯定判定值A(chǔ)CK2的移動無線設(shè)備才可以開始發(fā)送消息。
對于移動無線設(shè)備，該方法可表示如下1.移動無線設(shè)備象現(xiàn)有技術(shù)一樣解碼從該小區(qū)那的基站發(fā)送的BCH，并且還接收被允許給它的接入時隙和報(bào)頭特征標(biāo)以及用于該接入報(bào)頭的擾碼。
2.移動無線設(shè)備象慣常一樣從被允許給它的當(dāng)中隨機(jī)地選擇一個接入時隙AS和一個報(bào)頭特征標(biāo)PS’，并以計(jì)算的功率發(fā)送一個相應(yīng)的接入報(bào)頭AP。
3.然后移動無線設(shè)備解碼該AICH，并搜尋屬于它的被發(fā)送的接入報(bào)頭PS’的捕獲指示AIS’，并存儲所接收的AICH的信號，包括可能接收的狀態(tài)指示符號串RS。
如果接收到第一肯定判定值A(chǔ)CK、也即AIS’＝1，則移動無線設(shè)備開始在發(fā)送最后的接入報(bào)頭之后用3或4個接入時隙在具有屬于最后被發(fā)送的報(bào)頭特征標(biāo)PS’的信道化代碼CS’的PRACH上發(fā)送其消息N。清除AICH的被存儲的信號。
如果接收到第一否定判定值NACK、也即AIS’＝-1，則移動無線設(shè)備分析被存儲的信號中的狀態(tài)指示符號串RS。具有值“-1”的每個狀態(tài)指示RSIS”屬于當(dāng)前被占用的信道化代碼CS。該信道化代碼CS暫時從提供給該移動無線設(shè)備使用的信道化代碼的列表中被刪除。另外，還搜尋不屬于被發(fā)送的報(bào)頭特征標(biāo)PS’的第一否定判定值NACK和第二肯定判定值A(chǔ)CK。所屬的信道化代碼同樣被暫時刪除。
于是產(chǎn)生以下可能性a)如果還存在可用的信道化代碼CS，移動無線設(shè)備則選擇該信道化代碼。如果存在多個信道化代碼CS，移動無線設(shè)備則選擇具有最小指數(shù)“S”的信道化代碼CS。接著，移動無線設(shè)備開始在發(fā)送最后的接入報(bào)頭之后用3或4個接入時隙在具有所選的信道化代碼的PRACH上發(fā)送其消息。
b)如果不存在可用的信道化代碼CS，移動無線設(shè)備便終止接入嘗試。
c)如果屬于PS的狀態(tài)指示RSIS沒有以值“1”被接收，則移動無線設(shè)備同樣終止接入嘗試。當(dāng)例如所有的信道化代碼CS被占用時，或者當(dāng)基站不支持該新的功能性時，就是這種情況。由此確保了具有新技術(shù)的移動無線設(shè)備與迄今現(xiàn)有技術(shù)的基站的兼容性。
4.如果沒有接收到第一否定或肯定判定值A(chǔ)CK、NACK，則移動無線設(shè)備象迄今一樣隨機(jī)地從給允許給它的當(dāng)中選擇一個新的報(bào)頭特征標(biāo)，并在接下來可供其使用的接入時隙中以提高的功率發(fā)送一個新的接入報(bào)頭AP。
在一種替代的方法中，在終端設(shè)備詢問到一個被占用的信道化代碼CS’的情況下，基站便與慣常一樣發(fā)送常規(guī)的否定判定值NACK。另外，還發(fā)送一個或多個否定判定值NACK2，具體地說，反正只要還沒有在應(yīng)答信號AWS中發(fā)送一個合適的第一判定值A(chǔ)CK、NACK，對于被占用的每個其它的信道化代碼CS”就都發(fā)送一個自己的否定判定值NACK2。這在圖11中被示出。這里，根據(jù)對信道化代碼C3(通過用報(bào)頭特征標(biāo)P3編碼接入報(bào)頭AP)的詢問，以捕獲指示AI3＝-1的形式發(fā)送普通的否定判定值NACK。另外還以第二捕獲指示AI23＝1的形式發(fā)送一個第二肯定判定值A(chǔ)CK2。此外，只要有關(guān)的信道化代碼CS”被占用，便為有關(guān)終端設(shè)備感興趣的所有其它的信道CS”、這里是為信道化代碼C1發(fā)送一個相應(yīng)的捕獲指示AI1。
在此，在任何情況下借助于第二集b2中的AICH特征標(biāo)符號序列來編碼所述的第二肯定判定值A(chǔ)CK2。相反，為了以附加的信道狀態(tài)信息KI傳輸其余的捕獲指示，可以選擇性地采用第一集b的被分配給信道化代碼C0，..，C15的相應(yīng)特征標(biāo)符號序列b0，..，b15-這如圖12所示，或者采用第二集b2的特征標(biāo)符號序列b20，..，b215-這如圖13所示。
這就是說，在圖12所示的變型方案中，只使用第二集b2的單個特征標(biāo)符號序列b20，..，b215，并因此以附加的捕獲指示AI3的形式發(fā)送第二肯定判定值A(chǔ)CK2。作為信道狀態(tài)信息KI，否定的第一判定值A(chǔ)I0，..，AI15象慣常一樣相應(yīng)地利用第一集b的AICH特征標(biāo)符號序列b0，..，b15進(jìn)行編碼，并由此形成應(yīng)答信號AWS。
相反，在圖13所示的變型方案中，所有的信道狀態(tài)信息KI作為第二捕獲指示AI20，..，AI215利用第二集b2的AICH特征標(biāo)符號序列b20，..，b215進(jìn)行編碼，并與第一判定值或捕獲指示在應(yīng)答信號AWS中被發(fā)送。
為了執(zhí)行該傳輸方法，在基站中進(jìn)行如下修改基站在已接收具有報(bào)頭特征標(biāo)PS’的接入報(bào)頭AP的形式的占用請求之后，它檢查PRACH的所屬信道化代碼CS’是否被占用。
如果被詢問的信道化代碼CS’是空閑的，則基站以常規(guī)方式在AICH上發(fā)送一個第一肯定判定值A(chǔ)CK，也即AIS’＝1。
如果被詢問的信道化代碼CS’被占用，則基站以相同方式和以相同編碼發(fā)送一個第一否定判定值NACK，也即AIS’＝-1。
如果其它的信道化代碼CS”被占用，但至少一個信道化代碼CS是空閑的，則基站針對每個被占用的其它信道化代碼CS”在AICH上發(fā)送一個第二否定判定值NACK2。也即，基站利用屬于當(dāng)前被占用的該信道化代碼CS”的AICH特征標(biāo)符號序列發(fā)送一個值A(chǔ)IS”＝-1。
在第一變型方案中，基站從第一特征標(biāo)符號序列集b中分別選出一個AICH特征標(biāo)符號序列b0，..，b15來用于編碼。該方法的優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)?shù)谝灰苿訜o線設(shè)備發(fā)送一個接入報(bào)頭AP時，其報(bào)頭特征標(biāo)PS’屬于一個被占用的信道化代碼CS’，并且基站在該時刻以第二否定判定值NACK2的形式向另一個第二移動無線設(shè)備發(fā)送被占用的信道化代碼CS”的集合。由此，即便基站還沒有接收到第一移動無線設(shè)備的占用請求，也可以同時否定地確認(rèn)該第一移動無線設(shè)備的占用請求。這縮短了在發(fā)送接入報(bào)頭AP和接收否定判定值NACK之間的時間。
在第二變型方案中，從第二特征標(biāo)符號序列集b2中分別選出一個特征標(biāo)符號序列b20，..，b215。該方法的優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)?shù)谝灰苿訜o線設(shè)備發(fā)送一個接入報(bào)頭AP時，其報(bào)頭特征標(biāo)PS’屬于一個被占用的信道化代碼CS’，并且基站在該時刻以第二否定判定值NACK2的形式向另一個移動無線設(shè)備發(fā)送被占用的信道化代碼CS”的集合，第一移動無線設(shè)備的占用請求通過該第二否定判定值NACK2的接收而沒有被否定地確認(rèn)，因?yàn)檫@些第二否定判定值是利用新的特征標(biāo)符號序列集b2中的AICH特征標(biāo)符號序列b20，..，b215被發(fā)送的，而且第一移動無線設(shè)備等待一個具有第一特征標(biāo)符號序列集b中的AICH特征標(biāo)符號序列b0，..，b15的應(yīng)答。在基站已理解第一移動無線設(shè)備的詢問的時刻，被請求的信道化代碼CS’可能再次空閑，使得該移動無線設(shè)備可以發(fā)送其消息。這減少了附加的隨機(jī)接入嘗試的數(shù)量。
如果至少一個信道化代碼CS空閑，則基站利用第二集b2中的一個屬于被接收的報(bào)頭特征標(biāo)Ps’的AICH特征標(biāo)符號序列b2s’以附加的捕獲指示AI2S’＝1的形式發(fā)送一個第二肯定判定值A(chǔ)CK2。
如果所有的信道化代碼被占用，則利用常規(guī)的相應(yīng)AICH特征標(biāo)符號序列bs’僅僅發(fā)送第一否定判定值NACK，而不發(fā)送肯定的第二判定值A(chǔ)CK2。
在基站已經(jīng)發(fā)送肯定的第二判定值A(chǔ)CK2之后，它在收到最后的接入報(bào)頭AP之后用3或4個接入時隙來等待一個具有未被占用的信道化代碼Cs的消息N。在該方法中仍再次采用具有較小指數(shù)“S”的信道化代碼Cs，以便加速基站搜尋所使用的信道化代碼Cs。基站盡可能最快地確定實(shí)際所使用的信道化代碼CS，并在有關(guān)移動無線設(shè)備發(fā)送其PRACH消息部分N的時間間隔內(nèi)禁止該信道化代碼被用于其它的移動無線設(shè)備。
就移動無線設(shè)備而言，常規(guī)過程被修改如下1.移動無線設(shè)備象慣常一樣解碼從基站被發(fā)送給該小區(qū)的每個移動無線設(shè)備的BCH，以便獲知其被允許的接入時隙AS和報(bào)頭特征標(biāo)PS以及用于接入報(bào)頭AP的擾碼。
2.移動無線設(shè)備象迄今一樣從其被允許的當(dāng)中隨機(jī)地選擇一個接入時隙AS和一個報(bào)頭特征標(biāo)PS’，并發(fā)送一個接入報(bào)頭AP。
3.移動無線設(shè)備解碼AICH，搜尋屬于其被發(fā)送的接入報(bào)頭PS’的捕獲指示AIS’，并存儲所接收的AICH的信號。于是，再次存在以下可能性a)如果接收到捕獲指示AIS’＝1，移動無線設(shè)備便開始在發(fā)送最后的接入報(bào)頭之后用3或4個接入時隙在具有信道化代碼CS’的PRACH上發(fā)送其消息。清除被存儲的AICH的信號。
b)如果接收到捕獲指示AIS＝-1，基站便已經(jīng)否定地確認(rèn)了占用請求。于是移動無線設(shè)備在被存儲的信號中尋找第二肯定判定值A(chǔ)CK2，也即尋找附加的捕獲指示AI2S’＝1。
如果檢測到第二肯定判定值A(chǔ)CK2，則檢測被存儲的信號中所包含的所有判定值NACK、NACK2、ACK。當(dāng)前未被提供使用的信道化代碼CS”屬于該判定值NACK、NACK2、ACK中的每一個。該信道化代碼CS”暫時從被提供給該移動無線設(shè)備使用的信道化代碼的列表中刪除。
如果還存在可用的信道化代碼CS，移動無線設(shè)備便選擇該信道化代碼。如果存在多個信道化代碼CS，移動無線設(shè)備便選擇具有最小指數(shù)“S”的信道化代碼。接著，移動無線設(shè)備在發(fā)送最后的接入報(bào)頭之后用3和4個接入時隙在具有所選信道化代碼CS的PRACH上發(fā)送其消息N。
如果不存在可用的信道化代碼CS，則移動無線設(shè)備終止接入嘗試。
如果沒有檢測到第二肯定判定值A(chǔ)CK2，則移動通信設(shè)備同樣終止接入嘗試。
4.如果根本就沒有接收到應(yīng)答信號AWS，移動無線設(shè)備便象慣常一樣從其被允許的當(dāng)中選擇一個新的報(bào)頭特征標(biāo)PS’，并在下一個其可用的接入時隙中以提高的功率發(fā)送該新的接入報(bào)頭AP。
通過采用本發(fā)明方法得到以下優(yōu)點(diǎn)一個主要優(yōu)點(diǎn)是，把PRACH用作為UMTS網(wǎng)內(nèi)的可能資源變得更有效，因?yàn)橹挥挟?dāng)實(shí)際上再也沒有PRACH資源空閑的時候，才會拒絕占用請求。代替拒絕占用請求，通知有關(guān)的移動無線設(shè)備它可以替代地在哪個空閑信道上向基站發(fā)送其消息。另外，該方法還有個大優(yōu)點(diǎn)，即按照迄今現(xiàn)有技術(shù)(也即按照目前適用地UMTS標(biāo)準(zhǔn))工作的移動無線設(shè)備或基站可以不變地與各自相應(yīng)的、使用本發(fā)明功能性的基站或移動無線設(shè)備進(jìn)行通信。只要基站沒有接收到接入報(bào)頭形式的占用請求，通過本發(fā)明的過程就不會相對于目前的現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)生附加的信令花費(fèi)。當(dāng)基站肯定地確認(rèn)接入報(bào)頭形式的占用請求時，同樣是這種情況。只有當(dāng)這種附加信令的使用也被給定時，也即只有當(dāng)實(shí)際上有一個信道化代碼空閑并且相對于常規(guī)方法可能由終端設(shè)備更早地發(fā)送消息時，因發(fā)送第二肯定判定值和附加的信道狀態(tài)信息才會產(chǎn)生附加的信令花費(fèi)。相反，如果所有的信道化代碼被占用，則不會產(chǎn)生附加的信令花費(fèi)，因?yàn)橄笃褚粯又豁毎l(fā)送第一否定判定值NACK，并且簡單地放棄了第二肯定判定值的發(fā)送。
另一個優(yōu)點(diǎn)在于，通過采用該方法不會影響在目前UMTS標(biāo)準(zhǔn)中根據(jù)不同的接入業(yè)務(wù)類型(ASC)來分配接入優(yōu)先級。僅僅采用借助于ASC預(yù)給定的信道化代碼。
權(quán)利要求
1.用于選擇傳輸信道以便從移動終端設(shè)備向基站傳輸消息(N)的方法，其中所述終端設(shè)備首先向所述基站發(fā)送一個用于詢問一確定傳輸信道的發(fā)送授權(quán)詢問信號(AP)，以及所述基站向所述終端設(shè)備發(fā)送一個應(yīng)答信號(AWS)，該應(yīng)答信號包括一第一判定值(ACK，NACK)，利用該第一判定值通知該終端設(shè)備它是否被授權(quán)在所詢問的傳輸信道上發(fā)送消息(N)，其特征在于，如果所述終端設(shè)備被授權(quán)在另一個傳輸信道上發(fā)送消息(N)，則所述基站在傳輸一第一否定判定值(NACK)時利用所述的應(yīng)答信號(AWS)向所述終端設(shè)備發(fā)送一第二肯定判定值(ACK2)，其中所述第一否定判定值是被用來拒絕所述終端設(shè)備在被詢問的傳輸信道上發(fā)送消息(N)的，以及所述終端設(shè)備在檢測到所述應(yīng)答信號(AWS)中的第一否定判定值(NACK)時如此地進(jìn)一步分析該應(yīng)答信號(AWS)，看該應(yīng)答信號中是否包含有被用來通知該終端設(shè)備有權(quán)在另一傳輸信道上發(fā)送消息的第二肯定判定值(ASK2)，以及哪些另外的傳輸信道可供用于此，以及所述終端設(shè)備然后在可供使用的傳輸信道之一上向所述基站發(fā)送所述消息(N)。
2.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，待選擇的傳輸信道是多個邏輯傳輸信道中的一個，所述多個邏輯信道通過采用不同的信道化代碼(Cs)而在一個被多個終端設(shè)備共同用來向基站傳輸消息(N)的物理傳輸信道(PRACH)上被實(shí)現(xiàn)。
3.權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，所述應(yīng)答信號(AWS)包含有信道狀態(tài)信息(KI)，利用該信道狀態(tài)信息通知有關(guān)的終端設(shè)備哪些另外的傳輸信道可供用于發(fā)送消息(N)。
4.權(quán)利要求1-3之一的方法，其特征在于，如此地編碼所述應(yīng)答信號(AWS)內(nèi)的第二判定值(ACK2，NACK2)和/或所述信道狀態(tài)信息(KI)，使得不管一確定的應(yīng)答信號(AWS)究竟是否包含有第二判定值(ACK2，NACK2)，所述第一判定值(ACK，NACK)也能不變地由所述終端設(shè)備在應(yīng)答信號(AWS)中解碼。
5.權(quán)利要求4的方法，其特征在于，第二肯定判定值(ACK2)和/或所述信道狀態(tài)信息(KI)借助于至少一個特征標(biāo)符號序列(b21，..，b215)在應(yīng)答信號(AWS)被編碼，所述的特征標(biāo)符號序列與被用于在應(yīng)答信號(AWS)中編碼所述第一判定值(ACK，NACK)的特征標(biāo)符號序列(b1，..，b15)的第一集(b)是正交的。
6.權(quán)利要求5的方法，其特征在于，通過將第一特征標(biāo)符號序列集(b)的特征標(biāo)符號序列(b0，..，b15)的每第二個符號乘以“-1”，來產(chǎn)生用于編碼所述第二肯定判定值(ACK2)和/或所述信道狀態(tài)信息(KI)的特征標(biāo)符號序列(b21，..，b215)。
7.權(quán)利要求6的方法，其特征在于，采用特征標(biāo)符號序列(b20，..，b215)的第二集(b2)在所述應(yīng)答信號(AWS)中編碼第二肯定判定值(ACK2)和/或信道狀態(tài)信息(KI)，其中該第二特征標(biāo)符號序列集(b2)的特征標(biāo)符號序列(b20，..，b215)分別由第一特征標(biāo)符號序列集(b)的特征標(biāo)符號序列(b0，..，b15)通過給每第二個符號乘以“-1”而已經(jīng)產(chǎn)生。
8.權(quán)利要求5-7之一的方法，其特征在于，所述第二肯定判定值(ACK2)與所述信道狀態(tài)信息(KI)一起在一個符號串(RS)內(nèi)被傳輸，該符號串利用一確定的、與所述第一特征標(biāo)符號序列集(b)相正交的特征標(biāo)符號序列(b2x)被編碼。
9.權(quán)利要求8的方法，其特征在于，所述特征標(biāo)符號序列(b2x)被分配給所述基站。
10.權(quán)利要求5-7之一的方法，其特征在于，所述第二肯定判定值(ACK2)針對一確定的終端設(shè)備利用一確定的、與所述第一特征標(biāo)符號序列集(b)相正交的特征標(biāo)符號序列(b20，..，b215)被編碼，該特征標(biāo)符號序列(b20，..，b215)被分配給有關(guān)終端設(shè)備預(yù)先已向基站發(fā)送一個發(fā)送授權(quán)詢問信號(AP)進(jìn)行詢問過的那個傳輸信道。
11.權(quán)利要求2-10之一的方法，其特征在于，所述應(yīng)答信號(AWS)包括一第二否定判定值(NACK2)作為在有關(guān)的時刻被占用的每個傳輸信道的信道狀態(tài)信息(KI)。
12.權(quán)利要求11的方法，其特征在于，所述第二否定判定值(NACK2)分別利用特征標(biāo)符號序列第一集(b)中的被分配給被占用的有關(guān)傳輸信道的特征標(biāo)符號序列進(jìn)行編碼。
13.權(quán)利要求11的方法，其特征在于，所述第二否定判定值(NACK2)分別利用特征標(biāo)符號序列第二集(b2)中的被分別分配給被占用的有關(guān)傳輸信道的特征標(biāo)符號序列進(jìn)行編碼。
14.用于選擇傳輸信道以便從移動終端設(shè)備向基站傳輸消息(N)的方法，其中所述基站從所述終端設(shè)備首先接收一個用于詢問一確定傳輸信道的發(fā)送授權(quán)詢問信號(AP)，以及所述基站然后向所述終端設(shè)備發(fā)送一個應(yīng)答信號(AWS)，該應(yīng)答信號包括一第一判定值(ACK，NACK)，利用該第一判定值通知該終端設(shè)備它是否被授權(quán)在所詢問的傳輸信道上發(fā)送消息(N)，其特征在于，如果所述終端設(shè)備被授權(quán)在另一個傳輸信道上發(fā)送消息(N)，則所述基站在傳輸一第一否定判定值(NACK)時利用所述的應(yīng)答信號(AWS)向所述終端設(shè)備發(fā)送一第二肯定判定值(ACK2)，其中所述第一否定判定值是被用來拒絕所述終端設(shè)備在被詢問的傳輸信道上發(fā)送消息(N)的。
15.用于選擇傳輸信道以便從移動終端設(shè)備向基站傳輸消息(N)的方法，其中所述終端設(shè)備首先向所述基站發(fā)送一個用于詢問一確定傳輸信道的發(fā)送授權(quán)詢問信號(AP)，以及從所述基站接收一個應(yīng)答信號(AWS)，以及在該應(yīng)答信號中檢測一第一判定值(ACK，NACK)，利用該第一判定值通知該終端設(shè)備它是否被授權(quán)在所詢問的傳輸信道上發(fā)送消息(N)，其特征在于，所述終端設(shè)備在檢測到被用來拒絕所述終端設(shè)備在被詢問的傳輸信道上發(fā)送消息(N)的第一否定判定值(NACK)時如此地分析該應(yīng)答信號(AWS)，看該應(yīng)答信號中是否包含有被用來通知該終端設(shè)備有權(quán)在另一傳輸信道上發(fā)送消息的第二肯定判定值(ACK2)，以及哪些另外的傳輸信道可供用于此，以及所述終端設(shè)備然后在可供使用的傳輸信道之一上向所述基站發(fā)送所述消息(N)。
16.具有發(fā)送/接收單元和處理裝置的基站，其具有用于選擇傳輸信道以便從移動終端設(shè)備向基站傳輸消息(N)的裝置，包括解碼裝置，用于識別從終端設(shè)備發(fā)送的用于詢問一確定傳輸信道的發(fā)送授權(quán)詢問信號(AP)，信道釋放裝置，用于測定哪些傳輸信道當(dāng)前可供用于發(fā)送消息(N)，以及編碼裝置，用于向所述終端設(shè)備發(fā)送一個應(yīng)答信號(AWS)，該應(yīng)答信號包括一第一判定值(ACK，NACK)，利用該第一判定值通知該終端設(shè)備它是否被授權(quán)在所詢問的傳輸信道上發(fā)送消息(N)，其特征在于，所述處理裝置被構(gòu)造使得如果所述終端設(shè)備被授權(quán)在另一個傳輸信道上發(fā)送消息(N)，則在傳輸一第一否定判定值(NACK)時利用所述的應(yīng)答信號(AWS)向所述終端設(shè)備發(fā)送一第二肯定判定值(ACK2)，其中所述第一否定判定值是被用來拒絕所述終端設(shè)備在被詢問的傳輸信道上發(fā)送消息(N)的。
17.具有多個如權(quán)利要求16所述的基站的移動無線網(wǎng)。
18.具有發(fā)送/接收單元和處理裝置的移動終端設(shè)備，其具有用于選擇傳輸信道以便從該移動終端設(shè)備向基站傳輸消息(N)的裝置，包括授權(quán)詢問裝置，用于產(chǎn)生一個用于詢問一確定傳輸信道的發(fā)送授權(quán)詢問信號(AP)，以及解碼裝置，其解碼從所述基站發(fā)來的應(yīng)答信號(AWS)，以便檢測一第一判定值(ACK，NACK)，利用該第一判定值通知該終端設(shè)備它是否被授權(quán)在所詢問的傳輸信道上發(fā)送消息(N)，其特征在于，所述的解碼裝置被構(gòu)造使得在檢測到所述應(yīng)答信號(AWS)中的第一否定判定值(NACK)時該解碼裝置如此地進(jìn)一步分析該應(yīng)答信號(AWS)，看該應(yīng)答信號中是否包含有被用來授權(quán)該終端設(shè)備在另一傳輸信道上發(fā)送消息(N)的第二肯定判定值(ACK2)，以及哪些另外的傳輸信道可供用于此，以及所述處理裝置被構(gòu)造使得然后在可供使用的傳輸信道之一上向所述基站發(fā)送所述消息(N)。
全文摘要
講述一種用于選擇傳輸信道以便從移動終端設(shè)備向基站傳輸消息(N)的方法，其中所述終端設(shè)備向所述基站發(fā)送一個用于詢問一確定傳輸信道的發(fā)送授權(quán)詢問信號(AP)，以及所述基站發(fā)送一個包括一第一判定值(ACK，NACK)的應(yīng)答信號(AWS)。由此通知該終端設(shè)備它是否被授權(quán)在所詢問的傳輸信道上發(fā)送消息(N)。如果所述終端設(shè)備被授權(quán)在另一個傳輸信道上發(fā)送消息(N)，則所述基站在傳輸一第一否定判定值(NACK)時利用所述的應(yīng)答信號(AWS)發(fā)送一第二肯定判定值(ACK2)。所述終端設(shè)備在檢測到第一否定判定值(NACK)時如此地進(jìn)一步分析該應(yīng)答信號(AWS)，看該應(yīng)答信號中是否包含有第二肯定判定值(ACK2)，以及哪些另外的傳輸信道可供使用，然后在可供使用的傳輸信道之一上發(fā)送所述消息(N)。
文檔編號H04L12/56GK1836461SQ200480023688
公開日2006年9月20日 申請日期2004年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月18日
發(fā)明者M·比納斯, T·戈特沙爾克, N·施瓦曼 申請人:西門子公司