用于在异构通信系统中进行随机接入的系统和方法
【专利说明】
[0001] 本发明要求2013年9月26日递交的发明名称为"用于在异构通信系统中进行 随机接入的系统和方法（System and Method for Random Access in Heterogeneous Communications Systems) "的第14/038, 196号美国非临时申请案以及2012年9月26日 递交的发明名称为"用于在异构网中进行随机接入的方法和系统（Methods and Systems for Random Access in Heterogeneous Networks)"的第61/705, 987号美国临时申请案的 在先申请优先权，这两个在先申请的内容以引入的方式并入本文本中。
技术领域
[0002] 本发明大体涉及数字通信，尤其涉及一种用于在异构通信系统中进行随机接入的 系统和方法。
【背景技术】
[0003] 无线通信系统包括第三代合作伙伴计划（3GPP)长期演进（LTE)、高级LTE和高级 LTE以上的系统。通常，在现代无线通信系统中，存在多个NodeB(NB)(通常也被称作基站、 通信控制器或eNB(增强型NB)等，并且甚至可包括使用不同无线接入技术（RAT)的网络 点，例如高速分组接入（HSPA)NB和WiFi接入点）。NodeB可与一个或多个点关联，并且小 区可包括一个或多个点，其中每个点具有单根或多根天线。一个点可对应于在多个分量载 波中操作的多个小区。eNB通过X2接口彼此互连。eNB还通过Sl接口连接到移动性管理 实体（MME)和服务网关（S-GW)。此外，小区或NB可在一段时间内服务多个用户（通常也被 称作用户设备（UE)、移动台、终端、订户、用户等）。
【发明内容】
[0004] 本发明的示例实施例提供了一种用于在异构通信系统中进行随机接入的系统和 方法。
[0005] 根据本发明的示例实施例，提供了一种用于操作用户设备（UE)的方法。所述方法 包括所述UE接收与第一组标识关联的随机接入信道（RACH)参数集，其中所述第一组标识 中的标识用于生成伪随机序列；以及所述UE根据所述RACH参数集和所述第一组标识执行 随机接入过程。
[0006] 根据本发明的另一示例实施例，提供了一种用于参与随机接入过程的方法。所 述方法包括通信控制器根据与伪随机序列的生成中使用的一组标识关联的随机接入信道 (RACH)参数集接收RACH前导，所述一组标识包括所述通信控制器的标识，所述RACH前导 接收自用户设备，以及所述RACH前导发起所述用户设备和所述通信控制器之间的所述随 机接入过程；以及所述通信控制器发送RACH响应（RAR)，所述RAR包括用于所述用户设备 向所述通信控制器发送消息的传输授予的资源分配，所述RAR根据所述RACH参数集进行发 送。
[0007] 根据本发明的另一示例实施例，提供了一种用户设备（UE)。所述UE包括接收器， 以及可操作地耦合到所述接收器的处理器。所述接收器接收与第一组标识关联的随机接入 信道（RACH)参数集，所述第一组标识中的标识用于生成伪随机序列。所述处理器根据所述 RACH参数集和所述第一组标识执行随机接入过程。
[0008] 实施例的一项优势在于降低了对eNB和UE的随机接入干扰，因为随机接入过程可 发生在位置靠近的设备之间，并且可降低发射功率电平。
[0009] 实施例的另一优势在于可降低功耗以降低发射功率电平。
[0010] 实施例的又一优势在于降低了网络操作复杂度和时延。
【附图说明】
[0011] 为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，其中：
[0012] 图Ia示出了根据本文所述的示例实施例的示例异构通信系统；
[0013] 图Ib示出了根据本文所述的示例实施例的异构通信系统的示例部分；
[0014] 图2a示出了根据本文所述的示例实施例的下行信道的示例子帧；
[0015] 图2b示出了根据本文所述的示例实施例的上行信道的示例子帧；
[0016] 图2c示出了根据本文所述的示例实施例的具有EPDCCH的示例子帧；
[0017] 图2d示出了根据本文所述的示例实施例的突出跨载波调度的两个示例子帧；
[0018] 图3示出了根据本文所述的示例实施例的突出随机接入过程的示例消息交换图；
[0019] 图4示出了根据本文所述的示例实施例的突出UE和SD(例如，eNB)之间的可配 置随机接入过程的示例消息交换图；
[0020] 图5a示出了根据本文所述的示例实施例的突出支持随机接入过程的示例图；
[0021] 图5b示出了根据本文所述的示例实施例的突出支持NSD的可配置随机接入过程 的示例图；
[0022] 图6示出了根据本文所述的示例实施例的突出UE和NSD之间的可配置随机接入 过程的消息交换图；
[0023] 图7a示出了根据本文所述的示例实施例的当通信系统中的节点参与可配置随机 接入过程时发生在节点中的操作的示例流程图；
[0024] 图7b示出了根据本文所述的示例实施例的当第一节点在SD的协助下与第二节点 建立数据传输时发生在通信系统的节点中的操作的示例流程图；
[0025] 图8a示出了根据本文所述的示例实施例的当UE参与随机接入过程时发生在UE 中的操作的示例流程图；
[0026] 图8b示出了根据本文所述的示例实施例的当NSD参与随机接入过程时发生在NSD 中的操作的示例流程图；
[0027] 图9a示出了根据本文所述的示例实施例的发生在参与与SD或NSD的可配置随机 接入过程的UE中的操作的示例流程图；
[0028] 图9b示出了根据本文所述的示例实施例的发生在参与与UE的可配置随机接入过 程的NSD中的操作的示例流程图；
[0029] 图10示出了根据本文所述的示例实施例的突出如图9b所示执行消息交换的虚拟 小区场景的示例通信系统；
[0030] 图11示出了根据本文所述的示例实施例的示例无线通信网络，其优选地包括多 个基站（BS)，这些基站向多个移动台（MS)提供语音和/或数据无线通信服务。
[0031] 图12示出了根据本文所述的示例实施例的示例第一通信设备；以及
[0032] 图13示出了根据本文所述的示例实施例的示例第二通信设备。
【具体实施方式】
[0033] 下文将详细讨论对当前示例实施例及其结构的操作。但应了解，本发明提供了可 以在多种具体环境中实施的许多适用的发明概念。所论述的具体实施例仅仅说明本发明的 具体结构以及用于操作本发明的具体方式，而不应限制本发明的范围。
[0034] 本发明的一项实施例涉及异构通信系统中的随机接入。例如，用户设备接收与一 组标识关联的随机接入信道（RACH)参数集，以及根据所述RACH参数集和所述第一组标识 执行随机接入过程。再例如，通信控制器根据与一组标识关联的随机接入信道（RACH)参数 集接收RACH前导，一组标识包括所述通信控制器的标识，RACH前导接收自用户设备，以及 RACH前导发起用户设备和通信控制器之间的随机接入过程；以及发送包含传输授予的指 示符的RACH响应（RAR)，所述RAR根据所述RACH参数集进行发送。
[0035] 将结合特定背景中的示例实施例来描述本发明，该特定背景是指符合第三代合作 伙伴项目（3GPP)长期演进（LTE)且使用传输点发送的导频序列协助UE估计通信信道质量 的通信系统。然而，本发明还可应用于使用导频序列协助通信信道质量估计的其它符合标 准和不符合标准的通信系统。
[0036] 图Ia示出了异构通信系统100。通常，异构通信系统（或异构网（或简称为 HetNet))包括包含具有不同能力的网络实体的基础设施。例如，可能存在通信控制器，例如 以高功率操作的宏小区（例如，eNB、BS等），这些宏小区是由HetNet的运营商实施并维护 的一部分计划的基础设施。可能存在通信控制器，例如以低功率操作的微微小区（例如，低 功率BS、毫微微小区、家庭eNB、接入点、分布式天线、近场通信点等），这些微微小区是（由 HetNet的运营商实施并维护的）一部分计划基础设施或由运营商的各个客户安装（本文中 称为非计划基础设施）以帮助增加信号较差地区的覆盖范围、帮助提高吞吐量、增加可靠 性等。HetNet还可包括远程天线，例如远程射频头（RRH)、设备到设备（D2D)实体等。
[0037] 如图Ia所示，异构通信系统100的计划基础设施包括宏小区105和107,以及RRH 115和117。微微小区110、112和/或114可以是或可以不是计划基础设施的一部分。如果 微微小区11〇、112和/或114不是计划基础设施的一部分，那么这些小区可以是非计划基 础设施的一部分。异构通信系统100还包括UE 120至126。某些UE可由为基础设施的不 同部分的一部分的多个小区服务（例如，由宏小区105和RRH 115和117服务的UE 120)， 而某些UE可由为基础设施的同一部分的一部分的多个小区服务（例如，由微微小区114和 RRH 115服务的UE 124)并且某些UE可由单个小区服务（例如，由微微小区110服务的UE 126) 〇
[0038] 尽管应理解异构通信系统可采用能与许多UE通信的多个eNB、微微小