在无线通信系统中执行随机接入过程的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信，更具体地讲，涉及一种在无线通信系统中执行随机接入过程的方法和设备。
【背景技术】
[0002]通用移动电信系统(UMTS)是基于欧洲系统、全球移动通信系统(GSM)和通用分组无线电服务(GPRS)在宽带码分多址(WCDMA)下操作的第3代(3G)异步移动通信系统。对UMTS进行标准化的第3代合作伙伴计划(3GPP)正在讨论UMTS的长期演进(LTE)。
[0003]3GPP LTE是允许高速分组通信的技术。针对LTE目标已提出了许多方案，包括致力于降低用户和提供商成本，改进服务质量，并且扩展并改进覆盖和系统容量的那些方案。3GPP LTE要求降低每比特成本、增加服务可用性、灵活使用频带、简单的结构、开放接口以及终端的足够功耗，作为上层要求。
[0004]考虑使用低功率节点的小小区以希望应对移动业务激增，特别是对于室内和室外场景下的热点部署。低功率节点通常表示传输(Tx)功率低于宏节点和基站(BS)类别(例如微微和毫微微eNodeB(eNB)均是适用的)的节点。针对3GPP LTE的小小区增强将主要用于增强使用低功率节点的室内和室外热点区域中的性能的附加功能。
[0005]在LTE Rel-12中，已开始对小小区增强的新的研宄，其中支持双连接(dualconnectivity)。双连接是给定UE在处于RRC_C0NNECTED的同时消耗与非理想回程连接的至少两个不同的网点(主eNB(MeNB)和次eNB(SeNB))所提供的无线电资源的操作。另外，UE的双连接中所涉及的各个eNB可以承担不同的角色。那些角色不一定依赖于eNB的功率类别，而是可以在UE之间变化。
[0006]在双连接中，UE可与MeNB和SeNB 二者执行随机接入过程。同时，可发生随机接入问题，该问题是指随机接入过程直至RA前导码传输次数达到最大次数为止都不成功。可能需要一种处理双连接中的随机接入问题的方法。
【发明内容】
[0007]技术问题
[0008]本发明提供一种在无线通信系统中执行随机接入过程的方法和设备。本发明提供一种处理双连接中的随机接入问题的方法。本发明提供一种如果随机接入(RA)前导码传输次数达到最大次数，则停止小区中的上行链路(UL)传输的方法。
[0009]问题的解决方案
[0010]在一方面，提供一种在无线通信系统中由用户设备(UE)执行随机接入(RA)过程的方法。该方法包括步骤:与第一节点和第二节点建立连接；向所述第二节点发送RA前导码；以及如果RA前导码传输次数达到最大次数，则停止所述第二节点所属的组中的所有小区的上行链路(UL)传输。
[0011]所述组可由eN0deB(eNB)配置。所述组可包括定时提前组(TAG)，并且可对所述TAG中的所有小区应用相同的TA。
[0012]所述UL传输可包括物理上行链路共享信道(PUSCH)传输、物理上行链路控制信道(PUCCH)传输、RA前导码传输、信道状态信息(CSI)报告、调度请求(SR)传输、混合自动重传请求(HARQ)反馈或探测参考信号(SRS)传输中的至少一个。
[0013]所述方法还可包括:如果RA前导码传输的次数达到所述最大次数，则向所述第一节点发送指示所述RA前导码传输失败的指示。所述方法还可包括:如果RA前导码传输的次数达到所述最大次数，则禁止执行与所述第二节点的无线电资源控制(RRC)连接重建。
[0014]所述第一节点可以是定义有信令无线电承载(SRB)的主eNodeB (MeNB)，并且所述第二节点可以是没有定义所述SRB的次eNB (SeNB)。或者，第一节点可以是SeNB，所述第二节点是MeNB。
[0015]所述RA前导码可由UE随机地选自一组RA前导码。所述RA前导码可由eNB指派。
[0016]在另一方面，提供一种在无线通信系统中的用户设备(UE)。该UE包括:射频(RF)单元，其被配置为发送或接收无线电信号；以及处理器，其连接至所述RF单元，并且被配置为与第一节点和第二节点建立连接，向所述第二节点发送随机接入(RA)前导码，并且如果RA前导码传输次数达到最大次数，则停止所述第二节点所属的组中的所有小区的上行链路(UL)传输。
[0017]本发明的有益效果
[0018]可避免向双连接中的次eNodeB(SeNB)的错误传输，因此，可解决干扰问题。另外，在连接到主eNB(MeNB)的同时可避免不必要的无线电资源控制(RRC)连接重建。
【附图说明】
[0019]图1示出LTE系统架构。
[0020]图2示出典型E-UTRAN和典型EPC的架构的框图。
[0021]图3不出LTE系统的用户平面协议栈和控制平面协议栈的框图。
[0022]图4示出物理信道结构的示例。
[0023]图5示出3GPP LTE-A的载波聚合的示例。
[0024]图6示出用于CA的层2DL结构的示例。
[0025]图7示出用于CA的层2UL结构的示例。
[0026]图8示出具有/没有宏覆盖的小小区的部署场景。
[0027]图9示出用于评价的小小区部署场景的示例。
[0028]图10示出小小区部署场景的示例。
[0029]图11示出小小区部署场景的另一示例。
[0030]图12示出小小区部署场景的另一示例。
[0031]图13示出小小区部署场景的另一示例。
[0032]图14示出至宏小区和小小区的双连接的示例。
[0033]图15示出支持双连接的协议架构的示例。
[0034]图16示出基于竞争的随机接入过程。
[0035]图17示出非基于竞争的随机接入过程。
[0036]图18示出根据本发明的实施方式的执行随机接入过程的方法的示例。
[0037]图19示出根据本发明的实施方式的执行随机接入过程的方法的另一示例。
[0038]图20是示出实现本发明的实施方式的无线通信系统的框图。
【具体实施方式】
[0039]下述技术可用于各种无线通信系统，例如码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、正交频分多址(OFDMA)、单载波频分多址(SC-FDMA)等。CDMA可利用诸如通用地面无线电接入(UTRA)或CDMA-2000的无线电技术来实现。TDMA可利用诸如全球移动通信系统(GSM)/通用分组无线电服务(GPRS)/增强数据速率GSM演进(EDGE)的无线电技术来实现。OFDMA可利用诸如电气和电子工程师协会(IEEE) 802.11 (W1-Fi)、IEEE802.16 (WiMAX), IEEE 802.20、演进 UTRA(E-UTRA)等的无线电技术来实现。ffiEE 802.16m是从IEEE 802.16e演进的，并且提供与基于IEEE 802.16e的系统的向后兼容。UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的一部分。第3代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)是使用E-UTRA的演进UMTS (E-UMTS)的一部分。3GPP LTE在下行链路中使用0FDMA，在上行链路中使用SC-FDMA。LTE -高级(LTE-A)是LTE的演进版本。
[0040]为了清晰，以下描述将聚焦于LTE-A。然而，本发明的技术特征不限于此。
[0041]图1示出LTE系统架构。该通信网络被广泛部署以通过MS和分组数据提供诸如互联网协议语音(VoIP)的各种通信服务。
[0042]参照图1，LTE系统架构包括一个或更多个用户设备(UE ；10)、演进-UMTS地面无线电接入网络(E-UTRAN)和演进分组核心(EPC)。UE 10是指由用户携带的通信设备。UE10可以是固定的或移动的，并且可被称作诸如移动站(MS)、用户终端(UT)、订户站(SS)、无线装置等的另一术语。
[0043]E-UTRAN包括一个或更多个演进节点-B (eNB) 20，多个UE可位于一个小区中。eNB20向UE 10提供控制平面和用户平面的端点。eNB 20通常是与UE 10通信的固定站，并且可被称作诸如基站(BS)、基站收发系统(BTS)、接入点等的另一术语。每一小区可部署一个eNB 20?在eNB 20的覆盖范围内可存在一个或更多个小区。单个小区被配置为具有选自1.25MHz、2.5MHz、5MHz、1MHz和20MHz等中的带宽之一，并且向多个UE提供下行链路或上行链路传输服务。在这种情况下，不同的小区可被配置为提供不同的带宽。
[0044]以下，下行链路(DL)表示从eNB 20至UE 10的通信，上行链路(UL)表示从UE 10至eNB 20的通信。在DL中，发送机可以是eNB 20的一部分，接收机可以是UE 10的一部分。在UL中，发送机可以是UE 10的一部分，接收机可以是eNB 20的一部分。
[0045]EPC包括负责控制平面功能的移动性管理实体(MME)以及负责用户平面功能的系统架构演进(SAE)网关(S-GW)。MME/S-GW 30可位于网络的末端并且连接到外部网络。MME具有UE接入信息或者UE能力信息，这些信息可主要用于UE移动性管理。S-GW是端点为E-UTRAN的网关。MME/S-GW 30为UE 10提供会话和移动性管理功能的端点。EPC还可包括分组数据网络O3DN)网关(PDN-GW)。I3DN-GW是端点为PDN的网关。
[0046]MME提供各种功能，包括向eNB 20的非接入层面(NAS)信令、NAS信令安全、接入层面(AS)安全控制、用于3GPP接入网络之间的移动性的核心网络(CN)节点间信令、空闲模式UE可达性(包括寻呼重新传输的控制和执行)、跟踪区域列表管理(用于处于空闲模式和活动模式的UE)、P-Gff和S-GW选择、用于随MME改变的切换的MME选择、用于向2G或3G 3GPP接入网络的切换的服务GPRS支持节点(SGSN)选择、漫游、验证、包括专用承载建立的承载管理功能、对公共预警系统(PWS)(包括地震和海嘯预警系统(ETWS)以及商业移动预警系统(CMAS))消息传输的支持。S-GW主机提供各种各样的功能，包括基于每用户的分组过滤(通过例如深度分组检测)、合法拦截、UE互联网协议(IP)地址分配、DL中的传输级分组标记、UL和DL服务级收费、门限和速率实施、基于APN-AMBR的DL速率实施。为了清晰，本文中MME/S-GW 30将被简称作“网关”，但是将理解，此实体包括MME和S-GW 二者。
[0047]可使用用于发送用户业务或控制业务的接口。UE 10和eNB 20利用Uu接口来连接。eNB 20利用X2接口来互连。邻近eNB可具有网状网络结构，该结构具有X2接口。eNB20利用SI接口连接到EPC。eNB 20利用Sl-MME接口连接到MME，并且利用Sl-U接口连接到S-GW。SI接口支持eNB 20与MME/S-GW之间的多对多关系。
[0048]图2示出典型E-UTRAN和典型EPC的架构的框图。参照图2，eNB 20可执行选择网关30、在无线电资源控制(RRC)激活期间朝着网关30路由、调度和发送寻呼消息、调度和发送广播信道(BCH)信息、在UL和DL 二者中向UE 10动态分配资源、配置和提供eNB测量、无线电承载控制、无线电准入控制(RAC)以及LTE_ACTIVE状态下的连接移动性控制的功能。在EPC中，如上所述，网关30可执行寻呼发起、LTE_IDLE状态管理、用户平面加密、SAE承载控制以及NAS信令加密和完整性保护的功能。
[0049]图3不出LTE系统的用户平面协议栈和控制平面协议栈的框图。图3_(a)不出LTE系统的用户平面协议栈的框图，图3-(b)示出LTE系统的控制平面协议栈的框图。
[0050]基于通信系统中熟知的开放系统互连(OSI)模型的下面三个层，UE与E-UTRAN之间的无线电接口协议的层可被分为第一层(LI)、第二层(L2)和第三层(L3)。UE与E-UTRAN之间的无线电接口协议可水平分为物理层、数据链路层和网络层，并且可垂直分为控制平面(C平面)(是用于控制信号传输的协议栈)和用户平面(U平面)(是用于数据信息传输的协议栈)。无线电接口协议的这些层成对地存在于UE和E-UTRAN处，并且负责Uu接口的数据传输。
[0051]物理(PHY)层属于LI。PHY层通过物理信道向高层提供信息传送服务。PHY层通过传输信道连接到作为PHY层的高层的介质访问控制(MAC)层。物理信道被映射至传输信道。在MAC层与PHY层之间通过传输信道传送数据。在不同的PHY层(即，发送机的PHY层和接收机的PHY层)之间，利用无线电资源通过物理信道来传送数据。物理信道利用正交频分复用(OFDM)方案来调制，并且使用时间和频率作为无线电资源。
[0052]PHY层使用多个物理控制信道。物理下行链路控制信道(PDCCH)向UE报告寻呼信道(PCH)和下行链路共享信道(DL-SCH)的资源分配、以及与DL-SCH有关的混合自动重传请求(HARQ)信息。PDCCH可承载UL许可以用于向UE报告UL传输的资源分配。物理控制格式指示符信道(PCFICH)将用于HXXH的OFDM符号的数量报