用于配置随机接入响应的方法以及基站和用户设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信技术领域，更具体地，本发明涉及随机接入响应的配置方法、基站和用户设备。
【背景技术】
[0002]随着移动通信的快速增长和技术的巨大进步，世界将走向一个完全互联互通的网络社会，即任何人或任何东西在任何时间和任何地方都可以获得信息和共享数据。预计到2020年，互联设备的数量将达到500亿部，其中仅有100亿部左右可能是手机和平板电脑，其它的则不是与人对话的机器，而是彼此对话的机器。因此，如何设计系统以支持数量庞大的机器通信设备是一项需要深入研究的课题。
[0003]在第三代合作伙伴计划(3GPP)的长期演进项目(Long Term Evolut1n, LTE)的标准中，将机器对机器的通信称为机器类型通信(Machine Type Communicat1n, MTC)。MTC是一种不需要人为参与的数据通信服务。大规模的MTC用户设备部署，可以用于安全、跟踪、付账、测量以及消费电子等领域，具体涉及的应用包括视频监控、供货链跟踪、智能电表，远程监控等。MTC要求较低的功率消耗，支持较低的数据传输速率和较低的移动性。目前的LTE系统主要是针对人与人的通信服务。而实现MTC服务的规模竞争优势及应用前景的关键在于LTE网络支持低成本的MTC设备。
[0004]另外，一些MTC设备需要安装在居民楼地下室或者由绝缘箔片、金属护窗或者传统建筑物的厚墙保护的位置，相比较LTE网络中常规设备终端(如手机，平板电脑等)，这些设备的空中接口将明显遭受更严重的穿透损失。3GPP决定研究附加20dB覆盖增强的MTC设备的方案设计与性能评估，值得注意的是，位于糟糕网络覆盖区域的MTC设备具有以下特点:非常低的数据传输速率、非常宽松的延时要求以及有限的移动性。针对以上MTC特点，LTE网络可以进一步优化一些信令和/或信道用以更好地支持MTC业务。
[0005]为此，在2014年6月举行的3GPP RANS64次全会上，提出了一个新的面向Rel_13的低复杂性和覆盖增强的MTC的工作项目(参见非专利文献:RP-140990New Work Item onEven Lower Complexity and Enhanced Coverage LTE UE for MTC, Ericsson, NSN)。在该工作项目的描述中，LTE Rel-13系统需要支持上下行1.4MHz射频带宽的MTC用户设备(User Equipment，UE，以下称为窄带MTC UE)工作在任意的系统带宽(例如1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz等等)下，并且为该类MTC用户提供覆盖增强功能。在系统设计时，低成本MTC用户和覆盖增强MTC用户要采用统一的设计方案。
[0006]在现有的LTE系统中，当eNB检测到UE发送的前导序列时，eNB将在物理下行共享信道(Physical Downlink Shared CHannel,PDSCH)上发送随机接入响应(Random AccessResponse, RAR)消息。RAR消息包含检测到的前导序列标识、用于上行同步的时间调整信息、初始的上行资源分配(用于发送随后的msg3)以及一个临时的小区无线网络临时标识(Cel 1-Rad1 Network Temporary Identifier, C-RNTI)。
[0007]UE发送前导序列后，需要在RAR窗(RAR window)内使用随机接入无线网络临时标识(Random Access-Rad1 Network Temporary Identifier, RA-RNTI)来监听物理下行控制信道(Physical Downlink Control CHannel, PDCCH)以接收 RAR 消息。
[0008]RA-RNTI = l+t_id+10*f_id
[0009]其中，
[0010]t_id:发送前导的物理随机接入信道(Physical Random Access Channel,PRACH)的第一个子巾贞(subframe)索引号(0 < t_id < 10))；
[0011]f_id:在这个子帧里PRACH的频域位置索引(0 ( f_id < 6)，对于FDD系统而言，只有一个频域位置。因此，f_id永远为零。RA-RNTI与UE发送前导序列的时频位置一一对应。UE和eNB可以分别计算前导序列对应的RA-RNTI值。UE根据计算所得到RA-RNTI值来接收RAR消息。如果RAR中的前导序列标识与UE自己发送的前导序列相同，那么UE就采用RAR中的上行时间调整信息，并启动相应的冲突解决过程。
[0012]RAR窗是从UE发送了前导序列的子帧+3个子帧开始，长度为ra-ResponseffindowSize个子巾贞。如果在此时间内UE没有收到回复给自己的RAR,就认为此次接入失败。在RAR消息中，还可能存在一个backoff指示，指示UE重传前导的等待时间范围。如果某次接入失败，UE需要推迟一段时间，才能进行下一次的前导接入。而推迟的时间范围就由backoffindicator来指示。UE可以在0到backoffindicator之间随机取值。这样可以减少已发生碰撞的UE在相同时间再次发送前导序列的几率。
[0013]对于覆盖增强的MTC UE而言，需要采用增强技术来提高MTC UE物理信道的接收信号强度。在Rel_12MTC的讨论中，主要采用子帧绑定或重复传输的方式来提高MTC物理信道的接收信号强度。处于不同地理位置的MTC UE所需覆盖增强的程度会不一样，可以将同一小区的MTC UEs划分为多个不同覆盖增强等级，不同覆盖增强等级所需重复传输的次数不一样。也可以用重复等级(repetit1n level)来表示覆盖增强等级。例如，可以将覆盖增强的MTC UE的PRACH划分为4个重复等级(0、1、2、3)。分别对应于覆盖增强0dB、5dB、10dB、15dB。可以将某一重复等级的开始传输的子帧到其结束子帧间的时间间隔称为重复窗(repetit1n window)。那么，不同重复等级会有不同的重复窗大小。对于某一重复等级的PRACH重复窗，会有与其对应重复等级的RAR传输。
[0014]与现有的LTE系统相比，支持覆盖增强MTC的Rel_13LTE系统，其覆盖增强MTC UE物理信道传输的时间粒度不同，现有的系统是以子帧作为一次传输的时间计量，而覆盖增强MTC的物理信道传输的时间粒度为重复窗。因此，针对覆盖增强MTC而言，需要一种新的方案来获取覆盖增强MTC UE的RAR消息。
【发明内容】
[0015]根据本发明的第一方面，提供了一种基站，包括MAC PDU产生单元和发送单元。所述MAC PDU产生单元用于产生媒体接入控制协议数据单元MAC H)U，该MAC PDU由一个MAC头和对应于一个或多个物理随机接入信道PRACH资源集的零个或多个媒体接入控制随机接入响应MAC RAR组成，其中，对应于所述MAC RAR的PRACH资源集由MAC PDU中的PRACH资源集索引PRI所区分。所述发送单元用于在物理下行共享信道H)SCH上发送所产生的MAC PDU。
[0016]根据本发明第一方面的基站还可以包括:配置单元，用于通过无线资源控制RRC信令或MAC信令或物理广播信道或预先设置的方式配置承载所述MAC PDU的TOSCH的资源分配和其它控制信息和/或RAR(E)H)CCH的资源信息。
[0017]根据本发明的第二方面，提供了一种用户设备，包括接收单元和PRACH资源集区分单元。所述接收单元用于在物理下行共享信道roSCH上接收MAC rou，该MAC PDU由一个MAC头和对应于一个或多个PRACH资源集的零个或多个MAC RAR组成，其中，对应于所述MAC RAR的PRACH资源集由MAC PDU中的PRACH资源集索引PRI所区分。所述PRACH资源集区分单元用于根据接收到的MAC PDU中的PRI，区分对应于所述MAC RAR的PRACH资源集。
[0018]根据本发明第二方面的用户设备还可以包括:提取单元，用于通过无线资源控制RRC信令或MAC信令或物理广播信道或预先设置的方式读取承载所述MAC PDU的TOSCH的资源分配和其它控制信息和/或RAR(E)H)CCH的资源信息。
[0019]根据本发明的第三方面，提供了一种由基站执行的方法，包括:产生媒体接入控制协议数据单元MAC rou，该MAC PDU由一个MAC头和对应于一个或多个物理随机接入信道PRACH资源集的零个或多个媒体接入控制随机接入响应MAC RAR组成，其中，对应于所述MAC RAR的PRACH资源集由MAC PDU中的PRACH资源集索引PRI所区分；以及在物理下行共享信道H)SCH上发送所述MAC PDU ο
[0020]根据本发明第三方面的方法还可以包括:通过无线资源控制RRC信令或MAC信令或物理广播信道或预先设置的方式配置承载所述MAC PDU的H)SCH的资源分配和其它控制信息和/或RAR(E)H)CCH的资源信息。
[0021]根据本发明的第四方面，提供了一种由用户设备执行的方法，包括:在物理下行共享信道roSCH上接收MAC PDU,该MAC PDU由一个MAC头和对应于一个或多个PRACH资源集的零个或多个MAC RAR组成，其中，对应于所述MAC RAR的PRACH资源集由MAC PDU中的PRACH资源集索引PRI所区分；以及根据接收到的MAC PDU中的PRI，区分对应于所述MACRAR的PRACH资源集。
[0022]根据本发明第四方面的方法还可以包括:通过无线资源控制RRC信令或MAC信令或物理广播信道或预先设置的方式读取承载所