用于无线通信的随机接入装置和方法

专利名称：用于无线通信的随机接入装置和方法
技术领域：
本发明一般涉及通信，特别涉及用于接入无线通信系统的技术。
背景技术：
无线通信系统广泛地部署以提供各种类型的通信内容(例如，语音、 视频、分组数据、消息、广播等)。这些无线系统可以是多址系统，所述多 址系统通过共享可用系统资源能够支持多个用户。这种多址系统的例子包 括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA) 系统、正交FDMA (OFDMA)系统以及单载波FDMA (SC-FDMA)系统。
无线通信系统可以包括能够支持任何数量的用户设备(UE)的通信的 任何数量的节点B。 UE可以经由下行链路和上行链路上的传输与节点B通 信。下行链路(或前向链路)指的是从节点B到UE的通信链路，上行链 路(或反向链路)指的是从UE到节点B的通信链路。
当UE想要接入系统时，l正可以在上行链路上发射随机接入前导(或 接入探测)。节点B可以接收该随机接入前导，并以可以包含UE的相关信 息的随机接入响应(或接入许可)作为响应。UE和节点B可以交换其它消 息以完成UE的系统接入。为了系统接入，在上行链路上发射消息消耗上行 链路资源，在下行链路上发射消息消耗下行链路资源。因此，本领域需要 能够高效地发送消息以进行系统接入的技术
发明内容
本文描述了用于发送消息以进行系统接入的技术。在一个方面，l正可 以发送包括功率净空信息和/或缓冲器大小信息的第一消息(例如，随机接
入前导)，以用于系统接入。节点B可以根据所述功率净空信息和/或缓冲 器大小信息确定至少一个参数(例如，资源许可、功率控制信息等)。节点 B可以返回包括所述至少一个参数的第二消息(例如，随机接入响应)。UE 随后可以根据所述至少一个参数发送第三消息。例如，l正使用资源许可所 指示的上行链路资源、使用根据所述功率控制信息确定的发射功率等来发 送第三消息。
在另一个方面，UE可以在第三消息中发送无线电环境报告。该报告可 以包括对多个小区、多个频率和/或多个系统的导频测量。该报告可用来为 UE选择频率和/或小区。
在另一个方面，UE可以接收第二消息中的功率控制信息，并使用根据 该功率控制信息而确定的发射功率来发送第三消息。节点B可以根据第一 消息的接收信号质量、在第一消息中发送的功率净空信息等来确定功率控 制信息。UE可以根据接收到的第二消息中的功率控制信息和用于第一消息 的发射功率来确定用于第三消息的发射功率。
下文对本发明公开内容的各个方面和特征进行了更详尽的描述。


图l示出了无线多址通信系统。
图2示出了节点B和UE的框图。
图3示出了起始接入过程。
图4示出了前向切换的接入过程。
图5示出了基本切换的接入过程。
图6和图7分别示出了用于由UE来执行系统接入的处理过程和装置。 图8和图9分别示出了用于由节点B来支持系统接入的处理过程和装置。
图IO和图ll分别示出了用于由UE来执行系统接入的另一处理过程和 装置。
图12和图13分别示出了用于由节点B来支持系统接入的另一处理过程和装置。
图14和图15分别示出了用于由UE来执行系统接入的另一处理过程和 装置。
图16和图17分别示出了用于由节点B来支持系统接入的另一处理过 程和装置。
具体实施例方式
本文所描述的技术可以用于各种无线通信系统，例如CDMA、 TDMA、 FDMA、 OFDMA、 SC-FDMA和其它系统。术语"系统"和"网络"经常 互换使用。CDMA系统可以实现诸如通用陆地无线接入(UTRA)、cdma2000 等的无线技术。UTRA包括宽带CDMA (W-CDMA)和其它CDMA的变 形。cdma2000涵盖了 IS-2000、 IS-95和IS-856标准。TDMA系统可以实现 诸如全球移动通信系统(GSM)等的无线技术。OFDMA系统可以实现诸 如演进型UTRA (E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、正EE 802.11 (Wi-Fi)、 正EE 802.16 (WiMAX)、正EE 802.20、 Flash-OFDM⑧等的无线技术。UTRA、 E-UTRA和GSM是通用移动电信系统(UMTS)的一部分。3GPP长期演 进(LTE)是使用E-UTRA的UMTS的新版本，其在下行链路上采用 OFDMA，在上行链路上采用SC-FDMA。在来自名为"第三代合作伙伴计 划(3GPP)"的组织的文档中描述了 UTRA、 E-UTRA、 GSM、 UMTS和 LTE。另外，在来自名为"第三代合作伙伴计划2 (3GPP2)"的组织的文档 中描述了 cdma2000和UMB。这些不同的无线技术和标准在本领域中是已 知的。为简明起见，在下文中描述了所述技术中的用于LTE中的系统接入 的某些方面，并在下文的描述中大量使用3GPP术语。
图1示出了具有多个节点B 110的无线多址通信系统100。节点B可以 是用来与UE通信的固定站，其也可以称作演进节点B (eNB)、基站、接 入点等等。每个节点B110提供特定地理区域的通信覆盖。每个节点BllO 的全部覆盖区域可以划分成多个(例如，三个)小区域。在3GPP中，术语 "小区"指的是节点B的最小覆盖区域和/或服务于该覆盖区域的节点B子 系统。在其它的系统中，术语"扇区"可以指最小覆盖区域和/或服务于该 覆盖区域的子系统。为了简便，在下文的描述中使用小区这个3GPP概念。UE 120散布在系统中。l正可以是固定的或移动的，其还可以称为移 动站、终端、接入终端、用户单元、站等等。UE可以是蜂窝电话、个人数 字助理(PDA)、无线调制解调器、无线通信设备、手持设备、膝上型计算 机、无绳电话等等。UE可以经由在下行链路和上行链路上的传输与一个或 多个节点B通信。
系统控制器130可以耦合到节点B 110，并对节点B进行调节和控制。 系统控制器130可以是单个网络实体，也可以是网络实体的集合。
图2示出了节点B 110和UE120的设计的框图，其中，节点B110是 图1中的多个节点B中之一，UE 120是图1中的多个UE中之一。在该设 计方案中，节点B 110配备有T个天线226a到226t， UE 120配备有R个 天线252a到252r，其中， 一般而言，TH且Rkl 。每个天线可以是实体 天线，也可以是天线阵列。
在节点B 110处，发射(TX)数据处理器220可以从数据源212接收 一个或多个UE的业务数据。TX数据处理器220可以根据为该UE选择的 一种或多种调制和编码方案，对每个UE的业务数据进行处理.(例如，格式 处理、编码、交织和符号映射)，以获得数据符号。TX数据处理器220还 可以从控制器/处理器240接收信令消息并对其进行处理，以提供信令符号。 TX数据处理器220还可以生成导频符号，并将导频符号与数据和信令符号 复用。TXMIMO处理器222根据直接MIMO映射、预编码/波束形成等对 数据、信令和/或导频符号执行空间处理。符号可以从一个天线发出，以用 于直接MIMO映射；符号也可以从多个天线发出，以用于预编码/波束形成。 TX MIMO处理器222可以向T个调制器(MOD) 224a到224t提供T路输 出符号流。每个调制器224可以对其输出符号流进行处理(例如，用于 OFDM)，以获得输出码片流。每个调制器224进一步调节(例如，转换为 模拟、滤波、放大和上变频)其输出码片流，以获得下行链路信号。来自 调制器224a到224t的T个下行链路信号分别经由T个天线226a到226t 来发射。
在UE 120处，天线252a到252r可以从节点B 110接收下行链路信号， 并分别向解调器(DEMOD) 254a到254r提供接收到的信号。每个解调器 254可以调节(例如，滤波、放大、下变频和数字化)其接收到的信号，以获得采样，并对这些采样进行进一步处理(例如，用于OFDM)，以获得接 收到的符号。MIMO检测器260可以对来自所有R个解调器254a到254r 的接收到的符号执行MIMO检测，并提供已检测的符号。接收(RX)数据 处理器262可以对己检测的符号进行处理(例如，符号解映射、解交织和 解码)，并向数据宿264提供解码数据，向控制器/处理器280提供解码信令 消息。
在上行链路上，在UE120处，来自数据源272的业务数据以及来自控 制器/处理器280的信令消息可以由TX数据处理器274处理，再进一步由 TX MIMO处理器276处理，由调制器254a到254r调节并被发射到节点B 110。在节点B110处，来自UE120的上行链路信号可以由天线226接收， 由解调器224调节，由MIMO检测器230检测，由RX数据处理器232处 理，以获得UE 120所发射的业务数据和信令消息。
控制器/处理器240和280可以分别指挥节点B 110和UE 120的操作。 存储器242和282分别存储用于节点B 110和UE 120的数据和程序代码。 调度器244可以调度UE以进行下行链路传输和/或上行链路传输，并可以 为所调度的UE分配资源。
图3示出了初始接入过程300的设计方案。当UE想要接入系统时(例 如，在通电时、在UE有数据要发送时、在系统寻呼UE时等)，UE120在 随机接入信道(RACH)上发射随机接入前导。随机接入前导是最先发送以 用于系统接入的消息，其也可以称为消息l、接入签名、接入探测、随机接 入探测、签名序列、RACH签名序列等等。随机接入前导可以包括各种类 型的信息，且可以用多种方式来发送，如下文所描述的。
节点B IIO可以从UE 120接收随机接入前导，并可以通过向UE 120 发送随机接入响应来进行响应。随机接入响应还可以称为消息2、接入许可、 接入响应等等。随机接入响应可以携带各种类型的信息，且可以用多种方 式来发送，如下文所描述的。UE 120可以接收随机接入响应，并且可以发 送消息3用于无线电资源控制(RRC)连接请求。消息3可以包含如下文 所描述的各种类型的信息。节点B 110以消息4作为响应，以进行竞争解决。 节点B 110还可以发送消息以用于RRC连接设置等。l正120和节点B 110 可以自此开始交换数据。图3示出了用于系统接入的一般的消息流程。通常，每个消息可以携
带有各种类型的信息，且可以用多种方式来发送。
系统可以支持用于下行链路的一组传输信道和用于上行链路的另一组
传输信道。这些传输信道可用来向介质接入控制(MAC)层以及更高层提 供信息传输服务。传输信道可以通过如何在无线链路上发送信息以及具备 哪些特征来描述。传输信道可以映射到物理信道，这可以通过诸如调制和
编码、将数据映射到资源块之类的各种属性来定义。传输信道可以包括
下行链路共享信道(DL-SCH)，用于向UE发送数据；上行链路共享信道 (UL-SCH)，由UE用来发送数据；一个或多个RACH，由UE用来接入系 统等等。DL-SCH还可以称为下行链路共享数据信道(DL-SDCH)，并可以 被映射到物理下行链路共享信道(PDSCH)。 UL-SCH还可以称为上行链路 共享数据信道(UL-SDCH)，并可以被映射到物理上行链路共享信道 (PUSCH)。 RACH可以被映射到物理随机接入信道(PRACH)。
图3中的消息1可以携带随机接入前导，并且可以包括L比特的信息， 其中，L可以是任意整数值。消息l可以包括下述信息中的任何信息
随机标识符(ID) — UE120所选择的伪随机值；
接入类型 一 指示初始系统接入或切换；
信道质量指示符(CQI) —用于更高效地发送消息2;
功率净空(headroom)信息 一 用于控制对消息3的传输；
缓冲器大小信息 一 用于控制对消息3的传输；以及
其它信息。
随机ID可用来在系统接入过程中标识UE 120，但该ID可能并不是唯 一的，因为多个UE可以选择相同的随机ID。在随丰几ID冲突的情况下，可 以使用竞争解决过程来解决竞争问题。
CQI可以指示UE 120所测量的下行链路信道质量，并且可以用于向 UE发送下一个下行链路传输和/或给UE分配上行链路资源。CQI可以使用 1比特、2比特或任何其它数目的比特来传送。 一般而言，当消息2比较大 时，在消息1中发送CQI的好处更多。在消息1中包括CQI还使得能够根 据不同的UE的CQI而将来自这些UE的随机接入前导编组，从而实现对发 往这些UE的消息2的更好的功率控制。如果消息2相对较小且消息4较大,那么可以在消息3中而不是在消息1中发送CQI。
功率净空信息可以包括在消息1中，并可用于传送UE 120的可用发射 功率。在一种设计方案中，功率净空信息包括单个比特，用于指示UE120 的最大发射功率与UE用来发射消息1的发射功率之间的差值是否超过了阈 值(例如，5分贝或一些其它值)。在另一种设计方案中，功率净空信息包 括多个比特，用于指示UE120的最大发射功率和用来发射消息1的发射 功率之间的差值。
除消息1的接收功率以外，功率净空信息可以具有比路径损耗更多的 信息。例如，两个UE可以测量给定节点B的相同的路径损耗，并可以用 相同的发射功率发送它们的消息1。然而，最大发射功率为24dBm的UE 具有比最大发射功率为21dBm的UE更多的功率净空。因此，UE120可以 在消息1中向节点B IIO发送功率净空信息，节点B IIO可以使用该信息来 控制UE120对消息3的传输，例如，为消息3分配上行链路资源。
缓冲器大小信息可以包括在消息1中，并可以指示UE 120在消息3中 所发送的数据量。消息3可以携带有诸如RRC消息、无线电环境报告等的 各种类型的信息，并且其大小可变。在一种设计方案中，对每种类型的信 息，使用足够数目的比特来分别发送缓冲器大小和功率净空信息。在另一 种设计方案中，可以将缓冲器大小和功率净空信息结合起来。例如，如果 UE 120具有足够的发射功率和足够的数据量，则可以选择较大的消息3; 反之，则选择较小的消息3。在这两种设计方案中，1og2(N)个比特可用于支 持消息3的N种不同的大小。在任何情况下，缓冲器大小和/或功率净空信 息可以使节点B 110能够为消息3分配适当的上行链路资源。
可以从具有2L个可用接入序列的池中选择接入序列，并将该接入序列 发送用于消息1中的随机接入前导。在一种设计方案中，L = 6，并且可以 从具有64个接入序列的池中选择接入序列，并将该接入序列发送用于6比 特随机接入前导。所选择的接入序列的L比特索引可以称为RA前导标识 符。
在称为接入过程选项1的一种设计方案中，可以支持下述特征中的一 项或多项-
在L1/L2控制和DL-SCH上发送消息2; 在消息2中向UE120分配小区无线网络临时标识符(C-RNTI); 在分配C-RNTI之前，根据随机接入RNTI (RA-RNTI)来识别UE
120;
消息3的大小是变化的；
可以合并消息4 (竞争解决)和RRC连接设置。
由于节点B 110能够使用较大的消息2对来自UE 120的随^1接入前导 作出响应，所以选项1能够提供更多的灵活性，其中，消息2可以在L1/L2 控制和DL-SCH上发送。Ll/L2控制指的是一种层1/层2用来发送信令/控 制信息的机制。Ll/L2控制可以用物理下行链路控制信道(PDCCH)、共享 下行链路控制信道(SDCCH)等实现。
C-RNTI由节点B 110用来唯一地标识UE 120，并且可以在接入过程中 (例如，在消息2或消息4中)或在一些其它的时间将C-RNTI分配给UE。 C-RNTI还可以称为MAC ID等。在分配C-RNTI之前，可以使用临时ID 来标识UE 120。多个RACH可用，UE 120可以随机选择多个可用的RACH 中之一。每个RACH可以与不同的RA-RNTI相关联。在系统接入过程中， 可以通过以下两者的组合来识别UE 120: UE所发送的接入序列的RA前导 标识符以及所选择的RACH的RA-RNTI。
节点B 110可以使用消息2来响应来自UE 120的消息1，其中，消息 2可以是能够携带各种类型的信息的大消息。节点B 110可以在消息2中向 UE120传送下述信息
时序提前(~8比特) 一 用于调整UE120的时序；
RA-RNTI (~16比特) 一 标识节点B 110所响应的RACH;
RA前导标识符(6比特)一 标识节点B IIO所响应的随机接入前导；
以及
上行链路资源(~24比特) 一 标识分配给UE 120的上行链路资源。 此外，消息2还可以包括下述信息中的任何信息
C-RNTI (16比特)一分配给UE 120的C-RNTI;
MAC头(~8比特)；
消息类型(~8比特)；
用于消息3的功率调整/功率控制信息(~4-6比特)；以及 其它信息，诸如CQI资源等等。
在消息2中可以向UE 120分配C-RNTI。多个UE可以在相同的RACH上发送相同的随机接入前导，因此，会发生冲突。在发生冲突的情况下，这些UE可能分配有相同的C-RNTI。然而，只有成功地解决了竞争的UE才保留所分配的C-RNTI，而其它UE则要再次接入系统，并且当它们重复接入过程时获得新的C-RNTI。也可以在消息4中将C-RNTI分配给UE 120。
在将C-RNTI分配给UE 120之前，可以将RA-RNTI用作临时UE ID。RA-RNTI可以标识RACH，而不是随机接入前导。消息2可以寻址到特定的RA-RNTI，因此实质上可以被广播。另夕卜，使用RA-RNTI意味着由于Ll/L2控制独自的容量太小，所以消息2在Ll/L2控制和DL-SCH上发送。如果Ll/L2控制和DL-SCH都用来发送消息2，那么使用RA-RNTI的一个好处是单个L1/L2控制信道可用来寻址多个UE，其中，这些UE的随机接入前导由节点B 110在相关联的RACH上成功地接收。然而，考虑到系统的设计方案应当确保在RACH上的冲突相对不频繁，所以应当根据在节点B 110在相同的RACH上接收到多个随机接入前导的低可能性来评价这些好处。
在消息2中分配C-RNTI以及使用针对消息2的RA-RNTI使得能够对消息4使用混合自动重传请求(HARQ)。 HARQ通常用于向单个UE进行单播传输。HARQ还可以与RA-RNTI (其标识RACH) —起使用，而不是与C-RNTI (用于标识特定UE) —起使用。在这种情况下，RA-RNTI用于标识单个UE，其中，向该UE进行对消息4的HARQ传输。
在称为接入过程选项2的另一种设计方案中，支持下述特征中的一项或多项
在L1/L2控制上发送消息2;
在消息4中或随后将C-RNTI分配给UE 120;
在分配C-RNTI之前，使用隐式RNTI (I-RNTI)来标识UE120;
消息3的大小可以是固定的，也可以是变化的；以及
可以合并消息4 (竞争解决)和RRC连接设置。
选项2可以非常高效并且可以允许节点B 110使用非常高效的消息2来响应来自UE120的随机接入前导，其中，消息2是使用Ll/L2控制消息来发送的。由于Ll/L2控制消息可以相对较小，所以可以限制上行链路资源许可，以便为时序提前和域其它信息留空间。在将C-RNTI分配给UE之前，可以使用I-RNTI来标识UE120。可以根据如下参数来形成I-RNTI:(i)RA前导标识符和UE 120接入系统时的系统时间；(ii)所选择的RACH和RA前导标识符；或者(iii)所选择的RACH、 RA前导标识符、系统时间的组合等。I-CRNTI可以占据用于C-RNTI的全部空间中的一部分(例如，若干百分比)。
节点B 110可以在消息2中向UE 120传送下述信息
时序提前(~8比特)；
RA前导标识符(0比特) 一 用于UE 120的I-CRNTI的一部分；以
及
上行链路资源的位置( 5比特)一 对于消息3的固定大小是足够的。可以将I-CRNTI与为消息2生成的循环冗余校验(CRC)进行异或(XOR)运算，或者可以用其它方式来传送I-CRNTI。消息3大小固定，并且可以与固定的传输块大小、固定的调制和编码方案(MCS)等相关联。在这种情况下，节点B IIO可以简单地传送上行链路资源的位置，该上行链路资源可由UE 120用来发送消息3。
此外，消息2还可以包括下述信息中的任何信息
上行链路资源的大小(~2-3比特) 一 消息3的大小可以变化； 用于消息3的功率调整/功率控制信息(~4-6比特)；
针对消息4的计时值(3比特)；以及
其它信息。
受限的数值集可用于上行链路资源大小。随后可以使用较少的比特来传送分配给UE 120的上行链路资源。
可以仅使用Ll/L2控制消息来发送消息2, Ll/L2控制消息总共有40比特。该40比特中的16比特可以用于CRC， 24比特可用于传送时序提前、上行链路资源许可和用于消息3的其它信息(例如，功率调整)。Ll/L2控制消息还可以传送针对消息4的计时值，该计时值可以用于确定UE 120将要等待来自节点B110的消息4的时间。下行链路确认信道(ACKCH)的位置可以是隐式的，并且可以基于所分配的上行链路资源的位置。由于消息2的大小有限，所以可以在消息4中或随后将C-RNTI分配给UE 120。在将C-RNTI分配给UE 120之前，可以将I-CRNTI用作临时UE ID。
对于接入过程选项l、 2而言，消息2可以包括对UE120的资源许可。一般而言，资源许可能够显式地和/或隐式地传送所分配的下行链路资源和/或上行链路资源。例如，在所分配的下行链路传输资源和相应的上行链路信令资源(例如，用于ACK、 CQI等的)之间存在着映射关系。类似地，在所分配的上行链路传输资源和相应的下行链路信令资源之间存在着映射关系。这种映射关系可以避免显式地传送信令资源的需要，因为所分配的信令资源可以从所分配的传输资源到相应的信令资源的映射关系中推断出。
消息3可以包括下述信息中的任何信息
CQI —用于更高效地发送消息4;
功率净空信息 一 用于控制消息4的传输；
缓冲器大小信息 一 用于控制消息4的传输；
无线电环境报告 一 对不同的小区和/或频率的测量。
非接入层(NAS)消息；以及
其它信息。
CQI、功率净空信息、缓冲器大小信息中的每一个可以仅在消息1或仅在消息3中发送，或在消息1和消息3中发送。可以根据以下因素来确定使用哪个(哪些)特定消息来发送每种类型的信息用来发送信息的消息的大小、所述信息对下一个消息的有用程度等等。例如，如果消息2相对
较大，贝何以在消息1中发送CQI (例如，选项l);或者如果消息l和消
息2都相对较小，则可以在消息3中发送CQI (例如，选项2)。在消息3较大和/或大小可变时，功率净空信息和缓冲器大小信息是有益的，并且可以在消息1中发送，并用来为消息3分配上行链路资源。功率净空信息和/或缓冲器大小信息也可以在消息3中发送，并用来控制随后的上行链路消息的传输。CQI、功率净空信息和/或缓冲器大小信息还可以用其它方式来发送。
无线电环境报告可以在消息3中发送，并且可以包括UE 120对不同的小区和/或不同的频率进行的导频测量。无线电环境报告还可以包括对其它系统(例如，GSM、 W-CDMA、 cdma2000和/或其它系统)中的小区和/或频率的导频测量。节点B 110可以使用该无线电环境报告将UE120引导至合适的小区和/或合适的频率。无线电环境报告还可以称为测量报告等。
期望消息3包括NAS消息，以便加速接入过程。NAS消息可用来配置UE 120和节点B IIO之间的无线链路，并且可以在消息3中发送(这会加快接入过程)和/或在随后的消息中发送。
可以对消息3进行功率控制，以便降低消息3对其它UE的干扰量。当消息3较大时和/或在节点B 110处的时序对准很差的情况下发送消息3时，进行功率控制的好处将更加明显。很差的时序对准可能是由在消息2中发送的不准确的时序提前导致的，其可以进而是由在RACH上的冲突或者对UE 120所发送的接入序列的不正确的检测(例如，高速度所导致的)或一些其它原因而导致的。为降低对其它UE的干扰，可以用根据在消息2中发送的功率调整而确定的发送功率来发送消息3。
功率调整还可以称为功率控制信息，其可以具有多种形式。在一种设计方案中，功率调整可以指示发射功率的增加量或减少量，其可以以合适数目的比特(例如，4比特)来给出。在另一种设计方案中，功率调整可以简单地指示是否应当按照预定的量来增加或减少发射功率。功率调整还可以用其它形式来给出。
可以将用于竞争解决的消息4和RRC连接设置合并。如果UE 120没有接收到指示其已成功接入系统的具有唯一 ID的消息4，则UE 120可以重复接入过程。期望确保UE120使用合适的计时值，从而如果消息4没有包括成功的竞争解决，则UE 120能够在计时器到期后重新开始接入过程。将消息4和RRC连接设置合并会影响计时值。在一种设计方案中，可以对计时器使用默认值，默认值可以重置为在广播信道(BCH)上广播的值或在消息2中指定的值。
图4示出了接入过程400的设计方案，用于UE 120从源/旧节点B到目标/新节点B的前向切换。在进行切换时，UE 120可以工作在RRC_CONNECTED状态。l正120可以通过在所选择的RACH上发送消息1的接入序列来接入系统(例如，由于与服务小区之间的无线链路恶化或失效)。可以从为切换预留的接入序列池中选择接入序列。消息l还可以包括图3中所示的用于消息1的任何信息。目标节点B可以从UE 120接收消息1，并可以通过发送消息2来响应，其中，消息2包括对UE 120的上行链路资源许可。该上行链路资源许可可以传送分配给l正120的上行链路资源。在图4中的用于前向切换的消息2的形式可以与在图3中的用于起始系统接入的消息2的形式相匹配，也可以不匹配。
UE120然后可以发送消息3，其可以包括旧的C-RNTI、旧的节点B的ID，以便解决可能的冲突、标识UE以及使得目标节点B能够接入旧节点B。消息3还可以包括CQI，以便协助目标节点B控制消息4的发射功率。消息3还可以包括无线电环境报告，其可以包括对不同小区、不同频率和/或不同系统的导频测量。目标节点B可以使用该无线电环境报告来为UE 120选择合适的小区和/或合适的频率。目标节点B可以接收唯一的指向UE ID的"句柄"或指针，并且可以能够解决可能的竞争。然后目标节点B可以发送用于RRC竞争解决的消息4。 UE 120可以发送对消息4的层2 ACK和可能的数据(如果有的话)。UE 120此后可以与目标节点B交换数据。
图5示出了接入过程500的设计方案，用于UE 120从源节点B到目标节点B的基本切换。在进行切换时，UE 120可以工作在RRC一CONNECTED状态。在进行接入过程500之前，服务节点B可以向目标节点B发送UE 120的切换请求，目标节点B可以接受或拒绝该切换请求。如果接受了该切换请求，则目标节点B可以向UE 120分配接入序列、C-RNTI、 CQI资源、功率控制资源，并可以向源节点B提供该信息。源节点B可以将该信息转发给UE120，随后，UE120将具有来自目标节点B的所分配的C-RNTI、CQI资源和功率控制资源。
对于接入过程500， UE 120可以向目标节点B发送所分配的接入序列。可以为切换预留所有可用的接入序列的一个子集，可以从该预留的接入序列子集中选择分配给UE 120的接入序列。由于接入序列和分配给UE 120的C-RNTI之间具有一一映射的关系，所以可能无需竞争解决。因此，接入过程500可以包括图4所示的接入过程400中的消息1、 2和5，并且可以省略消息3和4。
可以在BCH上广播用于图3所示的起始系统接入和图4所示的前向切换的接入序列空间。该广播的接入序列空间可以排除为图5所示的基本切换而预留的接入序列空间。接入过程400也可以用于基本切换。
图6示出了 UE所执行的用于系统接入的处理过程600的设计方案。UE可以发送包括功率净空信息的第一消息，以进行系统接入(框612)。功率净空信息可以指示UE的最大发射功率与用于第一个消息的发射功率之间的差值。功率净空信息还可以指示这种差值是否超过了阈值。可以接收包括根据功率净空信息而确定的至少一个参数的第二消息(框614)。第一消息可以还包括缓冲器大小信息，并且该至少一个参数可以还根据缓冲器大小信息来确定。例如，第三消息的消息大小可以根据组合的功率净空信息和缓沖器大小信息来选择，并且可以在第一消息中发送所选择的消息大小。
可以根据所述至少一个参数来发送第三消息(框616)。所述参数可以包括资源许可，第三消息可以使用由该资源许可所指示的上行链路资源来发送。参数可以包括功率控制信息，第三消息可以使用根据该功率控制信息所确定的发射功率来发送。
第一消息可以包括随机接入前导，并且可以由UE最先发送，以用于系统接入。或者，UE可以发送随机接入前导以用于系统接入，接收随机接入响应，并响应于接收到随机接入响应而发送第一消息。
图7示出了用于执行系统接入的装置700的设计。装置700包括第一消息发送模块(模块712)，用于由UE发送包括功率净空信息的第一消息，以进行系统接入；第二消息接收模块(模块714)，用于接收包括根据功率净空信息而确定的至少一个参数的第二消息；第三消息发送模块(模块716)，用于根据该至少一个参数来发送第三消息。
图8示出了节点B所执行的处理过程800的设计方案，用于支持系统接入。可以接收UE所发送的、用于系统接入的包括功率净空信息的第一消息(框812)。可以根据功率净空信息确定至少一个参数(框814)。第一消息还可以包括缓冲器大小信息，所述参数还可以根据缓冲器大小信息来确定。所述参数可以包括上行链路资源许可、功率控制信息等。可以向UE发送包括所述至少一个参数的第二消息(框816)。可以接收UE根据所述至少一个参数而发送的第三消息(框818)。
图9示出了用于支持系统接入的装置900的设计方案。装置900包括:第一消息接收模块(模块912)，用于接收UE所发送的、用于系统接入的 包括功率净空信息的第一消息；确定模块(模块914)，用于根据功率净空 信息确定至少一个参数；第二消息发送模块(模块916)，用于向UE发送 包括所述至少一个参数的第二消息；第三消息接收模块(模块918)，用于 接收UE根据所述至少一个参数而发送的第三消息。
图10示出了 UE所执行的处理过程1000的设计方案，用于系统接入。 UE可以执行随机接入过程，以用于系统接入，例如，用于从一个节点B到 另一个节点B的切换(框1012)。对于随机接入过程，初始可以由UE发送 随机接入前导(框1014)。接收对随机接入前导的随机接入响应(框1016)。 可以在随机接入过程中(例如，在接收到随机接入响应之后)发送包括无 线电环境报告的消息(框101S)。无线电环境报告可以包括对多个小区、多 个频率和/或多个系统的导频测量。无线电环境报告可以用于为UE选择频 率和/或小区。
图11示出了用于执行系统接入的装置1100的设计方案。装置1100包 括执行模块(模块1112)，用于由UE执行用于系统接入的随机接入过程； 用于发送随机接入前导的模块(模块1114);接收模块(模块1116)，用于 接收随机接入响应；用于在随机接入过程中发送包括无线电环境报告的消 息的模块(模块1118)。
图12示出了节点B所执行的处理过程1200的设计方案，用于支持系 统接入。可以接收由UE发送的、用于系统接入的随机接入前导(框1212)。 可以向UE发送随机接入响应(框1214)。可以从UE接收包括无线电环境 报告的消息(框1216)。可以根据该无线电环境报告来为UE确定小区和/ 或频率(框121S)。可以将UE引导至所选择的小区和/或频率(框1220)。
图13示出了装置1300的设计方案，用于支持节点B所执行的系统接 入。装置1300包括用于接收UE所发送的、用于系统接入的随机接入前 导的模块(模块1312);发送模块(模块1314)，用于发送随机接入响应； 用于从UE接收包括无线电环境报告的消息的模块(模块1316);确定模块 (模块1318)，用于根据无线电环境报告来为UE确定小区和/或频率；引导 模块(模块1320)，用于将UE引导至所选择的小区和/或频率。
图14示出了 UE所执行的处理过程1400的设计方案，用于系统接入。可以由UE发送第一消息，以进行系统接入(框1412)。可以由UE接收包 括功率控制信息的第二消息(框1414)。可以根据第一消息的接收信号质量、 在第一消息中发送的功率净空信息等来确定功率控制信息。功率控制信息 可以指示发射功率的增加量或减少量、是否将发射功率增加或减少预定 的量等。可以由UE使用根据功率控制信息和用于第一消息的发射功率而确 定的发射功率来发送第三消息(框1416)。
图15示出了用于执行系统接入的装置1500的设计方案。装置1500包 括第一消息发送模块(模块1512)，用于由UE发送用于系统接入的第一 消息；接收模块(模块1514)，用于接收包括功率控制信息的第二消息；第 三消息发送模块(模块1516)，用于使用根据功率控制信息和用于第一消息 的发射功率而确定的发射功率来发送第三消息。
图16示出了节点B所执行的处理过程1600的设计方案，用于支持系 统接入。可以接收UE所发送的、用于系统接入的第一消息(框1612)。可 以根据所述第一消息(例如，根据第一消息的接收信号质量、在第一消息 中发送的功率净空消息等)来确定功率控制信息(框1614)。可以向UE发 送包括功率控制信息的第二消息(框1616)。可以接收UE使用根据功率控 制信息而确定的发射功率来发送的第三消息(框1618)。
图17示出了装置1700的设计方案，用于由节点B支持系统接入。装 置1700包括用于接收UE所发送的、用于系统接入的第一消息的模块(模 块1712);用于根据第一消息来确定功率控制信息的模块(模块1714);用 于发送包括功率控制信息的第二消息的模块(模块1716);用于接收UE使 用根据功率控制信息而确定的发射功率来发送的第三消息的模块(模块 1718)。
图7、图9、图ll、图13、图15和图17中的模块可以包括处理器、 电子设备、硬件设备、电子部件、逻辑电路、存储器等或它们的任何组合。
本领域技术人员应当理解，信息和信号可以使用多种不同的技术和方 法来表示。例如，在上文的描述中提及的数据、指令、命令、信息、信号、 比特、符号和码片可以用电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子 或者其任意组合来表示。
本领域技术人员还应当明白，结合本文公开描述的各种示例性的逻辑块、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或它们的 组合。为了清楚地表示硬件和软件之间的可互换性，上面对各种示例性的 部件、块、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般性描述。至于这种 功能是实现成硬件还是实现成软件，则取决于特定的应用和对整个系统所 施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以不同的 方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为脱离本发明的保 护范围。
可以使用用于执行本文所述功能的通用处理器、数字信号处理器
(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编 程逻辑器件、分立门电路或者晶体管逻辑器件、分立硬件部件或者其任意 组合，来实现或执行结合本文公开所描述的各种示例性的逻辑块、模块和 电路。通用处理器可以是微处理器，或者，该处理器也可以是任何常规的 处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器也可以实现为计算设备的 组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、 一个或多个微处理 器与DSP内核的结合，或者任何其它这种结构。
结合本文公开所描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处 理器执行的软件模块或两者的组合。软件模块可以驻留于RAM存储器、闪 存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移 动硬盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。 一种示 例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息， 且可向该存储介质写入信息。或者，存储介质可以集成到处理器。处理器 和存储介质可以位于ASIC中。ASIC可以位于用户终端中。或者，处理器 和存储介质可以作为分立组件存在于用户终端中。
在一个或多个示例性设计方案中，所描述的功能可以用硬件、软件、 固件或它们的组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能作为计算 机可读介质上的一个或多个指令或代码来存储或者进行传输。计算机可读 介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方 向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是可由通用或专 用计算机存取的任何可用介质。通过示例的方式而非限制的方式，这种计 算机可读介质可以包括RAM、 ROM、 EEPROM、 CD-ROM或其它光盘存储设备、磁盘存储设备或其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储期望 的指令或数据结构形式的程序代码模块并能够由通用或专用计算机，或通 用或专用处理器进行存取的任何其它介质。此外，任何连接可以适当地称 为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、
数字用户线(DSL)或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术从网站、 服务器或其它远程源传输的，那么同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或
者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术包括在所述介质的定义中。 本文所使用的磁盘和光盘包括压縮光碟(CD)、激光光碟、光碟、数字多用 途光碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中磁盘通常通过磁性复制数据，而光盘 则用激光以光学方式复制数据。上面的组合也应当包括在计算机可读介质 的范围之内。
提供以上描述以使得本领域技术人员能够实现或者使用本公开。对于 本领域技术人员来说，对这些公开内容的各种修改都是显而易见的，并且， 本文定义的一般原理可以在不脱离这些公开内容的精神或范围的情况下被 应用于其它变形。因此，本公开并不限于本文描述的例子和设计方案，而 是应符合与本文公开的原理和新颖性特征一致的最广范围。
权利要求
1、一种用于无线通信的装置，包括至少一个处理器，用于由用户设备(UE)发送用于系统接入的、包括功率净空信息的第一消息；接收包括根据所述功率净空信息而确定的至少一个参数的第二消息；根据所述至少一个参数来发送第三消息；以及耦接到所述至少一个处理器的存储器。
2、 根据权利要求1所述的装置，其中，所述功率净空信息指示所述 UE的最大发射功率与用于所述第一消息的发射功率之间的差值。
3、 根据权利要求1所述的装置，其中，所述功率净空信息指示所述 UE的最大发射功率与用于所述第一消息的发射功率之间的差值是否超过 了阈值。
4、 根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一消息还包括缓冲器大 小信息，并且其中所述至少一个参数还根据所述缓冲器大小信息来确定。
5、 根据权利要求4所述的装置，其中，所述至少一个处理器用于组 合所述功率净空信息和所述缓冲器大小信息；根据所述组合的功率净空信 息和缓沖器大小信息，为所述第三消息选择消息大小；以及在所述第一消 息中发送所述选择的消息大小。
6、 根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个参数包括资源许 可，并且其中所述至少一个处理器用于使用由所述资源许可指示的上行链 路资源来发送所述第三消息。
7、 根据权利要求l所述的装置，其中，所述至少一个参数包括功率控 制信息，并且其中所述至少一个处理器用于使用根据所述功率控制信息而 确定的发射功率来发送所述第三消息。
8、 根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一消息包括随机接入前 导，并且由所述UE首先发送用于系统接入。
9、 根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个处理器用于由所述UE发送用于所述系统接入的随机接入前导；接收随机接入响应；以及 响应于接收到所述随机接入响应而发送所述第一消息。
10、 一种用于无线通信的方法，包括由用户设备(UE)发送用于系统接入的、包括功率净空信息的第一消息；接收包括根据所述功率净空信息而确定的至少一个参数的第二消息；以及根据所述至少一个参数来发送第三消息。
11、 根据权利要求10所述的方法，其中，发送所述第一消息包括-发送包括所述功率净空信息和缓冲器大小信息的所述第一消息，并且其中，所述至少一个参数还根据所述缓冲器大小信息来确定。
12、 根据权利要求ll所述的方法，还包括 组合所述功率净空信息和所述缓冲器大小信息；以及 根据所述组合的功率净空信息和缓冲器大小信息，为所述第三消息选择消息大小；并且其中，在所述第一消息中发送所述选择的消息大小。
13、 根据权利要求10所述的方法，其中，所述至少一个参数包括资源 许可，并且其中，发送所述第三消息包括使用由所述资源许可指示的上行 链路资源来发送所述第三消息。
14、 一种用于无线通信的装置，包括第一消息发送模块，用于由用户设备(UE)发送用于系统接入的、包括功率净空信息的第一消息；接收模块，用于接收包括根据所述功率净空信息而确定的至少一个参 数的第二消息；第三消息发送模块，用于根据所述至少一个参数来发送第三消息。
15、 根据权利要求14所述的装置，其中，所述第一消息发送模块包括: 用于发送包括所述功率净空信息和缓冲器大小信息的所述第一消息的模 块，并且其中，所述至少一个参数还根据所述缓冲器大小信息来确定。
16、 根据权利要求15所述的装置，还包括组合模块，用于组合所述功率净空信息和所述缓冲器大小信息；以及 选择模块，用于根据所述组合的功率净空信息和缓冲器大小信息来为第三消息选择消息大小；并且其中，在所述第一消息中发送所述选择的消息大小。
17、 根据权利要求14所述的装置，其中，所述至少一个参数包括资源 许可，并且其中，所述第三消息发送模块包括用于使用由所述资源许可 指示的上行链路资源来发送所述第三消息的模块。
18、 一种包括指令的机器可读介质，当由机器执行所述指令时使所述 机器执行以下操作由用户设备(UE)发送用于系统接入的、包括功率净空信息的第一消息；接收包括根据所述功率净空信息而确定的至少一个参数的第二消息；以及根据所述至少一个参数来发送第三消息。
19、 一种用于无线通信的装置，包括-至少一个处理器，用于接收由用户设备(UE)发送的、用于系统接 入的包括功率净空信息的第一消息；根据所述功率净空信息确定至少一个参数；发送包括所述至少一个参数的第二消息；以及接收由所述UE根据所 述至少一个参数发送的第三消息；以及耦接到所述至少一个处理器的存储器。
20、 根据权利要求19所述的装置，其中，所述第一消息还包括缓冲器 大小信息，并且其中，所述至少一个处理器用于还根据所述缓冲器大小信 息来确定所述至少一个参数。
21、 根据权利要求20所述的装置，其中，所述至少一个处理器用于根 据所述净空信息和所述缓冲器大小信息来确定对所述UE的资源许可。
22、 一种用于无线通信的装置，包括至少一个处理器，用于由用户设备(UE)执行用于系统接入的随机 接入过程；以及在所述随机接入过程期间发送包括无线电环境报告的消息； 以及耦合到所述至少一个处理器的存储器。
23、 根据权利要求22所述的装置，其中，所述无线电环境报告包括对 于多个小区、多个频率和多个系统中的至少一个的导频测量。
24、 根据权利要求22所述的装置，其中，所述至少一个处理器用于 发送随机接入前导；接收随机接入响应；以及响应于接收到所述随机接入 响应，发送包括所述无线电环境报告的所述消息。
25、 根据权利要求22所述的装置，其中，所述至少一个处理器用于执 行所述随机接入过程，以便从第一基站切换到第二基站。
26、 一种用于无线通信的装置，包括至少一个处理器，用于接收由用户设备(UE)发送的、用于系统接 入的随机接入前导；向所述UE发送随机接入响应；以及从所述UE接收包括无线电环境报告的消息；以及耦合到所述至少一个处理器的存储器。
27、 根据权利要求26所述的装置，其中，所述至少一个处理器用于根 据所述无线电环境报告来为所述UE确定小区或频率。
28、 一种用于无线通信的装置，包括至少一个处理器，用于由用户设备(UE)发送用于系统接入的第一 消息；接收包括功率控制信息的第二消息；以及使用根据所述功率控制信 息而确定的发射功率来发送第三消息；以及耦合到所述至少一个处理器的存储器。
29、 根据权利要求28所述的装置，其中，所述至少一个处理器用于 在所述第一消息中发送功率净空信息，并且其中，所述功率控制信息是根 据所述功率净空信息来确定的。
30、 根据权利要求28所述的装置，其中，所述至少一个处理器用于 根据所述功率控制信息和用于所述第一消息的发射功率来确定用于所述第 三消息的发射功率。
31、 根据权利要求28所述的装置，其中，所述功率控制信息指示发射 功率的增加量或减少量，或者指示是否将发射功率增加或减少预定的量。
32、 根据权利要求28所述的装置，其中，所述至少一个处理器用于 在所述第一消息中发送信道质量指示符(CQI);以及接收使用根据所述CQI 确定的调制和编码方案(MCS)或发射功率来发送的所述第二消息。
33、 一种用于无线通信的方法，包括 由用户设备(UE)发送用于系统接入的第一消息； 接收包括功率控制信息的第二消息；以及使用根据所述功率控制信息而确定的发射功率来发送第三消息。
34、 根据权利要求33所述的方法，其中，发送所述第一消息包括在所 述第一消息中发送功率净空信息，并且其中，所述功率控制信息是根据所 述功率净空信息来确定的。
35、 根据权利要求33所述的方法，还包括根据所述功率控制信息和用于所述第一消息的发射功率来确定所述第 三消息的发射功率。
36、 一种用于无线通信的装置，包括至少一个处理器，用于接收由用户设备(UE)发送的、用于系统接 入的第一消息；向所述UE发送包括功率控制信息的第二消息；以及接收由 所述UE使用根据所述功率控制信息而确定的发射功率来发送的第三消息；以及耦合到所述至少一个处理器的存储器。
37、 根据权利要求36所述的装置，其中，所述至少一个处理器用于 接收所述第一消息中的功率净空信息；确定所述第一消息的接收信号质量; 以及根据所述接收信号质量和所述功率净空信息来确定所述功率控制信 息。
38、 根据权利要求36所述的装置，其中，所述至少一个处理器用于 接收所述第一消息中的信道质量指示符(CQI);以及根据所述CQI确定用 于所述第二消息的调制和编码方案(MCS)或发射功率。
全文摘要
描述了用于发送消息以进行系统接入的技术。在一个方面，用户设备(UE)发送包括功率净空信息和/或缓冲器大小信息的第一消息，以用于系统接入。节点B根据功率净空信息和/或缓冲器大小信息确定至少一个参数(例如，资源许可、功率控制信息等)。节点B发送包括所述参数的第二消息。UE根据所述参数发送第三消息，例如，使用资源许可所指示的上行链路资源、使用根据功率控制信息而确定的发射功率等来发送第三消息。在另一方面，UE在第三消息中发送无线电环境报告。该报告可用于为UE选择小区和/或频率。在另一方面，第二消息包括功率控制信息，UE根据该功率控制信息来发送第三消息。
文档编号H04L12/56GK101529831SQ200780040463
公开日2009年9月9日 申请日期2007年10月31日 优先权日2006年10月31日
发明者A·达姆尼亚诺维奇, D·P·马拉蒂, J·蒙托霍 申请人:高通股份有限公司