用于在无线通信网络中在公共控制信道上传送消息以进行随机接入的方法和装置制造方法
【专利摘要】本申请描述了由用户设备(UE)发送用于随机接入的消息的技术。在一个方面，UE在控制信道上发送消息以进行随机接入，并发送保留的信道标识符，以便指示在控制信道上发送的上述消息。在另一方面，UE在协议数据单元(PDU)中发送该消息，并且如果PDU能够容纳附加信息的话，则在PDU中发送附加信息(例如，缓冲器状态报告)。在另一方面，UE可为上述消息生成用于完整性保护的短消息认证码(MAC-I)。短MAC-I具有较小的尺寸并可用于对UE进行认证。在另一方面，UE发送多种类型中的一种类型的UE ID，以进行随机接入，并且通过消息中的格式字段来传送该UE ID。
【专利说明】用于在无线通信网络中在公共控制信道上传送消息以进行 随机接入的方法和装置
[0001] 本申请是申请日为2008年12月19日，题为"用于在无线通信网络中在公共控制 信道上传送消息以进行随机接入的方法和装置"，申请号为200880121391. 5的专利申请的 分案申请。
[0002] 基于35U. S. C. § · 119要求优先权
[0003] 本专利申请要求于2007年12月19日递交的、名称为"METHODS AND APPARATUSES FOR TRANSFER OF FIRST SCHEDULED TRANSMISSION USING CONTROL CHANNEL" 的美国临时 申请No. 61/015, 159的优先权，该临时申请已经转让给本申请的受让人，故以引用方式将 其明确地并入本文。
【技术领域】
[0004] 概括地说，本发明涉及通信，具体地说，本发明涉及在无线通信网络中执行随机接 入的技术。
【背景技术】
[0005] 无线通信网络得以广泛部署，以提供多种通信服务，例如语音、视频、分组数据、消 息发送、广播等等。这些网络可以是能够通过共享可用网络资源支持多个用户的多址网络。 这类多址网络的实例包括：码分多址（CDM)网络、时分多址（TDM)网络、频分多址（FDM) 网络、正交FDMA (OFDMA)网络以及单载波FDMA (SC-FDMA)网络。
[0006] 无线通信网络可包括多个基站，基站能够支持多个用户设备（UE)的通信。UE可执 行随机接入，以便建立与基站的连接。UE可发送用于建立连接的相关信息。期望在随机接 入期间高效地发送该信息。
【发明内容】
[0007] 本申请描述了发送消息以便由UE进行随机接入的技术。在一个方面，保留的信道 标识符可用于指示在控制信道上发送的用于随机接入的消息。在一种设计中，UE在控制信 道上发送用于随机接入的消息，并发送保留的信道标识符，以便指示在控制信道上发送的 所述消息。在控制信道上发送的消息可包括：在公共控制信道（CCCH)上发送的无线资源控 制（RRC)消息，该公共控制信道可映射到上行链路共享信道（UL-SCH)。保留的信道标识符 可包括保留的逻辑信道标识符（LCID)。
[0008] 在另一个方面，发送用于随机接入的消息和附加信息。在一个设计中，UE可在协 议数据单元（PDU)中发送消息，其中，该消息在控制信道上发送，以便由UE进行随机接入。 如果PDU可容纳附加信息，则UE在rou中发送附加信息。该附加信息可包括UE的缓冲器 状态报告、UE的功率净空报告、专用控制信道的数据、专用业务信道的数据等等。PDU具有 根据对UE的上行链路许可而确定的可变尺寸。
[0009] 在另一方面，可在消息中发送用于完整性保护的短消息认证码（MAC-I)，以进行随 机接入。在一种设计中，UE可为在控制信道上发送的用于随机接入的消息生成短MAC-I。该 短MAC-I可具有比用于在控制平面上发送的消息的完整性保护的完整MAC-I更小的尺寸。 该短MAC-I针对在CCCH上发送的用于RRC连接重新建立的RRC消息，并可用于对UE进行 认证。
[0010] 在另一方面，可发送多种类型中的一种类型的UE ID，以进行随机接入。在一种设 计中，UE可将上述消息的格式字段设置为第一值，以便指示在消息中发送的第一类型的UE ID (例如，用于附着），或者设置为第二值，以便指示在消息中发送的第二类型的UE ID (例 如，用于后续接入）。UE可生成消息，其包括格式字段和由格式字段指示的类型的UE ID。 UE可发送该消息，以用于随机接入。
[0011] 本申请的各个方面和特征将在下文中进行详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1示出了无线通信网络。
[0013] 图2示出了长期演进（LTE)中控制平面的协议栈。
[0014] 图3示出了用于上行链路的逻辑信道到传输信道的映射。
[0015] 图4示出了 LTE中用于随机接入过程的消息流。
[0016] 图5示出了在随机接入过程中生成消息3的处理。
[0017] 图6示出了消息3的介质访问控制（MAC) H)U。
[0018] 图7A到7C示出了三种MAC子报头。
[0019] 图8A到8D示出了四种携带用于随机接入的消息的MAC H)U。
[0020] 图9示出了用于在控制信道上发送具有保留的信道标识符的消息以进行随机接 入的过程。
[0021] 图10示出了发送消息和附加信息以进行随机接入的过程。
[0022] 图11示出了发送具有短MAC-I的消息以进行随机接入的过程。
[0023] 图12示出了发送UE ID以进行随机接入的过程。
[0024] 图13示出了发送消息以进行随机接入的的过程。
[0025] 图14示出了 eNB/基站和UE的方框图。
【具体实施方式】
[0026] 本申请中所描述的技术可以用于各种无线通信网络，例如CDMA、TDMA、FDMA、 0FDMA、SC-FDMA以及其它网络。术语"网络"和"系统"经常可以交换使用。CDM网络可以实 现例如通用陆地无线接入（UTRA)、cdma2000等等的无线技术。UTRA包括宽带CDMA (W-CDMA) 和其他CDMA的变体。cdma2000覆盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA网路实现例如 全球移动通信系统（GSM)的无线技术。OFDMA网路可以实现例如演进型UTRA(E-UTRA)、超移 动宽带（UMB)、IEEE 802. 11 (Wi-Fi)、IEEE 802. 16 (WiMAX)、IEEE 802. 20、Flash-OFDM? 等等的无线技术。E-UTRA在下行链路上使用0FDMA，并在上行链路上使用SC-FDMA。3GPP 长期演进（LTE)使用由E-UTRA定义的空中接口以及由E-UTRAN定义的网络架构。在名为 "第三代合作伙伴项目"（3GPP)的组织的文档中描述了 UTRA、E-UTRA、E-UTRAN、LTE和GSM。 在名为"第三代合作伙伴项目2"(3GPP2)的组织的文档中描述了 cdma2000和UMB。为了清 楚起见，下面针对LTE描述了这些技术的特定方面，并且在下文的描述中多使用LTE术语。
[0027] 图1示出了无线通信网络100,其可以是LTE网络。网络100可包括演进型节点 B(eNB)110和其它由3GPP描述的网络实体。eNB可以是与UE进行通信的固定站，并且也可 称为节点B、基站、接入点等等。每个eNB可提供对特定地理区域的通信覆盖。为了提高网 络容量，可将eNB的整个覆盖区域划分成多个（例如，三个）更小的区域。每个更小的区域 可由各自的eNB子系统提供服务。在3GPP中，术语"小区"可以指eNB的最小覆盖区域和 /或服务这一覆盖区域的eNB子系统。
[0028] 移动性管理实体（MME) /服务网关（S-GW) 130与一组eNB相耦合，并对这些eNB提 供协调和控制。服务网关130可支持数据服务，诸如：分组数据、互联网协议语音（VoIP)、 视频、消息发送等等。MME 130在切换时负责源eNB和目标eNB之间的路径切换。MME/服 务网关130与核心和/或数据网络（例如，互联网）相耦合，并可与耦合到核心/数据网络 的其它实体进行通信（例如，远程服务器或者终端）。
[0029] UE 120可分布在整个网络，并且每个UE可以是固定的或者移动的。UE也可称为 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、无线本地环路（WLL)站等 等。UE可通过下行链路和上行链路与eNB进行通信。下行链路（或者前向链路）是指从 eNB到UE的通信链路，上行链路（或者反向链路）是指从UE到eNB的通信链路。在图1 中，有双箭头的实线表示eNB和UE之间的活动通信。具有双箭头的虚线表示UE正执行随 机接入。
[0030] 图2示出了在LTE中用于控制平面的示例性协议栈200。控制平面经由eNB 110 携带UE 120和MME 130之间的信令。UE 120可经由非接入层（NAS)控制协议与MME 130 进行通信。NAS可执行多种功能，诸如：演进型分组系统（EPS)承载管理、认证、移动性处理、 寻呼发起、安全控制等等。UE 120可通过无线资源控制（RRC)与eNB 110交换信令消息。 RRC可执行多种功能，诸如：RRC连接管理、UE测量报告和控制、无线承载（RB)控制、移动性 功能、广播、寻呼等等。
[0031] 在UE 120和eNB 110之间经由分组数据聚合协议（TOCP)、无线链路控制（RLC)和 介质访问控制（MAC)交换RRC消息，其中上述是层2 (L2)的子层。每个协议接收来自更高 子层/层的服务数据单元（SDU)，并且将协议数据单元（PDU)提供给更低的子层/层。rocp 可执行多种功能，诸如：对控制平面的加密（即，加密）和完整性保护、对用户平面的加密和 报头压缩等等。RLC可执行多种功能，诸如：（i)在发射实体处对RLC SDU的分段和连接以及 通过自动重传请求（ARQ)进行的纠错，以及（ii)在接收实体处对较低层SDU的重复检查、 对RLC SDU的重新排序以及对上层PDU的按次序传送。MAC可执行多种功能，诸如：在逻辑 信道和传输信道之间映射、将逻辑信道的RLC PDU复用到传输信道的传输块以及从传输信 道的传输块中对逻辑信道的RLC PDU进行解复用、业务量测量报告、通过混合ARQ(HARQ)进 行纠错、UE的逻辑信道之间的优先级管理、经由动态调度在UE之间进行优先级管理、传输 格式选择、填充等等。在LTE中由RRC、H)CP、RLC和MAC执行的这些功能在其他无线技术中 可由等效的协议提供。UE 120还经由物理层（PHY)的E-UTRA空中链路接口与eNB 110进 行通信。
[0032] MC可经由逻辑信道提供数据传输服务。可以为由MC提供的不同数据传输服务 定义一组逻辑信道。MC还使用一组传输信道来携带逻辑信道的数据。逻辑信道的特征在 于传输的内容，而传输信道的特征在于用户数据和控制数据怎样以及结合什么特性通过无 线接口来传输。可将逻辑信道映射到传输信道，传输信道还可映射到物理信道。
[0033] 表1列举了 LTE中的一些逻辑信道和传输信道。为了简单起见，表1没有示出LTE 所支持的其他逻辑信道和传输信道。
【权利要求】
1. 一种用于无线通信的方法，包括以下步骤： 为在控制信道上发送的用于由用户设备（UE)进行随机接入的消息生成用于完整性保 护的短消息认证码（MAC-I)，与用于在控制平面上发送的消息的完整性保护的完整MAC-I 相比，所述短MAC-I具有更小的尺寸；以及 发送包括所述短MAC-I的所述消息，以便所述UE进行随机接入。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述生成短MAC-I的步骤包括以下步骤： 为在公共控制信道（CCCH)上发送的用于无线资源控制（RRC)连接重新建立的RRC消 息生成所述短MAC-I。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述短MAC-I的尺寸为16比特，并且所述完整 MAC-I的尺寸为32比特。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述短MAC-I具有根据所述UE的上行链路许可 而确定的可变尺寸。
5. -种用于无线通信的方法，包括以下步骤： 将消息的格式字段设置为第一值，以便指示在所述消息中发送的第一类型的用户设备 (UE)标识（ID)，或者将消息的格式字段设置为第二值，以便指示在所述消息中发送的第二 类型的UE ID ; 生成包括所述格式字段和由所述格式字段指示的类型的UE ID的所述消息；以及 发送所述消息，以便UE进行随机接入。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中， 所述第一类型的UE ID用于由所述UE进行附着， 所述第二类型的UE ID用于由所述UE进行后续接入。
7. 根据权利要求5所述的方法，其中， 所述第一类型的UE ID包括完整的或者部分的国际移动用户识别码（MSI)或者随机 ID，以及 所述第二类型的UE ID包括演进型分组系统临时移动用户识别码（S-TMSI)。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中，所述完整的或者部分的IMSI是使用二进制表示 法而非十六进制表示法传送的。
9. 根据权利要求7所述的方法，其中，所述部分MSI包括所述完整MSI的预定数目的 最低有效位（LSB)。
10. 根据权利要求7所述的方法，其中，所述部分IMSI具有由所述消息中的IMSI长度 字段指示的可变尺寸。
【文档编号】H04W74/00GK104394598SQ201410543599
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2008年12月19日 优先权日:2007年12月19日
【发明者】M·北添, A·梅朗 申请人:高通股份有限公司