无线发射/接收单元和方法
【专利说明】
[0001] 本申请是申请日为2010年04月23日、申请号为201080018078. 6、发明名称为"用 于辅助随机接入性能提升的基站"的中国专利申请的分案申请。
[0002] 相关申请的交叉引用
[0003] 本申请要求2009年4月23日提交的美国申请61/172, 072和2009年6月3日提 交的美国申请61/183, 700的权益，这些申请被引用作为参考，如同全部提出。
技术领域
[0004] 本发明涉及无线通信。
【背景技术】
[0005] 目前存在于无线宽带系统中的两个问题是用户侧随机接入（RA)失败检测的延迟 以及冲突。当由于冲突即两个或多个使用者（用户）使用同一个RA时机、或由于信号水平 不足而使得BS没有正确接收到RA信号时，RA尝试失败。
[0006] 第一个问题是用户侧RA失败检测的延迟问题。在基于调度的接入系统中，RA适应 新的接入需求，例如，新使用者、现有使用者的新需求等。宽带无线接入系统，例如全球微波 接入互操作（WiMAX)、以及长期演进（LTE)，是典型的基于调度的接入系统，其中基站（BS) 控制空中链路资源的使用。
[0007] 当发生RA失败时，用户需要检测该失败并相应地采取措施，例如，重试或提高其 传输功率。一种用户检测其随机接入尝试失败的常用的机制是基于定时器的，即当等待了 预定义的时间段而没有得到预期响应时，该用户认为其之前的RA尝试失败了，其中预期响 应取决于RA的目的。
[0008] 预定义的时间段在基于定时器的RA失败检测机制中起着作用，这是因为RA失败 的恢复必须等待该预定义的时间段，该预定义的时间段需要足够长以便处理最坏情况下例 如最重的业务量负荷的RA请求的接收和响应。
[0009] 第二个问题涉及冲突情况。当两个或多个用户选择同一个RA时机时发生冲突，其 中RA时机指的是用户发送RA请求的时机。例如，IEEE802. 16系统中的RA时机包含RA 信道和在该RA信道上发送的RA码。当发生冲突时，有多个可能的结果。第一个结果是BS 什么都没检测到。第二个结果是BS检测到冲突。第三个结果是在该具有冲突的RA时机中 BS错误地检测到单个RA请求。
【发明内容】
[0010] 基站（BS)可被配置为辅助随机接入（RA)请求失败的检测，并且包括：天线，该天 线被配置为接收RA请求；处理器，该处理器被配置为解码RA请求；以及发射机，该发射机 被配置为发送包括响应于一个或多个接收并解码后的RA请求的一个或多个RA响应的聚合 RA响应消息。
【附图说明】
[0011] 从以下描述中可以更详细地理解本发明，这些描述是以实例的形式给出的并且可 以结合附图被理解，其中：
[0012] 图1示意了包括多个WTRU、一个BS和一个RNC的示例性无线通信系统。
[0013] 图2是图1中的无线发射/接收单元（WTRU)和BS的功能框图。
[0014] 图3示意了TDD帧结构的示例。
[0015] 图4示意了一个示例性测距（ranging)RA区域和BS的测距RA响应。
[0016] 图5示意了每个RA区域或当一个RA区域由多个RA类型共享时的每个RA类型的 BS的测距RA响应的例子。
[0017] 图6示意了对于基于竞争（contention)的带宽请求的单个BSRA响应消息例子 的示图。
[0018] 图7示意了当没有使用HARQ时在RA请求之后的上行链路数据冲突的例子。
[0019] 图8示意了当使用HARQ时在RA请求之后的UL数据区域冲突的例子。
[0020] 图9是在RA定时器或否定应答（NACK)中使用BS辅助信息的例子的示图。
【具体实施方式】
[0021] 1、引言
[0022] 下文提及的术语"无线发射/接收单元（WTRU)"包括但不局限于用户设备（UE)、 移动站（MS)、固定或移动用户单元（SS或MS)、高级移动站（AMS)、传呼机、蜂窝电话、个人数 字助理（PDA)、计算机或能够在无线环境中操作的任何其它类型的用户设备。下文提及的术 语"基站（BS)"包括但不局限于BS、站点控制器、接入点（AP)、高级基站（ABS)、节点-B、或 能够在无线环境中操作的任何其它类型的接口设备。这里描述的方案和机制可应用于TDD、 FDD或其他系统中。
[0023] 图1示意了一个无线通信系统100,该无线通信系统100包括多个WTRU110、BS 120和无线电网络控制器（RNC)130。如图1所示，WTRU110与BS120通信，该BS120与 RNC130通信。WTRU110被配置为在高速共享数据信道上接收来自于BS120的数据传输。 BS120和/或WTRU110被配置为检测随机接入（RA)失败和冲突，如这里所描述的。虽然 在图1中只示意了三个WTRU110、一个BS120和一个RNC130,但是应当注意任何无线或 有线设备的组合可被包含在无线通信系统100中。例如，虽然在无线通信系统100中示出 了RNC130,但RNC130可以不存在于该系统100中而是被包含在BS120或系统100中的 任何其他实体中。应当理解，WTRU1KKBS120和RNC130或例如因特网之类的其它网络之 间的通信可使用基于分组的通信来进行。
[0024] 图2是图1中的WTRU110和BS120的功能性框图200。如图2所示，WTRU110 与BS120通信，并且它们都被配置为检测随机接入（RA)失败和冲突，如下所述。
[0025] 除了在典型的WTRU中能够发现的组件之外，WTRU110还包括处理器115、接收机 116、发射机117和天线118。处理器115被配置为检测RA失败和冲突。接收机116和发射 机117与处理器115通信。天线118与接收机116和发射机117通信以便于无线数据的发 送和接收。
[0026] 除了在典型的BS中能够发现的组件之外，BS120还包括处理器125、接收机126、 发射机127和天线128。处理器125被配置为检测RA失败和冲突。接收机126和发射机 127与处理器125通信。天线128与接收机126和发射机127通信以便于无线数据的发送 和接收。
[0027] 2、示例帧结构
[0028] 图3示意了一个TDD帧结构的示例，其当前相应于IEEE802. 16mTDD帧结构，但 是其他帧结构当然也可以在这里描述的实施方式中使用。不考虑信道带宽（5、7、8.75、10 或20MHZ)，如图所示，超级帧310长度可以为20ms且可被划分为4个5ms的帧320。帧320 可进一步被划分为5-8个子帧330。这些子帧330每一个可以包含5个、6个、7个或9个 OFDM符号，这取决于当前使用的子帧330的类型。
[0029] 每个TDD子帧330包含下行链路部分340和上行链路部分350,由TTG(发送/接 收转换间隙）360和RTG(接收/发送转换间隙）380分隔开，分别被插入在发送和接收之间、 或接收和发送之间。对于5、7、8.75、10或20MHZ带宽，下行链路/上行链路速率可改变。下 行链路/上行链路速率的一些例子有：8/0、6/2、5/3、4/4、3/5。
[0030] 图3示意了用于具有5/3DL/UL间隔的5、10和20MHzTDD的帧结构。
[0031] 单个下行链路帧340可包含多个大小及类型可变且携带用于多个WTRU的数据的 脉冲串（burst)。帧大小也可基于逐个帧而变化。每个脉冲串可包含从较高层接收到的多 个连接的固定大小或可变大小的分组或分组片段。
[0032] 上行链路子帧350可由来自不同WTRU的多个上行链路数据脉冲串组成。上行链 路子帧350的一部分可不考虑基于竞争的接入，也称为随机接入（RA)，所述接入可被用于 多种目的，包括UL的测距、时间以及网络进入期间或之后的周期性功率调整。RA信道也可 被WTRU用来进行上行链路带宽请求。此外，尽力而为数据可在该基于竞争的信道上发送， 特别是当要发送的数据量太小以至于不能证明要请求专用信道。
[0033] 3、随机接入（RA)
[0034] 在基于调度的无线宽带接入系统中，随机接入（RA)指的是分配给WTRU以进行接 入的上行链路（UP)区域。也被称为基于竞争的接入。为RA分配的UL区域被称为随机接 入（RA)区域。
[0035] RA区域通常包括RA信道，其中该RA信道实际上被调制为携带特定信息码。由RA 信道携带的该信息码被称为RA码。在一些RA码设计中，具有特定正交属性的多个码可由 同一RA信道的多个WTRU来发送。例如，在IEEE802. 16系统中，可以使用码分多址（CDMA) 之类的RA码，这样，一个RA信道可由具有不同RA码的多个WTRU来接入。
[0036] RA时机指的是WTRU用来发送其RA请求的时机。当RA信道携带多个RA码时，RA 时机是R