在無線通信系統(tǒng)中處理隨機接入的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于無線通信系統(tǒng)的方法，尤其涉及一種在無線通信系統(tǒng)中處理隨機接入的方法，用于進行覆蓋增強運作的用戶端。
【背景技術(shù)】
[0002]第三代合作伙伴計劃(the3rd Generat1n Partnership Project, 3GPP)為了改善通用行動電信系統(tǒng)(Universal Mobile Telecommunicat1ns System，UMTS)，制定了具有較佳效能的長期演進(Long Term Evolut1n，LTE)系統(tǒng)，其支持第三代合作伙伴計劃第八版本(3GPP Rel-8)標(biāo)準(zhǔn)和/或第三代合作伙伴計劃第九版本(3GPP Rel-9)標(biāo)準(zhǔn)，以滿足日益增加的使用者需求。長期演進系統(tǒng)被視為提供高數(shù)據(jù)傳輸率、低潛伏時間、分組最佳化以及改善系統(tǒng)容量和覆蓋范圍的一種新無線接口及無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，包含有由多個演進式基站(evolved Node-Bs, eNBs)所組成的演進式通用陸地全球無線接入網(wǎng)絡(luò)(EvolvedUniversal Terrestrial Rad1 Access Network，E-UTRAN)，其一方面與用戶端(userequipment,UE)進行通信，另一方面與處理接入層(Non Access Stratum,NAS)控制的核心網(wǎng)絡(luò)進行通信，而核心網(wǎng)絡(luò)包含服務(wù)網(wǎng)關(guān)(serving gateway)及移動管理單元(MobilityManagement Entity，MME)等實體。
[0003]先進長期演進(LTE-advanced，LTE-A)系統(tǒng)由長期演進系統(tǒng)進化而成，其包含有載波集成(carrier aggregat1n, CA)、協(xié)調(diào)多點(coordinated multipoint, CoMP)傳送/ 接收以及上行鏈路(uplink，UL)多輸入多輸出(UL multiple-1nput multiple-output,UL-MIM0)等先進技術(shù)，以延展帶寬、提供快速轉(zhuǎn)換功率狀態(tài)及提升小區(qū)邊緣效能。為了使先進長期演進系統(tǒng)中的用戶端及演進式基站能相互通信，用戶端及演進式基站必須支持為了先進長期演進系統(tǒng)所制定的標(biāo)準(zhǔn)，如第三代合作伙伴計劃第十版本(3GPP Rel-10)標(biāo)準(zhǔn)或較新版本的標(biāo)準(zhǔn)。
[0004]機器類型通信(machine type communicat1n, MTC)裝置可自動進行預(yù)設(shè)工作并回報其結(jié)果至其它裝置、服務(wù)器、基站(Node-B，NB)或演進式基站，其可用于各種領(lǐng)域，如安全性、數(shù)據(jù)追蹤、電子錢包、安全照護、計量等。較佳地，機器類型通信裝置可通過無線網(wǎng)絡(luò)進行回報，以避免環(huán)境因素造成信號傳輸?shù)南拗?。然而，使用無線網(wǎng)絡(luò)的機器類型通信裝置在進行傳輸之前必須先建立無線鏈路，并分配給進行無線鏈路傳輸所需的無線資源，因此，現(xiàn)有的無線通信系統(tǒng)及設(shè)備即可作為機器類型通信裝置運作的媒介。在此情況下，目前已廣為使用的由第三代合作伙伴計劃所發(fā)展的通用移動電信系統(tǒng)、長期演進系統(tǒng)及先進長期演進系統(tǒng)等也同時適用于機器類型通信裝置的運作。機器類型通信裝置即可視為用戶端的一種類型。
[0005]部分機器類型通信裝置可能設(shè)置在住家大樓的地下室，或設(shè)置在被覆箔絕緣體、金屬窗或厚墻建筑結(jié)構(gòu)隔絕的地點，因此，相較于一般通信裝置而言，這些機器類型通信裝置在無線接口上往往面臨到較嚴重的穿透損耗(penetrat1n loss)。而覆蓋率較差的機器類型通信裝置可能具有低數(shù)據(jù)率、較大延遲容忍度等特性且通常不具有移動性，在此情況下，部分的訊息和/或通道可被省略。在覆蓋率較差的情況下，屬于機器類型通信裝置的用戶端可運作于一覆蓋率增強模式(enhanced coverage mode)，此時，信令、數(shù)據(jù)傳輸及無線資源的形式不同于一般環(huán)境之下的用戶端。
[0006]為改善覆蓋率，機器類型通信裝置可藉由延長傳輸時間來累積更多的傳輸能量?，F(xiàn)有用于數(shù)據(jù)通道的傳輸時間間隔集束(transmiss1n time interval bundling, TTIbundling)及混合自動重送請求(hybrid automatic repeat request，HARQ)重傳皆可有效改善覆蓋率。值得注意的是，由于目前所規(guī)范的上行鏈路混合自動重送請求重傳的最大數(shù)量為28，而傳輸時間間隔集束為4個連續(xù)子幀，因此，機器類型通信裝置可使用較大集束量的傳輸時間間隔集束以及最高的混合自動重送請求重傳次數(shù)來取得較佳效能。除了傳輸時間間隔集束及混合自動重送請求重傳之外，其它用來改善覆蓋率的方式還包括傳送多次具有相同或不同冗余版本(redundancy vers1n，RV)的重復(fù)訊息。此外，時域上的擴展碼(code spreading)亦被普遍認為可用來改善覆蓋率。機器類型通信的訊務(wù)分組可分割為較小分組的無線鏈路控制(rad1 link control，RLC)傳輸，也可使用極低速率編碼、較低的調(diào)制階數(shù)(modulat1n order)(如二進制相移鍵控(binary phase shift keying,BPSK))及長度較短的循環(huán)冗余檢查碼(cyclic redundancy check,CRC) ο若考慮特定通道的特性(例如通道周期性、參數(shù)變化率、通道結(jié)構(gòu)、內(nèi)容限制等)以及放寬的性能需求(例如延遲容忍度)，新的解碼技術(shù)(例如相關(guān)性或縮小的搜尋空間解碼)也可用于改善覆蓋率。
[0007]當(dāng)一用戶端起始一隨機接入程序(random access procedure)，以和一演進式基站進行上行鏈路同步時，用戶端會傳送一隨機接入前導(dǎo)碼(random access preamble，又稱之為“隨機接入前置”)。當(dāng)傳送出隨機接入前導(dǎo)碼時，用戶端應(yīng)在一隨機接入響應(yīng)時窗(random access response window)上監(jiān)看物理下行鏈路控制通道(physical downlinkcontrol channel，PDCCH)，以取得隨機接入響應(yīng)(random access response)，該隨機接入響應(yīng)是由隨機接入無線網(wǎng)絡(luò)暫時識別(random access rad1 network temporaryidentifier, RA-RNTI)來進行辨識，而該隨機接入響應(yīng)時窗開始于包含有隨機接入前導(dǎo)碼末端的子幀之后的第3個子幀，且長度為ra-ResponeseWindowSize (如10個子幀)。隨機接入無線網(wǎng)絡(luò)暫時識別相關(guān)于用來傳送隨機接入前導(dǎo)碼的物理隨機接入通道(physicalrandom access channel，PRACH)，其可通過以下方式計算:
[0008]RA-RNTI = l+t_id+10 X f_id ；
[0009]其中，t_id為特定物理隨機接入通道中第一個子幀的索引(0<t_id〈10)，f_id為該子幀內(nèi)的該特定物理隨機接入通道的索引，此索引是依據(jù)頻譜由小而大依序編入(O ( f_id<6)。當(dāng)用戶端成功接收到一隨機接入響應(yīng)且該隨機接入響應(yīng)包含匹配于其所傳送的隨機接入前導(dǎo)碼的隨機接入前導(dǎo)碼認證(random access preamble identifier，RAPID)時，用戶端即停止監(jiān)看隨機接入響應(yīng)。
[0010]當(dāng)一用戶端(如一機器類型通信裝置)在覆蓋率增強模式之下起始一隨機接入程序時，用戶端將隨機接入前導(dǎo)碼的多個重復(fù)訊息傳送至一演進式基站。用戶端并開始在隨機接入響應(yīng)時窗上監(jiān)看物理下行鏈路控制通道，以取得由隨機接入無線網(wǎng)絡(luò)暫時識別所辨識的隨機接入響應(yīng)。隨機接入響應(yīng)時窗開始于包含有隨機接入前導(dǎo)碼末端的子幀之后的第3個子幀，且長度為ra-ResponeseWindowSize (如10個子幀)。若用戶端未能在隨機接入響應(yīng)時窗內(nèi)接收到包含有對應(yīng)于所傳送的隨機接入前導(dǎo)碼的隨機接入前導(dǎo)碼識別的隨機接入響應(yīng)時，用戶端會判斷隨機接入響應(yīng)接收失敗。在隨機接入響應(yīng)接收失敗的情況下，其中一種情況是，用戶端會認為隨機接入程序發(fā)生問題，因而觸發(fā)一無線資源控制(rad1resource control，RRC)連結(jié)的重建程序；而另一種情況是，用戶端會將后續(xù)隨機接入前導(dǎo)碼的傳輸延遲一回退時間(backoff time)。然而，在覆蓋率增強模式之下的用戶端不見得符合上述兩種情況，實際上，隨機接入響應(yīng)時窗往往在用戶端尚未完成隨機接入前導(dǎo)碼重復(fù)訊息的傳送時就已結(jié)束。在此情況下，由于隨機接入程序的不正常中斷，在覆蓋率增強模式之下的用戶端所執(zhí)行的隨機接入程序具有較差的效能。
[0011]有鑒于此，已知技術(shù)實有改進的必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]因此，本發(fā)明的主要目的即在于提供一種可在進行覆蓋增強運作的無線通信系統(tǒng)中處理隨機接入的方法，以解決上述問題。
[0013]本發(fā)明公開一種處理隨機接入的方法，用于一無線通信系統(tǒng)的一用戶端，該方法包含有傳送一隨機接入前導(dǎo)碼的多個重復(fù)訊息至該無線通信系統(tǒng)的一網(wǎng)絡(luò)端；以及在多個隨機接入響應(yīng)時窗上監(jiān)看一物理下行鏈路控制通道(physical downlink controlchannel，PDCCH),以從該網(wǎng)絡(luò)端接收由一隨機接入無線網(wǎng)絡(luò)暫時識別(random accessrad1 network temporary identifier，RA-RNTI)所辨識的一隨機接入響應(yīng)，其中，該多個隨機接入響應(yīng)時窗中的每一隨機接入響應(yīng)時窗對應(yīng)于該隨機接入前導(dǎo)碼的該多個重復(fù)訊息當(dāng)中一個。
[0014]本發(fā)明另公開一種處理