用于配置隨機(jī)接入響應(yīng)窗的方法以及基站和用戶設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及隨機(jī)接入響應(yīng)窗的配置方 法、基站和用戶設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著移動(dòng)通信的快速增長和技術(shù)的巨大進(jìn)步，世界將走向一個(gè)完全互聯(lián)互通的網(wǎng) 絡(luò)社會(huì)，即任何人或任何東西在任何時(shí)間和任何地方都可以獲得信息和共享數(shù)據(jù)。預(yù)計(jì)到 2020年，互聯(lián)設(shè)備的數(shù)量將達(dá)到500億部，其中僅有100億部左右可能是手機(jī)和平板電腦， 其它的則不是與人對(duì)話的機(jī)器，而是彼此對(duì)話的機(jī)器。因此，如何設(shè)計(jì)系統(tǒng)以支持?jǐn)?shù)量龐大 的機(jī)器通信設(shè)備是一項(xiàng)需要深入研究的課題。
[0003] 在第三代合作伙伴計(jì)劃（3GPP)的長期演進(jìn)項(xiàng)目（LTE)的標(biāo)準(zhǔn)中，將機(jī)器對(duì)機(jī)器的 通信稱為機(jī)器類型通信（Machine Type Communication, MTC)。MTC是一種不需要人為參與 的數(shù)據(jù)通信服務(wù)。大規(guī)模的MTC用戶設(shè)備部署，可以用于安全、跟蹤、付賬、測量以及消費(fèi)電 子等領(lǐng)域，具體涉及的應(yīng)用包括視頻監(jiān)控、供貨鏈跟蹤、智能電表，遠(yuǎn)程監(jiān)控等。MTC要求較 低的功率消耗，支持較低的數(shù)據(jù)傳輸速率和較低的移動(dòng)性。目前的LTE系統(tǒng)主要是針對(duì)人 與人的通信服務(wù)。而實(shí)現(xiàn)MTC服務(wù)的規(guī)模競爭優(yōu)勢及應(yīng)用前景的關(guān)鍵在于LTE網(wǎng)絡(luò)支持低 成本的MTC設(shè)備。
[0004] 另外，一些MTC設(shè)備需要安裝在居民樓地下室或者由絕緣箔片、金屬護(hù)窗或者傳 統(tǒng)建筑物的厚墻保護(hù)的位置，相比較LTE網(wǎng)絡(luò)中常規(guī)設(shè)備終端（如手機(jī)，平板電腦等），這些 設(shè)備的空中接口將明顯遭受更嚴(yán)重的穿透損失。3GPP決定研究附加20dB覆蓋增強(qiáng)的MTC 設(shè)備的方案設(shè)計(jì)與性能評(píng)估，值得注意的是，位于糟糕網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域的MTC設(shè)備具有以下 特點(diǎn)：非常低的數(shù)據(jù)傳輸速率、非常寬松的延時(shí)要求以及有限的移動(dòng)性。針對(duì)以上MTC特 點(diǎn)，LTE網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)一步優(yōu)化一些信令和/或信道用以更好地支持MTC業(yè)務(wù)。
[0005] 為此，在2014年6月舉行的3GPP RAN#64次全會(huì)上，提出了一個(gè)新的面向Rel-13 的低復(fù)雜性和覆蓋增強(qiáng)的MTC的工作項(xiàng)目（參見非專利文獻(xiàn)：RP-140990New Work Item on Even Lower Complexity and Enhanced Coverage LTE UE for MTC, Ericsson, NSN)〇 在 該工作項(xiàng)目的描述中，LTE Rel-13系統(tǒng)需要支持上下行1. 4MHz射頻帶寬的MTC用戶設(shè)備 (User Equipment，UE，以下稱為窄帶MTC UE)工作在任意的系統(tǒng)帶寬（例如1·4ΜΗζ、3ΜΗζ、 5ΜΗζ、10ΜΗΖ、15ΜΗΖ、20ΜΗζ等等）下，并且為該類MTC用戶提供覆蓋增強(qiáng)功能。在系統(tǒng)設(shè)計(jì) 時(shí)，低成本MTC用戶和覆蓋增強(qiáng)MTC用戶要采用統(tǒng)一的設(shè)計(jì)方案。
[0006] 在現(xiàn)有的LTE系統(tǒng)中，當(dāng)eNB檢測到UE發(fā)送的前導(dǎo)序列時(shí)，eNB將在物理下行共享 信道（Physical Downlink Shared CHannel，PDSCH)上發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)（RandomAccess Response，RAR)，包含：檢測到的前導(dǎo)序列索引、用于上行同步的時(shí)間調(diào)整信息、初始的上行 資源分配（用于發(fā)送隨后的msg3)以及一個(gè)臨時(shí)的小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)臨時(shí)標(biāo)識(shí)（Cell-Radio Network Temporary Identifier, C-RNTI) 〇
[0007] UE發(fā)送前導(dǎo)序列后，需要在隨機(jī)接入響應(yīng)窗內(nèi)使用隨機(jī)接入無線網(wǎng)絡(luò)臨時(shí)標(biāo)識(shí) (Random Access-Radio Network Temporary Identifier，RA-RNTI)來監(jiān)聽物理下行控制信 道（Physical Downlink Control CHanneUDCCH)以接收 RAR 消息。
[0008] RA-RNTI = l+t_id+10*f_id
[0009] 其中，
[0010] t_id :發(fā)送前導(dǎo)的物理隨機(jī)接入信道（Physical Random Access Channel，PRACH) 的第一個(gè)子幀（subframe)索引號(hào)（0 < t_id < 10));
[0011] f_id :在這個(gè)子幀里PRACH的頻域位置索引（0彡f_id < 6)，對(duì)于FDD系統(tǒng)而言， 只有一個(gè)頻域位置。因此，f_id永遠(yuǎn)為零。RA-RNTI與UE發(fā)送前導(dǎo)序列的時(shí)頻位置一一對(duì) 應(yīng)。UE和eNB可以分別計(jì)算前導(dǎo)序列對(duì)應(yīng)的RA-RNTI值。UE根據(jù)計(jì)算所得到RA-RNTI值 來接收RAR消息。如果RAR中的前導(dǎo)序列索引與UE自己發(fā)送的前導(dǎo)序列相同，那么UE就 采用RAR中的上行時(shí)間調(diào)整信息，并啟動(dòng)相應(yīng)的沖突解決過程。
[0012] 隨機(jī)接入響應(yīng)窗是從UE發(fā)送了前導(dǎo)序列的子幀+3個(gè)子幀開始，長度為 ra-ResponseWindowSize個(gè)子幀。ra-ResponseWindowSize的定義可參見表1。如果在此時(shí) 間內(nèi)UE沒有收到回復(fù)給自己的RAR，就認(rèn)為此次接入失敗。在RAR消息中，還可能存在一個(gè) backoff指示，指示UE重傳前導(dǎo)的等待時(shí)間范圍。如果某次接入失敗，UE需要推遲一段時(shí) 間，才能進(jìn)行下一次的前導(dǎo)接入。而推遲的時(shí)間范圍就由backoffindicator來指示。UE可 以在0到backoffindicator之間隨機(jī)取值。這樣可以減少已發(fā)生碰撞的UE在相同時(shí)間再 次發(fā)送前導(dǎo)序列的幾率。
[0013] 表 1 RACH-ConfigCommon 信息兀
[0014]
[0016] 對(duì)于覆蓋增強(qiáng)的MTC UE而言，需要采用增強(qiáng)技術(shù)來提高M(jìn)TC UE物理信道的接收 信號(hào)強(qiáng)度。在Rel_12MTC的討論中，主要采用子幀綁定或重復(fù)傳輸?shù)姆绞絹硖岣進(jìn)TC物理 信道的接收信號(hào)強(qiáng)度。處于不同地理位置的MTC UE所需覆蓋增強(qiáng)的程度會(huì)不一樣，可以將 同一小區(qū)的MTC UEs劃分為多個(gè)不同覆蓋增強(qiáng)等級(jí)，不同覆蓋增強(qiáng)等級(jí)所需重復(fù)傳輸?shù)拇?數(shù)不一樣。也可以用重復(fù)等級(jí)（repetition level)來表示覆蓋增強(qiáng)等級(jí)。例如，可以將覆 蓋增強(qiáng)的MTC UE的PRACH分為4個(gè)重復(fù)等級(jí)（0、1、2、3)，分別對(duì)應(yīng)于覆蓋增強(qiáng)0dB、5dB、 10dB、15dB?？梢詫⒛骋恢貜?fù)等級(jí)的開始傳輸?shù)淖訋狡浣Y(jié)束子幀間的時(shí)間間隔稱為重復(fù) 窗（repetition window)。那么，不同重復(fù)等級(jí)會(huì)有不同的重復(fù)窗大小。對(duì)于某一重復(fù)等級(jí) 的PRACH重復(fù)窗，會(huì)有與其對(duì)應(yīng)重復(fù)等級(jí)的RAR傳輸。
[0017] 與現(xiàn)有的LTE系統(tǒng)相比，支持覆蓋增強(qiáng)MTC的Rel_13LTE系統(tǒng)，其覆蓋增強(qiáng)MTC UE 物理信道傳輸?shù)臅r(shí)間粒度不同，現(xiàn)有的系統(tǒng)是以子幀作為一次傳輸?shù)臅r(shí)間計(jì)量，而覆蓋增 強(qiáng)MTC的物理信道傳輸?shù)臅r(shí)間粒度為重復(fù)窗。因此，針對(duì)覆蓋增強(qiáng)MTC而言，需要重新考慮 覆蓋增強(qiáng)MTC UE的隨機(jī)接入響應(yīng)窗的設(shè)計(jì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種基站，包括：配置單元，用于為不同覆蓋增強(qiáng) 等級(jí)的隨機(jī)接入響應(yīng)配置隨機(jī)接入響應(yīng)窗大?。灰约鞍l(fā)送單元，用于在隨機(jī)接入響應(yīng)窗內(nèi) 的某一重復(fù)窗上發(fā)送該隨機(jī)接入響應(yīng)的媒體接入控制的協(xié)議數(shù)據(jù)單元。
[0019] 優(yōu)選地，隨機(jī)接入響應(yīng)窗大小是以隨機(jī)接入響應(yīng)重復(fù)窗的個(gè)數(shù)來表示的。
[0020] 優(yōu)選地，配置單元為不同的隨機(jī)接入響應(yīng)的覆蓋增強(qiáng)等級(jí)配置不同的隨機(jī)接入響 應(yīng)窗大小。
[0021] 優(yōu)選地，配置單元為不同的隨機(jī)接入響應(yīng)的覆蓋增強(qiáng)等級(jí)配置相同的隨機(jī)接入響 應(yīng)窗大小。
[0022] 優(yōu)選地，不同的物理隨機(jī)接入信道PRACH的覆蓋增強(qiáng)等級(jí)具有相同或不同的后退 時(shí)間參數(shù)表。
[0023] 優(yōu)選地，后退時(shí)間參數(shù)表中的數(shù)值的計(jì)量單位為PRACH重復(fù)窗。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用戶設(shè)備，包括：接收單元，監(jiān)測隨機(jī)接入 響應(yīng)窗內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)重復(fù)窗上的隨機(jī)接入響應(yīng)的增強(qiáng)物理下行控制信道EPDCCH或物理 下行共享信道H)SCH ;以及提取單元，用于讀取隨機(jī)接入響應(yīng)窗大小，其中，隨機(jī)接入窗大 小與隨機(jī)接入響應(yīng)的覆蓋增強(qiáng)等級(jí)相對(duì)應(yīng)。
[0025] 優(yōu)選地，隨機(jī)接入響應(yīng)窗大小是以隨機(jī)接入響應(yīng)重復(fù)窗的個(gè)數(shù)來表示的。
[0026] 優(yōu)選地，不同的隨機(jī)接入響應(yīng)的覆蓋增強(qiáng)等級(jí)具有不同的隨機(jī)接入響應(yīng)窗大小。
[0027] 優(yōu)選地，不同的隨機(jī)接入響應(yīng)的覆蓋增強(qiáng)等級(jí)具有相同的隨機(jī)接入響應(yīng)窗大小。
[0028] 優(yōu)選地，不同的隨機(jī)接入響應(yīng)的覆蓋增強(qiáng)等級(jí)具有相同或不同的后退時(shí)間參數(shù)