用于改善隨機(jī)接入消息的發(fā)送的通信裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于經(jīng)由移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)通信的通信裝置和用于通信的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]本文所提供的“背景”描述是為了整體呈現(xiàn)本公開(kāi)的背景的目的。本發(fā)明命名的發(fā)明人的工作(在某種程度上是在該【背景技術(shù)】部分以及可在提交時(shí)另外沒(méi)有資格作為現(xiàn)有技術(shù)的說(shuō)明書(shū)的各方面中描述)沒(méi)有明示或暗示地承認(rèn)作為相對(duì)本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。
[0003]第三和第四代移動(dòng)電信系統(tǒng)(諸如基于3GPP定義的UMTS和長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)體系結(jié)構(gòu)的那些)能夠支持比由前幾代移動(dòng)電信系統(tǒng)提供的簡(jiǎn)單語(yǔ)音和消息傳送服務(wù)更復(fù)雜的服務(wù)。
[0004]例如，通過(guò)改進(jìn)的無(wú)線接口和由LTE系統(tǒng)提供的增強(qiáng)的數(shù)據(jù)速率，用戶(hù)能夠享受高數(shù)據(jù)速率應(yīng)用，諸如移動(dòng)視頻流和移動(dòng)視頻會(huì)議(以前只有經(jīng)由固定線路數(shù)據(jù)連接才可用)。部署第三和第四代網(wǎng)絡(luò)的需求因此很強(qiáng)烈且預(yù)期這些網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域(即其中接入網(wǎng)絡(luò)是可能的地理位置)將迅速增加。
[0005]第三和第四代網(wǎng)絡(luò)的預(yù)期廣泛部署已經(jīng)導(dǎo)致不是利用現(xiàn)有高數(shù)據(jù)速率的優(yōu)點(diǎn)而是利用穩(wěn)定無(wú)線電接口的有點(diǎn)并增加覆蓋區(qū)域的普及的一類(lèi)裝置和應(yīng)用的并行發(fā)展。實(shí)例包括所謂的機(jī)型通信(MTC)應(yīng)用，其以相對(duì)不頻繁的基礎(chǔ)傳送少量數(shù)據(jù)的半自主或自主無(wú)線通信裝置(即MTC裝置)為代表。實(shí)例包括所謂的智能電表，其例如位于客戶(hù)的房屋且定期將與顧客的實(shí)用(諸如氣、水、電等)消費(fèi)相關(guān)的信息發(fā)送回中央MTC服務(wù)器數(shù)據(jù)。
[0006]雖然對(duì)于終端(諸如MTC型終端)可方便地采取由第三或第四代移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)提供的廣泛覆蓋區(qū)域的優(yōu)點(diǎn)，但是目前還有缺點(diǎn)。不同于傳統(tǒng)的第三或第四代移動(dòng)終端(諸如智能電話)，MTC型終端優(yōu)選相對(duì)簡(jiǎn)單和便宜。由MTC型終端進(jìn)行的功能(例如收集和報(bào)告回?cái)?shù)據(jù))的類(lèi)型不需要進(jìn)行特別復(fù)雜處理。然而，第三和第四代移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)通常在無(wú)線接口上采用可需要更復(fù)雜和昂貴的無(wú)線電收發(fā)器來(lái)實(shí)施的高級(jí)數(shù)據(jù)調(diào)制技術(shù)。通常合理的是，在智能電話將通常需要強(qiáng)大處理器來(lái)進(jìn)行典型的智能電話型功能時(shí)，在智能電話上包括這樣復(fù)雜的收發(fā)器。然而，如上面所指出，現(xiàn)在期望使用相對(duì)便宜和較不復(fù)雜的裝置來(lái)使用LTE型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。
[0007]通常，期望提高所有類(lèi)型的通信裝置接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的通信資源的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例，提供了一種用于經(jīng)由移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)通信的通信裝置，移動(dòng)通信網(wǎng)包括一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件，一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件提供用于向通信裝置發(fā)送信號(hào)或自通信裝置接收信號(hào)的無(wú)線接入接口。通信裝置包括發(fā)射器，其被配置為經(jīng)由通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件提供的無(wú)線接入接口將信號(hào)發(fā)送至移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)；以及接收器，其被配置為經(jīng)由通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件提供的無(wú)線接入接口從移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)接收信號(hào)；以及控制器。控制器被配置為控制發(fā)射器以經(jīng)由與一個(gè)或多個(gè)其它通信裝置共用的無(wú)線接入接口的隨機(jī)接入信道將隨機(jī)接入消息發(fā)送至第一網(wǎng)絡(luò)元件，以響應(yīng)于隨機(jī)接入消息從第一網(wǎng)絡(luò)元件接收確認(rèn)或者否定確認(rèn)(negative acknowledge)，確認(rèn)提供為通信裝置分配用于將信號(hào)發(fā)送至移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的共享上行鏈路信道的通信資源的指示，否定確認(rèn)提供通信裝置未被分配共享上行鏈路信道的通信資源的指示。響應(yīng)于由控制器檢測(cè)到一個(gè)或多個(gè)隨機(jī)接入失敗條件，控制器被配置為與發(fā)射器組合以將隨機(jī)接入消息重發(fā)一次或多次，隨機(jī)接入消息的每次重發(fā)在大于或等于前一重發(fā)的延遲的可變延遲之后。
[0009]被配置為根據(jù)本技術(shù)操作的通信裝置可被布置為通過(guò)在無(wú)線接入接口的隨機(jī)接入信道中發(fā)送隨機(jī)接入消息進(jìn)行隨機(jī)接入過(guò)程，這減少了由于同時(shí)發(fā)送隨機(jī)接入消息的其它通信終端引起的隨機(jī)接入信道上的擁塞的可能性。在一些實(shí)例中，大量通信裝置可在由網(wǎng)絡(luò)元件服務(wù)的小區(qū)內(nèi)操作。如果通過(guò)發(fā)送隨機(jī)接入消息造成大量這些裝置同時(shí)接入由網(wǎng)絡(luò)元件提供的通信資源，那么會(huì)由于隨機(jī)接入信道的有限帶寬、網(wǎng)絡(luò)元件的處理能力或移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的有限帶寬而發(fā)生擁塞。因此在這既沒(méi)有被確認(rèn)或否定地確認(rèn)(無(wú)響應(yīng))(諸如在網(wǎng)絡(luò)元件不能夠應(yīng)付隨機(jī)接入消息量時(shí)可能發(fā)生)之后，通過(guò)重發(fā)隨機(jī)接入消息、然后通過(guò)增加隨機(jī)接入消息的重發(fā)之間的延遲，有一個(gè)很大可能性是，對(duì)于將被發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)元件的響應(yīng)，將足夠清除擁塞。
[0010]由通信裝置發(fā)送的隨機(jī)接入消息可包括前導(dǎo)碼或隨機(jī)接入前導(dǎo)碼或由前導(dǎo)碼或隨機(jī)接入前導(dǎo)碼組成。在一個(gè)實(shí)例中，隨機(jī)接入前導(dǎo)碼可由移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)提供至通信裝置。
[0011]在一些實(shí)例中，隨機(jī)接入響應(yīng)消息的重發(fā)之前的每個(gè)預(yù)定時(shí)間由從最小延遲和隨機(jī)產(chǎn)生的延遲周期組成，使得延遲大于或等于一個(gè)或多個(gè)重發(fā)中的每個(gè)的先前重發(fā)的延遲。因此，提供其中一個(gè)或多個(gè)其它通信裝置中的每個(gè)都被布置為在不同于通信裝置的發(fā)送的時(shí)間的時(shí)間重發(fā)一個(gè)或多個(gè)其它隨機(jī)接入消息。
[0012]在所附權(quán)利要求中提供了本發(fā)明的各種其它方面和實(shí)施例。
【附圖說(shuō)明】
[0013]現(xiàn)在將參考附圖僅通過(guò)示例的方式描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中相同部分被提供有對(duì)應(yīng)的參考標(biāo)號(hào)，并且其中:
[0014]圖1提供示出常規(guī)移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)實(shí)例的示意圖；
[0015]圖2提供示出常規(guī)LTE無(wú)線幀的示意圖；
[0016]圖3提供示出常規(guī)LTE下行鏈路無(wú)線子幀的一個(gè)實(shí)例的示意圖；
[0017]圖4a和圖4b提供LTE隨機(jī)接入過(guò)程的示意圖；
[0018]圖5提供根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例的可變延遲前導(dǎo)碼發(fā)送方案的示意圖；
[0019]圖6提供根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可變延遲前導(dǎo)碼發(fā)送方案的示意圖；
[0020]圖7A提供根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可變延遲前導(dǎo)碼發(fā)送方案的示意圖；
[0021]圖7B提供根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可變延遲前導(dǎo)碼發(fā)送方案的示意圖；
[0022]圖8提供根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可變延遲前導(dǎo)碼發(fā)送方案的示意圖；
[0023]圖9提供根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可變延遲前導(dǎo)碼發(fā)送方案的示意圖；
[0024]圖10提供根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可變延遲前導(dǎo)碼發(fā)送方案的示意圖；以及
[0025]圖11提供示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例布置的調(diào)適LTE移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)的一部分的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]常規(guī)網(wǎng)絡(luò)
[0027]圖1提供示出常規(guī)移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)的基本功能的示意圖。
[0028]網(wǎng)絡(luò)包括連接至核心網(wǎng)絡(luò)102的多個(gè)基站101。每個(gè)基站都提供覆蓋區(qū)域103(即小區(qū))，在該覆蓋區(qū)域內(nèi)，數(shù)據(jù)可向和從移動(dòng)終端104傳送。經(jīng)由無(wú)線下行鏈路在覆蓋區(qū)域103內(nèi)將數(shù)據(jù)從基站101發(fā)送至移動(dòng)終端104。經(jīng)由無(wú)線上行鏈路將數(shù)據(jù)從移動(dòng)終端104發(fā)送至基站101。核心網(wǎng)絡(luò)102至和移動(dòng)終端104路由數(shù)據(jù)并提供功能，諸如認(rèn)證、移動(dòng)性管理、計(jì)費(fèi)等。移動(dòng)終端也可被稱(chēng)為用戶(hù)裝置(UE)或通信裝置且基站被稱(chēng)為增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)B(eN0deB)或網(wǎng)絡(luò)元件。
[0029]移動(dòng)電信系統(tǒng)(諸如根據(jù)3GPP定義的長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)體系結(jié)構(gòu)布置的那些)使用用于無(wú)線下行鏈路(所謂的0FDMA)和無(wú)線上行鏈路(所謂的SC-FDMA)的基于正交頻分復(fù)用(OFDM)的接口。數(shù)據(jù)在多個(gè)正交子載波上的上行鏈路和下行鏈路上發(fā)送。圖2示出說(shuō)明基于(FDM的LTE下行鏈路無(wú)線幀201的示意圖。LTE下行鏈路無(wú)線幀從LTE基站(稱(chēng)為增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)B)發(fā)送并持續(xù)10ms。下行鏈路無(wú)線幀包括10個(gè)子幀，每個(gè)子幀都持續(xù)lms。主同步信號(hào)(PSS)和次同步信號(hào)(SSS)LTE幀的第一和第六子幀中發(fā)送。主廣播信道(PBCH)在LTE幀的第一子幀中發(fā)送。在下面更詳細(xì)地討論P(yáng)SS、SSS和PBCH。
[0030]圖3提供其提供示出常規(guī)下行鏈路LTE子幀的一個(gè)實(shí)例的結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格的示意圖。子幀包括在Ims周期內(nèi)發(fā)送的預(yù)定數(shù)量的符號(hào)。每個(gè)符號(hào)都包括跨越下行鏈路無(wú)線載波的帶寬分布的預(yù)定數(shù)量的正交子載波。
[0031]圖3所示的示例性子幀包括14個(gè)符號(hào)和跨越20MHz帶寬間隔的1200個(gè)子載波。數(shù)據(jù)可以LTE在其上發(fā)送的最小單位是在一個(gè)子幀上發(fā)送的十二個(gè)子載波。為了清楚起見(jiàn)，在圖3中，未示出每個(gè)單獨(dú)資源元件，而不是子幀格中的每個(gè)單獨(dú)格對(duì)應(yīng)于在一個(gè)符號(hào)上發(fā)送的十二個(gè)子載波。
[0032]圖3示出四個(gè)LTE終端340、341、342、343的資源分配。例如，第一LTE終端(UE I)的資源分配342在十二個(gè)子載波的五個(gè)塊上延伸，第二 LTE終端(UE2)的資源分配343在十二個(gè)子載波的六個(gè)塊上延伸，以此類(lèi)推。
[0033]控制信道數(shù)據(jù)在子幀的控制區(qū)域300中發(fā)送，其包括子幀的第一個(gè)η符號(hào)，其中η可在3MHz或更大的信道帶寬的一個(gè)和三個(gè)符號(hào)之間改變且其中η可在1.4MHz的信道帶寬的兩個(gè)或四個(gè)符號(hào)之間改變。在控制區(qū)域300中發(fā)送的數(shù)據(jù)包括在物理下行鏈路控制信道(PDCCH)、物理控制格式指示符信道(PCFICH)和物理HARQ指示符信道(PHICH)上發(fā)送的數(shù)據(jù)。
[0034]PDCCH包含控制數(shù)據(jù)，該控制數(shù)據(jù)指示哪些子載波上的子幀的符號(hào)已被分配至特定通信終端(UE)。因此，在圖3中所示的子幀的控制區(qū)域300中發(fā)送的PDCCH數(shù)據(jù)將指示UEl已被分配第一資源塊342、UE2已被分配第二資源塊343等。在被發(fā)送的子幀中，PCFICH包含指示控制區(qū)域在該子幀中的持續(xù)時(shí)間(即，在一個(gè)和四個(gè)符號(hào)之間)的控制數(shù)據(jù)且PHICH包含指示先前發(fā)送的上行鏈路數(shù)據(jù)是否已經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)成功地接收的HARQ(混合自動(dòng)請(qǐng)求)數(shù)據(jù)。
[0035]在某些子幀中，子幀的中央頻帶310中的符號(hào)用于發(fā)送包括上述的主同步信號(hào)(PSS)、次同步信號(hào)(SSS)和物理廣播信道(PBCH)的信息。中央頻帶310通常是72個(gè)子載波寬(對(duì)應(yīng)于1.08M