用于隨機(jī)接入的基站、用戶設(shè)備和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文的實(shí)施例涉及一種基站、一種用戶設(shè)備以及在它們中的方法。特別地，它涉及處理混合式蜂窩和設(shè)備到設(shè)備(D2D)網(wǎng)絡(luò)中的隨機(jī)接入信道(RACH)過程。
【背景技術(shù)】
[0002]諸如終端的通信設(shè)備也作為例如用戶設(shè)備(UE)、移動(dòng)終端、無線終端、和/或移動(dòng)站而為人所知。終端被使得能夠在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)或者無線通信系統(tǒng)(有時(shí)也稱為蜂窩無線電系統(tǒng)或蜂窩網(wǎng)絡(luò))中無線地進(jìn)行通信。經(jīng)由被包括在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的無線電接入網(wǎng)絡(luò)(RAN)并且有可能經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)核心網(wǎng)絡(luò)，可以在例如兩個(gè)終端之間、在終端與普通電話之間、和/或在終端與服務(wù)器之間執(zhí)行通信。
[0003]終端可以進(jìn)一步被稱為移動(dòng)電話、蜂窩電話、膝上型計(jì)算機(jī)、或者具有無線能力的網(wǎng)上沖浪板，這只是提到一些進(jìn)一步的示例。本上下文中的終端可以是，例如，被使得能夠經(jīng)由RAN而與另一實(shí)體(諸如另一終端或服務(wù)器)傳達(dá)語(yǔ)音和/或數(shù)據(jù)的便攜式、口袋可儲(chǔ)存式、手持式、包括計(jì)算機(jī)的、或者車載的移動(dòng)設(shè)備。
[0004]蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋被劃分為小區(qū)區(qū)域的地理區(qū)域，其中每個(gè)小區(qū)區(qū)域由基站來服務(wù)，基站例如無線電基站(1?5)，其有時(shí)可以被稱為例如“6他”、“6如(^8”、10(^8”、“8節(jié)點(diǎn)”、基站收發(fā)機(jī)(BTS)、或者AP(接入點(diǎn))，這取決于所使用的技術(shù)和術(shù)語(yǔ)?；诎l(fā)射功率并且由此也基于小區(qū)大小，基站可以具有不同的類別，諸如例如，宏eNodeB、家庭eNodeB、或者微微基站。小區(qū)是如下的地理區(qū)域，在該地理區(qū)域處，無線電覆蓋由基站站點(diǎn)處的基站來提供。位于基站站點(diǎn)處的一個(gè)基站可以服務(wù)于一個(gè)或若干小區(qū)。進(jìn)一步地，每個(gè)基站可以支持一個(gè)或若干通信技術(shù)?；就ㄟ^操作在無線電頻率上的空中接口來與基站的范圍內(nèi)的終端進(jìn)行通信。在本公開內(nèi)容的上下文中，使用表述“下行鏈路(DL) ”用于從基站到移動(dòng)站的發(fā)射路徑。使用表達(dá)“上行鏈路(UL) ”用于相反方向(即從移動(dòng)站到基站)上的發(fā)射路徑。
[0005]在第3代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)中，可以被稱為eNodeB或者甚至eNB的基站可以直接地被連接至一個(gè)或多個(gè)核心網(wǎng)絡(luò)。
[0006]UMTS是一種第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)，其從GSM演進(jìn)而來，并且意圖為基于寬帶碼分多址(WCDMA)接入技術(shù)來提供改進(jìn)的移動(dòng)通信服務(wù)。UMTS陸上無線電接入網(wǎng)絡(luò)(UTRAN)本質(zhì)上是針對(duì)終端而使用寬帶碼分多址的無線電接入網(wǎng)絡(luò)。3GPP已經(jīng)著手進(jìn)一步演進(jìn)基于UTRAN和GSM的無線電接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
[0007]已經(jīng)編寫了 3GPP LTE無線電接入標(biāo)準(zhǔn)，以便支持既用于上行鏈路流量又用于下行鏈路流量的高比特率和低時(shí)延。所有的數(shù)據(jù)發(fā)射在LTE中都由無線電基站來控制。
[0008]D2D 通信
[0009]3GPP長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)的最近發(fā)展促進(jìn)了接入住宅、辦公室、公共熱點(diǎn)、或者甚至戶外環(huán)境中的局部的基于IP的服務(wù)。針對(duì)局部IP接入和局部連接性的重要使用情況之一牽涉到無線設(shè)備(諸如彼此緊鄰的用戶設(shè)備，通常小于數(shù)十米但是有時(shí)候多至幾百米)之間的直接通信。
[0010]這種直接模式或者D2D相對(duì)于傳統(tǒng)的蜂窩技術(shù)(其中兩個(gè)設(shè)備經(jīng)由蜂窩接入點(diǎn)(諸如例如基站)進(jìn)行通信)而言，使得多種潛在的增益成為可能，這是因?yàn)镈2D設(shè)備經(jīng)常比必須經(jīng)由蜂窩接入點(diǎn)來通信的蜂窩設(shè)備更加接近于彼此。
[0011]一種增益是容量增益，容量增益可以包括重用增益和跳增益(hop gain)。關(guān)于重用增益，D2D通信可以提供對(duì)無線電資源的重用，諸如例如正交頻分復(fù)用(OFDM)資源塊的重用增益。關(guān)于跳增益，D2D通信提供D2D鏈路，D2D鏈路提供了在發(fā)射機(jī)點(diǎn)與接收機(jī)點(diǎn)之間的單跳，這與經(jīng)由蜂窩接入點(diǎn)的2跳鏈路是相反的。
[0012]另一種增益是最大可實(shí)現(xiàn)速率增益，最大可實(shí)現(xiàn)速率增益可以包括鄰近增益。歸因于鄰近性以及潛在良好的傳播，D2D通信可以進(jìn)一步提供高峰值速率。
[0013]進(jìn)一步的增益是時(shí)延增益。當(dāng)UE通過D2D鏈路進(jìn)行通信時(shí)，基站轉(zhuǎn)發(fā)被短切(short cut)并且端到端時(shí)延能夠減少。
[0014]蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的隨機(jī)接入過程
[0015]MSGlo具有新數(shù)據(jù)要發(fā)射并且因此要求資源的用戶設(shè)備向基站發(fā)送第一消息。該第一消息也可以被稱為MSG1、前導(dǎo)碼、或者隨機(jī)接入信道(RACH)前導(dǎo)碼。MSG是對(duì)于“消息”的縮寫詞。在該第一消息中，用戶設(shè)備向網(wǎng)絡(luò)提供與它的資源要求有關(guān)的指示。該第一消息包括前導(dǎo)碼標(biāo)識(shí)(ID)。在用戶設(shè)備已經(jīng)發(fā)射了它的前導(dǎo)碼之后，它等待與它的RA-RNTI相關(guān)聯(lián)的隨機(jī)接入響應(yīng)(RAR)，以查看基站是否聽到該前導(dǎo)碼。RA-RNTI包括用戶設(shè)備以+1發(fā)射的幀號(hào)。
[0016]MSG2。當(dāng)基站聽到該前導(dǎo)碼時(shí)，它通過向用戶設(shè)備發(fā)射第二消息(也被稱為MSG2或者RAR)來進(jìn)行響應(yīng)。該第二消息包括與定時(shí)提前(TA)、前導(dǎo)碼ID、以及臨時(shí)小區(qū)無線電網(wǎng)絡(luò)臨時(shí)標(biāo)識(shí)符(TC-RNTI)有關(guān)的信息。TC-RNTI是由基站生成的號(hào)碼，被用作用戶設(shè)備在小區(qū)內(nèi)的標(biāo)識(shí)。
[0017]MSG3。如果用戶設(shè)備找到適合的RAR，則它查看它的特定前導(dǎo)碼標(biāo)識(shí)是否被包括。如果是，則用戶設(shè)備假設(shè)它接收到來自基站的肯定確認(rèn)，并且用戶設(shè)備使用TC-RNTI用于后續(xù)的向基站的信號(hào)發(fā)送。當(dāng)用戶設(shè)備已經(jīng)假設(shè)它接收到來自基站的肯定確認(rèn)時(shí)，用戶設(shè)備使用由基站給定的資源在第三消息(也被稱為MSG3)中發(fā)送RRC連接請(qǐng)求(并不總是被包括，例如，當(dāng)用戶設(shè)備處于RRC已連接模式中時(shí)，它可以僅使用RACH來請(qǐng)求資源授權(quán))和緩沖器狀況報(bào)告(BSR)控制元素(CE)。緩沖器狀況報(bào)告(BSR)控制元素(CE)指示了將被發(fā)射的新數(shù)據(jù)的量。它還向基站發(fā)送諸如臨時(shí)移動(dòng)訂戶標(biāo)識(shí)(TMSI)的標(biāo)識(shí)符，其被用來解決競(jìng)爭(zhēng)，即如果其他用戶設(shè)備也使用相同RACH的話。請(qǐng)注意，RA-RNTI是根據(jù)用戶設(shè)備前導(dǎo)碼發(fā)射而被確定的，臨時(shí)C-RNTI由基站來指配。
[0018]MSG4?；驹诘谒南?也被稱為MSG4)中發(fā)送尋址到用戶設(shè)備的C-RNTI的對(duì)用戶設(shè)備的物理下行鏈路控制信道(PDCCH) UL授權(quán)或者DL指配。在這個(gè)步驟中，已經(jīng)接收到C-RNTI的用戶設(shè)備繼續(xù)于設(shè)立RRC連接。然而，也可以使用RACH用于RRC已連接的用戶設(shè)備。如果其他用戶設(shè)備使用相同的RACH，則它們將再次嘗試發(fā)送前導(dǎo)碼。
[0019]根據(jù)當(dāng)前的LTE協(xié)議，在用于蜂窩用戶設(shè)備的傳統(tǒng)RACH過程中，用戶設(shè)備為了接收MSG2而維持也被稱為“響應(yīng)窗口大小”的窗口，并且為了接收MSG4而維持也被稱為“介質(zhì)接入控制(MAC)-競(jìng)爭(zhēng)解決定時(shí)器”的定時(shí)器。該窗口的可能值是從2個(gè)子幀到10個(gè)子幀，并且該定時(shí)器的值是從8個(gè)子幀到64個(gè)子幀。當(dāng)該窗口是活動(dòng)的時(shí)，用戶設(shè)備將必須保持監(jiān)測(cè)物理下行鏈路控制信道(PDCCH)以找尋DL上的可能MSG2。當(dāng)該定時(shí)器是活動(dòng)的時(shí)，用戶設(shè)備將必須保持監(jiān)測(cè)HXXH以找尋DL上的可能MSG4。如果在該窗口或者定時(shí)器內(nèi)沒有接收到授權(quán)，則這個(gè)RACH嘗試失效。
[0020]在混合式蜂窩和D2D網(wǎng)絡(luò)中，尋址的RACH過程被限制為由在用戶設(shè)備處的新數(shù)據(jù)(即，要發(fā)送給基站的UL數(shù)據(jù)或者要發(fā)送給對(duì)應(yīng)方的D2D數(shù)據(jù))來觸發(fā)，其中用戶設(shè)備是不同步的，但是仍然是RRC已連接的。這里，“不同步”意味著與基站的UL同步丟失。在當(dāng)前的RACH過程中，在UL MSG3中接收C-RNTI和BSR CE使得基站知道執(zhí)行該RACH過程并且它具有數(shù)據(jù)要在UL上發(fā)送的用戶設(shè)備的標(biāo)識(shí)?；救缓笤谟糜赨L數(shù)據(jù)發(fā)射的物理上行鏈路共享信道(PUSCH)上調(diào)度用戶設(shè)備，所以當(dāng)用戶設(shè)備接收到尋址到它的C-RNTI的HXXHUL授權(quán)(即MSG4)時(shí)，該RACH過程被視為成功的，并且“競(jìng)爭(zhēng)解決定時(shí)器”被停止。然而，對(duì)于由D2D數(shù)據(jù)觸發(fā)的RACH，在MSG3中接收C-RNTI和BSR的基站不了解它歸因于蜂窩數(shù)據(jù)還是D2D數(shù)據(jù)，并且仍然在蜂窩UL鏈路上調(diào)度用戶設(shè)備，即便用戶設(shè)備真正想要的是調(diào)度D2D鏈路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0021]因此，本文的實(shí)施例的一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)混合式蜂窩和D2D網(wǎng)絡(luò)中的性能的方式。
[0022]根據(jù)本文的實(shí)施例的第一方面，該目的通過一種在基站中用于處理混合式蜂窩和D2D網(wǎng)絡(luò)中的隨機(jī)接入信道RACH過程的方法來實(shí)現(xiàn)?；驹赗ACH消息中，從第一用戶設(shè)備接收該RACH涉及D2D通信的指示?；救缓蠡谠撝甘?，向第一用戶設(shè)備調(diào)度D2D鏈路。
[0023]根據(jù)本文的實(shí)施例的第二方面，該目的通過一種在第一用戶設(shè)備中用于處理混合式蜂窩和D2D網(wǎng)絡(luò)中的隨機(jī)接入信道RACH過程的方法來實(shí)現(xiàn)。第一用戶設(shè)備在RACH消息中，向該混合式蜂窩和D2D網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的基站發(fā)送該RACH涉及D2D通信的指示。第一用戶設(shè)備從基站接收與所調(diào)度的D2D鏈路有關(guān)的信息。該D2D鏈路已經(jīng)基于該指示而被調(diào)度給第一用戶設(shè)備。
[0024]根據(jù)本文的實(shí)施例的第三方面，該目的通過一種用于處理混合式蜂窩和D2D網(wǎng)絡(luò)中的隨機(jī)接入信道RACH過程的基站來實(shí)現(xiàn)。該基站包括:接收單元，被配置為在RACH消息中，從第一用戶設(shè)備接收該RACH涉及D2D通信的指示。該基站進(jìn)一步包括:調(diào)度器，被配置為基于該指示，向第一用戶設(shè)備調(diào)度D2D鏈路。
[0025]根據(jù)本文的實(shí)施例的第四方面，該目的通過一種用于處理混合式蜂窩和D2D網(wǎng)絡(luò)中的隨機(jī)接入信道RACH過程的第一用戶設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。該第一用戶設(shè)備包括:發(fā)送單元，被配置為在RACH消息中，向該混合式蜂窩和D2D網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的基站發(fā)送該RACH涉及D2D通信的指示。該第一用戶設(shè)備進(jìn)一步包括:接收單元，被配置為從基站接收與所調(diào)度的D2D鏈路有關(guān)的信息。該D2D鏈路已經(jīng)基于該指示而被調(diào)度給第一用戶設(shè)備。
[0026]該基站從第一用戶設(shè)備接收到該RACH涉及D2D通信的指示。該基站然后知道該RACH涉及D2D通信而不是蜂窩通信，并且能夠因此將D2D鏈路調(diào)度給第一用戶設(shè)備而不是不必要的蜂窩鏈路。以這種方式，改進(jìn)了混合式蜂窩和D2D網(wǎng)絡(luò)中的性能。
【附圖說明】
[0027]參考附圖來更加詳細(xì)地描述本文的實(shí)施例的示例，在附圖中:
[0028]圖1是圖示了蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)施例的示意性框圖。
[0029]圖2是描繪了一種方法的實(shí)施例的組合式流程圖和信令圖。
[0030]圖3是描繪了基站中的方法的實(shí)施例的流程圖。
[0031]圖4是圖示了根據(jù)一些場(chǎng)景的實(shí)施例的示意性框圖。
[0032]圖5是圖不了一種基站的實(shí)施例的不意性框圖。
[0033]