[发明专利]在RACH信道中的信令方法

说明书

本发明涉及在一个无线通信系统的随机访问信道(RACH)中的信令方法和如此形成的用户站。

在无线通信系统中借助于电磁波经过无线接口把信息(例如语言、图像信息或另外的数据)作为信号传输。无线接口涉及在基站和用户站之间的连接，其中用户站可以是移动站或位置固定的无线站。以载波频率实现电磁波的辐射，该载波频率处在为各个系统中预先规定的频带中。对于未来的无线通信系统、例如UMTS(通用移动通信系统)或另外的第三代系统预先规定频率在大概2000MHz的频带内。

不同的方法可以用于在无线接口上的用户分离。已知了FDMA(频分多址)、TDMA(时分多址)、CDMA(码分多址)和SDMA(空分多址)方法，这些方法根据载频、根据在一个帧内多个时隙中一个、根据用户独特的扩展代码或根据接收或基站辐射的方向特征区分各个用户站的信号。

这些方法可以彼此组合。因此从“IMT-2000 TD-SCDMA无线传输技术中，要求V.0.4，1998年9月CATT中，公开一个用户分离方法，其共同组合了FDMA、TDMA、CDMA和SDMA。

在无线通信系统中，需要随机访问信道(RACH)，以便在把无线资源分配给用户站之前，执行用户站对无线接口的初次访问。

无线通信系统的随机访问信道的特色在于，不协调对这个信道的访问。一个无线蜂窝的用户站在没有事前分配的情况下可以使用这个信道，以便例如在连接建立时请求例如一个接下来无线资源的分配。

可是由于不协调的访问在各个用户站的发送之间发生碰撞。如果在接收的基站中叠加多个基站的发送，则当然不再可以探测这些发送并且用户站因此没有获得发送的应答。在碰撞之后用户站尝试在随机访问信道中重新发送。重复访问越频繁，等候时间越频繁并且这个访问方法效率下降越显著。

当在随机访问信道上按照“IMT-2000无线传输技术、草案V.0.4，1998年九月CATT，29-30页中，在模拟访问方法时成功的可能性仅仅在5％。这意味着特别在包数据传输时的一个限制，其导致，根据非常长的等待时间无线通系统的效率直到资源分配显著下降。

本发明基于这个任务，改善在随机访问信道中的信令并且提高效率。通过具有权利要求1的特征的方法和具有权利要求15的特征的用户站解决这个任务。从从属权利要求中获得本发明的有益扩展。

在根据本发明的、在无线通信系统的随机访问信道中的信令方法中，可以在同步序列的多个发送时刻在随机访问信道中选择用户站，接下来一个或多个发送时刻用于传输同步序列。

与“IMT-2000 TD-SCDMA无线传输技术”、草案V.0.4、1998年9月CATT、29-30页相反，其中在一个预先规定的时刻仅仅发送一个同步序列，根据本发明的方法实现较低的碰撞概率，因为多个不协调发送的用户站的同步序列较少同时到达并且也许仅仅部分地重叠。在最简单的情况下不同用户站的各个已发送的同步序列的接收时刻的有意分离获得改善。因此显著提高了用户站发送的可估算概率。按下面列举的详细方法的组合可以把估算的实现概率提高直到10的因数。

通过根据本发明的方法，避免重复初次访问，并缩短在另外信道中中继时间直至无线资源的分配。因此可以有效使用提供使用的资源。

按照本发明的有益扩展，用户站在多个发送时刻发送相同的同步序列或不同的同步序列。当在基站中例如由于多路信道的衰落特性引起的、各个同步序列不可检测时，可以成功实施初次访问。通过多次发送产生的冗余码提高了在初次访问随机访问信道时正确检测的概率。

如果使用不同的同步序列，则按照本发明的另外发展存在这种可能性，通过同步序列的顺序传输信息(因此节省在另外的信令时的容量)或通过任意选择同步序列的顺序保证在多个用户站同时发送时检测至少二个不同的同步序列，因为在任意选择顺序的情况下二个用户站选择相同顺序是难以相信的。

如果任意选择用户站的发送时刻，则进一步降低碰撞概率。因此以较低碰撞概率形成接收时刻的尽可能随机分配。

存在根据本发明的方法的一个特别重要的应用情况，由基站估算用户站的发送并且通过基站发送一个方向选择的应答给各个用户站。方向选择的应答允许适合于在下行方向上的信令和适合于在上行方向上此后接收的十分大的容量。因此具有全向并且非方向选择的初次访问的上行方向对于无线通信系统的容量是很小的。初次访问的实现概率的改善十分重要地改善了如此无线通信系统的总容量。