[发明专利]无线通信系统处理随机访问过程的方法及其相关装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线通信系统处理随机访问过程的方法及其相关装置，尤其涉及一种可有效实现时序校准和资源请求，从而提高系统效率的方法及其相关装置。

背景技术

第三代移动通信技术可提供高度频谱利用效率、无远弗届的覆盖率及高质量、高速率的多媒体数据传输，同时更能同时满足各种不同的QoS服务要求，提供具弹性的多样化双向传输服务，并提供较佳的通信质量，有效降低通信中断率。然而，在市场对于高速数据传输与多媒体应用的大量需求下，业界已开始发展下一代移动通信技术，而相关规范制定委员会也针对这样的目标，不断修订通信规范，以符合业界需求。

长期演化(Long Term Evolution，LTE)无线通信系统，即是一种建立于第三代移动通信系统(如全球移动电信系统)之上的先进式高速无线通信系统，其只需支持分组交换传输，且无线链接控制通信协议层与媒体访问控制通信协议层可被整合于同一通信网路单元，如基站之中，而不需分开位于基站(Node B)及无线网络控制台(Radio Network Controller，RNC)之中，因此系统架构较简单。

在目前的长期演化无线通信系统中，随机访问通道(Random AccessChannel，RACH)将配置在用户设备(User Equipment，UE)至基站的上行链路信道(Uplink Channel)，此信道设计的目的主要用于时序校准(TimingAlignment)，用户设备无线网络暂时标识符的取得(RNTI Assignment)，及资源请求(Resource Request)。当基站与用户设备处于初始的连接状态，此时仅取得基站与用户设备间下行链路时序的同步，而上行链路的时序尚未同步，随机访问信道的信号便可用于上行链路的时序校准。在用户设备进行上行链路的时序调整前，用户设备会利用下行链路信号中的同步信道(Synchronization Channel，SCH)或参考信号做时序(Timing)及帧(Frame)的同步。然而，由于信号会因为传送端及接收端之间的距离造成传送延迟，因此用户设备无法得知传送至基站的信号对于基站而言是否在其接收帧的起始点。另外，当基站同时服务多个用户设备时，不同用户设备会因为分别与基站的距离造成不同的返回延迟(Round Trip Delay)，因而造成时序上的偏移(Timing Offset)。所以，基站需根据用户设备传送的随机访问信道信号来评估出两者之间的时序偏移量，再根据下行的共享通道(Downlink SharedChannel，DL-SCH)通知用户设备调整信号上传的时间，以达到时间上的同步。其中，随机访问信道信号主要由前导(Preamble)数据所构成。前导数据用于上行链路时序同步及用户设备识别数据的检测，也可携带简短的信令或签名(Signature)数据。

另一方面，不同用户设备间传送的随机访问信道信号可以竞争(Contention-based)或是非竞争(Non-contention-based)的形式取得与基站的联系，也就是用户设备可选取随机访问通道中的某一无线通道资源以及随机选取某一前导数据信息来传送信号或是以网络分配的前导数据信息来携带于信号中传送(此时通道中的某一无线信道资源可以是网络分配或用户设备选取)。当传送的随机访问信道信号与其它用户设备的信号产生冲突(Collision)或因传送功率太低等因素使得基站无法识别时，或是因随机选取的前导数据信息而导致于随机访问过程中竞争失败时，用户设备可在下一个可传送随机访问信道信号的无线信道资源增加功率后重新传送(使用的前导数据信息可依情况来决定是否重选)，直至接收到基站的响应或达到传送失败的标准(例如，达到最大的失败次数或最大传送功率)。