[发明专利]随机接入方法、无线通信系统、无线终端以及基站

说明书

本申请是申请日为2007年8月10日，申请号为200780100236.0，发明名称为“无线通信系统中的随机接入方法、无线通信系统、无线终端以及基站装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及无线通信系统中的随机接入方法、无线通信系统、无线终端以及基站装置。本发明非常适用于例如下一代移动通信系统。

背景技术

关于移动电话等移动通信系统，当前，基于CDMA方式的第三代方式开始服务，而通过3GPP（3rd Generation Partnership Project：第三代合作伙伴计划）（R）推进了能进行更高速通信的下一代移动通信系统（LTE：Long Term Evolution，长期演进）的研究（参见后述的非专利文献1）。其中，除了传输率的高速化之外，还研讨传输延迟的削减。

在移动通信系统中，当基站装置（evolved Node B：eNB）与作为无线终端的移动站装置（User Equipment：UE）开始通信时，需要准备用于UE最开始进行发送的信道。在3GPP中，将其称为随机接入信道（RACH），将RACH的通信开始步骤称为随机接入（参见后述的非专利文献2）。

RACH中包含用于由eNB识别来自UE的发送的最小限度的信息。另外，RACH在通信开始时被使用，在此后的通信中使用单独信道（或共用信道），因而只要不是多个UE同时使用，就能在UE彼此之间共同使用。于是，在RACH中应用被称为签名的识别符，由此，eNB能够识别通过RACH同时发送来的UE。

随机接入在如下四种情况下执行，即：（1）发送初次数据的情况；（2）当产生下行数据时建立上行同步的情况；（3）当产生上行数据时请求发送上行数据的情况；（4）执行切换时与移动目的地基站获得同步的情况。并且，从eNB向UE的方向为“下行”（下行链路：DL），其相反方向为上行（上行链路：UL）。

这里，在（1）发送初次数据时和（3）发送上行数据时，UE从能使用的签名（前导）之中随机选择一个来使用（Contention Based Random Access Procedure：基于竞争的随机接入过程）。因此，虽然概率较低，然而也有可能引起多个UE同时使用相同的签名进行发送。

另一方面，在（2）下行数据发送时由eNB事先向UE分配单独签名，在（4）切换的情况下也由于一旦产生签名冲突则连接瞬时切断或根据场合而通信切断，因而应用了事先对要切换的UE分配单独签名的方法（Non-contention Based Random Access Procedure：基于非竞争的随机接入过程）。

（a）基于竞争的随机接入过程

图20表示上述非专利文献2记载的用于上述（1）和（3）的情况的随机接入步骤的例子。

当产生上行数据时，UE通过RACH向eNB发送包含随机选择的签名在内的消息（Random Access Preamble：随机接入前导）#1-1（上行发送请求）（步骤S101）。此时，多个UE会同时使用相同的签名开始发送，可能发生竞争。但即便发生竞争，在该阶段eNB也无法识别有效的UE的ID，因此无法获悉在哪个UE间产生了签名的竞争。

收到上述消息#1-1（签名）的eNB将针对接收到的上述消息#1-1的响应消息（Random Access Response：随机接入响应）#1-2与用于上行通信的同步信号、发送许可等一起进行回复（步骤S102）。该响应消息#1-2在多个UE同时通过RACH进行发送的情况下回复给该多个UE。

接下来，收到上述响应消息#1-2的UE通过消息（Scheduled Transmission：调度传输）#1-3发送本站ID，向eNB请求UL通信的调度（步骤S103）。

eNB通过接收该消息#1-3，从而可识别有效的UE的ID（以下也称之为终端ID），因此可识别出在哪个UE之间产生了签名的竞争，如果产生了竞争则向该UE发送消息（Contention Resolution：竞争解决）#1-4，从而进行竞争的解决（步骤S104）。

（b）基于非竞争的随机接入过程

图21表示上述非专利文献2记载的使用于上述（2）和（4）的情况下的随机接入步骤（基于非竞争的随机接入过程）的例子。

首先，eNB通过消息（Random Access Preamble assignment：随机接入前导分配）#2-1预先向进行管理的UE分配单独签名（步骤S201）。