[发明专利]动态随机接入资源大小配置和选择

说明书

技术领域

本公开涉及使用随机接入在无线设备和移动通信网络之间的连接建立，并且更具体地涉及动态随机接入资源大小配置和选择。本公开还涉及动态随机接入资源配置和选择的方法、无线设备、以及无线网络的无线网络节点。

背景技术

3GPP长期演进(LTE)是在第三代合作伙伴计划3GPP下开发的、改进通用移动通信系统UMTS标准以应对关于改进的服务(例如较高的数据速率、提高的效率和降低的成本)的未来需求的第四代移动通信技术标准。通用陆地无线接入网(UTRAN)是UMTS的无线接入网，并且演进的UTRAN(E-UTRAN)是LTE系统的无线接入网。在UTRAN和E-UTRAN中，用户设备(UE)与无线电基站(RBS)无线连接，无线电基站(RBS)通常在UMTS中被称为节点B(NB)以及在LTE中被称为演进的节点B、eNodeB或eNB。RBS是能够向UE发送无线电信号和接收UE发送的信号的无线网络节点的通用术语。

蜂窝网络中未来通信发展的当前流行愿景包括大量小型自治设备，其通常不经常地(例如每周一次或每分钟一次)发送和接收仅少量数据。这些设备通常被假设为与人类不相关联，而是为了蜂窝网络内或外的所述自治设备的配置和数据接收而与应用服务器通信的不同类型的传感器或致动器。因此，这种类型的通信通常被称为是机器到机器M2M通信，并且设备被表示为机器设备MD。在通信的3GPP标准中使用的命名是机器类型通信MTC，而设备被表示为MTC设备。由于这些设备被假设为通常很少进行发送，它们的传输在大多数情况下将在随机接入RA过程之后，随机接入过程RA建立设备对网络的接入并向网络揭示设备的身份。

图1示意性示出了包括基站110和两个无线设备120a、120b(例如MTC设备)的蜂窝网100。在如图1中公开的小区中，无线设备位于距离基站110的不同距离处，其中信道特征由于不同原因(例如，到基站的距离、干扰无线电源或例如建筑物的障碍物)而变化。

3GPP无线接入网RAN1中的一项正在进行的对于低成本的机器类型通信MTC的研究项目旨在针对低速率的MTC设备以20dB的覆盖增强来增强覆盖。为了实现这些覆盖的增强，将需要改进多个信道。本公开针对还被称为RACH过程的随机接入过程中的覆盖增强。RACH代表随机接入信道。RACH本质上是由移动电话和其他无线设备使用的传输信道。然而，术语RACH通常被用作指代随机接入过程的通用术语。

作为示例，以下简要描述3GPP演进分组系统EPS(也称为3GPP长期演进/系统架构演进(LTE/SAE)网络)的随机接入过程。

在3GPP版本11中，长期演进LTE随机接入过程是四步过程，用于在建立无线电链路时的初始接入，在无线电链路失败后重新建立无线电链路，建立上行链路同步，或如果在物理上行控制信道PUCCH上尚未配置专用调度请求资源则用作调度请求。

3GPP版本11提供了在若干情况下使用的LTE随机接入过程：在建立无线电链路时(从无线电资源控制(RRC)_IDLE移动至RRC_CONNECTED状态)用于初始接入；在无线电链路失败后重新建立无线电链路；建立上行链路同步；或如果在物理上行控制信道PUCCH上尚未配置专用调度请求资源则用作调度请求。如一般在图2中所示，3GPP版本11LTE随机接入过程实质上包括四个基本步骤，包括在终端和eNodeB之间交换的消息序列。图2中，四个步骤实质上与实线箭头相对应，而虚线箭头实质上与虚线箭头在前的实线箭头步骤的控制信令相对应。例如，第二步骤是(虚线的)第二箭头和(实线的)第三箭头。(虚线的)第二箭头告诉UE侦听与第二步骤相对应的第三箭头。此外，用相同的方式，第五箭头告诉UE侦听RA过程中与最后一个箭头相对应的第四步骤。以下简要讨论了这些四个基本步骤。

随机接入过程中的第一步骤包括在物理随机接入信道PRACH上的随机接入前导码的传输。作为随机接入过程的第一步骤，终端从如图3a所示的针对基于竞争的接入定义的两个子集301、302之一中随机选择一个要发送的前导码。在LTE中，在每一个小区中定义了总共64个前导码300。当存在接入相同资源的两个UE的冲突的风险时，使用基于竞争的建立。在不存在冲突的风险的情况下，例如在切换时，使用用于无竞争建立303的子集。