[發明專利]無線通信系統處理隨機存取程序的方法及其相關裝置

無效

• 申請號: 200810087682.9
• 申請日: 2008-03-21
• 公開（公告）號: CN101272562A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 任宇智
• 申請（專利權）人: 華碩電腦股份有限公司
• 主分類號: H04Q7/32
• 分類號: H04Q7/32;H04Q7/38;H04L1/18;H04L1/16
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 黃小臨

技術領域

本發明是指一無線通信系統中處理隨機存取程序的方法及其相關裝置，尤指一種可有效實現時序校準及資源請求，從而確保系統運作與提升系統效率的方法及其相關裝置。

背景技術

第三代移動通信技術可提供高度頻譜利用效率、無遠弗屆的覆蓋率及高質量、高速率的多媒體數據傳輸，同時更能同時滿足各種不同的QoS服務要求，提供具彈性的多樣化雙向傳輸服務，并提供較佳的通信質量，有效降低通信中斷率。然而，在市場對于高速數據傳輸與多媒體應用的大量需求下，業界已開始發展下一代行動通信技術，而相關規范制定委員會也針對這樣的目標，不斷修訂通信規范，以符合業界需求。

長期演進(Long?Term?Evolution，LTE)無線通信系統，即是一種建立于第三代移動通信系統(如全球移動電信系統)之上的先進式高速無線通信系統，其只需支持封包交換傳輸，且無線鏈接控制通信協議層與媒體存取控制通信協議層可被整合于同一通信網路單元，如基地臺之中，而不需分開位于基地臺(Node?B)及無線網絡管控臺(Radio?Network?Controller，RNC)之中，因此系統架構較簡單。

在目前的長期演進無線通信系統中，隨機存取通道(Random?AccessChannel，RACH)將配置于客戶端(User?Equipment，UE)至基地臺的上鏈路信道(Uplink?Channel)，此信道設計的目的主要用于時序校準(TimingAlignment)，客戶端無線網絡暫時認證的取得(RNTI?Assignment)，及資源請求(Resource?Request)。當基地臺與客戶端處于初始的連接狀態，此時僅取得基地臺與客戶端間下鏈路時序的同步，而上鏈路的時序尚未同步，隨機存取信道的信號便可用于上鏈路的時序校準。在客戶端進行上鏈路的時序調整前，客戶端會利用下鏈路信號中的同步信道(Synchronization?Channel，SCH)或參考信號做時序(Timing)及訊框(Frame)的同步。然而，由于信號會因為傳送端及接收端之間的距離造成傳送延遲，因此客戶端無法得知傳送至基地臺的信號對于基地臺而言是否在其接收訊框的起始點。另外，當基地臺同時服務多個客戶端時，不同客戶端會因為個別與基地臺的距離造成不同的返回延遲(Round?Trip?Delay)，因而造成時序上的偏移(Timing?Offset)。所以，基地臺需藉由客戶端傳送的隨機存取信道信號來評估出兩者之間的時序偏移量，再藉由下行的共享通道(Downlink?Shared?Channel，DL-SCH)通知客戶端調整信號上傳的時間，以達到時間上的同步。其中，隨機存取信道信號主要由前導(Preamble)資料所構成。前導數據用于上鏈路時序同步及客戶端識別數據的檢測，也可攜帶簡短的信令或簽名(Signature)資料。

另一方面，不同客戶端間傳送的隨機存取信道信號可以競爭(Contention-based)或是非競爭(Non-contention-based)的形式取得與基地臺的聯系，亦即客戶端可選取隨機存取通道中的某一無線通道資源以及隨機選取某一前導數據信息來傳送信號或是以網絡分配的一前導數據信息來攜帶于信號中傳送(此時通道中的某一無線信道資源可以是網絡分配或客戶端選取)。當傳送的隨機存取信道信號與其它客戶端的信號產生碰撞(Collision)或因傳送功率太低等因素使得基地臺無法辨識時，或是因隨機選取的一前導數據信息而導致于隨機存取程序中競爭失敗時，客戶端可于下一個可傳送隨機存取信道信號的無線信道資源增加功率后重新傳送(使用的前導數據信息可依情況來決定是否重選)，直至接收到基地臺的響應或達到傳送失敗的標準(例如，達到最大的失敗次數或最大傳送功率)。

對于長期演進無線通信系統而言，隨機存取通道的傳輸機會是與時域及頻域的資源相關，而非僅與時域資源或頻域資源相關。因此，當隨機存取信道的實體資源已被選定時，其時域及頻域亦被決定。當然，在某些時點，仍可能有超過一個的頻帶可供選擇。另一方面，在長期演進無線通信系統中，前導數據有可能是客戶端隨機選取的隨機存取前導數據或由網絡端所分配的專用前導數據。當一客戶端使用(隨機選取)隨機存取前導數據時，其它客戶端仍有可能使用相同的前導數據，并在同一隨機存取通道的傳輸機會中傳送，因而造成網絡端無法判斷所接收的信息是由一個或超過一個的客戶端所傳送，亦即產生競爭的情形，而競爭的情形可于客戶端輸出包含有其客戶端識別數據的上鏈路信息后解決。相反地，若網絡端分配專用前導數據給一特定客戶端，由于專用前導數據是專用于該客戶端，因而不會產生競爭的情形。