專(zhuān)利名稱(chēng)：用于在用戶(hù)設(shè)備與無(wú)線網(wǎng)之間建立通信的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在用戶(hù)設(shè)備與無(wú)線網(wǎng)之間建立通信鏈路時(shí)執(zhí)行隨機(jī)接入的方法。此外，本發(fā)明涉及適用于這種方法的相應(yīng)的用戶(hù)設(shè)備和網(wǎng)控設(shè)備，以及由此構(gòu)成的通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近來(lái)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)得到廣泛發(fā)展。而且，最近開(kāi)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)和/或當(dāng)前正在開(kāi)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)，如所謂的第三代或UMTS網(wǎng)絡(luò)(通用移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò))，給予了網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)越來(lái)越多的服務(wù)(如因特網(wǎng)接入、短信息業(yè)務(wù)SMS等)。
一般來(lái)說(shuō)，這種UMTS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采納一種下面簡(jiǎn)要說(shuō)明的分級(jí)體系結(jié)構(gòu)。
UMTS網(wǎng)絡(luò)由核心網(wǎng)CN、無(wú)線接入網(wǎng)UTRAN(UMTS地面無(wú)線接入網(wǎng))以及用戶(hù)設(shè)備UE的主要部分組成。用戶(hù)設(shè)備UE(如移動(dòng)終端設(shè)備或移動(dòng)臺(tái))之間的接口稱(chēng)為Uu(用于上行UL和下行DL傳輸?shù)目罩薪涌?。UTRAN和核心網(wǎng)CN之間的接口稱(chēng)為Iu。
核心網(wǎng)CN由與UTRAN無(wú)關(guān)的部分構(gòu)成，如移動(dòng)交換中心MSC和/或網(wǎng)關(guān)移動(dòng)交換中心GMSC。網(wǎng)關(guān)移動(dòng)交換中心GMSC適用于提供UMTS網(wǎng)絡(luò)與諸如公眾交換電話網(wǎng)PSTN或ISDN網(wǎng)絡(luò)(綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng))或因特網(wǎng)等另一網(wǎng)絡(luò)的接口。
UTRAN網(wǎng)絡(luò)由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)RNS構(gòu)成，這些子系統(tǒng)通過(guò)一個(gè)稱(chēng)為Iur的接口互相通信。單個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC構(gòu)成，其通過(guò)一個(gè)稱(chēng)為Iub的接口與至少一個(gè)所謂的Node B通信。每個(gè)Node B的接收區(qū)域稱(chēng)為小區(qū)C。
上面只給出了這種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的粗略概述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道在各個(gè)輪廓組件之間存在特定功能和相互關(guān)系，因此在此無(wú)需更為詳細(xì)地描述這種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
目前，根據(jù)用戶(hù)使用的用戶(hù)設(shè)備UE的類(lèi)型，和/或根據(jù)位于哪個(gè)無(wú)線接入網(wǎng)和/或位于哪個(gè)無(wú)線網(wǎng)子系統(tǒng)(和/或?qū)儆谀膫€(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商)，用戶(hù)使用其用戶(hù)設(shè)備，用戶(hù)設(shè)備能執(zhí)行的不同功能被啟用和/或禁用。換句話說(shuō)，每個(gè)用戶(hù)設(shè)備具有一定能力，而不是所有能力都得到該終端設(shè)備使用的無(wú)線網(wǎng)的支持，或網(wǎng)絡(luò)提供的功能特征多于用戶(hù)設(shè)備能執(zhí)行的功能。
在作為第三代通信網(wǎng)絡(luò)的UMTS網(wǎng)絡(luò)中，用戶(hù)設(shè)備的能力在所謂的“UE能力”信息中描述。(而以前在GSM系統(tǒng)中，這種與終端設(shè)備有關(guān)的信息稱(chēng)為“MS級(jí)別信息”)。因此，為在相應(yīng)的用戶(hù)設(shè)備和無(wú)線接入網(wǎng)UTRAN之間進(jìn)行通信，網(wǎng)絡(luò)必須知道終端設(shè)備的能力。
這將參考在現(xiàn)有系統(tǒng)中，例如在GSM系統(tǒng)中，連接建立的例子說(shuō)明。(上面說(shuō)明的UMTS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可在一定程度上影射到GSM系統(tǒng)，即，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)RNS可對(duì)應(yīng)基站系統(tǒng)BSS，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC可對(duì)應(yīng)基站控制器BSC，而Node B可在一定程度上與基站BS相比擬)。
目前在GSM系統(tǒng)中，當(dāng)通信鏈路不存在而用戶(hù)想發(fā)出呼叫，即建立一個(gè)通信鏈路時(shí)，從終端設(shè)備MS發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求分配信道的初始隨權(quán)接入消息到該接入網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)在邏輯隨機(jī)接入信道RACH上傳輸?shù)男诺勒?qǐng)求消息CHAN REQ包括一個(gè)與終端站點(diǎn)(用戶(hù)設(shè)備)有關(guān)的有限信息集合。例如，由于RACH信道的傳輸能力有限，這個(gè)消息可能僅僅包括關(guān)于終端設(shè)備是支持全速和/或半速業(yè)務(wù)信道的信息。
如果能建立通信，網(wǎng)絡(luò)發(fā)送一個(gè)接入允許消息經(jīng)接入允許信道AGCH到達(dá)終端設(shè)備，而且接著為(前一)請(qǐng)求的終端設(shè)備和無(wú)線接入網(wǎng)之間的信令建立專(zhuān)用的控制信道DCCH。
建立了這種信令鏈路后，終端設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)“實(shí)際的”級(jí)別信息(規(guī)定終端設(shè)備支持的業(yè)務(wù)和/或描述終端設(shè)備的能力)與初始第3層消息(根據(jù)ISO/OSI層模型)到網(wǎng)絡(luò)。例如，在GSM網(wǎng)絡(luò)中，這種實(shí)際的級(jí)別信息與初始第3層消息(＝初始業(yè)務(wù)請(qǐng)求消息；例如，尋呼響應(yīng)、位置刷新請(qǐng)求、IMSI分離、CM業(yè)務(wù)請(qǐng)求、或CM重建請(qǐng)求消息)一起發(fā)送。這個(gè)消息由移動(dòng)臺(tái)在建立主信令鏈路的L2 SABM幀中捎帶發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)。
此外，在轉(zhuǎn)發(fā)這個(gè)高層消息到移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心MSC之前，基站控制器設(shè)備BSC必須從移動(dòng)性管理MM/連接管理CM消息中提取出級(jí)別信息。
對(duì)于類(lèi)似UTRAN的第三代網(wǎng)絡(luò)，最近提出建議，在鏈路建立后，獨(dú)立的“UE能力”消息(對(duì)應(yīng)GSM級(jí)別消息)應(yīng)立即從用戶(hù)設(shè)備UE轉(zhuǎn)發(fā)到UTRAN。
然而，在上述的現(xiàn)有技術(shù)解決方案或建議中有幾個(gè)缺陷。
首先，級(jí)別信息(或UE能力信息)僅在第三層信令中接收，即在信令鏈路已經(jīng)存在后接收。此外，級(jí)別信息必須從諸如移動(dòng)性管理MM和連接管理CM消息的高層消息中提取。另外，類(lèi)似專(zhuān)用控制信道SDCCH、SACCH和FACCH的信令信道保留用于交換測(cè)量報(bào)告，而無(wú)法用于其它目的。因此，某些初始測(cè)量報(bào)告甚至被“浪費(fèi)”，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)方不知道終端設(shè)備的實(shí)際能力。
結(jié)果，當(dāng)之后得到定義終端設(shè)備(用戶(hù)設(shè)備)的功能特征(例如，所支持的業(yè)務(wù))的(基本或?qū)嶋H)級(jí)別信息時(shí)，不是通信網(wǎng)絡(luò)提供的所有特征都能以最佳方式實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是解決在以前的技術(shù)解決方案中存在的上述缺陷，以及提供一種用于在用戶(hù)設(shè)備和無(wú)線網(wǎng)之間建立通信鏈路時(shí)改進(jìn)隨機(jī)接入性能的方法，以便網(wǎng)絡(luò)能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)和用戶(hù)設(shè)備的能力優(yōu)化所有執(zhí)行的功能。
這個(gè)目的可通過(guò)一種用于在用戶(hù)設(shè)備和無(wú)線網(wǎng)之間建立通信鏈路時(shí)執(zhí)行隨機(jī)接入的方法實(shí)現(xiàn)，所述方法包括從所述用戶(hù)設(shè)備發(fā)送隨機(jī)接入消息到所述無(wú)線網(wǎng)的步驟，其中所述無(wú)線隨機(jī)接入消息包含描述所述用戶(hù)設(shè)備功能能力的信息。
對(duì)本發(fā)明的有利改進(jìn)在所附權(quán)利要求書(shū)中陳述。
本發(fā)明還提出了與此適配的用戶(hù)設(shè)備和無(wú)線網(wǎng)控設(shè)備以及一種相應(yīng)的通信系統(tǒng)。
因此，根據(jù)本發(fā)明，存在一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即網(wǎng)絡(luò)能盡早知道用戶(hù)設(shè)備的能力，而且根據(jù)了解的用戶(hù)設(shè)備支持的功能，網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行的所有功能可得到優(yōu)化。
尤其是盡早接收關(guān)于連接請(qǐng)求用戶(hù)設(shè)備的UE能力信息有關(guān)部分的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器設(shè)備RNC，在確定用于ISO/OSI分層模型的第二層(L2)和第一層(L1)的信令鏈路的參數(shù)時(shí)能使用已經(jīng)接收的UE能力信息。
這使得無(wú)需前面提到的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器設(shè)備僅根據(jù)用戶(hù)設(shè)備請(qǐng)求的信令鏈路類(lèi)型有點(diǎn)“盲目地”確定L2/L1參數(shù)，而且無(wú)需知道請(qǐng)求的用戶(hù)設(shè)備的功能特征/能力。
而且，不再需要從高層消息中提取UE能力信息(在GSM中要求提取級(jí)別信息)，以便根據(jù)本發(fā)明至少在一定程度上能減少網(wǎng)絡(luò)控制器設(shè)備方的處理負(fù)擔(dān)。


下面參考附圖描述本發(fā)明，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明，在網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)組成部分之間，網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與發(fā)送的有關(guān)信號(hào)(作為例子)的簡(jiǎn)化原理圖；以及圖2示出了無(wú)線資源控制消息的一種可能定義的例子。
具體實(shí)施例方式
與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)相比，根據(jù)哪個(gè)級(jí)別信息和或UE能力信息僅在通信開(kāi)始發(fā)送，即使用第三層信令，根據(jù)本發(fā)明，至少部分級(jí)別信息已利用第一層信令在初始隨機(jī)接入消息RAM中從用戶(hù)設(shè)備發(fā)送到無(wú)線網(wǎng)控設(shè)備RNC。
例如，所述隨機(jī)接入消息RAM為無(wú)線資源控制RRC消息，而且所述RRC消息從下述消息組中選擇無(wú)線資源控制(RRL)連接建立請(qǐng)求，RRC連接重建請(qǐng)求，切換請(qǐng)求(軟切換、硬切換、以及UTRAN和GSM之間的切換都可能)，小區(qū)刷新請(qǐng)求，URA刷新請(qǐng)求(URA＝UTRAN注冊(cè)區(qū)域)，SRNS重定位請(qǐng)求(SRNS＝正服務(wù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng))。
當(dāng)然，盡管列舉的這些例子目的是盡可能完善，但已定義或仍將定義用于通信標(biāo)準(zhǔn)的其它消息也可包括在這些列表中，用于本發(fā)明。例如，在第三代合作項(xiàng)目(3GPP3rdGeneration Partnership Project)，技術(shù)規(guī)范組RAN，“RAN功能，信令流程例子”的文檔TR I3.01(1999年2月)中，規(guī)定的其它消息可用于本發(fā)明。
此外，由于在諸如隨機(jī)接入信道RACH的通用控制信道CCCH上傳輸?shù)碾S機(jī)接入消息的傳輸能力有限，因此最好在初始消息中只包含級(jí)別參數(shù)中的一個(gè)所選部分(子集)。
這些消息作為負(fù)載在隨機(jī)接入突發(fā)中傳送，而且該突發(fā)被修正(與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)相比)，目的是攜帶(另外包含的)UE能力(MS級(jí)別)信息。
為此，包含在突發(fā)的數(shù)據(jù)字段中的數(shù)據(jù)可被進(jìn)一步調(diào)制，和/或數(shù)據(jù)可被壓縮編碼或進(jìn)行類(lèi)似處理。
對(duì)于要包含在初始隨機(jī)接入消息中的UE能力信息(MS級(jí)別信息)，最好應(yīng)包括描述與整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的接入網(wǎng)UTRAN相互作用有關(guān)的終端設(shè)備的功能能力的信息。例如，初始隨機(jī)接入消息中可包含下述(非限制性的列舉)UE能力參數(shù)，它們定義輸出功率(用戶(hù)設(shè)備的最大平均輸出功率和頻譜掩碼)，下行多碼能力(在下行鏈路中支持多碼的能力)，上行多碼能力(在上行鏈路中支持多碼的能力)，多碼業(yè)務(wù)復(fù)用能力(在獨(dú)立的物理信道組中復(fù)用業(yè)務(wù)的能力)，最大專(zhuān)用信道(DCHS)數(shù)(同時(shí)復(fù)用的最大傳輸信道數(shù))，載波光柵(raster)，頻帶(支持除UMTS頻帶中使用的核心頻帶外的其它頻帶能力)，UTRA模式能力(FDD，TDD，F(xiàn)DD/TDD)，多模支持(UTRA，GSM，其它系統(tǒng))，可變雙工距離(FDD)(支持除190MHz外的其它信道間隔)，碼片率(FDD)(支持除4.096Mcps外的其它碼片率)，擴(kuò)頻因子(FDD)(支持小于16的擴(kuò)頻因子)，信道編碼和交織(支持業(yè)務(wù)特定的信道編碼)，宏分集的無(wú)線鏈路數(shù)(FDD)，傳輸信道(支持除必備信道外的其它傳輸信道和信道組合，例如下行共用信道(DSCH)，上行共用信道(USCH)，快速上行信令信道(FAUSCH)，ODMA信道)，系統(tǒng)間切換能力(測(cè)量和切換到其它系統(tǒng)的能力)。此外，UE能力信息還可包括修正級(jí)別，支持的加密算法，UE短信息能力，UE組播業(yè)務(wù)能力，UE組呼能力，以及SMS_VALUE(交換-測(cè)量-交換；SMS字段指示移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)無(wú)線信道切換到另一無(wú)線信道、執(zhí)行相鄰小區(qū)功率測(cè)量、以及從該無(wú)線信道切換到另一信道所需的時(shí)間)。
然而，例如，在第三代合作項(xiàng)目(3GPP3rdGeneration PartnershipProject)，“UTRA用戶(hù)設(shè)備能力”文檔3GPP RAN S1.02(1999年2月)中，規(guī)定的其它UE能力信息也可用于本發(fā)明。
而且，尤其在用戶(hù)設(shè)備支持系統(tǒng)間切換能力(即，測(cè)量和切換到諸如GSM系統(tǒng)的其它系統(tǒng)的能力)的情況下，那么，UE能力信息可選擇性地由GSM特定的MS級(jí)別信息補(bǔ)充，以包含在隨機(jī)接入消息中。這種MS級(jí)別信息在GSM推薦技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)GSM 04.08，版本6.3.0，第10.5.1.5章中規(guī)定，而且可包含在此列出的所有1、2和3型MS級(jí)別信息。
可選擇哪個(gè)UE能力信息(MS級(jí)別信息)實(shí)際上包含到初始隨機(jī)接入消息中。這種選擇在生產(chǎn)終端設(shè)備時(shí)就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，或由用戶(hù)根據(jù)希望優(yōu)化的各個(gè)有利的功能特征選擇。而且該選擇可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，即響應(yīng)用戶(hù)設(shè)備通過(guò)廣播控制信道BCCH從無(wú)線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)RNS的一個(gè)相應(yīng)Node-B接收的相應(yīng)指令或信息進(jìn)行選擇。
現(xiàn)在，參考附圖，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明，在各個(gè)組成部分之間，網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與發(fā)送的相關(guān)信號(hào)的簡(jiǎn)化原理圖。
由于上面描述了UMTS網(wǎng)絡(luò)的一般網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，在此不再重復(fù)描述。
簡(jiǎn)要地說(shuō)，圖1示意的UMTS通信網(wǎng)絡(luò)由核心網(wǎng)CN和UTRAN接入網(wǎng)組成，二者通過(guò)Iu接口相互通信。示意的UTRAN無(wú)線接入網(wǎng)包括兩個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)RNS_A、RNS_B。每個(gè)子系統(tǒng)RNS_A、RNS_B分別包括一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC_A、RNC_B。此外，與每個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器設(shè)備RNC相關(guān)的分別為至少一個(gè)Node_B，即B_(A)，B_(B)(可無(wú)線收發(fā)信機(jī)設(shè)備BS相比擬)。
每個(gè)Node_B由稱(chēng)為小區(qū)C的無(wú)線覆蓋區(qū)域定義，而且通過(guò)一個(gè)相應(yīng)的廣播控制信道BCCH通知作為相關(guān)無(wú)線參數(shù)小區(qū)中存在的用戶(hù)設(shè)備的移動(dòng)臺(tái)MS。
為進(jìn)一步說(shuō)明，假定用戶(hù)設(shè)備位于RNS_A的小區(qū)C，這樣RNS_A就當(dāng)作正服務(wù)RNS(SRNS)，而且請(qǐng)求建立一個(gè)呼叫(通信鏈路)(或者到另一用戶(hù)設(shè)備(未示出)或者到PSTN網(wǎng)絡(luò))。此外，終端設(shè)備移動(dòng)(由標(biāo)記“v”的箭頭指示)到與另一無(wú)線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)RNS相關(guān)的小區(qū)，而且穿越這兩個(gè)子系統(tǒng)之間的“邊界”(由圖中的虛線指示)。
當(dāng)要建立一個(gè)通信鏈路時(shí)(根據(jù)用戶(hù)需要，例如通過(guò)將其終端開(kāi)機(jī)和/或撥號(hào))，用戶(hù)設(shè)備首先執(zhí)行一個(gè)預(yù)處理，這種預(yù)處理至少包括以下步驟獲得與所述網(wǎng)絡(luò)的小區(qū)同步，以及收聽(tīng)所述小區(qū)的廣播控制信道BCCH以獲得與所述隨機(jī)接入信道相關(guān)的信息。此外，在這種預(yù)處理中可執(zhí)行以下步驟選擇至少前置擴(kuò)頻碼/消息擾碼，消息部分的擴(kuò)頻因子，估計(jì)下行路徑損耗和確定所需的上行發(fā)送功率，從可用接入時(shí)隙和簽名中選擇一個(gè)接入時(shí)隙和簽名，發(fā)送一個(gè)前置碼，以及檢測(cè)一個(gè)截獲指示器。由于上述這些步驟對(duì)本發(fā)明不是關(guān)鍵的，因此，在此不再詳細(xì)描述。此外，盡管上面描述的這些步驟是針對(duì)頻分雙工FDD操作的，但本發(fā)明并不限制于此，因此也可執(zhí)行一種適用于TDD(時(shí)分雙工)操作的預(yù)處理。
接下來(lái)，當(dāng)用戶(hù)設(shè)備UE已獲得有關(guān)隨機(jī)接入信道RACH的必要信息，而且通信鏈路將建立時(shí)，用戶(hù)設(shè)備接入作為通用控制信道CCCH的隨機(jī)接入信道RACH，并轉(zhuǎn)發(fā)隨機(jī)接入消息到正服務(wù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)RNS_A的正服務(wù)Node_B(在示意情況下Node_BB_(A))。
根據(jù)本發(fā)明的初始隨機(jī)接入消息包括與用戶(hù)設(shè)備相關(guān)、描述終端設(shè)備功能能力的至少一部分UE能力(和/或MS級(jí)別信息)UE_CAPABILITY(該例子已在上面給出)。在用戶(hù)設(shè)備UE中，可提供插入裝置3用于插入U(xiǎn)E能力信息。插入裝置3連接用于發(fā)送初始隨機(jī)接入消息到正服務(wù)Node_B的發(fā)送裝置4。
在UE能力信元中，可區(qū)分出接入網(wǎng)(UTRAN)和核心網(wǎng)(CN)特定的信元。最好是，與接入網(wǎng)UTRAN相關(guān)的信元包含在，在通用控制信道CCCH的RACH信道上，從用戶(hù)設(shè)備UE發(fā)送到正服務(wù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)RNS_A的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器設(shè)備RNC_A的初始隨機(jī)接入消息的無(wú)線資源控制RRC消息中。
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器設(shè)備RNC_A和RNC_B都分別包括一個(gè)接收裝置1A和1B，以及一個(gè)提取裝置2A和2B。接收裝置1A、1B用于接收初始隨機(jī)接入消息，而提取裝置2A、2B用于從初始隨機(jī)接入消息中提取UE能力信息。
RRC消息作為負(fù)載在媒體接入控制(MAC)接入請(qǐng)求消息內(nèi)在RACH信道上傳送。這種媒體接入控制MAC接入請(qǐng)求消息在1999年1月的3GPPP S2.21文檔的第9章“MAC協(xié)議技術(shù)規(guī)范”中規(guī)定。簡(jiǎn)單地說(shuō)，MAC數(shù)據(jù)PDU(協(xié)議數(shù)據(jù)單元)包括一個(gè)可選的MAC信頭以及一個(gè)MAC業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元MAC_SDU，二者的大小均可改變。MAC信頭包括一個(gè)C/D字段，用于識(shí)別邏輯信道類(lèi)別，即其傳送CCCH(如同RACH)信息還是專(zhuān)用的邏輯信道信息。此外，提供C/T字段用于在同一傳輸信道上攜帶多個(gè)邏輯信道時(shí)識(shí)別邏輯信道。最后，信頭包括一個(gè)UE-Id字段，其提供用戶(hù)設(shè)備UE的識(shí)別。諸如RRC CONNECTION REQUEST(連接請(qǐng)求)消息的RRC消息包含在MAC SDU數(shù)據(jù)字段中。
從物理觀點(diǎn)看，(隨機(jī)接入)RRC消息是在物理隨機(jī)接入信道的消息部分(長(zhǎng)10ms)內(nèi)傳送的，這個(gè)消息部分由至少一個(gè)前導(dǎo)部分前導(dǎo)。具體情況可參考1999年2月的3GPP RAN S1.11論文“UTRA FDD；Transport Channels And physical Channels(傳輸信道和物理信道)”的5.2章。
現(xiàn)在回到圖1，終端設(shè)備假定正移動(dòng)到另一正服務(wù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)，即圖1示意的RNS_B，這樣不僅需要切換，而且需要SRNS重定位請(qǐng)求(SRNS＝正服務(wù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng))。接著，一個(gè)相應(yīng)的RRC消息，即SRNS重定位請(qǐng)求，從用戶(hù)設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC_B。在這種情況下，將與另一無(wú)線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(或Node_B)建立一個(gè)新的通信鏈路。接著，至少一部分UE能力信息被插入裝置3插入到SRNS重定位請(qǐng)求消息中，該請(qǐng)求消息由發(fā)送裝置4在RACH信道(通用控制信道CCCH)上發(fā)送。
一旦接收裝置1B接收到相應(yīng)的隨機(jī)接入消息RAM，以及接著由提取裝置2B提取其中包含的UE能力信息，那么無(wú)線網(wǎng)控設(shè)備RNC_B就利用該消息中包含的信息建立一個(gè)通信鏈路，從而使得從通信的一開(kāi)始就建立一個(gè)最佳通信鏈路(根據(jù)可用的業(yè)務(wù))。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明，定義無(wú)線資源控制消息，尤其是所謂的RRCCONNECTION REQUEST消息(根據(jù)其中包含的信元)的例子。
不管各個(gè)信元是必須包含于其中由此成為必備信元，還是可選擇性地包含于其中，這些信元都分別由M和/或O指示，如圖2的右列所示。
消息類(lèi)型，“原因”(即建立鏈路的原因)，以及信令連接類(lèi)型作為必備信元必須包含在內(nèi)。而且信號(hào)質(zhì)量信息也必須包含。(如果MAC信頭中沒(méi)有包含用戶(hù)設(shè)備的識(shí)別，那么終端設(shè)備的識(shí)別(例如TMSI或MSI)也必須包含于RRC CONNECTION REQUEST消息中)。
也可選擇性地包含其它信息(其它測(cè)量結(jié)果(初始有效集中的優(yōu)選小區(qū)))，如無(wú)線接入承載類(lèi)型*N1(與優(yōu)選小區(qū)(本區(qū))連接有關(guān))，與附加小區(qū)的小區(qū)參數(shù)有關(guān)的其它測(cè)量結(jié)果(在分集需通過(guò)一個(gè)初始有效集的優(yōu)選小區(qū)建立的情況下)，如附加和/或本區(qū)的識(shí)別，與本區(qū)相比與所述附加小區(qū)的測(cè)量時(shí)差，等等。
當(dāng)然，利用本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)，還可在RRC CONNECTION REQUEST消息中(選擇性地)包含UE_CAPABILITY信息，它是在建立與網(wǎng)絡(luò)的RRC連接時(shí)由用戶(hù)設(shè)備發(fā)送的第一個(gè)消息。這個(gè)消息總是由CCCH邏輯信道和RACH傳輸信道傳送。
上述的信元有下述意義MASSAGE TYPE(消息類(lèi)型)定義可能的RRC消息中的RRC消息，ESTABLISHMENT CAUSE(建立原因)對(duì)應(yīng)移動(dòng)性管理MM子層給出的建立原因，SIGALING LINK TYPE(信令鏈路類(lèi)型)指示信令鏈路所需的層2和層1參數(shù)，SINGAL QUALITYINFORMATION(信號(hào)質(zhì)量信息)表示測(cè)量的BCCH信號(hào)干擾比SIR，用于確定建立專(zhuān)用的物理信道時(shí)的初始下行功率。小區(qū)ID為從一開(kāi)始就包含于有效集中的小區(qū)的識(shí)別。為節(jié)省初始RACH消息中的空間，CELLID被壓縮為從本接入小區(qū)ID中減去的涉及小區(qū)ID，CELLID由正使用的PRACH信道識(shí)別。另一可能性為，初始RACH消息中的CELLId僅為在BCH上廣播的鄰區(qū)列表的指針(因此，CELL ID＝0指鄰區(qū)列表中的第一小區(qū)，ID＝1指鄰區(qū)列表中的第二小區(qū)，等等)。測(cè)量的候選小區(qū)的下行傳輸之間的時(shí)差列表作為本區(qū)的參考。
當(dāng)然上面的列表僅提供作為例子，因此在該消息中還可至少選擇性地包含各種其它信元(圖2未示出)。
因此如前所述，本發(fā)明提出了一種用于在用戶(hù)設(shè)備和無(wú)線網(wǎng)之間建立通信鏈路時(shí)改進(jìn)隨機(jī)接入性能的方法，所述方法包括步驟從所述用戶(hù)設(shè)備發(fā)送一個(gè)隨權(quán)接入消息到所述無(wú)線網(wǎng)，其中所述隨權(quán)接入消息包含描述所述用戶(hù)設(shè)備功能能力的信息。
由此網(wǎng)絡(luò)能盡早知道終端的能力，而且由此優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行的所有功能與終端能力一致。
應(yīng)理解的是，上述描述和附圖僅用于通過(guò)舉例示意本發(fā)明。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例因此可在所附權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)改變。
權(quán)利要求
1.一種用于在用戶(hù)設(shè)備(UE)和無(wú)線網(wǎng)(UTRAN)之間建立通信鏈路時(shí)執(zhí)行隨機(jī)接入的方法，所述方法包括步驟從所述用戶(hù)設(shè)備(UE)發(fā)送一個(gè)隨機(jī)接入消息(RAM)到所述無(wú)線網(wǎng)(UTRAN)，其中所述隨機(jī)接入消息(RAM)包含描述所述用戶(hù)設(shè)備(UE)的功能能力(UE_CAPABILITY)的信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述隨機(jī)接入消息(RAM)在隨機(jī)接入信道(RACH)上傳輸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，還包括在發(fā)送所述隨機(jī)接入消息前執(zhí)行預(yù)處理的步驟，所述預(yù)處理包括至少下述步驟獲得與所述網(wǎng)絡(luò)的小區(qū)同步，以及收聽(tīng)所述小區(qū)的廣播控制信道，以獲得有關(guān)所述隨機(jī)接入信道的信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中所述預(yù)處理包括下述步驟選擇至少前置擴(kuò)頻碼/消息擾碼，消息部分的擴(kuò)頻因子，估計(jì)下行路徑損耗和確定所需的上行發(fā)送功率，從可用的接入時(shí)隙和簽名中選擇一個(gè)接入時(shí)隙和簽名，發(fā)送一個(gè)前置碼，以及檢測(cè)截獲指示器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中描述所述用戶(hù)設(shè)備(UE)的功能能力(UE_CAPABILITY)的所述信息包括至少一個(gè)下述參數(shù)-輸出功率(用戶(hù)設(shè)備的最大平均輸出功率和頻譜掩碼)，-下行多碼能力(在下行鏈路中支持多碼的能力)，-上行多碼能力(在上行鏈路中支持多碼的能力)，-多碼業(yè)務(wù)復(fù)用能力(在獨(dú)立的物理信道集上復(fù)用業(yè)務(wù)的能力)，-最大專(zhuān)用信道(DCHS)數(shù)(同時(shí)復(fù)用的最大傳輸信道數(shù))，-載波光柵，-頻帶(支持除UMTS頻帶中使用的核心頻帶外的其它頻帶能力)，-UTRA模式能力(FDD，TDD，F(xiàn)DD/TDD)，-多模支持(UTRA，GSM，其它系統(tǒng))，-可變雙工距離(FDD)(支持除190MHz外的其它信道間隔)，-碼片率(FDD)(支持除4.096Mcps外的其它碼片率)，-擴(kuò)頻因子(FDD)(支持小于16的擴(kuò)頻因子)，-信道編碼和交織(支持業(yè)務(wù)特定的信道編碼)，-在宏分集中的無(wú)線鏈路敏(FDD)，-傳輸信道(支持除必備信道外的其它傳輸信道和信道組合)，-系統(tǒng)間切換能力(測(cè)量和切換到其它系統(tǒng)的能力)，-修正級(jí)別，-支持的加密算法，-UE短信息能力，-UE組播業(yè)務(wù)能力，-UE群呼能力，以及-SMS字段，指示移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)無(wú)線信道切換到另一個(gè)無(wú)線信道、執(zhí)行鄰區(qū)功率測(cè)量、以及從該無(wú)線信道切換到另一信道所需的時(shí)間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述隨機(jī)接入消息(RAM)為無(wú)線資源控制(RRC)消息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述無(wú)線資源控制(RRC)消息從下述消息組中選擇無(wú)線資源控制(RRL)連接建立請(qǐng)求，RRC連接重建請(qǐng)求，切換請(qǐng)求(軟切換、硬切換，或UTRAN和GSM之間的切換)，小區(qū)刷新請(qǐng)求，URA刷新請(qǐng)求，SRNS重定位請(qǐng)求。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述隨機(jī)接入消息(RAM)為媒體接入控制(MAC)消息。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中包含在所述無(wú)線資源控制消息中的描述所述用戶(hù)設(shè)備(UE)的功能能力(UE CAPABILITY)的所述信息為選擇的信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中一生產(chǎn)出所述用戶(hù)設(shè)備(UE)，就預(yù)先選擇所述選擇部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中可由所述用戶(hù)設(shè)備(UE)的操作人根據(jù)有利的功能特征選擇所述選擇部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中根據(jù)所述終端設(shè)備通過(guò)所述無(wú)線網(wǎng)(UTRAN)的小區(qū)的廣播控制信道(BCCH)接收的信息自動(dòng)選擇所述選擇部分。
13.一種用于與無(wú)線網(wǎng)(UTRAN)建立通信鏈路的用戶(hù)設(shè)備(UE)，包括發(fā)送裝置(4)，用于發(fā)送一個(gè)隨機(jī)接入消息(RAM)到所述無(wú)線網(wǎng)(UTRAN)；以及插入裝置(3)，用于插入描述所述用戶(hù)設(shè)備(UE)的功能能力(UE CAPABILITY)的信息到所述隨機(jī)接入消息(RAM)中。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的用戶(hù)設(shè)備，其中所述隨機(jī)接入消息(RAM)在隨機(jī)接入信道(RACH)上傳輸。
15.一種用于與用戶(hù)設(shè)備(UE)建立通信鏈路的無(wú)線網(wǎng)控設(shè)備(RNC)，包括接收裝置(1A、1B)，用于從所述用戶(hù)設(shè)備(UTRAN)接收隨機(jī)接入消息(RAM)；以及提取裝置(2A、2B)，用于從所述隨機(jī)接入消息(RAM)中提取描述所述用戶(hù)設(shè)備(UE)的功能能力(UE_CAPABILITY)的信息。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的無(wú)線網(wǎng)控設(shè)備，其中所述隨機(jī)接入消息(RAM)在隨機(jī)接入信道(RACH)上接收。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16的無(wú)線網(wǎng)控設(shè)備(RNC)，其中所述無(wú)線網(wǎng)控設(shè)備用于讀取所述能力信息，以及利用所述隨機(jī)接入消息(RAM)中包含的所述信息建立所述通信鏈路。
18.一種具有核心網(wǎng)(CN)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(UTRAN)的通信系統(tǒng)(UTMS)，包括至少一個(gè)用戶(hù)設(shè)備(UE)，其包括發(fā)送裝置(4)，用于發(fā)送一個(gè)隨機(jī)接入消息(RAM)到所述無(wú)線網(wǎng)(UTRAN)；以及插入裝置(3)，用于插入描述所述用戶(hù)設(shè)備(UE)的功能能力(UE_CAPABILITY)的信息到所述隨機(jī)接入消息(RAM)；以及至少一個(gè)無(wú)線網(wǎng)控設(shè)備(RNC)，其包括接收裝置(1A、1B)，用于從所述用戶(hù)設(shè)備(UTRAN)接收隨機(jī)接入消息(RAM)；以及提取裝置(2A、2B)，用于從所述隨機(jī)接入消息(RAM)中提取所述用戶(hù)設(shè)備(UE)的所述能力信息。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種用于在用戶(hù)設(shè)備(UE)和無(wú)線網(wǎng)(UTRAN)之間建立通信鏈路時(shí)改進(jìn)隨機(jī)接入性能的方法,所述方法包括步驟:從所述用戶(hù)設(shè)備(UE)發(fā)送一個(gè)隨機(jī)接入消息(RAM)到所述無(wú)線網(wǎng)(UTRAN),其中所述隨機(jī)接入消息(RAM0包含描述所述用戶(hù)設(shè)備(UE)的功能能力(UE_CAPABILITY)的信息。由此網(wǎng)絡(luò)能盡早知道終端的能力,而且由此能優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行的所有功能與終端能力一致。
文檔編號(hào)H04L29/08GK1338192SQ99816429
公開(kāi)日2002年2月27日 申請(qǐng)日期1999年3月8日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月8日
發(fā)明者皮卡·馬杰倫德, 朱卡·維爾倫 申請(qǐng)人:諾基亞網(wǎng)絡(luò)有限公司