Hz的發(fā)送帶寬)ISS和SSS是同步序列,該同步序列一旦被檢測到即允許通信終端104實現(xiàn)幀同步并確定發(fā)送下行鏈路信號的基站(eNodeB)的小區(qū)標識。PBCH攜帶關(guān)于小區(qū)的信息(包括主信息塊(MIB),其包括通信終端要求接入小區(qū)的參數(shù)。在物理下行鏈路共享信道(PDSCH)上發(fā)送至個體通信終端的數(shù)據(jù)可在子幀的通信資源元件的剩余塊中發(fā)送。
[0036]圖3還示出包含系統(tǒng)信息并在R344的帶寬上延伸的I3DSCH的區(qū)域。因此,在圖3中,中心頻率攜帶控制信道,諸如PSS、SSS和PBCH,并因此意味著通信終端的接收器的最小帶寬。
[0037]LTE信道中的子載波的數(shù)量可根據(jù)發(fā)送網(wǎng)絡的配置而變化。通常該變化是從包含在1.4MHz信道帶寬內(nèi)的72個子載波至包含在20MHz信道帶寬內(nèi)的1200個子載波,如圖3所示。如本領(lǐng)域中所已知,攜帶在H)CCH、PCFICH和PHICH上發(fā)送的數(shù)據(jù)的子載波通??缭阶訋恼麄€帶寬分布。因此,常規(guī)通信終端必須能夠接收子幀的整個帶寬以便接收和解碼控制區(qū)域。
[0038]在圖1的網(wǎng)絡根據(jù)LTE操作的實例中,UE 104將由eNodeB 101在上行鏈路幀中分配資源。例如,如果UE處于與eNodeB未連接的狀態(tài)且希望連接至eNodeB,則需要UE執(zhí)行用作接入網(wǎng)絡的請求的隨機接入過程。
[0039]LTE隨機接入過程
[0040]圖4a示出UE可進行以便請求接入LTE網(wǎng)絡的基于LTE競爭的隨機接入過程。首先,UE從一組基于競爭的隨機接入前導碼中選擇的隨機接入前導碼,該前導碼已由eNodeB在系統(tǒng)信息塊(SIB)(諸如下行鏈路幀中的SIB2)中廣播。UE將所選擇的隨機接入前導碼作為隨機接入消息的發(fā)送至eNodeB401,在該eNodeB中,該發(fā)送充當用于請求接入網(wǎng)絡的資源的接入請求消息,且前導碼充當UE標識符。隨機接入前導碼可在無線接入接口內(nèi)的物理信道(諸如上行鏈路幀的物理隨機接入信道(PRACH))上發(fā)送。一旦隨機接入前導碼已由eNodeB接收,則在步驟4 O 2中,e N ο d e B發(fā)送響應消息且U E接收響應消息,諸如,例如隨機接入響應(RAR),其提供關(guān)于資源分配的肯定或否定確認。其中UE可發(fā)現(xiàn)RAR的物理下行鏈路共享信道(PDSCH)的時間和頻率中的資源在控制信道(諸如物理下行鏈路控制信道(PDCCH))上的控制消息中指示。控制消息被尋址至隨機接入無線電網(wǎng)絡臨時標識符(RA-RNTI)且在與響應消息相同的子幀中發(fā)送。因此在接收響應消息之前,該控制消息需要被接收。具體而言,通知UE其中響應消息可在當前子幀中發(fā)現(xiàn)的資源的下行鏈路控制信息(DCI)消息在HXXH上發(fā)送,其中RA-RNTI由時間形成,且在一些實例中由相關(guān)聯(lián)的接入請求消息的發(fā)送的頻率標識符形成。響應消息包含至少所接收的前導碼的標識符、定時校準命令、所分配的上行鏈路資源許可和臨時小區(qū)RNTI (C-RNTI)。在接收到響應消息時,UE如步驟403所示的在分配的上行鏈路資源中發(fā)送調(diào)度發(fā)送(包含其預期消息),諸如無線電資源控制器(RRC)連接請求。最后在步驟404中,在接收到預期消息時,eNodeB發(fā)送競爭解決消息。競爭解決消息隨后由UE確認:該競爭解決消息例如由HARQ ACK/NACK尋址。該過程因此克服了多個UE利用相同前導碼和或在相同時間在相同信道上發(fā)送隨機接入請求的可能性。
[0041]圖4b示出用于請求LTE網(wǎng)絡中的資源的示例性基于非競爭的隨機接入過程。在步驟451中,在隨機接入消息中從UE發(fā)送隨機接入前導碼之前,eNodeB將前導碼從一組基于非競爭的前導碼分配至UE ο如果UE最近已進入由eNodeB服務的小區(qū),該分配可經(jīng)由TOCCH上的格式IA下行鏈路控制信息(DCI)消息或以切換命令來進行。在步驟452中,用戶裝置將其分配的前導碼發(fā)送至eNodeB。一旦前導碼已在eNodeB中被接收,貝Ij在步驟453 (其中響應消息包含類似在圖4a的步驟402中發(fā)送的響應消息的信息)中,eNodeB發(fā)送響應消息,諸如,例如隨機接入響應(RAR)。一旦已經(jīng)在UE處接收到響應消息,那么用戶裝置在響應消息中指示的所分配上行鏈路資源中發(fā)送其預期消息。
[0042]雖然已經(jīng)參考從eNodeB直接發(fā)送并接收消息描述了圖4a和圖4b的接入請求過程,但是這些消息也可使用相同過程經(jīng)由一個或更多延遲來發(fā)送和接收。
[0043]響應窗口
[0044]上述兩個接入請求過程依賴于在eNodeB處接受前導碼和在UE處接收響應消息。在LTE系統(tǒng)中,響應消息在物理下行鏈路共享信道(PDSCH)上發(fā)送且由物理控制信道(諸如PDCCH)上的信息調(diào)度。為了確保UE不嘗試從在接入請求消息的發(fā)送的時間點連續(xù)接收響應消息,直到接收到響應,響應消息由eNodeB以預定時間響應消息窗口發(fā)送。當接入請求消息是隨機接入請求且響應消息是隨機接入響應時,這樣的窗口可被稱為隨機接入響應的窗口或RAR窗口。響應窗口可減少因為在UE將嘗試接收響應消息的有限時間段被限定而在UE處消耗的電量。響應窗口相對于接入請求消息的發(fā)送而定義且UE被配置為開始嘗試在響應窗口開始時接收響應消息。接收響應消息的過程包括UE檢查相關(guān)DCI的響應窗口內(nèi)的每個子幀的I3DSCH包含尋址至其RA-RNTI的TOCCH調(diào)度信息。當發(fā)現(xiàn)這樣的調(diào)度信息時,UE在對應子幀的PDSCH中接收并解碼響應消息,其中響應消息包含用戶裝置在接入請求消息中發(fā)送至eNodeB的前導碼的指示。一旦成功地接收到響應消息,UE停止針對響應消息調(diào)度信息檢查PDCCH。如果在響應窗內(nèi)UE沒有接收到響應消息,則在最小等待周期之后,用戶裝置開始后續(xù)的新接入請求過程,其中后續(xù)接入請求過程類似于先前參考圖4a和圖4b描述的那些。不同UE的多個響應消息可由每個響應窗內(nèi)的eNodeB發(fā)送,因此減少擁塞。如果多個響應消息存在于單個響應窗口中,則用戶裝置可通過它們尋址至RA-RNTI和它們每個都包含前導碼的方式區(qū)分它們。
[0045]雖然上述過程提供了用以提高eNodeB發(fā)送的響應消息被UE接收的可能性的方法,但是上述過程沒有提供在初始隨機接入請求中發(fā)送前導碼的穩(wěn)健過程。例如,在某些情況下,大量UE可以以隨機接入前導碼的形式將隨機接入消息同時發(fā)送至相同eNodeB。其中這可能會在大量機型通信(MTC)裝置(諸如電表)嘗試報告諸如停電的事件時發(fā)生的一個實例。另一個實例是其中例如由于體育事件,可能在一個位置處的常規(guī)通信裝置的數(shù)量大于在該位置通常提供服務的數(shù)量。在這樣的情況下,eNodeB可能無法處理所有隨機接入請求或隨機接入請求可互相干擾。這可導致eNodeB不能處理一些或所有的隨機接入消息,且因此請求UE可不以資源分配的形式接收隨機接入響應消息。在沒有接收到隨機接入響應時的UE的默認響應是重發(fā)隨機接入消息并增加其發(fā)送的電力,并且繼續(xù)該重復直到計時器(T300)終止,計時器終止指示無線電資源控制器連接未能建立。然而,因為重發(fā)的消息將引起在無線接入接口和eNodeB兩者中的額外擁塞,所以該默認響應將加劇由大量UE嘗試接入eNodeB和請求資源引起的問題,因此增加了由重發(fā)的消息引起的干擾。
[0046]其中常規(guī)隨機接入過程缺乏穩(wěn)定性的第二實例是當至和自UE和eNodeB的上行鏈路路徑和下行鏈路路徑顯著不同且因此UE駐留至錯誤eNodeB。這種情況可例如在以人為高功率在UE處接收到下行鏈路信號時發(fā)生。如這方面的一個問題已經(jīng)公知在坐落在eNodeB和UE之間的湖泊附近發(fā)生。在這種情況下,在下行鏈路中,從湖上反射信號會引起以高振幅接收到在UE處接收到的信號。因此,UE將選擇該eNodeB作為進行通信的網(wǎng)絡元件。然而,在上行鏈路中,從UE至eNodeB的信號可以低功率接收或在eNodeB根本沒有接收到。因此,如果UE已經(jīng)作出隨機接入請求,則可能的是eNodeB將錯誤地接收它,并且因此UE將不接收響應。這將導致UE進行類似與所述的過程,其中UE重發(fā)隨機接入消息并增加重發(fā)的發(fā)送電力。這可在某些情況下使UE無法獲得任何網(wǎng)絡服務以及UE處的耗電的增加。
[0047]由當前隨機接入過程的上述限制所造成的另一個問題是,UE不太可能能夠區(qū)分前述問題,因為在UE處可獲得的唯一標識符是不存在隨機接入響應。因此,如果可實現(xiàn)能夠緩減上述兩個問題的一種方法,將是有益的。
[0048]已提出解決方案來緩減上述問題的不利影響,但解決方案具有許多缺點。例如,所提出的解決方案是針對eNodeB將固定持續(xù)時間的計時器信號發(fā)射至UE或針對UE使用硬編碼計時器值來控制隨機接入消息重發(fā)。當在不沒有等于預定閾值的答復的情況下UE已發(fā)送了一些隨機接入消息時,該計時器被觸發(fā)。UE然后暫停其它隨機接入消息的發(fā)送,直到計時器已經(jīng)終止。發(fā)送中的這種延遲的目的是向eNodeB提供窗口,其中UE可恢復且因此處于一個位置以接收和處理其它隨機接入消息。然而,在正常情況下,即使在eNodeB處沒有擁塞或負載問題,而是具有上行鏈路覆蓋的臨時問題,實施該“退避”周期可例如導致針對延遲的UE建立呼叫。而且,使用固定延遲周期也可導致大量UE在類似時間重發(fā)它們的隨機接入消息,從而導致該問題被延遲,但沒有解決。而且,使用固定延遲不考慮當前網(wǎng)絡條件(其可導致與系統(tǒng)中的擁塞相比,計時器太長或太短)。因此,難以配置計時器持續(xù)時間,其在高網(wǎng)絡擁塞的情況下允許合適的退避時間,而在其它情況(即低擁塞或錯誤的小區(qū)選擇)下不會對隨機接入請求引起太多延遲。
[0049]提出以糾正由于人為高下行鏈路信號而使UE錯誤地選擇eNodeB的解決方案應用于eNodeB重選偏移,使得在UE檢測到重復的隨機接入請求失敗時,UE選擇不同eNodeB。例如,如果提供最強下行鏈路信號的eNodeB不響應重復隨機接入消息,則UE可選擇替代的eNodeB,UE基于至少是小于先前eNodeB的預定比例的新eNodeB的接收信號強度從該替代的eNo