[发明专利]用于配置随机接入响应窗的方法以及基站和用户设备

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，更具体地，本发明涉及随机接入响应窗的配置方法、基站和用户设备。

背景技术

随着移动通信的快速增长和技术的巨大进步，世界将走向一个完全互联互通的网络社会，即任何人或任何东西在任何时间和任何地方都可以获得信息和共享数据。预计到2020年，互联设备的数量将达到500亿部，其中仅有100亿部左右可能是手机和平板电脑，其它的则不是与人对话的机器，而是彼此对话的机器。因此，如何设计系统以支持数量庞大的机器通信设备是一项需要深入研究的课题。

在第三代合作伙伴计划(3GPP)的长期演进项目(LTE)的标准中，将机器对机器的通信称为机器类型通信(MachineTypeCommunication，MTC)。MTC是一种不需要人为参与的数据通信服务。大规模的MTC用户设备部署，可以用于安全、跟踪、付账、测量以及消费电子等领域，具体涉及的应用包括视频监控、供货链跟踪、智能电表，远程监控等。MTC要求较低的功率消耗，支持较低的数据传输速率和较低的移动性。目前的LTE系统主要是针对人与人的通信服务。而实现MTC服务的规模竞争优势及应用前景的关键在于LTE网络支持低成本的MTC设备。

另外，一些MTC设备需要安装在居民楼地下室或者由绝缘箔片、金属护窗或者传统建筑物的厚墙保护的位置，相比较LTE网络中常规设备终端(如手机，平板电脑等)，这些设备的空中接口将明显遭受更严重的穿透损失。3GPP决定研究附加20dB覆盖增强的MTC设备的方案设计与性能评估，值得注意的是，位于糟糕网络覆盖区域的MTC设备具有以下特点：非常低的数据传输速率、非常宽松的延时要求以及有限的移动性。针对以上MTC特点，LTE网络可以进一步优化一些信令和/或信道用以更好地支持MTC业务。

为此，在2014年6月举行的3GPPRAN#64次全会上，提出了一个新的面向Rel-13的低复杂性和覆盖增强的MTC的工作项目(参见非专利文献：RP-140990NewWorkItemonEvenLowerComplexityandEnhancedCoverageLTEUEforMTC，Ericsson，NSN)。在该工作项目的描述中，LTERel-13系统需要支持上下行1.4MHz射频带宽的MTC用户设备(UserEquipment，UE，以下称为窄带MTCUE)工作在任意的系统带宽(例如1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz等等)下，并且为该类MTC用户提供覆盖增强功能。在系统设计时，低成本MTC用户和覆盖增强MTC用户要采用统一的设计方案。

在现有的LTE系统中，当eNB检测到UE发送的前导序列时，eNB将在物理下行共享信道(PhysicalDownlinkSharedCHannel，PDSCH)上发送随机接入响应(RandomAccessResponse，RAR)，包含：检测到的前导序列索引、用于上行同步的时间调整信息、初始的上行资源分配(用于发送随后的msg3)以及一个临时的小区无线网络临时标识(Cell-RadioNetworkTemporaryIdentifier，C-RNTI)。

UE发送前导序列后，需要在随机接入响应窗内使用随机接入无线网络临时标识(RandomAccess-RadioNetworkTemporaryIdentifier，RA-RNTI)来监听物理下行控制信道(PhysicalDownlinkControlCHannel，PDCCH)以接收RAR消息。

RA-RNTI＝1+t_id+10*f_id

其中，

t_id：发送前导的物理随机接入信道(PhysicalRandomAccessChannel，PRACH)的第一个子帧(subframe)索引号(0≤t_id＜10))；

f_id：在这个子帧里PRACH的频域位置索引(0≤f_id＜6)，对于FDD系统而言，只有一个频域位置。因此，f_id永远为零。RA-RNTI与UE发送前导序列的时频位置一一对应。UE和eNB可以分别计算前导序列对应的RA-RNTI值。UE根据计算所得到RA-RNTI值来接收RAR消息。如果RAR中的前导序列索引与UE自己发送的前导序列相同，那么UE就采用RAR中的上行时间调整信息，并启动相应的冲突解决过程。