专利名称：用于在无线网络中提供基于竞争的资源区域的方法和设备的制作方法
技术领域：
这里所述的主题的实施例一般地涉及无线通信系统。更具体地，主题的实施例涉及无线通信系统中支持基于竞争的上行链路访问的方法、过程和技术。
背景技术：
无线通信系统是公知的，并且无线通信系统的操作一般由公布的规范、标准和操作协议来支配。例如，长期演进(LTE)指的是用于移动网络技术的最近标准，并且目前的LTE规范通过第三代合作伙伴计划(3GPP)来公布。先进LTE (LTE-A)是期望于2011年完成的LTE的提议扩展。LTE系统中的无线装置(即，用户装备或UE装置)可能经历与加电、初始化和/或连接到无线网络相关联的不期望的等待时间量。已经提议基于竞争的上行链路访问作为减少这种等待时间的方式。除了利用专用和调度的资源的传统上行链路访问方案之外，或者代替传统上行链路访问方案，基于竞争的上行链路访问可以允许多个UE装置竞争基站支持的共享信道上的上行链路资源。
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基于竞争的上行链路访问的成功部署将补充支持UE装置和基站执行的某些访问机制、通信协议和过程。因此，希望拥有有效和可靠的方法和技术，使得无线通信系统能够采用从UE装置到基站的基于竞争的上行链路访问。
在结合附图考虑时参照详细描述和权利要求书可得到主题的更完整理解，其中，全部附图中相同的附图标记指代相似的元件。图1是示出示例性无线通信系统的简化示意图；图2是不出用户装备和基站的简化不意图；图3是示意性描述用于无线通信系统的物理资源块的示例性分配的示意图；图4是示出与基于竞争的构造数据相关联的示例性数据字段的示意图；图5是示出基站执行的示例性操作过程的流程图；图6-9是示出用户装备装置执行的示例性操作过程的流程图；图10是示出基站执行的另一示例性操作过程的流程图；以及
图11是示出与数据分组的上行链路传输以及对应的确认消息的下行链路传输相关联的计时的示意图。
具体实施例方式以下的详细 描述实际上只是说明性的，并非要限制主题的实施例或者这些实施例的应用和使用。如同这里使用的，词“示例性”表示“充当示例、实例或说明”。这里作为示例描述的任何实施方式都不必解释为比其他实施方式优选或有利。此外，不打算受前述技术领域、背景技术、发明内容或下述的详细描述中呈现的明示或暗示理论限制。这里可根据功能和/或逻辑模块组件来描述方法和技术，并参照可通过各种计算组件或装置执行的操作、处理任务和功能的象征性表示。有时将这些操作、任务和功能称为计算机执行的、计算机化的、软件实现的或计算机实现的，并且一个或多个处理器装置可通过操纵表示系统存储器中存储器位置的数据比特的电子信号以及信号的其他处理，执行所述操作、任务和功能。应当理解，通过配置为执行指定功能的任意数量的硬件、软件和/或固件组件，可实现附图中所示的各种模块组件。例如，系统或组件的实施例可采用例如存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等的各种集成电路组件，在一个或多个微处理器或其他控制装置的控制下，它们可执行各种功能。这里呈现的主题涉及无线通信系统。更具体地，主题涉及基于正交频分复用(OFDM)的系统，该系统具有一个或多个基站，每个基站服务一个或多个无线装置。这里所述的具体系统实施例表示(至少部分地)根据LTE规范操作的无线通信系统。此外，这里所述的系统实施例旨在(至少部分地)根据提议的LTE-A规范的操作。应当理解，主题不限于或者不限制于LTE或LTE-A部署，并且可将这里所述的技巧、方法、过程和协议扩展用于其他系统构造。如同本领域技术人员将认识到的，从3GPP可得到各种LTE规范。图1是示出示例性无线通信系统100的简化示意图。对于该示例，系统100是基于OFDM的LTE系统。在这点上，系统100的许多基础和基本的操作特征、特性和功能与公布的LTE规范兼容。因此，这里不详细描述系统100的传统和公知方面。系统100的简化实施例包括与三个无线装置通信的基站。为了与LTE术语一致，这里将基站称为演进NodeB、eNodeB或eNB，这里将无线装置称为用户装备装置、UE装置或简称UE。因此，图1示出系统100中的一个eNB102和三个UE装置104。应当理解，系统100的实际部署可包括任意数量的eNB102 (取决于期望的无线覆盖区域)，并且每个eNB102可支持三个以上或以下UE装置104。图2是示出一个UE装置104和eNB102的简化示意图，连同它们之间建立的若干数据通信信道(从UE装置104到eNB102的上行链路，以及从eNB102到UE装置104的下行链路)。在没有限制的情况下，UE装置104 —般包括无线通信模块202 ;处理器模块204 ；以及适当数量的存储器206。如公知的，UE装置104的这些元件使用适当的互连结构或布置在操作上耦接在一起。在没有限制的情况下，eNB102 —般包括无线通信模块208 ;控制器210 ;以及适当数量的存储器212。如公知的，eNB102的这些元件使用适当的互连结构或布置在操作上耦接在一起。实际上，UE装置104和eNB102将包括被适当配置为执行与这里所述的特殊主题无关的传统操作和过程的附加组件、功能、逻辑和元件。为了简单和清楚起见，这里不详细描述这些传统项目。
无线通信模块202可以被实现为收发器以及一个或多个天线。在某些实施例中，无线通信模块202利用多个天线，多个天线合作来支持多输入多输出(MMO)通信。无线通信模块202可以向eNB102发送上行链路消息和上行链路控制信令信息，同时从eNB102接收下行链路消息和下行链路控制信令信息。对于此实施例，无线通信模块202可使用LTE帧结构传输数据分组。在LTE中，每个无线电帧包括10个子帧，每个子帧为I毫秒长。每个子帧包括控制部分和数据部分。在下行链路中，控制部分包括关于多个OFDM符号中控制部分的大小的信息、关于过去上行链路数据传输的确认、上行链路/下行链路授权以及功率控制字段。数据部分包括到一个或多个UE的数据分组。在上行链路中，控制部分包括关于信道状态信息的信息、调度请求指示以及关于过去下行链路数据传输的确认。数据部分包括到一个或多个UE的数据分组。对于该特殊实施例，无线通信模块202支持以下无线信道物理上行链路共享信道(PUSCH) 214 ;物理上行链路控制信道(PUCCH) 216 ;物理广播信道(PBCH) 218 ;物理下行链路共享信道(PDSCH) 220 ;以及物理下行链路控制信道(PDCCH) 222。为了数据传输的目的，PUSCH214可由系统100中的多个UE装置共享。此外，经由PUSCH214的上行链路访问可以是基于竞争的和/或调度的(如下更详细所述)。PUCCH216承载上行链路控制信息(例如，上行链路调度请求、ACK/NACK信息以及信道质量信息)。在这点上，PUCCH216被认为是UE装置104与eNB102之间的信令信道。在传输eNB102的范围内，PBCH218承载从eNB102到UE装置的特定于小区的控制信息。PDSCH 220用于从eNB102到UE装置104的数据和多媒体输送。PDCCH222传送用于UE装置的控制信息。在这点上，PDCCH222被认为是eNB102与UE装置104之间的信令信道。处理器模块204在操作上与无线通信模块202相关联，并且它可以处理和分析通过无线通信模块202接收的信息和数据，并处理和准备用于通过无线通信模块202传输的信息。处理器模块204可包括通用处理器、内容可寻址存储器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列、任何适当的可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件、或者被设计为执行这里所述功能的任何组合，或者通过它们实现。处理器模块204利用的处理器装置可以被实现为微处理器、控制器、微控制器或状态机。此外，处理器装置可以被实现为计算装置的组 合，例如数字信号处理器与微处理器的组合、多个微处理器、与数字信号处理器核心结合的一个或多个微处理器或者任何其他这样的构造。实际上，处理器模块204可包括一个处理器装置或者多个合作的处理器装置。存储器206可以被实现为RAM存储器、闪存、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘或者现有技术中公知的存储介质的任何其他形式。在这点上，可将存储器206耦接到处理器模块204，使得处理器模块204能够从存储器206读取信息，和将信息写入存储器206。在替选中，可将存储器206集成到处理器模块204。作为示例，处理器模块204和存储器206可置于ASIC中。实际上，使用存储器206中保持的程序代码可以实现UE装置104的功能或逻辑组件和/或通过UE装置104执行的一个或多个应用程序。此外，存储器206可用于存储数据，该数据用于支持UE装置104的操作，在没有限制的情况下，包括基于竞争的构造数据、UE装置104的标识符、待通过无线通信模块202传输的缓冲数据等等(如根据以下描述将变得显然的)。对于eNB102，无线通信模块208可以被实现为收发器以及一个或多个天线。在某些实施例中，无线通信模块208利用支持MMO通信的多个合作的天线。无线通信模块208可以向UE装置104发送下行链路消息和下行链路控制信令信息，同时从UE装置104接收上行链路消息和上行链路控制信令信息。对于此实施例，无线通信模块208可使用LTE帧结构传输数据分组。特别地，无线通信模块208也支持上面参照无线通信模块202所述的各种信道，即 PUSCH214、PUCCH216、PBCH218、PDSCH220 和 PDCCH222。控制器210在操作上与无线通信模块208相关联，并且它可以处理和分析通过无线通信模块208接收的信息和数据，并处理和准备用于通过无线通信模块208传输的信息。控制器210可包括通用处理器、内容可寻址存储器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列、任何适当的可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件、或者被设计为执行这里所述功能的任何组合，或者通过它们实现。控制器210利用的处理器装置可以被实现为微处理器、控制器、微控制器或状态机。此外，处理器装置可以被实现为计算装置的组合，例如数字信号处理器与微处理器的组合、多个微处理器、与数字信号处理器核心结合的一个或多个微处理器或者任何其他这样的构造。实际上，控制器210可包括一个处理器装置或者多个合作的处理器装置。存储器212可以上面对于UE装置104的存储器206所述的方式来实现。此外，使用存储器212中保持的程序代码可以实现eNB102的功能或逻辑组件和/或通过eNB102执行的一个或多个应用。此外，存储器212可用于存储数据，该数据用于支持eNB102的操作，在没有限制的情况下，包括基于竞争的构造数据、资源分配信息等等(如根据以下描述将变得显然的)。无线网络中UE装置经历的加`电等待时间和网络连接等待时间可能令用户烦恼和失望。在基于LTE的系统中，有些这种等待时间可归因于将物理资源以时间调度方式专用于UE装置的方式。相比而言，这里所述的系统100利用基于竞争的上行链路访问作为减少UE装置104经历的等待时间的方式。因为UE装置104不需要传输调度请求指示器(SRI)并在发送它的数据之前等候eNB102发出的上行链路授权，所以实现了这种等待时间减少。更确切地，当使用基于竞争的上行链路访问时，允许UE装置104在指定和保留的PUSCH区域传输数据，并将标识符(诸如小区无线电网络临时标识符或C-RNTI)加入上行链路消息，以识别传输UE装置。在不使用大多数资源块的低系统负载条件下，这种方法最有利。基于竞争的上行链路访问方法也可用于机器类型的通信(即，机器至机器的通信)，有可能降低与上行链路数据传输相关联的开销。为了支持这种基于竞争的访问，应当定义并实现标准化机制和过程。在这点上，以下描述解决用于基于竞争的访问的某些控制信令，并呈现用于基于竞争的访问的初步UE过程。图3是示意性描述用于系统100的物理资源块的示例性分配的示意图。在该示例中，定义三个基于竞争的资源区域302、304、306。但是实际上，可以利用任意数量的基于竞争的资源区域。特别地，eNB服务的任何UE装置都能使用基于竞争的资源区域302、304、306，因为通过定义，这些区域与共享(非专用)资源相关联。图3还描述了与分配的或专用的资源(用于传统的基于调度的上行链路访问)相对应的区域308。如下更详细所述，某些情况可能要求使用专用物理资源的调度的上行链路访问而不是基于竞争的访问。此外，基于竞争的上行链路访问可用于要通过UE装置传输的数据的初始数量，并且附加数据可接着使用调度的上行链路传输。因此，对于调度的上行链路访问的目的，可以以传统方式利用分配的或专用的资源的区域308。
图3还示意性描述了在基于竞争的上行链路传输期间，通过UE装置可使用的可用解调参考信号(DMRS)320。在该上下文中，DMRS和关联的循环移位表示传输UE装置使用的导频信号，如本领域技术人员所公知的。在某些实施例中，当在基于竞争的访问区域上传输时，UE装置随机选择DMRS循环移位。该特征提供对空间分离的支持，并增加当冲突确实出现时，eNB将来自一个以上UE装置的上行链路访问传输成功解码的可能性。这也允许eNB检测冲突，即使PUSCH不能解码，因为使用能量检测，eNB可以检测不同的DMRS循环移位在基于竞争的区域上传输。因此，虽然eNB由于冲突不能解码数据分组，但是它可以检测冲突本身。基于竞争的资源区域302、304、306用于PUSCH214 (参见图2)，即它们用于到eNB102的上行链路访问。每个基于竞争的资源区域302、304、306包括各自数量的物理资源块(PRB)。为了该描述的目的，通过OFDM符号的数量将基于竞争的资源区域中的PRB定义为子载波组。(例如，对于LTE中的正常循环前缀子帧，PRB在频率上是12个子载波，在时间上是14个OFDM符号。)特别地，每个基于竞争的资源区域302、304、306具有分配给它们的各自的调制和编码方案(MCS);在某些实施方式中，每个基于竞争的资源区域具有分配给它们的不同的MCS0例如，在没有限制的情况下，可向区域302分配对应于QPSK并且R=l/3 (其中R表示码率)的MCS，可向区域304分配对应于QPSK并且R=3/4的MCS，可向区域306分配对应于16-QAM并且R=3/4的MCS。应当理解，在系统100的实施例中可利用不同的调制和/或编码技术，并且这些示例并非详尽或要求的。对于该特定实施例，允许UE装置使用预定义的MCS以及授权中给定的运输块大小(TBS)分配在基于竞争的资源区域302、304、306中的一个中传输(在该上下文中，TBS指的是UE在特定区域中能传输的以比特的数据量)。该特定授权提供关于基于竞争的资源区域的信息，即下述的基于PDCCH的构造。可以实现最小功率净空限制，使得如果UE装置不支持分配的MCS，就不允许该UE装置在特定区域中传输(例如，不允许小区边缘的UE装置在16-QAM区域中传输)。在这种情况下，授权对所有UE是共同的，并且它提供关于UE使用基于竞争的访问能读取的MCS、TBS、功率净空以及可能的其他参数的信息。可经由无线电资源控制(RRC)信令半静态地、或者经由HXXH分配动态地或半持久方式配置UE装置的基于竞争的访问参数。RRC信令导致开销的最小数量，但是过程慢，并且因为RRC信令是共同的，所以将要求所有UE装置读取和更新它们的内部数据库中的RRC信令信息。虽然RRC信令的计时可能随网络而变化，但是典型地每40个子帧发送RRC信息一次(即，相比于HXXH信令信息很不频繁)。可经由HXXH信令执行基于竞争的访问参数的动态构造。这允许逐个子帧改变构造数据，这可以导致高的roccH开销。如果当系统负载低时仅使用基于竞争的访问，则roccH开销可能不是问题。但是，如果需要的话，也可以以半持久方式执行基于竞争的构造数据的提供，以节约roccH开销。(这里将半持久定义为表示提供构造一次，并保持有效持续某个时间量，或者直到取消。)这种方法允许支持基于竞争的访问用于其他目的，例如机器类型的通信。为了适应基于竞争的访问的HXXH构造，定义了新的下行链路控制信息(DCI)格式。该新的DCI格式可以认为是基于竞争的访问上行链路授权，并且它可以基于LTE规范中定义的现有上行链路授权结构。在这点上，图4是示出与基于竞争的构造数据400相关联的示例性数据字段的示意图。在适当的信令信道(例如，PDCCH)中，并且以适当的格式，可将构造数据400从eNB102发送到UE装置104。因此，可以通过动态方式，每个子帧一次，更新构造数据400。在某些实施例中，使用RRC发送构造数据400。虽然基于竞争的构造数据400的内容可能随实施例而变化，但是用于该示例的构造数据400包括跳跃标志402 ;物理资源块分配数据404 ；MCS数据406 ;与基于竞争的资源区域相关联的区域数据408 ;以及最小功率净空数据410。跳跃标志402用于提供频率多样性，如LTE规范，3GPP TS36. 213V9. 2. 0 (2010-06)，8. 4部分中要求的。物理资源块分配数据404识别分配给每个基于竞争的资源块的PRB。因此，实际上，在任何给定时间将给定PRB分配给仅一个基于竞争的资源块。如上所述，可以配置多个基于竞争的资源区域。这允许将不同的区域定义为降低冲突可能性。此外，不同的区域可用于支持不同的MCS、数据分组大小或数据率。因此，MCS数据406用于识别分配给每个基于竞争的资源区域的特定MCS0区域数据408以适当的方式识别多个不同的基于竞争的资源区域。例如，区域数据408可以指示可用于UE装置的基于竞争的资源区域的数量、每个基于竞争的资源区域的大小等等。实际上，可将区域数据408与物理资源块分配数据404 —起合并在单个字段中。最小功率净空数据410识别用于每个基于竞争的资源区域的各个最小功率净空值。当确定哪个基于竞争的访问区域(如果有)用于上行链路访问时，可通过UE装置考虑为每个基于竞争的访问区域获得或定义的最小功率净空值。这保证了传输UE装置在它能在基于竞争的访问区域中传输之前满足所述的最小功率要求。因此，UE装置不会由于不足的传输功率而在eNB不能解码的上行链路传输上浪费功率。下面更详细地描述UE装置处理最小功率净空值的方式。
如上所述，eNB向UE装置发送基于竞争的构造数据400。在这点上，图5是示出基站(例如，eNB)执行的示例性操作过程500的流程图。过程500涉及向该特定eNB支持的UE装置提供基于竞争的构造数据。通过软件、硬件、固件或者它们的任何组合可执行结合这里所述过程(例如过程500)执行的各种任务。为了说明的目的，所述过程可参照结合图1-4所述的元件。实际上，可通过所述系统的不同元件，例如基站、UE装置、网络基础结构装置等等来执行所述过程的部分。应当理解，所述过程可包括任意数量的附加或替选任务，附图中所示任务不需要按照所示顺序执行，并且可将所述过程合并在具有这里没有详细描述的附加功能的更广泛的过程中。此外，可将附图中所示的一个或多个任务从所述过程的实施例中省略，只要预期的全部功能保持完整。对于该特定实施方式，通过eNB执行过程500。过程500可始于eNB确定待用于该eNB的PUSCH的多个基于竞争的资源区域(任务502)。实际上，可以响应于系统负载、期望的数据分组大小(例如，TCP/IP确认、IP语音分组)、机器类型用户的数量、过去的冲突等等，确定基于竞争的资源区域的数量以及分配给每个基于竞争的资源区域的PRB。过程500还将调制和编码方案(MCS)分配给每个基于竞争的资源区域(任务504)。在某些实施例中，任务504将不同的MCS分配给基于竞争的资源区域。实际上，可分配MCS以支持不同的数据率、服务质量等等。可例如基于靠近或远离eNB、或者在小区中间(靠近、中间、远离)的UE的期望信道质量，执行用于每个区域的MCS选择。在这点上，LTE规范36. 213V9. 2.0(2010-06)，
7.1.7部分包括可用MCS级别表。
eNB还将获得用于基于竞争的资源区域的最小功率净空值(任务506)，通过适当的单位(例如dBm)来表示。在这点上，每个基于竞争的资源区域具有分配给它的各自的最小功率净空值。在使用到eNB的基于竞争的上行链路访问之前，通过UE装置考虑最小功率净空值。用于给定的基于竞争的资源区域的最小功率净空值至少部分地受分配给该区域的特定MCS影响，因为对每个MCS的功率要求会变化。因此，最小功率净空值与分配的MCS相关。取决于系统实施方式、当前的操作条件和/或其他因素，对于每个基于竞争的资源区域，最小功率净空值可以不同，或者最小功率净空值中的至少两个可以相同。当系统 负载低时，冲突可能不是基于竞争的上行链路访问的问题。但是，负载可能随时间变化，并且eNB应当具有管理冲突的能力。因此，可将可能性因素发送给UE装置以在决定它是否能使用基于竞争的资源传输时使用。可能性因素影响系统中的UE装置是否实际上执行基于竞争的上行链路传输。例如，在很轻的负载条件下(其中冲突不太可能)，UE装置应当具有利用基于竞争的上行链路资源的相对高可能性。另一方面，在高负载条件下(其中冲突更可能)，UE装置应当具有利用基于竞争的上行链路资源的较低可能性。如果需要的话，通过更新可能性因素，eNB可管理UE装置的基于竞争的上行链路访问，以反映动态地改变系统条件。过程500的所示实施例假定eNB负责计算(任务508)可能性因素，通过上述方式，可能性因素影响UE装置的基于竞争的上行链路访问。实际上，可以基于当前操作条件，诸如系统加载、可用资源、通过eNB主动支持的UE装置的数量等等，计算可能性因素。但是，应当理解，计算可能性因素是可选的，并非本方法所必要的。通过以适合于到UE装置的传输的适当方式准备和格式化基于竞争的构造数据，过程500可以继续(任务510)。实际上，eNB的控制器可以执行任务510，以封装、格式化或者以其他方式布置基于竞争的构造数据，用于经由一个或多个信令信道(例如roccH)运输。例如，可以通过用于参照图4所述的各种类型构造信息的指定字段，以预定的消息格式准备基于竞争的构造数据。这使得eNB能够以UE装置识别和理解的格式向UE装置发送基于竞争的构造数据(任务512)。eNB也可以广播或者以其他方式发送计算的可能性因素到UE装置(任务514)。例如，可以在物理广播信道(PBCH)上传输可能性因素。替选地(或者附加地)，可以在HXXH中动态地发送可能性因素。在这点上，可将可能性因素包括在基于竞争的构造数据的字段中，连同用于图4所述的其他构造信息的字段。如果必要或者期望，可以经常重复过程500的一部分或全部。实际上，可以每个子帧一次、每个帧一次或者以任何指定间隔更新基于竞争的构造数据和/或可能性因素。因此，图5示出在任务514之后重复的过程500。所示实施例假定对于每个迭代重复任务502、504和506。但是，实际上，在它们的初始确定或计算之后可以固定基于竞争的资源区域的数量、大小和布置、分配给每个区域的MCS和/或分配给每个区域的最小功率净空值。在其他实施例中，相比于可能性因素，可以不太频繁地更新基于竞争的资源区域的数量、大小和布置、分配给每个区域的MCS和/或分配给每个区域的最小功率净空值。本公开预期过程500的这些和其他变化。UE装置可以使用基于竞争的上行链路访问以将等待时间最小化并传输偶发的分组，而不引起高过载。在这点上，图6是示出UE装置执行的示例性操作过程600的流程图。过程600始于UE装置接收和处理eNB发送的基于竞争的构造数据(任务602)。在优选实施例中，接收的基于竞争的构造数据至少包括上面参照图4所述的信息。
如果UE装置确定此时不应当使用基于竞争的上行链路访问，则UE装置可以使用专用和调度的传输方案来执行上行链路访问。但是，如果UE装置决定使用基于竞争的上行链路访问，则过程600通过获得、计算或者以其他方式确定它当前可用的功率净空来继续(任务604)。实际上，UE装置可以执行某些自监视或自诊断过程，以实时或几乎实时的方式获得它当前可用的功率净空。然后，可将当前可用的功率净空值与关联于可用的基于竞争的资源区域的最小功率净空值进行比较(任务606)。如上所述，作为一部分基于竞争的构造数据接收这些最小功率净空值，如图4所示。在理想情况下，UE装置的当前可用的功率净空将超过所有接收的最小功率净空值，因此使得UE装置能够使用任何基于竞争的资源区域。但是，实际上，当前可用的功率净空可能不满足接收的最小功率净空值中的一个或多个。因此，任务606可以识别基于竞争的资源区域的子集(其可以是适当的子集或者全部集合)，UE装置的当前可用的功率净空对于该子集满足各个最小功率净空值。换言之，任务606识别UE装置能可靠使用的某些候选区域。然后，UE装置可以从基于竞争的资源区域的所识别的子集中选择其中一个区域(任务608)。可以随机地，按照规则的方式，或者根据任何指定的规则或算法，执行该选择。例如，选择可能偏爱支持更高数据率的区域，或者可能偏爱具有更低的最小功率净空要求的区域。可以考虑将所选择的区域用于过程600的该迭代的传输资源区域。此外，如果需要的话，过程600可通过一个或多个可选步骤(如虚线所示)进行。例如，过程600识别或者获得分配给所选择的传输资源区域的MCS (任务610)并通过适当的方式配置UE装置，以支持MCS。之后，UE装置使用所选择的基于竞争的资源区域并使用与所选择的区域相关联的MCS传输数据分组(任务612)。对于该实施例，如果在UE装置的缓冲器中存在附加的数据，则通过UE装置的标识符(例如，它的C-RNTI)和缓冲状态报告来传输数据。该信息允许eNB确定每个传输UE装置的身份，并确定如何最佳处置和处理所接收的数据。图7是示出通过UE装置执行的另一示例性操作过程700的流程图。过程700始于UE装置接收和处理eNB发送的基于竞争的构造数据(任务702)。在优选实施例中，接收的基于竞争的构造数据至少包括上面参照图4所述的信息。如果UE装置确定此时不应当使用基于竞争的上行链路访问，则UE装置可以使用专用和调度的传输方案执行上行链路访问。但是如果UE装置决定使用基于竞争的上行链路访问，则过程700通过选择在基于竞争的构造数据中识别的基于竞争的资源区域中的一个来继续(任务704)。可以随机地、按照规则的方式、或者根据任何指定的规则或算法，执行该选择。例如，选择可能偏爱支持更高数据率的区域，或者可能偏爱具有更低最小功率净空要求的区域。可以考虑将所选择的区域用于过程700的该迭代的传输资源区域。此外，过程700随机地选择上行链路要使用的一个DMRS循环移位(任务706)。过程700还识别或者获得分配给所选择的传输资源区域的MCS (任务708)并通过适当的方式配置UE装置，以支持MCS。之后，UE装置使用所选择的基于竞争的资源区域，使用与所选择的区域相关联的MCS，和使用随机选择的DMRS循环移位，传输数据分组(任务710)。对于该实施例，如果在UE装置的缓冲器中存在附加的数据，则通过UE装置的标识符(例如，它的C-RNTI)和缓冲状态报告来传输数据。该信息允许eNB确定每个传输UE装置的身份，并确定如何最佳处置和处理接收的数据。
图8是示出通过UE装置执行的另一示例性操作过程800的流程图。过程800假定UE装置具有要发送给eNB的一些数据。因此，国产800可以识别要从UE装置发送给eNB的数据量(任务802)。然后可将识别的数据量用作确定UE装置是否将利用基于竞争的上行链路访问或者专用和调度的上行链路访问的因素。例如，UE装置可将识别的数据量与对应于单个物理资源分配的数据容量或阈值量进行比较。如果仅使用一个物理资源分配就可以传输所有所识别的数据量(询问任务804)，则过程800允许考虑基于竞争的上行链路访问(任务812)。换言之，如果仅要求一个物理资源分配来容纳所有所识别的数据量，则对eNB的基于竞争的访问可能是可行的候选(实际上是否使用基于竞争的访问可能受其他因素支配，如下所述)。如这里使用的，“一个”物理资源分配意味着被配置用于基于竞争的访问的资源分配。因此，如果需要通过UE装置传输相对少的数据量，则可能使用基于竞争的访问。例如，如果将基于竞争的访问配置为支持100比特，但是分组大小为400比特，则需要四个不同的传输。在这种情况下，应当避免基于竞争的访问，因为全部四个传输在不冲突的情况下成功的可能性相对低，并且可能要用不期望的长时间量来成功发送和接收全部数据。相反，一个专用传输将一次容纳全部400个比特。但是，如果仅使用一个物理资源分配不能传输识别的数据量(询问任务804)，则过程800确定或者识别下一个调度的传输时间(如果有)，用于对eNB的专用访问(任务806)。应当认识到，任务806假定将UE装置适 当地配置为支持基于竞争的上行链路访问和传统的专用和调度的上行链路访问方法两者。实际上，下一个调度的传输时间可与SRI相关联。具体地，下一个调度的传输时间可通过UE装置的当前SRI时段来指示。对于该特定实施例，UE装置将直到下一个调度的传输时间的时间(T)与阈值时间量(Tth)进行比较。如果直到下一个调度的传输时间的时间不大于指定的阈值时间量(询问任务808)，则不允许基于竞争的上行链路访问，并且UE装置使用专用和调度的传输方案执行上行链路访问(任务810)。在这种情况下，UE装置可以使用对eNB的调度的专用访问，传输包含至少一部分所识别的数据量的数据分组。换言之，UE装置在以下两种情况下使用调度的专用上行链路访问(a)直到下一个调度的传输时间的时间短于阈值时间量；以及(b)仅使用一个资源分配不能传输识别的数据量。但是，如果直到下一个调度的传输时间的时间长于指定的阈值时间量(询问任务808)，则过程800允许UE装置考虑基于竞争的上行链路访问(任务812)。是否实际上使用基于竞争的访问可能受其他因素支配，如下所述。实际上，如果需要的话，阈值时间量可以等于与固定数量的子帧或帧相关联的时间。例如，阈值时间量可以对应于正常用于三个子帧的传输的时间(例如，3毫秒)。如果UE装置确定此时不应当使用基于竞争的上行链路访问(询问任务814)，则UE装置使用专用和调度的传输方案执行上行链路访问(任务816)。但是，如果UE装置确定使用基于竞争的上行链路访问，则UE装置使用基于竞争的上行链路访问方案传输数据分组(任务818)。对于该实施例，如果在UE装置的缓冲器中存在附加的数据，通过UE装置的标识符(例如，它的C-RNTI)和缓冲状态报告来传输数据。该信息允许eNB确定每个传输UE装置的身份，并确定如何最佳处置和处理接收的数据。这里参照图9呈现在基于竞争的资源上传输的基本UE过程，图9是示出UE装置执行的示例性操作过程900的流程图。过程900始于UE装置接收和处理eNB发送的基于竞争的构造数据(任务902)。在优选实施例中，接收的基于竞争的构造数据至少包括上面参照图4所述的信息。UE装置也可以接收和处理当前的可能性因素，可通过eNB广播或者以其他方式传输当前的可能性因素(任务904)。过程900假定UE装置具有要发送给eNB的一些数据。因此，过程900可以识别要从UE装置发送给eNB的数据量(任务906)。然后可将识别的数据量用作确定UE装置是利用基于竞争的上行链路访问还是专用和调度的上行链路访问的因素。例如，UE装置可将识别的数据量与对应于单个物理资源分配的数据容量或阈值量进行比较。如果仅使用一个物理资源分配就可以传输所有所识别的数据量(询问任务908)，则过程900允许考虑基于竞争的上行链路访问(任务910)。换言之，如果仅一个物理资源分配就可以容纳所有所识别的数据量，则对eNB的基于竞争的访问可能是可行的候选(实际上是否使用基于竞争的访问可能受其他因素支配，如下所述)。如这里使用的，“一个”物理资源分配意味着被配置用于基于竞争的访问的资源分配。因此，如果需要通过UE装置传输相对少的数据量，就可能使用基于竞争的访问。例如，如果将基于竞争的访问配置为支持100比特，但是分组大小为400比特，则需要四个不同的传输。在这种情况下，应当避免基于竞争的访问，因为全部四个传输在不冲突的情况下成功的可能性相对低，并且可能要用不期望的长时间量来成功发送和接收全部数据。相反,一个专用传输一次容纳全部400个比特。但是，如果仅使用一个物理资源分配不能传输识别的数据量(询问任务908)，则过程900确定或者识别下一个调度的传输时间(如果有)，用于对eNB的专用访问(任务912)。应当认识到，任务912假定将UE装置适当地配置为支持基于竞争的上行链路访问和传统的专用和调度的上行链路访问方法两者。实际上，下一个调度的传输时间可与SRI相关联。具体地，下一个调度的传输时间可通过UE装置的当前SRI时段来指示。对于该特定实施例，UE装置将直到下一个调度的传输时间的时间(T)与阈值时间量(Tth)进行比较。如果直到下一个调度的传输时间的时间不大于指定的阈值时间量(询问任务914)，则不允许基于竞争的上行链路访问，并且UE装置使用专用和调度的传输方案执行上行链路访问(任务916)。在这种情况下，UE装置 可以使用对eNB的调度的专用访问，传输包含至少一部分所识别的数据量的数据分组。换言之，UE装置在以下两种情况下使用调度的专用上行链路访问(a)直到下一个调度的传输时间的时间短于阈值时间量；以及(b)仅使用一个资源分配不能传输识别的数据量。但是，如果直到下一个调度的传输时间的时间长于指定的阈值时间量(询问任务914)，则过程900允许UE装置考虑基于竞争的上行链路访问(任务918)。是否实际上使用基于竞争的访问可能受其他因素支配，如下所述。实际上，如果需要的话，阈值时间量可以等于与固定数量的子帧或帧相关联的时间。例如，阈值时间量可以对应于正常用于三个子帧的传输的时间(例如，3毫秒)。如果过程900允许考虑基于竞争的上行链路访问(经由任务910或任务918)，则UE装置使用当前的可能性因素确定是否使用基于竞争的资源来访问eNB (任务920)。因此，可能性因素影响UE装置是否实际上执行基于竞争的上行链路传输。确实，UE装置是否使用基于竞争的上行链路访问方案通过可能性因素指示。作为一个非限制性示例，可能性因素(P)是使得OS p〈l的数。UE装置通过可能性(1-p)决定使用基于竞争的资源传输。如果此时UE装置不利用基于竞争的上行链路访问，则通过可能性(1-P2)等来支配下一个决定(假定未接收新的可能性因素)。
如果UE装置确定此时不应当使用基于竞争的上行链路访问(询问任务922)，则UE装置使用专用和调度的传输方案执行上行链路访问(任务924)。但是，如果UE装置决定使用基于竞争的上行链路访问，则过程900通过获得、计算或者以其他方式确定它当前可用的功率净空来继续(任务926)。实际上，UE装置可以执行某些自监视或自诊断过程，以实时或几乎实时的方式获得它当前可用的功率净空。然后，可将当前可用的功率净空值与关联于可用的基于竞争的资源区域的最小功率净空值进行比较(任务928)。如上所述，作为基于竞争的构造数据的一部分来接收这些最小功率净空值，如图4所示。在理想情况下，UE装置的当前可用的功率净空将超过所有接收的最小功率净空值，因此使得UE装置能够使用任何基于竞争的资源区域。但是，实际上，当前可用的功率净空可能不满足接收的最小功率净空值中的一个或多个。因此，任务928可以识别基于竞争的资源区域的子集(其可以是适当的子集或者全部集合)，UE装置的当前可用的功率净空对于该子集满足各个最小功率净空值。换言之，任务928识别UE装置能可靠使用的某些候选区域。然后，UE装置可以从基于竞争的资源区域的所识别的子集选择区域中的一个(任务930)。可以随机地、按照规则的方式、或者根据任何指定的规则或算法，执行该选择。例如，选择可能偏爱支持更高数据率的区域，或者可能偏爱具有更低的最小功率净空要求的区域。可以考虑将选择的区域作为用于过程900的该迭代的传输资源区域。此外，过程900随机地选择一个DMRS循环移位(任务932)用于上行链路传输。过程900还识别或者获得分配给选择的传输资源区域的MCS(任务934)并通过适当的方式配置UE装置，以支持MCS。之后，UE装置使用选择的基于竞争的资源区域，使用与选择的区域相关联的MCS，和使用随机选择的DMRS循环移位，传输数据分组(任务936)。对于该实施例，如果在UE装置的缓冲器中存在附加的数据，则通过UE装置的标识符(例如，它的C-RNTI)和缓冲状态报告来传输数据。该信息允许eNB确定每个传输UE装置的身份，并确定如何最佳处置和处理接收的数据。通过上述过程，如果等候免于竞争的访问的期望等待时间相对长，或者如果使用基于竞争的访问的效率更高，则UE装置使用基于竞争的区域。如果待传输的数据量相对少(例如，在机器类型的通信中)，则UE装置不需要被分配诸如信道质量信息(CQI)和SRI的上行链路控制信令，相反可以被指示使`用基于竞争的访问。在这点上，CQI/SRI建立是专用上行链路控制信令的一部分，其消耗上行链路资源。因此，该方法能减少上行链路开销。此外，如果需要的话，对基于竞争的访问可设置附加限制。例如，可定义基于业务类型的限制。因此，具有小于定义量(Td)的分组延迟预算的保证比特率(GBR)流在某些类别中可具有次优先权(例如，游戏具有比对话视频更高的优先权)。另一方面，可以允许访问非GBR流，但是不提供进一步的缓冲状态报告(例如，仅TCP ACK/NACK)。也可以基于业务活动设置限制。例如，如果UE装置已经发送SRI并且仍然等候上行链路授权，或者如果UE装置已经接收上行链路授权，或者如果UE装置已经以缓冲状态报告向eNB发送数据，则不允许基于竞争的访问。在这种情况下，UE装置已经或者马上被分配专用资源，因此基于竞争的访问不可能减少等待时间。这里所述的系统100也考虑eNB如何处理经由基于竞争的资源接收的数据。在这点上，图10是示出通过基站执行的另一示例性操作过程1000的流程图，并且图11是示出与数据分组的上行链路传输以及对应的确认消息的下行链路传输相关联的计时的示意图。图11中的标号方块表示数据分组、时隙、时间块或者与eNB以及UE的操作相关联的任何预定义时段，时间向右增加。参照图10，过程1000始于eNB经由基于竞争的上行链路访问从UE装置接收数据分组(任务1002)。对于该特定实施例，接收的数据分组包括标识符，该标识符唯一地识别系统的域内的传输UE装置。标识符例如可以是C-RNTI。eNB将接收的数据分组解码(或者尝试解码)(任务1002)。eNB也可以执行一个或多个测试或检查，以确定数据是否被正确解码。例如，eNB可以对解码的数据执行循环冗余校验(CRC)。如果接收的数据分组没有被正确解码(询问任务1006)，则eNB不在指定的响应窗口中向UE装置传输确认消息(任务1008)。因此，如果UE装置没有在指定的响应窗口中接收到确认消息，则它假定eNB或者没有接收到数据分组，或者没有将数据分组正确解码。因此，之后UE装置或者可以使用基于竞争的访问再次传输数据分组，或者可以等候下一个SRI时隙向eNB发送调度请求。系统100的某些示例性实施例将上行链路授权消息用作确认消息。因此，如果UE装置没有在指定的响应窗口中接收到上行链路授权，则它假定eNB没有将数据分组正确解码。通过这种方式的上行链路授权消息的使用是期望的，因为已经在LTE规范中定义了上行链路授权的格式和使用。因此，如果没有将接收的数据分组正确解码，则eNB不将上行链路授权发送回UE装置(任务1008)。应当理解，上行链路授权表示HXXH上发送的控制信息，其提供关于在上行链路中UE装置将如何访问系统的信息。对于专用的访问，将上行链路授权寻址到UE装置(例如，例如C-RNTI)。对于基于竞争的访问，上行链路授权将寻址对所有UE装置共同的特殊RNTI (S卩，所有UE装置都试图读取该授权)。用于上行链路授权的信息字段/内容在3GPP规范36. 212V9. 2. 0 (2010-06)，5. 3. 3.1.1部分中定义。它们例如包括MCS、跳跃字段、DMRS以及功率控制信息。如果成功将信息解码，则UE装置知道是否成功接收授权(消息的CRC校验良好)。如果将接收的数据分组正确解码，则eNB也可以从UE装置接收缓冲状态报告；可通过数据分组接收缓冲状态报告(任务1010)。缓冲状态报告指示剩余要通过UE装置传输的数据量。注意，缓冲状态报告可以指示没有附加数据剩余被传输。在图11中，箭头1102表示数据分组的基于竞争的上行链`路传输、C-RNTI以及从UE装置到eNB的缓冲状态报告。在接收该信息后，eNB可以在处理时间段期间执行必要的处理、解码、分析和处置。在图11中，箭头1104表示该处理时间段。应当理解，实际的处理时间段1104可以跨任何数量的时间“块”，并且图11只是示例性的。再参照图10，eNB分析接收的缓冲状态报告，以确定剩余要通过UE装置传输的数据量(任务1012)，并且过程1000检查是否有更多的数据剩余以通过UE装置传输(询问任务1014)。如上所述，eNB可以咨询缓冲状态报告，以确定是否有更多数据剩余以被传输。当更多的数据剩余以通过UE装置传输时，eNB准备上行链路授权，其包括或者以其他方式指示传输UE装置的C-RNTI (任务1016)。特别地，根据LTE规范来准备该上行链路授权，因为它实际上充当真正的上行链路授权，使得UE装置能够使用传统的专用和调度的资源方法传输它剩余的数据。经由诸如HXXH的信令信道，该上行链路授权在指定的响应窗口中被传输给起始UE装置(任务1018)。应当理解，该上行链路授权至少用于两个目的(I)作为确认消息；以及(2)作为使得UE装置能够使用专用和调度的资源传输它的剩余数据的授权。在该上行链路授权中包括C-RNTI使得UE装置能够确认上行链路授权表示用于它最近传输的数据分组的确认消息。再参照图11，用于该示例的响应窗口 1106是两个时间块(从eNB的观点看)。当然，可将响应窗口 1106定义为对应于任何数量的分组、时隙等的任何数量的时间块。如图11中所示，在响应窗口 1106流逝之前发送确认消息1108 (例如，上行链路授权)。如果 询问任务1014确定没有附加数据剩余以通过UE装置传输，则过程1000准备包括或者以其他方式指示传输UE装置的C-RNTI的虚上行链路授权(任务1020)。如这里使用的，“虚”上行链路授权是仅仅充当确认消息的授权。换言之，虚上行链路授权不充当通过LTE规范定义的真正授权。因此，虚上行链路授权将比实际的上行链路授权传送更少的上下文信息，虽然它具有相同的在“正常”上行链路授权中定义的大小、格式以及字段，但是，一部分字段将被设置为无效或者保留状态，使得UE装置将消息检测为虚上行链路授权，而不是正常上行链路授权。因此，确认消息的内容(即，上行链路授权)受剩余通过UE装置传输的数据量影响。虚上行链路授权经由诸如I3DCCH的信令信道在指定的响应窗口内传输给起始UE装置(任务1022)。再次，在该虚上行链路授权中包括C-RNTI使得UE装置能够确认虚上行链路授权表示用于它最近传输的数据分组的确认消息。特别地，上行链路授权(实际授权或者虚授权)充当隐含的ACK，让UE装置知道eNB已经成功接收并解码数据分组。如果UE装置具有更多数据要传输，则授权是实际的上行链路授权，并且通过传统的方式将附加的上行链路资源分配给UE装置。如果UE装置没有在预定义的响应窗口内接收上行链路授权(实际授权或者虚授权)，则UE装置将继续进行，好像它已经接收NACK。使用该方法，使用上行链路授权(实际授权或者虚授权)管理竞争方案。替选地，使用HXXH可以产生ACK格式用于传输，其中eNB回应通过正确解码的数据分组传送的全部C-RNTI。虽然在前面的详细描述中呈现了至少一个示例性实施例，但是应当理解存在大量的变型。还应当理解，这里所述的示例性实施例或多个实施例不是旨在以任何方式限制所主张的主题的范围、应用或构造。相反，前面的详细描述向本领域技术人员提供了实现所述实施例或多个实施例的方便途径。应当理解，在不脱离权利要求书定义的范围的情况下，可以在元件的功能和布置中作出各种改变，其包括在提交该专利申请时已知的等同物以及可预见的等同物。
权利要求
1.一种在无线通信系统中操作基站的方法，所述方法包括 确定用于所述基站的共享信道的多个基于竞争的资源区域，每个所述基于竞争的资源区域包括各自数量的物理资源块； 将各自的调制和编码方案分配给每个所述基于竞争的资源区域，导致分配的调制和编码方案； 为每个所述基于竞争的资源区域获得要被所述无线通信系统中的用户装备装置考虑的各自的最小功率净空值，导致获得的最小功率净空值；以及 将基于竞争的构造数据发送到所述无线通信系统中的用户装备装置，所述基于竞争的构造数据包括区域数据、调制和编码方案数据以及最小功率净空数据，所述区域数据识别所述多个基于竞争的资源区域，所述调制和编码方案数据识别所分配的调制和编码方案，所述最小功率净空数据识别所获得的最小功率净空值。
2.根据权利要求1所述的方法，其中对于每个所述基于竞争的资源区域，所获得的最小功率净空值不同。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所获得的最小功率净空值中的至少两个相同。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述发送步骤在信令信道中发送所述基于竞争的构造数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述发送步骤使用无线电资源控制(RRC)信令发送所述基于竞争的构造数据。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述发送步骤使用物理下行链路控制信道(PDCCH)发送所述基于竞争的构造数据。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括 计算可能性因素，所述可能性因素影响所述无线通信系统中的用户装备装置是否执行基于竞争的上行链路传输；以及 将所述可能性因素广播给所述无线通信系统中的用户装备装置。
8.一种用于在无线通信系统中操作的基站，所述基站包括 无线通信模块，所述无线通信模块支持用于所述无线通信系统中的用户装备装置的共享信道，以及支持所述基站与所述用户装备装置之间的信令信道；以及 控制器，所述控制器在操作上与所述无线通信模块相关联，并被配置为准备用于所述用户装备装置的基于竞争的构造数据；其中 所述无线通信模块使用所述信令信道将所述基于竞争的构造数据发送给所述用户装备装置； 所述基于竞争的构造数据包括 区域数据，所述区域数据识别用于所述共享信道的多个基于竞争的资源区域，每个所述基于竞争的资源区域包括各自数量的物理资源块； 调制和编码方案数据，所述调制和编码方案数据识别分配给所述基于竞争的资源区域的调制和编码方案；以及 最小功率净空数据，所述最小功率净空数据识别分配给所述基于竞争的资源区域的最小功率净空值；以及 所述用户装备装置的基于竞争的上行链路传输受所述最小功率净空值影响。
9.根据权利要求8所述的基站，其中所述调制和编码方案数据识别用于每个所述基于竞争的资源区域的不同调制和编码方案。
10.根据权利要求8所述的基站，其中所述最小功率净空数据识别用于每个所述基于竞争的资源区域的不同最小功率净空值。
11.根据权利要求8所述的基站，其中所述最小功率净空值中的至少两个相同。
12.根据权利要求8所述的基站，其中所述无线通信模块使用无线电资源控制(RRC)信令发送所述基于竞争的构造数据。
13.根据权利要求8所述的基站，其中所述无线通信模块使用物理下行链路控制信道(PDCCH)发送所述基于竞争的构造数据。
14.根据权利要求8所述的基站，其中所述基于竞争的构造数据包括可能性因素，所述可能性因素影响所述用户装备装置是否执行基于竞争的上行链路传输。
全文摘要
基站采用控制信令用于从用户装备装置到基站的基于竞争的上行链路访问。经由物理下行链路控制信道信令执行基于竞争的访问构造。发送给用户装备装置的构造数据识别(502)多个基于竞争的访问区域，连同用于每个基于竞争的访问区域的最小功率净空值(506)。可能性因素(508)通过影响用户装备装置是否执行基于竞争的上行链路访问而可以用于降低冲突可能性。
文档编号H04W72/04GK103069914SQ201180040162
公开日2013年4月24日 申请日期2011年8月17日 优先权日2010年8月19日
发明者劳佩帕特·拉塔苏克, 艾戈·菲利波维奇, 兰桑·里拉克灵克莱, 伊凡·N·武科维奇 申请人:摩托罗拉移动有限责任公司