在無線通信系統中執行隨機接入處理的方法

專利名稱：在無線通信系統中執行隨機接入處理的方法
技術領域：
本發明涉及無線通信，更具體地說，涉及執行隨 機接入處理的方法。
背景技術：
基于寬帶碼分多址(WCDMA)無線接入技術的第三代合作伙伴計劃(3GPP)移動 通信系統已經在全世界廣泛部署。作為WCDMA演進的第一階段的高速下行鏈路分組接入 (HSDPA)為3GPP提供了在中期發展中具有很強競爭力的無線接入技術。然而，由于無線接 入技術根據用戶和供應商的要求和期望不斷發展，所以需要3GPP中的新技術演進來提高
競爭力。總體上，在基站(BS)的覆蓋范圍內存在一個或更多個小區。在一個小區中可以存 在多個用戶設備(UE)。UE通過執行隨機接入處理來接入網絡。可以在UE調整與網絡的時 間同步時、或在UE在沒有用于上行鏈路通信的無線資源的情況下獲得了無線資源時，使用 隨機接入處理。當UE開機以初始接入新的小區時，對UE進行下行鏈路同步，并且UE接收到要接 入的小區的系統信息。根據接收到的系統信息，UE通過隨機接入信道(RACH)向BS請求用 于發送無線資源控制(RRC)連接請求消息的上行鏈路無線資源。BS接收針對上行鏈路無線 資源的請求，并且將適當的無線資源分配給UE,使得UE能夠發送RRC連接請求消息。隨后， UE通過使用該無線資源來將RRC連接請求消息發送到BS。BS發送用于表示UE的隨機接入 成功的消息。在成功地執行了隨機接入之后，UE可以向網絡發送控制消息。然而，為了 UE 能夠發送和接收實際的用戶數據，在UE與網絡之間必須完全地建立RRC連接。介于UE與 網絡之間的RRC連接是通過對作為RRC層的上層的非接入層(NAS =Non-Access Stratum) 進行設置而完全建立的。為此，UE向BS發送NAS業務請求消息，而BS將該消息發送到網 絡。NAS業務請求消息是用于請求設置NAS層、以使得能夠在UE與網絡之間發送用戶數據 的消息。總體上，對于執行用于從空閑狀態切換到活動狀態的RRC連接建立處理所需要的 延時是IOOms或更短。在RRC連接建立處理中，網絡與BS之間的延時會隨著網絡功能的發 展而顯著地變化。預計延時不會更短。然而，目前還沒有明確地提出滿足RRC連接建立處 理中所需要的延時的機制。用于執行UE與網絡之間的RRC連接建立處理的時長等于用戶直接體驗到的延時。 需要將該延時最小化，以提高系統質量。因此，需要一種以最小延時來提高系統質量的方 法。

發明內容
本發明提供了一種有效地執行隨機接入處理的方法。在一個方面中，提供了一種在無線通信系統中執行隨機接入處理的方法，該方法 包括以下步驟發送隨機接入前導碼；接收響應于所述隨機接入前導碼的隨機接入響應，該隨機接入響應包括針對多個傳輸時間間隔(TTI)的上行鏈路無線資源分配信息；根據所述上行鏈路無線資源分配信息，來發送無線資源控制(RRC)連接請求消息；以及根據所述 上行鏈路無線資源分配信息，來發送非接入層(NAS)業務請求消息。在另一個方面中，提供了一種執行隨機接入的方法，該方法包括以下步驟接收 RRC連接請求消息；發送響應于所述RRC連接請求消息的競爭解決消息，以由RRC層向MAC 層指示用于NAS業務請求消息的所述上行鏈路無線資源；以及發送關于所述上行鏈路無線 資源的信息。根據本發明，即使在RRC連接建立處理中信道狀態較差的情況下，仍然也可以將 非接入層(NAS)業務請求消息和無線資源控制(RRC)連接請求消息一起發送。另外，可以 在無需額外的請求消息的情況下分配用于發送NAS業務請求消息的無線資源。因此，可以 減小RRC連接建立處理的延時。


圖1示出了無線通信系統的結構。圖2是示出了演進通用陸地無線接入網(E-UTRAN)和演進分組核心(EPC)之間的 功能劃分的圖。圖3是示出了用戶設備的構成元件的框圖。圖4是示出了用戶面的無線協議架構的圖。圖5是示出了控制面的無線協議架構的圖。圖6是示出了根據本發明的一個實施方式的無線資源控制(RRC)連接建立處理的 流程圖。圖7是示出了根據本發明的另一個實施方式的RRC連接建立處理的流程圖。圖8是示出了根據本發明的另一個實施方式的RRC連接建立處理的流程圖。圖9是示出了根據本發明的另一個實施方式的RRC連接建立處理的流程圖。圖10是示出了用于發送非接入層(NAS)消息的示例性處理的流程圖。圖11是示出了根據本發明的一個實施方式的用于發送NAS消息的處理的流程圖。
具體實施例方式圖1示出了無線通信系統的結構。該無線通信系統可以具有演進通用移動通信系 統(E-UMTS)的網絡結構。E-UMTS可以稱為長期演進(LTE)系統。可以廣泛地部署這種無 線通信系統，以提供諸如語音、分組數據等各種通信服務。參照圖1，演進UMTS 陸地無線接入網(E-UTRAN :Evolved-UMTSTerrestrial Radio Access Network)包括至少一個提供控制面和用戶面的基站(BS) 20。用戶設備(UE) 10可以是固定的或移動的，并且可以使用其它術語來表示用戶設 備，諸如移動臺(MS)、用戶終端(UT)、用戶臺(SS)、無線設備等。BS 20通常是與用戶設備 10進行通信的固定站，并且可以使用其它術語來表示BS 20，諸如演進節點B(e-NB)、基站 收發機系統(BTS :Base Transceiver System)、接入點等。在BS 20的覆蓋范圍內存在一 個或更多個小區。在BS 20之間可以使用用于發送用戶業務或控制業務的接口。以下，將 “下行(DL) ”定義為從BS 20至UE 10的通信鏈路，將“上行(UL) ”定義為從UE 10至BS 20的通信鏈路。BS 20通過X2接口彼此連接。BS 20還通過Sl接口連接到演進分組核心(EPC)， 更具體地說，連接到移動性管理實體(MME =MobilityManagement Entity) /服務網關 (S-GW) 30。Sl接口支持BS 20與MME/S-GW 30之間的多對多的關系。圖2是示出了 E-UTRAN與EPC之間的功能劃分的框圖。參照圖2，帶斜線的框表示無線協議層，白框表示控制面的功能實體。BS執行以下功能(1)無線資源管理(RRM)功能，諸如無線承載控制、無線準入控 制、連接移動性控制、以及向UE動態地分配資源；(2)互聯網協議(IP)報頭壓縮和用戶數 據流加密；(3)將用戶面數據路由到S-GW ； (4)尋呼消息的調度和傳輸；(5)廣播信息的調 度和傳輸；以及(6)移動性及調度的測量和測量報告設置。MME執行以下功能(1)將尋呼消息傳播給多個BS ；⑵安全性控制；(3)空閑狀態 移動性控制；(4) S-GW承載控制；以及(5)非接入層(NAS)信令的加密與完整性保護。S-Gff網關執行以下功能(1)針對尋呼終止用戶面分組；以及(2)切換用戶面以 支持UE的移動性。圖3是示出了 UE的構成元件的框圖。UE 50包括處理器51、存儲器52、射頻(RF) 單元53、顯示單元54以及用戶接口單元55。在處理器51中實現了無線接口協議的各個層。 處理器51提供控制面與用戶面。可以在處理器51中實現各個層的功能。存儲器52連接 到處理器51，并存儲操作系統、應用程序及一般文件。顯示單元54顯示UE 50的各種信息， 并且可使用公知的元件，諸如液晶顯示器(LCD)或有機發光二極管(OLED)等。可以使用諸 如鍵盤、觸摸屏等公知的用戶接口的組合來構成用戶接口單元55。RF單元53連接到處理 器51，并發送和/或接收無線信號。基于在通信系統中公知的開放系統互連(OSI =Open SystemInterconnection)模 型的下三層，可以將UE與網絡之間的無線接口協議的各個層劃分為Ll層(第一層)、L2層 (第二層)及L3層(第三層)。物理層(簡稱PHY層)屬于第一層，并且通過物理信道提 供信息傳送服務。無線資源控制(RRC :radio resource control)層屬于第三層，并用于控 制UE與網絡之間的無線資源。UE與網絡經由RRC層來交換RRC消息。圖4是示出了用戶面的無線協議架構的框圖。圖5是示出了控制面的無線協議架 構的框圖。圖4和圖5例示了 UE與E-UTRAN之間的無線接口協議的架構。數據面是用于 用戶數據傳輸的協議棧，控制面是用于控制信號傳輸的協議棧。參照圖4和圖5，PHY層屬于第一層，并且通過物理信道向上層提供信息傳送服務。 PHY層通過傳輸信道與介質訪問控制(MAC)層(即，PHY層的上一層)相連。通過傳輸信道 在MAC層與PHY層之間傳送數據。在不同的物理層(即，發射機的物理層與接收機的物理 層)之間，通過物理信道傳送數據。可以使用正交頻分復用(OFDM orthogonal frequency division multiplexing)來對物理層進行調制。可以使用時間和/或頻率作為無線資源。 MAC層屬于第二層，并且通過邏輯信道來向無線鏈路控制(RLC:Radio Link Control)層(即，MAC層的上一層)提供服務。第二層中的RLC層支持可靠的數據傳送。根 據數據傳送方法，在RLC層中存在三種操作模式，S卩，透明模式(TM transparent Mode)、非 確認模式(UM =Unacknowledged Mode)以及確認模式(AM Acknowledged Mode)。TMRLC 是 在設置RLC協議數據單元(PDU)時沒有向從上層發送來的RLC業務數據單元(SDU)增加開銷的模式。PDU表示從當前層發送到其它層的塊數據的單位。由于RLC允許SDU的透明通 過(transparent passing)，因此將其稱為TM RLC0 UM RLC使得接收方在通過將包括序號 (SN)在內的PDU報頭附加到各個PDU的方式進行傳輸時，能夠獲知丟失了哪一個PDU。AM RLC提供雙向數據傳輸服務，并且在RLC PDU傳送失敗時支持重傳。分組數據匯聚協議(PDCP=Packet Data Convergence Protocol)層屬于第二層， 并且執行報頭壓縮功能。當發送諸如IPv4分組或IPv6分組的IP分組時，IP分組的報頭可 能包含較大的且不必要的控制信息。PDCP層減小IP分組的報頭的尺寸，以高效地傳輸IP 分組。僅在控制面中定義了屬于第三層的無線資源控制(RRC)層。RRC層用于與對無線 承載(RB)的配置、重新配置及釋放相關聯地控制邏輯信道、傳輸信道及物理信道。RB表示 由第二層提供的、用于在用戶設備與網絡之間傳輸數據的服務。當在UE的RRC層與網絡的 RRC層之間建立了 RRC連接時，可以說UE處在RRC連接模式中。當尚未建立RRC連接時，可 以說用戶設備處在RRC空閑模式中。非接入層(NAS)屬于RRC層的上一層，并且用于執行會話管理和移動性管理等。下行鏈路傳輸信道是用于從網絡向UE發送數據的信道。下行鏈路控制信道的示 例包括用于發送系統信息的廣播信道(BCH)；用于發送尋呼消息的尋呼信道(PCH)；以及 用于發送用戶業務或控制消息的下行鏈路共享信道(DL-SCH)。可在DL-SCH或下行鏈路多 播信道(MCH)上發送下行鏈路多播或廣播業務、或控制消息。上行鏈路傳輸信道用于從UE 向網絡發送數據。上行鏈路傳輸信道的示例包括用于發送初始控制消息的隨機接入信道 (RACH)；以及用于發送用戶業務或控制消息的上行鏈路共享信道(UL-SCH)。BS管理一個或更多個小區的無線資源。可將一個小區配置成具有諸如1. 25MHz、 2. 5MHz、5MHz、1 OMHz、20MHz的各個帶寬中的一種帶寬，并且向各個UE提供下行鏈路或上行 鏈路傳輸服務。在該情況下，可將不同的小區配置成提供不同的帶寬。可以通過使用各個頻 率、按照各個小區在地理上彼此交疊的方式，來實現小區配置。BS使用系統信息來向UE通 知用于網絡接入的基本信息。系統信息包括對于UE接入BS需要知道的必要信息。因此， UE在接入BS之前必須完全地接收到系統信息，并且必須始終保持有最近的系統信息。由于 系統信息必須對一個小區內的全部UE所獲知，因此BS周期性地發送系統信息。映射到傳輸信道的邏輯信道的示例包括廣播信道(BCCH)、尋呼控制信道(PCCH)、 公共控制信道(CCCH)、多播控制信道(MCCH)、多播業務信道(MTCH)、專用控制信道(DCCH)寸。圖6是示出了根據本發明的一個實施方式的RRC連接建立處理的流程圖。參照圖6，根據從BS接收到的系統信息或根據包括在尋呼消息中的信息，UE選擇 可用的RACH簽名和RACH時機(RACH occasion)，隨后向BS發送隨機接入前導碼(步驟 S100)。隨機接入前導碼是通過RACH發送。隨機接入前導碼是在發送時從多個前導碼中隨 機地選出的。當UE處于空閑狀態時，UE從待連接的小區接收用于初始網絡進入(entry)的 系統信息，并且通過RACH將隨機接入前導碼發送到BS。響應于該隨機接入前導碼，BS發送隨機接入響應(步驟Sl 10)。隨機接入響應包 括時間偏移信息(即，時間提前(TA))、用于傳送RRC連接請求消息的上行鏈路無線資源分 配信息(即，UL授權)、上行鏈路無線資源的持續時間信息、RRC連接請求消息的小區_無線網絡臨時標識(C-RNTI)等。上行鏈路無線資源的持續時間是指用于對與RRC連接請求消息彼此串接而發送的NAS業務請求消息進行分段并隨后發送的發送次數。也就是說，持續時間信息表示與用 于發送RRC連接請求消息和NAS業務請求消息的多個傳輸時間間隔(TTI)有關的信息。上 行鏈路無線資源分配信息是指用于多個TTI的上行鏈路無線資源。TTI表示發射機通過在 時域內集中地調度數據的方式來發送數據的傳輸單位。例如，當發射機通過使用預定的頻 域和時域范圍以子幀為單位執行調度以發送數據時，TTI可以是用于發送子幀的時間單位。 多個TTI表示以分散的方式通過多個TTI來發送數據。也就是說，當將η個TTI指定為多 個TTI時，在η個子幀(其中，η是大于零的整數)上承載并傳送RRC連接請求消息和NAS 業務請求消息。在該情況下，持續時間信息可以表示通過時間上連續的η個子幀或時間上 不連續的η個子幀來傳送RRC連接請求消息和NAS業務請求消息。BS對多個TTI的上行 鏈路無線資源執行調度，并且向UE報告多個TTI的上行鏈路無線資源分配信息。UE可以 在RRC層中將RRC連接請求消息和NAS業務請求消息劃分成η個段，并且通過η個子幀來 發送這些段。同時，BS通過使用系統信息和尋呼信息來向UE報告關于隨機接入前導碼標識符 的信息。隨機接入前導碼標識符用于標識隨機接入響應，并且可以稱為隨機接入_無線網 絡臨時標識(RA-RNTI)。可以通過DL-SCH來發送隨機接入響應。可以通過物理專用控制信 道(PDCCH)或DL L1/L1控制信道(或DL L1/L2控制信令)來發送RA-RNTI。RA-RNTI指 示了通過DL-SCH所發送的隨機接入響應。在接收到隨機接入響應之后，UE根據包括在隨機接入響應中的無線資源分配信息 來發送RRC連接請求消息(步驟S120)。在該情況下，UE發送與RRC連接請求消息彼此串 接的NAS業務請求消息。在發送時，按照持續時間信息所指定的η次(即，針對η個ΤΤΙ)， 來對RRC連接請求消息和NAS業務請求消息進行分段。UE對通過PDCCH所發送的RA-RNTI進行監視，并且讀取相應的DL-SCH消息。隨 后，UE根據與使用DL-SCH消息所發送的隨機接入響應有關的信息，來發送RRC連接請求消 息和NAS業務請求消息。可以通過UL-SCH來發送RRC連接請求消息和NAS業務請求消息。 UE可以按照在持續時間信息所指定的η個TTI期間、通過所分配的上行鏈路無線資源通過 將RRC連接請求消息和NAS業務請求消息劃分成η個數據段的方式，來發送RRC連接請求 消息和NAS業務請求消息。UE可以在持續時間信息所指定的TTI期間同時發送RRC連接請 求消息和NAS業務請求消息，而與信道條件無關。RRC連接請求消息包括用于競爭解決的初始UE標識，并且可以通過使用混合自動 重傳請求(HARQ)來發送RRC連接請求消息。由于使用了 RLC ΤΜ，所以并不在RLC層中對 RRC連接請求消息進行分段。NAS業務請求消息是當MME向BS發送關于無線承載(RB)建立 的信息時所使用的重要消息。實現了 RB建立，使得可以在BS與UE之間發送用戶面數據。在接收到RRC連接請求消息和NAS業務請求消息之后，BS向MME發送初始UE消 息(步驟S130)。初始UE消息包括UE發送給BS的NAS業務請求消息。BS將NAS信息直 接發送給MME。NAS信息是除了用于競爭解決的必要信息以外的剩余信息。也就是說，NAS 業務請求消息是UE與MME之間的NAS消息，并且可以由BS不加以處理地直接進行發送。在從UE接收到RRC連接請求消息之后，BS向UE發送競爭解決消息(步驟S140)。競爭解決消息通過DL-SCH發送。為了報告UE所執行的隨機接入處理是否成功，BS發送包括成功進行隨機接入的UE的標識符在內的競爭解決消息。隨后，在接收到包括UE標識符 在內的競爭解決消息之后，UE知道隨機接入成功，因而繼續后續步驟。信令無線承載(SRB signaling radio bearer)是用于發送控制面數據的無線承載。針對成功進行隨機接入的 UE來建立SRB。在基于競爭的隨機接入中，競爭解決消息通知了哪個UE成功進行隨機接入 以及哪個UE隨機接入失敗，因此隨機接入失敗的UE可以更迅速地再次執行隨機接入處理。 這稱為早期(early)競爭解決。在從BS接收到NAS消息之后，MME向BS發送包括UE上下文信息在內的初始上下 文建立請求消息(步驟S150)。UE上下文信息針對用于在BS與UE之間發送用戶面數據的
RB建立。BS基于UE上下文信息來向UE發送RRC連接重新配置消息(步驟S160)。RRC連 接重新配置消息包括用于UE與BS之間的RRC連接建立的信息。UE完成用于與BS的數據通信的全部建立，并且向BS發送RRC連接完成消息(步 驟S170)。UE建立了用于傳送用戶面數據的RB，并且進入RRC_C0NNECTED狀態。UE開始與 BS進行數據通信。BS向MME發送初始上下文建立完成消息，因此完全地建立了與MME的連接(步驟 S180)。要求在少于IOOms或更短的延遲時間內完成RRC連接建立處理。為了減小RRC連 接建立處理的延遲時間，必須更快地執行NAS業務請求。在同時發送RRC連接請求消息和 NAS業務請求消息時，可以在BS與UE之間建立起SRB之前發送NAS信息，由此減小延遲時 間。然而，位于小區邊緣的UE或信道環境較差的UE不能通過針對RRC連接請求消息所分 配的上行鏈路無線資源來一起發送NAS業務請求消息。例如，在較差的信道環境中，如果沒 有使用HARQ，則UE可以通過針對RRC連接請求消息所分配的上行鏈路無資源來發送具有 24個比特的尺寸的消息，而如果使用了 HARQ兩次，則UE可以發送具有大約72個比特的尺 寸的消息。因此，UE不能同時發送RRC連接請求消息和NAS業務請求消息。在BS與UE之 間建立SRB之后，UE可以單獨地發送NAS業務請求消息。也就是說，將傳送NAS業務請求 消息延遲了用于在BS與UE之間建立SRB的時間，并且用于RRC連接建立處理的延遲時間 增大。在所提出的方法中，提供了 RRC連接請求消息的持續時間信息，使得即使在信道環境 較差時仍然也可以同時發送RRC連接請求消息和NAS業務請求消息，因此可以減小RRC連 接建立處理的延遲時間。圖7是示出了根據本發明的另一個實施方式的RRC連接建立處理的流程圖。參照圖7，根據從BS接收到的系統信息或根據包括在尋呼消息中的信息，UE選擇 可用的RACH簽名和RACH時機，隨后向BS發送隨機接入前導碼(步驟S200)。響應于該隨機接入前導碼，BS發送隨機接入響應(步驟S210)。隨機接入響應包括 時間偏移信息(即，時間提前(TA))、用于傳送RRC連接請求消息的上行鏈路無線資源分配 信息(即，UL授權),NAS業務請求消息的持續時間信息、以及RRC連接請求消息的C-RNTI。 NAS業務請求消息的持續時間可以是與用于對NAS業務請求消息進行分段并隨后進行發送 的多個TTI有關的信息。多個TTI可以表示用于承載并發送NAS業務請求消息的多個子幀。 多個TTI可以表示時間上連續的η個子幀或時間上不連續的η個子幀。
在接收到隨機接入響應之后，UE根據包括在隨機接入響應中的無線資源分配信息 來發送RRC連接請求消息(步驟S220)。UE對通過PDCCH所發送的RA-RNTI進行監視，并 且讀取相應的DL-SCH消息。隨后，UE根據與使用DL-SCH消息所發送的隨機接入響應有關 的信息，來發送RRC連接請求消息。在從UE接收到RRC連接請求消息之后，BS向UE發送競爭解決消息(步驟S230)。 競爭解決消息通過DL-SCH發送。針對已接收到競爭解決消息的UE來建立信令無線承載 (SRB)，該信令無線承載是用于發送控制面數據的無線承載。UE向BS發送NAS業務請求消息(步驟S240)。根據該NAS業務請求消息，MME向 BS發送RB建立信息。使用RB建立信息，使得可以在BS與UE之間發送用戶面數據。NAS 業務請求消息可以使用由持續時間信息所指定的上行鏈路無線資源來發送。根據持續時間 信息來將NAS業務請求消息劃分成η個段，因此，可以通過η個子幀(即，η個TTI)，來發送 NAS業務請求消息。UE可以通過多個ΤΤΙ、按照更有效的方式來發送大量的NAS信息。在接收到NAS業務請求消息之后，BS向MME發送初始UE消息(步驟S250)。初始UE消息包括UE發送給BS的NAS業務請求消息。在從BS接收到NAS消息之后，MME向BS發送包括UE上下文信息在內的初始上下文建立請求消息(步驟S260)。UE上下文信息針對用于在BS與UE之間發送用戶面數據的
RB建立。BS基于UE上下文信息來向UE發送RRC連接重新配置消息(步驟S270)。RRC連接重新配置消息包括用于UE與BS之間的RRC連接建立的信息。UE完成用于與BS的數據通信的全部建立，并且向BS發送RRC連接完成消息(步驟S280)。UE建立了用于傳送用戶面數據的RB，并且進入RRC_C0NNECTED狀態。UE開始與 BS進行數據通信。BS向MME發送初始上下文建立完成消息，因而完全地建立了與MME的連接(步驟 S290)。圖8是示出了根據本發明的另一個實施方式的RRC連接建立處理的流程圖。參照圖8，根據從BS接收到的系統信息或根據包括在尋呼消息中的信息，UE選擇可用的RACH簽名和RACH時機，隨后向BS發送隨機接入前導碼(步驟S300)。響應于該隨機接入前導碼，BS發送隨機接入響應(步驟S310)。隨機接入響應包括 時間偏移信息(即，時間提前(TA))、用于傳送RRC連接請求消息的上行鏈路無線資源分配 信息(即，UL授權),NAS業務請求消息的持續時間信息、以及RRC連接請求消息的C-RNTI。 NAS業務請求消息的持續時間信息可以是用于發送NAS業務請求消息的上行鏈路無線資源 分配信息。持續時間信息可以表示以下這種多個TTI 在發送了 RRC連接請求消息之后、在 該多個TTI之后使用上行鏈路無線資源來發送NAS業務請求消息。在接收到隨機接入響應之后，UE根據包括在隨機接入響應中的無線資源分配信息來發送RRC連接請求消息(步驟S320)。UE對通過PDCCH所發送的RA-RNTI進行監視，并 且讀取相應的DL-SCH消息。隨后，UE根據與使用DL-SCH消息所發送的隨機接入響應有關 的信息，來發送RRC連接請求消息。在從UE接收到RRC連接請求消息之后，BS向UE發送競爭解決消息(步驟S330)。 競爭解決消息通過DL-SCH發送。針對已接收到競爭解決消息的UE來建立信令無線承載(SRB)，該信令無線承載是用于發送控制面數據的無線承載。UE向BS發送NAS業務請求消息(步驟S340)。根據該NAS業務請求消息，MME向 BS發送RB建立信息。使用RB建立信息，使得可以在BS與UE之間發送用戶面數據。NAS 業務請求消息可以使用由持續時間信息所指定的上行鏈路無線資源來發送。可以在SRB建 立之前分配用于NAS業務請求消息的上行鏈路無線資源，使得可以更快速地執行NAS業務 請求消息的傳輸。
在接收到NAS業務請求消息之后，BS向ME發送初始UE消息(步驟S350)。初始 UE消息包括UE發送給BS的NAS業務請求消息。在從BS接收到NAS消息之后，MME向BS發送包括UE上下文信息在內的初始上下 文建立請求消息(步驟S360)。UE上下文信息針對用于在BS與UE之間發送用戶面數據的
RB建立。BS基于UE上下文信息來向UE發送RRC連接重新配置消息(步驟S370)。RRC連 接重新配置消息包括用于UE與BS之間的RRC連接建立的信息。UE完成用于與BS的數據通信的全部建立，并且向BS發送RRC連接完成消息(步 驟S380)。UE建立了用于傳送用戶面數據的RB，并且進入RRC_C0NNECTED狀態。UE開始與 BS進行數據通信。BS向MME發送初始上下文建立完成消息，因而完全地建立了與MME的連接(步驟 S390)。圖9是示出了根據本發明的另一個實施方式的RRC連接建立處理的流程圖。參照圖9，根據從BS接收到的系統信息或根據包括在尋呼消息中的信息，UE選擇 可用的RACH簽名和RACH時機，隨后向BS發送隨機接入前導碼(步驟S400)。響應于該隨機接入前導碼，BS發送隨機接入響應(步驟S410)。隨機接入響應包 括時間偏移信息(即，時間提前(TA))、用于傳送RRC連接請求消息的上行鏈路無線資源分 配信息(即，UL授權)、以及RRC連接請求消息的C-RNTI。在接收到隨機接入響應之后，UE根據包括在隨機接入響應中的無線資源分配信息 來發送RRC連接請求消息(步驟S420)。UE對通過PDCCH所發送的RA-RNTI進行監視，并 且讀取相應的DL-SCH消息。隨后，UE根據與使用DL-SCH消息所發送的隨機接入響應有關 的信息，來發送RRC連接請求消息。在從UE接收到RRC連接請求消息之后，BS向UE發送競爭解決消息(步驟S430)。 競爭解決消息包括NAS業務請求消息的無線資源分配信息(S卩，資源授權)。針對已接收到 競爭解決消息的UE來建立信令無線承載(SRB)，該信令無線承載是用于發送控制面數據的 無線承載。當建立了 SRB時，確保了 UE發送NAS業務請求消息。因此，BS為NAS業務請求 消息分配無線資源，而無需從UE接收額外的無線資源請求。UE向BS發送NAS業務請求消息(步驟S440)。根據該NAS業務請求消息，MME向 BS發送RB建立信息。使用RB建立信息，使得可以在BS與UE之間發送用戶面數據。NAS 業務請求消息可以根據與競爭解決消息一起發送的無線資源分配信息來發送。可以在SRB 建立之前分配用于NAS業務請求消息的上行鏈路無線資源，使得可以更快速地執行NAS業 務請求消息的傳輸。在接收到NAS業務請求消息之后，BS向MME發送初始UE消息(步驟S450)。初始UE消息包括UE發送給BS的NAS業務請求消息。在從BS接收到NAS消息之后，MME向BS發送包括UE上下文信息在內的初始上下文建立請求消息(步驟S460)。UE上下文信息針對用于在BS與UE之間發送用戶面數據的
RB建立。BS基于UE上下文信息來向UE發送RRC連接重新配置消息(步驟S470)。RRC連 接重新配置消息包括用于UE與BS之間的RRC連接建立的信息。UE完成用于與BS的數據通信的全部建立，并且向BS發送RRC連接完成消息(步 驟S480)。UE建立了用于傳送用戶面數據的RB，并且進入RRC_C0NNECTED狀態。UE開始與 BS進行數據通信。BS向MME發送初始上下文建立完成消息，因而完全地建立了與MME的連接(步驟 S490)。圖10是示出了用于發送NAS消息的示例性處理的流程圖。這里，在RRC連接建立 處理中發送針對UE和BS的各個層的消息。參照圖10，UE響應于隨機接入前導碼而接收隨機接入響應，并且發送RRC連接請 求消息(步驟S510)。RRC連接請求消息通過位于UE的RRC層與BS的RRC層之間的RRC 信令來進行發送。RRC連接請求消息包括用于競爭解決的初始UE標識。HARQ可以用于發 送RRC連接請求消息。由于將RLC TM用于RRC連接請求消息，所以并不在RLC層中對RRC 連接請求消息進行分段。在從UE接收到RRC連接請求消息之后，BS向UE發送競爭解決消息(步驟S520)。 競爭解決消息通過位于UE的RRC層與BS的RRC層之間的RRC信令來進行發送。當UE接 收到競爭解決消息時，針對UE來建立信令無線承載(SRB)，該信令無線承載是用于發送控 制面數據的無線承載。結果，UE可以發送NAS消息。UE的NAS層將NAS業務請求消息發送到下層(步驟S530)。根據該NAS業務請求 消息，MME向BS發送RB建立信息。使用該RB建立信息，使得可以在BS與UE之間發送用 戶面數據。經由RRC層將NAS業務請求消息發送到RLC層。在RLC層中，將NAS業務請求 消息發送到MAC層的緩沖器。隨后，MAC層認識到存在待發送的數據。UE的MAC層向BS的MAC層發送NAS業務請求消息的資源請求消息(步驟S540)。 UE的MAC層請求用于發送NAS業務請求消息的上行鏈路無線資源。響應于UE的無線資源請求，BS的MAC層向UE的MAC層發送資源授權消息(步驟 S550)。在接收到無線資源分配消息之后，UE通過使用所分配的無線資源經由PHY層來發 送存儲在MAC層的緩沖器中的NAS業務請求消息(步驟S560)。在建立了作為用于發送控制面數據的無線承載的SRB之后，可以發送NAS消息。因 此，UE可以在接收到競爭解決消息之后、請求BS分配用于發送NAS業務請求消息的無線資 源，并且通過使用所分配的資源來發送NAS業務請求消息。然而，在接收到競爭解決消息之 后，可以保證UE始終發送NAS業務請求消息。因此，可以不需要對用于NAS業務請求消息 的無線資源進行請求和確認的處理。現在將描述更有效地發送NAS消息的方法。圖11是示出了根據本發明一個實施方式的發送NAS消息的處理的流程圖。這里， 在RRC連接建立處理中發送針對UE和BS的各個層的消息。
參照圖11，UE響應于隨機接入前導碼而接收隨機接入響應，并且發送RRC連接請求消息(步驟S610)。RRC連接請求消息通過位于UE的RRC層與BS的RRC層之間的RRC 信令來進行發送。RRC連接請求消息包括用于競爭解決的初始UE標識。HARQ可以用于發 送RRC連接請求消息。由于將RLC TM用于RRC連接請求消息，所以并不在RLC層中對RRC 連接請求消息進行分段。在從UE接收到RRC連接請求消息之后，BS向UE發送競爭解決消息(步驟S620)。 競爭解決消息通過位于UE的RRC層與BS的RRC層之間的RRC信令來進行發送。在該情況 下，BS在接收到RRC連接請求消息之后分配上行鏈路無線資源。RRC層指示MAC層為要由 UE發送的NAS業務請求消息分配無線資源。也就是說，無需額外地從UE接收到NAS業務請 求消息的無線資源請求消息，可以在接收到RRC連接請求消息時自動地分配用于NAS業務 請求消息的無線資源。BS的MAC層向UE的MAC層發送資源授權消息(步驟S630)。在接收到競爭解決消息的UE中建立了 SRB，并且使用所分配的無線資源來發送 NAS業務請求消息(步驟S640)。將NAS業務請求消息從UE的NAS層發送到下層，并且將 其直接發送到BS，而無需在MAC層的緩沖器中等候。也就是說，所提出的發送NAS業務請 求消息的方法相對于傳統的發送NAS業務請求消息的方法的優點在于，不需要必須執行無 線資源請求。在所提出的方法中，可以減小在建立了 SRB之后執行無線資源請求/確認處 理時所發生的開銷。因此，可以減小執行RRC連接建立處理所需要的時間。在從空閑狀態 轉換到活動狀態之后，UE可以通過隨機接入處理來建立SRB，并且當在上行鏈路中發送第 一 NAS消息時可以直接地發送第一 NAS消息，而無需額外地請求用于第一 NAS消息的無線 資源。因此，可以減小用于執行RRC連接建立處理的時間。以上已經描述了在RRC連接建立處理中，通過設置傳送NAS業務請求消息的持續 時間，來通過多個TTI發送NAS業務請求消息。不僅可以在RRC連接建立處理中發送NAS 業務請求消息時使用這種方法，而且，還可以在信道條件較差的環境內在要求準確傳送信 息的通信處理中通過使用持續時間信息來通過多個TTI以分散的方式發送信息時使用這 種方法。上述各項功能都可由處理器(諸如基于被編碼為執行這些功能的軟件、程序代碼 等的微處理器、控制器、微控制器、專用集成電路(ASIC)等)來執行。基于對本發明的說明， 對于本領域技術人員而言，這些代碼的計劃、開發和執行都是顯而易見的。雖然為了例示的目的而公開了本發明的實施方式，但是本領域技術人員可以理解 的是，可以在不脫離本發明的范圍的情況下做出各種修改、增加和替換。因此，本發明的實 施方式并不限于上述實施方式，而是由所附權利要求及其等同物的全部范圍限定。
權利要求
一種在無線通信系統中執行隨機接入處理的方法，該方法包括以下步驟發送隨機接入前導碼；接收響應于所述隨機接入前導碼的隨機接入響應，該隨機接入響應包括針對多個傳輸時間間隔(TTI)的上行鏈路無線資源分配信息；根據所述上行鏈路無線資源分配信息，來發送無線資源控制(RRC)連接請求消息；以及根據所述上行鏈路無線資源分配信息，來發送非接入層(NAS)業務請求消息。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，按照串接的方式發送所述NAS業務請求消息與所 述RRC連接請求消息。
3.根據權利要求1所述的方法，其中，根據所述上行鏈路無線資源分配信息來對所述 NAS業務請求消息進行分段，并且隨后通過多個子幀來進行發送。
4.根據權利要求3所述的方法，其中，所述多個子幀在時間上是連續的。
5.根據權利要求3所述的方法，其中，所述多個子幀在時間上是不連續的。
6.根據權利要求1所述的方法，該方法還包括以下步驟接收響應于所述RRC連接請 求消息的競爭解決消息，其中，所述NAS業務請求消息是在接收到所述競爭解決消息之后 發送的。
7.根據權利要求6所述的方法，其中，所述RRC連接請求消息包括用于競爭解決的初始 UE標識。
8.根據權利要求1所述的方法，其中，通過上行鏈路共享信道(UL-SCH)來發送所述 RRC連接請求消息與所述NAS業務請求消息。
9.一種執行隨機接入的方法，該方法包括以下步驟 接收RRC連接請求消息；在接收到所述RRC連接請求消息之后，分配上行鏈路無線資源； 發送響應于所述RRC連接請求消息的競爭解決消息，以由RRC層向MAC層指示用于NAS 業務請求消息的所述上行鏈路無線資源；以及 發送關于所述上行鏈路無線資源的信息。
10.根據權利要求9所述的方法，該方法還包括以下步驟通過使用所述上行鏈路無線 資源來接收所述NAS業務請求消息。
全文摘要
一種在無線通信系統中執行隨機接入處理的方法，該方法包括以下步驟發送隨機接入前導碼；接收響應于所述隨機接入前導碼的隨機接入響應，該隨機接入響應包括針對多個傳輸時間間隔(TTI)的上行鏈路無線資源分配信息；根據所述上行鏈路無線資源分配信息，來發送無線資源控制(RRC)連接請求消息；以及根據所述上行鏈路無線資源分配信息，來發送非接入層(NAS)業務請求消息。
文檔編號H04B7/26GK101803234SQ200880106843
公開日2010年8月11日 申請日期2008年9月8日 優先權日2007年9月18日
發明者成斗鉉, 樸奎鎮, 李銀終, 趙漢奎, 鄭載薰 申請人:Lg電子株式會社