CN107079501A - 在无线通信***中在未授权载波上执行用于小区的接入发起和响应的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种用于在无线通信***中在未授权载波上在小区处执行随机接入过程的方法和装置。用户设备(UE)发送随机接入前导，并且接收包括第二小区的索引的随机接入响应。第一小区是授权载波上的第一服务小区，并且第二小区是未授权载波上的第二服务小区。
Description
技术领域
本发明涉及一种无线通信，并且更加具体地，涉及一种用于在无线通信***中在未授权载波上执行用于小区的接入发起和响应的方法和装置。
背景技术
第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)是用于使能高速分组通信的技术。针对包括旨在减少用户和提供商成本、改进服务质量、以及扩大和提升覆盖和***容量的LTE目标已经提出了许多方案。3GPP LTE要求每比特减少成本、增加服务可用性、灵活使用频带、简单结构、开放接口、以及终端的适当功率消耗作为高级别的要求。
世界不同区域对LTE的快速接收不仅表明对无线宽带数据的需求日益增加，并且还表明LTE是满足这种需求的非常成功的平台。同时，未授权频谱已经更多地被蜂窝运营商认为是增加其服务提供的补充工具。未授权频谱永远无法与未授权区域的质量匹配。然而，允许将未授权频谱用作授权频谱的补充的这些解决方案有可能会为3GPP运营商并且最终为整个3GPP行业带来巨大价值。鉴于在我们的社会中其他技术在无线通信的未授权频谱中的广泛部署和使用，可以设想LTE必须与未授权频谱的现有的和将来的使用共存。授权由国际移动电信(IMT)专用的现有的和新的频谱仍将是提供无缝覆盖、实现最高频谱效率、以及通过精心计划和部署高质量网络设备和装置来确保蜂窝网络的最高可靠性的根本。
在这些考虑之下，用未授权频谱补充LTE平台是合理的选择，因为其使运营商和供应商能够利用在无线电和核心网络中的LTE/演进分组核心(EPC)硬件中的现有的或者计划中的投资，尤其是如果将授权辅助接入(LAA)视为集成到LTE中的辅分量载波。
通过例如LAA、Wi-Fi等等的各种类型的无线电接入技术(RAT)，可以使用未授权频谱。即，未授权频谱的数据传输可以经历竞争。在这样的情况下，随机接入过程可能是挑战，因为由于资源的缺乏，当必要时，不可以执行随机接入过程和/或随机接入响应的传输。因此，可以要求用于在未授权载波的小区处执行随机接入过程的方法。
发明内容
本发明提供一种用于在无线通信***中在未授权载波上执行用于小区的接入开始和响应的方法和装置。本发明提供一种用于在未授权载波上接收包括小区的索引的随机接入响应的方法和装置。
在一个方面中，提供一种用于在无线通信***中通过用户设备(UE)在未授权载波上在小区处执行随机接入过程的方法。该方法包括：发送随机接入前导；以及接收包括第二小区的索引的随机接入响应。第一小区是授权载波上的第一服务小区，并且第二小区是未授权载波上的第二服务小区。
在另一方面中，提供一种用户设备(UE)。该UE包括存储器、收发器以及处理器，该处理器被耦合到存储器和收发器，并且被配置成控制收发器以发送随机接入前导，并且控制收发器以接收包括第二小区的索引的随机接入响应。第一小区是授权载波上的第一服务小区，并且第二小区是未授权载波上的第二服务小区。
有益效果
可以有效率地执行在未授权载波上用于小区的随机接入过程。
附图说明
图1示出LTE***架构。
图2示出典型E-UTRAN和典型EPC的架构的框图。
图3示出LTE***的用户平面协议栈的框图。
图4示出LTE***的控制平面协议栈的框图。
图5示出物理信道结构的示例。
图6示出用于LAA的部署场景的示例。
图7示出用于LAA的部署场景的另一示例。
图8示出用于LAA的部署场景的另一示例。
图9示出用于LAA的部署场景的另一示例。
图10示出用于L小区和U小区的部署的场景的示例。
图11示出根据本发明的实施例的用于在未授权载波上在小区处执行随机接入过程的方法。
图12示出根据本发明的另一实施例的用于在未授权载波上在小区处执行随机接入过程的方法。
图13示出根据本发明的另一实施例的用于在未授权载波上在小区处执行随机接入过程的方法。
图14示出实现本发明的实施例的无线通信***。
具体实施方式
下文描述的技术能够在各种无线通信***中使用，诸如码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、正交频分多址(OFDMA)、单载波频分多址(SC-FDMA)等。CDMA能够以诸如通用陆上无线电接入(UTRA)或者CDMA-2000的无线电技术来实现。TDMA能够以诸如全球移动通信***(GSM)/通用分组无线电服务(GPRS)/增强型数据速率GSM演进(EDGE)的无线电技术来实现。OFDMA能够以诸如电气与电子工程师协会(IEEE)802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802-20、演进的UTRA(E-UTRA)等的无线电技术来实现。IEEE802.16m是IEEE 802.16e的演进，并且提供与基于IEEE 802.16的***的后向兼容性。UTRA是通用移动电信***(UMTS)的一部分。第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)是使用E-UTRA的演进的UMTS(E-UMTS)的一部分。3GPP LTE在下行链路中使用OFDMA，以及在上行链路中使用SC-FDMA。高级LTE(LTE-A)是3GPP LTE的演进。
为了清楚起见，以下的描述将集中于LTE-A。然而，本发明的技术特征不受限于此。
图1示出LTE***架构。通信网络被广泛地部署以通过IMS和分组数据提供诸如互联网协议语音(VoIP)的各种通信服务。
参考图1，LTE***架构包括一个或者多个用户设备(UE；10)、演进的UMTS陆上无线电接入网络(E-UTRA)以及演进的分组核心网(EPC)。UE 10指的是用户携带的通信设备。UE10可以是固定的或者移动的，并且可以被称为诸如移动站(MS)、用户终端(UT)、订户站(SS)、无线设备等的另一术语。
E-UTRAN包括一个或者多个演进节点-B(eNB)20，并且多个UE可以位于一个小区中。eNB 20向UE 10提供控制平面和用户平面的端点。eNB 20通常是与UE 10通信的固定站并且可以被称为另一术语，诸如基站(BS)、接入点等。每个小区可以部署一个eNB 20。
在下文中，下行链路(DL)表示从eNB 20到UE 10的通信，并且上行链路(UL)表示从UE 10到eNB 20的通信。在DL中，发射器可以是eNB 20的一部分，并且接收器可以是UE 10的一部分。在UL中，发射器可以是UE 10的一部分，并且接收器可以是eNB 20的一部分。
EPC包括移动性管理实体(MME)和***架构演进(SAE)网关(S-GW)。MME/S-GW 30可以被定位在网络的末端处并且被连接到外部网络。为了清楚起见，MME/S-GW 30在此将会被简单地称为“网关”，但是应该理解的是，此实体包括MME和S-GW这两者。
MME向eNB 20提供包括非接入层(NAS)信令、NAS信令安全、接入层(AS)安全性控制、用于3GPP接入网络之间的移动性的核心网络间(CN)节点信令、空闲模式UE可达到性(包括寻呼重传的执行和控制)、跟踪区域列表管理(用于在空闲和活跃模式下的UE)、分组数据网络(PDN)网关(P-GW)和S-GW选择、在MME变化的情况下用于切换的MME选择、切换到2G或者3G 3GPP接入网络的服务GPRS支持节点(SGSN)选择、漫游、认证、包括专用承载建立的承载管理功能、支持公共警报***(PWS)(包括地震和海啸警报***(ETWS)和商用移动报警***(CMAS))消息传输的各种功能。S-GW主机提供各种功能，包括基于每个用户的分组过滤(通过例如，深度分组检查)、合法侦听、UE互联网协议(IP)地址分配、在DL中的传输级别分组标记、UL和DL服务级别计费、门控和速率增强、基于接入点名称聚合最大比特速率(APN-AMBR)的DL速率增强。
用于发送用户业务或者控制业务的接口可以被使用。UE 10经由Uu接口被连接到eNB 20。eNB 20经由X2接口相互连接。相邻的eNB可以具有网状网络结构，其具有X2接口。经由S1接口，多个节点可以被连接在eNB 20和网关30之间。
图2示出典型E-UTRAN和典型EPC的架构的框图。参考图2，eNB 20可以执行对于网关30的选择、在无线电资源控制(RRC)激活期间朝向网关30的路由、寻呼消息的调度和发送、广播信道(BCH)信息的调度和发送、在UL和DL这两者中到UE 10的资源的动态分配、eNB测量的配置和提供、无线电承载控制、无线电准入控制(RAC)以及在LTE_ACTIVE状态下的连接移动性控制的功能。在EPC中，并且如在上面所注明的，网关30可以执行寻呼发起、LTE_IDLE状态管理、用户平面的加密、SAE承载控制以及NAS信令的加密和完整性保护的功能。
图3示出LTE***的用户平面协议栈的框图。图4示出LTE***的用户平面协议栈的框图。基于在通信***中公知的开放***互连(OSI)模型的下三层，在UE和E-UTRAN之间的无线电接口协议的层可以被分类成第一层(L1)、第二层(L2)以及第三层(L3)。
物理(PHY)层属于L1。PHY层通过物理信道给较高层提供信息传送服务。PHY层通过传输信道被连接到作为PHY层的较高层的媒体接入控制(MAC)层。物理信道被映射到传输信道。通过传输信道，在MAC层和PHY层之间传送数据。在不同的PHY层，即发送侧的PHY层和接收侧的PHY层之间，经由物理信道传输数据。
MAC层、无线电链路控制(RLC)层以及分组数据会聚协议(PDCP)层属于L2。MAC层经由逻辑信道将服务提供给作为MAC层的较高层的RLC层。MAC层在逻辑信道上提供数据传送服务。RLC层支持具有可靠性的数据的传输。同时，通过MAC层内部的功能块来实现RLC层的功能。在这样的情况下，RLC层可以不存在。PDCP层提供减少不必要的控制信息使得通过采用诸如IPv4或者IPv6的IP分组发送的数据能够在具有相对小的带宽的无线电接口上被有效率地发送的报头压缩功能。
无线电资源控制(RRC)层属于L3。RLC层位于L3的最低部分处，并且仅在控制平面中被定义。RRC层控制与无线电承载(RB)的配置、重新配置以及释放有关的逻辑信道、传输信道、以及物理信道。RB表示提供用于在UE和E-UTRAN之间的数据传输的L2的服务。
参考图3，RLC和MAC层(在网络侧上在eNB中被终止)可以执行诸如调度、自动重传请求(ARQ)以及混合ARQ(HARQ)的功能。PDCP层(在网络侧上的eNB中终止)可以执行诸如报头压缩、完整性保护以及加密的用户平面功能。
参考图4，RLC和MAC层(在网络侧上的eNB中终止)可以执行用于控制平面的相同功能。RRC层(在网络侧上的eNB中被终止)可以执行诸如广播、寻呼、RRC连接管理、RB控制、移动性功能以及UE测量报告和控制的功能。NAS控制协议(在网络侧上的网关的MME中被终止)可以执行诸如用于网关和UE之间的信令的SAE承载管理、认证、LTE_IDLE移动性处理、在LTE_IDLE中的寻呼发起以及安全性控制的功能。
图5示出物理信道结构的示例。物理信道通过无线电资源在UE的PHY层和eNB之间传输信令和数据。物理信道由时域中的多个子帧和频域中的多个子载波组成。一个子帧为1ms，由时域中的多个符号组成。子帧的特定符号，诸如子帧的第一符号可以被用于物理下行链路控制信道(PDCCH)。PDCCH承载动态分配的资源，诸如物理资源块(PRB)以及调制和编译方案(MCS)。
DL传输信道包括被用于发送***信息的广播信道(BCH)、被用于寻呼UE的寻呼信道(PCH)、被用于发送用户业务或者控制信号的下行链路共享信道(DL-SCH)、被用于多播或者广播服务传输的多播信道(MCH)。DL-SCH通过变化调制、编译和发射功率以及动态和半静态资源分配这两者来支持HARQ、动态链路自适应。DL-SCH也可以使能整个小区中的广播和波束赋形的使用。
UL传输信道包括通常被用于对小区的初始接入的随机接入信道(RACH)、用于发送用户业务或者控制信号的上行链路共享信道(UL-SCH)等等。UL-SCH通过变化发射功率和潜在的调制和编译来支持HARQ和动态链路自适应。UL-SCH也可以使能波束赋形的使用。
根据发送的信息的类型，逻辑信道被分类成用于传送控制平面信息的控制信道和用于传送用户平面信息的业务信道。即，对通过MAC层提供的不同数据传送服务，定义逻辑信道类型的集合。
控制信道仅被用于控制平面信息的传送。通过MAC层提供的控制信道包括广播控制信道(BCCH)、寻呼控制信道(PCCH)、公共控制信道(CCCH)、多播控制信道(MCCH)以及专用控制信道(DCCH)。BCCH是用于广播***控制信息的下行链路信道。PCCH是传送寻呼信息的下行链路信道并且当网络没有获知UE的位置小区时被使用。通过不具有与网络的RRC连接的UE来使用CCCH。MCCH是用于将来自于网络的多媒体广播多播服务(MBMS)控制信息发送到UE的点对多点下行链路信道。DCCH是在UE和网络之间发送专用控制信息的由具有RRC连接的UE所使用的点对点双向信道。
业务信道仅被用于用户平面信息的传送。由MAC层提供的业务信道包括专用业务信道(DTCH)和多播业务信道(MTCH)。DTCH是点对点信道，专用于一个UE用于用户信息的传送并且能够在上行链路和下行链路这两者中存在。MTCH是用于将来自于网络的业务数据发送到UE的点对多点下行链路信道。
在逻辑信道和传输信道之间的上行链路连接包括能够被映射到UL-SCH的DCCH、能够被映射到UL-SCH的DTCH以及能够被映射到UL-SCH的CCCH。在逻辑信道和传输信道之间的下行链路连接包括能够被映射到BCH或者DL-SCH的BCCH、能够被映射到PCH的PCCH、能够被映射到DL-SCH的DCCH以及能够被映射到DL-SCH的DTCH、能够被映射到MCH的MCCH以及能够被映射到MCH的MTCH。
RRC状态指示是否UE的RRC层被逻辑地连接到E-UTRAN的RRC层。RRC状态可以被划分成诸如RRC空闲状态(RRC_IDLE)和RRC连接状态(RRC_CONNECTED)的两种不同状态。在RRC_IDLE中，UE可以接收***信息和寻呼信息的广播同时UE指定由NAS配置的非连续的接收(DRX)，并且UE已经被分配在跟踪区域中唯一地识别UE的标识(ID)并且可以执行公共陆地移动网络(PLMN)选择和小区重选。此外，在RRC_IDLE中，在eNB中没有存储RRC上下文。
在RRC_CONNECTED状态下，UE在E-UTRAN中具有E-UTRAN RRC连接和上下文，使得将数据发送到eNB和/或从eNB接收数据变成可能。此外，UE能够向eNB报告信道质量信息和反馈信息。在RRC_CONNECTED状态下，E-UTRAN获知UE所属的小区。因此，网络能够将数据发送到UE和/或从UE接收数据，网络能够控制UE的移动性(在网络辅助小区变化(NACC)的情况下对GSM EDGE无线电接入网络(GERAN)的切换和无线电接入技术(RAT)间小区变化命令)，并且网络能够执行对于相邻小区的小区测量。
在RRC_IDEL状态下，UE指定寻呼DRX周期。具体地，UE在每个UE特定寻呼DRX周期的特定寻呼时机处监控寻呼信号。寻呼时机是寻呼信号被发送期间的时间间隔。UE具有其自身的寻呼时机。寻呼消息在属于相同跟踪区域的所有小区上被发送。如果UE从一个跟踪区域(TA)移动到另一TA，则UE将跟踪区域更新(TAU)消息发送到网络以更新其位置。
描述载波聚合(CA)。可以参考3GPP TS 36.300V12.1.0(2014-03)的第5.5和7.5节。在CA中，一个或者多个分量载波(CC)被聚合以便于支持高达100MHz的更宽的传输带宽。UE可以取决于其性能在一个或者多个CC上同时接收或者发送。具有用于CA的单定时提前能力的UE能够同时在与共享相同定时提前的多个服务小区(在一个定时提前组(TAG)中分组的多个服务小区)相对应的多个CC上接收和/或发送。具有用于CA的多TA能力的UE能够同时在与具有不同TA的多个服务小区(在多个TAG中分组的多个服务小区)相对应的多个CC上接收和/或发送。E-UTRAN确保每个TAG包含至少一个服务小区。不具备CA能力的UE能够在单个CC上接收，并且在只对应于一个服务小区(一个TAG中的一个服务小区)的单个CC上发送。在频域中，在每个CC被限于最多110个资源块的情况下，对于连续的和非连续的CC这两者支持CA。
可以配置UE聚合源自相同eNB并可能在UL和DL中具有不同带宽的不同数量的CC。能够被配置的DL CC的数目取决于UE的DL聚合能力。能够被配置的UL CC的数目取决于UE的UL聚合能力。不能够以超过DL CC的UL CC来配置UE。在典型的时分双工(TDD)部署中，UL和DL中的CC的数目和每个CC的带宽是相同的。能够被配置的TAG的数目取决于UE的TAG能力。源自相同eNB的CC不需要提供相同的覆盖。
当CA被配置时，UE仅具有与网络的一个RRC连接。在RRC连接建立/重建/切换时，一个服务小区提供NAS移动性信息(例如，跟踪区域标识(TAI))，并且在RRC连接重建/切换时，一个服务小区提供安全输入。此小区被称为主小区(PCell)。在DL中，与PCell相对应的载波是DL主CC(DL PCC)，而在UL中，其是UL主CC(UL PCC)。
根据UE能力，辅小区(SCell)能够被配置成与PCell一起形成服务小区集合。在DL中，与SCell相对应的载波是DL辅CC(DL SCC)，而在UL中，其是UL辅CC(UL SCC)。
因此，用于UE的被配置的服务小区集合始终是由一个PCell和一个或者多个SCell组成。对于每个SCell，除了DL资源之外，UE的UL资源的使用是可配置的(被配置的DL SCC的数目因此始终大于或者等于UL SCC的数目，并且对于仅UL资源的使用，不能够配置SCell)。从UE的角度来看，每个UL资源仅属于一个服务小区。能够被配置的服务小区的数目取决于UE的聚合能力。仅通过切换过程(即，通过安全密钥变化和RACH过程)，PCell能够被改变。PCell被用于PUCCH的传输。不同于SCell，PCell不能够被停用。当PCell经历无线电链路失败(RLE)时，而不是当SCell经历RLF时，触发重建。从PCell得到NAS信息。
通过RRC能够执行SCell的重新配置、添加和去除。在LTE内切换处，RRC也能够针对关于目标PCell的使用添加、去除、或者重新配置SCell。当添加新SCell时，专用RRC信令被用于发送所有被要求的SCell的***信息，即，在连接模式时，UE不需要从SCell直接地获取广播***信息。
为了支持在LTE中的未授权频谱/载波，已经论述了每个方面。在世界上的一些区域中，未授权技术需要遵守一些规则，例如，先听后说(LBT)。在诸如Wi-Fi的LTE和其他技术之间以及在LTE运营商之间的公平共存被认为是必需的。甚至在没有LBT的国家中，监管要求存在以尝试最小化与未授权频谱的其他用户的干扰。然而，不足以简单地最小化用于监管方面的干扰。确保部署的***将操作为优秀的邻居，并且没有显著地冲击遗留***，也是重要的。
因此，需要研究确定增强LTE以在与其他技术共存并且满足监管要求的同时实现对未授权频谱的授权辅助接入的唯一全球性解决方案。当看到这样的增强时，应该尽可能多地使用当前的LTE物理层设计。为了确保考虑到整体解决方案，研究应该包括装置内、同信道、以及相邻信道内和RAT间共存场景。这种可行性研究将评估对未授权频谱的授权辅助接入的LTE增强。详细目的如下。
(1)为LTE部署定义评估方法和可能的场景，集中于LTE CA配置和架构方面，在该LTE CA配置和架构中，低功率SCell在未授权频谱中操作并且仅仅是DL或者包含UL和DL，并且在该LTE CA配置和架构中，Pcell在授权频谱中操作并且可以是LTE FDD或者LTE TDD。
(2)为未授权频谱部署记录相关要求和设计目标，具体是：
-为5GHz带中的未授权频谱部署记录相关的现有监管要求
-记录引入对未授权频谱的授权辅助接入的考虑，同时重点强调对授权频谱分配的持续重要性/需要
-识别和定义与其他未授权频谱部署共存的设计目标，例如，相对于Wi-Fi和其他授权辅助接入(LAA)服务的公平性。这应该是根据相关的公平共享标准来确定的，例如，LAA不应该比相同载波上的附加Wi-Fi网络对Wi-Fi服务产生更大的影响。这些标准可以包括：例如，吞吐量、延迟等。这也应该会俘获具有多个其他技术无线电调制解调器的支持LAA的装置的装置内共存(IDC)，其中，例如，应该可以在LAA操作期间检测到Wi-Fi网络。这并不意味着LAA+Wi-Fi接收/传输同时发生。这也应该俘获在不同的LAA运营商之间并且在LAA与相同带中的其他技术之间的同信道共存。
(3)识别和评估对LTE的物理层选项和增强以满足在上一节中识别到的未授权频谱部署的需求和目标，包括考虑利用其他LTE运营商和带的其他典型用途来解决关于未授权带的共存方面的方法。
(4)为场景和需要，识别并且在必要时评估对LTE无线电接入网络(RAN)协议所需要的增强以支持未授权频谱中的部署的需要。
(5)结合相关授权频带估计5GHz带的基站和终端操作的可行性。
识别到的增强应该尽可能多地重复使用LTE的特征。研究将覆盖单个运营商场景和多运营商场景，包括多个运营商将LTE部署在相同未授权频谱带中的情况。高优先级应该是在完成仅DL场景时。在LTE CA中，假定UE接收关于SCell的当前广播的***信息，并且可以为未授权频谱保持这个假设。
图6示出用于LAA的部署场景的示例。参照图6，宏小区使用在频率F1处的授权载波上的资源。多个小小区(small cell)使用在频率F3处的未授权载波上的资源。宏小区和多个小小区经由理想回程被连接。宏小区和多个小小区是非并置的(non-collocated)。
图7示出LAA的部署场景的另一示例。参照图7，第一小小区集合使用在频率F2处的授权载波上的资源。第二小小区集合使用在频率F3处的未授权载波上的资源。第一小小区集合和第二小小区集合经由理想回程被连接。第一小小区集合和第二小小区集合是并置的(collocated)。
图8示出LAA的部署场景的另一示例。参照图8，宏小区使用在频率F1处的授权载波上的资源。第一小小区集合使用在频率F1处的授权载波上的资源。宏小区和第一小小区集合经由理想或者非理想回程被连接。此外，第二小小区集合使用在频率F3处的未授权载波上的资源。第一小小区集合和第二小小区集合经由理想回程被连接。第一小小区集合和第二小小区集合是并置的。
图9示出LAA的部署场景的另一示例。参照图9，宏小区使用在频率F1处的授权载波上的资源。第一小小区集合使用在频率F2处的授权载波上的资源。宏小区和第一小小区集合经由理想或者非理想回程被连接。此外，第二小小区集合使用在频率F3处的未授权载波上的资源。第一小小区集合和第二小小区集合经由理想回程被连接。第一小小区集合和第二小小区集合是并置的。
对于评估，以下部署场景可以被视为工作假设。
(1)应该评估三个共存场景。
-共存场景a：运营商#1部署Wi-Fi并且运营商#2部署Wi-Fi
-共存场景b：运营商#1部署LAA并且运营商#2部署LAA
-共存场景c：运营商#1部署Wi-Fi并且运营商#2部署LAA
(2)室外部署和室内部署都应该被视为在这些场景中。
(3)应该评估具有单个未授权信道和多个未授权信道的共存场景。
(4)不同LAA运营商之间的异步是基线。也可以评估不同LAA运营商之间的同步。
UE可以在未授权频谱的载波或者授权频谱的载波上在UL中发送数据或者在DL中接收数据。在未授权载波处的DL接收和UL传输经历竞争。例如，在未授权载波处的DL接收和UL传输可以与在相同载波处，例如，无线局域网(WLAN)操作的其他无线电接入技术(RAT)竞争。
同时，在未授权载波上的小区处的随机接入过程期间，UE可以在未授权载波上的小区处发送前导。然而，eNB不能够在合适的时间响应前导，因为在未授权载波上的小区处的DL资源没有被保留。因此，eNB可以不响应在未授权载波上的小区处的前导。另一方面，在未授权载波上的小区处的随机接入过程期间，由于例如竞争，UE可能需要等待以在未授权载波上的小区处发送前导。因此，UE可以不在未授权载波上的小区处立即发送前导。然而，当前没有处理在未授权载波的小区处的随机接入过程的问题的清楚的解决方案。
为了解决上述问题，根据本发明的实施例，可以提出根据本发明的实施例的用于在未授权载波上的小区处执行随机接入过程的方法。根据本发明的一个实施例，UE可以在未授权载波上将随机接入前导发送到小区，并且在授权载波上从小区接收随机接入响应。根据本发明的另一实施例，UE可以在授权载波上将随机接入前导发送到小区，并且在未授权载波上从小区接收随机接入响应。在下文中，L小区意指使用在授权载波上的资源的小区，并且U小区意指使用在未授权载波上的资源的小区。
图10示出L小区和U小区的部署场景的示例。参考图10，UE连接至L小区作为PCell或者主SCell(PSCell)。UE可以配置有在L频率(授权频谱的频率)上的一个或者多个L小区和在U频率(未授权频谱的频率)上的一个或者多个U小区。相同eNB可以同时控制L小区和U小区这两者，或者不同eNB可以分别控制L小区和U小区。换句话说，L小区和U小区可以属于一个eNB或者不同eNB。eNB间接口，可以被称为X3接口，可以是在不同eNB分别控制L小区和U小区的情况下定义的。
图11示出根据本发明的实施例的用于在未授权载波上的小区处执行随机接入过程的方法。
在步骤S100中，UE从eNB接收在L小区处的RRC连接重新配置消息。RRC连接重新配置消息可以包括关于U小区的添加的信息，诸如用于被添加的U小区的U小区频率、U小区索引以及目标小区无线电网络临时标识(C-RNTI)。
在步骤S110中，UE将RRC连接重新配置完成消息发送到L小区。在本实施例中，在RRC连接重新配置消息的接收之后发送RRC连接重新配置完成消息。然而，本发明不限于此。在稍后描述的步骤S130中的指示的接收之后，或者在稍后描述的步骤S150中的发送随机接入前导之后，或者在步骤S160中消息的接收之后，可以发送RRC连接重新配置消息。RRC连接重新配置完成消息可以包括在通过UE测量的U小区和L小区之间的DL/UL定时差。
在步骤S100中接收RRC连接重新配置消息时，UE在授权载波上将第一小区(例如，PCell或者调度小区)配置为服务小区并且在未授权载波上将第二小区(例如，SCell或者调度小区)配置为服务小区。第一小区可以是PCell、PSCell、在未授权载波上朝着服务小区执行跨载波调度的调度小区中的一个。第二小区可以是调度小区调度传输或者接收的被调度的小区。此外，寻址第二小区的U小区索引可以被给予到UE。
在步骤S120中，eNB可以在第二小区处执行载波感测以保留U小区资源以与UE通信。
在步骤S130中，UE在第一小区处接收在PDCCH或者MAC控制元素(CE)上的指示。在PDCCH上的指示可以是发起与在第二小区处的DL/UL传输有关的随机接入过程的PDCCH命令。在MAC CE上的指示可以是激活第二小区的激活/失活MAC CE。指示可以包括作为专用前导的随机接入前导ID(RAPID)、在第二小区处使用的C-RNTI、以及寻址第二小区的U小区索引。在接收指示时，UE可以将第二小区视为已激活。
在步骤S140中，UE可以在发送随机接入前导之前执行载波感测以在第二小区处保留用于UL传输的资源。
在步骤S150中，UE响应于在第一小区处在PDCCH/MAC CE上的指示，在第二小区处发送用于在第二小区处的传输或者接收的随机接入前导(即，发起随机接入过程)。随机接入过程可以使用RAPID作为专用前导。UE可以在随机接入前导的传输之后在第二小区处执行UL接收或者DL传输。
UE可以在发送随机接入前导之后在时间间隔中监控在第一小区以及在第二小区处的消息。如果UE不能够在时间间隔中接收消息，则UE可以以增加的传输功率来重新发送随机接入前导。或者，UE可以重复随机接入前导直到UE成功地接收消息。或者，如果在以通过eNB配置的最大数目的前导传输来重复随机接入前导之后UE不能够接收消息，则UE可以通过使用在第一小区的频率上的UL资源将失败消息发送到第一小区。
在步骤S160中，UE在第一小区(或者如果在第二小区处的资源可用，则第二小区)处接收消息2，即随机接入响应，作为对随机接入前导的响应并且可以将随机接入过程视为成功的。可以通过除了遗留RA-RNTI之外的U小区特定的随机接入RNTI(RA-RNTI)所指示的(e)PDCCH来调度随机接入响应。可以为所有U小区、每个U频率、或者每个U小区应用U小区特定的RA-RNTI。随机接入响应可以包括C-RNTI、RAPID、寻址第二小区的U小区索引、被用于控制UE不得不应用于第二小区的定时调节的数量的定时提前、在第二小区处调度DL资源的DL指配、以及/或者在第二小区处的UL许可调度UL资源。
在步骤S170中，因为随机接入过程被视为是成功的，所以UE可以与第二小区在DL或者UL中交换调度的数据。
图12示出用于根据本发明的另一实施例的在未授权载波上在小区处执行随机接入过程的方法。此实施例可以具体地对应于在U小区处不允许UL传输的情况。
在步骤S200中，UE从eNB处接收在L小区处的RRC连接重新配置消息。RRC连接重新配置消息可以包括关于U小区的添加的信息，诸如用于被添加的U小区的U小区频率、U小区索引、以及目标C-RNTI。
在步骤S210中，UE将RRC连接重新配置完成消息发送到L小区。在本实施例中，在RRC连接重新配置消息的接收之后发送RRC连接重新配置完成消息。然而，本发明不限于此。在稍后描述的步骤S230中的指示的接收之后，或者在稍后描述的步骤S240中发送随机接入过程之后，或者在步骤S250中消息的接收之后可以发送RRC连接重新配置消息。RRC连接重新配置完成消息可以包括在通过UE测量的U小区和L小区之间的DL/UL定时差。
在步骤S200中接收RRC连接重新配置消息时，UE在授权载波上将第一小区(例如，PCell或者调度小区)配置为服务小区并且在未授权载波上将第二小区(例如，SCell或者调度小区)配置为服务小区。第一小区可以是PCell、PSCell、在未授权载波上朝着服务小区执行跨载波调度的调度小区中的一个。第二小区可以是调度小区调度传输或者接收的调度小区。此外，寻址第二小区的U小区索引可以被给予到UE。
在步骤S200中，eNB可以在第二小区处执行载波感测以保留U小区资源以与UE通信。
在步骤S230中，UE在第一小区处接收在PDCCH或者MAC CE上的指示。在PDCCH上的指示可以是发起与在第二小区处的DL/UL传输有关的随机接入过程的PDCCH命令。在MAC CE上的指示可以是激活第二小区的激活/失活MAC CE。指示可以包括作为专用前导的随机接入前导ID(RAPID)、在第二小区处使用的C-RNTI、以及寻址第二小区的U小区索引。在接收指示时，UE可以将第二小区视为已激活。
在步骤S240中，如果不存在，则响应于在第一小区处的PDCCH/MAC CE上的指示，UE在第一小区处发送用于第二小区处的传输或者接收的随机接入前导(即，发起随机接入过程)。随机接入前导可以使用RAPID作为专用前导。在随机接入前导的传输之后，UE可以在第二小区处执行UL接收或者DL传输。
UE可以在发送随机接入前导之后在时间间隔中在第二小区(以及第一小区)处监控消息。如果UE在时间间隔中不能够接收消息，则UE可以以被增加的传输功率来重发随机接入前导。或者，UE可以重复随机接入前导，直到UE成功地接收消息。或者，如果在以通过eNB配置的前导传输的最大数目重复随机接入前导之后UE不能够接收消息，则UE可以通过使用第一小区的频率上的资源将失败消息发送到第一小区。
在步骤S250中，UE在第二小区处接收消息2，即随机接入响应，作为对随机接入前导的响应并且可以认为随机接入过程是成功的。通过由除了遗留RA-RNTI之外的U小区特定的随机接入RNTI(RA-RNTI)所指示的(e)PDCCH可以调度随机接入响应。对于所有U小区、每个U频率、或者每个U小区应用U小区特定的RA-RNTI。随机接入响应可以包括C-RNTI、RAPID、寻址第二小区的U小区索引、被用于控制UE不得不应用于第二小区的定时调节的数量的定时提前、在第二小区处调度DL资源的DL指配、以及/或者在第二小区处的UL许可调度UL资源。或者，替代随机接入响应，在第二小区处可以发送PDCCH。
在步骤S260和S270中，因为随机接入过程被视为是成功的，所以UE可以与第二小区在DL或者UL中交换调度的数据。
图13示出根据本发明的另一实施例的用于在未授权载波上在小区处执行随机接入过程的方法。
在步骤S300中，UE发送随机接入前导。可以在第二小区处发送随机接入前导。随机接入前导可以对应于用于专用前导的RAPID。
UE可以在发送随机接入前导之后在时间间隔中监控随机接入响应。如果在时间间隔中没有接收到随机接入响应，则UE可以以增加传输功率来重发随机接入前导。
其后，在步骤S310中，UE接收包括第二小区的索引的随机接入响应。第一小区是在授权载波上的第一服务小区。第二小区是在未授权载波上的第二服务小区。可以在第一小区处接收随机接入响应。随机接入响应可以进一步包括C-RNTI、随机接入前导ID、定时提前、在第二小区处调度DL资源的DL指配、或者在第二小区处调度UL资源的UL许可中的至少一个。基于U小区特定的RA-RNTI可以调度随机接入响应。
在发送随机接入前导之前，UE可以在第一小区处接收指示。该指示可以对应于PDCCH命令或者激活MAC CE。该指示可以包括用于第二小区的RAPID、在第二小区处使用的C-RNTI或者第二小区的索引中的至少一个。此外，UE可以在发送随机接入前导之前进一步执行载波感测以在第二小区处保留用于UL传输的资源。
可替选地，可以在第一小区处发送随机接入前导，并且可以在第二小区处接收随机接入响应。
图14示出实现本发明的实施例的无线通信***。
eNB 800可以包括处理器810、存储器820和收发器830。处理器810可以被配置为实现在本说明书中描述的提出的功能、过程和/或方法。无线电接口协议的层可以在处理器810中被实现。存储器820与处理器810可操作地耦合，并且存储操作处理器810的各种信息。收发器830与处理器810可操作地耦合，并且发送和/或接收无线电信号。
UE 900可以包括处理器910、存储器920和收发器930。处理器910可以被配置为实现在本说明书中描述的提出的功能、过程和/或方法。无线电接口协议的层可以在处理器910中被实现。存储器920与处理器910可操作地耦合，并且存储操作处理器910的各种信息。收发器930与处理器910可操作地耦合，并且发送和/或接收无线电信号。
处理器810、910可以包括专用集成电路(ASIC)、其他芯片组、逻辑电路和/或数据处理设备。存储器820、920可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存、存储器卡、存储介质和/或其他存储设备。收发器830、930可以包括基带电路以处理射频信号。当实施例以软件实现时，在此描述的技术能够以执行在此处描述的功能的模块(例如，过程、功能等)来实现。模块可以被存储在存储器820、920中，并且由处理器810、910执行。存储器820、920能够在处理器810、910内或者在处理器810、910的外部实现，在外部实现情况下，存储器820、920能够经由在本领域已知的各种手段可通信地耦合到处理器810、910。
由在此处描述的示例性***来看，已经参考若干流程图描述了按照公开的主题可以实现的方法。尽管为了简化的目的，这些方法被示出和描述为一系列的步骤或者模块，但是应该明白和理解，所要求保护的主题不受步骤或者模块的顺序限制，因为一些步骤可以以与在此处描绘和描述的不同的顺序或者与其他步骤同时发生。另外，本领域技术人员应该理解，在流程图中图示的步骤不是排他的，并且可以包括其他步骤，或者在示例流程图中的一个或多个步骤在不影响本公开的范围和精神的情况下可以被删除。
Claims (15)
1.一种用于在无线通信***中通过用户设备(UE)在未授权载波上在小区执行随机接入过程的方法，所述方法包括：
发送随机接入前导；以及
接收包括第二小区的索引的随机接入响应，
其中，第一小区是授权载波上的第一服务小区，以及
其中，所述第二小区是所述未授权载波上的第二服务小区。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第二小区处发送所述随机接入前导。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述随机接入前导对应于用于专用前导的随机接入前导标识符(RAPID)。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第一小区处接收所述随机接入响应。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述随机接入响应进一步包括：小区无线电网络临时标识(C-RTNI)、随机接入前导ID、定时提前、在所述第二小区处调度DL资源的下行链路(DL)指配、或者在所述第二小区处调度UL资源的上行链路(UL)许可中的至少一个。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，基于U小区特定随机接入RNTI(RA-RNTI)来调度所述随机接入响应。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在发送所述随机接入前导之前，在所述第一小区处接收指示。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述指示对应于物理下行链路控制信道(PDCCH)命令或者激活媒体接入控制(MAC)控制元素(CE)。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述指示包括用于所述第二小区的RAPID、在所述第二小区处使用的C-RNTI或者所述第二小区的索引中的至少一个。
10.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在发送所述随机接入前导之前，执行载波感测以在所述第二小区处保留用于UL传输的资源。
11.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在发送所述随机接入前导之后，在时间间隔中监控所述随机接入响应。
12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：如果在所述时间间隔中没有接收到所述随机接入响应，则以增加传输功率来重发所述随机接入前导。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第一小区处发送所述随机接入前导。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第二小区处接收所述随机接入响应。
15.一种用户设备(UE)，包括：
存储器；
收发器；以及
处理器，所述处理器被耦合到所述存储器和所述收发器，以及被配置成：
控制所述收发器以发送随机接入前导；以及
控制所述收发器以接收包括第二小区的索引的随机接入响应，
其中，所述第一小区是授权载波上的第一服务小区，以及
其中，所述第二小区是所述未授权载波上的第二服务小区。
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