TW201820918A - 用於行動通訊系統之無線裝置及其隨機存取方法 - Google Patents

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Abstract

一種用於行動通訊系統之無線裝置及其隨機存取方法。行動通訊系統定義複數前置碼。無線裝置透過自一基地台接收載有一隨機存取成功率之一廣播訊息，並根據該隨機存取成功率，將該等前置碼劃分為N個前置碼子集合。N個前置碼子集合間具有嚴格偏序關係。N個前置碼子集合之一聯集由該等前置碼組成。當向基地台要求隨機存取時，無線裝置根據自最小的前置碼子集合選擇一前置碼。當發生前置碼碰撞時，無線裝置逐步地自較大的前置碼子集合重新選擇一前置碼進行隨機存取。

Description

用於行動通訊系統之無線裝置及其隨機存取方法
本發明係關於用於行動通訊系統之無線裝置及其隨機存取方法。更詳細地說，本發明之無線裝置自基地台接收載有一隨機存取成功率之一廣播訊息，並根據該隨機存取成功率，將行動通訊系統之複數前置碼劃分為具有嚴格偏序關係之N個前置碼子集合，故當向基地台要求隨機存取時，可基於前置碼碰撞發生，逐步地自較小的前置碼子集合至較大的前置碼子集合中選擇一前置碼進行隨機存取。
隨著無線通訊技術的快速發展，使用者對於使用者裝置(例如：智慧型手機、平板電腦等)的通訊需求亦日益漸增。為滿足使用者的需求，新世代的行動通訊系統因而不斷地被提出，例如：長期演進技術(Long Term Evolution；LTE)通訊系統、全球互通微波存取(Worldwide Interoperability for Microwave Access；WiMAX)通訊系統等。在這些行動通訊系統中，當使用者裝置於開機時、連線中斷時或與基地台同步失敗時皆可能會啟動一隨機存取程序，以獲得後續與基地台進行資料傳輸的無線電資源。在隨機存取程序中，使用者裝置會在基地台所廣播的特定通道上傳送隨機存取要求訊息。使用者裝置係自通訊系統所定義 的複數前置碼中隨機地選擇其中之一，以基於所選擇的前置碼產生隨機存取要求訊息。
然而，近年來，除了一般常見的使用者裝置外，越來越多種具有行動通訊系統之通訊功能的無線裝置逐漸地被製造出，例如：物聯網(Internet of Things；IoT)裝置、符合機器類型通訊(Machine Type Communication；MTC)規範的無線裝置等。因此，在大量的無線裝置(即使用者裝置、IoT裝置、MTC裝置及各種具有行動通訊系統之通訊功能之無線裝置)在同一時間啟動隨機存取程序時，因為這些無線裝置皆是自相同集合的複數前置碼中隨機地選擇一前置碼，故將容易造成多個無線裝置同時選擇到相同前置碼，進而使得彼此傳送之隨機存取要求訊息產生前置碼碰撞。
在前置碼碰撞機率隨著無線裝置的數量不斷增加的情況下，隨機存取程序中一旦發生前置碼碰撞，無線裝置係會重新隨機地選擇前置碼，並傳送隨機存取要求訊息。這些重新隨機地選擇前置碼並傳送隨機存取要求訊息之動作將使得成功完成隨機存取程序的時間有所延長，甚至在失敗次數達到系統上限後，無線裝置即停止隨機存取程序。如此一來，不但造成無線裝置無法與基地台進行資料傳輸外，更造成基地台的無線電資源產生閒置的現象。
再者，各種無線裝置對於資料傳輸的需求亦不相同，使用者裝置通常需要較即時的資料傳輸，而部分IoT裝置及MTC裝置則無需即時的資料傳輸。因此，嚴重的前置碼碰撞將造成使用者裝置無法即時取得資料傳輸的資源，而帶給使用者使用上不良的觀感。
有鑑於此，如何提供一種隨機存取機制，在無線裝置的數量不斷增加的情況下，提高無線裝置執行隨機存取程序的成功機會，特別是針對有即時資料傳輸需求的使用者裝置，進而避免基地台的無線資源產生閒置的現象，乃為業界亟待解決的問題。
本發明之目的在於提供一種用於行動通訊系統之隨機存取機制。本發明之隨機存取機制藉由基地台傳送載有一隨機存取成功率之一廣播訊息，而使得無線裝置基於隨機存取成功率將行動通訊系統所定義之複數前置碼劃分為複數前置碼子集合，並使得該等前置碼子集合彼此間具有嚴格偏序關係。如此一來，無線裝置在執行隨機存取程序中，因應前置碼碰撞發生，漸進地由較小的前置碼子集合至較大的前置碼子集合中，隨機地選擇隨機存取程序所使用的前置碼。
為達上述目的，本發明揭露一種用於一行動通訊系統之無線裝置。該行動通訊系統定義複數前置碼。該無線裝置包含一收發器、一儲存器以及一處理器。該儲存器用以儲存該等前置碼。該處理器，電性連接至該收發器及該儲存器，並用以透過該收發器自一基地台接收載有一隨機存取成功率之一廣播訊息，並根據該隨機存取成功率，將該等前置碼劃分為N個前置碼子集合。各該N個前置碼子集合具有該等前置碼之一部分。一第i個前置碼子集合包含一第i-1個前置碼子集合。i為一正整數且為2至N。該N個前置碼子集合之一聯集由該等前置碼組成。該處理器更執行下列步驟：(p1)自一第j個前置碼子集合中隨機地選擇一前置碼，j之一初始值為1；(p2)根據所選擇之該前置碼，產生一隨機存取要求訊息；(p3)透過 該收發器傳送該隨機存取要求訊息至該基地台；(p4)當於一預設時間內未透過該收發器自該基地台接收一隨機存取回應訊息後，判斷j是否等於N，以及當j不等於N時，將j設定成j+1；以及(p5)於步驟(p4)後，重複執行上述步驟(p1)至步驟(p4)，直到自該基地台接收到該隨機存取回應訊息，或傳送該隨機存取要求訊息之一次數達到一臨界值。
此外，本發明更揭露一種用於一無線裝置之隨機存取方法。該無線裝置用於一行動通訊系統。該行動通訊系統定義複數前置碼。該無線裝置包含一收發器、一儲存器及一處理器。該儲存器儲存該等前置碼。該隨機存取方法由該處理器執行並包含下列步驟：(a)透過該收發器自一基地台接收載有一隨機存取成功率之一廣播訊息；(b)根據該隨機存取成功率，將該等前置碼劃分為N個前置碼子集合，各該N個前置碼子集合具有該等前置碼之一部分，一第i個前置碼子集合包含一第i-1個前置碼子集合，i為一正整數且為2至N，該N個前置碼子集合之一聯集由該等前置碼組成；(p1)自一第j個前置碼子集合中隨機地選擇一前置碼，j之一初始值為1；(p2)根據所選擇之該前置碼，產生一隨機存取要求訊息；(p3)透過該收發器傳送該隨機存取要求訊息至該基地台；(p4)當於一預設時間內未透過該收發器自該基地台接收一隨機存取回應訊息後，判斷j是否等於N，以及當j不等於N時，將j設定成j+1；以及(p5)於步驟(p4)後，重複執行上述步驟(p1)至步驟(p4)，直到自該基地台接收到該隨機存取回應訊息，或傳送該隨機存取要求訊息之一次數達到一臨界值。
在參閱圖式及隨後描述之實施方式後，此技術領域具有通常知識者便可瞭解本發明之其他目的，以及本發明之技術手段及實施態 樣。
MCS‧‧‧行動通訊系統
1‧‧‧基地台
2‧‧‧無線裝置
21‧‧‧收發器
23‧‧‧處理器
25‧‧‧儲存器
W1‧‧‧使用者裝置
W2‧‧‧智慧型電表
102‧‧‧廣播訊息
104、106‧‧‧隨機存取要求訊息
S301-S305‧‧‧步驟
S401-S417‧‧‧步驟
第1圖係本發明之一行動通訊系統MCS下之一使用者裝置W1及一智慧型電表W2與一基地台1間之一訊號傳遞示意圖；第2圖係本發明之無線裝置2之示意圖；以及第3A-3B圖係本發明之隨機存取方法之流程圖。
以下將透過實施方式來解釋本發明之內容。本發明係關於一種用於行動通訊系統之無線裝置及其隨機存取方法。須說明者，本發明的實施例並非用以限制本發明須在如實施例所述之任何特定的環境、應用或特殊方式方能實施。因此，有關實施例之說明僅為闡釋本發明之目的，而非用以限制本發明，且本案所請求之範圍，以申請專利範圍為準。除此之外，於以下實施例及圖式中，與本發明非直接相關之元件已省略而未繪示，且以下圖式中各元件間之尺寸關係僅為求容易瞭解，非用以限制實際比例。
本發明之第一實施例請參考第1圖及第2圖。第1圖係描繪於一行動通訊系統MCS下之基地台1與多個無線裝置(即使用者裝置W1及智慧型電表W2)間之一訊號傳遞示意圖。使用者裝置W1可為一智慧型手機、一平板電腦或任一移動通訊裝置。智慧型電表W2係具有行動通訊系統MCS之通訊功能之無線裝置，其通常固定安裝於建築物上，用以回報用電資訊。須說明者，本發明之無線裝置僅需具有行動通訊系統MCS之通訊 功能即可，不限於上述的使用者裝置W1及智慧型電表W2。
行動通訊系統MCS可為任何一基於前置碼(preamble)進行隨機存取程序的行動通訊系統，例如：長期演進技術(Long Term Evolution；LTE)通訊系統、全球互通微波存取(Worldwide Interoperability for Microwave Access；WiMAX)通訊系統。行動通訊系統MCS定義複數前置碼。舉例而言，以LTE通訊系統為例，其係定義64個前置碼，以及前置碼可基於Zadoff-Chu序列產生。由於各行動通訊系統的前置碼數量及其產生方式為所屬技術領域的通常知識，故在此不再加以贅述。
第2圖係為本發明之無線裝置2之示意圖。無線裝置2係具有行動通訊系統MCS之通訊功能之一無線裝置，例如：使用者裝置W1及智慧型電表W2其中之一。如先前所述，行動通訊系統MCS定義複數前置碼。無線裝置2包含一收發器21、一處理器23及一儲存器25。儲存器25儲存該等前置碼。無線裝置2於時開機時或運作時會自基地台1接收載有一隨機存取成功率之一廣播訊息102。
須說明者，基地台1可定期地或因應隨機存取成功率更新而傳送廣播訊息102。以LTE通訊系統為例，廣播訊息102可為(但不限於此)傳送於一實體下行共享通道(Physical Downlink Shared Channel；PDSCH)之一系統資訊區塊(System Information block；SIB)訊息，故無線裝置1可自實體下行共享通道擷取出廣播訊息102。
詳言之，處理器23透過該收發器自基地台1接收廣播訊息102。隨後，處理器23根據隨機存取成功率，將該等前置碼劃分為N個前置 碼子集合。各N個前置碼子集合具有該等前置碼之一部分。第i個前置碼子集合包含第i-1個前置碼子集合，其中i為一正整數且為2至N。N個前置碼子集合之一聯集由該等前置碼組成。
隨後，當決定好N個前置碼子集合後，當無線裝置欲啟動一隨機存取程序時，處理器23會執行一隨機存取初始程序。於隨機存取初始程序中，處理器23自一第j個前置碼子集合中隨機地選擇一前置碼，其中j之一初始值為1。接著，處理器13根據所選擇之前置碼，產生一隨機存取要求訊息(例如：第1圖中之隨機存取要求訊息104或隨機存取要求訊息106)，並透過收發器21傳送該隨機存取要求訊息至基地台1。
隨後，當於一預設時間內未透過收發器21自基地台1接收一隨機存取回應訊息後，處理器23判斷j是否等於N，以及當j不等於N時，將j設定成j+1。之後，處理器23重複執行上述步驟(即自第j個前置碼子集合中隨機地選擇一前置碼；根據所選擇之前置碼，產生一隨機存取要求訊息；透過收發器21傳送該隨機存取要求訊息至基地台1；以及當於預設時間內未透過收發器21自基地台1接收一隨機存取回應訊息後，處理器23判斷j是否等於N，以及當j不等於N時，將j設定成j+1)，直到自基地台1接收到隨機存取回應訊息，或傳送隨機存取要求訊息之一次數達到一臨界值。
另一方面，當於預設時間內透過收發器21自基地台1接收一隨機存取回應訊息後，處理器23即執行隨機存取程序之後續階段操作。須說明者，於本發明中，隨機存取初始程序係指隨機存取程序中傳送載有前置碼之隨機存取要求訊息的階段。然而，由於隨機存取程序之後續階段操作，例如：因應自基地台接收隨機存取回應訊息而傳送無線資源控制 (Radio Resource Control；RRC)連線要求訊息至基地台以及自基地台接收競爭解決(Contention Resolution)訊息等，已為所屬技術領域中具有通常知識者所熟知，故在此不再加以贅述。
此外，本發明之隨機存取成功率可為基地台統計其傳送隨機存取回應訊息至無線裝置後，能成功地接收到RRC連線要求訊息並傳送競爭解決訊息至無線裝置的機率。再者，本發明之隨機存取成功率亦可為隨機存取初始程序成功率(即前置碼無碰撞的機率)，其係由基地台自各無線裝置接收其回報每次隨機存取初始程序中經由傳送幾次隨機存取要求訊息才成功地自基地台接收隨機存取回應訊息，並基於各無線裝置之回報而計算。
本發明之第二實施例請繼續參考第1圖及第2圖。於本實施例中，儲存器更儲存一優先權值，其對應一起始前置碼數。處理器23係根據起始前置碼數及隨機存取成功率，將該等前置碼劃分為N個前置碼子集合，其中第1個前置碼子集合之前置碼數量等於起始前置碼數。
優先權值係由行動通訊系統MCS之營運商於使用者為無線裝置申裝通訊服務時所決定且可代表無線裝置的服務等級，例如：高優先權值或低優先權值。高優先權值係對應至一高優先權起始前置碼數，以及低優先權值係對應至一低優先權起始前置碼數。換言之，當無線裝置之優先權值為高優先權時，其起始前置碼數係等於高優先權起始前置碼數，以及當無線裝置之優先權值為低優先權時，其起始前置碼數係等於低優先權起始前置碼數。
通常，需要頻繁的通訊服務的無線裝置(例如：使用者裝 置W1)係屬於高優先權無線裝置(即具有高優先權值之無線裝置)，而僅需定期的通訊服務的無線裝置(例如：智慧型電表W2)則屬於低優先權無線裝置(即具有低優先權值之無線裝置)。再者，無線裝置的優先權值通常可根據用戶所申請的服務等級或服務費率決定。無線裝置可自其所安裝之一用戶識別模組(Subscriber Identity Module；SIM)卡中讀取或藉由其他軟體、韌體寫入方式而獲取並儲存其優先權值。無線裝置藉由判斷優先權值為高優先權值或低優先權值，以確認本身屬於高優先權無線裝置或低優先權無線裝置。
須說明者，優先權值與起始前置碼數間的對應關係可透過設計優先權值或藉由一映射表(但不限於此)，以讓無線裝置得知優先權值所對應的起始前置碼數。因此，無線裝置亦可自基地台所廣播之系統訊息中獲取優先權值與起始前置碼數間之對應關係的相關資訊，或者自其所安裝之SIM卡中讀取或藉由其他軟體、韌體寫入方式而獲取優先權值與起始前置碼數間之對應關係的相關資訊。由於所屬技術領域中具有通常知識者可基於前述範例瞭解對應關係的各種表示方式，故在此不再加以贅述。
於本實施例中，處理器23係將起始前置碼數乘上隨機存取成功率，以得到下一前置碼子集合之前置碼增加數，如下列公式1所示：INCN=ININ×SR (公式1)其中，INCN為下一前置碼子集合之前置碼增加數，ININ為起始前置碼數，以及SR為隨機存取成功率。
舉例而言，當無線裝置2為使用者裝置W1時，處理器23判斷優先權值為高優先權值且所對應之起始前置碼數(即高優先權起始前置 碼數)為30，以及自基地台1所得到之隨機存取成功率為80%。此時，處理器23可得到第1個前置碼子集合C1，其包含序號為0-29的前置碼。接著，處理器23將起始前置碼數乘上隨機存取成功率(即80%)，以得到下一前置碼子集合之前置碼增加數為24(即使用公式1)。
隨後，處理器23得到第2個前置碼子集合C2，其包含序號為0-53的前置碼，以及第3個前置碼子集合C3，其包含序號為0-63的前置碼。須說明者，當前一前置碼子集合之前置碼數加上下一前置碼子集合之前置碼增加數超過64時，最後一個前置碼子集合係為包含序號為0-63的前置碼的前置碼子集合，以及當起始前置碼數乘上隨機存取成功率不為整數時，處理器23係將數值四捨五入(但不限於此)以獲得下一前置碼子集合之前置碼增加數。據此，處理器23將64個前置碼劃分為3個前置碼子集合(即N=3)，如表一所示。
當使用者裝置W1啟動隨機存取程序時，使用者裝置W1自前置碼子集合C1中隨機選擇一前置碼，並根據所選擇之前置碼，產生隨機存取要求訊息104。隨後，使用者裝置W1傳送隨機存取要求訊息104至基地台1。當隨機存取要求訊息104中的前置碼與其他無線裝置所傳送之隨機存取要求訊息中的前置碼產生碰撞時，基地台1因而無法解出隨機存取要求訊息 104中的前置碼，故不會傳送隨機存取回應訊息至使用者裝置W1。
隨後，當於預設時間內未自基地台1接收隨機存取回應訊息後，使用者裝置W1判斷j是否等於N。由於j之初始值為1，故使用者裝置W1會將j設定為j+1。接著，使用者裝置W1自前置碼子集合C2中隨機地選擇新的前置碼，並根據所選擇之前置碼，再次產生及傳送隨機存取要求訊息104至基地台1。若再發生前置碼碰撞，則使用者裝置W1再次判斷j是否等於N。由於j之目前值為2，故使用者裝置W1會將j設定為j+1。接著，使用者裝置W1自前置碼子集合C3中隨機地選擇新的前置碼，並根據所選擇之前置碼，再次產生及傳送隨機存取要求訊息104至基地台1。
之後，若再發生前置碼碰撞，由於j之目前值為3且等於N，故使用者裝置W1會保持j等於3，並不會將j設定為j+1。隨後，使用者裝置W1重複上述操作，直到自基地台1接收到隨機存取回應訊息，或傳送隨機存取回應訊息104之次數達到臨界值。若於預設時間內，使用者裝置W1自基地台1接收到隨機存取回應訊息(即未發生前置碼碰撞)，則使用者裝置W1因應隨機存取回應訊息，繼續進行隨機存取程序中的後續操作。
再舉例而言，當無線裝置2為智慧型電表W2時，處理器23判斷優先權值為一低優先權值且所對應之起始前置碼數(即低優先權起始前置碼數)為20，以及自基地台1所得到之隨機存取成功率為80%。此時，處理器23可得到第1個前置碼子集合B1，其包含序號為0-19的前置碼。接著，處理器23將起始前置碼數乘上隨機存取成功率(即80%)，以得到下一前置碼子集合之前置碼增加數為16(即使用公式1)。隨後，處理器得到第2個前置碼子集合B2，其包含序號為0-35的前置碼，第3個前置碼子集合 B3，其包含序號為0-51的前置碼，以及第4個前置碼子集合B4，其包含序號為0-63的前置碼。據此，處理器23將64個前置碼劃分為4個前置碼子集合(即N=4)，如表二所示。
當智慧型電表W2啟動隨機存取程序時係自前置碼子集合B1中隨機選擇一前置碼，並根據所選擇之前置碼，產生隨機存取要求訊息106。隨後，智慧型電表W2傳送隨機存取要求訊息106至基地台1。當隨機存取要求訊息106中的前置碼與其他無線裝置所傳送之隨機存取要求訊息中的前置碼產生碰撞時，基地台1因而無法解出隨機存取要求訊息106中的前置碼，故不會傳送隨機存取回應訊息至智慧型電表W2。
隨後，當於預設時間內未自基地台1接收隨機存取回應訊息後，智慧型電表W2判斷j是否等於N。由於j之初始值為1，故智慧型電表W2會將j設定為j+1。接著，智慧型電表W2自前置碼子集合B2中隨機地選擇新的前置碼，並根據所選擇之前置碼，再次產生及傳送隨機存取要求訊息106至基地台1。若再發生前置碼碰撞，則智慧型電表W2再次判斷j是否等於N。由於j之目前值為2，故智慧型電表W2會將j設定為j+1。接著，智慧型電表W2自前置碼子集合B3中隨機地選擇新的前置碼，並根據所選擇 之前置碼，再次產生及傳送隨機存取要求訊息106至基地台1。
之後，若再發生前置碼碰撞，則智慧型電表W2再次判斷j是否等於N。由於j之目前值為3，故智慧型電表W2會將j設定為j+1。接著，智慧型電表W2自前置碼子集合B4中隨機地選擇新的前置碼，並根據所選擇之前置碼，再次產生及傳送隨機存取要求訊息106至基地台1。隨後，若再發生前置碼碰撞，則智慧型電表W2再次判斷j是否等於N。由於j之目前值為4且等於N，故智慧型電表W2會保持j等於4，並不會將j設定為j+1。
隨後，智慧型電表W2重複上述操作，直到自基地台1接收到隨機存取回應訊息，或傳送隨機存取回應訊息106之次數達到臨界值。若於預設時間內，智慧型電表W2自基地台1接收到隨機存取回應訊息(即未發生前置碼碰撞)，則智慧型電表W2因應隨機存取回應訊息，繼續進行隨機存取程序中的後續操作。
由上述說明可知，在本發明之隨機存取機制下，由於具有不同優先權值的無線裝置於執行隨機存取程序時係自不同前置碼子集合中隨機選擇前置碼，故可降低具高優先權值之無線裝置與具低優先權值之無線裝置同時選擇到相同前置碼而產生前置碼碰撞的機會，而提高具高優先權值之無線裝置要求隨機存取成功的機會。因此，本發明之隨機存取機制在考量隨機存取成功率的情況下，使無線裝置將複數前置碼劃分為多個前置碼子集合並採用一碼域後移(code-domain backoff)機制，來降低前置碼碰撞的機會。
須說明者，除了上述操作外，本發明之隨機存取機制亦可 加入其他前置碼碰撞機制，例如：時域後移(time-domain backoff)機制。換言之，當於預設時間內未自基地台接收隨機存取回應訊息後，無線裝置會隨機地產生一等待時間，並於等待時間後，才自下一個前置碼子集合隨機選擇新的前置碼，並根據所選擇之前置碼，再次產生及傳送隨機存取要求訊息。
本發明之第三實施例請繼續參考第1圖及第2圖。不同於第二實施例，於本實施例中，處理器23係根據下列公式2得到下一前置碼子集合之前置碼增加數：INCN=PREN×SR (公式2)其中，INCN為下一前置碼子集合之前置碼增加數，PREN為前一前置碼子集合之前置碼數，以及SR為隨機存取成功率。
舉例而言，當無線裝置2為使用者裝置W1時，處理器23判斷優先權值為一高優先權值且所對應之起始前置碼數(即高優先權起始前置碼數)為30，以及自基地台1所得到之隨機存取成功率為80%。此時，處理器23可得到第1個前置碼子集合C1，其包含序號為0-29的前置碼。接著，處理器23將前置碼子集合C1的前置碼數量(即前一前置碼子集合之前置碼數=30)乘上隨機存取成功率(即80%)，以得到下一前置碼子集合之前置碼增加數為24(即使用公式2)。
隨後，處理器得到第2個前置碼子集合C2，其包含序號為0-53的前置碼。接著，處理器23將前置碼子集合C2的前置碼數量(即前一前置碼子集合之前置碼數=54)乘上隨機存取成功率(即80%)，以得到下一前置碼子集合之前置碼增加數為43(即使用公式2)。接著，處理器得到第 3個前置碼子集合C3，其包含序號為0-63的前置碼。
須說明者，當前一前置碼子集合之前置碼數加上下一前置碼子集合之前置碼增加數超過64時，最後一個前置碼子集合係為包含序號為0-63的前置碼的前置碼子集合，以及當前一前置碼子集合之前置碼數乘上隨機存取成功率不為整數時，處理器23係將數值四捨五入(但不限於此)以獲得下一前置碼子集合之前置碼增加數。據此，處理器23將64個前置碼劃分為3個前置碼子集合(即N=3)，如表三所示。
再舉例而言，當無線裝置2為智慧型電表W2時，處理器23判斷優先權值為一低優先權值且所對應之起始前置碼數(即低優先權起始前置碼數)為20，以及自基地台1所得到之隨機存取成功率為80%。此時，處理器23可得到第1個前置碼子集合B1，其包含序號為0-19的前置碼。接著，處理器23將前置碼子集合B1的前置碼數量(即前一前置碼子集合之前置碼數=20)乘上隨機存取成功率(即80%)，以得到下一前置碼子集合之前置碼增加數為16(即使用公式2)。隨後，處理器得到第2個前置碼子集合B2，其包含序號為0-35的前置碼。
接著，處理器23將前置碼子集合B2的前置碼數量(即前一前置碼子集合之前置碼數=36)乘上隨機存取成功率(即80%)，以得到下 一前置碼子集合之前置碼增加數為29(即使用公式2)。隨後，處理器23得到第3個前置碼子集合B3，其包含序號為0-63的前置碼。據此，處理器23將64個前置碼劃分為3個前置碼子集合(即N=3)，如表四所示。
由上述說明可知，相較於第二實施例，本實施例可使得下一個前置碼子集合之前置碼增加數快速增加。由於所屬技術領域中具有通常知識者可基於第二實施例瞭解如何基於本實施例所劃分之前置碼子集合而執行隨機存取初始程序，故在此不再加以贅述。
本發明之第四實施例請繼續參考第1圖及第2圖。不同於第二實施例，於本實施例中，處理器23係根據下列公式3得到下一前置碼子集合之前置碼增加數：INCN=ININ×(1+SR) (公式3)其中，INCN為下一前置碼子集合之前置碼增加數，ININ為起始前置碼數，以及SR為隨機存取成功率。
舉例而言，當無線裝置2為使用者裝置W1時，處理器23判斷優先權值為一高優先權值且所對應之起始前置碼數(即高優先權起始前置碼數)為30，以及自基地台1所得到之隨機存取成功率為80%。此時，處理器23可得到第1個前置碼子集合C1，其包含序號為0-29的前置碼。接 著，處理器23將起始前置碼數(即30)乘上「1+隨機存取成功率(即1+80%)」，以得到下一前置碼子集合之前置碼增加數為36(即使用公式3)。
隨後，處理器得到第2個前置碼子集合C2，其包含序號為0-63的前置碼。須說明者，當前一前置碼子集合之前置碼數加上下一前置碼子集合之前置碼增加數超過64時，最後一個前置碼子集合係為包含序號為0-63的前置碼的前置碼子集合，以及當起始前置碼數乘上「1+隨機存取成功率」不為整數時，處理器23係將數值四捨五入(但不限於此)以獲得下一前置碼子集合之前置碼增加數。據此，處理器23將64個前置碼劃分為2個前置碼子集合(即N=2)，如表五所示。
再舉例而言，當無線裝置2為智慧型電表W2時，處理器23判斷優先權值為一低優先權值且所對應之起始前置碼數(即低優先權起始前置碼數)為20，以及自基地台1所得到之隨機存取成功率為80%。此時，處理器23可得到第1個前置碼子集合B1，其包含序號為0-19的前置碼。接著，處理器23將起始前置碼數(即20)乘上「1+隨機存取成功率(即1+80%)」，以得到下一前置碼子集合之前置碼增加數為36(即使用公式3)。隨後，處理器得到第2個前置碼子集合B2，其包含序號為0-55的前置碼，以及第3個前置碼子集合B3，其包含序號為0-63的前置碼。據此，處 理器23將64個前置碼劃分為3個前置碼子集合(即N=3)，如表六所示。
由上述說明可知，相較於第二實施例，本實施例可使得下一個前置碼子集合之前置碼增加數快速增加。由於所屬技術領域中具有通常知識者可基於第二實施例瞭解如何基於本實施例所劃分之前置碼子集合而執行隨機存取初始程序，故在此不再加以贅述。
本發明之第五實施例請繼續參考第1圖及第2圖。不同於第二實施例，於本實施例中，處理器23係根據下列公式4得到下一前置碼子集合之前置碼增加數：INCN=PREN×(1+SR) (公式4)其中，INCN為下一前置碼子集合之前置碼增加數，PREN為前一前置碼子集合之前置碼數，以及SR為隨機存取成功率。
舉例而言，當無線裝置2為使用者裝置W1時，處理器23判斷優先權值為一高優先權值且所對應之起始前置碼數(即高優先權起始前置碼數)為30，以及自基地台1所得到之隨機存取成功率為80%。此時，處理器23可得到第1個前置碼子集合C1，其包含序號為0-29的前置碼。接著，處理器23將前置碼子集合C1的前置碼數量(即前一前置碼子集合之前置碼數=30)乘上「1+隨機存取成功率(即1+80%)」，以得到下一前置碼 子集合之前置碼增加數為36(即使用公式4)。
隨後，處理器得到第2個前置碼子集合C2，其包含序號為0-63的前置碼。須說明者，當前一前置碼子集合之前置碼數加上下一前置碼子集合之前置碼增加數超過64時，最後一個前置碼子集合係為包含序號為0-63的前置碼的前置碼子集合，以及當前一前置碼子集合之前置碼數乘上「1+隨機存取成功率」不為整數時，處理器23係將數值四捨五入(但不限於此)以獲得下一前置碼子集合之前置碼增加數。據此，處理器23將64個前置碼劃分為2個前置碼子集合(即N=2)，如表七所示。
再舉例而言，當無線裝置2為智慧型電表W2時，處理器23判斷優先權值為一低優先權值且所對應之起始前置碼數(即低優先權起始前置碼數)為20，以及自基地台1所得到之隨機存取成功率為80%。此時，處理器23可得到第1個前置碼子集合B1，其包含序號為0-19的前置碼。接著，處理器23將前置碼子集合B1的前置碼數量(即前一前置碼子集合之前置碼數=20)乘上「1+隨機存取成功率(即1+80%)」，以得到下一前置碼子集合之前置碼增加數為36(即使用公式4)。隨後，處理器得到第2個前置碼子集合B2，其包含序號為0-55的前置碼。
隨後，處理器23將前置碼子集合B2的前置碼數量(即前一前置碼子集合之前置碼數=56)乘上「1+隨機存取成功率(即1+80%)」， 以得到下一前置碼子集合之前置碼增加數為100(即使用公式4)。接著，處理器得到第3個前置碼子集合B3，其包含序號為0-63的前置碼。據此，處理器23將64個前置碼劃分為3個前置碼子集合(即N=3)，如表八所示。
由上述說明可知，相較於第二實施例，本實施例可使得下一個前置碼子集合之前置碼增加數快速增加。由於所屬技術領域中具有通常知識者可基於第二實施例瞭解如何基於本實施例所劃分之前置碼子集合而執行隨機存取初始程序，故在此不再加以贅述。
本發明之第六實施例請繼續參考第1圖及第2圖。不同於第二實施例，於本實施例中，當無線裝置2之優先權值為高優先權值時，處理器23係根據下列公式5得到下一前置碼子集合之前置碼增加數：INCN=ININ×max(SR,FR) (公式5)其中，INCN為下一前置碼子集合之前置碼增加數，ININ為起始前置碼數，SR為隨機存取成功率以及FR為隨機存取失敗率(即1-SR，SR+FR=1)。
此外，當無線裝置2之優先權值為低優先權值時，處理器23係根據下列公式6得到下一前置碼子集合之前置碼增加數：INCN=ININ×min(SR,FR) (公式6) 其中，INCN為下一前置碼子集合之前置碼增加數，ININ為起始前置碼數，SR為隨機存取成功率以及FR為隨機存取失敗率(即1-SR，SR+FR=1)。
舉例而言，當無線裝置2為使用者裝置W1時，處理器23判斷優先權值為一高優先權值且所對應之起始前置碼數(即高優先權起始前置碼數)為30，以及自基地台1所得到之隨機存取成功率為80%(相對而言，隨機存取失敗率為20%)。此時，處理器23可得到第1個前置碼子集合C1，其包含序號為0-29的前置碼。接著，處理器23將起始前置碼數(即30)乘上隨機存取成功率與隨機存取失敗率兩者間之最大者(即80%)，以得到下一前置碼子集合之前置碼增加數為24(即使用公式5)。
隨後，處理器得到第2個前置碼子集合C2，其包含序號為0-53的前置碼，以及第3個前置碼子集合C3，其包含序號為0-63的前置碼。須說明者，當前一前置碼子集合之前置碼數加上下一前置碼子集合之前置碼增加數超過64時，最後一個前置碼子集合係為包含序號為0-63的前置碼的前置碼子集合，以及當起始前置碼數乘上隨機存取成功機率與隨機存取失敗機率兩者間之最大者不為整數時，處理器23係將數值四捨五入(但不限於此)以獲得下一前置碼子集合之前置碼增加數。據此，處理器23將64個前置碼劃分為3個前置碼子集合(即N=3)，如表九所示。
再舉例而言，當無線裝置2為智慧型電表W2時，處理器23判斷優先權值為一低優先權值且所對應之起始前置碼數(即低優先權起始前置碼數)為20，以及自基地台1所得到之隨機存取成功率為80%(相對而言，隨機存取失敗率為20%)。此時，處理器23可得到第1個前置碼子集合B1，其包含序號為0-19的前置碼。接著，處理器23將起始前置碼數(即20)乘上隨機存取成功率與隨機存取失敗率兩者間之最小者(即20%)，以得到下一前置碼子集合之前置碼增加數為4(即使用公式6)。類似地，當起始前置碼數乘上隨機存取成功機率與隨機存取失敗機率兩者間之最小者不為整數時，處理器23係將數值四捨五入(但不限於此)以獲得下一前置碼子集合之前置碼增加數。
隨後，處理器得到第2個前置碼子集合B2，其包含序號為0-23的前置碼，第3個前置碼子集合B3，其包含序號為0-27的前置碼，第4個前置碼子集合B4，其包含序號為0-31的前置碼，第5個前置碼子集合B5，其包含序號為0-35的前置碼，第6個前置碼子集合B6，其包含序號為0-39的前置碼，第7個前置碼子集合B7，其包含序號為0-43的前置碼，第8個前置碼子集合B8，其包含序號為0-47的前置碼，第9個前置碼子集合B9，其包含序號為0-51的前置碼，第10個前置碼子集合B10，其包含序號為0-55的前置碼，第11個前置碼子集合B11，其包含序號為0-59的前置碼，以及第12個前置碼子集合B12，其包含序號為0-63的前置碼。
據此，處理器23將64個前置碼劃分為12個前置碼子集合(即N=12)，如表十所示。
由上述說明可知，相較於第二實施例，本實施例可確保具有高優先權值之無線裝置的下一個前置碼子集合之前置碼增加數大於具有低優先權值之無線裝置的下一個前置碼子集合之前置碼增加數。由於所屬技術領域中具有通常知識者可基於第二實施例瞭解如何基於本實施例所劃分之前置碼子集合而執行隨機存取初始程序，故在此不再加以贅述。
本發明之第七實施例請繼續參考第1圖及第2圖。不同於第二實施例，於本實施例中，當無線裝置2之優先權值為高優先權值時，處理器23係根據下列公式7得到下一前置碼子集合之前置碼增加數：INCN=PREN×max(SR,FR) (公式7) 其中，INCN為下一前置碼子集合之前置碼增加數，PREN為前一前置碼子集合之前置碼數，SR為隨機存取成功率以及FR為隨機存取失敗率(即1-SR，SR+FR=1)。
此外，當無線裝置2之優先權值為低優先權值時，處理器23係根據下列公式8得到下一前置碼子集合之前置碼增加數：INCN=PREN×min(SR,FR) (公式8)其中，INCN為下一前置碼子集合之前置碼增加數，PREN為前一前置碼子集合之前置碼數，SR為隨機存取成功率以及FR為隨機存取失敗率(即1-SR，SR+FR=1)。
舉例而言，當無線裝置2為使用者裝置W1時，處理器23判斷優先權值為一高優先權值且所對應之起始前置碼數(即高優先權起始前置碼數)為30，以及自基地台1所得到之隨機存取成功率為80%(相對而言，隨機存取失敗率為20%)。此時，處理器23可得到第1個前置碼子集合C1，其包含序號為0-29的前置碼。接著，處理器23將前置碼子集合C1的前置碼數量(即前一前置碼子集合之前置碼數=30)乘上隨機存取成功率與隨機存取失敗率兩者間之最大者(即80%)，以得到下一前置碼子集合之前置碼增加數為24(即使用公式7)。
隨後，處理器23得到第2個前置碼子集合C2，其包含序號為0-53的前置碼。接著，處理器23將前置碼子集合C2的前置碼數量(即前一前置碼子集合之前置碼數=54)乘上隨機存取成功率與隨機存取失敗率兩者間之最大者(即80%)，以得到下一前置碼子集合之前置碼增加數為43(即使用公式7)。隨後，處理器23得到第3個前置碼子集合C3，其包含序 號為0-63的前置碼。
須說明者，當前一前置碼子集合之前置碼數加上下一前置碼子集合之前置碼增加數超過64時，最後一個前置碼子集合係為包含序號為0-63的前置碼的前置碼子集合，以及當前一前置碼子集合之前置碼數乘上隨機存取成功機率與隨機存取失敗機率兩者間之最大者不為整數時，處理器23係將數值四捨五入(但不限於此)以獲得下一前置碼子集合之前置碼增加數。據此，處理器23將64個前置碼劃分為3個前置碼子集合(即N=3)，如表十一所示。
再舉例而言，當無線裝置2為智慧型電表W2時，處理器23判斷優先權值為一低優先權值且所對應之起始前置碼數(即低優先權起始前置碼數)為20，以及自基地台1所得到之隨機存取成功率為80%(相對而言，隨機存取失敗率為20%)。此時，處理器23可得到第1個前置碼子集合B1，其包含序號為0-19的前置碼。接著，處理器23將前置碼子集合B1的前置碼數量(即前一前置碼子集合之前置碼數=20)乘上隨機存取成功率與隨機存取失敗率兩者間之最小者(即20%)，以得到下一前置碼子集合之前置碼增加數為4(即使用公式8)。
類似地，當前一前置碼子集合之前置碼數乘上隨機存取成 功機率與隨機存取失敗機率兩者間之最大者不為整數時，處理器23係將數值四捨五入(但不限於此)以獲得下一前置碼子集合之前置碼增加數。隨後，處理器23得到第2個前置碼子集合B2，其包含序號為0-23的前置碼。接著，處理器23將前置碼子集合B2的前置碼數量(即前一前置碼子集合之前置碼數=24)乘上隨機存取成功率與隨機存取失敗率兩者間之最小者(即20%)，以得到下一前置碼子集合之前置碼增加數為5(即使用公式8)。
隨後，處理器23得到第3個前置碼子集合B3，其包含序號為0-28的前置碼。接著，處理器23將前置碼子集合B3的前置碼數量(即前一前置碼子集合之前置碼數=29)乘上隨機存取成功率與隨機存取失敗率兩者間之最小者(即20%)，以得到下一前置碼子集合之前置碼增加數為6(即使用公式8)。隨後，處理器23得到第4個前置碼子集合B4，其包含序號為0-34的前置碼。接著，處理器23將前置碼子集合B4的前置碼數量(即前一前置碼子集合之前置碼數=35)乘上隨機存取成功率與隨機存取失敗率兩者間之最小者(即20%)，以得到下一前置碼子集合之前置碼增加數為7(即使用公式8)。
隨後，處理器23得到第5個前置碼子集合B5，其包含序號為0-41的前置碼。接著，處理器23將前置碼子集合B5的前置碼數量(即前一前置碼子集合之前置碼數=42)乘上隨機存取成功率與隨機存取失敗率兩者間之最小者(即20%)，以得到下一前置碼子集合之前置碼增加數為8(即使用公式8)。隨後，處理器23得到第6個前置碼子集合B6，其包含序號為0-49的前置碼。
接著，處理器23將前置碼子集合B7的前置碼數量(即前一前置碼子集合之前置碼數=50)乘上隨機存取成功率與隨機存取失敗率兩者間之最小者(即20%)，以得到下一前置碼子集合之前置碼增加數為10(即使用公式8)。隨後，處理器23得到第7個前置碼子集合B7，其包含序號為0-59的前置碼。接著，處理器23將前置碼子集合B8的前置碼數量(即前一前置碼子集合之前置碼數=60)乘上隨機存取成功率與隨機存取失敗率兩者間之最小者(即20%)，以得到下一前置碼子集合之前置碼增加數為12(即使用公式8)。
隨後，處理器23得到第8個前置碼子集合B8，其包含序號為0-63的前置碼。據此，處理器23將64個前置碼劃分為8個前置碼子集合(即N=8)，如表十二所示。
由上述說明可知，相較於第二實施例，本實施例可確保具 有高優先權值之無線裝置的下一個前置碼子集合之前置碼增加數大於具有低優先權值之無線裝置的下一個前置碼子集合之前置碼增加數。由於所屬技術領域中具有通常知識者可基於第二實施例瞭解如何基於本實施例所劃分之前置碼子集合而執行隨機存取初始程序，故在此不再加以贅述。
本發明之第八實施例請繼續參考第1圖及第2圖。不同於第二至七實施例，本實施例進一步地考慮無線裝置2本身之前置碼成功傳送率(即等於1-前置碼碰撞率)，故可避免無線裝置2持續發生前置碼碰撞而無法完成隨機存取程序以自基地台1取得傳輸資源。據此，於本實施例中，前述之公式1至公式8可更改如下公式1-1至公式8-1。
其中，INCN為下一前置碼子集合之前置碼增加數，ININ為起始前置碼數，PREN為前一前置碼子集合之前置碼數，SR為隨機存取成功率，以及DPSR為無線裝置2本身之前置碼成功傳送率。
由於所屬技術領域中具有通常知識者可基於上述修改後之公式瞭解無線裝置2如何基於該等公式劃分前置碼子集合，並使用劃分之 前置碼子集合執行隨機存取初始程序，故在此不再加以贅述。
本發明之第九實施例請繼續參考第1圖及第2圖。不同於第二至七實施例，於本實施例，無線裝置2之優先前權值更對應至一權重值。因此，高優先權值對應至一高優先權權重值(例如：1.2)，以及低優先權值對應至一低優先權權重值(例如：0.8)。
在此情況下，即使高優先權起始前置碼數與低優先權起始前置碼數兩者相同(即起始前置碼數不因優先權值不同而有所不同)，本實施例亦可確保具有高優先權值之無線裝置的下一個前置碼子集合之前置碼增加數大於具有低優先權值之無線裝置的下一個前置碼子集合之前置碼增加數。據此，於本實施例中，前述之公式1至公式8可更改如下公式1-2至公式8-2。
INCN=ININ×SR×W (公式1-2)
INCN=PREN×SR×W (公式2-2)
INCN=ININ×(1+SR)×W (公式3-2)
INCN=PREN×(1+SR)×W (公式4-2)
INCN=ININ×max(SR,FR)×W (公式5-2)
INCN=ININ×min(SR,FR)×W (公式6-2)
INCN=PREN×max(SR,FR)×W (公式7-2)
INCN=PREN×min(SR,FR)×W (公式8-2)其中，INCN為下一前置碼子集合之前置碼增加數，ININ為起始前置碼數，PREN為前一前置碼子集合之前置碼數，SR為隨機存取成功率，以及W為無線裝置2之權重值。
由於所屬技術領域中具有通常知識者可基於上述修改後之公式瞭解無線裝置2如何基於該等公式劃分前置碼子集合，並使用劃分之前置碼子集合執行隨機存取初始程序，故在此不再加以贅述。
本發明之第十實施例請參考第3A-3B圖，其係為本發明之隨機存取方法之流程圖。本發明之隨機存取方法適用於一行動通訊系統之一無線裝置(例如：前述行動通訊系統MCS中的無線裝置2)。行動通訊系統MCS定義複數前置碼。無線裝置包含一收發器、一處理器及一儲存器。儲存器儲存該等前置碼。隨機存取方法由處理器所執行。
首先，於步驟S301中，透過收發器自一基地台接收載有一隨機存取成功率之一廣播訊息。接著，於步驟303中，根據隨機存取成功率，將該等前置碼劃分為N個前置碼子集合。各N個前置碼子集合具有該等前置碼之一部分。第i個前置碼子集合包含第i-1個前置碼子集合，其中i為一正整數且為2至N。N個前置碼子集合之一聯集由該等前置碼組成。隨後，當無線裝置欲執行隨機存取程序時，無線裝置會執行步驟S305，以執行一隨機存取初始程序。隨機存取初始程序所包含之步驟係如第3B圖所示。
首先，於步驟S401中，自第j個前置碼子集合中隨機地選擇一前置碼，j之一初始值為1。接著，於步驟S403中，根據選擇之前置碼，產生一隨機存取要求訊息，並於步驟S405中，透過收發器傳送隨機存取要求訊息至基地台。隨後，於步驟S407中，判斷於一預設時間內是否透過收發器自基地台接收一隨機存取回應訊息。當接收到隨機存取回應訊息後，執行步驟S409，執行隨機存取程序之後續操作。
反之，於預設時間內未透過收發器自基地台接收隨機存取回應訊息時，執行步驟S411，判斷傳送隨機存取要求訊息之次數是否達到臨界值。若達到臨界值，則執行步驟S413，終止隨機存取程序。再者，若未達到臨界值，則執行步驟S415，若判斷j是否等於N。然後，當j不等於N時，執行步驟S417中，將j設定成j+1，接著返回執行步驟S401。另一方面，當j等於N時，則直接返回執行步驟S401。
此外，於一實施例中，儲存器更儲存一優先權值，該優先權值對應一起始前置碼數，以及該步驟S303係根據起始前置碼數及隨機存取成功率，將該等前置碼劃分為N個前置碼子集合，其中第1個前置碼子集合之一前置碼數量等於起始前置碼數。
再者，於一實施例中，優先權值係一高優先權值及一低優先權值其中之一。當優先權值為高優先權值時，起始前置碼數等於一高優先權起始前置碼數，以及當優先權值為高優先權值時，起始前置碼數等於一低優先權起始前置碼數。據此，本發明之隨機存取方法，可更包含下列步驟：判斷該優先權值為該高優先權值及該低優先權值其中之一；計算一隨機存取失敗率，該隨機存取成功率與該隨機存取失敗率之一總和為1。當優先權值為高優先權值時，步驟S303係根據高優先權起始前置碼數及隨機存取成功率與隨機存取失敗率兩者間之最大者，將該等前置碼劃分為N個前置碼子集合。當優先權值為低優先權值時，步驟S303係根據低優先權起始前置碼數及隨機存取成功率與隨機存取失敗率兩者間之最小者，將該等前置碼劃分為N個前置碼子集合。
另外，於一實施例中，本發明之隨機存取方法可更包含下 列步驟：計算一前置碼成功傳送率並儲存該前置碼成功傳送率於該儲存器中。據此，步驟S303係根據起始前置碼數、隨機存取成功率及前置碼成功傳送率，將該等前置碼劃分為N個前置碼子集合。
此外，於一實施例中，優先權值更對應一權重值，以及步驟S303係根據起始前置碼數、隨機存取成功率及權重值，將該等前置碼劃分為N個前置碼子集合。再者，當優先權值為一高優先權值時，起始前置碼數等於一高優先權起始前置碼數，以及權重值等於一高優先權權重值。當優先權值為一低優先權值時，起始前置碼數等於一低優先權起始前置碼數，以及權重值等於一低優先權權重值。因此，本發明之隨機存取方法更包含下列步驟：判斷優先權值為高優先權值及低優先權值其中之一。當優先權值為高優先權值時，步驟S303係根據高優先權權重值、高優先權起始前置碼數及隨機存取成功率與隨機存取失敗率兩者間之最大者，將該等前置碼劃分為N個前置碼子集合。當優先權值為低優先權值時，步驟S303係根據低優先權權重值、低優先權起始前置碼數及隨機存取成功率與隨機存取失敗率兩者間之最小者，將該等前置碼劃分為N個前置碼子集合。
此外，於其他實施例中，本發明之隨機存取方法可更包含下列步驟：根據起始前置碼數、隨機存取成功率及第i-1個前置碼子集合之一前置碼數量，決定第i個前置碼子集合之前置碼數量。再者，在優先權值係一高優先權值及一低優先權值其中之一時，本發明之隨機存取方法可更包含下列步驟：判斷優先權值為高優先權值及低優先權值其中之一；當優先權值為高優先權值時，根據起始前置碼數、隨機存取成功率與隨機存取失敗率兩者間之最大者及第i-1個前置碼子集合之一前置碼數量，決定第i個 前置碼子集合之前置碼數量；以及當優先權值為低優先權值時，根據起始前置碼數、隨機存取成功率與隨機存取失敗率兩者間之最小者及第i-1個前置碼子集合之前置碼數量，決定第i個前置碼子集合之前置碼數量。
另外，於一實施例中，當優先權值係一高優先權值及一低優先權值其中之一，高優先權值對應至一高優先權權重值，以及低優先權值對應至一低優先權權重值時，本發明之隨機存取方法更包含下列步驟：判斷優先權值為高優先權值及低優先權值其中之一；當優先權值為高優先權值時，根據高優先權權重值、起始前置碼數、隨機存取成功率與隨機存取失敗率兩者間之最大者及第i-1個前置碼子集合之前置碼數量，決定第i個前置碼子集合之前置碼數量；以及當優先權值為低優先權值時，根據低優先權權重值、起始前置碼數、隨機存取成功率與隨機存取失敗率兩者間之最小者及第i-1個前置碼子集合之前置碼數量，決定第i個前置碼子集合之前置碼數量。
綜上所述，本發明之隨機存取機制藉由基地台傳送載有一隨機存取成功率之一廣播訊息，而使得無線裝置基於隨機存取成功率將行動通訊系統所定義之複數前置碼劃分為複數前置碼子集合，並使得該等前置碼子集合彼此間具有嚴格偏序關係。如此一來，無線裝置在執行隨機存取程序中，因應前置碼碰撞發生，漸進地由較小的前置碼子集合至較大的前置碼子集合中，隨機地選擇隨機存取程序所使用的前置碼。
此外，本發明之隨機存取機制更根據不同類型之無線裝置配置不同優先權值，透過優先權值對應不同的起始前置碼數或權重值，以及基於優先權值選擇隨機存取成功率與隨機存取失敗率兩者間之最大者或 最小者，具有高優先權值之無線裝置的前置碼子集合的前置碼增加數將大於具有低優先權值之無線裝置的前置碼子集合的前置碼增加數，以降低具高優先權值之無線裝置與具低優先權值之無線裝置間前置碼碰撞的機會。再者，本發明之隨機存取機制更考量無線裝置本身之前置碼成功傳送率，故可避免無線裝置持續發生前置碼碰撞而無法自基地台取得傳輸資源。
上述之實施例僅用來例舉本發明之實施態樣，以及闡釋本發明之技術特徵，並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍，本發明之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。

Claims (20)

  1. 一種用於一行動通訊系統之無線裝置，該行動通訊系統定義複數前置碼，該無線裝置包含：一收發器；一儲存器，用以儲存該等前置碼；以及一處理器，電性連接至該收發器及該儲存器，用以透過該收發器自一基地台接收載有一隨機存取成功率之一廣播訊息，並根據該隨機存取成功率，將該等前置碼劃分為N個前置碼子集合，各該N個前置碼子集合具有該等前置碼之一部分，一第i個前置碼子集合包含一第i-1個前置碼子集合，i為一正整數且為2至N，該N個前置碼子集合之一聯集由該等前置碼組成；其中，該處理器更執行一隨機存取初始程序，其包含下列步驟：(p1)自一第j個前置碼子集合中隨機地選擇一前置碼，j之一初始值為1；(p2)根據所選擇之該前置碼，產生一隨機存取要求訊息；(p3)透過該收發器傳送該隨機存取要求訊息至該基地台；(p4)當於一預設時間內未透過該收發器自該基地台接收一隨機存取回應訊息後，判斷j是否等於N，以及當j不等於N時，將j設定成j+1；以及(p5)於步驟(p4)後，重複執行上述步驟(p1)至步驟(p4)，直到自該基地台接收到該隨機存取回應訊息，或傳送該隨機存取要求訊息之一次數達到一臨界值。
  2. 如請求項1所述之無線裝置，其中該儲存器更儲存一優先權值，該優先權值對應一起始前置碼數，該處理器係根據該起始前置碼數及該隨機存 取成功率，將該等前置碼劃分為該N個前置碼子集合，其中一第1個前置碼子集合之一前置碼數量等於該起始前置碼數。
  3. 如請求項2所述之無線裝置，其中該優先權值係一高優先權值及一低優先權值其中之一，當該優先權值為該高優先權值時，該起始前置碼數等於一高優先權起始前置碼數，以及當該優先權值為該低優先權值時，該起始前置碼數等於一低優先權起始前置碼數。
  4. 如請求項3所述之無線裝置，其中該處理器係判斷該優先權值為該高優先權值及該低優先權值其中之一，以及計算一隨機存取失敗率，該隨機存取成功率與該隨機存取失敗率之一總和為1；其中，當該優先權值為該高優先權值時，該處理器根據該高優先權起始前置碼數及該隨機存取成功率與該隨機存取失敗率兩者間之最大者，將該等前置碼劃分為該N個前置碼子集合，以及當該優先權值為該低優先權值時，該處理器根據該低優先權起始前置碼數及該隨機存取成功率與該隨機存取失敗率兩者間之最小者，將該等前置碼劃分為該N個前置碼子集合。
  5. 如請求項2所述之無線裝置，其中該處理器更計算一前置碼成功傳送率並儲存該前置碼成功傳送率於該儲存器中，以及該處理器係根據該起始前置碼數、該隨機存取成功率及該前置碼成功傳送率，將該等前置碼劃分為該N個前置碼子集合。
  6. 如請求項2所述之無線裝置，其中該優先權值更對應一權重值，該處理器係根據該起始前置碼數、該隨機存取成功率及該權重值，將該等前置碼劃分為該N個前置碼子集合。
  7. 如請求項6所述之無線裝置，其中該優先權值係一高優先權值及一低優先權值其中之一，當該優先權值為該高優先權值時，該起始前置碼數等 於一高優先權起始前置碼數及該權重值等於一高優先權權重值，以及當該優先權值為該低優先權值時，該起始前置碼數等於一低優先權起始前置碼數及該權重值等於一低優先權權重值；其中，該處理器更判斷該優先權值為該高優先權值及該低優先權值其中之一，當該優先權值為該高優先權值時，該處理器係根據該高優先權權重值、該高優先權起始前置碼數及該隨機存取成功率與該隨機存取失敗率兩者間之最大者，將該等前置碼劃分為該N個前置碼子集合，以及當該優先權值為該低優先權值時，該處理器係根據該低優先權權重值、該低優先權起始前置碼數及該隨機存取成功率與該隨機存取失敗率兩者間之最小者，將該等前置碼劃分為該N個前置碼子集合。
  8. 如請求項2所述之無線裝置，其中該處理器更根據該起始前置碼數、該隨機存取成功率及該第i-1個前置碼子集合之一前置碼數量，決定該第i個前置碼子集合之一前置碼數量。
  9. 如請求項2所述之無線裝置，其中該優先權值係一高優先權值及一低優先權值其中之一，以及該處理器更判斷該優先權值為該高優先權值及該低優先權值其中之一；其中，當該優先權值為一高優先權值時，該處理器更根據該起始前置碼數、該隨機存取成功率與該隨機存取失敗率兩者間之最大者及該第i-1個前置碼子集合之一前置碼數量，決定該第i個前置碼子集合之一前置碼數量，以及當該優先權值為一低優先權值時，該處理器更根據該起始前置碼數、該隨機存取成功率與該隨機存取失敗率兩者間之最小者及該第i-1個前置碼子集合之該前置碼數量，決定該第i個前置碼子集合之該前置碼數量。
  10. 如請求項2所述之無線裝置，其中該優先權值係一高優先權值及一低優 先權值其中之一，該高優先權值對應至一高優先權權重值，以及該低優先權值對應至一低優先權權重值；其中，該處理器更判斷該優先權值為該高優先權值及該低優先權值其中之一，當該優先權值為該高優先權值時，該處理器更根據該高優先權權重值、該起始前置碼數、該隨機存取成功率與該隨機存取失敗率兩者間之最大者及該第i-1個前置碼子集合之一前置碼數量，決定該第i個前置碼子集合之一前置碼數量，以及當該優先權值為該低優先權值時，該處理器更根據該低優先權權重值、該起始前置碼數、該隨機存取成功率與該隨機存取失敗率兩者間之最小者及該第i-1個前置碼子集合之該前置碼數量，決定該第i個前置碼子集合之該前置碼數量。
  11. 一種用於一無線裝置之隨機存取方法，該無線裝置用於一行動通訊系統，該行動通訊系統定義複數前置碼，該無線裝置包含一收發器、一儲存器及一處理器，該儲存器儲存該等前置碼，該隨機存取方法且由該處理器執行並包含下列步驟：(a)透過該收發器自一基地台接收載有一隨機存取成功率之一廣播訊息；以及(b)根據該隨機存取成功率，將該等前置碼劃分為N個前置碼子集合，各該N個前置碼子集合具有該等前置碼之一部分，一第i個前置碼子集合包含一第i-1個前置碼子集合，i為一正整數且為2至N，該N個前置碼子集合之一聯集由該等前置碼組成；(c)執行一隨機存取初始程序，包含下列步驟：(p1)自一第j個前置碼子集合中隨機地選擇一前置碼，j之一初始值為1；(p2)根據所選擇之該前置碼，產生一隨機存取要求訊息； (p3)透過該收發器傳送該隨機存取要求訊息至該基地台；(p4)當於一預設時間內未透過該收發器自該基地台接收一隨機存取回應訊息後，判斷j是否等於N，以及當j不等於N時，將j設定成j+1；以及(p5)於步驟(p4)後，重複執行步驟(p1)至步驟(p4)，直到自該基地台接收到該隨機存取回應訊息，或傳送該隨機存取要求訊息之一次數達到一臨界值。
  12. 如請求項11所述之隨機存取方法，其中該儲存器更儲存一優先權值，該優先權值對應一起始前置碼數，以及步驟(b)係根據該起始前置碼數及該隨機存取成功率，將該等前置碼劃分為該N個前置碼子集合，其中一第1個前置碼子集合之一前置碼數量等於該起始前置碼數。
  13. 如請求項12所述之隨機存取方法，其中該優先權值係一高優先權值及一低優先權值其中之一，當該優先權值為該高優先權值時，該起始前置碼數等於一高優先權起始前置碼數，以及當該優先權值為該低優先權值時，該起始前置碼數等於一低優先權起始前置碼數。
  14. 如請求項13所述之隨機存取方法，更包含下列步驟：判斷該優先權值為該高優先權值及該低優先權值其中之一；計算一隨機存取失敗率，該隨機存取成功率與該隨機存取失敗率之一總和為1；其中，當該優先權值為該高優先權值時，步驟(b)係根據該高優先權起始前置碼數及該隨機存取成功率與該隨機存取失敗率兩者間之最大者，將該等前置碼劃分為該N個前置碼子集合，以及當該優先權值為該低優先權值時，步驟(b)係根據該低優先權起始前置碼數及該隨機存取成功率與該隨機存取失敗率兩者間之最小者，將該等前置碼劃分為該N個 前置碼子集合。
  15. 如請求項12所述之隨機存取方法，更包含下列步驟：計算一前置碼成功傳送率並儲存該前置碼成功傳送率於該儲存器中；其中，步驟(b)係根據該起始前置碼數、該隨機存取成功率及該前置碼成功傳送率，將該等前置碼劃分為該N個前置碼子集合。
  16. 如請求項12所述之隨機存取方法，其中該優先權值更對應一權重值，以及步驟(b)係根據該起始前置碼數、該隨機存取成功率及該權重值，將該等前置碼劃分為該N個前置碼子集合。
  17. 如請求項16所述之隨機存取方法，其中該優先權值係一高優先權值及一低優先權值其中之一，當該優先權值為該高優先權值時，該起始前置碼數等於一高優先權起始前置碼數及該權重值等於一高優先權權重值，當該優先權值為該低優先權值時，該起始前置碼數等於一低優先權起始前置碼數及該權重值等於一低優先權權重值，以及該隨機存取方法更包含下列步驟：判斷該優先權值為該高優先權值及該低優先權值其中之一；其中，當該優先權值為該高優先權值時，步驟(b)係根據該高優先權權重值、該高優先權起始前置碼數及該隨機存取成功率與該隨機存取失敗率兩者間之最大者，將該等前置碼劃分為該N個前置碼子集合；其中，當該優先權值為該低優先權值時，步驟(b)係根據該低優先權權重值、該低優先權起始前置碼數及該隨機存取成功率與該隨機存取失敗率兩者間之最小者，將該等前置碼劃分為該N個前置碼子集合。
  18. 如請求項12所述之隨機存取方法，更包含下列步驟：根據該起始前置碼數、該隨機存取成功率及該第i-1個前置碼子集 合之一前置碼數量，決定該第i個前置碼子集合之一前置碼數量。
  19. 如請求項12所述之隨機存取方法，其中該優先權值係一高優先權值及一低優先權值其中之一，以及該隨機存取方法更包含下列步驟：判斷該優先權值為該高優先權值及該低優先權值其中之一；當該優先權值為該高優先權值時，根據該起始前置碼數、該隨機存取成功率與該隨機存取失敗率兩者間之最大者及該第i-1個前置碼子集合之一前置碼數量，決定該第i個前置碼子集合之一前置碼數量；以及當該優先權值為該低優先權值時，根據該起始前置碼數、該隨機存取成功率與該隨機存取失敗率兩者間之最小者及該第i-1個前置碼子集合之該前置碼數量，決定該第i個前置碼子集合之該前置碼數量。
  20. 如請求項12所述之隨機存取方法，其中該優先權值係一高優先權值及一低優先權值其中之一，該高優先權值對應至一高優先權權重值，該低優先權值對應至一低優先權權重值，以及該隨機存取方法更包含下列步驟：判斷該優先權值為該高優先權值及該低優先權值其中之一；當該優先權值為該高優先權值時，根據該高優先權權重值、該起始前置碼數、該隨機存取成功率與該隨機存取失敗率兩者間之最大者及該第i-1個前置碼子集合之一前置碼數量，決定該第i個前置碼子集合之一前置碼數量；以及當該優先權值為該低優先權值時，根據該低優先權權重值、該起始前置碼數、該隨機存取成功率與該隨機存取失敗率兩者間之最小者及該第i-1個前置碼子集合之該前置碼數量，決定該第i個前置碼子集合之該前置碼數量。
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