Способы и процедуры для высокоскоростного доступа пользовательского оборудования

Способы и процедуры для высокоскоростного доступа пользовательского оборудования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Раскрытие изобретения

Техническое решение

[1] Настоящая заявка испрашивает привилегию на основании предварительной заявки США №60/889,520, поданной 12 февраля 2007 года, содержание которой полностью включено настоящим в данный документ посредством ссылки.

[2] Настоящее изобретение относится к процедуре произвольного доступа подвижного терминала для получения синхронизации времени в восходящем направлении и доступа к сети и, в частности, к устройству и способу, которые позволяют подвижному терминалу правильным образом отображать индексы сигнатур на циклически сдвинутые последовательности Задова-Чу (Zadoff-Chu (ZC)), когда задействованные ячейки поддерживают высокоскоростную подвижность путем информирования подвижного терминала о том, поддерживает ли ячейка высокоскоростную подвижность.

[3] Универсальная система подвижной связи (Universal Mobile Telecommunication System - UMTS) является системой подвижной связи третьего поколения IMT-2000 европейского типа, которую развили из европейского стандарта, известного как глобальная система подвижной связи (Global System for Mobile Communications - GSM). UMTS направлена на предоставление улучшенных услуг подвижной связи на основе базовой сети GSM и технологии беспроводного соединения с использованием широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов (Wideband Code Division Multiple Access - W-CDMA). В декабре 1998 года Партнерский проект по созданию сетей третьего поколения (Third Generation Partnership Project - 3GPP) был основан Европейским институтом по стандартизации в области телекоммуникаций (European Telecommunications Standards Institute - ETSI) (Европа), Ассоциацией радиопромышленности и бизнеса/Комитетом по телекоммуникационным технологиям (Association of Radio Industries and Businesses/Telecommunication Technology Committee - ARIB/TTC) (Япония), Комитетом T1 (США) и Ассоциацией по телекоммуникационным технологиям (Telecommunications Technology Association - ТТА) (Корея). 3GPP создает подробные спецификации технологии UMTS.

[4] В рамках 3GPP для обеспечения быстрого и эффективного технического развития UMTS было создано пять групп технических спецификаций (Technical Specification Group - TSG) для стандартизации UMTS с учетом независимой сущности элементов сети и их функционирования. Каждая группа TSG разрабатывает, принимает и поддерживает спецификации стандартов в пределах относящейся к ней области. Группа сети радиодоступа (Radio Access Network - RAN) (TSG-RAN) разрабатывает стандарты для функций, требований и интерфейса UMTS-сети наземного радиодоступа (UMTS Terrestrial Radio Access Network - UTRAN), которая является новой сетью радиодоступа для поддержки технологии доступа W-CDMA в UMTS.

[5] На Фиг.1 показан общий вид UMTS-сети. UMTS-сеть включает подвижный терминал или пользовательское оборудование (User Equipment - UE) 1, сеть UTRAN 2 и опорную сеть (Core Network - CN) 3.

[6] Сеть UTRAN 2 включает несколько радиосетевых контроллеров RNC 4 (RNC - radio network controller) и базовых станций NodeB 5, соединенных через интерфейс I_ub. Каждый радиосетевой контроллер RNC 4 управляет несколькими базовыми станциями NodeB 5. Каждая базовая станция NodeB 5 управляет одной или несколькими ячейками, а ячейка охватывает заданную географическую область на заданной частоте.

[7] Каждый радиосетевой контроллер RNC 4 соединен через интерфейс Iu с опорной сетью CN 3 или с объектом центра коммутации подвижной связи (Mobile Switching Center - MSC) 6 опорной сети CN и объектом узла текущей поддержки общей услуги пакетной передачи данных через радиоинтерфейс (Serving GPRS Support Node - SGSN) 7 (GPRS - General Packet Radio Service (общая услуга пакетной передачи данных через радиоинтерфейс)). Радиосетевые контроллеры RNC 4 могут соединяться с другими радиосетевыми контроллерами RNC через интерфейс Iur. Радиосетевой контроллер RNC 4 осуществляет присвоение радиоресурсов и управление ими, а также действует как точка доступа по отношению к базовой сети CN 3.

[8] Базовые станции NodeB 5 принимают информацию, направленную физическим уровнем пользовательского оборудования (User Equipment - UE) 1 в восходящем направлении, и передают данные на пользовательское оборудование UE 1 в нисходящем направлении. Базовые станции NodeB 5 действуют как точки доступа сети UTRAN 2 для пользовательского оборудования 1.

[9] Узел текущей поддержки общей услуги пакетной передачи данных через радиоинтерфейс SGSN 7 соединен через интерфейс Gf с регистром 8 идентификации оборудования (Equipment Identity Register - EIR), через интерфейс G_S - с центром коммутации подвижной связи MSC 6, через интерфейс G_N - с шлюзовым узлом поддержки общей услуги пакетной передачи данных через радиоинтерфейс (Gateway GPRS Support Node - GGSN) 9 и через интерфейс gr - с домашним абонентским сервером (Ноте Subscriber Server - HSS).

[10] Регистр EIR 8 ведет учет списков единиц пользовательского оборудования UE 1, которые разрешены к использованию в сети. Кроме того, регистр EIR 8 ведет учет списков единиц пользовательского оборудования UE 1, которые не разрешены к использованию в сети.

[11] Центр коммутации подвижной связи MSC 6, который управляет соединением для услуг с коммутацией цепей (Circuit Switched - CS), соединен через интерфейс nb с медиашлюзом (Media Gateway - MGW) 11, через интерфейс F - с регистром EIR 8 и через интерфейс D - с домашним абонентским сервером HSS 10.

[12] Медиашлюз MGW 11 соединен с домашним абонентским сервером HSS 10 через интерфейс С, а также соединен с телефонной сетью общего пользования (Public Switched Telephone Network - PSTN). Медиашлюз MGW 11 также позволяет адаптировать кодеки между телефонной сетью общего пользования PSTN и подключенной сетью радиодоступа RAN.

[13] Шлюзовой узел поддержки общей услуги пакетной передачи данных через радиоинтерфейс GGSN 9 соединен через интерфейс GC с домашним абонентским сервером HSS 10 и через интерфейс GI - с Интернетом. Шлюзовой узел поддержки общей услуги пакетной передачи данных через радиоинтерфейс GGSN 9 отвечает за маршрутизацию, загрузку и разделение потоков данных в различных каналах радиодоступа (Radio Access Bearer - RAB). Домашний абонентский сервер HSS 10 обрабатывает данные подписки пользователей.

[14] Сеть UTRAN 2 формирует и поддерживает канал радиодоступа RAB для передачи данных между пользовательским оборудованием UE 1 и опорной сетью CN 3. Опорная сеть CN 3 запрашивает сквозные требования качества услуги (Quality of Service - QoS) от канала радиодоступа RAB, а канал радиодоступа RAB поддерживает требования QoS, устанавливаемые опорной сетью CN 3. Соответственно, сеть UTRAN 2 может удовлетворить сквозные требования QoS путем формирования и поддержки канала радиодоступа RAB.

[15] Услуги, предоставляемые конкретному пользовательскому оборудованию UE 1, приблизительно делятся на услуги с коммутацией цепей CS и услуги с коммутацией пакетов PS. Например, услуга передачи данных разговора общего назначения является услугой с коммутацией каналов CS, тогда как услуга просмотра веб-страниц через подключение к Интернету классифицируется как услуга с коммутацией пакетов PS.

[16] Радиосетевые контроллеры RNC 4 соединены с центром коммутации подвижной связи MSC 6 опорной сети CN 3, а центр коммутации подвижной связи MSC 6 соединен со шлюзовым центром коммутации подвижной связи (Gateway MSC - GMSC), который управляет соединением с другими сетями для поддержки услуг с коммутацией цепей CS. Для поддержки услуг с коммутацией пакетов PS радиосетевые контроллеры RNC 4 соединены с узлом текущей поддержки общей услуги пакетной передачи данных через радиоинтерфейс SGSN 7 и со шлюзовым узлом поддержки общей услуги пакетной передачи данных через радиоинтерфейс GGSN 9 опорной сети CN 3.

[17] Узел текущей поддержки общей услуги пакетной передачи данных через радиоинтерфейс SGSN 7 поддерживает пакетную связь с радиосетевыми контроллерами RNC. Шлюзовой узел поддержки общей услуги пакетной передачи данных через радиоинтерфейс GGSN 9 управляет соединением с другими сетями с коммутацией пакетов, такими как Интернет.

[18] На Фиг.2 изображена структура протокола радиоинтерфейса между пользовательским оборудованием UE 1 и сетью UTRAN 2 согласно стандартам сетей радиодоступа 3GPP. Как показано на Фиг.2, протокол радиоинтерфейса имеет горизонтальные уровни, содержащие физический уровень, канальный уровень и сетевой уровень, и имеет вертикальные плоскости, содержащие пользовательскую плоскость U-plane для передачи данных пользователей и плоскость управления C-plane для передачи управляющей информации. Пользовательская плоскость U-plane представляет собой область, которая обрабатывает информацию графика пользователя, такую как речь или пакеты Интернет-протоколов (IP). Плоскость управления (C-plane) представляет собой область, которая обрабатывает управляющую информацию для интерфейса с сетью, а также осуществляет поддержку и управление вызовом. Уровни протоколов могут быть разделены на первый уровень (L1), второй уровень (L2) и третий уровень (L3) на основе трех нижних уровней стандартной модели взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection - OSI).

[19] Первый уровень (L1) или физический уровень обеспечивает услугу передачи информации на верхний уровень путем использования различных технологий радиопередачи. Физический уровень связан с верхним уровнем или уровнем управления доступом к среде (Medium Access Control - MAC) через транспортный канал. Уровень MAC и физический уровень обмениваются данными через транспортный канал.

[20] Второй уровень (L2) включает уровень управления доступом к среде MAC, уровень управления радиоканалом (Radio Link Control - RLC), уровень управления широковещательной/многоадресной передачей (Broadcast/Multicast Control - ВМС) и уровень протоколов сходимости пакетных данных (Packet Data Convergence Protocol - PDCP). Уровень управления доступом к среде MAC осуществляет отображение между логическими каналами и транспортными каналами, а также обеспечивает распределение параметров MAC для распределения и перераспределения радиоресурсов. Через логический канал уровень управления доступом к среде MAC связан с верхним уровнем или уровнем управления радиоканалом (RLC).

[21] В зависимости от вида передаваемой информации предоставляются различные логические каналы. Обычно для передачи информации плоскости управления C-plane используется канал управления, а при передаче информации пользовательской плоскости U-plane используется канал графика. Логический канал может быть общим каналом или выделенным каналом в зависимости от того, является ли логический канал совместно используемым.

[22] На Фиг.3 показаны различные существующие логические каналы. Логические каналы включают выделенный канал графика (Dedicated Traffic Channel - DTCH), выделенный канал управления (Dedicated Control Channel -DCCH), общий канал трафика (Common Traffic Channel - CTCH), общий канал управления (Common Control Channel - CCCH), канал управления широковещательной передачей (Broadcast Control Channel - BCCH) и пейджинговый канал управления (Paging Control Channel - PCCH) или совместно используемый канал управления (Shared Control Channel - SCCH), а также другие каналы. Канал управления широковещательной передачей BCCH обеспечивает информацию, включающую информацию, используемую пользовательским оборудованием UE 1 для доступа в систему. Пейджинговый канал управления PCCH используется сетью UTRAN 2 для доступа к пользовательскому оборудованию 1.

[23] В стандарт мультимедийной услуги широковещательной/многоадресной передачи (Multimedia Broadcast Multicast Service - MBMS) введены дополнительные каналы графика и управления для целей MBMS. MBMS-канал управления типа «точка - много точек» (Point-to-Multipoint Control Channel - МССН) используется для передачи управляющей информации MBMS. MBMS-канал графика типа «точка - много точек» (Point-to-Multipoint Traffic Channel - МТСН) используется для передачи служебных данных MBMS. MBMS-канал планирования (MBMS Scheduling Channel - MSCH) используется для передачи информации планирования.

[24] Уровень MAC связан с физическим уровнем транспортными каналами. В соответствии с типом транспортного канала, которым нужно управлять, уровень MAC может быть разделен на подуровень МАС-b, подуровень MAC-d, подуровень MAC-c/sh, подуровень MAC-hs и подуровень МАС-m.

[25] Подуровень МАС-b управляет каналом широковещательной передачи (Broadcast Channel - ВСН), который является транспортным каналом, осуществляющим широковещательную передачу информации о системе. Подуровень MAC-c/sh управляет общим транспортным каналом, таким как канал прямого доступа (Forward Access Channel - FACH) или нисходящий совместно используемый канал (Downlink Shared Channel - DSCH), который совместно используется множеством единиц пользовательского оборудования UE 1, или в восходящем направлении каналом радиодоступа (Radio Access Channel - RACH). Подуровень MAC-m может обрабатывать данные MBMS.

[26] На Фиг.4 показано возможное отображение между логическими каналами и транспортными каналами со стороны пользовательского оборудования UE 1. На Фиг.5 показано возможное отображение между логическими каналами и транспортными каналами со стороны сети UTRAN 2.

[27] Подуровень MAC-d управляет выделенным каналом (Dedicated Channel - DCH), который является выделенным транспортным каналом для конкретного пользовательского оборудования UE 1. Подуровень MAC-d расположен в обслуживающем радиосетевом контроллере RNC 4 (Serving RNC - SRNC), который управляет соответствующим пользовательским оборудованием UE 1. Один подуровень MAC-d также существует в каждом пользовательском оборудовании UE 1.

[28] Уровень RLC поддерживает надежную передачу данных и выполняет сегментацию и конкатенацию множества RLC-блоков служебных данных (Service Data Unit - SDU), доставляемых с верхнего уровня, в зависимости от режима работы RLC. Уровень RLC регулирует размер каждого блока служебных данных RLC SDU, принимаемого от верхнего уровня соответствующим образом, с учетом обрабатывающей способности и затем создает блоки данных добавлением заголовочной информации. Упомянутые блоки данных или блоки протокольных данных (Protocol Data Unit - PDU) передаются на уровень MAC через логический канал. Уровень RLC включает буфер RLC для хранения блоков служебных данных RLC SDU и/или блоков протокольных данных RLC PDU.

[29] Уровень ВМС планирует сообщение широковещательной передачи ячейки (Cell Broadcast massage - СВ-сообщение), передаваемое опорной сетью CN 3. Уровень ВМС осуществляет широковещательную передачу СВ-сообщения единицам пользовательского оборудования UE 1, расположенным в конкретной ячейке или конкретных ячейках.

[30] Уровень PDCP расположен над уровнем RLC. Уровень PDCP используется для эффективной передачи данных сетевых протоколов, например IPv4 или IPv6, по радиоинтерфейсу с относительно малой шириной полосы пропускания. Для этой цели уровень PDCP уменьшает ненужную управляющую информацию, используемую в проводной сети, эта функция называется сжатием заголовка.

[31] Уровень управления радиоресурсами (Radio Resource Control - RRC), расположенный в самой нижней части третьего уровня (L3), определяется только в плоскости управления C-plane. Уровень RRC управляет транспортными каналами и физическими каналами в отношении установки, реконфигурации и прекращения или отмены радиоканалов (Radio Bearer - RB).

[32] Радиоканал RB означает услугу, предоставляемую вторым уровнем (L2) для передачи данных между пользовательским оборудованием UE 1 и сетью UTRAN 2. Вообще, установка канала RB относится к процессу оговаривания характеристик уровня протоколов и канала, необходимых для предоставления конкретной услуги передачи данных и установки соответствующих подробных параметров и способов работы. Уровень управления радиоресурсами RRC также управляет подвижностью пользователей в пределах сети радиодоступа RAN и дополнительными услугами, такими как услуги определения местоположения.

[33] Не все различные возможности для отображения между радиоканалами RB и транспортными каналами для данного пользовательского оборудования UE 1 доступны все время. Пользовательское оборудование UE 1/UTRAN 2 прослеживают возможное отображение в зависимости от состояния пользовательского оборудования UE и процедуры, в текущий момент выполняемой пользовательским оборудованием UE/UTRAN 2.

[34] Различные транспортные каналы отображаются на различные физические каналы. Конфигурация физических каналов задается обменом сигналами уровня управления радиоресурсами RRC между радиосетевым контроллером RNC 4 и пользовательским оборудованием UE 1.

[35] Начальный доступ представляет собой процедуру, в которой пользовательское оборудование UE 1 передает сети UTRAN 2 первое сообщение с использованием общего восходящего канала, а именно канала произвольного доступа (Random Access Channel - RACH). Как для систем GSM, так и для систем UMTS процедура начального доступа включает передачу пользовательским оборудованием UE 1 сообщения запроса на соединение, которое включает причину для запроса, и прием ответа от сети UTRAN 2, указывающего назначение радиоресурсов в связи с причиной запроса.

[36] Для направления сообщения запроса на соединение существует несколько поводов или причин установления соединения. В Таблице 1 указаны причины установления соединения, определенные в стандарте UMTS, а именно в стандарте 3GPP TS 25.331.

[37] Причина установления соединения "исходящий вызов" означает, что пользовательское оборудование UE 1 хочет установить соединение, например, речевое. Причина установления соединения "входящий вызов" означает, что пользовательское оборудование UE 1 отвечает на поисковый вызов. Причина установления соединения "регистрация" означает, что пользователь собирается лишь зарегистрироваться в сети.

[38] Для передачи информации по радио используется процедура физического произвольного доступа. Передача при физическом произвольном доступе находится под управлением протокола верхнего уровня, выполняющего важные функции, относящиеся к приоритету и управлению нагрузкой. В системах радиосвязи GSM и UMTS эта процедура различна.

[39] Описание процедуры произвольного доступа GSM можно найти в "The GSM System for Mobile Communication", опубликованном M. Mouly и М.В. Pautet, 1992. Поскольку настоящее изобретение имеет отношение к развитию и усовершенствованию системы UMTS, здесь приводится подробное описание процедуры произвольного доступа W-CDMA. Хотя настоящее изобретение объясняется в контексте усовершенствования системы UMTS, настоящее изобретение этим не ограничивается.

[40] В этой процедуре используются транспортный канал произвольного доступа RACH и два физических канала, физический канал произвольного доступа (Physical Random Access Channel - PRACH) и канал индикации получения (Acquisition Indication Channel - AICH). Транспортные каналы являются каналами, предоставляемыми физическим уровнем уровню протоколов уровня MAC. Для передачи данных с различными свойствами и форматами передачи через физический уровень существует несколько видов транспортных каналов.

[41] Физические каналы идентифицируются кодом и частотой в режиме дуплексной передачи с частотным разделением (Frequency Division Duplex - FDD) и в общем случае основываются на конфигурации уровня радиокадров и таймслотов. Форма радиокадров и таймслотов зависит от скорости передачи символов по физическому каналу.

[42] Радиокадр является минимальной единицей в процессе декодирования, состоящим из 15 таймслотов. Таймслот является минимальной единицей в последовательности битов уровня 1. Таким образом, количество битов, помещающихся в одном таймслоте, зависит от физического канала.

[43] Таблица 1

[Таблица 1]
Причины установления соединения
Исходящий переговорный вызов
Исходящий потоковый вызов
Исходящий интерактивный вызов
Исходящий фоновый вызов
Исходящий вызов абонентского трафика
Входящий переговорный вызов
Входящий потоковый вызов
Входящий интерактивный вызов
Входящий фоновый вызов
Экстренный вызов
Повторный выбор ячейки Inter-RAT
Команда на изменение ячейки Inter-RAT
Регистрация
Отсоединение
Исходящий сигнал с высоким приоритетом
Исходящий сигнал с низким приоритетом
Восстановление вызова
Входящий сигнал с высоким приоритетом
Входящий сигнал с низким приоритетом

[44] Транспортный канал произвольного доступа RACH представляет собой восходящий общий канал, используемый для передачи информации управления и данных пользователя. Транспортный канал произвольного доступа RACH используется в произвольном доступе для низкоскоростной передачи данных от верхнего уровня. Канал произвольного доступа RACH отображается на восходящий физический канал, а именно физический канал произвольного доступа PRACH. Канал индикации получения AICH представляет собой нисходящий общий канал, который существует в паре с физическим каналом произвольного доступа PRACH, используемым для управления произвольным доступом.

[45] Передача физического канала произвольного доступа PRACH основана на подходе протокола ALOHA с разделением на слоты (slotted ALOHA) с быстрой индикацией получения. Пользовательское оборудование UE произвольно выбирает ресурс доступа и передает в сеть часть преамбулы канала произвольного доступа RACH процедуры произвольного доступа.

[46] Преамбула представляет собой короткий сигнал, который передается перед передачей сообщения запроса на соединение канала произвольного доступа RACH. Пользовательское оборудование UE 1 неоднократно передает преамбулу путем увеличения мощности передачи каждый раз, когда передается преамбула, пока оно не примет индикатор получения (Acquisition Indicator - AI) по каналу индикации получения AICH, который указывает обнаружение преамбулы сетью UTRAN 2. Пользовательское оборудование UE 1 прекращает передачу преамбулы сразу после приема индикатора получения AI и передает часть сообщения при уровне мощности передачи, равной мощности передачи преамбулы в этой точке, добавляя смещение, просигнализированное сетью UTRAN 2. На Фиг.6 показана процедура быстрого изменения мощности (power ramping).

[47] Эта процедура произвольного доступа предотвращает процедуру быстрого изменения мощности (power ramping) для всего сообщения. Процедура быстрого изменения мощности (power ramping) создавала бы больше помех из-за неудачно переданных сообщений и была бы менее эффективной из-за большей задержки, поскольку декодирование сообщения заняло бы намного больше времени перед тем, как можно было бы отправить подтверждение для индикации успешного приема сообщения.

[48] Основные особенности канала произвольного доступа RACH состоят в том, что он является каналом с конфликтной основой из-за одновременного доступа нескольких пользователей, что может помешать декодированию сообщения начального доступа сетью. Пользовательское оборудование UE 1 при произвольном доступе может начать передачу как преамбул, так и сообщения только в начале слота доступа. Таким образом, этот способ доступа является разновидностью подхода ALOHA с разделением на слоты (slotted ALOHA) с быстрой индикацией получения.

[49] Ось времени как канала произвольного доступа RACH, так и канала индикации получения AICH делятся на временные интервалы или слоты доступа. Имеется 15 слотов доступа на два кадра, при этом каждый кадр имеет длительность 10 мс или 38400 чипов, а слоты доступа разнесены на 1,33 мс или 5120 чипов. На Фиг.7 показаны номера и расположение слотов доступа.

[50] Сеть UTRAN 2 передает сигнал с информацией о том, какие слоты доступа свободны для передачи произвольного доступа, и о смещениях синхронизации для использования между каналами произвольного доступа RACH и индикации получения AICH, между двумя последовательными преамбулами и между последней преамбулой и сообщением. Например, если синхронизация передачи канала произвольного доступа AICH составляет 0 и 1, передается, соответственно, три и четыре слота доступа после передачи последнего слота доступа преамбулы. На Фиг.8 показана упомянутая синхронизация преамбулы, индикатора получения AI и части сообщения.

[51] Синхронизация, при которой пользовательское оборудование UE 1 может направлять преамбулу, делится по подканалам произвольного доступа. Подканал произвольного доступа представляет собой подмножество, включающее сочетание всех восходящих слотов доступа. Имеется 12 подканалов произвольного доступа. Подканал произвольного доступа состоит из слотов доступа, указанных в Таблице 2.

[52] Таблица 2

[Таблица 2]
SFN по модулю 8 соответствующего кадра Р-ССРСН	Номер подканала
0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
0	0	1	2	3	4	5	6	7
1	12	13	14						8	9	10	11
2				0	1	2	3	4	5	6	7
3	9	10	11	12	13	14						8
4	6	7					0	1	2	3	4	5
5			8	9	10	11	12	13	14
6	3	4	5	6	7					0	1	2
7						8	9	10	11	12	13	14
SFN (Single Frequency Network) - одночастотная сеть (примеч. перевод.) Р-ССРСН (Primary Common Control Physical Channel) - первичный общий физический канал управления (примеч. перевод.)

[53] Преамбула представляет собой короткий сигнал, который передается до передачи сообщения канала произвольного доступа RACH. Преамбула состоит из 4096 чипов, представляющих собой последовательность из 256 повторений кодов Адамара длиной 16 и кодов скремблирования, назначенных с верхнего уровня.

[54] Коды Адамара называются сигнатурой преамбулы. Существует 16 различных сигнатур, при этом сигнатура случайным образом выбирается из имеющихся наборов сигнатур на основе классов услуг доступа (Access Service Classes - ASC) и повторяется 256 раз для каждой передачи части преамбулы. В Таблице 3 перечислены сигнатуры преамбулы.

[55] Часть сообщения расширяется посредством кодов с ортогональным переменным коэффициентом расширения (Orthogonal Variable Spreading Factor - OVSF), которые однозначно определяются сигнатурой преамбулы и расширяющими кодами для использования в качестве сигнатуры преамбулы. Радиокадр части сообщения длительностью 10 мс делится на 15 слотов, каждый слот состоит из 2560 чипов.

[56] Таблица 3

[Таблица 3]
Сигнатура преамбулы	Значение n
0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Р0 (n)	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
P1 (n)	1	-1	1	-1	1	-1	1	-1	1	-1	1	-1	1	-1	1	-1
Р2 (n)	1	1	-1	-1	1	1	-1	-1	1	1	-1	-1	1	1	-1	-1
Р3 (n)	1	-1	-1	1	1	-1	-1	1	1	-1	-1	1	1	-1	-1	1
Р4 (n)	1	1	1	1	-1	-1	-1	-1	1	1	1	1	-1	-1	-1	-1
Р5 (n)	1	-1	1	-1	-1	1	-1	1	1	-1	1	-1	-1	1	-1	1
Р6 (n)	1	1	-1	-1	-1	-1	1	1	1	1	-1	-1	-1	-1	1	1
Р7 (n)	1	-1	-1	1	-1	1	1	-1	1	-1	-1	1	-1	1	1	-1
Р8 (n)	1	1	1	1	1	1	1	1	-1	-1	-1	-1	-1	-1	-1	-1
Р9 (n)	1	-1	1	-1	1	-1	1	-1	-1	1	-1	1	-1	1	-1	1
P10 (n)	1	1	-1	-1	1	1	-1	-1	-1	-1	1	1	-1	-1	1	1
Р11 (n)	1	-1	-1	1	1	-1	-1	1	-1	1	1	-1	-1	1	1	-1
Р12 (n)	1	1	1	1	-1	-1	-1	-1	-1	-1	-1	-1	1	1	1	1
Р13 (n)	1	-1	1	-1	-1	1	-1	1	-1	1	-1	1	1	-1	1	-1
Р14 (n)	1	1	-1	-1	-1	-1	1	1	-1	-1	1	1	1	1	-1	-1
Р15 (n)	1	-1	-1	1	-1	1	1	-1	-1	1	1	-1	1	-1	-1	1

[57] Каждый слот включает часть данных и часть управления, которая передает управляющую информацию, такую как пилотные биты и индикатор комбинации транспортных форматов (Transport Format Combination Indicator - TFCI). Часть данных и часть управления передаются параллельно. Часть сообщения длительностью 20 мс состоит из двух последовательных радиокадров части сообщения. Часть данных состоит из 10*2k битов, где k=0, 1, 2, 3, что соответствует коэффициенту расширения (Spreading Factor - SF) 256, 128, 64, 32. На Фиг.9 показана структура части сообщения произвольного доступа.

[58] Канал индикации получения AICH состоит из повторяющейся последовательности из 15 последовательных слотов доступа, каждый слот имеет длительность 40 битовых интервалов или 5120 чипов. Каждый слот доступа включает две части - часть индикатора получения (Acquisition Indicator - AI), состоящую из 32 сигналов, имеющих действительные значения, такие как а0…а31, и части длительностью 1024 чипа, в течение которой передача отключена. На Фиг.10 показана структура канала индикации получения AICH.

[59] Когда сеть UTRAN 2 обнаруживает передачу преамбулы канала произвольного доступа RACH, имеющей определенную сигнатуру в слоте доступа канала произвольного доступа RACH, сеть UTRAN повторяет эту сигнатуру в ассоциированном слоте доступа канала индикации получения AICH. Таким образом, код Адамара, используемый в качестве сигнатуры для преамбулы канала произвольного доступа RACH, модулируется в части индикатора получения AI канала индикации получения AICH.

[60] Индикатор получения, соответствующий сигнатуре, может иметь значение +1, -1 или 0 в зависимости от того, получено ли в ответ на конкретную сигнатуру положительное подтверждение (АСК), отрицательное подтверждение (NACK) или подтверждение не получено. Положительная полярность сигнатуры указывает, что преамбула была получена и сообщение может быть отправлено.

[61] Отрицательная полярность указывает, что преамбула была получена и процедуру быстрого изменения мощности (power ramping) следует прекратить, но сообщение не должно быть отправлено. Это отрицательное подтверждение используется, когда полученная преамбула не может быть обработана в текущий момент из-за перегрузки сети UTRAN 2, и пользовательское оборудование UE 1 должно повторить попытку доступа спустя некоторое время.

[62] Все единицы пользовательского оборудования UE 1 входят в одну из десяти произвольно назначенных подвижных популяций, определенных как классы доступа (Access Classes - АС) от 0 до 9. Номер популяции хранится в модуле идентификации абонента (Subscriber Identity Module - SIM) / универсальном модуле идентификации абонента (Universal SIM - USIM). Кроме того, единицы пользовательского оборудования UE 1 могут входить в одну или более из 5 специальных категорий классов доступа от 11 до 15, которые назначены для определенных пользователей с высоким приоритетом, и упомянутая информация также хранится в SIM/USIM. В Таблице 4 перечислены специальные классы доступа АС и их назначение.

[63] Таблица 4

[Таблица 4]
Класс доступа (АС)	Назначение
15	Персонал PLMN
14	Экстренные службы
13	Коммунальные службы (например, поставщики воды/газа)
12	Службы безопасности
11
PLMN (Public Land Mobile Network) - сеть связи общего пользования наземных подвижных объектов (примеч. перевод.)

[64] Сеть UTRAN 2 выполняет процедуру произвольного доступа на уровне протоколов L2, определяя, разрешить ли пользовательскому оборудованию UE 1 использовать радиоресурсы на основании, прежде всего, класса доступа АС, к которому принадлежит пользовательское оборудование UE.

[65] Желательно предохранить пользователей пользовательского оборудования UE 1 от попыток доступа, включая попытки экстренных вызовов, или от ответа на поисковые персональные вызовы в заданных зонах сети связи общего пользования наземных подвижных объектов (Public Land Mobile Network - PLMN) при определенных обстоятельствах. Такие ситуации могут возникать во время экстренных состояний или в случае неисправности одной или более совмещенных сетей PLMN. Широковещательные сообщения должны быть доступны на основе «ячейка за ячейкой» для индикации класса или классов абонентов, которым запрещен доступ в сеть. Использование этой возможности позволяет оператору сети предотвратить перегрузку канала доступа в критических условиях.

[66] Попытки доступа разрешены, если пользовательское оборудование UE 1 входит, по меньшей мере, в один класс доступа АС, соответствующий допустимым классам, как оповещается по радиоинтерфейсу, и упомянутый класс доступа АС применим в обслуживающей сети UTRAN 2. В противном случае попытки доступа не разрешаются. Любое количество этих классов доступа АС может быть запрещено в любое время. Применимость классов доступа АС указана в Таблице 5.

[67] Таблица 5

[Таблица 5]
Класс доступа АС	Применимость
0-9	Домашние и гостевые сети PLMN
11 и 15	Только домашняя сеть PLMN
12, 13, 14	Домашняя сеть PLMN и гостевые сети PLMN только внутри страны

[68] Кроме того, через радиоинтерфейс на пользовательское оборудование UE 1 передается дополнительный бит управления для класса доступа АС 10. Этот бит управления указывает, разрешен ли доступ в сеть UTRAN 2 экстренных вызовов для единиц пользовательского оборудования UE 1, имеющих классы доступа от 0 до 9 или не имеющих международного идентификатора подвижного абонента (International Mobile Subscriber Identity - IMSI). Экстренные вызовы не разрешаются, если класс доступа АС 10 и соответствующие классы доступа АС от 11 до 15 запрещены для единиц пользовательского оборудования UE 1 с классами доступа от 11 до 15. В противном случае экстренные вызовы разрешены.

[69] В системе UMTS классы доступа АС отображаются на классы услуг доступа (Access Service Classes - ASC). Определено восемь различных уровней приоритетов, а именно от ASC 0 до ASC 7, где уровень 0 представляет наивысший приоритет.

[70] Классы доступа АС должны применяться только при начальном доступе, таком как при передаче сообщения запроса на соединение уровня управления радиоресурсами RRC. Отображение между классом доступа АС и классом услуг доступа ASC обозначается информационным элементом (Information Element - IE) "Отображение класса доступа АС на класс услуг доступа ASC" в типе 5 блока информации о системе. Соответствие между классами АС и ASC указано в Таблице 6.

[71] Таблица 6

[Таблица 6]
АС	0-9	10	11	12	13	14	15
ASC	1-й IE	2-й IE	3-й IE	4-й IE	5-й IE	6-й IE	7-й IE

[72] В Таблице 6 "n-й IE" обозначает номер i класса услуг доступа ASC в диапазоне 0-7 для АС. Поведение пользовательского оборудования UE 1 является неопределенным, если не определен класс услуг доступа ASC, указываемый "n-м IE".

[73] Параметры, подразумеваемые соответствующим классом услуг доступа ASC, используются для произвольного доступа. Пользовательское оборудование UE 1, входящее в несколько классов доступа АС, выбирает класс услуг доступа ASC для наивысшего номера класса доступа АС. В режиме соединения класс доступа АС не используется.

[74] Класс услуг доступа ASC состоит из подмножества сигнатур преамбул канала произвольного доступа RACH и слотов доступа, которые разрешены для текущей попытки доступа, и значения персистентности, соответствующего вероятности Pv≤1, для попытки передачи. Другим важным механизмом управления передачей произвольного доступа является механизм регулирования загрузки, который сокращает нагрузку входящего графика при высокой вероятности коллизий либо при недостатке радиоресурсов. На Фиг.11 показана последовательность операций процедуры управления доступом.

[75] Существующие спецификации предоставляют множество параметров управления передачей канала произвольного доступа RACH, которые хранятся и обновляются пользовательским оборудованием UE 1 на основании широковещательной передачи сетью UTRAN 2 информации о системе. Эти параметры принимаются от уровня управления радиоресурсами RRC (S10). Параметры управления п