Расширенная восходящая линия для неактивного состояния в системе беспроводной связи

Расширенная восходящая линия для неактивного состояния в системе беспроводной связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее заявка на патент испрашивает приоритет Предварительной заявки США № 60/976758, поданной 1 октября 2007, Предварительной заявки США № 60/985412, поданной 5 ноября 2007, и Предварительной заявки США № 60/992427, поданной 5 декабря 2007, озаглавленных "ENHANCED UPLINK USING RACH IN WIRELESS COMMUNICATIONS" (“Расширенная восходящая линия, использующая RACH в беспроводной связи”), переуступленных правообладателю настоящей заявки и явно включенных в настоящий документ посредством ссылки.

Область техники

Настоящее раскрытие относится в общем к связи, более конкретно к способам передачи данных в системе беспроводной связи.

Предшествующий уровень техники

Системы беспроводной связи широко используются, чтобы обеспечивать различные услуги связи, такие как голосовые, видео, пакетные данные, передача сообщений, широковещательная передача и т.д. Эти системы могут быть системами множественного доступа, способными поддерживать множество пользователей путем совместного использования доступных системных ресурсов. Примеры таких систем множественного доступа включают в себя системы множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), системы множественного доступа с временным разделением (TDMA), системы множественного доступа с частотным разделением (FDMA), системы ортогонального FDMA (OFDMA) и системы FDMA с одной несущей (SC-FDMA).

Система беспроводной связи может содержать множество узлов В, которые могут поддерживать связь для многих пользовательских устройств (UE). UE может осуществлять связь с Узлом B через нисходящую линию и восходящую линию. Нисходящая линия (или прямая линия) относится к линии связи от Узла B к UE, и восходящая линия (или обратная линия) относится к линии связи от UE до Узла B.

UE может быть периодически активным и может работать (i) в активном состоянии, чтобы активно обмениваться информацией с Узлом B, или (ii) в неактивном состоянии, когда нет никаких данных для передачи или приема. Один или более медленных общих каналов, таких как канал произвольного доступа (RACH), могут быть доступными для UE в неактивном состоянии. Для UE могут назначаться ресурсы для высокоскоростного канала, когда он переходит в активное состояние. Однако изменение состояния может повлечь за собой служебные издержки на сигнализацию и может также задержать передачу данных. Желательно уменьшить количество сигнализации, чтобы повысить эффективность системы и уменьшить задержку.

Сущность изобретения

Здесь описаны способы для поддержки эффективной работы UE с расширенной восходящей линией для неактивного состояния. Расширенная восходящая линия связана с использованием высокоскоростного канала, имеющего более высокие возможности передачи, чем медленный общий канал в восходящей линии.

В одном аспекте для UE могут назначаться ресурсы для высокоскоростного канала для расширенной восходящей линии при нахождении в неактивном состоянии, и оно может более эффективно передавать информацию, используя распределенные ресурсы, в неактивном состоянии. В одной схеме UE может послать преамбулу доступа для произвольного доступа и может принять сообщение, включающее в себя ресурсы, распределенные для UE. Распределенные ресурсы могут быть выбраны Узлом B из пула ресурсов, которые могут быть предварительно распределены Узлу B и являются доступными для распределения Узлом B к UE для расширенной восходящей линии. UE может послать информацию (например, информацию планирования, идентификатор UE и короткие сообщения и т.д.) к Узлу B с использованием распределенных ресурсов. UE может остаться в неактивном состоянии и может продолжать использовать распределенные ресурсы до тех пор, пока они не будут освобождены. Альтернативно, UE может перейти из неактивного состояния в активное состояние, например, для голосового вызова или вызова передачи данных. UE может продолжить использовать распределенные ресурсы после перехода или может принимать распределение новых ресурсов для использования в активном состоянии.

В другом аспекте UE может выполнить произвольный доступ с обнаружением и разрешением конфликтов для расширенной восходящей линии. UE может выбрать сигнатуру из первого набора сигнатур, доступных для произвольного доступа с расширенной восходящей линией. Первый набор сигнатур может отличаться от второго набора сигнатур, доступных для произвольного доступа с каналом произвольного доступа. UE может генерировать преамбулу доступа, основанную на выбранной сигнатуре, послать преамбулу доступа для произвольного доступа и принять указатель обнаружения от Узла B. UE может затем послать идентификатор UE в Узел B для обнаружения конфликта. UE может получить от Узла B подтверждение, адресованное к UE, основанное на идентификаторе UE. UE может установить таймер после посылки идентификатора UE к Узлу B и может послать другую преамбулу доступа, если подтверждение не принято до истечения таймера.

Различные аспекты и признаки раскрытия описаны в дальнейших деталях ниже.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 показывает систему беспроводной связи.

Фиг.2 показывает структуру уровня с различными протоколами и каналами.

Фиг.3 показывает диаграмму различных операционных состояний и режимов для UE.

Фиг.4 показывает поток вызова для операции с расширенной восходящей линии.

Фиг.5 показывает поток вызова для инициированного мобильным устройством вызова с использованием RACH.

Фиг.6 показывает поток вызова для инициированного мобильным устройством вызова с использованием расширенной восходящей линии.

Фиг.7 показывает поток вызова для передачи короткого сообщения с использованием RACH.

Фиг.8 показывает поток вызова для передачи короткого сообщения с использованием расширенной восходящей линии.

Фиг.9 показывает процесс, выполняемый посредством UE для расширенной восходящей линии.

Фиг.10 показывает процесс, выполняемый Узлом B для расширенной восходящей линии.

Фиг.11 показывает процесс, выполняемый UE для произвольного доступа.

Фиг.12 показывает процесс, выполняемый Узлом B для поддержки произвольного доступа.

Фиг.13 показывает блок-схему UE и Узла B.

Детальное описание

Способы, описанные здесь, могут использоваться для различных систем беспроводной связи, таких как CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA и другие системы. Термины "система" и "сеть" часто используются взаимозаменяемым образом. Система CDMA может осуществлять радиотехнологию, такую как Универсальный наземный радиодоступ (UTRA), cdma2000 и т.д. UTRA включает в себя Широкополосный CDMA (WCDMA) и другие разновидности CDMA. cdma2000 охватывает стандарты IS-2000, IS-95 и IS-856. Система TDMA может осуществлять радиотехнологию, такую как Глобальная система для мобильной связи (GSM). Система OFDMA может осуществлять радиотехнологию, такую как Развитый UTRA (Е-UTRA), Ультрамобильная широкополосная сеть (UMB), IEEE 802.20, IEEE 802.16 (WiMAX), 802.11 (Wi-Fi), Flash-OFDM® и т.д. UTRA и Е-UTRA являются частью Универсальной мобильной телекоммуникационной системы (UMTS). 3GPP LTE (Долгосрочное развитие) является предстоящим выпуском UMTS, который использует Е-UTRA. UTRA, Е-UTRA, UMTS, LTE и GSM описаны в документах организации, называемой "Проект партнерства 3-го поколения" (3GPP). cdma2000 и UMB описаны в документах организации, называемой "Проект 2 партнерства 3-го поколения" (3GPP2). Эти различные радиотехнологии и стандарты известны в технике. Для ясности определенные аспекты способов описаны ниже для WCDMA, и 3GPP терминология используется в большей части описания ниже.

Фиг.1 показывает систему беспроводной связи 100, которая включает в себя Универсальную наземную сеть радиодоступа (UTRAN) 102 и основную сеть 140. UTRAN 102 может включать в себя ряд Узлов В и другие сетевые объекты. Для простоты только один Узел B 120 и один контроллер радиосети (RNC) 130 показаны на фиг.1 для UTRAN 102. Узел B может быть неподвижной станцией, которая осуществляет связь с UE и может также упоминаться как развитый Узел B (eNB), базовая станция, точка доступа и т.д. Узел B 120 предоставляет покрытие связи для конкретной географической области. Зона покрытия Узла B 120 может быть разделена на множество (например, три) меньших областей. Каждая меньшая область может обслуживаться подсистемой соответствующего Узла B. В 3GPP термин "сота" может относиться к самой малой зоне покрытия Узла B и/или подсистемы Узла B, обслуживающей эту зону покрытия.

RNC 130 может соединяться с Узлом B 120 и другими Узлами В через интерфейс Iub и может обеспечивать координацию и управление для этих Узлов В. RNC 130 может также осуществлять связь с сетевыми объектами в пределах основной сети 140. Основная сеть 140 может включать различные сетевые объекты (например, Центр коммутации мобильной связи (MSC)), которые поддерживают различные функции и услуги для UE.

UE 110 может осуществлять связь с Узлом B 120 через нисходящую линию и восходящую линию. UE 110 может быть стационарным или мобильным и может также упоминаться как мобильная станция, терминал, терминал доступа, абонентский блок, станция и т.д. UE 110 может быть сотовым телефоном, персональным цифровым помощником (PDA), беспроводным модемом, устройством беспроводной связи, переносным устройством, ноутбуком, беспроводным телефоном и т.д.

3GPP выпуск 5 и последующие выпуски поддерживают высокоскоростной пакетный доступ восходящей линии (HSDPA). 3GPP выпуск 6 и последующие выпуски поддерживают высокоскоростной пакетный доступ восходящей линии (HSUPA). HSDPA и HSUPA являются набором каналов и процедур, которые обеспечивают возможность высокоскоростной пакетной передачи по нисходящей линии и восходящей линии соответственно.

Фиг.2 показывает структуру 200 уровня для WCDMA в 3GPP Выпуска 6 и последующих. Структура 200 уровня включает в себя управление радиоресурсами (RRC), управление линией радиосвязи (RLC), управление доступом в среде передачи (MAC) и физический уровень (PHY). RRC является частью уровня 3, RLC и MAC - частью уровня 2 и PHY - частью уровня 1.

RRC выполняет различные функции для установки, поддержки и завершения вызовов. RLC обеспечивает различные услуги верхним уровням, такие как прозрачные, неквитируемые и квитируемые передачи данных, обеспечение качества обслуживания (QoS), как определено верхними уровнями, и уведомление о неисправимых ошибках. RLC обрабатывает и обеспечивает данные в логических каналах, например, выделенном канале трафика (DTCH) и выделенном канале управления (DCCH) для передачи данных и сигнализации соответственно.

MAC предоставляет различные услуги верхним уровням, такие как передача данных, перераспределение радиоресурсов и параметров MAC и сообщения об измерениях. MAC включает различные объекты, такие как MAC-d, MAC-hs, МАС-е и MAC-c/sh. MAC-d обеспечивает функциональность, такую как переключение типа транспортного канала, мультиплексирование логических каналов с транспортными каналами, шифрование, дешифрование и выбор комбинации транспортных форматов восходящей линии (TFC). MAC-hs поддерживает HSDPA и выполняет функции, такие как передача и повторная передача, переупорядочение и разборка. МАС-е поддерживает HSUPA и выполняет функции, такие как передача и повторная передача, мультиплексирование и выбор развитого TFC (е-TFC). MAC-c/sh поддерживает канал поискового вызова, прямой канал доступа, канал произвольного доступа и т.д. MAC обменивается данными с RLC через транспортные каналы и обменивается данными с PHY через физические каналы. Различные протоколы и каналы на фиг.2 описаны в документе 3GPP TS 25.301, озаглавленном "Архитектура протокола радиоинтерфейса", который является общедоступным.

Таблица 1 перечисляет некоторые транспортные каналы в WCDMA.

Таблица 1Транспортные каналы
Канал	Имя канала	Описание
DCH	Выделенный канал	Переносит данные по нисходящейлинии и восходящей линии дляконкретного UE
HS-DSH	Высокоскоростной совместноиспользуемый каналнисходящей линии	Переносит данные, посланныепо нисходящей линии кразличным UE для HSDPA
E-DCH	Расширенный выделенныйканал	Переносит данные, посланныеразличными UE по восходящей линии для HSUPA
RACH	Канал произвольного доступа	Переносит преамбулы и сообщения,посланные US по восходящей линиидля произвольного доступа
FACH	Прямой канал доступа	Переносит сообщения, посланныепо нисходящей линии к US дляпроизвольного доступа
PCH	Канал поискового вызова	Переносит сообщения поисковоговызова и уведомления

Таблица 2 перечисляет некоторые физические каналы в WCDMA.

Таблица 2Физические каналы
	Канал	Имя канала	Описание
PRACH	Физический каналпроизвольного доступа	ПереноситRACH
AICH	Канал указателяобнаружения	Переноситуказатели обнаружения,посланные понисходящей линии к US
F-DPCH	Относительный выделенныйфизический канал	Переносит информациюуправления уровня 1,например, командыуправления мощностью
HSDPA	HS-SCCH(Нисходящаялиния)	Совместно используемыйканал управления дляHS-DSCH	Переносит информациюуправления дляданных, посланных поHS-PDSCH
HS-DPSCH(Нисходящаялиния)	Высокоскоростной физическийсовместно используемыйканал нисходящей линии	Переносит данные,посланные понисходящей линии кразличным UE
HS-DPCCH(Восходящаялиния)	Выделенный физическийканал управления дляHS-DSCH	Переносит ACK/NACKдля данных, принятыхпо HS-PDSCH, иуказатель качестваканала (CQI)
HSUPАA	E-DPCCH(Восходящаялиния)	Выделенный физическийканал управления дляE-DCH	Переносит информациюуправления дляE-DPDCH
E-DPDCH(Восходящаялиния)	Выделенный физическийканал данных для E-DCH	Переносит данные,посланные повосходящей линииразличными UE
E-HICH(Нисходящаялиния)	Канал указателягибридногоARQ E-DCH	Переносит ACK/NACKдля данных, посланныхпо E-DPDCH
E-AGCH(Нисходящаялиния)	Канал абсолютногопредоставления E-DCH	Переносит абсолютныепредоставленияресурсов восходящейлинии для E-DPDCH
E-RGCH(Нисходящаялиния)	Канал относительногопредоставления E-DCH	Переносит относительныепредоставленияресурсов восходящейлинии для E-DPDCH

WCDMA поддерживает другие транспортные каналы и физические каналы, которые не показаны в Таблицах 1 и 2 для простоты. Транспортные каналы и физические каналы в WCDMA описаны в документе 3GPP TS 25.211, озаглавленном "Физические каналы и отображение транспортных каналов на физические каналы (FDD)", который является общедоступным.

HSDPA и HSUPA поддерживают гибридную автоматическую повторную передачу (HARQ). Для HARQ передатчик может послать передачу для транспортного блока и может посылать одну или более повторных передач до тех пор, пока транспортный блок не будет корректно декодирован приемником или пока не будет послано максимальное количество повторных передач или не будет выполнено некоторое другое условие. Все передачи и повторные передачи транспортного блока могут посылаться в одном процессе HARQ. Один или более процессов HARQ могут быть активными и могут использоваться для посылки одного или более транспортных блоков в приемник.

Фиг.3 показывает диаграмму 300 состояний RRC состояний для UE в WCDMA. После приведения в действие UE может выполнить выбор соты, чтобы найти подходящую соту, из которой UE может получить услугу. UE может затем перейти в режим 310 ожидания или режим 320 соединения в зависимости от того, имеется ли какая-либо активность для UE. В режиме ожидания UE регистрируется в системе, прослушивает сообщения поискового вызова и обновляет свое местоположение в системе, если необходимо. В режиме соединения UE может принимать и/или передавать данные в зависимости от своего состояния RRC и конфигурации.

В режиме соединения UE может находиться в одном из четырех возможных состояний RRC - CELL_DCH состояние 322, CELL_FACH состояние 324, CELL_PCH состояние 326 или URA_PCH состояние 328, где URA обозначает область регистрации пользователя. CELL_DCH состояние характеризуется (i) выделенными физическими каналами, распределенными для UE для нисходящей линии и восходящей линии, и (ii) комбинацией выделенных и совместно используемых транспортных каналов, являющихся доступным UE. CELL_FACH состояние характеризуется (i) отсутствием выделенных физических каналов, распределенных для UE, (ii) общим или совместно используемым транспортным каналом по умолчанию, распределенным для UE для использования, чтобы получить доступ к системе, и (iii) тем, что UE непрерывно контролирует FACH на наличие сигнализации, такой как сообщения изменения конфигурации. CELL_PCH и URA_PCH состояния характеризуются (i) отсутствием выделенных физических каналов, распределенных для UE, (ii) тем, что UE периодически контролирует PCH на наличие поискового вызова, и (iii) тем, что UE не разрешается передавать по восходящей линии.

В режиме соединения система может предписывать UE находиться в одном из четырех состояний RRC на основе активности UE. UE может перейти (i) из любого состояния в режиме соединения в режим ожидания путем выполнения процедуры освобождения RRC соединения, (ii) из режима ожидания в состояние CELL_DCH или CELL_FACH путем выполнения процедуры установления RRC соединения и (iii) между состояниями в режиме соединения путем выполнения процедуры изменения конфигурации.

Режимы и состояния для UE в WCDMA описаны в документе 3GPP TS 25.331, озаглавленном "Управление радиоресурсами (RRC); Спецификация Протокола", который является общедоступным. Различные процедуры для перехода в/из состояний RRC, а также между состояниями RRC также описаны в 3GPP TS 25.331.

UE может работать в состоянии CELL_FACH, когда нет никаких данных для передачи или приема. UE может перейти из состояния CELL_FACH в состояние CELL_DCH всякий раз, когда есть данные для передачи или приема и может перейти назад в состояние CELL_FACH после передачи или приема данных. UE может выполнить процедуру произвольного доступа и процедуру изменения конфигурации RRC, чтобы перейти из состояния CELL_FACH в состояние CELL_DCH. Процедура произвольного доступа может также упоминаться как процедура PRACH. UE может обмениваться сообщениями сигнализации для этих процедур. Для WCDMA ресурсы обычно распределяются посредством RNC через обмены сообщениями, которые могут привести как к служебной нагрузке сигнализации, так и к задержке установки.

В одном аспекте расширенная восходящая линия (EUL) обеспечена, чтобы улучшить работу UE в неактивном состоянии. Вообще, неактивное состояние может быть любым состоянием или режимом, в котором для UE не распределены выделенные ресурсы для связи с Узлом B. Для RRC неактивное состояние может быть состоянием CELL_FACH, состоянием CELL_PCH, состоянием URA_PCH или режимом ожидания. Неактивное состояние может отличаться от активного состояния, такого как состояние CELL_DCH, в котором для UE распределены выделенные ресурсы для связи.

Расширенная восходящая линия для неактивного состояния может также упоминаться как Расширенный канал произвольного доступа (Е-RACH), расширенная восходящая линия в состоянии CELL_FACH и режиме ожидания, процедура расширенной восходящей линии и т.д. Для WCDMA расширенная восходящая линия может иметь следующие характеристики:

• уменьшать время ожидания пользовательской плоскости и плоскости управления в режиме ожидания и состояниях CELL_FACH, CELL_PCH и URA_PCH,

• поддерживать более высокие пиковые скорости для UE в состояниях CELL_FACH, CELL_PCH и URA_PCH при помощи HSUPA и

• уменьшать задержку перехода из состояний CELL_FACH, CELL_PCH и URA_PCH в состояние CELL_DCH.

Расширенная восходящая линия может поддерживаться объектом MAC в Узле B, который может более быстро предоставлять предварительно распределенные ресурсы восходящей линии для UE. Расширенная восходящая линия может позволить UE эффективно посылать небольшое количество данных в состоянии CELL_FACH, что может избежать необходимости переходить в состояние CELL_DCH. Расширенная восходящая линия может также позволить UE быстро переходить из состояния CELL_FACH в состояние CELL_DCH. Расширенная восходящая линия может также использоваться в других сценариях, чтобы улучшить эффективность системы и рабочие показатели.

Фиг.4 показывает схему потока 400 вызова для операции с расширенной восходящей линией. UE 110 может работать в состоянии CELL_FACH, и ему может потребоваться послать небольшое количество данных или перейти в состояние CELL_DCH. UE 110 может выполнить процедуру произвольного доступа и может произвольно выбрать сигнатуру из ряда доступных сигнатур. Сигнатура может использоваться в качестве временного идентификатора UE для процедуры произвольного доступа. UE 110 может генерировать преамбулу доступа (которая может также упоминаться как преамбула RACH) на основе сигнатуры и может послать преамбулу доступа по восходящей линии (этап 1). Узел B 120 может принять преамбулу доступа от UE 110 и может возвратить указатель обнаружения по AICH к UE 110 (этап 2). Указатель обнаружения может указать положительное подтверждение для сигнатуры, посланной в преамбуле доступа посредством UE 110.

В ответ на прием преамбулы доступа Узел B 120 может начать процесс распределения ресурсов восходящей линии, чтобы позволить UE 110 передавать сообщения по восходящей линии. Для WCDMA RNC 130, как правило, распределяет ресурсы к UE в ответ на запрос от Узла B. В одной схеме RNC 130 может предварительно распределить пул ресурсов к Узлу B 120 для распределения Узлом B 120 к UE для расширенной восходящей линии. Этот пул предварительно распределенных ресурсов может упоминаться как общие Е-DCH ресурсы. RNC 130 может также настроить радиоканалы-носители DCCH на интерфейсе Iub (которые могут упоминаться как Iub-носители) соответственно предварительно распределенным ресурсам заблаговременно, чтобы уменьшить задержки установки вызова. Узел B 120 может распределять ресурсы UE 110 из пула предварительно распределенных ресурсов и может послать сообщение распределения ресурсов восходящей линии (UL) к UE 110 (этап 3). Сообщение распределения ресурсов восходящей линии может быть сообщением управления MAC, может передавать различные типы информации, как описано ниже, и может быть послано на HS-PDSCH.

UE 110 может принимать сообщение распределения ресурсов восходящей линии от Узла B 120 и может послать его идентификатор UE, информацию планирования (SI) и/или данные в одном или более сообщениях к Узлу B 120 с использованием распределенных ресурсов восходящей линии (этап 4). В одной схеме распределенные ресурсы восходящей линии могут быть предназначены для HSUPA, и UE 110 может послать информацию с использованием Е-DPDCH на этапе 4. Идентификатор UE может быть временным идентификатором радиосети Е-DCH (Е-RNTI), распределенным для UE 110 посредством RNC 130 и сохраняемым UE 110 в течение состояния CELL_FACH. Идентификатор UE может также быть Международным идентификатором мобильного абонента (IMSI), Временным идентификатором мобильного абонента (TMSI) или некоторым другим типом идентификатора UE. Например, UE 110 может не иметь Е-RNTI в режиме ожидания и может послать весь или часть своего IMSI или TMSI в качестве идентификатора UE. В любом случае идентификатор UE может использоваться Узлом B 120 для обнаружения и разрешения конфликтов, как описано ниже. Информация планирования может передавать размер буфера в UE 110 и/или другую информацию и может использоваться посредством Узла B 120, чтобы предоставить ресурсы восходящей линии для UE 110. UE 110 может запустить таймер после посылки информации на этапе 4 (этап 5).

Узел B 120 может получить одну или более преамбул доступа от одного или более UE на этапе 1, и каждый UE может послать свой идентификатор UE на этапе 4. Конфликт может произойти, когда множество UE передают свои преамбулы доступа в то же самое время, используя ту же самую сигнатуру. Узел B 120 может выполнить обнаружение и разрешение конфликтов. Если Узел B 120 получает идентификатор UE только от одного UE и не обнаруживает конфликта, то Узел B 120 может возвратить сообщение квитирования уровня 2 (L2) для этого идентификатора UE, например, посылая идентификатор UE как часть сообщения квитирования L2 (этап 6). Если Узел B 120 обнаруживает конфликт, то Узел B 120 может принять решение послать сообщение квитирования L2 только одному из UE. Для обоих случаев UE, который получает сообщение квитирования L2 с его идентификатором UE, узнает, что его преамбула доступа была успешно обнаружена и распознана Узлом B. На фиг.4 Узел B 120 посылает сообщение квитирования L2 в UE 110. Узел B 120 может также послать предоставление планирования к UE 110, например, на Е-AGCH (этап 7). Узел B 120 может также уведомить 130, что ресурсы восходящей линия были распределены UE 110 вместе с идентификатором UE (этап 8).

После запуска таймера на этапе 5 UE 110 может ждать сообщения квитирования L2 от Узла B 120. Если время таймера истекает и сообщение квитирования L2 не получено от Узла B 120 (не показано на фиг.4), то UE 110 может выйти из процедуры произвольного доступа и может перезапуститься, начиная с этапа 1, например, в соответствии с механизмом отката. Если UE 110 получает сообщение квитирования L2 (на этапе 6), то UE 110 может определить, соответствует ли идентификатор UE из этого сообщения его собственному идентификатору UE. Если идентификатор UE соответствует, то UE 110 может ждать предоставления планирования от Узла B 120. После получения предоставления планирования от Узла B 120 (на этапе 7) UE 110 может обмениваться (например, посылать и принимать) сообщениями сигнализации через плоскость управления с RNC 130 и может также обмениваться информацией через пользовательскую плоскость, например, на HS-PDSCH и Е-DPDCH (этап 9). Плоскость управления переносит сообщения сигнализации для RRC и верхних слоев, в то время как пользовательская плоскость переносит данные трафика.

В случае работы расширенной восходящей линии UE 110 и Узел B 120 могут работать, как если бы UE 110 находилось в состоянии CELL_DCH, даже если UE 110 может фактически быть в состоянии CELL_FACH. В частности, Узел B 120 может послать абсолютные предоставления на Е-AGCH, относительные предоставления на Е-RGCH и обратную связь квитирования (ACK) и негативного квитирования (NACK) на Е-HICH, как обычно делается для HSUPA в состоянии CELL_DCH. UE 110 может послать CQI и информацию ACK/NACK на HS-DPCCH к Узлу B 120. В одной схеме UE 110 не находится в гибкой передаче обслуживания расширенная восходящая линия и не подчиняется командам управления мощностью или командам управления скоростью (посланным через Е-RGCH) от необслуживающего Узла В. В этой схеме UE 110 может временно воздействовать на способность соседнего Узла В, используя расширенную восходящую линию. В другой схеме необслуживающий Узел В может послать команды управления мощностью и команды управления скоростью к UE 110 для расширенной восходящей линии.

Узел B 120 может определить, что UE 110 больше не требуется расширенная восходящая линия, например, через информацию планирования, посланную посредством UE 110, или через определение отсутствия активности в восходящей линии Узлом B 120. Узел B 120 может затем принять решение освободить ресурсы, распределенные UE 110, и может послать сообщение освобождения ресурсов восходящей линии (которое может быть сообщением управления MAC) к UE 110 (этап 10). UE 110 может освободить ресурсы восходящей линии и может возвратить сообщение выполнения освобождения ресурсов восходящей линии к Узлу B 120 (этап 11). Узел B 120 может уведомить RNC 130, что ресурсы для UE 110 были освобождены (этап 12).

В противном случае Узел B 120 может обнаружить, что UE 110 активно передает данные по восходящей линии, например, вне определенного времени, которое может отслеживаться таймером. UE 110 может также выполнить произвольный доступ с намерением перейти в состояние CELL_DCH (например, для голосового вызова или вызова данных) и может передать это намерение. В любом случае Узел B 120 может уведомить RNC 130 относительно этих событий. RNC 130 может тогда проинструктировать UE 110 перейти в состояние CELL_DCH. В одной схеме UE 110 может продолжить использовать ресурсы, уже распределенные UE 110, после перехода в состояние CELL_DCH. Для этой схемы RNC 130 может восстановить управление ресурсами, распределенными UE 110, и может обеспечить Узел B 120 дополнительными ресурсами восходящей линии для пула предварительно распределенных ресурсов для будущей работы расширенной восходящей линии. В другой схеме UE 110 может высвободить ресурсы, распределенные UE, и высвобожденные ресурсы могут быть помещены назад в пул предварительно распределенных ресурсов. Для UE 110 могут быть распределены новые ресурсы для перехода в состояние CELL_DCH, например, через сообщение установки радиоканала-носителя, посланное RNC 130 к UE 110. Для обеих схем переход в состояние CELL_DCH должен гарантировать минимальное прерывание или отсутствие прерывания на уровне 1, так как радиоканалы-носители были уже настроены. Это может уменьшить задержки установки вызова, а также время ожидания пользовательской плоскости и плоскости управления.

Для ясности большая часть описания для фиг.4 предполагает, что UE 110 первоначально работает в состоянии CELL_FACH. Операция расширенной восходящей линии на фиг.4 может также использоваться, если UE 110 работает в состоянии CELL_PCH, URA_PCH или в режиме ожидания.

Для обычной процедуры произвольного доступа без расширенной восходящей линии UE может послать преамбулу доступа на этапе 1 и может получить указатель обнаружения на этапе 2. UE может затем послать сообщение RACH по медленному PRACH, который имеет скорость 8 кбит/с и не поддерживает HARQ. Медленный PRACH оказывает некоторые негативные воздействия на работу системы. Во-первых, из-за медленной скорости и отсутствия H-ARQ на PRACH, UE, как правило, не посылает короткие сообщения в состоянии CELL_FACH. Вместо этого UE, как правило, переходит назад в состояние CELL_DCH, чтобы посылать короткие сообщения. Это вводит время ожидания в посылку коротких сообщений из-за процедуры установки вызова, чтобы перейти в состояние CELL_DCH. Кроме того, UE, как правило, переходит назад в состояние CELL_FACH после посылки коротких сообщений, которые могут быть сообщениями, подтверждающими активность для VoIP, или другими сообщениями для других приложений. Ресурсы потребляются, чтобы посылать сообщения сигнализации для перехода назад и вперед между состояниями CELL_FACH и CELL_DCH.

Операция расширенной восходящей линии на фиг.4 использует этапы 1 и 2 процедуры произвольного доступа. Однако вместо того чтобы использовать медленный PRACH, для UE могут быть распределены ресурсы восходящей линии для высокоскоростного канала (например, Е-DPDCH), и оно может более эффективно посылать сообщение RACH и/или другую информацию по расширенной восходящей линии. Высокоскоростной канал может улучшить характеристики задержки установки вызова (например, для VoIP и других приложений). UE может также посылать короткие сообщения (например, связанные с SIP сообщения для VoIP) на расширенной восходящей линии в состоянии CELL_FACH и может испытывать меньшую задержку передачи данных, а также избегать перехода в состояние CELL_DCH. UE может также послать большие сообщения RRC, такие как отчеты об измерениях (например, для обеспечения возможности более быстрой передачи обслуживания) на расширенной восходящей линии.

В схеме, показанной на фиг.4, операция расширенной восходящей линии использует преамбулу доступа тем же способом, что и в обычной процедуре произвольного доступа. Для WCDMA преамбула доступа с 4096 элементарными посылками может генерироваться повторением сигнатуры из 16 элементарных посылок 256 раз. Может быть определен и использован механизм для различения между унаследованными UE, выполняющими обычную процедуру произвольного доступа, и новыми UE, использующими расширенную восходящую линию. В одной схеме доступные сигнатуры могут быть разделены на два набора - первый набор сигнатур, доступных для унаследованных UE, и второй набор сигнатур, доступных для новых UE. Например, 16 сигнатур, доступных в WCDMA, могут быть разделены на два набора, причем каждый набор включает в себя 8 сигнатур. Сигнатуры в каждом наборе могут быть переданы к UE или могут быть известны априорно UE. Унаследованные UE могут использовать сигнатуры в первом наборе для процедуры произвольного доступа, а новые UE могут использовать сигнатуры во втором наборе для расширенной восходящей линии. В другой схеме унаследованные UE и новые UE используют различные коды преамбулы доступа. Один код преамбулы доступа может использоваться унаследованными UE для процедуры произвольного доступа, а другой код преамбулы доступа может использоваться новыми UE для расширенной восходящей линии. Для всех схем Узел B может различать преамбулы доступа от унаследованных UE и преамбулы доступа от новых UE. Узел B может выполнить процедуру произвольного доступа по каждому унаследованному UE и может работать с расширенной восходящей линией для каждого нового UE.

В схеме, показанной на фиг.4, Узел B 120 может послать сообщение распределения ресурсов восходящей линии на этапе 3, чтобы позволить UE 110 передавать с использованием высокоскоростного Е-DPDCH вместо медленного PRACH на этапе 4. Сообщение распределения ресурсов восходящей линии может включать в себя различные типы информации. В одной схеме сообщение распределения ресурсов восходящей линии может включать все или подмножество следующего:

• Е-RNTI - может быть распределен Узлом B и использоваться UE в случае, если UE не имеет такого распределения,

• информация DPCH восходящей линии - информация, используемая для передачи восходящей линии по DPCH, например, тип кода скремблирования, номер кода скремблирования и т.д.,

• информация Е-DCH - информация, используемая для операции Е-DCH, например, информация для Е-DPDCH, Е-DPCCH, Е-AGCH, Е-RGCH, Е-HICH и т.д.,

• информация F-DPCH - информация, используемая для приема управляющей передачи, посланной по F-DPCH,

• максимальная мощность передачи восходящей линии UE,

• временной интервал передачи (TTI), чтобы использовать, например, 2 мс или 10 мс, и

• предоставление обслуживания по умолчанию (например, отношение трафика к пилот-сигналу), что может соответствовать начальному предоставлению, доступному для UE, когда оно начинает Е-DCH передачу.

Сообщение распределения ресурсов восходящей линии может также включать отличающуюся и/или дополнительную информацию.

HSUPA использует управление мощностью в замкнутом контуре и H-ARQ для Е-DCH и дополнительно поддерживает TTI длительностью 2 мс и 10 мс. TTI длительностью 2 мс может уменьшить время ожидания и поддерживать более высокие пиковые скорости. В одной схеме Узел B 120 может решить, какой TTI использовать для расширенной восходящей линии и может послать выбранный TTI в UE 110 в сообщении распределения ресурсов восходящей линии. Для этой схемы новые UE могут поддерживать TTI длительностью 2 мс и 10 мс. В другой схеме 2 мс или 10 мс могут использоваться для расширенной восходящей линии и могут быть известны априорно новым UE или широковещательно передаваться Узлом B 120.

Для UE 110 могут быть распределены достаточные ресурсы, чтобы послать небольшое количество данных к Узлу B 120. Это небольшое количество данных может соответствовать одному или более коротким сообщениям, таким как сообщение запроса HTTP величиной 500 байтов или меньше. Небольшое количество данных можно послать в одном или более транспортных блоках подходящего размера транспортного блока (TBS) в одном или более процессах HARQ. Принимая бюджет задержки равным 80 мс, 500 байтов данных можно послать в одной из следующих конфигураций:

• TTI длительностью 2 мс, восемь процессов H-ARQ, четыре целевых передачи HARQ

o TBS=500 битов, посланных в каждом из восьми процессов H-ARQ,

o TBS=1000 битов, посланных в каждом из четырех процессов H-ARQ,

o TBS=2000 битов, посланных в каждом из двух процессов H-ARQ, или

o TBS=4000 битов, посланных в одном процессе H-ARQ.

• TTI длительностью 10 мс, четыре процесса H-ARQ, четыре целевых передачи HARQ

o TBS=1000 битов, посланных в каждом из четырех процессов H-ARQ,

o TBS=2000 битов, посланных в каждом из двух процессов H-ARQ или

o TBS=4000 битов, посланных в одном процессе H-ARQ.

Конфигурации, описанные выше, могут поддерживаться UE на краю соты или ограниченными по покрытию с целевой скоростью передачи данных 64 кбит/с при TTI длительностью 2 мс или 50 кбит/с при TTI длительностью 10 мс.

Большой набор TBS (например, 128 TBS) может поддерживаться для Е-DCH в состоянии CELL_DCH. В одной схеме весь большой набор TBS может использоваться для Е-DCH для расширенной восходящей линии. Эта схема может позволить UE 110 и Узлу B 120 работать одинаковым способом для Е-DCH независимо от того, находится ли UE 110 в состоянии CELL_DCH или работает с расширенной восходящей линией. В другой схеме малый набор TBS может поддерживаться для Е-DCH для расширенной восходящей линии. Только небольшое количество TBS, как правило, используется для PRACH. Малый набо