CN108075999A - 用于行动通信系统的无线装置及其随机存取方法 - Google Patents

Abstract

一种用于行动通信系统的无线装置及其随机存取方法。行动通信系统定义多个前导码及多个前导码子集合。各前导码子集合包含该等前导码的一部分，且该等前导码子集合的联集即为该等前导码。该等前导码子集合间存在包含关系，即较大的前导码子集合包含较小的前导码子集合。无线装置间存在优先权等级，以及具不同优先权等级的无线装置能使用不同的数个前导码子集合。当进行随机存取程序时，无线装置根据其优先权等级，从最小的前导码子集合选择一前导码。随后，当随机存取要求失败，无线装置循序地自较大的前导码子集合重新选择一前导码。

Description

用于行动通信系统的无线装置及其随机存取方法

技术领域

本发明是关于用于行动通信系统的无线装置及其随机存取方法。更详细地说，本发明的行动通信系统定义彼此间存在包含关系的多个前导码子集合，以使得无线装置可基于其本身被指派的优先权值，在发生随机存取要求失败时，渐进地由最小的前导码子集合至较大的前导码子集合中，随机地选择随机存取程序中所使用的前导码。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，用户对于用户装置(例如：智能型手机、平板计算机等)的通信需求亦日益渐增。为满足用户的需求，新世代的行动通信系统因而不断地被提出，例如：长期演进技术(Long Term Evolution；LTE)通信系统、全球互通微波存取(Worldwide Interoperability for Microwave Access；WiMAX)通信系统等。

在这些行动通信系统中，当用户装置于开机时、连接中断时或与基站同步失败时皆可能会启动一随机存取程序，以获得后续与基站进行数据传输的无线电资源。在随机存取程序中，用户装置会在基站所广播的特定通道上传送随机存取要求消息。用户装置自通信系统所定义的多个前导码中随机地选择其中之一，以基于所选择的前导码产生随机存取要求消息。

然而，近年来，除了一般常见的用户装置外，越来越多不同类型具有行动通信功能的无线装置大量出现，例如：物联网(Internet of Things；IoT)装置、机器类型通信(Machine Type Communication；MTC)无线装置等。因此，在大量的无线装置(即一般民众的行动装置(即用户装置)、IoT装置、MTC装置及各种具有行动通信功能的无线装置)在同一时间启动随机存取程序时，因为这些无线装置皆是自相同集合的多个前导码中随机地选择一前导码，故将容易造成多个无线装置同时选择到相同前导码，进而使得彼此传送的随机存取要求消息产生前导码碰撞。

在前导码碰撞机率随着无线装置的数量不断增加的情况下，随机存取程序中一旦发生前导码碰撞，无线装置会重新随机地选择前导码，并传送随机存取要求消息。这些重新随机地选择前导码并传送随机存取要求消息的动作将使得成功完成随机存取程序的时间有所延长，甚至在失败次数达到系统上限后，无线装置即停止随机存取程序。如此一来，不但造成无线装置无法与基站进行数据传输外，更造成基站的无线电资源产生闲置的现象。

有鉴于此，如何提供一种随机存取机制，在无线装置的数量不断增加的情况下，提高无线装置执行随机存取程序的成功机会，进而避免基站的无线资源产生闲置的现象，乃为业界亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于行动通信系统的随机存取机制。本发明的随机存取机制藉由将行动通信系统所定义的多个前导码，划分为多个前导码子集合，并使得该等前导码子集合间存在包含关系，即较大的前导码子集合包含较小的前导码子集合。同时，本发明的随机存取机制将无线装置进一步地区分，使无线装置具有不同的优先权等级，且具不同优先权等级的无线装置可使用不同的数个前导码子集合，故无线装置在执行随机存取程序中，可基于其本身被指派的优先权等级，在发生随机存取要求失败时，渐进地由较小的前导码子集合至较大的前导码子集合中随机地选择随机存取所使用的前导码。如此一来，本发明的随机存取机制在无线装置彼此间因为不同优先权等级，执行随机存取程序的起始前导码子集合亦不同的情况下，具低优先权等级的无线装置可以使用的前导码个数少于具高优先权等级的无线装置，故可有效地降低无线装置同时选择到相同前导码而产生前导码碰撞的机会，进而提高无线装置执行随机存取程序的成功机会以及避免基站的无线资源产生闲置的现象。

为达上述目的，本发明揭露一种用于一行动通信系统的无线装置。该行动通信系统定义多个前导码及N个前导码子集合，N为一正整数。各该N个前导码子集合具有该等前导码的一部分。该等前导码子集合间存在一包含关系(set inclusion relationship)。一第i个前导码子集合包含一第i-1个前导码子集合，i为一正整数且为2至N。该N个前导码子集合的一联集即为该等前导码。该无线装置包含一收发器、一存储器以及一处理器。存储器用以存储该等前导码、该N个前导码子集合及一优先权值。该优先权值对应至一初始可用前导码子集合及一最大可用前导码子集合。该处理器，电性连接至该收发器及该存储器，用以执行以下步骤：(a)自该第j个前导码子集合中随机地选择一前导码，j的一初始值对应至该初始可用前导码子集合且为1至N其中的一正整数；(b)根据所选择的该前导码，产生一随机存取要求消息；(c)透过该收发器传送该随机存取要求消息至一基站；(d)当于一预设时间内未透过该收发器自该基站接收一随机存取响应消息后，判断j是否等于m，m对应至该最大可用前导码子集合且为j的该初始值至N其中的一正整数，以及当j不等于m时，将j设定成j+1；以及(e)于步骤(d)后，重复执行上述步骤(a)至步骤(d)，直到自该基站接收到该随机存取响应消息，或传送该随机存取要求消息的一次数达到一临界值。

此外，本发明更揭露一种用于一无线装置的随机存取方法。该无线装置用于一行动通信系统。该行动通信系统定义多个前导码及N个前导码子集合，N为一正整数。各该N个前导码子集合具有该等前导码的一部分。该等前导码子集合间存在一包含关系(setinclusion relationship)。一第i个前导码子集合包含一第i-1个前导码子集合，i为一正整数且为2至N。该N个前导码子集合的一联集即为该等前导码。该无线装置包含一收发器、一存储器及一处理器。该存储器存储该等前导码、该N个前导码子集合及一优先权值。该优先权值对应至一初始可用前导码子集合及一最大可用前导码子集合。该随机存取方法由该处理器执行并包含下列步骤：(a)自该第j个前导码子集合中随机地选择的一前导码，j的一初始值对应至该初始可用前导码子集合且为1至N其中的一正整数；(b)根据所选择的该前导码，产生一随机存取要求消息；(c)透过该收发器传送该随机存取要求消息至一基站；(d)当于一预设时间内未透过该收发器自该基站接收一随机存取响应消息后，判断j是否等于m，m对应至该最大可用前导码子集合且为j的该初始值至N其中的一正整数，以及当j不等于m时，将j设定成j+1；以及(e)于步骤(d)后，重复执行上述步骤(a)至步骤(d)，直到自该基站接收到该随机存取响应消息，或传送该随机存取要求消息的一次数达到一临界值。

在参阅图式及随后描述的实施方式后，本领域普通技术人员便可了解本发明的其他目的，以及本发明的技术手段及实施态样。

附图说明

图1是本发明的一行动通信系统MCS下的一用户装置UE1、一用户装置UE2及一智能型电表SM与一基站BS间的一信号传递示意图；

图2是本发明的无线装置1的示意图；以及

图3是本发明的随机存取方法的流程图。

符号说明

MCS：行动通信系统

BS：基站

UE1、UE2：用户装置

SM：智能型电表

102、202、302：随机存取要求消息

1：无线装置

11：收发器

13：处理器

15：存储器

S301～S317：步骤

具体实施方式

以下将透过实施方式来解释本发明的内容。本发明关于一种用于一行动通信系统的无线装置及其随机存取方法。须说明者，本发明的实施例并非用以限制本发明须在如实施例所述的任何特定的环境、应用或特殊方式方能实施。因此，有关实施例的说明仅为阐释本发明的目的，而非用以限制本发明，且本案所请求的范围，以权利要求为准。除此之外，于以下实施例及图式中，与本发明非直接相关的元件已省略而未绘示，且以下附式中各元件间的尺寸关系仅为求容易了解，非用以限制实际比例。

本发明的第一实施例请参考图1。图1描绘于一行动通信系统MCS下的基站BS与多个无线装置(即用户装置UE1、用户装置UE2及智能型电表SM)间的一信号传递示意图。用户装置UE1及用户装置UE2可为一智能型手机、一平板计算机或任一移动通信装置。智能型电表SM是具有通信功能的无线装置，其通常固定安装于建筑物上，用以回报用电信息。须说明者，本发明的无线装置仅需具有通信功能即可，不限于上述的用户装置UE1、UE2用户装置及智能型电表SM

行动通信系统MCS可为任一基于前导码(preamble)进行随机存取程序的行动通信系统，例如：长期演进技术(Long Term Evolution；LTE)通信系统、全球互通微波存取(Worldwide Interoperability for Microwave Access；WiMAX)通信系统。行动通信系统MCS定义多个前导码。举例而言，以LTE通信系统为例，其定义64个前导码，以及前导码可基于Zadoff-Chu序列产生。由于各行动通信系统的前导码数量及其产生方式为本技术领域的通常知识，故在此不再加以赘述。

相较于先前技术中的行动通信系统，本发明的行动通信系统MCS更进一步将该等前导码划分成N个前导码子集合，N为一正整数。N个前导码子集合中的每一者具有该等前导码的一部分，且N个前导码子集合间具有一包含关系(set inclusion relationship)。换言之，第i个前导码子集合包含一第i-1个前导码子集合，i为一正整数且为2至N。N个前导码子集合的联集即为全部该等前导码。

详言之，将X个前导码划分为前导码子集合B₁、B₂、B₃...、B_N前导码子集合，共N个前导码子集合。各前导码子集合B₁、B₂、B₃...、B_N包含X个前导码的一部分且彼此间具有包含关系。以数学符号方式标示，若将X个前导码视为一总集合A，则A＝B₁∪B₂∪B₃...∪B_N，∪表示联集，且 表示包含于，以及|B₁|<|B₂|<|B₃|...<|B_N|，|B_x|表示集合大小，其中B_N等于总集合A。

举例而言，以LTE通信系统为例，本发明的行动通信系统MCS可将LTE通信系统的64个前导码进一步划分成5个前导码子集合(即N等于5)，即前导码子集合B₁包含序号为0-3的前导码，前导码子集合B₂包含序号为0-7的前导码，前导码子集合B₃包含序号为0-15的前导码，前导码子集合B₄包含序号为0-31的前导码以及前导码子集合B₅包含序号为0-63的前导码，如表一所示。

表一

前导码子集合	前导码序号
		B1	0-3
B2	0-7
		B3	0-15
B4	0-31
		B5	0-63

此外，本发明的行动通信系统MCS更为各无线装置指派一优先权值。优先权值可代表无线装置的服务等级，或称优先权等级，且各优先权值对应至N个前导码子集合中的一初始可用前导码子集合及一最大可用前导码子集合。初始可用前导码子集合为无线装置执行随机存取程序时最先使用的前导码子集合。最大可用前导码子集合为无线装置执行随机存取程序时能使用的最大的前导码子集合。优先权值是由行动通信系统MCS的营运商于用户为无线装置申装通信服务时所决定。通常，需要频繁的通信服务的无线装置(例如：用户装置UE1、用户装置UE2等一般民众的行动装置)具有较高的优先权值，而仅需定期的通信服务的无线装置(例如：智能型电表SM)则具有较低的优先权值。再者，根据用户所申请的服务等级或服务费率，亦可决定各用户装置的优先权值。

无线装置可自其所安装的一用户识别模块(Subscriber Identity Module；SIM)卡中读取或藉由其他软件、固件写入方式而获取并存储其优先权值。于一实施态样中，无线装置亦可自基站接受其广播的一系统消息。系统消息载有N个前导码子集合。因此，于接收到系统消息后，无线装置可自系统消息撷取出N个前导码子集合，并将N个前导码子集合存储。然而，于另一实施态样中，无线装置亦可自其所安装的SIM卡中读取或藉由其他软件、固件写入方式而获取并存储N个前导码子集合。

须说明者，各优先权值与初始可用前导码子集合及最大可用前导码子集合的对应关系可透过设计优先权值或藉由一映射表(但不限于此)，以让无线装置得知优先权值所对应的初始可用前导码子集合及最大可用前导码子集合。因此，无线装置亦可自基站所广播的系统消息中获取各优先权值与初始可用前导码子集合及最大可用前导码子集合间的对应关系的相关信息，或者自其所安装的SIM卡中读取或藉由其他软件、固件写入方式而获取各优先权值与初始可用前导码子集合及最大可用前导码子集合间的对应关系的相关信息。由于本领域的技术人员可基于前述范例了解对应关系的各种表示方式，故在此不再加以赘述。

当无线装置启动一随机存取程序时，无线装置自第j个前导码子集合中随机地选择的一前导码，j的一初始值对应至初始可用前导码子集合，且为1至N其中的一正整数。随后，无线装置根据所选择的前导码，产生一随机存取要求消息并传送该随机存取要求消息至基站。当无线装置于一预设时间内未自基站接收一随机存取响应消息后，则无线装置判断j是否等于m，m对应至最大可用前导码子集合且为j的初始值至N其中的一正整数，即m>＝j。当j不等于m时，无线装置将j设定成j+1。接着，无线装置重复前述的动作(即(i)自第j个前导码子集合中随机地选择的一前导码；(ii)根据所选择的前导码，产生随机存取要求消息；(iii)传送随机存取要求消息至基站；以及(iv)当于预设时间内未自基站接收随机存取响应消息后，判断j是否等于m，以及当j不等于m时，将j设定成j+1)，直到自基站接收到随机存取响应消息，或传送随机存取要求消息的次数达到一临界值。须说明者，临界值是依各种行动通信系统的规范所设定或由无线装置的制造商依实务需求所设定，但不限于此。由于本领域的技术人员可轻易了解临界值的设定，故在此不加以赘述。

举例而言，若本发明的行动通信系统MCS将优先权值设定为高优先权值、中等优先权值及低优先权值三种，而这三种优先权值与初始可用前导码子集合及最大可用前导码子集合的对应关系分别为：高优先权值对应的初始可用前导码子集合为前导码子集合B₅(即j的初始值等于5)及最大可用前导码子集合亦为前导码子集合B₅(即m等于5)、中等优先权值对应的初始可用前导码子集合为前导码子集合B₂(即j的初始值等于2)及最大可用前导码子集合为前导码子集合B₅(即m等于5)、以及低优先权值对应的初始可用前导码子集合为前导码子集合B₁(即j的初始值为1)及最大可用前导码子集合为前导码子集合B₄(即m等于4)。因此，各优先权值所对应的可使用的前导码子集合，如表二所示。

表二

优先权值	可使用的前导码子集合
		高优先权值	前导码子集合B5
中等优先权值	前导码子集合B2、B3、B4、B5
		低优先权值	前导码子集合B1、B2、B3、B4

当用户装置UE1的优先权值为高优先权值时，则用户装置UE1的初始可用前导码子集合为前导码子集合B₅，且最大可使用前导码子集合亦为前导码子集合B₅。于启动随机存取程序时，用户装置UE1自前导码子集合B₅中随机选择一前导码，并根据所选择的前导码，产生随机存取要求消息102。随后，用户装置UE1传送随机存取要求消息102至基站BS。当随机存取要求消息102中的前导码与其他无线装置所传送的随机存取要求消息中的前导码产生碰撞时，基站BS因而无法解出随机存取要求消息102中的前导码，故不会传送随机存取响应消息至用户装置UE1。因此，当于预设时间内未自基站BS接收随机存取响应消息后，用户装置UE1判断j是否等于m。由于在高优先权值下，j的初始值为5且m亦为5，故用户装置UE1会保持j等于5，并不会将j设定为j+1。

随后，用户装置UE1重新自前导码子集合B₅中随机地选择新的前导码，并根据所选择的前导码，再次产生及传送随机存取要求消息102至基站BS。若再发生前导码碰撞，则用户装置UE1重复上述操作，直到自基站BS接收到随机存取响应消息，或传送随机存取要求消息102的次数达到一临界值。若于预设时间内，用户装置UE1自基站BS接收到随机存取响应消息(即未发生前导码碰撞)，则用户装置UE1因应随机存取响应消息，继续进行随机存取程序中的后续操作。

再者，当用户装置UE2的优先权值为中等优先权值时，则用户装置UE2的初始可用前导码子集合为前导码子集合B₂，且最大可用前导码子集合为前导码子集合B₅。用户装置UE2启动随机存取程序时自前导码子集合B₂中随机选择一前导码，并根据所选择的前导码，产生随机存取要求消息202。随后，用户装置UE2传送随机存取要求消息202至基站BS。当随机存取要求消息202中的前导码与其他无线装置所传送的随机存取要求消息中的前导码产生碰撞时，基站BS因而无法解出随机存取要求消息202中的前导码，故不会传送随机存取响应消息至用户装置UE2。因此，当于预设时间内未自基站BS接收随机存取响应消息后，用户装置UE2判断j是否等于m。由于在中等优先权值下，j的初始值为2且m为5(即j不等于m)，故用户装置UE2会将j设定为j+1，即将j设定为3。

随后，用户装置UE2自前导码子集合B₃中随机选择新的前导码，并根据所选择的前导码，再次产生及传送随机存取要求消息202至基站BS。若再发生前导码碰撞，则用户装置UE2将j设定为j+1，即将j设为4。接着，用户装置UE2自前导码子集合B₄中随机选择新的前导码，并根据所选择的前导码，再次产生及传送随机存取要求消息202至基站BS。

若于预设时间内，用户装置UE2自基站BS接收到随机存取响应消息(即未发生前导码碰撞)，则用户装置UE2因应随机存取响应消息，继续进行随机存取程序中的后续操作。然而，若再发生前导码碰撞，则用户装置继续将j设定为j+1，即将j设定为5。接着，用户装置UE2自前导码子集合B₅中随机选择新的前导码，并根据所选择的前导码，再次产生及传送随机存取要求消息202至基站BS。

随后，若再发生前导码碰撞，则因为j以被设为5而等于m故用户装置UE2重新自前导码子集合B₅中随机选择新的前导码，并根据所选择的前导码，再次产生及传送随机存取要求消息202至基站BS。若再发生前导码碰撞，则用户装置UE2重复上述操作，直到自基站BS接收到随机存取响应消息，或传送随机存取要求消息202的次数达到临界值。

另一方面，当智能型电表SM的优先权值为低优先权值时，则智能型电表SM的初始可用前导码子集合为前导码子集合B₁，且最大可用前导码子集合为前导码子集合B₄。智能型电表SM启动随机存取程序时自前导码子集合B₁中随机选择一前导码，并根据所选择的前导码，产生随机存取要求消息302。随后，智能型电表SM传送随机存取要求消息302至基站BS。当随机存取要求消息302中的前导码与其他无线装置所传送的随机存取要求消息中的前导码产生碰撞时，基站BS因而无法解出随机存取要求消息302中的前导码，故不会传送随机存取响应消息至智能型电表SM。因此，当于预设时间内未自基站BS接收随机存取响应消息后，智能型电表SM判断j是否等于m。由于在低优先权值下，j的初始值为1且m为4(即j不等于m)，故智能型电表SM会将j设定为j+1，即将j设定为2。

随后，智能型电表SM自前导码子集合B₂中随机选择新的前导码，并根据所选择的前导码，再次产生及传送随机存取要求消息302至基站BS。若再发生前导码碰撞，则用户装置将j设定为j+1，即将j设为3。接着，智能型电表SM自前导码子集合B₃中随机选择新的前导码，并根据所选择的前导码，再次产生及传送随机存取要求消息302至基站BS。

若于预设时间内，智能型电表SM自基站BS接收到随机存取响应消息(即未发生前导码碰撞)，则智能型电表SM因应随机存取响应消息，继续进行随机存取程序中的后续操作。然而，若再发生前导码碰撞，则智能型电表SM继续将j设定为j+1，即将j设定为4。接着，智能型电表SM自前导码子集合B₄中随机选择新的前导码，并根据所选择的前导码，再次产生及传送随机存取要求消息302至基站BS。

随后，若再发生前导码碰撞，则因为j已被设为4而等于m，故智能型电表SM重新自前导码子集合B₄中随机选择新的前导码，并根据所选择的前导码，再次产生及传送随机存取要求消息302至基站BS。若再发生前导码碰撞，则智能型电表SM重复上述操作，直到自基站BS接收到随机存取响应消息，或传送随机存取要求消息302的次数达到临界值。

由上述说明可知，在本发明的随机存取机制下，由于具有不同优先权值的无线装置于执行随机存取程序时自不同前导码子集合中随机选择前导码，故可降低具高优先权值的无线装置与具低优先权值的无线装置同时选择到相同前导码而产生前导码碰撞的机会，而提高具高优先权值的无线装置要求随机存取成功的机会。此外，随着碰撞发生而逐渐使得具低优先权值的无线装置能使用较高序列的前导码子集合，可逐渐降低具低优先权值的无线装置彼此间的前导码碰撞的机会。因此，本发明的随机存取机制是采用一码域后移(code-domain backoff)机制，来降低前导码碰撞的机会。

须说明者，除了上述操作外，本发明的随机存取机制亦可加入其他前导码碰撞机制，例如：时域后移(time-domain backoff)机制。换言之，当于预设时间内未自基站接收随机存取响应消息后，无线装置会随机地产生一等待时间，并于等待时间后，才自下一个前导码子集合随机选择新的前导码，并根据所选择的前导码，再次产生及传送随机存取要求消息。

本发明的第二实施例请参考图2，其为本发明的无线装置1的示意图。无线装置1是具有通信功能的一无线装置，例如：第一实施例中的用户装置UE1、用户装置UE2及智能型电表SM其中之一。如先前所述，行动通信系统MCS定义多个前导码及N个前导码子集合。N为一正整数。N个前导码子集合中的每一者具有该等前导码的一部分。第i个前导码子集合包含第i-1个前导码子集合，i为一正整数且为2至N。N个前导码子集合的联集包含全部该等前导码。

无线装置1包含一收发器11、一处理器13及一存储器15。存储器15存储该等前导码、N个前导码子集合及一优先权值。优先权值对应至N个前导码子集合中的一初始可用前导码子集合及一最大可用前导码子集合。

处理器13电性连接至收发器11及存储器15，用以执行以下步骤：(a)自第j个前导码子集合中随机地选择的一前导码，j的一初始值对应置该初始可用前导码子集合且为1至N其中的一正整数；(b)根据所选择的前导码，产生一随机存取要求消息；(c)透过收发器11传送随机存取要求消息至基站；(d)当于一预设时间内未透过收发器11自基站接收一随机存取响应消息后，判断j是否等于m，m对应至最大可用前导码子集合且为j的初始值至N其中的一正整数，以及当j不等于m时，将j设定成j+1；以及(e)于步骤(d)后，重复执行上述步骤(a)至步骤(d)，直到自基站接收到随机存取响应消息，或传送随机存取要求消息的次数达到临界值。

在一实施态样中，处理器13更透过收发器11自基站接受其广播的一系统消息。系统消息载有N个前导码子集合的信息。因此，于接收到系统消息后，处理器13可自系统消息撷取出N个前导码子集合，并其存储于存储器15中。然而，于另一实施态样中，无线装置1可更包含电性连接至处理器13的一SIM卡插槽(图未绘示)。SIM卡插槽用以接受一SIM卡。据此，处理器13可透过SIM卡插槽，自SIM卡读取N个前导码子集合及优先权值。

如同第一实例中的范例，当无线装置1为用户装置UE1时，无线装置1的优先权值代表一高优先权，故j及m等于N。再者，当无线装置1为用户装置UE2时，无线装置1的优先权值代表一中等优先权，故j的初始值不等于1，且m等于N。此外，当无线装置1为智能型电表SM时，无线装置1的优先权值代表一低优先权，故j的初始值等于1，且m不等于N。然而，这些范例并非用以限制本发明的保护范围。本领域的技术人员基于上述说明可轻易了解基于优先权值而设定j的初始值及m的数值的多种态样可由行动通信系统MCS的营运商依据实际运作上的需求有所改变调整，故各种优先权值、j的初始值及m的数值的设定皆属于本发明所保护的范畴。

另外，于另一实施态样中，前述步骤(d)更可包含步骤：当于预设时间内未透过收发器11自基站接收随机存取响应消息后，随机地产生一等待时间，并于等待时间后，执行步骤(e)。换言之，本发明的随机存取机制亦可加入时域后移(time-domain backoff)机制。

本发明的第三实施例请参考图3，其为本发明的随机存取方法的流程图。本发明的随机存取方法适用于一行动通信系统的一无线装置(例如：前述行动通信系统MCS中的无线装置1)。

行动通信系统MCS定义多个前导码及N个前导码子集合。N为一正整数。N个前导码子集合中的每一者具有该等前导码的一部分。该等前导码子集合间存在一包含关系(setinclusion relationship)，即第i个前导码子集合包含第i-1个前导码子集合，i为一正整数且为2至N。N个前导码子集合的联集即为全部该等前导码。无线装置1包含一收发器、一处理器及一存储器。存储器存储该等前导码、N个前导码子集合及一优先权值。优先权值对应至N个前导码子集合中的一初始可用前导码子集合及一最大可用前导码子集合。随机存取方法由处理器所执行。

首先，于步骤S301中，自第j个前导码子集合中随机地选择一前导码，j的一初始值对应至初始可用前导码子集合且为1至N其中的一正整数。接着，于步骤S303中，根据选择的前导码，产生一随机存取要求消息，并于步骤S305中，透过收发器传送随机存取要求消息至基站。随后，于步骤S307中，判断于一预设时间内是否透过收发器自基站接收一随机存取响应消息。当接收到随机存取响应消息后，执行步骤S309，执行随机存取程序的后续操作。

反之，于预设时间内未透过收发器自基站接收随机存取响应消息时，执行步骤S311，判断传送随机存取要求消息的次数是否达到临界值。若达到临界值，则执行步骤S313，终止随机存取程序。再者，若未达到临界值，则执行步骤S315，若判断j是否等于m，m对应至最大可用前导码子集合且为j的初始值至N其中的一正整数，即m>＝j。然后，当j不等于m时，执行步骤S317中，将j设定成j+1，接着返回执行步骤S301。另一方面，当j等于m时，则直接返回执行步骤S301。

于另一实施例中，本发明的随机存取方法更包含步骤：透过收发器自基站接受其广播的一系统消息。系统消息载有N个前导码子集合。此外，于另一实施例中，当无线装置更包含电性连接至处理器的SIM卡插槽且SIM卡插槽接受一SIM卡时，本发明的随机存取方法更包含步骤：透过SIM卡插槽，自SIM卡读取N个前导码子集合及优先权值。

再者，于另一实施例中，本发明的随机存取方法于判断传送随机存取要求消息的次数未达到临界值后，更包含步骤：随机地产生一等待时间，并于等待时间后，返回执行步骤S301。须说明者，于此实施例中，步骤S315及步骤S317可在等待时间内被执行。

除了上述步骤，本发明的随机存取方法亦能执行前述实施例中所阐述的所有操作并具有所有对应的功能。本领域的技术人员可直接了解此实施例如何基于所有前述实施例执行此等操作及具有该等功能，故在此不再加以赘述。

综上所述，本发明的随机存取机制使得不同优先权值的无线装置于执行随机存取程序时自不同前导码子集合中随机选择前导码，故可降低具高优先权值的无线装置与具低优先权值的无线装置同时选择到相同前导码而产生前导码碰撞的机会，而提高具高优先权值的无线装置要求随机存取成功的机会。此外，随着碰撞发生而逐渐使得具低优先权值的无线装置能使用较大的前导码子集合，可逐渐降低具低优先权值的无线装置彼此间的前导码碰撞的机会。因此，相较于习知的行动通信系统，本发明的行动通信系统可有效地降低无线装置同时选择到相同前导码而产生前导码碰撞的机会，进而提高无线装置执行随机存取程序的成功机会以及避免基站的无线资源产生闲置的现象。

上述的实施例仅用来例举本发明的实施态样，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的保护范畴。本领域普通技术人员可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利保护范围应以权利要求为准。

Claims (16)

1.一种用于一行动通信系统的无线装置，该行动通信系统定义多个前导码及N个前导码子集合，N为一正整数，各该N个前导码子集合具有该等前导码的一部份，该等前导码子集合间存在一包含关系，一第i个前导码子集合包含一第i-1个前导码子集合，i为一正整数且为2至N，该N个前导码子集合的一联集即为该等前导码，该无线装置包含：

一收发器；

一存储器，用以存储该等前导码、该N个前导码子集合及一优先权值，该优先权值对应至一初始可用前导码子集合及一最大可用前导码子集合；以及

一处理器，电性连接至该收发器及该存储器，用以执行以下步骤：

(a)自一第j个前导码子集合中随机地选择一前导码，j的一初始值对应至该初始可用前导码子集合，且为1至N其中的一正整数；

(b)根据所选择的该前导码，产生一随机存取要求消息；

(c)透过该收发器传送该随机存取要求消息至一基站；

(d)当于一预设时间内未透过该收发器自该基站接收一随机存取响应消息后，判断j是否等于m，m对应至该最大可用前导码子集合且为j的该初始值至N其中的一正整数，以及当j不等于m时，将j设定成j+1；以及

(e)于步骤(d)后，重复执行上述步骤(a)至步骤(d)，直到自该基站接收到该随机存取响应消息，或传送该随机存取要求消息的一次数达到一临界值。

2.如权利要求1所述的无线装置，其特征在于，该处理器更透过该收发器自该基站接受其广播的一系统消息，该系统消息载有该N个前导码子集合。

3.如权利要求1所述的无线装置，其特征在于，更包含电性连接至该处理器的一用户识别模块SIM卡插槽，其中该SIM卡插槽用以接受一SIM卡，以及该处理器透过该SIM卡插槽，自该SIM卡读取该N个前导码子集合及该优先权值。

4.如权利要求1所述的无线装置，其特征在于，该步骤(d)更包含以下步骤：

当于该预设时间内未透过该收发器自该基站接收该随机存取响应消息后，随机地产生一等待时间，并于该等待时间后，执行该步骤(e)。

5.如权利要求1所述的无线装置，其特征在于，该行动通信系统是一长期演进技术LTE通信系统，以及该等前导码的一数目为64。

6.如权利要求1所述的无线装置，其特征在于，当该优先权值代表一高优先权时，j及m等于N。

7.如权利要求1所述的无线装置，其特征在于，当该优先权值代表一中等优先权时，j的初始值不等于1，且m等于N。

8.如权利要求1所述的无线装置，其特征在于，当该优先权值代表一低优先权时，j的初始值等于1，且m不等于N。

9.一种用于一无线装置的随机存取方法，该无线装置用于一行动通信系统，该行动通信系统定义多个前导码及N个前导码子集合，N为一正整数，各该N个前导码子集合包含该等前导码的一部分，该等前导码子集合间存在一包含关系，一第i个前导码子集合包含一第i-1个前导码子集合，i为一正整数且为2至N，该N个前导码子集合的一联集即为该等前导码，该无线装置包含一收发器、一存储器及一处理器，该存储器存储该等前导码、该N个前导码子集合及一优先权值，该优先权值对应至一初始可用前导码子集合及一最大可用前导码子集合，该随机存取方法由该处理器执行并包含下列步骤：

(a)自一第j个前导码子集合中随机地选择的一前导码，j的一初始值对应至该初始可用前导码子集合，且为1至N其中的一正整数；

(b)根据所选择的该前导码，产生一随机存取要求消息；

(c)透过该收发器传送该随机存取要求消息至一基站；

(d)当于一预设时间内未透过该收发器自该基站接收一随机存取响应消息后，判断j是否等于m，m对应至该最大可用前导码子集合且为j的该初始值至N其中的一正整数，以及当j不等于m时，将j设定成j+1；以及

(e)于步骤(d)后，重复执行上述步骤(a)至步骤(d)，直到自该基站接收到该随机存取响应消息，或传送该随机存取要求消息的一次数达到一临界值。

10.如权利要求9所述的随机存取方法，其特征在于，更包含以下步骤：

透过该收发器自该基站接受其广播的一系统消息，该系统消息载有该N个前导码子集合。

11.如权利要求9所述的随机存取方法，其特征在于，该无线装置更包含电性连接至该处理器的一用户识别模块SIM卡插槽，该SIM卡插槽用以接受一SIM卡，以及该随机存取方法更包含以下步骤：

透过该SIM卡插槽，自该SIM卡读取该N个前导码子集合及该优先权值。

12.如权利要求9所述的随机存取方法，其特征在于，该步骤(d)更包含以下步骤：

当于该预设时间内未透过该收发器自该基站接收该随机存取响应消息后，随机地产生一等待时间，并于该等待时间后，执行该步骤(e)。

13.如权利要求9所述的随机存取方法，其特征在于，该行动通信系统是一长期演进技术LTE通信系统，以及该等前导码的一数目为64。

14.如权利要求9所述的随机存取方法，其特征在于，当该优先权值代表一高优先权时，j及m等于N。

15.如权利要求9所述的随机存取方法，其特征在于，当该优先权值代表一中等优先权时，j的初始值不等于1，且m等于N。

16.如权利要求9所述的随机存取方法，其特征在于，当该优先权值代表一低优先权时，j的初始值等于1，且m不等于N。