TW201316809A - 機器對機器通訊測距功率控制方法及裝置 - Google Patents

Abstract

無線發射/接收單元（WTRU）可以隨機地選擇用於測距過程的測距碼和測距時機。在所選擇的測距時機中發送所選擇的測距碼之後，如果檢測到衝突，則基地台可以發送包括指示發生了衝突的測距通道衝突通知的廣播消息。在這種情況下，WTRU可以選擇另一測距碼和另一測距時機，並且在不增加發射功率的情況下發送所述測距碼。所述廣播消息可以包括所述衝突發生所在的測距區域識別。

Description

機器對機器通訊測距功率控制方法及裝置

相關申請的交叉引用
本申請要求2011年7月14日提交的申請號為61/507,844的美國臨時專利申請的權益，該申請的內容如同全部描述以引用的方式結合於此。

第三代合作夥伴計畫（3GPP）已經考慮了無線電存取網路（RAN）改進來用於機器類型的通訊（MTC）。機器類型的通訊是資料通訊的一種形式，該資料通訊涉及不需要人工交互作用的一種或多種實體。用於機器類型通訊的最佳服務與人對人通訊的最佳服務不同。機器類型通訊與當前的移動網路通訊服務相比不同是因為他們涉及了不同的市場情景、資料通訊、較低消耗和付出、可能極大數量的通訊終端、以及在很大程度上每個終端的少量訊務。測定裝置或跟蹤裝置是MTC裝置的典型示例。
已經為MTC定義了大約十六種特徵，其中每種特徵帶來了不同的設計挑戰：時間控制、時間容限、僅封包切換（PS）、線上小資料傳輸、離線小資料傳輸、僅移動端發起、罕見的移動端終止、MTC監控、離線指示、阻塞指示、優先警告消息（PAM）、額外的低功率消耗、安全連接、特定位置觸發、以及包括基於群組的策略和基於群組的定址的基於群組的MTC特徵。
IEEE 802.16p正在制定包含增強的修改以支持機器對機器（M2M，machine-to-machine）應用。802.16p專案認證請求規定了媒體存取控制（MAC）和正交頻分多重存取（OFDMA）實體層（PHY）修改以支援裝置處較低的功率消耗、通過基地台支持明顯更大數量的裝置、高效地支援小的叢發傳輸、以及改進的裝置認證。

WTRU可以隨機地選擇用於測距（ranging）過程的測距碼和測距時機（opportunity）。在所選擇的測距時機中發送所選擇的測距碼之後，如果檢測到衝突，則基地台可以發送包括指示發生了衝突的測距通道衝突通知的廣播消息。在這種情況下，WTRU可以選擇另一測距碼和另一測距時機，並且在不增加發射功率的情況下發送所述測距碼。所述廣播消息可以包括表明所述衝突在哪裡發生的測距區域識別。

第1A圖是可以在其中可實施一個或多個公開的實施例的示例通訊系統100的示意圖。通訊系統100可以是多重存取系統，其向多個無線用戶提供內容，如語音、資料、視頻、消息發送、廣播等。通訊系統100能夠使得多個無線用戶通過系統資源的共用存取所述內容，所述系統資源包括無線頻寬。例如，通訊系統100可以使用一種或多種通道存取方法，例如分碼多重存取（CDMA）、分時多重存取（TDMA）、分頻多重存取（FDMA）、正交FDMA（OFDMA）、單載波FDMA（SC-FDMA）等。
如第1A圖所示，通訊系統100可以包括無線發射/接收單元（WTRU）102a、102b、102c、102d，無線電存取網路（RAN）104、核心網路106、公共交換電話網路（PSTN）108、網際網路110和其他網路112，但是應當理解的是公開的實施例考慮到了任意數量的WTRU、基地台、網路和/或網路元件。WTRU 102a、102b、102c、102d中的每一個可以是被配置為在無線環境中進行操作和/或通訊的任何類型的裝置。作為示例，WTRU 102a、102b、102c、102d可被配置為傳送和/或接收無線信號，並且可包括用戶設備（UE）、移動站、固定或移動用戶單元、傳呼機、行動電話、個人數位助理（PDA）、智慧型電話、筆記本電腦、上網本、個人電腦、無線感測器、消費類電子產品等。
通訊系統100還可以包括基地台114a和基地台114b。基地台114a、114b中的每一個可以是被配置為與WTRU 102a、102b、102c、102d中至少一個有無線介面的任何類型裝置，以促進存取一個或多個通訊網路，例如核心網路106、網際網路110和/或網路112。作為示例，基地台114a、114b可以是基地台收發器（BTS）、節點B、e節點B、家用節點B、家用e節點B、站點控制器、存取點（AP）、無線路由器等等。雖然基地台114a、114b被描述為單獨的元件，但是應該理解的是基地台114a、114b可以包括任意數量的互連的基地台和/或網路元件。
基地台114a可以是RAN 104的一部分，該RAN 104還可以包括其他基地台和/或網路元件（未示出），例如基地台控制器（BSC）、無線電網路控制器（RNC）、中繼節點等。基地台114a和/或基地台114b可以被配置為在特定地理區域內傳送和/或接收無線信號，該特定地理區域被稱作胞元（未示出）。所述胞元還可進一步劃分為胞元磁區。例如，與基地台114a相關聯的胞元可劃分為三個磁區。因而，在一個實施例中，基地台114a可包括三個收發器，即胞元的每個磁區使用一個收發器。在另一實施例中，基地台114a可以使用多輸入多輸出（MIMO）技術，並因此可以使用多個收發器用於胞元的每個磁區。
基地台114a、114b可以通過空中介面116與WTRU 102a、102b、102c、102d中的一個或多個進行通訊，所述空中介面116可以是任何適當的無線通訊鏈路（例如射頻（RF）、微波、紅外線（IR）、紫外線（UV）、可見光等等）。空中介面116可以使用任何適當的無線電存取技術（RAT）建立。
更具體地說，如上所述，通訊系統100可以是多重存取系統，並且可以使用一種或多種通道存取方案，如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA等等。例如，RAN 104中的基地台114a和WTRU 102a、102b、102c可以實施如通用移動電信系統（UMTS）陸地無線電存取（UTRA）之類的無線電技術，其中該無線電技術可以使用寬頻CDMA（WCDMA）建立空中介面116。WCDMA可以包括通訊協定，如高速封包存取（HSPA）和/或演進型HSPA（HSPA+）。HSPA可以包括高速下行鏈路封包存取（HSDPA）和/或高速上行鏈路封包存取（HSUPA）。
在另一實施例中，基地台114a和WTRU 102a、102b、102c可以實施無線電技術，如演進型UMTS陸地無線電存取（E-UTRA），其中該無線電技術可以使用長期演進（LTE）和/或增強型LTE（LTE-A）來建立空中介面116。
在其他實施例中，基地台114a和WTRU 102a、102b、102c可以實施無線電技術，如IEEE 802.16（即全球互通微波存取（WiMAX））、CDMA2000、CDMA2000 1X、CDMA2000 EV-DO、臨時標準2000（IS-2000）、臨時標準95（IS-95）、臨時標準856（IS-856）、全球移動通訊系統（GSM）、GSM演進的增強型資料速率（EDGE）、GSM EDGE（GERAN）等。
第1A圖中的基地台114b可以是無線路由器、家用節點B、家用e節點B、或存取點，且例如可以使用任何適當的RAT來促進局部區域中的無線連接，如商業處所、住宅、車輛、校園等。在一個實施例中，基地台114b和WTRU 102c、102d可以實施諸如IEEE 802.11之類的無線電技術以建立無線區域網路（WLAN）。在另一實施例中，基地台114b和WTRU 102c、102d可以採用如IEEE 802.15的無線電技術來建立無線個人區域網路（WPAN）。在又另一實施例中，基地台114b和WTRU 102c、102d可以使用基於胞元的RAT（例如WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE-A等）來建立微微胞元或毫微微胞元。如第1A圖所示，基地台114b可以具有到網際網路110的直接連接。因此，基地台114b可以不必經由核心網路106存取到網際網路110。
RAN 104可以與核心網路106通訊，核心網路106可以是被配置為向WTRU 102a、102b、102c、102d中的一個或多個提供語音、資料、應用和/或網際網路協定語音（VoIP）服務的任何類型的網路。例如，核心網路106可以提供呼叫控制、計費服務、基於移動位置的服務、預付費呼叫、網際網路連接、視頻分配等，和/或執行高級安全功能，如用戶認證。雖然第1A圖未示出，但應該理解的是RAN 104和/或核心網路106可以與使用和RAN 104相同的RAT或不同的RAT的其他RAN進行直接或間接的通訊。例如，除了連接到正在使用E-UTRA無線電技術的RAN 104之外，核心網路106還可以與使用GSM無線電技術的另一RAN（未示出）通訊。
核心網路106還可以充當WTRU 102a、102b、102c、102d存取到PSTN 108、網際網路110和/或其他網路112的閘道。PSTN 108可以包括提供普通老式電話服務（POTS）的電路交換電話網路。網際網路110可以包括互聯電腦網路和使用公共通訊協定的裝置的全球系統，所述公共通訊協定例如有傳輸控制協定（TCP）/網際網路協定（IP）網際網路協定組中的TCP、用戶資料報協定（UDP）和IP。網路112可以包括被其他服務提供商擁有和/或操作的有線或無線的通訊網路。例如，網路112可以包括連接到一個或多個RAN中的另一核心網路，所述RAN可以使用和RAN 104相同的RAT或不同的RAT。
通訊系統100中的WTRU 102a、102b、102c、102d的某些或所有可以包括多模式能力，即WTRU 102a、102b、102c、102d可以包括在不同無線鏈路上與不同無線網路通訊的多個收發器。例如，第1A圖所示的WTRU 102c可以被配置為與基地台114a通訊和與基地台114b通訊，所述基地台114a通訊可以使用基於胞元的無線電技術，所述基地台114b通訊可以使用IEEE 802無線電技術。
第1B圖是示例性的WTRU 102的系統圖。如第1B圖所示，WTRU102可以包括處理器118、收發器120、發射/接收元件122、揚聲器/麥克風124、鍵盤126、顯示器/觸控板128、不可移動記憶體130、可移動記憶體132、電源134、全球定位系統（GPS）晶片組136和其他週邊設備138。應該理解的是在保持與實施例一致的同時WTRU 102可以包括前述元件的任何子組合。
處理器118可以是通用處理器、專用處理器、常規處理器、數位信號處理器（DSP）、多個微處理器、一個或多個與DSP核心相關聯的微處理器、控制器、微控制器、專用積體電路（ASIC）、場可編程閘陣列（FPGA）電路、任何其他類型的積體電路（IC）、狀態機等等。處理器118可以執行信號編碼、資料處理、功率控制、輸入/輸出處理、和/或使WTRU 102能夠在無線環境中操作的任何其他功能。處理器118可以耦合到收發器120，所述收發器120可以耦合到發射/接收元件122。雖然第1B圖描述了處理器118和收發器120是分別的部件，但應該理解的是處理器118和收發器120可以一起整合在電子封裝或晶片中。
發射/接收元件122可以被配置為通過空中介面116將信號傳送到基地台（例如基地台114a），或從該基地台（例如基地台114a）接收信號。例如，在一個實施例中，發射/接收元件122可以是被配置為傳送和/或接收RF信號的天線。在另一實施例中，發射/接收元件122可以是被配置為發射和/或接收例如IR、UV或可見光信號的發射器/檢測器。在又另一實施例中，發射/接收元件122可以被配置為傳送和接收RF和光信號兩者。應該理解的是發射/接收元件122可以被配置為傳送和/或接收無線信號的任何組合。
另外，雖然發射/接收元件122在第1B圖中描述為單獨的元件，但是WTRU 102可以包括任意數量的發射/接收元件122。更具體地說，WTRU 102可以使用MIMO技術。因此，在一個實施例中，WTRU 102可以包括通過空中介面116發射和接收無線信號的兩個或更多個發射/接收元件122（例如，多個天線）。
收發器120可以被配置為調變由發射/接收元件122傳送的信號和解調由發射/接收元件122接收的信號。如上所述，WTRU 102可以具有多模式能力。因此，收發器120可以包括使WTRU 102能夠經由多種RAT通訊的多個收發器，所述多種RAT例如有UTRA和IEEE 802.11。
WTRU 102的處理器118可以耦合到下述設備，並可從下述設備接收用戶輸入資料，揚聲器/麥克風124、數字鍵盤126、和/或顯示器/觸控板128（例如液晶顯示器（LCD）顯示單元或有機發光二極體（OLED）顯示單元）。處理器118還可以向揚聲器/麥克風124、數字鍵盤126和/或顯示器/觸控板128輸出用戶資料。另外，處理器118可以從任何類型的適當的記憶體中存取資訊，並可以儲存資料到所述記憶體中，例如不可移動記憶體130和/或可移動記憶體132。不可移動記憶體130可以包括隨機存取記憶體（RAM）、唯讀記憶體（ROM）、硬碟、或任何其他類型的記憶體儲存裝置。可移動記憶體132可以包括用戶身份模組（SIM）卡、記憶棒、安全數位（SD）記憶卡等。在其他實施例中，處理器118可從實體上沒有位於WTRU 102上（例如在伺服器或家用電腦（未示出）上）的記憶體的資訊中存取資訊，並可以將資料儲存在所述記憶體中。

處理器118可以從電源134接收電能，並且可以被配置為分配和/或控制到WTRU 102中的其他部件的電能。電源134可以是給WTRU 102供電的任何適當的裝置。例如，電源134可以包括一個或多個乾電池組（例如鎳鎘（NiCd）、鎳鋅（NiZn）、鎳金屬氫化物（NiMH）、鋰離子（Li）等等）、太陽能電池、燃料電池等等。
處理器118還可以耦合到GPS晶片組136，GPS晶片組136可以被配置為提供關於WTRU 102當前位置的位置資訊（例如，經度和緯度）。WTRU 102可以通過空中介面116從基地台（例如基地台114a、114b）接收加上或取代GPS晶片組136資訊之位置資訊和/或基於從兩個或多個附近的基地台接收的信號定時來確定其位置。應該理解的是WTRU 102在保持與實施例一致的同時，可以通過任何適當的位置確定方法獲取位置資訊。
處理器118可以進一步耦合到其他週邊設備138，所述週邊設備138可以包括一個或多個提供附加特徵、功能和/或有線或無線連接的軟體和/或硬體模組。例如，週邊設備138可以包括加速計、電子羅盤、衛星收發器、數位相機（用於圖像或視頻）、通用串列匯流排（USB）埠、振動裝置、電視收發器、無線耳機、藍芽R模組、調頻（FM）無線電單元、數位音樂播放器、媒體播放器、視頻遊戲機模組、網際網路瀏覽器等等。
第1C圖是根據實施例的RAN 104和核心網路106的系統圖。如上所述，RAN 104可使用E-UTRA無線電技術通過空中介面116與WTRU 102a、102b、102c進行通訊。RAN 104還可與核心網路106進行通訊。
RAN 104可包括e節點B 140a、140b、140c，但應該理解的是RAN 104在與實施例保持一致的同時，可以包括任意數量的e節點B。e節點B 140a、140b、140c中的每一個都可包含一個或多個收發器以用於通過空中介面116與WTRU 102a、102b、102c進行通訊。在一個實施例中，e節點B 140a、140b、140c可實施MIMO技術。因此，e節點B 140a例如可使用多個天線向WTRU 102a發送無線信號，也可以從WTRU 102a接收無線信號。
每個e節點B 140a、140b、140c中的每一個可與特定胞元（未示出）相關聯，並可配置為處理無線電資源管理決策、轉換決策、上行鏈路和/或下行鏈路中的用戶排程等。如第1C圖所示，e節點B 140a、140b、140c可以通過X2介面相互通訊。
第1C圖中所示的核心網路106可包括移動性管理閘道實體（MME）142、服務閘道144和封包資料網路（PDN）閘道146。雖然每個前面的元件作為核心網路106的一部分被描述，但應該理解的是這些元件中的任何一個元件都可由實體而不是核心網路營運方擁有和/或操作。
MME 142可以經由S1介面與RAN 104中的e節點B 140a、140b、140c中的每一個連接，並可用作控制節點。例如，MME 142可負責對WTRU 102a、102b、102c的用戶進行認證、承載啟動/去啟動、在WTRU 102a、102b、102c的初始附著期間選擇特定服務閘道等。MME 142還可為RAN 104和其他RAN（未示出）間的切換提供控制平面功能，該其他RAN 104使用其他無線電技術，如GSM或WCDMA。
服務閘道144可以經由S1介面與RAN 104中的e節點B 140a、140b、140c中的每一個連接。服務閘道144通常可以路由和轉發至/來自WTRU 102a、102b、102c的用戶資料封包。服務閘道144還可執行其他功能，如在e節點B之間的切換期間錨定用戶平面，當下行鏈路資料可用於WTRU 102a、102b、102c時觸發呼叫、管理和儲存WTRU 102a、102b、102c上下文（context），等等。
服務閘道144還可與PDN閘道146連接，PDN閘道146可向WTRU 102a、102b、102c提供例如網際網路110的封包交換網路的存取，以促進WTRU 102a、102b、102c與IP致能裝置之間的通訊。
核心網路106可以促進與其他網路的通訊。例如，核心網路106可向WTRU 102a、102b、102c提供例如PSTN 108的電路交換網路的存取，以促進WTRU 102a、102b、102c與傳統陸線通訊裝置之間的通訊。例如，核心網路106可以包括IP閘道（例如，IP多媒體子系統（IMS）伺服器），或與該IP閘道進行通訊，IP閘道作為核心網路106與PSTN 108之間的介面。此外，核心網路106可以向WTRU 102a、102b、102c提供網路112的存取，網路112可以包括其他服務提供商擁有和/或操作的其他有線或無線網路。
通過M2M系統的調度，可以設想具有不同能力的各種不同裝置在不同條件下運行。對於3GPP工作項目和IEEE 802.16p計畫認證請求來說一個共同的期望是在胞元中將會有明顯更大數量的裝置。裝置的期望數量的大大增加需要另外考慮包括網路進入（entry）/重新進入的功能性的方面。
包括802.16（WiMAX）和3GPP長期演進（LTE）的現代網路需要用於網路進入的特定過程。典型地，該過程以無線發射/接收單元（WTRU）執行胞元搜索以尋找要連接到的一個或多個基地台為開始。在胞元搜索之後，選擇基地台，並且WTRU監視下行鏈路信號以獲得粗略同步、胞元識別、以及用於該胞元的系統配置參數。接下來，WTRU執行測距和同步，通常隨後在向基地台註冊和建立服務流之前是基本能力性協商、認證和授權等。在建立連接和可能的交換控制和資料之後，WTRU可以進入空閒模式，在空閒模式中該WTRU不再與基地台進行常規通訊，並且當其被傳呼或者需要傳遞資料時，其可能需要在可以傳遞任意控制或資料之前再次執行測距過程。
該測距過程如下。WTRU隨機選擇測距時機和在該測距時機期間要傳送的測距碼（通常來自被設計為容易被檢測到同時彼此正交的一組代碼）。對於LTE，這被稱為隨機存取前導碼，並且其在已知為實體隨機存取通道（PRACH）的時頻資源上被傳送。這些時機的時間和位置由基地台傳送。在傳送測距碼之前，WTRU選擇初發射功率設置。該初始功率設置可以基於由WTRU做出的路徑損耗估計、使用的上一個發射功率設置、可用於WTRU的最低功率設置、或者可以使用的某些其他起始點。
一旦傳送了測距碼，如果基地台成功地解碼了該碼，該基地台就可以對WTRU進行回應，並且網路進入過程繼續。但是，存在基地台不能在其充分確信其正確的情況下對測距信號進行解碼的一些情況。這可能是由於WTRU的發射功率設置太低，或者其可能是因為一個或多個其他WTRU在相同的測距時機期間傳送測距碼。如果基地台不能在充分確信的情況下對測距信號進行解碼，則其將不對一個或多個WTRU進行回應。在沒有正確碼的情況下，基地台不能對傳送了那些碼的WTRU進行應答（acknowledge），因此，當前LTE和IEEE 802.16系統簡單地不進行回應(如果其不能解碼)。
如果基地台在預定義的回應時間窗中不對WTRU進行回應（即測距碼沒有被正確解碼或者基地台沒有接收到測距碼），則WTRU隨機地選擇新的碼，在其最大允許水準內增加發射功率（例如在802.16m中，將功率增加2dB），並且在隨機回退之後，WTRU使用新的測距碼、新的測距間隙、以及更高的功率設置來再次嘗試測距。該過程繼續進行直到已經耗盡了重試次數，或者基地台進行回應並且裝置能夠進入網路。
關於M2M系統的一個重要問題是在長的空閒週期之後在初始進入網路或者進行重新同步時，通常可能存在大量裝置可能需要執行所述測距任務。因為測距時機有限並且M2M裝置的數量很大，所以兩個或更多裝置同時嘗試執行測距的可能性增加。這意味著將會在相同的測距間隙期間傳送若干個測距碼。
當在相同的測距間隙期間傳送若干個測距碼時，可以導致以下若干種可能性：
（a）多個WTRU選擇相同的測距間隙（或稱為測距通道），每個WTRU正在傳送不同的碼，並且基地台能夠對所有測距碼進行解碼；
（b）多個WTRU選擇相同的測距間隙（或稱為測距通道），每個WTRU正在傳送不同的碼，並且基地台不能對一些或所有測距碼進行正確地解碼。在這種情況下，基地台可以檢測測距通道上的功率，但是因為其不能對這些信號進行解碼，所以其不能對正在測距的裝置中的任意裝置進行應答；以及
（c）兩個或更多WTRU在相同的測距間隙中同時傳送相同的碼，並且基地台不能確定多於一個WTRU已經在相同的間隙中傳送相同的代碼。在這種情況下，基地台將非故意地用相同的碼對多於一個裝置進行應答。
在情況（a）中，不存在問題，因為每個WTRU將得到來自基地台的回應，並且網路進入將會像往常一樣繼續進行。
在情況（c）中，將提供分配，並且兩個（或若干個）WTRU將稍後在進程中意識到衝突。該過程稱為隨機存取（RA）發起的資料區域衝突。也就是說，資料區域衝叢發生在由未檢測到測距通道存取衝突的RA發起的資料區域分配時。可以使用一些基地台（BS）-輔助方案以通過發送用於特定RA發起的上行鏈路（UL）資料分配的否定應答（NACK）控制信號來及時地通知RA發起的資料區域衝突中涉及的WTRU，或者如果使用了UL同步混合自動重傳請求（HARQ），則終止用於同步的HARQ重傳的UL分配。
在情況（b）中，因為基地台不能對傳送的代碼進行正確地解碼，則其不對其不能（具有某種程度的確信）解譯的任意碼進行回應。在預定義的時間週期中沒有接收到回應的任意WTRU將假定失敗並且隨後進行以下過程：在再次嘗試測距進程之前選擇新的碼、增加功率、以及等待隨機回退時間。
該過程的問題是其是針對未預料到大量衝突所在的網路而設計的。對於失敗的測距嘗試來說最可能的原因是裝置處於基地台的範圍之外，因此針對每次嘗試增加功率是有意義的。
但是在M2M網路中預料到更多衝突的情況下，許多WTRU將假設測距失敗，然後選擇新的測距碼和測距間隙、並且以增加的功率（通常不是必須的）再次傳送。因為這樣，大多WTRU可以終止在測距進程期間由於衝突導致的浪費的功率和引起的干擾。
為了解決上面提出的問題，在一個實施例中，引入了新的廣播消息，該新的廣播消息從在任意時間檢測到衝突的基地台發送以向測距WTRU通知基地台在特定測距通道/間隙上接收到信號，但是它不能對其進行解碼。結果，WTRU可以選擇在發送其下一個測距碼之前不增加功率，且反而是選擇隨機回退和新的碼。
在另一實施例中，可以為網路重新進入引入移動性-狀態-特定功率設置的範圍（例如用於固定裝置和移動裝置的不同功率設置的範圍等）。
下面公開用於衝突檢測通知的實施例。第2圖示出了根據一個實施例的用於衝突檢測和通知的過程的流程圖。
如第2圖的步驟201所示，基地台能夠在測距新上檢測活動性或能量（energy）。頻率域檢測幫助消除由干擾峰值（spike）引起的錯誤檢測。一旦檢測到能量，基地台就可以對所述能量的一個或多個資源做出決定。在傳輸中使用的一個或多個碼可以在無誤的情況下被檢測到，並且結果網路進入可以如前所述正常過程一樣繼續進行。
在檢測到測距能量但是不能對測距碼進行解碼的情況下，基地台可以廣播指示該情況的信號，從而WTRU知道功率增加是不必要的。在這種情況下，所檢測到的能量可以高於將指示來自WTRU的不足的發射功率的水準。換句話說，可以考慮至少兩個臨界值：第一臨界值，基地台假設在該第一臨界值之下還沒有嘗試進行測距，以及第二臨界值，基地台假設在該第二臨界值之下已經進行測距嘗試並且具有不足的發射功率203。所檢測到的在第二臨界值之上仍不能被解碼的能量205可以作為衝突而被處理。
在一些測距碼被正確地檢測到、而一些測距碼已經衝突的情況下，基地台可以通過從在測距通道上測量到的總的功率減去所檢測到的碼的功率來檢測衝突。如果該功率水準超過檢測臨界值，則可以檢測到衝突205。在這種情況下，正常的測距過程可以針對所檢測到的碼中的每個碼而繼續，並且基地台可以針對該測距通道廣播衝突通知。
在WTRU接收到針對其測距碼的傳輸的回應時，該WTRU繼續正常地進行網路進入。如果所述WTRU沒有接收到來自基地台的直接回應207，則WTRU可以接收衝突廣播消息或者不接收任何消息。如果不存在衝突廣播消息，則WTRU可以執行正常的重試過程（即隨機地選擇新的碼、隨機地選擇新的測距時機、在其最大允許水準範圍內增加功率、以及再次嘗試（直到預先描述的重試次數））209。
在功率高於臨界值205的情況下，可以存在三種可替換情況。第一，測距碼毫無疑義地被解碼211。這導致e節點B對全部進行回應213。該過程繼續進行215並且開始重複檢測217。
第二種可替換實施例是一些測距碼被解碼而其他測距碼未被解碼219。在這種情況下，所解碼的信號被解碼，而其他則接收RNG-NAK回應（後續還有更多）221。所解碼的信號繼續而其他重試（沒有功率增加）223。再者，重複檢測可以再次開始225。
第三種可替換實施例是所有信號是不可解碼的227，並且e節點B在回應中發送RNG-NAK信號229。最後，所有機器可以重試而沒有功率增加231。
下面列出關於該過程的更多細節。
如果WTRU沒有接收到來自基地台的測距回應，並且其檢測到來自基地台的衝突廣播消息(該衝突廣播消息指示在與WTRU使用的測距間隙相同的測距間隙發生了衝突)，則WTRU可以假設其碼已經與來自一個或多個其他WTRU的碼衝突。在這種情況下，WTRU可以隨機地選擇新的碼和新的測距時機，但是可以不增加發射功率。
用於測距通道衝突通知的廣播消息可以包括測距區域識別，如果在訊框中僅分配了一個測距區域，則所述測距區域識別可以僅僅是訊框識別。所述廣播消息還可以包括一些另外的描述符以用於唯一地識別具有多個測距區域的訊框中的測距區域分配（例如邏輯資源單元（LRU）索引、子通道索引、符號索引等）。廣播消息可以包括檢測到衝突所在的測距間隙的列表，其中如果測距間隙基於某預先定義的編號或排序方案而被編號或排序，則測距間隙可以由其索引值或其他描述符來識別。
測距通道衝突檢測通知可以在MAC控制或管理消息、MAC控制或信令標頭、子標頭、擴展標頭、和/或其他形式的下行鏈路（DL）控制信號中被信號發送。例如，在802.16m中，測距通道衝突檢測通知可以通過引入新的MAC控制消息（稱為AAI-RNG-NAK）來實施。可替換地，其可以通過將一個或多個新的資訊欄位添加到現有的MAC控制消息（AAI-RNG-NAK，其提供了針對測距區域中所有被正確地解碼的測距請求的回應）中而被編碼。
另一示例是將測距通道衝突檢測通知引入到802.16e中。可以定義新的MAC控制或管理消息來提供測距通道衝突通知（稱為RNG-NAK）。可替換地，可以定義新的MAC控制或管理消息（稱為RNG-NAK），其提供了用於測距區域的針對所有被正確地解碼的測距請求的回應以及測距通道衝突通知。
只要針對ACK回應的測距請求（間隙加上代碼）以及用於衝突通知的測距間隙可以被適當地識別，用於多個測距區域的測距ACK回應以及測距通道衝突通知可以在一個控制信號（例如MAC控制/管理消息）中被編碼。
在WTRU確定其先前的測距請求嘗試已經失敗之後，WTRU可以使用在測距通道衝突通知中提供的資訊來調整測距通道重傳功率。這可以用於測距間隙中的碼中的一些碼被成功地解碼、同時在相同的間隙中還檢測到其他功率的情況。
對於LTE，隨機存取以WTRU傳送前導碼為開始。對於該過程中的第二步驟，e節點B在下行鏈路共用通道（DL-SCH）上傳送包含了所檢測到的隨機存取前導碼的索引的消息、以及定時校正、排程授權、和臨時身份（ID）。在檢測到衝突的情況下，e節點B可以指示在DL-SCH上（在實體下行鏈路控制通道（PDCCH）上所指示）已經檢測到衝突。所述回應的定時不是固定的，因此WTRU可以使用衝突指示來自eNB的回應的缺乏之組合來確定其是衝突的一部分。
假設若干個WTRU傳送RA前導碼並且衝突已經發生，但是還沒有成功檢測到一個或多個前導碼。在這種情況下，e節點B可以傳送針對被成功解碼的那些碼的常見回應，並且還傳送衝突指示。WTRU可以在推斷所述過程是衝突的一部分之前等待預先確定的時間週期，並且繼續進行重試而不進行功率提升。
可替換地，在檢測到衝突的情況下，e節點B可以傳送針對所有被正確解碼的前導碼的回應，然後傳送最後的衝突指示。接著，如果WTRU接收到衝突指示並且還沒有接收到該WTRU的前導碼被成功地解碼的指示，則該WTRU可以推斷其是衝突的一部分而無需任何進一步地等待。
下面公開用於移動性狀態特定網路重新進入測距功率設置的實施例。
對於固定M2M裝置（即WTRU），在初始化之後，固定位置的屬性可以在基地台和M2M裝置處被標記。在從功率節約模式（例如空閒模式）進行的網路重新進入時，固定位置屬性可以被用於幫助選擇初始功率水準並且確定用於傳送測距信號的功率設置範圍。
例如，可以基於來自非揮發性記憶體的可用的先前的功率水準和/或對所接收到的DL信號的測量來確定初始功率水準。
與WTRU的全部功率設置範圍（即基於WTRU的容量和常規規範從最小傳輸功率到最大傳輸功率）相比，用於固定位置用戶的測距信號功率設置可以預期為小得多的範圍（即在所選擇的初始功率水準周圍的一些小的變化）。這種小的變化可以由在連接到基地台時先前使用的功率設置、和/或所接收到的DL信號的當前測量來確定。
當WTRU需要在測距重試調整傳輸功率水準時，WTRU可以在預先確定的小功率設置範圍內選擇功率水準，從而可以在最佳的功率水準傳送測距信號並且所引起的干擾可以被有效地最小化。
實施例
1、一種用於為機器對機器（M2M）通訊進行測距功率控制的方法，該方法包括：
無線發射/接收單元（WTRU）隨機地選擇第一測距碼和第一測距時機；
所述WTRU在所述第一測距時機中發送所述第一測距碼；
所述WTRU接收指示所述第一測距碼的可能的衝突的廣播RNG-NAK消息；
回應於所述RNG-NAK消息，所述WTRU選擇第二測距碼和第二測距時機；以及
所述WTRU在不增加發射功率的情況下在所述第二測距時機中發送所述第二測距碼。
2、根據實施例1所述的方法，其中所述測距碼和所述測距時機是隨機選擇的。
3、根據實施例1-2所述的方法，其中所述廣播消息包括表明所述衝突在哪裡發生的測距區域識別。
4、根據實施例1-3所述的方法，其中所述測距區域識別是表明所述衝突在哪裡發生的訊框識別。
5、根據實施例1-4所述的方法，其中所述廣播消息包括唯一地識別訊框中的測距區域分配的描述符。
6、根據實施例1-5所述的方法，其中所述廣播消息包括所述衝叢發生所在的測距間隙的列表。
7、根據實施例1-6所述的方法，其中所述測距間隙由索引值識別。
8、根據實施例1-7所述的方法，其中測距通道衝突通知是在媒體存取控制（MAC）或管理消息、MAC控制或信令標頭、子標頭、或擴展標頭中被用信號發送的。
 9、根據實施例1-8所述的方法，其中用於多個測距區域的測距應答回應和測距通道衝突通知是在一個控制信號中被編碼的。
10、根據實施例1-9所述的方法，其中所述WTRU是固定的M2M裝置。
11、根據實施例1-10所述的方法，其中用於所述測距碼的發射功率水準是預先確定的。
12、根據實施例1-11所述的方法，其中用於所述測距碼的發射功率水準是基於先前的功率水準來確定的。
13、根據實施例1-12所述的方法，其中用於所述測距碼的發射功率水準是在預先確定的功率設置範圍內調整的。
14、一種用於為機器對機器（M2M）通訊進行測距功率控制的方法，該方法包括：
在測距時機中對測距通道進行解碼；以及
在檢測到衝突的情況下，發送表明發生所述測距通道的衝突的廣播消息，其中所述衝突是通過在所述測距通道上檢測測距能量而檢測。
15、根據實施例14所述的方法，其中基地台採用第一臨界值和第二臨界值，所述基地台假設在該第一臨界值之下還沒有嘗試進行測距，所述基地台假設在該第二臨界值之下已經進行了測距嘗試但是具有不足的發射功率。
16、根據實施例14-15所述的方法，其中在所述第二臨界值之上檢測到的不可解碼的測距能量被作為衝突處理。
17、根據實施例14-16所述的方法，其中所述基地台基於通過從在測距通道上測量到的總的功率減去檢測到的測距碼的功率而獲得的功率來檢測所述衝突。
18、根據實施例14-17所述的方法，其中所述廣播消息包括所述衝突發生所在的測距區域識別。
19、根據實施例14-18所述的方法，其中所述測距區域識別是所述衝突發生所在的訊框識別。
20、根據實施例14-19所述的方法，其中所述廣播消息包括唯一地識別訊框中的測距區域分配的描述符。
21、一種用於為機器對機器（M2M）通訊進行測距功率控制的無線發射/接收單元（WTRU），包括：
處理器，其隨機地選擇第一測距碼和第一測距時機；
發射機，其在所述第一測距時機中發送所述第一測距碼；
接收機，其接收指示所述第一測距碼的可能的衝突的廣播RNG-NAK消息；
其中，回應於所述RNG-NAK消息，所述處理器選擇第二測距碼和第二測距時機，所述發射機在不增加發射功率的情況下在所述第二測距時機中發送所述第二測距碼。
雖然以特定的組合方式描述了以上的特徵和元件，但是本領域普通技術人員可以理解每個特徵或元件可以單獨使用或與其它的特徵和元件組合使用。另外，這裏描述的方法可以在電腦程式、軟體或韌體(含在電腦或處理器執行的電腦可讀媒體中)實施。電腦可讀媒體的示例包括電信號（通過有線或無線連接傳輸）和電腦可讀儲存媒體。電腦可讀儲存媒體的示例包括但不限於唯讀記憶體（ROM）、隨機存取記憶體（RAM）、暫存器、快取記憶體、半導體記憶體裝置、如內部硬碟和可移動碟片的磁性媒體、磁光媒體和如CD-ROM碟片和數位多用途碟片（DVD）之光媒體。與軟體相關聯的處理器用於實現射頻收發器以在WTRU、UE、終端、基地台、RNC或任何主機電腦中使用。

100．．．通訊系統

102、102a、102b、102c、102d．．．無線發射/接收單元(WTRU)

104．．．無線電存取網路(RAN)

106．．．核心網路

108．．．公共交換電話網路(PSTN)

110．．．網際網路

112．．．其他網路

114a、114b．．．基地台

116．．．空中介面

118．．．處理器

120．．．收發器

122．．．發射/接收元件

124．．．揚聲器/麥克風

126．．．數字鍵盤

128．．．顯示器/觸控板

130．．．不可移動記憶體

132．．．可移動記憶體

134．．．電源

136．．．全球定位系統(GPS)晶片組

138．．．週邊設備

140a、140b、140c．．．e節點B

142．．．移動性管理閘道實體(MME)

144．．．服務閘道

146．．．封包資料網路(PDN)閘道

S1、X2．．．介面

可從下述結合附圖給出的示例的描述中得到更詳細的理解，其中：
第1A圖是可以在其中執行一個或多個公開的實施例的示例性通訊系統的系統圖；
第1B圖是用於第1A圖中所示的通訊系統的示例性無線發射/接收單元（WTRU）的系統圖；
第1C圖是用於第1A圖中所示的通訊系統的示例性無線電存取網路和示例性核心網路的系統圖；以及
第2圖示出了根據一個實施例的用於衝突檢測和通知的過程的流程圖。

無

Claims (15)

1. 一種用於為機器對機器（M2M）通訊進行測距功率控制的方法，該方法包括：
   一無線發射/接收單元（WTRU）隨機地選擇一第一測距碼和一第一測距時機；
   所述WTRU在所述第一測距時機中發送所述第一測距碼；
   所述WTRU接收指示所述第一測距碼的一可能的一衝突的廣播RNG-NAK消息；
   回應於所述RNG-NAK消息，所述WTRU選擇一第二測距碼和一第二測距時機；以及
   所述WTRU在不增加發射功率的情況下在所述第二測距時機中發送所述第二測距碼。
2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述測距碼和所述測距時機是隨機選擇的。
3. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述廣播消息包括表明所述衝突在哪裡發生的測距區域識別。
4. 如申請專利範圍第3項所述的方法，其中所述測距區域識別是表明所述衝突在哪裡發生的一訊框識別。
5. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述廣播消息包括唯一地識別訊框中的一測距區域分配的一描述符。
6. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述廣播消息包括所述衝叢發生所在的測距間隙的一列表。
7. 如申請專利範圍第6項所述的方法，其中所述測距間隙由索引值識別。
8. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中一測距通道衝突通知是在一媒體存取控制（MAC）或管理消息、一MAC控制或信令標頭、一子標頭、或一擴展標頭中用信號發送的。
9. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中用於多個測距區域的測距應答回應和測距通道衝突通知是在一個控制信號中被編碼的。
10. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中所述WTRU是一固定的M2M裝置。
11. 如申請專利範圍第10項所述的方法，其中用於所述測距碼的一發射功率水準是預先確定的。
12. 如申請專利範圍第11項所述的方法，其中用於所述測距碼的發射功率水準是基於一先前的功率水準來確定的。
13. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中用於所述測距碼的該發射功率水準是在一預先確定的功率設置範圍內調整的。
14. 一種用於為機器對機器（M2M）通訊進行測距功率控制的方法，該方法包括：
    在一測距時機中對一測距通道進行解碼；以及
    在檢測到一衝突的情況下，發送表明發生了所述測距通道的一衝突的一廣播消息，其中所述衝突是通過在所述測距通道上檢測測距能量而檢測的。
15. 一種用於為機器對機器（M2M）通訊進行測距功率控制的一無線發射/接收單元（WTRU），該WTRU包括：
    一處理器，其隨機地選擇一第一測距碼和一第一測距時機；
    一發射機，其在所述第一測距時機中發送所述第一測距碼；
    一接收機，其接收指示所述第一測距碼的一可能的衝突的一播RNG-NAK消息；
    其中回應於所述RNG-NAK消息，所述處理器選擇一第二測距碼和一第二測距時機，所述發射機在不增加發射功率的情況下在所述第二測距時機中發送所述第二測距碼。