用于处理移动通信系统中的随机接入的方法 本发明一般涉及移动通信系统，具体涉及一种用于处理移动通信系统中的随机接入的方法。
接下来，将结合附图对现有技术中用于处理移动通信系统中的随机接入的方法进行简要说明。
移动台在随机接入过程中为了向基站请求信道需要利用随机接入信道来尝试进行随机接入。
这里，基站将随机接入过程所要使用的参数作为与该系统有关的信息提供到广播控制信道(BCCH)上。
移动台随后设置第一定时器并连续地随机产生随机接入猝发信号，直到从基站的第3层接收到接入准许消息。
存在此过程的原因在于，由于基站将消耗一定的时间来处理随机接入猝发信号和向移动台发送接入准许消息，所以在此期间移动台并不能识别出随机接入猝发信号是否已被成功地传送到基站处。
这里，移动台传送给基站的随机接入猝发信号包含有从移动台中产生的移动台ID和信道请求信息。
将移动台ID和信道请求信息包含在随机接入猝发信号中使得在多个向该基站传送随机接入猝发信号的移动台中，只有成功地进行了随机接入的移动台才可以从基站接收到接入准许消息。
此后，基站对从移动台接收来的随机接入猝发信号进行处理并向该移动台广播接入准许消息。
即，基站通过接入准许消息广播包含在随机接入猝发信号中的移动台ID和信息。
移动台随后对从基站广播送来的接入准许消息上的移动台ID和自身的移动台ID进行比较。当接入准许消息上的移动台ID与其自身的移动台ID相同时，便认为随机接入成功了。
当多个移动台具有相同的移动台ID时，这些移动台将以一种专用模式来执行争用决定(contention resolution)过程，以确定所接收到的接入准许消息是否是对其发送给基站地随机接入猝发信号的响应。
多个移动台有可能具有相同移动台ID的原因是因为各移动台均是随机产生其移动台ID的。
移动台对包含在从基站广播送来的接入准许消息中的信息与包含在其自身发送给基站的随机接入猝发信号中的信息进行比较。
如果包含在接入准许消息中的信息与包含在随机接入猝发信号中的信息相同，则认为随机接入成功了。
然而，在现有技术用于处理移动通信系统中的随机接入的方法中，移动台随机地重复执行到基站的随机接入，其时间远短于基站对从移动台接收到的随机接入猝发信号进行处理并向移动台发送接入准许消息所需的时间。因此，其将引起不必要的能量消耗并使系统的性能变差。
因此本发明的一个目的在于提供一种能够减小随机接入过程中不必要的随机接入次数的移动通信系统随机接入处理方法。
为了实现本发明的第一目的，其提供了一种用于处理移动通信系统中的随机接入的方法，其包括如下步骤：在移动台处，在随机接入期间向基站发送随机接入猝发信号；在基站处，向移动台发送表明已接收到该随机接入猝发信号的确认信号ACK；以及在移动台处，一旦接收到该确认信号ACK便中断随机接入并等待接收接入准许消息。
这里，随机接入猝发信号包括一个用于控制随机接入的控制字段。
该控制字段包括：指示该信号是由上层处理的信号还是由介质访问控制器(MAC)子层处理的信号的终端标识符区；指示该信号是命令还是响应的命令/响应标识符区；以及根据命令或响应指示该信号是响应请求信号还是确认信号ACK的不需要(否定)/需要(肯定)区。
表明已接收到随机接入猝发信号的确认信号ACK被转化为特定格式并在基站的MAC子层发送。
根据本发明的另一个方面，其提供了一种用于处理移动通信系统中的随机接入的方法，其包括如下步骤：在移动台的MAC子层，从空闲模式转变为随机接入模式，以将随机接入猝发信号转化为特定格式并向基站发送随机接入猝发信号；在基站的MAC子层，将表明已接收到随机接入猝发信号的确认信号ACK转化为特定格式并向移动台发送确认信号ACK；在移动台的MAC子层，一旦接收到确认信号ACK便中断随机接入并转变为接入准许等待模式以等待来自基站的接入准许消息；以及在移动台的MAC子层，一旦从基站接收到接入准许消息便转变为专用模式以接收相应的服务。
本文中为了提供对本发明进一步的理解所包括的并构成本说明书的一部分的附图，例示了本发明多种实施例，并与说明书一起用于对本发明的原理进行说明，
其中：
图1A和1B所示为使用根据本发明的用于处理移动通信系统中的随机接入的方法的信号格式的多种示例的示意图；
图2所示为图1A和1B中所示的控制字段的一种实施例的示意图；及
图3所示为根据本发明的用于处理移动通信系统中的随机接入的方法的流程图。
接下来，将参照附图对根据本发明一种优选实施例的用于处理移动通信系统中的随机接入的方法进行说明。
图1A和1B所示为使用根据本发明的用于在移动通信系统中处理随机接入的方法的信号格式的多种示例的示意图。
参照图1A，其所示信号格式包括保留字段，控制字段，长度标识符字段，信息字段，填充字段和CRC(循环冗余检验)字段。该种信号格式被用于广播控制信道(BCCH)，寻呼信道(PCH)和专用信道(DCH)。
参照图1B，其所示信号格式包括保留字段，控制字段，移动台ID字段，长度标识符字段，信息字段，填充字段和CRC字段。该种信号格式被用于反向接入信道(RACH)和前向接入信道(FACH)。
图2所示为图1A和1B所示控制字段的一种示例的示意图。这里用“位4”来表示终端标识符区，其中“0”表示信号由上层处理而“1”则表示该信号是由介质访问控制器(MAC)子层处理。
这里用“位3”表示命令/响应标识符区，其中“0”表示命令而“1”表示响应。
这里用“位2，1”来表示不需要(否定)/需要(肯定)区。其中“00”表示对命令的“不需要响应”或对响应的否定确认信号NAK，而“11”则表示对命令的“需要响应”以及对响应的肯定确认信号ACK。
图3所示为根据本发明的用于处理移动通信系统中的随机接入的方法的一种实施例的流程图。
现在，将结合附图对根据本发明的用于移动通信系统中随机接入的处理方法进行详细地说明。
首先，当移动台第3层为了向基站第3层请求信道而尝试随机接入时，移动台中的链路接入控制器(LAC)将根据第3层的信号向MAC供给器发送具有LAC帧的信号MAC_RAND_ACC_REQ。
根据信号MAC_RAND_ACC_REQ，MAC子层从空闲模式转变为随机接入模式以将信号MAC_RAND_ACC_REQ格式化为图1B所示的包括有保留字段，控制字段，移动台ID字段，长度标识符字段，信息字段，填充字段以及CRC字段的信号格式。MAC子层发送具有MAC帧的信号PHY_RAND_ACC_REQ(CHAN_REQ)。
这里，信号PHY_RAND_ACC_REQ(CHAN_REQ)中的控制字段被格式化为如图2所示的格式。
在该控制字段中，终端标识符区的位4为“0”，表明该信号是由上层处理的，命令/响应标识符区的位3为“0”表明其为命令信号，而不需要(否定)/需要(肯定)区的位2，1为“11”则表明需要对其进行响应。
从移动台中随机产生的数字被格式化在移动台ID字段中，而与第3层有关的信息，即信道请求信息则被格式化在信息字段中。
MAC子层将移动台ID字段中其自身的移动台ID，长度标识符字段中的信息字段的长度，信息字段中关于第3层的信息，以及填充字段和CRC字段格式化到信号PHY_RAND_ACC_REQ(CHAN_REQ)中。MAC子层设置第一定时器和第二定时器TRAND_ACC和TRAND_ACC_ACK并通过MAC帧将其发送给PHY层。
第一定时器TRAND_ACC被用于随机地执行随机接入。而第二定时器TRAND_ACC_ACK则被用于根据第一定时器TRAND_ACC在移动台从基站接收到响应随机接入猝发信号的ACK信号之前防止移动台无限制地执行随机接入。
PHY层将从MAC子层传送来的信号PHY_RAND_ACC_REQ(CHAN_REQ)处理成信号CHAN_REQ并通过反向接入信道(RACH)将信号CHAN_REQ发送给基站。
基站随后检测从移动台通过反向接入信道(RACH)发送来的随机接入猝发信号。如果在随机接入猝发信号中不存在错误，则基站将向移动台发送确认信号ACK以及接入准许消息。而当随机接入猝发信号中存在有错误时，则基站将向移动台发送否定确认信号NAK以再次请求随机接入猝发信号。
即，基站PHY层将从移动台上的PHY层接收来的随机接入猝发信号CHAN_REQ处理成信号PHY_RAND_ACC_IND(CHAN_REQ)并利用MAC帧向MAC子层发送信号PHY_RAND_ACC_IND(CHAN_REQ)。
该MAC子层检测信号PHY_RAND_ACC_IND(CHAN_REQ)中的控制字段并识别出信号PHY_RAND_ACC_IND(CHAN_REQ)是由上层处理的(从终端标识符区的“0”)需要响应的(从不需要(否定)/需要(肯定)区的“11”)命令信号(从命令/响应标识符区的“0”)。
MAC子层还从信号PHY_RAND_ACC_IND(CHAN_REQ)中的移动台ID字段中识别出移动台ID，并从信息字段中识别出与移动台的第3层有关的信息。MAC子层检测信号PHY_RAND_ACC_IND(CHAN_REQ)中的CRC字段以确定在随机接入猝发信号中是否存在错误。
如果在随机接入猝发信号中没有错误，则MAC子层将把信号PHY_DATA_REQ(ACK)的控制字段格式化为图1B所示的格式，并通过PHY层对该信号进行处理。MAC子层随后在前向接入信道(FACH)上向移动台发送确认信号ACK，由此表明基站已经成功地接收到了随机接入猝发信号。MAC子层还将信息字段中的信息处理成信号MAC_RAND_ACC_IND(CHAN_REQ)并利用MAC帧将该信号发送给LAC。
如果随机接入猝发信号中存在有错误，则MAC子层将把信号PHY_DATA_REQ(ACK)格式化为图1B所示的格式，并通过PHY层对该信号进行处理。MAC子层随后将处理后的信号作为请求移动台再次发送随机接入猝发信号的信号在前向接入信道(FACH)上发送给移动台。
即，当随机接入猝发信号中不存在错误时，基站MAC子层将信号PHY_DATA_REQ(ACK)中的控制字段格式化。这里，终端标识符区的位4为“1”，命令/响应标识符区的位3为“1”，而不需要(否定)/需要(肯定)区的位2，1的“11”则表示对响应位3的确认信号ACK。MAC子层还将信号PHY_DATA_REQ(ACK)中的移动台ID字段格式化以将移动台ID指示为如上所确定ID，并对信息字段进行格式化以指示与移动台第3层有关的信息。随后利用MAC帧将格式化后的信号PHY_DATA_REQ(ACK)发送给PHY层。
该PHY层对信号PHY_DATA_REQ(ACK)进行处理并在前向接入信道(FACH)上向移动台发送确认信号ACK。
接下来，移动台根据在前向接入信道(FACH)上从基站接收到的确认信号ACK将第一和第二定时器TRAND_ACC和TRAND_ACC_ACK复位以中断随机接入。移动台检测确认信号ACK并执行相应的操作。
即，移动台PHY层处理在前向接入信道(FACH)上从基站接收到的确认信号ACK并利用MAC帧向MAC子层发送信号PHY_DATA_IND(ACK)。
MAC子层随后检测信号PHY_DATA_IND(ACK)中的控制字段并识别出信号PHY_DATA_IND(ACK)是表明其为由MAC子层上处理的响应的确认信号ACK。MAC子层还从信号PHY_DATA_IND(ACK)中的移动台ID字段和信息字段中识别出移动台ID和与移动台有关的信息。
MAC子层对从确认信号ACK中识别出的移动台ID与其自身的移动台ID进行比较。当从确认信号ACK中识别出的移动台ID与其自身的移动台ID相同时，MAC子层将执行争用决定过程以对从确认信号ACK中识别出的信息和其自身的信息进行比较。
当从确认信号ACK中识别出的信息与其自身的信息相同时，MAC子层将从随机接入模式转变为接入准许等待模式。
另一方面，如果在随机接入猝发信号中存在有错误，则基站处的MAC子层将格式化否定确认信号NAK的控制字段。这里终端标识符区的位4为“1”，表示该信号是在MAC子层被处理的，命令/响应标识符区的位3为“1”则表示其为响应，而不需要(否定)/需要(肯定)区的位2，1为“00”则表示其为对该响应位3的否定确认信号NAK。MAC子层还格式化信号PHY_DATA_REO(NAK)中的移动台ID字段以将移动台ID表示为如上所确定的ID，同时还将格式化信息字段以指示与移动台第3层有关的信息。随后利用MAC帧将格式化后的信号PHY_DATA_REQ(NAK)发送给PHY层。
该PHY层对信号PHY_DATA_REQ(NAK)进行处理并在前向接入信道(FACH)上将否定确认信号NAK发送给移动台。
此后，移动台根据在前向接入信道(FACH)上从基站接收到的否定确认信号NAK将第一和第二定时器TRAND_ACC和TRAND_ACC_ACK复位以中断该次随机接入。移动台检测否定确认信号NAK并执行相应的操作。
即，移动台处的PHY层对在前向接入信道(FACH)上从基站接收到的否定确认信号NAK进行处理并通过MAC帧向MAC子层发送信号PHY_DATA_IND(NAK)。
随后，MAC子层检测信号PHY_DATA_IND(NAK)中的控制字段并识别出信号PHY_DATA_IND(NAK)是表明其为在MAC子层上被处理的响应的否定确认信号NAK。MAC子层还从信号PHY_DATA_IND(NAK)中的移动台ID字段和信息字段中识别出移动台ID以及与该移动台有关的信息。
MAC子层根据否定确认信号NAK设置第一和第二定时器并向移动台再次发送随机接入猝发信号。
另一方面，当随机接入猝发信号中不存在错误时，基站处的LAC根据从MAC子层接收到的信号MAC_RAND_ACC_IND(CHAN_REQ)向上层发送与移动台有关的信息，并将在上层处理过的信号MAC_DATA_REQ(ACCESS_GRANT)发送给MAC子层。
MAC子层随后将从LAC接收到的信号MAC_DATA_REQ(ACCESS_GRANT)处理成信号PHY_DATA_REQ(ACCESS_GRANT)并通过MAC帧将信号PHY_DATA_REQ(ACCESS_GRANT)发送给PHY层。
PHY层将从MAC子层接收来的信号PHY_DATA_REQ(ACCESS_GRANT)处理成信号ACCESS_GRANT并在前向接入信道(FACH)上将信号ACCESS_GRANT发送给移动台。
随后，处于接入准许等待模式的移动台根据在前向接入信道(FACH)上从基站接收到的信号ACCESS_GRANT转变为专用模式并从基站接收相应的服务。
即，移动台处的PHY层对从基站接收来的信号ACCESS_GRANT进行处理并将所得的信号PHY_DATA_IND(ACCESS_GRANT)发送给MAC子层。MAC子层根据从PHY层接收到的信号PHY_DATA_IND(ACCESS_GRANT)通过MAC帧向LAC发送信号MAC_RAND_ACC_CNF(ACCESS_GRANT)。MAC子层转变为专用模式以从基站接收相应的服务。
如上所述，在根据本发明的用于移动通信系统中的随机接入处理方法中，基站响应从移动台接收到的随机接入信号立即发送确认信号ACK，从而使得移动台不用再尝试进行不必要随机接入，由此减小了能耗并提高了系统的效率。
对于本领域的技术人员来说，其显而易见在不背离本发明的精神和范围的情况下可以对本发明进行多种形式的修正和变型。因此，本发明意欲涵盖包括在附加权利要求及其等价要求范围内的所有修正和变型。