目前已有技术中，已使用有多种通信协议，例如第三代合作伙伴 计划(Third Generation Partnership Project，3GPP)，该计划发展出相当多 样的通信协议用于无线传输的传输路径中，第三代合作伙伴计划所设 定的范围希望能提供全球通用的技术规格，以用于第三代全球移动通 信系统的核心网络及无线接入技术中。通用陆地无线接入技术 (Universal Terrestrial Radio Access，UTRA)包含分频双工(Frequency division duplex)与分时双工(Time division duplex)，第三代合作伙伴计划 的范围持续地有所修正。
第三代合作伙伴计划规格书第36.300中第10.1.5节描述了随机存取 程序及随机存取程序响应，通过下述五步骤执行该随机存取程序：
1、从RRC_IDLE初始接入(access)
2、RRC连接重建程序
3、交换(Handover)
4、当用户设备的同步状态为非同步时，于RRC_CONNECTED执 行随机存取程序时下载数据；以及
5、当用户设备的同步状态为非同步，或者没有PUCCH资源提供给 SR时，于RRC_CONNECTED执行随机存取程序时上传数据。
此外，该随机存取程序具有两种不同的状态：
1、竞争状态(适用于所有五项步骤)
2、非竞争状态(仅适用于交换以及数据下载步骤)
图1与图2分别指竞争状态与非竞争状态的随机存取程序，不论使 用竞争状态或非竞争状态随机存取程序，其格式均相同，且均须通过 E-UTRAN基站传输随机存取响应帧格式，该帧格式如图3所示。
如图3，可知随机存取响应的旗标区段长度为可调整，并包含有一 个或一个以上的次旗标，每个次旗标(不包含退让指示次旗标)对应于一 个随机存取响应，该次旗标包含有三个次旗标字段，分别为E、T与 RAPID字段，该退让指示次旗标包含五个次旗标字段，分别为E、T、 R、R与BI字段，该随机存取响应包含有四个字段，分别为R、TA、准 予连线与暂态C-RNTI字段。
该R字段保留不用，如有一个以上的次旗标于旗标区段内有所指 定，则每一个次旗标的E字段则做为旗标之用，E字段设定为1表示至少 有一组E、T及RAPID字段，或一组E、T、R、R及BI字段，E字段设定 为0表示随机存取响应由下一个位字节开始。
不论次旗标是否包含一随机存取标识或退让标识，每一个次旗标 的T字段做为旗标之用，其中，T字段设定为0表示在BI次旗标中出现退 让标识字段，T字段设定为1表示在随机存取前序编码标识次旗标中出 现随机存取前序编码标识字段。
该退让标识字段用于指示手机出现过载，其字段的大小为4位，该 随机存取前序编码标识(RAPID)字段用于指示传送随机存取前序编码， 其字段的大小为6位，该时间提前(TA)字段用于指示同步连线所需要的 调整时间，其字段的大小为11位。
该准予连线字段用于指示连线所需使用的资源，其字段大小为21 位，该暂态C-RNTI字段用于指示用户设备于随机存取时所使用的暂时 识别，其字段长度为16位。
当E字段设定为1以及T字段设定为0时，指退让标识次旗标内出现 退让标识字段，并且其后接续有负载控制次旗标以及其它次旗标，用 户设备使用退让标识用以避免无线通信传输发生堵塞。
随机存取响应帧格式的旗标区段可包含有多数个不同的随机存取 响应次旗标，用于指示不同的用户设备，例如，这些次旗标可用于指 示由0到n的用户设备。当E字段设定为1以及T字段设定为1时，指随机 存取前序编码标识字段出现于随机存取前序编码标识次旗标中，并且 其后接续有其它次旗标。当E字段设定为0以及T字段设定为1时，指随 机存取前序编码标识字段出现于随机存取前序编码标识次旗标中，并 且其后没有接续其它次旗标。
不论用户设备的情况和导因如何，三种字段(时间提前字段、准予 连线字段、T-CRNTI字段)均包含于每一个随机存取响应中，即便仍传 送有部分非必要且浪费带宽的字段。此外，过载现象非E-UTRA所常发 生的情况，在每一次旗标中使用个别的T字段用以指示退让控制，将造 成资源浪费的情况。
因此，为解决上述问题，对无线通信传输中的随机存取响应提出 新的帧格式从而改善其传输性能有其必要。

本发明的主要目的，在于提供一种无线通信传输随机存取响应的 方法及帧格式，从而能够降低无线通信传输时，随机存取响应所需使 用的位数；本发明的另一目的，在于提供一种无线通信传输随机存取 响应的方法及帧格式，从而能够降低无线通信传输时，随机存取响应 所需使用的传输带宽或无线资源。
为实现上述目的，本发明提供一种无线网络通信的方法，该方法 应用无线通信传输的随机存取响应的帧格式，该无线网络通信的方法 包括：发送端发送随机存取前序编码给接收端，其中，该随机存取前 序编码具有相对应的前序编码；该接收端回复随机存取响应的帧，该 无线通信传输的随机存取响应的帧格式，包括：旗标区段，包含一个 或一个以上的随机存取响应次旗标，一个或一个以上的负载控制次旗 标，或者一个或一个以上的随机存取响应次旗标以及一个或一个以上 的负载控制次旗标；可变长度数据区段，包含一个或一个以上的对应 于随机存取响应次旗标的随机存取响应有效负载数据；其中，该一个 或一个以上的随机存取响应次旗标以及该一个或一个以上的负载控制 次旗标均包含状态指示字段，该状态指示字段用以指示最后一个随机 存取响应次旗标、负载控制次旗标、具有T-CRNTI字段的随机存取响应 有效负载数据、或不具有T-CRNTI字段的随机存取响应有效负载数据； 以及该发送端根据该随机存取响应的帧，进而决定后续的解码。
本发明另提供一种无线网络通信的方法，该方法应用无线通信传 输的随机存取响应的帧格式，该无线网络通信的方法包括：发送端发 送随机存取前序编码给接收端，其中，该随机存取前序编码具有相对 应的前序编码；该接收端回复随机存取响应的帧，该无线通信传输的 随机存取响应的帧格式，包括：旗标区段，包含一个或一个以上的随 机存取响应次旗标，一个或一个以上的负载控制次旗标，或者一个或 一个以上的随机存取响应次旗标以及一个或一个以上的负载控制次旗 标；以及可变长度数据区段，包含一个或一个以上的对应至随机存取 响应次旗标的随机存取响应有效负载数据；其中，该一个或一个以上 的随机存取响应次旗标以及该一个或一个以上的负载控制次旗标均包 含状态指示字段，该状态指示字段用以指示最后一个随机存取响应次 旗标、负载控制次旗标、具有准予连线字段和T-CRNTI字段的随机存取 响应有效负载数据、或不具有准予连线字段和T-CRNTI字段的随机存取 响应有效负载数据；以及该发送端根据该随机存取响应的帧，进而决 定后续的解码。
本发明进一步提供一种无线网络通信的方法，该方法应用无线通 信传输的随机存取响应的帧格式，该无线网络通信的方法包括：发送 端发送随机存取前序编码给接收端，其中，该随机存取前序编码具有 相对应的前序编码；该接收端回复随机存取响应的帧，该无线通信传 输的随机存取响应的帧格式，包括：旗标区段，包含一个或一个以上 的随机存取响应次旗标，一个或一个以上的负载控制次旗标，或者一 个或一个以上的随机存取响应次旗标以及一个或一个以上的负载控制 次旗标；以及可变长度数据区段，包含一个或一个以上的对应至随机 存取响应次旗标的随机存取响应有效负载数据；其中，该一个或一个 以上的随机存取响应有效负载数据包含用以确认该用户设备的0到1个 T-CRNTI字段，由专用用户设备前序编码所决定的T-CRNTI字段；以及 该发送端根据该随机存取响应的帧，进而决定后续的解码。
附图说明
图1是竞争状态随机存取程序示意图；
图2是非竞争状态随机存取程序示意图；
图3是已有随机存取响应的帧格式图；
图4是本发明的无线通信传输随机存取响应的帧格式图；
图5是随机存取导因图；
图6是本发明的操作示意图；
图7是本发明的随机存取响应示意图；
图8是本发明无线通信传输随机存取响应的另一帧格式示意图；
图9是本发明无线通信传输随机存取响应的又一帧格式示意图；
图10是本发明无线通信传输随机存取响应的又另一帧格式示意 图；
图11与图12是本发明结合图9与图10所示技术的无线通信传输随 机存取响应的另一帧格式示意图；
图13是本发明无线通信传输随机存取响应的再另一帧格式示意 图。
主要元件符号说明
旗标区段410，
可变长度数据区段420，
随机存取响应次旗标430，
随机存取前序编码标识431，
负载控制次旗标440，
保留字段441，
负载控制字段443，
状态指示字段450，
随机存取响应有效负载数据460，
时间提前字段461，
准予连线字段462，
T-CRNTI字段463，
E-UTRAN基站610，
用户设备620，
用户设备630，
用户设备640，
状态指示字段850，
随机存取响应有效负载数据860，
状态指示字段950，
随机存取响应有效负载数据960，
状态指示字段1050。

图4是本发明的无线通信传输随机存取响应帧格式的示意图。如图 4所示，该帧格式包含旗标区段410以及可变长度数据区段420，该旗标 区段410包含一个或一个以上的随机存取响应次旗标430，以及0到N个 负载控制次旗标440。
该一个或一个以上的随机存取响应次旗标430，以及该负载控制次 旗标440包含状态指示字段450，用以指示最后一个随机存取响应次旗 标、负载控制次旗标、具有T-CRNTI(Temporary Cell Radio Network Temporary Identifier)字段的随机存取响应有效负载数据460、或不具有 T-CRNTI字段的随机存取响应有效负载数据460。在本实施例中，该状 态指示字段450的大小为2位，当状态指示字段450设定为11时，表示该 次旗标为负载控制次旗标440，用于负载控制以及有其它次旗标接续于 其后。
当状态指示字段450设定为00时，表示该次旗标为最后一个随机存 取响应次旗标，其后接续数据区段420。状态指示字段450设定为01时， 表示相应的随机存取响应有效负载数据包含T-CRNTI字段，以及当字段 设定为10时，表示相应的随机存取响应有效负载数据不包含T-CRNTI 字段。
该随机存取响应次旗标430进一步包含随机存取前序编码标识 (Random Access Preamble Identifier，RAPID)字段431，用以指示用户设 备的前序编码，其中，该随机存取前序编码标识字段具有6个位。该负 载控制次旗标440进一步包含保留字段441以及负载控制字段443，用以 指示E-UTRAN基站(eNB)的服务范围中用户设备的退让时距。
可变长度数据区段420包含一个或一个以上的随机存取响应有效 负载数据460，对应于一个或一个以上的随机存取响应次旗标430。该 随机存取响应有效负载数据460接续于状态指示字段450指示为最后一 个的随机存取响应次旗标430之后，即，状态指示字段450设定为00。
该一个或一个以上的随机存取响应有效负载数据460包含时间提 前(TA)字段461，准予连线字段462(UL Grant)，以及0至1个T-CRNTT 字段463。
该时间提前字段461用以指示时序同步所需的调整连线时间，该准 予连线字段462用于指示用户设备可通过无线通道传输信息，该 T-CRNTI字段463用于确认该用户设备，其中，当状态指示字段450指示 随机存取响应有效负载数据包含T-CRNTI字段时，该随机存取响应有效 负载数据460包含单一的T-CRNTI字段，以及当状态指示字段450指示随 机存取响应有效负载数据不包含T-CRNTI字段时，该随机存取响应有效 负载数据460不包含T-CRNTI字段。
图5是随机存取的示意图。如图5所示，依据存机存取的起因，该 存机存取响应可能包含时序调整、准予连线、暂态C-RNTI以及RA前序 编码标识，其中，标号√代表需要该单元，标号x代表不需要该单元， 且用户设备将丢弃该不需要的数据。即当用户设备交换专用前序编码， 或伴随专用前序编码下载数据时，该用户设备在随机存取响应中将丢 弃该暂态C-RNTI。依据本发明，E-UTRAN基站不需传送与用户设备交 换专用前序编码时所需的暂态C-RNTI，用户设备使用专用前序编码时 不需带T-CRNTI，可大量降低随机存取响应的大小以及无线传输通道的 带宽，并增加整体系统的使用效能。
图6是本发明的操作示意图。E-UTRAN基站保留部分随机存取前 序编码标识用于专用随机存取，如非竞争随机存取程序，以及竞争随 机存取程序。在本实施例中，E-UTRAN基站610保留编号48至63的随 机存取前序编码标识给非竞争随机存取程序，以及释出编号0至47的随 机存取前序编码标识给非竞争随机存取程序，该实施例假定用户设备 620为初始存取状态，用户设备630为交换状态，用户设备640为伴随专 用前序编码下载数据状态。
用户设备620会从编号0至47内的随机存取前序编码标识之中任意 选取，以作为其随机存取的前序编码，例如用户设备620选择编号15的 随机存取前序编码标识并传送伴随编号15随机存取前序编码标识的随 机存取至E-UTRAN基站610。
对于交换编码的操作程序而言，E-UTRAN基站610首先执行随机 存取前序编码指定(图2的步骤210)，以指定编号60的专用随机存取前序 编码标识给用户设备630，其后，用户设备630再传送伴随编号60的随 机存取前序编码标识的随机存取前序编码给E-UTRAN基站610，该步 骤为图2的步骤S220。用户设备640也为相同的传送方式，由E-UTRAN 基站610指定编号61的专用随机存取前序编码标识以伴随专用前序编 码下载数据(图2的步骤210)。
在步骤S120以及步骤S230中，用户设备620、630、以及640分别 接收到E-UTRAN基站610所传来的随机存取响应，图7是本发明的随机 存取响应示意图。当用户设备620、630、640读取到随机存取响应中字 节00设定为11的状态指示字段450时，用户设备620、630、640知道该 次旗标为负载控制旗标440，其后将接续有其它次旗标，并且读取负载 控制字段443以执行退让作业，该负载控制字段443设定为0000b时，用 户设备620、630、640便不执行退让作业。
用户设备620、630、640分别读取下一个字节(01)，并分析此次旗 标为伴随T-CRNTI而用于随机存取响应，并用于前序编码为15的用户设 备。用户设备620知道此随机存取响应次旗标是传给自己的，用户设备 620仍需读取接续于其后的随机存取响应次旗标430以找出相应的随机 存取响应有效负载数据460。
用户设备620、630、640再分别读取下一个字节(02)，并分析此次 旗标未伴随T-CRNTI而用于随机存取响应，并用于前序编码为60的用户 设备。用户设备630知道此随机存取响应次旗标430传给自己，便读取 接续其后的随机存取响应次旗标430。
用户设备620、630、640又分别读取下一个位字节(03)，并分析该 次旗标最后一个随机存取响应次旗标430，并用于前序编码为61的用户 设备，用户设备640知道此随机存取响应次旗标430是传给自己的。该 状态指示字段450于随机存取响应的字节03中设定为00，用户设备620、 630、640知道此次旗标为最后一个随机存取响应次旗标430，并且其后 接续有数据区段420。
用户设备620读取字节04至字节09以回应第一随机存取响应，并于 T-CRNTI字段463内执行数据传输(步骤S130)，第二以及第三随机存取 响应旗标并非用于用户设备620，故用户设备620可忽略数据区段420中 的后续数据。
用户设备630以及用户设备640读取字节04至字节09以回应第一随 机存取响应，并略过它们所读取到的数据，或者用户设备630以及用户 设备640可忽略第一随机存取响应次旗标中的字节04至字节09，该第一 随机存取响应次旗标对应于具有T-CRNTI的随机存取响应，以及前序编 码为15的用户设备。
用户设备630以及用户设备640读取字节0A至字节0D以回应第二 随机存取响应，配合步骤S210的指定前序编码60，用户设备630可执行 随后的作业，第三随机存取响应次旗标并非用于用户设备630，故用户 设备630可忽略数据区段420中的后续数据。在其它实施例中，用户设 备640可忽略第二随机存取响应次旗标中的字节0A至字节0D，该第二 随机存取响应次旗标对应于没有T-CRNTI的随机存取响应，以及前序编 码为60的用户设备。
用户设备640读取字节0E至字节11以回应第三随机存取响应，该状 态指示字段450在随机存取响应字节03的数值设定为00，用户设备640 可指示数据区段420中并未包含其它数据。
由图1、图2、图4、及图6可知，本发明无线网络通信的方法，应 用无线通信传输的随机存取响应的帧格式。首先，该无线网络通信的 方法由发送端发送随机存取前序编码给接收端(S110、S220)，其中，该 随机存取前序编码具有相对应的前序编码。其次，该接收端回复随机 存取响应的帧(S120、S230)。最后，该发送端根据该随机存取响应的帧， 进而决定后续的解码。
本发明提供一种新颖的随机存取响应帧格式，可于不同状况下发 送不同随机存取响应信号，以大量降低带宽与无线资源需求以及随机 存取响应所需的数据大小。
图8是本发明无线通信传输随机存取响应的另一帧格式示意图，如 图8所示，该图与图4所示的帧格式，除了状态指示字段850以及随机存 取响应有效负载数据860不同的外，其余两者皆相同。
当状态指示字段850设定为11时，指该次旗标为用于负载控制的负 载控制次旗标440，并有其它次旗标接续于其后；当状态指示字段850 设定为00时，指该次旗标为最后一个随机存取响应次旗标，其后接续 有数据区段420；当状态指示字段850设定为01时，指相对应的随机存 取响应有效负载数据包含准予连线字段以及T-CRNTI字段；当状态指示 字段850设定为10时，指相对应的随机存取响应有效负载数据不包含准 予连线字段以及T-CRNTI字段。
该随机存取响应有效负载数据860包含时间提前字段461、0到1准 予连线字段462以及T-CRNTI字段463。
当状态指示字段850设定为01时，该随机存取响应有效负载数据 860包含准予连线字段462以及T-CRNTI字段463；当状态指示字段850 设定为10时，该随机存取响应有效负载数据860不包含准予连线字段 462以及T-CRNTI字段463。
由图5所示可知，并非所有用户设备均需要T-CRNTI字段或准予连 线字段中的数据，例如，当用户设备处于交换状态时，随机存取响应 中T-CRNTI字段所包含的数据将被用户设备的相应信息所略过，此外， 对用户设备的专用前序编码下载数据而言，用户设备不仅略过T-CRNTI 字段463的数据，也略过准予连线字段462的数据。
图9是本发明无线通信传输随机存取响应的又一帧格式示意图，如 图9所示，该图与图4所示的帧格式除了状态指示字段950以及随机存取 响应有效负载数据960不同之外，其余两者皆相同。
当状态指示字段950设定为11时，指该次旗标为用于负载控制的负 载控制次旗标440，并有其它次旗标接续于其后；当状态指示字段950 设定为00时，指该次旗标为最后一个随机存取响应次旗标，其后接续 有数据区段420；当状态指示字段950设定为01时，指相应的随机存取 响应有效负载数据包含准予连线字段；当状态指示字段950设定为10 时，指相应的随机存取响应有效负载数据不包含准予连线字段。
该随机存取响应有效负载数据960包含时间提前字段461、0到1个 准予连线字段462以及T-CRNTI字段463。
当状态指示字段950设定为01时，该随机存取响应有效负载数据 960包含准予连线字段462；当状态指示字段950设定为10时，该一个或 一个以上的随机存取响应有效负载数据960不包含准予连线字段462。 随机存取响应有效负载数据960是否包含T-CRNTI字段463由专用用户 设备的前序编码所决定，当随机存取响应有效负载数据960传给用户设 备由相应随机存取响应次旗标所指示的非专用设备随机存取前序编码 标识，则随机存取响应有效负载数据960包含T-CRNTI字段463，反之， 随机存取响应有效负载数据960不包含T-CRNTI字段463。
如图9所示，第一、第二、第三随机存取响应分别传送给用户设备 620、630、640，当用户设备630处于交换状态时，状态指示字段950设 定为01，并且E-UTRAN基站将送出无T-CRNTI字段463的随机存取响 应。
图10是本发明无线通信传输随机存取响应的又一帧格式示意图， 如图10所示，该图与图4所示的帧格式除了状态指示字段1050不同之 外，其余皆相同。
当状态指示字段1050设定为11时，指该次旗标为用于负载控制的 负载控制次旗标440，并且该次旗标为最后一个随机存取响应次旗标， 其后接续有数据区段420；当状态指示字段1050设定为00时，指该次旗 标为最后一个随机存取响应次旗标，其后接续有数据区段420；当状态 指示字段1050设定为01时，指相应的随机存取响应有效负载数据包含 T-CRNTI字段；当状态指示字段1050设定为10时，指相应的随机存取响 应有效负载数据不包含T-CRNTI字段。
旗标区段410中仅包含一个次旗标，状态指示字段1050设定为11的 负载控制次旗标440，或状态指示字段1050设定为00的用于指示其后接 续有数据区段420的最后一个随机存取响应次旗标；即，状态指示字段 1050设定为11的负载控制次旗标440与状态指示字段1050设定为00的 最后一个随机存取响应次旗标是相互排斥的，仅有一个可以出现在旗 标区段410中。
图11与图12结合图9、图10所示的技术，是本发明无线通信传输随 机存取响应的另一帧格式示意图，如图11与图12所示，旗标区段410中 仅包含一个次旗标，状态指示字段1050设定为00的最后一个随机存取 响应次旗标，或状态指示字段1050设定为11的用于指示其后接续有数 据区段420的负载控制次旗标440；即，状态指示字段1050设定为11的 负载控制次旗标440与状态指示字段1050设定为00的最后一个随机存 取响应次旗标是相互排斥的，仅有一个可以出现在旗标区段410中。
图13是本发明无线通信传输随机存取响应的另一帧格式示意图， 如图13所示，图13与图4所示的帧格式除了状态指示字段1350不同之 外，其余两者皆相同。
当状态指示字段1350设定为11并且保留位设定为0时，指该次旗标 为用于负载控制的负载控制次旗标440，并且该次旗标为最后一个随机 存取响应次旗标，其后接续有数据区段420；当状态指示字段1350设定 为00时.指该次旗标为最后一个随机存取响应次旗标，其后接续有数 据区段420；当状态指示字段1350设定为01时，指相应的随机存取响应 有效负载数据包含T-CRNTI字段；当状态指示字段1350设定为10时，指 相应的随机存取响应有效负载数据不包含T-CRNTI字段。
如图13所示，状态指示字段1350设定为11并且保留位设定为1的负 载控制次旗标440，可与旗标区段410中状态指示字段1350设定为00的 最后一个随机存取响应次旗标共存，而状态指示字段1350设定为11并 且保留位设定为0的负载控制次旗标440，无法与旗标区段410中状态指 示字段1350设定为00的最后一个随机存取响应次旗标共存。
综上所述，相比于已有技术，本发明提供了一种全新的方法，可 于不同的随机存取响应状况发送各种退让控制信号，采用本发明所应 用的E-UTRAN基站可依据用户设备的状况发送随机存取响应，故能大 量降低随机存取响应所需的数据量，进而有效地省去已有技术所需耗 费的随机存取响应的带宽。
虽然本发明已列举诸多实施例如上所述，仍必须说明的是，许多 其它可能的修改和变化，不偏离本申请的权利要求范围的实质与内涵。