CN101340707A - 随机接入方法、网络控制单元、基站单元和用户终端 - Google Patents

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CN101340707A CNA2007101228015A CN200710122801A CN101340707A CN 101340707 A CN101340707 A CN 101340707A CN A2007101228015 A CNA2007101228015 A CN A2007101228015A CN 200710122801 A CN200710122801 A CN 200710122801A CN 101340707 A CN101340707 A CN 101340707A
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贺刚
宋爱慧
王浩然
常永宏
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Abstract

本发明公开了一种多载波***中的随机接入方法，该方法中，预先在多载波***中的各有效载波上配置上行同步码、快速接入指示信道与物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道之间的映射关系，并将所述映射关系通知给用户终端，接收来自用户终端的上行同步码；根据所配置的映射关系，选择与所述上行同步码相对应的快速接入指示信道向用户终端回应指示信息，并在与所述指示信息相对应的物理随机接入信道或增强的随机接入信道上接收来自用户终端的随机接入消息。此外，本发明还公开了一种多载波***中的随机接入网络控制单元、基站单元和用户终端。本发明的技术方案能够实现多载波***中随机接入资源的分配。

Description

随机接入方法、网络控制单元、基站单元和用户终端
技术领域
本发明涉及移动通信技术，尤其涉及一种多载波***中的随机接入方法、网络控制单元、基站单元和用户终端。
背景技术
在时分同步码分多址(TD-SCDMA)***中，用户终端(UE)建立网络连接时，首先向网络侧发送一个上行同步码(SYNC-UL)，网络侧根据所接收的SYNC-UL，选择相应的快速接入指示信道(FPACH)向UE回应指示信息，UE接收到FPACH响应后，根据其中的指示信息在与指示信息对应的物理随机接入信道(PRACH)上发送带有相关信息的真正的随机接入消息。随机接入信道(RACH)映射到一个或多个PRACH，可以根据运营商的需要灵活确定RACH容量。
此外，为了支持高速上行分组接入(HSUPA)技术，TD-SCDMA***上行新增了增强上行链路专用信道和两个控制信道。其中用于上行增强业务接入请求的控制信道为上行增强随机接入信道(E-RUCCH)，且E-RUCCH映射在物理随机接入资源上，即E-RUCCH和PRACH共享相同的随机接入资源。
但现有TD-SCDMA规范主要是针对一个小区对应一个载波的情形，即现有技术中主要为单载波小区，而单载波小区所能提供的用户数量有限，加上E-RUCCH和PRACH共享相同的随机接入资源，使得单载波小区的覆盖率较低，因此要提高***覆盖率，必须增加***的载波数量，即使得一个小区可以配置多于一个的载波，并称这样的小区为多载波小区。多载波小区在相同的覆盖范围内可以容纳更多的用户，并同时可以取得平均的吞吐量突发速率。这样将节约各个载波的公共信道资源，从而更为有效地提高TD-SCDMA大规模组网的能力。在多载波***中包括一个主载波和多个辅助载波，主载波可以由其上的广播信道的配置唯一标识。
但目前只有主载波上的上行同步资源被用于上行随机接入，辅助载波上未进行随机接入资源分配，因此如何实现多载波***中的随机接入资源分配则成为需要解决的一个问题，目前还没有一种很好的方法来充分利用多载波***中的随机接入资源。
发明内容
本发明一方面提供了一种多载波***中的随机接入方法，另一方面提供了一种多载波***中的随机接入***、网络控制单元、基站单元和用户终端，以便实现多载波***中的随机接入资源分配。
本发明提供的多载波***中的随机接入方法，预先在多载波***中的各有效载波上配置上行同步码、快速接入指示信道、物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道之间的映射关系，并将所述映射关系通知给用户终端，该方法包括：
接收来自用户终端的上行同步码，根据所述映射关系，选择与所述上行同步码相对应的快速接入指示信道向用户终端回应指示信息，并在与所述指示信息相对应的物理随机接入信道或增强的随机接入信道上接收来自用户终端的随机接入消息。
所述预先在多载波***中的各有效载波上配置上行同步码、快速接入指示信道、物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道之间的映射关系为：将多载波***中主载波上所配置的上行同步码、快速接入指示信道与物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道之间的映射关系直接复制到多载波***中的有效辅助载波上；
或者为：为多载波***中的每个有效载波分别配置单独的上行同步码、快速接入指示信道与物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道之间的映射关系，所述各载波上的映射关系互不相同，或部分相同；
或者为：在多载波***中的主载波上配置物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道，并在多载波***中的主载波和有效辅助载波上配置上行同步码和快速接入指示信道，并将所配置的上行同步码和快速接入指示信道映射到主载波上配置的所述物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道上。
其中，所述将所述映射关系通知给用户终端为：通过广播消息将所述映射关系通知给用户终端。
较佳地，该方法进一步包括：对多载波***中各有效载波上的上行同步信道的信道质量进行测量，根据所述信道质量的测量结果设定各有效载波上的上行同步信道质量级别，根据所述上行同步信道质量级别，设置与之关联的物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别，并将所述设置的动态保持级别通知给用户终端；
所述来自用户终端的上行同步码为：用户终端根据所述物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别，从多载波***中选择欲承载载波，在所选择的载波上选择的上行同步码。
其中，所述对多载波***中各有效载波上的上行同步信道的信道质量进行测量，根据所述信道质量的测量结果设定各有效载波上的上行同步信道质量级别为：网络侧对多载波***中各有效载波上的上行同步信道传输时间内的干扰电平进行测量，根据得到的测量值与期望的上行同步信道的接收功率，确定各载波上的上行同步信道信扰比，将所述上行同步信道信扰比与预定的上行同步信道信扰比阈值集合进行比较，根据比较结果，设定各载波上的上行同步信道质量级别。
其中，所述上行同步信道信扰比阈值集合由运营管理中心或网络侧的基站配置。
其中，所述根据所述上行同步信道质量级别，设置与之对应的物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别包括：
若上行同步信道当前被设定的质量级别与其前一次被设定的质量级别相比衰减了k级，则设定与之关联的全部物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别增加k级或2k级，若所述物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道增加后的动态保持级别大于最大级别，设定所述动态保持级别为最大级别；
若上行同步信道当前被设定的质量级别与其前一次被设定的质量级别相比增大了k级，并且与之关联的物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道上的接入负荷不高时，则设定所述物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别减少k级或2k级，若所述物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道减少后的动态保持级别小于最小级别，设定所述动态保持级别为最小级别；其中，k为正整数。
较佳地，该方法进一步包括：预先设定动态保持级别阈值；当一个载波上的全部物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别等于或大于所述动态保持级别阈值时，用户终端从多载波***中选择欲承载载波时，直接禁止对所述载波的选择，其中，最小级别＜动态保持级别阈值＜＝最大级别。
较佳地，该方法进一步包括：预先设置循环周期；所述对多载波***中各有效载波上的上行同步信道的信道质量进行测量为：按照所述循环周期，对多载波***中各有效载波上的上行同步信道的信道质量进行测量。
较佳地，该方法进一步包括：在所述物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别发生改变时，将所述动态保持级别的改变信息通知给用户终端。
本发明提供的网络控制单元包括：
随机接入资源映射模块，用于预先在多载波***中的各有效载波上配置上行同步码、快速接入指示信道与物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道之间的映射关系；
映射关系通知模块，用于将所述随机接入资源映射模块配置的所述映射关系通知给用户终端和基站单元。
其中，网络控制单元可以为：无线网络控制器。
本发明提供的基站单元包括：
信道响应模块，用于接收来自用户终端的上行同步码，根据上行同步码、快速接入指示信道与物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道之间的映射关系，选择与上行同步码相对应的快速接入指示信道向用户终端回应指示信息。
较佳地，所述基站单元进一步包括：
信道质量测量模块，用于对多载波***中各有效载波上的上行同步信道的信道质量进行测量，将得到的测量结果提供给质量级别设定模块；
质量级别设定模块，用于根据所述信道质量测量模块提供的测量结果，设定各有效载波上的上行同步信道质量级别，将所述设定的上行同步信道质量级别提供给动态保持级别设定模块；
动态保持级别设定模块，用于根据所述质量级别设定模块提供的所述上行同步信道质量级别，设定与上行同步信道关联的物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别；
动态保持级别通知模块，用于将所述动态保持级别设定模块设定的所述物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别通知给用户终端。
其中，该基站单元为：增强的基站，或基站。
本发明提供的用户终端，包括：
上行同步请求模块，用于根据来自网络侧实体的多载波***中的上行同步码、快速接入指示信道、物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道之间的映射关系，选择上行同步码，并将选择的所述上行同步码发送给网络侧实体；
随机接入模块，用于接收来自网络侧实体的快速接入指示信道的响应，根据所述响应，在相应的物理随机接入信道或增强的随机接入信道上发送随机接入消息。
较佳地，该用户终端进一步包括：载波选择模块，用于根据物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别，在多载波***中的各载波中选择欲承载载波，将所选择的载波的信息提供给上行同步请求模块；
所述上行同步请求模块，在所述载波选择模块选择的所述载波上执行所述选择上行同步码的操作。
本发明提供的多载波***中的随机接入***，包括：
网络控制单元，用于预先在多载波***中的各有效载波上配置上行同步码、快速接入指示信道与物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道之间的映射关系，并将所配置的映射关系通知给用户终端和基站单元；
基站单元，用于接收来自用户终端的上行同步码，根据所述映射关系，选择与所述上行码相对应的快速接入指示信道向用户终端回应指示信息，并在与所述指示信息相对应的物理随机接入信道或增强的随机接入信道上接收来自用户终端的随机接入消息；
用户终端，用于选择上行同步码发送给网络侧实体，并接收来自网络侧实体的快速接入指示信道的响应指示，选择与所述响应指示相对应的物理随机接入信道或增强的随机接入信道发送随机接入消息。
较佳地，所述基站单元进一步对多载波***中各有效载波上的上行同步信道的信道质量进行测量，根据所述信道质量的测量结果设定各有效载波上的上行同步信道质量级别，根据所述上行同步信道质量级别，设定与之关联的物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别，并将所述设定的动态保持级别通知给用户终端；
所述用户终端进一步根据所述物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别，从多载波***中选择欲承载载波，在所选择的载波上执行所述选择上行同步码的操作。
从上述方案可以看出，本发明中预先在多载波***中的各有效载波上配置上行接入资源映射结构，从而将各载波上的资源进行预分配，之后接收用户终端发送的上行同步码，根据所配置的映射关系，选择与上行同步码对应的快速接入指示信道向用户终端回应指示信息，并在与所述指示信息相对应的接入信道上继续随机接入操作，从而实现了多载波***中随机接入资源的分配。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其他特征和优点，附图中：
图1为本发明实施例中多载波***中的随机接入方法的示例性流程图；
图2(a)和图2(b)为现有技术中的一种随机接入资源映射的结构图；
图3为本发明实施例中多载波***中的一种随机接入资源映射的结构图；
图4为本发明实施例中多载波***中的另一种随机接入资源映射的结构图；
图5为本发明实施例中多载波***中的又一种随机接入资源映射的结构图；
图6为本发明实施例中多载波***中的随机接入***的示例性结构图；
图7为图6所示***中网络控制单元的一种结构示意图；
图8为图6所示***中基站单元的一种结构示意图；
图9为图6所示***中用户终端的一种结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。
图1为本发明实施例中多载波***中的随机接入方法的示例性流程图。如图1所示，该流程包括如下步骤：
步骤101，预先在多载波***中的各有效载波上配置SYNC_UL、FPACH与PRACH和/或E-RUCCH之间的映射关系，并将所配置的映射关系通知给用户终端。
其中，有效载波指的是可用于随机接入的载波，包括主载波和有效的辅助载波。并且将所配置的映射关系通知给用户终端时，可通过广播消息将所配置的映射关系通知给用户终端。
考虑到现有技术中单载波时主载波上的一种随机接入资源映射关系如图2(a)和图2(b)所示，图2(a)和图2(b)示出了现有技术中的一种随机接入资源映射的结构图。其中，以配置两种类型的RACH传输格式集(TFS)的情况为例，图2(a)中的TFS中帧长为10毫秒，包大小为170，图2(b)中的TFS中帧长为20毫秒，包大小为360。由于在TD-SCDMA***中通常采用子帧结构，一个子帧长度为5毫秒，又有FPACH和PRACH的一种映射关系满足：FPACH个数/PRACH个数＝1/n，n＝帧长/子帧长，因此对于图2(a)所示的长度为10毫秒的帧中包括两个子帧，n＝2，则FPACH个数/PRACH个数＝1/2，即一个FPACH对应两个PRACH，如图2(a)中的FPACH1/PRACH1(E-RUCCH1)对，FPACH1/PRACH2(E-RUCCH2)对；FPACH2/PRACH3(E-RUCCH3)对，FPACH2/PRACH4(E-RUCCH4)对；对于图2(b)所示的长度为20毫秒的帧中包括四个子帧，n＝4，则FPACH个数/PRACH个数＝1/4，即一个FPACH对应四个PRACH，如图2(b)中的FPACH3/PRACH5(E-RUCCH5)对，FPACH3/PRACH5(E-RUCCH5)对，FPACH3/PRACH7(E-RUCCH7)对，以及FPACH3/PRACH8(E-RUCCH8)对。其中，上述各资源对可预先与SYNC-UL相关联，并且网络侧可通过广播消息将SYNC-UL与FPACH以及PRACH或E-RUCCH的映射关系通知给UE，以便UE进行接入时，从SYNC_UL序列中选择合适的SYNC_UL进行发送，一旦SYNC_UL选定后，目标FPACH唯一地被标识，继而网络侧可按照预定算法确定PRACH或E-RUCCH，然后将所确定的PRACH或E-RUCCH的信息通过FPACH指示给UE，以便UE在相应的PRACH或E-RUCCH上发送带有相关信息的真正的随机接入消息。
网络侧预先在多载波***中的各有效载波上配置SYNC_UL、FPACH与PRACH和/或E-RUCCH之间的映射关系的具体实现形式可以有多种。下面仅列举其中三种对该映射关系的实现进行详细描述：
第一种配置方法：将多载波***中主载波上所设置的SYNC_UL、FPACH与PRACH和/或E-RUCCH之间的映射关系直接复制到多载波***中的有效辅助载波上。
图3示出了应用第一种配置方法时，本发明实施例中多载波***中的一种随机接入资源映射的结构图。本实施例中仍以两种类型的TFS的情况为例。假设多载波***中的有效载波为2个，包括主载波(载波1)和1个辅助载波(载波2)，且假设图3中虚线的左侧为主载波上的随机接入资源映射的结构图，则如图3所示，该主载波上随机接入资源映射的原理与现有技术中单载波小区中随机接入资源映射的原理一致，且图3中虚线右侧的随机接入资源映射结构与虚线左侧的随机接入资源映射结构完全相同，即将多载波***中主载波上所设置的SYNC_UL、FPACH与PRACH和/或E-RUCCH之间的映射关系直接复制到多载波***中的有效辅助载波上即可。在图中，FPACHj i表示在载波i上的第j个FPACH。
该方法中，各有效载波上分别配置有一个单独的映射结构，只是各有效载波上的映射结构完全相同，并且这种复制可不限于PRACH和/或E-RUCCH的时隙及信道化码等属性。在这种映射方式下，由于配置的映射关系完全相同，因此可无需在广播消息中的PRACH和/或E-RUCCH的信息中指示辅助载波上的SYNC_UL信息。
第二种配置方法：为多载波***中的每个有效载波分别配置单独的SYNC_UL、FPACH与PRACH和/或E-RUCCH之间的映射关系，各载波上的映射关系互不相同，或部分相同。
图4示出了应用第二种配置方法时，本发明实施例中多载波***中的另一种随机接入资源映射的结构图。图4中虚线左侧的随机接入资源映射结构与虚线右侧的随机接入资源映射结构不同，即该方法中可以为一个小区在不同载波上灵活配置不同的随机接入资源映射结构。同样，在图中，FPACHj i表示在载波i上的第j个FPACH。
该方法中，各有效载波上分别配置有一个单独的映射结构，只是各有效载波上的映射结构不完全相同，甚至完全不同。在这种映射方式下，需要在广播消息中明确指示各载波上的资源映射集，即各载波上PRACH和/或E-RUCCH与SYNC_UL和FPACH的映射关系集。
第三种配置方法：在多载波***中的主载波上设置PRACH和/或E-RUCCH，在多载波***中的主载波和有效辅助载波上设置SYNC_UL和FPACH，并将所设置的SYNC_UL和FPACH映射到主载波上设置的PRACH和/或E-RUCCH上。
图5示出了应用第三种配置方法时，本发明实施例中多载波***中的又一种随机接入资源映射的结构图。如果在任何一个辅助载波上都不允许有PRACH和/或E-RUCCH，则如图5所示，可以将所有有效载波(无论是主载波还是辅助载波)上的可用SYNC_UL和FPACH资源映射到主载波上设置的PRACH和/或E-RUCCH上。
在这种映射方式下，需要在广播消息中明确指示各载波上的资源映射集。即主载波上的PRACH和/或E-RUCCH与各载波上的SYNC_UL和FPACH的映射关系集。同样，在图中，FPACHj i表示在载波i上的第j个FPACH。
对于上述三种配置方法，随机接入信道中PRACH和E-RUCCH的资源配置不做限制，即并不限于图3至图5中的映射关系，图3至图5中均以PRACH和E-RUCCH共享相同资源的情况进行的映射。实际应用中，具体进行映射时，可根据信道状况及小区中用户终端的状况灵活分配PRACH和E-RUCCH，如每个载波中，有些资源配置为PRACH专用资源，有些资源配置为E-RUCCH专用资源，另有些资源配置为PRACH和E-RUCCH共享的资源；或某个载波中，全部资源均配置为PRACH专用资源，或E-RUCCH专用资源，或PRACH和E-RUCCH共享的资源等。
为了实现通过广播消息将所配置的映射关系通知给用户终端，可对广播消息中的相应信息进行扩展，并且进行扩展时，可以采用原有字段中的预留字段，也可以新增字段。
如下述表一至表三所示，对相应信息进行了扩展，并增加了相应的信息指示字段。
表一为扩展后的SYNC_UL信息表，为简便起见，该表中省略了一些原有信息：
  信息单元/组名(InformationElcment/Group name)   要求(Need)   多个(Multi)   类型和参考(Type andreference)   语义描述(Semanticsdescription)   版本(Version)
  ……   ……   ……   ……   ……
  E-RUCCH SYNC_UL的代码位图(E-RUCCH SYNC_UL codesbitmap)   MP   位字符串(8)(Bitstring(8))   ……   REL-7
  SYNC_UL频点(SYNC_ULfrequency)   必选，可有默认值(MD)   整数(0..16383)(Integer(0..16383))   默认值为主载波(Default value isprimary frequency)
表一
上述表一中，增加了SYNC_UL频点(SYNC_UL frequency)的字段，用于指示辅助载波上的SYNC_UL信息。
表二为扩展后的PRACH信息表，同样为简便起见，该表中省略了一些原有信息：
  信息单元/组名(InformationElement/Group name)   要求(Need)   多个(Multi)   类型和参考(Type andreference)   语义描述(Semanticsdescription)   版本(Version)
  ……   ……   ……   ……   ……   ……
  >时分双工(TDD)
  >>选择TDD选项(CHOICE TDDoption)   MP   REL-4
  ……   ……   ……   ……   ……   ……
  >>>>SYNC_UL信息(SYNC_ULinfo)   MP   SYNC_ULinfo10.3.6.78a   REL-4
  >>>>PRACH频点(PRACHfrequency)   必选，可有默认值(MD)   整数(0..16383)(Integer(0..16383))   默认值为主载波(Default value isprimary frequency
  >>>>PRACH定义(PRACHDefinition)   MP   1..<maxPRACH_FPACH>   REL-4
  ……   ……   ……   ……   ……
表二
上述表二中，增加了PRACH频点(PRACH frequency)的字段，用于指示辅助载波上的PRACH信息。
表三为扩展后的FPACH信息表，同样为简便起见，该表中省略了一些原有信息：
 信息单元/组名(InformationElement/Group name)   要求(Need)   Multi   类型和参考(Type andreference)   语义描述(Semanticsdescription)   版本(Version)
 时隙数(Timeslot number)   MP   整型(0..6)   REL-4
 信道化码(Channelisation code)   MP   枚举型((16/1)..(16/16)   REL-4
 ……   ……   ……   ……   ……
 频点(Frequency)   必选，可有默认值(MD)   整数(0..16383)(Integer(0..16383))   默认值为主载波(Default value isprimary frequency
表三
上述表三中，增加了FPACH频点(Frequency)的字段，用于指示辅助载波上的FPACH信息。
此外，对于信息的扩展还可以有其它的方式，此处不再一一赘述。
步骤102，用户终端根据所配置的映射关系选择一个SYNC_UL发送出去；接收到来自网络终端的SYNC_UL后，根据所配置的映射关系选择相应的FPACH向用户终端回应指示信息，用户终端根据接收到的FPACH响应，在相应的PRACH或E-RUCCH上发送随机接入消息。
将所配置的映射关系通知给用户终端后，进一步地，用户终端可将不同载波上的同一种类型的物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道与上行同步码、快速接入指示信道之间的映射关系组合在一起，作为选择的基础。
其中，用户终端在确定所需类型的RACH TFS后，可根据所配置的映射关系从SYNC_UL序列中随机选择一个SYNC_UL进行发送，之后可按照与现有技术中相同的方法为用户终端进行接入。具体包括：网络侧根据所接收到的SYNC_UL，选择相应的FPACH向用户终端回应指示信息，而后用户终端接收到FPACH响应后，根据其中的指示信息，在相应的PRACH或E-RUCCH上发送随机接入消息。即，如果用户终端在一个RACH传输时间间隔(TTI)范围内期望的第i(i＝1，2...TTI/5)个子帧上的FPACH上获得确认，则用户终端将确定地从下一个RACH TTI范围内使用{PRACH}(或{E-RUCCH})中的第i个PRACH(或E-RUCCH)作为FPACH(或E-RUCCH)映射，来承载随机接入消息。
进一步地，考虑到在多载波***中，由于可能存在一个载波上的发送SYNC_UL的上行同步信道，或称为上行导频时隙(UpPTS)在某一时段被严重干扰的可能性，而上行同步信道与将被用户终端在随机接入过程中使用的RACH相关联，而RACH又映射到一个或多个PRACH和/或E-RUCCH。因此用户终端在被干扰载波上的随机接入尝试将很可能失败。从整个服务时间来看，这增加了通话建立或数据传输延迟。因此，在这种情况下，***应该提供可靠的保护措施，以便保证小区中所有用户终端的随机接入成功进行。有关上行同步信道与随机接入信道的关联方式以及随机接入过程的详细描述请参见3GPP标准文档TS 25.331。
因此，该方法中可进一步对多载波***中各有效载波上的上行同步信道的信道质量进行测量，根据信道质量的测量结果设定各有效载波上的上行同步信道质量级别，进而根据各有效载波上的上行同步信道质量级别，设置与之对应的物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别，并将所设置的动态保持级别通知给用户终端。
用户终端在选择SYNC_UL之前，可根据所设置的物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别，从多载波***中选择欲承载载波，然后，在所选择的载波上随机选择SYNC_UL。
具体实现时，各载波上的上行同步信道的信道质量可由各载波上的上行同步信道持续时间内的干扰电平决定，则对多载波***中各有效载波上的上行同步信道的信道质量进行测量，根据信道质量的测量结果设定各有效载波上的上行同步信道质量级别可具体包括：对多载波***中各有效载波上的上行同步信道传输时间内的干扰电平进行测量，根据得到的测量值并结合已知的所期望的上行同步信道的接收功率值，来计算各上行同步信道的信号干扰比(SIR)数值，将所述上行同步信道信扰比与预定的SIR阈值集合进行比较，根据比较结果，设定各载波上的上行同步信道质量级别。
其中，上行同步信道的质量级别可以设定为多个级别，例如设定为四级，分别为良好、普通、不好、阻塞，分别用从0到3的数字代表。为了简化***的目的，也可以使用数目较少的级别设定。
对于级别分别为良好、普通、不好、阻塞的情况，可预先设置SIR阈值集合为{SIR良好，SIR普通、SIR阻塞}，此时设定各载波上的上行同步信道的质量级别可具体为：如果计算得到的上行同步信道的SIR大于SIR良好，则设定上行同步信道的质量级别为“良好”；如果计算得到的上行同步信道的SIR小于SIR良好而大于SIR普通，则设定上行同步信道的质量级别为“普通”；如果计算得到的上行同步信道的SIR小于SIR普通而大于SIR阻塞，则设定上行同步信道的质量级别为“不好”；如果计算得到的上行同步信道的SIR小于SIR阻塞，则设定上行同步信道的质量级别为“阻塞”。
其中，SIR阈值集合{SIR良好，SIR普通、SIR阻塞}可以由运营管理中心(OMC)配置或由网络侧的基站确定。
根据各载波上的上行同步信道质量级别，对上行同步信道所关联的物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别进行设定的步骤可具体包括：
(1)如果一个上行同步信道当前被设定的质量级别与其前一次被设定的质量级别相比衰减了k(对于上述设定的四个级别，k＝1，2，3)级，则设定与之关联的全部物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别增加k级(当所述质量级别的数目较多时)或2k级(当所述质量级别的数目较少时)，若所述物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道增加后的动态保持级别大于最大级别(如8)，设定所述动态保持级别为最大级别(如8)；
(2)如果一个上行同步信道当前被设定的质量级别与其前一次被设定的质量级别相比增大了k(对于上述设定的四个级别，k＝1，2，3)级，并且与之关联的物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道上的接入负荷不高时，则设定所述物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别减少k级(当所述质量级别的数目较多时)或2k级(当所述质量级别的数目较少时)，若所述物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道减少后的动态保持级别小于最小级别(如1)，设定所述动态保持级别为最小级别(如1)。
此外，为了避免用户终端选择不合适的载波，可预先设定动态保持级别阈值N阈值；当一个载波上的全部物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别等于或大于N阈 值时，用户终端从多载波***中选择欲承载载波时，直接禁止对该载波的选择，其中，最小级别＜N阈值＜＝最大级别(如1＜N阈值＜＝8)。
其中，各载波上的上行同步信道质量级别设定和物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别设定周期性进行。例如，预先设置循环周期，按照所设置的循环周期，对多载波***中各有效载波上的上行同步信道的信道质量进行测量，并根据所测量的上行同步信道的信道质量，设定上行同步信道质量级别，并进一步设定物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别。
在任何一个物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别发生改变时，可进一步地将动态保持级别的改变信息通知给用户终端。此时，网络侧可启动***业务消息块SIB 7和/或扩展的***业务消息块SIB 7bis向用户终端通知物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道动态保持级别的更新。同时，用户终端可基于一个定时器过时的机制，从所述SIB7和/或SIB 7bis中接收更新的动态持续级别。其中，对定时器的过时的机制的定义请参阅3GPP标准文档3GPP TS 25.331。
其中，用户终端根据所设置的物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别，从多载波***中选择欲承载载波的过程可具体为：
设I为在所述为小区配置的载波上进行所述预选步骤中剩余的载波数量，则按照下述公式(1)定义I个区间： [ 0 , p 1 ) , i = 1 [ &Sigma; l = 1 i - 1 p l , &Sigma; l = 1 i p l ) , i = 2 , . . . . . . , I - - - ( 1 ) ;
即，第一个区间为[0，p1)，i＝1，其它区间为 &Sigma; l = 1 t - 1 p l , &Sigma; l = 1 t p l ) , i = 2 , . . . . . . , I . 其中 p l = 2 n 1 - n l &Sigma; m = 1 I 2 n 1 - n m , l＝1，......，I，nm表示第m个所述载波上物理随机接入信道的最小动态保持级别，m＝1，......，I。然后，产生一个[0，1)均匀分布的随机数字rand，并按照下述公式(2)在剩余载波中进行载波预选：
Figure A20071012280100164
选中载波后，用户终端从该载波上随机选择一个SYNC_UL，这一步骤可与3GPP 1.28Mcps TDD(时分双工)单载波无线移动通信***标准文档3GPP TS 25.331中定义的随机接入信道的选择步骤相同。
以上对本发明实施例中多载波***中的随机接入方法进行了详细描述，下面再对本发明实施例中多载波***中的随机接入***进行详细描述。
图6为本发明实施例中多载波***中的随机接入***的示例性结构图。如图6中的实线所示，该***包括：网络侧实体6100和用户终端6200。
其中，网络侧实体6100，用于预先在多载波***中的各有效载波上配置上行同步码、快速接入指示信道与物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道之间的映射关系，并将所配置的映射关系通知给用户终端6200；接收来自用户终端6200的上行同步码，根据所接收到的上行同步码，选择相应的快速接入指示信道向用户终端6200进行响应。其中，映射关系的配置可按照图2所示步骤101中描述的几种配置方法进行，也可按其它的配置方法进行。
用户终端6200，用于根据网络侧实体6100通知的映射关系选择上行同步码发送给网络侧实体6100，并接收来自网络侧实体6100的快速接入指示信道的响应，根据所述响应，在相应的物理随机接入信道或增强的随机接入信道上发送随机接入消息。
进一步地，网络侧实体6100还对多载波***中各有效载波上的上行同步信道的信道质量进行测量，根据信道质量的测量结果设定各有效载波上的上行同步信道质量级别，根据所设点的各有效载波上的上行同步信道质量级别，设定与之关联的物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别，并将所设定的动态保持级别通知给用户终端6200。其中，各载波上的上行同步信道的信道质量同样可由各载波上的上行同步信道持续时间内的干扰电平决定，且进行信道质量测量、上行同步信道质量级别设定以及动态保持级别设定的方法均可按照方法实施例中的描述进行，或者也可按其它的方法进行。
则用户终端6200在执行选择上行同步码的操作之前，进一步地，根据网络侧实体6100所通知的物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别，从多载波***中选择欲承载载波，在所选择的载波上执行所述选择上行同步码的操作。其中，用户终端6200从多载波***中选择欲承载载波的方法可与方法实施例中的描述相同，或者不同。
其中，网络侧实体6100可周期性的执行所述对各载波上的上行同步信道质量级别进行设定和对所述物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别进行设定的操作；并且进一步地，在物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别发生改变时，网络侧实体6100将所述动态保持级别的改变信息通知给用户终端6200。
具体实现时，网络侧实体6100可有多种具体实现形式，下面仅列举其中一种对网络侧实体6100的具体实现进行详细描述。
网络侧实体6100在具体实现时，可如图6中的虚线所示，包括网络控制单元6110和基站单元6120。
其中，网络控制单元6110，用于预先在多载波***中的各有效载波上配置上行同步码、快速接入指示信道与物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道之间的映射关系，并将所配置的映射关系通知给用户终端6200和基站单元6120。
基站单元6120，用于接收来自用户终端6200的上行同步码，根据所述映射关系，选择与所述上行码相对应的快速接入指示信道向用户终端6200回应指示信息。
并且进一步地，基站单元6120对多载波***中各有效载波上的上行同步信道的信道质量进行测量，根据所述信道质量的测量结果设定各有效载波上的上行同步信道质量级别，根据所述上行同步信道质量级别，设定与之关联的物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别，并将所述设定的动态保持级别通知给用户终端6200。
其中，网络控制单元6110和基站单元6120可以分别为单独的实体，如网络控制单元6110为无线网络控制器(RNC)，基站单元6120为基站(Node B)；或者网络控制单元6110和基站单元6120集成在一起，构成增强的基站(ENode B)。
图7示出了网络控制单元6110的一种结构示意图。如图7所示，该网络控制单元611包括：随机接入资源映射模块6111、映射关系通知模块6112。
其中，随机接入资源映射模块6111，用于预先在多载波***中的各有效载波上配置上行同步码、快速接入指示信道与物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道之间的映射关系。其中，映射关系的配置可按照图1所示步骤101中描述的几种配置方法进行，也可按其它的配置方法进行。
映射关系通知模块6112，用于将所述随机接入资源映射模块6111配置的所述映射关系通知给用户终端6200和基站单元612。
图8示出了基站单元6120的一种结构示意图。如图8中的实线部分所示，该基站单元6120包括：信道响应模块6121，用于接收来自用户终端6200的上行同步码，根据上行同步码、快速接入指示信道与物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道之间的映射关系，选择与上行同步码相对应的快速接入指示信道向用户终端6200进行响应，即向用户终端6200回应指示信息。
进一步地，如图8中的虚线部分所示，该基站单元6120还可包括：信道质量测量模块6122、质量级别设定模块6123、动态保持级别设定模块6124以及动态保持级别通知模块6125。
其中，信道质量测量模块6122，用于对多载波***中各有效载波上的上行同步信道的信道质量进行测量，将得到的测量结果提供给质量级别设定模块6123。其中，各载波上的上行同步信道的信道质量同样可由各载波上的上行同步信道持续时间内的干扰电平决定。
质量级别设定模块6123，用于根据信道质量测量模块6122提供的测量结果，设定各有效载波上的上行同步信道质量级别，将所设定的上行同步信道质量级别提供给动态保持级别设定模块6124。其中，上行同步信道质量级别设定的方法均可按照方法实施例中的描述进行，或者也可按其它的方法进行。
动态保持级别设定模块6124，用于根据质量级别设定模块6123提供的上行同步信道质量级别，设定与上行同步信道关联的物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别。其中，动态保持级别设定的方法均可按照方法实施例中的描述进行，或者也可按其它的方法进行。
动态保持级别通知模块6125，用于将动态保持级别设定模块6124设定的所述物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别通知给用户终端6200。
具体实现时，用户终端6200也可有多种具体实现形式，下面仅列举其中一种对用户终端6200的具体实现进行详细描述。
图9示出了用户终端6200的一种结构示意图。如图9中的实线部分所示，该用户终端6200包括：上行同步请求模块6210和随机接入模块6220。
其中，上行同步请求模块6210，用于根据来自网络侧实体6100的多载波***中的上行同步码、快速接入指示信道与物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道之间的映射关系，选择上行同步码，并将选择的所述上行同步码发送给网络侧实体6100。
随机接入模块6220，用于接收来自网络侧实体6100的快速接入指示信道的响应，根据所述响应，在相应的物理随机接入信道或增强的随机接入信道上发送随机接入消息。
进一步地，如图9中的虚线部分所示，该用户终端6200还可包括：载波选择模块6230，用于在多载波***中的各载波中选择欲承载载波，将所选择的载波的信息提供给上行同步请求模块6210，上行同步请求模块6210在载波选择模块6230所选择的载波上执行选择上行同步码的操作。其中，载波选择模块6230从多载波***中选择欲承载载波的方法可与方法实施例中的描述相同，或者不同。
对于图7、图8以及图9所示的网络控制单元6110、基站单元6120和用户终端6200，本领域内的普通技术人员根据本实施例中的实现方案还可变换出其它的具体实现形式，此处不再一一赘述。
本发明中预先在多载波***中的各有效载波上配置上行同步码、快速接入指示信道与物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道之间的映射关系，并将所配置的映射关系通知给用户终端，从而将各载波上的资源进行预分配，之后由用户终端所述映射关系选择上行同步码发送给网络侧，网络侧根据所接收到的上行同步码及所配置的映射关系，选择相应的快速接入指示信道向用户终端回应指示信息，用户终端根据接收到的快速接入指示信道响应，在相应的物理随机接入信道或增强的随机接入信道上发送随机接入消息。从而实现了多载波***中随机接入资源的分配。
进一步地，多载波***提供基于各载波上的物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别与接入负载情况的综合考虑，来迅速而灵活的通知用户终端重新选择其他质量较好的载波上的上行同步信道进行随机接入的方法。从而最大程度的避免了用户终端因为选择低质量载波上的物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道，而花费很长的时间重复进行随机接入尝试，从而缩短用户终端在随机接入过程中的尝试时间。并且，本发明还可在一个载波上存在严重干扰或较强衰减的情况下，迅速通知用户终端重新选择其他质量较好的载波上的物理随机信道进行随机接入，从而增加了随机接入的成功率。
从上述方案可以看出，本发明中预先在多载波***中的各有效载波上配置上行接入资源映射结构，从而将各载波上的资源进行预分配，之后接收用户终端发送的上行同步码，根据所配置的映射关系，选择与上行同步码对应的快速接入指示信道向用户终端回应指示信息，并在与所述指示信息相对应的接入信道上继续随机接入操作，从而实现了多载波***中随机接入资源的分配。
进一步地，本发明中的多载波***提供基于各载波上的物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别与接入负载情况的综合考虑，以迅速而灵活地通知用户终端重新选择其他质量较好的载波上的上行同步信道进行随机接入，从而增加了随机接入的成功率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种多载波***中的随机接入方法，其特征在于，预先在多载波***中的各有效载波上配置上行同步码、快速接入指示信道、物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道之间的映射关系，并将所述映射关系通知给用户终端；
该方法包括：接收来自用户终端的上行同步码，根据所述映射关系，选择与所述上行同步码相对应的快速接入指示信道向用户终端回应指示信息，并在与所述指示信息相对应的物理随机接入信道或增强的随机接入信道上接收来自用户终端的随机接入消息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先在多载波***中的各有效载波上配置上行同步码、快速接入指示信道、物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道之间的映射关系为：将多载波***中主载波上所配置的上行同步码、快速接入指示信道与物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道之间的映射关系直接复制到多载波***中的有效辅助载波上；
或者为：为多载波***中的每个有效载波分别配置单独的上行同步码、快速接入指示信道与物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道之间的映射关系，所述各载波上的映射关系互不相同，或部分相同；
或者为：在多载波***中的主载波上配置物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道，并在多载波***中的主载波和有效辅助载波上配置上行同步码和快速接入指示信道，并将所配置的上行同步码和快速接入指示信道映射到主载波上配置的所述物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道上。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述映射关系通知给用户终端为：通过广播消息将所述映射关系通知给用户终端。
4、如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：对多载波***中各有效载波上的上行同步信道的信道质量进行测量，根据所述信道质量的测量结果设定各有效载波上的上行同步信道质量级别，根据所述上行同步信道质量级别，设置与之对应的物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别，并将所述设置的动态保持级别通知给用户终端；
所述来自用户终端的上行同步码为：用户终端根据所述物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别，从多载波***中选择欲承载载波，在所选择的载波上选择的上行同步码。
5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对多载波***中各有效载波上的上行同步信道的信道质量进行测量，根据所述信道质量的测量结果设定各有效载波上的上行同步信道质量级别为：网络侧对多载波***中各有效载波上的上行同步信道传输时间内的干扰电平进行测量，根据得到的测量值与期望的上行同步信道的接收功率，确定各载波上的上行同步信道信扰比，将所述上行同步信道信扰比与预定的上行同步信道信扰比阈值集合进行比较，根据比较结果，设定各载波上的上行同步信道质量级别。
6、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述上行同步信道质量级别，设置与之对应的物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别包括：
若上行同步信道当前被设定的质量级别与其前一次被设定的质量级别相比衰减了k级，则设定与之关联的全部物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别增加k级或2k级，若所述物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道增加后的动态保持级别大于最大级别，设定所述动态保持级别为最大级别；
若上行同步信道当前被设定的质量级别与其前一次被设定的质量级别相比增大了k级，并且与之关联的物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道上的接入负荷不高时，则设定所述物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别减少k级或2k级，若所述物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道减少后的动态保持级别小于最小级别，设定所述动态保持级别为最小级别；其中，k为正整数。
7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：预先设定动态保持级别阈值；当一个载波上的全部物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别等于或大于所述动态保持级别阈值时，用户终端从多载波***中选择欲承载载波时，直接禁止对所述载波的选择，其中，最小级别＜动态保持级别阈值＜＝最大级别。
8、一种网络控制单元，其特征在于，该网络控制单元包括：
随机接入资源映射模块(6111)，用于预先在多载波***中的各有效载波上配置上行同步码、快速接入指示信道、物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道之间的映射关系；
映射关系通知模块(6112)，用于将所述随机接入资源映射模块(6111)配置的所述映射关系通知给用户终端(6200)和基站单元(6120)。
9、一种基站单元，其特征在于，该基站单元包括：
信道响应模块(6121)，用于接收来自用户终端(6200)的上行同步码，根据多载波***中上行同步码、快速接入指示信道、物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道之间的映射关系，选择与上行同步码相对应的快速接入指示信道向用户终端(6200)回应指示信息。
10、如权利要求9所述的基站单元，其特征在于，所述基站单元(6120)进一步包括：
信道质量测量模块(6122)，用于对多载波***中各有效载波上的上行同步信道的信道质量进行测量，将得到的测量结果提供给质量级别设定模块；
质量级别设定模块(6123)，用于根据所述信道质量测量模块(6122)提供的测量结果，设定各有效载波上的上行同步信道质量级别，将所述设定的上行同步信道质量级别提供给动态保持级别设定模块(6124)；
动态保持级别设定模块(6124)，用于根据所述质量级别设定模块(6123)提供的所述上行同步信道质量级别，设定与上行同步信道关联的物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别；
动态保持级别通知模块(6125)，用于将所述动态保持级别设定模块设定的所述物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别通知给用户终端(6200)。
11、一种用户终端，其特征在于，该用户终端包括：
上行同步请求模块(6210)，用于根据来自网络侧实体(6100)的多载波***中的上行同步码、快速接入指示信道、物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道之间的映射关系，选择上行同步码，并将选择的所述上行同步码发送给网络侧实体(6100)；
随机接入模块(6220)，用于接收来自网络侧实体(6100)的快速接入指示信道的响应，根据所述响应，在相应的物理随机接入信道或增强的随机接入信道上发送随机接入消息。
12、如权利要求11所述的用户终端，其特征在于，该用户终端进一步包括：载波选择模块(6230)，用于根据物理随机接入信道和/或增强的随机接入信道的动态保持级别，在多载波***中的各载波中选择欲承载载波，将所选择的载波的信息提供给上行同步请求模块(6210)；
所述上行同步请求模块(6210)，在所述载波选择模块(6230)选择的所述载波上选择上行同步码。
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