CN101400150A - 多载波td-scdma***的随机接入方法 - Google Patents

多载波td-scdma***的随机接入方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种多载波TD－SCDMA***的随机接入方法，包括：网络侧在至少一个载波上同时配置上行导频信道和快速物理接入信道，在至少一个载波上配置随机接入信道，并将配置结果发送到移动终端，移动终端接收并保存配置结果；通过上行导频信道和快速物理接入信道，在网络侧和移动终端之间进行随机接入，并建立上行同步；在建立了上行同步之后，移动终端选择配置了随机接入信道的载波中的一个来发送随机接入信道，以发送上行数据；以及网络侧接收随机接入信道并进行相应处理。从而，在辅载波上进行随机接入信道发射，同时又避免了辅载波上的UpPCH的干扰。

Description

多载波TD-SCDMA***的随机接入方法
技术领域
本发明涉及无线通讯***，更具体地，涉及多载波时分同步码分多址(TD-SCDMA)通讯***中的随机接入方法。
背景技术
为了满足移动通信市场不断增长的需求，扩大***容量，在TD-SCDMA***中引入了同一扇区/小区进行多载频覆盖技术，及多载频技术。在多载频技术中，一个多载波小区包括的多个载波。多个载波中的一个载波为主载波，其它载波为辅载波。仅在主载波上建立和使用全部或者部分公共信道，其中，用于随机接入的公共信道PRACH(物理随机接入信道)也仅在主载波上配置和使用。
在TD-SCDMA***的随机接入过程中，除了物理随机接入信道外，还需要使用UpPCH(上行导频信道)和FPACH(快速物理接入信道)信道。在上述TD-SCDMA多载频技术中，随机接入过程中涉及的物理信道都在同一个载波——主载波上。
在随机接入过程中，UE首先发射UpPCH信道。在该过程中，UE需要随机选择一个上行同步码及其在UpPTS时隙(上行导频时隙)发射时机，其中，多个UE在选择上行同步码(SYNC_UL)及其在UpPTS时隙发射时机时可能发生冲突，从而导致随机接入过程失败，因此，该过程是随机接入过程的本质所在，该选择过程集中体现了随后的随机接入过程中的上行公共信道资源——物理随机接入信道(PRACH)的竞争共享的分配方式。然后，UE监听并接收FPACH信道。如果UE发射UpPCH信道没有冲突，则网络侧的NodeB在接收到上行同步码后，评估其接收的定时，并产生UE下次上行发射时的定时调整值，然后通过FPACH信道发送给UE，UE接收到FPACH后，将根据该调整值调整其上行同步定时，从而使得UE建立上行同步。然后UE发射PRACH信道，以发送上行数据。
而在目前的TD-SCDMA***中引入的上行增强(EnhancedUplink)或E-DCH技术中，引入了另外一种随机接入，即上行增强随机接入，或者称之为E-RUCCH随机接入，相关的随机接入物理信道为E-RUCCH(上行增强随机接入上行控制信道)，而将上述PRACH信道的随机接入称之为PRACH随机接入。E-RUCCH的随机接入过程与PRACH随机接入的相同，同样涉及UpPCH和FPACH信道，但UE进行PRACH随机接入和E-RUCCH随机接入的状态，传输的内容以及Node B接收时的处理方法是不同的。PRACH随机接入通常在非专用状态(非CELL_DCH状态)进行，而E-RUCCH随机接入通常在专用状态(CELL_DCH状态)进行；PRACH传输RACH传输信道，Node B接收后以传输信道的形式发送给RNC，E-RUCCH传输的是上行增强调度信息，Node B接收在其中的MAC-e/es实体中进行处理。
在随机接入过程中，UE发射UpPCH和接收FPACH是为了建立上行同步和进行功率控制，真正的内容是通过发射随机接入信道PRACH和E-RUCCH来发送的。通常，在上述随机接入过程的实现方法中，一次随机接入过程中的UpPCH，FPACH和PRACH或者E-RUCCH都在相同的载波上，即上行同步建立和随机接入信道发射在相同的载波上进行。在所述多载频TD-SCDMA***中，如果要在多个载频支持随机接入，则需要在多个载波上分配和发射UpPCH，FPACH和PRACH或者E-RUCCH信道。在TD-SCDMA***的帧结构中，UpPCH通常对应到UpPTS时隙，如图1所示。多载频UpPTS发射和接收，其本身会收到很大的干扰，尤其是TS0(时隙0)和DwPTS时隙(下行导频时隙)的干扰，而为了解决这种干扰会增加***的复杂性。
在现有的多载频TD-SCDMA***中，已经采用了UpPCHShifting技术来解决主载波上的UpPCH的干扰问题。而在上述多载频TD-SCDMA***中，一个小区中的多个载波通常是覆盖相同，发射定时相同的，因此，对于上行同步，如果UE在一个载波上建立了上行同步，则对于同一小区中的其它载波，上行也是同步的。为了支持在辅载波上进行随机接入信道发射，同时又避免辅载波上的UpPCH的干扰问题，本发明将提供一种上行同步建立和随机接入信道发射在不同载波上进行的随机接入方法。
发明内容
考虑到上述问题而做出本发明，为此，本发明的主要目的在于，提供一种多载波TD-SCDMA***的随机接入方法，多载波TD-SCDMA***包括网络侧和移动终端，其包括：
网络侧在至少一个载波上同时配置上行导频信道和快速物理接入信道，在至少一个载波上配置随机接入信道，并将配置结果发送到移动终端，移动终端接收并保存配置结果；
通过上行导频信道和快速物理接入信道，在网络侧和移动终端之间进行随机接入，并建立上行同步；
在建立了上行同步之后，移动终端选择配置了随机接入信道的载波中的一个来发送随机接入信道，以发送上行数据；以及
网络侧接收随机接入信道并进行相应处理。
随机接入可以包括：移动终端在同时配置了上行导频信道和快速物理接入信道的至少一个载波中的一个上向网络侧发送上行导频信道，网络侧在接收到来自移动终端的上行导频信道之后在相同载波上向移动终端发送快速物理接入信道；以及移动终端在与发送上行导频信道的载波相同的载波上接收到来自网络侧的快速物理接入信道之后建立上行同步。
网络侧可包括无线网络控制器和节点B。
该随机接入方法还可以包括在网络侧，由无线网络控制器向节点B配置快速物理接入信道和随机接入信道，和/或上行导频信道，节点B保存配置结果。
该随机接入方法还可以包括在网络侧，由节点B接收移动终端发送的上行导频信道，并向移动终端发射快速物理接入信道，然后移动终端发送随机接入信道，节点B接收并处理。
对于一个载波上的多条快速物理接入信道，节点B和移动终端根据移动终端在上行导频信道上发射的上行同步码编号模快速物理接入信道条数来选择其中的一条进行发射和接收。
配置结果可以***信息的形式通过广播的方式发送到移动终端。
随机接入信道可以为物理随机接入信道和上行增强随机接入上行控制信道。
每个载波上的物理随机接入信道和上行增强随机接入上行控制信道可以共享码道，其中，通过将上行同步码配置为两种类型来确定是使用物理随机接入信道接入还是使用上行增强随机接入上行控制信道接入。
可在一个或者多个载波上配置一条或多条快速物理接入信道，并且在相同和/或不同的载波上配置一条或多条物理随机接入信道，其中，一条随机接入信道与一个载波上的一条快速物理接入信道相关联，和/或与多个载波上的多条快速物理接入信道相关联，一条快速物理接入信道与一条或多条物理随机接入信道相关联。
可以根据接收到快速物理接入信道时的帧或子帧号来选择与快速物理接入信道相对应的物理随机接入信道中的一条用于发送上行数据。
通过上述技术方案可以看出，通过独立配置上行同步信道资源(UpPCH信道和FPACH信道)和随机接入资源，UE独立进行上行同步和随机接入信道发射，使得UE可以在不同的载波上进行上行同步建立和随机接入信道发射。从而支持在现有的多载频TD-SCDMA***中，UE可以在主载波进行上行同步建立，而在辅载波上进行随机接入信道发射，同时又避免了辅载波上的UpPCH的干扰。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1示出了现有技术中TD-SCDMA无线帧的结构图；
图2示出了根据本发明的TD-SCDMA***的示意图；
图3示出了根据本发明的多载波TD-SCDMA***的随机接入方法的流程图；
图4示出了根据本发明第一实施例的多载波TD-SCDMA***的随机接入的示意图；以及
图5示出了根据本发明第二实施例的多载波TD-SCDMA***的随机接入的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
下面将结合附图，详细说明本发明的实施例。
图2示出了根据本发明的TD-SCDMA***的示意图。
参照图2，现有TD-SCDMA的网络侧包括无线网络控制器(RNC)和节点B(Node B)，移动终端即UE，RNC与Node B通过Iub接口相连接，Node B与UE通过无线Uu接口相连接。
参照图3，提供了一种多载波TD-SCDMA***的随机接入方法，多载波TD-SCDMA***包括网络侧和移动终端，其包括：
步骤S302，网络侧在至少一个载波上同时配置上行导频信道和快速物理接入信道，在至少一个载波上配置随机接入信道，并将配置结果发送到移动终端，移动终端接收并保存配置结果；
步骤S304，通过上行导频信道和快速物理接入信道，在网络侧和移动终端之间进行随机接入，并建立上行同步；
步骤S306，在建立了上行同步之后，移动终端选择配置了随机接入信道的载波中的一个来发送随机接入信道，以发送上行数据；以及
步骤S308，网络侧接收随机接入信道并进行相应处理。
随机接入可以包括：移动终端在同时配置了上行导频信道和快速物理接入信道的至少一个载波中的一个上向网络侧发送上行导频信道，网络侧在接收到来自移动终端的上行导频信道之后在相同载波上向移动终端发送快速物理接入信道；以及移动终端在与发送上行导频信道的载波相同的载波上接收到来自网络侧的快速物理接入信道之后建立上行同步。
网络侧可包括无线网络控制器和节点B。
该随机接入方法还可以包括在网络侧，由无线网络控制器向节点B配置快速物理接入信道和随机接入信道，和/或上行导频信道，节点B保存配置结果。
该随机接入方法还可以包括在网络侧，由节点B接收移动终端发送的上行导频信道，并向移动终端发射快速物理接入信道，然后移动终端发送随机接入信道，节点B接收并处理。
对于一个载波上的多条快速物理接入信道，节点B和移动终端根据移动终端在上行导频信道上发射的上行同步码编号模快速物理接入信道条数来选择其中的一条进行发射和接收。
配置结果可以***信息的形式通过广播的方式发送到移动终端。
随机接入信道可以为物理随机接入信道和上行增强随机接入上行控制信道。
每个载波上的物理随机接入信道和上行增强随机接入上行控制信道可以共享码道，其中，通过将上行同步码配置为两种类型来确定是使用物理随机接入信道接入还是使用上行增强随机接入上行控制信道接入。
可在一个或者多个载波上配置一条或多条快速物理接入信道，并且在相同和/或不同的载波上配置一条或多条物理随机接入信道，其中，一条随机接入信道与一个载波上的一条快速物理接入信道相关联，和/或与多个载波上的多条快速物理接入信道相关联，一条快速物理接入信道与一条或多条物理随机接入信道相关联。
可以根据接收到快速物理接入信道时的帧或子帧号来选择与快速物理接入信道相对应的物理随机接入信道中的一条用于发送上行数据。
图4示出了根据本发明第一实施例的多载波TD-SCDMA***的随机接入的示意图。
如图4所示，以一个3载波TD-SCDMA多载波小区为例：主载波，辅载波1和辅载波2。仅在主载波配置UpPCH信道和FPACH信道。随机接入包括PRACH随机接入和E-RUCCH随机接入，在主载波，辅载波1和辅载波2上都配置PRACH信道和E-RUCCH信道。UE只能在主载波上进行上行同步建立，但可以在主载波或者辅载波上发射随机接入信道。包括如下步骤：
步骤1，RNC在主载波上配置UpPCH信道和FPACH信道资源，在主载波，辅载波1和辅载波2上都配置PRACH信道和E-RUCCH信道资源，并以***信息的形式由Node B以广播的方式发送给UE。UE接收并保存***信息中的这些随机接入相关的配置信息；同时RNC也将上述配置信息发送给Node B，Node B也保存这些信息；
RNC在配置上述随机接入资源时，主载波上的FPACH，每个载波上的PRACH和E-RUCCH可以配置多条，每个载波上的每条PRACH和E-RUCCH唯一与一条FPACH相关联，而一条FPACH与多个载波上的多条PRACH或者E-RUCCH相关联。其中，每个载波上的PRACH和E-RUCCH信道可以共享码道，为了支持该功能，RNC需要将上行同步码配置为两类，用来区分PRACH随机接入和E-RUCCH随机接入。
如图4所示，主载波上配置了2条FPACH，而主载波，辅载波1和辅载波2上各自配置了8条PRACH和E-RUCCH但共享8条码道。每个载波上的第1～4条PRACH和E-RUCCH与第1条FPACH相关联，第5～8条与第2条FPACH相关联。
步骤2，UE在主载波上发射UpPCH信道，Node B在主载波上接收UpPCH信道，并在主载波上选择一条FPACH信道发送给UE，以响应随机接入请求；
由于主载波上配置了2条FPACH信道，因此Node B需要选择一个FPACH信道来发送随机接入请求响应给UE。可以采用与现有TD-SCDMA***中相同的方法，即由UE在UpPCH信道上发射的上行同步码编号(0～7)模FPACH条数来选择。因此，如果UE发送的时编号偶数的上行同步码，则选择第一条，否则选择第二条。
在本实施例中，选择第一条FPACH信道，如图4中实线所示。
步骤3，UE在主载波上接收FPACH信道，建立上行同步，并选择辅载波2上的一条PRACH或者E-RUCCH信道发送上行数据；
由于主载波上配置了2条FPACH信道，UE需要采用与Node B发送FPACH信道时相同的方法来监听一条FPACH，并接收随机接入请求响应信息。然后UE根据其中的上行发射定时调整值调整上行同步定时，建立上行同步。
然后，UE可以根据网络侧配置和/或其自身的测量，并考虑随机接入的目的，选择一个载波，并根据在主载波上接收到的FPACH与本载波上的PRACH或E-RUCCH信道的关联关系，选择一条PRACH或E-RUCCH信道发射上行数据。由于一条FPACH与4条PRACH信道相关联，因此，UE需要从中选择一条。可以采用与现有TD-SCDMA***中相同的方法，即根据接收到FPACH时的子帧号来选择。
在本实施例中，UE选择在辅载波2上发射PRACH信道，并进一步选择第二条PRACH信道发送RACH传输信道数据，如图4中实线所示。
步骤4，Node B在相应载波上接收随机接入信道并进行相应的处理；
对于每个载波上的随机接入信道，Node B都是需要接收的并进行处理。对于每次接收到随机接入信道，如果PRACH和E-RUCCH信道共享码道，Node B需要根据本次随机接入使用的上行同步码和同步码配置信息来区分是PRACH随机接入还是E-RUCCH随机接入；对于每种随机接入，Node B还可以根据随机接入所在的载波不同进行不同的处理。
如在本实施例种，在辅载波2接收到UE的PRACH随机接入，则Node B将其中的RACH传输信道发送给RNC。
图5示出了根据本发明第二实施例的多载波TD-SCDMA***的随机接入的示意图。
如图5所示，以一个6载波TD-SCDMA多载波小区为例：主载波，辅载波1到辅载波5。在主载波和辅载波3，4，5配置UpPCH信道和FPACH信道。随机接入包括PRACH随机接入和E-RUCCH随机接入，在主载波，辅载波1到辅载波5上都配置PRACH信道和E-RUCCH信道。UE只能在主载波和辅载波3，4，5上进行上行同步建立，但可以在主载波或者所有辅载波上发射随机接入信道。步骤与实施例1类似，其中：
如图5所示，主载波和辅载波3，4，5上均配置了1条FPACH，而主载波和所有辅载波上各自配置了4条PRACH和E-RUCCH但共享4条码道。每个载波上的第1～4条PRACH和E-RUCCH都该1条FPACH相关联。
UE选择在辅载波4上发射UpPCH信道，Node B接收UpPCH信道并在辅载波4上发射FPACH信道给UE，响应该UE的随机接入请求。
UE在辅载波4上接收FPACH信道，建立上行同步。UE根据测量希望在辅载波2上进行调度HSUPA传输，因此选择在辅载波2上发射E-RUCCH，并进一步选择第4条E-RUCCH信道发送调度请求信息给Node B。
Node B在辅载波4上接收到UE在E-RUCCH信道发射的调度请求信息，将调度请求信息发射给Node B内部的MAC-e实体，MAC-e实体在辅载波2上为UE分配调度HSUPA传输资源。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种多载波TD-SCDMA***的随机接入方法，所述多载波TD-SCDMA***包括网络侧和移动终端，其特征在于，包括：
所述网络侧在至少一个载波上同时配置上行导频信道和快速物理接入信道，在至少一个载波上配置随机接入信道，并将配置结果发送到所述移动终端，所述移动终端接收并保存所述配置结果；
通过所述上行导频信道和所述快速物理接入信道，在所述网络侧和所述移动终端之间进行随机接入，并建立上行同步；
在建立了上行同步之后，所述移动终端选择配置了所述随机接入信道的载波中的一个来发送所述随机接入信道，以发送上行数据；以及
所述网络侧接收所述随机接入信道并进行相应处理。
2.根据权利要求1所述的多载波TD-SCDMA***的随机接入方法，其特征在于，所述随机接入包括：
所述移动终端在同时配置了所述上行导频信道和所述快速物理接入信道的所述至少一个载波中的一个上向所述网络侧发送所述上行导频信道，所述网络侧在接收到来自所述移动终端的所述上行导频信道之后在相同载波上向所述移动终端发送所述快速物理接入信道；以及
所述移动终端在与发送所述上行导频信道的所述载波相同的载波上接收到来自所述网络侧的所述快速物理接入信道之后建立上行同步。
3.根据权利要求1或2所述的多载波TD-SCDMA***的随机接入方法，其特征在于，所述网络侧包括无线网络控制器和节点B。
4.根据权利要求3所述的多载波TD-SCDMA***的随机接入方法，其特征在于，还包括在所述网络侧，由无线网络控制器向节点B配置快速物理接入信道和随机接入信道，和/或上行导频信道，节点B保存配置结果。
5.根据权利要求4所述的多载波TD-SCDMA***的随机接入方法，其特征在于，还包括在所述网络侧，由所述节点B接收所述移动终端发送的上行导频信道，并向移动终端发射所述快速物理接入信道，然后移动终端发送所述随机接入信道，节点B接收并处理。
6.根据权利要求5所述的多载波TD-SCDMA***的随机接入方法，其特征在于，对于一个载波上的多条快速物理接入信道，节点B和移动终端根据移动终端在上行导频信道上发射的上行同步码编号模快速物理接入信道条数来选择其中的一条进行发射和接收。
7.根据权利要求1或2所述的多载波TD-SCDMA***的随机接入方法，其特征在于，所述配置结果以***信息的形式通过广播的方式发送到所述移动终端。
8.根据权利要求1或2所述的多载波TD-SCDMA***的随机接入方法，其特征在于，所述随机接入信道为物理随机接入信道和上行增强随机接入上行控制信道。
9.根据权利要求8所述的多载波TD-SCDMA***的随机接入方法，其特征在于，每个所述载波上的所述物理随机接入信道和所述上行增强随机接入上行控制信道共享码道，其中，通过将所述上行同步码配置为两种类型来确定是使用所述物理随机接入信道接入还是使用所述上行增强随机接入上行控制信道接入。
10.根据权利要求1或2或9所述的多载波TD-SCDMA***的随机接入方法，其特征在于，在所述一个或者多个载波上配置一条或多条所述快速物理接入信道，并且在相同和/或不同的所述载波上配置一条或多条所述随机接入信道，其中，一条所述随机接入信道与一个载波上的一条快速物理接入信道相关联，和/或与多个载波上的多条快速物理接入信道相关联，一条所述快速物理接入信道与一条或多条所述随机接入信道相关联。
11.根据权利要求10所述的多载波TD-SCDMA***的随机接入方法，其特征在于，根据接收到所述快速物理接入信道时的帧或子帧号来选择与所述快速物理接入信道相对应的所述随机接入信道中的一条用于发送所述上行数据。
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