專利名稱：：一種lte系統(tǒng)中的隨機接入方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及移動通信
技術領域：
，尤其涉及LTE系統(tǒng)中終端和基站之間隨機接入方法。
背景技術：
：在LTE長期演進(LongTermEvolution,簡稱為LTE)中隨機接入的過程，如圖1所示，主要包括兩個步驟步驟一終端在物理隨機接入信道(PRACH)上發(fā)送隨機接入前導步驟二然后終端在規(guī)定的接收時間窗口內(nèi)等待接收基站發(fā)送的隨機接入響應消息為了便于理解上述的兩個隨機接入過程的步驟，以下首先對LTE系統(tǒng)中的幀結構、前導格式、LTE系統(tǒng)的隨機接入配置及頻域復用和映射等進行簡要介紹。在LTE系統(tǒng)中有兩個類型的幀結構，即Type1和Type2，其中，Type1幀結構可以應用于FDD模式，而Type2幀結構可應用于TDD模式。其中，Type1和Type2的幀結構分別如圖2A圖2B，如圖2A或圖2B所示，在LTE幀結構中，一個10ms的無線幀被分成兩個5ms的半幀，每個半幀由5個lms的子幀組成。除Type2幀結構的特殊子幀外，其它子幀都是由兩個O.5ms的時隙組成的。Type2中的特殊子幀由下行導頻時隙(DownlinkPilotTimeSlot，簡稱為DwPTS)、保護間隔(GuardPeriod,簡稱為GP)及上行導頻時隙(UplinkPilotTimeSlot,簡稱為UpPTS)3個特殊時隙組成。在LTE幀結構中，一個上/下行符號的持續(xù)時間是66.7us，每個上/下行符號前都會附帶一個循環(huán)前綴(CyclicPrefix，CP)。在LTE中定義了兩種循環(huán)前綴常規(guī)循環(huán)前綴(NormalCP)和擴展循環(huán)前綴(ExtendedCP)，對于長度為5.21us及4.69us的常規(guī)循環(huán)前綴，一個時隙包含7個上/下行符號，其中第一個符號循環(huán)前綴長度為5.21us，其余6個符號的循環(huán)前綴長度為4.69us;對于長度為16.67us的擴展循環(huán)前綴，一個時隙包含6個上/下行符號。在Type2幀結構中，子幀0、5及DwPTS始終用于下行傳輸，子幀2及UpPTS始終用于上行傳輸。當10ms內(nèi)有2個下行到上行轉換點的時候，子幀7也用于上行傳輸。其它子幀由上、下行配置來決定是用于上行傳輸，還是用于下行傳輸。目前的上、下行比例配置集合如表1所示，共有7種上、下行配置，其中D表示用于下行傳輸?shù)淖訋表示用于上行傳輸?shù)淖訋?、S表示特殊子幀，包含了DwPTS、GP及UpPTS。而Type1幀結構上下行采用不同的頻率資源，所以上下行的子幀數(shù)總是相同的。表1LTETDD上下行比例配置集合Switch-pointSubframeenumber(子幀號)Configurationperiodicity(配置號)0123456789(轉換點周期)05msDSUUUDSUUU15msDSuuDDSuuD25msDSuDDDSuDD310msDsuuUDDDDD410msDsuuDDDDDD510msDsuDDDDDDD65msDsuuUDSUUDLTE系統(tǒng)中PRACH信道的結構如圖3所示。一個前導(preamble)由CP和序列(Sequence)兩部分組成，不同的前導格式(preambleformat)的CP和/或Sequence長度不同。目前LTE系統(tǒng)TDD模式和FDD模式都支持的preambleformat種類如表2所示。表2前導格式<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>[OOSO](該格式只應用于TDD模式)上述前導格式中，preambleformat0_3在TDD或者FDD系統(tǒng)的普通上行子幀中傳輸，而preambleformat4在TDD系統(tǒng)的UpPTS內(nèi)傳輸，并且，其中，preambleformat0在一個普通上行子幀內(nèi)傳輸；preambleformat1、2在兩個普通上行子幀內(nèi)傳輸；preambleformat3在三個普通上行子幀內(nèi)傳輸；preambleformat4在UpPTS內(nèi)傳輸；在頻域，上述各種PRACH都占6個資源塊(ResourceBlock,簡稱為RB)，每個RB包含12個子載波，每個子載波的帶寬為15kHz。LTEFDD和TDD系統(tǒng)的隨機接入配置分別如表3，4所示表3.LTEFDD隨機接入配置PRACHPreamblSysteSubframPRACHPreamblSystemConfiguratio6msnumbsrconfiguratio6framsnFormatframs(子幀nFormatnumb6rIndex(PRACH(前導numbs號)index(PRACH(前導(系統(tǒng)幀配置索引)格式)r(系配置索引)格式)號)統(tǒng)幀號)00Evsn132210Gvsn4332Even20Even7342Evsn30Any1352Any40Any4362Any0Any7372Any60Any1,6382Any70Any2，7392Any80Any3，8402Any90Any1，4，7412Any100Any2，5,8422Any110Any3,6，9432Any120Any0,2,4，442Any6，8130Any1，3，5，452Any7，9140Any0,1,2,46N/AN/A3，4，5，6,7，8，91509472Even(子幀147471，62,73，81，4,72,5,83，6,90,2，4,6，81，3,5,7，9N/A<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表4.LTETDD系統(tǒng)隨機接入配置<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>每個隨機接入的配置索引(PRACHConfigurationIndex)都對應著一套配置參數(shù)的組合，對TDD來說，指示以下內(nèi)容PRACH前導格式、PRACH密度(每個無線幀中配置有多少條PRACH信道)，時域配置的版本號(TDD模式中，該索引給出的是時域的幾種不同映射方式的版本號)及各個PRACH起始子幀在時域的位置和頻域序號。對于format4，PRACH起始子幀指的是UpPTS所在子幀。對FDD來說，指示以下內(nèi)容PRACH前導格式，無線幀間隔(每2個或者每個無線幀)以及PRACH起始子幀的子幀號。配置索引是通過廣播消息通知給終端的。對于LTEFDD系統(tǒng)，頻域上最多只有一條PRACH信道，一個無線幀最多可包含10條PRACH信道，都在時域上分開，具體的時域位置由表3給出，頻域位置上所有的PRACH信道是相同的，由基站統(tǒng)一配置。對于LTETDD系統(tǒng)，每個無線幀最多可包含6條PRACH信道，PRACH信道映射是先時域后頻域的配制方式，當時域資源不夠無法在時域不重疊PRACH的前提下通過時域復用來承載配置的PRACH密度，可以在頻域上復用多條PRACH信道，所以頻域上最多可包含6條PRACH信道。LTETDD系統(tǒng)中，對應于表4的PRACH配置，在表1所示的不同上下行配置下，所需的PRACH信道各自在上行資源的時域映射的位置如表5所示，表中的四元組的表示格式為(fRA，tKA°，t」，tKA2)，指示著某一隨機接入物理資源，也就是指示某一條PRACH信道，其中fKA表示在由(tKA°，t^，tM2)指定的時域位置上某PRACH信道在頻域的索引，也就是表示這個時域位置上頻域第幾條PRACH信道，fMG{0，1，2，3，4，5}。0,1,2分別指示某PRACH是在每個無線幀或只在偶數(shù)的無線幀或者只在奇數(shù)的無線幀中由(t^，t^)指示的幀內(nèi)位置上再重新發(fā)送。=0，1分別指示某PRACH是位于一個無線幀的第一個半幀或第二個半幀。對于配置使用preambleformat0_3的PRACH信道，tKA2表示PRACH信道的時域映射起點所在的上行子幀在第一個半幀或第二個半幀中的編號，該編號從O開始順序編，O號對應著每個半幀中除UpPTS外的第一上行子幀；使用Preambleformat4的PRACH信道總是配置在UpPTS中，此時表格中tM2就表示為(*)。表5LTETDD的隨機接入信道在時域和頻域的映射PRACHconf.Index(SeeTable5.7.1-3)01UL/DLconfiguration(SeeTable4.2-2)123(o，1，0，(o，1，0，(o，1，0，(o，1，0，(o，1，0，(0，1，0，(o，1，0，2)1)o)2)1)2)(0，2，0，(o，2，0，(o，2，0，(0，2，0，(o，2，0，(0，2，0，(0，2，0，2)1)o)2)1)2)(0，1，1，(o，1，1，(o，1，1，(0，1，0，(o，1，0，N/A(0，1，1，2)1)o)1)o)1)(0，0，0，(o，0，0，(o，0，0，(0，0，0，(o，0，0，(0，0，0，(0，0，0，2)1)o)2)1)2)(0，0，1，(o，0，1，(o，0，1，(0，0，0，(o，0，0，N/A(0，0，1，2)1)o)1)1)(0，0，0，(o，0，0，N/A(0，0，0，N/AN/A(0，0，0，1)o)0)1)(0，0，0，(o，0，0，(o，0，0，(0，0，0，(o，0，0，(0，0，0，(0，0，0，2)1)o)1)o)2)(0，0，1，(o，0，1，(o，0，1，(0，0，0，(o，0，0，(1，0，0，(0，0，1，2)1)o)2)1)o)1)(0，0，0，(o，0，0，N/A(0，0，0，N/AN/A(0，0，0，1)o)0)1)(0，0，1，(o，0，1，(0，0，0，(0，0，1，1)o)2)0)(0，0，0，N/AN/A(0，0，0，N/AN/A(0，0，0，90)o)o)(0，0，1，(o，0，0，(o，0，1，0)1)1)9(0，0，0，(0，0，0，(0，0，0，(o，0，0，(0，0，0，(o，0，0，(o，0，0，1)o)0)o)o)o)1)(0，0，0，(0，0，0，(0，0，1，(o，0，0，(0，0，0，(1，0，0，(o，0，0，2)1)0)1)1)0)2)(0，0，1，(0，0，1，(1，0，0，(o，0，0，(1，0，0，(2，0，0，(o，0，1，2)1)0)2)1)0)1)10(0，0，0，(0，0，0，(0，0，0，N/A(0，0，0，N/A(o，0，0，0)1)0)o)o)(0，0，1，(0，0，1，(0，0，0，(o，0，0，0)(0，0，1，0)1)2)(0，0，1，o)(1，0，1，(1，0，0，(o，0，1，1)(0，0，1，0)0)o)1)11N/A(0，0，〔)，N/AN/AN/AN/A(o，0，0，o)1)(0，0，0，(o，0，1，1)o)(0，0，1，(o，0，1，o)1)12(0，0，0，(0，0，0，(0，0，0，(o，0，0，(0，0，0，(o，0，0，(o，0，0，1)o)0)o)o)0)1)(0，0，0，(0，0，0，(0，0，1，(o，0，0，(0，0，0，(1，0，0，(o，0，0，2)1)0)1)1)0)2)(0，0，1，(0，0，1，(1，0，0，(o，0，0，(1，0，0，(2，0，0，(o，0，1，1)o)0)2)0)o)(0，0，1，(0，0，1，(1，0，1，(1，0，0，(1，0，0，(3，0，0，(o，0，1，2)1)o)2)1)0)1)13(000，N/AN/A(0，00N/AN/A(0，0，0，0)o)o)(000，(0，00(0，0，0，2)1)1)(001，(0，00(0，0，0，0)2)2)(001，(1，00(0，0，1，2)1)1)14(000，N/AN/A(0，00N/AN/A(0，0，0，0)o)o)(000，(0，00(0，0，0，1)1)2)(001，(0，00(0，0，1，0)2)0)(001，(1，00(0，0，1，1)o)1)15(000，(0，00，(0，0，0(0，00(0，0，0(0，0，0，(0，0，0，0)o)o)o)o)o)o)(000，(0，00，(0，0，1(0，00(0，0，0(1，0，0，(0，0，0，1)1)o)1)1)o)1)(000，(0，01，(1，0，0(0，00(1，0，0(2，0，0，(0，0，0，2)o)0)2)0)0)2)(001，(0，01，(1，0，1(1，00(1，0，0(3，0，0，(0，0，1，1)1)0)1)1)0)o)(001，(1，00，(2，0，0(1，00(2，0，0(4，0，0，(0，0，1，2)1)0)2)1)0)1)16(000，(0，00，(0，0，0(0，00(0，0，0N/AN/A1)o)o)o)o)(000，(0，00，(0，01，(o00，(0，00，2)1)0)1)1)(001，(0，01，(1，00，(o00，(1，00，0)o)0)2)0)(001，(0，01，(1，01，(100，(1，00，1)1)0)0)1)(001，(1，01，(2，01，(100，(2，00，2)1)0)2)o)17(000，(0，00，N/A(000，N/AN/AN/A0)o)0)(o，0，0，(0，00，(o，0，0，1)1)1)(o，0，0，(0，01，(o，0，0，2)o)2)(0，0，1，(0，01，0)1)(1，0，0，(0，0，1，(1，00，0)2)o)(1，0，0，1)18(0，0，0，(0，00，(o，0，0，(0，0，0，(o，0，0，(o，0，0，(o0，0，0)o)o)0)o)o)o)(0，0，0，(0，00，(o，0，1，(0，0，0，(o，0，0，(1，0，0，(o0，0，1)1)o)1)1)o)1)(0，0，0，(0，01，(1，0，0，(0，0，0，(1，0，0，(2，0，0，(o0，0，2)o)o)2)o)o)2)(0，0，1，(0，01，(1，0，1，(1，0，0，(1，0，0，(3，0，0，(00，1，0)1)o)0)1)o)0)(0，0，1，(1，00，(2，0，0，(1，0，0，(2，0，0，(4，0，0，(00，1，1)1)o)1)o)0)1)(0，0，1，(1，01，(2，0，1，(1，0，0，(2，0，0，(5，0，0，(10，0，2)1)o)2)1)0)2)19N/A(0，00，N/AN/AN/AN/A(00，0，o)0)(0，00，(00，0，1)1)(0，01，(00，0，o)2)(0，01，(00，1，1)0)(1，00，(00，1，o)1)(1，01，(10，1，o)1)20/30(0，1，0，(0，10，N/A(0，1，0，(o，1，0，N/A(01，0，1)o)1)o)1)21/31(0，2，0，(0，20，N/A(0，2，0，(o，2，0，N/A(02，0，1)o)1)o)1)22/32(0，1，1，(0，11，N/AN/AN/AN/A(01，1，1)o)0)23/33(0，0，0，(0，00，N/A(0，0，0，(o，0，0，N/A(00，0，1)o)1)o)1)24/34(0，0，1，(0，01，N/AN/AN/AN/A(00，1，1)o)0)25/35(0，0，0，(0，00，N/A(0，0，0，(0，0，0，N/A(o0，0，1)o)1)o)1)(0，0，1，(0，01，(1，0，0，(1，0，0，(o0，1，1)o)1)o)o)26/36(0，0，0，(0，00，(0，0，0，(o，0，0，(o0，0，1)o)N/A1)o)N/A1)(0，0，1，(o，0，1，(1，o，0，(1，0，0，(o，0，1，1)o)1)o)o)(1，0，0，(1，0，0，(2，0，0，(2，0，0，(1，0，0，1)o)1)o)1)27/37(0，0，0，(o，0，0，(0，0，0，(o，0，0，(o，0，0，1)o)N/A1)o)N/A1)(0，0，1，(o，0，1，(1，o，0，(1，0，0，(o，0，1，1)o)1)o)o)(1，0，0，(1，0，0，(2，0，0，(2，0，0，(1，0，0，1)o)1)o)1)(1，0，1，(1，0，1，(3，0，0，(3，0，0，(1，0，1，1)o)1)o)o)28/38(0，0，0，(o，0，0，(0，0，0，(o，0，0，(o，0，0，1)o)1)o)1)(0，0，1，(o，0，1，N/A(1，o，0，(1，0，0，N/A(o，0，1，1)o)1)o)o)11(10，0，(1，o，0，(2，0，0，(2，0，0，(1，0，0，1)o)1)o)1)(10，1，(1，o，1，(3，0，0，(3，0，0，(1，0，1，1)o)1)o)o)(20，0，(2，0，0，(4，0，0，(4，0，0，(2，0，0，1)o)1)o)1)29/39(00，0，(0，0，0，(0，0，0，(0，0，0，(o，0，0，1)o)1)o)1)(00，1，(0，0，1，N/A(1，0，0，(1，0，0，N/A(0，0，1，1)o)1)o)0)(10，0，(1，o，0，(2，0，0，(2，0，0，(1，0，0，1)o)1)o)1)(1，0，1，(1，o，1，(3，00，(3，0，0，(1，0，1，1)o)1)0)0)(2，0，0，(2，0，0，(4，00，(4，0，0，(2，0，0，1)o)1)0)1)(2，0，1，(2，0，1，(5，00，(5，0，0，(2，0，1，1)o)1)0)0)40(0，1，0，N/AN/A(0，10，N/AN/A(0，1，0，0)0)0)41(0，2，0，N/AN/A(0，20，N/AN/A(0，2，0，0)0)0)42(0，1，1，N/AN/AN/AN/AN/AN/A0)43(0，0，0，N/AN/A(0，00，N/AN/A(0，0，0，0)o)0)44(0，0，1，N/AN/AN/AN/AN/AN/A0)45(0，0，0，N/AN/A(0，00，N/AN/A(0，0，0，0)o)0)(0，0，1，(1，o0，(1，0，0，0)o)o)46(o，0，0，(0，00，(o，0，0，o)N/AN/Ao)N/AN/Ao)(o，0，1，(1，o0，(1，0，0，o)o)o)(1，0，0，(2，00，(2，0，0，o)o)0)47(o，0，0，(0，00，(0，0，0，o)N/AN/Ao)N/AN/A0)(o，0，1，(1，o0，(1，0，0，o)o)o)(1，0，0，(2，0，0，(20，0，o)o)o)(1，0，1，(3，0，0，(30，0，o)0)o)48(0，1，0，(o，1，0，(o，1，0，(0，1，0，(o，1，0，(0，1，0，(o1，0，*)*)49(0，2，0，(o，2，0，(o，2，0，(0，2，0，(o，2，0，(0，2，0，(o2，0，*)*)50(0，1，i，(o，1，1，(o，1，1，N/AN/AN/A(o1，1，*)*)51(0，0，0，(o，0，0，(o，0，0，(0，0，0，(o，0，0，(0，0，0，(o0，0，*)*)52(0，0，i，(o，0，1，(o，0，1，N/AN/AN/A(o0，1，*)*)53(0，0，0，(o，0，0，(o，0，0，(0，0，0，(o，0，0，(0，0，0，(o0，0，12承)承)承)承)承)承)承)(0，0，1，(0，0，1，(0，0，1，(1，0，0，(1，0，0，(1，0，0，(0，0，1，承)承)承)承)承)承)承)54(0，0，0，(0，0，0，(0，0，0，(o，0，0，(o，0，0，(o，0，0，(0，0，0，承)承)承)承)承)承)承)(0，0，1，(0，0，1，(0，0，1，(1，0，0，(1，0，0，(1，0，0，(0，0，1，承)承)承)承)承)承)承)(1，0，0，(1，0，0，(1，0，0，(2，0，0，(2，0，0，(2，0，0，(1，0，0，承)承)承)承)承)承)承)55(0，0，0，(0，0，0，(0，0，0，(o，0，0，(o，0，0，(o，0，0，(0，0，0，承)承)承)承)承)承)承)(0，0，1，(0，0，1，(0，0，1，(1，0，0，(1，0，0，(1，0，0，(0，0，1，承)承)承)承)承)承)承)(1，0，0，(1，0，0，(1，0，0，(2，0，0，(2，0，0，(2，0，0，(1，0，0，承)承)承)承)承)承)承)(1，0，1，(1，0，1，(1，0，1，(3，0，0，(3，0，0，(3，0，0，(1，0，1，承)承)承)承)承)承)承)56(0，0，0，(0，0，0，(0，0，0，(o，0，0，(o，0，0，(o，0，0，(0，0，0，承)承)承)承)承)承)承)(0，0，1，(0，0，1，(0，0，1，(1，0，0，(1，0，0，(1，0，0，(0，0，1，承)承)承)承)承)承)承)(1，0，0，(1，0，0，(1，0，0，(2，0，0，(2，0，0，(2，0，0，(1，0，0，承)承)承)承)承)承)承)(1，0，1，(1，0，1，(1，0，1，(3，0，0，(3，0，0，(3，0，0，(1，0，1，承)承)承)承)承)承)承)(2，0，0，(2，0，0，(2，0，0，(4，0，0，(4，0，0，(4，0，0，(2，0，0，承)承)承)承)承)承)承)57(0，0，0，(0，0，0，(0，0，0，(0，0，0，(0，0，0，(0，0，0，(0，0，0，承)承)承)承)承)承)承)(0，0，1，(0，0，1，(0，0，1，(1，0，0，(1，0，0，(1，0，0，(0，0，1，承)承)承)承)承)承)承)(1，0，0，(1，0，0，(1，0，0，(2，0，0，(2，0，0，(2，0，0，(1，0，0，承)承)承)承)承)承)承)(1，0，1，(1，0，1，(1，0，1，(3，0，0，(3，0，0，(3，0，0，(1，0，1，承)承)承)承)承)承)承)(2，0，0，(2，0，0，(2，0，0，(4，0，0，(4，0，0，(4，0，0，(2，0，0，承)承)承)承)承)承)承)(2，0，1，(2，0，1，(2，0，1，(5，0，0，(5，0，0，(5，0，0，(2，0，1，承)承)承)承)承)承)承)從表5中可以看出，當時域資源不足以時分復用所配置的PRACH信道數(shù)時，多條PRACH信道的時域位置是相同，此時在該時域位置上將采用頻分復用來映射這些PRACH信道。在普通上行子幀內(nèi)，頻域復用的PRACH信道的頻域映射方法為從頻帶兩邊向中間映射，使得PRACH在頻域有一定的間隔，具有分集增益，映射方法如公式(1)所示；對于UpPTS上的隨機接入信道，兩個UpPTS間頻域復用的PRACH是在頻帶的上下邊帶交替映射，而在每個UpPTS上，多個頻域PRACH是連續(xù)映射在頻帶的下邊帶或者上邊帶，映射方法如公式(2)所示。MiM一朋—"P朋。JSa十o2《-6-《咖-62if/^m。d2=0otherwise(1)〃尸朋if(0,m。d2)x(2-iVsp)+^)m。d2=0《_6C/^+l),otherwise(2)其中，nPoffset為PRACH信道的頻域初始位置；NK,為上行系統(tǒng)帶寬配制對應的總共的RB數(shù)；f^為時域位置相同的PRACH信道的頻域索引丄」表示向下取整。nf為系統(tǒng)幀號，NSP是一個無線幀內(nèi)下行到上行的轉換點個數(shù)?？梢杂靡粋€隨機接入信道資源索引(PRACHresourceindex，簡稱PRI)來具體指示一個無線幀內(nèi)的某個隨機接入信道。對于FDD來說，PRI對應到PRACH起始無線子幀在一個無線幀內(nèi)的相對序號。以PRACH配置索引13為例，在一個無線幀內(nèi)有5個PRACH子幀，子幀號分別是1，3，5，7，9，它們的PRI分別是0，1，2，3，4。對TDD來說，PRI對應到表格5中PRACH配置索引和上行/下行配置組合對應的PRACH信道集合中出現(xiàn)的順序。以PRACH配置索引15為例，假如上行/下行配置為0，那么在一個無線幀內(nèi)的5個PRACH起始子幀在時域和頻域的位置可以用5個四元組來表示，按照先后順序分別是(O，O，O，O)，(O，O，O，l)，(0，0，0，2)，(O，O，l，l)，(0，0，1，2)，它們對應的PRI分別是0，1，2，3，4。在圖1的隨機接入過程中，步驟一中在相同的PRACH上發(fā)送隨機接入前導的終端可以是一個或者一個以上。在步驟二中，規(guī)定的接收時間窗口可以用一個時間偏移和窗口大小表示，其中窗口大小小于等于10ms。比如時間偏移是3ms，而窗口大小是5ms，這就表示終端從發(fā)送隨機接入前導的3ms以后開始，在5ms的時間范圍內(nèi)接收隨機接入響應消息。基站根據(jù)終端發(fā)送的隨機接入前導以及發(fā)送隨機接入前導的PRACH在時域和頻域的位置來區(qū)分，并且在隨機接入響應消息中把相關的信息反饋給終端，用來表示步驟二中的隨機接入響應消息是發(fā)送給那個終端的。其中與PRACH在時域和頻域的位置相關的信息用一個隨機接入無線網(wǎng)絡臨時標識(RA-RNTI)來表示，這個標識包含在發(fā)送隨機接入響應消息的物理下行控制信道上(PDCCH)，具體地說是掩在PDCCH信息比特的CRC上的。而隨機接入前導相關的信息包含在PDCCH所指向的物理下行共享信道(PDSCH)上，具體地說是用終端所發(fā)送的隨機接入前導的索引來表示的。目前的LTE中RA-RNTI和PRACH信道在時域和頻域的位置之間的對應關系是用以下的公式來表示的RA-RNTI=t_id+10*f_id其中tjd表示PRACH信道起始子幀的子幀號；fjd表示這個子幀內(nèi)PRACH信道在頻域內(nèi)按照升序排列的序號。對于FDD來說，f」d總是等于0。對于TDD來說，f」d大于等于0，小于6。如果兩個終端發(fā)送隨機接入前導的PRACH在時間上相距超過10ms，那么因為LTE的窗口大小總是不大于10ms，而且時間偏移一樣，所以對于這兩個終端來說接收隨機接入響應消息的接收時間窗口不會重疊，所以總是不會發(fā)生混淆。如果兩個終端發(fā)送隨機接入前導的PRACH在時間上相距不超過10ms，那么需要通過大小唯一的RA-RNTI來進行區(qū)分隨機接入響應消息。而上述的對應關系保證了任何兩個在時間上相距不超過10ms的不相同的PRACH信道所對應的RA-RNTI是不一樣的。這種對應方法，對于FDD來說需要預留10個無線網(wǎng)絡臨時標識(RNTI)。對于TDD來說需要預留60個RNTI。而實際對于TDD來說PRACH最大的密度是6，也就是在一個無線幀的時間范圍內(nèi)，最多出現(xiàn)6個PRACH信道。從RNTI資源的角度來說目前的對應關系至少浪費了90%的RNTI的資源。另外一個重要的影響是系統(tǒng)的復雜程度。終端在發(fā)送隨機接入前導以前，從系統(tǒng)消息或者專用信令中獲取隨機接入信道的配置參數(shù)，包括PRACH配置索引以及上行/下行14配置參數(shù)。終端根據(jù)這兩個參數(shù)(對FDD來說只要PRACH配置索引)確定PRACH信道在時域和頻域可能出現(xiàn)的位置。終端的MAC(媒體接入控制)層協(xié)議在選擇(或者被網(wǎng)絡指定)了某個PRACH信道來發(fā)送隨機接入前導之后，需要把選定的PRACH信道所在的時域和頻域的位置映射成RA-RNTI。然后MAC層協(xié)議在要求物理層發(fā)送隨機接入前導的時候，把這個RA-RNTI通知給物理層。物理層根據(jù)RA-RNTI反映射出發(fā)送隨機接入前導實際的PRACH信道在時域和頻域的位置。這個過程對于FDD來說比較簡單，因為RA-RNTI和PRACH信道在時域上的起始子幀的子幀號是一樣的。對于TDD來說則比較復雜，而且包括了映射和反映射兩個過程。如果是網(wǎng)絡來指定一個無線幀內(nèi)某個PRACH信道給終端，其中一中方法是采用PRI來指定某個PRACH信道。MAC層協(xié)議需要把這個PRI映射成RA-RNTI，然后通知物理層。物理層再從RA-RNTI上反映射出發(fā)送隨機接入前導實際的PRACH信道在時域和頻域的位置。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷和不足，本發(fā)明要解決的技術問題是提出一種LTE系統(tǒng)中的隨機接入方法用來解決上述RNTI資源浪費，以及所述的RA-RNTI給終端的無線協(xié)議MAC層和物理層之間互操作造成的復雜性的問題。為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案為一種LTE系統(tǒng)中的隨機接入方法，終端在物理隨機接入信道上發(fā)送隨機接入前導之后，在規(guī)定的接收時間窗口內(nèi)接收隨機接入響應消息，其特征在于所述終端監(jiān)聽和所述隨機接入響應消息相關的物理下行控制信道；所述物理下行控制信道包含一個無線網(wǎng)絡臨時標識；所述無線網(wǎng)絡臨時標識等于發(fā)送所述隨機接入前導的所述物理隨機接入信道的資源索引與一個偏移值的和。進一步的，所述物理隨機接入信道的資源索引是所述物理隨機接入信道在無線幀內(nèi)的統(tǒng)一編號，所述物理隨機接入信道在無線幀內(nèi)的統(tǒng)一編號對于FDD來說是指所述物理隨機接入信道的起始子幀在無線幀內(nèi)按照增序排列的相對序號；所述物理隨機接入信道在無線幀內(nèi)的統(tǒng)一編號對于TDD來說是指所述物理隨機接入信道的起始子幀在時域和頻域的位置按照先時域后頻域順序排列的相對序號。進一步的，所述接收時間窗口的大小不超過IO毫秒，所述接收時間窗口通過系統(tǒng)消息廣播，或者通過專用信令發(fā)送給所述終端，所述終端在發(fā)起隨機接入前獲取所述接收時間窗口參數(shù)。所述偏移值可以是O或者大于O的常數(shù)，它的長度是固定的，所述無線網(wǎng)絡臨時標識和所述偏移值的長度是16比特。進一步的，所述物理下行控制信道包括下行無線資源配置信息，用來指向承載所述隨機接入響應消息的物理下行共享信道的時頻域無線資源，所述物理隨機接入信道是所述終端自己自由選擇或者是由網(wǎng)絡通過專用信令指定的或者是在網(wǎng)絡指定的范圍內(nèi)自由選擇的。采用本發(fā)明的隨機接入方法，減少了預留的RA-RNTI的資源，減少了MAC層和物理層之間的互操作的復雜性，同時也簡化了MAC層處理RA-RNTI的過程。1附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中圖1為隨機接入的流程圖；圖2A為本發(fā)明實施例中Type1的幀結構示意圖；圖2B為本發(fā)明實施例中Type2的幀結構示意圖；圖3為本發(fā)明實施例中PRACH信道的結構示意圖。具體實施例方式以下所述實施例應用于基于沖突的隨機接入過程，也可以應用于基于非沖突的隨機接入過程。對于基于沖突的隨機接入過程來說，終端自己選擇一個PRACH信道來發(fā)送隨機接入前導。對于基于非沖突的隨機接入過程來說，網(wǎng)絡會給終端分配一個專用的隨機接入前導，以及和這個專用的隨機接入前導相關的隨機接入信道掩碼索引。這個隨機接入信道掩碼索引表示了一個無線幀內(nèi)某個PRACH信道的PRI或者PRACH信道某種組合，比如一個無線幀內(nèi)所有的PRACH信道，或者比如奇數(shù)或者偶數(shù)位置的PRACH時隙上的PRACH信道。PRACH時隙是指包含PRACH信道的無線子幀在時域上的位置?；跊_突的隨機接入過程可以用于無線資源控制(RRC)連接的建立，重建過程，以及上行數(shù)據(jù)到達觸發(fā)的隨機接入過程?；诜菦_突的隨機接入過程可以用于下行數(shù)據(jù)達到或者切換導致的隨機接入過程?？偸怯删W(wǎng)絡通過專用信令通知終端開始該過程。終端在確定了發(fā)送隨機接入前導的PRACH信道以后，把RA-RNTI設置為和該PRACH信道對應的PRI，即RA-RNTI=PRI+RNTI-OFFSET,其中RNTI-OFFSET是一個大于或者等于0的常數(shù)。在一個無線幀內(nèi)PRACH信道對應的PRI是唯一的，所以也可以保證任何兩個在時間上相距不超過10ms的不同的PRACH信道所對應的RA-RNTI不會一樣。以下的實施例中，RNTI-OFFSET=0。實施例1基于沖突的隨機接入過程，F(xiàn)DD模式假設某個LTE小區(qū)中，PRACH配置索引是12，接收窗口的大小是6ms。這種配置索弓I對應的PRACH起始子幀的子幀號分別是0，2，4，6，8。它們對應的PRI分別是0，1，2，3，4。假設終端為了建立RRC連接發(fā)起隨機接入過程，并且選擇了起始子幀號為2的PRACH信道發(fā)送隨機接入，那么這個隨機接入過程是這樣的步驟11，終端在MAC層協(xié)議選擇在子幀號為2，即PRI為1的PRACH信道上發(fā)送一個索引為37的隨機接入前導，并且把對應的RA-RNTI設置為1。然后把選擇的隨機接入前導，對應的RA-RNTI以及發(fā)送功率等參數(shù)通知物理層，要求物理層在所選定的PRACH信道上發(fā)送該隨機接入前導；步驟12，終端的物理層根據(jù)RA-RNTI，在子幀號為2的PRACH信道上發(fā)送了隨機接入前導以后，在接收窗口內(nèi)收到一個隨機接入響應消息。其中對應的PDCCH信道上的RA-RNTI等于1。物理層于是把解碼得到的PDSCH上承載的傳輸塊給MAC層協(xié)議處理實體；步驟13，終端的MAC層確定收到的隨機接入響應消息中包含編號為37隨即接入前導索引，于是確認收到了和自己發(fā)送的隨機接入前導對應的隨機接入響應消息。實施例2基于沖突的隨機接入過程，TDD模式假設某個LTE小區(qū)中，PRACH配置索引是18，接收窗口的大小是10ms，上行/下行配置為l。這種配置索引對應的PRACH起始子幀的四元組分別是(O，O，O，O)，(O，O，O，l)，(O，O，l，O)，(O，O，l，l)，(l，O，O，l)，(l，O，l，l)。它們對應的PRI分別是0，1，2，3，4，5。假設終端為了建立RRC連接發(fā)起隨機接入過程，并且選擇了PRI為5的PRACH信道發(fā)送隨機接入，那么這個隨機接入過程是這樣的步驟21，終端在MAC層協(xié)議選擇PRI為5的PRACH信道上發(fā)送一個索引為37的隨機接入前導，并且把對應的RA-RNTI設置為5。然后把選擇的隨機接入前導，對應的RA-RNTI以及發(fā)送功率等參數(shù)通知物理層，要求物理層在所選定的PRACH信道上發(fā)送該隨機接入前導；步驟22，終端的物理層根據(jù)RA-RNTI，在PRACH在頻域的索引為l，子幀號為8的PRACH信道上發(fā)送了隨機接入前導以后，在接收窗口內(nèi)收到一個隨機接入響應消息。其中對應的PDCCH信道上的RA-RNTI等于5。物理層于是把解碼得到的PDSCH上承載的傳輸塊給MAC層協(xié)議處理實體；步驟23，終端的MAC層確定收到的隨機接入響應消息中包含編號為37隨即接入前導索引，于是確認收到了和自己發(fā)送的隨機接入前導對應的隨機接入響應消息。實施例3基于非沖突的隨機接入過程，F(xiàn)DD模式假設某個LTE小區(qū)中，PRACH配置索引是12，接收窗口的大小是6ms。這種配置索弓I對應的PRACH起始子幀的子幀號分別是0，2，4，6，8。它們對應的PRI分別是0，1，2，3，4。假設終端處于RRC連接狀態(tài)，但是已經(jīng)失去了上行同步。網(wǎng)絡在下行有數(shù)據(jù)到達緩沖的時候，通過PDCCH信道通知終端發(fā)起隨機接入過程，那么這個隨機接入過程是這樣的步驟30，基站通過PDCCH信道通知終端在PRI為3的PRACH信道上發(fā)送索引為37的隨機接入前導；步驟31，終端在收到該PDCCH信令以后，MAC層把對應的RA-RNTI設置為3，然后把網(wǎng)絡要求的隨機接入前導，對應的RA-RNTI以及發(fā)送功率等參數(shù)通知物理層，要求物理層在所選定的PRACH信道上發(fā)送該隨機接入前導；步驟32，終端的物理層根據(jù)RA-RNTI，在子幀號為6的PRACH信道上發(fā)送了隨機接入前導以后，在接收窗口內(nèi)收到一個隨機接入響應消息。其中對應的PDCCH信道上的RA-RNTI等于3。物理層于是把解碼得到的PDSCH上承載的傳輸塊給MAC層協(xié)議處理實體；步驟33，終端的MAC層確定收到的隨機接入響應消息中包含編號為37隨即接入前導索引，于是確認收到了和自己發(fā)送的隨機接入前導對應的隨機接入響應消息。實施例4基于非沖突的隨機接入過程，TDD模式假設某個LTE小區(qū)中，PRACH配置索引是18，接收窗口的大小是10ms，上行/下行配置為l。這種配置索引對應的PRACH起始子幀的四元組分別是(O，O，O，O)，(O，O，O，l)，(O，O，l，O)，(O，O，l，l)，(l，O，O，l)，(l，O，l，l)。它們對應的PRI分別是0，1，2，3，4，5。假設終端處于RRC連接狀態(tài)，并且網(wǎng)絡想把該終端切換到目標小區(qū)。目標小區(qū)通過源小區(qū)發(fā)送一個RRC連接重配消息，通知終端進行切換。那么這個隨機接入過程是這樣的步驟40，目標小區(qū)在RRC連接重配消息中指定終端在PRI為2的PRACH信道上發(fā)送索引為37的隨機接入前導步驟41，終端在收到該消息以后，MAC層協(xié)議把對應的RA-RNTI設置為2。然后把網(wǎng)絡要求的隨機接入前導，對應的RA-RNTI以及發(fā)送功率等參數(shù)通知物理層，要求物理層在所選定的PRACH信道上發(fā)送該隨機接入前導；步驟22，終端的物理層根據(jù)RA-RNTI，在PRACH在頻域的索引為O，子幀號為7的PRACH信道上發(fā)送了隨機接入前導以后，在接收窗口內(nèi)收到一個隨機接入響應消息。其中對應的PDCCH信道上的RA-RNTI等于2。物理層于是把解碼得到的PDSCH上承載的傳輸塊給MAC層協(xié)議處理實體；步驟23，終端的MAC層確定收到的隨機接入響應消息中包含編號為37隨即接入前導索引，于是確認收到了和自己發(fā)送的隨機接入前導對應的隨機接入響應消息。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。權利要求一種LTE系統(tǒng)中的隨機接入方法，終端在物理隨機接入信道上發(fā)送隨機接入前導之后，在規(guī)定的接收時間窗口內(nèi)接收隨機接入響應消息，其特征在于所述終端監(jiān)聽和所述隨機接入響應消息相關的物理下行控制信道；所述物理下行控制信道包含一個無線網(wǎng)絡臨時標識；所述無線網(wǎng)絡臨時標識等于發(fā)送所述隨機接入前導的所述物理隨機接入信道的資源索引與一個偏移值的和。2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述物理隨機接入信道的資源索引是所述物理隨機接入信道在無線幀內(nèi)的統(tǒng)一編號。3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述物理隨機接入信道在無線幀內(nèi)的統(tǒng)一編號對于FDD來說是指所述物理隨機接入信道的起始子幀在無線幀內(nèi)按照增序排列的相對序號。4.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述物理隨機接入信道在無線幀內(nèi)的統(tǒng)一編號對于TDD來說是指所述物理隨機接入信道的起始子幀在時域和頻域的位置按照先時域后頻域順序排列的相對序號。5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收時間窗口的大小不超過10毫秒。6.根據(jù)權利要求1或者5所述的方法，其特征在于，所述接收時間窗口通過系統(tǒng)消息廣播，或者通過專用信令發(fā)送給所述終端，所述終端在發(fā)起隨機接入前獲取所述接收時間窗口參數(shù)。7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述偏移值可以是0或者大于0的常數(shù)，它的長度是固定的。8.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述無線網(wǎng)絡臨時標識和所述偏移值的長度是16比特。9.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述物理下行控制信道包括下行無線資源配置信息，用來指向承載所述隨機接入響應消息的物理下行共享信道的時頻域無線資源。10.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述物理隨機接入信道是所述終端自己自由選擇或者是由網(wǎng)絡通過專用信令指定的或者是在網(wǎng)絡指定的范圍內(nèi)自由選擇的。11.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述隨機接入前導是終端自己根據(jù)一定的原則選擇的或者是由網(wǎng)絡通過專用信令指定的。全文摘要本發(fā)明涉及移動通信
技術領域：
，尤其涉及LTE系統(tǒng)中終端和基站之間隨機接入方法，本發(fā)明提供一種LTE系統(tǒng)中的隨機接入方法，終端在物理隨機接入信道上發(fā)送隨機接入前導之后，在規(guī)定的接收時間窗口內(nèi)接收隨機接入響應消息，其特征在于所述終端監(jiān)聽和所述隨機接入響應消息相關的物理下行控制信道；所述物理下行控制信道包含一個無線網(wǎng)絡臨時標識；所述無線網(wǎng)絡臨時標識等于發(fā)送所述隨機接入前導的所述物理隨機接入信道的資源索引與一個偏移值的和。采用本發(fā)明的隨機接入方法，減少了預留的RA-RNTI的資源，減少了MAC層和物理層之間的互操作的復雜性，同時也簡化了MAC層處理RA-RNTI的過程。文檔編號H04W48/00GK101742682SQ200810217598公開日2010年6月16日申請日期2008年11月12日優(yōu)先權日2008年11月12日發(fā)明者喻斌,杜忠達申請人:中興通訊股份有限公司