专利名称：多载波td-scdma系统的随机接入方法
技术领域：
本发明涉及无线通讯系统，更具体地，涉及多载波时分同步码分多址(TD-SCDMA)通讯系统中的随才A4妾入方法。
技术背景为了满足移动通信市场不断增长的需求，扩大系统容量，在 TD-SCDMA系统中引入了同一扇区/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z〉共信道，其中，用于随积4妄入的7>共 信道PRACH (物理随才几接入信道)也仅在主载波上配置和使用。在TD-SCDMA系统的随机接入过程中，除了物理随机接入信 道外，还需要^f吏用UpPCH (上4亍导频信道)和FPACH (快速物理 接入信道)信道。在上述TD-SCDMA多载频技术中，随才几接入过 禾呈中涉及的物理^f言道都在同一个载波——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需要随才几选择一个上4亍同步码及其在UpPTS时隙(上4亍导频时 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，该过程是随积4妄入过程的本质所在，该选才奪过程集中 体J见了随后的随扭4妻入过禾呈中的上4亍7>共4言道资源——物理随扭4妄
入信道(PRACH)的竟争共享的分配方式。然后，UE监听并4妄收 FPACH信道。如果UE发射UpPCH信道没有冲突，则网络侧的Node B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系统中引入的上4亍增强(Enhanced Uplink)或E-DCH技术中，引入了另外一种随机接入，即上行增强 随才A4妄入，或者称之为E-RUCCH随枳4妻入，相关的随才几4妄入物理 信道为E-RUCCH (上行增强随机接入上行控制信道)，而将上述 PRACH信道的随枳4妄入称之为PRACH随4几4妄入。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4亍处理。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枳々妄入信道 PRACH和E-RUCCH来发送的。通常，在上述随才几接入过程的实现 方法中， 一次随扭4妄入过程中的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4亍。在所述多载频TD-SCDMA系统中，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 系统的帧结构中，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)的干纟尤，而为了解决这 种干扰会增加系统的复杂性。在王见有的多载频TD-SCDMA系统中，已经采用了 UpPCH Shifting才支术来解决主载波上的UpPCH的干4尤问题。而在上述多载 频TD-SCDMA系统中， 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枳4妄入方法。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， 才是供一种多载波TD-SCDMA系统的随扭d妄入方法，多载波 TD-SCDMA系统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4亍导频信道和快速物理才妄 入信道，在至少一个载波上配置随机4妄入信道，并将配置结果发送 到移动终端，移动终端4妄收并保存配置结果；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4几接入信道的 载波中的一个来发送随枳4妄入4言道，以发送上刊-凄t悟；以及网纟各侧4妄收随枳4妻入信道并进4亍相应处理。 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4妄入信道的至少一个载波中的一个上向网络侧发送上4亍导频 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4亍同步。网络侧可包括无线网络控制器和节点B。该随枳4妄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。该随扭4妄入方法还可以包4舌在网乡各侧，由节点B 4妄收移动乡冬端 发送的上4于导频信道，并向移动终端发射快速物理4妻入信道，然后 移动终端发送随枳4妄入信道，节点B"t妄收并处理。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。配置结果可以系统信息的形式通过广播的方式发送到移动终端。随枳4妻入4言道可以为物理随枳4妄入1言道和上4于增强随扭4妄入上 行控制信道。每个载波上的物理随一几接入信道和上行增强随枳4妄入上行控制 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4妄入。
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扭4妾入信道， 其中， 一条随枳d妄入信道与一个载波上的一条快速物理4妄入信道相 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4妾入信道与 一条或多条物理随机4妾入信道相关联。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4妾入信道相对应的物理随枳d妄入信道中的一条用于发送上4亍数据。通过上述才支术方案可以看出，通过独立配置上4亍同步信道资源 (UpPCH信道和FPACH信道)和随扭4妾入资源，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 行同步建立和随才几接入信道发射。乂人而支持在现有的多载频 TD-SCDMA系统中，UE可以在主载波进4亍上4亍同步建立，而在辅 载波上进行随枳4妻入信道发射，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。
附图用来才是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i见有4支术中TD-SCDMA无线帧的结构图； 图2示出了根据本发明的TD-SCDMA系统的示意图；图3示出了根据本发明的多载波TD-SCDMA系统的随机接入 方法的流^E图；图4示出了根据本发明第 一实施例的多载波TD-SCDMA系统 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系统 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^f亍说明，应当理解，此 处所描述的优选实施例^又用于i兌明和解释本发明，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示出了才艮据本发明的TD-SCDMA系统的示意图。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 (NodeB),移动终端即UE, RNC与Node B通 过Iub 4妻口相连4妾，Node B与UE通过无线Uu 4妾口相连才妾。参照图3,提供了一种多载波TD-SCDMA系统的随机接入方 法，多载波TD-SCDMA系统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4亍导频信道和 快速物理4妄入〗言道，在至少一个载波上配置随枳4妄入〗言道，并3寻配 置结果发送到移动终端，移动终端接收并保存配置结果； 步艰艮S304,通过上4亍导频信道和快速物理4妄入信道，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。随枳^妄入可以包括移动终端在同时配置了上4亍导频信道和快 速物理4妻入信道的至少一个载波中的一个上向网全备侧发送上4亍导频 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。该随枳4妻入方法还可以包括在网络侧，由节点B 4妄收移动终端 发送的上行导频信道，并向移动终端发射快速物理4妾入信道，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。
配置结果可以系统信息的形式通过广纟番的方式发送到移动终端。随枳4妾入信道可以为物理随才几4妄入信道和上4于增强随枳4妾入上行控制信道。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4亍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4妻入。可在一个或者多个载波上配置一条或多条快速物理4妄入信道， 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， 一条随枳4妾入信道与一个载波上的一条快速物理4妄入信道相 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4奪与快 速物理4妻入信道相对应的物理随才几4矣入信道中的一条用于发送上4亍数据。图4示出了才艮据本发明第 一实施例的多载波TD-SCDMA系统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，-f旦可以在主载波或 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，并以系统信息的形式由Node B以广播的方式发送给UE。 UE接收并保存系统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随才几4妄入。如图4所示，主载波上配置了 2条FPACH,而主载波，丰翁载波 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 对目关耳关，第5~8*与第2iFPACH冲目关^。步骤2， UE在主载波上发射UpPCH信道，NodeB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, 以响应随枳d妻入^青求；由于主载波上配置了 2条FPACH信道，因此NodeB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系统中相同的方法，即由UE在UpPCH信道上发射的 上行同步码编号(0~7)才莫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 ^f亍同步定时，建立上^f亍同步。然后，UE可以4艮据网络侧配置和/或其自身的测量，并考虑随 机接入的目的，选4奪一个载波，并根据在主载波上4妄收到的FPACH 与本载波上的PRACH或E-RUCCH信道的关耳关关系，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系统中相同的方法，即才艮据接收到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4奪第二条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枳4妾入j言道并进4于相应的 处理；对于每个载波上的随机接入信道，NodeB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，NodeB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随枳4妄入还是E-RUCCH随才几接 入；对于每种随才几接入，NodeB还可以才艮据随才几接入所在的载波不 同进4亍不同的处理。
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示出了才艮据本发明第二实施例的多载波TD-SCDMA系统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 随枳4姿入，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4亍上4亍 同步建立，^旦可以在主载波或者所有辅载波上发射随枳^妾入信道。 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相关耳关。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NodeB。Node B在辅载波4上4妄收到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^f义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{奮改、等同替换、改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1. 一种多载波TD-SCDMA系统的随机接入方法，所述多载波TD-SCDMA系统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系统的随机接入方 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4亍导频信道和所述快 速物理4妄入4言道的所述至少一个载波中的一个上向所述网全各 侧发送所述上行导频信道，所述网络侧在4妄收到来自所述移动 终端的所述上4亍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4妄入信道；以及所述移动终端在与发送所述上4于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4亍同步。
3. 根据权利要求1或2所述的多载波TD-SCDMA系统的随机接 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系统的随机接入方 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系统的随机接入方 法，其特征在于，还包括在所述网络侧，由所述节点B4妄收所 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4妄入信道，然后移动终端发送所述随枳4妄入信道，节点B 接收并处理。
6. 根据权利要求5所述的多载波TD-SCDMA系统的随机接入方 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4妄收。
7. 根据权利要求1或2所述的多载波TD-SCDMA系统的随机接 入方法，其特征在于，所述配置结果以系统信息的形式通过广 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系统的随机接 入方法，其特征在于，所述随机接入信道为物理随才几接入信道 和上行增强随枳4妄入上行控制信道。
9. 根据权利要求8所述的多载波TD-SCDMA系统的随机接入方 法，其特征在于，每个所述载波上的所述物理随积4妄入信道和 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4于同步码配置为两种类型来确定是4吏用所述物理随枳j 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系统的随 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才几接入信道，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系统的随机接入 方法，其特征在于，才艮据接收到所述快速物理接入信道时的帧 或子帧号来选4奪与所述快速物理4妄入信道相对应的所述随枳j 接入信道中的一条用于发送所述上行数据。
全文摘要
本发明提供了一种多载波TD-SCDMA系统的随机接入方法，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。
文档编号H04W76/02GK101400150SQ20071015453
公开日2009年4月1日 申请日期2007年9月25日 优先权日2007年9月25日
发明者虎 刘, 张银成, 华 芮, 慧 陈 申请人:中兴通讯股份有限公司