专利名称：一种上行预同步方法
技术领域：
本发明涉及移动通信技术，特别涉及一种上行预同步方法。
背景技术：
在通用移动通信系统时分复用高速分组接入(UMTS TDDHSPA)演进 子系统中，用户设备(UE)有两种基本的运行模式空闲模式和连接模式。 UE开机上电后，进入空闲模式；空闲模式下的UE接收到系统的寻呼或接 收到上层请求建立RRC连接时，完成RRC连接建立，并从空闲模式转移到 连接模式；当RRC连接释放时，UE从连接模式转移到空闲模式。
在连接模式下，UE有四种状态CELL—FACH状态、CELL—DCH状态、 CELL—PCH状态和URA—PCH状态。不同的状态反映了 UE的连接级别以及 UE可以使用哪一种传输信道，在满足一定条件的情况下，UE能够在所述四 种状态之间转换。其中，在CELL—FACH状态下，UE没有专用信道，UE 与基站(NodeB)之间使用公共信道传送信令消息和少量的用户数据。
下面对本申请涉及的公共信道进行筒要说明
高速共享控制信道(HS-SCCH)是下行控制信道，用于承载控制信息 和命令等，其中，控制信息用于对其伴随业务信道上的数据进行解调；
高速物理下行共享信道(HS-PDSC)是下行业务信道，用于承载数据， 这些数据可以根据其伴随控制信道上的控制信息进行解调；
快速物理接入信道(FPACH)是下行控制信道，Node B使用FPACH 来响应UE的接入请求，并调整UE的发射功率和同步偏移；
高速共享信息信道(HS-SICH)是上行控制信道，用于反馈相关的上行 信息，主要包括应答消息(ACK)、非应答消息(NACK)和信道质量指
4示(CQI);
上行增强随机接入信道(E-RUCCH)是上行控制信道，主要用于上行 增强业务的接入请求。
由于公共信道上传送的是Node B与若干UE之间的数据，为了保证数 据的正确接收，必须采取一定的同步策略进行同步。目前，业界已达成广泛 共识在CELL—FACH状态下，没有必要要求UE始终保持上行同步，因此， 在处于CELL—FACH状态的UE发送上行信号之前，必须先发起一个随机接 入过程来获得上行同步。
随机接入过程具体为UE在上行导频时隙(UpPTS )上发送上行同步 码(SYNC-UL ) ， Node B检测到UE发送的SYNC-UL后，通过FPACH发 送ACK， UE接收到Node B的FPACH ACK后，发起E-RUCCH随机接入 过程。
考虑到HS-PDSCH与HS-SICH之间存在严格的定时关系，即Node B 在HS-PDSCH上向某个UE发送下行数据之后，需要在期望的时间内收到该 UE在HS-SICH上发送的反^f;而UE又必须在获得上^"同步之后才能在 HS-SICH上发送反馈消息，可见，如果UE在收到HS-PDSCH上的下行数 据之后再进行上行同步，则最后发送HS-SICH反馈的时间必将超出Node B 期望接收的时间，为此，业界提出了一种由Node B控制UE进行上行预同 步的方法。
图1为现有上行预同步方法的示意图。参见图1，该方法包括Node B 侧的处理和UE侧的处理，分别如图1上半部分和下半部分所示。图中所示 每一个5毫秒(ms)表示一个子帧，每个子帧中包括上行时隙、特殊时隙(包 括下行导频时隙、上下行间保护时间间隔和上4亍导频时隙)和下行时隙，每 个子帧的下行时隙的调度情况如图1中上半部分所示，每个子帧的上行时隙 的调度情况如图1中下半部分所示。当Node B侧存在下行数据需要向某个 UE发送时，将触发以下流程
第1步在图1所示第一个5ms的下行时隙，Node B通过HS-SCCH
5向该UE发送建立上行同步的指令。
第2步UE接收上述指令之后，在图1所示第二个5ms的UpPTS发 送SYNC JJL进行上行同步尝试。
第3步若没有发生SYNC—UL碰撞，Node B将在收到UE发送的 SYNCJJL后，在图1所示第二个5ms的下行时隙，通过FPACH发送ACK消息。
第4步若UE收到FPACH上的ACK,则在图1所示第三个5ms的上 行时隙，通过E-RUCCH发起随机接入；若发生了 SYNC—UL碰撞，UE将 不会收到FPACH上的ACK，这种情况下，UE将在延迟一定时间后重新发 送SYNC—UL，直至收到FPACH上的ACK，才能发起E-RUCCH随机接入。
第5步在图1所示第四个5ms的下行时隙，Node B首先通过HS-SCCH 发送用于解调其伴随HS-PDSCH的控制信息等，然后通过HS-PDSCH发送 下行数据；在图1所示第五个5ms, Node B继续通过HS-PDSCH发送下行 数据，直至发送完毕。
第6步在图1所示第六个5ms，若UE接收数据校验正确，则通过 HS-SICH向Node B发送ACK消息，若UE接收数据校验失败，则通过 HS-SICH向Node B发送NACK消息。
至此，结束现有上行预同步方法。
上述现有上行预同步方法虽然能够使Node B辨识哪个UE完成了上行 同步，但是，该方法没有采取任何措施减少UE的上行同步尝试，若将该上 行预同步方法应用于增强型CELL—FACH (增强型CELL—FACH是HSPA+ 系统在CELL一FACH基础上引入的方案，旨在支持大量同时在线的数据业务 用户)，则很可能导致较高的空口 SYNCJJL碰撞概率，从而导致系统性能 的降低。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种上行预同步方法，以减少UE侧不必要的上行同步尝试。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的 一种上行预同步方法，在基站Node B中，对应于每一个用户终端UE
i殳置一个随机接入定时器；当Node B存在下行数据需要发送给UE时，该
方法包4舌
A、 判断对应于所述UE的随机接入定时器是否超时，如果未超时，则 继续执行步骤B,否则，继续执行步骤C;
B、 直接开始发送所述下行数据，结束本方法；
C、 向UE发送上行同步建立的指令，并判断是否在期望的时间内接收 到来自于UE的随机接入信号，若接收到，则向UE发送所述下行数据，并 重置对应于所述UE的随机接入定时器。
上述方案中，所述*骤C中可以进一步包括若NodeB没有在期望的 时间内接收到来自于UE的随机接入信号，则重新向UE发送上行同步建立 的指令，直至接收到来自于UE的随机接入信号。
在步骤A判定对应于所述UE的随机接入定时器未超时，继续执行步骤 B之前，可以进一步包括判断所述UE最新的上行信号的位置是否已接近 预设的上行检测窗边界，如果是，则继续执行步骤C，否则，继续执行步骤 B。
该方法可以进一步包括若Node B向UE发送了 一个上行同步调整的 指令，则重置对应于所述UE的随机接入定时器。
所述随机接入定时器的定时长度可以由无线网络控制器在所述Node B 对应的小区建立或增加增强型CELL_FACH功能时，配置给所述NodeB。
所述向UE发送上行同步建立的指令可以包括通过高速共享控制信道 HS-SCCH向UE发送上行同步建立的指令。
该方法可以进一步包括预先在HS-SCCH的命令中增加用于表示上行 同步建立的指令。
所述增加用于表示上行同步建立的指令可以包括以HS-SCCH信道上信道码集信息字段取值为全0的命令作为所述用于表示上行同步建立的指 令。
所述随机接入信号可以由UE通过上行增强随机接入信道E-RUCCH发送。
由上述技术方案可见，本发明的上行预同步方法，通过在NodeB中为 每个UE设置一个随机接入定时器，并在Node B存在下行数据需要发送给 UE时，首先判断对应于所述UE的随机接入定时器是否超时，如杲未超时， 则可以直接开始发送对应于该UE的下行数据，如此，充分利用了现有的联 合4全测接收机技术可以容忍 一定时长下的空间位置移动对应的时间偏移的 特性，有效地减少了 UE侧不必要的上行同步尝试，从而提高了系统的性能。
为了在减少不必要的上行同步尝试的同时保证系统性能不受影响，本发 明引入了进行双重判断的上行预同步方案，即在判定该UE的随机接入定 时器未超时之后，进一步判断该UE最新的上行信号的位置是否已接近预设 的上行检测窗边界，如果没有，则表明UE当前所处位置无需进行上行同步 更新，可以直接开始发送对应于该UE的下行数据，如此，在保-i正系统性能 不受影响的前提下，达到了减少上行同步尝试的目的。
图1为现有上行预同步方法的示意图2为本发明上行预同步方法的原理示意图3为本发明实施例一中上行预同步方法的流程示意图4为本发明实施例二中上行预同步方法的流程示意图。
具体实施例方式
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，对本发明作进一步详细il明。
现有的联合检测接收机技术可以容忍一定时长(可达秒级)下的空间位
8置移动对应的时间偏移，因此，在完成一次上行同步之后的一定长度的时间 窗内无需再次进行上行同步更新。例如，即使考虑高速移动的情况，如
120km/h，如果上行同步无需更新的置信长度为100ms,则对应的最大时间 偏移为lus，约为l个码片的长度，这个偏移对接收机性能基本没有影响。
本发明上行预同步方法正是利用上述特性，在现有上行预同步方法的基 础上引入定时器沖几制，即在某UE进行过一次上行同步之后启动该UE对 应的随机接入定时器，并在存在下行数据需要发送给所述UE时，根据对应 于该UE的随机接入定时器是否超时来判定是否需要进行上行预同步，从而 实现减少UE侧不必要的上行同步尝试的目的。
图2为本发明上行预同步方法的原理示意图。参见图2，该图与图l的 表示方式类似，包括Node B侧的处理和UE侧的处理，分别如图2上半部 分和下半部分所示。较之图1，图2对子帧的表示进行了简化，例如对于 Node B侧的处理，仅示出了下行时隙，而未示出整个子帧，同样地，对于 UE侧的处理，也^f叉示出了上行时隙，未示出整个子帧。图2所示本发明上 行预同步方法的原理是
在NodeB向UE发送过一次上行同步建立的指令、UE进行了上行同步 尝试及随机接入之后，直至对应于该UE的随机接入定时器超时之前，UE 无需再次进行上行同步更新，在这段时间内，当Node B存在下行数据需要 向该UE发送时，直接发送即可。
另外，在上述定时器机制的基础上，本发明还提出了一种检测窗机制， 即通过判断所述UE最新的上行信号的位置是否已接近预设的上行检测窗 边界来判定UE是否需要进行上行预同步，该方案能够在保证系统性能不受 影响的前提下，减少上行同步尝试。
下面通过两个实施例对本发明进4亍详细i兌明。
实施例一
本实施例中仅通过定时器机制判断UE是否需要进行上行预同步。
图3为本发明实施例一中上行预同步方法的流程示意图。参见图3，该方法包4舌
步骤301:在NodeB中，对应于每一个UE设置一个随机接入定时器。
本步骤中，所述随机接入定时器的定时长度可以由无线网络控制器 (RNC )在所述Node B对应的小区建立或增加增强型CELL—FACH功能时， 配置给所述NodeB。
步骤302:判断是否存在下行数据需要发送给UE，如果是，则继续执 行步骤303,否则，结束本方法流程。
步骤303:判断对应于该UE的随机接入定时器是否超时，如果未超时， 则继续执行步骤307,否则，继续执行步骤304。
本步骤中，若随机接入定时器未超时，则表明UE上一次获得的上行同 步继续有效，无需进行上行同步更新。
步骤304:向UE发送上行同步建立的指令。
本步骤中，可以通过HS-SCCH向UE发送上行同步建立的指令，具体 地，可以通过预先在HS-SCCH的命令中增加用于表示上行同步建立的指令 的方式实现。
现有映射到HS-SCCH上的控制信息包含以下信息比特 1)4言道石马集信息(Channelisation-code-set information) , 7 bit,表示为
Aces, 1， Accs,2 ， ACcs,8，
2 )时隙信息(Time slot information) , 5bit,分别表示为X", Xts,2，
3 )调制方案信息(Modulation scheme information ) , 1 bit表示为X^j; 4)传输块大小信息(Transport-block size information) 6 bit, 表示为
Xtbs,l， 乂tbs,2, ■ ， 乂tbs,6;
5 )快速混合自动重传进程信息(Hybrid-ARQ process information ), 3 bit,
表示为Xhap,l, Xhap,2， Xh叩,3;
6)冗余和星座版本信息(Redundancy and constellation version) ， 3 bit, 表示为Xrvj， Xrv，2, Xrv,3;7)新数据标记(New data indicator) ， 1 bit, 表示为Xnd,"
8 ) HS-SCCH循环序列数(HS陽SCCH cyclic sequence number) ， 3 bit，
表示为Xhcsn,i, Xhcsn,2, Xhcsn,3;
9) UE标识(UE identify) ， 16 bit,表示为X^,, Xue,2，…，Xue,16。 本发明建议使用信道码集信息字段取值为全0的命令作为本发明所述
用于表示上行同步建立的指令。当然，在实际应用中，可以采用其他字段的
其他不同取值作为本发明所述用于表示上行同步建立的指令，只要不与现有
命令冲突即可。
步骤305:判断是否在期望的时间内接收到来自于UE的随机接入信号， 若接收到，则继续执行步骤306,否则，继续执行步骤304。
根据背景技术所述现有上行预同步方法，在UE接收到Node B通过 HS-SCCH发送的建立上行同步的指令后，将在下一个子帧的UpPTS发送 SYNCJJL进行上行同步尝试，并在收到Node B通过FPACH发送的ACK 消息后，通过E-RUCCH发起随机接入，因此，如果没有发生SYNC—UL, Node B将在期望的时间内收到来自于UE的随机接入信号，此时，可以如背 景技术所述现有上行预同步方法一样，开始发送下行数据，即继续执行步 骤306 。但是，如果NodeB没有在期望的时间内收到来自于UE的随机接入 信号，则表明UE的随机接入失败的，此时，应当返回步骤304，重新向上 行同步建立的指令。
步骤306:向UE发送下行数据，并重置对应于所述UE的随机接入定 时器，结束本方法流程。
由于本次操作使UE进行了一次上行同步，因此，本步骤中，应当重置 对应于所述UE的随机接入定时器。
步骤307:直接向UE发送下行数据。 至此，结束本发明上行预同步方法流程。
在上述方法的基础上，若Node B向UE发送了一个上行同步调整的指 令，则按照现有技术，UE将进行上行同步调整，此时，需要重置对应于所
li述UE的随机接入定时器。
由上述实施例可见，本发明的上行预同步方法，通过在NodeB中为每 个UE设置一个随机接入定时器，并在Node B存在下行数据需要发送给UE 时，首先判断对应于所述UE的随机接入定时器是否超时，如果未超时，则 可以直接开始发送对应于该UE的下行数据，如此，充分利用了现有的联合 检测接收机技术可以容忍 一定时长下的空间位置移动对应的时间偏移的特 性，有效地减少了 UE侧不必要的上行同步尝试，从而提高了系统的性能。
实施例二
本实施例中将定时器机制与检测窗机制相结合，判断UE是否需要进行 上行预同步。
图4为本发明实施例二中上行预同步方法的流程示意图。参见图4，该 方法包括
步骤401:在NodeB中，对应于每一个UE设置一个随机接入定时器。
步骤402:判断是否存在下行数据需要发送给UE，如果是，则继续执 行步骤403，否则，结束本方法流程。
步骤403:判断对应于该UE的随机接入定时器是否超时，如果未超时， 则继续执行步骤404,否则，继续执行步骤405。
本步骤中，若随机接入定时器已超时，则表明UE上一次获得的上行同 步已经有效，需要执行一次新的上行同步，即需要进行上行同步更新；否 则，需要进行下一步的判断，已确定是否需要进行上行同步更新。
步骤404:判断所述UE最新的上行信号的位置是否已接近预设的上行 检测窗边界，如果是，继续执行步骤405,否则，继续执行步骤408。
本步骤中，由于在Node B向UE发送下行信号之后，需要在期望的时 间内收到UE的上行信号反馈，所述期望的时间体现在时隙上就是上行检测 窗。若UE最新的上行信号的位置已接近预设的上行检测窗边界，则UE的 下一个上行信号将很可能超出上行检测窗边界，超出上行检测窗边界的信号 将视为无效，因此，即使此时该UE的随机接入定时器并未超时，仍然需要
12进行上行同步更新，以保证数据的正确接收。
步骤405:向UE发送上行同步建立的指令。
本步骤中可以按照与步骤304相同的方式通过HS-SCCH向UE发送上 行同步建立的指令，在此不再赘述。
步骤406:判断是否在期望的时间内接收到来自于UE的随机接入信号， 若接收到，则继续执行步骤407，否则，继续执行步骤405。
步骤407:向UE发送下行数据，并重置对应于所述UE的随才凡接入定 时器，结束本方法流程。
步骤408:直接向UE发送下行数据。
至此，结束本发明上行预同步方法流程。
由上述实施例可见，本发明为了在减少不必要的上行同步尝试的同时保 证系统性能不受影响，本发明引入了进行双重判断的上行预同步方案，即 在判定该UE的随机接入定时器未超时之后，进一 步判断该UE最新的上行 信号的位置是否已接近预设的上行检测窗边界，如果没有，则表明UE当前 所处位置无需进行上行同步更新，可以直接开始发送对应于该UE的下行数 据，如此，在保证系统性能不受影响的前提下，达到了减少上行同步尝试的 目的。
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、改进等，均 应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种上行预同步方法，其特征在于在基站Node B中，对应于每一个用户终端UE设置一个随机接入定时器；当Node B存在下行数据需要发送给UE时，该方法包括A、判断对应于所述UE的随机接入定时器是否超时，如果未超时，则继续执行步骤B，否则，继续执行步骤C；B、直接开始发送所述下行数据，结束本方法；C、向UE发送上行同步建立的指令，并判断是否在期望的时间内接收到来自于UE的随机接入信号，若接收到，则向UE发送所述下行数据，并重置对应于所述UE的随机接入定时器。
2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C中进一步包括 若Node B没有在期望的时间内接收到来自于UE的随机接入信号，则重新向UE发送上行同步建立的指令，直至接收到来自于UE的随机接入信号。
3、 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤A判定对应于所述 UE的随机接入定时器未超时，继续执行步骤B之前，进一步包括判断所述UE最新的上行信号的位置是否已接近预设的上行检测窗边界， 如果是，则继续执行步骤C,否则，继续执行步骤B。
4、 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括 若Node B向UE发送了一个上行同步调整的指令，则重置对应于所述UE的随机接入定时器。
5、 根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于 所述随机接入定时器的定时长度由无线网络控制器在所述Node B对应的小区建立或增加增强型CELL—FACH功能时，配置给所述Node B。
6、 根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述向UE发送 上行同步建立的指令包括通过高速共享控制信道HS-SCCH向UE发送上行同步建立的指令。
7、 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括 预先在HS-SCCH的命令中增加用于表示上行同步建立的指令。
8、 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述增加用于表示上行同步 建立的指令包括以HS-SCCH信道上信道码集信息字段取值为全0的命令作为所述用于表 示上行同步建立的指令。
9、 根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于 所述随机接入信号由UE通过上行增强随机接入信道E-RUCCH发送。
全文摘要
本发明公开了一种上行预同步方法，该方法首先在基站(Node B)中为每一个用户终端(UE)设置一个随机接入定时器，并在Node B存在下行数据需要发送给UE时，进行如下操作判断对应于所述UE的随机接入定时器是否超时，如果未超时，则直接开始发送所述下行数据；否则，向UE发送上行同步建立的指令，并判断是否在期望的时间内接收到来自于UE的随机接入信号，若接收到，则向UE发送所述下行数据，并重置对应于所述UE的随机接入定时器。应用本发明能够有效地减少UE侧不必要的上行同步尝试，提高系统性能。
文档编号H04W56/00GK101583186SQ20081011187
公开日2009年11月18日 申请日期2008年5月16日 优先权日2008年5月16日
发明者沈东栋, 晨 范, 迎 陈 申请人:鼎桥通信技术有限公司