专利名称：一种中继站实现随机接入的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及中继技术，尤指一种中继站实现随机接入的方法及系统。
背景技术：
图1为蜂窝无线通讯系统的组成示意图，如图1所示，蜂窝无线通讯系统主要由终 端、基站和核心网组成。基站组成的网络称为无线接入网(RAN，Radio Access Network), 负责接入层事务，比如无线资源的管理等。基站之间可以根据实际情况存在物理或者逻辑 上的连接，如图1中的基站1和基站2，或者基站1和基站3。每个基站可以和一个或者一 个以上的核心网(CN，Core Network)节点连接。核心网用于负责非接入层事务，比如位置 更新等，并且是用户面的锚点。用户终端(UE，User Equipment)是指可以和蜂窝无线通讯 网络实现通讯的各种设备，比如移动电话或者笔记本电脑等。为了满足日益增长的大带宽高速移动接入的需求，第三代伙伴组织计划(3GPP， Third Generation Partnership Projects)推出 了高级长其月演进(LTE-Advanced, Long-Term Evolution advance，简称 LTE-A)标准。LTE-Advanced 对于长期演进(LTE， Long-Term Evolution)的演进保留了 LTE的核心，在此基础上采用一系列技术对频域、空 域进行扩充，以达到提高频谱利用率、增加系统容量等目的。为了提高数据率的覆盖率，群组移动性，临时网络部署，小区边缘地区的吞吐量以 及新区域的覆盖，在LTE-Advance中引入了中继(Relay)技术。Relay是一个具有在其它站点之间中继数据以及可能控制信息功能的站点，也称 为中继节点/中继站(RN/RS，Relay Node/Relay Station)，图2为具有中继的蜂窝无线通 讯系统的组成示意图，如图2所示，参与中继的基站(DeNB)直接服务的UE称为宏UE (Macro UE)，Relay服务的UE称为中继UE (Relay UE)。下行数据先到达DeNB，然后再传递给Relay， Relay再传输至UE，上行则反之。其中，DeNB与UE之间的无线链路称为直传链路(direct link)，包含下行/上行(DL/UL)直传链路；RN与UE之间的链路称为接入链路(access link)，包含DL/UL接入链路；DeNB与RN之间的无线链路称为回程链路(backhaul link)， 包含DL/UL中继链路。为了配置回程链路的资源，定义了 RN专用的物理下行控制信道(R-PDCCH)、物 理下行共享信道(R-PDSCH)和物理上行共享信道(R-PUSCH)。R-PDCCH资源从RN接收的 OFDM符号开始，可以是用于回程链路下行传输的子帧中的部分物理资源块(PRB，Physical Resource Block)，也可以是用于回程链路下行传输的子帧中的部分OFDM符号或全部OFDM 符号。R-PDCCH用于动态或半静态地分配R-PDSCH资源和R-PUSCH资源，其中，R-PDSCH资 源用于传输回程链路的下行数据，R-PUSCH资源用于传输回程链路的上行数据。RN可以 监听PDCCH上基站指示的下行指配和上行授权等，并在相应的物理下行共享信道(PDSCH， Physical Downlink Shared Channel)和物理上行共享信道(PUSCH, Physical Uplink Shared Channel)上实现中继节点与基站之间的传输。RN也可以监听R-PDCCH上基站指 示的下行指配和上行授权等，并在相应的R-PDSCH和R-PUSCH上实现中继节点与基站之间的传输；与此同时，中继节点在PDCCH上指示下行指配和上行授权等，并在相应的PDSCH和 PUSCH上实现中继节点与终端之间的传输，从而避免了中继节点与基站之间的传输和中继 节点与终端之间的传输冲突，即在同一时刻RN可同时接收和发射。引入Relay之后会增加两种类型的随机接入Relay UE的随机接入和Relay自身 的随机接入。本文仅涉及Relay自身的随机接入。在Relay上电初始化。或Relay链路失 败，或Relay切换时，需要Relay随机接入DeNB。在Relay随机接入DeNB时，可以将Relay看作一个终端，其接入过程与一般终端 一样。为了实现中继节点在其服务的终端和所属基站DeNB之间实现中继功能，在RN接入 网络之后需要由监听PDCCH信道转为监听R-PDCCH信道。目前，没有给出Relay实现随机 接入的具体实现方案。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种中继站实现随机接入的方法，能够实 现中继站的随机接入，保证中继站在其服务的终端和所属基站之间的数据传输。本发明的另一目的在于提供一种中继站实现随机接入的系统，能够实现中继站的 随机接入，保证中继站在其服务的终端和所属基站之间的数据传输。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的一种中继站实现随机接入的方法，包括将中继站RN作为用户终端UE接入网络；接入网络的RN告知基站自身为中继站，基站触发RN从监听物理下行控制信道 PDCCH切换至监听RN专用的物理下行控制信道R-PDCCH。所述RN告知基站自身为中继站为所述RN通过媒体接入控制层控制元素MAC CE 新增变量告知基站其为RN。所述MAC CE新增变量为在现有上行共享信道UL-SCH的逻辑信道群标识LCID列表的保留值中新增一位变 量RN Start-up，用于标识是RN接入的MAC UE，其对应11001位；同时，增加1个8位的RN Start-up MAC CE，其中，前面7位设为默认，最后一位变 量RN用于标识接入的是否是RN 当RN取值为1时，表明接入的是RN ；当RN取值为0时，表 明接入的不是RN。所述基站触发RN从监听PDCCH切换至监听R-PDCCH包括所述基站通过下行共享信道DL-SCH信道向RN发送下行消息，触发RN从监听 PDCCH切换至监听R-PDCCH。所述下行消息包括 在现有DL-SCH的LCID列表的保留值中新增一位变量R-PDCCH，用于标识开始监听 P-PDCCH信道的MAC CE，其对应11011位；同时，增加1个8位的R-PDCCH MAC CE，用于标识RN监听R-PDCCH信道的起始时间。一种中继站实现随机接入的系统，至少包括基站和中继站，其中，中继站，用于作为UE通过基站接入网络，并通过反馈信息告知基站自身为中继站；基站，用于接入中继站，在中继站接入并接收来自中继站的反馈信息，向中继站下 发从监听PDCCH切换至监听R-PDCCH的触发通知。所述RN通过媒体接入控制层控制元素MAC CE新增变量，将反馈信息传递给基站。所述基站通过DL-SCH信道向RN发送下行消息，触发RN从监听PDCCH切换至监听 R-PDCCH。从上述本发明提供的技术方案可以看出，包括将RN作为UE接入网络后，RN告知 基站自身为中继站，基站触发RN从监听PDCCH切换至监听R-PDCCH。通过本发明方法，RN 接入网络之后由监听PDCCH信道转为监听R-PDCCH信道，保证了中继节点在其服务的终端 和所属基站DeNB之间的数据传输。
图1为蜂窝无线通讯系统的组成示意图；图2为具有中继的蜂窝无线通讯系统的组成示意图；图3为本发明中继站实现随机接入的方法的流程图；图4为本发明中继站实现随机接入的系统的组成结构示意图；图5为本发明用于UL-SCH的LCID列表的示意图；图6为本发明用于DL-SCH的LCID列表的示意图。
具体实施例方式图3为本发明中继站实现随机接入的方法的流程图，如图3所示，包括步骤300 将RN作为UE接入网络。本步骤的具体实现可参见UE接入网络的实现方法。将UE替换成Relay是本领域 技术人员容易实现的，这里不再赘述。步骤301 :RN告知基站自身为中继站。RN可以通过媒体接入控制层控制元素(MAC CE, Media Access Control Control Element)告知 DeNB 其为 RN。 步骤302 基站触发RN从监听PDCCH切换至监听R-PDCCH。基站根据收到的MAC CE,向RN发送下行消息触发RN从监听PDCCH切换至监听 R-PDCCH。通过本发明方法，RN接入网络之后由监听PDCCH信道转为监听R-PDCCH信道，保 证了中继节点在其服务的终端和所属基站DeNB之间的数据传输。针对本发明方法，还提供一种系统，图3为本发明中继站实现随机接入的系统，至 少包括基站和中继站，其中，中继站，用于作为UE通过基站接入网络，并通过反馈信息告知基站自身为中继站。基站，用于接入中继站，在中继站接入并接收来自中继站的反馈信息，向中继站下 发从监听PDCCH切换至监听R-PDCCH的触发通知。下面结合实施例对本发明方法进行详细描述。
第一实施例是UE的随机接入为竞争的接入的情况，RN随机接入无线通讯系统的 过程，包括以下几个步骤首先，将RN作为UE接入网络，包括1)基站通过专用信道给RN分配指定的随机接入前导(RAP)。RAP 一共有64个，其中，假设用于竞争的RAP —共是nRAP个，编号是从0到 nRAP-Ι。这些用于竞争的RAP由eNB在广播消息中广播给小区内的所有RN，当RN发起竞争 的随机接入时，可从其中选择一个发送给基站。可能发生几个RN选择同一个RAP的情形， 产生冲突，需要竞争接入网络。用于非竞争的RAP—共是(64-nRAP)个，编号是从nRAP到64。这些用于非竞争的 RAP不会由eNB在广播消息中广播给小区内的所有RN，只会通过专用信道发送指定的RAP 给某个RN，无需竞争。2) RN在无线帧的某个随机接入时隙上向基站发送基站分配的指定RAP。RN的L2 (MAC层，RLC层，PDCP层)/L3 (RRC层)指示Ll (PHY层)通过选择的物理 随机接入信道资源(PRACH)来发送之前基站分配的专用RAP，以及相应的无线网络临时标 识(RA-RNTI)，前导索引(preamble index)等。基站在下行共享信道(DL-SCH，DOWNLINK-SHARE CHANNEL)上通过媒体接入控制分 组数据单元(MAC PDU,MEDIA ACCESS CONTROL PACKET DATA UNIT)发送随机接入响应消息 给RN ；基站配置响应消息发送给RN。随机接入响应消息中包括为RN分配的上述上行无 线资源(UL-grant)和随机接入前导消息对应的个别标识(RAPID)；在物理控制信道上包括 随机接入无线网络临时标识(RA-RNTI)。RAPID包含在MAC E/T/RAPID子报头(subheader) (其中 E/T/RAPID 是变量名)中，每一个 MAC E/T/RAPID subheader 与一个 MAC RAR 相对应。3) RN在响应接收窗口内收到随机接入响应消息后，通过比较本地的和收到的随机 接入响应消息中包括的RA-RNTI以及RAPID，来确定收到的两个标识是否为期望值。如果RN 收到的随机接入响应消息，其RA-RNTI (在PDCCH上)与RN发送随机接入前导的随机接入资 源的RA-RNTI (在PRACH上)相对应，且随机接入响应消息中的随机接入前导标识RAPID (在 MAC层PDU内)与RN发送的随机接入前导的索引(RPI)相匹配，那么，确定出RN接收到正 确的随机接入响应消息，开始读取与包含RAPID的subheader相对应的MAC RAR的内容。RN处理收到的MAC RAR中的定时提前(Timing Advance命令)和ULgrant值，忽 略MAC RAR中的临时小区无线网络临时标识(Temporary C-RNTI)，并指示物理层，且认为随 机接入完成。Timing Advance命令和Temporary C-RNTI分别为现有命令和现有信息，均包 含在随机接入响应消息中。其中，Timing Advance命令主要是为了同步，Temporary C-RNTI 用于基于竞争的随机接入过程中。 如果RN没有收到正确的随机接入响应消息，可重发RAP，确定再次发起下一个可 能的随机接入。如上，RN通过一般UE的随机接入过程接入网络后，通过在上行共享信道(UL-SCH) 信道上发送MAC CE告知DeNB其为RN。表1为本发明用于UL-SCH的逻辑信道群标识(LCID， Logical Channel Group ID)列表的示意图。
权利要求
1.一种中继站实现随机接入的方法，其特征在于，包括 将中继站RN作为用户终端UE接入网络；接入网络的RN告知基站自身为中继站，基站触发RN从监听物理下行控制信道PDCCH 切换至监听RN专用的物理下行控制信道R-PDCCH。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述RN告知基站自身为中继站为所述 RN通过媒体接入控制层控制元素MAC CE新增变量告知基站其为RN。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述MACCE新增变量为在现有上行共享信道UL-SCH的逻辑信道群标识LCID列表的保留值中新增一位变量RN Start-up，用于标识是RN接入的MAC UE，其对应11001位；同时，增加1个8位的RN Start-up MAC CE，其中，前面7位设为默认，最后一位变量 RN用于标识接入的是否是RN 当RN取值为1时，表明接入的是RN ；当RN取值为0时，表明 接入的不是RN。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站触发RN从监听PDCCH切换至监 听R-PDCCH包括所述基站通过下行共享信道DL-SCH信道向RN发送下行消息，触发RN从监听PDCCH切 换至监听R-PDCCH。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述下行消息包括在现有DL-SCH的LCID列表的保留值中新增一位变量R-PDCCH，用于标识开始监听 P-PDCCH信道的MAC CE，其对应11011位；同时，增加1个8位的R-PDCCH MAC CE，用于标识RN监听R-PDCCH信道的起始时间。
6.一种中继站实现随机接入的系统，其特征在于，至少包括基站和中继站，其中， 中继站，用于作为UE通过基站接入网络，并通过反馈信息告知基站自身为中继站； 基站，用于接入中继站，在中继站接入并接收来自中继站的反馈信息，向中继站下发从监听PDCCH切换至监听R-PDCCH的触发通知。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述RN通过媒体接入控制层控制元素MAC CE新增变量，将反馈信息传递给基站。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述基站通过DL-SCH信道向RN发送下行 消息，触发RN从监听PDCCH切换至监听R-PDCCH。
全文摘要
本发明提供了一种中继站实现随机接入的方法及系统，包括将中继站(RN)作为用户终端(UE)接入网络后，RN告知基站自身为中继站，基站触发RN从监听物理下行控制信道(PDCCH)切换至监听RN专用的物理下行控制信道(R-PDCCH)。通过本发明方法，RN接入网络之后由监听PDCCH信道转为监听R-PDCCH信道，保证了中继节点在其服务的终端和所属基站DeNB之间的数据传输。
文档编号H04W74/08GK102045863SQ20091023568
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月12日 优先权日2009年10月12日
发明者沈晓芹, 陈思, 黄亚达 申请人:中兴通讯股份有限公司