CN100426888C - 一种基于物理随机接入信道帧的时隙格式配置方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于物理随机接入信道(PRACH)帧的时隙格式配置方法，包括如下步骤：A、基站控制器计算得到最小扩频因子对应的最大时隙格式；B、基站控制器向基站发送包括所述最大时隙格式的请求消息；C、基站根据所收到的请求消息，将自身的可用时隙格式集配置为0至所述最大时隙格式。本发明方法可以使PRACH信道的发送端(即接入终端(UE))和接收端(即基站)配置的可用扩频因子一致，避免由于发送端和接收端由于扩频因子选取不一致导致UE无法正常接入的问题。

Description

一种基于物理随机接入信道帧的时隙格式配置方法
技术领域
本发明涉及无线接入技术领域，特别涉及一种基于物理随机接入信道(Physics Random Access Channel，PRACH)帧的时隙格式(Slot Format)配置方法。
背景技术
PRACH的传输是基于带有快速捕获指示的时隙多点同时传送(ALOHA)方式。用户终端(UE)可以在一个预先定义的时间偏置开始传输，表示为接入时隙。每两帧有15个接入时隙，间隔为5120码片(chips)，当前小区中哪个接入时隙的信息可用，是由高层信息给出的。
PRACH帧结构分为前缀部分和消息部分，如图1所示：其中前缀部分包括至少一个4096码片的前缀，消息部分的长度为10ms或20ms；消息部分每个时隙包括10×2k个比特，其中k＝0，1，2，3；对消息部分来说，与时隙对应的扩频因子(Spreading Factor，SF)分别为256、128、64和32，单位为码片数/符号(chips/Symbol)。
上行链路信道编码和复用过程中包括速率匹配过程。PRACH的速率匹配过程为：
UE根据高层消息中的配置信息(SET0)，依据25.212协议的4.2.7.1.1处理过程从SET0中获取扩频因子，UE按照所获取的扩频因子发送数据；基站根据控制信道的传输格式指示，同样根据25.212协议的4.2.7.1.1处理过程从SET0中获取扩频因子，再根据扩频因子进行译码。
在速率匹配过程中，要求UE和基站的SET0相同。在现有的宽带码分复用(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)系统中，对于基站(NodeB)，扩频因子来自于无线网络控制器(Radio Network Controller，RNC)通过Iub接口向NodeB发送的公共传输信道建立请求(COMMONTRANSPORT CHANNEL SETUP REQUEST)消息中携带的PRACH可用时隙格式信息(Allowed Slot Format Information)，时隙格式取值分别为0、1、2或3，分别对应扩频因子为256、128、64和32。扩频因子与时隙格式的对应关系如表1所示，表1中其他内容的具体含义详见25.211协议中随机接入消息数据域(Random-access message data fields)的相关内容。
  时隙格式   信道比特速率(kbps)   信道符号速率(ksps)   扩频因子   比特/帧   比特/时隙   N<sub>data</sub>
  0   15   15   256   150   10   10
  1   30   30   128   300   20   20
  2   60   60   64   600   40   40
  3   120   120   32   1200   80   80
表1
对于UE，在接入过程中获得公共传输信道建立请求中的传输格式集(Transport Format Set，TFS)，根据TFS中每个传输格式信息(TransportFormat Information，TFI)的传输块(Transport Blocks，TB)数目、TB尺寸和循环冗余校验(Cycle Redundancy Check，CRC)尺寸，计算对应的编码前的长度；然后根据编码类型，计算得到编码后长度(Ntotaldata)；再根据传输时间间隔(Transmission Time Interval，TTI)，计算得到Ndata＝10×Ntotaldata/TTI。在SET0{N256，N128，N64，N32}找到一个大于等于Ndata的最小值，从而得到SF。其中，N256对应SF为256，N128对应SF为128，N64对应SF为64，N32对应SF为32。在获取每个TFI对应的SF后，从中获取一个最小的SF，UE实际使用的扩频因子为SF256至所获取的最小SF的范围内任意一个。
按照现有协议的规定，NodeB和UE在对可用扩频因子理解是不一致的，NodeB理解的可用扩频因子是NodeB只能使用配置的时隙格式对应的扩频因子，UE理解的扩频因子是配置的扩频因子是最小扩频因子，即UE能够使用的扩频因子是{SF256～配置的最小扩频因子}。因此有可能使得PRACH消息在发送端(UE)和接收端(NodeB)使用的扩频因子不一致，导致UE无法正常接入。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于，提出一种基于PRACH帧的时隙格式配置方法，可以使得发送端和接收端使用的扩频因子保持一致。该方法包括如下步骤：
A、基站控制器计算得到最小扩频因子对应的最大时隙格式；
B、基站控制器向基站发送包括所述最大时隙格式的请求消息；
C、基站根据所收到的请求消息，将自身的可用时隙格式集配置为0至所述最大时隙格式。
步骤A包括：
A1、基站控制器根据配置的传输格式集TFS计算最小扩频因子；
A2、基站控制器根据所得最小扩频因子查找随机接入消息数据域，得到对应的最大时隙格式。
步骤C包括：基站判断所收到的请求消息中的最大时隙格式是否与配置的TFS匹配，若是，则按照所述请求消息中的最大时隙格式将自身可用时隙格式集配置为0至所述最大时隙格式；否则向基站控制器返回失败消息。
或者，步骤B所述包括所述最大时隙格式为：包括可用时隙格式集，所述可用时隙格式集中包括所述最大时隙格式。
所述时隙格式集的取值为从0到所述最大时隙格式连续取值。
所述请求消息为公共传输信道建立请求或公共传输信道重配置请求。
所述基站为NodeB，所述基站控制器为无线网络控制器RNC。
从以上技术方案可以看出，本发明方法通过修改发送端或接收端的时隙格式或者扩频因子的配置方式，使得PRACH信道的发送端(即UE)和接收端(即基站)配置的可用扩频因子一致，避免由于发送端和接收端选取的扩频因子不一致导致UE无法正常接入的问题。
附图说明
图1为PRACH帧结构示意图；
图2为本发明实施例一的流程图；
图3为本发明实施例二的流程图。
具体实施方式
本发明方法所要达到的目的就是使发送端和接收端的扩频因子保持一致，为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面分成四个具体实施例对本发明作进一步的详细阐述。
在现有技术的时隙格式配置的过程中，NodeB或UE配置的时隙格式实际都是来源于RNC，只是这两者对于时隙格式的理解有所不同。本发明的实施例中，UE配置时隙格式的方法保持与现有技术一致，仅改变NodeB的时隙格式配置方式。
实施例一：RNC计算最小扩频因子并通知NodeB可用时隙格式集。
本实施例的处理流程如图2所示，包括如下步骤：
步骤201：RNC根据配置的TFS计算最小扩频因子；
步骤202：RNC根据所得最小扩频因子查找25.211协议中随机接入消息数据域获得对应的最大时隙格式SF1；
步骤203：RNC通过向NodeB发送公共传输信道建立请求或公共传输信道重配置请求，在该请求消息中将NodeB的可用时隙格式集配置为0～SF1，所述时隙格式为连续取值；例如，若SF1＝3，则可用时隙格式集配置为0、1、2、3。
步骤204：NodeB判断所收到的请求消息中的可用时隙格式集是否与配置的TFS匹配，若匹配，则按照所述请求消息中的时隙格式进行配置；若不匹配，则向RNC返回失败消息。
本实施例NodeB的时隙格式字段具体如表2所示：
  字段名  必须/可选   范围   类型   语义描述
  RACH Slot Format   必须   - 数值(0..3，...)  根据传输格式集计算得到的最小SF，以此来确定时隙格式，要求时隙格式必须从0开始并且连续。
表2
本实施例在保证现有的接口不变的基础上，使得NodeB和UE对时隙格式的理解保持一致，达到选取扩频因子一致的目的。
实施例二：RNC计算最小扩频因子并通知NodeB最大时隙格式。
本实施例的处理流程如图3所示，包括如下步骤：
步骤301：RNC根据配置的TFS计算最小扩频因子；
步骤302：RNC根据所得最小扩频因子查找25.211协议中随机接入消息数据域获得对应的最大时隙格式SF1；
步骤303：RNC通过向NodeB发送公共传输信道建立请求或公共传输信道重配置请求，在该请求消息中将NodeB的可用时隙格式配置为最大时隙格式SF1；
步骤304：NodeB判断所收到的请求消息中的最大时隙格式是否与配置的TFS匹配，所述匹配指该最大时隙格式值包含在所述配置的TFS中，若匹配，则按照所述请求消息中的时隙格式配置自身的可用时隙格式集为0至所述的最大时隙格式SF1，且为连续取值；若不匹配，则向RNC返回失败消息。
本实施例NodeB的时隙格式字段具体如表3所示：
  字段名  必须/可选   范围 类型   语义描述
  RACH Slot Format  必须    - 数值(0..3，...)   根据传输格式集计算得到的最小SF，以此来确定时隙格式，要求时隙格式必须从0开始并且连续。
表3
本实施例在保证现有的接口不变的基础上，通过修改RNC和NodeB的处理，使得NodeB和UE对时隙格式的理解保持一致，达到选取扩频因子一致的目的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1、一种基于物理随机接入信道PRACH帧的时隙格式配置方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
A、基站控制器计算得到最小扩频因子对应的最大时隙格式；
B、基站控制器向基站发送包括所述最大时隙格式的请求消息；
C、基站根据所收到的请求消息，将自身的可用时隙格式集配置为0至所述最大时隙格式。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A包括：
A1、基站控制器根据配置的传输格式集TFS计算最小扩频因子；
A2、基站控制器根据所得最小扩频因子查找随机接入消息数据域，得到对应的最大时隙格式。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤C包括：基站判断所收到的请求消息中的最大时隙格式是否与配置的TFS匹配，若是，则按照所述请求消息中的最大时隙格式将自身可用时隙格式集配置为0至所述最大时隙格式；否则向基站控制器返回失败消息。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B所述包括所述最大时隙格式为：包括可用时隙格式集，所述可用时隙格式集中包括所述最大时隙格式。
5、根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述时隙格式集的取值为从0到所述最大时隙格式连续取值。
6、根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述请求消息为公共传输信道建立请求或公共传输信道重配置请求。
7、根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述基站为NodeB，所述基站控制器为无线网络控制器RNC。
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