CN100474976C - 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：基站控制器生成并向基站发送包含最小扩频因子字段的请求消息；基站收到所述请求后，按照其中的最小扩频因子字段配置自身的可用扩频因子；基站控制器向用户终端UE发送包含最小扩频因子字段的物理随机接入信道信息(PRACH info)；UE按照所接收的PRACH info中的最小扩频因子配置自身的可用扩频因子。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
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，具体地说，即要求这两者的扩频因子相同。在现有的宽带码分复用(Wideband Code DivisionMultiple 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(COMMON TRANSPORT CHANNEL SETUPREQUEST)消息中携带的PRACH可用时隙格式信息(Allowed Slot FormatInformation)，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-accessmessage 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。以上计算过程由RNC完成，并将最终得到的最小扩频因子通过物理随机接入信道信息(PRACH info)发送至UE；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：
基站控制器生成并向基站发送包含最小扩频因子字段的请求消息；基站收到所述请求后，按照其中的最小扩频因子字段配置自身的可用扩频因子；
基站控制器向用户终端UE发送包含最小扩频因子字段的物理随机接入信道信息PRACH info；UE按照所接收的PRACH info中的最小扩频因子配置自身的可用扩频因子。
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。
所述最小扩频因子字段为以码片数除以符号为单位的整数，允许数值为32、64、128或256。
本发明还提出了另一种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：
基站根据可用时隙格式信息字段和随机接入信道时隙格式字段配置基站自身的可用时隙格式；
基站控制器向UE发送包含所述可用时隙格式信息字段和随机接入信道时隙格式字段的PRACH info；UE根据所收到的所述信令中的可用时隙格式信息字段和随机接入信道时隙格式字段配置UE自身的可用时隙格式。
所述PRACH info为：将最小扩频因子字段修改为可用时隙格式信息字段和随机接入信道时隙格式字段的PRACH info。
所述可用时隙格式信息字段为从0开始的连续取整数值，最大可能取值为3，所述取值包含端点。
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。
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，并且对现有的技术标准的改动要尽可能得小。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面分成两个具体实施例对本发明作进一步的详细阐述。
实施例一：基站和UE都把最小扩频因子配置为自身可用的扩频因子。
本实施例方案的核心思想在于，基站控制器向基站发送包含最小扩频因子字段的请求，基站收到该请求后将其中的最小扩频因子配置为自身可用的扩频因子；而UE也将最小扩频因子配置为自身的可用扩频因子，以达到基站和UE对可用扩频因子理解一致。
具体实施时，可以是在公共传输信道建立请求或公共传输信道重配置请求中包含随机接入信道最小扩频因子(RACH MinSF)字段，并且可以是在原有的公共传输信道建立请求或公共传输信道重配置请求中增加RACHMinSF字段，或者将其中原有的可用时隙格式集信息字段替换为RACHMinSF字段。
根据本实施例，公共传输信道建立请求或公共传输信道重配置请求中原先包含的可用时隙格式集信息字段，具体包括可用时隙格式信息(AllowedSlot Format Information)字段和随机接入信道时隙格式(RACH Slot Format)字段，将失去作用，因此可以去掉这两个字段，以减少空口建链消息长度。本领域技术人员应该认识到，公共传输信道建立请求或公共传输信道重配置请求中是否包含Allowed Slot Format Information字段和RACH Slot Format字段并不会对本实施例的实施造成影响。
较佳地实施方式为：将现有的公共传输信道建立请求或公共传输信道重配置请求中Allowed Slot Format Information字段和RACH Slot Format字段替换为RACH MinSF字段。本实施例需要修改公共传输信道建立请求和公共传输信道重配置请求的信令接口，使得网络侧和UE侧对配置的可用扩频因子理解一致，同时，所述RACH MinSF字段的内容如表2所示，该字段的取值为32、64、128或256中任意一个。
| 字段名 | 必须/可选 | 范围 | 类型 | 语义描述 |
| RACH MinSF | 必须 | - | 数值(32，64，128，256) | 用码片数/符号的形式定义最小允许的时隙格式 |
表2
本实施例配置扩频因子的流程如图2所示。其中NodeB配置扩频因子包括如下步骤：
步骤201a：RNC生成并向NodeB发送包含最小扩频因子字段的公共传输信道建立请求(或公共传输信道重配置请求)；
步骤202a：NodeB收到所述请求后，按照请求中的最小扩频因子字段配置自身的可用扩频因子，即将最小扩频因子字段规定的扩频因子配置为自身的扩频因子。
UE侧配置扩频因子包括如下步骤：
步骤201b：RNC向UE发送包含最小扩频因子字段的PRACH info；通过PRACH info，UE获得了最小扩频因子信息，这与现有技术UE获得最小扩频因子的方法是一致的；
步骤202b：UE按照所接收的PRACH info中的最小扩频因子配置自身的可用扩频因子，即将最小扩频因子字段规定的扩频因子配置为自身的扩频因子。
由表1可知，时隙格式与扩频因子存在一一对应的关系，本实施例中配置最小扩频因子，实际上也就相当于配置了最大时隙格式，这两者是等价的。
本实施例将网络侧和UE侧都配置为最小扩频因子，使得网络侧和UE侧对扩频因子或时隙格式的理解保持一致。
实施例二：修改PRACH info中扩频因子的字段。
本实施例的核心思想在于，在PRACH info中携带可用时隙格式集字段，UE收到PRACH info后，根据其中的可用时隙格式集字段配置自身的时隙格式，这样UE侧对时隙格式的理解就和现有的网络侧对时隙格式的理解保持一致。
具体实施时，可以是在原有的PRACH info中增加可用时隙格式集字段，或者将其中原先携带的最小扩频因子字段替换为可用时隙格式集字段。根据本实施例，PRACH info中原先携带的最小扩频因子字段将失去作用，因此可以去掉这个字段。本领域技术人员应该认识到，PRACH info中是否包含最小扩频因子字段并不会对本实施例的实施造成影响。
较佳地实施方式为：修改PRACH info以及UE侧PRACH info的信令接口，把目前使用的最小扩频因子修改为可用时隙格式集信息字段，包括Allowed Slot Format Information字段和RACH Slot Format字段，所述Allowed Slot Format Information字段和RACH Slot Format字段的具体定义可参照协议25.433中对公共传输信道建立请求中的Allowed Slot FormatInformation字段和RACH Slot Format字段的定义，表3所示为RACH SlotFormat字段的定义，该字段为从0开始的连续取值，最大可能取值为3。
| 字段名 | 必须/可选 | 范围 | 类型 | 语义描述 |
| RACH Slot Format | 必须 | - | 数值(0，1，2，3) |
表3
本实施例的流程为：RNC向UE发送包含可用时隙格式信息字段和随机接入信道时隙格式字段的PRACH info信令；UE根据所收到的所述信令中的可用时隙格式信息字段和随机接入信道时隙格式字段配置自身的可用时隙格式。
本实施例需要修改UE侧PRACH info信令接口，使得UE侧使用可用时隙格式进行配置，从而与现有的网络侧的时隙格式配置方式保持一致，从根本上保证UE能够正常接入。
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 (6)
1、一种物理随机接入信道帧的时隙格式配置方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
基站控制器生成并向基站发送包含最小扩频因子字段的请求消息；基站收到所述请求后，按照其中的最小扩频因子字段配置自身的可用扩频因子；
基站控制器向用户终端UE发送包含最小扩频因子字段的物理随机接入信道信息；UE按照所接收的物理随机接入信道信息中的最小扩频因子配置自身的可用扩频因子。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述包含最小扩频因子字段的请求消息为：将可用时隙格式信息字段和随机接入信道时隙格式字段修改为最小扩频因子字段的公共传输信道建立请求或公共传输信道重配置请求。
3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述最小扩频因子字段为以码片数每符号为单位的整数，允许数值为32、64、128或256。
4、一种物理随机接入信道帧的时隙格式配置方法，其特征在于，
基站根据可用时隙格式信息字段和随机接入信道时隙格式字段配置基站自身的可用时隙格式；
基站控制器向UE发送包含所述可用时隙格式信息字段和随机接入信道时隙格式字段的物理随机接入信道信息；UE根据所收到的所述信令中的可用时隙格式信息字段和随机接入信道时隙格式字段配置UE自身的可用时隙格式。
5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述物理随机接入信道信息为：将最小扩频因子字段修改为可用时隙格式信息字段和随机接入信道时隙格式字段的物理随机接入信道信息。
6、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述可用时隙格式信息字段为从0开始的连续取整数值，最大可能取值为3，所述取值包含端点。
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