CN101132618A - 随机接入信号的响应、随机接入的方法及移动通信系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种随机接入信号的响应、随机接入的方法及移动通信系统，包括如下步骤：1)在系统中预留一个终端标识符作为保留终端标识符；2)演进型基站根据终端的状态，在随机接入响应信号中携带相应的终端标识符；3)演进型基站将所述随机接入响应信号通过特殊格式的物理层/数据链路层信令信道发送给终端。本发明只保留一个终端标识符，节省了系统资源。在演进型基站对终端进行调度或两者之间传输数据时，通过分配的终端标识符或保留终端标识符即可区分发起接入的终端或正在被调度进行通信的终端，简化了演进型基站的调度过程和终端对信令的判断过程。
Description
技术领域
本发明涉及一种随机接入信号的响应方法及终端(UE，User Equipment)随机接入的方法，尤其涉及一种随机接入信号的响应、随机接入的方法及移动通信系统。
背景技术
随机接入过程作为无线接入过程中的重要环节，它既可用于支持移动台接入呼叫发起，也可用于寻呼响应、短消息以及突发型数据等业务。
在第三代移动通信长期演进标准(LTE)中，UE非同步随机接入的方法包括如下步骤：发起接入的UE向演进型基站(eNB)发送随机接入信号；eNB收到随机接入信号后，计算UE的上行同步信息，并根据随机接入信号中携带的信息，分配给UE上行资源，eNB将计算得到的上行同步信息、分配的上行资源等信息通过随机接入响应信号反馈给UE，其中eNB反馈的随机接入响应信号可以通过特殊格式的物理层/数据链路层(L1/L2)信令信道发送给UE。
L1/L2信令信道是eNB用来进行资源调度的信道，激活(ACTIVE)状态的UE通过监听此信道，可以获得在共享信道上分配给自己的上/下行无线资源发送/接收数据。特殊格式的L1/L2信令信道，是eNB用来发送随机接入响应信号的L1/L2信令信道，用特殊的格式承载随机接入响应信号数据。为了使ACTIVE状态的UE能够识别特殊格式的L1/L2信令信道，特殊格式的L1/L2信令信道中的终端标识符(UE-ID)不能是ACTIVE状态UE的标识符。
在发起接入时，UE需要已知特殊格式的L1/L2信令信道中其监听的UE-ID，可以采用以下两种方式实现：
一、默认UE-ID法，系统预留一定数量的UE-ID，当UE发起接入时，根据其发起接入的帧号、RACH信道号、签名序列号(ID)，唯一计算出对应于该UE的UE-ID。如从UE发起接入到无线资源控制(RRC，Radio Resource Control)连接建立完成、UE得到eNB分配的UE-ID共需100ms(10帧)，每帧有2个RACH(0，1)，每个RACH有8个签名序列号(0，...，7)，则需预留10*2*8＝160个UE-ID。当UE发起接入的帧号为13，RACH信道号为1，签名序列号为5时，通过如下计算：(13MOD 10)*16+1*8+5＝61，即默认UE-ID为第61号预留UE-ID；eNB收到随机接入信号后也同样计算出对应于该UE的UE-ID，并用此UE-ID进行调度，发起接入的UE监听此UE-ID的调度信息与eNB进行通信。直到RRC连接建立完成，eNB分配给UE一个固定的UE-ID号后，eNB与UE放弃默认UE-ID的使用，用分配的UE-ID进行资源调度。采用此种方法，系统中需要保留较多的UE-ID资源，而且ACTIVE状态的UE在非同步随机接入过程中会同时拥有2个UE-ID，即默认的UE-ID和已有的UE-ID，使得UE的状态控制和UE-ID管理非常复杂。
二、公共UE-ID法，预留一个UE-ID用于UE发起接入时使用，eNB用此UE-I D进行调度，UE监听此UE-I D的调度信息。但为了区分不同帧、不同RACH上发起接入的UE，需要在整个接入的过程中，UE与eNB交换的数据中，一直要包含UE发起接入的帧号、RACH信道号、签名ID号，这样eNB的调度过程以及UE的判断过程都很复杂；而且采用此种方法，ACTIVE状态的UE在非同步随机接入过程中也会同时拥有2个UE-ID，即公共UE-ID和已有的UE-ID。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种随机接入信号的响应、随机接入的方法及移动通信系统，以解决UE非同步随机接入过程中占用较多UE-ID资源、状态控制复杂的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种随机接入信号的响应方法，包括如下步骤：1)在系统中预留一个终端标识符作为保留终端标识符；2)演进型基站根据终端的状态，在随机接入响应信号中携带相应的终端标识符；3)演进型基站将所述随机接入响应信号通过特殊格式的物理层/数据链路层信令信道发送给终端。
所述终端的状态与随机接入响应信号中相应的终端标识符的对应关系如下：当终端状态为空闲时，相应的终端标识符为系统分配的终端标识符；当终端状态为激活时，相应的终端标识符为保留终端标识符。
所述随机接入响应信号包括所述终端的签名序列号、定时提前量、功率信息和分配的上行资源。
所述特殊格式的物理层/数据链路层信令信道与随机接入信号有特定的时间/频率关系。
还提出一种随机接入的方法，包括如下步骤：1)在系统中预留一个终端标识符作为保留终端标识符；2)终端向演进型基站发送随机接入信号；3)演进型基站根据终端的状态，在随机接入响应信号中携带相应的终端标识符，并通过特殊格式的物理层/数据链路层信令信道将所述随机接入响应信号发送给终端；4)终端根据其状态及相应的终端标识符与演进型基站之间进行通信。
所述终端向演进型基站发送随机接入信号的方法包括如下步骤：A)终端选择同步码序列作为随机接入信号，所述同步码序列承载所在小区序列号、接入原因和随机选择的签名序列号；B)终端用开环功率控制来确定所述随机接入信号的发射功率；C)终端向增演进基站发送所述随机接入信号。
所述随机接入响应信号还包括终端的签名序列号、定时提前量、功率信息和分配的上行资源。
所述终端的状态与相应的终端标识符的对应关系为：当终端状态为空闲时，相应的终端标识符为系统分配的终端标识符；当终端状态为激活时，相应的终端标识符为保留终端标识符。
所述终端根据其状态及相应的终端标识符与演进型基站进行通信的方法为：当发起接入的终端处于空闲状态时，演进型基站用分配的终端标识符进行资源调度和与终端通信；当发起接入的终端处于激活状态时，终端在分配的上行资源上将其已有的终端标识符上报给演进型基站，演进型基站用终端已有的终端标识符进行资源调度和与终端通信。
所述特殊格式的物理层/数据链路层信令信道与随机接入信号有特定的时间/频率关系；所述终端在特定时间/频率资源上接收随机接入响应信号。
进一步的，提出一种移动通信系统，包括终端与演进型基站，1)系统中预留一个终端标识符作为保留终端标识符；2)演进型基站根据终端的状态，在随机接入响应信号中携带相应的终端标识符并通过特殊格式的物理层/数据链路层信令信道发送给终端。
所述终端的状态与随机接入响应信号中相应的终端标识符的对应关系如下：当终端状态为空闲时，相应的终端标识符为系统分配的终端标识符；当终端状态为激活时，相应的终端标识符为保留终端标识符。
所述随机接入响应信号包括所述终端的签名序列号、定时提前量、功率信息和分配的上行资源。
所述特殊格式的物理层/数据链路层信令信道与随机接入信号有特定的时间/频率关系。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
相对于现有技术的默认UE-ID法，本发明只需预留一个UE-ID，节省了系统资源。与现有技术的公共UE-ID法相比较，对处于IDLE状态的UE，在eNB对UE进行调度或eNB与UE之间传输数据时，采用分配的UE-ID即可区别发起接入的不同UE，而无需用UE发起接入的帧号、RACH信道号和签名ID号等进行区别，简化了eNB的调度过程和UE对信令的判断过程。对处于ACTIVE状态的UE，收到随机接入响应信号后，忽略其中的保留UE-ID，而立即向eNB发送其已有的UE-ID，随后eNB对UE进行调度或eNB与UE之间传输数据时，直接采用UE已有的UE-ID，消除了一个UE使用两个UE-ID的现象，使得UE的状态控制简洁清晰。
附图说明
图1是本发明随机接入的方法实施例一的系统结构示意图；
图2是本发明随机接入的方法实施例一的流程图；
图3是本发明随机接入的方法实施例二的流程图；
图4是本发明随机接入的方法实施例三的流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
一种随机接入信号的响应方法，包括如下步骤：1)在系统中预留一个UE-ID作为保留UE-ID；2)eNB收到随机接入信号后，根据UE的状态，在随机接入响应信号中携带相应的UE-ID；3)eNB通过特殊格式的L1/L2信令信道将携带了相应的UE-ID的随机接入响应信号发送给UE。
所述步骤2)中UE的状态与UE-ID的对应关系为：当UE状态为空闲(IDLE)时，相应的UE-ID为系统分配的UE-ID；当UE状态为ACTIVE时，相应的UE-ID为保留UE-ID。
所述步骤2)、3)中随机接入响应信号还包括UE的签名ID、定时提前量(TA)、功率信息和分配的上行资源。
所述步骤3)中的特殊格式的L1/L2信令信道与随机接入信号有特定的时间/频率关系。
实施例一、一种随机接入信号的响应方法，eNB接收到IDLE状态的UE发送来的随机接入信号后，L1计算UE发射TA，L2根据随机接入信号中携带的信息，给UE分配上行资源，并根据原因判断发起接入UE的状态是空闲状态，L3将分配一个UE-ID，L1生成随机接入响应信号，所述随机接入响应信号包括UE的签名ID、TA、功率信息和分配的上行资源，将分配的UE-ID写入UE-ID数据域中，L1通过特殊格式的L1/L2信令信道将所述随机接入响应信号发送给UE。
UE收到随机接入响应信号后，提取其中eNB分配给本UE的UE-ID号，在分配的上行资源上，按eNB给出的TA和功率信息，发送调度请求消息给eNB，所述调度请求消息包括UE发送消息/数据的资源需求量以及信道质量的详细信息。此后eNB将使用这些详细信息，以及分配给UE的UE-ID在共享信道上进行准确的资源调度，与UE进行通信。UE则通过监听L1/L2信令信道，判断其中的UE-ID是否是分配给自己的UE-ID，若是，则在指示的上/下无线资源上发送/接收消息/数据，与eNB进行通信。
实施例二，一种随机接入信号的响应方法，eNB接收到ACTIVE状态的UE发送来的随机接入信号后，L1计算UE发射TA，L2根据随机接入信号中携带的信息，给UE分配上行资源，根据原因判断发起接入UE的状态是激活状态，L3不需分配UE-ID，L1生成随机接入响应信号，所述随机接入响应信号包括UE的签名ID、TA、功率信息和分配的上行资源，将保留UE-ID写入UE-ID数据域中，L1通过特殊格式的L1/L2信令信道将所述随机接入响应信号发送给UE。
UE收到随机接入响应信号后，忽略其中的保留UE-ID，在分配的上行资源上，按eNB给出的TA发送调度请求消息给eNB，所述调度请求消息包括UE发送消息/数据的资源需求量、信道质量的详细信息，以及UE已有的UE-ID。此后eNB将使用这些详细信息，以及UE已有的UE-ID在共享信道上进行准确的资源调度，与UE进行通信。UE则通过监听L1/L2信令信道，判断其中的UE-ID是否是自己已有的UE-ID，若是，则在指示的上/下无线资源上发送/接收消息/数据，与eNB进行通信。
实施例三、一种随机接入信号的响应方法，eNB接收到UE发送来的随机接入信号后，L1计算UE发射TA，L2根据随机接入信号中携带的信息判断UE只是为了上行同步，则不需分配给UE上行资源，L1将UE的签名ID、TA、上行资源(指示为零)和保留UE-ID通过特殊格式的L1/L2信令信道发送给UE。
UE收到随机接入响应信号后，根据其中的TA信息，调整上行同步定时，即结束本次随机接入过程。
相应的，参见图1至4，一种随机接入的方法，包括如下步骤：
1、在系统中预留一个UE-ID作为保留UE-ID，此保留UE-ID将不分配给任何UE
2、UE向eNB发送随机接入信号；
3、eNB收到随机接入信号后，根据UE的状态，在随机接入响应信号中携带相应的UE-ID，并通过特殊格式的L1/L2信令信道将所述随机接入响应信号发送给UE；
4、UE接收到随机接入响应信号后，根据其状态及相应的UE-ID与eNB之间进行通信。
所述步骤2中UE向eNB发送随机接入信号的方法包括如下步骤：2-1、UE根据所在小区ID、接入原因、随机选择的签名ID，选择一个同步码(preamble)序列；2-2、UE用开环功率控制来确定随机接入信号的发射功率；2-3、UE向eNB发送随机接入信号。
所述步骤3中UE的状态与UE-ID的对应关系为：当UE状态为IDLE时，相应的UE-ID为系统分配的UE-ID；当UE状态为ACTIVE时，相应的UE-ID为保留UE-ID。
所述步骤3中的随机接入响应信号还包括所述UE的签名ID、TA、功率信息和分配的上行资源。
所述步骤3中特殊格式的L1/L2信令信道与随机接入信号有特定的时间/频率关系，所述步骤4中UE在特定时间/频率资源上收听随机接入响应信号。
所述步骤4中当发起接入的UE处于IDLE状态时，eNB用分配的UE-ID进行资源调度和与UE通信；当发起接入的UE处于ACTIVE状态时，UE将其已有的UE-ID上报给eNB，eNB用UE已有的UE-ID进行资源调度和与UE通信。
实施例一，在本实施例中UE处于I DLE状态，如图1、2所示，一种U随机接入的方法，包括如下步骤：
A1、UE收听广播信息，得到关于接入的参数；
A2、UE根据所在小区ID、接入原因和随机选择的签名ID等，选择一个Preamble序列，并用开环功率控制来确定发射功率之后，向eNB发送随机接入信号，所述接入原因可以为UE要由IDLE状态转换为ACTIVE状态；
A3、eNB收到随机接入信号后，L1确定是本小区的接入请求并计算TA；L2根据接入原因分配给UE上行资源，L3分配一个UE-ID；L1生成随机接入响应信号，所述随机接入响应信号包括UE的签名ID、TA、功率信息和分配的上行资源，并携带分配的UE-ID，L1通过特殊格式的L1/L2信令信道将所述随机接入响应信号发送给UE；
A4、发起接入的UE在规定的时间/频率上，接收到此特殊格式L1/L2信令信道中的随机接入响应信号后，通过签名ID判断此随机接入响应信号是自己的响应信号，提取出分配给自己的UE-ID，及其它相应的数据后，UE在分配的上行资源上，按eNB给出的TA、及功率信息向eNB发送调度请求消息，将详细的资源需求信息、信道质量信息发送给eNB；
ACTIVE状态的UE或其它状态的UE，例如收听寻呼的UE等，接收到特殊格式的L1/L2信令信道中的随机接入响应信号后，根据其上携带的分配给接入UE的UE-ID判断不是自己的调度信令，将忽略所述随机接入响应信号；
A5、eNB用分配给接入UE的UE-ID，以及其它信息在共享信道上进行资源调度；UE通过监听正常的L1/L2信令信道，判断其中的UE-ID识别分配给自己的上/下行资源，进行发送/接收，建立RRC连接以及随后的数据通信。
实施例二，在本实施例中UE处于ACTIVE状态，如图3所示，一种随机接入的方法，包括如下步骤：
B1、UE收听广播信息，得到关于接入的参数；
B2、UE根据所在小区ID、接入原因和随机选择的签名ID等，选择一个Preamble序列，并用开环功率控制来确定发射功率之后，向eNB发送随机接入信号，所述接入原因可以为UE要进行资源申请或者小区切换；
B3、eNB收到随机接入信号后，L1确定是本小区的接入请求并计算TA；L2根据接入原因分配给UE上行资源；L1生成随机接入响应信号，所述随机接入响应信号包括UE的签名ID、TA、功率信息和分配的上行资源，并携带保留UE-ID，L1通过特殊格式的L1/L2信令信道将所述随机接入响应信号发送给UE；
B4、发起接入的UE在规定的时间/频率上，接收到此特殊格式L1/L2信令信道中的随机接入响应信号后，通过签名ID判断此随机接入响应信号是自己的响应信号，提取出相应的数据，对于保留UE-ID予以忽略，提取出相应的数据后，UE在分配的上行资源上，按eNB给出的TA，及功率信息向eNB发送调度请求消息，将详细的资源需求信息、信道质量信息，以及UE已有的UE-ID发送给eNB。
ACTIVE状态的UE或其它状态的UE，例如收听寻呼的UE等，接收到特殊格式的L1/L2信令信道中的随机接入响应信号后，根据其上携带的保留UE-ID判断不是自己的调度信令，将忽略所述随机接入响应信号；
B5、eNB用UE已有的UE-ID，以及其它信息在共享信道上进行资源调度；UE通过监听正常的L1/L2信令信道，判断其中的UE-ID识别分配给自己的上/下行资源，进行发送/接收数据，以及随后的数据通信。
实施例三，在本实施例中UE处于定时失步状态，如图4所示，一种随机接入的方法，包括如下步骤：
C1、UE收听广播信息，得到关于接入的参数；
C2、UE根据所在小区ID、接入原因和随机选择的签名ID等，选择一个Preamble序列，并用开环功率控制来确定发射功率之后，向eNB发送随机接入信号，所述接入原因可以为UE要进行上行定时同步调整；
C3、eNB收到随机接入信号后，L1确定是本小区的接入请求并计算TA；L2根据接入原因不需分配上行资源；L1将包括UE的签名ID、TA、功率信息、上行资源(指示为零)和保留UE-ID的信息数据组合发送给UE，其中所述L1通过特殊格式的L1/L2信令信道发送所述信息数据组合；
C4、发起接入的UE在规定的时间/频率上，接收到特殊格式的L1/L2信令信道中的信息数据组合后，通过签名ID判断此信息数据组合是自己的随机接入响应信号，提取出其中的TA值，进行上行定时同步调整。
ACTIVE状态的UE或其它状态的UE，例如收听寻呼的UE等，接收到特殊格式的L1/L2信令信道中的信息数据组合后，根据其上携带的保留UE-ID判断不是自己的调度信令，将忽略所述信息数据组合。
上述随机接入的方法的实施例一中，对处于IDLE状态的UE，在RRC连接建立完成前，无需在特殊格式的L1/L2信令信道进行调度时，或传输数据时，带签名ID、RACH信道号、帧号等信息，与使用公共UE-ID的方法相比较，调度简单，且节省系统资源。
上述随机接入的方法的实施例二中，对处于ACTIVE状态的UE，不会造成一个UE使用两个UE-ID的现象，使得整个控制过程清晰，ID管理简单。
采用本发明的技术方案后，通信系统中只需预留一个UE-ID，极大地节省了系统资源。
以上对本发明所提供的一种随机接入信号的响应、随机接入的方法及移动通信系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (14)
1.一种随机接入信号的响应方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)在系统中预留一个终端标识符作为保留终端标识符；
2)演进型基站根据终端的状态，在随机接入响应信号中携带相应的终端标识符；
3)演进型基站将所述随机接入响应信号通过特殊格式的物理层/数据链路层信令信道发送给终端。
2.根据权利要求1所述的响应方法，其特征在于，所述终端的状态与随机接入响应信号中相应的终端标识符的对应关系如下：当终端状态为空闲时，相应的终端标识符为系统分配的终端标识符；当终端状态为激活时，相应的终端标识符为保留终端标识符。
3.根据权利要求1所述的响应方法，其特征在于：所述随机接入响应信号包括所述终端的签名序列号、定时提前量、功率信息和分配的上行资源。
4.根据权利要求1至3其中之一所述的响应方法，其特征在于：所述特殊格式的物理层/数据链路层信令信道与随机接入信号有特定的时间/频率关系。
5.一种随机接入的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)在系统中预留一个终端标识符作为保留终端标识符；
2)终端向演进型基站发送随机接入信号；
3)演进型基站根据终端的状态，在随机接入响应信号中携带相应的终端标识符，并通过特殊格式的物理层/数据链路层信令信道将所述随机接入响应信号发送给终端；
4)终端根据其状态及相应的终端标识符与演进型基站之间进行通信。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述终端向演进型基站发送随机接入信号的方法包括如下步骤：
A)终端选择同步码序列作为随机接入信号，所述同步码序列承载所在小区序列号、接入原因和随机选择的签名序列号；
B)终端用开环功率控制来确定所述随机接入信号的发射功率；
C)终端向增演进基站发送所述随机接入信号。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述随机接入响应信号还包括终端的签名序列号、定时提前量、功率信息和分配的上行资源。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述终端的状态与相应的终端标识符的对应关系为：当终端状态为空闲时，相应的终端标识符为系统分配的终端标识符；当终端状态为激活时，相应的终端标识符为保留终端标识符。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述终端根据其状态及相应的终端标识符与演进型基站进行通信的方法为：当发起接入的终端处于空闲状态时，演进型基站用分配的终端标识符进行资源调度和与终端通信；当发起接入的终端处于激活状态时，终端在分配的上行资源上将其已有的终端标识符上报给演进型基站，演进型基站用终端已有的终端标识符进行资源调度和与终端通信。
10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述特殊格式的物理层/数据链路层信令信道与随机接入信号有特定的时间/频率关系；所述终端在特定时间/频率资源上接收随机接入响应信号。
11.一种移动通信系统，包括终端与演进型基站，其特征在于：
1)系统中预留一个终端标识符作为保留终端标识符；
2)演进型基站根据终端的状态，在随机接入响应信号中携带相应的终端标识符并通过特殊格式的物理层/数据链路层信令信道发送给终端。
12.根据权利要求11所述的移动通信系统，其特征在于，所述终端的状态与随机接入响应信号中相应的终端标识符的对应关系如下：当终端状态为空闲时，相应的终端标识符为系统分配的终端标识符；当终端状态为激活时，相应的终端标识符为保留终端标识符。
13.根据权利要求11所述的移动通信系统，其特征在于：所述随机接入响应信号包括所述终端的签名序列号、定时提前量、功率信息和分配的上行资源。
14.根据权利要求11至13其中之一所述的移动通信系统，其特征在于：所述特殊格式的物理层/数据链路层信令信道与随机接入信号有特定的时间/频率关系。
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