CN101378595A - 确定随机接入信道数量的方法及测量参考信号的发送方法 - Google Patents

Abstract

一种确定随机接入信道数量的方法及测量参考信号的发送方法，包括：终端根据系统配置，确定与一上行导频时隙UpPTS内的随机接入信道数量相关的配置参数，包括一个无线帧内下行到上行转换点的数目N_SP、随机接入配置中的PRACH的密度D_RA、所述UpPTS所在系统帧的系统帧号n_f以及PRACH配置索引对应的版本索引r_RA；然后，所述终端根据上述配置参数直接计算得到所述UpPTS内PRACH的数量。本发明还提出了一种时分双工系统上行信道测量参考信号的发送方法，利用于上述确定随机接入信道数量的方法。本发明可以方便地计算出UpPTS内PRACH信道的数量，减少了系统的内存开销。

Description

确定随机接入信道数量的方法及测量参考信号的发送方法

技术领域

本发明涉及通信领域，更具体地涉及一种确定随机接入信道数量的方法和测量参考信号的发送方法。

背景技术

图1示出了LTE系统的时分双工(Time Division Duplex，简称为TDD)模式下的帧结构示意图，该帧结构又称为第二类帧结构，即frame structure type2。在这种帧结构中，一个10ms(307200Ts，1ms＝30720Ts)的无线帧被分成两个半帧，每个半帧的长度为5ms(153600Ts)，且每个半帧包含5个长度为1ms的子帧，每个子帧的作用如表1所示，其中D表示用于传输下行信号的下行子帧，U表示用于传输上行信号的上行子帧(或称为普通上行子帧)，另外，一个上行/下行子帧又分成2个0.5ms的时隙，S表示特殊子帧，特殊子帧包含三个特殊时隙，即下行导频时隙(Downlink Pilot Time Slot，简称为DwPTS)、保护间隔(Guard Period，简称为GP)及上行导频时隙(Uplink PilotTime Slot，简称为UpPTS)，在实际系统中，上/下行配置的索引会通过广播消息通知给UE(User Equipment，用户设备)。

表1上/下行配置

LTE系统中的资源分配以物理资源块(Physical Resource Block，PRB，或简称为Resource Block，资源块)为单位，一个PRB在频域上占12个子载波(subcarrier，或称为Resource Element，简称为RE，每个子载波为15kHz)，在时域上占一个时隙，即在时域上占据7个常规循环前缀(Normal cyclicprefix，简称为Normal CP)或6个扩展循环前缀(Extended cyclic prefix，Extended CP)的SC-FDMA符号。如果上行系统带宽在频域上对应的RB总数为

则RB的索引为0、1、...、

RE的索引为0、1、...、

其中，

为一个RB在频域上所对应的子载波数。以常规循环前缀为例，PRB的结构如图2所示。

物理随机接入信道(Physical Random Access Channel，简称为PRACH)，也可以称为随机接入机会(Random Access Opportunity)或随机接入资源(Random Access Resource)，一个随机接入信道对应于一个随机接入前导(Random Access Preamble)，随机接入前导由循环前缀(Cyclic Prefix，简称为CP)和序列(Sequence)两部分组成，图3示出了随机接入前导的结构。不同的随机接入前导格式(Preamble Format)意味着不同的CP和/或Sequence长度。目前LTE系统中TDD模式所支持的preamble format的种类如表2所示。

表2

 

前导格式	TCP	TSEQ
			0	3168·Ts	24576·Ts
1	21024·Ts	24576·Ts
			2	6240·Ts	2·24576·Ts
3	21024·Ts	2·24576·Ts
			4(仅帧结构类型2)	448·Ts	4096·Ts

在表6所示的随机接入前导格式中，preamble format 0～3在普通上行子帧中传输，而preamble format 4在UpPTS内传输。在频域，一个随机接入前导占6个PRB所对应的带宽，即72个RE。时域位置相同的PRACH信道通过频域进行区分。

LTE系统TDD模式下，随机接入配置如表3所示。其中D_RA为随机接入信道的密度，当D_RA>0.5时，表示10ms无线帧内PRACH信道的数量；当D_RA＝0.5时，表示20ms，即2个无线帧内有一个PRACH；r_RA为某种PRACH配置索引对应的版本号。基站将PRACH配置索引号通知终端，终端即可获取该索引号对应的参数。

表3

 

PRACHconf.Index配置索引号	PreambleFormat前导格式	DensityPer10ms(DRA)	Version(rRA)	PRACHconf.Index配置索引号	PreambleFormat前导格式	DensityPer10ms(DRA)	Version(rRA)
								0	0	0.5	0	32	2	0.5	2
1	0	0.5	1	33	2	1	0
								2	0	0.5	2	34	2	1	1
3	0	1	0	35	2	2	0
								4	0	1	1	36	2	3	0
5	0	1	2	37	2	4	0
								6	0	2	0	38	2	5	0
7	0	2	1	39	2	6	0
								8	0	2	2	40	3	0.5	0
9	0	3	0	41	3	0.5	1
								10	0	3	1	42	3	0.5	2
11	0	3	2	43	3	1	0
								12	0	4	0	44	3	1	1
13	0	4	1	45	3	2	0
								14	0	4	2	46	3	3	0
15	0	5	0	47	3	4	0
								16	0	5	1	48	4	0.5	0
17	0	5	2	49	4	0.5	1
								18	0	6	0	50	4	0.5	2
19	0	6	1	51	4	1	0
								20	1	0.5	0	52	4	1	1
21	1	0.5	1	53	4	2	0
								22	1	0.5	2	54	4	3	0
23	1	1	0	55	4	4	0
								24	1	1	1	56	4	5	0
25	1	2	0	57	4	6	0
								26	1	3	0
27	1	4	0
								28	1	5	0
29	1	6	0
								30	2	0.5	0
31	2	0.5	1

测量参考信号(SRS，Sounding Reference Signal)信号用于测量上行的信道质量。在同一个SRS频带内SRS信号的子载波是间隔放置的，如图4所示，这种梳状结构充许更多的用户在同一SRS带宽内发送SRS信号。测量参考信号(SRS，Sounding Reference Signal)信号的带宽采用树型结构进行配置，即每一种SRS带宽配置(SRS bandwidth configuration)对应一个树型结构，其中，最高层的SRS带宽(SRS-Bandwidth)对应了这种SRS带宽配置的最大带宽，表4～表7分别示出了不同的上行系统带宽范围内的SRS带宽配置。

以表4中的SRS带宽配置1为例，b＝0为第一层，是树型结构的最高层，该层的SRS带宽为32个PRB所对应的带宽，是该SRS带宽配置的最大SRS带宽；b＝1为第二层，该层的SRS带宽为16个PRB所对应的带宽，且上一层的一个SRS带宽拆分成2个第二层的SRS带宽(N_b＝2)；b＝2为第三层，该层的SRS带宽为8个PRB所对应的带宽，且上一层的一个SRS带宽拆分成2个第三层的SRS带宽；b＝3为第四层，这一层的SRS带宽为4个PRB对应的带宽，且上一层的一个SRS带宽拆分成2个第四层的SRS带宽。

表4( $6\≤N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{UL}}\≤40$ )

表5( $40<N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{UL}}\&le;60$ )

表6( $60<N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{UL}}\&le;80$ )

表7( $80<N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{UL}}\&le;110$ )

SRS可以在UpPTS内传输，此时，SRS频带范围的第一个载波由下面的公式决定。

$k_0^{\&prime;}=\left\{\begin{array}{cc}(N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{UL}}-m_{\mathrm{SRS},0})N_{\mathrm{sc}}^{\mathrm{RB}}+k_{\mathrm{TC}}& \mathrm{if}(\left(n_f\mathrm{mod}2\right)\&times;(2-N_{\mathrm{SP}})+t_{\mathrm{RA}}^1)\mathrm{mod}2=0\\ k_{\mathrm{TC}}& \mathrm{otherwise}\end{array}\right.$

其中，

为上行系统带宽所对应的RB数，m_SRS,0为SRS的频带范围(最大SRS带宽)，为一个RB的子载波数，k_TC为梳状结构的起点，且k_TC∈{0，1}，n_f为UpPTS所在无线帧的系统帧号(SFN，System Frame Number)，N_SP为一个无线帧内下行到上行转换点的数目， $t_{\mathrm{RA}}^1=0$ 和1分别代表第一个半帧和第二个半帧，即UpPTS在无线帧的第一个半帧时 $t_{\mathrm{RA}}^1=0,$ UpPTS在无线帧的第二个半帧时 $t_{\mathrm{RA}}^1=1.$

另外，当选择SRS带宽为b＝0时，SRS带宽可以进行重新配置，即：

$m_{\mathrm{SRS},0}={\max }_{c\&Element;C}\left\{m_{\mathrm{SRS},0}^c\right\}\&le;\{N_{\mathrm{RB}}^{\mathrm{UL}}-6N_{\mathrm{RA}}\}$

其中，c为SRS带宽配置，C为表4～表7的带宽配置集合，N_RA为SRS信号所在的UpPTS内包含的PRACH信道的数量。即b＝0时，SRS带宽等于所有上行系统带宽范围内的所有SRS带宽配置(包括表4～表7)的集合中小于等于

的最大SRS带宽。在另一种情况下，SRS带宽也可以重新配置为当前上行系统带宽所在的上行系统带宽范围内的所有SRS带宽配置(只包括一个表)的集合中小于等于

的最大SRS带宽。

当SRS带宽进行重新配置的时候，需要知道UpPTS内的PRACH信道数量。常规的方法是将所有PRACH信道配置情况与所有上下行比例配置进行组合，遍历每种情况下UpPTS内信道的数量，并将结果保存成一个表格。这种方法需要在基站和终端都保存这样的表格，系统开销很大。

发明内容

本发明要解决的问题是提出一种确定随机接入信道数量的方法，可以方便地计算出UpPTS内PRACH信道的数量，减少了系统的内存开销。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种确定随机接入信道数量的方法，包括：

终端根据系统配置，确定与一上行导频时隙UpPTS内的随机接入信道数量相关的配置参数，包括一个无线帧内下行到上行转换点的数目N_SP、随机接入配置中的物理随机接入信道PRACH的密度D_RA、所述UpPTS所在系统帧的系统帧号n_f以及PRACH配置索引对应的版本索引r_RA；

然后，所述终端根据上述配置参数直接计算得到所述UpPTS内PRACH的数量。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：当D_RA>0.5时，所述终端按照下述公式确定所述UpPTS内PRACH的数量：

其中，α＝D_RAmod2；β＝(N_SP-1)mod2；所述UpPTS位于无线帧的第一个半帧时 $t_{\mathrm{RA}}^1=0,$ 位于无线帧的第二个半帧时 $t_{\mathrm{RA}}^1=1,$

表示向下取整，mod为取模运算。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：当D_RA＝0.5时，所述终端按照下述公式确定所述UpPTS内PRACH的数量：

或者

其中，所述UpPTS位于无线帧的第一个半帧时 $t_{\mathrm{RA}}^1=0,$ 位于无线帧的第二个半帧时 $t_{\mathrm{RA}}^1=1,$ 表示向下取整，mod为取模运算。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：该方法用于长期演进LTE系统的时分双工系统。

采用上述方法可以减少确定随机接入信道数量所需要的内存开销，进而降低设备的成本。

本发明要解决的另一问题是提出一种时分双工系统上行信道测量参考信号的发送方法，可以减少发送SRS信号所需的系统资源。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种时分双工系统上行信道测量参考信号的发送方法，包括：

终端根据上行信道测量参考信号SRS相关的配置信息确定在上行导频时隙UpPTS内用于发送SRS的资源的参数，所述参数包括SRS带宽和该SRS带宽在对应树型结构中的层数b，然后在该资源上发送所述SRS信号；

其中，在b＝0，所述终端对SRS带宽进行重新配置时，根据一个无线帧内下行到上行转换点的数目、随机接入配置中的物理随机接入信道PRACH的密度、所述UpPTS所在系统帧的系统帧号以及PRACH配置索引对应的版本索引来计算得到所述UpPTS内的PRACH的数量。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：当D_RA>0.5时，所述终端按照下述公式确定所述UpPTS内PRACH的数量：

其中，α＝D_RAmod2；β＝(N_SP-1)mod2；所述UpPTS位于无线帧的第一个半帧时 $t_{\mathrm{RA}}^1=0,$ 位于无线帧的第二个半帧时 $t_{\mathrm{RA}}^1=1,$ N_SP为一个无线帧内下行到上行转换点的数目，D_RA为随机接入配置中的PRACH的密度，r_RA为PRACH配置索引对应的版本索引，

表示向下取整，mod为取模运算。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：当D_RA＝o.5时，所述终端按照下述公式确定所述UpPTS内PRACH的数量：

或者

其中，所述UpPTS位于无线帧的第一个半帧时 $t_{\mathrm{RA}}^1=0,$ 位于无线帧的第二个半帧时 $t_{\mathrm{RA}}^1=1,$ n_f为所述UpPTS所在系统帧的系统帧号，r_RA为PRACH配置索引对应的版本索引，

表示向下取整，mod为取模运算。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

所述终端对SRS带宽进行重新配置时，是将SRS带宽重新配置为所有上行系统带宽范围内的所有SRS带宽配置的集合中小于等于

的最大SRS带宽，其中，N_RA为所述UpPTS内PRACH的数量，

为上行系统带宽在频域上对应的物理资源块总数。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

所述终端对SRS带宽进行重新配置时，是将SRS带宽重新配置为当前上行系统带宽所在的上行系统带宽范围内的所有SRS带宽配置的集合中小于等于

的最大SRS带宽，其中，N_RA为所述UpPTS内PRACH的数量，为上行系统带宽在频域上对应的物理资源块总数。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：该方法用于长期演进LTE系统的时分双工系统。

采用上述方法可以在SRS信号发送过程中对SRS带宽进行重新配置时，准确地计算出SRS所在UpPTS内PRACH信道的数量，且只需要占用很少的系统资源。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为LTE系统TDD模式的帧结构示意图；

图2为图1系统中的物理资源块结构示意图；

图3为随机接入前导的结构图；

图4为SRS梳状结构的示意图；

图5是本发明实施例方法的流程图。

具体实施方式

下面以LTE的FDD模式为例，详细说明本发明的具体实施方式。

终端(在LTE系统中称为用户设备(UE))要发送SRS信号时，需根据SRS相关的配置信息计算在UpPTS内用于发送SRS的资源的参数，然后在该资源上发送所述SRS信号。

上述SRS相关的配置信息包括：在小区内广播的SRS带宽配置参数，如表4～表7中的SRS带宽配置索引号，终端根据上行系统带宽以及该参数，可以确定SRS带宽的树型结构以及与该树型结构对应的各个分支上的m_SRS，b和N_b；以及基站需要从终端接收SRS信号以进行上行信道测量时，为SRS信号在UpPTS内分配资源并向该终端发送的该资源的配置信息，如配置的该SRS带宽在对应树型结构中的层数b。终端收到SRS相关的配置信息后，可以计算出的发送SRS信号所用的资源的参数包括时域、频域以及使用序列相关的参数。

本实施例关注的是当b＝0，且需要将SRS带宽重新配置为所有上行系统带宽范围内的所有SRS带宽配置(包括表4～表7)的集合中小于等于

的最大SRS带宽的情况下，如何确定其中的N_RA。

如图5所示，本实施例确定随机接入信道数量的方法包括：

步骤110，终端根据系统配置，确定与一上行导频时隙UpPTS内的随机接入信道数量相关的配置参数，包括一个无线帧内下行到上行转换点的数目N_SP、物理随机接入信道PRACH的密度D_RA、所述UpPTS所在系统帧的系统帧号n_f以及PRACH配置索引对应的版本索引r_RA；

步骤120，终端根据下述公式直接确定所述UpPTS内PRACH的数量：

其中，α＝D_RAmod2；β＝(N_SP-1)mod2；N_SP为一个无线帧内下行到上行转换点的数量(可以根据上下行比例配置得到)；D_RA为随机接入配置中的PRACH信道的密度，当D_RA大于或等于1的时候，代表10ms无线帧内的PRACH信道数量，当D_RA＝0.5时，代表20ms，即2个无线帧上有一个PRACH信道；r_RA为PRACH配置索引所对应的版本号，即版本索引；UpPTS为无线帧的第一个半帧中的UpPTS时 $t_{\mathrm{RA}}^1=0,$ 为无线帧的第二个半帧的UpPTS时 $t_{\mathrm{RA}}^1=1.$ n_f为UpPTS所在系统帧的系统帧号(SFN，System Frame Number)，表示向下取整，mod为取模运算。

当D_RA＝0.5时，终端按照下式确定所述UpPTS内PRACH的数量，得到的结果也是一样的：

本实施例中，D_RA和r_RA可以由终端根据系统为其配置的PRACH配置索引号查找随机接入配置表得到的，N_SP可以由终端根据系统的上下行比例配置索引查找上下行比例配置表得到的。但对于本发明来说并不需要限定这些参数的获取方式，如协议中也可能单独给出一个表，建立上下行比例配制索引与Nsp的对应关系。

将所有PRACH信道配置情况与所有上下行比例配置进行组合，遍历每种情况下UpPTS内信道的数量，将结果与上式计算得到的结果比较，即可验证上式的正确性。该方法不用在终端保存上述每一种组合的结果，因此无需占用相应的内存资源。

对于b＝0，且需要将SRS带宽重新配置为当前上行系统带宽所在的上行系统带宽范围内的所有SRS带宽配置(包括一个表中的所有SRS带宽配置)的集合中小于等于

的最大SRS带宽时，也可以按上式来确定其中的N_RA。同样可以节约大量的内存开销。

下面用两个应用的示例进行说明：

示例1

假定配置的PRACH配置索引为48，上下行比例配置0。则如表1所示，N_SP＝2。如表3所示，D_RA＝0.5，r_RA＝0。则根据本发明可知，在系统帧号为偶数的无线帧上的第一个半帧内的UpPTS上有一个PRACH，即N_RA＝1。在其它UpPTS上都没有PRACH，即N_RA＝0；

示例2

假定配置的PRACH配置索引为56，上下行比例配置0。则如表1所示，N_SP＝2。如表3所示，D_RA＝5，r_RA＝0。则根据本发明可知，在各个无线帧上的第一个半帧内的UpPTS上有3个PRACH，即N_RA＝3。在各个无线帧上的第二个半帧内的UpPTS上有2个PRACH，即N_RA＝2；

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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权利要求范围之内。

Claims (10)

1、一种确定随机接入信道数量的方法，应用于时分双工系统，包括:

终端根据系统配置，确定与一上行导频时隙UpPTS内的随机接入信道数量相关的配置参数，包括一个无线帧内下行到上行转换点的数目N_SP、随机接入配置中的物理随机接入信道PRACH的密度D_RA、所述UpPTS所在系统帧的系统帧号n_f以及PRACH配置索引对应的版本索引r_RA；

然后，所述终端根据上述配置参数直接计算得到所述UpPTS内PRACH的数量N_RA。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，当D_RA>0.5时，所述终端按照下述公式确定所述UpPTS内PRACH的数量N_RA:

其中，α＝D_RAmod2；β＝(N_SP-1)mod2；所述UpPTS位于无线帧的第一个半帧时 $t_{\mathrm{RA}}^1=0,$ 位于无线帧的第二个半帧时 $t_{\mathrm{RA}}^1=1,$

表示向下取整，mod为取模运算。

3、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当D_RA＝0.5时，所述终端按照下述公式确定所述UpPTS内PRACH的数量N_RA:

或者

其中，所述UpPTS位于无线帧的第一个半帧时 $t_{\mathrm{RA}}^1=0,$ 位于无线帧的第二个半帧时 $t_{\mathrm{RA}}^1=1,$

表示向下取整，mod为取模运算。

4、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法用于长期演进LTE系统的时分双工系统。

5、一种时分双工系统上行信道测量参考信号的发送方法，包括:

终端根据上行信道测量参考信号SRS相关的配置信息确定在上行导频时隙UpPTS内用于发送SRS的资源的参数，所述参数包括SRS带宽和该SRS带宽在对应树型结构中的层数b，然后在该资源上发送所述SRS信号；

其中，在b＝0，所述终端对SRS带宽进行重新配置时，根据一个无线帧内下行到上行转换点的数目、随机接入配置中的物理随机接入信道PRACH的密度、所述UpPTS所在系统帧的系统帧号以及PRACH配置索引对应的版本索引直接计算得到所述UpPTS内的PRACH的数量。

6、如权利要求5所述的方法，其特征在于，当D_RA>0.5时，所述终端按照下述公式确定所述UpPTS内PRACH的数量N_RA:

其中，α＝D_RAmod2；β＝(N_SP-1)mod2；所述UpPTS位于无线帧的第一个半帧时 $t_{\mathrm{RA}}^1=0,$ 位于无线帧的第二个半帧时 $t_{\mathrm{RA}}^1=1,$ N_SP为一个无线帧内下行到上行转换点的数目，D_RA为随机接入配置中的PRACH的密度，r_RA为PRACH配置索引对应的版本索引，

表示向下取整，mod为取模运算。

7、如权利要求5所述的方法，其特征在于，当D_RA＝0.5时，所述终端按照下述公式确定所述UpPTS内PRACH的数量N_RA:

或者

其中，所述UpPTS位于无线帧的第一个半帧时 $t_{\mathrm{RA}}^1=0,$ 位于无线帧的第二个半帧时 $t_{\mathrm{RA}}^1=1,$ n_f为所述UpPTS所在系统帧的系统帧号，r_RA为PRACH配置索引对应的版本索引，

表示向下取整，mod为取模运算。

8、如权利要求6或7所述的发送方法，其特征在于:

所述终端对SRS带宽进行重新配置时，是将SRS带宽重新配置为所有上行系统带宽范围内的所有SRS带宽配置的集合中小于等于

的最大SRS带宽，其中，N_RA为所述UpPTS内PRACH的数量，

为上行系统带宽在频域上对应的物理资源块总数。

9、如权利要求6或7所述的发送方法，其特征在于:

所述终端对SRS带宽进行重新配置时，是将SRS带宽重新配置为当前上行系统带宽所在的上行系统带宽范围内的所有SRS带宽配置的集合中小于等于

的最大SRS带宽，其中，N_RA为所述UpPTS内PRACH的数量，

为上行系统带宽在频域上对应的物理资源块总数。

10、如权利要求5所述的方法，其特征在于，该方法用于长期演进LTE系统的时分双工系统。

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