CN101472341A - 基于用户标识映射fpach分配的增强型fach接入方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于用户标识映射FPACH分配的增强型FACH接入方法，包括以下步骤：终端选择接入签名，上发物理随机接入请求；基于该物理随机接入请求，通过网络发送包含临时用户标识的FPACH至该终端；通过E－AGCH下行共享信道下发E－DCH配置；以及终端根据该临时用户标识接收该E－DCH配置，并按照该E－DCH配置在E－DCH信道上上发RRC连接请求信息，以与基站建立RRC连接。通过上述方法，可在RRC连接建立前，通过E－AGCH配置E－DCH信息，最终完成增强型FACH接入过程。

Description

基于用户标识映射FPACH分配的增强型FACH接入方法

技术领域

本发明涉及无线通讯系统终端接入网络方法，尤其是在3G(第三代)系统中E-FACH(增强型快速接入信道，Enhanced Fast AccessCHannel)状态下终端接入网络方法。

背景技术

TD-SCDMA(时分同步码分多址，Time Division-Synchronous CodeDivision Multiple Access)是第三代移动通信标准之一。

移动通信系统中最宝贵的就是有限的频谱资源，由于TD-SCDMA支持上下行速率不对称的业务使得频谱利用率会很高。TD-SCDMA系统综合利用了码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)和频分多址(FDMA)，同时它集成了智能天线技术、介于硬切换和软切换之间的接力切换技术、以及可以在移动终端接收机里使用多用户检测技术的可行性，使得该项3G方案具有许多过人的优势。

TD-SCDMA系统可以同频组网或异频组网，异频组网时，多个小区间的多址是主要是依靠通过频分多址来实现的；当采用同频组网时，小区间的多址是依靠扩频码——Walsh码和小区扰码共同来完成的。

同频组网时，在多个小区(比如2个或3个小区)的共同边界附近，移动终端会接收到不少来自本小区和其它小区的干扰，本小区的干扰在接收机的联合检测时可以综合利用到，不会对接收性能带来太大的影响；而来自其它小区(主要是邻小区)的干扰如果不进行抵消或联合检测的话，接收机的性能将会有很大的损失甚至接收失败，导致系统容量和切换成功率会有较大程度的降低。

要完成整个业务呼叫，在TD-SCDMA系统中信令建立过程一般包括以下几个主要步骤，对于主叫端，如图1所示，包括以下三个阶段。

RRC(无线资源控制，Radio Resource Control)连接建立过程；

NAS(非接入层)信令连接建立和NAS信令交互过程；

RAB(无线接入承载)建立过程；以及

业务信令的传输。

被叫端呼叫建立的信令过程与主叫类似，但是多了寻呼过程。

在建立RRC连接之前，终端会先进行物理随机接入，其过程可以简单按如下步骤进行：

1.终端(UE)侧

(1)设置签名(为随机接入而分配给UpPTS的8个SYNC-UL码)的重发计数器。

(2)设置签名发射功率为Signature_lnitial_Power。

(3)从给定接入业务等级(ASC，Access Service Classe)可用的UpPCH子信道中任意选择一个。所用的随机函数必须满足每个选择被选中的概率相同。

(4)用选定的UpPCH子信道，以签名发射功率发射一个签名。

(5)发射签名后听取相关的FPACH(快速物理接入信道)，从随后的WT(网络对一个发送签名所确认的子帧数目的最大值)子帧中获取网络确认。UE将从满足下列关系的子帧中读取与发射UpPCH相关的FPACHi：(SFN′mod Li)＝nRACHi；nRACHi＝0，...，NRACHi-1，其中FPACHi为信道编号为i的FPACH，Li为RACH传输块的长度，nRACHi为第i个FPACH对应的某一个PRACH(物理随机接入信道)信道号，NRACHi表示第i个FPACH对应的PRACH总数。

(6)如果在预期时间内没有检测到有效应答，签名重发计数器减1。若计数器仍大于0，则返回到第3步；否则向MAC子层报告一次随机接入失败。

(7)如果在预期时间内检测到有效应答，则：

①按照FPACHi网络接收到的指示设置时间和功率电平值。

②在承载签名确认的子帧后，相隔两个子帧，在相关PRACH上发送RACH消息。如果Li大于1，且确认的子帧号是奇数，UE需要再等待一个子帧。如果下列等式成立，相关PRACH就是与FPACHi关联的第nRACHi个PRACH：

(SFN′mod L)＝nRACHi，这里SFN′是确认到达的子帧号。

UpPCH和PRACH上的发射功率电平都不能超过网络通过信令指示的数值。

2.网络侧

基站(Node B)仅在满足下列关系的帧中发射与UpPCH相关的FPACHi：(SFN′mod L)＝nRACHi；nRACHi＝0，...，NRACHi-1；

Node B不会确认WT个子帧前发射的UpPCH。

一个有效签名接收后，从UpPCH测量相对接收到的第一径的参考时间Tref的时间偏差，并在相关FPACH上发送FPACH突发确认检测到的签名。

如果随机接入成功，终端在PRACH上发送RRC建立请求消息，申请建立RRC连接。

在目前的TD-SCDMA系统中，FPACH中包括以下内容：

{

(1)签名号码(目标手机在UpPTS上发射的签名号码)

(2)子帧号码(目标手机发射UpPTS的子帧号码与4的余数)

(3)发射时间(目标手机发射PRACH的(相对其发射的UpPTS开头)时间偏移)

(4)发射功率(目标手机发射PRACH的(相对其发射的UpPTS)功率偏移)

(5)保留信息

}

在各种TD-SCDMA系统上的业务中存在一类Always Online(总是在线)业务，这类业务的特点是终端和网络之间小数据包频繁传输的业务，例如PoC(按键呼叫，Push over Celluar)、Push Email(电邮推送)以及包月用户的需求，它们的共同特点是有相当长的静默期但是在有数据要传的时候要求快速唤醒。对某些业务尤其是PoC，用户要求更短的连接建立时间。终端一般被保持在CELL_PCH(小区寻呼，Paging Channel)状态以避免频繁的RRC连接。当上下行用户面数据到来时，网络一般将这些用户迁入CELL_DCH(小区专用信道，Dedicated Channel)状态，这样就有了对CELL_FACH(前向接入信道，Forward Access Channel)状态信令比特率增强的需求，以改善呼叫重建时延，改善用户体验。对CELL_FACH增强的目标是：

提高CELL_FACH状态的峰值速率；

降低CELL_FACH，CELL_PCH状态下的用户面和控制面时延；

降低从CELL_FACH，CELL_PCH向CELL_DCH状态的转换时延；

通过应用DRX降低CELL_FACH状态UE的功耗。

为了保证Always Online业务的服务质量，TD-SCDMA系统应该能够支持快速地接入这个业务。即在CELL_FACH状态下，下行不再使用FACH/S-CCPCH，而使用高速包接入的有关信道。

在TD-SCDMA系统中，引入了一个增强的上行专用信道(E-DCH)，该信道可以看作是使用了HARQ(快速物理层重传)和快速调度的DCH。E-AGCH(绝对分配信道)用于承载为上行E-DCH信道分配的资源信息。对于TD-SCDMA系统中，E-AGCH承载了23或26比特的信息，这些信息包括：绝对(功率)分配值、码资源信息、时隙资源信息、E-AGCH循环序列号、资源持续时间指示、E-HICH指示和E-UCCH数量指示。由于E-AGCH是一个下行的共享信道，为了标志该信道上的信息是传递的终端对象，所以需要将终端的用户标识(UE-ID)在校验码上掩模，由手机判断E-AGCH上的配置是否针对自己。UE-ID由RRC信令告知终端设备。

然而在将E-DCH应用于增强FACH接入时，整个过程在RRC建立信令之前完成，所以按照当前的标准，终端尚未获得UE-ID。因此无法发射和接收E-AGCH上的信号。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种基于用户标识映射FPACH分配的增强型FACH接入方法，使得在RRC建立之前可发射和接收E-AGCH上的信号。

本发明提出一种基于用户标识映射FPACH分配的增强型FACH接入方法，包括以下步骤：在终端选择接入签名，请求物理随机接入；终端从网络的FPACH信道中获得分配的临时用户标识；终端根据该临时用户标识接收网络从E-AGCH下行共享信道下发的E-DCH配置；以及终端按照该E-DCH配置，在E-DCH信道上上发RRC连接请求信息或者直接传递有关数据，以建立RRC连接或者完成有关业务。RRC连接建立或者数据传递均可视为FACH已接入。

在上述的方法中，终端上发RRC连接建立请求信息之后还包括，在FACH信道或HS-SCCH信道上接收RRC建立信息。

在上述的方法中，还可包括在RRC连接建立之后，获得重新配置的用户标识，以更新用户标识。其中，重新配置的用户标识可包括E-DCH信道和HS-SCCH信道公用的标识，也可以包括E-DCH信道用的第一标识和HS-SCCH信道用的第二标识。

本发明另提出一种基于用户标识映射FPACH分配的增强型FACH接入方法，包括以下步骤：基于一物理随机接入请求，发送包含临时用户标识的FPACH至发送该请求的目标终端；通过E-AGCH下行共享信道下发E-DCH配置，以被具有该临时用户标识的该目标终端所接收；以及基于来自该目标终端的RRC连接建立请求，与该目标终端之间建立RRC连接。或者基于目标终端直接传递的数据，与目标终端之间完成相关业务。

上述的方法的各步骤例如是由网络设备执行，网络设备至少包括基站。

上述的方法中，在RRC连接建立的过程中，是在FACH信道或HS-SCCH信道上发送RRC建立信息至目标终端。

在上述的方法中，还可包括在RRC建立之后，重新配置该目标终端的用户标识。其中，重新配置的用户标识包括E-DCH信道和HS-SCCH信道公用的标识，也可以包括E-DCH信道用的第一标识和HS-SCCH信道用的第二标识。

本发明再提出一种基于用户标识映射FPACH分配的增强型FACH接入方法，包括以下步骤：终端选择接入签名，上发物理随机接入请求；基于该物理随机接入请求，通过网络发送包含临时用户标识的FPACH至该终端；通过E-AGCH下行共享信道下发E-DCH配置；以及终端根据该临时用户标识接收该E-DCH配置，并按照该E-DCH配置在E-DCH信道上上发RRC连接请求信息，以与基站建立RRC连接。或者基于直接传递的数据，完成相关业务。

因此，本发明利用FPACH分配用户标识，可以在RRC连接建立前，通过E-AGCH配置E-DCH信息，最终完成增强型FACH接入过程。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1为3G系统业务建立的流程图。

图2为本发明一个实施例的增强型FACH接入方法流程图。

图3为本发明的增强型FACH接入方法的终端侧流程图。

图4为本发明的增强型FACH接入方法的基站侧流程图。

图5为本发明另一种实施例的增强型FACH接入方法流程图。

具体实施方式

本发明是为了在RRC(无线资源控制)建立之前，先使终端能够获得E-DCH资源。为此，本发明的方法可简要表述为：在FPACH上分配目标手机的标识；E-AGCH通过这个临时的用户标识，配置对应终端E-DCH资源；终端在配置的E-DCH上，上发RRC连接建立请求消息；在RRC建立之后，网络可以再重新配置对应终端的用户标识。

图2示出本发明的一个实施例增强型FACH接入方法流程图。其中包括以下步骤：

步骤201：终端10在需要接入时，按照协议规定在UpPTS上随机选择签名，上发信号，请求物理随机网络接入。

步骤202：基于该网络接入请求，网络设备20在FPACH上分配目标终端的用户标识，发送包含临时用户标识UE-ID的FPACH至终端10。在本发明的实施例中，网络设备20至少包括基站，但本领域技术人员可知，基站在进行上述及下述处理时，会同时将相应的信息发送诸如资源网络控制器(RNC)的其他网络设备。

步骤203：网络设备20通过E-AGCH下行共享信道下发E-DCH(增强上行专用信道)配置，其中会将终端的临时用户标识在检验码上掩模，以便终端判断E-AGCH上的配置是否针对自己。

步骤204：终端10可根据临时用户标识确定上述E-DCH配置是针对自己，接收该E-DCH配置，并按照该E-DCH配置在E-DCH信道上上发RRC连接请求信息，以与基站建立RRC连接。在本实施例中，建立RRC连接已是公知的常识，其过程可参照图1中的RRC连接建立阶段所示出的过程，其中此阶段需要资源网络控制器(RNC)的参与。

其中，在步骤204中终端上发RRC连接建立请求信息之后，基站会通过FACH信道来下发RRC建立信息，而终端会相应地在FACH信道上接收RRC建立信息。

在另一个实施例中，在步骤204中，终端10也可以不请求RRC连接，而是直接向网络传递数据，以完成相关的业务。RRC连接建立或者数据传递分别是控制层面和连接和数据层面的连接，均可视为FACH已接入。

在一个实施例中，上述步骤202中的FPACH可包括以下内容：

{

签名号码(目标手机在UpPTS上发射的签名号码)

子帧号码(目标手机发射UpPTS的子帧号码与4的余数)

用户标识(UE-ID)

E-FACH标识(原有系统保留信息中的一位)

余下的保留信息

}

在另一实施例中，上述步骤202中的FPACH可包括以下内容：

{

签名号码(目标手机在UpPTS上发射的签名号码)

子帧号码(目标手机发射UpPTS的子帧号码与4的余数)

用户标识(UE-ID)

E-AGCH发射子帧号

E-FACH标识(原有系统保留信息中的一位)

余下的保留信息

}

上述的用户标识(UE-ID)即为临时用户标识。

此外，如步骤205，在网络通过信令建立RRC连接之后，可重新配置终端10的用户标识UE-ID’。

参照图3所示，从终端10侧角度看，其执行的方法流程包括以下步骤：

步骤301：在需要接入时，按照协议规定在UpPTS上随机选择签名，上发信号，请求物理随机网络接入；

步骤302：从网络分配的FPACH信道中获得临时用户标识UE-ID；

步骤303：根据临时用户标识接收网络从E-AGCH下行共享信道下发的E-DCH配置；

步骤304：按照该E-DCH配置，在E-DCH信道上上发RRC连接请求信息，以建立RRC连接。

其中，在步骤304中终端上发RRC连接建立请求信息之后，终端会在FACH信道上接收网络侧(如RNC)下发的RRC建立信息。

在另一个实施例中，在步骤304中，终端10也可以不请求RRC连接，而是直接向网络传递数据，以完成相关的业务。

此外，在一个实施例中，还可包括步骤305：在RRC连接建立之后，获得网络重新配置的用户标识UE-ID’，并更新用户标识。

参照图4所示，从网络设备20侧角度看，其执行的方法流程包括以下步骤：

步骤401：基于一网络接入请求，发送包含临时用户标识UE-ID的FPACH至发送该请求的终端10；

步骤402：通过E-AGCH下行共享信道下发E-DCH配置，以被具有临时用户标识UE-ID的终端10所接收；

步骤403：基于RRC连接请求，与该终端10之间建立RRC连接。RRC连接建立的过程可参照图1中的RRC连接建立阶段所示出的过程，此建立过程是由终端、基站(Node B)和资源网络控制器(RNC)所共同完成。

其中，在步骤403中RRC连接建立之后，基站会通过FACH信道来下发RRC建立信息，而终端会相应地在FACH信道上接收RRC建立信息。

在另一个实施例中，在步骤403中，还可以是使基站基于终端10直接传递的数据，完成相关的业务。如本领域技术人员所公知，RRC连接建立或者数据传递分别是控制层面和连接和数据层面的连接，均可视为FACH已接入。

此外，在一个实施例中，还可包括步骤404，在RRC建立之后，重新配置终端10的用户标识UE-ID’。

图5示出本发明的另一个实施例增强型FACH接入方法流程图。其中步骤201～步骤204与图2所示步骤相同，在此不再赘述。在本实施例中，在RRC建立过程中，如步骤505，网络设备20是在HS-SCCH信道上配置HS-SDCH信息并且在HS-SCCH信道上发送RRC建立信令，来建立RRC连接。然后在RRC建立之后，如步骤506，重新配置对应终端的用户标识。

相应地，终端会在HS-SCCH信道上接收RRC建立信令。

同样地，在另一个实施例中，终端10也可以不请求RRC连接，而是直接向网络传递数据，以完成相关的业务。此时就不必发送RRC建立信令至终端10。

在上述实施例中，重新配置用户标识的过程中所使用的第一种FPACH可包括以下内容：

{

签名号码(目标手机在UpPTS上发射的签名号码)

子帧号码(目标手机发射UpPTS的子帧号码与4的余数)

用户标识(UE-ID，E-DCH和HS-SCCH公用)

E-FACH标识(原有系统保留信息中的一位)

余下的保留信息

}

第二种FPACH可包括以下内容：

{

签名号码(目标手机在UpPTS上发射的签名号码)

子帧号码(目标手机发射UpPTS的子帧号码与4的余数)

用户标识(UE-ID，E-DCH和HS-SCCH公用)

E-AGCH发射子帧号

E-FACH标识(原有系统保留信息中的一位)

余下的保留信息

}

第三种FPACH中包括以下内容：

{

签名号码(目标手机在UpPTS上发射的签名号码)

子帧号码(目标手机发射UpPTS的子帧号码与4的余数)

E-DCH用户标识(UE-ID)

HS-SCCH用户标识(UE-ID’)

E-FACH标识(原有系统保留信息中的一位)

余下的保留信息

}

第四种FPACH中包括以下内容：

{

签名号码(目标手机在UpPTS上发射的签名号码)

子帧号码(目标手机发射UpPTS的子帧号码与4的余数)

E-DCH用户标识(UE-ID)

HS-SCCH用户标识(UE-ID’)

E-AGCH发射子帧号

E-FACH标识(原有系统保留信息中的一位)

余下的保留信息

}

在第三种和第四种FPACH中，是分别配置E-DCH用户标识和HS-SCCH用户标识。

综上所述，本发明利用FPACH分配用户标识，可以在RRC连接建立前，通过E-AGCH配置E-DCH信息，最终完成增强型FACH接入过程。

Claims (15)

1、一种基于用户标识映射FPACH分配的增强型FACH接入方法，包括以下步骤：

a.在终端选择接入签名，请求物理随机接入；

b.终端从网络的FPACH信道中获得分配的临时用户标识；

c.终端根据该临时用户标识接收网络从E-AGCH下行共享信道下发的E-DCH配置；

d.按照该E-DCH配置，终端在E-DCH信道上上发RRC连接请求信息或者直接传递数据，以建立RRC连接或者完成相关业务。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤d中终端上发RRC连接建立请求信息之后还包括，终端在FACH信道上接收RRC建立信息。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤d中终端上发RRC连接建立请求信息之后还包括，终端在HS-SCCH信道上接收RRC建立信息。

4、如权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，还包括步骤：

e.在RRC连接建立之后，获得重新配置的用户标识，以更新用户标识。

5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述重新配置的用户标识包括E-DCH信道和HS-SCCH信道公用的标识。

6、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述重新配置的用户标识包括E-DCH信道用的第一标识和HS-SCCH信道用的第二标识。

7、一种基于用户标识映射FPACH分配的增强型FACH接入方法，包括以下步骤：

a.基于一物理随机接入请求，从网络发送包含临时用户标识的FPACH至发送该请求的目标终端；

b.通过E-AGCH下行共享信道下发E-DCH配置，以被具有该临时用户标识的该目标终端所接收；以及

c.基于来自该目标终端的RRC连接建立请求，与该目标终端之间建立RRC连接，或者基于该目标终端直接传递的数据，与该目标终端之间完成相关业务。

8、如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤a～c是由网络设备执行，而所述网络设备至少包括基站。

9、如权利要求7所述的方法，其特征在于，在步骤c的RRC连接建立过程中，是在FACH信道上发送RRC建立信息至该目标终端。

10、如权利要求7所述的方法，其特征在于，在步骤c的RRC连接建立过程中，是在HS-SCCH信道上发送RRC建立信息至该目标终端。

11、如权利要求7～10任一项所述的方法，其特征在于，还包括步骤：

d.在RRC建立之后，重新配置该目标终端的用户标识。

12、如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述重新配置的用户标识包括E-DCH信道和HS-SCCH信道公用的标识。

13、如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述重新配置的用户标识包括E-DCH信道用的第一标识和HS-SCCH信道用的第二标识。

14、一种基于用户标识映射FPACH分配的增强型FACH接入方法，包括以下步骤：

在终端选择接入签名，上发物理随机接入请求；

基于该物理随机接入请求，通过网络发送包含临时用户标识的FPACH至该终端；

通过E-AGCH下行共享信道下发E-DCH配置；

在终端上根据该临时用户标识接收该E-DCH配置，并按照该E-DCH配置在E-DCH信道上上发RRC连接请求信息或直接传递数据，以与基站建立RRC连接，或者完成相关业务。

15、如权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括在RRC连接建立之后，重新配置该终端的用户标识。

Images