CN101568185B - 发送随机接入序列的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种发送随机接入序列的方法和系统，其中，方法包括：当系统中小区的随机接入信道位于上行导频时隙(UpPTS)内时，对系统中所有小区的随机接入信道进行相同的频率配置，所述频率配置包括：将小区中在偶数半帧内的随机接入信道从第一起始子载波开始进行连续配置，使偶数半帧内的随机接入信道位于系统频带的低频位置，并将奇数半帧内的随机接入信道从第二起始子载波开始进行连续配置，使奇数半帧内的随机接入信道位于系统频带的高频位置；或者进行相反的配置；所述小区中的移动终端根据所述频率配置信息，在移动终端所属小区的随机接入信道内发送随机接入序列。本发明提出的方法和系统能够提高UpPTS中随机接入信道的检测性能。

Description

发送随机接入序列的方法和系统
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及发送随机接入序列的方法和系统。
背景技术
目前，在长期演进(LTE，Long Term Evolution)系统中存在两种帧结构，即帧结构1和帧结构2。其中，帧结构1用于频分双工(FDD，FrequencyDivision Duplex)方式，帧结构2用于时分双工(TDD，Time Division Duplex)方式。由于本发明仅用于帧结构2，以下首先对帧结构2作简要介绍。如图1所示，图1为现有技术帧结构2的结构示意图。其中，无线帧长度为10ms，包括2个5ms的无线半帧；每个无线半帧包括5个子帧，每个子帧长度为1ms。在每个半帧的第二个子帧为包括特殊时隙的子帧，包括三个特殊时隙：下行导频时隙(DwPTS，Downlink Pilot Time Slot)、保护间隔(GP，GuardPeriod)和上行导频时隙(UpPTS，Uplink Pilot Time Slot)。其它的每个子帧内包括两个长度为0.5ms的时隙。
在LTE系统中，随机接入序列在物理随机接入信道(PRACH，PhysicalRandom Access Channel)中进行传输。PRACH在频域上占用6个物理资源块(PRB，Physical Resource Block)，即72个子载波。参见图2，图2为现有技术随机接入序列结构示意图。其中，前面部分为CP，主要是为了保证接收端能够进行频域检测；后面部分为一段空白时间，即保护时间(GT，Guard Time)，该保护时间长度与小区半径相对应，主要是避免由于随即接入信道的时间不确定性而干扰到随机接入信道后面的常规数据子帧。LTE定义了5种随机接入序列结构，每种结构的参数如表1所示。
  随机接入序列   时间长度   T<sub>CP</sub>   T<sub>SEQ</sub>   序列长度   GT
  0   1ms   3152×T<sub>s</sub>   24576×T<sub>s</sub>   839   约为97.4μs
  1   2ms   21012×T<sub>s</sub>   24576×T<sub>s</sub>   839   约为516μs
  2   2ms   6224×T<sub>s</sub>   2×24576×T<sub>s</sub>   839(传输两次)   约为197.4μs
  3   3ms   21012×T<sub>s</sub>   2×24576×T<sub>s</sub>   839(传输两次)   约为716μs
  4(只用于帧结构2)   约为157.3μs   448×T<sub>s</sub>   4096×T<sub>s</sub>   139   约为9.4μs
表1
上述表1中的随机接入序列4只能在帧结构2中的UpPTS中传输，而其它格式的随机接入序列可以在帧结构1和帧结构2的常规子帧中传输。在现有技术中，当多个小区将随机接入信道配置在UpPTS内时，多个小区的随机接入信道位于不同的时频位置，这就导致比较严重的小区间干扰问题。主要原因是目前每个小区都在UpPTS内不发送随机接入信道的频带上发送上行信道质量探测导频，导致相邻小区之间，本小区的随机接入信道与邻小区的上行信道质量探测导频所存在的干扰。由于存在小区间干扰，接收端收到随机接入序列后，需要首先进行相关检测。从和其它的随机接入序列格式比较可以看出，随机接入序列4的序列长度比较短，而对于相关检测来说，一个基本的常识是：序列检测时，越长的序列能够提供越好的性能。由此可见，当多个小区中的随机接入信道传输随机接入序列4，即多个小区将随机接入信道配置在UpPTS中，同时还有上行信道质量探测导频位于UpPTS内部时，UpPTS中随机接入信道的检测性能较低，难以满足系统要求。
发明内容
本发明实施例提出一种发送随机接入序列的方法，能够提高UpPTS中随机接入信道的检测性能。
本发明实施例提出一种发送随机接入序列的系统和应用于该系统的基站，能够提高UpPTS中随机接入信道的检测性能。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种发送随机接入序列的方法，包括：
当系统中小区的随机接入信道位于上行导频时隙UpPTS内时，对系统中所有小区的随机接入信道进行相同的频率配置，所述频率配置包括：将小区中在偶数半帧内的随机接入信道从第一起始子载波开始进行连续配置，使所述偶数半帧内的随机接入信道位于系统频带的低频位置，并将奇数半帧内的随机接入信道从第二起始子载波开始进行连续配置，使所述奇数半帧内的随机接入信道位于系统频带的高频位置；或者，将小区中在偶数半帧内的随机接入信道从第二起始子载波开始进行连续配置，使所述偶数半帧内的随机接入信道位于系统频带的高频位置，并将奇数半帧内的随机接入信道从第一起始子载波开始进行连续配置，使所述奇数半帧内的随机接入信道位于系统频带的低频位置；
所述小区中的移动终端根据所述频率配置的信息，在移动终端所属小区的随机接入信道内发送随机接入序列。
一种发送随机接入序列的系统，包括：
基站，用于为基站所属小区的随机接入信道进行频率配置，所述频率配置包括：将小区中在偶数半帧内的随机接入信道从第一起始子载波开始进行连续配置，使所述偶数半帧内的随机接入信道位于系统频带的低频位置，并将奇数半帧内的随机接入信道从第二起始子载波开始进行连续配置，使所述奇数半帧内的随机接入信道位于系统频带的高频位置；或者，将小区中在偶数半帧内的随机接入信道从第二起始子载波开始进行连续配置，使所述偶数半帧内的随机接入信道位于系统频带的高频位置，并将奇数半帧内的随机接入信道从第一起始子载波开始进行连续配置，使所述奇数半帧内的随机接入信道位于系统频带的低频位置；还用于将所述频率配置的信息发送至移动终端；
移动终端，用于接收所述频率配置的信息，根据频率配置的信息在移动终端所属小区的随机接入信道内发送随机接入序列。
一种基站，包括：
频率配置模块，用于为基站所属小区的随机接入信道进行频率配置，所述频率配置包括：将小区中在偶数半帧内的随机接入信道从第一起始子载波开始进行连续配置，使所述偶数半帧内的随机接入信道位于系统频带的低频位置，并将奇数半帧内的随机接入信道从第二起始子载波开始进行连续配置，使所述奇数半帧内的随机接入信道位于系统频带的高频位置；或者，将小区中在偶数半帧内的随机接入信道从第二起始子载波开始进行连续配置，使所述偶数半帧内的随机接入信道位于系统频带的高频位置，并将奇数半帧内的随机接入信道从第一起始子载波开始进行连续配置，使所述奇数半帧内的随机接入信道位于系统频带的低频位置；
发送模块，用于将频率配置模块所配置的频率配置的信息发送至移动终端。
可见，本发明实施例提出的发送随机接入序列的方法及系统，当多个小区的随机接入信道配置在UpPTS中时，通过将多个小区的随机接入信道尽可能地分配在相同的频带上，这样就可以避免与相邻小区中上行信道质量探测导频的相互干扰，从而从根本上提高UpPTS中随机接入信道的检测性能。
附图说明
图1为现有技术帧结构2的结构示意图；
图2为现有技术随机接入序列结构示意图；
图3为本发明实施例发送随机接入序列的方法流程图；
图4为本发明实施例一UpPTS的周期为10ms，随机接入信道周期为20ms时随机接入信道的频率配置示意图；
图5为本发明实施例二UpPTS的周期为5ms，随机接入信道周期为20ms时随机接入信道的频率配置示意图。
图6为本发明实施例三UpPTS的周期为10ms，随机接入信道周期为10ms时随机接入信道的频率配置示意图。
图7为本发明实施例四UpPTS的周期为5ms，随机接入信道周期为10ms时随机接入信道的频率配置示意图。
具体实施方式
本发明的方案是，对于LTE系统帧结构2来说，当多个小区将随机接入信道配置在UpPTS内时，将各个小区的随机接入信道尽可能地分配在相同的频带上，同时，将偶数半帧内的随机接入信道分配在系统频带的一端，将奇数半帧内的随机接入信道分配在系统频带的另一端。这样就可以避免相邻小区之间由于本小区的随机接入序列与邻小区的上行信道质量探测导频之间的干扰而降低UpPTS中随机接入信道的检测性能。
采用上述方案，本发明实施例提出一种发送随机接入序列的方法，参见图3，图3为本发明实施例发送随机接入序列的方法流程图，包括：
步骤301：当系统中小区的随机接入信道位于UpPTS内时，对系统中所有小区的随机接入信道进行相同的频率配置，所述频率配置包括：将小区中在偶数半帧内的随机接入信道从第一起始子载波开始进行连续配置，使所述偶数半帧内的随机接入信道位于系统频带的低频位置，并将奇数半帧内的随机接入信道从第二起始子载波开始进行连续配置，使所述奇数半帧内的随机接入信道位于系统频带的高频位置；或者，将小区中在偶数半帧内的随机接入信道从第二起始子载波开始进行连续配置，使所述偶数半帧内的随机接入信道位于系统频带的高频位置，并将奇数半帧内的随机接入信道从第一起始子载波开始进行连续配置，使所述奇数半帧内的随机接入信道位于系统频带的低频位置；
步骤302：所述小区中的移动终端根据频率配置信息，在移动终端所属小区的随机接入信道内发送随机接入序列。
上述方法还可以进一步包括：将小区中的上行信道质量探测导频配置在UpPTS中没有分配随机接入信道的频域位置。这样，由于上行信道质量间隔地配置在系统带宽的低频和高频位置，上行信道质量探测导频也会间隔地配置在系统带宽的低频和高频位置，因此上行信道质量探测导频能够实现对整个系统带宽的覆盖。
在现有的系统中，有些无线帧中包括一个UpPTS、有些无线帧中包括两个UpPTS，即UpPTS的周期可能为10ms或5ms，而随机接入信道的周期分为20ms和10ms，因此存在四种组合情况，以下详细介绍这四种情况下的随机接入信道的频率配置情况。
实施例一：
参见图4，图4为本发明实施例一UpPTS的周期为10ms，随机接入信道的周期为20ms时，随机接入信道的频率配置示意图。根据目前系统中的配置，在这种情况下，20ms内仅仅存在一个随机接入信道。在图4中，UpPTS的周期为10ms，即一个10ms无线帧中包括一个UpPTS，对于系统中所有小区，其分配的随机接入信道频域位置相同。此时，随机接入信道仅仅位于偶数半帧中，将偶数半帧中的随机接入信道从第一起始子载波开始进行连续配置，使偶数半帧内的随机接入信道位于系统频带的低频位置。其中，第一起始子载波的序列号为0。图4中，一个小区分配了1个随机接入信道，在当前无线帧的偶数半帧中的UpPTS中，该小区的随机接入信道位于系统带宽的最低频率位置；经过10ms后，在第二个无线帧的UpPTS中，由于没有随机接入信道需要进行分配，所以，在第二个无线帧的UpPTS中可以全频带分配上行信道质量探测导频，探测全频带信息。
实施例二：
参见图5，图5为本发明实施例二UpPTS的周期为5ms，随机接入信道的周期分20ms时，随机接入信道的频率配置示意图。根据目前系统中的配置，在这种情况下，20ms内仅仅存在一个随机接入信道。在图5中，UpPTS的周期为5ms，即一个10ms无线帧中包括两个UpPTS，对于系统中各个小区，其分配的随机接入信道频域位置相同。此时，随机接入信道仅仅位于偶数半帧中，将偶数半帧中的随机接入信道从第一起始子载波开始进行连续配置，使偶数半帧内的随机接入信道位于系统频带的低频位置。其中，第一起始子载波的序列号为0。图5中，一个小区分配了1个随机接入信道，在当前无线帧的偶数半帧中的UpPTS中，该小区的随机接入信道位于系统带宽的最低频率位置。而在后面的3个UpPTS中，由于没有随机接入信道需要进行分配，所以，在后面的3个UpPTS中可以全频带分配上行信道质量探测导频，探测全频带信息。
实施例三：
参见图6，图6为本发明实施例三UpPTS的周期为10ms，随机接入信道的周期为10ms时，随机接入信道的频率配置示意图。根据目前系统中的配置，在这种情况下，10ms内可以存在6个随机接入信道。在图6中，UpPTS的周期为10ms，即一个10ms无线帧中包括一个UpPTS，对于系统中所有小区，其分配的随机接入信道频域位置相同。由于此时10ms的随机接入周期内仅仅有一个UpPTS，所以，无论有多少个随机接入信道，全部的随机接入信道都位于这一个UpPTS内。此时，随机接入信道仅仅位于偶数半帧中，将偶数半帧中的随机接入信道从第一起始子载波开始进行连续配置，使偶数半帧内的随机接入信道位于系统频带的低频位置。其中，第一起始子载波的序列号为0。图6中，一个小区分配了3个随机接入信道，在当前无线帧的UpPTS中，该小区的随机接入信道位于系统带宽的最低频率位置；经过10ms后，在第二个无线帧的UpPTS中，这3个随机接入信道还是位于相同的频域位置。从此可以看出，这种情况下，上行信道质量探测导频是不能检测全部频带宽度的。
实施例四：
参见图7，图7为本发明实施例四UpPTS的周期为5ms，随机接入信道的周期为10ms时，随机接入信道的频率配置示意图。根据目前系统中的配置，在这种情况下，10ms内可以存在6个随机接入信道。在图7中，UpPTS的周期为5ms，即一个10ms无线帧中包括两个UpPTS，对于系统中各个小区，其分配的随机接入信道频域位置相同。图7中，一个小区分配了4个随机接入信道，其中2个随机接入信道位于偶数半帧内，另外2个随机接入信道位于奇数半帧内。将偶数半帧内的随机接入信道从第一起始子载波开始进行连续配置，使偶数半帧内的随机接入信道位于系统频带的低频位置，并将奇数半帧内的随机接入信道从第二起始子载波开始进行连续配置，使奇数半帧内的随机接入信道位于系统频带的高频位置。所以，通过分别在高频和低频部分分配上行信道质量探测导频，可以探测全频带信息。其中，第一起始子载波的序列号为0；所述第二起始子载波的序列号为系统中可以使用的子载波数目与72倍的该小区在一个UpPTS内配置的随机接入信道的数目之差。
对于每一个小区，可以按照表2所示的方式进行随机接入信道的频率配置。在表2中，N_PRACH为在一个UpPTS内配置的随机接入信道的数目。K_0为随机接入信道的起始子载波序列号。N_use为系统中可以使用的子载波数目。N_half为半帧帧号。
 N_half对2取余   K_0
  0   0
  1   N_use-N_PRACH×72
表2
从表2可以看出，仅仅需要对半帧号的奇偶性进行判断，就可以确定如何配置起始子载波的位置，进而配置随机接入信道。
在上述实施例一至四中，是以将述偶数半帧内的随机接入信道配置在系统频带的低频位置，将奇数半帧内的随机接入信道配置在系统频带的高频位置为例进行说明。在本发明的其他实施例中，也可以将偶数半帧内的随机接入信道配置在系统频带的高频位置，将奇数半帧内的随机接入信道配置在系统频带的低频位置，具体实现方法是：将小区中在偶数半帧内的随机接入信道从第二起始子载波开始进行连续配置，使所述偶数半帧内的随机接入信道位于系统频带的高频位置，并将奇数半帧内的随机接入信道从第一起始子载波开始进行连续配置，使所述奇数半帧内的随机接入信道位于系统频带的低频位置；其中，第一起始子载波的序列号为0；所述第二起始子载波的序列号为系统中可以使用的子载波数目与72倍的该小区在一个UpPTS内配置的随机接入信道的数目之差。
还可以有其他的配置方式，比如，从系统带宽的中间位置开始分配，将随机接入信道配置在系统带宽的中间位置以上的位置、或者以下的位置。采取这种方式时，第一起始子载波的序列号为系统中可以使用的子载波数目的一半与72倍的该小区在一个UpPTS内配置的随机接入信道的数目之差；第二起始子载波的序列号为系统中可以使用的子载波数目的一半。
类似的配置方式还可以有多种，在此不再一一赘述。总之，只要将每个小区的随机接入信道配置在相同的频域位置，并且间隔地随机接入信道配置在系统带宽的高频和低频位置，从而实现上行信道质量探测导频能够覆盖整个系统带宽即可。
按照上述方式进行频率配置，使得系统中各小区的随机接入信道在频率上完全相同，这样，相邻小区中的移动终端在随机接入信道中发送随机接入序列，就能够避免相邻小区间随机接入序列与上行信道质量探测导频之间的相互干扰，提高UpPTS中随机接入信道的检测性能。同时，由于随机接入信道间隔地配置在系统带宽的高频和低频位置，使得上行信道质量探测导频也能够间隔地位于系统带宽的高频和低频位置，从而能够简单地实现对整个系统带宽的覆盖。
采用上述方法，本发明实施例还提出一种发送随机接入序列的系统，包括：
基站，用于为基站所属小区的随机接入信道进行频率配置，所述频率配置包括：将小区中在偶数半帧内的随机接入信道从第一起始子载波开始进行连续配置，使所述偶数半帧内的随机接入信道位于系统频带的低频位置，并将奇数半帧内的随机接入信道从第二起始子载波开始进行连续配置，使所述奇数半帧内的随机接入信道位于系统频带的高频位置；或者，将小区中在偶数半帧内的随机接入信道从第二起始子载波开始进行连续配置，使所述偶数半帧内的随机接入信道位于系统频带的高频位置，并将奇数半帧内的随机接入信道从第一起始子载波开始进行连续配置，使所述奇数半帧内的随机接入信道位于系统频带的低频位置；还用于将所述频率配置信息发送至移动终端；
移动终端，用于接收所述频率配置信息，根据频率配置信息在移动终端所属小区的随机接入信道内发送随机接入序列。
上述系统中，基站还用于将基站所属小区中的上行信道质量探测导频配置在UpPTS中没有分配随机接入信道的频域位置。
本发明实施例还提出一种基站，包括：
频率配置模块，用于为基站所属小区的随机接入信道进行频率配置，所述频率配置包括：将小区中在偶数半帧内的随机接入信道从第一起始子载波开始进行连续配置，使所述偶数半帧内的随机接入信道位于系统频带的低频位置，并将奇数半帧内的随机接入信道从第二起始子载波开始进行连续配置，使所述奇数半帧内的随机接入信道位于系统频带的高频位置；或者，将小区中在偶数半帧内的随机接入信道从第二起始子载波开始进行连续配置，使所述偶数半帧内的随机接入信道位于系统频带的高频位置，并将奇数半帧内的随机接入信道从第一起始子载波开始进行连续配置，使所述奇数半帧内的随机接入信道位于系统频带的低频位置；
发送模块，用于将频率配置模块所配置的频率配置信息发送至移动终端。
上述基站可以进一步包括：
上行信道质量探测导频配置模块，用于将基站所属小区中的上行信道质量探测导频配置在UpPTS中没有分配随机接入信道的频域位置。
上述第一起始子载波的序列号为可以0；第二起始子载波的序列号可以为系统中可以使用的子载波数目与72倍的该小区在一个UpPTS内配置的随机接入信道的数目之差。或者，第一起始子载波的序列号为系统中可以使用的子载波数目的一半与72倍的该小区在一个UpPTS内配置的随机接入信道的数目之差；第二起始子载波的序列号为系统中可以使用的子载波数目的一半。
综上可见，本发明实施例提出的方法和系统，对于LTE系统帧结构2，当多个小区的随机接入信道配置在UpPTS中时，通过将系统中各小区的随机接入信道尽可能占用相同的频带，从而从根本上提高UpPTS中随机接入信道的检测性能。并且，使得上行信道质量探测导频探测全带宽成为可能。

Claims (10)

1.一种发送随机接入序列的方法，其特征在于，所述方法包括：
当系统中小区的随机接入信道位于上行导频时隙UpPTS内时，对系统中所有小区的随机接入信道进行相同的频率配置，所述频率配置包括：将小区中在偶数半帧内的随机接入信道从第一起始子载波开始进行连续配置，使所述偶数半帧内的随机接入信道位于系统频带的低频位置，并将奇数半帧内的随机接入信道从第二起始子载波开始进行连续配置，使所述奇数半帧内的随机接入信道位于系统频带的高频位置；或者，将小区中在偶数半帧内的随机接入信道从第二起始子载波开始进行连续配置，使所述偶数半帧内的随机接入信道位于系统频带的高频位置，并将奇数半帧内的随机接入信道从第一起始子载波开始进行连续配置，使所述奇数半帧内的随机接入信道位于系统频带的低频位置；
所述小区中的移动终端根据所述频率配置的信息，在移动终端所属小区的随机接入信道内发送随机接入序列。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
将小区中的上行信道质量探测导频配置在UpPTS中没有分配随机接入信道的频域位置。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一起始子载波的序列号为0；所述第二起始子载波的序列号为系统中可以使用的子载波数目与72倍的该小区在一个UpPTS内配置的随机接入信道的数目之差。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一起始子载波的序列号为系统中可以使用的子载波数目的一半与72倍的该小区在一个UpPTS内配置的随机接入信道的数目之差；所述第二起始子载波的序列号为系统中可以使用的子载波数目的一半。
5.一种发送随机接入序列的系统，其特征在于，所述系统包括：
基站，用于为基站所属小区的随机接入信道进行频率配置，所述频率配置包括：将小区中在偶数半帧内的随机接入信道从第一起始子载波开始进行连续配置，使所述偶数半帧内的随机接入信道位于系统频带的低频位置，并将奇数半帧内的随机接入信道从第二起始子载波开始进行连续配置，使所述奇数半帧内的随机接入信道位于系统频带的高频位置；或者，将小区中在偶数半帧内的随机接入信道从第二起始子载波开始进行连续配置，使所述偶数半帧内的随机接入信道位于系统频带的高频位置，并将奇数半帧内的随机接入信道从第一起始子载波开始进行连续配置，使所述奇数半帧内的随机接入信道位于系统频带的低频位置；还用于将所述频率配置的信息发送至移动终端；
移动终端，用于接收所述频率配置的信息，根据频率配置的信息在移动终端所属小区的随机接入信道内发送随机接入序列。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，基站还用于将基站所属小区中的上行信道质量探测导频配置在UpPTS中没有分配随机接入信道的频域位置。
7.一种基站，其特征在于，所述基站包括：
频率配置模块，用于为基站所属小区的随机接入信道进行频率配置，所述频率配置包括：将小区中在偶数半帧内的随机接入信道从第一起始子载波开始进行连续配置，使所述偶数半帧内的随机接入信道位于系统频带的低频位置，并将奇数半帧内的随机接入信道从第二起始子载波开始进行连续配置，使所述奇数半帧内的随机接入信道位于系统频带的高频位置；或者，将小区中在偶数半帧内的随机接入信道从第二起始子载波开始进行连续配置，使所述偶数半帧内的随机接入信道位于系统频带的高频位置，并将奇数半帧内的随机接入信道从第一起始子载波开始进行连续配置，使所述奇数半帧内的随机接入信道位于系统频带的低频位置；
发送模块，用于将频率配置模块所配置的频率配置的信息发送至移动终端。
8.根据权利要求7所述的基站，其特征在于，所述基站进一步包括：
上行信道质量探测导频配置模块，用于将基站所属小区中的上行信道质量探测导频配置在UpPTS中没有分配随机接入信道的频域位置。
9.根据权利要求7或8所述的基站，其特征在于，所述第一起始子载波的序列号为0；所述第二起始子载波的序列号为系统中可以使用的子载波数目与72倍的该小区在一个UpPTS内配置的随机接入信道的数目之差。
10.根据权利要求7或8所述的基站，其特征在于，所述第一起始子载波的序列号为系统中可以使用的子载波数目的一半与72倍的该小区在一个UpPTS内配置的随机接入信道的数目之差；所述第二起始子载波的序列号为系统中可以使用的子载波数目的一半。
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