CN101730195B - 时分同步码分多址系统中随机接入方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及时分同步码分多址系统，公开了一种时分同步码分多址系统中随机接入方法及设备。本发明中，将AC-to-ASC mapping Info和ASC配置列表一同下发给UE，典型的方式是一同在E-RUCCH Info信元中下发，使UE能够根据自身的AC选择出正确的ASC，从而顺利进行E-RUCCH随机接入过程。

Description

时分同步码分多址系统中随机接入方法及设备
技术领域
本发明涉及时分同步码分多址系统，特别涉及时分同步码分多址系统中的高速上行分组接入技术。
背景技术
随着通信技术的不断发展和用户对服务质量要求的日益提高，第三代合作伙伴项目(3rd Generation Partnership Project，简称“3GPP”)标准在Release4版本之前定义的最高可达2Mbit/s的数据传输速率已经逐渐不能满足用户对高速数据业务的需求了。在此情况下，3GPP在Release 5规范中引入了高速下行分组接入(High Speed Downlink Packet Access，简称“HSDPA”)技术。
HSDPA是3GPP Release 5提出的一种增强方案，主要目的是对分组数据业务的高速支持，并且获得更低的时间延迟、更高的系统吞吐量和更有力的服务质量(Quality of Service，简称“QoS”)保证。从技术角度来看，HSDPA通过引入高速下行链路共享信道(High Speed Downlink SharedChannel，简称“HS-DSCH”)增强空中接口，并在通用移动通信系统地面无线接入网(UMTS Terrestrial Radio Access Network，简称“UTRAN”)中增强相应的功能实体。从底层来看，主要是引入混合自适应重传请求(Hybrid Automatic Repeat Request，简称“HARQ”)和自适应调制和编码(Adaptive Modulation and Coding，简称“AMC”)技术来增加数据吞吐量。
在3GPP中，有两种双工模式，一个是时分双工(Time Division Duplex，简称“TDD”)，一个是频分双工(Frequency Division Duplex，简称“FDD”)。两种接入技术的HSDPA过程是基本一致的，但HSDPA涉及的各信道间的时序关系有所不同。
时分同步码分多址(Time Division Synchronous Code Division MultipleAccess，简称“TD-SCDMA”)是3GPP的TDD模式中的一种，“TD-SCDMA”是该标准在中国行业标准中的名称，而在3GPP的名称为“1.28Mcps TDD”。在3GPP Release 7，引入了TD-SCDMA的上行增强技术，即高速上行分组接入(High Speed Uplink Packet Access，简称“HSUPA”)技术。
TD HSUPA与HSDPA使用的技术基本一致，也使用了AMC和HARQ。与下行的HS-DSCH对应，引入了上行的增强上行链路专用信道(E-DCH)。E-DCH映射到增强上行物理信道(E-PUCH)上。E-PUCH信道资源分为调度的和非调度的两类，其中非调度部分由无线网络控制器(Radio NetworkController，简称“RNC”)分配，而调度部分则由NodeB MAC-e实体进行调度分配。
在下行方向，为了支持基站调度，增加了增强上行绝对接入允许信道(E-AGCH)传输基站调度信息，以及增强上行HARQ应答指示信道(E-HICH)来支持HARQ过程的传输应答信息(如ACK/NACK)。
在上行方向，还定义了两个控制信道上行增强控制信道(E-UCCH)和上行增强随机接入信道(E-RUCCH)，用于传输上行增强相关的信令信息。E-UCCH通常和E-DCH复用在一起，传递当前E-DCH HARQ相关的信息。E-RUCCH映射在物理随机接入资源上，主要用于上行增强业务的接入请求。
HSUPA的调度过程简述如下：
(1)用户设备(User Equipment，简称“UE”)通过E-RUCCH发起调度请求，调度请求包含调度相关信息以及UE的标识——无线网络临时标识(E-RNTI)。调度信息包括本小区和邻小区的路径损耗信息、可以允许使用的功率、缓存占用状况等等。
(2)基站节点(Node Base Station，简称“NodeB”)调度器接收到请求后，若允许该UE发送上行增强数据，将通过E-AGCH发送接入允许信息给UE，接入允许信息主要包括功率允许和物理资源允许。并且由于E-AGCH是共享信道，因此接入允许信息还需要携用户标识区分该接入允许是给哪个UE的，同时还指示UE，其接收应答信息的E-HICH信道标识。
(3)UE收到E-AGCH，解得信息是给自己的后，就根据分配的资源和功率在E-DCH上选择自己可以使用的速率并开始数据传输，具有接入允许的UE，可以在MAC-e头重新携带调度信息。
(4)NodeB接收E-DCH信息，解调后根据数据是否正确，在该用户监听的E-HICH信道上反馈ACK/NACK信息。UE根据反馈信息判断是否需要重传。
在TD HSUPA中，E-RUCCH接入过程，和已有的随机接入信道(Random Access CHannel，简称“RACH”)接入过程基本一致。将用于接入的8个上行同步码SYNC_UL，分成两子组，分别用于RACH和E-RUCCH接入。网络通过识别SYNC_UL所属子组区分UE的两中接入。
为了管理UE的接入行为，运营商在发售用户识别卡时，就已经在卡中设置了接入类别(Access Class，简称“AC”)值；同时，在网络中广播或发送AC-to-ASC mapping(AC到ASC的映射)信息，这样，UE通过读取用户卡中的AC值，就可以通过AC到ASC的映射信息，获得该AC对应的ASC配置。ASC(Access Service Class)是接入业务级别，用于控制UE可以使用的接入信道及其数目、发起接入的概率和持续的时间等。对应于不同的AC，网络通常会配置不同的ASC，以控制不同级别的用户终端发起接入获得网络服务的优先级。
因此，UE若要发起接入，必须获得AC-to-ASC mapping，才能根据自身的AC，确认出网络配置的ASC。
现有协议规定，AC仅应用于初始接入，即当发送RRC CONNECTIONREQUEST(RRC连接请求)消息时。应由广播消息中广播的系统信息块类型5中的信元“AC-to-ASC mapping”来指示接入类别到接入服务类别之间的一个映射。AC与ASC之间的对应，如表1所示。
表1：AC到ASC映射示例
 
AC 0-9 10 11 12 13 14 15
ASC 1stIE 2ndIE 3rdIE 4thIE 5thIE 6thIE 7thIE
在该表中，＂nthIE＂将一个在0-7范围内的ASC号指配给AC。如果没有定义“＂nthIE＂所指示的ASC”，则不指定UE的操作。
事实上，AC到ASC映射信息，由AC-to-ASC mapping信元配置，该信元的结构见表2。
表2：AC-to-ASC mapping信元的结构
 
信元 多重 类型 说明
AC-to-ASC mapping table maxASCmap maxASCmap由网络配置
>AC-to-ASC mapping 整数(从0到7)
对于随机接入，应使用各自的ASC所隐含的参数。如果UE具有多个AC，那么UE应选择最高AC号的ASC。
在连接模式下，不应使用AC。
现有协议中，已经增加了有关E-RUCCH传输的ASC配置和持续缩放因子(Persistence scaling factor)信息，并分别在E-RUCCH Info信元的E-RUCCH Access Service class(E-RUCCH接入业务类别)和E-RUCCHpersistence scaling factor list(E-RUCCH持续缩放因子列表)字段中得到了体现，见表3。
表3：E-RUCCH Info信元部分结构
 
信元 多重 说明
>>E-RUCCH Access Serviceclass 1to<maxASC> maxASC由网络配置
>>>E-RUCCH ASC Setting
>>E-RUCCH persistencescaling factor list 1to<maxASCpersist> maxASCpersist由网络配置
>>>Persistence scaling factor 持续缩放因子
从上可知，在E-RUCCH Info信元中，配置了ASC列表，UE接收后能够确定各ASC的配置。但问题在于此时UE虽然知道AC值，和所有ASC的配置，却无法确定AC-to-ASC mapping信息，而无法将AC和ASC对应起来，亦即UE无法确定在E-RUCCH接入过程中，到底使用哪个ASC？
这一问题会在UE漫游或切换时出现。因为目前AC-to-ASC mapping通过广播方式发送，而E-RUCCH Info信元则在专用信道或共享信道发送。当出现切换或漫游时，UE在新小区中可能无法获得、或无法及时获取广播中的配置信息(例如，目前协议规定，某些状态下，UE在切换或漫游时不读取广播信息)。而若新小区和原有小区的AC-to-ASC mapping配置如果不同，则UE若依据原小区的AC-to-ASC mapping配置，通过AC确定所使用的ASC，将不适用于新小区。进而UE不能正常的完成E-RUCCH传输。
发明内容
本发明的目的在于提供一种时分同步码分多址系统中随机接入方法及设备，以解决现有通信协议E-RUCCH接入过程中，UE无法确定自身应该使用的ASC，进而无法正常接入的问题。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种时分同步码分多址系统中E-RUCCH随机接入方法，包括以下步骤：
网络侧设备在配置E-RUCCH接入过程所使用的参数中，下发ASC配置列表时，将接入类别AC到接入业务类别ASC的映射信息一同下发给用户设备；
用户设备根据AC到ASC的映射信息，从ASC配置列表中找到与本地的AC对应的ASC；
用户设备使用ASC进行E-RUCCH随机接入过程。
本发明的实施方式还提供了一种时分同步码分多址系统中信息发送方法，包括以下步骤：
将AC到ASC的映射信息和ASC配置列表封装在“E-RUCCH Info”信元中；
将“E-RUCCH Info”信元向用户设备发送。
本发明的实施方式还提供了一种时分同步码分多址系统中随机接入方法，包括以下步骤：
接收“E-RUCCH Info”信元；
解析所收到的“E-RUCCH Info”信元，得到AC到ASC的映射信息和ASC配置列表；
根据AC到ASC的映射信息，从ASC配置列表中找到与本地的AC对应的ASC；
使用ASC进行E-RUCCH随机接入过程。
本发明的实施方式还提供了一种时分同步码分多址系统的网络侧设备，包括：
封装单元，用于将AC到ASC的映射信息和ASC配置列表封装在“E-RUCCH Info”信元中；
发送单元，用于将“E-RUCCH Info”信元向用户设备发送。
本发明的实施方式还提供了一种用户设备，包括：
接收单元，用于接收“E-RUCCH Info”信元；
解析单元，用于解析接收单元收到的“E-RUCCH Info”信元，得到AC到ASC的映射信息和ASC配置列表；
映射单元，用于根据解析单元所得的AC到ASC的映射信息，从ASC配置列表中找到与本地的AC对应的ASC；
随机接入处理单元，用于使用映射单元所得的ASC进行E-RUCCH随机接入过程。
本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：
对于E-RUCCH随机接入过程，将AC到ASC的映射信息和ASC配置列表一同下发给UE，使UE能够根据自身的AC选择出正确的ASC，从而顺利进行E-RUCCH随机接入过程。
进一步地，AC到ASC的映射信息和ASC配置列表在E-RUCCH Info信元中一同下发，可以较好地与目前的协议兼容，协议中E-RUCCH Info信元的下发时机是较为适合下发AC到ASC的映射信息和ASC配置列表的。
进一步地，与ASC配置列表一起下发的AC到ASC的映射信息采用与广播下发时相同的结构，可以与现有协议保持较好的兼容性，并简化UE的接收处理。
进一步地，AC到ASC的映射信息除了与ASC配置列表一同下发以外，还可以单独地在小区中广播，使处于只接收广播信道状态的UE在小区重选时也可以及时知道AC到ASC的映射信息。
附图说明
图1是根据本发明第一实施方式的TD-SCDMA系统中随机接入方法流程示意图；
图2是根据本发明第三实施方式的TD-SCDMA系统中信息发送方法流程示意图；
图3是根据本发明第四实施方式的TD-SCDMA系统中随机接入方法流程示意图。
具体实施方式
在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
本发明第一实施方式涉及一种TD-SCDMA系统中随机接入方法，其流程如图1所示。
在步骤101中，网络侧设备在配置E-RUCCH接入所使用参数中，下发ASC配置列表时，将AC-to-ASC mapping Info(AC到ASC的映射信息)一同下发给UE。
本实施方式中，AC-to-ASC mapping Info和ASC配置列表在同一个信元中下发。作为一个效果较佳的例子，AC-to-ASC mapping Info和ASC配置列表在“E-RUCCH Info”信元中下发。E-RUCCH Info信元的部分结构见表4(只包括了与本发明较为相关的部分结构)。其中，E-RUCCH AC-to-ASCmapping Info为本发明新引入信元。其结构与表2中的AC-to-ASC mapping信元相同。
表4：本发明中E-RUCCH Info信元部分结构
 
信元 多重 说明
>>E-RUCCH AC-to-ASCmapping Info 用于E-RUCCH的AC-to-ASCmapping lnfo
>>E-RUCCH Access Serviceclass 1to<ma×ASC> maxASC由网络配置
>>>E-RUCCH ASC Setting
>>E-RUCCH persistencescaling factor list 1to<maxASCpersist> maxASCpersist由网络配置
>>>Persistence scaling factor 持续缩放因子
此外，可以理解，除了在同一个信元中下发以外，也可以采用其它方式实现AC-to-ASC mapping Info和ASC配置列表的一同下发，例如，在同一个消息的两个信元中发送，或都通过专用信道下发，或都通过公共信道下发，或都通过广播信道下发等等。除“E-RUCCH Info”信元外，也可以在TD-SCDMA系统中与随机接入相关的其它信元中下发AC-to-ASC mappingInfo和ASC配置列表，还可以新增一个自定义的信元下发，等等，实现方式较多。信元结构是灵活的，除上表中的结构外，也可以采用其它的信元结构，只要能完整地描述AC-to-ASC mapping Info即可。
将AC-to-ASC mapping Info和ASC配置列表一同下发给UE，使UE能够根据自身的AC选择出正确的ASC，从而顺利进行E-RUCCH随机接入过程。在E-RUCCH Info信元中一同下发，可以较好地与目前的协议兼容。
此后进入步骤102，UE根据AC-to-ASC mapping Info，从ASC配置列表中找到与本地的AC对应的ASC。
此后进入步骤103，UE使用ASC进行E-RUCCH随机接入过程。
E-RUCCH随机接入过程是一个较为复杂的过程，在进行该过程时，除ASC以外，还需要用到其它的信息，例如持续缩放因子等，因为与本发明的主要发明点关系不大，这里不进行详细的说明了，E-RUCCH随机接入过程的具体情况可以参见相关的协议文件。
本发明第二实施方式涉及一种TD-SCDMA系统中随机接入方法。第二实施方式与第一实施方式基本相同，区别主要在于：
在第二实施方式中，AC-to-ASC mapping Info除了与ASC配置列表一同下发以外，还可以单独地在小区中广播，使处于只接收广播信道状态的UE在小区重选时也可以及时知道AC-to-ASC mapping Info。
具体地说，还包括以下步骤(在先已收到了ASC配置列表)：
网络侧设备在各小区中广播本小区的AC-to-ASC mapping Info；
UE根据广播中收到的AC-to-ASC mapping Info，从ASC配置列表中找到与本地的AC对应的ASC，并使用该ASC进行E-RUCCH随机接入过程。
此外，可以理解，在本发明的其它一些例子中，也可以不单独广播AC-to-ASC mapping Info，所有的AC-to-ASC mapping Info都和ASC配置列表一起下发。
步骤101中与ASC配置列表一起下发的AC-to-ASC mapping Info采用与广播下发时相同的结构，这样可以与现有协议保持较好的兼容性，并简化UE的接收处理。
本发明第三实施方式涉及一种TD-SCDMA系统中信息发送方法，其流程如图2所示。
在步骤201中，将AC-to-ASC mapping Info和ASC配置列表封装在“E-RUCCH Info”信元中。
在步骤202中，将“E-RUCCH Info”信元向UE发送。
第三实施方式是第一实施方式在网络侧的具体流程，第一实施方式已提到的相关技术细节在本实施方式中不再重复。
本发明第四实施方式涉及一种TD-SCDMA系统中随机接入方法，如图3所示。
在步骤301中，接收“E-RUCCH Info”信元。
此后进入步骤302，解析所收到的“E-RUCCH Info”信元，得到AC-to-ASC mapping Info和ASC配置列表。
此后进入步骤303，根据AC-to-ASC mapping Info，从ASC配置列表中找到与本地的AC对应的ASC。
此后进入步骤304，使用ASC进行E-RUCCH随机接入过程。
第四实施方式是第一实施方式在UE侧的具体流程，第一实施方式已提到的相关技术细节在本实施方式中不再重复。
本发明的方法实施方式可以以软件、硬件、固件等等方式实现。不管本发明是以软件、硬件、还是固件方式实现，指令代码都可以存储在任何类型的计算机可访问的存储器中(例如永久的或者可修改的，易失性的或者非易失性的，固态的或者非固态的，固定的或者可是换的介质等等)。同样，存储器可以例如是可编程阵列逻辑(Programmable Array Logic，简称“PAL”)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称“RAM”)、可编程只读存储器(Programmable Read Only Memory，简称“PROM”)、只读存储器(Read-Only Memory，简称“ROM”)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable ROM，简称“EEPROM”)、磁盘、光盘、数字通用光盘(Digital Versatile Disc，简称“DVD”)等等。
本发明第五实施方式涉及一种TD-SCDMA系统的网络侧设备，该设备包括：
封装单元，用于将AC-to-ASC mapping Info和ASC配置列表封装在“E-RUCCH Info”信元中。
发送单元，用于将“E-RUCCH Info”信元向UE发送。
第三实施方式是与本实施方式相对应的方法实施方式，本实施方式可与第三实施方式互相配合实施。第三实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第三实施方式中。
本发明第六实施方式涉及一种UE，该设备包括：
接收单元，用于接收“E-RUCCH Info”信元。
解析单元，用于解析接收单元收到的“E-RUCCH Info”信元，得到AC-to-ASC mapping Info和ASC配置列表。
映射单元，用于根据解析单元所得的AC-to-ASC mapping Info，从ASC配置列表中找到与本地的AC对应的ASC。
随机接入处理单元，用于使用映射单元所得的ASC进行E-RUCCH随机接入过程。
第四实施方式是与本实施方式相对应的方法实施方式，本实施方式可与第四实施方式互相配合实施。第四实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第四实施方式中。
需要说明的是，本发明各设备实施方式中提到的各单元都是逻辑单元，在物理上，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现，这些逻辑单元本身的物理实现方式并不是最重要的，这些逻辑单元所实现的功能的组合是才解决本发明所提出的技术问题的关键。此外，为了突出本发明的创新部分，本发明上述各设备实施方式并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，这并不表明上述设备实施方式并不存在其它的单元。
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种时分同步码分多址系统中随机接入方法，其特征在于，包括以下步骤：
网络侧设备在配置上行增强随机接入信道E-RUCCH随机接入过程所使用的参数中，下发ASC配置列表时，将接入类别AC到接入业务类别ASC的映射信息一同下发给用户设备；该用户设备在某些状态下在切换或漫游时不读取广播信息；
所述用户设备根据所述AC到ASC的映射信息，从所述ASC配置列表中找到与本地的AC对应的ASC；
所述用户设备使用所述ASC进行E-RUCCH随机接入过程。
2.根据权利要求1所述的时分同步码分多址系统中随机接入方法，其特征在于，所述下发的步骤中，所述AC到ASC的映射信息和ASC配置列表在同一个信元中下发。
3.根据权利要求2所述的时分同步码分多址系统中随机接入方法，其特征在于，所述下发步骤中，所述AC到ASC的映射信息和ASC配置列表在“E-RUCCH Info”信元中下发。
4.根据权利要求3所述的时分同步码分多址系统中随机接入方法，其特征在于，所述“E-RUCCH Info”信元中，AC到ASC的映射信息包括“AC-to-ASC mapping table”信元和“AC-to-ASC mapping”信元列表，所述“AC-to-ASC mapping”信元的类型为从0到7的整数。
5.根据权利要求4所述的时分同步码分多址系统中随机接入方法，其特征在于，在所述一同下发的步骤之后还包括以下步骤：
网络侧设备在各小区中广播本小区的AC到ASC的映射信息；
所述用户设备根据广播中收到的AC到ASC的映射信息，从所述ASC配置列表中找到与本地的AC对应的ASC，并使用该ASC进行E-RUCCH随机接入过程。
6.一种时分同步码分多址系统中信息发送方法，其特征在于，包括以下步骤：
将AC到ASC的映射信息和ASC配置列表封装在“E-RUCCH Info”信元中；
将所述“E-RUCCH Info”信元向用户设备发送，该用户设备在某些状态下在切换或漫游时不读取广播信息。
7.根据权利要求6所述的时分同步码分多址系统中信息发送方法，其特征在于，所述“E-RUCCH Info”信元中，AC到ASC的映射信息包括“AC-to-ASC mapping table”信元和“AC-to-ASC mapping”信元列表，所述“AC-to-ASC mapping”信元的类型为从0到7的整数。
8.一种时分同步码分多址系统中随机接入方法，其特征在于，该系统中的用户设备在某些状态下在切换或漫游时不读取广播信息，所述方法包括以下步骤：
接收“E-RUCCH Info”信元；
解析所收到的“E-RUCCH Info”信元，得到AC到ASC的映射信息和ASC配置列表；
根据所述AC到ASC的映射信息，从所述ASC配置列表中找到与本地的AC对应的ASC；
使用所述ASC进行E-RUCCH随机接入过程。
9.一种时分同步码分多址系统的网络侧设备，其特征在于，包括：
封装单元，用于将AC到ASC的映射信息和ASC配置列表封装在“E-RUCCH Info”信元中；
发送单元，用于将所述“E-RUCCH Info”信元向用户设备发送，该用户设备在某些状态下在切换或漫游时不读取广播信息。
10.一种用户设备，其特征在于，该用户设备在某些状态下在切换或漫游时不读取广播信息，包括：
接收单元，用于接收“E-RUCCH Info”信元；
解析单元，用于解析所述接收单元收到的“E-RUCCH Info”信元，得到AC到ASC的映射信息和ASC配置列表；
映射单元，用于根据所述解析单元所得的AC到ASC的映射信息，从所述ASC配置列表中找到与本地的AC对应的ASC；
随机接入处理单元，用于使用所述映射单元所得的ASC进行E-RUCCH随机接入过程。
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