CN101873714A

CN101873714A - 一种物理随机接入信道循环移位限制的配置方法和系统

Info

Publication number: CN101873714A
Application number: CN200910135584A
Authority: CN
Inventors: 郝鹏; 喻斌
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2009-04-27
Filing date: 2009-04-27
Publication date: 2010-10-27

Abstract

本发明公开了一种物理随机接入信道循环移位限制的配置方法和系统，所述方法包括：基站选择终端使用的物理随机接入信道的前导格式，且告知所述终端；若所述前导格式为前导格式4，则基站告知所述终端使用循环移位步长Ncs的非限制集合生成前导序列；或者，当终端获知前导格式为前导格式4，则使用循环移位步长Ncs的非限制集合生成前导序列。利用本发明可以保证前导格式4与前导格式0～3信令格式的统一性，降低设备实现的复杂度。

Description

一种物理随机接入信道循环移位限制的配置方法和系统

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种物理随机接入信道(PhysicalRandom Access Channel，简称为PRACH)循环移位限制的配置方法和系统。

背景技术

图1示出了长期演进(Long Term Evolution，简称为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 type 2。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 Pilot Time Slot，简称为UpPTS)，在实际系统中，上/下行配制的索引会通过广播消息通知给终端。

表1上/下行配制

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2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长度(T_CP)和/或Sequence长度(T_SEQ)。目前LTE系统中TDD模式所支持的前导格式的种类如表2所示。

表2

前导格式	T_CP	T_SEQ
前导格式	T_CP	T_SEQ	0	3168·T_s	24576·T_s
1	21024·T_s	24576·T_s	0	3168·T_s	24576·T_s
1	21024·T_s	24576·T_s	2	6240·T_s	2·24576·T_s
3	21024·T_s	2·24576·T_s	2	6240·T_s	2·24576·T_s
3	21024·T_s	2·24576·T_s	4(仅帧结构类型2)	448·T_s	4096·T_s

在表2所示的随机接入前导格式中，前导格式0～3在普通上行子帧中传输，子载波间隔为1.25kHz，序列长度为839；而前导格式4在UpPTS内传输，子载波间隔为7.5kHz，序列长度为139。另外，在频域，一个随机接入前导占6个物理资源块(Physical Resource Block，简称为PRB)所对应的带宽，即72个资源要素(Resource Element，简称为RE)。时域位置相同的PRACH信道通过频域进行区分。

物理随机接入信道配置索引(prach-ConfigurationIndex)用于指示当前小区所使用的PRACH的密度(Density)、版本(Version)及前导格式(Preamble Format)信息，如表3所示。

表3

在LTE系统中，PRACH使用根Zadoff-Chu(简称ZC)序列的循环移位序列作为随机接入前导的序列，简称为前导序列(preamble sequence)，这些循环移位序列又可以称为零相关区域(Zero Correlation Zone，简称ZCZ)序列。ZC序列的产生公式为

x_{u} (n) = e^{- j \frac{πun (n + 1)}{N_{ZC}}},

0≤n≤N_ZC-1

其中，u为根序列的物理索引，N_ZC为根序列的长度。由根ZC序列u通过循环移位产生的前导序列v的表示式为

x_u，v(n)＝x_u((n+C_v)modN_ZC)

其中，C_v为由根序列u所产生的前导序列v所对应的循环移位量。C_v的取值与循环移位步长Ncs以及前导序列索引v有关，如下式所示

其中，

为一种循环移位限制规则。对于前导格式0～3，Ncs的取值如表4所示；对于前导格式4，Ncs的取值如表5所示。

表4

表5

LTE系统为了对抗由高速运动所产生的频偏，PRACH使用了循环移位限制。所谓循环移位限制就是在生成前导序列的时候，限制某些循环移位量的使用。循环移位限制虽然可以解决频偏问题，但它减少了根序列产生前导的数量，使一个小区需要的根ZC序列数量大大增加。这不仅会使序列的重用因子下降，增加小区间干扰。并且，由于根ZC序列之间的正交性比一条根序列循环移位之间的正交性差，一个小区内使用内根序列数量的增加还会造成小区内干扰的增加。

基站通过高层信令(即非物理层信令)中的“高速标志”(highSpeedFlag)指示是使用循环移位步长Ncs的限制集合(即restricted set)还是非限制集合(即unrestricted set)，即是否需要进行循环移位限制。设置成true表示生成前导序列时使用循环移位步长Ncs的限制集合，即需要进行循环移位限制；设置成false表示生成前导序列时使用循环移位步长Ncs的非限制集合，即不需要进行循环移位限制。

由于前导格式4的子载波间隔很大，对抗频偏的能力很强，因此循环移位限制对其抗频偏的性能改善并不明显。而且前导格式4的序列长度短，循环移位限制所造成的小区间/小区内的干扰问题将更严重。

如何能够保证系统信令流程的统一，降低设备实现的复杂度，前导格式4的信令类型又要与前导格式0～3保持一致，成为亟需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是提出一种物理随机接入信道循环移位限制的配置方法和系统，解决现有技术中使用前导格式4时，由于采用循环移位限制造成小区间/小区内的干扰问题，且保证系统信令流程的统一。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种物理随机接入信道循环移位限制的配置方法，包括：

基站选择终端使用的物理随机接入信道的前导格式，且告知所述终端；

若所述前导格式为前导格式4，则基站告知所述终端使用循环移位步长Ncs的非限制集合生成前导序列。

进一步地，上述配置方法还可具有以下特点：

所述基站选择终端使用的物理随机接入信道的前导格式，且告知所述终端，具体包括：

基站选择物理随机接入信道配置索引，将所述物理随机接入信道配置索引发送给终端；

所述终端根据所述物理随机接入信道配置索引，获知使用的物理随机接入信道的前导格式。

进一步地，上述配置方法还可具有以下特点：

若所述前导格式为前导格式4，则基站告知所述终端使用循环移位步长Ncs的非限制集合生成前导序列，具体包括：

若所述前导格式为前导格式4，则基站将高速标志的值设置为“否”，并将所述高速标志发送给终端；

终端根据所述高速标志的值，获知使用循环移位步长Ncs的非限制集合生成前导序列。

进一步地，上述配置方法还可具有以下特点：

所述终端使用循环移位步长Ncs的非限制集合生成前导序列是指：终端生成前导序列时不进行循环移位限制。

为了解决上述技术问题，本发明还提供一种物理随机接入信道循环移位限制的配置方法，包括：

当终端获知前导格式为前导格式4，则使用循环移位步长Ncs的非限制集合生成前导序列。

进一步地，上述配置方法还可具有以下特点：

所述基站选择终端使用的物理随机接入信道的前导格式之后，还将相应的高速标志发送给所述终端。

进一步地，上述配置方法还可具有以下特点：

若终端获知前导格式为前导格式0～3中的一个，则根据所述高速标志的值，使用循环移位步长Ncs的限制集合或使用循环移位步长Ncs的非限制集合；

其中，当所述高速标志的值为“是”，则终端使用循环移位步长Ncs的限制集合生成前导序列；

当所述高速标志的值为“否”，则终端使用循环移位步长Ncs的非限制集合生成前导序列。

为了解决上述技术问题，本发明还提供一种物理随机接入信道循环移位限制的配置系统，包括基站和终端，

所述基站用于选择终端使用的物理随机接入信道的前导格式，且告知所述终端；以及，若所述前导格式为前导格式4，所述基站还用于告知所述终端使用循环移位步长Ncs的非限制集合生成前导序列。

所述基站用于选择终端使用的物理随机接入信道的前导格式，且告知所述终端；

所述终端用于当获知前导格式为前导格式4，则使用循环移位步长Ncs的非限制集合生成前导序列。

利用本发明可以保证前导格式4与前导格式0～3信令格式的统一性，降低设备实现的复杂度。同时又可以在使用前导格式4时，避免进行循环移位所造成的小区内根序列数量的增加所引起的小区间和小区内干扰强度增加的问题。

附图说明

图1为LTE系统TDD模式的帧结构示意图；

图2为随机接入前导的结构图；

图3为本发明实施例一的方法流程图；

图4为本发明实施例二的方法流程图。

具体实施方式

本发明的基本构思是：当使用前导格式4时，使用循环移位步长Ncs的非限制集合。

具体来说：

基站选择终端使用的PRACH的前导格式，且告知所述终端；

若所述前导格式为前导格式4，则基站告知所述终端使用循环移位步长Ncs的非限制集合生成前导序列；或者，当终端获知前导格式为前导格式4，则自动使用循环移位步长Ncs的非限制集合生成前导序列。

下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例一

如图3所示，本发明实施例一的方法包括如下步骤：

步骤301，基站选择其覆盖范围内的小区的终端使用的PRACH的前导格式，且告知所述终端；以及，告知所述终端使用循环移位步长Ncs的非限制集合还是使用循环移位步长Ncs的限制集合生成前导序列；

其中，若所述前导格式为前导格式4，则基站告知所述终端使用循环移位步长Ncs的非限制集合生成前导序列；

优选地，所述基站选择并告知终端PRACH的前导格式，具体可采用如下方式实现：

所述终端根据所述物理随机接入信道配置索引，查表可获知使用的PRACH的前导格式。

优选地，基站告知所述终端使用循环移位步长Ncs的非限制集合还是使用循环移位步长Ncs的限制集合，具体可采用如下方式实现：

基站设置高层信令的高速标志，并将所述高速标志发送给终端，其中，当所述高速标志的值设置为“是”(“true”)，则告知终端使用循环移位步长Ncs的限制集合生成前导序列，即“进行循环移位限制”；当所述高速标志的值设置为“否”(“false”)，则告知终端使用循环移位步长Ncs的非限制集合生成前导序列，即“不进行循环移位限制”。

若所述前导格式为前导格式4，则基站固定设置高速标志的值设置为“否”。

步骤302，所述终端根据所述前导格式、使用循环移位步长Ncs的非限制集合还是使用循环移位步长Ncs的限制集合，配置随机接入前导。

实施例二

如图4所示，本发明实施例二的方法包括如下步骤：

步骤401，基站选择其覆盖范围内的小区的终端使用的PRACH的前导格式，且告知所述终端；

优选地，在本步骤中，基站还设置高层信令的高速标志，并将所述高速标志发送给终端；其中，当所述高速标志的值设置为“是”，则告知终端生成前导序列时使用循环移位步长Ncs的限制集合，即“进行循环移位限制”；当所述高速标志的值设置为“否”，则告知终端生成前导序列时使用循环移位步长Ncs的非限制集合，即“不进行循环移位限制”。

步骤402，当终端获知前导格式为前导格式4，则使用循环移位步长Ncs的非限制集合生成前导序列。

在本步骤中，若终端获知前导格式为前导格式0～3中的一个，则根据所述高速标志的值，在生成前导序列时，使用循环移位步长Ncs的限制集合或使用循环移位步长Ncs的非限制集合；

其中，当所述高速标志的值设置为“是”，则终端使用循环移位步长Ncs的限制集合，即“进行循环移位限制”；

当所述高速标志的值设置为“否”，则终端使用循环移位步长Ncs的非限制集合，即“不进行循环移位限制”。

若终端获知前导格式为前导格式4，则无论接收到高速标志的值为“是”还是“否”，在生成前导序列时，均使用循环移位步长Ncs的非限制集合，即“不进行循环移位限制”。

本发明实施例的PRACH循环移位限制的配置系统，包括基站和终端，所述基站用于选择终端使用的PRACH的前导格式，且告知所述终端；以及，若所述前导格式为前导格式4，所述基站还用于告知所述终端使用循环移位步长Ncs的非限制集合。

本发明实施例的PRACH循环移位限制的配置系统，包括基站和终端，所述基站用于选择终端使用的PRACH的前导格式，且告知所述终端；所述终端用于当获知前导格式为前导格式4，则使用循环移位步长Ncs的非限制集合。

下面以具体应用示例进一步详细描述：

应用示例一

在LTE的TDD模式下，基站设置当前小区选择的物理随机接入信道配置索引(prach-ConfigurationIndex)为53，即对应前导格式4；

基站将高速标志(highSpeedFlag)的值固定设置成“false”，即对应于使用循环移位步长Ncs的非限制集合。

终端接收到所述高速标志后，根据其指示不进行循环移位限制，即：使用循环移位步长Ncs的非限制集合生成前导序列，也即x_u，v(n)＝x_u((n+C_v)mod N_ZC)，且且N_CS≠0。

应用示例二

基站将高速标志(highSpeedFlag)设置成“ture”，即对应于使用循环移位步长Ncs的限制集合和/或进行循环移位限制；基站将高速标志通知给终端。

基站选择的物理随机接入信道配置索引(prach-ConfigurationIndex)为53，即对应前导格式4，并将物理随机接入信道配置索引通知给终端；

终端接收到物理随机接入信道配置索引后，通过查表得到物理随机接入信道配置索引对应前导格式4，则不论高速标志的取值是什么，都不进行循环移位限制，即：使用循环移位步长Ncs的非限制集合生成前导序列，也即x_u，v(n)＝x_u((n+C_v)modN_ZC)，且

且N_CS≠0。

应用示例三

基站将高速标志(highSpeedFlag)设置成“false”，即对应于使用循环移位步长Ncs的非限制集合和/或不进行循环移位限制；基站将高速标志通知给终端；

且N_CS≠0。

应用示例四

基站将高速标志(highSpeedFlag)设置成“true”，即对应于使用循环移位步长Ncs的限制集合和/或进行循环移位限制；基站将高速标志通知给终端；

基站选择的物理随机接入信道配置索引(prach-ConfigurationIndex)为0，即对应前导格式0，并将物理随机接入信道配置索引通知给终端；

终端接收到物理随机接入信道配置索引后，通过查表得到物理随机接入信道配置索引对应前导格式0，则根据高速标志的指示(为true)基于循环移位限制规则进行循环移位限制，即使用循环移位步长Ncs的限制集合生成前导序列，也即x_u，v(n)=x_u((n+C_v)modN_ZC)。

根据循环移位限制规则，有

其中，

p为使(pu)modN_ZC＝1成立的最小非负整数，

d_{start} = 2 d_{u} + n_{shift}^{RA} N_{CS}

则当N_CS≤d_u＜N_ZC/3时，

d_{start} = N_{ZC} - {2 d}_{u} + n_{shift}^{RA} N_{CS}

当N_ZC/3≤d_u≤(N_ZC-N_CS)/2时，

对于其它du值，根ZC序列u不能用于产生前导。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。