CN102264149B - 一种宽带码分多址系统终端随机接入方法及装置 - Google Patents
一种宽带码分多址系统终端随机接入方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102264149B CN102264149B CN201010186833.3A CN201010186833A CN102264149B CN 102264149 B CN102264149 B CN 102264149B CN 201010186833 A CN201010186833 A CN 201010186833A CN 102264149 B CN102264149 B CN 102264149B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- access
- slot
- group
- sequential
- leading
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Abstract
本发明公开了一种宽带码分多址系统终端随机接入方法及装置，在不牺牲接入成功率的情况下实现前导最短发送间隔τp-p，min发送，从而提高终端接入效率。所述方法包括：终端接收到系统侧分配的可用接入子信道组信息后，在发送前导前，根据当前帧号、可用接入子信道组、预计的计算时间以及前导最小时间间隔，计算并存储k组接入时序，其中，每组接入时序中包括前导的发送接入时隙、捕获指示(AI)的接收接入时隙以及消息的发送接入时隙；所述终端按照所述k组接入时序中的至少一组接入时序进行随机接入。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信领域，特别是指一种宽带码分多址系统终端随机接入方法及装置。
背景技术
在宽带码分多址(WCDMA)系统中，随机接入过程是用户终端通过物理随机接入信道(PRACH，Physical Random Access CHannel)向系统发送前导(Preamble)请求接入，收到系统通过捕获指示信道(AICH，AcquisitionIndication Channel)下发的捕获指示(AI，Acquisition Indication)，根据指示结果继续发送前导或者发送用户控制信令或业务数据的过程。
物理随机接入信道(PRACH)作为上行公共信道，由4096码片(Chip)长度的前导和10ms或者20ms长度的消息部分组成，如图1所示。前导部分携带签名信息用于表征用户终端。消息部分用于传送数据量较小的数据，如用户控制信令或者非实时的业务数据。
捕获指示信道(AICH)传送捕获指示(AI)，与终端发送的签名序列相关，用于系统反馈给终端确认是否允许该终端接入。
终端在预定义的时间开始发送随机接入信道或者接收捕获指示，这个时间称为接入时隙。如图2所示，上行PRACH信道和下行AICH信道的接入时隙时序相差τp-a。
系统分配的接入子信道号和接入时隙以及系统帧号(SFN)的关系如表1所示。表中的时隙号表示可用时隙位置。
表1接入子信道号和接入时隙及SFN的关系
由于系统通过广播信道(BCH)为小区内所有终端分配可用接入子信道组和可用签名序列组作为接入资源，因此为了减少不同终端的接入冲突，3GPP协议规定了严格的时序要求：对于在子信道组指示的某一下行接入时隙上反馈的捕获指示必须在提前固定时间τp-a所处的上行接入时隙发送前导。PRACH和AICH时序关系如图3所示。其中τp-p表示前导和前导之间的距离，应大于或等于τp-p，min。τp-a表示前导发送和接收对应捕获指示之间的距离。τp-m表示前导发送和消息部分发送之间的距离。参数取值见表2。
表2AICH_Transmission_Timing定时参数
(参数AICH_Transmission_Timing由高层信令给出)
| AICH_Transmission_Timing＝0 | AICH_Transmission_Timing＝1 | |
| τp-p，min | 15360chips(3access slots) | 20480chips(4access slots) |
| τp-a | 7680chips | 12800chips |
| τp-m | 15360chips(3access slots) | 20480chips(4access slots) |
3GPP协议对随机接入过程的步骤作了以下描述(参见协议TS25.214-840，第6.1节)：
(1)从相邻两帧对应的可用的子信道组中随机等概率地选择一个接入时隙。
(2)从可用的签名序列组中随机等概率地选择一个签名序列。
(3)前导重传计数器设置为preamble_max_retrans。
(4)前导的初始功率设置为initial_power_offset。
(5)如果前导功率超过最大允许值max_tx_power，前导传输功率就设为最大允许功率。
(6)在对应上行链路接入时隙的下行链路接入时隙中，如果UE没有检测到其签名序列对应的捕获指示符(AI不为1且不为-1)，则执行以下操作：
(6.1)在可用子信道组中选择下一次尝试接入时隙。
(6.2)在可用签名序列组中选择新的签名序列。
(6.3)以power_step_size为步长增加前导发送功率。如果前导功率比max_tx_power大6dB，则物理层反馈No ack on AICH(AICH没有收到应答)给上层，然后退出接入进程。
(6.4)前导重传计数器计数减1。
(6.5)如果前导重传计数器计数＞0，那么重复步骤5。否则物理层反馈No ack on AICH给上层，并退出接入进程。
(7)如果在对应上行链路接入时隙的下行链路接入时隙检测到其签名序列的负捕获指示，那么物理层反馈Nack on AICH received(在AICH上接收到拒绝应答)给上层，并退出接入进程。
(8)否则，收到AICH的接收应答，然后根据传输定时参数aich_tx_timing，在最后一个传输前导结束3个或者4个接入时隙后传输随机接入消息。随机接入消息的控制部分的传输功率须比相邻前导的功率高power_offset dB。随机接入消息的数据部分的传输功率按上行链路RACH功率控制设置。
(9)物理层反馈Rach message transmitted(RACH消息部分已发送)给上层，并退出随机接入进程。
上述协议描述步骤通过在不同的接入时隙多次发送前导，并提高前导发送功率的方法来提高终端的接入成功率，但在加快接入速度上没有提供有效的方法，仅限定两次前导发送时间间隔τp-p的最小值τp-p，min作为理论上最短的发送间隔。
为了解决提高终端接入速度的技术问题，现有公开的技术方案中，有的基于系统端为上行专用信道增强用户专门配置较高的初始前导传输功率和较大的功率攀升步长，从而增大随机接入过程初始传输功率，提高随机接入过程成功的概率，以实现快速随机接入；有的通过对前导根序列索引的选择设计实现减少接入延时。但是这两种方案的设计内容都包括了系统端和终端两侧，导致对系统端有一定的依赖性，而且由于设置较高的前导传输功率可能导致多用户应用时产生远近效应，降低系统容量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种宽带码分多址系统终端随机接入方法及装置，在不牺牲接入成功率的情况下实现前导最短发送间隔τp-p，min发送，从而提高终端接入效率。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种宽带码分多址系统终端随机接入方法，其包括：
终端接收到系统侧分配的可用接入子信道组信息后，在发送前导前，根据当前帧号、可用接入子信道组、预计的计算时间以及前导最小时间间隔，计算并存储k组接入时序，其中，每组接入时序中包括前导的发送接入时隙、捕获指示(AI)的接收接入时隙以及消息的发送接入时隙；
所述终端按照所述k组接入时序中的至少一组接入时序进行随机接入。
进一步地，所述k组接入时序中的至少一组接入时序包括：所述k组接入时序中的第n组接入时序，1≤n≤k；或者，所述k组接入时序中的从第n组接入时序开始的一组以上的接入时序，1≤n≤k。
进一步地，所述根据当前帧号、可用接入子信道组、预计的计算时间以及前导最小时间间隔，计算并存储k组接入时序的步骤包括：根据当前帧号、可用接入子信道组、预计的计算时间计算第1组接入时序；根据第n组接入时序、前导最小时间间隔，计算第n+1组接入时序，最终计算得到k组接入时序，所述k为最大发送次数。
进一步地，所述根据当前帧号、可用接入子信道组、预计的计算时间计算第1组接入时序的步骤包括：将当前帧号加上预计的计算时间，得到一初始帧号m，根据所述初始帧号以及可用接入子信道组，确定AI的接收接入时隙；根据AI与前导的固定时隙关系，确定前导的发送接入时隙；根据前导与消息的固定时隙关系，确定消息的发送接入时隙，从而确定第1组接入时序。
进一步地，所述根据第n组接入时序、前导最小时间间隔，计算第n+1组接入时序的步骤包括：
(a)根据第n组接入时序中AI的接收接入时隙以及前导最小时间间隔确定第n+1组接入时序中AI的初始接收接入时隙：
AI_Access_Slotn+1＝AI_Access_Slotn+前导最小时间间隔；
其中，AI_Access_Slotn+1表示AIn+1的接收接入时隙，AI_Access_Slotn表示AIn的接收接入时隙；
(b)判断所述初始接收接入时隙是否为所述终端的可用时隙，如果是，则将所述初始接收接入时隙作为第n+1组接入时序中AI的接收接入时隙保存，执行步骤(c)，如果不是所述终端的可用时隙，则重新确定所述AI的初始接收接入时隙：AI_Access_Slotn+1＝AI_Access_Slotn+1+单位时隙，返回本步骤；
(c)根据所述AI的接收接入时隙以及AI与前导的固定时隙关系，确定本组接入时序中前导的发送接入时隙；根据所述前导的发送接入时隙以及前导与消息的固定时隙关系，确定本组接入时序中消息的发送接入时隙。
进一步地，每组接入时序中还包括硬件配置方式信息，包括前导的硬件配置方式和/或AI的硬件配置方式。
进一步地，所述终端根据第n组接入时序中AI接收接入时隙与第n+1组接入时序中前导发送接入时隙的时隙差，配置第n+1组接入时序中前导的硬件配置方式：如果所述时隙差大于预定门限，则设置所述前导的硬件配置方式为表示软中断的信息，表示采用软中断的方式指示硬件发送前导；如果时隙差小于预定门限，则设置所述前导的硬件配置方式为表示直接配置的信息，表示采用直接配置的方式指示硬件发送前导。
进一步地，所述终端根据第n组接入时序中AI接收接入时隙与第n+1组接入时序中AI接收接入时隙的时隙差，配置第n+1组接入时序中AI的硬件配置方式：如果所述时隙差大于预定门限，则设置所述AI的硬件配置方式为表示软中断的信息，表示采用软中断的方式指示硬件接收AI；如果时隙差小于预定门限，则设置所述AI的硬件配置方式为表示直接配置的信息，表示采用直接配置的方式指示硬件接收AI。
进一步地，所述终端的协议栈执行上述计算k组接入时序的操作，所述当前帧号为所述协议栈接收到系统发送的可用接入子信道组信息的帧号；或者，所述终端的物理层执行上述计算k组接入时序的操作，所述当前帧号为所述物理层接收到协议栈发送的带有可用接入子信道组信息的随机接入请求消息的帧号。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种宽带码分多址系统终端随机接入装置，其包括：
接入时序规划模块，其用于在接收到系统侧分配的可用接入子信道组信息后，根据当前帧号、可用接入子信道组、预计的计算时间以及前导最小时间间隔，计算并存储k组接入时序，其中，每组接入时序中包括前导的发送接入时隙、AI的接收接入时隙以及消息的发送接入时隙；
随机接入模块，其用于按照所述接入时序规划模块计算并保存的k组接入时序中的至少一组接入时序进行随机接入。
进一步地，所述k组接入时序中的至少一组接入时序包括：所述k组接入时序中的第n组接入时序，1≤n≤k；或者，所述k组接入时序中的从第n组接入时序开始的一组以上的接入时序，1≤n≤k。
进一步地，所述接入时序规划模块，进一步用于：根据当前帧号、可用接入子信道组、预计的计算时间计算第1组接入时序；根据第n组接入时序、前导最小时间间隔，计算第n+1组接入时序，最终计算得到k组接入时序，所述k为最大发送次数。
进一步地，所述接入时序规划模块，还用于设置前导的硬件配置方式和/或AI的硬件配置方式，并保存在相应的接入时序组中。
本发明为了实现提高终端随机接入速度的目的，在终端实现上行PRACH信道发送相邻前导的时间间隔支持3GPP协议TS25.211-830规定的最小时间间隔τp-p，min，以及在最小时间间隔条件下满足发送前导之后的下行捕获指示(AI)接收和前导或者PRACH消息(PRACH message)发送的调度时序，从而实现随机接入前导的紧凑发送，提高终端接入速度。
本发明所述方法和装置，利用终端物理层收到随机接入请求时相对空闲的时机进行时序规划，以初始的时间和空间换取随机接入过程中的时间开销。与现有技术相比，本发明方案仅涉及用户终端，达到与系统侧良好兼容的效果；本发明简化了接入过程中选择接入时隙和确认配置方法的实时软件处理，节省软件处理时间在30chips以内，从而有效实现了对最小时间间隔前导发送的支持，增加了前导的发送密度，避免了因前导发送稀疏、前导功率攀升缓慢导致接入速度慢，提高了终端随机接入效率。
附图说明
图1为物理随机接入信道(PRACH)结构示意图；
图2为上下行接入时隙时序关系示意图；
图3为PRACH和AICH时序关系示意图；
图4为随机接入前导发送调度过程示意图；
图5为接入时序规划过程流程图；
图6为随机接入前导发送调度装置结构示意图。
具体实施方式
本发明的发明构思是：终端接收到系统侧分配的可用接入子信道组信息后，在发送前导前，根据当前帧号、可用接入子信道组、预计的计算时间以及前导最小时间间隔，计算并存储k组接入时序，其中，每组接入时序中包括前导的发送接入时隙、AI的接收接入时隙以及消息(message)的发送接入时隙；所述终端按照所述k组接入时序中的至少一组接入时序进行随机接入。
所述k组接入时序中的至少一组接入时序包括：所述k组接入时序中的第n组接入时序；或者所述k组接入时序中的从第n组接入时序开始的一组以上的接入时序，1≤n≤k。终端可能通过一次发送前导、接收AI、发送消息完成随机接入，或者通过多次完成随机接入。如果通过多次，则每次发送前导时都按照接入时序组中规划的前导发送接入时隙顺序执行，以保证最小时间间隔。
所述预计的计算时间是指预估的计算并存储k组接入时序的时间。
所述根据当前帧号、可用接入子信道组、预计的计算时间以及前导最小时间间隔，计算并存储k组接入时序的步骤包括：根据当前帧号、可用接入子信道组、预计的计算时间计算第1组接入时序；根据第n组接入时序、前导最小时间间隔，计算第n+1组接入时序，最终计算得到k组接入时序，所述k为最大发送次数。
具体地，根据当前帧号、可用接入子信道组、预计的计算时间计算第1组接入时序的过程如下：当前帧号+预计的计算时间，得到一初始帧号m，根据该初始帧号以及可用接入子信道组查表1，确定AI的接收接入时隙，再根据AI与前导的固定时隙关系，确定前导的发送接入时隙，再根据前导与消息的固定时隙关系，确定消息的发送接入时隙，从而确定第1组接入时序。
根据第n(1≤n≤k，k是系统侧配置给终端的最大前导重传次数，k的最大值为64)组接入时序、前导最小时间间隔，计算第n+1组接入时序的过程如下：
(a)先根据第n组接入时序中AI的接收接入时隙以及前导最小时间间隔确定第n+1组接入时序中AI的初始接收接入时隙：
AI_Access_Slotn+1＝AI_Access_Slotn+前导最小时间间隔
上述公式中，AI_Access_Slotn+1表示捕获指示AIn+1的接收接入时隙，AI_Access_Slotn表示捕获指示AIn的接收接入时隙；
(b)判断所述初始接收接入时隙是否为所述终端的可用时隙，如果是，则将所述初始接收接入时隙作为第n+1组接入时序中AI的接收接入时隙保存，执行步骤(c)，如果不是，则重新确定所述AI的初始接收接入时隙：AI_Access_Slotn+1＝AI_Access_Slotn+1+单位时隙，返回本步骤，继续判断；
优选地，所述单位时隙为1时隙。具体地，在初步确定AI_Access_Slotn+1后，先查询表1，确定该AI_Access_Slotn+1是否为可用子信道组对应的可用时隙，如果是，则保存该AI_Access_Slotn+1，否则，在AI_Access_Slotn+1上累加一个时隙，再查询表1，直到确定有可用子信道组对应的可用时隙为止，保存最终的AI_Access_Slotn+1作为第n+1组接入时序中的AI的接收接入时隙。
(c)根据所述AI的接收接入时隙以及AI与前导的固定时隙关系，确定本组接入时序中前导的发送接入时隙；根据所述前导的发送接入时隙以及前导与消息的固定时隙关系，确定本组接入时序中消息的发送接入时隙。
优选地，每组接入时序中还包括硬件配置方式信息，包括前导的硬件配置方式和/或AI的硬件配置方式。所述终端根据第n组接入时序中AI接收接入时隙与第n+1组接入时序中前导发送接入时隙的时隙差，配置第n+1组接入时序中前导的硬件配置方式。根据第n组接入时序中AI接收接入时隙与第n+1组接入时序中AI接收接入时隙的时隙差，配置第n+1组接入时序中AI的硬件配置方式。具体地，如果时隙差大于预定门限，则设置硬件配置方式为表示软中断的信息，表示采用软中断的方式指示硬件操作(发送前导或接收AI)，即注册软中断等待软中断到达时再配置硬件的方式；如果时隙差小于预定门限，则设置硬件配置方式为表示直接配置的信息，表示采用直接配置的方式指示硬件操作(发送前导或接收AI)。所述预定门限由硬件决定，例如硬件只能完成1帧内配置的操作，否则会发生操作覆盖，则所述预定门限为1帧。
所述终端的协议栈或者物理层可以执行上述计算k组接入时序的操作，如果是协议栈计算，则所述当前帧号为协议栈接收到系统发送的可用接入子信道组信息的帧号；如果是物理层计算，则所述当前帧号为物理层接收到协议栈发送的带有可用接入子信道组信息的随机接入请求消息的帧号。
为了方便计算，所述预计的计算时间以帧为单位。
下面以物理层计算为例说明发明的方法，参照图4，包括如下步骤：
(1)系统通过BCH信道分配给终端可用接入子信道组和可用签名序列组之后，终端协议栈在下发给终端物理层的随机接入请求中携带上述两个组信息；
(2)物理层根据随机接入请求消息中携带的子信道组信息以及初始帧号(初始帧号＝当前的系统帧号(SFN)+预计计算时间，本实施例中预计计算时间为2帧)，查询表1所示的接入子信道号和接入时隙及SFN关系表，在相邻两帧中随机等概率地选择第一个捕获指示AI0的接入时隙，以确定AI0的接收接入时隙；
(3)基于AI0的接收接入时隙确定Preamble0的发送接入时隙和Message0的发送接入时隙，写入时序规划表，并根据AI0的接收接入时隙计算得到AI_Access_Slot1，AI_Access_Slot2...AI_Access_Slotk，k≤preamble_max_retrans-1即AI的最大发送次数(协议规定为64)，共规划k组接入时序，写入时序规划表，计算方法如图5流程图所示，包括：
(3.1)基于前一AIi的接收接入时隙加上τp-p，min得到AIi的初始接收接入时隙，查询表1判断是否为可用子信道组对应的可用接入时隙，如果是，执行步骤(3.3)，如果不是，执行步骤(3.2)；
(3.2)将初始接收接入时隙累加1个接入时隙后，查询表1，判断是否为可用接入时隙，如果是，执行步骤(3.3)，如果不是，继续执行本步骤；
(3.3)将得到的新可用接入时隙作为新的AIi+1的接收接入时隙，把AIi+1的接收接入时隙以及基于AIi+1接收接入时隙确定的Preamblei+1的发送接入时隙和Messagei+1的发送接入时隙写入时序规划表，并根据前一AIi接收接入时隙和新的Preamblei+1发送接入时隙的时隙差确定新Preamblei+1发送配置方式，根据前一AIi接收接入时隙和新AIi+1接收接入时隙的时隙差确定新AIi+1接收的配置方法，写入规划表；
(3.4)判断时序规划表中规划的Preamble个数是否达到系统侧限定的最大发送个数preamble_max_retrans，如果是，执行步骤(3.5)，如果不是，返回步骤(3.1)；
(3.5)结束接入时序规划，此时，时序规划表中的时序内容包括共k组，每组接入时序包括前导发送接入时隙、捕获指示接收接入时隙、消息发送接入时隙以及前导发送和捕获指示接收的配置方法标识。
(4)生成时序规划表后，物理层开始根据规划表配置硬件发送第一个前导Preamble0，接收捕获指示AI0；
优选地，物理层可以选择规划表中第1组时序完成发送前导接入AI的操作，也可以选择第2组或第3组，但如果选择了第n组中的前导发送接入时隙发送第一个前导，则如需发送第二个前导时，应选择第n+1组中的前导发送接入时隙，以保证间隔最小。
(5)判断如果没有检测到该终端签名序列对应的捕获指示AI，则执行步骤(6)，判断如果检测到该终端签名序列对应的捕获指示AI，且AI＝-1，则执行步骤(7)，判断如果检测到该终端签名序列对应的捕获指示AI，且AI＝1，则执行步骤(8)；
(6)如果终端没有检测到其签名序列对应的捕获指示符(AIi不为1且不为-1)，则在时序规划表中选择下一个Preamblei+1的发送时刻发送Preamblei+1，接收AIi+1，返回步骤(5)；
(7)如果终端检测到其签名序列的负捕获指示AIi＝-1，那么物理层反馈Nack on AICH received给上层，并退出接入进程；
(8)如果检测到该终端签名序列对应的捕获指示AI＝1，那么查时序规划表找到Messagei的发送时刻发送Messagei；
(9)物理层反馈Rach message transmitted(RACH消息部分已发送)给上层，并退出随机接入进程。
上述步骤(3.1)通过在前一AIi的接收时刻加上τp-p，min作为AI初始接收接入时隙(或称为AI的参考接收接入时隙)，查询附表1判断是否为可用子信道组对应的可用接入时隙的方式，保证了以τp-p，min作为解析相邻AI的最小间隔，从而也保证了以τp-p，min作为发送它们所对应的相邻Preamble的最小间隔。
上述步骤(3)至步骤(5)采用提前规划时序表、实时查表的方式是因为在满足最小时间间隔的情形下，捕获指示解析结束到下一个前导发送时刻的时间间隔非常小，根据(τp-p，min-τp-a-access_slot_length)计算，在AICH_Transmission_Timing＝0或1的情形下这一时间间隔为2560chips，考虑下行接收硬件(RX硬件)解析AI的处理延时和上行发送硬件(TX硬件)发送Preamble的处理延时，这一时间间隔中实际供软件处理时间一般小于100chips(约26us)。因此如果软件在100chips内实时计算前导接入时隙和签名序列以及配置硬件发送前导，将大大增加软件的复杂度和处理超时无法在正确时间点发送Preamble的风险。如果采用提前规划时序表、实时查表的方式，并且在规划表中同时规划了发送和接收的配置，这样省去了每次Preamble发送前选择AI接收接入时隙、确认Preamble和Message发送接入时隙的工作，并省去了每次计算配置硬件时机的工作，将每次Preamble发送前的软件开销减小到30chips以内。从而支持最小时间间隔的Preamble紧凑发送。
实现上述方法的装置包括：接入时序规划模块以及随机接入模块，其中：
所述接入时序规划模块，其用于在接收到系统侧分配的可用接入子信道组信息后，根据当前帧号、可用接入子信道组、预计的计算时间以及前导最小时间间隔，计算并存储k组接入时序，其中，每组接入时序中包括前导的发送接入时隙、AI的接收接入时隙以及消息的发送接入时隙；
所述随机接入模块，其用于按照所述接入时序规划模块计算并保存的k组接入时序中的至少一组接入时序进行随机接入。
优选地，所述接入时序规划模块，进一步用于：根据当前帧号、可用接入子信道组、预计的计算时间计算第1组接入时序；根据第n组接入时序、前导最小时间间隔，计算第n+1组接入时序，最终计算得到k组接入时序，所述k为最大发送次数。
优选地，所述接入时序规划模块还用于设置前导的硬件配置方式和/或AI的硬件配置方式，并保存在相应的接入时序组中。
当所述装置位于物理层时，如图6所示，接入时序规划模块接收来自协议栈的接入请求消息，执行前述调度方法步骤(2)、(3)的动作，一次性完成此次随机接入过程系统端所规划的子信道组要求的最多64组接入时序的规划写入时序规划表。
时序规划表以结构数组的形式存储了所规划最多64组接入时序，数据结构如下：
T_TxPrachTimingInfo tPrachTimingTable[64]；
typedef struct
{
T_timing tPreTiming；
T_timing tAiTiming；
T_timing tMsgTiming；
/*bit 0：1-表示直接配置硬件发送前导.0-表示注册软中断触发配置硬件发送前导；bit 1：1-表示直接配置硬件接收捕获指示.0-表示注册软中断触发配置硬件接收捕获指示。*/
int wCfgMethod；
}T_TxPrachTimingInfo；
随机接入模块与上行发送驱动模块和下行接收驱动模块共同完成前述调度方法步骤(4)至(8)的动作，完成前导的紧凑发送、捕获指示的接收或者随机接入信道消息部分的发送。
应用实例
如附图4所示，假定终端物理层在系统帧号sfn_start＝136时收到协议栈下发的随机接入请求消息，消息中携带的可用接入子信道sub_channels＝0x3F，sub_channels的值从bit0至bit11分别对应附表1中的子信道0至子信道11，因此系统端分配的可用子信道组是子信道0，1，2，3，4，5，消息中携带的前导最大发送次数preamble_max_retrans＝8，接入时序类型AICH_Transmission_Timing＝0。实施步骤包括：
(1)物理层软件为了保证足够的接入时序规划时间，预留1帧以上的软件处理时间，规划第一个捕获指示AI0最早接收帧号sfn_ai_early＝sfn_start+1为137帧，最晚接收帧号sfn_ai_late＝sfn_ai_early+1为138帧。查询表1，对应子信道0，1，2，3，4，5的接入时隙包括137帧(137mod8＝1)的接入时隙12，13，14，以及与其相邻的138帧(138mod8＝2)的接入时隙0，1，2。在6个可选接入时隙中随机等概率地选择了138帧的接入时隙1作为AI0的接入时隙，又因为1个接入时隙的长度为5120chips，所以时序规划表中AI0的接收接入时隙规划为：tPrachTimingTable[0].t_ai_timing.frame＝138，tPrachTimingTable[0].t_ai_timing.chip＝5120。
(2)基于AI0的接收接入时隙，以及已知的AICH_Transmission_Timing＝0，查询附表2，把AI0的接收接入时隙减去τp-a以确定Preamble0的发送接入时隙，并将其写入时序规划表tPrachTimingTable[0].t_pre_timing.frame＝137，tPrachTimingTable[0].t_pre_timing.chip＝35840。把Preamble0的发送接入时隙加上τp-m确定Message0的发送接入时隙，并将其写入时序规划表tPrachTimingTable[0].t_msg_timing.frame＝138，tPrachTimingTable[0].t_msg_timing.chip＝12800。并根据AI0的接收接入时隙规划AI1，AI2...AI7，因为preamble_max_retrans＝8。共规划8组接入时序，写入时序规划表，规划方法如附图5流程图所示，包括：
(2.1)基于前一AIi的接收接入时隙加上τp-p，min查询表1判断是否为可用子信道组对应的可用接入时隙，如果是，执行步骤(2.3)，如果不是，执行步骤(2.2)；
例如，AI0的接收接入时隙是138帧的接入时隙1，加上τp-p，min(查附表2，τp-p，min为3个接入时隙)，AI1的接收接入时隙是sfn＝138帧的接入时隙4，查表1接入时隙4对应的子信道号是7，不属于可用子信道组，该接入时隙不可用。
(2.2)在(2.1)AIi的接收接入时隙加上τp-p，min的基础上累加1个接入时隙后，判断是否为可用接入时隙，如果是，执行步骤(2.3)，如果不是，继续执行本步骤；
例如在(2.1)的基础上累加1个接入时隙，直到AI1的接收接入时隙是sfn＝139帧的接入时隙9，查表1接入时隙9对应的子信道号是0，属于可用子信道组该接入时隙可用，执行步骤(2.3)。
(2.3)把得到的新可用接入时隙作为新的AIi+1接收接入时隙，把它以及基于它确定的Preamblei+1发送接入时隙和Messagei+1发送接入时隙写入时序规划表，并根据前一AIi接收和新的Preamblei+1发送时间差确定新Preamblei+1发送配置方法，根据前一AIi接收和新AIi+1接收的时间差确定新AIi+1接收的配置方法，写入规划表；
如：
tPrachTimingTable[1].t_ai_timing.frame＝139，
tPrachTimingTable[1].t_ai_timing.chip＝7680，
tPrachTimingTable[1].t_pre_timing.frame＝139，
tPrachTimingTable[1].t_pre_timing.chip＝0，
tPrachTimingTable[1].t_msg_timing.frame＝139，
tPrachTimingTable[1].t_msg_timing.chip＝15360。
因为tPrachTimingTable[1].t_pre_timing和tPrachTimingTable[0].t_ai_timing时间差在1帧以内，由于硬件是以帧为时间单位处理的，而采用注册软中断的方式只能注册1帧以后的软中断，因此要标志在前一个捕获指示无应答后直接配置硬件处理下一个前导。同理由于tPrachTimingTable[1].t_ai_timing和tPrachTimingTable[0].t_ai_timing时间差在1帧以上因此标志在前一个捕获指示无应答后注册软中断触发配置硬件处理下一个捕获指示，即tPrachTimingTable[1].wCfgMethod＝1。
(2.4)判断时序规划表中规划的Preamble个数是否达到系统侧限定的最大发送个数preamble_max_retrans，如果是，执行步骤(2.5)，如果不是，返回步骤(2.1)；
(2.5)结束接入时序规划；
时序规划表构造完毕后，表中的时序内容包括共k组，每组包括前导发送接入时隙、捕获指示接收接入时隙、消息发送接入时隙以及前导发送和捕获指示接收的配置方法标识。实施例时序规划表结果如表3所示，k＝8，从表3中可见Preamble1和Preamble2之间，Preamble3和Preamble4之间，Preamble5和Preamble6之间都满足τp-p，min的最小时间间隔。
(3)生成时序规划表后，物理层开始根据规划表配置硬件发送第一个前导Preamble0，接收捕获指示AI0；
(4)如果终端没有检测到其签名序列对应的捕获指示符(AIi不为1且不为-1)，则在时序规划表中选择下一个Preamblei+1的发送时刻发送Preamblei+1，接收AIi+1；如果AIi+1不为1且不为-1，从(4)继续执行；
(5)如果终端检测到其签名序列的负捕获指示AIi＝-1，那么物理层反馈Nack on AICH received给上层，并退出接入进程；
(6)如果终端收到AICH的接收应答AIi＝1，然后查时序规划表找到Messagei的发送时刻发送Messagei；
(7)物理层反馈Rach message transmitted(RACH消息部分已发送)给上层，并退出随机接入进程。
表3具体实施例时序规划表内容
| 组号i | Preamble发送时间 | AI接收时间 | Message发送时间 | 硬件配置方法 |
| 0 | Sfn＝137Chip＝35840 | Sfn＝138Chip＝5120 | Sfn＝138Chip＝12800 | 前导：软中断捕获指示：软中断 |
| 1 | Sfn＝139Chip＝0 | Sfn＝139Chip＝7680 | Sfn＝139Chip＝15360 | 前导：直接配置捕获指示：软中断 |
| 2 | Sfn＝139Chip＝15360 | Sfn＝139Chip＝23040 | Sfn＝139Chip＝30720 | 前导：直接配置捕获指示：直接配置 |
| 3 | Sfn＝140Chip＝23040 | Sfn＝140Chip＝30720 | Sfn＝141Chip＝0 | 前导：直接配置捕获指示：软中断 |
| 4 | Sfn＝141Chip＝0 | Sfn＝141Chip＝7680 | Sfn＝141Chip＝15360 | 前导：直接配置捕获指示：直接配置 |
| 5 | Sfn＝142Chip＝7680 | Sfn＝142Chip＝15360 | Sfn＝142Chip＝23040 | 前导：直接配置捕获指示：软中断 |
| 6 | Sfn＝142Chip＝23040 | Sfn＝142Chip＝30720 | Sfn＝143Chip＝0 | 前导：直接配置捕获指示：直接配置 |
| 7 | Sfn＝143Chip＝30720 | Sfn＝144Chip＝0 | Sfn＝144Chip＝7680 | 前导：直接配置捕获指示：软中断 |
以上所述仅为本发明的简化的实施例而已，并不限制本发明，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保护范围之内。
Claims (7)
1.一种宽带码分多址系统终端随机接入方法，其包括：
终端接收到系统侧分配的可用接入子信道组信息后，在发送前导前，根据当前帧号、可用接入子信道组、预计的计算时间以及前导最小时间间隔，计算并存储k组接入时序，其中，每组接入时序中包括前导的发送接入时隙、捕获指示AI的接收接入时隙以及消息的发送接入时隙；
所述终端按照所述k组接入时序中的至少一组接入时序进行随机接入；
所述k组接入时序中的至少一组接入时序包括：
所述k组接入时序中的第n组接入时序，1≤n≤k；或者
所述k组接入时序中的从第n组接入时序开始的一组以上的接入时序，1≤n≤k；
所述根据当前帧号、可用接入子信道组、预计的计算时间以及前导最小时间间隔，计算并存储k组接入时序的步骤包括：
根据当前帧号、可用接入子信道组、预计的计算时间计算第1组接入时序；
根据第n组接入时序、前导最小时间间隔，计算第n+1组接入时序，最终计算得到k组接入时序，所述k为最大发送次数；
所述根据当前帧号、可用接入子信道组、预计的计算时间计算第1组接入时序的步骤包括：
将当前帧号加上预计的计算时间，得到一初始帧号m，根据所述初始帧号以及可用接入子信道组，确定AI的接收接入时隙；
根据AI与前导的固定时隙关系，确定前导的发送接入时隙；
根据前导与消息的固定时隙关系，确定消息的发送接入时隙，从而确定第1组接入时序；
所述根据第n组接入时序、前导最小时间间隔，计算第n+1组接入时序的步骤包括：
（a）根据第n组接入时序中AI的接收接入时隙以及前导最小时间间隔确定第n+1组接入时序中AI的初始接收接入时隙：
AI_Access_Slotn+1=AI_Access_Slotn+前导最小时间间隔；
其中，AI_Access_Slotn+1表示AIn+1的接收接入时隙，AI_Access_Slotn表示AIn的接收接入时隙；
（b）判断所述初始接收接入时隙是否为所述终端的可用时隙，如果是，则将所述初始接收接入时隙作为第n+1组接入时序中AI的接收接入时隙保存，执行步骤（c），如果不是所述终端的可用时隙，则重新确定所述AI的初始接收接入时隙：AI_Access_Slotn+1=AI_Access_Slotn+1+单位时隙，返回本步骤；
（c）根据所述AI的接收接入时隙以及AI与前导的固定时隙关系，确定本组接入时序中前导的发送接入时隙；根据所述前导的发送接入时隙以及前导与消息的固定时隙关系，确定本组接入时序中消息的发送接入时隙。
2.如权利要求1中任一权利要求所述的方法，其特征在于：
每组接入时序中还包括硬件配置方式信息，包括前导的硬件配置方式和/或AI的硬件配置方式。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：
所述终端根据第n组接入时序中AI接收接入时隙与第n+1组接入时序中前导发送接入时隙的时隙差，配置第n+1组接入时序中前导的硬件配置方式：如果所述时隙差大于预定门限，则设置所述前导的硬件配置方式为表示软中断的信息，表示采用软中断的方式指示硬件发送前导；如果时隙差小于预定门限，则设置所述前导的硬件配置方式为表示直接配置的信息，表示采用直接配置的方式指示硬件发送前导。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：
所述终端根据第n组接入时序中AI接收接入时隙与第n+1组接入时序中AI接收接入时隙的时隙差，配置第n+1组接入时序中AI的硬件配置方式：如果所述时隙差大于预定门限，则设置所述AI的硬件配置方式为表示软中断的信息，表示采用软中断的方式指示硬件接收AI；如果时隙差小于预定门限，则设置所述AI的硬件配置方式为表示直接配置的信息，表示采用直接配置的方式指示硬件接收AI。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述终端的协议栈执行上述计算k组接入时序的操作，所述当前帧号为所述协议栈接收到系统发送的可用接入子信道组信息的帧号；或者
所述终端的物理层执行上述计算k组接入时序的操作，所述当前帧号为所述物理层接收到协议栈发送的带有可用接入子信道组信息的随机接入请求消息的帧号。
6.一种宽带码分多址系统终端随机接入装置，其包括：
接入时序规划模块，其用于在接收到系统侧分配的可用接入子信道组信息后，根据当前帧号、可用接入子信道组、预计的计算时间以及前导最小时间间隔，计算并存储k组接入时序，其中，每组接入时序中包括前导的发送接入时隙、AI的接收接入时隙以及消息的发送接入时隙；
随机接入模块，其用于按照所述接入时序规划模块计算并保存的k组接入时序中的至少一组接入时序进行随机接入；
所述k组接入时序中的至少一组接入时序包括：
所述k组接入时序中的第n组接入时序，1≤n≤k；或者
所述k组接入时序中的从第n组接入时序开始的一组以上的接入时序，1≤n≤k；
所述接入时序规划模块，进一步用于：根据当前帧号、可用接入子信道组、预计的计算时间计算第1组接入时序；根据第n组接入时序、前导最小时间间隔，计算第n+1组接入时序，最终计算得到k组接入时序，所述k为最大发送次数；所述根据当前帧号、可用接入子信道组、预计的计算时间计算第1组接入时序的步骤包括：
将当前帧号加上预计的计算时间，得到一初始帧号m，根据所述初始帧号以及可用接入子信道组，确定AI的接收接入时隙；
根据AI与前导的固定时隙关系，确定前导的发送接入时隙；
根据前导与消息的固定时隙关系，确定消息的发送接入时隙，从而确定第1组接入时序；
所述根据第n组接入时序、前导最小时间间隔，计算第n+1组接入时序的步骤包括：
（a）根据第n组接入时序中AI的接收接入时隙以及前导最小时间间隔确定第n+1组接入时序中AI的初始接收接入时隙：
AI_Access_Slotn+1=AI_Access_Slotn+前导最小时间间隔；
其中，AI_Access_Slotn+1表示AIn+1的接收接入时隙，AI_Access_Slotn表示AIn的接收接入时隙；
（b）判断所述初始接收接入时隙是否为所述终端的可用时隙，如果是，则将所述初始接收接入时隙作为第n+1组接入时序中AI的接收接入时隙保存，执行步骤（c），如果不是所述终端的可用时隙，则重新确定所述AI的初始接收接入时隙：AI_Access_Slotn+1=AI_Access_Slotn+1+单位时隙，返回本步骤；
（c）根据所述AI的接收接入时隙以及AI与前导的固定时隙关系，确定本组接入时序中前导的发送接入时隙；根据所述前导的发送接入时隙以及前导与消息的固定时隙关系，确定本组接入时序中消息的发送接入时隙。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于：
所述接入时序规划模块，还用于设置前导的硬件配置方式和/或AI的硬件配置方式，并保存在相应的接入时序组中。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201010186833.3A CN102264149B (zh) | 2010-05-26 | 2010-05-26 | 一种宽带码分多址系统终端随机接入方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201010186833.3A CN102264149B (zh) | 2010-05-26 | 2010-05-26 | 一种宽带码分多址系统终端随机接入方法及装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102264149A CN102264149A (zh) | 2011-11-30 |
| CN102264149B true CN102264149B (zh) | 2014-08-13 |
Family
ID=45010539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201010186833.3A Active CN102264149B (zh) | 2010-05-26 | 2010-05-26 | 一种宽带码分多址系统终端随机接入方法及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102264149B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104010377B (zh) * | 2013-02-22 | 2018-01-19 | 中兴通讯股份有限公司 | 增强wcdma系统前导检测处理能力的方法和装置 |
| WO2016033778A1 (zh) * | 2014-09-04 | 2016-03-10 | 华为技术有限公司 | 定时传输方法和设备 |
| CN105992387B (zh) * | 2015-02-13 | 2019-04-05 | 工业和信息化部电信研究院 | 一种无线信道接入方法和装置 |
| WO2017035698A1 (zh) * | 2015-08-28 | 2017-03-09 | 华为技术有限公司 | Prach前导的发送方法、设备及系统 |
| CN110099458B (zh) * | 2018-01-30 | 2021-05-04 | 中国移动通信有限公司研究院 | 随机接入方法、网络侧设备及用户终端 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1357212A (zh) * | 1999-05-26 | 2002-07-03 | 诺基亚公司 | 随机接入控制方法和系统 |
| CN1852543A (zh) * | 2006-01-09 | 2006-10-25 | 华为技术有限公司 | 一种物理随机接入信道异常的检测方法 |
| US20070297079A1 (en) * | 2006-06-21 | 2007-12-27 | Broadcom Corporation, A California Corporation | Optimal synchronization mark/address mark construction |
| US20100113049A1 (en) * | 2008-10-30 | 2010-05-06 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Method and device for management of femto base station |
-
2010
- 2010-05-26 CN CN201010186833.3A patent/CN102264149B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1357212A (zh) * | 1999-05-26 | 2002-07-03 | 诺基亚公司 | 随机接入控制方法和系统 |
| CN1852543A (zh) * | 2006-01-09 | 2006-10-25 | 华为技术有限公司 | 一种物理随机接入信道异常的检测方法 |
| US20070297079A1 (en) * | 2006-06-21 | 2007-12-27 | Broadcom Corporation, A California Corporation | Optimal synchronization mark/address mark construction |
| US20100113049A1 (en) * | 2008-10-30 | 2010-05-06 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Method and device for management of femto base station |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102264149A (zh) | 2011-11-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111526528B (zh) | 竞争窗调整方法和装置 | |
| CN108633106B (zh) | 一种随机接入回退后的随机接入及指示方法、装置 | |
| CN102264149B (zh) | 一种宽带码分多址系统终端随机接入方法及装置 | |
| EP2028871B1 (en) | Radio transmission device and radio transmission method | |
| CN107371126B (zh) | 基于fdd-lte网络的随机接入方法 | |
| CN110636613B (zh) | 随机接入方法、终端、基站、存储介质、电子装置 | |
| CN106686691A (zh) | 一种随机接入响应rar传输方法及相关设备 | |
| CN111294775B (zh) | 一种大规模mtc与h2h共存场景中基于h2h动态特性的资源分配方法 | |
| CN104025690A (zh) | 一种调整发送时间的方法及用户设备 | |
| CN1497882B (zh) | 一种时分双工系统的随机接入方法 | |
| CN106793091A (zh) | 基站、用户设备及数据传输方法 | |
| CN106937357B (zh) | 一种多用户接入的方法及装置 | |
| CN101572944A (zh) | 随机接入中资源选择方法和终端设备 | |
| US9801212B2 (en) | User equipment and method for resource allocation | |
| CN111436070B (zh) | 一种功率余量上报的方法 | |
| CN106686727A (zh) | 多载波的竞争接入方法、装置及系统 | |
| CN101605394A (zh) | 移动站、基站和用于上行链路服务的方法 | |
| CN107231700A (zh) | 一种竞争式随机接入的方法及装置 | |
| CN109618309A (zh) | 一种基于时隙复用的机器通信随机接入方法 | |
| CN107484255B (zh) | 一种基于频率分组的多信道csma协议中最优信道数确定方法 | |
| CN103687009A (zh) | 随机接入中资源选择方法和终端设备 | |
| CN109286993B (zh) | 一种基于估计算法的动态接入蜂窝网络的方法 | |
| EP2983400B1 (en) | Method and apparatus for scheduling stations | |
| CN110536425A (zh) | 信息传输方法及基站、终端和通信系统、设备、存储介质 | |
| CN101247629A (zh) | 一种无线通信终端定位的方法及其应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20151106 Address after: Dameisha Yantian District of Shenzhen City, Guangdong province 518085 Building No. 1 Patentee after: SHENZHEN ZTE MICROELECTRONICS TECHNOLOGY CO., LTD. Address before: 518057 Nanshan District Guangdong high tech Industrial Park, South Road, science and technology, ZTE building, Ministry of Justice Patentee before: ZTE Corporation |
|
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20111130 Assignee: Xi'an Chris Semiconductor Technology Co. Ltd. Assignor: SHENZHEN ZTE MICROELECTRONICS TECHNOLOGY CO., LTD. Contract record no.: 2019440020036 Denomination of invention: WCDMA system terminal random access method and apparatus thereof Granted publication date: 20140813 License type: Common License Record date: 20190619 |
|
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |