CN103220813B - 一种多载波系统的随机接入方法及系统及终端及基站设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多载波系统的随机接入方法及系统及终端及基站设备，基站接收终端发送的随机接入前导；所述基站使用随机接入无线网络临时标识(RA‑RNTI)指示随机接入响应的场景下，所述基站在发送的随机接入响应中携带用于终端识别本终端的随机接入响应的标识信息。终端发送随机接入前导；所述终端根据接收到的随机接入无线网络临时标识(RA‑RNTI)以及随机接入响应携带的标识信息识别本终端的随机接入响应。本发明在保持后向兼容的同时满足了新版本协议对于多TA随机接入的需求，在兼容跨载波调度和本地载波调度应用中使支持MTA的终端和不支持MTA的终端均能准确完成随机接入过程。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种多载波系统的随机接入方法及系统及终端及基站设备。
背景技术
高级长期演进系统(Long Term Evolution Advance，简称为LTE-Advanced)是第三代合作伙伴计划(the 3rd Generation Partner Project，简称为3GPP)组织为了满足国际电信联盟(International Telecommunication Union，简称为ITU)、高级国际移动通讯(International Mobile Telecommunication-Advanced，简称为IMT-Advanced)的要求而推出的标准。LTE-Advanced系统是在长期演进系统(Long Term Evolution，简称为LTE)基础上的一个演进版本，它引入了很多新技术来满足IMT-Advanced的基本需求，其中最重要的一项技术就是载波聚合。
由于目前无线频谱资源的紧缺性，世界各移动运营商拥有的频谱资源往往比较零散，而IMT-Advanced要求峰值速率的指标更高(高移动性下支持100Mbps，低移动性下支持1Gbps)，以目前的LTE标准最大20MHz的带宽是无法满足IMT-Advanced要求的，所以需要扩充到更高带宽，比如40MHz、60MHz，甚至更高。提高带宽和峰值速率的方法之一是对频域进行扩充，例如把几个基于20MHz的LTE频带通过“载波聚合”的方式进行带宽扩大，这就是载波聚合技术的本质。因此，LTE-Advanced系统也属于多载波系统。
应用了载波聚合技术的LTE-Advanced系统中，参与聚合的载波被称为分量载波(Component Carrier)，用户设备(User Equipment，简称为UE)可以同时在多个分量载波上和eNB进行数据收发传输。分量载波可以使用LTE已经定义的频段，也可以使用为LTE-Advanced专门新增的频段。基于目前频谱资源紧张，不可能总有频域上连续的分量载波可以分配给运营商使用，因此分量载波在频带上可以是连续的，也可以是不连续的。
在载波聚合系统中，对于某一个用户来说，可以有一个第一载波和一个或多个第二载波。第一载波一般为主要的载波，可以承载信令和数据，第二载波主要用于承载数据，也可以承载部分信令。载波可以分为上行载波(用于用户设备到控制站的数据传输)和下行载波(用于控制站到用户设备的数据传输)。对应第一载波的无线服务区为第一服务区，对应第二载波的无线服务区为第二服务区。在不同的系统中，第一载波，第一服务区和第二载波，第二服务区的概念和名称都会有相应的细节定义。
例如在LTE/LTE-A系统中，配置了载波聚合的用户设备在网内只有一个无线资源管理(Radio Resource Control，简称RRC)连接。无线资源管理连接建立/重新建立/切换发生时，提供网络接入标识(Network Access Identifier，简称NAI)移动信息和安全输入的服务区(Serving Cell)被称为主小区(Primary Cell，PCell)，即第一服务区，而根据用户设备能力配置可以配置一个或者多个辅小区(Seondary Cell，SCell)，即第二服务区。进一步的，主小区对应的载波就是主载波，其中包括用于控制站到用户设备数据传输的下行主分量载波(Downlink Primary Component Carrier，DL PCC)和用于用户设备到控制站数通信的上行主分量载波(Uplink Primary Component Carrier，UL PCC)。类似的，辅小区对应的载波就是辅分量载波，其中，包括用于控制站到用户设备数据传输的下行辅分量载波(Downlink Secondary Component Carrier，DL SCC)和用于用户设备到控制站数据通信的上行辅分量载波(Uplink Secondary Component Carrier，UL SCC)。
在LTE系统中，为了实现并保持用户设备与基站之间的上行同步，基站根据基站与各用户设备之间的传输时延发送时间提前量(Timing Advance，简称为TA)给各用户设备，用户设备根据基站发送的时间提前量提前或推迟各自上行传输的时机，从而弥补用户中终端至基站的传输时延，使得不同用户设备的上行信号都在基站的接收窗口之内到达基站。
LTE系统中，为了获得并保持UE与基站之间的上行同步，基站为UE配置了一个上行同步定时器(Time Alignment Timer，简称为TAT)，若UE能在TAT超时之前接收到基站发送给UE的时间提前量，则认为该UE与该基站之间保持上行同步，否则TAT超时，UE认为失去上行同步。在未同步状态或者失步状态，UE通过随机接入过程获得与基站之间的上行同步，UE接收到基站发送的随机接入响应(Random Access Response，RAR)后，启动定时器TAT，并根据基站在随机接入响应中携带的时间提前量提前或推迟上行传输的时机。UE获得与基站的上行同步后，在TAT运行期间，如果接收基站发送给UE的TA命令(TA command)，则重启TAT，并使用TA命令中携带的时间提前量提前或推迟上行传输时间，UE认为自己继续与基站保持上行同步；如果UE在TAT运行期间没有接收到TA命令，即TAT超时时，UE认为自己与基站失去了上行同步，删除动态分配给该UE的所有上下行资源，清空所有上行待发送的混合自适应重传缓冲区(HARQ buffer)数据，通知无线资源控制(Radio Resource Control，简称RRC)子层释放掉分配给该UE的静态/半静态上行物理资源，此后如果有上行数据需要发送或有下行数据需要接收，UE都需要首先进行随机接入以重新获得上行同步。
引入载波聚合后，用户设备可以同时工作在多个分量载波上，这些分量载波在频带上可以是连续的，也可以是不连续的；可以是同一频带内的，还可以是来自于不同频带。对于分量载波不连续的情况，或者分量载波来自于不同频带的情况，由于各分量载波具有不同的传输特性，各分量载波上的时间提前量(Timing Advance，TA)可能互不相同；即使各分量载波属于同一频带且在频带上连续，如果各分量载波源自不同的射频拉远单元(remote radio units，简称为RRU)，或者为了增加小区覆盖，各分量载波分别经由不同的中继器(repeater)处理，则各分量载波上的时间提前量也可能互不相同。LTE系统中，UE只工作在一个载波上(对于时分双工模式是一个载波，对于频分双工模式包括上行、下行一对载波，为描述方便，这里简称一个载波)，仅需要维护一条上行链路的上行同步，这种场景称为单TA场景，而在载波聚合中，UE可以同时工作在多个分量载波上，并且这些分量载波的TA有可能不同。这种场景简称为多时间提前量(multiple TA，MTA)
如前所述，在单TA场景中，UE通过随机接入过程获得与基站之间的上行同步。随机接入过程可以由物理下行控制信道信令(PDCCH order)或者UE的媒体接入控制层(MediumAccess Control，简称MAC)发起，可选地，PDCCH order或者无线资源控制(RRC，RadioResource Control)信令可以为UE分配专用随机接入前导(Random Access Preamble)，则随机接入过程为非基于竞争的方式；否则UE需要选择随机接入前导，则随机接入过程为基于竞争(Contention based)的方式。UE选择随机接入资源包括选择随机接入前导和物理随机接入信道(PRACH，Physical Random Access Channel)的时频域资源等。
具体的，基于竞争的随机接入过程如图1所示包括以下四个步骤：
步骤1：终端在上行通过随机接入信道(RACH，Random Access Channel，简称)发送随机接入前导(Random Access Preamble)；
步骤2：基站(eNB)的媒体接入控制层(Medium Access Control，简称MAC)生成随机接入响应(Random Access Response，简称RAR)消息在下行共享信道(Downlink-SharedChannel，简称DL-SCH)发送给终端；该消息中至少包含随机接入前导标识(Random AccessPreamble Identifier，简称RAPID)、时间调整信息(Time Alignment，简称TA)、初始上行授权(UL Grant，Uplink Grant)和临时小区-无线网络临时标识(Temporary C-RNTI)；该消息通过在物理下行控制信道(Physical Downlink Control Channel，简称PDCCH)上的随机接入-无线网络临时标识(RA-RNTI，Random Access-Radio Network Temporary Identifier)进行指示；其中RA-RNTI的计算如下，
RA-RNTI＝1+t_id+10*f_id
其中t_id是发送相关随机接入前导的第一个子帧索引(0≤t_id＜10)，f_id是按升序排列在t_id子帧中随机前导对应的频域资源索引，(0≤f_id＜6)。
UE需要在预定的一个接收窗口中收到这个随机接入响应。终端收到随机接入响应后，判断随机接入无线网络临时标识(RA-RNTI)对应自己发送随机接入前导的时间频率资源(计算方法如上，即终端计算的RA-RNTI和收到的RA-RNTI一样)，并且RAR中包含RAPID对应自己发送的随机接入前导，则所述随机接入响应为自己的随机接入响应。如果UE在预定的接收窗口中没有收到预期的随机接入响应，UE会根据自己存储或者基站指示的一个时延(backoff parameter value)等待指定时间后重新开始执行随机接入(即回到步骤1开始执行)。
步骤3：终端在上行共享传输信道(Uplink-Shared Channel，简称UL-SCH)上发送首个被调度的传输(Scheduled Transmission)；该消息的内容至少包含小区-无线网络临时标识(C-RNTI)、媒体接入控制元(MAC Control Element)或者包括竞争解决标识(Contention Resolution Identity)的公共控制逻辑信道业务数据单元(CCCH SDU)；该消息的发送支持混合自动重传请求(Hybrid Automatic Retransmission re Quest，简称HARQ)。
步骤4：基站在DL-SCH上发送竞争解决消息(Contention Resolution)；该消息通过PDCCH上的C-RNTI或临时C-RNTI(即TC-RNTI)进行指示，可以包括竞争解决标识；该消息的发送支持HARQ。
对于非竞争的随机接入过程，则没有竞争解决过程(如图2所示)。传统技术中随机接入过程(如图1和图2所示的随机接入过程)只能在主小区进行，不能在辅小区进行。即传统技术中的随机接入过程是非跨载波的随机接入过程，或者称为在本地载波上的随机接入过程。
但是，在多TA即MTA场景下，获得SCell上的上行同步却可能无法沿用上述过程。原因是此SCell可能被其他Cell调度(辅小区或者主小区)，此SCell上没有调度RAR消息资源的PDCCH或者PDCCH被其他小区的信号干扰。在这种情况下，步骤2中的RAR只能在另外一个载波上调度和发送(如图3所示)即在调度小区上调度和发送。
本案中将支持多时间提前量的协议称为新协议(例如LTE-A中R11协议)，支持多时间提前量的终端称为新终端(例如R11终端)，不支持多时间提前量的协议称为旧协议(例如LTE-A中R10协议)，不支持多时间提前量的终端称为旧终端(例如R10终端)。本案中被跨载波调度的小区称为被调度小区只能是辅小区，调度小区可以是主小区或辅小区。
在多载波系统中引入此新的应用方式即跨载波随机接入过程后，终端在接入小区上发出随机接入前导后，收到多个随机接入响应(RAR)时无法确定其中哪一个是对应于本终端的随机接入响应，包括以下多个问题。
问题一，如何区分与支持多时间提前量的终端在被调度小区上发出的随机接入前导对应的从调度小区返回的随机接入响应，以及不支持多时间提前量的终端在此调度小区上发出的随机接入前导对应的从此调度小区返回的随机接入响应。如图4所示，如何区分对应于终端4随机接入响应和对应于终端1的随机接入响应。
问题二，如何区分与支持多时间提前量的终端在被调度小区上发出的随机接入前导对应的从调度小区返回的随机接入响应，以及与支持多时间提前量的终端在调度小区上发出的随机接入前导对应的从调度小区返回的随机接入响应。如图4所示，如何区分对应于终端4随机接入响应和对应于终端2的随机接入响应，或者如何区分对应于终端3随机接入响应和对应于终端2的随机接入响应。
问题三，如何区分与支持多时间提前量的终端在被调度小区上发出的随机接入前导对应的从调度小区返回的随机接入响应，以及支持多时间提前量的终端在另一被调度小区上发出的随机接入前导对应的从调度小区返回的随机接入响应，如图4所示，如何区分对应于终端4随机接入响应和对应于终端3的随机接入响应。
综合上述问题场景，可以归结为一个问题，即支持多时间提前量的终端如何于跨载波调度情况下在调度小区上获取属于自己的随机接入响应。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种多载波系统的随机接入方法及系统及终端及基站设备，解决多载波系统中终端如何准确识别对应于本终端的随机接入过程的随机接入响应的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多载波系统的随机接入方法，其中，基站接收终端发送的随机接入前导；所述基站使用随机接入无线网络临时标识(RA-RNTI)指示随机接入响应的场景下，所述基站在发送的随机接入响应中携带用于终端识别本终端的随机接入响应的标识信息。
进一步地，上述方法还可以具有以下特点：
所述随机接入响应中携带的所述标识信息包括对应于所述基站接收的随机接入前导的随机接入前导标识(RAPID)，以及指示发送所述随机接入前导的终端的标识信息。
进一步地，上述方法还可以具有以下特点：
所述基站设置每个小区的专用随机接入前导资源中的相同的部分资源为支持多时间提前量(MTA)的终端专用的随机接入前导资源。
进一步地，上述方法还可以具有以下特点：
所述随机接入响应中携带的所述标识信息包括支持多时间提前量(MTA)的终端专用的随机接入前导标识(RAPID)，以及指示发送所述随机接入前导的终端的标识信息。
进一步地，上述方法还可以具有以下特点：
所述基站设置支持MTA的终端专用的随机接入前导标识，所述基站收到支持MTA的终端发送的随机接入前导后，在发送的随机接入响应中携带所述专用的随机接入前导标识。
进一步地，上述方法还可以具有以下特点：
所述终端的标识信息是小区无线网络临时标识(C-RNTI)。
进一步地，上述方法还可以具有以下特点：
所述随机接入前导在辅小区上被基站接收，所述随机接入响应在主小区或者不同于发送随机接入前导的辅小区上由所述基站发送。
为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种多载波系统的随机接入方法，其中，终端发送随机接入前导；所述终端根据接收到的随机接入无线网络临时标识(RA-RNTI)以及随机接入响应携带的标识信息识别本终端的随机接入响应。
进一步地，上述方法还可以具有以下特点：
所述随机接入响应中携带的所述标识信息包括对应于所述基站接收的随机接入前导的随机接入前导标识(RAPID)，以及指示发送所述随机接入前导的终端的标识信息。
进一步地，上述方法还可以具有以下特点：
所述终端收到随机接入响应后，判断随机接入无线网络临时标识(RA-RNTI)对应自己发送随机接入前导的时间频率资源，并且所述RA-RNTI指示的随机接入响应中携带的随机接入前导标识与本终端发出的随机接入前导对应的标识相同，并且此随机接入响应中携带的终端的标识信息与本终端标识相同时，判定此随机接入响应是对应于本终端的随机接入过程的随机接入响应。
进一步地，上述方法还可以具有以下特点：
所述随机接入响应中携带的所述标识信息包括支持多时间提前量(MTA)的终端专用的随机接入前导标识，以及指示发送所述随机接入前导的终端的标识信息。
进一步地，上述方法还可以具有以下特点：
终端收到随机接入响应后，判断随机接入无线网络临时标识(RA-RNTI)对应自己发送随机接入前导的时间频率资源，并且所述RA-RNTI指示的随机接入响应中携带的随机接入前导标识为支持MTA的终端专用的随机接入前导标识(RAPID)，并且此随机接入响应中携带的终端的标识与本终端标识相同时，判定此随机接入响应是对应于本终端的随机接入过程的随机接入响应。
进一步地，上述方法还可以具有以下特点：
所述终端的标识信息是小区无线网络临时标识(C-RNTI)，所述随机接入前导在辅小区上被所述终端发送，所述随机接入响应在主小区或者不同于发送随机接入前导的辅小区上被所述终端接收。
为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种基站设备，包括基站侧随机接入过程处理模块，其中，
所述基站侧随机接入过程处理模块，用于接收终端发送的随机接入前导，并在使用随机接入无线网络临时标识(RA-RNTI)指示随机接入响应的场景下，在发送的随机接入响应中携带用于终端识别本终端的随机接入响应的标识信息。
进一步地，上述基站设备还可以具有以下特点：
所述随机接入响应中携带的所述标识信息包括对应于所述基站接收的随机接入前导的随机接入前导标识(RAPID)，以及指示发送所述随机接入前导的终端的标识信息。
进一步地，上述基站设备还可以具有以下特点：
所述基站侧随机接入过程处理模块，还用于设置每个小区的专用随机接入前导资源中的相同的部分资源为支持多时间提前量(MTA)的终端专用的随机接入前导资源。
进一步地，上述基站设备还可以具有以下特点：
所述随机接入响应中携带的所述标识信息包括支持MTA的终端专用的随机接入前导标识(RAPID)，以及指示发送所述随机接入前导的终端的标识信息。
进一步地，上述基站设备还可以具有以下特点：
所述基站侧随机接入过程处理模块，还用于设置支持MTA的终端专用的随机接入前导标识，基站收到支持MTA的终端发送的随机接入前导后，在发送的随机接入响应中携带所述专用的随机接入前导标识。
进一步地，上述基站设备还可以具有以下特点：
所述终端的标识信息是小区无线网络临时标识(C-RNTI)。
进一步地，上述基站设备还可以具有以下特点：
所述基站侧随机接入过程处理模块，还用于在辅小区上接收所述随机接入前导，在主小区或者不同于发送随机接入前导的辅小区上发送所述随机接入响应。
为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种终端，包括终端侧随机接入过程处理模块，其中，所述终端侧随机接入过程处理模块，用于在基站使用随机接入无线网络临时标识(RA-RNTI)指示随机接入响应的场景下，发送随机接入前导并根据接收到的随机接入无线网络临时标识(RA-RNTI)以及随机接入响应携带的标识信息识别本终端的随机接入响应。
进一步地，上述终端还可以具有以下特点：
所述随机接入响应中携带的所述标识信息包括对应于所述基站接收的随机接入前导的随机接入前导标识，以及指示发送所述随机接入前导的终端的标识信息。
进一步地，上述终端还可以具有以下特点：
所述终端侧随机接入过程处理模块，判断随机接入无线网络临时标识(RA-RNTI)对应自己发送随机接入前导的时间频率资源，并且所述RA-RNTI指示的随机接入响应中携带的随机接入前导标识与本终端发出的随机接入前导对应的标识相同，并且此随机接入响应中携带的终端的标识信息与本终端标识相同时，判定此随机接入响应是对应于本终端的随机接入过程的随机接入响应。
进一步地，上述终端还可以具有以下特点：
所述随机接入响应中携带的所述标识信息包括支持多时间提前量(MTA)的终端专用的随机接入前导标识，以及指示发送所述随机接入前导的终端的标识信息。
进一步地，上述终端还可以具有以下特点：
所述终端侧随机接入过程处理模块，判断随机接入无线网络临时标识(RA-RNTI)对应自己发送随机接入前导的时间频率资源，并且所述RA-RNTI指示的随机接入响应中携带的随机接入前导标识为支持MTA的终端专用的随机接入前导标识(RAPID)，并且此随机接入响应中携带的终端的标识与本终端标识相同时，判定此随机接入响应是对应于本终端的随机接入过程的随机接入响应。
进一步地，上述终端还可以具有以下特点：
所述终端的标识信息是小区无线网络临时标识(C-RNTI)。
为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种多载波系统的随机接入系统，包括上述基站设备，以及上述终端。
本发明的有益效果是保持后向兼容的同时满足了新版本协议对于多TA随机接入的需求，在兼容跨载波调度和本地载波调度应用中使支持MTA的终端和不支持MTA的终端均能准确完成随机接入过程。本方案对于新版本通信系统的工程实现有重要价值。
附图说明
图1是现有技术中基于竞争随机接入过程流程图；
图2是现有技术中基于非竞争随机接入过程流程图；
图3是跨载波调度应用中随机接入过程的示意图；
图4是跨载波调度和本地载波调度应用中支持MTA的终端和不支持MTA的终端均发起随机接入过程的示意图；
图5是实施例中多载波系统的随机接入方法的示意图；
图6是具体实施例一中随机接入前导配置方式的示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的各个问题的场景，方法及方法中的特征可以相互组合成为不同的实施例。
在跨载波调度场景MTA下，终端为获取不同TA的辅小区上行同步TA，当RAR的PDCCH使用RA-RNTI标识时，跨载波调度的UE只能采用非竞争随机接入。基站在触发UE在被跨载波调度的SCELL上发起随机接入的PDCCH中设置ra-PreambleIndex为非零(000000)值，此外，还要发送给UE用于随机接入的参数(包括随机接入前导ra-PreambleIndex和随机接入信道掩码索引ra-PRACH-MaskIndex)。
如图5所示，多载波系统的随机接入方法包括：基站接收终端发送的随机接入前导；所述基站使用随机接入无线网络临时标识(RA-RNTI)指示随机接入响应的场景下，所述基站在发送的随机接入响应中携带用于终端识别本终端的随机接入响应的标识信息。终端发送随机接入前导并根据接收到的随机接入无线网络临时标识(RA-RNTI)以及随机接入响应携带的标识信息识别本终端的随机接入响应。
此场景下的随机接入过程包括：支持多时间提前量(MTA)的终端的跨载波随机接入过程和本地随机接入过程以及不支持多时间提前量(MTA)的终端的本地随机接入过程。
实施例一
所述随机接入响应中携带的所述标识信息包括对应于所述基站接收的随机接入前导的随机接入前导标识(RAPID)，以及指示发送所述随机接入前导的终端的标识信息。
所述基站设置每个小区的专用随机接入前导资源中的相同的部分资源为支持多时间提前量(MTA)的终端专用的随机接入前导资源，除所述部分资源之外其它资源为不支持MTA的终端专用的随机接入前导资源。
所述终端收到随机接入响应后，判断随机接入无线网络临时标识(RA-RNTI)对应自己发送随机接入前导的时间频率资源，并且所述RA-RNTI指示的随机接入响应中携带的随机接入前导标识与本终端发出的随机接入前导对应的标识相同，并且此随机接入响应中携带的终端的标识信息与本终端标识相同时，判定此随机接入响应是对应于本终端的随机接入过程的随机接入响应。
实施例二
所述随机接入响应中携带的所述标识信息包括支持多时间提前量(MTA)的终端专用的随机接入前导标识，以及指示发送所述随机接入前导的终端的标识信息。
所述基站设置支持MTA的终端专用的随机接入前导标识，所述基站收到支持MTA的终端发送的随机接入前导后，在发送的随机接入响应中携带所述专用的随机接入前导标识。
终端收到随机接入响应后，判断随机接入无线网络临时标识(RA-RNTI)对应自己发送随机接入前导的时间频率资源，并且所述RA-RNTI指示的随机接入响应中携带的随机接入前导标识为支持MTA的终端专用的随机接入前导标识(RAPID)，并且此随机接入响应中携带的终端的标识与本终端标识相同时，判定此随机接入响应是对应于本终端的随机接入过程的随机接入响应。
本方法中，所述终端的标识信息是小区无线网络临时标识(C-RNTI)，所述基站将小区无线网络临时标识(C-RNTI)标识于随机接入响应中用于标识临时小区无线网络临时标识(TC-RNTI)的位置。
本方法中，跨载波随机接入过程中的调度小区可以固定在PCell，也可以为调度发送随机前导小区的PCell或者调度发送随机前导小区的SCell。所述随机接入前导在辅小区上被基站接收，所述随机接入响应在主小区或者不同于发送随机接入前导的辅小区上由所述基站发送。
本方案中基站设备，包括基站侧随机接入过程处理模块，用于接收终端发送的随机接入前导，并在使用随机接入无线网络临时标识(RA-RNTI)指示随机接入响应的场景下，在发送的随机接入响应中携带用于终端识别本终端的随机接入响应的标识信息。
所述随机接入响应中携带的所述标识信息包括对应于所述基站接收的随机接入前导的随机接入前导标识(RAPID)，以及指示发送所述随机接入前导的终端的标识信息。所述基站侧随机接入过程处理模块，还用于设置每个小区的专用随机接入前导资源中的相同的部分资源为支持多时间提前量(MTA)的终端专用的随机接入前导资源。
所述随机接入响应中携带的所述标识信息包括支持MTA的终端专用的随机接入前导标识(RAPID)，以及指示发送所述随机接入前导的终端的标识信息。
所述基站侧随机接入过程处理模块，还用于设置支持MTA的终端专用的随机接入前导标识，基站收到支持MTA的终端发送的随机接入前导后，在发送的随机接入响应中携带所述专用的随机接入前导标识。
所述终端的标识信息是小区无线网络临时标识(C-RNTI)，所述基站侧随机接入过程处理模块，还用于将此小区无线网络临时标识(C-RNTI)标识于随机接入响应中用于标识临时小区无线网络临时标识(TC-RNTI)的位置。
本方案中终端包括终端侧随机接入过程处理模块，用于在基站使用随机接入无线网络临时标识(RA-RNTI)指示随机接入响应的场景下，发送随机接入前导；根据接收到的随机接入无线网络临时标识(RA-RNTI)以及随机接入响应携带的标识信息识别本终端的随机接入响应。
所述随机接入响应中携带的所述标识信息包括对应于所述基站接收的随机接入前导的随机接入前导标识，以及指示发送所述随机接入前导的终端的标识信息。
所述终端侧随机接入过程处理模块，判断随机接入无线网络临时标识(RA-RNTI)对应自己发送随机接入前导的时间频率资源，并且所述RA-RNTI指示的随机接入响应中携带的随机接入前导标识与本终端发出的随机接入前导对应的标识相同，并且此随机接入响应中携带的终端的标识信息与本终端标识相同时，判定此随机接入响应是对应于本终端的随机接入过程的随机接入响应。
所述随机接入响应中携带的所述标识信息包括支持多时间提前量(MTA)的终端专用的随机接入前导标识，以及指示发送所述随机接入前导的终端的标识信息。
所述终端侧随机接入过程处理模块，判断随机接入无线网络临时标识(RA-RNTI)对应自己发送随机接入前导的时间频率资源，并且所述RA-RNTI指示的随机接入响应中携带的随机接入前导标识为支持MTA的终端专用的随机接入前导标识(RAPID)，并且此随机接入响应中携带的终端的标识与本终端标识相同时，判定此随机接入响应是对应于本终端的随机接入过程的随机接入响应。
所述基站侧随机接入过程处理模块，还用于在辅小区上接收所述随机接入前导，在主小区或者不同于发送随机接入前导的辅小区上发送所述随机接入响应。
所述终端的标识信息是小区无线网络临时标识(C-RNTI)。
本方案中多载波系统的随机接入系统包括上述基站设备和上述终端。
本方案中，调度小区可以固定在PCell，也可以为调度发送随机前导小区的PCell或者调度发送随机前导小区的SCell。下面通过具体实施例详细说明本方案。
具体实施例一
如图6所示，基站在多个小区的随机接入前导集合中设置一个或多个公共的专用随机接入前导作为新终端专用的随机接入前导资源，所述新终端专用的随机接入前导资源是基站内各小区各自的随机接入前导集合的专用随机接入前导的交集中的专用随机接入前导，各小区中新终端专用的随机接入前导资源是相同的。如图6中格状填充的区域是各个小区上新终端专用的随机接入前导资源。旧终端不能使用上述新终端专用的随机接入前导资源。
在上述设置下，不支持MTA的终端不会使用上述新终端专用的随机接入前导资源，从而通过比较随机接入响应中的随机接入前导的标识和终端发起随机接入过程时发送的随机接入前导的标识，可以区分旧终端的随机接入响应和新终端的随机接入响应。对应于图4，可以区分终端1和终端2的随机接入响应，终端1和终端3的随机接入响应，终端1和终端4的随机接入响应。问题一得以解决。
新终端的本地载波调度接入过程中，支持MTA的终端在调度小区上发送新终端专用的随机接入前导，基站收到调度小区上的上述随机接入前导就知道相关随机接入响应发给新终端，因此会在调度小区在相关RAR消息中包含所述新终端专用随机接入前导对应的RAPID以及使用小区-无线网络临时标识C-RNTI取代临时小区-无线网络临时标识TC-RNTI。支持MTA的终端在调度小区上按照传统技术接收RAR，使用所述发送的随机接入前导的RAPID和C-RNTI核对RAR中包含的RAPID和C-RNTI，如果两个信息都相同，就能判断所述RAR消息是发给自己的。如果两个新终端使用了同样一个特定的随机接入前导和同样的接入时间频率资源在调度小区和被调度小区发起随机接入，只要根据本发明方案解析RAR中的C-RNTI，就能准确判断出RAR是哪个终端的随机接入过程中的RAR。对应于图4所示，可以区分终端2和终端3，也可以区分终端2和终端4。问题二得以解决。
跨载波调度接入过程中，支持MTA的终端在被调度小区上发送新终端专用的随机接入前导，基站收到被调度小区上的上述随机接入前导就可知相关随机接入响应为跨载波调度，因此会在调度小区在相关RAR消息中包含所述特定随机接入前导对应的RAPID以及使用小区-无线网络临时标识C-RNTI取代临时小区-无线网络临时标识TC-RNTI。支持MTA的终端在调度小区上按照传统技术接收RAR，使用所述发送的随机接入前导的RAPID和C-RNTI核对RAR中包含的RAPID和C-RNTI，如果两个信息都相同，就能判断所述RAR消息是发给自己的。如果两个新终端使用了同样一个特定的随机接入前导和同样的接入时间频率资源在不同的被调度小区上发起随机接入，只要根据本发明方案解析RAR中的C-RNTI，就能准确判断出RAR是哪个终端的随机接入过程中的RAR。对应于图4所示，可以区分终端3和终端4。问题三得以解决。
具体实施例二
具体实施例二中设置调度小区上新终端专用的一个或者多个随机接入前导标识。
旧终端只能使用调度小区上基站分配的专用的随机接入前导(因为旧终端不能在被调度小区上发起随机接入)，新终端在调度小区上发起随机接入前导时使用调度小区上基站分配的专用的随机接入前导，在被调度小区上发起随机接入前导时使用被调度小区上的基站分配的专用的随机接入前导。基站收到旧终端的随机接入前导后，在发送的随机接入响应中携带将此随机接入前导本身作为随机接入前导标识，基站收到新终端的随机接入前导后，在发送的随机接入响应中携带新终端专用的一个随机接入前导标识。在上述设置下，对应图4，可以区分终端1和终端4问题一得以解决。
新终端在调度小区上使用一随机接入前导进行接入，另一新终端在被调度小区上使用相同的随机接入前导进行接入且使用了相同的接入资源，基站在相关RAR消息中包含所述新终端专用的一个随机接入前导标识RAPID以及使用小区-无线网络临时标识C-RNTI取代临时小区-无线网络临时标识TC-RNTI，两终端可以通过C-RNTI识别相应的随机接入响应。对应图4，可以区分终端2和终端4，问题二得以解决。
新终端在被调度小区上使用一随机接入前导进行接入，另一新终端在被调度小区上使用相同的随机接入前导进行接入，基站在相关RAR消息中包含所述新终端专用的一个随机接入前导标识RAPID以及使用小区-无线网络临时标识C-RNTI取代临时小区-无线网络临时标识TC-RNTI，两终端可以通过C-RNTI识别相应的随机接入响应。对应图4，可以区分终端3和终端4，问题三得以解决。
具体实施例三
基站在多个小区的专用随机接入前导集合中设置两个专用随机前导集合，集合一用于该小区为终端的主小区时分给所述终端用于随机接入过程，集合二用于用于该小区为终端的辅小区时分给所述终端用于随机接入过程。优选方法是多个小区的两个集合配置完全一致。
在上述设置下，在辅小区发起随机接入的终端不会使用主小区上终端发起随机接入专用的随机接入前导资源，从而通过比较随机接入响应中的随机接入前导的标识和终端发起随机接入过程时发送的随机接入前导的标识，可以区分旧终端的随机接入响应和新终端在被调度小区发起的随机接入过程的随机接入响应。对应于图4，可以区分终端1和终端3的随机接入响应，终端1和终端4的随机接入响应。问题一得以解决。
新终端的本地载波调度接入过程中，支持MTA的终端在调度小区上发送主小区专用的随机接入前导，基站收到调度小区上的上述随机接入前导就发送传统的随机接入响应发给新终端，因此会在调度小区在相关RAR消息中包含所述专用随机接入前导对应的RAPID。以及用接收到的随机接入前导对应的RA-RNTI指示所述RAR。支持MTA的终端在调度小区上按照传统技术RA-RNTI计算方法接收RAR，使用所述发送的随机接入前导的RAPID和核对RAR中包含的RAPID，如果两个信息都相同，就能判断所述RAR消息是发给自己的。主小区发起随机接入的终端不会使用辅小区上终端发起随机接入专用的随机接入前导资源。对应于图4所示，可以区分终端2和终端3，也可以区分终端2和终端4。问题二得以解决。
跨载波调度接入过程中，支持MTA的终端在被调度小区上发送辅小区的专用随机接入前导，基站收到被调度小区上的上述随机接入前导就可知相关随机接入响应用于跨载波调度，因此会在调度小区在相关RAR消息中包含所述随机接入前导对应的RAPID以及使用小区-无线网络临时标识C-RNTI取代临时小区-无线网络临时标识TC-RNTI，以及用接收到的随机接入前导对应的RA-RNTI指示所述RAR。支持MTA的终端在调度小区上按照传统技术RA-RNTI计算方法接收RAR，使用所述发送的随机接入前导的RAPID和C-RNTI核对RAR中包含的RAPID和C-RNTI，如果两个信息都相同，就能判断所述RAR消息是发给自己的。如果两个新终端使用了同样一个特定的随机接入前导和同样的接入时间频率资源在不同的被调度小区上发起随机接入，只要根据本发明方案解析RAR中的C-RNTI，就能准确判断出RAR是哪个终端的随机接入过程中的RAR。对应于图4所示，可以区分终端3和终端4。问题三得以解决。
本发明还提供了以下的一种解决方案：
基站在标识跨载波调度RAR消息的RA-RNTI中包含所述标识信息，例如，RA-RNTI的计算在传统的计算方法结果加上预定的偏置。
包含所述标识的计算方法为
RA-RNTI＝1+t_id+10*f_id+offset
其中offset是与接入小区一一对应的值，例如是所接入小区的索引，或者是t_id，f_id被接入小区索引等参数的线性组合，目的是为了保证计算出来的RA-RNTI不和调度RAR的载波上的已有的R10的UE的RA-RNTI重复，在不同接入小区进行接入的新终端的随机接入响应中的RA-RNTI也不相同，从而跨载波调度的新终端可以识别出本身随机接入过程相应的随机接入响应。
此处接入小区的索引优选方式为基站侧的标识SCell的索引，例如LTE/LTE+技术中的SCellIndex参数。当然，另外一种实施方式可以采用t_id，f_id以及终端侧的标识Scell的索引，计算会简单一点，但是这种方式的缺点是有可能依然带来RA-RNTI的碰撞，例如使用不同SCell的终端采用了同一个索引来标识Scell，而且这两个终端使用同一个小区作为PCELL，且使用接入资源索引相同。此外，也可以设置offset使得RA-RNTI计算后落在【FFF4-FFFC】这个保留区间。
同时，传统技术的RA-RNTI计算方法只适用于PCELL，在本发明中，如果终端接收的RAR消息不是跨载波调度，而是在同一个SCell上被调度和发送，那么RA-RNTI的计算方法还是沿用传统技术：RA-RNTI＝1+t_id+10*f_id。这样的好处是可以降低终端成本。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
当然，本发明还可有其他多种实施例，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。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
Claims (19)
1.一种多载波系统的随机接入方法，其中，
基站接收终端发送的随机接入前导；
所述基站使用随机接入无线网络临时标识RA-RNTI指示随机接入响应的场景下，所述基站在发送的随机接入响应中携带用于终端识别本终端的随机接入响应的标识信息；
所述随机接入响应中携带的所述标识信息包括对应于所述基站接收的随机接入前导的随机接入前导标识RAPID，以及指示发送所述随机接入前导的终端的标识信息；或者，所述随机接入响应中携带的所述标识信息包括支持多时间提前量MTA的终端专用的随机接入前导标识RAPID，以及指示发送所述随机接入前导的终端的标识信息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述基站设置每个小区的专用随机接入前导资源中的相同的部分资源为支持多时间提前量MTA的终端专用的随机接入前导资源。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述基站设置支持MTA的终端专用的随机接入前导标识，所述基站收到支持MTA的终端发送的随机接入前导后，在发送的随机接入响应中携带所述专用的随机接入前导标识。
4.如权利要求1至3中任一权利要求所述的方法，其特征在于，
所述终端的标识信息是小区无线网络临时标识C-RNTI。
5.如权利要求1至3中任一权利要求所述的方法，其特征在于，
所述随机接入前导在辅小区上被基站接收，所述随机接入响应在主小区或者不同于发送随机接入前导的辅小区上由所述基站发送。
6.一种多载波系统的随机接入方法，其中，
终端发送随机接入前导；
所述终端根据接收到的随机接入无线网络临时标识RA-RNTI以及随机接入响应携带的标识信息识别本终端的随机接入响应；
所述随机接入响应中携带的所述标识信息包括对应于基站接收的随机接入前导的随机接入前导标识RAPID，以及指示发送所述随机接入前导的终端的标识信息；或者，所述随机接入响应中携带的所述标识信息包括支持多时间提前量MTA的终端专用的随机接入前导标识，以及指示发送所述随机接入前导的终端的标识信息。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述终端收到随机接入响应后，判断随机接入无线网络临时标识RA-RNTI对应自己发送随机接入前导的时间频率资源，并且所述RA-RNTI指示的随机接入响应中携带的随机接入前导标识与本终端发出的随机接入前导对应的标识相同，并且此随机接入响应中携带的终端的标识信息与本终端标识相同时，判定此随机接入响应是对应于本终端的随机接入过程的随机接入响应。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，
终端收到随机接入响应后，判断随机接入无线网络临时标识RA-RNTI对应自己发送随机接入前导的时间频率资源，并且所述RA-RNTI指示的随机接入响应中携带的随机接入前导标识为支持MTA的终端专用的随机接入前导标识RAPID，并且此随机接入响应中携带的终端的标识与本终端标识相同时，判定此随机接入响应是对应于本终端的随机接入过程的随机接入响应。
9.如权利要求6至8中任一权利要求所述的方法，其特征在于，
所述终端的标识信息是小区无线网络临时标识C-RNTI，所述随机接入前导在辅小区上被所述终端发送，所述随机接入响应在主小区或者不同于发送随机接入前导的辅小区上被所述终端接收。
10.一种基站设备，包括基站侧随机接入过程处理模块，其中，
所述基站侧随机接入过程处理模块，用于接收终端发送的随机接入前导，并在使用随机接入无线网络临时标识RA-RNTI指示随机接入响应的场景下，在发送的随机接入响应中携带用于终端识别本终端的随机接入响应的标识信息；
所述随机接入响应中携带的所述标识信息包括对应于所述基站接收的随机接入前导的随机接入前导标识RAPID，以及指示发送所述随机接入前导的终端的标识信息；或者，所述随机接入响应中携带的所述标识信息包括支持MTA的终端专用的随机接入前导标识RAPID，以及指示发送所述随机接入前导的终端的标识信息。
11.如权利要求10所述的基站设备，其特征在于，
所述基站侧随机接入过程处理模块，还用于设置每个小区的专用随机接入前导资源中的相同的部分资源为支持多时间提前量MTA的终端专用的随机接入前导资源。
12.如权利要求10所述的基站设备，其特征在于，
所述基站侧随机接入过程处理模块，还用于设置支持MTA的终端专用的随机接入前导标识，基站收到支持MTA的终端发送的随机接入前导后，在发送的随机接入响应中携带所述专用的随机接入前导标识。
13.如权利要求10至12中任一权利要求所述的基站设备，其特征在于，
所述终端的标识信息是小区无线网络临时标识C-RNTI。
14.如权利要求10至12中任一权利要求所述的基站设备，其特征在于，
所述基站侧随机接入过程处理模块，还用于在辅小区上接收所述随机接入前导，在主小区或者不同于发送随机接入前导的辅小区上发送所述随机接入响应。
15.一种终端，包括终端侧随机接入过程处理模块，其中，
所述终端侧随机接入过程处理模块，用于在基站使用随机接入无线网络临时标识RA-RNTI指示随机接入响应的场景下，发送随机接入前导并根据接收到的随机接入无线网络临时标识RA-RNTI以及随机接入响应携带的标识信息识别本终端的随机接入响应；
所述随机接入响应中携带的所述标识信息包括对应于所述基站接收的随机接入前导的随机接入前导标识，以及指示发送所述随机接入前导的终端的标识信息；或者，所述随机接入响应中携带的所述标识信息包括支持多时间提前量MTA的终端专用的随机接入前导标识，以及指示发送所述随机接入前导的终端的标识信息。
16.如权利要求15所述的终端，其特征在于，
所述终端侧随机接入过程处理模块，判断随机接入无线网络临时标识RA-RNTI对应自己发送随机接入前导的时间频率资源，并且所述RA-RNTI指示的随机接入响应中携带的随机接入前导标识与本终端发出的随机接入前导对应的标识相同，并且此随机接入响应中携带的终端的标识信息与本终端标识相同时，判定此随机接入响应是对应于本终端的随机接入过程的随机接入响应。
17.如权利要求15所述的终端，其特征在于，
所述终端侧随机接入过程处理模块，判断随机接入无线网络临时标识RA-RNTI对应自己发送随机接入前导的时间频率资源，并且所述RA-RNTI指示的随机接入响应中携带的随机接入前导标识为支持MTA的终端专用的随机接入前导标识RAPID，并且此随机接入响应中携带的终端的标识与本终端标识相同时，判定此随机接入响应是对应于本终端的随机接入过程的随机接入响应。
18.如权利要求15至17中任一权利要求所述的终端，其特征在于，
所述终端的标识信息是小区无线网络临时标识C-RNTI。
19.一种多载波系统的随机接入系统，包括权利要求10-14任一所述的基站设备，以及权利要求15-18任一所述的终端。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |