CN1549475A - 用于wcdma系统上行专用信道增强的快速随机接入方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于宽带码分多址系统上行专用信道增强的快速随机接入方法，包括步骤：网络端周期性地设定初始前导传输功率偏移量和上行专用信道增强的功率攀升步长，并通过系统信息广播给移动终端；移动终端根据收到的初始前导传输功率偏移量和该功率攀升步长分别计算随机接入的初始前导传输功率和每次的前导传输功率。本发明通过为上行专用信道增强用户专门设置初始前导传输功率的偏移量和较大的功率攀升步长，增大随机接入过程初始传输功率，增大随机接入过程成功的概率。减小功率探测的时间，进而减小随机接入的时间。在本发明中，新增加的信息元的值由网络端根据当前的上行干扰以及可能的快速随机接入用户数的估计而设定，网络端可控。

Description

用于WCDMA系统上行专用信道增强的快速随机接入方法
技术领域
本发明涉及第三代伙伴合作计划(3GPP)的WCDMA(宽带码分多址)的上行专用信道增强，特别涉及一种WCDMA系统上行专用信道增强的快速随机接入方法。
背景技术
图1是随机接入过程的示意图。移动终端(以下简称为UE)以某一特征码(signature)和初始前导(preamble)传输功率，在选定的上行接入时隙传输前导。之后，UE在捕获指示信道(Acquisition IndicatorChannel，以下缩写为AICH)的相应的下行接入时隙上等待接收接入反馈。如果没有收到反馈，并且随机接入过程的退出条件仍不满足，UE将以指定的功率攀升步长增大前导的传输功率，在下一个可用的上行接入时隙，再随机选取一个特征码传输前导。UE在没有收到反馈的情况下不断攀升传输功率的过程就称为功率探测，用公式表示为：
本次前导传输功率＝上次前导传输功率+功率攀升步长    (1)
直到UE在相应的AICH接入时隙上收到反馈，或者随机接入过程的退出条件已满足时(退出条件由最大的前导传输次数以及最大的前导传输功率决定)，功率探测过程将结束。
如果退出条件已经满足，但UE仍未收到反馈，本次随机接入过程失败，UE将退出随机接入过程；如果收到的反馈是否定的，本次随机接入过程失败，UE退出随机接入过程；如果收到的反馈是肯定的，本次随机接入过程成功，UE将在传输最末一次前导之后的3或者4(具体值由AICH传输定时参数决定)个随机接入时隙上发送随机接入消息。
下面介绍目前的随机接入过程中如何确定初始前导传输功率。目前，UE从网络广播的相关系统信息中读取随机接入的相关参数来确定初始前导传输功率，包含随机接入信息的系统信息有系统信息5(SIB5)，系统信息6(SIB6)和系统信息7(SIB7)。
具体方法如下：在开始随机接入过程前，UE将执行以下操作(以下专指频分双工宽带码分多址的情况)：
b)测量公共导频信道的接收信号码能量(CPICH_RSCP)；
c)计算初始前导传输功率如下式：
      初始前导传输功率＝主公共导频信道传输功率-公共导频信道
                   的接收信号码功率+上行干扰值+常量值
                     (2)
d)UE的高层通知UE的物理层计算出的初始前导传输功率值。(如果以上提到的系统信息里有相应的值发生变化，UE的高层将重新计算初始前导传输功率，并通知物理层。)
下面介绍目前的随机接入过程中如何确定功率攀升步长。目前，该功率攀升步长由网络配置，用系统信息5或者系统信息6中的“功率攀升步长”广播给UE，在开始随机接入过程前，UE从系统信息读取“功率攀升步长”，并由UE的高层通知UE的物理层。
上面公式(1)用到的″功率攀升步长″以及公式(2)用到的“常量值”和“上行干扰值”是网络通过系统信息广播给所有UE的，难以与每个UE的真实信道条件匹配。因此，功率探测是探测出一个合适的传输功率的必不可少的过程。该功率探测过程可能需要很长时间，这取决于初始传输功率的大小，功率攀升步长和真实的信道条件。
对于上行专用信道增强用户(以下简称为EUDCH用户)来说，数据的突发性决定了专用信道的释放和重新建立是非常频繁的。每次专用信道的建立都需要成功的随机接入。因此，专用信道的快速建立要求有个快速的随机接入过程。
目前的初始前导传输功率和功率攀升步长的设计没有考虑到EUDCH用户对快速随机接入的要求，因此需要针对EUDCH用户改善现有的随机接入方法以加快随机接入过程的成功完成。
发明内容
本发明的目的是提供一种为EUDCH用户设计的快速随机接入方法。
为实现上述目的，一种用于宽带码分多址系统上行专用信道增强的快速随机接入方法，包括步骤：
网络端周期性地设定增强用户的初始前导传输功率偏移量和增强用户的功率攀升步长，并通过系统信息广播给UE；
UE端根据收到的增强用户的初始前导传输功率偏移量和增强用户的功率攀升步长分别计算随机接入的初始前导传输功率和每次的前导传输功率。
本发明通过为EUDCH用户专门设置初始前导传输功率的偏移量和较大的功率攀升步长，增大随机接入过程初始前导传输功率，增大随机接入过程成功的概率。减小功率探测的时间，进而减小随机接入的时间。在本发明中，新增加的信息元的值(即“增强用户的功率偏移量”和“增强用户的功率攀升步长”的值)由网络端根据当前的上行干扰以及可能的快速随机接入用户数的估计而设定，网络端可控。假如系统已经不能再承受更多的干扰，网络端可以设定增强用户的功率偏移量为零或者设定保守些的增强用户的功率攀升步长，用法非常灵活。本发明只是在现有的系统信息中新增加了信息元，改动了随机接入过程的初始前导传输功率的计算公式，用增强用户的功率攀升功率代替目前的功率攀升功率来计算每次前导传输功率值，对随机接入过程的其它方面没有改动。
附图说明
图1是随机接入过程示意图；
图2是基站端的操作流程图；
图3是移动终端高层的操作流程图；
图4是移动终端物理层的操作流程图；
具体实施方式
本发明提出了针对EUDCH用户的快速随机接入方法。通过为上行专用信道增强用户专门设定初始前导传输功率偏移量和较大的功率攀升步长来加快EUDCH用户的功率探测过程。下面从网络和移动终端两个方面的操作以及对高层信令的修改来说明本发明的构成。
1)网络端操作：
基站根据估测到的当前上行干扰情况以及估计的可能使用快速随机接入过程的移动终端数目，为上行专用信道增强用户决定初始前导传输功率偏移量和功率攀升步长。通过系统信息7广播给移动终端。初始前导传输功率的偏移量由信息元“增强用户的功率偏移量”表示，功率攀升步长由信息元“增强用户的功率攀升步长”表示。该操作以一定的周期周期性地进行。
2)移动终端操作：
移动终端在进行快速随机接入过程前，除了原有的操作，还要读取系统信息7中的“增强用户的功率偏移量”和“增强用户的功率攀升步长”，然后按以下公式计算初始前导传输功率：
初始前导传输功率＝主公共导频信道传输功率-公共导频信道的接收
信号码功率
           +上行干扰值+常量值+增强用户的功率偏移量
           (3)
移动终端的高层通知其物理层由式(3)计算出的初始前导传输功率值和增强用户的H功率攀升步长，如果相应的系统信息中的信息元的值有所变化，移动终端应该将新值通知给其物理层。
如果当前的前导发送后没有收到反馈，移动终端按下式计算前导传输功率：
本次前导传输功率＝上次前导传输功率+增强用户的功率攀升步长
      (4)
3)对高层信令的修改：
在系统信息7中为EUDCH用户增加了两个新的信息元，分别是增强用户的功率偏移量和增强用户的功率攀升步长。
实施例
网络端的操作：
图2给出了一个操作周期的流程图，针对本发明，基站的操作步骤如下。
步骤一：估测当前的上行干扰；
步骤二：估计可能使用快速随机接入的用户数；
步骤三：根据当前的上行干扰和可能的快速随机接入用户数的估计值，为EUDCH用户设定增强用户的功率偏移量和增强用户的功率攀升步长；
步骤四：通过系统信息7广播增强用户的功率偏移量和增强用户的功率攀升步长给移动终端。
步骤五：一段时间之后，返回到步骤一。(即功率偏移量周期性地设定)
UE端的操作：
1、UE端高层的操作：
如图3所示，随机接入过程前，UE端高层的操作步骤如下。
步骤一：从系统信息6读取″主公共导频信道传输功率″和″常量值″；
步骤二：从系统信息7读取″上行干扰值″，″增强用户的功率偏移量″和″增强用户的功率攀升步长″；
步骤三：测量公共导频信道的接收信号码功率；
步骤四：用公式(3)计算初始前导的传输功率；
步骤五：UE的高层通知其物理层计算出的初始前导传输功率值和收到的增强用户的功率攀升步长。
2、UE端物理层的操作：
如图4所示，随机接入过程中，UE端物理层的操作步骤如下。
步骤一：从高层得到初始前导传输功率和增强用户的功率攀升步长；
步骤二：以初始前导传输功率在选定的上行接入时隙上传输由选定的特征码构成的前导；
步骤三：在捕获指示信道相应的下行接入时隙上接收接入反馈，如果没有收到反馈，按公式(4)计算新的前导传输功率，在选定的下一个上行接入时隙上传输由选定的特征码构成的新的前导；
步骤四：返回步骤三，直到收到接入反馈。

Claims (9)

1.一种用于宽带码分多址系统上行专用信道增强的快速随机接入方法，包括步骤：
网络端周期性地设定上行专用信道增强的初始前导传输功率偏移量和上行专用信道增强用户的功率攀升步长，并通过系统信息广播给移动终端；
移动终端根据收到的增强用户的功率偏移量和增强用户的功率攀升步长分别计算随机接入的初始前导传输功率和每次的前导传输功率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的增强用户的初始前导传输功率偏移量根据网络端对当前的上行干扰以及可能的快速随机接入用户数的估计设定。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的网络端周期性地设定增强用户的初始前导传输功率偏移量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述网络端通过系统信息(7)的一个信息元广播增强用户的初始前导传输功率偏移量给移动终端。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于移动终端按照下式计算其随机接入的初始前导传输功率：
初始前导传输功率＝主公共导频信道传输功率-公共导频信道
            的接收信号码功率+上行干扰值+常量值+增强
            用户的功率偏移量。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于增强用户的功率攀升步长根据网络端对当前的上行干扰以及可能的快速随机用户数的估计而定。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的网络端周期性地设定增强用户的功率攀升步长。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述网络端通过系统信息(7)的另一个信息元广播增强用户的功率攀升步长给移动终端。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于移动终端按照下式计算每次的前导传输功率：
      本次前导传输功率＝上次前导传输功率+增强用户的功率攀
升步长。
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