CN1925363B

CN1925363B - 在广覆盖下物理随机接入信道传输时延的实现方法及装置

Info

Publication number: CN1925363B
Application number: CN2006100994281A
Authority: CN
Inventors: 赵建荣
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2005-08-31
Filing date: 2006-07-18
Publication date: 2011-04-13
Anticipated expiration: 2026-07-18
Also published as: CN1925363A

Abstract

本发明公开了一种在广覆盖下物理随机接入信道传输时延的实现方法，该方法为NodeB在随机接入过程中，获取实际的传输时延；利用当前搜索小区对应的传输时延上报比特数和量化精度表示所述实际的传输时延，该量化精度和传输时延上报比特数根据最大的小区半径确定，使所述量化精度量化传输时延后，对应的传输时延上报比特数可以表示最大的小区半径；NodeB将量化后的传输时延传送到无线网络控制器RNC。本发明还同时公开了一种通信设备。

Description

在广覆盖下物理随机接入信道传输时延的实现方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域的无线网络技术，尤其涉及在广覆盖下物理随机接入信息传输时延的实现方法及装置。

背景技术

在WCDMA的FDD制式中，空口的单程传输时延(Transport propogation，Tp，或者Propagation Delay)由NodeB中的随机物理接入信道(PRACH)计算得到，其范围为0-255，单位为3chips(码片)。

NodeB通过FP包(Frame Protocak，帧协议)形式将传输时延传送给无线网络控制器(RNC)，在建立专用信道时，RNC可以根据需要，将PRACH信道上报的传输时延Tp值下发给NodeB，用于配置相应的专用信道(软切换时，RNC不配置Tp，专用信道工作于无Tp模式)。

由协议25.435中PRACH信道的FP包格式可知，传输时延Tp的传输时延上报比特数是8bit(Propagation delay)，如图1所示。显然，由于Tp的取值范围为0-255，量化精度为3chips，对应扇区的最大半径只能为60公里。

由于在WCDMA建网初期，可能会用到大扇区覆盖，如最大半径为180公里的小区，而FP包格式中传输时延Tp的传输时延上报比特数以及量化精度限制了所能表示的最大的小区半径。

发明内容

本发明提供一种在广覆盖下物理随机接入信息传输时延的实现方法及装置，以解决现有技术中因传输时延上报比特数以及量化精度导致的无法准确表示小区覆盖的问题。

本发明提供以下技术方案：

一种在广覆盖下物理随机接入信道传输时延的实现方法，包括如下步骤：

NodeB在随机接入过程中，获取实际的传输时延；

利用当前搜索小区对应的传输时延上报比特数和量化精度表示所述实际的传输时延，该量化精度和传输时延上报比特数根据最大的小区半径确定，使所述量化精度量化传输时延后，对应的的传输时延上报比特数表示最大的小区半径；所述量化精度和传输时延上报比特数根据最大的小区半径确定的具体过程是：将所述传输时延上报比特数指定为固定值时，根据所述最大的小区半径确定所述量化精度的值；或者，将所述量化精度指定为固定值时，根据所述最大的小区半径指定所述传输时延上报比特数；

NodeB将量化后的传输时延传送到无线网络控制器RNC。

进一步，当所述传输时延上报比特数指定为固定值，根据所述最大的小区半径与N的比值确定所述量化精度，其中，N根据传输时延上报比特数确定。

其中，在利用量化精度量化传输时延时，采用向下取整得到量化后的传输时延。

进一步，该方法还包括步骤：

NodeB在接收到RNC下发的传输时延后，利用与量化所述传输相同的量化精度恢复实际的传输时延。

其中，所述NodeB获取实际的传输时延的过程具体为：

NodeB根据获取的小区接入用户的有效径相位得到实际的传输时延，所述有效径相位为多径中最小的有效径相位；或者所述有效径相位为各多径中最强的有效径所具有的相位。

其中，当所述传输时延上报比特数为8个比特位时，最大的小区半径按60公里、120公里和180公里划分；将最大的小区半径为60公里的小区的量化精度配置为3码片，将最大的小区半径为120公里的小区的量化精度配置为6码片，将最大的小区半径为180公里的小区的量化精度配置为9码片。

另外，当所述量化精度为3码片时，为了表示半径240公里的小区，将传输时延上报比特数设置为10。

本发明还提供一种通信设备，包括：

用于根据获取的接入用户有效径相位计算实际传输时延的公共接入信道模块；

用于获取量化精度以及相应的传输时延上报比特数，并利用该量化精度对实际传输时延进行量化的量化模块，所述量化精度和所述传输时延上报比特数根据最大的小区半径确定；所述量化精度和传输时延上报比特数根据最大的小区半径确定的具体过程是：将所述传输时延上报比特数指定为固定值时，根据所述最大的小区半径确定所述量化精度的值；或者，将所述量化精度指定为固定值时，根据所述最大的小区半径指定所述传输时延上报比特数；

用于接收传输时延的专用信道模块；

用于利用与量化模块量化实际传输时延相同的量化精度以及相应的传输时延上报比特数恢复传输时延的恢复模块。

其中，所述最大小区半径为60公里时，所述指定传输时延上报比特数为8个比特位。

其中，所述量化模块在量化实际传输时延时，采用向下取整得到量化后的传输时延。

所述量化模块包含在所述公共接入信道模块内；或者所述恢复模块包含在所述专用信道模块内。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明能够根据最大的小区半径采用相应的量化精度量化传输时延，使传输时延能够满足传输要求。

2、采用本发明能够在不改变现有FP包格式的基础上，满足建网初期建设大扇区的应用，如最大的小半径为60公里、180公里等。

3、由于在小区半径变化后可以不改变现有FP包格式，因而本发明可使NodeB与不同无线网络控制器对接。

附图说明

图1为现有技术中RACH数据FP包格式示意图；

图2为NodeB与无线网络控制器对接的示意图；

图3为本发明的一个实施例中实现传输时延流的程图；

图4为本发明的另一个实施例中实现传输时延的流程图；

图5为本发明实施例中一种FP包格式示意图；

图6为本发明实施例中NodeB结构示意图。

具体实施方式

参阅图2所示，按现有协议规定，NodeB中的公共信道模块在计算出传输时延Tp后，通过FP格式上报到无线网络控制器(RNC)，RNC并不关心实际的传输时延Tp，只在建立专用信息时将其下发给NodeB，NodeB中的专用信道模块利用传输时延配置专用信道。

由于在WCDMA建网初期可能会用到大扇区/小区覆盖，如，最大半径为180公里的小区，为了满足这种需求，本发明通过改变传输时延Tp的量化精度(或称“单位精度”)或传输时延上报比特数，满足大扇区覆盖的实际应用。

由于对于半径大于60公里的小区，其物理随机接入信道的实际传输时延可能会远远大于765chips(码片)，如在120公里处，120*1000/78.125(1chip＝78.125米)＝1536chips，此时实际的传输时延用量化精度3量化后的值512 (1536/3)并不能用8个比特位(Bit)表示。因此，本发明通过根据最大的小区半径以及传输时延上报比特数确定用于量化实际的传输时延的量化精度，使量化后的值仍然可以采用特定的比特位数表示；而NodeB在接收到RNC下发的传输时延后，利用与量化实际传输时延相同的量化精度恢复传输时延并配置专用信道。

一个NodeB下有多个小区，可以根据各最大的小区半径或最大搜索范围以及传输时延上报比特数确定用于量化实际传输时延的量化精度后预先配置在NodeB中，在需要对实际传输时延进行量化时，根据当前搜索小区查询到对应的量化精度。

为了在处理上更为灵活，在需要对实际传输时延进行量化时，根据当前搜索小区的最大搜索范围确定量化精度或传输时延上报比特数，这样当传输时延上报比特数为固定值时，在重新配置小区的最大搜索范围后量化精度也会自动地随之变化，同理可知，当量化精度为固定值时，在重新配置小区的最大搜索范围后所述传输时延上报比特数的值也自动变化。一种较佳的方式是按“小区最大搜索范围/N”确定量化精度，其中N根据用于表示时延的传输时延上报比特数确定，如当传输时延上报比特数为8个比特时，即用8比特位表示传输时延TP，则N＝2^8-1＝255，以此类推。N的不同取值的具体实现过程将在下文结合图5和图6进行详细阐述。

参阅图3所示，按现有的8比特表示传输时延，本发明实现随机信道传输时延的主要步骤如下(以动态确定量化精度为例)：

步骤100、NodeB中的公共信道模块从搜索到的多径中获取接入用户的最小有效径相位。

步骤110、公共信道模块根据所述最小有效径相位，按公式：Tp＝最小有效径/(K*2)计算出实际的传输时延。其中，1/K为有效径相位的精度。2是因为Tp值包括往返路径而引入的(WCDMA系统中，上行定时是基于下行定时的)。

在计算实际的传输时延时，也可采用多径中最强的有效径相位。

步骤120、根据当前小区的最大搜索范围，按“小区最大搜索范围/256”计算出量化精度。

步骤130、利用量化精度量化所述实际传输时延，其量化公式为：Tp’＝Tp/量化精度。

步骤140、公共信道模块将量化后的传输时延写入FP包中，并将FP包发送给RNC。

步骤150、RNC从FP包中获取并保存传输时延Tp’。

步骤160、在建立专用信道时，RNC向NodeB下发传输时延Tp’。

步骤170、NodeB中的专用信道模块获取传输时延，根据当前小区的最大搜索范围，按“小区最大搜索范围/256”计算出量化精度，然后，按：Tp’*量化精度，恢复实际的传输时延并配置专用信道。

根据现有的TP包格式，一种较佳的方式是，按60公里、120公里和180公里划分最大的小区半径，分别对应的量化精度如下：

A、最大的小区半径为60KM时，实际的传输时延Tp的最大值(实际上也对应小区的单程搜索范围)为60*1000/78.125(1chip＝78.125米)＝768chips，用8Bit表示传输时延，则量化精度为3(即768/256)；即该小区的传输最大值768chips用3量后化，在FP包中用值255表示。

B、最大的小区半径为120KM时，实际的传输时延Tp的最大值为1536chips，用8Bit表示传输时延，则量化精度为6(即1536/256)；即该小区的传输最大值1536chips用6量后化，在FP包中用值255表示。

C、最大的小区半径为180KM时，实际的传输时延Tp的最大值为2304chips，用8Bit表示传输时延，则量化精度为9(即2304/256)；即该小区的传输最大值2304chips用9量后化，用FP包中用值255表示。

因此，公共信道模块计算量化后的传输时延的算法如下：

(1)Tp＝成功接入用户的相位最小的有效径相位/(4*3*2)，小区半径小于等于60公里，单位为3Chips；

(2)Tp＝成功接入用户的相位最小的有效径相位/(4*6*2)，小区半径大于60公里小于等于120公里，单位为6Chips；

(3)Tp＝成功接入用户的相位最小的有效径相位/(4*9*2)，小区半径大于120公里小于等于180公里，单位为9Chips。

其中，分母中的4是因为有效径相位的精度为1/4而引入的；2是因为Tp值包括往返路径而引入的(WCDMA系统中，上行定时是基于下行定时的)；3，6，9则是因为量化精度引入的。

从计算量化后的传输时延可看出，在图3所示的流程中，在计算实际传输时延之前或之后计算量化精度均不影响本发明的实现。

最大的小区半径可以根据实际需要进行划分，并不限于上述的60公里、120公里和180公里的划分方式，相应的，其对应的量化精度也可以根据实际情况灵活确定，只要能够满足传输格式的要求即可。

无论是接入信道还是专用信道，搜索均是在一定的搜索窗内实现的。搜索窗的位置，除了取决于信道基本参数外，一个重要的参数就是传输时延Tp，因此，Tp只能小不能大(因为搜索窗有一定的宽度，如果Tp大了，实际多径可能会落在搜索窗前，而Tp小一点，多径一般还是会在窗内)。有鉴于此，本发明在量化实际传输时延Tp时，算法采取的是向下取整的方法，例如：小区距离为180KM，NodeB中的公共信道模块实际计算得到的Tp＝2015，则量化后的TP值为2015/9＝223(实际为223.89)。

在采取的是向下取整的方法量化实际传输时延的情况下，NodeB中的专用信道模块计算得到的实际传输时延Tp则是223*9＝2007(公共信道在量化前实际为2015Chips，因此实际差了8个Chips)；由于专用信道模块的定时关系是基于下行的，也就是其搜索窗的位置是基于2倍的Tp值，这样，引入的误差在180KM情况下，最大可能为9*2＝18Chips，因此，对于专用信道模块的搜索窗计算模块，原则上也需要特殊处理，例如窗提前20Chips(作为保护带)。实际应用中，由于考虑UE切换时的发射定时情况，NodeB侧的专用信道模块已经考虑了搜索窗前移，所以可以不再单独考虑。

前述确定量化精度的方法之一是按“小区最大搜索范围/N”确定量化精度，其中N根据用于表示传输时延上报比特数确定。显然，由该方法进一步可知：如果在量化精度确定的情况下，同样可由N的比特数变化，来对应不同的小区最大搜索范围。以目前协议(25.435)为例，Tp的量化精度为3chip，假定其保持固定，则如果N取8比特，则可表示的小区的最大搜索范围为60km，如果N取9比特，则可表示的小区的最大搜索范围为120km，如果N取10比特，则可表示的小区的最大搜索范围为240km大扇区/小区覆盖，以此类推。

参阅图4所示，当量化精度固定为3chip，N取10比特时，则实现随机信道传输时延的主要步骤如下：

步骤200、NodeB中的公共信道模块从搜索到的多径中获取接入用户的最小有效径相位。

步骤210、公共信道模块根据所述最小有效径相位，按公式：Tp＝最小有效径/(K*2)计算出实际的传输时延。其中，1/K为有效径相位的精度，2是因为Tp值包括往返路径而引入的(WCDMA系统中，上行定时是基于下行定时的)。

步骤220、利用量化精度(固定为3chip)量化所述实际传输时延，其量化公式为：Tp’＝Tp/量化精度。

步骤230、公共信道模块将量化后的传输时延写入FP包中，并将FP包发送给RNC。TP用10比特表示，一种可能的FP包格式如图5所示。

步骤240、RNC从FP包中获取并保存传输时延Tp’。

步骤250、在建立专用信道时，RNC向NodeB下发传输时延Tp’。

步骤260、NodeB中的专用信道模块获取传输时延，按：Tp’*量化精度，恢复实际的传输时延并配置专用信道。

相应地，如图6所示，本发明中较佳结构的NodeB 50包括公共信道模块500和专用信道模块501，所述公共信道模块500包括量化模块5000，所述专用信道模块501包括恢复模块5010。其中：

公共信道模块500，用于根据成功接入用户的有效径相位计算出实际的传输时延。

量化模块5000，用于获取量化精度以及相应的传输时延上报比特数，并利用该量化精度对实际传输时延进行量化，其具体的量化处理如前所述；所述量化精度和所述传输时延上报比特数根据最大的小区半径确定。

专用信道模块501，用于接收RNC下发的传输时延。

恢复模块5010，用于根据当前小区的最大搜索范围确定对应的量化精度以及传输时延上报比特数，并用该量化精度以及相应的传输时延上报比特数将RNC下发的传输时延恢复为实际的传输时延，所述专用信道模块501利用恢复后的传输时延配置专用信道。

在本发明中，量化模块5000和恢复模块5010在NodeB中可分别独立设置，量化模块5000与公共信道模块500、恢复模块5010与专用信道模块501在逻辑上建立连接关系即可。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种在广覆盖下物理随机接入信道传输时延的实现方法，其特征在于，包括如下步骤：

NodeB在随机接入过程中，获取实际的传输时延；

利用当前搜索小区对应的传输时延上报比特数和量化精度表示所述实际的传输时延，该量化精度和传输时延上报比特数根据最大的小区半径确定，使所述量化精度量化传输时延后，对应的传输时延上报比特数表示最大的小区半径；所述量化精度和传输时延上报比特数根据最大的小区半径确定的具体过程是：将所述传输时延上报比特数指定为固定值时，根据所述最大的小区半径确定所述量化精度的值；或者，将所述量化精度指定为固定值时，根据所述最大的小区半径指定所述传输时延上报比特数；

NodeB将量化后的传输时延传送到无线网络控制器RNC。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述传输时延上报比特数指定为固定值，根据所述最大的小区半径与N的比值确定所述量化精度，其中，N根据传输时延上报比特数确定。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在利用量化精度量化传输时延时，采用向下取整得到量化后的传输时延。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法还包括步骤：

NodeB在接收到RNC下发的传输时延后，利用与量化所述传输时延相同的量化精度恢复实际的传输时延。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述NodeB获取实际的传输时延的过程为：

NodeB根据获取的小区接入用户的有效径相位得到实际的传输时延，所述有效径相位为多径中最小的有效径相位；或者

所述有效径相位为各多径中最强的有效径所具有的相位。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述传输时延上报比特数为8个比特位时，最大的小区半径按60公里、120公里和180公里划分；将最大的小区半径为60公里的小区的量化精度配置为3码片，将最大的小区半径为120公里的小区的量化精度配置为6码片，将最大的小区半径为180公里的小区的量化精度配置为9码片。

7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述量化精度为3码片时，为了表示半径为240公里的小区，将传输时延上报比特数设置为10。

8.一种通信设备，其特征在于，包括：

用于接收传输时延的专用信道模块；

用于利用与量化模块量化实际传输时延相同的量化精度和对应的传输时延上报比特数恢复传输时延的恢复模块。

9.如权利要求8所述的通信设备，其特征在于，所述最大小区半径为60公里，所述传输时延上报比特数为8个比特位。

10.如权利要求8所述的通信设备，其特征在于，所述量化模块在量化实际传输时延时，采用向下取整得到量化后的传输时延。

11.如权利要求8、9或10所述的通信设备，其特征在于，所述量化模块包含在所述公共接入信道模块内；或者

所述恢复模块包含在所述专用信道模块内。