專利名稱：隨機接入方法及移動臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種隨初4姿入方法，尤其涉及一種在時分雙工網(wǎng)絡(luò)中進行隨機 接入的技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨機接入是指移動臺與基站在建立了下行同步之后由移動臺發(fā)起的獲 取上行同步并申請資源分配的過程。隨機接入是用戶通過移動臺發(fā)起通信 的第一步，是移動通信中物理層過程中的重要一步。
在時分雙工(Time Division Duplex,簡稱TDD)網(wǎng)絡(luò)中，基站對移 動臺接入請求的檢測除了與前導(dǎo)序列所使用的簽名序列(Signature Sequence )6勺類型有關(guān)k乂夕卜，i^與前導(dǎo)序歹'J在隨沖幾4委人^f言道(Random Access Channel,簡稱RACH )中占用的時間長度有關(guān)。在單位時間內(nèi)，移動臺發(fā) 射的最大功率是有限的，只有通過時間上的積累，才能獲得較大的檢測能 量。檢測能量越大，越容易被基站檢測出來，反之亦然。因此，位于小區(qū) 邊緣的移動臺發(fā)送的前導(dǎo)序列離基站的距離比較遠，導(dǎo)致路損較大，從而 使前導(dǎo)序列到達基站時的檢測能量較小，被檢測出的概率也較低，導(dǎo)致小 區(qū)邊緣的用戶很難或者很長時間才能接入網(wǎng)絡(luò)。因此，前導(dǎo)序列在RACH 中占用的時間長度與小區(qū)半徑有一定的對應(yīng)關(guān)系。在3GPP (Third Generation Partnership Project) LTE (Long Term Evolution, 長期演 進)網(wǎng)絡(luò)中，小區(qū)半徑是由上行導(dǎo)頻時隙(Uplink Pilot Time Slot,簡稱 UpPTS)和下行導(dǎo)頻時隙(Downlink Pilot Time Slot,簡稱DwPTS)之間的 保護時間塊大小決定的。具體關(guān)系如下
= Cx rG7, /2 = 3x 108 xrf;,, x l(T6 /2 = (1) , , 6.7
其中，R為小區(qū)半徑，C為光速，Lp為UpPTS和DwPTS之間的保護時間 塊的時間長度。
現(xiàn)有的兩種主要的TDD系統(tǒng)的信道結(jié)構(gòu)如圖1、 2所示，其中的UpPTS分 別表示兩種網(wǎng)絡(luò)隨機接入方案中采用的隨機接入信道結(jié)構(gòu)，移動臺隨機接入 網(wǎng)絡(luò)時，通過隨才幾接入信道將前導(dǎo)序列發(fā)送給基站。圖1中，上下行導(dǎo)頻時 隙間的保護時間塊的時間長度GP1 = 40us,由(1)式計算出其支持的小區(qū)半 徑R=40/6. 7=6km 。圖 2 中， GP1 = 26. llus , 支持的小區(qū)半徑 R=26. 11/6. 7=3. 9km。 二者的前導(dǎo)序列時間塊的時間長度均為133. 34us。
現(xiàn)有技術(shù)的缺陷在于上述兩種隨機接入信道結(jié)構(gòu)中，前導(dǎo)序列時間塊 的時間長度所對應(yīng)的上行覆蓋半徑與上下行導(dǎo)頻時隙間的保護時間塊所能提 供的小區(qū)覆蓋半徑不匹配。處于小區(qū)邊緣的移動臺當試圖接入到網(wǎng)絡(luò)中時， 由于前導(dǎo)序列時間塊的時間長度不夠，導(dǎo)致當該前導(dǎo)序列到達基站時能量不 足，從而無法被基站^r測到也就無法成功接入到網(wǎng)絡(luò)中，即小區(qū)中實際能夠 提供給移動臺隨機接入網(wǎng)絡(luò)的覆蓋半徑受到了前導(dǎo)序列時間塊的時間長度的 限制，從而造成了通信資源的浪費。
另外，TDD系統(tǒng)中上下行采用相同的載頻，上下行的信道具有一定的互易 性，即相同性。用戶可以根據(jù)一些下行的信道信息獲得時間提前量，根據(jù)該 時間提前量上行發(fā)送前導(dǎo)序列，從而使得離基站遠近不同的用戶所發(fā)送的前 導(dǎo)序列到達基站的時間點基本相同。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，基站在對兩個基本重疊 的前導(dǎo)序列進行相關(guān)檢測時能夠更準確地對其加以區(qū)分，從而提高接入的性 能。具體地，圖1所示的技術(shù)方案采用了上迷基于時間提前量的隨機接入方 法，即移動臺通過下行信號的路徑損耗，利用經(jīng)典路損模型來獲得時間提前 量。現(xiàn)有技術(shù)的另一缺陷在于，下行信號的路徑損耗與上行信號的路徑損耗 并不完全相同，并且現(xiàn)有技術(shù)中并不存在完全匹配的經(jīng)典路損模型，再加上 無線通信中的非視距傳播、光的折射反射等現(xiàn)象的存在，均會導(dǎo)致時間提前量估計不準，從而導(dǎo)致對前后數(shù)據(jù)符號的千擾。具體地，在圖1中，如果提 前發(fā)過早則會對前導(dǎo)序列時間塊前面的數(shù)據(jù)符號產(chǎn)生干擾，反之亦然。雖然圖1中的前導(dǎo)序列后面增加了多徑延遲時間塊GP-8. 33us,但該時隙僅能匹 配最大的多徑延遲擴展，當時間提前量估計不準時，仍然會對前導(dǎo)序列后面 的數(shù)據(jù)符號產(chǎn)生干擾，影響接入性能。
除此之外，在圖2中，由于未采用根據(jù)時間提前量發(fā)送前導(dǎo)序列的技術(shù) 方案，因此為了保證檢測性能需要預(yù)留更大的多徑延遲時間塊，具體地，其 多徑延遲時間塊GP- 22. 22us，占用信道資源較大。并且隨著小區(qū)半徑的增加， GP也需要隨之增加，例如當小區(qū)半徑R-30km時，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)GP = 200us, 這相當于三個OFDM (Orthogonal Frequency Division Mult iplexing,正交頻 分復(fù)用)符號長度，信道資源占用較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是防止現(xiàn)有技術(shù)中由于前導(dǎo)序列時間塊的時間長度過短而造成的網(wǎng)絡(luò)資源浪費。
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種隨機接入方法，包括
預(yù)先在隨機接入信道中設(shè)置前導(dǎo)序列時間塊，所述前導(dǎo)序列時間塊的時間長度所對應(yīng)的上行覆蓋半徑大于等于小區(qū)半徑；
基站向小區(qū)內(nèi)的移動臺發(fā)送下行同步信號和小區(qū)廣播消息； 移動臺根據(jù)下行同步信號與基站建立下行同步后，從接收到的小區(qū)廣播消息中選擇一個前導(dǎo)序列，并在所述前導(dǎo)序列時間塊內(nèi)發(fā)送該前導(dǎo)序列； 基站檢測出該前導(dǎo)序列后向該移動臺發(fā)送反饋信息；移動臺接收到該反饋信息后與基站建立上行同步。
為了解決上述問題，本發(fā)明還提供了一種能夠應(yīng)用上述方法的移動臺，包括
同步模塊，用于根據(jù)來自于基站的小區(qū)廣播消息建立下行同步；用于
根據(jù)來自于基站的反饋信息建立上行同步；
前導(dǎo)序列模塊，用于根據(jù)來自于同步模塊的同步結(jié)果，從小區(qū)廣播消息 中選擇一個前導(dǎo)序列，并在隨機接入信道中預(yù)先設(shè)置的前導(dǎo)序列時間塊內(nèi)發(fā)
送該前導(dǎo)序列；其中，所述前導(dǎo)序列時間塊的時間長度所對應(yīng)的上行覆蓋半 徑大于等于小區(qū)半徑。
通過本發(fā)明所述方法和移動臺，由于采用的隨機接入信道前導(dǎo)序列時間 塊的時間長度所對應(yīng)的上行覆蓋半徑大于等于小區(qū)半徑，使得即使處于小區(qū) 邊緣的移動臺發(fā)送的前導(dǎo)序列到達基站時也能夠有足夠的能量，以使基站能 夠成功地檢測出該前導(dǎo)序列，從而使移動臺成功接入到網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)省通信網(wǎng) 絡(luò)的資源。
本發(fā)明要解決的另 一問題是防止現(xiàn)有技術(shù)中由于提前發(fā)時間量存在誤差 而造成的對隨機接入信道前后符號的干擾。
為了解決上述問題，本發(fā)明在上述方法基礎(chǔ)上還提供了一種隨機接入方 法，包括
隨機接入信道還具有兩個保護時間塊，所述保護時間塊分別位于所述前 導(dǎo)序列時間塊的兩側(cè)，各個所述保護時間塊的時間長度均大于等于時間提前 量誤差與上下行最大延遲擴展量之和。
通過本發(fā)明所述方法，由于在隨機接入信道中前導(dǎo)序列兩側(cè)分別設(shè)置了 保護時間塊，且各個保護時間塊的時間長度均大于等于時間提前量誤差與上 下行最大延遲擴展量之和。因此，即使時間提前量計算不準也不會對前后 符號產(chǎn)生影響，提高了系統(tǒng)性能。
下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種TDD系統(tǒng)的信道結(jié)構(gòu)示意圖2為現(xiàn)有技術(shù)中另一種TDD系統(tǒng)的信道結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明實施例1所述隨枳4矣入方法流程圖4為本發(fā)明實施例2所述隨機接入方法流程圖5為本發(fā)明實施例2所述隨才幾接入信道結(jié)構(gòu)示意圖6為本發(fā)明實施例2所述基站與移動臺之間的傳輸路徑示意圖7為本發(fā)明實施例3所述移動臺內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖8為本發(fā)明實施例4所述移動臺內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
實施例1
本實施例提供了 一種使處于小區(qū)邊緣的移動臺能夠容易接入網(wǎng)絡(luò)的隨機 接入方法，如圖3所示，
步驟IOI,基站向小區(qū)內(nèi)的移動臺發(fā)送下行同步信號和小區(qū)廣播消息；移 動臺根據(jù)接收到的下行同步信號與基站建立下行同步。具體地，小區(qū)廣播消 息通過廣播信道(Broadcast Channel,簡稱BCH )進行發(fā)送，小區(qū)內(nèi)的任何 移動臺都可以接收到該消息。該小區(qū)廣播消息主要包括前導(dǎo)序列、功率控制 參數(shù)等公用控制信息。其中前導(dǎo)序列可以采用多種類型的簽名序列，如差分 ZC序列(Different Zadoff-Chu Sequence )、循環(huán)位移ZC序列(Cycl ic-shif ted ZC Sequence)等，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)性能的需要選擇發(fā)送。
步驟102，移動臺在與基站建立下行同步后，從接收到的小區(qū)廣播消息 中選擇一個前導(dǎo)序列，在隨機接入信道的前導(dǎo)序列時間塊內(nèi)發(fā)送該前導(dǎo)序列。 其中，隨機接入信道中預(yù)先設(shè)置有用于傳輸前導(dǎo)序列的前導(dǎo)序列時間塊，前 導(dǎo)序列要占用整個前導(dǎo)序列時間塊，該前導(dǎo)序列時間塊的時間長度所對應(yīng)的 上行覆蓋半徑大于等于小區(qū)半徑。具體計算過程如下
為了滿足一定的虛警概率和誤測概率，就需要使前導(dǎo)序列的信噪比
<formula>complex formula see original document page 9</formula>乂
大于等于所需要達到的信噪比<formula>complex formula see original document page 9</formula> ，因此隨機接入信道中前導(dǎo)序列時間塊
的時間長度7;應(yīng)當滿足如下公式
<formula>complex formula see original document page 10</formula> (2)
假設(shè)信道特征為典型城區(qū)信道，具有6條傳輸路徑，路徑損耗模型采用 3GPP模型(參見3GPP標準25.814),虛警概率；=0.1% ，誤報概率Pw =1% ， 上式中的參數(shù)被確定為移動臺的額定最大發(fā)射功率A-24Ww,移動臺的 天線發(fā)射增益( =0必，噪聲功率譜密度7^=-174必附/fc,接收機噪聲指數(shù) M,5必，基站的天線接收增益(包括饋線損失)<3 =14必/。其中，丄(.)為 典型路徑損專毛7>式，= 128.1 +37.6 xlg(力。
當小區(qū)半徑R=6km時，則路徑損耗模型公式丄(6) = 157.4必，(2)式的計 算結(jié)果為7<formula>complex formula see original document page 10</formula>;
當小區(qū)半徑d = 3.9km 時，路徑損耗模型公式"3.9) = 150.3必，(2 )式的計 算結(jié)果為<formula>complex formula see original document page 10</formula>^。
通過上述計算結(jié)果可知，當小區(qū)半徑分別為6km和3. 9km時，為了使前 導(dǎo)序列時間塊所對應(yīng)的上行覆蓋半徑大于等于小區(qū)半徑，則該前導(dǎo)序列時間 塊的時間長度至少應(yīng)當分別為692us和134. 9us。相比之下，圖1、 2所示信 道結(jié)構(gòu)中前導(dǎo)序列時間塊的時間長度為133. 34us，均小于上述計算結(jié)果，從 而說明現(xiàn)有技術(shù)由于前導(dǎo)序列時間塊的時間長度過小會導(dǎo)致上行覆蓋半徑小 于小區(qū)半徑，從而影響接入性能，導(dǎo)致通信資源的浪費。
步驟103，基站檢測出該前導(dǎo)序列后，向該移動臺發(fā)送反饋信息；移動臺 接收到該反饋信息后與基站建立上行同步。上行同步成功建立后，基站為該 移動臺分配通信資源，使移動臺成功接入通信系統(tǒng)。、
另外，移動臺還可以預(yù)先設(shè)定一個等待時間，如果移動臺在預(yù)先設(shè)定 的等待時間內(nèi)未收到來自于基站的反饋信息，則從小區(qū)廣播消息中再次選 擇一個前導(dǎo)序列，在隨機接入信道的前導(dǎo)序列時間塊內(nèi)發(fā)送該前導(dǎo)序列。
為了防止由于移動臺過于頻繁地向基站發(fā)送前導(dǎo)序列而造成基站負擔(dān)過
重，移動臺可以等待一個隨機時間后再發(fā)送前導(dǎo)序列。具體地，可以在從小
區(qū)廣播消息中再次選擇一個前導(dǎo)序列之前等待一個隨機時間；或者在從小區(qū) 廣播消息中再次選擇一個前導(dǎo)序列之后等待一個隨機時間，然后在隨機接入 信道上發(fā)送該前導(dǎo)序列。
通過本實施例所述方法，由于采用的隨機接入信道的前導(dǎo)序列時間塊的 時間長度所對應(yīng)的上行覆蓋半徑大于等于小區(qū)半徑，使得即使處于小區(qū)邊緣 的移動臺發(fā)送的前導(dǎo)序列到達基站時也能夠有足夠的能量，以使基站能夠成 功地檢測出該前導(dǎo)序列，從而使移動臺成功接入到網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)省通信網(wǎng)絡(luò)的 資源。
實施例2
本實施例提供了 一種當移動臺采用提前發(fā)方案時能夠防止對隨機接入信 道的前后符號產(chǎn)生干擾的隨機接入方法，如圖4所示，
步驟201，基站向小區(qū)內(nèi)的移動臺發(fā)送下行同步信號和小區(qū)廣播消息；移 動臺根據(jù)接收到的下行同步信號與基站建立下行同步。
步驟202,移動臺在與基站建立下行同步后，4艮據(jù)來自于基站的下行信 號的接收強度計算時間提前量。具體計算方法為，檢測下行信號的路徑損耗， 根據(jù)現(xiàn)有的路徑損耗公式計算出移動臺與基站的水平距離d ,根據(jù)公式 ,。-2d/C計算時間提前量f。，其中，C為光速。
步驟203,從接收到的小區(qū)廣播消息中選擇一個前導(dǎo)序列，根據(jù)步驟202 中所述的時間提前量在隨機接入信道的前導(dǎo)序列時間塊內(nèi)發(fā)送該前導(dǎo)序列。 其中，隨機接入信道應(yīng)當具有用于傳輸前導(dǎo)序列的前導(dǎo)序列時間塊，前導(dǎo)序 列要占用整修前導(dǎo)序列時間塊，該前導(dǎo)序列時間塊的時間長度所對應(yīng)的上行 覆蓋半徑大于等于小區(qū)半徑。具體計算過程如102所述，此處不再贅述。
為了防止由于時間提前量計算存在誤差而造成的對前后符號的干擾，如圖 5所示，本步驟中的隨機接入信道還應(yīng)當設(shè)置有兩個保護時間塊，這兩個保護 時間塊分別位于前導(dǎo)序列時間塊的兩側(cè)，設(shè)置保護時間塊能夠減少對前后符
li號的千擾。各個保護時間塊的時間長度最好應(yīng)大于等于時間提前量誤差與上 下行最大延遲擴展量之和。其中，時間提前量誤差是指計算出的時間提前 量與實際所需的時間提前量的誤差。具體地，保護時間塊的時間長度可以通過如下方法進行推算
如圖6所示，當建筑物不存在時，基站和移動臺可以進行視距傳輸，如圖中虛線所示傳輸路徑，則從基站到移動天線的實際下行傳輸時間為<formula>complex formula see original document page 12</formula>，其中,d為移動臺與基站的水平距離，、為基站的天線 高度，l.為移動臺的天線高度。因此，結(jié)合不等式計算原理，時間提前量誤差= <formula>complex formula see original document page 12</formula>.oq c c /c
當建筑物存在時，基站和移動臺不能進行視距傳輸，如圖中實線所示傳輸 路徑，則從基站天線到移動臺天線的實際下行傳輸時間<formula>complex formula see original document page 12</formula>,相應(yīng)地，結(jié)合不等式原理，時間提前量誤差=<formula>complex formula see original document page 12</formula>.
通過上述推導(dǎo)可知，時間提前量誤差A(yù)f的最大值與建筑物高度無關(guān)， 與基站天線高度和移動臺天線高度有關(guān)，只要保護時間塊的時間長度大于 該時間提前量誤差的最大值就可以防止對隨機接入信道中前后符號的干 擾。如果還考慮傳輸中的最大延遲擴展量，則可以將保護時間塊的時間長度的最小值設(shè)置為<formula>complex formula see original document page 12</formula>,其中，T上、t下分別表示通過統(tǒng)計方法獲得的上下行最大延遲擴展量。
另外，由于對前后符號產(chǎn)生干擾的概率是相同的，因此可以將兩個保 護時間塊GP3和GP4的時間長度設(shè)置為相等。例如，當hBS=90m, hUE=1.5m，t上=t下=5us時，GP3和GP4的時間長度<formula>complex formula see original document page 12</formula>。
由上式可知，GP3和GP4的時間長度與小區(qū)半徑無關(guān)，因此無論小區(qū)半徑有多大，GP3與GP4至少應(yīng)當為10. 59us。當小區(qū)半徑R-5km時，通 過(2)可計算出前導(dǎo)序列時間塊的時間長度7;》348^?；诖耍梢栽O(shè)計 7; = 57^ + 7^=366.69/^。其中，r/fl = 66.67/w為一個OFDM長塊才尋號(Long Block, 簡稱LB)所占用的時間，4 =33.335/^為一個0FDM短塊符號(Short Block, 簡稱SB)所占用的時間，
步驟204,基站檢測出該前導(dǎo)序列后，向該移動臺發(fā)送反饋信息；移動臺 接收到該反饋信息后與基站建立上行同步。上行同步成功建立后，基站為該 移動臺分配通信資源，使移動臺成功接入通信系統(tǒng)。
另外，移動臺還可以預(yù)先設(shè)定一個等待時間，如果移動臺在預(yù)先設(shè)定 的等待時間內(nèi)未收到來自于基站的反饋信息，則從小區(qū)廣播消息中再次選擇 一個前導(dǎo)序列，在隨機接入信道的前導(dǎo)序列時間塊內(nèi)發(fā)送該前導(dǎo)序列。
為了防止由于移動臺過于頻繁地向基站發(fā)送前導(dǎo)序列而造成基站負擔(dān)過 重，移動臺可以等待一個隨機時間后再發(fā)送前導(dǎo)序列。具體地，可以在從小 區(qū)廣播消息中再次選擇一個前導(dǎo)序列之等待一個隨機時間；或者在從d、區(qū)廣 播消息中再次選擇一個前導(dǎo)序列之后等待一個隨機時間，然后在隨機接入信 道上發(fā)送該前導(dǎo)序列。
通過本實施例所述方法，由于在隨機接入信道中前導(dǎo)序列兩側(cè)分別設(shè)置 了保護時間塊，且各個保護時間塊的時間長度均大于等于時間提前量誤差與 上下行最大延遲擴展量之和。因此，即使時間提前量計算不準也不會對前 后符號產(chǎn)生影響，提高了系統(tǒng)性能。 實施例3
本實施例提供了一種能夠基于實施例1、2所述方法進行隨機接入的移 動臺。如圖7所示，移動臺30包括同步模塊31和前導(dǎo)序列模塊32。該移 動臺30進行隨機接入的過程如下
移動臺30接收到來自于基站(圖中未標出)的下行同步信號和小區(qū)廣播 消息后，同步模塊31根據(jù)下行同步信號與基站建立下行同步，下行同步成功建立后，向前導(dǎo)序列模塊32發(fā)送下行同步結(jié)果。其中，小區(qū)廣播消息通過廣
播信道進行發(fā)送，小區(qū)內(nèi)的任何移動臺都可以接收到該消息。該小區(qū)廣播消 息主要包括前導(dǎo)序列、功率控制參數(shù)等公用控制信息。其中的前導(dǎo)序列可以
采用多種類型的簽名序列，如差分ZC序列(Different Zadoff-Chu Sequence )、 循環(huán)位移ZC序列(Cyclic-shifted ZC Sequence)等，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)性能的 需要選擇發(fā)送。
前導(dǎo)序列模塊32接收到來自于同步模塊31的下行同步結(jié)果后，從來自 于基站的小區(qū)廣播消息中選擇一個前導(dǎo)序列在隨機接入信道的前導(dǎo)序列時間 塊內(nèi)發(fā)送該前導(dǎo)序列。其中，隨機接入信道中預(yù)先設(shè)置有用于傳輸前導(dǎo)序列 的前導(dǎo)序列時間塊，前導(dǎo)序列要占用整個前導(dǎo)序列時間塊，該前導(dǎo)序列時間 塊的時間長度所對應(yīng)的上行覆蓋半徑大于等于小區(qū)半徑。具體計算過程參見 實施例1的步驟102，此處不再贅述。
基站檢測出來自于前導(dǎo)序列模塊32的前導(dǎo)序列后，向該移動臺發(fā)送反饋 信息；移動臺30的同步模塊31接收到該反饋消息后與基站建立上行同步。 基站檢測出上行同步成功建立后為該移動臺30分配通信資源，使移動臺30 成功接入通信系統(tǒng)。上行同步建立成功后，同步模塊31向前導(dǎo)序列模塊發(fā) 送上行同步結(jié)果。
前導(dǎo)序列模塊32預(yù)先設(shè)定一個等待時間，如果在該等待時間內(nèi)未收到 來自于同步模塊31的上行同步結(jié)果，則說明上行同步建立失敗，則從小區(qū) 廣播消息中再次選擇一個前導(dǎo)序列，在隨機接入信道上發(fā)送該前導(dǎo)序列。
為了防止由于前導(dǎo)序列模塊32過于頻繁地向基站發(fā)送前導(dǎo)序列而造成基 站負擔(dān)過重，前導(dǎo)序列模塊32可以等待一個隨機時間后再發(fā)送前導(dǎo)序列。具 體地，可以在再次選擇一個前導(dǎo)序列之前等待一個隨機時間；或者可以在再 次選擇一個前導(dǎo)序列之后等待一個隨機時間，然后在隨機接入信道上發(fā)送該 前導(dǎo)序列。
通過本實施例所述的移動臺，由于采用的隨機接入信道中前導(dǎo)序列時間 塊的時間長度所對應(yīng)的上行覆蓋半徑大于等于小區(qū)半徑，因此即使處于小區(qū) 邊緣向基站發(fā)送前導(dǎo)序列，該前導(dǎo)序列到達基站時也能夠有足夠的能量，以 使基站能夠成功地檢測出該前導(dǎo)序列，從而使移動臺成功接入到網(wǎng)絡(luò)中，節(jié) 省通信網(wǎng)絡(luò)的資源。
實施例4
本實施例提供了 一種可以通過計算時間提前量進行隨機接入的移動
臺。如圖8所示，在實施例3所述的移動臺30的基礎(chǔ)上還設(shè)置有計算模塊 33。
基于實施例3所述的移動臺30的隨機接入過程，前導(dǎo)序列模塊32接收到 來自于同步模塊31的下行同步結(jié)果后，對來自于基站的下行信號的接收強 度進行檢測，并將檢測到的下行信號接收強度值發(fā)送給計算模塊33。
計算模塊33根據(jù)來自于前導(dǎo)序列模塊32的下行信號接收強度值計算 時間提前量，并將時間提前量發(fā)送給前導(dǎo)序列模塊32。具體計算方法可參 見實施例2的步驟202所述方法，此處不再贅述。
前導(dǎo)序列模塊32接收到來自于計算模塊33的時間提前量后，從小區(qū) 廣播消息中選擇一個前導(dǎo)序列，根據(jù)時間提前量在隨機接入信道的前導(dǎo)序列 時間塊內(nèi)發(fā)送該前導(dǎo)序列。后面的工作過程與實施例3所述相應(yīng)過程相同， 此處不再贅述。
但需要特別指出的是，在本實施例中的隨機接入信道中除了設(shè)置有如實施 例1中所述的前導(dǎo)序列時間塊外，還設(shè)置有如實施例2中所述的保護時間塊， 該保護時間塊分別位于前導(dǎo)序列時間塊的兩側(cè)，各個保護時間塊的時間長度 均大于等于時間提前量誤差與上下行最大延遲擴展量之和，用于防止由于時 間提量存在誤差而造成的對前后符號的干擾。具體地，保護時間塊的時間長 度的推算可參考實施例2。
通過本實施例所述移動臺，由于在隨機接入信道中前導(dǎo)序列兩側(cè)分別設(shè)
置了保護時間塊，且各個保護時間塊的時間長度均大于等于時間提前量誤差 與上下行最大延遲擴展量之和。因此，即使時間提前量存在誤差也不會對 前后符號產(chǎn)生影響，從而提高了接入性能。
最后所應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制， 盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當 理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技 術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1、一種隨機接入方法，其特征在于，包括預(yù)先在隨機接入信道中設(shè)置前導(dǎo)序列時間塊，所述前導(dǎo)序列時間塊的時間長度所對應(yīng)的上行覆蓋半徑大于等于小區(qū)半徑；基站向小區(qū)內(nèi)的移動臺發(fā)送下行同步信號和小區(qū)廣播消息；移動臺根據(jù)下行同步信號與基站建立下行同步后，從接收到的小區(qū)廣播消息中選擇一個前導(dǎo)序列，并在所述前導(dǎo)序列時間塊內(nèi)發(fā)送該前導(dǎo)序列；基站檢測出該前導(dǎo)序列后向該移動臺發(fā)送反饋信息；移動臺接收到該反饋信息后與基站建立上行同步。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隨機接入方法，其特征在于，所述前導(dǎo)序列時間塊的時間長度7;滿足4+&-w^+c^ + io^T^-^o + yv,,:^J/^，其中，^為移動臺的額定最大發(fā)射功率，G"為移動臺的天線發(fā)射增益，7 為小區(qū) 半徑，丄(.)為路徑損耗模型公式，^為基站的天線接收增益，7V。為噪聲功率譜密度，w,為接收機噪聲指數(shù)，ir^為滿足一定虛警概率和誤測概率 條件下所需要達到的信噪比。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隨機接入方法，其特征在于，所述發(fā)送該前 導(dǎo)序列包括根據(jù)來自于基站的下行信號的接收強度計算時間提前量，根據(jù)該時間提前量發(fā)送該前導(dǎo)序列。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的隨機接入方法，其特征在于，還包括預(yù)先 在所述隨機接入信道中設(shè)置兩個保護時間塊，該保護時間塊分別設(shè)置于所述 前導(dǎo)序列時間塊的兩側(cè)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的隨機接入方法，其特征在于，還包括預(yù)先將 各個所述保護時間塊的時間長度設(shè)置為大于等于時間提前量誤差與上下行最 大延遲擴展量之和。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的隨機接入方法，其特征在于，所述根據(jù)來 自于基站的下行信號的接收強度計算時間提前量包括根據(jù)來自于基站的下行信號的接收強度計算移動臺與基站的水平距離d; 根據(jù)r。-2cZ/C計算時間提前量，其中，r。為所述時間提前量，C為光速。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的隨機接入方法，其特征在于所述保護時間塊的時間長度的最小值為 2x^^"1: + rK,其中，&.表示基站的天線高度，l表示移動臺的天線高度，rk、 ^分別表示通過統(tǒng)計方法獲得的上下 行最大延遲擴展量。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的隨機接入方法，其特征在于所述兩個保護時 間塊時隙的時間長度相等。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隨機接入方法，其特征在于，所述與基站 建立上行同步后還包括如果移動臺在預(yù)先設(shè)定的等待時間內(nèi)未收到來自 于基站的反饋信息，則從小區(qū)廣播消息中再次選擇一個前導(dǎo)序列，在隨機接 入信道的前導(dǎo)序列時間塊內(nèi)發(fā)送該前導(dǎo)序列。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的隨機接入方法，其特征在于，所述再次選 擇一個前導(dǎo)序列包括移動臺等待一個隨機時間后再次選擇一個前導(dǎo)序列。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的隨機接入方法，其特征在于，所述再次選 擇一個前導(dǎo)序列之后及所述發(fā)送該前導(dǎo)序列之前還包括移動臺等待一個隨 機時間。
12、 一種能夠基于權(quán)利要求1-11所述方法進行隨機接入的移動臺， 其特征在于，包括同步模塊，用于根據(jù)來自于基站的小區(qū)廣播消息建立下行同步；用于 根據(jù)來自于基站的反饋信息建立上行同步；前導(dǎo)序列模塊，用于根據(jù)來自于同步模塊的同步結(jié)果，從小區(qū)廣播消息 中選擇一個前導(dǎo)序列，并在隨機接入信道中預(yù)先設(shè)置的前導(dǎo)序列時間塊內(nèi)發(fā)送該前導(dǎo)序列；其中，所述前導(dǎo)序列時間塊的時間長度所對應(yīng)的上行覆蓋半徑大于等于小區(qū)半徑。
13、根據(jù)權(quán)利要求12所述的移動臺，其特征在于，還包括 計算模塊，用于根據(jù)來自于基站的下行信號的接收強度計算時間提前量,并將該時間提前量發(fā)送給前導(dǎo)序列模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種隨機接入方法及移動臺，其中方法包括預(yù)先在隨機接入信道中設(shè)置前導(dǎo)序列時間塊，其時間長度所對應(yīng)的上行覆蓋半徑大于等于小區(qū)半徑；基站發(fā)送下行同步信號和小區(qū)廣播消息，移動臺根據(jù)下行同步信號與基站建立下行同步后從小區(qū)廣播消息中選擇一個前導(dǎo)序列在隨機接入信道的前導(dǎo)序列時間塊內(nèi)發(fā)送該前導(dǎo)序列；基站檢測出該前導(dǎo)序列后，向該移動臺發(fā)送反饋信息；移動臺根據(jù)反饋信息后與基站建立上行同步。移動臺包括同步模塊和前導(dǎo)序列模塊。通過本發(fā)明，即使處于小區(qū)邊緣的移動臺發(fā)送的前導(dǎo)序列到達基站時也能夠有足夠的能量，以使基站能夠成功地檢測出該前導(dǎo)序列，從而使移動臺成功接入到網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)省通信網(wǎng)絡(luò)的資源。
文檔編號H04Q7/38GK101198151SQ20061016102
公開日2008年6月11日 申請日期2006年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月4日
發(fā)明者呂永霞 申請人:華為技術(shù)有限公司