專利名稱：對前向接入信道fach進行賦形的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對FACH賦形的方法，特別涉及一種將隨機接入信道(Random Access Channel ， RACH)與前向接入信道(Forward Access Channel, FACH)對 應(yīng)，利用對RACH進行測量時得到的賦形信息對FACH數(shù)據(jù)進行賦形發(fā)送的方法。
背景技術(shù)：
在TD-SCDMA系統(tǒng)中，隨機接入信道RACH和前向接入信道FACH都是公共信道， 為小區(qū)內(nèi)所有用戶公共使用。RACH主要用于用戶設(shè)備(User Equipment, UE)發(fā)送 上行隨機接入請求信息，F(xiàn)ACH用于回應(yīng)UE的隨機接入請求，網(wǎng)絡(luò)側(cè)通過FACH,將 針對某個UE的一些信令或數(shù)據(jù)信息如RRC鏈接建立消息，無線鏈路承載(Radio Bearer, RB)建立消息或業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)發(fā)送給該UE。
當(dāng)用戶需要建立一個業(yè)務(wù)鏈接時，首先需要通過隨機接入過程，與網(wǎng)絡(luò)側(cè)進行 同步，并向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送隨機接入請求。目前隨機接入請求信息通過隨機接入信道RACH 傳輸，即終端將自己的隨機接入請求信息通過RACH發(fā)送到基站，基站進行譯碼處 理后發(fā)送給無線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC。當(dāng)基站通過RACH接收UE發(fā)送的隨機接入請求時， 可以對上行RACH進行測量，獲得UE發(fā)送信號的有關(guān)上行賦形信息，如信號到達方 向(ANGLE OF ARRIVAL, AOA)等信息，當(dāng)基站給這個UE發(fā)送下行數(shù)據(jù)時，就可以 利用這個上行賦形信息，對承載下行數(shù)據(jù)的信道如FACH進行賦形。然而，由于協(xié) 議的不完備，在目前的系統(tǒng)中，基站在通過RACH接收數(shù)據(jù)和通過FACH發(fā)送數(shù)據(jù)時， 無法獲知承載某個UE信息的RACH和FACH的對應(yīng)關(guān)系，因此也就無法利用上行接 收RACH時所測量的UE的賦形信息，并在下行方向上對FACH進行賦形，所以在目 前的實現(xiàn)中，針對FACH，都是進行全向發(fā)射，無法針對每一接入UE的FACH進行賦 形。
對FACH進行全向發(fā)射不僅沒有充分利用智能天線的優(yōu)點，而且還會對系統(tǒng)產(chǎn) 生較大的千擾，導(dǎo)致覆蓋不足、網(wǎng)絡(luò)接入成功率低、系統(tǒng)容量減小、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量 變差等諸多不好的結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出了一種對FACH進行下行賦形的方法，以解決由于對FACH
進行全向發(fā)射所帶來的種種技術(shù)缺陷。本發(fā)明提出如下技術(shù)方案-一種對前向接入信道FACH進行賦形的方法，包括如下步驟 步驟一、基站對隨機接入信道RACH進行測量后將所測得的上行賦形參數(shù)轉(zhuǎn)換為
賦形特征字段；
步驟二、基站將所述賦形特征字段及RACH數(shù)據(jù)上報給無線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC; 步驟三、RNC將所述賦形特征字段及FACH數(shù)據(jù)下發(fā)給基站； 步驟四、基站將所述賦形特征字段轉(zhuǎn)換為下行賦形矢量后對FACH數(shù)據(jù)進行賦形 發(fā)送。
更進一步地，步驟一中，還包括一個基站對上行導(dǎo)頻信道UpPTS進行測量的步 驟，基站將對UpPTS進行測量的結(jié)果數(shù)據(jù)與對RACH進行測量的結(jié)果數(shù)據(jù)組合后產(chǎn) 生所述的上行賦形參數(shù)。
更進一步地，步驟二中，基站使用如下步驟上報所述賦形特征字段-步驟1、將所述賦形特征字段與所述RACH數(shù)據(jù)組合成上報接口協(xié)議數(shù)據(jù)幀； 步驟2、將所述組合后的上報接口協(xié)議數(shù)據(jù)幀發(fā)送給RNC。 更進一步地，基站向RNC上報RACH數(shù)據(jù)時使用Iub接口 ，在所述上報接口協(xié)議 數(shù)據(jù)幀的擴展字段內(nèi)存放所述賦形特征字段。
更進一步地，步驟三中，RNC使用如下步驟下發(fā)所述賦形特征字段 步驟1、從所述上報接口協(xié)議數(shù)據(jù)幀中提取出所述賦形特征字段； 步驟2、將所述賦形特征字段與所述的FACH數(shù)據(jù)組合成下發(fā)接口協(xié)議數(shù)據(jù)幀； 步驟3、將所述組合后的下發(fā)接口協(xié)議數(shù)據(jù)幀下發(fā)給基站。 更進一步地，RNC向基站下發(fā)FACH數(shù)據(jù)時使用Iub接口，在所述下發(fā)接口協(xié)議 數(shù)據(jù)幀的擴展字段內(nèi)存放所述賦形特征字段。
更進一步地，步驟四中，當(dāng)下行需要多個傳輸時間間隔的FACH數(shù)據(jù)幀才能把 全部FACH數(shù)據(jù)發(fā)送完時，基站使用相同的下行賦形矢量對FACH數(shù)據(jù)進行賦形發(fā)送。 更進一步地，步驟四中，基站通過如下步驟將賦形特征字段轉(zhuǎn)換為下行賦形矢
量
步驟A、首先將所述的賦形特征字段轉(zhuǎn)換為所述上行賦形參數(shù)；
步驟B、將上行賦形參數(shù)進行賦形處理后得到下行賦形矢量。
更進一步地，步驟一中，基站在將所測得的上行賦形參數(shù)轉(zhuǎn)換為賦形特征字段 的步驟中還包括如下的映射步驟
步驟A、在基站本地的賦形信息表中獲取所述上行賦形參數(shù)對應(yīng)的索引號；
步驟B、基站將所述索引號轉(zhuǎn)換成所述賦形特征字段；
相應(yīng)的在步驟四中，還包括如下反向映射步驟-
步驟A、基站首先將所述賦形特征字段轉(zhuǎn)換成所述索引號；
步驟B、根據(jù)所述索引號基站在本地賦形信息表中獲取所述上行賦形參數(shù)；
基站在獲取到所述上行賦形參數(shù)后經(jīng)過賦形處理得到下行賦形矢量。
更進一步地，步驟一中，基站通過如下步驟將所測得的上行賦形參數(shù)轉(zhuǎn)換為賦 形特征字段-
步驟A、將所述上行賦形參數(shù)進行賦形處理后得到下行賦形矢量； 步驟B、將所述下行賦形矢量轉(zhuǎn)換成賦形特征字段。
更進一步地，如前述步驟B中，在將所述下行賦形矢量轉(zhuǎn)換成賦形特征字段步 驟中還包括如下的映射步驟
步驟①、基站在本地的賦形信息表中獲取所述下行賦形矢量對應(yīng)的索引號; 步驟②、基站將所述索引號轉(zhuǎn)換成所述賦形特征字段； 相應(yīng)的在步驟四中，還包括如下反向映射步驟 步驟①、基站首先將所述賦形特征字段轉(zhuǎn)換成所述索引號；
步驟②、根據(jù)所述索引號基站在本地賦形信息表中獲取對應(yīng)的下行賦形矢量； 基站使用該下行賦形矢量對FACH數(shù)據(jù)進行賦形發(fā)送。
通過使用本發(fā)明所揭示的方法，將上行的賦形信息應(yīng)用于下行FACH數(shù)據(jù)的賦
形發(fā)送，充分利用了智能天線的優(yōu)點，能獲得較大的賦形增益，同時抑止了干擾， 從而提高了整個系統(tǒng)的效率。


圖1為本發(fā)明所揭示的處理流程圖2為本發(fā)明所揭示的基站上報RACH數(shù)據(jù)時使用的數(shù)據(jù)幀格式； 圖3為本發(fā)明所揭示的RNC下發(fā)FACH數(shù)據(jù)時使用的數(shù)據(jù)幀格式。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。
如圖1所述，本發(fā)明從整體上可以分為4個大的步驟；
步驟1、基站在檢測接收UE通過隨機接入信道RACH發(fā)來的隨機接入請求時， 對所述RACH進行測量從而獲得上行賦形參數(shù)，然后將上行賦形參數(shù)轉(zhuǎn)換為賦形特 征字段；
智能天線對信道進行賦形可以使用多種算法，如基于特征值EBB賦形算法；基 于柵格掃描的GOB賦形算法。
對于EBB賦形算法，所測得的上行賦形參數(shù)為表征信道方向特性的特征矢量。
對于GOB賦形算法，可以通過掃描上行信號測得信號方向角特征(如獲得A0A)， 所說的方向角可以是絕對角度或天線陣的相對角度。
以TD-SCDMA系統(tǒng)為例，基本的隨機接入過程為UE首先在上行導(dǎo)頻信道UpPTS 上發(fā)送SYNC—UL碼，基站檢測到UE發(fā)送的SYNCJJL碼后通過快速物理接入信道FPACH 給UE發(fā)送物理層的回應(yīng)信息，F(xiàn)PACH上的回應(yīng)信息主要包括期望的物理隨機接入信 道PRACH的發(fā)送功率以及基站接收到UE發(fā)送的SYNC—UL碼的位置等，UE收到基站 從FPACH信道發(fā)送的回應(yīng)信息后，才開始發(fā)送通過RACH信道發(fā)送接入請求信息。 因此在基站測量賦形信息時，可以單獨對RACH進行測量從而獲得上行賦形參數(shù)， 也可以將對UpPTS信道的測量信息和對RACH的測量信息組合起來產(chǎn)生上行賦形參 數(shù)。
賦形特征字段由基站測得的上行賦形參數(shù)轉(zhuǎn)換而來，轉(zhuǎn)換的方式可以是以下幾
種
第一種是直接將上行賦形參數(shù)轉(zhuǎn)換成賦形特征字段對于這種方式，基站在對
FACH進行賦形發(fā)送的時候，首先從賦形特征字段中取出上行賦形參數(shù)，然后通過賦 形處理后才能得到下行賦形矢量。
賦形處理是指依據(jù)相應(yīng)的賦形算法獲得與賦形算法對應(yīng)的下行賦形矢量的過程。
第二種是首先基站將所獲得的上行賦形參數(shù)進行賦形處理獲得下行賦形矢量， 然后再將下行賦形矢量轉(zhuǎn)換成賦形特征字段。
第三種是首先將上行賦形參數(shù)或經(jīng)過賦形處理后的下行賦形矢量映射為一個索 引號，然后將索引號組織成賦形特征字段?；颈镜馗鶕?jù)不同的上行賦形參數(shù)或下 行賦形矢量建立有一個賦形信息表，賦形信息表包含有索引號與上行賦形參數(shù)或下 行賦形矢量的一一對應(yīng)關(guān)系，基站通過映射操作將所測得的上行賦形參數(shù)或下行賦 形矢量映射為索引號。建立賦形信息表及映射的主要目的是減少在Iub接口間傳輸 的字節(jié)數(shù)，這樣雖然增加了基站的操作但可以節(jié)省傳輸帶寬。
步驟2、基站在將UE發(fā)送的RACH數(shù)據(jù)上報給RNC時將賦形特征字段一同上報
給RNC;
基站對UE發(fā)送的RACH數(shù)據(jù)進行譯碼處理，并把測量所得的賦形信息與譯碼數(shù) 據(jù)一起組成上報接口協(xié)議數(shù)據(jù)幀(Iub RACH數(shù)據(jù)幀，如附圖2所示)后上報給RNC。
步驟3、 RNC在FACH數(shù)據(jù)發(fā)送給基站時，將所述賦形特征字段一同下發(fā)給基站； RNC收到RACH數(shù)據(jù)后，通過判斷處理，允許用戶接入后，會通過基站使用FACH 信道將相關(guān)信令或數(shù)據(jù)發(fā)送給UE。 FACH數(shù)據(jù)首先通過Iub接口發(fā)送到基站，由基 站完成下行的編碼、映射和調(diào)制加擾后再發(fā)送給UE。 RNC在將FACH數(shù)據(jù)發(fā)送給基 站時，需要從接收到的上報接口協(xié)議數(shù)據(jù)幀中，提取出基站上報的賦形特征字段， 并將其與FACH數(shù)據(jù)組合成下發(fā)接口協(xié)議數(shù)據(jù)幀(Iub FACH數(shù)據(jù)幀，如附圖3所示) 中， 一起發(fā)送給基站。
步驟4、基站將所述賦形特征字段轉(zhuǎn)換為下行賦形矢量后對FACH數(shù)據(jù)進行賦形發(fā)送。
基站在收到FACH數(shù)據(jù)幀后，將數(shù)據(jù)和相應(yīng)的賦形特征字段提取出來，將賦形特 征字段轉(zhuǎn)換成下行賦形矢量，在對FACH數(shù)據(jù)信息進行編碼映射、調(diào)制加擾后，使 用下行賦形矢量進行賦形發(fā)送。
賦形特征字段到下行賦形矢量的轉(zhuǎn)換步驟根據(jù)情況有幾種方式
如果賦形特征字段直接由下行賦形矢量轉(zhuǎn)換而來，則直接從賦形特征字段獲取 下行賦形矢量。
如果賦形特征字段由上行賦形參數(shù)轉(zhuǎn)換而來，則需先轉(zhuǎn)換為上行賦形參數(shù)，然
后經(jīng)過賦形處理后獲得對應(yīng)的下行賦形矢量；
如果賦形特征字段由索引號轉(zhuǎn)換而來，則需先根據(jù)索引號在基站本地的賦形信 息表中獲取到對應(yīng)的上行賦形參數(shù)或下行賦形矢量；如果賦形信息表中存儲的是上 行賦形參數(shù)，則還需經(jīng)過賦形處理后才能獲得對應(yīng)的下行賦形矢量。
當(dāng)在隨機接入時，針對同一UE同一次RACH數(shù)據(jù)，當(dāng)下行需要多個傳輸時間間 隔(TTI)的FACH數(shù)據(jù)幀才能把相關(guān)的信令或數(shù)據(jù)發(fā)送完時，這些TTI的FACH數(shù) 據(jù)使用同一個下行賦形矢量進行賦形發(fā)送。
為了方便賦形信息在RNC和基站之間的傳輸，同時兼容現(xiàn)有的協(xié)議版本和實現(xiàn)， 本發(fā)明對現(xiàn)有的基站向RNC發(fā)送RACH數(shù)據(jù)的上報接口協(xié)議數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)和RNC向基 站發(fā)送的FACH數(shù)據(jù)的下發(fā)接口協(xié)議數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)進行了修改，具體修改方式如圖2 和圖3所示，即把賦形相關(guān)的信息放在Iub RACH數(shù)據(jù)幀和Iub FACH數(shù)據(jù)幀中擴
展字段上。若賦形信息為A0A相關(guān)信息則總共有16比特位，占用擴展字段兩個字 節(jié)。
附圖中， 一個數(shù)據(jù)幀一般會由多個傳輸塊組成，每一傳輸塊又由多個字節(jié)組成。 附圖中為表示方便采用了省略畫法。在圖中第一個傳輸塊之間的省略號代表第一個 傳輸塊中間的若干字節(jié)。第一個傳輸塊與最后一個傳輸塊之間的省略號代表中間的 若干個傳輸塊。當(dāng)賦形信息由多個字節(jié)組成時，其在數(shù)據(jù)幀中的方式如圖2及圖3 所示，賦形信息中的省略號代表中間的若干個字節(jié)。有關(guān)RACH數(shù)據(jù)幀和FACH數(shù)據(jù) 幀的整體框架結(jié)構(gòu)是公知的及確定的，在目前3GPP的規(guī)范中有明確定義，可以參 考3GPP TS25. 435。
本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，本領(lǐng) 域技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形 都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1、一種對前向接入信道FACH進行賦形的方法，其特征在于包括如下步驟步驟一、基站對隨機接入信道RACH進行測量得到上行賦形參數(shù)并將其轉(zhuǎn)換為賦形特征字段；步驟二、基站將所述賦形特征字段及RACH數(shù)據(jù)上報給無線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC；步驟三、RNC將所述賦形特征字段及FACH數(shù)據(jù)下發(fā)給基站；步驟四、基站將所述賦形特征字段轉(zhuǎn)換為下行賦形矢量后對FACH數(shù)據(jù)進行賦形發(fā)送。
2、 如權(quán)利要求1所述的對FACH進行賦形的方法，其特征在于， 步驟一中，還包括一個基站對上行導(dǎo)頻信道UpPTS進行測量的步驟， 基站將對UpPTS進行測量的結(jié)果數(shù)據(jù)與對RACH進行測量的結(jié)果數(shù)據(jù) 組合后產(chǎn)生所述的上行賦形參數(shù)。
3、 如權(quán)利要求1所述的對FACH進行賦形的方法，其特征在于， 步驟二中，基站使用如下步驟上報所述賦形特征字段步驟1、將所述賦形特征字段與所述RACH數(shù)據(jù)組合成上報接口協(xié) 議數(shù)據(jù)幀；步驟2、將所述組合后的上報接口協(xié)議數(shù)據(jù)幀發(fā)送給RNC。
4、 如權(quán)利要求3所述的對FACH進行賦形的方法，其特征在于， 基站向RNC上報RACH數(shù)據(jù)時使用Iub接口 ，在所述上報接口協(xié)議數(shù) 據(jù)幀的擴展字段內(nèi)存放所述賦形特征字段。
5、 如權(quán)利要求3所述的對FACH進行賦形的方法，其特征在于， 步驟三中，RNC使用如下步驟下發(fā)所述賦形特征字段步驟l、從所述上報接口協(xié)議數(shù)據(jù)幀中提取出所述賦形特征字段； 步驟2、將所述賦形特征字段與所述的FACH數(shù)據(jù)組合成下發(fā)接口 協(xié)議數(shù)據(jù)幀；步驟3、將所述組合后的下發(fā)接口協(xié)議數(shù)據(jù)幀下發(fā)給基站。
6、 如權(quán)利要求5所述的對FACH進行賦形的方法，其特征在于， RNC向基站下發(fā)FACH數(shù)據(jù)時使用Iub接口 ，在所述下發(fā)接口協(xié)議數(shù)據(jù) 幀的擴展字段內(nèi)存放所述賦形特征字段。
7、 如權(quán)利要求1所述的對FACH進行賦形的方法，其特征在于， 步驟四中，當(dāng)下行需要多個傳輸時間間隔的FACH數(shù)據(jù)幀才能把全部 FACH數(shù)據(jù)發(fā)送完時，基站使用相同的下行賦形矢量對FACH數(shù)據(jù)進行 賦形發(fā)送。
8、 如權(quán)利要求1至7中任意一項權(quán)利要求所述的對FACH進行賦 形的方法，其特征在于，步驟四中，基站通過如下步驟將賦形特征字段 轉(zhuǎn)換為下行賦形矢量步驟A、首先將所述的賦形特征字段轉(zhuǎn)換為所述上行賦形參數(shù)； 步驟B、將上行賦形參數(shù)進行賦形處理后得到下行賦形矢量。
9、 如權(quán)利要求1至7中任意一項權(quán)利要求所述的對FACH進行賦 形的方法，其特征在于，步驟一中，基站在將所測得的上行賦形參數(shù)轉(zhuǎn) 換為賦形特征字段的步驟中還包括如下的映射步驟步驟A、在基站本地的賦形信息表中獲取所述上行賦形參數(shù)對應(yīng)的 索引號；步驟B、基站將所述索引號轉(zhuǎn)換成所述賦形特征字段； 相應(yīng)的在步驟四中，還包括如下反向映射步驟 步驟A、基站首先將所述賦形特征字段轉(zhuǎn)換成所述索引號； 步驟B、根據(jù)所述索引號基站在本地賦形信息表中獲取所述上行賦 形參數(shù)；基站在獲取到所述上行賦形參數(shù)后經(jīng)過賦形處理得到下行賦形矢
10、 如權(quán)利要求1至7中任意一項權(quán)利要求所述的對FACH進行賦 形的方法，其特征在于，步驟一中，基站通過如下步驟將所測得的上行 賦形參數(shù)轉(zhuǎn)換為賦形特征字段步驟A、將所述上行賦形參數(shù)進行賦形處理后得到下行賦形矢量； 步驟B、將所述下行賦形矢量轉(zhuǎn)換成賦形特征字段。
11、 如權(quán)利要求10所述的對FACH進行賦形的方法，其特征在于， 步驟B中，在將所述下行賦形矢量轉(zhuǎn)換成賦形特征字段步驟中還包括如 下的映射步驟步驟①、基站在本地的賦形信息表中獲取所述下行賦形矢量對應(yīng)的 索引號；步驟②、基站將所述索引號轉(zhuǎn)換成所述賦形特征字段； 相應(yīng)的在步驟四中，還包括如下反向映射步驟 步驟 、基站首先將所述賦形特征字段轉(zhuǎn)換成所述索引號； 步驟②、根據(jù)所述索引號基站在本地賦形信息表中獲取對應(yīng)的下行 賦形矢量； 基站使用該下行賦形矢量對FACH數(shù)據(jù)進行賦形發(fā)送。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種將隨機接入信道RACH與前向接入信道FACH對應(yīng)，利用對RACH進行測量時得到的賦形信息對FACH數(shù)據(jù)進行賦形發(fā)送的方法，解決了不能對FACH數(shù)據(jù)進行賦形發(fā)送從而不能充分利用智能天線的優(yōu)點的技術(shù)缺陷?；驹诮邮沼脩粼O(shè)備UE通過RACH發(fā)來的隨機接入請求時，對RACH進行測量，并將賦形信息和RACH數(shù)據(jù)一起上報給RNC，RNC再將賦形信息同F(xiàn)ACH數(shù)據(jù)一起下發(fā)給基站，基站應(yīng)用該賦形信息給UE賦形發(fā)送FACH數(shù)據(jù)。通過應(yīng)用本發(fā)明，充分利用了智能天線的優(yōu)點，在獲得較大的賦形增益的同時抑止了干擾，從而提高了整個系統(tǒng)的效率。
文檔編號H04B7/04GK101106409SQ20061008968
公開日2008年1月16日 申請日期2006年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月12日
發(fā)明者佟曉鵬, 賢 劉, 松 吳, 娜 羅, 永 范 申請人:大唐移動通信設(shè)備有限公司