一種隨機接入信道傳輸方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種隨機接入信道傳輸方法和設(shè)備。該方法包括：終端獲取信道質(zhì)量；所述終端根據(jù)信道質(zhì)量與PRACH資源的映射關(guān)系，確定與獲取到的信道質(zhì)量對應(yīng)的PRACH資源；所述終端在確定出的PRACH資源上進行PRACH傳輸。采用本發(fā)明，可以使終端根據(jù)自身信道質(zhì)量選取對應(yīng)的隨機接入信道資源進行隨機接入信道傳輸。
【專利說明】一種隨機接入信道傳輸方法和設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種隨機接入信道傳輸方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方興未艾，在第三代移動通信系統(tǒng)以及其長期演進系統(tǒng)(LTE，LongTerm Evolution,長期演進)中需要支持 MTC(Machine Type Communications,機器型通信)功能。
[0003]機器間(M2M,Machine-to_machine)通信作為一種新型的通信理念,其目的是將多種不同類型的通信技術(shù)有機結(jié)合，如:機器對機器通信、機器控制通信、人機交互通信、移動互聯(lián)通信，從而推動社會生產(chǎn)和生活方式的發(fā)展。預(yù)計未來人對人通信的業(yè)務(wù)可能僅占整個終端市場的1/3，而更大數(shù)量的通信是機器間(小帶寬系統(tǒng))通信業(yè)務(wù)。
[0004]當(dāng)前的移動通信網(wǎng)絡(luò)是針對人與人之間的通信設(shè)計的，如:網(wǎng)絡(luò)容量的確定等。如果希望利用移動通信網(wǎng)絡(luò)來支持小帶寬系統(tǒng)通信就需要根據(jù)小帶寬系統(tǒng)通信的特點對移動通信系統(tǒng)的機制進行優(yōu)化，以便能夠在對傳統(tǒng)的人與人通信不受或受較小影響的情況下，更好地實現(xiàn)小帶寬系統(tǒng)通信。
[0005]當(dāng)前認(rèn)識到的MTC通信可能存在的一些特性有:
-MTC終端具有低移動性；
-MTC終端與網(wǎng)絡(luò)側(cè)進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間是可控的；即MTC終端只能在網(wǎng)絡(luò)指定的時間段內(nèi)進行接入。
[0006]- MTC終端與網(wǎng)絡(luò)側(cè)進行的數(shù)據(jù)傳輸對數(shù)據(jù)傳輸對實時性要求不高，S卩:具有時間容忍性；
-MTC終端能量受限，要求極低的功率消耗；
-MTC終端和網(wǎng)絡(luò)側(cè)之間只進行小數(shù)據(jù)量的信息傳輸；
-MTC終端可以以組為單位進行管理；
一個實際的MTC終端可以具有上述的一個或多個特性。
[0007]在現(xiàn)有的基于GSM (Global System of Mobile communication,全球移動通訊系統(tǒng))技術(shù)的M2M網(wǎng)絡(luò)中，運營商發(fā)現(xiàn)在有些場景下工作的終端，比如工作于地下室、商場或者建筑角落的終端，由于無線信號被嚴(yán)重遮擋，信號受到很大的衰減，上述終端無法與網(wǎng)絡(luò)進行通信，而針對這些場景下進行網(wǎng)絡(luò)的深度覆蓋會大大增加網(wǎng)絡(luò)的建網(wǎng)成本。經(jīng)過測試，通常認(rèn)為需要對GSM的現(xiàn)有覆蓋增強20dB才可滿足上述場景的覆蓋需求。后續(xù)LTE技術(shù)會替代GSM用于M2M傳輸，由于LTE與GSM覆蓋基本相當(dāng)，因此，LTE技術(shù)也需要增強20dB的覆蓋來滿足上述場景下的M2M傳輸要求。
[0008]為解決M2M傳輸?shù)母采w問題，潛在的較為直接且可行的方法是對現(xiàn)有的物理信道進行重復(fù)傳輸或類似的技術(shù)，理論上可以通過對現(xiàn)有物理信道進行100次重復(fù)傳輸獲得20dB的覆蓋增益。[0009]例如，對于PRACH (Physical Random Access Channel,物理隨機接入信道)，為獲取20dB的覆蓋增益，終端可以將現(xiàn)有PRACH信道在基站指定的資源位置重復(fù)發(fā)送100次；或者終端將現(xiàn)有的PRACH format格式延長，使PRACH信道內(nèi)的序列時間時長延長為現(xiàn)有的格式的100倍。
[0010]對于下行同步信道的覆蓋增強，考慮到同步信道周期性的重復(fù)發(fā)送，終端可以將接收到的下行信號數(shù)次、數(shù)十次甚至數(shù)百次的合并以達到增強同步信道覆蓋的目的。
[0011]在隨機接入過程中，終端首先發(fā)送Msgl，即發(fā)送preamble (前導(dǎo))碼，該消息為上行消息，承載在PRACH信道上，由UE (User Equipment，用戶設(shè)備，即終端)發(fā)送，eNB(evolution NodeB,演進節(jié)點B,即基站)接收。在發(fā)送Msgl之前，eNB對preamble碼以及用于發(fā)送preamble碼的PRACH信道資源進行配置，并通過系統(tǒng)消息將配置結(jié)果通知小區(qū)內(nèi)駐留的UE。
[0012]每個小區(qū)內(nèi)可用的preamble碼字總數(shù)為64個，eNB可將其中部分或全部碼字用于競爭隨機接入。在所有用于競爭隨機接入的preamble碼中，eNB可以選擇性地將其分為兩組，稱為集合A (group A)和集合B (group B)。觸發(fā)隨機接入時,UE首先要根據(jù)待發(fā)送的Msg3大小和路損大小確定premable碼集合，其中集合B應(yīng)用于Msg3較大且路損較小的場景，集合A應(yīng)用于Msg3較小或路損較大的場景，Msg3大小門限和路損門限在系統(tǒng)消息中通知UE。UE確定premable碼集合后，從中隨機選擇一個premable碼發(fā)送。如果eNB將小區(qū)內(nèi)所有preamble碼字都劃歸集合A，即不存在集合B，則UE直接從集合A中隨機選擇一個premable碼發(fā)送。
[0013]終端完成小區(qū)搜索過程并讀取廣播和系統(tǒng)信息后，就可以獲取下行CRS(Common Reference Signal,公共參考信號)或下行 CS1-RS (Channel State ReferenceSignal-Reference Signal,信道狀態(tài)導(dǎo)頻-參考信號)的配置信息，進而測量獲取信道質(zhì)量信息:路損、CQI (Channel Quality Indicator,信道質(zhì)量指示)等信息。但按照現(xiàn)有依賴preamble集合獲取終端路損信息的機制,基站僅能在收到PRACH后根據(jù)終端發(fā)送的preamble所在的集合獲得路損信息，進而大致獲取終端的信道質(zhì)量信息。然而，在發(fā)送preamble (承載在PRACH)之前基站卻無法獲知信道質(zhì)量信息，而且目前也尚未有技術(shù)在此時使得基站獲得該信息，那么此時由于基站側(cè)不了解終端的信道質(zhì)量信息，基站為終端配置PRACH資源時需要考慮到覆蓋信道環(huán)境最差的終端，即若最差環(huán)境終端需要20dB的覆蓋增強，則理論上PRACH資源大小是現(xiàn)有資源的100倍(比如時域重復(fù)100次)，這樣一方面對于信道質(zhì)量較好的終端，顯然會帶來巨大的資源浪費；另一方面，嚴(yán)重限制了隨機接入的容量。在占用相同PRACH總資源的情況下，容量下降為原有的1%，這樣很難滿足大量M2M終端通信中的隨機接入的PRACH信道容量需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明實施例提供了一種隨機接入信道傳輸方法和設(shè)備，用以使終端根據(jù)自身信道質(zhì)量選取對應(yīng)的隨機接入信道資源進行隨機接入信道傳輸。
[0015]本發(fā)明實施例提供的隨機接入信道傳輸方法，包括:
終端獲取信道質(zhì)量；
所述終端根據(jù)信道質(zhì)量與物理隨機接入信道PRACH資源的映射關(guān)系，確定與獲取到的信道質(zhì)量對應(yīng)的PRACH資源；
所述終端在確定出的PRACH資源上進行PRACH傳輸。
[0016]本發(fā)明另一實施例提供的隨機接入信道傳輸方法，包括:
基站根據(jù)信道質(zhì)量與物理隨機接入信道PRACH資源的映射關(guān)系，為終端在不同信道質(zhì)量情況下分配對應(yīng)的PRACH資源；
所述基站在為終端分配的各種不同信道質(zhì)量對應(yīng)的PRACH資源上檢測終端發(fā)送的PRACH,并根據(jù)檢測到的PRACH占用的PRACH資源以及PRACH資源與信道質(zhì)量的映射關(guān)系，確定終端的信道質(zhì)量。
[0017]本發(fā)明實施例提供的終端設(shè)備，包括:
獲取模塊，用于獲取信道質(zhì)量；
隨機接入資源確定模塊，用于根據(jù)信道質(zhì)量與物理隨機接入信道PRACH資源的映射關(guān)系，確定與獲取到的信道質(zhì)量對應(yīng)的PRACH資源；
發(fā)送模塊，用于在確定出的PRACH資源上進行PRACH傳輸。
[0018]本發(fā)明實施例提供的基站設(shè)備，包括:
分配模塊，用于根據(jù)信道質(zhì)量與物理隨機接入信道PRACH資源的映射關(guān)系，為終端在不同信道質(zhì)量情況下分配對應(yīng)的PRACH資源；
檢測模塊，用于在為終端分配的各種信道質(zhì)量對應(yīng)的PRACH資源上檢測終端發(fā)送的PRACH ；
信道質(zhì)量確定模塊，用于根據(jù)檢測到的PRACH占用的PRACH資源以及PRACH資源與信道質(zhì)量的映射關(guān)系，確定終端的信道質(zhì)量。
[0019]本發(fā)明的上述實施例中，由于終端可以基于自己的信道質(zhì)量，確定與自己的信道質(zhì)量對應(yīng)的PRACH資源進行PRACH傳輸，從而減少PRACH資源的開銷，增加PRACH容量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明實施例提供的PRACH傳輸過程中終端的處理流程示意圖；
圖2為本發(fā)明實施例提供的PRACH傳輸過程中基站的處理流程示意圖；
圖3為本發(fā)明實施例提供的終端設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明實施例提供的基站設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]本發(fā)明實施例提供了一種隨機接入信道的傳輸方案。本發(fā)明實施例中，網(wǎng)絡(luò)側(cè)對應(yīng)于終端的不同信道質(zhì)量等級分配不同的PRACH資源，終端可以根據(jù)自身信道質(zhì)量，選擇相對應(yīng)的隨機接入信道資源進行接入。
[0022]本發(fā)明實施例中，需要預(yù)先建立終端信道質(zhì)量等級與終端發(fā)送隨機接入preamble的PRACH資源的映射關(guān)系，該映射關(guān)系將作為終端發(fā)送PRACH時選擇PRACH資源的依據(jù)，該映射關(guān)系還可以作為網(wǎng)絡(luò)側(cè)確定終端信道質(zhì)量的依據(jù)。
[0023]下面首先對該映射關(guān)系及其建立方式進行詳細(xì)介紹。
[0024]終端信道質(zhì)量等級與PRACH資源的映射關(guān)系，可以預(yù)先在網(wǎng)絡(luò)與終端上約定，比如可將該映射關(guān)系在協(xié)議中規(guī)定。也可以由網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備通過廣播或SIB (系統(tǒng)信息)，將該映射關(guān)系通知給終端。
[0025]對于機器間通信場景下的終端，一般終端位置固定且覆蓋受限主要是噪聲受限，且信道質(zhì)量差的原因一般是因為遮擋等固定因素引起，所以這類終端的信道質(zhì)量在一段時間可以穩(wěn)定在一個數(shù)值區(qū)間。也可以考慮終端在一段時間內(nèi)對信道信息進行平滑濾波處理。
[0026]終端的信道質(zhì)量等級，可以依據(jù)終端的信道質(zhì)量所屬的信道質(zhì)量數(shù)值區(qū)間劃分，例如依據(jù)終端測量的SNR(Signal to Noise Ratio,信噪比)可以劃分信道質(zhì)量等級。對于不同的信道質(zhì)量等級，需要覆蓋增強的程度也不一樣，信道需要重復(fù)傳輸?shù)拇螖?shù)也不一樣。表1給出一種可能的例子:這里僅僅給出示例，具體的數(shù)值以及等級個數(shù)、范圍區(qū)間等均可以根據(jù)具體情況來確定。
[0027]表1
【權(quán)利要求】
1.一種隨機接入信道傳輸方法，其特征在于，該方法包括: 終端獲取信道質(zhì)量； 所述終端根據(jù)信道質(zhì)量與物理隨機接入信道PRACH資源的映射關(guān)系，確定與獲取到的信道質(zhì)量對應(yīng)的PRACH資源； 所述終端在確定出的PRACH資源上進行PRACH傳輸。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述PRACH資源具體包括以下之一或組合: PRACH的頻域位置，不同信道質(zhì)量對應(yīng)的PRACH資源占用不同的頻率位置； PRACH的時域位置，不同信道質(zhì)量對應(yīng)的PRACH資源占用不同的時域位置； PRACH的時域資源長度，不同信道質(zhì)量對應(yīng)的PRACH資源占用不同的時域資源長度，所述時域資源長度包括PRACH格式的持續(xù)時間長度，或?qū)RACH格式的重復(fù)次數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述信道質(zhì)量與PRACH資源的映射關(guān)系由協(xié)議約定，或者 所述終端從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廣播的系統(tǒng)信息中獲取所述信道質(zhì)量與PRACH資源的映射關(guān)系。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述終端獲取信道質(zhì)量，具體包括:所述終端根據(jù)公共參考信號CRS或信道狀態(tài)導(dǎo)頻-參考信號CS1-RS測量信道質(zhì)量，或者根據(jù)下行同步過程中終端獲得同步所需的主同步信號PSS或輔同步信號SSS的信號合并次數(shù)確定信道質(zhì)量。
5.一種隨機接入信道傳輸方法，其特征在于，該方法包括: 基站根據(jù)信道質(zhì)量與物理隨機接入信道PRACH資源的映射關(guān)系，為終端在不同信道質(zhì)量情況下分配對應(yīng)的PRACH資源； 所述基站在為終端分配的各種不同信道質(zhì)量對應(yīng)的PRACH資源上檢測終端發(fā)送的PRACH,并根據(jù)檢測到的PRACH占用的PRACH資源以及PRACH資源與信道質(zhì)量的映射關(guān)系，確定終端的信道質(zhì)量。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述PRACH資源具體包括以下之一或組合: PRACH的頻域位置，不同信道質(zhì)量對應(yīng)的PRACH資源占用不同的頻率位置； PRACH的時域位置，不同信道質(zhì)量對應(yīng)的PRACH資源占用不同的時域位置； PRACH的時域資源長度，不同信道質(zhì)量對應(yīng)的PRACH資源占用不同的時域資源長度，所述時域資源長度包括PRACH格式的持續(xù)時間長度，或?qū)RACH格式的重復(fù)次數(shù)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，不同信道質(zhì)量對應(yīng)的PRACH資源占用不同的時域資源長度，具體包括: 不同信道質(zhì)量對應(yīng)的PRACH資源中，高信道質(zhì)量對應(yīng)的PRACH資源占用的時域資源長度小于低信道質(zhì)量對應(yīng)的PRACH資源占用的時域資源長度。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述信道質(zhì)量與PRACH資源的映射關(guān)系由協(xié)議約定，或者 所述基站通過系統(tǒng)廣播將所述信道質(zhì)量與PRACH資源的映射關(guān)系發(fā)送給終端。
9.一種終端設(shè)備，其特征在于，包括: 獲取模塊，用于獲取信道質(zhì)量； 隨機接入資源確定模塊，用于根據(jù)信道質(zhì)量與物理隨機接入信道PRACH資源的映射關(guān)系，確定與獲取到的信道質(zhì)量對應(yīng)的PRACH資源；發(fā)送模塊，用于在確定出的PRACH資源上進行PRACH傳輸。
10.如權(quán)利要求9所述的終端設(shè)備，其特征在于，所述PRACH資源具體包括以下之一或組合: PRACH的頻域位置，不同信道質(zhì)量對應(yīng)的PRACH資源占用不同的頻率位置； PRACH的時域位置，不同信道質(zhì)量對應(yīng)的PRACH資源占用不同的時域位置； PRACH的時域資源長度，不同信道質(zhì)量對應(yīng)的PRACH資源占用不同的時域資源長度，所述時域資源長度包括PRACH格式的持續(xù)時間長度，或?qū)RACH格式的重復(fù)次數(shù)。
11.如權(quán)利要求9所述的終端設(shè)備，其特征在于，還包括: 確定模塊，用于根據(jù)協(xié)議約定確定所述信道質(zhì)量與PRACH資源的映射關(guān)系由協(xié)議約定，或者，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廣播的系統(tǒng)信息確定所述信道質(zhì)量與PRACH資源的映射關(guān)系。
12.如權(quán)利要求9所述的終端設(shè)備，其特征在于，所述獲取模塊具體用于，根據(jù)公共參考信號CRS或信道狀態(tài)導(dǎo)頻-參考信號CS1-RS測量信道質(zhì)量，或者根據(jù)下行同步過程中終端獲得同步所需的主同步信號PSS或輔同步信號SSS的信號合并次數(shù)確定信道質(zhì)量。
13.—種基站設(shè)備，其特征在于，包括: 分配模塊，用于根據(jù)信道質(zhì)量與物理隨機接入信道PRACH資源的映射關(guān)系，為終端在不同信道質(zhì)量情況下分配對應(yīng)的PRACH資源； 檢測模塊，用于在為終端分配的各種信道質(zhì)量對應(yīng)的PRACH資源上檢測終端發(fā)送的PRACH ； 信道質(zhì)量確定模塊，用于根據(jù)檢測到的PRACH占用的PRACH資源以及PRACH資源與信道質(zhì)量的映射關(guān)系，確定終端的信道質(zhì)量。
14.如權(quán)利要求13所述的基站設(shè)備，其特征在于，所述PRACH資源具體包括以下之一或組合: PRACH的頻域位置，不同信道質(zhì)量對應(yīng)的PRACH資源占用不同的頻率位置； PRACH的時域位置，不同信道質(zhì)量對應(yīng)的PRACH資源占用不同的時域位置； PRACH的時域資源長度，不同信道質(zhì)量對應(yīng)的PRACH資源占用不同的時域資源長度，所述時域資源長度包括PRACH格式的持續(xù)時間長度，或?qū)RACH格式的重復(fù)次數(shù)。
15.如權(quán)利要求14所述的基站設(shè)備，其特征在于，不同信道質(zhì)量對應(yīng)的PRACH資源中，高信道質(zhì)量對應(yīng)的PRACH資源占用的時域資源長度小于低信道質(zhì)量對應(yīng)的PRACH資源占用的時域資源長度。
16.如權(quán)利要求13所述的基站設(shè)備，其特征在于，所述信道質(zhì)量與PRACH資源的映射關(guān)系由協(xié)議約定。
17.如權(quán)利要求13所述的基站設(shè)備，其特征在于，還包括: 發(fā)送模塊，用于通過系統(tǒng)廣播將所述信道質(zhì)量與PRACH資源的映射關(guān)系發(fā)送給終端。
【文檔編號】H04W74/08GK103974445SQ201310031485
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月28日
【發(fā)明者】徐偉杰, 賈民麗, 邢艷萍 申請人:電信科學(xué)技術(shù)研究院