專利名稱：寬帶時分雙工移動通信系統(tǒng)的物理層隨機接入方法
技術領域：
本發(fā)明涉及移動通信領域，更具體地涉及一種寬帶時分雙工移動通信系統(tǒng)的物理層隨機接入方法。
背景技術：
TD-SCDMA是第三代移動通信系統(tǒng)的三種大國際標準中唯一采用時分雙工(TDD)方式，支持上下行非對稱業(yè)務傳輸，在頻譜利用上具有較大的靈活性。現(xiàn)有的TD-SCMDA系統(tǒng)是一個碼片速率為I. 28Mcps，帶寬為L 6MHz的系統(tǒng)。其數(shù)據部分和上下行的導頻部分采用同樣的信號格式。圖I是現(xiàn)有TD-SCDMA系統(tǒng)的幀結構形 DwPTS,GP和UpPTS。在7個常規(guī)時隙中，TSO總是分配給下行鏈路，而TSl總是分配給上行鏈路。上行時隙和下行時隙之間時由轉換點分開。DwPTS時隙是用于發(fā)送小區(qū)初搜的下行導頻；UpPTS用于發(fā)送隨機接入信號的上行接入時隙；GP是下行時隙向上行時隙轉換的保護間隔，可以防止上下行信道間的相互干擾，其長度決定了小區(qū)覆蓋半徑的最大值。在現(xiàn)有技術中，終端是通過在UpPTS時隙上發(fā)送隨機接入序列來實現(xiàn)隨機接入過程，不同的終端采用不同的隨機接入序列。但是，由于TD-SCMDA系統(tǒng)帶寬的限制，所有用戶的終端在發(fā)送上行隨機接入序列時只能占用同樣的頻帶。隨著技術的進步，人們對移動通信的要求不斷提高，希望系統(tǒng)能夠提供大容量、高速率、低時延的數(shù)據傳輸服務。為了滿足這種日益增長的需求，TD-SCDMA系統(tǒng)需要不斷演進和提高性能。目前有關TD-SCDMA演進系統(tǒng)的技術標準正在3GPP組織的長期演進(LTE)研究計劃中進行制定，這一技術標準也正成為LTE TDD系統(tǒng)的技術主流。在TD-SCDMA的演進方案中，提出了一種能夠得到高速率大容量的服務、并且占用更寬的帶寬的系統(tǒng)，我們稱之為寬帶時分雙工蜂窩系統(tǒng)。在寬帶時分雙工蜂窩系統(tǒng)中，帶寬可以達到20MHz以上，同時還可以支持終端以I. 25MHz、2. 5MHz、5MHz、IOMHz和20MHz的頻帶工作。隨機接入過程是蜂窩移動通信系統(tǒng)的一個重要功能，其目的是為了能夠讓蜂窩網絡中的終端設備能夠高效地接入蜂窩網，完成傳輸信道的分配和數(shù)據的通信傳輸過程。在TD-SCDMA及其演進系統(tǒng)中，通過隨機接入，終端可以完成與系統(tǒng)的同步和功率控制。進一步針對TD-SCDMA演進系統(tǒng)，通過隨機接入，終端根據與基站的距離調整發(fā)送數(shù)據的時間，使同步精度控制在CP (Cyclic Prefix)長度之內，從而減少了終端之間的互干擾。同時，隨機接入使得基站根據終端的距離控制終端發(fā)送信號的功率，減少小區(qū)間的干擾。隨機接入是終端進行通信的首要步驟，通過這一過程，終端接入蜂窩網系統(tǒng)，獲得發(fā)送的信道資源。在寬帶時分雙工蜂窩系統(tǒng)中，如果使用現(xiàn)有TD-SCDMA系統(tǒng)中的碼分多址方式實現(xiàn)隨機接入過程，因為接入用戶數(shù)的增加，會導致由于用戶選擇隨機序列相同而產生的隨機序列碰撞概率增加的問題，而且由于所有用戶都占用同一個信道資源，導致終端之間的干擾嚴重，因此，如何確定隨機接入的機制以及隨機接入信道的設計是一個急待解決的技術問題。

發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術中導致用戶選擇隨機序列碼相同而產生的隨機序列競爭碰撞概率增加的缺陷，本發(fā)明提供一種使碰撞概率降低并且減少了干擾、實現(xiàn)寬帶時分雙工蜂窩系統(tǒng)的終端物理層隨機接入的方法。為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種寬帶時分雙工移動通信系統(tǒng)的物理層隨機接入方法，所述移動通信系統(tǒng)存在一個上行接入時隙(UpPTS)，終端利用UpPTS時隙進行隨機接入，所述UpPTS時隙內的頻域上劃分為多個頻段劃分寬度相同的頻段的隨機接入信道，所述方法包括a)終端接收小區(qū)的系統(tǒng)廣播消息，獲得小區(qū)UpPTS時隙在頻域上的配置信息，隨機選擇一個頻段作為隨機接入信道； b)在隨機接入過程中，終端根據UpPTS時隙配置信息在UpPTS時隙內所選擇的頻段上的隨機接入信道向基站發(fā)送隨機接入序列；c)如果在預定時間內沒有收到基站的應答消息，則終端重新發(fā)送隨機接入序列；如果在預定時間內收到了應答消息，則終端進入后續(xù)處理流程。在上述的寬帶時分雙工移動通信系統(tǒng)的物理層隨機接入方法中，所述的UpPTS時隙在頻域上的配置信息包括UpPTS時隙在整個所使用帶寬內被劃分出的頻段數(shù)量信息、每個頻段的帶寬大小信息和每個頻段的頻點位置信息。在上述的寬帶時分雙工移動通信系統(tǒng)的物理層隨機接入方法中，終端發(fā)送的隨機接入序列在頻域上僅占用一個頻段。上述的寬帶時分雙工移動通信系統(tǒng)的物理層隨機接入方法中，所述UpPTS時隙被劃分出的每個頻段的帶寬大小是根據系統(tǒng)整個所使用的帶寬等分而成的，被等分的數(shù)量至少為I。進一步，當系統(tǒng)整個所使用的帶寬為5MHz時，UpPTS時隙在頻域上被劃分為4個頻段，每一頻段的帶寬為I. 25MHz。另外，所述UpPTS時隙被劃分出的每個頻段的帶寬大小是不等的。進一步，當系統(tǒng)整個所使用的帶寬為10MHz、15MHz或者是20MHz時，其中一個5MHz的帶寬被等分劃分為4個頻段，每一頻段的帶寬為I. 25MHz，而剩余的帶寬按每5MHz劃分為I個頻段。所述的寬帶時分雙工移動通信系統(tǒng)的物理層隨機接入方法中，終端在步驟b)中所發(fā)送的隨機接入序列是通過離散傅立葉變換將隨機序列S變換到頻域進行頻域的擴頻等處理，然后再通過逆傅立葉變換生成時域上的隨機序列S'后，將所述時域上的隨機序列S'作為隨機接入序列在UpPTS時隙上發(fā)送到所選定的頻段上的。所述的寬帶時分雙工移動通信系統(tǒng)的物理層隨機接入方法中，所述隨機接入序列Si包括SB和LB兩部分，其中所述SB的長度小于LB的長度。所述的寬帶時分雙工移動通信系統(tǒng)的物理層隨機接入方法中，在步驟C)，判斷對隨機接入序列發(fā)送的次數(shù)是否超過了最大傳輸次數(shù)，如果沒有超過最大傳輸次數(shù)，則終端再次對隨機接入序列進行發(fā)送；如果超過了最大傳輸次數(shù)，則終端確定本次物理層隨機接入過程失敗。
所述的寬帶時分雙工移動通信系統(tǒng)的物理層隨機接入方法中，如果在預定時間內收到了來自基站的肯定應答消息，則終端確定本次物理層隨機接入過程成功；如果在預定時間內沒有收到來自基站的肯定應答消息，則終端確定本次物理層隨機接入過程失敗。所述的寬帶時分雙工移動通信系統(tǒng)的物理層隨機接入方法還包括，當終端確定本次隨機接入過程失敗后，可以再次發(fā)起隨機接入過程，這時需要對所要發(fā)送的隨機接入序列S,進行重新選擇?！に龅膶拵r分雙工移動通信系統(tǒng)的物理層隨機接入方法中，所述肯定應答消息中包括同步信息和功率控制信息。所述的寬帶時分雙工移動通信系統(tǒng)的物理層隨機接入方法中，在步驟b)，終端可以根據對下行導頻信道信噪比或接收功率的測量結果，選擇一個頻段發(fā)送隨機接入序列。另外，終端也可以根據其待發(fā)起業(yè)務的業(yè)務優(yōu)先級或者是根據其接入優(yōu)先級選擇相應的頻段發(fā)送隨機接入序列。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明提供的寬帶時分雙工移動通信系統(tǒng)的物理層隨機接入方法，由于小區(qū)將上行隨機接入信道在頻域中劃分為幾個部分，使得不同的終端可以使用不同的頻段，從而減少了終端發(fā)送隨機接入序列競爭碰撞的概率，減少了接入時間，降低了終端電源的損耗，可以實現(xiàn)高效快速的隨機接入過程。并且，本發(fā)明還提供了目前尚未出現(xiàn)的在TDD系統(tǒng)下、利用DFT-s OFDM單載波多址接入方式的物理層隨機接入方法。


圖I是現(xiàn)有TD-SCDMA及其一種演進系統(tǒng)的幀結構形式；圖2是根據本發(fā)明實施例的寬帶時分雙工移動通信系統(tǒng)的物理層隨機接入方法的流程圖； 圖3是根據本發(fā)明實施例的UpPTS時隙設置結構圖；圖4是本發(fā)明實施例的UpPTS時隙頻段劃分示意圖；圖5是本發(fā)明另一個實施例的UpPTS時隙頻段劃分示意圖；圖6是根據本發(fā)明的實施例采用DFT-s OFDM方式生成隨機接入序列的過程的示意圖；圖7是DFT-s OFDM方式產生的隨即接入序列的結構示意圖。
具體實施例方式在TD-SCDMA系統(tǒng)過渡到寬帶時分雙工蜂窩系統(tǒng)的過程中，現(xiàn)有I. 6MHz (兆赫)的TD-SCDMA系統(tǒng)可能與其演進系統(tǒng)共用某些頻段，而且兩個系統(tǒng)的基站往往需要設置在同一地理位置。為了使TD-SCDMA演進系統(tǒng)即本發(fā)明的寬帶時分雙工移動通信系統(tǒng)與現(xiàn)有的TD-SCDMA系統(tǒng)共存，一種較好的選擇是使兩個系統(tǒng)的幀結構盡可能保持一致，如圖I是兩個系統(tǒng)采用相同幀結構時的示意圖，具體的時隙名稱及其作用可以參見已公開的各種文獻或標準技術資料。應該理解，本發(fā)明的目的并不限定于上述的幀結構，例如時隙個數(shù)以及時隙長度等參數(shù)，本發(fā)明的實質是提供一種隨機接入的方法，該隨機接入的方法依賴于上述幀結構中UpPTS時隙的設計和使用方法約定。以下結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行詳細的實施說明。圖2是根據本發(fā)明實施例的寬帶時分雙工移動通信系統(tǒng)的物理層隨機接入方法的流程圖。如圖2所示，在步驟201，終端接收小區(qū)的系統(tǒng)廣播消息，獲得小區(qū)UpPTS時隙在頻域上的配置信息。在TD-SCDMA演進系統(tǒng)中，系統(tǒng)支持可伸縮的頻帶寬度配置，例如5MHz、10MHz、15MHz和20MHz等，甚至也可以支 持更小的頻帶如I. 25MHz、2. 5MHz等，每個小區(qū)在不同網絡發(fā)展階段或者是每個小區(qū)之間所支持的頻帶寬度都是各不相同的。為了較好地支持終端的隨機接入，有必要將每個小區(qū)UpPTS時隙內的隨機接入信道在頻域內劃分為多個頻段，這樣終端在隨機接入過程中發(fā)送的隨機接入序列的頻帶寬度就可以限定在一個頻段內，從而可以最佳地發(fā)揮終端的設備能力。UpPTS時隙整個頻帶寬度可以平均劃分，也可以劃分為不同帶寬的頻段。對頻段的劃分是根據終端的接入能力等因素針對每個小區(qū)進行的。UpPTS時隙在頻域上的配置信息具體就是指UpPTS時隙在整個所使用帶寬內被劃分出的頻段數(shù)量信息、每個頻段的帶寬大小信息和每個頻段的頻點位置信息。上述信息通過系統(tǒng)廣播消息在整個小區(qū)覆蓋范圍內廣播，終端通過接收系統(tǒng)廣播消息就可以獲知所駐留的小區(qū)的UpPTS時隙的資源配置情況，從而可以隨時發(fā)起隨機接入過程。在本發(fā)明實施例的后續(xù)說明中，還將對UpPTS時隙的頻域劃分進行進一步的討論。在步驟202，根據對下行導頻信道信噪比或接收功率的測量結果，終端選擇一個頻段。由于TD-SCDMA演進系統(tǒng)使用較寬的頻寬，其導頻信號在整個頻帶寬度上發(fā)送，由于無線傳播環(huán)境的頻率選擇性，終端接收到的導頻信號的功率在各個指頻帶上的值是各不相同的，通過對下行導頻信道信噪比和接收信號功率的測量，可以選擇一個信號質量比較好的頻段進行上行隨機接入，這樣可以保證比較好的隨機接入性能。由于UpPTS時隙的頻段劃分可能和下行導頻符號所在時隙及在子頻帶上的分布是不一致的，這時可以采用熟知的插值或者是加權插值的方法來選擇UpPTS頻段。同時，也可以結合終端自身的接入能力來進行頻段的選擇。作為一種可選的方案，也可以預先建立一種UpPTS頻段劃分和業(yè)務優(yōu)先級或者是接入優(yōu)先級之間的對應關系，終端在發(fā)起業(yè)務需要進行隨機接入時，可根據自身待發(fā)起業(yè)務的業(yè)務優(yōu)先級或者是終端接入優(yōu)先級來選擇對應的頻段?；蛘呤菍⑸鲜鰞煞N方法加入結合，從而可以提供更加豐富的隨機接入功能。對具有同一頻段劃分寬度的UpPTS隨機接入信道進行選擇時，可以采用隨機選擇的方法。例如一個具有20MHz接入能力的終端，例如，如圖5所示的系統(tǒng)帶寬配置，這個終端將在3個5MHz的頻段中隨機選擇一個頻段發(fā)送隨機接入序列?；蛘呓K端根據基站發(fā)送的下行導頻信道進行信道測量，判斷出頻率選擇性衰落性能最好的頻段，再通過該頻段進行發(fā)送。例如，終端根據測量結果確定Part3頻段的傳輸質量最好，則頻段選擇在Part3頻段上發(fā)送隨機接入序列。例如，在用戶對I. 25MHz,2. 5MHz和5MHz帶寬都可用時，根據用戶的終端能力(終端的發(fā)送帶寬是5MHz)，則終端會選擇5MHz的子帶信道作為上行隨機接入信道。然后，對傳輸中的一些參數(shù)進行設置。在步驟203，對最大傳輸次數(shù)和預定時間進行設置。一般終端在向基站發(fā)送隨機接入序列后，將等待基站的應答消息，以確定是否接入成功。當?shù)貌坏交镜膽鹣⒑?，一般需要對隨機接入序列進行重發(fā)。所述最大傳輸次數(shù)是對發(fā)送次數(shù)的限制。當發(fā)送的次數(shù)大于最大傳輸次數(shù)后，則終端將不再對隨機接入序列進行發(fā)送。此外，終端發(fā)送出隨機接入序列后，也可能收不到任何應答信息，此時將用到預定時間這個參數(shù)，以確定本次隨機接入序列發(fā)送后是否被基站所接收到。選擇好相應的接入頻段后，在步驟204，在所選擇的頻段上，終端向基站發(fā)送隨機接入序列。在這之前，終端還要選擇隨機接入序列，所述隨機接入序列是通過特定的方式生成的，例如，可以采用DFT-s OFDM方式的單載波或傳統(tǒng)的單載波生成，每個發(fā)送的隨機接入序列表示不同的終端。在隨機接入序列集合中，終端選擇一個隨機序列進行發(fā)送，可以根據隨機接入序列自身的優(yōu)先級進行選擇。在TDD模式下，發(fā)送序列的功率可以通過對下行導頻信號進行測量，并根據信道的對稱性而獲取發(fā)送的初始功率。發(fā)送完成后，終端要對基站的應答消息進行接收。所述應答消息是在基站接收到終端發(fā)送的隨機接入序列后作出的?；緦邮盏降秒S機接入序列所作處理的過程如下
基站在接收到終端發(fā)送的隨機接入序列后，首先將接收到的隨機接入序列與一碼組進行匹配濾波，以判斷終端發(fā)送的隨機接入序列。然后，當判斷出終端所采用的隨機接入序列碼后，對接收到的隨機接入序列進行插值，獲取終端的上行同步偏差，以便在向終端發(fā)送的應答消息中通知終端調整時間偏差。最后，對接收的隨機接入序列進行檢測，判斷是否有終端采用相同的隨機接入序列進行接入，也就是進行沖突檢測。如果檢測出在相同時刻存在沖突，則進入沖突處理流程。所述沖突處理流程將在下面詳述。在上述處理后，基站可以向終端發(fā)出應答消息或不發(fā)出應答消息，例如，當基站沒有檢測到存在沖突的時候，基站可以向終端發(fā)出肯定的應答消息，表示接入成功，并且指示終端對發(fā)送信號作出進一步調整。當基站檢測到存在沖突的時候，基站可能不向終端發(fā)出應答消息，以等待終端的重發(fā)。如果當前系統(tǒng)資源緊張，不能再接受新的接入請求，則基站可以向終端發(fā)出否定的應答消息，以表示接入失敗。其中，所發(fā)送的應答信息中包括同步信息和功率控制信息。因此，在步驟205，終端判斷是否在預定時間內接收到來自基站的應答消息。如果在預定時間內(例如，5ms)沒有接收到來自基站的應答消息，則在步驟207，對一個對隨機接入序列發(fā)送次數(shù)進行計數(shù)的計數(shù)器進行查詢，所述計數(shù)器可以通過設置在終端中的軟件或硬件邏輯單元來實現(xiàn)。在計數(shù)器中存儲了在此次上行隨機接入過程中對隨機接入序列發(fā)送的次數(shù)。當發(fā)送次數(shù)大于設定的最大傳輸次數(shù)時，系統(tǒng)不再對該隨機接入序列進行重發(fā)，同時，在步驟209，終端將確定本次物理層隨機接入過程失敗。如果發(fā)送次數(shù)不大于設定的最大傳輸次數(shù)，則在步驟208，對隨機接入序列進行重新發(fā)送，優(yōu)選地在重發(fā)之前，先經過一段退避時間以避免與其他終端的沖突。如果在預定時間內接收到來自基站的應答消息，則在步驟206，進一步對所接收到的應答消息進行判斷，判斷所述來自基站的應答消息是否是肯定應答消息。所述肯定的應答消息或否定的應答消息是根據終端與基站之間的傳輸協(xié)議確定的。如果接收到的應答消息是肯定的應答消息，即基站可以進行與發(fā)送隨機接入序列碼的終端進行通信，則在步驟210，終端確定本次物理層隨機接入過程成功，并進而進行后續(xù)處理；如果接收到的應答消息是否定的應答消息，即基站拒絕與發(fā)送隨機接入序列碼的終端進行通信，則在步驟210，終端確定本次物理層隨機接入過程失敗，并也進而進行相應的后續(xù)處理。以上是終端完整的物理層隨機接入過程。
優(yōu)選地，在上述物理層隨機接入方法中，設置有功率增加步長，在上述重發(fā)過程中，每次重發(fā)時，終端發(fā)送隨機接入序列的功率都遞增一個步長值，使得每次重發(fā)的功率都較前一次發(fā)送功率更高，從而避免由于發(fā)送功率不足而導致基站不能接收到隨機接入序列。圖3是根據本發(fā)明實施例的UpPTS時隙設置結構圖。在本發(fā)明的寬帶時分雙工蜂窩系統(tǒng)中，對UpPTS時隙進行了設置。UpPTS時隙包括兩部分一部分為隨機接入序列發(fā)送時間，另一部分為保護時間。隨機接入序列發(fā)送時間用于發(fā)送終端所選擇的隨機接入序列。保護時間主要用于對隨機接入序列發(fā)送時間進行調整。由于終端與基站的距離不同，當發(fā)送隨機接入序列時，終端無法準確地判斷隨機接入序列到達基站的時間。為了使所有終端所發(fā)送的信號到達基站的時間同步，在保護時間內，隨機接入序列通過調整其發(fā)送的時間來達到同步的要求。 在本發(fā)明中，當寬帶時分雙工蜂窩系統(tǒng)的發(fā)送帶寬為I. 25MHz,2. 5MHz和5MHz時，UpPTS時隙在頻域上的帶寬可以分為幾部分，每部分的頻段寬大小為I. 25MHz帶寬。從而，不同用戶可以使用不同的頻段向基站發(fā)送隨機接入序列。圖4是本發(fā)明實施例的一個UpPTS時隙帶寬劃分示意圖。在本實施例的寬帶時分雙工蜂窩系統(tǒng)中，系統(tǒng)的發(fā)送帶寬為5MHz。在UpPTS時隙內的5MHz帶寬被等分為四部分，每部分的子帶寬為1.25MHz。在該小區(qū)內的用戶可以通過UpPTS時隙內任意的一個子帶寬發(fā)送隨機接入序列進行隨機接入過程。在對同一子帶寬度的隨機信道選擇時，可以采用隨機選擇的方法。而在對不同子帶寬度的隨機信道進行選擇的時候，終端可以根據基站發(fā)送的下行導頻信道進行信道測量，選擇出頻率選擇性衰落性能最好的子帶，再通過所選出的子帶信道進行發(fā)送。圖5是本發(fā)明另一個實施例的UpPTS時隙帶寬劃分示意圖。對于系統(tǒng)帶寬為IOMHzU5MHz和20MHz或其他大于5MHz的小區(qū)，其UpPTS時隙內的資源在頻率域內可分為多個不同的頻段，頻段的寬度可以為I. 25MHz和5MHz兩種。圖5是一個系統(tǒng)帶寬為20MHz的實施例的示意圖。如圖所示，UpPTS時隙內資源在頻率域上被分為了七部分，其中Partl_Part3為帶寬5MHz的頻段，Part4-Part7為帶寬I. 25MHz的頻段。小區(qū)內的終端可以根據終端的能力選擇采用5MHz或I. 25MHz的子帶發(fā)送隨機接入序列。例如，終端具有5MHz的發(fā)送能力，則終端既可以選擇5MHz帶寬的頻段進行隨機接入，也可以選擇帶寬I. 25MHz的頻段進行隨機接入。由于在5MHz帶寬的頻段上發(fā)送隨機序列，基站接收和判斷性能會增強，同時，終端發(fā)送隨機接入序列的功率降低，減少了終端的電能消耗和對相鄰小區(qū)的干擾。因此，在一般情況下，終端優(yōu)先選擇5MHz帶寬的頻段作為上行隨機接入信道。圖6是根據本發(fā)明的實施例采用DFT-s OFDM方式生成隨機接入序列的過程的示意圖。對于利用如圖3所示UpPTS時隙的隨機發(fā)送序列，可以采用DFT-s OFDM方式的單載波或傳統(tǒng)的單載波生成隨機接入序列。如果采用DFT-s OFDM方式的單載波，其隨機接入序列生成方法如圖所示假設終端的MAC層要求發(fā)送的隨機序列為S=Is1, S2,…，sM}，經過DFT處理后，所述隨機序列被轉換為頻域信號，經過頻域擴頻后的頻域信號被輸入到IFFT模塊，從而生成時域上的隨機序列S' ={V ps' 2，…，s' N}。所生成的隨機序列可供終端進行選擇，作為隨機接入序列通過相應的UpPTS時隙的頻段發(fā)送到基站。在不同帶寬的隨機接入子信道上發(fā)送的隨機接入序列可以具有不同的長度，以適應相應的帶寬資源。例如，在I. 25MHz和5MHz頻段寬度的隨機接入子信道上發(fā)送的隨機接入序列長度不同，在5MHz子帶信道上發(fā)送的隨機接入序列長度是在I. 25MHz子帶信道上發(fā)送的隨機接入序列長度的4倍。圖7是DFT-s OFDM方式產生的隨即接入序列的結構示意圖。如果隨機接入序列通過DFT-s OFDM方式產生，可以設計如圖7所示的UpPTS時隙結構。在圖7中，隨機接入序列由SB和LB兩部分組成，SB和LB分別由DFT_s OFDM方式生成，其中，SB為短塊，LB為長塊。如圖所示，SB的長度為LB長度的一半，這是由于生成SB序列所采用的IFFT的長度是LB的IFFT長度的一半。如圖所示，SB的長度是33. 3 μ s，LB的長度是66. 6 μ S。在本 實施例中，隨機接入序列不包含CP(即循環(huán)前綴，Cyclic Prefix)，而在其他實施例中，隨機接入序列可以包含有CP。雖然本發(fā)明公開了上述實施例，但具體實施例并不是用來限定本發(fā)明的，任何本領域技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，可以作出一些修改和潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍應當以所附的權利要求書界定的范圍為準。
權利要求
1.一種寬帶時分雙工移動通信系統(tǒng)的物理層隨機接入方法，所述移動通信系統(tǒng)存在一個上行接入時隙(UpPTS)，終端利用UpPTS時隙進行隨機接入，其特征在于，所述UpPTS時隙內的頻域上劃分為多個頻段劃分寬度相同的頻段的隨機接入信道，所述方法包括 a)終端接收小區(qū)的系統(tǒng)廣播消息，獲得小區(qū)UpPTS時隙在頻域上的配置信息，隨機選擇一個頻段作為隨機接入信道； b)在隨機接入過程中，終端根據UpPTS時隙配置信息在UpPTS時隙內所選擇的頻段上的隨機接入信道向基站發(fā)送隨機接入序列； c)如果在預定時間內沒有收到基站的應答消息，則終端重新發(fā)送隨機接入序列；如果在預定時間內收到了應答消息，則終端進入后續(xù)處理流程。
2.如權利要求I所述的寬帶時分雙工移動通信系統(tǒng)的物理層隨機接入方法，其特征在于，所述的UpPTS時隙在頻域上的配置信息包括UpPTS時隙在整個所使用帶寬內被劃分出的頻段數(shù)量信息、每個頻段的帶寬大小信息和每個頻段的頻點位置信息。
3.如權利要求2所述的寬帶時分雙工移動通信系統(tǒng)的物理層隨機接入方法，其特征在于，終端發(fā)送的隨機接入序列在頻域上僅占用一個頻段。
4.如權利要求2所述的寬帶時分雙工移動通信系統(tǒng)的物理層隨機接入方法，其特征在于，所述UpPTS時隙被劃分出的每個頻段的帶寬大小是根據系統(tǒng)整個所使用的帶寬等分而成的，被等分的數(shù)量至少為I。
5.如權利要求4所述的寬帶時分雙工移動通信系統(tǒng)的物理層隨機接入方法，其特征在于，當系統(tǒng)整個所使用的帶寬為5MHz時，UpPTS時隙在頻域上被劃分為4個頻段，每一頻段的帶寬為I. 25MHzο
6.如權利要求2所述的寬帶時分雙工移動通信系統(tǒng)的物理層隨機接入方法，其特征在于，所述UpPTS時隙被劃分出的每個頻段的帶寬大小是不等的。
7.如權利要求6所述的寬帶時分雙工移動通信系統(tǒng)的物理層隨機接入方法，其特征在于，當系統(tǒng)整個所使用的帶寬為10MHz、15MHz或者是20MHz時，其中一個5MHz的帶寬被等分劃分為4個頻段，每一頻段的帶寬為I. 25MHz，而剩余的帶寬按每5MHz劃分為I個頻段。
8.如權利要求I所述的寬帶時分雙工移動通信系統(tǒng)的物理層隨機接入方法，其特征在于，終端在步驟b)中所發(fā)送的隨機接入序列是通過離散傅立葉變換將隨機序列S變換到頻域進行頻域的擴頻等處理，然后再通過逆傅立葉變換生成時域上的隨機序列S'后，將所述時域上的隨機序列S'作為隨機接入序列在UpPTS時隙上發(fā)送到所選定的頻段上的。
9.如權利要求8所述的寬帶時分雙工移動通信系統(tǒng)的物理層隨機接入方法，其特征在于，所述隨機接入序列S,包括短塊和長塊兩部分，其中所述短塊的長度小于長塊的長度。
10.如權利要求I所述的寬帶時分雙工移動通信系統(tǒng)的物理層隨機接入方法，其特征在于，在步驟C)，判斷對隨機接入序列發(fā)送的次數(shù)是否超過了最大傳輸次數(shù)，如果沒有超過最大傳輸次數(shù)，則終端再次對隨機接入序列進行發(fā)送；如果超過了最大傳輸次數(shù)，則終端確定本次物理層隨機接入過程失敗。
11.如權利要求I所述的寬帶時分雙工移動通信系統(tǒng)的物理層隨機接入方法，其特征在于，如果在預定時間內收到了來自基站的肯定應答消息，則終端確定本次物理層隨機接入過程成功；如果在預定時間內沒有收到來自基站的肯定應答消息，則終端確定本次物理層隨機接入過程失敗。
12.如權利要求I所述的寬帶時分雙工移動通信系統(tǒng)的物理層隨機接入方法，其特征在于，當終端確定本次隨機接入過程失敗后，可以再次發(fā)起隨機接入過程，這時需要對所要發(fā)送的隨機接入序列S'進行重新選擇。
13.如權利要求I所述的寬帶時分雙工移動通信系統(tǒng)的物理層隨機接入方法，其特征在于，所述肯定應答消息中包括同步信息和功率控制信息。
14.如權利要求I所述的寬帶時分雙工移動通信系統(tǒng)的物理層隨機接入方法，其特征在于，在步驟b)，終端根據對下行導頻信道信噪比或接收功率的測量結果，選擇一個頻段發(fā)送隨機接入序列。
15.如權利要求I所述的寬帶時分雙工移動通信系統(tǒng)的物理層隨機接入方法，其特征在于，在步驟b)，終端根據其待發(fā)起業(yè)務的業(yè)務優(yōu)先級或者是根據其接入優(yōu)先級選擇相應的頻段發(fā)送隨機接入序列。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種寬帶時分雙工蜂窩系統(tǒng)的物理層隨機接入方法，包括終端接收小區(qū)的系統(tǒng)廣播消息，獲得小區(qū)UpPTS時隙在頻域上的配置信息；終端根據UpPTS時隙配置信息在UpPTS時隙上向基站發(fā)送隨機接入序列。所述的UpPTS時隙在頻域上的配置信息包括UpPTS時隙在整個所使用帶寬內被劃分出的頻段數(shù)量信息、每個頻段的帶寬大小信息和每個頻段的頻點位置信息。本發(fā)明提供的物理層隨機接入方法，使得不同的終端可以使用UpPTS時隙不同的頻段，從而減少了終端發(fā)送隨機接入序列競爭碰撞的概率，減少了接入時間，可以實現(xiàn)高效快速的隨機接入過程。
文檔編號H04W74/08GK102724766SQ20121022345
公開日2012年10月10日 申請日期2006年1月17日 優(yōu)先權日2006年1月17日
發(fā)明者孫韶輝, 畢海, 王映民, 王立波 申請人:上海原動力通信科技有限公司