[發(fā)明專利]隨機接入方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710106712.1
• 申請日: 2007-05-30
• 公開（公告）號: CN101115304A
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杜穎鋼;阮衛(wèi)
• 申請（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號: H04Q7/38
• 分類號: H04Q7/38
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 冀鴻恩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，并且更特別地，涉及一種隨機接入方法及隨機接入系統(tǒng)，其可以適用于諸如蜂窩移動通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)

當(dāng)前的無線移動通信系統(tǒng)，都需要支持一定數(shù)量的用戶終端。系統(tǒng)包含一定數(shù)量的基站，每個基站需要和一定數(shù)量的用戶同時通信。

用戶終端隨機分散在整個通信系統(tǒng)的基站覆蓋范圍內(nèi)。當(dāng)用戶終端需要和基站進行通信時，需要發(fā)起隨機接入過程。因此，隨機接入技術(shù)在各種無線通信多址接入系統(tǒng)中占據(jù)重要地位。

隨機接入信道通常由前綴和消息兩部分組成。前綴的功能是實現(xiàn)上行同步、攜帶隨機ID及其他信息等。消息部分通常攜帶連接請求信息等。本申請的內(nèi)容主要涉及前綴部分。

隨機接入前綴的設(shè)計需要考慮基站對于前綴序列的捕獲難易程度。除了前綴使用的簽名序列類型外，隨機接入前綴占用的時域上的長度對于基站的捕獲難易程度也有一定的影響。這是因為，任意單位時間內(nèi)，終端發(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。這樣，占用較多時間片的前綴能夠獲得較大的檢測能量，有利于基站對前綴序列的捕獲；占用較少時間片的前綴獲得的檢測能量較小，在信道質(zhì)量較差的情況下，基站對前綴序列的捕獲較難。

另一方面，占用較多時間片的接入前綴需要較長的檢測時間，即，只有基站接收到所有和前綴相關(guān)的時間片后，才能得到該接入前綴的檢測能量。比如，在OFDM系統(tǒng)中，某個前綴占了3個物理幀，基站只有接收到這3幀后，才能得到檢測信號。對于占用時間片較少的前綴序列，檢測的時間較短。因此，對于占用不同時域長度的前綴序列，各有優(yōu)缺點，適合不同情況下的應(yīng)用。

圖1示出了現(xiàn)有的一種隨機接入前綴(preamble)的設(shè)計。該方案針對不同的小區(qū)大小設(shè)計了3種占用不同時間長度的前綴序列。對于小的小區(qū)(小于13公里)，使用preamble?format(前綴格式)1，占用一個子幀；對于較大的小區(qū)(13公里到28公里)，使用preamble?format?2，占用兩個子幀，前綴序列在時域上重復(fù)了一次；對于大的小區(qū)(超過28公里)，使用preamble?format?3，占用3個子幀，前綴序列在時域上重復(fù)了兩次。此外，保護時間也是隨著小區(qū)的增大而加長。

該方案的好處是：對于小的小區(qū)，有較短的隨機接入周期，隨機接入前綴占用較少的時頻信道資源，通常，小的小區(qū)是市內(nèi)繁忙區(qū)的小區(qū)，這些區(qū)內(nèi)分布了較多的用戶，較短的接入周期，及占用較少的時頻信道資源，有利于多個用戶的頻繁接入，保證了小區(qū)隨機接入的效率；對于大的小區(qū)，小區(qū)邊緣的用戶離基站較遠(yuǎn)，用戶發(fā)射的信號有較大的路徑損耗；長的隨機接入前綴時基站有較大的檢測能量，有利于抵消路徑損耗的影響，提高基站捕獲前綴的能力。大的保護時間(Guard?time)可以使上行同步搜索時容忍較大的同步誤差，有利于小區(qū)邊緣的用戶的隨機接入同步。

同時，上述的技術(shù)方案也有其自身的缺陷：對于較大的小區(qū)，采用了時域較長的前綴序列。雖然有利于小區(qū)邊緣離基站較遠(yuǎn)的用戶的隨機接入，但是對于這些小區(qū)中離基站較近的用戶，由于前綴序列過長，不僅浪費了物理信道資源，還延長了隨機接入的時間，降低了隨機接入的效率。在CDMA?2000及其后續(xù)發(fā)展中，由于隨機接入信道長度受限，所以本方法無法使用。

另外，在另一種相關(guān)技術(shù)中，前綴序列的長度只有一種，即均采用長度為1024的Walsh序列，它和其它反向控制信道一起以CDMA的方式組成一個反向控制塊，在OFDM系統(tǒng)中每隔5個物理幀以圖2所示方式在整個頻帶上隨機選擇一個子帶(128個連續(xù)的子載波，8個連續(xù)的OFDM符號)發(fā)送，這樣可以獲得頻域的分集效果。類似地，該相關(guān)技術(shù)方案也不能靈活地支持不同大小的小區(qū)或者不同質(zhì)量的信道。同時，由于兩個反向控制塊不連續(xù)，所以延長前綴序列的方法也不可用。

通過以上對根據(jù)相關(guān)技術(shù)的技術(shù)方案的描述中可以看出，相關(guān)的技術(shù)方案不能靈活地支持大小不同的小區(qū)或者不同質(zhì)量的信道，因此基站對隨機接入序列的捕獲概率較低。

發(fā)明內(nèi)容

考慮到上述問題而做出本發(fā)明，為此，本發(fā)明實施例提供了一種隨機接入方法和隨機接入系統(tǒng)，其按照一定規(guī)則將小區(qū)分類，并且對不同的小區(qū)采用不同的隨機接入序列，提高了隨機接入的速度，并且提高了系統(tǒng)的整體性能。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供了一種隨機接入方法，