[發明專利]基于扇區標識的LTE超長距離用戶隨機接入方法

有效

• 申請號: 201710341856.9
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN108882248B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 張海林;鄭創明
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04W16/18
• 分類號: H04W16/18;H04W16/28;H04W56/00;H04W74/00;H04W74/08
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 侯瓊;王品華

1.一種基于扇區標識的LTE超長距離用戶隨機接入方法，包括如下步驟：

(1)規劃LTE基站的覆蓋扇區：

按照地理位置關系將每個LTE基站原來所分的三個大扇區進一步劃分，每一個大扇區均被再次分成三個小扇區，即正常扇區、較遠扇區和遠扇區，從而使每個LTE基站形成九個扇區；

(2)配置扇區無線參數：

(2.1)配置LTE基站所劃分的九個扇區對覆蓋范圍內用戶設備UE使用的隨機接入前綴格式Preamble Format為Preamble Format 3；

(2.2)在隨機接入信道配置信息PRACH-ConfigInfo中增加扇區類型SectorType信息，其數據類型為枚舉類型ENUMERATED，成員為{NormSector，FartherSector，FarSector}；并配置NormSector為正常扇區類型，FartherSector為較遠扇區類型，FarSector為遠扇區類型；

(2.3)在隨機接入信道配置信息PRACH-ConfigInfo中增加隨機接入上行時間預調整PRACH-TA信息，成員為{NormTA，FartherTA，FarTA}；并配置NormTA為NormSector對應的用戶設備UE發送隨機接入前綴Preamble的時間預先調整量；FartherTA為FartherSector對應的用戶設備UE發送隨機接入前綴Preamble的時間預先調整量；FarTA為FarSector對應的用戶設備UE發送隨機接入前綴Preamble的時間預先調整量；

NormSector對應的用戶設備UE發送隨機接入前綴Preamble的時間預先調整量NormTA為0，即位于正常扇區的用戶設備UE不需要預先調整上行時間；

FartherSector對應的用戶設備UE發送隨機接入前綴Preamble的時間預先調整量FartherTA滿足下式：

FartherTA＝2R₀/c且T_GuardPeriod+FartherTA＝(2R₀+2D₁)/c；

FarSector對應的用戶設備UE發送隨機接入前綴Preamble的時間預先調整量FarTA滿足下式：

FarTA＝(2R₀+2D₁)/c且T_GuardPeriod+FarTA＝(2R₀+2D₁+2D₂)/c；

其中c為光速，R₀為正常扇區覆蓋的最大半徑，D₁為較遠扇區覆蓋的最大距離，D₂為遠扇區覆蓋的最大距離，T_GuardPeriod為采用當前配置的前綴格式所對應的保護時間長度，且所有單位全部采用國際標準單位；

(3)扇區廣播配置的無線參數：

扇區通過系統消息SystemInformationBlockType2在小區內周期性廣播配置的無線參數；

(4)用戶設備UE保存收到的無線參數：

扇區內的用戶設備UE通過讀取系統消息SystemInformationBlockType2獲取相關的無線參數并保存；

(5)用戶設備UE預先調整上行時間：

各個扇區內的用戶設備UE根據所保存的與目標扇區相對應的上行時間預調整信息預先調整其上行時間；即：NormSector對應的用戶設備UE發送隨機接入前綴Preamble前，預先調整長度為NormTA的上行時間；FartherSector對應的用戶設備UE發送隨機接入前綴Preamble前，預先調整長度為FartherTA的上行時間；FarSector對應的用戶設備UE發送隨機接入前綴Preamble前，預先調整長度為FarTA的上行時間；

(6)用戶設備UE發起隨機接入：

在進行了上行時間預調整之后，用戶設備UE發送隨機接入前綴Preamble，申請接入目標LTE基站，其發送的Preamble到達目標扇區時落入目標扇區接收Preamble的物理隨機接入信道PRACH資源內；

(7)目標扇區檢測PRACH信道：

目標扇區對每一個PRACH信道進行檢測，在檢測出本扇區覆蓋范圍內用戶設備UE發送的隨機接入前綴Preamble時，針對檢測出的Preamble獲得序列索引Preamble Index，并計算出該用戶設備UE上行時間同步需要的時間調整TA；TA的大小為：從PRACH的時間起點，到檢測到Preamble序列的循環前綴CP中的第一個符號的時間差，根據協議定義的時間粒度進行量化，然后轉化成二進制bit；

(8)LTE基站發送隨機接入應答消息：

LTE基站以廣播的方式向隨機接入用戶發送接入應答消息，此消息攜帶有目標扇區檢測出的Preamble所對應的序列索引Preamble Index及用戶設備UE上行時間同步需要的時間調整TA；

(9)用戶設備UE繼續調整上行時間：

用戶設備UE根據隨機接入應答消息攜帶的序列索引Preamble Index與自己所發Preamble的序列索引Preamble Index一致性，判斷是否為與自己相應的隨機接入應答消息；若一致，則確定為自己的隨機接入應答消息，用戶設備UE根據該隨機接入應答消息攜帶的時間調整TA繼續進行上行時間調整，完成上行時間同步；

(10)用戶設備UE接入LTE系統：

已處于同步狀態的用戶設備UE通過后續接入流程，用戶設備UE完成接入中的上行同步過程后，進行無線資源控制協議RRC(Radio Resource Control)連接建立相關流程，即：用戶設備UE發送RRC連接請求，目標基站收到請求后發送RRC連接響應，用戶設備UE收到響應后發送RRC連接，完成RRC連接的建立；處于同步狀態的用戶設備UE通過這一系列后續接入流程，最終接入LTE系統。