[发明专利]信息通知及定时提前量获取方法、系统和设备

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种信息通知及定时提前量获取方法、系统和设备。

背景技术

长期演进升级(LTE Advanced，LTE-A)系统的峰值速率比长期演进(LTE)系统有很大的提高，要求达到下行1Gbps，上行500Mbps。同时，LTE-A系统要求和LTE系统有很好的兼容性。基于提高峰值速率、与LTE系统兼容以及充分利用频谱资源的需要，LTE-A系统引入了载波聚合(Carrier Aggregation，CA)技术。

载波聚合技术是指在终端(UE)可以同时聚合多个小区(cell)，多个cell可以同时为UE提供数据传输服务的机制。在载波聚合的系统中各个cell对应的成员载波在频域可以是连续或非连续的，为了和LTE系统兼容，每个成员载波的最大带宽为20MHz，各成员载波间的带宽可以相同或不同。

在LTE系统中随机接入的原因主要有如下几种：

第一种，从无线资源控制空闲(RRC_IDLE)状态接入系统(也称为初始接入(initial acelless))；

第二种，无线链路失败发起无线资源控制(RRC)连接重建(也是初始接入的一种)；

第三种，切换过程中需要随机接入；

第四种，UE处于无线资源控制连接(RRC_CONNECTED)状态时有下行数据到达；

第五种，UE处于RRC_CONNECTED状态时有上行数据到达。

对于第三种和第四种情况，如果有专用前导码(preamble)，则可以采用非竞争随机接入方式进行随机接入，非竞争随机接入的过程如图1所示，主要分为如下三步：

消息0(Msg0)：基站向UE分配用于非竞争随机接入的专用随机接入前导码(Random Access Preamble，ra-PreambleIndex)以及随机接入使用的物理随机接入信道(PRACH)掩码编号(ra-PRACH-MaskIndex)，对于下行数据到达引起的非竞争随机接入使用PDCCH携带这些信息，对于切换引起的非竞争随机接入通过切换命令(Handover Command)携带这些信息；

消息1(Msg1)：UE根据Msg0指示的ra-PreambleIndex和ra-PRACH-MaskIndex，在指定的PRACH资源上向基站发送指定的专用preamble。基站接收到Msg1后根据Msg1计算上行定时提前量(TA)；

消息2(Msg2)：基站向UE发送随机接入响应，随机接入响应中包含定时提前量信息，以通知UE在获得下次TA命令之前上行传输所使用的定时提前量。

对于其它所有随机接入原因引起的随机接入均可以采用竞争随机接入方式进行随机接入，竞争随机接入的过程如图2所示，主要分为如下四步：

消息1(Msg1)：UE选择随机接入preamble和PRACH资源并利用该PRACH资源向基站发送所选的随机接入preamble；

消息2(Msg2)：基站接收到preamble，计算TA，并向UE发送随机接入响应，随机接入响应中至少包含该定时提前量信息和针对消息3(Msg3)的上行调度信令(UL grant)；

Msg3：UE在Msg2中UL grant指定的资源上发送上行传输，不同随机接入原因上行传输的内容不同，比如对于初始接入，Msg3传输的是RRC连接建立请求；

消息4(Msg4)：基站向终端发送竞争解决消息，UE根据Msg4可以判断随机接入是否成功。

上行同步过程用于保持终端和基站的上行同步，便于终端进行上行数据传输和对下行数据发送混合自动重传请求(HARQ)反馈信息。

在LTE系统中规定由基站维护上行同步。UE随机接入时，基站根据preamble获得最初的定时提前量，后续上行同步维护过程如图3所示：

基站和UE分别维护一个上行同步定时器(TA timer，TAT)，基站向终端发送TA命令(TA command，TA cmd)并启动TAT，如果终端不能正确接收TA command，则向基站发送否定应答(NACK)信息，基站接收到NACK，再合适的下行子帧重新发送TA command并重启TAT，终端正确接收到TAcommand则启动终端的TAT并向基站发送确认应答(ACK)信息，基站接收到终端发的ACK信息之后重启基站的TAT。基站针对某个UE的TAT没有超时，则基站认为该UE处于同步状态；只要UE自己维护的TAT没超时，则UE也认为自己是同步的。