[发明专利]随机接入方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种随机接入方法和设备。

背景技术

随机接入过程(Random access procedure)分为竞争随机接入和非竞争随机接入，用于建立终端(UE，User Equipment)与基站的上行同步。

竞争随机接入由UE的媒体接入控制层(MAC，Medium Access Control)触发，UE发送的随机接入前导序列(preamble)可以是在特定的preamble序列组中随机选择的，发送preamble所使用的物理随机接入信道(PRACH，Physical Random Access Channel)资源也可以是在特定的多个资源内随机选择的一个资源，因此，当多个UE同时选择了相同的PRACH资源和preamble序列时，存在竞争。竞争随机接入的触发原因包括：无线资源控制(RRC，RadioResource Control)连接建立(即初始接入)/RRC重建、上行链路(UL，Uplink)数据到达但UL失步、没有配置专属调度请求(D-SR，Dedicated-SchedulingRequest)资源、D-SR达到最大传输次数仍然失败(RA-SR，Random access-Scheduling Request)。

非竞争随机接入，由基站发送的物理下行控制信道命令(PDCCH order，Physical Downlink Control Channel order)或者RRC信令触发，并分配专用preamble和PRACH资源，因此不存在竞争，其触发原因包括：UE有下行链路(DL，Downlink)数据到达但是UL失步、小区切换、UL数据量增加、需要新增小区且新增小区和已经同步的小区的定时提前量(TA，Time Alignment)不同、需要定位。

在长期演进(LTE，Long Term Evolution)系统中，定义了5种PRACH(Preamble)结构，每种结构在时域上的长度有所差别，如表1所示，在频域上都是占用6个物理资源块(PRB)，即72个子载波。对于频分双工(FDD，Frequency Division Duplex)系统，一个子帧内至多有一个PRACH；对于时分双工(TDD，Time Division Duplex)系统，一个子帧内最多有6个PRACH进行频分复用。根据PRACH的发送密度和随机接入前导序列格式(preambleformat)，FDD系统定义了64种PRACH配置，由高层信令通知UE所使用的PRACH配置，从而可以确定UE发送的preamble format以及可以发送PRACH的子帧，如表2所示。TDD系统也定义了58种PRACH配置，由高层信令通知UE所使用的PRACH配置，如表3和4所示，其中表3给出了不同preambleformat和不同PRACH发送密度之间的组合，表4所示即为表3中每种preambleformat和发送密度的组合下一个无线帧中的可用PRACH资源，由四个参数组成的向量表示PRACH映射的具体物理资源位置，其中f_RA是频域资源索引，为无线帧索引，表示PRACH将出现在每个或偶数或奇数的无线帧中，为半帧索引，表示PRACH位于无线帧中的前半帧或后半帧，为上行子帧号索引，指示Preamble的起始点，由0开始计数，由于Format4中的PRACH一定位于特殊时隙(UpPTS)内，因此在这种配置下用(*)表示。由于TDD系统帧结构中上下行子帧的配置一共有7种，因此不同上下行配置下的可用于发送PRACH的具体时频域资源位置不同。

表1

表2

表3

表4

图1所示为非竞争随机接入过程，图2所示为竞争随机接入过程。其中：

消息0(Msg0)：仅适用于非竞争随机接入或基站触发的竞争随机接入；承载的内容至少包括：

ra-PreambleIndex(Random Access Preamble)：指示专用preamble编号；

ra-PRACH-MaskIndex(PRACH Mask Index)：指示PRACH资源编号，即指示表2或表4中多个PRACH资源中的一个；

消息1(Msg1)：对非竞争随机接入和竞争随机接入均适用；为UE通过PRACH向基站发送preamble的过程；