[发明专利]一种随机接入及其控制方法、装置和系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是指一种随机接入及其控制方法、装置和系统。

背景技术

长期演进高级系统(LTE-A，LTE Advanced)的峰值速率比长期演进系统(LTE)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(CA，Carrier Aggregation)技术。

载波聚合技术是指在UE可以同时聚合多个cell，多个cell可以同时为UE提供数据传输服务。在载波聚合的系统中各个cell对应的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。

载波聚合下，终端工作的小区分为一个主小区(PCell，Primary Cell)和若干个辅小区(SCell，Secondary Cell)。PCell承担数据和控制信息的传输功能，并且只有主小区上配置有物理层控制信道(PUCCH，Physical Uplink Control Channel)。辅小区主要是作为资源，承担数据传输的功能。

LTE系统中的随机接入分为非竞争随机接入和竞争随机接入两种。

非竞争随机接入的过程如下图1所示，主要分为三步：

Msg0：基站向UE分配用于非竞争随机接入的专用ra-PreambleIndex(Random Access Preamble，随机接入前导码)以及随机接入使用的物理层随机接入信道(PRACH，Physical Random Access Channel)资源ra-PRACH-MaskIndex(PRACH Mask Index，PRACH Mask编号)：对于下行数据到达引起的非竞争随机接入使用物理层下行控制信道(PDCCH，Physical Downlink Control Channel)order(命令)携带这些信息，对于切换引起的非竞争随机接入通过RRC信令携带这些信息。

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前导码(preamble)。基站接收到Msgl后，根据Msgl计算上行定时提前量TA。

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和后续上行传输资源分配UL Grant等内容。其中，定时提前量可以用于UE后续的上行传输。承载Msg2调度消息的PDCCH用RA-RNTI加扰，RA-RNTI在10ms窗内与发送Msg1的时频资源唯一对应；另外Msg2中还携带preamble标识(ID)，UE通过RA-RNTI和preamble ID确定该Msg2是与其发送的Msg1对应的。

多TA(Multi-TA)的场景

LTE-A R10只支持单TA场景，即UE聚合的所有小区的TA相同。RA和其它公共信道(比如广播、寻呼)等监听只会发生在PCell上。公共过程对应的PDCCH搜索空间为公共索索空间(CSS，Common Search Space)，因此R10UE在PCell上需要对CSS和USS(UE Specific Search Space，UE专用搜索空间)进行PDCCH盲检，而在SCell上只需要对USS进行PDCCH盲检。

LTE-A R11引入了多TA场景，即UE聚合的所有小区TA可能不同。产生多TA的主要场景包括：Inter-band CA和Intra-band CA但是band内部分cell经过RRH或者repeater。3GPP定义的多TA典型场景如下：

表1 3GPP定义的多TA场景

为了便于对多TA系统的TA进行维护引入了TA组(TAG，TA group)的概念，归属于同一个TAG的小区的上行成员载波(CC，Component Carrier)可以使用相同的TA值。任何一个TAG的上行TA都是通过在该TAG内某个小区上进行随机接入获得的，即R11中引入了SCell RA过程。按照现有Msg2接收机制，Msg2调度使用的是RA-RNTI加扰的PDCCH，RA-RNTI加扰的PDCCH需要在CSS中进行搜索，但是SCell上不支持CSS搜索的，因此在SCell上无法正确接收RA-RNTI加扰的PDCCH。