[发明专利]eMTC系统中用户设备调整PRACH发送时间的方法及系统

说明书

本申请公开了一种eMTC系统中UE调整PRACH发送时间的方法。UE根据接收信号强度、RAR接收窗的时长与MPDCCH重传周期，初步判断是否延迟PRACH的发送时间。如果初步判定不延迟，UE找到最近的PRACH发送时间来发送PRACH。如果初步判定延迟，UE计算最近的PRACH发送时间对应的RAR接收窗，判断计算出的RAR接收窗的开始子帧是处于MPDCCH的间隔区间还是接收区间。如果处于MPDCCH的间隔区间，UE延迟PRACH的发送时间。如果处于MPDCCH的接收区间，UE根据接收信号强度、RAR接收窗的时长与MPDCCH重传周期，再次判断是否延迟PRACH的发送时间。本申请通过主动调整PRACH的发送时间，使得RAR接收窗内MPDCCH的有效候选个数达到最优，从而提高UE基于竞争的随机接入的成功概率，减小了平均接入时延以及系统功耗。

技术领域

本申请涉及一种eMTC（enhanced machine-type communication，增强机器类通信）系统，特别是涉及eMTC系统中UE调整PRACH发送时间的方法及系统。

背景技术

随着物联网技术的发展，eMTC技术作为IoT（Internet of Things，物联网）家族的一员，以其独有的LTE系统兼容性，同时具备LPWAN（Low Power Wide Area Network，低功耗广域网）的各种特点而备受关注。eMTC系统较传统LTE（Legacy LTE）系统，能支持高达155.7dB的覆盖范围，其中一个重要特征就是利用下行数据重复发送来提高接收增益。

请参阅图1，这是eMTC系统中UE（User Equipment，用户设备）与eNB（eNodeB，基站）之间基于竞争的随机接入（contention-based Random Access）过程的简化示意图。UE需要发起接入的时候向eNB发送Msg1（消息1），所述Msg1是由PRACH（Physical Random AccessChannel，物理随机接入信道）携带的preamble（前导码）。eNB在收到Msg1后会在RAR（RandomAccess Response，随机接入响应）接收窗内向UE发送由MPDCCH（MTC physical downlinkcontrol channel，MTC物理下行控制信道）携带的DCI（Downlink Control Information，下行控制信息）。如果UE在RAR接收窗内从MPDCCH中检测到了DCI，则UE的物理层会接收Msg2（消息2）并发给UE高层，所述Msg2是由DCI所指示的MPDSCH（MTC Physical DownlinkShared Channel，MTC物理下行共享信道）中携带的RAR。UE根据RAR向eNB发送Msg3（消息3），所述Msg3是由PUSCH（Physical Uplink Shared Channel，物理上行共享信道）携带的RRCConnection Request（RRC连接请求）。之后如果UE成功接收到eNB发来的Msg4（消息4）则表示本次随机接入过程成功，所述Msg4是由MPDCCH所指示的PDSCH（Physical DownlinkShared Channel，物理下行共享信道）中携带的MAC CE for Contention Resolution（竞争解决MAC控制单元）。

eMTC的接入与传统LTE技术相比因应用场景不同而存在一定差别。eMTC系统中，UE在接入时PRACH的发送时间决定了RAR接收窗的起始时间。由于MPDCCH是周期性传输的，对于同样时长的RAR接收窗，如果RAR接收窗的起始时间不同，那么在该RAR接收窗内能够接收的MPDCCH的有效候选个数是不同的。例如在信号相对较弱区域，需要依靠MPDCCH多次重传来提高接收增益。如果RAR接收窗内收到的MPDCCH有效候选个数较少，竞争性随机接入冲突的可能性就会增加，从而导致接入失败率增加，系统功耗也会相应增加。