專利名稱：一種可變長度的prach幀結(jié)構(gòu)及其實現(xiàn)方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及第三代移動通信系統(tǒng)(3G，3rd Generation)的呼叫建立方法和過程，特別是一種可變長度的PRACH幀結(jié)構(gòu)及其實現(xiàn)方法，采用可變的PRACH幀結(jié)構(gòu)適應不同的業(yè)務需求。
背景技術(shù)：
3G系統(tǒng)中，以移動臺(User Equipment，簡稱UE)呼叫移動臺(UE)為例，呼叫建立過程如圖1和圖2所示。圖中包括了3G系統(tǒng)中幾個主要的功能實體用戶端(UE)、基站(NodeB)、無線網(wǎng)絡控制器(RadioNetworks Controller，簡稱RNC)和核心網(wǎng)(Core Networks簡稱CN)，另外，該示意圖中假設用戶發(fā)起的分組交換(Packet Service簡稱PS)域的PoC(Push to talk Over Cellular，無線一鍵通)業(yè)務，并且無線資源控制(Radio Resource Control，簡稱RRC)連接建立在專用信道(Dedicate CHannel簡稱DCH)上。
對于主叫端，呼叫建立過程一般包括以下幾個主要步驟RRC連接建立過程；非接入層(Non-Access Service，簡稱NAS)信令連接建立和NAS信令交互過程；
無線接入承載(Radio Access Barrier，簡稱RAB)建立過程。
被叫端呼叫建立的信令過程與主叫類似，主要包括尋呼(Paging)過程；RRC連接建立過程；NAS信令連接和信令交互過程；RAB建立過程。
RRC連接建立的目的是在UE和陸地無線接入網(wǎng)(UTRAN，包括若干個RNC和NodeB)建立專用的信令連接通道，以在空中接口(UU)傳送UE與網(wǎng)絡以及UE與CN之間交互的信令。
在通信系統(tǒng)中，呼叫建立的持續(xù)時間(我們也稱為呼叫建立時延或接續(xù)時延)是影響用戶服務質(zhì)量的一個重要因素，對于接續(xù)時延敏感的業(yè)務如交互式游戲、緊急語音呼叫、PoC等來說，目前通用移動通信系統(tǒng)(UMTS)中的呼叫建立時延顯得較長(一般6～10秒)。
為了降低呼叫建立的時延，可能需要增加RRC連接建立時UE向網(wǎng)絡側(cè)的信息交互。即在UE請求RRC建立的時刻，傳遞更多的信息(如業(yè)務類型等)，達到快速接入的目的。因此，需要傳輸RRC建立請求的隨機接入信道(Random Access Channel，簡稱RACH)上傳輸更多的比特。
在物理層，RACH在物理隨機接入信道(Physical Random AccessChannel，簡稱PRACH)上發(fā)送。如此，需要一種新的PRACH幀結(jié)構(gòu)以適應上述的需求。
在WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access，寬帶碼分多址)系統(tǒng)中PRACH幀結(jié)構(gòu)如圖3所示。在接入前導(Preamble)之后，存在10ms(毫秒)或者20ms的時間用于傳遞RRC連接的消息。
而在TD-SCDMA(Time Division-Synchronized Code DivisionMultiple Access)系統(tǒng)中PRACH與專用信道(DCH)的幀結(jié)構(gòu)一致，如圖4所示。PRACH的長度為5ms、10ms或者20ms。
總之，由于在系統(tǒng)標準建立的時候，未考慮快速接入的問題，使得PRACH的最大長度較小，不能夠滿足傳輸更多信息量的要求。
但是，固定長度的PRACH消息長度存在一定的問題。如果設定PRACH消息長度較小，如上所述，由于不能傳遞較多信息，無法滿足快速接入的要求；如果設定PRACH長度較長，則對于僅需要較小信息傳遞的業(yè)務終端會產(chǎn)生浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可變長度的PRACH幀結(jié)構(gòu)及其實現(xiàn)方法，主要解決現(xiàn)有系統(tǒng)標準建立的時候，未考慮快速接入的問題，使得PRACH的最大長度較小，不能夠滿足傳輸更多信息量的要求的技術(shù)問題，而且可變的PRACH幀結(jié)構(gòu)適應不同的業(yè)務需求。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種可變長度的PRACH幀結(jié)構(gòu)，該PRACH幀結(jié)構(gòu)包括消息部分，其特征在于根據(jù)不同的業(yè)務需要，采用不同的消息部分長度。
在WCDMA系統(tǒng)中，可將PRACH的消息部分長度由1個幀延長至N(N≥1)個幀；每個幀的長度是10ms或者20ms。
在TD-SCDMA系統(tǒng)中，可將PRACH的消息部分長度由1個子幀延長至N(N≥1)個子幀；每個子幀的長度是5ms。
一種上述的可變長度的PRACH幀結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)方法，其步驟如下(1)據(jù)小區(qū)的業(yè)務與覆蓋情況決定允許的PRACH消息的最大的一個傳輸時間間隔TTI內(nèi)的消息比特數(shù)量Nmax；(2)通過系統(tǒng)廣播消息在全部小區(qū)內(nèi)廣播(1)中的設置；(3)移動臺讀取系統(tǒng)廣播消息，獲得最大的一個TTI內(nèi)的消息比特數(shù)量；(4)移動臺在需要接入時，發(fā)起呼叫流程，在允許接入的條件下，按照規(guī)定的消息部分長度，對于原始信息比特進行編碼、復用以及調(diào)制，發(fā)射PRACH信號到基站；(4.1)根據(jù)業(yè)務情況，產(chǎn)生需要PRACH傳遞的原始信息，其長度為M；(4.2)計算需要傳輸?shù)腡TI個數(shù)NTTI＝min(n|Nmax·n≥M)；(4.3)將需要發(fā)射的M個信息比特盡量均勻地分配到NTTI個傳輸塊中；(4.4)對于NTTI個傳輸塊分別獨立進行編碼。
(4.5)移動臺在需要接入時，發(fā)起呼叫流程，獲得允許接入指示；
(4.6)在連續(xù)的允許發(fā)射的時間，對于NTTI個傳輸塊按照順序進行調(diào)制和發(fā)射；(4.7)NTTI信息在接入前導或者接入消息部分進行傳遞，通知網(wǎng)絡側(cè)；(5)網(wǎng)絡側(cè)根據(jù)獲得的NTTI信息，對于連續(xù)的NTTI個傳輸塊進行解調(diào)，并且將信息比特合并為一個完整的消息；并且向無線網(wǎng)絡控制器和核心網(wǎng)傳遞信息；(6)由無線網(wǎng)絡控制器與核心網(wǎng)控制完成接入流程。
對于WCDMA系統(tǒng)，允許接入的條件為接收到的接入指示為1。
對于TD-SCDMA系統(tǒng)，允許接入的條件為接受到前向接入信道配置。
藉由上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有的技術(shù)效果是1、本發(fā)明提出了可變長度的PRACH幀結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)方法，可達到傳遞更多信息的目的，從而為快速接入流程提供了物理層的保障。在通信系統(tǒng)中，大大降低了呼叫建立時延或接續(xù)時延，對于接續(xù)時延敏感的業(yè)務如交互式游戲、緊急語音呼叫、PoC等來說，解決了影響用戶服務質(zhì)量的一個重要因素。
2、本發(fā)明可根據(jù)具體的業(yè)務需要靈活地調(diào)整PRACH幀結(jié)構(gòu)長度，對于僅需要較小信息傳遞的業(yè)務，避免終端產(chǎn)生資源的浪費。


圖1是主叫端用戶呼叫建立信令流程圖。
圖2是被叫端用戶呼叫建立信令流程圖。
圖3是現(xiàn)有WCDMA系統(tǒng)PRACH幀結(jié)構(gòu)。
圖4是現(xiàn)有TD-SCDMA系統(tǒng)PRACH幀結(jié)構(gòu)。
圖5是本發(fā)明WCDMA系統(tǒng)的可變長度的PRACH幀結(jié)構(gòu)。
圖6是本發(fā)明TD-SCDMA系統(tǒng)的可變長度的PRACH幀結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
本發(fā)明提供了一種可變長度的PRACH幀結(jié)構(gòu)，該PRACH幀結(jié)構(gòu)包括消息部分，其特征在于根據(jù)不同的業(yè)務需要，采用不同的消息部分長度。如圖5所示在WCDMA系統(tǒng)中，可將PRACH的消息部分長度由1個幀延長至N(N≥1)個幀；每個幀的長度是10ms或者20ms。如圖6所示在TD-SCDMA系統(tǒng)中，可將PRACH的消息部分長度由1個子幀延長至N(N≥1)個子幀；每個子幀的長度是5ms。
該可變長度的PRACH幀結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)方法，其步驟如下(1)據(jù)小區(qū)的業(yè)務與覆蓋情況決定允許的PRACH消息的最大的一個傳輸時間間隔(Transmission Time Interval，簡稱TTI)內(nèi)的消息比特數(shù)量Nmax；(2)通過系統(tǒng)廣播消息在全部小區(qū)內(nèi)廣播(1)中的設置；(3)移動臺讀取系統(tǒng)廣播消息，獲得最大的一個TTI內(nèi)的消息比特數(shù)量；(4)移動臺在需要接入時，發(fā)起呼叫流程，在允許接入(對于WCDMA系統(tǒng)為接收到接入指示(Access Indicator簡稱AI)為1；對于TD-SCDMA為接受到前向接入信道(Forward Access Channel，簡稱FACH)配置)的條件下，按照規(guī)定的消息部分長度，對于原始信息比特進行編碼、復用以及調(diào)制，發(fā)射PRACH信號到基站；(4.1)根據(jù)業(yè)務情況，產(chǎn)生需要PRACH傳遞的原始信息，其長度為M；(4.2)計算需要傳輸?shù)腡TI個數(shù)NTTI＝min(n|Nmax·n≥M)；(4.3)將需要發(fā)射的M個信息比特盡量均勻地分配到NTTI個傳輸塊中；(4.4)對于NTTI個傳輸塊分別獨立進行編碼；(4.5)移動臺在需要接入時，發(fā)起呼叫流程，獲得允許接入指示；(4.6)在連續(xù)的允許發(fā)射的時間，對于NTTI個傳輸塊按照順序進行調(diào)制和發(fā)射；(4.7)NTTI信息在接入前導或者接入消息部分進行傳遞，通知網(wǎng)絡側(cè)；(5)網(wǎng)絡側(cè)根據(jù)獲得的NTTI信息，對于連續(xù)的MTTI個傳輸塊進行解調(diào)，并且將信息比特合并為一個完整的消息；并且向RNC和CN傳遞信息。
(6)由RNC與CN控制完成接入流程。
以WCDMA系統(tǒng)的終端接入過程為例介紹本發(fā)明的一個實施例。
網(wǎng)絡側(cè)1、由系統(tǒng)網(wǎng)絡規(guī)劃、小區(qū)業(yè)務類型以及無線資源管理算法確定PRACH消息部分中每個TTI最大長度為NTTI比特。
2、網(wǎng)絡通過廣播信道廣播系統(tǒng)消息，其中包括PRACH消息部分中每個TTI最大長度等信息。
終端側(cè)3、開機進行小區(qū)搜索之后，解調(diào)廣播信道的系統(tǒng)消息，獲得PRACH消息部分中每個TTI最大長度等信息。
4、根據(jù)業(yè)務情況，產(chǎn)生需要PRACH傳遞的原始信息，其長度為M。
5、計算需要傳輸?shù)腡TI個數(shù)NTTI＝min(n|Nmax·n≥M)。
6、將需要發(fā)射的M個信息比特盡量均勻地分配到NTTI個傳輸塊中。
其中，每塊比特數(shù)b＝max(k|k≤M/n，k∈N)，較長塊個數(shù)c＝M-b·NTTI，第1個TTI的傳輸個數(shù)為nl=b+1l≤cbc<l≤NTTI,]]>第1個TTI的傳輸比特為[xΣi=1l-1ni+1xΣi=1l-1ni+2...xΣi=1lni],]]>xi為需要傳輸?shù)腜RACH消息的第i個比特。
7、對于NTTI個傳輸塊分別獨立進行編碼。
8、移動臺在需要接入時，發(fā)起呼叫流程，獲得允許接入指示。
9、NTTI信息在接入前導或者接入消息部分進行傳遞，通知網(wǎng)絡側(cè)。
網(wǎng)絡側(cè)10、接收對應終端發(fā)射的PRACH的前導部分，在捕獲指示信道(Access Indicator Channel，簡稱AICH)上發(fā)射AI允許該終端接入。
終端側(cè)11、接收AICH得到允許接入的指示。
12、在連續(xù)的允許發(fā)射的時間，對于NTTI個傳輸塊按照順序進行調(diào)制和發(fā)射。
網(wǎng)絡側(cè)13、按照PRACH的TTI長度長度為PRACH消息。
14、對應的信令處理。
15、進行其他接入過程，完成呼叫。
本發(fā)明提出了可變長度的PRACH幀結(jié)構(gòu)，達到適應不同業(yè)務傳遞信息的方法，從而為快速接入流程提供了物理層的保障。
綜上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍。即凡依本發(fā)明申請專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應為本發(fā)明的技術(shù)范疇。
權(quán)利要求
1.一種可變長度的PRACH幀結(jié)構(gòu)，該PRACH幀結(jié)構(gòu)包括消息部分，其特征在于根據(jù)不同的業(yè)務需要，采用不同的消息部分長度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變長度的PRACH幀結(jié)構(gòu)，其特征在于在WCDMA系統(tǒng)中，可將PRACH的消息部分長度由1個幀延長至N(N≥1)個幀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可變長度的PRACH幀結(jié)構(gòu)，其特征在于每個幀的長度是10ms或者20ms。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變長度的PRACH幀結(jié)構(gòu)，其特征在于在TD-SCDMA系統(tǒng)中，可將PRACH的消息部分長度由1個子幀延長至N(N≥1)個子幀。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可變長度的PRACH幀結(jié)構(gòu)，其特征在于每個子幀的長度是5ms。
6.一種如權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的可變長度的PRACH幀結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)方法，其步驟如下(1)據(jù)小區(qū)的業(yè)務與覆蓋情況決定允許的PRACH消息的最大的一個傳輸時間間隔TTI內(nèi)的消息比特數(shù)量Nmax；(2)通過系統(tǒng)廣播消息在全部小區(qū)內(nèi)廣播(1)中的設置；(3)移動臺讀取系統(tǒng)廣播消息，獲得最大的一個TTI內(nèi)的消息比特數(shù)量；(4)移動臺在需要接入時，發(fā)起呼叫流程，在允許接入的條件下，按照規(guī)定的消息部分長度，對于原始信息比特進行編碼、復用以及調(diào)制，發(fā)射PRACH信號到基站；(4.1)根據(jù)業(yè)務情況，產(chǎn)生需要PRACH傳遞的原始信息，其長度為M；(4.2)計算需要傳輸?shù)腡TI個數(shù)NTTI＝min(n|Nmax·n≥M)；(4.3)將需要發(fā)射的M個信息比特盡量均勻地分配到NTTI個傳輸塊中；(4.4)對于NTTI個傳輸塊分別獨立進行編碼。(4.5)移動臺在需要接入時，發(fā)起呼叫流程，獲得允許接入指示；(4.6)在連續(xù)的允許發(fā)射的時間，對于NTTI個傳輸塊按照順序進行調(diào)制和發(fā)射；(4.7)NTTI信息在接入前導或者接入消息部分進行傳遞，通知網(wǎng)絡側(cè)；(5)網(wǎng)絡側(cè)根據(jù)獲得的NTTI信息，對于連續(xù)的NTTI個傳輸塊進行解調(diào)，并且將信息比特合并為一個完整的消息；并且向無線網(wǎng)絡控制器和核心網(wǎng)傳遞信息；(6)由無線網(wǎng)絡控制器與核心網(wǎng)控制完成接入流程。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的PRACH幀結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)方法，其特征在于對于WCDMA系統(tǒng)，允許接入的條件為接收到的接入指示為1。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的PRACH幀結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)方法，其特征在于對于TD-SCDMA系統(tǒng)，允許接入的條件為接受到前向接入信道配置。
全文摘要
本發(fā)明涉及第三代移動通信系統(tǒng)的呼叫建立方法和過程，特別是一種可變長度的PRACH幀結(jié)構(gòu)，該PRACH幀結(jié)構(gòu)包括消息部分，它可根據(jù)不同的業(yè)務需要，采用不同PRACH消息部分長度。該可變長度的PRACH消息結(jié)構(gòu)及其實現(xiàn)方法，主要解決現(xiàn)有系統(tǒng)標準建立的時候，未考慮快速接入的問題，使得PRACH的最大長度較小，不能夠滿足傳輸更多信息量的要求的技術(shù)問題，而且可變的PRACH幀結(jié)構(gòu)適應不同的業(yè)務需求。
文檔編號H04Q7/38GK1937449SQ200510029799
公開日2007年3月28日 申請日期2005年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月20日
發(fā)明者吳濤, 呂玲 申請人:展訊通信(上海)有限公司