專利名稱：非同步隨機(jī)接入前導(dǎo)信號的發(fā)射方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字移動(dòng)通信領(lǐng)域，特別是涉及時(shí)分雙工系統(tǒng)中基于單載波頻 分復(fù)用技術(shù)的隨機(jī)接入信號發(fā)送方法。
背景技術(shù)：
未來的移動(dòng)通信系統(tǒng)要求提供的數(shù)據(jù)傳輸速率將高達(dá)100Mbit/s以上，支 持的業(yè)務(wù)也將從語音業(yè)務(wù)擴(kuò)展到多媒體業(yè)務(wù)(包括實(shí)時(shí)的流媒體業(yè)務(wù))。能夠 在有限的頻譜資源上實(shí)現(xiàn)高速率和大容量的技術(shù)已經(jīng)成為目前研究的熱點(diǎn)。寬 帶移動(dòng)通信系統(tǒng)通常要經(jīng)歷信道的頻率選擇性。所謂信道的頻率選擇性就是信 道在不同頻率上的衰減不同。頻率選擇性信道通常會(huì)造成嚴(yán)重的碼間干擾
(ISI)、載波間干擾(ICI)和多址干擾(MAI)。對抗頻率選擇性衰落最常 用的方法就是在接收端使用單載波均衡技術(shù)，其分為單載波時(shí)域均衡技術(shù)和單 載波頻域均衡技術(shù)兩大類。單載波時(shí)域均衡技術(shù)是一種成熟的技術(shù)，具備很強(qiáng) 的抗干擾能力。然而，單載波時(shí)域均衡器的復(fù)雜度與信道的最大時(shí)延擴(kuò)展成三 次方增長的比例關(guān)系，因此單載波時(shí)域均衡器在某些實(shí)際應(yīng)用中難以實(shí)現(xiàn)。另 一種均衡技術(shù)——單載波頻域均衡技術(shù)克服了單載波時(shí)域均衡技術(shù)的缺點(diǎn)。在 頻率選擇性衰落信道下，接收信號在時(shí)域上是發(fā)送信號和信道沖激響應(yīng)的巻 積，而在頻域上則是發(fā)送信號和信道頻域響應(yīng)的乘積。根據(jù)信道估計(jì)得到的信 道頻域響應(yīng)，單載波頻域均衡器可以在各個(gè)頻點(diǎn)上分別進(jìn)行均衡，從而使計(jì)算 復(fù)雜度得到大大地降低。理論上，單載波頻域均衡器與單載波時(shí)域均衡器的性 能是一樣的，而它的復(fù)雜度和正交頻分復(fù)用系統(tǒng)的復(fù)雜度相當(dāng)。
對于單載波頻域均衡器還有更加簡化的處理方式，通過為發(fā)射符號加入循 環(huán)前綴或填零，將信號與信道的線性巻積過程轉(zhuǎn)化為循環(huán)巻積，簡化了接收機(jī) 的處理，只要信道的最大時(shí)延擴(kuò)展能量窗控制在CP (cyclic preamble)之內(nèi)， 就能有效地去除用戶自身的碼間干擾(ISI)。
如果將上行多用戶到達(dá)基站的時(shí)間都同步在一個(gè)基準(zhǔn)CP之內(nèi)，就可以將
多用戶的接收信號進(jìn)行聯(lián)合傅立葉變換處理，簡化了接收機(jī)多用戶的處理。
上行隨機(jī)接入可以保證上行多用戶在發(fā)起接入、或由非同步到同步狀態(tài)的
轉(zhuǎn)化中，保證到達(dá)基站的時(shí)間都同步在一個(gè)基準(zhǔn)CP之內(nèi)，上行隨機(jī)接入的一
般性過程的操作可以采取上行發(fā)射前導(dǎo)信號作為定時(shí)參考，基站測量上行發(fā)射 前導(dǎo)的參考信號的到達(dá)時(shí)間，與基準(zhǔn)參考時(shí)間比較，確定終端發(fā)射需要提前的 或者滯后的時(shí)間，然后通過下行的命令，將需要調(diào)整的時(shí)間以多進(jìn)制或者步進(jìn) 調(diào)整的方式通知終端調(diào)整發(fā)射時(shí)間。這種接入過程一般稱為非同步的隨機(jī)接入 過程。
同時(shí)，對于上行業(yè)務(wù)的調(diào)度請求，由于業(yè)務(wù)請求調(diào)度的隨機(jī)性，也可以歸 入隨機(jī)接入范疇，但由于業(yè)務(wù)請求調(diào)度前，已經(jīng)完成并處于同步狀態(tài)，所以這 種接入過程一般稱為同步的隨機(jī)接入過程，同步的隨機(jī)接入過程更強(qiáng)調(diào)請求調(diào) 度的控制信令的發(fā)射。
TDD系統(tǒng)相對于FDD系統(tǒng)由于其上下行信號都是在一個(gè)頻點(diǎn)發(fā)射，因此在 某些方面的實(shí)現(xiàn)與FDD系統(tǒng)有著極大的差異。對于TDD系統(tǒng)上行應(yīng)用單載波頻 分復(fù)用的一個(gè)典型的例子如圖1所示圖1是TDD系統(tǒng)的典型幀結(jié)構(gòu)圖。10ms 幀被分割為2個(gè)等長的5ms無線子幀，每個(gè)無線子幀包含7個(gè)業(yè)務(wù)時(shí)隙 (TS0 TS6)，同步和保護(hù)間隔在TS0和TS1之間，長度為0. 275ms，包括DwPTS (下行導(dǎo)頻時(shí)隙)、GP (保護(hù)時(shí)間)和UpPTS (上行導(dǎo)頻時(shí)隙)。TTI的基本 時(shí)間為0.675ms，與業(yè)務(wù)時(shí)隙時(shí)間一致。保護(hù)時(shí)間是用來保護(hù)下行和上行之間 的切換點(diǎn)的，這樣可以避免TDD系統(tǒng)下行和上行間的互相干擾。
一般情況下，采用UpPTS來承載上行隨機(jī)接入信號的前導(dǎo)發(fā)射。但是對于 大型小區(qū)，UpPTS的接入時(shí)間長度并不足以保證隨機(jī)接入信號到達(dá)基站的檢測 概率，同時(shí)由于不同用戶的隨機(jī)接入信號由于所處小區(qū)內(nèi)位置的不同，導(dǎo)致到 達(dá)基站的隨機(jī)接入信號的時(shí)間也不一致，若用戶離小區(qū)中心越遠(yuǎn)，則其到達(dá)延 遲越大，延遲后的隨機(jī)接入信號會(huì)對其他用戶傳送的信號造成千擾。所以不能 只依靠UpPTS來進(jìn)行上行隨機(jī)接入信號的承載。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種非同步隨機(jī)接入前導(dǎo)信號的發(fā) 射方法，以完成在大型小區(qū)下的TDD單載波隨機(jī)接入功能。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種非同步隨機(jī)接入前導(dǎo)信號的發(fā)射方 法，適用于時(shí)分雙工通信系統(tǒng)，包括
所述時(shí)分雙工通信系統(tǒng)在無線子幀的第一個(gè)上行業(yè)務(wù)時(shí)隙或與所述業(yè)務(wù) 時(shí)隙對應(yīng)的TTI發(fā)射非同步隨機(jī)接入前導(dǎo)信號。
所述非同步隨機(jī)接入前導(dǎo)信號以擴(kuò)展或者重復(fù)的方式占用所述第一個(gè)上 行業(yè)務(wù)時(shí)隙之后的上行業(yè)務(wù)時(shí)隙。
在所述第一個(gè)上行業(yè)務(wù)時(shí)隙的后部留出保護(hù)時(shí)間。
所述保護(hù)時(shí)間不超過0. 2ms。
所述方法還可以基于1.25M、 2. 5M、 IOM、 15M或20M帶寬的系統(tǒng)。 本發(fā)明還公開了一種非同步隨機(jī)接入前導(dǎo)信號的發(fā)射方法，適用于時(shí)分雙
工通信系統(tǒng)，包括
所述時(shí)分雙工通信系統(tǒng)在無線子幀的上行導(dǎo)頻時(shí)隙和第一個(gè)上行業(yè)務(wù)時(shí) 隙發(fā)射非同步隨機(jī)接入前導(dǎo)信號。
所述非同步隨機(jī)接入前導(dǎo)信號以擴(kuò)展或者重復(fù)的方式占用所述第一個(gè)上 行業(yè)務(wù)時(shí)隙之后的上行業(yè)務(wù)時(shí)隙。
在所述第一個(gè)上行業(yè)務(wù)時(shí)隙的后部留出保護(hù)時(shí)間。
所述保護(hù)時(shí)間不超過0. 2ms。
所述方法還可以基于1.25M、 2. 5M、 IOM、 15M或20M帶寬的系統(tǒng)。 本發(fā)明提供的非同步隨機(jī)接入前導(dǎo)信號的發(fā)射方法，可以完成大型小區(qū)的 發(fā)射上行同步定時(shí)、頻率參考信號的功能，有效的提高了隨機(jī)接入的接入概率。


圖1是TDD典型的幀結(jié)構(gòu)示意圖2是TDD系統(tǒng)的隨機(jī)接入信道突發(fā)周期幀結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是TDD系統(tǒng)的隨機(jī)接入信道幀結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)描述。 為了保證在大型小區(qū)內(nèi)，非同步隨機(jī)接入前導(dǎo)信號到達(dá)基站的檢測概率， 并確保位于小區(qū)不同位置的用戶所發(fā)出的非同步隨機(jī)接入前導(dǎo)信號到達(dá)基站
的時(shí)間一致，本發(fā)明對發(fā)射非同步隨機(jī)接入前導(dǎo)信號的方法進(jìn)行了改進(jìn)，擴(kuò)展 了可用于發(fā)射前導(dǎo)信號的時(shí)機(jī)。
如圖2所示，為本發(fā)明的隨機(jī)接入信道突發(fā)周期幀結(jié)構(gòu)示意圖。在本發(fā)明 中，TDD時(shí)分雙工系統(tǒng)在無線子幀的第一個(gè)上行業(yè)務(wù)時(shí)隙(TS1)或者與該時(shí) 隙對應(yīng)的TTI (傳輸時(shí)間間隔)發(fā)射非同步隨機(jī)接入前導(dǎo)信號，其業(yè)務(wù)時(shí)隙以 及該TTI的長度均為0.675ms，如圖中所示，即為隨機(jī)接入信道1、隨機(jī)接入 信道1'。在該第一個(gè)上行業(yè)務(wù)時(shí)隙(TS1)內(nèi)的后部，可以留出保護(hù)時(shí)間GP2， GP2的長度約為100ys。當(dāng)然，該保護(hù)時(shí)間帶可以根據(jù)小區(qū)的大小而調(diào)節(jié)，但 最長不超過0. 2ms。如果由于用戶位置等原因?qū)е氯圆荒茼樌麑?shí)現(xiàn)前導(dǎo)信號的 接入，在本發(fā)明中，該非同步隨機(jī)接入前導(dǎo)信號還可以以擴(kuò)展或者重復(fù)的方式 占用該第一個(gè)上行業(yè)務(wù)時(shí)隙之后的上行業(yè)務(wù)時(shí)隙。例如，結(jié)合圖1的上下行時(shí) 隙的結(jié)構(gòu)，還可利用TS2或者TS3或者下一個(gè)子幀的上行業(yè)務(wù)時(shí)隙，保護(hù)時(shí)間 帶GP2根據(jù)重復(fù)或擴(kuò)展比例延長。接入成功后，各時(shí)隙可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
本發(fā)明的另一實(shí)施例如圖3所示。TDD時(shí)分雙工系統(tǒng)在無線子幀的上行導(dǎo) 頻時(shí)隙(UpPTS)和第一個(gè)上行業(yè)務(wù)時(shí)隙TS1 (或者與該業(yè)務(wù)時(shí)隙對應(yīng)的TTI)， 該業(yè)務(wù)時(shí)隙或TTI的長度均為0. 675ms，如圖3中所示，即為隨機(jī)接入信道2、 隨機(jī)接入信道2'。在該第一個(gè)上行業(yè)務(wù)時(shí)隙(TS1)內(nèi)的后部，可以留出保 護(hù)時(shí)間GP2' ， GP2，的長度約為100ixs。當(dāng)然，該保護(hù)時(shí)間帶可以根據(jù)小區(qū) 的大小而調(diào)節(jié)，但最長不超過0.2ms。非同步隨機(jī)接入前導(dǎo)信號的信號長度扣 除保護(hù)帶后可以構(gòu)成調(diào)制符號長度的整數(shù)倍。在本發(fā)明中，該非同步隨機(jī)接入 前導(dǎo)信號還可以以擴(kuò)展或者重復(fù)的方式占用該第一個(gè)上行業(yè)務(wù)時(shí)隙之后的上 行業(yè)務(wù)時(shí)隙。例如，結(jié)合圖1的上下行時(shí)隙的結(jié)構(gòu)，還可利用TS2或者TS3 或者下一個(gè)子幀的上行業(yè)務(wù)時(shí)隙，保護(hù)時(shí)間帶GP2根據(jù)重復(fù)或擴(kuò)展比例延長。 接入成功后，各時(shí)隙可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
本發(fā)明可以基于1.25M帶寬的系統(tǒng)。對于2.5M、 IOM、 15M、 20M等其他帶
寬情況，只需將對應(yīng)的參數(shù)作簡單的改動(dòng)即可實(shí)施。
本發(fā)明所公開的方法，擴(kuò)展了可用于發(fā)射前導(dǎo)信號的時(shí)機(jī)，保證了在大型 小區(qū)內(nèi)，隨機(jī)接入信號到達(dá)基站的檢測概率，并確保位于小區(qū)不同位置的用戶 所發(fā)出的隨機(jī)接入信號到達(dá)基站的時(shí)間一致?？梢酝瓿纱笮托^(qū)的發(fā)射上行同 步定時(shí)、頻率參考信號的功能，有效地提高了隨機(jī)接入的接入概率。
上述各實(shí)施例只用以說明本發(fā)明的特點(diǎn)，使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能了解 本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并非用于限定本發(fā)明的范圍，故凡未脫離本發(fā)明的 范圍而完成的等效修改，仍包含在以下所述的權(quán)利要求書中。
權(quán)利要求
1、一種非同步隨機(jī)接入前導(dǎo)信號的發(fā)射方法，適用于時(shí)分雙工通信系統(tǒng)，其特征在于，包括所述時(shí)分雙工通信系統(tǒng)在無線子幀的第一個(gè)上行業(yè)務(wù)時(shí)隙或與所述業(yè)務(wù)時(shí)隙對應(yīng)的TTI發(fā)射非同步隨機(jī)接入前導(dǎo)信號。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括，所述非同步隨機(jī)接入前導(dǎo)信號以擴(kuò)展或者重復(fù)的方式占用所述第一個(gè)上行業(yè)務(wù)時(shí)隙之后的上行 業(yè)務(wù)時(shí)隙。
3、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括，在所述第一個(gè)上行 業(yè)務(wù)時(shí)隙的后部留出保護(hù)時(shí)間。
4、 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，還包括，所述保護(hù)時(shí)間不超 過O. 2ms。
5、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述方法還可以基于1.25M、 2.5M、 IOM、 15M或20M帶寬的系統(tǒng)。
6、 一種非同步隨機(jī)接入前導(dǎo)信號的發(fā)射方法，適用于時(shí)分雙工通信系統(tǒng)， 其特征在于，包括所述時(shí)分雙工通信系統(tǒng)在無線子幀的上行導(dǎo)頻時(shí)隙和第一個(gè)上行業(yè)務(wù)時(shí) 隙發(fā)射非同步隨機(jī)接入前導(dǎo)信號。
7、 如權(quán)利要求6或所述的方法，其特征在于，還包括，所述非同步隨機(jī) 接入前導(dǎo)信號以擴(kuò)展或者重復(fù)的方式占用所述第一個(gè)上行業(yè)務(wù)時(shí)隙之后的上 行業(yè)務(wù)時(shí)隙。
8、 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，還包括，在所述第一個(gè)上行 業(yè)務(wù)時(shí)隙的后部留出保護(hù)時(shí)間。
9、 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括，所述保護(hù)時(shí)間不超 過O. 2ms。
10、 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法還可以基于1. 25M、 2. 5M、 IOM、 15M或20M帶寬的系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種非同步隨機(jī)接入前導(dǎo)信號的發(fā)射方法，適用于時(shí)分雙工通信系統(tǒng)，包括所述時(shí)分雙工通信系統(tǒng)在無線子幀的第一個(gè)上行業(yè)務(wù)時(shí)隙或TTI發(fā)射非同步隨機(jī)接入前導(dǎo)信號。本發(fā)明提供的非同步隨機(jī)接入前導(dǎo)信號的發(fā)射方法，可以完成大型小區(qū)的發(fā)射上行同步定時(shí)、頻率參考信號的功能，有效地提高了隨機(jī)接入的接入概率。
文檔編號H04B7/005GK101114870SQ200610088969
公開日2008年1月30日 申請日期2006年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月27日
發(fā)明者張峻峰 申請人:中興通訊股份有限公司