專利名稱：無線通信系統(tǒng)中移動(dòng)終端發(fā)送接入請求的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)中移動(dòng)終端發(fā)送接入請求的方法，尤其涉及第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)(3G)中的TD-SCDMA無線接入技術(shù)及隨機(jī)接入過程。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，TD-SCDMA的接入過程大致如下；1、移動(dòng)終端(UE，User Equipment)解調(diào)下行同步信道(DwPCH，Downlink Pilot Channel)，獲得下行同步。UE設(shè)置簽名重傳計(jì)數(shù)器、簽名初始發(fā)送功率、簽名發(fā)射功率增加步長。
2、功率UE隨機(jī)選取8個(gè)上行同步碼(SYNC-UL)(也稱為前導(dǎo)簽名Preamble Signature)中的一個(gè)，通過上行同步信道(UpPCH，Uplink Pilot Channel)向基站(NodeB)發(fā)起上行同步。
3、NodeB收到UpPCH后，如果同意UE此次接入，則通過快速物理接入信道(FPACH，F(xiàn)astPhysical Access Channel)通知UE。FPACH上攜帶有該UE此次使用的SYNC-UL，該UE發(fā)送高層消息對應(yīng)的物理隨機(jī)接入信道(PRACH，Physical Random Access Channel)以及相應(yīng)的同步，功率調(diào)整信息。FPACH信息比特描述如下表所示

4、當(dāng)UE的簽名號(Signature Reference Number)與自身發(fā)送的SYNC-UL相等時(shí)，認(rèn)為是對自身己的接入回應(yīng)。UE在經(jīng)過相對子幀(Relative Sub-Frame Number)后(即0表示1個(gè)子幀、1表示2個(gè)子幀后、2表示3個(gè)子幀后、3表示4個(gè)子幀后)，根據(jù)UpPCHpos調(diào)整發(fā)射位置，實(shí)現(xiàn)上行同步，根據(jù)RACH消息發(fā)送功率水平(Transmit Power Level Command for RACHmessage)決定其發(fā)射功率。然后，UE物理層向媒體接入層(MAC，Medium Access Control)上報(bào)接入成功“ACK”，通過PRACH成功發(fā)送隨機(jī)接入消息。結(jié)束整個(gè)物理層隨機(jī)接入過程。
5、如果UE在最大等待時(shí)間之內(nèi)未接到對自身回應(yīng)的FPACH，UE簽名重傳計(jì)數(shù)器減1如果仍舊大于0，則UE會再次隨機(jī)選取SYNC-UL，增加相應(yīng)UpPCH發(fā)送功率，按上述步驟1重新發(fā)起隨機(jī)接入。如果簽名重傳計(jì)數(shù)器為0則整個(gè)接入過程失敗。向MAC上報(bào)“No ACK”，結(jié)束過程。
圖1中UE-MAC指UE的MAC層，UE-PHY指UE的物理層。NodeB-PHY指NodeB的物理層。DwPTS為下行導(dǎo)頻時(shí)隙，即是DwPCH信道，該信道NodeB一直發(fā)送下行導(dǎo)頻信息。UpPTS為上行導(dǎo)頻時(shí)隙，即是UpPCH信道。FPACH Information即為表1中的32bit信息。PRACHMessage表示最后從PRACH發(fā)送的隨機(jī)接入消息。UE接收的簽名不等于發(fā)送的SYNC-UL時(shí)，會一直等待，直到超過最大等待時(shí)間，然后隨機(jī)選取一個(gè)SYNC-UL重新發(fā)送。
從以上步驟可以看出，在當(dāng)前無線環(huán)境較差或者上行PRACH資源沖突以至UE無法接入情況下，NodeB并未明確拒絕UE的接入，導(dǎo)致UE反復(fù)多次不必要的增加功率重發(fā)簽名。既耗費(fèi)了該UE的電池，也增大了系統(tǒng)的干擾。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種通過啟用FPACH信道其后續(xù)的保留比特(Reserved Bits)作為顯示信令拒絕UE接入的辦法，提前終止上述不必要的反復(fù)增加功率的重傳過程。既節(jié)省了該UE的電池消耗，也降低了這種重傳過程對于整個(gè)系統(tǒng)的干擾。
本發(fā)明的方法在UE和NodeB之間的接入物理信道中定義一個(gè)字段，移動(dòng)終端(UE)在向基站(NodeB)發(fā)起接入請求后，NodeB在同意UE接入和不同意UE接入的情況下分別設(shè)置所述字段為不同值，并將此值反饋給UE，UE在得知NodeB同意其接入時(shí)完成接入過程，UE在得知NodeB不同意其接入時(shí)不再重發(fā)接入請求而等待一段時(shí)間后再次啟動(dòng)接入過程。
本發(fā)明的目的又是通過如下具體步驟實(shí)現(xiàn)的a、取出快速物理接入信道(FPACH)的9個(gè)保留比特中的一位，定義為ACK/NAK字段；b、移動(dòng)終端(UE)解調(diào)下行同步信道(DwPCH)，獲得下行同步；UE獲得下行同步的同時(shí)，UE設(shè)置簽名重傳計(jì)數(shù)器、簽名初始發(fā)送功率以及簽名發(fā)射功率增加步長；c、UE隨機(jī)選取8個(gè)上行同步碼(SYNC-UL)中的一個(gè)，通過上行同步信道(UpPCH)向基站(NodeB)發(fā)起上行同步；
d、NodeB收到UpPCH后，如果同意UE接入，則通過FPACH通知UE，F(xiàn)PACH上攜帶該UE此次使用的SYNC-UL和UE發(fā)送高層消息對應(yīng)的物理隨機(jī)接入信道(PRACH)以及相應(yīng)的同步、功率調(diào)整信息，NodeB設(shè)置ACK/NAK字段為ACK并設(shè)置簽名號、相對子幀、接收到的UpPCH開始位置以及RACH消息發(fā)送功率水平指令，并進(jìn)入步驟h；否則進(jìn)入步驟e；e、如果NodeB不同意UE接入，則NodeB將簽名號(Signature Reference Number)置為該UE的SYNC-UL，將ACK/NAK字段設(shè)置為NAK，進(jìn)入步驟f；f、UE解調(diào)FPACH時(shí)，若發(fā)現(xiàn)其簽名號與自身發(fā)送SYNC-UL相等，UE向媒體接入控制(MAC)層上報(bào)NAK，退出物理層隨機(jī)接入過程；g、MAC在接到NAK后，等候一個(gè)隨機(jī)時(shí)段再次啟動(dòng)物理層隨機(jī)接入過程；進(jìn)入步驟a；h、UE解調(diào)FPACH時(shí)，若發(fā)現(xiàn)其簽名號與自身發(fā)送SYNC-UL相等，UE調(diào)整發(fā)射功率水平和發(fā)射位置，物理層向MAC上報(bào)接入成功ACK，通過PRACH發(fā)送隨機(jī)接入消息；i、結(jié)束。
在上述步驟中，如果UE在最大等待時(shí)間之內(nèi)未接到對自身回應(yīng)的FPACH，UE簽名重傳計(jì)數(shù)器減1，如果仍舊大于0，則UE再次隨機(jī)選取SYNC-UL，增加相應(yīng)UpPCH發(fā)送功率，按所述步驟重新發(fā)起接入請求；如果簽名重傳計(jì)數(shù)器為0則向MAC上報(bào)NAK，退出物理層隨機(jī)接入過程。在步驟d中，nodeB設(shè)置ACK/NAK字段為0，在步驟e中，nodeB設(shè)置ACK/NAK字段為1。
通過設(shè)置這一ACK/NAK字段，有效利用了該協(xié)議中多余的保留比特位。在無線環(huán)境非常惡劣情況或者資源緊張情況下，避免了UE無謂的反復(fù)增加功率重發(fā)簽名，降低了對于整個(gè)系統(tǒng)的干擾。


圖1UE物理層隨機(jī)接入過程示意2設(shè)置ACK/NAK字段后的UE隨機(jī)接入示意圖具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例來進(jìn)一步介紹本發(fā)明。
則整個(gè)接入過程如下取出FPACH的9個(gè)保留比特中的第一位，定義為ACK/NAK字段。當(dāng)NodeB通知UE接入時(shí)，置為ACK(取值定為0)，當(dāng)NodeB拒絕UE時(shí)，置為NAK(取值定為1)。
用戶設(shè)備UE(User Equipment)解調(diào)下行同步信道DwPCH(Downlink Pilot Channel)，獲得下行同步。UE設(shè)置簽名重傳計(jì)數(shù)器、簽名初始發(fā)送功率、簽名發(fā)射功率增加步長。
功率UE隨機(jī)選取8個(gè)上行同步碼SYNC-UL(也稱為前導(dǎo)簽名Preamble Signature)中的一個(gè)，通過上行同步信道UpPCH(Uplink Pilot Channel)向NodeB發(fā)起上行同步。
如果NodeB同意接入，與上述描述相同，設(shè)置簽名號，相對子幀，接收到的UpPCH開始位置，RACH消息發(fā)送功率水平指令。另外，NodeB還需設(shè)置ACK/NAK字段為ACK(0)。
如果由于上行信道條件惡劣或者其他原因NodeB不同意此次接入，則NodeB將SignatureReference Number置為該UE的SYNC-UL，接下來的三個(gè)字段相對子幀號，同步調(diào)整和功率調(diào)整信息均置為任意值(或置0)。將在保留位中定義的ACK/NAK字段賦值為NAK(1)。
UE解調(diào)FPACH時(shí)，在發(fā)現(xiàn)其簽名號與自身發(fā)送SYNC-UL相等時(shí)，需要判斷ACK/NAK字段，如果該字段為NAK，表明此時(shí)再次增加功率重新發(fā)起也肯定會失敗。則UE向MAC層上報(bào)“NAK”，退出物理層隨機(jī)接入過程。MAC在接到“NAK”或者“No Ack”后，通常會等候一個(gè)隨機(jī)時(shí)段再次啟動(dòng)物理層隨機(jī)接入過程，以避開這一惡劣環(huán)境。
如果UE檢測到對應(yīng)自身的FPACH信道ACK/NAK字段值為ACK(0)，在經(jīng)過相對子幀(Relative Sub-Frame Number)后(即0表示1個(gè)子幀、1表示2個(gè)子幀后、2表示3個(gè)子幀后3表示4個(gè)子幀后)，根據(jù)UpPCHpos調(diào)整發(fā)射位置(實(shí)現(xiàn)上行同步)，根據(jù)RACH消息發(fā)送功率水平(Transmit Power Level Command for RACH message)決定其發(fā)射功率。UE物理層通過PRACH成功發(fā)送隨機(jī)接入消息，向MAC上報(bào)接入成功“ACK”。結(jié)束整個(gè)物理層隨機(jī)接入過程。
如果UE在最大等待時(shí)間之內(nèi)未接到對自身回應(yīng)的FPACH，UE簽名重傳計(jì)數(shù)器減1如果仍舊大于0，則UE會再次隨機(jī)選取SYNC-UL，增加相應(yīng)UpPCH發(fā)送功率，按步驟1重新發(fā)起隨機(jī)接入。如果簽名重傳計(jì)數(shù)器為0則整個(gè)接入過程失敗。向MAC上報(bào)“No ACK”，結(jié)束過程。
圖2中UE-MAC指UE的MAC層，UE-PHY指UE的物理層。NodeB-PHY指NodeB的物理層。DwPTS為下行導(dǎo)頻時(shí)隙，即是DwPCH信道，該信道NodeB一直發(fā)送下行導(dǎo)頻信息。UpPTS為上行導(dǎo)頻時(shí)隙，即是UpPCH信道。FPACH Information即為表2中的32bit信息。PRACH Message表示最后從PRACH發(fā)送的隨機(jī)接入消息。UE接收的簽名不等于發(fā)送的SYNC-UL時(shí)，會一直等待，如果UE在最大等待時(shí)間之內(nèi)未接到對自身回應(yīng)的FPACH，UE簽名重傳計(jì)數(shù)器減1如果仍舊大于0，則UE會再次隨機(jī)選取SYNC-UL，增加相應(yīng)UpPCH發(fā)送功率，按步驟1重新發(fā)起隨機(jī)接入。如果簽名重傳計(jì)數(shù)器為0則整個(gè)接入過程失敗。向媒體接入控制層MAC上報(bào)“No ACK”，結(jié)束過程。
增加ACK/NAK后的FPACH信息比特描述如下表所示

其中本發(fā)明新增ACK/NAK字段長度1bit，取值為0時(shí)表示NodeB同意此次接入(ACK，Acknowledgement)，取值為1時(shí)表示NodeB拒絕此次接入(NAK，NegativeAcknowlegment)。
權(quán)利要求
1.一種無線通信系統(tǒng)中移動(dòng)終端發(fā)送接入請求的方法，其特征在于，在UE和NodeB之間的接入物理信道中定義一個(gè)字段，移動(dòng)終端(UE)向基站(NodeB)發(fā)起接入請求后，NodeB在同意UE接入和不同意UE接入的情況下分別設(shè)置所述字段為不同值，并將此值反饋給UE，UE在得知NodeB同意其接入時(shí)完成接入過程，UE在得知NodeB不同意其接入時(shí)不再重發(fā)接入請求而等待一段時(shí)間后再次啟動(dòng)接入過程。
2.如權(quán)利要求1所述的一種無線通信系統(tǒng)中移動(dòng)終端發(fā)送接入請求的方法，其特征在于，所述無線通信系統(tǒng)中移動(dòng)終端發(fā)送接入請求的方法具體包括如下步驟a、取出快速物理接入信道(FPACH)的9個(gè)保留比特中的一位，定義為ACK/NAK字段；b、移動(dòng)終端(UE)解調(diào)下行同步信道(DwPCH)，獲得下行同步；c、UE隨機(jī)選取8個(gè)上行同步碼(SYNC-UL)中的一個(gè)，通過上行同步信道(UpPCH)向基站(NodeB)發(fā)起上行同步；d、NodeB收到UpPCH后，如果同意UE接入，則通過FPACH通知UE，F(xiàn)PACH上攜帶該UE此次使用的SYNC-UL，NodeB設(shè)置ACK/NAK字段為ACK，進(jìn)入步驟h；否則進(jìn)入步驟e；e、如果NodeB不同意UE接入，則NodeB將簽名號(Signature Reference Number)置為該UE的SYNC-UL，將ACK/NAK字段設(shè)置為NAK，進(jìn)入步驟f；f、UE解調(diào)FPACH時(shí)，若發(fā)現(xiàn)其簽名號與自身發(fā)送SYNC-UL相等，UE向媒體接入控制(MAC)層上報(bào)NAK，退出物理層隨機(jī)接入過程；g、MAC在接到NAK后，等候一個(gè)隨機(jī)時(shí)段再次啟動(dòng)物理層隨機(jī)接入過程；進(jìn)入步驟a；h、UE解調(diào)FPACH時(shí)，若發(fā)現(xiàn)其簽名號與自身發(fā)送SYNC-UL相等，UE調(diào)整發(fā)射功率水平和發(fā)射位置，物理層向MAC上報(bào)接入成功ACK，通過PRACH發(fā)送隨機(jī)接入消息；i、結(jié)束。
3.如權(quán)利要求2所述的一種無線通信系統(tǒng)中移動(dòng)終端發(fā)送接入請求的方法，其特征在于，在所述步驟b中，UE獲得下行同步的同時(shí)，UE設(shè)置簽名重傳計(jì)數(shù)器、簽名初始發(fā)送功率以及簽名發(fā)射功率增加步長。
4.如權(quán)利要求2所述的一種無線通信系統(tǒng)中移動(dòng)終端發(fā)送接入請求的方法，其特征在于，在所述步驟d中，F(xiàn)PACH還攜帶UE發(fā)送高層消息對應(yīng)的物理隨機(jī)接入信道(PRACH)以及相應(yīng)的同步、功率調(diào)整信息。
5.如權(quán)利要求2所述的一種無線通信系統(tǒng)中移動(dòng)終端發(fā)送接入請求的方法，其特征在于，在所述步驟d中，NodeB設(shè)置簽名號、相對子幀、接收到的UpPCH開始位置，RACH消息發(fā)送功率水平指令。
6.如權(quán)利要求2所述的一種無線通信系統(tǒng)中移動(dòng)終端發(fā)送接入請求的方法，其特征在于，如果UE在最大等待時(shí)間之內(nèi)未接到對自身回應(yīng)的FPACH，UE簽名重傳計(jì)數(shù)器減1，如果仍舊大于0，則UE再次隨機(jī)選取SYNC-UL，增加相應(yīng)UpPCH發(fā)送功率，按所述步驟重新發(fā)起接入請求；如果簽名重傳計(jì)數(shù)器為0則向MAC上報(bào)NAK，退出物理層隨機(jī)接入過程。
7.如權(quán)利要求2所述的一種無線通信系統(tǒng)中移動(dòng)終端發(fā)送接入請求的方法，其特征在于，在所述步驟d中，nodeB設(shè)置ACK/NAK字段為0，在所述步驟e中，nodeB設(shè)置ACK/NAK字段為1。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種無線通信系統(tǒng)中移動(dòng)終端發(fā)送接入請求的方法，通過啟用快速物理接入信道FPACH信道其后續(xù)的保留比特作為顯示信令拒絕UE接入的辦法，即取出FPACH的9個(gè)保留比特中的一位，定義為ACK/NAK字段，既節(jié)省了該UE的電池消耗，也降低了這種重傳過程對于整個(gè)系統(tǒng)的干擾。在無線環(huán)境非常惡劣情況或者資源緊張情況下，避免了UE無謂的反復(fù)增加功率重發(fā)簽名。
文檔編號H04L1/16GK1464754SQ02112219
公開日2003年12月31日 申請日期2002年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月25日
發(fā)明者陳德 申請人:華為技術(shù)有限公司