[发明专利]载波聚合的网络中资源选择的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信网络中的随机接入技术，尤其涉及一种载波聚合的网络中资源选择的方法和装置。

背景技术

在无线通信网络中，终端和基站之间进行通信的协议堆栈称为接入层协议堆栈，接入层协议堆栈的结构如图1所示，无线资源控制(RRC，Radio ResourceControl)层协议负责终端和基站之间接入层控制面的功能；分组数据汇聚协议(PDCP，Packet Data Convergence Protocol)、无线链路控制(RLC，Radio LinkControl)和媒体接入控制(MAC，Media Access Control)的协议层属于用户面协议；物理(PHY，Physical)层协议的主要功能是对数据进行物理层处理，如信息编码、调制，正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)调制等等。其中，随机接入是MAC协议层内的功能，但实际的随机接入还需PHY层来完成。

在长期演进(LTE，Long Term Evolution)网络中，终端会在不同的场合下发起随机接入的过程。随机接入过程的目的主要是为了获得上行同步，并在接入网络的小区范围内获得一个临时的、唯一的标识号。上行同步的获得是以终端获取网络估算的时间提前量(TA)为准。所谓时间提前量是终端在下行帧时间的基础上，在发送上行数据时需要提前的时间量，用于克服无线信号在无线接口传播的延迟。

终端发起随机接入的场合包括：终端初始接入网络建立RRC连接；RRC连接的重建；上行或下行的数据到达触发；切换的执行过程；上行调度请求失败等。其中，切换和下行数据到达时，随机接入资源有可能是网络指派的。所谓随机接入资源是指，终端发送的随机接入前导所需要在频域和时域的无线资源。对于频分双工(FDD，Frequency Division Duplex)来说，在一个载波上只有一个有限的频带内有随机接入资源，而时分双工(TDD，Test-DrivenDevelopment)系统在一个载波上可以分别在多个有限的频带内有随机接入资源。在时域上随机接入资源根据网络设定的方式按照一定的周期重复，其中最短的周期为1毫秒(ms)，最长的周期为20ms。终端发送的随机接入前导有多种格式。随机接入资源选择是指，终端通过一定的方式最终选择一个发送随机接入前导的随机接入时频域资源。

上述的随机接入功能在MAC层内有如下步骤：随机接入资源选择；随机接入前导发送；随机接入响应消息接收；根据响应消息中的上行分配资源(ULGRANT)和时间提前量发送第三个消息；根据接收到的下行消息解决可能存在的冲突问题，因为其他终端可能会使用相同的随机接入资源或者第三个消息的资源。假如随机接入资源是由网络分配的，那么在一开始因为资源的排他性，终端在收到随机接入响应消息时，随机接入过程就结束了。

为了满足进一步扩大上下行峰值速率，缩短控制面(CP)和用户面(UP)时延的业界需求，LTE技术引入了载波聚合的功能，使得终端在网络通信时，能够同时在不同的载波上进行通信。这些载波可以是由不同的频段组成，也可以由相同频段内连续的或者不连续的载波组成。上行和下行的载波可能是对称的，也可能是不对称的。终端在空闲状态时，无法同时在多个载波上同时接入，因为终端只能驻留在一个小区(载波)上。当终端进入到RRC连接状态时，在网络可以同时调度多个载波。

目前这种载波聚合在无线接口的协议栈设计上，保留了上层协议对载波配置的透明性，但对于MAC层的协议堆栈做出了新的调整。如图2所示，MAC层分成了公共部分、以及与载波相关的部分，公共部分的功能包括：基于优先级的调度功能、信道映射和复用功能等等；与载波相关的部分包括：混合自动重传请求(HARQ，Hybrid Automatic Repeat Request)功能等，即每个载波上HARQ的操作是相互独立的。

在上述终端发起随机接入的场合同样也适用于新的多载波系统。然而新的技术也引入了新的问题，首先是终端可以选择的无线接入资源不再分布在一个载波上；其次是不同的载波，如处于不同频道(band)的载波可能会有不同的时间提前量。另外，目前对于随机接入控制功能尚未作出明确的规定，这些问题使得当前的无线技术无法完成正常的随机接入过程。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种载波聚合的网络中资源选择的方法和装置，以解决现有技术无法完成正常的随机接入过程的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：