[发明专利]物理随机接入信道接入方法、基站和用户设备

说明书

技术领域

本发明实施例涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种物理随机接入信道(PRACH，physical random access channel)接入方法、基站及用户设备。

背景技术

在蜂窝通信系统第三代合作伙伴计划(3GPP，3rd Generation Partnership Project)RAN1第63次会议上，定义了四种协作多点传输(CoMP，Coordinated Multi-Point Transmission)的场景。其中，CoMP的第三种场景是在一个宏基站区域内的包括宏基站(Macro Site)和射频拉远单元(RRH，Radio Remote Head)的传输点，每个RRH各自被分配一个小区ID，这种结构类似多个基站共存的系统。然而，CoMP的第四种场景是在一个宏基站区域内的包括宏基站和射频拉远单元的传输点都共享同一小区ID，该架构也被称为分布式天线系统(DAS，Distributed Antenna System)。

在3GPP LTE-Release-11系统中，为了进一步提高DL(Downlink，下行链路)和UL(Uplink，上行链路)传输数据的吞吐量，采用了DL CoMP、UL CoMP、DL MIMO enhancement(DL Multiple Input Multiple Output enhancement，下行多输入多输出增强)、HetNet(Heterogeneous Network，异构网)等解决方案，极大地提高了无线小区DL/UL的数据吞吐量、无线小区边缘吞吐量、用户的边缘体验，如QoS(Quality of Service，服务质量)。但LTE Release-11系统已有的DL和UL信令机制的容量不足以支持提高后的DL和UL数据吞吐量，因此，在当前的3GPP LTE会议讨论采用增强型的DL和UL信令机制来扩大DL和UL的信令容量，以便支持提高后的DL和UL数据吞吐量，具体的增强型DL和UL信令机制包括增强型PDCCH (ePDCCH，enhanced physical downlink control channel，增强型物理下行控制信道)、增强型PUCCH(Physical uplink control channel，物理上行控制信道)、增强型PRACH、增强型TA(Timing advance，定时提前量)、增强型PHICH(Physical HARQ indicator channel，物理HARQ指示信道)、增强型PCFICH(Physical control frame indicator channel，物理控制帧指示信道)、增强型PBCH(Physical broadcast channel，物理广播信道)等，目前3GPP LTE会议讨论的重点是ePDCCH、增强型PUCCH、增强型DL TA和UL TA。尽管如此，考虑到LTERelease-8/9/10系统中未采用RRH的机制且用户设备(UE，user equipment)数目有限，PRACH资源足够数目有限的UE接入到宏基站，而在LTERelease-11系统中，尤其是CoMP方案4中引入了多个RRH而导致无线小区覆盖范围扩大很多且服务的UE数目大量的增强，有可能导致LTERelease-8/9/10系统已有的PRACH资源不足以为大量的UE接入宏基站和/或一个和/或多个RRH，因此，有必要进一步扩大PRACH的资源。

随机接入是蜂窝系统一个最基本的功能，它使UE与网络建立连接成为可能。随机接入的发起以及采用的资源具有随机性，当然接入成功也具有随机性，随机接入的场景如下：

基于竞争(contention based)模式的随机接入：RRC_IDLE状态下的初始接入；无线链路出错以后的初始接入；RRC_CONNECTED状态下，当有上行数据传输时，例如在上行失步(non-synchronized)后，或者没有PUCCH资源用于发送调度请求消息，也就是说在这个时候除了通过随机接入的方式外，没有其它途径告诉eNB，UE存在上行数据需要发送。