[发明专利]基于GPS辅助的LTE超长距离覆盖随机接入方法

权利要求书

1.一种基于GPS辅助的LTE超长距离覆盖随机接入方法，包括如下步骤：

1)配置位置信息及上行定时开环调整距离门限：

设LTE基站eNodeB的位置信息为(x1,y1)；用户设备UE开机后进行小区搜索，在搜索到可以驻留的小区时，获取该小区所属目标LTE基站eNodeB的位置信息；对于处在空闲态的用户设备UE，当其移动到一个新小区覆盖范围内时，将位置信息更换为新驻留小区所属LTE基站eNodeB的位置信息；

设用户设备UE所处位置为(x2,y2)，由用户设备UE通过自身GPS设备获取该位置信息；

为用户设备UE配置开环调整距离门限为dThreshold，用于限定用户设备UE上行开环时间同步调整的距离范围；

2)计算用户设备到目标基站距离：

用户设备UE根据目标LTE基站eNodeB的位置信息(x1,y1)和自己的位置信息(x2,y2)通过下式得出两者之间的欧式距离d：

d＝sqrt((x1-x2)²+(y1-y2)²)

其中sqrt()为开方函数，运算过程中所有单位均为米。

3)判断用户设备到目标基站的距离是否大于开环距离门限：

判断距离d是否大于开环距离门限dThreshold，若距离d大于开环距离门限dThreshold，执行步骤4)；否则，执行步骤6)；

4)计算开环调整时间OpenLoopTALength：

用户设备UE根据距离d确定无线电波由目标LTE基站eNodeB到用户设备UE的来回的传播时间roundTripDuration：

roundTripDuration＝2×d/c

其中c为无线电波传播速度，c＝3×10⁸米/秒；

通过下式得出开环调整时间OpenLoopTALength：

OpenLoopTALength＝floor(roundTripDuration/(16T_s))×16T_s

其中floor()为向下取整函数；T_s为LTE基带处理的每个符号的时间长度，且由30720T_s＝1毫秒，可得T_s＝3.26×10^-8秒；

5)开环调整上行时间同步：

用户设备UE根据开环调整时间OpenLoopTALength进行上行时间调整，从而完成上行开环时间同步过程；

6)发送随机接入前缀Preamble：

用户设备UE发送随机接入前缀Preamble序列，申请接入LTE系统；

7)闭环调整上行时间同步并接入LTE系统：

用户设备UE每发送一个前缀Preamble序列之后，在对应的下行资源位置上接收目标LTE基站eNodeB发送的应答消息，当收到相应应答消息后，在现有上行定时的基础上，根据应答消息中接入响应信息的上行时间调整数据继续调整上行定时，完成接入中的上行同步过程；已处于同步状态的用户设备UE继续后面的接入流程，接入LTE系统。

2.根据权利要求1所述的基于GPS辅助的LTE超长距离覆盖随机接入方法，其特征在于：步骤1)中以软件更新的方式完成配置。

3.根据权利要求1所述的基于GPS辅助的LTE超长距离覆盖随机接入方法，其特征在于：步骤6)中每次发送Preamble的时间窗口内，第一次发送Preamble选用较低的功率，第二发送Preamble功率比第一次发送所用功率增大一定的步长，依次类推，直到达到预先设定的发送Preamble总个数，且每次Preamble的发送都遵循这一规律。