[发明专利]基于扇区标识的LTE超长距离用户随机接入方法

权利要求书

1.一种基于扇区标识的LTE超长距离用户随机接入方法，包括如下步骤：

(1)规划LTE基站的覆盖扇区：

按照地理位置关系将每个LTE基站原来所分的三个大扇区进一步划分，每一个大扇区均被再次分成三个小扇区，即正常扇区、较远扇区和远扇区，从而使每个LTE基站形成九个扇区；

(2)配置扇区无线参数：

(2.1)配置LTE基站所划分的九个扇区对覆盖范围内用户设备UE使用的随机接入前缀格式Preamble Format为Preamble Format 3；

(2.2)在随机接入信道配置信息PRACH-ConfigInfo中增加扇区类型SectorType信息，其数据类型为枚举类型ENUMERATED，成员为{NormSector，FartherSector，FarSector}；并配置NormSector为正常扇区类型，FartherSector为较远扇区类型，FarSector为远扇区类型；

(2.3)在随机接入信道配置信息PRACH-ConfigInfo中增加随机接入上行时间预调整PRACH-TA信息，成员为{NormTA，FartherTA，FarTA}；并配置NormTA为NormSector对应的用户设备UE发送随机接入前缀Preamble的时间预先调整量；FartherTA为FartherSector对应的用户设备UE发送随机接入前缀Preamble的时间预先调整量；FarTA为FarSector对应的用户设备UE发送随机接入前缀Preamble的时间预先调整量；

NormSector对应的用户设备UE发送随机接入前缀Preamble的时间预先调整量NormTA为0，即位于正常扇区的用户设备UE不需要预先调整上行时间；

FartherSector对应的用户设备UE发送随机接入前缀Preamble的时间预先调整量FartherTA满足下式：

FartherTA＝2R₀/c且T_GuardPeriod+FartherTA＝(2R₀+2D₁)/c；

FarSector对应的用户设备UE发送随机接入前缀Preamble的时间预先调整量FarTA满足下式：

FarTA＝(2R₀+2D₁)/c且T_GuardPeriod+FarTA＝(2R₀+2D₁+2D₂)/c；

其中c为光速，R₀为正常扇区覆盖的最大半径，D₁为较远扇区覆盖的最大距离，D₂为远扇区覆盖的最大距离，T_GuardPeriod为采用当前配置的前缀格式所对应的保护时间长度，且所有单位全部采用国际标准单位；

(3)扇区广播配置的无线参数：

扇区通过系统消息SystemInformationBlockType2在小区内周期性广播配置的无线参数；

(4)用户设备UE保存收到的无线参数：

扇区内的用户设备UE通过读取系统消息SystemInformationBlockType2获取相关的无线参数并保存；

(5)用户设备UE预先调整上行时间：

各个扇区内的用户设备UE根据所保存的与目标扇区相对应的上行时间预调整信息预先调整其上行时间；即：NormSector对应的用户设备UE发送随机接入前缀Preamble前，预先调整长度为NormTA的上行时间；FartherSector对应的用户设备UE发送随机接入前缀Preamble前，预先调整长度为FartherTA的上行时间；FarSector对应的用户设备UE发送随机接入前缀Preamble前，预先调整长度为FarTA的上行时间；

(6)用户设备UE发起随机接入：

在进行了上行时间预调整之后，用户设备UE发送随机接入前缀Preamble，申请接入目标LTE基站，其发送的Preamble到达目标扇区时落入目标扇区接收Preamble的物理随机接入信道PRACH资源内；

(7)目标扇区检测PRACH信道：

目标扇区对每一个PRACH信道进行检测，在检测出本扇区覆盖范围内用户设备UE发送的随机接入前缀Preamble时，针对检测出的Preamble获得序列索引Preamble Index，并计算出该用户设备UE上行时间同步需要的时间调整TA；TA的大小为：从PRACH的时间起点，到检测到Preamble序列的循环前缀CP中的第一个符号的时间差，根据协议定义的时间粒度进行量化，然后转化成二进制bit；

(8)LTE基站发送随机接入应答消息：

LTE基站以广播的方式向随机接入用户发送接入应答消息，此消息携带有目标扇区检测出的Preamble所对应的序列索引Preamble Index及用户设备UE上行时间同步需要的时间调整TA；

(9)用户设备UE继续调整上行时间：

用户设备UE根据随机接入应答消息携带的序列索引Preamble Index与自己所发Preamble的序列索引Preamble Index一致性，判断是否为与自己相应的随机接入应答消息；若一致，则确定为自己的随机接入应答消息，用户设备UE根据该随机接入应答消息携带的时间调整TA继续进行上行时间调整，完成上行时间同步；

(10)用户设备UE接入LTE系统：

已处于同步状态的用户设备UE通过后续接入流程，用户设备UE完成接入中的上行同步过程后，进行无线资源控制协议RRC(Radio Resource Control)连接建立相关流程，即：用户设备UE发送RRC连接请求，目标基站收到请求后发送RRC连接响应，用户设备UE收到响应后发送RRC连接，完成RRC连接的建立；处于同步状态的用户设备UE通过这一系列后续接入流程，最终接入LTE系统。