CN101277517B

CN101277517B - 随机接入方法和装置

Info

Publication number: CN101277517B
Application number: CN200710088819A
Authority: CN
Inventors: 李峰; 朱常青; 赵楠; 彭爱华; 梁枫; 张力; 张学林
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: Rugao Huayi Real Estate Co Ltd
Priority date: 2007-03-28
Filing date: 2007-03-28
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2027-03-28
Also published as: CN101277517A

Abstract

本发明公开了一种随机接入方法，包括：步骤S102，按业务类别将接入信道划分成为多个子类别接入信道；步骤S104，分别为每个子类别接入信道分配媒质资源；以及步骤S106，在待接入业务尝试接入时，根据待接入业务的类别来判断是否存在与待接入业务的类别相对应的子类别接入信道，并根据判断结果进行相应的操作。此外，本发明还公开了一种随机接入装置。通过使用本发明，可以解决降低用户终端所发送的申请信息的碰撞概率，减少了对网络容量不必要的占用和资源的浪费，并提高了接入效率。

Description

随机接入方法和装置

技术领域

本发明涉及通信领域，并且特别地，涉及一种随机接入方法和装置。

背景技术

在蜂窝系统中，具有随机接入信道(RACH)。随机接入信道通常用于用户终端(UE)在开机注册时所进行的业务请求、位置移动后向网络更新信息、以及拔电时的上行链路等信令的传输。

目前，实现RACH的核心思想是：当收发双方之间有待传信息传递时，发送方随机地占用无线资源，向接收方发送待传信息，其中，无线资源可以是频率资源、时隙资源、以及码字资源等。其具体实现方法是：对RACH中可能传输的所有信息进行分类，不同的信息分类具有不同的码字集合，RACH具有一定的无线资源，将该资源进一步划分，得到RACH子信道。

这里，发送方通常是用户终端，接收方通常是基站，用户终端根据待传信息的类别从相应的码字集合中随机地选择一个码字，并根据该码字生成申请消息，在允许发送该申请消息时，用户终端随机地选择一个RACH子信道，发送该申请消息。

基站从RACH子信道上接收到该申请消息后，利用码字集合中的码字和该申请消息进行相关检测，得到用户终端使用的码字，接着，基站再根据该码字生成确认消息，返回给用户终端，该确认消息可以是表示允许发送或拒绝发送的消息，用户终端利用自己先前选择的码字可获得基站的确认消息，如果是允许发送，则用户终端发送其待传消息；如果是拒绝发送，则用户终端结束RACH过程。

当两个用户终端选择了同一个RACH子信道以及相同信息类别集合的同一个码字时，将发生碰撞，基站将不能正确的接收申请消息或返回确认消息。

目前RACH的优点是具备保证一定的服务质量(QoS)的能力，即，基站在得到用户终端的申请消息后，将根据户终端使用的码字判断出用户终端传递的消息类别，当无线资源不足时，基站可以给优先级低的用户返回拒绝发送消息，使之不占用过多的无线资源。

然而，目前存在的缺点是：不同的信息分类优先级是不同的，但是对于发送申请消息，从基站服务的所有用户终端来看RACH是等同的，因此不论网络中无线资源如何紧张，低优先级类别信息仍旧可以竞争发送申请消息，基站只能通过发送包含拒绝发送的通知消息来抑制这类信息的发送，浪费无线资源。

另外，码字资源是有限的，由于不同信息类别使用不同的码字集合，使得每个码字集合的元素进一步减少。发送同一个信息类别信息的用户越多，发生碰撞的可能性越大。

以上两个缺点都使得网络的容量降低，接入效率变差。

然而，目前尚未提出能够解决网络容量不足、接入效率低的问题的方案。

发明内容

考虑到上述问题而做出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种随机接入机制，以解决相关技术中网络容量不足并且接入效率低的缺点。

根据本发明的一个实施例，提供了一种随机接入方法。

该方法包括以下步骤：步骤S102，按业务类别将接入信道划分成为多个子类别接入信道；步骤S104，分别为每个子类别接入信道分配媒质资源；以及步骤S106，在待接入业务尝试接入时，根据待接入业务的类别来判断是否存在与待接入业务的类别相对应的子类别接入信道，并根据判断结果进行相应的操作。

其中，在步骤S106中，当判断结果为存在与待接入业务的类别相对应的子类别接入信道时，还包括以下处理：判断与待接入业务的类别相对应的子类别接入信道是否存在当前可用的媒质资源；当判断存在当前可用的媒质资源时，待接入业务在对应的子类别接入信道上尝试接入。

并且，待接入业务在对应的子类别接入信道上尝试接入还包括以下处理：用户终端为所述待接入业务在对应的子类别接入信道的当前可用的媒质资源中随机地选择接入媒质资源块，并在所选择的媒质资源块上发送接入消息。其中，所述接入消息包括所选择的媒质资源块的特征或者与用户终端特征相关的参数。所选择的媒质资源块的特征可以由所选媒质资源块的频谱、时隙、码字、及其任意组合来表示。

其中，子类别接入信道和业务类别的对应关系可以是基站和用户终端事先预定和知道的，或由基站确定后通知用户终端。并且，基站根据当前的业务类别的情况，自适应地改变子类别接入信道的数量，或者自适应地改变子类别接入信道与业务类别的对应关系和子类别接入信道的数量。

此外，不同的子类别接入信道具有可区分或正交的媒质资源，并且不同的子类别接入信道之间的媒质资源的数量相同或不同。并且，媒质资源的数量包括0，媒质资源的数量为0时，表示该子类别接入信道不存在当前可用的媒质资源。媒质资源包括频率资源、时隙资源、码资源、及其任意组合。

另外，在该方法中，基站根据当前的情况，为每个子类别接入信道分配媒质资源。其中，基站可以根据每个子类别接入信道的媒质资源的占用情况或当前各业务类别的强度分布，自适应地改变不同的子类别信道的媒质资源间的分配比例。

根据本发明的一个实施例，提供了一种随机接入装置。

该装置包括：划分单元，用于按业务类别将接入信道划分成为多个子类别接入信道；分配单元，分别为每个子类别接入信道分配媒质资源；以及操作单元，用于在待接入业务尝试接入时，根据待接入业务的类别来判断是否存在与待接入业务的类别相对应的子类别接入信道，并根据判断结果进行相应的操作。

其中，操作单元包括：判断单元，用于当判断结果为存在与待接入业务的类别相对应的子类别接入信道时，判断与待接入业务的类别相对应的子类别接入信道是否存在当前可用的媒质资源；以及接入单元，用于当判断存在当前可用的媒质资源时，待接入业务在对应的子类别接入信道上尝试接入。

通过本发明的上述技术方案，可以解决降低用户终端所发送的申请信息的碰撞概率，减少了对网络容量的占用，并提高了接入效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明方法实施例的随机接入方法的流程图；

图2是根据本发明方法实施例的随机接入方法的简要处理流程图；

图3是根据本发明方法实施例的随机接入方法的应用实例的处理流程图；以及

图4是根据本发明设备实施例的随机接入装置的框图。

具体实施方式

下面将参照附图详细描述本发明的实施例。

方法实施例

在本实施例中，提供了一种随机接入方法。

如图1所示，根据本实施例的随机接入方法包括以下步骤：步骤S102，按业务类别将接入信道划分成为多个子类别接入信道；步骤S104，分别为每个子类别接入信道分配媒质资源；以及步骤S106，在待接入业务尝试接入时，根据待接入业务的类别来判断是否存在与待接入业务的类别相对应的子类别接入信道，并根据判断结果进行相应的操作。

并且，待接入业务在对应的子类别接入信道上尝试接入还包括以下处理：用户终端为所述待接入业务在对应的子类别接入信道的当前可用的媒质资源中随机地选择接入媒质资源块，并在所选择的媒质资源块上发送接入消息。

此外，不同的子类别接入信道具有可区分或正交的媒质资源，并且不同的子类别接入信道之间的媒质资源的数量相同或不同。并且，媒质资源的数量包括0，媒质资源的数量为0，表示该子类别接入信道不存在当前可用的媒质资源。媒质资源包括频率资源、时隙资源、码资源、及其任意组合。

基于上面的描述，可以将该方法概括为图2所示的处理。如图2所示，其具体包括以下步骤：

步骤S201，按业务类别将接入信道划分为若干子类别接入信道(对应于上述的步骤S102)，子类别接入信道和业务类别的对应关系是已知的或者由基站确定后通知站点；

步骤S202，为子类别接入信道分配媒质资源(对应于上述的步骤S104)，如上所述，不同子类别接入信道之间的媒质资源是正交的，不同子类别的接入信道之间的媒质资源数量可以不同且不为某子类别接入信道分配媒质资源也是一种媒质资源的分配方式，每个子类别接入信道可以包含若干接入子信道，相同子类别接入信道中不同的接入子信道是可区分的或正交的；以及

步骤S203，待接入业务类别在相应有效子类别接入信道上尝试接入(对应于上述步骤S106)，如果相对于待接入业务的类别，相应子类别的接入信道存在当前可用的媒质资源，则待接入业务在该子类别接入信道尝试接入。

下面将参照图3详细描述根据本实施例的方法在具体实现时的详细处理流程。

如图3所示，该方法具体可以包括以下步骤：

步骤S301，UE(用户终端)保持或刷新随机接入信道(RACH)信息，优选地，UE可以从下行广播信道获得基站(BS)广播的RACH信息；如果某个UE没有RACH信息，则该UE将监听并从BS获得RACH信息，如果UE已经有RACH信息并在当前时刻获得新的RACH信息则用新的RACH信息替代原有的RACH信息，否则保持旧有RACH信息，根据所获得的RACH信息，UE可以获知目前网络中存在哪些子类别接入信道，以及与这些子类别接入信道对应的哪些类别业务可以申请接入，当前哪些子类别接入信道具有有效的媒质资源供相应的业务进行该轮尝试接入；

可选地，RACH信息为BS广播信息，该广播可以是周期性的，RACH信息包括子类别RACH的划分，每个子类别RACH的时频资源分配，每个子类别RACH可用的签名码集合，以及前导扰码等参数，每个子类别RACH的媒质资源指该每个子类别RACH时频资源和签名码的组合，如果每个子类别RACH可用的签名码集合是基站和用户终端事先预定和知道的，则该签名码集合信息可以不包括在周期性广播信息中，此外，优选地，可以在上述步骤S102中按业务类别将RACH划分为P个子类别的RACH，分类编号S1至SP，S1对应的业务类别优先级最高，依次优先级别递减，SP优先级别最低，该对应关系可以是UE确知的，RACH信息包含当前有效的子类别RACH信息，如当前有效的接入信道类别数为I，I不大于P，I个有效的类别分别是Si1，Si2，...，SiI，下标i1至iI分别不大于P，且不一定连续；

步骤S302，UE判断是否存在和待接入业务对应的子类别接入信道，具体地，如果UE存在和子类别接入信道相对应的待接入业务(例如，UE的待接入业务分别为SEV1、SEV3、和SEV5)，如果RACH信息指示存在和SEV1和SEV3相对应的Si1和Si3子类别接入信道，则Si1和Si3子类别接入信道可供SEV1和SEV3接入，则执行步骤S303，否则执行步骤S301；

步骤S303，UE判断是否存在有效子类别接入信道，具体来说，如果和UE待接入业务相对应的子类别接入信道存在有效的媒质资源，则该子类别RACH被称为有效子类别RACH，相应的待接入业务可以在该有效子类别RACH尝试接入，如果存在与UE待接入业务SEV1和SEV3相对应的Si1和Si3子类别接入信道，其中Si1具有媒质资源，而Si3中没有媒质资源或资源不足，则UE待接入业务SEV1可以尝试接入，则执行步骤S304，否则执行步骤S301；

步骤S304，UE为可尝试接入的业务在相应有效的子类别RACH上随机地选择接入时频资源块，具体地，UE中可尝试接入的业务可能有多个，这些业务可以是同类业务，也可以是不同类业务，对于属于不同有效子类别RACH的尝试接入业务，UE可以分别在相应的子类别RACH上为其随机地选择时频资源块，对于属于相同有效子类别RACH的一个或多个尝试接入业务，UE可以只为其中一个业务随机地选择时频资源块，或根据该有效子类别RACH的媒质资源大小为多个业务随机地选择时频资源块；

步骤S305，UE随机地选择签名码和构造前导码，并在选定的媒质资源块发送，接入信息可以是该前导码，也可以由该前导码和发送该前导码的时隙的组合来表示，也就是说，UE从相应有效的子类别RACH可用的签名码集合中随机地选择签名码和构造前导码，并为在步骤S304中已获得时频资源块的业务在其所获得的时频资源块上发送该前导码，将签名码或者签名码和媒质资源块所处的时隙的组合作为媒质资源块的特征构成接入信息，当所有尝试接入业务发送完前导码后本轮尝试接入结束，处理回到步骤S301。

装置实施例

在本实施例中，提供了一种随机接入装置。

如图4所示，根据本实施例的随机接入装置400包括：划分单元402，用于按业务类别将接入信道划分成为多个子类别接入信道；分配单元404，分别为每个子类别接入信道分配媒质资源；以及操作单元406，用于在待接入业务尝试接入时，根据待接入业务的类别来判断是否存在与待接入业务的类别相对应的子类别接入信道，并根据判断结果进行相应的操作。

其中，操作单元406包括：判断单元4062，用于当判断结果为存在与待接入业务的类别相对应的子类别接入信道时，判断与待接入业务的类别相对应的子类别接入信道是否存在当前可用的媒质资源；以及接入单元4064，用于当判断存在当前可用的媒质资源时，待接入业务在对应的子类别接入信道上尝试接入。

综上所述，本发明根据业务类别将接入信道划分成若干类别接入信道，再将每个子类别接入信道划分成多个接入子信道，基站根据网络中各类业务的强度为相应子类别的接入信道分配媒质资源，如果一个特定子类别接入信道分得的媒质资源较多，则与该子类别接入信道相应的业务将获得较多的接入机会，如果一个特定子类别接入信道没有分得媒质资源，则与该类接入信道相应的业务不能接入。因此，借助于本发明的技术方案，当网络资源紧张时，可以通过对各子类别接入信道媒质资源的调整来控制不同类别业务的接入几率，从而解决降低用户终端所发送的申请信息的碰撞概率，减少了对网络容量不必要的占用和资源的浪费，并提高了接入效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种随机接入方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S102，按业务类别将接入信道划分成为多个子类别接入信道；

步骤S104，基站根据当前的情况，为每个所述子类别接入信道分配媒质资源，其中，所述基站根据每个所述子类别接入信道的媒质资源的占用情况或当前各业务类别的强度分布，自适应地改变不同的所述子类别信道的媒质资源间的分配比例；以及

步骤S106，在待接入业务尝试接入时，根据所述待接入业务的类别来判断是否存在与所述待接入业务的类别相对应的子类别接入信道；当所述判断结果为存在与所述待接入业务的类别相对应的子类别接入信道时，判断与所述待接入业务的类别相对应的所述子类别接入信道是否存在当前可用的媒质资源；以及当判断存在所述当前可用的媒质资源时，所述待接入业务在所述对应的子类别接入信道上尝试接入。

2.根据权利要求1所述的随机接入方法，其特征在于，所述待接入业务在所述对应的子类别接入信道上尝试接入还包括以下处理：

用户终端为所述待接入业务在对应的所述子类别接入信道的当前可用的媒质资源中随机地选择接入媒质资源块，并在所选择的媒质资源块上发送接入消息。

3.根据权利要求2所述的随机接入方法，其特征在于，所述接入消息包括所选择的媒质资源块的特征或者与所述用户终端的特征相关的参数。

4.根据权利要求3所述的随机接入方法，其特征在于，所选择的媒质资源块的特征由所选择的媒质资源块的频谱、时隙、码字、及其任意组合来表示。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的随机接入方法，其特征在于，所述子类别接入信道和所述业务类别的对应关系是基站和用户终端事先预定和知道的，或由所述基站确定后通知所述用户终端。

6.根据权利要求3所述的随机接入方法，其特征在于，所述基站根据当前的业务类别的情况，自适应地改变所述子类别接入信道的数量，或者自适应地改变所述子类别接入信道与所述业务类别的对应关系和所述子类别接入信道的数量。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的随机接入方法，其特征在于，不同的所述子类别接入信道具有可区分或正交的媒质资源，并且不同的所述子类别接入信道之间的媒质资源的数量相同或不同。

8.根据权利要求7所述的随机接入方法，其特征在于，所述媒质资源的数量包括0，表示所述子类别接入信道不存在当前可用的媒质资源。

9.根据权利要求7所述的随机接入方法，其特征在于，所述媒质资源包括：频率资源、时隙资源、码资源、及其任意组合。

10.一种随机接入装置，其特征在于，包括：

划分单元，用于按业务类别将接入信道划分成为多个子类别接入信道；

分配单元，用于根据当前的情况，为每个所述子类别接入信道分配媒质资源，其中，根据每个所述子类别接入信道的媒质资源的占用情况或当前各业务类别的强度分布，自适应地改变不同的所述子类别信道的媒质资源间的分配比例；以及

操作单元，用于在待接入业务尝试接入时，根据所述待接入业务的类别来判断是否存在与所述待接入业务的类别相对应的子类别接入信道，并根据判断结果进行相应的操作，其中，所述操作单元包括：判断单元，用于当所述判断结果为存在与所述待接入业务的类别相对应的子类别接入信道时，判断与所述待接入业务的类别相对应的所述子类别接入信道是否存在当前可用的媒质资源；以及接入单元，用于当判断存在所述当前可用的媒质资源时，所述待接入业务在所述对应的子类别接入信道上尝试接入。