CN101505499A - 一种随机接入的控制方法、系统及设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种随机接入的控制方法，包括以下步骤：接收基站发送的指示消息，所述指示消息中携带转换接入传输类型信息；根据所述转换接入传输类型信息改变接入传输类型进行上行接入。本发明中，基站根据负载情况对用户设备的上行接入传输类型进行控制，将占用资源多的接入传输类型转换为占用资源少的接入传输类型，减少了基站当前小区的上行总负载或者对应的接入传输类型负载，进而降低了用户设备的传输路径发生拥塞概率。

Description

一种随机接入的控制方法、系统及设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种随机接入的控制方法、系统及设备。

背景技术

3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作组织)WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access，宽带码分多址)R8版本中引入了增强RACH(Random Access Channel，随机接入信道)，即在3GPP WCDMA增强的随机接入使用E-DCH(Enhanced Dedicated Channel，增强专用信道)代替R99版本中的RACH实现上行传输，以降低UE(User Equipment，用户设备)上行传输时延以及提高上行传输速率。

其中，R99版本中UE的上行接入传输类型为R99 PRACH(Physical RandomAccess Channel，物理随机接入信道)，将RACH映射到一个或多个物理随机接入信道，可以根据运营者的需要，灵活确定RACH容量。R8版本中UE的E-DCH上行接入传输类型包括10ms TTI(Transmission Time Interval，传输时间间隔)的增强上行和2ms TTI的增强上行，分别采用10ms和2ms的时间间隔发送上行信息。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术存在以下缺点：

用户设备的上行接入传输类型为R8 10ms TTI的增强上行或R8 2ms TTI的增强上行时，如果基站当前小区的上行总负载过大，或者对应的接入传输类型负载过大，会导致该用户设备的上行接入失败，使该用户设备的传输路径发生拥塞。

发明内容

本发明实施例提供了一种随机接入的控制方法、系统及设备，实现基站根据当前接入负载情况控制用户设备接入传输类型。

本发明实施例提供了一种随机接入的控制方法，包括以下步骤：

接收基站发送的指示消息，所述指示消息中携带转换接入传输类型信息；

根据所述转换接入传输类型信息改变接入传输类型进行上行接入。

本发明实施例提供了一种随机接入的控制方法，包括以下步骤：

接收用户设备的接入请求；

检测上行负载占用情况；

如果所述上行负载占用情况超出预设值，则向所述用户设备发送指示消息，指示所述用户设备转换接入传输类型信息。

本发明实施例提供了一种随机接入的控制系统，包括：

基站，用于接收用户设备的接入请求后，检测上行负载占用情况，如果所述上行负载占用情况超出预设值，则向所述用户设备发送指示消息；

用户设备，用于接收基站发送的指示消息，所述指示消息中携带转换接入传输类型信息，并根据所述转换接入传输类型信息改变接入传输类型进行上行接入。

本发明实施例提供了一种基站，包括：

接收单元，用于接收用户设备的接入请求；

检测单元，用于检测上行负载占用情况；

指示发送单元，用于在确定收到接入请求，且上行负载占用情况超出预设值时，向所述用户设备发送指示消息。

本发明实施例提供了一种用户设备，包括：

接收单元，用于接收基站发送的指示消息，所述指示消息中携带转换接入传输类型信息；

接入单元，用于根据所述转换接入传输类型信息改变接入传输类型进行上行接入。

本发明的实施例中，当UE发起上行接入时，网络侧根据当前小区上行总的负载情况，以及各种接入传输类型的负载情况，对用户设备的上行接入传输类型进行控制，可以将将占用资源多的接入传输类型转换为占用资源少的接入传输类型，减少了基站当前小区的上行总负载或者对应的接入传输类型负载，进而降低了用户设备的传输路径发生拥塞概率。

附图说明

图1是本发明实施例一中随机接入的控制方法流程图；

图2是本发明实施例中增强RACH示意图；

图3是本发明实施例中增强RACH物理随机接入过程示意图；

图4是本发明实施例中物理随机接入过程示意图；

图5是本发明实施例中一种随机接入的控制系统结构图。

具体实施方式

本发明实施例中，基站可以根据当前的小区负载及接入传输类型的负载是否满足系统配置要求，决定是否通知用户设备转换接入传输类型。为了实现对接入负载的控制，合理的接入传输类型控制应该是R8 E-DCH→R99PRACH，或者从负载大的R8 E-DCH资源转换到负载小的R8 E-DCH资源，即控制上行接入资源的“降级”使用。其中，使用R8 E-DCH资源所产生的上行负载大小可以根据使用的TTI长度或最大传输功率等区分。例如，在当前小区的负载或某种接入传输类型的负载比较大时，基站可以通过指示用户设备改变接入传输类型，对上行负载进行控制。其中接入传输类型转换包括：从增强专用信道E-DCH接入转换为物理随机接入信道PRACH接入；或从负载大的R8 E-DCH资源转换到负载小的R8 E-DCH资源接入，即进行接入传输类型的降级。

本发明实施例一中随机接入的控制方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤101，基站接收用户设备的接入请求。

步骤102，基站检测上行负载占用情况，包括小区总负载的占用负载和所述接入传输类型的占用负载，如果小区总负载或对应接入传输类型的占用负载超出预设值，则向用户设备发送指示消息，指示用户设备转换接入传输类型信息。

步骤103，用户设备接收基站发送的指示消息，所述指示消息中携带转换接入传输类型信息。

步骤104，用户设备根据转换接入传输类型信息改变接入传输类型进行上行接入。具体包括：判断前导重传次数是否达到预设值，如果没有达到则根据所述接入传输类型，在下一个可用的接入时隙选择相应的签名发送接入前导；如果达到，则接入失败。

本发明实施例二中随机接入的控制方法，从增强专用信道E-DCH接入转换为物理随机接入信道PRACH接入时，包括以下步骤：

步骤201，UE进行2ms TTI E-DCH的接入尝试，向基站发送接入请求。当用户设备的MAC层触发了增强RACH物理随机接入过程后，和R99物理随机接入过程一样，物理层同样需要选定上行接入时隙、签名和前导发射功率发射一个前导。

步骤202，Node B(基站)接收UE的接入请求，检测到相应的接入前导，根据此时的上行负载情况或2ms TTI E-DCH的资源使用情况决定是否控制该UE的进行接入传输类型的转换。

其中，增强RACH流程如图2所示，包括前导(preamble)和资源分配阶段、冲突解决和解决阶段、E-DCH数据传输阶段和释放资源阶段。其中，接入前导(preamble)和资源分配阶段，NodeB(基站)将所有可用的上行E-DCH(Enhanced Dedicated Channel，增强专用信道)资源通过系统消息进行广播，其中每一套上行E-DCH资源对应一个资源索引号，上行E-DCH资源包括上行DPCH(Dedicated Physical Channel，专用物理信道)信息、E-DCH信息、E-AGCH(E-DCH Absolute Grant Channel，绝对准予信道)信息、E-RACH信息、上行最大发射功率、TTI(Transmission Time Interval，传输时间间隔)长度等。基站将现有16个签名的签名集合分割成两个子集合，R99的PRACH接入和R8的增强上行接入分别使用不同的签名子集合。

当UE发送接入R99 PRACH对应的前导时，或者发送接入R8的增强上行对应的前导并且没有配置E-AICH时，当Node B检测到前导签名，通过AICH应答AI(Acquisition Indicator，捕获指示)，当前导签名对应的签名的AI为+1，代表ACK，为-1，代表NACK。

每个前导签名绑定一个缺省的资源配置，当发送接入R8的增强上行对应的前导并且配置E-AICH时，当前导签名对应的签名的AI为+1，代表ACK，被应答的UE的接入被接纳，并使用缺省的资源配置；当应答的AI为-1，代表NACK，则被应答的UE需要接收E-AICH信道并读取其携带的配置信息。

E-AICH信道传输配置的签名集合中的一个签名，该签名集合中的16个签名与AICH的签名集合中的16个签名相互正交。E-AICH可以发送的签名个数为16，及同一签名的不同的E-AI取值(+1或-1)的组合，最多可以指示32种值，但在一个给定的接入时隙，E-AICH最多只能指示32种值中的一种，也就是说最多只能携带一个E-AI不为0的签名。可以表示的32种值中，一种表示NACK，其余的可以表示上行E-DCH资源的索引号。该索引号是通过所应答的接入前导签名绑定的缺省资源配置加上偏移量得到，E-AICH携带的不同签名及其E-AI的组合表示了不同的资源偏移量。E-AICH指示的签名和E-AI值的组合与上行E-DCH资源偏移量对应关系，以及资源的内容和索引号通过系统消息进行广播。

资源指示方法如表1所示，其中X代表被AICH应答NACK的接入前导签名，Y代表小区内E-DCH资源总的个数。所以E-AICH携带的签名和E-AI值的组合指示的是相对前导签名绑定缺省资源的偏移量，UE收到该指示后使用相应索引号的资源进行上行传输。

表1  通过E-AICH指示转换的资源分配信息的表示方法

若当前小区负载较大，或没有可用的2ms TTI E-DCH资源，则通过E-AICH指示UE使用10ms TTI E-DCH资源进行上行传输，或者使用R99 PRACH接入。E-AICH的指示转换的方法如表1所示，增加转换到R99 PRACH的指示：“RetryR99 PRACH”，以及接入R8 E-DCH资源的降级指示“Level down”，其中降级指示“Level down”是可选的，即E-AICH可以不指示“Level down”。

当使用R99 PRACH时的示意图如图4所示，其中接入过程包括以下步骤：

1，根据给定ASC(Access Service Class，接入服务类)的可用RACH(Random Access Channel，随机接入信道)集合，确定并选择一个上行接入时隙。

2，在给定ASC的可用签名(Signature)集合中随机选择一个签名。

3，将前导重传计数器的值设置为前导最大重传次数。

4，根据前导初始功率，以及最小功率要求，确定指令前导功率。

5，根据指令前导功率，以及最小功率要求和最大允许功率，设置恰当的前导发射功率。然后使用选定的上行接入时隙、签名和前导发射功率发射一个前导。

6，判断在和选定的上行接入时隙相对应的下行接入时隙中，是否检测到与选定的签名相对应的捕获指示(ACK或者NACK)；如果有，则转步骤107；如果没有，则执行以下步骤：

a、在给定ASC的可用RACH子信道集合中，选择下一个可用接入时隙；

b、在给定ASC的可用签名集合中随机选择一个新的签名；

c、将指令前导功率增加一个功率攀升步长。如果指令前导功率超过最大允许功率6dB，需要报告物理层状态“AICH上没有ACK”给MAC(MediaAccess Control，媒体接入控制)层并退出当前的物理随机接入过程；

d、将前导重传计数器的值减1；

e、如果前导重传计数器的值大于0，则重复执行步骤105，否则需要报告状态“AICH上没有ACK”给MAC并退出当前的物理随机接入过程。

7，如果在和选定的上行接入时隙相对应的下行接入时隙中，检测到与选定的签名相对应的NACK捕获指示，需要报告物理层状态“AICH上收到NACK”给MAC层并退出当前的物理随机接入过程；如果在和选定的上行接入时隙相对应的下行接入时隙中，检测到与选定的签名相对应的ACK捕获指示，则需要在距离最后发射前导的上行接入时隙3或4个上行接入时隙后开始发送随机接入消息。

8，报告物理层状态“RACH消息发送完毕”给MAC层并退出当前的物理随机接入过程。

步骤203，当接入的UE通过E-AICH收到“Retry R99 PRACH”指示后，如果前导重传次数没有达到配置的最大值，则继续进行R99 PRACH的接入，在下一个可用的接入时隙，选择相应的签名继续发送一个接入前导，该接入前导的功率可以不再攀升。当接入的UE通过E-AICH收到“Level down”指示后，如果前导重传次数没有达到配置的最大值，则继续进行R8增强上行的接入，请求负载小的增强上行资源，在下一个可用的接入时隙，选择相应的签名继续发送一个接入前导，该接入前导的功率可以不再攀升。例如，在下一个可用接入时隙进行10ms TTI E-DCH的接入尝试，表2中，若E-AICH发送的签名序号为S，E-AI为EAI，指示的资源偏移量为O，则当包含“Retry R99PRACH”指示，不包含“Level down”指示的情况下， $O=2S-\frac{1+\mathrm{EAI}}{2};$ 当同时包含“Retry R99 PRACH”和“Level down”指示的情况下， $O=2(S-1)+\frac{1-\mathrm{EAI}}{2};$ 当“Retry R99 PRACH”和“Level down”指示都没有的情况下， $O=2S+\frac{1-\mathrm{EAI}}{2}.$

本发明实施例中一种随机接入的控制系统，如图5所示，包括：基站100，用于接收用户设备的接入请求后，检测上行负载占用情况，如果所述上行负载占用情况超出预设值，则向所述用户设备发送指示消息；用户设备200，用于接收基站发送的指示消息，所述指示消息中携带转换接入传输类型信息，并根据所述转换接入传输类型信息改变接入传输类型进行上行接入。其中，转换接入传输类型包括：从增强专用信道E-DCH接入转换为物理随机接入信道PRACH接入；或从负载大的R8 E-DCH资源转换到负载小的R8 E-DCH资源接入。

其中，基站100包括：接收单元110，用于接收用户设备的接入请求；检测单元120，用于检测上行负载占用情况；指示发送单元130，用于在确定收到接入请求，且上行负载占用情况超出预设值时，向所述用户设备200发送指示消息。

用户设备200包括：接收单元210，用于接收基站发送的指示消息，所述指示消息中携带转换接入传输类型信息；接入单元220，用于根据所述转换接入传输类型信息改变接入传输类型进行上行接入；判断单元230，用于判断前导重传次数是否达到预设值，如果没有达到则根据所述接入传输类型，在下一个可用的接入时隙选择相应的签名发送接入前导；如果达到，则确定接入失败。

本发明的实施例中，基站根据负载情况对用户设备的上行接入传输类型进行控制，将占用资源多的接入传输类型转换为占用资源少的接入传输类型，减少了基站当前小区的上行总负载或者对应的接入传输类型负载，进而降低了用户设备的传输路径发生拥塞概率。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (11)

1、一种随机接入的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

接收基站发送的指示消息，所述指示消息中携带转换接入传输类型信息；

根据所述转换接入传输类型信息改变接入传输类型进行上行接入。

2、如权利要求1所述随机接入的控制方法，其特征在于，所述根据所述转换接入传输类型信息改变接入传输类型进行上行接入具体包括：

判断前导重传次数是否达到预设值，如果没有达到则根据所述接入传输类型，在下一个可用的接入时隙选择相应的前导签名发送接入前导；如果达到，则确定接入失败。

3、如权利要求1或2所述随机接入的控制方法，其特征在于，

所述转换接入传输类型信息为Retry R99 PRACH指示，则从增强专用信道E-DCH接入转换为物理随机接入信道PRACH接入；

或所述转换接入传输类型指示为降级指示，从负载大的R8 E-DCH资源接入转换到负载小的R8 E-DCH资源接入。

4、一种随机接入的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

接收用户设备的接入请求；

检测上行负载占用情况；

如果所述上行负载占用情况超出预设值，则向所述用户设备发送指示消息，指示所述用户设备转换接入传输类型信息。

5、如权利要求4所述随机接入的控制方法，其特征在于，所述上行负载占用情况包括：

小区总负载的占用负载和所述接入传输类型的占用负载。

6、如权利要求4或5所述随机接入的控制方法，其特征在于，

所述接入传输类型指示为Retry R99 PRACH指示，则

指示从增强专用信道E-DCH接入转换为物理随机接入信道PRACH接入；

或所述转换接入传输类型指示为降级指示，从负载大的R8 E-DCH资源接入转换到负载小的R8 E-DCH资源接入。

7、一种随机接入的控制系统，其特征在于，包括：

基站，用于接收用户设备的接入请求后，检测上行负载占用情况，如果所述上行负载占用情况超出预设值，则向所述用户设备发送指示消息；

用户设备，用于接收基站发送的指示消息，所述指示消息中携带转换接入传输类型信息，并根据所述转换接入传输类型信息改变接入传输类型进行上行接入。

8、如权利要求7所述随机接入的控制系统，其特征在于，所述转换接入传输类型包括：

从增强专用信道E-DCH接入转换为物理随机接入信道PRACH接入；或从负载大的R8 E-DCH资源接入转换到负载小的R8 E-DCH资源接入。

9、一种基站，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收用户设备的接入请求；

检测单元，用于检测上行负载占用情况；

指示发送单元，用于在确定收到接入请求，且上行负载占用情况超出预设值时，向所述用户设备发送指示消息。

10、一种用户设备，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收基站发送的指示消息，所述指示消息中携带转换接入传输类型信息；

接入单元，用于根据所述转换接入传输类型信息改变接入传输类型进行上行接入。

11、如权利要求10所述用户设备，其特征在于，还包括：

判断单元，用于判断前导重传次数是否达到预设值，如果没有达到则根据所述接入传输类型，在下一个可用的接入时隙选择相应的签名发送接入前导；如果达到，则确定接入失败。

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