專利名稱：一種隨機(jī)接入方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種隨機(jī)接入方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在無線蜂窩通信系統(tǒng)中，基站是為用戶設(shè)備(User Equipment,縮寫為UE)提供無線接入的設(shè)備，一個(gè)基站可能包括一個(gè)或多個(gè)服務(wù)小區(qū)。小區(qū)能夠?yàn)橐欢ǖ乩矸秶腢E 提供通信服務(wù)，不同的小區(qū)可能有不同的覆蓋范圍，通常可以根據(jù)小區(qū)的覆蓋范圍以及部署的目的將小區(qū)分成宏小區(qū)(macro cell or eNB),微小區(qū)(pico cell),微微小區(qū)(femto cell or HeNB)以及遠(yuǎn)程射頻頭(Remote Radio Head, RRH)小區(qū)，中繼站小區(qū)，直放站 (repeater)小區(qū)，相應(yīng)地，提供這些小區(qū)的基站又可稱為宏基站、微基站、家庭基站(微微基站)，RRH，中繼站，直放站。小區(qū)還可以有不同的接入模式(access mode):通常一個(gè)普通的小區(qū)可以為任何用戶提供接入服務(wù)，這種小區(qū)稱為開放小區(qū)；而針對(duì)在家庭或企業(yè)等應(yīng)用環(huán)境下需要限定允許接入的用戶的需求，一個(gè)封閉用戶組(Closed Subscriber Group, 縮寫為CSG)小區(qū)或稱為封閉型(Closed)小區(qū)只能允許規(guī)定的用戶(即成員)接入；或者一個(gè)混合型(hybrid)小區(qū)在優(yōu)先為成員用戶提供接入的同時(shí)，也可以為非成員用戶提供接入服務(wù)。通常，封閉型小區(qū)或混合型小區(qū)是家庭基站的一個(gè)典型特征，雖然在某些情況下其它類型的基站(例如宏基站)也可能配置封閉型或混合型小區(qū)。
一個(gè)無線接入網(wǎng)絡(luò)可能包括多種類型的小區(qū)，即宏小區(qū)，微小區(qū)，微微小區(qū)，這樣的無線接入網(wǎng)絡(luò)可以稱為異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)(heterogeneous network,縮寫為hetnet)。當(dāng)不同類型的小區(qū)同頻部署時(shí)，在兩個(gè)小區(qū)的交界區(qū)域或者說覆蓋的邊緣區(qū)域可能存在比較大的干擾。對(duì)于發(fā)生干擾的兩個(gè)小區(qū)來說，對(duì)相鄰小區(qū)產(chǎn)生干擾的小區(qū)稱為干擾小區(qū)(aggressor cell),被干擾的小區(qū)稱為被干擾小區(qū)(victim cell)。對(duì)victim cell下的UE來說,受到干擾較大的UE稱為被干擾用戶終端(victim UE)，受到干擾較小的UE稱為普通用戶終端或非victim UE，其中被干擾用戶終端通常在兩個(gè)小區(qū)覆蓋的邊緣區(qū)域或重疊區(qū)域。
為了解決相鄰小區(qū)間的干擾問題，現(xiàn)有方案提出了幾乎空白子幀(Almost Blank Subframe，即ABS)技術(shù)。具體來說，干擾小區(qū)將某些下行子幀配置成ABS，在ABS中，干擾小區(qū)將減少下行傳輸或者以較低的功率下行傳輸。這樣，在與干擾小區(qū)的ABS相應(yīng)的被干擾小區(qū)的對(duì)應(yīng)子幀(可稱為受保護(hù)的子幀)上，被干擾小區(qū)的下行傳輸就不會(huì)受到很大的干擾，也就是說，保護(hù)了被干擾小區(qū)在這些子幀上的下行傳輸。
UE是通過隨機(jī)接入過程接入到服務(wù)小區(qū)的，在隨機(jī)接入過程中，UE向所選擇的小區(qū)發(fā)送隨機(jī)接入前導(dǎo)(Random Access Preamble),隨機(jī)接入前導(dǎo)是在特定的隨機(jī)接入信道上發(fā)送的，基站在隨機(jī)接入信道上接收到隨機(jī)接入前導(dǎo)后，會(huì)在隨機(jī)接入響應(yīng)窗內(nèi)向UE發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)，該隨機(jī)接入響應(yīng)是通過下行控制信道(PDCCH)的公共搜索空間(common search space)上的下行控制信息(DCI)調(diào)度的。每一個(gè)子巾貞的公共搜索空間最多只能容納4條下行控制信息，而在隨機(jī)接入中每一個(gè)隨機(jī)接入響應(yīng)都對(duì)應(yīng)在一個(gè)隨機(jī)接入信道上接收的(一條或多條)隨機(jī)接入前導(dǎo)，因此在I個(gè)受保護(hù)的子幀中最多響應(yīng)在4個(gè)隨機(jī)接入信道上接收到的隨機(jī)接入前導(dǎo)。實(shí)際上，由于公共搜索空間還需要承載用于調(diào)度系統(tǒng)消息以及尋呼消息的下行控制信息，因此，在I個(gè)受保護(hù)的子幀上能夠響應(yīng)的隨機(jī)接入信道數(shù)可能是η個(gè)(η <= 4)。而如果基站配置的隨機(jī)接入信道的密度過大，例如大于4/10(即每10個(gè)子幀中有4個(gè)隨機(jī)接入信道)，可能導(dǎo)致UE發(fā)送隨機(jī)接入前導(dǎo)后基站可能無法在受保護(hù)的子幀發(fā)送相應(yīng)地發(fā)送調(diào)度隨機(jī)接入響應(yīng)的控制消息，導(dǎo)致UE接入超時(shí)而失敗，或者 UE無法正確接收隨機(jī)接入響應(yīng)而導(dǎo)致接入失敗。
現(xiàn)有技術(shù)中有如下方法嘗試解決上述問題。隨機(jī)接入前導(dǎo)集合被分成兩個(gè)子集A 和B，被干擾用戶終端使用子集A，普通用戶終端使用其中子集B。這樣基站就能辨識(shí)出被干擾用戶，從而使用ABS給被干擾用戶發(fā)送調(diào)度隨機(jī)接入響應(yīng)的下行控制信息。但是這樣做的代價(jià)是減少了普通用戶終端可用的隨機(jī)接入前導(dǎo)，從而增大了碰撞概率。例如，定義碰撞概率為在一次嘗試接入中有兩個(gè)或兩個(gè)以上終端使用同樣的資源(包括時(shí)間，頻率， 隨機(jī)接入前導(dǎo))的概率，不難得出，這個(gè)概率為Pa= 1-(N-1)M/NM，其中N為所有的資源數(shù)， M為所有終端的嘗試接入次數(shù)。
根據(jù)文檔TR 37. 868的參數(shù)表1，可以計(jì)算出N和M的特定值。30000用戶配置下， 如果使用一個(gè)隨機(jī)接入前導(dǎo)集合，Pa = 7.4%，如果子集A配置了 5%的隨機(jī)接入資源給被干擾用戶終端使用，被干擾用戶終端數(shù)目小于所有終端數(shù)的1/100(3 300)時(shí)，對(duì)于普通用戶來說，Pa在7. 8%左右?？梢姕p少普通用戶終端可用的隨機(jī)接入前導(dǎo)的確增大了碰撞的概率。此外，由于隨機(jī)接入前導(dǎo)集合被分成兩個(gè)子集A和B，被干擾用戶終端使用子集A， 這個(gè)配置一般不能頻繁改動(dòng)，但是被干擾用戶終端的數(shù)量實(shí)際上是不斷變化的，因此很容易出現(xiàn)子集A分配的接入資源和用戶實(shí)際需求不匹配，如果按照最大需求預(yù)先分配子集A， 則會(huì)造成接入資源的浪費(fèi)。此外，由于使用舊版本協(xié)議的終端不能知道子集A的存在，也就無法使用子集A的資源，后向兼容性能就降低了。
表1:LTE FDD 中 RACH 容量的基本仿真參數(shù)(Basic simulationparameters for RACH capacity for LTE FDD)[ 0009]
權(quán)利要求
1.一種隨機(jī)接入方法，其中， 被干擾用戶終端使用被干擾用戶終端可用的隨機(jī)接入前導(dǎo)資源執(zhí)行隨機(jī)接入； 普通用戶終端使用所述普通用戶終端可用的隨機(jī)接入前導(dǎo)資源執(zhí)行隨機(jī)接入； 其中，被干擾用戶終端可用的隨機(jī)接入前導(dǎo)資源是普通用戶終端可用的隨機(jī)接入前導(dǎo)資源的子集。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述普通用戶終端可用的隨機(jī)接入前導(dǎo)資源信息和被干擾用戶終端可用的隨機(jī)接入前導(dǎo)資源信息由基站通過廣播方式發(fā)送；或者； 所述普通用戶終端可用的隨機(jī)接入前導(dǎo)資源信息和指示信息由基站通過廣播方式發(fā)送，所述被干擾用戶終端可用的隨機(jī)接入前導(dǎo)資源信息由所述普通用戶終端可用的隨機(jī)接入前導(dǎo)資源信息和所述指示信息聯(lián)合表示。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于， 用戶終端還從基站獲知被干擾用戶終端可用的物理隨機(jī)接入信道信息和普通用戶終端可用的物理隨機(jī)接入信道信息； 或者，用戶終端還從基站獲知普通用戶可用的物理隨機(jī)接入信道信息和指示信息，被干擾用戶終端可用的物理隨機(jī)接入信道信息由普通用戶可用的物理隨機(jī)接入信道信息和此指示信息聯(lián)合表示； 其中，被干擾用戶終端可用的物理隨機(jī)接入信道是普通用戶終端可用的物理隨機(jī)接入信道的子集。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于， 被干擾用戶終端使用被干擾用戶終端可用的隨機(jī)接入前導(dǎo)資源在被干擾用戶終端可用的物理隨機(jī)接入信道上執(zhí)行隨機(jī)接入； 普通用戶終端使用普通用戶終端可用的隨機(jī)接入前導(dǎo)資源在普通用戶終端可用的物理隨機(jī)接入信道上執(zhí)行隨機(jī)接入。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于， 用戶終端還從基站獲知所有用戶終端可用的物理隨機(jī)接入信道信息。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于， 被干擾用戶終端使用被干擾用戶終端可用的隨機(jī)接入前導(dǎo)資源在所有用戶終端可用的物理隨機(jī)接入信道上執(zhí)行隨機(jī)接入； 普通用戶終端使用普通用戶終端可用的隨機(jī)接入前導(dǎo)資源在所有用戶終端可用的物理隨機(jī)接入信道上執(zhí)行隨機(jī)接入。
7.如權(quán)利要求3、4、5或6所述的方法，其特征在于， 被干擾用戶終端使用基站指示的被干擾用戶終端可用的隨機(jī)接入前導(dǎo)資源向基站發(fā)送隨機(jī)接入前導(dǎo)后，接收所述基站在受保護(hù)的子幀上向所述被干擾用戶終端發(fā)送的用于調(diào)度 所述隨機(jī)接入前導(dǎo)對(duì)應(yīng)的隨機(jī)接入響應(yīng)的下行控制信息。
8.如權(quán)利要求3、4、5或6所述的方法，其特征在于， 普通用戶終端使用被干擾用戶終端可用的隨機(jī)接入前導(dǎo)資源向基站發(fā)送隨機(jī)接入前導(dǎo)后，接收所述基站在受保護(hù)的子幀上向所述普通用戶終端發(fā)送的用于調(diào)度所述隨機(jī)接入前導(dǎo)對(duì)應(yīng)的隨機(jī)接入響應(yīng)的下行控制信息；所述普通用戶終端使用被干擾用戶終端可用的隨機(jī)接入前導(dǎo)資源之外的隨機(jī)接入前導(dǎo)資源向基站發(fā)送隨機(jī)接入前導(dǎo)后，接收所述基站在適用于所有終端進(jìn)行隨機(jī)接入的子幀上向所述普通用戶終端發(fā)送的用于調(diào)度所述隨機(jī)接入前導(dǎo)對(duì)應(yīng)的隨機(jī)接入響應(yīng)的下行控制信息。
9.如權(quán)利要求3、4、5或6所述的方法，其特征在于， 所述被干擾用戶終端可用的隨機(jī)接入前導(dǎo)資源信息和物理隨機(jī)接入信道信息由所述基站通過系統(tǒng)消息、RRC連接重配消息、下行控制信息中的一種或多種發(fā)送。
10.如權(quán)利要求3、4、5或6所述的方法，其特征在于， 被干擾用戶終端可用的物理隨機(jī)接入信道信息包括被干擾用戶終端隨機(jī)接入使用的時(shí)間資源信息，被干擾用戶終端隨機(jī)接入使用的頻率資源信息。
11.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于， 所述基站包括微基站、宏基站、微微基站、遠(yuǎn)程射頻頭、中繼站、或直放站。
12.一種隨機(jī)接入系統(tǒng)，包括用戶終端，其中， 所述用戶終端，用于作為被干擾用戶終端時(shí)，使用被干擾用戶終端可用的隨機(jī)接入前導(dǎo)資源執(zhí)行隨機(jī)接入；還用于作為普通用戶終端時(shí)，使用所述普通用戶終端可用的隨機(jī)接入前導(dǎo)資源執(zhí)行隨機(jī)接入； 其中，被干擾用戶終端可用的隨機(jī)接入前導(dǎo)資源是普通用戶終端可用的隨機(jī)接入前導(dǎo)資源的子集。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述系統(tǒng)還包括基站； 所述基站，用于廣播普通用戶終端可用的隨機(jī)接入前導(dǎo)資源信息和被干擾用戶終端可用的隨機(jī)接入前導(dǎo)資源信息；或者；廣播普通用戶終端可用的隨機(jī)接入前導(dǎo)資源信息和指示信息，普通用戶終端可用的隨機(jī)接入前導(dǎo)資源信息和此指示信息聯(lián)合表示被干擾用戶終端可用的隨機(jī)接入前導(dǎo)資源信息。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述基站，用于還同時(shí)廣播被干擾用戶終端可用的物理隨機(jī)接入信道信息和普通用戶終端可用的物理隨機(jī)接入信道信息；或者，還同時(shí)廣播普通用戶可用的物理隨機(jī)接入信道信息和指示信息，普通用戶可用的物理隨機(jī)接入信道信息和此指示信息聯(lián)合表示被干擾用戶終端可用的物理隨機(jī)接入信道信息；其中，被干擾用戶終端可用的物理隨機(jī)接入信道是普通用戶終端可用的物理隨機(jī)接入信道的子集。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種隨機(jī)接入方法及系統(tǒng)，此方法包括被干擾用戶終端使用被干擾用戶終端可用的隨機(jī)接入前導(dǎo)資源執(zhí)行隨機(jī)接入；普通用戶終端使用所述普通用戶終端可用的隨機(jī)接入前導(dǎo)資源執(zhí)行隨機(jī)接入；其中，被干擾用戶終端可用的隨機(jī)接入前導(dǎo)資源是普通用戶終端可用的隨機(jī)接入前導(dǎo)資源的子集。本方案中為被干擾用戶終端設(shè)置資源范圍且此資源范圍屬于且不等同于為普通用戶終端設(shè)置的資源范圍，可以解決因?yàn)楸桓蓴_用戶終端和普通用戶終端的隨機(jī)接入資源分別預(yù)留的方式帶來的碰撞概率增加的問題，以使基站能夠在受保護(hù)的子幀上發(fā)送被干擾用戶終端的隨機(jī)接入響應(yīng)，從而減少接入時(shí)延和失敗概率。
文檔編號(hào)H04W74/08GK103037530SQ201110293689
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者劉揚(yáng), 謝峰, 艾建勛, 黃亞達(dá) 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司