看出，發(fā)射功率的影響因素之一是功率抬升步長，本發(fā)明的算法思 想是讓高優(yōu)先級的業(yè)務(wù)功率抬升步長高于低優(yōu)先級的業(yè)務(wù)功率抬升步長，不同業(yè)務(wù)的功率 抬升步長呈指數(shù)分布，同一優(yōu)先級業(yè)務(wù)屬性內(nèi)的具體業(yè)務(wù)接入等級的功率抬升步長也呈指 數(shù)分布抬升，運樣就可W區(qū)分開不同優(yōu)先級的接入順序。業(yè)務(wù)終端的發(fā)射功率計算公式如 下：
[00川 P耽=瑞十0+(N-l:)*(2!'省々巧呼)巧j-如)口-*P卿 (3)
[0082] 公式有4部分組成，前2部分的意義同公式（1)，第S部分的目的是區(qū)分不同業(yè)務(wù)屬 性優(yōu)先級的功率抬升步長，第四部分的目的是區(qū)分同一業(yè)務(wù)屬性優(yōu)先級中不同業(yè)務(wù)接入的 功率抬升步長。
[0083] 式中的M表示電力業(yè)務(wù)屬性，i表示業(yè)務(wù)屬性之一，優(yōu)先級越高的業(yè)務(wù)屬性M值越 大，否則越小，由公式可見，優(yōu)先級越高的業(yè)務(wù)屬性功率抬升步長越大，且不同業(yè)務(wù)屬性的 功率抬升步長呈指數(shù)分布，其目的是，優(yōu)先級越高的發(fā)射功率調(diào)整的幅度越大，越有利于盡 快被基站檢測到，而優(yōu)先級越小的調(diào)整幅度就越小，被檢測到的時間較晚一些。
[0084] 公式中Q(i)表示同一業(yè)務(wù)屬性下，不同具體業(yè)務(wù)的種類，j表示具體業(yè)務(wù)之一。通 過該部分的設(shè)置可使同一業(yè)務(wù)屬性內(nèi)的業(yè)務(wù)也可W具有不同的接入等級管理。
[0085] 本發(fā)明提出的隨機(jī)接入算法考慮到了電力豐富業(yè)務(wù)之間的不同接入優(yōu)先級需求， 通過本發(fā)明的算法，高優(yōu)先級的業(yè)務(wù)終端將優(yōu)先被基站檢測到，也即優(yōu)先接入，而低優(yōu)先級 的業(yè)務(wù)終端功率抬升步長降低了幅度，較晚被檢測到。由此可見，本發(fā)明提出的算法更適應(yīng) 電力場景的應(yīng)用，具有計算簡單、使用靈活等優(yōu)勢。
[0086] 本發(fā)明提出了面向電力行業(yè)應(yīng)用的兩種前導(dǎo)序列分配策略。第一種是序列動態(tài)分 配，整個序列不預(yù)留非競爭的隨機(jī)接入序列，所有終端的接入都是競爭使用，由基站進(jìn)行管 理，整個序列相對于固定分配模式是動態(tài)變化的，只是更高優(yōu)先級的終端可W更優(yōu)先接入， 該模式提高了前導(dǎo)序列的利用率；另一種是序列預(yù)留分配，劃分一部分競爭的隨機(jī)接入序 列，剩下的為非競爭的隨機(jī)接入序列。同時，為了提高前導(dǎo)序列利用率，可W共享使用非競 爭的隨機(jī)序列，當(dāng)競爭的序列不夠滿足接入需求時，在基站的指導(dǎo)下，可暫時使用非競爭的 序列，當(dāng)非競爭接入需求出現(xiàn)時，及時退出使用，兩種方法的主要區(qū)別是是否有固定的預(yù)留 非競爭序列，應(yīng)用場景各有不同，第二種方法保障了非競爭接入的及時性，且不用參與競 爭，減少交互開銷，而第一種方法更加靈活，提高了前導(dǎo)序列的利用率。
[0087] 其中，隨機(jī)接入的完整過程如下：
[0088] 當(dāng)終端允許發(fā)起連接建立時，先通過隨機(jī)接入獲取上行同步和上行信道資源。UE 從系統(tǒng)廣播信息中獲得進(jìn)行隨機(jī)接入的物理層資源和所分配的前導(dǎo)序列集合，然后生成隨 機(jī)接入前導(dǎo)序列，并在配置的物理層隨機(jī)接入資源上發(fā)起基于競爭的隨機(jī)接入?；诟偁?的隨機(jī)接入流程分為W下4個步驟，如圖4所示。
[0089] 步驟1:肥隨機(jī)選擇一個前導(dǎo)序列，在PRACH上發(fā)送。
[0090] 肥要成功發(fā)送preamble,需要：1)選擇preamble index;2)選擇用于發(fā)送preamble 的PRACH資源；3)確定對應(yīng)的RA-RNTI; 4)確定目標(biāo)接收功率PREAMM^E_RECEIVED_TARGET_ POWERo
[OOW] 步驟2:eNB在檢測有前導(dǎo)序列后，向UE發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)，響應(yīng)中包括W下信息： 收到的前導(dǎo)序列的序號、時間調(diào)整量、為終端分配的隨機(jī)接入無線網(wǎng)絡(luò)臨時標(biāo)識(Random Access Radio Network Temporary Identifier,RA-RNTI)等。
[0092] 步驟3:UE根據(jù)eNB的指示，在分配的上行資源上發(fā)送上行消息，該消息依據(jù)隨機(jī)接 入的觸發(fā)原因不同而不同。
[0093] 步驟4:eNB接收肥的上行消息，并向接入成功的肥返回競爭解決消息，該消息直接 復(fù)制了接入成功肥發(fā)送的messages消息。
[0094] 基于非競爭的隨機(jī)接入流程分為W下3個步驟，如圖5所示。
[00M]步驟l:eNB分配給肥一個非競爭的隨機(jī)接入前導(dǎo)序列，該前導(dǎo)序列不在系統(tǒng)消息 中廣播；
[0096] 步驟2:肥發(fā)送分配的隨機(jī)接入前導(dǎo)序列給eNB;
[0097] 步驟3: eNB發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)，表示隨機(jī)接入成功。
[0098] W上實施例僅用W說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對 本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員依然可W對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn) 行修改或者等同替換，而運些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均在 申請待批的本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種面向智能電網(wǎng)的LTE隨機(jī)接入方法，其特征在于，所述方法在電力LTE網(wǎng)絡(luò)不同 應(yīng)用階段中根據(jù)前導(dǎo)序列分配策略實現(xiàn)隨機(jī)接入，包括競爭的隨機(jī)接入和非競爭的隨機(jī)接 入，所述基于競爭的隨機(jī)接入方法為基于電力業(yè)務(wù)分組的功率優(yōu)先級的隨機(jī)接入方法;所 述方法包括： 用戶終端高層請求觸發(fā)物理層隨機(jī)接入過程； 用戶終端基于不同電力業(yè)務(wù)優(yōu)先級計算隨機(jī)接入信道的發(fā)射功率Prt; 用戶終端根據(jù)計算的發(fā)射功率，選擇前導(dǎo)隨機(jī)序列，在用戶終端高層指定的隨機(jī)接入 信道資源中發(fā)射單個前導(dǎo)序列； 基站接收上行消息，并返回響應(yīng)信息至所述用戶終端。2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述隨機(jī)接入信道的發(fā)射功率扣T的確定模型 為：其中，PiR為前導(dǎo)序列初始發(fā)射功率，且PiR在每次隨機(jī)接入過程觸發(fā)前，通過系統(tǒng)消息進(jìn) 行更新；a為基于前導(dǎo)格式的偏移量，且0在每次隨機(jī)接入過程觸發(fā)前，通過高層配置進(jìn)行 更新;N為前導(dǎo)序列傳輸計數(shù)器，且N在隨機(jī)接入過程觸發(fā)時設(shè)置為1，前導(dǎo)序列每傳輸一次， N加 1 ; Pstep為功率抬升步長，且Pstep在每次隨機(jī)接入過程觸發(fā)前，通過高層配置進(jìn)行更新;Μ 為電力業(yè)務(wù)屬性，i為業(yè)務(wù)屬性之一，優(yōu)先級越高的業(yè)務(wù)屬性的Μ值越大，否則Μ值越小;Q( i) 為同一業(yè)務(wù)屬性下的不同具體業(yè)務(wù)的種類，j為具體業(yè)務(wù)之一。3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述用戶終端包括高優(yōu)先級的業(yè)務(wù)終端及低 優(yōu)先級的業(yè)務(wù)終端，且所述高優(yōu)先級的業(yè)務(wù)終端功率抬升步長高于所述低優(yōu)先級的業(yè)務(wù)終 端功率抬升步長； 不同業(yè)務(wù)終端的功率抬升步長呈指數(shù)分布。4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述前導(dǎo)序列分配策略包括序列動態(tài)分配策 略及序列預(yù)留分配策略。5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述序列動態(tài)分配策略中隨機(jī)接入前導(dǎo)序列 均為基于競爭的隨機(jī)接入前導(dǎo)序列且均由基站進(jìn)行管理。6. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述序列預(yù)留分配策略中將隨機(jī)接入前導(dǎo)序 列劃分為基于競爭的隨機(jī)接入前導(dǎo)序列及基于非競爭的隨機(jī)接入前導(dǎo)序列； 在基站的指導(dǎo)下，在所述基于競爭的隨機(jī)接入前導(dǎo)序列無法滿足接入需求時，部分業(yè) 務(wù)終端可使用所述基于非競爭的隨機(jī)接入前導(dǎo)序列； 在出現(xiàn)非競爭接入需求時，所述部分業(yè)務(wù)終端退出使用所述基于非競爭的隨機(jī)接入前 導(dǎo)序列。7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述電力LTE網(wǎng)絡(luò)不同應(yīng)用階段包括租用LTE 公網(wǎng)、租用LTE公網(wǎng)和LTE試驗專網(wǎng)的混合組網(wǎng)及自建LTE專網(wǎng)。8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述租用LTE公網(wǎng)采用動態(tài)劃分前導(dǎo)序列分 組的方式進(jìn)行管理；當(dāng)電力業(yè)務(wù)隨機(jī)接入與公網(wǎng)用戶隨機(jī)接入產(chǎn)生競爭沖突時，優(yōu)先滿足 公網(wǎng)用戶隨機(jī)接入需求。9. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述租用LTE公網(wǎng)和LTE試驗專網(wǎng)的混合組網(wǎng) 將突發(fā)類業(yè)務(wù)的接入控制在LTE試驗專網(wǎng)中，并對LTE試驗專網(wǎng)擁有的前導(dǎo)序列進(jìn)行分組， 預(yù)留給予非競爭的隨機(jī)前導(dǎo)序列； 所述租用LTE公網(wǎng)和LTE試驗專網(wǎng)將對采集周期長且非突發(fā)的業(yè)務(wù)放在所述租用LTE公 網(wǎng)中參與競爭接入，并采用動態(tài)劃分前導(dǎo)序列分組的方式進(jìn)行管理；當(dāng)電力業(yè)務(wù)隨機(jī)接入 與公網(wǎng)用戶隨機(jī)接入產(chǎn)生競爭沖突時，優(yōu)先滿足公網(wǎng)用戶隨機(jī)接入需求。10.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，自建LTE專網(wǎng)采用序列預(yù)留分配方式，基于 競爭的隨機(jī)接入采用基于電力業(yè)務(wù)分組的功率優(yōu)先級的隨機(jī)接入方法，基于非競爭的隨機(jī) 接入采用基站直接分配前導(dǎo)序列的隨機(jī)接入方式。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種面向智能電網(wǎng)的LTE隨機(jī)接入方法，用戶終端高層請求觸發(fā)物理層隨機(jī)接入過程；用戶終端基于不同電力業(yè)務(wù)優(yōu)先級計算隨機(jī)接入信道的發(fā)射功率；用戶終端根據(jù)計算的發(fā)射功率，選擇前導(dǎo)隨機(jī)序列，在用戶終端高層指定的隨機(jī)接入信道資源中發(fā)射單個前導(dǎo)序列；基站接收上行消息，并返回響應(yīng)信息至用戶終端。本發(fā)明提出的方法面向智能電網(wǎng)的多業(yè)務(wù)接入需求，解決了有限的接入資源和海量終端的隨機(jī)接入需求之間的矛盾問題，實現(xiàn)不同電力業(yè)務(wù)的不同優(yōu)先級接入，進(jìn)而保證了電力業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量。
【IPC分類】H04W74/08
【公開號】CN105704833
【申請?zhí)枴緾N201610045058
【發(fā)明人】姚繼明, 郭經(jīng)紅, 梁云, 李炳林, 張 浩, 黃鳳, 黃莉, 田文鋒, 王瑤, 韋磊
【申請人】國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院, 國網(wǎng)江蘇省電力公司, 國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司南京供電公司
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2016年1月22日