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一種隨機(jī)接入信令流程的資源分配方法

文檔序號:7999818閱讀:414來源:國知局
一種隨機(jī)接入信令流程的資源分配方法
【專利摘要】一種隨機(jī)接入信令流程的資源分配方法,所述方法包括:eNB在收到隨機(jī)接入前導(dǎo)碼Msg1后,按照Msg1與隨機(jī)接入響應(yīng)Msg2的資源映射關(guān)系在相應(yīng)的頻帶的DL-SCH上發(fā)送Msg2,Msg2中包括上行資源分配授權(quán),且所述上行資源分配授權(quán)一直有效,直到eNB發(fā)送上行資源釋放授權(quán);eNB收到第三消息Msg3后,如果有下行信令傳輸,通過PDCCH向UE下發(fā)下行資源分配授權(quán),且所述下行資源分配授權(quán)一直有效,直到eNB發(fā)送下行資源釋放授權(quán)。應(yīng)用本發(fā)明實施例后,能夠降低信令傳輸時延,減少建立RRC連接的時間進(jìn)而提高用戶附著成功率。
【專利說明】一種隨機(jī)接入信令流程的資源分配方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及通信【技術(shù)領(lǐng)域】,更具體地,涉及一種隨機(jī)接入信令流程的資源分配方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在基于TD-LTE技術(shù)的寬帶接入系統(tǒng)中,系統(tǒng)帶寬劃分為多個連續(xù)或非連續(xù)的子帶。為了降低成本和實現(xiàn)復(fù)雜度,用戶設(shè)備(UE)可以工作在單子帶模式,即UE的接收機(jī)帶寬不必是整個系統(tǒng)帶寬,UE根據(jù)硬件能力的不同選擇工作在全部或部分子帶,能力最弱的UE僅工作在單子帶。這樣,降低了對UE接收機(jī)帶寬的要求,也減少系統(tǒng)對硬件能力的需求。
[0003]一個典型的應(yīng)用場景是電力負(fù)荷監(jiān)控通訊網(wǎng),其頻譜離散分布在230M頻段,帶寬為8.15MHz,共有40個25kHz的子帶,最低頻點的子帶為223.525MHz,最高頻點的子帶為231.65MHzο電力負(fù)荷監(jiān)控通訊網(wǎng)230MHz頻段頻率資源分布示意圖如圖1所示。
[0004]系統(tǒng)帶寬按照功能進(jìn)一步分為同步子帶和業(yè)務(wù)子帶。同步子帶用于系統(tǒng)廣播和上下行同步,廣播信道(PBCH)、同步信號(PSS/SSS)以及物理隨機(jī)接入信道(PRACH)工作在同步子帶。業(yè)務(wù)子帶用于業(yè)務(wù)傳輸,下行物理共享信道(PDSCH)、物理下行控制信道(PDCCH)、物理傳輸格式指示信道(PCFICH)和物理HARQ指示信道(PHICH),上行物理信道調(diào)度請求(SR)、物理上行控制信道(PUCCH)和物理下行共享信道(PUSCH)均工作在業(yè)務(wù)子帶。
[0005]隨機(jī)接入過程在基于TD-LTE技術(shù)的寬帶接入系統(tǒng)中起著關(guān)鍵的作用,是UE進(jìn)行RRC連接建立、RRC連接重建、切換、從空閑狀態(tài)轉(zhuǎn)到連接狀態(tài)時實現(xiàn)上行同步以及上行共享信道(UL-SCH)資源請求的唯一策略。隨機(jī)接入的目的包括:一是使UE獲得上行時間同步,二是在網(wǎng)絡(luò)側(cè)和UE之間建立唯一的終端標(biāo)識符。
[0006]隨機(jī)接入過程分為競爭隨機(jī)接入和非競爭隨機(jī)接入兩種。競爭隨機(jī)接入中eNB沒有為UE分配專用前導(dǎo)碼,而是由UE在前導(dǎo)碼池中隨機(jī)選擇前導(dǎo)碼發(fā)起隨機(jī)接入,存在資源碰撞的風(fēng)險;非競爭隨機(jī)接入中eNB為UE分配專用前導(dǎo)碼,UE應(yīng)用專用前導(dǎo)碼發(fā)起隨機(jī)接入,不存在資源碰撞的風(fēng)險。
[0007]A、RRC連接建立過程,應(yīng)用競爭隨機(jī)接入,UE和eNB之間交互的消息如下:
[0008]1.l)Msgl?Msg2,UE在隨機(jī)接入信道發(fā)起隨機(jī)接入前導(dǎo)碼(Msgl ),eNB接收Msgl后在下行共享信道(DL-SCH)發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)(Msg2),其中Msg2攜帶有UE在UL-SCH首次上行傳輸?shù)氖跈?quán)。
[0009]1.2)Msg3?Msg4,UE在UL-SCH發(fā)起第三消息(Msg3),此處的Msg3是RRC連接請求。eNB接收Msg3后在DL-SCH發(fā)送競爭決議和RRC連接建立消息(Msg4)。UE接收Msg4后,收到與用戶標(biāo)識相關(guān)的競爭決議,認(rèn)為成功隨機(jī)接入,RRC從空閑狀態(tài)轉(zhuǎn)為連接狀態(tài)。至此隨機(jī)接入過程完成。
[0010]1.3)Msg5,UE在UL-SCH上發(fā)送RRC連接建立完成消息,其中攜帶NAS層的附著請求消息。Msgl至Msg5是信令傳輸過程,至此RRC連接建立過程完成。后續(xù)繼續(xù)完成安全性激活建立、RRC連接重配、上行NAS消息傳輸(攜帶附著完成),UE附著過程完成。
[0011]B、RRC連接重建過程,應(yīng)用競爭隨機(jī)接入,UE和eNB之間交互的消息如下:
[0012]2.l)Msgl?Msg2,UE在隨機(jī)接入信道發(fā)起隨機(jī)接入前導(dǎo)碼(Msgl ),eNB接收Msgl后在DL-SCH發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)(Msg2),其中攜帶有UE在UL-SCH首次上行傳輸?shù)氖跈?quán)。
[0013]2.2)Msg3 ?Msg4,UE 在 UL-SCH 發(fā)起 Msg3,此處的 Msg3 是 RRC 連接重建請求。eNB接收Msg3后在DL-SCH發(fā)送競爭決議和RRC連接重建消息(Msg4)。UE接收Msg4后,收到與用戶標(biāo)識相關(guān)的競爭決議,認(rèn)為成功隨機(jī)接入。至此隨機(jī)接入過程完成。
[0014]2.3)Msg5,UE在UL-SCH上發(fā)送RRC連接重建完成消息。Msgl至Msg5是信令傳輸過程,至此RRC連接重建過程完成。后續(xù)繼續(xù)完成RRC連接重配。
[0015]C、切換過程,應(yīng)用非競爭隨機(jī)接入。在UE和目標(biāo)eNB通信之前,目標(biāo)eNB先將必要的配置信息通過RRC連接重配消息(包含切換命令)發(fā)給源eNB再透明轉(zhuǎn)發(fā)給UE。然后,UE向目標(biāo)eNB發(fā)起非競爭隨機(jī)接入,獲得與目標(biāo)小區(qū)的上行同步以及上行資源授權(quán)。UE和目標(biāo)eNB之間交互的消息如下:
[0016]3.l)Msgl?Msg2,UE在隨機(jī)接入信道發(fā)起非競爭隨機(jī)接入前導(dǎo)碼(Msgl ),eNB接收Msgl后在DL-SCH發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)(Msg2),其中攜帶有UE在UL-SCH首次上行傳輸?shù)氖跈?quán)。至此非競爭隨機(jī)接入過程完成。
[0017]3.2)Msg3,UE在UL-SCH發(fā)送Msg3。此處的Msg3是RRC重配完成消息,指示切換完成。
[0018]在上述始于隨機(jī)接入過程的信令交互過程中,Msgl在專用的上行隨機(jī)接入信道發(fā)起,在發(fā)送Msg2時eNB只能識別隨機(jī)接入選擇的資源,不能識別UE,所以UE監(jiān)聽Msg2的資源與發(fā)送Msgl的資源具有預(yù)定義的映射關(guān)系。除此之外,從Msg3開始的后續(xù)上下行交互信息都在UL-SCH或DL-SCH上發(fā)送,所用的資源由調(diào)度分配。表現(xiàn)為:
[0019]DeNB接收UE發(fā)起的隨機(jī)接入前導(dǎo)碼(Msgl)后,在DL-SCH發(fā)送Msg2,其中攜帶有UE在UL-SCH首次上行傳輸(Msg3)使用的資源,且Msg3傳輸成功后該資源默認(rèn)釋放。
[0020]2)對于競爭隨機(jī)接入過程,eNB接收Msg3后,通過HXXH發(fā)送下行啟動授權(quán),在DL-SCH發(fā)送Msg4 (攜帶競爭決議)。UE成功接收與用戶標(biāo)識匹配的競爭決議則表示隨機(jī)接入成功,至此隨機(jī)接入過程完成。隨后,eNB需要重新分配上下行資源,以傳輸必要的RRC連接建立完成或RRC連接重建完成、RRC連接重配等上下行交互消息。
[0021]3)對于非競爭隨機(jī)接入過程,UE成功接收與隨機(jī)接入前導(dǎo)碼匹配的隨機(jī)接入響應(yīng)則表示隨機(jī)接入成功,至此隨機(jī)接入過程完成。eNB接收Msg3后,如果還有上下行交互消息發(fā)送,需要重新分配上下行資源。
[0022]由于用戶設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)的時間是具有隨機(jī)性的,網(wǎng)絡(luò)中可能同時存在發(fā)起隨機(jī)接入的用戶和處于RRC連接狀態(tài)的等待被調(diào)度的用戶。
[0023]由于接入過程的重要性,調(diào)度分配資源時,發(fā)起隨機(jī)接入的用戶優(yōu)先級高于處于RRC連接狀態(tài)的等待被調(diào)度的用戶優(yōu)先級。
[0024]現(xiàn)有技術(shù)中,多個用戶同時發(fā)起隨機(jī)接入時,優(yōu)先保證隨機(jī)接入過程中消息傳輸所需要的資源。隨機(jī)接入成功后,處于RRC連接狀態(tài)的用戶重新排隊等待調(diào)度,其調(diào)度優(yōu)先級低于發(fā)起隨機(jī)接入的用戶的調(diào)度優(yōu)先級,因此其余的上下行交互消息則要等待所有用戶的隨機(jī)接入都完成后才會有空閑資源獲得傳輸,延長了信令交互的時延。
[0025]特別地,UE開機(jī)的信令流程作為UE和網(wǎng)絡(luò)相互通信的首要環(huán)節(jié),其重要性和必要性不言而喻。在系統(tǒng)時頻資源較少的情況下,從隨機(jī)接入完成到RRC連接建立完成(攜帶附著請求)以及后續(xù)附著過程的其他上下行交互消息的傳輸時間間隔將被拉長,會延長附著時延,附著消息等待時間過長而超時,只能重新發(fā)起隨機(jī)接入,降低用戶附著成功率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0026]本發(fā)明實施例提出一種隨機(jī)接入信令流程的資源分配方法,能夠減少建立RRC連接的時間,進(jìn)而提高用戶附著成功率。
[0027]本發(fā)明實施例的技術(shù)方案如下:
[0028]一種隨機(jī)接入信令流程的資源分配方法,所述方法包括:
[0029]eNB在收到隨機(jī)接入前導(dǎo)碼Msgl后,按照Msgl與隨機(jī)接入響應(yīng)Msg2的資源映射關(guān)系在相應(yīng)的頻帶的DL-SCH上發(fā)送Msg2,Msg2中包括上行資源分配授權(quán),且所述上行資源分配授權(quán)一直有效,直到eNB發(fā)送上行資源釋放授權(quán);
[0030]eNB收到第三消息Msg3后,如果有下行信令傳輸,通過物理下行控制信道TOCCH向UE下發(fā)下行資源分配授權(quán),且所述下行資源分配授權(quán)一直有效,直到eNB發(fā)送下行資源釋放授權(quán);
[0031]UE在所述上行資源分配授權(quán)對應(yīng)的上行傳輸資源中傳輸上行信令,直到收到上行資源釋放授權(quán)后釋放所述上行傳輸資源;
[0032]eNB在所述下行資源分配授權(quán)對應(yīng)的下行傳輸資源中傳輸下行信令,直到發(fā)送下行資源釋放授權(quán)后釋放所述下行傳輸資源。
[0033]在單子帶傳輸時,所述上行傳輸資源與所述下行傳輸資源在相同的頻帶上。
[0034]所述方法進(jìn)一步包括:在上行/下行資源中邏輯信號I或邏輯信道2緩存為空的次數(shù)大于預(yù)設(shè)的第一閾值,則釋放所述上行/下行資源。
[0035]所述第一閾值大于5。
[0036]所述方法進(jìn)一步包括:在上行/下行資源中邏輯信道3至邏輯信號10中任意一個邏輯信道傳輸數(shù)據(jù)的次數(shù)大于預(yù)設(shè)的第二閾值,則釋放所述上行/下行資源。
[0037]所述第二閾值小于5。
[0038]從上述技術(shù)方案中可以看出,在本發(fā)明實施例中eNB在收到Msgl后,按照Msgl與Msg2的資源映射關(guān)系在相應(yīng)的頻帶的DL-SCH上發(fā)送Msg2,Msg2中包括上行資源分配授權(quán);eNB收到Msg3后,通過HXXH向UE下發(fā)下行資源分配授權(quán);這樣UE就可以在上行傳輸資源中傳輸上行信令,在沒有收到上行資源釋放授權(quán)并不釋放所述上行資源;同樣的,eNB下行傳輸資源中傳輸下行信令,直到發(fā)送下行資源釋放授權(quán)后釋放所述下行傳輸資源。這樣,保證在上/下行信令傳輸過程中的資源,發(fā)起隨機(jī)接入的用戶能夠減少建立RRC連接的時間,進(jìn)而提高用戶附著成功率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]圖1為電力網(wǎng)230MHz頻段頻率資源分布示意圖;
[0040]圖2為隨機(jī)接入信令流程的資源分配流程示意圖。

【具體實施方式】
[0041]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點表達(dá)得更加清楚明白,下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明再作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0042]在本發(fā)明實施例中,在隨機(jī)接入過程中確定上行傳輸資源與下行傳輸資源。隨機(jī)接入過程的消息到后續(xù)附著過程的消息或其他必要的上下行信令交互消息與上行傳輸資源、下行傳輸資源綁定,待收到資源釋放授權(quán)后才能釋放該傳輸資源,能夠降低同一個用戶為獲取傳輸資源的信令交互時延,進(jìn)而可以提高附著成功率。
[0043]此外,通過設(shè)定閾值識別信令流程結(jié)束,盡可能快地釋放資源以供其他用戶快速接入或進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0044]參見附圖2是隨機(jī)接入信令流程的資源分配流程示意圖,具體包括以下步驟:
[0045]201、eNB在收到Msgl后,按照Msgl與Msg2的資源映射關(guān)系在相應(yīng)的頻帶的DL-SCH上發(fā)送Msg2,Msg2中包括上行資源分配授權(quán)。
[0046]UL-SCH的上行資源分配授權(quán)攜帶在隨機(jī)接入過程的隨機(jī)接入響應(yīng)中。eNB在收到Msgl后,按照預(yù)定義的Msgl與Msg2資源映射關(guān)系在指定頻帶上的DL-SCH發(fā)送Msg2,Msg2中攜帶有UE在UL-SCH上行資源分配授權(quán)。
[0047]202、eNB收到Msg3后,通過PDCCH向UE下發(fā)下行資源分配授權(quán)。
[0048]eNB正確接收Msg3后,如果有下行信令傳輸,通過F1DCCH向UE下發(fā)下行資源分配授權(quán),其該下行資源分配授權(quán)一直有效,直到eNB發(fā)送下行資源釋放授權(quán)。
[0049]為支持終端僅工作在單子帶,上下行信令交互過程中上行傳輸和下行傳輸必須在同一個頻帶上進(jìn)行,以避免頻繁的子帶切換授權(quán)。所以,在分配資源時,如果有下行消息需要發(fā)送,通過roccH發(fā)送下行資源分配授權(quán),分配與上行傳輸相同的頻帶給發(fā)起隨機(jī)接入的用戶。
[0050]203、UE在上行傳輸資源中傳輸上行信令,收到上行資源釋放授權(quán)后釋放該上行傳輸資源;eNB在下行傳輸資源中傳輸下行信令,直到發(fā)送下行資源釋放授權(quán)后釋放該下行傳輸資源。UE在上行傳輸資源中傳輸上行信令,默認(rèn)該上行傳輸資源一直有效。在傳輸完上行信令后,并不是馬上釋放該上行傳輸資源,而是在收到上行資源釋放授權(quán)后,再釋放該上行傳輸資源。
[0051]eNB在下行傳輸資源中傳輸下行信令,默認(rèn)該下行傳輸資源一直有效。在傳輸完下行信令后或沒有下行信令發(fā)送,則發(fā)送下行資源釋放授權(quán),釋放該下行傳輸資源。
[0052]按照現(xiàn)有的協(xié)議配置,邏輯信道分為0...15,其中0、1、2分別對應(yīng)信令無線承載(SRB)0、SRB1、SRB2,3?10為數(shù)據(jù)無線承載(DRB),其它為保留值。
[0053]由隨機(jī)接入過程引發(fā)的信令流程中,因RRC連接建立發(fā)起的隨機(jī)接入,最后一條空口信令是UE發(fā)起的上行信息傳輸消息(攜帶附著完成),承載在SRB2 ;因RRC連接重建或因小區(qū)切換發(fā)起的隨機(jī)接入,最后一條空口信令是UE發(fā)起的RRC連接重配完成消息,承載在 SRBl。
[0054]那么,調(diào)度可以通過邏輯信道號I或2來識別UE發(fā)起的最后一條空口信令,以及通過邏輯信道號3?10來識別傳輸DRB。
[0055]第一閾值為邏輯信道I或2為空的最小次數(shù)。也就是說,當(dāng)邏輯信道I或2為空的次數(shù)超過第一閾值,則確定信令流程結(jié)束??梢葬尫糯藭r的上行/下行資源,可以利用釋放后的資源供其他用戶快速接入或進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0056]第二閾值為邏輯信道3至10中任意一個邏輯信道傳輸數(shù)據(jù)的次數(shù)的最小次數(shù)。也就是說,當(dāng)邏輯信道3至10中任意一個邏輯信道傳輸數(shù)據(jù)的次數(shù)大于預(yù)設(shè)的第二閾值,則確定信令流程結(jié)束??梢葬尫糯藭r的上行/下行資源,可以利用釋放后的資源供其他用戶快速接入或進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0057]第一閾值和第二閾值可以根據(jù)經(jīng)驗值進(jìn)行配置。建議第一閾值設(shè)置大于5,第二閾值設(shè)置小于5。以使得優(yōu)先傳輸隨機(jī)接入時,在業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)到達(dá)之前或短暫傳輸DRB之后,能夠盡快地釋放資源以供其他用戶發(fā)起隨機(jī)接入或其他更高優(yōu)先級的業(yè)務(wù)傳輸。
[0058]以上所述,僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種隨機(jī)接入信令流程的資源分配方法,其特征在于,所述方法包括: 基站eNB在收到隨機(jī)接入前導(dǎo)碼Msgl后,按照Msgl與隨機(jī)接入響應(yīng)Msg2的資源映射關(guān)系在相應(yīng)的頻帶的下行共享信道DL-SCH上發(fā)送Msg2,Msg2中包括上行資源分配授權(quán),且所述上行資源分配授權(quán)一直有效,直到eNB發(fā)送上行資源釋放授權(quán); eNB收到第三消息Msg3后,如果有下行信令傳輸,通過物理下行控制信道HXXH向UE下發(fā)下行資源分配授權(quán),且所述下行資源分配授權(quán)一直有效,直到eNB發(fā)送下行資源釋放授權(quán); UE在所述上行資源分配授權(quán)對應(yīng)的上行傳輸資源中傳輸上行信令,直到收到上行資源釋放授權(quán)后釋放所述上行傳輸資源; eNB在所述下行資源分配授權(quán)對應(yīng)的下行傳輸資源中傳輸下行信令,直到發(fā)送下行資源釋放授權(quán)后釋放所述下行傳輸資源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述資源分配的方法,其特征在于,在單子帶傳輸時,所述上行傳輸資源與所述下行傳輸資源在相同的頻帶上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述資源分配的方法,其特征在于,所述方法進(jìn)一步包括:在上行/下行資源中邏輯信號I或邏輯信道2緩存為空的次數(shù)大于預(yù)設(shè)的第一閾值,則釋放所述上行/下行資源。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述資源分配的方法,其特征在于,所述第一閾值大于5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述資源分配的方法,其特征在于,所述方法進(jìn)一步包括:在上行/下行資源中邏輯信道3至邏輯信號10中任意一個邏輯信道傳輸數(shù)據(jù)的次數(shù)大于預(yù)設(shè)的第二閾值,則釋放所述上行/下行資源。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述資源分配的方法,其特征在于,所述第二閾值小于5。
【文檔編號】H04W74/00GK104185293SQ201310197080
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年5月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月24日
【發(fā)明者】楊茜, 朱穎, 姜春霞 申請人:普天信息技術(shù)研究院有限公司
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