隨機接入方法、用戶設備、基站及系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種隨機接入方法，尤其涉及一種基于競爭的隨機接入方法及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]LTE (Long Term Evolut1n,長期演進)是由 3GPP (The3rd Generat1nPartnership Pro ject,第三代合作伙伴計劃)組織制定的UMTS (Universal MobileTelecommunicat1ns System,通用移動通信系統(tǒng))技術標準的長期演進,LTE-A (Long TermEvolut1n-Advanced,長期演進增強)系統(tǒng)則為LTE系統(tǒng)的進一步增強。在LTE或者LTE-A系統(tǒng)中，隨機接入起著非常重要的作用，在如下五種場景中，都需要隨機接入過程:I)初始接入；2)無線鏈路失敗后的連接重建；3)切換；4)在連接狀態(tài)下，當上行失步，而有下行數(shù)據(jù)需要發(fā)送；5)在連接狀態(tài)下，當上行失步，而有上行數(shù)據(jù)需要發(fā)送。根據(jù)eNB CeNode B，演進基站)是否會給UE (User Equipment,用戶設備)發(fā)起的隨機接入過程指派專用的隨機接入前導碼(Random Access Preamble),隨機接入又分為基于競爭的隨機接入過程及非競爭的隨機接入過程，其中基于競爭的隨機接入過程適用于上述五種場景。
[0003]在基于競爭的隨機接入過程中，當出現(xiàn)多個UE選擇了相同隨機接入前導碼并同時發(fā)送給eNB時，由于eNB無法區(qū)分是哪個UE向其發(fā)送了該隨機接入前導碼，會分配相應的隨機接入時頻資源，用于UE發(fā)送隨機接入MSG3(Message3,也稱消息3)消息,而僅當eNB在該時頻資源上收到UE發(fā)送的MSG3消息時，才會檢測到?jīng)_突，從而拒絕UE的隨機接入，由此導致了 UE的隨機接入時延較高。
[0004]為了降低基于競爭的隨機接入時延，專利申請CN200910093893.8提出了一種改進方法。該方法的核心思想是:當eNB識別到有多個UE選擇相同隨機接入前導碼時，eNB不向UE返回隨機接入響應消息，當UE在隨機接入響應窗中沒有檢測到隨機接入響應消息后，重新選擇隨機接入前導碼并發(fā)起隨機接入過程。
[0005]雖然現(xiàn)有技術能降低基于競爭的隨機接入過程中UE隨機接入的時延，但由于隨機接入響應窗最長為10個子幀，UE需要對隨機接入響應窗中每個子幀進行檢測，才能確定eNB沒有返回對應的隨機接入響應，這不僅增加了 UE的功耗，而且隨機接入時延仍然較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提出了一種時延更低的競爭隨機接入的方法。
[0007]本發(fā)明的額外方面和優(yōu)點將部分地在下面的描述中闡述，并且部分地將從描述中變得顯然，或者可以通過本發(fā)明的實踐而習得。
[0008]本發(fā)明一方面提供了一種隨機接入方法，包括:發(fā)送隨機選擇的隨機接入前導碼；以及接收隨機接入響應消息，如果隨機接入響應消息中的沖突指示域指示出現(xiàn)沖突，結(jié)束本次隨機接入過程，并重新發(fā)送再次隨機選擇的隨機接入前導碼；或者，如果隨機接入響應消息中的沖突指示域指示出現(xiàn)沖突，判斷本次隨機接入的優(yōu)先級，如果優(yōu)先級為高，則發(fā)送隨機接入消息3消息，繼續(xù)本次隨機接入過程，否則，結(jié)束本次隨機接入過程，并重新發(fā)送再次隨機選擇的隨機接入前導碼。
[0009]本發(fā)明另一方面提供了另一種隨機接入方法，包括:接收隨機接入前導碼；以及當檢測到在同一子幀接收到多于一個相同的隨機接入前導碼時，發(fā)送隨機接入響應消息，并設置隨機接入響應消息中的沖突指示域為出現(xiàn)沖突。
[0010]本發(fā)明再一方面提供了一種用戶設備，包括:發(fā)送單元及接收處理單元；其中，接收處理單元用于接收隨機接入響應消息，檢測隨機接入響應消息中的沖突指示域是否出現(xiàn)沖突，發(fā)送是否出現(xiàn)沖突的指令；發(fā)送單元用于隨機選擇隨機接入前導碼并發(fā)送，根據(jù)接收處理單元發(fā)送來的是否出現(xiàn)沖突的指令，開啟或關閉發(fā)送隨機接入消息3消息。
[0011]本發(fā)明再一方面提供了一種基站，包括:接收檢測單元及發(fā)送單元；其中，接收檢測單元用于接收隨機接入前導碼，并檢測是否在相同子幀上接收到多于一個的相同的隨機接入前導碼，如果檢測到，則向發(fā)送單元發(fā)送出現(xiàn)沖突的指令；發(fā)送單元用于發(fā)送隨機接入響應消息，并且如果接收檢測單元發(fā)送來出現(xiàn)沖突的指令，則設置隨機接入響應消息中的沖突指示域為出現(xiàn)沖突。
[0012]本發(fā)明通過在隨機接入響應消息中設置“沖突指示域”，使UE能提前識別到?jīng)_突發(fā)生，盡快發(fā)起下一次的隨機接入過程，從而降低了隨機接入時延，并節(jié)省了 UE功率開銷。此外，通過引入隨機接入優(yōu)先級別的判斷，讓隨機接入優(yōu)先級別較高的UE在發(fā)生沖突時，也能夠成功完成隨機接入過程，避免多次發(fā)起隨機接入過程，從而更進一步地降低了隨機接入優(yōu)先級別較高的UE的隨機接入時延,提高了用戶的服務質(zhì)量(Quality of Service,QoS)感知。
【附圖說明】
[0013]通過參照附圖詳細描述其示例實施方式，本發(fā)明的上述和其它特征及優(yōu)點將變得更加明顯。
[0014]圖1為本發(fā)明實施例提供的隨機接入方法的流程圖。
[0015]圖2為MAC RAR的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為本發(fā)明實施例提供的用戶設備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4為本發(fā)明實施例提供的基站的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實施方式。然而，示例實施方式能夠以多種形式實施，且不應被理解為限于在此闡述的實施方式；相反，提供這些實施方式使得本發(fā)明將全面和完整，并將示例實施方式的構(gòu)思全面地傳達給本領域的技術人員。在圖中，為了清晰，夸大了區(qū)域和層的厚度。在圖中相同的附圖標記表示相同或類似的結(jié)構(gòu)，因而將省略它們的詳細描述。
[0019]所描述的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以以任何合適的方式結(jié)合在一個或更多實施方式中。在下面的描述中，提供許多具體細節(jié)從而給出對本發(fā)明的實施方式的充分理解。然而，本領域技術人員將意識到，可以實踐本發(fā)明的技術方案而沒有所述特定細節(jié)中的一個或更多，或者可以采用其它的方法、組元、材料等。在其它情況下，不詳細示出或描述公知結(jié)構(gòu)、材料或者操作以避免模糊本發(fā)明的各方面。
[0020]圖1為本發(fā)明實施例提供的隨機接入方法。如圖1所示，該方法包括:
[0021]步驟SlOl:UE從預先存儲的隨機接入前導碼組中隨機選擇隨機接入的前導碼，并發(fā)送給eNB ；
[0022]在標準3GPP TS36.211中5.7.2小節(jié)中規(guī)定，每個小區(qū)可以使用的隨機接入前導碼數(shù)量最多為64個。在標準3GPP TS36.321中5.1節(jié)規(guī)定，基于競爭的隨機接入可以使用的隨機接入前導碼索引會通過小區(qū)廣播消息進行廣播，其中包括了隨機接入前導碼組A和隨機接入前導碼組B的大小。UE在隨機接入前導碼組A或隨機接入前導碼組B中隨機選擇一個隨機接入前導碼，并按照標準定義的初始發(fā)射功率，在相應的隨機接入信道中發(fā)送出去。
[0023]步驟S102:eNB接收隨機接入前導碼，如果在相同子幀上，eNB識別到有多個UE選擇了相同的隨機接入前導碼發(fā)送，則返回隨機接入響應消息(Random Access Response,RAR)，并在該隨機接入響應消息中指示出現(xiàn)沖突；
[0024]在該步驟中，當有多個UE選擇了相同隨機接入前導碼時，由于該多個UE距離eNB的遠近不同，雖然選擇在相同子幀中發(fā)送前導碼，但前導碼到達eNB側(cè)的時間不同，eNB能夠識別到存在多個UE在相同子幀上發(fā)送相同前導碼的情況，eNB會為該多個UE分配同一隨機接入時頻資源，隨機接入時頻資源信息攜帶在隨機接入響應消息中；同時，eNB通過將該隨機接入響應消息中的“沖突指示域”置為1，或者置位是(Yes)，或者置為真(True)，指示該多個UE出現(xiàn)沖突。
[0025]標準3GPP TS36.321中6.1.5節(jié)規(guī)定隨機接入響應消息為一個MAC (MediumAccess Control，媒體接入控制)H)U，包括MAC頭(MAC Header)和一個或多個媒體接入控制-隨機接入響應(MAC RAR)。圖2為MAC RAR的結(jié)構(gòu)示意圖，MAC RAR由以下字段組成:
[0026]預留比特位(R)，lbit ;
[0027]時間提前量(TimingAdvance Command)域，libit ;
[0028]上行授權(quán)域(ULGrant), 20bit ;
[0029]臨時C-RNTI (Temporary Cell-Rad1 Network Temporary Identity,臨時小區(qū)-無線網(wǎng)絡臨時標識)域，16bit ；
[0030]標準3GPP TS36.213中6.2節(jié)規(guī)定了隨機接入響應中用于指示上行傳輸資源的長度為20bit的上行授權(quán)域，上行授權(quán)域包含如下域:
[0031]跳頻指示(Hoppingflag), Ibit ；
[0032]固定長度的資源分配(Fixedsize resource block assignment), 1bit ；
[0033]截短的調(diào)制和編碼方案(Truncatedmodulat1n and coding scheme),4bit;
[0034]被調(diào)度的物理上行鏈路共享信道(Physical Uplink Shared Channel)的發(fā)送功率控制信令(TPC command for scheduled PUSCH), 3bit ；
[0035]上行發(fā)送延遲指示(UL delay)，Ibit ;
[0036]信道質(zhì)量指示請求(CQI request), Ibit ；
[0037]其中，在基于非競爭的隨機接入過程中，CQI request域用于指示是否上報非周期CQI (Channel Quality Indicator,信道質(zhì)量指不)、PMI (Precoding Matrix Indicator,預編碼矩陣指示)和RI (Rank Indicat1n，秩指示)，但在基于競爭的隨機接入過程中，CQIrequest域為預留的。
[0038]具體地，在隨機接入響應消息中設置“沖突指示域”的方法包括:
[0039]將MAC RAR中預留比特位“R”作為“沖突指示域”，如果出現(xiàn)沖突，則設置為1，或者置位Yes,或者置為True ;否則，設置為O,或者置為否(No),或者置為假(False)。
[0040]或者，將UL Grant域中CQI request域作為“沖突指示域”，如果出現(xiàn)沖突，則設置為I，或者置位Yes,或者置為True ;否則,設置為O,或者置為No,或者置為False。
[0041]再或者，在MAC頭或者MAC RAR中新增專用的“沖突指示域”，如果出現(xiàn)沖突，則設置為I，或者置位Yes,或者置為True ;否則,設置為O,或者置為No,或者置為False。
[0042]為了描述方便，下述當出現(xiàn)沖突時，均以將“沖突指示域”置為I為例進行說明。
[0043]通過在隨機接入響應消息中設置“