一種隨機接入信令流程的資源分配方法
2023-06-16 19:15:26 1
一種隨機接入信令流程的資源分配方法
【專利摘要】一種隨機接入信令流程的資源分配方法，所述方法包括：eNB在收到隨機接入前導碼Msg1後，按照Msg1與隨機接入響應Msg2的資源映射關係在相應的頻帶的DL-SCH上發送Msg2，Msg2中包括上行資源分配授權，且所述上行資源分配授權一直有效，直到eNB發送上行資源釋放授權；eNB收到第三消息Msg3後，如果有下行信令傳輸，通過PDCCH向UE下發下行資源分配授權，且所述下行資源分配授權一直有效，直到eNB發送下行資源釋放授權。應用本發明實施例後，能夠降低信令傳輸時延，減少建立RRC連接的時間進而提高用戶附著成功率。
【專利說明】一種隨機接入信令流程的資源分配方法
【技術領域】
[0001]本申請涉及通信【技術領域】，更具體地，涉及一種隨機接入信令流程的資源分配方法。
【背景技術】
[0002]在基於TD-LTE技術的寬帶接入系統中，系統帶寬劃分為多個連續或非連續的子帶。為了降低成本和實現複雜度，用戶設備(UE)可以工作在單子帶模式，即UE的接收機帶寬不必是整個系統帶寬，UE根據硬體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接收機帶寬的要求，也減少系統對硬體能力的需求。
[0003]一個典型的應用場景是電力負荷監控通訊網，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電力負荷監控通訊網230MHz頻段頻率資源分布示意圖如圖1所示。
[0004]系統帶寬按照功能進一步分為同步子帶和業務子帶。同步子帶用於系統廣播和上下行同步，廣播信道(PBCH)、同步信號(PSS/SSS)以及物理隨機接入信道(PRACH)工作在同步子帶。業務子帶用於業務傳輸，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)均工作在業務子帶。
[0005]隨機接入過程在基於TD-LTE技術的寬帶接入系統中起著關鍵的作用，是UE進行RRC連接建立、RRC連接重建、切換、從空閒狀態轉到連接狀態時實現上行同步以及上行共享信道(UL-SCH)資源請求的唯一策略。隨機接入的目的包括:一是使UE獲得上行時間同步,二是在網絡側和UE之間建立唯一的終端標識符。
[0006]隨機接入過程分為競爭隨機接入和非競爭隨機接入兩種。競爭隨機接入中eNB沒有為UE分配專用前導碼，而是由UE在前導碼池中隨機選擇前導碼發起隨機接入，存在資源碰撞的風險；非競爭隨機接入中eNB為UE分配專用前導碼，UE應用專用前導碼發起隨機接入，不存在資源碰撞的風險。
[0007]A、RRC連接建立過程，應用競爭隨機接入，UE和eNB之間交互的消息如下:
[0008]1.l)Msgl?Msg2，UE在隨機接入信道發起隨機接入前導碼(Msgl )，eNB接收Msgl後在下行共享信道(DL-SCH)發送隨機接入響應(Msg2)，其中Msg2攜帶有UE在UL-SCH首次上行傳輸的授權。
[0009]1.2)Msg3?Msg4，UE在UL-SCH發起第三消息(Msg3)，此處的Msg3是RRC連接請求。eNB接收Msg3後在DL-SCH發送競爭決議和RRC連接建立消息(Msg4)。UE接收Msg4後，收到與用戶標識相關的競爭決議，認為成功隨機接入，RRC從空閒狀態轉為連接狀態。至此隨機接入過程完成。
[0010]1.3)Msg5，UE在UL-SCH上發送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。後續繼續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，應用競爭隨機接入，UE和eNB之間交互的消息如下:
[0012]2.l)Msgl?Msg2，UE在隨機接入信道發起隨機接入前導碼(Msgl )，eNB接收Msgl後在DL-SCH發送隨機接入響應(Msg2)，其中攜帶有UE在UL-SCH首次上行傳輸的授權。
[0013]2.2)Msg3 ?Msg4，UE 在 UL-SCH 發起 Msg3，此處的 Msg3 是 RRC 連接重建請求。eNB接收Msg3後在DL-SCH發送競爭決議和RRC連接重建消息(Msg4)。UE接收Msg4後，收到與用戶標識相關的競爭決議，認為成功隨機接入。至此隨機接入過程完成。
[0014]2.3)Msg5，UE在UL-SCH上發送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。後續繼續完成RRC連接重配。
[0015]C、切換過程，應用非競爭隨機接入。在UE和目標eNB通信之前，目標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)發給源eNB再透明轉發給UE。然後，UE向目標eNB發起非競爭隨機接入，獲得與目標小區的上行同步以及上行資源授權。UE和目標eNB之間交互的消息如下:
[0016]3.l)Msgl?Msg2，UE在隨機接入信道發起非競爭隨機接入前導碼(Msgl )，eNB接收Msgl後在DL-SCH發送隨機接入響應(Msg2)，其中攜帶有UE在UL-SCH首次上行傳輸的授權。至此非競爭隨機接入過程完成。
[0017]3.2)Msg3，UE在UL-SCH發送Msg3。此處的Msg3是RRC重配完成消息，指示切換完成。
[0018]在上述始於隨機接入過程的信令交互過程中，Msgl在專用的上行隨機接入信道發起，在發送Msg2時eNB只能識別隨機接入選擇的資源，不能識別UE，所以UE監聽Msg2的資源與發送Msgl的資源具有預定義的映射關係。除此之外，從Msg3開始的後續上下行交互信息都在UL-SCH或DL-SCH上發送，所用的資源由調度分配。表現為:
[0019]DeNB接收UE發起的隨機接入前導碼(Msgl)後，在DL-SCH發送Msg2，其中攜帶有UE在UL-SCH首次上行傳輸(Msg3)使用的資源，且Msg3傳輸成功後該資源默認釋放。
[0020]2)對於競爭隨機接入過程，eNB接收Msg3後，通過HXXH發送下行啟動授權，在DL-SCH發送Msg4 (攜帶競爭決議)。UE成功接收與用戶標識匹配的競爭決議則表示隨機接入成功，至此隨機接入過程完成。隨後，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)對於非競爭隨機接入過程，UE成功接收與隨機接入前導碼匹配的隨機接入響應則表示隨機接入成功，至此隨機接入過程完成。eNB接收Msg3後，如果還有上下行交互消息發送，需要重新分配上下行資源。
[0022]由於用戶設備接入網絡的時間是具有隨機性的，網絡中可能同時存在發起隨機接入的用戶和處於RRC連接狀態的等待被調度的用戶。
[0023]由於接入過程的重要性，調度分配資源時，發起隨機接入的用戶優先級高於處於RRC連接狀態的等待被調度的用戶優先級。
[0024]現有技術中，多個用戶同時發起隨機接入時，優先保證隨機接入過程中消息傳輸所需要的資源。隨機接入成功後，處於RRC連接狀態的用戶重新排隊等待調度，其調度優先級低於發起隨機接入的用戶的調度優先級，因此其餘的上下行交互消息則要等待所有用戶的隨機接入都完成後才會有空閒資源獲得傳輸，延長了信令交互的時延。
[0025]特別地，UE開機的信令流程作為UE和網絡相互通信的首要環節，其重要性和必要性不言而喻。在系統時頻資源較少的情況下，從隨機接入完成到RRC連接建立完成(攜帶附著請求)以及後續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，只能重新發起隨機接入，降低用戶附著成功率。
【發明內容】
[0026]本發明實施例提出一種隨機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，進而提高用戶附著成功率。
[0027]本發明實施例的技術方案如下:
[0028]一種隨機接入信令流程的資源分配方法，所述方法包括:
[0029]eNB在收到隨機接入前導碼Msgl後，按照Msgl與隨機接入響應Msg2的資源映射關係在相應的頻帶的DL-SCH上發送Msg2，Msg2中包括上行資源分配授權，且所述上行資源分配授權一直有效，直到eNB發送上行資源釋放授權；
[0030]eNB收到第三消息Msg3後，如果有下行信令傳輸，通過物理下行控制信道TOCCH向UE下發下行資源分配授權，且所述下行資源分配授權一直有效，直到eNB發送下行資源釋放授權；
[0031]UE在所述上行資源分配授權對應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後釋放所述上行傳輸資源；
[0032]eNB在所述下行資源分配授權對應的下行傳輸資源中傳輸下行信令，直到發送下行資源釋放授權後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緩存為空的次數大於預設的第一閾值，則釋放所述上行/下行資源。
[0035]所述第一閾值大於5。
[0036]所述方法進一步包括: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據的次數大於預設的第二閾值，則釋放所述上行/下行資源。
[0037]所述第二閾值小於5。
[0038]從上述技術方案中可以看出，在本發明實施例中eNB在收到Msgl後，按照Msgl與Msg2的資源映射關係在相應的頻帶的DL-SCH上發送Msg2，Msg2中包括上行資源分配授權；eNB收到Msg3後，通過HXXH向UE下發下行資源分配授權；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並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，直到發送下行資源釋放授權後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，發起隨機接入的用戶能夠減少建立RRC連接的時間，進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230MHz頻段頻率資源分布示意圖；
[0040]圖2為隨機接入信令流程的資源分配流程示意圖。
【具體實施方式】
[0041]為使本發明的目的、技術方案和優點表達得更加清楚明白，下面結合附圖及具體實施例對本發明再作進一步詳細的說明。
[0042]在本發明實施例中，在隨機接入過程中確定上行傳輸資源與下行傳輸資源。隨機接入過程的消息到後續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後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，進而可以提高附著成功率。
[0043]此外，通過設定閾值識別信令流程結束，儘可能快地釋放資源以供其他用戶快速接入或進行數據傳輸。
[0044]參見附圖2是隨機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後，按照Msgl與Msg2的資源映射關係在相應的頻帶的DL-SCH上發送Msg2，Msg2中包括上行資源分配授權。
[0046]UL-SCH的上行資源分配授權攜帶在隨機接入過程的隨機接入響應中。eNB在收到Msgl後，按照預定義的Msgl與Msg2資源映射關係在指定頻帶上的DL-SCH發送Msg2，Msg2中攜帶有UE在UL-SCH上行資源分配授權。
[0047]202、eNB收到Msg3後，通過PDCCH向UE下發下行資源分配授權。
[0048]eNB正確接收Msg3後,如果有下行信令傳輸,通過F1DCCH向UE下發下行資源分配授權，其該下行資源分配授權一直有效，直到eNB發送下行資源釋放授權。
[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行，以避免頻繁的子帶切換授權。所以，在分配資源時，如果有下行消息需要發送，通過roccH發送下行資源分配授權，分配與上行傳輸相同的頻帶給發起隨機接入的用戶。
[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後釋放該上行傳輸資源；eNB在下行傳輸資源中傳輸下行信令，直到發送下行資源釋放授權後釋放該下行傳輸資源。UE在上行傳輸資源中傳輸上行信令,默認該上行傳輸資源一直有效。在傳輸完上行信令後，並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後，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，默認該下行傳輸資源一直有效。在傳輸完下行信令後或沒有下行信令發送，則發送下行資源釋放授權，釋放該下行傳輸資源。
[0052]按照現有的協議配置，邏輯信道分為0...15，其中0、1、2分別對應信令無線承載(SRB)0、SRB1、SRB2，3?10為數據無線承載(DRB)，其它為保留值。
[0053]由隨機接入過程引發的信令流程中，因RRC連接建立發起的隨機接入，最後一條空口信令是UE發起的上行信息傳輸消息(攜帶附著完成)，承載在SRB2 ;因RRC連接重建或因小區切換發起的隨機接入，最後一條空口信令是UE發起的RRC連接重配完成消息，承載在 SRBl。
[0054]那麼，調度可以通過邏輯信道號I或2來識別UE發起的最後一條空口信令，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。也就是說，當邏輯信道I或2為空的次數超過第一閾值，則確定信令流程結束。可以釋放此時的上行/下行資源，可以利用釋放後的資源供其他用戶快速接入或進行數據傳輸。
[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據的次數的最小次數。也就是說，當邏輯信道3至10中任意一個邏輯信道傳輸數據的次數大於預設的第二閾值，則確定信令流程結束。可以釋放此時的上行/下行資源，可以利用釋放後的資源供其他用戶快速接入或進行數據傳輸。
[0057]第一閾值和第二閾值可以根據經驗值進行配置。建議第一閾值設置大於5，第二閾值設置小於5。以使得優先傳輸隨機接入時，在業務數據到達之前或短暫傳輸DRB之後，能夠儘快地釋放資源以供其他用戶發起隨機接入或其他更高優先級的業務傳輸。
[0058]以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，並非用於限定本發明的保護範圍。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種隨機接入信令流程的資源分配方法，其特徵在於，所述方法包括: 基站eNB在收到隨機接入前導碼Msgl後，按照Msgl與隨機接入響應Msg2的資源映射關係在相應的頻帶的下行共享信道DL-SCH上發送Msg2，Msg2中包括上行資源分配授權，且所述上行資源分配授權一直有效，直到eNB發送上行資源釋放授權； eNB收到第三消息Msg3後，如果有下行信令傳輸，通過物理下行控制信道HXXH向UE下發下行資源分配授權，且所述下行資源分配授權一直有效，直到eNB發送下行資源釋放授權； UE在所述上行資源分配授權對應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後釋放所述上行傳輸資源； eNB在所述下行資源分配授權對應的下行傳輸資源中傳輸下行信令，直到發送下行資源釋放授權後釋放所述下行傳輸資源。
2.根據權利要求1所述資源分配的方法，其特徵在於，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.根據權利要求1所述資源分配的方法，其特徵在於，所述方法進一步包括:在上行/下行資源中邏輯信號I或邏輯信道2緩存為空的次數大於預設的第一閾值，則釋放所述上行/下行資源。
4.根據權利要求3所述資源分配的方法，其特徵在於，所述第一閾值大於5。
5.根據權利要求1所述資源分配的方法，其特徵在於，所述方法進一步包括: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據的次數大於預設的第二閾值，則釋放所述上行/下行資源。
6.根據權利要求1所述資源分配的方法，其特徵在於，所述第二閾值小於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 優先權日:2013年5月24日
【發明者】楊茜, 朱穎, 姜春霞 申請人:普天信息技術研究院有限公司