一種隨機接入方法、系統及其組成模塊的製作方法

2023-08-13 00:14:36 2

專利名稱：一種隨機接入方法、系統及其組成模塊的製作方法
技術領域：
本發明涉及移動通信系統中的隨機接入技術領域，尤其涉及一種通過透明 中繼進行隨機接入的方法、系統及組成模塊。
背景技術：
為了滿足系統對全覆蓋和高容量的需求，在未來的移動通信系統(如B3G 系統)中將可能大量使用中繼節點(Relay Station, RS),簡稱中繼。中繼節點 用於在節點(包括基站、中繼節點或用戶終端)之間轉發用戶數據或控制信令。 與基站相比，RS具有布置靈活，成本低的優點，可以節約建網成本。RS的引 入可以提高系統容量，增大小區覆蓋，提高傳輸速率等。
中繼節點分透明中繼和非透明中繼。透明中繼不發送下行同步信道、系統 配置和資源分配廣播消息。非透明中繼節點能夠發送自己的下行同步信道、系 統配置和資源分配廣播消息。
圖1為中繼節點的應用場景示意圖，從圖中可以看出，透明RS的覆蓋範 圍完全落在基站(BS)的覆蓋範圍之內，而非透明RS的覆蓋範圍可以有部分 或全部位於基站的覆蓋範圍之外。通常，用於提供熱點覆蓋的RS就是透明RS, 而用於擴大覆蓋範圍、解決陰影效應的RS為非透明RS。
在移動通信系統中，進行上行數據傳輸需要滿足一種特有的傳輸條件，即 上行同步。其目的是使來自不同距離的不同終端的上行信號能同步到達基站/ 中繼。上行同步能夠給系統帶來很多的好處如降低相鄰時隙間信號的幹擾， 改善系統性能，簡化基站/中繼接收機的設計等。因此，處於非同步狀態終端， 在發送上行數據前，需要使用隨機接入過程來建立與網絡的上行同步，然後才 能在同步方式下進行後續傳輸。已有的隨機接入方案的基本機制是在多個可 供選擇的隨機接入前導序列(Random Access Preamble,以下簡稱為Preamble ) 中，終端隨機選擇一個並在隨機接入信道(Random Access Channel,以下簡稱 為RACH)上發送，網絡收到後計算出該前導信號的實際到達時間與預期到達
時間的偏差，然後將其作為定時調整量(Timing Alignment,以下簡稱TA)放 在隨機接入響應(Random Access Response)中發送給終端，終端收到後按照 TA調整上行消息的發送時間，即可建立與網絡的上行同步。在基站/非透明中 繼的場景中，隨機接入方案的流程如圖2所示，以下對各步驟進行描述
步驟1、終端在所有可用的Preamble中隨機選擇一個，並在RACH上發送。 步驟2、基站/非透明中繼對RACH信道進行檢測，若監測到Preamble,則 計算該Preamble對應的TA;
步驟3、基站/非透明中繼發送對該Preamble的隨機接入響應，隨機接入響 應中包含TA信息和基站為用戶分配的C-RNTI ( Cell Radio Network Temporary Identifier);
步驟4、終端在收到隨機接入響應後，根據其中的TA信息，調整上行信號 的發送定時提前量。
在完成了隨機接入過程之後，終端和基站/非透明中繼間就可以進行上行數 據傳輸了。
在有透明中繼的場景中，隨機接入方案的流程如圖3所示
步驟1、終端在所有可用的Preamble中隨機選擇一個，並在RACH上發送；
步驟2、基站和透明中繼都會對RACH信道進行檢測，若監測到Preamble,
則基站和透明中繼都會記錄所收到的Preamble的接收功率並計算該Preamble
對應的TA;
步驟3、透明中繼向所屬基站上報所檢測到的隨機接入信息，隨機接入信 息中包含
a. 所收到的Preamble的標識信息，如編號；
b. 所收到的Preamble的接收功率；
c. 所收到的Preamble對應的TA;
d. 所收到的Preamble的時間信息，即Preamble到達中繼的時間。 步驟4、基站根據自己的測量以及所轄透明中繼發送過來的隨機接入信
息，選擇基站或某一個透明中繼為發起隨機接入的終端提供服務；
步驟5、基站向用戶終端發送對該Preamble的隨機接入響應，隨機接入響 應中包含
a. TA信息(基站為該終端所選定的服務節點所計算出的TA);
b.基站為用戶終端分配的臨時標識號，即C-RNTI;
步驟6、終端在收到基站對其所發送的Preamble的隨機接入響應後，根據 其中的TA信息，調整上行信號的發送定時提前量。
在完成了上述隨機接入過程之後，終端和基站/透明中繼間就可以進行上行 數據傳輸了。
在現有的有透明中繼參與的隨機接入方案中，未對透明中繼向所屬基站上 報的隨機接入信息做必要的限定，這樣可能會導致透明中繼上報的隨機接入信 息過多，造成中繼鏈路上無線資源的浪費。

發明內容
有鑑於此，本發明的目的之一是提供一種隨機接入方法，能夠解決透明中 繼上報隨機接入信息過多的技術問題。
為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的
一種隨機接入方法，當透明中繼檢測到終端發送的隨機接入前導序列時， 向基站上報隨機接入信息，在所述透明中繼上報所述隨機接入信息之前，所述 透明中繼根據一個或多個上報限定條件對所述隨機接入信息進行過濾，滿足所 述一個或多個上報限定條件的上報，不滿足的不上報。
基於上述方案，根據所述上報限定條件，當所述透明中繼所檢測到的隨機 接入前導序列的接收功率大於設定門限時，所述透明中繼上報所述隨機接入信 息，否則不上報。
基於上述方案，根據所述上報限定條件，當所檢測到的隨機接入前導序列 的實際到達時間與其預期到達時間的偏差小於預設門限時，所述透明中繼上報 所述隨機接入信息，否則不上報。
基於上述方案，根據所述上報限定條件，當所述透明中繼的業務負荷小於 預設門限時，所述透明中繼上報所述隨機接入信息，否則不上報。
基於上述方案，根據所述上報限定條件，當所述透明中繼檢測到有隨機接 入前導序列發生碰撞時，上報所述發生碰撞的隨機接入前導序列對應的隨機接 入信息，否則不上報。
基於上述方案，所述上報限定條件及所述上報限定條件的優先級和相互制 約關係，由所述基站進行配置，並通過信令配置給所述透明中繼。
基於上述方案，進一步地，所述透明中繼可通過專用信道或共享信道兩種 方式上報所述隨機接入信息。
基於上述方案，所述透明中繼上報所述隨機接入信息的方式由所述基站通 過信令配置給所述透明中繼。
基於上述方案，所述隨機接入信息包括所述隨機接入前導序列的標識信
息；所述隨機接入前導序列的接收功率；所述透明中繼計算出的所述隨機接入 前導序列對應的定時調整量；所述隨機接入前導序列的時間信息；所述透明中 繼檢測到的發生碰撞的隨機接入前導序列標識信息，所述透明中繼上報的隨機 接入信息包含上述隨機接入信息中的一個或多個。
本發明的另一目的是提供透明中繼隨機接入模塊，為達到此目的，本發明 的技術方案是這樣實現的
一種透明中繼隨機接入模塊，至少包括隨機接入模塊，用於接收隨機接
入請求及生成待上報的隨機接入信息；上報模塊，用於向基站上報所述隨機接 入信息；上報限定模塊，用於根據上報限定條件對所述待上報的隨機接入信息 進行過濾。
基於上述方案，所述基站隨機接入模塊還包括上報方式配置模塊，用於 為所述透明中繼配置上報所述隨機接入信息的方式，並通過信令配置給所述透 明中繼。
本發明的另一目的是提供一種基站隨機接入模塊，為達到此目的，本發明 的技術方案是這樣實現的
一種基站隨機接入模塊，至少包括
隨機接入處理模塊，用於接收隨機接入請求及透明中繼上報的隨機接入信 息；隨機接入響應模塊，用於響應隨機接入請求及根據選擇條件為終端選擇服 務節點；上報限定條件配置模塊，用於對上報限定條件、上報限定條件的優先 級及相互制約關係進行配置，並通過信令配置給所述透明中繼。
本發明的另一目的是提供一種基站隨機接入系統，為達到此目的，本發明 的技術方案是這樣實現的
一種隨機接入系統，包括透明中繼隨機接入模塊、基站隨機接入模塊，透 明中繼隨機接入模塊至少包括
隨機接入模塊，用於接收隨機接入請求及生成待上報的隨機接入信息；上
報模塊，用於向基站上報隨機接入信息；上報限定模塊，用於根據上報限定條 件對所述待上報的隨機接入信息進行過濾。
基站隨機接入模塊至少包括隨機接入處理模塊，用於接收隨機接入請求 及透明中繼上報的隨機接入信息，並根據所述隨機接入信息為終端選擇服務節
點；隨機接入響應模塊，用於響應隨機接入請求；上報限定條件配置模塊，用 於對上報限定條件、上報限定條件的優先級及相互制約關係進行配置，並通過 信令配置給所述透明中繼。
基於上述方案，所述基站隨機接入模塊還包括上報方式配置模塊，用於 通過信令為所述透明中繼配置上報所述隨機接入信息的方式。
通過本發明提出的隨機接入方案，能夠為透明中繼配置上報限定條件，通 過上報限定條件過濾隨機接入信息，從而減少透明中繼向基站上報的隨機接入 信息，降低中繼鏈路上的信令負載，減輕基站的處理負荷。


圖1為中繼的應用場景圖2為基站或非透明中繼隨機接入的處理流程圖3為透明中繼的隨機接入處理流程圖4為本發明所揭示的透明中繼的測量上報流程圖5為本發明所揭示的基站隨機接入服務節點選擇流程圖6為本發明所揭示的隨機接入系統的結構示意圖。
具體實施例方式
本發明技術方案的核心思想是，為透明中繼向所屬基站上報隨機接入信息 設立一定的條件，使透明中繼對自己所獲得的隨機接入信息進行一定的過濾和 篩選，只有當條件滿足時，透明中繼才向所屬基站上報隨機接入信息。通過設 定上報限定條件，可避免上報多餘的無用信息，避免造成中繼鏈路資源的浪費 和基站負載的加重。
本發明涉及到網絡側的透明中繼節點和基站節點，圖4為透明中繼的測量 上報流程，其具體的實施步驟如下
步驟l: RS接收並檢測preamble;
在這一步驟中，RS根據採用的檢測算法對preamble進行檢測，如果沒有 檢測到，則進入下一檢測周期繼續檢測；如果檢測成功，進入下一步驟。
步驟2: RS根據預設的上報限定條件對檢測到的preamble對應的隨機接入 信息進行篩選，若滿足上報條件，執行步驟3，否則結束本次上報流程。
可能的需要上報的隨機接入信息包括
A、所收到的Preamble的標識信息，如編號；
B 、所收到的Preamble的接收功率；
C、所收到的Preamble對應的TA;
D 、所收到的Preamble的時間信息；
E、檢測到碰撞的Preamble的標識信息，如編號；
根據基站設置，在滿足隨機接入信息上報限定條件的情況下，透明中繼將 上述信息上報給所屬基站。
可選擇的隨機接入信息上報限定條件包括
(1) 當所檢測到的Preamble的接收功率達到或大於預設門限時，透明中 繼才向所屬基站上報隨機接入信息；
(2) 當所檢測到的Preamble的實際到達時間與預期到達時間偏差小於預 設門限時，透明中繼才向所屬基站上報隨機接入信息；
(3) 當透明中繼的業務負荷小於預設門限時，才向所屬基站上報隨機接入
"士自
1§ "、5
(4) 當透明中繼檢測到有Preamble發生碰撞時，上報發生碰撞的Preamble 對應的隨機接入信息；
隨機接入信息上報限定條件包括但不局限於上述幾種情況。中繼所使用的 限定條件由所屬的基站進行配置。基站為中繼配置的限定條件可以大於等於一 個。當基站為中繼配置的限定條件大於一個時，基站還需為多個限定條件的優 先級及相互制約關係進行配置。上述上報限定條件由基站設定，並通過信令配 置給所轄的透明中繼，其中包含判定參數，如Preamble的實際到達時間與預期
到達時間之間允許的偏差範圍，透明中繼允許的業務負荷門限等。
步驟3:終端向基站上報隨機接入信息。
根據基站設置，在上報限定條件滿足時，透明中繼才向所屬基站上報隨機
接入信息。隨機接入信息上報給基站可以通過如下兩種方式進行
(1) 通過專用信道方式上報在基站和透明中繼間建立專用的信令信道， 通過該專用信令信道將隨機接入信息上報給基站，其特點是上報速度快，但可 能會出現資源浪費；
(2) 通過共享信道上報透明中繼使用"資源請求"信令向基站請求資源， 基站使用"資源分配"信令向透明中繼分配資源，然後透明中繼再在基站分配的 信道資源上進行隨機接入信息的上報，其特點是資源利用率高，但上報速度慢。
基站通過信令將上報方式配置給所轄的透明中繼。
圖5為基站隨機接入服務節點選擇流程，其具體的實施步驟如下
步驟l:基站接收並檢測終端發送的preamble;
基站端與中繼一樣，也對preamble進行檢測，某一終端所發送的隨機接入 請求可能同時被多個基站和多個透明中繼接收到，無論基站是否檢測到終端發 送的Preamble,在執行完隨機接入檢測後都需執行步驟2。
步驟2:等待下轄的透明中繼上報隨機接入信息；
基站在對隨機接入信道RACH進行檢測後，需等待下轄的透明中繼上報其 檢測到的隨機接入信息，若透明中繼檢測到preamble,其會在指定時間內上報 所檢測到的preamble對應的隨機接入信息，基站接收到後將進行進一步的比較 判斷。
步驟3:在等待下轄透明中繼上報隨機接入信息時間超時後，基站判斷是 否有一個以上接入節點(包括基站和中繼)檢測到同一個preamble,若是，則 執行步驟4，若否，則選定接收到該Preamble的接入節點為對應終端的服務節 點，並執行步驟5;
步驟4:基站根據自己的監測結果以及所轄透明中繼所發的隨機接入信息， 選擇基站或某一個透明中繼為發起隨機接入的終端提供服務；
基站根據自定義的選擇條件為發起隨機接入的終端選擇服務節點， 一最佳 實施例中，透明中繼配置的上報限定條件為大於接收功率門限，小於業務負
荷門限，優先判斷業務負荷。透明中繼上報信息包括preamble標識信息， preamble接收功率。基站端的配置是根據本身及透明中繼上報的接收功率的 大小選擇接收功率最強的節點為終端提供服務。例如，若基站某個所轄透明中 繼測量到的接收功率大於基站自己測量到的接收功率，就選擇所轄透明中繼為 終端提供服務；若基站自己測量到的接收功率大於所轄透明中繼測量到接收功 率，則選擇由基站自己為終端提供服務。若上報過濾條件多於一個，基站按照 所設定的優先級及各條件之間的制約關係進行相應的判斷。
步驟5:基站向終端發送對該Preamble的隨機接入響應，隨機接入響應中 包含
A、 TA信息；
B、 基站為用戶分配的C-RNTI;
該TA信息為，所選定服務節點根據測量所計算出的，終端與該服務節點 保持同步所需的定時調整量；
圖6為本發明所揭示的隨機接入系統的結構示意圖，本發明所揭示的隨機 接入系統包括透明中繼隨機接入模塊、基站隨機接入模塊。透明中繼隨機接入 模塊至少包括隨機接入模塊、上報模塊、上報限定模塊。隨機接入模塊，用 於接收隨機接入請求及生成待上報的隨機接入信息。上報模塊，用於向基站上 報隨機接入信息。上報限定模塊，用於根據上報限定條件對所述待上報的隨機 接入信息進行過濾。基站隨機接入模塊至少包括隨機接入處理模塊、隨機接 入響應模塊、上報限定條件配置模塊、上報方式配置模塊。隨機接入處理模塊， 用於接收隨機接入請求及透明中繼上報的隨機接入信息，並根據所述隨機接入 信息為終端選擇服務節點。隨機接入響應模塊，用於響應隨機接入請求。上報 限定條件配置模塊，用於為透明中繼配置上報限定條件並通過信令將所述配置 傳送給透明中繼；以及在多條件情況下為透明中繼配置各條件的優先級及相互 制約關係，並通過信令將所述配置傳送給透明中繼。上報方式配置模塊，用於
通過信令為所述透明中繼配置上報所述隨機接入信息的方式。
本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下， 本領域技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改 變和變形都應屬於本發明所附的權利要求的保護範圍。
權利要求
1、一種隨機接入方法，當透明中繼檢測到終端發送的隨機接入前導序列時，向基站上報隨機接入信息，其特徵在於，在所述透明中繼上報所述隨機接入信息之前，所述透明中繼根據一個或多個上報限定條件對所述隨機接入信息進行過濾，滿足所述一個或多個上報限定條件的上報，不滿足的不上報。
2、 ，根據權利.要求1所述的隨機接入方法，其特徵在於，根據所述上報限 定條件，當所述透明中繼所檢測到的隨機接入前導序列的接收功率大於設定門 限時，所述透明中繼上報所述隨機接入信息，否則不上報。
3、 根據權利要求1所述的一種隨機接入方法，其特徵在於，根據所述上 報限定條件，當所述透明中繼所檢測到的隨機接入前導序列的實際到達時間與 其預期到達時間的偏差小於預設門限時，所述透明中繼上報所述隨機接入信息， 否則不上報。
4、 根據權利要求1所述的隨機接入方法，其特徵在於，根據所述上報限 定條件，當所述透明中繼的業務負荷小於預設門限時，所述透明中繼上報所述 隨機接入信息，否則不上報。
5、 根據權利要求1所述的隨機接入方法，其特徵在於，根據所述上報限 定條件，當所述透明中繼檢測到有隨機接入前導序列發生碰撞時，上報所述發 生碰撞的隨機接入前導序列對應的隨機接入信息，否則不上報。
6、 根據權利要求1所述的一種隨機接入方法，其特徵在於，所述上報限 定條件及所述上報限定條件的優先級和相互制約關係，由所述基站進行配置， 並通過信令配置給所述透明中繼。
7、 根據權利要求1至6中任一項權利要求所述的隨機接入方法，其特徵在於，所述透明中繼可通過專用信道或共享信道兩種方式上報所述隨機接入信 白
8、 根據權利要求7所述的隨機接入方法，其特徵在於，所述透明中繼上報所述隨機接入信息的方式由所述基站通過信令配置給所述透明中繼。
9、 根據權利要求8所述的隨機接入方法，其特徵在於，所述隨機接入信 息包括所述隨機接入前導序列的標識信息；所述隨機接入前導序列的接收功率；所述透明中繼計算出的所述隨機接入前導序列對應的定時調整量；所述隨 機接入前導序列的時間信息；所述透明中繼檢測到的發生碰撞的隨機接入前導序列標識信息，所述透明中繼上報的隨機接入信息包含上述隨機接入信息中的一個或多個。
10、 一種透明中繼隨機接入模塊，至少包括隨機接入模塊，用於接收隨機接入請求及生成待上報的隨機接入信息；上報模塊，用於向基站上報所述隨機接入信息；其特徵在於，所述透明中繼隨機接入模塊還包括上報限定模塊，用於根據上報限定條件對所述待上報的隨機接入信息進行過濾。
11、 一種基站隨機接入模塊，至少包括隨機接入處理模塊，用於接收隨機接入請求及透明中繼上報的隨機接入信息；隨機接入響應模塊，用於響應隨機接入請求及根據選擇條件為終端選擇服務節點；其特徵在於，所述基站隨機接入模塊還包括上報限定條件配置模塊，用於對上報限定條件、上報限定條件的優先級及相互制約關係進行配置，並通過信令配置給所述透明中繼。
12、 根據權利要求11所述的基站隨機接入模塊，其特徵在於，所述基站隨機接入模塊還包括上報方式配置模塊，用於為所述透明中繼配置上報所述隨機接入信息的方式，並通過信令配置給所述透明中繼。
13、 一種隨機接入系統,包括透明中繼隨機接入模塊、基站隨機接入模塊, 透明中繼隨機接入模塊至少包括隨機接入模塊，用於接收隨機接入請求及生成待上報的隨機接入信息；上報模塊，用於向基站上報隨機接入信息；基站隨機接入模塊至少包括隨機接入處理模塊，用於接收隨機接入請求及透明中繼上報的隨機接入信息，並根據所述隨機接入信息為終端選擇服務節點； 隨機接入響應模塊，用於響應隨機接入請求；其特徵在於，所述透明中繼隨機接入模塊還包括上報限定模塊，用於根據上報限定條件對所述待上報的隨機接入信息進行過濾；所述基站隨機接入模塊還包括上報限定條件配置模塊，用於對上報限定條件、上報限定條件的優先級及 相互制約關係進行配置，並通過信令配置給所述透明中繼。
14、根據權利要求13所述的隨機接入系統，其特徵在於，所述基站隨機 接入模塊還包括上報方式配置模塊，用於通過信令為所述透明中繼配置上報所述隨機接入 信息的方式。
全文摘要
本發明涉及移動通信系統中的隨機接入方法、系統及組成模塊，尤其涉及包含透明中繼的移動通信系統中的隨機接入方法、系統及組成模塊，通過本發明解決了透明中繼上報隨機接入信息數量大的技術問題。本發明在透明中繼端通過上報限定條件對隨機接入信息進行過濾，滿足上報條件的進行上報，不滿足條件的不上報。本發明在基站端通過信令將上報限定條件及上報方式配置給透明中繼，易於集中管理與控制。通過本發明能夠減少隨機接入信息的上報量，降低中繼鏈路上的信令負載，減輕基站的處理負荷。
文檔編號H04B7/14GK101389121SQ200710121650
公開日2009年3月18日 申請日期2007年9月11日 優先權日2007年9月11日
發明者寇會如, 卓 高, 煒 鮑 申請人:大唐移動通信設備有限公司