CN100495999C - 随机接入实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种随机接入实现方法，包括步骤：设定用户所选取的签名分别在不同接入时隙中占有不同的优先级；按照每个接入时隙中各个签名的优先级顺序对由各个签名所标识的各个用户进行接入判决处理。本发明随机接入实现方法可以使各个用户在以均等机会接入网络的基础上，减小网络的管理复杂度和系统的资源开销。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及在宽带码分多址(WCDMA，Wideband Code Division Multiple Access)系统中的随机接入实现方法。
背景技术
在WCDMA系统中，物理随机接入信道(PRACH，Physical Random AccessChannel)是用来承载随机接入信道(RACH，Random Access Channel)的物理信道(其中RACH是一种逻辑信道)，当用户设备(UE，User Equipment)需要通过PRACH接入网络侧时，需要首先选取可用的签名(Signature)在PRACH上的一个接入时隙(Slot)中发送接入请求信息(Preamble)，而后延时1.5～2.5个接入时隙后，通过判断捕获指示信道(AICH，Acquisition IndicatorChannel)上的捕获指示(AI，Acquisition Indicator)来得知网络是否允许其接入；如果接入请求被拒绝，则UE延时1.5个接入时隙后再次发起接入请求信息，直到UE到达了自身的最大发射功率或者系统到达了预先设定的最大接入次数为止；如果允许其接入，则UE发送后续的Message信息。
由于RACH的传输方式是基于带有快速捕获指示时隙ALOHA方式的，并在WCDMA系统中，PRACH上传输的每个时隙中能够同时接入的用户数目最多为16个，不同的用户之间通过不同的Signature来区分。由于网络接入资源的限制，一般不能支持对1个接入时隙中的16个用户发送的数据同时进行解调，所以需要网络侧基站根据一定的接入策略来选择允许某些用户接入，其中网络侧基站所选用的接入策略要最大限度的保证不同用户之间的公平接入原则。
现有技术中，网络侧基站一般选取两种接入策略来对不同用户的接入进行判决，以控制用户的接入数目不会超过网络系统的接入资源：
第一种是在基站侧，按顺序处理每个接入时隙中分别代表16个用户的Signature，如Signature0～Signature15分别代表16个用户，则按顺序依次处理Signature0、Signature1......，并结合系统接入资源来完成对每个用户的接入判决，其处理原则是先处理的Signature代表的用户允许先接入。
可见在第一种接入策略中，由于采用针对每个接入时隙中分别代表16个用户的Signature0～Signature15依次进行处理，这必将导致Signature0的处理优先级高于Signature1，Signature1的处理优先级高于Signature2.....Signature14的处理优先级高于Signature15，从而致使如Signature15等后面的Signature代表的用户不能与其他用户以均等机会接入网络，也就不能很好的体现不同用户之间的公平接入原则。
第二种是在基站侧构造一个Signature处理表，每次对不同接入时隙中的用户之间进行接入判决处理时，变换一次查表顺序，并结合系统接入资源来完成对每个用户的接入判决，其处理原则也是先处理的Signature代表的用户允许先接入。这种接入策略能够保证每个接入时隙中处理的Signature先后顺序会发生变化，所以在一定程度上能够使得各个用户以均等的机会接入网络。
但是在上述第二种接入策略中，由于PRACH中每个接入时隙中可能有分别代表16个用户的16个Signature同时存在，且要保证处理每个接入时隙时要尽量变换一次查表顺序，这样对Signature处理表的管理存在较大复杂度，占用系统资源的开销也较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种随机接入实现方法，以使各个用户在以均等机会接入网络的基础上，减小网络的管理复杂度和系统资源开销。
为解决上述问题，本发明提出了一种随机接入实现方法，包括步骤：
设定用户所选取的签名分别在不同接入时隙中占有不同的优先级，设定后每个接入时隙中的不同签名具有不同优先级，并且相同签名在不同时隙中也具有不同优先级；
按照每个接入时隙中各个签名的优先级顺序对由各个签名所标识的各个用户进行接入判决处理。
其中所述每个接入时隙中允许有分别用于标识16个用户的不同签名接入，并每个接入时隙中设置有16个优先级。
可以通过设置如下矩阵实现设定用户所选取的签名分别在不同接入时隙中占有不同的优先级：
00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15
01 00 03 02 05 04 07 06 09 08 11 10 13 12 15 14
02 03 00 01 06 07 04 05 10 11 08 09 14 15 12 13
03 02 01 00 07 06 05 04 11 10 09 08 15 14 13 12
04 05 06 07 00 01 02 03 12 13 14 15 08 09 10 11
05 04 07 06 01 00 03 02 13 12 15 14 09 08 11 10
06 07 04 05 02 03 00 01 14 15 12 13 10 11 08 09
07 06 05 04 03 02 01 00 15 14 13 12 11 10 09 08
08 09 10 11 12 13 14 15 00 01 02 03 04 05 06 07
09 08 11 10 13 12 15 14 01 00 03 02 05 04 07 06
10 11 08 09 14 15 12 13 02 03 00 01 06 07 04 05
11 10 09 08 15 14 13 12 03 02 01 00 07 06 05 04
12 13 14 15 08 09 10 11 04 05 06 07 00 01 02 03
13 12 15 14 09 08 11 10 05 04 07 06 01 00 03 02
14 15 12 13 10 11 08 09 06 07 04 05 02 03 00 01
15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00
其中该矩阵中每行元素00～15分别用于标识一个接入时隙中16个用户的签名；每行元素的前后顺序表示不同签名之间的优先级顺序。
其中选中所述矩阵每行所标识的接入时隙中的不同标签以进行处理的过程包括步骤：
(1)初始化所述矩阵第一行所标识的接入时隙号为零；
(2)初始化该行中要处理的标签signature的顺序号为零；
(3)本次应处理的标签sig等于所述顺序号异或所述接入时隙号；
(4)对所述顺序号进行累加1处理，并判断处理后的顺序号是否小于16，如果是，返回执行步骤(3)；否则
(5)判断所述矩阵的下一行是否存在，如果是，对所述接入时隙进行累加1处理，以转至所述矩阵的下一行所标识的接入时隙，然后返回执行步骤(2)；否则返回执行步骤(1)。
本发明随机接入实现方法通过设定用户所选取的签名分别在不同接入时隙中占有不同的优先级；然后网络基站侧按照每个接入时隙中各个签名的优先级顺序来对由各个签名所标识的各个用户进行接入判决处理，从而可以实现各个用户在一段时间内享有均等的优先级接入顺序，很好的体现了不同用户之间的公平接入原则，且网络管理复杂度较低，并占用系统资源开销较少，有利于提高网络系统的随机接入性能。
附图说明
图1是本发明随机接入实现方法的主要实现原理流程图。
图2是本发明随机接入实现方法基于所构造的16×16矩阵，选中矩阵中每行所标识的接入时隙中的不同标签Signature以进行处理的过程示意图。
具体实施方式
上述现有技术中已经论述在移动通信网的基站侧，由于接入资源有限的限制，一般不能支持对一个接入时隙内分别用16个不同signature标识的16个用户发来的数据进行同时解调；因此，在系统接入资源允许的条件下，需要体现各个用户之间的公平接入原则。本发明随机接入实现方法正是基于上述原则，给出一个基于查表的处理方法，不仅能够减小网络侧的管理复杂度，同时占用系统资源的开销也较少，以在公平接入原则的基础上，能够更大程度的提高网络系统的随机接入性能。
下面将结合各个附图对本发明随机接入实现方法的具体实施过程进行详细的阐述。请参阅图1，该图是本发明随机接入实现方法的主要实现原理流程图，其主要实现过程如下：
步骤S10，设定用户通过PRACH接入网络侧时，用户所选取的签名Signature分别在不同接入时隙Slot中占有不同的优先级；其中在WCDMA系统中，每个接入时隙Slot中允许有分别用于标识16个用户的16个不同Signature接入，并且对每个Slot中接入的各个Signature设置有16个优先级。
由于在每个Slot中有16个不同的Signature来标识16个不同的用户，因此可以通过设置一个16×16的矩阵来实现设定用户所选取的Signature分别在不同Slot中占有不同的优先级，该16×16矩阵如下：
00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15
01 00 03 02 05 04 07 06 09 08 11 10 13 12 15 14
02 03 00 01 06 07 04 05 10 11 08 09 14 15 12 13
03 02 01 00 07 06 05 04 11 10 09 08 15 14 13 12
04 05 06 07 00 01 02 03 12 13 14 15 08 09 10 11
05 04 07 06 01 00 03 02 13 12 15 14 09 08 11 10
06 07 04 05 02 03 00 01 14 15 12 13 10 11 08 09
07 06 05 04 03 02 01 00 15 14 13 12 11 10 09 08
08 09 10 11 12 13 14 15 00 01 02 03 04 05 06 07
09 08 11 10 13 12 15 14 01 00 03 02 05 04 07 06
10 11 08 09 14 15 12 13 02 03 00 01 06 07 04 05
11 10 09 08 15 14 13 12 03 02 01 00 07 06 05 04
12 13 14 15 08 09 10 11 04 05 06 07 00 01 02 03
13 12 15 14 09 08 11 10 05 04 07 06 01 00 03 02
14 15 12 13 10 11 08 09 06 07 04 05 02 03 00 01
15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00
每个接入时隙Slot处理各个Signature的顺序对应到该矩阵的一行，接入时隙与接入时隙之间采用轮询方式，即第一个接入时隙对应该矩阵的第一行，第二个接入时隙对应该矩阵的第二行......依次类推。设置这个矩阵的约束条件是：
每一行中的00～15数组分别代表Signature0到Signature15；每一行数组之间的先后顺序对应的是一个接入时隙中的不同Signature之间的处理顺序。
每一列中的00～15数组分别代表Signature0到Signature15；每一列的左边第一个Signature表示当前接入时隙中第一个要处理的Signature，后面要处理的Signature依次类推。
从该矩阵的一行一行来看，在任意两个数组a和b之间，数组a出现在数组b左边的行数有8行，同样数组b出现在数组a左面的行数也有8行。
因此，在这个构造的矩阵中，以行对应不同的接入时隙(16行代表循环周期为16)，以列对应当前接入时隙中的不同Signature的处理顺序，所以能够最大限度的体现公平接入原则(所谓公平接入原则，就是指代表各用户的各个Signature之间被处理的顺序相对公平，在一段时间内，并在同等条件下，用于标识同一用户的Signature在不同接入时隙中会分别经历各种接入处理优先级)。
步骤S20，按照上述每个接入时隙中各个Signature的优先级顺序分别对由各个Signature所标识的各个用户进行接入判决处理，以在达到系统接入资源极限时，限制后续用户的接入。
请参阅图2，该图是本发明随机接入实现方法基于所构造的16×16矩阵，选中矩阵中每行所标识的接入时隙中的不同标签Signature以进行处理的过程示意图；其中具体处理过程如下：
步骤S100，初始化上述矩阵第一行所标识的接入时隙号为零；
步骤S110，初始化该行中要处理的标签signature的顺序号为零；
步骤S120，本次应处理的标签sig等于所述顺序号异或所述接入时隙号；
步骤S130，对该顺序号进行累加1处理；
步骤S140，判断处理后的顺序号是否小于16，如果是，返回执行步骤S120；否则执行步骤S150；
步骤S150，判断上述矩阵的下一行是否存在，如果是，执行步骤S160；否则返回执行步骤S100；
步骤S160，对所述接入时隙号进行累加1处理，以转至所述矩阵的下一行所标识的接入时隙，然后返回执行S110。
上述选中各个Signature的处理过程体现在具体算法上如下：
1、将接入时隙号初始化为0；
2、对每个接入时隙中的用于标识各个用户的各个Signature进行接入判决处理时，计算当前接入时隙号(00......15，周期为16)；
其中当前接入时隙号＝(接入时隙号++)模16；(因为上述矩阵中，接入时隙是以16为周期的，所以模16)；
3、处理同一个接入时隙中的各个Signature时，执行：
for(sig＝0；sig<16；sig++)
{
本次应处理的Signature＝sig异或接入处理时隙号；
...
}
同样在上述接入策略中，在每个接入时隙中也是基于在先处理的Signature标识的用户先接入原则，因此能够实现确保标识同一用户的Signature在不同接入时隙中被处理到的顺序是不同的，可以很好的体现以极其简单的算法来确保各个用户在PRACH信道中的公平接入原则。
在此还应该注意，虽然上面描述了本发明的优选实施方式，但还可以对上述公开的解决方案进行多种变换和改变，只要不偏离本发明权利要求所定义的范围，都落在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1、一种随机接入实现方法，其特征在于，包括步骤：
设定用户所选取的签名分别在不同接入时隙中占有不同的优先级，设定后每个接入时隙中的不同签名具有不同优先级，并且相同签名在不同时隙中也具有不同优先级；
按照每个接入时隙中各个签名的优先级顺序对由各个签名所标识的各个用户进行接入判决处理。
2、如权利要求1所述的随机接入实现方法，其特征在于，所述每个接入时隙中允许有分别用于标识16个用户的不同签名接入，并每个接入时隙中设置有16个优先级。
3、如权利要求1或2所述的随机接入实现方法，其特征在于，通过设置如下矩阵实现设定用户所选取的签名分别在不同接入时隙中占有不同的优先级：
00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15
01 00 03 02 05 04 07 06 09 08 11 10 13 12 15 14
02 03 00 01 06 07 04 05 10 11 08 09 14 15 12 13
03 02 01 00 07 06 05 04 11 10 09 08 15 14 13 12
04 05 06 07 00 01 02 03 12 13 14 15 08 09 10 11
05 04 07 06 01 00 03 02 13 12 15 14 09 08 11 10
06 07 04 05 02 03 00 01 14 15 12 13 10 11 08 09
07 06 05 04 03 02 01 00 15 14 13 12 11 10 09 08
08 09 10 11 12 13 14 15 00 01 02 03 04 05 06 07
09 08 11 10 13 12 15 14 01 00 03 02 05 04 07 06
10 11 08 09 14 15 12 13 02 03 00 01 06 07 04 05
11 10 09 08 15 14 13 12 03 02 01 00 07 06 05 04
12 13 14 15 08 09 10 11 04 05 06 07 00 01 02 03
13 12 15 14 09 08 11 10 05 04 07 06 01 00 03 02
14 15 12 13 10 11 08 09 06 07 04 05 02 03 00 01
15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00
其中该矩阵中每行元素00～15分别用于标识一个接入时隙中16个用户的签名；每行元素的前后顺序表示不同签名之间的优先级顺序。
4、如权利要求3所述的随机接入实现方法，其特征在于，选中所述矩阵每行所标识的接入时隙中的不同标签以进行处理的过程包括步骤：
(1)初始化所述矩阵第一行所标识的接入时隙号为零；
(2)初始化该行中要处理的标签signature的顺序号为零；
(3)本次应处理的标签sig等于所述顺序号异或所述接入时隙号；
(4)对所述顺序号进行累加1处理，并判断处理后的顺序号是否小于16，如果是，返回执行步骤(3)；否则
(5)判断所述矩阵的下一行是否存在，如果是，对所述接入时隙进行累加1处理，以转至所述矩阵的下一行所标识的接入时隙，然后返回执行步骤(2)；否则返回执行步骤(1)。
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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