CN101115295A - 提高随机接入信道传输速率的方法、系统及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高随机接入信道传输速率的方法，包括：网络广播随机接入信道RACH组织信息；用户终端在接入网络时，根据所述RACH组织信息及自身能力选择可以使用的RACH资源及调制编码方式；用户终端利用选择的调制编码方式及RACH资源接入网络。本发明还公开了一种提高随机接入信道传输速率的系统及设备，所述系统包括：接入点设备和终端，其中，接入点设备包括：RACH组织信息生成模块和网络收发模块。利用本发明，可以使终端能够自适应地选择尽可能高的调制编码方式，提高随机信道传输速率。

Description

提高随机接入信道传输速率的方法、系统及设备

技术领域

本发明涉及移动通信技术，具体涉及一种提高随机接入信道传输速率的方法、系统及设备。

背景技术

RACH(Random Access Channel，随机接入信道)是用来发送来自终端的控制信息(如请求建立连接)的上行链路传输信道，它同样也可以用来发送终端到网络的少量分组数据。正常系统操作要求RACH能在整个期望的小区覆盖范围内接收到，因此，也就意味着RACH实际数据速率必须足够低，至少对于系统初始化接入和其他控制过程应该如此。

随着移动终端数量以及来自每个终端的业务请求的日益增加，导致小区接入请求大幅增加，请求数量的增加可能造成小区预定的接入信道不够用，最终会导致用户终端接入失败。当然，针对这种问题，可以通过减小小区范围在一定程度上降低用户终端接入失败的概率，也就是说将原来一个小区需要处理的接入请求，分给多个小区来完成，这意味着在原来一个小区的覆盖范围内，可用的接入信道增加了。但这种方式会随之产生新的问题，因为小区覆盖范围的减小，用户终端的移动性将造成更频繁的小区切换，而每次切换都需要RACH完成终端与新小区的连接，而且，RACH的增加也会占用更多的无线资源。

为了满足对RACH的更多需求，现有技术中提议采用高阶调制编码技术来提高单个RACH信道传输速率，比如，在GSM(全球移动通信)系统中，对RACH信道采用GMSK/CR(高斯滤波最小频移键控/码率)＝1/2的调制编码方式，在WCDMA(宽带码分多址)系统中，采用QPSK/CR(正交相移键控/码率)＝1/2的调制编码方式。

欧洲专利申请WO 03/003641公开了一种在无线通信系统中设置随机接入信道上行传输参数的方法。在该方法中，需要对终端发送的接入前导进行特殊设计，基站收到该前导后，将调制编码方式指示信息通过AICH(捕获指示信道)发送给终端，终端根据该指示设置相应的调制编码参数。这种方法不仅会占用AICH信道资源，而且会导致额外的接入时延。

为了支持RACH信道的高阶调制编码方式，使处于严重的路径损耗和阴影衰落位置上的终端也能够得到较高的信号干扰比，就需要对现有支持低阶调制编码的收发器进行改造，以提高收发器的处理能力，这无疑会大大增加设备成本。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种提高随机接入信道传输速率的方法，以克服现有技术采用固定的高阶调制编码方式需要对只支持低阶调制编码方式的终端进行改造的缺点，使各种终端能够自适应地选择尽可能高的调制编码方式，提高随机信道传输速率。

本发明的另一个目的是提供一种提高随机接入信道传输速率的系统，在提高随机信道传输速率的同时，保证各种终端自适应地选择合适的调制编码方式。

本发明的另一个目的是提供一种接入点设备，以使终端接入时能够自适应地选择合适的调制编码方式。

本发明的另一个目的是提供一种终端，以自适应地选择合适的调制编码方式。

为此，本发明提供如下的技术方案：

一种提高随机接入信道传输速率的方法，所述方法包括以下步骤：

A、网络广播随机接入信道RACH组织信息，所述RACH组织信息至少包括RACH资源、RACH资源对应的调制编码方式及用户终端使用该调制编码方式应满足的条件；

B、用户终端在接入网络时，根据所述RACH组织信息及自身能力选择可以使用的RACH资源及调制编码方式；

C、用户终端利用选择的调制编码方式及RACH资源接入网络。

所述方法还包括：在网络初始化时，生成初始RACH组织信息。

所述生成初始RACH组织信息的步骤包括：

将所有RACH划分为一个或多个子RACH组；

分配每个子RACH组中包含的无线资源；

设置每个子RACH组对应的调制编码方式；

设置用户终端使用每个子RACH组对应的调制编码方式时应满足的条件。

所述用户终端使用每个子RACH组对应的调制编码方式时应满足的条件具体为：用户信号干扰比阈值。

所述步骤B包括：

用户终端进行下行导频信道测量，获得信道质量估计值；

根据所述信道质量估计值和各子RACH组对应的用户信号干扰比阈值确定可以使用的RACH资源及调制编码方式。

优选地，所述步骤B还包括：

如果用户终端自身能力满足多个子RACH组对应的用户终端使用条件，则优先选用对应高阶调制编码方式的子RACH组中的RACH资源及对应的调制编码方式。

优选地，所述方法还包括：

网络根据用户终端接入RACH时的行为调整所述RACH组织信息。

所述网络根据用户终端接入RACH时的行为调整所述RACH组织信息的步骤包括：

对于固定数量的RACH资源，根据在预定时间内用户终端接入各子RACH组的频率调整各分配给每个子RACH组的无线资源的比例；和/或

根据用户终端使用各子RACH组的成功率调整用户终端使用每个子RACH组对应的调制编码方式时应满足的条件；和/或

如果接入所有子RACH组的成功率低于预定值，则增加RACH资源的总数量。

一种提高随机接入信道传输速率的系统，包括：接入点设备和终端，

所述接入点设备包括：

RACH组织信息生成模块，用于生成RACH组织信息，所述RACH组织信息至少包括RACH资源、RACH资源对应的调制编码方式及用户终端使用该调制编码方式应满足的条件；

网络收发模块，与终端进行无线信号交互，向终端广播所述RACH组织信息，并接收终端发送的信号；

所述终端包括：

终端收发模块，与接入点设备进行交互，获取接入点设备的广播信息，并通过RACH信道向接入点设备发送接入请求消息；

调制编码方式选择模块，用于在终端接入网络时，根据所述广播信息中携带的RACH组织信息及终端自身能力选择可以使用的RACH资源及调制编码方式。

所述终端还包括：

信道质量获取模块，用于进行下行导频信道测量，获得信道质量估计值；

比较模块，分别与所述信道质量获取模块和终端收发模块相连，用于比较所述RACH组织信息中的用户终端使用该调制编码方式应满足的条件与信道质量估计值，并将结果传送给调制编码方式选择模块。

所述接入点设备还包括：

RACH组织信息调整模块，与所述RACH信息生成模块相连，用于根据终端接入RACH时的行为调整所述RACH组织信息。

一种接入点设备，所述设备包括：

RACH组织信息生成模块，用于生成RACH组织信息，所述RACH组织信息至少包括RACH资源、RACH资源对应的调制编码方式及用户终端使用该调制编码方式应满足的条件；

网络收发模块，与终端进行无线信号交互，向终端广播所述RACH组织信息，并接收终端发送的信号。

所述设备还包括：

RACH组织信息调整模块，与所述RACH信息生成模块相连，用于根据终端接入RACH时的行为调整所述RACH组织信息。

一种终端，所述终端包括：

终端收发模块，与接入点设备进行交互，获取接入点设备的广播信息，并通过RACH信道向接入点设备发送接入请求消息；

调制编码方式选择模块，用于在终端接入网络时，根据所述广播信息中携带的RACH组织信息及终端自身能力选择可以使用的RACH资源及调制编码方式。

所述终端还包括：

信道质量获取模块，用于进行下行导频信道测量，获得信道质量估计值；

比较模块，分别与所述信道质量获取模块和终端收发模块相连，用于比较所述RACH组织信息中的用户终端使用该调制编码方式应满足的条件与信道质量估计值，并将结果传送给调制编码方式选择模块。

由以上本发明提供的技术方案可以看出，本发明通过网络向用户终端广播RACH组织信息，使终端在接入网络时，根据自身的能力及该RACH组织信息，选择可以使用的RACH资源及调制编码方式接入网络。这样，在用户终端具备相应能力的前提下，可以使其优先选择高阶调制编码方式，有效地改善了RACH传输速率，进而增加了一定覆盖范围的小区接入用户的数量。由于利用广播信道发送RACH组织信息，因此不会占用额外的无线资源，也不会产生额外的接入时延。

本发明进一步由网络根据用户终端接入RACH时的行为调整RACH组织信息，使分配给每个子RACH组的无线资源的比例、用户终端使用每个子RACH组对应的调制编码方式时应满足的条件、以及RACH资源的总数量等参数都能够根据用户终端的接入情况进行相应地调整，最大限度地利用了为RACH分配的无线资源。利用本发明，可以在不改变小区覆盖范围、不对终端收发器进行改造、并能提高RACH传输速率的前提下，使终端能够自适应地选择合适的调制编码方式，提高了系统吞吐量，降低了冲突接入失败概率。

附图说明

图1是本发明方法的一个优选实施例的实现流程图；

图2是利用本发明在具有不同天线布局的小区中通信模式分布情况的示意图；

图3是采用本发明方法与传统单一调制编码方式时RACH上吞吐量仿真结果示意图；

图4是采用本发明方法与传统单一调制编码方式时处于中心区域的用户接入失败率仿真结果示意图；

图5是采用本发明方法与传统单一调制编码方式时处于边缘区域的用户接入失败率仿真结果示意图；

图6是本发明系统的一个实施例的原理框图；

图7是本发明接入点设备的一个实施例的原理框图；

图8是本发明终端的一个实施例的原理框图。

具体实施方式

本发明的核心是由网络向用户终端广播RACH组织信息，使用户终端在接入网络时，根据自身的能力及该RACH组织信息，选择可以使用的RACH资源及调制编码方式接入网络。为了使RACH组织信息中各项参数得到合理的分配，在网络初始化时，可以根据仿真得到初始的RACH组织信息；在运行过程中，网络根据用户终端接入RACH时的行为实时调整RACH组织信息。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

参照图1，图1示出了本发明方法的一个优选实施例的实现流程，包括以下步骤：

步骤101：网络初始化，生成初始RACH组织信息。

这些RACH组织信息可以存放在网络侧的RNC(无线网络控制器)中，也可以存放在基站中。

其中，RACH组织信息至少包括RACH资源、RACH资源对应的调制编码方式及用户终端使用该调制编码方式应满足的条件。

比如，将可用的无线资源分成多个子RACH组，每个子RACH组与特定的通信模式相关，所述通信模式为调制方式与编码速率的组合。

为此，在生成初始RACH组织信息时，需要将所有RACH划分为一个或多个子RACH组，分配每个子RACH组中包含的无线资源，设置每个子RACH组对应的调制编码方式，设置用户终端使用每个子RACH组对应的调制编码方式时应满足的条件。该条件可以是用户信号干扰比阈值，也就是说只有用户信号干扰比的值大于该阈值时，该用户才可以使用该子RACH组中的无线资源。当然，也可以是其他接入条件，例如结合用户的信号干扰比阈值，同时考虑用户的移动速度，只有当用户信号干扰比的值大于该阈值，且用户的移动速度低于一个设定的速度值时，该用户才可以使用该子RACH组中的无线资源。

假设将可用的无线资源组织到多个无线资源单元(RRU)中，这些RRU可以表示为时域、频域、码域、空域上的非重叠的无线资源片，系统所需要的RRU的最小单位值是M₀。

假设有N个子RACH组，编号为1，2，...，N。为各子RACH组分配的无线资源比例为n₁∶n₂∶...∶n_N，其中，n_i表示第i个子RACH组分配的RRU的数量，为M₀的整数倍。用户使用各子RACH组对应的调制编码方式时应满足的条件为[t₁，t₂，...，t_N]。

这些参数在初始设置时可以根据先验知识或者通过仿真实验来确定，在网络运行中，还可以根据来自所有移动终端对RACH的需求状况，进行适应性地调整，具体调整过程将在后面详细描述。

步骤102：网络广播RACH组织信息。

本技术领域人员知道，在HSDPA(高速下行分组接入)中，采用AMC(自适应调制编码)作为基本的链路自适应技术对调制编码速率进行粗略的选择。AMC的原理就是根据用户瞬时信道质量状况和当前资源，选择最合适的下行链路调制编码方式。靠近基站的用户接收信号功率强，采用高阶调制方式(如16QAM)和高速率信道编码(3/4编码速率)，使用户获得尽量高的数据吞吐率；当信号较差时，则选取低阶调制方式(如QPSK)和低速率信道编码(1/4编码速率)来保证通信质量。为了实现高性能的AMC，需要向网络提供信道状态信息。

本发明借鉴上述原理，在RACH信道上采用AMC的实现机制，以提高RACH传输速率。但由于不能为RACH提供绑定的上行信道来反馈信道状态信息，因此也不能将在业务信道上AMC的实现机制直接应用于RACH上。为此，本发明采用由网络广播通知的方式，将RACH组织信息广播给小区内的所有终端，使其可以根据该通知及自身能力来选择合适的调制编码方式接入网络。

广播信道是下行传输信道，用于广播系统和小区的特有信息。通过广播信道将上述RACH组织信息广播发送给小区内的各终端，使终端能够了解目前可以使用的所有无线资源信息。

步骤103：终端在接入网络时，根据获得的RACH组织信息及自身能力选择可以使用的RACH资源及调制编码方式。

由于每个子RACH组对应了一组与其相应的信息，终端可以选择其中的RACH接入网络，但要满足该RACH对应的用户终端接入条件。如果该条件为用户信号干扰比阈值，则终端需要对下行导频信号进行测量，获得其信道状况的估计值。信道质量估计方法在现有技术中有多种，在此可以根据需要选用。

获得信道质量估计值后，与各子RACH组对应的用户信号干扰比阈值进行比较，在有多个子RACH组满足的情况下，根据终端本身对调制编码方式的支持能力，可以优先选择对应高阶调制编码方式的子RACH组中的无线资源及对应的调制编码方式。如果使用选择的资源及调制编码方式时，未能成功接入网络，则可以选择对应低阶调制方式的子RACH组中的无线资源。

步骤104：终端利用选择的调制编码方式及RACH资源接入网络。

利用本发明，在使用单天线和多天线的无线蜂窝通信系统中，小区中通信模式分布情况如图2所示，其中，21为单天线的小区，22为多天线的小区，天线位于条纹标示的区域中，可以支持高数据速率通信模式，即在该区域内的终端可以采用高阶调制编码方式(将该区域称为中心区域)，在条纹标示之外的区域，终端可以采用低阶调制编码方式(将该区域称为边缘区域)。

如果某终端可以支持多种调制编码方式，则在移动过程中，可以根据其所处位置选择相适应的调制编码方式，从而最大限度地提高RACH的传输速率。

为了充分利用网络中的无线资源，提高系统吞吐量，降低冲突接入失败概率，本发明还可以由网络根据终端接入RACH时的行为对RACH组织信息进行调整。使分配给每个子RACH组的无线资源的比例、用户终端使用每个子RACH组对应的调制编码方式时应满足的条件、以及RACH资源的总数量等参数根据用户终端接入情况的变化得到适应性的调整。

对于固定数量的RACH资源，根据在预定时间内终端接入各子RACH组的频率调整分配给每个子RACH组的无线资源的比例。比如，如果有两个子RACH组S1、S2，在某段时间内S2的选择频率很高而S1的选择频率较低，则减小为S1、S2分配的无线资源比例n₁∶n₂的值，相反，则增加n₁∶n₂的值。

根据终端使用各子RACH组时的接入成功率调整用户终端使用每个子RACH组对应的调制编码方式时应满足的条件。比如，网络记录并统计一定时间内各子RACH组上的接入失败率，如果发现某个子RACH组上接入失败率超过了一定的值，则增加用户终端使用该子RACH组对应的调制编码方式时应满足的用户信号干扰比阈值；反之，则减小该用户信号干扰比阈值。调整后将新的条件广播通知各终端。

如果接入所有子RACH组的成功率低于预定值，还可以增加RACH资源的总数量。比如，如果各子RACH组上的接入失败率长期较高，则网络可以增加一个或多个新的RRU到某个子RACH组上。

以上几种调整过程可以单独进行，也可以一起进行。

网络可以定期对RACH组织信息进行调整；也可以设定调整条件，在满足该条件时再进行调整。

通过对RACH组织信息的实时调整，可以有效地提高无线资源的利用率。

下面通过实例对此进一步说明。

例1：假定以下条件：

(1)用于RACH的传统的调制编码方式为：QPSK/CR＝1/2(即调制方式Mo1＝2，编码速率c1＝1/2)；

(2)在只采用传统调制编码方式情况下，一个RACH可以满足一个小区内N_av＝20个用户的访问需求；

(3)在一个小区中有大约N_total＝100个用户，并且这些用户在该小区中均匀分布；

(4)一次访问需要发送X＝150比特的分组数据；

(5)利用本发明，配置两种调制编码方式，分别为：16QAM/CR＝3/4(即调制方式Mo2＝4，编码速率c2＝3/4)和QPSK/CR＝1/2，而且小区中1/3的区域中的用户使用高阶调制方式16QAM/CR＝3/4，其他区域中的用户使用低阶调制方式QPSK/CR＝1/2；

(6)每个子载波带宽为15kHz；

(7)一个小区内有β＝1/3的区域可以使用高阶调制编码方式。

基于上述假定，可以得到：

在传统的单一调制编码方式下一次接入占用一个子载波的时间为：

T_trad＝X/(15×c1×Mo1)＝150/(15×1/2×2)＝10ms，

因此，可以将每个子载波上的10ms作为一个RRU，一个小区中需要5个RRU。

在利用本发明方案的情况下，按照16QAM/CR＝3/4调制编码方式计算一次接入占用一个子载波的时间为：

T_H＝X/(15×c2×Mo2)＝150/(15×3/4×4)＝3.33ms，

因此，可以将每个子载波上的3.33ms作为一个子RRU，为传统一个RRU的γ＝1/3。

按照QPSK/CR＝1/2调制编码方式计算一次接入占用一个子载波的时间为：T_L＝T_trad＝10ms。

因此，利用本发明方法，一个小区中需要的RRU的数量为：

$N=N_{\mathrm{total}}/N_{\mathrm{av}}\×\mathrm{\β}\×\mathrm{\γ}+N_{\mathrm{total}}/N_{\mathrm{av}}\×(1-\mathrm{\β})=\frac{100*1/3}{20}*1/3+\frac{100*2/3}{20}=3.89\left(\mathrm{RRU}\right).$

可见，利用本发明方案，与传统单一调制编码方式相比，在相同的接入用户数量下，可以节省1.11 RRU(N_total/N_av＝5RRU，5-3.89＝1.11)。

例2：假定以下条件：

(1)用于RACH的传统的调制编码方式为：QPSK/CR＝1/2(即调制方式Mo1＝2，编码速率c1＝1/2)；

(2)利用本发明，配置两种调制编码方式，分别为：16QAM/CR＝3/4(即调制方式Mo2＝4，编码速率c2＝3/4)和 QPSK/CR＝1/2；

(3)每个子载波带宽为15kHz；

(4)每个时隙持续时间T＝10ms，每个RRU定义为一个子载波上的一个时隙，一个子RRU定义为一个子载波的1/3时隙；

(5)有N＝6个RRU用于RACH；

(6)用户在小区中均匀分布，而且小区中1/3的区域中的用户使用高阶调制方式16QAM/CR＝3/4，其他区域中的用户使用低阶调制方式QPSK/CR＝1/2，就是说，N1＝6*1/3＝2 RRU(6个子RRU)用于16QAM/CR＝3/4，N2＝4RRU用于QPSK/CR＝1/2。

基于上述假定，可以计算得到在没有用户接入的情况下RACH上承载的数据比特：

传统的单一调制编码方式下，RACH上承载的数据比特为：NumBit_trad＝N×B×c1×Mo1×T＝6×15×1/2×2×10＝900(比特)；

利用本发明方法，RACH上承载的数据比特为：NumBi_tour＝N1×B×c2×Mo2×T+N2×B×c1×Mo1×T＝2×15×3/4×4×10+4×15×1/2×2×10＝1500(比特)。

由上述计算结果可见，利用本发明方案，可以有效地提高RACH上传输的数据比特。如果有更多的RRU用于高阶调制编码方式，则RACH上传输的数据比特可以提高更多。

在上面两个示例中，给出了理想情况下利用本发明对RACH传输速率提高的情况。在实际应用中，还需要考虑接入碰撞的情况。在传统的解决方案中，可以通过提高发送信号强度来提高用户接入的成功率，但这样会影响发生碰撞的其他用户的接入成功率。利用本发明，可以减少接入碰撞，而无需提高发送信号强度。下面通过仿真示例对此进行说明。

参照图2所示利用本发明在小区中通信模式分布示意图，假定：

(1)某小区中1/3区域内的终端使用高阶调制方式16QAM/CR＝3/4，其他区域中的终端使用低阶调制方式QPSK/CR＝1/2。

(2)每帧长度为10ms，有6个子载波被分配给小区中的RACH，每个子载波带宽为15kHz。

(3)每个小区中的接入尝试为每帧平均值为2的泊松时间分布。

基于这些假定，通过仿真可以得到图3、图4和图5所示结果。

图3示出了采用本发明方法与传统单一调制编码方式时RACH上吞吐量仿真结果：

其中，31为采用传统方案的仿真结果；32为采用本发明方案的仿真结果。横轴表示小区中心区域(即采用本发明终端自适应选择调制编码方式的区域)与整个小区区域范围的比值，纵轴表示RACH上的数据吞吐量。由图3可以看出，利用本发明，可以得到较高的RACH上的数据吞吐量，而且在整个小区采用本发明方案时，有大约25％的吞吐量增益。

图4是采用本发明方法与传统单一调制编码方式时处于中心区域的用户接入失败率仿真结果示意图：

其中，41为采用传统方案的仿真结果；42为采用本发明方案的仿真结果。横轴表示小区中心区域(即采用本发明终端自适应选择调制编码方式的区域)与整个小区区域范围的比值，纵轴表示处于中心区域的用户接入失败率。由图4可以看出，利用本发明，可以降低中心区域用户接入失败率，尤其是在整个小区采用本发明方案时，中心区域冲突接入失败率仅约为传统方案的1/3。

图5是采用本发明方法与传统单一调制编码方式时处于边缘区域的用户接入失败率仿真结果示意图：

其中，51为采用传统方案的仿真结果；52为采用本发明方案的仿真结果。横轴表示小区中心区域(即采用本发明终端自适应选择调制编码方式的区域)与整个小区区域范围的比值，纵轴表示处于边缘区域的用户接入失败率。由图5可以看出，利用本发明，同样可以降低边缘区域用户接入失败率，尤其是在边缘区域与整个小区区域范围的比值为0.75时，采用本发明方案时，边缘区域冲突接入失败率仅约为传统方案的1/2。

参照图6，图6示出了本发明系统的原理框图：

该系统包括：接入点设备S1、终端S2。

接入点设备S1包括：RACH组织信息生成模块S11、网络收发模块S12。其中，RACH组织信，息生成模块S11用于生成RACH组织信息，所述RACH组织信息至少包括RACH资源、RACH资源对应的调制编码方式及用户终端使用该调制编码方式应满足的条件；网络收发模块S12与终端进行无线信号交互，向终端广播所述RACH组织信息，并接收终端发送的信号。

终端S2包括：终端收发模块S21、调制编码方式选择模块S22。其中，终端收发模块S21与接入点设备进行交互，获取接入点设备的广播信息，并通过RACH信道向接入点设备发送接入请求消息；调制编码方式选择模块S22用于在终端接入网络时，根据所述广播信息中携带的RACH组织信息及终端自身能力选择可以使用的RACH资源及调制编码方式。

当系统初始化时，由RACH组织信息生成模块S11生成初始RACH组织信息。比如，将可用的无线资源分成多个子RACH组，每个子RACH组与特定的通信模式相关，所述通信模式为调制方式与编码速率的组合。分配每个子RACH组中包含的无线资源，设置每个子RACH组对应的调制编码方式，确定用户终端使用每个子RACH组对应的调制编码方式时应满足的条件。该条件可以是用户信号干扰比阈值，也就是说只有用户信号干扰比的值大于该阈值时，该用户才可以使用该子RACH组中的无线资源。当然，也可以是其他接入条件。然后，由网络收发模块S12将生成的RACH组织信息广播给本小区内的所有终端，使终端能够了解目前可以使用的所有无线资源信息。

这样，终端收发模块S21收到该广播信息后，即可由调制编码方式选择模块S22根据该信息及终端自身能力来选择可以使用的RACH资源及调制编码方式。终端S2通过该RACH资源及调制编码方式接入网络。

由于每个子RACH组对应了一组与其相应的信息，终端可以选择其中的RACH接入网络，但要满足该RACH对应的用户终端接入条件。如果该条件为用户信号干扰比阈值，则终端还需要由信道质量获取模块S23进行下行导频信道测量，获得信道质量估计值，然后，由比较模块S24比较RACH组织信息中的用户终端使用该调制编码方式应满足的条件与信道质量估计值，并将结果传送给调制编码方式选择模块S22，调制编码方式选择模块S22根据比较结果选择满足条件要求的RACH资源及调制编码方式。在有多个子RACH组满足的情况下，根据终端本身对调制编码方式的支持能力，可以优先选择对应高阶调制方式的子RACH组中的无线资源。如果使用选择的资源及调制编码方式时，未能成功接入网络，则可以选择对应低阶调制方式的子RACH组中的无线资源。

为了充分利用系统无线资源，提高系统吞吐量，降低冲突接入失败概率，在接入设备中还包括：RACH组织信息调整模块S13，与RACH信息生成模块S11相连，用于根据终端接入RACH时的行为调整RACH组织信息。

比如，对于固定数量的RACH资源，根据在预定时间内终端接入各子RACH组的频率调整各分配给每个子RACH组的无线资源的比例；还可以根据终端使用各子RACH组时的分组接收的成功率调整用户终端使用每个子RACH组对应的调制编码方式时应满足的条件。另外，如果接入所有子RACH组的成功率低于预定值，还可以增加RACH资源的总数量。

这些调整过程可以单独进行，也可以一起进行。

图7是本发明接入点设备的一个实施例的原理框图：

该设备包括：RACH组织信息生成模块S11、网络收发模块S12。其中，RACH组织信息生成模块S11用于生成RACH组织信息，所述RACH组织信息至少包括RACH资源、RACH资源对应的调制编码方式及用户终端使用该调制编码方式应满足的条件；网络收发模块S12与终端进行无线信号交互，向终端广播所述RACH组织信息，并接收终端发送的信号。

为了充分利用系统无线资源，提高系统吞吐量，降低冲突接入失败概率，在接入设备中还包括：RACH组织信息调整模块S13，与RACH信息生成模块S11相连，用于根据终端接入RACH时的行为调整RACH组织信息。

该接入点设备的工作原理可参照前面对本发明系统中的描述，在此不再赘述。

该接入点设备可以是无线通信系统中的基站，也可以是无线网络控制器等设备。

图8是本发明终端的一个实施例的原理框图：

该终端包括：终端收发模块S21、调制编码方式选择模块S22。其中，终端收发模块S21与接入点设备进行交互，获取接入点设备的广播信息，并通过RACH信道向接入点设备发送接入请求消息；调制编码方式选择模块S22用于在终端接入网络时，根据所述广播信息中携带的RACH组织信息及终端自身能力选择可以使用的RACH资源及调制编码方式。

本发明终端的工作过程在前面本发明系统中已有详细描述，在此不再赘述。

虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。

Claims (15)

1.一种提高随机接入信道传输速率的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

A、网络广播随机接入信道RACH组织信息，所述RACH组织信息至少包括RACH资源、RACH资源对应的调制编码方式及用户终端使用该调制编码方式应满足的条件；

B、用户终端在接入网络时，根据所述RACH组织信息及自身能力选择可以使用的RACH资源及调制编码方式；

C、用户终端利用选择的调制编码方式及RACH资源接入网络。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在网络初始化时，生成初始RACH组织信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述生成初始RACH组织信息的步骤包括：

将所有RACH划分为一个或多个子RACH组；

分配每个子RACH组中包含的无线资源；

设置每个子RACH组对应的调制编码方式；

设置用户终端使用每个子RACH组对应的调制编码方式时应满足的条件。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述用户终端使用每个子RACH组对应的调制编码方式时应满足的条件具体为：用户信号干扰比阈值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括：

用户终端进行下行导频信道测量，获得信道质量估计值；

根据所述信道质量估计值和各子RACH组对应的用户信号干扰比阈值确定可以使用的RACH资源及调制编码方式。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤B还包括：

如果用户终端自身能力满足多个子RACH组对应的用户终端使用条件，则优先选用对应高阶调制编码方式的子RACH组中的RACH资源及对应的调制编码方式。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

网络根据用户终端接入RACH时的行为调整所述RACH组织信息。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述网络根据用户终端接入RACH时的行为调整所述RACH组织信息的步骤包括：

对于固定数量的RACH资源，根据在预定时间内用户终端接入各子RACH组的频率调整各分配给每个子RACH组的无线资源的比例；和/或

根据用户终端使用各子RACH组的成功率调整用户终端使用每个子RACH组对应的调制编码方式时应满足的条件；和/或

如果接入所有子RACH组的成功率低于预定值，则增加RACH资源的总数量。

9.一种提高随机接入信道传输速率的系统，包括：接入点设备和终端，其特征在于，

所述接入点设备包括：

RACH组织信息生成模块，用于生成RACH组织信息，所述RACH组织信息至少包括RACH资源、RACH资源对应的调制编码方式及用户终端使用该调制编码方式应满足的条件；

网络收发模块，与终端进行无线信号交互，向终端广播所述RACH组织信息，并接收终端发送的信号；

所述终端包括：

终端收发模块，与接入点设备进行交互，获取接入点设备的广播信息，并通过RACH信道向接入点设备发送接入请求消息；

调制编码方式选择模块，用于在终端接入网络时，根据所述广播信息中携带的RACH组织信息及终端自身能力选择可以使用的RACH资源及调制编码方式。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述终端还包括：

信道质量获取模块，用于进行下行导频信道测量，获得信道质量估计值；

比较模块，分别与所述信道质量获取模块和终端收发模块相连，用于比较所述RACH组织信息中的用户终端使用该调制编码方式应满足的条件与信道质量估计值，并将结果传送给调制编码方式选择模块。

11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述接入点设备还包括：

RACH组织信息调整模块，与所述RACH信息生成模块相连，用于根据终端接入RACH时的行为调整所述RACH组织信息。

12.一种接入点设备，其特征在于，所述设备包括：

RACH组织信息生成模块，用于生成RACH组织信息，所述RACH组织信息至少包括RACH资源、RACH资源对应的调制编码方式及终端使用该调制编码方式应满足的条件；

网络收发模块，与终端进行无线信号交互，向终端广播所述RACH组织信息，并接收终端发送的信号。

13.根据权利要求12所述的接入点设备，其特征在于，所述设备还包括：

RACH组织信息调整模块，与所述RACH信息生成模块相连，用于根据终端接入RACH时的行为调整所述RACH组织信息。

14.一种终端，其特征在于，所述终端包括：

终端收发模块，与接入点设备进行交互，获取接入点设备的广播信息，并通过RACH信道向接入点设备发送接入请求消息；

调制编码方式选择模块，用于在终端接入网络时，根据所述广播信息中携带的RACH组织信息及终端自身能力选择可以使用的RACH资源及调制编码方式。

15.根据权利要求14所述的终端，其特征在于，所述终端还包括：

信道质量获取模块，用于进行下行导频信道测量，获得信道质量估计值；

比较模块，分别与所述信道质量获取模块和终端收发模块相连，用于比较所述RACH组织信息中的用户终端使用该调制编码方式应满足的条件与信道质量估计值，并将结果传送给调制编码方式选择模块。

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