CN101115304A - 随机接入方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种随机接入方法，包括以下步骤：第一步骤：为多个小区中的每个小区确定小区级别，将多个小区划分为第一级小区至第N级小区，其中，N是大于1的整数；第二步骤：当用户发起接入请求时，确定用户所属的小区的小区级别；以及第三步骤：根据确定的小区的小区级别并根据预定规则向小区内的用户发送随机接入序列。本发明还提供了一种随机接入系统。通过以上技术方案，本发明实现了以下有益效果：通过将小区分类并且对不同的小区采用不同的随机接入序列，提高了时频资源的利用率，提高了随机接入的速度，并且提高了系统的整体性能。

Description

随机接入方法及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，并且更特别地，涉及一种随机接入方法及随机接入系统，其可以适用于诸如蜂窝移动通信系统。

背景技术

当前的无线移动通信系统，都需要支持一定数量的用户终端。系统包含一定数量的基站，每个基站需要和一定数量的用户同时通信。

用户终端随机分散在整个通信系统的基站覆盖范围内。当用户终端需要和基站进行通信时，需要发起随机接入过程。因此，随机接入技术在各种无线通信多址接入系统中占据重要地位。

随机接入信道通常由前缀和消息两部分组成。前缀的功能是实现上行同步、携带随机ID及其他信息等。消息部分通常携带连接请求信息等。本申请的内容主要涉及前缀部分。

随机接入前缀的设计需要考虑基站对于前缀序列的捕获难易程度。除了前缀使用的签名序列类型外，随机接入前缀占用的时域上的长度对于基站的捕获难易程度也有一定的影响。这是因为，任意单位时间内，终端发射的最大功率是有限的，只有通过时间上的积累，才能获得较大的检测能量。这样，占用较多时间片的前缀能够获得较大的检测能量，有利于基站对前缀序列的捕获；占用较少时间片的前缀获得的检测能量较小，在信道质量较差的情况下，基站对前缀序列的捕获较难。

另一方面，占用较多时间片的接入前缀需要较长的检测时间，即，只有基站接收到所有和前缀相关的时间片后，才能得到该接入前缀的检测能量。比如，在OFDM系统中，某个前缀占了3个物理帧，基站只有接收到这3帧后，才能得到检测信号。对于占用时间片较少的前缀序列，检测的时间较短。因此，对于占用不同时域长度的前缀序列，各有优缺点，适合不同情况下的应用。

图1示出了现有的一种随机接入前缀(preamble)的设计。该方案针对不同的小区大小设计了3种占用不同时间长度的前缀序列。对于小的小区(小于13公里)，使用preamble format(前缀格式)1，占用一个子帧；对于较大的小区(13公里到28公里)，使用preamble format 2，占用两个子帧，前缀序列在时域上重复了一次；对于大的小区(超过28公里)，使用preamble format 3，占用3个子帧，前缀序列在时域上重复了两次。此外，保护时间也是随着小区的增大而加长。

该方案的好处是：对于小的小区，有较短的随机接入周期，随机接入前缀占用较少的时频信道资源，通常，小的小区是市内繁忙区的小区，这些区内分布了较多的用户，较短的接入周期，及占用较少的时频信道资源，有利于多个用户的频繁接入，保证了小区随机接入的效率；对于大的小区，小区边缘的用户离基站较远，用户发射的信号有较大的路径损耗；长的随机接入前缀时基站有较大的检测能量，有利于抵消路径损耗的影响，提高基站捕获前缀的能力。大的保护时间(Guard time)可以使上行同步搜索时容忍较大的同步误差，有利于小区边缘的用户的随机接入同步。

同时，上述的技术方案也有其自身的缺陷：对于较大的小区，采用了时域较长的前缀序列。虽然有利于小区边缘离基站较远的用户的随机接入，但是对于这些小区中离基站较近的用户，由于前缀序列过长，不仅浪费了物理信道资源，还延长了随机接入的时间，降低了随机接入的效率。在CDMA 2000及其后续发展中，由于随机接入信道长度受限，所以本方法无法使用。

另外，在另一种相关技术中，前缀序列的长度只有一种，即均采用长度为1024的Walsh序列，它和其它反向控制信道一起以CDMA的方式组成一个反向控制块，在OFDM系统中每隔5个物理帧以图2所示方式在整个频带上随机选择一个子带(128个连续的子载波，8个连续的OFDM符号)发送，这样可以获得频域的分集效果。类似地，该相关技术方案也不能灵活地支持不同大小的小区或者不同质量的信道。同时，由于两个反向控制块不连续，所以延长前缀序列的方法也不可用。

通过以上对根据相关技术的技术方案的描述中可以看出，相关的技术方案不能灵活地支持大小不同的小区或者不同质量的信道，因此基站对随机接入序列的捕获概率较低。

发明内容

考虑到上述问题而做出本发明，为此，本发明实施例提供了一种随机接入方法和随机接入系统，其按照一定规则将小区分类，并且对不同的小区采用不同的随机接入序列，提高了随机接入的速度，并且提高了系统的整体性能。

根据本发明的一个实施例，提供了一种随机接入方法，

包括以下步骤：第一步骤：为多个小区中的每个小区确定小区级别，将多个小区划分为第一级小区至第N级小区，其中，N是大于1的整数；第二步骤：当用户发起接入请求时，确定用户所属的小区的小区级别；以及第三步骤：根据确定的小区的小区级别以预定规则向小区内的用户发送随机接入序列。

以下将对上述的各个步骤进行具体描述。

首先，在第一步骤中，根据小区半径或信道质量、和/或小区中用户的移动速度来确定小区级别，其中，小区的半径和/或小区中用户的移动速度越大，小区级别越高，反之，小区级别越低(最低级别为第一级，第一级小区的半径相对最小和/或小区中用户的移动速度最低(低于下面将要描述的速度阈值)，信道质量相对最好)。

其中，在第一步骤中或在第一步骤之前，根据网络的特性来设定用户的移动速度的阈值。并且，当用户的移动速度小于阈值时将小区划分至第一级小区；当用户的移动数度大于阈值时，将小区划分至第二级至第N级小区。

其次，在第二步骤中，由于用户发起接入请求是在空闲状态(idle)下发起，因此可以获得用户所属的小区的信息，即，确定小区的小区级别。

在第三步骤中，对于第一级小区中的用户，均发送固定长度的随机接入序列一次，而对于第二级至第N级小区中的用户，发送随机接入序列的预定规则可以包括以下情形：

(1)将随机接入序列分成与小区级别相对应的多个部分，并根据用户离基站的远近和/或用户的移动速度大小来确定使用的随机接入序列以及发送随机接入序列的次数；其中，所分成的多个接入序列部分的序列个数可以相等，此时，对于离基站较远的用户和/或移动速度较大的用户，连续重复发送一个随机接入序列部分，其中，用户离基站越远和/或用户的移动速度越大，连续重复发送随机接入序列部分的次数越多；所分成的多个接入序列部分的序列个数也可以不相等，并且对于小区中离基站较近和/或移动速度较小的用户，使用序列个数较多的随机接入序列作为随机接入前缀，对于离基站较远和/或移动速度较大的用户，使用序列个数较少的随机接入序列作为随机接入前缀并且连续重复发送随机接入序列，其中，用户离基站越远和/或用户的移动速度越大，重复发送随机接入序列的次数越多；

(2)根据小区级别连续重复发送随机接入序列次数，其中，小区的小区级别越高，连续重复发送随机接入序列的次数越多；

(3)根据第二级至第N级小区中用户离基站的远近和/或用户的移动速度大小来确定发送随机接入序列的次数，其中，用户离基站越远和/或用户的移动速度越大，连续重复发送随机接入序列的次数越多。

值得注意的是，在上述的技术方案中，可以根据用户的信道质量的好坏来判断用户离基站的远近，另外，可以通过检测下行导频质量变化快慢、或通过全球卫星定位系统等类似的定位或测速系统来测量用户的移动速度。

特别地，在多次发送随机接入序列的情况下，每次发送的随机接入序列可以不相同，而不限于连续重复发送。

优选地，根据本发明的实施例提供的随机接入方法进一步包括以下步骤：第四步骤：基站根据接收到的随机接入序列进行检测。

其中，对于第二级至第N级小区中的用户，当在第三步骤中连续重复发送的随机接入序列相同时，基站用连续接收到的多个随机接入序列进行检测；当在第三步骤中连续发送的随机接入序列不同时，基站按照接收到的随机接入序列的顺序分别使用各个随机接入序列来进行检测。

特别地，为了减小在连续发送随机接入序列的情况下在第四步骤中的检测次数，可以充分利用帧号信息，在多次发送随机接入序列的情况下，用户和基站可以在预先约定的起点帧开始发送或接收随机接入序列，例如，在连续两次发送随机接入序列的情况下，可以预先约定，用户只在偶数帧或奇数帧开始发送随机接入序列，相应地，基站只在奇数帧或偶数帧接收随机接入序列。举例来说，当只在奇数帧开始发送随机接入序列的情况下，基站只需在偶数帧进行检测。或者，可以约定，奇数帧只在部分序列中选，偶数帧在其他部分序列中选。

值得注意的是，对于小区边缘用户，还可以考虑在频域上发送随机接入序列。具体而言，在第三步骤中，对于第二级至第N级小区中的用户，采用两个或多个子带发送多个随机接入序列。其中，多个子带为连续的或不连续的，并且可以重复或不重复的发送多个随机接入序列。

根据本发明的另一实施例，提供了一种随机接入系统，包括：小区确定模块，用于为多个小区中的每个小区确定小区级别，将多个小区划分为第一级小区至第N级小区，其中，N是大于1的整数；小区级别确定模块，用于当用户发起接入请求时，确定用户所属的小区的小区级别；以及随机接入序列发送模块，用于根据小区级别确定模块确定的小区的小区级别并根据预定规则向小区内的用户发送随机接入序列。

以下将对上述的各个模块进行具体描述。

首先，对于小区确定模块，其根据小区半径或信道质量、和/或小区中用户的移动速度来确定小区级别，其中，小区的半径和/或小区的用户移动速度越大，小区级别越高(最低级别为第一级，第一级小区的半径和/或用户的运动速度相对最小(低于下面将要描述的速度阈值)，信道质量相对最好)。

其次，对于小区级别确定模块，由于用户发起接入请求是在空闲状态(idle)下发起，因此其可以获得用户所属的小区的信息，即，确定小区的小区级别。

对于第一级小区中的用户，随机接入序列发送模块均发送固定长度的随机接入序列一次，而对于第二级至第N级小区中的用户，随机接入序列发送模块发送随机接入序列的预定规则可以包括以下情形：

(1)根据本发明的实施例，随机接入系统进一步包括：随机接入序列划分模块，用于将随机接入序列分成与小区级别相对应的多个部分，随机接入序列发送模块根据用户离基站的远近和/或用户移动速度大小来确定使用的随机接入序列以及发送随机接入序列的次数；其中，随机接入序列划分模块所分成的多个接入序列部分的序列个数可以相等，此时，对于离基站较远和/或用户的移动速度较大的信号较差的用户，随机接入序列发送模块连续重复发送一个随机接入序列部分，其中，用户离基站越远和/或用户的移动速度越大，随机接入序列发送模块连续重复发送随机接入序列部分的次数越多；随机接入序列划分模块所分成的多个接入序列部分的序列个数也可以不相等，并且对于小区中离基站较近和/或移动速度较小的用户，随机接入序列发送模块使用序列个数较多的随机接入序列作为随机接入前缀，对于离基站较远和/或移动速度较大的用户，随机接入序列发送模块使用序列个数较少的随机接入序列作为随机接入前缀并且连续重复发送随机接入序列，其中，用户离基站越远和/或用户的移动速度越大，重复发送随机接入序列的次数越多；

(2)随机接入序列发送模块连续重复发送随机接入序列，其中，小区的小区级别越高，随机接入序列发送模块连续重复发送随机接入序列的次数越多；

(3)随机接入序列发送模块根据第二级至第N级小区中用户离基站的远近和/或用户的移动速度大小来确定发送随机接入序列的次数，其中，用户离基站越远和/或用户的移动速度越大，随机接入序列发送模块连续重复发送随机接入序列的次数越多。

特别地，在多次发送随机接入序列的情况下，随机接入序列发送模块每次发送的随机接入序列可以不相同，而不限于连续重复发送。

值得注意的是，在上述的技术方案中，可以根据用户的信道质量的好坏来判断用户离基站的远近。

优选地，根据本发明的实施例，随机接入系统进一步包括：检测模块，位于用户侧，用于根据接收到的随机接入序列进行检测。

其中，对于第二级至第N级小区中的用户，当随机接入序列发送模块连续重复发送的随机接入序列相同时，检测模块用连续接收到的多个随机接入序列进行检测；当随机接入序列发送模块连续发送的随机接入序列不同时，检测模块按照接收到的随机接入序列的顺序分别使用各个随机接入序列来进行检测。

特别地，为了减小在随机接入序列发送模块连续发送随机接入序列的情况下检测模块的检测次数，可以充分利用帧号信息，在多次发送随机接入序列的情况下，随机接入序列发送模块可以在起点帧开始发送随机接入序列，例如，在连续两次发送随机接入序列的情况下，随机接入序列发送模块只在偶数帧或奇数帧开始发送随机接入序列，举例来说，当只在奇数帧开始发送随机接入序列的情况下，相应地，检测模块只需在偶数帧进行检测。或者，奇数帧只在部分序列中选，偶数帧在其他部分序列中选。

值得注意的是，对于小区边缘用户，还可以考虑在频域上发送随机接入序列。具体而言，对于第二级至第N级小区中的用户，随机接入序列发送模块采用两个或多个子带发送多个随机接入序列。其中，多个子带为连续的或不连续的，并且随机接入序列发送模块可以重复或不重复的发送多个随机接入序列。

通过以上技术方案，本发明实现了以下有益效果：通过将小区分类并且对不同的小区采用不同的随机接入序列，提高了时频资源的利用率，提高了随机接入的速度，并且提高了系统的整体性能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示例性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是示出根据相关技术的随机接入前缀的示意图；

图2是示出根据相关技术的随机接入方法的示意图；

图3是示出根据本发明第一实施例的随机接入方法的流程图；以及

图4是示出根据本发明第二实施例的随机接入系统的框图。

具体实施方式

以下将参照附图来描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请的一部分，并且与本发明的实施例一起用于解释本发明的原理。

第一实施例

在本发明的第一实施例中，提供了一种随机接入方法。以下将参照图3来描述第一实施例，其中，图3是示出根据本发明第一实施例的随机接入方法的流程图。

如图3所示，根据本发明第一实施例的随机接入方法包括以下步骤：步骤S302：为多个小区中的每个小区确定小区级别，将多个小区划分为第一级小区至第N级小区，其中，N是大于1的整数；步骤S304：当用户发起接入请求时，确定用户所属的小区的小区级别；步骤S306：根据确定的小区的小区级别以预定规则向小区内的用户发送随机接入序列(可以是Walsh码或其它正交码)，以及步骤S308，基站根据接收到的随机接入序列进行检测。

以下将对上述的各个步骤进行具体描述。

首先，在步骤S302中，根据小区半径或信道质量、和/或小区中用户的移动速度来确定小区级别，其中，小区的半径和/或小区中用户的移动速度越大，小区级别越高，反之，小区级别越低(最低级别为第一级，第一级小区的半径相对最小，信道质量相对最好；同理，用户的移动速度越慢，小区的信道质量越好)。

例如，在人口密度较大的地方，小区区域不宜太大，不妨设为半径1公里，属于第一级小区。在城郊结合部，人口密度略小一点，由于终端发射功率受控，因此小区边缘的用户接入难度就增大，无法在发送一次接入序列的时间内积聚到足够的能量，这样，为了增强接入的性能，就可以采用发送多次接入序列的方式，将其分类为更高级小区。对于乡村用户，人口密度很小，所以小区半径很大，在手机功率受控的情况下，接入难度就更大，所以需要发送多次的序列，也分类为更高级小区。

其中，在步骤S302中或在步骤S302之前，需要根据网络的特性来设定用户的移动速度的阈值，优选地，可以在规划网络时确定该阈值。并且，当用户的移动速度小于阈值时将小区划分至第一级小区；当用户的移动数度大于阈值时，将小区划分至第二级至第N级小区。

其次，在步骤S304中，由于用户发起接入请求是在空闲状态(idle)下发起，因此可以获得用户所属的小区的信息，即，确定小区的小区级别。

在步骤S306中，对于第一级小区中的用户，发送固定长度的随机接入序列一次；对于第二级至第N级小区中的用户，将随机接入序列分成与小区级别相对应的多个部分，并根据用户离基站的远近、和/或小区中用户的移动速度大小来确定使用的随机接入序列以及发送随机接入序列的次数；

其中，所分成的多个接入序列部分的序列个数可以相等，此时，对于离基站较远、和/或移动速度较大的用户，连续重复发送一个随机接入序列部分，其中，用户离基站越远和/或用户的移动速度越大，连续重复发送随机接入序列部分的次数越多；所分成的多个接入序列部分的序列个数也可以不相等，对于小区中离基站较近和/或移动速度较小的用户，使用序列个数较多的随机接入序列作为随机接入前缀，对于离基站较远和/或移动速度较大的用户，使用序列个数较少的随机接入序列作为随机接入前缀并且连续重复发送随机接入序列，其中，用户离基站越远和/或用户的移动速度越大，重复发送随机接入序列的次数越多。

值得注意的是，在上述的技术方案中，可以根据用户的信道质量的好坏来判断用户离基站的远近，并且可以通过检测下行导频质量变化快慢、或通过全球卫星定位系统等定位或测速系统来测量用户的移动速度。

特别地，在所谓多次重复发送随机接入序列的情况下，每次发送的随机接入序列只要满足预先设定的选取规则即可，也就是说，每次发送的随机接入序列可以是不相同的，而不限于连续重复发送相同的序列。

另外需要注意的是，在多次发送随机接入序列的情况下，每一次发射的功率可以一致也可以不一致。

例如，以第二级小区为例，假设总共有1000个Walsh序列可以用作接入序列，考虑到小区边缘用户通常较少，尤其在乡村地区，除了乡镇地区，人口密度较低，因此用户也较少，所以可以给中央用户分配较多的序列，比如按照60％∶40％的比例划分。具体到序列的选择，可以按照Walsh码之间的码间距(即两个Walsh码之间不同码元的个数)划分，使得同一组内Walsh码之间的码间距最大，这样也可以增加检测性能。

在步骤S308中，对于第二级至第N级小区中的用户，当在步骤S306中连续重复发送的随机接入序列相同时，基站用连续接收到的多个随机接入序列进行检测；当在步骤S306中连续发送的随机接入序列不同时，基站按照接收到的随机接入序列的顺序分别使用各个随机接入序列来进行检测。

特别地，为了减小在S306中连续发送随机接入序列的情况下在步骤S308中的检测次数，可以充分利用帧号信息，例如，在多次发送随机接入序列的情况下，用户和基站预先约定在步骤S306中在约定的起点帧开始发送随机接入序列，例如，在连续两次发送随机接入序列的情况下，用户预先约定只在偶数帧或奇数帧开始发送随机接入序列，举例来说，当用户只在奇数帧开始发送随机接入序列的情况下，相应地，基站只需在偶数帧进行检测。或者，可以约定，奇数帧只在部分序列中选，偶数帧在其他部分序列中选。

第二实施例

在本发明的第二实施例中，提供了一种随机接入方法，其与第一实施例的不同在于：

在步骤S306中，对于第二级到第N级小区中的用户，不再将随机接入前缀分成多个部分，并且不再考虑用户离基站的远近，而是仅根据小区级别连续重复发送随机接入序列不同的次数，其中，小区的小区级别越高，连续重复发送随机接入序列的次数越多。

除了以上特别指出的内容之外，根据本发明第二实施例的随机接入方法与根据本发明第一实施例的随机接入方法大致相同，为了不必要的使本发明不清楚，将省略对相同部分的重复描述。

第三实施例

在本发明的第三实施例中，提供了一种随机接入方法，其与根据本发明第一和第二实施例的随机接入方法的不同在于：

在步骤S306中，对于第二级到第N级小区中的用户，不再将随机接入前缀分成多个部分，但是仍然根据用户离基站的远近和/或用户的移动速度大小来确定发送随机接入序列的次数，其中，用户离基站越远和/或用户的移动速度越大，连续重复发送随机接入序列的次数越多。

除了以上特别指出的内容之外，根据本发明第三实施例的随机接入方法与根据本发明第一和第二实施例的随机接入方法大致相同，为了不必要的使本发明不清楚，将省略对相同部分的重复描述。

尤其值得注意的是，在上述的各个实施例中，对于小区边缘用户，还可以考虑在频域上发送随机接入序列。具体而言，在步骤S306中，对于第二级至第N级小区中的用户，采用两个或多个子带发送多个随机接入序列。其中，多个子带为连续的或不连续的，并且可以重复或不重复的发送多个随机接入序列。

第四实施例

在本发明的第四实施例中，提供了一种随机接入系统。以下将参照图4来描述第一实施例，其中，图4是示出根据本发明第四实施例的随机接入系统的框图。

根据本实施例的随机接入系统400包括：小区确定模块402，用于为多个小区中的每个小区确定小区级别，将多个小区确定为第一级小区至第N级小区，其中，N是大于1的整数；小区级别确定模块404，用于当用户发起接入请求时，确定用户所属的小区的小区级别；随机接入序列发送模块408，用于根据小区级别确定模块404确定的小区的小区级别并根据预定规则向小区内的用户发送随机接入序列；以及检测模块410，位于用户侧，用于根据接收到的随机接入序列进行检测。

以下将对上述的各个模块进行具体描述。

首先，小区确定模块402可以根据小区半径或信道质量、和/或小区中用户的移动速度来确定小区级别，其中，小区的半径越大，小区级别越高(最低级别为第一级，第一级小区的半径相对最小，信道质量相对最好；同理，用户的移动速度越慢，小区的信道质量越好)，其中，N是大于1的整数。

其次，对于小区级别确定模块404，由于用户发起接入请求是在空闲状态(idle)下发起，因此其可以获得用户所属的小区的信息，即，确定小区的小区级别。

对于第一级小区中的用户，随机接入序列发送模块408均发送固定长度的随机接入序列一次，而对于第二级至第N级小区中的用户，随机接入序列发送模块发送随机接入序列的预定规则可以包括以下情形：

(1)根据本实施例的随机接入系统400进一步包括：随机接入序列划分模块406，用于将随机接入序列分成与小区级别相对应的多个部分，随机接入序列发送模块408根据用户离基站的远近、和/或小区中用户的移动速度大小来确定使用的随机接入序列以及发送随机接入序列的次数；其中，随机接入序列划分模块406所分成的多个接入序列部分的序列个数可以相等，此时，对于离基站较远和/或移动速度较大的用户，随机接入序列发送模块408连续重复发送一个随机接入序列部分，其中，用户离基站越远和/或用户的移动速度越大，随机接入序列发送模块408连续重复发送随机接入序列部分的次数越多；随机接入序列划分模块406所分成的多个接入序列部分的序列个数也可以不相等，并且对于小区中离基站较近和/或移动速度较小的用户，随机接入序列发送模块408使用序列个数较多的随机接入序列作为随机接入前缀，对于离基站较远和/或移动速度较大的用户，随机接入序列发送模块408使用序列个数较少的随机接入序列作为随机接入前缀并且连续重复发送随机接入序列，其中，用户离基站越远和/或移动速度越大，重复发送随机接入序列的次数越多；

(2)随机接入序列发送模块408连续重复发送随机接入序列，其中，小区的小区级别越高，随机接入序列发送模块408连续重复发送随机接入序列的次数越多；

(3)随机接入序列发送模块408根据第二级至第N级小区中用户离基站的远近来确定发送随机接入序列的次数，其中，用户离基站越远和/或用户的移动速度越大，随机接入序列发送模块408连续重复发送随机接入序列的次数越多。

值得注意的是，在上述的技术方案中，可以根据用户的信道质量的好坏来判断用户离基站的远近。

并且，优选地，与上述第一实施例和第三实施例相同，可以通过检测下行导频质量变化快慢、或与通过全球卫星定位系统类似的定位或测速系统来测量用户的移动速度。并且，根据本实施例的随机接入系统还可以包括：能够根据网络特性来设置用户的运动速度的阈值的装置，其中，阈值的设置可以在网络规划时进行。并且，当用户的移动速度小于该阈值时，将用户所在小区划分至第一级小区；当用户的移动速度大于该阈值时，将用户所在小区划分至第二级至第N级小区。

特别地，在多次发送随机接入序列的情况下，随机接入序列发送模块408每次发送的随机接入序列只要满足预先设定的选取规则即可，也就是说，每次发送的随机接入序列可以是不相同的，而不限于连续重复发送相同的序列。另外需要注意的是，在多次发送随机接入序列的情况下，随机接入序列发送模块408每一次发射的功率可以一致也可以不一致。

其中，对于第二级至第N级小区中的用户，当随机接入序列发送模块408连续重复发送的随机接入序列相同时，检测模块410用连续接收到的多个随机接入序列进行检测；当随机接入序列发送模块408连续发送的随机接入序列不同时，检测模块410按照接收到的随机接入序列的顺序分别使用各个随机接入序列来进行检测。

特别地，为了减小在随机接入序列发送模块408连续发送随机接入序列的情况下检测模块410的检测次数，可以充分利用帧号信息，在多次发送随机接入序列的情况下，随机接入序列发送模块408可以在约定的起点帧开始发送随机接入序列，例如，在连续两次发送随机接入序列的情况下，随机接入序列发送模块408只在偶数帧或奇数帧开始发送随机接入序列，举例来说，当只在奇数帧开始发送随机接入序列的情况下，相应地，检测模块410只需在偶数帧进行检测。或者，奇数帧只在部分序列中选，偶数帧在其他部分序列中选。

特别地，对于小区边缘用户，还可以考虑在频域上发送随机接入序列。具体而言，对于第二级至第N级小区中的用户，随机接入序列发送模块408采用两个或多个子带发送多个随机接入序列。其中，多个子带为连续的或不连续的，并且随机接入序列发送模块408可以重复或不重复的发送多个随机接入序列。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (36)

1.一种随机接入方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步骤：为多个小区中的每个小区确定小区级别，将多个小区划分为第一级小区至第N级小区，其中，N是大于1的整数；

第二步骤：当用户发起接入请求时，确定所述用户所属的小区的小区级别；以及

第三步骤：根据确定的所述小区的小区级别以预定规则向所述小区内的所述用户发送随机接入序列。

2.根据权利要求1所述的随机接入方法，其特征在于，在所述第一步骤中，根据小区半径或信道质量、和/或小区中用户的移动速度来确定小区级别，其中，所述小区的半径和/或小区中用户的移动速度越大，小区级别越高。

3.根据权利要求2所述的随机接入方法，其特征在于，在所述第一步骤中或在所述第一步骤之前，根据网络的特性来设定所述用户的移动速度的阈值。

4.根据权利要求3所述的随机接入方法，其特征在于，当所述用户的移动速度小于所述阈值时将所述小区划分至第一级小区；当所述用户的移动数度大于所述阈值时，将所述小区划分至第二级至第N级小区。

5.根据权利要求2所述的随机接入方法，其特征在于，在所述第三步骤中，对于第一级小区中的用户，发送固定长度的随机接入序列一次。

6.根据权利要求5所述的随机接入方法，其特征在于，在所述第三步骤中，对于第二级至第N级小区中的用户，将随机接入序列分成与所述小区级别相对应的多个部分，并根据所述用户离基站的远近和/或所述用户的移动速度大小来确定使用的随机接入序列以及发送所述随机接入序列的次数。

7.根据权利要求6所述的随机接入方法，其特征在于，在所述第三步骤中所分成的多个随机接入序列部分的序列个数相等，对于离基站较远的用户和/或移动速度较快的用户，连续重复发送一个随机接入序列部分，其中，所述用户离基站越远和/或所述用户的运动速度越快，连续重复发送所述随机接入序列部分的次数越多。

8.根据权利要求6所述的随机接入方法，其特征在于，在所述第三步骤中所分成的多个随机接入序列部分的序列个数不相等，并且对于所述小区中离基站较近和/或移动速度较慢的用户，使用序列个数较多的随机接入序列作为随机接入前缀，对于离基站较远和/或移动速度较快的用户，使用序列个数较少的随机接入序列作为随机接入前缀并且连续重复发送所述随机接入序列，其中，所述用户离基站越远和/或所述用户的移动速度越快，重复发送所述随机接入序列的次数越多。

9.根据权利要求6所述的随机接入方法，其特征在于，在多次发送随机接入序列的情况下，可以每次发送不同的随机接入序列。

10.根据权利要求6所述的随机接入方法，其特征在于，在多次发送随机接入序列的情况下，每次的发射功率可以相同或不相同。

11.根据权利要求5所述的随机接入方法，其特征在于，在所述第三步骤中，对于第二级至第N级小区中的用户，连续重复发送随机接入序列，其中，所述小区的小区级别越高，连续重复发送所述随机接入序列的次数越多。

12.根据权利要求5所述的随机接入方法，其特征在于，在所述第三步骤中，对于第二级至第N级小区中的用户，根据所述用户离基站的远近和/或所述用户的移动速度大小来确定发送随机接入序列的次数，其中，所述用户离基站越远和/或所述用户的移动速度越快，连续重复发送所述随机接入序列的次数越多。

13.根据权利要求6至12中任一项所述的随机接入方法，其特征在于，在多次发送随机接入序列的情况下，所述用户和所述基站可以在预先约定的起点帧开始发送或接收所述随机接入序列。

14.根据权利要求13所述的随机接入方法，其特征在于，在连续两次重复发送随机接入序列的情况下，所述用户只在偶数帧或奇数帧开始发送所述随机接入序列，相应地，所述基站只在奇数帧或偶数帧接收所述随机接入序列。

15.根据权利要求13所述的随机接入方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：

第四步骤：所述基站根据接收到的所述随机接入序列进行检测。

16.根据权利要求15所述的随机接入方法，其特征在于，对于第二级至第N级小区中的用户，当在所述第三步骤中连续重复发送的随机接入序列相同时，所述基站用连续接收到的多个随机接入序列进行检测；当在所述第三步骤中连续发送的所述随机接入序列不同时，所述基站按照接收到的随机接入序列的顺序分别使用各个随机接入序列来进行检测。

17.根据权利要求13所述的随机接入方法，其特征在于，可以根据所述用户的信道质量的好坏来判断所述用户离所述基站的远近。

18.根据权利要求2所述的随机接入方法，其特征在于，通过检测下行导频质量变化快慢、或通过定位或测速系统来测量所述用户的移动速度。

19.根据权利要求4所述的随机接入方法，其特征在于，在所述第三步骤中，对于第二级至第N级小区中的用户，采用两个或多个子带发送多个随机接入序列。

20.根据权利要求19所述的随机接入方法，其特征在于，所述多个子带为连续的或不连续的，以及重复或不重复地发送所述多个随机接入序列。

21.一种随机接入系统，其特征在于，包括：小区确定模块，用于为多个小区中的每个小区确定小区级别，将多个小区确定为第一级小区至第N级小区，其中，N是大于1的整数；

小区级别确定模块，用于当用户发起接入请求时，确定所述用户所属的小区的小区级别；以及

随机接入序列发送模块，用于根据所述小区级别确定模块确定的所述小区的小区级别以预定规则向所述小区内的所述用户发送随机接入序列。

22.根据权利要求21所述的随机接入系统，其特征在于，所述小区确定模块根据小区半径或信道质量、和/或小区中用户的移动速度来划分小区，其中，所述小区的半径和/或所述小区的用户移动速度越大，小区级别越高，其中，N是大于1的整数。

23.根据权利要求22所述的随机接入系统，其特征在于，对于第一级小区中的用户，所述随机接入序列发送模块发送固定长度的随机接入序列一次。

24.根据权利要求23所述的随机接入系统，其特征在于，进一步包括：

随机接入序列划分模块，对于第二级至第N级小区中的用户，所述随机接入序列划分模块将随机接入序列分成与所述小区级别相对应的多个部分，其中，所述随机序列发送模块根据所述用户离基站的远近和/或所述用户移动速度大小来确定使用的随机接入序列以及发送所述随机接入序列的次数。

25.根据权利要求24所述的随机接入系统，其特征在于，所述随机接入序列划分模块所分成的多个接入序列部分的序列个数相等，并且对于离基站较远和/或用户移动速度较大的用户，所述随机接入序列发送模块连续重复发送一个随机接入序列部分，其中，所述用户离基站越远和/或所述用户的移动速度越大，连续重复发送所述随机接入序列部分的次数越多。

26.根据权利要求24所述的随机接入系统，其特征在于，所述随机接入序列划分模块所分成的多个接入序列部分的序列个数不相等，并且对于所述小区中离基站较近和/或移动速度较低的用户，所述随机接入序列发送模块使用序列个数较多的随机接入序列作为随机接入前缀，对于离基站较远和/或移动速度较大的用户，所述随机接入序列发送模块使用序列个数较少的随机接入序列作为随机接入前缀并且连续重复发送所述随机接入序列，其中，所述用户离基站越远和/或所述用户的移动速度越大，重复发送所述随机接入序列的次数越多。

27.根据权利要求24所述的随机接入系统，其特征在于，在所述随机接入序列发送模块多次发送随机接入序列的情况下，可以每次发送不同的随机接入序列。

28.根据权利要求23所述的随机接入系统，其特征在于，对于第二级至第N级小区中的用户，所述随机接入序列发送模块连续重复发送随机接入序列，其中，所述小区的小区级别越高，连续重复发送所述随机接入序列的次数越多。

29.根据权利要求23所述的随机接入系统，其特征在于，对于第二级至第N级小区中的用户，所述随机接入序列发送模块根据所述用户离基站的远近和/或所述用户的移动速度大小来确定发送随机接入序列的次数，其中，所述用户离基站越远和/或所述用户的移动速度越大，连续重复发送所述随机接入序列的次数越多。

30.根据权利要求24至29中任一项所述的随机接入系统，其特征在于，在多次发送随机接入序列的情况下，所述随机接入序列发送模块在预定的起点帧开始发送所述随机接入序列。

31.根据权利要求30所述的随机接入系统，其特征在于，在连续两次重复发送随机接入序列的情况下，所述随机接入序列发送模块只在偶数帧或奇数帧开始发送所述随机接入序列。

32.根据权利要求30所述的随机接入系统，其特征在于，进一步包括：

检测模块，位于用户侧，用于根据接收到的所述随机接入序列进行检测。

33.根据权利要求32所述的随机接入系统，其特征在于，对于第二级至第N级小区中的用户，当所述随机接入序列发送模块连续重复发送的随机接入序列相同时，所述检测模块用连续接收到的多个随机接入序列进行检测；当所述随机接入序列发送模块连续发送的所述随机接入序列不同时，所述检测模块按照接收到的随机接入序列的顺序分别使用各个随机接入序列来进行检测。

34.根据权利要求30所述的随机接入系统，其特征在于，可以根据所述用户的信道质量的好坏来判断所述用户离所述基站的远近。

35.根据权利要求24所述的随机接入系统，其特征在于，对于第二级至第N级小区中的用户，所述随机接入序列发送模块采用两个或多个子带发送多个随机接入序列。

36.根据权利要求35所述的随机接入系统，其特征在于，所述多个子带为连续的或不连续的，以及所述随机接入序列发送模块重复或不重复的发送所述多个随机接入序列。

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