CN101212791A - 一种用户设备接入网络设备的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用户设备接入网络设备的方法，该方法包括：A.网络侧根据用户设备的用户接入类型，向用户设备发送包含对应接入信道资源配置信息的接入信息；B.所述用户设备根据所述接入信息中的接入信道资源配置信息在对应的接入信道进行接入。通过本方法解决了现有技术中存在的用户设备进行小区切换时延高和成功率低的问题。本发明同时公开了一种用户设备接入网络设备的系统。

Description

一种用户设备接入网络设备的方法和系统

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及一种用户设备接入网络设备的方法和系统。

背景技术

目前，根据第三代移动通信伙伴组织(3GPP)的长期演进系统(LTE)的需求定义，系统可支持灵活的带宽分配。随机接入信道包括前导部分和消息部分，前导部分主要用于承载签名序列，用于在非同步随机接入时，进行上行同步。

在正交频分多路复用时分双工(OFDM-TDD)系统中，目前定义随机接入信道前导部分位于上行导频时隙(UpPTS)中，当随机接入信道包括多个用于上行同步的签名序列时，这些签名序列采用码分复用的方式，在随机接入信道上发送。

在LTE移动通信系统中，用户设备(UE)要进行通信前，都必须通过随机接入过程，与网络建立链接。UE在进行非同步随机接入时，首先随机选择一个用于上行同步的签名序列，通过随机接入信道发送给基站，基站接收到签名序列后进行碰撞检测，如果没有发生碰撞，基站会向UE回应相应的控制信息，比如：时间提前量(TA)、功率控制(TPC)等，UE收到基站回应的信息后，利用这些信息在基站分配的上行资源或预定义的随机接入信道上发送调度请求或高层信息。在UE进行越区切换时，也需要采用非同步随机接入的方式，通过向目标小区基站发送签名序列，接收回应的相关定时和功控信息，才能最终完成切换。

图1为现有技术中OFDM-TDD的子帧结构图。其中，TS0-TS6：业务时隙，DwPTS：下行导频时隙，GP：保护时隙，UpPTS：上行导频时隙。目前，在OFDM-TDD系统的子帧结构中，在UpPTS上承载了多条随机接入信道，每个随机接入信道共享系统中的签名序列。

图2为现有技术用户设备切换小区的流程示意图。如图2所示，现有技术用户设备切换小区包括下列步骤：

步骤200、源小区基站向小区中的所有UE发送包含随机接入信道资源配置信息的广播信息。

步骤201、UE通过收到的广播信息中的资源配置信息对应的随机接入信道进行小区内随机接入。

步骤202、当UE移动到源小区边缘时，根据测量上报准则，向源小区基站发送测量消息。

步骤203、源小区基站收到该测量消息后，判断该UE是否满足切换条件，在该UE满足切换条件时，向目标小区基站发送切换请求。

步骤204、目标小区基站收到切换请求后，判断UE是否满足切换条件，在UE满足切换条件后，建立针对该UE的无线承载线路。

步骤205、目标小区基站向源小区基站发送包括随机接入信道配置消息的切换消息，其中随机接入信道资源配置信息中包括随机接入信道的物理资源分配信息和该随机接入信道上所有的签名序列。

步骤206、源小区基站向UE转发收到的包含目标小区随机接入信道配置消息的切换消息。

步骤207、UE收到切换消息后，随机选择一个签名序列，将签名序列通过物理资源分配信息对应的随机接入信道发送给目标小区基站。

步骤208、目标小区基站接收到签名序列后，对该签名序列进行测量，将控制信息通过反馈信道发送给UE。

步骤209、UE收到控制信息后，根据该控制信息，在目标小区收发数据，并将切换完成信息发送给目标小区基站。

步骤210、目标小区基站将收到的切换完成消息发送给源小区基站。

步骤211、源小区基站收到切换完成消息后，释放掉UE在源小区的无线链路及相关的无线资源。

综上所述，现有技术中进行小区切换的UE和小区内随机接入的UE共有信道中的签名序列，有可能选择相同的随机接入信道中的签名序列，从而产生碰撞，如果大量的UE需要进行小区切换和小区内随机接入，则碰撞的概率会明显增多，从而导致切换时延的增加和切换成功率的下降。

发明内容

本发明提供一种用户设备接入网络设备的方法和系统，用以解决现有技术中存在的UE进行小区切换时与进行小区内随机接入的UE碰撞率高的问题。

一种用户设备接入网络设备的方法，该网络设备的通信带宽包括：一个以上随机接入信道，为不同的用户接入类型设置不同的接入信道，该方法包括：

A、网络侧根据用户设备的用户接入类型，向用户设备发送包含对应接入信道资源配置信息的接入信息；

B、所述用户设备根据所述接入信息中的接入信道资源配置信息在对应的接入信道进行接入。

所述接入信道包括：第一类接入信道，用于专供用户设备进行小区内随机接入，如果步骤A中的所述用户接入类型为小区内随机接入，则所述接入信息为包含第一类接入信道资源配置信息的广播信息；

则步骤B包括：

用户设备通过收到的所述广播信息中的资源配置信息，在对应的所述第一类接入信道进行小区内随机接入。

所述接入信道包括：第二类接入信道，用于专供用户设备进行小区切换，如果步骤A中的所述用户接入类型为小区切换，则所述接入信息为包含第二类接入信道资源配置信息的切换许可信息；

则步骤B包括：

用户设备通过收到的所述切换许可信息中的资源配置信息，在对应的所述第二类接入信道进行小区切换。

所述网络侧至少包括：源小区基站和目标小区基站，则步骤A中，网络侧向用户设备发送包含所述第二类接入信道资源配置信息的切换许可信息前包括：

A1、源小区基站收到用户设备的测量消息后，向目标小区基站发送该用户设备的切换信息；

A2、目标小区基站收到切换信息后，向源小区基站发送包含所述第二类接入信道资源配置信息的切换许可信息；

A3、源小区基站向用户设备转发来自目标小区基站的切换许可信息。

所述第二类接入信道资源配置信息包括：物理资源配置信息和至少一个签名序列，则步骤B还包括：

B1、所述用户设备随机选择一个签名序列，将该签名序列通过物理资源配置信息对应的第二类接入信道发送给目标小区基站；

B2、所述用户设备在收到来自目标小区的控制信息后，切换到目标小区，并将切换完成信息发送给目标小区基站；

所述目标小区基站在收到用户设备发送的签名序列后还包括：

对该签名序列进行测量，向用户设备发送控制信息。

不同的网络侧为第二类接入信道配置不同的频率。

一种用户设备接入网络设备的系统，该网络设备的通信带宽包括：一个以上随机接入信道，不同的用户接入类型对应不同的接入信道，该系统包括：

网络设备，用于根据用户设备的用户接入类型，向用户设备发送包含对应接入信道资源配置信息的接入信息；

用户设备，用于根据所述接入信息中的接入信道资源配置信息，通过对应的接入信道接入到小区中。

所述接入信道包括：第一类接入信道，用于专供用户设备进行小区内随机接入，如果所述用户接入类型为小区内随机接入，则所述接入信息为包含第一类接入信道资源配置信息的广播信息；

则所述用户设备包括：

随机接入模块，用于通过收到的所述广播信息中的资源配置信息，在对应的所述第一类接入信道进行小区内随机接入。

所述接入信道包括：第二类接入信道，用于专供用户设备进行小区切换，则所述网络设备包括：

源小区小区，用于在收到用户设备的测量消息后，向目标小区基站发送该用户设备的切换信息，在收到来自目标小区基站的所述切换许可信息后，向用户设备转发该切换许可信息；

目标小区基站，用于在收到所述切换信息后，向源小区基站发送包含第二类接入信道资源配置信息的切换许可信息；

则所述用户设备包括：

切换模块，用于通过收到的所述切换许可信息中的资源配置信息，在对应的所述第二类接入信道进行小区切换。

所述第二类接入信道资源配置信息包括：物理资源配置信息和至少一个签名序列，则所述切换模块还包括：

选择模块，用于收到所述切换许可信息后，随机选择一个签名序列，将该签名序列通过物理资源配置信息对应的第二类接入信道发送给目标小区基站；

处理模块，用于收到所述控制信息后，切换到目标小区，并将切换完成信息发送给目标小区基站；

所述目标小区基站还用于：

接收到所述签名序列后，对该签名序列进行测量，向用户设备发送控制信息。

不同的网络设备的第二类接入信道对应不同的频率。

一种基站，该基站的通信带宽包括：一个以上随机接入信道，不同的用户接入类型对应不同的接入信道，该基站包括：

配置模块，用于根据用户设备的用户接入类型，向用户设备发送包含对应接入信道资源配置信息的接入信息，为用户设备分配对应的接入信道资源。

所述接入信道包括第一类接入信道，用于专供用户设备进行小区内随机接入，第二类接入信道，用于专供用户设备进行小区切换，所述配置模块包括：

第一发送模块，用于发送包含第一类接入信道资源配置信息的广播信息，为用户接入类型为小区内随机接入的用户设备分配第一类接入信道资源；

第二发送模块，用于在用户设备的用户接入类型为小区切换时，发送包含第二接入信道资源配置信息的切换许可信息。

本发明通过配置一个以上专供UE进行小区切换的随机接入信道，从而消除了UE进行小区切换时与进行小区内随机接入的UE的碰撞，提高了UE进行小区切换的成功率，并且降低了UE切换的时延。

附图说明

图1为现有技术中OFDM-TDD的子帧结构图；

图2为现有技术用户设备切换小区的流程示意图；

图3为本发明系统的组成示意图；

图4A、图4B、图4C为本发明网络规划3种实施方式的示意图；

图5为实现本发明方法的流程示意图；

图6为本发明实施例一的流程示意图；

图7为本发明实施例二的流程示意图。

具体实施方式

针对目前现有技术中存在的UE进行小区切换时与进行小区内随机接入的UE碰撞率高的问题，本发明通过配置一个以上专供UE进行小区切换的随机接入信道，从而解决了上述问题。

图3为本发明系统的组成示意图。如图3所示，本发明的系统包括：网络设备10和UE 20。

网络设备10，与UE 20无线连接，用于根据UE 20的用户接入类型，向UE 20发送包含对应接入信道资源配置信息的接入信息，为UE 20分配对应的接入信道资源。

UE 20，与网络设备10无线连接，用于根据所述接入信息中的接入信道资源配置信息，通过对应的接入信道接入到小区中。

网络设备10的通信带宽包括：一个以上随机接入信道，不同的用户接入类型对应不同的接入信道。用户接入类型包括小区内随机接入和小区切换。接入信道包括：第一类接入信道，用于专供用户设备进行小区内随机接入；第二类接入信道，用于专供用户设备进行小区切换。

如果用户接入类型为小区内随机接入，则网络设备10发送的所述接入信息为包含第一类接入信道资源配置信息的广播信息；

则UE 20通过收到的所述广播信息中的资源配置信息，在对应的所述第一类接入信道进行小区内随机接入。

如果用户接入类型为小区切换，则网络设备10发送的所述接入信息为包含第二类接入信道资源配置信息的切换许可信息；

则用户设备通过收到的所述切换许可信息中的资源配置信息，在对应的所述第二类接入信道进行小区切换。

随机接入信道资源配置信息包括：随机接入信道的物理资源分配信息和至少一个签名序列。

网络设备10包括：源小区基站30和目标小区基站40。

源小区基站30，与UE 20和目标小区基站40无线连接，用于在收到UE 20的测量消息后，向目标小区基站40发送该UE 20的切换信息，在收到来自目标小区基站40的所述切换许可信息后，向UE 20转发该切换许可信息，在收到目标小区基站40发送的切换完成消息后，释放掉该UE 20在本小区的无线链路及相关的无线资源。

目标小区基站40，与UE 20和源小区基站30连接，用于在收到源小区基站30发送的切换信息后，向源小区基站30发送包含第二类接入信道资源配置信息的切换许可信息，在收到UE 20发送的签名序列后，对该签名序列进行测量，将控制信息通过反馈信道发送给UE，向源小区基站100转发来自UE 20的切换完成消息。

其中，目标小区基站40还包括：配置模块400。

配置模块400，用于根据UE 20的用户接入类型，向UE 20发送包含对应接入信道资源配置信息的接入信息，为UE 20分配对应的接入信道资源。

配置模块400还包括：第一发送模块4000和第二发送模块4100。

第一发送模块4000，用于发送包含第一类接入信道资源配置信息的广播信息，为用户接入类型为小区内随机接入的用户设备分配第一类接入信道资源；

第二发送模块4100，用于在用户接入类型为小区切换时，发送包含第二类接入信道资源配置信息的切换许可信息。

UE 20还包括：

切换模块200和随机接入模块210。

切换模块200，用于通过收到的所述切换许可信息中的资源配置信息，在对应的所述第二类接入信道进行小区切换。

随机接入模块210，用于通过收到的所述广播信息中的资源配置信息，在对应的所述第一类接入信道进行小区内随机接入。

其中，切换模块200还包括：选择模块2000和处理模块2100。

选择模块2000，用于收到所述切换许可信息后，随机选择一个签名序列，将该签名序列通过物理资源配置信息对应的第二类接入信道发送给目标小区基站。

处理模块2100，用于收到控制信息后切换到目标小区，并将切换完成信息发送给目标小区基站。

图4A、图4B、图4C为本发明网络规划3种实施方式的示意图。

在实际组网中，为了避免不同的随机接入信道配置在相同位置而引入干扰，通过网络规划，不同小区供用户设备进行小区切换的随机接入信道配置不同的频率。

图4A、图4B、图4C所示为3个小区随机接入信道的3种配置实施方式，设这3个小区都配置了3个随机接入信道，其中随机接入信道0和随机接入信道2都专供UE进行小区切换使用，随机接入信道1专供UE进行小区内随机接入使用。

本实施例中，由于专供小区切换的随机接入信道配置不同的频率，可以有效减少小区间切换时，随机接入信道的干扰。

图5为实现本发明方法的流程示意图。如图5所示，本发明的方法包括下列步骤：

步骤500、配置至少一个专供用户设备进行小区内随机接入的第一类接入信道和至少一个专供用户设备进行小区切换的第二类接入信道，每个随机接入信道使用小区公共的签名序列。

步骤501、源小区基站和目标小区基站分别向小区中的所有UE发送包含第一类接入信道资源配置信息的广播信息。

步骤502、UE通过收到的广播信息中的资源配置信息对应的第一类接入信道进行小区内随机接入。

步骤503、源小区基站在收到UE的测量消息后，判断该UE是否满足切换条件，在该UE满足切换条件时，向目标小区基站发送该UE的切换信息。

步骤504、目标小区基站在收到切换信息后，向源小区基站发送包含第二类接入信道资源配置信息的切换许可信息。

步骤505、源小区基站向UE转发来自目标小区基站的切换许可信息。

步骤506、UE通过收到的切换许可信息中的资源配置信息对应的第二类接入信道进行小区切换。

图6为本发明实施例一的流程示意图。如图6所示，本实施例一包括下列步骤：

步骤600、配置至少一个专供用户设备进行小区内随机接入的第一类接入信道和至少一个专供用户设备进行小区切换的第二类接入信道，每个随机接入信道使用小区公共的签名序列，每个随机接入信道使用小区公共的签名序列。

步骤601、源小区基站向小区中的所有UE发送包含第一类接入信道资源配置信息的广播信息。

步骤602、UE通过收到的广播信息中的资源配置信息对应的第一类接入信道进行小区内随机接入。

步骤603、当UE移动到源小区边缘时，根据测量上报准则，向源小区基站发送测量消息。

步骤604、源小区基站收到该测量消息后，进行切换判断，确定目标小区，向目标小区基站发送切换请求。

步骤605、目标小区基站收到切换请求后，判断UE是否满足切换条件，在UE满足切换条件后，建立针对该UE的无线承载。

步骤606、目标小区基站向源小区基站发送包含第二类接入信道资源配置信息的切换许可信息，其中第二类接入信道资源配置信息中包括第二类接入信道的物理资源分配信息和指定给UE的签名序列。

步骤607、源小区基站向UE转发收到的切换消息。

步骤608、UE收到切换消息后，将签名序列通过物理资源分配信息对应的第二类接入信道发送给目标小区基站。

步骤609、目标小区基站接收到签名序列后，对该签名序列进行测量，将控制信息通过反馈信道发送给UE。

步骤610、UE收到控制信息后切换到目标小区，根据该控制信息，在目标小区收发数据，并将切换完成信息发送给目标小区基站。

步骤611、目标小区基站将收到的切换完成消息发送给源小区基站。

步骤612、源小区基站收到切换完成消息后，释放掉UE在源小区的无线链路及相关的无线资源。

图7为本发明实施例二的流程示意图。如图7所示，本实施例二包括下列步骤：

步骤700、配置至少一个专供用户设备进行小区内随机接入的第一类接入信道和至少一个专供用户设备进行小区切换的第二类接入信道，每个随机接入信道使用小区公共的签名序列。

步骤701、源小区基站向小区中的所有UE发送包含第一类接入信道资源配置信息的广播信息。

步骤702、UE通过收到的广播信息中的资源配置信息对应的第一类接入信道进行小区内随机接入。

步骤703、当UE移动到源小区边缘时，根据测量上报准则，向源小区基站发送测量消息。

步骤704、源小区基站收到该测量消息后，进行切换判断，确定目标小区，向目标小区基站发送切换请求。

步骤705、目标小区基站收到切换请求后，判断UE是否满足切换条件，在UE满足切换条件后，建立针对该UE的无线承载。

步骤706、目标小区基站向源小区基站发送包含第二类接入信道资源配置信息的切换许可信息，其中第二类接入信道资源配置信息中包括第二类接入信道的物理资源分配信息和该随机接入信道上所有的签名序列。

步骤707、源小区基站向UE转发收到的切换消息。

步骤708、UE收到切换消息后，通过随机算法选择一个签名序列，将签名序列通过物理资源分配信息对应的第二类接入信道发送给目标小区基站。

步骤709、目标小区基站接收到签名序列后，对该签名序列进行测量，将控制信息通过反馈信道发送给UE。

步骤710、UE收到控制信息后切换到目标小区，根据该控制信息，在目标小区收发数据，并将切换完成信息发送给目标小区基站。

步骤711、目标小区基站将收到的切换完成消息发送给源小区基站。

步骤712、源小区基站收到切换完成消息后，释放掉UE在源小区的无线链路及相关的无线资源。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (13)

1.一种用户设备接入网络设备的方法，该网络设备的通信带宽包括：一个以上随机接入信道，其特征在于，为不同的用户接入类型设置不同的接入信道，该方法包括：

A、网络侧根据用户设备的用户接入类型，向用户设备发送包含对应接入信道资源配置信息的接入信息；

B、所述用户设备根据所述接入信息中的接入信道资源配置信息在对应的接入信道进行接入。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接入信道包括：第一类接入信道，用于专供用户设备进行小区内随机接入，如果步骤A中的所述用户接入类型为小区内随机接入，则所述接入信息为包含第一类接入信道资源配置信息的广播信息；

则步骤B包括：

用户设备通过收到的所述广播信息中的资源配置信息，在对应的所述第一类接入信道进行小区内随机接入。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接入信道包括：第二类接入信道，用于专供用户设备进行小区切换，如果步骤A中的所述用户接入类型为小区切换，则所述接入信息为包含第二类接入信道资源配置信息的切换许可信息；

则步骤B包括：

用户设备通过收到的所述切换许可信息中的资源配置信息，在对应的所述第二类接入信道进行小区切换。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述网络侧至少包括：源小区基站和目标小区基站，则步骤A中，网络侧向用户设备发送包含所述第二类接入信道资源配置信息的切换许可信息前包括：

A1、源小区基站收到用户设备的测量消息后，向目标小区基站发送该用户设备的切换信息；

A2、目标小区基站收到切换信息后，向源小区基站发送包含所述第二类接入信道资源配置信息的切换许可信息；

A3、源小区基站向用户设备转发来自目标小区基站的切换许可信息。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二类接入信道资源配置信息包括：物理资源配置信息和至少一个签名序列，则步骤B还包括：

B1、所述用户设备随机选择一个签名序列，将该签名序列通过物理资源配置信息对应的第二类接入信道发送给目标小区基站；

B2、所述用户设备在收到来自目标小区的控制信息后，切换到目标小区，并将切换完成信息发送给目标小区基站；

所述目标小区基站在收到用户设备发送的签名序列后还包括：

对该签名序列进行测量，向用户设备发送所述控制信息。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，不同的网络侧为第二类接入信道配置不同的频率。

7.一种用户设备接入网络设备的系统，该网络设备的通信带宽包括：一个以上随机接入信道，其特征在于，不同的用户接入类型对应不同的接入信道，该系统包括：

网络设备，用于根据用户设备的用户接入类型，向用户设备发送包含对应接入信道资源配置信息的接入信息；

用户设备，用于根据所述接入信息中的接入信道资源配置信息，通过对应的接入信道接入到小区中。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述接入信道包括：第一类接入信道，用于专供用户设备进行小区内随机接入，如果所述用户接入类型为小区内随机接入，则所述接入信息为包含第一类接入信道资源配置信息的广播信息；

则所述用户设备包括：

随机接入模块，用于通过收到的所述广播信息中的资源配置信息，在对应的所述第一类接入信道进行小区内随机接入。

9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述接入信道包括：第二类接入信道，用于专供用户设备进行小区切换，则所述网络设备包括：

源小区基站，用于在收到用户设备的测量消息后，向目标小区基站发送该用户设备的切换信息，在收到来自目标小区基站的切换许可信息后，向用户设备转发所述切换许可信息；

目标小区基站，用于在收到所述切换信息后，向源小区基站发送包含第二类接入信道资源配置信息的所述切换许可信息；

则所述用户设备包括：

切换模块，用于通过收到的所述切换许可信息中的资源配置信息，在对应的所述第二类接入信道进行小区切换。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述第二类接入信道资源配置信息包括：物理资源配置信息和至少一个签名序列，则所述切换模块还包括：

选择模块，用于收到所述切换许可信息后，随机选择一个签名序列，将该签名序列通过物理资源配置信息对应的第二类接入信道发送给目标小区基站；

处理模块，用于收到控制信息后，切换到目标小区，并将切换完成信息发送给目标小区基站；

所述目标小区基站还用于：

接收到所述签名序列后，对该签名序列进行测量，向用户设备发送所述控制信息。

11.如权利要求9所述的系统，其特征在于，不同的网络设备的第二类接入信道对应不同的频率。

12.一种基站，该基站的通信带宽包括：一个以上随机接入信道，其特征在于，不同的用户接入类型对应不同的接入信道，该基站包括：

配置模块，用于根据用户设备的用户接入类型，向用户设备发送包含对应接入信道资源配置信息的接入信息，为用户设备分配对应的接入信道资源。

13.如权利要求12所述的基站，其特征在于，所述接入信道包括第一类接入信道，用于专供用户设备进行小区内随机接入，第二类接入信道，用于专供用户设备进行小区切换，所述配置模块包括：

第一发送模块，用于发送包含第一类接入信道资源配置信息的广播信息，为用户接入类型为小区内随机接入的用户设备分配第一类接入信道资源；

第二发送模块，用于在用户设备的用户接入类型为小区切换时，发送包含第二类接入信道资源配置信息的切换许可信息。

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