CN101754403A

CN101754403A - 无线网络小区接入的方法和移动终端

Info

Publication number: CN101754403A
Application number: CN200810181777A
Authority: CN
Inventors: 王萦明; 夏林峰; 司宏杰
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2008-12-08
Filing date: 2008-12-08
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2028-12-08
Also published as: CN101754403B

Abstract

本发明公开了一种无线网络小区接入的方法和移动终端，属于无线通信技术领域。所述方法包括：移动终端根据业务类型和待接入的无线网络小区的信息中的至少一种，在预设的接入信道中选择相应的信道；所述移动终端在选择的信道中选择接入码，根据所述接入码接入所述无线网络小区。所述移动终端包括：信道选择模块、接入码选择模块和接入模块。本发明实现了MS接入无线网络时节省资源。

Description

无线网络小区接入的方法和移动终端

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种无线网络小区接入的方法和移动终端。

背景技术

现有技术中MS(Mobility Station，移动终端)通过BS(Base Station)随机接入(Ranging)一个小区的流程如下：

1、BS分配用于Ranging的资源，并发送给MS；

2、MS收到后，从中选择可以发送的时隙，发送接入码给BS；

3、BS将MS的接入码与自己分配的CID(Connect ID，用于与MS进行连接以及交互的ID)、时间和功控(power)等调整信息共同发送给MS；

4、MS收到后进行调整，并反馈调整的结果给BS；

5、如果BS认为调整成功则发送OK信号给BS，否则再次发送上述调整信息给BS，直到调整成功；

6、MS发送MS ID给BS，BS发送该小区的标识给MS，进行后续的入网认证等过程。

在对上述现有技术进行分析后，发明人发现：当MS接入Femto小区(毫微微小区)时，由于Femto小区通常用户较少，且具有信道条件单一和功控需要简单等特点，因此采用上述接入流程会导致接入资源浪费、以及时延和耗电量增大等等。

发明内容

为了实现MS接入无线网络时节省资源，本发明实施例提供了一种无线网络小区接入的方法和移动终端。所述技术方案如下：

一种无线网络小区接入的方法，所述方法包括：

移动终端根据业务类型和待接入的无线网络小区的信息中的至少一种，在预设的接入信道中选择相应的信道；

所述移动终端在选择的信道中选择接入码，根据所述接入码接入所述无线网络小区。

一种移动终端，所述移动终端包括：

信道选择模块，用于根据业务类型和待接入的无线网络小区的信息中的至少一种，在预设的接入信道中选择相应的信道；

接入码选择模块，用于在所述信道选择模块选择的信道中选择接入码；

接入模块，用于根据所述接入码选择模块选择的接入码，接入所述无线网络小区。

本发明实施例通过选择接入信道，以及接入码来发起无线网络小区的接入，实现了MS接入无线网络小区时节省资源，减少了时延和耗电量等等。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的一种无线网络小区接入的方法流程图；

图2是本发明实施例1提供的接入信道划分示意图；

图3是本发明实施例1提供的另一种无线网络小区接入的方法流程图；

图4是本发明实施例1提供的未保存有FID的MS接入FID广播周期很短的Femto小区的示意图；

图5是本发明实施例1提供的保存有FID的MS接入FID广播周期很长的Femto小区的示意图；

图6是本发明实施例1提供的MS位置示意图；

图7是图6中的MS与相邻无线网络小区建立临时连接过程流程图；

图8是本发明实施例2提供的无线网络小区接入的方法流程图；

图9是本发明实施例3提供的移动终端结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

参见图1，本发明实施例提供了一种无线网络小区接入的方法，包括：

101：MS根据业务类型和待接入的无线网络小区的信息中的至少一种，在预设的接入信道中选择相应的信道；

102：MS在选择的信道中选择接入码；

103：MS根据选择的接入码接入上述无线网络小区。

本发明实施例中，接入是指随机接入Ranging。无线网络是指小型的无线网络，例如，覆盖范围小于或等于500米的无线网络等等。无线网络小区包括但不限于：Femto小区、HomeNB(家庭基站)和WiFi(无线局域网)等等。无线网络小区的信息是指与无线网络小区相关的信息，包括但不限于：无线网络小区的标识，如无线网络小区的ID。无线网络小区的用户通常分为两种：私有用户和公有用户。私有用户是指无线网络小区的合法注册用户，私有用户接入无线网络小区后，无线网络小区为私有用户提供服务。公有用户是指无线网络小区的非合法注册用户，无线网络小区可以根据配置不允许公有用户接入或者允许公有用户临时接入，当允许公有用户临时接入时，无线网络小区为公有用户提供限制性服务。与公有用户相比，私有用户具有更大的权限和优先级。

本实施例中，参见图2，预设的接入信道包括：紧急业务信道(Emergent Channel)、公共信道(Basic Channel)、私有信道(Private Channel)、唤醒信道(Wakeup Channel)和无线网络小区信息申请信道中的至少两个。所述接入信道又可以称为码空间(通常为正交码空间)。其中，紧急业务信道、公共信道和私有信道都包含有多个接入码，唤醒信道和无线网络小区信息申请信道均可以包含一个或多个接入码。所述紧急业务信道用于无线网络小区为MS无条件传输119、110和112等紧急业务。所述公共信道用于公有用户接入以及私有用户的首次接入。所述私有信道用于私有用户的非首次接入。所述唤醒信道用于驻留在无线网络小区内的用户从非工作状态(如休眠或暂停工作状态)切换到正常工作状态。所述无线网络小区信息申请信道用于MS向BS申请获取无线网络小区的信息(如ID信息等)。当信道内包含多个接入码时，该多个接入码可以分为多组，每组内可以包含一个或多个接入码，当组内包含多个接入码时，可以设置该组内的多个接入码具有不同的优先级。例如，预设的接入信道由A1～A10，B1～B10，...，Z1～Z10共260个正交码组成，其中，无线网络小区信息申请信道包含一个接入码为A1，紧急业务信道包含多个接入码为A2～A10，公共信道包括多个接入码为B1～K10，私有信道包括多个接入码为L1～Z10，并且私有信道中的接入码又分为15组，分别为组一：L1～L10，组二：M1～M10，...，组十五：Z1～Z10，每个组内有10个接入码，分别对应十个不同的优先级。

参见图3，本实施例提供的上述方法，可以具体包括：

301：MS获取待接入的无线网络小区的信息；

MS获取待接入的无线网络小区的信息可以采用多种方式，包括但不限于以下两种方式：

1)MS从待接入的无线网络小区的BS广播的消息中，获取无线网络小区的信息，通常BS都会周期性发送广播消息，该消息中会携带有无线网络小区的信息(如ID)，该周期在不同的协议中通常被设置为不同的值，如LTE(Long Term Evolution，长期演化)协议中周期为40ms或80ms，UMB(Ultra Mobile Broadband，超移动宽带)协议中周期为1.6s等等。这种被动获取的方式通常应用于广播消息周期较短的无线网络小区中，如应用LTE协议的无线网络小区。

2)MS向待接入的无线网络小区的BS发送申请码，并接收BS返回的消息，从该消息中获取无线网络小区的信息，这种主动获取的方式通常应用于广播消息周期较长的无线网络小区中，如应用UMB协议的无线网络小区。该申请码是无线网络小区信息申请码，MS可以在公共信道中选择一个码作为该申请码。

302：MS判断本地是否保存有上述获取的无线网络小区的信息，如果未保存，表明MS未接入过该无线网络小区，本次为首次接入该无线网络小区，则执行303；如果保存，表明MS是该无线网络小区的私有用户，则执行306；

303：MS在预设的接入信道中选择公共信道，在该公共信道中选择一个基础接入码，并将该基础接入码发送给该无线网络小区的BS，请求接入该无线网络小区；

304：BS收到该请求后，为MS分配一个连接标识，并为MS分配用于数据传输的资源，然后将收到的基础接入码、分配的连接标识和资源一起发送给MS；

其中，所述连接标识是指BS分配给MS用于MS与BS在入网过程和后续数据交互流程中使用的标识，包括但不限于：CID以及SID(Short Connect ID，简化的CID)。通常，MS与BS入网以及数据交互时，互相发送的消息中都携带有该连接标识，以方便BS在多个移动终端中识别出当前入网以及数据传输对应的移动终端。

305：MS收到后，将MS的标识(如MS ID)与该连接标识一起发送给BS，发起接入流程，在BS对MS鉴权和认证成功后，完成MS到该无线网络小区的接入，当前接入流程结束，从而MS和BS可以采用建立的连接进行数据传输。

对于首次接入无线网络小区的MS来说，如果成功接入，则成为该无线网络小区的私有用户，进一步地，在MS成为私有用户后还可以包括：

无线网络小区的BS在私有信道内为MS分配一组私有业务码(包括多个私有业务码)，并将该组私有业务码发送给MS，MS收到该私有业务码后，建立并保存无线网络小区的信息和该私有业务码的对应关系，例如，MS收到Femto小区分配的私有业务码后，建立并保存CID/SID与私有业务码的对应关系，或者建立并保存Femto ID、CID/SID与私有业务码的对应关系。BS为MS分配的私有业务码用于MS后续接入BS，如MS首次接入无线网络小区后，驻留了一段时间，然后离开了该无线网络小区，当MS再次接入该无线网络小区时，可以利用BS为其分配的私有接入码来完成接入过程。优选地，BS为MS分配的私有业务码为多个，如10个或20个等等。

例如，参见图4，当某个MS接入一个FID广播周期很短的Femto小区时，根据Femto BS广播发送的FID，获取到FID，MS发现此FID未保存于自己的列表中，因此从公共信道中选择一个基础接入码D5来发起Ranging接入请求，此时选择的基础接入码与MS发起的业务的优先级无关；Femto BS在回复该请求时携带该基础接入码D5(以区分该接入请求对应的MS)，并且将分配的CID/SID以及资源一起发送给MS；MS收到后上发MS ID以及服务质量(QoS)等信息，进入后续入网过程。当MS入网成功后，成为该Femto小区合法的私有用户，Femto BS在私有信道内分配一组私有接入码L1～L5给MS，并将该组私有接入码发送给MS；MS收到后将FID、私有接入码L1～L5、以及CID/SID的映射关系保存至列表中。

另外，在本实施例中，MS首次接入成功后，BS也可以保存为MS分配的连接标识与私有接入码的对应关系，或者保存MS标识、为MS分配的连接标识和私有接入码的对应关系等等，以方便MS后续接入该无线网络小区。

本实施例中，可以单独在BS上维护相应的对应关系，也可以单独在MS上维护相应的对应关系，还可以既在BS上维护相应的对应关系，又在MS上维护相应的对应关系。

306：MS在预设的接入信道中选择私有信道，在该私有信道中选择一个私有接入码，并将该私有接入码发送给该无线网络小区的BS，请求接入该无线网络小区；

当MS保存有首次接入后BS分配的私有接入码时，具体地，本步骤中，MS可以从保存的私有接入码中选择一个，用于当前接入流程。例如，MS上保存有A1，A2，...，A8共8个私有接入码，则MS可以从中任选一个私有接入码来发起当前接入流程，也可以按照预设的规则来发起当前接入流程。

307：BS收到该请求后，根据该私有接入码找到与该MS对应的连接标识，并为MS分配用于数据传输的资源，然后将该连接标识和分配的资源一起发送给MS；

具体地，BS可以根据保存的为MS分配的私有接入码和连接标识的对应关系，找到与MS发来的私有接入码对应的连接标识，从而执行入网流程。

308：MS收到后，将MS的标识(如MS ID)与该连接标识一起发送给BS，发起接入流程，在BS对MS鉴权和认证成功后，完成MS到该无线网络小区的接入，当前接入流程结束，从而MS和BS可以采用建立的连接进行数据传输。

例如，参见图5，当某个MS接入一个FID广播周期很长的Femto小区时，MS发送无线网络小区信息申请码A1给Femto BS，请求获取FID，Femto BS发送FID和接入资源信息给MS；MS收到后，发现该FID已经存于自己的列表中，且对应一组私有接入码，其中包含10个接入码P1～P10，对应的优先级分别为1～10，且该FID还对应一个连接标识CID/SID(如为CS_P)，由于当前发起的为第三优先级业务，因此MS在该组私有接入码中选择P3来发起Ranging接入请求；BS将P3对应的CID/SID和为MS分配的资源一起发送给MS，从而执行后续入网过程。

另外，本发明实施例中，当一个MS需要接入宏基站时，如果该宏基站BS的信号太差，则暂时不能接入该宏基站，因此可以和附近的一个无线网络小区建立连接，如果该MS不是该无线网络小区的私有用户，则该无线网络小区的BS无法为该MS提供公网服务，但是可以使用公共信道中的一个接入码，与该MS建立一个临时的连接，为该MS提供限制性服务，通过该连接为MS传输一些基本的信息，如相邻无线网络小区的信息和附近宏基站信息等等。

例如，参见图6和图7，一个MS获取到Femto1小区的FID后，发现自己未保存有该FID，在公共信道中选择一个基础接入码C9发送给Femto1的BS请求接入；Femto1的BS分配CID/SID后与C9一起发给MS，MS返回CID/SID和MS ID后，执行入网流程，BS鉴权认证后确认该MS为公有用户，因此广播相邻无线网络小区Femto2和Femto3的信息、以及附近的宏基站信息给MS；如果MS能和该宏基站建立连接，则Femto1的BS释放为该MS分配的CID/SID(可以采用发送释放消息的形式或者定时时间到后自动释放的形式)；如果MS与Femto2和Femto3均不能建立连接，则MS与Femto1建立临时连接，接收Femto1BS广播的消息，如邻区信息等。

本实施例提供的上述方法实现了MS接入无线网络小区时节省资源，减少了时延和耗电量等等。另外，优化了BS给MS发送的信息，当保存有无线网络小区信息的MS接入(即非首次接入)时，与未保存有无线网络小区信息的MS首次接入相比，不用下发连接标识给MS，因此节省了网络资源，而且实际应用中，非首次接入的概率比首次接入的概率要高很多，如MS和一个Femto建立连接后可能长达数月、数年甚至几十年都不会再次使用首次接入过程，因此极大地节省了网络资源。另外，通过对接入信道进行划分，并在不同的场景下选择不同的信道以及相应的接入码来发起接入，尤其是MS接入成功后成为私有用户后一直选用私有信道，因此避免了所有MS的接入都选择公共信道，从而减少了接入码碰撞的概率。再有，通过建立临时连接，增加了对MS的覆盖率，通过临时连接使得MS获取一些基本信息，减少了MS出现完全无信号无法连接的情况，提高了用户的体验，增强了网络的服务性。

实施例2

参见图8，本发明实施例还提供了一种无线网络小区接入的方法，本实施例应用于MS发起紧急业务(如呼叫110，112等)的场景，该方法具体包括：

801：MS获取待接入的无线网络小区的信息；

802：当业务类型为紧急业务时，MS在预设的接入信道中选择紧急业务信道；

803：MS在紧急业务信道中选择一个紧急接入码，并将该紧急接入码发送给上述无线网络小区的BS，请求接入该无线网络小区；

804：BS收到该请求后，为MS分配一个连接标识(如CID/SID)，并无条件为MS分配用于数据传输的最佳资源，然后将分配的连接标识和资源一起发送给MS；

805：MS收到后，将MS的标识(如MS ID)与该连接标识一起发送给BS，发起接入流程，在BS对MS鉴权和认证成功后，完成MS到该无线网络小区的接入，当前接入流程结束，从而MS和BS可以采用建立的连接进行数据传输。

例如，当MS在某种情况下发起紧急业务时，由于附近的宏小区信号较差，无法接入，因此在监听到附近的无线网络小区的信息后，在紧急业务信道中选择紧急接入码发送给该无线网络小区的BS，如A9代表发起119业务，则BS在已给私有用户分配的连接标识范围之外，分配一个连接标识CID/SID给MS，执行后续入网流程。

本实施例提供的上述方法实现了MS接入无线网络小区时节省资源，减少了时延和耗电量等等。通过选择紧急业务信道内的紧急接入码，为MS提供紧急服务，提高了用户的体验，增强了网络的服务性。

实施例3

参见图9，本发明实施例还提供了一种移动终端，包括：

信道选择模块901，用于根据业务类型和待接入的无线网络小区的信息中的至少一种，在预设的接入信道中选择相应的信道；

接入码选择模块902，用于在信道选择模块901选择的信道中选择接入码；

接入模块903，用于根据接入码选择模块902选择的接入码，接入无线网络小区。

进一步地，上述移动终端还包括：

获取模块，用于从待接入的无线网络小区的基站广播的消息中，获取无线网络小区的信息，或者向待接入的无线网络小区的基站发送申请码，并从基站返回的消息中获取无线网络小区的信息。

本实施例中，信道选择模块901具体包括：

公共信道选择单元，用于当移动终端未保存有待接入的无线网络小区的信息时，在预设的接入信道中选择公共信道。相应地，上述移动终端还可以包括：

对应关系建立存储模块，用于在移动终端接入无线网络小区后，接收无线网络小区的基站发送的私有业务码，建立并保存无线网络小区的信息和私有业务码的对应关系，私有业务码为基站在私有信道中分配的。

本实施例中，信道选择模块901还可以具体包括：

私有信道选择单元，用于当移动终端保存有待接入的无线网络小区的信息且为无线网络小区的私有用户时，在预设的接入信道中选择私有信道。

或者，信道选择模块901具体包括：

紧急业务信道选择单元，用于当业务类型为紧急业务时，根据业务类型，或者根据业务类型和待接入的无线网络小区的信息，在预设的接入信道中选择紧急业务信道。

本实施例中，预设的接入信道包括：紧急业务信道、公共信道、私有信道、唤醒信道和无线网络小区信息申请信道中的至少两个。

本实施例提供的移动终端实现了接入无线网络小区时节省资源，减少了时延和耗电量等等。另外，优化了BS给MS发送的信息，当保存有无线网络小区信息的MS接入(即非首次接入)时，与未保存有无线网络小区信息的MS首次接入相比，不用下发连接标识给MS，因此节省了网络资源，而且实际应用中，非首次接入的概率比首次接入的概率要高很多，如MS和一个Femto建立连接后可能长达数月、数年甚至几十年都不会再次使用首次接入过程，因此极大地节省了网络资源。另外，通过对接入信道进行划分，并在不同的场景下选择不同的信道以及相应的接入码来发起接入，尤其是MS接入成功后成为私有用户后一直选用私有信道，因此避免了所有MS的接入都选择公共信道，从而减少了接入码碰撞的概率。再有，通过建立临时连接，增加了对MS的覆盖率，通过临时连接使得MS获取一些基本信息，减少了MS出现完全无信号无法连接的情况，提高了用户的体验，增强了网络的服务性。

本发明实施例可以利用软件实现，相应的软件程序可以存储在可读取的存储介质中，例如，移动终端的硬盘或缓存中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种无线网络小区接入的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的无线网络小区接入的方法，其特征在于，移动终端根据业务类型和待接入的无线网络小区的信息中的至少一种，在预设的接入信道中选择相应的信道之前，还包括：

移动终端从待接入的无线网络小区的基站广播的消息中，获取所述无线网络小区的信息；

或者移动终端向待接入的无线网络小区的基站发送申请码，并从所述基站返回的消息中获取所述无线网络小区的信息。

3.根据权利要求1所述的无线网络小区接入的方法，其特征在于，移动终端根据业务类型和待接入的无线网络小区的信息中的至少一种，在预设的接入信道中选择相应的信道，具体包括：

当移动终端未保存有待接入的无线网络小区的信息时，所述移动终端在预设的接入信道中选择公共信道。

4.根据权利要求3所述的无线网络小区接入的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述移动终端接入所述无线网络小区后，接收所述无线网络小区的基站发送的私有业务码，所述私有业务码为所述基站在私有信道中分配的；

所述移动终端建立并保存所述无线网络小区的信息和私有业务码的对应关系。

5.根据权利要求1所述的无线网络小区接入的方法，其特征在于，移动终端根据业务类型和待接入的无线网络小区的信息中的至少一种，在预设的接入信道中选择相应的信道，具体包括：

当移动终端保存有待接入的无线网络小区的信息且为所述无线网络小区的私有用户时，所述移动终端在预设的接入信道中选择私有信道。

6.根据权利要求1所述的无线网络小区接入的方法，其特征在于，移动终端根据业务类型和待接入的无线网络小区的信息中的至少一种，在预设的接入信道中选择相应的信道，具体包括：

当业务类型为紧急业务时，移动终端根据所述业务类型，或者根据所述业务类型和待接入的无线网络小区的信息，在预设的接入信道中选择紧急业务信道。

7.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的无线网络小区接入的方法，其特征在于，所述预设的接入信道包括：紧急业务信道、公共信道、私有信道、唤醒信道和无线网络小区信息申请信道中的至少两个。

8.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括：

9.根据权利要求8所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端还包括：

获取模块，用于从待接入的无线网络小区的基站广播的消息中，获取所述无线网络小区的信息，或者向待接入的无线网络小区的基站发送申请码，并从所述基站返回的消息中获取所述无线网络小区的信息。

10.根据权利要求8所述的移动终端，其特征在于，所述信道选择模块具体包括：

公共信道选择单元，用于当所述移动终端未保存有待接入的无线网络小区的信息时，在预设的接入信道中选择公共信道。

11.根据权利要求10所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端还包括：

对应关系建立存储模块，用于在所述移动终端接入所述无线网络小区后，接收所述无线网络小区的基站发送的私有业务码，建立并保存所述无线网络小区的信息和私有业务码的对应关系，所述私有业务码为所述基站在私有信道中分配的。

12.根据权利要求8所述的移动终端，其特征在于，所述信道选择模块具体包括：

私有信道选择单元，用于当所述移动终端保存有待接入的无线网络小区的信息且为所述无线网络小区的私有用户时，在预设的接入信道中选择私有信道。

13.根据权利要求8所述的移动终端，其特征在于，所述信道选择模块具体包括：

紧急业务信道选择单元，用于当业务类型为紧急业务时，根据所述业务类型，或者根据所述业务类型和待接入的无线网络小区的信息，在预设的接入信道中选择紧急业务信道。

14.根据权利要求8至13中任一权利要求所述的移动终端，其特征在于，所述预设的接入信道包括：紧急业务信道、公共信道、私有信道、唤醒信道和无线网络小区信息申请信道中的至少两个。