CN101848495B - 随机接入处理方法和处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种随机接入处理方法，包括在随机接入消息对应的接入检测定时器的定时周期内，获取随机接入消息缓存队列中所述随机接入消息的缓存计数器的次数；将所述随机接入消息的缓存计数器的次数与预设的接入判定门限值进行比较；和根据比较结果，执行上报基站控制器信道请求消息并从所述随机接入消息缓存队列中删除所述随机接入消息；或者直接从所述随机接入消息缓存队列中删除所述随机接入消息。本发明还公开了一种随机接入处理系统。因此，提高了通信资源的有效利用率，降低了伪随机接入脉冲对信令信道掉话率以及随机接入成功率等BTS性能的影响。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种随机接入处理方法和处理系统。
背景技术
在全球移动通信系统(Global Systems for Mobile communication，简称GSM)中，随机接入成功率是标志无线通信网络性能的一个重要性能指标。由于广播控制信道/基站标识码(Broadcast Control Channel，简称BCCH/BaseStation Identification Code，简称BSIC)同/临频干扰，以及过高的话务量等原因引入的随机接入失败，已经可以通过修改配置，添加载频等优化方式解决。然而，伪随机接入(Phantom Random Access Channel，简称PhantomRACH)问题却一直作为一种“不可避免”的现象，而被行业所默许。
基站收发信台(Base Transmitter Station，简称BTS)实时监听空中的无线信号，当信号电平高于接收灵敏度时，它就会对其进行解调，故而被解调的信号就有可能包括一些噪声。当小区的话务量较低时，BTS接收到的大部分信号都是噪声，而且由于随机接入(Random Access Channel，简称RACH)脉冲的信息位和校验位有限，噪声中某些比特模式就有可能会与真正RACH脉冲的有效校验序列相匹配，从而引入伪随机接入问题。
依据GSM规范05.05(第25页)中的说明，在没有话务的情况下会有0.02％的接入噪声被误解调为接入脉冲，即为平均每隔23秒出现一个伪随机接入脉冲。随着话务量的增高，噪声会被真正的接入脉冲所覆盖，噪声随机接入的概率会随之降低。然而在话务量不是很高时，平均每小时还会出现高达120个伪随机接入脉冲。如图1所示，为现有技术通信系统中随机接入脉冲处理流程示意图，基站译码出随机接入脉冲(步骤1)后，封装RACH消息(步骤2)，然后上报BSC信道请求消息，BSC决策信道分配进入后续流程(步骤3)。即根据无线分系统管理协议规定，BTS收到RACH消息后，将会向基站控制器(Base Station Controller，简称BSC)发送信道资源请求，然后由BSC为其分配信道。显而易见，如此频繁的伪随机接入脉冲将浪费大量通信资源，并且增大信令信道掉话率，降低随机接入成功率，影响BTS性能。
现有技术中，提出了一种随机接入方法来达到对接入信道媒质资源进行灵活的分配，提高重要业务的接入容量，并减少对网络容量的占用，提高接入效率。但是，现有技术随机接入方法是将接入信道划分成多个子类别接入信道；将子类别接入信道与子类别进行对应，子类别根据一个或多个属性，以下称为子类别属性来划分，只允许业务在其关联的子类别对应的子类别接入信道上尝试接入；分别为每个子类别接入信道分配媒质资源；随后，用户终端获取待接入业务关联的子类别所对应的子类别接入信道及为其分配的媒质资源信息，判断是否允许该待接入业务尝试接入，如允许再尝试接入。现有技术只是提出了将接入信道划分成多个子类别接入信道的规则。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种随机接入处理方法和处理系统，以解决现有技术中通信资源大量浪费，信令信道掉话率增大，和随机接入成功率降低等问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种随机接入处理方法，该方法包括以下步骤：
在随机接入消息对应的接入检测定时器的定时周期内，获取随机接入消息缓存队列中所述随机接入消息的缓存计数器的次数；
将所述随机接入消息的缓存计数器的次数与预设的接入判定门限值进行比较；和
根据比较结果，执行上报基站控制器信道请求消息并从所述随机接入消息缓存队列中删除所述随机接入消息；或者直接从所述随机接入消息缓存队列中删除所述随机接入消息。
当所述比较结果是随机接入消息缓存队列中所述随机接入消息的缓存计数器的次数，达到接入判定门限值时，执行上报基站控制器信道请求消息，并从所述随机接入消息缓存队列中删除所述随机接入消息。
当所述比较结果为判断随机接入消息缓存队列中所述随机接入消息的缓存计数器的次数，未达到接入判定门限值时，直接从所述随机接入消息缓存队列中删除所述随机接入消息。
在上述过程之前还包括：确定所述随机接入消息缓存队列第一次接收到所述随机接入消息，将所述第一次接收到的随机接入消息对应的元素添加至所述随机接入消息缓存队列，并且启动所述随机接入消息对应的接入检测定时器，以在所述定时周期内处理所述随机接入消息。
所述随机接入消息缓存队列中所述随机接入消息的缓存计数器的次数是通过以下方式计算的：
在所述接入检测定时器的定时周期内，再次接收到所述随机接入消息，确定所述随机接入消息缓存队列中已包含所述随机接入消息，将所述随机接入消息的缓存计数器的计数加1。
所述随机接入消息对应的元素包括：所述随机接入消息、所述随机接入消息的初始值为1的所述缓存计数器、所述随机接入消息对应的接入检测定时器的序号和所述接入判定门限。
所述接入判定门限根据话务量大小设置。
所述接入检测定时器的定时周期由发送分布时隙数、所述接入判定门限、和最大重发次数以及根据所述发送分布时隙数和公共控制信道配置情况确定的信道组合参数控制。
本发明还提供了一种随机接入处理系统，包括：
随机接入消息缓存队列维护更新模块，用于缓存所述随机接入消息对应的元素，在随机接入消息对应的接入检测定时器的定时周期内，获取随机接入消息缓存队列中所述随机接入消息的缓存计数器的次数；将所述随机接入消息的缓存计数器的次数与预设的接入判定门限值进行比较；和根据比较结果，执行上报基站控制器信道请求消息并从所述随机接入消息缓存队列中删除所述随机接入消息；或者直接从所述随机接入消息缓存队列中删除所述随机接入消息。
所述的随机接入处理系统还包括：
随机接入消息控制参数维护模块，用于启动所述随机接入消息对应的接入检测定时器，所述随机接入消息的初始值为1的所述缓存计数器、所述随机接入消息对应的接入检测定时器的序号和所述接入判定门限所根据的话务量等级。
因此，通过本发明随机接入处理方法和系统，在所述接入检测定时器的周期内接收到相同的RACH消息的所述缓存计数器累加达到接入判定门限值后，上报BSC信道请求消息，提高了通信资源的有效利用率，降低了伪随机接入脉冲对信令信道掉话率以及随机接入成功率等BTS性能的影响。
附图说明
图1为现有技术通信系统中随机接入脉冲处理流程示意图；
图2为本发明随机接入处理方法的流程图；
图3为本发明随机接入处理方法的流程示意图；
图4为本发明随机接入处理系统的结构示意图。
具体实施方式
如图2所示，本发明通信系统中随机接入脉冲处理流程示意图。如图中，在现有基站译码出随机接入脉冲，上报RACH消息(步骤11)和上报BSC信道请求消息，BSC决策信道分配进入后续流程(步骤13)之间，增加了一个随机接入处理过程(步骤12)。
本发明在现有技术帧控制单元转发BSC信道请求消息之前添加了一个随机接入处理过程，该过程用来分析现有信道处理单元上报的RACH消息，通过确定在定时周期内接收到的相同的RACH消息的数量达到预先设定的接入判定门限的值，才允许给该RACH消息分配信道，从而达到对不符合条件(即没有在周期内达到接入判定门限的值)的RACH消息的滤除。
如图3所示的本发明随机接入处理方法的流程示意图。在图中，该处理方法包括首先将初始化随机接入(RACH)消息缓存队列，即在第一次接收到RACH消息时，需要在RACH消息缓存队列中添加该RACH消息对应的元素，同时为该RACH消息启动一个接入检测定时器。随后对接收到的相同的RACH消息进行上报条件判断，即该过程如图中所示：
步骤100，接收到RACH消息；
步骤101，判断RACH消息缓存队列中是否包含该RACH消息即确定是否第一次接收到该RACH消息，如果确定RACH消息缓存队列第一次接收到该RACH消息，则执行步骤102：如果不是第一次接收到该RACH消息(即接收到的RACH消息已经在RACH消息缓存队列中包含，也即已经执行了步骤102的操作，该RACH消息是再一次接收到的相同的RACH消息)，则执行步骤103；
步骤102，将该RACH消息对应的元素添加至RACH消息缓存队列中，并且启动该RACH消息对应的接入检测定时器，以在定时周期内处理该RACH消息，继续执行步骤103；
该过程即为在上面描述的初始化RACH消息缓存队列过程，在接收不同的RACH消息时，都需要进行该初始化。而在RACH消息缓存对列中添加的元素包括：RACH消息、RACH消息的初始值为1的缓存计数器、RACH对应的接入检测定时器的序号和接入判定门限。
步骤103，在RACH消息对应的接入检测定时器的定时周期内，判断RACH消息缓存队列中该RACH消息的缓存计数器的次数，是否已经达到接入判定门限的值，如果已经达到，则执行步骤104：上报基站控制器信道请求消息，并从RACH消息缓存队列中删除RACH消息，如果没有达到，则执行步骤106返回等待在该定时周期内再次接收该RACH消息，继续执行步骤100。
在上面的随机接入流程中描述了在接入检测定时器的定时周期内接收到RACH消息时的处理，还包括出现以下过程(步骤105)当初始化RACH消息缓存队列后，如果在检测接入定时器的定时周期中，没有再接收到该RACH消息，或者即使在该定时周期内接收到该RACH消息后，该RACH消息的计数器的计数值也没有达到预先设定的接入判定门限(即在检测接入定时器超时时还未满足上报条件时)，则将会执行根据当前接入检测定时器的序号，将其所对应的元素删除的操作。
下面详细，总结上述随机接入处理方法的两种情况。
第一种情况为：RACH消息缓存队列第一次接收到RACH消息，即刚开始RACH消息缓存队列中为空，不包含RACH消息，此时当接收到RACH消息为第一次时，将该RACH消息对应的元素添加到该RACH消息缓存队列中，并启动其对应的接入检测定时器，在该接入检测定时器的定时周期内，判断此时的缓存计数器的计数是否达到接入判定门限，如果已经达到接入判定门限，则上报BSC信道请求消息，并从RACH消息缓存队列中删除RACH消息；如果在接入检测定时器的整个定时周期内，没有再接收到该RACH消息或者再次接收到的该RACH消息后，缓存计数器的计数值没有达到接入判定门限值(即使定时器超时，RACH消息的计数值也还没有达到上报条件即预先设定的接入判定门限值)，则直接将RACH消息对应的元素从RACH消息缓存队列中删除；
第二种情况为：RACH消息缓存队列第一次接收到RACH消息，即刚开始RACH消息缓存队列中为空，不包含RACH消息，此时当接收到RACH消息为第一次时，将该RACH消息对应的元素添加到该RACH消息缓存队列中，并启动其对应的接入检测定时器，在该接入检测定时器的定时周期内，判断此时的缓存计数器的计数是否达到接入判定门限，如果没有，则在未超过定时器定时周期内继续等待下一个该RACH消息，如果在该接入检测定时器的定时周期内，又一次接收到该RACH消息后，该RACH消息缓存队列中的缓存计数器的计数增加1，当在该定时周期内，该计数已经同判定门限值相同时，则上报BSC信道请求消息，并从RACH消息缓存队列中删除RACH消息。
因此，本发明随机接入处理方法即是在随机接入消息对应的接入检测定时器的定时周期内，获取随机接入消息缓存队列中所述随机接入消息的缓存计数器的次数；将所述随机接入消息的缓存计数器的次数与预设的接入判定门限值进行比较；和根据比较结果，执行上报基站控制器信道请求消息并从所述随机接入消息缓存队列中删除所述随机接入消息；或者直接从所述随机接入消息缓存队列中删除所述随机接入消息。
接入检测定时器的定时周期由发送分布时隙数tx_integer(T)，最大重发次数max_retran(M)，接入判定门限，以及信道组合参数S决定，该信道组合参数S是根据发送分布时隙数T和公共控制信道(Common ControlChannel，简称CCCH)配置情况来确定的。接入检测定时器定时周期应大于移动终端上发M次随机接入脉冲的最大时长。
接入判定门限可根据当前小区话务量大小配置为3，2或者1。当小区话务量较小时，伪随机接入脉冲出现的频率较高，优选将最大重发次数M设置为2次，将发送分布时隙数T设置为3，公共控制信道和独立专用控制信道(Stand-alone Dedicated Control Channel，SDCCH)共用，接入判定门限设置为2，接入检测定时器定时周期设置为193.86ms。由上述最大重发次数M、信道组合参数S(该参数S是根据发送分布时隙数(3)和公共控制信道配置情况(CCCH信道和SDCCH信道共用)确定)和接入判定门限，获得任意两次相邻的信道请求消息之间间隔的最大时隙数为S+T-1，同一个移动终端连续发送2次RACH消息的最大时间间隔不会超过193.86ms。因此，可以保证在该定时周期内至少接收到2次相同的RACH消息，从而保证有效地滤除伪随机接入脉冲。
随着话务量的增大，伪随机接入脉冲出现的概率逐渐降低，可以减小移动终端重发RACH消息的次数，相应调整降低接入判定门限以及接入检测定时器定时周期。
相应地，本发明还提供了一种随机接入处理系统。如图4所示，包括：
随机接入消息缓存队列维护更新模块10，用于缓存随机接入消息对应的元素，并在在随机接入消息对应的接入检测定时器的定时周期内，获取随机接入消息缓存队列中所述随机接入消息的缓存计数器的次数；将所述随机接入消息的缓存计数器的次数与预设的接入判定门限值进行比较；和根据比较结果，执行上报基站控制器信道请求消息并从所述随机接入消息缓存队列中删除所述随机接入消息；或者直接从所述随机接入消息缓存队列中删除所述随机接入消息。和随机接入消息控制参数维护模块20，用于启动所述随机接入消息对应的接入检测定时器，所述随机接入消息的初始值为1的所述缓存计数器、所述随机接入消息对应的接入检测定时器的序号和所述接入判定门限所根据的话务量等级。
随机接入消息缓存队列维护更新模块10，还用于确定所述随机接入消息缓存队列中已包含所述随机接入消息，将所述随机接入消息的缓存计数器的计数加1。
即，该系统由两个模块构成：RACH消息控制参数维护模块用于维护更新伪随机接入脉冲的过滤参数，包括计数器接入判定门限、定时器定时周期、话务量等级等；RACH消息缓存队列维护更新模块用于缓存基站译码出的随即接入脉冲，并判决是否上报BSC信道请求消息。该模块由两种事件驱动：收到信道处理单元上报的RACH消息，或者接入检测定时器超时。该模块完成RACH消息缓存队列维护更新后(即将再次接收到的RACH消息的计数器的计数值增加1)，如果检测到当前RACH消息的缓存计数器达到接入判定门限时，则向BSC上报信道请求消息，然后进入普通模式下信道请求消息的处理流程。
本发明同背景技术中的现有技术相比，解决由伪随机接入脉冲带来的接入效率下降和通信资源浪费，是对3GPP协议应用于实际系统中RACH消息处理流程的一种优化。而且本发明对现有网络结构和业务实现没有任何影响，也不需要修改现有的接口规范，具有良好的兼容性和扩展性。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案和权利要求的精神和范围。
Claims (9)
1.一种随机接入处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
在随机接入消息对应的接入检测定时器的定时周期内，获取随机接入消息缓存队列中所述随机接入消息的缓存计数器的次数；
将所述随机接入消息的缓存计数器的次数与预设的接入判定门限值进行比较；和
当比较结果是随机接入消息缓存队列中所述随机接入消息的缓存计数器的次数，达到接入判定门限值时，执行上报基站控制器信道请求消息，并从所述随机接入消息缓存队列中删除所述随机接入消息。
2.根据权利要求1所述的随机接入处理方法，其特征在于，当所述比较结果为判断随机接入消息缓存队列中所述随机接入消息的缓存计数器的次数，未达到接入判定门限值时，直接从所述随机接入消息缓存队列中删除所述随机接入消息。
3.根据权利要求1或2所述的随机接入处理方法，其特征在于，在上述过程之前还包括：
确定所述随机接入消息缓存队列第一次接收到所述随机接入消息，将所述第一次接收到的随机接入消息对应的元素添加至所述随机接入消息缓存队列，并且启动所述随机接入消息对应的接入检测定时器，以在所述定时周期内处理所述随机接入消息。
4.根据权利要求3所述的随机接入处理方法，其特征在于，所述随机接入消息缓存队列中所述随机接入消息的缓存计数器的次数是通过以下方式计算的：
在所述接入检测定时器的定时周期内，再次接收到所述随机接入消息，确定所述随机接入消息缓存队列中已包含所述随机接入消息，将所述随机接入消息的缓存计数器的计数加1。
5.根据权利要求4所述的随机接入处理方法，其特征在于，所述随机接入消息对应的元素包括：所述随机接入消息、所述随机接入消息的初始值为1的所述缓存计数器、所述随机接入消息对应的接入检测定时器的序号和所述接入判定门限。
6.根据权利要求3所述的随机接入处理方法，其特征在于，所述接入判定门限根据话务量大小设置。
7.根据权利要求3所述的随机接入处理方法，其特征在于，所述接入检测定时器的定时周期由发送分布时隙数、所述接入判定门限、和最大重发次数以及根据所述发送分布时隙数和公共控制信道配置情况确定的信道组合参数控制。
8.一种随机接入处理系统，其特征在于，包括：
随机接入消息缓存队列维护更新模块，用于缓存所述随机接入消息对应的元素，在随机接入消息对应的接入检测定时器的定时周期内，获取随机接入消息缓存队列中所述随机接入消息的缓存计数器的次数；将所述随机接入消息的缓存计数器的次数与预设的接入判定门限值进行比较；和当比较结果是随机接入消息缓存队列中所述随机接入消息的缓存计数器的次数，达到接入判定门限值时，执行上报基站控制器信道请求消息，并从所述随机接入消息缓存队列中删除所述随机接入消息。
9.根据权利要求8所述的随机接入处理系统，其特征在于，还包括：
随机接入消息控制参数维护模块，用于启动所述随机接入消息对应的接入检测定时器，所述随机接入消息的初始值为1的所述缓存计数器、所述随机接入消息对应的接入检测定时器的序号和所述接入判定门限所根据的话务量等级。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |