CN101977401A - 一种用户终端的随机接入方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用户终端的随机接入方法和系统，方法包括：基站(BS)根据用户终端(UE)的带宽能力和后向兼容特性对随机接入资源进行分类；UE发起常规小区搜索，当UE在与自身带宽能力和后向兼容特性相同的下行链路随机接入资源上成功获取系统信息后，UE只占用与该下行链路随机接入资源属于相同分类的上行链路资源，并按照获取的系统信息在所占用的上行链路资源上执行随机接入过程。通过本发明，有效降低了在无线通信系统中上行链路和下行链路之间的业务非对称而导致载波聚合时存在上行链路和下行链路的载波非对称的情况下，因大量UE同时发起随机接入而导致的下行链路和上行链路随机接入资源的拥塞。

Description

一种用户终端的随机接入方法和系统
技术领域
本发明涉及无线通信领域的随机接入技术，尤其涉及一种用户终端的随机接入方法和系统。
背景技术
在下一代的宽带无线通信网络中，如何在当前的无线通信系统的带宽下支持更大的带宽，成为提高小区间用户终端吞吐量及用户终端平均吞吐量的一个关键因素并面临严峻的挑战。
目前，在第三代合作伙伴计划(3GPP，The 3rd Generation Partnership Project)的长期演进(LTE，Long Term Evolution)中都提出采用载波聚合的方式来有效的在当前的无线通信系统中支持更大的带宽，以满足新一代无线标准中对吞吐量、峰值速率等指标的需求。载波聚合是未来无线通信系统中支持更大带宽的关键技术，通过对不同的载波进行聚合，形成更大带宽的载波，在聚合后的带宽上支持具有更强能力的用户终端(UE，User Equipment)，例如，高级长期演进(LTE-Advanced)技术中超过100MHz的带宽。
与此同时，目前也存在上行链路和下行链路之间的业务非对称而导致载波聚合时存在上行链路和下行链路的载波非对称的情况，此时，对于载波聚合下的随机接入过程会带来诸多的资源冲突问题，诸如：非对称载波情况下，所有的组成载波必须后向兼容才能使所有带宽能力的UE能够接入；基站(BS，BaseStation)的资源调度存在更大的限制，为了区分上行链路载波所对应的下行链路载波，必须要为上行链路载波分配更多的资源，资源的增加导致了虚警报和误检测性能的损失；在上行链路组成载波上资源请求会带来开销的增加，大量UE同时发起随机接入会导致的下行链路和上行链路随机接入资源的拥塞等等。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种用户终端的随机接入方法和系统，以解决无线通信系统中上行链路和下行链路之间的业务非对称而导致载波聚合时存在上行链路和下行链路的载波非对称的情况下，资源冲突的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种用户终端的随机接入方法，该方法包括：
基站(BS)根据用户终端(UE)的带宽能力和后向兼容特性对随机接入资源进行分类；
UE发起常规小区搜索，当所述UE在与自身带宽能力和后向兼容特性相同的下行链路随机接入资源上成功获取系统信息后，所述UE只占用与所述下行链路随机接入资源属于相同分类的上行链路资源，并按照获取的系统信息在所占用的上行链路资源上执行随机接入过程。
该方法进一步包括：
所述BS预先设置随机接入资源动态调度阈值；
在所述UE占用的随机接入资源的负载超过所述随机接入资源动态调度阈值时，所述BS动态切换随机接入资源的类型；
所述UE按照动态切换后的随机接入资源执行随机接入过程。
所述UE在所占用的上行链路资源上执行随机接入过程，具体为：
所述UE在所占用的上行链路资源上发送随机接入请求；
所述BS接收到UE的随机接入请求时，只在与所述UE占用的上行链路资源相匹配的下行链路资源上向UE返回随机接入响应。
所述上行链路资源及其对应的下行链路资源通过半静态方式配置。
本发明还提供了一种用户终端的随机接入系统，该系统包括：BS和UE，其中，
所述BS，用于根据UE的带宽能力和后向兼容特性对随机接入资源进行分类；
所述UE，用于发起常规小区搜索，当所述UE在与自身带宽能力和后向兼容特性相同的下行链路随机接入资源上成功获取系统信息后，所述UE只占用与所述下行链路随机接入资源属于相同分类的上行链路资源，并按照获取的系统信息在所占用的上行链路资源上执行随机接入过程。
所述BS进一步用于，预先设置随机接入资源动态调度阈值，在所述UE占用的随机接入资源的负载超过所述随机接入资源动态调度阈值时，所述BS动态切换随机接入资源的类型；
相应的，所述UE进一步用于，按照动态切换后的随机接入资源执行随机接入过程。
所述UE进一步用于，在所占用的上行链路资源上发送随机接入请求；
相应的，所述BS进一步用于，在接收到UE的随机接入请求时，只在与所述UE占用的上行链路资源相匹配的下行链路资源上向UE返回随机接入响应。
所述上行链路资源及其对应的下行链路资源通过半静态方式配置。
本发明所提供的一种用户终端的随机接入方法和系统，通过对随机接入资源进行分类，有效降低了因大量UE同时发起随机接入而导致的下行链路和上行链路随机接入资源的拥塞；同时，BS可以根据不同的随机接入资源上的负载状况动态切换随机接入资源的类型，以适应网络中不同类型UE的随机接入请求的变化，进一步降低了随机接入资源的拥塞。
附图说明
图1为本发明一种用户终端的随机接入方法的流程图；
图2为本发明一种用户终端的随机接入系统的组成结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。
本发明所提供的一种用户终端的随机接入方法，在无线通信系统中上行链路和下行链路之间的业务非对称而导致载波聚合时存在上行链路和下行链路的载波非对称的情况下，通过BS将随机接入的资源进行分类，例如：根据UE的带宽能力和后向兼容特性进行分类，不同的随机接入资源只能接入特定类型的UE；随机接入过程中，UE首先发起常规的小区搜索，当在与UE能力和后向兼容特性相同的下行链路随机接入资源上成功获取系统信息后，UE只能占用与所述下行链路随机接入资源属于相同分类的上行链路资源，然后，UE按照获取的系统信息在所占用的上行链路资源上执行随机接入过程。
本发明通过对随机接入资源进行分类，有效降低了因大量UE同时发起随机接入而导致的下行链路和上行链路随机接入资源的拥塞；同时，BS可以根据不同的随机接入资源上的负载状况动态切换随机接入资源的类型，以适应网络中不同类型UE的随机接入请求的变化，进一步降低随机接入资源的拥塞。
下面结合图1对本发明的随机接入方法进一步详细阐述，如图1所示，该方法主要包括以下步骤：
步骤101，BS对随机接入资源进行分类。
BS可以根据UE的带宽能力和后向兼容特性对随机接入资源进行分类。
步骤102，BS预先设置随机接入资源动态调度阈值。
步骤102和步骤101的操作没有先后顺序，可以同时进行。
步骤103，UE发起常规小区搜索。
步骤104，UE从与其带宽能力和后向兼容特性相同的下行链路随机接入资源上成功获取系统信息。
步骤105，UE只占用与所述下行链路随机接入资源属于相同分类的上行链路资源。
步骤106，判断UE所占用的随机接入资源的负载是否超过随机接入资源动态调度阈值，如果超过，执行步骤107；否则，执行步骤108。
步骤107，BS动态切换随机接入资源的类型，执行完后转到步骤108。
步骤108，UE按照获取的系统信息在所占用的上行链路资源上执行随机接入过程。
需要说明的是，如果是步骤107转到步骤108，那么UE按照动态切换后的随机接入资源执行随机接入过程。
综上所述，本发明在无线通信系统中上行链路和下行链路之间的业务非对称而导致载波聚合时存在上行链路和下行链路的载波非对称的情况下，通过BS确定无线通信网络中UE的带宽能力，在UE进行随机接入过程时，BS设置一个或多个下行链路组成载波组，每个下行链路组成载波组与一个或几个UE带宽能力的上行链路载波相匹配，每个下行链路组成载波组上设置一种随机接入响应消息，当BS接收到UE的随机接入请求时，BS只在与当前UE带宽能力相符的上行链路载波匹配的下行链路组成载波组上发射随机接入响应消息；在BS发射的前导消息不变的情况下，广播不同的物理随机接入信道参数(包括时间/频率/码资源)以获知更多的UE的带宽能力信息。为了有效地降低系统的开销，BS采用上行链路和下行链路载波或载波组的半静态配置方式，即根据无线通信网络环境的变化和负载情况等，增加或减少与上行链路载波对应的下行链路组成载波组，物理随机接入信道资源完全可以控制在合理的范围之内。对于物理随机接入信道，BS只检测UE能够监听的下行链路载波，同时，只在相应的下行链路载波上发送响应，这样同时也解决物理随机接入信道资源占用过大的问题。通过设置非对称的上行链路和下行链路的一个或多个对应的组成载波组的载波资源能够分别容纳不同能力的UE随机接入，确保了无线通信网络的后向兼容性能。
对应上述用户终端的随机接入方法，本发明还提供了一种用户终端的随机接入系统，如图2所示，该系统包括：基站10和用户终端20。其中，基站10，用于根据用户终端20的带宽能力和后向兼容特性对随机接入资源进行分类。用户终端20，用于发起常规小区搜索，当用户终端20在与自身带宽能力和后向兼容特性相同的下行链路随机接入资源上成功获取系统信息后，用户终端20只占用与该下行链路随机接入资源属于相同分类的上行链路资源，并按照获取的系统信息在所占用的上行链路资源上执行随机接入过程。
较佳的，基站10进一步用于，预先设置随机接入资源动态调度阈值，在用户终端20占用的随机接入资源的负载超过随机接入资源动态调度阈值时，基站10动态切换随机接入资源的类型；
相应的，用户终端20进一步用于，按照动态切换后的随机接入资源执行随机接入过程。
其中，用户终端20在所占用的上行链路资源上执行随机接入过程，具体为：
用户终端20在所占用的上行链路资源上发送随机接入请求；
基站10接收到用户终端20的随机接入请求时，只在与用户终端20占用的上行链路资源相匹配的下行链路资源上向用户终端20返回随机接入响应。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用户终端的随机接入方法，其特征在于，该方法包括：
基站(BS)根据用户终端(UE)的带宽能力和后向兼容特性对随机接入资源进行分类；
UE发起常规小区搜索，当所述UE在与自身带宽能力和后向兼容特性相同的下行链路随机接入资源上成功获取系统信息后，所述UE只占用与所述下行链路随机接入资源属于相同分类的上行链路资源，并按照获取的系统信息在所占用的上行链路资源上执行随机接入过程。
2.根据权利要求1所述用户终端的随机接入方法，其特征在于，该方法进一步包括：
所述BS预先设置随机接入资源动态调度阈值；
在所述UE占用的随机接入资源的负载超过所述随机接入资源动态调度阈值时，所述BS动态切换随机接入资源的类型；
所述UE按照动态切换后的随机接入资源执行随机接入过程。
3.根据权利要求1或2所述用户终端的随机接入方法，其特征在于，所述UE在所占用的上行链路资源上执行随机接入过程，具体为：
所述UE在所占用的上行链路资源上发送随机接入请求；
所述BS接收到UE的随机接入请求时，只在与所述UE占用的上行链路资源相匹配的下行链路资源上向UE返回随机接入响应。
4.根据权利要求3所述用户终端的随机接入方法，其特征在于，所述上行链路资源及其对应的下行链路资源通过半静态方式配置。
5.一种用户终端的随机接入系统，其特征在于，该系统包括：BS和UE，其中，
所述BS，用于根据UE的带宽能力和后向兼容特性对随机接入资源进行分类；
所述UE，用于发起常规小区搜索，当所述UE在与自身带宽能力和后向兼容特性相同的下行链路随机接入资源上成功获取系统信息后，所述UE只占用与所述下行链路随机接入资源属于相同分类的上行链路资源，并按照获取的系统信息在所占用的上行链路资源上执行随机接入过程。
6.根据权利要求5所述用户终端的随机接入系统，其特征在于，所述BS进一步用于，预先设置随机接入资源动态调度阈值，在所述UE占用的随机接入资源的负载超过所述随机接入资源动态调度阈值时，所述BS动态切换随机接入资源的类型；
相应的，所述UE进一步用于，按照动态切换后的随机接入资源执行随机接入过程。
7.根据权利要求5或6所述用户终端的随机接入系统，其特征在于，所述UE进一步用于，在所占用的上行链路资源上发送随机接入请求；
相应的，所述BS进一步用于，在接收到UE的随机接入请求时，只在与所述UE占用的上行链路资源相匹配的下行链路资源上向UE返回随机接入响应。
8.根据权利要求7所述用户终端的随机接入系统，其特征在于，所述上行链路资源及其对应的下行链路资源通过半静态方式配置。
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