CN102111882B - 随机接入资源分配的方法、设备和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种随机接入资源分配的方法、设备和系统，属于时分同步码分多址领域。该方法包括：RNC为共多频段的小区按照频段分别配置公共控制信道无线资源，然后通知UE；UE在收到RNC的通知后，尝试选择合适的频段进行接入；RNC在判断准许UE接入后，通知UE无线资源的分配信息，否则，通知选择其他频段进行接入。本发明实施例的技术方案可以使网络侧合理均衡各频段资源分配，降低干扰、资源拥塞的概率，提高了网络接通率和用户体验质量。
Description
技术领域
本发明涉及时分同步码分多址(TD-SCDMA，Time Division SynchronousCode Division Multiple Access)领域，特别涉及一种随机接入资源分配的方法、设备和系统。
背景技术
2009年2月，工信部要求中国电信和中国联通在三年内让出现有的小灵通频段，即1880～1920M频段。
虽然我国为时分复用(TDD，Time Division Duplexing)分配的频谱有155MHz，但中国移动此前可用频率只有2010～2015MHz。近日工信部无线管理局向中国移动授予了1880～1900MHz频段的使用许可，这也使得TD现阶段使用频率达到了35MHz。
中国移动在TD-SCDMA三期招标中引入了1880～1900MHz频段。近期，设备商从中国移动又获息：2010年中国移动将获得2300～2400MHz中的50M频谱资源的使用权，具体为2320～2370MHz，且该频谱资源可能限制为采用TD-SCDMA技术。
3GPP(R8)以及中国通信标准化协会(CCSA，China CommunicationsStandards Association)行标也在最新协议中将1880～1920MHz明确定义为f频段；2300～2400MHz为e频段；并在TD-SCDMA的CCSA中进一步澄清了a频段不包含1900-1920MHz范围，只有2010-2025MHz；其他和3GPP一致。
由于多频段组网成为趋势，这样在后续的TD-SCDMA组网中，会出现a频段、f频段以及e频段的独立波段分层小区。由于TD-SCDMA试商用中网络规划中发现有些地区组网困难，并且从节约建站成本的角度出发，多频段共小区也是未来的组网规划方式，例如：a频段、e频段和f频段组成一个小区并且共用某个频段的主载波。目前默认主载波建立在a频段频点上，这样可以兼容现网老款终端。
用户设备(UE，User Equipment)随机接入过程会请求网络侧建立无线资源连接(RRC，Radio Resource Control)，此时网络侧未知UE频段能力信息，只能将RRC连接承载建立在主载频所在的频段上。当网络侧收到UE发送从RRC连接建立完成消息，并从中获取UE的频段能力信息后，网络侧才能通过随后的无线接入承载(RAB，Radio Access Bearer)指派过程，根据UE的频段能力将业务和信令承载重配到支持频段的空闲资源上。
由此可知，即使UE是支持多频段能力的，但是，由于网络侧在RRC连接过程中，初始接入资源分配时不知道UE的频段能力，默认只能将UE的无线资源分配到UE随机接入时所在频段上。因此，主载波所在频段实际上成为UE能否RRC连接接纳成功的瓶颈。尤其在热点地区，话务量高，一旦主载波所在频段无线资源分配满后，会导致用户无法接入；另一方面非主载波频段资源空闲，RNC因无法判断UE的频段能力无法接纳，会导致无线资源浪费。
发明内容
本发明实施例提供了一种随机接入资源分配的方法、设备和系统，以解决无线资源接入的均衡分配问题，具体技术方案如下：
一种随机接入资源分配的方法，包括：
无线网络控制器配置频段与公共控制信道无线资源的对应关系，并将所述对应关系广播给用户设备；
所述无线网络控制器接收所述用户设备在选择的频段上发送的接入请求消息，并根据本侧在所述选择的频段的负荷，判断是否在所述选择的频段上接入所述用户设备，如果是，则为所述用户设备分配无线资源；所述无线网络控制器与节点B建立无线链路后，在所述选择的频段的频点上发送接入成功响应消息，所述消息携带无线资源的分配信息。
一种随机接入资源分配的方法，包括：
用户设备接收无线网络控制器发送的频段与公共控制信道无线资源的对应关系；
所述用户设备根据所述对应关系配置频段上的公共控制信道无线资源，并根据本侧的频段能力在选择的频段上完成上行同步后，向所述无线网络控制器发送接入请求；
所述用户设备在所述选择的频段上接收所述无线网络控制器在准许所述用户设备接入后发送的接入成功响应消息，所述消息包括无线资源的分配信息。
一种无线网络控制器，包括：
发送模块，用于配置频段与公共控制信道无线资源的对应关系，并将所述对应关系广播给用户设备；
接收模块，用于接收所述用户设备在选择的频段上发送的接入请求消息；
判断模块，用于根据本侧在所述选择的频段的负荷，判断是否在所述选择的频段上接入所述用户设备；
分配模块，用于在所述判断模块的判断结果为是时，为所述用户设备分配无线资源；
通知模块，用于在与节点B建立无线链路后，在所述选择的频段的频点上发送接入成功响应消息，所述消息携带无线资源的分配信息。
一种用户设备，包括：
第一接收模块，用于接收无线网络控制器发送的频段与公共控制信道无线资源的对应关系；
配置模块，用于根据所述对应关系配置频段上的公共控制信道无线资源；
发送模块，用于在根据本侧的频段能力在选择的频段上完成上行同步后，向所述无线网络控制器发送接入请求；
第二接收模块，用于在所述选择的频段上接收所述无线网络控制器在准许所述用户设备接入后发送的接入成功响应消息，所述消息包括无线资源的分配信息。
一种随机接入资源分配的系统，包括：
无线网络控制器，用于配置频段与公共控制信道无线资源的对应关系，并将所述对应关系广播给用户设备；接收所述用户设备在选择的频段上发送的接入请求消息，并根据本侧在所述选择的频段的负荷，判断是否在所述选择的频段上接入所述用户设备，如果是，则为所述用户设备分配无线资源；与节点B建立无线链路后，在所述选择的频段的频点上发送接入成功响应消息，所述消息携带无线资源的分配信息；
用户设备，用于接收无线网络控制器发送的频段与公共控制信道无线资源的对应关系；根据所述对应关系配置频段上的公共控制信道无线资源，并根据本侧的频段能力在选择的频段上完成上行同步后，向所述无线网络控制器发送接入请求；在所述选择的频段上接收所述无线网络控制器发送的接入成功响应消息。
在本发明实施例中，RNC配置频段与公共控制信道无线资源的对应关系，并将对应关系广播给UE；接收UE在选择的频段上发送的接入请求消息，并根据本侧在所述选择的频段的负荷，判断是否在所述选择的频段上接入所述UE，如果是，则为所述UE分配无线资源；RNC与节点B建立无线链路后，在所述选择的频段的频点上通知UE无线资源的分配信息，可以使网络侧合理均衡各频段以及频段内频点资源分配，降低干扰、资源拥塞的概率，提高了网络接通率和用户体验质量。
附图说明
图1是本发明实施例提供的随机接入资源分配的方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的随机接入资源分配的方法的详细流程图；
图3是本发明实施例提供的无线网络控制器的结构图；
图4是本发明实施例提供的用户设备的结构图；
图5是本发明实施例提供的随机接入资源分配的系统的结构。
具体实施方式
本发明的核心思想在于：RNC配置频段与公共控制信道无线资源的对应关系，并将对应关系广播给UE；接收UE在选择的频段上发送的接入请求消息，并根据本侧在所述选择的频段的负荷，判断是否在所述选择的频段上接入所述UE，如果是，则为所述UE分配无线资源；RNC与节点B建立无线链路后，在所述选择的频段的频点上通知UE无线资源的分配信息；如果否，则通知UE选择其他频段接入，可以使网络侧合理均衡各频段以及频段内频点资源分配，降低干扰、资源拥塞的概率，提高了网络接通率和用户体验质量。
下面结合附图及优选实施方式对本发明技术方案进行详细说明。
本发明实施例提供了一种随机接入资源分配的方法，如图1所示，包括：
101，无线网络控制器配置频段与公共控制信道无线资源的对应关系，并将该对应关系广播给用户设备；
102，该无线网络控制器接收该用户设备在选择的频段上发送的接入请求消息；
103，根据本侧在该选择的频段的负荷，判断是否在该选择的频段上接入该用户设备，如果是，则为该用户设备分配无线资源；
104，该无线网络控制器与节点B建立无线链路后，在该选择的频段的频点上发送接入成功响应消息，该消息携带无线资源的分配信息。
进一步地，该无线网络控制器判断在该选择的频段上拒绝该用户设备接入时，通知该用户设备选择其他频段进行接入。
进一步地，该无线网络控制器为该用户设备分配无线资源，包括：
该无线网络控制器根据无线资源负荷均衡的原则为该用户设备分配无线资源，其中，负荷均衡评估的因素包括以下因素之一或其结合：时隙上容忍干扰、剩余功率或剩余码资源。
进一步地，该无线网络控制器将该对应关系广播给用户设备的步骤包括：
该无线网络控制器将该对应关系携带在小区系统广播消息中广播给该用户设备。
进一步地，该小区系统广播消息中的上行同步资源配置在主载波所在频段或在各频段分别配置。
其中，在用户设备处于空闲状态下，接入成功响应消息为RRC连接建立消息，在用户设备处于连接状态下，接入成功响应消息为小区更新证实消息。
下面通过一个具体的示例对本发明实施例进行详细的描述，但该示例并不构成对本发明保护范围的限制。
UE要使用网络服务，必须首先在接入层和通用地面无线接入网(UTRAN，Universal Terrestrial Radio Access)建立RRC连接，网络侧小区为多频段共小区，以RRC建立在专用信道上，其UE状态为CELL_DCH为例，如图2所示，该方法包括：
201，无线网络控制器(RNC，Radio Network Controller)在频段共小区建立成功后，为共多频段的小区按照频段分别配置公共控制信道(CCCH，Common Control Channel)无线资源。
202，RNC将频段与公共控制信道无线资源的对应关系携带在小区系统广播消息广播给用户设备。
具体地，RNC将各频段与公共控制信道无线资源的对应关系携带在系统消息通知UE。其中，如表1所示，针对物理随机接入信道(PRACH)配置的频段与公共控制信道无线资源的对应关系如下：
| Information element(信息单元) | Need是否配置 | Multi存在多个 | Semantics description描述 |
| PRACH system information物理随机接入信道系统信息 | 必选 | 1..<maxPRACH>1到多个PRACH信道配置 | |
| >PRACH info(物理随机接入信道信息) | 必选 | 主载波所在波段的公共控制信道映射配置 | |
| >Transport channel identity(传输信道标识) | 必选 | ||
| 。。。。。。 | |||
| >Multi-band frequency Info(多波段频率信息) | 可选 | 多波段频率信息 | |
| >>Frequency Info(频率信息) | 必选 | ||
| >>FPACH Frequency Info(前向物理接入信道频率信 | 可选 | 当存在时，表示各个频段分别配置上行同步资源，不存在 |
| Information element(信息单元) | Need是否配置 | Multi存在多个 | Semantics description描述 |
| 息) | 时，表示上行同步只在主载波所在频段存在。 | ||
| >>UpPCH Position Info(上行导频信道位置信息) | 可选 | 1)当存在时，表示各个频段分别配置上行同步资源，不存在时，表示上行同步只在主载波所在频段存在。2)如果上行导频信道在上行导频时隙，该参数不比填写。 | |
| >>CHOICE parameters(选择参数) | 必选 | ||
| >>>Same as primary band(和主波段配置一致) | 表示和主载波所在频段配置传输信道配置信息相同。 | ||
| >>>PRACH info(物理随机接入信道信息) | |||
| >>>Transport channel identity(CCCH传输信道标识) | |||
| >>>New parameters | |||
| >>>>PRACH info(物理随机接入信道信息) | 必选 | 主载波所在波段的公共控制信道映射配置 | |
| >>>>Transport channel identity传输信道标识 | 必选 | ||
| 。。。。。。 |
表1
如表2所示，针对辅助公共控制信道配置的频段与公共控制信道无线资源的对应关系如下：
| InformationElement/Group name | Need | Multi | Semantics description |
| CHOICE mode(模式选择) | 必选 | ||
| >FDD(频分复用) | |||
| 。。。。。。 | |||
| >1.28Mcps TDD(对1.28低码片时分复用) | |||
| >>Offset4 | 必选 | SFN modulo Repetition period＝offset.Repetition period is the oneindicated in the accompanyingCommon timeslot info IE系统帧号mod重复周期＝偏移，重复周期在公共时隙信息中指示。 | |
| >>Common timeslot info(公共时隙信息) | 必选 | ||
| >>Individual timeslot info(个性时隙信息) | 必选 | ||
| >>Code List(信道码列表) | 必选 | 1to 16 | |
| >>>Channelisation Code信道码 | 必选 | ||
| >Multi-band frequencyInfo(多波段频率信息) | 可选 | ||
| >>Frequency Info(频率信息) | 必选 | ||
| >>CHOICE parameters(选择参数) | 必选 | ||
| >>>Same as last(和上一个相同) | 表示和上一个所在频段时隙上物理资源配置相同。 | ||
| >>>New parameters(新的参数) |
| InformationElement/Group name | Need | Multi | Semantics description |
| >>>Offset4 | 必选 | SFN modulo Repetition period＝offset.Repetition period is the oneindicated in the accompanyingCommon timeslot info IE系统帧号mod重复周期＝偏移，重复周期在公共时隙信息中指示。 | |
| >>>Common timeslot info(公共时隙信息) | 必选 | ||
| >>>Individual timeslotinfo(个性时隙信息) | 必选 | ||
| >>>Code List(码列表) | 必选 | 1to 16 | |
| >>>>Channelisation Code(信道码) | 必选 |
表2
需要说明的是，RNC配置上行同步过程的无线信道资源可以只配置在主载波所在频段上，也可以配置各个频段分别配置。
203，空闲状态UE或连接状态下移动的UE，搜网或进行小区重选驻留到共多频段小区后，读取小区系统广播信息，按照本侧频段能力分别配置对应频段频点上的公共控制信道无线资源。
204，UE向RNC发送RRC接入请求消息，请求接入网络。
具体地，UE尝试选择不同频段随机接入公共控制信道，向RNC发送接入请求消息，其中，接入请求消息可以是空闲状态下的初始RRC连接请求或连接状态下的小区更新消息，直到UE在无线网络控制器可接纳的频段上收到发送的RRC连接建立消息或小区更新证实消息。
205，RNC收到UE发送的接入请求消息后，确定无线资源建立的信道类型，并进行无线资源的分配。
具体地，RNC收到UE在配置频段的频点上请求初始RRC连接或小区更新消息，判断是否在UE选择接入的频段上准许接入UE，如果准许，可根据无线资源负荷均衡原则为UE分配无线资源。其中，负荷均衡评估的因素包括以下因素之一或其结合：时隙上容忍干扰、剩余功率或剩余码资源。如果RNC判断不准许UE在该频段接入，向UE发送接入拒绝或释放响应消息，使得UE再重新尝试选择其他频段进行接入。
在本实施例中，RNC判决UE的连接状态为CELL_DCH(小区_专用信道)。
206，RNC与Node B之间建立无线链路。
具体地，RNC通过向Node B发送无线链路建立请求和无线链路建立响应来建立Node B对应的UE的无线资源。
207，RNC在建立无线链路后，向UE发送接入成功响应消息。
具体地，RNC在接收到无线链路建立响应后，向UE发送接入成功响应消息，该消息中携带无线资源的分配信息。其中，该响应消息可以是无线资源控制连接建立(RRC CONNECTION SETUP)消息或是小区更新证实(CELL UPDATE CONFIRM)消息。
208，UE在可接纳频段的频点收到接入成功响应消息，根据无线资源配置的信息后进行资源的配置，并在配置完成后，通知RNC。
具体地，UE在完成配置后，发送无线承载建立完成响应消息(RRCCONNECTION SETUP COMPLETE)或无线承载重配完成(RADIO BEARERRECONFIGURATION COMPLETE)消息通知RNC。
本发明实施例还提供了一种无线网络控制器，如图3所示，包括：
发送模块，用于配置频段与公共控制信道无线资源的对应关系，并将该对应关系广播给用户设备；
接收模块，用于接收该用户设备在选择的频段上发送的接入请求消息；
判断模块，用于根据本侧在该选择的频段的负荷，判断是否在该选择的频段上接入该用户设备；
分配模块，用于在该判断模块的判断结果为是时，为该用户设备分配无线资源；
通知模块，用于在与节点B建立无线链路后，在该选择的频段的频点上发送接入成功响应消息，该消息携带无线资源的分配信息。
其中，该接入成功响应消息包括RRC连接建立消息或小区更新证实消息。
进一步地，该通知模块，还用于在该判断模块的判断结果是否时，通知该用户设备选择其他频段进行接入。
进一步地，该分配模块，具体用于根据无线资源负荷均衡的原则为该用户设备分配无线资源，其中，负荷均衡评估的因素包括以下因素之一或其结合：时隙上容忍干扰、剩余功率或剩余码资源。
本发明实施例还提供了一种用户设备，如图4所示，包括：
第一接收模块，用于接收无线网络控制器发送的频段与公共控制信道无线资源的对应关系；
配置模块，用于根据该对应关系配置频段上的公共控制信道无线资源；
发送模块，用于在根据本侧的频段能力在选择的频段上完成上行同步后，向该无线网络控制器发送接入请求；
第二接收模块，用于在该选择的频段上接收该无线网络控制器在准许该用户设备接入后发送的接入成功响应消息，该消息包括无线资源的分配信息。
进一步地，该第二接收模块在该选择的频段上接收该无线网络控制器在拒绝该用户设备接入后发送的接入拒绝或释放响应消息后，该发送模块，还用于选择其他频段向该无线网络控制器发送接入请求消息。
其中，接入请求消息在用户设备处于空闲状态下为RRC连接接入消息，在用户设备处于连接状态时为小区更小消息。
本发明实施例提供了一种随机接入资源分配的系统，如图5所示，包括：
无线网络控制器，用于配置频段与公共控制信道无线资源的对应关系，并将所述对应关系广播给用户设备；接收所述用户设备在选择的频段上发送的接入请求消息，并根据本侧在所述选择的频段的负荷，判断是否在所述选择的频段上接入所述用户设备，如果是，则为所述用户设备分配无线资源；与节点B建立无线链路后，在所述选择的频段的频点上发送接入成功响应消息，所述消息携带无线资源的分配信息；
用户设备，用于接收无线网络控制器发送的频段与公共控制信道无线资源的对应关系；根据所述对应关系配置频段上的公共控制信道无线资源，并根据本侧的频段能力在选择的频段上完成上行同步后，向所述无线网络控制器发送接入请求；在所述选择的频段上接收所述无线网络控制器发送的接入成功响应消息。
在本发明实施例中，RNC为共多频段的小区按照频段分别配置公共控制信道无线资源，然后通知UE；UE在收到RNC的通知后，尝试选择合适的频段进行接入；RNC在判断准许UE接入后，通知UE无线资源的分配信息，否则，通知选择其他频段进行接入，可以使网络侧合理均衡各频段资源分配，降低干扰、资源拥塞的概率，提高了网络接通率和用户体验质量。
最后应当说明的是，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、更改或者等同替换，而不脱离本发明和权利要求的精神和范围。
Claims (14)
1.一种随机接入资源分配的方法，其特征在于，包括：
无线网络控制器配置频段与公共控制信道无线资源的对应关系，并将所述对应关系广播给用户设备；
所述无线网络控制器接收所述用户设备在选择的频段上发送的接入请求消息，并根据本侧在所述选择的频段的负荷，判断是否在所述选择的频段上接入所述用户设备，如果是，则所述无线网络控制器根据无线资源负荷均衡的原则为所述用户设备分配无线资源；所述无线网络控制器与节点B建立无线链路后，在所述选择的频段的频点上发送接入成功响应消息，所述接入成功响应消息携带无线资源的分配信息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线网络控制器判断在所述选择的频段上拒绝所述用户设备接入时，通知所述用户设备选择其他频段进行接入。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，负荷均衡评估的因素包括以下因素之一或其结合：时隙上容忍干扰、剩余功率或剩余码资源。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线网络控制器将所述对应关系广播给用户设备的步骤包括：
所述无线网络控制器将所述对应关系携带在小区系统广播消息中广播给所述用户设备。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述小区系统广播消息中的上行同步资源配置在主载波所在频段或在各频段分别配置。
6.一种随机接入资源分配的方法，其特征在于，包括：
用户设备接收无线网络控制器发送的频段与公共控制信道无线资源的对应关系；
所述用户设备根据所述对应关系配置频段上的公共控制信道无线资源，并根据本侧的频段能力在选择的频段上完成上行同步后，向所述无线网络控制器发送接入请求；
所述用户设备在所述选择的频段上接收所述无线网络控制器在准许所述用户设备接入后发送的接入成功响应消息，所述消息包括无线资源的分配信息。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述用户设备在所述选择的频段上接收所述无线网络控制器在拒绝所述用户设备接入后发送的接入拒绝或释放响应消息后，再重新尝试选择其它频段向所述无线网络控制器发送接入请求消息。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述用户设备接收无线网络控制器发送的对应关系，包括：
接收所述无线网络控制器发送的携带所述对应关系的小区系统广播消息。
9.一种无线网络控制器，其特征在于，包括：
发送模块，用于配置频段与公共控制信道无线资源的对应关系，并将所述对应关系广播给用户设备；
接收模块，用于接收所述用户设备在选择的频段上发送的接入请求消息；
判断模块，用于根据本侧在所述选择的频段的负荷，判断是否在所述选择的频段上接入所述用户设备；
分配模块，用于在所述判断模块的判断结果为是时，根据无线资源负荷均衡的原则为所述用户设备分配无线资源；
通知模块，用于在与节点B建立无线链路后，在所述选择的频段的频点上发送接入成功响应消息，所述接入成功响应消息携带无线资源的分配信息。
10.如权利要求9所述的无线网络控制器，其特征在于，所述通知模块，还用于在所述判断模块的判断结果是否时，通知所述用户设备选择其他频段进行接入。
11.如权利要求9所述的无线网络控制器，其特征在于，所述分配模块中，负荷均衡评估的因素包括以下因素之一或其结合：时隙上容忍干扰、剩余功率或剩余码资源。
12.一种用户设备，其特征在于，包括：
第一接收模块，用于接收无线网络控制器发送的频段与公共控制信道无线资源的对应关系；
配置模块，用于根据所述对应关系配置频段上的公共控制信道无线资源；
发送模块，用于在根据本侧的频段能力在选择的频段上完成上行同步后，向所述无线网络控制器发送接入请求；
第二接收模块，用于在所述选择的频段上接收所述无线网络控制器在准许所述用户设备接入后发送的接入成功响应消息，所述消息包括无线资源的分配信息。
13.如权利要求12所述的用户设备，其特征在于，所述第二接收模块在所述选择的频段上接收所述无线网络控制器在拒绝所述用户设备接入后发送的接入拒绝或释放响应消息后，所述发送模块，还用于选择其它频段向所述无线网络控制器发送接入请求消息。
14.一种随机接入资源分配的系统，其特征在于，包括：
无线网络控制器，用于配置频段与公共控制信道无线资源的对应关系，并将所述对应关系广播给用户设备；接收所述用户设备在选择的频段上发送的接入请求消息，并根据本侧在所述选择的频段的负荷，判断是否在所述选择的频段上接入所述用户设备，如果是，则根据无线资源负荷均衡的原则为所述用户设备分配无线资源；与节点B建立无线链路后，在所述选择的频段的频点上发送接入成功响应消息，所述接入成功响应消息携带无线资源的分配信息；
用户设备，用于接收无线网络控制器发送的频段与公共控制信道无线资源的对应关系；根据所述对应关系配置频段上的公共控制信道无线资源，并根据本侧的频段能力在选择的频段上完成上行同步后，向所述无线网络控制器发送接入请求；在所述选择的频段上接收所述无线网络控制器发送的接入成功响应消息。
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