CN102111887A

CN102111887A - 一种prach资源密度调整的方法及基站

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Publication number: CN102111887A
Application number: CN2010191140747A
Authority: CN
Inventors: 董书霞; 张�杰
Original assignee: China Academy of Telecommunications Technology CATT
Current assignee: China Academy of Telecommunications Technology CATT; Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Priority date: 2010-02-05
Filing date: 2010-02-05
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2030-02-05
Also published as: WO2011095128A1; CN102111887B

Abstract

本发明的实施例提出了一种PRACH资源密度调整的方法，包括：基站进行Preamble序列检测，接收用户设备UE发送的随机接入信道RACH的测量信息；基站计算周期T内小区的Preamble冲突概率CP；基站将Preamble冲突概率CP与冲突概率阈值CP_Thre进行比较，根据比较结果，调整PRACH资源密度N。本发明实施例还提出了一种基站，包括接收模块、计算模块和调整模块。根据本发明的技术方法，基站调整PRACH资源密度N的数值，优化PRACH的资源，达到保证用户的接入成功率和切换成功率，提高用户的业务感知度，更准确的评估小区的Preamble资源状况。

Description

一种PRACH资源密度调整的方法及基站

技术领域

本发明涉及数字通信领域，具体而言，本发明涉及一种PRACH资源密度调整的方法及基站。

背景技术

移动和宽带成为现代通信技术的发展方向，3GPP(3rd GenerationPartnership Project，第三代合作伙伴计划)致力于LTE(Long TermEvolution，长期演进)系统作为3G系统的演进，目标是发展3GPP无线接入技术向着高数据速率、低延迟和优化分组数据应用方向演进。

3GPP LTE项目的主要性能目标包括：在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率；改善小区边缘用户的性能；提高小区容量；降低系统延迟，用户平面内部单向传输时延低于5ms，控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms，从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms；支持100Km半径的小区覆盖；能够为350Km/h高速移动用户提供大于100kbps的接入服务；支持成对或非成对频谱，并可灵活配置1.25MHz到20MHz多种带宽。

在LTE系统中，终端在接入和切换过程中需要使用PRACH(PhysicalRandom Access Channel，物理随机接入信道)发起随机接入。在PRACH的随机接入过程中，基站侧进行Preamble序列的检测，Preamble序列即是接入的前导序列，以判断是否有用户接入。检测时落入检测窗内的抽头认为是同一检测用户的多径响应。落入检测窗外，且功率大于一定门限的认为是另一检测用户的响应。当同一个preamble序列有多个用户响应检出时，判定为PRACH冲突。基站根据PRACH冲突的概率调整PRACH资源密度N的取值。

当前PRACH检出碰撞要求的最小接入时间间隔4.75μs。而典型城区场景下，不同小区半径下的最大接入时间间隔如下表：

典型的小区半径(m)	最大时延间隔(us)
		330	1.1
500	1.7
		1150	3.8

通过分析上述表格可以看出，在典型城区场景中，无法通过基站检测的方式检测出大部分的preamble碰撞情况，因而无法准确评估小区的Preamble冲突概率。但是典型城区环境中，往往业务量比较大，是最需要进行PRACH资源密度优化调整的。

如果RACH(Random Access Channel，随机接入信道)资源规划的不合理，则会极大的影响用户的接入和切换过程，从而影响用户的业务体验。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明的目的是提供一种方法，该方法基于UE(UserEquipment，用户设备)上报的随机接入信息来计算整个小区的Preamble冲突概率，以此调整小区的PRACH资源密度N的取值，从而优化调整PRACH的资源。

为了达到上述目的，本发明的实施例一方面提出了一种PRACH资源密度调整的方法，该方法包括如下步骤：

基站进行Preamble序列检测，接收用户设备UE发送的随机接入信道RACH的测量信息；

所述基站计算周期T内小区的Preamble冲突概率CP，

CP = \frac{PrachContNum}{PrachContNum + PreamNum},

其中，PrachContNum为小区内发生的Preamble冲突的次数，PreamNum为小区内尝试接入的Preamble数量；

所述基站将所述Preamble冲突概率CP与冲突概率阈值CP_Thre进行比较，根据比较结果，调整PRACH资源密度N，N为正整数。

本发明实施例的另一方面提出了一种基站，该基站包括接收模块、计算模块和调整模块，

所述接收模块，用于进行Preamble序列检测，接收用户设备UE发送的随机接入信道RACH的测量信息；

所述计算模块，用于计算周期T内小区的Preamble冲突概率CP，

CP = \frac{PrachContNum}{PrachContNum + PreamNum},

所述调整模块，用于将所述Preamble冲突概率CP与冲突概率阈值CP_Thre进行比较，根据比较结果，调整PRACH资源密度N，N为正整数。

根据本发明实施例，基站根据UE侧上报的接入情况的检测情况，计算小区的Preamble冲突概率，来调整PRACH资源密度N的数值，从而优化PRACH的资源，达到保证用户的接入成功率和切换成功率，提高用户的业务感知度，更准确的评估小区的Preamble资源状况。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明实施例的资源密度调整的流程框图；

图2为根据本发明实施例的实施资源密度调整的功能示意图；

图3为根据本发明实施例的基站经操作维护中心批准后调整资源密度的流程图；

图4为根据本发明实施例的基站的结构框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

为了实现本发明之目的，本发明公开了一种PRACH资源密度调整的方法。图1示出了该方法的流程框图。该方法包括如下步骤：

S101：基站进行Preamble序列检测，接收用户设备UE发送的随机接入信道RACH的测量信息。

结合图2所示，在实施基站的Preamble序列检测之前，清零性能计算器的值。包括将统计定时器置零，以及各计数器置零。

实施上述定时器及计数器的清零后，在周期T内，基站对Preamble序列进行检测，检测出所有尝试接入的Preamble的数量。其中，尝试接入的Preamble包括无竞争的Preamble、Group A Preamble以及Group B Preamble的数量。上述统计量均可以通过基站的Preamble检测直接得到。

用户设备UE发送的随机接入信道RACH的测量信息包括：

RACH发送次数(Number of RACH transmission)；

冲突解决失败指示(Contention Resolution Failure Indicator)，其中，冲突解决失败指示中的1表示发生过冲突失败，0表示没有冲突失败。

S102：基站计算周期T内小区的Preamble冲突概率CP，

CP = \frac{PrachContNum}{PrachContNum + PreamNum} .

其中，PreamNum为周期T内，小区内尝试接入到网络的Preamble数量。基站计算PreamNum包括如下步骤：

基站根据步骤101中检测出所有尝试接入的Preamble数量，包括尝试接入的Preamble包括无竞争的Preamble、Group A Preamble以及Group BPreamble的数量。对上述统计量求和得到PreamNum。

优选的，所有尝试接入的Preamble的个数PreamNum还可以通过统计步骤101中各个UE上报的RACH发送次数，获取各个UE尝试接入到网络的Preamble数量，将上述各个UE常数接入到网络的Preamble数量求和，得到PreamNum。

PrachContNum为周期T内，小区内发生的Preamble冲突的次数。基站计算PrachContNum包括如下步骤：

基站根据步骤101中接收到的来自UE的Preamble冲突解决失败指示，统计周期T内，小区内的所有Preamble冲突解决失败次数，将各个UE的Preamble冲突解决失败次数求和，得到PrachContNum。

其中，K为正整数。K值可以通过系统仿真方式获取。在本实施例中，K＝1。

PreamNum和PrachContNum均作为为实现SON(Self-OrganizedNetwork，自组织网络)中PRACH优化而添加的PM(PerformanceManagement，性能管理)统计量。

根据上述步骤中获得的PreamNum和PrachContNum，计算统计周期T内小区内的Preamble冲突概率CP。

CP = \frac{PrachContNum}{PrachContNum + PreamNum} .

S103：基站将Preamble冲突概率CP与冲突概率阈值CP_Thre进行比较，根据比较结果，调整PRACH资源密度N，N为正整数。

将步骤102中，计算得到的冲突概率CP与冲突概率阈值CP_Thre进行比较。其中，冲突概率阈值CP_Thre为期望的PRACH冲突概率。CP_Thre由O&M(Operation&Management，运行管理模块)配置。CP_Thre可以根据不同通信环境下的需要进行调整。

优选的，在本实施例中，CP_Thre为1％。

结合图2所示，当CP＞＝CP_Thre时，基站将PRACH资源密度N上调一个等级。如果N为最高等级时，基站则对N不作调整。调整完毕后，返回步骤101。

当CP＜CP_Thre时，基站将PRACH资源密度N下调一个等级。如果N为最低等级时，基站则对N不作调整。调整完毕后，返回步骤101。

其中，在本实施例中，PRACH资源密度N为每10ms内PRACH信道的数量。

上述步骤103是在运营商允许的条件下，基站独立完成PRACH资源密度N的等级的调整。当运营商没有授权基站可以独立完成资源密度调整时，基站需要把建议值，即待调整的资源密度N的等级，发送到操作维护中心，经操作维护中心批准后，基站才能够执行调整动作。

基站在步骤102中，根据PreamNum和PrachContNum，计算冲突概率CP。在步骤103中，将冲突概率CP与冲突概率阈值CP_Thre进行比较。如图3所示，基站根据比较结果，执行步骤301：获取待调整的资源密度N的等级。

S302：基站将上述待调整的资源密度N的等级报告给操作维护中心。

S303：基站接收操作维护中心反馈的是否批准该待调整资源密度N的等级消息。基站根据上述消息，对资源密度N进行判断调整。

S304：当判断操作维护中心批准待调整资源密度N的等级时，基站对PRACH资源密度N进行调整，调整完毕后，返回步骤302；

S305：当判断操作维护中心不批准待调整资源密度N的等级时，对PRACH资源密度N不作调整，返回步骤302。

其中，PreamNum和和PrachContNum均作为实现SON中PRACH优化的PM统计量上报给操作维护中心。

本发明还公开了一种基站，结合图4所示，该基站400包括接收模块410、计算模块420和调整模块430。

接收模块410，用于进行Preamble序列检测，接收用户设备UE发送的随机接入信道RACH的测量信息。该RACH的测量信息包括RACH发送次数和Preamble冲突解决失败指示。其中，冲突解决失败指示中的1表示发生过冲突失败，0表示没有冲突失败。

在周期T内，接收模块410对Preamble序列进行检测，检测出所有尝试接入的Preamble的数量。其中，尝试接入的Preamble包括无竞争的Preamble、Group A Preamble以及Group B Preamble的数量。上述统计量均可以通过接收模块410的Preamble检测直接得到。

计算模块420，用于计算周期T内小区的Preamble冲突概率CP，

CP = \frac{PrachContNum}{PrachContNum + PreamNum},

其中，PrachContNum为小区内发生的Preamble冲突的次数，PreamNum为小区内尝试接入到网络的Preamble数量。

接收模块4l0通过Preamble序列检测，获取无竞争的Preamble、GroupA Preamble和Group B Preamble的数量。计算模块420对上述统计量求和，得到PreamNum。

优选的，计算模块420统计UE发送的RACH发送次数，获取各个UE的尝试接入到网络的Preamble数量，将上各个UE的尝试接入到网络的Preamble数量求和，得到PreamNum。

计算模块420根据接收模块410接收到的来自UE的Preamble冲突解决失败指示，统计周期T内，UE发送的Preamble冲突解决失败指示，获取Preamble冲突解决失败次数，将各个UE的Preamble冲突解决失败次数求和，

根据已获取的PreamNum和PrachContNum，计算模块420计算统计周期T内小区内的Preamble冲突概率CP，

CP = \frac{PrachContNum}{PrachContNum + PreamNum} .

调整模块430，用于将Preamble冲突概率CP与冲突概率阈值CP_Thre进行比较，根据比较结果，调整PRACH资源密度N，N为正整数。

调整模块430将所述Preamble冲突概率CP与冲突概率阈值CP_Thre进行比较。其中，冲突概率阈值CP_Thre为期望的PRACH冲突概率。CP_Thre由O&M(Operation&Management，运行管理模块)配置。CP_Thre可以根据运营商的策略进行调整。

优选的，在本实施例中，CP_Thre为1％。

当CP＞＝CP_Thre时，调整模块430将PRACH资源密度N上调一个等级。如果N为最高等级时，则不作调整。

其中，PRACH资源密度N为每10ms内PRACH信道的个数。

当CP＜CP_Thre时，调整模块430将PRACH资源密度N下调一个等级。如果N为最低等级时，则不作调整。

上述调整模块430实施资源密度的调整是在运营商允许的条件下，调整模块430独立完成PRACH资源密度N的等级的调整。当运营商没有授权调整模块430可以独立完成资源密度调整时，调整模块430需要把建议值，即待调整的资源密度N的等级，发送到操作维护中心，经操作维护中心批准后，调整模块430才能够执行调整动作。

计算模块420根据PreamNum和PrachContNum，计算冲突概率CP。调整模块430将冲突概率CP与冲突概率阈值CP_Thre进行比较，根据比较结果，获取待调整的资源密度N的等级。

调整模块430将待调整资源密度N的等级发送到操作维护中心。操作维护中心向调整模块430反馈是否批准所述待调整资源密度N的等级的消息。调整模块430根据上述消息进行判断调整。

当判断操作维护中心批准待调整资源密度N的等级时，调整模块430对PRACH资源密度N进行调整。

当判断操作维护中心不批准待调整资源密度N的等级时，调整模块430对PRACH资源密度N不作调整。

根据本发明实施例提出的技术方案，基站根据UE侧上报的接入情况的检测情况，计算小区的Preamble冲突概率，来调整PRACH资源密度N的数值，从而优化PRACH的资源，达到保证用户的接入成功率和切换成功率，提高用户的业务感知度，更准确的评估小区的Preamble资源状况。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种PRACH资源密度调整的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

基站进行前导Preamble序列检测，接收用户设备UE发送的随机接入信道RACH的测量信息；

所述基站计算周期T内小区的Preamble冲突概率CP，

CP = \frac{PrachContNum}{PrachContNum + PreamNum},

其中，PrachContNum为所述小区内发生的Preamble冲突的次数，PreamNum为所述小区内尝试接入的Preamble数量；

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述UE发送的随机接入信道RACH的测量信息包括RACH发送次数和Preamble冲突解决失败指示。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基站计算所述Preamble冲突的次数PrachContNum，包括如下步骤：

所述基站根据所述UE发送的Preamble冲突解决失败指示，统计各个UE的Preamble冲突解决失败次数，

所述基站将所述各个UE的Preamble冲突解决失败次数求和，

其中，k为正整数。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基站计算所述尝试接入到网络的Preamble数量PreamNum，包括如下步骤：

所述基站通过Preamble序列检测，检测出无竞争的Preamble、Group APreamble和Group B Preamble的数量，

所述基站将所述无竞争的Preamble、Group A Preamble和Group BPreamble的数量求和。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基站计算所述尝试接入到网络的Preamble数量PreamNum，包括如下步骤：

所述基站根据所述UE发送的RACH发送次数，统计各个UE尝试接入到网络的Preamble数量，

所述基站将所述各个UE的尝试接入到网络的Preamble数量求和。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站将所述Preamble冲突概率CP与冲突概率阈值CP_Thre进行比较，

当CP＞＝CP_Thre时，所述基站将所述PRACH资源密度N上调一个等级，如果N为最高等级时，则不作调整；

当CP＜CP_Thre时，所述基站将所述PRACH资源密度N下调一个等级，如果N为最低等级时，则不作调整。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站根据所述Preamble冲突概率CP与冲突概率阈值CP_Thre的比较结果，获取待调整资源密度N的等级，当所述基站需要将所述待调整资源密度N的等级发送到操作维护中心时，所述基站根据所述操作维护中心的反馈进行调整，包括如下步骤：

所述基站将所述待调整的资源密度N的等级发送到所述操作维护中心；

所述基站接收所述操作维护中心发送的是否批准所述待调整资源密度N的等级消息；

所述基站根据接收到的是否批准调整所述待调整资源密度N的等级的消息，对所述资源密度N进行判断调整。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基站根据接收到的是否批准所述待调整资源密度N的等级的消息，

当判断所述操作维护中心批准所述待调整资源密度N的等级时，所述基站对PRACH资源密度N进行调整；

当判断所述操作维护中心不批准所述待调整资源密度N的等级时，所述基站对PRACH资源密度N不作调整。

9.一种基站，其特征在于，该基站包括：接收模块、计算模块和调整模块，

所述接收模块，用于进行前导Preamble序列检测，接收用户设备UE发送的随机接入信道RACH的测量信息；

所述计算模块，用于计算周期T内小区的Preamble冲突概率CP，

CP = \frac{PrachContNum}{PrachContNum + PreamNum},

10.如权利要求9所述的基站，其特征在于，所述接收模块接收到的所述UE发送的随机接入信道RACH的测量信息包括RACH发送次数和Preamble冲突解决失败指示。

11.如权利要求10所述的基站，其特征在于，所述计算模块根据所述UE发送的Preamble冲突解决失败指示，统计各个UE的Preamble冲突解决失败次数，

所述计算模块将所述各个UE的Preamble冲突解决失败次数求和，

其中，k为正整数。

12.如权利要求10所述的基站，其特征在于，所述接收模块通过Preamble序列检测，检测出无竞争的Preamble、Group A Preamble和GroupB Preamble的数量，

所述计算模块将所述无竞争的Preamble、Group A Preamble和Group BPreamble的数量求和。

13.如权利要求10所述的基站，其特征在于，所述计算模块根据所述UE发送的RACH发送次数，统计各个UE的尝试接入到网络的Preamble数量，

所述计算模块将所述各个UE的尝试接入到网络的Preamble数量求和。

14.如权利要求9所述的基站，其特征在于，所述调整模块将所述Preamble冲突概率CP与冲突概率阈值CP_Thre进行比较，当CP＞＝CP_Thre时，所述调整模块将所述PRACH资源密度N上调一个等级，如果N为最高等级时，则不作调整；

当CP＜CP_Thre时，所述调整模块将所述PRACH资源密度N下调一个等级，如果N为最低等级时，则不作调整。

15.如权利要求9所述的基站，其特征在于，所述调整模块根据所述Preamble冲突概率CP与冲突概率阈值CP_Thre的比较结果，获取待调整资源密度N的等级，当所述调整模块需要将所述待调整资源密度N的等级发送到操作维护中心时，所述调整模块根据所述操作维护中心的反馈进行调整，

所述调整模块将所述待调整资源密度N的等级发送到所述操作维护中心；

所述调整模块接收所述操作维护中心发送的是否批准所述待调整资源密度N的等级的消息；

所述调整模块根据接收到的是否批准所述待调整资源密度N的等级的消息进行判断调整。

16.如权利要求15所述的基站，其特征在于，所述调整模块根据接收到的是否批准调整所述待调整资源密度N的等级的消息，

当判断所述操作维护中心批准所述待调整资源密度N的等级时，所述调整模块对PRACH资源密度N进行调整；

当判断所述操作维护中心不批准所述待调整资源密度N的等级时，所述调整模块对PRACH资源密度N不作调整。