CN102158980B - 一种基于回程链路的随机接入方法、设备和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于回程链路的随机接入方法，包括：在随机接入过程中，网络侧判断发起随机接入的节点是否为中继节点RN；当判断结果为是时，所述网络侧向所述RN发送随机接入响应。本发明中，本发明中，能够利用回程链路资源进行随机接入，解决了RN作为基站时如何进行随机接入的问题。

Description

一种基于回程链路的随机接入方法、设备和系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于回程链路的随机接入方法、设备和系统。

背景技术

首先介绍和本发明相关的背景知识。

(1)LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统的随机接入。其中，LTE系统中可能触发随机接入的原因包括：初始接入；RRC(Radio ResourceControl，无线资源控制)连接重建、移动性导致的切换；RRC连接状态有下行数据到达，但是上行失步；RRC连接状态有上行数据到达但是上行失步或者没有D-SR(dedicated scheduling request，专用调度请求)资源或者D-SR传输达到最大次数；由于安全原因引起的小区内切换；定位。

对于有下行数据到达、移动性切换以及安全原因等引起的小区内切换，将分为两种情况，其中，如果有专用的preamble(Random Access Preamble，随机接入前导序列)，则可以使用非竞争随机接入，如图1所示，为非竞争随机接入的过程示意图，包括：

Msg0，基站向UE(User Equipment，用户设备)分配用于非竞争随机接入的专用ra-PreambleIndex以及随机接入使用的PRACH(Packet Random AccessChannel，分组随机接入信道)资源ra-PRACH-MaskIndex(PRACH Mask Index，PRACH Mask编号)。

对于下行数据到达引起的非竞争随机接入，将使用PDCCH(PhysicalDownlink Control Channel，物理下行控制信道)携带这些信息，而对于切换引起的非竞争随机接入，将通过handover command(切换命令)携带这些信息。

Msg1，UE根据Msg0指示的ra-PreambleIndex和ra-PRACH-MaskIndex，在指定的PRACH资源上向基站发送指定的专用preamble。当基站接收到Msg1后，根据Msg1计算上行定时提前量TA。

Msg2，基站向UE发送随机接入响应，随机接入响应中包含定时提前量信息，通知UE后续上行传输的定时提前量。

对于其它所有随机接入原因引起的随机接入均可以使用竞争随机接入，其中，在LTE系统中，采用的竞争随机接入方案的基本机制是：在多个可供选择的Preamble(Random Access Preamble，随机接入前导序列)中，终端随机选择一个并在RACH(Random Access Channel，随机接入信道)上进行发送，当网络接收到该Preamble后，计算出该前导信号的实际到达时间与预期到达时间的偏差，然后将该偏差作为TA(Timing Alignment，定时调整量)，并放在随机接入响应(Random Access Response)中发送给终端。当终端接收到该TA后，利用TA调整上行消息发送时间，即可以建立与网络的上行同步。此外，在完成TA的调整后，终端还需要发送自己的唯一ID给网络，以彻底消除碰撞。

如图2所示，为LTE系统竞争随机接入方案的基本流程示意图。

Msg1，终端在所有可用的Preamble中随机选择一个Preamble，并在RACH上发送。其中，在终端发送Preamble的同时，基站还会对RACH信道进行检测，如果监测到Preamble，则计算该Preamble所对应的TA。

Msg2，基站发送对所检测到的Preamble的随机接入响应。其中，该随机接入响应中包含以下信息：(1)所接收到的Preamble的标识信息，例如，编号，发送时间等；(2)所接收到的Preamble对应的TA；(3)为后继的上行数据传输所分配的信道资源的信息，包括资源时-频位置，MCS(modulation and codingstyle，调制编码方式)等；(4)基站为用户分配的临时ID(例如，C-RNTI)。

进一步的，终端在接收到随机接入响应后，根据该随机接入响应中的Preamble的标识信息，确定该随机接入响应信息的目标终端是否为自己，如果是，则根据该随机接入响应中的TA信息，调整上行信号的发送定时提前量。

Msg3，终端发送上行数据。其中，该上行数据所使用的上行资源为基站在Msg2中为该终端分配的资源，而该终端发送的上行数据中至少包括：终端的标识信息，例如，IMSI(International Mobile Subscriber Identity，国际移动用户识别码)，TMSI(Temporary Mobile Subscriber Identity，临时移动用户识别码)或C-RNTI(Cell Radio Network Temporary Identity，小区无线网络临时标识)。

Msg4，基站检测终端在Msg3中发送的终端的标识信息是否合法，并通过竞争解决消息将检测结果通知终端。

在完成了上述随机接入过程的过程之后，终端和基站就可以进行上行数据传输了。

(2)LTE-A(LTE-Advanced，高级LTE)系统的网络结构。如图3所示，为LTE-A系统的网络结构示意图。

a，eNB(Evolved Node B，演进的基站节点)通过有线接口连到核心网(CN)。

b，RN(Relay Node，中继节点)通过无线接口连到eNB，其中，该接口称为Un接口，对应的无线链路称为回程链路(backhaullink，以下简称为BHlink)，与RN连接的eNB称为RN的归属eNB(Donor eNB，以下简称为DeNB)。

c，UE(User Equipment，用户设备)通过无线接口连到RN或eNB，其中，该接口称为Uu(即终端侧与网络侧的借口)接口，对应的无线链路称为接入链路(access link，以下简称AC link)，直接与eNB相连接的UE称为Marco UE，直接与RN连接的UE称为R-UE。

(3)BH link的设计

RN的引入使得基于RN的移动通信系统无线链路有三条：分别为DeNB和Marco UE之间的接入链路(简称为Marco UE AC link)；DeNB和RN之间的回程链路(简称为BH link)；RN和R-UE之间的接入链路(简称为R-UE AClink)；

具体的，由于RN为带内RN，即RN在收/发DeNB信号的同时，如果向R-UE发/收数据则会产生自干扰，而为了避免自干扰，BH link和R-UE AC link不能同时共存，但是，Marco UE AC link和BH link可以共存，只要其时频资源正交即可。

为了使BH link和R-UE AC link能够协调工作，一种实现方式为：在Uu口R-UE的下行access传输时间内构造‘gaps’。其中，该gap可以用于DL BH link(即下行BH子帧)，而gaps的配置可以通过使用MBSFN(Multicast BroadcastSingle Frequency Network，多播/广播单频网络)子帧实现，如图4所示，为利用MBSFN子帧进行中继链路下行传输的示意图。在这些gaps内，DeNB将和RN之间进行下行传输，而RN与R-UE之间不进行下行传输。

另外，上行BH子帧与下行BH子帧相对应，UL BH子帧可以采用显式或隐式方式进行指示，同样的，为了避免RN的自干扰，BH link上的上行BH子帧将限制R-UE在Uu口上进行的上行传输，此时，RN可以在该子帧内在Un口和DeNB进行上行传输。

(4)LTE-A系统RN的状态。其中，在LTE-A系统中RN的开机流程将分为如下几个步骤：

1)RN开机通过随机接入过程建立和DeNB的同步以及RRC连接；

2)RN通过attach过程附着到网络；

3)RN从Q&M系统下载配置信息；

4)RN建立S1和X2接口；

具体的，对于上述的步骤1)、2)，RN将按照UE模式进行工作，而在步骤4)完成之后，RN将作为基站进行工作。其中，当RN工作在UE模式时，RN可以使用系统的所有资源，不受BH子帧的限制；而当RN工作在基站模式时，则RN只能使用UL/DL BH子帧进行Un口的数据传输。

(5)RN的随机接入

在LTE-A系统中，无论RN作为UE模式工作还是作为基站模式工作，随机接入过程都是不可避免的。

具体的，当RN工作在UE模式时，可能触发随机接入的原因包括：初始接入；

当RN工作在基站模式时，可能触发随机接入的原因包括：RN的RRC连接重建，例如，Un口发生无线链路失败；RN处于RRC连接状态有下行数据到达，但是上行失步；RN处于RRC连接状态有上行数据到达，但是上行失步或者没有D-SR(dedicated scheduling request，专用调度请求)资源或者D-SR传输达到最大次数；由于安全原因引起的小区内切换。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下问题：

当RN开机时，如果RN工作在UE模式，由于此时并未配置BH子帧，RN使用的资源不受BH子帧的限制，因此RN可以使用所有的子帧资源，RN开机的随机接入过程与普通UE的随机接入过程一致，即因此可以采用UE的随机接入流程，DeNB在接收到Msg1后无需知道要接入的节点为RN。

但是，当RN作为基站工作时，如果随机接入过程被触发，由于该RN只能使用Un口的BH子帧，因此，R8UE的随机接入过程将不再适用，即现有技术中有待解决RN作为基站工作时进行随机接入的过程。

发明内容

本发明提供一种基于回程链路的随机接入方法、设备和系统，以在RN作为基站工作时，通过使用回程链路完成RN的随机接入过程。

为了达到上述目的，本发明提供一种基于回程链路的随机接入方法，包括：

在随机接入过程中，网络侧判断发起随机接入的节点是否为中继节点RN；

当判断结果为是时，所述网络侧向所述RN发送随机接入响应。

本发明提供一种基于回程链路的随机接入方法，包括：

中继节点RN向网络侧发送随机接入preamble；

当所述网络侧判断发起随机接入的节点是所述RN时，所述RN接收所述网络侧向所述RN发送的随机接入响应。

本发明提供一种网络侧设备，包括：

判断模块，用于在随机接入过程中，判断发起随机接入的节点是否为中继节点RN；

发送模块，用于当所述判断模块的判断结果是时，向所述RN发送随机接入响应。

本发明提供一种中继设备RN，包括：

发送模块，用于向网络侧发送随机接入preamble；

接收模块，用于当所述网络侧判断发起随机接入的节点是所述RN时，接收所述网络侧向所述RN发送的随机接入响应。

本发明提供一种基于回程链路的随机接入系统，包括：

中继节点RN，用于向网络侧设备发送随机接入preamble；

网络侧设备，用于在随机接入过程中，判断发起随机接入的节点是否为RN；并当判断结果为是时，向所述RN发送随机接入响应。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

本发明中，能够利用回程链路资源进行随机接入，解决了RN作为基站时如何进行随机接入的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中LTE系统非竞争随机接入过程随机接入方案的基本流程示意图；

图2是现有技术中LTE系统竞争随机接入过程随机接入方案的基本流程示意图；

图3是现有技术中LTE-A系统的网络结构示意图；

图4是现有技术中利用MBSFN子帧进行中继链路下行传输的示意图。；

图5是本发明实施例一提供的一种基于回程链路的随机接入方法流程示意图；

图6是本发明实施例二提供的一种基于回程链路的随机接入方法流程示意图；

图7是本发明实施例提供的一种网络侧设备结构示意图；

图8是本发明实施例提供的一种中继设备结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在LTE-A系统，为了提高系统吞吐量，并增加网络覆盖，引入了中继节点RN。而本发明实施例中，提出了一种引入RN的网络中，利用回程链路资源进行随机接入的方法。

基于上述思想，本发明实施例一提供了一种基于回程链路的随机接入方法，如图5所示，包括以下步骤：

步骤401，在随机接入过程中，网络侧判断发起随机接入的节点是否为中继节点RN。当判断结果为是时，转到步骤402。

步骤402，所述网络侧向所述RN发送随机接入响应。

在竞争随机接入过程中，

所述网络侧判断发起随机接入的节点是否为中继节点RN，之前还包括：所述网络侧为所述RN预留专用preamble资源，或者，专用的物理随机接入信道PRACH资源。

所述网络侧为所述RN预留专用preamble资源，或者，专用的物理随机接入信道PRACH资源，之后还包括：所述网络侧通过广播或者专用信令的方式将所述专用preamble资源或者专用的PRACH资源通知给所述RN。

所述网络侧判断发起随机接入的节点是否为中继节点RN，包括：所述网络侧根据为所述RN预留专用preamble资源或者专用的PRACH资源判断发起随机接入的节点是否为RN。

所述网络侧向所述RN发送随机接入响应，包括：所述网络侧判断是否能够识别出随机接入的RN信息，如果是，则所述网络侧在随机接入的响应窗口内，通过使用所述RN对应的DL BH子帧，向所述RN发送随机接入响应；如果不是，则所述网络侧在随机接入的响应窗口内，通过使用为全部RN配置的DL BH子帧，向所述RN发送随机接入响应。

所述网络侧在随机接入的响应窗口内，通过使用所述RN对应的DL BH子帧，向所述RN发送随机接入响应，包括：所述网络侧在随机接入的响应窗口内，对配置给同一个RN的所有DL BH子帧，选择其中一个DL BH子帧向所述RN发送随机接入响应。

在非竞争随机接入过程中，所述网络侧向所述RN发送随机接入响应，包括：所述网络侧在随机接入响应窗口内所述RN对应的DL BH子帧上向所述RN发送随机接入响应。

对应的中继设备的处理过程包括：

(1)中继节点RN向网络侧发送随机接入preamble；

(2)当所述网络侧判断发起随机接入的节点是所述RN时，所述RN接收所述网络侧向所述RN发送的随机接入响应。

在竞争随机接入过程中，

所述中继节点RN向网络侧发送随机接入preamble，之前还包括：所述RN接收所述网络侧通过广播或者专用信令的方式向所述RN发送的专用preamble资源或者专用的PRACH资源。

所述中继节点RN向网络侧发送随机接入preamble，包括：当所述网络侧为所述RN预留所述专用preamble资源时，所述RN通过使用Un口最近可用的PRACH资源发送随机接入preamble；当所述网络侧为所述RN预留所述专用的PRACH资源时，所述RN通过随机选择一个preamble，并在最近可用的RN专用PRACH资源上发送随机接入preamble。

所述RN接收所述网络侧向所述RN发送的随机接入响应，包括：所述RN在随机接入响应窗口内所有配置有R-PDCCH的DL BH子帧监听R-PDCCH以接收所述随机接入响应。

所述RN接收所述网络侧向所述RN发送的随机接入响应，之后还包括：所述RN根据所述随机接入响应中的资源分配在PUSCH上向所述网络侧发送上行数据；当所述网络侧检测到所述RN的标识信息合法时，所述RN在可用的R-PDCCH的DL BH子帧上监听R-PDCCH，以接收所述网络侧向所述RN返回的竞争解决消息。

所述RN根据所述随机接入响应中的资源分配在PUSCH上向所述网络侧发送上行数据，包括：当所述RN接收到多个随机接入响应时，则所述RN根据时间选择其中一个随机接入响应，并根据该选择的随机接入响应中的资源分配在PUSCH上向所述网络侧发送上行数据。

在非竞争随机接入过程中，所述RN接收所述网络侧向所述RN发送的随机接入响应，包括：所述RN接收所述网络侧在随机接入响应窗口内所述RN对应的DL BH子帧上向所述RN发送的所述随机接入响应。

可见，通过使用本发明提供的方法，能够利用回程链路资源进行随机接入，解决了RN作为基站时如何进行随机接入的问题。

基于图2所示的LTE系统竞争随机接入方式中的各个消息(Msg1、Msg2、Msg3和Msg4等)，其中，Msg1，终端在所有可用的Preamble中随机选择一个Preamble，并在RACH上发送。Msg2，基站发送对所检测到的Preamble的随机接入响应。Msg3，终端发送上行数据。Msg4，基站检测终端在Msg3中发送的终端的标识信息是否合法，并通过竞争解决消息将检测结果通知终端。

本发明实施例二提出了一种RN作为基站工作时，利用回程链路资源进行随机接入的方法，基于该方法，随机接入要利用BH(回程)资源，而基站需要能够识别要接入的节点为RN，而本发明实施例中，该识别的方式包括但不限于：(1)通过对preamble分组，为RN预留专用的preamble；(2)对PRACH(Physical Random Access Channel，物理随机接入信道)资源进行分组，为RN预留专用PRACH资源。

如图6所示，该基于回程链路的随机接入方法包括以下步骤：

步骤501，网络侧为工作在基站模式的RN预留专用preamble，或者，网络侧为工作在基站模式的RN预留专用的PRACH资源。当然，在实际应用中，并不局限于预留上述资源，还可以预留其它的信息，比如rootsequenceIndex等，只要通过该信息能够使得网络侧识别要接入的节点为RN即可，本发明实施例中不再详加赘述。该网络侧以基站为例进行后续的说明，实际应用中，并不局限于使用基站进行相关的操作。

具体的，当网络侧为工作在基站模式的RN预留专用preamble时，则工作在基站模式的RN将使用Un口最近可用的PRACH资源发起随机接入；

而当网络侧为工作于在基站模式的RN预留专用的PRACH资源时，则工作在基站模式的RN将随机选择一个preamble，并在最近可用的RN专用PRACH资源上发起随机接入。

步骤502，在随机接入过程中，当基站(例如，DeNB)接收到Msg1后，根据preamble或者PRACH判断接入节点的类型。其中，由于网络侧为RN预留了专用preamble或者专用的PRACH资源，即根据该preamble或者PRACH资源，基站能够判断接入节点的类型是否为RN。

进一步的，当接入节点的类型是RN时，则基站还需要识别随机接入的是哪个RN，如果基站识别出随机接入的RN时，则基站可以在随机接入的响应窗口内，通过使用该RN对应的DL(下行)BH子帧，向该RN发送Msg2。

而如果基站不能识别出随机接入的RN时，则基站需要在随机接入的响应窗口内，基站为其下全部RN配置的DL BH子帧上发送Msg2，以保证发起随机接入的RN能够接收到Msg2。

优选的，为了减少Msg2的开销，基站也可以在RAR(random accessresponse，随机接入响应)window(窗口)内对配置给同一个RN的所有DLBH子帧只选择一个DL BH子帧来发送Msg2，在此不再详加赘述。

步骤503，RN在Un口RAR window内所有配置有R-PDCCH(RelayPhysical Downlink Control Channel，中继物理下行控制信道)的DL BH子帧监听R-PDCCH以接收Msg2，其中，该R-PDCCH为基站向中继发送的PDCCH。

具体的，当RN接收到Msg2后，还需要根据Msg2的指示在一个UL BH子帧的PUSCH(Physical Uplink Shared Channel，物理上行共享信道)上发送Msg3。

步骤504，基站对接收到的Msg3进行检测，如果在Msg3中发现RN发送的RN标识信息合法，则通过Msg4竞争解决消息将检测结果通知给RN。

进一步的，RN在mac-ContentionResolutionTimer(mac竞争解决定时器)内Un口可用的R-PDCCH的DL BH子帧上监听R-PDCCH，以接收竞争解决消息。其中，Msg4的下行传输使用Un口的R-PDSCH。

其中，本发明的各个实施例中的各个步骤可以根据实际的需要进行调整。

可见，通过使用本发明实施例所提供的方法，能够利用回程链路资源进行随机接入，解决了RN作为基站时如何进行随机接入的问题。

为了更加清楚的说明本发明提供的技术方案，以下结合几种情况对本发明实施例进行进一步的阐述。当基站为每个工作于基站模式的RN分配一个专用Preamble时，本发明实施例三提供了一种基于回程链路的随机接入方法，该方法是针对竞争随机接入过程的，相关的处理过程包括：

(1)对Msg1的处理

基站为每个工作于基站模式的RN预留一个专用Preamble，该专用Preamble可以通过广播消息或者专用信令的方式通知给RN，当RN工作于基站状态时要发起随机接入，则需要使用该专用preamble，并使用Un口最近可用的PRACH资源进行preamble发送。

在RN发送Preamble的同时，基站会对RACH信道进行检测，如果监测到Preamble，则计算该Preamble对应的TA。

(2)对Msg2的处理

基站根据RN发送的preamble可以确定是哪个RN发送的，并确定RARwindow内哪些DL BH子帧是归属该RN的。

进一步的，基站在RAR window内选择该RN的一个DL BH子帧为该RN发送随机接入响应，即Msg2。其中，Msg2中携带的信息包括但不限于：所收到的Preamble的标识信息，例如，编号，发送时间等；所收到的Preamble对应的TA；为后继的上行数据传输所分配的信道资源的信息，例如，资源时-频位置，MCS等；基站为用户分配的临时ID(C-RNTI)。

另外，RN需要在RAR window内Un口针对该RN的所有有R-PDCCH的DL BH子帧上监听R-PDCCH以进行随机接入响应的接收，并在接收到随机接入响应后，根据其中的Preamble的标识信息，确定该随机接入响应信息的目标终端是否是自己。若是，则根据其中的TA信息，调整上行信号的发送定时提前量。

(3)对Msg3的处理

RN如果在RAR window内接收到针对该RN的Msg2，则按照Msg2的资源分配在Un口的PUSCH上进行上行数据发送；其中，RN在Msg3中发送的上行数据至少包括：RN的标识信息，例如，IMSI，TMSI或C-RNTI等。

(4)对Msg4的处理

基站检测RN在Msg3中发送的RN标识信息是否合法，如果合法，则通过竞争解决消息将检测结果通知RN。

进一步的，RN在mac-ContentionResolutionTimer内Un口针对该RN的所有有R-PDCCH的DL BH子帧上监听R-PDCCH，以接收竞争解决消息。

当基站为工作于基站模式的RN分配一组专用Preamble时，则基站服务的所有RN将共享该专用preamble组，RN可能接收到多条Msg2。基于这种情况，本发明实施例四提供了一种基于回程链路的随机接入方法，该方法是针对竞争随机接入过程的，相关的处理过程包括：

(1)对Msg1的处理

基站为工作于基站模式的RN分配一组RN专用preamble，该专用preamble组是由基站通过广播消息通知或者专用信令通知给工作于基站模式的RN，当工作于基站状态的RN要发起随机接入时，则可以在该preamble组中随机选择一个，并使用Un口最近可用的PRACH资源进行preamble发送。

在RN发送Preamble的同时，基站会对RACH信道进行检测，如果监测到Preamble，则计算该Preamble对应的TA。

(2)对Msg2的处理

由于基站可能支持多个RN，并且可能为不同RN配置不同的DL BH资源，则基站在接收到某个RN发送的preamble后，仅能够确定发起随机接入的是工作于基站状态的RN，但是并不能够区分具体是哪个RN。

因此，基站需要在RAR window内为所有RN配置的DL BH子帧都发送Msg2，以保证发起随机接入的RN能够在其DL BH子帧上接收到Msg2。其中，基站发送对所检测到的Preamble的随机接入响应，随机接入响应中携带的信息包括但不限于：所收到的Preamble的标识信息，例如，编号，发送时间等；所收到的Preamble对应的TA；为后继的上行数据传输所分配的信道资源的信息，例如，资源时-频位置，MCS等；基站为用户分配的临时ID(C-RNTI)。

另外，RN需要在RAR window内Un口针对该RN的所有R-PDCCH的DL BH子帧上监听R-PDCCH以进行随机接入响应的接收，并在接收到随机接入响应后，根据其中的Preamble的标识信息，确定该随机接入响应信息的目标终端是否是自己。若是，则根据其中的TA信息，调整上行信号的发送定时提前量。

(3)对Msg3的处理

RN如果在RAR window内接收到针对该RN的Msg2，则按照Msg2的资源分配在Un口的PUSCH上进行上行数据发送；其中，如果RN在RAR window内接收到多条针对该RN的Msg2，则按照时间选择最早的一个Msg2，并按照该条Msg2和Msg3的定时关系以及Msg2分配的资源进行Msg3发送。

具体的，RN在Msg3中发送的上行数据至少包括：RN的标识信息，例如，IMSI，TMSI或C-RNTI等。

(4)对Msg4的处理

基站检测对所接收到的Msg3中的RN标识信息进行检测，并判断是否合法，如果在Msg3中检测到RN发送的RN的标识信息合法，则通过竞争解决消息将检测结果通知RN。

进一步的，RN在mac-ContentionResolutionTimer内Un口针对该RN的所有有R-PDCCH的DL BH子帧上监听R-PDCCH，以接收竞争解决消息。

当基站为工作于基站模式的RN分配一组专用Preamble时，则基站服务的所有RN将共享该专用preamble组，此时，RN只接收到一条Msg2。基于这种情况，本发明实施例五提供了一种基于回程链路的随机接入方法，该方法是针对竞争随机接入过程的，相关的处理过程包括：

(1)对Msg1的处理

基站为工作于基站模式的RN分配一组RN专用preamble，该专用preamble组是由基站通过广播消息通知或者专用信令通知给工作于基站模式的RN，当工作于基站状态的RN要发起随机接入时，则可以在该preamble组中随机选择一个，并使用Un口最近可用的PRACH资源进行preamble发送。

在RN发送Preamble的同时，基站会对RACH信道进行检测，如果监测到Preamble，则计算该Preamble对应的TA。

(2)对Msg2的处理

由于基站可能支持多个RN，并且可能为不同RN配置不同的DL BH资源，则基站在接收到某个RN发送的preamble后，仅能够确定发起随机接入的是工作于基站状态的RN，但是并不能够区分具体是哪个RN。

因此，基站需要在RAR window内对配置给同一个RN的DL BH子帧只选择一个DL BH子帧发送Msg2。此时，可以减少Msg2和Msg3的开销。其中，基站发送对所检测到的Preamble的随机接入响应，随机接入响应中携带的信息包括但不限于：所收到的Preamble的标识信息，例如，编号，发送时间等；所收到的Preamble对应的TA；为后继的上行数据传输所分配的信道资源的信息，例如，资源时-频位置，MCS等；基站为用户分配的临时ID(C-RNTI)。

另外，RN需要在RAR window内Un口针对该RN的所有有R-PDCCH的DL BH子帧上监听R-PDCCH以进行随机接入响应的接收，并在接收到随机接入响应后，根据其中的Preamble的标识信息，确定该随机接入响应信息的目标终端是否是自己。若是，则根据其中的TA信息，调整上行信号的发送定时提前量。

(3)对Msg3的处理

RN如果在RAR window内接收到针对该RN的Msg2，则按照Msg2的资源分配在Un口的PUSCH上进行上行数据发送；其中，RN在Msg3中发送的上行数据至少包括：RN的标识信息，例如，IMSI，TMSI或C-RNTI等。

(4)对Msg4的处理

基站检测对所接收到的Msg3中的RN标识信息进行检测，并判断是否合法，如果在Msg3中检测到RN发送的RN的标识信息合法，则通过竞争解决消息将检测结果通知RN。

进一步的，RN在mac-ContentionResolutionTimer内Un口针对该RN的所有有R-PDCCH的DL BH子帧上监听R-PDCCH，以接收竞争解决消息。

需要说明的是，当为RN分配专用PRACH资源时，相应的处理方式与上述为RN分配一个专用Preamble时的处理方式类似。不同之处在于Msg1和Msg2，如果使用RN专用PRACH资源区分接入节点为RN，则基站需要根据RN具体的UL BH子帧配置，为每个RN预留专用的PRACH资源或者为所有RN配置一个相同UL BH子帧，在该子帧上为RN预留专用PRACH资源。

RN在Msg1发送时需要使用最近可用的PRACH资源，当基站接收到Msg1后，需要根据PRACH资源判断随机接入的节点类型。该RN专用PRACH资源由基站通过专用信令通知RN。

对于其他的处理过程，与实施例三至实施例五的处理过程类似，在此不再详加赘述。

可见，通过使用上述本发明各个实施例所提供的方法，能够利用回程链路资源进行随机接入，解决了RN作为基站时如何进行随机接入的问题。

需要说明的是，上述处理过程均是针对竞争随机接入过程的，而对于非竞争随机接入过程来说，基于图1所示的LTE系统非竞争随机接入方式中的各个消息，本发明实施例中还提出了一种RN作为基站工作时，利用回程链路资源进行随机接入的方法。

具体的，如果使用非竞争随机接入，网络侧可以获知要进行随机接入的节点为RN，因此，不需要为RN预留专用preamble，该基于非竞争的随机接入步骤包括：

(1)当基站判断出要触发RN进行随机接入时，则基站为RN选择一个要进行随机接入的UL(上行)CC(成员载波)，并选择该UL CC上的一个专用preamble以及该RN对应的UL BH资源上的一个PRACH资源。

具体的，基站通过Msg0将该专用preamble以及PRACH资源指示信息发送给RN。其中，该PRACH资源指示信息包含具体的PRACH资源编号，还可能包含该PRACH资源对应的载波等。

(2)当RN接收到Msg0后，根据基站的指示在指定UL CC的UL BH子帧的指定PRACH资源上发送该专用preamble。

(3)当接收到Msg1后，基站根据preamble可以判断接入节点类型为RN，此时，基站可以直接在随机接入响应窗口内该RN对应的DL BH子帧上发送Msg2。

基于上述情况，以下结合具体的处理方式对该非竞争随机接入过程进行进一步的阐述。

对Msg0的处理

基站根据预设原则(例如，随机接入负荷)为RN指定专用preamble以及发送该专用preamble的UL CC以及该UL CC上的PRACH资源。

需要注意的是，PRACH资源应该选择在UL BH子帧上的，然后通过Msg0将所选preamble以及PRACH信息指示给RN。

对Msg1的处理

RN接收到该指示信息，按照DeNB的指示发送该专用preamble。

对Msg2的处理

基站检测到Preamble，根据preamble发送随机接入响应，其中，该随机接入响应需要在为随机接入的RN配置的DL BH子帧进行发送，该随机接入响应中的信息包括但不限于：对于切换，应该包含TA信息和初始UL资源分配；对于DL数据到达应该包含TA信息；RA-preamble标识信息；为后继的上行数据传输所分配的信道资源的信息，包括资源时-频位置，MCS等；基站为用户分配的临时ID(C-RNTI)。

进一步的，RN需要在RAR window内的所有有R-PDCCH的下行子帧内监听R-PDCCH以接收到随机接入响应，根据其中的TA信息，调整上行信号的发送定时提前量。

本发明实施例中还提供了一种网络侧设备，如图7所示，包括：

判断模块10，用于在随机接入过程中，判断发起随机接入的节点是否为中继节点RN。

发送模块20，用于当所述判断模块10的判断结果是时，向所述RN发送随机接入响应。

在竞争随机接入过程中，该网络侧设备还包括：

处理模块30，用于为所述RN预留专用preamble资源，或者，专用的PRACH资源。

所述发送模块20还用于，通过广播或者专用信令的方式将所述专用preamble资源或者专用的PRACH资源通知给所述RN。

所述判断模块10具体用于，根据为所述RN预留专用preamble资源或者专用的PRACH资源判断发起随机接入的节点是否为RN。

所述发送模块20具体用于，判断是否能够识别出随机接入的RN信息，如果是，则在随机接入的响应窗口内，通过使用所述RN对应的DL BH子帧，向所述RN发送随机接入响应；

如果不是，则在随机接入的响应窗口内，通过使用为全部RN配置的DLBH子帧，向所述RN发送随机接入响应。

所述发送模块20还用于，在随机接入的响应窗口内，对配置给同一个RN的所有DL BH子帧，选择其中一个DL BH子帧向所述RN发送随机接入响应。

在非竞争随机接入过程中，所述发送模块20具体用于，在随机接入响应窗口内所述RN对应的DL BH子帧上向所述RN发送随机接入响应。

其中，本发明装置的各个模块可以集成于一体，也可以分离部署。上述模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

本发明实施例中还提供了一种中继设备，如图8所示，包括：

发送模块40，用于向网络侧发送随机接入preamble；

接收模块50，用于当所述网络侧判断发起随机接入的节点是所述RN时，接收所述网络侧向所述RN发送的随机接入响应。

在竞争随机接入过程中，

所述接收模块50还用于，接收所述网络侧通过广播或者专用信令的方式向所述RN发送的专用preamble资源或者专用的PRACH资源。

所述发送模块40具体用于，当所述网络侧为所述RN预留所述专用preamble资源时，通过使用Un口最近可用的PRACH资源发送随机接入preamble；

当所述网络侧为所述RN预留所述专用的PRACH资源时，通过随机选择一个preamble，并在最近可用的RN专用PRACH资源上发送随机接入preamble。

所述接收模块50还用于，在随机接入响应窗口内所有配置有R-PDCCH的DL BH子帧监听R-PDCCH以接收所述随机接入响应。

所述发送模块40还用于，根据所述随机接入响应中的资源分配在PUSCH上向所述网络侧发送上行数据；

所述接收模块50还用于，当所述网络侧检测到所述RN标识信息合法时，在可用的R-PDCCH的DL BH子帧上监听R-PDCCH，以接收所述网络侧向所述RN返回的竞争解决消息。

所述发送模块40还用于，当接收到多个随机接入响应时，则根据时间选择其中一个随机接入响应，并根据该选择的随机接入响应中的资源分配在PUSCH上向所述网络侧发送上行数据。

在非竞争随机接入过程中，所述接收模块40还用于，接收所述网络侧在随机接入响应窗口内所述RN对应的DL BH子帧上向所述RN发送的所述随机接入响应。

其中，本发明装置的各个模块可以集成于一体，也可以分离部署。上述模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

本发明实施例中还提出一种基于回程链路的随机接入系统，包括：

中继节点RN，用于向网络侧设备发送随机接入preamble；

网络侧设备，用于在随机接入过程中，判断发起随机接入的节点是否为RN；并当判断结果为是时，向所述RN发送随机接入响应。

所述网络侧设备还用于，为所述RN预留专用preamble资源，或者，专用的物理随机接入信道PRACH资源。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种基于回程链路的随机接入方法，其特征在于，包括：

在随机接入过程中，网络侧判断发起随机接入的节点是否为中继节点RN；

当判断结果为是时，所述网络侧向所述RN发送随机接入响应；

在竞争随机接入过程中，所述网络侧判断发起随机接入的节点是否为中继节点RN，之前还包括：

所述网络侧为所述RN预留专用随机接入前导序列preamble资源；

其中，在竞争随机接入过程中，所述网络侧向所述RN发送随机接入响应，包括：

所述网络侧判断是否能够识别出随机接入的RN信息，如果是，则所述网络侧在随机接入的响应窗口内，通过使用所述RN对应的下行DL回程BH子帧，向所述RN发送随机接入响应；

如果不是，则所述网络侧在随机接入的响应窗口内，通过使用为全部RN配置的DL BH子帧，向所述RN发送随机接入响应；

所述网络侧判断是否能够识别出随机接入的RN信息，具体为：

所述网络侧根据所述RN发送的专用随机接入前导序列preamble资源确定是所述RN发送的，并确定归属于所述RN的DL BH子帧；

所述网络侧为所述RN预留专用随机接入前导序列preamble资源，之后还包括：

所述网络侧通过专用信令的方式将所述专用preamble资源通知给所述RN；

其中，所述网络侧为所述RN预留专用随机接入前导序列preamble资源，具体为：

所述网络侧为每个工作于基站模式的RN预留一个专用随机接入前导序列preamble资源。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络侧判断发起随机接入的节点是否为中继节点RN，包括：

所述网络侧根据为所述RN预留专用preamble资源判断发起随机接入的节点是否为RN。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络侧在随机接入的响应窗口内，通过使用所述RN对应的DL BH子帧，向所述RN发送随机接入响应，包括：

所述网络侧在随机接入的响应窗口内，对配置给同一个RN的所有DL BH子帧，选择其中一个DL BH子帧向所述RN发送随机接入响应。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在非竞争随机接入过程中，所述网络侧向所述RN发送随机接入响应，包括：

所述网络侧在随机接入响应窗口内所述RN对应的DL BH子帧上向所述RN发送随机接入响应。

5.一种基于回程链路的随机接入方法，其特征在于，包括：

中继节点RN向网络侧发送随机接入preamble；

当所述网络侧判断发起随机接入的节点是所述RN时，所述RN接收所述网络侧向所述RN发送的随机接入响应；

其中，在竞争随机接入过程中，所述中继节点RN向网络侧发送随机接入preamble，之前还包括：

所述RN接收所述网络侧通过专用信令的方式向所述RN发送的专用preamble资源；

其中，在竞争随机接入过程中，所述RN接收所述网络侧向所述RN发送的随机接入响应，包括：

所述RN在随机接入响应窗口内所有配置有中继物理下行控制信道R-PDCCH的DL BH子帧监听R-PDCCH以接收所述随机接入响应；

在非竞争随机接入过程中，所述RN接收所述网络侧向所述RN发送的随机接入响应，包括：

所述RN接收所述网络侧在随机接入响应窗口内所述RN对应的DL BH子帧上向所述RN发送的所述随机接入响应；

中继节点RN向网络侧发送随机接入preamble，之后还包括：

所述网络侧根据所述RN发送的专用随机接入前导序列preamble资源确定是所述RN发送的，并确定归属于所述RN的DL BH子帧；

其中，所述preamble，具体为：

所述网络侧为每个工作于基站模式的RN预留的一个专用随机接入前导序列preamble资源。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述RN接收所述网络侧向所述RN发送的随机接入响应，之后还包括：

所述RN根据所述随机接入响应中的资源分配在物理上行共享信道PUSCH上向所述网络侧发送上行数据；

当所述网络侧检测到所述RN的标识信息合法时，所述RN在可用的R-PDCCH的DL BH子帧上监听R-PDCCH，以接收所述网络侧向所述RN返回的竞争解决消息。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述RN根据所述随机接入响应中的资源分配在PUSCH上向所述网络侧发送上行数据，包括：

当所述RN接收到多个随机接入响应时，则所述RN根据时间选择其中一个随机接入响应，并根据该选择的随机接入响应中的资源分配在PUSCH上向所述网络侧发送上行数据。

8.一种网络侧设备，其特征在于，包括：

判断模块，用于在随机接入过程中，判断发起随机接入的节点是否为中继节点RN；

发送模块，用于当所述判断模块的判断结果是时，向所述RN发送随机接入响应；

其中，在竞争随机接入过程中，还包括：

处理模块，用于为所述RN预留专用preamble资源；

其中，在竞争随机接入过程中，

所述发送模块具体用于，判断是否能够识别出随机接入的RN信息，如果是，则在随机接入的响应窗口内，通过使用所述RN对应的DL BH子帧，向所述RN发送随机接入响应；

如果不是，则在随机接入的响应窗口内，通过使用为全部RN配置的DLBH子帧，向所述RN发送随机接入响应；

所述发送模块判断是否能够识别出随机介入的RN信息，具体为：

所述发送模块根据所述RN发送的专用随机接入前导序列preamble资源确定是所述RN发送的，并确定归属于所述RN的DL BH子帧；

所述发送模块还用于，通过专用信令的方式将所述专用preamble资源通知给所述RN；

其中，所述处理模块，用于为所述RN预留专用preamble资源，具体为：

所述处理模块为每个工作于基站模式的RN预留的一个专用随机接入前导序列preamble资源。

9.如权利要求8所述的网络侧设备，其特征在于，

所述判断模块具体用于，根据为所述RN预留专用preamble资源判断发起随机接入的节点是否为RN。

10.如权利要求8所述的网络侧设备，其特征在于，

所述发送模块还用于，在随机接入的响应窗口内，对配置给同一个RN的所有DL BH子帧，选择其中一个DL BH子帧向所述RN发送随机接入响应。

11.如权利要求8所述的网络侧设备，其特征在于，在非竞争随机接入过程中，

所述发送模块具体用于，在随机接入响应窗口内所述RN对应的DL BH子帧上向所述RN发送随机接入响应。

12.一种中继设备RN，其特征在于，包括：

发送模块，用于向网络侧发送随机接入preamble；

接收模块，用于当所述网络侧判断发起随机接入的节点是所述RN时，接收所述网络侧向所述RN发送的随机接入响应；

其中，在竞争随机接入过程中，

所述接收模块还用于，接收所述网络侧通过专用信令的方式向所述RN发送的专用preamble资源；

其中，在竞争随机接入过程中，

所述接收模块还用于，在随机接入响应窗口内所有配置有R-PDCCH的DL BH子帧监听R-PDCCH以接收所述随机接入响应

在非竞争随机接入过程中，

所述接收模块还用于，接收所述网络侧在随机接入响应窗口内所述RN对应的DL BH子帧上向所述RN发送的所述随机接入响应；

所述发送模块具体用于，所述网络侧为所述RN预留专用preamble资源，通过使用Un口最近可用的PRACH资源发送随机接入preamble；

所述发送模块向网络侧发送随机接入preamble，之后还包括：

所述网络侧根据所述发送模块发送的专用随机接入preamble确定是所述RN发送的，并确定归属于所述RN的DL BH子帧；

其中，所述preamble，具体为：

所述网络侧为每个工作于基站模式的RN预留的一个专用随机接入前导序列preamble资源。

13.如权利要求12所述的RN，其特征在于，

所述发送模块还用于，根据所述随机接入响应中的资源分配在PUSCH上向所述网络侧发送上行数据；

所述接收模块还用于，当所述网络侧检测到所述RN标识信息合法时，在可用的R-PDCCH的DL BH子帧上监听R-PDCCH，以接收所述网络侧向所述RN返回的竞争解决消息。

14.如权利要求13所述的RN，其特征在于，

所述发送模块还用于，当接收到多个随机接入响应时，则根据时间选择其中一个随机接入响应，并根据该选择的随机接入响应中的资源分配在PUSCH上向所述网络侧发送上行数据。

15.一种基于回程链路的随机接入系统，其特征在于，包括：

中继节点RN，用于向网络侧设备发送随机接入preamble；

网络侧设备，用于在随机接入过程中，判断发起随机接入的节点是否为RN；并当判断结果为是时，向所述RN发送随机接入响应；

其中，所述网络侧设备还用于，为所述RN预留专用preamble资源，；

在竞争随机接入过程中，所述网络侧设备还用于，判断是否能够识别出随机接入的RN信息，如果是，则在随机接入的响应窗口内，通过使用所述RN对应的DL BH子帧，向所述RN发送随机接入响应；

如果不是，则在随机接入的响应窗口内，通过使用为全部RN配置的DLBH子帧，向所述RN发送随机接入响应；

所述网络侧判断是否能够识别出随机接入的RN信息，具体为：

所述网络侧根据RN发送的专用随机接入前导序列preamble资源确定是所述RN发送的，并确定归属于所述RN的DL BH子帧；

所述网络侧设备为所述RN预留专用preamble资源，之后还包括：

所述网络侧设备通过专用信令的方式将所述专用preamble资源通知给所述RN；

其中，所述网络侧为所述RN预留专用preamble资源，具体为：

所述网络侧为每个工作于基站模式的RN预留的一个专用随机接入前导序列preamble资源。