CN102340884B - 一种防止随机接入冲突的基站及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种缓解随机接入冲突的基站(eNB)及方法，其中，该方法包括下列步骤：在消息3传输出错时，eNB根据前导序列的离线冲突检测结果进行分析，如果由于过强干扰导致消息3出错，则eNB通知用户放弃消息3的重传，UE重新发起随机接入；如果由于信道衰落或者噪声突变引起消息3传输错误，则通知用户继续做消息3重传。本发明能够缓解随机接入过程中的冲突对系统和用户带来的负作用，降低用户的随机接入时间。

Description

一种防止随机接入冲突的基站及方法
技术领域
本发明涉及无线通信领域，特别涉及一种防止随机接入冲突的基站及方法。
背景技术
在当前长期演进(Long-Term Evolution，LTE)Release 8的协议中，基站(Ehanced NodeB，eNB)在检测用户发送的前导码(preamble)时，对于某个前导序列，eNB在窗内做相关检测。在检测窗内的相关峰值超过某个门限，则认为有用户使用该前导序列做随机接入。但是，在实际场景中，可能有多个用户同时在同样的资源块(Resource Block)上发送同样的前导序列，如图1所示。这样理论上eNB可以在该前导序列的窗内检测到多个相关峰值。但是当前的实现，由于硬件资源的限制和处理时延的制约，对于某个前导序列，eNB只对检测窗内的一个超过门限的相关峰值做随机接入响应(random accessresponse)，例如第一个超过门限的相关峰值。
如果有多个用户同时在同样的资源块上发送同样的前导序列，且eNB只对该前导序列内的第一个超过门限值的相关峰发送随机接入响应，则这些用户都会收到该随机接入响应。多个用户都按照该响应里的授权，上发消息3(message 3)。如果此时消息3传输错误，按照当前LTE Release 8的流程，会继续重传消息3，如图2所示。这种情况下，消息3的重传多次也很难保证传输正确。这样为了一个用户的正确传输消息3，会占用频谱资源做重传。从系统的角度来说降低了频谱效率，会导致系统吞吐量下降；从单个用户的角度来说，提高了接入时延，恶化了用户感受。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种防止随机接入冲突的方法，能够缓解随机接入过程中的冲突对系统和用户带来的负作用，降低用户的随机接入时间。
本发明的另一目的在于，提供一种防止随机接入冲突的基站，能够缓解随机接入过程中的冲突对系统和用户带来的负作用，降低用户的随机接入时间。
本发明的防止随机接入冲突的方法，包括下列步骤：
在消息3传输出错时，eNB根据前导序列的离线冲突检测结果进行分析，如果由于过强干扰导致消息3出错，则eNB通知用户放弃消息3的重传，UE重新发起随机接入；如果由于信道衰落或者噪声突变引起消息3传输错误，则通知用户继续做重传。
其中，在eNB根据前导序列的离线冲突检测结果进行分析之前，包括下列步骤：
A：eNB将接收到的各个用户发送的混叠的前导序列进行保存；
B：eNB选择一个超过门限的相关峰位置；
C：eNB根据所述相关峰位置，认为该相关峰位置对应的是某用户的前导序列，针对该前导序列下发随机接入响应授权，对用户进行授权。
其中，eNB根据前导序列进行离线冲突检测，包括下列步骤：对于某个前导序列，在之后的T个时间内，如果有超过门限值的相关峰，则认为对于已授权的用户，存在过强干扰，记录下来；如果没有，则认为对于已授权的用户，不存在过强干扰。
另外，可以包括下列步骤：在消息3传输出错，且该消息3的前导序列存在过强干扰记录时，eNB对该消息做ACK反馈且反馈一个假的竞争解决ID。
其中，所述eNB反馈一个假的竞争解决ID，是基于某个处于连接状态的用户的NAS UE ID生成的竞争解决ID，或者基于某个从本小区切换出去的用户的NAS UE ID生成的竞争解决ID，或基于某个最近一个由于业务传完而断开连接的用户的NAS UE ID生成的竞争解决ID，或者某个邻小区内用户的NAS UE ID。
本发明的防止随机接入冲突的基站，包括检测模块和分析模块，其中，所述检测模块，用于进行前导序列的离线冲突检测；所述分析模块，用于在消息3传输出错时，根据所述检测模块的前导序列的离线冲突检测结果进行分析，在由于过强干扰导致消息3出错时，通知用户放弃消息3的重传；在由于信道衰落或者噪声突变引起消息3传输错误时，通知用户继续做重传。
其中，可以进一步包括随机接入响应授权模块，用于将基站接收到的各个用户发送的混叠的前导序列进行保存，并检测混叠的前导序列中的一个超过门限的相关峰位置，针对该相关峰位置对应的某用户的前导序列下发随机接入响应授权，对用户进行授权。
其中，所述检测模块，进行前导序列的离线冲突检测是指：对于某个前导序列，在之后的T个时间内，如果有超过门限值的相关峰，则认为对于已授权的用户，存在过强干扰，记录下来；如果没有，则认为对于已授权的用户，不存在过强干扰。
其中，所述分析模块，进一步用于在消息3传输错误，且该消息3的前导序列存在过强干扰记录时，对该消息做ACK反馈且反馈一个假的竞争解决ID。
另外，所述分析模块反馈一个假的竞争解决ID，是基于某个处于连接状态的用户的NAS UE ID生成的竞争解决ID，或者基于某个从本小区切换出去的用户的NAS UE ID生成的竞争解决ID，或基于某个最近一个由于业务传完而断开连接的用户的NAS UE ID生成的竞争解决ID，或者某个邻小区内用户的NAS UE ID。
本发明的有益效果是：依照本发明的防止随机接入冲突的基站及方法，能够一定程度上缓解随机接入过程中的冲突对系统和用户带来的负作用，通过分析消息3出错的原因，提高频谱利用率，增加这段频谱对吞吐量的贡献，降低用户的随机接入时间。
附图说明
图1为多个用户发送消息3冲突的子帧示意图；
图2为当前LTE Release8对于messag3传错后的处理流程；
图3为本发明的防止随机接入冲突的方法流程图；
图4为eNB在preamble检测窗内，检测到冲突的示意图；
图5为本发明的防止随机接入冲突的基站的结构示意图。
具体实施方式
以下，参考附图1～5详细描述本发明的防止随机接入冲突的基站及方法。
如图3所示，本发明的防止随机接入冲突的方法，包括下列步骤：
步骤101：eNB将接收到的各个用户发送的混叠的前导序列进行保存。
步骤102：eNB选择一个超过门限的相关峰位置；例如，eNB检测混叠的前导序列中的第一个超过门限的相关峰位置。
步骤103：eNB根据所述相关峰位置，认为该相关峰位置对应的是某用户的前导序列，针对该前导序列下发随机接入响应授权，对用户进行授权。
步骤104：eNB做离线的冲突相关检测：对于某个前导序列，在之后的T个时间内，如果有超过门限值的相关峰，则认为对于已授权用户，存在过强干扰，记录下来，并执行步骤105；如果没有，则认为对于已授权用户，不存在过强干扰，如果消息3传输错误，则认为传输错误是由信道衰落或噪声突变造成的，则eNB对该消息3做重传。如图4所示，为eNB在preamble检测窗内检测到冲突的示意图。
步骤105：如果消息3传输错误，且该消息3的前导序列存在过强干扰记录，则认为传输错误是由过强干扰造成的，则eNB对该消息做ACK反馈且反馈一个假的竞争解决ID。
其中，在步骤105中，eNB反馈一个假的竞争解决ID，是基于某个处于连接状态的用户的非接入网(Non-Access-Stratum，NAS)UE ID生成的竞争解决ID，或者基于某个从本小区切换出去的用户的NAS UE ID生成的竞争解决ID，或基于某个最近一个由于业务传完而断开连接的用户的NAS UE ID生成的竞争解决ID，或者某个邻小区内用户的NAS UE ID。
步骤106：用户在发送消息3后，如果有冲突，则会收到ACK和一个非匹配的假的竞争解决ID，则这些用户重新做随机接入。
如图5所示，为本发明的防止随机接入冲突的基站的结构示意图。该基站包括检测模块和分析模块，其中，检测模块，用于进行前导序列的离线冲突检测；分析模块，用于在消息3传输出错时，根据所述检测模块的前导序列的离线冲突检测结果进行分析，在由于过强干扰导致消息3出错时，通知用户放弃消息3的重传；在由于信道衰落或者噪声突变引起消息3传输错误时，通知用户继续做重传。
该基站还包括随机接入响应授权模块，用于将基站接收到的各个用户发送的混叠的前导序列进行保存，并检测混叠的前导序列中的一个超过门限的相关峰位置，针对该相关峰位置对应的某用户的前导序列下发随机接入响应授权，对用户进行授权。
其中，检测模块，进行前导序列的离线冲突检测是指：对于某个前导序列，在之后的T个时间内，如果有超过门限值的相关峰，则认为对于已授权的用户，存在过强干扰，记录下来；如果没有，则认为对于已授权的用户，不存在过强干扰。
另外，分析模块，进一步用于在消息3传输错误，且该消息3的前导序列存在过强干扰记录时，对该消息做ACK反馈且反馈一个假的竞争解决ID。
其中，分析模块反馈一个假的竞争解决ID，是基于某个处于连接状态的用户的NAS UE ID生成的竞争解决ID，或者基于某个从本小区切换出去的用户的NAS UE ID生成的竞争解决ID，或基于某个最近一个由于业务传完而断开连接的用户的NAS UE ID生成的竞争解决ID，或者某个邻小区内用户的NAS UE ID。
综上所述，依照本发明的防止随机接入冲突的基站及方法，能够一定程度上缓解随机接入过程中的冲突对系统和用户带来的负作用，通过分析消息3出错的原因，提高频谱利用率，增加这段频谱对吞吐量的贡献，降低用户的随机接入时间。
以上是为了使本领域普通技术人员理解本发明，而对本发明所进行的详细描述，但可以想到，在不脱离本发明的权利要求所涵盖的范围内还可以做出其它的变化和修改，这些变化和修改均在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种防止随机接入冲突的方法，其特征在于，包括下列步骤：
在消息3传输出错时，eNB根据前导序列的离线冲突检测结果进行分析，如果由于过强干扰导致消息3出错，则eNB通知用户放弃消息3的重传，UE重新发起随机接入；如果由于信道衰落或者噪声突变引起消息3传输错误，则通知用户继续做重传；
在eNB根据前导序列的离线冲突检测结果进行分析之前，包括下列步骤：
A：eNB将接收到的各个用户发送的混叠的前导序列进行保存；
B：eNB选择一个超过门限的相关峰位置；
C：eNB根据所述相关峰位置，认为该相关峰位置对应的是某用户的前导序列，针对该前导序列下发随机接入响应授权，对用户进行授权；
其中，eNB根据前导序列进行离线冲突检测，包括下列步骤：对于某个前导序列，在之后的T个时间内，如果有超过门限值的相关峰，则认为对于已授权的用户，存在过强干扰，记录下来；如果没有，则认为对于已授权的用户，不存在过强干扰；
所述方法还包括下列步骤：在消息3传输出错，且该消息3的前导序列存在过强干扰记录时，eNB对该消息做ACK反馈且反馈一个假的竞争解决ID。
2.如权利要求1所述的防止随机接入冲突的方法，其特征在于，所述eNB反馈一个假的竞争解决ID，是基于某个处于连接状态的用户的非接入网NASUE ID生成的竞争解决ID，或者基于某个从本小区切换出去的用户的非接入网NAS UE ID生成的竞争解决ID，或基于某个最近一个由于业务传完而断开连接的用户的非接入网NAS UE ID生成的竞争解决ID，或者某个邻小区内用户的非接入网NAS UE ID。
3.一种防止随机接入冲突的基站，其特征在于，包括检测模块和分析模块，其中，
所述检测模块，用于进行前导序列的离线冲突检测；
所述分析模块，用于在消息3传输出错时，根据所述检测模块的前导序列的离线冲突检测结果进行分析，在由于过强干扰导致消息3出错时，通知用户放弃消息3的重传；在由于信道衰落或者噪声突变引起消息3传输错误时，通知用户继续做重传；
随机接入响应授权模块，用于将基站接收到的各个用户发送的混叠的前导序列进行保存，并检测混叠的前导序列中的一个超过门限的相关峰位置，针对该相关峰位置对应的某用户的前导序列下发随机接入响应授权，对用户进行授权；
其中，所述检测模块，进行前导序列的离线冲突检测是指：对于某个前导序列，在之后的T个时间内，如果有超过门限值的相关峰，则认为对于已授权的用户，存在过强干扰，记录下来；如果没有，则认为对于已授权的用户，不存在过强干扰；
所述分析模块，进一步用于在消息3传输错误，且该消息3的前导序列存在过强干扰记录时，对该消息做ACK反馈且反馈一个假的竞争解决ID。
4.如权利要求3所述的防止随机接入冲突的基站，其特征在于，所述分析模块反馈一个假的竞争解决ID，是基于某个处于连接状态的用户的非接入网NAS UE ID生成的竞争解决ID，或者基于某个从本小区切换出去的用户的非接入网NAS UE ID生成的竞争解决ID，或基于某个最近一个由于业务传完而断开连接的用户的非接入网NAS UE ID生成的竞争解决ID，或者某个邻小区内用户的非接入网NAS UE ID。
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