CN102457943A - 一种随机接入方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种随机接入方法，其中，在网络侧利用随机接入响应消息传递驻留小区的负载状态信息给UE，UE根据该小区负载状态信息进行小区的随机接入，使UE尽量随机接入到负载状况较好的小区中，如此可有效确保用户获得较好的通信服务，减少由于接入小区负载重所导致的小区切换频繁。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信系统技术，特别是涉及一种随机接入方法。
背景技术
在长期演进(LTE)通信系统中，用户设备(UE)通过小区选择和随机接入技术完成网络初始接入。小区选择是通过小区测量结果决定选择的驻留小区，即用户选择最强信号的小区进行驻留。当在小区选择过程，UE测量出有多个小区的信号强度符合接入条件，即这些小区的信号强度相当且相对较强时，如边缘用户的小区选择过程，UE会随机选择一个小区进行驻留。确定出进行驻留的小区后，UE将通过随机接入过程接入网络系统。随机接入技术分为竞争随机接入技术和非竞争随机接入技术，但由于使用场景的局限性以及非竞争资源的限制，在当前通信系统中绝大部分都采用竞争的随机接入模式。
竞争模式下的随机接入过程如图1所示，其处理流程包括：
步骤101、UE在物理随机接入信道(PRACH)上发送随机接入码给基站(eNB)。
可用的竞争随机接入码以及PRACH资源由广播通知UE，并由UE的介质访问控制(MAC)层在高层指示的这些资源内随机选择随机接入码和PRACH资源，物理层在MAC选择的PRACH资源上使用指定的前同步码序列发送功率以及选定的前同步码序列(即随机接入码)进行传输。
步骤102、UE在下行公共信道(DL-SCH)上接收基站发送的随机接入响应消息。
UE发送随机接入码之后，UE将在随机接入响应窗内以RA-RNTI(对应于MAC选择的PRACH资源)为标识监听物理下行控制信道(PDCCH)，来接收随机接入响应MAC PDU的传输。当UE成功监听到以自己RA-RNTI为标识的PDCCH，并在PDCCH指示的下行共享资源上将接收到的MACPDU成功解码，找到与自己发送的随机接入码匹配的随机接入响应时，将停止对PDCCH的监听；如果UE在随机接入响应窗内没有收到随机接入响应，或者所有接收的随机接入响应中包含的随机接入码标识与传输的随机接入码标识都不匹配，则认为本次接收的随机接入响应不成功。
步骤103、UE在上行公共信道(UL-SCH)上进行首次调度传输。
当UE成功接收到包含与发送的随机接入码匹配的随机接入响应以后，将在随机接入响应中指定的上行授权子帧，进行首次上行消息的传输，该上行消息中将包括竞争决议标识。
步骤104、UE在DL-SCH上接收竞争决议标识。
当eNB成功接收到UE首次传输的上行消息后，在反馈消息中携带该UE在首次传输的上行消息中携带的竞争决议标识。当UE在竞争判决定时器启动其间，成功接收到自己的竞争决议标识，则认为本次随机接入成功；否则认为本次随机接入失败。
在上述小区选择和竞争随机接入过程中，当UE在小区选择过程中测量出多个小区信号强度相当且相对较强时，如边缘用户的小区选择过程，UE将会随机选择一个小区进行驻留，此时，如果当前所选择的小区负载过重，则必然会导致用户无法得到满意的服务，从而造成切换的频繁发生，使网络性能变差。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种随机接入方法，该方法能有效确保用户获得较好的服务质量。
为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：
一种随机接入方法，该方法包括以下步骤：
a、用户设备(UE)启动小区选择过程，得到M个信号强度大于预设阈值的小区，其中，M为自然数；
b、所述UE从所述M个小区中选择一个未被选择的小区；以当前选择的小区作为驻留小区，向基站发送随机接入消息；基站向所述UE发送携带该驻留小区的负载状态指示信息的随机接入响应消息；
c、所述UE根据接收到的所述负载状态指示信息，判断所述驻留小区是否为过载或高负载状态，如果是，则执行步骤d，否则，执行步骤e；
d、所述UE判断所述M个小区中是否有未被选择的小区，如果是，则执行步骤b，否则执行步骤e；
e、所述UE传输首次上行消息给基站，并接收基站发送的所述上行消息的反馈消息。
综上所述，本发明提出的随机接入方法中，网络侧利用随机接入响应消息传递驻留小区的负载状态信息给UE，UE根据该小区负载状态信息进行小区的随机接入，使UE尽量随机接入到负载状况较好的小区中，如此可有效确保用户获得较好的通信服务，减少由于小区负载重不能为UE提供满意的服务而导致的小区切换频繁。
附图说明
图1为传统的竞争的随机接入过程示意图；
图2为本发明实施例一的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。
本发明的核心思想是：在进行随机接入时，考虑驻留小区的负载状态，尽量将UE接入至低负载状态或中负载状态的小区，以确保UE获得较好的服务质量。
图2为本发明实施例一的流程示意图。如图2所示，该实施例包括：
步骤201、用户设备(UE)启动小区选择过程，得到M个信号强度大于预设阈值的小区，其中，M为自然数。
本步骤中，所述阈值用于得到M个信号强度较强的可用小区，以便在后续步骤中确定可以接入的小区。该阈值的具体确定可采用现有方法实现，在此不再赘述。
步骤202、所述UE从所述M个小区中选择一个未被选择的小区；以当前选择的小区作为驻留小区，向基站发送随机接入消息；基站向所述UE发送携带该驻留小区的负载状态指示信息的随机接入响应消息。
这里，小区的选择可以采用“从M个小区中的未被选择的小区中，选择信号最强的小区”的较佳方式实现，这样，可以使UE所接入的小区在满足负载条件的基础上信号质量最好，从而可以最大程度上的确保用户的通信质量。另外，为了降低方法的复杂度也可以采用随机选择的方式实现上述选择。本领域技术人员根据实际需要选择具体实现方式。
在目前的LTE标准协议中，定义了低负载、中负载、高负载、过载等几种负载状态。当系统处于低负载和中负载时，用户的接入不会对系统负载造成过大的影响；而当系统已经处于高负载或过载状态，用户的接入必然对系统造成影响，特别是边缘用户，必然造成切换的频繁发生。需要说明的是，本步骤中涉及的各种负载状态与现有协议标准中所定义的各状态一致，其具体的划分可由本领域技术人员采用现有方法实现，在此不再赘述。
这里，为了使UE侧根据小区的负载状态确定可以接入的网络，以确保用户接入网络后得到较好的服务，基站利用随机接入响应消息来携带所述驻留小区的负载状态指示信息。具体地，可利用随机接入响应消息中具有回退控制参数(BackoffIndicator，BI)指示的MAC子头中的两位预留位来携带驻留小区的负载状态指示信息。例如可采用下述方式携带：当系统处于低负载状态时，两位预留位设置成00；当系统处于中负载状态时，两位预留位设置成01；当系统处于高负载状态时，两位预留位设置成10；当系统处于过载状态时，两位预留位设置成11。这样，UE就可以在收到随机接入响应后，根据上述两预留位便会知道小区的负载状态。
步骤203、所述UE根据接收到的所述负载状态指示信息，判断所述驻留小区是否为过载或高负载状态，如果是，则执行步骤204，否则，执行步骤205。
这里，如果所述负载状态指示信息指示所述驻留小区为过载或高负载状态，则转入步骤204考虑选择其他小区接入，否则，执行步骤205继续执行随机接入该驻留小区的其他步骤。
步骤204、所述UE判断所述M个小区中是否有未被选择的小区，如果是，则执行步骤202，否则执行步骤205。
这里，如果M个小区中还有未被选择的小区，则转入步骤202选择下一个小区进行随机接入；如果M个小区都已被选择完，则执行步骤205，即继续执行当前驻留小区的随机接入过程。
步骤205、所述UE传输首次上行消息给基站，并接收基站发送的所述上行消息的反馈消息。
本步骤中，将继续执行现有随机接入过程中UE接收随机接入响应消息之后的其他步骤，以完成当前驻留小区的接入过程，具体实现方法为本领域技术人员所掌握，在此不再赘述。
进一步的，当UE在小区选择时只得到一个信号强度强的小区即M＝1时，由于此种情况下只有一个小区的信号强度在强信号范围内，因此，对于该小区可以不考虑其负载状态即可执行在该小区进行随机接入的过程。为实现这一目的，在步骤201与202之间还可以包括：
所述UE判断M是否为1，如果是，则所述UE以所述小区作为驻留小区进行随机接入，结束所述随机接入方法，否则执行步骤202。
这里，所述随机接入采用现有的随机接入过程实现即可，在此不再赘述。
综上所述，以上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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种随机接入方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
a、用户设备(UE)启动小区选择过程，得到M个信号强度大于预设阈值的小区，其中，M为自然数；
b、所述UE从所述M个小区中选择一个未被选择的小区；以当前选择的小区作为驻留小区，向基站发送随机接入消息；基站向所述UE发送携带该驻留小区的负载状态指示信息的随机接入响应消息；
c、所述UE根据接收到的所述负载状态指示信息，判断所述驻留小区是否为过载或高负载状态，如果是，则执行步骤d，否则，执行步骤e；
d、所述UE判断所述M个小区中是否有未被选择的小区，如果是，则执行步骤b，否则执行步骤e；
e、所述UE传输首次上行消息给基站，并接收基站发送的所述上行消息的反馈消息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a与b之间进一步包括：所述UE判断M是否为1，如果是，则所述UE以唯一的所述小区作为驻留小区进行随机接入，结束所述随机接入方法，否则执行步骤b。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤b中，利用所述随机接入响应消息中具有回退控制参数(BackoffIndicator，BI)指示的MAC子头中的两位预留位，携带所述负载状态指示信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b中所述选择为：
所述UE从所述M个小区中随机选择一个未被选择的小区。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b中所述选择为：
所述UE从所述M个小区中的未被选择的小区中。选择信号最强的小区。
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