CN102480794B - 一种专用前导资源分配的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种专用前导资源分配的方法，包括：根据PRACH配置索引及当前制式，初始化不同PRACH掩码索引所指示的PRACH资源之间的包含关系；获取每个PRACH掩码索引的资源占用系数，即所述PRACH掩码索引所指示的PRACH资源个数与所配置的PRACH配置索引所指示的PRACH资源个数之间的比值；根据所述资源占用系数和PRACH资源之间的包含关系为用户设备分配PRACH资源。本发明还提供一种专用前导资源分配装置。本发明有效提高专利前导资源利用率，提高用户的接入性能和接入成功率。

Description

一种专用前导资源分配的方法及装置
技术领域
本发明涉及通信领域，具体涉及LTE(Long Term Evolution，长期演进)专用前导(Preamble)资源分配的方法和装置。
背景技术
LTE是一种长期演进技术，随机接入过程是LTE的关键流程，随机接入又分为2种，竞争随机接入和非竞争随机接入。
竞争随机接入由用户设备(User Equipment，UE)在非专用前导资源中随机选取一个前导发送，如图1所示。非竞争随机接入由演进的基站(eNB)给UE指定一个专用前导和PRACH(Physical Random Access Channel，物理随机接入信道)时机，UE在指定的PRACH时机上发送指定的专用前导，如图2所示。对于非竞争随机接入，eNB通过2种方式通知UE专用前导资源：HO(Handover，切换)时，通过HO命令携带专用前导信息来告知UE；失步时，通过DCI(Downlink Control Information，下行控制信息)1A携带专用前导信息来告知UE。
在LTE无线接入系统中，总共有64个接入前导，其中一部分前导用于竞争接入时使用，剩下的一部分用来做非竞争接入使用。具体可以用作非竞争接入的前导数目是由高层无线资源控制(Radio Resource Control，RRC)信令来决定。
非竞争专用前导在UE侧被释放的触发条件为：情况1.UE非竞争RA(Random Access，随机接入)成功；或者，情况2.HO时UE T304超时；或者，情况3.失步时，RA达到最大传输次数仍失败。
eNB为确保UE能正确使用专用前导，专用前导释放一定要晚于UE侧。在以上UE侧释放专用前导的3种情况下，情况1专用前导占用时间最短，而情况1下，从专用前导被分配给一个UE，到该专用前导资源可以成功释放，需要经过以下步骤：a.eNB通过HO命令或者DCI 1A将专用前导发送给UE；b.UE收到指示后，发起随机接入，发送MSG1(即专用前导)；c.eNB发送MSG2(MSG1的响应消息)给UE；此时UE认为非竞争RA成功，UE释放专用前导资源，这一系列过程至少需要10ms时间，而情况2和情况3专用前导占用的时间远远大于10ms，因此，在专用前导资源稀 缺的情况下，在需要非竞争接入的时候，合理地分配专用前导资源对提高UE接入成功率和接入性能有着重要的指导意义。
针对上述问题，现有技术中，并没有给出具体分配方法。
发明内容
本发明的要解决的技术问题是提供一种专用前导资源分配方法及装置，提高专用前导资源利用率。
为了解决上述问题，本发明提出了一种专用前导资源分配方法，包括：
初始化步骤，根据PRACH配置索引及当前制式，初始化不同PRACH掩码索引之间的资源包含关系；获取每个PRACH掩码索引的资源占用系数，即所述PRACH掩码索引所指示的PRACH资源个数与所配置的PRACH配置索引所指示的PRACH资源个数之间的比值；
资源分配步骤，根据所述资源占用系数和PRACH资源之间的包含关系为用户设备分配PRACH资源。
进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述根据所述资源占用系数和PRACH资源之间的包含关系为用户设备分配PRACH资源的步骤包括：
获取可能执行非竞争随机接入的用户设备个数Nue；获取当前PRACH资源池中剩余的PRACH机会总数NLeftPrachResTotal，计算专用前导的使用系数Ruse＝NLeftPrachResTotal/Nue，其中，Ruse＞1时，令Ruse＝1；将所述PRACH资源池中剩余的PRACH资源中资源占用系数小于等于Ruse且最大的对应的PRACH资源分配给用户设备。
进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述根据资源占用系数和PRACH资源之间的包含关系为用户设备分配PRACH资源的步骤包括：
判断所述用户设备或用户设备上业务的优先级，当所述用户设备或用户设备上业务的优先级高于预设的优先级阈值时，将PRACH资源池中剩余PRACH资源中资源占用系数最大的PRACH资源分配给所述用户设备。
进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述根据资源占用系数和PRACH资源之间的包含关系为用户设备分配PRACH资源的步骤包括：
当所述用户设备或用户设备上业务的优先级不高于预设的优先级阈值时，获取可能执行非竞争随机接入的用户设备个数Nue；获取当前PRACH资源池中剩余的PRACH机会总数NLeftPrachResTotal，计算专用前导的使用系数Ruse＝NLeftPrachResTotal/Nue，其中，Rsue＞1时，令Ruse＝1；将所述PRACH资源池中剩余的PRACH资源中资源占用系数小于等于Ruse且最大的对应的PRACH资源分配给用户设备。
进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述获取可能执行非竞争随机接入的用户设备个数Nue的步骤包括：
统计专用前导的平均使用时长；
统计所述专用前导的平均使用时长内处于小区边缘且信道质量低于信道质量阈值的用户设备个数，作为可能执行非竞争随机接入的用户设备个数Nue。
进一步的，上述方法还可具有以下特点，将所述PRACH资源池中剩余的PRACH资源中资源占用系数小于等于Ruse且最大的对应的PRACH资源分配给用户设备时，优先分配满足条件且专用前导已经被分配出去且还剩余有PRACH掩码索引的PRACH资源给所述用户设备。
进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述方法还包括，将PRACH资源分配给用户设备时，将所述PRACH资源标记为已分配，并将已分配的PRACH资源所包含的PRACH资源，以及与所述已分配的PRACH资源冲突的PRACH资源标记为已分配；以及，当用户设备非竞争接入成功后或者达到专用前导资源最大使用时间后，回收分配给所述用户设备的PRACH资源，将所述PRACH资源及其包含或冲突的PRACH资源标记为未分配。
本发明还提供一种专用前导资源分配装置，包括：
初始化模块，用于根据PRACH配置索引及当前制式，初始化不同PRACH掩码索引所指示的PRACH资源之间的包含关系；获取每个PRACH掩码索引的资源占用系数，即所述PRACH掩码索引所指示的PRACH资源个数与所配置的PRACH配置索引所指示的PRACH资源个数之间的比值；
资源分配模块，根据所述资源占用系数和PRACH资源之间的包含关系为用户设备分配PRACH资源。
进一步的，上述装置还可具有以下特点，所述资源分配模块包括：
统计单元，用于获取可能执行非竞争随机接入的用户设备个数Nue；获取当前PRACH资源池中剩余的PRACH机会总数NLeftPrachResTotal，计算专用前导的使用系数Ruse＝NLeftPrachResTotal/Nue，其中，Ruse＞1时，令Ruse＝1；
分配单元，用于将所述PRACH资源池中剩余的PRACH资源中资源占用系数小于等于Ruse且最大的对应的PRACH资源分配给用户设备。
进一步的，上述装置还可具有以下特点，所述资源分配模块包括：
判断单元，用于判断所述用户设备或用户设备上业务的优先级；
第一分配单元，用于当所述判断单元判断所述用户设备或用户设备上业务的优先级高于预设的优先级阈值时，将PRACH资源池中剩余PRACH资源中资源占用系数最大的PRACH资源分配给所述用户设备。
进一步的，上述装置还可具有以下特点，所述资源分配模块还包括第二分配单元，所述第二分配单元包括统计子单元和分配子单元，其中：
所述统计子单元，用于当所述判断单元判断所述用户设备或用户设备上业务的优先级不高于预设的优先级阈值时，获取可能执行非竞争随机接入的用户设备个数Nue；获取当前PRACH资源池中剩余的PRACH机会总数NleftPrachResTotal，计算专用前导的使用系数Ruse＝NLeftPrachResTotal/Nue，其中，Ruse＞1时，令Ruse＝1；
所述分配子单元，用于当所述判断单元判断所述用户设备或用户设备上业务的优先级不高于预设的优先级阈值时，将所述PRACH资源池中剩余的PRACH资源中资源占用系数小于等于Ruse且最大的对应的PRACH资源分配给用户设备。
进一步的，上述装置还可具有以下特点，所述统计单元或统计子单元用于根据如下方式获取可能执行非竞争随机接入的用户设备个数Nue：
统计专用前导的平均使用时长；统计所述专用前导的平均使用时长内处于小区边缘且信道质量低于信道质量阈值的用户设备个数，作为可能执行非竞争随机接入的用户设备个数Nue。
进一步的，上述装置还可具有以下特点，所述分配单元或分配子单元将所述PRACH资源池中剩余的PRACH资源中资源占用系数小于等于Ruse且最大的对应的PRACH资源分配给用户设备时，优先分配满足条件且专用前导已经被分配出去且还剩余有PRACH掩码索引的PRACH资源给所述用户设备。
进一步的，上述装置还可具有以下特点，所述装置还包括资源维护模块，用于将PRACH资源分配给用户设备时，将所述PRACH资源标记为已分配，并将已分配的PRACH资源所包含的PRACH资源，以及与所述已分配的PRACH资源冲突的PRACH资源标记为已分配；以及，当用户设备非竞争接入成功后或者达到专用前导资源最大使用时间后，回收分配给所述用户设备的PRACH资源，将所述PRACH资源及其包含或冲突的PRACH资源标记为未分配。
通过该发明，能够合理利用有限的专用前导资源，有效提高专利前导资源利用率，提高用户的接入性能和接入成功率。
附图说明
图1是竞争随机接入过程流程图；
图2是非竞争随机接入过程流程图；
图3是实现本发明所述方法的一种装置示意图；
图4是实现本发明所述窗口内需要分配专用前导的UE个数统计流程图；
图5是本发明PRACH资源初始化示意图；
图6是本发明一个专用前导分配实施例流程图；
图7是本发明另一个专用前导分配实施例流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种专用前导资源分配方法和装置。所述方法包括：根据规划好的专用前导资源，建立不同PRACH时频域资源配置之间的包含关系，计算每个PRACH掩码索引的资源占用系数，根据资源占用系数和PRACH资源之间的包含关系进行PRACH资源分配。进行资源分配时，根据用户的优先级或用户业务优先级为不同的用户依据不同的方法分配专用前导资源；分配专用前导资源时同时考虑剩余专用前导资源数量及一段时间内需要专用前导资源的用户数，所述一段时间为统计获取的专用前导资源使用时长。
专用前导资源由专用前导索引及专用前导对应的PRACH掩码索引(PRACH mask index)2部分进行指示。专用前导索引指示发送的内容，PRACH掩码索引指示允许发送专用前导的时频资源。
本发明提供一种专用前导资源分配方法，包括：
初始化步骤，根据PRACH配置索引及当前制式，初始化不同PRACH掩码索引之间的资源包含关系；获取每个PRACH掩码索引的资源占用系数，即所述PRACH掩码索引所指示的PRACH资源个数与所配置的PRACH配置索引所指示的PRACH资源个数之间的比值；
资源分配步骤，根据所述资源占用系数和PRACH资源之间的包含关系为用户设备分配PRACH资源。
其中，所述根据所述资源占用系数和PRACH资源之间的包含关系为用户设备分配PRACH资源的步骤包括：
获取可能执行非竞争随机接入的用户设备个数Nue；获取当前PRACH资源池中剩余的PRACH机会总数NLeftPrachResTotal，计算专用前导的使用系数Ruse＝NLeftPrachResTotal/Nue(当Ruse＞1时，Ruse＝1)；将所述PRACH资源池中剩余的PRACH资源中资源占用系数小于等于Ruse且最大的对应的PRACH资源分配给用户设备。
其中，还可以根据优先级进行资源分配，不同优先级采取不同的分配方法，一种分配方式为：
判断所述用户设备或用户设备上业务的优先级，当所述用户设备或用户设备上业务的优先级高于预设的优先级阈值时，将PRACH资源池中剩余PRACH资源中资源占用系数最大的PRACH资源分配给所述用户设备。
当所述用户设备或用户设备上业务的优先级不高于预设的优先级阈值时，获取可能执行非竞争随机接入的用户设备个数Nue；获取当前PRACH资源池中剩余的PRACH机会总数NLeftPrachResTotal，计算专用前导的使用系数Ruse＝NLeftPrachResTotal/Nue(当Ruse＞1时，Ruse＝1)；将所述PRACH资源池中剩余的PRACH资源中资源占用系数小于等于Ruse且最大的对应的PRACH资源分配给用户设备。
所述获取可能执行非竞争随机接入的用户设备个数Nue的步骤包括：
统计专用前导的平均使用时长；可以根据非竞争随机接入时延及非竞争随机接入成功率进行统计。
统计所述专用前导的平均使用时长内处于小区边缘且信道质量低于信道质量阈值的用户设备个数，作为可能执行非竞争随机接入的用户设备个数Nue。
其中，将所述PRACH资源池中剩余的PRACH资源中资源占用系数小于等于Ruse且最大的对应的PRACH资源分配给用户设备时，优先分配满足条件且专用前导已经被分配出去且还剩余有PRACH掩码索引的PRACH资源给所述用户设备。
其中，所述方法还包括，将PRACH资源分配给用户设备时，将所述PRACH资源标记为已分配，并将已分配的PRACH资源所包含的PRACH资源，以及与所述已分配的PRACH资源冲突的PRACH资源标记为已分配；以及，当用户设备非竞争接入成功后或者达到专用前导资源最大使用时间后，回收分配给所述用户设备的PRACH资源，将所述PRACH资源及其包含或冲突的PRACH资源标记为未分配。
本发明还提供一种专用前导资源分配装置，包括初始化模块、资源分配模块和资源维护模块，如图3所示，其中：
初始化模块：用于根据当前配置的PRACH配置索引(PRACH Configindex)及当前制式，初始化不同PRACH掩码索引所指示的PRACH资源之间的包含关系，形成针对某一专用前导其PRACH掩码索引的资源树。计算出每个PRACH掩码索引的资源占用系数，即该PRACH掩码索引一帧或两帧内所占PRACH资源与该一帧或两帧内总PRACH资源的比例系数；也即所述PRACH掩码索引所指示的PRACH资源个数与所配置的PRACH配置索引所指示的PRACH资源个数之间的比值；可以根据资源树计算资源占用系数，也可以不使用该资源树。使用资源树表示资源包含关系仅为本发明一示例，也可以根据需要使用其他方式表示资源之间的包含及互斥关系，本发明对此不作限定。
资源分配模块，根据所述资源占用系数和PRACH资源之间的包含关系为用户设备分配PRACH资源。
资源维护模块，用于释放分配的专用前导资源，回收已经不再使用的专用前导资源。具体的，将PRACH资源分配给用户设备时，将所述PRACH资源标记为已分配，并将已分配的PRACH资源所包含的PRACH资源，以及与所述已分配的PRACH资源冲突的PRACH资源标记为已分配；以及，当用户设备非竞争接入成功后或者达到专用前导资源最大使用时间后，回收分配给所述用户设备的PRACH资源，将所述PRACH资源及其包含的PRACH资源标记为未分配。
其中，所述资源分配模块包括：
统计单元，用于获取可能执行非竞争随机接入的用户设备个数Nue；获取当前PRACH资源池中剩余的PRACH机会总数NLeftPrachResTotal，计算专用前导的使用系数Ruse＝NLeftPrachResTotal/Nue(当Ruse＞1时，Ruse＝1)；
分配单元，用于将所述PRACH资源池中剩余的PRACH资源中资源占用系数小于等于Ruse且最大的对应的PRACH资源分配给用户设备。
或者，所述资源分配模块判断单元、第一分配单元和第二分配单元，其中：
判断单元，用于判断所述用户设备或用户设备上业务的优先级；
第一分配单元，用于当所述判断单元判断所述用户设备或用户设备上业务的优先级高于预设的优先级阈值时，将PRACH资源池中剩余PRACH资源中资源占用系数最大的PRACH资源分配给所述用户设备。
第二分配单元，所述第二分配单元包括统计子单元和分配子单元，其中：
所述统计子单元，用于当所述判断单元判断所述用户设备或用户设备上业务的优先级不高于预设的优先级阈值时，获取可能执行非竞争随机接入的用户设备个数Nue；获取当前PRACH资源池中剩余的PRACH机会总数NLeftPrachResTotal，计算专用前导的使用系数Ruse＝NLeftPrachResTotal/Nue(当Ruse＞1时，Ruse＝1)；
所述分配子单元，用于当所述判断单元判断所述用户设备或用户设备上业务的优先级不高于预设的优先级阈值时，将所述PRACH资源池中剩余的PRACH资源中资源占用系数小于等于Ruse且最大的对应的PRACH资源分配给用户设备。
所述分配单元或分配子单元将所述PRACH资源池中剩余的PRACH资源中资源占用系数小于等于Ruse且最大的对应的PRACH资源分配给用户设备时，优先分配满足条件且专用前导已经被分配出去且还剩余有PRACH掩码索引的PRACH资源给所述用户设备。
所述统计单元或统计子单元用于根据如下方式获取可能执行非竞争随机接入的用户设备个数Nue：
统计专用前导的平均使用时长；统计所述专用前导的平均使用时长内处于小区边缘且信道质量低于信道质量阈值的用户设备个数，作为可能执行非竞争随机接入的用户设备个数Nue。可以根据非竞争随机接入时延及非竞争随机接入成功率统计专用前导的平均使用时长。
本发明所述的一种LTE专用前导资源分配的方法包括以下步骤：
步骤1.初始化专用前导资源池。
专用前导资源包括2部分：专用前导索引资源和发送专用前导索引的时频资源。专用前导索引资源是系统可配(其取值范围极限情况下为1-64)。发送的时频资源由PRACH配置索引和PRACH掩码索引共同确定。
针对已经配置的PRACH掩码索引及当前制式(FDD or TDD)，对于某个专用前导索引：
1)根据PRACH掩码索引所指示的资源，初始化PRACH资源树。根据各个不同PRACH掩码索引之间的资源包含关系，对PRACH掩码索引进行树状图排序。其中，每个树状节点上的PRACH掩码索引其对应的PRACH资源是相连的上一级节点上的PRACH掩码索引对应的PRACH资源的子集。
2)计算每个PRACH掩码索引的资源占用系数。
根据当前设置的PRACH配置索引，为每个可用的PRACH掩码索引计算其资源占用系数Rmask。
对于FDD，PRACH掩码索引取值范围为0-12；对于TDD，PRACH掩码索引取值范围为0-15。PRACH掩码索引与PRACH资源的对应关系见标准TS36.321Table 7.3-1：PRACH掩码索引values所示。
记当前配置的PRACH配置索引为IPrachCfgIdx，记IPrachCfgIdx所指示的总Prach资源数为NPrachResTotal，PRACH掩码索引所指示的PRACH资源个数为Nmask，则对一个PRACH掩码索引，该PRACH掩码索引的资源占用系数Rmask为该PRACH掩码索引所指示的PRACH资源个数Nmask在NPrachResTotal中所占的比例，即Rmask＝Nmask/NPrachResTotal。
对于每个PRACH掩码索引，其资源占用系数Rmask一旦计算完，一直保持不变，直到PRACH配置索引改变时，再根据新的PRACH配置索引重新计算该PRACH掩码索引所对应的资源占用系数。
针对某一PRACH配置索引及某一制式，每个专用前导对应的PRACH掩码索引资源树是一样的，且每个专用前导对应的PRACH掩码索引的资源占用系数Rmask也是一样的。
步骤2.统计可能会执行非竞争接入的UE个数。包括以下步骤：
根据非竞争随机接入时延统计专用前导的平均使用时长TDedPrem；
以专用前导的平均使用时长TDedPrem作为一个时长，统计时长内处于小区边缘且信道质量低于信道质量阈值的UE个数(可能会需要执行非竞争随机接入)，记为Nue。可以采用滑窗式统计，也可以采用周期性统计。滑窗式统计时，窗口大小为TDedPrem；采用周期性统计时，统计周期为TDedPrem。
步骤3，为UE分配专用前导。
分配专用前导资源即分配2个参数：专用前导索引和专用前导索引对应的PRACH掩码索引。
在该步骤中，可以根据预先设定原则为UE分配合适的专用前导资源。所述设定原则是：可以根据UE的优先级，或者，UE的业务优先级，或者，所有UE使用同一处理流程，即所有用户按照普通用户进行处理。
具体步骤如下：
步骤3.1：为高优先级用户或者高业务优先级用户分配专用前导。
高优先级用户可以是VIP用户等(不限于此)，服务级别高，则分配专用前导时，不考虑PRACH机会限制，即设置PRACH掩码索引＝0。
高业务优先级用户可以是该用户具有VOIP业务等。由于VOIP业务对实时性要求比较高，时延要求比较小，则分配专用前导时，不考虑PRACH机会限制，即设置PRACH掩码索引＝0。
若当前剩余PRACH资源已经没有PRACH掩码索引＝0的资源，则从剩余资源中获取Rmask最大的PRACH资源分配给该用户即可。进入步骤3.2.7。
步骤3.2：为普通用户或者普通业务用户分配专用前导。
根据剩余PRACH资源及PRACH掩码索引的资源占用系数来分配。
步骤3.2.1：更新当前的PRACH资源池，包括已经分出去的专用前导资源回收等；
步骤3.2.2：计算当前剩余的PRACH资源池中PRACH机会总数NLeftPrachResTotal；
步骤3.2.3：计算专用前导的使用系数为Ruse＝NLeftPrachResTotal/Nue；
步骤3.2.4：根据计算出来的系数Ruse，在剩余资源池中查找资源占用系数为Ruse的PRACH掩码索引及其对应的专用前导值，将其分配给该UE。
其中，查找时，优先查找专用前导已经被分配出去且还剩余有PRACH掩码索引的PRACH资源。若没有这些资源，再在剩余的资源中随机选取满足条件的PRACH资源。
步骤3.2.5：若找到，转到步骤3.2.7；
步骤3.2.6：若未找到，则从剩余资源中查找资源占用系数小于Ruse且最大的PRACH掩码索引及其对应的专用前导值。
步骤3.2.7：将查找到的专用前导和PRACH掩码索引所决定的PRACH资源置为“Assign(分配)”状态；并将与上述分配的专用前导资源冲突或者被包含的PRACH资源亦置为“Assign”状态。
步骤3.2.8当某个UE非竞争接入成功后或者达到专用前导资源最大使用时间后，系统自动回收该PRACH资源，且将资源及其包含的PRACH资源均设置为“UnAssign(未分配)”状态。
下面结合附图将对本发明的技术方案作进一步的详细描述。
步骤1初始化PRACH资源；
步骤101，根据PRACH掩码索引之间的包含关系，初始化Prach资源树。图5给出了PRACH资源树初始化示意图，该图以专用前导id＝PPreambleIdx，PRACH配置索引＝14，FDD制式为例。
不同的PRACH掩码索引所指示的时域资源限制详见36.321协议中表Table 7.3-1。
PRACH掩码索引＝0时，其所指示的Prach资源与PRACH配置索引所指示的Prach资源完全一样，因此，资源树的最顶层，记为L1就是PRACH掩码索引＝0；PRACH掩码索引＝11和PRACH掩码索引＝12所指示的Prach资源是互补的，且各占PRACH配置索引资源的一半，因此资源树的第二层L2就是PRACH掩码索引＝11和PRACH掩码索引＝12；PRACH掩码索引＝11又包含PRACH掩码索引＝1，3，5，7，9；PRACH掩码索引＝12又包含PRACH掩码索引＝2，4，6，8，10；因此，资源树的第三层L3就是PRACH掩码索引＝1，2，3，4，5，6，7，8，9，10。
专用前导索引为62的PRACH资源树与图5相同，即对于不同的专用前导索引，对应着相同的PRACH资源树。
一个小区下的所有专用PRACH资源包含所有专用前导及其对应的PRACH资源树。
步骤102，计算每个PRACH掩码索引的资源占用系数。
IPrachCfgIdx＝14所指示总PRACH资源数为NPrachResTotal＝10；
PRACH掩码索引＝0所指示的PRACH资源个数Nmask＝10，因此，PRACH掩码索引＝0的资源占用系数Rmask＝Nmask/NPrachResTotal＝1；
根据同样的计算方法可得：
PRACH掩码索引＝1的资源占用系数Rmask＝Nmask/NPrachResTotal＝1/10；
PRACH掩码索引＝2的资源占用系数Rmask＝Nmask/NPrachResTotal＝1/10；
PRACH掩码索引＝3的资源占用系数Rmask＝Nmask/NPrachResTotal＝1/10；
PRACH掩码索引＝4的资源占用系数Rmask＝Nmask/NPrachResTotal＝1/10；
PRACH掩码索引＝5的资源占用系数Rmask＝Nmask/NPrachResTotal＝1/10；
PRACH掩码索引＝6的资源占用系数Rmask＝Nmask/NPrachResTotal＝1/10；
PRACH掩码索引＝7的资源占用系数Rmask＝Nmask/NPrachResTotal＝1/10；
PRACH掩码索引＝8的资源占用系数Rmask＝Nmask/NPrachResTotal＝1/10；
PRACH掩码索引＝9的资源占用系数Rmask＝Nmask/NPrachResTotal＝1/10；
PRACH掩码索引＝10的资源占用系数Rmask＝Nmask/NPrachResTotal＝1/10；
PRACH掩码索引＝11的资源占用系数Rmask＝Nmask/NPrachResTotal＝1/2；
PRACH掩码索引＝12的资源占用系数Rmask＝Nmask/NPrachResTotal＝1/2。
步骤2.统计可能会执行非竞争接入的UE个数。
详见图4，包括以下步骤：
步骤201，根据非竞争随机接入时延及非竞争随机接入成功率统计专用前导的平均使用时长；
终端非竞争接入成功后，就会释放专用前导资源；终端非竞争接入失败后，基站侧在固定时长时间后也会释放专用前导资源(否则，会导致资源挂死)；根据终端非竞争接入成功率及非竞争接入时延，即可获取专用前导平均使用时长。例如，Taverage-non-contentRA＝(Tnon-contentRA-succ·RRAsucc+Tnon-contentRA-fail·(1-RRAsucc))
即：专用前导平均时延＝(非竞争接入成功时延*非竞争接入成功率+非竞争接入失败专用前导占用时延*(1-非竞争接入成功率))。当然计算公式不限于此。其中，非竞争接入成功时延及非竞争接入失败专用前导占用时延基本为统计常量。
步骤202，以上述计算出的专用前导的平均使用时长作为窗口大小，以滑窗或周期的方式，统计窗口内处于小区边缘且信道质量较差的UE个数(这些UE可能会需要执行非竞争随机接入)，记为Nue；
步骤3.按照定制需求为某用户分配合适的专用前导资源。
图6和图7分别给出不同需求下为不同优先级用户分配合适专用前导资源的流程图。
图6中，主要针对高优先级用户或高业务优先级用户，给出了一种专用前导分配流程，包括：
步骤601，从第一个专用前导资源开始遍历当前专用前导资源池；
步骤602，初始化临时专用前导资源，初始化临时专用前导索引和临时专用前导掩码索引为第一个空闲专用前导资源对应的前导索引和掩码索引；
步骤603，判断是否已经遍历完所有资源；若已经遍历完，则进入步骤606；若未遍历完成，则进入步骤604；
步骤604，获取当前专用PRACH资源的资源信息；
步骤605，判断该获取的资源对应的PRACH掩码索引是否为0；若为0，则进入步骤610；若不为0，则进入步骤607；
步骤606，将临时专用前导资源所指示的PRACH资源分配给该用户；
步骤607，将该专用前导资源对应的Rmask与临时专用前导资源记录的资源对应对的Rmask-Temp进行比较，若Rmask＞Rmask-Temp，则进入步骤608；否则，进入步骤609；
步骤608，将该专用前导资源对应的资源赋值给临时专用前导资源；
步骤609，遍历下一个空闲专用前导资源；
步骤610，将该专用前导资源直接分配给该用户。
图7中，主要针对普通用户或普通业务优先级用户，给出了一种专用前导分配流程，包括：
步骤701，计算当前剩余的PRACH资源池中PRACH机会总数NLeftPrachResTotal；
步骤702，计算专用前导的使用系数为Ruse＝NLeftPrachResTotal/Nue；
步骤703，根据计算出来的系数Ruse，在剩余资源池中查找系数为Ruse的PRACH掩码索引及其对应的专用前导索引；如果找到Rmask＝Ruse的PRACH掩码索引及其对应的专用前导索引，转到步骤705；如果没有找到，则转步骤704；
查找时，优先查找前导已经被分配出去且还剩余有PRACH掩码索引的PRACH资源。若没有这些资源，再在剩余的资源中随机选取满足条件的PRACH资源。
步骤704，若未找到，则从剩余资源中查找系数小于Ruse且最大的PRACH掩码索引及其对应的专用前导索引；
步骤705，将找到的专用前导索引和PRACH掩码索引所决定的PRACH资源分配给该UE；
步骤706，将找到的专用前导索引和PRACH掩码索引所决定的PRACH资源置为“Assign(分配)”状态；以及，将与上述分配的专用前导资源冲突或者被包含的PRACH资源亦置为“Assign”状态。
采用上述专用前导分配方法，可以在专用前导资源稀缺的情况下，合理有效的满足用户需求，有效提高专用前导的使用效率，提高系统接入性能，提升用户业务体验及使用满意度。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (12)

1.一种专用前导资源分配方法，其特征在于，包括：
初始化步骤，根据PRACH配置索引及当前制式，初始化不同PRACH掩码索引所指示的PRACH资源之间的包含关系；获取每个PRACH掩码索引的资源占用系数，即所述PRACH掩码索引所指示的PRACH资源个数与所配置的PRACH配置索引所指示的PRACH资源个数之间的比值；
资源分配步骤，根据所述资源占用系数和PRACH资源之间的包含关系为用户设备分配PRACH资源；
所述根据资源占用系数和PRACH资源之间的包含关系为用户设备分配PRACH资源的步骤包括：
判断所述用户设备或用户设备上业务的优先级，当所述用户设备或用户设备上业务的优先级高于预设的优先级阈值时，将PRACH资源池中剩余PRACH资源中资源占用系数最大的PRACH资源分配给所述用户设备。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述资源占用系数和PRACH资源之间的包含关系为用户设备分配PRACH资源的步骤包括：
获取可能执行非竞争随机接入的用户设备个数Nue；获取当前PRACH资源池中剩余的PRACH机会总数NLeftPrachResTotal，计算专用前导的使用系数Ruse=NLeftPrachResTotal/Nue，其中，Ruse>1时，令Ruse＝1；将所述PRACH资源池中剩余的PRACH资源中资源占用系数小于等于Ruse且最大的对应的PRACH资源分配给用户设备。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据资源占用系数和PRACH资源之间的包含关系为用户设备分配PRACH资源的步骤包括：
当所述用户设备或用户设备上业务的优先级不高于预设的优先级阈值时，获取可能执行非竞争随机接入的用户设备个数Nue；获取当前PRACH资源池中剩余的PRACH机会总数NLeftPrachResTotal，计算专用前导的使用系数Ruse=NLeftPrachResTotal/Nue，其中，Ruse>1时，令Ruse＝1；将所述PRACH资源池中剩余的PRACH资源中资源占用系数小于等于Ruse且最大的对应的PRACH资源分配给用户设备。
4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，
所述获取可能执行非竞争随机接入的用户设备个数Nue的步骤包括：
统计专用前导的平均使用时长；
统计所述专用前导的平均使用时长内处于小区边缘且信道质量低于信道质量阈值的用户设备个数，作为可能执行非竞争随机接入的用户设备个数Nue。
5.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，
将所述PRACH资源池中剩余的PRACH资源中资源占用系数小于等于Ruse且最大的对应的PRACH资源分配给用户设备时，优先分配满足条件且专用前导已经被分配出去且还剩余有PRACH掩码索引的PRACH资源给所述用户设备。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，将PRACH资源分配给用户设备时，将所述PRACH资源标记为已分配，并将已分配的PRACH资源所包含的PRACH资源，以及与所述已分配的PRACH资源冲突的PRACH资源标记为已分配；以及，当用户设备非竞争接入成功后或者达到专用前导资源最大使用时间后，回收分配给所述用户设备的PRACH资源，将所述PRACH资源及其包含或冲突的PRACH资源标记为未分配。
7.一种专用前导资源分配装置，其特征在于，包括：
初始化模块，用于根据PRACH配置索引及当前制式，初始化不同PRACH掩码索引所指示的PRACH资源之间的包含关系；获取每个PRACH掩码索引的资源占用系数，即所述PRACH掩码索引所指示的PRACH资源个数与所配置的PRACH配置索引所指示的PRACH资源个数之间的比值；
资源分配模块，根据所述资源占用系数和PRACH资源之间的包含关系为用户设备分配PRACH资源；
所述资源分配模块包括：
判断单元，用于判断所述用户设备或用户设备上业务的优先级；
第一分配单元，用于当所述判断单元判断所述用户设备或用户设备上业务的优先级高于预设的优先级阈值时，将PRACH资源池中剩余PRACH资源中资源占用系数最大的PRACH资源分配给所述用户设备。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述资源分配模块包括：
统计单元，用于获取可能执行非竞争随机接入的用户设备个数Nue；获取当前PRACH资源池中剩余的PRACH机会总数NLeftPrachResTotal，计算专用前导的使用系数Ruse=NLeftPrachResTotal/Nue，其中，Ruse>1时，令Ruse＝1；
分配单元，用于将所述PRACH资源池中剩余的PRACH资源中资源占用系数小于等于Ruse且最大的对应的PRACH资源分配给用户设备。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述资源分配模块还包括第二分配单元，所述第二分配单元包括统计子单元和分配子单元，其中：
所述统计子单元，用于当所述判断单元判断所述用户设备或用户设备上业务的优先级不高于预设的优先级阈值时，获取可能执行非竞争随机接入的用户设备个数Nue；获取当前PRACH资源池中剩余的PRACH机会总数NLeftPrachResTotal，计算专用前导的使用系数Ruse=NLeftPrachResTotal/Nue，其中，Ruse>1时，令Ruse＝1；
所述分配子单元，用于当所述判断单元判断所述用户设备或用户设备上业务的优先级不高于预设的优先级阈值时，将所述PRACH资源池中剩余的PRACH资源中资源占用系数小于等于Ruse且最大的对应的PRACH资源分配给用户设备。
10.如权利要求8或9所述的装置，其特征在于，
所述统计单元或统计子单元用于根据如下方式获取可能执行非竞争随机接入的用户设备个数Nue：
统计专用前导的平均使用时长；统计所述专用前导的平均使用时长内处于小区边缘且信道质量低于信道质量阈值的用户设备个数，作为可能执行非竞争随机接入的用户设备个数Nue。
11.如权利要求8或9所述的装置，其特征在于，
所述分配单元或分配子单元将所述PRACH资源池中剩余的PRACH资源中资源占用系数小于等于Ruse且最大的对应的PRACH资源分配给用户设备时，优先分配满足条件且专用前导已经被分配出去且还剩余有PRACH掩码索引的PRACH资源给所述用户设备。
12.如权利要求7至9任一所述的装置，其特征在于，所述装置还包括资源维护模块，用于将PRACH资源分配给用户设备时，将所述PRACH资源标记为已分配，并将已分配的PRACH资源所包含的PRACH资源，以及与所述已分配的PRACH资源冲突的PRACH资源标记为已分配；以及，当用户设备非竞争接入成功后或者达到专用前导资源最大使用时间后，回收分配给所述用户设备的PRACH资源，将所述PRACH资源及其包含或冲突的PRACH资源标记为未分配。
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