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,该方法在一定程度上能够提高整个基站的随机接入效率。
为了实现上述目的,本发明提供了一种随机接入方法,包括以下步骤:
演进基站eNB检测发起随机接入过程的多个用户设备UE存在随机接入资源冲突时,对首先被选择处理的UE进行随机接入。
所述对首先被选择处理的UE进行随机接入,具体为:
当基站中存在与所述UE发送的随机接入前导码相对应的小区无线网络临时标识C-RNTI值时,则在获得上行调度资源后用所述C-RNTI值向所述UE发送随机接入响应消息。
当基站中不存在与所述UE发送的随机接入前导码相对应的小区无线网络临时标识C-RNTI值时,则为本次随机接入分配临时C-RNTI值并在获得上行调度资源后向所述UE发送随机接入响应消息。
所述方法还包括:在分配临时C-RNTI时创建定时器,将临时C-RNTI以及随机接入响应(RAR,Random Access Response)的相关信息封装到RAR消息中,发送给所述UE,监控在所述定时器规定时间内是否接收到msg3消息,如果没有收到msg3消息,则删除临时C-RNTI相关的资源;如果收到msg3消息,则删除所述定时器。
所述方法还包括:如果收到msg3消息,还包括如下步骤:
若接收所述msg3消息时基站侧MAC实体状态为等待接收,则将所述msg3消息递交给RA接收模块;
若接收所述msg3消息时基站侧MAC实体状态为已接收msg3消息,则丢弃所述msg3消息;
若接收所述msg3消息时基站侧MAC实体状态为已发送msg4消息,则择机重发msg4消息。
所述方法还包括:当临时C-RNTI得到调度时机,将所述msg3消息中的CE信息以及上层递交下来的信令进行封装,将封装好的消息进行下行混合自动重传请求HARQ(Hybrid Automatic RepeatRequest)。
所述方法还包括:如果在一个HARQ周期内接收到所述UE发送的ACK确认反馈,则将临时C-RNTI转为所述UE的C-RNTI,实体状态改为正常;如果在一个HARQ周期内再次收到msg3消息且没有达到最大重传次数,则修改HARQ状态,在下一个调度周期发送;如果在一个HARQ周期内没有接收到任何消息或者达到最大重传次数,则删除临时C-RNTI相关的资源,随机接入RA失败。
本发明还提供了一种eNB,包括:检测单元和接入执行单元;
所述检测单元,用于检测发起随机接入过程的UE,将检测结果通知给接入执行单元;
所述接入执行单元,用于当检测结果显示检测到多个UE存在随机接入资源冲突时,对首先被选择处理的UE进行随机接入。
本发明还提供了一种随机接入系统,该系统包括UE和所述eNB;
所述UE包括随机接入发起单元和随机接入响应处理单元;
所述随机接入发起单元,用于发起随机接入过程;
所述随机接入响应处理单元,用于在所述随机接入发起单元发起随机接入过程后,如果收到随机接入响应消息,则进行随机接入后续流程;否则,通知所述随机接入发起单元重新发起随机接入过程。
由上述的技术方案可知,本发明的随机接入的方法,在msg1消息中,如果出现随机接入资源冲突,基站会正常接入第一个UE,而其他冲突UE则认为RA失败,需要重新接入,这样可以有效的提高随机接入的成功率。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明,并且在不冲突的情况下,本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明实施例提供的一种随机接入方法,图3是本发明实施例随机接入过程的流程示意图,具体流程包括以下步骤:
步骤101、演进基站eNB接收用户设备UE发送的随机接入前导(preamble)。
步骤102、判断随机接入前导是否存在冲突,也就是说判断随机接入前导码是否相同,虽然随机接入信道(RACH,Random AccessChannel)会在一个子帧上同时到达,但是由于是串行处理,所以在处理顺序上是有先后关系的,当随机接入前导存在冲突时,本发明对首先被选择处理的UE进行后续随机接入操作,执行步骤103;而对于后面冲突的UE不进行处理,随机接入失败。
其中,串行处理首先选择哪个UE取决于物理层的上报机制,对于协议栈而言没有严格的要求,本发明对串行处理首先选择哪个UE处理没有要求。
步骤103、根据随机接入前导消息中的RA_RNTI(Random AccessRNTI)值对随机接入前导消息中的内容进行存储,等待TTI个帧间隔。
步骤104、查询是否存在与所述随机接入前导码对应的小区无线网络临时标识(C-RNTI),如果存在,则认为本次随机接入为非竞争随机接入,进行上行调度,若获得上行调度资源,则将随机接入响应RAR从存储链表中删除,并将临时C-RNTI及RAR相关信息封装到RAR消息中,将此消息发送到UE,同时将临时C-RNTI对应的实体状态改为正常,非竞争随机接入完成;若没有获得上行调度资源,则非竞争随机接入失败;
如果不存在与所述随机接入前导码对应的小区无线网络临时标识(C-RNTI),执行步骤105。
其中,非竞争随机接入时,获取非竞争的随机接入前导码,并将所述非竞争的随机接入前导码与实体相对应,这样可以在非竞争过程中有效地控制实体的状态,减少不必要的资源浪费。
步骤105、认为本次随机接入为竞争随机接入,演进基站eNB进行上行调度,进行上行调度后具体的流程见图4所示,首先判断是否获得了上行调度资源,如果没有获得上行调度资源,则放弃本次随机接入响应(RAR,Random Access Response)的发送;否则,执行步骤106。
步骤106、将RAR从存储链表中删除,并为本次随机接入分配临时C-RNTI,并为临时C-RNTI创建相应的超时定时器,这样当网络突然出现中断时基站可以对创建好的临时C-RNTI进行有效的回收。
步骤107、将临时C-RNTI以及RAR的相关信息封装到RAR消息中,如果RAR消息组装成功,则将此RAR消息发送到用户设备UE,同时将临时C-RNTI对应的实体状态修改为RA启动。
步骤108、如果在超时定时器的规定时间内,基站接收到msg3消息,则执行步骤110;如果没有收到msg3消息,则执行步骤109。
步骤109、认为本次竞争随机接入失败,删除临时C-RNTI相关的一切资源。
步骤110、如果接收msg3消息时基站侧MAC实体状态为等待接收,则将所述消息递交给RA接收模块。
如果消息为CCCH SDU,则将临时C-RNTI的定时器删除,将实体的状态更改为接收msg3,将MAC CE(Control Element)信息进行存储,然后将包中的消息递交到上层。
其中,CCCH SDU属于msg3消息中的具体内容,在五种竞争随机接入的情况中,其中有两种情况有CCCH SDU,分别是初始接入时的RRC request和切换时的RRC reestablish。而CE信息则是对应的五种竞争情况中的另外三种竞争情况。
如果消息为CRNTI CE,则将临时C-RNTI定时器删除,将临时C-RNTI实体也删除,将消息中携带的RNTI实体的状态更改为正常。
如果接收msg3消息时基站侧MAC实体状态为已接收msg3,则认为本次msg3为竞争冲突,丢弃本次msg3消息,不予处理。
如果接收msg3消息时基站侧MAC实体状态为已发送msg4消息,则认为本次msg3消息是HARQ中的NACK,也就是说,表示UE没有收到msg4消息,择机重新对msg4消息进行重发。
步骤111、当临时C-RNTI得到调度时机时,将保存的msg3消息中的CE及上层递交下来的信令进行封装,封装好消息后进行下行HARQ,然后向下递交。
为了减少不必要的竞争随机接入过程中msg4消息的发送,提高整个系统的高效性,对现有HARQ进行了调整,具体方法为:
如果在一个HARQ周期内接收到UE的ACK反馈,则将临时C-RNTI转化为UE自己的C-RNTI,实体状态改为正常;如果再次收到msg3消息并且没有达到最大重传次数,修改HARQ状态,然后在下一个调度周期进行发送;如果在HARQ周期内没有收到任何消息或者达到最大HARQ重传次数,则将临时C-RNTI相关的所有资源删除,RA失败。
现有技术中对于RA使用简单的HARQ,如果msg4消息对于某个UE是冲突的,UE不会反馈任何消息,但是按照HARQ机制会一直发送,但UE会一直不处理,这样就会导致资源浪费,而本发明采用的是只有接收到UE的反馈时基站才会进行重传或者RA成功,否则超时后认为RA失败。
由上述的实施例可见,本发明的随机接入的方法,在msg1消息中,如果出现随机接入资源冲突,基站会正常接入第一个UE,而其他冲突UE则认为RA失败,需要重新接入,这样可以有效的提高随机接入的成功率;通过在创建实体的同时建立相应的定时器,基站可以对创建好的临时C-RNTI进行有效的回收,有效利用RNTI资源;通过将HARQ的超时时间合理加大,如果在HARQ时间内收到ACK确认,则认为RA成功,如果收到msg3消息则对HARQ内存储的msg4消息进行重发,如果在HARQ时间内没有收到任何消息,则删除实体相关的所有资源,RA失败,这样可以减少不必要的竞争随机接入过程中msg4消息的发送,提高整个系统的高效性。
基于同一发明构思,本发明实施例提供一种演进基站eNB,包括检测单元和接入执行单元。检测单元,用于检测发起随机接入过程的UE,将检测结果通知给接入执行单元。接入执行单元,用于将检测结果显示检测到多个UE存在随机接入资源冲突时,对首先被选择处理的UE进行随机接入。
其中,接入执行单元对首先被选择处理的UE进行随机接入的具体做法为:当判断基站中存在与被选择处理的UE发送的随机接入前导码相对应的小区无线网络临时标识C-RNTI值时,则认为本次随机接入为非竞争随机接入,进行上行调度,如果获得上行调度资源,则将RAR从存储链表中删除,并将此C-RNTI及RAR的相关信息封装到RAR消息中,将此RAR消息发送到UE,同时将C-RNTI对应的实体状态改为正常,非竞争随机接入完成;如果没有获得上行调度资源,则非竞争随机接入失败。
当判断基站中不存在与被选择处理的UE发送的随机接入前导码相对应的小区无线网络临时标识C-RNTI值时,则认为本次随机接入为竞争随机接入,进行上行调度,如果获得上行调度资源,则将RAR从存储链表中删除,并为本次随机接入分配临时C-RNTI值,同时,对此临时C-RNTI创建超时定时器,然后将此临时C-RNTI以及RAR相关信息封装到RAR消息中,发送给UE,同时将临时C-RNTI对应的实体状态改为RA启动。如果没有获得上行调度资源,则放弃此次RAR消息的发送。
接入执行单元监控在超时定时器的规定时间内是否接收到msg3消息,如果在超时定时器的规定时间内没有收到msg3消息,则删除临时C-RNTI相关的资源,这样可以保证实体资源的有效利用,将分配好但出现中断等问题的临时C-RNTI及时收回。
如果接收到msg3消息,则进一步判断实体状态:若接收msg3消息时基站侧MAC实体状态为等待接收,则将msg3消息递交给RA接收模块;若接收msg3消息时基站侧MAC实体状态为已接收msg3消息,则丢弃msg3消息;若接收msg3消息时基站侧MAC实体状态为已发送msg4消息,则择机重发msg4消息。
接入执行单元还用于,当临时C-RNTI得到调度时机,将msg3消息中的CE信息以及上层递交下来的信令进行封装,将封装好的消息进行下行混合自动重传请求HARQ(Hybrid Automatic RepeatRequest)。如果在一个HARQ周期内接收到UE发送的ACK确认反馈,则将临时C-RNTI转为UE自己的C-RNTI,实体状态改为正常;如果在一个HARQ周期内再次收到msg3消息且没有达到最大重传次数,则修改HARQ状态,在下一个调度周期发送;如果在一个HARQ周期内没有接收到任何消息或者达到最大重传次数,则删除临时C-RNTI相关的资源,随机接入RA失败。
现有技术中简单的HARQ机制的处理方式一般为:如果此次msg4消息对于某个UE是冲突的,UE不会反馈任何消息,而按照HARQ机制会一直发送,UE会一直不处理,这样会导致资源浪费。本发明只有接收到UE的反馈后基站才会进行重传或者RA成功,否则超时后就认为RA失败。采用这样的处理方式,可以将HARQ的超时时间合理加大,减少了不必要的竞争随机接入过程中msg4的发送,提高了整个体统的高效性。
由上述实施例的方案可见,本发明提供的演进基站eNB,在检测发起随机接入过程的多个用户设备UE存在随机接入资源冲突时,向首先到达的UE发送随机接入响应消息,而其他冲突UE则认为RA失败,需要重新接入,这样可以有效的提高随机接入的成功率。通过在创建实体的同时建立相应的定时器,基站可以对创建好的临时C-RNTI进行有效的回收,有效利用RNTI资源;通过将HARQ的超时时间合理加大,如果在HARQ时间内收到ACK确认,则认为RA成功,如果收到msg3消息则对HARQ内存储的msg4消息进行重发,如果在HARQ时间内没有收到任何消息,则删除实体相关的所有资源,RA失败,这样可以减少不必要的竞争随机接入过程中msg4消息的发送,提高整个系统的高效性。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种随机接入系统,包括上述演进基站eNB和UE,UE包括随机接入发起单元和随机接入响应处理单元;
随机接入发起单元发起随机接入过程,随机接入响应处理单元在随机接入发起单元发起随机接入过程后,如果收到随机接入响应消息,则进行随机接入后续流程,如果没有收到随机接入响应消息,则通知随机接入发起单元重新发起随机接入过程,随机接入发起单元收到随机接入响应处理单元的通知后,重新选择随机接入资源,并择机重新发起随机接入过程。
由上述实施例的方案可见,本发明提供的随机接入系统,当随机接入过程中有多个用户设备UE存在随机接入资源冲突时,基站只向首先到达的UE发送随机接入响应消息,而其他冲突UE则认为RA失败,需要重新接入,这样可以有效的提高随机接入的成功率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则以内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围之内。