CN103546978A - 一种网络侧回收非竞争随机接入资源的方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种网络侧回收非竞争随机接入资源的方法，在非竞争随机接入过程中，基站收到用户设备上行同步后首次上行传输时，收回分配给该用户设备的非竞争随机接入资源。该方法既可以保证分配的非竞争随机接入资源不会过早回收，引起非竞争随机接入资源的碰撞，也不会出现非竞争随机接入资源回收过晚，影响其他用户的使用，从而提高了非竞争随机接入资源利用率。

Description

一种网络侧回收非竞争随机接入资源的方法
技术领域
本申请涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种网络侧回收非竞争随机接入资源的方法。
背景技术
在LTE/LTE-A系统中，媒体接入控制采用随机接入技术，该技术分为竞争随机接入和非竞争随机接入两种模式。与基于集中控制的接入技术相比，随机接入技术的最大特点就是实现简单，但也带来了难以解决的问题，即用户设备间的冲突碰撞。非竞争随机接入模式可以避免用户设备碰撞的发生，但应用非竞争随机接入机制的移动通信系统中无线资源相对匮乏，特别是在异构网中，网络拓扑的改变，导致小区间干扰更为严重，其中下行控制信道的质量恶化尤为严重，有可能出现eNB分配出去的非竞争随机接入资源无法尽早回收，导致无法满足更多的用户设备利用非竞争随机接入资源接入网络的问题出现。提高非竞争随机接入资源的利用率成为有效解决上述问题的途径之一。
非竞争随机接入过程，分为下行数据到达但上行失步场景和切换场景。其中下行数据到达但上行失步场景，是通过物理下行控制信道（PDCCH）命令触发UE进行本小区的随机接入，非竞争随机接入资源携带在PDCCH命令中；切换场景是通过切换命令来触发UE进行目标小区的随机接入，非竞争随机接入资源携带在切换命令中。
现有技术中的切换场景下的非竞争模式的随机接入过程如图1所示，其处理流程为：
步骤101：切换请求消息的发送。
源基站（S-eNB，Source eNB）通过向目标基站（T-eNB，Target eNB）发送切换请求消息（HANDOVER REQUEST）消息触发切换准备过程，并启动切换准备保护定时器TRELOCprep。
步骤102：切换请求响应消息的接收。
S-eNB收到T-eNB发来的切换请求响应消息（HANDOVER REQUESTACKNOWLEDGE）消息后关闭切换准备保护定时器TRELOCprep，并将该消息中的切换命令（Handover Command ）信元连同其他切换相关信元组装成无线资源控制连接重配置消息（RRC Connection Reconfiguration），其中如果有非竞争随机接入资源，将包含在切换命令信元中。如果切换准备保护定时器TRELOCprep超时S-eNB还没有收到T-eNB的响应消息，就自动停止TRELOCprep定时器，并向T-eNB发送切换取消消息（HANDOVERCANCEL),取消切换过程。
步骤103：S-eNB向UE发送切换命令消息。
S-eNB向UE发送包含切换命令的RRC连接重配置消息，触发UE向T-eNB的随机接入过程，并启动切换过程保护定时器TX2RELOCoveral。
步骤104：UE执行非竞争随机接入过程。
UE根据RRCRRC连接重配置消息中包含的非竞争随机接入资源发起非竞争随机接入过程，具体信令交互包括UE向T-eNB发送随机接入前导码（Random AccessPreamble），T-eNB向UE返回随机接入响应消息（Random Access Response）。
步骤105：UE通知T-eNB切换完成。
UE完成向T-eNB的随机接入过程后，进行同步后的首次上行传输，如果随机接入响应中的上行授权足够大，UE会向T-eNB发送包含RRC连接重配置完成消息（Connection Reconfiguration Complete）的上行数据，通知T-eNB UE切换完成。
步骤106：T-eNB通知S-eNB切换完成。
S-eNB收到T-eNB发送的UE上下文释放消息（UE CONTEXT RELEASE）后，停止切换执行过程保护定时器TX2RELOCoveral，切换完成。如果切换执行过程保护定时器TX2RELOCoveral超时，没有收到T-eNB的任何反馈消息，将自动关闭TX2RELOCoveral定时器，并向T-eNB发送切换取消消息（HANDOVER CANCEL)，取消切换过程。
现有技术中PDCCH触发的非竞争模式下的随机接入过程如图2所示，其处理流程包括：
步骤201：PDCCH命令的发送
eNB检测到下行数据到达且上行失步，就发送PDCCH命令通知UE发起随机接入。
步骤202：非竞争随机接入过程
UE根据PDCCH命令中包含的非竞争随机接入资源发起非竞争随机接入过程，该过程包括UE侧非竞争随机接入码的发送以及eNB侧随机接入响应消息的发送。
步骤203：上行同步后首次上行传输
UE根据随机接入响应消息中的上行授权，进行上行同步后的首次上行消息的传输。
从上面的介绍可以看出，现有技术中并没有规定网络侧何时回收分配给用户设备的非竞争随机接入资源，很有可能出现如下情况：分配给用户设备的非竞争随机接入资源已经使用完毕，但由于网络侧回收该非竞争随机接入资源过晚，而导致无法分配给其他用户设备使用，以至于那些用户设备只能通过竞争模式接入网络；或者由于网络侧回收该非竞争随机接入资源过早，导致同一个非竞争随机接入资源分配给多个用户设备使用，而出现非竞争随机接入资源碰撞，增加用户设备的接入时延，而降低用户设备的体验度。
发明内容
本申请提供了一种网络侧回收非竞争随机接入资源的方法，可以提高非竞争随机接入资源利用率。
本申请实施例提供了一种网络侧回收非竞争随机接入资源的方法，在非竞争随机接入过程中，基站收到用户设备上行同步后首次上行传输时，收回分配给该用户设备的非竞争随机接入资源。
较佳地，所述非竞争随机接入过程为切换过程的非竞争随机接入过程，该方法进一步包括：目标基站收到切换取消消息后，收回分配的非竞争随机接入资源。
较佳地，所述目标基站收到切换取消消息之前，进一步包括：
源基站通过向目标基站发送切换请求消息触发切换准备过程，并启动切换准备保护定时器；
切换准备保护定时器超时源基站还没有收到目标基站的响应消息，就自动停止切换准备保护定时器，并向目标基站发送切换取消消息。
较佳地，所述目标基站收到切换取消消息之前，进一步包括：
源基站向用户设备发送包含切换命令的RRC连接重配置消息，触发用户设备向目标基站的随机接入过程，并启动切换过程保护定时器；
切换执行过程保护定时器超时，没有收到目标基站的反馈消息，源基站自动关闭切换过程保护定时器，并向目标基站发送切换取消消息。
较佳地，所述非竞争随机接入过程为物理下行控制信道PDCCH触发的下行数据到达但上行失步的非竞争随机接入过程；所述基站收到用户设备上行同步后首次上行传输时，收回分配给该用户设备的非竞争随机接入资源包括：
A、基站发送包含非竞争随机接入资源的PDCCH命令的同时，启动定时器T；
B、在用户设备和基站进行交互执行非竞争随机接入过程中，基站判断定时器T是否超时，若是，执行步骤D，否则执行步骤C；
C、基站判断是否收到用户设备上行同步后的首次上行传输，若是执行步骤D，否则转入步骤B；
D、基站关闭定时器T，并回收分配给该用户设备的非竞争随机接入资源。
较佳地，定时器T的长度设定由随接入码格式、随机接入码的传输次数、随机接入响应窗的配置大小、以及上下行子帧配比格式等因素共同决定。
从以上技术方案可以看出，在基站收到用户设备上行同步后首次上行传输时，收回分配给该用户设备的非竞争随机接入资源，既可以保证分配的非竞争随机接入资源不会过早回收，引起非竞争随机接入资源的碰撞，也不会出现非竞争随机接入资源回收过晚，影响其他用户的使用，从而提高了非竞争随机接入资源利用率。此外，对于切换过程的非竞争随机接入过程，如果出现切换取消的情况，目标基站收到切换取消消息后收回分配给用户设备的非竞争随机接入资源，可以保证在出现切换异常情况下及时回收非竞争随机接入资源；对于PDCCH触发的下行数据到达但上行失步的非竞争随机接入过程，在PDCCH命令发送时启动定时器T，当定时器T超时没有收到该用户设备的任何数据时，eNB收回分配的非竞争随机接入资源，也可以保证异常情况下及时回收非竞争随机接入资源。
附图说明
图1为现有技术中切换场景下的非竞争模式的随机接入过程示意图；
图2为现有技术中PDCCH命令触发的非竞争随机接入过程示意图；
图3为本申请实施例提供的下行数据到达但上行失步非竞争随机接入过程中，网络侧回收非竞争随机接入资源的流程示意图。
具体实施方式
在非竞争随机接入过程中，当UE成功收到随机接入响应消息后，就认为随机接入成功，该UE此时已经不再需要分配的非竞争随机接入资源，如果随机接入响应窗内没有收到随机接入响应消息，就会再次发送分配的非竞争随机接入码，直到达到随机接入码的最大传输次数。但由于随机接入响应消息的传输不支持混合自动重传请求（HARQ），因此eNB无法确认该消息是否发送成功，只有等到上行同步后首次上行传输收到时，才认为此次随机接入成功，此时，eNB回收非竞争随机接入资源最为合适。
因此本申请提供一种网络侧回收非竞争随机接入资源的方法，在非竞争随机接入过程中，eNB收到用户设备上行同步后首次上行传输时收回分配的非竞争随机接入资源。但有些异常的情况，需要特别规定非竞争随机接入资源的回收条件，具体说明如下：
1.切换场景下，如果切换准备保护定时器TRELOCprep超时还没有收到T-eNB的响应消息，就自动停止TRELOCprep定时器，并向T-eNB发送切换取消消息，取消切换过程，T-eNB收到切换取消消息后收回分配给用户设备的非竞争随机接入资源；
2.切换场景下，如果切换执行过程保护定时器TX2RELOCoveral超时，没有收到T-eNB的任何反馈消息，将自动关闭TX2RELOCoveral定时器，并向T-eNB发送切换取消消息，取消切换过程，T-eNB收到切换取消消息后收回分配给用户设备的非竞争随机接入资源；
3.PDCCH触发的下行数据到达但上行失步的随机接入场景，需要新增加一个定时器T，携带非竞争随机接入资源的PDCCH命令发送时，启动该定时器T，当定时器T超时，没有收到该用户设备的任何数据时，eNB收回分配的非竞争随机接入资源。定时器T的长度设定要结合随接入码格式、随机接入码的传输次数、随机接入响应窗的配置大小，以及上下行子帧配比格式等因素共同决定。例如随机接入码采用格式0，则随机接入码在一个子帧时间内发送到对等端，随机接入码的传输次数是1，随接入响应窗配置为2个子帧，上下行子帧配比采用格式1，则用户收到随机接入消息3或PDCCH命令后到随后的上行传输间隔的最大子帧数是7个子帧，则定时器T的长度为7+7+2=16ms。
为使本申请技术方案的技术原理、特点以及技术效果更加清楚，以下结合具体实施例对本申请技术方案进行详细阐述。
本申请实施例将以下行数据到达但上行失步非竞争随机接入过程为例，介绍网络侧回收非竞争随机接入资源的具体流程：
步骤301：eNB检测是否有下行数据到达，若是，执行步骤302，否则继续执行本步骤；
步骤302：eNB根据同步定时器判决用户设备当前是否出现上行失步的情况，如果是执行步骤304，否则执行步骤303；
步骤303：eNB执行下行调度，并结束本流程；
步骤304：eNB判断当前是否有空闲的非竞争随机接入资源，如果没有，执行步骤305，否则执行步骤306；
步骤305：eNB发送PDCCH命令触发竞争的随机接入过程，并结束本流程；
步骤306：eNB发送包含非竞争随机接入资源的PDCCH命令，并启动定时器T，触发非竞争的随机接入过程；
步骤307：UE和eNB进行交互，执行非竞争随机接入过程；
步骤308：eNB判断定时器T是否超时，若是，执行步骤310，否则执行步骤309；
步骤309：eNB判断是否收到用户设备上行同步后的首次上行传输，若是执行步骤310，否则转入步骤308；
步骤310：关闭定时器T；
步骤311：eNB回收分配给该用户设备的非竞争随机接入资源，即该非竞争随机接入资源可以分配给其他需求的用户使用。
本申请技术方案规定了网络侧分配给用户设备使用的非竞争随机接入资源的回收判决条件，既可以保证分配的非竞争随机接入资源不会过早回收，引起非竞争随机接入资源的碰撞，也不会出现非竞争随机接入资源回收过晚，影响其他用户设备的使用，从而提高了非竞争随机接入资源利用率。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请的保护范围，凡在本申请技术方案的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种网络侧回收非竞争随机接入资源的方法，其特征在于，在非竞争随机接入过程中，基站收到用户设备上行同步后首次上行传输时，收回分配给该用户设备的非竞争随机接入资源。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非竞争随机接入过程为切换过程的非竞争随机接入过程，该方法进一步包括：目标基站收到切换取消消息后，收回分配的非竞争随机接入资源。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标基站收到切换取消消息之前，进一步包括：
源基站通过向目标基站发送切换请求消息触发切换准备过程，并启动切换准备保护定时器；
切换准备保护定时器超时源基站还没有收到目标基站的响应消息，就自动停止切换准备保护定时器，并向目标基站发送切换取消消息。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标基站收到切换取消消息之前，进一步包括：
源基站向用户设备发送包含切换命令的RRC连接重配置消息，触发用户设备向目标基站的随机接入过程，并启动切换过程保护定时器；
切换执行过程保护定时器超时，没有收到目标基站的反馈消息，源基站自动关闭切换过程保护定时器，并向目标基站发送切换取消消息。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非竞争随机接入过程为物理下行控制信道PDCCH触发的下行数据到达但上行失步的非竞争随机接入过程；所述基站收到用户设备上行同步后首次上行传输时，收回分配给该用户设备的非竞争随机接入资源包括：
A、基站发送包含非竞争随机接入资源的PDCCH命令的同时，启动定时器T；
B、在用户设备和基站进行交互执行非竞争随机接入过程中，基站判断定时器T是否超时，若是，执行步骤D，否则执行步骤C；
C、基站判断是否收到用户设备上行同步后的首次上行传输，若是执行步骤D，否则转入步骤B；
D、基站关闭定时器T，并回收分配给该用户设备的非竞争随机接入资源。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，定时器T的长度设定由随接入码格式、随机接入码的传输次数、随机接入响应窗的配置大小、以及上下行子帧配比格式等因素共同决定。
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