CN105101360A - 一种接入基站的方法、装置、基站及通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供一种接入基站的方法、装置、基站及通信系统，其中，方法包括：获取终端接入信令基站的信令接入信息；将所述信令接入信息同步给与所述信令基站通信连接的多个数据基站，由多个数据基站根据所述信令接入消息，获取终端后续发送给信令基站的业务连接消息，并根据所述业务连接消息，获得终端的上行接入信息；根据所述终端的上行接入信息从所述多个数据基站中选择一个数据基站，使所述终端直接接入选择的所述数据基站。本发明的方案时延小，降低了信令拥塞的可能性。

Description

一种接入基站的方法、装置、基站及通信系统

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别涉及一种接入基站的方法、装置、基站及通信系统。

背景技术

当前，3GPP(第3代合作伙伴计划)标准组织RAN2小组针对LTE长期演进R12版本正在研究smallcellenhanceme(小基站nt相关项目)。该项目针对第五代移动通信系统中网络业务量大量增长、小基站超密集布置的场景所需考虑的网络部署、资源协调、信令开销、上下行业务对称性及移动性问题展开讨论，以缓解当前以及今后指数增长的网络庞大的流量压力和大量的室内数据业务需求。

Smallcell(小基站)可以有效地转移宏蜂窝的业务流量，帮助其进行流量卸载，有效拓展宏蜂窝的覆盖并提升无线通信网络系统容量，因此3GPP相关标准上提出了关于小基站的研究。面对未来指数增长的业务量，用户在微基站超密集布置的场景下移动，将会带来更加频繁的切换次数，不仅相关网络信令增加，掉话率及切换失败率也将激增。未来小基站密集部署，需要在通信流程设计中充分考虑到小基站的休眠与激活策略，在保证效率的情况下尽量降低信令开销与用户耗能。

3GPPR10标准化的基于理想backhaul(回程线路)下的intra-eNBCA方案和3GPPR12正在讨论的基于非理想backhaul(回程线路)下的控制面和业务面分离(C/Usplit)可以用来解决以上问题。UE通过与信令基站(或者主载波)建立唯一的RRC连接，来管理数据基站(数据次载波)上建立的数据连接，这样避免了小区过小导致的频繁的信令切换。同时由于信令基站和数据基站形成了重叠覆盖，在负载较小的时候，可以动态的关断数据基站，避免了覆盖黑洞，可以提高能效。

在已有的信令和数据分离的场景下，信令基站和数据基站都有PRACH(物理随机接入)信道，用户接入的时候必须先接入信令基站，然后接入数据基站。总共需要进行两次接入，两次上行同步，流程较多，信令开销大，时延也较大。

在现有的机制下，由于信令基站和数据基站不共站址，所以必须分开进行上行同步(获取由于不同的传输时延导致的不同的TimeAdvance(提前量)，分别需要不同的RACH(随机接入信号)过程。因此需要数据基站来广播相关的接入信息(比如通过SIB来传递接入preamble(序列)的信息等)。数据基站上公共信道的存在也是一笔不小的开销，不仅可能对其他基站造成干扰，能耗较高也是不可忽视的一个因素。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种接入基站的方法、装置、基站及通信系统，一次接入实现了对信令基站和数据基站的接入(包括上行同步，资源分配等)，并且时延小，降低了信令拥塞的可能性。

为解决上述技术问题，本发明的方案提供一种基站的接入方法，应用于一信令基站，包括：

获取终端接入信令基站的信令接入信息；

将所述信令接入信息同步给与所述信令基站通信连接的多个数据基站，由多个数据基站根据所述信令接入消息，获取终端后续发送给信令基站的业务连接消息，并根据所述业务连接消息，获得终端的上行接入信息；

根据所述终端的上行接入信息从所述多个数据基站中选择一个数据基站，使所述终端直接接入选择的所述数据基站。

其中，获取终端接入信令基站的信令接入信息的步骤包括：

通过下行同步，获取信令基站广播的消息中关于终端接入序列的资源信息；

从所述接入序列的资源信息中，获取终端接入信令基站的信令接入信息。

其中，将所述信令接入信息同步给与所述信令基站通信连接的多个数据基站的步骤包括：

将所述信令接入信息，基于时域同步给与所述信令基站通过Xn接口通信连接的多个数据基站。

其中，多个数据基站根据所述信令接入消息，获取终端后续发送给信令基站的业务连接消息，并根据所述业务连接消息，获得终端的上行接入信息的步骤包括：

多个数据基站根据所述信令接入消息，获取终端后续发送给信令基站的多个无线资源控制协议RRC业务连接消息；

多个数据基站根据所述RRC业务连接消息，获得包括RRC业务连接消息的到达时间以及数据基站的无线数据承载DRB资源分配信息的上行接入信息。

其中，根据所述终端的上行接入信息从所述多个数据基站中选择一个数据基站，使所述终端直接接入选择的所述数据基站的步骤包括：

根据所述RRC业务连接消息的到达时间，估计出终端的上行发射功率以及上行同步所需要的时间提前量；

根据所述终端的上行发射功率、上行同步所需要的时间提前量以及数据基站的DRB资源分配信息，选择一个数据基站；

将选择的数据基站的DRB资源分配信息、上行同步所需要的时间提前量以及终端需要的上行发射功率发送给终端，使终端直接接入选择的所述数据基站。

本发明的实施例还提供一种基站的接入装置，包括：

获取模块，用于获取终端接入信令基站的信令接入信息；

同步模块，用于将所述信令接入信息同步给与所述信令基站通信连接的多个数据基站，由多个数据基站根据所述信令接入消息，获取终端后续发送给信令基站的业务连接消息，并根据所述业务连接消息，获得终端的上行接入信息；

选择模块，用于根据所述终端的上行接入信息从所述多个数据基站中选择一个数据基站，使所述终端直接接入选择的所述数据基站。

其中，所述获取模块具体用于：通过下行同步，获取信令基站广播的消息中关于终端接入序列的资源信息；从所述接入序列的资源信息中获取终端接入信令基站的信令接入信息。

其中，所述同步模块具体用于：将所述信令接入信息，基于时域同步给与所述信令基站通过Xn接口通信连接的多个数据基站。

其中，所述多个数据基站根据所述信令接入消息，获取终端后续发送给信令基站的多个无线资源控制协议RRC业务连接消息；并根据所述RRC业务连接消息，获得包括RRC业务连接消息的到达时间以及数据基站的DRB资源分配信息的上行接入信息。

其中，所述选择模块具体用于：根据所述RRC业务连接消息的到达时间，估计出终端的上行发射功率以及上行同步所需要的时间提前量；根据所述终端的上行发射功率、上行同步所需要的时间提前量以及数据基站的DRB资源分配信息，选择一个数据基站；

将选择的数据基站的DRB资源分配信息、上行同步所需要的时间提前量以及终端需要的上行发射功率发送给终端，使终端直接接入选择的所述数据基站。

本发明的实施例还提供一种信令基站，包括如上所述的装置。

本发明的实施例还提供一种通信系统，包括信令基站以及多个数据基站，所述信令基站与所述多个数据基站通过Xn接口通信连接；其中，

所述信令基站获取终端接入信令基站的信令接入信息；将所述信令接入信息同步给与所述信令基站通信连接的多个数据基站；

多个数据基站根据所述信令接入消息，获取终端后续发送给信令基站的业务连接消息，并根据所述业务连接消息，获得终端的上行接入信息；

所述信令基站根据所述终端的上行接入信息从所述多个数据基站中选择一个数据基站，使所述终端直接接入选择的所述数据基站。

本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果：

本发明实施例的基站的接入方法，通过信令基站获取终端接入信令基站的信令接入信息；将所述信令接入信息同步给与所述信令基站通信连接的多个数据基站，由多个数据基站根据所述信令接入消息，获取终端后续发送给信令基站的业务连接消息，并根据所述业务连接消息，获得终端的上行接入信息；根据所述终端的上行接入信息从所述多个数据基站中选择一个数据基站，使所述终端直接接入选择的所述数据基站，从而一次接入实现了对信令基站和数据基站的接入(包括上行同步，资源分配等)，并且时延小，降低了信令拥塞的可能性。

附图说明

图1表示信令基站和数据基站通信连接的示意图；

图2表示本发明的基站的接入方法的流程示意图；

图3表示本发明的基站的接入方法的一具体流程示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1所示，本发明的技术方案所基于的通信系统包括：信令基站、与信令基站通信连接的多个数据基站，且进一步的，信令基站与数据基站之间通过Xn接口通信连接，基于未来小基站超密集覆盖场景下信令基站与数据基站距离非常近，光纤通道的时延和吞吐接近理想情况，二者通过Xn接口的交互，没有时延和容量限制。终端通过RRC(无线资源控制)连接与信令基站进行通信。在这个基础上，如图2所示，本发明的实施例提供一种基站的接入方法，应用于一信令基站，包括：

步骤21，获取终端接入信令基站的信令接入信息；

步骤22，将所述信令接入信息同步给与所述信令基站通信连接的多个数据基站，由多个数据基站根据所述信令接入消息，获取终端后续发送给信令基站的业务连接消息，并根据所述业务连接消息，获得终端的上行接入信息；

步骤23，根据所述终端的上行接入信息从所述多个数据基站中选择一个数据基站，使所述终端直接接入选择的所述数据基站。

本发明的上述实施例通过终端一次接入信令基站，在信令基站与数据基站连接的情况下，现了对信令基站和数据基站的接入(包括上行同步，资源分配等)，并且时延小，降低了信令拥塞的可能性。

本发明的一具体实施例中，上述步骤21具体实现时，可通过下行同步，获取信令基站广播的SIB消息中关于终端接入序列(preamble)的资源信息；从所述接入序列的资源信息中，获取终端接入信令基站的信令接入信息。数据基站无需广播公共信道信息(比如接入preamble时频信息)，可大大节省资源和提高能效。

在本发明的另一具体实施例中，上述步骤22具体实现时，可将所述信令接入信息，基于时域同步给与所述信令基站通过Xn接口通信连接的多个数据基站。通过Xn接口将信令接入信息同步给数据基站，没有时延和容量限制。

在本发明的又一具体实施例中，上述步骤22中，多个数据基站根据所述信令接入消息，获取终端后续发送给信令基站的业务连接消息，并根据所述业务连接消息，获得终端的上行接入信息的步骤包括：

步骤221，多个数据基站根据所述信令接入消息，获取终端后续发送给信令基站的多个无线资源控制协议RRC业务连接消息；

步骤222，多个数据基站根据所述RRC业务连接消息，获得包括RRC业务连接消息的到达时间以及数据基站的无线数据承载DRB资源分配信息的上行接入信息。

进一步的，上述实施例中的步骤23具体实现时，可包括：

步骤231，根据所述RRC业务连接消息的到达时间，估计出终端的上行发射功率以及上行同步所需要的时间提前量；

步骤232，根据所述终端的上行发射功率、上行同步所需要的时间提前量以及数据基站的DRB资源分配信息，选择一个数据基站；

步骤233，将选择的数据基站的DRB资源分配信息、上行同步所需要的时间提前量以及终端需要的上行发射功率发送给终端，使终端直接接入选择的所述数据基站。

这样，数据基站中无需PRACH(物理随机接入信道)，可用于数据信道的传输，资源利用率提升。

下面结合具体的流程说明上述实施例的具体实现过程。

如图3所示，为上述基站的接入方法的一具体流程图，包括：

步骤31，终端通过标准的RACH(随机接入信道)接入信令基站流程，接入信令基站；具体的，通过下行同步获取信令基站广播的SIB消息中关于接入preamble的资源信息；

步骤32，信令基站与数据基站进行时域同步，并交互终端的信令接入信息，通知数据基站侦听终端后续发送给信令基站的RRC业务连接消息；

步骤33，终端后续向信令基站发起RRC业务连接消息(比如servicerequest，服务请求),数据基站侦听到相关信息，其中，相关信息包括：RRC业务连接消息的到达时间以及数据基站的无线数据承载DRB资源分配信息。

步骤34，数据基站将上述相关信息返回给信令基站，信令基站计算与终端上行同步所需的TimeAdvance(时间提前量)，并估计终端的上行发射功率

步骤35，信令基站根据所述终端的上行发射功率、上行同步所需要的时间提前量以及数据基站的DRB资源分配信息，选择一个最优数据基站；

步骤36，信令基站将选择的最优数据基站的DRB资源分配信息、上行同步所需要的时间提前量以及终端需要的上行发射功率通过RRC连接发送给终端

步骤37，终端通过以上信息直接接入最优数据基站。

本发明的上述实施例提出了一种信令基站辅助的快速接入数据基站接入方法，一次接入实现了对信令基站和数据基站的接入(包括上行同步，资源分配等)，流程大幅度简化，并且时延小，降低了信令拥塞的可能性。数据基站中无需PRACH信道，可用于数据信道的传输，资源利用率提升，数据基站无需广播公共信道信息(比如接入preamble时频信息)，可大大节省资源和提高能效。

本发明的实施例还提供一种基站的接入装置，包括：

获取模块，用于获取终端接入信令基站的信令接入信息；

同步模块，用于将所述信令接入信息同步给与所述信令基站通信连接的多个数据基站，由多个数据基站根据所述信令接入消息，获取终端后续发送给信令基站的业务连接消息，并根据所述业务连接消息，获得终端的上行接入信息；

选择模块，用于根据所述终端的上行接入信息从所述多个数据基站中选择一个数据基站，使所述终端直接接入选择的所述数据基站。

该装置的实施例通过终端一次接入信令基站，在信令基站与数据基站连接的情况下，现了对信令基站和数据基站的接入(包括上行同步，资源分配等)，并且时延小，降低了信令拥塞的可能性。

其中，所述获取模块具体用于：通过下行同步，获取信令基站广播的消息中关于终端接入序列的资源信息；从所述接入序列的资源信息中获取终端接入信令基站的信令接入信息。

其中，所述同步模块具体用于：将所述信令接入信息，基于时域同步给与所述信令基站通过Xn接口通信连接的多个数据基站。通过Xn接口将信令接入信息同步给数据基站，没有时延和容量限制。

其中，所述多个数据基站根据所述信令接入消息，获取终端后续发送给信令基站的多个无线资源控制协议RRC业务连接消息；并根据所述RRC业务连接消息，获得包括RRC业务连接消息的到达时间以及数据基站的DRB资源分配信息的上行接入信息。

其中，所述选择模块具体用于：根据所述RRC业务连接消息的到达时间，估计出终端的上行发射功率以及上行同步所需要的时间提前量；根据所述终端的上行发射功率、上行同步所需要的时间提前量以及数据基站的DRB资源分配信息，选择一个数据基站；将选择的数据基站的DRB资源分配信息、上行同步所需要的时间提前量以及终端需要的上行发射功率发送给终端，使终端直接接入选择的所述数据基站。这样，数据基站中无需PRACH(物理随机接入信道)，可用于数据信道的传输，资源利用率提升。

该装置是与上述方法对应的装置，上述方法的具体实现方式均适用于该装置的实施例中，也能达到相同的技术效果。

本发明的实施例还提供一种信令基站，包括如上所述的装置。

本发明的实施例还提供一种通信系统，包括信令基站以及多个数据基站，所述信令基站与所述多个数据基站通过Xn接口通信连接；其中，

所述信令基站获取终端接入信令基站的信令接入信息；将所述信令接入信息同步给与所述信令基站通信连接的多个数据基站；

多个数据基站根据所述信令接入消息，获取终端后续发送给信令基站的业务连接消息，并根据所述业务连接消息，获得终端的上行接入信息；

所述信令基站根据所述终端的上行接入信息从所述多个数据基站中选择一个数据基站，使所述终端直接接入选择的所述数据基站。

其中，信令基站和数据基站的具体实现流程如图3所示，本发明的上述实施例一次接入实现了对信令基站和数据基站的接入(包括上行同步，资源分配等)，流程大幅度简化，并且时延小，降低了信令拥塞的可能性，并有效地降低无线网络侧的信令交互开销。数据基站中无需PRACH信道，可用于数据信道的传输，资源利用率提升，数据基站无需广播公共信道信息(比如接入preamble时频信息)，可大大节省资源和提高能效。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种基站的接入方法，应用于一信令基站，其特征在于，包括：

获取终端接入信令基站的信令接入信息；

将所述信令接入信息同步给与所述信令基站通信连接的多个数据基站，由多个数据基站根据所述信令接入消息，获取终端后续发送给信令基站的业务连接消息，并根据所述业务连接消息，获得终端的上行接入信息；

根据所述终端的上行接入信息从所述多个数据基站中选择一个数据基站，使所述终端直接接入选择的所述数据基站。

2.根据权利要求1所述的基站的接入方法，其特征在于，获取终端接入信令基站的信令接入信息的步骤包括：

通过下行同步，获取信令基站广播的消息中关于终端接入序列的资源信息；

从所述接入序列的资源信息中，获取终端接入信令基站的信令接入信息。

3.根据权利要求1所述的基站的接入方法，其特征在于，将所述信令接入信息同步给与所述信令基站通信连接的多个数据基站的步骤包括：

将所述信令接入信息，基于时域同步给与所述信令基站通过Xn接口通信连接的多个数据基站。

4.根据权利要求1所述的基站的接入方法，其特征在于，多个数据基站根据所述信令接入消息，获取终端后续发送给信令基站的业务连接消息，并根据所述业务连接消息，获得终端的上行接入信息的步骤包括：

多个数据基站根据所述信令接入消息，获取终端后续发送给信令基站的多个无线资源控制协议RRC业务连接消息；

多个数据基站根据所述RRC业务连接消息，获得包括RRC业务连接消息的到达时间以及数据基站的无线数据承载DRB资源分配信息的上行接入信息。

5.根据权利要求4所述的基站的接入方法，其特征在于，根据所述终端的上行接入信息从所述多个数据基站中选择一个数据基站，使所述终端直接接入选择的所述数据基站的步骤包括：

根据所述RRC业务连接消息的到达时间，估计出终端的上行发射功率以及上行同步所需要的时间提前量；

根据所述终端的上行发射功率、上行同步所需要的时间提前量以及数据基站的DRB资源分配信息，选择一个数据基站；

将选择的数据基站的DRB资源分配信息、上行同步所需要的时间提前量以及终端需要的上行发射功率发送给终端，使终端直接接入选择的所述数据基站。

6.一种基站的接入装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取终端接入信令基站的信令接入信息；

同步模块，用于将所述信令接入信息同步给与所述信令基站通信连接的多个数据基站，由多个数据基站根据所述信令接入消息，获取终端后续发送给信令基站的业务连接消息，并根据所述业务连接消息，获得终端的上行接入信息；

选择模块，用于根据所述终端的上行接入信息从所述多个数据基站中选择一个数据基站，使所述终端直接接入选择的所述数据基站。

7.根据权利要求6所述的基站的接入装置，其特征在于，所述获取模块具体用于：通过下行同步，获取信令基站广播的消息中关于终端接入序列的资源信息；从所述接入序列的资源信息中获取终端接入信令基站的信令接入信息。

8.根据权利要求6所述的基站的接入装置，其特征在于，所述同步模块具体用于：将所述信令接入信息，基于时域同步给与所述信令基站通过Xn接口通信连接的多个数据基站。

9.根据权利要求6所述的基站的接入装置，其特征在于，所述多个数据基站根据所述信令接入消息，获取终端后续发送给信令基站的多个无线资源控制协议RRC业务连接消息；并根据所述RRC业务连接消息，获得包括RRC业务连接消息的到达时间以及数据基站的DRB资源分配信息的上行接入信息。

10.根据权利要求6所述的基站的接入装置，其特征在于，所述选择模块具体用于：根据所述RRC业务连接消息的到达时间，估计出终端的上行发射功率以及上行同步所需要的时间提前量；根据所述终端的上行发射功率、上行同步所需要的时间提前量以及数据基站的DRB资源分配信息，选择一个数据基站；

将选择的数据基站的DRB资源分配信息、上行同步所需要的时间提前量以及终端需要的上行发射功率发送给终端，使终端直接接入选择的所述数据基站。

11.一种信令基站，其特征在于，包括如权利要求6－10任一项所述的装置。

12.一种通信系统，包括信令基站以及多个数据基站，其特征在于，所述信令基站与所述多个数据基站通过Xn接口通信连接；其中，

所述信令基站获取终端接入信令基站的信令接入信息；将所述信令接入信息同步给与所述信令基站通信连接的多个数据基站；

多个数据基站根据所述信令接入消息，获取终端后续发送给信令基站的业务连接消息，并根据所述业务连接消息，获得终端的上行接入信息；

所述信令基站根据所述终端的上行接入信息从所述多个数据基站中选择一个数据基站，使所述终端直接接入选择的所述数据基站。