CN113163507A - 一种处理随机接入的方法、系统和基站 - Google Patents
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Abstract
本说明书提供一种处理随机接入的方法、系统和基站，随机接入方法包括：接收用户UE在T时刻发送的随机接入请求，根据可分配的上行资源数量，确定一个或一个以上上行授权信息，并向UE发送携带所述一个或一个以上上行授权信息的第一应答信息，接收UE根据所述第一应答信息反馈的第二应答信息，所述第二应答信息为UE根据从一个或一个以上上行授权信息中选取的目标上行授权信息生成的，根据所述第二应答信息完成所述UE的随机接入。通过该方法有效地解决多个UE在同一时频资源上使用同一个preamble发起随机接入的竞争冲突。
Description
技术领域
本公开涉及无线通信领域，尤其涉及一种处理随机接入的方法、系统和基站。
背景技术
在5G系统中，通过随机接入建立上行同步之后，UE(User Equipment，用户设备)才能和基站进行数据交互。随机接入过程是从UE发起随机接入前导码(preamble)开始尝试接入网络到和基站建立起基本信令连接的过程，随机接入成功率的高低可直接影响到用户的体验，同时随机接入成功率是5G系统中一个重要指标。
根据业务触发方式的不同，随机接入可分为基于竞争的随机接入和基于非竞争的随机接入。与竞争的随机接入相关的业务场景有UE初始接入时建立的无线连接、RRC(RadioResource Control，无线资源控制)连接重建等。与非竞争的随机接入相关的业务场景有切换、上行失步重同步等。
发明内容
本公开提供了一种处理随机接入的方法、系统和基站，通过该方法可以有效地解决多个UE在同一时频资源上使用同一个preamble发起随机接入的竞争冲突。
本公开实施例提供了一种处理随机接入的方法，该方法应用于基站设备，该方法包括：
接收用户UE在T时刻发送的随机接入请求；
根据可分配的上行资源数量，确定一个或一个以上上行授权信息，并向UE发送携带所述一个或一个以上上行授权信息的第一应答信息；
接收UE根据所述第一应答信息反馈的第二应答信息，所述第二应答信息为UE根据从一个或一个以上上行授权信息中选取的目标上行授权信息生成的；
根据所述第二应答信息完成所述UE的随机接入；
其中，所述上行授权信息为时频域资源信息。
可选的，该方法还包括：
根据接收用户UE在T时刻发送的随机接入请求，获取具有相同前导码preamble的UE数量。
可选的，所述根据可分配的上行资源数量，确定一个或一个以上上行授权信息，并向UE发送携带所述一个或一个以上上行授权信息的第一应答信息，还包括：
根据可分配的上行资源数量和所述UE数量，确定一个或一个以上上行授权信息，并向UE发送携带所述一个或一个以上上行授权信息的第一应答信息；
其中，所述根据可分配的上行资源数量和所述UE数量，确定一个或一个以上上行授权信息，具体包括：
根据所述可分配的上行资源数量和所述UE数量两个数量中的最小值确定一个或一个以上上行授权信息。
具体的，所述第二应答信息为UE根据从一个或一个以上上行授权信息中选取的目标上行授权信息生成的，具体包括：
根据所述目标上行授权信息获得临时小区无线网络临时标识TC-RNTI；
将利用所述TC-RNTI加扰后的信息作为第二应答信息。
可选的，在接收UE根据所述第一应答信息反馈的第二应答信息后，所述方法还包括：
判断是否存在两个或两个以上UE所发送的第二应答信息为根据相同上行授权信息生成的；
若存在，则向各UE发送携带小区无线网络临时标识TC-RNTI的第三应答报文，以使各UE根据接收的TC-RNTI再次发送第二应答报文。
通过上述方法可以看出，基站侧会主动将上行授权信息发送给UE侧，使UE根据上行授权信息发送接入请求，有效地解决多个UE在同一时频资源上使用同一个preamble发起随机接入的竞争冲突。
本公开实施例还提供了一种无线随机接入的系统，该系统包括基站和用户UE，
所述基站接收UE在T时刻发送的随机接入请求，并获取具有相同前导码preamble的UE数量；
所述基站根据可分配的上行资源数量以及该UE数量，确定一个或一个以上上行授权信息，并向UE发送携带所述一个或一个以上上行授权信息的随机接入响应信息；
所述UE接收所述随机接入响应信息，从一个或一个以上上行授权信息中确定目标上行授权信息，根据所述目标上行授权信息生成无线资源控制RRC连接请求，并将该RRC连接请求发送给基站；
所述基站接收UE发送的RRC连接请求，判断接收的多个UE发送的RRC中是否存在相同的目标上行授权信息；
若不存在，则根据所述RRC连接请求使UE接入；
若存在，则向所述UE发送竞争信息，所诉竞争信息根据可分配的小区无线网络临时标识TC-RNTI确定，以使UE根据所述竞争信息再次向基站发送RRC连接请求。
具体的，所述基站根据可分配的上行资源数量以及该UE数量，确定一个或一个以上上行授权信息，具体包括：
根据所述可分配的上行资源数量和所述UE数量两个数量中的最小值确定一个或一个以上上行授权信息。
具体的，根据所述目标上行授权信息生成无线资源控制RRC连接请求，具体包括：
根据所述目标上行授权信息获得临时小区无线网络临时标识TC-RNTI；
将利用所述TC-RNTI加扰后的信息作为RRC连接请求。
本公开实施例还提供了一种基站，该基站包括：
接收模块，用于接收用户UE在T时刻发送的随机接入请求；
第一处理模块，用于根据可分配的上行资源数量，确定一个或一个以上上行授权信息，并向UE发送携带所述一个或一个以上上行授权信息的第一应答信息；
所述接收模块，还用于接收UE根据所述第一应答信息反馈的第二应答信息，所述第二应答信息为UE根据从一个或一个以上上行授权信息中选取的目标上行授权信息生成的；
第二处理模块，用于根据所述第二应答信息完成所述UE的随机接入；
其中，所述上行授权信息为时频域资源信息。
可选的，所述第二处理模块，还用于判断是否存在两个或两个以上UE所发送的第二应答信息为根据相同上行授权信息生成的；
若存在，则向各UE发送携带小区无线网络临时标识TC-RNTI的第三应答报文，以使各UE根据接收的TC-RNTI再次发送第二应答报文。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本说明书的实施例，并与说明书一起用于解释本说明书的原理。
图1为本公开实施例提供的一种参数的获取方法的流程示意图；
图2为本公开实施例提供的一种参数的获取方法的架构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本说明书相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本说明书的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本说明书使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本说明书。在本说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本说明书可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本说明书范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
如图1所示，目前UE在最初和基站建立起连接时，都需要发起基于竞争的随机接入。每个小区的前导序列(preamble)有64个，按基于竞争、基于非竞争等不同的接入类型将64个前导序列分成多个区间。当基于竞争的随机接入开始时，UE会在对应的前导区间随机选择一个preamble发起随机接入，即图中的Msg1。因前导序列选择的随机性，可能存在同一时频资源上，多个UE使用了相同的preamble发起了随机接入。因为发起preamble的时频资源相同，这些UE会共享相同的RA-RNTI(协议规定，RA-RNTI根据发送preamble的时频资源计算)，通过RA-RNTI来解扰基站回复的RAR消息，所以这些UE会在对应的RAR窗口内接收到相同的RAR信息(即图中的Msg2)。
在解析到RAR消息后，UE就能获取到RRC连接请求(即图中的Msg3)的授权信息，并向基站发起RRC连接请求，在Msg3消息中，UE会携带一个特殊的ID用于身份识别，方便基站区分不同的UE。
对UE而言，不知道同一时频资源上是否有其他UE使用了相同的preamble也发起了随机接入，所以这可能导致随机接入的竞争冲突，然后基站在接收到Msg3消息后通过下发Msg4消息进行竞争解决。所有UE在收到Msg4消息后，会将Msg4中携带的ID号和Msg3发送的ID号进行对比，如果一致则竞争成功，允许当前接入；反之则竞争失败，不允许当前接入，需要重新发起随机接入。
当出现随机接入竞争冲突时，最终只能有一个UE成功接入，其他UE都需要重新发起随机接入，每次接入大概会消耗几十毫秒的时长。而在5G应用中，业务需求量大，接入终端数多，时延要求高，对终端的入网速率和接入成功率有了更高的要求。基于此，本发明提出了一种提升终端入网成功率的方法，使得在同一时频域资源上，preamble发生冲突时，多个UE能成功接入基站。
为了解决上述问题，本公开实施例提供了一种处理随机接入的方法，如图2所示，该方法应用于基站设备，所述方法包括：
S201接收用户UE在T时刻发送的随机接入请求；
S202根据可分配的上行资源数量，确定一个或一个以上上行授权信息，并向UE发送携带所述一个或一个以上上行授权信息的第一应答信息；
S203接收UE根据所述第一应答信息反馈的第二应答信息，所述第二应答信息为UE根据从一个或一个以上上行授权信息中选取的目标上行授权信息生成的；
S204根据所述第二应答信息完成所述UE的随机接入；
其中，所述上行授权信息为时频域资源信息。
在本实施例中，基站在T时候接收的随机接入请求可能存在多个具有相同前导码preamble的情况。
在一种确定是否存在多个具有相同前导码preamble的实施例中，基站在T时频资源检测窗口内可通过功率检测来判断是否有终端发起了随机接入。在检测窗口内可能出现多个超过预设峰值阈值的能量点P1、P2、…、Pn，可认为是多个传输节点在同一时刻使用相同频域资源发起接入。进一步地，对多个传输节点进行联合检测判断是否有多个UE选择了相同的preamble发起了随机接入。
在步骤S202中，基站可获取自身可分配的上行资源数量，可根据该上行资源数量，生成上行授权信息，具体的，该上行授权信息中可包括多个时频域资源信息，具体数量由上行资源数量确定。
在另一种实施例中，基站可以针对具有相同的preamble申请的UE数量和上行资源数量生成上行授权信息，具体的，为了避免上行授权的浪费，本实施例中，可获取相同的preamble申请的UE数量和上行资源数量两者的最小数量值，并根据该最小数量置获取对应数量的上行授权信息。
将上述上行授权信息发送给UE(一个或一个以上UE)，接收到上行授权信息的UE设备，可以从若干个上行授权信息中选取目标上行授权信息，并根据时频资源位置计算出对应的TC-RNTI值(与RA-RNTI的计算同理)。由于基站分配时频资源的唯一性，可保证使用不同时频资源的UE计算出的TC-RNTI不同，在各自对应的资源位置，使用对应的TC-RNTI加扰得到的第二应答信息，发送给基站。
同理，因为资源是基站分配的，所以基站根据RAR中分配的时频资源计算出对应的TC-RNTI，在对应的资源位置解析出各个UE发送的第二应答信息，避免了preamble发生冲突时，所有冲突UE使用同一个TC-RNTI发送第二应答信息的问题。
由于UE都会收到完整的RAR消息，发送第二应答信息的上行授权是在所有授权中随机选择的，所以存在多个UE选用了同一个上行授权发送第二应答信息，基站收到后可通过下述步骤对这些冲突的UE竞争解决，具体如下：
在接收UE根据所述第一应答信息反馈的第二应答信息后，判断是否存在两个或两个以上UE所发送的第二应答信息为根据相同上行授权信息生成的；
若存在，则向各UE发送携带小区无线网络临时标识TC-RNTI的第三应答报文，以使各UE根据接收的TC-RNTI再次发送第二应答报文。
在具体实施中，基站在收到所有第二应答报文后，会使用m个对应的TC-RNTI加扰的竞争解决消息下发给UE给UE。其中，m小于等于第一应答报文中的上行授权数，在竞争解决后，各个TC-RNTI转换成C-RNTI用于后续上下行数据加扰使用。当m个UE收到了竞争解决后，可再次向基站发送第二应答报文，从而完成随机接入。
通过上述实施例可以看出，通过对随机接入过程中UE和基站交互信息的改进，有效地解决多个UE在同一时频资源上使用同一个preamble发起随机接入的竞争冲突，提升了UE接入成功率。
本公开实施例还提供了一种无线随机接入的系统，该系统包括基站和用户UE，其中该用户UE可以为多个UE设备，该系统包括：
所述基站接收UE在T时刻发送的随机接入请求，并获取具有相同前导码preamble的UE数量；
所述基站根据可分配的上行资源数量以及该UE数量，确定一个或一个以上上行授权信息，并向UE发送携带所述一个或一个以上上行授权信息的随机接入响应信息；
所述UE接收所述随机接入响应信息，从一个或一个以上上行授权信息中确定目标上行授权信息，根据所述目标上行授权信息生成无线资源控制RRC连接请求，并将该RRC连接请求发送给基站；
所述基站接收UE发送的RRC连接请求，判断接收的多个UE发送的RRC中是否存在相同的目标上行授权信息；
若不存在，则根据所述RRC连接请求使UE接入；
若存在，则向所述UE发送竞争信息，所诉竞争信息根据可分配的小区无线网络临时标识C-RNTI确定，以使UE根据所述竞争信息再次向基站发送RRC连接请求。
其中，所述基站根据可分配的上行资源数量以及该UE数量，确定一个或一个以上上行授权信息，具体包括：
根据所述可分配的上行资源数量和所述UE数量两个数量中的最小值确定一个或一个以上上行授权信息。
其中，根据所述目标上行授权信息生成无线资源控制RRC连接请求，具体包括：
根据所述目标上行授权信息获得临时小区无线网络临时标识TC-RNTI；
将利用所述TC-RNTI加扰后的信息作为RRC连接请求。
通过该系统可以看出，基站侧主动将上行授权信息发送给UE，使UE根据上行授权信息向基站发送RRC，以及基站通过相应的竞争策略，可以使多个UE随机接入，避免了多个UE在同一时频资源上使用同一个preamble发起随机接入的竞争冲突，导致UE需要再次发送请求的技术问题。
本公开实施例还提供了一种基站，该基站包括：
接收模块，用于接收用户UE在T时刻发送的随机接入请求；
第一处理模块，用于根据可分配的上行资源数量，确定一个或一个以上上行授权信息，并向UE发送携带所述一个或一个以上上行授权信息的第一应答信息；
所述接收模块，还用于接收UE根据所述第一应答信息反馈的第二应答信息，所述第二应答信息为UE根据从一个或一个以上上行授权信息中选取的目标上行授权信息生成的；
第二处理模块，用于根据所述第二应答信息完成所述UE的随机接入；
其中，所述上行授权信息为时频域资源信息。
其中，所述第二处理模块，还用于判断是否存在两个或两个以上UE所发送的第二应答信息为根据相同上行授权信息生成的；
若存在，则向各UE发送携带小区无线网络临时标识TC-RNTI的第三应答报文，以使各UE根据接收的TC-RNTI再次发送第二应答报文。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里申请的发明后，将容易想到本说明书的其它实施方案。本说明书旨在涵盖本说明书的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本说明书的一般性原理并包括本说明书未申请的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本说明书的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本说明书并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本说明书的范围仅由所附的权利要求来限制。
以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已，并不用以限制本说明书，凡在本说明书的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种处理随机接入的方法，其特征在于，所述方法应用于基站设备，所述方法包括：
接收用户UE在T时刻发送的随机接入请求；
根据可分配的上行资源数量，确定一个或一个以上上行授权信息，并向UE发送携带所述一个或一个以上上行授权信息的第一应答信息；
接收UE根据所述第一应答信息反馈的第二应答信息，所述第二应答信息为UE根据从一个或一个以上上行授权信息中选取的目标上行授权信息生成的；
根据所述第二应答信息完成所述UE的随机接入；
其中，所述上行授权信息为时频域资源信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据接收用户UE在T时刻发送的随机接入请求，获取具有相同前导码preamble的UE数量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据可分配的上行资源数量，确定一个或一个以上上行授权信息，并向UE发送携带所述一个或一个以上上行授权信息的第一应答信息，还包括：
根据可分配的上行资源数量和所述UE数量，确定一个或一个以上上行授权信息，并向UE发送携带所述一个或一个以上上行授权信息的第一应答信息；
其中，所述根据可分配的上行资源数量和所述UE数量，确定一个或一个以上上行授权信息，具体包括：
根据所述可分配的上行资源数量和所述UE数量两个数量中的最小值确定一个或一个以上上行授权信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二应答信息为UE根据从一个或一个以上上行授权信息中选取的目标上行授权信息生成的，具体包括：
根据所述目标上行授权信息获得临时小区无线网络临时标识TC-RNTI；
将利用所述TC-RNTI加扰后的信息作为第二应答信息。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在接收UE根据所述第一应答信息反馈的第二应答信息后，所述方法还包括：
判断是否存在两个或两个以上UE所发送的第二应答信息为根据相同上行授权信息生成的；
若存在，则向各UE发送携带小区无线网络临时标识TC-RNTI的第三应答报文，以使各UE根据接收的TC-RNTI再次发送第二应答报文。
6.一种无线随机接入的系统，其特征在于，该系统包括基站和用户UE，
所述基站接收UE在T时刻发送的随机接入请求，并获取具有相同前导码preamble的UE数量；
所述基站根据可分配的上行资源数量以及该UE数量，确定一个或一个以上上行授权信息，并向UE发送携带所述一个或一个以上上行授权信息的随机接入响应信息；
所述UE接收所述随机接入响应信息，从一个或一个以上上行授权信息中确定目标上行授权信息，根据所述目标上行授权信息生成无线资源控制RRC连接请求，并将该RRC连接请求发送给基站；
所述基站接收UE发送的RRC连接请求，判断接收的多个UE发送的RRC中是否存在相同的目标上行授权信息；
若不存在，则根据所述RRC连接请求使UE接入；
若存在，则向所述UE发送竞争信息，所诉竞争信息根据可分配的小区无线网络临时标识TC-RNTI确定，以使UE根据所述竞争信息再次向基站发送RRC连接请求。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述基站根据可分配的上行资源数量以及该UE数量，确定一个或一个以上上行授权信息，具体包括：
根据所述可分配的上行资源数量和所述UE数量两个数量中的最小值确定一个或一个以上上行授权信息。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，根据所述目标上行授权信息生成无线资源控制RRC连接请求，具体包括：
根据所述目标上行授权信息获得临时小区无线网络临时标识TC-RNTI；
将利用所述TC-RNTI加扰后的信息作为RRC连接请求。
9.一种基站，其特征在于，所述基站包括：
接收模块，用于接收用户UE在T时刻发送的随机接入请求；
第一处理模块，用于根据可分配的上行资源数量，确定一个或一个以上上行授权信息，并向UE发送携带所述一个或一个以上上行授权信息的第一应答信息；
所述接收模块，还用于接收UE根据所述第一应答信息反馈的第二应答信息，所述第二应答信息为UE根据从一个或一个以上上行授权信息中选取的目标上行授权信息生成的；
第二处理模块，用于根据所述第二应答信息完成所述UE的随机接入；
其中，所述上行授权信息为时频域资源信息。
10.根据权利要求9所述的基站，其特征在于，
所述第二处理模块，还用于判断是否存在两个或两个以上UE所发送的第二应答信息为根据相同上行授权信息生成的；
若存在，则向各UE发送携带小区无线网络临时标识TC-RNTI的第三应答报文，以使各UE根据接收的TC-RNTI再次发送第二应答报文。
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