WO2012068785A1 - 一种专用前导资源分配的方法及装置 - Google Patents

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WO2012068785A1
WO2012068785A1 PCT/CN2011/070265 CN2011070265W WO2012068785A1 WO 2012068785 A1 WO2012068785 A1 WO 2012068785A1 CN 2011070265 W CN2011070265 W CN 2011070265W WO 2012068785 A1 WO2012068785 A1 WO 2012068785A1
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WO
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prach
resource
user equipment
allocated
prach resource
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PCT/CN2011/070265
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English (en)
French (fr)
Inventor
刘娟娟
Original Assignee
中兴通讯股份有限公司
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource

Definitions

  • the present invention relates to the field of communications, and in particular, to a method and apparatus for LTE (Long Term Evolution) dedicated preamble resource allocation.
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE is a long-term evolution technology.
  • the random access process is a key process of LTE. Random access is divided into two types, which are random access and non-contention random access.
  • the contention random access is randomly selected by a user equipment (User Equipment, UE) in a non-dedicated preamble resource, as shown in FIG.
  • the non-contention random access is assigned by the evolved base station (eNB) to the UE with a dedicated preamble and a Physical Random Access Channel (PRACH) timing.
  • the UE sends the designated dedicated preamble at the specified PRACH opportunity, as shown in the figure. 2 is shown.
  • the eNB informs the UE of the dedicated preamble resource in two ways: When the HO (Handover) is used, the UE sends the dedicated preamble information to inform the UE; when it is out of step, it passes the DCI (Downlink Control Information, downlink) Control information) 1A carries dedicated preamble information to inform the UE.
  • the HO High-over
  • the UE sends the dedicated preamble information to inform the UE; when it is out of step, it passes the DCI (Downlink Control Information, downlink) Control information) 1A carries dedicated preamble information to inform the UE.
  • DCI Downlink Control Information, downlink
  • RRC Radio Resource Control
  • the trigger condition for the non-contention-specific preamble to be released on the UE side is: Case 1. UE non-contention RA (Random Access) succeeds; or, in case 2. UE, UE T304 times out; or, Case 3. Loss When the step is reached, the RA reaches the maximum number of transmissions and still fails.
  • UE non-contention RA Random Access
  • the dedicated preamble release In order to ensure that the UE can correctly use the dedicated preamble, the dedicated preamble release must be later than the UE side.
  • the dedicated preamble occupation time of the case 1 is the shortest, and in case 1, the dedicated preamble is allocated to one UE, and the dedicated preamble resource can be successfully released, and the following steps are required: a The eNB sends the dedicated preamble to the UE through the HO command or the DCI 1A; After receiving the indication, the UE initiates a random access, and sends an MSG1 (ie, a dedicated preamble); c.
  • MSG1 ie, a dedicated preamble
  • the eNB sends an MSG2 (MSG1 response message) to the UE; at this time, the UE considers that the non-contention RA is successful, and the UE releases the dedicated preamble resource.
  • MSG2 MSG1 response message
  • This series of processes takes at least 10ms, while the case 2 and Case 3 dedicated preambles take up much longer than 10ms. Therefore, in the case of dedicated preamble resources, when non-contention access is required, it is reasonably allocated.
  • Dedicated preamble resources have important guiding significance for improving UE access success rate and access performance.
  • the present invention provides a dedicated preamble resource allocation method, including: initializing resource inclusion relationships between different PRACH mask indexes according to a PRACH configuration index and a current system; acquiring resource occupancy of each PRACH mask index a coefficient, the resource occupancy coefficient being a ratio between a number of PRACH resources indicated by the PRACH mask and a number of PRACH resources indicated by the PRACH configuration index;
  • the PRACH resource is allocated to the user equipment according to the inclusion relationship between the resource occupancy coefficient and the PRACH resource.
  • the step of allocating the PRACH resource to the user equipment according to the inclusion relationship between the resource occupancy coefficient and the PRACH resource includes:
  • the step of allocating the PRACH resource to the user equipment according to the inclusion relationship between the resource occupancy coefficient and the PRACH resource includes:
  • the PRACH resource with the largest resource occupancy coefficient of the remaining PRACH resources in the PRACH resource pool is allocated to the user equipment.
  • the step of allocating the PRACH resource to the user equipment according to the inclusion relationship between the resource occupancy coefficient and the PRACH resource further includes:
  • the largest corresponding PRACH resource is allocated to the user equipment.
  • the step of obtaining the number of user equipments that may perform non-contention random access comprises: counting the average usage duration of the dedicated preamble;
  • the statistical average dedicated preamble is used over a long edge of the cell and the channel quality is less than the number of user equipment wide channel quality values, a non-competitive as possible to perform random access number of the user equipment N ue.
  • the priority allocation is satisfied and the dedicated preamble has been allocated and remaining The PRACH resource of the PRACH mask index is given to the user equipment.
  • the method further includes:
  • the allocated PRACH resource is marked as allocated, and is indicated in the inclusion relationship as the PRACH resource included in the allocated PRACH resource, and the The PRACH resource of the allocated PRACH resource conflicts is marked as allocated; and, after the user equipment is not successfully accessed, or the dedicated preamble resource reaches the maximum usage time, the PRACH resource allocated to the user equipment is recovered, and the recovered The PRACH resource, the PRACH resource indicated in the included relationship as being included in the recovered PRACH resource, and the PRACH resource collided with the recovered PRACH resource are marked as unallocated.
  • the present invention also provides a dedicated preamble resource allocation apparatus, including:
  • An initialization module configured to: initialize an inclusion relationship between PRACH resources indicated by different PRACH mask indexes according to a PRACH configuration index and a current system; and acquire a resource occupation coefficient of each PRACH mask index, where the resource occupancy coefficient is a ratio between the number of PRACH resources indicated by the PRACH mask index and the number of PRACH resources indicated by the configured PRACH configuration index;
  • a resource allocation module configured to allocate a PRACH resource to the user equipment according to the inclusion relationship between the resource occupancy coefficient and the PRACH resource.
  • the resource allocation module includes:
  • the resource allocation module includes:
  • a judging unit configured to determine a priority of the service on the user equipment or the user equipment; the first allocation unit is configured to: when the judging unit judges that the priority of the service on the user equipment or the user equipment is higher than a pre- When the priority value is set, the PRACH resource with the largest resource occupancy coefficient of the remaining PRACH resources in the PRACH resource pool is allocated to the user equipment.
  • the resource allocation module further includes a second allocation unit, where the second allocation unit includes a statistical subunit and an allocation subunit, where:
  • the statistic subunit is configured to: when the determining unit determines that the priority of the service on the user equipment or the user equipment is not higher than a preset priority threshold, acquiring a user equipment that may perform non-contention random access
  • the allocation subunit is configured to: when the determining unit determines that the priority of the service on the user equipment or the user equipment is not higher than a preset priority threshold, the remaining in the PRACH resource pool The resource occupancy coefficient of the PRACH resource is less than or equal to? The largest corresponding PRACH resource is allocated to the user equipment.
  • the statistical unit or the statistical subunit is configured to acquire the number of user equipments that may perform non-contention random access N Firm e according to the following manner:
  • Counting the average usage duration of the dedicated preamble counting the number of user equipments at the cell edge and the channel quality lower than the channel quality threshold in the average usage duration of the dedicated preamble, as the number of user equipments that may perform non-contention random access NRON e .
  • the allocation unit or the allocation sub-unit allocates the resource occupancy coefficient of the remaining PRACH resources in the PRACH resource pool to be less than or equal to? and the largest corresponding PRACH resource is allocated to the user equipment, and the priority allocation is satisfied and the dedicated preamble has been
  • the PRACH resource that is allocated and still has a PRACH mask index is left to the user equipment.
  • the device further includes a resource maintenance module, where the resource maintenance module is configured to: when the PRACH resource is allocated to the user equipment, mark the allocated PRACH resource as allocated, and be instructed in the inclusion relationship a PRACH resource that is included in the allocated PRACH resource, and a PRACH resource that is in conflict with the allocated PRACH resource is marked as allocated; and, after the user equipment is not successfully accessed, or the dedicated preamble resource is reached After the maximum usage time, recovering the PRACH resource allocated to the user equipment, the recovered PRACH resource, the PRACH resource indicated in the included relationship in the included PRACH resource, and the The PRACH resources of the recovered PRACH resource conflict are marked as unassigned.
  • the resource maintenance module is configured to: when the PRACH resource is allocated to the user equipment, mark the allocated PRACH resource as allocated, and be instructed in the inclusion relationship a PRACH resource that is included in the allocated PRACH resource, and a PRACH resource that is in conflict with the allocated PRACH resource is marked as allocated; and, after the user equipment is not successfully accessed, or the dedicated pre
  • the limited dedicated preamble resources can be reasonably utilized, the utilization of the dedicated preamble resources can be effectively improved, and the access performance and the access success rate of the user can be improved.
  • Figure 1 is a flow chart of a competitive random access procedure
  • Figure 3 is a schematic diagram of an apparatus for implementing the method of the present invention.
  • FIG. 4 is a flow chart of counting the number of UEs that need to allocate a dedicated preamble in the window of the present invention
  • FIG. 5 is a schematic diagram of initialization of a PRACH resource according to the present invention
  • Figure 6 is a flow chart of a dedicated preamble allocation embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flow chart of another embodiment of dedicated preamble allocation in accordance with the present invention.
  • the present invention provides a dedicated preamble resource allocation method and apparatus.
  • the method includes: establishing, according to the planned dedicated preamble resource, an inclusion relationship between different PRACH time-frequency domain resource configurations, and calculating a resource occupancy coefficient of each PRACH mask index, according to the resource occupancy coefficient and the inclusion between the PRACH resources
  • the relationship is PRACH resource allocation.
  • the dedicated preamble resource is indicated by a dedicated preamble index and a PRACH mask index corresponding to the dedicated preamble.
  • the dedicated preamble index indicates the content to be transmitted, and the PRACH mask index indicates that the time-frequency resource of the dedicated preamble is allowed to be transmitted.
  • the present invention provides a dedicated preamble resource allocation method, including:
  • the resource allocation step allocates a PRACH resource to the user equipment according to the inclusion relationship between the resource occupancy coefficient and the PRACH resource.
  • the step of allocating the PRACH resource to the user equipment according to the inclusion relationship between the resource occupancy coefficient and the PRACH resource includes:
  • resource allocation can also be performed according to priorities, and different priority methods are used for different allocation methods.
  • One allocation method is:
  • the resource occupancy coefficient of the remaining PRACH resources in the PRACH resource pool The largest PRACH resource is allocated to the user equipment.
  • the corresponding PRACH resource is allocated to the user equipment.
  • the user equipment acquires the number of non-competitive N ue is possible to perform random access comprises: using the long-time statistical average dedicated preamble; may be random access delay in accordance with a non-competitive and non-competitive random access success rate statistics.
  • the priority allocation meets the condition and the dedicated preamble has been allocated and the remaining PRACH mask remains.
  • the PRACH resource of the code index is given to the user equipment.
  • the method further includes: when the PRACH resource is allocated to the user equipment, marking the PRACH resource as being allocated, and according to the inclusion relationship, the PRACH resource included in the allocated PRACH resource, and the foregoing
  • the PRACH resource of the allocated PRACH resource conflicts is marked as allocated; and, after the user equipment is not successfully accessed, or after the maximum usage time of the dedicated preamble resource is reached, the PRACH resource allocated to the user equipment is recovered, and according to the Description
  • the present invention also provides a dedicated preamble resource allocation apparatus, including an initialization module, a resource allocation module, and a resource maintenance module, as shown in FIG. 3, wherein:
  • the initialization module is configured to: initialize the inclusion relationship between the PRACH resources indicated by the different PRACH mask indexes according to the currently configured PRACH Config index and the current system, and form a dedicated preamble and a PRACH mask index thereof.
  • Resource tree Calculating a resource occupancy coefficient of each PRACH mask index, that is, a ratio coefficient of the PRACH resource occupied by the PRACH mask index in one frame or two frames and the total PRACH resource in the one frame or two frames; that is, the PRACH The ratio between the number of PRACH resources indicated by the mask I and the number of PRACH resources indicated by the configured PRACH configuration index; the resource occupancy coefficient may be calculated according to the resource tree, or the resource tree may not be used.
  • the use of the resource tree to indicate the resource inclusion relationship is only an example of the present invention. The inclusion and mutual exclusion relationship between the resources may be used in other ways as needed. The present invention does not limit this.
  • the resource allocation module is configured to: allocate a PRACH resource to the user equipment according to the inclusion relationship between the resource occupancy coefficient and the PRACH resource.
  • the resource maintenance module is configured to: release the allocated dedicated preamble resource and reclaim the dedicated preamble resource that is no longer used. Specifically, when the PRACH resource is allocated to the user equipment, the PRACH resource is marked as allocated, and the PRACH resource included in the allocated PRACH resource and the PRACH resource that conflicts with the allocated PRACH resource are marked as And the PRACH resource allocated to the user equipment is recovered and the PRACH resource is included or conflicted with the PRACH resource after the user equipment is successfully accessed or after the maximum usage time of the dedicated preamble resource is reached. The PRACH resource is marked as unassigned.
  • the resource allocation module includes:
  • the resource allocation module includes a determining unit, a first allocating unit, and a second allocating unit, where:
  • the determining unit is configured to determine the priority of the service on the user equipment or the user equipment; the first allocation unit is configured to: when the determining unit determines that the priority of the service on the user equipment or the user equipment is higher than a preset priority The value of the PRACH resource with the largest resource occupancy coefficient of the remaining PRACH resources in the PRACH resource pool is allocated to the user equipment.
  • the allocation subunit is configured to: when the determining unit determines that the priority of the service on the user equipment or the user equipment is not higher than a preset priority threshold, the remaining PRACH resource resources in the PRACH resource pool The occupancy coefficient is less than or equal to? The largest corresponding PRACH resource is allocated to the user equipment.
  • the PRACH resource that satisfies the condition and the dedicated preamble has been allocated and the PRACH mask index remains remains is preferentially allocated to the user equipment.
  • the statistic unit or the statistic subunit is configured to obtain the number of user equipments that may perform non-contention random access according to the following manner:
  • the average duration of the dedicated preamble can be based on the non-contention random access delay and the non-contention random access success rate.
  • a method for LTE dedicated preamble resource allocation according to the present invention includes the following steps: Step 1. Initialize the dedicated lead resource pool.
  • the dedicated preamble resource consists of two parts: a dedicated preamble index resource and a time-frequency resource that sends a dedicated preamble index.
  • the dedicated preamble index resource is system configurable (1-64 for the range of values).
  • the time-frequency resource for transmitting the dedicated preamble index is determined by the PRACH configuration index and the PRACH mask index.
  • the PRACH mask index is sorted by a tree diagram.
  • the PRACH resource corresponding to the PRACH mask on each tree node is a subset of the PRACH resources corresponding to the PRACH mask index on the connected upper-level node.
  • the resource occupancy coefficient R m ⁇ is calculated for each available PRACH mask index according to the currently set PRACH configuration index.
  • the PRACH mask index ranges from 0 to 12.
  • the PRACH mask index ranges from 0 to 15.
  • the correspondence between the PRACH mask index and the PRACH resource can be found in the standard TS36.321 Table 7.3-1: PRACH mask index values.
  • the resource occupancy coefficient R ma ⁇ of the PRACH mask index is The ratio of the number of PRACH resources indicated by the PRACH mask index to N P w , ie, NINown for each PRACH mask index, the resource occupancy coefficient R ma ⁇ —is calculated The resource occupancy coefficient corresponding to the PRACH mask index is recalculated according to the new PRACH configuration index.
  • Step 2. Count the number of UEs that may perform non-contention access. Comprising the steps of: long ⁇ ⁇ The average using a non-competitive random access delay statistics dedicated preamble; to average dedicated preamble length ⁇ ⁇ as a long, the statistical duration at the cell edge and the channel quality is below the channel quality wide The number of UEs (which may need to perform non-contention random access), recorded as N law e . You can use sliding window statistics or periodic statistics. When sliding window statistics, the window size is ⁇ ⁇ ; When using periodic statistics, the statistical period is ⁇ ⁇ .
  • Step 3 Assign a dedicated preamble to the UE.
  • Allocating a dedicated preamble resource is an allocation of two parameters: a PRACH mask index corresponding to the dedicated preamble index and the dedicated preamble index.
  • the UE may be allocated a suitable dedicated preamble resource according to a preset principle.
  • the setting principle is: according to the priority of the UE, or the service priority of the UE, or all UEs use the same processing flow, that is, all users are processed according to the ordinary user.
  • Step 3.1 Assign a dedicated preamble to high-priority users or high-service priority users.
  • the high priority user can be a VIP user or the like (not limited to this).
  • the largest PRACH resource obtained from the remaining resources is allocated to the user. Go to step 3.2.7.
  • Step 3.2 Assign a dedicated preamble to the normal user or the ordinary business user.
  • Step 3.2.1 Update the current PRACH resource pool, including the dedicated pilot resource recovery that has been separated;
  • Step 3.2.2 Calculate the total number of PRACH opportunities in the current remaining PRACH resource pool.
  • Step 3.2.4 According to the calculated coefficient, look up the resource occupancy coefficient in the remaining resource pool as the U ⁇ PRACH mask index and its corresponding dedicated preamble value, and assign it to the UE.
  • the PRACH resource whose dedicated preamble has been allocated and the PRACH mask index remains is preferentially found. If there are no such resources, the PRACH resources satisfying the conditions are randomly selected among the remaining resources.
  • Step 3.2.5 If found, go to step 3.2.7;
  • Step 3.2.6 If not found, find the PRACH mask index with the resource occupancy factor less than R and the corresponding dedicated preamble value from the remaining resources.
  • Step 3.2.7 Set the PRACH resource determined by the found dedicated preamble and the PRACH mask index to the "Assign" state; and the conflict with the allocated dedicated preamble resource or the included PRACH resource is also set to "Assign" status.
  • Step 3.2.8 After a certain UE is successfully accessed or after the maximum usage time of the dedicated preamble resource is reached, the system automatically recovers the PRACH resource, and sets the recovered resource and the PRACH resource that conflicts with or is included by the system as "" UnAssign (unallocated) status.
  • Step 1 Initialize the PRACH resource.
  • Step 101 Initialize a Prach resource tree according to an inclusion relationship between PRACH mask indexes.
  • Figure 5 shows the initialization of the PRACH resource tree, which is based on a dedicated preamble.
  • PRACH configuration index 14, FDD system as an example.
  • the PRACH resource tree with a dedicated preamble index of 62 is the same as that of Figure 5, that is, different dedicated preamble indexes, corresponding to the same PRACH resource tree.
  • All dedicated PRACH resources under one cell contain all dedicated preambles and their corresponding PRACH resource trees.
  • Step 102 Calculate a resource occupancy coefficient of each PRACH mask index.
  • PRACH mask index 8 resource occupancy factor
  • Step 2 Count the number of UEs that may perform non-contention access. See Figure 4 for details, including the following steps:
  • Step 201 According to the non-contention random access delay and the average duration of the dedicated preamble of the non-contention random access success rate statistics; after the terminal non-contention access is successful, the dedicated preamble resource is released; the terminal is not contending After the entry fails, the base station side also releases the dedicated preamble resource after a long time of fixation. If it is not released, the resource will hang.
  • the terminal non-contention access success rate and non-contention access delay Get the average duration of the dedicated leader, for example,
  • dedicated preamble average delay (non-contending access success delay * non-contending access success rate + non-contention access failure dedicated preamble occupation delay * (1-non-competitive access success rate)) .
  • the calculation formula is not limited to this.
  • the non-contention access success delay and non-contention access failure dedicated preamble occupation delay is basically a statistical constant.
  • Step 202 Calculate the average usage duration of the dedicated preamble as the window size, and count the number of UEs in the window that are at the cell edge and have poor channel quality in a sliding window or periodic manner (the UEs may need to perform non-exhaustion). Striving for random access), recorded as N Recognition e ;
  • Step 3 Assign a suitable dedicated preamble resource to a user according to your customized needs.
  • Figures 6 and 7 show flow diagrams for assigning appropriate dedicated pilot resources to users of different priorities under different requirements.
  • a dedicated preamble allocation process is provided for high-priority users or high-service priority users, including:
  • Step 601 traverse the current dedicated preamble resource pool from the first dedicated preamble resource.
  • Step 602 Initialize the temporary dedicated preamble resource, and initialize the temporary dedicated preamble index and the temporary dedicated preamble index to be the preamble corresponding to the first idle dedicated preamble resource. Index and mask index; Step 603, it is determined whether all resources have been traversed; if it has been traversed, then proceeds to step 606; if the traversal is not completed, proceeds to step 604;
  • Step 604 Obtain resource information of a current dedicated PRACH resource.
  • Step 605 it is determined whether the obtained PRACH mask index corresponding to the resource is 0; if it is 0, then proceeds to step 610; if not 0, proceeds to step 607; Step 606: The PRACH resource indicated by the temporary dedicated preamble resource is allocated to the user; Step 607, comparing the corresponding ⁇ of the dedicated preamble resource with the R ⁇ _ corresponding to the resource recorded by the temporary dedicated preamble resource, if yes , enter Step 608; if ⁇ . ⁇ Less than or equal to R draws to step 609;
  • Step 608 Assign the resource corresponding to the dedicated preamble resource to the temporary dedicated preamble resource; Step 609, traverse the next idle dedicated preamble resource;
  • Step 610 The dedicated preamble resource is directly allocated to the user.
  • a dedicated lead distribution process is provided for common users or common business priority users, including:
  • Step 701 Calculate the total number of PRACH opportunities in the current remaining PRACH resource pool.
  • the PRACH resource When searching, it preferentially finds the PRACH resource whose preamble has been allocated and which still has a PRACH mask index. If there is no such resource, the PRACH resource that satisfies the condition is randomly selected among the remaining resources.
  • Step 704 Find, from the remaining resources, a PRACH mask index with a coefficient less than ? and a corresponding dedicated preamble index;
  • Step 705 Allocate the PRRN resource determined by the found dedicated preamble index and the PRACH mask index to the UE;
  • Step 706 The PRACH resource determined by the found dedicated preamble index and the PRACH mask index is set to an "Assign"state; and the PRACH resource that is associated with the allocated dedicated preamble resource or the included PRACH resource is also set to "Assign" status.
  • the present invention can reasonably utilize limited dedicated preamble resources, effectively improve the utilization rate of patent preamble resources, and improve user access performance and access success rate.

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Abstract

本发明提供一种专用前导资源分配方法和装置，所述方法包括：根据物理随机接入信道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，所述资源占用系数为该PRACH掩码索引所指示的PRACH资源个数与所述PRACH配置索引所指示的PRACH资源个数之间的比值；以及，根据所述资源占用系数和所述PRACH资源之间的包含关系为用户设备分配PRACH资源，本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。

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， 竟争随机接入和非竟争随机接入。
竟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。 非竟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。 对于非竟争随机接入， 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 竟争接入时使用， 剩下的一部分用来做非竟争接入使用。 具体可以用作非竟 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。
非竟争专用前导在 UE侧被释放的触发条件为： 情况 1.UE非竟争 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 MSGl (即专用前导）； c. eNB发送 MSG2 ( MSG1的响应消息）给 UE; 此时 UE认为非竟争 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 非竟争接入的时候， 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
本发明的目的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： 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， 所述资源占用 系数为所述 PRACH掩码索弓 I所指示的 PRACH资源个数与所述 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。
优选地， 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：
获取可能执行非竟争随机接入的用户设备个数 ； 获取当前 PRACH资 源池中剩余的 PRACH 机会总数 N τ Total , 计算专用前导的使用系数 se = NLeft—T Nue , 其中， >1时， 令 = 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 ? 且最大的对应的 PRACH资 源分配给用户设备。
优选地， 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阔值时， 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。
优选地， 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资源的步骤还包括：
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阔值 时， 获取可能执行非竟争随机接入的用户设备个数 ； 获取当前 PRACH资 源池中剩余的 PRACH 机会总数 N τ Total , 计算专用前导的使用系数 se = NLeft—T Nue , 其中， >1时， 令 = 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 ? 且最大的对应的 PRACH资 源分配给用户设备。
优选地， 获取可能执行非竟争随机接入的用户设备个数 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 质量阔值的用户设备个数， 作为可能执行非竟争随机接入的用户设备个数 Nue 。
优选地，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^^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。
优选地， 所述方法还包括：
将 PRACH资源分配给用户设备时，将已分配的 PRACH资源标记为已分 配， 并将在所述包含关系中被指示为包含在所述已分配的 PRACH资源中的 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， 当用户设备非竟争接入成功后或者专用前导资源达到最大使 用时间后， 回收分配给所述用户设备的 PRACH资源， 并将已回收的 PRACH 资源、 在所述包含关系中被指示为包含于所述已回收的 PRACH 资源中的 PRACH资源、 以及与所述已回收的 PRACH资源冲突的 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， 其设置成： 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， 所述资源占用系数为所述 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， 其设置成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。
优选地， 所述资源分配模块包括：
统计单元，其设置成：获取可能执行非竟争随机接入的用户设备个数 ； 获取当前 PRACH资源池中剩余的 PRACH机会总数 N^p ¾w, ,计算专用前 导的使用系数 7^ = 。ϋ, / , 其中， ^>l时， 令^ = l ; 分配单元，其设置成将所述 PRACH资源池中剩余的 PRACH资源中资源 占用系数小于等于 ? 且最大的对应的 PRACH资源分配给用户设备。 优选地， 所述资源分配模块包括：
判断单元， 其设置成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， 其设置成： 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阔值时， 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。
优选地， 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：
所述统计子单元设置成： 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阔值时， 获取可能执行非竟争随机接入 的用户设备个数 N„j 获取当前 PRACH 资源池中剩余的 PRACH机会总数 N一一 , 计算专用前导的使用系数 ^ =^ 。ϋ, / , 其中， >l 时， 令 = 1 ;
所述分配子单元设置成： 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阔值时， 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 ? 且最大的对应的 PRACH资源分 配给用户设备。
优选地， 所述统计单元或统计子单元设置成根据如下方式获取可能执行 非竟争随机接入的用户设备个数 N„e：
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阔值的用户设备个数， 作为可能执行非 竟争随机接入的用户设备个数 N„e。
优选地， 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 ? 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。
优选地， 所述装置还包括资源维护模块， 所述资源维护模块设置成： 将 PRACH资源分配给用户设备时，将已分配的 PRACH资源标记为已分 配， 并将在所述包含关系中被指示为包含于所述已分配的 PRACH资源中的 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， 当用户设备非竟争接入成功后或者专用前导资源达到最大使 用时间后， 回收分配给所述用户设备的 PRACH资源，将已回收的 PRACH资 源、 在所述包含关系中被指示为包含于所述已回收的 PRACH 资源中的 PRACH资源、 及与所述已回收的 PRACH资源冲突的 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， 有效提高专用前导资 源利用率， 提高用户的接入性能和接入成功率。 附图概述
图 1是竟争随机接入过程流程图；
图 2是非竟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。
本发明的较佳实施方式
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 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掩码索弓 I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， 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：
获取可能执行非竟争随机接入的用户设备个数 ； 获取当前 PRACH资 源池中剩余的 PRACH 机会总数 N τ Total , 计算专用前导的使用系数 se = N ac〜 INue (当 U 1时， R = 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 ? 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， 不同优先级釆取不同的分配方 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阔值时， 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阔值 时， 获取可能执行非竟争随机接入的用户设备个数 ； 获取当前 PRACH资 源池中剩余的 PRACH 机会总数 N τ Total , 计算专用前导的使用系数 se = N ac〜 INue (当 U 1时， Ruse = ； 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 ? 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竟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； 可以根据非竟争随机接入时延及非竟争 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 质量阔值的用户设备个数， 作为可能执行非竟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 ? 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， 并根据所述包含关系， 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， 当用户设备非竟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， 并根据所述 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：
初始化模块设置成： 根据当前配置的 PRACH配置索引 （PRACH Config index )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及其 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掩码索引在一帧或 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掩码索弓 I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。
资源分配模块设置成： 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。
资源维护模块设置成： 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。 具体地， 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 户设备非竟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，将所回收的 PRACH资源及被其包含或与其 冲突的 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，其设置成：获取可能执行非竟争随机接入的用户设备个数 ； 获取当前 PRACH资源池中剩余的 PRACH机会总数 N^p ¾w, ,计算专用前 导的使用系数 7^ = 。ϋ, / (当 R > 1时， R = l ) ； 分配单元，其设置成将所述 PRACH资源池中剩余的 PRACH资源中资源 占用系数小于等于 ? 且最大的对应的 PRACH资源分配给用户设备。 或者， 所述资源分配模块包括判断单元、 第一分配单元和第二分配单元， 其中：
判断单元设置成判断所述用户设备或用户设备上业务的优先级； 第一分配单元设置成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阔值时，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： 所述统计子单元设置成： 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阔值时， 获取可能执行非竟争随机接入 的用户一设备 al个数 N„e ; 获取当前 PRACH 资源池中剩余的 PRACH机会总数 ， 并计算专用前导的使用 MtU ——^!^ (当 R > 1时， se = i ) ；
所述分配子单元设置成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阔值时， 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 ? 且最大的对应的 PRACH资源分配 给用户设备。
中资源占用系数小于等于 ? 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设置成根据如下方式获取可能执行非竟争随 机接入的用户设备个数 ：
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阔值的用户设备个数， 作为可能执行非 竟争随机接入的用户设备个数 N„e。可以根据非竟争随机接入时延及非竟争随 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 ) 。 发送专用前导索引的时频资源由 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掩码索弓 I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 Rm^。
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 TS36.321 Table 7.3-1 : PRACH掩码索引 values所示。
记当前配置的 PRACH配置索引为 , 记 /ft。e¾,所指示的总 Pmch 资源数为 Npw , , PRACH掩码索引所指示的 PRACH 资源个数为 Nma^， 则对一个 PRACH掩码索引， 该 PRACH掩码索引的资源占用系数 Rma^为该 PRACH掩码索引所指示的 PRACH资源个数 N^在 NPw ,中所占的比例， 即 = N I N „ 对于每个 PRACH掩码索引， 其资源占用系数 Rma^—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 也是一样的。 步骤 2. 统计可能会执行非竟争接入的 UE个数。 包括以下步骤： 根据非竟争随机接入时延统计专用前导的平均使用时长 Γ ρ ； 以专用前导的平均使用时长 Γ Ρ 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阔值的 UE个数（可能会需要执行非竟争随机 接入） ， 记为 N„e。 可以釆用滑窗式统计， 也可以釆用周期性统计。 滑窗式统 计时， 窗口大小为 Γ ρ ； 釆用周期性统计时， 统计周期为 Γ ρ 。
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 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 N . 步骤 3.2.3 : 计算专用前导的使用系数为 R = NLe— INue；
步骤 3.2.4: 根据计算出来的系数 在剩余资源池中查找资源占用系 数为 U々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 R 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非竟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， 且将回收资源及与其冲突或被其 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
Figure imgf000014_0001
, 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。
I = 14所指示总 PRACH资源数为 N、 ：10；
PRACH掩码索引 =0所指示的 PRACH资源个数 Λ^。 = io , 因此， PRACH 掩码索引 =0的资源占用系数 = N誦 ：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 = M 1/10；
PRACH掩码索引 =2的资源占用系数 Rmas = M 1 N - 1/10；
PRACH掩码索引 =3的资源占用系数 Rmfl = M 1/10；
PRACH掩码索引 =4的资源占用系数 R„kKi. = M 1 M = 1/10；
PRACH掩码索引 =5的资源占用系数 ?^ = M I N = 1/10；
PRACH掩码索引 =6的资源占用系数 R„^ = M 1/10；
PRACH掩码索引 =7的资源占用系数 R„krf = M 1 A[ = 1/10；
PRACH掩码索引 =8的资源占用系数 Rmirf = M I N = 1/10；
PRACH掩码索引 =9的资源占用系数 Rfflirf = M 1 1/10；
PRACH掩码索引 =10的资源占用系数 R„kKi - ― N丽' sk 1 N = 1/10
PRACH掩码索引 =11的资源占用系数 Rmfl = 1/2；
PRACH掩码索引 =12的资源占用系数 = 1/2。
步骤 2. 统计可能会执行非竟争接入的 UE个数。 详见图 4, 包括以下步骤：
步骤 201 , 根据非竟争随机接入时延及非竟争随机接入成功率统计专用 前导的平均使用时长； 终端非竟争接入成功后， 就会释放专用前导资源； 终端非竟争接入失败 后， 基站侧在固定时长时间后也会释放专用前导资源 （若不释放， 就会导致 资源挂死） ； 根据终端非竟争接入成功率及非竟争接入时延， 即可获取专用 前 导 平 均 使 用 时 长 ， 例 如 ，
T ― (T . 7? T . (]— 7? \
V V
即： 专用前导平均时延 = (非竟争接入成功时延 *非竟争接入成功率 +非竟 争接入失败专用前导占用时延 * ( 1-非竟争接入成功率） ） 。 当然计算公式不 限于此。 其中， 非竟争接入成功时延及非竟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可能会需要执行非竟争随机接入） ， 记为 N„e ;
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^∞έ与临时专用前导资源记录的资 源对应的 R^_ 进行比较， 若 则进入步骤 608; 若^。^小 于等于 R画 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
N . 步骤 702, 计算专用前导的使用系数为 Ι^ = ^; Τ INue； 步骤 703 , 根据计算出来的系数 ^ , 在剩余资源池中查找系数为 R„∞的 PRACH掩码索引及其对应的专用前导索引；如果找到 Rmask=R 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, 从剩余资源中查找系数小于 ? 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。 釆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。
工业实用性
与现有技术相比， 本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。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种专用前导资源分配方法， 包括：
根据物理随机接入信道 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， 所述资源占用系数为该
PRACH掩码索引所指示的 PRACH资源个数与所述 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所述 PRACH资源之间的包含关系为用户设备 分配 PRACH资源。
2、如权利要求 1所述的方法，其中，根据所述资源占用系数和所述 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：
获取可能执行非竟争随机接入的用户设备个数 ； 获取当前 PRACH资 源池中剩余的 PRACH机会总数 NWP AR^ , 计算专用前导的使用系数 se = NLeft—T Nue , 其中， >1时， 令 = 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 ? 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， 其中，
根据所述资源占用系数和所述 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该用户设备上业务的优先级， 当所述用户设备或该 用户设备上业务的优先级高于预设的优先级阔值时， 将 PRACH资源池中剩 余的 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。
4、如权利要求 3所述的方法，其中，根据所述资源占用系数和所述 PRACH 资源之间的包含关系为用户设备分配 PRACH资源的步骤还包括：
当所述用户设备或该用户设备上业务的优先级不高于预设的优先级阔值 时， 获取可能执行非竟争随机接入的用户设备个数 ； 获取当前 PRACH资 源池中剩余的 PRACH 机会总数 N τ Total , 计算专用前导的使用系数 se = NLeft—T Nue , 其中， >1时， 令 = 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 ? 且最大的对应的 PRACH资 源分配给用户设备。
5、 如权利要求 2或 4所述的方法， 其中，
获取可能执行非竟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 质量阔值的用户设备个数， 作为可能执行非竟争随机接入的用户设备个数
Nue 。
6、 如权利要求 2或 4所述的方法， 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
R 且最大的对应的 PRACH资源分配给用户设备的步骤中， 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。
7、 如权利要求 1所述的方法， 还包括：
在将 PRACH资源分配给用户设备时，将已分配的 PRACH资源、在所述 包含关系中被指示为包含于所述已分配的 PRACH资源中的 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， 当用户设备非竟争接入成功后或者专用前导资源达到最大使用时间后， 回收分配给所述用户设备的 PRACH资源， 并将已回收的 PRACH资源、在所 述包含关系中被指示为包含于所述已回收的 PRACH资源中的 PRACH资源、 以及与所述已回收的 PRACH资源冲突的 PRACH资源标记为未分配。
8、 一种专用前导资源分配装置， 包括：
初始化模块， 其设置成： 根据 PRACH配置索引及当前制式， 初始化不 同 PRACH掩码索弓 I所指示的 PRACH资源之间的包含关系； 以及， 获取每个 PRACH掩码索引的资源占用系数， 所述资源占用系数为该 PRACH掩码索引 所指示的 PRACH资源个数与所述 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， 其设置成根据所述资源占用系数和所述 PRACH资源之 间的包含关系为用户设备分配 PRACH资源。
9、 如权利要求 8所述的装置， 其中， 所述资源分配模块包括：
统计单元，其设置成：获取可能执行非竟争随机接入的用户设备个数 ； 获取当前 PRACH资源池中剩余的 PRACH机会总数 N^p ¾w, ,计算专用前 导的使用系数 ^ =^ 。ϋ, / , 其中， ^>l时， 令 = l ; 分配单元，其设置成将所述 PRACH资源池中剩余的 PRACH资源中资源 占用系数小于等于 ? 且最大的对应的 PRACH资源分配给用户设备。
10、 如权利要求 8所述的装置， 其中，
所述资源分配模块包括：
判断单元， 其设置成判断所述用户设备或该用户设备上业务的优先级； 第一分配单元， 其设置成： 当所述判断单元判断所述用户设备或该用户 设备上业务的优先级高于预设的优先级阔值时， 将 PRACH资源池中剩余的 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。
11、 如权利要求 10所述的装置， 其中， 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：
所述统计子单元设置成： 当所述判断单元判断所述用户设备或该用户设 备上业务的优先级不高于预设的优先级阔值时， 获取可能执行非竟争随机接 入的用户设备个数 ； 获取当前 PRACH资源池中剩余的 PRACH机会总数
N一一 α1 ,并计算专用前导的使用系数 ^ = 。ϋ, / , 其中， ^ >1 时， 令 Ruse = 所述分配子单元设置成： 当所述判断单元判断所述用户设备或该用户设 备上业务的优先级不高于预设的优先级阔值时， 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 ? 且最大的对应的 PRACH资源 分配给用户设备。
12、 如权利要求 9所述的装置， 其中，
所述统计单元是设置成根据如下方式获取可能执行非竟争随机接入的用 户设备个数 N„ ： 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阔值的用户设备个数， 作为可能执行非 竟争随机接入的用户设备个数 N„e；
资源占用系数小于等于 ? 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。
13、 如权利要求 11所述的装置， 其中，
所述统计子单元是设置成根据如下方式获取可能执行非竟争随机接入的 用户设备个数 N„e :
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阔值的用户设备个数， 作为可能执行非 竟争随机接入的用户设备个数 N ；
中资源占用系数小于等于 R 且最大的 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。
14、 如权利要求 8至 11任一所述的装置， 还包括资源维护模块， 所述资 源维护模块设置成：
将 PRACH资源分配给用户设备时，将已分配的 PRACH资源、在所述包 含关系中被指示为包含于所述已分配的 PRACH资源中的 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， 当用户设备非竟争接入成功后或者专用前导资源达到最大使用时间后， 回收分配给所述用户设备的 PRACH资源， 并将已回收的 PRACH资源、在所 述包含关系中被指示为包含于所述已回收的 PRACH资源中的 PRACH资源， 以及与所述已回收的 PRACH资源冲突的 PRACH资源标记为未分配。
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