WO2014067107A1 - 随机接入前导序列生成、资源获取和随机接入方法及其装置 - Google Patents

随机接入前导序列生成、资源获取和随机接入方法及其装置 Download PDF

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WO2014067107A1
WO2014067107A1 PCT/CN2012/083867 CN2012083867W WO2014067107A1 WO 2014067107 A1 WO2014067107 A1 WO 2014067107A1 CN 2012083867 W CN2012083867 W CN 2012083867W WO 2014067107 A1 WO2014067107 A1 WO 2014067107A1
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WO
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random access
access preamble
mtc
sequence
cyclic shift
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PCT/CN2012/083867
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English (en)
French (fr)
Inventor
徐月巧
张翼
王轶
周华
Original Assignee
富士通株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA

Definitions

  • the present invention relates to the field of communications, and in particular, to a preamble sequence generation method, a resource acquisition method, and a random access method, and a device and system thereof. Background technique
  • TR 37.868 mainly studies the service characteristics and models of different Machine-to-Machine (M2M) application scenarios and analyzes the RAN due to the physical random access channel (PRACH) of a large number of users.
  • M2M Machine-to-Machine
  • PRACH physical random access channel
  • T 37.868 defines two business models for MTC communication as shown in Table 1:
  • Table 1 Business models for MTC communication (Traffic models for MTC [1] )
  • the number of MTC UEs is large, up to 30,000.
  • Service Model 2 there are up to 30,000 MTC UEs within 10s of the distribution time.
  • the service model 2 is applicable to the event-triggered type of MTC communication. For example, in the case of power failure, a large number of MTC users are triggered to report data.
  • One of the main features of MTC communication is based on uplink communication.
  • An uplink grant (UL grant) is required.
  • the uplink assignment indicates information such as the resource location of the uplink data sent by the user, so that the user can send the uplink data on the corresponding resource location.
  • the uplink allocation is generally transmitted in a Physical Downlink Control Channel (PDCCH) or in a Random Access Response (RA) or semi-persistently.
  • PDCCH Physical Downlink Control Channel
  • RA Random Access Response
  • the user may send a Scheduling Request (SR) to request uplink resources required for the transmission of new uplink data.
  • SR Scheduling Request
  • the first method is to use a Physical Uplink Control Channel (PUCCH) to send an SR, where a Physical Resource Block (PRB) resource used for transmitting a PUCCH is semi-statically reserved for the SR.
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • PRB Physical Resource Block
  • User's generally applicable to users in the Radio Resource Control (RRC) connection state and the uplink is in sync.
  • RRC Radio Resource Control
  • the second method is to use PRACH, that is, the user initiates a random access procedure. After receiving the random access response (RAR), the message 3 (message 3, msg3) sent by the user will include the SR request information.
  • RAR random access response
  • the message 3 messagessage 3, msg3
  • the SR is transmitted on the uplink resource indicated by the RAR transmitted by the eNB through the PRACH.
  • the number of PRBs that need to be reserved is too large.
  • one of the important features of MTC communication is that data is sent infrequently. Therefore, if the SR resources of all the MTC UEs are allocated in advance, the MTC UE does not send data in the long-term state, and does not need to send the SR to request the uplink resource.
  • the PRB resource that is reserved for the MTC UE to send the SR is wasted. It is.
  • the second method can be adopted, that is, the PRACH is used to send the SR request uplink resource, but there is a problem that a large number of PRACH load problems are caused, and even the ordinary UE is seriously affected, and there is no effective solution at present.
  • An object of the present invention is to provide a random access preamble sequence generation method, a random access method, a resource acquisition method, an apparatus, and a system thereof, and independently configure a cyclic shift interval of an MTC UE to generate a randomized manner for the characteristics of the MTC UE.
  • the access preamble sequence mitigates the problem of a large number of random access loads (PRACH Loads) of the MTC user equipment.
  • a method for generating a random access preamble sequence comprising: a machine type communication user equipment (MTC UE) generating a random access preamble sequence according to a cyclic shift interval and a root sequence, where The cyclic shift interval used by the MTC UE is configured independently of the cyclic shift interval used by a conventional user equipment.
  • MTC UE machine type communication user equipment
  • a method for generating a random access preamble sequence comprising: informing a MTC UE to generate a cyclic shift interval used by a random access preamble sequence, where the cyclic shift interval is The cyclic shift intervals used by conventional user equipment are configured independently of each other.
  • an apparatus for generating a random access preamble sequence comprising: a first preamble sequence generating unit, configured to use a cyclic shift interval and a root sequence according to a first preamble sequence generating unit A random access preamble sequence is generated, wherein the cyclic shift interval is configured independently of the cyclic shift interval used by a conventional user equipment.
  • Another aspect of the present invention provides an apparatus for generating a random access preamble sequence, the apparatus comprising:
  • a first notification unit configured to notify the MTC UE to generate a cyclic shift interval used by the random access preamble sequence, and the cyclic shift interval is configured independently of the cyclic shift interval used by the regular user equipment.
  • a machine type communication user equipment comprising the apparatus for generating a random access preamble sequence as described above.
  • a base station including the apparatus for generating a random access preamble.
  • a network system comprising the user equipment and a base station.
  • a random access method comprising: retaining a clock advance value in a last connection state when a stationary or low-speed MTC UE is in an idle state.
  • a machine type communication user equipment includes: a first processing unit, where the first processing unit is configured to reserve a clock advance value in a last connection state when the MTC UE in a stationary or low speed is in an idle state.
  • a network system includes a base station, where the system further includes the foregoing MTC UE.
  • a resource obtaining method includes:
  • the MTC UE sends a random access preamble to the network side, where the random access preamble sequence is generated by using the foregoing method;
  • a machine type communication user equipment comprising:
  • a preamble transmitting unit configured to send a random access preamble to the network side, where the random access preamble is generated by using the foregoing method
  • a response receiving unit configured to receive a random access response returned by the network side according to the random access preamble
  • a request sending unit configured to send, to the network side, a message including an uplink resource required for sending the uplink new data after receiving the random access response returned by the network side;
  • a receiving unit configured to receive resource allocation information returned by the network side.
  • a network system includes a base station; wherein the system further includes the user equipment.
  • Another aspect of the present invention provides a computer readable program, wherein when the program is executed in an apparatus for generating a random access preamble sequence, the program causes a computer to perform the generating random access described above in the apparatus The method of the leader sequence.
  • a storage medium storing a computer readable program, wherein the computer readable program causes a computer to perform the generating of a random access preamble sequence in an apparatus for generating a random access preamble sequence method.
  • a computer readable program wherein when the program is executed in a machine type communication user device, the program causes the computer to perform the random access described above in the user device Method.
  • a storage medium storing a computer readable program, wherein the computer readable program causes a computer to perform the random access method described above in a machine type communication user device.
  • a computer readable program wherein when the program is executed in a machine type communication user device, the program causes the computer to execute the resource acquisition method in the user device.
  • a storage medium storing a computer readable program, wherein the computer readable program causes a computer to execute the resource acquisition method described above in a machine type communication user device.
  • the beneficial effects of the embodiments of the present invention are: independently configuring the cyclic shift interval of the MTC UE to generate a random access preamble sequence for the characteristics of the MTC UE, and alleviating the problem of a large number of random access loads (PRACH Load) of the MTC user equipment.
  • PRACH Load random access loads
  • Figure 1 is a schematic diagram showing the relationship between PRACH strength and P ACH opportunity
  • FIG. 2 is a flowchart of a method for generating a random access preamble sequence according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 3 is a flowchart of a method for generating a random access preamble sequence according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a random access preamble sequence of an MTC UE and a regular UE; 5 is a flowchart of a method for generating a random access preamble sequence according to Embodiment 4 of the present invention; FIG. 6 is a schematic diagram of a device for generating a random access preamble sequence according to Embodiment 5 of the present invention;
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing the structure of a device for generating a random access preamble sequence according to Embodiment 6 of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing the structure of a device for generating a random access preamble sequence according to Embodiment 7 of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing the structure of a device for generating a random access preamble sequence according to Embodiment 8 of the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart of a random access method according to Embodiment 12 of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing the structure of a machine type communication user equipment according to Embodiment 13 of the present invention.
  • FIG. 13 is a block diagram showing the structure of a machine type communication user equipment according to Embodiment 16 of the present invention. detailed description
  • the inventors analyzed the current two ways of transmitting SRs to request uplink resources.
  • the SR request is sent on the PUCCH to obtain the resource, and the required PRB resource required for the SR on the PUCCH can be calculated by the following formula (1):
  • Number of UE indicates that the user in the RRC connection state that needs to send the SR through the PUCCH
  • the number of UE per PRB indicates how many UEs can be accommodated in the same subframe, one PRB resource. So far, a PRB resource can accommodate up to 18 UEs simultaneously transmitting S;
  • the SR period indicates the SR period assigned to the user.
  • the following is mainly to analyze if RB resources are reserved for each MTC UE to support their SR transmission. If you request uplink transmission resources, how many PRB resources need to be reserved?
  • the SR resources of all the MTC UEs are allocated in advance, and the MTC UE does not transmit data in a long time state, the SR does not need to be sent to request the uplink resource. At this time, the PRB resources that are reserved for the MTC UE to send the SR are wasted.
  • the PRACH is used to send the SR to request the uplink resource.
  • the following analysis shows that there are a large number of PRACH load problems.
  • the maximum load of Service Model 2 is 30,000 MTC UEs initiated random access within 10s, that is, the number of RACH attempts/s is 3000.
  • PRACH strength means the number of random access channels (ACH) generated per second.
  • Figure 1 is a schematic diagram of the relationship between PRACH intensity and PRACH opportunity.
  • FIG. 1 it can be seen that in order to satisfy the random access collision
  • the most dense PRACH configuration that can be provided is that there is one PRACH transmission every 1 ms, and one PRACH can accommodate 64 Random Access Preambles (PRACH), that is, per second. Providing 64,000 ACH opportunities is still much smaller than the 300,000 ACH opportunities calculated above. It can be seen that if all MTC UEs are sent through PRACH Sending an SR to request uplink resources, the existing PRACH resources are insufficient, which may cause a large number of MTC UEs to have random access collisions and a large number of PRACH load problems, and also have a serious impact on the conventional UE (NORMAL UE) due to severe PRACH load. .
  • the meaning of the conventional UE can be understood as a UE existing in the existing system.
  • the existing system is an LTE system
  • the regular UE is an LTE UE existing in the existing system.
  • the embodiment of the present invention provides a method for generating a random access preamble sequence, an enhanced random access method, a resource acquisition method, and a corresponding device and system thereof, to solve or alleviate a random access load problem of a large number of MTC UEs. And reducing the impact on the regular UE, ie at least not affecting the normal random access of the regular UE.
  • the network side for example, the base station eNB may broadcast a random access configuration index (PRACH Configuration Index) through a system message, which determines all users in the cell to send a random access preamble format (Preamble Format) and The density of the configured preamble sequence over time.
  • PRACH Configuration Index random access configuration index
  • Preamble Format random access preamble format
  • the transmission of each random access preamble sequence occupies 6 PRBs, and the frequency domain resource location is also broadcast by the eNB through system messages.
  • the network side notifies the UE by high layer signaling by using the root sequence label corresponding to the root sequence used by the random access preamble sequence.
  • the existing LTE standard supports 64 random access preamble sequences per cell, and each random access preamble sequence is generated by a root sequence through different cyclic shifts (Cyclic Shift, CS).
  • CS Cyclic Shift
  • the ZC Root Sequence is generated by different cyclic shifts, but is not limited to the above-described root sequence, and the root sequence used can be determined according to actual conditions.
  • the cyclic shift value N es interval may transmit a cell-specific and (ce ll- S p ec ifi c ) through higher layer signaling, the current value may be determined by a look-up table N es, such as a different random sequence of a pilot corresponding to the format size N es It is determined by Table 2 or Table 3.
  • the cell-specific parameter cyclic shift interval N es can be obtained by looking up Table 2 or Table 3.
  • the size of the N es value determines the number of random access preamble sequences that a root sequence can generate through CS.
  • the ZC root sequence is taken as an example. Formulas can be used when generating random access preamble sequences using ZC root sequences
  • L ⁇ z ⁇ d to determine the number of random access preambles generated; where ⁇ represents the length of the ZC root sequence, Determined by Table 4 below; represents the cell-specific cyclic shift value.
  • the logical root sequence label used by each cell is broadcasted in the system message.
  • the logical root sequence label table 5 can be used to find the corresponding physical root sequence label.
  • the root sequence corresponding to the physical root sequence label is cyclically shifted to generate random. Access the preamble sequence.
  • a ⁇ denotes the length of the zc root sequence, and takes a positive integer greater than zero; u denotes a physical root sequence label; The physical root sequence is labeled as the root sequence of U. Because its length is zc, it means that each root sequence has ⁇ zc points; therefore, it represents the value of the n+1th point of the root sequence, and n is the root sequence. +1 point label.
  • ⁇ ⁇ denotes a cyclic shift value of V times W cs , the value of which can be obtained by equation (4):
  • the network side for example, the eNB broadcasts the cyclic root interval and the logical root sequence number used by the serving cell where the user equipment is located in the system message, and the user equipment can obtain the corresponding physical root sequence label by looking up Table 5.
  • the logical root sequence label and the physical root sequence label are in one-to-one correspondence, so that the user equipment can cyclically shift the root sequence corresponding to the found physical root sequence label to generate L ⁇ ze / Nes " Random access preamble sequences.
  • the cell is dedicated to a large extent and all 64 random access preamble sequences cannot be generated using one root sequence, it is corresponding to the next physical root sequence label that is in the same group and adjacent to the current physical root sequence label.
  • the root sequence is cyclically shifted to continue to generate the remaining random access preamble sequences until 64 random access preamble sequences are generated, and so on, and will not be described here.
  • the determination of the cell-specific N es It is determined by two factors: One factor is the Round Trip Time (RTT) of the user to the base station (eNB); another factor is the delay spread of the cell.
  • RTT Round Trip Time
  • eNB base station
  • N PS can be calculated using the following formula (5):
  • I seq I (5 ) where is the cell radius (in km), ⁇ is the maximum delay spread of the cell, and represents the length of the root sequence, which is determined by Table 2 above, and is the length of the time domain of the random access preamble ( Us is the unit).
  • the random access preamble sequence sent by the user is the advance timing of the above clock.
  • MTC UEs that are stationary or slow-moving, most of them are fixed-position (hereinafter referred to as UEs with fixed positions), such as intelligent measurement, remote sensing monitoring, etc., because the positions of these MTC UEs generally do not move for a long time,
  • the upstream clock advance information ⁇ is generally unchanged.
  • the cyclic shift interval of the MTC UE is separately configured, and the cyclic shift interval may be different from the cyclic shift interval of the regular UE, or smaller than the cyclic shift interval of the conventional UE.
  • the cyclic shift interval may be different from the cyclic shift interval of the regular UE, or smaller than the cyclic shift interval of the conventional UE.
  • ⁇ () Randomly access the preamble sequence, but adjust its uplink transmission time.
  • the previous TA information is ⁇ ⁇ Q to send the random access preamble sequence; that is, the synchronous random access (synchronized RA) is sent, because it is synchronous random access.
  • the CS interval between random access preamble sequences sent by each MTC UE may be smaller, so that one root sequence can generate more random access preamble sequences to support a random access load of a large number of MTC UEs.
  • the MTC UE such as intelligent measurement and remote sensing monitoring, is used as an example to describe a method for generating a random access preamble sequence, a random access method, and a resource acquisition method.
  • FIG. 2 is a flowchart of a method for generating a random access preamble sequence according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in Figure 2, the method includes:
  • Step 201 The MTC UE generates a random access preamble sequence according to the cyclic shift interval and the root sequence, where the cyclic shift interval used by the MTC UE is configured independently of the cyclic shift interval used by the regular user equipment.
  • the cyclic shift intervals used by the MTC UE and the normal UE are set independently of each other to generate a random connection for the characteristics of the MTC UE. Enter the preamble sequence.
  • the cyclic shift interval used by the MTC UE is different from the cyclic shift interval used by conventional user equipment.
  • the cyclic shift interval that can be used is smaller than the cyclic shift interval used by conventional user equipment. In this way, by using a smaller CS interval, more random access preamble sequences can be generated by using the root sequence to support a random access load of a large number of MTC UEs, thereby solving or alleviating the problem of large random access load of the MTC UE.
  • the cyclic shift interval used by the conventional UE is expressed as N eS n .
  • the cyclic shift interval used by the mal , MTC UE is denoted as N MTe , which can be notified by the network side.
  • the network side may be determined according to the specific circumstances of the N CS TC, and notifies the N MTe MTC UE through higher layer signaling, such as carried in a message transmission system or a broadcast message, but not limited to the above-described notification, the network side may also be employed Other ways to notify the N es> MTe .
  • the method further includes:
  • Step 200a Receive a cyclic shift interval N MTe used by the MTC UE notified by the network side.
  • the cyclic shift interval of the UE is N es> n . This is also true for mal, and will not be repeated here.
  • the root sequence used may be in the same group as the root sequence of the regular user equipment, and the root sequence number (root sequence) Index), if using the same root sequence, the root sequence corresponding to the next root sequence label adjacent to the root sequence label used by the current UE. Since the MTC UE predicts the root sequence corresponding to the root sequence label used by the conventional UE, the MTC UE can use the root sequence of the same root sequence number as the root sequence used by the conventional UE.
  • the network side may notify the total number of random access preamble sequences that the MTC UE needs to generate, and the total number is represented as £ ⁇ , or the root sequence corresponding to the root sequence of the random access preamble sequence is generated by the MTC UE.
  • the label informs the MTC UE.
  • the network side may notify the foregoing information through high layer signaling according to the actual load situation, but is not limited to the foregoing notification manner, and may also be notified by other messages.
  • the method further includes: Step 200b, receiving a total number of random access preamble sequences that need to be generated by the network side, £ ⁇ c , or a root sequence number used.
  • Step 200b receiving a total number of random access preamble sequences that need to be generated by the network side, £ ⁇ c , or a root sequence number used.
  • the root sequence may be used with a regular UE.
  • the root sequence is in the same group, but the root sequence of the different root sequence labels, so that no network side notification is required.
  • a step (not shown) may be further included: the root sequence corresponding to the root sequence label notified by the network side and the obtained loop
  • the shift value N MTe is used to determine the total number of random access preamble sequences generated, and in step 201, the root sequence corresponding to the root sequence label received in step 200b and the cyclic shift interval obtained in step 200a may be used to generate the corresponding number. Random access preamble sequence.
  • the order of steps 200a and 200b is not limited to the above order, and may be performed simultaneously or in reverse order.
  • the MTC UE in the case that the MTC UE has obtained the above W ⁇ MTC, or root sequence label and stores it in the MTC UE, the MTC UE can directly generate the random access preamble sequence by using the obtained information, without step 200a and Step 200b. Therefore, the above steps 200a and 200b are optional steps.
  • step 201 when the random access preamble sequence is generated by using the root sequence corresponding to the current root sequence label, when the number of generated random access preamble sequences is less than a predetermined number, the same group and current are used.
  • the root sequence with different root sequence labels continues to generate the remaining random access preamble sequences. For example, in the same group, the root sequence corresponding to the next root sequence label adjacent to the current root sequence label continues to generate the remaining random access preamble sequences, and so on, until a total number of random access preamble sequences are generated.
  • the MTC UE determines the total number of generated random access preamble sequences according to the root sequence corresponding to the root sequence label notified by the network side and the obtained cyclic shift value N MTE .
  • the following formula may be used:
  • the cyclic shift intervals used by the MTC UE and the normal UE are set independently of each other to generate a random access preamble sequence for the characteristics of the MTC UE; when the cyclic shift interval is smaller than the cyclic shift interval of the regular UE, the root may be used.
  • the sequence generates more random access preamble sequences to support a random access load of a large number of MTC UEs, thereby solving or alleviating the problem of large random access load of the MTC UE; and the root sequence used is a root sequence used with a conventional UE. Root sequences in the same group but different root sequence identifiers, which can have no effect on random access of conventional UEs and avoid collisions.
  • FIG. 3 is a flowchart of a method for generating a random access preamble sequence according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the same points as those of Embodiment 1 will not be described again, and only differences will be described below.
  • the method includes:
  • Step 301 is similar to step 201, and details are not described herein again.
  • step 301 the method further includes:
  • Step 300 Receive, by the network side, related information of a random access preamble sequence allocated to the MTC UE, where the related information includes: information about a random access preamble sequence allocated to the MTC UE, or a root sequence label.
  • the root sequence label refers to a root sequence label corresponding to the root sequence used when generating the random access preamble sequence allocated to the MTC UE, and may be a root sequence label set, and the set may include one or one. More than one root sequence number.
  • the information of the random access preamble sequence can be expressed as: which random access preamble columns are allocated to the MTC UE, and which information is allocated to the regular UE.
  • step 300 when the root sequence number is received, in step 301, the MTC UE generates a new random access preamble sequence according to the cyclic shift interval and the root sequence corresponding to the root sequence label.
  • step 300 when receiving the information of the random access sequence, in step 301, the MTC UE may be rooted.
  • a new random access preamble sequence is generated according to the cyclic shift interval and the root sequence used when generating the random access sequence.
  • the MTC UE can predict the root sequence used when generating the random access sequence.
  • step 300 is an optional step.
  • the MTC UE when the random access preamble sequence allocated to the MTC UE and the regular UE on the network side is generated based on a root sequence, the MTC UE generates a random access preamble sequence by using the same root sequence as the regular UE. In addition, when the random access preamble sequence allocated to the MTC UE and the regular UE on the network side is generated based on different root sequences, the MTC UE uses the random access preamble sequence allocated to the MTC UE at this time. The root sequence generates a random access preamble sequence.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a random access preamble sequence of an MTC UE and a regular UE.
  • the network side divides the generated multiple random access preamble into two parts, part of the random access preamble sequence (set 1) is used for regular UEs, and another part of random access preamble sequence (set 2) is used for MTC UEs, That is, a part of the random access preamble sequence is reserved for the MTC UE.
  • the network side may notify the regular UE and the MTC UE to allocate related information of the random access preamble sequence.
  • the following is an example of 64 preamble sequences generated in the existing standards. Among them, the generated 64 preamble sequences are only logical meaning, and do not represent the context of the actual sequence.
  • the network side divides 64 random access preamble sequences generated according to existing standards into two parts, and part of the random access preamble sequence (set 1) is used for regular UEs, and another part of random access preamble sequence (set 2) is used for MTC UEs, that is, a part of the random access preamble sequence is reserved for the MTC UE.
  • set 1 part of the random access preamble sequence
  • set 2 another part of random access preamble sequence
  • a part of the random access preamble sequence is reserved for the MTC UE.
  • the MTC UE After the MTC UE receives the information of the random access preamble sequence or the root sequence label used by the MTC UE, the root sequence label corresponding to the set or the notified root sequence label, the predicted cyclic shift interval (less than the cyclic shift of the conventional UE) Bit Interval) Regenerate a new set of random access preamble sequences.
  • the MTC UE transmits the synchronous random access feature, and the random access preamble of the MTC UE.
  • the CS interval between sequences is only determined by the delay spread, so that the cyclic shift interval is small. More random access preamble sequences are generated, which alleviates or solves the problem of MTC UE load.
  • the random access preamble sequence is generated by using a cyclic shift interval different from that of the conventional user equipment, and the random access preamble sequence may be generated for the network actual situation or for the characteristics of the MTC UE.
  • a cyclic shift interval smaller than the cyclic shift interval of the conventional UE more random access preamble sequences can be generated, which solves the problem of a large number of random access loads of the MTC UE existing in the prior art.
  • the random access preamble sequence may be generated by using the same root sequence as the conventional UE, and on the one hand, a sufficiently large CS interval between the MTC UE and the random access preamble sequence sent by the regular UE may be ensured.
  • the MTC UE is used to transmit the synchronous random access feature, and a smaller cyclic shift interval is used to generate more random access preamble sequences, which alleviates or solves the problem of the MTC UE load.
  • Embodiment 3 of the present invention provides a method for generating a random access preamble sequence.
  • the method includes: informing the MTC UE to generate a cyclic shift interval used by the random access preamble sequence, the cyclic shift interval being different from the cyclic shift interval used by the conventional UE and configured independently.
  • the cyclic shift interval may be notified by higher layer signaling, but is not limited to the foregoing manner, and the MTC UE may be notified of the cyclic shift interval by other means.
  • the network side may set a cyclic shift interval of the MTC UE according to the situation, and the cyclic shift interval is independently set with respect to the conventional UE.
  • the cyclic shift interval may be different from the cyclic shift interval of the conventional UE, and may be smaller than the cyclic shift interval used by the conventional user equipment.
  • the MTC UE when setting the cyclic shift interval, only the maximum delay spread needs to be considered. Therefore, compared to the conventional UE, a root sequence can generate more random access preamble sequences through the cyclic shift interval.
  • the random access preamble sequence is applicable to the MTC UE (as shown in Equation 5).
  • the network side also needs to notify the total number of random access preamble sequences that the MTC UE needs to generate, £ Mrc ; or notify the root sequence label used.
  • the terminal side can follow the root sequence label and the predicted
  • the cyclic shift interval knows the total number of random access preamble sequences that need to be generated.
  • the network side may determine the total number or root sequence number according to an actual MTC UE load and/or a normal UE load condition, where the root sequence label is different from the root sequence label of the regular UE, but their root sequences are in the same group. Other root sequence numbers as in the group's root sequence label adjacent to the regular UE are used as the root sequence label of the MTC UE.
  • the total number or root sequence number may be notified by higher layer signaling, but is not limited to the above manner.
  • the above information may also be notified in other ways, and will not be described here.
  • the network side can determine, according to the actual situation of the network, or the characteristics of the MTC UE, a cyclic shift interval used by the MTC UE to generate a random access preamble sequence, and the cyclic shift interval is configured independently of the conventional user equipment. And different from the cyclic shift interval of the conventional UE, and the cyclic shift interval smaller than the cyclic shift interval of the conventional UE, so that the MTC UE can generate more random access preamble sequences according to the smaller cyclic shift interval.
  • the problem of a large random access load of the MTC UE existing in the prior art is solved.
  • FIG. 5 is a flowchart of a method for generating a random access preamble sequence according to Embodiment 4 of the present invention. As shown in Figure 5, the method includes:
  • Step 501 Generate a predetermined number of random access preamble sequences according to a predetermined root sequence and a cyclic shift interval used by a regular user equipment.
  • 64 random access preamble sequences can be generated according to existing standards (the root sequence label of the existing standard network side notification and the cyclic shift interval of the regular UE).
  • Step 502 The generated random access preamble is divided into two parts, and respectively allocated to the regular user equipment and the MTC UE;
  • set 1 and set 2 which respectively correspond to the conventional UE and the MTC UE.
  • set 1 and set 2 respectively correspond to the conventional UE and the MTC UE.
  • Step 503 Notifying the MTC UE and/or the regular UE of the information about the allocated two-part random access preamble sequence
  • the notification step described in Embodiment 3 may also be included, and details are not described herein again.
  • the network side may allocate the generated random access preamble sequence to the regular UE and the MTC UE according to the actual situation of the network, and notify the MTC UE and/or the regular UE related information, so that the MTC UE according to the related information,
  • the predicted cyclic shift interval generates a random access preamble sequence;
  • the cyclic shift interval is configured independently of the conventional user equipment, and is different from the cyclic shift interval of the regular UE, and is smaller than the cyclic shift interval of the conventional UE.
  • the bit interval is such that the MTC UE can generate more random access preamble sequences according to the smaller cyclic shift interval, which solves the problem of a large number of random access loads of the MTC UE existing in the prior art.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing the structure of a device for generating a random access preamble sequence according to Embodiment 5 of the present invention.
  • the apparatus 600 includes: a first preamble sequence generating unit 601, configured to generate a random access preamble sequence using cyclic shift intervals independently configured with cyclic shift intervals used by a regular user equipment.
  • the cyclic shift interval used by the first preamble sequence generating unit 601 is different from the cyclic shift interval used by the conventional user equipment. It can be smaller than the cyclic shift interval used by conventional UEs.
  • the root sequence used by the first preamble sequence generating unit 601 is in the same group and different root sequence number as the root sequence used by the conventional user equipment. Since the MTC UE can predict the root sequence and the corresponding label used by the regular UE, the MTC UE can use the root sequence that is in the same group as the regular UE but different root sequence identification, for example, using the next root adjacent to the regular UE root sequence label. The root sequence corresponding to the sequence label.
  • the apparatus 600 further includes a first receiving unit 602 for receiving a cyclic shift interval used by the network side to generate a random access preamble sequence.
  • the apparatus 600 further includes a second receiving unit 603 for receiving the total number of random access preamble sequences that need to be generated by the network side notification, or the root sequence number used.
  • the first preamble sequence generating unit 601 may be in the same group as the regular UE but different root sequence identifiers according to the cyclic shift interval and the root sequence. The root sequence, to generate the above total number of random access preamble sequences.
  • the apparatus 600 may further include a calculating unit (not shown), and the calculating unit may determine the generated sequence according to the root sequence and the cyclic shift interval corresponding to the root sequence label.
  • the total number of preamble sequences is shifted.
  • the first preamble sequence generating unit 601 can generate the foregoing total number of random access preamble sequences according to the cyclic shift interval and the root sequence corresponding to the root sequence label received by the second receiving unit 603. .
  • the first receiving unit 602 may also generate a random access preamble sequence by using a pre-obtained cyclic shift interval and a root sequence of the same root sequence number as the root sequence used by the conventional UE.
  • the first receiving unit 602 and the second receiving unit 603 described above are optional components.
  • the network side notifies the cyclic shift interval used by the MTC UE to be configured independently of the cyclic shift interval of the regular user equipment; and is different from the cyclic shift interval of the conventional UE, so that the network actual situation, or A random access preamble sequence is generated for the characteristics of the MTC UE.
  • a cyclic shift interval smaller than the cyclic shift interval of the conventional UE more random access preamble sequences can be generated, which solves the problem of a large number of random access loads of the MTC UE existing in the prior art.
  • the same group but different root sequences are used as the conventional UE.
  • the root sequence of the label generates a random access preamble sequence, which has no effect on the random access of the regular UE and avoids collision.
  • Figure 7 is a block diagram showing the structure of a device for generating a random access preamble according to Embodiment 6 of the present invention.
  • the apparatus 700 includes a preamble sequence generating unit 701, which functions similarly to the first preamble sequence generating unit 601 in the embodiment 5, and details are not described herein again.
  • the apparatus 700 may further include: a third receiving unit 702; wherein, the third receiving unit 702 is configured to receive, by the network side, related information of a random access preamble sequence allocated to the machine type communication user equipment;
  • the content of the related information is as described in Embodiment 2, and details are not described herein again.
  • the first preamble sequence generating unit 701 is further configured to generate a new random access preamble sequence according to the cyclic shift interval used by the device type communication user equipment and the root sequence corresponding to the root sequence label.
  • the method for generating the specifics is as described in Embodiment 2, and details are not described herein again.
  • the MTC UE can generate a random access preamble sequence by using the same root sequence as the regular UE, and can ensure a sufficiently large CS interval between the random access preamble sequence sent by the MTC UE and the regular UE, and
  • the MTC UE is used to transmit the synchronous random access feature, and a smaller cyclic shift interval is used to generate more random access preamble sequences, which alleviates or solves the problem of the MTC UE load.
  • the devices 600 and 700 may further include a first judging unit (not shown) that generates a random access preamble using the current root sequence in the first preamble sequence generating unit 601, 701.
  • a first judging unit (not shown) that generates a random access preamble using the current root sequence in the first preamble sequence generating unit 601, 701.
  • the first preamble sequence generating unit 601, 701 is configured to use the same group and the current root sequence when the judgment result of the first determining unit is YES
  • the root sequence with different root sequence labels continues to generate the remaining random access preamble sequences.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing the structure of a device for generating a random access preamble sequence according to Embodiment 7 of the present invention.
  • the apparatus 800 includes: a first notification unit 801, configured to notify a machine type communication user equipment to generate a cyclic shift interval used by a random access preamble sequence, and a cyclic shift interval. It is different from the cyclic shift interval used by conventional user equipment.
  • the cyclic shift interval is smaller than the cyclic shift interval used by conventional user equipment.
  • the apparatus 800 further includes: a second notification unit 802, configured to notify the machine type communication user equipment of the total number of random access preamble sequences that need to be generated, or the root sequence identifier used. number.
  • the random access preamble sequence may be generated according to the cyclic shift interval and the root sequence, and the generated method is as described in Embodiments 1 and 5, and details are not described herein again.
  • the apparatus 800 may determine the cyclic shift interval, or the total number of random access preamble sequences that need to be generated, or the root sequence number used, according to the load conditions of the network regular UE and the MTC UE.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing the structure of a device for generating a random access preamble sequence according to Embodiment 8 of the present invention.
  • the apparatus 900 includes: a first notification unit 901, which functions the same as the first notification unit 801 in Embodiment 7, and details are not described herein again.
  • the device 900 further includes:
  • a second preamble sequence generating unit 902 configured to generate a predetermined number of random access preamble sequences according to a predetermined root sequence and a cyclic shift interval used by a regular user equipment; for example, in an LTE system, according to In the existing standard, the predetermined root sequence may be a root sequence notified to the UE by the network side.
  • An allocating unit 903 configured to divide the random access preamble sequence generated by using the root sequence and the cyclic shift interval into two parts, and respectively allocated to the regular user equipment and the machine type communication user equipment;
  • the third notification unit 904 is configured to notify the conventional user equipment and the machine type communication user equipment of the related information of the allocated two-part random access preamble sequence.
  • the related information includes the content described in Embodiments 2 and 4, and is not described here.
  • a second notification unit may be further included, which is similar to the second notification unit shown in FIG. 8, and details are not described herein again.
  • the MTC UE may generate a new set of random access preamble sequences according to the related information of the allocated random access preamble sequence and a small cyclic shift interval, such as The descriptions of Embodiments 2 and 4 are not repeated here.
  • Embodiment 7 and Embodiment 8 can be combined together with the components of Figs. 8 and 9.
  • Embodiment 9 of the present invention further provides a machine type communication user equipment, which may include the apparatus for generating a random access preamble sequence described in Embodiments 5 and/or 6.
  • Embodiment 10 of the present invention further provides a base station, which may include the generation described in Embodiments 7 and/or 8.
  • a device that accesses a preamble sequence may include the generation described in Embodiments 7 and/or 8.
  • Embodiment 11 of the present invention further provides a network system, which may include the MTC UEs described in Embodiments 5 and/or 6, and the base stations described in Embodiments 7 and/or 8.
  • the supported N es table given by TS36.211 is shown in Table 2.
  • Generate ⁇ / 64 random access preamble sequences.
  • the random access preamble sequence used by the MTC UE for random access does not occupy 64 preamble sequences of the regular UE, but uses the same group but different root sequence labels as the regular UE.
  • the root sequence to generate a random access preamble sequence does not occupy 64 preamble sequences of the regular UE, but uses the same group but different root sequence labels as the regular UE. The root sequence to generate a random access preamble sequence.
  • the random access preamble sequence of the MTC UE may be generated based on a smaller cyclic shift interval than a conventional UE. If the maximum delay spread ⁇ is 6.25us, the minimum CS interval is determined according to formula (5) is 7; when the maximum delay spread ⁇ is 16.67us, the minimum CS interval is determined according to formula (5) is 17.
  • N cs 17 yields 49 random access preamble sequences.
  • a root sequence can generate more preamble sequences, which relieves a large number of mass PRACH load problems of the MTC UE.
  • the method in the embodiment of the present invention is equivalent to distinguishing a random access preamble sequence of a regular UE and an MTC UE by a code division multiplexing (CDM).
  • CDM code division multiplexing
  • the conventional UE uses 64 preamble sequences generated by the root sequence of the root sequence number ⁇ ul, u2 ⁇ for random access; the MTC UE adopts the root sequence of the group.
  • the preamble sequence may be generated by delaying the root sequence corresponding to other root sequence labels in the same group, and specifically, the next root sequence adjacent to the current root sequence label may be used.
  • the root sequence of the label generates a random access preamble sequence.
  • the network side such as the base station, can perform real-time according to the regular UE and the MTC UE load in the cell.
  • the 64 random access preamble sequences are divided into two parts, one part is used to support random access of the normal UE, and the other part is used to support random access of the MTC UE.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a random access preamble sequence of an MTC UE and a regular UE.
  • the value ofquaint , ⁇ ⁇ generates 64 random access preamble sequences
  • the random access preamble sequence of set 1 (Setl ) can be used for the non-MTC UE. (such as normal UE) random access
  • set 2 (Set2) random access preamble sequence can generate a new set of random access preamble sequences with smaller CS values such as N es , Mrc for MTC UE Random access.
  • FIG. 10 is a flowchart of a random access method according to Embodiment 12 of the present invention.
  • the method includes: Step 1001: When a machine type communication user equipment in a stationary or low speed motion state is in an idle state, the clock advance value in the last connection state is retained.
  • the random access preamble sequence may be sent by using the reserved clock advance value, which is equivalent to sending the uplink random access preamble sequence in a synchronous manner, the random connection Into the preamble sequence can be used smaller than the conventional
  • the cyclic shift interval of the UE is generated.
  • Step 1002 Send a random access preamble sequence by using the reserved clock advance value when transitioning from the idle state to the connected state.
  • Step 1002 is an optional step that occurs only when the MTC UE transitions from the idle state to the connected state.
  • the clock is still retained when the last radio resource control connection (such as RRC CONNECTED) is still in the radio resource control_idle state (RRC_IDLE).
  • the pre (TA) value the clock advance for the next random access. That is, when there is uplink data or downlink traffic arrives, the MTC UE needs to be changed from the RRC_IDLE state to the RRC_CO NECTED state.
  • the time of transmitting the random access preamble sequence is adjusted by using the TA information reserved in the RRC_IDLE state, and is sent in a synchronous manner.
  • Uplink random access preamble sequence That is, when the MTC UE reconnects to the network, it transmits a synchronous RA signal.
  • the random access preamble sequence sent by the random access preamble can be generated with a smaller CS interval, so that a root sequence, such as a root Zadoff-Chu sequence, can generate more random access preamble sequences. Mitigating the heavy load of the MTC UE.
  • the method further includes: generating the random access preamble sequence. It can be generated by the method described in Embodiment 1, and will not be described here. This step is an optional step.
  • FIG. 11 is a block diagram showing the construction of a machine type communication user equipment in Embodiment 13 of the present invention.
  • the user equipment 1100 includes an information processing unit 1101.
  • the information processing unit 1101 is configured to reserve a clock advance value when the machine type communication user equipment is in a fixed state and is in an idle state.
  • the user equipment 1100 further includes a preamble sequence sending unit 1102, configured to send a random access preamble sequence by using a reserved clock advance value when the MTC UE transitions from the idle state to the connected state.
  • a preamble sequence sending unit 1102 configured to send a random access preamble sequence by using a reserved clock advance value when the MTC UE transitions from the idle state to the connected state.
  • the component is an optional component.
  • the user equipment 1100 further includes: a preamble sequence generating unit 1103, configured to generate a device that randomly accesses the preamble sequence.
  • the device may be the devices described in Embodiments 5 and 6, and details are not described herein.
  • Embodiment 14 of the present invention also provides a network system, which may include a base station, wherein the network system further includes a machine type communication user equipment.
  • the MTC UE may be the UE described in Embodiment 13, and details are not described herein again.
  • the base station in the system may be the base stations described in Embodiments 7 and 8, and details are not described herein again.
  • FIG. 12 is a flowchart of a resource acquisition method according to Embodiment 15 of the present invention. As shown in FIG. 12, the method includes: Step 1201: An MTC UE sends a random access preamble sequence to a network side;
  • the random access preamble sequence is generated by using the method described in Embodiment 1 or 2.
  • Step 1202 After receiving the random access response returned by the network side, send the request to the network side to include the uplink. a message of an uplink resource required for transmission of new data;
  • the uplink resource for transmitting the uplink new data may be obtained by sending the scheduling request, and the scheduling request may be included in the message 3 and sent to the network side, but is not limited to the foregoing message, and other messages may also be used.
  • Step 1203 Receive resource allocation information returned by the network side.
  • the method may further include: the MTC UE sends the random access preamble sequence by using the reserved clock advance value, which is similar to the embodiment 12, and details are not described herein again.
  • FIG. 13 is a block diagram showing the structure of a machine type communication user equipment according to Embodiment 16 of the present invention.
  • the user equipment 1300 includes: a preamble sequence transmitting unit 1301, a response receiving unit 1302, a request transmitting unit 1303, and a receiving unit 1304;
  • the preamble sequence sending unit 1301 is configured to send a random access preamble sequence to the network side, where the random access preamble sequence is generated by using the method described in Embodiment 1 or 2;
  • the response receiving unit 1302 is configured to receive, by the network side, according to the random Accessing a random access response returned by the preamble sequence;
  • the request sending unit 1303 is configured to: after receiving the random access response returned by the network side, send, to the network side, a message that includes an uplink resource required for sending the uplink new data;
  • the unit 1304 is configured to receive resource information returned by the network side.
  • the preamble sequence sending unit 1301 of the apparatus 1300 is configured to send the random access preamble sequence by using the reserved clock advance value.
  • a preamble sequence generating unit (not shown) may be further included, and the method described in Embodiment 1 or 2 may be used to generate a preamble sequence, which is not described herein again.
  • Embodiment 17 of the present invention also provides a network system, which may include a base station, wherein the network system further includes a machine type communication user equipment.
  • the MTC UE may be the UE described in Embodiment 16, and details are not described herein again.
  • the base station in the system may be the base station described in Embodiments 7 and 8, and details are not described herein again.
  • Embodiments of the present invention also provide a computer readable program, wherein when the program is executed in an apparatus for generating a random access preamble sequence, the program causes a computer to execute the apparatus as described in Embodiments 1 to 4 A method of generating a random access preamble sequence.
  • Embodiments of the present invention also provide a storage medium storing a computer readable program, wherein the computer readable program causes a computer to perform the generation as described in Embodiments 1 to 4 in an apparatus for generating a random access preamble sequence A method of randomly accessing a preamble sequence.
  • the embodiment of the present invention further provides a computer readable program, wherein when the program is executed in a machine type communication user device, the program causes a computer to perform random access as described in Embodiment 12 in the user equipment method.
  • Embodiments of the present invention also provide a storage medium storing a computer readable program, wherein the computer readable program causes a computer to perform the random access method as described in Embodiment 12 in a machine type communication user equipment.
  • the embodiment of the present invention further provides a computer readable program, wherein when the program is executed in a machine type communication user device, the program causes a computer to execute the resource acquisition method as described in Embodiment 15 in the user equipment .
  • the embodiment of the present invention further provides a storage medium storing a computer readable program, wherein the computer readable program causes the computer to execute the resource acquisition method as described in Embodiment 15 in the machine type communication user equipment.
  • the random access preamble sequence is generated by using a cyclic shift interval independently configured by the conventional user equipment, and a random access preamble sequence may be generated for the network actual situation or for the characteristics of the MTC UE.
  • a cyclic shift interval smaller than the cyclic shift interval of the conventional UE, more random access preamble sequences can be generated, which solves the problem of a large number of random access loads of the MTC UE existing in the prior art.
  • a random access preamble sequence is generated by using a root sequence of the same group but different root sequence labels as the conventional UE, which does not affect the random access of the conventional UE, and avoids collision.
  • the random access preamble sequence may be generated by using the same root sequence as the conventional UE, and on the one hand, a sufficient CS interval between the MTC UE and the random access preamble sequence sent by the regular UE may be ensured.
  • the MTC UE is used to transmit the synchronous random access feature, and a smaller cyclic shift interval is used to generate more random access preamble sequences, which alleviates or solves the problem of the MTC UE load.
  • the random access preamble sequence is sent by using the reserved TA value, and the synchronized random access signal may be sent, so that the random access preamble sequence sent by the random access preamble sequence is separated by a small cyclic shift interval. Generate, mitigate the problem of heavy load on the MTC UE.
  • the request message of the uplink resource for acquiring new data may be sent to the network side, and the message may be sent in the message 3.
  • the above apparatus and method of the present invention may be implemented by hardware, or may be implemented by hardware in combination with software.
  • the present invention relates to a computer readable program capable of enabling a logic component when the program is executed by a logic component
  • the apparatus or components described above, or the logic components implement the various methods or steps described above.
  • the present invention also relates to a storage medium for storing the above program, such as a hard disk, a magnetic disk, an optical disk, a DVD, a flash memory, or the like.
  • the present invention has been described in connection with the specific embodiments thereof, and it should be understood by those skilled in the art that these descriptions are illustrative and not restrictive. A person skilled in the art can make various modifications and changes to the present invention within the scope of the present invention.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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Abstract

一种生成随机接入前导序列的方法、随机接入方法和获取资源的方法及其装置和系统。该生成随机接入前导序列的方法包括：机器类型通信用户设备（MTC UE）根据循环移位间隔和根序列生成随机接入前导序列，其中所述MTC UE使用的所述循环移位间隔与常规用户设备使用的循环移位间隔相互独立配置。这样，机器类型通信用户设备可针对MTC UE的特点生成随机接入前导序列；此外，该循环移位间隔小于常规UE的循环移位间隔。可生成更多的随机接入前导序列，解决现有技术中存在的MTC UE大量的随机接入负载问题。

Description

随机接入前导序列生成、 资源获取和随机接入方法及其装置 技术领域
本发明涉及通信领域， 特别涉及一种前导序列生成方法、 资源获取方法和随机接 入方法及其装置、 系统。 背景技术
在长期演进 （Long Term Evolution, LTE) Release 11中， 第三代合作伙伴计划 (3rd Generation Partnership Project, 3GPP)无线接入网 （ Radio Access Network, RAN ) 已启动了机器类型通信 （Machine-type Communication, MTC) 的 AN增强的研究， 并最终将研究成果输出在 TR 37.868 中。 TR 37.868 主要研究了不同机器对机器 (Machine-to-Machine, M2M) 应用场景下的业务特点及模型并集中分析了由于大量 用户的物理随机接入信道 （Physical Random Access Channel, PRACH) 导致的 RAN 侧负载过重的问题。
T 37.868定义了如表 1所示的两种 MTC通信的业务模型：
表 1: MTC通信的业务模型 （Traffic models for MTC[1])
Figure imgf000003_0001
由表 1可知，对于业务模型 1和业务模型 2， MTC UE的数量很大，可高达 30,000 个。 对于业务模型 2， 在分布时间 10s内， 最高有 30,000个 MTC UE。 一般情况下， 业务模型 2适用于事件触发类型的 MTC通信， 例如， 断电的情况下， 大量 MTC用 户被触发上报数据。
MTC通信的主要特点之一是以上行通信为主。 当 MTC用户有上行数据到来时， 需有一个有效的上行分配（Uplink Grant, UL grant), 该上行分配会指示用户发送上 行数据的资源位置等信息从而用户能够在相应的资源位置上发送其上行数据。上行分 配一般在物理下行控制信道 （Physical Downlink Control Channel, PDCCH) 中发送或 者在随机接入响应 （ Random Access Response, RA ) 中或者是半永久 ( Semi-persistently )地配置下来。用户要想获得上行分配，可发送调度请求（ Scheduling Request, SR) 来请求上行新数据的发送所需要的上行资源。
在现有 LTE标准中， 有两种方式发送 SR来请求上行资源。第一种方式是利用物 理上行控制信道（Physical Uplink Control Channel, PUCCH)发送 SR， 其中， 用于发 送 SR的 PUCCH所使用的物理资源块 （Physical Resource Block, PRB) 资源是半静 态预留给该用户的， 一般适用于处于无线资源控制 （Radio Resource Control, RRC) 连接状态且上行是处于同步的用户。 第二种方式是采用 PRACH, 即用户发起随机接 入过程， 在收到随机接入响应 （RAR) 之后， 用户发送的消息 3 (Message 3, msg3 ) 中会包含 SR请求信息， 这种方法是在用户有上行数据需要发送时， 通过 PRACH, 在由 eNB发送的 RAR中所指示的上行资源上发送 SR。
对于第一种方式， 需要预留的 PRB数量太大。 另外， MTC通信的重要特点之一 是数据发送不频繁。 因此， 如果所有 MTC UE的 SR资源都是提前分配好， MTC UE 在长时间状态下没有数据发送，也不需要发送 SR请求上行资源，此时预留给 MTC UE 的发送 SR的 PRB资源都浪费了。
为了解决上述问题， 可采用第二种方式， 即采用 PRACH来发送 SR请求上行资 源，但存在的一个问题就是大量的 PRACH负载问题，甚至对普通 UE造成严重影响， 目前没有有效的解决办法。
下面列出对于理解本发明和常规技术有益的文献， 通过引用将它们并入本文中， 如同在本文中完全阐明了一样。
[1] 3GPP T 37.868, Study on RAN Improvements for Machine-type Communications.
应该注意， 上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、 完整的说明， 并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发 明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。 发明内容 本发明实施例的目的在于提供一种随机接入前导序列生成方法、 随机接入方法、 资源获取方法及其装置、系统， 独立配置 MTC UE的循环移位间隔， 以针对 MTC UE 的特点生成随机接入前导序列， 缓解 MTC用户设备的大量的随机接入负载（PRACH Load) 的问题。
根据本发明实施例的一个方面提供了一种生成随机接入前导序列的方法， 该方法 包括： 机器类型通信用户设备 （MTC UE) 根据循环移位间隔和根序列生成随机接入 前导序列， 其中所述 MTC UE使用的所述循环移位间隔与常规用户设备使用的循环 移位间隔相互独立配置。
根据本发明实施例的另一个方面提供了一种生成随机接入前导序列的方法， 该方 法包括： 通知 MTC UE生成随机接入前导序列所使用的循环移位间隔， 所述循环移 位间隔与常规用户设备使用的循环移位间隔相互独立配置。
根据本发明实施例的另一个方面提供了一种生成随机接入前导序列的装置， 该装 置包括： 第一前导序列生成单元， 该第一前导序列生成单元用于根据循环移位间隔和 根序列生成随机接入前导序列，其中该循环移位间隔与常规用户设备使用的循环移位 间隔相互独立配置。
根据本发明实施例的另一个方面提供了一种生成随机接入前导序列的装置， 该装 置包括：
第一通知单元， 该第一通知单元用于通知 MTC UE生成随机接入前导序列所使 用的循环移位间隔，该循环移位间隔与常规用户设备使用的循环移位间隔相互独立配 置。
根据本发明实施例的另一个方面提供了一种机器类型通信用户设备， 包括上述生 成随机接入前导序列的装置。
根据本发明实施例的另一个方面提供了一种基站， 包括上述生成随机接入前导序 列的装置。
根据本发明实施例的另一个方面提供了一种网络系统， 该系统包括上述用户设备 和基站。
根据本发明实施例的另一个方面提供了一种随机接入方法， 该方法包括： 静止或 者低速的 MTC UE处于空闲状态时， 保留上一次连接状态时的时钟提前值。
根据本发明实施例的另一个方面提供了一种机器类型通信用户设备， 该用户设备 包括： 第一处理单元， 该第一处理单元用于静止或者低速的 MTC UE处于空闲状态 时， 保留上一次连接状态时的时钟提前值。
根据本发明实施例的另一个方面提供了一种网络系统， 包括基站， 其中， 该系统 还包括上述 MTC UE。
根据本发明实施例的另一个方面提供了一种资源获取方法， 该方法包括：
MTC UE向网络侧发送随机接入前导，其中利用上述方法生成所述随机接入前导 序列；
在收到网络侧返回的随机接入响应后，向网络侧发送包含请求上行新数据的发送 所需要的上行资源的消息；
接收网络侧返回的资源分配信息。
根据本发明实施例的另一个方面提供了一种机器类型通信用户设备， 该用户设备 包括：
前导发送单元， 该前导发送单元用于向网络侧发送随机接入前导， 其中所述随机 接入前导利用上述方法生成；
响应接收单元，该响应接收单元用于接收网络侧根据所述随机接入前导返回的随 机接入响应；
请求发送单元， 该请求发送单元用于在收到网络侧返回的随机接入响应后， 向网 络侧发送包含请求上行新数据的发送所需要的上行资源的消息；
接收单元， 该接收单元用于接收网络侧返回的资源分配信息。
根据本发明实施例的另一个方面提供了一种网络系统， 包括基站； 其中， 该系统 还包括上述用户设备。
根据本发明实施例的另一个方面提供了一种计算机可读程序， 其中当在生成随机 接入前导序列的装置中执行该程序时，该程序使得计算机在所述装置中执行上述生成 随机接入前导序列的方法。
根据本发明实施例的另一个方面提供了一种存储有计算机可读程序的存储介质， 其中该计算机可读程序使得计算机在生成随机接入前导序列的装置中执行上述生成 随机接入前导序列的方法。
根据本发明实施例的另一个方面提供了一种计算机可读程序， 其中当在机器类型 通信用户设备中执行该程序时，该程序使得计算机在该用户设备中执行上述随机接入 方法。
根据本发明实施例的另一个方面提供了一种存储有计算机可读程序的存储介质， 其中该计算机可读程序使得计算机在机器类型通信用户设备中执行上述随机接入方 法。
根据本发明实施例的另一个方面提供了一种计算机可读程序， 其中当在机器类型 通信用户设备中执行该程序时，该程序使得计算机在该用户设备中执行上述资源获取 方法。
根据本发明实施例的另一个方面提供了一种存储有计算机可读程序的存储介质， 其中该计算机可读程序使得计算机在机器类型通信用户设备中执行上述资源获取方 法。
本发明实施例的有益效果在于:独立配置 MTC UE的循环移位间隔，以针对 MTC UE 的特点生成随机接入前导序列， 缓解 MTC 用户设备的大量的随机接入负载 (PRACH Load) 的问题。
参照后文的说明和附图， 详细公开了本发明的特定实施方式， 指明了本发明的原 理可以被采用的方式。应该理解， 本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在 所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和 /或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多 个其它实施方式中使用， 与其它实施方式中的特征相组合， 或替代其它实施方式中的 特征。
应该强调， 术语"包括 /包含"在本文使用时指特征、整件、 步骤或组件的存在， 但 并不排除一个或更多个其它特征、 整件、 步骤或组件的存在或附加。 附图说明
从以下结合附图的详细描述中， 本发明实施例的上述以及其他目的、 特征和优点 将变得更加显而易见， 在附图中：
图 1是 PRACH强度和 P ACH机会关系示意图；
图 2是本发明实施例 1的随机接入前导序列生成方法流程图；
图 3是本发明实施例 2的随机接入前导序列生成方法流程图；
图 4是 MTC UE和常规 UE的随机接入前导序列的示意图； 图 5是本发明实施例 4的随机接入前导序列生成方法流程图； 图 6是本发明实施例 5的生成随机接入前导序列的装置构成示意图;
图 7是本发明实施例 6的生成随机接入前导序列的装置构成示意图;
图 8是本发明实施例 7的生成随机接入前导序列的装置构成示意图;
图 9是本发明实施例 8的生成随机接入前导序列的装置构成示意图;
图 10是本发明实施例 12的随机接入方法流程图；
图 11是本发明实施例 13的机器类型通信用户设备构成示意图；
图 12是本发明实施例 15的资源获取方法流程图；
图 13是本发明实施例 16的机器类型通信用户设备的结构示意图。 具体实施方式
下面结合附图对本发明的各种实施方式进行说明。 这些实施方式只是示例性的， 不是对本发明的限制。为了使本领域的技术人员能够容易地理解本发明的原理和实施 方式， 本发明的实施方式以 LTE系统的 MTC UE为例进行说明， 但可以理解， 本发 明并不限于上述系统， 对于其他系统均适用。
发明人在实现本发明的过程中对目前的两种发送 SR来请求上行资源的方式进行 了分析。
对于第一种方式： 在 PUCCH上发送 SR请求来获得资源， 所需要的在 PUCCH 上用 SR所需要的 PRB资源可利用如下公式 （1 ) 计算：
Figure imgf000008_0001
其中，
Number of UE表示可能需要通过 PUCCH发送 SR的处于 RRC连接状态的用户
Number of UE per PRB表示在同一个子帧 （subframe), —个 PRB资源上能够容 纳多少个 UE发送 SR。 目前为止， 一个 PRB资源上最多能容纳 18个 UE同时发送 S ;
SR period表示配给该用户的 SR周期。
下面主要是分析一下如果给每个 MTC UE预留 RB资源来支持他们的 SR传输以 请求上行发送资源的话， 需要预留的 PRB资源到底有多少。
假设所有 MTC UE具有相同的 SR周期， 以业务模型 2为例， MTC UE的数量高 达 30,000。 如果配置的 SR周期是 5腦， 为了支持 30,000个 MTC UE同时发送 SR， 每 1ms需要的 PUCCH PRB资源是 30,000/18/5=330 PRBs。 该数值已经远远超过目前 LTE标准所支持的最大系统带宽的 PRB数量。 根据 LTE标准， 现有 SR周期的最大 值为 80ms， 以此最大周期为例， 1ms所需要的 PRB资源为 30,000/18/80=20.8 PRBs。 这个数量仍然是比较大的，以 20MHz的系统带宽为例，在总共 100个 PRB的系统上， 需要专门预留 20.8个 PRB资源给 MTC UE， 占了 20.8%。 更进一步的， 如果考虑只 能支持低带宽（low bandwidth)的低成本（low cost) MTC UE, 例如， 只支持 1.4MHz 即 6个 PRB的系统，上述计算的需要的 PRB数量太大，无法预留如此多的 PRB资源 给 MTC UE用于其发送 SR来请求上行资源。 而且， MTC通信的一个重要特点是不 频繁的数据发送， 因此若所有 MTC UE的 SR资源都是提前分配好， 且长时间状态下 MTC UE没有数据发送， 则不需要发送 SR来请求上行资源， 此时预留给 MTC UE的 发送 SR的 PRB资源都浪费了。
对于第二种方式， 采用 PRACH发送 SR来请求上行资源， 通过如下分析发现， 目前存在大量的 PRACH负载问题。
例如， 由表 1可知， 业务模型 2的最大负载是 10s内 30,000个 MTC UE发起随 机接入， 即 PRACH强度 （Number of RACH attempts/s) 是 3000。 PRACH强度意思 是每秒发起随机接入信道 （ ACH， Random Access Channel) 的个数。
图 1是 PRACH强度和 PRACH机会关系示意图。 其中根据 TR37.868中分析的 在随机接入碰撞概率 Pc=0.01时关于 PRACH强度和 PRACH机会之间的关系表获得 上述关系图， 如图 1所示， 可以看出， 为了满足随机接入碰撞概率 Pc=0.01的条件， 随机接入强度和需要的随机接入机会之间呈线性关系， 且每秒需要提供的 ACH机 会与 PRACH强度呈 100倍关系。 因此， 为了支持 3000的 PRACH强度， 需要每秒提 供 300,000个 RACH机会。
根据现有 LTE标准，能提供的最密集的 PRACH配置是每 1ms有一次 PRACH传 输，一次 PRACH能容纳 64个随机接入前导序列（PRACH preambles, Physical Random Access Channel Preambles), 也就是说每秒能提供 64,000个 ACH机会， 仍然远小于 上述计算的 300,000个 ACH机会。 由此可知，如果所有 MTC UE均通过 PRACH发 送 SR来请求上行资源， 现有 PRACH资源不够， 会导致大量的 MTC UE发生随机接 入碰撞以及大量的 PRACH负载问题，并且由于严重的 PRACH负载，也会对常规 UE (NORMAL UE) 造成严重影响。
在本实施例中， 常规 UE的意思可以理解为， 在现有系统中存在的 UE， 例如， 如果现有系统是 LTE系统， 则常规 UE就是现有系统中存在的 LTE UE。
因此， 本发明实施例提出了一种生成随机接入前导序列的方法、增强的随机接入 方法、 资源获取方法及其相应的装置、 系统， 以解决或者缓解大量 MTC UE的随机 接入负载问题， 并且降低对常规 UE的影响， 即至少不能影响常规 UE的正常随机接 入。
首先对目前 LTE标准中， 随机接入前导序列的生成进行说明。
在 LTE 标准中， 网络侧， 例如基站 eNB 可将随机接入配置标号 （PRACH Configuration Index)通过系统消息广播下来，该参数决定了该小区内所有用户发送随 机接入前导序列格式（Preamble Format) 以及配置的前导序列时间上的密度情况。 每 一个随机接入前导序列的发送都是占用 6个 PRB， 频域资源位置同样由 eNB经过系 统消息广播下来。
网络侧将生成随机接入前导序列使用的根序列对应的根序列标号通过高层信令 通知 UE。
现有 LTE标准支持每个小区采用 64个随机接入前导序列， 每个随机接入前导序 列均由根序列经过不同循环移位 （Cyclic Shift, CS ) 生成。 例如， 由 ZC根序列 （ZC Root Sequence)经过不同循环移位生成， 但不限于上述根序列， 可根据实际情况来确 定使用的根序列。
其中循环移位间隔 Nes值可通过高层信令发送且小区专用（cell-Specific)， 目前可 通过查表确定 Nes值， 如不同随机序列导频格式对应的 Nes大小由表 2或表 3决定， 通过高层信令配置参数 "零相关区域配置"， 通过查表 2或表 3即可获知该小区专用 参数循环移位间隔 Nes。
Nes值的大小决定了一个根序列通过 CS能生成的随机接入前导序列的数量， 以 ZC根序列为例进行说明。 当使用 ZC 根序列生成随机接入前导序列时， 可使用公式
L^z^^d来确定生成的随机接入前导的数量； 其中 ^表示 ZC根序列的长度， 可 由下面的表 4决定； 表示小区专用的循环移位值。 每个小区所采用的逻辑根序列 标号是在系统消息中广播下来， 由逻辑根序列标号查表 5可找到对应的物理根序列标 号， 该物理根序列标号对应的根序列经过循环移位产生随机接入前导序列。
以 ZC根序列为例说明目前由根序列经过循环移位生成随机接入前导的方法。
1 ) 物理根序列标号 u对应的根序列采用公式 （2 ) 表达为：
+l)
(") = e 1 w - , o≤"≤Nzc— l (2) 其中， A ^表示 zc根序列的长度， 取值为大于零的正整数； u表示物理根序列 标号； (^表示物理根序列标号为 U 的根序列， 因其长度为 zc， 即表示每个根序 列有 ^zc个点； 所以 表示该根序列第 n+1个点的取值， n是该根序列第 n+1个 点的标号。
2 ) 由该根序列经过循环移位生成的随机接入前导序列可由公式 （3 ) 表示为： xu v {n) = xu {{n + Cv) mod Nzc ) 。） 其中， 表示随机接入前导序列； < ^表示 V倍 Wcs的循环移位值， 其值可由 公式 （4 ) 获得：
= |vNcs v = 0， .，LNzc/Ncs」- 1，NCS≠0 对于非限定集合
v = | 0 Ncs = 0 对于非限定集合 （4 ) 目前 LTE设计的根序列有 838个， 分成了 32组， 组内的不同根序列具有相近的 立方量度 （CM， Cubic Metric) 值。 现有 LTE标准中 838个根序列的分组情况如表 5所示。
由上述可知， 网络侧， 如 eNB将循环移位间隔、 用户设备所在的服务小区所采 用的逻辑根序列标号在系统消息中广播下来，该用户设备可通过查表 5获得相应的物 理根序列标号； 其中， 在每一个组内， 逻辑根序列标号和物理根序列标号一一对应， 这样， 用户设备可将找到的物理根序列标号对应的根序列经过循环移位产生 L^ze/Nes」个随机接入前导序列。 当小区专用的 较大， 且使用一个根序列不能产生所有的 64个随机接入前导 序列时，会由与当前物理根序列标号处于同一组且相邻的下一个物理根序列标号对应 的根序列经过循环移位继续生成剩余的随机接入前导序列， 直到 64 个随机接入前导 序列都生成为止， 依次类推， 此处不再赘述。
表 2: 用于产生前导序列的 配置 （前导序列格式 0-3)
Figure imgf000012_0001
表 3 : 用于产生前导序列的 配置 (前导序列格式 4)
零相关区域配置 循环移位间隔值
(zeroCorrelationZoneConfig ) ( Wcs value)
0 2
1 4
2 6
3 8
4 10
5 12
6 15
7 N/A
8 N/A
9 N/A
10 N/A
11 N/A
12 N/A
13 N/A
14 N/A
15 N/A 不同随机接入前导序列格式对应的序列长度
Figure imgf000013_0001
逻辑根序列标号与物理根序列标号对应表
逻辑根序列标号 物理根序列标号"
Logical root (每一组内， 物理根序列标号 "与逻辑根序列标号一一对应）
sequence number
0-23 129, 710, 140, 699, 120, 719, 210, 629, 168, 671, 84, 755, 105, 734, 93, 746, 70, 769, 60, 779
2, 837, 1, 838
24-29 56, 783, 112, 727, 148, 691
30-35 80, 759, 42, 797, 40, 799
36^t1 35, 804, 73, 766, 146, 693
42-51 31, 808, 28, 811, 30, 809, 27, 812, 29, 810
52-63 24, 815, 48, 791, 68, 771, 74, 765, 178, 661, 136, 703
64-75 86, 753, 78, 761, 43, 796, 39, 800, 20, 819, 21, 818
76-89 95, 744, 202, 637, 190, 649, 181, 658, 137, 702, 125, 714, 151, 688
90-115 217, 622, 128, 711, 142, 697, 122, 717, 203, 636, 118, 721, 110, 729, 89, 750, 103, 736, 61, 778,
55, 784, 15, 824, 14, 825
116-135 12, 827, 23, 816, 34, 805, 37, 802, 46, 793, 207, 632, 179, 660, 145, 694, 130, 709, 223, 616
136-167 228, 611, 227, 612, 132, 707, 133, 706, 143, 696, 135, 704, 161, 678, 201, 638, 173, 666, 106,
733, 83, 756, 91, 748, 66, 773, 53, 786, 10, 829, 9, 830
168-203 7, 832, 8, 831, 16, 823, 47, 792, 64, 775, 57, 782, 104, 735, 101, 738, 108, 731, 208, 631, 184,
655, 197, 642, 191, 648, 121, 718, 141, 698, 149, 690, 216, 623, 218, 621
204-263 152, 687, 144, 695, 134, 705, 138, 701, 199, 640, 162, 677, 176, 663, 119, 720, 158, 681, 164,
675, 174, 665, 171, 668, 170, 669, 87, 752, 169, 670, 88, 751, 107, 732, 81, 758, 82, 757, 100, 739, 98, 741, 71, 768, 59, 780, 65, 774, 50, 789, 49, 790, 26, 813, 17, 822, 13, 826, 6, 833
264-327 5, 834, 33, 806, 51, 788, 75, 764, 99, 740, 96, 743, 97, 742, 166, 673, 172, 667, 175, 664, 187,
652, 163, 676, 185, 654, 200, 639, 114, 725, 189, 650, 115, 724, 194, 645, 195, 644, 192, 647, 182, 657, 157, 682, 156, 683, 211, 628, 154, 685, 123, 716, 139, 700, 212, 627, 153, 686, 213, 626, 215, 624, 150, 689
328-383 225, 614, 224, 615, 221, 618, 220, 619, 127, 712, 147, 692, 124, 715, 193, 646, 205, 634, 206,
633, 116, 723, 160, 679, 186, 653, 167, 672, 79, 760, 85, 754, 77, 762, 92, 747, 58, 781, 62, 777, 69, 770, 54, 785, 36, 803, 32, 807,25, 814, 18, 821, 11, 828,4, 835
384455 3, 836, 19, 820, 22, 817, 41, 798, 38, 801,44, 795, 52, 787, 45, 794, 63, 776, 67, 772, 72
767, 76, 763, 94, 745, 102, 737, 90, 749, 109, 730, 165, 674, 111, 728, 209, 630, 204, 635, 117, 722, 188, 651, 159, 680, 198, 641, 113, 726, 183, 656, 180, 659, 177, 662, 196, 643, 155, 684, 214, 625, 126, 713, 131, 708, 219, 620, 222, 617, 226, 613
456-513 230, 609, 232, 607, 262, 577, 252, 587, 418, 421, 416, 423, 413, 426, 411, 428, 376, 463, 395,
444, 283, 556, 285, 554, 379, 460, 390, 449, 363, 476, 384, 455, 388, 451, 386, 453, 361, 478, 387, 452, 360, 479, 310, 529, 354, 485, 328, 511, 315, 524, 337, 502, 349, 490, 335, 504, 324, 515
514-561 323, 516, 320, 519, 334, 505, 359, 480, 295, 544, 385, 454, 292, 547, 291, 548, 381, 458, 399,
440, 380, 459, 397, 442, 369, 470, 377, 462, 410, 429, 407, 432, 281, 558, 414, 425, 247, 592, 277, 562, 271, 568, 272, 567, 264, 575, 259, 580
562-629 237, 602, 239, 600, 244, 595, 243, 596, 275, 564, 278, 561, 250, 589, 246, 593, 417, 422, 248,
591, 394, 445, 393, 446, 370, 469, 365, 474, 300, 539, 299, 540, 364, 475, 362, 477, 298, 541, 312, 527, 313, 526, 314, 525, 353, 486, 352, 487, 343, 496, 327, 512, 350, 489, 326, 513, 319, 520, 332, 507, 333, 506, 348, 491 , 347, 492, 322, 517
630-659 330, 509, 338, 501 , 341 , 498, 340, 499, 342, 497, 301 , 538, 366, 473, 401 , 438, 371 , 468, 408,
431 , 375, 464, 249, 590, 269, 570, 238, 601 , 234, 605
660-707 257, 582, 273, 566, 255, 584, 254, 585, 245, 594, 251 , 588, 412, 427, 372, 467, 282, 557, 403,
436, 396, 443, 392, 447, 391 , 448, 382, 457, 389, 450, 294, 545, 297, 542, 31 1 , 528, 344, 495, 345, 494, 318, 521 , 331 , 508, 325, 514, 321 , 518
708-729 346, 493, 339, 500, 351 , 488, 306, 533, 289, 550, 400, 439, 378, 461 , 374, 465, 415, 424, 270,
569, 241 , 598
730-751 231 , 608, 260, 579, 268, 571 , 276, 563, 409, 430, 398, 441 , 290, 549, 304, 535, 308, 531 , 358,
481 , 316, 523
752-765 293, 546, 288, 551 , 284, 555, 368, 471 , 253, 586, 256, 583, 263, 576
766-777 242, 597, 274, 565, 402, 437, 383, 456, 357, 482, 329, 510
778-789 317, 522, 307, 532, 286, 553, 287, 552, 266, 573, 261 , 578
790-795 236, 603, 303, 536, 356, 483
796-803 355, 484, 405, 434, 404, 435, 406, 433
804-809 235, 604, 267, 572, 302, 537
810-815 309, 530, 265, 574, 233, 606
816-819 367, 472, 296, 543
820-837 336, 503, 305, 534, 373, 466, 280, 559, 279, 560, 419, 420, 240, 599, 258, 581 , 229, 610 在 LTE标准中， 小区专用的 Nes的确定由两方面因素决定： 一个因素是用户到基 站 （eNB) 的往返时延 （Round Trip Time, RTT); 另一个因素是该小区的时延扩展。
NPS可采用下面的公式 （5 ) 计算：
Figure imgf000015_0001
I seq I (5 ) 其中， 是小区半径（km为单位）， ^是该小区的最大时延扩展， 表示根序 列的长度， 由上述表 2决定， 是随机接入前导序列时域的长度 （us为单位）。
其次， 在现有标准中， 每次用户发送的随机接入前导序列都是以上行时钟提前量
W^ D发送的。 对于静止或低速运动的 MTC UE来说， 大部分属于位置固定的 （以 下称这些 UE为位置固定的 UE)， 如智能测量， 遥感监控等， 由于这些 MTC UE的位 置一般长时间不动， 其上行时钟提前信息^^一般不变。
在本发明实施例中， 利用上述特点， 单独配置 MTC UE的循环移位间隔， 并且 该循环移位间隔可与常规 UE的循环移位间隔不同， 或者小于常规 UE的循环移位间 隔； 另外， 针对这种类型的 MTC UE， 在其重新接入网络的时候， 不以^^ = ()发送 随机接入前导序列， 而是调整其上行发送时间， 以上一次的 TA信息即^^≠Q发送随 机接入前导序列； 即发送同步的随机接入 （synchronized RA), 由于是同步的随机接 入， 各个 MTC UE发送的随机接入前导序列之间的 CS间隔可以更小， 从而一个根序 列能够产生更多的随机接入前导序列来支持大量的 MTC UE的随机接入负载。
以下结合附图对本发明实施例进行详细说明。在本发明实施例中， 以位置固定的
MTC UE, 如智能测量、 遥感监控等为例， 对随机接入前导序列的生成方法、 随机接 入方法、 资源获取方法进行说明。
实施例 1
图 2是本发明实施例 1的随机接入前导序列生成方法流程图。如图 2所示， 该方 法包括：
步骤 201， MTC UE根据循环移位间隔和根序列生成随机接入前导序列， 其中该 MTC UE使用的循环移位间隔与常规用户设备使用的循环移位间隔相互独立配置。
由上述实施例可知， 在基于循环移位间隔和根序列生成随机接入前导序列时， MTC UE和常规 （normal) UE使用的循环移位间隔相互独立设置， 以针对 MTC UE 的特点生成随机接入前导序列。
在本实施例中， MTC UE使用的循环移位间隔与常规用户设备使用的循环移位间 隔不同。 其中可使用的循环移位间隔小于常规用户设备使用的循环移位间隔。 这样， 通过采用较小的 CS间隔， 可使用根序列产生更多的随机接入前导序列， 以支持大量 的 MTC UE的随机接入负载， 从而解决或缓解 MTC UE随机接入负载大的问题。
在本实施例中， 常规 UE所使用的循环移位间隔表示为 NeS n。mal， MTC UE所使 用的循环移位间隔表示为 N MTe， 可由网络侧通知。 例如， 网络侧可根据具体情况 确定该 NCS TC， 并将该 N MTe通过高层信令通知 MTC UE， 比如在发送系统消息或 广播消息中承载， 但不限于上述通知方式， 网络侧还可采用其他方式通知该 Nes> MTe。
因此， 如图 2所示， 该方法还包括：
步骤 200a， 接收网络侧通知的该 MTC UE使用的循环移位间隔 N MTe。 Normal
UE的循环移位间隔 Nes> n。mal也可如此， 此处不再赘述。
-在本实施例中， 在步骤 201 中生成随机接入前导序列时， 对于使用的根序列可 与该常规用户设备的根序列处于相同的组（Group) ,不同的根序列标号（root sequence index), 如使用相同组内， 与当前 UE使用的根序列标号相邻的下一个根序列标号对 应的根序列。 由于 MTC UE预知常规 UE使用的根序列标号对应的根序列， 因此， MTC UE可使用与常规 UE使用的根序列处于同组， 但不同根序列标号的根序列。
在本实施例中， 网络侧可通知该 MTC UE需要产生的随机接入前导序列的总数， 该总数表示为£^^、 或者将该 MTC UE产生随机接入前导序列的根序列对应的根序 列标号通知该 MTC UE。 其中， 网络侧可根据实际负载情况， 通过高层信令通知上述 信息， 但不限于上述通知方式， 还可采用其他消息来通知。
因此， 如图 2所示， 该方法还包括： 步骤 200b， 接收网络侧通知的需要生成的随机接入前导序列的总数 £^c、 或者 使用的根序列标号。 在本实施例中， 在步骤 200b中接收网络侧通知的随机接入前导序列的总数 时， 在步骤 201中， 生成相应数量的随机接入前导序列， 其中使用的根序列可为与常 规 UE使用的根序列处于同组，但不同根序列标号的根序列，这样不需要网络侧通知。
在本实施例中， 在步骤 200b中接收根序列标号时， 在步骤 201之前， 还可包括 步骤 （未示出）： 该 MTC UE根据网络侧通知的根序列标号对应的根序列和获得的循 环移位值 N MTe来确定生成的随机接入前导序列总数， 并且在步骤 201 中， 可利用 在步骤 200b接收到的根序列标号对应的根序列和在步骤 200a获得的循环移位间隔生 成相应数量的随机接入前导序列。
在上述实施例中， 步骤 200a和 200b的顺序不限于上述顺序， 可同时执行或者按 照相反的顺序执行。 另夕卜， 在 MTC UE已获得上述 W^ MTC、 或根序列标号并储存到 MTC UE的 情况下， MTC UE可直接利用已获得的上述信息生成随机接入前导序列， 而不需要步 骤 200a和步骤 200b。 因此， 上述步骤 200a和步骤 200b为可选步骤，
在本实施例中， 在步骤 201中， 在使用当前根序列标号对应的根序列生成随机接 入前导序列时， 在生成的随机接入前导序列的数量小于预定数量时， 使用相同组内与 当前根序列标号不同的根序列继续生成剩余的随机接入前导序列。例如， 使用相同组 内，与当前根序列标号相邻的下一个根序列标号对应的根序列继续生成剩余的随机接 入前导序列， 依次类推， 直到生成总数为 ^^的随机接入前导序列。 在本实施例中， 在步骤 200b中， 当接收到网络侧通知的根序列标号时， 该根序 列标号可为根序列标号集合 Π = {¾1 "2 "' "" 其中可包括一个或一个以上根序列 标号。 其中， 《表示通知的根序列个数。
在本实施例中， 在 MTC UE根据网络侧通知的根序列标号对应的根序列和获得 的循环移位值 N MTE来确定生成的随机接入前导序列总数时， 可采用如下公式计算：
LMTC = W * L NZC I NCS MTC」。
由上述实施例可知， 在基于循环移位间隔和根序列生成随机接入前导序列时，
MTC UE和常规 （normal) UE使用的循环移位间隔相互独立设置， 以针对 MTC UE 的特点生成随机接入前导序列； 在该循环移位间隔小于常规 UE的循环移位间隔时， 可使用根序列产生更多的随机接入前导序列， 以支持大量的 MTC UE的随机接入负 载， 从而解决或缓解 MTC UE随机接入负载大的问题； 并且使用的根序列是与常规 UE使用的根序列处于同组、 但不同根序列标识的根序列， 这样可对常规 UE的随机 接入不产生影响， 避免碰撞。
实施例 2
图 3是本发明实施例 2的生成随机接入前导序列的方法流程图。 在本实施例中， 对于与实施例 1的相同之处不再赘述， 下面仅描述不同之处。
如图 3所示， 该方法包括：
步骤 301， 与步骤 201类似， 此处不再赘述。
在步骤 301之前， 该方法还包括：
步骤 300， 接收网络侧通知的分配给 MTC UE的随机接入前导序列的相关信息； 该相关信息包括： 分配给该 MTC UE的随机接入前导序列的信息、 或根序列标号。
在步骤 300中， 该根序列标号是指在生成分配给 MTC UE的随机接入前导序列 时使用的根序列对应的根序列标号， 可为根序列标号集合， 该集合中可包括 1个或 1 个以上的根序列标号。该随机接入前导序列的信息可以表示为： 哪些随机接入前导序 列分配给 MTC UE， 哪些分配给常规 UE的信息。
在步骤 300中， 接收到根序列标号时， 在步骤 301中， MTC UE根据循环移位间 隔、 以及该根序列标号对应的根序列生成新的随机接入前导序列。
在步骤 300中， 接收到该随机接入序列的信息时， 在步骤 301中， MTC UE可根 据循环移位间隔、以及生成该随机接入序列时使用的根序列来生成新的随机接入前导 序列。 其中 MTC UE可预知生成该随机接入序列时使用的根序列。
此外， 该方法还可包括如实施例 1中所述的步骤 200a和 200b， 此处不再赘述。 在上述实施例中， 步骤 300为可选步骤。
在本实施例中，在网络侧分配给 MTC UE和常规 UE的随机接入前导序列是基于 一个根序列生成时，此时 MTC UE利用与常规 UE相同的根序列生成随机接入前导序 列。另外，在网络侧分配给 MTC UE和常规 UE的随机接入前导序列是基于不同的根 序列生成时， 此时， MTC UE利用在生成分配给该 MTC UE的随机接入前导序列时 所使用的根序列来生成随机接入前导序列。
图 4是 MTC UE和常规 UE的随机接入前导序列的示意图。例如， 网络侧将已生 成的多个随机接入前导分成两个部分， 一部分随机接入前导序列 （集合 1 ) 用于常规 UEs, 另一部分随机接入前导序列 （集合 2 )用于 MTC UEs, 即专门预留一部分随机 接入前导序列用于 MTC UE。 如图 4所示， 在这种情况下， 网络侧可通知常规 UE和 MTC UE分配该随机接入前导序列的相关信息。
下面以现有标准中生成的 64个前导序列为例进行说明。其中， 生成的 64个前导 序列只是逻辑意义， 并非表示实际序列的前后关系。
例如， 网络侧将依据现有标准产生的 64个随机接入前导序列分成两部分， 一部 分随机接入前导序列 （集合 1 )用于常规 UEs， 另一部分随机接入前导序列 （集合 2 ) 用于 MTC UEs, 即专门预留一部分随机接入前导序列用于 MTC UE。 如图 2所示， 在这种情况下， 网络侧可通知常规 UE和 MTC UE分配该 64个随机接入前导序列的 相关信息， 如通知所有 UE (包括常规 UE和 MTC UE ) MTC UE所使用的随机接入 前导序列的信息 （如 64个序列中的前 N1 个给 MTC UE， 后 N2个给常规用户， Nl+N2=64)、 或者根序列标号。
在 MTC UE接收到所使用的随机接入前导序列的信息或者根序列标号后， 针对 该集合对应的根序列标号或者通知的该根序列标号、预知的循环移位间隔（小于常规 UE的循环移位间隔） 重新生成一组新的随机接入前导序列。
通过该方法， 一方面能够保证 MTC UE与常规 UE发送的随机接入前导序列之 间有足够大的 CS间隔， 另一方面利用 MTC UE发送同步的随机接入特点， MTC UE 的随机接入前导序列之间的 CS间隔仅由时延扩展决定， 从而使循环移位间隔较小， 生成的随机接入前导序列较多， 缓解或解决了 MTC UE负载的问题。
由上述实施例可知，使用与常规用户设备不同的循环移位间隔来生成随机接入前 导序列， 可针对网络实际情况， 或针对 MTC UE的特点生成随机接入前导序列。 使 用比常规 UE的循环移位间隔小的循环移位间隔， 可生成更多的随机接入前导序列， 解决现有技术中存在的 MTC UE大量的随机接入负载问题。 在负载较小的情况下， 也可采用与常规 UE相同的根序列生成随机接入前导序列， 一方面能够保证 MTC UE 与常规 UE发送的随机接入前导序列之间有足够大的 CS间隔， 另一方面利用 MTC UE发送同步的随机接入特点， 使用较小的循环移位间隔生成较多的随机接入前导序 列， 缓解或解决了 MTC UE负载的问题。
实施例 3
本发明实施例 3提供一种生成随机接入前导序列的方法。在网络侧，该方法包括: 通知 MTC UE生成随机接入前导序列使用的循环移位间隔， 该循环移位间隔与常规 UE使用的循环移位间隔不同且独立配置。
在本实施例中， 可通过高层信令通知该循环移位间隔， 但不限于上述方式， 还可 采用其他方式通知 MTC UE该循环移位间隔。
例如，在本实施例中，在常规 UE数量较大时，网络侧可根据该情况设定 MTC UE 的循环移位间隔， 该循环移位间隔相对于常规 UE独立设置。
在本实施例中， 该循环移位间隔可与常规 UE的循环移位间隔不同， 可小于该常 规用户设备使用的循环移位间隔。 对于 MTC UE来讲， 在设定循环移位间隔时， 只 需考虑最大延迟扩展， 因此， 相比于常规 UE， 一个根序列经过该循环移位间隔能够 产生更多的随机接入前导序列，该随机接入前导序列适用于 MTC UE (如公式 5所示）。
在本实施例中， 网络侧还需要通知 MTC UE需要生成的随机接入前导序列的总 数 £Mrc； 或者通知使用的根序列标号， 这种情况下， 终端侧可依据该根序列标号和预 知的循环移位间隔获知需要生成的随机接入前导序列的总数，计算方式如实施例 1所 述， 可以算出总数为 ^^=" /^ 1^」。 例如， 网络侧可根据实际的 MTC UE 负载和 /或常规 UE 负载情况来确定该总数或根序列标号， 其中该根序列标号与常规 UE的根序列标号不同， 但它们的根序列处于相同组， 如同组内相邻于常规 UE的根 序列标号的其他根序列标号作为 MTC UE的根序列标号。
在本实施例中， 可通过高层信令通知该总数或根序列标号， 但不限于上述方式， 还可采用其他方式通知上述信息， 此处不再赘述。
由上述实施例可知， 网络侧可针对网络实际情况， 或针对 MTC UE的特点确定 MTC UE生成随机接入前导序列所使用的循环移位间隔，该循环移位间隔与常规用户 设备相互独立配置， 且不同与常规 UE的循环移位间隔， 且比常规 UE的循环移位间 隔小的循环移位间隔， 这样， MTC UE可根据较小的循环移位间隔生成更多的随机接 入前导序列， 解决现有技术中存在的 MTC UE大量的随机接入负载问题。
实施例 4
图 5是本发明实施例 4的生成随机接入前导序列的方法流程图。如图 5所示， 该 方法包括：
步骤 501， 根据预定的根序列和常规用户设备使用的循环移位间隔生成预定数量 的随机接入前导序列；
例如， 在 LTE系统， 依据现有标准 （现有标准网络侧通知的根序列标号和常规 UE的循环移位间隔） 可产生 64个随机接入前导序列。
步骤 502， 将生成的随机接入前导分成两个部分， 分别分配给常规用户设备和所 述 MTC UE;
例如，如图 4所示，分为集合 1和集合 2两个部分，分别对应常规 UE和 MTC UE， 详细内容见实施例 2中所述， 此处不再赘述。
步骤 503， 将分配的两部分随机接入前导序列的相关信息通知该 MTC UE和 /或 常规 UE;
其中， 该相关信息的内容与实施例 2类似， 此处不再赘述。
在本实施例中， 还可包括实施例 3所述的通知步骤， 此处不再赘述。
由上述实施例可知， 网络侧可针对网络实际情况， 将生成的随机接入前导序列分 配给常规 UE和 MTC UE， 并通知 MTC UE和 /或常规 UE相关信息， 使得 MTC UE 根据该相关信息、预知的循环移位间隔生成随机接入前导序列； 该循环移位间隔与常 规用户设备相互独立配置， 且不同与常规 UE的循环移位间隔， 且比常规 UE的循环 移位间隔小的循环移位间隔， 这样， MTC UE可根据较小的循环移位间隔生成更多的 随机接入前导序列， 解决现有技术中存在的 MTC UE大量的随机接入负载问题。
实施例 5
图 6是本发明实施例 5的生成随机接入前导序列的装置构成示意图。如图 6所示， 该装置 600包括： 第一前导序列生成单元 601， 第一前导序列生成单元 601用于使用 与常规用户设备使用的循环移位间隔相互独立配置的循环移位间隔生成随机接入前 导序列。
在本实施例中，第一前导序列生成单元 601使用的循环移位间隔不同于该常规用 户设备使用的循环移位间隔。 其中可小于常规 UE使用的循环移位间隔。
在本实施例中，第一前导序列生成单元 601使用的根序列与该常规用户设备使用 的根序列处于相同的组， 不同的根序列标号。 由于 MTC UE可预知常规 UE使用的根 序列和相应的标号， 因此， MTC UE可使用与常规 UE同组但不同根序列标识的根序 列， 例如使用与常规 UE根序列标号相邻的下一个根序列标号对应的根序列。
如图 6所示， 装置 600还包括第一接收单元 602， 第一接收单元 602用于接收网 络侧通知的生成随机接入前导序列使用的循环移位间隔。
如图 6所示， 装置 600还包括第二接收单元 603， 第二接收单元 603用于接收网 络侧通知的需要生成的随机接入前导序列的总数、 或者使用的根序列标号。
其中， 在第二接收单元 603接收到需要生成的随机接入前导序列的总数时， 第一 前导序列生成单元 601可根据循环移位间隔和根序列， 即与常规 UE同组但不同根序 列标识的根序列， 来生成上述总数个随机接入前导序列。
在第二接收单元 603接收到使用的根序列标号时，装置 600还可包括计算单元（未 示出）， 该计算单元可根据该根序列标号对应的根序列和循环移位间隔确定生成的序 列移位前导序列的总数， 这种情况下， 第一前导序列生成单元 601可根据循环移位间 隔和第二接收单元 603 接收的根序列标号对应的根序列来生成上述总数个随机接入 前导序列。
此外， 第一接收单元 602还可利用预先获得的循环移位间隔、 以及与常规 UE使 用的根序列处于同组， 但不同根序列标号的根序列来生成随机接入前导序列。
上述第一接收单元 602和第二接收单元 603为可选部件。
由上述实施例可知， 网络侧通知 MTC UE使用的循环移位间隔， 与常规用户设 备的循环移位间隔相互独立配置； 并且与常规 UE的循环移位间隔不同， 这样可针对 网络实际情况， 或针对 MTC UE的特点生成随机接入前导序列。使用比常规 UE的循 环移位间隔小的循环移位间隔， 可生成更多的随机接入前导序列， 解决现有技术中存 在的 MTC UE大量的随机接入负载问题。另外采用与常规 UE在相同组但不同根序列 标号的根序列产生随机接入前导序列，对常规 UE的随机接入不产生影响，避免碰撞。 实施例 6
图 7是本发明实施例 6的生成随机接入前导序列的装置构成示意图。如图 7所示， 装置 700包括前导序列生成单元 701， 其作用与实施例 5中的第一前导序列生成单元 601类似， 此处不再赘述。
如图 7所示， 装置 700还可包括： 第三接收单元 702; 其中， 第三接收单元 702 用于接收网络侧通知的分配给机器类型通信用户设备的随机接入前导序列的相关信 息； 其中该相关信息的内容如实施例 2中所述， 此处不再赘述。
并且第一前导序列生成单元 701， 还用于根据该机器类型通信用户设备使用的循 环移位间隔、根序列标号对应的根序列生成新的随机接入前导序列。其具体生成的方 法如实施例 2所述， 此处不再赘述。
由上述实施例可知， MTC UE可采用与常规 UE相同的根序列生成随机接入前导 序列， 一方面能够保证 MTC UE与常规 UE发送的随机接入前导序列之间有足够大 的 CS间隔， 另一方面利用 MTC UE发送同步的随机接入特点， 使用较小的循环移位 间隔生成较多的随机接入前导序列， 缓解或解决了 MTC UE负载的问题。
在上述实施例 5和 6中， 装置 600和 700还可包括第一判断单元 （未示出）， 该 第一判断单元在第一前导序列生成单元 601、 701利用当前根序列生成随机接入前导 序列时， 判断生成的随机接入前导序列的数量是否小于预定数量； 并且第一前导序列 生成单元 601、 701用于在第一判断单元的判断结果为是时， 利用相同组内与当前根 序列对应的根序列标号不同的根序列继续生成剩余的随机接入前导序列。
此外， 可将上述实施例 5和实施例 6所述的装置合并， 同时具备上述部件。 实施例 7
图 8是本发明实施例 7的生成随机接入前导序列的装置构成示意图。 在网络侧， 如图 8所示， 装置 800包括： 第一通知单元 801， 第一通知单元 801用于通知机器类 型通信用户设备生成随机接入前导序列使用的循环移位间隔，循环移位间隔与常规用 户设备使用的循环移位间隔不同。
在本实施例中， 循环移位间隔小于常规用户设备使用的循环移位间隔。
如图 8所示， 装置 800还包括： 第二通知单元 802， 第二通知单元 802用于通知 机器类型通信用户设备需要生成的随机接入前导序列的总数、 或者使用的根序列标 号。
这样， 在 MTC UE接收到上述信息后， 可根据循环移位间隔、 根序列生成随机 接入前导序列， 生成的方法如实施例 1和 5中所述， 此处不再赘述。
在上述实施例中，装置 800可根据网络常规 UE和 MTC UE的负载情况确定上述 循环移位间隔、 或者需要生成的随机接入前导序列的总数、 或者使用的根序列标号。
实施例 8
图 9是本发明实施例 8的生成随机接入前导序列的装置构成示意图。如图 9所示， 装置 900包括： 第一通知单元 901， 其作用与实施例 7中的第一通知单元 801的作用 相同， 此处不再赘述。
如图 9所示， 装置 900还包括：
第二前导序列生成单元 902， 第二前导序列生成单元 902用于根据预定的根序列 和常规用户设备使用的循环移位间隔生成预定数量的随机接入前导序列； 例如， 在 LTE系统中， 根据现有标准， 该预定的根序列可为网络侧通知给 UE的根序列。
分配单元 903， 分配单元 903用于将使用根序列和循环移位间隔生成的随机接入 前导序列分成两个部分， 分别分配给常规用户设备和机器类型通信用户设备；
第三通知单元 904， 第三通知单元 904用于将分配的两部分随机接入前导序列的 相关信息通知常规用户设备和机器类型通信用户设备。其中， 相关信息包含的内容如 实施例 2和 4所述， 此处不再赘述，
此外， 还可包括第二通知单元， 其作用图 8所示的第二通知单元类似， 此处不再 赘述。
这样， MTC UE在接到第三通知单元通知的相关信息后， 可根据分配的随机接入 前导序列的相关信息、较小的循环移位间隔生成新的一组随机接入前导序列， 具体如 实施例 2和 4所述， 此处不再赘述。
上述实施例 7和实施例 8可组合在一起， 同时具备图 8和图 9的部件。
实施例 9
本发明实施例 9还提供一种机器类型通信用户设备， 该设备可包括实施例 5和 / 或 6所述的生成随机接入前导序列的装置。
实施例 10
本发明实施例 10还提供一种基站， 该基站可包括实施例 7和 /或 8所述的生成随 机接入前导序列的装置。
实施例 11
本发明实施例 11 还提供一种网络系统， 该系统可包括实施例 5和 /或 6所述的 MTC UE， 以及实施例 7和 /或 8所述的基站。
以下举例说明本发明实施例的生成随机接入前导序列的方法。 例如， 根据
TS36.211所给出的支持的 Nes表格如表 2，前导序列格式 0-3所对应的非零的最小 CS 间隔为 13，即一个根序列，如 Zadoff-chu序列根据 Nes=13能够产生^^/ = 64个 随机接入前导序列。
例如， 对于常规用户设备的数量较大的情况， MTC UE的随机接入所采用的随机 接入前导序列不占用常规 UE的 64个前导序列，而采用与常规 UE在相同组但不同根 序列标号的根序列来生成随机接入前导序列。
以下将本发明实施例和现有技术进行对比来说明本发明实施例的有益效果。 对于位置固定的 MTC UE来说， 如果发送同步的随机接入信号， 随机接入前导 序列之间的 CS间隔只需要考虑小区的最大时延扩展 ^ (这种情况下， r=0 )， 因此， 相比于常规 UE， MTC UE的随机接入前导序列可基于更小的循环移位间隔生成。 如最大时延扩展^为 6.25us时， 根据公式 （5 ) 确定 CS间隔最小值为 7; 最大时延扩展 ^为 16.67us时， 根据公式 （5 ) 确定 CS间隔最小值为 17。 即在时延扩展 ^为 6.25us的小区环境，一个长度为 839的根序列，依据 Nes=7产 生 119个随机接入前导序列； 在最大时延扩展 ^为 16.67us 的小区环境， 一个长度为 839 的根序列， 依据
Ncs=17产生 49个随机接入前导序列。
根据表 5， 现在 LTE设计的 root sequence有 838个， 分成了 32组， 组内的不同 根序列具有相近的 CM值。 考虑到至少要保证常规 UE 的正常接入， 本实施例中， MTC UE采用与常规 UE在相同组的不同根序列标号的根序列生成随机接入前导序 列， 并且以 Nes,MTe=7或 N MTe=17进行循环移位， 与常规 UE相比， 一个根序列可 生成更多的前导序列， 一定程度上缓解 MTC UE的大量随机接入负载（mass PRACH load) 问题。 本发明实施例的方法相当于让常规 UE与 MTC UE的随机接入前导序列以码分复 用 （Code Division Multiplexing, CDM ) 方式区分。 例如， 常规 UE采用根序列标号 为 {ul ,u2}的根序列生成的 64个前导序列来进行随机接入； MTC UE采用该组内根序
N7 839
列标号为 3}的根序列生成的 1 19or49个前导序列来进行
N, CS,MTC smaller N, 随机接入。 如果 MTC UE的随机接入负载很大， 也可以顺延再由同一组内的其他根 序列标号对应的根序列来生成前导序列，具体地可采用与当前的根序列标号相邻的下 一个根序列标号的根序列生成随机接入前导序列。
例如， 对于负载较小的情况， 若当前小区的 64个随机接入前导序列足够支持常 规 UE 的负载， 而且有剩余， 此时网络侧， 如基站可实时根据该小区内常规 UE和 MTC UE 负载的情况， 将 64 个随机接入前导序列分成两个部分， 一部分用于支持 normal UE的随机接入， 另一部分支持 MTC UE的随机接入。
图 2是 MTC UE和常规 UE的随机接入前导序列的示意图。如图 2所示，根据高 层信令指示的根序列标号以及 Nes,„。„ ^值产生了 64 个随机接入前导序列， 集合 1 ( Setl ) 的随机接入前导序列可用于非 MTC UE (如 normal UE) 的随机接入； 集合 2 ( Set2 ) 的随机接入前导序列可以再以更小的 CS值如 Nes,Mrc产生新的一组随机接 入前导序列， 用于 MTC UE的随机接入。
实施例 12
图 10是本发明实施例 12的随机接入方法流程图。 如图 10所示， 该方法包括： 步骤 1001， 处于静止或低速运动状态的机器类型通信用户设备处于空闲状态时， 保留上一次连接状态时的时钟提前值。这样， 在该机器类型通信用户设备由空闲状态 转入连接状态时， 可利用保留的该时钟提前值发送随机接入前导序列， 相当于以同步 的方式发送上行随机接入前导序列， 该随机接入前导序列可使用较小的不同于常规
UE的循环移位间隔生成。
步骤 1002， 在由空闲状态转入连接状态时， 利用保留的该时钟提前值发送随机 接入前导序列。
步骤 1002为可选步骤， 只有在 MTC UE由空闲状态转入连接状态时才发生。 例如， 对于位置固定的 MTC UE, 在处于无线资源控制 _空闲状态 （RRC_IDLE) 时也仍然保留上一次无线资源控制 连接 （如 RRC CONNECTED ) 状态时的时钟提 前 （TA) 值， 用于下一次随机接入的时钟提前。 即当有上行数据或有下行业务到来 时， MTC UE 需要由 RRC_IDLE状态转为 RRC_CO NECTED状态， 此时利用在 RRC_IDLE状态保留的 TA信息， 调整发送随机接入前导序列的时间， 以同步的方式 发送上行随机接入前导序列。 即 MTC UE在重新接入到网络的时候， 发送的是同步 的 RA信号。
由于发送的是同步的随机接入， 其发送的随机接入前导序列可以更小的 CS间隔 来生成， 从而一个根序列， 如 root Zadoff-Chu序列， 能够产生更多的随机接入前导序 列， 缓解 MTC UE的大量负载。
这样， 该方法还包括： 生成该随机接入前导序列。其中可使用实施例 1所述的方 法生成， 此处不再赘述。 该步骤为可选步骤。
实施例 13
图 11是本发明实施例 13的机器类型通信用户设备构成示意图。 如图 11所示， 用户设备 1100包括：信息处理单元 1101，信息处理单元 1101用于在机器类型通信用 户设备位置固定且处于空闲状态时， 保留上一次连接状态时的时钟提前值。
如图 11所示， 用户设备 1100还包括前导序列发送单元 1102， 用于在 MTC UE 由空闲状态转入连接状态时， 利用保留的时钟提前值发送随机接入前导序列。与实施 例 12类似， 该部件为可选部件。
如图 11所示， 用户设备 1100还包括： 前导序列生成单元 1103， 用于生成随机接 入前导序列的装置。 该装置可为实施例 5和 6所述的装置， 此处不再赘述。
实施例 14
本发明实施例 14还提供一种网络系统， 该系统可包括基站， 其中该网络系统还 包括机器类型通信用户设备。 该 MTC UE可为实施例 13所述的 UE， 此处不再赘述。
此外， 在 MTC UE包括前导序列生成单元 1303时， 该系统中的基站可为实施例 7和 8所述的基站， 此处不再赘述。
实施例 15
图 12是本发明实施例 15的资源获取方法流程图。 如图 12所示， 该方法包括： 步骤 1201， MTC UE向网络侧发送随机接入前导序列；
其中， 利用实施例 1或 2所述的方法生成该随机接入前导序列。
步骤 1202， 在收到网络侧返回的随机接入响应后， 向网络侧发送包含请求上行 新数据的发送所需要的上行资源的消息；
其中， 可通过发送调度请求来获得发送上行新数据的上行资源， 且可将该调度请 求包含在消息 3中向网络侧发送， 但不限于上述消息， 还可采用其他消息。
步骤 1203， 接收网络侧返回的资源分配信息。
在本实施例中， 该方法还可包括： MTC UE利用保留的时钟提前值发送随机接入 前导序列， 与实施例 12类似， 此处不再赘述。
实施例 16
图 13是本发明实施例 16的机器类型通信用户设备的结构示意图。如图 13所示， 用户设备 1300包括： 前导序列发送单元 1301、 响应接收单元 1302、 请求发送单元 1303和接收单元 1304; 其中，
前导序列发送单元 1301用于向网络侧发送随机接入前导序列， 其中所述随机接 入前导序列利用实施例 1或 2所述的方法生成； 响应接收单元 1302用于接收网络侧 根据所述随机接入前导序列返回的随机接入响应； 请求发送单元 1303用于在收到网 络侧返回的随机接入响应后， 向网络侧发送包含请求上行新数据的发送所需要的上行 资源的消息； 接收单元 1304用于接收网络侧返回的资源信息。
在本实施例中， 装置 1300的前导序列发送单元 1301， 可用于利用保留的时钟提 前值发送随机接入前导序列。
此外， 还可包括前导序列生成单元 （未示出）， 可采用实施例 1或 2所述的方法 来生成前导序列， 此处不再赘述。
实施例 17
本发明实施例 17还提供一种网络系统， 该系统可包括基站， 其中该网络系统还 包括机器类型通信用户设备。 该 MTC UE可为实施例 16所述的 UE， 此处不再赘述。
此外， 在 MTC UE包括前导序列生成单元时， 该系统中的基站可为实施例 7和 8 所述的基站， 此处不再赘述。
本发明实施例还提供一种计算机可读程序，其中当在生成随机接入前导序列的装 置中执行所述程序时，所述程序使得计算机在所述装置中执行如实施例 1至 4所述的 生成随机接入前导序列的方法。
本发明实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中所述计算机可 读程序使得计算机在生成随机接入前导序列的装置中执行如实施例 1至 4所述的生成 随机接入前导序列的方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读程序，其中当在机器类型通信用户设备中执 行所述程序时， 所述程序使得计算机在所述用户设备中执行如实施例 12所述的随机 接入方法。
本发明实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中所述计算机可 读程序使得计算机在机器类型通信用户设备中执行如实施例 12 所述的随机接入方 法。
本发明实施例还提供一种计算机可读程序，其中当在机器类型通信用户设备中执 行所述程序时， 所述程序使得计算机在所述用户设备中执行如实施例 15所述的资源 获取方法。
本发明实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中所述计算机可 读程序使得计算机在机器类型通信用户设备中执行如实施例 15 所述的资源获取方 法。
由上述实施例可知，使用与常规用户设备独立配置的循环移位间隔来生成随机接 入前导序列， 可针对网络实际情况， 或针对 MTC UE的特点生成随机接入前导序列。 使用比常规 UE的循环移位间隔小的循环移位间隔，可生成更多的随机接入前导序列， 解决现有技术中存在的 MTC UE大量的随机接入负载问题。另外采用与常规 UE在相 同组但不同根序列标号的根序列产生随机接入前导序列， 对常规 UE的随机接入不产 生影响， 避免碰撞。 在负载较小的情况下， 也可采用与常规 UE相同的根序列生成随 机接入前导序列， 一方面能够保证 MTC UE与常规 UE发送的随机接入前导序列之 间有足够大的 CS间隔， 另一方面利用 MTC UE发送同步的随机接入特点， 使用较小 的循环移位间隔生成较多的随机接入前导序列， 缓解或解决了 MTC UE负载的问题。
另外，在 MTC UE的随机接入过程中，利用保留的 TA值发送随机接入前导序列， 可发送同步的随机接入信号，使得其发送的随机接入前导序列以较小的循环移位间隔 生成， 缓解 MTC UE大量负载的问题。
另外， 还可在接收到随机接入响应后， 向网络侧发送获取新数据的上行资源的请 求消息， 该消息可放到消息 3中发送。
本发明以上的装置和方法可以由硬件实现， 也可以由硬件结合软件实现。本发明 涉及这样的计算机可读程序， 当该程序被逻辑部件所执行时， 能够使该逻辑部件实现 上文所述的装置或构成部件， 或使该逻辑部件实现上文所述的各种方法或步骤。本发 明还涉及用于存储以上程序的存储介质， 如硬盘、 磁盘、 光盘、 DVD、 flash存储器 等。 以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述， 但本领域技术人员应该清楚， 这 些描述都是示例性的， 并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本 发明的精神和原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围 内。

Claims

¾1 ¾ ^ ^
1、 一种生成随机接入前导序列的方法， 所述方法包括：
机器类型通信用户设备 （MTC UE)根据循环移位间隔和根序列生成随机接入前 导序列， 其中所述 MTC UE使用的所述循环移位间隔与常规用户设备使用的循环移 位间隔相互独立配置。
2、 根据权利要求 1所述的方法， 其中， 所述 MTC UE使用的循环移位间隔与常 规用户设备使用的循环移位间隔不同。
3、 根据权利要求 2所述的方法， 其中， 所述 MTC UE使用的循环移位间隔小于 常规用户设备使用的循环移位间隔。
4、 根据权利要求 1至 3的任一项权利要求所述的方法， 其中， 所述方法还包括: 接收网络侧通知的所述循环移位间隔。
5、 根据权利要求 1至 3的任一项权利要求所述的方法， 其中， 所述方法还包括: 接收网络侧通知的需要生成的随机接入前导序列的总数、或者使用的根序列对应的根 序列标号。
6、 根据权利要求 1至 3的任一项权利要求所述的方法， 其中， 使用的根序列与 所述常规用户设备使用的根序列处于相同的组， 不同的根序列标号。
7、 根据权利要求 1至 3的任一项权利要求所述的方法， 其中， 所述方法还包括: 接收网络侧通知的分配给所述 MTC UE的随机接入前导序列的相关信息； 所述 相关信息包括分配给所述 MTC UE的随机接入前导序列的信息、 或在生成分配给所 述 MTC UE的随机接入前导序列时使用的根序列对应的根序列标号；
并且所述 MTC UE根据所述循环移位间隔、 以及在生成分配给所述 MTC UE的 随机接入前导序列时使用的根序列生成新的随机接入前导序列。
8、 根据权利要求 1至 3的任一项权利要求所述的方法， 其中， 在利用当前根序 列生成随机接入前导序列时， 在生成的随机接入前导序列的数量小于预定数量时， 利 用相同组内与当前根序列对应的根序列标号不同的根序列继续生成剩余的随机接入 前导序列。
9、 根据权利要求 8所述的方法， 其中， 利用相同组内， 与当前根序列对应的根 序列标号相邻的下一个根序列标号对应的根序列。
10、 一种生成随机接入前导序列的方法， 所述方法包括：
通知 MTC UE生成随机接入前导序列所使用的循环移位间隔， 所述循环移位间 隔与常规用户设备使用的循环移位间隔相互独立配置。
11、 根据权利要求 10所述的方法， 其中， 所述循环移位间隔与所述常规用户设 备使用的循环移位间隔不同。
12、 根据权利要求 11所述的方法， 其中， 所述循环移位间隔小于所述常规用户 设备使用的循环移位间隔。
13、 根据权利要求 10至 12的任一项权利要求所述的方法， 其中， 所述方法还包 括： 通知所述 MTC UE需要生成的随机接入前导序列的总数、 或者使用的根序列对 应的根序列标号。
14、 根据权利要求 13所述的方法， 其中， 通过高层信令通知所述循环移位间隔； 或者通过高层信令通知所述 MTC UE需要生成的随机接入前导序列的总数、 或者使 用的根序列对应的根序列标号。
15、 根据权利要求 10至 13的任一项权利要求所述的方法， 其中， 所述方法还包 括：
根据预定的根序列和常规用户设备使用的循环移位间隔生成预定数量的随机接 入前导序列；
将生成的随机接入前导分成两个部分， 分别分配给常规用户设备和所述 MTC
UE;
将分配的两部分随机接入前导序列的相关信息通知所述常规用户设备和所述
MTC UE;所述相关信息包括分配给所述常规用户设备和所述 MTC UE的随机接入前 导序列标识、 或在生成分配给所述 MTC UE和所述常规用户的随机接入前导序列时 使用的根序列对应的根序列标号。
16、 一种生成随机接入前导序列的装置， 所述装置包括：
第一前导序列生成单元，所述第一前导序列生成单元用于根据循环移位间隔和根 序列生成随机接入前导序列，其中所述循环移位间隔与常规用户设备使用的循环移位 间隔相互独立配置。
17、 根据权利要求 16所述的装置， 其中， 所述循环移位间隔与常规用户设备使 用的循环移位间隔不同、或者所述循环移位间隔小于常规用户设备使用的循环移位间 隔。
18、 根据权利要求 16或 17所述的装置， 其中， 所述装置还包括：
第一接收单元， 所述第一接收单元用于接收网络侧通知的所述循环移位间隔。
19、 根据权利要求 16或 17所述的装置， 其中， 所述装置还包括：
第二接收单元，所述第二接收单元用于接收网络侧通知的需要生成的随机接入前 导序列的总数、 或者使用的根序列对应的根序列标号。
20、 根据权利要求 16或 17所述的装置， 其中， 使用的根序列与所述常规用户设 备使用的根序列处于相同的组， 不同的根序列标号。
21、 根据权利要求 16或 17所述的装置， 其中， 所述装置还包括：
第三接收单元， 所述第三接收单元用于接收网络侧通知的分配给 MTC UE的随 机接入前导序列的相关信息； 所述相关信息包括分配给所述 MTC UE的随机接入前 导序列标识、 或在生成分配给所述 MTC UE的随机接入前导序列时使用的根序列对 应的根序列标号；
并且所述第一前导序列生成单元根据所述循环移位间隔、以及在生成分配给所述 MTC UE的随机接入前导序列时使用的根序列生成新的随机接入前导序列。
22、 根据权利要求 16或 17所述的装置， 其中， 所述装置还包括：
第一判断单元，所述第一判断单元在所述前导序列生成单元利用当前根序列生成 随机接入前导序列时， 判断生成的随机接入前导序列的数量是否小于预定数量； 并且所述第一前导序列生成单元用于在所述第一判断单元的判断结果为是时，利 用相同组内与当前根序列对应的根序列标号不同的根序列继续生成剩余的随机接入 前导序列。
23、 根据权利要求 22所述的装置， 其中， 所述第一前导序列生成单元利用相同 组内， 与当前根序列对应的根序列标号相邻的下一个根序列标号对应的根序列。
24、 一种生成随机接入前导序列的装置， 所述装置包括：
第一通知单元， 所述第一通知单元用于通知 MTC UE生成随机接入前导序列所 使用的循环移位间隔，所述循环移位间隔与常规用户设备使用的循环移位间隔相互独 立配置。
25、 根据权利要求 24所述的装置， 其中， 所述循环移位间隔与所述常规用户设 备使用的循环移位间隔不同、 或者小于所述常规用户设备使用的循环移位间隔。
26、 根据权利要求 24或 25所述的装置， 其中， 所述装置还包括：
第二通知单元， 所述第二通知单元用于通知所述 MTC UE需要生成的随机接入 前导序列的总数、 或者使用的根序列对应的根序列标号。
27、 根据权利要求 26所述的方法， 其中， 所述第一通知单元通过高层信令通知 所述循环移位间隔； 或者所述第二通知单元通过高层信令通知所述 MTC UE需要生 成的随机接入前导序列的总数、 或者使用的根序列对应的根序列标号。
28、 根据权利要求 24或 25所述的装置， 其中， 所述装置还包括：
第二前导序列生成单元，所述第二前导序列生成单元用于根据预定的根序列和常 规用户设备使用的循环移位间隔生成预定数量的随机接入前导序列；
分配单元， 所述分配单元用于将生成的随机接入前导分成两个部分， 分别分配给 常规用户设备和所述 MTC UE;
第三通知单元，所述第三通知单元用于将分配的两部分随机接入前导序列的相关 信息通知所述常规用户设备和所述 MTC UE;所述相关信息包括分配给所述常规用户 设备和所述 MTC UE的随机接入前导序列标识、 或在生成分配给所述 MTC UE和所 述常规用户的随机接入前导序列时使用的根序列对应的根序列标号。
29、一种机器类型通信用户设备， 包括权利要求 16至 23的任一项权利要求所述 的生成随机接入前导序列的装置。
30、一种基站， 包括权利要求 24至 28的任一项权利要求所述的生成随机接入前 导序列的装置。
31、一种网络系统， 所述系统包括权利要求 29所述的用户设备和权利要求 30所 述的基站。
32、 一种随机接入方法， 所述方法包括：
静止或者低速的 MTC UE处于空闲状态时， 保留上一次连接状态时的时钟提前 值。
33、 根据权利要求 32所述的方法， 其中， 所述方法还包括：
在所述 MTC UE由空闲状态转为连接状态时， 利用保留的所述时钟提前值发起 随机接入过程；其中随机接入过程中发送的随机接入前导利用权利要求 1至 9的任一 项权利要求所述的方法生成。
34、 一种机器类型通信用户设备， 所述用户设备包括： 第一处理单元， 所述第一处理单元用于静止或者低速的 MTC UE处于空闲状态 时， 保留上一次连接状态时的时钟提前值。
35、 根据权利要求 34所述的用户设备， 其中， 所述用户设备还包括： 前导序列生成单元， 用于生成所述随机接入前导， 为权利要求 17至 25的任一项 权利要求所述的装置；
随机接入单元， 所述随机接入单元用于在所述 MTC UE由空闲状态转为连接状 态时， 利用保留的所述时钟提前值发送所述随机接入前导。
36、 一种网络系统， 包括基站， 其中， 所述系统还包括权利要求 34或 35所述的 37、 一种资源获取方法， 所述方法包括：
MTC UE向网络侧发送随机接入前导， 其中利用权利要求 1至 10的任一项权利 要求所述的方法生成所述随机接入前导序列；
在收到网络侧返回的随机接入响应后，向网络侧发送包含请求上行新数据的发送 所需要的上行资源的消息；
接收网络侧返回的资源分配信息。
38、 根据权利要求 37所述的方法， 其中， 所述 MTC UE利用保留的时钟提前值 发送随机接入前导序列； 所述保留的时钟提前值是指： 静止或低速运动的机器类型通 信用户设备处于空闲状态时， 保留上一次连接状态时的时钟提前值。
39、 一种机器类型通信用户设备， 所述用户设备包括：
前导发送单元， 所述前导发送单元用于向网络侧发送随机接入前导， 其中所述随 机接入前导利用权利要求 1至 9的任一项权利要求所述的方法生成；
响应接收单元，所述响应接收单元用于接收网络侧根据所述随机接入前导返回的 随机接入响应；
请求发送单元， 所述请求发送单元用于在收到网络侧返回的随机接入响应后， 向 网络侧发送包含请求上行新数据的发送所需要的上行资源的消息；
接收单元， 所述接收单元用于接收网络侧返回的资源分配信息。
40、 根据权利要求 39所述的用户设备， 其中， 所述前导序列发送单元用于利用 保留的时钟提前值发送随机接入前导序列； 所述保留的时钟提前值是指： 静止或低速 运动的机器类型通信用户设备处于空闲状态时， 保留上一次连接状态时的时钟提前 值。
41、 一种网络系统， 包括基站； 其中， 所述系统还包括权利要求 39或 40所述的 用户设备。
42、一种计算机可读程序， 其中当在生成随机接入前导序列的装置中执行所述程 序时， 所述程序使得计算机在所述装置中执行如权利要求 1-15 的任一项权利要求所 述的生成随机接入前导序列的方法。
43、一种存储有计算机可读程序的存储介质， 其中所述计算机可读程序使得计算 机在生成随机接入前导序列的装置中执行如权利要求 1至 15的任一项权利要求所述 的生成随机接入前导序列的方法。
44、 一种计算机可读程序， 其中当在机器类型通信用户设备中执行所述程序时， 所述程序使得计算机在所述用户设备中执行如权利要求 32或 33所述的随机接入方 法。
45、一种存储有计算机可读程序的存储介质， 其中所述计算机可读程序使得计算 机在机器类型通信用户设备中执行如权利要求 32或 33所述的随机接入方法。
46、 一种计算机可读程序， 其中当在机器类型通信用户设备中执行所述程序时， 所述程序使得计算机在所述用户设备中执行如权利要求 37或 38所述的资源获取方 法。
47、一种存储有计算机可读程序的存储介质， 其中所述计算机可读程序使得计算 机在机器类型通信用户设备中执行如权利要求 37或 38所述的资源获取方法。
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