[发明专利]随机接入方法和系统以及接入资源分配装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，更具体地涉及一种随机接入方法和系统以及接入资源分配装置。

背景技术

在无线通信系统中，由于反向接入信道是单一共享信道，而且每个终端用户可以根据自己的意愿随机地发起接入的过程，所以当有两个或两个以上的用户同时发送接入信息时，空间接口的信号会发生混淆，从而会导致接收端无法正确解调发端信号，这就叫随机接入的碰撞。随机接入是以探针方式发起接入的过程。为了减小碰撞，可以对探针的内容用相互正交的码组进行调制，并且不同用户的随机接入用不同的接入序列(可以为正交码)调制，这样即使是同时传送的随机接入消息也能被接收端正确接收。但是当不同的用户同时采用同样的接入序列调制时，则会造成相互干扰，从而接收端无法解出有用信息。因此，为了提高随机接入的性能，需尽量避免用户在同一发送时刻选用同样的接入序列。

在无线通信系统中，用户发起的随机接入有不同的原因值，其中最主要的是响应寻呼的信息和用户完全始发的信息。寻呼是远端的用户呼叫无线通信系统中的用户，即是无线通信系统中的用户作被叫。由于远端到网络侧的链路已经建立，因此在接入时延的要求上比同等条件下的用户初始呼叫要求更高。

根据用户发起随机接入的不同原因值，可将不同的用户同时采用同样的接入序列调制造成的冲突分为响应寻呼的用户之间的冲突、响应寻呼用户与初始呼叫用户之间的冲突、初始呼叫用户之间的冲突。

接入序列的生成方式有很多，比如Walsh序列、Golay序列等。Walsh码是一组由0、1或1、-1组成的码序列，长度为2的n次方。一旦Walsh码的维度确定，所有的Walsh码的组合即确定。比如1024维的Walsh码共有1024种不同的码序列，每个序列的长度也为1024位，可称为1024个码空间，每两个码序列之间都正交。

在空中链路接口演进(Airlink interface evolution，简称AIE)的随机接入中，使用了1024维的Walsh码对接入探针的内容进行调制。1024个码空间的索引号为0-1023，其中索引号为0-17的预留给了激活集作切换、功率控制和时间校正用。索引号为18-1023(共1006个)的留给接入终端(Access Terminal，AT)发接入探针时用。发送的接入探针包括响应寻呼和接入终端发起初始呼叫等原因值的探针。

在前向时，每个超帧包含一个Preamble和24个物理帧，每两个超帧可以在Preamble和第一个物理帧的F-DCH中相应的资源块中发送寻呼包，若仅有一条寻呼消息，则在超帧preamble的pBCH1上发送，若有八条寻呼消息，则第一条寻呼消息在超帧preamble的pBCH1上发送，第2-8条寻呼消息在F-DCH的资源块中发送(寻呼包中最多可以包含8个寻呼消息)。在反向时，每个超帧中等间距共有四个物理帧允许发送随机接入探针，如图1所示。

寻呼消息在F-DCH块中的内容见图2所示。NumATIRecords字段的长度是5比特，表示该消息中有多少个用户的寻呼消息；之后的ATIRecord和OpenConnectionRequired两个字段出现的次数就是NumATIRecords参数的值，即有多少个用户的寻呼这两个字段就出现多少次，并顺序排列下去。

因为上述技术是所有要发起随机接入的用户都根据同一个算法来选择某一个接入序列，因此难以避免用户在响应寻呼时和其它用户在发起始呼时选择相同的接入序列而发生碰撞的情况；也难以避免用户在响应寻呼时和其它用户在响应寻呼时选择相同的接入序列而发生碰撞的情况，如图3所示。这样对响应寻呼的用户会需要发多个探针才能接入系统，增大响应寻呼的时延，影响寻呼的性能。

接入序列分配的局限：

上述技术中，用户接入序列被分为9个组，下面表格每一行的partitionNsize的1到9序号的列对应于这九个组包含的接入序列的数量，其中S1、S2和S3的值由右边的小表格定义，其中的floor(NACMPNumSequence/18)是对常数NACMPNumSequence除以18然后向下取整数。常数NACMPNumSequence由协议定义，一般是1024。现有技术中提供了多种分组方法供选择来适应不同的场景，下表的每一行都是一种分配方法，在一个小区内一般从中选择一种(即一行)作为九个组的分配方式。