[发明专利]移动通信系统及其随机接入方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信领域，特别涉及移动通信系统中的随机接入技术。

背景技术

随着移动通信技术的日益进步，移动用户数量急剧增长，给无线通信系统带来了新的压力，特别是对无线通信系统中的接入控制技术提出了更高的要求。接入控制技术是无线通信系统中实现对用户设备(User Equipment，简称“UE”)接入无线信道的一种控制方法。

下面对无线通信系统中的接入控制技术作一下简要说明。在无线通信系统中，UE在每个相邻小区中移动时，当进入某一个小区完成位置登记注册后，UE就驻留在该小区中，并进入空闲状态，该小区也就称为UE的当前小区。在空闲状态下，如果UE执行小区位置更新过程，或者需要对小区来的寻呼进行应答，或者需要和其它用户建立呼叫，包括业务请求、发送短消息请求等，则UE会向当前小区基站发送接入请求。需要说明的是，随机接入过程由该UE发起。UE在随机接入信道上向小区基站发送接入请求，进行接入试探。当网络侧接收到UE的接入请求后，便在一个公共信道上给UE回信道分配消息，然后UE和基站在分配的特定信道上进行数据交互。还需要说明的是，UE发起的随机接入过程是根据当前小区基站的接入资源，并按照特定的算法来完成的。UE在可用的接入资源中选择接入时隙，这种选择是随机的，然后基站在收到UE的接入试探后，小区基站就发送一个接入指示消息给UE，表明当前UE是否接入成功。如果随机接入不成功，那么UE则无法和当前小区进行数据交互，不能完成通话或者数据传输的功能。

在无线通信系统中，UE发起发起的随机接入有不同的原因，主要分为两种：响应寻呼和UE完全始发的信息，即如上所述的对小区来的寻呼进行应答，和与其它用户建立呼叫，包括业务请求、发送短消息请求等。如果有两个或两个以上的UE同时发送接入信息，空间接口的信号则会发生混淆，将导致接收端无法正确解调发送端信号，这就成为随机接入的冲突。由于随机接入的方式是以探针的方式发起接入的过程，因此为了减小冲突可以对探针的内容用相互正交的码组进行调制。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。

虽然不同UE的随机接入用不同的接入序列调制，使得即使同时传送随机接入消息也能被接收端正确接收，但是，如果不同的UE同时采用同样的接入序列调制，则也将造成相互干扰，使接收端无法解出有用信息。根据UE发起随机接入的不同原因，可将不同的UE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UE之间的冲突、响应寻呼UE与始发UE之间的冲突、始发UE之间的冲突。因此，为了提高随机接入的性能则需尽量避免UE在同一发送时刻选用同样的接入序列。

目前，在国际电气电子工程师协会(Institute of Electrical and ElectronicsEngineers，简称“IEEE”)802.20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UE发接入探针时用。发送的接入探针包括响应寻呼和UE发起始呼叫等原因值的探针。

其中，UE可使用的Walsh码被分为9个组，如表1所示，其中每一行的partitionNsize(分组大小)的1到9序号的列对应与这九个组包含的接入序列信息，其中S1、S2和S3的值的定义如表2所示，其中的floor(N_{ACMPNumSequence}/18)是对常数N_{ACMPNumSequence}除以18然后向下取整数。常数N_{ACMPNumSequence}由协议定义，一般是1024。每个组的数量由S1、S2和S3定义，具体对应的接入序列的索引则由另外的算法生成，可以是顺序排列，也可以是其他的排列算法。现有技术中是顺序排列。每个UE在接入和被寻呼后发送寻呼响应时，根据自身的信道质量和请求等级从9个组中选择一个组，如表3所示，然后再从该组中随机选择一个接入序列用于本次随机接入探针，其中，请求等级一般对应于数据缓存的数量。