[发明专利]竞争随机接入的方法、系统和演进基站

说明书

技术领域

本发明涉及媒体接入控制技术，具体涉及竞争随机接入的方法、系统和 一种演进基站(eNB)。

背景技术

在当前长期演进(LTE，Long Term Evolution)系统中，媒体接入控制 (MAC，Media Access Control)采用随机接入技术。随机接入技术分为竞 争随机接入和非竞争随机接入两种模式。当前的通信系统大多采用竞争随机 接入模式。

图1为竞争模式下的随机接入过程示意图。如图1所示，其处理流程为：

步骤1：用户设备(UE，User Equipment)在物理随机接入信道(PRACH， Physical Random Access Channel)上发送随机接入前导码(Random Access  Preamble)。

本步骤中，UE的MAC层在高层的指示下，从可用的包括随机接入前 导码以及PRACH资源的接入资源内随机选择随机接入前导码和PRACH资 源，这些可用的接入资源是基站广播给UE的。UE的物理层在MAC层选定 的PRACH资源上使用指定的随机接入前导码发送功率传输选定的随机接入 前导码。

步骤2：UE在下行共享信道(DL-SCH，Down Link-Shared Channel) 上接收随机接入响应(Random Access Response)。

UE发送随机接入前导码之后，UE在随机接入响应窗内以随机接入无线 网络暂时标识(RA-RNTI，Random Access-Radio Network Temporary  Identifier)为标识监听分组专用控制信道(PDCCH)，从而接收随机接入响 应。当UE成功监听到以自己RA-RNTI为标识的PDCCH时，并在PDCCH 指示的下行共享资源上将接收到的MAC PDU成功解码，从而找到与自己发 送的随机接入前导码匹配的随机接入响应消息，则停止对PDCCH的监听； 如果UE在随机接入响应窗内没有收到随机接入响应，或者所有接收的随机 接入响应中包含的随机接入前导码标识与传输的随机接入前导码标识都不 匹配，则认为本次接收的随机接入响应不成功。其中，随机接入响应窗是一 个时间段，其起始于随机接入前导码的发送子帧加3个子帧。

步骤3：在上行共享信道(UL-SCH，Up Link-Shared Channel)上的首 次调度传输。

本步骤中，UE在成功接收到包含与自身发送的随机接入前导码匹配的 随机接入响应以后，利用随机接入响应中指定的上行授权子帧，进行首次上 行消息的传输，该上行消息中包括用于随机接入第4条消息的竞争决议标 识。UE启动竞争判决定时器。

步骤4：在DL-SCH上的竞争决议。

本步骤中，当eNB成功接收到UE首次传输的上行消息以后，在反馈消 息中携带该UE在首次传输的上行消息中携带的竞争决议标识。当UE在竞 争判决定时器启动期间，成功接收到自己的竞争决议标识，则认为本次随机 接入成功；否则认为本次随机接入失败。

至此，完成了竞争模式的随机接入过程。

从以上竞争模式的随机接入过程可以看出，接入资源是由用户独立随机 选择的，各用户之间没有信息交互，因此可能存在两个或两个以上的用户选 择相同接入资源，从而发生用户碰撞的情况。

目前前述步骤1和步骤2之间，当eNB接收到UE发送的随机接入前导 码时，如图2所示，eNB在用户检测窗内扫描信道冲击响应(CIR，Channel  impulse response)窗内的信号功率值，当扫描到最大功率超过eNB预期的 UE随机接入码发送功率(Threshold Preamble)时，认为检测到随机接入前 导码，此时，eNB不考虑是否有多个用户选择了同样的随机接入资源，直接 执行步骤2。那么，当有多个用户选择了同样的随机接入资源时，必然导致 用户间发生碰撞，而目前的技术在用户首次调度时，若用户发生碰撞，则无 法将不同用户的数据分开，必然导致用户首次调度失败，即使用户数据重传 也无法实现首次调度的成功，从而使此次随机接入失败。

由此可见，当有用户间碰撞发生时，目前的随机接入技术无法成功的完 成本次碰撞用户的随机接入过程，而且，浪费了随机接入响应过程中为碰撞 用户分配的上行资源。用户若想完成随机接入，就需要重新选择随机接入资 源，并重新发起随机接入过程，这必然导致用户随机接入时延的增加。