[发明专利]一种接入网络的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种接入网络的方法和系统。

背景技术

随着无线通信技术的发展，用户对于无线业务的需求越来越高，为了满足业务传输速率更快、时延更短、频带更宽的需求，下一代网络NGN(Next Generation Network)，例如LTE(Long Term Evolution，长期演进)技术应运而生。

LTE作为3G(Third Generation，第三代移动通信)技术的演进，它改进并增强了3G的空中接入技术，随着LTE网络的布置，未来的网络运营环境越来越复杂，降低建网价格关键因素是提高频谱利用率、简化网络结构、提供更低成本的无线基站以及增强可维护性功能等。

LTE以演进的接入技术(E-UTRA，Evolved-Universal Terrestrial RadioAccess，Evolved-UTRA)和演进接入网络(E-UTRAN，Evolved-UniversalTerrestrial Radio Access Network)，为运营商和用户不断增长的需求提供更好的支持。

在LTE系统中，基站为eNodeB(Evolved NodeB，演进基站，可以简称eNB)，出于达到简化信令流程，缩短延迟的目的，E-UTRAN舍弃了通用陆地无线接入网(UTRAN，Universal Terrestrial Radio AccessNetwork)的RNC(Radio Network Controller，无线网络控制器)-NodeB结构，完全由eNodeB(基站)组成，网络的拓扑结构见图1。

如图1所示，在E-UTRAN中，eNB之间底层采用IP传输，在逻辑上通过X2接口或其它接口(例如S1接口)互相连接，形成Mesh型网络，也称无线网状网、无线网格网等。这样的网络结构，主要用于支持终端(UE，User Equipment)在整个网络内的移动性，保证用户的无缝切换。而每个eNB通过S1接口和接入网关(AGW，Access Gateway)连接。一个AGW可以和多个eNB互连。

LTE的标准协议定义的内容主要针对普通终端和通用的电信网络，对于性能指标的要求都是针对普通用户的。但在一些特殊的应用场景，例如，交通领域，尤其是高速交通领域，例如铁路，高速公路，地铁以及高速铁路等，其中，高速的含义需要根据各国对交通工具速度的定义而定，例如，中国的高速公路一般要求最低速度为80公里/小时，中国的高速铁路一般要求120公里/小时，等等。例如当LTE网络被用于高速铁路的通信时，由于应用场景的不同，交通场景相对普通电信场景会增加一些限制条件，同时又会减少一些限制条件。

例如，在铁路或高铁场景中，LTE终端部署在车厢上，LTE基站部署在铁路沿线，LTE基站只为列车上的专用的终端提供接入服务，整个网络是一个铁路通信的专网，具有如下一些特点。

1)整个网络是一个铁路专网，可以不必完全遵循LTE的协议标准。

2)由于LTE网络承载列车到地面的通信承载，对时延的要求高于标准协议。

3)每个小区的用户数非常少，例如，一般最多有四个用户，即一列火车车头和车尾各一个UE，两列相向行驶的列车同时经过一个小区时共计四个用户，很少会缺少资源不足的情况。

除物理随机接入信道(PRACH，Physical Random Access Channel)外，UE发送任何数据都需要网络预先分配上行传输资源，当UE进行随机接入流程后，获得网络分配的上行传输资源(UL garnt)，UE才能进行上行数据的传输业务。数据通过空口传输需要一段时间，UE发送上行数据必须提前一段时间发送，使得数据在预定的时间到达网络，在随机接入的过程当中，UE可以获得上行发送时间提前量(TA，Time alignment)以达到上行同步。随机接入使得UE的状态从空闲态变迁到连接态，从而进行下行数据传输业务。随机接入使得UE在初始接入、切换、上行失步等场景下的获得上行同步、获取上行传输资源、使得UE的状态从空闲态变迁到连接态。

例如，如图2所示，为现有技术中UE接入EUTRAN的流程示意图，包括如下内容。

步骤200，UE选择Preamble ID以及发送功率；

步骤201，UE向EUTRAN发送随机接入前导(Random AccessPreamble)；

步骤202，UE接收EUTRAN返回的随机接入响应(Random AccessResponse)；

步骤203，UE向EUTRAN发送连接建立请求信息；