[发明专利]长期演进系统中的随机接入方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域随机接入技术，特别涉及一种长期演进(LTE，LongTerm Evolution)系统中的随机接入方法。 

背景技术

随机接入技术是通信系统中媒体接入控制的一项重要技术，在LTE系统的时分双工(TDD，Time Division Duplex)模式中，随机接入是用户设备(UE，User Equipment)在和网络通信之前的接入过程，主要用于用户的初始注册以及用户资源带宽的申请。 

根据现有LTE协议的最新版本定义，随机接入主要是非同步随机接入。并根据接入的不同目的将随机接入分成了五类：第一类为请求初始接入的随机接入；第二类为无线资源控制(RRC，Radio Resource Control)连接重建过程的随机接入；第三类为切换过程中的随机接入；第四类为上行“非同步”状态时，UE在无线资源控制_连接(RRC_CONNECTED)状态时，下行数据到达发起的随机接入；第五类为上行“非同步”状态时，UE在RRC_CONNECTED状态时，上行数据到达发起的随机接入。 

上述的随机接入过程，可以分为竞争模式的随机接入和非竞争模式的随机接入，其中竞争模式适用于上述全部五种目的的随机接入，非竞争模式则仅适用于第三类和第四类两种情况下的随机接入。 

下面对本申请涉及的竞争模式的随机接入过程进行描述。 

图1为现有竞争模式的随机接入过程流程示意图。参见图1，该流程包括： 

步骤101，UE从预先存储的随机接入前导码(Random Access Preamble) 组中随机选择随机接入前导码，发送至基站(eNB)； 

本步骤中，根据现有LTE协议规定，每一个小区可以使用的随机接入前导码数量至多为64个，其中竞争接入可以使用的随机接入前导码索引会通过小区广播消息进行播报，其中包括了随机接入前导码组A和随机接入前导码组B的大小；UE根据随机接入MSG3消息的大小，在相应的随机接入前导码组A或随机接入前导码组B中随机选择一个随机接入前导码，按照协议定义的初始发射功率，在相应的随机接入信道中发送出去。 

实际应用中，UE是在随机接入前导码组A或随机接入前导码组B中随机选择一个随机接入前导码，因而，不同的UE可能会选择相同的随机接入前导码，并在相同的随机接入信道中发送至基站。 

步骤102，基站接收随机接入前导码，为UE分配随机接入时频资源，向UE返回随机接入响应消息(RAR，Random Access Response)； 

本步骤中，基站在相同的随机接入信道将接收到的随机接入前导码与本小区的所有随机接入前导码通过相关器进行相乘，通过相关器的输出能量峰值，从而确定UE所选择的随机接入前导码：如果不同UE选择了不同的随机接入前导码，由于随机接入前导码之间的正交性，基站通过相关运算，可以区分出不同的随机接入前导码对应的UE；如果不同的UE选择了相同的随机接入前导码，这时，基站通过相关器进行相乘、并通过相关器的输出能力峰值的步骤，只能确定有UE发送了随机接入前导码，而不能区别出发送该随机接入前导码的不同UE。 

基站获取随机接入前导码后，根据不同的随机接入前导码，为该随机接入前导码对应的UE分配随机接入时频资源，不同的UE，分配的随机接入时频资源也不同。如前所述，如果多个UE选择同一随机接入前导码，则为该多个UE分配同一随机接入时频资源，随机接入时频资源信息携带在随机接入响应消息中。 

UE向基站发送随机接入前导码后，在随机接入响应窗内以随机接入无线网络临时标识(RA-RNTI，Random Access Radio Network Temporary Identifier)为标识监听分组专用控制信道(PDCCH，Packet Dedicated ControlChannel)上由RA-RNTI指示的随机接入响应传输，其中，随机接入响应窗起始于随机接入前导码的发送子帧加三个子帧，长度为随机接入响应窗大小(ra-Response Window Size)。 

如果UE在随机接入响应窗内成功接收到包含与发送的随机接入前导码匹配的随机接入响应消息后，将停止对PDCCH的监听；如果UE在随机接入响应窗内没有接收到随机接入响应消息，或者接收的随机接入响应消息中，包含的所有随机接入前导码标识与发送至基站的前导码标识都不匹配，则认为本次接收的随机接入响应消息不成功。