[发明专利]多天线MIMO场景下随机接入资源的配置与更新方法

权利要求书

1.一种多天线MIMO场景下随机接入资源的配置与更新方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、基站初始化：配置可用的RACH资源；并将RACH资源利用率的初始值设置为0，将RACH资源的更新次数的初始值设置为；

步骤2、基站通过系统信息块SIB2广播可用的RACH资源；当基站配置有K根接收天线时空间自由度最大为，基站每次区分出K个用户的序列或信号；

步骤3、上行有数据待发送的用户在基站配置的RACH资源上发起随机接入过程；

步骤4、为多输入多输出MIMO系统中的每个基站配置多根天线，构成的空间自由度用来表示；用表示RACH资源上等待发起随机接入的激活用户数，用表示在该RACH资源上的结果，对S状态、I状态、C状态进行重新定义；的初始值为0，基站重新预测和估计的取值时，在基于非竞争的随机接入方式中，RACH资源上等待发起随机接入的激活用户数由基站的寻呼配置得到；在基于竞争的随机接入方式中，基站根据上一次随机接入Preamble码的检测结果使用长短期记忆网络估计得到RACH资源上等待发起随机接入的激活用户数；S状态、I状态、C状态定义如下：

上式中，I状态表示RACH资源反馈结果为空闲状态，S状态表示RACH上用户发送Preamble序列成功；C状态表示RACH上发生了冲突；的初始值为0；

在每一次RACH资源配置更新时，基站重新预测和估计的取值；在基于非竞争的随机接入方式中，RACH资源上等待发起随机接入的激活用户数由基站的寻呼配置得到；在基于竞争的随机接入方式中，基站根据上一次随机接入Preamble码的检测结果使用长短期记忆网络估计得到RACH资源上等待发起随机接入的激活用户数；基于竞争的随机接入方式中Preamble码检测期间，基站获取preamble的状态；使用三元组表示MIMO系统中第个随机接入时隙上Preamble码的状态集合；MIMO系统中基站由观测到的随机变量的状态来估计激活用户数，

其中，是随机接入的退避窗长内包含的时隙数目；是第个随机接入时隙上有新数据到达等待发起随机接入的新激活用户数；是第个随机接入时隙上Preamble冲突导致随机接入失败后在第个随机接入时隙上重新发起随机接入的用户数；因此，随机接入检测结果建模如下：

其中，是MIMO系统中基站发送的每个Preamble码的S/I/C状态的观测值，；是需要预测的结果，分别将和作为长短期记忆网络的输入和输出；

基站根据检测到的所有RACH资源上S状态总数、I状态总数和C状态总数，统计RACH资源的利用率：

上式中，为所有RACH资源上S状态的总数；为所有RACH资源上I状态的总数；为所有RACH资源上C状态总数；为随机接入前导码集合中的Preamble码数目；为可用的RACH资源个数；为所有RACH资源的利用率；

步骤5、基站将统计到的RACH资源利用率与预先设定的RACH资源利用率门限值进行比较，并判定是否超过预设的门限值；若满足，则执行步骤6至步骤7；否则，执行步骤8；

步骤6、基站将RACH资源的更新次数的数值增加1：=+1；

步骤7、基站按照RACH资源更新函数来得到更新后的RACH资源数，更新函数如下：

上式中，非负数是基站第次更新RACH资源时的权重值；表示对和的乘积进行向上取整运算；通过调节非负数来确保每次增加的数目接近最优配置，并返回执行步骤3至步骤5，直至；

步骤8、在3GPP相关标准表中寻找最接近于此时值的RACH资源配置，对基站进行配置；重新将基站内RACH资源的利用率设置为初始值0，RACH资源的更新次数也设置为，结束RACH资源的更新过程。

2.根据权利要求1所述多天线MIMO场景下随机接入资源的配置与更新方法，其特征在于，步骤1中基站包括：处理器（501）和收发器（502），处理器（501）和收发器（502）相连；处理器（501）用于RACH过程中更新参数值，收发器（502）用于配置RACH的广播与解析接收到的Preamble码。

3.根据权利要求1所述多天线MIMO场景下随机接入资源的配置与更新方法，其特征在于：步骤1中基站还包括存储器（503），存储器（503）用于存储RACH更新的配置信息以及RACH过程中的中间量。