[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

说明书

本发明涉及一种多天线MIMO场景下随机接入资源的配置与更新方法，包括步骤：基站初始化；基站通过系统信息块SIB2广播可用的RACH资源；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；对S状态、I状态、C状态进行重新定义。本发明的有益效果是：可根据基站天线数目、RACH资源的利用率门限值来逐步动态优化RACH资源的配置，使MIMO系统在满足用户/业务接入成功概率需求的前提下，减少系统中随机接入RACH资源的浪费；充分利用MIMO的空间分集特性来提升资源的利用率；只需要基站侧更改随机接入资源的配置信息，不需要进行硬件的更改，用户终端也不需要进行任何更改。

技术领域

本发明属于无线通信领域，尤其涉及多输入多输出（MIMO）系统中的一种基站侧随机接入资源的配置与更新方法。

背景技术

2015年9月，国际电信联盟根据终端业务的数据传输速率、时延、连接数和可靠性等方面的要求，明确了5G的三大主要应用场景，分别是：增强移动宽带（enhanced MobileBroadband，eMBB）、大规模机器通信（massive Machine Type Communications，mMTC）和超高可靠低延时通信（Ultra-Reliable and Low Latency Communications，URLLC）。上述三种应用场景对速率、可靠性和时延等指标的要求各不相同。其中，eMBB主要面向以人为中心的广域连续覆盖和局部热点覆盖通信，用于满足大流量业务的数据传输，为用户带来更高速、更极致的体验；mMTC主要面向涉及海量节点的物联网数据采集与传输等应用，该类场景下业务具有低功耗和海量连接等特点；URLLC主要面向对传输时延和通信可靠性要求极高的特殊行业应用。为了更好地支撑多样化的应用场景，探索无线网络支撑具有苛刻QoS要求的业务的可能性，需要根据无线系统的业务负载（用户数）来配置资源，只有准确的估计出无线网络中的业务负载（用户数）才能更好地利用有线的无线资源。

目前蜂窝无线通信（如4G，5G）中上行随机接入信道（Random Access CHannel，RACH）资源的配置使用几种固定的配置，在固定RACH资源的配置下，当系统中上行随机接入用户数目较少时，RACH资源得不到充分利用，造成RACH资源的闲置浪费；反之，当系统中上行随机接入用户数目较多时，RACH资源不足又会出现多个上行用户在有限的RACH资源上发起随机接入的情况，造成严重的接入冲突，用户无法在短时间内接入无线通信系统中接收服务。

在现有的蜂窝无线通信系统中RACH资源固定配置，在固定RACH资源的配置下，当系统中上行随机接入用户数目较少时，RACH资源得不到充分利用，造成RACH资源的限制浪费；反之，当系统中上行随机接入用户数目较多时，RACH资源不足使得多个上行用户在有限的RACH资源上发起随机接入，造成冲突严重，用户无法短时间内接入无线系统接收服务。此外，现有通信系统中用户发起随机接入时，多于一个用户使用同样的RACH资源即认为是冲突的。而实际上，在MIMO系统中，由于空间自由度的存在，基站侧配置根接收天线时，最多可以同时区分开个用户同时发送的数据。也即，当用户发起随机接入时，多于个用户使用同样的RACH资源才会被认为是冲突的。因此，现有的随机接入协议中RACH资源的配置没有随用户数目动态变化及时进行调整，也未能很好地将新一代蜂窝系统中MIMO技术的空间优势发挥出来。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种MIMO系统中随机接入资源的配置与更新方法。

这种MIMO系统中随机接入资源的配置与更新方法，包括以下步骤：

步骤1、基站初始化：配置可用的RACH资源，即在国家标准化组织3GPP规范TS38.211中表5.7.1-2随机/或根据用户数目的统计信息给出一种可选的RACH配置；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；