[发明专利]非正交随机接入方法

摘要

本发明公开一种非正交随机接入方法，该方法包括如下步骤：S1：N个用户中的每个用户获取必要配置消息；S2：随机接入前导码发送；S3：基于用户到达时间进行前导码检测；S4：随机接入响应传输；S5：层三消息传输；S6：eNodeB根据用户定时提前量的关系确定用户解调顺序，以串行干扰(SIC)的方式进行多用户分离；S7：eNodeB对每个被识别出的小区无线网络临时标识(C‑RNTI)回复竞争解决消息，指示用户随机接入成功。本发明所述非正交随机接入方法采用功率域复用方式实现多用户同时随机接入，可以有效提高用户接入成功概率，降低接入时延，大幅度提升网络支持用户数，能满足第五代移动通讯系统的需求。

主权项

1.一种非正交随机接入方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：S1：N个用户中的每个用户获取必要配置消息，所述必要配置消息是来自eNodeB广播的物理广播信道(PBCH)系统消息，其包括上行子帧分配消息、下行子帧分配消息、物理随机接入信道(PRACH)配置消息和随机接入信道(RACH)配置消息，其中，物理随机接入信道(PRACH)配置消息包括物理随机接入信道(PRACH)配置序号、物理随机接入信道(PRACH)随机接入频率和可用随机接入前导码，随机接入信道(RACH)配置消息包括前导码最大传输次数、随机接入相应窗口大小和竞争解决窗口大小，其中，N为自然数；S2：随机接入前导码发送，具体包括以下步骤：S201：所述N个用户中的每个用户从可用随机接入前导码中随机选取一个；S202：所述N个用户中的每个用户选择下一可用随机接入时隙作为其随机接入时隙；S203：所述N个用户中的每个用户随机选择一随机接入频率进行随机接入前导码的发送；S3：基于用户到达时间进行前导码检测，具体包括以下步骤：S301：将N个用户中随机接入时隙、随机接入频率和前导码均相同的a个用户作为碰撞用户，其余b个用户作为非碰撞用户；S302：在a个碰撞用户的同一前导码检测区间上存在a个功率时延谱，所述a个功率时延谱的起始时间分别对应a个碰撞用户的到达时刻，将所述a个碰撞用户中到达时间间隔大于多径时延扩展长度且功率值超过阈值的m个用户作为有效碰撞用户；S303：在b个非碰撞用户的b个前导码检测区间上存在b个功率时延谱，所述b个功率时延谱的起始时间分别对应b个碰撞用户的到达时刻，将所述b个非碰撞用户中功率值超过阈值的n个用户作为有效非碰撞用户；S304：eNodeB记录所述m个有效碰撞用户和n个有效非碰撞用户中每个用户的到达时刻，并基于该时刻确定其对应用户的定时提前量，并对每个用户进行物理上行共享信道(PUSCH)上行时频资源分配、小区无线网络临时标识(C‑RNTI)配置和功率配置；其中，a、b、m和n为自然数，且a+b＝N，0≤m≤a，0≤n≤b；S4：随机接入响应传输，具体包括以下步骤：S401：eNodeB在物理下行控制信道(PDCCH)上发送包含随机接入响应消息(RAR)的物理下行共享信道(PDSCH)的时频资源位置信息，其中随机接入响应消息(RAR)结构包括退避指示、前导码指示和一个或多个用户的随机接入响应消息，所述每个用户随机接入响应消息包括定时提前量、上行资源分配结果、小区无线网络临时标识(C‑RNTI)值和功率配置指示；物理下行控制信道(PDCCH)消息中包含随机接入‑无线网络临时标识(RA‑RNTI)，用户首先对随机接入‑无线网络临时标识(RA‑RNTI)进行检测，若检测到与自身随机接入‑无线网络临时标识(RA‑RNTI)相同，则接收该物理下行控制信道(PDCCH)消息，并获取物理下行共享信道(PDSCH)时频资源位置信息；S402：N个用户中检测到与自身随机接入响应消息(RA‑RNTI)相同的用户，读取并解调出物理下行共享信道(PDSCH)时频资源位置信息中包含的随机接入响应消息(RAR)；S403：所述检测到与自身随机接入‑无线网络临时标识(RA‑RNTI)相同的用户根据解调出的所述退避指示和前导码指示进行随机接入响应消息接收；S5：层三消息传输，具体包括：S501：成功接收随机响应消息的用户利用其小区无线网络临时标识(C‑RNTI)值对其层三消息进行扰乱；S502：所述扰乱后的层三消息在随机接入响应消息(RAR)消息中指示的上行资源分配结果对应的物理上行共享信道(PUSCH)时频资源上发送，其中所述成功接收随机响应消息用户中的有效非碰撞用户的扰乱后的层三消息直接在物理上行共享信道(PUSCH)时频资源上传输，所述成功接收随机响应消息用户中的有效碰撞用户的扰乱后的层三消息按照对应的功率配置指示在相同的物理上行共享信道(PUSCH)时频资源上以功率域复用的方式同时传输；S503：开启竞争解决窗口；S6：eNodeB根据用户定时提前量的关系确定用户解调顺序，以串行干扰(SIC)的方式进行多用户分离；S7：eNodeB对每个被识别出的小区无线网络临时标识(C‑RNTI)回复竞争解决消息，指示用户随机接入成功。