專利名稱：一種隨機(jī)接入方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體涉及一種隨機(jī)接入方法和裝置。
背景技術(shù)：
第三代移動(dòng)通信長(zhǎng)期演進(jìn)(Long Term Evolution, LTE)系統(tǒng)的演進(jìn)型通用陸地入網(wǎng)(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network, E-UTRAN)巾，±
行鏈路的數(shù)據(jù)通過(guò)物理上行鏈路共享信道(Physical Uplink SharedChannel, PUSCH)傳輸。由演進(jìn)型基站(Evolved NodeB, eNB)分配上行鏈路無(wú)線資源給每個(gè)用戶終端^ser Equipment, UE)。E-UTRAN采用的接入技術(shù)是正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技術(shù)，E-UTRAN系統(tǒng)的無(wú)線資源管理和第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)相比，具有大帶寬、多時(shí)間進(jìn)程的特點(diǎn)，其無(wú)線資源是以時(shí)間和頻率兩維出現(xiàn)的，能夠承載的用戶數(shù)量大大增加。在LTE系統(tǒng)中，要求所有用戶的上行鏈路信號(hào)的幀邊界在到達(dá)基站接收端的時(shí)候是對(duì)齊的，這樣才能避免接收信號(hào)之間發(fā)生相互干擾。而由于用戶終端距離基站的距離各不相同，也就是說(shuō)各個(gè)用戶終端的上行鏈路信號(hào)的空中傳播距離是不同的，這就會(huì)導(dǎo)致各個(gè)用戶終端的上行鏈路信號(hào)的幀邊界在到達(dá)基站接收端的時(shí)候無(wú)法對(duì)齊。在LTE系統(tǒng)，為了解決這一技術(shù)問(wèn)題，采用了上行同步技術(shù)。LTE系統(tǒng)的上行信號(hào)獲得同步的方法屬于基站控制的上行同步方法，即由基站動(dòng)態(tài)的發(fā)送定時(shí)提前量(Timing Advance, TA，也可稱為時(shí)間調(diào)整量)給用戶終端，用戶終端根據(jù)定時(shí)提前量對(duì)上行信號(hào)的發(fā)送時(shí)刻進(jìn)行定時(shí)提前調(diào)整，信號(hào)從發(fā)射端到達(dá)接收端會(huì)產(chǎn)生傳播延時(shí)，而定時(shí)提前量正是為了抵消該傳播延時(shí)，從而使得用戶終端所發(fā)出的上行信號(hào)在到達(dá)基站側(cè)接收端后，可以和基站的下行發(fā)送信號(hào)的幀邊界對(duì)齊，從而達(dá)到同步，如圖 1所示。使用該技術(shù)，可以通過(guò)基站的控制，使和該基站鏈接的所有用戶終端的上行信號(hào)到達(dá)基站側(cè)的幀邊界都是對(duì)齊的。LTE系統(tǒng)的上行信號(hào)同步的方法大致分為初同步階段和同步保持階段。其中初同步階段是通過(guò)隨機(jī)接入過(guò)程來(lái)完成的，功能是實(shí)現(xiàn)上行信號(hào)的大尺度的同步；同步保持階段是在完成隨機(jī)接入過(guò)程后，基站通過(guò)測(cè)量上行信號(hào)中的參考信號(hào)完成的，功能是實(shí)現(xiàn)上行信號(hào)的小尺度的同步。其中上行鏈路參考信號(hào)包括導(dǎo)頻參考信號(hào)(Sounding Reference Signal, SRS)和解調(diào)參考信號(hào)(DeModulation Reference Signal，DMRS)。用戶終端通過(guò)隨機(jī)接入過(guò)程完成初同步階段的步驟包括(參考圖2)首先用戶終端測(cè)量基站發(fā)送的下行鏈路同步信號(hào)，測(cè)得下行同步信號(hào)所在的時(shí)刻位置(具體的測(cè)量技術(shù)不在本發(fā)明范圍內(nèi)，不進(jìn)行詳述)，從而可推算出接收到的下行信號(hào)的幀邊界，以此幀邊界作為下行鏈路同步定時(shí)；用戶終端以下行鏈路同步定時(shí)作為上行信號(hào)發(fā)射幀邊界(即圖2中所示的邊界 A)，發(fā)射隨機(jī)接入前導(dǎo)(Preamble)；基站接收到隨機(jī)接入前導(dǎo)后，測(cè)量出隨機(jī)接入前導(dǎo)的定時(shí)和下行信號(hào)幀邊界的差值(從圖2可以明顯看到，該差值包含了上行鏈路傳播延時(shí)和下行鏈路傳播延時(shí)之和)，從而得到初同步定時(shí)提前量；基站將該定時(shí)提前量通過(guò)隨機(jī)接入響應(yīng)消息發(fā)送給用戶終端；用戶終端根據(jù)定時(shí)提前量對(duì)上行信號(hào)發(fā)射時(shí)間邊界進(jìn)行定時(shí)提前調(diào)整，即在原發(fā)射邊界(邊界A)基礎(chǔ)上按照定時(shí)提前量進(jìn)行提前調(diào)整，從而可以抵消上行鏈路傳播延時(shí)， 使得上行信號(hào)到達(dá)基站側(cè)的時(shí)刻和基站的下行信號(hào)幀邊界是對(duì)齊的，也即達(dá)到了上行同
止
少ο該定時(shí)提前量作為用戶終端的上行同步的初始定時(shí)提前量。當(dāng)后續(xù)收到小尺度定時(shí)提前量后，將其累加在初始定時(shí)提前量上，依此類推。用戶終端進(jìn)行上行信號(hào)發(fā)送時(shí)，使用的定時(shí)提前量是累積的定時(shí)提前量(或者稱絕對(duì)的定時(shí)提前量，或絕對(duì)時(shí)間調(diào)整量)。在用戶終端成功完成隨機(jī)接入后，用戶終端和基站通過(guò)無(wú)線資源控制(Radio Resource Control, RRC)層鏈接建立過(guò)程建立RRC鏈接(具體的建立過(guò)程不在本發(fā)明范圍內(nèi)，不進(jìn)行詳述)。在RRC鏈接建立過(guò)程中，基站通過(guò)RRC信令為用戶終端發(fā)送物理信道資源相關(guān)的配置信息，用戶終端根據(jù)這些配置信息對(duì)相應(yīng)的物理信道資源進(jìn)行配置。在這些配置信息中包含了導(dǎo)頻參考信號(hào)的配置信息，用戶終端按照該配置信息的規(guī)定來(lái)發(fā)送上行導(dǎo)頻參考信號(hào)。上行鏈路載波的同步保持階段的步驟包括基站根據(jù)對(duì)上行鏈路信號(hào)中的參考信號(hào)(SRS或DMRQ的測(cè)量(具體的測(cè)量技術(shù)不在本發(fā)明范圍內(nèi)，不進(jìn)行詳述)，獲得小尺度的定時(shí)提前量測(cè)量結(jié)果，并將該定時(shí)提前量值通過(guò) MAC 控制元(Media Access Control Control Element, MAC CE)發(fā)送給用戶終端；UE將該定時(shí)提前量值累加在前一次調(diào)整后的定時(shí)提前量值上，即定時(shí)提前量 (n+1)=定時(shí)提前量(η)+當(dāng)前時(shí)刻測(cè)得的定時(shí)提前量，UE按照累積后的定時(shí)提前量(又稱絕對(duì)定時(shí)提前量，或者絕對(duì)時(shí)間調(diào)整量)對(duì)上行信號(hào)發(fā)射幀邊界進(jìn)行定時(shí)提前調(diào)整。LTE系統(tǒng)中，用戶終端對(duì)于自己是否失去上行同步的判斷方法是如果用戶終端在一段預(yù)設(shè)時(shí)間(該預(yù)設(shè)時(shí)間可以設(shè)為無(wú)限長(zhǎng)，此時(shí)認(rèn)為該用戶終端永遠(yuǎn)不會(huì)失同步)內(nèi)沒(méi)有收到基站下發(fā)的定時(shí)提前量，則用戶終端認(rèn)為失去了上行同步。用戶終端在完成上行同步過(guò)程中需要知道目標(biāo)上行載波的頻點(diǎn)信息、帶寬信息、 隨機(jī)接入信道資源配置信息等系統(tǒng)信息，這些系統(tǒng)信息均由基站通過(guò)廣播信道廣播或者通過(guò)無(wú)線資源控制信令發(fā)送給用戶終端。此外，隨機(jī)接入過(guò)程除了使UE獲得上行初同步之外，還在此過(guò)程中為UE分配小區(qū)-無(wú)線網(wǎng)絡(luò)臨時(shí)標(biāo)識(shí)(Cell-Radio Network Temporary Identifier，C-RNTI)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn) UE和基站的初次交互，為后續(xù)的上下行傳輸做好準(zhǔn)備。隨機(jī)接入過(guò)程成功后，用戶終端監(jiān)聽(tīng)物理下行鏈路控制信道(WiysicalDownlink Control Channel, PDCCH)，通過(guò)PDCCH上的C-RNTI指示獲取下行指配或上行授權(quán)等，進(jìn)行相應(yīng)的下行或上行傳輸。LTE系統(tǒng)中，以下五種事件可以觸發(fā)隨機(jī)接入過(guò)程(1)空閑(iddle)狀態(tài)初始接入；(2) RRC連接重建過(guò)程；(3)切換(HO, Handover) ； (4)連接狀態(tài)下行數(shù)據(jù)到達(dá)；以及(5) 連接狀態(tài)上行數(shù)據(jù)到達(dá)。而且，隨機(jī)接入過(guò)程有兩種不同的形式基于競(jìng)爭(zhēng)的(Contention Based)(適用于上述所有五種事件)；非基于競(jìng)爭(zhēng)的(Non-Contention Based)(僅適用于上述C3)及(4)兩種事件)。在隨機(jī)接入過(guò)程成功后，可以進(jìn)行正常的下行或上行傳輸?；诟?jìng)爭(zhēng)(Contention based)的隨機(jī)接入過(guò)程包括四個(gè)步驟步驟1 用戶終端在上行通過(guò)隨機(jī)接入信道(Random Access CHanne 1,RACH)發(fā)送隨機(jī)接入前導(dǎo)(Random Access Preamble)，又可簡(jiǎn)稱為發(fā)送消息1 (Messagel)；步驟2 基站的媒體接入控制層(Medium Access Control, MAC)生成隨機(jī)接入響應(yīng)消息(Random Access Response, RAR),并在下行共享信道(Downlink-Shared Channel, DL-SCH)發(fā)送給用戶終端，又可簡(jiǎn)稱為發(fā)送消息2 (MeSSage2)。RAR中至少包含隨機(jī)接入前導(dǎo)標(biāo)識(shí)(RAPID，Random AccessPreamble Identifier)、時(shí)間調(diào)整信息(TA， Time Alignment)、初始上行授權(quán)(ULGrant, Uplink Grant)和臨時(shí)小區(qū)-無(wú)線網(wǎng)絡(luò)臨時(shí)標(biāo)識(shí)(Temporary C-RNTI) ；RAR 通過(guò)在物理下行控制信道(PDCCH, Physical Downlink Control Channel)上的隨機(jī)接入-無(wú)線網(wǎng)絡(luò)臨時(shí)標(biāo)識(shí)(RA-RNTI，Random Access-Radio NetworkTemporary Identifier)進(jìn)行指不；步驟3 用戶終端在上行共享傳輸信道(UL-SCH，Uplink-Shared Channel)上發(fā)送首個(gè)調(diào)度的傳輸Scheduled Transmission)消息，又可簡(jiǎn)稱為發(fā)送消息3 (MeSSage3)； 該消息的內(nèi)容至少包含小區(qū)-無(wú)線網(wǎng)絡(luò)臨時(shí)標(biāo)識(shí)(C-RNTI)媒體接入控制元(MAC Control Element)或者公共控制邏輯信道業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元(CCCH SDU)；該消息的發(fā)送支持混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求(HARQ, Hybrid AutomaticRetransmission reQuest)；步驟4 基站在DL-SCH上發(fā)送競(jìng)爭(zhēng)解決(Contention Resolution)消息，又可簡(jiǎn)稱為發(fā)送消息4 (Messaged ；該消息通過(guò)PDCCH上的C-RNTI或臨時(shí)C-RNTI進(jìn)行指示；該消息的發(fā)送支持HARQ。基于非競(jìng)爭(zhēng)的(Non-contention based)隨機(jī)接入過(guò)程是用于UE沒(méi)有釋放RRC連接情況下的隨機(jī)接入，由基站為UE指定專用的隨機(jī)接入前導(dǎo)，且因?yàn)閁E已有C-RNTI，因此無(wú)需和基站交互上述的消息3和消息4。為了進(jìn)一步增強(qiáng)通訊系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，物聯(lián)網(wǎng)的概念被引入，并在通訊業(yè)標(biāo)準(zhǔn)會(huì)議上獲得廣泛推動(dòng)。廣義的物聯(lián)網(wǎng)既包括傳統(tǒng)的人到人的通訊(human tohuman，H2H)，也包括機(jī)器到機(jī)器的通訊(Machine to Machine，M2M)。在3Gpp會(huì)議中，M2M又被立項(xiàng)為機(jī)器類型通訊(Machine Type Communication，MTC)。引入M2M概念后，通訊業(yè)務(wù)被擴(kuò)展了各行各業(yè)的方方面面。例如智能家居(包括家庭電器的遠(yuǎn)程控制，家庭安防的遠(yuǎn)程監(jiān)控等等)、 智能交通(交通流量的監(jiān)控、事故監(jiān)控、車輛監(jiān)控等)、智能計(jì)量(工業(yè)儀表的監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制，遠(yuǎn)程抄表等)。在M2M應(yīng)用中有很多終端類型，其中占很大比率的是固定類型終端，例如家庭的水表、電表；工業(yè)生產(chǎn)中的壓力表、流量計(jì)等。這類用戶終端由于位置固定，因此其上行同步的絕對(duì)時(shí)間調(diào)整量也是固定不變的，即使用戶終端斷線后重啟，仍能使用原有的上行同步絕對(duì)時(shí)間調(diào)整量；此外由于新類型終端的增加，對(duì)網(wǎng)絡(luò)側(cè)的隨機(jī)接入資源構(gòu)成很大壓力，發(fā)生接入沖突的概率大大增加，因此，對(duì)于這種新類型終端，現(xiàn)有的上行初同步過(guò)程就顯得復(fù)雜而開(kāi)銷太大。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種隨機(jī)接入方法和裝置，以降低接入開(kāi)銷和延遲，提高接入速度。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種隨機(jī)接入方法，為能夠快速隨機(jī)接入的用戶終端設(shè)置快速隨機(jī)接入前導(dǎo)，分配快速隨機(jī)接入資源；該方法還包括能夠快速隨機(jī)接入的用戶終端，應(yīng)用為其設(shè)置的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)以及分配的快速隨機(jī)接入資源，實(shí)現(xiàn)快速隨機(jī)接入。進(jìn)一步判斷用戶終端是否為能夠快速隨機(jī)接入的用戶終端，所述判斷方法為判斷用戶終端是否沒(méi)有失去上行同步，并在判斷結(jié)果為沒(méi)有失去上行同步時(shí)確認(rèn)用戶終端具有進(jìn)行快速隨機(jī)接入的資格，能夠快速隨機(jī)接入。判斷用戶終端是否沒(méi)有失去上行同步的方法為對(duì)于位置固定的用戶終端，若保留了前一次和網(wǎng)絡(luò)側(cè)建立連接時(shí)的上行同步絕對(duì)時(shí)間調(diào)整量，則認(rèn)為該用戶終端沒(méi)有失去上行同步；對(duì)于位置不固定的用戶終端，若可以從基站或者其它用戶終端獲得可用的上行同步絕對(duì)時(shí)間調(diào)整量，則認(rèn)為該用戶終端沒(méi)有失去上行同步。進(jìn)一步包括所述用戶終端離線后保留所述上行同步絕對(duì)時(shí)間調(diào)整量，并在下次隨機(jī)接入時(shí)應(yīng)用快速隨機(jī)接入方式進(jìn)行接入。所述實(shí)現(xiàn)快速隨機(jī)接入的過(guò)程包括用戶終端應(yīng)用所述快速隨機(jī)接入前導(dǎo)中的一個(gè)作為要接入時(shí)所應(yīng)用的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)，在分配的所述快速隨機(jī)接入資源上發(fā)送所應(yīng)用的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)；基站在收到所述快速隨機(jī)接入前導(dǎo)后反饋快速隨機(jī)接入響應(yīng)。所述快速隨機(jī)接入是基于競(jìng)爭(zhēng)的快速隨機(jī)接入；或者，所述快速隨機(jī)接入是基于非競(jìng)爭(zhēng)的快速隨機(jī)接入。進(jìn)一步包括在快速隨機(jī)接入前導(dǎo)和/或快速隨機(jī)接入資源中劃分出一部分，并指明劃分所基于的信息，用于基于非競(jìng)爭(zhēng)的快速隨機(jī)接入；劃分所述快速隨機(jī)接入前導(dǎo)所基于的信息為快速隨機(jī)接入前導(dǎo)的序號(hào)，劃分所述快速隨機(jī)接入資源所基于的信息為資源的時(shí)域位置和頻域位置信息。所述基于競(jìng)爭(zhēng)的快速隨機(jī)接入過(guò)程包括所述用戶終端隨機(jī)選擇快速隨機(jī)接入前導(dǎo)和快速隨機(jī)接入資源，并在所選擇的快速隨機(jī)接入資源上使用所選擇的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)發(fā)起快速隨機(jī)接入；所述基于非競(jìng)爭(zhēng)的快速隨機(jī)接入過(guò)程包括所述用戶終端在基站所指定的快速隨機(jī)接入資源上使用基站所指定的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)發(fā)起快速隨機(jī)接入?；痉答佀隹焖匐S機(jī)接入響應(yīng)的時(shí)間是由基站與用戶終端預(yù)先約定的，該時(shí)間是固定的相對(duì)時(shí)間位置，或者是時(shí)間范圍。進(jìn)一步記錄快速隨機(jī)接入的失敗次數(shù)，并在所記錄的失敗次數(shù)超過(guò)預(yù)設(shè)的門限值時(shí)應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)的隨機(jī)接入過(guò)程進(jìn)行接入。所述快速隨機(jī)接入前導(dǎo)由具有互相關(guān)性和自相關(guān)性的序列構(gòu)成；快速隨機(jī)接入前導(dǎo)短于現(xiàn)有技術(shù)的隨機(jī)接入前導(dǎo)；在設(shè)置有多組快速隨機(jī)接入前導(dǎo)的情況下，一組快速隨機(jī)接入前導(dǎo)由一組序列構(gòu)成，或者由一個(gè)序列的多種位移構(gòu)成；快速接入隨機(jī)前導(dǎo)應(yīng)當(dāng)短于現(xiàn)有技術(shù)的隨機(jī)接入前導(dǎo)；不同組的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)由不同類型或不同長(zhǎng)度的序列構(gòu)成，或者由相同類型和相同長(zhǎng)度的序列構(gòu)成；不同組的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)被指定給不同的用戶終端一同或分別使用。選擇所述快速隨機(jī)接入前導(dǎo)和快速隨機(jī)接入資源的方法為當(dāng)快速隨機(jī)接入前導(dǎo)有不同類型時(shí)，用戶終端根據(jù)預(yù)定信息選擇合適類型的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)以及對(duì)應(yīng)的快速隨機(jī)接入資源。所述預(yù)定信息包括以下信息中的一種或多種用戶終端是否位置固定；用戶終端允許的隨機(jī)接入延遲；所述用戶終端根據(jù)預(yù)定信息選擇合適類型的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)的方法包括當(dāng)用戶終端是位置固定類型時(shí)，可選擇長(zhǎng)度相對(duì)短的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)，否則選擇長(zhǎng)度相對(duì)長(zhǎng)的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)；當(dāng)用戶終端允許的隨機(jī)接入延遲相對(duì)大時(shí)，選擇長(zhǎng)度相對(duì)短的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)，否則選擇長(zhǎng)度相對(duì)長(zhǎng)的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)。所述快速隨機(jī)接入資源以及快速隨機(jī)接入前導(dǎo)的配置信息，是由基站向用戶終端下發(fā)的；所述快速隨機(jī)接入資源的分配方式為靜態(tài)分配、半靜態(tài)分配或者動(dòng)態(tài)分配。進(jìn)一步包括將所述快速隨機(jī)接入前導(dǎo)下發(fā)給所述用戶終端；快速隨機(jī)接入前導(dǎo)的下發(fā)方式包括至少以下之一以廣播方式下發(fā)；或通過(guò)無(wú)線資源控制信令下發(fā)。一種隨機(jī)接入裝置，該裝置包括相連的快速隨機(jī)接入信息維護(hù)單元和快速隨機(jī)接入執(zhí)行單元；其中，所述快速隨機(jī)接入信息維護(hù)單元，用于為能夠快速隨機(jī)接入的用戶終端設(shè)置快速隨機(jī)接入前導(dǎo)、分配快速隨機(jī)接入資源，并對(duì)快速隨機(jī)接入前導(dǎo)、快速隨機(jī)接入資源進(jìn)行包括保存、提供在內(nèi)的維護(hù)處理；所述快速隨機(jī)接入執(zhí)行單元，用于應(yīng)用設(shè)置的所述快速隨機(jī)接入前導(dǎo)以及分配的所述快速隨機(jī)接入資源，實(shí)現(xiàn)快速隨機(jī)接入。進(jìn)一步包括快速隨機(jī)接入資格決策單元，用于判斷用戶終端是否具有進(jìn)行快速隨機(jī)接入的資格，并在具有進(jìn)行快速隨機(jī)接入的資格時(shí)通知所述快速隨機(jī)接入執(zhí)行單元進(jìn)行快速隨機(jī)接入。進(jìn)一步包括隨機(jī)接入方式切換單元；其中，所述快速隨機(jī)接入執(zhí)行單元，進(jìn)一步用于在執(zhí)行快速隨機(jī)接入失敗時(shí)通知所述隨機(jī)接入方式切換單元；所述隨機(jī)接入方式切換單元，用于在快速隨機(jī)接入的失敗次數(shù)超過(guò)預(yù)設(shè)的門限值時(shí)應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)發(fā)起隨機(jī)接入過(guò)程。該裝置設(shè)置于作為機(jī)器類型通訊MTC設(shè)備的固定類型終端中。可見(jiàn)，本發(fā)明方法和裝置，能夠?yàn)椴粫?huì)失去上行同步的特殊類型的用戶終端提供相對(duì)獨(dú)立的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)和資源，以實(shí)現(xiàn)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的普通隨機(jī)接入而言的快速隨機(jī)接入；因而能夠明顯降低固定類型終端的接入開(kāi)銷和延遲，顯著提高了接入速度，而且還可以避開(kāi)和其他類型終端的隨機(jī)接入資源競(jìng)爭(zhēng)，大大降低網(wǎng)絡(luò)側(cè)的接入沖突概率。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)UE達(dá)到上行同步的示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)UE完成上行初同步階段的過(guò)程示意圖；圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的快速隨機(jī)接入資源的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)配置示意圖；圖4為本發(fā)明一實(shí)施例的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)和快速隨機(jī)接入資源的配置示意圖；圖5為本發(fā)明一實(shí)施例的快速隨機(jī)接入流程圖；圖6為本發(fā)明的快速隨機(jī)接入流程簡(jiǎn)圖；圖7為本發(fā)明一實(shí)施例的快速隨機(jī)接入裝置圖。
具體實(shí)施例方式在實(shí)際應(yīng)用中，可以假設(shè)實(shí)施例場(chǎng)景為L(zhǎng)TE系統(tǒng)，在LTE小區(qū)內(nèi)有大量作為MTC設(shè)備的用戶終端。這些MTC設(shè)備包括位置固定類型的MTC設(shè)備(例如水表、電表、家庭安防監(jiān)控設(shè)備等)、移動(dòng)類型的MTC設(shè)備(隨身健康監(jiān)控儀、移動(dòng)POS機(jī)等)等。網(wǎng)絡(luò)側(cè)在上行鏈路無(wú)線資源中配置的快速隨機(jī)接入資源可以有靜態(tài)配置的，也可以有動(dòng)態(tài)配置的，圖3即為一個(gè)包括了靜態(tài)和動(dòng)態(tài)配置快速隨機(jī)接入資源的例子。圖3中， 靜態(tài)配置的快速隨機(jī)接入資源的位置固定是每個(gè)無(wú)線幀的(0，2，5，8)子幀，大小固定是6 個(gè)RB (Resource Block,資源塊)，位置固定是從RB4(從0開(kāi)始編號(hào))開(kāi)始。RBO RB2是網(wǎng)絡(luò)側(cè)配置的物理上行鏈路控制信道(Physical Uplink Control Channel，PUCCH)資源位置?？焖匐S機(jī)接入資源配置信息可以通過(guò)廣播信道發(fā)送。動(dòng)態(tài)配置的快速隨機(jī)接入資源可以是每個(gè)子幀都不同的，如圖3所示，有的子幀沒(méi)有配置快速隨機(jī)接入資源，有的子幀配置了 ；要實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)配置，可以通過(guò)PDCCH來(lái)通知，也可以包含在MACCE中。靜態(tài)配置快速隨機(jī)接入資源的好處是實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，不需要經(jīng)常下發(fā)信令通知用戶終端；動(dòng)態(tài)配置快速隨機(jī)接入資源的好處是，基站可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載、用戶負(fù)載、流量、業(yè)務(wù)高峰期等信息適時(shí)調(diào)整快速隨機(jī)接入資源，例如當(dāng)用戶負(fù)載量很大時(shí)，基站可以減少快速隨機(jī)接入資源；當(dāng)MTC設(shè)備的接入高峰快要到來(lái)時(shí)，基站可以增加快速隨機(jī)接入資源。靜態(tài)配置的方法和動(dòng)態(tài)配置的方法可以單獨(dú)使用，也可以綜合使用。快速隨機(jī)接入資源的配置信息可以向所有用戶終端發(fā)布，也可以選擇只向MTC設(shè)備發(fā)布，還可以選擇只向MTC設(shè)備中的符合使用快速隨機(jī)接入條件的設(shè)備發(fā)布。選擇的方法例如網(wǎng)絡(luò)側(cè)和用戶終端事先約定一個(gè)特別標(biāo)識(shí)，當(dāng)用戶終端收到的下行鏈路消息(例如廣播、尋呼、PDCCH)是由該特別標(biāo)識(shí)標(biāo)志的，那么用戶終端就確認(rèn)該消息中包含了快速隨機(jī)接入資源的配置信息，符合使用快速隨機(jī)接入條件的用戶終端可以解讀該消息，而不符合快速隨機(jī)接入條件的用戶終端則不解讀該消息。網(wǎng)絡(luò)側(cè)配置一組或者多組快速隨機(jī)接入前導(dǎo)，構(gòu)成前導(dǎo)的序列可以采用多種形式，例如直接采用 PUCCH 中所使用的 CAZAC(Const Amplitude ZeroAuto-Correlation，恒包絡(luò)零自相關(guān))序列，也可以使用其他種類的CAZAC序列。以使用CAZAC序列為例，該序列在時(shí)域只占用一個(gè)時(shí)隙(即半個(gè)子幀)，在頻域只占用1個(gè)RB的寬度，其碼域復(fù)用性能也很強(qiáng)。其長(zhǎng)度比現(xiàn)有技術(shù)的隨機(jī)接入前導(dǎo)大大減少，相應(yīng)的其占用的資源也大大減少(現(xiàn)有技術(shù)的隨機(jī)接入前導(dǎo)在頻域要占用6個(gè)RB，時(shí)域占用一個(gè)子幀)；從而可以應(yīng)用相同大小的資源為更多用戶終端提供隨機(jī)接入的機(jī)會(huì)。網(wǎng)絡(luò)側(cè)配置的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)可以是一種類型，也可以是多種類型，例如網(wǎng)絡(luò)側(cè)可配置兩種類型的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)。其中，第一種快速隨機(jī)接入前導(dǎo)可以使用現(xiàn)有技術(shù)中的PUCCH所使用的CAZAC序列；第二種快速隨機(jī)接入前導(dǎo)則可以使用其他種類的 CAZAC序列，例如Frank序列或者Chirp序列，且長(zhǎng)度只有第一種快速隨機(jī)接入前導(dǎo)的1/2， 甚至1/4或更短。第一種快速隨機(jī)接入前導(dǎo)的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，基站對(duì)該種前導(dǎo)的檢測(cè)性能較好， 其適用的MTC設(shè)備類型包括對(duì)隨機(jī)接入成功率和接入延遲較為敏感的設(shè)備，例如高壓管線的監(jiān)控設(shè)備，防盜報(bào)警設(shè)備等；信道環(huán)境不好或者不穩(wěn)定的設(shè)備，例如被大型地物遮擋的設(shè)備，或者車載設(shè)備等。第二種快速隨機(jī)接入前導(dǎo)的長(zhǎng)度較短，基站對(duì)該種前導(dǎo)的檢測(cè)性能弱于第一種快速隨機(jī)接入前導(dǎo)，其適用的MTC設(shè)備類型包括對(duì)隨機(jī)接入成功率和接入延遲不敏感的設(shè)備，例如水表、電表等；信道環(huán)境較好且穩(wěn)定的設(shè)備，例如和基站天線之間沒(méi)有遮擋物的固定設(shè)備等?；究梢愿鶕?jù)MTC設(shè)備類型，為MTC設(shè)備指定適合的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)類型和對(duì)應(yīng)的快速隨機(jī)接入資源；也可以事先約定選擇的規(guī)則，由MTC設(shè)備自行選擇合適的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)類型和對(duì)應(yīng)的快速隨機(jī)接入資源。參見(jiàn)圖4，圖4為本發(fā)明一實(shí)施例的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)和快速隨機(jī)接入資源的配置示意圖。圖4中，在子幀η配置了 7個(gè)RB的快速隨機(jī)接入資源，其中前3個(gè)RB采用類型 0的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)，例如采用前述的CAZAC序列，其占用的資源單位的頻域長(zhǎng)度和IRB 相當(dāng)，時(shí)域長(zhǎng)度是1時(shí)隙，即相當(dāng)于占用的資源單位等于1/2個(gè)RB，其碼分復(fù)用序列有12 個(gè)，分別對(duì)應(yīng)前導(dǎo)序號(hào)為0 11 ；后4個(gè)RB采用類型1的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)，例如采用前述的Frank序列，其占用的資源單位的頻域長(zhǎng)度和IRB相當(dāng)，時(shí)域長(zhǎng)度是半個(gè)時(shí)隙，即相當(dāng)于占用的資源單位等于1/4個(gè)RB，其碼分復(fù)用序列有8個(gè)，分別對(duì)應(yīng)前導(dǎo)序號(hào)為0 7。由上述配置信息不難看出，快速隨機(jī)接入資源的前3個(gè)RB最大可以同時(shí)接受12*6 =72個(gè)用戶終端的快速隨機(jī)接入；后4個(gè)RB最大可以同時(shí)接受8*16 = 128個(gè)用戶終端的快速隨機(jī)接入；而現(xiàn)有技術(shù)的隨機(jī)接入信道(6個(gè)RB)只能最大同時(shí)接受64個(gè)用戶終端的隨機(jī)接入，遠(yuǎn)小于快速隨機(jī)接入的能力，而且現(xiàn)有技術(shù)的隨機(jī)接入前導(dǎo)的長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于快速隨機(jī)接入前導(dǎo)，不但基站檢測(cè)耗時(shí)長(zhǎng)，接入延遲大，而且用戶終端耗電也大。在快速隨機(jī)接入前導(dǎo)或者資源中，基站也可以劃分出一部分，作為非競(jìng)爭(zhēng)快速隨機(jī)接入使用，即基站可以將劃分出的資源和前導(dǎo)中的某一塊資源上的某一個(gè)前導(dǎo)序號(hào)指定給某個(gè)用戶終端使用。基站應(yīng)將這種基于競(jìng)爭(zhēng)和基于非競(jìng)爭(zhēng)的快速隨機(jī)接入資源和前導(dǎo)的劃分信息也發(fā)布給用戶終端，可以發(fā)布給所有用戶終端，也可以只發(fā)布給指定類型的用戶終端。發(fā)起基于競(jìng)爭(zhēng)的快速隨機(jī)接入的終端不能使用基于非競(jìng)爭(zhēng)的快速隨機(jī)接入資源和快速隨機(jī)接入前導(dǎo)。當(dāng)基站接收到用戶終端所發(fā)送的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)后，需反饋快速隨機(jī)接入響應(yīng)；快速隨機(jī)接入響應(yīng)中應(yīng)當(dāng)包含所述接收到的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)的信息(前導(dǎo)的序號(hào)、 前導(dǎo)發(fā)送的頻域位置和時(shí)域位置等)，或者用所述快速隨機(jī)接入前導(dǎo)的信息對(duì)所述快速隨機(jī)接入響應(yīng)進(jìn)行標(biāo)志，以使用戶終端能夠分辨出快速隨機(jī)接入響應(yīng)是否是針對(duì)自身的響應(yīng)。例如基站根據(jù)檢測(cè)到的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)的信息，按照下式計(jì)算出一個(gè)快速接入無(wú) ^N^lisWfeiK (Fast Access-Radio Network Temporary Indicator,FA-RNTI) =FA-RNTI
11=l+subframe_id+t_id+f_id ；其中，subframe_id是用戶終端發(fā)送快速隨機(jī)接入前導(dǎo)所在的子幀序號(hào)，t_id是快速隨機(jī)接入前導(dǎo)在子幀中的時(shí)域位置(以圖4為例，類型0的快速隨機(jī)接入資源，其t_id取值范圍為W，l]；類型1的快速隨機(jī)接入資源，其t_id取值范圍為W，3]) ;f_id是快速隨機(jī)接入前導(dǎo)在子幀中的頻域位置(以圖4為例，f_id取值范圍為 WA])。上式只是例子之一，在實(shí)際應(yīng)用中還可以有其他很多計(jì)算方式?；居糜?jì)算出的 FA-RNTI來(lái)標(biāo)志對(duì)應(yīng)的快速隨機(jī)接入響應(yīng)，并下發(fā)給用戶終端，用戶終端根據(jù)相同的式子計(jì)算出FA-RNTI，據(jù)此來(lái)檢測(cè)發(fā)給自己的快速隨機(jī)接入響應(yīng)?？焖匐S機(jī)接入響應(yīng)中可包含對(duì)應(yīng)的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)的序號(hào)，以便收到該響應(yīng)的用戶終端驗(yàn)證該響應(yīng)是否是對(duì)應(yīng)自身的快速隨機(jī)接入響應(yīng)。基站反饋快速隨機(jī)接入響應(yīng)的時(shí)間可以是在收到快速隨機(jī)接入前導(dǎo)后的第N個(gè)子幀，N的取值主要考慮基站檢測(cè)快速隨機(jī)接入前導(dǎo)的處理時(shí)間，例如3個(gè)子幀，也可以是一個(gè)浮動(dòng)值；用戶終端可以和基站事先約定接收快速隨機(jī)接入響應(yīng)的時(shí)間，例如在用戶終端發(fā)送快速隨機(jī)接入前導(dǎo)后第M個(gè)子幀進(jìn)行接收，或者在用戶終端發(fā)送快速隨機(jī)接入前導(dǎo)后第M個(gè)子幀至第M+P個(gè)子幀之內(nèi)進(jìn)行接收，M例如可選4，P則是大于0的整數(shù)，可以任選。具體應(yīng)用時(shí)，實(shí)現(xiàn)快速隨機(jī)接入的流程可以如圖5所示。參見(jiàn)圖5，圖5為本發(fā)明一實(shí)施例的快速隨機(jī)接入流程圖。當(dāng)然，執(zhí)行該流程之前，需要預(yù)先設(shè)置快速隨機(jī)接入前導(dǎo)，并分配快速隨機(jī)接入資源。圖5所示流程包括以下步驟步驟501 :MTC設(shè)備判斷自身是否屬于可以進(jìn)行快速隨機(jī)接入的類型；若是，進(jìn)入步驟502 ；否則進(jìn)入步驟511。這里所說(shuō)的屬于可以進(jìn)行快速隨機(jī)接入的類型的MTC設(shè)備，通常指沒(méi)有失去上行同步的用戶終端或者可以通過(guò)其他方法獲得上行同步信息的用戶終端。步驟502 判斷MTC設(shè)備是否保留有前一次和eNB連接過(guò)程中的上行同步絕對(duì)時(shí)間調(diào)整量；若是，進(jìn)入步驟503 ；否則，進(jìn)入步驟511。步驟503 :MTC設(shè)備在所述快速隨機(jī)接入前導(dǎo)中選擇一個(gè)類型，進(jìn)而在該類型快速隨機(jī)接入前導(dǎo)中選擇一個(gè)前導(dǎo)，在對(duì)應(yīng)的快速隨機(jī)接入資源上隨機(jī)選擇一個(gè)位置發(fā)送快速隨機(jī)接入前導(dǎo)，以通知基站進(jìn)行快速隨機(jī)接入。步驟504 基站在收到快速隨機(jī)接入前導(dǎo)后，反饋快速隨機(jī)接入響應(yīng)。步驟505 判斷MTC設(shè)備是否收到快速隨機(jī)接入響應(yīng)，若收到，進(jìn)入步驟506 ；否則，進(jìn)入步驟509。步驟506 =MTC設(shè)備收到快速隨機(jī)接入響應(yīng)后，根據(jù)該響應(yīng)中所包含的初始上行授權(quán)的指示發(fā)送消息3 (Message3)。步驟507 基站收到消息3后，反饋消息4。步驟508 判斷MTC設(shè)備是否收到消息4，若收到，則MTC設(shè)備的快速接入過(guò)程完成；否則，進(jìn)入步驟509。步驟509 =MTC設(shè)備記錄快速隨機(jī)接入的失敗次數(shù)。步驟510 =MTC設(shè)備判斷所記錄的失敗次數(shù)是否達(dá)到預(yù)設(shè)門限K (K可由MTC設(shè)備預(yù)設(shè)，或由網(wǎng)絡(luò)側(cè)通知，也可在協(xié)議中定義)，若達(dá)到，進(jìn)入步驟511 ；否則，返回步驟503。步驟511 :MTC設(shè)備釋放保留的前一次與eNB連接過(guò)程中的上行同步絕對(duì)時(shí)間調(diào)整量，并應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)發(fā)起普通的隨機(jī)接入過(guò)程。需要說(shuō)明的是，由以上描述可見(jiàn)，網(wǎng)絡(luò)側(cè)在上行鏈路無(wú)線資源中可以配置兩種隨機(jī)接入資源，一種是現(xiàn)有技術(shù)中所應(yīng)用的隨機(jī)接入信道資源，另一種是本發(fā)明所提出的快速隨機(jī)接入資源；網(wǎng)絡(luò)側(cè)配置一組或多組快速隨機(jī)接入前導(dǎo)；若某用戶終端要發(fā)起快速隨機(jī)接入，則在所述快速隨機(jī)接入前導(dǎo)中選擇一個(gè)，并在所述快速隨機(jī)接入資源中選擇一個(gè)位置發(fā)送所選擇的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)；基站若檢測(cè)出了該用戶終端所發(fā)送的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)，則反饋快速隨機(jī)接入響應(yīng)。若該用戶終端未收到快速隨機(jī)接入響應(yīng)，則該次快速隨機(jī)接入失??；該用戶終端可重復(fù)執(zhí)行快速隨機(jī)接入過(guò)程；若失敗次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)門限值，該用戶終端則可啟動(dòng)現(xiàn)有技術(shù)中所應(yīng)用的隨機(jī)接入過(guò)程?？焖匐S機(jī)接入資源用于給沒(méi)有失去上行同步的用戶終端或者可以通過(guò)其他方法 (不通過(guò)現(xiàn)有的隨機(jī)接入方法)獲得上行同步信息的用戶終端進(jìn)行快速隨機(jī)接入?？焖匐S機(jī)接入資源通常不占用現(xiàn)有技術(shù)的隨機(jī)接入信道和上行控制信道?？焖匐S機(jī)接入資源可以是靜態(tài)配置的、半靜態(tài)配置或者動(dòng)態(tài)配置的。動(dòng)態(tài)配置是指基站可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載、用戶負(fù)載、流量、業(yè)務(wù)高峰期等信息適時(shí)調(diào)整快速隨機(jī)接入資源的大小和位置，以實(shí)時(shí)適應(yīng)系統(tǒng)的需要?？焖匐S機(jī)接入資源的配置信息(例如資源的時(shí)頻域位置和大小等)可以通過(guò)廣播發(fā)布，或者通過(guò)PDCCH發(fā)布，或者通過(guò)MAC CE發(fā)送；可以發(fā)布給所有用戶終端，也可以只發(fā)布給部分用戶終端。上述的沒(méi)有失去上行同步的用戶終端可能保留有前一次與網(wǎng)絡(luò)側(cè)建立連接時(shí)的上行同步絕對(duì)時(shí)間調(diào)整值，這可以使用戶終端確認(rèn)自身沒(méi)有失去上行同步；上述的可以通過(guò)其他方法獲得上行同步信息的用戶終端中，如果某用戶終端與其他用戶終端始終保持同步(例如同在一輛車上的用戶終端)，那么該用戶終端可以通過(guò)讀取基站發(fā)給其他用戶終端的上行同步絕對(duì)時(shí)間調(diào)整值以實(shí)現(xiàn)上行同步；或者通過(guò)與其他用戶終端直接通訊(例如有線方式、藍(lán)牙傳輸?shù)?以獲得上行同步絕對(duì)時(shí)間調(diào)整值。快速隨機(jī)接入前導(dǎo)可由具有良好互相關(guān)性和自相關(guān)性的序列構(gòu)成；一組前導(dǎo)由一組序列構(gòu)成，或者由一個(gè)序列的多種位移構(gòu)成；并且，快速接入隨機(jī)前導(dǎo)通常應(yīng)當(dāng)短于現(xiàn)有技術(shù)的隨機(jī)接入前導(dǎo)，這樣一方面可保證基站能更快速的檢測(cè)到快速隨機(jī)接入前導(dǎo)，另一方面也能夠有效減少對(duì)上行無(wú)線資源的占用。另外，快速隨機(jī)接入前導(dǎo)可由基站和用戶終端雙方預(yù)先約定(即相當(dāng)于靜態(tài)配置的)；進(jìn)一步的，快速隨機(jī)接入前導(dǎo)可以配置為只使用其中一部分，可以使用的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)的信息由基站通知用戶終端(通知內(nèi)容包括可以使用的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)的序號(hào)等信息)，可以采用廣播的方式，或者通過(guò)PDCCH發(fā)布，或者通過(guò)MAC CE發(fā)送；可以發(fā)布給所有用戶終端，也可以只發(fā)布給部分用戶終端；基站發(fā)布給不同用戶終端的可用快速隨機(jī)接入前導(dǎo)的范圍可以是不同的，也可以是相同的(即基站可以針對(duì)用戶終端或者用戶終端所承載業(yè)務(wù)的不同特點(diǎn)來(lái)指定不同的快速隨機(jī)接入前導(dǎo))。若網(wǎng)絡(luò)側(cè)配置了多組快速隨機(jī)接入前導(dǎo)，則不同組的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)可以是由不同類型或不同長(zhǎng)度的序列構(gòu)成，也可以由相同類型和相同長(zhǎng)度的序列構(gòu)成；基站可以將不同組的的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)指定給不同的用戶終端使用；若網(wǎng)絡(luò)側(cè)配置了多種類型的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)，那么不同類型的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)可以一起使用，但不能同時(shí)占用相同的快速隨機(jī)接入資源?；景l(fā)布的快速隨機(jī)接入資源信息中通常包括每種類型的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)可以使用的快速隨機(jī)接入資源范圍。用戶終端可以采用競(jìng)爭(zhēng)的快速隨機(jī)接入(即由用戶終端在可用的不同組的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)中自主選擇，由于這種操作方式存在和其他用戶終端沖突的可能，因此稱為競(jìng)爭(zhēng)的快速隨機(jī)接入)；基站也可以為用戶終端指定所采用的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)，并指定用于發(fā)送快速隨機(jī)接入前導(dǎo)的快速隨機(jī)接入資源位置，這種情況下用戶終端所發(fā)起的接入則為非競(jìng)爭(zhēng)的快速隨機(jī)接入?？梢?jiàn)，所述基于競(jìng)爭(zhēng)的快速隨機(jī)接入的思路為需要發(fā)起快速隨機(jī)接入的用戶終端隨機(jī)選擇快速隨機(jī)接入前導(dǎo)和快速隨機(jī)接入資源，并在所選擇的快速隨機(jī)接入資源上使用所選擇的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)發(fā)起快速隨機(jī)接入。具體而言，用戶終端根據(jù)自身類型以及包括接入成功率和接入延遲在內(nèi)的隨機(jī)接入要求，選擇適于通信的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)和快速隨機(jī)接入資源。由于隨機(jī)選擇的前導(dǎo)和資源有可能和其他發(fā)起快速隨機(jī)接入的終端產(chǎn)生沖突，因此稱為基于競(jìng)爭(zhēng)的快速隨機(jī)接入。所述基于非競(jìng)爭(zhēng)的快速隨機(jī)接入的思路為基站事先為需要發(fā)起基于非競(jìng)爭(zhēng)快速隨機(jī)接入的用戶終端指定快速隨機(jī)接入前導(dǎo)和快速隨機(jī)接入資源，用戶終端在指定的快速隨機(jī)接入資源上使用指定的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)發(fā)起快速隨機(jī)接入。由于這種由基站指定資源和前導(dǎo)的快速隨機(jī)接入方式不會(huì)和其它用戶終端的快速隨機(jī)接入發(fā)生沖突，因此稱為基于非競(jìng)爭(zhēng)的快速隨機(jī)接入。所述基站指定的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)和快速隨機(jī)接入資源的信息可以通過(guò)專用信令發(fā)給對(duì)應(yīng)的終端。并且，基站可以在快速隨機(jī)接入前導(dǎo)和/或快速隨機(jī)接入資源中劃分出一部分，并指明劃分所基于的信息，用于基于非競(jìng)爭(zhēng)的快速隨機(jī)接入；具體而言，劃分快速隨機(jī)接入前導(dǎo)所基于的信息可以為快速隨機(jī)接入前導(dǎo)的序號(hào)，劃分快速隨機(jī)接入資源所基于的信息可以為資源的時(shí)域位置和頻域位置信息。當(dāng)基站檢測(cè)出某個(gè)快速隨機(jī)接入前導(dǎo)后，需反饋快速隨機(jī)接入響應(yīng)；所述的快速隨機(jī)接入響應(yīng)中應(yīng)當(dāng)包含檢測(cè)到的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)的信息(前導(dǎo)的序號(hào)、發(fā)送前導(dǎo)的頻域位置和時(shí)域位置等)，或者用所述前導(dǎo)的信息或信息的對(duì)應(yīng)序號(hào)來(lái)對(duì)該響應(yīng)進(jìn)行標(biāo)志，以使用戶終端能夠分辨出該快速隨機(jī)接入響應(yīng)是否是針對(duì)自身的響應(yīng)。所述信息的對(duì)應(yīng)序號(hào)是指根據(jù)信息的多項(xiàng)內(nèi)容計(jì)算或轉(zhuǎn)換成的對(duì)應(yīng)序號(hào)。用戶終端可以和基站事先約定接收快速隨機(jī)接入響應(yīng)的時(shí)間，該時(shí)間可以是一個(gè)固定的相對(duì)時(shí)間位置(例如在用戶終端發(fā)送快速隨機(jī)接入前導(dǎo)后第N個(gè)子幀進(jìn)行接收)，或者是一個(gè)時(shí)間范圍(例如在用戶終端發(fā)送快速隨機(jī)接入前導(dǎo)后第N個(gè)子幀至第N+M個(gè)子幀之內(nèi)進(jìn)行接收)；若用戶終端在約定的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到快速隨機(jī)接入響應(yīng)，則用戶終端確認(rèn)該次快速隨機(jī)接入失敗。另外，位置固定類型的終端在呼叫中止或正常離線時(shí)，可以保留上行同步絕對(duì)時(shí)間調(diào)整值。若因?yàn)槭ネ交蛘咄ㄓ嵤?dǎo)致離線，用戶終端也可以選擇保留上行同步絕對(duì)時(shí)間調(diào)整值，以便在下次隨機(jī)接入時(shí)采用快速隨機(jī)接入方式；當(dāng)然，用戶終端也可以釋放上行同步絕對(duì)時(shí)間調(diào)整值，并且在下次隨機(jī)接入時(shí)采用現(xiàn)在技術(shù)中所應(yīng)用的普通隨機(jī)接入過(guò)程。在實(shí)際應(yīng)用中，用戶終端的基于非競(jìng)爭(zhēng)的快速隨機(jī)接入過(guò)程與基于競(jìng)爭(zhēng)的快速隨機(jī)接入過(guò)程類似；除了快速隨機(jī)接入前導(dǎo)和發(fā)送前導(dǎo)的資源位置均由基站指定，以及不包括涉及消息3和消息4的交互以外，其他流程步驟基本沒(méi)有差別，這里不再重復(fù)舉例描述。
14另外，本發(fā)明的隨機(jī)接入技術(shù)也可以應(yīng)用在其他需要通過(guò)發(fā)送上行同步序列來(lái)完成上行初同步的通訊系統(tǒng)中。例如=Wimax系統(tǒng)，以及其他OFDM系統(tǒng)等。結(jié)合以上所述可知，本發(fā)明快速隨機(jī)接入的操作思路可以表現(xiàn)如圖6所示。參見(jiàn)圖6，圖6為本發(fā)明的快速隨機(jī)接入流程簡(jiǎn)圖，該流程包括以下步驟步驟610 為能夠快速隨機(jī)接入的MTC設(shè)備設(shè)置快速隨機(jī)接入前導(dǎo)，分配快速隨機(jī)接入資源。步驟620 能夠快速隨機(jī)接入的MTC設(shè)備，應(yīng)用為其設(shè)置的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)以及分配的快速隨機(jī)接入資源，實(shí)現(xiàn)快速隨機(jī)接入。為了順利實(shí)現(xiàn)上述的快速隨機(jī)接入操作，可以進(jìn)行如圖7所示的設(shè)置。參見(jiàn)圖7， 圖7為本發(fā)明一實(shí)施例的快速隨機(jī)接入裝置圖，該裝置包括快速隨機(jī)接入執(zhí)行單元以及與其相連的快速隨機(jī)接入信息維護(hù)單元、快速隨機(jī)接入資格決策單元、隨機(jī)接入方式切換單元。上述各操作單元可以設(shè)置于MTC設(shè)備等用戶終端中。具體應(yīng)用時(shí)，快速隨機(jī)接入信息維護(hù)單元用于對(duì)快速隨機(jī)接入所涉及到的信息進(jìn)行包括保存、提供在內(nèi)的維護(hù)處理，如設(shè)置快速隨機(jī)接入前導(dǎo)，分配快速隨機(jī)接入資源，在需要時(shí)為快速隨機(jī)接入執(zhí)行單元提供快速隨機(jī)接入前導(dǎo)、快速隨機(jī)接入資源?？焖匐S機(jī)接入資格決策單元用于判斷用戶終端是否具有進(jìn)行快速隨機(jī)接入的資格，如判斷用戶終端是否屬于可以進(jìn)行快速隨機(jī)接入的類型，并在判斷結(jié)果為是時(shí)確認(rèn)用戶終端具有進(jìn)行快速隨機(jī)接入的資格；或者，判斷用戶終端是否保留了前一次和eNB連接過(guò)程中的上行同步絕對(duì)時(shí)間調(diào)整量，并在判斷結(jié)果為是時(shí)確認(rèn)用戶終端具有進(jìn)行快速隨機(jī)接入的資格。在實(shí)際應(yīng)用中，上述針對(duì)用戶終端類型以及是否保留有上行同步絕對(duì)時(shí)間調(diào)整量的判斷操作可以獨(dú)立進(jìn)行也可以結(jié)合進(jìn)行。當(dāng)快速隨機(jī)接入資格決策單元確認(rèn)用戶終端具有進(jìn)行快速隨機(jī)接入的資格時(shí)，可以將該情況通知給快速隨機(jī)接入執(zhí)行單元?？焖匐S機(jī)接入執(zhí)行單元?jiǎng)t可以從快速隨機(jī)接入信息維護(hù)單元中選取快速隨機(jī)接入前導(dǎo)以及快速隨機(jī)接入資源，并應(yīng)用該快速隨機(jī)接入資源向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送快速隨機(jī)接入前導(dǎo)，以實(shí)現(xiàn)快速隨機(jī)接入。需要說(shuō)明的是，快速隨機(jī)接入執(zhí)行單元執(zhí)行快速隨機(jī)接入時(shí)有可能失敗，快速隨機(jī)接入執(zhí)行單元?jiǎng)t會(huì)將該情況通知給隨機(jī)接入方式切換單元；隨機(jī)接入方式切換單元收到通知后則記錄快速隨機(jī)接入的失敗次數(shù)，并在失敗次數(shù)超過(guò)預(yù)設(shè)的門限值時(shí)應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)發(fā)起普通的隨機(jī)接入過(guò)程。上述各單元可實(shí)現(xiàn)的具體操作已在前述內(nèi)容中詳細(xì)描述，在此不再贅述。綜上所述可見(jiàn)，無(wú)論是方法還是裝置，本發(fā)明的快速隨機(jī)接入技術(shù)能夠?yàn)椴粫?huì)失去上行同步的特殊類型的用戶終端提供相對(duì)獨(dú)立的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)和資源，以實(shí)現(xiàn)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的普通隨機(jī)接入而言的快速隨機(jī)接入；因而能夠明顯降低固定類型終端的接入開(kāi)銷和延遲，顯著提高了接入速度，而且還可以避開(kāi)和其他類型終端的隨機(jī)接入資源競(jìng)爭(zhēng)， 大大降低網(wǎng)絡(luò)側(cè)的接入沖突概率。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種隨機(jī)接入方法，其特征在于，為能夠快速隨機(jī)接入的用戶終端設(shè)置快速隨機(jī)接入前導(dǎo)，分配快速隨機(jī)接入資源；該方法還包括能夠快速隨機(jī)接入的用戶終端，應(yīng)用為其設(shè)置的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)以及分配的快速隨機(jī)接入資源，實(shí)現(xiàn)快速隨機(jī)接入。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步判斷用戶終端是否為能夠快速隨機(jī)接入的用戶終端，所述判斷方法為判斷用戶終端是否沒(méi)有失去上行同步，并在判斷結(jié)果為沒(méi)有失去上行同步時(shí)確認(rèn)用戶終端具有進(jìn)行快速隨機(jī)接入的資格，能夠快速隨機(jī)接入。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，判斷用戶終端是否沒(méi)有失去上行同步的方法為對(duì)于位置固定的用戶終端，若保留了前一次和網(wǎng)絡(luò)側(cè)建立連接時(shí)的上行同步絕對(duì)時(shí)間調(diào)整量，則認(rèn)為該用戶終端沒(méi)有失去上行同步；對(duì)于位置不固定的用戶終端，若可以從基站或者其它用戶終端獲得可用的上行同步絕對(duì)時(shí)間調(diào)整量，則認(rèn)為該用戶終端沒(méi)有失去上行同步。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括所述用戶終端離線后保留所述上行同步絕對(duì)時(shí)間調(diào)整量，并在下次隨機(jī)接入時(shí)應(yīng)用快速隨機(jī)接入方式進(jìn)行接入。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述實(shí)現(xiàn)快速隨機(jī)接入的過(guò)程包括用戶終端應(yīng)用所述快速隨機(jī)接入前導(dǎo)中的一個(gè)作為要接入時(shí)所應(yīng)用的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)，在分配的所述快速隨機(jī)接入資源上發(fā)送所應(yīng)用的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)；基站在收到所述快速隨機(jī)接入前導(dǎo)后反饋快速隨機(jī)接入響應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述快速隨機(jī)接入是基于競(jìng)爭(zhēng)的快速隨機(jī)接入；或者，所述快速隨機(jī)接入是基于非競(jìng)爭(zhēng)的快速隨機(jī)接入。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括在快速隨機(jī)接入前導(dǎo)和/或快速隨機(jī)接入資源中劃分出一部分，并指明劃分所基于的信息，用于基于非競(jìng)爭(zhēng)的快速隨機(jī)接入；劃分所述快速隨機(jī)接入前導(dǎo)所基于的信息為快速隨機(jī)接入前導(dǎo)的序號(hào)，劃分所述快速隨機(jī)接入資源所基于的信息為資源的時(shí)域位置和頻域位置信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于競(jìng)爭(zhēng)的快速隨機(jī)接入過(guò)程包括 所述用戶終端隨機(jī)選擇快速隨機(jī)接入前導(dǎo)和快速隨機(jī)接入資源，并在所選擇的快速隨機(jī)接入資源上使用所選擇的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)發(fā)起快速隨機(jī)接入；所述基于非競(jìng)爭(zhēng)的快速隨機(jī)接入過(guò)程包括所述用戶終端在基站所指定的快速隨機(jī)接入資源上使用基站所指定的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)發(fā)起快速隨機(jī)接入。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，基站反饋所述快速隨機(jī)接入響應(yīng)的時(shí)間是由基站與用戶終端預(yù)先約定的，該時(shí)間是固定的相對(duì)時(shí)間位置，或者是時(shí)間范圍。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步記錄快速隨機(jī)接入的失敗次數(shù)，并在所記錄的失敗次數(shù)超過(guò)預(yù)設(shè)的門限值時(shí)應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)的隨機(jī)接入過(guò)程進(jìn)行接入。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述快速隨機(jī)接入前導(dǎo)由具有互相關(guān)性和自相關(guān)性的序列構(gòu)成；快速隨機(jī)接入前導(dǎo)短于現(xiàn)有技術(shù)的隨機(jī)接入前導(dǎo)；在設(shè)置有多組快速隨機(jī)接入前導(dǎo)的情況下，一組快速隨機(jī)接入前導(dǎo)由一組序列構(gòu)成， 或者由一個(gè)序列的多種位移構(gòu)成；快速接入隨機(jī)前導(dǎo)應(yīng)當(dāng)短于現(xiàn)有技術(shù)的隨機(jī)接入前導(dǎo)； 不同組的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)由不同類型或不同長(zhǎng)度的序列構(gòu)成，或者由相同類型和相同長(zhǎng)度的序列構(gòu)成；不同組的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)被指定給不同的用戶終端一同或分別使用。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，選擇所述快速隨機(jī)接入前導(dǎo)和快速隨機(jī)接入資源的方法為當(dāng)快速隨機(jī)接入前導(dǎo)有不同類型時(shí)，用戶終端根據(jù)預(yù)定信息選擇合適類型的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)以及對(duì)應(yīng)的快速隨機(jī)接入資源。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定信息包括以下信息中的一種或多種用戶終端是否位置固定；用戶終端允許的隨機(jī)接入延遲；所述用戶終端根據(jù)預(yù)定信息選擇合適類型的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)的方法包括當(dāng)用戶終端是位置固定類型時(shí)，可選擇長(zhǎng)度相對(duì)短的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)，否則選擇長(zhǎng)度相對(duì)長(zhǎng)的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)；當(dāng)用戶終端允許的隨機(jī)接入延遲相對(duì)大時(shí)，選擇長(zhǎng)度相對(duì)短的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)，否則選擇長(zhǎng)度相對(duì)長(zhǎng)的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述快速隨機(jī)接入資源以及快速隨機(jī)接入前導(dǎo)的配置信息，是由基站向用戶終端下發(fā)的；所述快速隨機(jī)接入資源的分配方式為靜態(tài)分配、半靜態(tài)分配或者動(dòng)態(tài)分配。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括將所述快速隨機(jī)接入前導(dǎo)下發(fā)給所述用戶終端；快速隨機(jī)接入前導(dǎo)的下發(fā)方式包括至少以下之一以廣播方式下發(fā)；或通過(guò)無(wú)線資源控制信令下發(fā)。
16.一種隨機(jī)接入裝置，其特征在于，該裝置包括相連的快速隨機(jī)接入信息維護(hù)單元和快速隨機(jī)接入執(zhí)行單元；其中，所述快速隨機(jī)接入信息維護(hù)單元，用于為能夠快速隨機(jī)接入的用戶終端設(shè)置快速隨機(jī)接入前導(dǎo)、分配快速隨機(jī)接入資源，并對(duì)快速隨機(jī)接入前導(dǎo)、快速隨機(jī)接入資源進(jìn)行包括保存、提供在內(nèi)的維護(hù)處理；所述快速隨機(jī)接入執(zhí)行單元，用于應(yīng)用設(shè)置的所述快速隨機(jī)接入前導(dǎo)以及分配的所述快速隨機(jī)接入資源，實(shí)現(xiàn)快速隨機(jī)接入。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括快速隨機(jī)接入資格決策單元，用于判斷用戶終端是否具有進(jìn)行快速隨機(jī)接入的資格，并在具有進(jìn)行快速隨機(jī)接入的資格時(shí)通知所述快速隨機(jī)接入執(zhí)行單元進(jìn)行快速隨機(jī)接入。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括隨機(jī)接入方式切換單元；其中，所述快速隨機(jī)接入執(zhí)行單元，進(jìn)一步用于在執(zhí)行快速隨機(jī)接入失敗時(shí)通知所述隨機(jī)接入方式切換單元；所述隨機(jī)接入方式切換單元，用于在快速隨機(jī)接入的失敗次數(shù)超過(guò)預(yù)設(shè)的門限值時(shí)應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)發(fā)起隨機(jī)接入過(guò)程。
19.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的裝置，其特征在于，該裝置設(shè)置于作為機(jī)器類型通訊 MTC設(shè)備的固定類型終端中。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種隨機(jī)接入方法和裝置，均為能夠快速隨機(jī)接入的用戶終端設(shè)置快速隨機(jī)接入前導(dǎo)，分配快速隨機(jī)接入資源；并且能夠快速隨機(jī)接入的用戶終端，可以應(yīng)用為其設(shè)置的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)以及分配的快速隨機(jī)接入資源，實(shí)現(xiàn)快速隨機(jī)接入。由于本發(fā)明方法和裝置能夠?yàn)椴粫?huì)失去上行同步的特殊類型的用戶終端提供相對(duì)獨(dú)立的快速隨機(jī)接入前導(dǎo)和資源，以實(shí)現(xiàn)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的普通隨機(jī)接入而言的快速隨機(jī)接入；因而能夠明顯降低固定類型終端的接入開(kāi)銷和延遲，顯著提高了接入速度，而且還可以避開(kāi)和其他類型終端的隨機(jī)接入資源競(jìng)爭(zhēng)，大大降低網(wǎng)絡(luò)側(cè)的接入沖突概率。
文檔編號(hào)H04W74/08GK102215598SQ201010142069
公開(kāi)日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2010年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月2日
發(fā)明者張銀成, 戴謙 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司