專利名稱：一種用戶終端的隨機接入方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通信領域的隨機接入技術，尤其涉及一種用戶終端的隨機接入方 法和系統(tǒng)。
背景技術：
在下一代的寬帶無線通信網絡中，如何在當前的無線通信系統(tǒng)的帶寬下支持更大 的帶寬，成為提高小區(qū)間用戶終端吞吐量及用戶終端平均吞吐量的一個關鍵因素并面臨嚴 峻的挑戰(zhàn)。目前，在第三代合作伙伴計戈Ij (3GPP, The 3rd Generation Partnership Project)的長期演進(LTE，Long Term Evolution)中都提出采用載波聚合的方式來有效 的在當前的無線通信系統(tǒng)中支持更大的帶寬，以滿足新一代無線標準中對吞吐量、峰值速 率等指標的需求。載波聚合是未來無線通信系統(tǒng)中支持更大帶寬的關鍵技術，通過對不同 的載波進行聚合，形成更大帶寬的載波，在聚合后的帶寬上支持具有更強能力的用戶終端 (UE, User Equipment)，例如，高級長期演進(LTE-Advanced)技術中超過100MHz的帶寬。
與此同時，目前也存在上行鏈路和下行鏈路之間的業(yè)務非對稱而導致載波聚合時 存在上行鏈路和下行鏈路的載波非對稱的情況，此時，對于載波聚合下的隨機接入過程會 帶來諸多的資源沖突問題，諸如非對稱載波情況下，所有的組成載波必須后向兼容才能使 所有帶寬能力的UE能夠接入；基站(BSJaseStation)的資源調度存在更大的限制，為了區(qū) 分上行鏈路載波所對應的下行鏈路載波，必須要為上行鏈路載波分配更多的資源，資源的 增加導致了虛警報和誤檢測性能的損失；在上行鏈路組成載波上資源請求會帶來開銷的增 加，大量UE同時發(fā)起隨機接入會導致的下行鏈路和上行鏈路隨機接入資源的擁塞等等。
發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種用戶終端的隨機接入方法和系統(tǒng)，以 解決無線通信系統(tǒng)中上行鏈路和下行鏈路之間的業(yè)務非對稱而導致載波聚合時存在上行 鏈路和下行鏈路的載波非對稱的情況下，資源沖突的問題。為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明提供了一種用戶終端的隨機接入方法，該方法包括基站(BS)根據用戶終端(UE)的帶寬能力和后向兼容特性對隨機接入資源進行分 類；UE發(fā)起常規(guī)小區(qū)搜索，當所述UE在與自身帶寬能力和后向兼容特性相同的下行 鏈路隨機接入資源上成功獲取系統(tǒng)信息后，所述UE只占用與所述下行鏈路隨機接入資源 屬于相同分類的上行鏈路資源，并按照獲取的系統(tǒng)信息在所占用的上行鏈路資源上執(zhí)行隨 機接入過程。該方法進一步包括所述BS預先設置隨機接入資源動態(tài)調度閾值；
在所述UE占用的隨機接入資源的負載超過所述隨機接入資源動態(tài)調度閾值時， 所述BS動態(tài)切換隨機接入資源的類型；所述UE按照動態(tài)切換后的隨機接入資源執(zhí)行隨機接入過程。所述UE在所占用的上行鏈路資源上執(zhí)行隨機接入過程，具體為所述UE在所占用的上行鏈路資源上發(fā)送隨機接入請求；所述BS接收到UE的隨機接入請求時，只在與所述UE占用的上行鏈路資源相匹配 的下行鏈路資源上向UE返回隨機接入響應。所述上行鏈路資源及其對應的下行鏈路資源通過半靜態(tài)方式配置。本發(fā)明還提供了一種用戶終端的隨機接入系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括BS和UE，其中，所述BS，用于根據UE的帶寬能力和后向兼容特性對隨機接入資源進行分類；所述UE，用于發(fā)起常規(guī)小區(qū)搜索，當所述UE在與自身帶寬能力和后向兼容特性相 同的下行鏈路隨機接入資源上成功獲取系統(tǒng)信息后，所述UE只占用與所述下行鏈路隨機 接入資源屬于相同分類的上行鏈路資源，并按照獲取的系統(tǒng)信息在所占用的上行鏈路資源 上執(zhí)行隨機接入過程。所述BS進一步用于，預先設置隨機接入資源動態(tài)調度閾值，在所述UE占用的隨機 接入資源的負載超過所述隨機接入資源動態(tài)調度閾值時，所述BS動態(tài)切換隨機接入資源 的類型；相應的，所述UE進一步用于，按照動態(tài)切換后的隨機接入資源執(zhí)行隨機接入過程。所述UE進一步用于，在所占用的上行鏈路資源上發(fā)送隨機接入請求；相應的，所述BS進一步用于，在接收到UE的隨機接入請求時，只在與所述UE占用 的上行鏈路資源相匹配的下行鏈路資源上向UE返回隨機接入響應。所述上行鏈路資源及其對應的下行鏈路資源通過半靜態(tài)方式配置。本發(fā)明所提供的一種用戶終端的隨機接入方法和系統(tǒng)，通過對隨機接入資源進行 分類，有效降低了因大量UE同時發(fā)起隨機接入而導致的下行鏈路和上行鏈路隨機接入資 源的擁塞；同時，BS可以根據不同的隨機接入資源上的負載狀況動態(tài)切換隨機接入資源的 類型，以適應網絡中不同類型UE的隨機接入請求的變化，進一步降低了隨機接入資源的擁
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圖1為本發(fā)明一種用戶終端的隨機接入方法的流程圖；圖2為本發(fā)明一種用戶終端的隨機接入系統(tǒng)的組成結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明的技術方案進一步詳細闡述。本發(fā)明所提供的一種用戶終端的隨機接入方法，在無線通信系統(tǒng)中上行鏈路和下 行鏈路之間的業(yè)務非對稱而導致載波聚合時存在上行鏈路和下行鏈路的載波非對稱的情 況下，通過BS將隨機接入的資源進行分類，例如根據UE的帶寬能力和后向兼容特性進行 分類，不同的隨機接入資源只能接入特定類型的UE;隨機接入過程中，UE首先發(fā)起常規(guī)的小區(qū)搜索，當在與UE能力和后向兼容特性相同的下行鏈路隨機接入資源上成功獲取系統(tǒng) 信息后，UE只能占用與所述下行鏈路隨機接入資源屬于相同分類的上行鏈路資源，然后，UE 按照獲取的系統(tǒng)信息在所占用的上行鏈路資源上執(zhí)行隨機接入過程。本發(fā)明通過對隨機接入資源進行分類，有效降低了因大量UE同時發(fā)起隨機接入 而導致的下行鏈路和上行鏈路隨機接入資源的擁塞；同時，BS可以根據不同的隨機接入資 源上的負載狀況動態(tài)切換隨機接入資源的類型，以適應網絡中不同類型UE的隨機接入請 求的變化，進一步降低隨機接入資源的擁塞。下面結合圖1對本發(fā)明的隨機接入方法進一步詳細闡述，如圖1所示，該方法主要 包括以下步驟步驟101，BS對隨機接入資源進行分類。BS可以根據UE的帶寬能力和后向兼容特性對隨機接入資源進行分類。步驟102，BS預先設置隨機接入資源動態(tài)調度閾值。步驟102和步驟101的操作沒有先后順序，可以同時進行。步驟103，UE發(fā)起常規(guī)小區(qū)搜索。步驟104，UE從與其帶寬能力和后向兼容特性相同的下行鏈路隨機接入資源上成 功獲取系統(tǒng)信息。步驟105，UE只占用與所述下行鏈路隨機接入資源屬于相同分類的上行鏈路資源。步驟106，判斷UE所占用的隨機接入資源的負載是否超過隨機接入資源動態(tài)調度 閾值，如果超過，執(zhí)行步驟107 ；否則，執(zhí)行步驟108。步驟107，BS動態(tài)切換隨機接入資源的類型，執(zhí)行完后轉到步驟108。步驟108，UE按照獲取的系統(tǒng)信息在所占用的上行鏈路資源上執(zhí)行隨機接入過程。需要說明的是，如果是步驟107轉到步驟108，那么UE按照動態(tài)切換后的隨機接入 資源執(zhí)行隨機接入過程。綜上所述，本發(fā)明在無線通信系統(tǒng)中上行鏈路和下行鏈路之間的業(yè)務非對稱而導 致載波聚合時存在上行鏈路和下行鏈路的載波非對稱的情況下，通過BS確定無線通信網 絡中UE的帶寬能力，在UE進行隨機接入過程時，BS設置一個或多個下行鏈路組成載波組， 每個下行鏈路組成載波組與一個或幾個UE帶寬能力的上行鏈路載波相匹配，每個下行鏈 路組成載波組上設置一種隨機接入響應消息，當BS接收到UE的隨機接入請求時，BS只在 與當前UE帶寬能力相符的上行鏈路載波匹配的下行鏈路組成載波組上發(fā)射隨機接入響應 消息；在BS發(fā)射的前導消息不變的情況下，廣播不同的物理隨機接入信道參數(包括時間 /頻率/碼資源)以獲知更多的UE的帶寬能力信息。為了有效地降低系統(tǒng)的開銷，BS采用 上行鏈路和下行鏈路載波或載波組的半靜態(tài)配置方式，即根據無線通信網絡環(huán)境的變化和 負載情況等，增加或減少與上行鏈路載波對應的下行鏈路組成載波組，物理隨機接入信道 資源完全可以控制在合理的范圍之內。對于物理隨機接入信道，BS只檢測UE能夠監(jiān)聽的 下行鏈路載波，同時，只在相應的下行鏈路載波上發(fā)送響應，這樣同時也解決物理隨機接入 信道資源占用過大的問題。通過設置非對稱的上行鏈路和下行鏈路的一個或多個對應的組 成載波組的載波資源能夠分別容納不同能力的UE隨機接入，確保了無線通信網絡的后向
5兼容性能。對應上述用戶終端的隨機接入方法，本發(fā)明還提供了一種用戶終端的隨機接入系 統(tǒng)，如圖2所示，該系統(tǒng)包括基站10和用戶終端20。其中，基站10，用于根據用戶終端20 的帶寬能力和后向兼容特性對隨機接入資源進行分類。用戶終端20，用于發(fā)起常規(guī)小區(qū)搜 索，當用戶終端20在與自身帶寬能力和后向兼容特性相同的下行鏈路隨機接入資源上成 功獲取系統(tǒng)信息后，用戶終端20只占用與該下行鏈路隨機接入資源屬于相同分類的上行 鏈路資源，并按照獲取的系統(tǒng)信息在所占用的上行鏈路資源上執(zhí)行隨機接入過程。較佳的，基站10進一步用于，預先設置隨機接入資源動態(tài)調度閾值，在用戶終端 20占用的隨機接入資源的負載超過隨機接入資源動態(tài)調度閾值時，基站10動態(tài)切換隨機 接入資源的類型；相應的，用戶終端20進一步用于，按照動態(tài)切換后的隨機接入資源執(zhí)行隨機接入 過程。其中，用戶終端20在所占用的上行鏈路資源上執(zhí)行隨機接入過程，具體為用戶終端20在所占用的上行鏈路資源上發(fā)送隨機接入請求；基站10接收到用戶終端20的隨機接入請求時，只在與用戶終端20占用的上行鏈 路資源相匹配的下行鏈路資源上向用戶終端20返回隨機接入響應。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
一種用戶終端的隨機接入方法，其特征在于，該方法包括基站(BS)根據用戶終端(UE)的帶寬能力和后向兼容特性對隨機接入資源進行分類；UE發(fā)起常規(guī)小區(qū)搜索，當所述UE在與自身帶寬能力和后向兼容特性相同的下行鏈路隨機接入資源上成功獲取系統(tǒng)信息后，所述UE只占用與所述下行鏈路隨機接入資源屬于相同分類的上行鏈路資源，并按照獲取的系統(tǒng)信息在所占用的上行鏈路資源上執(zhí)行隨機接入過程。
2.根據權利要求1所述用戶終端的隨機接入方法，其特征在于，該方法進一步包括所述BS預先設置隨機接入資源動態(tài)調度閾值；在所述UE占用的隨機接入資源的負載超過所述隨機接入資源動態(tài)調度閾值時，所述 BS動態(tài)切換隨機接入資源的類型；所述UE按照動態(tài)切換后的隨機接入資源執(zhí)行隨機接入過程。
3.根據權利要求1或2所述用戶終端的隨機接入方法，其特征在于，所述UE在所占用 的上行鏈路資源上執(zhí)行隨機接入過程，具體為所述UE在所占用的上行鏈路資源上發(fā)送隨機接入請求；所述BS接收到UE的隨機接入請求時，只在與所述UE占用的上行鏈路資源相匹配的下 行鏈路資源上向UE返回隨機接入響應。
4.根據權利要求3所述用戶終端的隨機接入方法，其特征在于，所述上行鏈路資源及 其對應的下行鏈路資源通過半靜態(tài)方式配置。
5.一種用戶終端的隨機接入系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括BS和UE，其中，所述BS，用于根據UE的帶寬能力和后向兼容特性對隨機接入資源進行分類；所述UE，用于發(fā)起常規(guī)小區(qū)搜索，當所述UE在與自身帶寬能力和后向兼容特性相同的 下行鏈路隨機接入資源上成功獲取系統(tǒng)信息后，所述UE只占用與所述下行鏈路隨機接入 資源屬于相同分類的上行鏈路資源，并按照獲取的系統(tǒng)信息在所占用的上行鏈路資源上執(zhí) 行隨機接入過程。
6.根據權利要求5所述用戶終端的隨機接入系統(tǒng)，其特征在于，所述BS進一步用于，預 先設置隨機接入資源動態(tài)調度閾值，在所述UE占用的隨機接入資源的負載超過所述隨機 接入資源動態(tài)調度閾值時，所述BS動態(tài)切換隨機接入資源的類型；相應的，所述UE進一步用于，按照動態(tài)切換后的隨機接入資源執(zhí)行隨機接入過程。
7.根據權利要求5或6所述用戶終端的隨機接入系統(tǒng)，其特征在于，所述UE進一步用 于，在所占用的上行鏈路資源上發(fā)送隨機接入請求；相應的，所述BS進一步用于，在接收到UE的隨機接入請求時，只在與所述UE占用的上 行鏈路資源相匹配的下行鏈路資源上向UE返回隨機接入響應。
8.根據權利要求7所述用戶終端的隨機接入系統(tǒng)，其特征在于，所述上行鏈路資源及 其對應的下行鏈路資源通過半靜態(tài)方式配置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用戶終端的隨機接入方法和系統(tǒng)，方法包括基站(BS)根據用戶終端(UE)的帶寬能力和后向兼容特性對隨機接入資源進行分類；UE發(fā)起常規(guī)小區(qū)搜索，當UE在與自身帶寬能力和后向兼容特性相同的下行鏈路隨機接入資源上成功獲取系統(tǒng)信息后，UE只占用與該下行鏈路隨機接入資源屬于相同分類的上行鏈路資源，并按照獲取的系統(tǒng)信息在所占用的上行鏈路資源上執(zhí)行隨機接入過程。通過本發(fā)明，有效降低了在無線通信系統(tǒng)中上行鏈路和下行鏈路之間的業(yè)務非對稱而導致載波聚合時存在上行鏈路和下行鏈路的載波非對稱的情況下，因大量UE同時發(fā)起隨機接入而導致的下行鏈路和上行鏈路隨機接入資源的擁塞。
文檔編號H04W28/02GK101977401SQ20101052290
公開日2011年2月16日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權日2010年10月27日
發(fā)明者魏巍 申請人:中興通訊股份有限公司