CN101686555B - 上行随机接入资源的处理方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种上行随机接入资源的处理方法和装置，应用于包括核心网、基站和终端的通信***，上述方法包括：基站接收并向所有终端发送来自核心网的预定事件通知消息，并增加上行随机接入资源，以便终端完成上行随机接入过程。本发明缓解了网络的拥塞。

Description

上行随机接入资源的处理方法和装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种上行随机接入资源的处理方法和装置。

背景技术

为了积极应对地震海啸等自然灾害，目前正在考虑设计一套地震海啸预警***(Earthquake and Tsunami Warning System，简称为ETWS)。图1是根据相关技术的ETWS的结构框图，如图1所示，ETWS应用于公共陆地移动网络(Public Land Mobile Network，简称为PLMN)，ETWS服务器(包括ETWS服务器1和ETWS服务器2)通过服务网关与基站进行通信，通过使用ETWS，可以在发生地震海啸等自然灾害时，及时给用户发送灾害相关的信息，从而减轻地震海啸等自然灾害的对人类的影响。

在现有的网络环境中，由于设计时没有充分考虑到应急通信的情况，通常设计的用户接入资源有限，导致在地震海啸等自然灾难发生之后，由于短时间内需要通信的用户数量急剧增加，同时要求接入网络的用户数量远远大于***的设计的同时接入的用户数量，其中，上述接入网络的用户是指空闲状态下的终端，这种空闲状态下的终端只有下行同步，可以接收到来自基站的信息，但是因为没有上行同步，不能发起上行业务，但是在地震海啸等自然灾难发生之后，受自然灾难影响的终端都需要立即发起上行业务，这样所有空闲状态下的终端，都需要首先做上行随机接入过程，根据随机接入的原理，终端可以通过随机接入序列或者不同接入资源来区分用户。

对于ETWS而言，随机接入序列的数量是有限的，随机接入的资源的多少是可以进一步增加的，在一般状态下，随机接入的资源都比较少，但是如果在地震海啸等自然灾难之后，随机接入的资源仍然比较少，由于同时要求进行上行随机接入的用户数量急剧增加，大量的用户在随机接入过程中发生碰撞的概率提高，进而导致用户不能及时接入网络进行通信。

发明内容

针对现有技术中在预定情况下会导致用户不能及时接入网络进行通信的问题而提出本发明，为此，本发明旨在提供一种上行随机接入资源的处理方法和装置，以解决上述问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种上行随机接入资源的处理方法。

根据本发明的上行随机接入资源的处理方法，应用于包括核心网、基站和终端的通信***，上述方法包括：基站接收并向所有终端发送来自核心网的预定事件通知消息，并增加上行随机接入资源，以便终端完成上行随机接入流程。

优选地，基站向所有终端发送预定事件通知消息，并增加上行随机接入资源具体包括：基站在预定时长内向所有终端发送预定事件通知消息后，基站增加上行随机接入资源。

优选地，在基站增加上行随机接入资源之后，上述方法还包括：响应于终端接收到的预定事件通知消息，终端在预定时长内，使用原有的上行随机接入资源向基站完成上行随机接入过程；响应于终端接收到的预定事件通知消息，终端等待预定时长之后，使用原有的上行随机接入资源或增加的上行随机接入资源向基站完成上行随机接入过程。

优选地，基站向所有终端发送预定事件通知消息，并增加上行随机接入资源具体包括：基站增加上行随机接入资源，并在预定时长内向终端发送预定事件通知消息。

优选地，在基站在预定时长内向所有终端发送预定事件通知消息之后，上述方法还包括：响应于终端接收到的预定事件通知消息，终端使用增加的上行随机接入资源向基站完成上行随机接入过程；或响应于终端接收到的预定事件通知消息，终端使用原有的上行随机接入资源向基站完成上行随机接入过程。

优选地，增加上行随机接入资源具体包括：增加每个小区的上行随机接入的序列和/或增加上行随机接入的物理资源。

优选地，基站通过***广播通知终端增加的上行随机接入资源；或基站与终端预先约定增加的上行随机接入资源。

优选地，在增加上行随机接入资源之后，上述方法还包括：当网络内处于连接状态的终端数量下降到预定门限时，基站删除增加的上行随机接入资源。

优选地，预定事件通知消息用于通知发生预定事件的信息，其中，预定事件为地震海啸预警事件。

根据本发明的另一方面，提供了一种基站。

根据本发明的基站包括：接收模块，用于接收来自核心网的预定事件通知消息；发送模块，用于向所有终端发送预定事件通知消息；处理模块，用于增加上行随机接入资源。

通过本发明，采用基站响应于预定事件通知消息增加上行随机接入资源的方法，解决了现有技术中在预定情况下会导致用户不能及时接入网络进行通信的问题，缓解了网络的拥塞。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据相关技术的ETWS的结构框图；

图2是根据本发明实施例一的上行随机接入资源的处理方法的流程图；

图3是根据本发明实施例二的上行随机接入资源的处理方法的流程图；

图4是根据本发明实施例的基站的结构框图。

具体实施方式

功能概述

本发明实施例提供了一种上行随机接入资源的处理方法，还提供了一种基站，基站响应于预定事件(例如，地震海啸等预警事件)通知消息，向终端发送该预定事件通知消息，并增加上行随机接入资源，此后，终端接收该预定事件通知消息，并向所述基站完成上行随机接入过程。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

方法实施例

根据本发明的实施例，提供了一种上行随机接入资源的处理方法。

根据本发明的上行随机接入资源的处理方法，应用于包括核心网、基站和终端的通信***，上述方法包括：基站接收并向终端发送来自核心网的预定事件通知消息，并增加上行随机接入资源，以便终端完成上行随机接入流程，其中，增加上行随机接入资源的操作具体包括：增加每个小区的上行随机接入的序列和/或增加上行随机接入的物理资源。

其中，在增加上行随机接入资源之前，基站与终端可以预先约定增加的上行随机接入资源，在基站增加上行随机接入资源之后，不再通知终端具体增加了哪些资源。

或者，基站将要增加的上行随机接入资源是基站侧临时决定的一些资源，基站通过某种方式通知终端知道这些新增加的上行随机接入资源；例如，基站可以通过***广播的方式通知所有终端增加的上行随机接入资源。

具体地，基站向终端发送预定事件通知消息，并增加上行随机接入资源具体可以通过以下方式之一进行操作：

(1)基站在预定时长内向所有终端发送预定事件通知消息后，基站增加上行随机接入资源；其中，预定时长是指协议规定的基站把发生ETWS事件的消息通知所有终端的所需要的时间；例如，在LTE中目前为4s内必须通知所有终端。

此后，终端侧可以进行如下操作：响应于终端接收到的预定事件通知消息后，终端在之后的预定时长内，终端使用原有的上行随机接入资源向基站完成上行随机接入过程；在终端接收到预定事件通知消息后，再等待预定时长之后，终端使用原有的上行随机接入资源或增加的上行随机接入资源向基站完成上行随机接入过程。

(2)基站增加上行随机接入资源，之后，基站在预定时长内向所有终端发送预定事件通知消息。

此后，终端侧可以进行如下操作：响应于终端接收到的预定事件通知消息，终端使用增加的上行随机接入资源向基站完成上行随机接入过程；或使用原有的上行随机接入资源向基站完成上行随机接入过程。

在预定事件(例如，地震海啸)发生之后的一段时间内，基站保持增加的上行随机接入资源，当网络内处于连接状态的终端数量下降到预定门限时，基站恢复到正常的上行随机接入资源的数量，即，基站删除增加的上行随机接入资源。

通过该实施例，采用基站响应于预定事件通知消息增加上行随机接入资源的方法，为空闲状态下的终端提供更多的上行随机接入资源，解决了现有技术中在预定情况下会导致用户不能及时接入网络进行通信的问题，减少用户发生碰撞的概率，缓解了网络的拥塞。

下面将以长期演进(Long-Term Evolution，简称为LTE)***的频分双工方式(Frequency Division Duplex，简称为FDD)模式为例对本发明实施例的实现过程进行详细描述。

假设***带宽为20M，上行随机接入序列共有838个，每个小区分配的上行随机接入过程所用序列为64个，随机接入物理资源为6个物理资源块(Physical Resource Block，简称为PRB)，且每个PRB在时间上占用整个子帧。终端在发起上行随机接入时，一个上行随机接入序列占用整个6个PRB的物理资源。每个终端可以通过在分配的序列中随机选择不同上行随机接入序列，并在6个PRB上发送给基站，基站通过上行随机序列对终端进行区分。假设发生地震或海啸事件。

实施例一

图2是根据本发明实施例一的上行随机接入资源的处理方法的流程图，如图2所示，该方法包括：

步骤S202，核心网向基站发送预定事件通知消息通知基站发生了预定事件，基站通过向终端发送预定事件通知消息把发生预定事件的消息迅速地在预定时长(例如，4s)内传输给终端，之后，基站增加上行随机接入资源，需要说明的是，基站仍然保留已有的上行随机接入资源。

例如，在LTE FDD模式下共有1200个子载波，一个PRB在频率方向上占12个子载波，所以频率方向上有100个PRB可分，可以通过以下三种方式增加上行随机接入资源：

(1)把上行随机接入的资源增加到(6×10)个PRB大小，这时***的上行随机接入能力提升为原来的10倍。

(2)通过增加每个小区的上行随机接入的序列，例如，可以在预定事件发生之后，把每个小区的上行随机接入的序列个数提高到128个。

(3)同时增加每个小区的上行随机接入序列和上行随机接入的资源。

上述三种方式都可以缓解由于同时发起上行随机接入的用户数过多而带来的严重的上行随机接入过程中的碰撞现象，提高上行随机接入的可靠性。

其中，物理资源的增加程度可以通过仿真得出。考虑到***用来发送数据业务的物理资源的大小，以及随机接入物理资源的多少的比例关系，具体数值可以由仿真得出，也可以根据***的运营经验得出。最终确定增加物理资源大小的依据是，在发送数据的物理资源利用效率和随机接入物理资源的增加后的接入概率之间通过仿真得到最佳值，并且能够满足***的接入要求。

序列的增加跟***可以提供的总的序列数目有关，增加每个小区的接入序列后，只要可以通过优化配置实现相邻的小区之间不要有相同的序列即可，这样可供一个小区增加的序列数目比较多，增加序列越多，接入的概率越大。增加的序列数目也是通过仿真得到的，最终确定增加序列的多少的依据是，在该小区的随机接入满足***要求，且不影响邻小区的随机接入。

步骤S204，终端在接收到基站通知的预定事件之后，在预定时长(例如，4s)时长内，终端可以使用原有的上行随机接入资源向基站完成上行随机接入过程；在预定时长之后，终端可以使用原有的上行随机接入资源或增加的上行随机接入资源向基站完成上行随机接入过程。

实施例二

图3是根据本发明实施例二的上行随机接入资源的处理方法的流程图，如图3所示，该方法包括：

步骤S302，核心网向基站发送预定事件通知消息通知基站发生了预定事件，基站增加上行随机接入资源，需要说明的是，基站仍然保留已有的上行随机接入资源，然后基站在预定时长内向所有终端发送预定事件通知消息通知终端发生了预定事件。

例如，在LTE FDD模式下共有1200个子载波，一个PRB在频率方向上占12个子载波，所以频率方向上有100个PRB可分，可以通过以下三种方式增加上行随机接入资源：

(1)把上行随机接入的资源增加到(6×10)个PRB大小，这时***的上行随机接入能力提升为原来的10倍。

(2)通过增加每个小区的上行随机接入的序列，例如，可以在预定事件发生之后，把每个小区的上行随机接入的序列个数提高到128个。

(3)同时增加每个小区的上行随机接入序列和上行随机接入的资源。

上述三种方式都可以缓解由于同时发起上行随机接入的用户数过多而带来的严重的上行随机接入过程中的碰撞现象，提高上行随机接入的可靠性。

其中，物理资源的增加程度可以通过仿真得出。考虑到***用来发送数据业务的物理资源的大小，以及随机接入物理资源的多少的比例关系，具体数值可以由仿真得出，也可以根据***的运营经验得出。最终确定增加物理资源大小的依据是，在发送数据的物理资源利用效率和随机接入物理资源的增加后的接入概率之间通过仿真得到最佳值，并且能够满足***的接入要求。

序列的增加，跟***可以提供的总的序列数目有关，增加每个小区的接入序列后，只要可以通过优化配置实现相邻的小区之间不要有相同的序列即可，这样可供一个小区增加的序列数目是比较多的。增加序列越多，接入的概率越大。增加的序列数目也是通过仿真得到的，最终确定增加序列的多少的依据是，在该小区的随机接入满足***要求，且不影响邻小区的随机接入。

接收端在收到基站通知的ETWS事件之后，就可以在新增加的上行随机接入资源上发起上行随机接入。

步骤S304，终端在接收到基站通知的预定事件之后，就可以使用原有的上行随机接入资源或增加的上行随机接入资源向基站完成上行随机接入过程。

装置实施例

根据本发明的实施例，提供了一种基站，该基站应用于包括核心网、基站和终端的通信***。图4是根据本发明实施例的基站的结构框图，如图4所示，该基站包括：接收模块42、发送模块44、处理模块46，下面对上述结构进行详细描述。

接收模块42，用于接收来自核心网的预定事件通知消息。

发送模块44，连接至接收模块42，用于向所有终端发送将接收模块42接收的向终端发送预定事件通知消息。

处理模块46，连接至接收模块42，用于增加上行随机接入资源，该操作具体包括：增加每个小区的上行随机接入的序列和/或增加上行随机接入的物理资源。

其中，发送模块44向终端发送预定事件通知消息，以及处理模块46增加上行随机接入资源具体可以通过以下方式之一进行操作：

(1)发送模块44在预定时长内向所有终端发送预定事件通知消息后，处理模块46增加上行随机接入资源；其中，预定时长是指协议规定的基站把发生ETWS事件的消息通知所有终端的所需要的时间；例如，在LTE中目前为4s内必须通知所有终端。

(2)处理模块46增加上行随机接入资源，之后，发送模块44在预定时长内向所有终端发送预定事件通知消息。

通过本发明的上述实施例，采用基站响应于预定事件通知消息增加上行随机接入资源的方法，解决了现有技术中在预定情况下会导致用户不能及时接入网络进行通信的问题，缓解了网络的拥塞。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种上行随机接入资源的处理方法，应用于包括核心网、基站和终端的通信***，其特征在于，所述方法包括：

所述基站接收并向所有所述终端发送来自所述核心网的预定事件通知消息，并增加上行随机接入资源，以便所述终端完成上行随机接入过程；

其中，所述基站向所有所述终端发送所述预定事件通知消息，并增加上行随机接入资源具体包括：所述基站在预定时长内向所有所述终端发送所述预定事件通知消息后，所述基站增加所述上行随机接入资源，以便所述终端完成上行随机接入过程，或者，所述基站增加所述上行随机接入资源，并在预定时长内向所有所述终端发送所述预定事件通知消息；

其中，所述基站与所述终端预先约定增加的上行随机接入资源；

其中，所述预定事件通知消息用于通知发生预定事件的信息，所述预定事件为地震海啸预警事件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基站增加上行随机接入资源之后，所述方法还包括：

响应于所述终端接收到的所述预定事件通知消息，所述终端在所述预定时长内，使用原有的上行随机接入资源向所述基站发起上行随机接入流程；

响应于所述终端接收到的所述预定事件通知消息，所述终端等待所述预定时长之后，使用所述原有的上行随机接入资源或增加的所述上行随机接入资源向所述基站完成上行随机接入过程。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基站在预定时长内向所有所述终端发送所述预定事件通知消息之后，所述方法还包括：

响应于所述终端接收到的所述预定事件通知消息，所述终端使用增加的所述上行随机接入资源向所述基站完成上行随机接入过程；或

响应于所述终端接收到的所述预定事件通知消息，所述终端使用原有的上行随机接入资源向所述基站完成上行随机接入过程。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述增加上行随机接入资源具体包括：

增加每个小区的上行随机接入的序列和/或增加上行随机接入的物理资源。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于：

所述基站通过***广播通知所述终端增加的所述上行随机接入资源。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在增加上行随机接入资源之后，所述方法还包括：

当网络内处于连接状态的终端数量下降到预定门限时，所述基站删除增加的所述上行随机接入资源。

7.一种基站，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收来自核心网的预定事件通知消息；

发送模块，用于向所有终端发送所述预定事件通知消息；

处理模块，用于增加上行随机接入资源；

其中，所述基站向所有所述终端发送所述预定事件通知消息，并增加上行随机接入资源具体包括：所述基站在预定时长内向所有所述终端发送所述预定事件通知消息后，所述基站增加所述上行随机接入资源，以便所述终端完成上行随机接入过程，或者，所述基站增加所述上行随机接入资源，并在预定时长内向所有所述终端发送所述预定事件通知消息；

其中，所述基站与所述终端预先约定增加的上行随机接入资源；

其中，所述预定事件通知消息用于通知发生预定事件的信息，所述预定事件为地震海啸预警事件。

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