CN101730256B

CN101730256B - 无线蜂窝网络中实现快速随机接入过程的方法

Info

Publication number: CN101730256B
Application number: CN2008102011202A
Authority: CN
Inventors: 吴天明; 王韬; 宁涛
Original assignee: Shanghai Mobilepeak Semiconductor Co Ltd
Current assignee: Spreadtrum Communications Shanghai Co Ltd
Priority date: 2008-10-14
Filing date: 2008-10-14
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2028-10-14
Also published as: CN101730256A

Abstract

本发明涉及一种无线蜂窝网络中实现快速随机接入过程的方法，包括***信息7参数的统计存储和分析处理操作、快速随机接入过程处理操作，具体为读取***信息7储存参数信息、分析和获取稳定时段部分、判断当前的随机接入时刻是否处于稳定时段部分、根据结果从稳定时段部分提取当前随机接入过程参数或建立BCCH信道接收***信息7提取当前随机接入过程参数、根据当前随机接入过程参数进行随机接入过程。采用该种无线蜂窝网络中实现快速随机接入过程的方法，根据提前预知的随机接入参数立即进行随机接入传输，消除了再建立BCCH信道收取***信息7造成的***延时，大幅度改善了用户体验，而且操作过程简单方便，工作性能稳定可靠，适用范围较为广泛。

Description

无线蜂窝网络中实现快速随机接入过程的方法

技术领域

本发明涉及移动通信领域，特别涉及无线蜂窝网络接入技术领域，具体是指一种无线蜂窝网络中实现快速随机接入过程(RACH过程)的方法。

背景技术

在UMTS无线通信***中，移动台为了能得到通信网络的服务如打电话或者传数据，必须建立一条从移动台到基站控制器的RRC连接，而建立RRC连接是由随机接入机制来实现的，所以随机接入过程非常重要，是移动台从空闲态进入连接态的桥梁。在其他情况下，移动台在IDLE态和CELL_PCH、URA_PCH连接态下进行小区重选，也要通过随机接入过程实现小区更新，所以随机接入过程对于移动台来说也是频繁的。

随机接入过程主要由两个功能实体实现，一个是小区广播信息接收的功能实体；一个是发起随机接入的功能实体。这主要是由随机接入信道本身的特性所决定的，由于随机接入信道是一个公共信道，是针对当前小区中所有移动台的，而这条信道的负载又是有限的，移动台必须通过相互竞争才能使用这条信道。同一个小区中众多移动台如果在同一时刻使用随机接入信道而发送前导进行竞争问询，如果没有接入控制机制这样必然会造成干扰增大以及一些移动台竞争失败。因此基站通过其广播的***信息中的参数来控制随机接入前导脉冲的能量级别和动态持续值以实现降低干扰和实现众多移动台同时竞争随机接入信道的使用而造成的拥塞控制。所以在移动台每次要发起随机接入过程之前都必须去读取***信息中关于随机接入过程的控制参数。

对于UMTS***来说，小区广播信息接收实体的工作原理如下：UE首先通过小区搜索，在PSCH信道获得时隙同步，再通过SCCH进行帧同步，最后使用之前帧同步的时间信息获得PCPICH的帧位信息，由于PCCPCH的帧位是和PCPICH的帧位是对齐的，所以也就同步到了收取小区广播信息的物理信道P-CCPCH，这个信道上会广播小区***信息，在空闲态和CELL_PCH，URA_PCH，FACH状态下基站对于移动台的控制一般是通过广播***信息来实现的，***信息是由一系列的***信息块组成的，这些信息里面包含当前小区对于移动台的控制信息和移动台接入所需信息，如当前的信道配置和接入标准，以及邻小区信息等，目前UMTS支持最多18种***信息块，另外还有一个主***信息块和两个调度信息块。***信息通过BCCH逻辑信道发送，相应的映射到BCH传输信道以及P-CCPCH物理信道上，主***信息块在BCCH逻辑信道上的发送时间是固定和已知的，通过在固定的帧位上收取主信息块，再从主信息块上获取调度信息块和其他信息块的帧位调度信息，再用这些调度信息去接收其他需要的***信息块和调度信息块。由于某一具体的***信息块的帧位信息由主信息块或者调度信息块负责调度，因此***信息结构总是呈树形形状，树根总是主***信息块。这些***信息是UE在小区选择和小区重选的时候必须接收的。但是基站有可能根据当前负载或者是配置的需要，根据不同情况更新某些***信息块的内容。***信息的更新有两种方式，第一种是用值标签的方式，第二种是用定时时钟溢出读取方式。

对于值标签更新***信息的方式来说，当移动台驻扎完成以后，如果长时间不传送或接收任何用户数据，它就会进入一个旨在延长电池工作时间的状态。而在此状态下，基站可以通过在预先设定的时机向移动台发送寻呼信息与移动台保持通信，在两次发送寻呼消息之间的间隔就称为DRX周期，在寻呼时机到的时候，移动台要打开接收机在寻呼信道上接收可能的寻呼信息，这个寻呼时机通常很短暂。所以基站可以利用在寻呼信息里面增加***信息块值标签改变通知方式来实现***信息更新，比如某些相对静态的***信息发生改变，基站通过在每个DRX周期发送一条寻呼消息要求移动台去读取，移动台从读到的寻呼信息上判断基站是否要求进行***信息更新，如果有则去做一次***信息更新，这种方式主要是针对***信息内容更新频率相对较低，***信息块中的参数相对稳定的***信息块，比如随机接入信道配置信息所属的***信息块等。

对于动态信息来说，由于其改变频率相对较高，则采用定时时钟溢出读取方式来实现***信息更新，如关于随机接入过程中用于开环功率控制和接入控制的一些信息，拿***信息7来说，其中主要包含计算初始传送功率的参数和负载控制信息，这些信息是基站基于一定时间内对于随机接入信道的上行冲突水平和负载控制信息的测量而确定，所以有一个有效周期，这个有效时钟周期包含在***信息7中，当这个有效时钟周期溢出时，移动台一般不再使用过期的信息，而要从BCCH信道上读新的***信息7，因此这些信息是在BCCH信道上按照基站设定的时钟周期性发送的，当移动台要随机接入时，必须获得最新的***信息7中的内容。

对于随机接入过程的前置流程小区***信息接收来说，第一就是在小区选择、小区重选，以及值标签更新***信息的时候在***信息5或者***信息6中获得随机接入信道的信道配置信息；第二就是在发送前导部分之前获取动态的***信息7的内容。

在小区选择和小区重选过程中***信息接收完成之后，UE根据***信息中的随机接入信道配置参数配置好随机接入信道，接着进行数据发送，数据发送是由两部分组成的，一部分是前导的发送，另一部分是数据消息的发送，而数据消息的发送时间最多只有两帧，意味着只能传送少量数据，移动台每次想使用随机接入信道发送数据之前，需要发送接入前导问询，并且从AICH信道上获得允许使用信道的肯定响应之后才可以接着发送数据，发送接入前导是用脉冲来实现的，如果移动台在接入前导发送后，由于竞争失败，在AICH上收到网络侧回复的否定响应，那么移动台会在稍后的时间再次发起尝试，如果移动台没有在AICH信道上得到任何响应，那么移动台会渐次升高所发送的前导脉冲能量不断发送接入前导问询，以求保证接入前导能被移动台驻扎的基站所收到而回复响应。但是由于脉冲的辐射是发散的，所以脉冲能量的升高会导致周围的所有的移动台和基站干扰增大。由于CDMA***对于干扰非常敏感，如果移动台发送的脉冲辐射到附近的基站，而这个基站又不是它所驻扎的基站，并且脉冲能量又很大的话，将会对这个基站造成暂时的拥塞，为了避免这种现象，UMTS***需要移动台在随机接入过程中发送的脉冲足够小，但是又能为其驻扎的基站所收到。在数据发送完成以后，一次随机接入过程就结束了，当要进行下一次随机接入时，又要重复以上过程。

目前随机接入过程的一个主要缺点就是延时，图1是这个延时一个示例。当移动台由于接到一个寻呼消息的时候或者移动台主动发起呼叫而发起一个随机接入过程的时候，必须要先去接收***信息7，但是在当前的UMTS***里，***信息7的调度时钟周期最短有32帧的时间，最长可以达到几秒，***信息7的重复周期越长，也就意味着移动台发起随机接入过程的耗时也就越长。这对于一个如电话这种及时性的业务来说，会给用户造成不好的体验。

***信息7中主要包括三个参数：上行干扰(UL interference)，动态持续值(dynamicpersistence level)和超时因子(expiration time factor)。上行干扰用于计算初始传送的功率，UE用这个参数来实现开环功率控制，初始的传送功率的大小关系到基站是否能收到UE发送的接入前导，这个参数的值范围是-110到-70dbm，如果初始的传送功率太小，基站可能会收不到UE所发送的接入前导，无法回复响应，接着UE会不断升高传送功率直到收到基站回复的响应，如果初始传送功率设得过大，则会对周围其它UE和基站造成干扰，造成阻塞或者通信质量下降，因此基站会根据对当前的小区上行负载情况的测量来动态调整上行干扰的值，如果用户接入多干扰增大，基站就会增大相应的上行干扰值，然后移动台根据这个值提高初始传送的脉冲功率，提高其驻扎的小区收到接入前导的成功率。动态持续值这个参数值的范围是1到8，用于计算发送前导冲突后的强制性重传延迟，MAC层利用这个参数在发送数据之前计算随机退避值，这个退避值也就是一个范围，移动台自身通过随机数产生算法产生一个随机值，如果这个随机值在这个范围之内，那么就允许移动台使用随机接入发送接入前导，如果不在这个范围之内，那么就需要退避等待一定时间，然后产生新的随机值，重复以上过程，直到允许发送，通过增加动态持续值，减少多个移动台同时使用相同的随机接入码的概率，提高了移动台使用随机接入传送的成功概率，基站和基站控制器通过统计收到的传输块的成功和错误率，来决定动态持续值，达到控制用户接入的目的，而传输块的成功和错误率主要也是反映了当前小区的上行负载情况，也就是用户量。如果用户量大，那么冲突概率就可能很高，反之亦然。超时因子用来告诉移动台收到的***信息7的有效期，如果过了这个有效期，移动台必须重新读取新的***信息7，如果上行干扰和动态持续值没有变化，那个这个有效期可以相对较长。综上所述，***信息7的参数反映了上行负载程度和干扰。

诺基亚公司为了改善随机接入过程造成的延迟提出了***信息7设置成永久性内容的方法，这方法是把***信息7的有效时钟周期值设置成一个永久有效的值，因此当移动台在小区选择或者重选时读到这样的一个SIB7后，就永远使用这个SIB7。这种方法的缺点是，无法随着网络的负载程度和信道干扰程度的变化而变化，比如RNC为了避免把初始传送功率设置过高而造成同频干扰，会在***信息7中设置相对较低的初始传送功率计算参数，UE用这个参数来计算出初始传送功率，如果UE此时离基站较远，那么UE用这个初始传送功率来发送前导会造成其基站收不到这个脉冲而无法回复响应，紧接着UE会不断提高初始传送功率直到其发送前导成功，而这个初始传送功率攀升的过程则对造成对其邻近的移动台和基站的干扰。

在实际的生活工作中，人类的活动都是有规律的，由于活动范围的限制，绝大多数人在大部分时间内会停留在工作学***稳状态，如图2所示。在某个覆盖工作区的小区C中，时间t₁到t₂属于上班时间，负载程度大但比较稳定；时间t₃到t₄属于下班时间，用户都离开了该小区，负载程度低但还是比较稳定，而且每天重复相同的情况。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能够有效减少移动台接入延迟、实现快速接入网络、大幅度改善用户体验、操作过程简单方便、工作性能稳定可靠、适用范围较为广泛的无线蜂窝网络中实现快速随机接入过程的方法。

为了实现上述的目的，本发明的无线蜂窝网络中实现快速随机接入过程的方法如下：

该无线蜂窝网络中实现快速随机接入过程的方法，其主要特点是，所述的方法包括***信息7参数的统计存储和分析处理操作、快速随机接入过程处理操作，所述的***信息7参数的统计存储和分析处理操作包括以下步骤：

(A1)移动台根据***预设的统计策略的读取***信息7，并储存相应的参数信息；

(A2)移动台对所述的参数信息进行分析和获取稳定时段部分的处理；

所述的快速随机接入过程处理操作包括以下步骤：

(B1)移动台进行随机接入过程时判断当前的随机接入时刻是否处于某个稳定时段部分；

(B2)如果是，则从该稳定时段部分所对应的参数信息中提取当前随机接入过程参数；

(B3)如果否，则建立BCCH信道并接收***信息7，从该接收到的***信息7中提取当前随机接入过程参数；

(B4)移动台根据当前随机接入过程参数进行随机接入过程操作；

(B5)如果随机接入过程操作失败而且所述的当前随机接入过程参数是由稳定时段部分所对应的参数信息中提取得到的，则返回上述步骤(B3)；

(B6)否则进行稳定时段部分及相应的参数信息的统计更新处理操作，并完成该随机接入过程。

该无线蜂窝网络中实现快速随机接入过程的方法中的参数信息包括小区标识、统计时间、上行干扰和动态持续值。

该无线蜂窝网络中实现快速随机接入过程的方法中的***预设的统计策略包括：

(A11)统计移动台登记过程、小区更新过程建立RRC连接所使用的***信息7的参数；

(A12)统计时间在***预设的时间周期内均匀分布；

(A13)使用先进先出的规则进行统计信息的动态更新。

该无线蜂窝网络中实现快速随机接入过程的方法中的分析和获取稳定时段部分的处理，包括以下步骤：

(A21)移动台判断所述的参数信息中的同一小区标识下两个统计时间之间的时段是否长于***预设的最小驻留时间T_c；

(A22)如果是，则判断所述的上行干扰和动态持续值是否稳定；

(A23)如果是，则将该时段作为稳定时段部分，并分别将该时段中各个上行干扰和动态持续值的平均值作为该稳定时段部分所对应的参数信息；

(A24)将所述的稳定时段部分和对应的参数信息存入移动台的结果数据库中。

该无线蜂窝网络中实现快速随机接入过程的方法中的判断上行干扰和动态持续值是否稳定，包括以下步骤：

(A221)根据以下公式分别得到所述的上行干扰和动态持续值的极差R并判断相应的极差R是否分别小于***预设的上行干扰极差阈值和动态持续值极差阈值ΔR：

R＝Max-Min；

其中Max为最大值，Min为最小值；

(A222)如果是，则以下公式分别得到所述的上行干扰和动态持续值的标准差σ并判断相应的标准差σ是否分别小于***预设的上行干扰标准差阈值和动态持续值标准差阈值Δσ：

σ = \sqrt{\frac{1}{n} Σ_{i = 1}^{n} {(x_{i} - M)}^{2}};

其中，

M = \frac{1}{n} Σ_{i = 1}^{n} x_{i}

，{x₁，x₂，…，x_n}为统计参数的集合，n为参数数量。

该无线蜂窝网络中实现快速随机接入过程的方法中的判断当前的随机接入时刻是否处于稳定时段部分，包括以下步骤：

(B11)移动台根据当前驻扎小区标识判断所述的结果数据库中是否存在包含当前的随机接入时刻的稳定时段部分；

(B12)如果存在，则返回当前的随机接入时刻处于稳定时段部分的结果；反之，则返回当前的随机接入时刻未处于稳定时段部分的结果。

该无线蜂窝网络中实现快速随机接入过程的方法中的进行稳定时段部分及相应的参数信息的统计更新处理操作，包括以下步骤：

(B61)判断在随机接入过程操作中所述的当前随机接入过程参数是否曾经由稳定时段部分所对应的参数信息中提取得到；

(B62)如果是，则判断最近一次所使用的当前随机接入过程参数是否处于***限定的范围内；否则结束并返回；

(B63)如果是处于***限定的范围内，则结束并返回；否则删除结果数据库中相应的稳定时段部分和对应的参数信息，然后返回。

该无线蜂窝网络中实现快速随机接入过程的方法中的判断最近一次所使用的当前随机接入过程参数是否处于***限定的范围内，具体为：

(B621)判断最近一次所使用的当前随机接入过程参数中的上行干扰和动态持续值是否处于所述的稳定时段部分所对应的各个参数信息中的上行干扰和动态持续值的统计均值的±Δσ范围内；

(B622)如果是，则返回处于***限定的范围内的结果；否则返回未处于***限定的范围内的结果。

采用了该发明的无线蜂窝网络中实现快速随机接入过程的方法，由于其中在一定时期内对用户长时间驻扎的小区的***信息7的参数进行长程统计，并且对于其中的值进行分时段评估，从而得出该小区在某个时间段内的***信息7中参数的相对稳定值，并在统计结束之后，用统计值来直接进行随机接入过程的参数配置，使得提前对***信息7中的参数进行统计，得到各个时间段内该参数的分布情况，从而提前预知之后某个时刻随机接入的参数，能立即进行随机接入传输，并且消除了由于再建立BCCH信道收取***信息7所造成的***延时，从而达到减少延迟的目的，大幅度改善了用户体验，而且操作过程简单方便，工作性能稳定可靠，适用范围较为广泛。

附图说明

图1为现有技术中由寻呼引起的随机接入过程的延时的示意图。

图2为日常生活中工作区小区中上行负载程度和时间关系的示意图。

图3为本发明的无线蜂窝网络中实现快速随机接入过程的方法的流程示意图。

图4为采用本发明的无线蜂窝网络中实现快速随机接入过程的方法后消除随机接入过程的延时的示意图。

图5为本发明的具体实施方式中对某小区***信息7中上行干扰参数统计数据示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。

首先对本发明中所使用的概念作简单的介绍：

(1)极差R：一组数据中数值的最大差值，R＝Max-Min，即最大值-最小值，可以用来评价该组数据的离散程度。

(2)标准差(Standard Deviation)：各数据偏离平均数的距离(离均差)的平均数，它是离差平方和平均后的方根，用σ表示。因此，标准差也是一种平均数，公式：

σ = \sqrt{\frac{1}{n} Σ_{i = 1}^{n} {(x_{i} - M)}^{2}},

M = \frac{1}{n} Σ_{i = 1}^{n} x_{i},

{x₁，x₂，…，x_n}

其中M是这组数据的均值。标准差是反映一组数据离散程度最常用的一种量化形式。如果标准差的值大说明该组数据不紧密，也就是说数值变化较大；相反则说明数值比较平稳，变化不大。

(3)小区驻留时间(Cell Residence Time)：是指移动用户在某个小区中驻留的时间长度。如果用户在小区中驻留时间很短，说明用户在该小区中不是稳定的，并且发起随机接入过程的概率也相对较小，没有统计的意义。本发明的方法中仅关注移动用户在特定小区驻留时间大于一定时间T_c的情况。

请参阅图3至图5所示，该无线蜂窝网络中实现快速随机接入过程的方法，其中包括***信息7参数的统计存储和分析处理操作、快速随机接入过程处理操作，所述的***信息7参数的统计存储和分析处理操作包括以下步骤：

(A1)移动台根据***预设的统计策略的读取***信息7，并储存相应的参数信息，该参数信息包括小区标识、统计时间、上行干扰和动态持续值，所述的***预设的统计策略包括：

(a)统计移动台登记过程、小区更新过程建立RRC连接所使用的***信息7的参数；

(b)统计时间在***预设的时间周期内均匀分布；

(c)使用先进先出的规则进行统计信息的动态更新；

(A2)移动台对所述的参数信息进行分析和获取稳定时段部分的处理，包括以下步骤：

(a)移动台判断所述的参数信息中的同一小区标识下两个统计时间之间的时段是否长于***预设的最小驻留时间T_c；

(b)如果是，则判断所述的上行干扰和动态持续值是否稳定，包括以下步骤：

(i)根据以下公式分别得到所述的上行干扰和动态持续值的极差R并判断相应的极差R是否分别小于***预设的上行干扰极差阈值和动态持续值极差阈值ΔR：

R＝Max-Min；

其中Max为最大值，Min为最小值；

(ii)如果是，则以下公式分别得到所述的上行干扰和动态持续值的标准差σ并判断相应的标准差σ是否分别小于***预设的上行干扰标准差阈值和动态持续值标准差阈值Δσ：

σ = \sqrt{\frac{1}{n} Σ_{i = 1}^{n} {(x_{i} - M)}^{2}};

其中，

M = \frac{1}{n} Σ_{i = 1}^{n} x_{i}

，{x₁，x₂，…，x_n}为统计参数的集合，n为参数数量；

(c)如果是，则将该时段作为稳定时段部分，并分别将该时段中各个上行干扰和动态持续值的平均值作为该稳定时段部分所对应的参数信息；

(d)将所述的稳定时段部分和对应的参数信息存入移动台的结果数据库中；所述的快速随机接入过程处理操作包括以下步骤：

(B1)移动台进行随机接入过程时判断当前的随机接入时刻是否处于某个稳定时段部分，包括以下步骤：

(a)移动台根据当前驻扎小区标识判断所述的结果数据库中是否存在包含当前的随机接入时刻的稳定时段部分；

(b)如果存在，则返回当前的随机接入时刻处于稳定时段部分的结果；反之，则返回当前的随机接入时刻未处于稳定时段部分的结果；

(B6)否则进行稳定时段部分及相应的参数信息的统计更新处理操作，并完成该随机接入过程，包括以下步骤：

(a)判断在随机接入过程操作中所述的当前随机接入过程参数是否曾经由稳定时段部分所对应的参数信息中提取得到；

(b)如果是，则判断最近一次所使用的当前随机接入过程参数是否处于***限定的范围内；否则结束并返回；该判断最近一次所使用的当前随机接入过程参数是否处于***限定的范围内，具体为：

(i)判断最近一次所使用的当前随机接入过程参数中的上行干扰和动态持续值是否处于所述的稳定时段部分所对应的各个参数信息中的上行干扰和动态持续值的统计均值的±Δσ范围内；

(ii)如果是，则返回处于***限定的范围内的结果；否则返回未处于***限定的范围内的结果；

(c)如果是处于***限定的范围内，则结束并返回；否则删除结果数据库中相应的稳定时段部分和对应的参数信息，然后返回；

在实际使用当中，本发明的基本思想如下：

请参阅图3所示，在进行随机接入过程之前先要建立BCCH信道接收***信息7，获得随机接入配置参数，才能确定初始传输功率、重传延迟等，这样就会造成延时。根据上面阐述的人类活动的规律，可以提前对***信息7中的参数进行统计，得到各个时间段内该参数的分布情况，那么能提前预知之后某个时刻随机接入的参数，能立即进行随机接入传输，消除由于接收***信息7产生的延时。

因此，本发明的无线蜂窝网络随机接入过程中一种改善***信息7(SIB7)读取的方法如下：

1、***信息7参数的统计存储，移动台在一定的时间周期内每隔一段时间读取***信息7，并储存其中的参数值。首先是小区标识，统计的参数只有在特定的小区中才有效；其次是统计时间t，在时刻t统计了***信息7中的参数值；最后是***信息7参数值，主要是上行干扰和动态持续值，本发明使用统计值，对超时因子并不关心。

2、对统计值进行分析，获取其中的稳定部分，如图2中的t₁、t₂、t₃、t₄时刻值，和期间各参数的统计均值，这是本发明的关键。本发明获取稳定的时间段算法的根本思想是在这个时间段中参数值离散程度，使用了极差和标准差，如果这两个值大，则说明这个时间段内***信息7参数值变化很大，反之则说明比较平稳。

3、改善的随机接入过程，在进行随机接入过程时先判断该随机接入时刻是否处于之前统计的稳定部分，如果不是，则建立BCCH信道接收***信息7，获得随机接入配置参数，进行正常的随机接入过程；如果是，则略过从BCCH信道上读取***信息7的过程，直接使用该时刻参数统计均值作为随机接入配置参数，进行随机接入传输，这样就可以消除由于接收***信息7产生的延时。

为了实现本发明的方法，需要在移动台中增加两个数据库存储统计数据和分析结果，分别称为统计数据库和结果数据库。统计数据库，用于存储实时***信息7的统计数据，包括统计时间，***信息7中的上行干扰和动态持续值，小区标识；结果数据库，用于存储对统计数据分析后的结果，即统计数据中的稳定部分，包括稳定部分的起止时间T_begin、T_end，上行干扰和动态持续值的统计均值，小区标识。

在对***信息7进行统计时，采用了以下方法：

(1)为了尽可能的减少移动台电能的消耗统计，尽量使用现有***信息7中的参数值，如登记、小区更新等过程建立RRC连接使用的***信息7的参数，减少额外建立BCCH信道读取***信息7中参数的次数。

(2)在一定的时间周期内，统计时间尽量均匀的散布。由于人类活动的规律性，本发明假设这些小区每天重复相同的情况，那么每天只需少量的统计值，重复多天统计。假设在5天的统计周期中，第一天在每个整点如8:00、9:00等统计了***信息7中参数，那么第二天可以在8:12、9:12等进行统计，第三天可以在8:24、9:24等进行统计，以此类推每个小时中可以得到均匀分布的5个统计值。

(3)为了减少存储器使用空间和计算复杂度，使用先进先出(FIFO，First In First Out)的策略动态更新统计数据库。

在本发明中，获取稳定的时间段的算法如下：在小区C中，如果用户每天的驻留时间大于T_c，则说明该用户在小区C中是稳定的，需要对该小区***信息7的参数进行统计，假设在时刻t_i处的统计值为v_i，那么在时间段t₁到t_n得到一组统计数据v_l，...，v_i，...，v_n，如果时刻t_i到t_j间，统计值v_i，...，v_j的极差和标准差都小于一定的阈值，即R(i，j)<ΔR，σ(i，j)<Δσ，并且要求持续一定时间，即t_j-t_i>Δt，那么认为***信息7的参数在这个时间段内是稳定的。以后在这个时间段内发起随机接入过程可直接使用统计结果，即***信息7的参数值为：

M (i, j) = \frac{1}{j - i} Σ_{n = i}^{j} V_{n}

其中，本发明中涉及的参数T_c、ΔR、Δσ、Δt可以根据不同需要自行进行设计。以下给出了本发明算法的伪代码：

Input Array:Time{t₁，...，t_i，...，t_n}，statistic value{v₁，...，v_i，...，v_n}

Initialize the time begin T_b:＝t₁

Initialize the time end T_e:＝t₁

Initialize the statistic mean value M:＝0

Initialize the max difference value R:＝0

BEGIN LOOPT＝t₁

Calculateб，M and R from data array{v(T_b)，...，v(T_e)}

IFб<△б and R<△R

T_e:＝T

Continue Loop

ELSE

IF(T_e-T_b)>△T

THEN Add T_b，T_e，and M into result database

Initialize T_b:＝T_e:＝T and M:＝0

END Index>n

下面举例来说明本发明的上述算法是如何工作的：

请参阅图4所示，假定在某小区中对***信息7中上行干扰参数的统计数据如下：

时间	7:00	7:12	7:24	7:36	7:48
						上行干扰值	-105dbm	-108dbm	-105dbm	-75dbm	-89dbm
时间	8:00	8:12	8:24	8:36	8:48
						上行干扰值	-88dbm	-90dbm	-95dbm	-96dbm	-90dbm
时间	9:00	9:12	9:24	9:36	9:48
						上行干扰值	-89dbm	-88dbm	-86dbm	-87dbm	-87dbm
时间	10:00	10:12	10:24	10:36	10:48
						上行干扰值	-86dbm	-88dbm	-86dbm	-87dbm	-86dbm

假设ΔR＝5，Δσ＝2，Δt＝1hour，分析上面数据在7:00到7:24之间，虽然极差和标准差满足条件，但持续时间小于1小时，不能作为稳定部分；在7:36到8:48之间，上行干扰值变化很大，也不稳定；在9:00到10:48之间，从图上可以看出上行干扰值变化很小，比较平稳，其中极差R＝3，σ＝1，M＝-87dbm，并且持续时间达2个小时，那么满足本发明算法的要求，将该小区标示，起始时间9:00，终止时间10:48，统计均值-87dbm存储到结果数据库中。

RACH参数除了上行干扰还有动态持续值，也需要进行统计和分析计算，在实际使用过程中，只有这两个参数都稳定的部分才进行存储，假设动态持续值在8:00到10:00是稳定的，而上行干扰值在9:00到10:48是稳定的，那么只有公共稳定部分，即9:00到10:00的数据才能被存储到结果数据库中。

再请参阅图5所示，所述的随机接入过程包括以下步骤：

(1)移动台在每次RACH过程发送前导接入之前，首先查询结果数据库，根据当前驻扎小区和RACH时间，判断结果数据库中是否存在该时段稳定的***信息7的参数统计均值数据，如果不存在，则执行步骤(2)；如果存在，则直接使用这些数据作为RACH过程参数，紧接着执行步骤(3)。

(2)建立BCCH信道，通过***信息接收实体接收***信息7，紧接着执行步骤(3)。

(3)根据***信息7的参数上行干扰和动态持续值(这些参数来自统计结果数据库或***信息接收实体)，进行RACH过程。

(4)根据网络的响应判断RACH过程是否成功，如果失败，执行步骤(5)；如果RACH过程成功，执行步骤(6)。

(5)RACH过程失败，判断之前的RACH参数是否是***信息接收实体从***信息7获取的，如果是，则执行步骤(6)；如果不是，即说明之前的RACH参数是从结果数据库中获取的，则重新执行步骤(2)。

(6)RACH过程结束，判断之前的RACH过程是否使用过结果数据库中的参数，包括RACH过程成功和失败的情况。如果没有使用，则过程结束执行步骤(9)；如果使用了结果数据库中的参数，则执行步骤(7)。

(7)判断最后使用的RACH参数是否在限定的范围内，如在参数统计均值的±Δσ范围内。如果是，则说明之前的统计结果还有效，执行步骤(9)；如果不是，则说明之前统计的数据已经过期，执行步骤(8)。

(8)统计数据已经无效，删除统计数据库和结果数据库中相应时间段的所用数据，执行步骤(9)。

(9)随机接入过程结束。

采用了上述的无线蜂窝网络中实现快速随机接入过程的方法，由于其中在一定时期内对用户长时间驻扎的小区的***信息7的参数进行长程统计，并且对于其中的值进行分时段评估，从而得出该小区在某个时间段内的***信息7中参数的相对稳定值，并在统计结束之后，用统计值来直接进行随机接入过程的参数配置，使得提前对***信息7中的参数进行统计，得到各个时间段内该参数的分布情况，从而提前预知之后某个时刻随机接入的参数，能立即进行随机接入传输，并且消除了由于再建立BCCH信道收取***信息7所造成的***延时，从而达到减少延迟的目的，大幅度改善了用户体验，而且操作过程简单方便，工作性能稳定可靠，适用范围较为广泛。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims

1.一种无线蜂窝网络中实现快速随机接入过程的方法，其特征在于，所述的方法包括***信息7参数的统计存储和分析处理操作、快速随机接入过程处理操作，所述的***信息7参数的统计存储和分析处理操作包括以下步骤：

(A1)移动台根据***预设的统计策略读取***信息7，并储存相应的参数信息；所述的参数信息包括小区标识、统计时间、上行干扰和动态持续值；

(A24)将所述的稳定时段部分和对应的参数信息存入移动台的结果数据库中；

所述的快速随机接入过程处理操作包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的无线蜂窝网络中实现快速随机接入过程的方法，其特征在于，所述的***预设的统计策略包括：

(A12)统计时间在***预设的时间周期内均匀分布；

(A13)使用先进先出的规则进行统计信息的动态更新。

3.根据权利要求1所述的无线蜂窝网络中实现快速随机接入过程的方法，其特征在于，所述的判断上行干扰和动态持续值是否稳定，包括以下步骤：

R＝Max-Min；

其中Max为最大值，Min为最小值；

σ = \sqrt{\frac{1}{n} Σ_{i = 1}^{n} {(x_{i} - M)}^{2}};

其中，

{x₁，x₂，…，x_n}为统计参数的集合，n为参数数量。

4.根据权利要求1所述的无线蜂窝网络中实现快速随机接入过程的方法，其特征在于，所述的判断当前的随机接入时刻是否处于稳定时段部分，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的无线蜂窝网络中实现快速随机接入过程的方法，其特征在于，所述的进行稳定时段部分及相应的参数信息的统计更新处理操作，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的无线蜂窝网络中实现快速随机接入过程的方法，其特征在于，所述的判断最近一次所使用的当前随机接入过程参数是否处于***限定的范围内，具体为：