CN103313419A

CN103313419A - 一种随机接入方法及装置

Info

Publication number: CN103313419A
Application number: CN2012100610732A
Authority: CN
Inventors: 陈宇; 叶思根
Original assignee: Alcatel Lucent Shanghai Bell Co Ltd; Alcatel Optical Networks Israel Ltd
Current assignee: Nokia Shanghai Bell Co Ltd; Alcatel Optical Networks Israel Ltd
Priority date: 2012-03-09
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2013-09-18
Also published as: TW201404226A; JP2015509687A; EP2823685A1; WO2013132327A1; US20150103761A1; KR20140138878A

Abstract

本发明提供了一种随机接入方法及装置。根据本发明的一个实施例，基站根据预定条件，配置多个前导序列分组，并为每个前导序列分组配置至少一个前导序列；向各个用户设备广播前导序列配置信息，其包括与每个前导序列分组相关联的信息；用户设备根据所接收的前导序列配置信息以及该用户设备自身所支持的通信带宽，选择相应的前导序列分组，并从该前导序列分组中随机选择一个前导序列，将其发送给基站；基站根据所接收的前导序列，确定该用户设备所支持的通信带宽；在用户设备所支持的通信带宽上，基站与用户设备进行后续通信。通过该方法，在较宽的***带宽下，也能够简单并有效地支持窄带用户设备的通信，从而拓展了窄带用户设备的应用领域。

Description

一种随机接入方法及装置

技术领域

本发明涉及通信***，尤其涉及一种随机接入方法及装置。

背景技术

机器类通信MTC(Machine Type Communication)是在长期演进LTE***中新引入的项目。如今，许多运营商对机器类通信已经展现出越来越大的兴趣。

对于目前的3GPP LTE***，前导序列在***带宽的中心频带的六个资源块上传送，所以基站可以毫无困难地接收来自各个用户设备的前导序列。然而，对于基站所发送的消息，例如随机接入响应而言，用于传送该消息所使用的通信带宽并没有限制，其可以出现在整个***带宽的任何地方，并且此时基站也不知道用户设备所支持的通信带宽。而在另一方面，窄带用户设备，例如MTC用户设备，所支持的通信带宽有限，例如为1.4MHz，所以窄带用户设备有可能接收不到来自基站的消息，从而完成不了接入过程。因此，如何在较宽的***带宽下，能够简易有效地支持一些窄带用户设备的通信是个挑战性的问题。

发明内容

可见，现有技术存在的缺点在于，对于窄带用户设备，例如MTC用户设备在随机接入过程期间，有可能接收不到来自基站的消息，从而无法实现接入过程。

为了解决现有技术中存在的上述问题，根据本发明的第一方面，本发明提供了一种在基站中进行随机接入的方法，用户设备由所述基站服务，所述方法包括以下步骤：A.根据预定条件，配置多个前导序列分组，并为每个前导序列分组配置至少一个前导序列；B.向各个用户设备广播前导序列配置信息，所述前导序列配置信息包括与所述每个前导序列分组相关联的信息；C.从用户设备接收前导序列；D.根据所接收的前导序列，确定用户设备所支持的通信带宽；以及E.在用户设备所支持的通信带宽上，与用户设备进行后续通信。具体地，在步骤B中，与所述每个前导序列分组相关联的信息例如可以包括：基站将前导序列配置为了哪些分组；这些前导序列分组分别适应于哪些通信带宽的用户设备；每个前导序列分组中具有哪些前导序列。

根据本发明的一个实施例，步骤A具体包括：根据预定条件，配置两个前导序列分组，分别用于宽带用户设备及窄带用户设备，并为每个前导序列分组配置至少一个前导序列。具体地，基站可以将前导序列配置为两个前导序列分组，其分别适用于宽带用户设备及窄带用户设备，由此可供宽带用户设备及窄带用户设备选择相应的前导序列分组。

根据本发明的一个实施例，步骤A具体包括：根据预定条件，配置七个前导序列分组，分别用于非竞争随机接入的用户设备、1.4MHz的用户设备、3MHz的用户设备、5MHz的用户设备、10MHz的用户设备、15MHz的用户设备以及20MHz的用户设备，并为每个前导序列分组配置至少一个前导序列。具体地，基站可以将前导序列配置为七个前导序列分组，其分别适用于不同通信带宽的用户设备，由此可供不同的用户设备选择相应的前导序列分组。

根据本发明的一个实施例，所述预定条件包括所述基站所管辖的覆盖区域中的用户设备的类型、各类型的用户设备的数量、用户设备的通信要求、***带宽中的至少一个。例如，当基站所管辖的覆盖区域中的5MHz的用户设备较多时，其可以为用于5MHz的用户设备的前导序列分组配置较多的前导序列。当基站所管辖的覆盖区域中没有10MHz的用户设备时，其可以不配置用于10MHz的用户设备的前导序列分组。附加地，基站也可以根据当前的***带宽以及各个用户设备的通信要求，灵活地配置前导序列分组，以满足当前的要求。

根据本发明的第二方面，本发明提供了一种在用户设备中进行随机接入的方法，所述用户设备由基站服务，所述方法包括以下步骤：a.从所述基站接收前导序列配置信息，所述前导序列配置信息包括与每个前导序列分组相关联的信息；b.根据所接收的前导序列配置信息以及所述用户设备自身所支持的通信带宽，选择相应的前导序列分组，并从所选择的前导序列分组中随机选择一个前导序列；c.将所选择的前导序列发送至所述基站；以及d.在用户设备所支持的通信带宽上，与基站进行后续通信。具体地，在步骤a中，与所述每个前导序列分组相关联的信息例如可以包括：基站将前导序列配置为了哪些分组；这些前导序列分组分别适应于哪些通信带宽的用户设备；每个前导序列分组中具有哪些前导序列。

根据本发明的一个实施例，存在两个前导序列分组，分别用于宽带用户设备及窄带用户设备，其中每个前导序列分组配置至少一个前导序列。从而，宽带用户设备及窄带用户设备可以分别选择与其相适应的前导序列分组。

根据本发明的一个实施例，存在七个前导序列分组，分别用于非竞争随机接入的用户设备、1.4MHz的用户设备、3MHz的用户设备、5MHz的用户设备、10MHz的用户设备、15MHz的用户设备以及20MHz的用户设备，其中每个前导序列分组配置至少一个前导序列。从而，各种用户设备可以分别选择与其相适应的前导序列分组。

根据本发明的第三方面，本发明提供了一种在基站中进行随机接入的装置，用户设备由所述基站服务，所述装置包括：配置装置，用于根据预定条件，配置多个前导序列分组，并为每个前导序列分组配置至少一个前导序列；广播装置，用于向各个用户设备广播前导序列配置信息，所述前导序列配置信息包括与所述每个前导序列分组相关联的信息；第一接收装置，用于从用户设备接收前导序列；确定装置，用于根据所接收的前导序列，确定用户设备所支持的通信带宽；以及第一通信装置，用于在用户设备所支持的通信带宽上，与用户设备进行后续通信。具体地，与所述每个前导序列分组相关联的信息例如可以包括：基站将前导序列配置为了哪些组；这些前导序列分组分别适应于哪些通信带宽的用户设备；每个前导序列分组中具有哪些前导序列。

根据本发明的一个实施例，所述配置装置用于根据预定条件，配置两个前导序列分组，分别用于宽带用户设备及窄带用户设备，并为每个前导序列分组配置有至少一个前导序列。

根据本发明的一个实施例，所述配置装置用于根据预定条件，配置七个前导序列分组，分别用于非竞争随机接入的用户设备、1.4MHz的用户设备、3MHz的用户设备、5MHz的用户设备、10MHz的用户设备、15MHz的用户设备以及20MHz的用户设备，并为每个前导序列分组配置有至少一个前导序列。

根据本发明的第四方面，本发明提供了一种在用户设备中进行随机接入的装置，所述用户设备由基站服务，所述装置包括：第二接收装置，用于从所述基站接收前导序列配置信息，所述前导序列配置信息包括与每个前导序列分组相关联的信息；选择装置，用于根据所接收的前导序列配置信息以及所述用户设备自身所支持的通信带宽，选择相应的前导序列分组，并从所选择的前导序列分组中随机选择一个前导序列；发送装置，用于将所选择的前导序列发送至所述基站；以及第二通信装置，用于在用户设备所支持的通信带宽上，与基站进行后续通信。

通过采用本发明优选的实施例，在较宽的***带宽下，也能够简单并有效地支持窄带用户设备的信息传输，例如MTC用户设备的通信，从而拓展了窄带用户设备的应用领域，使得窄带用户设备也能够接入宽带***。

本发明的各个方面将通过下文中的具体实施例的说明而更加清晰。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更加明显：

图1示出了根据本发明的一个实施例的随机接入方法的***方法的流程图；以及

图2示出了根据本发明的一个具体实施例的，在基站侧和用户设备侧用于进行随机接入的装置的框图。

在图中，贯穿不同的示图，相同或类似的附图标记表示相同或相对应的部件或特征。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的一个实施例的随机接入方法的***方法的流程图。

如图所示，在步骤S21中，基站根据预定条件，配置多个前导序列分组，并为每个前导序列分组配置至少一个前导序列。

优选地，基站也可以根据其所管辖的覆盖区域中的用户设备的类型及各类型的用户设备的数量对前导序列分组进行配置。例如，基站可以将前导序列配置为两个前导序列分组，其分别适用于宽带用户设备及窄带用户设备。更进一步地，基站也可以将前导序列配置为用于非竞争随机接入的用户设备、1.4MHz的用户设备、3MHz的用户设备、5MHz的用户设备、10MHz的用户设备、15MHz的用户设备以及20MHz的用户设备的前导序列分组。

当在基站管辖的覆盖区域中的某个类型的用户设备较多或较少时，基站也可以相应地对用于该用户设备类型的前导序列分组进行配置。例如，当在基站管辖的覆盖区域中的5MHz的用户设备较多时，基站可以为用于5MHz的用户设备的前导序列分组配置较多数量的前导序列。而当在基站管辖的覆盖区域中的10MHz的用户设备较少时，基站可以为用于10MHz的用户设备的前导序列分组配置较少数量的前导序列。

类似地，如果在基站管辖的覆盖区域中的不存在某个类型的用户设备时，例如不存在15MHz的用户设备时，基站就可以不为该类型的用户设备配置前导序列分组。即，可以基于覆盖区域中的某个类型的用户设备的数量，确定在每个前导序列分组中的前导序列的数量。

优选地，基站也可以根据可用的***带宽，对前导序列进行分组。例如如果***带宽可以支持20MHz的用户设备，则基站可以为20MHz的用户设备配置前导序列分组。

优选地，基站也可以根据各个用户设备的通信要求，配置用于非竞争随机接入的用户设备的前导序列分组。

本领域的技术人员应当理解，在此公开的前导序列的分组方式仅仅是示例性的，而非限制性的。基站可以根据当前的实际情况，配置并且调整多个前导序列分组，并确定每个前导序列分组中的前导序列的数量。

接着，在步骤S22中，基站向各个用户终端广播前导序列配置信息，该前导序列配置信息包括与每个前导序列分组相关联的信息。由此各个用户终端可以例如获知每个前导序列的具体配置，例如前导序列被配置为了哪些分组；这些前导序列分组分别适应于哪些通信带宽的用户设备；每个前导序列分组中具有哪些前导序列。该广播步骤例如可以通过利用***信息块(system information block)来实现。

在步骤S23中，用户设备根据所接收的前导序列配置信息以及用户设备自身所支持的通信带宽，选择相应的前导序列分组，并从所选择的前导序列分组中随机选择一个前导序列。例如，如果用户设备所支持的通信带宽为1.4MHz，则其选择用于1.4MHz用户设备的前导序列分组，并进一步地从中随机选择一个前导序列。如果用户设备所支持的通信带宽为5MHz，则其选择用于5MHz的前导序列分组，并进一步地从中随机选择一个前导序列。

在步骤S24中，用户设备将其所选择的前导序列发送至基站。

在步骤S25中，基站根据所接收的前导序列，确定用户设备所支持的通信带宽。具体地，例如基站接收到来自1.4MHz的用户设备的前导序列，基站可以根据判断出该前导序列来自用于1.4MHz的用户设备的前导序列分组，由此可以确定出用户设备的通信带宽。

在此，如背景技术中所述，所有的前导序列在***带宽的中心频带的六个资源块上传送，所以基站可以毫无困难地接收来自各个用户设备的前导序列，即使是来自1.4MHz的用户设备的前导序列。

在步骤S26中，在用户设备所支持的通信带宽上，基站与用户设备进行后续通信。具体地，例如基站已经确定出用户设备，例如MTC用户设备的通信带宽为1.4MHz，则基站将后续的消息，例如随机接入响应，调度至该通信带宽上，从而1.4MHz的用户设备可以接收到来自基站的后续消息，由此顺利地进行与基站的后续通信。而当基站确定出用户设备，例如手机的通信带宽为10MHz，则基站将在与该用户设备相匹配的通信带宽上和该用户设备进行通信。

下面，将对将前导序列分组之后的冲突概率进行描述：

随机接入信道的冲突概率由下式给出：

P = 1 - e^{- λ} = 1 - e^{- \frac{M / T / g}{N (64 - n) / g}} = {1 - e}^{- \frac{M / T}{N (64 - n)}}

式中，λ是接入强度，M是用户设备的总数目，T为所测试的持续时间，g为某个前导序列分组中的前导序列个数，N为所配置的每秒的子帧数目，n为用于非竞争随机接入的用户设备的前导序列的数量。由此可见，在将前导序列分组之后，冲突概率并没有改变。即使在10秒钟有30000个用户设备到达的情况下，平均下来也仅有6个用户设备同时到达，所以前导序列的个数是足够的。此外，通过一些方法，例如扩展接入控制EAB，可以将该用户设备的数目进一步地降低。

图2示出了根据本发明的一个具体实施例的，在基站侧和用户设备侧进行随机接入的装置的框图。

如图所示，在基站侧用于进行随机接入的装置10中，具有配置装置101，用于根据预定条件，配置多个前导序列分组，并为每个前导序列分组配置至少一个前导序列；广播装置102，用于向各个用户设备广播前导序列配置信息，前导序列配置信息包括与所述每个前导序列分组相关联的信息；第一接收装置103，用于从用户设备接收前导序列；确定装置104，用于根据所接收的前导序列，确定用户设备所支持的通信带宽；以及第一通信装置105，用于在用户设备所支持的通信带宽上，与用户设备进行后续通信。

优选地，配置装置101用于根据预定条件，配置两个前导序列分组，分别用于宽带用户设备及窄带用户设备，并为每个前导序列分组配置至少一个前导序列。

优选地，配置装置101用于根据预定条件，配置七个前导序列分组，分别用于非竞争随机接入的用户设备、1.4MHz的用户设备、3MHz的用户设备、5MHz的用户设备、10MHz的用户设备、15MHz的用户设备以及20MHz的用户设备，并为每个前导序列分组配置至少一个前导序列。

优选地，预定条件包括所述基站所管辖的覆盖区域中的用户设备的类型及数量、用户设备的通信要求、***带宽中的至少一个。

在用户设备侧用于进行随机接入的装置20中，具有第二接收装置201，用于从基站接收前导序列配置信息，前导序列配置信息包括与每个前导序列分组相关联的信息；选择装置202，用于根据所接收的前导序列配置信息以及用户设备自身所支持的通信带宽，选择相应的前导序列分组，并从所选择的前导序列分组中随机选择一个前导序列；发送装置203，用于将所选择的前导序列发送至基站；以及第二通信装置204，用于在用户设备所支持的通信带宽上，与基站进行后续通信。

需要说明的是，上述实施例仅是示范性的，而非对本发明的限制。任何不背离本发明精神的技术方案均应落入本发明的保护范围之内，这包括使用在不同实施例中出现的不同技术特征，各种特征以及实施例可以进行组合，以取得有益效果。此外，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求；“包括”一词不排除其他权利要求或说明书中未列出的装置或步骤。

Claims

1.一种在基站中进行随机接入的方法，用户设备由所述基站服务，所述方法包括以下步骤：

A.根据预定条件，配置多个前导序列分组，并为每个前导序列分组配置至少一个前导序列；

B.向各个用户设备广播前导序列配置信息，所述前导序列配置信息包括与所述每个前导序列分组相关联的信息；

C.从所述用户设备接收前导序列；

D.根据所接收的前导序列，确定所述用户设备所支持的通信带宽；以及

E.在所述用户设备所支持的通信带宽上，与所述用户设备进行后续通信。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：

根据预定条件，配置两个前导序列分组，分别用于宽带用户设备及窄带用户设备，并为每个前导序列分组配置至少一个前导序列。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：

根据预定条件，配置七个前导序列分组，分别用于非竞争随机接入的用户设备、1.4MHz的用户设备、3MHz的用户设备、5MHz的用户设备、10MHz的用户设备、15MHz的用户设备以及20MHz的用户设备，并为每个前导序列分组配置至少一个前导序列。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述预定条件包括所述基站所管辖的覆盖区域中的用户设备的类型、各类型的用户设备的数量、用户设备的通信要求、***带宽中的至少一个。

5.一种在用户设备中进行随机接入的方法，所述用户设备由基站服务，所述方法包括以下步骤：

a.从所述基站接收前导序列配置信息，所述前导序列配置信息包括与每个前导序列分组相关联的信息；

b.根据所接收的前导序列配置信息以及所述用户设备自身所支持的通信带宽，选择相应的前导序列分组，并从所选择的前导序列分组中随机选择一个前导序列；

c.将所选择的前导序列发送至所述基站；以及

d.在所述用户设备所支持的通信带宽上，与基站进行后续通信。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，存在两个前导序列分组，分别用于宽带用户设备及窄带用户设备，其中每个前导序列分组配置有至少一个前导序列。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，存在七个前导序列分组，分别用于非竞争随机接入的用户设备、1.4MHz的用户设备、3MHz的用户设备、5MHz的用户设备、10MHz的用户设备、15MHz的用户设备以及20MHz的用户设备，其中每个前导序列分组配置有至少一个前导序列。

8.一种在基站中进行随机接入的装置，用户设备由所述基站服务，所述装置包括：

配置装置，用于根据预定条件，配置多个前导序列分组，并为每个前导序列分组配置至少一个前导序列；

广播装置，用于向各个用户设备广播前导序列配置信息，所述前导序列配置信息包括与所述每个前导序列分组相关联的信息；

第一接收装置，用于从所述用户设备接收前导序列；

确定装置，用于根据所接收的前导序列，确定所述用户设备所支持的通信带宽；以及

第一通信装置，用于在所述用户设备所支持的通信带宽上，与所述用户设备进行后续通信。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述配置装置用于根据预定条件，配置两个前导序列分组，分别用于宽带用户设备及窄带用户设备，并为每个前导序列分组配置至少一个前导序列。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述配置装置用于根据预定条件，配置七个前导序列分组，分别用于非竞争随机接入的用户设备、1.4MHz的用户设备、3MHz的用户设备、5MHz的用户设备、10MHz的用户设备、15MHz的用户设备以及20MHz的用户设备，并为每个前导序列分组配置至少一个前导序列。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其特征在于，所述预定条件包括所述基站所管辖的覆盖区域中的用户设备的类型、各类型的用户设备的数量、用户设备的通信要求、***带宽中的至少一个。

12.一种在用户设备中进行随机接入的装置，所述用户设备由基站服务，所述装置包括：

第二接收装置，用于从所述基站接收前导序列配置信息，所述前导序列配置信息包括与每个前导序列分组相关联的信息；

选择装置，用于根据所接收的前导序列配置信息以及所述用户设备自身所支持的通信带宽，选择相应的前导序列分组，并从所选择的前导序列分组中随机选择一个前导序列；

发送装置，用于将所选择的前导序列发送至所述基站；以及

第二通信装置，用于在所述用户设备所支持的通信带宽上，与基站进行后续通信。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，存在两个前导序列分组，分别用于宽带用户设备及窄带用户设备，其中每个前导序列分组配置有至少一个前导序列。

14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，存在七个前导序列分组，分别用于非竞争随机接入的用户设备、1.4MHz的用户设备、3MHz的用户设备、5MHz的用户设备、10MHz的用户设备、15MHz的用户设备以及20MHz的用户设备，其中每个前导序列分组配置有至少一个前导序列。