使用前导编码区分随机接入顺序的方法技术

本发明专利技术提供了一种随机接入(RA)的方法200和参与执行该RA方法200的基站、终端设备以及系统。该RA方法200中，多个终端设备301中的至少一个终端设备在一个RA时隙内向基站302发送具有一个或者多个前导的资源请求。因此，每个终端设备301用于为发送的较高优先级的资源请求组合较多的前导，为发送的较低优先级的资源请求组合较少的前导。该基站302根据该至少一个资源请求中的前导的数量检测该至少一个资源请求的优先级。最后，该基站302根据该至少一个资源请求和该至少一个优先级分配上行资源。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用前导编码区分随机接入顺序的方法
本专利技术涉及一种随机接入(RA)的方法，和分别用于参与该RA方法的基站、终端设备和系统。特别地，本专利技术的RA方法通过确定资源请求的优先等级，将优先化引进至无线网络中上行资源的分配。本专利技术的RA方法能够应用于具有不同等级的延迟需求和服务优先级的通信服务，特别是机器类型通信服务，以及以人为中心的通信服务。
技术介绍
未来的移动通信和无线通信网络会支持各种类型的服务。个别服务具有极其严格的延迟需求，例如，能够使得交通安全应用的服务。对使用这种时延敏感性服务的终端设备的响应时间，即从终端设备向基站开始发送的时间点，到基站接收到该发送的时间点的时间段，通过应用服务进行可选地确认，这些步骤需要在一个短的时间内完成，例如几毫秒。网络应该在这短时间内完成整个上行发送过程。由于其不可预测性，上行发送过程是典型的RA过程，在RA过程中将资源分配给发射器，例如终端设备，是不能提前协调的。如果不止一个终端设备采用相同的上行资源在同一RA的时隙向基站发送，就会发生冲突。此冲突通常会导致部分或全部碰撞的发送受到干扰而无法正确解码。最终，受到影响的发送必须重新发送，这导致过程中的额外的时延。对于上述时延敏感性服务，冲突造成的时延是最关键的问题。在3GPP(中文全称：第3代合作伙伴计划；英文全称：3rdGenerationPartnershipProject)长期演进(英文全称：LongTermEvolution；简称：LTE)网络中，RA信道的延迟经常超过100毫秒(例如，参见3GPP，TR(中文全称：技术报告；英文全称：TechnicalReport)37.868，《机器类型通信关于无线接入网络改进的研究》，V11.0.0，2011年9月(3GPP,TR37.868,“StudyonRANImprovementforMachine-TypeCommunication”,V11.0.0,Sep.2011))，对于大多数时延敏感性服务，例如交通安全服务，这远远超出实际响应所需要的时间。此外，机器类型通信(英文全称：MachineTypeCommunication；英文简称：MTC)接入网络时，可能同时接入网络的终端设备的数量会大幅增加，该网络例如可以为基站。因此，在RA过程中，冲突的概率进一步增加，并且上述的延迟问题变得更加严重。由于未来的无线网络也将更加丰富，例如，LTE新版本和第五代5G网络，在无线电信道中时延敏感性服务通信业务和时延容忍性服务通信业务将越来越多地混合共存。因此，考虑到上述的冲突和时延问题，RA过程需要对某些不同类服务通信业务提高优先级。例如，假如对时延敏感性服务的资源请求和对时延容忍性服务的资源请求出现冲突，时延敏感性的资源请求应该授予更高优先级，这样可以避免时延敏感性的资源请求的重传。在传统的载波监听多路访问(英文全称：CarrierSenseMultipleAccess；简称：CSMA)方案中，用于发送的终端设备在开始实际发送之前感知和检测来自其它终端设备的信号。终端设备感知的时间段，无论信道是否空闲，被称为冲突设备的竞争窗口。可以通过调整竞争窗口的大小来实现这个方案中的优先级，使特定终端设备相较于其他终端设备有较早机会发送(参见Y.Liu等，《针对机器对机器异构网络的一种可扩展的混合型媒体访问控制协议设计》IEEE物联网期刊，第1卷第1期，第99–111页，2014年(Y.Liuetal.,“Designofascalablehybridmacprotocolforheterogeneousm2mnetworks”IEEEInternetofThingsJournal,Bd.1,Nr.1,p.99–111,2014)；或I.Rhee等，《Z-MAC:针对无线传感器网络的一种混合型MAC》IEEE交易网络期刊,第16卷第3期，第511–524页，2008年(I.Rheeetal.“Z-MAC:AhybridMACforwirelesssensornetworks”IEEETransactionforNetwork,Bd.16,Nr.3,p.511–524,2008))。CSMA方案建立在假设一个终端设备可以提前检测到来自其他终端设备的信号的基础上。这在实用时造成限制，特别是在小区半径超过几百米的蜂窝网络中。也就是说，为了能够检测到其他终端设备，该终端设备必须彼此靠近，否则，CSMA方案会遇到在WLAN中所谓的“隐藏节点问题”。因此，在LTE中(参见3GPP,TS36.331,《演进通用陆地无线接入(E-UTRA)；无线资源控制(RRC)；协议说明”》，V.10.1.0，2011年3月(3GPP,TS36.331,“EvolvedUniversalTerrestrialRadioAccess(E-UTRA)；RadioResourceControl(RRC)；Protocolspecification”,V.10.1.0,Mar.2011))，前导被用到RA过程中。如图1所示，传统的RA过程100中，第一终端设备102和第二终端设备103(图1中分别表示为UE1和UE2)，为了从基站101请求专用的上行资源，特别是时间-频率资源块，每个终端设备在实际发送之前，向基站101(表示为BS)发送前导作为资源请求。特别地，一旦LTE中的终端设备102、103出现不定期的发送请求，就会启动RA过程100来传达其初始网络接入的资源请求。如图1所示，RA过程100包括四个步骤。在第一步骤中，一个或者多个终端设备102、103向基站101发送具有随机选择的RA前导的资源请求。例如，如图1所示，两个终端设备UE1和UE2分别发送由签名PA1限定的前导，终端设备102、103和基站101已知一组所有可能的前导。因此，前导也可以被用作训练序列和签名。基站101能够检测不同的前导，并且能够根据单独的前导发送响应。在图1的情况下，基站101检测具有前导PA1的资源请求。在第二步骤中，基站101在下行共享信道中发送响应于检测到的前导的RA响应。根据检测到的每个资源请求中的前导，基站101为相应的终端设备102、103分配上行资源。在图1的情况下，基站101为发送前导PA1的该终端设备UE1和UE2授予上行(UL)资源。在第三步骤中，终端设备102、103使用基站101在第二步骤RA响应中分配的上行资源，向基站101发送各自的身份信息和其他信息，例如，调度请求。在图1的情况下，UE1和UE2都识别根据各自的资源请求授予的UL资源，从而UE1和UE2都在授予的UL中资源中发送信息。在第四步骤中，基站101对第三步骤中接收到的终端设备102、103的身份信息进行回应。如图1所示的情况，假如两个终端设备102、103为各自的资源请求选择相同的前导(图1中表示为PA1)，基站101不能区分出来自终端设备102、103所对应的资源请求。因此，分配给终端设备102、103相同的上行资源。在这种情况下，终端设备102、103在第三步骤中利用相同的资源进行实际的发送，从而发生冲突。在冲突的情况下，如果第三步骤发送的信息不能够被正确解码，在第四步骤中，相应的终端设备102或103会接收不到来自基站101的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种随机接入RA方法(200)，其特征在于，包括：多个终端设备(301)中的至少一个终端设备在一个RA时隙内向基站(302)发送(201)具有一个或者多个前导的资源请求，所述基站(302)根据至少一个资源请求中的前导的数量检测(202)所述至少一个资源请求的优先级，以及所述基站(302)根据所述至少一个资源请求和至少一个优先级分配(203)上行资源。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种随机接入RA方法(200)，其特征在于，包括：多个终端设备(301)中的至少一个终端设备在一个RA时隙内向基站(302)发送(201)具有一个或者多个前导的资源请求，所述基站(302)根据至少一个资源请求中的前导的数量检测(202)所述至少一个资源请求的优先级，以及所述基站(302)根据所述至少一个资源请求和至少一个优先级分配(203)上行资源。2.根据权利要求1所述的RA方法(200)，其特征在于，所述方法还包括：终端设备(301)为发送的较高优先级的资源请求组合较多的前导，或为发送的较低优先级的资源请求组合较少的前导。3.根据权利要求1或2所述的RA方法(200)，其特征在于，所述方法还包括：发送具有不止一个前导的资源请求的终端设备(301)提供所述前导之间确定的时间和/或频率偏移，其中，若所述确定的时间和/或频率偏移为0，为所述前导提供不同的签名。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的RA方法(200)，其特征在于，所述方法还包括：发送具有不止一个前导的资源请求的终端设备(301)安排在时域和/或频域至少部分重叠的所述前导。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的RA方法(200)，其特征在于，所述方法还包括：至少一个终端设备(301)为发送具有确定优先级的资源请求确定多个前导，和/或所述至少一个终端设备(301)确定所述多个前导之间的时间和/或频率偏移。6.根据权利要求1至5中任意一项所述的RA方法(200)，其特征在于，所述方法还包括：所述基站(302)向所述多个终端设备(301)广播被设置在资源请求的前导之间的确定的时间和/或频率偏移。7.根据权利要求5所述的RA方法(200)，其特征在于，所述方法还包括：所述至少一个终端设备(301)向所述基站(302)发送所述多个前导和/或所述时间和/或频率偏移。8.根据权利要求5至7中任意一项所述的RA方法(200)，其特征在于，所述时间和/或频率偏移为预先确定的，或者基于当前网络负载和/或可用...

【专利技术属性】
技术研发人员：周冁，欧意姆·布拉克次，约瑟夫·艾辛格，
申请(专利权)人：杜塞尔多夫华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE