本发明专利技术公开了一种TD-LTE集群系统用户的快速随机接入方法，包括如下步骤：选定集群代理接入用户；集群代理接入用户向基站发送代理随机接入请求RA；基站读取随机接入请求，在集群寻呼信道上向其发送随机接入回应消息RAR；集群代理接入用户接收到RAR消息后，向基站发送代理调度传输信息；基站向集群代理接入用户发送竞争解决成功消息，标识集群群组内所有用户进入连接建立状态；集群代理接入用户通知所有集群普通接入用户：接入成功。通过改变集群群组内用户的随机接入方式，使用一个集群代理接入用户代表集群群组内所有用户与基站进行交互，从根本上解决了集群群组所有用户同时接入时导致的碰撞问题。从而缩短了集群群组用户的接入时间，节省了网络资源。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无线通信
，具体设及一种TD-LTE集群系统用户的快速随机 接入方法。
技术介绍
阳00引LTE化ongTermEvolution,长期演进）是3GPP近年来启动的最大的技术研发项 目，它大幅提高了峰值数据传输速率、降低了无线网络时延，被公认为是能在2010-2020年 支撑世界电信产业的移动通信系统。集群通信系统在近年来也获得了迅猛的发展，它是为 了满足行业用户指挥调度需求而开发应用的专用无线通信系统，拥有专有的通讯设备与通 信频率，W半双工方式通信，工作时通过即按即说（PushToTalk,PTT)键控制信道的获取 和释放，信道利用率高，呼叫接续快，呼叫建立时间短，资源利用率高。 虽然市场对于集群通信系统的需求十分迫切，但当前从国内和国际集群通信系统 的发展来看，集群通信系统的发展远远落后于公共蜂窝宽带接入网的发展。其原因既有产 业链较为薄弱，也包括数据传输能力和多媒体支持能力弱等。且目前的集群通信系统只能 在群组内进行数据传输，使用者不能在使用集群系统的同时访问公共通信网络，运也是集 群系统的一大弊端。为了进一步完善和发展集群通信系统，业界已经开始研究将集群通信 系统与公共蜂窝宽带接入网进行结合。 随着蜂窝宽带接入技术的飞速发展，TD-LTE已经能够提供下行为lOOMbit/s、上 行为50Mbit/s的峰值速率，且TD-LTE系统具有多播功能，能够非常好的支持集群系统中 一对多的通信模式，如果能够将TD-LTE与集群通信相融合，集群通信系统一方面可W获得 LTE高速率的数据传输能力，并且运种结合对网络标准改动小，能够获得较强的产业链支 持。另外由于依托于蜂窝宽带接入网络，集群通信系统既可采用专网的组网方式，使用集群 专有信道，向对专业性要求较高的客户提供服务；也可采用公网的组网方式，向公众及对专 业性要求一般的客户提供基础集群服务，且可W使用户在使用集群服务的同时，作为普通 用户与其他非集群用户进行数据交互。随着TD-LTE技术的逐步商用，可W预见，将TD-LTE 网络与集群通信相结合，是宽带集群系统演进的趋势。 阳0化]集群系统用户使用TD-LTE系统时，首先要进行随机接入与基站建立连接。随机接 入过程（RandomAccessProce化re)是TD-LTE系统中的一个重要的过程，它首先由肥向 基站发送随机接入请求RA,RA的内容是随机接入preamble,其主要作用是告诉基站有一个 随机接入请求，并使得基站能估计其与肥之间的传输时延并告知肥，当两个不同UE在同一 时刻发送了相同的preamble时，就会产生碰撞。基站在接收到RA之后，向肥发送随机接 入回应消息RAR，RAR的内容主要包括临时C-RNTI,preamble标示、时间提前量、下一步所发 消息的上行资源分配信息W及可选的退避指示等，使用相同preamble的肥会收到相同的 RAR。之后肥在RAR中指示的资源上向基站发送调度传输信息，内容包括该肥的唯一身份 标识信息、时间提前量等。最后由基站向UE发送竞争解决消息，内容包括竞争解决单元与 C-RNTI等，其中的竞争解决单元包含了竞争解决成功的肥的身份标识信息，肥判断自己竞 争解决成功后会进入连接建立状态，随机接入过程结束，如果竞争解决失败，则从发送随机 接入请求开始重新接入。 集群系统与TD-LTE的结合，不是简单的将集群群组用户当作普通肥接入LTE，而 是需要保证集群群组用户在接入LTE后不仅可W作为普通用户与公网通信，而且可W保留 自己作为集群群组用户的身份，使用集群系统专有信道与群组中其他成员进行数据传输， 最大程度上发挥集群通信系统与TD-LTE系统结合的优势。集群系统对接入时间具有很高 的要求，它要求呼叫建立时间短，单系统呼叫建立时间小于500ms。如果集群群组用户各自 单独接入LTE系统，所有用户全部接入成功需要的时间总和会比较长。并且由于集群群组 用户具有群体性的特点，它们倾向于集体进行某些操作，因此可能会在短时间内出现有大 量用户同时申请进行随机接入的情况，运不仅会占用大量的系统资源，而且会使得碰撞的 可能性大幅增大，成功率大幅下降，进而导致重新接入使得接入成功的时间延长。因此集群 群组用户的随机接入应与普通用户的随机接入有所区别，研究TD-LTE系统中集群群组用 户如何快速接入具有重大的意义。 通过对业界已有TD-LTE集群系统随机接入方法的研究发现，为达到快速接入的 目的，业内使用的措施大致包括W下=个方面： 1)上行物理随机接入信道预留时频物理资源，降低了用户随机接入时的碰撞概 率，从而缩短呼叫建立的时间； 2)随机接入响应经由集群寻呼信道传送，提高了集群寻呼消息发送的频率，缩短 网络侧的寻呼等待时间，达到集群通信系统快速呼叫建立的目的； 3)优化碰撞退避算法，减少集群群组用户接入碰撞时的退避时间，达到快速接入 的效果。
技术实现思路
本专利技术提供了一种单个用户负责代理整个集群群组接入过程的快速随机接入方 法。该方法可W避免集群群组用户同时接入产生的碰撞，减少随机接入时间，从而节省网络 资源，缓解网络压力。其中，负责代理整个集群群组接入过程的用户称为集群代理接入用 户，其余用户称为集群普通接入用户。 本专利技术的TD-LTE集群系统用户的快速随机接入方法，包括如下步骤： 步骤S1、选定集群代理接入用户，W开机时间先后作为选定集群代理接入用户的 判定条件； 步骤S2、集群代理接入用户向基站发送代理随机接入请求RA; 步骤S3、基站读取随机接入请求，了解其是集群代理接入用户，在集群寻呼信道上 向其发送随机接入回应消息RAR; 步骤S4、集群代理接入用户接收到RAR消息后，向基站发送代理调度传输信息； 步骤S5、基站向集群代理接入用户发送竞争解决成功消息，同时更新自己的配置， 根据集群代理接入用户上报的信息标识集群群组内所有的用户进入连接建立成功状态； 步骤S6、集群代理接入用户通知所有集群普通接入用户：接入成功。 进一步地，所述步骤S2中代理随机接入请求RA的内容包括本次被代理接入的用 户数N，W及对应的N个preamble。 进一步地，所述步骤S4中的调度传输信息包括集群代理接入用户和所有集群普 通接入用户的调度传输信息。 进一步地，步骤S6中，集群普通接入用户会根据集群代理接入用户发送的信息更 新自己的配置，向集群代理接入用户发送ACK，并进入连接建立状态。 本专利技术的有益效果：通过改变集群群组内用户的随机接入方式，使用集群代理接 入用户负责和基站进行交互，代理集群普通接入用户的随机接入，从根本上解决了集群群 组所有用户同时接入时导致的碰撞问题，大大减少了接入时间，同时使得紧急情况下所有 集群群组用户都能够最早的接入网络；使用本专利技术可W减少集群群组用户与基站的总交互 时间，提高接入速度，也减少了总交互次数；缓解了基站的压力，提高了网络性能。【附图说明】 图1为本专利技术的交互示意图； 图2为本专利技术的流程图； 阳0巧]图3为步骤S2格式示意图； 阳0%] 图4为RAR消息的格式定义图。【具体实施方式】 下面结合附图和具体的实施例对本专利技术作进一步的阐述。 如图1所示，本专利技术的TD-LTE集群系统用户的快速随机接入方法，包括如下步本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种TD‑LTE集群系统用户的快速随机接入方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、选定集群代理接入用户，以开机时间先后作为选定集群代理接入用户的判定条件；步骤S2、集群代理接入用户向基站发送代理随机接入请求RA；步骤S3、基站读取随机接入请求，了解其是集群代理接入用户，在集群寻呼信道上向其发送随机接入回应消息RAR；步骤S4、集群代理接入用户接收到RAR消息后，向基站发送代理调度传输信息；步骤S5、基站向集群代理接入用户发送竞争解决成功消息，同时更新自己的配置，根据集群代理接入用户上报的信息标识集群群组内所有的用户进入连接建立成功状态；步骤S6、集群代理接入用户通知所有集群普通接入用户：接入成功。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马立香，马芳，何玺，段景山，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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