一种在基站中进行上行随机接入的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的是提供一种在基站中进行上行随机接入的方法和装置。根据本发明专利技术的方法包括以下步骤：使用所述多个射频通道接收分别来自一个或多个UE的至少一个前导序列信息；基于所述多个射频通道各自接收到的所述至少一个前导序列信息的信号质量信息，将所述至少一个前导序列信息分别和所述多个射频通道中的各个射频通道进行关联；基于得到的所述至少一个前导序列信息分别和所述各个射频通道的关联结果，选择一射频通道对应的波束指向作为目标波束指向，使得在随机接入过程的后续操作中所有射频通道均基于该目标波束指向来接收或发送数据。本发明专利技术的优点在于：在上行随机过程中获得较高的波束赋形增益，并增加UE接入的成功率。

Method and device for uplink random access in base station

The object of the invention is to provide a method and an apparatus for uplink random access in a base station. According to the method of the invention comprises the following steps: using a plurality of radio frequency channels at least a preamble sequence information received from one or more UE; signal quality information of the plurality of radio frequency channels each received at least one preamble based on sequence information, the radio channel of the at least a preamble sequence information respectively and the plurality of radio frequency channels in association; the results associated with the at least one preamble sequence information respectively and the various radio channel based on the selected beam corresponding to a radio channel as the target point to the beam pointing in follow-up operation of random access procedure in all RF based on the channel to receive or transmit data to the target beam. The invention has the advantages that higher beam shaping gain is obtained in the uplink random process, and the success rate of UE access is increased.

【技术实现步骤摘要】
一种在基站中进行上行随机接入的方法和装置
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种在基站(eNB)中进行上行随机接入的方法和装置。
技术介绍
毫米波(millimeterwave)频带主要频率范围为30GHz至300GHz，因其丰富的频率资源(相当于4G网络的200多倍)，被业界认为最有希望实现未来第五代无线通信技术(5G)中的千兆位级无线接入。但是，更高的频率会导致更高的信号衰减，这也是毫米波通信将面临的最大的技术挑战。还可以使用具有较高指向性的波束赋形并使用大规模多输入多输出(Multi-Input&Multi-Output，MIMO)来调整波束的指向，从而弥补数据传输的衰减。大规模MIMO技术中一般使用小于天线个数的有限的射频通道(radiofrequency)，考虑到性能优势和实施成本之间的权衡，该实施成本包括与射频通道个数成正比的硬件成本以及信号处理的计算复杂度和能量消耗。由于无法获知最优的发送或接收波束指向，上行随机接入过程却不能从波束赋形中受益。因此，传统的上行随机接入过程的方式如果应用于毫米波频带，由于较高的路损，用户设备(UE)很可能由于接收基站(eNB)信号质量过差而无法成功接入。图1示意出了根据现有技术的利用波束成形技术的上行随机接入方法的流程图。参照图1，UE和eNB各采用8个波束指向来发送或接收数据，当UE需要接入到eNB时，UE在步骤P1中随机选择一前导序列，并分别基于UE的各个波束指多次发送所选择的前导序列，并且，eNB分别基于自身的每个波束指向来接收基于UE的每个波束指向发送的前导序列，从而能够确定eNB和UE各自向彼此发送或接收数据的一对最优的波束指向，以供eNB和UE在后续步骤中分别使用所确定的最优波束指向来发送或接收数据。接着，步骤P2中，eNB在检测到UE发送的前导序列后，使用所确定的最优波束指向来向该UE发送随机接入响应(RandomAccessResponse，RAR)信息，该随机接入响应信息包括所检测到的前导序列信息、上行定时信息，以及资源分配指示信息。并且，UE使用所确定的最优波束指向来接收该随机接入响应消息。接着，在步骤P3中，UE使用物理上行共享信道(PhysicalUplinkSharedChannel，PUSCH)向eNB发送随机接入消息，该随机接入消息包括该UE的标识信息。接着，在步骤P4中，eNB使用物理下行共享信道(PhysicaldownlinkSharedChannel，PDSCH)向该UE发送包含该UE标识信息的冲突解决消息，以确认试图使用同一随机接入资源的多个UE的冲突已解决，随机接入过程完成。该方案虽然能够达到较高的波束赋形增益，但该方案需要UE多次重复发送前导序列来确定最优的接收或发送数据的波束指向，使得该发送前导序列的过程较长，延长了随机接入过程的时间，特别时在待接入的UE数量较多的情况下，可能会导致比较多的UE无法成功接入。并且，该方案中基于单个UE的接入请求来确定最优的波束指向来建立上行连接，而针对每个UE所确定的波束指向可能是不同的，因此进一步增加了并延长了随机接入过程和实施的复杂性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在eNB中进行上行随机接入的方法和装置。根据本专利技术的一个方面，提供了一种在eNB中进行上行随机接入的方法，其中，所述eNB采用多个射频通道，所述多个射频通道分别对应不同的波束指向，所述方法包括以下步骤：a使用所述多个射频通道接收分别来自一个或多个UE的至少一个前导序列信息；b基于所述多个射频通道各自接收到的所述至少一个前导序列信息的信号质量信息，将所述至少一个前导序列信息分别和所述多个射频通道中的各个射频通道进行关联；c基于得到的所述至少一个前导序列信息分别和所述各个射频通道的关联结果，选择一射频通道对应的波束指向作为目标波束指向，使得在随机接入过程的后续操作中所有射频通道均基于该目标波束指向来接收或发送数据。根据本专利技术的一个方面，还提供了一种在eNB中进行上行随机接入的接入装置，其中，所述eNB采用多个射频通道，所述多个射频通道分别对应不同的波束指向，所述接入装置包括：第一接收装置，用于使用所述多个射频通道接收分别来自一个或多个UE的至少一个前导序列信息；关联装置，用于基于所述多个射频通道各自接收到的所述至少一个前导序列信息的信号质量信息，将所述至少一个前导序列信息分别和所述多个射频通道中的各个射频通道进行关联；选择装置，用于基于得到的所述至少一个前导序列信息分别和所述各个射频通道的关联结果，选择一射频通道对应的波束指向作为目标波束指向，使得在随机接入过程的后续操作中所有射频通道均基于该目标波束指向来接收或发送数据。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：通过在上行随机接入过程中由eNB使用多个射频通道接收UE发送的前导序列，并选择一个能够服务较多UE的波束指向来进行随机接入的后续操作，从而在上行随机过程中获得较高的波束赋形增益，并且无需UE多次发送前导序列来确定最优的波束指向，特别是在应用于毫米波频带的情况下，能够增加UE接入的成功率。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，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1示意出了一种根据现有技术的上行随机接入方法的流程图；图2示意出了根据本专利技术的一种在基站(eNB)中进行上行随机接入的方法流程图；图3示意出了根据本专利技术的一种在eNB中进行上行随机接入的接入装置的示意图；图4a示意出了根据本专利技术的一个示例性的LTE系统示意图；图4b示意出了根据本专利技术的一个示例性的eNB对应的波束指向示意图。附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。图2示意出了一种在基站(eNB)中进行上行随机接入的方法流程图。其中，所述方法包括步骤S1、步骤S2和步骤S3。其中，根据本专利技术的方法通过包含于基站(eNB)中的接入装置来实现。所述eNB包括但不限于宏基站、微基站、家庭基站等。其中，所述eNB采用多个射频通道，所述多个射频通道分别对应不同的波束指向。参照图2，在步骤S1中，接入装置使用所述多个射频通道接收分别来自一个或多个UE的至少一个前导序列信息。具体地，需要接入到eNB时，UE随机选择一前导序列，并向该eNB发送相应的前导序列信息，以请求接入该eNB。优选地，UE可基于多个预定的波束指向来发送或接收收据，UE使用在之前广播信道解码阶段所确定的合适的波束指向来向eNB发送前导序列信息。接着，接入装置使用所述多个射频通道接收分别来自一个或多个UE的至少一个前导序列信息。根据本专利技术的第一示例，图4a示意出了一个示例性的通信系统，参照图4a，该系统包括一个eNB和4个待接入的用户设备UE_1至UE_4。图4b示意出了该eNB对应的波束指向示意图，参照图4b，该eNB可以发射4种不同指向的波束指向(指向1至指向4)。继续参照图4a，该eNB采用4个射频通道(RFchain_1至RFchain_4)，其中，RFchain_1对应指向1，RFchain_2对应指向2，RFchain_3对应指向3，RFchain_4对应指向4。UE_1至UE_4分别随机选择一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在eNB中进行上行随机接入的方法，其中，所述eNB采用多个射频通道，所述多个射频通道分别对应不同的波束指向，所述方法包括以下步骤：a使用所述多个射频通道接收分别来自一个或多个UE的至少一个前导序列信息；b基于所述多个射频通道各自接收到的所述至少一个前导序列信息的信号质量信息，将所述至少一个前导序列信息分别和所述多个射频通道中的各个射频通道进行关联；c基于得到的所述至少一个前导序列信息分别和所述各个射频通道的关联结果，选择一射频通道对应的波束指向作为目标波束指向，使得在随机接入过程的后续操作中所有射频通道均基于该目标波束指向来接收或发送数据。

【技术特征摘要】
1.一种在eNB中进行上行随机接入的方法，其中，所述eNB采用多个射频通道，所述多个射频通道分别对应不同的波束指向，所述方法包括以下步骤：a使用所述多个射频通道接收分别来自一个或多个UE的至少一个前导序列信息；b基于所述多个射频通道各自接收到的所述至少一个前导序列信息的信号质量信息，将所述至少一个前导序列信息分别和所述多个射频通道中的各个射频通道进行关联；c基于得到的所述至少一个前导序列信息分别和所述各个射频通道的关联结果，选择一射频通道对应的波束指向作为目标波束指向，使得在随机接入过程的后续操作中所有射频通道均基于该目标波束指向来接收或发送数据。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤b包括以下步骤：-对于每个前导序列信息，基于所述多个射频通道各自接收到的该前导序列信息的接收质量信息，将该前导序列信息关联到接收质量最好的射频通道。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述步骤c包括：-基于得到的所述至少一个前导序列信息分别和所述各个射频通道的关联结果，选择被关联数目最多的射频通道对应的波束指向作为目标波束指向。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述方法包括以下步骤：m向所述一个或多个UE发送随机接入响应信息，其中，所述随机接入响应信息指示对所选择的射频通道相关联的一个或多个前导序列信息进行响应；n接收分别来自所述一个或多个UE中的至少一个UE的随机接入信息，其中，所述随机接入信息包括UE的标识信息和相应的前导序列信息；o基于所述目标波束指向来向所述至少一个UE分别发送接入确认信息，以完成随机接入。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述步骤o进一步包括以下步骤：-如果接收到来自对应于同一前导序列信息的多个UE的随机接入信息，基于来自该多个UE各自的随机接入信息的信号质量信息，来从中选择一个可接入的UE，以向该可接入的UE发送接入确认信息。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，完成所述至少一个UE的随机接入后，所述方法还包括以下步骤：-恢复所述多个射频通道各自最初对应的波束指向，使得所述多个射频通道重新基于其各自对应的波束指向来接收数据，以接收其他UE发送的前导序列信息。7.一种在eNB中进行上行随机接入的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘皓，
申请(专利权)人：上海贝尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31