[发明专利]一种随机接入方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，更具体地，涉及一种随机接入方法及系统。 

背景技术

在无线蜂窝通信系统中，基站是为用户设备(User Equipment，缩写为UE)提供无线接入的设备，一个基站可能包括一个或多个服务小区。小区能够为一定地理范围的UE提供通信服务，不同的小区可能有不同的覆盖范围，通常可以根据小区的覆盖范围以及部署的目的将小区分成宏小区(macro cell or eNB)，微小区(pico cell)，微微小区(femto cell or HeNB)以及远程射频头(Remote Radio Head，RRH)小区，中继站小区，直放站(repeater)小区，相应地，提供这些小区的基站又可称为宏基站、微基站、家庭基站(微微基站)，RRH，中继站，直放站。小区还可以有不同的接入模式(access mode)：通常一个普通的小区可以为任何用户提供接入服务，这种小区称为开放小区；而针对在家庭或企业等应用环境下需要限定允许接入的用户的需求，一个封闭用户组(Closed Subscriber Group，缩写为CSG)小区或称为封闭型(Closed)小区只能允许规定的用户(即成员)接入；或者一个混合型(hybrid)小区在优先为成员用户提供接入的同时，也可以为非成员用户提供接入服务。通常，封闭型小区或混合型小区是家庭基站的一个典型特征，虽然在某些情况下其它类型的基站(例如宏基站)也可能配置封闭型或混合型小区。 

一个无线接入网络可能包括多种类型的小区，即宏小区，微小区，微微小区，这样的无线接入网络可以称为异构网络(heterogeneous network，缩写为hetnet)。当不同类型的小区同频部署时，在两个小区的交界区域或者说覆盖的边缘区域可能存在比较大的干扰。对于发生干扰的两个小区来说，对相邻小区产生干扰的小区称为干扰小区(aggressor cell)，被干扰的小区称 为被干扰小区(victim cell)。对victim cell下的UE来说，受到干扰较大的UE称为被干扰用户终端(victim UE)，受到干扰较小的UE称为普通用户终端或非victim UE，其中被干扰用户终端通常在两个小区覆盖的边缘区域或重叠区域。 

为了解决相邻小区间的干扰问题，现有方案提出了几乎空白子帧(Almost Blank Subframe，即ABS)技术。具体来说，干扰小区将某些下行子帧配置成ABS，在ABS中，干扰小区将减少下行传输或者以较低的功率下行传输。这样，在与干扰小区的ABS相应的被干扰小区的对应子帧(可称为受保护的子帧)上，被干扰小区的下行传输就不会受到很大的干扰，也就是说，保护了被干扰小区在这些子帧上的下行传输。 

UE是通过随机接入过程接入到服务小区的，在随机接入过程中，UE向所选择的小区发送随机接入前导(Random Access Preamble)，随机接入前导是在特定的随机接入信道上发送的，基站在随机接入信道上接收到随机接入前导后，会在随机接入响应窗内向UE发送随机接入响应，该随机接入响应是通过下行控制信道(PDCCH)的公共搜索空间(common search space)上的下行控制信息(DCI)调度的。每一个子帧的公共搜索空间最多只能容纳4条下行控制信息，而在随机接入中每一个随机接入响应都对应在一个随机接入信道上接收的(一条或多条)随机接入前导，因此在1个受保护的子帧中最多响应在4个随机接入信道上接收到的随机接入前导。实际上，由于公共搜索空间还需要承载用于调度系统消息以及寻呼消息的下行控制信息，因此，在1个受保护的子帧上能够响应的随机接入信道数可能是n个(n＜＝4)。而如果基站配置的随机接入信道的密度过大，例如大于4/10(即每10个子帧中有4个随机接入信道)，可能导致UE发送随机接入前导后基站可能无法在受保护的子帧发送相应地发送调度随机接入响应的控制消息，导致UE接入超时而失败，或者UE无法正确接收随机接入响应而导致接入失败。 

现有技术中有如下方法尝试解决上述问题。随机接入前导集合被分成两个子集A和B，被干扰用户终端使用子集A，普通用户终端使用其中子集B。这样基站就能辨识出被干扰用户，从而使用ABS给被干扰用户发送调度随机接入响应的下行控制信息。但是这样做的代价是减少了普通用户终端可用的 随机接入前导，从而增大了碰撞概率。例如，定义碰撞概率为在一次尝试接入中有两个或两个以上终端使用同样的资源(包括时间，频率，随机接入前导)的概率，不难得出，这个概率为P_a＝1-(N-1)^M/N^M，其中N为所有的资源数，M为所有终端的尝试接入次数。