[发明专利]一种基于跳频的竞争随机接入方法及装置

权利要求书

1.一种基于跳频的竞争随机接入方法，其特征在于，包括：

步骤1，移动用户发送Msg1消息，需要进行竞争随机接入的移动用户构造一个两维随机接入前导码，然后选择一个可用的随机接入时隙或者指定的随机接入时隙发送包含该两维随机接入前导码的随机接入Msg1消息，移动用户发送完随机接入前导码之后，将在指定的随机接入响应窗内监听下行信道，接收基站/控制节点发送的Msg2消息，所述随机接入响应窗的起始和结束由基站/控制节点设定，并作为部分系统信息广播；

步骤2，基站/控制节点发送Msg2消息，基站/控制节点持续检测时帧中每一个随机接入时隙，记录检测到的随机接入前导码和随机前导码的传输时刻，并根据上述信息恢复每一个随机接入前导码相对应的跳时图案，然后根据跳时图案和随机接入前导码确定接收到的两维随机接入前导码，在随后的下行时隙，基站/控制节点发送随机接入响应Msg2消息，包含接收到的两维随机接入前导码标识、两维随机接入前导码相对应的Msg3消息的上行资源授权；

步骤3，移动用户发送Msg3消息，移动用户接收到基站/控制节点的随机接入响应Msg2后，在上行信道发送Msg3消息，并携带或者发送相关控制消息，所述相关控制消息包含了确切的随机接入过程的目的和相关信息，包括：连接建立请求、跟踪区域更新、调度请求，移动用户发送Msg3消息后，等待基站/控制节点发送的竞争判决Msg4消息；

步骤4，基站/控制节点发送Msg4消息，基站/控制节点对移动用户发送的Msg3消息进行正确解码，则该移动用户成功接入，向移动用户发送竞争判决Msg4消息，竞争判决Msg4消息包含移动用户在Msg3消息中发送的竞争决议标识、成功接入的用户ID、随机接入结果与参数信息，基站/控制节点为竞争判决成功接入的移动用户分配数据传输所需的时频资源。

2.如权利要求1所述的一种基于跳频的竞争随机接入方法，其特征在于，所述竞争随机接入过程中，可用于发送一个随机接入前导码的时间长度为t_p，可用于发送有效数据的最小时间单位为t_min，所述t_min包括区分不同的发送有效数据的最小时间单位之间的必须的隔离时间，则按照如下方式构造两维随机接入前导码：

根据时间长度t_p和最小时间单位t_min，确定发送两维随机接入前导码的可用跳时时刻的数量n_hop_t = t_p/(t_min×n)，其中n为大于等于1的整数，并保证n_hop_t为整数；

根据跳时时刻的数量n_hop_t，确定最大跳时图案集合s_tmap，并根据跳时图案中跳时时刻的数量进一步将跳时图案分成n_s个跳时图案子集s_tmap_sub，那么这n_s个跳时图案子集s_tmap_sub用于支持n_s个等级的竞争随机接入优先级，跳频图案中包含的跳时时刻数量越多的子集表示的接入优先级越高；

根据时间单位t_min×n的大小，构造具有良好的自相关特性和互相关特性、能够有效区分不同码字的伪随机序列集合s_seq，设满足要求的集合中的伪随机序列的数量为n_seq，将这个伪随机序列集合分为m_s个伪随机序列子集s_seq_sub，其中m_s≤n_seq；

用户根据竞争随机接入优先级的需求，选择一个跳时图案子集s_tmap_sub(i)，并在该子集中选择一个跳时图案tmap(j)，然后在伪随机序列集合s_seq中选择一个伪随机序列作为随机接入前导码seq(k)，称该码字为两维随机接入前导码的基础码字；

将确定的跳时图案tmap(j)和随机接入前导码seq(k)相结合，即在跳时图案tmap(j)确定的发送时刻发送随机接入前导码seq(k)，形成两维随机接入前导码seq_dim(tmap(j),seq(k))，用于用户发起竞争随机接入。

3.如权利要求2所述的一种基于跳频的竞争随机接入方法，其特征在于，所述用户根据竞争随机接入优先级的需求，选择一个跳时图案子集s_tmap_sub(i)，并在该子集中选择一个跳时图案tmap(j)，然后按照确定的映射规则，根据所选择的跳时图案子集s_tmap_sub(i)确定相应的伪随机序列子集s_seq_sub(f(s_tmap_sub(i)))，并在该子集中选择一个伪随机序列作为随机接入前导码seq(k)，即两维随机接入前导码的基础码字。