一种随机接入方法、基站及用户设备与流程

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种随机接入方法、基站及用户设备。
背景技术：
：现代移动通信越来越趋向于提供高速率传输的多媒体业务，在lte(longtermevolution，长期演进)系统中，prach(physicalrandomaccesschannel，物理随机接入信道)是上行随机接入信道，ue(userequipment，用户设备)接收到fpach(fastphysicalaccesschannel，快速物理接入信道)响应消息后，会根据基站指示的信息在prach信道发送rrc(radioresourcecontrol，无线资源控制协议)消息，进行rrc连接的建立。在3gppr8(第三代合作伙伴计划)规范中，lte系统在配置上行prach信道时，针对lte_fdd和td_lte，设计了多种preambleformat(前导序列格式)，以满足不同的小区覆盖半径需求。其中preamble格式类型0、1、2、3(preambleformat0、1、2、3)为lte_fdd和td_lte通用，而针对td_lte特殊的帧结构，设计了preamble格式类型4(preambleformat4)，用于小区半径较小时的热点覆盖。但是当遭遇同频干扰时，现有的prach信道前导序列格式会使得基站无法检测并解析到ue在prach信道上发送的随机码，最终造成ue无法成功接入通信系统，导致整个通信系统的ue接入成功率降低。因此，当遭遇同频干扰时，现有的prach信道前导序列格式导致ue接入失败，整个通信系统的ue接入成功率降低。技术实现要素：本发明实施例提供一种随机接入方法、基站及用户设备，用以解决当遭遇同频干扰时，现有的prach前导序列格式导致ue接入失败，整个通信系统的ue接入成功率降低。本发明方法包括一种随机接入方法，该方法包括：基站判断当前是否存在同频干扰；若存在同频干扰，则所述基站向所述基站下的用户设备ue发送携带干扰前导序列格式的系统消息，所述干扰前导序列格式用于指示ue的prach占用的时域资源为一个无线帧中每个半帧的至少第一个上行子帧的第i个符号至第i+n符号，其中，第i个符号的上行干扰电平值小于第一阈值，n为不大于14的正整数；所述基站在所述干扰前导格式指示的时域资源上接收ue发送的用于进行随机接入的前导码；若所述基站正确解调所述前导码，则向所述ue发送随机接入响应。从用户设备侧，本发明实施例进一步地提供一种随机接入方法，该方法包括：ue接收基站发送的携带干扰前导格式的系统消息，所述干扰前导序列格式用于指示ue的prach占用的时域资源为一个无线帧中每个半帧的至少第一个上行子帧的第i个符号至第i+n符号，其中，第i个符号的上行干扰电平值小于第一阈值，n为不大于14的正整数；所述ue在所述prach资源上发送用于进行随机接入的前导码，以便基站根据各个ue的前导码向正确解调的前导码对应的ue发送随机接入响应。基于同样的发明构思，本发明实施例一种基站，该基站包括：判断单元，用于判断当前是否存在同频干扰；发送系统消息单元，用于若存在同频干扰，则向所述基站下的ue发送携带干扰前导格式的系统消息，所述干扰前导序列格式用于指示ue的prach占用的时域资源为一个无线帧中每个半帧的至少第一个上行子帧的第i个符号至第i+n符号，其中，第i个符号的上行干扰电平值小于第一阈值，n为不大于14的正整数；接收单元，用于在所述干扰前导格式指示的时域资源上接收ue发送的用于进行随机接入的前导码；发送随机接入响应单元，用于若正确解调所述前导码，则向所述ue发送随机接入响应。进一步地，本发明实施例提供一种用户设备，该设备包括：接收单元，用于接收基站发送的携带干扰前导格式的系统消息，所述干扰前导序列格式用于指示ue的prach占用的时域资源为一个无线帧中每个半帧的至少第一个上行子帧的第i个符号至第i+n符号，其中，第i个符号的上行干扰电平值小于第一阈值，n为不大于14的正整数；发送单元，用于在所述prach资源上发送用于进行随机接入的前导码，以便基站根据各个ue的前导码向正确解调的前导码对应的ue发送随机接入响应。本发明实施例一方面基站判断当前是否存在同频干扰，若存在同频干扰，则向基站下的用户设备ue发送携带干扰前导序列格式的系统消息，该系统消息中干扰前导格式为基站和终端预先约定使用的前导序列格式，该前导序列格式的特点是prach占用的时域资源为一个无线帧中每个半帧的至少第一个上行子帧的第i个符号至第i+n符号，而且第i个符号的上行干扰电平值小于第一阈值；另一方面，ue在约定为干扰前导序列格式的prach上发送前导码，基站接收前导码完成正确解调后，向ue发送随机接入响应。可见，当ue利用本发明实施例定义中的干扰前导序列格式的prach发送前导码进行接入，可以提高在同频干扰情况下，ue的接入成功率，提升整个系统的接入性能。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术提供一种prach信道上的随机接入前导序列；图2为现有技术提供一种preamble格式类型为4时prach在时域资源位置；图3为现有技术提供一种preamble格式类型为0时prach在时域资源位置；图4为现有技术提供一种同频干扰下prach在时域资源占用的符号的干扰电平值；图5为本发明实施例提供一种基站侧对应的干扰前导序列格式方法流程示意图；图6为本发明实施例提供一种干扰前导序列格式对应的prach在时域资源位置；图7为本发明实施例提供一种用户设备侧对应的干扰前导序列格式方法流程示意图；图8为本发明实施例提供一种基站示意图；图9为本发明实施例提供一种用户设备示意图。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。本文中结合ue和/或基站来描述各种方面。ue，指向用户提供语音和/或数据连通性的设备(device)，包括无线ue或有线ue。无线ue可以是具有无线连接功能的手持式设备、或连接到无线调制解调器的其他处理设备，经无线接入网与一个或多个核心网进行通信的移动ue。例如，无线ue可以是移动电话(或称为“蜂窝”电话)和具有移动ue的计算机。又如，无线ue也可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置。再如，无线ue可以为移动站、接入点、或用户设备(userequipment，ue)的一部分。需要说明的是，prach用作随机接入，是用户进行初始连接、切换、连接重建立，重新恢复上行同步的途径。ue通过prach达到与通信系统之间的上行接入和同步。ue使用prach信道上的随机接入前导序列接入，所述随机接入前导序列为zc序列，其表达式为：xu,v(n)＝xu((n+cv)modnzc)……………公式1其中，cv为循环位移植，nzc为循环周期，0≤n≤nzc-1，u为根序列的循环索引。prach信道上的随机接入前导序列，包含长度为tcp的循环前缀(cp)和长度为tseq的序列，如图1所示，现有的前导序列格式具体参数如表l所示。表1：前导序列格式tcptseqformat03168ts24576tsformat121024ts24576tsformat26240ts59152tsformat321024ts59152tsformat4448ts4096ts其中，preambleformat0：持续1ms，序列长度800us，适用于小、中型的小区，最大小区半径14.53km，此格式满足网络覆盖的多数场景；preambleformat1：持续2ms，序列长度800us，适用于大型的小区，最大小区半径为77.34km；preambleformat2：持续2ms，序列长度1600us，适用于中型小区，最大小区半径为29.53km；preambleformat3：持续3ms，序列长度1600us，适用于超大型小区，最大小区半径为100.16km；一般用于海面、孤岛等需要超长距离覆盖的场景；preambleformat4：tdd模式专用的格式，持续时间157.292μs(2个ofdm符号的突发)，适用于小型小区，小区半径≤1.4km，一般应用于短距离覆盖，特别是密集市区、室内覆盖或热点补充覆盖等场景。综上所述，各种现有preambleformat下所支持小区的最大半径如表2所示。表2：现有td-lte系统中，在网络规划上下行子帧配置比例时，必须根据切换周期选择合适的配置。td-lte系统一个无线帧的子帧配置支持以下7种dl：ul配比方式，见表3所示：由表3可见：模式0：1个无线帧中包括2个下行子帧、6个上行子帧和2个特殊子帧；模式1：1个无线帧中包括4个下行子帧、4个上行子帧和2个特殊子帧；模式2：1个无线帧中包括6个下行子帧、2个上行子帧和2个特殊子帧；模式3：1个无线帧中包括6个下行子帧、3个上行子帧和1个特殊子帧；模式4：1个无线帧中包括7个下行子帧、2个上行子帧和1个特殊子帧；模式5：1个无线帧中包括8个下行子帧、1个上行子帧和1个特殊子帧；模式6：1个无线帧中包括3个下行子帧、5个上行子帧和2个特殊子帧。现有的td-lte系统通常采用preamble格式类型为4或者preamble格式类型0。当采用preambleformat为4时，prach在频域上占用中间1.08mhz带宽(72个子载波)，时域上占用uppts的2个symbols，如图2所示。当采用preambleformat为0时，prach在频域上占用中间1.08mhz带宽(72个子载波)，时域上占用第一个上行子帧的一共14个symbols，如图3所示。但是当遭遇同频干扰时，现有技术的两种preamble格式类型对应的prach都会受到干扰，具体干扰情况如图4所示，td-lte网络在日常时段仅up及上行第一个符号略受干扰，但干扰电平总体都处于-110dbm以下，对网络性能影响不大；而当遭遇远距离同频干扰时，直至上行符号symbol7才降至-105dbm以下，uppts_symbol1、uppts_symbol2和ul_symbol1至ul_symbol6都遭受到不同程度的干扰，干扰电平强度从前向后呈递减趋势。因此，通过试验统计数据可知，在preambleformat设置为4的情况下，uppts的两个symbols上遭遇到强干扰；在preambleformat设置为0的情况下，upsubframe的前6个symbols遭遇到强干扰，严重影响无线接入性能，影响lte用户感知。为了解决同频干扰造成的影响，本发明实施例提供一种干扰前导序列格式，基于该前导序列格式实现随机接入，具体地，参见图5所示，本发明实施例提供一种随机接入方法流程示意图，具体地实现方法包括：步骤s101，基站判断当前是否存在同频干扰。步骤s102，若存在同频干扰，则所述基站向所述基站下的ue发送携带干扰前导序列格式的系统消息，所述干扰前导序列格式用于指示ue的prach占用的时域资源为一个无线帧中每个半帧的至少第一个上行子帧的第i个符号至第i+n符号，其中，第i个符号的上行干扰电平值小于第一阈值，n为不大于14的正整数。步骤s103，所述基站在所述干扰前导格式指示的时域资源上接收ue发送的用于进行随机接入的前导码。步骤s104，若所述基站正确解调所述前导码，则向所述ue发送随机接入响应。考虑到基站遭受同频干扰时，网络侧收集到的干扰电平值会发生变化，因此，可以通过网络侧的干扰电平值判断基站是否处于同频干扰的状态下，具体地，所述基站获取一个无线帧中每个子帧的符号组中每个符号分别对应的上行干扰电平值；针对一个无线帧中的一个上行子帧，所述基站将所述上行子帧的符号组中每个符号分别对应的上行干扰电平值与所述第一阈值作比较，若连续m个符号分别对应的上行干扰电平值大于所述第一阈值，则判断所述基站存在同频干扰，m为不大于14的正整数；或者，针对一个无线帧中的一个特殊子帧，所述基站将所述特殊子帧中上行导频时隙的符号分别对应的上行干扰电平值与第一阈值作比较，若所述特殊子帧中上行导频时隙的符号分别对应的上行干扰电平值大于所述第一阈值，则判断所述基站存在同频干扰。例如，当基站采用的是preamble格式类型为4的上行prach信道，那么当遭遇同频干扰时，prach在时域上占用uppts的2个symbols均遭遇到强干扰，上行干扰电平值均大于-110dbm，故可以判断此时基站处于同频干扰状态；另外，当基站采用的是preamble格式类型为0的上行prach信道，那么当遭遇同频干扰时，prach时域上占用第一个上行子帧的一共14个符号(symbols)，前6个符号均遭遇到强干扰，前6个符号的上行干扰电平值均大于-110dbm，故可以判断此时基站处于同频干扰状态。当然，现有技术存在其它的同频干扰判断方式也同样适用，在此不再赘述。当基站判断出此时处于同频干扰状态时，需要通过调整prach在时域上的占用位置，以解决同频干扰带来的影响，具体地，解决方式是通过设定新的前导序列格式，本发明实施例定义为干扰前导序列格式，所述干扰前导序列格式包含长度为tcp的循环前缀(cp)和长度为tseq的序列，其中tcp为15456ts，tseq为12288ts。在td-lte系统中，所述干扰前导序列格式指示所述ue的物理随机接入信道prach占用的时域资源为一个无线帧中每个半帧的第一个上行子帧的第7个符号至至第14个符号，其中，prach占用的时域资源如图6所示。此方式中，无需实时考虑各个符号的同频干扰，而是通过基站与ue约定的干扰前导序列格式，可以在避免同频干扰的情况下，进一步提供系统的效率。因为在td-lte系统中，td-lte系统一个无线帧的子帧配置采用的模式2，而模式2中包括：1个无线帧中包括6个下行子帧、2个上行子帧和2个特殊子帧。基于td-lte系统采用的模式2中子帧的特点，每个半帧中包含一个上行子帧，当遭遇同频干扰时，td-lte系统一个无线帧中每个半帧的上行子帧中，前6个符号受到干扰，后8个符号的干扰电平值在-110dbm以下，因此调整prach占用的时域资源为一个无线帧中每个半帧的第一个上行子帧的第7个符号至至第14个符号，可以有效降低prach信道的干扰电平强度。另外，若在td-lte系统中，td-lte系统一个无线帧的子帧配置采用的模式1，而模式1中包括：1个无线帧中包括4个下行子帧、4个上行子帧和2个特殊子帧。基于td-lte系统采用的模式1中子帧的特点，每个半帧中包含两个上行子帧，当遭遇同频干扰时，td-lte系统一个无线帧中每个半帧的上行子帧中，前6个符号受到干扰，后8个符号的干扰电平值在-110dbm以下，因此调整prach占用的时域资源为一个无线帧中每个半帧的第一个上行子帧和第二个上行子帧的第7个符号至至第14个符号，可以有效降低prach信道的干扰电平强度。当确定了干扰前导序列格式之后，基站侧和ue侧通过协议约定默认该种干扰前导序列格式的prach资源。因为上述设定格式的prach资源是基站和ue双方约定的，则ue在发起随机接入过程中，会直接从约定的特定格式的prach资源中随机选择，并在选择的prach资源上发送前导码。ue的随机接入过程为，参见图7所示，具体地实现方法包括：步骤s201，ue接收基站发送的携带干扰前导格式的系统消息，所述干扰前导序列格式用于指示ue的物理随机接入信道prach占用的时域资源为一个无线帧中每个半帧的至少第一个上行子帧的第i个符号至第i+n符号，其中，第i个符号的上行干扰电平值小于第一阈值，n为不大于14的正整数。步骤s202，所述ue在所述prach资源上发送用于进行随机接入的前导码，以便基站根据各个ue的前导码向正确解调的前导码对应的ue发送随机接入响应。当ue通过本发明实施例的随机接入方法发送前导码之后，基站可以在其为ue配置的prach资源上解调检测各个ue发送的前导码，并对正确解调的前导码对应的ue发送随机接入响应(raresponse，rar)。其中，基站需要根据该前导码所使用的prach资源计算ra-rnti(randomaccess-radionetworktemporaryidentifier，随机接入-无线网络临时标识)，并使用该ra-rnti对pdcch进行crc(cyclicredundancycheck，循环冗余校验码)校验，然后在该pdcch调度的pdsch上发送所述随机接入响应，具体的发送过程与现有技术相同，在此不再赘述。通过本发明实施例的方法，ue在基站为其配置的特定格式为干扰前导序列格式的prach资源上发送前导码，解决了在同频干扰下，ue接入困难的问题，提高ue的接入成功率，提升整个系统的接入性能。基于相同的技术构思，本发明实施例还提供一种基站，该基站可执行上述方法实施例。本发明实施例提供的基站如图8所示，包括：判断单元301，发送系统消息单元302，接收单元303，发送随机接入响应单元304，其中：判断单元301，用于判断当前是否存在同频干扰；发送系统消息单元302，用于若存在同频干扰，则向所述基站下的ue发送携带干扰前导格式的系统消息，所述干扰前导序列格式用于指示ue的物理随机接入信道prach占用的时域资源为一个无线帧中每个半帧的至少第一个上行子帧的第i个符号至第i+n符号，其中，第i个符号的上行干扰电平值小于第一阈值，n为不大于14的正整数；接收单元303，用于在所述干扰前导格式指示的时域资源上接收ue发送的用于进行随机接入的前导码；发送随机接入响应单元304，用于若正确解调所述前导码，则向所述ue发送随机接入响应。考虑到基站遭受同频干扰时，网络侧收集到的干扰电平值会发生变化，因此，可以通过网络侧的干扰电平值判断基站是否处于同频干扰的状态下，具体地，所述判断单元301具体用于：获取一个无线帧中每个子帧的符号组中每个符号分别对应的上行干扰电平值；针对一个无线帧中的一个上行子帧，将所述上行子帧的符号组中每个符号分别对应的上行干扰电平值与所述第一阈值作比较，若连续m个符号分别对应的上行干扰电平值大于所述第一阈值，则判断所述基站存在同频干扰，m为不大于14的正整数；或者，针对一个无线帧中的一个特殊子帧，将所述特殊子帧中上行导频时隙的符号分别对应的上行干扰电平值与第一阈值作比较，若所述特殊子帧中上行导频时隙的符号分别对应的上行干扰电平值大于所述第一阈值，则判断所述基站存在同频干扰。所述干扰前导序列格式指示所述ue的物理随机接入信道prach占用的时域资源为一个无线帧中每个半帧的第一个上行子帧的第7个符号至至第14个符号。例如，当基站采用的是preamble格式类型为4的上行prach信道，那么当遭遇同频干扰时，prach在时域上占用uppts的2个symbols均遭遇到强干扰，上行干扰电平值均大于-110dbm，故可以判断此时基站处于同频干扰状态；另外，当基站采用的是preamble格式类型为0的上行prach信道，那么当遭遇同频干扰时，prach时域上占用第一个上行子帧的一共14个符号(symbols)，前7个符号均遭遇到强干扰，前7个符号的上行干扰电平值均大于-110dbm，故可以判断此时基站处于同频干扰状态。当然，现有技术存在其它的同频干扰判断方式也同样适用，在此不再赘述。当基站判断出此时处于同频干扰状态时，需要通过调整prach在时域上的占用位置，以解决同频干扰带来的影响，具体地，解决方式是通过设定新的前导序列格式，本发明实施例定义为干扰前导序列格式，所述干扰前导序列格式包含长度为tcp的循环前缀(cp)和长度为tseq的序列，其中tcp为15456ts，tseq为12288ts。在td-lte系统中，所述干扰前导序列格式指示所述ue的物理随机接入信道prach占用的时域资源为一个无线帧中每个半帧的第一个上行子帧的第7个符号至至第14个符号，其中，prach占用的时域资源如图6所示。因为在td-lte系统中，td-lte系统一个无线帧的子帧配置采用的模式2，而模式2中包括：1个无线帧中包括6个下行子帧、2个上行子帧和2个特殊子帧。基于td-lte系统采用的模式2中子帧的特点，每个半帧中包含一个上行子帧，当遭遇同频干扰时，td-lte系统一个无线帧中每个半帧的上行子帧中，前7个符号受到干扰，后7个符号的干扰电平值在-110dbm以下，因此调整prach占用的时域资源为一个无线帧中每个半帧的第一个上行子帧的第7个符号至至第14个符号，可以有效降低prach信道的干扰电平强度。另外，若在td-lte系统中，td-lte系统一个无线帧的子帧配置采用的模式1，而模式1中包括：1个无线帧中包括4个下行子帧、4个上行子帧和2个特殊子帧。基于td-lte系统采用的模式1中子帧的特点，每个半帧中包含两个个上行子帧，当遭遇同频干扰时，td-lte系统一个无线帧中每个半帧的上行子帧中，前7个符号受到干扰，后7个符号的干扰电平值在-110dbm以下，因此调整prach占用的时域资源为一个无线帧中每个半帧的第一个上行子帧和第二个上行子帧的第7个符号至至第14个符号，可以有效降低prach信道的干扰电平强度。当确定了干扰前导序列格式之后，基站侧和ue侧通过协议约定默认该种干扰前导序列格式的prach资源。因为上述设定格式的prach资源是基站和ue双方约定的，则ue在发起随机接入过程中，会直接从约定的特定格式的prach资源中随机选择，并在选择的prach资源上发送前导码。本发明实施还提供一种用户设备ue，参见图9，该设备包括：接收单元401，发送单元402，其中：接收单元401，用于接收基站发送的携带干扰前导格式的系统消息，所述干扰前导序列格式用于指示ue的物理随机接入信道prach占用的时域资源为一个无线帧中每个半帧的至少第一个上行子帧的第i个符号至第i+n符号，其中，第i个符号的上行干扰电平值小于第一阈值，n为不大于14的正整数；发送单元402，用于在所述prach资源上发送用于进行随机接入的前导码，以便基站根据各个ue的前导码向正确解调的前导码对应的ue发送随机接入响应。当ue通过本发明实施例的随机接入方法发送前导码之后，基站可以在其为ue配置的prach资源上解调检测各个ue发送的前导码，并对正确解调的前导码对应的ue发送随机接入响应(raresponse，rar)。其中，基站需要根据该前导码所使用的prach资源计算ra-rnti(randomaccess-radionetworktemporaryidentifier，随机接入-无线网络临时标识)，并使用该ra-rnti对pdcch进行crc校验，然后在该pdcch调度的pdsch上发送所述随机接入响应，具体的发送过程与现有技术相同，在此不再赘述。综上所述，本发明实施例一方面基站判断当前是否存在同频干扰，若存在同频干扰，则向基站下的用户设备ue发送携带干扰前导序列格式的系统消息，该系统消息中干扰前导格式为基站和终端预先约定使用的前导序列格式，该前导序列格式的特点是prach占用的时域资源为一个无线帧中每个半帧的至少第一个上行子帧的第i个符号至第i+n符号，而且第第i个符号的上行干扰电平值小于第一阈值；另一方面，ue在约定为干扰前导序列格式的prach上发送前导码，基站接收前导码完成正确解调后，向ue发送随机接入响应。可见，当ue利用本发明实施例定义中的干扰前导序列格式的prach发送前导码进行接入，可以提高在同频干扰情况下，ue的接入成功率，提升整个系统的接入性能。尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。当前第1页12