[發(fā)明專利]異構(gòu)移動通信網(wǎng)絡(luò)中的隨機(jī)接入方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110241208.9
• 申請日: 2011-08-22
• 公開（公告）號: CN102958187A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓鋒;鄭武;沈鋼
• 申請（專利權(quán)）人: 上海貝爾股份有限公司
• 主分類號: H04W74/08
• 分類號: H04W74/08
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 鄭立柱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及移動通信技術(shù)，更具體地，涉及異構(gòu)移動通信網(wǎng)絡(luò)中的隨機(jī)接入方法。

背景技術(shù)

為了滿足數(shù)據(jù)服務(wù)的快速需求，運(yùn)營商除了部署宏蜂窩外，還包括微微節(jié)點(diǎn)(pico?node)、毫微微節(jié)點(diǎn)(femto?node)、中繼節(jié)點(diǎn)以及無線射頻拉遠(yuǎn)(RRH)等所謂的“低傳輸功率節(jié)點(diǎn)”被引入以擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)覆蓋和系統(tǒng)性能。在這樣的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)(HetNet)中，處于重疊覆蓋區(qū)域的用戶會受到較強(qiáng)的小區(qū)間干擾，為此需采取小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)方案，例如在小區(qū)中的某些時間間隔(例如子幀)的資源上采用更低的發(fā)射功率和/或降低其活動性以避免對相鄰小區(qū)所造成的強(qiáng)烈干擾。在LTE-Advanced系統(tǒng)中，稱之為近似空子幀(Almost?Blank?Subframe，ABS)。

當(dāng)用戶設(shè)備(UE)從無線資源控制空閑(RRC-idle)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到無線資源控制連接(RRC-connected)狀態(tài)，或執(zhí)行RRC連接重新建立，或上行鏈路處于失步而UE有新的上行數(shù)據(jù)到達(dá)等情況下，UE需執(zhí)行隨機(jī)接入(RA)操作。如圖1所示，基于競爭的隨機(jī)接入過程開始于UE側(cè)隨機(jī)接入前導(dǎo)(Random?Access?Preamble)的發(fā)送，隨后eNB發(fā)回隨機(jī)接入響應(yīng)(Random?Access?Response)，UE按照eNB的指示執(zhí)行相應(yīng)的調(diào)度傳輸(Scheduled?Transmission)，最后eNB進(jìn)行沖突解決(Contention?Resolution)，上述交互的信令依次也被稱為消息1、消息2、消息3、消息4。

在同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)部署中，UE通常會接入到具有最強(qiáng)接收信號強(qiáng)度的服務(wù)小區(qū)中，因此能可靠地完成隨機(jī)接入。而在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，為獲取小區(qū)分裂帶來的增益，會考慮將宏蜂窩的業(yè)務(wù)流量卸載到微微蜂窩和/或毫微微蜂窩中，或者由于閉合用戶組(Closed?Subscriber?Group，CSG)的限制，UE很可能不會接入具有最強(qiáng)接收信號強(qiáng)度的服務(wù)小區(qū)。因此異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的部署會對隨機(jī)接入過程的可靠性帶來影響。

圖2示出了一個異構(gòu)移動通信網(wǎng)絡(luò)的部署場景，圖中示出了宏基站21、femto基站23及其各自的服務(wù)小區(qū)，以及用戶設(shè)備22。用戶設(shè)備22不屬于femto基站23的閉合用戶組成員，當(dāng)其靠近femto小區(qū)并執(zhí)行隨機(jī)接入操作，由于其不能接入femto小區(qū)，將不得不連接到宏小區(qū)中。在此情況下，來自于宏小區(qū)的消息2和消息4如果在非保護(hù)的時頻資源上進(jìn)行調(diào)度，將受到來自于femto小區(qū)的較強(qiáng)干擾，從而導(dǎo)致隨機(jī)接入嘗試的失敗。用戶設(shè)備22會重復(fù)執(zhí)行隨機(jī)接入，若達(dá)到最大的前導(dǎo)傳輸次數(shù)還不能接入，會報(bào)告無線鏈路故障。

圖3示出了另一個異構(gòu)移動通信網(wǎng)絡(luò)的部署場景，圖中示出了宏基站31、pico基站33及其各自的服務(wù)小區(qū)，以及用戶設(shè)備32，圖中虛線環(huán)表示pico基站的服務(wù)范圍擴(kuò)展區(qū)域(range?extension?zone)。在圖3所示場景中，例如在初始接入或切換過程中，用戶設(shè)備32為取得更優(yōu)的小區(qū)分裂增益而選擇了具有相對較低接收信號強(qiáng)度的pico小區(qū)。由于用戶設(shè)備32所處的干擾狀況不為pico基站33所知，其可能在非保護(hù)時頻資源中發(fā)送消息2和消息4，從而可能受到來自于宏小區(qū)的較強(qiáng)干擾，因此隨機(jī)接入失敗的概率也較高。

在上述的場景中，為避免消息2和消息4傳輸中可能遭遇的較強(qiáng)干擾，一個較為直接的方法是將發(fā)送給所有執(zhí)行隨機(jī)接入的用戶設(shè)備的消息2和消息4調(diào)度在受保護(hù)的時頻資源中。具體地，對于LTE-A系統(tǒng)中如圖2所示場景下，讓非閉合用戶組成員的UE總是在femto小區(qū)配置成為近似空子幀(ABS)時，接收來自于宏小區(qū)的消息2和消息4，但該方案存在如下的弊端：

(1)更大的接入時延，特別是對于處在較小干擾的UE而言，將不得不等待直到在ABS子幀的機(jī)會中接收消息2和消息4，此時時延將同ABS模式的密度密切相關(guān)。若采用較大的ABS模式密度來提供較多的消息2和消息4的傳輸機(jī)會，會限制ABS配置的靈活性，甚至?xí)誀奚到y(tǒng)吞吐量為代價。

(2)受限于控制信道的容量：消息2和消息4的調(diào)度指示是在物理下行控制信道(PDCCH)中傳輸?shù)模_切地，是在配置AB?S的PDCCH中傳遞的；例如在圖2所示場景中，當(dāng)在宏小區(qū)中執(zhí)行隨機(jī)接入的用戶數(shù)目較多時，這種控制信道容量受限的程度會更大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點(diǎn)，提供異構(gòu)移動通信網(wǎng)絡(luò)中的新的隨機(jī)接入方案。