CN101848539B - 确定发起随机接入的成员载波及发起时间的方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种确定发起随机接入的成员载波及发起时间的方法及设备，包括：演进基站确定针对用户设备各上行成员载波的回退指示；演进基站在随机接入响应消息中携带针对用户设备各上行成员载波的回退指示；用户设备根据所述随机接入响应消息中各上行成员载波的回退指示，确定下次发起随机接入的上行成员载波及发起时间。使用本发明可以克服现有技术只能实现单个成员载波上的拥塞控制的不足，能够更好的解决多成员载波系统的载波间随机接入拥塞控制问题，提高了整个系统的随机接入成功率。

Description

确定发起随机接入的成员载波及发起时间的方法及设备

技术领域

本发明涉及无线通信技术，特别涉及一种确定发起随机接入的成员载波及发起时间的方法及设备。

背景技术

1、载波聚合机制简介：

LTE-A(Long Term Evolution-Advanced，增强的长期演进系统)的峰值速率比LTE(Long Term Evolution，长期演进)有巨大的提高，要求达到下行1Gbps，上行500Mbps。同时，LTE-A系统要求和LTE系统很好地兼容，LTE系统最大带宽20MHz。基于提高峰值速率、与LTE系统兼容和充分利用频率资源的需要，LTE-A系统引入了CA(Carrier Aggregation，载波聚合)技术。

载波聚合技术是指在一个小区内上下行各包含多个成员载波，而不是LTE及之前的无线通信系统中只有一套载波的模式。eNB(演进基站)对小区内的多套成员载波统一管理和调度，在一个小区内不同成员载波间的转换只是资源分配问题。成员载波可以是连续或非连续的，为了和LTE兼容，每个成员载波的最大带宽为20MHz，各成员载波间的带宽可以相同或不同。

2、随机接入过程简介。

随机接入技术是现代蜂窝移动通信系统的重要功能，在很多场景下，必须首先进行随机接入，才能继续后续的操作。以LTE系统为例，需要进行随机接入的场景一般包括以下五种：

1、处于RRC_Idle(待机)状态的UE(User Equipment，用户设备)进入RRC-Connected(连接)状态；

2、UE在无线链路失败后，恢复与eNB的连接；

3、UE有上行数据到达，但eNB没有分配新的上行资源，并且也没有专用的调度请求资源；

4、eNB有下行数据到达，但无法直接调度UE，比如UE目前正处于上行失步状态；

5、切换过程。

目前LTE中的随机接入过程分为两种：

1、竞争随机接入；

2、非竞争随机接入。

图1为竞争随机接入过程实施流程示意图，图中Msg为消息(Message)，如图所示，包括以下步骤：

步骤101、Msg1：UE向eNB发起Random Access preamble(随机接入前导序列)消息；

步骤102、Msg2：eNB向UE返回Random Access Response(随机接入响应)消息；

步骤103、Msg3：UE向eNB发送Scheduled Transmission(基于调度的传输)；

步骤104、Msg4：eNB向UE返回Contention Resolution(竞争解决)消息。

在竞争随机接入中，UE随机选择preamble(随机接入前导序列)，并在按照某种规则选择的PRACH(Physical Random Access Channel，物理随机接入信道)上发送选定的preamble，由于随机性，不同UE选择的preamble可能相同，由此导致UE之间的竞争。在发生竞争的情况下，最多只有一个UE能最终接入成功。竞争失败的UE只能延迟一段时间重新发起竞争随机接入。上述5种场景均可应用竞争随机接入。

图2为非竞争随机接入过程实施流程示意图，如图所示，包括以下步骤：

步骤201、eNB向UE发送RA Preamble assignment(随机接入前导序列分配)消息；

步骤202、UE向eNB返回Random Access Preamble(随机接入前导序列)消息；

步骤203、eNB向UE返回Random Access Response(随机接入响应)消息。

LTE中还引入了非竞争随机接入，在非竞争随机接入中eNB预留一部分preamble，称为专用preamble，竞争随机接入的UE不能选择这些preamble。在非竞争随机接入的过程中，eNB为UE选择一个专用preamble，UE获得此专用preamble后，在根据某种规则选择的PRACH资源上发送该专用preamble。eNB可以控制此专用Preamble仅被该UE使用，从而避免了冲突的发生，提高了UE的随即接入成功概率，并有效的降低了接入延迟。非竞争随机接入应用于后两种随机接入场景，即下行数据到达和切换过程。

3、随机接入拥塞控制方法简介。

随机接入过程自然有竞争解决失败的可能，对竞争解决失败的用户，如果采用的是非竞争随机接入，在确定竞争解决失败后，可以立刻使用网络侧指定的专用资源重新发起随机接入，如果采用的是竞争随机接入，则需要采取适当的拥塞控制方法。

随机接入拥塞控制方法的作用是避免短时间内发起随机接入的用户过多，以提高随机接入成功率。LTE系统采用back off(回退)机制进行随机接入拥塞控制：

1、eNB在随机接入响应消息(Msg2)中携带BI(Backoff Indicator，回退指示)；

2、UE接收并存储BI信息，如果竞争解决失败，根据BI指示重新发起随机接入。如果BI＝0，UE在竞争解决失败后立刻重新发起随机接入；如果BI＞0(LTE中BI对应的backoff参数是以ms计数的，最大值为960ms)，UE在0～backoff参数值间按照均匀分布随机选择一个时刻发起下一次随机接入。

现有技术的不足在于：LTE-A系统的一个重要特点是UE可以在多个成员载波上工作，如果将LTE的backoff机制直接应用于LTE-A系统，只能实现单个成员载波上的拥塞控制，这将出现即使部分成员载波很空闲，UE也仍需等待较长时间后才能重新发起随机接入的情况。

发明内容

本发明提供一种确定发起随机接入的成员载波及发起时间的方法及设备，用以解决在多成员载波情况下随机接入拥塞的控制问题。

本发明实施例提供了一种确定发起随机接入的成员载波及发起时间的方法，包括如下步骤：

eNB确定针对UE各上行成员载波的BI；

eNB在随机接入响应消息中携带针对UE各上行成员载波的BI；

UE根据所述随机接入响应消息中各上行成员载波的BI，确定下次发起随机接入的上行成员载波及发起时间。

较佳地，eNB在确定针对UE各上行成员载波的BI时，包括：

根据各上行成员载波随机接入密度和/或失败概率确定针对UE各上行成员载波的BI。

较佳地，根据各上行成员载波随机接入密度确定是否在上行成员载波中携带该上行成员载波的BI；

根据各上行成员载波随机接入密度和失败概率确定针对UE各上行成员载波BI中的回退参数，所述回退参数用于确定发起下一次随机接入的时间。

较佳地，所述UE根据所述随机接入响应消息中各上行成员载波的BI，确定下次发起随机接入的上行成员载波及发起时间，是根据针对该上行成员载波是否携带BI、针对该上行成员载波携带的BI中的回退参数、针对该上行成员载波所对应的下行成员载波的路损及回退参数之一或者其组合确定下次发起随机接入的上行成员载波及发起时间。

较佳地，所述UE根据所述随机接入响应消息中各上行成员载波的BI，确定下次发起随机接入的上行成员载波及发起时间，根据以下方式之一或者其组合进行确定：

随机接入响应消息中没有携带针对当前发起随机接入的上行成员载波的BI，则确定在随机接入失败后立即在当前发起随机接入的上行成员载波上发起随机接入；

随机接入响应消息中携带针对当前发起随机接入的上行成员载波的BI中的回退参数为0，则确定在随机接入失败后立即在当前发起随机接入的上行成员载波上发起随机接入；

随机接入响应消息中携带有多个上行成员载波的BI中的回退参数为0，则确定在随机接入失败后立即在所述回退参数为0的上行成员载波中路损最小的下行成员载波所对应的上行成员载波上发起随机接入；

随机接入响应消息中携带有多个上行成员载波的BI中的回退参数为0，且针对当前发起随机接入的上行成员载波的BI中的回退参数不为0，则在随机接入失败后根据各上行成员载波对应的下行成员载波的路损、及当前发起随机接入的上行成员载波的回退参数与对应的下行成员载波的路损确定发起随机接入的上行成员载波；

随机接入响应消息中携带有多个上行成员载波的BI中的回退参数不为0，则在随机接入失败后根据各上行成员载波对应的下行成员载波的路损、及各上行成员载波的回退参数确定发起随机接入的上行成员载波。

较佳地，所述根据各上行成员载波对应的下行成员载波的路损、及当前发起随机接入的上行成员载波的回退参数与对应的下行成员载波的路损确定发起随机接入的上行成员载波，具体为：

X＝α₁*(PL_f0-PL_f1)+β₁*backoff_f0，其中，f1为各上行成员载波中其对应的下行成员载波中路损最小的上行成员载波，PL_f1为其对应的下行成员载波的路损；

f0为当前发起随机接入的上行成员载波，PL_f0为其对应的下行成员载波路损，backoff_f0为其回退参数值；

如果X＞Th，确定在上行成员载波f1上发起下次随机接入；

如果X＜Th，确定在当前发起随机接入的上行成员载波f0上发起下次随机接入，时延在0～backoff_f0间按照均匀分布随机选择；

Th为选择门限，α1和β1为预设的参数，Th、α1、β1是以使得成员载波选择后接入成功率最高为依据由系统仿真确定的。

较佳地，所述根据各上行成员载波对应的下行成员载波的路损、及各上行成员载波的回退参数确定发起随机接入的上行成员载波，具体为：

X_i＝α₂*PL_fi+β₂*backoff_fi，其中，fi为各上行成员载波，PL_f1为其对应的下行成员载波的路损，backoff_fi为其回退参数值；

确定选择X_i最小的成员载波发起下一次随机接入；

α1和β1为预设的参数，α1、β1是以使得成员载波选择后接入成功率最高为依据由系统仿真确定的。

本发明实施例中还提供了一种演进基站，包括：

BI确定模块，用于确定针对UE各上行成员载波的BI；

BI添加模块，用于在随机接入响应消息中携带针对UE各上行成员载波的BI；

发送模块，用于发送携带了针对UE各上行成员载波BI的随机接入响应消息。

较佳地，所述BI确定模块进一步用于根据各上行成员载波随机接入密度和/或失败概率确定针对UE各上行成员载波的BI。

较佳地，所述BI确定模块进一步用于根据各上行成员载波随机接入密度确定是否在上行成员载波中携带该上行成员载波的BI；根据各上行成员载波随机接入密度和失败概率确定针对UE各上行成员载波BI中的回退参数，所述回退参数用于确定发起下一次随机接入的时间。

本发明实施例中又提供了一种用户设备，包括：

接收模块，用于接收携带了针对UE各上行成员载波BI的随机接入响应消息；

BI分析模块，用于根据所述随机接入响应消息中各上行成员载波的BI，确定下次发起随机接入的上行成员载波及发起时间。

较佳地，所述BI分析模块进一步用于根据针对该上行成员载波是否携带BI、针对该上行成员载波携带的BI中的回退参数、针对该上行成员载波所对应的下行成员载波的路损及回退参数之一或者其组合确定下次发起随机接入的上行成员载波及发起时间。

较佳地，所述BI分析模块包括：

第一确定单元，用于在随机接入响应消息中没有携带针对当前发起随机接入的上行成员载波的BI时，则确定在随机接入失败后立即在当前发起随机接入的上行成员载波上发起随机接入；

第二确定单元，用于在随机接入响应消息中携带针对当前发起随机接入的上行成员载波的BI中的回退参数为0时，则确定在随机接入失败后立即在当前发起随机接入的上行成员载波上发起随机接入；

第三确定单元，用于在随机接入响应消息中携带有多个上行成员载波的BI中的回退参数为0时，则确定在随机接入失败后立即在所述回退参数为0的上行成员载波中路损最小的下行成员载波所对应的上行成员载波上发起随机接入；

第四确定单元，用于在随机接入响应消息中携带有多个上行成员载波的BI中的回退参数为0，且针对当前发起随机接入的上行成员载波的BI中的回退参数不为0时，则在随机接入失败后根据各上行成员载波对应的下行成员载波的路损、及当前发起随机接入的上行成员载波的回退参数与对应的下行成员载波的路损确定发起随机接入的上行成员载波；

第五确定单元，用于在随机接入响应消息中携带有多个上行成员载波的BI中的回退参数不为0时，则在随机接入失败后根据各上行成员载波对应的下行成员载波的路损、及各上行成员载波的回退参数确定发起随机接入的上行成员载波。

较佳地，所述第四确定单元进一步用于在根据各上行成员载波对应的下行成员载波的路损、及当前发起随机接入的上行成员载波的回退参数与对应的下行成员载波的路损确定发起随机接入的上行成员载波时，具体为：

X＝α₁*(PL_f0-PL_f1)+β₁*backoff_f0，其中，f1为各上行成员载波中其对应的下行成员载波中路损最小的上行成员载波，PL_f1为其对应的下行成员载波的路损；

f0为当前发起随机接入的上行成员载波，PL_f0为其对应的下行成员载波路损，backoff_f0为其回退参数值；

如果X＞Th，确定在上行成员载波f1上发起下次随机接入；

如果X＜Th，确定在当前发起随机接入的上行成员载波f0上发起下次随机接入，时延在0～backoff_f0间按照均匀分布随机选择；

Th为选择门限，α1和β1为预设的参数，Th、α1、β1是以使得成员载波选择后接入成功率最高为依据由系统仿真确定的。

较佳地，所述第五确定单元进一步用于在根据各上行成员载波对应的下行成员载波的路损、及各上行成员载波的回退参数确定发起随机接入的上行成员载波时，具体为：

X_i＝α₂*PL_fi+β₂*backoff_fi，其中，fi为各上行成员载波，PL_f1为其对应的下行成员载波的路损，backoff_fi为其回退参数值；

确定选择X_i最小的成员载波发起下一次随机接入；

α1和β1为预设的参数，α1、β1是以使得成员载波选择后接入成功率最高为依据由系统仿真确定的。

本发明实施例中提供了一种确定发起随机接入的成员载波及发起时间的系统，包括：

eNB，用于确定针对UE各上行成员载波的BI，并在随机接入响应消息中携带针对UE各上行成员载波的BI后，发送至UE；

UE，用于根据所述随机接入响应消息中各上行成员载波的BI，确定下次发起随机接入的上行成员载波及发起时间。

本发明有益效果如下：

本发明实施中，eNB首先确定针对UE各上行成员载波的BI，并在随机接入响应消息中携带针对UE各上行成员载波的BI，使得UE能够根据随机接入响应消息中各上行成员载波的BI，确定下次发起随机接入的上行成员载波及发起时间。通过上述方案，由于在随机接入响应消息中携带了UE的各个成员载波的BI，使得UE能够针对各个成员载波的情况确定发起随机接入的成员载波，而在UE能够确定发起随机接入的成员载波以及发起时间后，便可以实现对多成员载波下拥塞的控制了，因此克服了现有技术只能实现单个成员载波上的拥塞控制的不足，能够更好的解决多成员载波系统的载波间随机接入拥塞控制问题，提高了整个系统的随机接入成功率。

附图说明

图1为背景技术中竞争随机接入过程实施流程示意图；

图2为背景技术中非竞争随机接入过程实施流程示意图；

图3为本发明实施例中确定发起随机接入的成员载波及发起时间的方法实施流程示意图；

图4为本发明实施例中确定发起随机接入的成员载波及发起时间的系统结构示意图；

图5为本发明实施例中演进基站结构示意图；

图6为本发明实施例中用户设备结构示意图；

图7为本发明实施例中eNB指示的随机接入成员载波选择过程实施流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。

图3为确定发起随机接入的成员载波及发起时间的方法实施流程示意图，如图所示，在进行拥塞控制时可以包括如下步骤：

步骤301、eNB确定针对UE各上行成员载波的BI；

步骤302、eNB在随机接入响应消息中携带针对UE各上行成员载波的BI；

步骤303、UE根据所述随机接入响应消息中各上行成员载波的BI，确定下次发起随机接入的上行成员载波及发起时间。

有上述步骤可以看出，步骤301、302是eNB侧进行的处理，而步骤303为UE侧的处理，下面分两个部分来进行说明。

一、eNB侧。

本发明实施中，eNB在随机接入响应消息(Msg2)中携带优选成员载波信息，用于指示UE如果随机接入失败后，重新发起随机接入的优选成员载波。

eNB通过对各成员载波是否携带BI，以及通过控制BI中Backoff的值来确定哪些是优选成员载波，具体的，演进基站判断优选成员载波可以是：

1)、基站判断各成员载波随机接入密度；

随机接入密度是指单位时间内发起的随机接入个数，显然，优先选择密度小的上行成员载波发起随机接入。

2)、进行必要的backoff参数计算。

在进行参数确定时，由于不同公司计算方法都不同，因此在实施中确定backoff参数的基本规则是依据各上行成员载波随机接入密度和失败概率计算UE本次随机接入失败后需延迟发起随机接入的时间。

即，eNB在确定针对UE各上行成员载波的BI时，包括：根据各上行成员载波随机接入密度和/或失败概率确定针对UE各上行成员载波的BI。

实施中，可以根据各上行成员载波随机接入密度确定是否在上行成员载波中携带该上行成员载波的BI；

进一步还可以根据各上行成员载波随机接入密度和失败概率确定针对UE各上行成员载波BI中的回退参数，所述回退参数用于确定发起下一次随机接入的时间。

由此方式，以是否为当前发起随机接入的上行成员载波、针对该上行成员载波是否携带BI、针对该上行成员载波携带的BI中的回退参数为区别，可以确定在Msg2中携带的拥塞控制参数会出现如下几种形式之一，其中，拥塞控制参数包括了：是否含有BI，以及BI中backoff参数的值：

第一种、不携带任何拥塞控制参数信息，这种情况表示UE可以在当前上行成员载波立即发起随机接入；

第二种、指示一个或几个backoff参数为0的成员载波(即可以立即发起随机接入的成员载波)；

第三种、指示一个或几个backoff参数为0的成员载波及UE当前发起随机接入的成员载波的backoff参数；

第四种、指示一个或几个成员载波及其对应的backoff参数，其中可以包括当前发起随机接入的成员载波。

二、UE侧。

由于Msg2中根据拥塞控制参数只可能出现上述四种情况，即，是否为当前发起随机接入的上行成员载波、针对该上行成员载波是否携带BI、针对该上行成员载波携带的BI中的回退参数区分出的四种情况，UE可以结合各上行成员载波所对应的下行成员载波的路损来确定下次发起随机接入的上行成员载波及发起时间。

实施中，在UE根据随机接入响应消息中各上行成员载波的BI，确定下次发起随机接入的上行成员载波及发起时间时，就可以根据针对该上行成员载波是否携带BI、针对该上行成员载波携带的BI中的回退参数、针对该上行成员载波所对应的下行成员载波的路损及回退参数之一或者其组合确定下次发起随机接入的上行成员载波及发起时间。因此从UE侧分别对这四种情况的处理进行说明。

1、随机接入响应消息中没有携带针对当前发起随机接入的上行成员载波的BI，则确定在随机接入失败后立即在当前发起随机接入的上行成员载波上发起随机接入；

随机接入响应消息中携带针对当前发起随机接入的上行成员载波的BI中的回退参数为0，则确定在随机接入失败后立即在当前发起随机接入的上行成员载波上发起随机接入。

针对Msg2拥塞控制参数的第一种形式和第二种形式的优选成员载波中包括当前发起随机接入的上行成员载波的情况，UE在随机接入失败后在当前成员载波立即发起随机接入。

2、随机接入响应消息中携带有多个上行成员载波的BI中的回退参数为0，则确定在随机接入失败后立即在回退参数为0的上行成员载波中路损最小的下行成员载波所对应的上行成员载波上发起随机接入。

针对Msg2拥塞控制参数第二种形式，UE依据Msg2中指示的上行成员载波对应的各下行成员载波的路损，选择路损最小的下行成员载波，在与其对应的上行成员载波上重新发起随机接入。

3、随机接入响应消息中携带有多个上行成员载波的BI中的回退参数为0，且针对当前发起随机接入的上行成员载波的BI中的回退参数不为0，则在随机接入失败后根据各上行成员载波对应的下行成员载波的路损、及当前发起随机接入的上行成员载波的回退参数与对应的下行成员载波的路损确定发起随机接入的上行成员载波。

实施中，X＝α₁*(PL_f0-PL_f1)+β₁*backoff_f0，其中，f1为各上行成员载波中其对应的下行成员载波中路损最小的上行成员载波，PL_f1为其对应的下行成员载波的路损；

f0为当前发起随机接入的上行成员载波，PL_f0为其对应的下行成员载波路损，backoff_f0为其回退参数值；

如果X＞Th，确定在上行成员载波f1上发起下次随机接入；

如果X＜Th，确定在当前发起随机接入的上行成员载波f0上发起下次随机接入，时延在0～backoff_f0间按照均匀分布随机选择；

Th为选择门限，α1和β1为预设的参数，Th、α1、β1是以使得成员载波选择后接入成功率最高为依据由系统仿真确定的。

该种情况是针对Msg2拥塞控制参数第三种形式的，UE综合考虑优选成员载波对应的下行成员载波路损，当前随机接入上行成员载波对应的下行成员载波路损，当前成员载波的backoff参数，确定重新发起随机接入的成员载波和时延。

具体实施时，可以按如下方式：

首先选择其对应的下行成员载波路损最小的优选成员载波f1，其对应路损记为PL_f1；

其次，确定与当前随机接入上行成员载波对应的下行成员载波路损记为PL_f0；

最后，计算X＝α₁*(PL_f0-PL_f1)+β₁*backoff_f0，如果X＞Th，在优选成员载波f1上发起下次随机接入；如果X＜Th，在当前成员载波上发起下次随机接入，时延在0～backoff_f0间按照均匀分布随机选择。Th为预先设定好的选择门限，α₁和β₁为确定的参数，由协议规定或由系统消息通知。

Th为预先设定好的选择门限，通常是一个经验值，可以通过仿真等方法最终确定，这是本领域的熟知技术。α₁和β₁选择的依据都是使得成员载波选择后接入成功率最高，可以由系统仿真确定。系统消息就是指的广播消息。以上参数都可以在协议中定死或由广播(系统消息)通知。

4、随机接入响应消息中携带有多个上行成员载波的BI中的回退参数不为0，则在随机接入失败后根据各上行成员载波对应的下行成员载波的路损、及各上行成员载波的回退参数确定发起随机接入的上行成员载波。

实施中，X_i＝α₂*PL_fi+β₂*backoff_fi，其中，fi为各上行成员载波，PL_f1为其对应的下行成员载波的路损，backoff_fi为其回退参数值；

确定选择X_i最小的成员载波发起下一次随机接入；

α1和β1为预设的参数，α1、β1是以使得成员载波选择后接入成功率最高为依据由系统仿真确定的。

这是针对Msg2拥塞控制参数第四种形式的，对每个优选成员载波，根据其对应的下行成员载波的路损PL_fi和指示的backoff参数backoff_fi，计算X_i＝α₂*PL_fi+β₂*backoff_fi，然后选择X_i最小的成员载波发起下一次随机接入，时延在0～backoff_fi间按照均匀分布随机选择。α₂和β₂为确定的参数，由协议规定或由系统消息通知，选择的依据都是使得成员载波选择后接入成功率最高，可以由系统仿真确定。系统消息就是指的广播消息。以上参数都可以在协议中定死或由广播(系统消息)通知。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种确定发起随机接入的成员载波及发起时间的系统、演进基站、用户设备，由于这些设备解决问题的原理与一种确定发起随机接入的成员载波及发起时间的方法相似，因此这些设备的实施可以参见方法的实施，重复之处不在赘述。

图4为确定发起随机接入的成员载波及发起时间的系统结构示意图，如图所示，系统中可以包括：

eNB401，用于确定针对UE各上行成员载波的BI，并在随机接入响应消息中携带针对UE各上行成员载波的BI后，发送至UE；

UE402，用于根据所述随机接入响应消息中各上行成员载波的BI，确定下次发起随机接入的上行成员载波及发起时间。

下面再分别以eNB与UE为例来进行说明。

图5为演进基站结构示意图，如图所示，eNB中可以包括：

BI确定模块501，用于确定针对UE各上行成员载波的BI；

BI添加模块502，用于在随机接入响应消息中携带针对UE各上行成员载波的BI；

发送模块503，用于发送携带了针对UE各上行成员载波BI的随机接入响应消息。

实施中，BI确定模块可以进一步用于根据各上行成员载波随机接入密度和/或失败概率确定针对UE各上行成员载波的BI。

BI确定模块还可以进一步用于根据各上行成员载波随机接入密度确定是否在上行成员载波中携带该上行成员载波的BI；根据各上行成员载波随机接入密度和失败概率确定针对UE各上行成员载波BI中的回退参数，所述回退参数用于确定发起下一次随机接入的时间。

图6为用户设备结构示意图，包括：

接收模块601，用于接收携带了针对UE各上行成员载波BI的随机接入响应消息；

BI分析模块602，用于根据所述随机接入响应消息中各上行成员载波的BI，确定下次发起随机接入的上行成员载波及发起时间。

实施中BI分析模块可以进一步用于根据针对该上行成员载波是否携带BI、针对该上行成员载波携带的BI中的回退参数、针对该上行成员载波所对应的下行成员载波的路损及回退参数之一或者其组合确定下次发起随机接入的上行成员载波及发起时间。

BI分析模块中可以包括：

第一确定单元，用于在随机接入响应消息中没有携带针对当前发起随机接入的上行成员载波的BI时，则确定在随机接入失败后立即在当前发起随机接入的上行成员载波上发起随机接入；该单元用以确定拥塞控制参数在第一种形式下发起随机接入的上行成员载波。

第二确定单元，用于在随机接入响应消息中携带针对当前发起随机接入的上行成员载波的BI中的回退参数为0时，则确定在随机接入失败后立即在当前发起随机接入的上行成员载波上发起随机接入；该单元用以确定拥塞控制参数在第二种形式下发起随机接入的上行成员载波。

第三确定单元，用于在随机接入响应消息中携带有多个上行成员载波的BI中的回退参数为0时，则确定在随机接入失败后立即在所述回退参数为0的上行成员载波中路损最小的下行成员载波所对应的上行成员载波上发起随机接入；该单元用以确定拥塞控制参数在第二种形式下发起随机接入的上行成员载波。

第四确定单元，用于在随机接入响应消息中携带有多个上行成员载波的BI中的回退参数为0，且针对当前发起随机接入的上行成员载波的BI中的回退参数不为0时，则在随机接入失败后根据各上行成员载波对应的下行成员载波的路损、及当前发起随机接入的上行成员载波的回退参数与对应的下行成员载波的路损确定发起随机接入的上行成员载波；该单元用以确定拥塞控制参数在第三种形式下发起随机接入的上行成员载波。

第五确定单元，用于在随机接入响应消息中携带有多个上行成员载波的BI中的回退参数不为0时，则在随机接入失败后根据各上行成员载波对应的下行成员载波的路损、及各上行成员载波的回退参数确定发起随机接入的上行成员载波，该单元用以确定拥塞控制参数在第四种形式下发起随机接入的上行成员载波。

实施中，第四确定单元还可以进一步用于在根据各上行成员载波对应的下行成员载波的路损、及当前发起随机接入的上行成员载波的回退参数与对应的下行成员载波的路损确定发起随机接入的上行成员载波时，具体为：

X＝α₁*(PL_f0-PL_f1)+β₁*backoff_f0，其中，f1为各上行成员载波中其对应的下行成员载波中路损最小的上行成员载波，PL_f1为其对应的下行成员载波的路损；

f0为当前发起随机接入的上行成员载波，PL_f0为其对应的下行成员载波路损，backoff_f0为其回退参数值；

如果X＞Th，确定在上行成员载波f1上发起下次随机接入；

如果X＜Th，确定在当前发起随机接入的上行成员载波f0上发起下次随机接入，时延在0～backoff_f0间按照均匀分布随机选择；

Th为选择门限，α1和β1为预设的参数，Th、α1、β1是以使得成员载波选择后接入成功率最高为依据由系统仿真确定的。

第五确定单元还可以进一步用于在根据各上行成员载波对应的下行成员载波的路损、及各上行成员载波的回退参数确定发起随机接入的上行成员载波时，具体为：

X_i＝α₂*PL_fi+β₂*backoff_fi，其中，fi为各上行成员载波，PL_f1为其对应的下行成员载波的路损，backoff_fi为其回退参数值；

确定选择X_i最小的成员载波发起下一次随机接入；

α1和β1为预设的参数，α1、β1是以使得成员载波选择后接入成功率最高为依据由系统仿真确定的。

为了描述的方便，以上所述装置的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。

下面再以一实例进行说明。

图7为eNB指示的随机接入成员载波选择过程实施流程示意图，如图所示，可以包括如下步骤：

步骤701、基站进行优选成员载波判断，在随机接入响应消息中携带优选成员载波信息；

步骤702、UE接收优选成员载波信息；

步骤703、判断随机接入是否成功，是则转入步骤705，否则转入步骤704；

步骤704、根据随机接入响应消息确定发起下次随机接入的成员载波和发起时间；

步骤705、结束。

由上述实施例可知，本发明在实施中，eNB在随机接入响应消息中携带优选成员载波信息，UE再依据优选成员载波信息确定随机接入失败后重新发起随机接入的成员载波和时延。

进一步的，还提供了eNB在Msg2消息中携带的拥塞控制参数的四种形式，为eNB确定各成员载波的BI提供了具体的实施方案。

进一步的，还提供了UE在各种方式下确定重新发起随机接入的成员载波和时延的方案。

通过上述方案，解决了多成员载波系统的载波间随机接入拥塞控制问题，从而提高了整个系统的随机接入成功率。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

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。

Claims (9)

1.一种确定发起随机接入的成员载波及发起时间的方法，其特征在于，包括如下步骤：

演进基站根据各上行成员载波随机接入密度和/或失败概率确定针对用户设备各上行成员载波的回退指示，其中所述随机接入密度是指单位时间内发起的随机接入个数；

演进基站在随机接入响应消息中携带针对用户设备各上行成员载波的回退指示；

用户设备根据所述随机接入响应消息中各上行成员载波的回退指示，确定下次发起随机接入的上行成员载波及发起时间。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

根据各上行成员载波随机接入密度确定是否在上行成员载波中携带该上行成员载波的回退指示；

根据各上行成员载波随机接入密度和失败概率确定针对用户设备各上行成员载波回退指示中的回退参数，所述回退参数用于确定发起下一次随机接入的时间。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户设备根据所述随机接入响应消息中各上行成员载波的回退指示，确定下次发起随机接入的上行成员载波及发起时间，是根据针对该上行成员载波是否携带回退指示、针对该上行成员载波携带的回退指示中的回退参数、针对该上行成员载波所对应的下行成员载波的路损及回退参数之一或者其组合确定下次发起随机接入的上行成员载波及发起时间。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述用户设备根据所述随机接入响应消息中各上行成员载波的回退指示，确定下次发起随机接入的上行成员载波及发起时间，根据以下方式之一进行确定：

随机接入响应消息中没有携带针对当前发起随机接入的上行成员载波的回退指示，则确定在随机接入失败后立即在当前发起随机接入的上行成员载波上发起随机接入；

随机接入响应消息中携带针对当前发起随机接入的上行成员载波的回退指示中的回退参数为0，则确定在随机接入失败后立即在当前发起随机接入的上行成员载波上发起随机接入；

随机接入响应消息中携带有多个上行成员载波的回退指示中的回退参数为0，则确定在随机接入失败后立即在所述回退参数为0的上行成员载波中路损最小的下行成员载波所对应的上行成员载波上发起随机接入；

随机接入响应消息中携带有多个上行成员载波的回退指示中的回退参数为0，且针对当前发起随机接入的上行成员载波的回退指示中的回退参数不为0，则在随机接入失败后根据各上行成员载波对应的下行成员载波的路损、及当前发起随机接入的上行成员载波的回退参数与对应的下行成员载波的路损确定发起随机接入的上行成员载波；

随机接入响应消息中携带有多个上行成员载波的回退指示中的回退参数不为0，则在随机接入失败后根据各上行成员载波对应的下行成员载波的路损、及各上行成员载波的回退参数确定发起随机接入的上行成员载波。

5.一种演进基站，其特征在于，包括：

BI确定模块，用于根据各上行成员载波随机接入密度和/或失败概率确定针对用户设备各上行成员载波的回退指示，其中所述随机接入密度是指单位时间内发起的随机接入个数；

BI添加模块，用于在随机接入响应消息中携带针对用户设备各上行成员载波的回退指示；

发送模块，用于发送携带了针对用户设备各上行成员载波回退指示的随机接入响应消息。

6.如权利要求5所述的演进基站，其特征在于，所述BI确定模块进一步用子根据各上行成员载波随机接入密度确定是否在上行成员载波中携带该上行成员载波的回退指示；根据各上行成员载波随机接入密度和失败概率确定针对用户设备各上行成员载波回退指示中的回退参数，所述回退参数用于确定发起下一次随机接入的时间。

7.一种用户设备，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收携带了针对用户设备各上行成员载波回退据示的随机接入响应消息；

BI分析模块，用于根据所述随机接入响应消息中各上行成员载波的回退指示，确定下次发起随机接入的上行成员载波及发起时间；

其中，所述BI分析模块进一步用于根据针对该上行成员载波是否携带回退指示、针对该上行成员载波携带的回退指示中的回退参数、针对该上行成员载波所对应的下行成员载波的路损及回退参数之一或者其组合确定下次发起随机接入的上行成员载波及发起时间。

8.如权利要求7所述的用户设备，其特征在于，所述BI分析模块包括：

第一确定单元，用于在随机接入响应消息中没有携带针对当前发起随机接入的上行成员载波的回退指示时，则确定在随机接入失败后立即在当前发起随机接入的上行成员载波上发起随机接入；

第二确定单元，用于在随机接入响应消息中携带针对当前发起随机接入的上行成员载波的回退指示中的回退参数为0时，则确定在随机接入失败后立即在当前发起随机接入的上行成员载波上发起随机接入；

第三确定单元，用于在随机接入响应消息中携带有多个上行成员载波的回退指示中的回退参数为0时，则确定在随机接入失败后立即在所述回退参数为0的上行成员载波中路损最小的下行成员载波所时应的上行成员载波上发起随机接入；

第四确定单元，用于在随机接入响应消息中携带有多个上行成员载波的回退指示中的回退参数为0，且针对当前发起随机接入的上行成员载波的回退指示中的回退参数不为0时，则在随机接入失败后根据各上行成员载波对应的下行成员载波的路损、及当前发起随机接入的上行成员载波的回退参数与对应的下行成员载波的路损确定发起随机接入的上行成员载波；

第五确定单元，用于在随机接入响应消息中携带有多个上行成员载波的回退指示中的回退参数不为0时，则在随机接入失败后根据各上行成员载波对应的下行成员载波的路损、及各上行成员载波的回退参数确定发起随机接入的上行成员载波。

9.一种确定发起随机接入的成员载波及发起时间的系统，其特征在于，包括：

演进基站，用于根据各上行成员载波随机接入密度和/或失败概率确定针对用户设备各上行成员载波的回退指示，并在随机接入响应消息中携带针对用户设备各上行成员载波的回退指示后，发送至用户设备，其中所述随机接入密度是指单位时间内发起的随机接入个数；

用户设备，用于根据所述随机接入响应消息中各上行成员载波的回退指示，确定下次发起随机接入的上行成员载波及发起时间。

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