一种基于业务优先级的随机接入方法和系统与流程

1.本发明涉及通信领域，尤其涉及一种基于业务优先级的随机接入方法和系统。


背景技术：

2.目前，在nr(new radio)技术标准的3gpp(the 3rd generation partnership project，第三代合作伙伴计划)协议中，针对空口资源不足的情况，主要采用以下几种终端准入策略：第一种是对所有的终端准许接入，在终端完成随机接入之后，判断该终端的业务优先级，如该业务优先级不高，则在该终端接入完成后，不允许该终端进行数据传输。这类准入策略中，存在不能做业务的终端的随机接入流程抢占正在进行高优先级业务的空口资源的行为，而且在随机接入完成之后，才知道该终端的业务是否能够进行，随机接入的空口信令资源开销已经浪费了空口资源。
3.第二种是在随机接入的终端发送的rrc connectionrequest(rrc连接建立信令)中携带信元显示本次接入的优先级，基站可根据该优先级决定是否完成该终端的接入，并通过rar(random access response，随机接入响应)消息进行回应。此准入策略的rar消息和rrc connectionrequest已经占用了用于数传的空口资源，只比第一种准入策略少占用部分空口资源。
4.第三种是通过系统消息，直接禁止对应类型的终端发起随机接入。该准入策略的应用场景主要是应对出现特殊的突发公共危机，为了确保应对危机的公共组织的终端顺利通信，禁止这些处理公共组织的终端之外的终端发起随机接入，这种情况只适应公共危机处理，其所付出的代价巨大，系统利用效率极低。


技术实现要素：

5.本发明提供一种基于业务优先级的随机接入方法和系统，能够解决空口资源不足时，低业务优先级的终端接入小区，但无法进行业务所导致的空口资源浪费的问题。
6.为了实现上述目的，本发明提供的一种基于业务优先级的随机接入方法，包括：基站和终端按照预设分组规则对小区的随机接入前导码preamble序列进行分组得到多个preamble序列组，将多个preamble序列组与多种业务优先级一一对应；终端在需要执行业务时，根据所述待执行业务的业务优先级确定对应的preamble序列组，在所确定的preamble序列组内随机选择preamble序列向基站发起随机接入请求；基站在小区的空口资源不足时，通过收到的随机接入请求中preamble序列所属preamble序列组，确定对应终端的业务优先级；基站在终端的业务优先级低于预设准入优先级时，不对所述随机接入请求进行响应，以限制终端进行接入小区。
7.优选地，还包括：基站在终端的业务优先级高于所述预设准入优先级时，对所述随机接入请求进行
响应，以准许终端进行接入小区。
8.优选地，还包括：基站在小区的空口资源充足时，对所述随机接入请求进行响应，以准许终端进行接入小区。
9.优选地，所述在所确定的preamble序列组内随机选择preamble序列向基站发起随机接入请求的步骤包括：在所确定的preamble序列组内随机选择preamble序列，在小区的物理随机接入信道prach资源上向基站发起随机接入请求。
10.为了实现上述目的，本发明还提供的一种基于业务优先级的随机接入系统，包括基站和终端；所述基站和所述终端用于按照预设分组规则对小区的preamble序列进行分组得到多个preamble序列组，将多个preamble序列组与多种业务优先级一一对应；所述终端用于在需要执行业务时，根据所述待执行业务的业务优先级确定对应的preamble序列组，在所确定的preamble序列组内随机选择preamble序列向基站发起随机接入请求；所述基站用于在小区的空口资源不足时，通过收到的随机接入请求中preamble序列所属preamble序列组，确定对应终端的业务优先级；所述基站还用于在终端的业务优先级低于预设准入优先级时，不对所述随机接入请求进行响应，以限制终端进行接入小区。
11.优选地，所述基站还用于在终端的业务优先级高于所述预设准入优先级时，对所述随机接入请求进行响应，以准许终端进行接入小区。
12.优选地，所述基站还用于在小区的空口资源充足时，对所述随机接入请求进行响应，以准许终端进行接入小区。
13.优选地，所述终端具体用于在所确定的preamble序列组内随机选择preamble序列，在小区的prach资源上向基站发起随机接入请求。
14.区别于现有技术的情况，本发明提供的一种基于业务优先级的随机接入方法和系统，通过对小区的preamble序列进行分组，将每一preamble序列组分别对应不同业务优先级，终端按照业务优先级随机选择对应preamble序列组中的preamble序列发起随机接入，基站在小区的空口资源不足时，准许业务优先级高于预设准入优先级的终端进行接入，确保需要进行高优先级业务的终端能够及时接入，获得调度，从而能够解决空口资源不足时，低业务优先级的终端接入小区，但无法进行业务所导致的空口资源浪费的问题，可以避免随机接入信令流程的空口资源浪费。
附图说明
15.图1为本发明第一实施例提供的基于业务优先级的随机接入方法的流程示意图。
16.图2为本发明第一实施例提供的基于业务优先级的随机接入方法在实际应用场景中的具体流程示意图。
17.图3为本发明第二实施例提供的基于业务优先级的随机接入系统的信令交互示意图。
具体实施方式
18.下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
19.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
20.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
21.请参考图1，本发明第一实施例提供的基于业务优先级的随机接入方法包括以下步骤：s11：基站和终端按照预设分组规则对小区的preamble序列进行分组得到多个preamble序列组，将多个preamble序列组与多种业务优先级一一对应。
22.其中，preamble是随机接入前导码，用于随机接入时识别终端的身份。小区的preamble序列可以根据小区的参数计算得到。
23.基站和终端都按照预设分组规则对小区的preamble序列进行分组，那么基站和终端的分组结果完全相同。经过分组后，不同的preamble序列组中的preamble序列不存在重叠，preamble序列组的组数与业务优先级的级数是一致的。每一个的preamble序列组中的preamble序列数量可以相同，也可以不同。
24.s12：终端在需要执行业务时，根据待执行业务的业务优先级确定对应的preamble序列组，在所确定的preamble序列组内随机选择preamble序列向基站发起随机接入请求。
25.其中，终端在执行业务之前，会先确定待执行业务的业务优先级，再确定业务优先级对应的preamble序列组，然后从preamble序列组中随机选择preamble序列，最后向基站发起随机接入请求。
26.随机选择preamble序列可以大幅降低不同终端选择相同preamble序列的概率，从而减少在随机接入过程中发生冲突的情况。
27.在本实施例中，在所确定的preamble序列组内随机选择preamble序列向基站发起随机接入请求的步骤包括：在所确定的preamble序列组内随机选择preamble序列，在小区的prach资源上向基站发起随机接入请求。
28.其中，prach（physical random access channel，物理随机接入信道）资源是随机接入流程常用的资源。
29.s13：基站在小区的空口资源不足时，通过收到的随机接入请求中preamble序列所属preamble序列组，确定对应终端的业务优先级。
30.其中，基站在收到随机接入请求后，会先判断小区的空口资源是否充足。在小区的空口资源不足，会先确定该终端需要执行业务的业务优先级。小区的空口资源的判断方式
可以是设置一个资源门限值，小区的空口资源超过该资源门限值，则判定小区的空口资源充足，否则判定小区的空口资源不足。
31.s14：基站在终端的业务优先级低于预设准入优先级时，不对随机接入请求进行响应，以限制终端进行接入小区。
32.其中，基站不对随机接入请求进行响应时，终端可以进行退避处理，或切换接入其他小区。
33.在本实施例中，该随机接入方法还包括：基站在终端的业务优先级高于预设准入优先级时，对随机接入请求进行响应，以准许终端进行接入小区。
34.其中，业务优先级高于预设准入优先级，则业务优先级对应的业务应优先执行，因此对随机接入请求进行响应，基站为发起该preamble序列的终端完成随机接入流程，并继续对其所需的空口业务进行授权，完成空口数据传输，以便终端完成随机接入流程，执行业务。
35.进一步地，该随机接入方法还包括：基站在小区的空口资源充足时，对随机接入请求进行响应，以准许终端进行接入小区。
36.其中，小区的空口资源充足时，不需要确定每一终端待执行业务的业务优先级，而是准许所有终端接入。
37.下面将通过一个实际应用场景来对第一实施例的随机接入方法进行说明。请参考图2，本发明第一实施例提供的基于业务优先级的随机接入方法在实际应用场景中的具体流程包括以下步骤：s21：基站和终端按照预设分组规则对小区的preamble序列进行分组得到多个preamble序列组，将多个preamble序列组与多种业务优先级一一对应；s22：终端在需要执行业务时，根据待执行业务的业务优先级确定对应的preamble序列组，在所确定的preamble序列组内随机选择preamble序列向基站发起随机接入请求；s23：基站判断小区的空口资源是否充足，在小区的空口资源不足时，进行步骤s24，在小区的空口资源充足时，进行步骤s26；s24：通过收到的随机接入请求中preamble序列所属preamble序列组，确定对应终端的业务优先级；s25：基站判断所确定的业务优先级是否高于预设准入优先级，在终端的业务优先级高于预设准入优先级时，进行步骤s26，在终端的业务优先级低于预设准入优先级时，进行步骤s27；s26：基站对随机接入请求进行响应，以准许终端进行接入小区；s27：基站不对随机接入请求进行响应，以限制终端进行接入小区。
38.其中，基站不对随机接入请求进行响应时，终端可以按照进行退避处理，或切换接入其他小区。
39.通过上述方式，本发明实施例的基于业务优先级的随机接入方法通过对小区的preamble序列进行分组，将每一preamble序列组分别对应不同业务优先级，终端按照业务优先级随机选择对应preamble序列组中的preamble序列发起随机接入，基站在小区的空口
资源不足时，准许业务优先级高于预设准入优先级的终端进行接入，限制业务优先级低于预设准入优先级的终端进行接入，在小区的空口资源充足时，则准许所有终端进行接入，确保需要进行高优先级业务的终端能够及时接入，获得调度，从而能够解决空口资源不足时，低业务优先级的终端接入小区，但无法进行业务所导致的空口资源浪费的问题，可以避免随机接入信令流程的空口资源浪费。
40.请参考图3，本发明第二实施例的基于业务优先级的随机接入系统包括基站10和终端20。
41.基站10和终端20用于按照预设分组规则对小区的preamble序列进行分组得到多个preamble序列组，将多个preamble序列组与多种业务优先级一一对应。其中，preamble是随机接入前导码，用于随机接入时识别终端的身份。小区的preamble序列可以根据小区的参数计算得到。基站10和终端20都按照预设分组规则对小区的preamble序列进行分组，那么基站10和终端20的分组结果完全相同。经过分组后，不同的preamble序列组中的preamble序列不存在重叠，preamble序列组的组数与业务优先级的级数是一致的。每一个的preamble序列组中的preamble序列数量可以相同，也可以不同。
42.终端20用于在需要执行业务时，根据待执行业务的业务优先级确定对应的preamble序列组，在所确定的preamble序列组内随机选择preamble序列向基站10发起随机接入请求。其中，终端20在执行业务之前，在非链接状态下，会先确定待执行业务的业务优先级，再确定业务优先级对应的preamble序列组，然后从preamble序列组中随机选择preamble序列，最后向基站10发起随机接入请求。
43.随机选择preamble序列可以大幅降低不同终端选择相同preamble序列的概率，从而减少在随机接入过程中发生冲突的情况。
44.基站10用于在小区的空口资源不足时，通过收到的随机接入请求中preamble序列所属preamble序列组，确定对应终端的业务优先级。其中，基站10在收到随机接入请求后，会先判断小区的空口资源是否充足。在小区的空口资源不足，会先确定该终端20需要执行业务的业务优先级。小区的空口资源的判断方式可以是设置一个资源门限值，小区的空口资源超过该资源门限值，则判定小区的空口资源充足，否则判定小区的空口资源不足。
45.基站10还用于在终端的业务优先级低于预设准入优先级时，不对随机接入请求进行响应，以限制终端20进行接入小区。其中，基站10不对随机接入请求进行响应时，终端20可以进行退避处理，或切换接入其他小区。
46.在本实施例中，基站10还用于在终端的业务优先级高于预设准入优先级时，对随机接入请求进行响应，以准许终端20进行接入小区。其中，业务优先级高于预设准入优先级，则业务优先级对应的业务应优先执行，因此对随机接入请求进行响应，基站10为发起该preamble序列的终端20完成随机接入流程，并继续对其所需的空口业务进行授权，完成空口数据传输，以便终端20完成随机接入流程，执行业务。
47.进一步地，基站10还用于在小区的空口资源充足时，对随机接入请求进行响应，以准许终端20进行接入小区。
48.在本实施例中，终端20具体用于在所确定的preamble序列组内随机选择preamble序列，在小区的prach资源上向基站发起随机接入请求。其中，prach（physical random access channel，物理随机接入信道）资源是随机接入流程常用的资源。
49.通过上述方式，本发明实施例的基于业务优先级的随机接入系统通过对小区的preamble序列进行分组，将多个preamble序列组与多种业务优先级一一对应，终端按照业务优先级随机选择对应preamble序列组中的preamble序列发起随机接入，基站在小区的空口资源不足时，准许业务优先级高于预设准入优先级的终端进行接入，限制业务优先级低于预设准入优先级的终端进行接入，在小区的空口资源充足时，则准许所有终端进行接入，确保需要进行高优先级业务的终端能够及时接入，获得调度，从而能够解决空口资源不足时，低业务优先级的终端接入小区，但无法进行业务所导致的空口资源浪费的问题，可以避免随机接入信令流程的空口资源浪费。
50.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
51.上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。