CN102404724B - 用户筛选方法及用于用户筛选的基站 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用户筛选方法及用于用户筛选的基站，方法包括：判断当前TTI内检测到的用户数量是否超过所述当前TTI内能够处理的用户上限；若已超过，则丢弃同一根序列产生的前导序列对应的用户。通过判断当前TTI内检测到的用户数量是否超过所述当前TTI内能够处理的用户上限获知当前是否属于高负载，并通过对在高负载下检测到的用户进行检测丢弃处理，有效控制了干扰信号导致的随机接入虚警流量。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术，尤其涉及一种用户筛选方法及用于用户筛选的基站。
背景技术
随机接入信道(Radom Access Channel，RACH)主要用于网络接入的初始化接入。在长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统中，RACH不携带任何用户设备数据，主要用于使那些未得到或者已经失去上行同步的用户设备实现上行定时同步。
对应于物理层的RACH称为物理随机接入信道(Physical Radom AccessChannel，PRACH)。接入用户根据基站配置的时频资源发送随机接入序列，基站根据相同的时频资源配置周期性检测用户发射的随机接入序列。检测时，基站使用配置的根序列和接收信号进行相关计算，通过判断相关计算后得到的峰值是否超过门限来判断是否有用户需要接入。其中，门限的设置可以根据一定的信道模型仿真获得，但是在基站实际使用过程中存在着预料之外的干扰，所以在实际使用中总是存在着一定的虚警概率，即可能会检测出并不存在的用户。
随机接入序列根据基站内小区配置的循环移位值和根序列起始索引指示的根序列产生，每个小区最多可以有64个。由于循环移位值的不同，所用到的根序列个数也不尽相同，如果单个根序列不够产生小区的随机接入序列个数，从根序列起始索引往下取下一个根序列。
基站在物理层检测出随机接入序列后，基站便认为有用户设备接入。之后，基站不对检测到的接入用户进行合法性筛选，而是直接将检测到的接入用户上报高层处理，进入下一级流程。高层只是根据其本身的处理能力，在待处理的接入用户数量达到最大值时，直接丢弃后续物理层上报的接入用户。这样会影响其他真实用户设备的接入，系统的负载也会一直处于高负荷的状态。
发明内容
本发明实施例提出一种用户筛选方法及用于用户筛选的基站，以控制高负载情况下随机接入虚警的流量。
本发明实施例提供了一种用户筛选方法，包括：
判断当前TTI传输时间间隔内检测到的用户数量是否超过所述当前TTI内能够处理的用户上限；
若已超过，则丢弃同一根序列产生的前导序列对应的用户。
本发明实施例还提供了一种用于用户筛选的基站，包括：
判断单元，用于判断当前TTI传输时间间隔内检测到的用户数量是否超过所述当前TTI内能够处理的用户上限；
第一处理单元，用于若所述判断单元确定所述当前TTI内检测到的用户数量已超过所述当前TTI内能够处理的用户上限，丢弃同一根序列产生的前导序列对应的用户。
本发明实施例提供的用户筛选方法及用于用户筛选的基站，通过在判断当前TTI内检测到的用户数量超过当前TTI内能够处理的用户上限的情况下，丢弃特定的用户，有效减少虚警。同时通过丢弃特定的用户，减少对高层的处理负载的冲击，有效地提高了系统性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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为本发明实施例提供的一种用户筛选方法的流程图；
图2为序列相关仿真结果示意图；
图3为本发明另一实施例提供的用户筛选方法的流程图；
图4为本发明实施例提供的另一种用户筛选方法的流程图；
图5为本发明实施例提供的一种用于用户筛选的基站的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的另一种用于用户筛选的基站的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的一种用户筛选的方法的流程图。本实施例中，执行主体可以为基站，或者为设置在基站上或者与基站相连接的模块或装置。如图1所示，用户筛选方法包括：
步骤11、判断当前传输时间间隔(Transmission Time Interval，TTI)内检测到的用户数量是否超过当前TTI内能够处理的用户上限；
通常，当前TTI内能够处理的用户上限可以根据系统负载及时序要求确定，本发明对此不作限定。
步骤12、若已超过，则丢弃同一根序列产生的前导序列对应的用户。
若步骤11中检测结果为检测到的用户数量已超过当前TTI内设备或者系统能够处理的用户上限，则进行丢弃处理。可以理解的是，此处的丢弃处理可以是不将该用户上报到上层，通常为Layer 2(层2)，即介质访问控制(Media Access Control，MAC)层。
若步骤11中检测结果为检测到的用户数量未超过当前TTI内设备或者系统能够处理的用户上限，则不进行丢弃用户的步骤，因此，可以按通常操作进行处理，将用户上报到上层，通常为Layer 2(层2)，即MAC层。
本实施例通过在判断当前TTI内检测到的用户数量超过当前TTI内能够处理的用户上限的情况下，丢弃特定的用户，有效减少虚警。同时通过丢弃特定的用户，减少对高层的处理负载的冲击，有效地提高了系统性能。
在本发明另一实施例中，在上一实施例的基础上，丢弃同一根序列产生的前导序列对应的用户可以具体的是：根据用户出现的频率丢弃同一根序列产生的前导序列对应的用户。
可以理解的是，前导序列索引是前导序列的索引，前导序列索引与前导序列是一一对应的关系，在本申请中既可以采用前导序列对应确定用户，也可以采用前导序列索引确定对应的用户，两者从实质上是一致的，本发明并不对此进行限定。
随机接入序列根据小区配置的循环移位值和根序列起始索引产生，每个小区最多可以有64个随机接入序列。具体地，用户设备获得下行同步后，会解析到基站小区广播的系统消息。用户中的从系统消息中获取基站小区的PRACH配置，PRACH配置包括一个根序列(协议规定的838个可选根序列)索引和循环移位值(Ncs)，及允许发送随机接入序列的子帧位置及频域位置。以配置的根序列为基础，用户设备随机选取(某些场景下由基站分发)一个前导序列索引(Preamble ID)，结合循环移位值，将根序列循环移位得到本次随机接入所使用的随机接入序列。前导序列索引的取值范围为0～63，表示根序列移位的次数；循环移位值为每次移位的位数。
基站检测随机接入序列时，周期性的在允许用户设备发送随机接入序列的子帧位置和频域位置上检测信号，具体做法是和配置的根序列做相关运算，根据有效峰值出现在相关后序列的位置，可以计算出Preamble ID，并计算出空口时延值，从而可以进行上行同步的调整。
由于循环移位值的不同，所用到的根序列个数也不尽相同，如果单个根序列不够产生小区的随机接入序列个数，从根序列起始索引往下取下一个根序列。
发明人发现，通常虚警出的前导序列索引(Preamble ID)是相对固定的。从特定PCI下的邻小区SRS(Sounding Reference Signal，探测参考信号也称为探测导频)序列和本小区根序列相关的仿真结果，可以看到两个序列的相关值很高，相关后得到序列上有很多超过随机接入序列的检测门限的峰值，这都可能因为超过检测门限而被判定有用户设备需要接入，并且检测出的前导序列索引比较有规律，固定在几个索引号上。在此种SRS固定干扰及类似固定干扰长期存在的情况下，随机序列的检测会出现长期的高概率虚警。
对于干扰源的分析，根据现场反馈的问题和相关的仿真结果，当本小区的PRACH配置和邻区的SRS有时频位置重合并且邻区的物理小区ID(PCI)满足一定要求时，邻区满足一定规律的SRS信号会成为本小区的固定干扰源，导致本区的PRACH会出现高概率的虚警，并且虚警出的前导序列索引(Preamble ID)是相对固定的。其中，物理小区ID决定SRS信号的配置。如图2所示，是特定PCI下的SRS接收信号和根序列的仿真结果。从图2中可以看到两个序列的相关值比较高，很容易超过随机接入序列的检测门限，从而检测出不存在的用户，并且检测出的用户比较有规律，前导序列索引固定在几个索引号上。
本发明实施例提供的用户筛选方法还可包括：
判断所述当前TTI内检测到的用户数量是否超过所述TTI内能够处理的用户上限；
若所述判断结果为所述当前TTI内检测到的用户数量超过所述TTI内能够处理的用户上限，丢弃信号质量测量值低于预设门限的用户，直至剩余的用户数量不超出所述当前TTI内能够处理的用户上限。
图3为本发明另一实施例提供的用户筛选方法的流程图。如图3所示，用户筛选方法包括：
步骤31、基站判断当前TTI传输时间间隔内检测到的用户数量是否超过当前TTI内能够处理的用户上限；若已超过，则执行步骤32，否则，按通常的方法进行处理，例如直接将剩余的用户信息报给上层。
步骤32、基站丢弃信号质量测量值低于预设门限的用户；
步骤33、基站再判断当前TTI传输时间间隔内检测到的用户数量是否超过所述当前TTI内能够处理的用户上限，若是，则执行步骤34，否则，按通常的方法进行处理，如将剩余的用户信息报给上层。
步骤34、基站先丢弃所述同一根序列产生的前导序列对应的用户中出现的频率高的用户，再丢弃所述同一根序列产生的前导序列对应的用户中出现的频率低的用户，直至剩余的用户数量未超出当前TTI内能够处理的用户上限。
本实施例中，基站通过在确定当前TTI内检测到的用户数量超过当前TTI内能够处理的用户上限时，先丢弃信号质量测量值低于预设门限的用户，再丢弃同一根序列产生的前导序列对应的用户中出现频率较高的用户，进一步控制了干扰信号导致的随机接入虚警。
可以意识到的是，在本实施例中所提到的频率的高低是指对当前TTI内用户的频率进行排序，通过比较这些用户出现的频率得出频率的高低，可以不指频率的绝对值。
可以理解的是，采用丢弃信号质量测量值低于预设门限用户的方法对当前TTI内的用户进行筛选，以及采用丢弃同一根序列产生的前导序列对应的用户中出现频率较高的用户的方法对当前TTI内的用户进行筛选，这两种方式都可以实现本发明对用户的筛选，本发明并不对两种方式采用的先后顺序进行限定，其顺序可以调整。
例如，在另一实施例中，可以先执行根据同一根序列产生的同一随机接入序列的前导序列索引的频率丢弃相应的用户的步骤，在这之后包括：
判断当前TTI内检测到的用户数量是否超过该TTI内能够处理的用户上限；
若判断的结果为，当前TTI内检测到的用户数量超过该TTI内能够处理的用户上限，则丢弃信号质量测量值低于门限的用户，直至剩余的用户数量未超出当前TTI内能够处理的用户上限。如丢弃信干噪比测量值低于门限的用户。
图4为本发明实施例提供的另一种用户筛选方法的流程图。本实施例中，限定每TTI处理的用户数量上限，并且当前TTI检测到的用户数量超过用户上限时，限定每TTI处理的属于同一根序列的用户上限。
当每TTI检测到的用户数达到用户上限时，启动用户筛选流程：当有序列属于同一个根序列产生时，根据检测到的历史值记录，可以获知当前TTI中检测到的用户曾经出现的频率，再根据出现频率高低丢弃检测到的用户中由相同根序列产生的前导序列索引的用户，如先丢弃出现频率高的用户，再丢弃出现频率低的用户，直至剩余的用户数小于等于根序列限定用户数的上限。当根据上述筛选原则，用户数还超标或者所有的用户都属于不同的根序列时，再根据信干噪比(Signal to Interference Noise Ratio，SINR)来判断取舍。丢弃SINR最低的几个用户，具体如图4所示，包括：
步骤41、在物理层完成当前TTI的检测时，判断用户数是否超过门限，如超过门限，执行步骤42，启动筛选流程；否则，执行步骤45；其中门限可以是预先设置的上述用户数量的上限。
步骤42、对每个根序列下的Preamble ID进行筛选，按照历史出现的概率高低丢弃，直至小于等于每个根序列限定的用户数上限；
步骤43、判断剩余的用户数是否超过处理门限；若是，执行步骤44；否则，执行步骤45；其中，处理门限可以是预先设置的上述用户数量的上限。
步骤44、根据信干噪比(SINR)筛选，丢弃SINR较低的用户，直至满足处理门限；
步骤45、将剩余的用户信息上报高层即无线接入标准协议中的层2中的媒体接入控制层。
上述实施例针对高负载情况下，即对超出系统处理门限的情况下，对用户进行合法性筛选。使得LTE系统对于存在固定干扰源(如上述邻区SRS信号)的情况下，利用产生的虚警用户相对较有规律，通过比较历史统计概率的方法对虚警用户进行过滤，有效地抑制了虚警用户产生的不良影响，保证了真实用户设备的接入，以及在有干扰情况下真实用户设备的接入概率。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
图5为本发明实施例提供的一种用于用户筛选的基站的结构示意图。如图5所示，用于用户筛选的基站，用于执行上述图1所示实施例的方法，包括：判断单元51及第一处理单元52，判断单元51与第一处理单元52相连。
判断单元51用于判断当前TTI内检测到的用户数量是否超过当前TTI内能够处理的用户上限；第一处理单元52用于若判断单元51确定当前TTI内检测到的用户数量已超过当前TTI内能够处理的用户上限，则丢弃同一根序列产生的前导序列对应的用户。如第一处理单元52可具体用于根据用户出现的频率丢弃同一根序列产生的前导序列对应的用户。如第一处理单元52可具体用于对同一根序列产生的前导序列对应的用户中出现的频率高低进行降序排列，按照排列的先后顺序丢弃所述用户。具体地，可先丢弃同一根序列产生的前导序列对应的用户中出现的频率高的用户，再丢弃同一根序列产生的前导序列对应的用户中出现的频率低的用户。第一处理单元52可以根据出现的频率丢弃同一根序列产生的前导序列对应的用户，如先丢弃出现频率高的用户，再丢弃出现频率低的用户，直至剩余的用户数小于等于根序列限定用户数的上限。当根据上述筛选原则，用户数还超标或者所有的用户都属于不同的根序列时，第一处理单元52可根据信号质量测量值再次丢弃信号质量测量值低于预设门限的用户。
图6为本发明实施例提供的另一用于用户筛选的基站的结构示意图。本实施例中基站与图5所示实施例类似，区别在于还包括第二处理单元。如图6所示，基站用于执行上述图3所示实施例的方法，包括：判断单元51、第一处理单元52及第二处理单元61，判断单元51与第一处理单元52及第二处理单元61相连。
第二处理单元61用于若判断单元51确定当前TTI内检测到的用户数量超过该TTI内能够处理的用户上限，则丢弃信号质量测量值低于预设门限的用户，直至剩余的用户数量不超出当前TTI内能够处理的用户上限。如第二处理单元61具体用于根据SINR，丢弃SINR低于预设门限的用户。具体操作详见上述方法实施例中的说明。
上述基站实施例中，基站通过判断单元获知当前检测到的用户数量是否超过用户上限，即是否属于高负载，通过处理单元对在高负载下检测到的用户进行检测丢弃处理，有效控制了干扰信号导致的随机接入虚警，解决了虚警导致的正常用户被丢弃的问题。
上述方法及装置实施例在系统随机接入的用户数超过门限，系统负载较高的情况下，对随机接入用户进行合法性筛选，筛选的原则是：当有前导序列索引由同一个根序列产生时，根据检测到的历史值记录，根据出现频率高低丢弃具有相同前导序列索引的用户，直至待处理的用户数小于等于限定的同一根序列产生的用户数的上限；当根据上述筛选原则，用户数还超标或者所有的用户都属于不同的根序列时，再根据测量值SINR的高低来判断取舍。当然，也可以先根据用户信号质量测量值SINR的高低筛选用户，然后再根据用户出现频率的高低丢弃具有相同前导序列索引的用户。本发明实施例对此不作限制。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种用户筛选方法，其特征在于，包括：
判断当前TTI传输时间间隔内检测到的用户数量是否超过所述当前TTI内能够处理的用户上限；
若已超过，则丢弃同一根序列产生的前导序列对应的用户，所述前导序列对应的用户为虚警用户，所述虚警用户为邻区用户发送探测参考信号SRS干扰所致。
2.根据权利要求1所述的用户筛选方法，其特征在于，所述丢弃同一根序列产生的前导序列对应的用户，包括：
根据所述用户出现的频率丢弃同一根序列产生的前导序列对应的用户。
3.根据权利要求2所述的用户筛选方法，其特征在于，根据所述用户出现的频率丢弃同一根序列产生的前导序列对应的用户，包括：
对所述同一根序列产生的前导序列对应的用户中出现的频率高低进行降序排列，按照所述排列的先后顺序丢弃所述用户。
4.根据权利要求1-3任一项所述的用户筛选方法，其特征在于，还包括：
判断所述当前TTI内检测到的用户数量是否超过所述TTI内能够处理的用户上限；
若所述判断结果为所述当前TTI内检测到的用户数量超过所述TTI内能够处理的用户上限，丢弃信号质量测量值低于预设门限的用户，直至剩余的用户数量不超出所述当前TTI内能够处理的用户上限。
5.根据权利要求4所述的用户筛选方法，其特征在于，所述丢弃信号质量测量值低于预设门限的用户，包括：丢弃信干噪比测量值低于预设门限的用户。
6.一种用于用户筛选的基站，其特征在于，包括：
判断单元，用于判断当前TTI传输时间间隔内检测到的用户数量是否超过所述当前TTI内能够处理的用户上限；
第一处理单元，用于若所述判断单元确定所述当前TTI内检测到的用户数量已超过所述当前TTI内能够处理的用户上限，丢弃同一根序列产生的前导序列对应的用户，所述前导序列对应的用户为虚警用户，所述虚警用户为邻区用户发送探测参考信号SRS干扰所致。
7.根据权利要求6所述的基站，其特征在于，所述第一处理单元具体用于根据所述用户出现的频率丢弃所述同一根序列产生的前导序列对应的用户。
8.根据权利要求7所述的基站，其特征在于，所述第一处理单元具体用于对所述同一根序列产生的前导序列对应的用户中出现的频率高低进行降序排列，按照所述排列的先后顺序丢弃所述用户。
9.根据权利要求6-8任一项所述的基站，其特征在于，还包括：
第二处理单元，用于若所述判断单元确定所述当前TTI内检测到的用户数量超过所述TTI内能够处理的用户上限，丢弃信号质量测量值低于预设门限的用户，直至剩余的用户数量不超出所述当前TTI内能够处理的用户上限。
10.根据权利要求9所述的基站，其特征在于，所述第二处理单元具体用于丢弃信干噪比测量值低于预设门限的用户。
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