基于竞争的上行接入方法、装置及系统技术领域
本发明涉及无线通信技术，特别涉及一种基于竞争的上行接入方法、装
置及系统。
背景技术
蜂窝移动电话给人们的通信带来了极大的方便，第二代全球移动通信系
统(GSM，Global System for Mobile Communication)采用数字通信技术，进
一步提高了移动通信的通话质量。第三代合作伙伴项目(3GPP，3rd Generation
Partnership Project)作为移动通信领域的重要组织，极大地推动了第三代移
动通信技术(3G，The Third Generation)的标准化进展，制定了一系列包括
宽带码分多址接入(WCDMA，Wide Code Division Multiple Access)、高速
下行分组接入(HSDPA，High Speed Downlink Packet Access)、高速上行分
组接入(HSUPA，High Speed Uplink Packet Access)等在内的通信系统规范。
为了应对宽带接入技术的挑战，并满足日益增长的新型业务的需求，
3GPP在2004年底启动了3G长期演进(LTE，Long Term Evolution)技术的
标准化工作，希望进一步提高频谱效率，改善小区边缘用户的性能，降低系
统延迟，为高速移动用户提供更高速率的接入服务等。
为了提升用户体验，3GPP标准要求用户设备(UE)从睡眠(dormant)
状态转换到活动(active)状态的时延应小于10毫秒，而现有的UE上行接
入方法却无法满足这一要求。为此已提出了一种基于竞争的上行接入的方法。
如图1所示，该方法主要包括如下步骤：
步骤101：确定用于竞争接入的标识(CB-RNTI)。
本步骤可以通过以下两种方式实现：
方式一：在UE接入基站时，基站通知UE所采用的CB-RNTI，例如基
站可以通过无线资源控制(RRC)信令。
方式二：预先设置CB-RNTI，基站和UE采用预设的CB-RNTI，在这种
方式下，基站和UE之间不需要交互信令。
在本方法中，CB-RNTI用于标识基站在下行控制信道(PDCCH)中发
送的竞争接入许可信令，UE用此标识监测PDCCH中的竞争接入许可信令。
步骤102：当上行有空闲资源时，基站在下行控制信道上发送由CB-RNTI
标识的竞争接入许可信令，通知UE上行空闲资源的位置、大小以及UE所
采用上行参考信号(RS，Reference Signal)的循环移位值。
其中，基站通过竞争接入许可信令中的循环移位域携带上行参考信号的
循环移位值。
步骤103：UE通过CB-RNTI监测PDCCH中的竞争接入许可信令，如
果监测到竞争接入许可信令并且有数据需要发送，则按照所监测竞争接入许
可信令中携带的上行参考信号的循环移位值确定上行参考信号序列，并按照
上行空闲资源的大小将需要发送的数据映射到竞争接入许可信令指定的上行
空闲资源的位置上。
通过上述方法UE可以实现较快速的上行接入，但是如果有多个UE同
时有数据需要发送，则可能会发生数据包的碰撞。这是由于在上述方法中，
基站下发的竞争接入许可信令中用于信道估计的上行参考信号的循环移位值
是唯一指定的，也即UE在上行接入过程中可以使用的上行参考信号是唯一
确定的，这样一来，在多个UE同时有数据需要发送的情况下，这些UE将
使用相同的上行参考信号，在这种情况下，就会产生上行数据包的碰撞。由
于产生碰撞的上行数据包均使用相同的上行参考信号，基站无法完成对不同
UE上行信道的估计，从而无法同时进行多个用户数据包的检测。此时，这
些UE需要重传发生碰撞的数据包，由此会大大增加数据包的传输时延。
发明内容
有鉴于此，本发明的实施例提供了一种基于竞争的上行接入方法以及系
统，以有效降低数据包的传输时延。
本发明实施例所提出的基于竞争的上行接入方法包括：定义UE可以选
择的至少一种上行接入模式，并建立与所述至少一种上行接入模式对应的索
引；在上行有空闲资源时确定用于竞争接入的标识CB-RNTI以及所涉及上行
接入UE使用的上行接入模式；基站在下行控制信道上发送由CB-RNTI标识
的竞争接入许可信令，通知UE与其所使用的上行接入模式对应的索引；以
及UE通过CB-RNTI监测下行控制信道中的竞争接入许可信令，如果监测到
竞争接入许可信令并且有数据需要发送，则根据竞争接入许可信令中携带的
与上行接入模式对应的索引确定自身上行接入所采用的上行接入模式。
其中，定义用户设备UE可以选择的至少一种上行接入模式并建立与所
述至少一种上行接入模式对应的索引包括：预先同时在基站和UE存储一个
记录所述至少一种上行接入模式及其对应索引的表格；或者包括：预先同时
在基站和UE存储多个记录所述至少一种上行接入模式及其对应索引的表
格，基站通过下行控制信令通知UE所涉及上行接入采用其中哪个表格；又
或者包括：基站定义所述至少一种上行接入模式及其对应的索引，并通过下
行控制信令通知UE自身定义的所述至少一种上行接入模式及其对应的索
引。
其中，上述上行接入模式包括由UE上行接入时所使用的上行参考信号
的循环移位值标识的一个UE上行接入的模式、通过UE上行接入时所使用
的上行参考信号的多个循环移位值区分的多个UE上行接入的模式、由UE
上行接入时所使用的子带/时隙标识的一个UE上行接入的模式、通过UE上
行接入时所使用的多个子带/时隙区分的多个UE上行接入的模式、或者通过
UE上行接入时所使用的上行参考信号的循环移位值以及子带/时隙区分的多
个UE上行接入的模式。
若上行接入模式为通过UE上行接入时所使用的上行参考信号的循环移
位值区分的多个UE上行接入的模式，则区分所述多个UE上行接入的模式
的多个上行参考信号的循环移位值之间具有最大的距离；而若所述上行接入
模式为通过子带区分的多个UE上行接入的模式，则区分所述多个UE上行
接入的模式的多个子带的带宽相同或不同。
上述通知UE与其所使用的上行接入模式对应的索引包括：通过竞争接
入许可信令中上行参考信号的循环移位域携带所述索引。
上述确定所涉及上行接入中UE使用的上行接入模式包括：根据业务量、
碰撞概率、基站接收天线的数目、上行空闲资源的数量和用户的业务类型之
一或其任意组合确定所涉及上行接入中UE使用的上行接入模式。
在确定了自身上行接入所采用的上行接入模式之后，该方法进一步包
括：如果自身上行接入所采用的上行接入模式仅提供了一个接入机会，则UE
根据所述上行接入模式确定自身上行接入时所采用的上行参考信号的循环移
位值和/或子带，并根据竞争接入许可信令指示的上行空闲资源的大小将需要
发送的数据映射到竞争接入许可信令指定的上行空闲资源的位置上；如果自
身上行接入所采用的上行接入模式提供了多个接入机会，则UE从所述上行
接入模式定义的上行参考信号的循环移位值和/或子带中选择自身上行接入
时所采用的上行参考信号的循环移位值和/或子带，然后根据竞争接入许可信
令指示的上行空闲资源的大小将需要发送的数据映射到竞争接入许可信令指
定的上行空闲资源的位置上。
上述进一步包括：基站根据自身确定的所涉及上行接入中UE使用的上
行接入模式进行一个或多个上行信道的信道估计以及数据检测，并通过数据
检测的结果获知数据包的碰撞概率信息。
本发明实施例所述的基站包括：
上行接入模式确定单元，用于定义UE可以选择的至少一种上行接入模
式，并建立与所述至少一种上行接入模式对应的索引；
上行接入模式选择单元，用于在上行有空闲资源时，确定所涉及上行接
入UE使用的上行接入模式；以及
竞争接入许可单元，用于在下行控制信道上发送由CB-RNTI标识的竞
争接入许可信令，通知UE与其所使用的上行接入模式对应的索引。
其中，上行接入模式确定单元包括：一个记录所述至少一种上行接入模
式及其对应的索引的表格。或者上行接入模式确定单元包括：多个表格，用
于存储所述至少一种上行接入模式及其对应的索引；上行接入模式确定模块，
用于从所述多个表格中确定所涉及上行接入使用的表格；以及上行接入模式
通知模块，用于通知UE所涉及上行接入使用的表格。又或者上行接入模式
确定单元包括：上行接入模式定义模块，用于定义所述至少一种上行接入模
式及其对应的索引；以及上行接入模式通知模块，用于通知UE所述至少一
种上行接入模式及其对应的索引。
上述上行接入模式选择单元根据业务量、碰撞概率、基站接收天线的数
目、用户的业务类型以及上行空闲资源的数量之一或其任意组合确定所涉及
上行接入中UE使用的上行接入模式。
上述基站进一步包括：数据检测单元，用于根据确定的所涉及上行接入
中UE使用的上行接入模式同时进行一个或多个上行信道的信道估计以及数
据检测，并通过数据检测获取数据包的碰撞概率信息。
本发明实施例所述的UE包括：
上行接入模式存储单元，用于存储UE可以选择的至少一种上行接入模
式及其对应索引；以及
竞争接入许可监测单元，用于通过竞争接入的标识CB-RNTI监测下行
控制信道中的竞争接入许可信令，如果监测到竞争接入许可信令并且有数据
需要发送，则根据竞争接入许可信令中携带的与上行接入模式对应的索引确
定自身上行接入所采用的上行接入模式。
其中，上行接入模式存储单元包括：一个存储所述至少一种上行接入模
式及其对应的索引的表格。或者上行接入模式存储单元包括：多个表格，用
于存储所述至少一种上行接入模式及其对应的索引；以及上行接入模式确定
模块，用于根据基站的通知从所述多个表格中确定所涉及上行接入使用的表
格。又或者上行接入模式存储单元接收并存储基站通知的所述至少一种上行
接入模式及其对应的索引。
本发明实施例还公开了包括上述基站以及UE的上行接入系统。
由此可以看出，本发明通过显式的方式仅通过一次许可就可以为UE提
供一个或多个上行接入的机会，基站可以同时检测和接收多个UE的上行数
据包，而不受下行控制信道公共搜索空间容量的限制，这样，可以大大降低
数据包的传输时延，即使在碰撞发生时也可以大大改善UE上行接入的性能；
其次，基站能够灵活的根据自身的天线情况、自身空闲资源的多少以及上行
接入数据包的碰撞等因素进行自适应地进行参数调整，以确定UE的上行接
入模式，从而获取最优的信道估计性能，并降低计算的复杂度；再次，通过
设计UE可以选择的上行接入模式可以获取最优的信道估计性能，从而提高
数据检测的性能；最后，由于通过显式的通知方式而不需要基站进行盲检测，
因而对基站的复杂度要求不高。此外，显示的通知方式可以灵活的适用于不
同天线配置的基站。
附图说明
图1为现有一种基于竞争的上行接入方法的流程图；
图2为本发明实施例所述的基于竞争的上行接入方法的流程图；
图3为本发明实施例所述的基站的内容结构示意图；
图4为本发明实施例所述的UE的内部结构示意图；
图5(a)和(b)显示了现有基于竞争的上行接入方案和本发明所提方
案的时延的性能；
图6(a)显示了采用现有基于竞争的上行接入方案时上行接入时延的分
布性能；
图6(b)和(c)分别显示了采用本发明所提方案在一次许可中为UE
提供2个和8个上行接入机会时的时延分布性能。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举
实施例，对本发明作进一步详细说明。
为了解决多个UE在上行接入过程中的可能出现的上行数据包的碰撞问
题，本发明的实施例提供了一种基于竞争的上行接入方法，该方法通过显式
的方式能通过一次许可为UE提供一个或多个上行接入的机会，从而在有多
个UE同时有数据需要发送的情况下提高UE上行接入的成功率，进而提高
UE上行接入的性能。图2显示了本实施了所述的基于竞争的上行接入方法
的流程。如图2所示，该方法主要包括：
步骤201：定义UE可以选择的至少一种上行接入模式并确定与所述至
少一种上行接入模式对应的索引。
在本实施例中，上述上行接入模式是指由UE上行接入时所使用的上行
参考信号的循环移位值标识的一个UE上行接入的模式或通过UE上行接入
时所使用的上行参考信号的多个循环移位值区分的多个UE上行接入的模
式；或者是指由UE上行接入时所使用的子带(Subband，即若干子载波的集
合)/时隙标识的一个UE上行接入的模式或通过多个子带/时隙区分的多个
UE上行接入的模式；又或者通过UE上行接入时所使用的上行参考信号的循
环移位值以及子带/时隙区分的多个UE上行接入的模式。进一步，上述上行
接入模式还可以包含其他内容。需要说明的是，在本实施例中，每一种上行
接入模式均定义了一种或多种接入机会，也即，每一种上行接入模式能够支
持一个或多个UE同时接入。例如，每一种上行接入模式可以包含一个或多
个上行参考信号的循环移位值，如果包含多个上行参考信号的循环移位值，
UE可以任意选择其中一个作为其上行参考信号的循环移位值；或者每一种
上行接入模式可以包含一个或多个子带，如果包含多个子带，UE可以任意
选择其中一个作为其上行接入时使用的子带；又或者每一种上行接入模式可
以包含一个或多个上行参考信号的循环移位值以及子带的组合，如果包含多
个上行参考信号的循环移位值以及子带的组合，UE可以任意选择其中一个
组合作为其上行接入时使用的上行参考信号的循环移位值以及子带。需要说
明的是，如果上行接入模式包括多个上行参考信号的循环移位值，则多个上
行参考信号的循环移位值之间最好具有最大的距离，以获得最佳的信道估计
性能；而若上行接入模式包括多个子带，则多个子带的带宽可以相同也可以
不同。
已知若上行接入模式使用n比特(bit)长的索引，则最多可以确定2n
种UE可以选择的上行接入模式。例如，若使用3bit长的索引，则最多可以
确定8种UE可以选择的上行接入模式。当然，上行接入模式还包含其他内
容，例如在子带上划分出的一个或多个时隙。如果包含多个时隙，则UE可
以任意选择其中一个时隙作为其上行接入的时隙。
另外，为了能够根据UE上行接入时的碰撞情况动态调整上行接入模式
提高UE上行接入的性能，在本步骤中所确定UE可以选择的至少一种上行
接入模式最好对应不同的最大支持的用户数。这样，在碰撞的概率较小时，
则可以选择支持用户数较少的上行接入模式；而在碰撞的概率较大时，则可
以选择支持用户数较多的上行接入模式。
如下的表1至5分别给出了5组在本步骤中确定的上行接入模式、其索
引以及其最大支持的用户数的示例。在表1至5所示的示例中，索引的长度
均为3bit。
索引
定义
最大支持的用户数
000
{α1}
1
001
{α1，α2}
2
010
{α1，α2，α3}
3
011
{α1，α2，α3，α4}
4
100
{α1，α2，α3，α4，α5}
5
101
{α1，α2，α3，α4，α5，α6}
6
110
{α1，α2，α3，α4，α5，α6，α7}
7
111
{α1，α2，α3，α4，α5，α6，α7，α8}
8
表1
从上述表1可以看出，确定的UE可以选择的至少一种上行接入模式共
有8种，分别最多可以支持1至8个UE同时接入。并且在本例中，每一种
上行接入模式定义的是一个或多个UE上行接入时所使用的上行参考信号的
循环移位值α1，α2，α3，α4，α5，α6，α7，α8。
索引
定义
最大支持的用户数
000
1个子带
1
001
2个子带，相同带宽
2
010
2个子带，不同带宽
2
011
2个子带，相同带宽
3
100
2个子带，不同带宽
3
101
4个子带，相同带宽
4
110
4个子带，不同带宽
4
111
8个子带，相同带宽
8
表2
从上述表2可以看出，确定的UE可以选择的至少一种上行接入模式共
有8种，分别最多可以支持1、2、3、4以及8个UE。并且在本例中，每一
种上行接入模式定义的是一个或多个子带。
表3
从上述表3可以看出，确定的UE可以选择的至少一种上行接入模式共
有8种，分别最多可以支持1、2、4、8以及16个UE。并且在本例中，上
行接入模式定义的是UE上行接入时所使用的上行参考信号的循环移位值
α1，α2，α3，α4，α5，α6，α7，α8和子带的组合。
表4
从上述表4可以看出，确定的UE可以选择的至少一种上行接入模式共
为8种，分别最多可以支持4、6、8、12、16以及24个UE。并且在本例中，
上行接入模式定义的是UE上行接入时所使用的上行参考信号的循环移位值
α1，α2，α3，α4，α5，α6，α7，α8和子带的组合。
表5
从上述表5可以看出，确定的UE可以选择的至少一种上行接入模式共
有8种，分别最多可以支持1、2、4、8以及16个UE。并且在本例中，上
行接入模式定义的是UE上行接入时所使用的上行参考信号的循环移位值
α1，α2，α3，α4，α5，α6，α7，α8和子带的组合。例如，当此域取值101时，代表4有个
接入机会。上行空闲资源分为两个子带，每个子带上用多天线信号处理支持
两个用户。α1，α2，α3，α4代表参考信号循环移位域的取值。如果循环移位值之间
的最大差值为12，那么设置|α1-α2|＝6，|α3-α4|＝6，即使得α1和α2、α3和α4之间
具有最大的距离，则可以获得最优的信道估计性能。
需要说明的是，上述表1至表5给出的仅是在上述步骤201所确定的
UE可以选择的上行接入模式的具体示例，在实际应用中也可以根据实际情
况从各种可能存在的上行接入模式中选择一部分作为UE可以选择的上行接
入模式。此外，在确定上行接入模式的过程中，如该上行接入模式包括多个
上行参考信号的循环移位值，则可以通过设计这些循环移位值之间的差值以
获得最佳的信道估计性能(例如，循环移位值两两之间的差值越大则信道估
计性能越好)；而如该上行接入模式包括多个子带，则这多个子带带宽的大
小可以相同也可以不同，这样，在小区中UE具有不同业务种类时，能够获
得最优的性能。
在本实施例中，可以通过增加上行参考信号的循环移位值的个数、增加
子带的数目或者同时增加上行参考信号的循环移位值的个数以及子带的数目
来增加上行接入模式可以最多支持的用户数。
另外需要说明的是，由于根据接收天线数目的不同，不同基站能够支持
的上行接入模式也是不同的，也即对于某些基站而言，有些上行接入模式是
不能得到支持的，因此，在本步骤中，基站还可能需要根据自身接收天线的
数目从自身能够支持的上行接入模式中确定UE可以选择的上行接入模式。
步骤202：当上行有空闲资源时，确定用于竞争接入的标识(CB-RNTI)。
如前所述，本步骤可以通过以下两种方式实现。方式一：在UE接入基
站时，基站通知UE所采用的CB-RNTI，例如基站通过RRC信令通知UE。
方式二：预先设置CB-RNTI，基站和UE采用预先设置的CB-RNTI。
在本发明中，CB-RNTI用于标识基站在PDCCH中发送的竞争接入许可
信令，UE用此标识监测PDCCH中的竞争接入许可信令。
步骤203：基站确定所涉及上行接入UE使用的上行接入模式。
在本步骤中，基站可以根据如下参数之一或其任意组合确定本次上行接
入UE使用的上行接入模式。这些参数包括：
(1)业务量(Traffic Load)：若业务量较大，则说明希望接入的UE
较多，此时上行接入的碰撞概率较大，因此，需要采用能支持较多用户数的
上行接入模式，以提高能够支持的用户数；
(2)碰撞概率：通常情况下，基站会记录之前上行接入时的碰撞概率
信息，若发现上行接入时的碰撞概率在增大，则需要采用能支持较多用户数
的上行接入模式，以提高能够支持的用户数；
(3)基站接收天线的数目：由于在一些接收天线数目下基站对于有些
上行接入模式是不能支持的，因此，在本步骤中，基站需要根据自身接收天
线的数目选择自身能够支持的上行接入模式；
(4)用户的业务类型：子带带宽的大小取决于用户的业务类型。例如，
对于语音、网页浏览等业务，可以使用带宽较小的子带作上行接入；而对于
视频、下载等业务可以使用带宽较大的子带作上行接入。若有多种类型业务，
则可以采用包含不同带宽的多个子带的上行接入模式；以及
(5)上行空闲资源的数量：所选择上行接入模式中所包含子带的数目
取决于上行空闲资源的多少和子带带宽的大小。
步骤204：基站在下行控制信道上发送由CB-RNTI标识的竞争接入许可
信令，通知UE所采用的上行接入模式的索引。
在本实施例中，基站可以在竞争接入许可信令中的循环移位域携带UE
所采用的上行接入模式的索引。根据现有标准的规定，竞争接入许可信令中
循环移位域的长度为3bit，因此，在本实施例中，所确定的UE所采用的上
行接入模式的索引也最好为3bit，这样可以与现有标准兼容，而不需要增加
新的信令，从而不会增加UE控制信令盲检测的复杂度。当然，如果需要定
义更多的上行接入模式，也可以改变竞争接入许可信令中循环移位域的长度，
以更好满足UE上行接入的需要。
步骤205：UE通过CB-RNTI监测下行控制信道中的竞争接入许可信令，
如果监测到竞争接入许可信令并且有数据需要发送，则根据竞争接入许可信
令中携带的上行接入模式的索引确定自身上行接入所采用的上行接入模式。
在确定了自身上行接入所采用的上行接入模式之后，如果自身上行接入
所采用的上行接入模式仅提供了一个接入机会，则UE根据所述上行接入模
式确定自身上行接入时所采用的上行参考信号的循环移位值和/或子带，并根
据竞争接入许可信令指示的上行空闲资源的大小将需要发送的数据映射到竞
争接入许可信令指定的上行空闲资源的位置上；如果该上行接入模式提供了
多个接入机会，则UE从中选择一个接入机会，也即从该上行接入模式定义
的上行参考信号的循环移位值和/或子带中选择自身上行接入时所采用的上
行参考信号的循环移位值和/或子带，然后根据竞争接入许可信令指示的上行
空闲资源的大小将需要发送的数据映射到竞争接入许可信令指定的上行空闲
资源的位置上。在此过程中，UE可以随机选择接入机会，不过在子带具有
不同的带宽时，UE可以根据自身的业务类型选择合适带宽的子带。
由于在本实施例所述的方法中，可能同时有多个UE进行上行接入，基
站需要根据自身确定的所涉及上行接入中UE使用的上行接入模式同时进行
一个或多个上行信道的信道估计以及数据检测，并通过数据检测的结果获知
数据包的碰撞概率信息。此时，如果存在正确的数据包，则通过物理混合重
传指示信道(PHICH)发送确认(ACK)消息并向发送该数据包的UE发送
专用上行许可消息(Dedicate Uplink Grant)表明上行接入成功，这样，收到
了Dedicate Uplink Grant消息的UE不会再参与上行接入的竞争，而没有收到
Dedicate Uplink Grant消息的UE将会重新执行上行接入过程。相反，如果经
过数据检测发现不存在正确的数据包，则基站会通过PHICH发送NACK消
息，此时，由于碰撞概率的增加，可以重新选择支持更多UE的上行接入模
式来增加接入机会。
当然，对于数据包的重传也可以采用现有的基于竞争的上行重传机制来
实现。
此外需要说明的是，为了实现本实施例所述的方法，基站和UE均需要
知道在上述步骤201确定的UE可以选择的至少一种上行接入模式及其索引。
在实际应用中，可以同时在基站和UE预存一个表格，表格中记录在上述步
骤201确定的UE可以选择的至少一种上行接入模式及其索引，例如表1～5
之一。这样在执行上述方法过程中，基站和UE可以通过直接传递上行接入
模式的索引来实现上行接入模式的配置。作为替换方案，也可以同时在基站
和UE预存多个表格，例如同时预存表1～5中的几个，这些表格中记录在上
述步骤201确定的UE可以选择的至少一种上行接入模式及其索引。并在执
行上述方法之前，基站通过下行控制信令通知UE需要采用哪个表格，这样
基站和UE就可以通过传递上行接入模式的索引来实现上行接入模式的配
置。但是，在这种方式之下，需要增加基站通知UE采用哪个表格的下行控
制信令。此外，基站还可以采用动态通知的方式，通过下行控制信令定期或
不定期的通知UE可以选择的上行接入模式及索引。但是在这种方式下，基
站和UE之间需要交互大量信息。
除了上述基于竞争的上行接入方法之外，本发明的实施例还给出了实现
上述方法的上行接入系统，包括：基站和UE。其中，基站的内部结构如图3
所示，主要包括：
上行接入模式确定单元301，用于定义UE可以选择的至少一种上行接
入模式并建立与所述至少一种上行接入模式对应的立索引；其中，上述上行
接入模式包括通过UE上行接入时所使用的上行参考信号的循环移位值区分
的一个或多个UE上行接入的模式、通过子带/时隙区分的一个或多个UE上
行接入的模式、或者通过UE上行接入时所使用的上行参考信号的循环移位
值以及子带/时隙区分的一个或多个UE上行接入的模式；
上行接入模式选择单元302，用于在上行有空闲资源时，确定所涉及上
行接入UE使用的上行接入模式；以及
竞争接入许可单元303，用于在下行控制信道上发送由CB-RNTI标识的
竞争接入许可信令，通知UE与其所使用的上行接入模式对应的索引。
其中，上行接入模式确定单元可以包括一个记录所述至少一种上行接入
模式及其对应的索引的表格。或者上行接入模式确定单元包括多个用于存储
所述至少一种上行接入模式及其对应的索引的表格以及用于从所述多个表格
中确定所涉及上行接入使用的表格的上行接入模式确定模块。又或者上行接
入模式确定单元包括用于定义所述至少一种上行接入模式及其对应的索引的
上行接入模式定义模块以及用于通知UE所述至少一种上行接入模式及其对
应的索引的上行接入模式通知模块。
UE的内部结构如图4所示，主要包括：
上行接入模式存储单元401，用于存储基站确定的UE可以选择的至少
一种上行接入模式及其索引；
竞争接入许可监测单元402，用于通过CB-RNTI监测下行控制信道中的
竞争接入许可信令，如果监测到竞争接入许可信令并且有数据需要发送，则
根据竞争接入许可信令中携带的上行接入模式的索引确定自身上行接入所采
用的上行接入模式。
其中，上行接入模式存储单元包括一个记录所述至少一种上行接入模式
及其对应的索引的表格。或者上行接入模式存储单元包括多个存储所述至少
一种上行接入模式及其对应的索引的表格以及用于根据基站的通知从所述多
个表格中确定所涉及上行接入使用的表格的上行接入模式确定模块。又或者
上行接入模式存储单元用于接收并存储基站通知的所述至少一种上行接入模
式及其对应的索引。
在上述基站中，上行接入模式选择单元302可以根据业务量、碰撞概率、
基站接收天线的数目、用户的业务类型以及上行空闲资源的数量之一或其任
意组合确定本次上行接入UE使用的上行接入模式。
上述基站还可以进一步包括：数据检测单元，用于根据确定的所涉及上
行接入中UE使用的上行接入模式同时进行一个或多个上行信道的信道估计
以及数据检测，并通过数据检测获取数据包的碰撞概率信息。具体而言，如
果存在正确的数据包，则通过PHICH发送确认消息并向发送该数据包的UE
发送专用上行许可消息(Dedicate Uplink Grant)；如果不存在正确的数据包，
则通过PHICH发送NACK消息。
从上述基于竞争的上行接入方法以及系统可以看出，本发明通过显式的
方式仅通过一次许可就可以为UE提供一个或多个上行接入的机会，使得基
站能够灵活的根据自身的天线情况、自身空闲资源的多少以及上行接入数据
包的碰撞等因素进行自适应地进行参数调整，以确定UE的上行接入模式，
从而获取最优的信道估计性能，并降低计算的复杂度；其次，基站可以同时
检测和接收多个UE的上行数据包，而不受下行控制信道公共搜索空间容量
的限制，这样，在碰撞发生时也可以大大改善UE上行接入的性能；再次，
通过设计UE可以选择的上行接入模式可以获取最优的信道估计性能，从而
提高数据检测的性能；最后，由于通过显式的通知方式而不需要基站进行盲
检测，因而对基站的复杂度要求不高可以适用于具有不同天线配置的基站。
为了验证本发明所提方案的时延性能和时延分布，对现有方案和本发明所提
方案进行了仿真。仿真过程中，假设业务模型为柏松分布，平均数据包到达
时间间隔为2秒；并且，碰撞概率按照如下公式(1)所示的时隙ALOHA模
型设置：
P ( k ) = e - G × G k k ! - - - ( 1 ) ]]>
其中，G＝λ×N，λ为数据包到达速率，N为用户数，k为同时发送的数
据包个数。
另外，假设每次重传会引起8毫秒的附加延时，最大的重传次数为4。
图5(a)和(b)显示了现有基于竞争的上行接入方案和本发明所提方
案的时延的性能。其中，图5(a)显示了在一次许可中为UE提供2个上行
接入机会时本发明所提方案的时延性能和现有基于竞争的上行接入方案的比
较；图5(b)显示了在一次许可中为UE提供8个上行接入机会时本发明所
提方案的时延性能和现有基于竞争的上行接入方案的比较。具体而言，在图
5(a)和(b)中，带圆形的曲线代表采用现有基于竞争的上行接入方案时上
行接入时延与用户数的关系曲线；带十字形、带三角形以及带正方形的曲线
分别代表发生碰撞时数据包恢复概率(Pr)为50％、80％和100％时采用本
发明所提方案时上行接入时延与用户数的关系曲线。从图5(a)和(b)可
以看出，本发明所提方案可以有效降低传输的时延并且随着一次许可中为UE
提供的上行接入机会数目M的增加所获得的增益也将增加。
图6(a)显示了采用现有基于竞争的上行接入方案时上行接入时延的分
布性能。图6(b)和(c)分别显示了采用本发明所提方案在一次许可中为
UE提供2个和8个上行接入机会时的时延分布性能。通过仿真可以发现，
在采用现有基于竞争的上行接入方案时上行接入时延的方差约为23.2毫秒；
而采用本发明所提方案时，若在一次许可中为UE提供2个上行接入机会，
上行接入时延的方差将减小至约7.1毫秒；若在一次许可中为UE提供8个
上行接入机会，上行接入时延的方差将减小至约4.1毫秒。从图6(a)、(b)
和(c)以及上述仿真结果可以看出，与现有的基于竞争的上行接入方案相比，
本发明所提方案具有更优的时延分布。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本
发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在
本发明的保护范围之内。