基站、用户设备及其接入方法与流程

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种基站、用户设备及其随机接入方法。

背景技术：

随着通信技术的发展，在越来越多的应用领域，例如在线游戏、虚拟现实、工业检测、车联网等领域，对通信时延的要求越来越高，用户期望通信的端到端时延越来越短，于是第五代移动通信技术(5G)应运而生。

第五代移动通信技术(5G)是新一代移动通信技术发展的主要方向，是未来新一代信息基础设施的重要组成部分。

现有技术中，在接入通信网络时，用户设备需要发起随机接入，以进行上行同步。但是，现有的用户设备的随机接入过程需要4步，存在着资源浪费，且效率低下的问题。

技术实现要素：

本发明实施例解决的技术问题是如何节省随机接入资源，并提高随机接入的效率。

为解决上述问题，本发明实施例提供了一种用户设备的随机接入方法，所述方法包括：向用户设备广播随机接入资源的配置信息，以使得所述用户设备获取随机接入资源的信息；接收所述用户设备使用所配置的随机接入资源发送的第一消息；从所述第一消息中解析出对应的随机接入前导码和随机接入关联信息；基于解析得到的随机接入关联信息，确定对应的随机接入响应的接收位置的信息；使用所确定的接收位置对应的子带资源向所述用户设备发送随机接入响应。

可选地，所述随机接入关联信息包括接入类型和接入目的中至少一种。

可选地，所述接入类型为：宽带类型或窄带类型。

可选地，所述接入目的为：请求系统消息或发送低时延数据。

可选地，当所述第一消息中的接入目的为请求系统消息时，所述随机接入响应中包括所述系统消息的调度信息，以使得所述用户设备基于所述系统消息的调度信息，获取所述系统消息。

可选地，当所述第一消息中的接入目的为发送时延数据时，采用与所述第一消息的发送时间具有1个TTI的时间间隔的时间，或优先向所述用户设备发送所述随机接入响应。

可选地，当所述第一消息中的接入目的为发送时延数据时，所述随机接入响应包括两次以上数据传输对应的资源调度信息。

本发明实施例还提供了另一种用户设备的随机接入方法，包括：获取基站所配置的随机接入资源的配置信息，并确定对应的随机接入资源；当进行随机接入时，使用所确定的随机接入资源向基站发送第一消息，所述第一消息包括随机接入前导码和接入关联信息的信息，以使得所述基站基于所述第一消息中解析得到的接入关联信息确定对应的随机接入响应的接收位置；在对应的随机接入响应的接收位置接收所述基站发送的随机接入响应。

可选地，所述随机接入关联信息包括接入类型和接入目的中至少一种。

可选地，所述接入类型为：宽带类型或窄带类型。

可选地，所述接入目的为：请求系统消息或发送低时延数据。

可选地，当所述第一消息中的接入目的为请求系统消息时，还包括：从所述随机接入响应中解析出所述系统消息的调度信息，并基于所述系统消息的调度信息，获取所述系统消息。

可选地，当所述第一消息中的接入目的为发送时延数据时，所述随机接入响应的接收时间与所述第一消息的发送时间之间具有1个TTI的时间间隔的时间，或优先发送。

可选地，当所述第一消息中的接入目的为发送时延数据时，所述方法还包括：从所述随机接入响应中解析出两次以上数据传输对应的资源调度信息；基于解析出的两次以上数据传输对应的资源调度信息，确定对应的数据传输资源；使用所确定的数据传输资源与所述基站之间进行数据传输。

本发明实施例还提供了一种基站，包括：广播单元，适于向用户设备广播随机接入资源的配置信息，以使得所述用户设备获取随机接入资源的信息；第一接收单元，适于接收所述用户设备使用所配置的随机接入资源发送的第一消息；第一解析单元，适于从所述第一消息中解析出对应的随机接入前导码和随机接入关联信息；第一确定单元，适于基于解析得到的随机接入关联信息，确定对应的随机接入响应的接收位置的信息；第一发送单元，适于使用所确定的接收位置对应的子带资源向所述用户设备发送随机接入响应。

可选地，所述随机接入关联信息包括接入类型和接入目的中至少一种。

可选地，所述接入类型为：宽带类型或窄带类型。

可选地，所述接入目的为：请求系统消息或发送低时延数据。

可选地，当所述第一消息中的接入目的为请求系统消息时，所述随机接入响应中包括所述系统消息的调度信息，以使得所述用户设备基于所述系统消息的调度信息，获取所述系统消息。

可选地，所述第一发送单元，适于当所述第一消息中的接入目的为发送时延数据时，采用与所述第一消息的发送时间最短的时间间隔向所述用户设备发送所述随机接入响应。

可选地，当所述第一消息中的接入目的为发送时延数据时，所述随机接入响应包括两次以上数据传输对应的资源调度信息。

本发明实施例还提供了一种用户设备，所述用户设备包括：第一获取单元，适于获取基站所配置的随机接入资源的配置信息，并确定对应的随机接入资源；第二发送单元，适于当进行随机接入时，使用所确定的随机接入资源向基站发送第一消息，所述第一消息包括随机接入前导码和接入关联信息的信息，以使得所述基站基于所述第一消息中解析得到的接入关联信息确定对应的随机接入响应的接收位置；第二接收单元，适于在对应的随机接入响应的接收位置接收所述基站发送的随机接入响应。

可选地，所述随机接入关联信息包括接入类型和接入目的中至少一种。

可选地，所述接入类型为：宽带类型或窄带类型。

可选地，所述接入目的为：请求系统消息或发送低时延数据。

可选地，所述用户设备还包括：第二获取单元，适于当所述第一消息中的接入目的为请求系统消息时，从所述随机接入响应中解析出所述系统消息的调度信息，并基于所述系统消息的调度信息，获取所述系统消息。

可选地，当所述第一消息中的接入目的为发送时延数据时，所述随机接入响应的接收时间与所述第一消息的发送时间之间具有1个TTI的时间间隔的时间，或优先发送。

可选地，所述用户设备还包括：第二解析单元，适于当所述第一消息中的接入目的为发送时延数据时，从所述随机接入响应中解析出两次以上数据传输对应的资源调度信息；第二确定单元，基于解析出的两次以上数据传输对应的资源调度信息，确定对应的数据传输资源；数据传输单元，适于使用所确定的数据传输资源与所述基站之间进行数据传输。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下的优点：

上述的方案，用户设备在进行随机接入时，使用基站广播的随机接入资源的配置信息确定对应的随机接入资源，并使用所确定的随机接入资源发送第一消息，由于第一消息中包括随机接入前导码和接入关联信息，可以使得基站基于所述接入关联信息确定对应的随机接入响应的接收位置并使用对应的子带资源发送随机接入响应，以使得不同接入类型的用户设备均可以正确接收到所述随机接入响应，从而可以提高随机接入的效率，且无需为不同接入类型的用户设备分别配置随机接入资源，可以节约随机接入资源。

进一步地，用户设备发送的第一消息中包括接入目的的信息，使得基站可以为不同接入目的的用户设备分配对应的资源，因而可以提高随机接入的效率。

进一步地，当所述第一消息中的接入目的为发送低时延数据时，基站可以采用与所述用户设备发送第一消息之间的时间间隔最短的时间，将随机接入响应发送至用户设备，可以满足用户设备的低时延数据传输的需求，提高数据传输的灵活性，满足用户设备的多样化数据传输需求。

进一步地，当所述第一消息中的接入目的为发送低时延数据时，基站可以在随机接入响应为用户设备配置两次以上的数据传输对应的资源的调度信息，以使得用户设备在随机接入过程中进行多次的数据传输，与仅可以进行一次数据传输的随机接入过程相比，可以提高数据传输的速度，因而可以满足用户设备的低时延数据传输的需求，提升用户的体验。

附图说明

图1是本发明实施例中的一种用户设备的随机接入方法的流程图；

图2是本发明实施例中的另一种用户设备的随机接入方法的流程图；

图3是本发明实施例中的一种用户设备的随机接入方法的信令交互流程图；

图4是本发明实施例中的一种基站的结构示意图；

图5是本发明实施例中的一种用户设备的结构示意图。

具体实施方式

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明实施例采用的技术方案通过用户设备在进行随机接入时，使用基站广播的随机接入资源的配置信息确定对应的随机接入资源，并使用所确定的随机接入资源发送第一消息和随机接入关联信息，可以使得基站基于所述接入关联信息确定对应的随机接入响应的接收位置并使用对应的子带资源发送随机接入响应，以使得不同接入类型的用户设备均可以正确接收到所述随机接入响应，从而可以提高随机接入的效率，并节约随机接入资源。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图1示出了本发明实施例中的一种用户设备的随机接入方法的流程图。参见图1，本发明实施例中的用户设备的随机接入方法，可以包括如下的步骤：

步骤S101：向用户设备广播随机接入资源的配置信息，以使得所述用户设备获取随机接入资源的信息。

在具体实施中，基站可以通过系统广播向所有接入类型的用户设备广播随机接入资源的配置信息，也即不同接入类型的用户设备可以使用同一随机接入资源池的资源进行随机接入。

步骤S102：接收所述用户设备使用所配置的随机接入资源发送的第一消息。

在具体实施中，所述第一消息中包括对应的随机接入前导码和接入关联信息。其中，接入关联信息可以包括接入类型和接入目的中至少一种，也即接入关联信息可以仅包括接入类型，或者仅包括接入目的，或者也可以同时包括接入类型和接入目的。此处接入类型是指用户设备的类型，如用户设备是支持宽带接入的还是仅支持窄带接入。

步骤S103：从所述第一消息中解析出对应的随机接入前导码和随机接入关联信息。

在具体实施中，基站在接收到用户设备发送的第一消息时，可以从所接收到的第一消息中解析出随机接入前导码和随机接入关联信息。其中，随机接入关联信息，用于基站确定用户设备的随机接入响应的接收位置。

步骤S104：基于解析得到的随机接入关联信息，确定对应的随机接入响应的接收位置的信息。

在具体实施中，随机接入关联信息与随机接入响应的接收位置具有对应关系，通过随机接入关联信息，便可以确定对应的随机接入响应的接收位置的信息。

步骤S105：使用所确定的接收位置对应的子带资源向所述用户设备发送随机接入响应。

在具体实施中，基站在确定随机接入响应的接收位置时，可以采用所确定的接收位置对应的子带资源向用户设备传输对应的随机接入响应，以使得用户设备可以准确地接收到基站发送的随机接入响应，并根据随机接入响应中的资源配置，向基站传输数据，直至随机接入过程结束。

对于窄带类型的用户设备，在其接入时，基站需要确保随机接入响应所占用的带宽不高于窄带类型用户设备的接收带宽。基站可以针对宽带和窄带类型的用户设备划分不同的子带用于传输随机接入响应。

与从基站侧对本发明实施例中的随机接入方法进行了描述，下面为从用户侧对本发明实例中的用户设备的随机接入方法进行介绍。

参见图2，本发明实施例中的另一种用户设备的随机接入方法可以包括如下的步骤：

步骤S201：获取基站所配置的随机接入资源的配置信息，并确定对应的随机接入资源。

步骤S202：当进行随机接入时，使用所确定的随机接入资源向基站发送第一消息。

在具体实施中，所述用户设备在所述第一消息中携带随机接入前导码和接入关联信息的信息，以使得所述基站基于所述第一消息中解析得到的接入关联信息确定对应的随机接入响应的接收位置。

步骤S203：在对应的随机接入响应的接收位置接收所述基站发送的随机接入响应。

上述的方案，用户设备在进行随机接入时，使用基站广播的随机接入资源的配置信息确定对应的随机接入资源，并使用所确定的随机接入资源发送第一消息，由于第一消息中包括随机接入前导码和接入关联信息，可以使得基站基于所述接入关联信息确定对应的随机接入响应的接收位置并使用对应的子带资源发送随机接入响应，以使得不同接入类型的用户设备均可以正确接收到所述随机接入响应，从而可以提高随机接入的效率，且无需为不同接入类型的用户设备分别配置随机接入资源，可以节约随机接入资源。

下面将对本发明实施例中的用户设备的随机接入方法做进一步详细的介绍。

参见图3所示的本发明实施例中的用户设备的随机接入方法，适于用户设备向基站发送上行数据，具体可以包括如下的步骤：

步骤S301：基站向用户设备广播随机接入资源的配置信息，以使得所述用户设备获取随机接入资源的信息。

在具体实施中，基站可以通过系统消息向所有接入类型的用户设备广播随机接入资源的配置的信息，处于空闲态的用户设备和处于连接态的用户设备均可以使用基站所广播的随机接入资源的配置信息对应的随机接入资源进行随机接入。换句话说，不同接入类型的用户设备，包括宽带类型的用户设备和窄带类型的用户设备，均可以使用同一个随机接入资源池中的随机接入资源进行随机接入，而不需要为不同的接入类型的用户设备配置不同的随机接入资源池，故可以降低随机接入资源配置的复杂性，并节省随机接入的资源。

步骤S302：当需要进行随机接入时，所述用户设备向所述基站发送第一消息。

在具体实施中，不同接入类型的用户设备可以根据基站所广播的随机接入资源的配置的信息，确定对应的随机接入资源，并在需要进行随机接入时，使用所确定的随机接入资源向基站发送第一消息。其中，所述第一消息包括随机接入前导码(Preamble)和随机接入关联信息。

在具体实施中，第一消息中的随机接入前导码可以占用一个传输时间间隔(Transmission Time Interval，TTI)内的部分正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)符号。例如，当一个TTI包括14个OFDM符号时，随机接入前导码可以占用一个TTI内的10个OFDM符号，随机接入关联信息可以占用剩余的4个OFDM符号。

在具体实施中，所述随机接入关联信息可以包括接入目的和接入类型中至少一种。其中，第一消息的接入类型可以为窄带类型或者宽带类型；第一消息的接入目的可以为请求系统消息或者发送低时延数据。

步骤S303：所述基站接收所述第一消息，从所述第一消息中解析出对应的随机接入前导码和随机接入关联信息，并基于解析得到的随机接入关联信息确定所述用户设备的随机接入响应的接收位置。

在具体实施中，基站在接收用户设备发送的第一消息时，可以对第一消息进行解析，以获取第一消息中携带的随机接入前导码和随机接入关联信息，并基于所获取的随机接入关联信息，确定随机接入响应的接收位置的信息。

步骤S304：所述基站使用所确定的接收位置对应的子带资源向用户设备发送所述随机接入响应。

在具体实施中，对于宽带类型的用户设备，其可以在全频段带宽上接收基站发送的随机接入响应。因此，基站可以根据实际的需要确定在全频段带宽上选取发送随机接入响应的接收位置，并在所选取的接收位置对应的子带资源上向用户设备发送随机接入响应。

对于窄带类型的用户设备，其仅可以在有限的带宽资源上接收基站发送的信息。因此，基站在确定第一消息中的接入类型为窄带类型时，仅可以使用小于或者等于窄带类型的用户设备的最大传输带宽的子带向用户设备传输随机接入响应。当然，用户设备在发送第一消息时，第一消息中的接入类型不仅可以包括窄带类型的信息，还包括窄带类型的用户设备的最大传输带宽的信息，以使得基站获取窄带类型的最大传输带宽的信息。

当用户设备发送的第一消息中的接入目的为请求系统消息时，第一消息中的接入目的可以具体包括获取何种类型的系统消息或哪一个系统消息块或哪些系统消息块。同时，基站也可以根据实际的需要采用不同的方式向用户设备传输所请求的系统消息。在发明一实施例中，基站可以采用广播的方式向用户设备发送所请求的系统信息。例如，对于系统消息块3，基站所发送的随机接入响应中包括用户设备所请求的系统消息的调度信息。用户设备在接收到基站发送的随机接入响应时，可以从随机接入响应中解析得到所请求的系统消息的调度信息，并根据解析得到的所请求的系统消息的调度信息，获取所请求的系统消息。在本发明另一实施例中，基站可以采用专用信令的方式向用户设备发送所请求的系统消息。此时，基站可以在用户设备随机接入成功后，通过RRC信令向用户设备发送所请求的系统消息。

在具体实施中，当第一消息中的接入目的为发送低时延数据时，为了满足用户设备的低时延数据传输需求，基站可以尽可能快地，如采用与第一消息的发送时间具有1个TTI的时间间隔的时间、或优先向用户设备发送对应的随机接入响应，并在随机接入响应中指示用户设备发送低时延数据的资源的配置信息，以使得用户设备可以使用对应得到资源发送低时延数据；或者，基站也可以在随机接入响应中为用户设备分配传输两次以上(包括两次)的低时延数据的资源的配置信息，以使得用户设备可以使用对应的资源向基站传输多于一次的低时延数据，从而可以满足用户设备的低时延数据的传输需求。

步骤S305：所述用户设备接收所述随机接入响应。

在具体实施中，用户设备在接收到基站发送的随机接入响应时，可以从所接收到的随机接入响应中解析出对应的资源的调度信息，基于解析出的调度信息确定对应的传输资源，并采用所确定的传输资源向基站发送数据，也即传输消息3(MSG3)。其中，对于空闲态的用户设备，消息3中包括RRC连接请求；对于实施切换的用户设备，消息3中包括对应的切换完成信息。最后，当基站在确定用户设备的数据传输完毕时，向用户设备发送对应的竞争解决消息，用户的随机接入过程结束。

以上对本发明实施例中的数据传输方法进行了详细的介绍，为使本领域技术人员更好地理解和实现本发明实施例，下面将对上述的方法对应的装置进行描述。

图4示出了本发明实施例中的一种基站的结构。参见图4，基站400可以包括广播单元401、第一接收单元402、第一解析单元403、第一确定单元404和第一发送单元405，其中：

广播单元401，适于向用户设备广播随机接入资源的配置信息，以使得所述用户设备获取随机接入资源的信息。

第一接收单元402，适于接收所述用户设备使用所配置的随机接入资源发送的第一消息。

第一解析单元403，适于从所述第一消息中解析出对应的随机接入前导码和随机接入关联信息。

第一确定单元404，适于基于解析得到的随机接入关联信息，确定对应的随机接入响应的接收位置的信息。在具体实施中，所述随机接入关联信息可以包括接入类型和接入目的中至少一种。其中，所述接入类型为：宽带类型或窄带类型；所述接入目的为：请求系统消息或发送低时延数据。

第一发送单元405，适于使用所确定的接收位置对应的子带资源向所述用户设备发送随机接入响应。

在本发明一实施例，当所述第一消息中的接入目的为请求系统消息时，如请求系统消息块1时，所述随机接入响应中包括所述系统消息的调度信息，以使得所述用户设备基于所述系统消息的调度信息，获取所述系统消息。

在本发明另一实施例中，所述第一发送单元405，适于当所述第一消息中的接入目的为发送时延数据时，采用与所述第一消息的发送时间具有1个TTI的时间间隔的时间；或者，优先向所述用户设备发送所述随机接入响应；或者，当所述第一消息中的接入目的为发送低时延数据时，所述随机接入响应包括两次以上数据传输对应的资源调度信息。

图5示出了本发明实施例中的一种用户设备的结构。参见图5，用户设备500可以包括第一获取单元501、第二发送单元502和第二接收单元503，其中：

第一获取单元501，适于获取基站所配置的随机接入资源的配置信息，并确定对应的随机接入资源。

第二发送单元502，适于当进行随机接入时，使用所确定的随机接入资源向基站发送第一消息，所述第一消息包括随机接入前导码和接入关联信息的信息，以使得所述基站基于所述第一消息中解析得到的接入关联信息确定对应的随机接入响应的接收位置。其中，所述随机接入关联信息可以包括接入类型和接入目的中至少一种。其中，所述接入类型为：宽带类型或窄带类型；所述接入目的为：请求系统消息或发送低时延数据。

第二接收单元503，适于在对应的随机接入响应的接收位置接收所述基站发送的随机接入响应。

在本具体实施中，所述用户设备500还可以包括第二获取单元504，其中：

第二获取单元504，适于当所述第一消息中的接入目的为请求系统消息时，从所述随机接入响应中解析出所述系统消息的调度信息，并基于所述系统消息的调度信息，获取所述系统消息。

在本发明一实施例中，所述第二接收单元503，还适于当所述第一消息中的接入目的为请求系统消息，且在完成随机接入时，接收所述基站通过RRC信令发送的所述系统消息。

在本发明一实施例中，当所述第一消息中的接入目的为发送低时延数据时，所述随机接入响应的接收时间与所述第一消息的发送时间之间具有1个TTI的时间间隔的时间，或优先发送。

在本具体实施中，所述用户设备500还可以包括第二解析单元505、第二确定单元506和数据传输单元507，其中：

第二解析单元505，适于当所述第一消息中的接入目的为发送时延数据时，从所述随机接入响应中解析出两次以上数据传输对应的资源调度信息；

第二确定单元506，基于解析出的两次以上数据传输对应的资源调度信息，确定对应的数据传输资源；

数据传输单元507，适于使用所确定的数据传输资源与所述基站之间进行数据传输。

采用本发明实施例中的上述方案，用户设备在进行随机接入时，使用基站广播的随机接入资源的配置信息确定对应的随机接入资源，并使用所确定的随机接入资源发送第一消息，由于第一消息中包括随机接入前导码和接入关联信息，可以使得基站基于所述接入关联信息确定对应的随机接入响应的接收位置并使用对应的子带资源发送随机接入响应，以使得不同接入类型的用户设备均可以正确接收到所述随机接入响应，从而可以提高随机接入的效率，且无需为不同接入类型的用户设备分别配置随机接入资源，可以节约随机接入资源。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。

以上对本发明实施例的方法及系统做了详细的介绍，本发明并不限于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。