一种随机接入方法及终端与流程

文档序号:14943218发布日期:2018-07-13 21:38

本发明涉及通信技术领域,特别涉及一种随机接入方法及终端。



背景技术:

现有长期演进(Long Term Evolutionary,LTE)协议采用四步随机接入机制,如图1所示,四步随机接入机制的主要实现过程为:

步骤11,终端发送随机接入前导码(Random Access Preamble,即Msg1消息)给基站;

步骤12,基站反馈随机接入响应(Random Access Response,RAR,即Msg2消息)给终端;

步骤13,终端发送基于调度的传输消息(Scheduled Transmission,即Msg3消息),该Msg3消息中包含层2/层3(L2/L3)随机接入信息;

步骤14,基站发送竞争解决消息(Contention Resolution,即Msg4消息)给终端。

对于第5代移动通信系统(5G)新空口(New Radio,NR)中的上行多波束(multi-beam)物理随机接入信道(Physical Random Access Channel,PRACH)传输存在控制面时延较大的问题,无法满足针对低时延高可靠(Ultra-Reliable and Low Latency Communications,URLLC)场景定义的低时延的性能指标。为了有效降低控制面处理时延的处理方法,NR目前正在讨论两步随机接入机制。如图2所示,两步随机接入机制的主要实现过程为:

步骤21,终端发送随机接入前导码以及数据(Random Access Preamble+Data,即Msg1消息)给基站,该Msg1消息中包括终端的标识信息(即UE ID)、小数据包等;

步骤22,基站反馈随机接入响应(Random Access Response,RAR,即Msg2消息)给终端。

需要说明的是,NR的两步随机接入机制与传统LTE的四步随机接入机制的差异在于Msg1同时发送了随机接入的前导码和数据,其中,数据承载的内容对应于四步随机接入机制中的Msg3的内容。

目前,5G NR中尚未定义如何配置两种不同的随机接入机制,以及用户终端(User Equipment,UE)的处理方法。如果完全采用四步随机接入机制,会存在控制面处理时延较大的问题;如果完全采用两步随机接入机制,会存在数据部分碰撞概率较高以及部分数据资源利用率偏低的问题。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种随机接入方法及终端,用以解决现有的5G NR中尚未定义如何使用两种不同的随机接入机制,无法有效解决控制面处理时延、数据面碰撞概率较高以及部分数据资源利用率偏低的问题。

为了解决上述技术问题,本发明实施例提供一种随机接入方法,包括:

接收基站发送的随机接入机制配置信息,所述随机接入机制配置信息包括:随机接入类型以及与所述随机接入类型对应的随机接入时频资源信息,所述随机接入类型包括第一随机接入机制和/或第二随机接入机制;

根据所述随机接入机制配置信息,执行所述第一随机接入机制或所述第二随机接入机制的随机接入过程。

进一步地,所述随机接入时频资源信息包括:小区级的随机接入时频资源和用户级的随机接入时频资源中的至少一种。

进一步地,当所述随机接入类型包括第一随机接入机制和第二随机接入机制且与所述随机接入类型对应的随机接入时频资源信息为小区级的随机接入时频资源时,所述根据所述随机接入机制配置信息,执行第一随机接入机制或第二随机接入机制的随机接入过程的步骤具体为:

根据终端的业务需求,确定终端进行随机接入时所使用的随机接入机制为第一随机接入机制或第二随机接入机制,并执行所选择的所述第一随机接入机制或所述第二随机接入机制的随机接入过程,其中,所述业务需求包括:业务的时延需求和/或业务的可靠性需求;或者

在所述第一随机接入机制和所述第二随机接入机制中随机确定一种作为终端进行随机接入时所使用的随机接入机制,并进行随机接入过程。

进一步地,当与所述随机接入类型对应的随机接入时频资源信息为用户级的随机接入时频资源时,所述根据所述随机接入机制配置信息,执行所述第一随机接入机制或所述第二随机接入机制的随机接入过程的步骤具体为:

在所述随机接入机制配置信息中指定的随机接入时频资源上,采用预设前导码触发所述第一随机接入机制或所述第二随机接入机制的随机接入过程。

进一步地,当所述随机接入类型包括第一随机接入机制和第二随机接入机制时,所述第一随机接入机制对应的随机接入时频资源信息和第二随机接入机制对应的随机接入时频资源信息配置在相同或不同的子带上。

进一步地,当所述随机接入类型包括第二随机接入机制时,所述第二随机接入机制的前导码和数据采用时分复用方式或频分复用方式进行配置。

进一步地,当所述随机接入类型包括第一随机接入机制和第二随机接入机制,且第二随机接入机制的前导码和数据采用频分复用方式进行配置时,所述第一随机接入机制对应的随机接入时频资源信息和所述第二随机接入机制对应的随机接入时频资源信息采用相同的子带和时隙进行配置。

进一步地,所述随机接入机制配置信息中还包括为所述随机接入类型分配的前导码,其中,预设的随机接入前导码划分为第一集合和第二集合,且第一集合与所述第一随机接入机制对应,第二集合与所述第二随机接入机制对应。

进一步地,所述接收基站发送的随机接入机制配置信息的步骤包括:

接收基站通过下行广播信道或下行专用控制信令通知的随机接入机制配置信息。

本发明实施例提供一种终端,包括:

接收模块,用于接收基站发送的随机接入机制配置信息,所述随机接入机制配置信息包括:随机接入类型以及与所述随机接入类型对应的随机接入时频资源信息,所述随机接入类型包括第一随机接入机制和/或第二随机接入机制;

执行模块,用于根据所述随机接入机制配置信息,执行所述第一随机接入机制或所述第二随机接入机制的随机接入过程。

进一步地,所述随机接入时频资源信息包括:小区级的随机接入时频资源和用户级的随机接入时频资源中的至少一种。

进一步地,当所述随机接入类型包括第一随机接入机制和第二随机接入机制且与所述随机接入类型对应的随机接入时频资源信息为小区级的随机接入时频资源时,所述执行模块用于:

根据终端的业务需求,确定终端进行随机接入时所使用的随机接入机制为第一随机接入机制或第二随机接入机制,并执行所选择的所述第一随机接入机制或所述第二随机接入机制的随机接入过程,其中,所述业务需求包括:业务的时延需求和/或业务的可靠性需求;或者

在所述第一随机接入机制和所述第二随机接入机制中随机确定一种作为终端进行随机接入时所使用的随机接入机制,并进行随机接入过程。

进一步地,当与所述随机接入类型对应的随机接入时频资源信息为用户级的随机接入时频资源时,所述执行模块用于:

在所述随机接入机制配置信息中指定的随机接入时频资源上,采用预设前导码触发所述第一随机接入机制或所述第二随机接入机制的随机接入过程。

进一步地,当所述随机接入类型包括第一随机接入机制和第二随机接入机制时,所述第一随机接入机制对应的随机接入时频资源信息和第二随机接入机制对应的随机接入时频资源信息配置在相同或不同的子带上。

进一步地,当所述随机接入类型包括第二随机接入机制时,所述第二随机接入机制的前导码和数据采用时分复用方式或频分复用方式进行配置。

进一步地,当所述随机接入类型包括第一随机接入机制和第二随机接入机制,且第二随机接入机制的前导码和数据采用频分复用方式进行配置时,所述第一随机接入机制对应的随机接入时频资源信息和所述第二随机接入机制对应的随机接入时频资源信息采用相同的子带和时隙进行配置。

进一步地,所述随机接入机制配置信息中还包括为所述随机接入类型分配的前导码时,其中,预设的随机接入前导码划分为第一集合和第二集合,且第一集合与所述第一随机接入机制对应,第二集合与所述第二随机接入机制对应。

进一步地,所述接收模块用于:

接收基站通过下行广播信道或下行专用控制信令通知的随机接入机制配置信息。

本发明的有益效果是:

上述方案,终端通过获取基站为其配置的随机接入机制配置信息,然后依据该配置信息进行随机接入过程,实现了终端可以依据自身的业务情况进行随机接入机制的选择,解决了控制面处理时延、数据面碰撞概率较高以及部分数据资源利用率偏低的问题,提高了随机接入的可靠性。

附图说明

图1表示四步随机接入机制的通信过程示意图;

图2表示两步随机接入机制的通信过程示意图;

图3表示本发明实施例一的随机接入方法的流程示意图;

图4表示四步随机接入机制和两步随机接入机制在子带上的配置方式示意图一;

图5表示四步随机接入机制和两步随机接入机制在子带上的配置方式示意图二;

图6表示本发明实施例二的终端的模块示意图;

图7表示本发明实施例三的终端的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。

本发明针对现有的5G NR中尚未定义如何使用两种不同的随机接入机制,无法有效解决控制面处理时延、数据面碰撞概率较高以及部分数据资源利用率偏低的问题,提供一种随机接入方法及终端。

实施例一

如图3所示,本发明实施例提供一种随机接入方法,包括:

步骤31,接收基站发送的随机接入机制配置信息,所述随机接入机制配置信息包括:随机接入类型以及与所述随机接入类型对应的随机接入时频资源信息,所述随机接入类型包括第一随机接入机制和/或第二随机接入机制;

需要说明的是,本实施例中,基站需要提前进行随机接入机制配置信息的配置,然后将配置好的信息发送给终端,该随机接入机制配置信息中可以包括第一随机接入机制以及与所述第一随机接入机制对应的随机接入时频资源信息(即当终端采用第一随机接入机制进行随机接入时,发送信息时所采用的时频资源的位置),该随机接入机制配置信息中可以包括第二随机接入机制以及与所述第二随机接入机制对应的随机接入时频资源信息(即当终端采用第二随机接入机制进行随机接入时,发送信息时所采用的时频资源的位置);因现有的随机接入机制包括四步随机接入机制和两步随机接入机制,对应的,本发明实施例中,该第一随机接入机制表示的为四步随机接入机制,该第二随机接入机制表示的为两步随机接入机制。

步骤32,根据所述随机接入机制配置信息,执行所述第一随机接入机制或所述第二随机接入机制的随机接入过程。

需要说明的是,基站可以通过下行广播信道或下行专用控制信令进行随机接入机制配置信息的发送,相应的,终端会依据基站的发送情况,接收下行广播信道或下行专用控制信令上的随机接入机制配置信息。

通常情况下,基站既可以为终端只配置四步随机接入机制,也可以只为终端配置两步随机接入机制,基站还可以配置两种随机接入机制给终端,由终端自己决定使用哪种随机接入机制进行随机接入过程。

需要说明的是,终端须使用前导码进行随机接入过程,当基站传输给终端的随机接入机制配置信息中不包含为终端配置的前导码时,终端使用与基站约定的前导码进行随机接入;当基站传输给终端的随机接入机制配置信息中包含为终端配置的前导码集合时,终端在基站发送的前导码集合中随机选择一个前导码进行随机接入。

具体地,所述随机接入时频资源信息包括:小区级的随机接入时频资源和用户级的随机接入时频资源中的至少一种。

小区级的随机接入时频资源是指一个小区内所有用户(即终端)可以在给定的前导码集合上随机选择一个前导码并且在给定的时频资源上进行随机接入信息的发送;用户级的随机接入时频资源指的是基站为每个用户配置固定的随机接入的前导码和时频资源。如果基站配置的是小区级的随机接入时频资源,基站会对随机接入时频资源上的所有候选前导码进行遍历搜索检测;如果基站配置的是用户级的随机接入时频资源,基站对配置的随机接入时频资源和前导码进行固定检测。

具体地,当所述随机接入类型包括第一随机接入机制和第二随机接入机制且与所述随机接入类型对应的随机接入时频资源信息为小区级的随机接入时频资源时,步骤31的实现方式为:

方式一、根据终端的业务需求,确定终端进行随机接入时所使用的随机接入机制为第一随机接入机制或第二随机接入机制,并执行所选择的所述第一随机接入机制或所述第二随机接入机制的随机接入过程;

需要说明的是,该业务需求主要包括:业务的时延需求和/或业务的可靠性需求,例如,当业务的时延需求要求较高时,采用两步随机接入机制进行随机接入,否则,采用四步随机接入机制进行随机接入,比如终端在进行URLLC业务时,优先采用两步随机接入机制进行随机接入,在进行其他业务时,采用四步随机接入机制进行随机接入;当业务的可靠性需求较高时,采用四步随机接入机制进行随机接入,否则,采用两步随机接入机制进行随机接入。

方式二、在所述第一随机接入机制和所述第二随机接入机制中随机确定一种作为终端进行随机接入时所使用的随机接入机制,并进行随机接入过程。

在方式二的情况下,对终端采用的随机接入机制不进行限定,终端可以选取任意一种随机接入机制进行随机接入。

具体地,当与所述随机接入类型对应的随机接入时频资源信息为用户级的随机接入时频资源时,步骤31的实现方式为:

在所述随机接入机制配置信息中指定的随机接入时频资源上,采用预设前导码触发所述第一随机接入机制或所述第二随机接入机制的随机接入过程。

需要说明的是,因用户级的随机接入时频资源是基站为终端指定的,终端在该时频资源上必须要进行随机接入,所以终端需要按照基站的指示,在时频资源符合使用条件时,采用与该指定的时频资源对应的随机接入机制进行随机接入。

需要说明的是,当所述随机接入类型包括第一随机接入机制和第二随机接入机制时,所述第一随机接入机制对应的随机接入时频资源信息和第二随机接入机制对应的随机接入时频资源信息配置在相同或不同的子带上;且在基站为终端配置了两步随机接入机制时,该两步随机接入机制的前导码和数据可以采用时分复用(Time Division Multiplexing,TDM)方式,也可以采用频分复用(Frequency Division Multiplexing,FDM)方式进行配置。

还需要说明的是,当所述随机接入类型包括第一随机接入机制和第二随机接入机制,且第二随机接入机制的前导码和数据采用频分复用方式进行配置时,所述第一随机接入机制对应的随机接入时频资源信息和所述第二随机接入机制对应的随机接入时频资源信息采用相同的子带和时隙进行配置;且在所述随机接入机制配置信息中还包括为所述随机接入类型分配的前导码,其中,预设的随机接入前导码划分为第一集合和第二集合,且第一集合与所述第一随机接入机制对应,第二集合与所述第二随机接入机制对应。

因基站中会预先设置有为终端所使用的随机接入的前导码集合,当基站配置了两种随机接入机制给终端时,可以将该前导码集合划分为两部分,一部分分配给两步随机接入机制使用,另一部分分配给四步随机接入机制使用。

下面在实际应用中,对本发明实施例的上述实现方式举例说明如下。

a、基站采用不同的子带来配置两种随机接入机制,且针对两步随机接入机制配置小区级的随机接入时频资源

如图4所示,基站在子带1(Subband 1)上配置四步随机接入机制的随机接入时频资源,在子带1的一个时隙(slot)的上行区域(UL region)配置四步随机接入机制的前导码的传输位置,在子带2(Subband 2)上配置两步随机接入机制的随机接入时频资源,在子带2的一个时隙的上行区域(UL region)配置两步随机接入机制的前导码以及数据的传输位置。其中,两步随机接入机制的前导码和数据部分之间采用TDM方式。针对两步随机接入的随机接入时频资源,基站配置基于小区级的随机接入时频资源,基站对前导码和随机接入机制对应的时频资源进行遍历搜索检测,以判断是否有用户传输。

终端根据业务需求来决定采用的随机接入机制,例如依据业务的时延需求进行选择,例如:当终端具有上行URLLC业务需要发送时,终端选择两步随机接入机制,否则,终端选择四步随机接入机制;当业务的可靠性需求较高时,采用四步随机接入机制进行随机接入,否则,采用两步随机接入机制进行随机接入。。

b、基站采用不同的子带来配置两种随机接入机制,且针对两步随机接入机制配置用户级的随机接入时频资源

继续如图4所示,基站在子带1(Subband 1)上配置四步随机接入机制的随机接入时频资源,在子带1的一个时隙(slot)的上行区域(UL region)配置四步随机接入机制的前导码的传输位置,在子带2(Subband 2)上配置两步随机接入机制的随机接入时频资源,在子带2的一个时隙的上行区域(UL region)配置两步随机接入机制的前导码以及数据的传输位置。针对两步随机接入的随机接入时频资源,基站配置基于用户级的随机接入时频资源。基站对前导码和随机接入对应的时频资源进行固定检测。

终端根据基站的配置,终端在所有的状态(包括空闲态、连接态和非激活态)下均在对应的随机接入时频资源、采用给定的前导码、触发对应的随机接入机制。

c、基站采用相同的子带来配置两种随机接入机制,且针对两步随机接入机制配置小区级的随机接入时频资源

如图5所示,基站在子带1(Subband 1)上同时配置两步随机接入机制和四步随机接入机制的随机接入时频资源,即两步随机接入机制和四步随机接入机制采用相同的时隙和子带。其中,两步随机接入机制的前导码和数据部分之间采用FDM方式。假设随机接入前导码集合包含64个前导码,划分成两个子集合,每个子集合中分别包括32个前导码,分别用于两步随机接入机制和四步随机接入机制。针对两步随机接入的随机接入时频资源,基站配置基于小区级的随机接入时频资源,此时基站对前导码和随机接入机制对应的时频资源进行遍历搜索检测,以判断是否有用户传输。

终端可以根据基站的配置情况,随机选择所采用的随机接入机制。

d、基站采用相同的子带来配置两种随机接入机制,且针对两步随机接入机制配置用户级的随机接入时频资源

如图5所示,基站在子带1(Subband 1)上同时配置两步随机接入机制和四步随机接入机制的随机接入时频资源,即两步随机接入机制和四步随机接入机制采用相同的时隙和子带。其中,两步随机接入机制的前导码和数据部分之间采用FDM方式。假设随机接入前导码集合包含64个前导码,划分成两个子集合,分别包括一个前导码的子集合和包括63个前导码的子集合,分别用于两步随机接入机制和四步随机接入机制。此时,针对两步随机接入机制的随机接入时频资源,基站等效地配置基于用户级的随机接入时频资源(即每个用户固定采用一个前导码),此时基站对两步随机接入机制的随机接入时频资源上,针对前导码和随机接入机制对应的时频资源进行固定检测;对四步随机接入机制的随机接入时频资源上,针对前导码和随机接入机制对应的时频资源进行遍历搜索检测。

终端可以根据基站的配置情况,随机选择所采用的随机接入机制。

需要说明的是,本发明能够有效降低传统的四步随机接入存在的控制面处理时延较大的问题,同时避免了两步随机接入机制中数据部分较高的碰撞概率以及浪费部分数据资源的问题,终端通过获取基站为其配置的随机接入机制配置信息,然后依据该配置信息进行随机接入过程,实现了终端可以依据自身的业务情况进行随机接入机制的选择,提高了随机接入的可靠性。

实施例二

如图6所示,本发明实施例提供一种终端60,包括:

接收模块61,用于接收基站发送的随机接入机制配置信息,所述随机接入机制配置信息包括:随机接入类型以及与所述随机接入类型对应的随机接入时频资源信息,所述随机接入类型包括第一随机接入机制和/或第二随机接入机制;

执行模块62,用于根据所述随机接入机制配置信息,执行所述第一随机接入机制或所述第二随机接入机制的随机接入过程。

可选地,所述随机接入时频资源信息包括:小区级的随机接入时频资源和用户级的随机接入时频资源中的至少一种。

具体地,当所述随机接入类型包括第一随机接入机制和第二随机接入机制且与所述随机接入类型对应的随机接入时频资源信息为小区级的随机接入时频资源时,所述执行模块62用于:

根据终端的业务需求,确定终端进行随机接入时所使用的随机接入机制为第一随机接入机制或第二随机接入机制,并执行所选择的所述第一随机接入机制或所述第二随机接入机制的随机接入过程,其中,所述业务需求包括:业务的时延需求和/或业务的可靠性需求;或者

在所述第一随机接入机制和所述第二随机接入机制中随机确定一种作为终端进行随机接入时所使用的随机接入机制,并进行随机接入过程。

具体地,当与所述随机接入类型对应的随机接入时频资源信息为用户级的随机接入时频资源时,所述执行模块62用于:

在所述随机接入机制配置信息中指定的随机接入时频资源上,采用预设前导码触发所述第一随机接入机制或所述第二随机接入机制的随机接入过程。

具体地,当所述随机接入类型包括第一随机接入机制和第二随机接入机制时,所述第一随机接入机制对应的随机接入时频资源信息和第二随机接入机制对应的随机接入时频资源信息配置在相同或不同的子带上。

具体地,当所述随机接入类型包括第二随机接入机制时,所述第二随机接入机制的前导码和数据采用时分复用方式或频分复用方式进行配置。

具体地,当所述随机接入类型包括第一随机接入机制和第二随机接入机制,且第二随机接入机制的前导码和数据采用频分复用方式进行配置时,所述第一随机接入机制对应的随机接入时频资源信息和所述第二随机接入机制对应的随机接入时频资源信息采用相同的子带和时隙进行配置。

具体地,所述随机接入机制配置信息中还包括为所述随机接入类型分配的前导码时,其中,预设的随机接入前导码划分为第一集合和第二集合,且第一集合与所述第一随机接入机制对应,第二集合与所述第二随机接入机制对应。

可选地,所述接收模块61用于:

接收基站通过下行广播信道或下行专用控制信令通知的随机接入机制配置信息。

需要说明的是,该终端的实施例是与上述的方法实施例一一对应的终端,上述方法实施例中所有实现方式均适用于该终端的实施例中,也能达到相同的技术效果。

实施例三

如图7所示,本发明实施例提供一种终端,包括:

处理器71;以及通过总线接口72与所述处理器71相连接的存储器73,所述存储器73用于存储所述处理器71在执行操作时所使用的程序和数据,当处理器71调用并执行所述存储器73中所存储的程序和数据时,执行下列过程:

通过收发机74接收基站发送的随机接入机制配置信息,所述随机接入机制配置信息包括:随机接入类型以及与所述随机接入类型对应的随机接入时频资源信息,所述随机接入类型包括第一随机接入机制和/或第二随机接入机制;

根据所述随机接入机制配置信息,执行所述第一随机接入机制或所述第二随机接入机制的随机接入过程。

其中,收发机74与总线接口72连接,用于在处理器71的控制下接收随机接入机制配置信息。

需要说明的是,在图7中,总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥,具体由处理器71代表的一个或多个处理器和存储器73代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起,这些都是本领域所公知的,因此,本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机74可以是多个元件,即包括发送机和收发机,提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。针对不同的终端,用户接口75还可以是能够外接内接需要设备的接口,连接的设备包括但不限于小键盘、显示器、扬声器、麦克风、操纵杆等。处理器71负责管理总线架构和通常的处理,存储器73可以存储处理器71在执行操作时所使用的数据。

本领域技术人员可以理解,实现上述实施例的全部或者部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过计算机程序来指示相关的硬件来完成,所述计算机程序包括执行上述方法的部分或者全部步骤的指令;且该计算机程序可以存储于一可读存储介质中,存储介质可以是任何形式的存储介质。

以上所述的是本发明的优选实施方式,应当指出对于本技术领域的普通人员来说,在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

再多了解一些
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