本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种无线通信系统中的设备接入方法及终端装置、接入点装置。
背景技术：
无线通信技术的快速发展，使移动互联网的发展达到了前所未有的高度。追求高效的无线资源利用率技术，从而满足不断剧增的速率与容量需求成为无线通信技术发展的方向。所以提升无线资源的利用率问题，成为急需解决的技术问题。
目前主流的无线通信系统，包括LTE、WIFI等，都采用了OFDM技术、64QAM或者256QAM高阶调制技术等先进技术，最大限度地提升了无线资源的使用效率。但是目前的主流无线通信系统中，也存在一些制约无线资源利用率的因素，例如：为了避免符号间干扰和载波间干扰，需要在每个OFDM符号间增加一个循环前缀保护间隔；对于时分双工通信系统，在下行时隙切换到上行时隙的时候，需要预留一定的保护间隔，用于无线接入点从发射状态切换到接收状态，并且防止下行信号对上行接收产生干扰；为了保证终端的竞争接入，需要预留一个竞争随机接入时隙给终端发起随机接入，并且覆盖根据范围的不同，需要预留不同长度的随机接入时隙等，这些因素都会降低无线资源的利用率。
现有提高无线资源利用率的方法中，通过减少无线时域资源开销是一种有效手段，该方法能提升无线资源的利用率，减少无线资源的浪费。随着应用的推进，减少无线时域资源开销，提升无线资源使用率，主要衍生了以下几类相关技术：
第一类：根据覆盖范围配置保护间隔法(覆盖等级划分)；
第二类：根据信道条件减小保护间隔(信道质量划分)；
第三类：利用调制解调算法消除保护间隔(符号间隔消除)。
在提升无线资源利用率技术发展过程中，虽然通过覆盖等级划分法、信道质量划分法或者更为先进的符号间保护间隔消除技术，能够带来无线资源使用率的提升。然而，在实际应用中，为了保证终端能够成功完成竞争随机接入过程，需要预留一定长度的随机接入时隙，不同的覆盖范围下需要预留不同长度的随机接入时隙，大范围覆盖下，必须保留比较大随机接入时隙，并且这些随机接入时隙不能用于正常业务的数据传输，从而很大程度上降低了无线资源的利用效率。
技术实现要素：
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的无线通信系统中的设备接入方法及终端装置、接入点装置。
本发明的第一方面，提供了一种无线通信系统中的设备接入方法，包括：
接收无线接入点发送的时隙资源分配信息，所述时隙资源分配信息包括随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间和所述无线接入点的位置信息；
根据所述无线接入点的位置信息和当前终端装置的位置信息获取所述终端装置的上行时间提前量的估计值TaCalc，所述TaCalc为所述终端装置发送上行随机接入信号的时间相对于所述随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间的提前量；
根据所述TaCalc和所述随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间确定随机接入参数，并根据所述随机接入参数发送所述上行随机接入信号。
可选地，所述时隙资源分配信息还包括终端装置的上行时间提前量的最大误差TaMaxErr；
相应的，所述根据所述TaCalc和所述随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间确定随机接入参数，具体包括：
采用所述TaMaxErr对所述TaCalc进行修正，得到实际上行时间提前量TaInit；
根据所述TaInit和所述随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间确定随机接入参数。
可选地，所述采用所述TaMaxErr对所述TaCalc进行修正，包括：
根据所述TaMaxErr采用第一预设修正模型对所述TaCalc进行修正，所述第一修正模型为：
TaInit＝Max(TaCalc-TaMaxErr,0)。
可选地，所述方法还包括：
接收无线接入点发送的所述当前无线帧的下一无线帧，所述下一无线帧中包括上行时间提前量的修正值Ta；
根据所述Ta采用第二预设修正模型对所述TaInit进行修正，所述第二修正模型为：
TaCur＝Max(TaInit+Ta,0)；
其中，TaCur为终端装置的上行时间提前量的目标值；
根据所述TaCur控制上行数据的发送。
可选地，所述时隙资源分配信息还包括随机接入时隙存在标识；
所述根据所述TaCalc和所述随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间确定随机接入参数，包括：
根据所述随机接入时隙存在标识判定当前无线帧中是否存在随机接入时隙资源；
若当前无线帧中存在随机接入时隙资源，则根据所述TaCalc和所述随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间确定随机接入参数。
本发明的第二方面，提供了另一种无线通信系统中的设备接入方法，包括：
获取无线接入点的位置信息和随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间；
根据所述无线接入点的位置信息和随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间生成时隙资源分配信息；
将所述时隙资源分配信息发送到终端装置，以供所述终端装置根据所述无线接入点的位置信息和终端装置的位置信息获取所述终端装置的上行时间提前量的估计值TaCalc；
接收所述终端装置根据所述TaCalc和随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间发送的上行随机接入信号，并根据所述上行随机接入信号进行设备接入。
可选地，所述获取无线接入点的位置信息和随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间，还包括：获取所述终端装置的上行时间提前量的最大误差TaMaxErr；
所述根据所述无线接入点的位置信息和随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间生成时隙资源分配信息，包括：
根据所述无线接入点的位置信息、所述TaMaxErr以及随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间生成时隙资源分配信息，以使在将所述时隙资源分配信息发送到所述终端装置之后，所述终端装置采用所述TaMaxErr对获取到的所述TaCalc进行修正，得到实际上行时间提前量TaInit。
可选地，在所述接收所述终端装置根据所述TaCalc和随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间发送的上行随机接入信号之后，所述方法还包括：
获取所述上行随机接入信号的接收时间，根据所述接收时间生成上行时间提前量的修正值Ta；
将所述当前无线帧的下一无线帧发送到所述终端装置，所述下一无线帧中包括所述Ta，以供所述终端装置根据所述Ta对所述TaInit进行修正，并根据所述TaCur控制上行数据的发送。
可选地，所述方法还包括：
配置当前无线帧中随机接入时隙资源的状态；
若所述随机接入时隙资源为关闭状态，则将所述随机接入时隙资源划分到上行时隙资源。
可选地，所述方法还包括：
根据所述随机接入时隙资源的状态配置所述随机接入时隙存在标识，并将随机接入时隙存在标识添加到所述时隙资源分配信息中。
本发明的第三方面，提供了一种终端装置，包括：
终端数据接收模块，用于接收无线接入点发送的时隙资源分配信息，所述时隙资源分配信息包括随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间和所述无线接入点的位置信息；
获取模块，用于根据所述无线接入点的位置信息和当前终端装置的位置信息获取所述终端装置的上行时间提前量的估计值TaCalc，所述TaCalc为所述终端装置发送上行随机接入信号的时间相对于所述随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间的提前量；
终端数据发送模块，用于根据所述TaCalc和所述随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间确定随机接入参数，并根据所述随机接入参数发送所述上行随机接入信号。
可选地，所述时隙资源分配信息还包括终端装置的上行时间提前量的最大误差TaMaxErr；
所述终端数据发送模块，包括：
第一修正单元，用于采用所述TaMaxErr对所述TaCalc进行修正，得到实际上行时间提前量TaInit；
确定单元，用于根据所述TaInit和所述随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间确定随机接入参数。
可选地，所述时隙资源分配信息还包括随机接入时隙存在标识；
所述终端数据发送模块，具体用于根据所述随机接入时隙存在标识判定当前无线帧中是否存在随机接入时隙资源；若当前无线帧中存在随机接入时隙资源，则根据所述TaCalc和所述随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间确定随机接入参数。
本发明的第四方面，提供了一种接入点装置，包括：
信息获取模块，用于获取无线接入点的位置信息和随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间；
信息生成模块，用于根据所述无线接入点的位置信息和随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间生成时隙资源分配信息；
接入点数据发送模块，用于将所述时隙资源分配信息发送到终端装置，以供所述终端装置根据所述无线接入点的位置信息和终端装置的位置信息获取所述终端装置的上行时间提前量的估计值TaCalc；
接入点数据接收模块，用于接收所述终端装置根据所述TaCalc和随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间发送的上行随机接入信号，并根据所述上行随机接入信号进行设备接入。
可选地，所述信息获取模块，还用于获取所述终端装置的上行时间提前量的最大误差TaMaxErr；
所述信息生成模块，具体用于根据所述无线接入点的位置信息、所述TaMaxErr以及随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间生成时隙资源分配信息，以使在将所述时隙资源分配信息发送到所述终端装置之后，所述终端装置采用所述TaMaxErr对获取到的所述TaCalc进行修正，得到实际上行时间提前量TaInit。
可选地，所述接入点装置还包括：
接入管理模块，用于在所述接收所述终端装置根据所述TaCalc和随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间发送的上行随机接入信号之后，获取所述上行随机接入信号的接收时间，根据所述接收时间生成上行时间提前量的修正值Ta；
所述接入点数据发送模块，还用于将所述当前无线帧的下一无线帧发送到所述终端装置，所述下一无线帧中包括所述Ta，以供所述终端装置根据所述Ta对所述TaInit进行修正，并根据所述TaCur控制上行数据的发送。
可选地，所述接入点装置还包括：
配置模块，用于配置当前无线帧中随机接入时隙资源的状态；若所述随机接入时隙资源为关闭状态，则将所述随机接入时隙资源划分到上行时隙资源。
本发明实施例提供的无线通信系统中的设备接入方法及终端装置、接入点装置中，终端装置能够根据无线接入点位置信息和终端位置信息确定终端装置的上行时间提前量的估计值TaCalc，然后基于上行时间提前量的估计值提前与所述随机接入时隙资源的起始时间发送上行随机接入信号，在减小随机接入时隙资源长度后依然保证无线接入点能够在随机接入时隙资源内接收到上行随机接入信号，在保证设备接入成功率的同时，避免由于保留较大随机接入时隙导致的资源浪费，提升无线资源的利用率。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例的一种无线通信系统中的设备接入方法的流程图；
图2为本发明实施例中的无线通信系统的结构示意图；
图3为本发明实施例的另一种无线通信系统中的设备接入方法的流程图；
图4为常规的随机接入时隙配置的示意图；
图5为本发明实施例提出的无线通信系统中的设备接入方法中随机接入时隙配置的示意图一；
图6为本发明实施例提出的无线通信系统中的设备接入方法中随机接入时间提前量的调整示意图；
图7为本发明实施例提出的无线通信系统中的设备接入方法中随机接入时隙配置的示意图二；
图8为本发明实施例的一种终端装置的结构示意图；
图9为本发明实施例的一种接入点装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
图1示意性示出了本发明一个实施例的无线通信系统中的设备接入方法的流程图。该方法由终端装置侧执行。参照图1，本发明实施例的无线通信系统中的设备接入方法具体包括以下步骤：
S11、接收无线接入点发送的时隙资源分配信息，所述时隙资源分配信息包括随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间和所述无线接入点的位置信息。
图2为无线通信系统的结构示意图。参见图2，无线通信系统中包括无线接入点和多个终端装置。本实施例中，无线接入点将包括有随机接入资源信息和无线接入点的位置信息的时隙资源分配信息通过广播消息发送到终端装置，并在当前无线帧内进行无线资源调度。具体的，无线资源调度，包括广播信息的调度，各终端上下行无线资源的调度等。
本实施例中，随机接入资源信息，主要是指随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间。在其他实施例中，所述随机接入资源信息还可以包括随机接入时隙的长度信息等。
本实施例中，无线接入点的位置信息，可以通过无线接入点中的定位模块提供，包括诸如GPS模块、北斗定位模块等，或者也可以是手动配置的一个位置信息。无线接入点的位置信息具体可以是经纬度位置信息或者是坐标位置信息等。
S12、根据所述无线接入点的位置信息和当前终端装置的位置信息获取所述终端装置的上行时间提前量的估计值TaCalc，所述TaCalc为所述终端装置发送上行随机接入信号的时间相对于所述随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间的提前量。
本实施例中，终端装置获取自己的位置信息，该位置信息是指由终端定位模块提供的位置信息，包括诸如GPS模块、北斗定位模块等，或者也可以是手动配置的一个位置信息，终端装置的位置信息可以是经纬度位置信息，或者是坐标位置信息等，终端装置的位置信息必须和无线接入点的位置信息格式匹配；然后终端根据广播消息里的无线接入点位置信息和终端自身的位置信息估算出终端和无线接入点的距离L，然后通过距离L估算出一个上行时间提前量的估计值TaCalc，估算模型如下：
其中，L表示终端和无线接入点的距离，C表示光速。
S13、根据所述TaCalc和所述随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间确定随机接入参数，并根据所述随机接入参数发送所述上行随机接入信号。
其中，所述随机接入参数包括所述随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间和当前终端装置的上行时间提前量的估计值TaCalc。
本实施例中，终端装置根据所述随机接入参数进行设备接入，在完成设备随机接入之后，根据无线接入点的调度信息进行数据收发。终端装置完成随机接入是在终端和无线接入点完成随机接入过程的信令交互，此时终端已经和无线接入点取得上行同步，并且无线接入点可以对终端进行上下行数据传输调度。终端装置根据无线接入点的调度信息进行数据收发主要是指无线接入点给终端分配时频资源，终端根据无线接入点分配的时频资源进行数据收发。
本发明实施例提供的无线通信系统中的设备接入方法，终端装置能够根据无线接入点位置信息和终端位置信息确定终端装置的上行时间提前量的估计值TaCalc，然后基于上行时间提前量的估计值提前与所述随机接入时隙资源的起始时间发送上行随机接入信号，在减小随机接入时隙资源长度后依然保证无线接入点能够在随机接入时隙资源内接收到上行随机接入信号，在保证设备接入成功率的同时，避免由于保留较大随机接入时隙导致的资源浪费，提升无线资源的利用率。
在本发明的另一实施例中，所述时隙资源分配信息中除了包括随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间和所述无线接入点的位置信息之外，还包括终端装置的上行时间提前量的最大误差TaMaxErr。
相应的，所述根据所述TaCalc和所述随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间确定随机接入参数，具体包括：
采用所述TaMaxErr对所述TaCalc进行修正，得到实际上行时间提前量TaInit；
根据所述TaInit和所述随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间确定随机接入参数。
本实施例中，终端装置解析无线接入点的广播消息，终端装置首先会和无线接入点取得下行同步，并且解析广播消息中的时隙资源分配信息，提取时隙资源分配信息中的随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间、终端装置的上行时间提前量的最大误差TaMaxErr和无线接入点位置信息。并在根据无线接入点的位置信息和当前终端装置的位置信息获取所述终端装置的上行时间提前量的估计值TaCalc之后，采用TaMaxErr对所述TaCalc进行修正，以得到实际上行时间提前量TaInit，以供后续根据所述TaInit和所述随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间确定随机接入参数，确保终端装置的准确接入，保证设备接入成功率。
其中，终端装置的上行时间提前量的最大误差为一个非负数，记为TaMaxErr，该误差主要是由终端装置基于距离计算的上行时间提前量误差、终端下行同步误差、终端和无线接入点的频率偏差等引起。其中，终端基于距离计算的上行时间提前量误差是最主要的误差来源。所以本实施例中，终端装置的上行时间提前量的最大误差的计算模型为：TaMaxErr＝TaMaxErr_Calc+TaMaxErr_Other；
其中，TaMaxErr_Calc为终端基于距离计算的上行时间提前量的最大误差绝对值，TaMaxErr_Other为其它因素引起的上行时间提前量的最大误差绝对值。具体的，LMaxErr为终端和无线接入点距离的最大误差绝对值，C为光速；通常情况下，无线接入点和终端的位置信息来源确定后，LMaxErr的值也是确定的。
本实施例中的随机接入时隙的长度信息和覆盖范围无关，和终端发起随机接入的时间提前量的最大误差有关。随机接入时隙长度的确定原则是：为了保证终端装置的随机接入信号落入到无线接入点接收端的随机接入时隙资源内，随机接入时隙长度必须能够容忍[-TaMaxErr,TaMaxErr]的时间提前量误差，随机接入时隙的长度需要保留2倍的TaMaxErr保护间隔。
具体的，所述采用所述TaMaxErr对所述TaCalc进行修正，具体通过以下方式实现：
根据所述TaMaxErr采用第一预设修正模型对所述TaCalc进行修正，所述第一修正模型为：
TaInit＝Max(TaCalc-TaMaxErr,0)。
本实施例中，随机接入参数主要包括上行时间提前量TaInit和随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间中的随机接入时隙位置信息。
其中，随机接入参数中的上行时间提前量TaInit其确定过程为：
终端装置根据无线接入点发送的终端装置的上行时间提前量的最大误差TaMaxErr对终端基于距离估算出来的估计时间提前量TaCalc进行修正，最后得到一个实际使用的实际上行时间提前量TaInit。
本发明实施例中，在根据所述随机接入参数发送所述上行随机接入信号，完成设备接入之后，所述方法还包括：接收无线接入点发送的所述当前无线帧的下一无线帧，所述下一无线帧中包括上行时间提前量的修正值Ta；
根据所述Ta采用第二预设修正模型对所述TaInit进行修正，所述第二修正模型为：
TaCur＝Max(TaInit+Ta,0)；
其中，TaCur为终端装置的上行时间提前量的目标值；
根据所述TaCur控制上行数据的发送。
本实施例中，无线接入点在随机接入时隙接收到终端发起的随机接入信号之后，估算一个新的时间提前量Ta，并将这个时间提前量Ta配置给终端；终端接收到无线接入点的时间提前量参数Ta之后，重新生成一个新的时间提前量参数TaCur，其中TaCur＝Max(TaInit+Ta,0)，之后终端以TaCur为时间提前量来控制上行数据的发送时刻，直到无线接入点重新配置了一个Ta，此时还是使用TaCur＝Max(TaInit+Ta,0)来更新时间提前量。
在本发明实施例中，所述时隙资源分配信息还包括随机接入时隙存在标识，所述的随机接入时隙存在标识用于指示当前需调度的无线帧中是否保留了随机接入时隙资源。
本实施例中，终端设备接收的时隙资源分配信息中除了随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间、终端装置的上行时间提前量的最大误差TaMaxErr和无线接入点的位置信息以外还包括随机接入时隙存在标识。
进一步在，本实施例中的根据所述TaCalc和所述随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间确定随机接入参数，具体通过以下步骤实现：
根据所述随机接入时隙存在标识判定当前无线帧中是否存在随机接入时隙资源；
若当前无线帧中存在随机接入时隙资源，则根据所述TaCalc和所述随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间确定随机接入参数。
本实施例中，终端装置根据随机接入参数发起随机接入流程，其主要过程为：终端装置首先根据随机接入时隙存在标识判断当前子帧是否存在随机接入时隙，如果存在随机接入时隙则发起随机接入流程，否则不发起随机接入流程。
其中，随机接入流程的具体过程为：终端装置以时间提前量参数TaInit来调整上行随机接入信号的发送时间，从而保证终端随机接入信号能够在随机接入时隙被无线接入点正确接收，实现在减小随机接入时隙资源长度后依然能够保证设备接入的成功率，避免由于保留较大随机接入时隙导致的资源浪费，提升无线资源利用率。
图3示意性示出了本发明另一个实施例的无线通信系统中的设备接入方法的流程图。该方法由无线接入点侧执行。参照图3，本发明实施例的无线通信系统中的设备接入方法具体包括以下步骤：
S21、获取无线接入点的位置信息和随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间。
S22、根据所述无线接入点的位置信息和随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间生成时隙资源分配信息。
S23、将所述时隙资源分配信息发送到终端装置，以供所述终端装置根据所述无线接入点的位置信息和终端装置的位置信息获取所述终端装置的上行时间提前量的估计值TaCalc。
本实施例中，无线接入点通过广播消息将所述时隙资源分配信息发送到终端装置。
S24、接收所述终端装置根据所述TaCalc和随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间发送的上行随机接入信号，并根据所述上行随机接入信号进行设备接入。
本发明提出的无线通信系统中的设备接入方法中，无线接入点确定随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间、无线接入点的位置信息，并发送到终端装置，使得终端装置根据所述无线接入点的位置信息和终端装置的位置信息获取所述终端装置的上行时间提前量的估计值TaCalc；终端根据所述TaCalc和随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间生成随机接入参数，并根据随机接入参数发送的上行随机接入信号；无线接入点接收所述上行随机接入信号，并根据所述上行随机接入信号进行设备接入。本发明在减小随机接入时隙资源长度后依然保证无线接入点能够在随机接入时隙资源内接收到上行随机接入信号，在保证设备接入成功率的同时，避免由于保留较大随机接入时隙导致的资源浪费，提升无线资源的利用率。
本发明实施例中，所述获取无线接入点的位置信息和随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间，还包括：获取所述终端装置的上行时间提前量的最大误差TaMaxErr。
相应的，所述根据所述无线接入点的位置信息和随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间生成时隙资源分配信息，具体包括：
根据所述无线接入点的位置信息、所述TaMaxErr以及随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间生成时隙资源分配信息，以使在将所述时隙资源分配信息发送到所述终端装置之后，所述终端装置采用所述TaMaxErr对获取到的所述TaCalc进行修正，得到实际上行时间提前量TaInit。
进一步地，本实施例中的终端装置具体则根据对TaCalc修正后得到的TaInit和随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间发送的上行随机接入信号。
在本发明实施例中，在所述接收所述终端装置根据所述TaCalc和随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间发送的上行随机接入信号之后，所述方法还包括：
获取所述上行随机接入信号的接收时间，根据所述接收时间生成上行时间提前量的修正值Ta；
将所述当前无线帧的下一无线帧发送到所述终端装置，所述下一无线帧中包括所述Ta，以供所述终端装置根据所述Ta对所述TaInit进行修正，并根据所述TaCur控制上行数据的发送。
本实施例中，无线接入点在随机接入时隙接收到终端发起的随机接入信号之后，估算一个新的时间提前量Ta，并将这个时间提前量Ta配置给终端；终端接收到无线接入点的时间提前量参数Ta之后，重新生成一个新的时间提前量参数TaCur，其中TaCur＝Max(TaInit+Ta,0)，之后终端以TaCur为时间提前量来控制上行数据的发送时刻，直到无线接入点重新配置了一个Ta，此时还是使用TaCur＝Max(TaInit+Ta,0)来更新时间提前量。
本发明实施例中，所述方法还包括：配置当前无线帧中随机接入时隙资源的状态；若所述随机接入时隙资源为关闭状态，则将所述随机接入时隙资源划分到上行时隙资源。
具体的，可以根据预设机制动态配置当前无线帧中随机接入时隙资源的状态。进一步地，接入点装置可以根据所述随机接入时隙资源的状态配置所述随机接入时隙存在标识，并将随机接入时隙存在标识添加到所述时隙资源分配信息中。
本实施例中，无线接入点根据预设机制动态的开关随机接入时隙资源，当无线帧中不存在随机接入时隙资源的时候，无线接入点将随机接入时隙分配给终端进行上行数据的传输。
下面通过一个具体的实施例来描述本发明技术提出的无线通信系统中的设备接入方法的具体实施方式。
在覆盖100km的应用场景情况下，图4常规的随机接入时隙配置的示意图。
随机接入时隙包含三部分内容：CP循环前缀，随机接入前导序列，GT随机接入保护间隔。
为了满足100km的小区覆盖范围，采用常规的随机接入方式随机接入时隙必须按照图4来配置，随机接入时隙占用的时长为3ms。其中CP循环前缀占用0.68ms，随机接入前导序列占用1.6ms，GT占用0.72ms。
传统的随机接入过程是终端装置首先和无线接入点取得下行同步，然后发起随机接入过程，由于上下行往返传输时延，所以随机接入信号到达无线接入点的时延为TDelay＝2*100km/C＝0.67ms，C为光速。所以随机接入时隙的CP必须保证大于0.67ms，并且GT也大于0.67ms。
本发明实施例中，假设终端装置计算终端装置和无线接入点的距离误差最大误差的绝对值为LMaxErr＝6km，则终端装置计算时间提前量的最大误差为这里C为光速并且C＝299792.458km。而其它因素引起的时间提前量最大误差的绝对值TaMaxErr_Other通常比较小，这里预留0.01ms的误差就足够，所以时间提前量最大误差绝对值TaMaxErr＝TaMaxErr_Calc+TaMaxErr_Other＝0.05ms。为了保证终端装置在时间提前量计算误差范围内，终端装置的随机接入信号传输到无线接入点的时候落入到随机接入时隙内。本发明实施例中随机接入时隙的配置如图5所示，整个随机接入时隙长度为1ms，其中CP循环前缀为0.1ms,随机接入前导序列占用0.8ms，GT占用0.1ms，这里CP循环前缀和GT都设置成0.1ms是为了保证能够满足2倍的TaMaxErr＝0.05ms误差。
无线帧Fn时刻，无线接入点将随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间，即随机接入时隙的起始位置为t，终端装置的上行时间提前量的最大误差TaMaxErr(这里为0.5ms)、随机接入时隙存在标识，本实施例中，假设随机接入时隙存在标识为TRUE，也就是当前无线帧存在随机接入时隙，无线接入点的位置信息等通过广播进行发送；终端进行小区搜索并和无线接入点取得下行同步，然后解析无线接入点的广播消息，生成随机接入参数。随机接入参数主要包括：随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间、随机接入时隙存在标识和上行时间提前量TaInit。
其中，随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间t和随机接入时隙存在标识(标识为TRUE)直接从广播中提取。
终端估算时间提前量TaCalc的计算过程为，首先计算终端装置和无线接入点的距离L，如果无线接入点的位置信息和终端装置的位置信息为同一坐标系，并且都是空间直接坐标系，假设线接入点的位置信息为(Xa,Ya,Za),终端的位置信息为(Xt,Yt,Zt)，则距离L计算公式为：
如果无线接入点和终端装置的位置信息为在诸如GPS模块、北斗定位模块等提供的经纬度位置信息，假设无线接入点的位置信息为(Lnga,Lata),终端的位置信息为(Lngt,Latt)，则距离L计算公式为：
radLata＝Lata*π/180
radLnga＝Lnga*π/180
radLngt＝Lngt*π/180
radLatt＝Latt*π/180
λ＝radLata-radLatt
L＝R*B
R＝6371000，R为地球的平均半径，单位为米。
然后根据估算出来的距离信息计算出上行时间提前量的估计值TaCalc，由于信号的往返，所以上行时间提前量的计算公式为：
如图6所示，其中T4为终端装置实际应该发送随机接入时刻，T7为终端装置随机接入时隙的起始时间位置，T3为上行时间提前量TaCalc的时刻位置。由于各种因素影响，造成上行时间提前量TaCalc存在误差，最大误差范围[-TaMaxErr,TaMaxErr]，所以终端装置发送随机接入时刻的位置可能在T2到T6之间，如果终端装置发送随机接入时刻的位置落在T2和T4之间，那么终端装置的随机接入信号到达无线接入点的时候部分信号会落在随机接入时隙前面时隙的位置，所以不能直接使用TaCalc作为时间提前量，必须对TaCalc进行修正，保证TaCalc在最大误差范围内都能让终端装置的随机接入信号落入到无线接入点的随机接入时隙内。修正后实际使用的时间提前量为TaInit＝Max(TaCalc-TaMaxErr,0)，所以终端装置实际发起随机接入的时刻为T5。
终端装置根据随机接入参数(t，TRUE,TaInit)来控制随机接入的发起，这里由于终端装置检测到当前无线帧中存在随机接入时隙，所以终端装置在当前无线帧是可以发起随机接入的。发起随机接入的时刻为T5＝T7-TaInit。
无线接入点接收到终端装置的随机接入信号后估算出一个新Ta值，然后将这个Ta值发送给终端装置，终端装置利用Ta修正本地的时间提前量。新的时间提前量为TaCur＝Max(TaInit+Ta,0)，后续终端装置发送上行数据的时间提前量为TaCur，直到无线接入点重新配置终端装置更新Ta值。
终端装置完成随机接入过程之后，就可以进行上下行数据传输。
在Fm时刻无线接入点获取的随机接入时隙存在表示为FALSE，表示不存在随机接入时隙，则无线接入点将随机接入时隙的资源分配给用户进行上行数据传输。如图7所示，表示当前无线帧中不存在随机接入时隙。没有完成随机接入的终端装置通过广播发现Fm无线帧中不存在随机接入时隙，所以此时终端装置必须进行等待，直到检测到某个无线帧有随机接入时隙，才发起随机接入。
通过本实施例知道，采用本发明方案，通过终端装置计算出时间提前量，有效地减小了随机接入时隙的长度，同时通过动态开关随机接入时隙，有效提升了无线资源利用率。
对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
图8示意性示出了本发明一个实施例的终端装置的结构示意图。参照图8，本发明实施例的终端装置具体包括终端数据接收模块301、获取模块302以及终端数据发送模块303，其中：
终端数据接收模块301，用于接收无线接入点发送的时隙资源分配信息，所述时隙资源分配信息包括随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间和所述无线接入点的位置信息；
获取模块302，用于根据所述无线接入点的位置信息和当前终端装置的位置信息获取所述终端装置的上行时间提前量的估计值TaCalc，所述TaCalc为所述终端装置发送上行随机接入信号的时间相对于所述随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间的提前量；
终端数据发送模块303，用于根据所述TaCalc和所述随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间确定随机接入参数，并根据所述随机接入参数发送所述上行随机接入信号。
在本发明实施例中，所述时隙资源分配信息还包括终端装置的上行时间提前量的最大误差TaMaxErr。
相应的，所述终端数据发送模块303，包括第一修正单元和确定单元，其中：
第一修正单元，用于采用所述TaMaxErr对所述TaCalc进行修正，得到实际上行时间提前量TaInit；
确定单元，用于根据所述TaInit和所述随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间确定随机接入参数。
在本发明实施例中，所述时隙资源分配信息还包括随机接入时隙存在标识；
相应的，所述终端数据发送模块303，具体用于根据所述随机接入时隙存在标识判定当前无线帧中是否存在随机接入时隙资源；若当前无线帧中存在随机接入时隙资源，则根据所述TaCalc和所述随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间确定随机接入参数。
进一步地，所述第一修正单元，具体用于根据所述TaMaxErr采用第一预设修正模型对所述TaCalc进行修正，所述第一修正模型为：
TaInit＝Max(TaCalc-TaMaxErr,0)。
进一步地，所述终端数据接收模块301，还用于接收无线接入点发送的所述当前无线帧的下一无线帧，所述下一无线帧中包括上行时间提前量的修正值Ta。
相应的，所述装置还包括：
第二修正单元，用于所述根据所述Ta采用第二预设修正模型对所述TaInit进行修正，所述第二修正模型为：
TaCur＝Max(TaInit+Ta,0)；
其中，TaCur为终端装置的上行时间提前量的目标值；
所述终端数据发送模块303，还用于根据所述TaCur控制上行数据的发送。
图9示意性示出了本发明一个实施例的接入点装置的结构示意图。参照图9，本发明实施例的接入点装置具体包括信息获取模块401、信息生成模块402、接入点数据发送模块403以及接入点数据接收模块404，其中：
信息获取模块401，用于获取无线接入点的位置信息和随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间；
信息生成模块402，用于根据所述无线接入点的位置信息和随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间生成时隙资源分配信息；
接入点数据发送模块403，用于将所述时隙资源分配信息发送到终端装置，以供所述终端装置根据所述无线接入点的位置信息和终端装置的位置信息获取所述终端装置的上行时间提前量的估计值TaCalc；
接入点数据接收模块404，用于接收所述终端装置根据所述TaCalc和随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间发送的上行随机接入信号，并根据所述上行随机接入信号进行设备接入。
本发明实施例中，所述信息获取模块401，还用于获取所述终端装置的上行时间提前量的最大误差TaMaxErr。
相应的，所述信息生成模块402，具体用于根据所述无线接入点的位置信息、所述TaMaxErr以及随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间生成时隙资源分配信息，以使在将所述时隙资源分配信息发送到所述终端装置之后，所述终端装置采用所述TaMaxErr对获取到的所述TaCalc进行修正，得到实际上行时间提前量TaInit。
本发明实施例中，所述接入点装置还包括附图中未示出的接入管理模块，所述接入管理模块，用于在所述接收所述终端装置根据所述TaCalc和随机接入时隙资源在当前无线帧中的起始时间发送的上行随机接入信号之后，获取所述上行随机接入信号的接收时间，根据所述接收时间生成上行时间提前量的修正值Ta。
相应的，所述接入点数据发送模块403，还用于将所述当前无线帧的下一无线帧发送到所述终端装置，所述下一无线帧中包括所述Ta，以供所述终端装置根据所述Ta对所述TaInit进行修正，并根据所述TaCur控制上行数据的发送。
本发明实施例中，所述接入点装置还包括附图中未示出的配置模块，所述配置模块，用于配置当前无线帧中随机接入时隙资源的状态；若所述随机接入时隙资源为关闭状态，则将所述随机接入时隙资源划分到上行时隙资源。
进一步地，所述配置模块，还用于根据所述随机接入时隙资源的状态配置所述随机接入时隙存在标识，并将随机接入时隙存在标识添加到所述时隙资源分配信息中。
此外，所述接入点装置还包括有调度模块和无线帧管理模块，其中：调度模块，主要负责无线资源的调度功能，包括广播的调度，终端上下行资源的调度等；无线帧管理模块，负责无线帧结构管理功能，主要包括无线帧的长度，无线帧上下行时隙配比，上下行切换包括间隔长度、随机接入时隙的位置、随机接入时隙的长度等，同时还管理终端装置的上行时间提前量的最大误差参数。
对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
本发明实施例提供的无线通信系统中的设备接入方法及终端装置、接入点装置中，终端装置能够根据无线接入点位置信息和终端位置信息确定终端装置的上行时间提前量的估计值TaCalc，然后基于上行时间提前量的估计值提前与所述随机接入时隙资源的起始时间发送上行随机接入信号，在减小随机接入时隙资源长度后依然保证无线接入点能够在随机接入时隙资源内接收到上行随机接入信号，在保证设备接入成功率的同时，避免由于保留较大随机接入时隙导致的资源浪费，提升无线资源的利用率。
在本发明实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
在本发明实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，或者各个单元也可以均是独立的物理模块。所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备，例如可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等，或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：通用串行总线闪存盘(Universal Serial Bus flash drive)、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
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。