本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种随机接入的控制方法、装置及系统。
背景技术：
机器间(m2m，machinetomachine)通信是第五代移动通信技术(5g，5thgeneration)目前研究的一个重要课题，也是未来无线通信的一个重要应用领域。在m2m课题里，针对终端的低成本和低吞吐量特性，3gpp提出了窄带物联网(nb-iot，narrowbandinternetofthings)系统的研究子课题，目标是在200khz的频带内构建一个和lte相似的系统，为低成本终端提供低吞吐量的无线通讯服务。其中，下行仍然采用正交频分多址(ofdma，orthogonalfrequencydivisionmultipleaccess)技术，上行采用单载波频分多址(sc-fdma,single-carrierfrequencydivisionmultipleaccess)技术，并尽量重用或简化lte系统中已有的功能模块。子载波宽度除了沿用lte系统15khz的子载波宽度外，上行增加3.75khz的子载波宽度以进一步增强机器终端上行的覆盖能力。
当前，相关的技术标准正在3gpp国际标准化组织内进行研究。3gppran1的第83次会议中提出：至少当nbiot系统部署在lte带内或保护带时，同时存在多个nbiot载频是需要支持的。为了节省信令开销，在这些共存的多个nbiot载频之间许多信息可以共享。例如，可以共享主同步信号、辅同步信号、物理广播信道、随机接入信道等。
在多载频场景下，物理随机接入信道(prach，physicalrandomaccesschannel)可能存在于多个载频上，即多个载频上都配置有不同的prach。由于用户在多个载频间的分布是不均匀的，并且驻留在各个载频的用户进行随机接入过程的需求也是突发的，所以经常会出现某个载频的prach发散拥塞，而其他载频的prach却很空闲的情况。而nbiot终端为了保持低成本，一般情况下只支持一个载频的监听，无法同时接收其他载频的状态信息。这往往导致随机接入过程中prach的负荷分布不均匀。
针对相关技术中随机接入过程中prach的负荷分布不均匀的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现要素：
本发明提供了一种随机接入的控制方法、装置及系统，以至少解决相关技术中随机接入过程中prach的负荷分布不均匀的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种随机接入的控制方法，包括：确定当前载频的物理随机接入信道prach发生拥塞；向用户设备ue发送跨载频指示，其中，跨载频 指示用于指示ue从当前载频切换至备选载频并进行随机接入重传。
可选地，向用户设备ue发送跨载频指示包括：通过随机接入响应rar的退避指示bi信息向ue发送跨载频指示。
可选地，通过随机接入响应rar的退避指示bi信息向ue发送跨载频指示包括以下至少之一：通过bi信息的子头中的两个保留比特或者两个保留比特之一向ue发送跨载频指示；通过bi信息的子头中保留的bi索引向ue发送跨载频指示；通过bi信息的子头中添加的比特向ue发送跨载频指示。
可选地，该方法还包括：向ue发送备选载频指示信息，其中，备选载频指示信息用于指示将备选载频指示信息对应的载频作为备选载频。
可选地，备选载频指示信息携带于rar的bi信息或者无线资源控制rrc消息中发送。
可选地，在向用户设备ue发送跨载频指示之前，该方法还包括：向ue发送至少一个载频的prach配置信息，其中，至少一个载频的prach配置信息用于指示ue在包括至少一个载频的prach配置信息中选择备选载频的prach。
可选地，至少一个载频的prach配置信息携带于无线资源控制rrc消息中发送。
可选地，随机接入的控制方法应用于窄带物联网nb-iot系统。
根据本发明的另一方面，还提供了一种随机接入的控制方法，包括：获取跨载频指示；根据跨载频指示从当前载频切换至备选载频并进行随机接入重传。
可选地，在根据跨载频指示从当前载频切换至备选载频并进行随机接入重传之前，该方法还包括：接收基站发送的备选载频指示信息；确定备选载频指示信息对应的载频作为备选载频。
可选地，在根据跨载频指示从当前载频切换至备选载频并进行随机接入重传之前，该方法还包括：接收基站发送的至少一个载频的prach配置信息；选择至少一个载频中的载频作为备选载频。
可选地，在根据跨载频指示从当前载频切换至备选载频并进行随机接入重传之前，该方法还包括：对不同载频重复发送随机接入ra前导的次数进行统一计算，并在统一计算的次数超过预设阈值的情况下，选择大于当前覆盖等级的prach进行随机接入。
可选地，大于当前覆盖等级的prach所属的载频包括：当前载频；或者其他载频。
根据本发明的另一方面，还提供了一种随机接入的控制装置，包括：确定单元，用于确定当前载频的prach发生拥塞；发送单元，用于向用户设备ue发送跨载频指示，其中，跨载频指示用于指示ue从当前载频切换至备选载频并进行随机接入重传。
根据本发明的另一方面，还提供了一种随机接入的控制装置，包括：获取单元，用于获取跨载频指示；切换单元，用于根据跨载频指示从当前载频切换至备选载频并进行随机接入重传。
根据本发明的另一方面，还提供了一种随机接入的控制系统，包括：基站，用于确定当前载频的prach发生拥塞，并向用户设备ue发送跨载频指示；ue，用于获取跨载频指示，并根据跨载频指示从当前载频切换至备选载频并进行随机接入重传。
可选地，基站用于发送备选载频通知消息，其中，备选载频通知消息携带了备选载频的相关信息；ue用于在接收到备选载频通知消息之后，向基站发送备选载频通知确认消息。
可选地，备选载频通知消息包括至少一个载频的prach配置信息，ue用于选择至少一个载频中的载频作为备选载频。
可选地，备选载频通知消息为独立的rrc消息或者包含在第一预设rrc消息中；备选载频通知确认消息为独立的rrc消息或者包含在第二预设rrc消息中。
本发明实施例，通过确定当前载频的prach发生拥塞；向用户设备ue发送跨载频指示，其中，跨载频指示用于指示ue从当前载频切换至备选载频并进行随机接入重传，使得当一个载频的prach发生拥塞时，可以有效的利用其他载频的prach进行后续的随机接入(ra，randomaccess)重传过程，进而解决了随机接入过程中prach的负荷分布不均匀的问题，达到了均衡随机接入过程中prach的负荷分布的效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明可选实施例的一种随机接入的控制方法的流程图；
图2是多载频nb-iot系统的示意图；
图3是根据本发明可选实施例的利用保留比特在bi信息中提供跨载频指示的情况下bi格式的示意图；
图4是根据本发明可选实施例的一种随机接入的控制装置的示意图；
图5是根据本发明可选实施例的另一种随机接入的控制方法的流程图；
图6是根据本发明可选实施例的另一种随机接入的控制装置的示意图；
图7是根据本发明可选实施例的一种随机接入的控制系统的示意图；
图8是根据本发明可选实施例的基站为ue配置备选载频的示意图；
图9是根据本发明可选实施例的基站利用bi信息提供跨载频指示的示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
在本实施例中提供了一种随机接入的控制方法，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤s102，确定当前载频的物理随机接入信道prach发生拥塞；
步骤s104，向用户设备ue(userequipment)发送跨载频指示，其中，跨载频指示用于指示ue从当前载频切换至备选载频并进行随机接入重传。
可选地，根据该实施例的随机接入的控制方法可以应用于窄带物联网nb-iot系统(窄带长期演进lte(long-termevolution)系统)。nbiot系统可以同时运行在多个载频上，如图2所示，该多个载频为载频f1、f2、f3，各个载频之间既可以共享相同的同步信道、广播信道等公共控制信道，又可以有自己独立的公共控制信道。在该实施例中，各个不同载频具有独自的物理随机接入信道prach。其相关的配置信息可以在各载频共享的或独立的公共控制信道中由基站通知给ue。由于ue在多个载频间的分布是不均匀的，并且驻留在各个载频的ue进行随机接入过程的需求也是突发的，所以经常会出现某个载频的prach发散拥塞，而其他载频的prach却很空闲的情况。然而，nbiot终端通常为了保持低成本，一般情况下只支持一个载频的监听，无法同时接收其他载频的信道状态信息。
在根据该实施例的随机接入的控制方法中，通过确定当前载频的prach发生拥塞；向ue发送跨载频指示，其中，跨载频指示用于指示ue从当前载频切换至备选载频并进行随机接入重传，从而使得当一个载频的prach发生拥塞时，可以有效的利用其他载频的prach进行后续的随机接入重传过程，进而解决了随机接入过程中prach的负荷分布不均匀的问题，达到了均衡随机接入过程中prach的负荷分布的效果。
可选地，向用户设备ue发送跨载频指示包括：通过随机接入响应rar的退避指示bi信息向ue发送跨载频指示。
在该可选实施例中，在随机接入响应(rar，randomaccessresponse)的退避指示(bi，backoffindicator)中进行后续随机接入重传的跨载频指示。可选地，可以为每个ue事先设定不同的一个或几个用于ra的备选载频，ue在收到携带有跨载频指示的bi信息后将选择一个备选载频进行后续的随机接入重传。可选地，可以将各个备选载频的prach配置信息通过rrc消息事先通知给ue。
可选地，通过随机接入响应rar的退避指示bi信息向ue发送跨载频指示包括以下至少之一：通过bi信息的子头中的两个保留比特或者两个保留比特之一向ue发送跨载频指示；通过bi信息的子头中保留的bi索引向ue发送跨载频指示；通过bi信息的子头中添加的比特向ue发送跨载频指示。
在该可选实施例中，基站可以在bi子头中添加新的比特用于跨载频指示。或者，基站也可以使用bi子头中的保留比特进行跨载频指示。其中，基站可以选择一个或多个bi值(bi值可以通过bi索引来指示)用于跨载频指示。
本发明提供了一种采用保留比特在bi中提供跨载频指示的bi格式的实施例。包括基站可以利用bi子头中原有的两个保留比特中的一个进行跨载频指示。如图3所示，可以利用图3中的比特k作为跨载频指示比特进行跨载频指示(e、t、r、k分别代表1个比特，b1代表4个比特，oct1代表字节1)。当比特k为1时，表示prach发生拥塞，ue需要切换到其他备选载频进行后续的随机接入重传过程。
本发明还提供了一种采用特别的bi值进行跨载频指示的实施例。包括基站可以利用bi子头中保留的bi索引进行跨载频指示。现有的bi索引大小为4比特，可以提供16种不同索引值。其中，不同的索引值指示不同的退避时间。现有协议已经使用了索引0～12指示不同的退避时间。在本发明实施例中，基站可以使用保留的bi索引中的某一个进行跨载频指示。例如，如表1所示，可以使用索引15进行跨载频指示。
表1
可选地，该方法还包括：向ue发送备选载频指示信息，其中，备选载频指示信息用于指示将备选载频指示信息对应的载频作为备选载频。
在该可选实施例中，可以在ue中事先配置备选载频，ue在接收备选载频指示信息时，可按照备选载频指示信息的指示，从事先配置好的备选载频中选择至少一个载频，然后在该载频上的prach上继续进行后续的随机接入重传过程。
可选地，备选载频指示信息可携带于rar的bi信息或者无线资源控制rrc消息中发送。
在该可选实施例中，基站可以在bi中直接指示进行后续随机接入重传的备选载频，ue在收到该消息后直接跳转到该备选载频进行后续的随机接入。或者，也可以在rrc消息中携带备选载频指示信息，以指示进行后续随机接入重传的备选载频，ue在收到该rrc消息后直接跳转到该备选载频进行后续的随机接入。
可选地，在向用户设备ue发送跨载频指示之前，该方法还包括：向ue发送至少一个载频的prach配置信息，其中，至少一个载频的prach配置信息用于指示ue在包括至少一个载频的prach配置信息中选择备选载频的prach。
在该可选实施例中，通过向ue发送至少一个载频的prach配置信息，使得ue可以事先配置上述的至少一个备选载频，在ue接收到跨载频指示之后，可以根据自身预先设定的规则从上述的至少一个备选载频中选择一个载频进行切换；或者，也可以按照备选载频指示信息的指示，确定目标的备选载频，并直接切换到该目标的备选载频。
可选地，至少一个载频的prach配置信息携带于无线资源控制rrc消息中发送。
需要说明的是，上述方法实施例的执行主体可以是基站。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的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(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
在本实施例中还提供了一种随机接入的控制装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“单元”、“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
如图4所示，该装置包括：确定单元40和发送单元42。
确定单元40，用于确定当前载频的prach发生拥塞；
发送单元42，用于向用户设备ue发送跨载频指示，其中，跨载频指示用于指示ue从当前载频切换至备选载频并进行随机接入重传。
在根据该实施例的随机接入的控制装置中，通过确定单元40确定当前载频的prach发生拥塞；发送单元42向ue发送跨载频指示，其中，跨载频指示用于指示ue从当前载频切换至备选载频并进行随机接入重传，从而使得当一个载频的prach发生拥塞时，可以有效的利用其他载频的prach进行后续的随机接入重传过程，进而解决了随机接入过程中prach的负荷分布不均匀的问题，达到了均衡随机接入过程中prach的负荷分布的效果。
需要说明的是，上述各个单元或者模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述单元或模块均位于同一处理器中；或者，上述单元或模块分别位于多个处理器中。
在本实施例中还提供了另一种随机接入的控制方法，如图5所示，该方法包括：
步骤502，获取跨载频指示；
步骤504，根据跨载频指示从当前载频切换至备选载频并进行随机接入重传。
在根据该实施例的随机接入的控制方法中，通过获取跨载频指示，根据跨载频指示从当前载频切换至备选载频并进行随机接入重传，从而使得当一个载频的prach发生拥塞时，可以有效的利用其他载频的prach进行后续的随机接入重传过程，进而解决了随机接入过程中prach的负荷分布不均匀的问题，达到了均衡随机接入过程中prach的负荷分布的效果。
可选地，在根据跨载频指示从当前载频切换至备选载频并进行随机接入重传之前，该方法还包括：接收基站发送的备选载频指示信息；确定备选载频指示信息对应的载频作为备选载频。
可选地，在根据跨载频指示从当前载频切换至备选载频并进行随机接入重传之前，该方法还包括：接收基站发送的至少一个载频的prach配置信息；选择至少一个载频中的载频作为备选载频。
可选地，在根据跨载频指示从当前载频切换至备选载频并进行随机接入重传之前， 该方法还包括：对不同载频重复发送随机接入ra前导的次数进行统一计算，并在统一计算的次数超过预设阈值的情况下，选择大于当前覆盖等级的prach进行随机接入。
在该可选实施例中，ue可对不同载频重复发送ra随机前导的次数进行统一计算，当重复次数超过某个事先设定的阈值，ue可选择下一个更大覆盖等级的prach进行后续随机接入。可选地，ue可以在同一载频或其他载频进行后续的下一个更大覆盖等级的随机接入。
可选地，大于当前覆盖等级的prach所属的载频包括：当前载频；或者其他载频。在该可选实施例中，ue可以在同一载频或其他载频进行后续的下一个更大覆盖等级的随机接入。
需要说明的是，上述的方法实施例的执行主体可以是ue。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的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(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
在本实施例中还提供了一种随机接入的控制装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“单元”、“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
如图6所示，该装置包括：获取单元60和切换单元62。
获取单元60，用于获取跨载频指示；
切换单元62，用于根据跨载频指示从当前载频切换至备选载频并进行随机接入重传。
在根据该实施例的随机接入的控制装置中，通过获取单元60获取跨载频指示，切换单元62根据跨载频指示从当前载频切换至备选载频并进行随机接入重传，从而使得当一个载频的prach发生拥塞时，可以有效的利用其他载频的prach进行后续的随机接入重传过程，进而解决了随机接入过程中prach的负荷分布不均匀的问题，达到了均衡随机接入过程中prach的负荷分布的效果。
需要说明的是，上述各个单元或者模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述单元或模块均位于同一处理器中；或者，上述单元或模块分别位于多个处理器中。
下面，根据本发明的另一方面，还提供了一种随机接入的控制系统。该系统可以用 于执行上述的随机接入的控制方法。
如图7所示，该系统包括：基站70和ue72。
基站70，用于确定当前载频的prach发生拥塞，并向用户设备ue发送跨载频指示；
ue72，用于获取跨载频指示，并根据跨载频指示从当前载频切换至备选载频并进行随机接入重传。
在根据该实施例的随机接入的控制系统中，通过基站70确定当前载频的prach发生拥塞，并向用户设备ue发送跨载频指示，ue72获取跨载频指示，并根据跨载频指示从当前载频切换至备选载频并进行随机接入重传，从而使得当一个载频的prach发生拥塞时，可以有效的利用其他载频的prach进行后续的随机接入重传过程，进而解决了随机接入过程中prach的负荷分布不均匀的问题，达到了均衡随机接入过程中prach的负荷分布的效果。
可选地，基站用于发送备选载频通知消息，其中，备选载频通知消息携带了备选载频的相关信息；ue用于在接收到备选载频通知消息之后，向基站发送备选载频通知确认消息。
可选地，备选载频通知消息包括至少一个载频的prach配置信息，ue用于选择至少一个载频中的载频作为备选载频。
可选地，备选载频通知消息为独立的rrc消息或者包含在第一预设rrc消息中；备选载频通知确认消息为独立的rrc消息或者包含在第二预设rrc消息中。
具体地，如图8所示，ue在进行载频切换之前，基站和ue之间可以进行如下的信息交互(基站为ue配置备选载频的信令流程)：
步骤802，ue接入后，基站为不同用户设备(ue，userequipment)选择不同的备选载频。可选地，备选载频可以是一个或多个载频。
步骤804，基站将相关信息通过备选载频通知消息发送至ue。可选地，该备选载频通知消息可以是一条独立的rrc消息，也可以包含在已有的rrc消息(第一预设rrc消息)中。备选载频通知消息中可包含备选载频的prach配置信息。
步骤806，ue在收到备选载频通知消息之后，发送备选载频通知确认消息，确认收到基站的备选载频通知。可选地，该备选载频通知确认消息可以是一条独立的rrc消息，也可以包含在已有的rrc消息(第二预设rrc消息)中。
在本发明实施例中，通过单播的rrc消息进行备选载频的通知，是为了使不同ue可以切换到不同的载频。这样，当某个载频的prach拥塞时，拥塞的用户就不会同时切换到同一个载频，从而有效避免了二次拥塞的发生。
如图9所示，在根据该实施例的随机接入的控制系统中，基站和ue之间可以进行如下的信息交互(基站利用bi信息提供跨载频指示的信令流程)：
步骤902：用户空闲状态下驻留在某个载频，检测是否有通信需求。
需要说明的是，ue检测到的通信需求可包括：有上行业务数据需要发送；收到基站的寻呼消息。
步骤904：ue在所驻留的载频上选择一个prach。
步骤906：在该prach中发送随机接入前导。
步骤908，基站检测到prach发生信道拥塞。
步骤910，基站在下发的rar消息的bi信息中附带1比特跨载频指示。
步骤912，ue检测到bi信息中的跨载频指示后，在事先配置好的备选载频中选定一个备选载频进行跳转(切换)。
步骤914，在该备选载频的prach上继续进行后续的随机接入重传过程。
本发明的实施例还提供了一种存储介质。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：
s102，确定当前载频的prach发生拥塞；
s104，向用户设备ue发送跨载频指示，其中，跨载频指示用于指示ue从当前载频切换至备选载频并进行随机接入重传。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：u盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术 人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。