一种随机接入方法、装置和设备与流程

本发明涉及无线通信技术，尤指一种随机接入方法、装置和设备。

背景技术：

新一代移动通信系统将会在比2g、3g、4g系统所用频率更高的载波频率上进行系统组网，目前得到业界广泛共识和国际组织认定的频段主要是3ghz～6ghz，6ghz～100ghz，相对于早期通信系统的组网频率，这些频段比较高，在传播上损耗更大，同样的功率下覆盖半径相对更小，这也决定了新一代移动通信系统组网中，小小区(smallcell)将是主要组成形式。另外这一部分频段有不少都是属于非授权频谱，需要遵从非授权频谱的射频信号规则，比如先听后发的规则，发射节点需监听信道，直到信道空闲才能发射信号。

小小区下，在lte的随机接入过程传统的四步法中，需要通过完整的四步才能完成随机接入和冲突解决的功能，然后才能建立rrc链接。这四个步骤分别是：步骤一、终端(ue)发送前导(preamble)；步骤二、演进型基站(enodeb)发送随机接入响应(randomaccessresponse)；步骤三、ue发送消息三(msg3)；步骤四、enodeb发送冲突解决(contentionresolution)。

对于非授权频谱来说，因为lte的随机接入的四步每次发射都需要等待监听到空闲后才能发射信号，所以传统的四步法随机接入过程每一步的发射都需要监听并等待信道空闲才能发射，如果信道占用比例很高，会直接导致随机接入过程过于漫长，所以进一步简化接入过程，减少接入步骤，缩减接入延时的需求很强烈。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种随机接入方法、装置和设备，可解决随机接入延时过大的问题。

为了达到本发明目的，本发明提供了一种随机接入方法，该方法包括：

网络节点接收随机接入请求，所述随机接入请求中至少包含前导和第一数据块；

所述网络节点向终端发送随机接入响应rar；

所述网络节点接收终端传输的第二数据块或再次接收所述随机接入请求。

可选的，所述网络节点接收终端传输的所述第二数据块为以下任一种信息：

与所述第一数据块相同的信息；

原始信息中除所述第一数据块以外的其他信息，或者包括原始信息中除所述第一数据块以外的其他信息，以及部分第一数据块中的信息；

与所述原始信息完全不同的信息；

其中，所述原始信息为：终端预传输给所述网络节点的编码后的控制信息、或编码后的控制信息和数据信息。

可选的，所述第一数据块或第二数据块包括控制信息、或包括所述控制信息和数据信息；

所述控制信息中至少包含用于解决随机接入冲突的ueid。

可选的，所述rar中至少包含随机接入请求中的前导的id。

可选的，所述rar中至少包含用于分配上行资源的上行授权信息ulgrant和随机接入请求中的前导的id。

可选的，所述rar中至少包含随机接入请求中的前导id和所述控制信息中用于冲突解决的ueid。

可选的，所述rar中包含传输第二数据块或者重传所述随机接入请求的信令。

可选的，所述网络节点接收终端传输的第二数据块或再次接收所述随机接入请求，包括：

所述网络节点在所述上行授权信息ulgrant分配的上行资源内接收终端传输的第二数据块或再次接收所述随机接入请求。

可选的，所述网络节点接收终端传输的第二数据块或再次接收所述随机接入请求，包括：

所述网络节点在预设的随机接入请求资源内接收终端传输的第二数据块或再次接收所述随机接入请求。

可选的，所述rar中的上行授权信息ulgrant分配的资源中包含多个正交的用于给冲突的多个终端使用的资源。

可选的，所述前导的id以显式或者隐式的方式包含在所述rar中。

可选的，所述隐式的方式是指网络节点基于前导id确定加扰序列。

可选的，所述ueid以显式或者隐式的方式包含在所述rar中，所述隐式的方式是指网络节点基于ueid确定加扰序列。

可选的，所述网络节点接收第二数据块或再次接收所述随机接入请求后，该方法还包括：

所述网络节点显式或隐式的通知终端用于冲突解决的ueid。

本发明实施例还提供了一种随机接入方法，该方法包括：

终端向网络节点发送随机接入请求，所述随机接入请求中至少包含前导和第一数据块；

所述终端解调网络节点发送的随机接入响应rar；

所述终端根据所述rar传输第二数据块或者重传所述随机接入请求。

可选的，所述终端传输的所述第二数据块为以下任一种信息：

与所述第一数据块相同的信息；

原始信息中除所述第一数据块以外的其他信息，或者包括原始信息中除所述第一数据块以外的其他信息，以及部分第一数据块中的信息；

与所述原始信息完全不同的信息；

其中，所述原始信息为：终端预传输给所述网络节点的编码后的控制信息、或编码后的控制信息和数据信息。

可选的，所述第一数据块或第二数据块包括为控制信息、或包括控制信息和数据信息，所述控制信息中至少包含用于解决随机接入冲突的ueid。

可选的，所述rar中至少包含随机接入请求中的前导的id。

可选的，所述rar中至少包含用于分配上行资源的上行授权信息ulgrant和随机接入请求中的前导的id。

可选的，所述rar中至少包含随机接入请求中的前导的id和所述控制信息中的ueid。

可选的，所述rar中包含传输第二数据块或者重传所述随机接入请求的信令。

可选的，所述终端根据rar传输第二数据块或者重传所述随机接入请求，包括：

所述终端在接收到所述rar包含的前导id，且未收到所述随机接入请求中的控制信息的情况下，或者在收到重传信令的情况下，使用所述rar包含的上行授权信息ulgrant分配的上行资源传输第二数据块或者重传所述随机接入请求。

可选的，所述终端根据rar传输第二数据块或者重传所述随机接入请求，包括：

所述终端在接收到所述rar包含的前导id，且未收到所述随机接入请求中的控制信息的情况下，或者在收到重传信令的情况下，使用预设的随机接入请求的资源传输第二数据块或者重传所述随机接入请求。

可选的，所述终端根据所述rar传输第二数据块或者重传所述随机接入请求，包括：

所述终端根据控制信息中的ueid在所述上行授权信息分配的资源内选择不同的资源进行传输。

可选的，所述终端在根据控制信息中的ueid在所述上行授权信息分配的资源内选择不同的资源，包括：

所述终端通过(ueid)modm进行索引的方式将上行授权信息通知的m个上行资源之一分配给终端，所述m为1、2、4、8或16。

可选的，所述终端根据所述rar传输第二数据块或者重传所述随机接入请求，包括：

所述终端根据控制信息中的ueid在预设的随机接入请求的资源内选择不同的资源进行传输。

可选的，所述前导的id以显式或者隐式的方式包含在所述rar中。

可选的，所述隐式的方式是指基于前导id确定加扰序列。

可选的，所述控制信息中的ueid以显式或者隐式的方式包含在所述rar中，所述隐式的方式是指基于ueid确定加扰序列。

可选的，所述终端传输第二数据块或者重传所述随机接入请求之后，该方法还包括：

接收网络节点隐式或显式通知的ueid。

可选的，所述终端解调网络节点发送的随机接入响应rar，包括：

终端在接收到rar包含的前导id，且收到随机接入请求中的控制信息中的ueid的情况下，确认前导id和ueid与所述随机接入请求中的前导id和ueid完全一致时，则随机接入过程结束。

本发明实施例还提供了一种随机接入装置，该装置包括：

第一接收模块，用于接收随机接入请求，所述随机接入请求中至少包含前导和第一数据块；接收终端传输的第二数据块或再次接收所述随机接入请求；

第一发送模块，用于向终端发送随机接入响应rar。

可选的，所述第一数据块或第二数据块包括控制信息、或包括所述控制信息和数据信息；

所述控制信息中至少包含用于解决随机接入冲突的ueid。

可选的，所述rar中至少包含用于分配上行资源的上行授权信息ulgrant和随机接入请求中的前导的id。

可选的，第一接收模块，用于在所述上行授权信息ulgrant分配的上行资源内接收终端传输的第二数据块或所述随机接入请求。

可选的，所述rar中的上行授权信息ulgrant分配的资源中包含多个正交的用于给冲突的多个终端使用的资源。

可选的，所述装置还包括：

通知模块，用于所述第一接收模块接收第二数据块或所述随机接入请求后，显式或隐式的通知终端用于冲突解决的ueid。

本发明实施例还提供了一种网络节点，所述网络节点包括：上文所述的随机接入装置。

本发明实施例还提供了一种随机接入装置，该装置包括：

第二发送模块，用于向网络节点发送随机接入请求，所述随机接入请求中至少包含前导和第一数据块；根据所述rar传输第二数据块或者重传所述随机接入请求；

第二接收模块，用于解调网络节点发送的随机接入响应rar。

可选的，所述第一数据块或第二数据块包括为控制信息、或包括控制信息和数据信息，所述控制信息中至少包含用于解决随机接入冲突的ueid。

可选的，所述rar中至少包含用于分配上行资源的上行授权信息ulgrant和随机接入请求中的前导的id。

可选的，所述第二发送模块，用于在接收到所述rar包含的前导id，且未收到所述随机接入请求中的控制信息的情况下，或者在收到重传信令的情况下，使用所述rar包含的上行授权信息ulgrant分配的上行资源传输第二数据块或者重传所述随机接入请求。

可选的，所述第二发送模块，用于所述终端根据控制信息中的ueid在所述上行授权信息分配的资源内选择不同的资源进行传输。

可选的，所述第二发送模块，用于通过(ueid)modm进行索引的方式将上行授权信息通知的m个上行资源之一分配给终端，所述m为1、2、4、8或16。

可选的，所述第二发送模块传输第二数据块或者重传所述随机接入请求之后，

所述第二接收模块，还用于接收网络节点隐式或显式通知的ueid。

本发明实施例还提供了一种终端，所述终端包括：上文所述的随机接入装置。

与现有技术相比，本发明包括网络节点接收随机接入请求，所述随机接入请求中至少包含前导和第一数据块；所述网络节点向终端发送随机接入响应(rar)；所述网络节点接收终端传输的第二数据块或再次接收所述随机接入请求。本发明实施例中，终端在开始就尝试用简化的随机接入方法进行接入，如果各步骤传输都正确，则两步即可完成接入，可解决随机接入延时过大的问题。

进一步地，如果控制信息或数据解调失败，则进行重传或者进行冲突解决就可以完成接入过程，重传或冲突解决步骤可以和作为简化基础的相关四步法无缝融合，非常有利于系统的统一设计，有利于减少网络侧和终端的实现复杂度。在性能方面，随机接入的综合延迟明显减少，具体延迟减少多少视发送的内容在网络节点正确接收的概率而定。同时与lte相比，在延迟相当的情况下，进一步的提高了接入成功率。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为本发明实施例所述随机接入方法流程示意图一；

图2为本发明实施例所述随机接入方法流程示意图二；

图3为本发明实施例所述随机接入装置的结构示意图一；

图4为本发明实施例所述随机接入装置的结构示意图二；

图5为本发明实施例所述随机接入装置的结构示意图三；

图6为本发明实施例一中新通信系统步骤一所发送内容的tdm复用方式结构图；

图7为本发明实施例一所述两步法随机接入的方法流程示意图；

图8为本发明实施例二所述随机接入方法流程图。

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明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。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任意组合。

在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本发明实施例提供了一种随机接入方法，如图1所述，该方法包括：

步骤101：网络节点接收随机接入请求，所述随机接入请求中至少包含前导和第一数据块；

步骤102：所述网络节点向终端发送随机接入响应(rar)；

步骤103：所述网络节点接收终端传输的第二数据块或再次接收所述随机接入请求。

本发明实施例中，所述网络节点可为基站或其他传输节点(trp)等。

这里，所述网络节点接收终端传输的所述第二数据块为以下任一种信息：

与所述第一数据块相同的信息；

原始信息(例如100bits)中除所述第一数据块(66bits)以外的其他信息(34bits)，或者包括原始信息(例如100bits)中除所述第一数据块以外的其他信息(34bits)，以及部分第一数据块中的信息(66bits中的一部分)；

与所述原始信息完全不同的信息；

其中，所述原始信息为：其中，所述原始信息为：终端预传输给所述网络节点的编码后的控制信息、或编码后的控制信息和数据信息。

其中，所述第一数据块或第二数据块包括控制信息、或包括所述控制信息和数据信息；

所述控制信息中至少包含用于解决随机接入冲突的ueid。

其中，所述rar中至少包含随机接入请求中的前导的id。

本发明实施例中，所述rar中至少包含用于分配上行资源的上行授权信息ulgrant和随机接入请求中的前导的id。

其中，所述rar中至少包含随机接入请求中的前导id和所述控制信息中用于冲突解决的ueid。

可选的，所述rar中包含传输第二数据块或者重传所述随机接入请求的信令。

可选的，所述rar中可不包括所述控制信息中的ueid。

本发明实施例中，所述网络节点接收终端传输的第二数据块或再次接收所述随机接入请求，包括：

所述网络节点在所述上行授权信息ulgrant分配的上行资源内接收终端传输的第二数据块或再次接收所述随机接入请求。

本发明实施例中，所述网络节点接收终端传输的第二数据块或再次接收所述随机接入请求，包括：

所述网络节点在预设的随机接入请求资源内接收终端传输的第二数据块或再次接收所述随机接入请求。

可选的，所述rar中的上行授权信息ulgrant分配的资源中包含多个正交的用于给冲突的多个终端使用的资源。

这里，所述前导的id以显式或者隐式的方式包含在所述rar中。

其中，所述隐式的方式是指网络节点基于前导id确定加扰序列。

其中，所述ueid以显式或者隐式的方式包含在所述rar中，所述隐式的方式是指网络节点基于ueid确定加扰序列。

本发明一实施例中，所述网络节点接收第二数据块或再次接收所述随机接入请求后，该方法还包括：

所述网络节点显式或隐式的通知终端用于冲突解决的ueid。

本发明实施例中，终端在开始就尝试用简化的随机接入方法进行接入，如果各步骤传输都正确，则两步即可完成接入，如果控制信息或数据解调失败，则进行重传或者进行冲突解决就可以完成接入过程。增加的步骤可以和作为简化基础的相关四步法无缝融合，非常有利于系统的统一设计，有利于减少网络侧和终端的实现复杂度。

在性能方面，随机接入的综合延迟明显减少，具体延迟减少多少视发送的内容在网络节点正确接收的概率而定。同时与lte相比，在延迟相当的情况下，进一步的提高了接入成功率。

本发明实施例还提供了一种随机接入方法，如图2所示，该方法包括：

步骤201：终端向网络节点发送随机接入请求，所述随机接入请求中至少包含前导和第一数据块；

步骤202：所述终端解调网络节点发送的随机接入响应rar；

步骤203：所述终端根据所述rar传输第二数据块或者重传所述随机接入请求。

其中，所述终端传输的所述第二数据块为以下任一种信息：

与所述第一数据块相同的信息；

原始信息(例如100bits)中除所述第一数据块(66bits)以外的其他信息(24bits)，或者包括原始信息(例如100bits)中除所述第一数据块以外的其他信息(24bits)，以及部分第一数据块中的信息(66bits中的一部分)；

与所述原始信息完全不同的信息；

其中，所述原始信息为：终端预传输给所述网络节点的编码后的控制信息、或编码后的控制信息和数据信息。

一个实施例中，所述第一数据块或第二数据块包括控制信息、或包括控制信息和数据信息，所述控制信息中至少包含用于解决随机接入冲突的ueid。

一个实施例中，所述rar中至少包含随机接入请求中的前导的id。

一个实施例中，所述rar中至少包含用于分配上行资源的上行授权信息ulgrant和随机接入请求中的前导的id。

其中，所述rar中至少包含随机接入请求中的前导的id和所述控制信息中的ueid。

其中，所述rar中包含传输第二数据块或者重传所述随机接入请求的信令。

可选的，所述终端根据rar传输第二数据块或者重传所述随机接入请求，包括：

所述终端在接收到所述rar包含的前导id，且未收到所述随机接入请求中的控制信息的情况下，或者在收到重传信令的情况下，使用所述rar包含的上行授权信息ulgrant分配的上行资源传输第二数据块或者重传所述随机接入请求。

一个实施例中，所述终端根据rar传输第二数据块或者重传所述随机接入请求，包括：

所述终端在接收到所述rar包含的前导id，且未收到所述随机接入请求中的控制信息的情况下，或者在收到重传信令的情况下，使用预设的随机接入请求的资源传输第二数据块或者重传所述随机接入请求。

一个实施例中，所述终端根据所述rar传输第二数据块或者重传所述随机接入请求，包括：

所述终端根据控制信息中的ueid在所述上行授权信息分配的资源内选择不同的资源进行传输。

这里，所述终端在根据控制信息中的ueid在所述上行授权信息分配的资源内选择不同的资源，包括：

终端可通过(ueid)modm进行索引的方式将上行授权信息通知的m个上行资源之一分配给终端，所述m为1、2、4、8、或16。

上述方案中，所述终端根据所述rar传输第二数据块或者重传所述随机接入请求，包括：

所述终端根据控制信息中的ueid在预设的随机接入请求的资源内选择不同的资源进行传输。

上述方案中，所述前导的id以显式或者隐式的方式包含在所述rar中。

其中，所述隐式的方式是指基于前导id确定加扰序列。

其中，所述控制信息中的ueid以显式或者隐式的方式包含在所述rar中，所述隐式的方式是指基于ueid确定加扰序列。

一个实施例中，所述终端传输第二数据块或者重传所述随机接入请求之后，该方法还包括：

接收网络节点隐式或显式通知的ueid。

可选的，所述终端解调网络节点发送的随机接入响应rar，包括：

终端在接收到rar包含的前导id，且收到随机接入请求中的控制信息中的ueid的情况下，确认前导id和ueid与所述随机接入请求中的前导id和ueid完全一致时，则随机接入过程结束。

本发明实施例中，终端在开始就尝试用简化的随机接入方法进行接入，如果各步骤传输都正确，则两步即可完成接入，如果控制信息或数据解调失败，则进行重传或者进行冲突解决就可以完成接入过程。增加的步骤可以和作为简化基础的相关四步法无缝融合，非常有利于系统的统一设计，有利于减少网络侧和终端的实现复杂度。在性能方面，随机接入的综合延迟明显减少，具体延迟减少多少视发送的内容在网络节点正确接收的概率而定。同时与lte相比，在延迟相当的情况下，进一步的提高了接入成功率。

本发明还提供了实现上述方法的装置实施例，如图3所示，为本发明实施例一种随机接入装置，该装置包括：

第一接收模块301，用于接收随机接入请求，所述随机接入请求中至少包含前导和第一数据块；接收终端传输的第二数据块或再次接收所述随机接入请求；

第一发送模块302，用于向终端发送随机接入响应rar。

这里，所述网络节点接收终端传输的所述第二数据块为以下任一种信息：

与所述第一数据块相同的信息；

原始信息(例如100bits)中除所述第一数据块(66bits)以外的其他信息(24bits)，或者包括原始信息(例如100bits)中除所述第一数据块以外的其他信息(24bits)，以及部分第一数据块中的信息(66bits中的一部分)；

与所述原始信息完全不同的信息。

其中，所述第一数据块或第二数据块包括控制信息、或包括所述控制信息和数据信息；

所述控制信息中至少包含用于解决随机接入冲突的ueid。

其中，所述rar中至少包含随机接入请求中的前导的id。

本发明实施例中，所述rar中至少包含用于分配上行资源的上行授权信息ulgrant和随机接入请求中的前导的id。

其中，所述rar中至少包含随机接入请求中的前导id和所述控制信息中用于冲突解决的ueid。

可选的，所述rar中包含传输第二数据块或者重传所述随机接入请求的信令。

可选的，所述rar中可不包括所述控制信息中的ueid。

本发明实施例中，所述第一接收模块301接收终端传输的第二数据块或再次接收所述随机接入请求，包括：

在所述上行授权信息ulgrant分配的上行资源内接收终端传输的第二数据块或再次接收所述随机接入请求。

本发明实施例中，所述第一接收模块301接收终端传输的第二数据块或再次接收所述随机接入请求，包括：

在预设的随机接入请求资源内接收终端传输的第二数据块或再次接收所述随机接入请求。

可选的，所述rar中的上行授权信息ulgrant分配的资源中包含多个正交的用于给冲突的多个终端使用的资源。

这里，所述前导的id以显式或者隐式的方式包含在所述rar中。

其中，所述隐式的方式是指第一发送模块302基于前导id确定加扰序列。

其中，所述ueid以显式或者隐式的方式包含在所述rar中，所述隐式的方式是指第一发送模块302基于ueid确定加扰序列。

一个实施例中，如图4所示，所述装置还包括：

通知模块303，用于所述第一接收模块301接收第二数据块或再次接收所述随机接入请求后，显式或隐式的通知终端用于冲突解决的ueid。

本发明实施例还提供了一种随机接入装置，如图5所示，该装置包括：

第二发送模块501，用于向网络节点发送随机接入请求，所述随机接入请求中至少包含前导和第一数据块；根据所述rar传输第二数据块或者重传所述随机接入请求；

第二接收模块502，用于解调网络节点发送的随机接入响应rar。

其中，所述终端传输的所述第二数据块为以下任一种信息：

与所述第一数据块相同的信息；

原始信息(例如100bits)中除所述第一数据块(66bits)以外的其他信息(24bits)，或者包括原始信息(例如100bits)中除所述第一数据块以外的其他信息(24bits)，以及部分第一数据块中的信息(66bits中的一部分)；

与所述原始信息完全不同的信息。

一个实施例中，所述第一数据块或第二数据块包括控制信息、或包括控制信息和数据信息，所述控制信息中至少包含用于解决随机接入冲突的ueid。

一个实施例中，所述rar中至少包含随机接入请求中的前导的id。

一个实施例中，所述rar中至少包含用于分配上行资源的上行授权信息ulgrant和随机接入请求中的前导的id。

其中，所述rar中至少包含随机接入请求中的前导的id和所述控制信息中的ueid。

其中，所述rar中包含传输第二数据块或者重传所述随机接入请求的信令。

可选的，所述第二发送模块501根据rar传输第二数据块或者重传所述随机接入请求，包括：

在接收到所述rar包含的前导id，且未收到所述随机接入请求中的控制信息的情况下，或者在收到重传信令的情况下，使用所述rar包含的上行授权信息ulgrant分配的上行资源传输第二数据块或者重传所述随机接入请求。

一个实施例中，所述第二发送模块501根据rar传输第二数据块或者重传所述随机接入请求，包括：

在接收到所述rar包含的前导id，且未收到所述随机接入请求中的控制信息的情况下，或者在收到重传信令的情况下，使用预设的随机接入请求的资源传输第二数据块或者重传所述随机接入请求。

一个实施例中，所述第二发送模块501根据所述rar传输第二数据块或者重传所述随机接入请求，包括：

根据控制信息中的ueid在上行授权信息分配的资源内选择不同的资源进行传输。

这里，所述终端在根据控制信息中的ueid在所述上行授权信息分配的资源内选择不同的资源，包括：

第二发送模块501通过(ueid)modm进行索引的方式将上行授权信息通知的m个上行资源之一分配给终端，所述m为1、2、4、8、或16。

上述方案中，所述第二发送模块501根据所述rar传输第二数据块或者重传所述随机接入请求，包括：

根据控制信息中的ueid在预设的随机接入请求的资源内选择不同的资源进行传输。

上述方案中，所述前导的id以显式或者隐式的方式包含在所述rar中。

其中，所述隐式的方式是指基于前导id确定加扰序列。

其中，所述控制信息中的ueid以显式或者隐式的方式包含在所述rar中，所述隐式的方式是指基于ueid确定加扰序列。

一个实施例中，所述第二发送模块501传输第二数据块或者重传所述随机接入请求之后，

所述第二接收模块502，还用于接收网络节点隐式或显式通知的ueid。

可选的，所述第二接收模块502解调网络节点发送的随机接入响应rar，包括：

在接收到rar包含的前导id，且收到随机接入请求中的控制信息中的ueid的情况下，确认前导id和ueid与所述随机接入请求中的前导id和ueid完全一致时，则随机接入过程结束。

在实际应用中，本发明实施例所述数据处理装置中的各单元均可以通过所述数据处理装置所在网元中的处理器实现，也可以通过具体的逻辑电路实现；比如，在实际应用中，可由位于所述数据处理装置的中央处理器(cpu)、微处理器(mpu)、数字信号处理器(dsp)、或现场可编程门阵列(fpga)等实现。

本发明实施例还提供了一种网络节点，所述网络节点可为基站或其他传输节点，所述网络节点包括：图3和图4所述的随机接入装置。

本发明实施例还提供了一种终端，所述终端包括：图5所述的随机接入装置。

这里需要指出的是：以上装置实施例项的描述，与上述方法描述是类似的，具有同方法实施例相同的有益效果，因此不做赘述。对于本发明装置实施例中未披露的技术细节，本领域的技术人员请参照本发明上述方法实施例以及后续具体应用实施例的描述而理解，为节约篇幅，这里不再赘述。

下面结合具体应用实施例对本发明进行详细描述，下述实施例中以网络节点为基站或传输节点为例进行说明。

实施例一：随机接入过程的简化方法

目前，由于小区覆盖半径变小，终端通过发送随机接入响应获得ta(timeadvanced定时提前)的步骤是非必须的，因此进一步简化步骤成为一种可能。对于部分终端，比如物联网终端，通过随机接入与网络建立链接后，并没有大量数据要传输，其要传递的非常小量的数据信息也可以考虑合并到随机接入中完成，这也进一步支持了简化随机接入步骤的需求。

因此，为了进一步降低新一代通信系统中随机接入的接入延时，可以基于lte中方法进行如下处理。

由于终端通过随机接入响应获得ta的过程不是必须的，也就是说没有必要在调整定时后发送上行接入信息，所以可以调整随机接入的相关步骤，最终形成简化的随机接入过程。

新一代通信系统的两步随机接入过程的第一步由终端发送前导preamble和原msg3中的控制信息，必要时也可以增加承载少量的数据信息。如图6所示是四种可能的时分复用(tdm)模式，值得注意的是各部分之间不一定是需要在时间上首尾相连，可以在各部分之间留出一个预配置的时间空白，如图6中(c)、(d)所示。

如图6所示，步骤一中的前导和控制信息以及数据部分是采用tdm的方式复用的，也可以采用其他的复用方式，比如频分复用或码分复用。前导可以作为参考信号协助解调控制信息或者数据部分。

控制信息中至少需要包含一个重要信息：每个ue唯一的标识ueid。该标识将用于步骤二的冲突解决。ueid随终端状态和应用场景有区分，对于处于无线资源控制连接态(rrc_connected)的ue来说，其唯一标志是小区无线网络临时标识(c-rnti)。对于非rrc_connected的ue来说，将使用一个来自核心网的唯一的ue标志(临时国际移动用户识别码(s-tmsi)或一个随机数)作为其标志。除此之外，新一代通信系统中的ue标识并不排除还有其他可以用来表征ue的术语。

可将ulgrant(上行授权)和冲突解决合并到一个步骤中完成，即在步骤二中基站或传输节点(trp)至少需要发送接收到的步骤一发送的前导的标识id、接收到的步骤一发送的控制信息(如ueid)以及ulgrant。如果不显式的发送控制信息(如ueid)或前导id，则需要隐式的通知终端，比如通过用ueid、前导id对下行控制信道加扰的方式来指示。前导标识用来解决前导是否检测成功的确认，控制信息(如ueid)可以用来解决多用户冲突，而ulgrant用来分配接入后上行数据的传输资源。

图7是新一代通信系统中随机接入过程两个步骤的具体描述，如图7所示，终端ue在初始上行接入前需要从trp获取下行同步并读取广播信道，以获得步骤一发送的资源位置。步骤一中，终端ue向trp发送前导和控制信息或者前导、控制信息和数据信息。步骤二中，trp收到并正确接收到前导和控制信息或前导、控制信息和数据信息后，向终端发送随机接入响应。终端正确收到随机接入响应后，随机接入过程结束，后续终端可根据数据缓冲情况选择发送上行业务数据。

实施例二：随机接入控制信息和数据信息重传方法实施方案一

本实施例应用于当实施例一中有部分传输出现错误时。实施例一中步骤一发送的内容是前导和控制信息或者前导、控制信息和数据信息。一般来说控制信息和数据信息在一起时，可以统一打包为数据块传输。前导主要考察的是检测率和误检率，而控制信息或者控制信息和数据信息打包而成的数据块主要考察的是块差错率(bler)或误码率(ber)，一般情况下，前导为了大覆盖需求，往往序列较长，所需要的信干比也比较低，而控制信息或数据块一般情况下至少有十到几十个比特，解调需要的信干比相对较高。特别是在随机接入中多个终端选择了相同的前导，但他们携带的数据块却是不一样的，在发生资源冲突时，数据块更容易受到冲突干扰。同等信干比情况下，前导较易被基站或传输节点(trp)检测成功，但是基站或传输节点很有可能无法正确解调控制信息，针对步骤一中部分接收成功的这种情况，可以通过以下方案予以解决。

在随机接入过程中，终端首先向基站或传输节点(trp)发送随机接入请求，随机接入请求中至少包含前导和控制信息，部分场景下也可能附加一部分数据，控制信息中至少需要包含用于冲突解决的ueid，可以将控制信息、数据信息或控制信息加数据信息定义为第一数据块。

基站或传输节点(trp)尝试接收随机接入请求，当基站或传输节点(trp)检测成功preamble，但没有解调成功控制信息或者数据时，基站或传输节点(trp)向终端发送随机接入响应(rar)，rar中至少包含了前导preambleid，用于和终端进行前导确认以及ulgrant，用于给重传控制信息(至少有ueid)或重传数据信息分配资源，也就是给第二数据块分配资源。所述第二数据块与上述第一数据块的信息相同、或是原始信息中除所述第一数据块以外的其他信息，或者包括原始信息中除所述第一数据块以外的其他信息，以及部分第一数据块中的信息或是与第一数据块的信息完全不同。这其中的第二、三种情况举例说明如下：

原始信息中除所述第一数据块以外的其他信息是指，例如原始信息(100bits)中除所述第一数据块(66bits)以外的其他信息(34bits)；

包括原始信息中除所述第一数据块以外的其他信息，以及部分第一数据块中的信息是指：包括原始信息(例如100bits)中除所述第一数据块以外的其他信息(34bits)，以及部分第一数据块中的信息(66bits中的一部分信息)。

这里的ulgrant也和实施例一中的ulgrant有明显区别，在实施例一中的ulgrant是给后续正常业务数据分配的资源，而这里的ulgrant是给未解调成功的控制信息或数据分配的重传资源。rar中也可以包含一些其他内容，如明确的信令通知终端需要重传控制信息或数据。无论如何，因为基站或传输节点未成功解调控制信息或数据，所以rar中不会包含终端上传的控制信息，特别是终端在步骤一中上传的ueid，这一点和实施例一中理想化的2步法随机接入步骤中rar包含的内容有明显区别。

上面的步骤二中rar中还可以用显式的信令来通知终端未成功解调控制信息或数据，需要进行重传。也可以用不发送控制信息(ueid)来隐含暗示网络侧的基站或传输节点(trp)未成功解调控制信息或数据。

rar中还可以根据具体应用或场景包括一些其他信令，比如临时c-rnti用于重传时的加扰、ta(定时提前)、缓冲状态报告(bsr：bufferstatusreport)等。

rar中包含的前导id可以是显式的在rar中通知，也可以是通过基于前导id确定加扰序列等隐式方式的方式通知终端。

rar中若包含的ueid，可以是显式的在rar中通知，也可以是通过基于ueid确定加扰序列等隐式方式的方式通知终端。

这里基于各种id确定加扰序列，具体方法很多，可以是使用id参与加扰控制信道的crc，或者参与加扰信道本身的数据，且不排斥其他参数参与加扰序列的计算和确定。本实施例或其他实施例中有类似的隐式通知方式都可以参考这些方法。

终端根据重传信令或者在收到并确认前导preambleid，且未收到控制信息的情况下，判断前导preamble成功传输，但控制信息或者数据需要重新传输。终端利用ulgrant提供的资源，重传步骤一中的控制信息或数据信息，重传的过程可以视为步骤三。重传可以是第一步中完整控制信息和数据信息的重传，信息量相同，或者利用递增冗余的技术手段传输第一步中控制信息和数据信息的补充信息。为描述方便，我们将第一步中的数据块(控制信息和数据信息)定义为第一数据块，将重传的数据块定义为第二数据块。

结合实施例一，第二数据块还有可能和第一数据块没有任何直接关联关系，是全新的数据块，如实施例一所述，说明第一数据块已经传输成功，可以传输新的数据块了。

直到重传被基站或传输节点(trp)解调成功，基站或传输节点(trp)下发解调成功的ueid，对于不显式的发送控制信息(如ueid)，则需要隐式的通知终端，比如通过基于ueid确定加扰序列的方式来指示进行冲突解决并结束随机接入过程，这一步可以视为步骤四。

步骤三和步骤四是在控制信息或数据未解调成功的异常情况下，增加的额外的处理过程。如下文的具体阐述，如果在步骤三通过干扰回避的方式提前解决了多用户冲突问题，则步骤四中隐式或者显式地通知ueid可能不是必须的。

应该注意到，在多个终端同时选择了相同的前导在同样的资源上发送时，如果不做特别的回避设计，终端重传的控制信息或数据仍然会在同样的资源上冲突并互相干扰。这种情况下，可以根据ueid在ulgrant分配的资源上分别选择不同的资源进行干扰回避。假设最多有m个终端会在同样的资源上冲突，可以使用(ueid)modm的方式将不同的终端发送分配到上行资源的m个不同部分，从而完全回避干扰并提前解决了多用户接入的冲突问题，这种情况下，新增的步骤四隐式或者显式地发送ueid可能不是必须的。资源的区分复用方式可以采用时、频、正交码的方式进行，以上是在步骤三区分了多用户的使用资源。如果能够忍受更多的资源开销，在步骤一就可以根据ueid来区分随机接入请求的资源，以回避干扰。

从整个系统层面完整的角度出发，具体过程可以用图8来描述：

从终端实现的角度出发，具体过程是这样的：

终端向基站或传输节点(trp)发送随机接入请求，随机接入请求中至少包含前导和控制信息，部分场景下也可能附加一部分数据，控制信息中至少需要包含用于冲突解决的ueid；这里的控制信息、数据信息或控制信息+数据信息定义为第一数据块

终端解调基站或传输节点(trp)发送的随机接入响应(rar)；

以下步骤存在两个可能分支：

第一分支：当rar不包含终端上传的控制信息，特别是终端在步骤一中上传的ueid，或者rar有信令通知终端需要重传控制信息或数据时，终端使用rar里的ulgrant分配的重传资源重传控制信息或数据，重传内容定义为第二数据块，如前所述重传的第二数据块可能和第一数据块信息相同，或者是第一数据块的补充信息。这一操作的前提条件是终端在接收到并确认前导preambleid，且未收到控制信息或者收到信令要求重传控制信息或数据的情况下，判断前导preamble成功传输，但控制信息或者数据需要重新传输。终端可以根据ueid在ulgrant分配的资源上选择不同的资源进行发送。例如使用(ueid)modm的方式将不同的终端分配到ulgrant通知的上行资源的m个不同部分，从而完全回避干扰并提前解决了多用户接入的冲突问题。

终端接收基站或传输节点(trp)隐式或显式通知的ueid，若ueid和步骤一中的ueid相同，则冲突解决并结束随机接入过程，准备下一步的上行业务数据发送。如前面的具体阐述，如果在上个步骤已通过干扰回避的方式提前解决了多用户冲突问题，则此步骤中接收隐式或者显式通知的ueid可能不是必须的。

第二分支：当rar中包含终端上传的控制信息，特别是终端在步骤一中上传的ueid时，终端在接收到并确认前导id和ueid与步骤一中的完全一致时，则随机接入过程结束，如果rar中还携带了ulgrant，则终端可以使用rar里的ulgrant分配的资源做传输业务数据的准备，此时再传输的第二数据块和第一数据块就没有任何关联了，是新数据。这一操作的前提是基站或传输节点正确检测了前导和解调了控制信息或数据，并通过向终端回发rar的方式让终端予以确认，确认后就不存在前面提到的终端重发控制信息或数据以及基站和传输节点通知ueid的后续步骤了。

从基站或者传输节点实现的角度出发，具体过程是这样的：

基站或传输节点(trp)接收随机接入请求，随机接入请求中至少包含前导和控制信息，部分场景下也可能附加一部分数据，控制信息中至少需要包含用于冲突解决的ueid。

以下步骤存在两个可能分支：

如果基站或传输节点(trp)成功检测前导，但没有成功解调控制信息或者数据时，基站或传输节点(trp)向终端发送随机接入响应(rar)，rar中至少包含了前导preambleid，用于和终端进行前导确认，前导可以使用隐式或者显式包含的方式，隐式可以基于前导id确定下行控制信道的加扰序列予以实现；以及ulgrant，用于给重传控制信息(至少有ueid)或重传数据分配资源；或者rar中增加明确的信令通知终端需要重传控制信息或数据。但rar中不包含终端上传的控制信息，特别是终端在步骤一中上传的ueid。基站或传输节点(trp)可以在ulgrant分配多份资源给可能冲突的多个终端使用，例如通知的上行资源可以提供给m个终端进行完全正交的发送。重传可以是第一步中完整控制信息和数据信息的重传，信息量相同，或者利用递增冗余的技术手段传输第一步中控制信息和数据信息的补充信息。为描述方便，我们将第一步中的数据块(控制信息和数据信息)定义为第一数据块，将重传的数据块定义为第二数据块(控制信息和数据信息)。

基站或传输节点接收重传的控制信息或数据后，显式或隐式地通知终端用于冲突解决的ueid。如果已通过干扰回避的方式提前解决了多用户冲突问题，则通知ueid的步骤可能可以省略。

第二个分支，如果基站或传输节点(trp)成功检测前导，且成功解调控制信息或者数据时，基站或传输节点(trp)向终端发送另外一种类型的随机接入响应(rar)，rar中至少包含了前导preambleid，用于和终端进行前导确认；控制信息部分，至少包括ueid，以用于冲突解决，还可能包括ulgrant用于给后续正常业务数据分配资源，如果终端在初始接入时没有进行大量数据传输的需求，则rar中可以不包括ulgrant。所述控制信息中的前导preambleid或ueid还可以使用隐式方式通知给终端，比如采取前导preambleid或ueid加扰下行控制信道的方法进行。基站或传输节点在这个分支处理完后，随机接入过程结束。下一步的，结合实施例一，基站或传输节点接收终端传输的第二数据块是全新的数据块，和第一数据块没有任何直接关联关系。

这个实施例中，终端在开始就尝试用简化的随机接入方法进行接入，如果各步骤传输都正确，则两步即可完成接入，如果步骤一的控制信息或数据解调失败，则增加步骤三进行重传或者步骤四进行冲突解决就可以完成接入过程。且增加的步骤可以和作为简化基础的四步法无缝融合，非常有利于系统的统一设计，有利于减少网络侧和终端的实现复杂度。在性能方面，随机接入的综合延迟明显减少，具体延迟减少多少视步骤一发送的内容在基站或传输节点正确接收的概率而定。同时与lte相比，在延迟相当的情况下，进一步的提高了接入成功率。

实施例三：随机接入控制信息和数据信息重传方法实施方案二

这个实施方案和实施例二要解决的问题是一样的。

在两步法随机接入过程中，终端首先向基站或传输节点(trp)发送随机接入请求，随机接入请求中至少包含前导和控制信息，部分场景下也可能附加一部分数据，控制信息中至少需要包含用于冲突解决的ueid。基站或传输节点(trp)尝试接收随机接入请求，当基站或传输节点(trp)检测成功preamble，但没有解调成功控制信息或者数据时，基站或传输节点(trp)向终端发送随机接入响应(rar)，rar中至少包含了前导preambleid，用于和终端进行前导确认，前导可以使用隐式或者显式包含的方式，隐式实现参考实施例二。但由于基站或传输节点未正确解调控制信息或数据，所以rar中无论如何不会包含终端上传的控制信息，特别是包含终端在步骤一中上传的ueid。rar中还有可能包括显式地指示终端进行重传的信令。终端收到重传信令或者在收到并确认前导preambleid，且未收到控制信息的情况下，判断前导preamble成功传输，但控制信息或者数据信息需要重新传输。终端利用约定好的步骤一所用的随机接入请求的资源位置，重传步骤一中的控制信息或数据信息，重传的过程可以视为步骤三。终端还可以根据其第一步上传的控制信息中的ueid在约定好的随机接入请求的资源内选择不同的资源进行重传，重传的控制信息或数据信息可以是完全重传或者是补充信息，参考实施例二的重传描述。因为不用再次重传前导，所以可用资源变多，可以适当降低重传控制信息或数据信息的纠错码率，或者提高重传的功率等方法来提高解调成功率。直到重传被基站或传输节点(trp)解调成功，基站或传输节点(trp)显式或隐式地下发解调成功的ueid进行冲突解决并结束随机接入过程，隐式的方法是指通过用ueid对下行控制信道加扰的方式来指示，这一步可以视为步骤四。

这个方案和实施例二中的方案主要区别在于：rar中不进行上行资源的分配，终端利用了步骤一中的随机接入请求的资源进行控制信息和数据信息的重传。其基本优势和实施例二类似，而且与实施例二相比还可以减少rar的开销，并进一步提高rar的接收成功率。

实施例四：随机接入控制信息和数据信息重传方法实施方案三

这个实施方案和实施例二要解决的问题是一样的。

在两步法随机接入过程中，终端首先向基站或传输节点(trp)发送随机接入请求，随机接入请求中至少包含前导和控制信息，部分场景下也可能附加一部分数据信息，控制信息中至少需要包含用于冲突解决的ueid。

基站或传输节点(trp)尝试接收随机接入请求，当基站或传输节点(trp)检测成功preamble，但没有解调成功控制信息或者数据信息时，基站或传输节点(trp)向终端发送随机接入响应(rar)，rar中至少包含了前导preambleid，用于和终端进行前导确认，前导可以使用隐式或者显式包含的方式，隐式实现参考实施例二。rar还至少包含了ulgrant，用于给重传控制信息(至少有ueid)或重传数据信息分配资源。但由于基站或传输节点未正确解调控制信息或数据信息，所以rar中无论如何不会包含终端上传的控制信息，特别是包含终端在步骤一中上传的ueid。rar中还有可能包括显式地指示终端进行重传的信令。

终端收到重传信令或者在收到并确认前导preambleid，且未收到控制信息的情况下，判断前导preamble成功传输，但控制信息或者数据信息需要重新传输。终端利用ulgrant分配的资源位置，重传步骤一中的控制信息或数据信息以及在rar中通知的前导，重传的过程可以视为步骤三，重传的控制信息或数据信息可以是完全重传或者是补充信息，参考实施例二的重传描述。终端根据ueid在ulgrant分配的资源上分别选择不同的资源进行干扰回避。具体方法可以参见实施例二，从而完全回避干扰并提前解决了多用户接入的冲突问题。

直到重传被基站或传输节点(trp)解调成功，基站或传输节点(trp)显式或隐式地下发解调成功的ueid进行冲突解决并结束随机接入过程，隐式的方法是指通过用ueid对下行控制信道加扰的方式来指示，这一步可以视为步骤四。

这个方案和实施例二中的方案主要区别在于：终端不仅重传了控制信息或数据信息，还增加重传了rar中通知的前导。这个方案可以在保持实施例二的优势基础上，还可以很好的和非竞争随机接入进行兼容，特别是在多用户冲突情况下使用ulgrant授予的不同资源进行重传，有效的回避了接入冲突。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。