设备和用于每随机接入信道尝试发送两个或两个以上的前导码的方法与流程

本发明涉及一种设备和一种用于在随机接入过程中发送前导码的方法。

背景技术：

在长期演进(longtermevolution,lte)系统中，随机接入信道(randomaccesschannel,rach)用于建立上行链路同步，并在其他用于发送调度请求的资源不可用的情况下发送调度请求。

随机接入信道中使用了64个前导码。这些前导码从一个或多个循环移位的zadoff-chu(zc)序列中获得。从同一zc获得的前导码提供了更好的检测性能，因此优于非正交的前导码。从同一zc序列获得的前导码的数量取决于循环移位偏移ncs。3gpp标准36.211列出了ncs的所有可能值。选择尽可能小的ncs，但是ncs应足够大以保证存在不同步的用户终端的延迟扩展和时间不确定性时的正交性。通过循环移位不同zc序列而获得的前导码是非正交的，并且仅在没有从同一zc序列生成的足够前导码时使用。

对于较大的小区，其ncs大于较小的小区的ncs，并且可基于同一zc序列生成的前导码较少。因此，在较大的小区中，两个用户终端选择非正交的前导码的概率高于较小的小区中两个用户终端选择非正交的前导码的概率。计算表明，对于半径小于0.79km的小区，可以从同一zc生成所有前导码，同时四个zc序列必须用于半径为5.5km的小区(参见“lte–theumtslongtermevolutionfromtheorytopracticesecondedition”)。

在无竞争随机接入过程中，enodeb将前导码分配给用户终端，并且可以避免冲突。在基于竞争的随机接入过程中，用户终端在尝试通过诸如enodeb的基站(即，接入enodeb)来建立与无线接入网的无线连接时随机选择前导码。冲突是在基于竞争的随机接入过程中的概率事件。例如，当两个用户终端选择同一前导码并将其在同一随机接入信道上发送到enodeb时，enodeb无法区分该前导码是否仅源自一个用户终端。enodeb发送携带用于消息3的上行授权和临时小区无线网络临时标识符(cellradionetworktemporaryidentifier,c-rnti)的随机接入响应(randomaccessresponse,rar)，该随机接入响应可以由两个用户终端解码。当两个用户终端在同一时频资源上发送消息3并且该消息3由同一临时小区无线网络临时标识符加扰时会发生冲突。由于该冲突，两个用户终端或其中一个用户终端可能无法接入enodeb。

在现有技术中，冲突概率取决于可用前导码的数量(不超过64)和每时间单位内随机接入信道尝试的平均次数，即，随机接入信道负载。时间单位可以是一秒、或一时间帧、或几毫秒。如果不能增加可用前导码的数量，则只要随机接入信道负载增加，冲突概率就会增加。冲突概率的工作点通常假定为1％。因此，在随机接入信道负载可能增加的情况下，降低冲突概率的唯一方法是为随机接入信道保留更多的时频资源。换句话说，在同样的保留的时频资源的情况下，更多用户终端无法成功接入基站。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种设备和一种用于在随机接入过程中发送前导码的方法以增加用户终端成功接入的概率。

通过独立权利要求中提供的解决方案实现了本发明的上述目的。此外，实施方式在从属权利要求中限定。因此，在未增加为随机接入信道保留的时频资源的情况下减小了冲突概率。

本发明的第一方面提供了一种用户终端，该用户终端包括发射器和接收器。该发射器用于在基于竞争的随机接入过程中通过诸如选择的随机接入信道发送两个或两个以上的前导码以接入基站。其中，术语“接入基站”可以表示单个随机接入过程中的接入尝试。该接收器用于通过诸如物理下行控制信道(physicaldownlinkcontrolchannel,pdcch)从基站接收随机接入响应(rar)。其中，随机接入响应是对由发射器发送的前导码的响应。

与现有技术相比，用户终端在基于竞争的随机接入响应过程中发送一个以上的前导码。这样，用户终端与其他用户终端发送相同的前导码的概率较低。这有助于有效地避免用户终端在随机接入过程中与其他用户终端的冲突。因此，用户终端有更高的成功接入的概率。

在根据第一方面的用户终端的第一实施形式中，用户终端还包括处理器，该处理器用于决定待发送的前导码的数量。例如，前导码的数量为2、3、4或4个以上。

用户终端可以确定不同的前导码数量。这为用户终端提供了更多的改变可发送的前导码的机会。选择可变的前导码数量这一灵活性可以改善用户终端在接入网络时的性能。该网络可以是指由基站控制的接入网。

在根据第一方面的第一实施形式的用户终端的第二实施形式中，该决定是基于来自基站的通知做出的。该通知用于指示基站是否允许发送一个以上的前导码。此外，该发射器用于当通知指示允许发送一个以上的前导码时，将前导码发送到基站。例如，该通知是系统标记，优选地，设置在物理随机接入信道配置(prach-config)消息或随机接入信道配置命令(rach-configcommon)消息中并由基站发送。

在用户终端确定前导码的数量时，可以考虑来自基站的通知。用户终端的上述确定是在在基站的控制之下进行的。因此，运营商可以通过相应地向发送不同通知的基站提供不同策略来调整整个系统的性能。

在根据第一方面的第一实施形式的用户终端的第三实施形式中，该决定是基于用户终端的发射功率做出的。可以以与现有技术相同的方式计算用户终端的发射功率。此外，发射器用于当用户终端的发射功率满足基站处的预定目标信噪比(signal-to-noiseratio,snr)时，将前导码发送到基站。

对于小区边缘用户终端，在随机接入过程中所发送的前导码的数量有限。用户终端可以在考虑其发射功率的情况下确定可以支持多少个前导码。这样，可以对前导码的数量做出更合适的决定，这有助于用户终端有更多机会成功接入基站。

在根据第一方面和第一方面的任一先前实施形式的用户终端的第四实施形式中，该处理器用于从一组可用前导码中随机选择出不同的前导码。该组可用前导码可以包括不超过64个可用前导码。这些前导码可以预先被分组成若干子集。也就是说，该组可用前导码可以包括若干可用前导码子集。每个子集中前导码的数量和由处理器确定的数量相同。

通过将该组可用前导码划分为具有所确定的数量的前导码的子集，用户终端可以更高效地选择前导码。

在根据第一方面和第一方面的任一先前实施形式的用户终端的第五实施形式中，该发射器用于在同一时频资源中发送前导码，这些前导码彼此不同。

如果选择了更多不同的前导码，则用户终端在随机接入过程中有更多机会避免与其他用户终端的冲突。

在根据第一方面和第一方面的任一先前实施形式的用户终端的第六实施形式中，由接收器接收的随机接入响应是单个随机接入响应，其中，该单个随机接入响应仅对应于由发射器发送的前导码之一。

在基站和每个用户终端之间仅传输了一个随机接入响应的场景中，减少了信令开销。因此，可以节省更多的网络资源。

在根据第一方面的第六实施形式的用户终端的第七实施形式中，该处理器用于检查从该单个随机接入响应获得的前导码标识符(identifier,id)是否与由发射器发送的前导码的标识符之一相同。该发射器用于当从该单个随机接入响应获得的前导码标识符与由发射器发送的前导码的标识符之一相同时，响应于随机接入响应，发送消息，特别是消息3。

因为发送了一个以上的前导码，用户终端需要比较随机接入响应中的前导码标识符和对应于所发送的前导码的每个前导码标识符。当比较了所发送的前导码的所有前导码标识符时，用户终端可以确定其自身是否是该随机接入响应的预期接收方。

在根据第一方面和第一方面的第一至第五实施形式中任一实施形式的用户终端的第八实施形式中，由接收器接收的随机接入响应的数量与由发射器发送的前导码的数量相同，其中，每个随机接入响应对应于一个不同的前导码。

基站可以响应用户终端发送的每个前导码。因为现有技术中的基站中的前导码响应机制可以在本发明中重用，所以该实施方式可以与现有技术更加兼容。

在根据第一方面的第八实施形式的用户终端的第九实施形式中，该处理器用于检查从每个随机接入响应获得的前导码标识符是否分别与由发射器发送的前导码之一的标识符相同。该发射器用于当从接收的随机接入响应获得的前导码标识符分别与由该发射器发送的前导码之一的标识符相同时，响应于每个接收的随机接入响应，发送消息，特别是消息3。

在由用户终端发送的一个以上的前导码被基站响应的情况下，用户终端可以有更多机会成功接入基站。

本发明的第二方面提供了一种基站，该基站包括接收器、处理器、和发射器。该接收器用于在用户终端的基于竞争的随机接入过程中，通过诸如随机接入信道从尝试接入基站的用户终端接收两个或两个以上的前导码。该处理器用于基于接收的前导码确定待发送的随机接入响应。该发射器用于响应于接收的前导码，将确定的随机接入响应发送到用户终端。

与现有技术相比，用户终端在基于竞争的随机接入响应过程中向基站发送更多前导码。这样，用户终端与不同的用户终端发送相同的前导码的概率较低。可以有效地避免随机接入过程中用户终端之间的冲突。因此，每个用户终端有更高的成功接入的概率。

在根据第二方面的基站的第一实施形式中，该发射器用于通知诸如用户终端是否允许发送一个以上的前导码。例如，发送诸如系统标记的通知以通知用户终端。

该通知有助于基站灵活地控制用户终端如何确定前导码的数量。因此，运营商可以通过相应地向发送不同通知的基站提供不同策略来调整整个系统的性能。

在根据第二方面的第一实施形式的基站的第二实施形式中，该处理器用于通过基站处每时间单位(例如每秒、每时间帧、或每几毫秒)内随机接入信道尝试的平均次数(即，随机接入信道负载)和预定阈值之间的比较，确定是否允许发送一个以上的前导码。

在确定该通知时，可以考虑诸如随机接入信道负载的基站工作情况。这样，所确定的通知有助于保证基站和整个系统的性能。

在根据第二方面的第一或第二实施形式和第二方面的基站的第三实施形式中，该处理器用于检测任一接收的前导码是否是从同一用户终端发送的。该处理器用于当任一接收的前导码是从同一用户终端发送的时，确定仅向该用户终端发送一个随机接入响应。例如，上述一个随机接入响应只对应于从该同一用户终端接收的仅一个前导码。

判断每个前导码的起源可以减少基站必须发送的响应。这还减少了用户终端的必要接收和读取步骤。因此，基站和用户终端都可以相应地节省功耗。

本发明的第三方面提供了一种用户终端的发送方法，该方法包括：用户终端发送两个或两个以上的前导码以接入基站；用户终端从基站接收随机接入响应，其中，随机接入响应是对由发射器发送的前导码的响应。

本发明的第四方面提供了一种基站的发送方法，该方法包括：基站从尝试接入该基站的用户终端接收两个或两个以上的前导码；基站基于接收的前导码确定待发送的随机接入响应；以及响应于接收的前导码，基站将确定的随机接入响应发送到用户终端。

本发明的方法实现了与上述设备相同的优点。该方法可以通过附加的方法步骤来执行，这些方法步骤对应于上述设备的各种实施形式所执行的功能。

本发明的第五方面提供了一种系统，该系统包括根据本发明第一方面的用户终端和根据本发明第二方面的基站。

本发明的第六方面提供了一种包括程序代码的计算机程序，当在计算机上运行时，该程序代码用于执行根据本发明的第一方面或本发明的第二方面的方法。

附图说明

在以下结合附图对具体实施例的描述中将说明本发明的上述方面和实现形式，其中：

图1示出了根据本发明实施例的用户终端的框图。

图2示出了根据本发明实施例的基站的框图。

图3示出了根据本发明实施例的系统的框图。

图4a和图4b示出了根据本发明实施例的两种可选方法的框图。

图5和图6示出了根据本发明实施例的与基站协作的用户终端的可选处理方法的框图。

图7示出了根据本发明实施例的与用户终端协作的基站的处理方法的框图。

图8a、图8b、图8c、图8d、和图8e示出了根据本发明实施例的两个用户终端的基于竞争的随机接入过程。

图9示出了根据本发明实施例的与现有技术相比的前导码冲突概率与随机接入信道负载之间的关系的统计。

图10示出了根据本发明实施例的与现有技术相比的前导码是基于一个根序列生成的概率与小区半径之间的关系的统计。

具体实施方式

图1示出了根据本发明实施例的用于发送随机接入前导码(通常简称为前导码)的用户终端100。用户终端100可以是能够支持在基于竞争的随机接入过程中与基站传输前导码的任一用户设备。

如图1所示，用户终端100可以包括发射器(tx)101、接收器(rx)103、处理器105、和存储器107。数据总线(图1中未示出)连接用户终端100中的这些元件。如图3所示，可以将发射器101和接收器103组合为收发器302。发射器101、接收器103、或收发器302可以连接一根或多根天线。存储器107可以包括计算机程序代码，当在计算机上运行时，该程序代码用于执行本发明中用户终端100的方法。

图2示出了根据本发明实施例的用于接收随机接入前导码的基站200。基站200可以是能够支持在基于竞争的随机接入过程中与用户终端传输前导码的任一接入网设备。在长期演进(longtermevolution,lte)系统、lte+系统、或第五代(fifthgeneration,5g)系统中，基站200可以是enodeb。

如图2所示，基站200可以包括发射器(tx)201、接收器(rx)203、处理器205、和存储器207。数据总线(图2中未示出)连接用户终端200中的这些元件。如图3所示，发射器201和接收器203可以组合为收发器304。发射器201、接收器203、或收发器304可以连接一根或多根天线。存储器207可以包括计算机程序代码，当在计算机上运行时，该程序代码用于执行本发明中基站200的方法。基站200还可以包括网络接口209，该网络接口209支持基站200与诸如图3所示的核心网300的其他网络中的设备之间的连接。网络接口209还可以通过有线链路或无线链路支持基站200与其他基站之间的连接。

通信系统包括支持在基于竞争的随机接入过程中传输前导码的两个设备。例如，如图3所示，通信系统包括发送前导码的用户终端100和接收前导码的基站200。用户终端100和基站200通过无线链路相互通信。基站200通过有线链路与核心网300中的设备，例如，网络控制元件(networkcontrolelement,nce)、移动性管理元件(mobilitymanagementelement,mme)、或服务网关(servinggateway,sgw)通信。

用户终端100中的元件和/或基站200中的元件可以用于执行如图4a和图4b所示的方法。例如，在步骤403、步骤407、和步骤409中，用户终端100的发射器101用于发送信息，并且在这些步骤中，基站200的接收器203用于接收该信息。在步骤406和步骤408中，基站200的发射器201用于发送信息，并且在这些步骤中，用户终端100的接收器103用于接收该信息。可选地，可以在由用户终端100的处理器105执行的步骤402中根据如图5或图6所示的处理方法，确定在步骤403中发送的信息。可以在由基站200的处理器205执行的步骤405中根据如图7所示的处理方法，确定在步骤406中发送的信息。

如下说明图4a和图4b所示方法的更多细节。

如图4a所示，在步骤403中，用户终端100可以用于在单个基于竞争的随机接入过程中通过选择的随机接入信道发送一个前导码或若干不同的前导码，例如两个或两个以上的前导码。例如，在用户终端100发送两个前导码的情况下，这两个前导码是基于不同的循环移位(即，前导码标识符)从同一zc序列生成的。可选地，在步骤402中，由用户终端100确定步骤403中待发送的前导码的数量，随后将如图5和图6所示进行说明。

在步骤406中，基站200可以用于当成功检测到任一前导码时响应用户终端100。可选地，基站200可以通过物理下行控制信道发送单个随机接入响应或一个以上的随机接入响应。可选地，在步骤405中，由基站200确定步骤406中从基站200返回的随机接入响应的数量，随后将如图7所示进行说明。

可选地，如图4b所示，可以不存在步骤405。在不存在步骤405的情况下，基站200可以发送一个或一个以上的随机接入响应，其中，随机接入响应的数量与从用户终端100接收的前导码的数量相同。也就是说，基站200对每个接收的前导码响应一个随机接入响应。

随机接入响应可以包含前导码标识符和随机接入无线网络临时标识符(randomaccessradionetworktemporaryidentifier,ra-rnti)，该前导码标识符对应于检测到的前导码，并且在技术上是诸如循环移位的前导码索引，该随机接入无线网络临时标识符用于标识前导码是在哪个时频资源被检测到的。随机接入响应可以携带用于用户终端100发送诸如消息3的潜在响应、临时小区无线网络临时标识符、和时序调整的上行授权。

用户终端100可以用于在预定时间窗内监控物理下行控制信道中由随机接入无线网络临时标识符标识的随机接入响应，并且当检测到由随机接入无线网络临时标识符标识的任一随机接入响应时，在步骤407中向基站200发送诸如消息3的响应。在示例中，用户终端100试图检测与已发送的所有检测到的前导码对应的随机接入响应，并且对每个成功检测到的随机接入响应反馈消息3。

可以通过上行共享信道(uplinksharedchannel,ul-sch)发送消息3，并且消息3携带用户终端100的小区无线网络临时标识符或用户终端100的初始用户终端标识。该初始用户终端标识可以是系统架构演进(systemarchitectureevolution,sae)临时移动用户标识(saetemporarymobilesubscriberidentity,s-tmsi)或随机数。消息3还可以携带无线资源控制(radioresourcecontrol,rrc)连接请求、跟踪区域更新、或调度请求。消息3可以由接收的随机接入响应携带的临时小区无线网络临时标识符加扰。

在步骤408中，基站200可以用于向用户终端100发送竞争解析消息。该竞争解析消息可以由用户终端100的小区无线网络临时标识符或用户终端100的临时小区无线网络临时标识符加扰。

在以下两个场景中，在步骤409中，用户终端100可以用于向基站200发送确认(acknowledge,ack)作为对接收到竞争解析消息的确认。第一个场景是，用户终端100的临时小区无线网络临时标识符用于加扰基站200发送的竞争解析消息，并且用户终端100识别检测到的竞争解析消息中包含的用户终端100的用户终端标识。第二个场景是，用户终端100识别所检测到的竞争解析消息中包含的该用户终端的小区无线网络临时标识符。如果用户终端100未能解码检测到的竞争解析消息，或者从检测到的竞争解析消息解码的标识不是用户终端100的标识，则用户终端100不会响应检测到的竞争解析消息而发送任何反馈。

图5和图6示出了与基站200协作的用户终端100的两种不同处理方法。在如图3所示的系统中，该处理方法可以在可以执行如图4a和图4b所示的步骤405(如果存在)或步骤406之前执行。用户终端100用如图5和图6所示的处理方法确定要发送多少个前导码和发送哪些前导码。

如图5所示，在步骤501中，用户终端100从基站200接收通知。该通知可以指示是否允许一个以上的前导码。或者，通知可以指定允许使用的前导码的数量。在简化的示例中，预先定义基站200不允许由一个用户终端发送的两个以上的前导码。当该通知指示允许一个以上的前导码时，其仅表示允许的前导码的数量为2。该通知可以仅占用一个比特。例如，一个比特“1”表示一个用户终端在一个随机接入过程中应该使用一个以上的(可以解释为特别是两个)前导码。一个比特“0”或不存在通知的情况指示一个用户终端在一个随机接入过程中应该仅使用一个前导码。

可以由基站200可选地执行步骤500以决定单个用户终端在单个基于竞争的随机接入过程中允许使用的前导码的数量。然后，在步骤501中，基站200向用户终端100通知该决定，其中，该决定由该通知指示。

在步骤500的示例中，该决定基于随机接入信道负载而做出，即，基于基站200上每时间单位(例如每秒或每10毫秒)随机接入信道尝试的平均次数而做出。如果随机接入信道负载未超过预定阈值，则决定允许诸如用户终端100的单个用户终端在基于竞争的随机接入过程中使用一个以上的前导码。如果随机接入信道负载超过预定阈值，即，基站200是高负载的，则决定仅允许一个前导码。可以由基站200测量随机接入信道负载。该预定阈值可以由基站根据诸如随机接入信道负载(重新)配置。

在步骤500的另一示例中，该决定是基于基站200(期望)使用的可用前导码的数量做出的。假设存在m个可用前导码，n是可允许的前导码的数量，并且存在k组可允许的前导码可由用户终端100选择。当k越大，用户终端选择同一组可允许的前导码的概率越低，这产生了较低的冲突概率。因此，基站200可以根据以下等式(1)来确定可允许的前导码的数量。例如，基站200将m作为输入，并检查哪个n可以给出的结果k最大。

基站200可以选择消息来携带该通知。例如，可以扩展本领域中的prach-config消息或rach-configcommon消息以携带该通知。如果在由基站200覆盖的小区中广播该通知，则是有效的。

在步骤502a中，用户终端100基于接收到的通知获得可允许的前导码的数量。

假设可允许的前导码的数量是n。当n为1时，用户终端100执行步骤502c以选择一个前导码。当n大于1(即，至少为2)时，用户终端100执行步骤502b以选择n个前导码。当n大于1时，可以执行基于步骤602a的进一步判断。如果进一步判断的结果为“是”，即，用户终端的发射功率满足信噪比条件，则用户终端100执行步骤502b。用户终端执行步骤601的时间没有限制，只要用户终端100能够基于步骤602a相应地执行判断即可。

在步骤502b中，用户终端100可以随机且等概率地从一组可用前导码中逐个选择n个前导码，直到已经选择了所有n个前导码。例如，该n个前导码至少包括两个不同的前导码。

可用前导码的典型最大数量是64，而实际上只有一部分可用前导码被保留用于基于竞争的随机接入过程，而另一部分可用前导码被保留用于无竞争随机接入过程。在这种情况下，n显然不大于64。

如果n是预定义的并且可以由用户终端100预先得知，则可以将为基于竞争的随机接入过程保留的可用前导码划分为若干子集，子集的数量与可允许的前导码的数量相同。也就是说，存在n个子集，每个子集可以优选地包括差不多相同数量的可用前导码。因此，当用户终端100得知允许一个以上的前导码时，用户终端100可以随机且等概率地从每个子集中选择一个前导码。划分可用前导码可以有效地保证所选择的前导码彼此不同。

在步骤403中，发送在同一时频资源中复用的所选择的前导码。该资源由基站200分配。

如图6所示，在步骤601中，用户终端100检查/计算其发射功率，并在步骤602a中判断其发射功率是否满足信噪比条件。例如，该信噪比条件是基站200处的目标信噪比。用户终端100可以根据现有技术获得/预定发射功率和基站200处的目标信噪比。

如果发射功率满足信噪比条件，则用户终端100可以执行步骤502b以选择前导码，其中，所选择的前导码的数量是预定的。在示例中，当发射功率满足信噪比条件时，用户终端100可以基于步骤502a执行进一步的判断，以便根据来自基站200的通知获得可允许的前导码的数量。当可允许的前导码的数量大于1时，用户终端100执行步骤502b。用户终端执行步骤501的时间没有限制，只要用户终端100能够基于步骤502a及时执行判断即可。

如果发射功率无法满足信噪比条件，例如，用户终端100在小区边缘，则用户终端100可以执行步骤502c以选择前导码。

图7示出了与用户终端100协作的基站200的处理方法。在如图3所示的系统中，该处理方法可以在可以执行如图4a和图4b所示的步骤407之前执行。基站200使用如图7所示的处理方法确定对应于所接收的前导码的响应。

在步骤704中，基站200从每个接收的前导码中获得前导码标识符。

在步骤705a中，基站200检测是否任何接收的前导码具有同一发出者。例如，可以从接收的前导码确定一些诸如传播信道、时间偏移等的隐含属性。假设用户终端100发送具有不同前导码标识符的两个前导码。基站200可以根据该属性发现这两个前导码源自用户终端100。

如果基站200在步骤705a中确定哪个(哪些)前导码源自同一用户终端，则基站200可以在步骤705b中为每个发出者(而不是每个前导码)确定一个响应。例如，存在从同一发出者(即，用户终端100)发送的两个前导码，基站200仅为用户终端100确定一个响应。该一个响应可以仅对应于两个不同的前导码中的一个。如果有一个接收的前导码被检测到是来自一个发出者的单个前导码，即，没有其他接收的前导码具有与该单个前导码相同的发出者，则基站200确定对应于该发出者的单个前导码的一个响应。

仅当一个以上的前导码到达相同的时频资源时，基站200才可以执行步骤705a。否则，基站200可以和现有技术一样，确定对应于每个接收的前导码的响应。

图8a至图8e示出了根据图4a和图4b所示的方法的两个用户终端的基于竞争的随机接入过程。

图8a示出了根据步骤403的通信。用户终端a将两个前导码pk和pl发送到基站。用户终端b将两个前导码p1和pm发送到基站。前导码pk、p1、和pm通过同一随机接入信道发送。存在分别由用户终端a和用户终端b发送的两个前导码(p1)，这两个前导码(p1)具有相同的前导码标识符(1)。然而，这种情况对用户终端a和b是未知的。

根据如图4a所示的方法，在步骤405中，基站区分每个前导码的起源并确定对每个起源的单个响应。也就是说，在步骤406中，基站向用户终端a发送诸如随机接入响应-k(rar-k)的一个响应，并向用户终端b发送一个诸如随机接入响应-m(rar-m)的一个响应。因为随机接入响应-k和随机接入响应-m携带了用于不同用户终端的不同上行授权，所以可以避免步骤407中用户终端的响应之间的冲突。

根据如图4b所示的方法，基站发送一个以上的随机接入响应。如图8b所示，在步骤406中，响应于前导码pk、pm发送随机接入响应-l(rar-l)、随机接入响应-k、和随机接入响应-m。

图8c示出了根据步骤407的通信。用户终端a响应于接收到的随机接入响应(随机接入响应-k和随机接入响应-l)发送携带其用户终端标识符“a”的响应-k(response-k)和响应-1(response-l)。用户终端b响应于接收到的随机接入响应(随机接入响应-l和随机接入响应-m)发送携带其用户终端标识符“b”的响应-l和响应-m(response-m)。因为用户终端a可以确定它没有发送随机接入响应-m中携带的前导码标识符“m”，所以用户终端a不响应随机接入响应-m。类似地，用户终端b不响应随机接入响应-k。因为用户终端a和用户终端b都将随机接入响应-l中携带的上行授权和临时小区无线网络临时标识符作为专用于用户终端本身的信息，所以在同一时频资源上发送两个响应(即，响应-l)。假设这种冲突导致两个随机接入响应-l解码失败。基站无法响应于任一随机接入响应-l而发送竞争解析消息。

图8d示出了根据步骤408的通信。基站响应于接收到的响应-k发送携带用户终端标识符“a”的竞争解析消息-a，并响应于接收到的响应-m发送携带用户终端标识符“b”的竞争解析消息-b。

图8e示出了根据步骤409的通信。在正确解码竞争解析消息-a并检测其自己的用户终端标识符“a”之后，用户终端a向基站发送确认(ack)。类似地，用户终端b也向基站发送确认(ack)。因此，用户终端a和用户终端b都成功接入基站。

图9示出了根据本发明实施例的与现有技术相比的前导码冲突概率与随机接入信道负载之间的关系的统计。纵轴示出了前导码冲突概率，横轴示出了随机接入信道负载，其被假定为每5毫秒的随机接入信道尝试。也就是说，将5毫秒当作时间单位。

如图9所示，假设基于一个zc序列生成了64个可用前导码，与现有技术相比，当用户终端在基于竞争的随机接入过程中发送了2个可允许的前导码时，本发明中的冲突概率可以显著降低。例如，当在图9中选择每5毫秒1次随机接入信道尝试时，现有技术中的冲突概率差不多是使用本发明方法的冲突概率的十倍。

因此，在本发明中，无需保留与现有技术同样多的时频资源来实现相同的冲突概率，例如冲突概率的工作点。

图10示出了根据本发明实施例的与现有技术相比的前导码冲突概率与小区半径之间的关系的统计。纵轴示出了由两个用户终端选择的前导码正交的概率，即，前导码是基于一个诸如zc序列的根序列和不同循环移位生成的概率。横轴示出了随机接入信道负载，其被假定为每5毫秒的随机接入信道尝试。

如图10所示，假设基于一个zc序列生成了64个可用前导码。与现有技术中的相比，在本发明中，其中所有64个前导码保持正交并且用户终端在基于竞争的随机接入过程中发送2个可允许的前导码的小区半径可以显著增加，同时没有增加冲突概率。例如，当在图10中选择0.6％的冲突概率时，使用本发明的方法的小区半径是现有技术中小区半径的十倍以上。

因此，在存在相同的可用前导码的情况下，本发明降低了对于同一随机接入信道负载的冲突概率。也就是说，在由基站控制的小区中，更多用户终端可以在基于竞争的随机接入过程中成功接入基站。在存在相同的可用前导码的情况下，本发明为更高的随机接入信道负载提供相同的冲突概率。也就是说，由基站控制的小区可以具有更大的小区半径，同时冲突概率没有变差。此外，与现有技术相比，在具有固定小区半径的小区中，为了实现相同的冲突概率，在本发明中需要的可用前导码更少。也就是说，在总共64个前导码中，更多的前导码可以用于无竞争随机接入过程。

本发明已结合包括用户终端和基站的实施例进行了描述。然而，通过研究附图、公开内容、和所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现其他发明。计算机程序可以存储或分布在合适的介质上，例如与其他硬件一起提供或作为其他硬件的一部分提供的光存储介质或固态介质，但也可以以其他形式分布，例如经由因特网或其他有线电信系统或无线电信系统。