一种随机接入方法、装置、相关设备和系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种随机接入方法、装置、相关设备和系统，用以在降低相关接入设备资源开销的同时减小接入时延。终端侧实施的随机接入方法，包括：利用N个方向不同的接收波束分别接收网络侧利用M个方向不同的发送波束发送的系统信息，所述系统信息中携带有发送随机接入信息可用的时频资源的配置信息，其中，N和M为自然数；分别确定终端侧最优接收波束信息和网络侧最优发送波束信息；根据所述配置信息以及确定出的终端侧最优接收波束信息和网络侧最优发送波束信息，向所述网络侧发送随机接入信息。

【技术实现步骤摘要】
一种随机接入方法、装置、相关设备和系统
本专利技术涉及无线通信
，尤其涉及一种随机接入方法、装置、相关设备和系统。
技术介绍
MassiveMIMO(MassiveMultiple-Input-Multiple-Output，大规模多输入多输出)技术作为传统MIMO技术的延伸，是5G(第五代)无线通信的一个重要研究方向。MassiveMIMO技术通过大量增加通信的天线数量，采用时分双工的通信模式，使系统性能达到空前的高度。在MassiveMIMO系统中，由于天线数的增加，可以利用多天线进行波束赋形，将功率集中到窄波束上进行发射，从而扩大数据的传输范围。现有LTE(LongTimeEvolution，长期演进)标准中在Rel13版本前仅对数据信道和PDCCH(PhysicalDownlinkControlChannel，物理下行控制信道)信道进行了波束赋形增强，并未对同步、接入相关的信道进行覆盖增强，这导致系统接入范围和数据传输范围不一致。为了保证系统的实际覆盖范围，同步、接入过程中也可以采用窄波束进行传输。与未进行波束赋形的宽波束相比，窄波束虽然可以将功率集中，使得较远的用户也有机会接入系统，但是由于其角度扩展较小，水平方向的覆盖范围反而有所降低。为了保证水平方向的覆盖范围，基站端可以形成多个不同方向的波束，依次发射，采用扫波束的方式实现覆盖。在高频段通信中，终端天线数的增加使得终端进行上行波束赋形也成为可能，因此，在接入流程中也需要对这一可能进行考虑。目前，一种最简单的接入流程包括基站以扫波束的方式在指定的RE(ResourceBlock，资源块)资源上发射MIB(MasterInformationBlock，)和SIB(SystemInformationBlock，系统信息块)，终端也在相应RE资源上形成多个接收波束以接收系统信息；接收完系统信息后，终端在指定的PRACH(PhysicalRandomAccessChannel，物理随机接入信道)资源上通过扫波束的方式发送随机接入序列，基站在相应的RE资源上进行扫波束接收，经过一轮基站和终端相互扫波束后完成接入流程。这种双向扫波束的接入方式，由于基站和终端在发射和接收时都需要进行扫波束，既增加了基站和终端等接入设备的资源开销，也增加了接入时延。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种随机接入方法、装置、相关设备和系统，用以在降低相关接入设备资源开销的同时减小接入时延。本专利技术实施例提供一种终端侧实施的随机接入方法，包括：利用N个方向不同的接收波束分别接收网络侧利用M个方向不同的发送波束发送的系统信息，所述系统信息中携带有发送随机接入信息可用的时频资源的配置信息，其中，N和M为自然数；分别确定终端侧最优接收波束信息和网络侧最优发送波束信息；根据所述配置信息以及确定出的终端侧最优接收波束信息和网络侧最优发送波束信息，向所述网络侧发送随机接入信息。本专利技术实施例提供一种终端侧实施的随机接入装置，包括：接收单元，用于利用N个方向不同的接收波束分别接收网络侧利用M个方向不同的发送波束发送的系统信息，所述系统信息中携带有发送随机接入信息可用的时频资源的配置信息，其中，N和M为自然数；确定单元，用于分别确定终端侧最优接收波束信息和网络侧最优发送波束信息；发送单元，用于根据所述配置信息以及确定出的终端侧最优接收波束信息和网络侧最优发送波束信息，向所述网络侧发送随机接入信息。本专利技术实施例提供一种终端，包括上述终端侧实施的随机接入装置。本专利技术实施例提供一种网络侧实施的随机接入方法，包括：利用M个方向不同的发送波束向用户终端UE发送系统信息，所述系统信息中携带有发送随机接入信息可用的时频资源的配置信息，其中，M为自然数；接收所述UE根据所述配置信息发送的随机接入信息。本专利技术实施例提供一种网络侧实施的随机接入装置，包括：发送单元，用于利用M个方向不同的发送波束向用户终端UE发送系统信息，所述系统信息中携带有发送随机接入信息可用的时频资源的配置信息，其中，M为自然数；接收单元，用于接收所述UE根据所述配置信息发送的随机接入信息。本专利技术实施例提供一种基站，包括上述网络侧实施的随机接入装置。本专利技术实施例提供一种随机接入系统，包括上述的终端和基站。本专利技术实施例提供的随机接入方法、装置、相关设备和系统，网络侧利用多个波束向终端发送系统信息，发送的系统信息中携带终端发送随机接入信息可用时频资源的配置信息，终端侧利用多个波束接收网络侧发送的系统信息，终端可以由此确定出最优的终端侧接收波束信息和最优的网络侧发送波束信息，相应的，终端可以根据确定出的终端侧最优接收波束信息、配置信息和网络侧最优发送波束信息向网络侧发送随机接入信息，而无需在多个波束上向网络侧发送随机接入信息，从而节约了终端的处理资源开销，减小了接入时延。本专利技术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，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1a为本专利技术实施例中，终端侧实施的随机接入方法的实施流程示意图；图1b为本专利技术实施例中，UE发送随机接入信息可用的时频资源与网络侧发送波束的波束方向信息之间的映射关系；图2为本专利技术实施例中，基站侧实施的随机接入方法的实施流程示意图；图3为本专利技术实施例中，随机接入以及信息传输的实施流程示意图；图4为本专利技术实施例中，终端侧实施的随机接入装置的结构示意图；图5为本专利技术实施例中，网络侧实施的随机接入装置的结构示意图；图6为本专利技术实施例中，随机接入系统的结构示意图。具体实施方式为了减少随机接入流程中相关接入设备的处理资源开销，减小接入时延，本专利技术实施例提供了一种随机接入方法、装置、相关设备和系统。以下结合说明书附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术，并且在不冲突的情况下，本专利技术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，本专利技术实施例提供的随机接入方法可以应用于移动通信系统中，尤其适用于TDD(TimeDivisionDuplexing，时分双工)系统中。专利技术人发现，在现有的随机接入以及信息传输流程中，基站和终端均需要通过扫波束的方式发送或者接收信息，这既增加了基站和终端处理资源的开销，也增加了随机接入和信息传输时延。为此，本专利技术实施例中，利用TDD系统的信道互易性，在系统信息中加入基站端发送波束和接入时频资源的映射关系，由此，可以在终端发起接入流程的初始步骤中使用确定波束发送，而无需采用扫波束方式发送，可以简化基于波束赋形的接入流程，降低终端处理资源的开销并减小接入时延。在介绍了本专利技术的基本原理之后，下面具体介绍本专利技术的各种非限制性实施方式。如图1a所示，为终端侧实施本专利技术实施例提供的随机接入方法的实施流程示意图，可以包括以下步骤：S11、UE利用N个方向不同的接收波束分别接收网络侧利用M个方向不同的发送波束发送的系统信息。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种随机接入方法，其特征在于，包括：利用N个方向不同的接收波束分别接收网络侧利用M个方向不同的发送波束发送的系统信息，所述系统信息中携带有发送随机接入信息可用的时频资源的配置信息，其中，N和M为自然数；分别确定终端侧最优接收波束信息和网络侧最优发送波束信息；根据所述配置信息以及确定出的终端侧最优接收波束信息和网络侧最优发送波束信息，向所述网络侧发送随机接入信息。

【技术特征摘要】
1.一种随机接入方法，其特征在于，包括：利用N个方向不同的接收波束分别接收网络侧利用M个方向不同的发送波束发送的系统信息，所述系统信息中携带有发送随机接入信息可用的时频资源的配置信息，其中，N和M为自然数；分别确定终端侧最优接收波束信息和网络侧最优发送波束信息；根据所述配置信息以及确定出的终端侧最优接收波束信息和网络侧最优发送波束信息，向所述网络侧发送随机接入信息。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述配置信息包括发送随机接入信息可用的时频资源组的组标识与所述发送波束的波束方向信息之间的映射关系；所述网络侧最优发送波束信息包括网络侧最优发送波束的波束方向信息，所述终端侧最优接收波束信息包括终端侧最优接收波束的波束方向信息；以及根据所述配置信息以及确定出的终端侧最优接收波束信息和网络侧最优发送波束信息，向所述网络侧发送随机接入信息，具体包括：从所述系统信息携带的映射关系中查找所述网络侧最优发送波束的波束方向信息对应的组标识；在查找到的组标识对应的时频资源上，根据终端侧最优接收波束的波束方向信息，使用相应的波束方向向所述网络侧发送随机接入信息。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，发送随机接入信息可用的时频资源在时域和/或频域上为连续的；或者发送随机接入信息可用的时频资源在时域和/或频域上为非连续的；各时频资源组之间的关系为时分的和/或频分的。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：在随机接入成功后，根据终端侧最优接收波束的波束方向信息，使用相应的波束方向向所述网络侧发送上行信息。5.如权利要求2或4所述的方法，其特征在于，分别确定终端侧最优接收波束信息和网络侧最优发送波束信息，具体包括：确定信噪比最高的接收波束的波束方向信息为终端侧最优接收波束信息；以及确定与该最优接收波束方向相匹配的发送波束的波束方向信息为网络侧最优发送波束信息。6.一种随机接入装置，其特征在于，包括：接收单元，用于利用N个方向不同的接收波束分别接收网络侧利用M个方向不同的发送波束发送的系统信息，所述系统信息中携带有发送随机接入信息可用的时频资源的配置信息，其中，N和M为自然数；确定单元，用于分别确定终端侧最优接收波束信息和网络侧最优发送波束信息；发送单元，用于根据所述配置信息以及确定出的终端侧最优接收波束信息和网络侧最优发送波束信息，向所述网络侧发送随机接入信息。7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述配置信息包括发送随机接入信息可用的时频资源组的组标识与所述发送波束的波束方向信息之间的映射关系；所述网络侧最优发送波束信息包括网络侧最优发送波束的波束方向信息，所述终端侧最优接收波束信息包括终端侧最优接收波束的波束方向信息；以及所述发送单元，包括：查找子单元，用于从所述系统信息携带的映射关系中查找所述网络侧最优发送波束的波束方向信息对应的组标识；发送子单元，用于在查找到的组标识对应的时频资源上，根据终端侧最优接收波束的波束方向信息，使用相应的波束方向向所述网络侧发送随机接入信息。8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，发送随机接入信息可用的时频资源在时域和/或频域上为连续的；或者发送随机接入信息可用的时频资源在时域和/或频域上为非连续的；各时频资源组之间的关系为时分的和/或频分的。9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述发送单元，还用于在随机接入成功后，根据终端侧最优接收波束的波束方向信息，使用相应的波束方向向所述网络侧发送上行信息。10.如权利要求6或8所述的装置，其特征在于，所述确定单元，包括：第一确定子单元，用于确定信噪比最高的接收波束的波束方向信息为终端侧最优接收波束信息；第二确定子单元，用于确定与该最优接收波束方向相匹配的发送波束的波束方向信息为网络侧最优...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴丹，侯雪颖，童辉，
申请(专利权)人：中国移动通信有限公司研究院，中国移动通信集团公司，
类型：发明
国别省市：北京,11