CN101123795A - 随机接入过程中的处理方法及实现随机接入的终端设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种随机接入过程中的处理方法及实现随机接入的终端，终端设备判断本次第一步接入是否为再次进入的第一步接入，如果是，则根据上次发送成功的接入探针确定本次第一步接入的即将发送的探针的功率，否则，根据初始功率确定即将发送的接入探针的功率，最后以确定的功率向网络侧发送接入探针。本发明中，终端设备由于第二步接入失败而重新执行第一步接入时，不再象现有那样再次进行第一步接入时，仍然仅是基于初始功率向网络侧发送多个接入探针，来进行接入无线通信网络的尝试，而是通过选择合适的功率来发送接入探针，使终端设备发送的接入探针能够尽快被网络侧识别出，缩短了终端设备接入无线通信网络的时间，实现终端设备的快速接入。
Description
技术领域
本发明涉及随机接入技术，特别是指一种随机接入过程中的处理方法及实现随机接入的终端设备。
背景技术
电气和电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE)802.16和IEEE 802.20的物理层均采用了正交频分复用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，OFDM)和正交频分复用多址(OrthogonalFrequency Division Multiplexing Address，OFDMA)技术。OFDM技术是一种特殊的多载波调制技术，各子载波之间有1/2的重叠，但是均保持相互正交，网络侧可通过相关解调技术对这些相互正交的子载波进行分离，构成高效的数据传输网络。OFDMA网络是以OFDM技术作为复用技术，通过为不同终端设备分配不同子载波的方式来区分不同的终端设备。对子载波进行分配时，可根据终端设备的无线环境状况，为终端设备分配最适合传输的子载波，通过适宜的调度算法使无线通信网络容量得到提高。
在无线通信网络中，反向接入信道是单一共享信道，每个终端设备可随时发起随机接入过程。如果同时有多个终端设备向无线通信网络发起随机接入，则接入信息在空中接口会发生混淆，导致网络侧无法正确识别来自各终端设备的接入信息，这就是随机接入的碰撞。
终端设备是以探针(probe)的方式发起随机接入的。为了降低随机接入碰撞的概率，可采用相互正交的码组对接入探针的内容进行调制，不同终端设备的接入探针采用不同的正交码进行调制，这样，即使在空中接口同时传送不同终端设备的接入信息，网络侧也能够正确识别来自各终端设备的接入信息。但是如果不同终端设备同时采用相同的正交码对接入探针进行调制，则网络侧仍然无法对各终端设备的接入信息进行区分。因此，为了提高随机接入的性能，需要尽量避免不同终端设备在同一时刻发起随机接入时选择相同的正交码。
正交码的生成方式有很多，如沃尔什(Walsh)序列、格雷(Golay)序列等。Walsh码是一组由0、1或1、-1组成的码序列，长度为2的n次方。一旦Walsh码的维度确定了，所有Walsh码的组合就确定了。例如，1024维的Walsh码共有1024种不同的码序列，每个码序列的长度是1024位，每两个码序列之间都是相互正交的。
在随机接入技术中，有的网络采用一步接入法，如码分多址(Code DivisionMultiple Access，CDMA)1X中演进的仅支持分组数据业务(Evolved Data Only，EVDO)的网络；有的网络采用两步接入法，如IEEE802.20网络。在EVDO网络中，一个接入探针的内容分为前同步码(preamble)和数据两部分，网络侧通过接收的前同步码解析出接入探针的相位，通过得到的相位解析出数据部分的消息内容，因此，一步接入法的实质是一个接入探针中既包含了识别终端设备的信息，又包含了连接请求消息，通过一步即可完成随机接入的发起。在IEEE802.20网络中，一个接入探针的内容仅包括一个1024维的Walsh码，网络侧解析出有效的Walsh码后，为终端设备分配标识和专用信道资源；然后终端设备在为其分配的专用信道资源上发起连接请求，这种方式与一步接入法相比包含了两个步骤，因此称作两步接入法。两步接入法具有两个比较显著的特点：一个是第一步接入成功完成后才能进入第二步接入，而第一步接入可能需要发送多个接入探针才能获得网络侧的许可；另一个是如果第二步接入不能成功执行，则需要重新从第一步接入开始执行。
无线通信网络中，当终端设备的底层收到来自上层的打开连接(OpenConnection)指示时，将发起终端设备始呼的随机接入；或终端设备收到来自网络侧的寻呼(page)消息时，将发起终端设备响应寻呼的随机接入。终端设备发起随机接入即进入接入状态(Access State)，在随机接入状态中完成两步接入法中的第一步接入。第一步接入成功完成，终端设备收到网络侧的接入允许通知后，进入单播的接入终端设备标识(Unicast Access TerminalIdentfier，UATI)绑定状态(Bind UATI State)，在UATI绑定状态完成两步接入法中的第二步接入。
图1示出了现有技术中两步接入法随机接入过程消息交互示意图，如图1所示，两步接入法随机接入过程的消息交互过程包括以下步骤：
步骤101：终端设备的底层收到来自上层的打开连接指示时，或终端设备收到来自网络侧的寻呼消息时，该终端设备发起随机接入，向网络侧发送接入探针，以尝试接入无线通信网络。终端设备可通过随机接入信道(RandomAccess Channel，RACH)向网络侧发送的接入探针。
步骤102：经过一个或多个接入探针的尝试后，如果网络侧识别出终端设备发送的接入探针，则通知终端设备允许接入，如网络侧通过前向共享信令信道(Forward Shared Signaling Channel，F-SSCH)向终端设备发送接入允许(Access Grant)消息，该接入允许消息中携带有媒体接入控制(Media AccessControl，MAC)标识(Identifier，ID)，该MAC ID是网络侧为终端设备分配、用于唯一标识该终端设备的标识；并且，网络侧向终端设备提供反向专用信道(Reverser Dedicated Channel，R-DCH)资源块标识，该R-DCH资源块标识为终端设备可用的反向链路资源，如子载波资源树的节点号(NodeID)及相关信息。
步骤103：终端设备收到网络侧接入允许通知后，在被分配的R-DCH资源块上向网络侧发起连接打开请求(ConnectionOpenRequest)，并启动定时器，以监测网络侧是否在设定的时间长度内返回连接打开响应(ConnectionOpenResponse)，如果定时器超时时，终端设备仍没有收到网络侧返回的连接打开响应，则返回执行步骤101，重新向网络侧发送接入探针。
步骤104：网络侧收到终端设备的连接打开请求消息后，向终端设备提供前向专用信道(Forward Dedicated Channel，F-DCH)资源块标识，该F-DCH资源块标识为终端设备可用的前向链路资源，网络侧可以MAC ID为标识通过F-SSCH向终端设备发送F-DCH资源块标识；终端设备在被分配的F-DCH资源决上监测网络侧的连接打开响应消息。网络侧识别出终端设备发送的连接打开请求消息后，向终端设备返回连接打开响应，如通过分配给终端设备的F-DCH资源块向该终端设备发送连接打开响应消息。
终端设备在所述步骤101～步骤102处于接入状态，在所述步骤103～步骤104处于UATI绑定状态。
两步接入法的随机接入过程中，终端设备在第一步成功接入后进行的第二步接入并不一定成功，如果第二步接入失败，则需要重新执行第一步接入，第一步成功接入后，再执行第二步接入，直到第二步成功接入。为避免两步接入法的随机接入无休止的执行下去，对本次随机接入中第二步接入的执行次数进行累计，当第二步接入的执行次数小于或等于设定常量时，如设定常量MaxAccessAttempts为3，返回执行第一步接入，如果第二步接入的执行次数大于设定常量，则结束本次随机接入。第二步接入不成功通常包括两种情况：由于第一步接入时与其他终端设备的正交码相冲突；由于在传送连接打开请求或连接打开响应时，无线链路质量变差。
图2示出了现有技术中一次第一步接入中的接入探针序列示意图，如图2所示，在进行的一次第一步接入中，终端设备向网络侧发送的接入探针最多可达Ns个接入探针序列，每个接入探针序列中包含Np个接入探针。终端设备向网络侧发送第一个接入探针的功率是基于开环估计得到的初始功率，之后发送的各接入探针的功率以等功率步长ProbeRampUpStepSize进行递增，直到发送接入探针的功率上升到合适的等级时，网络侧才能够识别出来，此时，方可结束接入探针的发送。如果终端设备向网络侧发送一个接入探针序列的Np个接入探针后，网络侧仍无法识别出该终端设备的接入探针，则终端设备向网络侧发送下一个接入探针序列，发送该接入探针序列中的第一个接入探针的功率仍然为初始功率，发送其后位于第二个接入探针序列中的各接入探针的功率以等功率步长进行递增。如果终端设备向网络侧发送了Ns个接入探针序列后，网络侧仍然无法识别出该终端设备的接入探针，则终端设备重新执行第一步接入，即终端设备重新确定发送第一个接入探针的初始功率，然后根据以上描述向网络侧发送各接入探针。
由此可见，一个接入探针序列中的第一个接入探针的功率是基于开环估计得到的初始功率，其后位于该接入探针序列中的各接入探针的功率以等功率步长ProbeRampUpStepSize进行递增，即如果一个接入探针序列中的第一个接入探针的初始功率为P0，则该接入探针序列中的第二个接入探针的功率为P0+ProbeRampUpStepSize，第三个接入探针的功率为P0+2*ProbeRampUpStepSize，以此类推。
综上所述，在分两步接入无线通信网络的过程中，如果第二步接入没有成功，即使第一步接入成功，也需要重新执行第一步接入，而再次执行的第一步接入仍然是从基于开环估计得到初始功率开始的，然后再通过不断向无线通信网络发送接入探针来进行第一步接入的尝试，这必然会导致终端设备接入无线通信网络的时间过长，不利于终端设备的快速接入。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的提供一种随机接入过程中的处理方法及实现随机接入的终端设备，使终端快速接入无线通信网络。
为了达到上述目的，本发明提供的随机接入过程中的处理方法包括以下步骤：
A1、终端设备判断本次第一步接入是否为再次进入的第一步接入，如果是，则执行步骤B1，否则，执行步骤C1；
B1、终端设备根据上次第一步接入中发送成功的接入探针确定本次进入第一步接入的即将发送的探针的功率，然后执行步骤D1；
C1、终端设备根据初始功率确定即将发送的接入探针的功率，然后执行步骤D1；
D1、终端设备以所述功率向网络侧发送接入探针。
所述步骤B1之前，进一步包括：终端设备基于开环估计得到初始功率；所述步骤B1，包括：将上次第一步接入中发送成功的接入探针的功率与所述初始功率二者之间的最大值作为本次进入第一步接入的即将发送的探针的功率。
所述步骤B1之前，进一步包括步骤B0：终端设备基于开环估计得到初始功率；所述步骤B1，包括：如果本次随机接入过程中已经发送的接入探针的数量小于或等于一个接入探针序列允许包含的最大接入探针数量，则将首次进入第一步接入时、发送成功的接入探针的功率在首次进入第一步接入的初始功率基础上增加的功率与步骤B0中所述初始功率之和作为本次进入第一步接入的即将发送的探针的功率；如果本次随机接入过程中已经发送的接入探针数量大于一个接入探针序列允许包含的最大接入探针数量，则将步骤B1中所述初始功率与设定值之和作为本次进入第一步接入的即将发送的探针的功率。
所述步骤B1之前，进一步包括：终端设备基于开环估计得到初始功率；所述步骤B1，包括：如果上次第一步接入中发送成功的接入探针的功率大于所述初始功率，则将所述发送成功的接入探针的功率作为本次进入第一步接入的即将发送的探针的功率；如果上次第一步接入中发送成功的接入探针的功率小于或等于所述初始功率，则将所述初始功率与设定值之和作为本次进入第一步接入的即将发送的探针的功率。
所述步骤B1或所述步骤C1之后，进一步包括：终端设备对所述确定的功率进行存储。
所述步骤C1，包括：如果当前接入探针为一个接入探针序列中的第一个接入探针，则终端设备确定发送该接入探针的功率为初始功率；如果当前接入探针不是一个接入探针序列中的第一个接入探针，则终端设备确定发送该接入探针的功率即为初始功率与至少一个功率步长之和。
所述步骤C1之前，进一步包括：
a、终端设备判断即将发送的接入探针序列是否为本次第一步接入中的第一个接入探针序列，如果是，则执行步骤b，否则，执行步骤c；
b、终端设备根据初始功率确定即将发送的接入探针的功率，然后执行步骤d；
c、终端设备根据发送上一接入探针的功率确定即将发送的接入探针的功率；
d、终端设备以所述功率向网络侧发送接入探针。
所述步骤c之前，进一步包括：终端设备判断即将发送的接入探针是否为该接入探针所在接入探针序列的第一个接入探针，如果是，则执行步骤c；否则，确定发送该接入探针的功率为该接入探针所在接入探针序列的第一个接入探针的功率与至少一个功率步长之和。
所述步骤c，包括：将上一接入探针的功率作为即将发送的接入探针的功率；或将上一接入探针的功率与设定值之和作为即将发送的接入探针的功率。
所述设定值为：功率步长的整数倍。
本发明提供的随机接入过程中的处理方法包括以下步骤：
A2、终端设备判断即将发送的接入探针序列是否为本次第一步接入中的第一个接入探针序列，如果是，则执行步骤B2，否则，执行步骤C2；
B2、终端设备根据初始功率确定即将发送的接入探针的功率，然后执行步骤D2；
C2、终端设备根据发送上一接入探针的功率确定即将发送的接入探针的功率；
D2、终端设备以确定的功率向网络侧发送接入探针。
所述步骤C2之前，进一步包括：终端设备判断当前接入探针是否为该接入探针所在接入探针序列的第一个接入探针，如果是，则执行步骤C2；否则，确定发送该接入探针的功率为该接入探针所在接入探针序列的第一个接入探针的功率与至少一个功率步长之和。
所述步骤C2，包括：将上一接入探针的功率作为即将发送的接入探针的功率；或将上一接入探针的功率与设定值之和作为即将发送的接入探针的功率。
本发明提供的实现随机接入的终端设备，至少包括探针功率判决单元和探针发送单元，探针功率判决单元用于判断本次第一步接入是否为再次进入的第一步接入，如果是，根据上次第一步接入中发送成功的接入探针确定本次进入第一步接入的即将发送的探针的功率，否则，根据初始功率确定即将发送的接入探针的功率，然后向探针发送单元提供确定的功率，探针发送单元用于：以来自探针功率判决单元的所述功率向网络侧发送接入探针。
所述探针功率判决单元根据上次第一步接入中发送成功的接入探针确定本次进入第一步接入的即将发送的探针的功率之前，进一步用于判断即将发送的接入探针序列是否为本次第一步接入中的第一个接入探针序列，如果是，则根据初始功率确定即将发送的接入探针的功率，否则，根据发送上一接入探针的功率确定即将发送的接入探针的功率，然后向探针发送单元提供确定的功率。
本发明提供的实现随机接入的终端设备，至少包括探针功率判决单元和探针发送单元，探针功率判决单元用于判断即将发送的接入探针序列是否为本次第一步接入中的第一个接入探针序列，如果是，则根据初始功率确定即将发送的接入探针的功率，否则，根据发送上一接入探针的功率确定即将发送的接入探针的功率，然后向探针发送单元提供确定的功率，探针发送单元用于以来自探针功率判决单元的所述功率向网络侧发送接入探针。
本发明中，终端设备判断本次第一步接入是否为再次进入的第一步接入，如果是，则根据上次发送成功的接入探针确定本次进入第一步接入的即将发送的探针的功率，否则，根据初始功率确定即将发送的接入探针的功率，然后以确定的该功率向网络侧发送接入探针，终端设备由于第二步接入失败而导致第一步接入重新执行时，不再像现有技术中那样在再次进行第一步接入时，仍然仅是基于初始功率向网络侧发送多个接入探针，来进行接入无线通信网络的尝试，而是通过选择合适的功率来发送接入探针，使终端设备发送的接入探针能够尽快被网络侧识别出，大大缩短了终端设备接入无线通信网络的时间，实现了终端设备的快速接入。另外，终端设备不是简单地选择一个过大的功率发送接入探针，而是选择比较适宜的功率发送接入探针，这是由于本发明对无线通信环境进行了充分考虑，避免由于终端设备选取过大的功率发送接入探针，而对其他终端设备造成干扰，降低无线通信网络的通信质量。
另外，终端设备已经向网络侧发送了第一个接入探针序列后，在向网络侧发送后续接入探针序列时，根据发送前一个接入探针序列的最后一个接入探针的功率，确定即将发送的接入探针序列中第一个接入探针的功率，不再从初始功率开始向网络侧发送第二个接入探针序列中的第一个接入探针，缩短了终端设备接入无线通信网络的时间，能够使终端设备更快地接入无线通信网络。
附图说明
图1示出了现有技术中两步接入法随机接入过程消息交互示意图；
图2示出了现有技术中一次第一步接入中的接入探针序列示意图；
图3示出了本发明中随机接入的第一步接入实施例一流程图；
图4A示出了现有技术中再次发起随机接入时接入探针功率示意图；
图4B示出了本发明中再次发起随机接入时接入探针功率示意图；
图5示出了本发明中随机接入的第一步接入实施例二流程图；
图6示出了本发明中一次第一步接入中的接入探针序列示意图；
图7示出了本发明中实现随机接入的终端设备的结构示意图。
具体实施方式
图3示出了本发明中随机接入的第一步接入实施例一流程图，如图3所示，本发明中随机接入的第一步接入的具体处理过程包括以下步骤：
步骤301：终端设备选择正交码。终端设备可在正交码序列中随机选择一个正交码，也可根据设定规则在正交码序列中选择一个正交码。
为避免无体止地在第二步接入失败时，重新执行第一步接入，在步骤301之前可判断第二步接入的执行次数是否小于或等于设定常量，如果是，则继续执行步骤301；否则，结束本次随机接入。
步骤302：终端设备根据接入循环周期(AccessCycleDuration)确定一个接入探针序列中两个相邻接入探针之间的时间间隔，根据持续检测(persistencetest)时间确定两个相邻接入探针序列之间的时间间隔。后续终端设备向网络侧发送接入探针的过程中，将根据确定的时间间隔依次发送各接入探针。
步骤303：终端设备判断本次第一步接入是否为再次进入的第一步接入，如果是，则继续执行步骤304；否则，继续执行步骤305。在本次随机接入过程中，第一次执行的第一步接入即为首次进入的第一步接入，第一步接入成功后，执行第二步接入，第二步接入失败后返回执行的第一步接入为第二次进入的第一步接入，以此类推。将非首次进入的第一步接入、如第二次进入的第一步接入、第三次进入的第一步接入统称为再次进入第一步接入。
所述的判断本次第一步接入是否为再次进入的第一步接入具体可为：判断第二步接入的执行次数是否大于0，如果是，则表明该终端设备在本次随机接入过程中已经执行过第一步接入，本次执行的第一步接入是由于上次第二步接入失败导致的，即再次进入的第一步接入，因此，继续执行步骤304；否则，表明该终端设备本次执行的第一步接入是本次随机接入过程中执行的首次第一步接入，还未执行过第二步接入，因此，继续执行步骤305。为避免无休止地在第二步接入失败时，重新执行第一步接入，现有技术中会对第二步接入的执行次数进行累计，并设置一个设定常量，当第二步接入的执行次数小于或等于设定常量时，重新执行本次随机接入的第一步接入；当第二步接入的执行次数大于设定常量时，直接结束本次随机接入。因此，步骤303中的第二步接入的执行次数即为现有技术中累计的第二步接入的执行次数。
步骤304：终端设备根据上次第一步接入中发送成功的接入探针确定即将发送的接入探针的功率，然后继续执行步骤307。所述即将发送的接入探针可为本次进入第一步接入的初始接入探针。
如果首次执行第一步接入时，基于开环估计得到的初始功率为P0，直到发送了第i个接入探针，网络侧识别出终端设备的接入探针，终端设备发送的接入探针序号为1～i，这样，一个接入探针序列中的各接入探针的功率以等功率步长进行递增，且每个接入探针序列中的第一个接入探针的功率为初始功率，成功被网络侧识别的接入探针、即第i个接入探针的功率为Pi＝P0+(i-n×Np-1)×step，其中，Np为一个接入探针序列中包含的接入探针数，step为功率步长，n为整数，表示终端设备已经发送的接入探针序列的数量，如果当前还未完整发送一个接入探针序列，则n为0。Pi也可表示为如下形式：如果i≤Np，则成功被网络侧识别的接入探针、即第i个接入探针的功率为Pi＝P0+(i-1)×step；如果i＞Np，则成功被网络侧识别的接入探针、即第i个接入探针的功率为Pi＝P0+(i-n×Np-1)×step，其中，Np为一个接入探针序列允许包含的最大接入探针数量，step为功率步长，n为不小于1的整数。
由于终端设备每执行一次第一步接入，都会基于开环估计得到初始功率，因此，终端设备执行本次第一步接入时，基于开环估计得到的初始功率为Q0，可通过以下三种方式确定本次进入第一步接入的即将发送的探针的功率。
方式一
将上次第一步接入中成功发送、即成功被网络侧识别的接入探针的功率Pi与Q0二者之间的最大值作为本次进入第一步接入的即将发送的探针的功率，即本次进入第一步接入的即将发送的探针的功率为max{Pi，Q0}。
方式二
如果本次随机接入过程中已经发送的接入探针的数量小于或等于Np，即上次第一步接入中发送的第i个接入探针成功被网络侧识别，i≤Np，则将首次第一步接入时，被网络侧识别出的接入探针的功率在其初始功率基础上增加的功率与Q0之和作为本次进入第一步接入的即将发送的探针的功率，即本次进入第一步接入的即将发送的探针的功率为Q0+(i-1)×step；如果本次随机接入过程中已经发送的接入探针数量大于Np，i＞Np，则将Q0与一个设定值之和作为本次进入第一步接入的即将发送的探针的功率，该设定值可为功率步长的整数倍，如该设定值可为功率步长的2或3倍，即本次进入第一步接入的即将发送的探针的功率为Q0+2×step或Q0+3×step，该设定值也可为设定常量。
方式三
将以上所述的方式一与方式二相结合，即如果上次第一步接入中成功被网络侧识别的接入探针的功率Pi＞Q0，则本次进入第一步接入的即将发送的探针的功率为max{Pi，Q0}，即将Pi作为本次进入第一步接入的即将发送的探针的功率；如果Pi≤Q0，则将Q0与一个设定值之和作为本次进入第一步接入的即将发送的探针的功率，该设定值可为功率步长的整数倍，如该设定值可为功率步长的2或3倍，即本次进入第一步接入的即将发送的探针的功率为Q0+2×step或Q0+3×step。
由此可见，通过本发明提出的上述方法，终端设备由于第二步接入失败而导致第一步接入重新执行时，不再像现有技术中那样在再次进行第一步接入时，仍然仅是基于初始功率向网络侧发送多个接入探针，来进行接入无线通信网络的尝试，而是通过选择合适的功率来发送接入探针，使终端设备发送的接入探针能够尽快被网络侧识别出，实现了终端设备的快速接入。另外，终端设备不是简单地选择一个过大的功率发送接入探针，而是选择比较适宜的功率发送接入探针，这是由于本发明对无线通信环境进行了充分考虑，避免由于终端设备选取过大的功率发送接入探针，而对其他终端设备造成干扰，降低无线通信网络的通信质量。
另外，如果终端设备执行第一步接入时，不基于开环估计得到初始功率，则终端设备确定的当前接入探针的功率可直接与Pi相关，如将Pi作为本次进入第一步接入的即将发送的探针的功率。
步骤305：终端设备确定初始功率。初始功率主要是基于开环估计得到的。终端设备收到来自网络侧的导频信号，该导频信号是网络侧的信道经过无线链路的衰减后的信号，因此终端设备可基于导频信号获知无线链路的衰落情况，这样，就能够估计出一个功率来抵抗无线链路的衰落，该过程就称为开环估计。将通过开环估计确定功率再叠加一个偏移量，即为初始功率。该偏移量为网络侧预先设置并通知终端设备的。
步骤306：终端设备根据初始功率确定即将发送的接入探针的功率。如果即将发送的接入探针为一个接入探针序列中的第一个接入探针，则终端设备将初始功率作为该接入探针的功率；如果即将发送的接入探针不是一个接入探针序列中的第一个接入探针，则终端设备确定发送该接入探针的功率为初始功率与相应功率步长之和，例如，即将发送的接入探针为一个接入探针序列中的第二个接入探针，该接入探针的功率为初始功率与一个功率步长之和，即将发送的接入探针为一个接入探针序列中的第三个接入探针，该接入探针的功率为初始功率与两个功率步长之和。
步骤307：对确定的即将发送的接入探针的功率进行存储。每次发送接入探针之前，都会对即将发送的接入探针的功率进行存储。
后续过程中，终端设备向网络侧发送接入探针，如果网络侧无法识别终端设备发送的接入探针，即接入探针未成功发送时，则继续以等功率步长对接入探针的功率进行递增，然后终端设备以相应功率向网络侧发送接入探针。
由于第二步接入失败而导致重新执行第一步接入时，如图4A所示，现有技术中，终端设备发送第一个接入探针的功率仍然是基于开环估计得到的初始功率，如图4B所示，通过本发明提出的方法，终端设备发送第一个接入探针的功率明显要高于基于开环估计得到的初始功率，这样，能够使终端设备在一个或两个接入探针内就成功接入无线通信网络，大大缩短了终端设备的接入时间。
另外，如果终端设备发送的第一个接入探针序列没有被网络侧识别出来，将依次向网络侧发送下一个接入探针序列中的各接入探针，现有技术中，终端设备发送下一个接入探针序列中的第一个接入探针的功率仍然是基于开环估计得到的初始功率，这样，仍然需要终端设备向网络侧发送多个接入探针来尝试接入无线通信网络，同样会导致终端设备接入无线通信网络的时间过长，不利于终端设备的快速接入。因此，本发明中提出了如图5所示的第一步接入实施例二流程图，具体处理过程包括以下步骤：
步骤501～步骤502与步骤301～步骤302相同。
在步骤501之前可判断即将发送的接入探针序列数是否小于或等于最大接入探针序列数Ns，如果是，则继续执行步骤501；否则，结束本次随机接入。
步骤503：终端设备判断即将发送的接入探针序列是否为本次第一步接入中的第一个接入探针序列，如果是，则继续执行步骤504；否则，继续执行步骤506。
所述的判断即将发送的接入探针序列是否为本次第一步接入中的第一个接入探针序列具体可为：判断当前接入探针序列数是否小于或等于1，如果是，则表明本次第一步接入中，在即将发送的接入探针序列之前还未发送过接入探针序列，即即将发送的接入探针序列为第一个接入探针序列，继续执行步骤504；否则，表明本次第一步接入中，在即将发送的接入探针序列之前已经发送过接入探针序列，继续执行步骤506。
终端设备在步骤503中确定即将发送的接入探针序列不是本次第一步接入中的第一个接入探针序列后，可进一步判断即将发送的接入探针是否为其所在接入探针序列的第一个接入探针，如果是，则继续执行步骤506，否则，确定发送该接入探针的功率为该接入探针所在接入探针序列的第一个接入探针的功率与至少一个功率步长之和，例如，即将发送的接入探针为一个接入探针序列中的第二个接入探针，该接入探针的功率为该接入探针所在接入探针序列的第一个接入探针的功率与一个功率步长之和，即将发送的接入探针为一个接入探针序列中的第三个接入探针，该接入探针的功率为该接入探针所在接入探针序列的第一个接入探针的功率与两个功率步长之和。
步骤504～步骤505与步骤305～步骤306相同。
步骤506：根据发送上一接入探针的功率确定即将发送的接入探针的功率，例如，将上一接入探针的功率作为即将发送的接入探针的功率，或将上一接入探针的功率与一个设定值之和作为即将发送的接入探针的功率，该设定值可为设定常量，也可为功率步长的整数倍，然后继续执行步骤507。
步骤507与步骤307相同。
后续过程中，终端设备向网络侧发送接入探针，如果网络侧无法识别终端设备发送的接入探针，即接入探针未成功发送时，则继续以等功率步长对接入探针的功率进行递增，然后终端设备以相应功率向网络侧发送接入探针。
由于一步接入法的处理过程中也包括终端设备向网络侧发送接入探针的步骤，因此，图5所示的处理过程既适应于一步接入法，也适用于两步接入法。
图6示出了本发明中一次第一步接入中的接入探针序列示意图，如图6所示，网络侧没有识别出终端设备发送的第一个接入探针序列，终端设备在向网络侧发送第二个接入探针序列时，根据发送第一个接入探针序列的最后一个接入探针的功率确定发送第二个接入探针序列中第一个接入探针的功率，不再从初始功率开始向网络侧发送第二个接入探针序列中的第一个接入探针，能够使终端设备更快地接入无线通信网络。
在两步接入法中，可将图5与图3所示的处理过程相结合，即首次执行的第一步接入采用图5所示的过程，在由于第二步失败导致重新执行的第一步接入中，采用图3所示的过程。
根据以上描述可见，本发明能够提供一种实现随机接入的终端设备，如图7所示，该终端设备至少包括：探针功率判决单元和探针发送单元，其中，探针功率判决单元用于判断本次第一步接入是否为再次进入的第一步接入，如果是，则根据上次第一步接入中发送成功的接入探针确定本次进入第一步接入的即将发送的探针的功率，否则，根据初始功率确定即将发送的接入探针的功率，然后向探针发送单元提供确定的功率，探针发送单元用于以来自探针功率判决单元的功率向网络侧发送相应接入探针。所述探针功率判决单元在根据上次第一步接入中发送成功的接入探针确定本次进入第一步接入的即将发送的探针的功率之前，进一步用于判断即将发送的接入探针序列是否为本次第一步接入中的第一个接入探针序列，如果是，则根据初始功率确定即将发送的接入探针的功率，否则，根据发送上一接入探针的功率确定即将发送的接入探针的功率，然后向探针发送单元提供确定的功率。所述探针功率判决单元可与终端设备中的处理单元相连，处理单元可向探针功率判决单元发送判决探针功率的指令，探针功率判决单元收到该指令后，进行以上所述确定功率的操作。处理单元用于对终端设备中的各种信息进行处理，并将处理结果提供给相应单元。所述探针发送单元可位于终端设备的射频单元中。
本发明能够还提供一种实现随机接入的终端设备，如图7所示，该终端设备至少包括：探针功率判决单元和探针发送单元，其中，探针功率判决单元用于判断即将发送的接入探针序列是否为本次第一步接入中的第一个接入探针序列，如果是，则根据初始功率确定即将发送的接入探针的功率，否则，根据发送上一接入探针的功率确定即将发送的接入探针的功率，然后向探针发送单元提供确定的功率，探针发送单元用于以来自探针功率判决单元的功率向网络侧发送相应接入探针。该终端设备的探针功率判决单元进一步用于判断本次第一步接入是否为再次进入的第一步接入，如果是，则根据上次第一步接入中发送成功的接入探针确定本次进入第一步接入的即将发送的探针的功率，否则，根据初始功率确定即将发送的接入探针的功率，然后向探针发送单元提供确定的功率。所述探针功率判决单元可与终端设备中的处理单元相连，处理单元可向探针功率判决单元发送判决探针功率的指令，探针功率判决单元收到该指令后，进行以上所述确定功率的操作。处理单元用于对终端设备中的各种信息进行处理，并将处理结果提供给相应单元。所述探针发送单元可位于终端设备的射频单元中。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (16)
1.一种在两步接入的随机接入过程中的处理方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：
A1、终端设备判断本次第一步接入是否为再次进入的第一步接入，如果是，则执行步骤B1，否则，执行步骤C1；
B1、终端设备根据上次第一步接入中发送成功的接入探针确定本次进入第一步接入的即将发送的探针的功率，然后执行步骤D1；
C1、终端设备根据初始功率确定即将发送的接入探针的功率，然后执行步骤D1；
D1、终端设备以所述功率向网络侧发送接入探针。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述步骤B1之前，进一步包括：终端设备基于开环估计得到初始功率；
所述步骤B1，包括：将上次第一步接入中发送成功的接入探针的功率与所述初始功率二者之间的最大值作为本次进入第一步接入的即将发送的探针的功率。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述步骤B1之前，进一步包括：
B0、终端设备基于开环估计得到初始功率；
所述步骤B1，包括：如果本次随机接入过程中已经发送的接入探针的数量小于或等于一个接入探针序列允许包含的最大接入探针数量，则将首次进入第一步接入时、发送成功的接入探针的功率在首次进入第一步接入的初始功率基础上增加的功率与步骤B0中所述初始功率之和作为本次进入第一步接入的即将发送的探针的功率；如果本次随机接入过程中已经发送的接入探针数量大于一个接入探针序列允许包含的最大接入探针数量，则将步骤B1中所述初始功率与设定值之和作为本次进入第一步接入的即将发送的探针的功率。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述步骤B1之前，进一步包括：终端设备基于开环估计得到初始功率；
所述步骤B1，包括：如果上次第一步接入中发送成功的接入探针的功率大于所述初始功率，则将所述发送成功的接入探针的功率作为本次进入第一步接入的即将发送的探针的功率；如果上次第一步接入中发送成功的接入探针的功率小于或等于所述初始功率，则将所述初始功率与设定值之和作为本次进入第一步接入的即将发送的探针的功率。
5.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述步骤B1或所述步骤C1之后，进一步包括：终端设备对所述确定的功率进行存储。
6.根据权利要求1至4所述的方法，其特征在于，所述步骤C1，包括：如果当前接入探针为一个接入探针序列中的第一个接入探针，则终端设备确定发送该接入探针的功率为初始功率；如果当前接入探针不是一个接入探针序列中的第一个接入探针，则终端设备确定发送该接入探针的功率即为初始功率与至少一个功率步长之和。
7.根据权利要求1至4所述的方法，其特征在于，所述步骤C1之前，进一步包括：
a、终端设备判断即将发送的接入探针序列是否为本次第一步接入中的第一个接入探针序列，如果是，则执行步骤b，否则，执行步骤c；
b、终端设备根据初始功率确定即将发送的接入探针的功率，然后执行步骤d；
c、终端设备根据发送上一接入探针的功率确定即将发送的接入探针的功率；
d、终端设备以所述功率向网络侧发送接入探针。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤c之前，进一步包括：终端设备判断即将发送的接入探针是否为该接入探针所在接入探针序列的第一个接入探针，如果是，则执行步骤c；否则，确定发送该接入探针的功率为该接入探针所在接入探针序列的第一个接入探针的功率与至少一个功率步长之和。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤c，包括：将上一接入探针的功率作为即将发送的接入探针的功率；或将上一接入探针的功率与设定值之和作为即将发送的接入探针的功率。
10.根据权利要求3、4或9所述的方法，其特征在于，所述设定值为：功率步长的整数倍。
11.一种随机接入过程中的处理方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：
A2、终端设备判断即将发送的接入探针序列是否为本次第一步接入中的第一个接入探针序列，如果是，则执行步骤B2，否则，执行步骤C2；
B2、终端设备根据初始功率确定即将发送的接入探针的功率，然后执行步骤D2；
C2、终端设备根据发送上一接入探针的功率确定即将发送的接入探针的功率；
D2、终端设备以确定的功率向网络侧发送接入探针。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述步骤C2之前，进一步包括：终端设备判断当前接入探针是否为该接入探针所在接入探针序列的第一个接入探针，如果是，则执行步骤C2；否则，确定发送该接入探针的功率为该接入探针所在接入探针序列的第一个接入探针的功率与至少一个功率步长之和。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述步骤C2，包括：将上一接入探针的功率作为即将发送的接入探针的功率；或将上一接入探针的功率与设定值之和作为即将发送的接入探针的功率。
14.一种实现随机接入的终端设备，其特征在于，该终端设备至少包括探针功率判决单元和探针发送单元，
探针功率判决单元用于：判断本次第一步接入是否为再次进入的第一步接入，如果是，根据上次第一步接入中发送成功的接入探针确定本次进入第一步接入的即将发送的探针的功率，否则，根据初始功率确定即将发送的接入探针的功率，然后向探针发送单元提供确定的功率；
探针发送单元用于：以来自探针功率判决单元的所述功率向网络侧发送接入探针。
15.根据权利要求14所述的终端设备，其特征在于，所述探针功率判决单元在根据上次第一步接入中发送成功的接入探针确定本次进入第一步接入的即将发送的探针的功率之前，进一步用于：判断即将发送的接入探针序列是否为本次第一步接入中的第一个接入探针序列，如果是，则根据初始功率确定即将发送的接入探针的功率，否则，根据发送上一接入探针的功率确定即将发送的接入探针的功率，然后向探针发送单元提供确定的功率。
16.一种实现随机接入的终端设备，其特征在于，该终端设备至少包括探针功率判决单元和探针发送单元，
探针功率判决单元用于：判断即将发送的接入探针序列是否为本次第一步接入中的第一个接入探针序列，如果是，则根据初始功率确定即将发送的接入探针的功率，否则，根据发送上一接入探针的功率确定即将发送的接入探针的功率，然后向探针发送单元提供确定的功率；
探针发送单元用于：以来自探针功率判决单元的所述功率向网络侧发送接入探针。
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