CN104349492B - 随机接入方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例所述的随机接入方法及装置，UE将作为随机接入请求的PN序列发送到基站，请求随机接入，因为各个PN序列具有互相关性小（准正交）的特点，因此，即使不同的UE同时选择同一时频资源进行随机接入，也不会发生冲突，从而降低UE随机接入时发生冲突的概率，提高随机接入信道的容量。

Description

随机接入方法及装置
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种随机接入方法及装置。
背景技术
用户设备（user equipment，简称为UE）随机接入无线通信网络的方法可以分为基于非竞争的随机接入和基于竞争的随机接入两种。在基于竞争的随机接入过程中，由UE自行选择时频资源发送接入请求消息。
M2M（Machine to Machine）是指机器与机器之间直接进行通信的一种方式，与传统的H2H（Human to Human）通信相比，M2M通信的UE的数量是巨大的。当这些数量巨大的UE使用基于竞争的随机接入方法接入无线通信网络时，不同UE选用同一个时频资源发送随机接入请求消息的概率将大大增加，由于同一个时频资源只能支持一个UE的随机接入，当不同的UE使用同一个时频资源进行随机接入时会发生冲突，会导致UE无法正常接入。并且，UE的数量越多，发生冲突的概率越大，UE正常接入系统的可能性越小。由此可见，在M2M通信中，现有的基于竞争的随机接入方法容易导致UE随机接入无线通信网络的失败。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种随机接入方法及装置，目的在于降低现有技术中UE进行随机接入时发生冲突的概率，提高随机接入信道的容量。
为了实现上述目的，本发明实施例提供了以下技术方案：
本发明实施例的第一方面提供一种随机接入方法，包括：
用户设备UE向基站发送作为随机接入请求的伪随机数PN序列；
所述UE接收所述基站发送的随机接入响应消息，所述随机接入响应消息由所述基站在确定所述PN序列之后发送，用于响应所述UE的所述随机接入请求。
在本发明实施例的第一方面的第一种实施方式中，所述作为随机接入请求的PN序列由所述UE预先生成，包括：
依据随机接入信道序列的编号或者随机接入信道序列的编号及预先获取的参数，生成所述PN序列。
结合本发明实施例的第一方面的第一种实施例方式，在本发明实施例的第一方面的第二种实施方式中，所述依据随机接入信道序列的编号或者随机接入信道序列的编号及预先获取的参数，生成所述PN序列包括：
依据随机接入信道序列的编号或者随机接入信道序列的编号及预先获取的参数，确定PN序列的初始值；
依据所述PN序列的初始值，生成所述PN序列。
结合本发明实施例的第一方面的第二种实施例方式，在本发明实施例的第一方面的第三种实施方式中，所述依据随机接入信道序列的编号，确定PN序列的初始值包括：
将随机接入信道序列的编号确定为PN序列的初始值；或者，
将随机接入信道序列的编号与的乘积确定为PN序列的初始值，所述Q1为整数。
结合本发明实施例的第一方面的第二种实施例方式，在本发明实施例的第一方面的第四种实施方式中，所述依据随机接入信道序列的编号及预先获取的参数，确定PN序列的初始值包括：
依据随机接入信道序列的编号和小区标识确定PN序列的初始值；或者，
依据随机接入信道序列的编号和小区类型标识确定PN序列的初始值；或者，
依据随机接入信道序列的编号和小区标识、时间单元编号确定PN序列的初始值；或者，
依据随机接入信道序列的编号和小区标识、频率资源编号确定PN序列的初始值；或者，
依据随机接入信道序列的编号和UE类型标识确定PN序列的初始值；或者，
依据随机接入信道序列的编号和帧结构类型标识确定PN序列的初始值。
结合本发明实施例的第一方面的第一、第二、第三或第四种实施例方式，在本发明实施例的第一方面的第五种实施方式中，所述随机接入信道序列的编号由所述UE选取，包括：
获取随机接入信道序列的编号集合；
从所述随机接入信道序列的编号集合中选取随机接入信道序列的编号。
结合本发明实施例的第一方面的第五种实施例方式，在本发明实施例的第一方面的第六种实施方式中，所述获取随机接入信道序列的编号集合包括：
根据预设的随机接入信道序列的编号的最大值，生成随机接入信道序列的编号集合；或者，
将接收到的编号集合确定为随机接入信道序列的编号集合；或者，
依据预设的随机接入信道序列的编号的最大值，从接收到的编号集合中选择随机接入信道序列的编号集合。
结合本发明实施例的第一方面的第五种实施例方式，在本发明实施例的第一方面的第七种实施方式中，所述从所述随机接入信道序列的编号集合中选取随机接入信道序列的编号包括：
依据从所述随机接入信道序列的编号集合中确定随机接入信道序列的编号，所述为请求随机接入的UE的标识，所述Mseq为所述随机接入信道序列的编号集合中编号的数量。
本发明实施例的第二方面提供了一种随机接入方法，包括：
基站接收用户设备UE发送的作为随机接入请求的伪随机数PN序列；
所述基站在确定所述PN序列为一组预先获取的PN序列中的一个之后，向所述UE发送随机接入响应消息，所述随机接入响应消息用于响应所述UE的所述随机接入请求。
在本发明实施例的第二方面的第一种实施方式中，所述一组PN序列由所述基站生成，包括：
依据随机接入信道序列的编号或者随机接入信道序列的编号及预先获取的参数，生成所述一组PN序列。
结合在本发明实施例的第二方面的第一种实施方式，在本发明实施例的第二方面的第二种实施方式中，所述依据随机接入信道序列的编号或者随机接入信道序列的编号及预先获取的参数，生成所述一组PN序列包括：
依据随机接入信道序列的编号或者随机接入信道序列的编号及预先获取的参数，确定一组PN序列的初始值；
依据所述一组PN序列的初始值，生成所述一组PN序列。
结合在本发明实施例的第二方面的第二种实施方式，在本发明实施例的第二方面的第三种实施方式中，所述依据随机接入信道序列的编号，确定一组PN序列的初始值包括：
将随机接入信道序列的编号确定为一组PN序列的初始值；或者，
将随机接入信道序列的编号与的乘积确定为一组PN序列的初始值，所述Q1为整数。
结合在本发明实施例的第二方面的第二种实施方式，在本发明实施例的第二方面的第四种实施方式中，所述依据随机接入信道序列的编号及预先获取的参数，确定一组PN序列的初始值包括：
依据随机接入信道序列的编号和小区标识确定PN序列的初始值；或者，
依据随机接入信道序列的编号和小区类型标识确定PN序列的初始值；或者，
依据随机接入信道序列的编号和小区标识、时间单元编号确定PN序列的初始值；或者，
依据随机接入信道序列的编号和小区标识、频率资源编号确定PN序列的初始值；或者，
依据随机接入信道序列的编号和UE类型标识确定PN序列的初始值；或者，
依据随机接入信道序列的编号和帧结构类型标识确定PN序列的初始值。
结合在本发明实施例的第二方面的第一、第二、第三及第四种实施方式，在本发明实施例的第二方面的第五种实施方式中，所述随机接入信道序列的编号由所述基站选取，包括：
获取随机接入信道序列的编号集合；
将所述随机接入信道序列的编号集合中所有的随机接入信道序列的编号作为一组随机接入信道序列的编号。
本发明实施例的第三方面提供了一种用户设备UE，包括：
第一发送模块，用于向基站发送作为随机接入请求的伪随机数PN序列；
第一接收模块，用于接收所述基站发送的随机接入响应消息，所述随机接入响应消息由所述基站在确定所述PN序列之后发送，用于响应所述UE的所述随机接入请求。
本发明实施例的第四方面提供了一种基站，包括：
第二接收模块，用于接收用户设备UE发送的作为随机接入请求的伪随机数PN序列；
第二发送模块，用于在所述基站确定所述随机接入请求为一组预设的PN序列中的一个PN序列之后，向所述UE发送随机接入响应消息，所述随机接入响应消息用于响应所述UE的所述随机接入请求。
本发明实施例所述的随机接入方法及装置，UE将作为随机接入请求的PN序列发送到基站，请求随机接入，因为各个PN序列具有互相关性小（准正交）的特点，因此，即使不同的UE同时选择同一时频资源进行随机接入，也不会发生冲突，从而降低UE随机接入时发生冲突的概率，提高随机接入信道的容量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为通信系统的结构示意图；
图2为本发明实施例公开的一种随机接入方法的流程图；
图3为本发明实施例公开的一种PN序列生成方法的流程图；
图4为本发明实施例公开的又一种随机接入方法的流程图；
图5为本发明实施例公开的一种用户设备的结构示意图；
图6为本发明实施例公开的又一种随机接入方法的流程图；
图7为本发明实施例公开的一种基站的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，下面结合附图并举实施例，对本发明提供的技术方案进一步详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供的技术方案可以应用于各种无线通信网络，例如：全球移动通信（global system for mobile communication，简称为GSM）系统、码分多址（codedivision multiple access，简称为CDMA）系统、宽带码分多址（wideband code divisionmultiple access，简称为WCDMA）系统、通用移动通信（universal mobiletelecommunication system，简称为UMTS）系统、通用分组无线业务（general packetradio service，简称为GPRS）系统、长期演进（long term evolution，简称为LTE）系统、先进的长期演进（long term evolution advanced，简称为LTE-A）系统、全球互联微波接入（worldwide interoperability for microwave access，简称为WiMAX）系统等。术语“网络”和“系统”可以相互替换。
在本发明实施例中，基站（base station，简称为BS）可以是与用户设备（userequipment，简称为UE）或其它通信站点如中继站点，进行通信的设备，基站可以提供特定物理区域的通信覆盖。例如，基站具体可以是GSM或CDMA中的基站收发台（Base TransceiverStation，简称为BTS）或基站控制器（Base Station Controller，简称为BSC）；也可以是UMTS中的节点B（Node B，简称为NB）或者UMTS中的无线网络控制器（Radio NetworkController，简称为RNC）；还可以是LTE中的演进型基站（Evolutional Node B，简称为ENB或eNodeB）；或者，也可以是无线通信网络中的提供接入服务的其他接入网设备，本发明并不限定。
在本发明实施例中，UE可以分布于整个无线网络中，每个UE可以是静态的或移动的。UE可以称为终端（terminal），移动台（mobile station），用户单元（subscriber unit），站台（station）等。UE可以为蜂窝电话（cellular phone），个人数字助理（personaldigital assistant，简称为PDA），无线调制解调器（modem），无线通信设备，手持设备（handheld），膝上型电脑（laptop computer），无绳电话（cordless phone），无线本地环路（wireless local loop，简称为WLL）台等。当UE应用于M2M方式通信时，UE可以称为M2M终端，具体可以是支持M2M通信的智能电表、智能家电等。
图1为本发明实施例提供的一种通信系统，包括UE 101，以及为UE 101提供接入服务的基站102。其中，UE 101用于向基站102发送作为随机接入请求的一个伪随机数（pseudorandom number，简称为PN）序列；基站102用于在确定接收到的PN序列为该一组预设的PN序列中的一个之后，向UE 101发送包含该PN序列的随机接入响应消息，该响应消息用于响应该UE的该随机接入请求。
为了降低现有技术中UE进行随机接入时发生冲突的概率，提高随机接入信道的容量，该通信系统采用本发明实施例提供的一种随机接入方法，如图2所示，该随机接入方法包括：
步骤S201、UE向基站发送作为随机接入请求的伪随机数（pseudorandom number，简称为PN）序列，该PN序列为一组预设PN序列中的一个。
步骤S202、该基站在确定该PN序列为一组预先获取的PN序列中的一个之后，发送随机接入响应消息；
步骤S203、该UE接收该基站发送的随机接入响应消息。
对于基站而言，当确定该PN序列为一组预先获取的PN序列中的一个，则可以确定该UE已发送了一个随机接入请求，之后可以发送随机接入响应消息，用于响应该UE的随机接入请求。对于UE而言，当该UE接收到基站发送的该随机接入响应消息，可以确定基站已收到自己发送的作为随机接入请求的PN序列，并可根据该随机接入响应消息中其它信息，例如允许接入信息或拒绝接入信息，继续完成随机接入过程。
在具体实现过程中，UE发送的作为随机接入请求的PN序列可能需要经过调制、信道噪声干扰等中间过程才能到达基站，基站可能需要经过解调等逆向操作才能恢复出该PN序列。具体地，基站可以通过非相干检测方法确定该PN序列为上述一组预设PN序列中的一个。例如，基站可以将接收到的PN序列与上述一组预设PN序列作相关操作，由于PN序列的自身特性，PN序列之间的互相关趋向于零，PN序列的自相关出现峰值，故可借此确定接收到的PN序列为一组预先获取的PN序列中的一个，之后基站可以向UE发送随机接入响应消息，用于响应该UE的随机接入请求。可选地，该随机接入响应消息中可以包含该PN序列，UE可通过检测到的该随机接入响应中包含的该PN序列，确定基站已收到自己发送的作为随机接入请求的PN序列。
现有技术中，由于同一个时频资源仅支持一个UE的随机接入。当只有一个UE请求接入基站时，不会出现随机接入冲突；对于多个UE同时请求接入基站的情况，当多个UE在同一个时频资源发送随机接入请求时，会出现数据冲突，从而导致UE无法正常接入。采用本发明实施例提供的通信系统以及随机接入方法，UE可以将PN序列作为随机接入请求，由于该PN序列为一组预设PN序列中的一个，当不同UE选择这组预设PN序列中的不同的PN序列时，由于这组预设PN序列中各个PN序列之间相互准正交，基站仍然可以通过确定PN序列为这一组预设PN序列中的一个，确定UE已发送了一个随机接入请求，从而可以降低现有技术中UE进行随机接入时发生冲突的概率，提高随机接入信道的容量。
本实施例中所称的PN序列为伪随机序列，具有类似噪声序列的性质，是一种貌似随机，但实质上有规律的周期性二进制序列，上述一组预设PN序列中各个PN序列相互准正交。其中，PN序列之间相互准正交可以理解为PN序列之间不是正交，但接近于正交。本实施例中，基站与UE使用的PN序列可以是预先分配的，也可以自行生成的，例如基站和UE可依据随机接入信道序列的编号或者随机接入信道序列的编号及预先获取的参数，生成PN序列。
其中，为了保证UE发送的PN序列为基站使用的一组预设PN序列中的一个，从而基站可以通过确定该PN序列为这一组预设PN序列中的一个，确定UE已发送了一个随机接入请求，可以预先约定为UE预先分配的PN序列是为基站分配的PN序列中的一个；也可以预先由基站将一组预设PN序列中的部分或全部PN序列发送给UE。可选地，当基站和UE可依据随机接入信道序列的编号或者随机接入信道序列的编号及预先获取的参数，生成PN序列时，可以配置UE获取的随机接入信道序列的编号为基站获取的随机接入信道序列的编号中的部分或全部。
图3为本发明实施例提供的一种PN序列的生成方法，基站和UE可以采用该PN序列的生成方法，生成图1或图2所示实施例中所称的PN序列。如图3中3-1所示，PN序列的生成方法的一种实现方式可包括如下步骤：
步骤S311：获取随机接入信道序列的编号集合；
具体地，获取随机接入信道序列的编号的过程可以为以下任意一种方式：
1、根据预设的随机接入信道序列的编号的最大值，确定随机接入信道序列的编号集合，例如，最大值为Nmax，则确定随机接入信道序列的编号集合为{0,1，……Nmax-1}；
其中，随机接入信道序列的编号的最大值可以为预先设定的固定值，也可以为接收到的、由其它设备例如网络侧发送的值，每一次接收到的值可以不同。
2、将接收到的编号集合确定为随机接入信道序列的编号集合；
随机接入信道序列的编号集合可以由其它设备，例如网络侧发送。
3、依据随机接入信道序列的编号的最大值，从接收到的随机接入信道序列的编号集合中选择随机接入信道序列的编号集合。例如，接收到的编号集合为{1,3,5,7,9}，预设的最大值为4，则选择{1,3,5,7}为随机接入信道序列的编号集合。
步骤S312：从所述编号集合中选取随机接入信道序列的编号。
具体地，从编号集合中选取随机接入信道序列的编号可以通过以下任意一种方式实现：
1、从所述随机接入信道序列的编号集合中选择所有的随机接入信道序列的编号；
2、从所述随机接入信道序列的编号集合中随机选择一个随机接入信道序列的编号；或者，
3、依据从所述随机接入信道序列的编号集合中确定随机接入信道序列的编号，所述为请求随机接入的UE的标识，所述Mseq为所述PN随机接入信道序列的编号集合中编号的数量。
实际应用中，基站可以使用方式1从所述编号集合中选取随机接入信道序列的编号，UE可以使用方式2或3从所述编号集合中选取随机接入信道序列的编号。
步骤S313：依据随机接入信道序列的编号，确定PN序列的初始值；
此步骤可以有两种实现方式：可以直接将随机接入信道序列的编号确定为PN序列的初始值，还可以将随机接入信道序列的编号与的乘积确定为PN序列的初始值，所述Q1为1至31的任意整数。
例如，随机接入信道序列的编号为k=0,1,...,Mseq-1，其中，Mseq为随机接入信道序列的编号中的序列的数量，其中，数量可以为一个，例如k=3，也可以为两个或两个以上，例如k=1、2，可以将3作为初始值，也可以将确定为初始值，对于随机接入信道序列的编号1、2，则可以确定出两个初始值，1和2或者和
步骤S314：依据所述PN序列的初始值，生成PN序列。
本实施例中，所述PN序列可以为Gold序列或m序列。无论是Gold序列还是m序列，通常，在已知初始值的情况下，均可以利用公式生成PN序列：
Gold序列c(n)的计算公式为：c(n)=(x1(n+NC)+x2(n+NC))mod2，其中，NC为一个常数，mod为取模运算符，x1(n)的初始化值为x1(0)=1,x1(n)=0,n=1,2,...,30，依据x1(n+31)=(x1(n+3)+x1(n))mod2可以计算得到x1(n+NC)，x2(n)的初始值为S201中确定的初始值，根据公式x2(n+31)=(x2(n+3)+x2(n+2)+x2(n+1)+x2(n))mod2可以得到x2(n+31)，从而生成c(n)。
类似地，已知m序列的初始值，可以依据公式c(n)=x(n+NC)和x(n+31)=(x(n+3)+x(n+2)+x(n+1)+x(n))mod2生成m序列。
本实施例中，如图3中3-2所示，PN序列的生成方法的另一种实现方式可包括如下步骤：：
步骤S321：获取随机接入信道序列的编号集合；
步骤S322：从所述编号集合中选取随机接入信道序列的编号；
步骤S323：依据随机接入信道序列的编号及预先获取的参数，确定PN序列的初始值；
本实施例中，可以通过随机接入信道序列的编号与不同参数的组合确定初始值，具体地，可以通过以下任意一种方式确定初始值：
1、依据随机接入信道序列的编号和小区标识确定初始值，即，依据确定初始值，所述cinit为初始值，所述Q2为整数，且所述Mseq为所述随机接入信道序列的编号中编号的数量，所述为小区标识，本发明中所述的小区标识包括物理小区标识或者逻辑小区标识，所述k表示随机接入信道序列的编号中的一个编号；或者，
依据确定初始值，所述cinit为初始值，所述k为随机接入信道序列的编号中的一个，所述Q2为整数，且所述NTotalcells为小区数目，所述为小区标识，其中，为0到的任意整数，为小区的个数，如504。
采用小区标识确定PN序列的初始值，进而得到PN序列，可以使得不同小区得到的PN序列不同，即不同小区标识之间的PN序列是准正交的，从而保证不同小区之间的干扰大幅降低。
如在中，Mseq=8，k=3，Q2=3，则cinit=27，如果其它不变cinit=35。不同小区的cinit值不同，可得到不同PN序列。
2、依据预设的编号序列和小区类型标识确定初始值，即，依据确定初始值，所述cinit为初始值，所述为小区类型标识，所述k为随机接入信道序列的编号中的一个。
本实施例中，普通小区的为1，表示支持一个PN序列，低数据率小区的为64，表示支持64个PN序列。
如在中，Mseq=64，k=3，则cinit=3。
3、依据随机接入信道序列的编号和小区标识、时间单元编号确定初始值，即，依据确定初始值，所述cinit为初始值，所述Q4及P4为1到31的任意整数，所述ntu为时间单元编号，本实施例中，ntu包含不限于时隙、子帧或帧的编号，所述k为预设的编号序列，其中，f(ntu)=ntu或f(ntu)=ktuntu+offsettu，所述ktu及offsettu为整数；
采用时间单元编号确定一组PN序列，可以使得不同时间单元编号得到的PN序列不同，UE选择不同的时间单元发送随机接入请求时,选择的PN序列是不一样的，可随机化PN序列之间的干扰。
如在中，Mseq=8，k=3，Q4=3，P4=6，ntu=5则cinit=331。
4、依据随机接入信道序列的编号和小区标识、频率资源编号确定初始值，即，依据确定初始值，所述cinit为初始值，所述.Q5.和P5为整数，所述nfu为频率资源编号，本实施例中，nfu包含但不限于物理的载波，子载波或资源块的编号，或者逻辑的载波，子载波或资源块的编号，所述k为随机接入信道序列的编号中的一个，其中，f(nfu)=nfu或f(nfu)=kfunfu+offsetfu，所述kfu及offsetfu为整数；
采用频率资源编号确定PN序列，可以使得不同频率资源编号得到的PN序列不同，同样可随机化PN序列之间的干扰。
如在中，Mseq=8，k=3，Q5=3，P5=6，nfu=5则cinit=331。
5、依据随机接入信道序列的编号和UE类型标识确定初始值，即，依据cinit=kmodCcat或者确定初始值，所述cinit为初始值，所述P6为整数，所述k为随机接入信道序列的编号中的一个，所述为小区标识，所述Ccat为UE的类型标识对应的取值，例如，不支持高数据速率的UE标识为0，对应取值为8；支持高数据速率的UE标识为1，对应取值为2
采用UE类型标识确定PN序列，可以使得不同UE类型标识得到不同的PN序列组，从而可对UE进行分类控制，使得优先级高的UE优先接入。
如在cinit=kmodCcat中，Mseq=8，k=3，Ccat=8，则cinit=3。
另外，不同UE类型标识可以对应一个随机接入信道序列的编号集合，UE根据自己的类型标识，选择随机接入信道序列的编号，从而确定初始值。例如，UE类型标识为0表示UE对应随机接入信道序列的编号集合0-5，UE类型标识为1表示UE对应随机接入信道序列的编号集合6-7。UE类型标识0的UE可以选择0-5的任意一随机接入信道序列的编号，而UE类型标识为1的UE可以选择6-7的任意一随机接入信道序列的编号。
6、依据随机接入信道序列的编号和帧结构类型标识确定初始值，即，依据或者确定初始值，所述cinit为初始值，所述Q7及P7为1到31的任意整数，所述Cframetype为帧结构类型标识，本实施例中，例如FDD帧结构标识为0，TDD帧结构标识为1，所述k为预设的编号序列，所述为小区标识。
采用帧结构类型标识确定PN序列，可以使得不同帧结构类型标识得到不同的PN序列组，避免不同帧结构类型间的相互干扰。
如在中，Mseq=8，Cframetype=0，k=3，Q7=1，则cinit=3。
步骤S324：依据所述PN序列的初始值，通过计算得到PN序列。
从上述步骤可以看出，本实施例中，依据随机接入信道序列的编号确定初始值，依据初始值确定PN序列，因此，生成的PN序列的数量与随机接入信道序列的编号的数量相同。
图4为本发明实施例提供的一种随机接入方法，应用于UE所述方法如下步骤
步骤S401：UE生成PN序列；
本实施例中，UE可以依据随机接入信道序列的编号或者随机接入信道序列的编号及预先获取的参数生成PN序列。
其中，如图3所示，依据随机接入信道序列的编号生成PN序列的过程包括：UE获取随机接入信道序列的编号集合，从所述编号集合中选取随机接入信道序列的编号，依据随机接入信道序列的编号，确定PN序列的初始值，依据所述PN序列的初始值，生成PN序列；依据随机接入信道序列的编号及预先获取的参数，生成PN序列的过程包括：UE获取随机接入信道序列的编号集合，从所述编号集合中选取随机接入信道序列的编号，依据随机接入信道序列的编号及预先获取的参数，确定PN序列的初始值，依据所述PN序列的初始值，生成PN序列。
在上述过程中，UE可以从所述随机接入信道序列的编号集合中随机选择一个随机接入信道序列的编号，或者，依据从所述随机接入信道序列的编号集合中确定随机接入信道序列的编号。基于此，UE选择的随机接入信道序列的编号只能为一个，因此，依据图3所示的方法，能够生成一个PN序列。
需要说明的是，UE在生成PN序列的过程中如果需要使用小区标识、小区类型标识、时间单元编号、频率资源编号或帧结构类型标识，均可通过基站发送的同步或广播信息，或者无线资源控制RRC的信令获得。
步骤S402：所述UE向基站发送作为随机接入请求的所述PN序列；
实际应用中，UE可以将待发送的PN序列经过调制，如高斯最小频移键控调制GMSK或高斯频移键控GFSK等后，再发送给基站，或者将一个PN序列经过调制后与调制后的数据复用，发送给基站。
步骤S403：所述UE接收所述基站发送的随机接入响应消息。
所述随机接入响应消息由所述基站在确定所述PN序列之后发送，用于响应所述UE的所述随机接入请求。实际应用中，基站可以先确定接收到的随机接入请求为PN序列，进一步地，基站可以先确定接收到的随机接入响应为一组预先获取的PN序列中的一个后，向所述UE发送随机接入响应。
本实施例所述的随机接入方法，UE通过发送一个PN序列的方式向基站请求随机接入，因为各个PN序列具有互相关性小（准正交）的特点，因此，即使不同的UE同时选择同一时频资源进行随机接入，也不会发生冲突，以长度为16比特的PN序列为例，现有技术中，同一时频资源只能同时支持一个UE的随机接入，而本实施例中，同一时频资源能同时支持多个UE的随机接入，相当于将随机接入信道的容量提升为现有的至少二倍。
图5为本发明实施例公开的一种用户设备UE，包括：第一发送模块501，用于向基站发送作为随机接入请求的一个伪随机数PN序列；
第一接收模块502，用于接收所述基站发送的随机接入响应消息，所述随机接入响应消息由所述基站在确定所述PN序列之后发送，用于响应所述UE的所述随机接入请求。
本实施例所述的用户设备，能够向基站发送PN序列作为随机接入请求，因此，即使不同的UE同时选择同一时频资源进行随机接入，也不会发生冲突，从而实现提升随机信道容量的目的。
可选地，本实施例中所述的用户设备还可以包括：第一PN序列生成模块，用于依据随机接入信道序列的编号或者随机接入信道序列的编号及预先获取的参数，生成PN序列。
可选地，所述第一PN序列生成模块可以具体包括：
第一初始值确定单元，用于依据随机接入信道序列的编号或者随机接入信道序列的编号及预先获取的参数，确定PN序列的初始值；
第一生成单元，用于依据所述PN序列的初始值，生成PN序列。
可选地，所述第一初始值确定单元可以包括以下至少一项：
第一子单元，用于将随机接入信道序列的编号确定为PN序列的初始值；
第二子单元，用于将随机接入信道序列的编号与的乘积确定为PN序列的初始值，所述Q1为整数；
第三子单元，用于依据随机接入信道序列的编号和小区标识确定PN序列的初始值；或者，依据随机接入信道序列的编号和小区类型标识确定PN序列的初始值；或者，依据随机接入信道序列的编号和小区标识、时间单元编号确定PN序列的初始值；或者，依据随机接入信道序列的编号和小区标识、频率资源编号确定PN序列的初始值；或者，依据随机接入信道序列的编号和UE类型标识确定PN序列的初始值；或者，依据随机接入信道序列的编号和帧结构类型标识确定PN序列的初始值。
可选地，所述本实施例中所述的用户设备还可以包括：第一编号获取模块，用于获取随机接入信道序列的编号集合；以及，第一选取模块，用于从所述随机接入信道序列的编号集合中选取随机接入信道序列的编号。
其中，所述第一编号获取模块包括以下至少一项：
第四获取单元，用于根据预设的随机接入信道序列的编号的最大值，确定PN随机接入信道序列的编号集合；或者，
第五获取单元，用于将接收到的编号集合确定为随机接入信道序列的编号集合；或者，
第六获取单元，用于依据预设的随机接入信道序列的编号的最大值，从接收到的编号集合中选择随机接入信道序列的编号集合。
所述第一选取模块包括：
第四选取单元，用于依据从所述随机接入信道序列的编号集合中确定随机接入信道序列的编号，所述为请求随机接入的UE的标识，所述Mseq为所述随机接入信道序列的编号集合中编号的数量。
本发明实施例还公开了一种用户设备UE，包括：
第一发送器，用于向基站发送作为随机接入请求的伪随机数PN序列；
第一接收器，用于接收所述基站发送的随机接入响应消息，所述随机接入响应消息由所述基站在确定所述PN序列之后发送，用于响应所述UE的所述随机接入请求。
图6为本发明实施例公开的又一种随机接入方法，可应用于无线通信网络的基站，包括以下步骤：
S601：基站生成一组PN序列；
本实施例中，基站生成一组PN序列的方式可以如图3所示，其中，基站选取随机接入信道序列的编号的具体方式为获取随机接入信道序列的编号集合，将所述随机接入信道序列的编号集合中所有的随机接入信道序列的编号作为一组随机接入信道序列的编号。因为所述随机接入信道序列的编号集合中通常包括一组随机接入信道序列的编号，基于此，基站依据如图3所示的方法能够生成一组PN序列。
S602：所述基站接收UE发送的作为随机接入请求的PN序列；
实际应用中，所述消息可以是经过调制的PN序列或者经过调整的PN序列与调制后的数据的复用消息。
S603：所述基站确定所述PN序列为预先获取的一组PN序列中的一个之后，发送随机接入响应消息。
所述随机接入响应消息用于响应所述UE的所述随机接入请求，实际应用中，基站可以使用获取的一组PN序列中的各个PN序列依次与接收的信号进行相关计算，比较各个相关计算的峰值，因为正交序列间自相关取值出现峰值，互相关取值趋于零，因此，如果出现不为零的峰值，则判定接收到的信号为一组PN序列中的一个PN序列。
可见，本实施例所述的随机接入方法，与上一实施例所述的方法配合使用，即使当前UE与其它UE同时选择了同一时频资源进行随机接入，不会产生冲突。
图7为本发明实施例公开的一种基站，包括：
第二接收模块701，用于接收用户设备UE发送的作为随机接入请求的伪随机数PN序列；
第二发送模块702，用于在所述基站确定所述随机接入请求为一组预设的PN序列中的一个PN序列之后，向所述UE发送随机接入响应消息，所述随机接入响应消息用于响应所述UE的所述随机接入请求。
本实施例所述的基站，接收UE发送的PN序列，并确定所述PN序列为一组PN序列中一个后，向UE发送随机接入响应，因此，当不同的UE同时发送随机接入请求时，能够通过PN序列响应UE的随机接入请求，从而支持不同终端使用同一时频资源进行随机接入。
可选地，本实施例所述的基站还可以包括：第二PN序列生成模块，用于依据随机接入信道序列的编号或者随机接入信道序列的编号及预先获取的参数，生成所述一组PN序列。
可选地，所述第二PN序列生成模块包括：
第二初始值确定单元，用于依据随机接入信道序列的编号或者随机接入信道序列的编号及预先获取的参数，确定一组PN序列的初始值；
第二生成单元，用于依据所述一组PN序列的初始值，生成所述一组PN序列。
其中，所述第二初始值确定单元可以包括以下至少一项：
第四子单元，用于将所述随机接入信道序列的编号确定为一组PN序列的初始值；
第五子单元，用于将所述随机接入信道序列的编号与的乘积确定为一组PN序列的初始值，所述Q1为整数；
第六子单元，用于依据随机接入信道序列的编号和小区标识确定一组PN序列的初始值；或者，依据随机接入信道序列的编号和小区类型标识确定一组PN序列的初始值；或者，依据随机接入信道序列的编号和小区标识、时间单元编号确定一组PN序列的初始值；或者，依据随机接入信道序列的编号和小区标识、频率资源编号确定一组PN序列的初始值；或者，依据随机接入信道序列的编号和UE类型标识确定一组PN序列的初始值；或者，依据随机接入信道序列的编号和帧结构类型标识确定一组PN序列的初始值。
可选地，本实施例所述的基站还可以包括：第二编号获取模块，用于获取随机接入信道序列的编号集合；以及，第二选取模块，用于将所述随机接入信道序列的编号集合中所有的随机接入信道序列的编号作为一组随机接入信道序列的编号。
本发明实施例公开的一种基站，包括：
第二接收器701，用于接收用户设备UE发送的作为随机接入请求的伪随机数PN序列；
第二发送器702，用于在所述基站确定所述随机接入请求为一组预设的PN序列中的一个PN序列之后，向所述UE发送随机接入响应消息，所述随机接入响应消息用于响应所述UE的所述随机接入请求。
本实施例方法所述的功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算设备可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算设备（可以是个人计算机，服务器，移动计算设备或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (22)

1.一种随机接入方法，其特征在于，包括：
用户设备UE向基站发送作为随机接入请求的伪随机数PN序列；
所述UE接收所述基站发送的随机接入响应消息，所述随机接入响应消息由所述基站在确定所述PN序列之后发送，用于响应所述UE的所述随机接入请求；
其中，所述作为随机接入请求的PN序列由所述UE生成，包括：
依据随机接入信道序列的编号或者随机接入信道序列的编号及预先获取的参数，生成所述PN序列。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据随机接入信道序列的编号或者随机接入信道序列的编号及预先获取的参数，生成所述PN序列包括：
依据随机接入信道序列的编号或者随机接入信道序列的编号及预先获取的参数，确定PN序列的初始值；
依据所述PN序列的初始值，生成所述PN序列。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述依据随机接入信道序列的编号，确定PN序列的初始值包括：
将随机接入信道序列的编号确定为PN序列的初始值；或者，
将随机接入信道序列的编号与的乘积确定为PN序列的初始值，所述Q1为整数。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述依据随机接入信道序列的编号及预先获取的参数，确定PN序列的初始值包括：
依据随机接入信道序列的编号和小区标识确定PN序列的初始值；或者，
依据随机接入信道序列的编号和小区类型标识确定PN序列的初始值；或者，
依据随机接入信道序列的编号和小区标识、时间单元编号确定PN序列的初始值；或者，
依据随机接入信道序列的编号和小区标识、频率资源编号确定PN序列的初始值；或者，
依据随机接入信道序列的编号和UE类型标识确定PN序列的初始值；或者，
依据随机接入信道序列的编号和帧结构类型标识确定PN序列的初始值。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述随机接入信道序列的编号由所述UE选取，包括：
获取随机接入信道序列的编号集合；
从所述随机接入信道序列的编号集合中选取随机接入信道序列的编号。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述获取随机接入信道序列的编号集合包括：
根据预设的随机接入信道序列的编号的最大值，生成随机接入信道序列的编号集合；或者，
将接收到的编号集合确定为随机接入信道序列的编号集合；或者，
依据预设的随机接入信道序列的编号的最大值，从接收到的编号集合中选择随机接入信道序列的编号集合。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述从所述随机接入信道序列的编号集合中选取随机接入信道序列的编号包括：
依据从所述随机接入信道序列的编号集合中确定随机接入信道序列的编号，所述为请求随机接入的UE的标识，所述Mseq为所述随机接入信道序列的编号集合中编号的数量。
8.一种随机接入方法，其特征在于，包括：
基站接收用户设备UE发送的作为随机接入请求的伪随机数PN序列；
所述基站在确定所述PN序列为一组预先获取的PN序列中的一个之后，向所述UE发送随机接入响应消息，所述随机接入响应消息用于响应所述UE的所述随机接入请求；
其中，所述一组预先获取的PN序列由所述基站生成，包括：
依据随机接入信道序列的编号或者随机接入信道序列的编号及预先获取的参数，生成所述一组PN序列。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述依据随机接入信道序列的编号或者随机接入信道序列的编号及预先获取的参数，生成所述一组PN序列包括：
依据随机接入信道序列的编号或者随机接入信道序列的编号及预先获取的参数，确定一组PN序列的初始值；
依据所述一组PN序列的初始值，生成所述一组PN序列。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述依据随机接入信道序列的编号，确定一组PN序列的初始值包括：
将随机接入信道序列的编号确定为一组PN序列的初始值；或者，
将随机接入信道序列的编号与的乘积确定为一组PN序列的初始值，所述Q1为整数。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述依据随机接入信道序列的编号及预先获取的参数，确定一组PN序列的初始值包括：
依据随机接入信道序列的编号和小区标识确定PN序列的初始值；或者，
依据随机接入信道序列的编号和小区类型标识确定PN序列的初始值；或者，
依据随机接入信道序列的编号和小区标识、时间单元编号确定PN序列的初始值；或者，
依据随机接入信道序列的编号和小区标识、频率资源编号确定PN序列的初始值；或者，
依据随机接入信道序列的编号和UE类型标识确定PN序列的初始值；或者，
依据随机接入信道序列的编号和帧结构类型标识确定PN序列的初始值。
12.根据权利要求8至11任一项所述的方法，其特征在于，所述随机接入信道序列的编号由所述基站选取，包括：
获取随机接入信道序列的编号集合；
将所述随机接入信道序列的编号集合中所有的随机接入信道序列的编号作为一组随机接入信道序列的编号。
13.一种用户设备UE，其特征在于，包括：
第一发送模块，用于向基站发送作为随机接入请求的伪随机数PN序列；
第一接收模块，用于接收所述基站发送的随机接入响应消息，所述随机接入响应消息由所述基站在确定所述PN序列之后发送，用于响应所述UE的所述随机接入请求；
其中，还包括：
第一PN序列生成模块，用于依据随机接入信道序列的编号或者随机接入信道序列的编号及预先获取的参数，生成所述PN序列。
14.根据权利要求13所述的UE，其特征在于，所述第一PN序列生成模块包括：
第一初始值确定单元，用于依据随机接入信道序列的编号或者随机接入信道序列的编号及预先获取的参数，确定PN序列的初始值；
第一生成单元，用于依据所述PN序列的初始值，生成PN序列。
15.根据权利要求14所述的UE，其特征在于，所述第一初始值确定单元包括以下至少一项：
第一子单元，用于将随机接入信道序列的编号确定为PN序列的初始值；
第二子单元，用于将随机接入信道序列的编号与的乘积确定为PN序列的初始值，所述Q1为整数；
第三子单元，用于依据随机接入信道序列的编号和小区标识确定PN序列的初始值；或者，依据随机接入信道序列的编号和小区类型标识确定PN序列的初始值；或者，依据随机接入信道序列的编号和小区标识、时间单元编号确定PN序列的初始值；或者，依据随机接入信道序列的编号和小区标识、频率资源编号确定PN序列的初始值；或者，依据随机接入信道序列的编号和UE类型标识确定PN序列的初始值；或者，依据随机接入信道序列的编号和帧结构类型标识确定PN序列的初始值。
16.根据权利要求13-15任一项所述的UE，其特征在于，还包括：
第一编号获取模块，用于获取随机接入信道序列的编号集合；
第一选取模块，用于从所述随机接入信道序列的编号集合中选取随机接入信道序列的编号。
17.根据权利要求16所述的UE，其特征在于，所述第一编号获取模块包括以下至少一项：
第四获取单元，用于根据预设的随机接入信道序列的编号的最大值，确定PN随机接入信道序列的编号集合；或者，
第五获取单元，用于将接收到的编号集合确定为随机接入信道序列的编号集合；或者，
第六获取单元，用于依据预设的随机接入信道序列的编号的最大值，从接收到的编号集合中选择随机接入信道序列的编号集合。
18.根据权利要求16所述的UE，其特征在于，所述第一选取模块包括：
第四选取单元，用于依据从所述随机接入信道序列的编号集合中确定随机接入信道序列的编号，所述为请求随机接入的UE的标识，所述Mseq为所述随机接入信道序列的编号集合中编号的数量。
19.一种基站，其特征在于，包括：
第二接收模块，用于接收用户设备UE发送的作为随机接入请求的伪随机数PN序列；
第二发送模块，用于在所述基站确定所述随机接入请求为一组预设的PN序列中的一个PN序列之后，向所述UE发送随机接入响应消息，所述随机接入响应消息用于响应所述UE的所述随机接入请求；
其中，还包括：
第二PN序列生成模块，用于依据随机接入信道序列的编号或者随机接入信道序列的编号及预先获取的参数，生成所述一组PN序列。
20.根据权利要求19所述的基站，其特征在于，所述第二PN序列生成模块包括：
第二初始值确定单元，用于依据随机接入信道序列的编号或者随机接入信道序列的编号及预先获取的参数，确定一组PN序列的初始值；
第二生成单元，用于依据所述一组PN序列的初始值，生成所述一组PN序列。
21.根据权利要求20所述的基站，其特征在于，所述第二初始值确定单元包括以下至少一项：
第四子单元，用于将所述随机接入信道序列的编号确定为一组PN序列的初始值；
第五子单元，用于将所述随机接入信道序列的编号与的乘积确定为一组PN序列的初始值，所述Q1为整数；
第六子单元，用于依据随机接入信道序列的编号和小区标识确定一组PN序列的初始值；或者，依据随机接入信道序列的编号和小区类型标识确定一组PN序列的初始值；或者，依据随机接入信道序列的编号和小区标识、时间单元编号确定一组PN序列的初始值；或者，依据随机接入信道序列的编号和小区标识、频率资源编号确定一组PN序列的初始值；或者，依据随机接入信道序列的编号和UE类型标识确定一组PN序列的初始值；或者，依据随机接入信道序列的编号和帧结构类型标识确定一组PN序列的初始值。
22.根据权利要求19至21任一项所述的基站，其特征在于，还包括：
第二编号获取模块，用于获取随机接入信道序列的编号集合；
第二选取模块，用于将所述随机接入信道序列的编号集合中所有的随机接入信道序列的编号作为一组随机接入信道序列的编号。
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