CN106900075A - 一种随机接入方法、装置、相关设备和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明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，其中，N和M为自然数；确定网络侧最优发送波束；向所述网络侧发送随机接入请求，所述随机接入请求中携带有网络侧最优发送波束指示信息。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种随机接入方法、装置、相关设备和系统。
背景技术
Massive MIMO(Massive Multiple-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。Massive MIMO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Massive MIMO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(Long Time Evolution，长期演进)标准中在Rel 13版本前仅对数据信道和PDCCH(Physical Downlink Control Channel，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(Resource Block，资源块)资源上发射MIB(Master Information Block，)和SIB(System Information Block，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(Physical Random Access Channel，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。
发明内容
本发明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。
本发明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，其中，N和M为自然数；
确定网络侧最优发送波束；
向所述网络侧发送随机接入请求，所述随机接入请求中携带有网络侧最优发送波束指示信息。
其中，所述系统信息中携带有以下至少一项信息用于确定网络侧最优发送波束指示信息：发送波束标识与其对应的指示标识之间的第一对应关系；将随机接入序列进行分组得到的随机接入序列组对应的第一组标识与发送波束标识之间的第二对应关系；将UE发送随机接入请求可用的时频资源进行分组得到的时频资源组对应的第二组标识与发送波束标识之间的第三对应关系。
其中，所述网络侧与UE预先约定UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应关系类型；或者网络侧通过信令指示UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应关系类型。
针对每一种对应关系，如果如果该对应关系中包含至少两种对应方式，则所述网络侧通过信令指示UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应方式。
其中，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。
其中，所述第三对应关系包括各时频资源组包含的时频资源位置与发送波束的波束标识之间的对应关系；或者所述第三对应关系包括各时频资源组包含的时频资源起始位置、资源模式与发送波束的波束标识之间的对应关系。
可选地，终端侧实施的随机接入方法，在向所述网络侧发送随机接入请求之前，还包括：
根据所述第一对应关系，确定网络侧最优发送波束的波束标识对应的指示标识；以及
将确定出的网络侧最优发送波束的波束标识对应的指示标识作为所述网络侧最优发送波束指示信息。
可选地，终端侧实施的随机接入方法，在向所述网络侧发送随机接入请求之前，还包括：
根据所述第二对应关系，确定网络侧最优发送波束的波束标识对应的第一组标识；以及
向所述网络侧发送随机接入请求，所述随机接入请求中携带有网络侧最优发送波束指示信息，具体包括：
向所述网络侧发送随机接入请求，所述随机接入请求中携带有从所述第一组标识对应的随机接入序列组中选择任一随机接入序列。
可选地，终端侧实施的随机接入方法，在向所述网络侧发送随机接入请求之前，还包括：
根据所述第三对应关系，确定网络侧最优发送波束的波束标识对应的第二组标识；以及
向所述网络侧发送随机接入请求，所述随机接入请求中携带有网络侧最优发送波束指示信息，具体包括：
在所述第二组标识对应的时频资源上向所述网络侧发送随机接入请求。
可选地，终端侧实施的随机接入方法，还包括：
确定终端侧最优接收波束；以及
在所述终端侧最优接收波束对应的波束方向上接收网络侧发送的下行信息。
可选地，终端侧实施的随机接入方法，还包括：
接收网络侧发送的随机接入响应，所述随机接入响应中携带有所述网络侧确定出的终端侧最优发送波束指示信息；以及
根据所述终端侧最优发送波束指示信息，使用最优发送波束对应的波束方向向所述网络侧发送上行信息。
本发明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，其中，N和M为自然数；
确定单元，用于确定网络侧最优发送波束；
发送单元，用于向所述网络侧发送随机接入请求，所述随机接入请求中携带有网络侧最优发送波束指示信息。
其中，所述系统信息中携带有以下至少一项信息用于确定网络侧最优发送波束指示信息：发送波束标识与其对应的指示标识之间的第一对应关系；将随机接入序列进行分组得到的随机接入序列组对应的第一组标识与发送波束标识之间的第二对应关系；将UE发送随机接入请求可用的时频资源进行分组得到的时频资源组对应的第二组标识与发送波束标识之间的第三对应关系。
其中，所述网络侧与UE预先约定UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应关系类型；或者网络侧通过信令指示UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应关系类型。
针对每一种对应关系，如果如果该对应关系中包含至少两种对应方式，则所述网络侧通过信令指示UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应方式。
其中，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。
其中，所述第三对应关系包括各时频资源组包含的时频资源位置与发送波束的波束标识之间的对应关系；或者所述第三对应关系包括各时频资源组包含的时频资源起始位置、资源模式与发送波束的波束标识之间的对应关系。
可选地，所述确定单元，还用于在所述发送单元向所述网络侧发送随机接入请求之前，根据所述第一对应关系，确定网络侧最优发送波束的波束标识对应的指示标识；将确定出的网络侧最优发送波束的波束标识对应的指示标识作为所述网络侧最优发送波束指示信息。
可选地，所述确定单元，还用于在所述发送单元向所述网络侧发送随机接入请求之前，根据所述第二对应关系，确定网络侧最优发送波束的波束标识对应的第一组标识；
所述发送单元，具体用于向所述网络侧发送随机接入请求，所述随机接入请求中携带有从所述第一组标识对应的随机接入序列组中选择任一随机接入序列。
可选地，所述确定单元，还用于在所述发送单元向所述网络侧发送随机接入请求之前，根据所述第三对应关系，确定网络侧最优发送波束的波束标识对应的第二组标识；
所述发送单元，还用于在所述第二组标识对应的时频资源上向所述网络侧发送随机接入请求。
可选地，所述确定单元，还用于确定终端侧最优接收波束；
所述接收单元，还用于在所述终端侧最优接收波束对应的波束方向上接收网络侧发送的下行信息。
可选地，所述接收单元，还用于接收网络侧发送的随机接入响应，所述随机接入响应中携带有所述网络侧确定出的终端侧最优发送波束指示信息；
所述发送单元，还用于根据所述终端侧最优发送波束指示信息，使用最优发送波束对应的波束方向向所述网络侧发送上行信息。
本发明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。
本发明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设备UE发送系统信息，所述M为自然数；
接收所述UE在接收到所述系统信息之后发送的随机接入请求，所述随机接入请求中携带有网络侧最优发送波束指示信息。
其中，所述系统信息中携带有以下至少一项信息用于确定网络侧最优发送波束指示信息：发送波束标识与其对应的指示标识之间的第一对应关系；将随机接入序列进行分组得到的随机接入序列组对应的第一组标识与发送波束标识之间的第二对应关系；将UE发送随机接入请求可用的时频资源进行分组得到的时频资源组对应的第二组标识与发送波束标识之间的第三对应关系。
其中，所述网络侧与UE预先约定UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应关系类型；或者网络侧通过信令指示UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应关系类型。
针对每一种对应关系，如果如果该对应关系中包含至少两种对应方式，则所述网络侧通过信令指示UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应方式。
其中，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。
其中，所述第三对应关系包括各时频资源组包含的时频资源位置与发送波束的波束标识之间的对应关系；或者所述第三对应关系包括各时频资源组包含的时频资源起始位置、资源模式与发送波束的波束标识之间的对应关系。
可选地，网络侧实施的随机接入方法，还可以包括：
根据所述网络侧最优发送波束指示信息使用最优发送波束对应的波束方向向所述UE发送下行信息。
其中，所述网络侧最优发送波束指示信息为所述UE在所述第一对应关系中查找的、其确定出的网络侧最优波束的波束标识对应的指示标识；以及
按照以下方法确定网络侧最优发送波束：
根据网络侧最优波束的波束标识对应的指示标识，从所述第一对应关系中查找相应的波束标识；
确定查找到的波束标识对应的发送波束为网络侧最优发送波束。
其中，所述网络侧最优发送波束指示信息为所述UE根据第二对应关系选择的任一随机接入序列；以及
按照以下方法确定网络侧最优发送波束：
根据所述UE选择的任一随机接入序列，从所述第二对应关系中查找该随机接入序列所属随机接入序列组的组标识对应的波束标识；
确定查找到的波束标识对应的发送波束为网络侧最优发送波束。
其中，所述网络侧最优发送波束指示信息为所述UE根据第三对应关系选择的发送所述随机接入请求使用的时频资源；以及
按照以下方法确定网络侧最优发送波束：
根据所述UE发送随机接入请求所使用的时频资源，从所述第三对应关系中查找该时频资源所属时频资源组的组标识对应的波束标识；
确定查找到的波束标识对应的发送波束为网络侧最优发送波束。
较佳的，根据所述网络侧最优发送波束指示信息使用最优发送波束对应的波束方向向所述UE发送下行信息，具体包括：
根据所述网络侧最优发送波束指示信息使用最优发送波束对应的波束方向向所述UE发送随机接入响应，所述随机接入响应中携带有终端侧最优发送波束指示信息。
可选地，网络侧实施的随机接入方法，还可以包括：
确定网络侧最优接收波束；以及
在所述网络侧最优接收波束对应的波束方向上接收终端侧发送的上行信息。
本发明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设备UE发送系统信息，所述M为自然数；
接收单元，用于接收所述UE在接收到所述系统信息之后发送的随机接入请求，所述随机接入请求中携带有网络侧最优发送波束指示信息。
所述系统信息中携带有以下至少一项信息用于确定网络侧最优发送波束指示信息：发送波束标识与其对应的指示标识之间的第一对应关系；将随机接入序列进行分组得到的随机接入序列组对应的第一组标识与发送波束标识之间的第二对应关系；将UE发送随机接入请求可用的时频资源进行分组得到的时频资源组对应的第二组标识与发送波束标识之间的第三对应关系。
所述网络侧与UE预先约定UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应关系类型；或者网络侧通过信令指示UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应关系类型。
针对每一种对应关系，如果如果该对应关系中包含至少两种对应方式，则所述网络侧通过信令指示UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应方式。
较佳的，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。
所述第三对应关系包括各时频资源组包含的时频资源位置与发送波束的波束标识之间的对应关系；或者所述第三对应关系包括各时频资源组包含的时频资源起始位置、资源模式与发送波束的波束标识之间的对应关系。
所述发送单元，还用于根据所述网络侧最优发送波束指示信息使用最优发送波束对应的波束方向向所述UE发送下行信息。
所述网络侧最优发送波束指示信息为所述UE在所述第一对应关系中查找的、其确定出的网络侧最优波束的波束标识对应的指示标识；以及
所述装置，还包括：
第一查找单元，用于根据网络侧最优波束的波束标识对应的指示标识，从所述第一对应关系中查找相应的波束标识；
第一确定单元，用于确定所述第一查找单元查找到的波束标识对应的发送波束为网络侧最优发送波束。
所述网络侧最优发送波束指示信息为所述UE根据第二对应关系选择的任一随机接入序列；以及
所述装置，还包括：
第二查找单元，用于根据所述UE选择的任一随机接入序列，从所述第二对应关系中查找该随机接入序列所属随机接入序列组的组标识对应的波束标识；
第二确定单元，用于确定所述第二查找单元查找到的波束标识对应的发送波束为网络侧最优发送波束。
所述网络侧最优发送波束指示信息为所述UE根据第三对应关系选择的发送所述随机接入请求使用的时频资源；以及
所述装置，还包括：
第三查找单元，用于根据所述UE发送随机接入请求所使用的时频资源，从所述第三对应关系中查找该时频资源所属时频资源组的组标识对应的波束标识；
第二确定单元，用于确定所述第三查找单元查找到的波束标识对应的发送波束为网络侧最优发送波束。
所述发送单元，具体用于根据所述网络侧最优发送波束指示信息使用最优发送波束对应的波束方向向所述UE发送随机接入响应，所述随机接入响应中携带有终端侧最优发送波束指示信息。
可选地，网络侧实施的随机接入装置，还包括第四确定单元，其中：
所述第四确定单元，用于确定网络侧最优接收波束；
所述发送单元，还用于在所述网络侧最优接收波束对应的波束方向上接收终端侧发送的上行信息。
本发明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。
本发明实施例提供一种随机接入系统，包括上述的终端和基站。
本发明实施例提供的随机接入方法、装置、相关设备和系统，终端在向网络侧发送的随机接入请求中携带有网络侧最优发送波束指示信息，使得网络侧据此可以确定网络侧最优发送波束，后续网络侧在向终端发送随机接入响应等下行信息时，可以在该最优发送波束方向上发送，而无需采用扫波束方式进行发送，从而节约了网络侧的处理资源的开销，减小了随机接入时延。
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发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1a为本发明实施例中，终端侧实施的随机接入方法的实施流程示意图；
图1b为本发明实施例中，UE发送随机接入信息可用的时频资源与网络侧发送波束之间的对应关系示意图；
图2为本发明实施例中，基站侧实施的随机接入方法的实施流程示意图；
图3为本发明实施例中，随机接入以及信息传输的实施流程示意图；
图4为本发明实施例中，终端侧实施的随机接入装置的结构示意图；
图5为本发明实施例中，网络侧实施的随机接入装置的结构示意图；
图6为本发明实施例中，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，本发明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发明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发明，并不用于限定本发明，并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
发明人发现，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的时延。
为此，本发明实施例中，终端侧在向网络侧发送的随机接入请求中携带有网络侧最优发送波束指示信息，使得网络侧可以据此确定出网络侧最优发送波束，后续根据网络侧最优发送波束在相应的波束方向上向UE发送随机接入响应等下行信息，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，降低网络侧基站处理资源的开销并减小随机接入时延和信息传输时延。
在介绍了本发明的基本原理之后，下面具体介绍本发明的各种非限制性实施方式。
如图1a所示，为终端侧实施本发明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。
具体实施时，网络侧基站可以采用扫波束的方式发送系统信息，即基站形成M个方向不同的发送波束，并利用M个方向不同的发送波束向UE(UserEquipment，用户设备)发送系统信息。基站端的发送波束标记为eNBT1、eNBT2…eNBTM，这些波束可以占用现有LTE(Long Time Evolution，长期演进)系统中的系统信息传输资源进行发射，也可以在现有LTE系统信息传输资源附近增加相应的传输资源进行发射，第一种方式中系统信息的发射周期降低为现有LTE系统的1/M，第二种方式中需要采用现有LTE系统M倍的传输资源。
UE利用扫波束的方式接收基站发送的系统信息，即终端形成N个方向不同的接收波束接收系统信息，UE的接收波束标记为UER1、UER2…UERN。其中，N和M为自然数。
S12、UE确定网络侧最优发送波束。
本步骤中，通过扫波束的方式接收到系统信息后，UE可以根据接收信噪比首先确定出终端侧最优接收波束，基于此，将与该终端侧最优接收波束的波束方向向匹配的发送波束的确定为网络侧最优发送波束，假设为eNBTj，j为不大于M的自然数。
S13、向所述网络侧发送随机接入请求，在发送的随机接入请求中携带有网络侧最优发送波束指示信息。
UE在获得系统信息后，需要在上行方向发送随机接入请求，其中包含随机接入序列等随机接入信息，UE发送波束标记为UET1、UET2…UETM’，在随机接入请求中除了携带了随机接入所需的信息之外，还会在随机接入请求中带UE确定出的网络侧最优发送波束eNBTj的指示信息，使得基站端在接收到随机接入请求后，即可根据网络侧最优发送波束指示信息确定网络侧最优发送波束。
本步骤中，基于步骤S12确定出的网络侧最优发送波束，UE可以在向网络侧发送的随机接入请求中携带有网络侧最优发送波束指示信息，以通知基站网络侧最优发送波束。
具体实施时，基站在向UE发送的系统信息中可以携带有以下至少一项信息用于确定网络侧最优发送波束指示信息：发送波束标识与其对应的指示标识之间的第一对应关系；将随机接入序列进行分组得到的随机接入序列组对应的第一组标识与发送波束标识之间的第二对应关系；将UE发送随机接入请求可用的时频资源进行分组得到的时频资源组对应的第二组标识与发送波束标识之间的第三对应关系。
较佳的，具体实施时，网络侧可以与UE预先约定UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应关系类型，即网络侧可以与UE预先约定使用第一对应关系，还是第二对应关系，还是第三对应关系，UE根据与网络侧预先约定的对应关系类型，选择相应的对应关系以确定网络侧最优波束指示信息。或者，网络侧通过信令指示UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应关系类型
具体实施时，针对每一种对应关系可能有多种的对应方式，例如针对第二对应关系，可能有表2-表4所示的几种对应方式，则如果网络侧与终端侧预先约定使用的对应悬系包含有至少两种对应方式，则网络侧通过信令指示UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应方式，即网络侧需要通过信令指示UE使用表2-表4中的哪一种对应方式确定网络侧最优发送波束指示信息。
第三对应关系包括各时频资源组包含的时频资源位置与发送波束的波束标识(其可以为波束序号或者波束特征)之间的对应关系；或者所述第三对应关系包括各时频资源组包含的时频资源起始位置、资源模式与发送波束的波束标识之间的对应关系。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。
如图1b所示，其为其为UE发送随机接入信息可用的时频资源与网络侧发送波束之间的对应关系示意图。根据图1b所示的发送随机接入信息可用的RE(资源元素)与波束方向的对应关系可知，发送随机接入信息可用的时频资源在时域上可以是连续的，也可以是非连续的；类似地，在频域上可以是连续的，也可以是非连续的；各时频资源组间的关系可以是时分的、频分的、或者二者兼有的。该对应关系体现在系统信息中，包含时频资源位置和波束序号或波束特征相对应的关系，或者资源起始位置、资源pattern与波束序号或波束特征相对应的关系。
相应的，根据系统信息中携带的上述信息，在步骤S13中可以按照以下任一方式实施：
第一种实施方式、根据发送波束标识与其对应的指示标识之间的第一对应关系向网络侧发送随机接入请求。
如表1所示，其为网络侧发送波束标识与其对应的指示标识之间的第一对应关系示意：
表1
| 网络侧发送波束标识 | 指示标识 |
| eNBT0 | 000 |
| eNBT1 | 001 |
| eNBT2 | 010 |
| …… | …… |
| eNBT8 | 111 |
据此，UE在接收到系统信息后，可以根据第一对应关系，确定网络侧最优发送波束的波束标识对应的指示标识；将确定出的网络侧最优发送波束的波束标识对应的指示标识作为所述网络侧最优发送波束指示信息。
例如，终端在接收到系统信息后，确定网络侧发送波束BTB2位最优发送波束，则UE在表1中查找其对应的指示标识，即为010，则终端在向网络侧发送的随机接入请求中使用3bit的信息010指示网络侧基站，使得网络侧基站可以根据指示标识010确定网络侧最优发送波束为BTB2。
需要说明的是，具体实施时，根据M的不同，指示标识所占用的比特位也不同，表1中以M＝8为例进行说明，应当理解，根据M的不同，终端可以在发送的随机接入请求中加入比特信息，用于指示基站网络侧最优发送波束。
第二种实施方式、根据将随机接入序列进行分组得到的随机接入序列组对应的第一组标识与发送波束标识之间的第二对应关系向网络侧发送随机接入请求。
在该实施方式下，网络侧可以预先将随机接入序列进行划分得到M组，并为每一组分配相应的组标识，即一个组标识对应一组随机接入序列，且每一组标识对应一个网络侧发送波束，终端在接收到系统信息后，根据确定出的网络侧最优波束，从网络侧最优波束对应的一组随机接入序列中选择随机接入序列携带在随机接入请求中发送给网络侧，网络侧根据终端选择的随机接入序列可以确定其所属的随机序列组，进一步的根据其所属的随机序列组的第一组标识确定网络侧最优发送波束。
具体实施时，每一随机接入序列组内包含的随机接入序列可以为连续的，可以为不连续的。
如表2所示，其为随机接入序列组包含的随机序列序列号连续时，组标识与波束标识之间的第一种对应关系示意：
表2
| 组标识 | 包含的随机接入序列号 | 网络侧发送波束标识 |
| G1 | SN1-SN5 | eNBT0 |
| G2 | SN6-SN7 | eNBT1 |
| G3 | SN8-SN9 | eNBT2 |
| G4 | SN10-SN12 | eNBT3 |
| …… | …… | …… |
如果各接入序列组内包含的随机接入序列连续，则网络侧和终端侧可以预先约定每一随机接入序列组包含的随机接入序列的数量，由此，在第二对应关系中只需要指示每一组起始的随机接入序列号，例如，网络侧和终端侧约定每一随机接入序列组包含3个随机接入序列，则如表3所示，其为随机接入序列组包含的随机序列序列号连续时，组标识与波束标识之间的第二种对应关系示意：
表3
| 组标识 | 起始随机接入序列号 | 网络侧发送波束标识 |
| G1 | SN1 | eNBT0 |
| G2 | SN4 | eNBT1 |
| G3 | SN7 | eNBT2 |
| G4 | SN10 | eNBT3 |
| …… | …… | …… |
或者，如果各接入序列组内包含的随机接入序列连续，则网络侧和终端侧还可以约定仅在第二对应关系中只指示每一组起始的随机接入序列号，根据下一组起始的随机接入序列号确定上一组终止的随机接入序列号，如表4所示，其为随机接入序列组包含的随机序列序列号连续时，组标识与波束标识之间的第二种对应关系示意：
表4
| 组标识 | 起始随机接入序列号 | 网络侧发送波束标识 |
| G1 | SN1 | eNBT0 |
| G2 | SN6 | eNBT1 |
| G3 | SN8 | eNBT2 |
| G4 | SN10 | eNBT3 |
| …… | …… | …… |
根据表4可知，由于G2的起始随机接入序列号为SN6，则可以确定组标识G1包含的随机接入序列号可以为SN1-SN5，同样，由于G3的起始随机接入序列号为SN8，则可以确定组标识G2包含的随机接入序列号可以为SN6-SN7，以此类推。
应当理解，具体实施时，在第二对应关系中也可以使用终止随机接入序列号进行指示，根据上一组的终止随机接入序列号确定相邻的下一组的起始随机接入序列号等，本发明实施例对此不进行限定。
如表5所示，其为随机接入序列组包含的随机序列序列号不连续时，组标识与波束标识之间的对应关系示意：
表5
| 组标识 | 包含的随机接入序列号 | 网络侧发送波束标识 |
| G1 | SN1、SN3、SN5 | eNBT0 |
| G2 | SN2、SN4 | eNBT1 |
| G3 | SN6、SN8 | eNBT2 |
| G4 | SN7 | eNBT3 |
| …… | …… | …… |
基于此，第二种实施方式中，UE可以按照以下方式向网络侧发送随机接入请求：根据第二对应关系，确定网络侧最优发送波束的波束标识对应的第一组标识；向所述网络侧发送随机接入请求，所述随机接入请求中携带有从所述第一组标识对应的随机接入序列组中选择任一随机接入序列。
第三种实施方式、根据将UE发送随机接入请求可用的时频资源进行分组得到的时频资源组对应的第二组标识与发送波束标识之间的第三对应关系向网络侧发送随机接入请求。
在该实施方式下，网络侧可以预先将UE发送随机接入请求可用的时频资源划分为M组，并为每一组分配相应的组标识，即一个组标识对应一组可用的接入时频资源，且每一组标识对应一个网络侧发送波束标识，终端在接收到系统信息后，根据确定出的网络侧最优波束，在第三对应关系中查找网络侧最优波束标识对应的时频资源组的第二组标识，并在查找到的第二组标识对应的时频资源上向网络侧发送随机接入请求，网络侧在接收到随机接入请求之后，根据UE发送随机接入请求所使用时频资源组的组标识查找其对应的网络侧发送波束标识，确定查找到的网络侧发送波束标识对应的发送波束为网络侧最优发送波束。
UE在接收到网络侧发送的系统信息后，还可以根据终端侧接收系统信息的接收波束信噪比确定信噪比最高的终端侧接收波束为终端侧最优接收波束，假设为UERi，i为不大于N的自然数。
具体实施时，终端侧实施的随机接入方法，还可以包括以下步骤：接收网络侧发送的随机接入响应。较佳的，UE可以在确定出的终端侧最优接收波束(本例中即为UERi)的波束方向上接收网络侧发送的随机接入响应。
较佳的，具体实施时，随机接入响应中可以携带有网络侧确定出的终端侧最优发送波束指示信息，假设UE根据随机接入响应中携带的终端侧最优发送波束指示信息确定终端侧最优发送波束为UETr(r为不大于M’的自然数)。
至此，UE获得了终端侧最优发送波束UETr和终端侧最优接收波束UERi。
后续UE可以使用终端侧最优发送波束对应的波束方向向网络侧发送上行信息，并在终端侧最优接收波束对应的波束方向上接收网络侧发送的下行信息。
如图2所示，其为网络侧实施本发明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：
S21、利用M个方向不同的发送波束向用户设备UE发送系统信息。
步骤S21的具体实施过程与上述步骤S11类似，因此，步骤S21的实施可以参照上述步骤S11，这里不再赘述。
所述系统信息中携带有以下至少一项信息用于确定网络侧最优发送波束指示信息：发送波束标识与其对应的指示标识之间的第一对应关系；将随机接入序列进行分组得到的随机接入序列组对应的第一组标识与发送波束标识之间的第二对应关系；将UE发送随机接入请求可用的时频资源进行分组得到的时频资源组对应的第二组标识与发送波束标识之间的第三对应关系。终端可以根据系统信息中携带的信息向UE发送随机接入请求，以通知网络侧最优发送波束。
其中，网络侧与UE预先约定UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应关系类型；或者网络侧通过信令指示UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应关系类型。针对每一种对应关系，如果如果该对应关系中包含至少两种对应方式，则所述网络侧通过信令指示UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应方式。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。
第三对应关系包括各时频资源组包含的时频资源位置与发送波束的波束标识之间的对应关系；或者所述第三对应关系包括各时频资源组包含的时频资源起始位置、资源模式与发送波束的波束标识之间的对应关系。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。
具体的，可以参照图1b所示。
S22、接收UE在接收到系统信息之后发送的随机接入请求，所述随机接入请求中携带有网络侧最优发送波束指示信息。
步骤S22中，基站根据接收到的随机接入请求中携带的网络侧最优发送波束指示信息可以确定网络侧最优发送波束，本例中即为eNBTj。
具体实施时，基站根据随机接入请求中携带的网络侧最优波束指示信息确定网络侧最优发送波束。
其中，如果网络侧最优发送波束指示信息为所述UE在所述第一对应关系中查找的、其确定出的网络侧最优波束的波束标识对应的指示标识；则网络侧可以按照以下方法确定网络侧最优发送波束：
根据网络侧最优波束的波束标识对应的指示标识，从所述第一对应关系中查找相应的波束标识；
确定查找到的波束标识对应的发送波束为网络侧最优发送波束。
如果网络侧最优发送波束指示信息为所述UE根据第二对应关系选择的任一随机接入序列；则网络侧可以按照以下方法确定网络侧最优发送波束：
根据所述UE选择的任一随机接入序列，从所述第二对应关系中查找该随机接入序列所属随机接入序列组的组标识对应的波束标识；
确定查找到的波束标识对应的发送波束为网络侧最优发送波束。
如果网络侧最优发送波束指示信息为所述UE根据第三对应关系选择的发送所述随机接入请求使用的时频资源；则网络侧可以按照以下方法确定网络侧最优发送波束：
根据所述UE发送随机接入请求所使用的时频资源，从所述第三对应关系中查找该时频资源所属时频资源组的组标识对应的波束标识；
确定查找到的波束标识对应的发送波束为网络侧最优发送波束。
以网络侧接收波束为eNBR1，eNBR2…eNBRN’为例，根据网络侧接收波束的信噪比，基站端可以确定信噪比最高的网络侧接收波束为最优网络侧接收波束，假设为eNBRk(k为不大于N’的自然数)，同样，基站可以确定与该最优网络侧接收波束方向匹配的终端侧发送波束为终端侧最优发送波束，假设终端侧最优发送波束为UETr。
至此，网络侧可以确定网络侧最优发送波束为eNBTj，网络侧最优接收波束为eNBRk。
后续网络侧可以在网络侧最优发送波束对应的波束方向上向UE发送下行信息，以及在网络侧最优接收波束对应的波束方向上接收UE发送的上行信息。
基站在接收到UE发送的随机接入请求后，对该请求进行响应，向终端发送随机接入响应，同样地，基站需要在该随机接入响应中携带基站确定出终端侧最优发送波束UETr的指示信息。较佳的，基站可以根据获得的网络侧最优发送波束对应的波束方向向UE发送随机接入响应。
基于此，网络侧实施的随机接入方法还可以包括以下步骤：根据网络侧最优发送波束指示信息使用最优发送波束对应的波束方向向UE发送随机接入响应，随机接入响应中携带有终端侧最优发送波束指示信息。
具体实施时，基站可以在发送的随机接入响应中加入比特信息，用于指示UE终端侧最优发送波束。具体的，基站可以根据终端侧发送波束，建立每一终端侧发送波束的波束标识与指示标识之间的对应关系，根据确定出的终端侧最优发送波束对应的波束标识确定其对应的指示标识，并在随机接入响应中携带该指示标识，其具体实施方式可以参见上述步骤S13的第一种实施方式，当然，基站应当将建立的每一终端侧发送波束的波束标识与指示标识之间的对应关系通知UE，以便UE根据随机接入响应中携带的指示标识确定终端侧最优发送波束。
根据本发明实施例，通过在系统信息中增加部分用于终端上报波束信息的指示信息，以及在随机接入请求/随机接入响应中带入所选择的最优基站端/终端的发送波束信息，可以降低随机接入过程中的扫波束过程，从而简化基于波束赋形方式的接入流程、降低资源开销和接入时延。
为了更好的理解本发明实施例，以下结合UE与网络侧基站之间的信息流程对本发明实施例的实施过程进行详细说明。如图3所示，可以包括以下步骤：
S31、网络侧利用M个方向不同的发送波束向UE发送系统信息。
具体实施时，网络侧基站形成M个方向不同的发送波束以扫波束方式发送系统信息。在向UE发送的系统信息中可以包含以下至少一项信息：发送波束标识与其对应的指示标识之间的第一对应关系；将随机接入序列进行分组得到的随机接入序列组对应的第一组标识与发送波束标识之间的第二对应关系；将UE发送随机接入请求可用的时频资源进行分组得到的时频资源组对应的第二组标识与发送波束标识之间的第三对应关系。
S32、UE形成N个接收波束接收网络侧发送的系统信息。
本步骤中，UE通过扫波束方式接收系统信息。
S33、UE确定终端侧最优接收波束和网络侧最优发送波束。
本步骤中UE可以根据接收波束的信噪比确定终端侧最优接收波束，并将与该终端侧最优接收波束的波束方向向匹配的发送波束确定为网络侧最优发送波束。
S34、UE向网络侧发送随机接入请求。
本步骤中，UE在向网络侧发送的随机接入请求中携带有网络侧最优发送波束指示信息。
具体实施时，UE可以根据系统信息中携带的以下至少一项信息确定随机接入请求中携带的网络侧最优发送波束指示信息：发送波束标识与其对应的指示标识之间的第一对应关系；将随机接入序列进行分组得到的随机接入序列组对应的第一组标识与发送波束标识之间的第二对应关系；将UE发送随机接入请求可用的时频资源进行分组得到的时频资源组对应的第二组标识与发送波束标识之间的第三对应关系。
例如，针对第一对应关系，UE可以根据所述第一对应关系，确定网络侧最优发送波束的波束标识对应的指示标识；以及将确定出的网络侧最优发送波束的波束标识对应的指示标识作为所述网络侧最优发送波束指示信息。针对第二关系，UE可以根据所述第二对应关系，确定网络侧最优发送波束的波束标识对应的第一组标识；向所述网络侧发送随机接入请求，所述随机接入请求中携带有从所述第一组标识对应的随机接入序列组中选择任一随机接入序列。或者UE可以根据根据所述第三对应关系，确定网络侧最优发送波束的波束标识对应的第二组标识；在所述第二组标识对应的时频资源上向所述网络侧发送随机接入请求。
S35、网络侧接收随机接入请求。
本步骤中，网络侧基站仍需形成多个波束在UE发送随机接入请求可用的所有时频资源通过扫波束方式接收随机接入请求。
S36、网络侧确定网络侧最优发送波束、网络侧最优接收波束和终端侧最优发送波束。
本步骤中，网络侧根据接收到随机接入请求中携带的网络侧最优发送波束指示信息确定网络侧最优发送波束，以及基站根据网络侧接收随机接入请求的接收波束的信噪比确定信噪比最高的网络侧接收波束为最优网络侧接收波束，并确定与最优网络侧接收波束的波束方向相匹配的终端侧发送波束为终端侧最优发送波束。
具体的，如果网络侧最优发送波束指示信息为所述UE在所述第一对应关系中查找的、其确定出的网络侧最优波束的波束标识对应的指示标识；则网络侧可以按照以下方法确定网络侧最优发送波束：根据网络侧最优波束的波束标识对应的指示标识，从所述第一对应关系中查找相应的波束标识；确定查找到的波束标识对应的发送波束为网络侧最优发送波束。
如果网络侧最优发送波束指示信息为所述UE根据第二对应关系选择的任一随机接入序列；则网络侧可以按照以下方法确定网络侧最优发送波束：根据所述UE选择的任一随机接入序列，从所述第二对应关系中查找该随机接入序列所属随机接入序列组的组标识对应的波束标识；确定查找到的波束标识对应的发送波束为网络侧最优发送波束。
如果网络侧最优发送波束指示信息为所述UE根据第三对应关系选择的发送所述随机接入请求使用的时频资源；则网络侧可以按照以下方法确定网络侧最优发送波束：根据所述UE发送随机接入请求所使用的时频资源，从所述第三对应关系中查找该时频资源所属时频资源组的组标识对应的波束标识；确定查找到的波束标识对应的发送波束为网络侧最优发送波束。
S37、网络侧向UE发送随机接入响应。
本步骤中，由于步骤S36中获得了网络侧最优发送波束，则基站可以在网络侧最优发送波束对应的波束方向上向UE发送随机接入响应，并在向UE发送的随机接入响应中携带有终端侧最优发送波束指示信息。
S38、UE接收随机接入响应。
由于在步骤S33中获得了终端侧最优接收波束，则本步骤中UE可以在终端侧最优接收波束对应的波束方向上接收基站发送的随机接入响应，并根据其中携带的终端侧最优发送波束指示信息确定终端侧最优发送波束。
S39、UE在终端侧最优发送波束对应的波束方向上向网络侧发送上行信息。
在后续的多次传输中，UE可以根据每一步获得的更准确的信道信息或波束信息，对相应的波束方向进行调整使其更加精确，以达到更好的传输性能。相应的，网络侧在网络侧最优接收波束对应的波束方向上接收UE发送的上行信息。相应的，网络侧也可以进一步调整波束方向使其更加精确。
S310、网络侧在网络侧最优发送波束对应的波束方向上向UE发送下行信息。
在后续的多次传输中，网络侧可以根据每一步获得的更准确的信道信息或波束信息，对相应的波束方向进行调整使其更加精确，以达到更好的传输性能。
相应的，UE在终端侧最优接收波束对应的波束方向上接收网络侧发送的下行信息。相应的，终端也可以进一步调整波束方向使其更加精确。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种终端侧和网络侧分别实施的随机接入装置、相关设备和系统，由于上述装置、设备和系统解决问题的原理分别与上述终端侧和网络侧实施的随机接入方法相似，因此上述装置、设备和系统的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
如图4所示，其为本发明实施例提供的终端侧实施的随机接入装置的结构示意图，包括：
接收单元41，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，其中，N和M为自然数；
确定单元42，用于确定网络侧最优发送波束；
发送单元43，用于向所述网络侧发送随机接入请求，所述随机接入请求中携带有网络侧最优发送波束指示信息。
其中，所述系统信息中携带有以下至少一项信息用于确定网络侧最优发送波束指示信息：发送波束标识与其对应的指示标识之间的第一对应关系；将随机接入序列进行分组得到的随机接入序列组对应的第一组标识与发送波束标识之间的第二对应关系；将UE发送随机接入请求可用的时频资源进行分组得到的时频资源组对应的第二组标识与发送波束标识之间的第三对应关系。
其中，网络侧与UE预先约定UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应关系类型；或者网络侧通过信令指示UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应关系类型；针对每一种对应关系，如果如果该对应关系中包含至少两种对应方式，则所述网络侧通过信令指示UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应方式。
第三对应关系包括各时频资源组包含的时频资源位置与发送波束的波束标识之间的对应关系；或者所述第三对应关系包括各时频资源组包含的时频资源起始位置、资源模式与发送波束的波束标识之间的对应关系。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。
较佳的，所述确定单元42，还用于在所述发送单元43向所述网络侧发送随机接入请求之前，根据所述第一对应关系，确定网络侧最优发送波束的波束标识对应的指示标识；将确定出的网络侧最优发送波束的波束标识对应的指示标识作为所述网络侧最优发送波束指示信息。
较佳的，所述确定单元42，还用于在所述发送单元43向所述网络侧发送随机接入请求之前，根据所述第二对应关系，确定网络侧最优发送波束的波束标识对应的第一组标识；
所述发送单元43，具体用于向所述网络侧发送随机接入请求，所述随机接入请求中携带有从所述第一组标识对应的随机接入序列组中选择任一随机接入序列。
较佳的，所述确定单元42，还用于在所述发送单元43向所述网络侧发送随机接入请求之前，根据所述第三对应关系，确定网络侧最优发送波束的波束标识对应的第二组标识；
所述发送单元43，还用于在所述第二组标识对应的时频资源上向所述网络侧发送随机接入请求。
具体实施时，所述确定单元42，还用于确定终端侧最优接收波束；
所述接收单元41，还用于在所述终端侧最优接收波束对应的波束方向上接收网络侧发送的下行信息。
较佳的，所述接收单元41，还用于接收网络侧发送的随机接入响应，所述随机接入响应中携带有所述网络侧确定出的终端侧最优发送波束指示信息；
所述发送单元43，还用于根据所述终端侧最优发送波束指示信息，使用最优发送波束对应的波束方向向所述网络侧发送上行信息。
为了描述的方便，以上各部分按照功能划分为各模块(或单元)分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块(或单元)的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。例如，图4所示的随机接入装置可以设置于终端中。
如图5所示，其为本发明实施例提供的网络侧实施的随机接入装置的结构示意图，可以包括：
发送单元51，用于利用M个方向不同的发送波束向用户设备UE发送系统信息，所述M为自然数；
所述系统信息中携带有以下至少一项信息用于确定网络侧最优发送波束指示信息：发送波束标识与其对应的指示标识之间的第一对应关系；将随机接入序列进行分组得到的随机接入序列组对应的第一组标识与发送波束标识之间的第二对应关系；将UE发送随机接入请求可用的时频资源进行分组得到的时频资源组对应的第二组标识与发送波束标识之间的第三对应关系。
其中，网络侧与UE预先约定UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应关系类型；或者网络侧通过信令指示UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应关系类型。针对每一种对应关系，如果如果该对应关系中包含至少两种对应方式，则所述网络侧通过信令指示UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应方式。
第三对应关系包括各时频资源组包含的时频资源位置与发送波束的波束标识之间的对应关系；或者所述第三对应关系包括各时频资源组包含的时频资源起始位置、资源模式与发送波束的波束标识之间的对应关系。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。
接收单元52，用于接收所述UE在接收到所述系统信息之后发送的随机接入请求，所述随机接入请求中携带有网络侧最优发送波束指示信息。
其中，所述发送单元51，还用于根据所述网络侧最优发送波束指示信息使用最优发送波束对应的波束方向向所述UE发送下行信息。较佳的，所述发送单元51，具体用于根据所述网络侧最优发送波束指示信息使用最优发送波束对应的波束方向向所述UE发送随机接入响应，所述随机接入响应中携带有终端侧最优发送波束指示信息。
如果网络侧最优发送波束指示信息为所述UE在所述第一对应关系中查找的、其确定出的网络侧最优波束的波束标识对应的指示标识；则可选地，网络侧实施的随机接入装置，还可以包括：
第一查找单元，用于根据网络侧最优波束的波束标识对应的指示标识，从所述第一对应关系中查找相应的波束标识；
其中，第一查找单元用于如果
第一确定单元，用于确定所述第一查找单元查找到的波束标识对应的发送波束为网络侧最优发送波束。
如果所述网络侧最优发送波束指示信息为所述UE根据第二对应关系选择的任一随机接入序列；则可选地，网络侧实施的随机接入装置，还可以装置，还包括：
第二查找单元，用于根据所述UE选择的任一随机接入序列，从所述第二对应关系中查找该随机接入序列所属随机接入序列组的组标识对应的波束标识；
第二确定单元，用于确定所述第二查找单元查找到的波束标识对应的发送波束为网络侧最优发送波束。
如果所述网络侧最优发送波束指示信息为所述UE根据第三对应关系选择的发送所述随机接入请求使用的时频资源；则可选地，网络侧实施的随机接入装置，还可以装置，还包括：
所述装置，还包括：
第三查找单元，用于根据所述UE发送随机接入请求所使用的时频资源，从所述第三对应关系中查找该时频资源所属时频资源组的组标识对应的波束标识；
第二确定单元，用于确定所述第三查找单元查找到的波束标识对应的发送波束为网络侧最优发送波束。
可选地，网络侧实施的随机接入装置，还可以包括第四确定单元，其中：
所述第四确定单元，用于确定网络侧最优接收波束；
所述发送单元51，还用于在所述网络侧最优接收波束对应的波束方向上接收终端侧发送的上行信息。
为了描述的方便，以上各部分按照功能划分为各模块(或单元)分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块(或单元)的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。例如，图5所示的随机接入装置可以设置于基站中。
如图6所示，其为本发明实施例提供的随机接入系统的结构示意图，可以包括终端(UE)61和基站62，其中，终端61中设置有图4所示的随机接入装置，基站62中设置有图5所示的随机接入装置。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中携带有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
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，则本发明也意图携带这些改动和变型在内。
Claims (49)
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，其中，N和M为自然数；
确定网络侧最优发送波束；
向所述网络侧发送随机接入请求，所述随机接入请求中携带有网络侧最优发送波束指示信息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述系统信息中携带有以下至少一项信息用于确定网络侧最优发送波束指示信息：发送波束标识与其对应的指示标识之间的第一对应关系；将随机接入序列进行分组得到的随机接入序列组对应的第一组标识与发送波束标识之间的第二对应关系；将UE发送随机接入请求可用的时频资源进行分组得到的时频资源组对应的第二组标识与发送波束标识之间的第三对应关系。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述网络侧与UE预先约定UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应关系类型；或者网络侧通过信令指示UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应关系类型。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，针对每一种对应关系，如果如果该对应关系中包含至少两种对应方式，则所述网络侧通过信令指示UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应方式。
5.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。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第三对应关系包括各时频资源组包含的时频资源位置与发送波束的波束标识之间的对应关系；或者所述第三对应关系包括各时频资源组包含的时频资源起始位置、资源模式与发送波束的波束标识之间的对应关系。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在向所述网络侧发送随机接入请求之前，还包括：
根据所述第一对应关系，确定网络侧最优发送波束的波束标识对应的指示标识；以及
将确定出的网络侧最优发送波束的波束标识对应的指示标识作为所述网络侧最优发送波束指示信息。
8.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在向所述网络侧发送随机接入请求之前，还包括：
根据所述第二对应关系，确定网络侧最优发送波束的波束标识对应的第一组标识；以及
向所述网络侧发送随机接入请求，所述随机接入请求中携带有网络侧最优发送波束指示信息，具体包括：
向所述网络侧发送随机接入请求，所述随机接入请求中携带有从所述第一组标识对应的随机接入序列组中选择任一随机接入序列。
9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在向所述网络侧发送随机接入请求之前，还包括：
根据所述第三对应关系，确定网络侧最优发送波束的波束标识对应的第二组标识；以及
向所述网络侧发送随机接入请求，所述随机接入请求中携带有网络侧最优发送波束指示信息，具体包括：
在所述第二组标识对应的时频资源上向所述网络侧发送随机接入请求。
10.如权利要求1～9任一权利要求所述的方法，其特征在于，还包括：
确定终端侧最优接收波束；以及
在所述终端侧最优接收波束对应的波束方向上接收网络侧发送的下行信息。
11.如权利要求1～9任一权利要求所述的方法，其特征在于，还包括：
接收网络侧发送的随机接入响应，所述随机接入响应中携带有所述网络侧确定出的终端侧最优发送波束指示信息；以及
根据所述终端侧最优发送波束指示信息，使用最优发送波束对应的波束方向向所述网络侧发送上行信息。
12.一种随机接入装置，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，其中，N和M为自然数；
确定单元，用于确定网络侧最优发送波束；
发送单元，用于向所述网络侧发送随机接入请求，所述随机接入请求中携带有网络侧最优发送波束指示信息。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述系统信息中携带有以下至少一项信息用于确定网络侧最优发送波束指示信息：发送波束标识与其对应的指示标识之间的第一对应关系；将随机接入序列进行分组得到的随机接入序列组对应的第一组标识与发送波束标识之间的第二对应关系；将UE发送随机接入请求可用的时频资源进行分组得到的时频资源组对应的第二组标识与发送波束标识之间的第三对应关系。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述网络侧与UE预先约定UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应关系类型；或者所述网络侧通过信令指示所述UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应关系类型。
15.如权利要求13所述的装置，其特征在于，针对每一种对应关系，如果如果该对应关系中包含至少两种对应方式，则所述网络侧通过信令指示UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应方式。
16.如权利要求13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。
17.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述第三对应关系包括各时频资源组包含的时频资源位置与发送波束的波束标识之间的对应关系；或者所述第三对应关系包括各时频资源组包含的时频资源起始位置、资源模式与发送波束的波束标识之间的对应关系。
18.如权利要求13所述的装置，其特征在于，
所述确定单元，还用于在所述发送单元向所述网络侧发送随机接入请求之前，根据所述第一对应关系，确定网络侧最优发送波束的波束标识对应的指示标识；将确定出的网络侧最优发送波束的波束标识对应的指示标识作为所述网络侧最优发送波束指示信息。
19.如权利要求13所述的装置，其特征在于，
所述确定单元，还用于在所述发送单元向所述网络侧发送随机接入请求之前，根据所述第二对应关系，确定网络侧最优发送波束的波束标识对应的第一组标识；
所述发送单元，具体用于向所述网络侧发送随机接入请求，所述随机接入请求中携带有从所述第一组标识对应的随机接入序列组中选择任一随机接入序列。
20.如权利要求13所述的装置，其特征在于，
所述确定单元，还用于在所述发送单元向所述网络侧发送随机接入请求之前，根据所述第三对应关系，确定网络侧最优发送波束的波束标识对应的第二组标识；
所述发送单元，还用于在所述第二组标识对应的时频资源上向所述网络侧发送随机接入请求。
21.如权利要求12～20任一权利要求所述的装置，其特征在于，
所述确定单元，还用于确定终端侧最优接收波束；
所述接收单元，还用于在所述终端侧最优接收波束对应的波束方向上接收网络侧发送的下行信息。
22.如权利要求12～20任一权利要求所述的装置，其特征在于，
所述接收单元，还用于接收网络侧发送的随机接入响应，所述随机接入响应中携带有所述网络侧确定出的终端侧最优发送波束指示信息；
所述发送单元，还用于根据所述终端侧最优发送波束指示信息，使用最优发送波束对应的波束方向向所述网络侧发送上行信息。
23.一种终端，其特征在于，包括权利要求12～22任一权利要求所述的装置。
24.一种随机接入方法，其特征在于，包括：
利用M个方向不同的发送波束向用户设备UE发送系统信息，所述M为自然数；
接收所述UE在接收到所述系统信息之后发送的随机接入请求，所述随机接入请求中携带有网络侧最优发送波束指示信息。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述系统信息中携带有以下至少一项信息用于确定网络侧最优发送波束指示信息：发送波束标识与其对应的指示标识之间的第一对应关系；将随机接入序列进行分组得到的随机接入序列组对应的第一组标识与发送波束标识之间的第二对应关系；将UE发送随机接入请求可用的时频资源进行分组得到的时频资源组对应的第二组标识与发送波束标识之间的第三对应关系。
26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，网络侧与UE预先约定UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应关系类型；或者网络侧通过信令指示UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应关系类型。
27.如权利要求25所述的方法，其特征在于，针对每一种对应关系，如果如果该对应关系中包含至少两种对应方式，则所述网络侧通过信令指示UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应方式。
28.如权利要求25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。
29.如权利要求25所述的方法，其特征在于，所述第三对应关系包括各时频资源组包含的时频资源位置与发送波束的波束标识之间的对应关系；或者所述第三对应关系包括各时频资源组包含的时频资源起始位置、资源模式与发送波束的波束标识之间的对应关系。
30.如权利要求24～29任一权利要求所述的方法，其特征在于，还包括：
根据所述网络侧最优发送波束指示信息使用最优发送波束对应的波束方向向所述UE发送下行信息。
31.如权利要求30所述的方法，其特征在于，所述网络侧最优发送波束指示信息为所述UE在所述第一对应关系中查找的、其确定出的网络侧最优波束的波束标识对应的指示标识；以及
按照以下方法确定网络侧最优发送波束：
根据网络侧最优波束的波束标识对应的指示标识，从所述第一对应关系中查找相应的波束标识；
确定查找到的波束标识对应的发送波束为网络侧最优发送波束。
32.如权利要求30所述的方法，其特征在于，所述网络侧最优发送波束指示信息为所述UE根据第二对应关系选择的任一随机接入序列；以及
按照以下方法确定网络侧最优发送波束：
根据所述UE选择的任一随机接入序列，从所述第二对应关系中查找该随机接入序列所属随机接入序列组的组标识对应的波束标识；
确定查找到的波束标识对应的发送波束为网络侧最优发送波束。
33.如权利要求30其特征在于，所述网络侧最优发送波束指示信息为所述UE根据第三对应关系选择的发送所述随机接入请求使用的时频资源；以及
按照以下方法确定网络侧最优发送波束：
根据所述UE发送随机接入请求所使用的时频资源，从所述第三对应关系中查找该时频资源所属时频资源组的组标识对应的波束标识；
确定查找到的波束标识对应的发送波束为网络侧最优发送波束。
34.如权利要求30所述的方法，其特征在于，根据所述网络侧最优发送波束指示信息使用最优发送波束对应的波束方向向所述UE发送下行信息，具体包括：
根据所述网络侧最优发送波束指示信息使用最优发送波束对应的波束方向向所述UE发送随机接入响应，所述随机接入响应中携带有终端侧最优发送波束指示信息。
35.如权利要求24～29所述的方法，其特征在于，还包括：
确定网络侧最优接收波束；以及
在所述网络侧最优接收波束对应的波束方向上接收终端侧发送的上行信息。
36.一种随机接入装置，其特征在于，包括：
发送单元，用于利用M个方向不同的发送波束向用户设备UE发送系统信息，所述M为自然数；
接收单元，用于接收所述UE在接收到所述系统信息之后发送的随机接入请求，所述随机接入请求中携带有网络侧最优发送波束指示信息。
37.如权利要求36所述的装置，其特征在于，所述系统信息中携带有以下至少一项信息用于确定网络侧最优发送波束指示信息：发送波束标识与其对应的指示标识之间的第一对应关系；将随机接入序列进行分组得到的随机接入序列组对应的第一组标识与发送波束标识之间的第二对应关系；将UE发送随机接入请求可用的时频资源进行分组得到的时频资源组对应的第二组标识与发送波束标识之间的第三对应关系。
38.如权利要求37所述的装置，其特征在于，网络侧与UE预先约定UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应关系类型；或者网络侧通过信令指示UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应关系类型。
39.如权利要求37所述的装置，其特征在于，针对每一种对应关系，如果如果该对应关系中包含至少两种对应方式，则所述网络侧通过信令指示UE用于确定网络侧最优发送波束指示信息的对应方式。
40.如权利要求37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。
41.如权利要求37所述的装置，其特征在于，所述第三对应关系包括各时频资源组包含的时频资源位置与发送波束的波束标识之间的对应关系；或者所述第三对应关系包括各时频资源组包含的时频资源起始位置、资源模式与发送波束的波束标识之间的对应关系。
42.如权利要求36～41任一权利要求所述的装置，其特征在于，
所述发送单元，还用于根据所述网络侧最优发送波束指示信息使用最优发送波束对应的波束方向向所述UE发送下行信息。
43.如权利要求42所述的装置，其特征在于，所述网络侧最优发送波束指示信息为所述UE在所述第一对应关系中查找的、其确定出的网络侧最优波束的波束标识对应的指示标识；以及
所述装置，还包括：
第一查找单元，用于根据网络侧最优波束的波束标识对应的指示标识，从所述第一对应关系中查找相应的波束标识；
第一确定单元，用于确定所述第一查找单元查找到的波束标识对应的发送波束为网络侧最优发送波束。
44.如权利要求42所述的装置，其特征在于，所述网络侧最优发送波束指示信息为所述UE根据第二对应关系选择的任一随机接入序列；以及
所述装置，还包括：
第二查找单元，用于根据所述UE选择的任一随机接入序列，从所述第二对应关系中查找该随机接入序列所属随机接入序列组的组标识对应的波束标识；
第二确定单元，用于确定所述第二查找单元查找到的波束标识对应的发送波束为网络侧最优发送波束。
45.如权利要求42所述的装置，其特征在于，所述网络侧最优发送波束指示信息为所述UE根据第三对应关系选择的发送所述随机接入请求使用的时频资源；以及
所述装置，还包括：
第三查找单元，用于根据所述UE发送随机接入请求所使用的时频资源，从所述第三对应关系中查找该时频资源所属时频资源组的组标识对应的波束标识；
第二确定单元，用于确定所述第三查找单元查找到的波束标识对应的发送波束为网络侧最优发送波束。
46.如权利要求42所述的装置，其特征在于，
所述发送单元，具体用于根据所述网络侧最优发送波束指示信息使用最优发送波束对应的波束方向向所述UE发送随机接入响应，所述随机接入响应中携带有终端侧最优发送波束指示信息。
47.如权利要求36～41任一权利要求所述的装置，其特征在于，还包括第四确定单元，其中：
所述第四确定单元，用于确定网络侧最优接收波束；
所述发送单元，还用于在所述网络侧最优接收波束对应的波束方向上接收终端侧发送的上行信息。
48.一种基站，其特征在于，包括权利要求36～47任一权利要求所述的装置。
49.一种随机接入系统，其特征在于，包括权利要求23所述的终端和权利要求48所述的基站。
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