CN107734601A - 无线通信系统中的随机接入方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无线通信系统中的随机接入方法及装置，该方法包括：接收来自基站的指示信息，并在指示信息所指示的第一覆盖等级下发起随机接入；当确定在第一覆盖等级下发起的随机接入失败的次数达到第一覆盖等级对应的随机接入次数门限时，在第二覆盖等级对应的竞争接入资源中随机地选择第一接入资源，其中，第二覆盖等级高于第一覆盖等级；利用随机地选择的第一接入资源在第二覆盖等级下发起随机接入。通过本发明，解决了终端在基站指定的PRACH资源上多次发起随机接入失败需要提升覆盖等级时，在高覆盖等级随机接入失败的问题，达到提高基站发起随机接入成功率的效果。

Description

无线通信系统中的随机接入方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种无线通信系统中的随机接入方法及装置。

背景技术

在增强MTC(enhanced MTC(Machine TypeCommunication，简称为eMTC)和窄带物联网(NarrowBand Internet of Things，简称为NB-IoT)技术中，支持由演进型Node B(Evolved Node B，简称为eNodeB)发起的随机接入过程，比如eNodeB通过下发下行物理控制信道(Physical Downlink Control channel简称为，PDCCH)order指示UE发起随机接入过程。此时，eNodeB会指示用户设备(User Equipment，简称为UE)使用的分组随机接入信道(Packet Random Access CHannel简称为，PRACH)资源信息(表1所示为PDCCH order指示的PRACH信息)。当UE收到eNodeB的指令后，即在eNodeB指定的资源上发送PRACH，特别的，对应eMTC系统，UE使用eNodeB指定的Preamble码字发送PRACH。表1为PDCCH order指示的PRACH信息，如表1所示：

表1

在eMTC和NB-IoT系统中，PRACH资源是根据覆盖等级配置的，每个覆盖等级都对应一组PRACH时频资源，eMTC系统还会为每个覆盖配置一组preamble码字。当UE在当前覆盖等级的PRACH资源上发起随机接入失败后，可以在当前覆盖等级的PRACH资源上再次发起随机接入。当UE在当前覆盖等级PRACH资源上发起的随机接入次数达到该覆盖等级的随机接入次数门限、但未达到最大次数门限时，可在下一个更高覆盖等级对应的PRACH资源上发起随机接入。

对于eNodeB发起的随机接入过程，eNodeB指示的PRACH资源索引/子载波ID或者preamble码字一定在初始覆盖等级的PRACH资源组中，保证UE在初始覆盖等级上按照eNodeB指示的PRACH资源发起随机接入过程。但当UE在eNodeB指定的PRACH资源上多次发起随机接入失败需要提升覆盖等级时，eNodeB指示的PRACH资源索引/子载波ID或者preamble码字在高一等级的PRACH资源组中可能并不存在，此时UE或者无法发起随机接入，或者按照eNodeB中指示的PRACH信息发送PRACH、但eNodeB不会响应，结果都将导致随机接入失败，降低了eNodeB发起的随机接入成功率。

针对上述问题，相关技术中并未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种无线通信系统中的随机接入方法及装置，以至少解决相关技术中终端在基站指定的PRACH资源上多次发起随机接入失败需要提升覆盖等级时，在高覆盖等级随机接入失败的问题。

根据本发明的一个实施例，提供了一种无线通信系统中的随机接入方法，包括：接收来自基站的指示信息，并在所述指示信息所指示的第一覆盖等级下发起随机接入；当确定在所述第一覆盖等级下发起的随机接入失败的次数达到所述第一覆盖等级对应的随机接入次数门限时，在第二覆盖等级对应的竞争接入资源中随机地选择第一接入资源，其中，所述第二覆盖等级高于所述第一覆盖等级；利用随机地选择的所述第一接入资源在所述第二覆盖等级下发起随机接入。

可选地，在所述指示信息所指示的所述第一覆盖等级下发起随机接入包括：判断所述指示信息所指示的第二接入资源是否是非竞争接入资源；在判断结果为是的情况下，执行以下操作之一：当初次在所述第一覆盖等级下发起随机接入时，根据所述指示信息指示的第二接入资源在所述第一覆盖等级下发起随机接入，以及，当初次之后在所述第一覆盖等级下发起随机接入时，在所述第一覆盖等级对应的竞争接入资源中随机地选择第三接入资源，并利用所述第三接入资源在所述第一覆盖等级下发起随机接入；当初次或者初次之后在所述第一覆盖等级下发起随机接入时，根据所述指示信息指示的所述第二接入资源在所述第一覆盖等级下持续发起随机接入；在判断结果为否的情况下，当初次或者初次之后在所述第一覆盖等级下发起随机接入时，在所述第一覆盖等级对应的竞争接入资源中随机地选择第四接入资源，并利用所述第四接入资源在所述第一覆盖等级下发起随机接入。

可选地，所述接入资源包括物理随机接入信道PRACH资源和/或前导Preamble码。

可选地，所述非竞争接入资源通过以下方式至少之一确定：通过系统广播确定所述非竞争接入资源，确定在竞争接入资源中除去特定资源后剩余的资源为所述非竞争接入资源。

在本发明的另一个实施例中，还提供一种无线通信系统中的随机接入方法，包括：确定终端需要在第二覆盖等级下发起随机接入；在与所述第二覆盖等级对应的竞争接入资源中包括的接入资源上接收来自所述终端的随机接入请求。

可选地，在确定所述终端需要在所述第二覆盖等级下发起随机接入之前，所述方法还包括：向所述终端发送指示信息，其中，所述指示信息用于指示所述终端在第一覆盖等级下发起随机接入；接收所述终端在所述第一覆盖等级下发起的随机接入请求；确定所述终端需要在所述第二覆盖等级下发起随机接入包括：确定所述终端在所述第一覆盖等级下发起的随机接入失败的次数达到所述第一覆盖等级对应的随机接入次数门限。

可选地，接收所述终端在所述第一覆盖等级下发起的随机接入请求包括：接收所述终端利用所述指示信息中指示的第二接入资源在所述第一覆盖等级下发起的随机接入请求；或者，在与所述第一覆盖等级对应的竞争接入资源中包括的接入资源上接收来自所述终端的随机接入请求。

在本发明的另一个实施例中，还提供一种无线通信系统中的随机接入装置，包括：第一发起模块，用于接收来自基站的指示信息，并在所述指示信息所指示的第一覆盖等级下发起随机接入；选择模块，用于当确定在所述第一覆盖等级下发起的随机接入失败的次数达到所述第一覆盖等级对应的随机接入次数门限时，在第二覆盖等级对应的竞争接入资源中随机选择第一接入资源，其中，所述第二覆盖等级高于所述第一覆盖等级；第二发起模块，用于利用随机地选择的所述第一接入资源在所述第二覆盖等级下发起随机接入。

可选地，当在所述指示信息所指示的所述第一覆盖等级下发起随机接入时，所述第一发起模块包括：判断单元，用于判断所述指示信息所指示的第二接入资源是否是非竞争接入资源；第一发起单元，用于在所述判断单元的判断结果为是的情况下，执行以下操作之一：当初次在所述第一覆盖等级下发起随机接入时，根据所述指示信息指示的第二接入资源在所述第一覆盖等级下发起随机接入，以及，当初次之后在所述第一覆盖等级下发起随机接入时，在所述第一覆盖等级对应的竞争接入资源中随机地选择第三接入资源，并利用所述第三接入资源在所述第一覆盖等级下发起随机接入；当初次或者初次之后在所述第一覆盖等级下发起随机接入时，根据所述指示信息指示的所述第二接入资源在所述第一覆盖等级下持续发起随机接入；第二发起单元，用于在所述判断单元的判断结果为否的情况下，当初次或者初次之后在所述第一覆盖等级下发起随机接入时，在所述第一覆盖等级对应的竞争接入资源中随机地选择第四接入资源，并利用所述第四接入资源在所述第一覆盖等级下发起随机接入。

在本发明的另一个实施例中，还提供一种无线通信系统中的随机接入装置，包括：确定模块，用于确定终端需要在第二覆盖等级下发起随机接入；第一接收模块，用于在与所述第二覆盖等级对应的竞争接入资源中包括的接入资源上接收来自所述终端的随机接入请求。

可选地，所述装置还包括：发送模块，用于在确定所述终端需要在所述第二覆盖等级下发起随机接入之前，向所述终端发送指示信息，其中，所述指示信息用于指示所述终端在第一覆盖等级下发起随机接入；第二接收模块，用于接收所述终端在所述第一覆盖等级下发起的随机接入请求；所述确定模块包括：确定单元，用于确定所述终端在所述第一覆盖等级下发起的随机接入失败的次数达到所述第一覆盖等级对应的随机接入次数门限。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种存储介质。该存储介质设置为存储用于执行以上各步骤的程序代码。

通过本发明，由于接收来自基站的指示信息，并根据指示信息在第一覆盖等级下发起随机接入；当确定在第一覆盖等级下发起的随机接入失败的次数达到第一覆盖等级对应的随机接入次数门限时，在第二覆盖等级对应的资源池中随机选择第一接入资源，利用随机选择的第一接入资源在第二覆盖等级下发起随机接入，因此，可以解决终端在基站指定的PRACH资源上多次发起随机接入失败需要提升覆盖等级时，在高覆盖等级随机接入失败的问题，达到提高基站发起随机接入成功率的效果。

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，构成本申请的一部分，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1是本发明实施例的无线通信系统中的随机接入方法的移动终端的硬件结构框图；

图2是根据本发明实施例的方法流程图(一)；

图3是根据本发明实施例的方法流程图(二)；

图4是根据本发明实施例的无线通信系统中的随机接入装置的结构框图(一)；

图5是根据本发明实施例的无线通信系统中的随机接入装置的第一发起模块42的结构框图(一)；

图6是根据本发明实施例的无线通信系统中的随机接入装置的结构框图(二)；

图7是根据本发明实施例的无线通信系统中的随机接入装置的优选结构框图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请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，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本申请实施例所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例，图1是本发明实施例的随机接入方法的移动终端的硬件结构框图。如图1所示，移动终端10可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)、用于存储数据的存储器104、以及用于通信功能的传输装置106。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，移动终端10还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。

存储器104可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的随机接入方法对应的程序指令/模块，处理器102通过运行存储在存储器104内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端10。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

传输装置106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端10的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置106包括一个网络适配器(Network Interface Controller，简称为NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置106可以为射频(Radio Frequency，简称为RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

在本实施例中提供了一种无线通信系统中的随机接入方法，图2是根据本发明实施例的方法流程图(一)，如图2所示，该流程包括如下步骤：

步骤S202，接收来自基站的指示信息，并在根据上述指示信息所指示的第一覆盖等级下发起随机接入；

步骤S204，当确定在上述第一覆盖等级下发起的随机接入失败的次数达到上述第一覆盖等级对应的随机接入次数门限时，在第二覆盖等级对应的竞争接入中随机地选择第一接入资源，其中，上述第二覆盖等级高于上述第一覆盖等级；

步骤S206，利用随机地选择的上述第一接入资源在上述第二覆盖等级下发起随机接入。

其中，上述的第二覆盖等级可以比第一覆盖等级高一个等级，也可以高两个、三个或更多等级。在本发明中，各覆盖等级对应的竞争接入资源可以分别组成一个资源池，各覆盖等级对应的非竞争接入资源可以分别组成一个资源池，且同一个覆盖等级对应的由竞争接入资源组成的资源池和由非竞争接入资源组成的资源池可以是相对独立的，两中资源池可以存在重叠的部分，也可以完全不重叠。

通过上述步骤解决了终端在基站指定的PRACH资源上多次发起随机接入失败需要提升覆盖等级时，在高覆盖等级随机接入失败的问题，提高了基站发起随机接入的成功率。

可选地，上述步骤的执行主体可以为终端等，但不限于此。

在一个可选的实施例中，在上述指示信息所指示的上述第一覆盖等级下发起随机接入可以包括：判断上述指示信息所指示的第二接入资源是否是非竞争接入资源；在判断结果为是的情况下，执行以下操作之一：当初次在上述第一覆盖等级下发起随机接入时，根据上述指示信息指示的第二接入资源在上述第一覆盖等级下发起随机接入，以及，当初次之后在上述第一覆盖等级下发起随机接入时，在上述第一覆盖等级对应的竞争接入资源中随机地选择第三接入资源，并利用上述第三接入资源在上述第一覆盖等级下发起随机接入；当初次或者初次之后在第一覆盖等级下发起随机接入时，根据指示信息指示的第二接入资源在第一覆盖等级下持续发起随机接入；在判断结果为否的情况下，当初次或者初次之后在上述第一覆盖等级下发起随机接入时，在上述第一覆盖等级对应的竞争接入资源中随机地选择第四接入资源，并利用上述第四接入资源在上述第一覆盖等级下发起随机接入。在本实施例中，在第一覆盖等级下，在初次之后发起的多次随机接入时，所随机选择的第三接入资源可以相同，也可以不同。同样地，在初次或初次之后发起的多次随机接入时，所随机选择的第四接入资源可以相同，也可以不同。

在一个可选的实施例中，上述接入资源包括物理随机接入信道PRACH资源和/或前导Preamble码。

在一个可选的实施例中，上述非竞争接入资源可以通过以下方式至少之一确定：通过系统广播确定上述非竞争接入资源，确定在竞争接入资源中除去特定资源后剩余的资源为上述非竞争接入资源。需要说明的是，在确定与其他覆盖等级对应的非竞争接入资源时，也可以采用上述的方式进行确定。

在本实施例中提供了一种无线通信系统中的随机接入方法，图3是根据本发明实施例的方法流程图(二)，如图3所示，该流程包括如下步骤：

步骤S302，确定终端需要在第二覆盖等级下发起随机接入；

步骤S304，在与上述第二覆盖等级对应的竞争接入资源中包括的接入资源上接收来自上述终端的随机接入请求。

通过上述步骤解决了在高覆盖等级基站指定的PRACH资源使得终端随机接入失败的问题，提高了基站发起随机接入的成功率。

可选地，上述步骤的执行主体可以为基站，但不限于此。

在一个可选的实施例中，在确定上述终端需要在上述第二覆盖等级下发起随机接入之前，上述方法还可以包括：向上述终端发送指示信息，其中，上述指示信息用于指示上述终端在第一覆盖等级下发起随机接入；接收上述终端在上述第一覆盖等级下发起的随机接入请求；确定上述终端需要在上述第二覆盖等级下发起随机接入包括：确定上述终端在上述第一覆盖等级下发起的随机接入失败的次数达到上述第一覆盖等级对应的随机接入次数门限。

在一个可选的实施例中，接收上述终端在上述第一覆盖等级下发起的随机接入请求可以包括：接收上述终端利用上述指示信息中指示的第二接入资源在上述第一覆盖等级下发起的随机接入请求；或者，在与上述第一覆盖等级对应的竞争接入资源中包括的接入资源上接收来自上述终端的随机接入请求。

下面结合具体实施例对本发明进行说明：

具体实施例1，包括以下步骤：

步骤1：eNodeB指示UE发起随机接入过程(比如eNodeB下发PDCCH order指示UE发起随机接入过程)，并指示UE使用的PRACH资源信息。

步骤2：UE收到eNodeB的指示后，根据eNodeB指示的覆盖等级获取其对应的非竞争PRACH资源和/或者preamble码字、竞争PRACH资源和/或者preamble码字。

覆盖等级对应的非竞争PRACH资源和/或者preamble码字、竞争竞争PRACH资源和/或者preamble码字，由系统配置，两组资源可以有重叠，也可以完全不重叠。

步骤3：如果根据eNodeB指示信息和初始覆盖等级的非竞争PRACH资源和/或者preamble码字能够确定出UE将要使用的PRACH资源或preamble码字，则UE使用确定的PRACH资源或preamble码字发起随机接入。

步骤3.1：如果UE在步骤3中发起随机接入失败，则按照36.321中的竞争随机接入方式，在当前覆盖等级的竞争PRACH时频资源中随机选择一个PRACH资源来发送相关信息。对于eMTC系统，UE在当前覆盖等级的竞争preamble码字组内随机选择一个preamble码，再次发起随机接入。

步骤3.1有两种方案：

方案1：UE在步骤3中发起随机接入失败后，在eNodeB指示的初始覆盖中即按照竞争方式在竞争资源中随机选择PRACH资源及Preamble码字再次发起随机接入。

如果UE在eNodeB指示的初始覆盖等级PRACH资源上发起的随机接入次数达到本覆盖等级的随机接入次数门限、但未达到所有覆盖总次数门限时，在高一覆盖等级的PRACH资源上，按照竞争方式在竞争资源中随机选择PRACH资源及Preamble码字再次发起随机接入。

方案2：UE在步骤3中发起随机接入失败后，如果其在eNodeB指示的初始覆盖等级PRACH资源上发起的随机接入次数小于本覆盖等级的随机接入次数门限且小于所有覆盖总次数门限，则按照步骤3使用指示资源再次发起随机接入。如果UE在eNodeB指示的初始覆盖等级PRACH资源上发起的随机接入次数达到本覆盖等级的随机接入次数门限、但未达到所有覆盖总次数门限时，在高一覆盖等级的PRACH资源上，按照竞争方式在竞争资源中随机选择PRACH资源或preamble码字发起随机接入。

步骤4：如果根据eNodeB指示信息和初始覆盖等级的非竞争PRACH资源和/或者preamble码字无法确定出UE将要使用的PRACH资源或preamble码字，则在初始覆盖等级的竞争PRACH资源和/或者preamble码字中按照竞争方式随机选择PRACH资源或preamble码字发起随机接入。

步骤4.1：如果UE步骤4中随机接入失败，如果其在eNodeB指示的初始覆盖等级PRACH资源上发起的随机接入次数小于本覆盖等级的随机接入次数门限且小于所有覆盖总次数门限，则在初始覆盖等级的竞争PRACH资源和/或者preamble码字中按照竞争方式随机选择PRACH资源或preamble码字发起随机接入。步骤4.2：如果UE在eNodeB指示的初始覆盖等级PRACH资源上发起的随机接入次数达到本覆盖等级的随机接入次数门限、但未达到所有覆盖总次数门限时，在高一覆盖等级的竞争PRACH资源上，按照竞争方式随机选择PRACH资源或preamble码字发起随机接入。

具体实施例2：

本实施例包括如下步骤：

步骤1，eMTC FDD系统配置了四个覆盖等级，分别为CEL0/CEL1/CEL2/CEL2，其中CEL0的覆盖等级最低。四个覆盖等级的PRACH资源信息如表2所示(其中所有资源既是竞争接入资源，也是非竞争接入资源)。

表2

根据36.211协议，上述PRACH配置索引对应的PRACH时域资源(无线帧号和子帧号)如表3所示：

表3

步骤2，在eMTC系统中，eNodeB下发PDCCH order，其中指示的PRACH信息如表4所示。

表4

步骤3，UE收到PDCCH order，获取初始覆盖等级为CEL1，并获取CEL1对应的PRACH资源：

(1)PRACH配置索引为9，即在每个无线帧的子帧1、4、7上发送Preamble码，这个配置下可用PRACH资源数Nprach为3；

(2)PRACH起始子帧周期为4个子帧；

(3)PRACH频域起始PRB为PRB＝0；

(4)Preamble码个数为12、范围为12-23；

(5)在CEL1上发起随机接入次数为min(3，20)＝3次。

步骤4，根据36.321和36.211标准协议，PDCCH order指示的PRACH Mask Index＝3，在CEL1的非竞争PRACH资源内确定UE在每个无线帧的子帧7上发送Preamble码。

步骤5，根据PRACH起始子帧周期为4个子帧，UE在满足的子帧上发送Preamble码。这里，sf为无线帧号，ns为时隙号。

步骤6，PDCCH order中Preamble Index指示的码字15在CEL1的非竞争preamble码字中，UE将15作为其Preamble码。

步骤7，UE在步骤5确定的子帧、PRB＝0的PRACH资源上发送Preamble码字15。

步骤8，如果步骤7发起的随机接入过程失败，且在CEL0上发起随机接入次数小于3，则在满足的子帧、PRB＝0的PRACH资源上再次发送Preamble码字15。

步骤9，如果在CEL1上发起随机接入次数达到3次(还未达到总次数门限20次)，那么UE将覆盖等级提升至CEL2，并获取该等级对应的PRACH资源：

(1)PRACH配置索引为6，即在每个无线帧的子帧1、6上发送Preamble码；

(2)PRACH起始子帧周期为8个子帧；

(3)PRACH频域起始PRB为PRB＝0；

(4)Preamble码个数为12、范围为24-35；

(5)在CEL2上发起随机接入次数为min(3，20-3)＝3次。

步骤10，UE在子帧1和6上随机选择子帧，preamble码字[24，35]中随机选择一个码字，并在PRB＝0上发送preamble码。

步骤11，重复步骤9-10，直到随机接入成功，或者在所有覆盖中发起随机接入总次数达到最大重复次数min(3+3+3，20)＝9。

具体实施例3

本实施例包括如下步骤：

步骤1，NB-IoT系统配置了三个覆盖等级，分别为CEL0/CEL1/CEL2，其中CEL0的覆盖等级最低。三个覆盖等级的PRACH资源信息如表5所示(其中所有资源既是竞争接入资源，也是非竞争接入资源)。

表5

步骤2，eNodeB下发PDCCH order，其中指示的PRACH信息如表6所示。

表6

步骤3，UE收到PDCCH order，获取初始覆盖等级为CEL0，并获取CEL0对应的PRACH资源，其周期为640ms，起始子帧偏移为8，子载波个数为12、范围为0-11，在CEL0上发起随机接入次数为min(3，20)＝3次。

步骤4，eNodeB指示UE用于发送PRACH信号的子载波ID为6，其在CEL0的非竞争子载波范围内，UE使用指示资源发起随机接入。

步骤5，UE在满足的子帧作为起始子帧发送PRACH信号，使用的子载波ID为6。这里，sf为无线帧号，ns为时隙号。

步骤6，如果步骤5发起的随机接入过程失败，且在CEL0上发起随机接入次数小于3，则在[0，11]中随机选择一个子载波，并在满足子帧处开始再次发送PRACH信号。

步骤7，如果在CEL0上发起随机接入次数达到3次(还未达到总次数门限20次)，那么UE将覆盖等级提升至CEL1，并获取该等级对应的PRACH资源，其周期为640ms，起始子帧偏移为64，子载波个数为12、范围为12-23，在CEL1上发起随机接入次数为min(3，20-3)＝3次。

步骤8，UE在[12，23]中随机选择一个子载波，并在满足(sf+ns2mod 640＝64的子帧处开始再次发送PRACH信号。

步骤9，重复步骤7-8，直到随机接入成功，或者在所有覆盖中发起随机接入总次数达到最大重复次数min(3+3+3，20)＝9。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

具体实施例4：包括以下步骤：

步骤1，NB-IoT系统配置了三个覆盖等级，分别为CEL0/CEL1/CEL2，其中CEL0的覆盖等级最低。三个覆盖等级的PRACH资源信息如表5所示(其中PRACH子载波0-35为竞争接入所使用的子载波，其中0为特定载波，因此1-35为非竞争子载波)。

表5

步骤2，eNodeB下发PDCCH order，其中指示的PRACH信息如表6所示。

表6

步骤3，UE收到PDCCH order，获取初始覆盖等级为CEL0，并获取CEL0对应的PRACH资源，其周期为640ms，起始子帧偏移为8，子载波个数为24，非竞争子载波为1-23，竞争子载波为0-23，在CEL0上发起随机接入次数为min(3，20)＝3次。

步骤4，eNodeB指示UE用于发送PRACH信号的子载波ID为0，其不在CEL0的非竞争子载波范围内，UE在竞争子载波[0-23]上随机选择一个子载波，并在满足的子帧作为起始子帧发送PRACH信号。这里，sf为无线帧号，ns为时隙号。

步骤5，如果步骤5发起的随机接入过程失败，且在CEL0上发起随机接入次数小于3，则在竞争子载波[0-23]上随机选择一个子载波，并在满足子帧处开始再次发送PRACH信号。

步骤6，如果在当前覆盖等级CEL0上发起随机接入次数达到3次(还未达到总次数门限20次)，那么UE将覆盖等级提升至CEL1，并获取该等级对应的PRACH资源，其周期为640ms，起始子帧偏移为64，子载波个数为12、范围为12-23，在CEL1上发起随机接入次数为min(3，20-3)＝3次。

步骤7，UE在CEL1的竞争子载波[24，35]中随机选择一个子载波，并在满足的子帧处开始发送PRACH信号。

步骤8，如果步骤7发起的随机接入过程失败，则重复步骤6-7，直到随机接入成功，达到最大重复次数min(3+3+3，20)＝9。

在本实施例中还提供了一种随机接入装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图4是根据本发明实施例的无线通信系统中的随机接入装置的结构框图(一)，如图4所示，该装置包括：第一发起模块42、选择模块44和第二发起模块46，下面对该装置进行说明：

第一发起模块42，用于接收来自基站的指示信息，并在上述指示信息所指示的第一覆盖等级下发起随机接入；选择模块44，连接至上述第一发起模块42，用于当确定在上述第一覆盖等级下发起的随机接入失败的次数达到上述第一覆盖等级对应的随机接入次数门限时，在第二覆盖等级对应的竞争接入资源中随机选择第一接入资源，其中，上述第二覆盖等级高于上述第一覆盖等级；第二发起模块46，连接至上述选择模块44，用于利用随机地选择的上述第一接入资源在上述第二覆盖等级下发起随机接入。

在一个可选的实施例中，图5是根据本发明实施例的无线通信系统中的随机接入装置的第一发起模块42的结构框图(一)，如图5所示，当在上述指示信息所指示的上述第一覆盖等级下发起随机接入时，上述第一发起模块42可以包括：判断单元52，用于判断上述指示信息所指示的第二接入资源是否是非竞争接入资源；第一发起单元54，用于在上述判断单元52的判断结果为是的情况下，执行以下操作之一：当初次在上述第一覆盖等级下发起随机接入时，根据上述指示信息指示的第二接入资源在上述第一覆盖等级下发起随机接入，以及，当初次之后在上述第一覆盖等级下发起随机接入时，在上述第一覆盖等级对应的竞争接入资源中随机地选择第三接入资源，并利用上述第三接入资源在上述第一覆盖等级下发起随机接入；当初次或者初次之后在上述第一覆盖等级下发起随机接入时，根据上述指示信息指示的上述第二接入资源在上述第一覆盖等级下持续发起随机接入；第二发起单元56，用于在上述判断单元52的判断结果为否的情况下，当初次或者初次之后在上述第一覆盖等级下发起随机接入时，在上述第一覆盖等级对应的竞争接入资源中随机地选择第四接入资源，并利用上述第四接入资源在上述第一覆盖等级下发起随机接入。

在一个可选的实施例中，上述接入资源包括物理随机接入信道PRACH资源和/或前导Preamble码。

在一个可选的实施例中，上述装置还包括资源确定模块，用于通过以下方式至少之一确定非竞争接入资源：通过系统广播确定上述非竞争接入资源，确定在竞争接入资源中除去特定资源后剩余的资源为上述非竞争接入资源。需要说明的是，在确定与其他覆盖等级对应的非竞争接入资源时，也可以采用上述的方式进行确定。

图6是根据本发明实施例的无线通信系统中的随机接入装置的结构框图(二)，如图6所示，该装置包括：确定模块62和第一接收模块64，下面对该装置进行说明：

确定模块62，用于确定终端需要在第二覆盖等级下发起随机接入；第一接收模块64，连接至上述确定模块62，用于在与上述第二覆盖等级对应的竞争接入资源中包括的接入资源上接收来自上述终端的随机接入请求。

在一个可选的实施例中，图7是根据本发明实施例的无线通信系统中的随机接入装置的优选结构框图，如图7所示，该装置除包括图6所示的模块外，还可以包括：发送模块72，用于在确定上述终端需要在上述第二覆盖等级下发起随机接入之前，向上述终端发送指示信息，其中，上述指示信息用于指示上述终端在第一覆盖等级下发起随机接入；第二接收模块74，连接至上述发送模块72，并连接至上述确定模块62，用于接收上述终端在上述第一覆盖等级下发起的随机接入请求；上述确定模块62包括：确定单元，用于确定上述终端在上述第一覆盖等级下发起的随机接入失败的次数达到上述第一覆盖等级对应的随机接入次数门限。

在一个可选的实施例中，通过以下方式接收上述终端在上述第一覆盖等级下发起的随机接入请求：接收上述终端利用上述指示信息中指示的第二接入资源在上述第一覆盖等级下发起的随机接入请求；或者，在与上述第一覆盖等级对应的资源池中包括的接入资源上接收来自上述终端的随机接入请求。

需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。

本发明的实施例还提供了一种存储介质。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以上各步骤的程序代码。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

可选地，在本实施例中，处理器根据存储介质中已存储的程序代码执行以上各步骤。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种无线通信系统中的随机接入方法，其特征在于，包括：

接收来自基站的指示信息，并在所述指示信息所指示的第一覆盖等级下发起随机接入；

当确定在所述第一覆盖等级下发起的随机接入失败的次数达到所述第一覆盖等级对应的随机接入次数门限时，在第二覆盖等级对应的竞争接入资源中随机地选择第一接入资源，其中，所述第二覆盖等级高于所述第一覆盖等级；

利用随机地选择的所述第一接入资源在所述第二覆盖等级下发起随机接入。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述指示信息所指示的所述第一覆盖等级下发起随机接入包括：

判断所述指示信息所指示的第二接入资源是否是非竞争接入资源；

在判断结果为是的情况下，执行以下操作之一：当初次在所述第一覆盖等级下发起随机接入时，根据所述指示信息指示的第二接入资源在所述第一覆盖等级下发起随机接入，以及，当初次之后在所述第一覆盖等级下发起随机接入时，在所述第一覆盖等级对应的竞争接入资源中随机地选择第三接入资源，并利用所述第三接入资源在所述第一覆盖等级下发起随机接入；当初次或者初次之后在所述第一覆盖等级下发起随机接入时，根据所述指示信息指示的所述第二接入资源在所述第一覆盖等级下持续发起随机接入；

在判断结果为否的情况下，当初次或者初次之后在所述第一覆盖等级下发起随机接入时，在所述第一覆盖等级对应的竞争接入资源中随机地选择第四接入资源，并利用所述第四接入资源在所述第一覆盖等级下发起随机接入。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述接入资源包括物理随机接入信道PRACH资源和/或前导Preamble码。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述非竞争接入资源通过以下方式至少之一确定：

通过系统广播确定所述非竞争接入资源，确定在竞争接入资源中除去特定资源后剩余的资源为所述非竞争接入资源。

5.一种无线通信系统中的随机接入方法，其特征在于，包括：

确定终端需要在第二覆盖等级下发起随机接入；

在与所述第二覆盖等级对应的竞争接入资源中包括的接入资源上接收来自所述终端的随机接入请求。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

在确定终端需要在所述第二覆盖等级下发起随机接入之前，所述方法还包括：向所述终端发送指示信息，其中，所述指示信息用于指示所述终端在第一覆盖等级下发起随机接入；接收所述终端在所述第一覆盖等级下发起的随机接入请求；

确定所述终端需要在所述第二覆盖等级下发起随机接入包括：确定所述终端在所述第一覆盖等级下发起的随机接入失败的次数达到所述第一覆盖等级对应的随机接入次数门限。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，接收所述终端在所述第一覆盖等级下发起的随机接入请求包括：

接收所述终端利用所述指示信息中指示的第二接入资源在所述第一覆盖等级下发起的随机接入请求；或者，

在与所述第一覆盖等级对应的竞争接入资源中包括的接入资源上接收来自所述终端的随机接入请求。

8.一种无线通信系统中的随机接入装置，其特征在于，包括：

第一发起模块，用于接收来自基站的指示信息，并在所述指示信息所指示的第一覆盖等级下发起随机接入；

选择模块，用于当确定在所述第一覆盖等级下发起的随机接入失败的次数达到所述第一覆盖等级对应的随机接入次数门限时，在第二覆盖等级对应的竞争接入资源中随机选择第一接入资源，其中，所述第二覆盖等级高于所述第一覆盖等级；

第二发起模块，用于利用随机地选择的所述第一接入资源在所述第二覆盖等级下发起随机接入。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，当在所述指示信息所指示的所述第一覆盖等级下发起随机接入时，所述第一发起模块包括：

判断单元，用于判断所述指示信息所指示的第二接入资源是否是非竞争接入资源；

第一发起单元，用于在所述判断单元的判断结果为是的情况下，执行以下操作之一：当初次在所述第一覆盖等级下发起随机接入时，根据所述指示信息指示的第二接入资源在所述第一覆盖等级下发起随机接入，以及，当初次之后在所述第一覆盖等级下发起随机接入时，在所述第一覆盖等级对应的竞争接入资源中随机地选择第三接入资源，并利用所述第三接入资源在所述第一覆盖等级下发起随机接入；当初次或者初次之后在所述第一覆盖等级下发起随机接入时，根据所述指示信息指示的所述第二接入资源在所述第一覆盖等级下持续发起随机接入；

第二发起单元，用于在所述判断单元的判断结果为否的情况下，当初次或者初次之后在所述第一覆盖等级下发起随机接入时，在所述第一覆盖等级对应的竞争接入资源中随机地选择第四接入资源，并利用所述第四接入资源在所述第一覆盖等级下发起随机接入。

10.一种无线通信系统中的随机接入装置，其特征在于，包括：

确定模块，用于确定终端需要在第二覆盖等级下发起随机接入；

第一接收模块，用于在与所述第二覆盖等级对应的竞争接入资源中包括的接入资源上接收来自所述终端的随机接入请求。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，

所述装置还包括：发送模块，用于在确定所述终端需要在所述第二覆盖等级下发起随机接入之前，向所述终端发送指示信息，其中，所述指示信息用于指示所述终端在第一覆盖等级下发起随机接入；第二接收模块，用于接收所述终端在所述第一覆盖等级下发起的随机接入请求；

所述确定模块包括：确定单元，用于确定所述终端在所述第一覆盖等级下发起的随机接入失败的次数达到所述第一覆盖等级对应的随机接入次数门限。