CN108307506A - 配置随机接入资源的方法和装置及随机接入方法和装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种配置随机接入资源的方法和装置及随机接入方法和装置。所述配置随机接入资源的方法包括：(A)根据基站的载频范围，为基站覆盖范围内的用户终端配置前导序列格式；(B)为基站覆盖范围内的用户终端配置物理随机接入信道资源；(C)为基站覆盖范围内的用户终端配置前导序列资源池；(D)通知基站覆盖范围内的用户终端被配置的前导序列格式、物理随机接入信道资源和前导序列资源池。根据所述方法及装置，能够基于基站的工作频段为用户终端配置适合的前导序列格式，以满足不同工作频段下的不同需求。
Description
技术领域
本发明总体说来涉及无线通信领域，更具体地讲，涉及一种配置随机接入资源的方法和装置、随机接入方法和装置。
背景技术
随着信息产业的快速发展，特别是来自移动互联网和物联网(IoT,internet ofthings)的增长需求，给未来移动通信技术带来了前所未有的挑战。如根据国际电信联盟ITU的报告ITU-R M.[IMT.BEYOND 2020.TRAFFIC]，可以预计到2020年，移动业务量增长相对2010年(4G时代)将增长近1000倍，用户设备连接数也将超过170亿，随着海量的IoT设备逐渐渗透到移动通信网络，用户设备连接数将更加惊人。为了应对这前所未有的挑战，通信产业界和学术界已经展开了广泛的第五代移动通信技术研究(5G)，面向2020年代。目前在ITU的报告ITU-R M.[IMT.VISION]中已经在讨论未来5G的框架和整体目标,其中对5G的需求展望、应用场景和各项重要性能指标做了详细说明。针对5G中的新需求，ITU的报告ITU-RM.[IMT.FUTURE TECHNOLOGY TRENDS]提供了针对5G的技术趋势相关的信息，旨在解决系统吞吐量显著提升、用户体验一致性、扩展性以支持IoT、时延、能效、成本、网络灵活性、新兴业务的支持和灵活的频谱利用等显著问题。
随机接入的性能直接影响到用户的体验。传统的无线通信系统，如LTE以及LTE-Advanced中，随机接入过程被应用于如建立初始连接、小区切换、重新建立上行连接、RRC连接重建等多个场景。
发明内容
本发明的示例性实施例在于提供一种配置随机接入资源的方法和装置、随机接入方法和装置，其能够针对基站的工作频段，为基站覆盖范围内的用户终端配置适合的前导序列格式，以满足不同工作频段下的不同需求。
根据本发明的示例性实施例，提供一种配置随机接入资源的方法，包括：(A)根据基站的载频范围，为基站覆盖范围内的用户终端配置前导序列格式；(B)为基站覆盖范围内的用户终端配置物理随机接入信道资源；(C)为基站覆盖范围内的用户终端配置前导序列资源池；(D)通知基站覆盖范围内的用户终端被配置的前导序列格式、物理随机接入信道资源和前导序列资源池。
可选地，用于表征前导序列格式的参数包括：子载波间隔；循环前缀长度；前导序列长度和/或子序列重复次数，其中，子载波间隔决定子序列长度；或者，用于表征前导序列格式的参数包括：子载波间隔；循环前缀长度；前导序列长度和/或子序列重复次数；子序列长度和/或子序列内的序列重复次数，其中，子载波间隔决定子序列长度。
可选地，通知用户终端被配置的前导序列格式的步骤包括：通知用户终端被配置的前导序列格式在前导序列格式索引表中所对应的前导序列格式索引，其中，所述前导序列格式索引表中包括子载波间隔，在所述前导序列格式索引表中，各前导序列格式的前导序列格式索引依次为从0开始的连续的非负整数；和/或，通知用户终端被配置的前导序列格式在前导序列格式索引表中所对应的前导序列格式索引，其中，在所述前导序列格式索引表中，各前导序列格式分别和各自对应的上行共享信道所使用的波形之中的每一个构成的组合的索引依次为从0开始的连续的非负整数。
可选地，通知用户终端被配置的前导序列格式和物理随机接入信道资源的步骤包括：通知用户终端被配置的前导序列格式和物理随机接入信道资源两者在物理随机接入信道配置索引表中所对应的物理随机接入信道配置索引，其中，在所述物理随机接入信道配置索引表中，各前导序列格式分别和各自对应的物理随机接入信道配置之中的每一个构成的组合按照对应的载频范围排序，并且任一载频范围所对应的组合的物理随机接入信道配置索引按照排序依次为从0开始的连续的非负整数。
可选地，通知用户终端被配置的前导序列格式和物理随机接入信道资源的步骤包括：通知用户终端针对所述基站的可用物理随机接入信道配置索引表，以及被配置的前导序列格式和物理随机接入信道资源两者在所述可用物理随机接入信道配置索引表中所对应的索引，其中，在所述可用物理随机接入信道配置索引表中，基站可用的各前导序列格式分别和各自对应的物理随机接入信道配置之中的每一个构成的组合的索引依次为从0开始的连续的非负整数。
可选地，通知用户终端被配置的前导序列资源池的步骤包括：通知用户终端被配置的前导序列资源池中的前导序列的数量和被配置的前导序列资源池的前导序列起始索引，其中，根据前导序列资源池中的前导序列的数量和前导序列起始索引能够确定前导序列资源池中的前导序列。
可选地，步骤(A)包括：根据基站的载频范围、覆盖需求和对抗多径时延扩展的需求，为基站覆盖范围内的用户终端配置前导序列格式。
可选地，步骤(B)包括：根据基站的负载情况，为基站覆盖范围内的用户终端配置物理随机接入信道资源；和/或步骤(C)包括：根据基站的负载情况，为基站覆盖范围内的用户终端配置前导序列资源池。
可选地，所述方法还包括：当满足第一预设条件时，更新已为基站覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式；通知基站覆盖范围内的用户终端更新后的前导序列格式。
可选地，当满足第一预设条件时，根据指示当前预定时间段内的基站覆盖范围内的无线信道环境的信息，更新已为基站覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式。
可选地，所述方法还包括：当满足第二预设条件时，更新已为基站覆盖范围内的用户终端配置的物理随机接入信道资源，并通知基站覆盖范围内的用户终端更新后的物理随机接入信道资源；和/或当满足第三预设条件时，更新已为基站覆盖范围内的用户终端配置的前导序列资源池，并通知基站覆盖范围内的用户终端更新后的前导序列资源池。
可选地，当满足第二预设条件时，根据基站当前的负载情况，更新已为基站覆盖范围内的用户终端配置的物理随机接入信道资源；和/或当满足第三预设条件时，根据基站当前的负载情况，更新已为基站覆盖范围内的用户终端配置的前导序列资源池。
可选地，步骤(A)包括：针对基站采用的波束之中的每一波束，根据所述每一波束的覆盖需求、对抗多径时延扩展的需求以及基站的载频范围，为所述每一波束覆盖范围内的用户终端配置前导序列格式；步骤(B)包括：针对所述每一波束，为所述每一波束覆盖范围内的用户终端配置物理随机接入信道资源；步骤(C)包括：针对所述每一波束，为所述每一波束覆盖范围内的用户终端配置前导序列资源池。
可选地，步骤(B)包括：针对所述每一波束，根据所述每一波束的负载情况为所述每一波束覆盖范围内的用户终端配置物理随机接入信道资源；和/或步骤(C)包括：针对所述每一波束，根据所述每一波束的负载情况为所述每一波束覆盖范围内的用户终端配置前导序列资源池。
可选地，所述方法还包括：当任一波束满足对应的第四预设条件时，更新已为所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式；通知所述任一波束覆盖范围内的用户终端更新后的前导序列格式。
可选地，当任一波束满足对应的第四预设条件时，根据指示当前预定时间段内的所述任一波束覆盖范围内的无线信道环境的信息，更新已为所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式。
可选地，指示当前预定时间段内的覆盖范围内的无线信道环境的信息是通过对当前预定时间段内的覆盖范围内的已接入用户终端反馈的信道状态信息和/或上行信道测量结果进行统计得到的。
可选地，指示当前预定时间段内的覆盖范围内的无线信道环境的信息包括以下项之中的至少一项：根据当前预定时间段内的上行信道测量结果得到的最大上行信道时延扩展；根据当前预定时间段内的上行信道测量结果或用户终端反馈的测量汇报得到的最大路径损耗；根据当前预定时间段内的上行信道测量结果得到的最大多普勒频移或当前预定时间段内的用户终端反馈的测量汇报中的用户终端移动性信息；根据当前预定时间段内的上行信道测量结果或用户终端反馈的测量汇报得到的最大链路预算。
可选地，通过以下方式之中的至少一项来更新已为用户终端配置的前导序列格式：如果已配置的前导序列格式中的循环前缀长度不能满足所述最大上行信道时延扩展，则将已配置的前导序列格式更新为能够满足所述最大上行信道时延扩展的前导序列格式；如果比已配置的前导序列格式中的循环前缀长度更短的循环前缀长度能够满足所述最大上行信道时延扩展，则将已配置的前导序列格式更新为所述更短的循环前缀长度所对应的前导序列格式；如果所述最大路径损耗大于已配置的前导序列格式所支持的路径损耗，则将已配置的前导序列格式更新为能够支持所述最大路径损耗的前导序列格式；如果已配置的前导序列格式不能满足根据所述最大多普勒频移或所述用户终端移动性信息所确定的最大用户终端移动速度，则将已配置的前导序列格式更新为能够满足所述最大用户终端移动速度的前导序列格式；如果比已配置的前导序列格式中的子载波间隔更小的子载波间隔能够满足根据所述最大多普勒频移或所述用户终端移动性信息所确定的最大用户终端移动速度，则将已配置的前导序列格式更新为所述更小的子载波间隔所对应的前导序列格式；如果所述最大链路预算大于已配置的前导序列格式所支持的链路预算，则将已配置的前导序列格式更新为能够满足所述最大链路预算的前导序列格式；如果比已配置的前导序列格式中的前导序列长度更短的前导序列长度和/或比已配置的前导序列格式中的子序列重复次数更少的子序列重复次数能够满足所述最大链路预算，则将已配置的前导序列格式更新为所述更短的前导序列长度和/或所述更少的子序列重复次数所对应的前导序列格式；如果比已配置的前导序列格式中的子序列长度更短的子序列长度和/或比已配置的前导序列格式中的子序列内的序列重复次数更少的子序列内的序列重复次数能够满足所述最大链路预算，则将已配置的前导序列格式更新为所述更短的子序列长度和/或所述更少的子序列内的序列重复次数所对应的前导序列格式。
可选地，所述方法还包括：当针对任一波束更新了为所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式时，通知所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式已更新。
可选地，所述方法还包括：当更新了为基站覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式时，通知基站覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式已更新。
可选地，所述方法还包括：当任一波束满足对应的第五预设条件时，更新已为所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的物理随机接入信道资源，并通知所述任一波束覆盖范围内的用户终端更新后的物理随机接入信道资源；和/或当任一波束满足对应的第六预设条件时，更新已为所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的前导序列资源池，并通知所述任一波束覆盖范围内的用户终端更新后的前导序列资源池。
可选地，当任一波束满足对应的第五预设条件时，根据所述任一波束当前的负载情况，更新已为所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的物理随机接入信道资源；和/或当任一波束满足对应的第六预设条件时，根据所述任一波束当前的负载情况，更新已为所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的前导序列资源池。
可选地，如果当前的负载越重，则为覆盖范围内的用户终端配置的前导序列资源池中的前导序列的数量越多；如果当前的负载越轻，则为覆盖范围内的用户终端配置的前导序列资源池中的前导序列的数量越少。
可选地，所述方法还包括：每次更新为覆盖范围内的用户终端配置的前导序列资源池中的前导序列的数量时，同时改变前导序列资源池对应的前导序列起始索引，其中，根据前导序列资源池中的前导序列的数量和前导序列起始索引能够确定前导序列资源池中的前导序列。
可选地，如果当前的负载越重，则为覆盖范围内的用户终端在相同时频资源上配置的物理随机接入信道资源越多；如果当前的负载越轻，则为覆盖范围内的用户终端在相同时频资源上配置的物理随机接入信道资源越少。
可选地，通过在相同时域资源上配置越密集的物理随机接入信道和/或在相同频域资源上配置越密集的物理随机接入信道来在相同时频资源上配置越多的物理随机接入信道资源；通过在相同时域资源上配置越稀疏的物理随机接入信道和/或在相同频域资源上配置越稀疏的物理随机接入信道来在相同的时频资源上配置越少的物理随机接入信道资源。
可选地，所述方法还包括：当针对任一波束更新了为所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的物理随机接入信道资源和/或前导序列资源池时，通知所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的物理随机接入信道资源和/或前导序列资源池已更新。
可选地，所述方法还包括：当更新了为基站覆盖范围内的用户终端配置的物理随机接入信道资源和/或前导序列资源池时，通知基站覆盖范围内的用户终端配置的物理随机接入信道资源和/或前导序列资源池已更新。
根据本发明的另一示例性实施例，提供一种随机接入方法，包括：(A)获知当前基站配置的前导序列格式和物理随机接入信道资源两者所对应的物理随机接入信道配置索引以及指示被配置的前导序列资源池的信息；(B)基于物理随机接入信道配置索引表，根据当前基站的载频范围和获知的物理随机接入信道配置索引确定对应的前导序列格式和物理随机接入信道资源；(C)根据指示被配置的前导序列资源池的信息确定对应的前导序列资源池，并从确定的前导序列资源池中以等概率随机选择前导序列；(D)根据确定的前导序列格式基于选择的前导序列生成随机接入信号；(E)根据确定的物理随机接入信道资源发送生成的随机接入信号。
可选地，在所述物理随机接入信道配置索引表中，各前导序列格式分别和各自对应的物理随机接入信道配置之中的每一个构成的组合按照对应的载频范围排序，并且任一载频范围所对应的组合的物理随机接入信道配置索引按照排序依次为从0开始的连续的非负整数。
可选地，所述方法还包括：在步骤(E)之后，当确定本次随机接入失败后开始新的随机接入过程时，确定当前基站是否已更新配置的前导序列格式、物理随机接入信道资源和前导序列资源池之中的至少一项；当确定当前基站已更新了已配置的前导序列格式、物理随机接入信道资源和前导序列资源池之中的至少一项时，返回执行步骤(A)。
可选地，根据当前基站通知的指示已更新配置的前导序列格式、物理随机接入信道资源和前导序列资源池之中的至少一项的信息来确定当前基站是否已更新配置的前导序列格式、物理随机接入信道资源和前导序列资源池之中的至少一项。
可选地，所述方法还包括：在步骤(E)之后，当确定本次随机接入失败后开始新的随机接入过程时，返回执行步骤(A)。
可选地，用于表征所述前导序列格式的参数包括：子载波间隔；循环前缀长度；前导序列长度和/或子序列重复次数，其中，子载波间隔决定子序列长度；或者，用于表征所述前导序列格式的参数包括：子载波间隔；循环前缀长度；前导序列长度和/或子序列重复次数；子序列长度和/或子序列内的序列重复次数，其中，子载波间隔决定子序列长度。
可选地，步骤(B)包括：基于物理随机接入信道配置索引表，根据当前基站的载频范围和获知的物理随机接入信道配置索引确定对应的前导序列格式、物理随机接入信道资源和上行共享信道所使用的波形，其中，所述方法还包括：根据确定的上行共享信道所使用的波形进行消息3的发送。
根据本发明的另一示例性实施例，提供一种配置随机接入资源的装置，包括：前导序列格式配置单元，根据基站的载频范围，为基站覆盖范围内的用户终端配置前导序列格式；信道资源配置单元，为基站覆盖范围内的用户终端配置物理随机接入信道资源；资源池配置单元，为基站覆盖范围内的用户终端配置前导序列资源池；通知单元，通知基站覆盖范围内的用户终端被配置的前导序列格式、物理随机接入信道资源和前导序列资源池。
可选地，用于表征前导序列格式的参数包括：子载波间隔；循环前缀长度；前导序列长度和/或子序列重复次数，其中，子载波间隔决定子序列长度；或者，用于表征前导序列格式的参数包括：子载波间隔；循环前缀长度；前导序列长度和/或子序列重复次数；子序列长度和/或子序列内的序列重复次数，其中，子载波间隔决定子序列长度。
可选地，通知单元通知用户终端被配置的前导序列格式在前导序列格式索引表中所对应的前导序列格式索引，其中，所述前导序列格式索引表中包括子载波间隔，在所述前导序列格式索引表中，各前导序列格式的前导序列格式索引依次为从0开始的连续的非负整数；和/或，通知用户终端被配置的前导序列格式在前导序列格式索引表中所对应的前导序列格式索引，其中，在所述前导序列格式索引表中，各前导序列格式分别和各自对应的上行共享信道所使用的波形之中的每一个构成的组合的索引依次为从0开始的连续的非负整数。
可选地，通知单元通知用户终端被配置的前导序列格式和物理随机接入信道资源两者在物理随机接入信道配置索引表中所对应的物理随机接入信道配置索引，其中，在所述物理随机接入信道配置索引表中，各前导序列格式分别和各自对应的物理随机接入信道配置之中的每一个构成的组合按照对应的载频范围排序，并且任一载频范围所对应的组合的物理随机接入信道配置索引按照排序依次为从0开始的连续的非负整数。
可选地，通知单元通知用户终端针对所述基站的可用物理随机接入信道配置索引表，以及被配置的前导序列格式和物理随机接入信道资源两者在所述可用物理随机接入信道配置索引表中所对应的索引，其中，在所述可用物理随机接入信道配置索引表中，基站可用的各前导序列格式分别和各自对应的物理随机接入信道配置之中的每一个构成的组合的索引依次为从0开始的连续的非负整数。
可选地，通知单元通知用户终端被配置的前导序列资源池中的前导序列的数量和被配置的前导序列资源池的前导序列起始索引，其中，根据前导序列资源池中的前导序列的数量和前导序列起始索引能够确定前导序列资源池中的前导序列。
可选地，前导序列格式配置单元根据基站的载频范围、覆盖需求和对抗多径时延扩展的需求，为基站覆盖范围内的用户终端配置前导序列格式。
可选地，信道资源配置单元根据基站的负载情况，为基站覆盖范围内的用户终端配置物理随机接入信道资源；和/或资源池配置单元根据基站的负载情况，为基站覆盖范围内的用户终端配置前导序列资源池。
可选地，前导序列格式配置单元还当满足第一预设条件时，更新已为基站覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式；通知单元通知基站覆盖范围内的用户终端更新后的前导序列格式。
可选地，前导序列格式配置单元当满足第一预设条件时，根据指示当前预定时间段内的基站覆盖范围内的无线信道环境的信息，更新已为基站覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式。
可选地，所述装置还包括：信道资源配置单元还当满足第二预设条件时，更新已为基站覆盖范围内的用户终端配置的物理随机接入信道资源，其中，通知单元通知基站覆盖范围内的用户终端更新后的物理随机接入信道资源；和/或资源池配置单元还当满足第三预设条件时，更新已为基站覆盖范围内的用户终端配置的前导序列资源池，其中，通知单元通知基站覆盖范围内的用户终端更新后的前导序列资源池。
可选地，信道资源配置单元当满足第二预设条件时，根据基站当前的负载情况，更新已为基站覆盖范围内的用户终端配置的物理随机接入信道资源；和/或资源池配置单元当满足第三预设条件时，根据基站当前的负载情况，更新已为基站覆盖范围内的用户终端配置的前导序列资源池。
可选地，前导序列格式配置单元针对基站采用的波束之中的每一波束，根据所述每一波束的覆盖需求、对抗多径时延扩展的需求以及基站的载频范围，为所述每一波束覆盖范围内的用户终端配置前导序列格式；信道资源配置单元针对所述每一波束，为所述每一波束覆盖范围内的用户终端配置物理随机接入信道资源；资源池配置单元针对所述每一波束，为所述每一波束覆盖范围内的用户终端配置前导序列资源池。
可选地，信道资源配置单元针对所述每一波束，根据所述每一波束的负载情况为所述每一波束覆盖范围内的用户终端配置物理随机接入信道资源；和/或资源池配置单元针对所述每一波束，根据所述每一波束的负载情况为所述每一波束覆盖范围内的用户终端配置前导序列资源池。
可选地，前导序列格式配置单元还当任一波束满足对应的第四预设条件时，更新已为所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式；通知单元通知所述任一波束覆盖范围内的用户终端更新后的前导序列格式。
可选地，前导序列格式配置单元当任一波束满足对应的第四预设条件时，根据指示当前预定时间段内的所述任一波束覆盖范围内的无线信道环境的信息，更新已为所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式。
可选地，指示当前预定时间段内的覆盖范围内的无线信道环境的信息是通过对当前预定时间段内的覆盖范围内的已接入用户终端反馈的信道状态信息和/或上行信道测量结果进行统计得到的。
可选地，指示当前预定时间段内的覆盖范围内的无线信道环境的信息包括以下项之中的至少一项：根据当前预定时间段内的上行信道测量结果得到的最大上行信道时延扩展；根据当前预定时间段内的上行信道测量结果或用户终端反馈的测量汇报得到的最大路径损耗；根据当前预定时间段内的上行信道测量结果得到的最大多普勒频移或当前预定时间段内的用户终端反馈的测量汇报中的用户终端移动性信息；根据当前预定时间段内的上行信道测量结果或用户终端反馈的测量汇报得到的最大链路预算。
可选地，前导序列格式配置单元通过以下方式之中的至少一项来更新已为用户终端配置的前导序列格式：如果已配置的前导序列格式中的循环前缀长度不能满足所述最大上行信道时延扩展，则将已配置的前导序列格式更新为能够满足所述最大上行信道时延扩展的前导序列格式；如果比已配置的前导序列格式中的循环前缀长度更短的循环前缀长度能够满足所述最大上行信道时延扩展，则将已配置的前导序列格式更新为所述更短的循环前缀长度所对应的前导序列格式；如果所述最大路径损耗大于已配置的前导序列格式所支持的路径损耗，则将已配置的前导序列格式更新为能够支持所述最大路径损耗的前导序列格式；如果已配置的前导序列格式不能满足根据所述最大多普勒频移或所述用户终端移动性信息所确定的最大用户终端移动速度，则将已配置的前导序列格式更新为能够满足所述最大用户终端移动速度的前导序列格式；如果比已配置的前导序列格式中的子载波间隔更小的子载波间隔能够满足根据所述最大多普勒频移或所述用户终端移动性信息所确定的最大用户终端移动速度，则将已配置的前导序列格式更新为所述更小的子载波间隔所对应的前导序列格式；如果所述最大链路预算大于已配置的前导序列格式所支持的链路预算，则将已配置的前导序列格式更新为能够满足所述最大链路预算的前导序列格式；如果比已配置的前导序列格式中的前导序列长度更短的前导序列长度和/或比已配置的前导序列格式中的子序列重复次数更少的子序列重复次数能够满足所述最大链路预算，则将已配置的前导序列格式更新为所述更短的前导序列长度和/或所述更少的子序列重复次数所对应的前导序列格式；如果比已配置的前导序列格式中的子序列长度更短的子序列长度和/或比已配置的前导序列格式中的子序列内的序列重复次数更少的子序列内的序列重复次数能够满足所述最大链路预算，则将已配置的前导序列格式更新为所述更短的子序列长度和/或所述更少的子序列内的序列重复次数所对应的前导序列格式。
可选地，通知单元还当针对任一波束更新了为所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式时，通知所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式已更新。
可选地，通知单元还当更新了为基站覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式时，通知基站覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式已更新。
可选地，信道资源配置单元还当任一波束满足对应的第五预设条件时，更新已为所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的物理随机接入信道资源，其中，通知单元通知所述任一波束覆盖范围内的用户终端更新后的物理随机接入信道资源；和/或资源池配置单元还当任一波束满足对应的第六预设条件时，更新已为所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的前导序列资源池，其中，通知单元通知所述任一波束覆盖范围内的用户终端更新后的前导序列资源池。
可选地，信道资源配置单元当任一波束满足对应的第五预设条件时，根据所述任一波束当前的负载情况，更新已为所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的物理随机接入信道资源；和/或资源池配置单元当任一波束满足对应的第六预设条件时，根据所述任一波束当前的负载情况，更新已为所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的前导序列资源池。
可选地，如果当前的负载越重，则资源池配置单元为覆盖范围内的用户终端配置的前导序列资源池中的前导序列的数量越多；如果当前的负载越轻，则资源池配置单元为覆盖范围内的用户终端配置的前导序列资源池中的前导序列的数量越少。
可选地，资源池配置单元每次更新为覆盖范围内的用户终端配置的前导序列资源池中的前导序列的数量时，同时改变前导序列资源池对应的前导序列起始索引，其中，根据前导序列资源池中的前导序列的数量和前导序列起始索引能够确定前导序列资源池中的前导序列。
可选地，如果当前的负载越重，则信道资源配置单元为覆盖范围内的用户终端在相同时频资源上配置的物理随机接入信道资源越多；如果当前的负载越轻，则信道资源配置单元为覆盖范围内的用户终端在相同时频资源上配置的物理随机接入信道资源越少。
可选地，信道资源配置单元通过在相同时域资源上配置越密集的物理随机接入信道和/或在相同频域资源上配置越密集的物理随机接入信道来在相同时频资源上配置越多的物理随机接入信道资源；通过在相同时域资源上配置越稀疏的物理随机接入信道和/或在相同频域资源上配置越稀疏的物理随机接入信道来在相同时频资源上配置越少的物理随机接入信道资源。
可选地，通知单元还当针对任一波束更新了为所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的物理随机接入信道资源和/或前导序列资源池时，通知所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的物理随机接入信道资源和/或前导序列资源池已更新。
可选地，通知单元还当更新了为基站覆盖范围内的用户终端配置的物理随机接入信道资源和/或前导序列资源池时，通知基站覆盖范围内的用户终端配置的物理随机接入信道资源和/或前导序列资源池已更新。
根据本发明的另一示例性实施例，提供一种随机接入装置，包括：随机接入配置获知单元，获知基站配置的前导序列格式和物理随机接入信道资源两者所对应的物理随机接入信道配置索引以及指示被配置的前导序列资源池的信息；配置确定单元，基于物理随机接入信道配置索引表，根据当前基站的载频范围和获知的物理随机接入信道配置索引确定对应的前导序列格式和物理随机接入信道资源；前导序列获取单元，根据指示被配置的前导序列资源池的信息确定对应的前导序列资源池，并从确定的前导序列资源池中以等概率随机选择前导序列；随机接入信号生成单元，根据确定的前导序列格式基于选择的前导序列生成随机接入信号；随机信号发送单元，根据确定的物理随机接入信道资源发送生成的随机接入信号。
可选地，在所述物理随机接入信道配置索引表中，各前导序列格式分别和各自对应的物理随机接入信道配置之中的每一个构成的组合按照对应的载频范围排序，并且任一载频范围所对应的组合的物理随机接入信道配置索引按照排序依次为从0开始的连续的非负整数。
可选地，所述装置还包括：确定单元，当确定本次随机接入失败后开始新的随机接入过程时，确定基站是否已更新配置的前导序列格式、物理随机接入信道资源和前导序列资源池之中的至少一项，其中，当确定基站已更新了已配置的前导序列格式、物理随机接入信道资源和前导序列资源池之中的至少一项时，返回随机接入配置获知单元重新获知基站配置的前导序列格式和物理随机接入信道资源两者所对应的物理随机接入信道配置索引以及指示被配置的前导序列资源池的信息。
可选地，确定单元根据当前基站通知的指示已更新配置的前导序列格式、物理随机接入信道资源和前导序列资源池之中的至少一项的信息来确定当前基站是否已更新配置的前导序列格式、物理随机接入信道资源和前导序列资源池之中的至少一项。
可选地，所述装置还包括：确定单元，当确定本次随机接入失败后开始新的随机接入过程时，返回随机接入配置获知单元重新获知基站配置的前导序列格式和物理随机接入信道资源两者所对应的物理随机接入信道配置索引以及指示被配置的前导序列资源池的信息。
可选地，用于表征所述前导序列格式的参数包括：子载波间隔；循环前缀长度；前导序列长度和/或子序列重复次数，其中，子载波间隔决定子序列长度；或者，用于表征所述前导序列格式的参数包括：子载波间隔；循环前缀长度；前导序列长度和/或子序列重复次数；子序列长度和/或子序列内的序列重复次数，其中，子载波间隔决定子序列长度。
可选地，配置确定单元基于物理随机接入信道配置索引表，根据当前基站的载频范围和获知的物理随机接入信道配置索引确定对应的前导序列格式、物理随机接入信道资源和上行共享信道所使用的波形，其中，所述装置还包括：发送单元，根据确定的上行共享信道所使用的波形进行消息3的发送。
根据本发明示例性实施例的配置随机接入资源的方法和装置、随机接入方法和装置，提供了适合不同工作频段的前导序列格式以满足5G系统中高频段和低频段对于随机接入过程的需求，并且还能够提供更为精细的覆盖能力支持，此外还能够根据无线信道环境和负载情况动态更新已配置的前导序列格式、物理随机接入信道资源和前导序列资源池，从而提高系统的运行效率，为多波束操作系统提供了更为灵活、更能够适应不同场景和不同信道条件的随机接入前导序列和随机接入信道的配置。
将在接下来的描述中部分阐述本发明总体构思另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本发明总体构思的实施而得知。
附图说明
通过下面结合示例性地示出实施例的附图进行的描述，本发明示例性实施例的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：
图1示出根据本发明示例性实施例的配置随机接入资源的方法的流程图；
图2示出根据本发明示例性实施例的随机接入信道的结构的示例；
图3示出根据本发明示例性实施例的随机接入信道的结构的另一示例；
图4示出根据本发明示例性实施例的高频段室内覆盖场景的示例；
图5示出根据本发明示例性实施例的物理随机接入信道资源的配置方式的示例；
图6示出根据本发明示例性实施例的采用相互正交的时间资源的示例；
图7示出根据本发明示例性实施例的采用相互正交的频率资源的示例；
图8示出根据本发明示例性实施例的随机接入方法的流程图；
图9示出根据本发明示例性实施例的配置随机接入资源的装置的框图；
图10示出根据本发明示例性实施例的随机接入装置的框图。
具体实施方式
现将详细参照本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中，相同的标号始终指的是相同的部件。以下将通过参照附图来说明所述实施例，以便解释本发明。
实施例一
图1示出根据本发明示例性实施例的配置随机接入资源的方法的流程图。
参照图1，在步骤S10，根据基站的载频范围，为基站覆盖范围内的用户终端配置前导序列格式。
作为示例，可根据基站的载频范围、覆盖需求和对抗多径时延扩展的需求，为基站覆盖范围内的用户终端配置前导序列格式。
作为示例，用于表征前导序列格式的参数可包括：子载波间隔；循环前缀(Cyclicprefix，CP)长度；前导序列长度和/或子序列重复次数，其中，子载波间隔决定子序列长度。
图2示出根据本发明示例性实施例的随机接入信道的结构的示例。如图2所示，随机接入信道可由CP、不重复或重复多次的前导子序列和保护时间(Guard Time，GT)组成。其中，GT的长度由数据信道符号长度、前导序列长度、CP长度确定。例如，k为大于1的正整数，并且满足：k(数据信道符号长度)<(CP长度+前导序列长度)<(k+1)(数据信道符号长度)，则GT的长度为：(k+1)(数据信道符号长度)-CP长度-前导序列长度。
参照图2，物理随机接入信道所用子载波间隔可确定时域子序列的长度(即，子序列长度)；子序列重复次数可确定总的时域前导序列的长度(即，前导序列长度)；CP长度和总的时域前导序列的长度可确定时域随机接入信号的长度。
在一个示例中，用于表征前导序列格式的参数可包括：子载波间隔、循环前缀长度和子序列重复次数。表1示出前导序列格式索引表的一个示例，其中，TS表示采样间隔，CP长度可通过采样间隔的倍数来衡量，ki为大于1的正整数。
表1
| 前导序列格式索引 | 子载波间隔(kHz) | 子序列重复次数 | 循环前缀长度TCP |
| 0 | 1.25 | 1 | k1TS |
| 1 | 1.25 | 2 | k2TS |
| 2 | 7.5 | 1 | k3TS |
| … | … | … | … |
在另一个示例中，用于表征前导序列格式的参数可包括：子载波间隔、循环前缀长度和前导序列长度。表2示出前导序列格式索引表的另一示例，其中，前导序列长度可通过采样间隔的倍数来衡量，其中，ni为大于1的正整数。
表2
根据每种前导序列格式所对应的子载波间隔、前导序列长度(或子序列重复次数)以及CP长度，能够确定每种前导序列格式所支持的最大小区半径、最大链路预算、最大信道多径时延扩展、最大多普勒频移等系统参数。
图3示出根据本发明示例性实施例的随机接入信道的结构的另一示例。如图3所示，随机接入信道可由多个前导子序列构成或多个前导子序列重复构成，每个前导子序列可由两个相邻的循环前缀之间的多个序列构成或多个序列重复构成。
在这种随机接入信道的结构下，在一个示例中，用于表征前导序列格式的参数可包括：子载波间隔，用于确定前导子序列长度；CP长度；前导子序列内的序列重复次数(或前导子序列长度)，用于确定前导子序列的构成；以及前导子序列重复次数(或前导序列长度)，用于确定前导序列结构。表3和表4分别示出前导序列格式索引表的一个示例。其中，ei为大于0的正整数，fi为大于0的正整数，hi为大于0的正整数。
表3
表4
根据每种前导序列格式所对应的子载波间隔、前导序列长度(或前导子序列重复次数)、每个前导子序列长度(或每个前导子序列内的序列重复次数)以及CP长度，能够确定每种前导序列格式所支持的最大小区半径、最大链路预算、最大信道多径时延扩展、最大多普勒频移等系统参数。
考虑到为减少物理随机接入信道和数据信道间的干扰，数据信道的子载波间隔需要是物理随机接入信道的子载波间隔的整数倍。例如，定义物理随机接入信道的参考子载波间隔为1.25kHz，对应数据信道的15kHz子载波间隔。对于不同的载频范围，其物理随机接入信道的子载波间隔为参考子载波间隔的整数倍，且不同的载频范围对应相应的参考子载波间隔的倍数，应该理解，每一载频范围可对应至少一种子载波间隔。作为示例，表5示出一种可能的物理随机接入信道的子载波间隔与载频范围的对应关系。
表5
| 载频范围 | 子载波间隔(kHz) | 前导序列格式索引 |
| 小于6GHz | 1.25·a1 | 0～m1 |
| 6GHz～30GHz | 1.25·a2 | m1+1～m2 |
| 30GHz～60GHz | 1.25·a3 | m2+1～m3 |
| 大于60GHz | 1.25·a4 | m3+1～m4 |
表5中，ai表示子载波间隔的倍数，为不小于1的正整数，虽然表5中仅示出一个载频范围对应一个参考子载波间隔的倍数，但应理解，每一载频范围可对应至少一个参考子载波间隔的倍数，mi表示前导序列格式索引(例如，表1-表4中示出的前导序列格式索引)，为不小于0的正整数。
如表5所示，不同载频范围对应相应的参考子载波间隔的倍数，对应具有对应的子载波间隔的前导序列格式的前导序列格式索引范围，应该理解，不同载频范围对应的前导序列格式可不相同(如表5所示)，不同载频范围对应的前导序列格式也可部分重叠，全部载频范围对应的前导序列格式即为全部可能的前导序列格式。
作为示例，在定义前导序列格式索引表时，可按照子载波间隔的大小对各前导序列格式进行排序，并且按照排序为各前导序列格式编号作为索引，按照排序各前导序列格式的前导序列格式索引依次为从0开始的连续的非负整数。例如，表1-表4所示出的前导序列格式索引表。
此外，作为另一示例，在定义前导序列格式索引表时，可按照CP长度对各前导序列格式进行排序，或者可按照前导序列长度/子序列重复次数，或者可按照前导子序列长度/前导子序列内的序列重复次数对各前导序列格式进行排序。但在这些情况下，表5中对应于每一载频范围的前导序列格式索引将不连续，即每一载频范围所对应的前导序列格式索引为离散值。
作为示例，可结合表2和表5可得到表6所示的前导序列格式索引表。如表6所示，同一载频范围可对应至少一个子载波间隔，同一载频范围对应多个前导序列格式，这些前导序列格式可使用相同或不同的子载波间隔、使用相同或不同的前导序列长度(或子序列重复次数)、使用相同或不同的CP长度。
表6
在步骤S20，为基站覆盖范围内的用户终端配置物理随机接入信道资源。
作为示例，可根据基站的负载情况，为基站覆盖范围内的用户终端配置物理随机接入信道资源。
在步骤S30，为基站覆盖范围内的用户终端配置前导序列资源池。
作为示例，可根据基站的负载情况，为基站覆盖范围内的用户终端配置前导序列资源池。
在步骤S40，通知基站覆盖范围内的用户终端被配置的前导序列格式、物理随机接入信道资源和前导序列资源池。
作为示例，可通知基站覆盖范围内的用户终端指示配置的前导序列格式的信息(例如，前导序列格式索引)、指示配置的物理随机接入信道资源的信息(例如，物理随机接入信道配置索引)和指示配置的前导序列资源池的信息(例如，指示配置的前导序列资源池中的前导序列的数量的信息)。
作为另一示例，可通知基站覆盖范围内的用户终端随机接入配置信息和指示配置的前导序列资源池的信息，其中，随机接入配置信息可指示配置的前导序列格式和物理随机接入信道配置，例如，随机接入配置信息可以是物理随机接入信道配置索引(如表7所示)。
作为示例，可通知用户终端被配置的前导序列资源池中的前导序列的数量和被配置的前导序列资源池的前导序列起始索引，以通知用户终端被配置的前导序列资源池，其中，根据前导序列资源池中的前导序列的数量和前导序列起始索引能够确定前导序列资源池中的前导序列。
作为示例，可在广播信道中的主信息块中或主信息块指示的系统信息块中通知基站覆盖范围内的用户终端被配置的前导序列格式、物理随机接入信道资源和前导序列资源池。
作为示例，可通知用户终端被配置的前导序列格式在前导序列格式索引表中所对应的前导序列格式索引。换言之，可通过通知前导序列格式索引来指示配置的前导序列格式。
作为另一示例，可通知用户终端被配置的前导序列格式和物理随机接入信道资源两者在物理随机接入信道配置索引表中所对应的物理随机接入信道配置索引。换言之，可通过通知物理随机接入信道配置索引来指示配置的前导序列格式和配置的物理随机接入信道资源(即，物理随机接入信道配置)两者。
作为物理随机接入信道配置索引表的一个示例，每种前导序列格式(或前导序列格式索引)对应多种物理随机接入信道配置，不同前导序列格式(或前导序列格式索引)对应的物理随机接入信道配置不相重叠。这种配置方式与LTE中的前导序列格式配置方式类似。考虑到由于多个载频范围以及下述示例性实施例所涉及的不同覆盖等级的引入，可能的前导序列格式将会很多，使得可能的物理随机接入信道配置数量也会很多，导致较大的信令开销。
作为一个优选示例，在定义物理随机接入信道配置索引表时，可按照对应的载频范围将各前导序列格式分别和各自对应的物理随机接入信道配置之中的每一个构成的组合排序，将对应相同的载频范围的组合排列在一起，并分别针对每一载频范围所对应组合，按照排序各组合的物理随机接入信道配置索引依次为从0开始的连续的非负整数，即任一载频范围所对应的物理随机接入信道配置索引均为从0开始的连续的非负整数。
具体说来，同一载频范围对应的每种前导序列格式(或前导序列格式索引)对应多种物理随机接入信道配置；同一载频范围对应的不同前导序列格式(或前导序列格式索引)对应的物理随机接入信道配置不相重叠；不同载频范围对应的前导序列格式(或前导序列格式索引)和物理随机接入信道配置的组合复用相同的物理随机接入信道配置索引。这里，应该理解，不同载频范围下，仅仅是复用物理随机接入信道配置索引，并不复用具体的物理随机接入信道配置。表7示出这种配置方式的一种可能示例，在表7中，前导序列格式以对应的前导序列格式索引表示。
表7
采用上述方式，仅需定义不同载频范围和物理随机接入信道配置索引所对应的前导序列格式(或前导序列格式索引)和具体的物理随机接入信道时频资源配置方式。作为示例，用户终端可在进行小区选择和/或下行同步时获知基站的载频范围，因此基站仅通知用户终端物理随机接入信道配置索引即可。用户终端基于获知的基站的载频范围和物理随机接入信道配置索引，即可获知被配置的前导序列格式(或前导序列格式索引)和物理随机接入信道配置，如果获知的是前导序列格式索引，则可进一步通过对应的前导序列格式索引表获知该前导序列格式索引所对应的前导序列格式。
作为另一优选示例，可通知用户终端针对所述基站的可用物理随机接入信道配置索引表，以及被配置的前导序列格式和物理随机接入信道资源两者在所述可用物理随机接入信道配置索引表中所对应的索引，其中，在所述可用物理随机接入信道配置索引表中，基站可用的各前导序列格式分别和各自对应的物理随机接入信道配置之中的每一个构成的组合的索引依次为从0开始的连续的非负整数。
为减少信令开销，根据本发明的示例性实施例，基站可预先确定本小区内几种可用的前导序列格式及对应的物理随机接入信道配置的组合，并为其编号作为索引形成针对该基站的可用物理随机接入信道配置索引表。作为示例，表8示出针对基站的可用物理随机接入信道配置索引表的示例，表8示出基站可用的物理随机接入信道配置索引(根据前述实施例表7可知，限定物理随机接入信道配置索引后，可确定前导序列格式和物理随机接入信道资源)与重新编号的索引之间的映射关系，其中，di为不小于0的整数，表示物理随机接入信道配置索引，该索引可以连续，也可以不连续，并且不同的物理随机接入信道配置对应了不同的覆盖等级/链路预算/所支持的最大时延扩展以及负载情况。
表8
| 索引 | 物理随机接入信道配置索引 |
| 0 | d0 |
| 1 | d1 |
| 2 | d2 |
| … | … |
作为示例，针对该基站的可用物理随机接入信道配置索引表可通过公共广播信道(所用波束共享)中的主信息块或是主信息块指示的系统信息块通知覆盖范围内的用户终端。作为示例，在通知配置的前导序列格式和物理随机接入信道资源时，可仅通知如表8中重新编号的索引即可。
作为本实施例的扩展，随机接入前导序列格式可以和上行共享信道所使用的波形(即，消息3所使用的发送波形)进行绑定。在5G高频通信中，上行通信以CP-OFDM波形为基准，但是在一些极限覆盖情况下，仍然可以采用DFT-s-OFDM波形，来通过降低峰均比来提高发射功率，从而提高上行数据传输(消息3)的覆盖能力。考虑到随机接入过程中，消息3需要通过上行数据信道进行发送，因此消息3所采用的波形也需要确定。
在本发明的示例性实施例中，还可通过前导序列格式的配置来隐式地通知消息3所采用的上行波形。作为示例，可通过预先设定的方式规定每种前导序列格式所能够使用的至少一种上行共享信道所使用的波形。作为示例，可形成前导序列格式索引表，其中，各前导序列格式分别和各自对应的上行共享信道所使用的波形之中的每一个构成的组合的索引依次为从0开始的连续的非负整数。例如，表9示出不同前导序列格式索引对应的消息3发送波形的示例。
表9
如表9所示，前导序列格式索引也能够指示消息3发送所使用的波形。基站可根据每个接收波束覆盖范围内的负载情况、信道情况等信息，确定每个波束覆盖范围内的前导序列格式，还可确定上行共享信道所使用的波形。通过广播信道中的主信息块，或是主信息块指示的系统信息块通知该波束覆盖范围内的用户终端被配置的前导序列格式和上行共享信道所使用的波形两者在前导序列格式索引表中所对应的前导序列格式索引。
用户终端读取前导序列格式索引后，可按照与前导序列格式索引对应的前导序列格式要求生成前导序列，并在随机接入信道中进行前导序列的发送。用户终端可在检测到随机接入响应后，使用基站配置的前导序列格式索引对应的消息3发送波形，在随机接入响应中分配的上行资源上，使用相应的波形进行消息3的发送。
实施例二
对于工作于高频段的系统，由于信道条件等限制，需要使用波束赋形技术来克服显著的路径损耗。为覆盖较大的区域，基站会采用多波束操作，即一个波束仅覆盖一个较小的范围，通过多个波束来完成一个区域的覆盖。对于这种采用多波束操作的系统，其不同波束所需要的覆盖能力不同。
图4示出根据本发明示例性实施例的5G中高频段室内覆盖场景的示例。在该场景中，由多个天线单元组成的基站均匀地分布在室内。为对室内环境进行覆盖，多个基站设备被等间隔地安置在室内。但即使等间隔安置，同一基站设备在不同方向上的覆盖需求也是不同的。例如，靠墙方向的覆盖需求要比其他方向的覆盖需求大一些。考虑到室内遮挡以及室内环境等因素，同一基站设备在不同方向上的覆盖需求也无法做到相同。
相同的场景也会出现在高频段室外覆盖场景。例如，由高大建筑物组成的十字路口环境，对于道路上没有遮挡的环境，其覆盖需求会大一些；而对于靠近建筑物一侧，由于遮挡物对于信号的遮挡效应，其覆盖需求会稍低。因此，即使对于室外基站，其不同方向的覆盖需求也是不同的。因而对于采用多波束操作的系统来说，不同波束的覆盖需求是不同的。
作为示例，步骤S10可包括：针对基站采用的波束之中的每一波束，根据所述每一波束的覆盖需求、对抗多径时延扩展的需求以及基站的载频范围，为所述每一波束覆盖范围内的用户终端配置前导序列格式。即，针对同一基站的不同波束，可配置不同的随机接入前导序列格式，以适应不同波束的覆盖需求、对抗多径时延扩展的需求等需求。
作为示例，覆盖需求大的波束，可采用子序列重复次数多(或前导序列长度长)、CP长度长的前导序列格式；而覆盖需求小的波束，可采用子序列重复次数少(或前导序列长度短)、CP长度短的前导序列格式。作为示例，可在小区部署阶段，根据小区拓扑结构，以及小区基站周围地理情况等信息确定不同波束所使用的前导序列格式(即，为不同波束覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式)。
相应地，步骤S20可包括：针对所述每一波束，为所述每一波束覆盖范围内的用户终端配置物理随机接入信道资源。
作为示例，可针对所述每一波束，根据所述每一波束的负载情况为所述每一波束覆盖范围内的用户终端配置物理随机接入信道资源。
相应地，步骤30可包括：针对所述每一波束，为所述每一波束覆盖范围内的用户终端配置前导序列资源池。
作为示例，可针对所述每一波束，根据所述每一波束的负载情况为所述每一波束覆盖范围内的用户终端配置前导序列资源池。
实施例三
基于实施例一，作为示例，根据本发明示例性实施例的配置随机接入资源的方法还可包括：当满足第一预设条件时，更新已为基站覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式；通知基站覆盖范围内的用户终端更新后的前导序列格式。
考虑到无线信道的时变特征，作为优选示例，可当满足第一预设条件时，根据指示当前预定时间段内的基站覆盖范围内的无线信道环境的信息，更新已为基站覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式。作为示例，第一预设条件可以是到达更新周期，也可以是基站的无线信道环境的参数高于或低于对应的阈值。
进一步地，作为示例，根据本发明示例性实施例的配置随机接入资源的方法还可包括：当更新了为基站覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式时，通知基站覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式已更新。
基于实施例二，作为另一示例，根据本发明示例性实施例的配置随机接入资源的方法还可包括：当任一波束满足对应的第四预设条件时，更新已为所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式；通知所述任一波束覆盖范围内的用户终端更新后的前导序列格式。
作为优选示例，可当任一波束满足对应的第四预设条件时，根据指示当前预定时间段内的所述任一波束覆盖范围内的无线信道环境的信息，更新已为所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式。作为示例，任一波束对应的第四预设条件，可以是到达更新周期，也可以是指示该波束的无线信道环境的参数高于或低于对应的阈值。
进一步地，作为示例，根据本发明示例性实施例的配置随机接入资源的方法还可包括：当针对任一波束更新了为所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式时，通知所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式已更新。
例如，可通过下行控制信道、下行共享信道或广播信道中的1比特信息来指示配置的前导序列格式已更新。
作为示例，指示当前预定时间段内的基站(或基站的任一波束)覆盖范围内的无线信道环境的信息可以是通过对当前预定时间段内的基站(或基站的任一波束)覆盖范围内的已接入用户终端反馈的信道状态信息和/或上行信道测量结果进行统计得到的。
作为示例，指示当前预定时间段内的基站(或基站的任一波束)覆盖范围内的无线信道环境的信息可包括以下项之中的至少一项：
(1)根据当前预定时间段内的上行信道测量结果得到的最大上行信道时延扩展；
(2)根据当前预定时间段内的上行信道测量结果或用户终端反馈的测量汇报得到的最大路径损耗；
(3)根据当前预定时间段内的上行信道测量结果得到的最大多普勒频移或当前预定时间段内的用户终端反馈的测量汇报中的用户终端移动性信息；
(4)根据当前预定时间段内的上行信道测量结果或用户终端反馈的测量汇报得到的最大链路预算。
作为示例，可通过以下方式之中的至少一项来更新已为基站(或基站的任一波束)覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式：
(1)如果已配置的前导序列格式中的循环前缀长度不能满足所述最大上行信道时延扩展，则可将已配置的前导序列格式更新为能够满足所述最大上行信道时延扩展的前导序列格式。
(2)如果比已配置的前导序列格式中的循环前缀长度更短的循环前缀长度能够满足所述最大上行信道时延扩展，则可将已配置的前导序列格式更新为所述更短的循环前缀长度所对应的前导序列格式。
(3)如果所述最大路径损耗大于已配置的前导序列格式所支持的路径损耗，说明有用户终端在已配置的前导序列格式所支持的最大路径损耗之外，这可能是因为信道环境变复杂导致反射/折射路径增多导致的。为了更好的支持用户终端接入，则可将已配置的前导序列格式更新为能够支持所述最大路径损耗的前导序列格式。例如，可更新为CP长度更长、GT的长度更长的前导序列格式。
(4)如果已配置的前导序列格式不能满足根据所述最大多普勒频移或所述用户终端移动性信息所确定的最大用户终端移动速度，则可将已配置的前导序列格式更新为能够满足所述最大用户终端移动速度的前导序列格式。例如，可更新为对应更大的子载波间隔的前导序列格式。
(5)如果比已配置的前导序列格式中的子载波间隔更小的子载波间隔能够满足根据所述最大多普勒频移或所述用户终端移动性信息所确定的最大用户终端移动速度，则可将已配置的前导序列格式更新为所述更小的子载波间隔所对应的前导序列格式。
(6)如果所述最大链路预算大于已配置的前导序列格式所支持的链路预算，则可将已配置的前导序列格式更新为能够满足所述最大链路预算的前导序列格式。例如，可更新为前导序列长度更长或子序列重复次数更多的前导序列格式。
(7)如果比已配置的前导序列格式中的前导序列长度更短的前导序列长度和/或比已配置的前导序列格式中的子序列重复次数更少的子序列重复次数能够满足所述最大链路预算，则可将已配置的前导序列格式更新为所述更短的前导序列长度和/或所述更少的子序列重复次数所对应的前导序列格式；
(8)如果比已配置的前导序列格式中的子序列长度更短的子序列长度和/或比已配置的前导序列格式中的子序列内的序列重复次数更少的子序列内的序列重复次数能够满足所述最大链路预算，则可将已配置的前导序列格式更新为所述更短的子序列长度和/或所述更少的子序列内的序列重复次数所对应的前导序列格式。
当基站(或同一波束)对应的前导序列格式发生变化时，处于变化节点前后的用户终端若没有及时读取系统信息，则可能发生随机接入信号丢失或冲突的情况。为避免这种情况的发生，需要在前导序列格式被更新时通知用户终端，令用户终端在尝试新的随机接入过程前，读取指示新的前导序列格(即，更新后的前导序列格式)的信息。在这种方式中，作为示例，用户终端在尝试随机接入过程时，可首先检测前导序列格式是否发生更新。若检测到前导序列格式发生更新，则可读取广播信道中主信息块或主信息块指示的系统信息块所承载的随机接入配置信息，用于新的随机接入过程；若没有检测到前导序列格式信息发生更新，则使用前次随机接入过程中使用的随机接入配置信息。
作为另一示例，可规定用户终端在每次随机接入过程尝试前，均重新读取广播信道中的主信息块或主信息块指示的系统信息块所承载的随机接入信道配置信息，使用读取到的配置信息发起随机接入过程。这种方式能够节省一些信令开销，但是用户侧的操作会稍微复杂一些。
实施例四
基于实施例一，作为示例，根据本发明示例性实施例的配置随机接入资源的方法还可包括：当满足第二预设条件时，更新已为基站覆盖范围内的用户终端配置的物理随机接入信道资源，并通知基站覆盖范围内的用户终端更新后的物理随机接入信道资源。
作为示例，根据本发明示例性实施例的配置随机接入资源的方法还可包括：当满足第三预设条件时，更新已为基站覆盖范围内的用户终端配置的前导序列资源池，并通知基站覆盖范围内的用户终端更新后的前导序列资源池。
考虑到用户负载的时变特征，作为优选示例，可当满足第二预设条件时，根据基站当前的负载情况，更新已为基站覆盖范围内的用户终端配置的物理随机接入信道资源。
作为优选示例，可当满足第三预设条件时，根据基站当前的负载情况，更新已为基站覆盖范围内的用户终端配置的前导序列资源池。作为示例，第二预设条件可以是到达更新周期，也可以是当前接入基站的用户终端的数量高于或低于对应的阈值。第三预设条件可以是到达更新周期，也可以是当前接入基站的用户终端的数量高于或低于对应的阈值。
进一步地，作为示例，根据本发明示例性实施例的配置随机接入资源的方法还可包括：可当更新了为基站覆盖范围内的用户终端配置的物理随机接入信道资源和/或前导序列资源池时，通知基站覆盖范围内的用户终端配置的物理随机接入信道资源和/或前导序列资源池已更新。
基于实施例二，作为示例，根据本发明示例性实施例的配置随机接入资源的方法还可包括：当任一波束满足对应的第五预设条件时，更新已为所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的物理随机接入信道资源，并通知所述任一波束覆盖范围内的用户终端更新后的物理随机接入信道资源。
作为示例，根据本发明示例性实施例的配置随机接入资源的方法还可包括：当任一波束满足对应的第六预设条件时，更新已为所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的前导序列资源池，并通知所述任一波束覆盖范围内的用户终端更新后的前导序列资源池。
作为优选示例，可当任一波束满足对应的第五预设条件时，根据所述任一波束当前的负载情况，更新已为所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的物理随机接入信道资源。
作为优选示例，可当任一波束满足对应的第六预设条件时，根据所述任一波束当前的负载情况，更新已为所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的前导序列资源池。作为示例，每一波束对应的第五预设条件，可以是到达更新周期，也可以是当前接入该波束的用户终端的数量高于或低于对应的阈值。每一波束对应的第六预设条件，可以是到达更新周期，也可以是当前接入该波束的用户终端的数量高于或低于对应的阈值。
进一步地，作为示例，可当针对任一波束更新了为所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的物理随机接入信道资源和/或前导序列资源池时，通知所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的物理随机接入信道资源和/或前导序列资源池已更新。
这里，波束当前的负载情况可主要通过波束内当前接入的用户终端的个数来衡量。
作为示例，可通过下行控制信道、下行共享信道或广播信道中的1比特信息来指示配置的物理随机接入信道资源和/或前导序列资源池已更新。
具体说来，假设系统工作于高频段，采用多波束操作以弥补路径损耗。考虑到不同波束覆盖范围内的用户负载不相同，因此随机接入时不同波束内的用户终端发起随机接入所产生冲突的概率也不相同，有必要为不同波束覆盖范围内的用户终端分配不同的前导序列资源池和/或物理随机接入信道资源。
作为示例，在步骤S40中，广播信道中的主信息块或是由主信息块指示的系统信息块中承载的随机接入配置信息中，可携带指示前导序列资源池中的前导序列的数量的信息(例如，通过信令numberOfRA-Preambles指示)，从而可通过指示前导序列资源池中的前导序列的数量的信息来通知用户终端被配置的前导序列资源池，被配置的前导序列资源池中的前导序列为前导序列索引0(即，默认的前导序列起始索引)至前导序列索引(numberOfRA-Preambles–1)所对应的前导序列。
作为示例，如果基站(或基站的任一波束)当前的负载越重，则可为基站(或所述任一波束)覆盖范围内的用户终端配置的前导序列资源池中的前导序列的数量越多；如果基站(或基站的任一波束)当前的负载越轻，则可为基站(或所述任一波束)覆盖范围内的用户终端配置的前导序列资源池中的前导序列的数量越少。
作为示例，在步骤S40中，广播信道中的主信息块或是由主信息块指示的系统信息块中承载的随机接入配置信息中，可携带指示前导序列资源池中的前导序列的数量的信息(例如，通过信令numberOfRA-Preambles指示)，和前导序列起始索引(例如，使用信令startOfRA-Preamble指示)，从而可通过指示前导序列资源池中的前导序列的数量的信息和前导序列起始索引来通知用户终端被配置的前导序列资源池，被配置的前导序列资源池中的前导序列为前导序列起始索引startOfRA-Preamble至前导序列终止索引(startOfRA-Preamble+numberOfRA-Preambles–1)所对应的前导序列。
作为优选示例，每次更新为基站(或基站的任一波束)覆盖范围内的用户终端配置的前导序列资源池中的前导序列的数量时，可同时改变前导序列资源池对应的前导序列起始索引，其中，根据前导序列资源池中的前导序列的数量和前导序列起始索引能够确定前导序列资源池中的前导序列。
通过改变前导序列起始索引能够避免相同的前导序列使用次数过多，同时能够避免在随机接入资源更新前后使用更新前的随机接入资源的用户终端和使用更新后的随机接入资源的用户终端发生冲突。
作为示例，如果基站(或基站的任一波束)当前的负载越重，则可为基站(或基站的任一波束)覆盖范围内的用户终端在相同时频资源上配置的物理随机接入信道资源越多；如果基站(或基站的任一波束)当前的负载越轻，则可为基站(或基站的任一波束)覆盖范围内的用户终端在相同时频资源上配置的物理随机接入信道资源越少。
作为示例，可通过在相同时域资源上配置越密集的物理随机接入信道和/或在相同频域资源上配置越密集的物理随机接入信道来实现在相同时频资源上配置越多的物理随机接入信道资源；通过在相同时域资源上配置越稀疏的物理随机接入信道和/或在相同频域资源上配置越稀疏的物理随机接入信道来实现在相同的时频资源上配置越少的物理随机接入信道资源。图5示出根据本发明示例性实施例的在时域上物理随机接入信道资源的不同配置方式的示例。
具体说来，当基站(或同一波束)对应的物理随机接入信道资源和/或前导序列资源池随时间发生变化时，处于变化节点前后的用户终端若没有及时读取系统信息，则可能发生随机接入信号丢失或冲突的情况。作为示例，为避免这种情况的发生，需要在物理随机接入信道资源和/或前导序列资源池随被更新时通知用户终端，令用户终端在尝试新的随机接入过程前，读取指示新的物理随机接入信道资源的信息和/或指示前导序列资源池的信息。在这种方式中，作为示例，用户在尝试随机接入过程时，可首先检测前导序列资源池以及物理随机接入信道资源是否发生改变。若检测到前导序列资源池或是物理随机接入信道资源发生改变，则可读取广播信道中主信息块或主信息块指示的系统信息块所承载的随机接入配置信息以及指示前导序列资源池的信息，用于新的随机接入过程；若没有检测到前导序列资源池或是物理随机接入信道资源发生改变，则使用前次随机接入过程中使用的随机接入配置信息以及指示前导序列资源池的信息。
作为另一示例，可规定用户终端在每次随机接入过程尝试前，均重新读取广播信道中的主信息块或主信息块指示的系统信息块所承载的指示随机接入资源池的信息以及随机接入配置信息，使用读取到的配置信息发起随机接入过程。这种方式能够节省一些信令开销，但是用户侧的操作会稍微复杂一些。
对于多波束操作系统，不同波束对应的前导序列资源池和/或物理随机接入信道资源可以不同，以适应不同波束覆盖范围内的不同负载情况。作为示例，基站可同时检测多个波束覆盖范围内的负载情况，根据负载情况动态地调整各个波束对应的物理随机接入信道配置索引和/或前导序列资源池中可用的前导序列的数量。基站可在每个基站侧发送(或接收)波束对应的同步信号块中的广播信道或是其对应的下行广播信道中的主信息块或是主信息块所指示的系统信息块中通知前导序列资源池中前导序列的数量以及物理随机接入信道资源等信息。
需要说明的是，由于不同波束所对应的物理随机接入信道资源可能不同，因此不同波束覆盖范围内的物理随机接入信道的时频位置可能并不相同。例如，负载较重的波束覆盖范围内的随机接入信道在时频资源上分布的更加密集，而负载较轻的波束覆盖范围内的随机接入信道在时频资源上分布的较为稀疏。不同波束覆盖范围内的物理随机接入信道应当使不同信道之间产生的干扰尽量小，作为示例，不同波束覆盖范围内的物理随机接入信道可采用相互正交的时间资源和/或相互正交的频率资源。
图6示出根据本发明示例性实施例的采用相互正交的时间资源的示例。如图6所示，可通过时分方式区分采用不同发射波束的同步信号块(或下行广播信道，图中未示出)所对应的物理随机接入信道。当同步信号块指示的物理随机接入信道配置采用不同的时域密度时，不同的随机接入信道不会产生干扰。
图7示出根据本发明示例性实施例的采用相互正交的频率资源的示例。如图7所示，可通过频分方式区分采用不同发射波束的同步信号块(或下行广播信道，图中未示出)所对应的物理随机接入信道。当同步信号块指示的物理随机接入信道配置采用不同的时域密度时，不同的物理随机接入信道不会产生干扰。
需要说明的是，采用时分方式或频分方式也可以用于区分不同发射波束覆盖范围内的物理随机接入信道配置。
实施例五
实施例三和实施例四中分别介绍了更新前导序列格式的方式和更新物理随机接入信道资源和/或前导序列资源池的方式。应该理解，在实际系统中，可根据无线信道传输环境和负载情况的变化，同时调整波束对应的前导序列格式、物理随机接入信道资源和前导序列资源池。
基站可根据每个波束覆盖范围内的无线通信信道环境以及负载情况，更新每个波束的物理随机接入信道配置索引以及前导序列资源池中的前导序列的个数。基站可在每个发送波束(或接收波束)相应的同步信道或是广播信道中的主信息块或主信息块指示的系统信息块中，通知该波束覆盖范围内所需要的物理随机接入信道配置索引以及指示前导序列资源池中前导序列的数量的信息。
图8示出根据本发明示例性实施例的随机接入方法的流程图。
参照图8，在步骤S50，获知当前基站配置的前导序列格式和物理随机接入信道资源两者所对应的物理随机接入信道配置索引以及指示被配置的前导序列资源池的信息。
作为示例，用户终端可根据同步信号接收强度，确定最优的同步信道(即确定基站最优的发射波束防线)，从与最优的同步信道相应的广播信道中的主信息块或主信息块指示的系统信息块中，读取物理随机接入信道配置索引以及指示前导序列资源池的信息。
在步骤S60，基于物理随机接入信道配置索引表，根据当前基站的载频范围和获知的物理随机接入信道配置索引确定对应的前导序列格式和物理随机接入信道资源。
作为示例，在所述物理随机接入信道配置索引表中，各前导序列格式分别和各自对应的物理随机接入信道配置之中的每一个构成的组合按照对应的载频范围排序，并且任一载频范围所对应的组合的物理随机接入信道配置索引按照排序依次为从0开始的连续的非负整数。
作为示例，用于表征所述前导序列格式的参数可包括：子载波间隔；循环前缀长度；前导序列长度和/或子序列重复次数，其中，子载波间隔决定子序列长度。
作为另一示例，用于表征所述前导序列格式的参数可包括：子载波间隔；循环前缀长度；前导序列长度和/或子序列重复次数；子序列长度和/或子序列内的序列重复次数，其中，子载波间隔决定子序列长度。
作为优选示例，可基于物理随机接入信道配置索引表，根据当前基站的载频范围和获知的物理随机接入信道配置索引确定对应的前导序列格式、物理随机接入信道资源和上行共享信道所使用的波形，其中，根据本发明示例性实施例的随机接入方法还可包括：根据确定的上行共享信道所使用的波形进行消息3的发送。
在步骤S70，根据指示被配置的前导序列资源池的信息确定对应的前导序列资源池，并从确定的前导序列资源池中以等概率随机选择前导序列。
在步骤S80，根据确定的前导序列格式基于选择的前导序列生成随机接入信号。
在步骤S90，根据确定的物理随机接入信道资源发送生成的随机接入信号。
作为示例，根据本发明示例性实施例的随机接入方法还可包括：在步骤S90之后，当确定本次随机接入失败后开始新的随机接入过程时，确定当前基站是否已更新配置的前导序列格式、物理随机接入信道资源和前导序列资源池之中的至少一项；当确定当前基站已更新了已配置的前导序列格式、物理随机接入信道资源和前导序列资源池之中的至少一项时，返回执行步骤S50。
作为示例，可根据当前基站通知的指示已更新配置的前导序列格式、物理随机接入信道资源和前导序列资源池之中的至少一项的信息来确定当前基站是否已更新配置的前导序列格式、物理随机接入信道资源和前导序列资源池之中的至少一项。
作为另一示例，根据本发明示例性实施例的随机接入方法还可包括：在步骤S90之后，当确定本次随机接入失败后开始新的随机接入过程时，返回执行步骤S50。
应该理解，根据本发明示例性实施例的随机接入方法的具体实现方式可参照结合图1-图7描述的相关具体实现方式来实现，在此不再赘述。
图9示出根据本发明示例性实施例的配置随机接入资源的装置的框图。如图9所示，根据本发明示例性实施例的配置随机接入资源的装置包括：前导序列格式配置单元10、信道资源配置单元20、资源池配置单元30和通知单元40。
前导序列格式配置单元10用于根据基站的载频范围，为基站覆盖范围内的用户终端配置前导序列格式。
作为示例，前导序列格式配置单元10可根据基站的载频范围、覆盖需求和对抗多径时延扩展的需求，为基站覆盖范围内的用户终端配置前导序列格式。
作为示例，用于表征前导序列格式的参数可包括：子载波间隔；循环前缀长度；前导序列长度和/或子序列重复次数，其中，子载波间隔决定子序列长度。
作为另一示例，用于表征前导序列格式的参数可包括：子载波间隔；循环前缀长度；前导序列长度和/或子序列重复次数；子序列长度和/或子序列内的序列重复次数，其中，子载波间隔决定子序列长度。
信道资源配置单元20用于为基站覆盖范围内的用户终端配置物理随机接入信道资源。
作为示例，信道资源配置单元20可根据基站的负载情况，为基站覆盖范围内的用户终端配置物理随机接入信道资源。
资源池配置单元30用于为基站覆盖范围内的用户终端配置前导序列资源池。
作为示例，资源池配置单元30可根据基站的负载情况，为基站覆盖范围内的用户终端配置前导序列资源池。
通知单元40用于通知基站覆盖范围内的用户终端被配置的前导序列格式、物理随机接入信道资源和前导序列资源池。
作为示例，通知单元40可通知用户终端被配置的前导序列格式在前导序列格式索引表中所对应的前导序列格式索引，其中，在所述前导序列格式索引表中，各前导序列格式按照子载波间隔的大小排序，并且按照排序各前导序列格式的前导序列格式索引依次为从0开始的连续的非负整数。
作为另一示例，通知单元40可通知用户终端被配置的前导序列格式在前导序列格式索引表中所对应的前导序列格式索引，其中，在所述前导序列格式索引表中，各前导序列格式分别和各自对应的上行共享信道所使用的波形之中的每一个构成的组合的索引依次为从0开始的连续的非负整数。
作为另一示例，通知单元40可通知用户终端被配置的前导序列格式和物理随机接入信道资源两者在物理随机接入信道配置索引表中所对应的物理随机接入信道配置索引，其中，在所述物理随机接入信道配置索引表中，各前导序列格式分别和各自对应的物理随机接入信道配置之中的每一个构成的组合按照对应的载频范围排序，并且任一载频范围所对应的组合的物理随机接入信道配置索引按照排序依次为从0开始的连续的非负整数。
作为另一示例，通知单元40可通知用户终端针对所述基站的可用物理随机接入信道配置索引表，以及被配置的前导序列格式和物理随机接入信道资源两者在所述可用物理随机接入信道配置索引表中所对应的索引，其中，在所述可用物理随机接入信道配置索引表中，基站可用的各前导序列格式分别和各自对应的物理随机接入信道配置之中的每一个构成的组合的索引依次为从0开始的连续的非负整数。
作为另一示例，通知单元40可通知用户终端被配置的前导序列资源池中的前导序列的数量和被配置的前导序列资源池的前导序列起始索引，其中，根据前导序列资源池中的前导序列的数量和前导序列起始索引能够确定前导序列资源池中的前导序列。
作为示例，前导序列格式配置单元10还可当满足第一预设条件时，更新已为基站覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式，其中，通知单元40通知基站覆盖范围内的用户终端更新后的前导序列格式。
作为优选示例，前导序列格式配置单元10可当满足第一预设条件时，根据指示当前预定时间段内的基站覆盖范围内的无线信道环境的信息，更新已为基站覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式。
作为示例，通知单元40还可当更新了为基站覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式时，通知基站覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式已更新。
作为另一示例，信道资源配置单元20还可当满足第二预设条件时，更新已为基站覆盖范围内的用户终端配置的物理随机接入信道资源，其中，通知单元40通知基站覆盖范围内的用户终端更新后的物理随机接入信道资源。
作为优选示例，信道资源配置单元20可当满足第二预设条件时，根据基站当前的负载情况，更新已为基站覆盖范围内的用户终端配置的物理随机接入信道资源。
作为另一示例，资源池配置单元30还可当满足第三预设条件时，更新已为基站覆盖范围内的用户终端配置的前导序列资源池，其中，通知单元40通知基站覆盖范围内的用户终端更新后的前导序列资源池。
作为优选示例，资源池配置单元30可当满足第三预设条件时，根据基站当前的负载情况，更新已为基站覆盖范围内的用户终端配置的前导序列资源池。
作为示例，通知单元40还可当更新了为基站覆盖范围内的用户终端配置的物理随机接入信道资源和/或前导序列资源池时，通知基站覆盖范围内的用户终端配置的物理随机接入信道资源和/或前导序列资源池已更新。
作为示例，前导序列格式配置单元10可针对基站采用的波束之中的每一波束，根据所述每一波束的覆盖需求、对抗多径时延扩展的需求以及基站的载频范围，为所述每一波束覆盖范围内的用户终端配置前导序列格式；信道资源配置单元20可针对所述每一波束，为所述每一波束覆盖范围内的用户终端配置物理随机接入信道资源；资源池配置单元30可针对所述每一波束，为所述每一波束覆盖范围内的用户终端配置前导序列资源池。
作为另一示例，信道资源配置单元20可针对所述每一波束，根据所述每一波束的负载情况为所述每一波束覆盖范围内的用户终端配置物理随机接入信道资源。
作为另一示例，资源池配置单元30可针对所述每一波束，根据所述每一波束的负载情况为所述每一波束覆盖范围内的用户终端配置前导序列资源池。
作为示例，前导序列格式配置单元10还可当任一波束满足对应的第四预设条件时，更新已为所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式，其中，通知单元通知40所述任一波束覆盖范围内的用户终端更新后的前导序列格式。
作为优选示例，前导序列格式配置单元10可当任一波束满足对应的第四预设条件时，根据指示当前预定时间段内的所述任一波束覆盖范围内的无线信道环境的信息，更新已为所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式。
作为示例，指示当前预定时间段内的覆盖范围内的无线信道环境的信息可以是通过对当前预定时间段内的覆盖范围内的已接入用户终端反馈的信道状态信息和/或上行信道测量结果进行统计得到的。
作为示例，指示当前预定时间段内的覆盖范围内的无线信道环境的信息可包括以下项之中的至少一项：根据当前预定时间段内的上行信道测量结果得到的最大上行信道时延扩展；根据当前预定时间段内的上行信道测量结果或用户终端反馈的测量汇报得到的最大路径损耗；根据当前预定时间段内的上行信道测量结果得到的最大多普勒频移或当前预定时间段内的用户终端反馈的测量汇报中的用户终端移动性信息；根据当前预定时间段内的上行信道测量结果或用户终端反馈的测量汇报得到的最大链路预算。
作为示例，前导序列格式配置单元10可通过以下方式之中的至少一项来更新已为用户终端配置的前导序列格式：如果已配置的前导序列格式中的循环前缀长度不能满足所述最大上行信道时延扩展，则将已配置的前导序列格式更新为能够满足所述最大上行信道时延扩展的前导序列格式；如果比已配置的前导序列格式中的循环前缀长度更短的循环前缀长度能够满足所述最大上行信道时延扩展，则将已配置的前导序列格式更新为所述更短的循环前缀长度所对应的前导序列格式；如果所述最大路径损耗大于已配置的前导序列格式所支持的路径损耗，则将已配置的前导序列格式更新为能够支持所述最大路径损耗的前导序列格式；如果已配置的前导序列格式不能满足根据所述最大多普勒频移或所述用户终端移动性信息所确定的最大用户终端移动速度，则将已配置的前导序列格式更新为能够满足所述最大用户终端移动速度的前导序列格式；如果比已配置的前导序列格式中的子载波间隔更小的子载波间隔能够满足根据所述最大多普勒频移或所述用户终端移动性信息所确定的最大用户终端移动速度，则将已配置的前导序列格式更新为所述更小的子载波间隔所对应的前导序列格式；如果所述最大链路预算大于已配置的前导序列格式所支持的链路预算，则将已配置的前导序列格式更新为能够满足所述最大链路预算的前导序列格式；如果比已配置的前导序列格式中的前导序列长度更短的前导序列长度和/或比已配置的前导序列格式中的子序列重复次数更少的子序列重复次数能够满足所述最大链路预算，则将已配置的前导序列格式更新为所述更短的前导序列长度和/或所述更少的子序列重复次数所对应的前导序列格式；如果比已配置的前导序列格式中的子序列长度更短的子序列长度和/或比已配置的前导序列格式中的子序列内的序列重复次数更少的子序列内的序列重复次数能够满足所述最大链路预算，则将已配置的前导序列格式更新为所述更短的子序列长度和/或所述更少的子序列内的序列重复次数所对应的前导序列格式。
作为示例，通知单元40还可当针对任一波束更新了为所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式时，通知所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式已更新。
作为示例，信道资源配置单元20还可当任一波束满足对应的第五预设条件时，更新已为所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的物理随机接入信道资源，其中，通知单元40可通知所述任一波束覆盖范围内的用户终端更新后的物理随机接入信道资源。
作为优选示例，信道资源配置单元20可当任一波束满足对应的第五预设条件时，根据所述任一波束当前的负载情况，更新已为所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的物理随机接入信道资源。
作为另一示例，资源池配置单元30还可当任一波束满足对应的第六预设条件时，更新已为所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的前导序列资源池，其中，通知单元40可通知所述任一波束覆盖范围内的用户终端更新后的前导序列资源池。
作为优选示例，资源池配置单元30可当任一波束满足对应的第六预设条件时，根据所述任一波束当前的负载情况，更新已为所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的前导序列资源池。
作为示例，如果当前的负载越重，则资源池配置单元30可为覆盖范围内的用户终端配置的前导序列资源池中的前导序列的数量越多；如果当前的负载越轻，则资源池配置单元30可为覆盖范围内的用户终端配置的前导序列资源池中的前导序列的数量越少。
作为示例，资源池配置单元30每次更新为覆盖范围内的用户终端配置的前导序列资源池中的前导序列的数量时，可同时改变前导序列资源池对应的前导序列起始索引，其中，根据前导序列资源池中的前导序列的数量和前导序列起始索引能够确定前导序列资源池中的前导序列。
作为示例，如果当前的负载越重，则信道资源配置单元20可为覆盖范围内的用户终端在相同时频资源上配置的物理随机接入信道资源越多；如果当前的负载越轻，则信道资源配置单元20可为覆盖范围内的用户终端在相同时频资源上配置的物理随机接入信道资源越少。
作为示例，信道资源配置单元20可通过在相同时域资源上配置越密集的物理随机接入信道和/或在相同频域资源上配置越密集的物理随机接入信道来实现在相同时频资源上配置越多的物理随机接入信道资源；通过在相同时域资源上配置越稀疏的物理随机接入信道和/或在相同频域资源上配置越稀疏的物理随机接入信道来实现在相同时频资源上配置越少的物理随机接入信道资源。
作为示例，通知单元40还可当针对任一波束更新了为所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的物理随机接入信道资源和/或前导序列资源池时，通知所述任一波束覆盖范围内的用户终端配置的物理随机接入信道资源和/或前导序列资源池已更新。
作为示例，不同波束覆盖范围内的物理随机接入信道可采用相互正交的时间资源和/或相互正交的频率资源。
应该理解，根据本发明示例性实施例的配置随机接入资源的装置的具体实现方式可参照结合图1-图7描述的相关具体实现方式来实现，在此不再赘述。
图10示出根据本发明示例性实施例的随机接入装置的框图。如图9所示，根据本发明示例性实施例的随机接入装置包括：随机接入配置获知单元50、配置确定单元60、前导序列获取单元70、随机接入信号生成单元80和随机信号发送单元90。
具体说来，随机接入配置获知单元50用于获知当前基站配置的前导序列格式和物理随机接入信道资源两者所对应的物理随机接入信道配置索引以及指示被配置的前导序列资源池的信息。
配置确定单元60用于基于物理随机接入信道配置索引表，根据获知的载频范围和物理随机接入信道配置索引确定对应的前导序列格式和物理随机接入信道资源。
作为示例，在所述物理随机接入信道配置索引表中，各前导序列格式分别和各自对应的物理随机接入信道配置之中的每一个构成的组合按照对应的载频范围排序，并且任一载频范围所对应的组合的物理随机接入信道配置索引按照排序依次为从0开始的连续的非负整数。
作为示例，用于表征所述前导序列格式的参数可包括：子载波间隔；循环前缀长度；前导序列长度和/或子序列重复次数，其中，子载波间隔决定子序列长度。
作为另一示例，用于表征所述前导序列格式的参数可包括：子载波间隔；循环前缀长度；前导序列长度和/或子序列重复次数；子序列长度和/或子序列内的序列重复次数，其中，子载波间隔决定子序列长度。
作为优选示例，配置确定单元60可基于物理随机接入信道配置索引表，根据当前基站的载频范围和获知的物理随机接入信道配置索引确定对应的前导序列格式、物理随机接入信道资源和上行共享信道所使用的波形，其中，根据本发明示例性实施例的随机接入装置还可包括：发送单元(未示出)，根据确定的上行共享信道所使用的波形进行消息3的发送。
前导序列获取单元70用于根据指示被配置的前导序列资源池的信息确定对应的前导序列资源池，并从确定的前导序列资源池中以等概率随机选择前导序列。
随机接入信号生成单元80用于根据确定的前导序列格式基于选择的前导序列生成随机接入信号。
随机信号发送单元90用于根据确定的物理随机接入信道资源发送生成的随机接入信号。
作为示例，根据本发明示例性实施例的随机接入装置还可包括：确定单元(未示出)。
在一个示例中，确定单元用于当确定本次随机接入失败后开始新的随机接入过程时，确定当前基站是否已更新配置的前导序列格式、物理随机接入信道资源和前导序列资源池之中的至少一项，其中，当确定当前基站已更新了已配置的前导序列格式、物理随机接入信道资源和前导序列资源池之中的至少一项时，返回随机接入配置获知单元50重新获知基站配置的前导序列格式和物理随机接入信道资源两者所对应的物理随机接入信道配置索引以及指示被配置的前导序列资源池的信息。
作为示例，确定单元可根据当前基站通知的指示已更新配置的前导序列格式、物理随机接入信道资源和前导序列资源池之中的至少一项的信息来确定当前基站是否已更新配置的前导序列格式、物理随机接入信道资源和前导序列资源池之中的至少一项。
在另一个示例中，确定单元用于当确定本次随机接入失败后开始新的随机接入过程时，返回随机接入配置获知单元50重新获知基站配置的前导序列格式和物理随机接入信道资源两者所对应的物理随机接入信道配置索引以及指示被配置的前导序列资源池的信息。
应该理解，根据本发明示例性实施例的随机接入装置的具体实现方式可上述相关具体实现方式来实现，在此不再赘述。
根据本发明示例性实施例的配置随机接入资源的方法和装置、随机接入方法和装置，提供了适合不同工作频段的前导序列格式以满足5G系统中高频段和低频段对于随机接入过程的需求，并且还能够提供更为精细的覆盖能力支持，此外还能够根据无线信道环境和负载情况动态更新已配置的前导序列格式、物理随机接入信道资源和前导序列资源池，从而提高系统的运行效率，为多波束操作系统提供了更为灵活、更能够适应不同场景和不同信道条件的随机接入前导序列和随机接入信道的配置。
此外，应该理解，根据本发明示例性实施例的配置随机接入资源的装置和随机接入装置中的各个单元可被实现硬件组件和/或软件组件。本领域技术人员根据限定的各个单元所执行的处理，可以例如使用现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)来实现各个单元。
此外，根据本发明示例性实施例的配置随机接入资源的方法和随机接入方法可以被实现为计算机可读记录介质中的计算机代码。本领域技术人员可以根据对上述方法的描述来实现所述计算机代码。当所述计算机代码在计算机中被执行时实现本发明的上述方法。
虽然已表示和描述了本发明的一些示例性实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改。
Claims (14)
1.一种配置随机接入资源的方法，包括：
(A)根据基站的载频范围，为基站覆盖范围内的用户终端配置前导序列格式；
(B)为基站覆盖范围内的用户终端配置物理随机接入信道资源；
(C)为基站覆盖范围内的用户终端配置前导序列资源池；
(D)通知基站覆盖范围内的用户终端被配置的前导序列格式、物理随机接入信道资源和前导序列资源池。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，
用于表征前导序列格式的参数包括：子载波间隔；循环前缀长度；前导序列长度和/或子序列重复次数，其中，子载波间隔决定子序列长度；
或者，用于表征前导序列格式的参数包括：子载波间隔；循环前缀长度；前导序列长度和/或子序列重复次数；子序列长度和/或子序列内的序列重复次数，其中，子载波间隔决定子序列长度。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，通知用户终端被配置的前导序列格式的步骤包括：
通知用户终端被配置的前导序列格式在前导序列格式索引表中所对应的前导序列格式索引，其中，所述前导序列格式索引表中包括子载波间隔，在所述前导序列格式索引表中，各前导序列格式的前导序列格式索引依次为从0开始的连续的非负整数；和/或，
通知用户终端被配置的前导序列格式在前导序列格式索引表中所对应的前导序列格式索引，其中，在所述前导序列格式索引表中，各前导序列格式分别和各自对应的上行共享信道所使用的波形之中的每一个构成的组合的索引依次为从0开始的连续的非负整数。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(A)包括：根据基站的载频范围、覆盖需求和对抗多径时延扩展的需求，为基站覆盖范围内的用户终端配置前导序列格式；和/或
步骤(B)包括：根据基站的负载情况，为基站覆盖范围内的用户终端配置物理随机接入信道资源；和/或
步骤(C)包括：根据基站的负载情况，为基站覆盖范围内的用户终端配置前导序列资源池。
5.根据权利要求1或4所述的方法，还包括：
当满足第一预设条件时，更新已为基站覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式，并通知基站覆盖范围内的用户终端更新后的前导序列格式；和/或
当满足第二预设条件时，根据基站当前的负载情况，更新已为基站覆盖范围内的用户终端配置的物理随机接入信道资源，并通知基站覆盖范围内的用户终端更新后的物理随机接入信道资源；和/或
当满足第三预设条件时，根据基站当前的负载情况，更新已为基站覆盖范围内的用户终端配置的前导序列资源池，并通知基站覆盖范围内的用户终端更新后的前导序列资源池，
其中，当满足第一预设条件时，根据指示当前预定时间段内的基站覆盖范围内的无线信道环境的信息，更新已为基站覆盖范围内的用户终端配置的前导序列格式，其中，指示当前预定时间段内的覆盖范围内的无线信道环境的信息是通过对当前预定时间段内的覆盖范围内的已接入用户终端反馈的信道状态信息和/或上行信道测量结果进行统计得到的，
其中，如果当前的负载越重，则为覆盖范围内的用户终端配置的前导序列资源池中的前导序列的数量越多；如果当前的负载越轻，则为覆盖范围内的用户终端配置的前导序列资源池中的前导序列的数量越少，
其中，如果当前的负载越重，则为覆盖范围内的用户终端在相同时频资源上配置的物理随机接入信道资源越多；如果当前的负载越轻，则为覆盖范围内的用户终端在相同时频资源上配置的物理随机接入信道资源越少。
6.一种随机接入方法，包括：
(A)获知当前基站配置的前导序列格式和物理随机接入信道资源两者所对应的物理随机接入信道配置索引以及指示被配置的前导序列资源池的信息；
(B)基于物理随机接入信道配置索引表，根据当前基站的载频范围和获知的物理随机接入信道配置索引确定对应的前导序列格式和物理随机接入信道资源；
(C)根据指示被配置的前导序列资源池的信息确定对应的前导序列资源池，并从确定的前导序列资源池中以等概率随机选择前导序列；
(D)根据确定的前导序列格式基于选择的前导序列生成随机接入信号；
(E)根据确定的物理随机接入信道资源发送生成的随机接入信号。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，在所述物理随机接入信道配置索引表中，各前导序列格式分别和各自对应的物理随机接入信道配置之中的每一个构成的组合按照对应的载频范围排序，并且任一载频范围所对应的组合的物理随机接入信道配置索引按照排序依次为从0开始的连续的非负整数。
8.根据权利要求6所述的方法，还包括：
在步骤(E)之后，当确定本次随机接入失败后开始新的随机接入过程时，确定当前基站是否已更新配置的前导序列格式、物理随机接入信道资源和前导序列资源池之中的至少一项；
当确定当前基站已更新了已配置的前导序列格式、物理随机接入信道资源和前导序列资源池之中的至少一项时，返回执行步骤(A)。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，
根据当前基站通知的指示已更新配置的前导序列格式、物理随机接入信道资源和前导序列资源池之中的至少一项的信息来确定当前基站是否已更新配置的前导序列格式、物理随机接入信道资源和前导序列资源池之中的至少一项。
10.根据权利要求6所述的方法，还包括：
在步骤(E)之后，当确定本次随机接入失败后开始新的随机接入过程时，返回执行步骤(A)。
11.根据权利要求6所述的方法，其中，
用于表征所述前导序列格式的参数包括：子载波间隔；循环前缀长度；前导序列长度和/或子序列重复次数，其中，子载波间隔决定子序列长度；
或者，用于表征所述前导序列格式的参数包括：子载波间隔；循环前缀长度；前导序列长度和/或子序列重复次数；子序列长度和/或子序列内的序列重复次数，其中，子载波间隔决定子序列长度。
12.根据权利要求6所述的方法，其中，步骤(B)包括：
基于物理随机接入信道配置索引表，根据当前基站的载频范围和获知的物理随机接入信道配置索引确定对应的前导序列格式、物理随机接入信道资源和上行共享信道所使用的波形，
其中，所述方法还包括：根据确定的上行共享信道所使用的波形进行消息3的发送。
13.一种配置随机接入资源的装置，包括：
前导序列格式配置单元，根据基站的载频范围，为基站覆盖范围内的用户终端配置前导序列格式；
信道资源配置单元，为基站覆盖范围内的用户终端配置物理随机接入信道资源；
资源池配置单元，为基站覆盖范围内的用户终端配置前导序列资源池；
通知单元，通知基站覆盖范围内的用户终端被配置的前导序列格式、物理随机接入信道资源和前导序列资源池。
14.一种随机接入装置，包括：
随机接入配置获知单元，获知基站配置的前导序列格式和物理随机接入信道资源两者所对应的物理随机接入信道配置索引以及指示被配置的前导序列资源池的信息；
配置确定单元，基于物理随机接入信道配置索引表，根据当前基站的载频范围和获知的物理随机接入信道配置索引确定对应的前导序列格式和物理随机接入信道资源；
前导序列获取单元，根据指示被配置的前导序列资源池的信息确定对应的前导序列资源池，并从确定的前导序列资源池中以等概率随机选择前导序列；
随机接入信号生成单元，根据确定的前导序列格式基于选择的前导序列生成随机接入信号；
随机信号发送单元，根据确定的物理随机接入信道资源发送生成的随机接入信号。
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