CN108811173A - 随机接入方法、基站设备及用户设备 - Google Patents

随机接入方法、基站设备及用户设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种随机接入方法、基站设备及用户设备，其中，一种随机接入方法包括：基站配置时频资源与前导序列，并发送配置的时频资源与前导序列；基于时频资源，检测前导序列；当检测到前导序列时，发送随机接入响应。本发明所提供的方法能够提供更多的接入机会，显著降低接入延时，对于一些需要快速接入的场景，本发明能够提供更低的接入延时，从而确保业务的延时需求得到满足，提高用户的使用体验，并提高网络的整体性能。

Description

随机接入方法、基站设备及用户设备
技术领域
本发明涉及移动通信领域，具体而言，本发明涉及随机接入方法、基站设备及用户设备。
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，连接设备数将更加惊人。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-R M.[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。
随机接入过程是系统内用户设备与基站建立连接的重要途径。LTE中，随机接入过程分为基于竞争的与基于非竞争的两种类型。其中，基于竞争的随机接入过程由四步组成，如图1所示。第一步中，用户从前导序列资源池中随机选择一个前导序列，发送给基站。基站对接收信号进行相关性检测，从而识别出用户所发送的前导序列；第二步中，基站向用户发送随机接入响应(Random Access Response，RAR)，包含随机接入前导序列标识符、根据用户与基站间时延估计所确定的定时提前指令、临时小区无线网络临时标识(Cell-RadioNetwork Temporary Identifier，C-RNTI)，以及为用户下次上行传输所分配的时频资源；第三步中，用户根据RAR中的信息，向基站发送第三条消息(Msg3)。Msg3中包含用户设备标识以及RRC链接请求等信息，其中，该用户设备标识是用户唯一的，用于解决冲突；第四步中，基站向用户发送冲突解决标识，包含了冲突解决中胜出的用户的用户设备标识。用户在检测出自己的标识后，将临时C-RNTI升级为C-RNTI，并向基站发送ACK信号，完成随机接入过程，并等待基站的调度。否则，用户将在一段延时后开始新的随机接入过程。
对于基于非竞争的随机接入过程，由于基站已知用户标识，可以为用户分配前导序列。因此用户在发送前导序列时，不需要随机选择序列，而会使用分配好的前导序列。基站在检测到分配好的前导序列后，会发送相应随机接入响应，包括定时提前以及上行资源分配等信息。用户接收到随机接入响应后，认为已完成上行同步，等待基站的进一步调度。因此，基于非竞争的随机接入过程仅包含两个步骤：步骤一为发送前导序列；步骤二为随机接入响应的发送。基于非竞争的随机接入过程用于小区切换，下行数据到达等过程。
在5G的一些应用场景中，需要快速的进行接入过程，例如，进行快速的小区切换，其切换延时需求远小于LTE中的切换延时需求。在这些场景中，仍然采用用于随机接入的物理随机接入信道，将会造成延时的增大，甚至无法满足延时需求。因此针对这类场景，需要采用新的设计来降低免竞争随机接入过程的延时。
现有的免竞争随机接入需要与基于竞争的随机接入过程共用随机接入信道时频资源。考虑到随机接入信道时频资源以周期性形式分布，使用随机接入信道时频资源进行免竞争随机接入时。这种配置方式并不适用于具有较高延时需求的接入场景，例如连接态下的快速切换等。
综上所述，为了满足具有较高延时需求的接入场景，有必要提出有效解决随机接入过程中延时较大的技术方案，以降低免竞争随机接入过程的接入延时，最终达到在UE侧为用户提供更低的接入延时和更好的接入体验的目的。
发明内容
为了解决现有技术中，在基于免竞争随机接入过程中接入延时较大，导致无法满足延时需求的问题。
本发明实施例提供了一种随机接入的方法，包括：
基站配置时频资源与前导序列，并发送时频资源配置信息与前导序列配置信息；
基于所述时频资源，检测所述前导序列；
当检测到所述前导序列时，发送随机接入响应。
本发明实施例还提供了一种随机接入的方法，包括：
接收基站配置的时频资源及前导序列；
基于所述时频资源及所述前导序列，进行相应前导序列的发送；
成功接收到基站发送的与所述前导序列相对应的随机接入响应时，确定随机接入过程结束。
本发明实施例还提供了一种用于随机接入的基站设备，包括：
配置模块，用于配置时频资源与前导序列，并发送时频资源配置信息与前导序列配置信息；
检测模块，用于基于所述时频资源，检测所述前导序列；
第一发送模块，用于当检测到所述前导序列时，发送随机接入响应。
本发明实施例还提供了一种用于随机接入的用户设备，包括：
接收模块，用于接收基站配置的时频资源及前导序列；
第二发送模块，用于基于所述时频资源及所述前导序列，进行相应前导序列的发送；
确定模块，用于成功接收到所述基站发送的与所述前导序列相对应的随机接入响应时，确定随机接入过程结束。
本发明的第一个实施例，基站设备通过为用户设备分配专用时频资源的方式，使得用户在某些具有较高延时需求的接入场景下，可以直接通过专用时频资源及专用前导序列进行快速的随机接入，而不需要使用随机接入信道时频资源进行随机接入，从而极大降低随机接入过程的接入延时，从而确保业务的延时需求得到满足，提高用户的使用体验，并提高网络的整体性能。
本发明的第二实施例中，基站不仅为用户设备分配专用时频资源及专用前导序列，以便用户在某些具有较高延时需求的接入场景下，进行快速的随机接入，而且还分配随机接入信道时频资源与随机接入前导序列，确保了用户设备在无法使用专用时频资源及专用前导序列发起随机接入时，继续使用随机接入信道时频资源与随机接入前导序列发起随机接入，从而为用户设备提供更多的接入机会，确保业务需求得到满足。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为现有技术中基于竞争的随机接入方法的流程示意图；
图2为本发明第一实施例提供的一种随机接入方法的流程图；
图3为本发明第一实施例提供的分配一个专用时频资源的分配示意图；
图4为本发明第一实施例提供的分配一组专用时频资源的分配示意图；
图5为本发明第一实施例提供的频域上均匀间隔配置专用时频资源的示意图；
图6为本发明第一实施例提供的时频与频域上均匀间隔配置专用时频资源的示意图；
图7为本发明第一实施例提供的多波束操作下专用时频资源示意图；
图8为本发明第二实施例提供的基站侧的处理流程示意图；
图9为本发明第二实施例提供的信道时频资源的配置方式示意图；
图10为本发明第二实施例提供的专用时频资源与随机接入信道时频资源的配置方式示意图；
图11为本发明第三实施例提供的一种可能的专用时频资源分布示意图；
图12为本发明第三实施例提供的另一种可能的专用时频资源分布示意图；
图13为本发明第三实施例提供的又一种可能的专用时频资源分布示意图；
图14为本发明第三实施例提供的一种专用时频资源配置结构示意图；
图15为本发明第四实施例提供的一种可能的时频资源配置方式示意图；
图16为本发明第五实施例提供的一种随机接入方法的流程图；
图17为本发明第五实施例提供的用户设备侧的处理流程示意图；
图18为本发明第五实施例提供的接入信道时频资源的选择示意图；
图19为本发明第五实施例提供的用户设备进行随机接入重新尝试的示意图；
图20为本发明第六实施例提供的下行信号与专用随机接入资源间的对应关系示意图；
图21为本发明第七实施例提供的一种用于随机接入的基站设备的结构示意图；
图22为本发明第八实施例提供的一种用于随机接入的用户设备的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
图2为本发明第一实施例的一种随机接入方法的流程示意图。
步骤210：基站配置时频资源与前导序列，并发送配置的时频资源与前导序列；步骤220：基于时频资源，检测前导序列；步骤230：当检测到前导序列时，发送随机接入响应。
优选地，在步骤210中，基站配置非周期性的时频资源。
优选地，当基站配置非周期性的时频资源时，基站配置非周期性的一个或一组时频资源。
优选地，基站配置非周期性的时频资源，且配置的时频资源为一组时，包括：根据复用方式，确定时频资源的时域索引与频域索引；所述复用方式包括频分复用方式及时分复用方式中的至少一项。
更优选地，当复用方式为频分复用方式，确定时频资源的时域索引与频域索引，包括：通过第二预定时间单元，确定时频资源的时域索引；所述第二预定时间单元包括当前时间单元后的第km个时间单元或所述第km个时间单元后的首个可用时间单元，km为正整数，所述时间单元km包括以下任一项：子帧、时隙、迷你时隙、符号；基于信道时频资源在频域上的规则分布，通过确定频域上首个时频资源的物理资源块索引、相邻两个时频资源的频域间隔及时频资源的个数，以确定时频资源的频域索引；或，根据比特地图的方式，确定时频资源的频域索引；或，通过直接指定的方式，确定时频资源的频域索引。
更优选地，当复用方式为时分复用方式时，上述确定专用时频资源的时域索引与频域索引，包括：基于预先配置的信道时频资源，通过直接指定的方式，确定时频资源的频域索引；基于信道时频资源在时域上的规则分布，通过确定时域上首个时频资源的位置、相邻两个时频资源的时域间隔及时频资源的个数，以确定时频资源的时域索引；或，通过直接指定的方式，确定时频资源的时域索引。
更优选地，当复用方式为时分复用方式与频分复用方式相结合，确定时频资源的时域索引与频域索引，包括：基于信道时频资源在时域与频域上的规则分布，通过确定频域上首个时频资源的位置、相邻两个时频资源的频域间隔及时频资源的个数，以确定时频资源的频域索引；通过确定时域上首个时频资源的位置、相邻两个时频资源的时域间隔及时频资源的个数，以确定时频资源的时域索引。
优选地，基站配置非周期性的时频资源，包括：通过第一预定时间单元，确定时频资源的时域索引；通过物理资源块的相关信息，确定时频资源的频域索引；第一预定时间单元包括预定的以下任一项：子帧、时隙、迷你时隙、符号；第一预定时间单元还包括当前时间单元后的第kn个时间单元或该第kn个时间单元后的首个可用时间单元，kn为正整数；物理资源块的相关信息包括以下任一项：物理资源块的索引、相对于上行带宽中心偏移的物理资源块个数、相对于上行带宽边缘偏移的物理资源块个数。
优选地，基站配置非周期性的时频资源，包括：将上行带宽的可用物理资源块，按照时间索引优先或频率索引优先的方式依次排序，并添加相应的时域索引与频域索引；其中，上行带宽包括全部上行带宽及分配给相应用户设备的上行带宽中的任一项。
优选地，基站配置非周期性的时频资源，包括：通过直接指定物理资源块索引或根据比特地图的方式，确定时频资源的频域索引。
需要说明的是，上文出现的时频资源是为了满足一些需要快速接入的场景，例如快速小区切换，或是正在接收低延时高可靠业务的用户设备，而专门设计的一种提供更低的接入延时的时频资源及前导序列，该时频资源及前导序列，与传统意义上的随机接入信道时频资源(例如第四代移动通信4G中的随机接入信道时频资源)及前导序列不同，为了与传统意义上的随机接入信道时频资源及前导序列进行区分，在本实施例的下述部分，将均以专用时频资源及专用前导序列为例，指示上文中出现的时频资源与前导序列。
下面将结合具体系统介绍一种专用时频资源的配置方式，其中，系统可以采用多波束操作，例如系统工作于高频段，需要波束赋形增益弥补较大的路径损耗，系统也可以采用单波束操作，例如采用全向天线在较大的角度内提供覆盖。
本第一实施例中，在分配用于快速接入的专用时频资源时，基站以非周期方式分配，且当基站非周期性的配置专用时频资源时，基站单次配置一个专用时频资源或单次配置一组专用时频资源，当单次配置一个专用时频资源时，专用时频资源的分配示意图如图3所示，当单次配置一组专用时频资源时，专用时频资源的分配示意图如图4所示。
如图3所示，用于随机接入的随机接入信道时频资源在时域上周期性分布，由于随机接入信道时频资源周期较长，无法满足一些快速接入场景的需求，当产生这类需求时，基站将为用户设备分配专用时频资源，用于用户设备进行快速接入，在这种种情况下，基站需要配置专用时频资源并通知用户设备。
优选地，专用时频资源的配置和通知方式可采用如下方式：a.分别通知专用时频资源的时域索引和频域索引，其中，时域索引可用所在无线帧的子帧索引，或是所在子帧的时隙索引，或是所在时隙的符号索引，另一种时域索引的配置方式为，配置用户设备在当前子帧后第k1个子帧为用于快速接入的专用时频资源起始位置，并通知参数k1，且k1为正整数；或是配置用户设备在当前符号后第k2个符号为用于快速接入的专用时频资源起始位置，并通知参数k2，且k2为正整数；频域索引可用物理资源块的索引表征，或是使用相对于上行带宽的中心或是带宽边缘(例如首个PRB)的偏移PRB个数表征，同时，上述时域索引和频域索引均通过物理下行控制信道进行通知。
优选地，专用时频资源的配置和通知方式可采用如下方式：b.将上行可用PRB按照时间索引优先或是频率索引优先的方式排序并添加相应索引，在配置专用时频资源时，为用户设备通知该时频索引与频域索引，上述为PRB排序的方式可以通过在全部可用上行带宽进行，或是在分配给相应用户设备的带宽上进行，同时，上述时域索引和频域索引均通过物理下行控制信道进行通知。
优选地，专用时频资源的配置和通知方式可采用如下方式：c.预先规定时序，同时配置频率资源。例如，配置频率资源时，可用物理资源块索引进行通知，或是通过比特地图(bit-map)的方式进行通知，上述频率资源的配置通知通过物理下行控制信道进行通知。
如图4所示，基站为需要快速接入的用户设备分配一组专用时频资源，该组专用时频资源可以通过时分方式或是频分方式区分，图4所示示例为时分方式区分，用户设备接收到专用时频资源组的配置信息后，以等概率随机选择一个专用时频资源进行前导序列的发送。
优选地，采用方式a进行一组专用时频资源的配置和通知：通知用于快速接入的专用时频资源组中的时频资源数量，以及每个用于快速接入的专用时频资源配置，其中，每个专用时频资源的配置与通知，可采用前述仅配置单个专用时频资源的几种方式。
优选地，采用方式b进行一组专用时频资源的配置和通知：若采用频分复用方式区分专用时频资源组中的各个时频资源，可采用预先规定的方式配置确定时域索引，例如预先规定在接收到专用时频资源配置信息后的第k3个子帧后的第一个子帧，或是第k4个时隙后的第一个时隙，或是第k5个符号后的第一个符号，或是第k6个迷你时隙后的第一个迷你时隙，作为用于快速接入的专用时频资源的时域索引，其中，k3、k4、k5、k6均为正整数；上述以延时表示的时域索引(即参数k3、k4、k5、k6)也可以通过物理下行控制信道或是高层信令配置的方式通知；对于频域索引，即用于快速接入的专用时频资源的频域位置，具体可以通过如下方式配置及通知：
第一，采用方式b.1进行频域索引的配置和通知：若信道时频资源在频域上按照一定规则排布，例如在频域上以固定间隔进行分布，可以通知频域上首个时频资源的位置(例如首个时频资源的首个物理资源块索引)，相邻两个时频资源的频域间隔(例如以物理资源块的个数为单位)，以及频域上时频资源的个数，采用方式b.1的专用时频资源的频域资源配置方式如图5所示。图5所示的示例中，所配置的专用时频资源组由3个专用时频资源组成，这三个专用时频资源占用相同的时域资源(例如子帧、时隙或是符号)，三个专用时频资源间间隔相同数量的物理资源块(图中为m个物理资源块)，在通知用户设备专用时频资源的配置时，基站通知首个专用时频资源的频域位置，如首个物理资源块索引，专用时频资源间的间隔m，以及专用时频资源的数量。需要说明的是，另一种配置方式为，以预先规定的方式，或是以高层信令配置的方式，确定首个专用时频资源的频域位置，或是专用时频资源间隔，或是专用时频资源数量，在下行物理控制信道中配置为确定的参数。
第二，采用方式b.2进行频域索引的配置和通知：即采用比特地图(bit-map)的方式进行专用时频资源组的频域索引的确定，将上行信道时频资源按照物理资源块或是整数个物理资源块进行划分为资源组，并为每个资源组添加索引，定义比特组b＝[b1,…,bM]，该比特组中元素个数与所划分的资源组数量相同，比特组中第i个元素bi的取值为0或1，表示第i个资源组是否用做专用时频资源，其中，0表示不用于专用时频资源，1表示用于专用时频资源；例如，每个接入信道时频资源在频域上由6个物理资源块组成，此时，将可用于快速接入的上行带宽以6个物理资源块为一组划分为若干资源组，并根据资源组是否可用做快速接入的专用时频资源，确定比特组中相应元素的取值。
第三，采用方式b.3进行频域索引的配置和通知：直接确定并通知各个专用时频资源的频域位置，例如直接确定并通知各个专用时频资源的首个物理资源块的索引。
优选地，采用方式c进行一组专用时频资源的配置和通知：若采用时分复用的方式区分专用时频资源组中的各个专用时频资源，可采用预先确定的方式确定专用时频资源组中各个专用时频资源的频域索引，例如预先规定用于专用时频资源的频域资源，确定专用时频资源组中专用时频资源的物理资源块的频域索引，或是通过高层信令配置的方式确定物理资源块的频域位置；对于时域索引，可采用如下方式确定：
第一，采用方式c.1进行时域索引的配置和通知：直接通知专用时频资源组中各个专用时频资源的时域索引，该时域索引可以通过子帧索引、时隙索引或是符号索引中的一个或是组合表征。
第二，采用方式c.2进行时域索引的配置和通知：若专用时频资源组中的各个专用时频资源按照一定规则配置，则可简化配置和通知方式。例如，专用时频资源组中的各个专用时频资源按照等间隔进行配置，则可通过通知首个专用时频资源的时域索引，相邻专用时频资源的时域间隔以及专用时频资源个数来确定专用时频资源组中各个专用时频资源的时域索引，其中，相邻专用时频资源的时域间隔也可以通过专用时频资源密度表征。
优选地，采用方式d进行一组专用时频资源的配置和通知：若同时采用时分复用与频分复用的方式区分专用时频资源组中的各个专用时频资源，同时各个专用时频资源在时域和频域上按照一定规则进行配置，则可采用上述方式b及方式c的组合进行专用时频资源的配置和通知。例如，若专用时频资源在频域与时域上均间隔分布，则可以通知频域间隔、时域间隔(或时域密度)、首个专用时频资源的时域索引与频域索引，以及时域、频域方向上专用时频资源的数量，如图6所示。
需要说明的是，对于多波束操作系统，上述用于快速接入的专用时频资源，应理解为一个专用接入时机，其中包含多个可用于前导序列发送的接入时频资源，一个专用接入时机内的多个接入时频资源可使用相同或不同的发送波束进行前导序列的发送，一个简单的示意图如图7所示。同样的，上述专用时频资源组应理解为专用接入时机组，其中包含多个可用于多波束操作下快速接入的专用接入时机。
另外，在配置专用时频资源的同时，还需要配置用于快速接入的一个专用前导序列或专用前导序列池，专用前导序列池包括多个专用前导序列。基站在配置一个专用前导序列时，将用于快速接入的一个专用前导序列，以前导序列索引的形式通过物理下行控制信道发送给用户设备。基站在配置专用前导序列池时，通过专用前导序列池中首个专用前导序列的序列索引和专用前导序列池中专用前导序列的个数，在物理下行控制信道中通知用户设备。
本发明的第一实施例，基站设备通过为用户设备分配专用时频资源的方式，使得用户在某些具有较高延时需求的接入场景下，可以直接通过专用时频资源及专用前导序列进行快速的随机接入，而不需要使用随机接入信道时频资源进行随机接入，从而极大降低随机接入过程的接入延时，从而确保业务的延时需求得到满足，提高用户的使用体验，并提高网络的整体性能。
本发明的第二实施例，提供了一种随机接入方法，第二实施例在第一实施例(参照图2)的基础上做了进一步改进，主要改进之处在于，该方法还包括步骤240(图中未示出)，在以下任一情形下，基站通过随机接入信道配置信息，配置基于随机接入的随机接入信道时频资源及随机接入前导序列，并指示用户设备基于随机接入信道进行随机接入；所述情形包括未检测到所述前导序列、或所述基站配置时频资源及前导序列之后。
优选地，若随机接入为免竞争随机接入，专用前导序列与免竞争前导序列相同或不相同；所述配置基于随机接入的随机接入信道时频资源及随机接入前导序列，具体包括：当专用前导序列与免竞争前导序列相同时，配置免竞争随机接入信道时频资源；当专用前导序列与免竞争前导序列不相同时，配置免竞争随机接入信道时频资源及免竞争前导序列。
在本第二实施例中，基站侧的处理流程示意图如图8所示，包括如下步骤：
步骤一：基站分配用于快速接入的专用时频资源，以及用于快速接入的专用前导序列或专用前导序列池，并通过物理下行控制信道、物理下行共享信道，或是高层信令通知用户设备；
步骤二：基站在所分配的专用时频资源上检测所分配的用于快速接入的一个专用前导序列或是所分配的用于快速接入的专用前导序列池中的任一个专用前导序列；
步骤三：若基站成功检测到所分配的用于快速接入的一个专用前导序列，或是所分配的用于快速接入的专用前导序列池中的任一个专用前导序列，则发送相应的随机接入响应；
步骤四：若基站并未在所分配的专用时频资源上检测到相应的专用前导序列，说明快速接入流程失败，基站指示相应的用户设备在物理随机接入信道上进行随机接入过程，并分配相应的随机接入前导序列；若基站在所分配的专用时频资源上检测到分配了一个专用前导序列或是分配了专用前导序列池的全部用户设备，则释放相应的专用时频资源以及一个专用前导序列或专用前导序列池。
在本第二实施例中，基站在分配用于快速接入的专用时频资源时，以非周期方式分配，即仅分配用于单次快速接入的一个专用时频资源或是一组专用时频资源，同时，基站配置用于基于免竞争随机接入过程的物理随机接入信道配置以及相应的免竞争前导序列索引。其中，系统周期性的分配用于随机接入过程的物理随机接入信道时频资源，并通过广播信道中的主信息块(Master Information Block,MIB)或是MIB指示的系统信息块(System Information Block,SIB)通知小区内的用户设备，而对于基站配置的用于快速接入的专用时频资源，可采用本发明第一实施例中所介绍的方式进行配置和通知，而对于随机接入信道时频资源，采用随机接入信道配置(PRACH Configuration)信息进行随机接入信道时频资源的配置和通知，同时配置相应的随机接入前导序列。需要说明的是，用于快速接入的专用时频资源，也需要发送专用前导序列，可以使用为随机接入信道时频资源配置的随机接入前导序列，或是使用不同的前导序列。
优选地，若专用时频资源和随机接入信道时频资源使用相同的前导序列时，基站侧的配置内容包括：专用时频资源、随机接入信道时频资源、前导序列索引；若专用时频资源和随机接入信道时频资源使用不相同的前导序列，基站侧的配置内容包括：专用时频资源、专用前导序列索引、随机接入信道时频资源、随机接入前导序列索引；其中，基站侧采用本发明第一个实施例中所介绍的方式，配置专用时频资源。两种配置方式如图9所示，图9的左图表示专用时频资源与随机接入信道时频资源使用相同的前导序列，因此只配置一个前导序列索引即可；图9的右图表示专用时频资源与随机接入信道时频资源使用不同的前导序列，这种情况下，前导序列索引1表示专用时频资源所使用的专用前导序列，前导序列索引2表示随机接入信道时频资源所使用的随机接入前导序列。
另外，本第二实施例描述的时频资源配置的一个示意图，如图10所示，图10中，随机接入信道时频资源以周期性方式配置，同时，为了降低接入延时，配置用于快速接入的专用时频资源。
本发明的第二个实施例，基站不仅为用户设备分配专用时频资源及专用前导序列，以便用户在某些具有较高延时需求的接入场景下，进行快速的随机接入，而且还分配随机接入信道时频资源与随机接入前导序列，确保了用户设备在无法使用专用时频资源及专用前导序列发起随机接入时，继续使用随机接入信道时频资源与随机接入前导序列发起随机接入，从而为用户设备提供更多的接入机会，确保业务需求得到满足。
本发明的第三实施例，提供了一种随机接入方法，在本实施例中，基站为需要进行快速接入的用户设备配置周期性的时频资源，同时配置相应的前导序列，并通过物理下行控制信道或是高层信令配置的方式通知相应用户设备。需要说明的是，本发明第三实施例的处理过程与本发明第一实施例的处理过程大致相同(参照图2)，主要区别之处在于：本发明第三实施例中，在步骤210的配置时频资源时，基站配置周期性的时频资源。
优选地，基站配置时频资源，包括：基站配置周期性的时频资源；其中，所述基站配置周期性的时频资源，包括：确定时频资源的周期；确定时频资源的时域索引与频域物理资源块索引。
优选地，基站配置时频资源，包括：通过第三预定时间单元，确定时频资源的时域索引；根据预设的资源块索引生成规则，确定时频资源的频域物理资源块索引。
优选地，第三预定时间单元包括以下至少一项：子帧、时隙、迷你时隙、符号；预设的资源块索引生成规则包括以下任一项：第一频域变化规则；第二频域变化规则；伪随机数规则；第三频域变化规则；第一频域变化规则是确定出仅与时间单元索引相关联的时频资源的频域物理资源块索引；第二频域变化规则是确定出仅与时频资源次序相关联的时频资源的频域物理资源块索引；伪随机数规则是确定出与小区ID或终端设备ID相关联的时频资源的频域物理资源块索引；第三频域变化规则是确定出与第三预定时间单元索引及时频资源次序均相关联的时频资源的频域物理资源块索引。
更优选地，预设的资源块索引生成规则为第一频域变化规则时，确定专用时频资源的频域物理资源块索引包括：通过以下公式，确定专用时频资源的频域物理资源块索引：
ti表示时间单元索引，nPRB表示专用时频资源配置中的频域索引，NPRB表示上行带宽包含物理资源块数量，fPRB表示时间单元索引ti对应的频域物理资源块索引。
更优选地，预设的资源块索引生成规则为第二频域变化规则时，确定专用时频资源的频域索引包括：通过以下公式，确定专用时频资源的频域物理资源块索引：
fPRB(ti)＝mod(nPRB+iM,NPRB)
ti表示第i个专用时频资源的时间单元索引，nPRB表示专用时频资源配置中的频域索引，NPRB表示上行带宽包含物理资源块数量，fPRB表示第i个接入信道的频域物理资源块索引。
更优选地，预设的资源块索引生成规则为伪随机数规则时，确定专用时频资源的频域索引包括：通过以下公式，确定专用时频资源的频域物理资源块索引：
fPRB(ti)＝mod(nPRB+f(i),NPRB)
ti表示第i个专用时频资源的时间单元索引，nPRB表示专用时频资源配置中的频域索引，NPRB表示上行带宽包含物理资源块数量， 函数k0(i)为求和项初始项，且与索引i相关或不相关；函数kt()为求和项结束项，且与索引i相关或不相关；函数c(n)为基于多项式的伪随机数生成函数，且c(n)的初始状态为小区ID或是用户设备ID。
更优选地，预设的资源块索引生成规则为第三频域规则时，确定专用时频资源的频域索引包括：通过以下公式，确定专用时频资源的频域物理资源块索引：
或，
ti表示第i个专用时频资源的时间单元索引，nPRB表示专用时频资源配置中的频域索引，NPRB表示上行带宽包含物理资源块数量， 函数k0(i)为求和项初始项，且与索引i相关或不相关；函数kt()为求和项结束项，且与索引i相关或不相关；函数c(n)为基于多项式的伪随机数生成函数，且c(n)的初始状态为小区ID或是用户设备ID。
更优选地，步骤210的发送配置的专用时频资源，具体包括：发送首个时频资源的时域索引、频域物理资源块索引及周期；周期的单位为无线帧、子帧、时隙、迷你时隙中任一项。
优选地，在进行专用时频资源的配置时，对于周期性配置的专用时频资源，时间上不同的专用时频资源可以使用不同的频域资源。首先，第一频域变化规则规定频域变化规则仅与时间单元索引相关联，当预设规则为第一频域变化规则时，一种可能的方式为，定义时域索引为子帧索引ti，专用接入信道配置中配置的频域索引表示为nPRB，上行带宽包含物理资源块数量为NPRB，子帧ti的频域物理资源块索引fPRB的计算，如式(1)所示：
其中，式(1)中的“奇数”和“偶数”可以调换位置，根据式(1)的计算方式得到的专用时频资源的映射示意图，如图11所示，奇数子帧与偶数子帧上的专用时频资源以上行带宽为中心对称分布。
其次，当预设规则为第二频域变化规则时，即在根据第二频域变化规则确定出仅与专用时频资源的次序相关联的频域物理资源块索引时，规定频域变化规则，该变化规则与专用时频资源的次序相关联。例如，仍然定义时域索引为子帧索引，并且第i个专用时频资源的时域索引为ti，专用接入信道配置中配置的频域索引表示为nPRB，上行带宽包含物理资源块数量为NPRB，第i个专用时频资源的频域物理资源块索引fPRB计算，如式(2)所示：
fPRB(ti)＝mod(nPRB+iM,NPRB) 式(2)
其中，式(2)表示按照线性规律获取频域位置，参数M为相邻两个专用时频资源在频域上间隔的频域单元，频域单元可以是物理资源块，或是由多个物理资源块组成的物理资源块组。根据式(2)的计算方式得到的专用时频资源的映射示意图，如图12所示，需要说明的是，图12为假定参数M为正数得到的专用时频资源示意图，其中，参数M也可为负数，M为0表示专用时频资源均使用相同的频域资源。
再次，当预设规则为伪随机数规则时，即在根据伪随机数规则确定出与调整参数相关的频域物理资源块索引时，每次物理资源块索引的调整参数不为线性，而是一个根据小区ID或是用户设备ID产生的伪随机数。例如，第i个专用时频资源的频域物理资源块索引fPRB计算，如式(3)所示：
fPRB(ti)＝mod(nPRB+f(i),NPRB) 式(3)
其中，式(3)中的f(i)为伪机数生成函数，其初始状态由小区ID或是用户设备ID产生，例如，一种简单的表示方式如式(4)所示：
其中，式(4)函数k0(i)为求和项初始项，可以和索引i相关，或不相关；函数kt()为求和项结束项，可以和索引i相关，或不相关；函数c(n)为基于多项式的伪随机数生成函数，例如基于M序列的伪随机数生成，或是基于Gold序列的伪随机数生成方式。函数c(n)的初始状态为小区ID或是用户设备ID。根据式(3)的计算方式得到的专用时频资源的映射示意图，如图13所示。
最后，当预置规则为第三频域变化规则时，即在根据第三频域变化规则确定出与时间单元索引及专用时频资源次序均相对应的频域物理资源块索引时，规定频域变化规则，该变化规则与时间单元索引和专用时频资源的次序均相关联。以上两个例子为例，仍然定义时域索引为子帧索引，并且第i个专用时频资源的时域索引为ti，专用时频资源配置中配置的频域索引表示为nPRB，上行带宽包含物理资源块数量为NPRB，第i个专用时频资源的频域物理资源块索引fPRB计算，如式(5)或式(6)所示：
或者，
其中，式(5)、式(6)中的“奇数”与“偶数”可以互换位置。
优选地，在本实施例中，在通知专用时频资源配置信息时，通知首个专用时频资源的时频位置，其通知方式可采用本发明第一实施例中的方式进行通知。同时，需要通知周期性专用时频资源的配置周期，该配置周期可以以周期的形式与首个专用时频资源一同通过物理下行控制信道或是高层信令配置通知相应的用户设备。
优选地，一种通知周期的方式为：周期可以以子帧、时隙、符号为单位进行配置以及通知，并通过查找表方式进行通知，即将可用的周期进行排序并添加索引，从而得到相应的查找表。基站与用户设备均有该查找表的存储，或是能够获知相应周期与索引间的对应关系，通知周期时，直接通知相应周期对应的索引即可，一个可能的周期的配置及通知查找表如表1所示。
索引 配置周期(时隙)
0 2
1 4
2 6
3 8
表1
优选地，另一种通知周期的方式为：周期可以以密度的形式配置和通知。例如，定义密度为单位时间单元内可用专用时频资源的数量，时间单元可以为无线帧，或是子帧，或是时隙。用户设备通过密度配置，以及首个可用的专用时频资源的时频索引，能够确定后续专用时频资源的时频位置。以密度的形式所进行的周期的配置和通知可以采用查找表或索引的方式，表2所示为一种可能的配置和通知方式查找表。
索引 密度
0 0.5
1 1
2 2
3 4
表2
其中，表2中定义密度为单位子帧内专用时频资源的个数，密度0.5表示每两个子帧中有一个专用时频资源，密度1表示每个子帧中有一个专用时频资源，密度2表示每个子帧中有两个专用时频资源，以此类推。需要说明的是，也可定义表2所示密度为单位无线帧内的专用时频资源个数，或是单位时隙内的专用时频资源个数。
优选地，另一种通知周期的方式为：预定义专用时频资源配置结构，如图14所示，通过该专用时频资源配置结构联合通知可能的时频资源索引和周期/密度，并通过索引表的方式进行通知，该专用时频资源配置结构中可能包含的内容包括：专用时频资源可能出现的时域位置(索引)、频域位置(索引)，以及专用时频资源的周期或密度。可能的时域位置通过可用的符号索引，或是时隙索引，或是子帧索引表征；可能的频域位置通过物理资源块的索引表征。
需要说明的是，上述预定义的专用时频资源配置结构，可通过索引表方式进行配置和通知。具体来说，为每种可能的专用时频资源定义索引，该索引和专用时频资源配置的对应关系可用查找表或索引表描述，通知时仅通知专用时频资源对应的索引。用户设备接收到配置信息索引后，从索引表中获知相应的专用时频资源，得到各个专用时频资源的时频资源位置。
优选地，另一种通知周期的方式为：复用随机接入信道时频资源的配置，通过发送随机接入信道时频资源的配置，完成专用时频资源的配置。
本发明的第四实施例，提供了一种随机接入方法，第四实施例在第三实施例的基础上做了进一步改进，主要改进之处在于：本第四实施例中，基站不仅为需要进行快速接入的用户设备配置周期性的专用时频资源资源，及相应的专用前导序列，并通过物理下行控制信道或是高层信令配置的方式通知相应用户设备，而且，基站还为该用户设备配置随机接入信道时频资源，以及相应的随机接入前导序列。一种可能的时频资源配置方式如图15所示。
本第四实施例中，专用时频资源的配置与通知方式，可采用本发明第三实施所提供的方式进行时频资源分配、时频资源配置与通知。同时，基站为需要快速接入的用户设备配置随机接入信道时频资源，以及相应的随机接入前导序列，用于用户设备发起免竞争的随机接入过程。其中，用于免竞争的随机接入过程的免竞争前导序列，可与专用时频资源的专用前导序列相同或不同。当专用前导序列与免竞争前导序列相同时，基站需要配置的内容包括：专用时频资源，随机接入信道时频资源与前导序列；当专用前导序列与免竞争前导序列不相同时，基站需要配置的内容包括：专用时频资源，专用前导序列，随机接入信道时频资源与随机接入前导序列。
本发明的第五实施例，提供了一种随机接入方法，用于用户设备进行相应的随机接入，具体流程如图16所示。
步骤310：接收基站配置的时频资源及前导序列；步骤320：基于专用频资源及前导序列，进行相应前导序列的发送；步骤330：成功接收到基站发送的与前导序列相对应的随机接入响应时，确定随机接入过程结束。
需要说明的是，通过接收到的时频资源配置信息及前导序列配置信息，得到基站配置的时频资源及前导序列。
优选地，若接收到基站配置的时频资源有多个，且接收到多个前导序列；基于时频资源及前导序列，进行相应前导序列的发送，具体包括：以等概率方式从多个时频资源中选择一个时频资源，且以等概率方式从多个前导序列选择一个前导序列，并基于选择的时频资源发送选择的前导序列。
优选地，成功接收到基站发送的与前导序列相对应的随机接入响应，具体包括：检测到在预设时间段后的接入响应窗内，接收到随机接入响应，且随机接入响应中的前导序列标识符与发送的前导序列标识符相同。
优选地，该方法还包括步骤340(图中未示出)；步骤340中，若未接收到基站发送的与前导序列相对应的随机接入响应，基于随机接入信道时频资源及随机接入前导序列，进行基于竞争或基于免竞争的随机接入。
优选地，该方法在步骤320之前还包括步骤300(图中未示出)，步骤300中，用户设备接收基于竞争随机接入的第一随机接入信道时频资源及多个竞争前导序列；和/或，用户设备接收基于免竞争随机接入的第二随机接入信道时频资源及免竞争前导序列。
优选地，若接收到时频资源与第一随机接入信道时频资源，或接收到时频资源与第二随机接入信道时频资源，进行相应前导序列的发送，包括以下任一项：选择满足预设个数的子帧、时隙、迷你时隙或符号后的首个信道时频资源，进行相应前导序列的发送；在第一预设时间段内，等概率选择一个接入信道时频资源，进行相应前导序列的发送；选择时频资源，进行相应前导序列的发送。
优选地，基站配置非周期性的一组时频资源，或基站配置周期性的时频资源；在基于随机接入信道进行基于竞争或基于免竞争的随机接入前，还包括：基于满足预设处理延时的任一时频资源，进行前导序列的发送。
优选地，基于随机接入信道进行基于竞争或基于免竞争的随机接入，具体包括：基于第二随机接入信道时频资源及免竞争前导序列，进行基于免竞争的随机接入。
优选地，若未接收到基站发送的与前导序列相对应的随机接入响应，调整前导序列发送功率；通过调整后的前导序列发送功率，基于时频资源及前导序列，再次发送相应前导序列。
更优选地，若发送前导序列的次数大于或等于预设接入次数阈值，基于随机接入信道时频资源进行基于竞争的随机接入，或进行小区重选。
在本第五实施例中，用户设备侧的处理流程示意图如图17所示，包括如下步骤：
步骤一：接收基站所分配的用于快速接入的专用时频资源，以及相应的一个专用前导序列或专用前导序列池；
步骤二：根据基站分配的一个专用前导序列或专用前导序列池以及专用时频资源，发送用于快速接入的一个专用前导序列或专用前导序列池中的任一个；
步骤三：发送前导序列后，在相应下行控制信道或是下行共享信道上检测随机接入响应，若成功接收到随机接入响应，且随机接入响应中的前导序列标识符与发送的前导序列相匹配，完成快速接入过程；若没有成功接收到随机接入响应，则使用随机接入信道时频资源及随机接入前导序列进行基于竞争或是基于免竞争的随机接入过程。
在本发明的第一具体应用场景中，用户设备接收到基站配置的专用时频资源与专用前导序列后，在相应时频资源上发送所配置的专用前导序列，若基站配置了由多个专用时频资源组成的专用时频资源道组，或者基站配置了同期性的专用时频资源，则用户设备以等概率方式从中选择一个专用时频资源，若基站配置了由多个专用前导序列组成的专用前导序列池，则用户设备以等概率方式从中选择一个专用前导序列。需要说明的是，专用时频资源表示专用于快速接入的信道时频资源，其中，该专用时频资源可被配置给一个或多个用户设备，若配置给多个用户设备，则多个用户设备使用互不相同的专用前导序列。
在本发明的第二具体应用场景中，用户设备在接收到用于快速接入的专用时频资源以及专用前导序列后，还接收到用于随机接入的随机接入信道时频资源及随机接入前导序列，此时，用户设备在可用信道时频资源(包括专用时频资源与随机接入信道时频资源)中，选择一个信道时频资源进行前导序列的发送，具体来说，可能的选择方式包括：方式a，选择满足处理延时的首个可用信道时频资源，进行前导序列的发送，其中，满足处理延时的首个可用信道时频资源定义为：接收到配置信息后的第K个时间单元后的首个可用信道时频资源，若该首个可用信道时频资源为专用时频资源，则在该专用时频资源上发送专用前导序列，若该首个可用信道时频资源为随机接入信道时频资源，则在该随机接入时频资源上发送随机接入前导序列。方式b，在规定的时间段内，按照等概率随机选择一个可用信道时频资源进行前导序列的发送。方式c，选择专用时频资源进行前导序列的发送。
需要说明的是，对于方式a，即使基站配置了专用时频资源，用户设备也可能由于处理延时较大而不选择所配置的专用时频资源，而仍然使用随机接入信道时频资源进行接入尝试，如图18所示。图18中，由于用户设备处理延时较大，无法在所配置的专用时频资源上完成前导序列的发送，因此仍然选择随机接入信道时频资源进行前导序列的发送。
在本发明的第三具体应用场景中，用户设备发送前导序列后，在规定时序后的接入响应窗内检测接入响应。若成功接收到基站发送的与前导序列相对应的随机接入响应，即在接入响应窗内检测到了接入响应，并且接入响应信号包含的前导序列标识符与所发送的前导序列相匹配，即接入响应信号包含的前导序列标识符与所发送的前导序列标识符相同，确定随机接入过程结束。若用户设备发送前导序列后，在接入响应窗内没有检测到接入响应，或是检测到了接入响应，但是接入响应中包含的前导序列标识符与所发送的前导序列不相匹配，即接入响应包含的前导序列标识符与所发送的前导序列标识符不相同，则认为本次接入失败，用户设备进行随机接入的重新尝试。
其中，用户设备在进行随机接入的重新尝试时，可以采用如下可能的优选方式：
优选方式a，继续使用所配置的满足预设处理延时的专用时频资源进行快速接入尝试，同时对接入次数计数，并根据接入次数调整后续尝试的前导序列发送功率，其中，满足预设处理延时可以定义为：接收到配置信息后第L个时间单元后第一个可用信道时频资源，其中，时间单元为以下任一项：子帧、时隙、迷你时隙、符号。
优选方式b，继续接收基站重新配置的专用时频资源，若在预先规定的时隙内接收到基站重新配置的专用时频资源，则基于该重新接收到的专用时频资源重复本实施例中专用前导序列的发送过程；若未在预先规定的时隙内接收到基站重新配置的专用时频资源，则使用所配置的随机接入信道时频资源以及相应随机接入前导序列进行前导序列的发送，同时，对接入次数计数，并根据接入次数调整后续尝试的前导序列发送功率。
优选方式c，监听下行控制信道，若检测到配置给该用户设备的随机接入信道时频资源以及相应的随机接入前导序列，则使用所配置的随机接入信道时频资源以及随机接入前导序列发起免竞争的随机接入过程，否则继续使用所配置的专用时频资源以及相应的专用前导序列，进行随机接入过程；同时，对接入次数计数，并根据接入次数调整后续尝试的前导序列发送功率。另外，在方式c中，也可以仅配置随机接入信道时频资源，并不配置随机接入前导序列，在随机接入信道时频资源上进行免竞争随机接入时，仍然使用为专用时频资源配置的专用前导序列。
优选方式d，用户设备在满足处理延时后的首个可用信道时频资源(包括专用时频资源与随机接入信道时频资源)发起重新接入的尝试，其中，满足处理延时可定义为接入响应窗或是检测失败后的第K个时间单位后的首个可用信道时频资源，同时，对接入次数计数，并根据接入次数调整后续尝试的前导序列发送功率。
需要说明的，当基站配置了用于快速接入的专用时频资源及随机接入信道时频资源时，用户设备优先使用所配置的专用时频资源，上述用户设备进行随机接入重新尝试的几种方式的示意图，如图19所示，图19所示示例中，基站为有快速接入需求的用户设备分配专用时频资源，但是用户设备的首次接入失败，在多次接入尝试后(包括在专用时频资源与随机接入信道时频资源上的接入尝试)，终于接入成功。其中，重新分配的专用时频资源所使用的频域资源与前次分配的专用时频资源可以不同，以提供频率分集增益。
另外，用户设备对每次接入尝试次数进行计数，一种计数方式为，只对分配了专用时频资源的接入尝试次数进行计数；另一种计数方式为，对分配了专用时频资源的接入尝试与使用随机接入信道时频资源的接入尝试次数共同计数。用户设备根据接入尝试次数进行前导序列发送功率的调整。具体调整方式如下：首次快速接入时，置接入尝试次数为1，同时根据测量得到的路径损耗估计、基站配置的目标接收功率和基站配置的发送功率命令(Transmit power command,TPC)计算前导序列发送功率。若基站未配置TPC参数，则根据测量得到的路径损耗估计、基站配置的目标接收功率计算前导序列发送功率。
其中，若首次快速接入失败，并接收到重新配置的用于快速接入的专用时频资源以及专用前导序列，或是接收到配置的随机接入前导序列以及随机接入信道时频资源，接入尝试次数加1，并根据目标接收功率，路径损耗估计以及接入尝试次数计数进行前导序列发送功率的计算。具体来说，若基站没有配置TPC参数，则前导序列发送功率如式(7)所示：
前导序列发送功率＝目标接收功率+(接入尝试次数-1)*功率爬升
参数+功率调整参数 式(7)
式(7)中，功率爬升参数为基站配置的，通过高层信令配置或是物理下行控制信道通知用户设备，功率调整参数为根据前导序列长度调整的功率幅度，可通过预先约定的方式进行配置，上述前导序列发送功率由高层进行计算，并传递至物理层，用于指导物理层采用合适的功率进行前导序列的发送。
若基站配置了TPC参数，物理层根据该TPC参数以及高层通过式(7)计算的前导序列发送功率，调整物理层发送功率。
另外，对于多波束操作的系统，接入失败可能的原因除发射功率较低导致接收信干噪比较低外，还可能由于发送-接收波束配对不成功，导致波束赋形增益较低所引起的接收信干噪比较低。此时，需要对发送波束切换以及相应的功率爬升进行定义。其中，可能的功率爬升方式为：定义接入尝试次数计数器与功率爬升次数计数器，每次进行新的接入尝试时，接入次数加一；当功率发生爬升时，功率爬升次数加一。其中，功率爬升次数计数器可能的变化方式为：(1)当用户设备决定在新的接入尝试中切换发送波束时，将功率爬升计数器置零；(2)当用户设备决定在新的接入尝试中切换发送波束时，功率爬升计数器保持不变；(3)当用户设备决定在新的接入尝试中切换发送波束时，功率爬升计数器加一。
于是，用户设备计算前导序列发送功率时，根据功率爬升计数器记录的功率爬升次数进行计算，具体如下：
前导序列发送功率＝目标接收功率+(功率爬升次数-1)*功率爬升参数+功率调整参数 式(8)
需要说明的是，当功率爬升次数计数器可能的变化方式为方式(3)时，功率爬升计数器和接入次数计数器具有相同的数值，因此可用其中之一代替。
另外，在随机接入过程中，定义最大接入次数，即预设接入次数阈值。若接入次数大于或等于预设接入次数阈值，则用户设备认为接入失败，采用基于竞争的随机接入方式进行随机接入过程，或是进行小区重选过程。或者，定义延时t，若用户设备在延时t后仍然未收到配置的专用时频资源或是免竞争随机接入信道时频资源，则认为接入失败，采用基于竞争的随机接入方式进行随机接入过程，或是进行小区重选过程。
本发明的第六实施例，提供一种随机接入方法。本实施例中，基站分配的用于快速接入的专用时频资源与同步信号块或信道状态信息参考信号(CSI-RS)间存在绑定关系。
具体来说，终端汇报多个下行波束相关的测量结果。该测量结果可以通过同步信号块测量得到，即通过测量同步信号块中的主同步信号或次同步信号，或广播信道中的解调参考信号的参考信号接收功率，获得测量结果；或是测量与下行发送波束绑定的CSI-RS的参考信号接收功率，获得相应的测量结果。终端根据预先设定的准则，反馈多个下行波束相应的测量结果。所述预先设定的规则为预先确定反馈阈值，仅反馈测量结果高于该阈值的最多P个测量结果，P大于等于1。
基站根据终端反馈的或源基站发送的(适用于小区切换情况)测量结果，分配用于快速接入的多个专用时频资源，并在专用时频资源和下行波束(或下行信号)间建立对应关系，如图20所示。
在该图20中，对应不同下行波束或下行信号的专用时频资源以时分方式区分，并且在时间上并不连续。在其他的资源分配方式中，对应不同下行波束或下行信号的专用时频资源可以以频分方式进行区分，或是时分频分结合的方式进行区分。
所述对应关系可以通过专用时频资源分配信息发送给终端。具体来说，专用时频资源的分配和通知均可采用前述实施例中的方式。同时，在每个专用时频资源的时频资源分配信息中，添加用于通知与该专用时频资源(或专用时频资源组)相绑定的下行信号(或相应下行波束)的索引。例如，添加同步信号块索引，或是CSI-RS的索引。
另一种通知方式为，在专用时频资源分配信息中，添加下行信号索引序列。一个简单示例为，若专用时频资源和下行信号间有一一对应的关系，则在时频资源分配信息中直接通知下行信号索引序列。该序列形式为：[I0,I1…,IM-1]。其中，索引Im为与第m个专用时频资源相绑定的下行信号索引，其中m为不小于0，不大于M-1的正整数。
若每个下行信号与一组专用时频资源相绑定，仍然可用上述方法进行绑定关系的通知，此时，下行信号索引序列中存在相同的索引元素。此外，若与相同下行信号相绑定的专用时频资源组中的时频资源数量均相同，则可通过组内时频资源数量+索引序列的方式通知和配置。具体来说，索引序列中的元素为映射到相同下行信号的专用时频资源组所对应的下行信号索引。组内时频资源数量为映射到相同下行信号的专用时频资源的数量。
另一种绑定关系的通知方式为，在下行信号索引序列中添加与每个下行信号相绑定的专用时频资源数量。此时，下行信号索引序列形式为：I0,n0,I1,n1,…,IM-1,nM-1]，或I0,I1,…,IM-1,n0,n1,…,nM-1]，其中，ni为与第i个下行信号相绑定的专用时频资源数量，i为不小于0，不大于M-1的正整数。
需要说明的是，前述下行信号索引为同步信号块索引，或是CSI-RS索引等。
本实施例中，终端数据处理流程如下：
终端周期性或根据基站指令对下行信号进行测量，并反馈测量结果；
终端接收专用时频资源的资源分配信息；
终端根据下行信号的测量结果、资源分配信息，以及预先设定的准则，选择相应下行信号所对应的专用时频资源或专用时频资源组，以及前导序列；
终端在所选择的专用时频资源上发送前导序列。
需要说明的是，对于专用时频资源上进行的接入过程，若分配了多个可发送前导序列的专用时频资源，终端可以发送多个前导序列。发送该多个前导序列可以使用不同的终端上行发送波束，以尝试多个不同的发送方向；或使用相同的终端发送波束，以增加覆盖；或每个上行发送波束发送多次，以达到覆盖和发送波束扫描间的折中。
若与专用时频资源相绑定的为CSI-RS，则在专用时频资源上进行的接入过程，可以采用如下回退方式：
若终端在专用时频资源上进行的接入过程中，重复尝试的次数超过了系统预设或配置的最大接入次数，或接入延时超过了系统预设的最大接入延时，则终端认为在专用时频资源上进行的接入过程失败，终端根据对同步信号块的测量结果，以及预先设定的准则，选择同步信号块，并在与之对应的随机接入信道上进行接入尝试。
另外的配置方式中，基站在配置专用时频资源时，同时配置了与CSI-RS相对应的专用时频资源(专用时频资源组)，以及与同步信号块相对应的随机接入信道时频资源。这种方式中，终端根据预先设定的准则，选择首个可用的时频资源，进行接入尝试。其中，所述预先设定的准则可以为选择满足处理延时的首个CSI-RS或同步信号块对应的时频资源。
对于上述配置方式，另一种处理方式为，优先采用与CSI-RS相对应的专用时频资源进行接入尝试，若在该专用时频资源上的接入尝试次数超过了预设或配置的专用时频资源最大接入次数，则回退至与同步信号块相绑定的随机接入信道时频资源进行重新接入。
若总的重新接入的次数(包括专用时频资源和随机接入信道时频资源上进行的重新接入的尝试次数)超过了预设或配置的最大接入次数，则终端认为接入失败，进行小区重选等过程。需要说明的是，所述最大接入次数可以和前述专用时频资源最大接入次数不同。
最后需要说明的是，前述实施例中的资源配置和通知，以及专用时频资源到随机接入信道资源的回退，均可用于本实施例所提供的场景。不同的是，前述实施例中的资源配置中，需要携带专用时频资源或随机接入信道资源与下行信号索引间的绑定关系指示(例如前述下行信号索引指示)。同时，如前所述，本实施例所提供的方法，仍然支持终端在发送前导序列时，进行多个发送波束的扫描发送。
本发明的第七实施例，提供了一种用于随机接入的基站设备，包括：配置模块11、检测模块12与第一发送模块13，如图21所示。
配置模块11，用于配置时频资源与前导序列，并发送专用时频资源配置信息与前导序列配置信息；
检测模块12，用于基于时频资源，检测前导序列；
第一发送模块13，用于当检测到前导序列时，发送随机接入响应。
本发明的第八实施例，提供了一种用于随机接入的用户设备，包括：接收模块21、第二发送模块22与确定模块23，如图22所示。
接收模块21，用于接收基站配置的时频资源及前导序列；
第二发送模块22，用于基于时频资源及前导序列，进行相应前导序列的发送；
确定模块23，用于成功接收到基站发送的与前导序列相对应的随机接入响应时，确定随机接入过程结束。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解，这里所使用的“用户设备”、“用户设备”既包括无线信号接收器的设备，其仅具备无发射能力的无线信号接收器的设备，又包括接收和发射硬件的设备，其具有能够在双向通信链路上，进行双向通信的接收和发射硬件的设备。这种设备可以包括：蜂窝或其他通信设备，其具有单线路显示器或多线路显示器或没有多线路显示器的蜂窝或其他通信设备；PCS(Personal Communications Service，个人通信系统)，其可以组合语音、数据处理、传真和/或数据通信能力；PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)，其可以包括射频接收器、寻呼机、互联网/内联网访问、网络浏览器、记事本、日历和/或GPS(Global Positioning System，全球定位系统)接收器；常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备，其具有和/或包括射频接收器的常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备。这里所使用的“用户设备”、“用户设备”可以是便携式、可运输、安装在交通工具(航空、海运和/或陆地)中的，或者适合于和/或配置为在本地运行，和/或以分布形式，运行在地球和/或空间的任何其他位置运行。这里所使用的“用户设备”、“用户设备”还可以是通信用户设备、上网用户设备、音乐/视频播放用户设备，例如可以是PDA、MID(MobileInternet Device，移动互联网设备)和/或具有音乐/视频播放功能的移动电话，也可以是智能电视、机顶盒等设备。
本技术领域技术人员可以理解，本发明包括涉及用于执行本申请中所述操作中的一项或多项的设备。这些设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以包括通用计算机中的已知设备。这些设备具有存储在其内的计算机程序，这些计算机程序选择性地激活或重构。这样的计算机程序可以被存储在设备(例如，计算机)可读介质中或者存储在适于存储电子指令并分别耦联到总线的任何类型的介质中，所述计算机可读介质包括但不限于任何类型的盘(包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘)、ROM(Read-Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随即存储器)、EPROM(Erasable ProgrammableRead-Only Memory，可擦写可编程只读存储器)、EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory，电可擦可编程只读存储器)、闪存、磁性卡片或光线卡片。也就是，可读介质包括由设备(例如，计算机)以能够读的形式存储或传输信息的任何介质。
以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种随机接入方法，其特征在于，包括：
基站配置时频资源与前导序列，并发送时频资源配置信息与前导序列配置信息；
基于所述时频资源，检测所述前导序列；
当检测到所述前导序列时，发送随机接入响应。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站配置时频资源，包括：
基站配置非周期性的时频资源。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基站配置非周期性的时频资源，包括：
通过第一预定时间单元，确定时频资源的时域索引；
通过物理资源块的相关信息，确定时频资源的频域索引；
所述第一预定时间单元包括预定的以下任一项：子帧、时隙、迷你时隙、符号；所述第一预定时间单元还包括当前时间单元后的第kn个时间单元或所述第kn个时间单元后的首个可用时间单元，kn为正整数；
所述物理资源块的相关信息包括以下任一项：物理资源块的索引、相对于上行带宽中心偏移的物理资源块个数、相对于上行带宽边缘偏移的物理资源块个数。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基站配置非周期性的时频资源，包括：
将上行带宽的可用物理资源块，按照时间索引优先或频率索引优先的方式依次排序，并添加相应的时域索引与频域索引；其中，所述上行带宽包括全部上行带宽及分配给相应用户设备的上行带宽中的任一项；
或
通过直接指定物理资源块索引或根据比特地图的方式，确定时频资源的频域索引。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基站配置非周期性的时频资源，且配置的时频资源为一组时，包括：
根据复用方式，确定时频资源的时域索引与频域索引；
所述复用方式包括频分复用方式及时分复用方式中的至少一项。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述复用方式为频分复用方式，所述确定时频资源的时域索引与频域索引，包括：
通过第二预定时间单元，确定时频资源的时域索引；
所述第二预定时间单元包括当前时间单元后的第km个时间单元或所述第km个时间单元后的首个可用时间单元，km为正整数，所述时间单元km包括以下任一项：子帧、时隙、迷你时隙、符号；
基于信道时频资源在频域上的规则分布，通过确定频域上首个时频资源的物理资源块索引、相邻两个时频资源的频域间隔及时频资源的个数，以确定时频资源的频域索引；或，
根据比特地图的方式，确定时频资源的频域索引；或，
通过直接指定的方式，确定时频资源的频域索引。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述复用方式为时分复用方式，所述确定时频资源的时域索引与频域索引，包括：
基于预先配置的信道时频资源，通过直接指定的方式，确定时频资源的频域索引；
基于信道时频资源在时域上的规则分布，通过确定时域上首个时频资源的位置、相邻两个时频资源的时域间隔及时频资源的个数，以确定时频资源的时域索引；或，
通过直接指定的方式，确定时频资源的时域索引。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述复用方式为时分复用方式与频分复用方式相结合，所述确定时频资源的时域索引与频域索引，包括：
基于信道时频资源在时域与频域上的规则分布，通过确定频域上首个时频资源的位置、相邻两个时频资源的频域间隔及时频资源的个数，以确定时频资源的频域索引；通过确定时域上首个时频资源的位置、相邻两个时频资源的时域间隔及时频资源的个数，以确定时频资源的时域索引。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站配置时频资源，包括：
基站配置周期性的时频资源；
其中，所述基站配置周期性的时频资源，包括：
确定时频资源的周期；
确定时频资源的时域索引与频域物理资源块索引。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述基站配置时频资源，包括：
通过第三预定时间单元，确定时频资源的时域索引；
根据预设的资源块索引生成规则，确定时频资源的频域物理资源块索引；
其中，所述第三预定时间单元包括以下至少一项：子帧、时隙、迷你时隙、符号；
所述预设的资源块索引生成规则包括以下任一项：
第一频域变化规则；第二频域变化规则；伪随机数规则；第三频域变化规则；
所述第一频域变化规则是确定出仅与时间单元索引相关联的时频资源的频域物理资源块索引；所述第二频域变化规则是确定出仅与时频资源次序相关联的时频资源的频域物理资源块索引；所述伪随机数规则是确定出与小区ID或终端设备ID相关联的时频资源的频域物理资源块索引；所述第三频域变化规则是确定出与第三预定时间单元索引及时频资源次序均相关联的时频资源的频域物理资源块索引。
11.一种随机接入方法，其特征在于，包括：
接收基站配置的时频资源及前导序列；
基于所述时频资源及所述前导序列，进行相应前导序列的发送；
成功接收到基站发送的与所述前导序列相对应的随机接入响应时，确定随机接入过程结束。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：
若未接收到所述基站发送的与所述前导序列相对应的随机接入响应，基于随机接入信道时频资源及随机接入前导序列，进行基于竞争或基于免竞争的随机接入。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，在基于所述时频资源及所述前导序列，进行相应前导序列的发送的步骤之前，还包括：
用户设备接收基于竞争随机接入的第一随机接入信道时频资源及多个竞争前导序列；和/或，
用户设备接收基于免竞争随机接入的第二随机接入信道时频资源及免竞争前导序列。
14.一种用于随机接入的基站设备，其特征在于，包括：
配置模块，用于配置时频资源与前导序列，并发送时频资源配置信息与前导序列配置信息；
检测模块，用于基于所述时频资源，检测所述前导序列；
第一发送模块，用于当检测到所述前导序列时，发送随机接入响应。
15.一种用于随机接入的用户设备，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收基站配置的时频资源及前导序列；
第二发送模块，用于基于所述时频资源及所述前导序列，进行相应前导序列的发送；
确定模块，用于成功接收到所述基站发送的与所述前导序列相对应的随机接入响应时，确定随机接入过程结束。
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