CN109041251A - 随机接入方法、装置、基站、终端及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种随机接入方法、装置、基站、终端及存储介质，属于无线通信技术领域。该方法包括：在每个下行波束发送主辅同步信号；向小区内的终端发送广播信息，所述广播消息中携带随机接入过程中的下行波束分组信息和/或需要上报的最佳下行波束集合的要求；接收到终端上报的最佳下行波束分组或最佳下行波束集合后，选择至少一个下行波束向终端发送随机接入过程中后续的下行信号。本发明实施例通过在接入过程中使用下行多波束发送，避免了下行最佳下行波束发生变化或最佳下行波束测量不准带来的问题，提高了接入过程中下行信号的发送质量，从而提高接入成功率。

Description

随机接入方法、装置、基站、终端及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及无线通讯领域，尤其涉及一种随机接入方法、装置、基站、终端及计算机可读存储介质。

背景技术

为了满足不断增长的无线数据业务需求，5G无线通讯系统需要支持更高的数据传输速率。在提高频谱效率的同时，新一代无线通讯系统使用更大的带宽来提升数据传输速率。而在现有通讯系统使用的频谱已无法满足大带宽的需要，因此5G系统正在向着更高的频段发展。

由于工作在高频段，电磁波的传播损耗增加，传输距离降低。为了提升系统的覆盖，波束成型技术成为5G的必然选择。在5G系统中，下行信道需要分多个波束发送，终端在接入过程中需要在RACH(Random Access Channel，随机接入信道)中上报自己接收的下行波束信息，以便基站能够利用该信息控制后续的下行信号发送。通常情况下，终端可以在RACH中携带自己的最佳接收波束，基站在发送消息及后续下行信号时可以使用该最佳接收波束来发送。

然而，上述方法存在以下问题：首先，终端往往可以同时收到基站发送的多个下行波束，测量下行波束的信号质量存在误差，如果最佳下行波束判断不准确，会影响后续的整个接入过程，接入失败风险较大；其次，每个下行波束的信号质量是随时间不断变化的，而整个接入过程时间跨度较大，无法保证最佳下行波束在接入过程中一直保持不变，如果最佳下行波束发生变化，原先上报的最佳下行波束信号质量恶化，也可能导致接入失败。

因此，单波束发送会因下行最佳下行波束发生变化或最佳下行波束测量不准导致可靠性不佳，特别是在高频环境下，每个波束的覆盖角度很窄，随机接入成功率不高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种随机接入方法、装置、基站、终端及计算机可读存储介质，以解决下行最佳下行波束发生变化或最佳下行波束测量不准导致的可靠性不佳、接入成功概率不高。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

根据本发明的第一个方面，提供的一种随机接入方法，应用于基站，该方法包括：

在每个下行波束发送主辅同步信号；

向小区内的终端发送广播信息，广播消息中携带随机接入过程中的下行波束分组信息和/或需要上报的最佳下行波束集合的要求；

接收到终端上报的最佳下行波束分组或最佳下行波束集合后，选择至少一个下行波束向终端发送随机接入过程中后续的下行信号。

根据本发明的第二个方面，提供的一种随机接入方法，应用于终端，该方法包括：

接收到基站的广播消息后，提取广播消息中携带的随机接入过程中的下行波束分组信息和/或需要上报的最佳下行波束集合的要求；

测量接收到的每个下行波束的主辅同步信号的参考信号接收功率RSRP，选取符合要求的最佳下行波束分组或最佳下行波束集合；

通过随机接入信道RACH上报最佳下行波束分组或最佳下行波束集合。

根据本发明的第三个方面，提供的一种接入装置，应用于基站，该装置包括：

同步信号发送模块，用于在每个下行波束发送主辅同步信号；

广播模块，用于向小区内的终端发送广播信息，广播消息中携带随机接入过程中的下行波束分组信息和/或需要上报的最佳下行波束集合的要求；

上行接收模块，用于接收终端上报的最佳下行波束分组或最佳下行波束集合；

波束选择模块，用于从最佳下行波束分组或最佳下行波束集合中选择至少一个下行波束；

下行发送模块，用于使用选择的至少一个下行波束向发起接入的终端发送随机接入过程中后续的下行信号。

根据本发明的第四个方面，提供的一种接入装置，应用于终端，该装置包括：

下行接收模块，用于接收到基站的广播消息后，提取广播消息中携带的随机接入过程中的下行波束分组信息和/或需要上报的最佳下行波束集合的要求；

测量模块，测量接收到的每个下行波束的主辅同步信号的RSRP，选取符合要求的最佳下行波束分组或最佳下行波束集合；

上行发送模块，用于通过RACH上报最佳下行波束分组或最佳下行波束集合。

根据本发明的第五个方面，提供的一种基站包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述的应用于基站的随机接入方法的步骤。

根据本发明的第六个方面，提供的一种终端，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述应用于终端的随机接入方法的步骤。

根据本发明的第七个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有随机接入程序，所述随机接入程序被处理器执行时，实现上述应用于基站的随机接入方法的步骤；和/或实现上述应用于终端的随机接入方法的步骤。

本发明实施例提供的随机接入方法、装置、基站、终端及计算机可读存储介质，通过广播信息向终端通知随机接入过程中的下行波束分组信息和/或需要上报的最佳下行波束集合的要求；从终端上报的最佳下行波束分组或最佳下行波束集合中选择合适的多个下行波束发送随机接入响应及接入过程中的后续信号，避免了下行最佳下行波束发生变化或最佳下行波束测量不准带来的问题，提高了接入过程中下行信号的发送质量。特别是在高频环境下，通过多波束发送能够明显提高接入成功率。

附图说明

图1为实现本发明各个实施例的终端的硬件结构示意图。

图2为无线通信系统示意图。

图3为本发明实施例1的应用于基站的随机接入方法的流程图。

图4为本发明实施例2的应用于终端的随机接入方法的流程图。

图5为本发明实施例3的随机接入方法的流程图。

图6为本发明实施例4的随机接入方法的流程图。

图7为本发明实施例5的应用于基站的随机接入装置的模块结构图。

图8为本发明实施例6的应用于终端的随机接入装置的模块结构图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

终端可以以各种形式来实施。例如，本发明中描述的终端可以包括诸如机顶盒、移动终端、智能电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、导航装置等等的终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。下面，假设终端是移动终端。然而，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。

请参阅图1，其为实现本发明各个实施例的一种终端的硬件结构示意图，该终端100可以包括：RF(Radio Frequency，射频)单元101、WiFi模块102、音频输出单元103、A/V(音频/视频)输入单元104、传感器105、显示单元106、用户输入单元107、接口单元108、存储器109、处理器110、以及电源111等部件。本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定，终端可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

下面结合图1对终端的各个部件进行具体的介绍：

射频单元101可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，具体的，将基站的下行信息接收后，给处理器110处理；另外，将上行的数据发送给基站。通常，射频单元101包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外，射频单元101还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。上述无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于GSM(Global System of Mobile communication，全球移动通讯系统)、GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务)、CDMA2000(CodeDivision Multiple Access 2000，码分多址2000)、WCDMA(Wideband Code DivisionMultiple Access，宽带码分多址)、TD-SCDMA(Time Division-Synchronous CodeDivision Multiple Access，时分同步码分多址)、FDD-LTE(Frequency DivisionDuplexing-Long Term Evolution，频分双工长期演进)和TDD-LTE(Time DivisionDuplexing-Long Term Evolution，分时双工长期演进)等。

WiFi属于短距离无线传输技术，终端通过WiFi模块102可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图1示出了WiFi模块102，但是可以理解的是，其并不属于终端的必须构成，完全可以根据需要在不改变发明的本质的范围内而省略。

音频输出单元103可以在终端100处于呼叫信号接收模式、通话模式、记录模式、语音识别模式、广播接收模式等等模式下时，将射频单元101或WiFi模块102接收的或者在存储器109中存储的音频数据转换成音频信号并且输出为声音。而且，音频输出单元103还可以提供与终端100执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出单元103可以包括扬声器、蜂鸣器等等。

A/V输入单元104用于接收音频或视频信号。A/V输入单元104可以包括图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)1041和麦克风1042，图形处理器1041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元106上。经图形处理器1041处理后的图像帧可以存储在存储器109(或其它存储介质)中或者经由射频单元101或WiFi模块102进行发送。麦克风1042可以在电话通话模式、记录模式、语音识别模式等等运行模式中经由麦克风1042接收声音(音频数据)，并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频(语音)数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由射频单元101发送到移动通信基站的格式输出。麦克风1042可以实施各种类型的噪声消除(或抑制)算法以消除(或抑制)在接收和发送音频信号的过程中产生的噪声或者干扰。

终端100还包括至少一种传感器105，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板1061的亮度，接近传感器可在终端100移动到耳边时，关闭显示面板1061和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；至于手机还可配置的指纹传感器、压力传感器、虹膜传感器、分子传感器、陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。

显示单元106用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元106可包括显示面板1061，可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)等形式来配置显示面板1061。

用户输入单元107可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与终端的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，用户输入单元107可包括触控面板1071以及其他输入设备1072。触控面板1071，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板1071上或在触控面板1071附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。触控面板1071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器110，并能接收处理器110发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板1071。除了触控面板1071，用户输入单元107还可以包括其他输入设备1072。具体地，其他输入设备1072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种，具体此处不做限定。

进一步的，触控面板1071可覆盖显示面板1061，当触控面板1071检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器110以确定触摸事件的类型，随后处理器110根据触摸事件的类型在显示面板1061上提供相应的视觉输出。虽然在图1中，触控面板1071与显示面板1061是作为两个独立的部件来实现终端的输入和输出功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板1071与显示面板1061集成而实现终端的输入和输出功能，具体此处不做限定。

接口单元108用作至少一个外部装置与终端100连接可以通过的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。接口单元108可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到终端100内的一个或多个元件或者可以用于在终端100和外部装置之间传输数据。

存储器109可用于存储软件程序以及各种数据。存储器109可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器109可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器110是终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器109内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器109内的数据，执行终端的各种功能和处理数据，从而对终端进行整体监控。处理器110可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器110可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器110中。

处理器110实现如下步骤：

接收到基站的广播消息后，提取广播消息中携带的随机接入过程中的下行波束分组信息或需要上报的最佳下行波束集合的要求；

测量接收到的每个下行波束的主辅同步信号的参考信号接收功率RSRP，选取符合要求的最佳下行波束分组或最佳下行波束集合；

通过RACH上报最佳下行波束分组或最佳下行波束集合。

终端100还可以包括给各个部件供电的电源111(比如电池)，优选的，电源111可以通过电源管理系统与处理器110逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。

尽管图1未示出，终端100还可以包括蓝牙模块等，在此不再赘述。

为了便于理解本发明实施例，下面对本发明的终端所基于的通信网络系统进行描述。

请参阅图2，图2为本发明实施例提供的一种通信网络系统架构图，该通信网络系统为通用移动通信技术的LTE系统，该LTE系统包括依次通讯连接的UE(User Equipment，用户设备)201，E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network，演进式UMTS陆地无线接入网)202，EPC(Evolved Packet Core，演进式分组核心网)203和运营商的IP业务204。

具体地，UE201可以是上述终端100，此处不再赘述。

E-UTRAN202包括eNodeB2021和其它eNodeB2022等。其中，eNodeB2021可以通过回程(backhaul)(例如X2接口)与其它eNodeB2022连接，eNodeB2021连接到EPC203，eNodeB2021可以提供UE201到EPC203的接入。

EPC203可以包括MME(Mobility Management Entity，移动性管理实体)2031，HSS(Home Subscriber Server，归属用户服务器)2032，其它MME2033，SGW(Serving Gate Way，服务网关)2034，PGW(PDN Gate Way，分组数据网络网关)2035和PCRF(Policy andCharging Rules Function，政策和资费功能实体)2036等。其中，MME2031是处理UE201和EPC203之间信令的控制节点，提供承载和连接管理。HSS2032用于提供一些寄存器来管理诸如归属位置寄存器(图中未示)之类的功能，并且保存有一些有关服务特征、数据速率等用户专用的信息。所有用户数据都可以通过SGW2034进行发送，PGW2035可以提供UE 201的IP地址分配以及其它功能，PCRF2036是业务数据流和IP承载资源的策略与计费控制策略决策点，它为策略与计费执行功能单元(图中未示)选择及提供可用的策略和计费控制决策。

IP业务204可以包括因特网、内联网、IMS(IP Multimedia Subsystem，IP多媒体子系统)或其它IP业务等。

eNodeB2021的处理器还执行如下步骤：

在每个下行波束发送主辅同步信号；

向小区内的终端发送广播信息，广播消息中携带随机接入过程中的下行波束分组信息或需要上报的最佳下行波束集合的要求；

接收到终端上报的最佳下行波束分组或最佳下行波束集合后，选择至少一个下行波束向终端发送随机接入过程中后续的下行信号。

虽然上述以LTE系统为例进行了介绍，但本领域技术人员应当知晓，本发明不仅仅适用于LTE系统，也可以适用于其他无线通信系统，例如GSM、CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA以及未来新的网络系统等，此处不做限定。

基于上述终端硬件结构以及通信网络系统，提出本发明方法各个实施例。

实施例1

如图3所示，本发明实施例提供的一种随机接入方法，应用于基站，该方法包括：

S301、在每个下行波束发送主辅同步信号。

S302、向小区内的终端发送广播信息，其中，广播消息中携带随机接入过程中的下行波束分组信息和/或需要上报的最佳下行波束集合的要求。

具体的，基站向小区内的所有终端发送广播消息，可以通过其中的SIB(SystemInfomation Block，系统信息块)x信息向终端指示在随机接入过程中下行波束分组信息和/或需要上报的下行最佳下行波束集合的要求。下行波束分组信息包括指示下行波束分组的数目、以及每个分组包含的下行波束。最佳下行波束集合的要求包括：需要上报的最佳下行波束集合中最大的波束数目为N(N为自然数，取值范围为1到下行最大波束数目)，需要上报的最佳下行波束集合中波束的RSRP(Reference Signal Receiving Power，参考信号接收功率)门限为α(α为功率值，取值范围为-130dBm到0dBm，但对终端来说可用的下行信号取值范围一般为-50dBm到-30dBm)。

S303、接收到终端上报的最佳下行波束分组或最佳下行波束集合后，选择至少一个下行波束向终端发送随机接入过程中后续的下行信号。

具体的，基站接收到终端上报的最佳下行波束集合信息后，可以根据在线终端的数量和下行系统容量选择合适的波束以提高终端接入的成功率、选择合适的波束以降低下行波束间的干扰、和/或选择合适的波束以提高下行频域资源的利用率，从而有效兼顾下行信道的干扰和容量。

举例来说，假设当前基站的在线终端数较少，且同时发起随机接入的终端数也比较少，基站可以使用最佳下行波束集合中的所有波束向发起接入的终端发送随机接入响应和随机接入过程中后续的下行信号。多个下行波束同时发送保证了终端接收下行信号的可靠性，提高了随机接入成功的概率。

假设当前基站的在线终端数多，有很多终端等待调度，下行资源受限。此时基站如果使用多个下行波束向发起接入的终端发送随机接入响应和随机接入过程中后续的下行信号，会占用较多的下行资源，并有可能对这些波束的相邻波束造成干扰。此时基站选取最佳下行波束集合的一个子集发送随机接入响应和随机接入过程中后续的下行信号，最极端的情况，只使用一个下行波束。此时基站需要在下行系统容量和提高随机接入可靠性之间进行权衡。

本发明实施例中，基站通过广播信息通知终端随机接入过程中需要上报的最佳下行波束分组和/或最佳下行波束集合，在接入过程中使用多个下行波束发送随机接入响应和后续的下行信号，避免了下行最佳下行波束发生变化或最佳下行波束测量不准带来的问题，提高了接入过程中下行信号的发送质量。特别是在高频环境下，每个波束的覆盖角度很窄，通过多波束发送能够明显提高接入成功率。

实施例二

如图4所示，本发明实施例提供的一种随机接入方法，应用于终端，该方法包括：

S401、接收到基站的广播消息后，提取广播消息中携带的随机接入过程中的下行波束分组信息或需要上报的最佳下行波束集合的要求。

具体的，终端接收到基站的广播消息后，提取SIB中携带的下行波束分组信息，包括下行波束分组的数目、以及每个分组包含的下行波束。提取SIB中携带的最佳下行波束集合的要求，包括需要上报的最佳下行波束集合中最大的波束数目为N和RSRP的门限值α，其中，N为自然数，取值范围为1到下行最大波束数目，α为功率值，取值范围为-130dBm到0dBm，但对终端来说可用的下行信号取值范围一般为-50dBm到-30dBm。

S402、测量接收到的每个下行波束的主辅同步信号的RSRP，选取符合要求的最佳下行波束分组或最佳下行波束集合。

具体的，终端测量接收到的每个下行波束的主辅同步信号的RSRP，并对所有RSRP从高到低或者从低到高进行排序。

当需要上报最佳下行波束分组时，将RSRP的排序结果和下行波束分组信息进行匹配，选取最佳下行波束分组。

当需要上报最佳下行波束集合时，保留RSRP超过门限α的波束，在超过门限的波束中，选取RSRP最高的n个作为最佳下行波束集合，其中n为自然数，且n小于或等于N，N表示要求上报的最佳下行波束集合中波束的数目。

需要说明的是，不同终端的接收机能力不同，终端可以根据自己的接收机性能调整门限α，但必须保证超过调整后的门限的下行信号能够被正确接收。在超过门限的波束中，选取RSRP最高的N个作为最佳下行波束集合。若超过门限的波束数目不足N，则选取超过门限的所有波束作为最佳下行波束集合。

S403、通过RACH上报最佳下行波束分组或最佳下行波束集合。

具体的，终端可以通过发送前导序列时发送额外的信息比特上报最佳下行波束分组或最佳下行波束集合；或选择多个RACH序列之中的特定群组的RACH序列，通过RACH序列的群组信息指示最佳下行波束分组或最佳下行波束集合；或通过发送前导序列的时域资源指示最佳下行波束分组或最佳下行波束集合；或通过发送前导序列的频域资源指示最佳下行波束分组或最佳下行波束集合的一种或任意几种组合的方式进行。

实施例三

如图5所示为本发明实施例提供的一种随机接入方法的流程图。该方法包括：

S501、基站在每个下行波束发送主辅同步信号。

S502、基站向小区内的所有终端发送广播消息，其中，广播消息中携带需要上报的最佳下行波束集合的要求。

具体的，通过广播信息中的SIB指示需要上报的最佳下行波束集合中最大的波束数目N和最佳下行波束集合中波束的参考信号接收功率RSRP的门限值α，其中，N为自然数，取值范围为1到下行最大波束数目,α为功率值，取值范围为-130dBm到0dBm。

S503、终端接收到基站的广播消息后，提取最佳下行波束集合的要求。

S504、测量接收到的每个下行波束的主辅同步信号的RSRP，选取符合要求的最佳下行波束集合。

S505、通过RACH向基站上报最佳下行波束集合信息。

S506、基站接收到RACH后，提取RACH中指示下行最佳下行波束集合信息。

S507、基站选取最佳下行波束集合中的子集向终端发送随机接入响应和随机接入过程中后续的下行信号。

实施例四

如图6所示为本发明实施例提供的一种随机接入方法的流程图。该方法包括：

S601、基站在每个下行波束发送主辅同步信号。

S602、基站向小区内的所有终端发送广播消息，其中，广播消息中携带下行波束分组信息。

具体的，基站向小区内的所有终端发送广播消息，其中的SIBx信息用来向终端指示下行波束的预分组信息，包括分组的数目、每个分组包含的波束等。同时指示终端通过上报波束分组来指示下行最佳下行波束集合。

S603、终端接收到广播消息后，提取下行波束分组信息。

具体的，终端接收到基站的广播消息后，提取SIB中携带的下行波束分组信息，包括下行波束分组的数目、以及每个分组包含的下行波束。

S604、测量接收到的每个下行波束的主辅同步信号的RSRP，选取最佳下行波束分组。

具体的，终端测量其接收到的每个波束上的主辅同步信号的RSRP并从高到低或者从低到高进行排序，把排序的结果和小区预定义的下行预波束分组信息进行匹配，选取最佳的下行波束分组。

S605、通过RACH向基站上报最佳下行波束分组信息。

具体的，终端向基站发送RACH，通过RACH使用的时域频域资源和RACH序列群组信息来指示其下行最佳下行波束分组。

S606、基站提取最佳下行波束分组信息。

S607、基站选取最佳下行波束分组的至少一个波束向终端发送随机接入响应和随机接入过程中后续的下行信号。

在本发明实施例中，基站根据下行波束的分布情况预先将下行波束分组(各波束组可以有重叠的波束)，广播下行波束分组信息，终端上报最佳下行波束集合时只需要上报分组信息，而不需要逐个波束上报，从而降低终端上报最佳下行波束集合的信息量。

实施例五

如图7所示为本发明实施例提供的一种接入装置的模块结构图，该装置应用于基站，包括：

同步信号发送模块701，用于在每个下行波束发送主辅同步信号。

广播模块702，向小区内的终端发送广播信息，其中，用于向小区内的终端发送广播信息，广播消息中携带随机接入过程中的下行波束分组信息或需要上报的最佳下行波束集合的要求；

上行接收模块703，用于接收终端上报的最佳下行波束分组或最佳下行波束集合；

波束选择模块704，用于从最佳下行波束分组或最佳下行波束集合中选择至少一个下行波束；

下行发送模块705，用于使用选择的至少一个下行波束向发起接入的终端发送随机接入过程中后续的下行信号。

实施例六

如图8所示为本发明实施例提供的一种接入装置的模块结构图，该装置应用于终端，包括：

下行接收模块801，用于接收到基站的广播消息后，提取广播消息中携带的随机接入过程中的下行波束分组信息或需要上报的最佳下行波束集合的要求。

测量模块802，测量接收到的每个下行波束的主辅同步信号的RSRP，选取符合要求的最佳下行波束分组或最佳下行波束集合。

上行发送模块803，用于通过RACH上报最佳下行波束分组或最佳下行波束集合。

需要说明的是，上述装置实施例与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详细见方法实施例，且方法实施例中的技术特征在装置实施例中均对应适用，这里不再赘述。

此外，如图1所示，本发明实施例还提供了一种终端，该终端包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述实施例二的随机接入方法的步骤。如图2所示的无线通信系统中，本发明实施例还提供了一种基站，该基站包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述实施例一所述的随机接入方法的步骤。

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上述实施例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来实现，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计算机可读存储介质(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，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的随机接入方法。

以上参照附图说明了本发明的优选实施例，并非因此局限本发明的权利范围。本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本发明的权利范围之内。

Claims (15)

1.一种随机接入方法，应用于基站，其特征在于，该方法包括：

在每个下行波束发送主辅同步信号；

向小区内的终端发送广播信息，所述广播消息中携带随机接入过程中的下行波束分组信息和/或需要上报的最佳下行波束集合的要求；

接收到终端上报的最佳下行波束分组或最佳下行波束集合后，选择至少一个下行波束向终端发送随机接入过程中后续的下行信号。

2.根据权利要求1所述的随机接入方法，其特征在于，所述广播消息中携带随机接入过程中的下行波束分组信息包括：

通过广播信息中的系统信息块SIB指示下行波束分组的数目、以及每个分组包含的下行波束。

3.根据权利要求1所述的随机接入方法，其特征在于，所述广播消息中携带随机接入过程中需要上报的最佳下行波束集合的要求包括：

通过广播信息中的SIB指示需要上报的最佳下行波束集合中最大的波束数目N和最佳下行波束集合中波束的参考信号接收功率RSRP的门限值α，其中，N为自然数，取值范围为1到下行最大波束数目，α为功率值，取值范围为-130dBm到0dBm。

4.根据权利要求1所述的随机接入方法，其特征在于，从所述最佳下行波束分组或最佳下行波束集合中选择至少一个下行波束包括：

根据在线终端的数量和下行系统容量选择合适的波束以提高终端接入的成功率、选择合适的波束以降低下行波束间的干扰、和/或选择合适的波束以提高下行频域资源的利用率。

5.一种随机接入方法，应用于终端，其特征在于，该方法包括：

接收到基站的广播消息后，提取广播消息中携带的随机接入过程中的下行波束分组信息和/或需要上报的最佳下行波束集合的要求；

测量接收到的每个下行波束的主辅同步信号的参考信号接收功率RSRP，选取符合要求的最佳下行波束分组或最佳下行波束集合；

通过随机接入信道RACH上报所述最佳下行波束分组或最佳下行波束集合。

6.根据权利要求5所述的随机接入方法，其特征在于，所述提取所述广播消息中携带的随机接入过程中的下行波束分组信息包括：

提取系统信息块SIB中携带的下行波束分组的数目、以及每个分组包含的下行波束。

7.根据权利要求6所述的随机接入方法，其特征在于，所述选取符合要求的最佳下行波束分组包括：测量接收到的每个波束上的主辅同步信号的RSRP，并对所述RSRP进行排序，将所述RSRP的排序结果和所述下行波束分组信息进行匹配，选取最佳下行波束分组。

8.根据权利要求5所述的随机接入方法，其特征在于，所述提取所述广播消息中携带的随机接入过程中的最佳下行波束集合包括：

提取系统信息块SIB中携带的需要上报的最佳下行波束集合中最大的波束数目为N和参考信号接收功率RSRP的门限值α，其中，N为自然数，取值范围为1到下行最大波束数目，α为功率值，取值范围为-130dBm到0dBm。

9.根据权利要求8所述的随机接入方法，其特征在于，所述测量接收到的每个下行波束的主辅同步信号的RSRP，选取符合要求的最佳下行波束集合进一步包括：

测量接收到的每个波束上的主辅同步信号的RSRP，并对所述RSRP进行排序，保留RSRP超过门限α的波束，在超过门限的波束中，选取RSRP最高的n个作为最佳下行波束集合，其中n为自然数，且n小于或等于N，N表示要求上报的最佳下行波束集合中波束的数目。

10.根据权利要求5所述的随机接入方法，其特征在于，所述通过RACH上报所述最佳下行波束分组或最佳下行波束集合包括：

通过发送前导序列时发送额外的信息比特上报最佳下行波束分组或最佳下行波束集合；或

选择多个RACH序列之中的特定群组的RACH序列，通过RACH序列的群组信息指示最佳下行波束分组或最佳下行波束集合；或

通过发送前导序列的时域资源指示最佳下行波束分组或最佳下行波束集合；或

通过发送前导序列的频域资源指示最佳下行波束分组或最佳下行波束集合的一种或任意几种组合。

11.一种接入装置，应用于基站，其特征在于，该装置包括：

同步信号发送模块，用于在每个下行波束发送主辅同步信号；

广播模块，用于向小区内的终端发送广播信息，所述广播消息中携带随机接入过程中的下行波束分组信息和/或需要上报的最佳下行波束集合的要求；

上行接收模块，用于接收终端上报的最佳下行波束分组或最佳下行波束集合；

波束选择模块，用于从所述最佳下行波束分组或最佳下行波束集合中选择至少一个下行波束；

下行发送模块，用于使用所述选择的至少一个下行波束向发起接入的终端发送随机接入过程中后续的下行信号。

12.一种接入装置，应用于终端，其特征在于，该装置包括：

下行接收模块，用于接收到基站的广播消息后，提取广播消息中携带的随机接入过程中的下行波束分组信息和/或需要上报的最佳下行波束集合的要求；

测量模块，测量接收到的每个下行波束的主辅同步信号的RSRP，选取符合要求的最佳下行波束分组或最佳下行波束集合；

上行发送模块，用于通过RACH上报最佳下行波束分组或最佳下行波束集合。

13.一种基站，其特征在于，该基站包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的随机接入方法的步骤。

14.一种终端，其特征在于，该终端包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求5至10中任一项所述的随机接入方法的步骤。

15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有随机接入程序，所述随机接入程序被处理器执行时，实现如权利要求1至4中任一项所述的随机接入方法的步骤；和/或实现如权利要求5至10中任一项所述的随机接入方法的步骤。