CN109041256A - 随机接入方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种随机接入方法、装置及系统，其中，随机接入方法，包括：若本次搜索中合并功率最大的子载波为初始子载波，且初始子载波的合并功率大于功率门限，则将初始子载波确认为有效载波；将有效载波对应的用户标记为本次搜索的有效用户。本申请在搜索阶段，对频域数据进行循环移位，然后通过对多次重传的信号进行合并，得到合并功率，进而基于该合并功率确认有效载波，并检测到有效用户；接收设备收到用户发送数据后，采用本申请方案处理后，能够正确的接收用户的接入请求。本申请可以有效的对NPRACH不同覆盖等级的用户进行有效搜索。

Description

随机接入方法、装置及系统

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种随机接入方法、装置及系统。

背景技术

通信行业憧憬物联网市场已达10年之久，但由于传统2G、3G、4G网络并不满足物联网设备低功耗、低成本的要求，一直以来，大部分物联网设备在联接时主要使用Wi-Fi(WIreless-FIdelity)、蓝牙等免费技术。目前，全球联网的物联网终端约40亿个，但接入运营商运营网络的终端只有2.3亿个左右，运营商在物联网市场占比不足6％。

物联网通信技术有很多种，从传输距离上可分为：一类是短距离通信技术，代表技术有ZigBee(紫蜂协议)、Wi-Fi、Bluetooth(蓝牙)、Z-wave等。另一类是广域网通信技术，业界一般定义为LPWAN(Low-Power Wide-Area Network，低功耗广域物联网)，典型的应用场景如智能抄表。NB-IoT(窄带物联网，Narrow Band Internet of Things)是2015年9月在3GPP(3rd Generation Partnership Project)标准组织中立项提出的一种新的窄带蜂窝通信LPWAN技术。在万物互联的时代，具备低成本、低功耗、广覆盖、低速率等特点。其应用场景包括：智能抄表、智能停车、物流跟踪、智慧城市及鞋类、可穿戴、医疗保健、智能电表等消费和工业连接设备等。

在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：目前NB-IOT系统，缺乏接收设备对用户的有效搜索方案。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够对用户进行有效搜索的随机接入方法、装置及系统。

为了实现上述目的，一方面，本发明实施例提供了一种随机接入方法，包括：

若本次搜索中合并功率最大的子载波为初始子载波，且初始子载波的合并功率大于功率门限，则将初始子载波确认为有效载波；初始子载波为对待搜索载波集合中的子载波进行盲搜得到；待搜索载波集合为根据用户接入请求得到；合并功率为将用户频域数据循环移位到初始子载波对应的每次发送数据位置集合中、相应的发送数据位置后，叠加在每次发送用户频域数据时的频域功率得到；用户频域数据为对接收到的用户数据进行FFT处理得到；

将有效载波对应的用户标记为本次搜索的有效用户。

在其中一个实施例中，功率门限为剩余子载波的平均功率的预设第一倍数；剩余子载波为待搜索载波集合中除有效载波外的子载波；

若本次搜索中合并功率最大的子载波为初始子载波，且初始子载波的合并功率大于功率门限，则将初始子载波确认为有效载波的步骤之前还包括步骤：

接收用户接入请求，分析用户接入请求中包含的子载波配置参数，得到待搜索载波集合；

对待搜索载波集合中的子载波进行盲搜，将盲搜中首次搜索的子载波确认为本次搜索的初始子载波，并获取初始子载波对应的每次发送数据位置集合；

接收用户数据，对用户数据进行FFT处理，得到用户频域数据。

在其中一个实施例中，子载波配置参数包括NPRACH的第一个子载波的频域位置，分配给NPRACH的子载波个数，NPRACH重复次数以及NPRACH起始时间；

获取初始子载波对应的每次发送数据位置集合的步骤包括：

根据重传次数、用户小区ID以及跳频方式，得到每次发送数据位置集合；

接收用户数据，对用户数据进行FFT处理，得到用户频域数据的步骤包括：

以最小接收单位接收用户数据，并对最小接收单位的用户数据进行FFT处理；最小接收单位为NPRACH前导码序列的一个符号组。

在其中一个实施例中，对待搜索载波集合中的子载波进行盲搜，并将盲搜中首次搜索的子载波确认为本次搜索的初始子载波的步骤中：

按照子载波号的顺序，依次对待搜索载波集合中的子载波进行盲搜。

在其中一个实施例中，将有效载波对应的用户标记为本次搜索的有效用户的步骤之后还包括步骤：

获取有效载波的载波功率；

若载波功率大于待搜索载波集合中剩余子载波的平均功率的预设第二倍数，将有效载波的每次发送数据位置集合中各发送数据位置上的传输功率变更为预设第二倍数的载波功率；预设第二倍数为功率比值的倒数；功率比值为有效功率与干扰功率的比值。

在其中一个实施例中，将有效载波对应的用户标记为本次搜索的有效用户的步骤之后还包括步骤：

初始化待搜索载波集合中的子载波；

根据重传次数，对待搜索载波集合中剩余子载波进行盲搜。

另一方面，本发明实施例还提供了一种随机接入装置，包括：

有效载波确认模块，用于若本次搜索中合并功率最大的子载波为初始子载波，且初始子载波的合并功率大于功率门限，则将初始子载波确认为有效载波；初始子载波为对待搜索载波集合中的子载波进行盲搜得到；待搜索载波集合为根据用户接入请求得到；合并功率为将用户频域数据循环移位到初始子载波对应的每次发送数据位置集合中、相应的发送数据位置后，叠加在每次发送用户频域数据时的频域功率得到；用户频域数据为对接收到的用户数据进行FFT处理得到；

标记模块，用于将有效载波对应的用户标记为本次搜索的有效用户。

一种接收设备，接收设备用于实现上述任一项随机接入方法的步骤。

在其中一个实施例中，接收设备为基站或终端。

一种随机接入系统，包括连接各用户终端的接收设备；接收设备用于实现上述任一项随机接入方法的步骤。

在其中一个实施例中，接收设备为基站或终端。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一项随机接入方法的步骤。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

在搜索阶段，对频域数据进行循环移位，然后通过对多次重传的信号进行合并，得到合并功率，进而基于该合并功率确认有效载波，并检测到有效用户；接收设备收到用户发送数据后，采用本申请方案处理后，能够正确的接收用户的接入请求。本申请可以有效的对NPRACH不同覆盖等级的用户进行有效搜索。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为一个实施例中随机接入方法的应用环境图；

图2为一个实施例中随机接入方法的第一示意性流程示意图；

图3为一个实施例中随机接入方法中NPRACH导频序列分布示意图；

图4为另一个实施例中随机接入方法中NPRACH接收设备处理流程示意图；

图5为一个实施例中随机接入方法的第一应用示意图；

图6为一个实施例中随机接入方法的第二应用示意图；

图7为一个实施例中随机接入方法的第三应用示意图；

图8为一个实施例中随机接入装置的结构示意图；

图9为一个实施例中接收设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

一般而言，NPRACH的一个前导码序列包括4个符号组(symbol group)，一个符号组包括5个group；NPRACH所有symbol group上发送的信号都相同，该信号为“1”，而每个子载波间的信号间存在的差异为所对应的中心频点不一致，即每个符号组在频率映射的频点是不同的。

而本申请通过在搜索阶段，对频域数据进行循环移位，然后通过对多次重传的信号进行合并，进行检测；具体的，进行循环移位可以将不同频点上的数据放置在同一个频点上，对数据进行合并，增加了其信号功率(覆盖等级越远的用户，基站接收的功率越低，通过本申请中的功率合并，增加有效功率)，对于信号的有效性检测更加容易。同时，本申请通过有效的干扰消除方式，保证了对不同覆盖等级载波用户的正确搜索。

本申请提供的随机接入方法，可以应用于智能抄表、智能停车、物流跟踪、智慧城市及鞋类、可穿戴、医疗保健、智能电表等消费和工业连接设备；具体的，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，用户终端102与接收设备104进行通信。其中，用户终端102可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备；接收设备104可以为基站，也可以为终端，例如，电表，穿戴设备、接收机、微基站单元设备以及NB-IOT产品设备中。需要说明的是，如图1所示，各用户终端对应的发送的载波号分别为用户编号。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种随机接入方法，以该方法应用于图1中的接收设备为例进行说明，包括以下步骤：

步骤202，若本次搜索中合并功率最大的子载波为初始子载波，且初始子载波的合并功率大于功率门限，则将初始子载波确认为有效载波。

其中，初始子载波为对待搜索载波集合中的子载波进行盲搜得到；待搜索载波集合为根据用户接入请求得到；合并功率为将用户频域数据循环移位到初始子载波对应的每次发送数据位置集合中、相应的发送数据位置后，叠加在每次发送用户频域数据时的频域功率得到；用户频域数据为对接收到的用户数据进行FFT处理得到。

具体地，接收设备收到用户发送数据后，通过如下步骤处理后，能够正确的接收用户的接入请求；首先，确定载波集合，接收设备收到接入请求后，可对用户进行参数分析，获取待搜索的载波集合。其次，获取载波每次发送数据的位置集合。对上述待搜索的载波集合中的每个子载波开始进行盲搜。对每次搜索的载波作为该次搜索的初始子载波，并计算出以该载波作为初始子载波所对应的每次发送的数据位置集合。

进一步的，对接收数据(即接收到的用户数据)进行FFT(Fast FourierTransformation，快速傅氏变换)处理，得到用户频域数据。然后进行数据合并，即根据上述步骤所获取载波每次发送数据的位置集合，以对应的初始子载波为基准，对数据进行循环位移到初始子载波位置，将每一次发送的数据功率进行叠加。例如，以初始子载波0为基准，对子载波1的发送数据进行循环位移到初始子载波0的每次发送数据的位置，并将子载波1每一次发送的数据功率进行叠加。其中，对数据需要依照初始子载波为基准，对数据先进行循环移位后再叠加，而循环移位的具体位置可以根据子载波配置参数集得到。

最后进行功率判断。对数据合并后的功率值进行门限判定。获取合并功率的最大值，判断最大值是否满足功率门限。如果大于，判断最大值对应的子载波是否为该次循环的初始子载波。同时满足上述两个条件后，则判断该子载波上有用户存在，记录所对应的初始子载波的子载波号。

在一个具体的实施例中，功率门限为剩余子载波的平均功率的预设第一倍数；

若本次搜索中合并功率最大的子载波为初始子载波，且初始子载波的合并功率大于功率门限，则将初始子载波确认为有效载波的步骤之前还包括步骤：

接收用户接入请求，分析用户接入请求中包含的子载波配置参数，得到待搜索载波集合；

对待搜索载波集合中的子载波进行盲搜，将盲搜中首次搜索的子载波确认为本次搜索的初始子载波，并获取初始子载波对应的每次发送数据位置集合；

接收用户数据，对用户数据进行FFT处理，得到用户频域数据。

具体而言，功率门限为剩余子载波的平均功率的预设第一倍数，例如可以为所有序列平均功率的K倍，其中，预设第一常数(即K)可以来源于仿真结果数据。

进一步的，在一个具体的示例中，对待搜索载波集合中的子载波进行盲搜，并将盲搜中首次搜索的子载波确认为本次搜索的初始子载波的步骤中：将待搜索载波集合中的子载波，按照子载波号的顺序、依次作为盲搜中首次搜索的子载波。本申请将每次盲搜的第一个搜索的子载波作为初始子载波。

需要说明的是，接收设备仅仅了解UE(User Equipment，用户终端设备)发送的一个大集合，但是并不知晓具体的初始子载波，而本申请在该大集合的范围内进行盲搜，即对在给定参数集的里所有可能存在的子载波进行搜索，进而获知初始子载波，从而通过循环移位获取合并功率；例如，如图3所示，选定子载波0后，将子载波0作为初始子载波，然后会对子载波0包含的一个集合进行一次搜索，该集合可以参阅图3填充了相同背景的位置。搜索一次完成后，再更新初始子载波号。其中，图3中的Nrep可以表示NPRACH重复次数

结合本申请中图1和图3，可以明确，图3中待搜索载波集合为{0,1,2…11}；图3中填充底纹为黑色竖线的子载波对应图1中的用户终端0；图3中填充底纹为纯黑色的子载波对应图1中的用户终端1；图3中填充底纹为黑色上斜线的子载波对应图1中的用户终端2；图3中填充底纹为黑色网格的子载波对应图1中的用户终端11；例如，如图3所示，载波0(对应用户终端0)在两次重传的位置为{0,1,7,6,1,0,6,7}。

在一个具体的实施例中，子载波配置参数包括NPRACH的第一个子载波的频域位置，分配给NPRACH的子载波个数，NPRACH重复次数以及NPRACH起始时间；

获取初始子载波对应的每次发送数据位置集合的步骤包括：

根据重传次数、用户小区ID以及跳频方式，得到每次发送数据位置集合；

接收用户数据，对用户数据进行FFT处理，得到用户频域数据的步骤包括：

以最小接收单位接收用户数据，并对最小接收单位的用户数据进行FFT处理；最小接收单位为NPRACH前导码序列的一个符号组。

具体而言，子载波配置参数可以包括NPRACH的第一个子载波的频域位置分配给NPRACH的子载波个数NPRACH重复次数以及NPRACH起始时间

进一步的，可以根据所配置的重传次数、小区ID以及跳频方式，计算出以某一子载波作为初始子载波所对应的每次发送数据位置集合。

而对接收数据进行FFT处理过程中，可以1个symbol group数据为最小接收单位，对每次接收数据进行FFT计算。

步骤204，将有效载波对应的用户标记为本次搜索的有效用户。

具体而言，在确认有效载波后，将有效载波对应的用户标记为本次搜索的有效用户。并重复上述步骤，直到搜索完所有可能的载波用户。

在一个具体实施例中，步骤204将有效载波对应的用户标记为本次搜索的有效用户的步骤之后还包括步骤：

获取有效载波的载波功率；

若载波功率大于待搜索载波集合中剩余子载波的平均功率的预设第二倍数，将有效载波的每次发送数据位置集合中各发送数据位置上的传输功率变更为预设第二倍数的载波功率；预设第二倍数为功率比值的倒数；功率比值为有效功率与干扰功率的比值。

具体而言，获取载波0(本次搜索的初始子载波)的载波功率，并与剩余子载波(即待搜索载波集合中除却初始子载波后，剩余的子载波；也即本次搜索中，待搜索载波集合中除有效载波外的子载波)的平均功率值做比较是没有大于Q倍(Q即预设第二常数，如5倍，假设所有用户都在同一覆盖距离)，其功率在后续合并当中不会影响到其他用户的搜索，所以不对其做处理。

而获取载波0的载波功率，并与剩余子载波信号的平均功率值做比较是大于Q倍(如5倍)，其功率在后续合并当中可能会影响到其他用户的搜索。例如，载波0处于第一覆盖等级，相对于其他覆盖等级功率的用户功率较高，而当某一载波功率远远大于其他功率，就算后续功率载波做完合并，其功率值也存在低于该功率的情况，造成漏检情况。由此需对其进行干扰消除处理。具体方法为，根据上述功率比值G(即有效功率与干扰功率的比值)，将载波0每次一次载波0位置上的传输的功率值变为1/G倍载波0功率值。本申请通过有效的干扰消除方式，保证了对不同覆盖等级载波用户的正确搜索。

在一个具体的实施例中，步骤204将有效载波对应的用户标记为本次搜索的有效用户的步骤之后还包括步骤：

初始化待搜索载波集合中的子载波；

根据重传次数，对待搜索载波集合中剩余子载波进行盲搜。

具体而言，本申请通过初始化待搜索载波集合中的子载波，可以保证盲搜所有可能存在的子载波集合；该初始化的具体实现过程可以为所有可能存在的子载波集合，按照顺序都需作为初始子载波进行搜索一次。

进一步的，针对覆盖远，接收功率低，重传合并后可能也会存在比近端用户功率低的情况，若仅仅按照载波号顺序检测，某些不同覆盖等级的载波很有可能存在漏检。而不同重复次数，对应的载波搜索集合不一样的。本申请提出根据重传次数，对待搜索载波集合中剩余子载波进行盲搜，即可以利用重传次数作为循环检测来避免次漏检的情况。

上述随机接入方法中，利用NPRACH所有symbol group上发送的信号都相同，且该信号为“1”，而每个子载波间的信号间存在的差异为所对应的中心频点不一致，可以通过在搜索阶段，对频域数据进行循环移位，然后通过对多次重传的信号进行合并，进行检测。同时，通过有效的干扰消除方式，保证了对不同覆盖等级载波用户的正确搜索。

为了进一步说明本申请的技术方案，下面结合用户终端与接收设备之间的交互过程，提供以下实施例阐述本申请的具体实现过程。

在一个实施例中，如图4所示，提供了一种随机接入方法，以该方法应用于图1中的接收设备为例进行说明，可以包括以下步骤：

1、确定载波集合。根据配置的子载波配置参数，获取待搜索的载波集合。

2、获取载波每次发送数据的位置集合。对步骤1载波集合中的每个子载波顺序开始进行盲搜。对每次搜索的载波作为该次搜索的初始子载波。并根据所配置的重传次数N、小区ID、跳频方式，计算出以该载波作为初始子载波所对应的每次发送的数据位置集合。

3、接收数据FFT处理。以1个symbol group数据为最小接收单位，对每次接收数据进行FFT计算。

4、数据合并。根据步骤2中所获取载波每次发送数据的位置集合。以对应的初始子载波为基准，对数据进行循环位移到初始子载波位置，将每一次发送的数据功率进行叠加。

5、功率判断。对数据合并后的功率值进行门限判定。获取合并功率的最大值，判断最大值是否满足所有序列平均功率的K倍。如果大于，判断最大值的位置是否为该次循环的子载波的初始值。同时满足该这两个条件后，则判断该子载波上有用户存在，记录所对应的初始载波的子载波号。

6、干扰消除。对存在的有效用户对应子载波功率进行干扰判定，并做相应的干扰消除处理。

基于图4所示的NPRACH接收装置处理流程图。接收设备收到用户发送数据后，通过上述步骤处理后，能够正确的接收用户的接入请求。

在一个实施例中，基于本申请图4所示的NPRACH接收装置处理流程，在实际应用本申请，面对如图5所示的应用场景，一共存在N(N<12)个用户请求接入，各用户对应的发送的载波号分别为用户编号，重传次数为2。且用户都处于同等覆盖等级。可以通过以下步骤实现：

1、接收设备收到接入请求后，对用户进行参数分析(即分析子载波配置参数)。其载波发送位置为12个。载波搜索集合为{0,1,2…11}。

2、从载波0开始，对载波进行盲搜。根据所配置的重传次数N、小区ID、跳频方式，计算出以该载波作为初始子载波所对应的每次发送的数据位置集合。如图3所示。载波0在两次重传的位置为{0,1,7,6,1,0,6,7}。

3、对接收数据FFT处理。以1个symbol group数据为最小接收单位，对每次接收数据进行FFT计算。

4、数据合并。根据步骤2中所获取载波每次发送数据的位置集合。以对应的初始子载波0为基准，对数据进行循环位移到初始子载波位置，将每一次发送的数据功率进行叠加。

5、获取合并后功率的最大值为载波0，且其值满足所有序列平均功率值的K倍。将用户0记录为有效用户。

6、干扰消除处理。获取载波0的传输功率(即载波功率)，并与剩余子载波信号(即就是除该次搜索子载波集的载波外的其他子载波)的平均功率值做比较是没有大于Q倍(如5倍，因为所有用户都在同一覆盖距离)，其功率在后续合并当中不会影响到其他用户的搜索，所以不对其做处理。

7、重复步骤2-7，直到搜索完所有可能的载波用户。

在一个实施例中，基于本申请图4所示的NPRACH接收装置处理流程，在实际应用本申请，面对如图6所示的应用场景，一共存在N(N<12)个用户请求接入，各用户对应的发送的载波号分别为用户编号，重传次数为2。用户处于不同等覆盖等级。如图6所示。一般来讲第一覆盖等级的MCL(Maximum coupling loss)＝144dBm(功率单位)，第二覆盖等级的MCL＝154dBm，第三覆盖等级的MCL＝164dBm；用户0,1处于第一覆盖等级，用户2,3处于第二覆盖等级，其他用户处于第三覆盖等级。

1、接收设备收到接入请求后，对用户进行参数分析。其载波发送位置为12个。载波搜索集合为{0,1,2…11}。

2、从载波0开始，对载波进行盲搜。根据所配置的重传次数N、小区ID、跳频方式，计算出以该载波作为初始子载波所对应的每次发送的数据位置集合。如图3所示。载波0在两次重传的位置为{0,1,7,6,1,0,6,7}。

3、对接收数据FFT处理。以1个symbol group数据为最小接收单位，对每次接收数据进行FFT计算。

4、数据合并。根据步骤2中所获取载波每次发送数据的位置集合。以对应的初始子载波0为基准，对数据进行循环位移到初始子载波位置，将每一次发送的数据功率进行叠加。

5、获取合并后功率的最大值为载波0，且其值满足所有序列平均功率值的K倍。将用户0记录为有效用户。

6、干扰消除处理。获取载波0的传输功率，并与剩余子载波信号的平均功率值做比较是大于Q倍(如5倍)，其功率在后续合并当中会影响到其他用户的搜索。而载波0处于第一覆盖等级，相对于其他覆盖等级功率的用户功率较高，而当某一载波功率远远大于其他功率，就算后续功率载波做完合并，其功率值也存在低于该功率的情况，造成漏检情况。由此需对其进行干扰消除处理。具体方法为，根据上述功率比值G，将载波0每次一次载波0位置上的传输的功率值变为1/G倍载波0功率值(即初始子载波的功率值)。

7、重复步骤2-7，直到搜索完所有可能的载波用户。

在一个实施例中，基于本申请图4所示的NPRACH接收装置处理流程，在实际应用本申请，面对如图7所示的应用场景，一共存在N(N<12)个用户请求接入，各用户对应的发送的载波号分别为用户编号，重传次数为2。用户处于不同等覆盖等级。

如图7所示。一般来讲第一覆盖等级的MCL＝144dB，第二覆盖等级的MCL＝154dB，第三覆盖等级的MCL＝164dB。用户1,3处于第一覆盖等级，用户0，2处于第二覆盖等级，其他用户处于第三覆盖等级。该实施例与上一个实施例的区别在于，如果还是按照上一个实施例的方式进行，按照载波号顺序检测，载波0，2很有可能存在漏检的情况。而一般情况下不同覆盖等级的用户，其重传次数有所不同，本申请提出利用重传次数作为循环检测来避免次漏检的情况。

1、接收设备收到接入请求后，对用户进行参数分析。其载波发送位置为12个。载波搜索集合为{0,1,2…11}。

2、按照重传次数进行循环，从载波0开始，对载波进行盲搜。根据所配置的重传次数N、小区ID、跳频方式，计算出以该载波作为初始子载波所对应的每次发送的数据位置集合。如图3所示。载波0在1次重传的位置为{0,1,7,6}。

3、对接收数据FFT处理。以1个symbol group数据为最小接收单位，对每次接收数据进行FFT计算。

4、数据合并。根据步骤2中所获取载波每次发送数据的位置集合。以对应的初始子载波0为基准，对数据进行循环位移到初始子载波位置，将每一次发送的数据功率进行叠加。

5、获取合并后功率的最大值为载波1或者3，此时载波0没有被检出。而此时的初始子载波部位1或者3，判定有效载波无效。

6、重新初始化子载波，重复3-5步，合并功率的最大值为1，将用户1记录为有效用户。

7、重新初始化子载波2-12(因为子载波集合是0-11，一共12个)，重复3-5步，在本次重传中可以检测出处于第一覆盖等级的用户3，并将用户3记录为有效用户。

8、将重传次数加1，从载波0开始，对载波进行又一次盲搜。但不包括已搜索到的用户载波号。

9、干扰消除处理。对上次重传当中所有已经搜索到载波功率，计算每个group所对应发送的该载波的位置，对其进行功率进行处理。具体方法为，根据上述功率比值G，将载波0每次一次载波0位置上的传输的功率值变为1/G倍载波0功率值。

10、重复步骤3-5，搜索到处于第二覆盖等级的载波0，2。

11、增加重传次数，重复步骤9，对第二覆盖等级的载波进行干扰消除，并对第三覆盖等级的载波进行搜索。

12、重复步骤8-11，直到搜索到所有载波。

需要说明的是，可以根据相应参数，计算出以初始子载波为基准所对应的载波集合。重传次数是NPRACH重复次数而每一次重传里面包含了4个symbol，每个symbol其实也可以看成一次重传，本申请中所有的重传载波为

进一步的，不同重复次数，对应的载波搜索集合不一样的。由参数NPRACH的第一个子载波的频域位置分配给NPRACH的子载波个数NPRACH重复次数以及NPRACH起始时间共同决定。

本申请通过在搜索阶段，对频域数据进行循环移位，然后通过对多次重传的信号进行合并，进行检测；具体的，进行循环移位可以将不同频点上的数据放置在同一个频点上，对数据进行合并，增加了其信号功率(覆盖等级越远的用户，基站接收的功率越低，通过本申请中的功率合并，增加有效功率)，对于信号的有效性检测更加容易。同时，本申请通过有效的干扰消除方式，保证了对不同覆盖等级载波用户的正确搜索。

应该理解的是，虽然图2、图4的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2、图4中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图8所示，提供了一种随机接入装置，包括：

有效载波确认模块810，用于若本次搜索中合并功率最大的子载波为初始子载波，且初始子载波的合并功率大于功率门限，则将初始子载波确认为有效载波；初始子载波为对待搜索载波集合中的子载波进行盲搜得到；待搜索载波集合为根据用户接入请求得到；合并功率为将用户频域数据循环移位到初始子载波对应的每次发送数据位置集合中、相应的发送数据位置后，叠加在每次发送用户频域数据时的频域功率得到；用户频域数据为对接收到的用户数据进行FFT处理得到；

标记模块820，用于将有效载波对应的用户标记为本次搜索的有效用户。

在一个具体的实施例中，功率门限为剩余子载波的平均功率的预设第一倍数；

还包括：

接收分析模块，用于接收用户接入请求，分析用户接入请求中包含的子载波配置参数，得到待搜索载波集合；

盲搜模块，用于对待搜索载波集合中的子载波进行盲搜，将盲搜中首次搜索的子载波确认为本次搜索的初始子载波；

位置集和获取模块，用于获取初始子载波对应的每次发送数据位置集合；

数据处理模块，用于接收用户数据，对用户数据进行FFT处理，得到用户频域数据。

在一个实施例中，子载波配置参数包括NPRACH的第一个子载波的频域位置，分配给NPRACH的子载波个数，NPRACH重复次数以及NPRACH起始时间；

所述位置集和获取模块，用于根据重传次数、用户小区ID以及跳频方式，得到每次发送数据位置集合；

所述数据处理模块，用于以最小接收单位接收用户数据，并对最小接收单位的用户数据进行FFT处理；最小接收单位为NPRACH前导码序列的一个符号组。

在一个具体的实施例中，所述盲搜模块，用于按照子载波号的顺序，依次对待搜索载波集合中的子载波进行盲搜。

在一个具体的实施例中，还包括：

获取功率模块，用于获取有效载波的载波功率；

干扰消除模块，用于若载波功率大于待搜索载波集合中剩余子载波的平均功率的预设第二倍数，将有效载波的每次发送数据位置集合中各发送数据位置上的传输功率变更为预设第二倍数的载波功率；预设第二倍数为功率比值的倒数；功率比值为有效功率与干扰功率的比值。

在一个具体的实施例中，还包括：

初始化模块，用于初始化待搜索载波集合中的子载波；

所述盲搜模块，用于根据重传次数，对待搜索载波集合中剩余子载波进行盲搜。

关于随机接入装置的具体限定可以参见上文中对于随机接入方法的限定，在此不再赘述。上述随机接入装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于接收设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于接收设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种接收设备，该接收设备可以是终端，其内部结构图可以如图9所示。该接收设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该接收设备的处理器用于提供计算和控制能力。该接收设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该接收设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种随机接入方法。该接收设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该接收设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是接收设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图9中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的接收设备的限定，具体的接收设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种接收设备，接收设备用于实现上述任一项随机接入方法的步骤。

在一个具体的实施例中，接收设备为基站或终端。

在一个实施例中，提供了一种随机接入系统，包括连接各用户终端的接收设备；接收设备用于实现上述任一项随机接入方法的步骤。

在一个具体的实施例中，接收设备为基站或终端。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，计算机程序被处理器执行时实现上述任一项随机接入方法的步骤。

本申请通过在搜索阶段，对频域数据进行循环移位，然后通过对多次重传的信号进行合并，进行检测；具体的，进行循环移位可以将不同频点上的数据放置在同一个频点上，对数据进行合并，增加了其信号功率(覆盖等级越远的用户，基站接收的功率越低，通过本申请中的功率合并，增加有效功率)，对于信号的有效性检测更加容易。同时，本申请通过有效的干扰消除方式，保证了对不同覆盖等级载波用户的正确搜索。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种随机接入方法，其特征在于，包括：

若本次搜索中合并功率最大的子载波为初始子载波，且所述初始子载波的合并功率大于功率门限，则将所述初始子载波确认为有效载波；

所述初始子载波为对待搜索载波集合中的子载波进行盲搜得到；所述待搜索载波集合为根据用户接入请求得到；所述合并功率为将用户频域数据循环移位到所述初始子载波对应的每次发送数据位置集合中、相应的发送数据位置后，叠加在每次发送所述用户频域数据时的频域功率得到；所述用户频域数据为对接收到的用户数据进行FFT处理得到；

将所述有效载波对应的用户标记为本次搜索的有效用户。

2.根据权利要求1所述的随机接入方法，其特征在于，所述功率门限为剩余子载波的平均功率的预设第一倍数；所述剩余子载波为所述待搜索载波集合中除所述有效载波外的子载波；

若本次搜索中合并功率最大的子载波为初始子载波，且所述初始子载波的合并功率大于功率门限，则将所述初始子载波确认为有效载波的步骤之前还包括步骤：

接收所述用户接入请求，分析所述用户接入请求中包含的子载波配置参数，得到所述待搜索载波集合；

对所述待搜索载波集合中的子载波进行盲搜，将所述盲搜中首次搜索的子载波确认为本次搜索的所述初始子载波，并获取所述初始子载波对应的每次发送数据位置集合；

接收所述用户数据，对所述用户数据进行FFT处理，得到所述用户频域数据。

3.根据权利要求2所述的随机接入方法，其特征在于，所述子载波配置参数包括NPRACH的第一个子载波的频域位置，分配给NPRACH的子载波个数，NPRACH重复次数以及NPRACH起始时间；

获取所述初始子载波对应的每次发送数据位置集合的步骤包括：

根据重传次数、用户小区ID以及跳频方式，得到所述每次发送数据的位置集合；

接收所述用户数据，对所述用户数据进行FFT处理，得到所述用户频域数据的步骤包括：

以最小接收单位接收所述用户数据，并对最小接收单位的所述用户数据进行FFT处理；所述最小接收单位为NPRACH前导码序列的一个符号组。

4.根据权利要求2所述的随机接入方法，其特征在于，对所述待搜索载波集合中的子载波进行盲搜，并将所述盲搜中首次搜索的子载波确认为本次搜索的所述初始子载波的步骤中：

将所述待搜索载波集合中的子载波，按照子载波号的顺序、依次作为所述盲搜中首次搜索的子载波。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的随机接入方法，其特征在于，将所述有效载波对应的用户标记为本次搜索的有效用户的步骤之后还包括步骤：

获取所述有效载波的载波功率；

若所述载波功率大于所述待搜索载波集合中剩余子载波的平均功率的预设第二倍数，将所述有效载波的每次发送数据位置集合中各发送数据位置上的传输功率变更为预设第二倍数的所述载波功率；所述预设第二倍数为功率比值的倒数；所述功率比值为有效功率与干扰功率的比值。

6.根据权利要求5所述的随机接入方法，其特征在于，将所述有效载波对应的用户标记为本次搜索的有效用户的步骤之后还包括步骤：

初始化所述待搜索载波集合中的子载波；

根据重传次数，对所述待搜索载波集合中剩余子载波进行盲搜。

7.一种随机接入装置，其特征在于，包括：

有效载波确认模块，用于若本次搜索中合并功率最大的子载波为初始子载波，且所述初始子载波的合并功率大于功率门限，则将所述初始子载波确认为有效载波；所述初始子载波为对待搜索载波集合中的子载波进行盲搜得到；所述待搜索载波集合为根据用户接入请求得到；所述合并功率为将用户频域数据循环移位到所述初始子载波对应的每次发送数据位置集合中、相应的发送数据位置后，叠加在每次发送所述用户频域数据时的频域功率得到；所述用户频域数据为对接收到的用户数据进行FFT处理得到；

标记模块，用于将所述有效载波对应的用户标记为本次搜索的有效用户。

8.一种接收设备，其特征在于，所述接收设备用于实现权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。

9.根据权利要求8所述的接收设备，其特征在于，所述接收设备为基站或终端。

10.一种随机接入系统，其特征在于，包括连接各用户终端的接收设备；

所述接收设备用于实现权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。

11.根据权利要求10所述的接收设备，其特征在于，所述接收设备为基站或终端。

12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。