CN109257794B - 一种随机接入方法及设备 - Google Patents

Abstract

一种随机接入方法及设备，其中该方法包括：终端设备接收网络设备发送的接入允许命令，所述接入允许命令中至少包括网络中空闲资源块的数目；所述终端设备通过目标算法，获得第一退避值；所述终端设备根据所述空闲资源块的数目以及第一退避值，计算第二退避值；所述终端设备在所述第二退避值满足预设条件时，发送接入请求至网络设备。采用上述方法及设备，可使得终端设备随机接入至网络设备。

Description

一种随机接入方法及设备

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种随机接入方法及设备。

背景技术

移动互联网快速发展，移动数据流量飞速增长。利用免许可频段分流LTE网络流量成为缓解流量压力的重要手段。同时，由于目前的免许可频段还需部署WIFI网络。为了两者能较好的融合，本领域技术人员，提出了一种免许可频段LTE(Stand-AloneUnlicensedLTE，Sail)系统。如图1所示，Sail系统主要由Sail控制器、基带和射频(BB/RF)接口和天线组成。其中，Sail控制器支持LTE和WIFI两种模式，因此，终端设备可通过蜂窝移动网络的方式，接入至Sail系统，也可通过WIFI的方式，接入至Sail系统。而在终端设备接入至Sail系统后，可将相关数据上传至Sail系统，然后Sail系统再将相关数据转发至外部网络，最终由外部网络将相关数据传送至目的地。

但是在现有技术中，关于终端设备如何接入Sail系统，并没有较好的解决方案。

发明内容

本申请提供一种通信方法及设备，以在网络设备可将物联网设备的相关数据上传至对应服务器的基础上，减少信令开销。

第一方面，提供一种随机接入方法，包括：终端设备接收网络设备发送的接入允许命令，所述接入允许命令中包括网络中空闲资源块的数目；所述终端设备通过目标算法，获得第一退避值；所述终端设备根据所述空闲资源块的数目以及第一退避值，计算第二退避值；所述终端设备在所述第二退避值满足预设条件时，发送接入请求至网络设备。

可以看出，在本申请中，网络设备首先向终端设备发送接入允许命令，而终端设备在接收到该接入允许命令后，根据目标算法，获取第一退避值，然后根据接入允许命令中的空闲资源块的数目以及第一退避值，计算第二退避值；最后在第二退避值满足预设条件时，发送接入请求至网络设备，从而可使终端设备随机接入至网络设备。

在一个可能的设计中，所述终端设备根据所述空闲资源块的数目以及第一退避值，计算第二退避值，可以满足下述公式：第二退避值＝第一退避值-回退步长，所述回退步长由所述空闲资源块的数目决定。

在一个可能的设计中，所述接入允许命令中还包括第一函数，所述第一函数用于所述终端设备选取发送接入请求的子带资源；所述终端设备在所述第二退避值满足预设条件时，发送接入请求至网络设备，包括：所述终端设备在所述第二退避值满足预设条件时，根据所述终端设备的标识以及所述第一函数，选取子带资源；所述终端设备在所选取的子带资源上，发送所述接入请求。

在本申请中，所述第一函数可具体为哈希函数，采用上述方法选取子带资源，可有效减少终端设备在选择子带资源时的碰撞。

在一个可能的设计中，所述接入允许命令中还包括允许接入终端设备的标识；所述终端设备通过目标算法，获得第一退避值之前，还包括：所述终端设备确定所述允许接入终端设备的标识中包括所述终端设备的标识。

在一个可能的设计中，所述方法还包括：所述终端设备在所述允许接入终端设备的标识中不包括所述终端设备的标识时，进入休眠状态。

在本申请中，当终端设备不在接入允许命令时，可直接进入休眠状态，从而减少终端设备的功耗。

在一个可能的设计中，所述终端设备发送接入请求至网络设备之后，还包括：所述终端设备接收所述网络设备发送的资源配置消息，所述资源配置消息中包括所述网络设备为所述终端设备配置的子带资源；所述终端设备在所述网络设备所配置的子带资源上，发送上行数据。

第二方面，本申请还提供一种随机接入方法，包括：网络设备向终端设备发送接入允许命令，所述接入允许命令中至少包括网络中空闲资源块的数目，以使所述终端设备参考所述空闲资源块的数目确定是否向所述网络设备发送接入请求；所述网络设备接收所述终端设备发送的所述接入请求。

在一个可能的设计中，所述接入允许命令中还包括第一函数，所述第一函数用于指示所述终端设备选取发送接入请求的子带资源。

在一个可能的设计中，所述接入请求中包括所述终端设备的资源需求信息，所述方法还包括：所述网络设备根据所述终端设备的资源需求信息以及当前网络的空闲资源，为所述终端设备配置子带资源；所述网络设备发送资源配置消息，所述资源配置消息中包括所述网络设备为所述终端设备配置的子带资源。

在一个可能的设计中，所述网络设备根据所述终端设备的资源需求信息以及当前网络的空闲资源，为所述终端设备配置子带资源，包括：所述网络设备在所述当前网络的空闲资源能满足所述终端设备的资源需求时，根据所述终端设备的资源需求，为所述终端设备配置子带资源；所述网络设备在所述当前网络的空闲资源不能满足所述终端设备的资源需求时，根据子带资源函数，为所述终端设备配置子带资源。

第三方面，本申请还提供一种终端设备，该终端设备具有实现上述第一方面方法示例中终端设备行为的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或所述软件包括一个或多个与上述功能相应的模块。

在一个可能的设计中，所述终端设备的结构中包括收发单元和计算单元，这些单元可以执行上述方法示例中相应功能，具体参见方法示例中的详细描述，在此不再赘述，比如所述收发单元用于接收接入允许命令以及发送接入请求，所述计算单元可用于计算第一退避值和第二退避值。

第四方面，本申请还提供一种终端设备，该终端设备具有实现上述第一方面方法示例中终端设备行为的功能。所述功能可以通过硬件实现。所述终端设备的结构中包括通信模块、处理器、总线、显示面板以及存储器，所述处理器、显示面板以及存储器通过总线连接；所述显示面板，用于显示随机接入方式，比如该方式可以为蜂窝网络方法或WIFI方式；处理器用存储在所述存储器中的指令，执行上述方法，所述通信模板用于接收接入允许命令和发送接入请求。

在一个可能的设计中，所述通信模块可以为RF电路、WiFi模块、通信接口、蓝牙模块等。

第五方面，本申请还提供一种网络设备，包括：处理器，用于确定接入允许命令，所述接入允许命令中包括网络中空闲资源块的数目，以使所述终端设备参考所述空闲资源块的数目确定是否向所述网络设备发送接入请求；收发器，用于向终端设备发送接入允许命令，以及接收所述终端设备发送的所述接入请求。

在一种可能的设计中，所述接入允许命令中还包括第一函数，所述第一函数用于指示所述终端设备选取发送接入请求的子带资源。

在一种可能的设计中，所述接入请求中包括所述终端设备的资源需求信息；所述处理器，还用于：根据所述终端设备的资源需求信息以及当前网络的空闲资源，为所述终端设备配置子带资源；所述收发器，还用于：发送资源配置消息，所述资源配置消息中包括所述网络设备为所述终端设备配置的子带资源。

在一种可能的设计中，所述处理器在根据所述终端设备的资源需求信息以及当前网络的空闲资源，为所述终端设备配置子带资源时，具体用于：在所述当前网络的空闲资源能满足所述终端设备的资源需求时，根据所述终端设备的资源需求，为所述终端设备配置子带资源；在所述当前网络的空闲资源不能满足所述终端设备的资源需求时，根据子带资源函数，为所述终端设备配置子带资源。

第六方面，本申请实施例中还提供一种计算机存储介质，该存储介质中存储软件程序，该软件程序在被一个或多个处理器读取并执行时可实现第一方面或上述第一方面的任意一种设计提供的方法。

第七方面，本申请实施例中还提供一种计算机存储介质，该存储介质中存储软件程序，该软件程序在被一个或多个处理器读取并执行时可实现第二方面或上述第二方面的任意一种设计提供的方法。

由上可见，在本申请中，网络设备首先向终端设备发送接入允许命令，而终端设备在接收到该接入允许命令后，根据目标算法，获取第一退避值，然后根据接入允许命令中的空闲资源块的数目以及第一退避值，计算第二退避值；最后在第二退避值满足预设条件时，发送接入请求至网络设备，从而可使终端设备接入至网络设备。

附图说明

图1为本申请提供的Sail系统的一示意图；

图2a为本申请提供的Sail系统的另一示意图；

图2b为本申请提供的Sail系统的另一示意图；

图3为本申请提供的随机接入方法的一流程图；

图4为本申请提供的随机接入方法的另一流程图；

图5为本申请提供的退避方法的一示意图；

图6为本申请提供的完整随机接入过程的一示意图；

图7为本申请提供的终端设备的一结构示意图；

图8为本申请提供的网络设备的一结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解，示例的给出了与本申请相关概念的说明以供参考，如下所示：

终端设备是一种用户设备(user equipment，UE)，可以是可移动的终端设备，也可以是不可移动的终端设备。该设备主要用于接收或者发送业务数据。用户设备可分布于网络中，在不同的网络中用户设备有不同的名称，例如：终端，移动台，用户单元，站台，蜂窝电话，个人数字助理，无线调制解调器，无线通信设备，手持设备，膝上型电脑，无绳电话，无线本地环路台，车载设备等。该用户设备可以经无线接入网(radio access network，RAN)(无线通信网络的接入部分)与一个或多个核心网进行通信，例如与无线接入网交换语音和/或数据。

网络侧设备，是指位于无线通信网络中位于网络侧的设备，可以为接入网网元，如基站或控制器(如有)，或者，也可以为核心网网元，还可以为其他网元。

长期演进(long term evolution，LTE)：是第三代合作伙伴计划(thirdgeneration partnership project，3GPP)组织制定的通用移动通信系统(universalmobile tele-communications system，UMTS)技术标准的长期演进，主要指3GPP LTE第四代蜂窝移动通信系统中的通信技术。

无线保真(wireless fidelity，WiFi)：指以IEEE 802.11n和IEEE 802.11ac为代表的IEEE802.11无线局域网通信技术。

免许可频段LTE(stand-alone unlicensed LTE，SAiL)：将需要许可频段的LTE技术部署到免许可频段的技术。

正交频分多址(orthogonal frequency division multiple access，OFDMA)接入技术：免许可频谱中宽带的情况的下，信道较宽，允许多个UE用户同时在不同的(免许可)unlicensed子带中进行传输。多个UE之间竞争多个子带资源。相对比，之前的窄带情况是只有一个unlicensed子带，多个eNB之间竞争一个子带资源。在SAiL技术中使用OFDMA多址技术可以将传输带宽划分成正交的互不重叠的一系列子载波集合，不同的子载波集合分配给不同的用户实现多址。在SAiL技术中应用OFDMA技术，提高用户频谱利用的灵活性。

下面结合附图，对本申请的技术方案进行介绍：

图2a示出了本申请一种可能的Sail系统示意图。如图2a所示，该系统包括Sail控制器、WLAN基带收发信机(WLAN Transceiver)、LTE基带收发信机(LTE Transceiver)、射频/基带接口(RF/BB Interface)和天线。

在图2a所示的系统中，LTE基带收发信机和WLAN基带收发信机共用一套射频/基带接口和天线，因此，在图2a所示的系统中，WLAN基带收发信机和LTE基带收发信机不可同时工作。图2a所示的系统，可应用于20MHZ的窄带信道，20MHZ一般为WLAN的最小工作带宽。

图2b示出了本申请另一种可能的Sail系统示意图。如图2b所示，该系统包括Sail控制器、WLAN基带收发信机(WLAN Transceiver)、LTE基带收发信机(LTE Transceiver)、射频/基带接口(RF/BB Interface)和天线。

在图2b所示的系统中，WLAN基带收发信机和LTE基带收发信机各拥有一套独立的射频/基带接口和天线。因此，在图2b所示的系统中，WLAN基带收发信机和LTE基带收发信机可同时工作，也可不同时工作，且两者的工作频率可不同。图2b所示的系统，可应用于大于20MHZ的宽带信道中。

在本申请中，图2a或图2b所示系统中的Sail控制器可具体有两种工作模式，分别为LTE模式和WLAN模式。当SaiL控制器进入LTE模式时，WLAN基带收发信机被激活，SaiL控制器进入WLAN状态，并以一个WLAN收发机的角色工作。而当SaiL控制器进入LTE模式时，LTE基带收发信机被激活，SaiL控制器进入LTE状态，并以一个LTE收发机的角色工作。

应当指出，在本申请中，SaiL控制器可具体有两个网络地址，即WLAN网络地址和LTE网络地址，而SaiL控制器进入WLAN模式时，将使用WLAN网络地址，而当SaiL控制器进入LTE模式时，将使用LTE网络地址。所述WLAN网络地址可由WLAN接入点AP分配，而LTE网络地址可具体由LTE网络端分配。

在本申请中，如图2a或2b所示的系统，可工作于免许可频段，比如无线通信中的60GHZ免许可频段。在本申请中，当整个免许可频段的信道较宽时，可利用OFDMA多址技术将整个免许可频段，划分为正交的互不重叠的一系列非免许可子带，允许UE在不同的免许可子带进行传输，从而提高系统利用率。

在本申请中，UE可以WLAN的方式接入至图2a或图2b所示的Sail系统，UE也可以蜂窝移动网络的方式接入至图2a或图2b所示的Sail系统，且UE与Sail系统利用免许可频段资源进行通信，比如无线通信系统中的60GHZ免许可频段。

本申请中部分场景以无线通信网络中4G网络的场景为例进行说明，应当指出的是，本申请中的方案还可以应用于其它无线通信网络中，相应的名称也可以用其他无线通信网络中的对应功能名称进行替代。

图3为本申请提供的一种随机接入方法的流程，该流程中的终端设备对应于图2a或图2b中所示的UE，网络设备对应于图2a或图2b中所示的Sail控制器，该流程中的随机接入方法，主要用于图2a或图2b中的UE接入至Sail控制器，如图3所示，包括：

步骤S31：网络设备向终端设备发送接入允许命令；

在本申请中，所述接入允许命令用于说明当前网络的状况，通知终端设备在当前网络的状况下可以进行随机接入。所述接入允许命令中可包括以下参数中的至少一个或多个：允许接入终端设备的地址或逻辑ID、终端设备的优先级设置参数、当前可接入子带资源和空闲资源块的数目以及各个资源块的位置、当前随机回退过程的阶数(Stage)、哈希(Hash)函数以及信道质量参考信号等。

步骤S32：终端设备根据目标算法，获得第一退避值BO1。

在本申请中，终端设备在接收到接入允许命令后，可根据接入允许命令中的参数进行多信道回避back off。该过程主要用于多个终端设备如何竞争子带资源，以提高信道利用率的同时减少碰撞。

在本申请中，终端设备在接收到接入允许命令中，判断一下终端设备是否被允许接入，具体判断方法可为：查看一下接入允许命令中的终端设备地址或逻辑ID，是否与自身的地址或逻辑ID相匹配，如果相匹配，确定终端设备被允许接入，否则，确定终端设备未被允许接入，未被允许接入的终端设备可进入休眠状态。允许接入的终端设备执行以下操作：

按照接入允许命令中的参数，设置优先级，初始化争用窗口contention window，设置CCA门限，获取随机子带资源配置函数待。

根据回退阶数(stage)和网络拥塞等，选取目标算法，所述目标算法可具体为线性增长、指性增长和对线增长等中的任一个，然后根据所述目标算法产生争用窗口(contention window，CW)值，所述第一退避值BO1在[0，CW-1]间随机产生。

步骤S33：终端设备根据第一退避值BO1以及空闲资源块的数目，计算第二退避值BO2；

在本申请中，终端设备可根据空闲资源块的数目，对BO1进行回退，回退步长N由空闲资源块的数目决定，比如，所述回退步长N可等于空闲资源块的数目。在本申请中，所述第二退避值BO2＝第一退避值BO1-N。

步骤S34：终端设备在第二退避值满足预设条件时，发送接入请求至网络设备。

在本申请中，所述预设条件可具体为BO2满足小于等于0的条件，即，在本申请中，当终端设备的BO2回退到0或0以下时，终端设备可获取到一次发送接入请求的机会。

在本申请中，终端设备在获取到发送接入请求的机会后，发送接入请求的过程，具体如下：根据终端设备的标识以及第一函数，选择子带资源；在所选择的子带资源上，发送所述接入请求。在本申请中，所述第一函数可为哈希(hash)函数，在本申请中，将终端设备的标识，输入至哈希函数中，即可获取一输出值，终端设备可根据该输出值，选取子带资源，比如，当前网络中一共有10个子带资源，而哈希函数的输出值为5，那么在本申请中，终端设备可选择子带5，然后在子带5上发送接入请求。在本申请中，利用哈希函数，选择发送接入请求的子带请求，可有效减少不同终端设备选择发送接入请求的子带资源的碰撞。

在本申请中，所述接入请求中可包括终端设备的资源需求、内存状态以及信道质量报告(channel quality report)等信息。

由上可见，在本申请中，网络设备首先向终端设备发送接入允许命令，而终端设备在接收到该接入允许命令后，根据目标算法，获取第一退避值，然后根据接入允许命令中的空闲资源块的数目以及第一退避值，计算第二退避值；最后在第二退避值满足预设条件时，发送接入请求至网络设备，从而可使终端设备接入至网络设备。

在本申请中，还提供另一种随机接入方法的流程，该流程中的终端设备对应于图2a或图2b中所示的UE，网络设备对应于图2a或图2b中所示的Sail控制器，该流程中的随机接入方法，主要用于图2a或图2b中的UE接入至Sail控制器，如图4所示，包括：

步骤S41：网络设备向终端设备发送接入允许命令；

步骤S42：终端设备根据目标算法，获得第一退避值BO1。

步骤S43：终端设备根据第一退避值BO1以及空闲资源块的数目，计算第二退避值BO2；

步骤S44：终端设备在第二退避值满足预设条件时，发送接入请求至网络设备。

关于上述步骤S41-S44的介绍，可参见上述步骤S31-S34的记载，在此不再赘述。

步骤S45：网络设备向终端设备发送接入确认消息。

在本申请中，网络设备在接收到终端设备发送的接入请求时，可发送接入确认消息至终端设备。

步骤S46：网络设备向终端设备发送资源配置消息；

在本申请中，所述接入请求中还可包括终端设备的资源需求，而网络设备在接收到所述资源需求时，可根据所述终端设备的资源需求信息以及当前网络的空闲资源，为所述终端设备配置子带资源，最后在资源配置消息中携带网络设备为终端设备配置的子带资源，且将资源配置消息发送至终端设备。

在本申请中，所述网络设备所述网络设备可在所述当前网络的空闲资源能满足所述终端设备的资源需求时，可根据所述终端设备的资源需求，为所述终端设备配置子带资源；所述网络设备在所述当前网络的空闲资源不能满足所述终端设备的资源需求时，根据子带资源函数，为所述终端设备配置子带资源。

在本申请中，比如，当前网络中存在空闲子带1至子带10，共10个子带资源，而终端设备需求的子带资源为子带3时，那么此时，可确定当前网络的空闲资源能满足终端设备的资源需求，此时可将子带3配置给终端设备。而如果终端设备需求的子带资源为子带11时，那么可确定当前网络的空闲资源不能满足终端设备的资源需求，此时可选择子带资源配置函数，将子带资源配置函数的结果对应的子带资源要，配置为终端设备。

在本申请中，所述子带资源配置函数，包括但不限于以下几种：

完全随机接入函数，网络设备从现有的空闲资源中随机选取子带资源进行分配；

最优资源接入函数，网络设备在子带资源块中选取最优的一个子带资源。网络设备可通过终端设备发送的信道质量参考信号(channel quality reference signal)获取信道质量来判断子带资源是否最优；

M最优资源接入函数，网络设备在M个信道质量最好的子带资源块中随机分配一个子带资源。M是随机选择子带资源配置函数中的一个参数。

步骤S47：终端设备在所述网络设备所配置的子带资源上，发送上行数据。

在本申请中，终端设备需与网络设备首先经过时间同步以及频率同步等过程，达成终端设备与网络设备的时间同步与频率同步。而终端设备在接收到网络设备的调度信息后，可在终端设备指定的时间以及指定的子带(所述指定的子带可具体为网络设备为终端设备配置的子带资源)上，进行上行数据传输。

步骤S48：网络设备发送数据确认消息。

在本申请中，网络设备可在接收到终端设备的上行数据后，发送数据确认消息至终端设备，所述网络设备发送数据确认消息的方式可具体有以下两种：

一种为立即确认：

网络设备在每个子带资源上探测上行数据接收情况，一旦探测到上行数据接收成功，则立即发送ACK确认消息。

另一种为统一确认：

网络设备在一个时间段内统一探测所有子带资源上所有子带资源的上行数据接收是否成功，如果均成功，则统一给出ACK确认消息。

在本申请中，如图5所示，假设有三个UE接收到接入允许命令，分别是UE1，UE2，UE3。UE1，UE2以及UE3分别使用随机方式给退避计数器(Backoff Counter)进行初始化，仍可参照图5，经过上述初始化，UE1的初始化退避值BO1＝9，UE2的初始化退避值BO2＝5，UE3的初始化退避值BO3＝2。假设当前信道的有效资源块为三个，分别为RU1，RU2，RU3，在本申请中，可将回退步长N设置为与有效动态资源块的数目相一致，即将回退步长N设置为3。那么经过回退，backoff counter的值分别是BO1＝6,BO2＝2,BO＝-1。可见，UE3的退避计数BO3＝-1<0，此时UE3获取发送接入请求的资格，此时UE3在哈希函数返回的信道上发送接入请求，而网络设备可根据接收的请求发送ACK(接入确认)以及资源配置消息。

随后UE1和UE2在第一次回退的基础上继续使用backoff counter策略，但是当前有效资源数发生变化，回退步长同样也需要发生变化，即回退步长为N＝2。回退之后得到UE2BO2＝0，即UE2获取发送资源请求资格，随后在HASH函数返回的信道上发送自己的状态信息，网络设备根据收到的消息发送ACK(接入确认)。由于在上述过程中，UE2和UE3都已获得发送接入请求的机会，此时，对于UE1而言，没有其它UE与其进行竞争了，因此，UE1无需再进行回退，此时可冻结(freeze)UE1的退避值BO1。

应当指出，在本申请中，UE1、UE2以及UE3的初始退避值也可称为第一退避值，而UE1、UE2以及UE3经一次退避后的退避值也可称为第二退避值。

采用本申请的方法，针对上述随机接入方法，可利用OFDMA技术在频域上的划分，根据网络的状况，通过Backoff Counter的算法做到时域和频域上的有效回退，降低高密度下资源碰撞的概率并减少空闲信道的比例。

针对上述UE侧发送随机接入请求的方式，可根据UE自身信息与可配置资源信息进行的HASH，减少该过程中发生碰撞的概率，提高系统效率。

针对上述重复回退随机接入过程，可在开支极小的接入允许命令下，分配更多子带资源，可以降低接入方法在密集情况下可能会产生高冲突概率，从而提高了信道利用率。

应当指出，在本申请中，采用上述方式可使免许可频段中LTE/NR系统中所有用户均有裨益。图6为本申请提供的完整随机接入过程的一示意图，在图6中，假设有M个子带资源，而UE在接收到接入允许命令后，将通过一定的策略去竞争子带资源。且UE在竞争成功后，将自己的状态信息与资源需求信息在选定的子带上发送给基站。基站收集所有UE发来的状态信息与资源请求信息，根据相应的分配资源策略给获得子带资源的UE分配合适的信道资源。UE在收到资源配置信息后进行数据传输。最后，UE传输完毕后，给基站发送数据确认。

图7示出了本申请所涉及的终端设备的一种可能的设计结构的简化示意图，所述终端设备可以是图1至图5中所示的终端设备中的一个。所述终端设备包括收发器61，控制器/处理器62，还可包括存储器63和调制解调处理器64。

收发器61调节(例如，模拟转换、滤波、放大和上变频等)该输出采样并生成上行链路信号，该上行链路信号经由天线发射给上述实施例中中所述的网络设备。在下行链路上，天线接收上述实施例中网络设备发射的下行链路信号。收发器61调节(例如，滤波，放大、下变频以及数字化等)从天线接收的信号并提供输入采样。在调制解调处理器64中，编码器641接收要在上行链路上发送的业务数据和信令消息，并对业务数据和信令消息进行处理(例如，格式化、编码和交织)。调制器642进一步处理(例如，符号映射和调制)编码后的业务数据和信令消息并提供输出采样。解码器643处理(例如，解交织和解码)该符号估计并提供发送给终端设备的已解码的数据和信令消息。解调器644处理(例如解调)该输入采样并提供符号估计。编码器641、调制器642、解码器643和解调器644可以由合成的调制解调处理器64来实现。这些单元根据无线接入网采用的无线技术(例如，LTE及其他演进系统的接入技术)来进行处理。

控制器/处理器62对终端设备的动作进行控制管理，用于执行上述实施例中由终端设备进行的处理。所述终端设备可接收网络设备发送的接入允许命令，所述接入允许命令中至少包括网络中空闲资源块的数目；通过目标算法，获得第一退避值；根据所述空闲资源块的数目以及第一退避值，计算第二退避值；在所述第二退避值满足预设条件时，发送接入请求至网络设备。作为示例，控制器/处理器62可用于支持终端设备执行图3或图4中所涉及终端设备的内容。存储器63用于存储用于所述终端设备的程序代码和数据。

图8示出了本申请上述实施例所涉及的网络设备的一种可能的结构示意图，该网络设备可为图1至图5中的网络设备。

在本申请中，所述网络设备包括收发器71和控制器/处理器72。所述收发器71可以用于支持网络设备与上述实施例中的终端设备之间收发信息。

所述控制器/处理器72用于执行各种用于与终端设备通信的功能。在上行链路，来自所述终端设备的上行链路信号经由天线接收，由收发器71进行解调，并进一步由控制器/处理器72处理来恢复终端设备所发送到业务数据和信令信息。在下行链路上，业务数据和信令消息由控制器/处理器72进行处理，并由收发器71进行调解来产生下行链路信号，并经由天线发射给UE。所述控制器/处理器72还用于执行如上述实施例描述的随机接入方法，向终端设备发送接入允许命令，所述接入允许命令中至少包括网络中空闲资源块的数目，所述空闲资源块的数目用于指示所述终端设备发送接入请求；接收所述终端设备发送的所述接入请求。所述控制器/处理器72还用于执行图3或图4中涉及网络设备的处理过程和/或用于本申请描述的技术的其它过程。所述网络设备还可包括存储器73，可以用于存储网络设备的程序代码和数据。所述网络设备还可包括通信单元74，用于支持网络设备与其他网络实体进行通信，例如，用于支持网络设备与图3或图4中所示出的终端设备进行通信。

可以理解的是，图7仅仅示出了网络设备的简化设计。在实际应用中，网络设备可以包括任意数量的发射器，接收器，处理器，控制器，存储器，通信单元等，而所有可以实现本申请的基站都在本申请的保护范围内。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (19)

1.一种随机接入方法，其特征在于，包括：

终端设备接收网络设备发送的接入允许命令，所述接入允许命令中包括网络中空闲资源块的数目；

所述终端设备通过目标算法，获得第一退避值；

所述终端设备根据所述空闲资源块的数目以及第一退避值，计算第二退避值；

所述终端设备在所述第二退避值满足预设条件时，发送接入请求至网络设备；

所述接入允许命令中还包括以下参数中的至少一个：允许接入终端设备的地址或逻辑标识、终端设备的优先级设置参数、当前可接入子带资源、各个资源块的位置、当前随机回退过程的阶数、哈希函数以及信道质量参考信号；

所述终端设备根据所述空闲资源块的数目以及第一退避值，计算第二退避值，满足下述公式：

第二退避值＝第一退避值-回退步长，所述回退步长由所述空闲资源块的数目决定。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接入允许命令中还包括第一函数，所述第一函数用于所述终端设备选取发送接入请求的子带资源；

所述终端设备在所述第二退避值满足预设条件时，发送接入请求至网络设备，包括：

所述终端设备在所述第二退避值满足预设条件时，根据所述终端设备的标识以及所述第一函数，选取子带资源；

所述终端设备在所选取的子带资源上，发送所述接入请求。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接入允许命令中还包括允许接入终端设备的标识；

所述终端设备通过目标算法，获得第一退避值之前，还包括：

所述终端设备确定所述允许接入终端设备的标识中包括所述终端设备的标识。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述终端设备在确定所述允许接入终端设备的标识中不包括所述终端设备的标识时，进入休眠状态。

5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述终端设备发送接入请求至网络设备之后，还包括：

所述终端设备接收所述网络设备发送的资源配置消息，所述资源配置消息中包括所述网络设备为所述终端设备配置的子带资源；

所述终端设备在所述网络设备所配置的子带资源上，发送上行数据。

6.一种随机接入方法，其特征在于，包括：

网络设备向终端设备发送接入允许命令，所述接入允许命令中包括网络中空闲资源块的数目，以使所述终端设备参考所述空闲资源块的数目确定是否向所述网络设备发送接入请求；

所述网络设备接收所述终端设备发送的所述接入请求；

所述接入允许命令中还包括以下参数中的至少一个：允许接入终端设备的地址或逻辑标识、终端设备的优先级设置参数、当前可接入子带资源、各个资源块的位置、当前随机回退过程的阶数、哈希函数以及信道质量参考信号。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述接入允许命令中还包括第一函数，所述第一函数用于指示所述终端设备选取发送接入请求的子带资源。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述接入请求中包括所述终端设备的资源需求信息，所述方法还包括：

所述网络设备根据所述终端设备的资源需求信息以及当前网络的空闲资源，为所述终端设备配置子带资源；

所述网络设备发送资源配置消息，所述资源配置消息中包括所述网络设备为所述终端设备配置的子带资源。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述网络设备根据所述终端设备的资源需求信息以及当前网络的空闲资源，为所述终端设备配置子带资源，包括：

所述网络设备在所述当前网络的空闲资源能满足所述终端设备的资源需求时，根据所述终端设备的资源需求，为所述终端设备配置子带资源；

所述网络设备在所述当前网络的空闲资源不能满足所述终端设备的资源需求时，根据子带资源函数，为所述终端设备配置子带资源。

10.一种终端设备，其特征在于，包括：

收发器，用于接收网络设备发送的接入允许命令，所述接入允许命令中包括网络中空闲资源块的数目；

处理器，用于通过目标算法，获得第一退避值，根据所述空闲资源块的数目以及第一退避值，计算第二退避值，以及在所述第二退避值满足预设条件时，生成接入请求；

所述收发器，还用于发送所述接入请求至所述网络设备；

所述接入允许命令中还包括以下参数中的至少一个：允许接入终端设备的地址或逻辑标识、终端设备的优先级设置参数、当前可接入子带资源、各个资源块的位置、当前随机回退过程的阶数、哈希函数以及信道质量参考信号；

所述处理器在根据所述空闲资源块的数目以及第一退避值，计算第二退避值时，满足下述公式：

第二退避值＝第一退避值-回退步长，所述回退步长由所述空闲资源块的数目决定。

11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述接入允许命令中还包括第一函数，所述第一函数用于所述终端设备选取发送接入请求的子带资源；

所述处理器，还用于：在所述第二退避值满足预设条件时，根据所述终端设备的标识以及所述第一函数，选取子带资源；

所述收发器在发送接入请求至网络设备时，具体用于：所述收发器在所述处理器所选取的子带资源上，发送所述接入请求。

12.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述接入允许命令中还包括允许接入终端设备的标识；

所述处理器在通过目标算法，获得第一退避值之前，还用于：确定所述允许接入终端设备的标识中包括所述终端设备的标识。

13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述处理器还用于：在所述允许接入终端设备的标识中不包括所述终端设备的标识时，进入休眠状态。

14.根据权利要求10或13所述的设备，其特征在于，所述收发器在发送接入请求至网络设备之后，还用于：

接收所述网络设备发送的资源配置消息，所述资源配置消息中包括所述网络设备为所述终端设备配置的子带资源；

在所述网络设备所配置的子带资源上，发送上行数据。

15.一种网络设备，其特征在于，包括：

处理器，用于确定接入允许命令，所述接入允许命令中包括网络中空闲资源块的数目，以使终端设备参考所述空闲资源块的数目确定是否向所述网络设备发送接入请求；

收发器，用于向终端设备发送接入允许命令，以及接收所述终端设备发送的所述接入请求；

所述接入允许命令中还包括以下参数中的至少一个：允许接入终端设备的地址或逻辑标识、终端设备的优先级设置参数、当前可接入子带资源、各个资源块的位置、当前随机回退过程的阶数、哈希函数以及信道质量参考信号。

16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，所述接入允许命令中还包括第一函数，所述第一函数用于指示所述终端设备选取发送接入请求的子带资源。

17.根据权利要求15或16所述的设备，其特征在于，所述接入请求中包括所述终端设备的资源需求信息；

所述处理器，还用于：根据所述终端设备的资源需求信息以及当前网络的空闲资源，为所述终端设备配置子带资源；

所述收发器，还用于：发送资源配置消息，所述资源配置消息中包括所述网络设备为所述终端设备配置的子带资源。

18.根据权利要求17所述的设备，其特征在于，所述处理器在根据所述终端设备的资源需求信息以及当前网络的空闲资源，为所述终端设备配置子带资源时，具体用于：

在所述当前网络的空闲资源能满足所述终端设备的资源需求时，根据所述终端设备的资源需求，为所述终端设备配置子带资源；

在所述当前网络的空闲资源不能满足所述终端设备的资源需求时，根据子带资源函数，为所述终端设备配置子带资源。

19.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括程序，当所述程序被处理器运行时，如权利要求1至5中任一项所述的方法被执行，或者，如权利要求6至9中任一项所述的方法被执行。

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