CN110933759B - 随机接入处理方法、装置和通信设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及随机接入处理方法、装置和通信设备。随机接入处理方法包括：获取各移动终端上发的前导序列；根据各前导序列生成随机接入响应并分别下发到各移动终端；随机接入响应包括预分配上行资源的数量标识以及各上行资源的时隙；获取各移动终端上发的RRC连接请求；各RRC连接请求分别由各相应移动终端在随机接入响应中随机选用一个上行资源并在相应时隙上发；根据各RRC连接请求生成M个冲突解决消息，分别在各时隙向各相应移动终端下发M个冲突解决消息；M个冲突解决消息用于指示各移动终端确认当前随机接入的结果。通过对随机接入过程中的移动终端与基站交互的消息进行改造升级，有效提高基站小区的UE接入率。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种随机接入处理方法、装置和通信设备。
背景技术
随着通信技术的发展，移动通信技术也由4G发展到5G，接入网用户数不断增加。在移动通信网络中，移动终端(也称UE)接入基站的方式主要分为两种：基于竞争的随机接入和非竞争的随机接入，移动终端最初始接入基站的过程就是基于竞争的随机接入过程。
传统的基于竞争的随机接入过程包括如下四个步骤：UE向基站发送前导序列(也即上发MSG1消息)；基站向UE回复随机接入响应(也即下发MSG2消息)；UE向基站发送RRC连接请求(也即上发MSG3消息)；基站向UE返回冲突解决消息(也即下发MSG4消息)。然而，在实现过程中，发明人发现在上述传统的基于竞争的随机接入过程存在着UE接入率不高的问题。
发明内容
基于此，有必要针对上述传统的基于竞争的随机接入过程存在的问题，提供一种能够有效提高UE接入率的随机接入处理方法、一种随机接入处理装置、一种通信设备和一种计算机可读存储介质。
为了实现上述目的，本发明实施例提供以下技术方案：
一方面，本发明实施例提供一种随机接入处理方法，包括：
获取各移动终端上发的前导序列；
根据各前导序列生成随机接入响应并分别下发到各移动终端；随机接入响应包括预分配上行资源的数量标识以及各上行资源的时隙；
获取各移动终端上发的RRC连接请求；各RRC连接请求分别由各相应移动终端在随机接入响应中随机选用一个上行资源并在相应时隙上发；
根据各RRC连接请求生成M个冲突解决消息，分别在各时隙向各相应移动终端下发M个冲突解决消息；每一冲突解决消息均包括C-RNTI，M对应于数量标识，M个冲突解决消息用于指示各移动终端确认当前随机接入的结果。
在其中一个实施例中，上述方法还包括：
根据当前上行资源的总量和各前导序列，确定当前时段内允许的最大接入终端数量；
将随机接入响应的数量标识分配为最大接入终端数量。
在其中一个实施例中，上述方法还包括：
若M等于数量标识且各上行资源中有未被使用的上行资源，则将未被使用的上行资源对应的冲突解决消息标记为未使用消息。
在其中一个实施例中，根据各RRC连接请求生成M个冲突解决消息的过程，包括：
若M小于数量标识，则生成的M个冲突解决消息分别一一对应各RRC连接请求。
另一方面，还提供另一种随机接入处理方法，包括：
向基站上发前导序列；
获取基站下发的随机接入响应；随机接入响应包括预分配上行资源的数量标识以及各上行资源的时隙；
在随机接入响应中随机选用一个上行资源，并在上行资源相应时隙向基站上发RRC连接请求；
获取基站在相应时隙下发的M个冲突解决消息，根据M个冲突解决消息中确认当前随机接入的结果；每一冲突解决消息均包括C-RNTI，M对应于数量标识。
在其中一个实施例中，根据M个冲突解决消息中确认当前随机接入的结果的过程，包括：
分别解析M个冲突解决消息；
若M个冲突解决消息中，存在一个携带的终端专属标识与RRC连接请求携带的终端专属标识一致的目标冲突解决消息，则将目标冲突解决消息中的C-RNTI置为本地C-RNTI，确认当前随机接入成功。
在其中一个实施例中，上述方法还包括：
若M个冲突解决消息中，任一个冲突解决消息携带的终端专属标识与RRC连接请求携带的终端专属标识均不一致，则确认当前随机接入失败。
又一方面，还提供一种随机接入处理装置，包括：
序列获取模块，用于获取各移动终端上发的前导序列；
接入响应模块，用于根据各前导序列生成随机接入响应并分别下发到各移动终端；随机接入响应包括预分配上行资源的数量标识以及各上行资源的时隙；
连接获取模块，用于获取各移动终端上发的RRC连接请求；各RRC连接请求分别由各相应移动终端在随机接入响应中随机选用一个上行资源并在相应时隙上发；
冲突解决模块，用于根据各RRC连接请求生成M个冲突解决消息，分别在各时隙向各相应移动终端下发M个冲突解决消息；每一冲突解决消息均包括C-RNTI，M对应于数量标识，M个冲突解决消息用于指示各移动终端确认当前随机接入的结果。
再一方面，还提供另一种随机接入处理装置，包括：
序列发送模块，用于向基站上发前导序列；
响应获取模块，用于获取基站下发的随机接入响应；随机接入响应包括预分配上行资源的数量标识以及各上行资源的时隙；
连接上发模块，用于在随机接入响应中随机选用一个上行资源，并在上行资源相应时隙向基站上发RRC连接请求；
接入确认模块，用于获取基站在相应时隙下发的M个冲突解决消息，根据M个冲突解决消息中确认当前随机接入的结果；每一冲突解决消息均包括C-RNTI，M对应于数量标识。
再一方面，还提供一种通信设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述随机接入处理方法的步骤。
再一方面，还提供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随机接入处理方法的步骤。
上述各技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：
上述随机接入处理方法、装置和通信设备，通过对随机接入过程中的移动终端与基站交互的消息进行改造升级，使得基站在接收到各移动终端上发的前导序列后，在随机接入响应中为各移动终端预分配更多的上行资源并各上行资源对应使用的时隙，取消在随机接入响应中分配C-RNTI。如此，各移动终端可以在上发的RRC连接请求过程中，出现冲突的多个移动终端能够各自随机选用一个上行资源使用并在相应的时隙上发RRC连接请求。基站接收到各RRC连接请求后分别进行响应，分配相应的C-RNTI和上行资源，也即对应预分配上行资源的数量标识，分别生成M个冲突解决消息下发给各移动终端；各个移动终端通过解析所有的冲突解决消息来确认随机接入结果。有效解决了多个移动终端随机接入的竞争冲突，达到有效提高基站小区的UE接入率的效果。
附图说明
图1为一个实施例中传统随机接入处理的时序示意图；
图2为一个实施例中随机接入处理方法的第一流程示意图；
图3为一个实施例中随机接入处理方法的第二流程示意图；
图4为一个实施例中随机接入处理方法的第三流程示意图；
图5为一个实施例中随机接入处理方法的第四流程示意图；
图6为一个实施例中随机接入处理方法的第五流程示意图；
图7为一个实施例中本申请随机接入处理的时序示意图；
图8为一个实施例中随机接入处理装置的模块结构框图；
图9为另一个实施例中随机接入处理装置的模块结构框图。
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。
需要说明的是，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
在4G或5G移动通信系统中，移动终端选择合适的基站小区进行驻留后，基于竞争的随机接入过程可以分为四个步骤，如图1所示，其中移动终端1最终竞争接入成功，而移动终端2竞争失败不能接入基站，ACK(也即Random Access Successful，随机接入成功)。以4GLTE系统为例，每个基站小区的前导序列(即preamble，MSG1)的个数为64个，系统通过公共资源下发给在基站小区内驻留的各个移动终端，分别用于各移动终端进行基于竞争的随机接入和非竞争的随机接入。在基于竞争的随机接入过程中，移动终端从系统下发的公共资源中随机选择一个前导序列进行发送。因此，会存在同一时间同一频率资源上，有不同的移动终端发送了相同的前导序列的可能性，且这些移动终端会共享相同的RA-RNTI(即RandomAccess Radio Network Temporary Identifier，随机接入无线网络临时标识)，也就意味着这些移动终端会接收到基站下发的同样的RAR(即Random Access Response，随机接入响应)。而对于移动终端本身及基站而言，都是不知道同一时刻有其他移动终端使用了相同的上行资源进行随机接入的，因此，也就产生了随机接入的竞争冲突。为此移动终端可通过后续的MSG3和MSG4这两条消息来解决随机接入冲突。
在初始接入过程中，移动终端向基站上发的MSG3消息传输的是RRC ConnectionRequest(即RRC连接请求)，若不同的移动终端收到了相同的RAR，则这些不同的移动终端所分配到的上行资源则是一致的，也即会在同一时间向基站上发MSG3消息。为了可以区分不同的移动终端，移动终端会产生一个特定ID号，该ID号可以是移动终端的S-TMSI(即Serving-Temporary Mobile Subscriber Identity，临时移动用户标识)或者随机生成的一个40位的值。在移动终端上发的MSG3消息中会携带该ID号，用于基站区分不同的移动终端。移动终端在冲突解决的定时器超时前，收到基站返回的冲突解决消息(即MSG4)，且该消息中携带的ID号和移动终端在MSG3消息中上报给基站的ID号一致，那么该移动终端就可以认为自己赢得了该次的随机接入冲突，确认随机接入成功，并将此前基站下发的MGS2消息中的临时C-RNTI(即Cell-Radio Network Temporary Identifier，小区无线网络临时标识))置为自己的C-RNTI。若两个ID号不一致，则该移动终端认为此次随机接入失败，会重新选择时机再次发起随机接入。然而，上述基于竞争的随机接入过程会使得基站小区中驻留的各移动终端之间的随机接入冲突率高，接入率低；为此，本申请提供以下技术方案：
请参阅图2，在一个实施例中，提供了一种随机接入处理方法，下面以应用于各移动终端接入基站小区为例，并从基站的角度进行具体说明。前述随机接入处理方法，包括如下步骤S12至S18：
S12，获取各移动终端上发的前导序列。
可以理解，驻留在基站小区中的各移动终端会从各前导序列中，各自随机选择一个前导序列用于从PRACH(即Physical Random Access Channel，物理随机接入信道)信道且通过广播信息通知的方式上发到基站，因此，基站会获取到各移动终端分别上发的各前导序列。这些前导序列中可能均不相同，也可能存在部分相同。基站获取这些前导序列后即可获知当前该基站小区中所有的随机接入，以及估计基站自身与各移动终端之间的传输时延，以便基站校准uplink timing(即上行定时)并告诉各移动终端。
基站在获取各移动终端上发的前导序列后，将会准备产生相应的随机接入响应(即RAR)，而各移动终端则会在random access response window(即随机接入响应时间窗)内监听PDCCH信道(即Physical Downlink Control Channel，物理下行控制信道)，以随时准备接收基站回复的RAR。
S14，根据各前导序列生成随机接入响应并分别下发到各移动终端；随机接入响应包括预分配上行资源的数量标识以及各上行资源的时隙。
可以理解，在传统的随机接入响应中，包含了用于调整上行同步的信息、检测到的前导序列的索引号、用于发送MSG3消息的上行资源分配以及一个临时C-RNTI。移动终端在PDCCH信道上通过RA-RNTI(RA-RNTI＝1+t_id+10*f_id)监听基站回复的MSG2消息。当移动终端和基站分别计算出前导序列对应的RA-RNTI相等时，则移动终端会解码相应的PDSCH信道(即Physical Downlink Shared Channel，物理下行共享信道)以及对应MSG2消息，并采用MSG2消息中的上行时间调整信息。然而，RA-RNTI有可能被多个同时发起随机接入的移动终端共享，也就是说基站分配的上行资源会被多个移动终端的MSG3消息共享使用。若在此时多个同时随机接入的移动终端竞争，则最终只能有一个移动终端能够成功接入。
为降低各移动终端的在随机接入过程中的冲突，在本方案中，对随机接入响应进行改造升级，以便为各移动终端的MSG3消息上发所需的上行资源预分配更多选择。预分配上行资源的数量标识是指在随机接入响应，也即MSG2消息中加入的上行资源数量标志位的值，用于标识当前基站预分配给各移动终端用于随机接入的上行资源的数量。数量标识可以是任意进制的数值也可以是约定的字母，只要能够准确标识预分配的上行资源的总数量即可。各上行资源的时隙是指基站在预分配上行资源同时确定的各上行资源所使用的时隙大小，用于确定各移动终端在选择某一上行资源进行上发MSG3消息时所能使用的时隙。
基站在获取各移动终端上发的各前导序列后，基于这些前导序列产生随机接入响应，也即用于调整上行同步的信息、检测到的前导序列的索引号以及用于发送MSG3消息的各上行资源分配，取消随机接入响应中临时C-RNTI的分配，取而代之的是增加预分配上行资源的数量标识以及各上行资源的时隙。预分配上行资源的数量标识的大小，也即预分配上行资源的数量可以由基站根据不同的应用场景、不同应用时间段进行灵活分配，只要能够有效扩增为各移动终端预分配的上行资源数量即可。
S16，获取各移动终端上发的RRC连接请求；各RRC连接请求分别由各相应移动终端在随机接入响应中随机选用一个上行资源并在相应时隙上发。
可以理解，前述RRC连接请求为携带的内容与传统RRC连接请求基本保持一致的请求消息。具体的，各移动终端接收到基站回复的随机接入响应后，会分别随机从预分配的多个上行资源中选择一个使用，并在各自选择的上行资源对应的时隙向基站上发RRC连接请求。
当存在使用相同的RA-RNTI，也即共享上行资源的不同移动终端时，这些不同的移动终端会各自在随机接入响应的各预分配的上行资源中，随机选择其中一个上行资源进行使用，并分别在选择的上行资源对应的时隙向基站上发MSG3消息。如此，可以使得出现竞争冲突的不同移动终端能够有机会同时分配到上行资源并均可上发MSG3消息到基站，大大降低不同移动终端因为上行资源冲突而使基站收不到这些资源冲突移动终端的MSG3消息的几率。基站通过预分配上行资源的数量标识的设置，还可以将其他基站小区空闲时间段或者随机接入量不大的场景下的空闲上行资源利用起来，避免上行资源的大量浪费。
S18，根据各RRC连接请求生成M个冲突解决消息，分别在各时隙向各相应移动终端下发M个冲突解决消息；每一冲突解决消息均包括C-RNTI，M对应于数量标识，M个冲突解决消息用于指示各移动终端确认当前随机接入的结果。
可以理解，在传统的随机接入过程中，移动终端接收到基站下发的MSG4消息后，会对MSG4消息中携带的ID号(也即终端专属标识)和自己上发的MSG3中的ID号进行比较。若相同，则移动终端认为自己在此次随机接入冲突中获得胜利，随机接入成功，进而将此前基站下发的MSG2消息中的C-RNTI置为自己的C-RNTI。若不相同，则移动终端认为此次随机接入失败，需要重新发起随机接入。
而在本方案中，基站会根据移动终端使用升级后的MSG2消息预分配的上行资源对应时隙的MSG3消息上发情况进行响应，也即基站通过解析此前MSG2消息预分配的上行资源，解出对应资源内容，若任一上行资源随意的时隙存在移动终端上报的MSG3消息，则对该MSG3消息进行响应，分配相应的C-RNTI和上行资源。基站根据接收到的各RRC连接请求进行响应，如分别对应于各RRC连接请求，生成对应数量M个冲突解决消息。M可以等于前述的数量标识，也即按照此前预分配上行资源的数量来对应生成同等数量的冲突解决消息；M也可以小于前述的数量标识，也即按照实际接收到的RRC连接请求总数，生成同等数量的冲突解决消息。每一冲突解决消息出携带移动终端的ID号外，基站还分配了对应的C-RNTI。
基站在生成各冲突解决消息后，分别在各移动终端选用的上行资源对应时隙上，分别向各移动终端下发生成的M个冲突解决消息。对于任一移动终端而言，通过解析M个冲突解决消息，分别将每一个冲突解决消息中的ID号与自己上发MSG3消息中的ID号比较，通过确认是否存在相同的ID号来确认自己当前随机接入是成功还是失败，若成功则可直接将ID号相同的冲突解决消息的C-RNTI置为自己的C-RNTI，否则重复发起随机接入。
上述随机接入处理方法，通过对随机接入过程中的移动终端与基站交互的消息进行改造升级，使得基站在接收到各移动终端上发的前导序列后，在随机接入响应中为各移动终端预分配更多的上行资源并各上行资源对应使用的时隙，取消在随机接入响应中分配C-RNTI。如此，各移动终端可以在上发的RRC连接请求过程中，出现冲突的多个移动终端能够各自随机选用一个上行资源使用并在相应的时隙上发RRC连接请求。基站接收到各RRC连接请求后分别进行响应，分配相应的C-RNTI和上行资源，也即对应预分配上行资源的数量标识，分别生成M个冲突解决消息下发给各移动终端；各个移动终端通过解析所有的冲突解决消息来确认随机接入结果。有效解决了多个移动终端随机接入的竞争冲突，达到有效提高基站小区的UE接入率的效果。
应用上述方案，可以有效提高4G和5G要求大量用户接入或者要求初始接入率高的场景下的移动终端接入率。在5G系统中，上行资源将会比4G时代更充足完备，牺牲少量上行资源来降低移动终端随机接入冲突而提高接入率，对于5G多用户、多接入和低延时有着明显的促进和改善作用，实现同一时间接入冲突的多个移动终端能够同时接入，使得资源使用更加高效。
请参阅图3，在一个实施例中，上述随机接入处理方法，还可以包括如下处理步骤S130和S131：
S130，根据当前上行资源的总量和各前导序列，确定当前时段内允许的最大接入终端数量；
S131，将随机接入响应的数量标识分配为最大接入终端数量。
可以理解，当前上行资源的总量是指基站在处理当前随机接入过程中，可用于分配给移动终端使用的上行资源的最大数量。具体的，基站在接收到各移动终端上发的各前导序列后，根据这些前导序列和当前上行资源的总量，确定当前时段内所允许接入的移动终端的最大数量，也即最大接入终端数量。然后基站将MSG2消息中的上行资源数量标志位的值上设置为最大接入终端数量，从而使得各移动终端可以拥有尽量多的上行资源可选用，降低移动终端随机接入冲突几率进而提高接入率。
如此，基站在分别接收到各移动终端上发的MSG3消息后，会按照最大接入终端数量来下发冲突解决消息，也即在MSG2消息中预分配了多少个上行资源，就会对应下发多少个冲突解决消息给移动终端，使得各移动终端各自从多个冲突解决消息中解析确认当前随机接入结果。
请参阅图4，在一个实施例中，上述随机接入处理方法，还可以包括如下处理步骤S19：
S19，若M等于数量标识且各上行资源中有未被使用的上行资源，则将未被使用的上行资源对应的冲突解决消息标记为未使用消息。
可以理解，在本实施例中，基站按照此前预分配的上行资源的数量标识来配置同等数量的冲突解决消息时，有可能少部分移动终端仍然存在接入冲突或者临时撤销接入，也即共享了同一上行资源或者退出接入，使得余下部分上行资源未被选用而空余下来；又或者是预分配的上行资源的总数量超过当前随机接入的移动终端的总数量，也会使得部分上行资源未被选用而空余下来，基站则可以将这些未被使用的上行资源对应的冲突解决消息的使用状态标记为未使用。基站对未被使用的上行资源对应的冲突解决消息的使用状态标记方式，可以但不限于是将冲突解决消息的使用状态标志位标记为0(相应的被使用的上行资源对应的冲突解决消息的使用状态标志位标记为1)，或者标记为其他赋值。
通过上述的处理步骤，将未被使用的上行资源对应的冲突解决消息标记为未使用，可以便于基站及时调配未被使用的上行资源到下一次的随机接入处理过程中使用，或者调配给其他基站小区的移动终端的随机接入使用，从而进一步提升基站上行资源的利用率，更好的避免资源浪费。
在一个实施例中，关于上述的步骤S18中根据各RRC连接请求生成M个冲突解决消息的过程，具体可以包括如下处理步骤：
若M小于数量标识，则生成的M个冲突解决消息分别一一对应各RRC连接请求。
可以理解，在本实施例中，基站可以按照接收到的RRC连接请求的总数量来配置同等数量的冲突解决消息，也即接收到多少个RRC连接请求，就对应生成多少个冲突解决消息，以便在各RRC连接请求上发的时隙位置向相应移动终端下发这些冲突解决消息。
具体的，移动终端随机选择MSG2消息中预分配的上行资源使用并在该上行资源对应的时隙位置向基站上发MSG3消息给基站，MSG3消息中携带该移动终端的一个专属的ID号。基站分别接收各移动终端上发的MSG3消息后，对预分配上行资源对应时隙位置的MSG3消息进行解析，取出各移动终端对应的接入信息，如ID号。接收到M个移动终端上发的MSG3消息，就会在各对应时隙位置向相应终端下发M个冲突解决消息。如此，可以使各移动终端可以选用的上行资源尽量多的情况下，及时减少冲突解决消息的分配，节省基站资源开销。
请参阅图5，在一个实施例中，还提供了另一种随机接入处理方法，下面以应用于各移动终端接入基站小区为例，并从移动终端的角度进行具体说明。前述随机接入处理方法，包括如下步骤S21至S27：
S21，向基站上发前导序列；
S23，获取基站下发的随机接入响应；随机接入响应包括预分配上行资源的数量标识以及各上行资源的时隙；
S25，在随机接入响应中随机选用一个上行资源，并在上行资源相应时隙向基站上发RRC连接请求；
S27，获取基站在相应时隙下发的M个冲突解决消息，根据M个冲突解决消息中确认当前随机接入的结果；每一冲突解决消息均包括C-RNTI，M对应于数量标识。
可以理解，对于当前发起随机接入的任一移动终端而言，驻留在基站小区中的移动终端随机选择一个前导序列用于从PRACH信道且通过广播信息通知的方式上发到基站后，基站基于接收到的前导序列产生随机接入响应，也即分配用于调整上行同步的信息、检测到的前导序列的索引号、用于发送MSG3消息的各上行资源分配、预分配上行资源的数量标识以及各上行资源的时隙。进而移动终端会接收到基站下发的前述随机接入响应。此后，移动终端随机从预分配的多个上行资源中选择一个使用，并在选择的上行资源对应的时隙向基站上发RRC连接请求。
当存在使用相同的RA-RNTI，也即共享上行资源的其他移动终端时，当前的移动终端与这些其他移动终端会各自在随机接入响应的各预分配的上行资源中，随机选择其中一个上行资源进行使用，并分别在选择的上行资源对应的时隙向基站上发MSG3消息。如此，可以使得出现竞争冲突的不同移动终端能够有机会同时分配到上行资源并均可上发MSG3消息到基站，大大降低不同移动终端因为上行资源冲突而使基站收不到这些资源冲突移动终端的MSG3消息的几率。
基站在生成各冲突解决消息后，分别在各移动终端选用的上行资源对应时隙上，分别向各移动终端下发生成的M个冲突解决消息，因此，移动终端会在自己选用的上行资源对应的时隙位置接收到M个冲突解决消息。移动终端通过解析这M个冲突解决消息，分别将每一个冲突解决消息中的ID号与自己上发MSG3消息中的ID号比较，通过确认是否存在相同的ID号来确认自己当前随机接入是成功还是失败。
上述随机接入处理方法，通过对随机接入过程中的移动终端与基站交互的消息进行改造升级，使得基站在接收到各移动终端上发的前导序列后，在随机接入响应中为各移动终端预分配更多的上行资源并各上行资源对应使用的时隙，取消在随机接入响应中分配C-RNTI。如此，各移动终端可以在上发的RRC连接请求过程中，出现冲突的多个移动终端能够各自随机选用一个上行资源使用并在相应的时隙上发RRC连接请求。基站接收到各RRC连接请求后分别进行响应，分配相应的C-RNTI和上行资源，也即对应预分配上行资源的数量标识，分别生成M个冲突解决消息下发给各移动终端；各个移动终端通过解析所有的冲突解决消息来确认随机接入结果。有效解决了多个移动终端随机接入的竞争冲突，达到有效提高基站小区的UE接入率的效果。
请参阅图6和图7所示，在一个实施例中，关于上述的步骤S27中根据M个冲突解决消息中确认当前随机接入的结果的过程，具体可以包括如下处理步骤S272和S274：
S272，分别解析M个冲突解决消息；
S274，若M个冲突解决消息中，存在一个携带的终端专属标识与RRC连接请求携带的终端专属标识一致的目标冲突解决消息，则将目标冲突解决消息中的C-RNTI置为本地C-RNTI，确认当前随机接入成功。
具体的，移动终端分别解析所有的冲突解决消息，以取出各冲突解决消息携带的终端专属标识，以便分别将这些终端专属标识与自己在上发MSG3消息中携带的终端专属标识进行比较，确定是否存在终端专属标识相同的一个冲突解决消息。若存在终端专属标识相同的一个冲突解决消息，则该冲突解决消息即为目标冲突解决消息，那么移动终端则会将该目标冲突解决消息中携带的C-RNTI置为本地C-RNTI，也即置为自己的C-RNTI且认为自己当前随机接入成功。
如图7所示的随机接入处理时序图，可以使得在同一冲突中接入多个移动终端，大大提高基站的终端接入率，更加适合应用于同一时刻存在大量用户接入而出现接入竞争的场景。其中，基站分别下发给两个移动终端的MSG2消息为携带多个可选预分配上行资源的数量标识的全新MSG2消息。通过上述的处理步骤，移动终端在解析各冲突解决消息过程中，当存在携带的终端专属标识与RRC连接请求携带的终端专属标识一致的目标冲突解决消息时，即可将该目标冲突解决消息中的C-RNTI置为本地C-RNTI，快速确认当前随机接入成功，可以有效降低接入时延。
在一个实施例中，上述的随机接入处理方法，还可以包括如下处理步骤：
若M个冲突解决消息中，任一个冲突解决消息携带的终端专属标识与RRC连接请求携带的终端专属标识均不一致，则确认当前随机接入失败。
具体的，移动终端解析接收到的所有M个冲突解决消息中，如果没有一个冲突解决消息携带的终端专属标识，与自己上发给基站的RRC连接请求携带的终端专属标识一致，那么移动终端认为自己在当前随机接入过程中随机接入失败，从而另行选择时机再次发起随机接入。通过上述的处理步骤，极小数出现随机接入冲突的移动终端也能够可靠确认当前随机接入失败。
应该理解的是，虽然图2至图6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至图6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。
请参阅图8，在一个实施例中，还提供一种随机接入处理装置100，包括序列获取模块11、接入响应模块13、连接获取模块15和冲突解决模块17。序列获取模块11用于获取各移动终端上发的前导序列。接入响应模块13用于根据各前导序列生成随机接入响应并分别下发到各移动终端；随机接入响应包括预分配上行资源的数量标识以及各上行资源的时隙。连接获取模块15用于获取各移动终端上发的RRC连接请求；各RRC连接请求分别由各相应移动终端在随机接入响应中随机选用一个上行资源并在相应时隙上发。冲突解决模块17用于根据各RRC连接请求生成M个冲突解决消息，分别在各时隙向各相应移动终端下发M个冲突解决消息；每一冲突解决消息均包括C-RNTI，M对应于数量标识，M个冲突解决消息用于指示各移动终端确认当前随机接入的结果。
上述随机接入处理装置100，通过各模块的协作，对随机接入过程中与移动终端交互的消息进行改造升级，在接收到各移动终端上发的前导序列后，在随机接入响应中为各移动终端预分配更多的上行资源并各上行资源对应使用的时隙，取消在随机接入响应中分配C-RNTI。如此，各移动终端可以在上发的RRC连接请求过程中，出现冲突的多个移动终端能够各自随机选用一个上行资源使用并在相应的时隙上发RRC连接请求。接收到各RRC连接请求后分别进行响应，分配相应的C-RNTI和上行资源，也即对应预分配上行资源的数量标识，分别生成M个冲突解决消息下发给各移动终端；各个移动终端通过解析所有的冲突解决消息来确认随机接入结果。有效解决了多个移动终端随机接入的竞争冲突，达到有效提高基站小区的UE接入率的效果。
在一个实施例中，上述随机接入处理装置100还包括接入容量确定模块和标识分配模块。接入容量确定模块用于根据当前上行资源的总量和各前导序列，确定当前时段内允许的最大接入终端数量。标识分配模块用于将随机接入响应的数量标识分配为最大接入终端数量。
在一个实施例中，上述随机接入处理装置100还包括消息标记模块，用于在M等于数量标识且各上行资源中有未被使用的上行资源时，将未被使用的上行资源对应的冲突解决消息标记为未使用消息。
在一个实施例中，冲突解决模块17在根据各RRC连接请求生成M个冲突解决消息的过程中，具体可以用于在M小于数量标识时，则成的M个冲突解决消息分别一一对应各RRC连接请求。
关于随机接入处理装置100的具体限定，可以参见上文中随机接入处理方法的相应限定，在此不再赘述。上述随机接入处理装置100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通信设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于通信设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作，该通信设备可以是基站。
请参阅图9，在一个实施例中，还提供另一种随机接入处理装置200，包括序列发送模块21、响应获取模块23、连接上发模块25和接入确认模块27。序列发送模块21用于向基站上发前导序列。响应获取模块23用于获取基站下发的随机接入响应；随机接入响应包括预分配上行资源的数量标识以及各上行资源的时隙。连接上发模块25用于在随机接入响应中随机选用一个上行资源，并在上行资源相应时隙向基站上发RRC连接请求。接入确认模块27用于获取基站在相应时隙下发的M个冲突解决消息，根据M个冲突解决消息中确认当前随机接入的结果；每一冲突解决消息均包括C-RNTI，M对应于数量标识。
上述随机接入处理装置200，通过各模块的协作，基站对随机接入过程中与移动终端交互的消息进行改造升级，基站在接收到上发的前导序列后，在随机接入响应中为随机接入的各移动终端预分配更多的上行资源并各上行资源对应使用的时隙，取消在随机接入响应中分配C-RNTI。如此，移动终端可以在上发的RRC连接请求过程中，与其他移动终端出现冲突时可各自随机选用一个上行资源使用并在相应的时隙上发RRC连接请求。基站接收到各RRC连接请求后分别进行响应，分配相应的C-RNTI和上行资源，也即对应预分配上行资源的数量标识，分别生成M个冲突解决消息下发给各移动终端；移动终端通过解析所有的冲突解决消息来确认随机接入结果。有效解决了多个移动终端随机接入的竞争冲突，达到有效提高基站小区的UE接入率的效果。
在一个实施例中，接入确认模块27在根据M个冲突解决消息中确认当前随机接入的结果的过程中，具体可以用于分别解析M个冲突解决消息，在M个冲突解决消息中，存在一个携带的终端专属标识与RRC连接请求携带的终端专属标识一致的目标冲突解决消息时，将目标冲突解决消息中的C-RNTI置为本地C-RNTI，确认当前随机接入成功。
在一个实施例中，接入确认模块27还用于在M个冲突解决消息中，任一个冲突解决消息携带的终端专属标识与RRC连接请求携带的终端专属标识均不一致时，确认当前随机接入失败。
关于随机接入处理装置200的具体限定，可以参见上文中随机接入处理方法的相应限定，在此不再赘述。上述随机接入处理装置200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通信设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于通信设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作，该通信设备可以是移动终端。
在一个实施例中，还提供一种通信设备，可以是基站也可以是移动终端，例如但不限于4G基站或5G基站，各种制式的移动终端。该通信设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：获取各移动终端上发的前导序列；根据各前导序列生成随机接入响应并分别下发到各移动终端；随机接入响应包括预分配上行资源的数量标识以及各上行资源的时隙；获取各移动终端上发的RRC连接请求；各RRC连接请求分别由各相应移动终端在随机接入响应中随机选用一个上行资源并在相应时隙上发；根据各RRC连接请求生成M个冲突解决消息，分别在各时隙向各相应移动终端下发M个冲突解决消息；每一冲突解决消息均包括C-RNTI，M对应于数量标识，M个冲突解决消息用于指示各移动终端确认当前随机接入的结果。
本领域技术人员可以理解，本实施例中的通信设备除上述的存储器和处理器外，还可以包括其他的组成部分，具体可以根据实际应用中通信设备的结构组成及其实现的功能确定，本说明书中不再一一展开说明。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还可以实现上述随机接入处理方法各实施例中的增加的步骤或者子步骤。
在一个实施例中，还提供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以下步骤：获取各移动终端上发的前导序列；根据各前导序列生成随机接入响应并分别下发到各移动终端；随机接入响应包括预分配上行资源的数量标识以及各上行资源的时隙；获取各移动终端上发的RRC连接请求；各RRC连接请求分别由各相应移动终端在随机接入响应中随机选用一个上行资源并在相应时隙上发；根据各RRC连接请求生成M个冲突解决消息，分别在各时隙向各相应移动终端下发M个冲突解决消息；每一冲突解决消息均包括C-RNTI，M对应于数量标识，M个冲突解决消息用于指示各移动终端确认当前随机接入的结果。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时，还可以实现上述随机接入处理方法各实施例中的增加的步骤或者子步骤。
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，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)、存储器总线式动态随机存储器(Rambus DRAM，简称RDRAM)以及接口动态随机存储器(DRDRAM)等。
以上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。以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，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，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (11)
1.一种随机接入处理方法，其特征在于，包括：
获取各移动终端上发的前导序列；
根据各所述前导序列生成随机接入响应并分别下发到各所述移动终端；所述随机接入响应包括预分配上行资源的数量标识以及各所述上行资源的时隙，所述预分配上行资源的数量标识用于标识基站预分配给各移动终端用于随机接入的上行资源的数量，所述上行资源的时隙是移动终端在选择某一上行资源进行上发RRC连接请求时所能使用的时隙；
获取各所述移动终端上发的所述RRC连接请求；各所述RRC连接请求分别由各相应所述移动终端在所述随机接入响应中随机选用一个所述上行资源并在相应所述时隙上发；
根据各所述RRC连接请求生成M个冲突解决消息，分别在各所述时隙向各相应所述移动终端下发M个所述冲突解决消息；每一所述冲突解决消息均包括C-RNTI，M对应于所述数量标识，M个所述冲突解决消息用于指示各所述移动终端确认当前随机接入的结果。
2.根据权利要求1所述的随机接入处理方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据当前所述上行资源的总量和各所述前导序列，确定当前时段内允许的最大接入终端数量；
将所述随机接入响应的所述数量标识分配为所述最大接入终端数量。
3.根据权利要求2所述的随机接入处理方法，其特征在于，所述方法还包括：
若M等于所述数量标识且各所述上行资源中有未被使用的上行资源，则将未被使用的所述上行资源对应的所述冲突解决消息标记为未使用消息。
4.根据权利要求2所述的随机接入处理方法，其特征在于，根据各所述RRC连接请求生成M个冲突解决消息的过程，包括：
若M小于所述数量标识，则生成的M个所述冲突解决消息分别一一对应各所述RRC连接请求。
5.一种随机接入处理方法，其特征在于，包括：
向基站上发前导序列；
获取所述基站下发的随机接入响应；所述随机接入响应包括预分配上行资源的数量标识以及各所述上行资源的时隙，所述预分配上行资源的数量标识用于标识所述基站预分配给各移动终端用于随机接入的上行资源的数量，所述上行资源的时隙是移动终端在选择某一上行资源进行上发RRC连接请求时所能使用的时隙；
在所述随机接入响应中随机选用一个所述上行资源，并在所述上行资源相应所述时隙向所述基站上发所述RRC连接请求；
获取所述基站在相应所述时隙下发的M个冲突解决消息，根据M个所述冲突解决消息中确认当前随机接入的结果；每一所述冲突解决消息均包括C-RNTI，M对应于所述数量标识。
6.根据权利要求5所述的随机接入处理方法，其特征在于，根据M个所述冲突解决消息中确认当前随机接入的结果的过程，包括：
分别解析M个所述冲突解决消息；
若M个所述冲突解决消息中，存在一个携带的终端专属标识与所述RRC连接请求携带的终端专属标识一致的目标冲突解决消息，则将所述目标冲突解决消息中的所述C-RNTI置为本地C-RNTI，确认当前随机接入成功。
7.根据权利要求6所述的随机接入处理方法，其特征在于，所述方法还包括：
若M个所述冲突解决消息中，任一个冲突解决消息携带的终端专属标识与所述RRC连接请求携带的终端专属标识均不一致，则确认当前随机接入失败。
8.一种随机接入处理装置，其特征在于，包括：
序列获取模块，用于获取各移动终端上发的前导序列；
接入响应模块，用于根据各所述前导序列生成随机接入响应并分别下发到各所述移动终端；所述随机接入响应包括预分配上行资源的数量标识以及各所述上行资源的时隙；
连接获取模块，用于获取各所述移动终端上发的RRC连接请求；各所述RRC连接请求分别由各相应所述移动终端在所述随机接入响应中随机选用一个所述上行资源并在相应所述时隙上发；
冲突解决模块，用于根据各所述RRC连接请求生成M个冲突解决消息，分别在各所述时隙向各相应所述移动终端下发M个所述冲突解决消息；每一所述冲突解决消息均包括C-RNTI，M对应于所述数量标识，M个所述冲突解决消息用于指示各所述移动终端确认当前随机接入的结果。
9.一种随机接入处理装置，其特征在于，包括：
序列发送模块，用于向基站上发前导序列；
响应获取模块，用于获取所述基站下发的随机接入响应；所述随机接入响应包括预分配上行资源的数量标识以及各所述上行资源的时隙；
连接上发模块，用于在所述随机接入响应中随机选用一个所述上行资源，并在所述上行资源相应所述时隙向所述基站上发RRC连接请求；
接入确认模块，用于获取所述基站在相应所述时隙下发的M个冲突解决消息，根据M个所述冲突解决消息中确认当前随机接入的结果；每一所述冲突解决消息均包括C-RNTI，M对应于所述数量标识。
10.一种通信设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述随机接入处理方法的步骤。
11.一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7中任一项所述随机接入处理方法的步骤。
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