CN111757530B

CN111757530B - 一种随机接入方法及通信设备

Info

Publication number: CN111757530B
Application number: CN201910238858.4A
Authority: CN
Inventors: 柯颋; 邵华; 刘建军; 童辉; 王启星; 刘光毅
Original assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd; China Mobile Communications Ltd Research Institute
Current assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd; China Mobile Communications Ltd Research Institute
Priority date: 2019-03-27
Filing date: 2019-03-27
Publication date: 2022-07-12
Anticipated expiration: 2039-03-27
Also published as: CN111757530A

Abstract

本发明提供一种随机接入方法及通信设备，该随机接入方法包括：发送随机接入前导信号；在随机接入响应窗超时前侦听随机接入响应消息，其中，所述随机接入响应窗的更新与第二通信设备的信道接入信息相关。第一通信设备根据是否侦听到信道接入信息，确定第二通信设备是否竞争到信道接入机会。这样，第一通信设备不会在第二通信设备未能竞争到信道接入机会的情况下，认定本次随机接入流程失败，并且重新发起随机接入流程。由于第一通信设备需要回退(backoff)一段时间后，才能发起新的随机接入流程，因此本发明可降低第一通信设备的随机接入时间。

Description

一种随机接入方法及通信设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种随机接入方法及通信设备。

背景技术

第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，简称3GPP)Rel-15中启动了新空口(New Radio，简称NR)非授权频谱(NR unlicensed，简称NR-U)研究议题。

在3GPP Rel-15版本中授权频谱上的随机接入过程包括：

在t1时刻，用户设备(User Equipment，简称UE)发送物理随机接入信道(PhysicalRandom Access Channel，简称PRACH)(即Msg1)；

在t1+△t时刻，UE启动RAR窗口，UE在随机接入响应(random access response，简称RAR)窗口中侦听物理下行控制信道(Physical Downlink Control Channel，简称PDCCH)，确定基站是否发送了特定DCI格式(即Msg2)，其中，△t为预先配置的参数，与基站或终端的能力有关。

如果UE在RAR窗口内侦听到Msg2，则根据Msg2中指示的RAR上行链路(Uplink，简称UL)调度授权信息(即RAR UL grant)信息，发送Msg3；否则，如果UE在RAR窗口内未侦听到Msg2，则表示基站(如gNB)未成功接收到UE发送的Msg1(未成功接收的原因可能为与其他UE发送的Msg1冲突)，则UE重新发送PRACH。

因此，在授权频谱中，UE在RAR窗口内未能成功侦听到Msg2的原因包括：基站未能成功接收到UE发送的Msg1，或者UE未能成功接收到基站发送Msg2。

与运营商独享的授权频谱不同，非授权频谱为公用频段，所有无线通信系统和所有运营商都能使用。由于不同无线通信系统和/或不同运营商在部署站点时通常缺乏联合规划，因此为了抑制NR-U系统与其他无线通信系统之间的共存干扰，NR-U系统要求信道接入流程(channel access procedure)支持先听后发(Listen-Before-Talk，简称LBT)机制，即只有当信道空闲时，NR-U系统才能够获得信道接入机会。

与授权频谱工作方式不同，当工作在非授权频谱时，基站需要竞争信道以发送Msg2。这时，如果在RAR窗口内，UE未检测到Msg2，可能的原因为：

基站未能成功接收到UE发送的Msg1，或者UE未能成功接收到基站发送Msg2，或者基站未能竞争到下行(Downlink，简称DL)信道以发送Msg2。

若将授权频谱中使用的随机接入响应窗设置方案应用到非授权频谱中，那么，当UE发送Msg1后，假设基站已经成功接收到了Msg1，但是基站在UE的RAR窗口内一直竞争不到信道接入机会，因此，一直不能反馈Msg 2。

UE由于在RAR窗口内侦听不到Msg2，UE不能确定具体是哪种原因造成的。典型解决办法是，UE重新竞争新的信道接入机会，并且再次向基站发送Msg1，这会导致UE的随机接入时间延长。

当然，在非授权频谱中，使用上述接入机制的第一通信设备和第二通信设备之间接入流程也存在类似的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种随机接入方法及通信设备，以解决在非授权频谱中使用随机接入响应窗设置方案时，若通信设备在RAR窗口内侦听不到物理下行控制信道，则会重新竞争新的信道接入机会，使得随机接入时间延长的问题。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种随机接入方法，用于第一通信设备，所述随机接入方法包括：

发送随机接入前导信号；

在随机接入响应窗超时前侦听随机接入响应消息；

其中，所述随机接入响应窗的更新与第二通信设备的信道接入信息相关。

第二方面，本发明实施例提供一种随机接入方法，用于第二通信设备，所述随机接入方法包括：

接收随机接入前导信号；

仅在发送窗内发送随机接入响应消息；

其中，所述发送窗的起点为第二通信设备的信道接入的时间起点，所述发送窗的时间长度为所述信道接入持续时长。

第三方面，本发明实施例提供一种通信设备，所述通信设备为第一通信设备，包括处理器和收发机；

所述收发机用于发送随机接入前导信号；

所述处理器用于在随机接入响应窗超时前侦听随机接入响应消息；

第四方面，本发明实施例提供通信设备，所述通信设备为第二通信设备，包括处理器和收发机；

所述收发机用于接收随机接入前导信号，并仅在发送窗内发送随机接入响应消息；

第五方面，本发明实施例提供通信设备，其特征在于，包括处理器、存储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第一方面所述的随机接入方法中的步骤。

第六方面，本发明实施例提供一种通信设备，其特征在于，包括处理器、存储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第二方面所述的随机接入方法中的步骤。

第七方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的随机接入方法中的步骤。

第八方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第二方面所述的随机接入方法中的步骤。

本发明实施例中，第一通信设备发送随机接入前导信号；在随机接入响应窗超时前侦听随机接入响应消息，其中，所述随机接入响应窗的更新与第二通信设备的信道接入信息相关。这样，第一通信设备根据是否侦听到信道接入信息，确定第二通信设备是否竞争到信道接入机会，并相应更新所述随机接入响应窗。这样，第一通信设备不会在第二通信设备未能竞争到信道接入机会的情况下，直接认定本次随机接入流程失败，并且重新发起随机接入流程。由于第一通信设备需要回退(backoff)一段时间后，才能发起新的随机接入流程，因此本发明可降低第一通信设备的随机接入时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种随机接入方法的流程图；

图1a是现有技术中，在非授权频谱场景下，UE接收随机接入响应消息情况示意图；

图1b是本发明实施例提供的非授权频谱场景下，UE接收随机接入响应消息情况示意图；

图1c是本发明实施例提供的帧结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种随机接入方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的一种通信设备结构图；

图4是本发明实施例提供的另一种通信设备结构图；

图5是本发明实施例提供的一种通信设备结构图；

图6是本发明实施例提供的另一种通信设备结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，图1是本发明实施例提供的一种随机接入方法的流程图，应用于第一通信设备，如图1所示，所述方法包括以下步骤：

步骤101、发送随机接入前导信号。

随机接入前导信号(Random Access Preamble，简称RAP)(随机接入前导信号有时也称作PRACH preamble)可认为是Msg1消息。在本发明中，第一通信设备可理解为UE。在本步骤中，UE向基站发送随机接入前导信号。第二通信设备可理解为基站。另外，本实施例中的随机接入方法也可应用在除基站与终端通信的其他通信场景中，如设备到设备(Device-to-Device，简称D2D)通信、机动车辆间(vehicle-to-vehicle，简称V2V)通信、或类似于无线保真(wireless fidelity，简称WiFi)Adhoc组网时对等终端等，也就是说，第一通信设备并不限定为终端，第二通信设备并不限定为基站。在本发明中，以第一通信设备为终端，第二通信设备为基站进行举例说明，并不做限定。

步骤102、在随机接入响应窗超时前侦听随机接入响应消息，其中，所述随机接入响应窗的更新与第二通信设备的信道接入信息相关。

随机接入响应消息为被随机接入无线网络临时标识(Random Access RadioNetwork Temporary Identifier，简称RA-RNTI)加扰的PDCCH，或者为被UE的小区无线网络临时标识(Cell Radio Network Temporary Identifier，简称C-RNTI)加扰的PDCCH，随机接入响应消息可视为Msg2消息。随机接入响应窗(即ra-ResponseWindow，简称RAR)超时前(即随机接入响应窗未超时的状态)，可以理解为：随机接入响应窗处于运行(Be Running)状态。

本实施例中，第一通信设备发送随机接入前导信号；在随机接入响应窗超时前侦听随机接入响应消息，其中，所述随机接入响应窗的更新与第二通信设备的信道接入信息相关。第一通信设备通过是否接收到信道接入信息，可以确定第二通信设备是否竞争到信道接入机会，即若第一通信设备接收到信道接入信息，则确定第二通信设备竞争到信道接入机会；若第一通信设备未接收到信道接入信息，则确定第二通信设备未竞争到信道接入机会。

本发明具体实施例中，信道接入信息用于指示基站(基站可理解为第二通信设备)侧信道接入情况，信道接入信息可以是DCI。在一种实施例中，DCI由C-PDCCH承载。DCI可用于指示基站还将占用多久的DL传输时间、UL传输时间、或DL与UL全部传输时间。信道接入信息还可以是参考信号。在一种实施例中，所述参考信号为唤醒信号，唤醒信号可用于指示基站已经竞争到信道接入机会，并且将传输一段时间。

第一通信设备对第二通信设备的信道接入信息进行侦听，若第一通信设备侦听到信道接入信息，则根据信道接入信息更新随机接入响应窗。否则，若第一通信设备未侦听到信道接入信息，则不更新随机接入响应窗。因此，如果第二通信设备长期未竞争到信道接入机会，那么随机接入响应窗将挂起，而不会超时。

因此，通过上述方案，就排除了现有技术中，因第二通信设备一段时间未竞争到信道接入机会，而导致的随机接入响应窗超时，进而导致随机接入过程时间延长的问题。

在本案实施例中，若第一通信设备在随机接入响应窗超时前未侦听到随机接入响应消息，则可以明确确定第一通信设备未侦听到随机接入响应消息的原因和授权频谱中的原因相同，即基站未能成功接收到UE发送的Msg1，或者UE未能成功接收到基站发送Msg2。此种情况下，第一通信设备重新发起新的随机接入流程。

如图1a至图1b中所示，在图1a所示的场景A和图1b中所示的场景B中，UE所发送的Msg1(即随机接入前导信号)能够被基站正确接收。

UE发送Msg1后，启动RAR窗口。

场景A为现有技术方案。在场景A中，无论基站是否竞争到信道接入机会，UE都将一直更新RAR窗口。可能当RAR窗口超时时，基站都未竞争到信道接入机会，进而不能响应Msg1，即无法发送Msg2(即随机接入响应消息)。这时，UE不能确定具体是哪种原因导致其未收到Msg2。一种保守的做法是，UE重新竞争新的信道接入机会，并且再次发送Msg1，但这会导致UE的随机接入时间延长。

而在基于本发明实施例的场景B中，当基站未竞争到信道接入机会时，UE不会更新RAR窗口；在一种实施例中，只有当基站竞争到信道接入机会，并且把自己的部分信息，如信道占用时间(Channel Occupancy Time，简称COT)指示给UE后，UE才会在COT持续时间内更新RAR窗口。在另外一种实施例中，UE只会在基站竞争到信道接入机会，其有可能发送Msg2的时间区间(如下行信道占用时间)内侦听Msg2，并相应的更新RAR窗口。如果RAR窗口超时，只可能有2种原因，即基站没有收到Msg1，或基站发送了Msg2但UE未检测到，其原因和授权频谱时是一致的。这时，NR-U UE对RAR窗口内未接收到Msg 2原因的理解将与授权频谱时的理解保持一致，因此后续流程的正确性也将得到保证。

进一步的，在随机接入响应窗内侦听随机接入响应消息之后还包括：

若在随机接入响应窗超时前侦听到所述随机接入响应消息，则确定随机接入过程成功；和/或，

若在随机接入响应窗超时前未侦听到所述随机接入响应消息，则确定随机接入过程失败。

具体的，若在随机接入响应窗超时前，UE侦听到随机接入响应消息，则UE确定随机接入过程(Random Access procedure)成功；若随机接入响应窗超时，并且UE未侦听到随机接入响应消息，则UE确定随机接入过程失败。

本发明具体实施例中，需要依据更新窗更新随机接入响应窗，即在第二通信设备竞争到信道的区间内更新随机接入响应窗。而该区间使用信道接入信息描述，该信道接入信息包括：信道接入时间起点和信道接入持续时长。

具体的，随机接入响应窗的更新与第二通信设备的信道接入信息相关，可以理解为：UE在侦听到信道接入信息后，根据信道接入信息确定更新窗，然后在更新窗内更新随机接入响应窗。其中，更新窗的起点为所述信道接入时间起点，所述更新窗的时间长度为所述信道接入持续时长。

进一步的，在所述发送随机接入前导信号之后，还包括：

启动所述随机接入响应窗，并在更新窗内更新所述随机接入响应窗；所述更新窗的起点为所述信道接入时间起点，所述更新窗的时间长度为所述信道接入持续时长。

具体的，UE在发送随机接入前导信号之后，启动随机接入响应窗，并侦听信道接入信息。若侦听到信道接入信息，根据信道接入信息确定更新窗，然后在更新窗内更新随机接入响应窗。

在更新窗内，基站正在进行上行或下行传输，或有可能进行上行或下行传输。

在且仅在更新窗内，所述UE更新随机接入响应窗。在更新窗外，UE确定基站一定未能竞争到信道接入机会，此种情况下，不用更新随机接入响应窗。在如下两种情况下，认为时间落在更新窗外：

第一种情况，若UE发送随机接入前导信号后，未侦听到信道接入信息，则将从UE发送随机接入前导信号到侦听到第一个信道接入信息之间的时间视为落在更新窗外；

第二种情况，若UE至少侦听到一个信道接入信息，则将相邻两个更新窗口之间的时间视为落在更新窗外。

进一步的，所述在随机接入响应窗超时前侦听随机接入响应消息具体为：在所述随机接入响应窗内或所述更新窗内侦听随机接入响应消息。

具体的，UE可在随机接入响应窗内侦听随机接入响应消息，即若随机接入响应窗未超时，则UE尝试侦听随机接入响应消息。

UE也可在根据信道接入信息确定更新窗后，在更新窗内侦听随机接入响应消息，即若随机接入响应窗未超时，且处于更新窗内，则UE尝试侦听随机接入响应消息。由于只有基站获得了信道接入机会(此种情况下，UE侦听到信道接入信息)，才有可能向UE发送随机接入响应消息。也就是说，UE会在根据信道接入信息确定的更新窗中接收到随机接入响应消息。为了避免UE在无效时段(即UE不会接收到随机接入响应消息的时段)侦听随机接入响应消息，可以在根据信道接入信息确定更新窗后，在更新窗内侦听随机接入响应消息，以降低UE的功耗。

若UE只在更新窗内侦听随机接入响应消息，则基站在更新窗外不发送随机接入响应消息。也就是说，若基站确定UE只在更新窗内侦听随机接入响应消息，则基站没有必要在更新窗之外的时域资源上发送随机接入响应消息，这可以避免基站不必要的DL传输资源开销。基站只是有可能在更新窗内发送随机接入响应消息，但是没有必要在每个更新窗内都发送随机接入响应消息。

本实施例中，当确定的更新窗位于基站实际竞争到并使用信道的区间内时，可以节约功耗。

另外，在确定信道接入时间起点和信道接入持续时长时，可采用如下确定方式：

所述信道接入时间起点为接收到DCI的时刻，所述信道接入持续时长为第一预设时长；

和/或

所述信道接入时间起点为接收到DCI的时刻，所述信道接入持续时长为通过所述DCI指示的下行信道占用时长；

和/或

所述信道接入时间起点为接收到DCI的时刻，所述信道接入持续时长为通过所述DCI指示的信道占用时长；

和/或

所述信道接入时间起点为接收到DCI的时刻，所述信道接入持续时长为第一时长和第二时长的差值，所述第一时长为信道占用时长，所述第二时长为上行信道占用时长，所述第一时长和所述第二时长中的至少一种通过所述DCI指示；

和/或

更新窗包括至少一个更新子窗，每一个更新子窗对应于帧结构信息所指示的一个下行部分的持续期，所述帧结构信息通过所述DCI指示；

和/或

所述信道接入时间起点为接收到参考信号的时刻，所述信道接入持续时长为第二预设时长。

具体的，信道接入信息为DCI，DCI由C-PDCCH承载。DCI中可能携带各种信息，携带的信息不同，DCI格式不同。DCI包括的信息不同，如DCI包括信道占用时长、下行信道占用时长、上行信道占用时长、信道占用时长内帧结构中的至少一种信息，其中，信道占用时长可以被称作COT，表示所述基站还可以占用信道多长时间。如图1c所示，图1c为帧结构，该帧结构用于指示信道占用时长，包括上行信道占用时长和下行信道占用时长。

在本实施例中，根据DCI携带的信息，可以确定信道接入时间起点和所述信道接入持续时长，也就是说，根据DCI携带的信息可以确定更新窗。

在信道接入时间起点为接收到DCI的时刻，所述信道接入持续时长为所述DCI中携带的下行信道占用时长的情况下，UE只将DL信道占用时长视作更新窗的时间长度。

DL信道占用时长信息可以直接在DCI中指示，也可以通过DCI中其他指示信息推导出来。例如，DCI中指示信道占用时长和信道占用时长内部的帧结构，则UE可以确定所述信道占用时长内DL传输所对应的时长，进而将该DL传输所对应的时长视作更新窗的时间长度。

在信道接入时间起点为接收到DCI的时刻，所述信道接入持续时长为所述DCI中携带的信道占用时长的情况下，UE将整个信道(DL信道和UL信道)占用时长视作更新窗的时间长度。

信道接入持续时长为第一时长和第二时长的差值，可以理解为信道接入持续时长为第一时长减去第二时长的值，所述第一时长为所述DCI中携带的信道占用时长，所述第二时长为所述DCI中携带的上行信道占用时长；

若DCI格式的信道接入信息中携带有帧结构信息，帧结构信息指示下行部分的持续期，根据信道接入信息确定更新窗时，更新窗包括至少一个更新子窗，每一个更新子窗对应于DCI中携带的帧结构信息所指示的一个下行部分的持续期。

若信道接入信息为参考信号，则信道接入时间起点为接收到参考信号的时刻，所述信道接入持续时长为第二预设时长。

当基站竞争到信道接入机会时，基站会传输参考信号给UE。当基站其所服务的UE检测到参考信号后，再去尝试解调DCI信号。与解调DCI信号相比，检测参考信号更加容易，功耗更低，因此，通过检测参考信号可以降低UE侧功耗。当UE检测到参考信号后，UE可以确定其服务基站已竞争到信道接入机会，并且将传输一段时间。因此，当不存在其他额外信息时(如未检测到前述DCI格式时)，所述UE可以假设基站将持续占用信道一段时间(长度为第二预设时长)，并且在这段时间内，所述基站可能会发送随机接入响应消息。此时，所述UE将所述第二预设时长视作更新窗口的时间长度。

进一步的，若第一通信设备接收到多个信道接入信息，则以最近接收到的信道接入信息为准。

例如，当基站竞争到信道接入机会后，该基站先发送第一DCI，第一DCI中未包括信道占用时长、上行信道占用时长、下行信道占用时长中的任一指示信息，这时，UE根据第一DCI确定第一时间起点和第一持续时长，所述第一持续时长为第一预设时长。

基站在第一DCI之后的其他时隙(slot)中，发送第二DCI，第二DCI中包括信道占用时长、上行信道占用时长、下行信道占用时长中的至少一种指示信息。UE根据第二DCI可以确定第二时间起点和第二持续时长。终端在接收到第一DCI和第二DCI时，以第二DCI所指示的信道接入信息为准。

若根据第一时间起点和第一持续时长确定的第一更新窗，和根据第二时间起点和第二持续时长确定的第二更新窗之间存在重叠，这时，UE应该以最近收到的信道接入信息(即第二DCI所指示的配置)为准。

以最近接收到的信道接入信息为准，可以理解为，所述随机接入响应窗的更新与最近接收到的信道接入信息相关。

进一步的，所述第一预设时长和/或第二预设时长由协议预定或高层配置。

具体的，信道占用时长(COT)与基站所采用的信道接入机制及其信道接入优先级有关。基本原则是：平均信道竞争等待时间越短，所对应的COT越短；反之，平均信道竞争等待时间越长，所对应的COT越长，以保证不同信道接入的公平性。

对于某个基站，根据高层业务优先级不同，其可能会选择不同的信道接入优先级。因此，UE可能事先并不知道基站将会采用哪种信道接入优先级，及其所对应的信道占用时长。

基于上述考虑，可以通过以下至少一种方法确定第一预设时长或第二预设时长，包括：

通过协议预先规定，如设置成各种优先级下COT的最大值、最小值、或某个任意取值；

或者，通过高层配置，如设置成该基站所可能采用的优先级集合所对应的COT集合中的某个值，如最大值、或最小值、或某个其他值。

因此，预设时长可能大于、等于、或小于该基站在某次信道接入机会中所实际占用信道的时长(COT)。

进一步的，所述随机接入响应窗通过第一定时器实现，所述第一定时器在更新时，计数增大，所述第一定时器的取值达到或超过预设门限时，确定随机接入响应窗超时；或者所述随机接入响应窗通过第二定时器实现，所述第二定时器在更新时，计数减小，所述第一定时器的取值达到0时，确定随机接入响应窗超时。

具体的，随机接入响应窗可通过加法定时器实现，如上述第一定时器，也可通过减法定时器实现，如上述第二定时器。通过第一定时器或者第二定时器实现随机接入响应窗启动、更新及超时流程。

UE在发送随机接入前导信号之后，启动随机接入响应窗，并启动第一定时器或者第二定时器。若在随机接入响应窗超时前，UE侦听到随机接入响应消息，则UE确定随机接入过程成功；若随机接入响应窗超时，并且UE未侦听到随机接入响应消息，则UE确定随机接入过程失败。

在根据更新窗更新随机接入响应窗时，可通过更新第一定时器或者第二定时器的计数来实现。若UE未侦听到信道接入信息，则不会获得更新窗，也就不会对随机接入响应窗进行更新，此时，不改变第一定时器、或第二定时器的取值。

进一步的，所述发送随机接入前导信号之后，所述随机接入方法还包括：

在第一个潜在的PDCCH传输机会处启动所述随机接入响应窗。

参见图2，图2是本发明实施例提供的一种随机接入方法的另一流程图，应用于第二通信设备，如图2所示，所述方法包括以下步骤：

步骤201、接收随机接入前导信号。

随机接入前导信号可认为是Msg1消息。在本发明中，第二通信设备可理解为基站。在本步骤中，基站接收第一通信设备发送的随机接入前导信号。

步骤202、仅在发送窗内发送随机接入响应消息；其中，所述发送窗的起点为第二通信设备的信道接入的时间起点，所述发送窗的时间长度为所述信道接入持续时长。

随机接入响应消息为被RA-RNTI加扰的PDCCH，或者为被UE的C-RNTI加扰的PDCCH。

若基站竞争到信道接入机会，则可确定第二通信设备的信道接入的时间起点和信道接入持续时长，从而确定发送窗。由于只有基站获得了信道接入机会，才有可能向UE发送随机接入响应消息，基站仅在发送窗内发送随机接入响应消息，以降低基站的功耗。

基站在竞争到行信道接入机会后，还向UE发送信道接入信息，信道接入信息包括信道接入的时间起点和信道接入持续时长。信道接入信息可为C-PDCCH或唤醒信号(WakeUp Signal)，用于指示第二通信设备信道接入情况。例如，C-PDCCH可用于指示基站还将占用多久的DL传输时间、UL传输时间、或DL与UL全部传输时间。激活信号可用于指示基站已经竞争到信道接入机会，并且将传输一段时间。第二通信设备通过信道接入信息告知第一通信设备其是否竞争到信道接入机会。这样，第一通信设备不会在竞争到信道接入机会的情况下，重新竞争新的信道接入机会，可降低第一通信设备的随机接入时间。

信道接入信息的有关内容可参见图1所示实施例中的记载，在此不做赘述。

本实施例中，第二通信设备接收随机接入前导信号；仅在发送窗内发送随机接入响应消息；其中，所述发送窗的起点为第二通信设备的信道接入的时间起点，所述发送窗的时间长度为所述信道接入持续时长。第二通信设备在竞争到信道接入机会的情况下，才发送随机接入响应消息，可降低基站的功耗。

参见图3，图3是本发明实施例提供的一种第一通信设备的结构示意图，如图3所示，第一通信设备300包括发送模块301和侦听模块302。

发送模块301，用于发送随机接入前导信号；

侦听模块302，用于在随机接入响应窗超时前侦听随机接入响应消息；

进一步的，第一通信设备300还包括：

确定模块，若在随机接入响应窗超时前侦听到所述随机接入响应消息，则确定随机接入过程成功；和/或，

进一步的，所述信道接入信息包括：信道接入时间起点和信道接入持续时长。

进一步的，第一通信设备300还包括：

更新模块，用于启动所述随机接入响应窗，并在更新窗内更新所述随机接入响应窗；所述更新窗的起点为所述信道接入时间起点，所述更新窗的时间长度为所述信道接入持续时长。

进一步的，所述侦听模块用于：在所述随机接入响应窗内或所述更新窗内侦听随机接入响应消息。

进一步的，所述信道接入时间起点为接收到DCI的时刻，所述信道接入持续时长为第一预设时长；

和/或

进一步的，若接收到多个信道接入信息，则以最近接收到的信道接入信息为准。

进一步的，所述随机接入响应窗通过第一定时器实现，所述第一定时器在更新时，计数增大，所述第一定时器的取值达到或超过预设门限时，确定随机接入响应窗超时；

或者

所述随机接入响应窗通过第二定时器实现，所述第二定时器在更新时，计数减小，所述第一定时器的取值达到0时，确定随机接入响应窗超时。

进一步的，通信设备300还包括：

启动模块，用于在第一个潜在的PDCCH传输机会处启动所述随机接入响应窗。

通信设备300能够实现图1所示的方法实施例中第一通信设备实现的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。

本发明实施例的通信设备300，发送随机接入前导信号；在随机接入响应窗超时前侦听随机接入响应消息，其中，所述随机接入响应窗的更新与第二通信设备的信道接入信息相关。这样，通信设备300根据是否侦听到信道接入信息，确定第二通信设备是否竞争到信道接入机会。这样，通信设备300不会在竞争到信道接入机会的情况下，重新竞争新的信道接入机会，可降低通信设备300的随机接入时间。

图4为实现本发明各个实施例的另一种通信设备的结构示意图，该通信设备1100包括但不限于：收发单元1101、网络模块1102、音频输出单元1103、输入单元1104、传感器1105、显示单元1106、用户输入单元1107、接口单元1108、存储器1109、处理器1110、以及电源1111等部件。本领域技术人员可以理解，图4中示出的通信设备结构并不构成对通信设备的限定，通信设备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。在本发明实施例中，通信设备包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端、可穿戴设备、以及计步器等。

其中，收发单元1101，用于发送随机接入前导信号；

所述处理器1110，用于在随机接入响应窗超时前侦听随机接入响应消息；

进一步的，所述处理器1110还用于若在随机接入响应窗超时前侦听到所述随机接入响应消息，则确定随机接入过程成功；和/或，

进一步的，所述处理器1110还用于启动所述随机接入响应窗，并在更新窗内更新所述随机接入响应窗；所述更新窗的起点为所述信道接入时间起点，所述更新窗的时间长度为所述信道接入持续时长。

进一步的，所述处理器1110还用于：在所述随机接入响应窗内或所述更新窗内侦听随机接入响应消息。

和/或

或者

进一步的，所述处理器1110还用于：

在第一个潜在的PDCCH传输机会处启动所述随机接入响应窗。

通信设备1100能够实现图1所示的方法实施例中第一通信设备实现的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。

本发明实施例的通信设备1100，通信设备1100发送随机接入前导信号；在随机接入响应窗超时前侦听随机接入响应消息，其中，所述随机接入响应窗的更新与第二通信设备的信道接入信息相关。这样，通信设备1100可以根据是否侦听到信道接入信息，确定第二通信设备是否竞争到信道接入机会。这样，通信设备1100不会在竞争到信道接入机会的情况下，重新竞争新的信道接入机会，可降低通信设备1100的随机接入时间。

应理解的是，本发明实施例中，收发单元1101可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，具体的，将来自基站的下行数据接收后，给处理器1110处理；另外，将上行的数据发送给基站。通常，收发单元1101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，收发单元1101还可以通过无线通信系统与网络和其他设备通信。

通信设备1100通过网络模块1102为用户提供了无线的宽带互联网访问，如帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等。

音频输出单元1103可以将收发单元1101或网络模块1102接收的或者在存储器1109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1103还可以提供与通信设备1100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1103包括扬声器、蜂鸣器以及受话器等。

输入单元1104用于接收音频或视频信号。输入单元1104可以包括图形处理器(Graphics Processing Unit，简称GPU)11041和麦克风11042，图形处理器11041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1106上。经图形处理器11041处理后的图像帧可以存储在存储器1109(或其它存储介质)中或者经由收发单元1101或网络模块1102进行发送。麦克风11042可以接收声音，并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由收发单元1101发送到移动通信基站的格式输出。

通信设备1100还包括至少一种传感器1105，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11061的亮度，接近传感器可在通信设备1100移动到耳边时，关闭显示面板11061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，可用于识别通信设备姿态(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；传感器1105还可以包括指纹传感器、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，在此不再赘述。

显示单元1106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1106可包括显示面板11061，可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display，简称LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,简称OLED)等形式来配置显示面板11061。

用户输入单元1107可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与通信设备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1107包括触控面板11071以及其他输入设备11072。触控面板11071，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11071上或在触控面板11071附近的操作)。触控面板11071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1110，接收处理器1110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11071。除了触控面板11071，用户输入单元1107还可以包括其他输入设备11072。具体地，其他输入设备11072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，在此不再赘述。

进一步的，触控面板11071可覆盖在显示面板11061上，当触控面板11071检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器1110以确定触摸事件的类型，随后处理器1110根据触摸事件的类型在显示面板11061上提供相应的视觉输出。虽然在图6中，触控面板11071与显示面板11061是作为两个独立的部件来实现通信设备的输入和输出功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板11071与显示面板11061集成而实现通信设备的输入和输出功能，具体此处不做限定。

接口单元1108为外部装置与通信设备1100连接的接口。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1108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通信设备1100内的一个或多个元件或者可以用于在通信设备1100和外部装置之间传输数据。

存储器1109可用于存储软件程序以及各种数据。存储器1109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1109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1110是通信设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个通信设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1109内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器1109内的数据，执行通信设备的各种功能和处理数据，从而对通信设备进行整体监控。处理器1110可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器1110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1110中。

通信设备1100还可以包括给各个部件供电的电源1111(比如电池)，优选的，电源1111可以通过电源管理系统与处理器1110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。

另外，通信设备1100包括一些未示出的功能模块，在此不再赘述。

优选的，本发明实施例还提供一种通信设备，包括处理器1110，存储器1109，存储在存储器1109上并可在所述处理器1110上运行的计算机程序，该计算机程序被处理器1110执行时实现上述图1所示随机接入方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

参见图5，图5是本发明实施例提供的一种通信设备的结构示意图，如图5所示，通信设备400包括接收模块401和发送模块402；

接收模块401，用于接收随机接入前导信号；

发送模块402，用于仅在发送窗内发送随机接入响应消息；

通信设备400能够实现图2所示的方法实施例中第二通信设备实现的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。

本发明实施例的通信设备400，接收随机接入前导信号；仅在发送窗内发送随机接入响应消息；其中，所述发送窗的起点为通信设备的信道接入的时间起点，所述发送窗的时间长度为所述信道接入持续时长。通信设备在竞争到信道接入机会的情况下，才发送随机接入响应消息，可降低基站的功耗。

参见图6，本发明实施例还提供了一种通信设备，包括总线1001、收发机1002、天线1003、总线接口1004、处理器1005和存储器1006。

所述收发机1002用于接收随机接入前导信号，并仅在发送窗内发送随机接入响应消息；

通信设备能够实现图2所示的方法实施例中第二通信设备实现的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。

本发明实施例的通信设备，接收随机接入前导信号；仅在发送窗内发送随机接入响应消息；其中，所述发送窗的起点为第二通信设备的信道接入的时间起点，所述发送窗的时间长度为所述信道接入持续时长。通信设备在竞争到信道接入机会的情况下，才发送随机接入响应消息，可降低基站的功耗。

在图6中，总线架构(用总线1001来代表)，总线1001可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线1001将包括由处理器1005代表的一个或多个处理器和存储器1006代表的存储器的各种电路链接在一起。总线1001还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口1004在总线1001和收发机1002之间提供接口。收发机1002可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器1005处理的数据通过天线1003在无线介质上进行传输，进一步，天线1003还接收数据并将数据传送给处理器1005。

处理器1005负责管理总线1001和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器1006可以被用于存储处理器1005在执行操作时所使用的数据。

可选的，处理器1005可以是CPU、ASIC、FPGA或CPLD。

优选的，本发明实施例还提供一种通信设备，包括处理器1005，存储器1006，存储在存储器1006上并可在所述处理器1005上运行的计算机程序，该计算机程序被处理器1005执行时实现上述图2所示随机接入方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述图1所示的随机接入方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述图2所示的随机接入方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

其中，所述的计算机可读存储介质，如ROM、RAM、磁碟或者光盘等。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

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，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(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方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims

1.一种随机接入方法，用于第一通信设备，其特征在于，所述随机接入方法包括：

发送随机接入前导信号；

在随机接入响应窗超时前侦听第二通信设备发送的随机接入响应消息；

所述随机接入响应窗的更新与第二通信设备的信道接入信息相关；

所述信道接入信息包括：信道接入时间起点和信道接入持续时长；

在所述发送随机接入前导信号之后，所述方法还包括：

启动所述随机接入响应窗，并在以所述信道接入时间起点为起点、以所述信道接入持续时长为时间长度的区间内更新所述随机接入响应窗。

2.根据权利要求1所述的随机接入方法，其特征在于，在随机接入响应窗内侦听随机接入响应消息之后还包括：

3.根据权利要求1所述的随机接入方法，其特征在于，所述在随机接入响应窗超时前侦听随机接入响应消息具体为：在所述随机接入响应窗内或所述区间内侦听随机接入响应消息。

4.根据权利要求1所述的随机接入方法，其特征在于：

和/或

所述区间包括至少一个更新子窗，每一个更新子窗对应于帧结构信息所指示的一个下行部分的持续期，所述帧结构信息通过所述DCI指示；

和/或

5.根据权利要求1所述的随机接入方法，其特征在于，

若接收到多个信道接入信息，则以最近接收到的信道接入信息为准。

6.根据权利要求4所述的随机接入方法，其特征在于，所述第一预设时长和/或第二预设时长由协议预定或高层配置。

7.根据权利要求1所述的随机接入方法，其特征在于：

所述随机接入响应窗通过第一定时器实现，所述第一定时器在更新时，计数增大，所述第一定时器的取值达到或超过预设门限时，确定随机接入响应窗超时；

或者

8.根据权利要求1所述的随机接入方法，其特征在于，所述发送随机接入前导信号之后，所述随机接入方法还包括：

在第一个潜在的PDCCH传输机会处启动所述随机接入响应窗。

9.一种随机接入方法，用于第二通信设备，其特征在于，所述随机接入方法包括：

接收第一通信设备发送的随机接入前导信号；

仅在发送窗内发送随机接入响应消息；

所述发送窗的起点为第二通信设备的信道接入时间起点，所述发送窗的时间长度为信道接入持续时长；

所述方法还包括：向所述第一通信设备发送信道接入信息，使得所述第一通信设备在区间内更新随机接入响应窗，其中，所述信道接入信息包括所述信道接入时间起点和所述信道接入持续时长，所述区间的起点为所述信道接入时间起点，所述区间的时间长度为所述信道接入持续时长。

10.一种通信设备，所述通信设备为第一通信设备，其特征在于，包括处理器和收发机；

所述收发机用于发送随机接入前导信号；

所述处理器用于在随机接入响应窗超时前侦听第二通信设备发送的随机接入响应消息；

其中，所述随机接入响应窗的更新与第二通信设备的信道接入信息相关；

在所述发送随机接入前导信号之后，还包括：

启动所述随机接入响应窗，并在以所述信道接入时间起点为起点、所述信道接入持续时长为时间长度的区间内更新所述随机接入响应窗。

11.根据权利要求10所述的通信设备，其特征在于，

所述处理器还用于若在随机接入响应窗超时前侦听到所述随机接入响应消息，则确定随机接入过程成功；和/或，

12.根据权利要求10所述的通信设备，其特征在于，所述处理器还用于：在所述随机接入响应窗内或所述区间内侦听随机接入响应消息。

13.根据权利要求10所述的通信设备，其特征在于：

和/或

14.根据权利要求10所述的通信设备，其特征在于，所述处理器用于：

15.根据权利要求13所述的通信设备，其特征在于，所述第一预设时长和/或第二预设时长由协议预定或高层配置。

16.根据权利要求10所述的通信设备，其特征在于：

或者

17.根据权利要求10所述的通信设备，其特征在于，所述处理器还用于：

在第一个潜在的PDCCH传输机会处启动所述随机接入响应窗。

18.一种通信设备，所述通信设备为第二通信设备，其特征在于，包括处理器和收发机；

所述收发机用于接收第一通信设备发送的随机接入前导信号，并仅在发送窗内发送随机接入响应消息；

其中，所述发送窗的起点为第二通信设备的信道接入时间起点，所述发送窗的时间长度为所述信道接入持续时长；

所述收发机还用于向所述第一通信设备发送信道接入信息，使得所述第一通信设备在区间内更新随机接入响应窗，其中，所述信道接入信息包括所述信道接入时间起点和所述信道接入持续时长，所述区间的起点为所述信道接入时间起点，所述区间的时间长度为所述信道接入持续时长。

19.一种通信设备，其特征在于，包括处理器、存储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8中任一项所述的随机接入方法中的步骤。

20.一种通信设备，其特征在于，包括处理器、存储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9所述的随机接入方法中的步骤。

21.一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计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的随机接入方法中的步骤。

22.一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计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求9所述的随机接入方法中的步骤。