CN111818664A - 随机接入方法、用户设备、基站以及随机接入系统 - Google Patents

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CN111818664A CN202010480510.9A CN202010480510A CN111818664A CN 111818664 A CN111818664 A CN 111818664A CN 202010480510 A CN202010480510 A CN 202010480510A CN 111818664 A CN111818664 A CN 111818664A
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Abstract

本申请公开了一种随机接入方法、用户设备UE、基站以及随机接入系统，用以改善现有技术中业务延时较大的问题。该方法包括：UE取得与小区的下行同步后，确定UE在所述小区的前导序列，所述UE尚未取得与所述小区的上行同步；所述UE获得业务数据；所述UE确定扰码；所述UE根据所述扰码对所述业务数据进行加扰处理，获得加扰后的业务数据；所述UE根据预定的资源映射关系，配置所述前导序列和所述加扰后的业务数据分别占用的时频资源；所述UE在配置的时频资源上，向所述小区所属的基站发送所述前导序列和所述加扰后的业务数据；所述UE接收所述基站根据所述前导序列发送的随机接入响应。

Description

随机接入方法、用户设备、基站以及随机接入系统
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、一种用户设备(英文：User Equipment，UE)、一种基站及一种随机接入系统。
背景技术
UE为了接入无线网络，发送上行数据，需要通过随机接入过程与小区建立连接并取得上行同步。在长期演进(英文：Long Term Evolution，LTE)中，以下六类事件会触发随机接入过程。
1.初始接入时建立无线连接：UE从无线资源控制空闲(Radio Resource Control_IDLE,RRC_IDLE)状态转换到无线资源控制连接(Radio Resource Control_CONNECTED,RRC_CONNECTED)状态。
2.RRC连接重建过程(RRC Connection Re-establishment procedure)：以便UE在无线链路失败(Radio Link Failure)后重建无线连接。
3.切换(handover)：此时UE需要与新的小区建立上行同步。
4.RRC_CONNECTED状态下，下行数据到达，UE需要向网络侧回复ACK/NACK时，上行处于“不同步”状态。
5.RRC_CONNECTED状态下，上行数据到达，例如UE需要向网络侧上报测量报告或者发送用户数据时，上行处于“不同步”状态或没有可用的物理上行链路控制信道(英文：Physical Uplink Control Channel，PUCCH)资源用于传输调度请求(英文：SchedulingRequest，SR)。
6.RRC_CONNECTED状态下，为了定位UE，需要定时提前(timing advance)。
通常随机接入过程分为基于“竞争”的和基于“非竞争”的接入过程。例如基于竞争的接入过程适用于前五种事件，基于非竞争的接入过程适用于上述第三、四、六这三种事件。
基于竞争的随机接入过程包括以下四个步骤。
步骤1.UE通过消息1(MSG1)向基站传输随机接入前导序列(英文：Preamble)。
步骤2.基站通过消息2(MSG2)向UE发送随机接入响应(英文：Random AccessResponse,RAR)。
步骤3.UE通过消息3(MSG3)向基站发送二层或三层(英文：Layer 2/Layer 3，L2/L3)消息。
步骤4.基站通过消息4(MSG4)向UE发送竞争冲突解决消息。
UE在发送MSG1时，通常是将生成的Preamble经过频谱搬移、转换为时域数据后直接配置子载波上，通过UE的天线端口发送经上述处理的Preamble。
随着物联网等新业务的普及，出现了一些数据量不大、但对时延要求较高的业务，这些业务需要及时得到服务。上述基于竞争的随机接入过程在接入延时方面，难以满足以这类业务对时延的要求。
发明内容
本申请实施例提供一种随机接入方法，用以改善现有技术中业务延时较大的问题。
第一方面，提供了一种随机接入方法，用户设备UE取得与小区的下行同步后，确定所述UE在所述小区的前导序列，所述UE尚未取得与所述小区的上行同步；所述UE获得业务数据；所述UE确定扰码，所述扰码与所述前导序列存在一一对应关系，或者所述扰码与所述UE的标识存在一一对应关系，或者所述扰码与所述前导序列和所述UE的标识的组合存在一一对应关系；所述UE根据所述扰码对所述业务数据进行加扰处理，获得加扰后的业务数据；所述UE根据预定的资源映射关系，配置所述前导序列和所述加扰后的业务数据分别占用的时频资源；所述UE在配置的时频资源上，向所述小区所属的基站发送所述前导序列和所述加扰后的业务数据；所述UE接收所述基站根据所述前导序列发送的随机接入响应。
在本申请实施例提供的随机接入方法中，UE在发送MSG1时，在配置的时频资源上向基站发送前导序列和业务数据，即MSG1不仅携带Preamble，还携带业务数据。以便于基站从接收到的MSG1中就可以及时获得业务数据进而为UE提供服务，而不必等到随机接入过程完成之后，才能获得UE利用额外的时频资源传输的业务数据，缩短了业务时延。
在一种可能的设计中，所述扰码与所述前导序列存在一一对应关系，所述确定扰码，包括：所述UE接收所述基站发送的第一扰码映射指示，所述第一扰码映射指示用于指示前导序列与扰码的映射方式；所述UE根据所述映射方式以及所述前导序列，确定与所述前导序列存在一一对应关系的所述扰码。
在一种可能的设计中，映射方式包括：
如果所述前导序列为以u为根生成的长度为N的Zadoff-Chu ZC序列，则所述扰码为所述前导序列，其中N为大于1的自然数，所述u为自然数，且0≤u＜N，或
如果所述前导序列为以u为根生成的长度为N的ZC序列，则所述扰码为所述前导序列的1/2序列，或
如果所述前导序列为以u为根生成的长度为N的ZC序列，则所述扰码为所述前导序列的1/4序列，或
如果所述前导序列为以u为根生成的长度为N的ZC序列，则所述扰码为以v为根产生的长度为M的ZC序列，其中N、M分别为大于1的自然数，所述u、v分别为自然数，0≤u＜N、0≤v＜M，或
如果所述前导序列为以u为根生成的长度为N的ZC序列，则所述扰码为在预定码本中与所述前导序列存在一一对应关系的另一序列，所述预定码本包括所述以u为根生成的长度为N的ZC序列与所述另一序列的一一对应关系。
在一种可能的设计中，所述第一扰码映射指示是所述基站通过物理广播信道(英文：Physical Broadcast Channel,PBCH)通知所述UE的，或者所述基站通过系统信息(英文：System Information,SI)消息通知所述UE的，或者所述基站通过物理下行控制信道(英文Physical Downlink Control Channel，PDCCH)通知所述UE的。
在一种可能的设计中，所述扰码与所述UE的标识存在一一对应关系，所述确定扰码，包括：所述UE接收所述基站发送第二扰码映射指示，所述第二扰码映射指示用于指示前导序列与所述UE的标识的映射方式；所述UE根据所述映射方式以及所述UE的标识，确定与所述UE的标识存在一一对应关系的所述扰码。
在一种可能的设计中，所述映射方式包括：如果所述UE处于RRC_CONNECTED状态或者RRC_INACTIVE状态，所述扰码为在预定码本中与所述UE的标识存在一一对应关系的ZC序列。
在一种可能的设计中，所述第二扰码映射指示是所述基站通过PBCH通知所述UE的，或者所述基站通过SI消息通知所述UE的，或者所述基站通过PDCCH通知所述UE的。
在一种可能的设计中，所述扰码与所述前导序列和所述UE的标识的组合存在一一对应关系，所述确定扰码，包括：所述UE接收所述小区所属的基站发送的第三扰码映射指示，所述第三扰码映射指示用于指示前导序列与所述前导序列和所述UE的标识的组合的映射方式；所述UE根据所述映射方式以及所述前导序列和所述UE的标识的组合，确定与所述前导序列和所述UE的标识的组合存在一一对应关系的所述扰码。
在一种可能的设计中，所述映射方式包括：如果所述UE处于RRC_CONNECTED状态或者RRC_INACTIVE状态，所述扰码为在预定码本中与所述前导序列和所述UE的标识的组合存在一一对应关系的ZC序列。
在一种可能的设计中，所述第三扰码映射指示是所述基站通过PBCH通知所述UE的，或者所述基站通过SI消息通知所述UE的，或者所述基站通过物理PDCCH通知所述UE的。
在一种可能的设计中，所述根据预定的资源映射关系，配置所述前导序列和所述加扰后的业务数据分别占用的时频资源，包括：所述UE接收所述基站发送的资源映射指示符，所述资源映射指示符用于指示所述预定的资源映射关系；所述UE根据所述资源映射指示符指示的所述资源映射关系，配置所述前导序列和所述加扰后的业务数据分别占用的时频资源。
在一种可能的设计中，所述资源映射指示符是所述基站通过PBCH通知所述UE的，或者所述基站通过SI消息通知所述UE的，或者所述基站通过PDCCH通知所述UE的。
在一种可能的设计中，所述预定的资源映射关系包括时域资源映射关系和频域资源映射关系，其中
所述时域资源映射关系包括
所述前导序列占用第一无线子帧中的前P个OFDM符号，所述加扰后的业务数据占用所述第一无线子帧中的第P+1至第P+Q个OFDM符号，其中P和Q为大于等于1的自然数、且P+Q的和小于所述第一无线子帧中的OFDM符号总数K，或者
所述加扰后的业务数据占用第一无线子帧中的前Q个OFDM符号，所述前导序列占用所述第一无线子帧中的第Q+1至第P+Q个OFDM符号，或者
所述前导序列占用第一无线子帧中的后P个OFDM符号，所述加扰后的业务数据占用所述第一无线子帧中的倒数第P+1至倒数第P+Q个OFDM符号，或者
所述加扰后的业务数据占用第一无线子帧中的后Q个OFDM符号，所述前导序列占用所述第一无线子帧中的倒数第Q+1至倒数第P+Q个OFDM符号，或者
所述前导序列占用第一无线子帧中的前P个OFDM符号，所述加扰后的业务数据占用所述第一无线子帧中的后Q个OFDM符号，或者
所述加扰后的业务数据占用第一无线子帧中的前Q个OFDM符号，所述前导序列占用所述第一无线子帧中的后P个OFDM符号，或者
所述前导序列占用第一无线子帧中的前P个OFDM符号，长度指示符NI占用所述第一无线子帧中的第P+1至第P+I个OFDM符号，所述长度指示符用于指示所述加扰后的业务数据占用的子帧个数J，所述加扰后的业务数据占用第一无线子帧中从第P+I+1个OFDM符号起始的剩余OFDM符号以及所述第一无线子帧之后相邻的第1个至第J个无线子帧中的OFDM符号，其中I，J为大于等于1的自然数，或者
所述前导序列占用第一无线子帧中的前P个OFDM符号，所述加扰后的业务数据占用所述第一无线子帧中从第P+1个OFDM符号起始的剩余OFDM符号以及所述第一无线子帧之后相邻的第1个至第J个无线子帧中的OFDM符号，其中结束指示符占用所述第J个无线子帧中的后L个OFDM符号，所述结束指示符用于指示所述加扰后的业务数据已传输完毕；
所述频域资源映射关系包括
所述前导序列和所述加扰后的业务数据分别占用第一子载波中的不同符号symbol，所述第一子载波包括X个子载波，其中X为大于等于1的自然数，或者
所述前导序列占用第一子载波中的符号，所述加扰后的业务数据占用第一子载波中的符号，所述第一子载波包括X个子载波，所述第二子载波包括Y个子载波，其中X、Y为大于1的自然数。
在一种可能的设计中，所述UE根据所述扰码对所述业务数据进行加扰处理，包括：所述UE根据预定的编码方式，对所述业务数据进行编码处理，获得编码处理后的业务数据；所述UE根据所述扰码，对所述编码处理后的业务数据进行加扰处理。
在加扰处理之前对业务数据进行编码处理，可以提高业务数据的编码效率、提升基站译码的准确性。
在一种可能的设计中，所述UE根据预定的编码方式，对所述业务数据进行编码处理之前，还包括：所述UE接收所述基站发送的编码方式指示符，所述编码方式指示符用于指示所述预定的编码方式。
在一种可能的设计中，所述编码方式指示符是所述基站通过PBCH通知所述UE的，或者所述基站通过SI消息通知所述UE的，或者所述基站通过PDCCH通知所述UE的。
在一种可能的设计中，所述随机接入响应中包括响应数据，所述响应数据是所述基站根据所述业务数据生成的。
在一种可能的设计中，所述UE接收所述基站根据所述前导序列发送的随机接入响应之后，所述方法还包括：接收所述基站发送的响应数据，所述响应数据是所述基站根据所述业务数据生成的。
第二方面，提供了随机接入方法，包括：基站根据预定的资源映射关系，确定所述基站覆盖的小区中的前导序列和业务数据分别占用的时频资源；所述基站在确定的时频资源上，接收UE发送的前导序列和业务数据，所述UE已取得与所述小区的下行同步、且尚未取得与所述小区的上行同步；所述基站确定扰码，所述扰码与接收到前导序列存在一一对应关系，或者所述扰码与所述UE的标识存在一一对应关系，或者所述扰码与接收到的前导序列和所述UE的标识的组合存在一一对应关系；所述基站根据所述扰码对所述UE发送的业务数据进行解扰处理，获得解扰后的业务数据；所述基站根据所述前导序列向所述UE发送随机接入响应。
基站在接收到MSG1时，在具有映射关系的时频资源接收UE发送的前导序列和业务数据，即MSG1不仅携带Preamble，还携带业务数据。基站从而不必等到随机接入过程完成后，再为UE提供服务，缩短了业务时延。
在一种可能的设计中，所述接收所述UE发送的前导序列和业务数据之前，还包括：所述基站向所述UE发送资源映射指示符，所述资源映射指示符用于指示所述预定的资源映射关系。
在一种可能的设计中，所述资源映射指示符是所述基站通过PBCH通知所述UE的，或者所述基站通过SI消息通知所述UE的，或者所述基站通过PDCCH通知所述UE的。
在一种可能的设计中，所述预定的资源映射关系包括时域资源映射关系和频域资源映射关系，其中
所述时域资源映射关系包括
所述前导序列占用第一无线子帧中的前P个OFDM符号，所述加扰后的业务数据占用所述第一无线子帧中的第P+1至第P+Q个OFDM符号，其中P和Q为大于等于1的自然数、且P+Q的和小于所述第一无线子帧中的OFDM符号总数K，或者
所述加扰后的业务数据占用第一无线子帧中的前Q个OFDM符号，所述前导序列占用所述第一无线子帧中的第Q+1至第P+Q个OFDM符号，或者
所述前导序列占用第一无线子帧中的后P个OFDM符号，所述加扰后的业务数据占用所述第一无线子帧中的倒数第P+1至倒数第P+Q个OFDM符号，或者
所述加扰后的业务数据占用第一无线子帧中的后Q个OFDM符号，所述前导序列占用所述第一无线子帧中的倒数第Q+1至倒数第P+Q个OFDM符号，或者
所述前导序列占用第一无线子帧中的前P个OFDM符号，所述加扰后的业务数据占用所述第一无线子帧中的后Q个OFDM符号，或者
所述加扰后的业务数据占用第一无线子帧中的前Q个OFDM符号，所述前导序列占用所述第一无线子帧中的后P个OFDM符号，或者
所述前导序列占用第一无线子帧中的前P个OFDM符号，所述加扰后的业务数据占用所述第一无线子帧中的第P+1至第P+Q个OFDM符号，或者
所述前导序列占用第一无线子帧中的前P个OFDM符号，长度指示符NI占用所述第一无线子帧中的第P+1至第P+I个OFDM符号，所述长度指示符用于指示所述加扰后的业务数据占用的子帧个数J，所述加扰后的业务数据占用第一无线子帧中从第P+I+1个OFDM符号起始的剩余OFDM符号以及所述第一无线子帧之后相邻的第1个至第J个无线子帧中的OFDM符号，其中I，J为大于等于1的自然数，或者
所述前导序列占用第一无线子帧中的前P个OFDM符号，所述加扰后的业务数据占用所述第一无线子帧中从第P+1个OFDM符号起始的剩余OFDM符号以及所述第一无线子帧之后相邻的第1个至第J个无线子帧中的OFDM符号，其中结束指示符占用所述第J个无线子帧中的后L个OFDM符号，所述结束指示符用于指示所述加扰后的业务数据已传输完毕；
所述频域资源映射关系包括
所述前导序列和所述加扰后的业务数据分别占用第一子载波中的不同符号symbol，所述第一子载波包括X个子载波，其中X为大于等于1的自然数，或者
所述前导序列占用第一子载波中的符号，所述加扰后的业务数据占用第一子载波中的符号，所述第一子载波包括X个子载波，所述第二子载波包括Y个子载波，其中X、Y为大于1的自然数。
在一种可能的设计中，所述扰码与所述前导序列存在一一对应关系，所述接收所述UE发送的前导序列和业务数据之前，还包括：所述基站向所述UE发送第一扰码映射指示，所述第一扰码映射指示用于指示前导序列与扰码的映射方式。
在一种可能的设计中，所述映射方式包括：
如果所述前导序列为以u为根生成的长度为N的Zadoff-Chu ZC序列，则所述扰码为所述前导序列，其中N为大于1的自然数，所述u为自然数，且0≤u＜N，或
如果所述前导序列为以u为根生成的长度为N的ZC序列，则所述扰码为所述前导序列的1/2序列，或
如果所述前导序列为以u为根生成的长度为N的ZC序列，则所述扰码为所述前导序列的1/4序列，或
如果所述前导序列为以u为根生成的长度为N的ZC序列，则所述扰码为以v为根产生的长度为M的ZC序列，其中N、M分别为大于1的自然数，所述u、v分别为自然数，0≤u＜N、0≤v＜M，或
如果所述前导序列为以u为根生成的长度为N的ZC序列，则所述扰码为在预定码本中与所述前导序列存在一一对应关系的另一序列，所述预定码本包括所述以u为根生成的长度为N的ZC序列与所述另一序列的一一对应关系。
在一种可能的设计中，所述第一扰码映射指示是所述基站通过PBCH发送的，或者所述基站通过SI消息发送的，或者所述基站通过PDCCH发送的。
在一种可能的设计中，所述扰码与所述UE的标识存在一一对应关系，所述接收所述UE发送的前导序列和业务数据之前，还包括：所述基站向所述UE发送第二扰码映射指示，所述第二扰码映射指示用于指示前导序列与所述UE的标识的映射方式。
在一种可能的设计中，所述映射方式包括：如果所述UE处于RRC_CONNECTED状态或者RRC_ACTIVE状态，所述扰码为在预定码本中与所述UE的标识存在一一对应关系的ZC序列。
在一种可能的设计中，所述第二扰码映射指示是所述基站通过PBCH发送的，或者所述基站通过SI消息发送的，或者所述基站通过PDCCH发送的。
在一种可能的设计中，所述扰码与所述前导序列和所述UE的标识的组合存在一一对应关系，所述接收所述UE发送的前导序列和业务数据之前，还包括：所述基站向所述UE发送第三扰码映射指示，所述第三扰码映射指示用于指示前导序列与所述前导序列和所述UE的标识的组合的映射方式。
在一种可能的设计中，所述映射方式包括：如果所述UE处于RRC_CONNECTED状态或者RRC_INACTIVE状态，所述扰码为在预定码本中与所述前导序列和所述UE的标识的组合存在一一对应关系的ZC序列。
在一种可能的设计中，所述第三扰码映射指示是所述基站通过PBCH发送的，或者所述基站通过SI消息发送的，或者所述基站通过PDCCH发送的。
在一种可能的设计中，获得解扰后的业务数据之后还包括：所述基站根据所述解扰后的业务数据，生成响应数据；所述基站向所述UE发送所述响应数据，所述响应数据携带在所述随机接入响应中或者所述响应数据是在所述随机接入响应之后发送的。
在一种可能的设计中，获得解扰后的业务数据之后，还包括：所述基站根据与预定的编码方式对应的解码方式，对所述解扰后的业务数据进行解码处理。
如果UE在进行加扰处理之前可以对业务数据进行编码处理，对应地，基站在进行解扰处理之后，还应执行对应的解码处理。通过编码和解码，可以提高数据传输的可靠性。
在一种可能的设计中，所述接收所述UE发送的前导序列和业务数据之前，还包括：所述基站向所述UE发送编码方式指示符，所述编码方式指示符用于指示所述预定的编码方式。
在一种可能的设计中，所述编码方式指示符是所述基站通过PBCH发送的，或者所述基站通过SI消息发送的，或者所述基站通过PDCCH发送的。
在一种可能的设计中，所述基站根据所述解码后的业务数据，生成响应数据；所述基站向所述UE发送所述响应数据，所述响应数据携带在所述随机接入响应中或者所述响应数据是在所述随机接入响应之后发送的。
第三方面，本申请提供了一种UE，包括：处理器、存储器、收发器以及输入输出装置，其中，处理器主要用于对通信协议以及通信数据进行处理，以及对整个用户设备进行控制，执行软件程序，处理软件程序的数据。存储器主要用于存储软件程序和数据。控制电路主要用于基带信号与射频信号的转换以及对射频信号的处理。收发器包括控制电路和天线，主要用于收发电磁波形式的射频信号。该处理器、存储器、收发器以及输入输出装置用于实现上述第一方面提供的一种随机接入方法中的步骤。
第四方面，本申请提供了一种基站，该基站设备包括一个或多个收发器和一个或多个处理器，用于实现上述第二方面提供的一种随机接入方法中的步骤。
第五方面，本申请提供了一种随机接入系统，包括一个第三方面或第三方面的任意一种可能的设计方式所述的UE，以及一个第四方面或第四方面的任意一种可能的设计方式所述的基站。
第六方面，本申请实施例提供了一种计算机存储介质，用于储存为上述UE所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述第一方面或上述第一方面的任意一种可能的实现方式所设计的程序。
第七方面，本申请实施例提供了一种计算机存储介质，用于储存为上述基站所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述第二方面或上述第二方面的任意一种可能的实现方式所设计的程序。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的随机接入方法的示意图；
图2为本申请实施例提供的一种随机接入方法的流程图；
图3A为本申请实施例提供的时域资源映射关系的第一种示意图；
图3B为本申请实施例提供的时域资源映射关系的第二种示意图；
图3C为本申请实施例提供的时域资源映射关系的第三种示意图；
图3D为本申请实施例提供的时域资源映射关系的第四种示意图；
图3E为本申请实施例提供的时域资源映射关系的第五种示意图；
图3F为本申请实施例提供的时域资源映射关系的第六种示意图；
图3G为本申请实施例提供的时域资源映射关系的第七种示意图；
图3H为本申请实施例提供的时域资源映射关系的第八种示意图；
图3I为本申请实施例提供的时域资源映射关系的第九种示意图；
图3J为本申请实施例提供的第一种频域资源映射关系的第一种示意图；
图3K为本申请实施例提供的第一种频域资源映射关系的第一种示意图；
图3L为本申请实施例提供的第一种频域资源映射关系的第二种示意图；
图3M为本申请实施例提供的第一种频域资源映射关系的第二种示意图；
图3N为本申请实施例提供的第一种频域资源映射关系的第二种示意图；
图3O为本申请实施例提供的第一种频域资源映射关系的第二种示意图；
图4为本申请实施例提供的随机接入方法的另一流程图；
图5为本申请实施例提供的随机接入方法的另一流程图；
图6为本申请实施例提供的随机接入方法的另一流程图；
图7为本申请实施例提供的随机接入方法的另一流程图；
图8为本申请实施例提供的一种UE的结构示意图；
图9为本申请实施例提供的一种基站的结构示意图。
具体实施方式
在现有基于竞争的随机接入过程中，UE和基站之间至少需要交互4次消息才能取得上行同步与小区建立连接。这种随机接入方式往往难以满足对数据量不大、却对时延要求很高的业务的需求。具体来说，对于一些业务而言，在完成包含4步骤的随机接入过程之后，UE与网络侧之间还需要通过更多的时频资源来传输业务数据，例如在物联网或车联网业务中，UE需要上报当前的位置、环境等方面的测量参数值，以便于网络侧向UE下发控制指令。这样，UE需要等待较长时间才能获得网络侧提供的服务。UE获得服务时，UE所在的车辆位置、以及周边环境与UE发起随机接入过程时相比，可能早已发生变化。
为了缩短接入延时，本申请实施例提供了一种随机接入方法。UE在随机接入过程的MSG1中不仅携带Preamble，还携带业务数据。这样，基站从接收到的MSG1中就可以获得业务数据，而不必等到随机接入过程完成之后，才能获得UE利用额外的时频资源传输的业务数据。基站可以根据MSG1中携带的业务数据，为UE提供服务。因而，本申请实施例提供的随机接入方案能够缩短业务时延。
下面结合各个附图对本发明实施例技术方案的主要实现原理、具体实施方式及其对应能够达到的有益效果进行详细的阐述。
UE为了与网络侧传输数据，首先需要与一个小区建立连接。在与一个小区建立连接的过程中涉及下行同步和上行同步。UE通过小区搜索过程获得与一个小区的下行同步并获得小区的系统信息。UE不仅需要在开机时进行小区搜索，为了支持移动性，UE会不停地搜索邻居小区，取得同步并估计该小区信号的接收质量，从而在UE处于RRC_CONNECTED状态下决定是否进行切换，或者在UE处于RRC_IDLE状态时是否进行小区重选。在获得下行同步之后，UE通过随机接入过程与已获得下行同步的小区建立上行同步。
附图1是本申请实施例提供的随机接入方法的示意图。该随机接入方法适用于基于“竞争”的和基于“非竞争”的接入过程。在附图1中步骤10之前，UE已经通过小区搜索过程与一个小区取得下行同步，即与该小区取得频率和符号同步，获取下行帧的起始位置，确定所述小区的物理层小区标识(英文：Physical-layer Cell Identity,PCI)。但是，UE尚未取得与所述小区的上行同步。在本申请所介绍的随机接入方法中，小区是指UE在小区搜索过程中已获得下行同步，但未取得上行同步的一个小区，即作为随机接入目标的一个小区。
步骤10，UE向小区所属的基站发送MSG1。MSG1不仅包含前导序列，还包含加扰后的业务数据。前导序列和加扰后的业务数据分别占用的时频资源符合预定的资源映射关系。
UE确定前导序列的过程与现有随机接入过程类似，包括从基站发送的广播系统信息SIB2中获得可以用于传输前导序列的资源、以及为基于竞争的随机接入和基于非竞争的随机接入分别配置的前导序列分组。UE根据估计的MSG3的大小，从前导序列分组中选择出一个前导序列。UE确定前导序列的其他细节在这里不再赘述。
UE确定出前导序列后，根据预定的资源映射关系，配置发送所述确定出的前导序列以及业务数据所需的时频资源。然后UE在配置的时频资源上，向所述小区所属的基站发送所述前导序列和业务数据。后面的实施例将对资源映射关系、以及UE发送MSG1的更多细节进行详细描述。
在本申请中，业务数据包括各种控制信息，或应用的业务信息。例如，在物联网或车联网业务中，应用的业务信息可以是UE当前的位置、环境等方面的测量参数值。
为了便于基站区分出来自于不同用户的业务数据，UE在发送业务数据之前可以根据与UE的前导序列一一对应的加扰码对业务数据进行加扰处理。
步骤20，UE接收所述基站发送的MSG2，MSG2为随机接入响应。随机接入响应中包含RA-RNTI、随机接入前导序列的标识、根据估计出的基站和UE之间的时延确定出的时间提前指令、以及临时C-RNTI，为MSG3分配的上行资源等等可选信息。UE可以根据MSG2中携带的RA-RNTI和前导序列的标识确定是否成功接收到已发送的MSG1对应的MSG2，并执行后续处理。
如果是基于非竞争的随机接入，前导序列是UE专用的，所以不存在冲突。并且该UE已经具有在接入小区内的唯一标识C-RNTI，所以不需要基站为UE分配C-RNTI，因此接入过程完成。只有基于竞争的随机接入需要继续执行后续步骤，即UE发送MSG3和接收基站发送的MSG4。后续步骤与现有随机接入过程基本类似，在这里不再赘述。
在本申请实施例提供的随机接入方法中，UE在发送MSG1时，在配置的时频资源上向基站发送前导序列和业务数据，即MSG1不仅携带Preamble，还携带业务数据。以便于基站从接收到的MSG1中就可以及时获得业务数据进而为UE提供服务，而不必等到随机接入过程完成之后，才能获得UE利用额外的时频资源传输的业务数据，缩短了业务时延。
附图2是本申请实施例提供的一种随机接入方法的示意图。附图2着重从UE的角度详细介绍该随机接入方法的实现细节。
步骤21，UE取得与小区的下行同步后，确定所述UE在所述小区的前导序列。UE确定前导序列的过程与现有随机接入过程类似，在这里不再重复。可选地，前导序列是Zadoff-Chu ZC序列，M序列或Golden序列等等。
步骤22，UE获得业务数据。UE可以从该UE安装的应用程序中获得业务数据。
无需限定步骤21和步骤22的执行顺序，在步骤21和步骤22执行完成之后，UE执行步骤23。
步骤23，UE确定用于对业务数据进行加扰处理的扰码。
可选地，加扰码与步骤21确定出的前导序列存在一一对应关系，此时不限定UE的RRC状态。或者，当UE处于RRC_CONNECTED,RRC_INACTIVE状态时，扰码与所述UE的标识存在一一对应关系，或者扰码与步骤21确定出的前导序列和所述UE的标识的组合存在一一对应关系。：RRC_INACTIVE状态具有以下特点：网络侧保留处于RRC_INACTIVE的UE的上下文(context)信息。基站和核心网保留处于RRC_INACTIVE的UE的连接信息。网络侧可以获知处于RRC_INACTIVE状态的UE在RNA层的位置，即网络层可以知晓UE在哪个RNA中。在本实施例中，UE的标识是指UE在所述基站中的唯一标识，包括小区无线网络临时标识(英文：CellRadio Network Temporary Identifier，C-RNTI)、临时识别码(英文：Temporary MobileSubscriber Identity，TMSI)、国际移动用户识别码(英文：international mobilesubscriber identity，IMSI)等等。
可选地，加扰码的确定方式是UE和小区所属基站双方预先知晓的。UE在确定出前导序列后，可以根据前导序列和/或UE的标识确定出对应的扰码。
可选地，加扰码的确定方式是基站和UE中默认配置的。
可选地，上述加扰码的确定方式是基站通过扰码映射指示通知UE的。例如，基站使用3个扰码映射指示分别指示上述三种对应关系中的一种对应关系以及具体的映射方式。
下面结合具体的实例，对扰码映射指示以及具体的映射方式进行说明。
1、第一扰码映射指示用于指示前导序列与扰码的映射方式。例如，第一扰码映射指示为1X，其中1用来指示扰码与所述前导序列存在一一对应关系，X用于指示前导序列与扰码的映射方式。
前导序列与扰码的映射方式包括但不限于以下(1)-(5)中任意一种。
(1)如果所述前导序列为以u为根生成的长度为N的Zadoff-Chu ZC序列，则所述扰码为所述前导序列，其中N为大于1的自然数，所述u为自然数，且0≤u＜N。第一扰码映射指示可以为11。
(2)如果所述前导序列为以u为根生成的长度为N的ZC序列，则所述扰码为所述前导序列的1/2序列。第一扰码映射指示可以为12。
(3)如果所述前导序列为以u为根生成的长度为N的ZC序列，则所述扰码为所述前导序列的1/4序列。第一扰码映射指示可以为13。
(4)如果所述前导序列为以u为根生成的长度为N的ZC序列，则所述扰码为以v为根产生的长度为M的ZC序列，其中N、M分别为大于1的自然数，所述u、v分别为自然数，0≤u＜N、0≤v＜M。第一扰码映射指示可以为14。
(5)如果所述前导序列为以u为根生成的长度为N的ZC序列，则所述扰码为在预定码本中与所述前导序列存在一一对应关系的另一序列，所述预定码本包括所述以u为根生成的长度为N的ZC序列与所述另一序列的一一对应关系。第一扰码映射指示可以为15。
2、第二扰码映射指示用于指示前导序列与所述UE的标识的映射方式。例如，第二扰码映射指示为2X，其中2用来指示与所述UE的标识存在一一对应关系，X用于指示前导序列与UE的标识的映射方式。
前导序列与所述UE的标识的映射方式包括：如果所述UE处于RRC_CONNECTED状态或者RRC_ACTIVE状态，所述扰码为在预定码本中与所述UE的标识存在一一对应关系的ZC序列。第二扰码映射指示可以为21。
3、第三扰码映射指示用于指示前导序列与所述前导序列和所述UE的标识的组合的映射方式。例如，第三扰码映射指示为3X，其中3用来指示扰码与所述前导序列和所述UE的标识的组合存在一一对应关系，X用于指示前导序列与所述前导序列和所述UE的标识的组合的映射方式。
前导序列与所述前导序列和所述UE的标识的组合的映射方式包括：扰码为在预定码本中与所述前导序列和所述UE的标识的组合存在一一对应关系的ZC序列。第三扰码映射指示可以为31。
如果扰码与所述前导序列存在一一对应关系，UE接收所述基站发送的第一扰码映射指示。UE根据第一扰码映射指示所指示的映射方式以及所述前导序列，确定与所述前导序列存在一一对应关系的所述扰码。
如果扰码与所述UE的标识存在一一对应关系，所述UE接收所述基站发送第二扰码映射指示。UE根据第二扰码映射指示所指示的映射方式以及所述UE的标识，确定与所述UE的标识存在一一对应关系的所述扰码。
如果扰码与所述前导序列和所述UE的标识的组合存在一一对应关系，UE接收所述小区所属的基站发送的第三扰码映射指示。UE根据第三扰码映射指示所指示的映射方式以及所述前导序列和所述UE的标识的组合，确定与所述前导序列和所述UE的标识的组合存在一一对应关系的所述扰码。
可选地，基站通过下列任意一种方式将上述三种扰码映射指示中的一种扰码映射指示通知UE，通知方式包括但不限于：
1、基站通过PBCH将扰码映射指示通知UE；
2、小区搜索过程完成后，基站通过小区的SI将扰码映射通知UE；
3、对于处于RRC_CONNECTED、RRC_ACTIVE或RRC_INACTIVE状态的UE,基站通过PDCCH或专用信道将扰码映射通知特定UE。
步骤24，UE根据所述扰码对所述业务数据进行加扰处理，获得加扰后的业务数据。
加扰(Scrambling)处理是指将承载业务数据的信号用扰码加密。加扰可以提高数据传输的安全性.
步骤25，UE根据预定的资源映射关系，配置所述前导序列和所述加扰后的业务数据分别占用的时频资源。
预定的资源映射关系是UE和小区所属基站双方预先知晓的。UE根据SIB2中指示的可以用于传输前导序列的资源，确定后续传输前导序列时使用的时频资源，再根据前导序列使用的时频资源以及预定的资源映射关系确定加扰后的业务数据对应占用的时频资源。
可选地，上述预定的资源映射关系是基站和UE中默认配置的。
可选地，上述预定的资源映射关系是基站通知UE的。例如，基站使用资源映射指示符指示预定的资源映射关系。基站向UE发送资源映射指示符，UE接收所述基站发送的资源映射指示符。UE根据所述资源映射指示符指示的所述资源映射关系，配置所述前导序列和所述加扰后的业务数据分别占用的时频资源。
基站通过下列任意一种方式将资源映射指示符通知UE，通知方式包括但不限于：
1、基站通过PBCH将资源映射指示符通知UE；
2、小区搜索过程完成后，基站通过小区的SI将资源映射指示符通知UE；
3、对于处于RRC_CONNECTED、RRC_ACTIVE或RRC_INACTIVE状态的UE,基站通过PDCCH或专用信道将资源映射指示符通知特定UE。
可选地，预定的资源映射关系包括时域资源映射关系和频域资源映射关系。
其中时域资源映射关系包括以下(1)-(9)中的任意一种。其中前导序列和加扰后的业务数据使用同一个无线子帧中的符号，如(1)-(6)所示。前导序列和加扰后的业务数据也可以使用不同无线子帧中的符号，如(7)-(11)所示，这种方式对于业务数据的数据量较大的情况更为适用。本申请实施例中前导序列和加扰后的业务数据占用的符号是指无线子帧中除循环前缀(英文：Cycle Prefix，CP)之外的正交频分复用(英文：OrthogonalFrequency Division Multiplexing，OFDM)符号。是否在无线子帧中添加CP、以及CP的长度可以根据应用需求而设置。是否在无线子帧中添加GT(Guard Time)、以及GT的长度可以根据应用需求而设置。
(1)所述前导序列占用第一无线子帧中的前P个OFDM符号，所述加扰后的业务数据占用所述第一无线子帧中的第P+1至第P+Q个OFDM符号，其中P和Q为大于等于1的自然数、且P+Q的和小于所述第一无线子帧中的OFDM符号总数K。如图3A所示。
(2)所述加扰后的业务数据占用第一无线子帧中除CP之外的前Q个OFDM符号，所述前导序列占用所述第一无线子帧中的第Q+1至第P+Q个OFDM符号。如图3B所示。
(3)所述前导序列占用第一无线子帧中的后P个OFDM符号，所述加扰后的业务数据占用所述第一无线子帧中的倒数第P+1至倒数第P+Q个OFDM符号。如图3C所示。
(4)所述加扰后的业务数据占用第一无线子帧中的后Q个OFDM符号，所述前导序列占用所述第一无线子帧中的倒数第Q+1至倒数第P+Q个OFDM符号。如图3D所示。
(5)所述前导序列占用第一无线子帧中的前P个OFDM符号，所述加扰后的业务数据占用所述第一无线子帧中的后Q个OFDM符号。如图3E所示。
(6)所述加扰后的业务数据占用第一无线子帧中的前Q个OFDM符号，所述前导序列占用所述第一无线子帧中的后P个OFDM符号。如图3F所示。
(7)MSG1持续预定数量个无线子帧。在这些无线子帧中前P个OFDM符号是前导序列，加扰后的业务数据占用每个无线子帧中的其余OFDM符号。即前导序列在这些无线子帧的每个无线子帧中均出现。加扰后的业务数据由这些无线子帧中除前导序列之外的符号来承载。无线子帧的数量可以通过协议标准预先指定。在附图3G所示的例子中，MSG1持续2个无线子帧。
(8)所述前导序列占用第一无线子帧中的前P个OFDM符号，长度指示符NI占用所述第一无线子帧中的第P+1至第P+I个OFDM符号，所述长度指示符用于指示所述加扰后的业务数据占用的子帧个数J，所述加扰后的业务数据占用第一无线子帧中从第P+I+1个OFDM符号起始的剩余OFDM符号以及所述第一无线子帧之后相邻的第1个至第J个无线子帧中的OFDM符号，其中I，J为大于等于1的自然数。如图3H所示。
(9)所述前导序列占用第一无线子帧中的前P个OFDM符号，所述加扰后的业务数据占用所述第一无线子帧中从第P+1个OFDM符号起始的剩余OFDM符号以及所述第一无线子帧之后相邻的第1个至第J个无线子帧中的OFDM符号，其中结束指示符占用所述第J个无线子帧中的后L个OFDM符号，所述结束指示符用于指示所述加扰后的业务数据已传输完毕。结束指示符可以是前导序列，也可以是另一个与前导序列具有预设映射关系的序列，只要UE和基站双方均可识别出结束指示符即可。如图3I所示。
所述频域资源映射关系包括以下(1)-(2)中的任意一种。
(1)前导序列和加扰后的业务数据使用同一个子载波中的不同符号。即所述前导序列和所述加扰后的业务数据分别占用第一子载波中的不同符号symbol，所述第一子载波包括X个子载波，其中X为大于等于1的自然数。这里的第一子载波可以是一个子载波，也可以是连续的多个子载波，也可以是不连续的多个子载波。如图3J，3K所示。
(2)前导序列和加扰后的业务数据使用不同子载波中的符号。即所述前导序列占用第一子载波中的符号，所述加扰后的业务数据占用第一子载波中的符号，所述第一子载波包括X个子载波，所述第二子载波包括Y个子载波，其中X、Y为大于1的自然数。第一子载波和第二子载波可以是连续的子载波，如图3L所示。第一子载波和第二子载波可以是不连续的子载波，如图3M所示。第一子载波和第二子载波可以是均匀相间隔的子载波，如图3N所示。第一子载波和第二子载波可以是不均匀相间隔的子载波，如图3O所示。
其中资源映射关系可以是由上述任意一种时域资源映射关系和任意一种频域资源映射关系组合确定出的。例如，第(1)种时域资源映射关系和第(1)种频域资源映射关系组合确定出的资源映射关系为前导序列和加扰后的业务数据使用同一个子载波中的同一个无线子帧中的符号，且其中前导序列占用该无线子帧中的前P个OFDM符号，加扰后的业务数据占用所述第一无线子帧中的第P+1至第P+Q个OFDM符号。其他组合的情况不再一一列举。
步骤26，UE在配置的时频资源上，向所述小区所属的基站发送所述前导序列和所述加扰后的业务数据。
步骤27，UE接收所述基站根据所述前导序列发送的随机接入响应。
这里需要说明的是，基站可以采用同一种方式将扰码映射指示和资源映射指示符通知UE，也可以采用不同方式将扰码映射指示和资源映射指示符通知UE。例如基站可以通过物理广播信道中的不同时频资源将扰码映射指示和资源映射指示符通知UE。基站也可以通过物理广播信道将扰码映射指示通知UE，通过SI将资源映射指示符通知UE。
可选地，为了提高业务数据的编码效率、提升基站译码的准确性，在根据所述扰码对所述业务数据进行加扰处理之前，还可以根据预定的编码方式，对业务数据先进行编码处理。然后再对编码处理后的获得业务数据进行加扰处理。编码处理还有助于区分不同类型的业务数据。这种随机接入方法的流程图如图4所示，其中步骤21-23、步骤25与附图2中的对应步骤类似，实现细节请参照附图2中对应步骤的说明，在这里不再重复。
步骤21，UE取得与小区的下行同步后，确定所述UE在所述小区的前导序列。
步骤22，UE获得业务数据。
步骤23，UE确定用于对业务数据进行加扰处理的扰码。
UE在获得业务数据之后，执行步骤241。
步骤241，UE根据预定的编码方式，对所述业务数据进行编码处理，获得编码处理后的业务数据。
可选地，预定的编码方式是UE和小区所属基站双方预先知晓的。
可选地，上述预定的编码方式是基站和UE中默认配置的。
可选地，上述预定的编码方式是基站通过编码方式指示符通知UE的，其中编码方式指示符用于指示所述预定的编码方式。编码方式包括但不限于Turbo码编码、或者极化编码。例如，第一编码方式指示符指示Turbo码编码，第二编码方式指示符指示极化编码、第三编码方式指示符指示低密度奇偶校验码(英文：Low Density Parity Check Code，LDPC)。
需要说明的是，无需限定步骤23和步骤241的执行顺序，在步骤23和步骤241执行完成之后，执行步骤242。
步骤242，UE根据步骤23确定出的扰码对步骤241编码处理后的业务数据进行加扰处理，获得加扰后的业务数据。
步骤25，UE根据预定的资源映射关系，配置所述前导序列和步骤242得到的加扰后的业务数据分别占用的时频资源。
步骤26，UE在配置的时频资源上，向所述小区所属的基站发送所述前导序列和所述加扰后的业务数据。
步骤27，UE接收所述基站根据所述前导序列发送的随机接入响应。
这里需要说明的是，基站可以采用同一种方式将扰码映射指示、资源映射指示符和编码方式指示符通知UE，也可以采用不同方式将扰码映射指示、资源映射指示符和编码方式指示符通知UE。或者基站可以通过SI的不同时频资源将扰码映射指示、资源映射指示符和编码方式指示符通知UE，例如通过SIB2中的不同符号将扰码映射指示、资源映射指示符和编码方式指示符通知UE。或者基站也可以通过物理广播信道将扰码映射指示和资源映射指示符通知UE，通过SI将编码方式指示符通知UE。
可选地，对于一些需要基站根据UE发送的业务数据提供对应的响应数据才能完成的服务。例如在物联网或车联网业务中，基站需要根据UE上报的包含当前的位置、环境等方面的测量参数值的业务数据，向UE下发包含控制指令的响应数据。本申请提供了两种基站向UE下发响应数据的方式。本申请将结合附图5和附图6分别对这两种响应方式进行详细说明。
附图5是本申请实施例提供的一种随机接入方法的流程图。基站根据MSG1中的业务数据生成对应的响应数据后，通过MSG2向UE发送响应数据。该方法包括：
步骤10，UE向小区所属的基站发送MSG1。MSG1不仅包含前导序列，还包含加扰后的业务数据。该步骤与附图1中的步骤10类似。UE生成MSG1的过程具体请参考附图2、附图3和附图4及其相关描述，在这里不再重复。
步骤20’，UE接收所述基站发送的MSG2，MSG2为随机接入响应。随机接入响应中还包括响应数据，所述响应数据是所述基站根据所述业务数据生成的。基站可以有多种方式通过MSG2发送响应数据。例如，基站将响应数据携带在padding字段中，或者对于现有随机接入响应的字段内容进行重新定义，通过随机接入响应中已有的一些字段，例如UL-Grant字段、Temporary C-RNTI字段等，来携带响应数据。
对于业务数据的数据量较小、或者基站基于业务数据生成响应数据的流程较为简单、耗时较少的业务，基站可以将响应数据通过MSG2发送给UE。一方面，对现有随机接入过程的影响不大，不致于导致随机接入过程完成时间大大延长。另一方面，UE接收到MSG2后就可以获得服务，大大缩短了业务延迟，提升了服务的及时性。
附图6是本申请提供的另一种随机接入方法的流程图。UE在随机接入过程完成后，接收基站发送的响应数据。该方法包括：
步骤10，UE向小区所属的基站发送MSG1。MSG1不仅包含前导序列，还包含加扰后的业务数据。该步骤与附图1中的步骤10类似。UE生成MSG1的过程具体请参考附图2、附图3和附图4及其相关描述，在这里不再重复。
步骤20，UE接收所述基站发送的MSG2，MSG2为随机接入响应。该步骤与附图1中的步骤20类似，在这里不再重复。
步骤30，UE接收所述基站在所述随机接入过程完成后发送的响应数据。
对于业务数据的数据量较大，或者基站基于业务数据生成响应数据的流程较为复杂、耗时较长的业务，基站可以在随机接入过程完成后，通过下行信道将响应数据发送给UE。可选地，下行信道是物理下行共享信道(英文：Physical Downlink Shared Channel，PDSCH)，或者物理下行控制信道(英文：Physical Downlink Control Channel，PDCCH)等等。
在现有随机接入方案中，UE需要在随机接入完成后向基站发送业务数据，再等待接收基站发送的响应数据。本实施例提供的随机接入方案UE已经将业务数据通过MSG1发送给基站，所以UE无需在随机接入完成后再发送业务数据。UE在随机接入过程完成后，可以直接接收响应数据。与现有随机接入方案相比，采用本实施例提供的随机接入方法可以缩短UE得到服务的时间，提升了服务的及时性。
附图7是本申请提供的一种随机接入方法的示意图。附图7着重从基站的角度详细介绍该随机接入方法的实现细节。
步骤70，基站根据预定的资源映射关系，确定所述基站覆盖的小区中的前导序列和业务数据分别占用的时频资源。
每个小区可用的前导序列的数目是有限的，例如在LTE网络中，每个小区有64个可以的前导序列。前导序列在物理层随机接入信道(英文：Physical Random AccessChannel,PRACH)上发送。基站会通过广播系统信息SIB2来通知所有UE，允许在哪些时频资源上传输前导序列。
基站可以根据上述预定的资源映射关系，以及每个前导序列占用的时频资源确定对应的业务数据占用的时频资源。
可选地，上述预定的资源映射关系是基站和UE在UE发送前导序列和业务数据之前双方预先知晓的。
可选地，上述预定的资源映射关系是基站和UE中默认配置的。
可选地，上述预定的资源映射关系是基站通知UE的。例如，基站使用资源映射指示符指示预定的资源映射关系。基站向UE发送资源映射指示符，UE接收所述基站发送的资源映射指示符。UE根据所述资源映射指示符指示的所述资源映射关系，配置所述前导序列和所述加扰后的业务数据分别占用的时频资源。关于资源映射关系的详细内容，请参考前面实施例中的描述，在这里不再重复。
步骤71，基站在确定的时频资源上，接收UE发送的前导序列和业务数据，所述UE已取得与所述小区的下行同步、且尚未取得与所述小区的上行同步。
步骤72，所述基站确定扰码，所述扰码与接收到前导序列存在一一对应关系，或者所述扰码与所述UE的标识存在一一对应关系，或者所述扰码与接收到的前导序列和所述UE的标识的组合存在一一对应关系。
可选地，可选地，加扰码与UE发送的前导序列存在一一对应关系，此时不限定UE的RRC状态。或者，当UE处于RRC_CONNECTED,RRC_INACTIVE状态时，扰码与所述UE的标识存在一一对应关系，或者扰码与UE发送的前导序列和所述UE的标识的组合存在一一对应关系。可选地，加扰码的确定方式是UE和小区所属基站双方预先知晓的。基站基于已知的加扰码的确定方式，根据前导序列和/或处于RRC_CONNECTED,RRC_INACTIVE状态的UE的标识确定出对应的扰码。可选地，加扰码的确定方式是基站和UE中默认配置的。可选地，上述加扰码的确定方式是基站通过扰码映射指示通知UE的。
关于加扰码的确定方式以及上述三种对应关系中的每种对应关系的详细内容，请参考前面实施例中的描述，在这里不再重复。
步骤73，基站根据所述扰码对接收到的业务数据进行解扰处理，获得解扰后的业务数据。
解扰(Descrambling)处理是加扰处理的逆处理，即将承载业务数据的信号用扰码解密。基站获得解扰后的业务数据后，可以根据业务数据为用户提供对应的服务。
步骤74，基站根据所述前导序列向所述UE发送随机接入响应。
本申请实施例提供的随机接入方法中，基站在接收到MSG1时，在具有映射关系的时频资源接收UE发送的前导序列和业务数据，即MSG1不仅携带Preamble，还携带业务数据。基站从而不必等到随机接入过程完成后，再为UE提供服务，缩短了业务时延。
可选地，附图7所示的方法基站在步骤71接收来自于UE的前导序列和业务数据之前，还包括：基站向所述UE发送资源映射指示符，所述资源映射指示符用于指示所述预定的资源映射关系。
可选地，附图7所示的方法基站在步骤71接收来自于UE的前导序列和业务数据之前，还包括：基站向所述UE发送扰码映射指示。具体地，第一扰码映射指示用于指示前导序列与扰码的映射方式，第二扰码映射指示用于指示前导序列与所述UE的标识的映射方式，第三扰码映射指示用于指示前导序列与所述前导序列和所述UE的标识的组合的映射方式。
基站向UE发送资源映射指示符或扰码映射指示的方式请参考前面实施例中的描述，在这里不再重复。
可选地，对于一些需要基站根据UE发送的业务数据提供对应的响应数据才能完成的服务，本申请提供了两种基站向UE下发响应数据的方式。可选地，基站可以将响应数据携带在所述随机接入响应发送给UE，也可以在随机接入过程完成后将响应数据发送给UE。具体发送方式请参照前面实施例中的描述，在这里不再重复。这两种响应数据的发送方式可以根据业务数据的数据量、以及业务数据的处理时间和难度选择。
可选地，为了提高数据传输的可靠性，UE在进行加扰处理之前可以对业务数据进行编码处理。对应地，基站在进行解扰处理之后，还应执行对应的解码处理。如附图7所示，随机接入方法还包括：
步骤75，基站根据与预定的编码方式对应的解码方式，对所述解扰后的业务数据进行解码处理。
可选地，预定的编码方式是UE和小区所属基站双方预先知晓的。
可选地，上述预定的编码方式是基站和UE中默认配置的。
可选地，上述预定的编码方式是基站通过编码方式指示符通知UE的，其中编码方式指示符用于指示所述预定的编码方式。基站接收所述UE发送的前导序列和业务数据之前，还包括：基站向所述UE发送编码方式指示符，所述编码方式指示符用于指示所述预定的编码方式。基站发送编码方式指示符的方式请参照前面实施例中的描述，在这里不再重复。
需要说明的是在UE对业务数据进行编码处理的情况下，基站需要对解扰后的业务数据进行解码处理，获得解码后的业务数据之后，再根据解码后的业务数据，生成响应数据。
附图8是本申请实施例提供的一种UE的结构示意图。该UE可以完成附图1、2、4所示流程中的UE的功能。为了便于说明，图8仅示出了UE的主要部件。如图8所示，UE包括处理器81、存储器、控制电路、天线以及输入输出装置。处理器主要用于对通信协议以及通信数据进行处理，以及对整个用户设备进行控制，执行软件程序，处理软件程序的数据，例如用于支持UE执行附图1、2、4所示流程部分所描述的动作。存储器主要用于存储软件程序和数据。控制电路主要用于基带信号与射频信号的转换以及对射频信号的处理。控制电路和天线一起也可以叫做收发器82，主要用于收发电磁波形式的射频信号。例如向基站发送MSG1，接收基站发送的MSG2等。
当用户设备开机后，处理器81可以读取存储器中的软件程序，解释并执行软件程序的指令，处理软件程序的数据。
处理器81，用于所述UE取得与小区的下行同步后，确定所述UE在所述小区的前导序列，所述UE尚未取得与所述小区的上行同步；获得业务数据；确定扰码，所述扰码与所述前导序列存在一一对应关系，或者所述扰码与所述UE的标识存在一一对应关系，或者所述扰码与所述前导序列和所述UE的标识的组合存在一一对应关系；根据所述扰码对所述业务数据进行加扰处理，获得加扰后的业务数据；根据预定的资源映射关系，配置所述前导序列和所述加扰后的业务数据分别占用的时频资源。
收发器82，用于在所述处理器81配置的时频资源上，向所述小区所属的基站发送所述前导序列和所述加扰后的业务数据；接收所述基站根据所述前导序列发送的随机接入响应。
本申请实施例提供的UE在发送MSG1时，在配置的时频资源上向基站发送前导序列和业务数据，即MSG1不仅携带Preamble，还携带业务数据。以便于基站从接收到的MSG1中就可以及时获得业务数据进而为UE提供服务，而不必等到随机接入过程完成之后，才能获得UE利用额外的时频资源传输的业务数据，缩短了业务时延。
可选地，所述扰码与所述前导序列存在一一对应关系，所述收发器82，还用于接收所述基站发送的第一扰码映射指示，所述第一扰码映射指示用于指示前导序列与扰码的映射方式。所述处理器81，还用于根据所述映射方式以及所述前导序列，确定与所述前导序列存在一一对应关系的所述扰码。
可选地，所述扰码与所述UE的标识存在一一对应关系，所述收发器82，还用于接收所述基站发送第二扰码映射指示，所述第二扰码映射指示用于指示前导序列与所述UE的标识的映射方式；所述处理器81，还用于根据所述映射方式以及所述UE的标识，确定与所述UE的标识存在一一对应关系的所述扰码。
可选地，所述扰码与所述前导序列和所述UE的标识的组合存在一一对应关系，所述收发器82，还用于接收所述小区所属的基站发送的第三扰码映射指示，所述第三扰码映射指示用于指示前导序列与所述前导序列和所述UE的标识的组合的映射方式；所述处理器81，还用于根据所述映射方式以及所述前导序列和所述UE的标识的组合，确定与所述前导序列和所述UE的标识的组合存在一一对应关系的所述扰码。
可选地，所述收发器82，还用于接收所述基站发送的资源映射指示符，所述资源映射指示符用于指示所述预定的资源映射关系；所述处理器81，还用于根据所述资源映射指示符指示的所述资源映射关系，配置所述前导序列和所述加扰后的业务数据分别占用的时频资源。
可选地，所述收发器82，还用于接收所述基站发送的编码方式指示符，所述编码方式指示符用于指示所述预定的编码方式。
上述扰码映射指示、资源映射指示符、以及编码方式指示符的发送方式以及更多实现细节请参照前面方法实施例中的描述，在这里不再重复。
图9是本申请实施例提供的一种基站的结构示意图。该基站设备可以作为附图1、2、4和5中的基站。如图9所述，该基站设备包括一个或多个收发器91和一个或多个基带单元(英文：baseband unit，简称：BBU)92。收发器91可以称为远端射频单元(英文：remoteradio unit,简称：RRU)、收发单元、收发机、或者收发电路等等。收发器91可以包括至少一个天线911和射频单元912。
所述收发器91主要用于射频信号的收发以及射频信号与基带信号的转换9。所述处理器92主要用于进行基带处理，对基站进行控制等。所述收发器91与基带单元92可以是物理上设置在一起，也可以物理上分离设置的，即分布式基站。
所述基带单元92主要用于完成基带处理功能，如信道编码，复用，调制，扩频等等。
在一个示例中，基带单元92可以由一个或多个单板构成，多个单板可以共同支持单一接入制式的无线接入网(如LTE网)，也可以分别支持不同接入制式的无线接入网。基带单元92包括处理器921。处理器921可以用于控制附图9所示基站执行上述各个实施例中基站执行的流程。可选地，基带单元92还可以包括存储器922，用以存储必要的指令和数据。
处理器921，用于根据预定的资源映射关系，确定所述基站覆盖的小区中的前导序列和业务数据分别占用的时频资源。
收发器91，用于在确定的时频资源上，接收UE发送的前导序列和业务数据，所述UE已取得与所述小区的下行同步、且尚未取得与所述小区的上行同步。
所述处理器921，还用于确定扰码，所述扰码与接收到前导序列存在一一对应关系，或者所述扰码与所述UE的标识存在一一对应关系，或者所述扰码与接收到的前导序列和所述UE的标识的组合存在一一对应关系；根据所述扰码对所述UE发送的业务数据进行解扰处理，获得解扰后的业务数据。
所述收发器91，还用于根据所述前导序列向所述UE发送随机接入响应。
本申请实施例提供的基站在接收到MSG1时，在具有映射关系的时频资源接收UE发送的前导序列和业务数据，即MSG1不仅携带Preamble，还携带业务数据。基站从而不必等到随机接入过程完成后，再为UE提供服务，缩短了业务时延。
可选地，所述收发器91，还用于向所述UE发送资源映射指示符，所述资源映射指示符用于指示所述预定的资源映射关系。
可选地，所述收发器91，还用于接收所述UE发送的前导序列和业务数据之前，向所述UE发送第一扰码映射指示，所述第一扰码映射指示用于指示前导序列与扰码的映射方式。
可选地，所述收发器91，还用于接收所述UE发送的前导序列和业务数据之前，向所述UE发送第二扰码映射指示，所述第二扰码映射指示用于指示前导序列与所述UE的标识的映射方式。
可选地，所述收发器91，还用于接收所述UE发送的前导序列和业务数据之前，向所述UE发送第三扰码映射指示，所述第三扰码映射指示用于指示前导序列与所述前导序列和所述UE的标识的组合的映射方式。
可选地，为了提高业务数据传输的可靠性，UE在对待发送的业务数据进行加扰处理之前，还对待发送的数据进行编码处理。对应地，基站也应对接收到的业务数据执行解扰处理之后，执行解码处理。在这种情况下，所述处理器921，还用于获得解扰后的业务数据之后，根据与预定的编码方式对应的解码方式，对所述解扰后的业务数据进行解码处理。所述收发器91，还用于接收所述UE发送的前导序列和业务数据之前，向所述UE发送编码方式指示符，所述编码方式指示符用于指示所述预定的编码方式。
上述扰码映射指示、资源映射指示符、以及编码方式指示符的发送方式以及更多实现细节请参照前面方法实施例中的描述，在这里不再重复。
本申请实施例还提供了一种UE的随机接入系统，包括一个基站和一个UE。基站的结构请参照附图9的描述，UE的结构请参照附图8的描述。基站和UE的交互过程请参照前面方法实施例中的描述。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本发明权利要求的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (34)

1.一种随机接入方法，其特征在于，包括：
获取随机接入前导序列；
根据所述随机接入前导序列确定扰码；
根据所述扰码对业务数据进行加扰，获得加扰后的业务数据；
向基站发送所述前导序列和所述加扰后的业务数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向基站发送所述随机接入前导序列和所述加扰后的业务数据，包括：
根据预定的资源映射关系，确定用于发送所述加扰后的业务数据的时频资源；
在所述确定的用于发送所述加扰后的时频资源上，向基站发送所述加扰后的业务数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据预定的资源映射关系，确定用于发送所述加扰后的业务数据的时频资源包括：
根据用于发送所述前导序列的时频资源和所述预定的资源映射关系，确定用于发送所述加扰后的业务数据的时频资源。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
用于发送所述随机接入前导序列的时频资源和用于发送所述加扰后的业务数据的时频资源符合预定的资源映射关系。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预定的资源映射关系是由所述基站配置的。
6.根据权利要求2至5任一项所述的方法，其特征在于，所述预定的资源映射关系包括：
所述加扰后的业务数据占用的正交频分复用OFDM符号在所述随机接入前导序列占用的OFDM符号之后，且所述随机接入前导序列和所述加扰后的业务数据占用的OFDM符号之间包含其他OFDM符号。
7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述获取随机接入前导序列，包括：
取得与小区的下行同步后，获取随机接入前导序列。
8.根据权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收所述基站根据所述前导序列发送的随机接入响应。
9.一种随机接入方法，其特征在于，包括：
接收随机接入前导序列和业务数据；
根据所述随机接入前导序列确定扰码；
根据所述扰码对所述业务数据进行解扰，获得解扰后的业务数据。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述接收随机接入前导序列和业务数据，包括：
根据预定的资源映射关系，确定用于接收所述业务数据的时频资源；
在所述确定的用于接收业务数据的时频资源上，接收所述业务数据。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据预定的资源映射关系，确定用于接收业务数据的时频资源包括：
根据用于接收所述前导序列的时频资源和所述预定的资源映射关系，确定用于接收所述业务数据的时频资源。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，
用于接收所述随机接入前导序列的时频资源和所述用于接收业务数据的时频资源符合预定的资源映射关系。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述预定的资源映射关系是由所述基站配置的。
14.根据权利要求10至13任一项所述的方法，其特征在于，所述预定的资源映射关系包括：
所述业务数据占用的正交频分复用OFDM符号在所述随机接入前导序列占用的OFDM符号之后，且所述随机接入前导序列和所述业务数据占用的OFDM符号之间包含其他OFDM符号。
15.根据权利要求9至14任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述随机接入前导序列发送随机接入响应。
16.一种用户设备UE，其特征在于，包括收发器和处理器，其中，
所述处理器，用于获取随机接入前导序列；
根据所述随机接入前导序列确定扰码；
根据所述扰码对业务数据进行加扰，获得加扰后的业务数据；
所述收发器，用于在向基站发送所述前导序列和所述加扰后的业务数据。
17.根据权利要求16所述的用户设备，其特征在于，所述收发器用于向基站发送所述随机接入前导序列和所述加扰后的业务数据，包括：
所述处理器还用于，根据预定的资源映射关系，确定用于发送所述加扰后的业务数据的时频资源；
所述收发器具体用于，在所述确定的用于发送所述加扰后的时频资源上，向基站发送所述加扰后的业务数据。
18.根据权利要求17所述的用户设备，其特征在于，所述处理器还用于根据预定的资源映射关系，确定用于发送所述加扰后的业务数据的时频资源包括：
所述处理器具体用于，根据用于发送所述前导序列的时频资源和所述预定的资源映射关系，确定用于发送所述加扰后的业务数据的时频资源。
19.根据权利要求16所述的用户设备，其特征在于，
用于发送所述随机接入前导序列的时频资源和用于发送所述加扰后的业务数据的时频资源符合预定的资源映射关系。
20.根据权利要求19所述的用户设备，其特征在于，所述预定的资源映射关系是由所述基站配置的。
21.根据权利要求17至20任一项所述的用户设备，其特征在于，所述预定的资源映射关系包括：
所述加扰后的业务数据占用的正交频分复用OFDM符号在所述随机接入前导序列占用的OFDM符号之后，且所述随机接入前导序列和所述加扰后的业务数据占用的OFDM符号之间包含其他OFDM符号。
22.根据权利要求16至21任一项所述的用户设备，其特征在于，所述处理器用于获取随机接入前导序列，包括：
所述处理器具体用于，在取得与小区的下行同步后，获取随机接入前导序列。
23.根据权利要求16至22任一项所述的用户设备，其特征在于，
所述收发器，还用于接收所述基站根据所述前导序列发送的随机接入响应。
24.一种基站，其特征在于，包括处理器和收发器，其中
所述收发器，用于接收随机接入前导序列和业务数据；
所述处理器，用于根据所述随机接入前导序列确定扰码；
所述处理器还用于根据所述扰码对所述业务数据进行解扰，获得解扰后的业务数据。
25.根据权利要求24所述的基站，其特征在于，所述收发器用于接收随机接入前导序列和业务数据，包括：
所述处理器，还用于根据预定的资源映射关系，确定用于接收所述业务数据的时频资源；
所述收发器，具体用于在所述确定的用于接收业务数据的时频资源上，接收所述业务数据。
26.根据权利要求24所述的基站，其特征在于，所述处理器还用于根据预定的资源映射关系，确定用于接收业务数据的时频资源包括：
所述处理器，具体用于根据用于接收所述前导序列的时频资源和所述预定的资源映射关系，确定用于接收所述业务数据的时频资源。
27.根据权利要求24所述的基站，其特征在于，
用于接收所述随机接入前导序列的时频资源和所述用于接收业务数据的时频资源符合预定的资源映射关系。
28.根据权利要求27所述的基站，其特征在于，所述预定的资源映射关系是由所述基站配置的。
29.根据权利要求25至28所述的基站，其特征在于，所述预定的资源映射关系包括：
所述业务数据占用的正交频分复用OFDM符号在所述随机接入前导序列占用的OFDM符号之后，且所述随机接入前导序列和所述业务数据占用的OFDM符号之间包含其他OFDM符号。
30.根据权利要求24至29任一项所述的基站，其特征在于，
所述收发器，还用于根据所述前导序列向所述UE发送随机接入响应。
31.一种通信装置，包括处理器，用于执行存储器中存储的计算机指令或程序，当所述计算机指令或程序被执行时，使得所述通信装置
执行如权利要求1至8任意一项所述的方法，或者
执行如权利要求9至15任意一项所述的方法。
32.一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存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，如权利要求1至8任意一项所述的方法被执行。
33.一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存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，如权利要求9至15任意一项所述的方法被执行。
34.一种随机接入系统，其特征在于，包括权利要求16至23任一项所述的用户设备以及权利要求24-30任一项所述的基站。
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