CN113873670B - 一种随机接入方法、系统、装置、设备及介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种随机接入方法、系统、装置、设备及介质，本发明一个或多个实施例的该随机接入方法中，终端接收低轨卫星发送的广播消息，其中，该广播消息中携带业务波束规划信息，该业务波束规划信息包含有区域与业务波束的对应关系，将前导序列发送给该低轨卫星，根据终端的位置信息，确定该终端所属的目标区域，并根据该区域与业务波束的对应关系，确定该目标区域对应的目标业务波束，基于该目标业务波束完成随机接入。由于本发明一个或多个实施例中，针对不同区域设置不同业务波束，因此不同区域的终端可以在同一时间同时基于对应的业务波束实现随机接入，实现基于全球信令波束实现符合5G标准的随机接入，有效提高了随机接入的效率。

Description

一种随机接入方法、系统、装置、设备及介质
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种随机接入方法、系统、装置、设备及介质。
背景技术
伴随着无线通信技术的快速发展，以及5G技术的快速发展，随机接入方法主要应用于(Radio Resource Control，RRC)连接请求、切换、上下行数据到达、RRC状态回复、请求其他系统信息（System Information，SI）等等各个方面，因此找到一个适应5G标准的卫星网络的随机接入方法至关重要。
相关技术中，一般采用全球信令波束在随机接入过程中进行信息传输，但是在进行随机接入的过程中，由于各个小区的终端可能会同时存在基于全球信令波束进行随机接入的需求，若该全球信令波束被一个终端占用，则其他终端不能再基于全球信令波束进行随机接入，导致随机接入效率低，影响用户体验。
发明内容
本发明提供了一种随机接入方法、系统、装置、设备及介质，以实现基于全球信令波束实现符合5G标准的随机接入，解决随机接入效率低，影响用户体验的问题。
第一方面，本发明一个或多个实施例提供了一种随机接入方法，所述方法包括：
接收低轨卫星发送的广播消息，其中，所述广播消息中携带业务波束规划信息，所述业务波束规划信息包含有区域与业务波束的对应关系；
将前导序列发送给所述低轨卫星，根据终端的位置信息，确定所述终端所属的目标区域，并根据所述区域与业务波束的对应关系，确定所述目标区域对应的目标业务波束，基于所述目标业务波束完成随机接入。
在一个或多个实施例中，所述将前导序列发送给低轨卫星之前，所述方法还包括：
根据所述前导序列的时频位置信息，确定所述终端对应的网络临时标识符RA-RNTI；
所述将前导序列发送给低轨卫星包括：
将所述前导序列、所述RA-RNTI以及所述终端的位置信息发送给所述低轨卫星。
在一个或多个实施例中，所述基于所述目标业务波束完成随机接入包括：
基于所述目标业务波束接收所述低轨卫星发送的随机响应消息RAR，并基于所述目标业务波束发送无线资源控制RRC连接请求，其中，所述RRC连接请求中携带所述终端的标识信息；
基于所述目标业务波束接收所述低轨卫星发送的竞争解决消息，若所述竞争解决消息中携带所述标识信息，则确定随机接入成功。
在一个或多个实施例中，所述方法还包括：
若所述竞争解决消息中未携带所述标识信息，则重新发起随机接入。
在一个或多个实施例中，所述基于所述目标业务波束接收所述低轨卫星发送的随机响应消息RAR之后，并基于所述目标业务波束发送无线资源控制RRC连接请求之前，所述方法还包括：
基于所述RAR中携带的上行定时提前量以及频率调整参数，实现与所述低轨卫星的上行同步。
在一个或多个实施例中，确定所述业务波束规划信息的过程包括：
将业务波束划分到不同的簇中，其中一个簇包含至少一个业务波束，其中，不同簇中包含的业务波束的频率不同，相同簇中包含的业务波束的频率相同；
将小区划分到不同的簇对应的区域中，其中，每个区域中包含的小区的地理位置不相邻；
将每个簇中包含的区域与业务波束的对应关系确定为业务波束规划信息。
第二方面，本发明一个或多个实施例还提供了一种随机接入方法，所述方法包括：
发送广播消息，其中所述广播消息中携带业务波束规划信息，所述业务波束规划信息包含有区域与业务波束的对应关系；
接收终端发送的前导序列；
基于目标业务波束完成随机接入，其中所述目标业务波束为根据所述终端的位置信息，确定所述终端所属的目标区域，并根据所述区域与业务波束的对应关系确定的。
在一个或多个实施例中，所述接收终端发送的前导序列包括：
接收所述终端发送的所述前导序列、网络临时标识符RA-RNTI以及所述终端的位置信息。
在一个或多个实施例中，所述基于所述目标业务波束完成随机接入包括：
基于所述目标业务波束，将随机响应消息RAR发送给所述终端；
基于所述目标业务波束，接收所述终端发送的无线资源控制RRC连接请求，其中，所述RRC连接请求中携带所述终端的标识信息；
基于所述目标业务波束，将竞争解决消息发送给所述终端，其中，所述竞争解决消息中携带所述终端的标识信息。
第三方面，本发明一个或多个实施例还提供了一种低轨星座卫星通信系统，所述系统包括：
低轨卫星，用于向终端发送广播消息，其中，所述广播消息中携带业务波束规划信息，所述业务波束规划信息包含有区域与业务波束的对应关系；接收所述终端发送的前导序列；基于目标业务波束完成随机接入，其中，所述目标业务波束为根据所述终端发送的所述终端的位置信息以及业务波束规划信息确定的；
终端，用于接收低轨卫星发送的广播消息，其中，所述广播消息中携带所述业务波束规划信息；将前导序列发送给所述低轨卫星，根据所述终端的位置信息，确定所述终端所属的目标区域，并根据所述区域与业务波束的对应关系，确定所述目标区域对应的目标业务波束，基于所述目标业务波束完成随机接入。
第四方面，本发明一个或多个实施例还提供了一种随机接入装置，所述装置包括：
第一接收模块，用于接收低轨卫星发送的广播消息，其中，所述广播消息中携带业务波束规划信息，所述业务波束规划信息包含有区域与业务波束的对应关系；
第一接入模块，用于将前导序列发送给所述低轨卫星，根据终端的位置信息，确定所述终端所属的目标区域，并根据所述区域与业务波束的对应关系，确定所述目标区域对应的目标业务波束，基于所述目标业务波束完成随机接入。
在一个或多个实施例中，所述装置还包括：
确定模块，用于根据所述前导序列的时频位置信息，确定所述终端对应的网络临时标识符RA-RNTI；
所述第一接入模块，具体用于将所述前导序列、所述RA-RNTI以及所述终端的位置信息发送给所述低轨卫星。
在一个或多个实施例中，所述第一接入模块，具体用于基于所述目标业务波束接收所述低轨卫星发送的随机响应消息RAR，并基于所述目标业务波束发送无线资源控制RRC连接请求，其中，所述RRC连接请求中携带所述终端的标识信息；基于所述目标业务波束接收所述低轨卫星发送的竞争解决消息，若所述竞争解决消息中携带所述标识信息，则确定随机接入成功。
在一个或多个实施例中，所述第一接入模块，还用于若所述竞争解决消息中未携带所述标识信息，则重新发起随机接入。
在一个或多个实施例中，所述第一接入模块，还用于基于所述RAR中携带的上行定时提前量以及频率调整参数，实现与所述低轨卫星的上行同步。
在一个或多个实施例中，所述确定模块，还用于将业务波束划分到不同的簇中，其中一个簇包含至少一个业务波束，其中，不同簇中包含的业务波束的频率不同，相同簇中包含的业务波束的频率相同；将小区划分到不同的簇对应的区域中，其中，每个区域中包含的小区的地理位置不相邻；将每个簇中包含的区域与业务波束的对应关系确定为业务波束规划信息。
第五方面，本发明一个或多个实施例还提供了一种随机接入装置，所述装置包括：
发送模块，用于发送广播消息，其中所述广播消息中携带业务波束规划信息，所述业务波束规划信息包含有区域与业务波束的对应关系；
第二接收模块，用于接收终端发送的前导序列；
第二接入模块，用于基于目标业务波束完成随机接入，其中所述目标业务波束为根据所述终端的位置信息，确定所述终端所属的目标区域，并根据所述区域与业务波束的对应关系确定的。
在一个或多个实施例中，所述第二接收模块，具体用于接收所述终端发送的所述前导序列、网络临时标识符RA-RNTI以及所述终端的位置信息。
在一个或多个实施例中，所述第二接入模块，具体用于基于所述目标业务波束，将随机响应消息RAR发送给所述终端；基于所述目标业务波束，接收所述终端发送的无线资源控制RRC连接请求，其中，所述RRC连接请求中携带所述终端的标识信息；基于所述目标业务波束，将竞争解决消息发送给所述终端，其中，所述竞争解决消息中携带所述终端的标识信息。
第六方面，本发明一个或多个实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备至少包括处理器和存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时执行上述任一所述随机接入方法的步骤。
第七方面，本发明一个或多个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时执行上述任一所述随机接入方法的步骤。
本发明一个或多个实施例中，终端接收低轨卫星发送的广播消息，其中，该广播消息中携带业务波束规划信息，该业务波束规划信息包含有区域与业务波束的对应关系，将前导序列发送给该低轨卫星，根据终端的位置信息，确定该终端所属的目标区域，并根据该区域与业务波束的对应关系，确定该目标区域对应的目标业务波束，基于该目标业务波束完成随机接入。由于本发明一个或多个实施例中，针对不同的区域设置不同的业务波束，因此，不同的区域的终端可以在同一时间同时基于对应的业务波束实现随机接入，实现了基于全球信令波束实现符合5G标准的随机接入，有效的提高了随机接入的效率，提升了用户的体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明一个或多个实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，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为本发明一个或多个实施例提供的一种随机接入方法的过程示意图；
图2为本发明一个或多个实施例供的一种确定业务波束规划信息的结果示意图；
图3为本发明一个或多个实施例提供的一种随机接入方法的过程示意图；
图4a为相关技术提供的一种终端实现随机接入的过程示意图；
图4b为本发明一个或多个实施例提供的一种终端实现随机接入的过程示意图；
图5为本发明一个或多个实施例提供的一种低轨卫星通信系统的结构示意图；
图6为本发明一个或多个实施例提供的低轨星座卫星通信系统的结构示意图；
图7为本发明一个或多个实施例提供的一种搭建处理与透明转发载荷的卫星示意图；
图8为本发明一个或多个实施例提供的一种随机接入的装置结构示意图；
图9为本发明一个或多个实施例提供的一种随机接入的装置结构示意图；
图10为本发明一个或多个实施例提供的一种电子设备的结构示意图；
图11为本发明一个或多个实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
相关技术中，随机接入方法包括：向距离低轨卫星系统距离不同的终端，发送不同长度的随机接入前导，终端基于该不同长度的随机接入前导实现随机接入。或者，根据低轨卫星系统特性，为不同的终端灵活配置随机接入前导位置偏移量及物理随机接入信道（Physical Random Access Channel，PRACH）发送时刻的持续时间，基于该随机接入前导位置偏移量以及PRACH实现随机接入。需要说明的是，这里的陈述仅提供与本发明有关的信息，而不必然地构成现有技术，不应对本发明的保护范围构成任何限制。
本发明一个或多个实施例中，终端接收低轨卫星发送的广播消息，其中，该广播消息中携带业务波束规划信息，该业务波束规划信息包含有区域与业务波束的对应关系，终端将前导序列发送给该低轨卫星，根据终端的位置信息，确定该终端所属的目标区域，并根据该区域与业务波束的对应关系，确定该目标区域对应的目标业务波束，基于该目标业务波束完成随机接入。由于一个或多个实施例中，针对不同的区域设置不同的业务波束，因此，不同的区域的终端可以在同一时间同时基于对应的业务波束实现随机接入，实现了基于全球信令波束实现符合5G标准的随机接入，有效的提高了随机接入的效率，提升了用户的体验。
为了实现基于全球信令波束实现符合5G标准的随机接入，提高随机接入的效率，提升用户体验，本发明一个或多个实施例提供了一种随机接入方法、装置、设备及介质。
图1为本发明一个或多个实施例提供的一种随机接入方法的过程示意图，该过程包括以下步骤：
S101：接收低轨卫星发送的广播消息，其中，所述广播消息中携带业务波束规划信息，所述业务波束规划信息包含有区域与业务波束的对应关系。
本发明一个或多个实施例提供的随机接入方法应用于终端，且该随机接入方法为基于竞争的随机接入方法。
在一个或多个实施例中，低轨卫星包括轨道飞行高度为距离地面200~2000km的卫星。
为了提高随机接入的效率，在一个或多个实施例中，预先确定了业务波束规划信息，其中，该业务波束规划信息包括区域与业务波束的对应关系，也就是说，预先规定了位于哪个区域的终端，基于哪个业务波束进行随机接入。为了实现随机接入，低轨卫星向外发送广播消息，在一个或多个实施例中该广播消息可以是广播SI，为了便于终端确定后续基于哪个业务波束进行随机接入，低轨卫星将该业务波束规划信息携带在该广播消息中，并基于全球信令波束进行该广播消息的广播，终端接收到该广播消息后，可以获取该广播消息中携带的业务波束规划信息中区域与业务波束的对应关系。
S102：将前导序列发送给所述低轨卫星，根据终端的位置信息，确定所述终端所属的目标区域，并根据所述区域与业务波束的对应关系，确定所述目标区域对应的目标业务波束，基于所述目标业务波束完成随机接入。
在一个或多个实施例中，为了使终端能够完成随机接入，该广播消息中还携带了根序列、循环移位参数、物理随机接入信道（Physical Random Access Channe，PRACH）配置参数信息等信息，该SI用于建立低轨卫星与终端的初始连接，类似于TT-1中获取系统广播消息中的随机接入信道（Random Access Channel，RACH）信道资源配置、RACH信道资源窗口等。终端接收到该广播消息后，基于该广播消息中的根序列以及循环移位参数生成前导序列，并根据该广播消息中携带的PRACH配置参数信息确定满足PRACH传输的条件后，将该前导序列发送给低轨卫星。
一般情况下，基于根序列以及循环移位参数，针对每个小区都会生成64个可用的前导序列，终端会从该64个可用的前导序列中随机选择其中一个前导序列发送给低轨卫星。在一个或多个实施例中，可以先将该64个可用的前导序列划分到两组中，分别为GroupA和GroupB，然后从GroupA或 GroupB中随机选择一个前导序列发送给低轨卫星，其中，基于该根序列以及循环移位参数生成前导序列的过程、以及随机选择前导序列的过程均为现有技术，在此不做赘述。
在一个或多个实施例中，广播消息中还可以携带同步信号、卫星星历信息、寻呼消息等等。
终端在生成前导序列后，将该前导序列发送给低轨卫星，在一个或多个实施例中，终端基于全球信令波束，将该前导序列发送给低轨卫星。为了确定该终端后续基于哪个业务波束进行随机接入，因为广播消息中携带业务波束规划信息，业务波束规划信息包含有区域与业务波束的对应关系，因此当终端接收到该广播消息后，可以确定终端当前所在的目标区域，然后根据区域与业务波束的对应关系，确定该目标区域对应的目标业务波束，并后续基于该目标业务波束完成随机接入。
由于一个或多个实施例中，针对不同的区域设置不同的业务波束，因此，不同的区域的终端可以在同一时间同时基于对应的业务波束实现随机接入，有效的提高了随机接入的效率，提升了用户的体验。
在本发明一个或多个实施例中，所述将前导序列发送给低轨卫星之前，所述方法还包括：
根据所述前导序列的时频位置信息，确定所述终端对应的网络临时标识符（Random Access Radio Network Temporary Identifier，RA-RNTI）；
所述将前导序列发送给低轨卫星包括：
将所述前导序列、所述RA-RNTI以及所述终端的位置信息发送给所述低轨卫星。
在一个或多个实施例中，由于低轨卫星可能会接收到很多终端发送的前导序列，并基于接收到的多个前导序列产生很多随机接入响应，因此，终端为了获得自身对应的随机接入响应，可以基于该自身对应的RA-RNTI检测对应的PDCCH。
在一个或多个实施例中，终端在将前导序列发送给低轨卫星之前，先确定该终端对应的RA-RNTI，确定RA-RNTI的过程包括：根据前导序列的时频位置信息，确定该终端对应的RA-RNTI，在一个或多个实施例中，是根据前导序列的起始位置的子帧ID来确定RA-RNTI的，可以用RA-RNTI=1+t_id+10*f_id来表示，其中，t_id为发送前导序列的PRACH在时域上的第一个子帧的索引，f_id表示发送前导序列的PRACH占用的频域带宽索引。因此，终端在获得前导序列后，可以基于前导序列的时频位置信息，确定唯一的t_id和f_id参数，进而确定唯一的RA-RNTI值。
由于一个或多个实施例中，为了保证低轨卫星也能在同一时刻与多个小区的终端进行数据传输，进而保证该不同小区的多个终端能够在同一时刻实现随机接入，提高随机接入的效率，因此，终端后续基于哪个业务波束进行随机接入，也就是说，终端后续基于哪个业务波束向低轨卫星发送消息，则低轨卫星也可以基于这个业务波束接收该终端发送的消息，并基于这个业务波束向终端发送消息。在一个或多个实施例中，为了保证低轨卫星能够确定基于哪个业务波束向该终端发送消息，终端可以将终端的位置信息发送给低轨卫星，便于后续低轨卫星确定完成随机接入的目标业务波束，也就是说便于低轨卫星确定终端后续基于哪个业务波束进行随机接入。
在一个或多个实施例中，在确定该终端对应的RA-RNTI后，终端将前导序列、该RA-RNTI以及终端的位置信息同时发送给低轨卫星。
在一个或多个实施例中，所述基于所述目标业务波束完成随机接入包括：
基于所述目标业务波束接收所述低轨卫星发送的随机响应消息（Random AccessResponse，RAR），并基于所述目标业务波束发送RRC连接请求，其中，所述RRC连接请求中携带所述终端的标识信息；
基于所述目标业务波束接收所述低轨卫星发送的竞争解决消息，若所述竞争解决消息中携带所述标识信息，则确定随机接入成功。
在本发明一个或多个实施例中，终端在通过全球信令波束将前导序列、RA-RNTI以及终端的位置信息发送给低轨卫星后，低轨卫星基于该终端的位置信息以及该业务波束规划信息，确定目标业务波束，并基于该目标业务波束接收该低轨卫星发送的RAR。在一个或多个实施例中，终端在RAR时间窗内监听是否存在对应的物理下行控制信道(PhysicalDownlink Control Channel，PDCCH)，其中，采用RA-RNTI值加扰PDCCH。若存在对应的PDCCH，则基于该目标业务波束接收对应的RAR，其中，该RAR时间窗是以终端发送前导序列的子帧+3个子帧开始，长度为监听窗口大小（ra-Response WindowSize），其中，该对应的RAR为对应的PDCCH调度生成的。
在一个或多个实施例中，若在该RAR时间窗内没有接收到低轨卫星回复的RAR，则认为此次随机接入过程失败，则重新发起随机接入，并在重新发起随机接入的过程中，终端还需要将前导序列、RA-RNTI以及终端的位置信息发送给低轨卫星。在一个或多个实施例中，由于终端在第一次发起随机接入的过程中，从GroupA或 GroupB中随机选择一个前导序列发送给低轨卫星，则在此次随机接入失败重新发起随机接入时，向低轨卫星发送的前导序列与该第一次发起随机接入时选择的前导序列应属于同一个Group。比如，终端A第一次发起随机接入时，从GroupB中随机选择一个前导序列发送给低轨卫星，在确定第一次随机接入过程失败，重新发起第二次随机接入的过程中，终端A向低轨卫星发送的前导序列也应该属于GroupB。
在一个或多个实施例中，终端在接收到低轨卫星发送的RAR后，并不能确定该RAR是发送给该终端本身的，还是发送给其他终端的，因此，为了进一步确定该RAR是否为发送给该终端本身的，则终端基于该目标业务波束以及物理上行控制信道（Physical UplinkShared Channel，PUSCH），根据RAR信息中携带的上行调度许可，向低轨卫星发送RRC连接请求。为了与其他接收同样的RAR消息的终端进行区分，终端发送给低轨卫星的该RRC连接请求中携带该终端的标识信息。
在一个或多个实施例中，为了便于后续终端确定之前接收到的RAR信息是否为发送给本身的，终端在将该RRC连接请求发送给低轨卫星后，接收该低轨卫星基于PDCCH或者物理下行控制信道（Physical Downlink Shared Channel ，PDSCH）发送的竞争解决消息，该竞争解决消息中携带随机接入成功的目标终端的标识信息。因此，在一个或多个实施例中，终端在基于目标业务波束接收该低轨卫星发送的竞争解决消息后，对该竞争解决消息进行解码，若确定该竞争解决消息中携带该终端的标识信息，则确定随机接入成功，也就是说，若终端确定该竞争解决消息中携带的目标终端的标识信息为该终端的标识信息，则确定自己随机接入成功。
在一个或多个实施例中，所述方法还包括：
若所述竞争解决消息中未携带所述标识信息，则重新发起随机接入。
在一个或多个实施例中，终端在基于目标业务波束接收该低轨卫星发送的竞争解决消息后，若确定该竞争解决消息中未携带该终端本身的标识信息，则确定随机接未成功，则重新发起随机接入。也就是说，若终端确定该竞争解决消息中携带的目标终端的标识信息不为该终端的标识信息，则确定自己随机接入未成功，则重新发起随机接入，在一个或多个实施例中，在重新发起随机接入时，确定发送给低轨卫星的前导序列，并向低轨卫星发送该确定的前导序列。其中，确定前导序列的过程在上述实施例中已经描述，在此不做赘述。
在一个或多个实施例中，所述基于所述目标业务波束接收所述低轨卫星发送的随机响应消息RAR之后，并基于所述目标业务波束发送无线资源控制RRC连接请求之前，所述方法还包括：
基于所述RAR中携带的上行定时提前量以及频率调整参数，实现与所述低轨卫星的上行同步。
为了保证上行传输的正交性，避免小区内干扰，低轨卫星要求来自同一子帧但不同频域资源的不同终端的信号到达低轨卫星的时间基本上是对齐的，也就是说，需要保证终端与低轨卫星上行同步。在一个或多个实施例中，终端接收到的RAR中携带了上行定时提前量和频率调整参数，终端基于该上行定时提前量以及频率调整参数实现与低轨卫星的上行同步，其中，该基于上行定时提前量以及频率调整参数实现终端与低轨卫星的上行同步的方法为现有技术，在此不做赘述。
也就是说，使得低轨卫星基于该目标业务波束向终端分配上行定时提前量以及频率调整参数、以及上行调度许可，进而终端能够基于上行定时提前量以及频率调整参数，实现与该低轨卫星的上行同步，基于该上行调度许可，终端向低轨卫星发送RRC连接请求。
在一个或多个实施例中，确定所述业务波束规划信息的过程包括：
将业务波束划分到不同的簇中，其中一个簇包含至少一个业务波束，其中，不同簇中包含的业务波束的频率不同，相同簇中包含的业务波束的频率相同；
将小区划分到不同的簇对应的区域中，其中，每个区域中包含的小区的地理位置不相邻；
将每个簇中包含的区域与业务波束的对应关系确定为确定业务波束规划信息。
为了确定业务波束规划信息，也就是说，为了确定区域与业务波束的对应关系，在一个或多个实施例中，业务波束有多个，且该多个业务波束中存在的频率相同的业务波束，也存在的频率不相同的业务波束。根据各个业务波束的频率，将业务波束划分到不同的簇中，其中，一个簇中包含至少一个业务波束，也就是说，可以一个簇只包含一个业务波束，也可以一个簇中包含至少两个业务波束，在一个或多个实施例中，在将业务波束划分到不同的簇的过程中，需要保证不同簇中包含的业务波束的频率不同，相同簇中包含的业务波束的频率相同，也就是说，基于“簇间频率复用，簇内时分复用”原则，将业务波束分成多个簇。
然后将小区划分到不同的簇对应的区域中，为了实现频率复用，应该尽量避免同频干扰问题，因此，同一个簇中包含的小区不能为同一个地点或临近地点，因此，在将小区划分到不同的簇对应的区域时，需要保证每个区域中包含的小区的地理位置不相邻。
在将业务波束划分到不同的簇中，并将小区划分到不同的簇对应的区域中后，可以确定每个簇中包含的区域与业务波束的对应关系，并将该每个簇中包含的区域与业务波束的对应关系确定为业务波束规划信息。
图2为一个或多个实施例供的一种确定业务波束规划信息的结果示意图，现针对图2进行说明。
若一共四个业务波束，分别为业务波束A、业务波束B、业务波束C以及业务波束D。若一共存在9个小区，分别为小区1、小区2、小区3、小区4、小区5、小区6、小区7、小区8以及小区9。将业务波束A和业务波束B划分到簇A中，其中，该业务波束A的频率和业务波束B的频率相同；将业务波束C划分到簇B中，其中，该业务波束C的频率与业务波束B的频率、业务波束A的频率不相同；将业务波束D划分到簇C中，其中，该业务波束D的频率与业务波束B的频率、业务波束A的频率、业务波束C的频率都不相同。将地理位置不相邻的小区3、小区5、小区7划分到簇A中，将地理位置不相邻的小区2、小区4、小区9划分到簇B中，将地理位置不相邻的小区1、小区6、小区8划分到簇C中。
在划分完成后，确定对应的业务波束规划信息，使得在后续进行随机接入的过程中，小区3、小区5以及小区7中的终端能基于业务波束A以及业务波束B进行随机接入，小区2、小区4以及小区9中的终端能基于业务波束C进行随机接入；小区1、小区6以及小区8中的终端能基于业务波束D进行随机接入。
图3为本发明一个或多个实施例提供的一种随机接入方法的过程示意图，该过程包括以下步骤：
S301：发送广播消息，其中所述广播消息中携带业务波束规划信息，所述业务波束规划信息包含有区域与业务波束的对应关系。
一个或多个实施例提供的随机接入方法应用于低轨卫星，且该随机接入方法为基于竞争的随机接入方法。
在一个或多个实施例中，在确定业务波束规划信息后，为了便于终端确定后续基于哪个业务波束进行随机接入，在一个或多个实施例中，低轨卫星将该业务波束规划信息携带在该广播消息中，并基于全球信令波束进行该广播消息的广播，以使终端接收到该广播消息后，获取该广播消息中携带的业务波束规划信息，从而确定区域与业务波束的对应关系。
S302：接收终端发送的前导序列。
在一个或多个实施例中，低轨卫星基于全球信令波束，接收终端发送的前导序列。
S303：基于目标业务波束完成随机接入，其中所述目标业务波束为根据所述终端发送的所述终端的位置信息，确定所述终端所属的目标区域，并根据所述区域与业务波束的对应关系确定的。
为了保证低轨卫星能在同一时刻与多个小区的终端进行数据传输，进而保证不同小区的多个终端能够在同一时刻实现随机接入，提高随机接入的效率，终端可以基于该目标业务波束完成随机接入，其中，该目标业务波束为根据该终端发送的位置信息确定该终端所属的目标区域后，根据区域与业务波束的对应关系确定的。其中，根据终端的位置信息，确定该终端所属的目标区域，并根据该区域与业务波束的对应关系确定目标业务波束的过程在上述实施例中已经描述，在此不做赘述。
在一个或多个实施例中，所述接收终端发送的前导序列包括：
接收所述终端发送的所述前导序列、网络临时标识符RA-RNTI以及所述终端的位置信息。
在一个或多个实施例中，由于终端为了获得终端自身对应的随机接入响应，基于该自身对应的RA-RNTI检测对应的PDCCH，因此，在一个或多个实施例中，终端根据确定的前导序列的时频位置信息，确定该终端对应的RA-RNTI，并将前导序列、该RA-RNTI以及终端的位置信息同时发送给低轨卫星，从而使低轨卫星接收该终端发送的前导序列、RA-RNTI以及终端的位置信息，便于后续生成该终端对应的RAR。
在一个或多个实施例中，所述基于所述目标业务波束完成随机接入包括：
基于所述目标业务波束，将RAR发送给所述终端；
基于所述目标业务波束，接收所述终端发送的RRC连接请求，其中，所述RRC连接请求中携带所述终端的标识信息；
基于所述目标业务波束，将竞争解决消息发送给所述终端，其中，所述竞争解决消息中携带所述终端的标识信息。
在一个或多个实施例中，低轨卫星在接收到终端发送的前导序列、RA-RNTI以及终端的位置信息后，则根据该终端的位置信息，确定该终端所属的目标区域，并根据区域与业务波束的对应关系，确定目标业务波束，并基于目标业务波束，将随机接入响应消息RAR发送给终端，其中，该对应的RAR为该终端对应的PDCCH调度生成的。
由于在一个或多个实施例中，终端在接收到低轨卫星发送的RAR后，并不能确定该RAR是发送给该终端本身的，还是发送给其他终端的，因此，为了进一步确定该RAR是否为发送给该终端本身的，则终端基于该目标业务波束，再向低轨卫星发送RRC连接请求，因此低轨卫星基于该目标业务波束，接收终端发送的RRC连接请求，其中，该RRC连接请求中携带该终端本身的标识信息。
在一个或多个实施例中，为了方便发送RRC连接请求的终端确定之前接收到的RAR是否发送给该终端本身的，低轨卫星确定竞争解决消息，该竞争解决消息中携带想要将RAR消息发送给的目标终端的标识信息，并基于目标业务波束，将该竞争解决消息发送给终端，以便后续终端基于该竞争解决消息中携带的目标终端的标识信息确定自己是否随机接入成功。
图4a为相关技术提供的一种终端实现随机接入的过程示意图，图4b为本发明一个或多个实施例提供的一种终端实现随机接入的过程示意图，现针对图4a和图4b进行说明。
相关技术中，在实现随机接入的过程中，低轨卫星广播广播消息，也就是低轨卫星广播系统信息（System Information，SI），终端接收到该广播消息后，向低轨卫星发送Msg1: 前导序列（Preamble），低轨卫星接收到前导序列后，基于PDCCH或者PDSCH信道，向终端发送Msg2:RAR，也就是说，基于PDCCH或者PDSCH信道，向终端发送RAR。终端在接收到低轨卫星发送的RAR后，基于PUSCH信道，向低轨卫星发送Msg3，其中该Msg3为RRC连接请求。低轨卫星接收到该Msg3后，向终端发送Msg4: 竞争解决消息(Contention Resolution)。在相关技术中，终端是基于全球信令波束实现随机接入的。
在一个或多个实施例中，在实现随机接入之前，先进行网络规划，对业务波束进行分簇管理，也就是说，将业务波束划分到不同的簇中，然后将小区划分到不同簇对应的区域中，将每个簇中包含的区域与业务波束的对应关系确定为业务波束规划信息，该业务波束规划信息包含有区域与业务波束的对应关系。
然后低轨卫星基于全球信令波束，广播SI，终端接收到该广播消息后，基于全球信令波束向低轨卫星发送Msg1，也就是说，终端将前导序列发送给低轨卫星，低轨卫星基于全球信令波束，接收到前导序列以及终端的位置信息后，根据该终端的位置信息，确定该终端所属的目标区域，并根据该区域与业务波束的对应关系确定目标业务波束，根据该目标业务波束，向终端发送Msg2，也就是说，基于目标业务波束，向终端发送RAR。终端在基于目标业务波束，接收到低轨卫星发送的RAR后，基于该目标业务波束向低轨卫星发送Msg3，也就是说，基于目标业务波束，向低轨卫星发送RRC连接请求。低轨卫星基于目标业务波束接收到该Msg3后，再基于目标业务波束向终端发送Msg4:竞争解决消息，也就是说，基于目标业务波束，向终端发送竞争解决消息。
图5为本发明一个或多个实施例提供的一种低轨卫星通信系统500的结构示意图，该低轨卫星通信系统500包括：
低轨卫星501，用于向终端发送广播消息，其中，所述广播消息中携带业务波束规划信息，所述业务波束规划信息包含有区域与业务波束的对应关系；接收所述终端发送的前导序列；基于目标业务波束完成随机接入，其中，所述目标业务波束为根据所述终端发送的所述终端的位置信息以及业务波束规划信息确定的；
终端502，用于接收低轨卫星发送的广播消息，其中，所述广播消息中携带所述业务波束规划信息；将前导序列发送给所述低轨卫星，根据所述终端的位置信息，确定所述终端所属的目标区域，并根据所述区域与业务波束的对应关系，确定所述目标区域对应的目标业务波束，基于所述目标业务波束完成随机接入。
图6为本发明一个或多个实施例提供的低轨星座卫星通信系统的结构示意图，现针对图6进行说明。
低轨卫星通信系统是通过低轨星座进行信号转发的卫星通信系统。在一个或多个实施例中，低轨卫星通信系统包括：空间段、地面段、应用段。
在一个或多个实施例中，空间段由低轨道卫星星座组成，该卫星星座是发射入轨能正常工作的低轨道卫星的集合，通常是由一些低轨道卫星环按一定的方式配置组成的一个卫星网。低轨道卫星星座是若干个低轨道卫星组成的低轨卫星网，如图5所示。
在一个或多个实施例中，地面段包括运行控制中心、全球运营服务中心、分布在全球各地的信关站构成的信关站系统。该地面段的主要的任务是完成卫星载荷的管理和低轨星座卫星通信系统的业务处理、网络管理、运营管理、跨国业务结算等等，同时，地面段还负责低轨星座卫星通信系统与其他系统的互联互通。其中，该地面段的运行控制中心简称运控中心，是低轨星座卫星通信系统运维管控的核心组成部分和管理中枢，为系统管控和应用管理提供集中、统一、综合、自动化的平台，保障星座和地面信关站网安全、稳定、可靠的运行。主要完成卫星载荷管理、星地资源运行情况及星地馈电链路状态监视、信关站系统任务规划等功能。
在一个或多个实施例中，地面段的全球运营服务中心是支撑低轨星座卫星通信系统全球运营的重要组成部分。全球运营服务中心连接各个国家的综合网管及运营支撑系统，主要完成全球结算和信关站网络监控等功能，保障全球网络安全稳定运营。
在一个或多个实施例中，地面段的信关站系统为低轨星座卫星通信系统提供通信、业务、运营、管理等服务，承担着系统资源管理、用户鉴权与加密、业务路由与交换、业务服务、本地网络运营等功能。主要由部署于各个建站国家或地区的信关站及信关站之间的通信网络组成，是低轨星座卫星通信系统的主要地面设施。低轨星座卫星通信系统能够与地面公共陆地移动网络（Public Land Mobile Network，PLMN）、公共交换电话网络（PublicSwitched Telephone Network，PSTN）、Internet以及其他专网进行互联互通。地面基站是信关站系统的核心组成部分，它通过卫星透明转发载荷实现了用户终端的信号收发、基带处理、高层协议处理等完整基站的功能。
图7为本发明一个或多个实施例提供的一种搭建处理与透明转发载荷的卫星示意图，现针对图7进行说明。
在一个或多个实施例中，低轨卫星用户侧通常搭载相控阵天线和抛物面天线两种，前者形成窄点波束为用户提供高速业务传输服务，后者形成全球信令波束为用户提供网络接入控制，其中，全球波束相对卫星固定不变，但窄点波束可根据用户需求调整波束的指向。
在一个或多个实施例中，应用段包括分布在低轨星座波束覆盖范围内的各种固定终端及移动终端，终端是用户接入低轨星座卫星通信系统的门户和应用平台，用于建立用户与卫星间的数据传输链路，每个终端具备在波束间、卫星间、信关站间的切换能力，能够为用户提供持续不断的业务服务。
一个或多个实施例提供的一种低轨星座卫星通信系统可用于执行上述任意实施例提供的随机接入方法，具备相应的功能和有益效果。
图8为本发明一个或多个实施例提供的一种随机接入的装置结构示意图，该装置包括：
第一接收模块801，用于接收低轨卫星发送的广播消息，其中，所述广播消息中携带业务波束规划信息，所述业务波束规划信息包含有区域与业务波束的对应关系；
第一接入模块802，用于将前导序列发送给所述低轨卫星，根据终端的位置信息，确定所述终端所属的目标区域，并根据所述区域与业务波束的对应关系，确定所述目标区域对应的目标业务波束，基于所述目标业务波束完成随机接入。
在一个或多个实施例中，所述装置还包括：
确定模块803，用于根据所述前导序列的时频位置信息，确定所述终端对应的网络临时标识符RA-RNTI；
所述第一接入模块802，具体用于将所述前导序列、所述RA-RNTI以及所述终端的位置信息发送给所述低轨卫星。
在一个或多个实施例中，所述第一接入模块802，具体用于基于所述目标业务波束接收所述低轨卫星发送的随机响应消息RAR，并基于所述目标业务波束发送无线资源控制RRC连接请求，其中，所述RRC连接请求中携带所述终端的标识信息；基于所述目标业务波束接收所述低轨卫星发送的竞争解决消息，若所述竞争解决消息中携带所述标识信息，则确定随机接入成功。
在一个或多个实施例中，所述第一接入模块802，还用于若所述竞争解决消息中未携带所述标识信息，则重新发起随机接入。
在一个或多个实施例中，所述第一接入模块802，还用于基于所述RAR中携带的上行定时提前量以及频率调整参数，实现与所述低轨卫星的上行同步。
在一个或多个实施例中，所述确定模块803，还用于将业务波束划分到不同的簇中，其中一个簇包含至少一个业务波束，其中，不同簇中包含的业务波束的频率不同，相同簇中包含的业务波束的频率相同；将小区划分到不同的簇对应的区域中，其中，每个区域中包含的小区的地理位置不相邻；将每个簇中包含的区域与业务波束的对应关系确定为业务波束规划信息。
图9为本发明一个或多个实施例提供的一种随机接入的装置结构示意图，该装置包括：
发送模块901，用于发送广播消息，其中所述广播消息中携带业务波束规划信息，所述业务波束规划信息包含有区域与业务波束的对应关系；
第二接收模块902，用于接收终端发送的前导序列；
第二接入模块903，用于基于目标业务波束完成随机接入，其中所述目标业务波束为根据所述终端的位置信息，确定所述终端所属的目标区域，并根据所述区域与业务波束的对应关系确定的。
在一个或多个实施例中，所述第二接收模块902，具体用于接收所述终端发送的所述前导序列、网络临时标识符RA-RNTI以及所述终端的位置信息。
在一个或多个实施例中，所述第二接入模块903，具体用于基于所述目标业务波束，将随机响应消息RAR发送给所述终端；基于所述目标业务波束，接收所述终端发送的无线资源控制RRC连接请求，其中，所述RRC连接请求中携带所述终端的标识信息；基于所述目标业务波束，将竞争解决消息发送给所述终端，其中，所述竞争解决消息中携带所述终端的标识信息。
本发明一个或多个实施例还提供了一种电子设备，如图10所示，包括：处理器1001、通信接口1002、存储器1003和通信总线1004，其中，处理器1001，通信接口1002，存储器1003通过通信总线1004完成相互间的通信。
所述存储器1003中存储有计算机程序，当所述程序被所述处理器1001执行时，使得所述处理器1001执行如下步骤：
接收低轨卫星发送的广播消息，其中，所述广播消息中携带业务波束规划信息，所述业务波束规划信息包含有区域与业务波束的对应关系；
将前导序列发送给所述低轨卫星，根据终端的位置信息，确定所述终端所属的目标区域，并根据所述区域与业务波束的对应关系，确定所述目标区域对应的目标业务波束，基于所述目标业务波束完成随机接入。
在一个或多个实施例中，所述处理器1001，还用于根据所述前导序列的时频位置信息，确定所述终端对应的网络临时标识符RA-RNTI；将所述前导序列、所述RA-RNTI以及所述终端的位置信息发送给所述低轨卫星。
在一个或多个实施例中，所述处理器1001，还用于基于所述目标业务波束接收所述低轨卫星发送的随机响应消息RAR，并基于所述目标业务波束发送无线资源控制RRC连接请求，其中，所述RRC连接请求中携带所述终端的标识信息；基于所述目标业务波束接收所述低轨卫星发送的竞争解决消息，若所述竞争解决消息中携带所述标识信息，则确定随机接入成功。
在一个或多个实施例中，所述处理器1001，还用于若所述竞争解决消息中未携带所述标识信息，则重新发起随机接入。
在一个或多个实施例中，所述处理器1001，还用于基于所述RAR中携带的上行定时提前量以及频率调整参数，实现与所述低轨卫星的上行同步。
在一个或多个实施例中，所述处理器1001，还用于将业务波束划分到不同的簇中，其中一个簇包含至少一个业务波束，其中，不同簇中包含的业务波束的频率不同，相同簇中包含的业务波束的频率相同；将小区划分到不同的簇对应的区域中，其中，每个区域中包含的小区的地理位置不相邻；将每个簇中包含的区域与业务波束的对应关系确定为业务波束规划信息。
上述服务器提到的通信总线可以是外设部件互连标准（Peripheral ComponentInterconnect，PCI）总线或扩展工业标准结构（Extended Industry StandardArchitecture，EISA）总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口1002用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器（Random Access Memory，RAM），也可以包括非易失性存储器（Non-Volatile Memory，NVM），例如至少一个磁盘存储器。可选地，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述处理器可以是通用处理器，包括中央处理器、网络处理器（NetworkProcessor，NP）等；还可以是数字指令处理器（Digital Signal Processing，DSP）、专用集成电路、现场可编程门陈列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
本发明一个或多个实施例还提供了一种电子设备，如图11所示，包括：处理器1101、通信接口1102、存储器1103和通信总线1104，其中，处理器1101，通信接口1102，存储器1103通过通信总线1104完成相互间的通信。
所述存储器1103中存储有计算机程序，当所述程序被所述处理器1101执行时，使得所述处理器1101执行如下步骤：
发送广播消息，其中所述广播消息中携带业务波束规划信息，所述业务波束规划信息包含有区域与业务波束的对应关系；
接收终端发送的前导序列；
基于目标业务波束完成随机接入，其中所述目标业务波束为根据所述终端的位置信息，确定所述终端所属的目标区域，并根据所述区域与业务波束的对应关系确定的。
在一个或多个实施例中，所述处理器1101，还用于接收所述终端发送的所述前导序列、网络临时标识符RA-RNTI以及所述终端的位置信息。
在一个或多个实施例中，所述处理器1101，还用于基于所述目标业务波束，将随机响应消息RAR发送给所述终端；基于所述目标业务波束，接收所述终端发送的无线资源控制RRC连接请求，其中，所述RRC连接请求中携带所述终端的标识信息；基于所述目标业务波束，将竞争解决消息发送给所述终端，其中，所述竞争解决消息中携带所述终端的标识信息。
上述服务器提到的通信总线可以是外设部件互连标准（Peripheral ComponentInterconnect，PCI）总线或扩展工业标准结构（Extended Industry StandardArchitecture，EISA）总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口1102用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器（Random Access Memory，RAM），也可以包括非易失性存储器（Non-Volatile Memory，NVM），例如至少一个磁盘存储器。可选地，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述处理器可以是通用处理器，包括中央处理器、网络处理器（NetworkProcessor，NP）等；还可以是数字指令处理器（Digital Signal Processing，DSP）、专用集成电路、现场可编程门陈列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
本发明一个或多个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有可由电子设备执行的计算机程序，当所述程序在所述电子设备上运行时，使得所述电子设备执行时实现如下步骤：
所述存储器中存储有计算机程序，当所述程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：
接收低轨卫星发送的广播消息，其中，所述广播消息中携带业务波束规划信息，所述业务波束规划信息包含有区域与业务波束的对应关系；
将前导序列发送给所述低轨卫星，根据终端的位置信息，确定所述终端所属的目标区域，并根据所述区域与业务波束的对应关系，确定所述目标区域对应的目标业务波束，基于所述目标业务波束完成随机接入。
在一个或多个实施例中，所述将前导序列发送给低轨卫星之前，所述方法还包括：
根据所述前导序列的时频位置信息，确定所述终端对应的网络临时标识符RA-RNTI；
所述将前导序列发送给低轨卫星包括：
将所述前导序列、所述RA-RNTI以及所述终端的位置信息发送给所述低轨卫星。
在一个或多个实施例中，所述基于所述目标业务波束完成随机接入包括：
基于所述目标业务波束接收所述低轨卫星发送的随机响应消息RAR，并基于所述目标业务波束发送无线资源控制RRC连接请求，其中，所述RRC连接请求中携带所述终端的标识信息；
基于所述目标业务波束接收所述低轨卫星发送的竞争解决消息，若所述竞争解决消息中携带所述标识信息，则确定随机接入成功。
在一个或多个实施例中，所述方法还包括：
若所述竞争解决消息中未携带所述标识信息，则重新发起随机接入。
在一个或多个实施例中，所述基于所述目标业务波束接收所述低轨卫星发送的随机响应消息RAR之后，并基于所述目标业务波束发送无线资源控制RRC连接请求之前，所述方法还包括：
基于所述RAR中携带的上行定时提前量以及频率调整参数，实现与所述低轨卫星的上行同步。
在一个或多个实施例中，确定所述业务波束规划信息的过程包括：
将业务波束划分到不同的簇中，其中一个簇包含至少一个业务波束，其中，不同簇中包含的业务波束的频率不同，相同簇中包含的业务波束的频率相同；
将小区划分到不同的簇对应的区域中，其中，每个区域中包含的小区的地理位置不相邻；
将每个簇中包含的区域与业务波束的对应关系确定为业务波束规划信息。
本发明一个或多个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有可由电子设备执行的计算机程序，当所述程序在所述电子设备上运行时，使得所述电子设备执行时实现如下步骤：
所述存储器中存储有计算机程序，当所述程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：
发送广播消息，其中所述广播消息中携带业务波束规划信息，所述业务波束规划信息包含有区域与业务波束的对应关系；
接收终端发送的前导序列；
基于目标业务波束完成随机接入，其中所述目标业务波束为根据所述终端的位置信息，确定所述终端所属的目标区域，并根据所述区域与业务波束的对应关系确定的。
在一个或多个实施例中，所述接收终端发送的前导序列包括：
接收所述终端发送的所述前导序列、网络临时标识符RA-RNTI以及所述终端的位置信息。
在一个或多个实施例中，所述基于所述目标业务波束完成随机接入包括：
基于所述目标业务波束，将随机响应消息RAR发送给所述终端；
基于所述目标业务波束，接收所述终端发送的无线资源控制RRC连接请求，其中，所述RRC连接请求中携带所述终端的标识信息；
基于所述目标业务波束，将竞争解决消息发送给所述终端，其中，所述竞争解决消息中携带所述终端的标识信息。
由于一个或多个实施例中，针对不同的区域设置不同的业务波束，因此，不同的区域的终端可以在同一时间同时基于对应的业务波束实现随机接入，实现了基于全球信令波束实现符合5G标准的随机接入，有效的提高了随机接入的效率，提升了用户的体验。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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。
本发明是参照根据本发明的方法、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发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种随机接入方法，应用于终端，其特征在于，所述方法包括：
接收低轨卫星基于全球信令波束进行广播的广播消息，其中，所述广播消息中携带业务波束规划信息，所述业务波束规划信息包含有区域与业务波束的对应关系，所述广播消息还携带有根序列、循环移位参数；
基于所述广播消息中的根序列、循环移位参数，生成前导序列；
根据所述前导序列的时频位置信息，确定所述终端对应的网络临时标识符RA-RNTI；
基于全球信令波束将所述前导序列、所述RA-RNTI以及所述终端的位置信息发送给所述低轨卫星，根据终端的位置信息，确定所述终端所属的目标区域，并根据所述区域与业务波束的对应关系，确定所述目标区域对应的目标业务波束，基于所述目标业务波束完成随机接入；其中，确定所述业务波束规划信息的过程包括：
将业务波束划分到不同的簇中，其中一个簇包含至少一个业务波束，其中，不同簇中包含的业务波束的频率不同，相同簇中包含的业务波束的频率相同；
将小区划分到不同的簇对应的区域中，其中，每个区域中包含的小区的地理位置不相邻；
将每个簇中包含的区域与业务波束的对应关系确定为业务波束规划信息；
以及，所述基于所述目标业务波束完成随机接入包括：
基于所述目标业务波束接收所述低轨卫星发送的随机响应消息RAR，并基于所述目标业务波束发送无线资源控制RRC连接请求，其中，所述RRC连接请求中携带所述终端的标识信息；
基于所述目标业务波束接收所述低轨卫星发送的竞争解决消息，若所述竞争解决消息中携带所述标识信息，则确定随机接入成功。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述竞争解决消息中未携带所述标识信息，则重新发起随机接入。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标业务波束接收所述低轨卫星发送的随机响应消息RAR之后，并基于所述目标业务波束发送无线资源控制RRC连接请求之前，所述方法还包括：
基于所述RAR中携带的上行定时提前量以及频率调整参数，实现与所述低轨卫星的上行同步。
4.一种随机接入方法，应用于低轨卫星，其特征在于，所述方法包括：
基于全球信令波束广播广播消息，其中所述广播消息中携带业务波束规划信息，所述业务波束规划信息包含有区域与业务波束的对应关系；所述广播消息还携带有根序列、循环移位参数；
基于全球信令波束接收终端发送的前导序列、所述终端对应的RA-RNTI以及所述终端的位置信息；其中，所述RA-RNTI为所述终端基于根序列、循环移位参数生成的前导序列的时频位置信息确定的；
基于目标业务波束完成随机接入，其中所述目标业务波束为根据所述终端的位置信息，确定所述终端所属的目标区域，并根据所述区域与业务波束的对应关系确定的；
其中，确定所述业务波束规划信息的过程包括：
将业务波束划分到不同的簇中，其中一个簇包含至少一个业务波束，其中，不同簇中包含的业务波束的频率不同，相同簇中包含的业务波束的频率相同；
将小区划分到不同的簇对应的区域中，其中，每个区域中包含的小区的地理位置不相邻；
将每个簇中包含的区域与业务波束的对应关系确定为业务波束规划信息；
以及，所述基于所述目标业务波束完成随机接入包括：
基于所述目标业务波束，将RAR发送给所述终端；
基于所述目标业务波束，接收所述终端发送的RRC连接请求，其中，所述RRC连接请求中携带所述终端的标识信息；
基于所述目标业务波束，将竞争解决消息发送给所述终端，其中，所述竞争解决消息中携带所述终端的标识信息。
5.一种低轨星座卫星通信系统，其特征在于，所述系统包括：
低轨卫星，用于基于全球信令波束向终端广播广播消息，其中，所述广播消息中携带业务波束规划信息，所述业务波束规划信息包含有区域与业务波束的对应关系；所述广播消息还携带有根序列、循环移位参数；基于全球信令波束接收所述终端发送的前导序列、所述终端对应的RA-RNTI以及所述终端的位置信息；其中，所述RA-RNTI为所述终端基于根序列、循环移位参数生成的前导序列的时频位置信息确定的；基于目标业务波束完成随机接入，其中，所述目标业务波束为根据所述终端发送的所述终端的位置信息以及业务波束规划信息确定的；其中，所述基于所述目标业务波束完成随机接入包括：
基于所述目标业务波束，将RAR发送给所述终端；
基于所述目标业务波束，接收所述终端发送的RRC连接请求，其中，所述RRC连接请求中携带所述终端的标识信息；
基于所述目标业务波束，将竞争解决消息发送给所述终端，其中，所述竞争解决消息中携带所述终端的标识信息；
终端，用于接收低轨卫星基于全球信令波束进行广播的广播消息，其中，所述广播消息中携带所述业务波束规划信息；基于全球信令波束将前导序列发送给所述低轨卫星，根据所述终端的位置信息，确定所述终端所属的目标区域，并根据所述区域与业务波束的对应关系，确定所述目标区域对应的目标业务波束，基于所述目标业务波束完成随机接入；其中，所述基于所述目标业务波束完成随机接入包括：
基于所述目标业务波束接收所述低轨卫星发送的随机响应消息RAR，并基于所述目标业务波束发送无线资源控制RRC连接请求，其中，所述RRC连接请求中携带所述终端的标识信息；
基于所述目标业务波束接收所述低轨卫星发送的竞争解决消息，若所述竞争解决消息中携带所述标识信息，则确定随机接入成功；
其中，确定所述业务波束规划信息的过程包括：
将业务波束划分到不同的簇中，其中一个簇包含至少一个业务波束，其中，不同簇中包含的业务波束的频率不同，相同簇中包含的业务波束的频率相同；
将小区划分到不同的簇对应的区域中，其中，每个区域中包含的小区的地理位置不相邻；
将每个簇中包含的区域与业务波束的对应关系确定为业务波束规划信息。
6.一种随机接入装置，应用于终端，其特征在于，所述装置包括：
第一接收模块，用于接收低轨卫星基于全球信令波束进行广播的广播消息，其中，所述广播消息中携带业务波束规划信息，所述业务波束规划信息包含有区域与业务波束的对应关系，所述广播消息还携带有根序列、循环移位参数；
确定模块，用于基于所述广播消息中的根序列、循环移位参数，生成前导序列；根据所述前导序列的时频位置信息，确定所述终端对应的网络临时标识符RA-RNTI；
第一接入模块，用于基于全球信令波束将所述前导序列、所述RA-RNTI以及所述终端的位置信息发送给所述低轨卫星，根据终端的位置信息，确定所述终端所属的目标区域，并根据所述区域与业务波束的对应关系，确定所述目标区域对应的目标业务波束，基于所述目标业务波束完成随机接入；
其中，所述确定模块，还用于将业务波束划分到不同的簇中，其中一个簇包含至少一个业务波束，其中，不同簇中包含的业务波束的频率不同，相同簇中包含的业务波束的频率相同；将小区划分到不同的簇对应的区域中，其中，每个区域中包含的小区的地理位置不相邻；将每个簇中包含的区域与业务波束的对应关系确定为业务波束规划信息；以及，
所述第一接入模块，具体用于基于所述目标业务波束接收所述低轨卫星发送的随机响应消息RAR，并基于所述目标业务波束发送无线资源控制RRC连接请求，其中，所述RRC连接请求中携带所述终端的标识信息；基于所述目标业务波束接收所述低轨卫星发送的竞争解决消息，若所述竞争解决消息中携带所述标识信息，则确定随机接入成功。
7.一种随机接入装置，应用于低轨卫星，其特征在于，所述装置包括：
发送模块，用于基于全球信令波束广播广播消息，其中所述广播消息中携带业务波束规划信息，所述业务波束规划信息包含有区域与业务波束的对应关系；所述广播消息还携带有根序列、循环移位参数；
第二接收模块，用于基于全球信令波束接收终端发送的前导序列、所述终端对应的RA-RNTI以及所述终端的位置信息；其中，所述RA-RNTI为所述终端基于根序列、循环移位参数生成的前导序列的时频位置信息确定的；
第二接入模块，用于基于目标业务波束完成随机接入，其中所述目标业务波束为根据所述终端的位置信息，确定所述终端所属的目标区域，并根据所述区域与业务波束的对应关系确定的；
其中，确定所述业务波束规划信息的过程包括：将业务波束划分到不同的簇中，其中一个簇包含至少一个业务波束，其中，不同簇中包含的业务波束的频率不同，相同簇中包含的业务波束的频率相同；将小区划分到不同的簇对应的区域中，其中，每个区域中包含的小区的地理位置不相邻；将每个簇中包含的区域与业务波束的对应关系确定为业务波束规划信息；以及，
所述第二接入模块，具体用于基于所述目标业务波束，将RAR发送给所述终端；基于所述目标业务波束，接收所述终端发送的RRC连接请求，其中，所述RRC连接请求中携带所述终端的标识信息；基于所述目标业务波束，将竞争解决消息发送给所述终端，其中，所述竞争解决消息中携带所述终端的标识信息。
8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器用于存储程序指令，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现上述权利要求1-3任一所述随机接入方法的步骤或权利要求4所述随机接入方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述权利要求1-3任一所述随机接入方法的步骤或权利要求4所述随机接入方法的步骤。
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