CN114679794A - 随机接入方法、装置、终端、电子设备和可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本申请提出一种随机接入方法、装置、终端、电子设备和可读存储介质，该方法包括：依据当前终端所处的服务小区配置的物理随机接入信道PRACH格式和无线信号传播速度，确定时间调整步长；依据从定位系统中获取到的定位信息，确定初始时间提前量；依据时间调整步长、尝试轮数和初始时间提前量，确定时间提前量TA；依据TA，向基站发起至少一轮随机接入尝试，直至当前终端成功接入基站。依据时间调整步长、尝试轮数和初始时间提前量，确定时间提前量TA，使TA更准确，确保在小区覆盖要求超出协议(或，通信系统)支持的最大覆盖半径的情况下，仍能准确的依据TA向服务基站发送随机接入请求，并成功接入该基站，提高终端随机接入的成功率。

Description

随机接入方法、装置、终端、电子设备和可读存储介质
技术领域
本申请涉及无线通信技术领域，具体涉及一种随机接入方法、装置、终端、电子设备和可读存储介质。
背景技术
在无线通信系统，例如，在第五代移动通信技术(5th Generation MobileNetworks，5G)或长期演进(Long Term Evolution，LTE)网络中，随机接入(Random Access，RA)技术是一种重要的接收机接入控制技术，终端的接收机通过随机接入过程(RandomAccess Procedure，RAP)来完成对上行定时的同步和校正，终端的功率调整，以及终端的资源请求等操作。
但是，在小区覆盖要求超出协议(或，通信系统)支持的最大覆盖半径的情况下，终端若按照正常的随机接入流程进行随机接入，将无法成功接入基站。若借助GPS信息来辅助随机接入，则由于通过GPS信息计算的距离和无线信号实际传播的距离之间存在误差，在该误差大于该终端所处的服务小区能够覆盖的最大距离的情况下，会导致终端接入失败；并且在终端进行小区切换的过程中，也会导致终端接入失败。
发明内容
本申请提供一种随机接入方法、装置、终端、电子设备和可读存储介质。
本申请实施例提供一种随机接入方法，方法包括：依据当前终端所处的服务小区配置的物理随机接入信道PRACH格式和无线信号传播速度，确定时间调整步长；依据从定位系统中获取到的定位信息，确定初始时间提前量；依据时间调整步长、尝试轮数和初始时间提前量，确定时间提前量TA；依据TA，向基站发起至少一轮随机接入尝试，直至当前终端成功接入基站。
本申请实施例提供一种随机接入方法，方法包括：依据获取到的服务基站的信息和目标基站的信息，确定调整时长；依据当前终端的位置信息和服务基站的信息，确定当前终端维护的时间提前量TA；依据当前终端维护的TA和调整时长，确定向目标基站发起随机接入的TA；依据向所述目标基站发起随机接入的TA，发送随机接入请求至目标基站。
本申请实施例提供一种随机接入装置，其包括：时间调整步长确定模块，用于依据当前终端所处的服务小区配置的物理随机接入信道PRACH格式和无线信号传播速度，确定时间调整步长；初始时间提前量确定模块，用于依据从定位系统中获取到的定位信息，确定初始时间提前量；时间提前量确定模块，用于依据时间调整步长、尝试轮数和初始时间提前量，确定时间提前量TA；随机接入模块，用于依据TA，向基站发起至少一轮随机接入尝试，直至当前终端成功接入基站。
本申请实施例提供一种随机接入装置，其包括：调整时长确定模块，用于依据获取到的服务基站的信息和目标基站的信息，确定调整时长；第一确定模块，用于依据当前终端的位置信息和服务基站的信息，确定当前终端维护的时间提前量TA；第二确定模块，用于依据当前终端维护的到服务基站的TA和调整时长，确定向目标基站发起随机接入的TA；发送模块，用于依据向目标基站发起随机接入的TA，发送随机接入请求至目标基站。
本申请实施例提供一种终端，包括：上述任意一种随机接入装置。
本申请实施例提供一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器，其上存储有一个或多个程序，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现本申请实施例中的任意一种随机接入方法。
本申请实施例提供了一种可读存储介质，该可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现本申请实施例中的任意一种随机接入方法。
根据本申请实施例的随机接入方法、装置、终端、电子设备和可读存储介质，通过当前终端所处的服务小区配置的物理随机接入信道格式和无线信号传播速度，确定时间调整步长，精确对时间的调整；依据从定位系统中获取到的定位信息，确定初始时间提前量，对时间提前量进行初始化；依据时间调整步长、尝试轮数和初始时间提前量，确定时间提前量TA，使TA更准确，确保在小区覆盖要求超出协议(或，通信系统)支持的最大覆盖半径的情况下，仍能够准确的依据该TA向基站发送随机接入请求，并成功接入该基站，避免当前终端接入失败的情况发生，提高了终端随机接入的成功率，提升用户体验度。
关于本申请的以上实施例和其他方面以及其实现方式，在附图说明、具体实施方式和权利要求中提供更多说明。
附图说明
图1示出本申请一实施例中的随机接入方法的流程示意图。
图2示出本申请实施例中的时间提前量的计算方法的流程示意图。
图3示出本申请又一实施例中的随机接入方法的流程示意图。
图4示出本申请一实施例中的随机接入装置的组成方框图。
图5示出本申请又一实施例中的随机接入装置的组成方框图。
图6示出本申请一实施例中的5G终端的组成方框图。
图7示出本申请又一实施例中的5G终端的组成方框图。
图8示出本申请实施例中的5G终端在进行初始随机接入时的随机接入方法的流程示意图。
图9示出本申请再一实施例中的5G终端的组成方框图。
图10示出本申请实施例中的5G终端在进行切换时的随机接入方法的流程示意图。
图11示出能够实现根据本申请实施例的随机接入方法和装置的电子设备的示例性硬件架构的结构图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
通信系统中常用的同步算法包括恒包络零自相关(Constant Amplitude ZeroAuto Correlation，CAZAC)序列，由于CAZAC序列中的Zadoff-Chu(ZC)序列具有良好的自相关性和互相关性，5G新空口(New Radio，NR)中的物理随机接入信道(Physical RandomAccess Channel，PRACH)使用ZC序列作为上行同步序列，应用于上行同步过程。不同终端使用相同的ZC根序列的不同循环移位，或，不同的ZC根序列生成PRACH前导序列。
需要说明的是，上行同步过程包括上行同步建立过程、上行同步保持过程、切换过程中的上行同步控制过程；其中的“上行同步建立过程”即终端的初始随机接入过程，“切换过程中的上行同步控制”即终端在进行小区切换的过程中向目标基站发起随机接入的过程；其中的“上行同步保持”是终端在成功接入基站后，终端与基站之间保持同步状态的过程。
表1示出本申请中的5G NR中的13种不同的PRACH前导格式，不同的PRACH前导格式对应的覆盖半径不同，如表1所示。
表1不同PRACH格式支持的覆盖半径
Figure BDA0002855748570000031
其中，κ＝64，μ∈[0,1,2,3,4]。
如表1所示，5G NR系统支持的PRACH格式的最大覆盖范围为100km。但是，对于航线的超远覆盖，其覆盖要求远远大于100km，甚至可以达到300km，导致5G NR系统无法满足该覆盖要求，并且，小区覆盖要求超出协议(或，通信系统)支持的最大覆盖半径的情况下，终端若按照正常的随机接入流程进行随机接入，将无法成功接入基站。若借助GPS信息来辅助随机接入，则由于通过GPS信息计算的距离和无线信号实际传播的距离之间存在误差，在该误差大于该终端所处的服务小区能够覆盖的最大距离的情况下，会导致终端接入失败；并且在终端进行小区切换的过程中，也会导致终端接入失败。
图1示出本申请一实施例中的随机接入方法的流程示意图。该随机接入方法可应用于随机接入装置，也可以应用于终端。如图1所示，本申请实施例中的随机接入方法可以包括以下步骤。
步骤S110，依据当前终端所处的服务小区配置的物理随机接入信道格式和无线信号传播速度，确定时间调整步长。
需要说明的是，不同的PRACH格式对应的服务小区的覆盖范围不同，每个服务小区可以根据需要配置不同的PRACH格式，以适应不同的应用环境。
在一个具体实现中，依据当前终端所处的服务小区配置的物理随机接入信道PRACH格式和无线信号传播速度，确定时间调整步长，包括：依据PRACH格式，确定服务小区的覆盖半径；依据服务小区的覆盖半径和无线信号传播速度，确定获得预设时间调整步长阈值；依据预设时间调整步长阈值，确定时间调整步长，时间调整步长大于或等于0，且，小于或等于预设时间调整步长阈值。
例如，可通过服务小区配置的PRACH格式查询表1，获得PRACH格式对应的服务小区的覆盖半径。例如，若服务小区配置的PRACH格式是1，通过查询表1，可知对应的随机接入码的长度为839，服务小区的最大可支持的覆盖半径是100km，无线信号传播速度可以是光速(即300000km/s)，进而计算获得时间调整步长。需要说明的是，此时的服务小区的覆盖半径可根据配置信息，设置为大于或等于0且小于或等于100km的值。
步骤S120，依据从定位系统中获取到的定位信息，确定初始时间提前量。
其中，定位系统可以是全球定位系统(Global Positioning System，GPS)，也可以是北斗卫星导航系统、伽利略卫星导航系统或俄罗斯全球导航卫星系统等多种不同的定位系统，不同的定位系统，获得的定位信息不同，但该定位信息可以包括当前终端所处的位置与服务基站所处的位置，通过以上位置信息，计算当前终端与服务基站之间的相对位置信息，进而计算获得初始时间提前量，以保证初始时间提前量的准确性。
需要说明的是，以上对于定位系统仅是举例说明，其他未说明的定位系统也在本申请的保护范围之内，可根据具体情况具体设定，在此不再赘述。
在一些具体实现中，依据从定位系统中获取到的定位信息，确定初始时间提前量，包括：从定位系统中获取当前终端与基站之间的真实距离；在确定真实距离大于预设距离阈值的情况下，依据真实距离和无线信号传播速度，确定获得初始时间提前量。
通过借助定位系统获得的定位信息，能够更精确的获知当前终端所处的位置，以及当前终端与服务小区对应的基站之间的真实距离；然后，根据当前终端所处的服务小区配置的物理随机接入信道格式，可确定该服务小区的最大覆盖半径，通过最大覆盖半径、真实距离和无线信号传播速度，可使计算获得的初始时间提前量更准确。
需要说明的是，在确定真实距离大于预设距离阈值(例如，预设的小区覆盖半径)的情况下，表征当前终端处于服务基站的覆盖范围的边缘地带或当前终端距离服务基站更远的地方(例如，当前终端在距离服务基站300km的地方，而该服务基站中的小区配置的最大覆盖半径为100km)。当前终端接收到的服务基站的通信信号质量有可能较差，通过最大覆盖半径、真实距离和无线信号传播速度，计算获得初始时间提前量，可降低距离误差对终端随机接入服务基站的成功率的影响，其中，距离误差是通过定位信息计算的距离和无线信号实际传播的距离之间的差值。有助于对当前终端进行高精度的调整，为后续发送随机接入请求做好准备。
步骤S130，依据时间调整步长、尝试轮数和初始时间提前量，确定时间提前量。
其中，时间提前量(Timing Advance，TA)，用于表示演进型基站(eNodeB)接收到终端发送的数据的定时偏差的参量，其物理意义是指终端与eNodeB之间的来回时延。PRACH是终端初始发起随机接入时的接入信道，用于传输随机接入请求和和数据报文。
通过时间调整步长、尝试轮数和初始时间提前量的差值，确定的TA，可使时间提前量更准确，保证当前终端所发送的随机接入请求能够被服务基站成功的接收到，提升当前终端接入服务基站的成功率。在服务基站接收到随机接入请求时，服务基站会判断当前时间点是否有空闲资源用于处理当前终端的随机接入请求，若服务基站有空闲资源，则会对当前终端做出响应，使当前终端成功接入到服务基站中。
步骤S140，依据时间提前量，向基站发起至少一轮随机接入尝试，直至当前终端成功接入基站。
通过步骤130计算获得的精确度更高的TA，向基站发送随机接入请求，能够使当前终端在小区覆盖要求超出协议支持的最大覆盖半径(例如，100km)的情况下，仍能够准确的依据该TA向基站发送随机接入请求，提升成功接入基站的概率。
在本实施例中，通过当前终端所处的服务小区配置的物理随机接入信道格式和无线信号传播速度，确定时间调整步长，精确对时间的调整；依据从定位系统中获取到的定位信息，确定初始时间提前量，对时间提前量进行初始化；依据时间调整步长、尝试轮数和初始时间提前量，确定时间提前量TA，使TA更准确，确保在小区覆盖要求超出协议(或，通信系统)支持的最大覆盖半径的情况下，仍能够准确的依据该TA向基站发送随机接入请求，并成功接入该基站，避免当前终端接入失败的情况发生，提高了终端随机接入的成功率，提升用户体验度。
在一些具体实现中，图2示出本申请实施例中的时间提前量的计算方法的流程示意图。如图2所示，步骤S130中的依据时间调整步长、尝试轮数和初始时间提前量，确定时间提前量，可采用如下步骤实现：
步骤S131，依据时间调整步长、本轮的尝试轮数和初始时间提前量，确定本轮的TA。
其中，本轮的尝试轮数可以是1，也可以是大于1的整数，保证确定的本轮的TA能够更准确，使终端依据本轮的TA向服务基站发送随机接入请求的发送时间更靠近服务基站的处理时间窗口，保证服务基站能够更快的处理该随机接入请求，提升随机接入的成功率。
在一些具体实现中，依据时间调整步长、尝试轮数和初始时间提前量，确定时间提前量TA，包括：在进行第一轮随机接入尝试的情况下，将时间调整步长设置为0，将初始时间提前量确定为第一轮随机接入尝试的TA。
其中，初始时间提前量是在确定真实距离大于预设距离阈值的情况下，依据真实距离和无线信号传播速度，计算获得的时间提前量，通过将该初始时间提前量确定为第一次随机接入尝试的时间提前量TA，并依据该初始时间提前量，多次循环发送随机接入请求给服务基站，保证服务基站能够成功的接收到当前终端发送的随机接入请求，提升当前终端随机接入服务基站的成功率。
步骤S132，依据本轮的TA，向基站循环发送随机接入请求。
其中，每轮随机接入的尝试次数相同，通过每轮不同的TA，向基站发起至少一轮的随机接入尝试，加快当前终端接入基站的速度，使当前终端能够尽快的接入到基站，提升随机接入的准确度。
例如，在每轮尝试的过程中，可发送K次随机接入请求给基站，以使当前终端能够尽快的接入到基站中，K为大于或等于1的整数。
步骤S133，在确定本轮随机接入失败的情况下，更新尝试轮数。
需要说明的是，若当前终端处于随机接入失败状态，且通过多次尝试，依然无法成功接入到服务基站中，则表示当前终端可能距离服务基站太远，有可能错过了服务基站的处理窗口期，需要更新尝试轮数，进入下一轮的随机接入尝试，保证服务基站能够成功接收到当前终端发送的随机接入请求。
步骤S134，依据时间调整步长、更新后的尝试轮数和初始时间提前量，确定下一轮的TA。
其中，时间调整步长可通过服务小区的预设覆盖半径阈值和无线信号传输速度计算获得。例如，查询表1可知，服务小区的预设覆盖半径阈值是22km时，则通过22km和无线信号传播速度，计算获得时间调整步长。使时间调整步长能够符合服务小区的覆盖范围，保证后续对随机接入请求的发送时间的调整的准确度。
在一个具体实现中，每轮的TA通过如下公式计算获得：
TAN＝TA0±(N-1)*ΔTA其中，TA0表示初始时间提前量，N表示尝试轮数，N为大于或等于1的整数，ΔTA表示时间调整步长，TAN表示第N轮的TA。
当N等于1时，第1轮的TA表示为：TA1＝TA0；当N等于2时，第2轮的TA表示为：TA1＝TA0±ΔTA；当N等于3时，第3轮的TA表示为：TA3＝TA0±2*ΔTA；……；第N轮的TA为：TAN＝TA0±(N-1)*ΔTA。通过以ΔTA作为时间调整步长，动态调整每一轮的TA的精度，使当前终端能够扩大尝试范围，加快对发送随机接入请求的发送时间的调整，使当前终端能够快速的接入到服务基站中，提升随机接入的效率。
通过多轮尝试，并且在每轮尝试发送完成后，都更新尝试轮数，依据时间调整步长、更新后的尝试轮数和初始时间提前量，计算下一轮的TA，保证下一轮的TA能够更准确，提升当前终端成功接入服务基站的概率。
在本实施例中，通过不同的TA向服务基站发起至少一轮的随机接入尝试，保证服务基站能够成功接收到当前终端发送的随机接入请求，确保在当前终端距离服务基站较远的情况下，仍然能够成功接入该服务基站，避免边缘区域内的终端接入失败的情况发生，提高了终端随机接入的成功率，提升用户体验度。
图3示出本申请又一实施例中的随机接入方法的流程示意图。该随机接入方法可应用于随机接入装置或终端。如图3所示，本申请实施例中的随机接入方法可以包括以下步骤。
步骤S310，依据获取到的服务基站的信息和目标基站的信息，确定调整时长。
在一些具体实现中，步骤310中的依据获取到的服务基站的信息和目标基站的信息，确定调整时长，包括：从服务基站的信息中提取第一距离，其中，第一距离是实时测量的当前终端与服务基站之间的距离；从目标基站的信息中提取第二距离，其中，第二距离是实时测量的当前终端与目标基站之间的距离；依据第一距离、第二距离和无线信号传播速度，计算获得调整时长。
例如，其中的第一距离和第二距离都是根据北斗卫星导航系统中的定位信息实时测量获得的距离，保证了第一距离和第二距离的精准度。通过以下公式计算获得调整时长：调整时长＝(第二距离-第一距离)/无线信号传播速度，可保证调整时长的精确度，使当前终端能够更快更准确的切换至目标基站，使用户快速的获得目标基站所提供的通信服务，提升用户体验度。
在一些具体实现中，步骤310中的依据获取到的服务基站的信息和目标基站的信息，确定调整时长，包括：从服务基站的信息中提取当前下行信号的帧头信息；从目标基站的信息中提取目标下行信号的帧头信息；依据当前下行信号的帧头信息和目标下行信号的帧头信息，确定调整时长。
需要说明的是，帧头信息包括下行子帧的开始时间，根据当前下行信号的开始时间和目标下行信号的的开始时间，可计算获得调整时长，以保证调整时长更精确，保证后续随机接入请求的发送时间的准确性。
在一些具体实现中，步骤310中的依据获取到的服务基站的信息和目标基站的信息，确定调整时长，包括：依据预先存储的服务基站的位置信息和目标基站的位置信息，确定服务基站和目标基站之间的第三距离；依据第三距离和无线信号传播速度，计算获得调整时长。
例如，从通信系统中，分别提取预先存储的服务基站的经纬度信息和目标基站的经纬度信息，根据经纬度信息来计算获得第三距离，不仅保证了第三距离的准确性，还能够加快对调整时长的计算速度，加快后续计算随机接入请求的发送时间的计算速度，使用户能够更快更准确的切换至目标基站中，保证当前中的通信服务质量。
步骤S320，依据当前终端的位置信息和服务基站的信息，确定当前终端维护的时间提前量。
其中，当前终端维护的时间提前量是依据当前终端到服务基站的真实距离和无线信号传播速度，确定的时间提前量。
需要说明的是，在当前终端成功接入服务基站之后，在当前终端接收到切换请求之前，当前终端会移动，有可能会超出服务基站对应的小区的覆盖范围，而进入到目标基站对应的小区的覆盖范围之内，此时，当前终端会接收到切换指令，该切换指令用于使当前终端切换到目标基站，以使目标基站能够为当前终端提供更优的通信服务。因此，当前终端维护的时间提前量是通过当前终端到服务基站的真实距离和无线信号传播速度确定的时间提前量，保证当前终端在进行小区切换的过程中，可快速向目标基站发起随机接入，加快当前终端的切换速度，使当前终端能够获得更优的通信服务，提升用户服务质量。
步骤S330，依据当前终端维护的TA和调整时长，确定向目标基站发起随机接入的TA。
其中，调整时长可以通过步骤310中的不同实施方式获得，使该调整时长更准确，进而使向目标基站发起随机接入的TA的准确度得以提升。
例如，计算当前终端维护的TA和调整时长的差值，依据该差值确定向目标基站发起随机接入的TA，提升终端在进行小区切换时的TA的准确度。
步骤S340，依据向目标基站发起随机接入的TA，发送随机接入请求至目标基站。
通过向目标基站发起随机接入的TA，可计算获得实际向目标基站发送随机接入请求的发送时间，在该发送时间向目标基站发送随机接入请求，能够使目标基站在接收到当前终端发送的随机接入请求，更靠近目标基站的处理窗口期，保证目标基站能够快速的对当前终端的随机接入请求进行处理，提高随机接入的成功率，进而使当前终端尽快的切换至目标基站，提升用户体验度。
在本实施例中，通过依据获取到的服务基站的信息和目标基站的信息，确定调整时长，通过不同的计算方式，计算获得调整时长，保证调整时长的精确性；依据当前终端的位置信息和服务基站的信息，确定当前终端维护的时间提前量，并结合当前终端维护的TA和调整时长，确定向目标基站发起随机接入的TA；依据向目标基站发起随机接入的TA，发送随机接入请求至目标基站，保证当前终端能够快速的切换至目标基站，保证当前终端的通信服务质量，提升用户体验度。
下面结合附图，详细介绍本申请实施例中的随机接入装置。图4示出本申请一实施例中的随机接入装置的组成方框图。如图4所示，该随机接入装置包括：时间调整步长确定模块401，用于依据当前终端所处的服务小区配置的物理随机接入信道PRACH格式和无线信号传播速度，确定时间调整步长；初始时间提前量确定模块402，用于依据从定位系统中获取到的定位信息，确定初始时间提前量；时间提前量确定模块403，用于依据时间调整步长、尝试轮数和初始时间提前量，确定时间提前量TA；随机接入模块404，用于依据TA，向基站发起至少一轮随机接入尝试，直至当前终端成功接入基站。
在一些具体实现中，时间提前量确定模块403包括：第一确定子模块，用于依据时间调整步长、本轮的尝试轮数和初始时间提前量，确定本轮的TA；发送子模块，用于依据本轮的TA，向基站循环发送随机接入请求；更新子模块，用于在确定本轮随机接入失败的情况下，更新尝试轮数；第二确定子模块，用于依据时间调整步长、更新后的尝试轮数和初始时间提前量，确定下一轮的TA。
在一些具体实现中，第二确定子模块包括：初始确定模块，用于在进行第一轮随机接入尝试的情况下，将时间调整步长设置为0，将初始时间提前量确定为第一轮随机接入尝试的TA。
在一些具体实现中，时间调整步长确定模块401包括：覆盖半径确定子模块，用于依据PRACH格式，确定服务小区的覆盖半径；步长阈值确定子模块，用于依据服务小区的覆盖半径和无线信号传播速度，确定获得预设时间调整步长阈值；时间调整步长确定子模块，用于依据预设时间调整步长阈值，确定时间调整步长，时间调整步长大于或等于0，且，小于或等于预设时间调整步长阈值。
在一些具体实现中，初始时间提前量确定模块402包括：获取子模块，用于从定位系统中获取当前终端与基站之间的真实距离；初始时间提前量确定子模块，用于在确定真实距离大于预设距离阈值的情况下，依据真实距离和无线信号传播速度，确定获得初始时间提前量。
在本实施例中，通过时间调整步长确定模块依据当前终端所处的服务小区配置的物理随机接入信道格式和无线信号传播速度，确定时间调整步长，精确对时间的调整；使用初始时间提前量确定模块依据从定位系统中获取到的定位信息，确定初始时间提前量，对时间提前量进行初始化；使用时间提前量确定模块依据时间调整步长、尝试轮数和初始时间提前量，确定时间提前量TA，使TA更准确，确保在小区覆盖要求超出协议(或，通信系统)支持的最大覆盖半径的情况下，能够使用随机接入模块准确的依据该TA向基站发送随机接入请求，并成功接入该基站，避免当前终端接入失败的情况发生，提高了终端随机接入的成功率，提升用户体验度。
图5示出本申请又一实施例中的随机接入装置的组成方框图。如图5所示，该随机接入装置包括：调整时长确定模块501，用于依据获取到的服务基站的信息和目标基站的信息，确定调整时长；第一确定模块502，用于依据当前终端的位置信息和服务基站的信息，确定当前终端维护的时间提前量TA；第二确定模块503，用于依据当前终端维护的到服务基站的TA和调整时长，确定向目标基站发起随机接入的TA；发送模块504，用于依据向目标基站发起随机接入的TA，发送随机接入请求至目标基站。
在一些具体实现中，调整时长确定模块501包括：第一提取子模块，用于从服务基站的信息中提取第一距离，其中，第一距离是实时测量的当前终端与服务基站之间的距离；第二提取子模块，用于从目标基站的信息中提取第二距离，其中，第二距离是实时测量的当前终端与目标基站之间的距离；第一调整子模块，用于依据第一距离、第二距离和无线信号传播速度，确定调整时长。
在一些具体实现中，调整时长确定模块501包括：第三提取子模块，用于从服务基站的信息中提取当前下行信号的帧头信息；第四提取子模块，用于从目标基站的信息中提取目标下行信号的帧头信息；第二调整子模块，用于依据当前下行信号的帧头信息和目标下行信号的帧头信息，确定调整时长。
在一些具体实现中，调整时长确定模块501包括：距离确定子模块，用于依据预先存储的服务基站的位置信息和目标基站的位置信息，确定服务基站和目标基站之间的第三距离；第三调整子模块，用于依据第三距离和无线信号传播速度，确定调整时长。
在本实施例中，通过调整时长确定模块依据获取到的服务基站的信息和目标基站的信息，确定调整时长，保证调整时长的精确性；使用第一确定模块依据当前终端的位置信息和服务基站的信息，确定当前终端维护的时间提前量，并使用第二确定模块依据当前终端维护的TA和调整时长，确定向目标基站发起随机接入的TA；使用发送模块依据向目标基站发起随机接入的TA，发送随机接入请求至目标基站，保证当前终端能够快速的切换至目标基站，保证当前终端的通信服务质量，提升用户体验度。
在一些具体实现中，本申请中的任意一种随机接入方法还可以应用于终端，该终端包括如图4或图5所示的随机接入装置。
需要说明的是，本申请中的终端包括但不局限于上文实施例中所描述并在图中示出的随机接入装置。为了描述的方便和简洁，这里省略了对已知方法的详细描述，并且上述描述的模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
终端通过不同的随机接入装置，确定时间提前量TA，使TA更准确；确保在小区覆盖要求超出协议(或，通信系统)支持的最大覆盖半径的情况下，当前终端仍能够准确的依据该TA向基站发送随机接入请求，并成功接入该基站，避免当前终端接入失败的情况发生，提高了终端随机接入的成功率，提升用户体验度。
图6示出本申请一实施例中的5G终端的组成方框图。如图6所示，5G终端包括：
第一调整模块601，用于根据5G终端所处的服务小区配置的物理随机接入信道(Physical Random Access Channel，PRACH)格式、全球定位系统(Global PositioningSystem，GPS)信息中的基站信息和5G终端信息，计算获得发送随机接入请求给5G基站的时间提前量。
第一发射模块602，用于依据时间提前量，多次发送随机接入请求给5G基站。
在本实施例中，通过5G终端所处的服务小区配置的PRACH格式和GPS信息中的基站信息和5G终端信息，计算获得发送随机接入请求给5G基站的时间提前量，使该时间提前量能够更准确；依据该时间提前量，向5G基站发起多次随机接入，可保证处于网络边缘的5G终端能够成功接入到5G网络中，提高终端随机接入的成功率，提升用户体验度。
图7示出本申请又一实施例中的5G终端的组成方框图。如图7所示，5G终端包括：
第一调整模块601，用于根据5G终端所处的服务小区配置的PRACH格式、GPS信息中的基站信息和5G终端信息，计算获得发送随机接入请求给5G基站的时间提前量。
第二调整模块603，用于依据时间提前量，向基站发起随机接入；统计发送随机接入请求的尝试次数；在确定尝试次数大于预设发送次数，且，5G终端处于随机接入失败状态的情况下，依据时间调整步长、本轮的尝试轮数和初始时间提前量，确定本轮的TA；依据本轮的TA，向基站循环发送随机接入请求；在确定本轮随机接入失败的情况下，更新尝试轮数；依据时间调整步长、更新后的尝试轮数和初始时间提前量，确定下一轮的TA。
第二发射模块604，用于依据下一轮的TA，向基站循环发送随机接入请求，直至当前终端成功接入基站。
例如，采用以下公式计算获得第N轮的TA：TAN＝TA0±(N-1)*ΔTA
其中，TA0表示初始时间提前量，N表示尝试轮数，N为大于或等于1的整数，ΔTA表示时间调整步长，TAN表示第N轮的TA。
需要说明的是，在第N轮的尝试过程中，依据每轮中的TA发送随机接入请求给服务基站，其中的时间调整步长ΔTA可以是根据5G终端所处的服务小区配置的PRACH格式对应的最大覆盖半径和无线信号传播速度，计算获得的时间调整量，以使处于小区边缘的终端能够以最大覆盖半径为步长，快速的调整随机接入请求的尝试发送时间，以更快的接入到服务基站中，提升用户的体验度。
图8示出本申请实施例中的5G终端在进行初始随机接入时的随机接入方法的流程示意图。该随机接入方法可以应用于航线等超远距离覆盖场景下的5G终端的初始随机接入到服务基站的过程。如图8所示，可通过如下步骤实现5G终端的初始随机接入过程。
步骤S801，根据5G终端所处的服务小区配置的PRACH格式、GPS信息中的5G基站信息和5G终端信息，计算获得发送随机接入请求给5G基站的时间提前量。
在一些具体实现中，时间提前量可采用如下方式计算获得：先通过5G基站信息和5G终端信息，计算获得5G终端与基站之间的真实距离，在确定真实距离超过服务小区配置的PRACH格式对应的覆盖半径的情况下，根据真实距离和无线信号传播速度，计算获得时间调整步长Tp0，根据服务小区配置的PRACH格式支持的最大覆盖半径R和无线信号传播速度v，计算获得初始时间提前量Tcell(例如，Tcell＝R/v)，则通过公式Tpm＝2*(Tp0-Tp1)计算获得5G终端发送随机接入请求的时间提前量Tpm，并通过该时间提前量，向5G基站循环发送随机接入请求。
其中，0≤Tp1≤Tcell。需要说明的是，其中的Tp1可以是根据不同的PRACH格式对应的小区覆盖半径和无线信号传播速度，设置的不同的时间调整量；也可以是结合不同PRACH格式对应的小区覆盖半径和无线信号传播速度，设置相同的时间调整量。
步骤S802，依据时间提前量，统计发送随机接入请求的尝试次数。
步骤S803，在确定尝试次数大于预设发送次数，且，5G终端处于随机接入失败状态的情况下，进入N轮随机接入尝试流程。
例如，设定预设发送次数为preambleTransMax(例如，preambleTransMax等于5或10等)，5G终端在时间提前量Tpm的范围内，发送随机接入请求的尝试次数大于preambleTransMax，且，该5G终端依然处于随机接入失败状态的情况下，需要进行N轮随机接入尝试流程，其中，最大尝试轮数为Nmax。
在一个具体实现中，依据时间调整步长、本轮的尝试轮数和初始时间提前量，确定本轮的TA；依据本轮的TA，向基站循环发送随机接入请求；在确定本轮随机接入失败的情况下，更新尝试轮数；依据时间调整步长、更新后的尝试轮数和初始时间提前量，确定下一轮的TA。
其中，设定时间调整步长为ΔTA，该ΔTA可以是根据当前的服务小区配置的PRACH格式支持的最大覆盖半径R和无线信号传播速度，计算获得的时间调整量。在每轮尝试的过程中，可发送K次随机接入请求给5G基站，每轮的TA可采用如下公式计算获得：TAN＝TA0±(N-1)*ΔTA其中，TA0表示初始时间提前量，N表示尝试轮数，N为大于或等于1的整数，ΔTA表示时间调整步长，TAN表示第N轮的TA。
当N等于1时，第1轮的TA表示为：TA1＝TA0；当N等于2时，第2轮的TA表示为：TA1＝TA0±ΔTA；当N等于3时，第3轮的TA表示为：TA3＝TA0±2*ΔTA；……；第N轮的TA为：TAN＝TA0±(N-1)*ΔTA。保证每一轮的TA更准确，提升当前终端成功接入服务基站的概率。
步骤S804，依据每轮的TA，计算获得尝试发送时间，使用尝试发送时间向服务基站循环发送随机接入请求，直至5G终端成功接入服务基站。
在本申请实施例中，解决了5G NR系统中所支持的PRACH格式最大只能覆盖预设长度的问题，增加5G基站对应的小区的覆盖范围，通过N轮的尝试，可提升5G终端的随机接入的成功率，避免处于超远距离覆盖场景下的5G终端接入5G基站失败的情况发生，提升用户体验度。
图9示出本申请再一实施例中的5G终端的组成方框图。如图9所示，5G终端包括：
第一调整模块601，用于根据5G终端所处的服务小区配置的PRACH格式、GPS信息中的基站信息和5G终端信息，计算获得发送随机接入请求给5G基站的时间提前量。
第三调整模块605，用于依据时间提前量，计算获得随机接入请求的第一发送时间，依据该第一发送时间发送随机接入请求给服务基站，并成功接入该服务基站；在5G终端接收到切换指令的情况下，分别计算5G终端到服务小区的第一距离，以及该5G终端到目标小区的第二距离，并依据第一距离、第二距离和无线信号传播速度，计算获得调整时长；依据第一发送时间和调整时长，确定第二发送时间。
第三发射模块606，用于在第二发送时间，向目标小区对应的目标基站发送随机接入请求，直至5G终端成功切换至目标基站。
图10示出本申请实施例中的5G终端在进行切换时的随机接入方法的流程示意图。该随机接入方法可以应用于5G终端成功接入服务基站之后，但接收到服务基站发送的切换指令后，需要切换至目标基站的场景中。如图10所示，可通过如下步骤实现终端在进行切换时的随机接入过程。
步骤1001，在确定5G终端成功接入服务基站且获取到切换指令的情况下，获取服务基站的信息和目标基站的信息。
步骤1002，依据服务基站的信息和目标基站的信息，确定调整时长。
在一个具体实现中，调整时长可通过如下方式计算获得：从服务基站的信息中提取第一距离，其中，第一距离是实时测量的5G终端与服务基站之间的距离；从目标基站的信息中提取第二距离，其中，第二距离是实时测量的5G终端与目标基站之间的距离；依据第一距离、第二距离和无线信号传播速度，计算获得调整时长。
例如，其中的第一距离和第二距离都是根据GPS信息中的定位信息实时测量获得的距离，保证了第一距离和第二距离的精准度。采用如下公式计算获得调整时长：调整时长＝(第二距离-第一距离)/无线信号传播速度，可保证调整时长的精确度，使当前终端能够更快更准确的切换至目标基站，使用户快速的获得目标基站所提供的通信服务，提升用户体验度。
在一个具体实现中，调整时长可通过如下方式计算获得：从服务基站的信息中提取当前下行信号的帧头信息；从目标基站的信息中提取目标下行信号的帧头信息；依据当前下行信号的帧头信息和目标下行信号的帧头信息，确定调整时长。
例如，提取当前下行信号的帧头信息中的第一帧头时间，提取目标下行信号的帧头信息中的第二帧头时间，则调整时长＝第一帧头时间-第二帧头时间。通过以数据帧为单位，计算获得调整时长，提升了调整时长的精度，保证后续随机接入请求的发送时间的准确性。
在一个具体实现中，调整时长可通过如下方式计算获得：依据预先存储的服务基站的位置信息和目标基站的位置信息，确定服务基站和目标基站之间的第三距离；依据第三距离和无线信号传播速度，计算获得调整时长。
需要说明的是，第三距离是根据预先存储的服务基站的位置信息和目标基站的位置信息确定的距离，例如，在建立服务基站时，可记录服务基站对应的经纬度信息至通信系统中，同样的，在建立目标基站时，可记录目标基站对应的经纬度信息至通信系统中，在计算调整时长时，可直接从通信系统中，提取以上两个基站的经纬度信息即可获知这两个基站的位置信息，进而计算获得第三距离，以提升对调整时长的计算效率，使用户能够得到更好的通信服务。
需要说明的是，以上对于调整时长的计算方法仅是举例说明，可根据实际情况进行具体设定，其他未说明的调整时长的计算方法也在本申请的保护范围之内，在此不再赘述。
步骤S1003，依据当前终端维护的TA和调整时长，确定向目标基站发起随机接入的TA。
其中，调整时长可以通过步骤S1002，中的不同实施方式获得，使该调整时长更准确，进而使向目标基站发起随机接入的TA的准确度得以提升。
步骤S1004，依据向目标基站发起随机接入的TA，向目标基站发送随机接入请求。
在本申请实施例中，在确定5G终端成功接入服务基站且获取到切换指令的情况下，通过不同的计算方式，计算获得调整时长，进而依据第一发送时间和调整时长，确定第二发送时间，并在第二发送时间向目标基站发送随机接入请求，以保证5G终端能够快速的切换至目标基站，保证5G终端的通信服务质量，提升用户体验度。
需要明确的是，本申请并不局限于上文实施例中所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了描述的方便和简洁，这里省略了对已知方法的详细描述，并且上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
图11示出能够实现根据本申请实施例的随机接入方法和装置的电子设备的示例性硬件架构的结构图。
如图11所示，电子设备1100包括输入设备1101、输入接口1102、中央处理器1103、存储器1104、输出接口1105、输出设备1106和总线1107。其中，输入接口1102、中央处理器1103、存储器1104、以及输出接口1105通过总线1107相互连接，输入设备1101和输出设备1106分别通过输入接口1102和输出接口1105与总线1107连接，进而与计算设备1100的其他组件连接。
具体地，输入设备1101接收来自外部的输入信息，并通过输入接口1102将输入信息传送到中央处理器1103；中央处理器1103基于存储器1104中存储的计算机可执行指令对输入信息进行处理以生成输出信息，将输出信息临时或者永久地存储在存储器1104中，然后通过输出接口1105将输出信息传送到输出设备1106；输出设备1106将输出信息输出到计算设备1100的外部供用户使用。电子设备1100用以执行上述实施例描述的随机接入方法。
在一个实施例中，图11所示的电子设备可以被实现为一种随机接入系统，该随机接入系统可以包括：存储器，被配置为存储程序；处理器，被配置为运行存储器中存储的程序，以执行上述实施例描述的随机接入方法。
以上所述，仅为本申请的示例性实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。一般来说，本申请的多种实施例可以在硬件或专用电路、软件、逻辑或其任何组合中实现。例如，一些方面可以被实现在硬件中，而其它方面可以被实现在可以被控制器、微处理器或其它计算装置执行的固件或软件中，尽管本申请不限于此。
本申请的实施例可以通过移动装置的数据处理器执行计算机程序指令来实现，例如在处理器实体中，或者通过硬件，或者通过软件和硬件的组合。计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码。
本申请附图中的任何逻辑流程的框图可以表示程序步骤，或者可以表示相互连接的逻辑电路、模块和功能，或者可以表示程序步骤与逻辑电路、模块和功能的组合。计算机程序可以存储在存储器上。存储器可以具有任何适合于本地技术环境的类型并且可以使用任何适合的数据存储技术实现，例如但不限于只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、光存储器装置和系统(数码多功能光碟DVD或CD光盘)等。计算机可读介质可以包括非瞬时性存储介质。数据处理器可以是任何适合于本地技术环境的类型，例如但不限于通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(FGPA)以及基于多核处理器架构的处理器。
通过示范性和非限制性的示例，上文已提供了对本申请的示范实施例的详细描述。但结合附图和权利要求来考虑，对以上实施例的多种修改和调整对本领域技术人员来说是显而易见的，但不偏离本申请的范围。因此，本申请的恰当范围将根据权利要求确定。

Claims (14)

1.一种随机接入方法，其特征在于，所述方法包括：
依据当前终端所处的服务小区配置的物理随机接入信道PRACH格式和无线信号传播速度，确定时间调整步长；
依据从定位系统中获取到的定位信息，确定初始时间提前量；
依据所述时间调整步长、尝试轮数和所述初始时间提前量，确定时间提前量TA；
依据所述TA，向基站发起至少一轮随机接入尝试，直至所述当前终端成功接入所述基站。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据所述时间调整步长、尝试轮数和所述初始时间提前量，确定时间提前量TA，包括：
依据所述时间调整步长、本轮的尝试轮数和所述初始时间提前量，确定本轮的TA；
依据所述本轮的TA，向所述基站循环发送所述随机接入请求；
在确定本轮随机接入失败的情况下，更新所述尝试轮数；
依据所述时间调整步长、更新后的所述尝试轮数和所述初始时间提前量，确定下一轮的TA。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述依据所述时间调整步长、本轮的尝试轮数和所述初始时间提前量，确定本轮的TA，包括：
在进行第一轮随机接入尝试的情况下，将所述时间调整步长设置为0，将所述初始时间提前量确定为所述第一轮随机接入尝试的TA。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据当前终端所处的服务小区配置的物理随机接入信道PRACH格式和无线信号传播速度，确定时间调整步长，包括：
依据所述PRACH格式，确定所述服务小区的覆盖半径；
依据所述服务小区的覆盖半径和所述无线信号传播速度，确定获得预设时间调整步长阈值；
依据所述预设时间调整步长阈值，确定所述时间调整步长，所述时间调整步长大于或等于0，且，小于或等于所述预设时间调整步长阈值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据从定位系统中获取到的定位信息，确定初始时间提前量，包括：
从所述定位系统中获取所述当前终端与所述基站之间的真实距离；
在确定所述真实距离大于预设距离阈值的情况下，依据所述真实距离和所述无线信号传播速度，确定获得所述初始时间提前量。
6.一种随机接入方法，其特征在于，所述方法包括：
依据获取到的服务基站的信息和目标基站的信息，确定调整时长；
依据当前终端的位置信息和所述服务基站的信息，确定所述当前终端维护的时间提前量TA；
依据所述当前终端维护的TA和所述调整时长，确定向所述目标基站发起随机接入的TA；
依据所述向所述目标基站发起随机接入的TA，发送随机接入请求至所述目标基站。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述依据获取到的服务基站的信息和目标基站的信息，确定调整时长，包括：
从所述服务基站的信息中提取第一距离，其中，所述第一距离是实时测量的所述当前终端与所述服务基站之间的距离；
从所述目标基站的信息中提取第二距离，其中，所述第二距离是实时测量的所述当前终端与所述目标基站之间的距离；
依据所述第一距离、所述第二距离和无线信号传播速度，确定所述调整时长。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述依据获取到的服务基站的信息和目标基站的信息，确定调整时长，包括：
从所述服务基站的信息中提取当前下行信号的帧头信息；
从所述目标基站的信息中提取目标下行信号的帧头信息；
依据所述当前下行信号的帧头信息和所述目标下行信号的帧头信息，确定所述调整时长。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述依据获取到的服务基站的信息和目标基站的信息，确定调整时长，包括：
依据预先存储的所述服务基站的位置信息和所述目标基站的位置信息，确定所述服务基站和所述目标基站之间的第三距离；
依据所述第三距离和无线信号传播速度，确定所述调整时长。
10.一种随机接入装置，其特征在于，其包括：
时间调整步长确定模块，用于依据当前终端所处的服务小区配置的物理随机接入信道PRACH格式和无线信号传播速度，确定时间调整步长；
初始时间提前量确定模块，用于依据从定位系统中获取到的定位信息，确定初始时间提前量；
时间提前量确定模块，用于依据所述时间调整步长、尝试轮数和所述初始时间提前量，确定时间提前量TA；
随机接入模块，用于依据所述TA，向基站发起至少一轮随机接入尝试，直至所述当前终端成功接入所述基站。
11.一种随机接入装置，其特征在于，其包括：
调整时长确定模块，用于依据获取到的服务基站的信息和目标基站的信息，确定调整时长；
第一确定模块，用于依据当前终端的位置信息和所述服务基站的信息，确定所述当前终端维护的时间提前量TA；
第二确定模块，用于依据所述当前终端维护的到所述服务基站的TA和所述调整时长，确定向所述目标基站发起随机接入的TA；
发送模块，用于依据所述向所述目标基站发起随机接入的TA，发送随机接入请求至所述目标基站。
12.一种终端，其特征在于，其包括：
如权利要求10或11所述的随机接入装置。
13.一种电子设备，包括：
一个或多个处理器；
存储器，其上存储有一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-5中任一项所述的随机接入方法，或，如权利要求6-9中任一项所述的随机接入方法。
14.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的随机接入方法，或，如权利要求6-9中任一项所述的随机接入方法。
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