WO2016180368A1 - 接入方法和接入装置 - Google Patents

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刘柳
牟勤
蒋惠玲
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Abstract

提供了一种接入方法，应用于一用户设备。该接入方法包括：获取所述用户设备要接入到的基站的初始接收目标功率；基于所述初始接收目标功率设置所述用户设备的初始接入信号的候选重发等级；从所述候选重发等级中选择用于所述用户设备的重发等级；按照所选择的重发等级向所述基站重发所述初始接入信号，以接入到所述网络。根据本公开实施例的接入技术方案使得用户设备以合适的重发方案来重发初始接入信号，从而增加谱利用效率、并节约用户设备的发射功率。

Description

接入方法和接入装置 技术领域
本公开涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种用于用户终端的接入方法和接入装置。
背景技术
随着通信技术的快速发展，能同时或部分支持各种技术的通信系统，包括但不限于全球移动通信(GSM)、长期演进(LTE)、宽带码分多址(WCDMA)、时分同步码分多址(TD-SCDMA)以及码分多址(CDMA)等。利用这些通信系统，各种用户终端可以进行语音或数据通信。所述用户终端可以为手机、平板计算机等。此外，物联网的发展使得对机器类通信的需求也逐渐增加。相应地，诸如家用电器、医疗设备、监控设备、智能电表之类的用户设备也要通过各种通信系统进行数据传输。因此，有数量庞大的用户设备要接入到通信系统的基站。
以机器类通信的用户设备接入到LTE网络为例，用户设备从基站接收广播信息，然后例如通过物理随机接入信道向基站发送诸如前导码的初始接入信号，基站响应于所述初始接入信号与用户设备进行交互，并向用户设备分配无线资源，从而使得用户设备接入到基站以进行通信。由于用户设备的最大发射功率有限，当用户设备距离基站较远、或者信道环境较差时，即使用户设备以最大发射功率发送初始接入信号，基站可能也无法识别该初始接入信号。
一种解决方案是用户设备以预定的次数重发初始接入信号，基站对多次接收的初始接入信号进行综合处理，从而可能准确地识别初始接入信号。初始接入信号的重发等同于增大了用户设备的发射功率。也就是说，初始接入信号的重发产生比用户设备的实际发射功率大的等效发射功率。在这种情况中，所述重发次数的设置成了一个亟待解决的技术问题。如果将重发次数设置的太高，则会降低接入信号的谱利用效率，并浪费了用户设备的发射功率。如果将重发次数设置的太低，则可能无法接入到基站。因此，期望合理地设置初始接入信号的重发方案，在保证接入成功的同时增加谱利用效率并节约用户设备的发射功率。
发明内容
本公开实施例提供了用于用户设备的接入方法和接入装置，其使得用户设备以合适的重发方案来重发初始接入信号，从而增加谱利用效率、并节约用户设备的发射功率。
第一方面，本公开的实施例公开了一种接入方法，应用于一用户设备，该接入方法可包括：获取所述用户设备要接入到的基站的初始接收目标功率；基于所述初始接收目标功率设置所述用户设备的初始接入信号的候选重发等级；从所述候选重发等级中选择用于所述用户设备的重发等级；按照所选择的重发等级向所述基站重发所述初始接入信号，以接入到所述网络。
结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述基于所述初始接收目标功率设置所述用户设备的初始接入信号的候选重发等级可包括：基于所述初始接收目标功率确定所述用户设备的最大等效发射功率；根据所述最大等效发射功率设置所述用户设备的候选重发等级。
结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一实现方式中，所述基于所述初始接收目标功率设置所述用户设备的最大等效发射功率可包括：获取所述用户设备与所述基站之间的最小耦合损耗、和所述基站的接收灵敏度；基于所述初始接收目标功率、所述最小耦合损耗和所述基站的接收灵敏度设置所述用户设备的最大等效发射功率。
结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一实现方式中，所述基于所述初始接收目标功率、所述最小耦合损耗和所述基站的接收灵敏度设置所述用户设备的最大等效发射功率可包括：确定所述初始接收目标功率和所述基站的接收灵敏度二者中的较大者；基于所述较大者和所述最小耦合损耗设置所述用户设备的最大等效发射功率。
结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一实现方式中，所述基于所述初始接收目标功率设置所述用户设备的最大等效发射功率还可包括获取所述用户设备与所述基站之间的路径损耗；所述基于所述初始接收目标功率、所述最小耦合损耗和所述基站的接收灵敏度设置所述用户设备的最大等效发射功率可包括：确定所述初始接收目标功率和所述路径损耗之和、以及所述接收灵敏度和所述最小耦合损耗之和二者中的较大者；基于所述较大者确定所述最大等效发射功率。
结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一实现方式中，所述根据所述最大等效发射功率设置所述用户设备的候选重发等级可包括：基于所述最大等效发射功率和所述用户设备的最大实际发射功率设置各个候选重发等级的等效发射功率；基于各个候选重发等级的等效发射功率设置各个候选等级的重发次数。
结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一实现方式中，所述基于所述最大等效发射功率和所述用户设备的最大实际发射功率设置各个候选重发等级的等效发射功率可包括：将从所述最大实际发射功率到所述最大等效发射功率等分地划分为与候选重发等级的数目对应的区间；将比每个区间的上限大的发射功率数值设置为各个候选重发等级的等效发射功率。
结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一实现方式中，所述基于各个候选重发等级的等效发射功率设置各个候选等级的重发次数包括按照如下公式来设置各个候选重发等级的重发次数：
Figure PCTCN2016082091-appb-000001
其中，PeNx是第x候选重发等级的等效发射功率，Pcmax，c是所述用户设备的最大实际发射功率，round()是向上舍入函数，Nx是第x候选重发等级的重发次数。
结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一实现方式中，所述从所述候选重发等级中选择用于所述用户设备的重发等级可包括：获取所述用户设备接入基站所需的目标等效发射功率；基于该目标等效发射功率选择用于所述用户设备的重发等级。
结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一实现方式中，所述基于该目标等效发射功率选择用于所述用户设备的重发等级可包括：确定各个候选重复等级中的等效发射功率大于所述目标等效发射功率的可用重复等级；从所述可用重复等级中选择重复次数最少的可用重复等级作为所述用户设备的重发等级。
结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一实现方式中，所述按照所选择的重发等级向所述基站重发所述初始接入信号可包括：基于与所选择的重发等级对应的重发次数确定所述用户设备的实际发射功率；以所述实际发射功率重复地将所述初始接入信号发射与所选择的重发等级对应的重发次数。
结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一实现方式中，所述基于与所选择的重发等级对应的重发次数确定所述用户设备的实际发射功率可包括：获取所述用户设备接入基站所需的目标等效发射功率和所述用户设备的最大实际发射功率中的至少一个；基于所述目标等效发射功率和所述最大实际发射功率中的至少一个来确定所述用户设备的实际发射功率。
结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一实现方式中，所述按照所选择的重发等级向所述基站重发所述初始接入信号还可包括：在所述用户设备没有接入到所述基站的情况中，增加所述实际发射功率；以增加后的实际发射功率重复地发射所述初始接入信号与所选择的重发等级对应的重发次数，直到接入到所述基站或者增加后的实际发射功率达到所述用户设备的最大实际发射功率；在所述实际发射功率达到所述最大实际发射功率、且没有接入到所述基站的情况中，增加所述用户设备的重发等级；按照增加后的重发等级向所述基站重发所述初始接入信号。
第二方面，本公开的实施例提供了一种接入装置，应用于一用户设备，该接入装置可包括：获取单元，用于获取所述用户设备要接入到的基站的初始接收目标功率；等级设置单元，用于基于所述初始接收目标功率设置所述用户设备的初始接入信号的候选重发等级；选择单元，用于从所述候选重发等级中选择用于所述用户设备的重发等级；发射单元，用于按照所选择的重发等级向所述基站重发所述初始接入信号，以接入到所述网络。
结合第二方面，在第二方面的一种实现方式中，所述等级设置单元可包括：功率范围确定模块，用于基于所述初始接收目标功率确定所述用户设备的最大等效发射功率；重发等级设置模块，用于根据所述最大等效发射功率设置所述用户设备的候选重发等级。
结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一实现方式中，所述获取单元可获取所述用户设备与所述基站之间的最小耦合损耗、和所述基站的接收灵敏度，所述功率范围确定模块可以基于所述初始接收目标功率、所述最小耦合损耗和所述基站的接收灵敏度设置所述用户设备的最大等效发射功率。
结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一实现方式中，所述功率范围确定模块可通过如下操作设置所述用户设备的最大等效发射功率：确定所述初始接收目标功率和所述基站的接收灵敏度二者中的较大者；基于 所述较大者和所述最小耦合损耗设置所述用户设备的最大等效发射功率。
结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一实现方式中，所述获取单元还可获取所述用户设备与所述基站之间的路径损耗，所述功率范围确定模块可以确定所述初始接收目标功率和所述路径损耗之和、以及所述接收灵敏度和所述最小耦合损耗之和二者中的较大者，并基于所述较大者确定所述最大等效发射功率。
结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一实现方式中，所述重发等级设置模块可包括：第一子设置模块，用于基于所述最大等效发射功率和所述用户设备的最大实际发射功率设置各个候选重发等级的等效发射功率；第二子设置模块，用于基于各个候选重发等级的等效发射功率设置各个候选等级的重发次数。
结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一实现方式中，所述第一子设置模块可以将从所述最大实际发射功率到所述最大等效发射功率等分地划分为与候选重发等级的数目对应的区间，并将比每个区间的上限大的发射功率数值设置为各个候选重发等级的等效发射功率。
结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一实现方式中，所述第二子设置模块可按照如下公式来设置各个候选重发等级的重发次数：
Figure PCTCN2016082091-appb-000002
其中，PeNx是第x候选重发等级的等效发射功率，Pcmax，c是所述用户设备的最大实际发射功率，round()是向上舍入函数，Nx是第x候选重发等级的重发次数。
结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一实现方式中，所述获取单元可获取所述用户设备接入基站所需的目标等效发射功率；所述选择单元基可以于该目标等效发射功率选择用于所述用户设备的重发等级。
结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一实现方式中，所述选择单元可以确定各个候选重复等级中的等效发射功率大于所述目标等效发射功率的可用重复等级，并从所述可用重复等级中选择重复次数最少的可用重复等级作为所述用户设备的重发等级。
结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一实现方式中，所述发射单元可包括：参数确定模块，用于基于与所选择的重发等级对应的重发次数确定所述用户设备的实际发射功率；发射模块，以所述实际发射功率重复地将所述初始接入信号发射与所选择的重发等级对应的重发次数。
结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一实现方式中，所述获取单元还可获取所述用户设备接入基站所需的目标等效发射功率和所述用户设备的最大实际发射功率中的至少一个；所述参数确定模块可基于所述目标等效发射功率和所述最大实际发射功率中的至少一个和所述重发次数来确定所述用户设备的实际发射功率。
结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一实现方式中，所述参数确定模块可以在所述用户设备没有接入到所述基站的情况中增加所述实际发射功率，并且在所述实际发射功率增加到最大实际发射功率也没有接入到所述基站的情况中增加所述用户设备的重发等级，所述发射模块可以按照所述增加后的实际发射功率、或者以与增加后的重发等级对应的重发次数重复地发射所述初始接入信号，以接入到基站。
第三方面，本公开实施例提供了一种用户设备，可包括如上所述的接入装置。
在根据本公开实施例的接入方法和接入装置的技术方案中，基于基站的初始接收目标功率设置用户设备的初始接入信号的各个候选重发等级，并从所述候选重发等级中选择用于所述用户设备的重发等级，使得用户设备以合适的重发方案来重发初始接入信号，从而增加谱利用效率、并节约用户设备的发射功率。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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它的附图。
图1是示意性图示了根据本公开实施例的应用场景的示意图。
图2是示意性图示了根据本公开实施例的接入方法的流程图。
图3是示意性图示了图2的接入方法中的设置初始接入信号的候选重发等级的流程图。
图4是示意性图示了图3的设置候选重发等级中的设置用户设备的最大等效发射功率的第一示例的流程图。
图5是示意性图示了图4的设置最大等效发射功率的实现示例。
图6是示意性图示了图3的设置候选重发等级中的设置用户设备的最大等效发射功率的第二示例的流程图。
图7是示意性图示了图6的设置最大等效发射功率的实现示例。
图8是示意性图示了图3的根据最大等效发射功率设置候选重发等级的流程图。
图9是示意性图示了图8的根据最大等效发射功率设置候选重发等级的实现示例。
图10是示意性图示了图2的接入方法中的从候选重发等级中选择用户设备的重发等级的流程图。
图11是示意性图示了图10的选择用户设备的重发等级的实现示例。
图12是示意性图示了图2的接入方法中的向所述基站重发所述初始接入信号的流程图。
图13(a)示意性图示了根据本公开实施例中的基站的第一操作示例。
图13(b)是示意性图示了根据本公开实施例中的基站的第二操作示例。
图14是示意性图示了根据本公开实施例的接入装置的框图。
图15是示意性图示了图14的接入装置中的等级设置单元的框图。
图16是示意性图示了图14的接入装置中的发射单元的框图。
图17是示意性图示了根据本公开实施例的另一接入装置的框图。
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。
本发明实施例的技术方案，可以应用于各种通信系统，例如：码分多址(CDMA，Code Division Multiple Access)系统、宽带码分多址(WCDMA，Wideband Code Division Multiple Access Wireless)、长期演进系统(LTE，Long Term Evolution)及其增强版本(LTE-Advanced)、时分双工长期演进(TD-LTE)、以及其它宽带通信系统等。通信系统的用户设备(UE，User Equipment)，可以经无线接入网(例如，RAN，Radio Access Network)与一个或多个核心网进行通信，用户设备可以是移动终端，如移动电话(或称为“蜂窝”电话)和具有移动终端的计算机，例如，可以是便携式、袖珍式、手 持式、计算机内置的或者车载的移动装置，它们与无线接入网交换语言和/或数据。
基站，可以是CDMA中的基站(BTS，Base Transceiver Station)，也可以是WCDMA中的基站(NodeB)，还可以是LTE或LTE-Advanced中的演进型基站(eNB或e-NodeB，evolutional Node B)、家庭基站(HeNB，Home e-NodeB)，以及LTE-Advanced中的中继节点(Relay Node，RN)，本发明并不限定。
为了描述方便，下面的描述将以长期演进通信系统、以及该系统的基站eNB和用户设备UE为例进行说明。在机器类通信中，该用户设备UE即是机器类通信的终端。
图1是示意性图示了根据本公开实施例的应用场景的示意图。如图1所示，通信系统中的基站覆盖一椭圆形的小区，三个用户设备位于该小区的不同位置中。各个用户设备距离所述基站不同的距离，并且与所述基站之间的信道环境可能不同。当各个用户设备进入所述小区时，可以接到基站的广播信息。用户设备基于所述广播信息了解所述基站的基本情况，并向基站发送初始接入信号，以请求接入所述基站。基站响应于所述初始接入信号与用户设备进行交互，并向用户设备分配无线资源，从而使得用户设备接入到基站以进行通信。
第一用户设备位于所述小区的中心，紧邻所述基站，从而需要较少的重发次数，其例如可以将初始接入信号发送两次。基站对对从第一用户设备接收的两次初始接入信号进行综合处理，以执行接入操作。第二用户设备位于所述小区的中间，相对于第一用户设备远离所述基站，从而需要较多的重发次数，其例如可以将初始接入信号发送八次。基站对从第二用户设备接收的八次初始接入信号进行综合处理，以执行接入操作。第三用户设备位于所述小区的边缘，相对于第二用户设备进一步远离所述基站，从而需要更多的重发次数，其例如可以将初始接入信号发送十次。基站对从第三用户设备接收的十次初始接入信号进行综合处理，以执行接入操作。
在本公开的实施例中，基于基站的初始接收目标功率设置用户设备的初始接入信号的各个候选重发等级，并从所述候选重发等级中选择用于所述用户设备的重发等级。所述初始接收目标功率是为了接入到基站、用户设备的初始接入信号到达基站时需要具有的功率值。该初始接收目标功率通常由基 站设定。各个基站的初始接收目标功率可能不同，例如演进型基站eNB的初始接收目标功率典型地处于从-90dBm到-120dBm的范围内。同一基站在不同的环境中的初始接收目标功率也可能相同。在本公开的实施例中，用户设备能够根据基站的初始接收目标功率可变地设置用户设备的初始接入信号的不同候选重发等级，并例如根据用户设备在小区中的位置等选择适用于其自己的重发等级。因此，用户设备能够以合适的重发方案来重发初始接入信号，从而增加谱利用效率、并节约用户设备的发射功率。
图2是示意性图示了根据本公开实施例的接入方法200的流程图。该接入方法200应用于图1所示的各个用户设备。
如图2所示，所述接入方法200可包括：获取所述用户设备要接入到的基站的初始接收目标功率(S210)；基于所述初始接收目标功率设置所述用户设备的初始接入信号的候选重发等级(S220)；从所述候选重发等级中选择用于所述用户设备的重发等级(S230)；按照所选择的重发等级向所述基站重发所述初始接入信号，以接入到所述网络(S240)。
在S210中，用户设备例如可通过其要接入的基站的广播信号获取该基站的初始接收目标功率。如前所述，所述初始接收目标功率是为了接入到基站、用户设备的初始接入信号到达基站时需要具有的功率值。该初始接收目标功率通常由基站设定。各个基站的初始接收目标功率可能不同，并且同一基站在不同的环境中的初始接收目标功率也可能相同。
所述广播信号除了包括基站的初始接收目标功率之外，还可能包括其它信息，例如基站的接收机灵敏度、基站与用户设备之间的最小耦合损耗(MCL，Minimum Coupling Loss)等。该最小耦合损耗典型地包括用户设备到基站的天线的自由空间损耗、和基站的天线到其接收机的天馈系统损耗。
所述用户设备除了从基站获取所述初始接收目标功率，还可以从特定的存储器中获取所述初始接收目标功率。例如，可以利用一服务器实时地维护多个基站的初始接收目标功率，并且用户设备需要时提供给用户设备。在S210中所采取的获取基站的初始接收目标功率的方式不构成对本公开实施例的限制。
在S220中，基于初始接收目标功率为用户设备设置其初始接入信号的多个候选重发等级。典型地，该候选重发等级的数目可以为2个、3个、4个、5个等，其可以根据小区的范围、以及小区中的通信环境的多样性来适 当地设置。例如，当小区的范围较大时，可以设置较多的候选重发等级；当小区的范围较小时，可以设置较少的候选重发等级；当小区中的通信环境复杂时，可以设置较多的候选重发等级；当小区中的通信环境简单时，可以设置较少的候选重发等级。在本公开的实施例中，将以3个候选重发等级为例进行描述。
在各个候选重发等级中，可以有不同的重发次数，以及不同的等效重发功率。例如，在第x候选重发等级中，重复次数为Nx，等效发射功率为PeNx，x＝1、2、或3。当候选重发等级的数目更多时，所述x的取值范围相应增加。在每个重发等级中，可以固定地以与其等效发射功率对应的实际发射功率进行发射，或者，可以改变所述实际发射功率，后面将详细描述。
图3是示意性图示了图2的接入方法中的设置初始接入信号的候选重发等级的流程图。如图3所示，设置初始接入信号的候选重发等级S220可包括：基于所述初始接收目标功率确定所述用户设备的最大等效发射功率(S221)；根据所述最大等效发射功率设置所述用户设备的候选重发等级(S222)。
在S221中所确定的最大等效发射功率Pm使所述用户设备在基站的任何位置都能接入到所述基站，即用户设备在小区的任何位置利用该最大等效发射功率发送的初始接入信号能够为基站所识别。作为示例，该最大等效发射功率可以为所述初始接收目标功率和基站的小区中的最大路径损耗之和。该最大路径损耗例如是在小区中从离基站最远的位置到基站的路径损耗。在小区中存在障碍物的情况中，所述最大路径损耗可以是从受障碍物影响最大的位置到基站的路径损耗。此外，还可以基于所述初始接收目标功率和其它参数来确定所述用户设备的最大等效发射功率，这将结合图4至图7进行描述。
在S222中可以如下地设置所述用户设备的候选重发等级：根据所述最大等效发射功率设置所述用户设备的最大重发次数；基于候选重发等级的个数划分和该最大重发次数设置各个候选重发等级下的重发次数；并计算与各个重发次数对应的各个等效发射功率。
替换地，在S222中，还可以首先基于所述最大等效发射功率设置各个候选重发等级的等效发射功率，然后基于各个候选重发等级的等效发射功率设置各个候选等级的重发次数。这将在下文中结合图8和图9进一步详细描 述。
在上述的S220中为用户设备设置了候选重发等级，在S230中用户设备根据其需要从所述候选重发等级中选择用于所述用户设备的重发等级。所选择的重发等级例如取决于所述用户设备在小区中的位置、从用户设备到基站的路径损耗等。
作为示例，可以粗略地将所设置的各个候选重发等级与小区中的不同区域对应，然后根据用户在小区的中的位置选择其重发等级。作为另一示例，用户设备可以接收基站发射的参考信号，根据该参考信号计算参考信号接收功率(RSRP，Reference signal Receiving Power)，或者根据该参考信号计算用户设备与基站之间的路径损耗。然后，基于该参考信号接收功率或者该路径损耗从所述候选重发等级中选择用于所述用户设备的重发等级。
替换地，用户设备还可以获取其接入基站所需的目标等效发射功率；基于该目标等效发射功率选择用于所述用户设备的重发等级，这将在下文中结合图10和图11进行描述。
在S240中，按照所选择的重发等级向所述基站重发所述初始接入信号，以接入到所述网络。作为示例，可以基于与所选择的重发等级对应的重发次数确定所述用户设备的实际发射功率；以所述实际发射功率重复地将所述初始接入信号发射与所选择的重发等级对应的重发次数。
假设从三个候选重发等级中选择了第二候选重发等级，与第二候选重发等级对应的重发次数为N2，则用户设备将初始接入信号重发N2次，以获得其接入基站所需的目标等效发射功率，从而接入到基站。由于在S230中的所选择的重发等级是适合于所述用户设备的具体情况的重发等级，所以在S240中使得用户设备能够以合适的重复次数和发射功率发射初始接入信号，从而增加谱了利用效率、并节约用户设备的发射功率。
如果由于外界干扰等因素按照所选择的重发等级重发所述初始接入信号而未能接入到基站，则在S240中可以提升重发等级，例如按照第三候选重发等级向所述基站重发所述初始接入信号。在每个重发等级中，可以固定地以与其等效发射功率对应的实际发射功率进行发射，不能完成接入则提升重发等级。或者，在所选择的重发等级中，基于该重发等级的等效发射功率设置一初始发射功率，在利用该初始发送功率不能接入到基站时增加其实际发射功率，即在所选择的重发等级中执行功率攀升，直到接入到所述基站或 者增加后的实际发射功率达到所述用户设备的最大实际发射功率。在所述实际发射功率达到所述最大实际发射功率、且没有接入到所述基站的情况中，再增加所述用户设备的重发等级。在增加后的重发等级中，重复前述的操作。
在基站成功地从用户设备接收到初始接入信号之后，基站响应于所述初始接入信号进行信号同步，并与用户设备进行交互以向用户设备分配无线资源，从而使得用户设备接入到基站以进行通信。在基站成功地从用户设备接收到初始接入信号之后，可以采用现有的或将来的各种方式执行后续的操作，以实现接入。
在根据本公开实施例的接入方法的技术方案中，基于基站的初始接收目标功率设置用户设备的初始接入信号的各个候选重发等级，并从所述候选重发等级中选择用于所述用户设备的重发等级，使得用户设备以合适的重发方案来重发初始接入信号，从而增加谱利用效率、并节约用户设备的发射功率。
下面结合图4至图7给出基于所述初始接收目标功率确定所述用户设备的最大等效发射功率(S221)的示例。
图4是示意性图示了图3的设置候选重发等级中的设置用户设备的最大等效发射功率(S221)的第一示例的流程图。图5是示意性图示了图4的设置最大等效发射功率的实现示例。
如图4所述，所述基于所述初始接收目标功率设置所述用户设备的最大等效发射功率(S221)可包括：获取所述用户设备与所述基站之间的最小耦合损耗MCL、和所述基站的接收灵敏度(S410)；确定所述初始接收目标功率和所述基站的接收灵敏度二者中的较大者(S421)；基于所述较大者和所述最小耦合损耗设置所述用户设备的最大等效发射功率(S422)。利用该S421和S422，基于所述初始接收目标功率、所述最小耦合损耗和所述基站的接收灵敏度设置所述用户设备的最大等效发射功率(S420)。
所述最小耦合损耗MCL和所述基站的接收灵敏度对于eNB而言是固定的，其可以存储在用户设备中以在使用时获取，或者可以通过接收基站的广播信号来获取。在S421和S422中，可通过如下公式(1)来设置所述用户设备的最大等效发射功率Pm：
Pm＝max{初始接收目标功率，接收灵敏度}+MCL      公式(1)。
公式(1)中的max{初始接收目标功率，接收灵敏度}用于实现S421，即获得初始接收目标功率和接收灵敏度二者中的较大者，然后该较大者加上所述 MCL来实现S422。
基站的初始接收目标功率针对不同的初始接入信号可能有偏移，例如，在初始接入信号为前导码时偏移DeltaPreamble。此时，公式(1)中的初始接收目标功率实际上为前述的基站设定的初始接收目标功率和该偏移DeltaPreamble之和。对于预定的基站而言，该偏移DeltaPreamble是恒定的。
在图5中，假设基站接收灵敏度是-118.7dBm，所述MCL是155.7dB，并且为了简单不考虑所述偏移DeltaPreamble，横线是0dBm的参考线。在图5的左侧图中，基站的初始接收目标功率为-120dBm，根据所述公式(1)Pm＝max{-120dBm，-118.7dBm}+155.7dB＝37dBm。在图5的右侧图中，基站的初始接收目标功率为-100dBm，根据所述公式(1)Pm＝max{-100dBm，-118.7dBm}+155.7dB＝55.7dBm。根据图5可以看出，当基站的初始接收目标功率由于通信环境等因素改变时，基于所述公式(1)能够准确地确定最大等效发射功率，该最大等效发射功率使所述用户设备在基站的任何位置都能接入到所述基站。最大等效发射功率的准确确定使能够更合理地设置各个候选重发等级。
图6是示意性图示了图3的设置候选重发等级中的设置用户设备的最大等效发射功率的第二示例的流程图。图7是示意性图示了图6的设置最大等效发射功率的实现示例。
相对于图4，图6的第二示例中还获取了所述用户设备与所述基站之间的路径损耗，并且在S420中，基于所述初始接收目标功率、所述最小耦合损耗、所述接收灵敏度、和所述路径损耗设置所述用户设备的最大等效发射功率。
如图6所述，所述基于所述初始接收目标功率设置所述用户设备的最大等效发射功率(S221)可包括：获取所述用户设备与所述基站之间的最小耦合损耗MCL、和所述基站的接收灵敏度(S410)；获取所述用户设备与所述基站之间的路径损耗(S430)；确定所述初始接收目标功率和所述路径损耗之和、以及所述接收灵敏度和所述最小耦合损耗之和二者中的较大者(S421′)；基于所述较大者确定所述最大等效发射功率(S422′)。利用该S421′和S422′，基于所述初始接收目标功率、所述最小耦合损耗和所述基站的接收灵敏度设置所述用户设备的最大等效发射功率(S420)。
如前所述，所述最小耦合损耗MCL和所述基站的接收灵敏度是固定的。 在S430中获取的路径损耗可以由用户设备基于从基站接收的参考信号来计算。此外，当多个用户设备位置相邻时，还可以从已经计算该路径损耗的其它用户设备获取。该路径损耗的具体获得方式不构成对本公开实施例的限制。在S421′和S422′中，可通过如下公式(2)来设置所述用户设备的最大等效发射功率Pm：
Pm＝max{初始接收目标功率+PL，接收灵敏度+MCL}   公式(2)。
在公式(2)中，直接将所述初始接收目标功率和所述路径损耗之和、以及所述接收灵敏度和所述最小耦合损耗之和二者中的较大者作为用户设备的最大等效发射功率Pm。类似地，公式(2)中的初始接收目标功率可能存在偏移DeltaPreamble。
在图7中，假设基站接收灵敏度是-118.7dBm，所述MCL是155.7dB，为了简单不考虑所述偏移DeltaPreamble，横线是0dBm的参考线，路径损耗PL例如为145dB。如前所述，该最小耦合损耗典型地包括用户设备到基站的天线的自由空间损耗、和基站的天线到其接收机的天馈系统损耗，因此路径损耗PL小于所述最小耦合损耗MCL。
在图7的左侧图中，基站的初始接收目标功率为-120dBm，根据所述公式(2)Pm＝max{-120dBm+145dB，-118.7dBm+155.7dB}＝37dBm。在图7的右侧图中，基站的初始接收目标功率为-100dBm，根据所述公式(2)Pm＝max{-100dBm+145dB，-118.7dBm+155.7dB}＝45dBm。根据图7可以看出，当基站的初始接收目标功率由于通信环境等因素改变时，基于所述公式(2)能够准确地确定最大等效发射功率，该最大等效发射功率使所述用户设备在基站的任何位置都能接入到所述基站。最大等效发射功率的准确确定使能够更合理地设置各个候选重发等级。
下面结合图8至图9给出基于根据最大等效发射功率Pm设置用户设备的候选重发等级(S222)的示例。
图8是示意性图示了图3的根据最大等效发射功率设置候选重发等级的流程图。图9是示意性图示了图8的根据最大等效发射功率设置候选重发等级的实现示例。
如图8所示，所述根据所述最大等效发射功率设置所述用户设备的候选重发等级(S222)可包括：基于所述最大等效发射功率和所述用户设备的最大实际发射功率设置各个候选重发等级的等效发射功率(步骤810)；基于各 个候选重发等级的等效发射功率设置各个候选等级的重发次数(步骤820)。
用户设备的最大实际发射功率通常是固定的。对于进行MTC的用户设备而言，该最大实际发射功率例如为20dBm。对于手机而言，该最大实际发射功率例如为17dBm。所述最大等效发射功率典型地对应于最高候选等级的等效发射功率。初始接入信号的重发等同于增大了用户设备的发射功率，从而实现了比最大实际发射功率大的等效发射功率。因此，在S810中，可以在所述最大等效发射功率和所述最大实际发射功率设置各个候选重发等级的等效发射功率。如图8所示，该S810可包括：将从所述最大实际发射功率到所述最大等效发射功率等分地划分为与候选重发等级的数目对应的区间(S811)；将比每个区间的上限大的发射功率数值设置为各个候选重发等级的等效发射功率(S812)。作为示例，可以根据下面的公式(3)来实现所述S810：
PeNx＝round((Pm-Pcmax，c)/X)*x+Pcmax，c       公式(3)，
其中，Pm是所述最大等效发射功率，Pcmax，c是所述用户设备的最大实际发射功率，X是候选重发等级的个数，round()是向上舍入函数，PeNx是第x候选重发等级的等效发射功率。
在S820中，可通过如下的公式(4)基于各个候选重发等级的等效发射功率PeNx设置各个候选等级的重发次数Nx：
Figure PCTCN2016082091-appb-000003
其中，PeNx是第x候选重发等级的等效发射功率，Pcmax，c是所述用户设备的最大实际发射功率，round()是向上舍入函数，Nx是第x候选重发等级的重发次数。在公式(4)中，可以利用取整函数代替所述向上舍入函数。
在图9的实现示例中，假设所述最大等效发射功率Pm为45dBm，用户设备的最大实际发射功率Pcmax，c是20dBm，候选重发等级的个数X是3。利用所述公式(3)，可以计算出，第一候选重发等级的等效发射功率PeN1为29dBm，第二候选重发等级的等效发射功率PeN2为37dBm，第三候选重发等级的等效发射功率PeN3为45dBm。利用所述公式(4)，可以计算出，第一候选重发等级的重发次数N1为8次，第二候选重发等级的重发次数N2为51次，第三候选重发等级的重发次数N3为317次。
下面结合图10至图11给出选择用户设备的重发等级(S230)的示例。图10是示意性图示了图2的接入方法中的从候选重发等级中选择用户设备 的重发等级的流程图。图11是示意性图示了图10的选择用户设备的重发等级的实现示例。
如图10所示，所述从所述候选重发等级中选择用于所述用户设备的重发等级可包括：获取所述用户设备接入基站所需的目标等效发射功率(S231)；基于该目标等效发射功率选择用于所述用户设备的重发等级(S232)。也就是说，基于用户设备的目标等效发射功率来选择重发等级。用户设备的目标等效发射功率例如可等于基站的初始接收目标功率加上用户设备与基站之间的路径损耗。此外，当用户设备与基站之间存在干扰时，用户设备的目标等效发射功率还应该增加与干扰对应的分量。
在S232中，可通过如下选择用于所述用户设备的重发等级：确定各个候选重复等级中的等效发射功率大于所述目标等效发射功率的可用重复等级(S232-1)；从所述可用重复等级中选择重复次数最少的可用重复等级作为所述用户设备的重发等级(S232-2)。
在所述S232中，可利用如下的公式(5)选择用于所述用户设备的重发等级：
Ns＝min{Nx|PeNx-PT＞0}          公式(5)，
其中，PT是用户设备接入基站所需的目标等效发射功率，PeNx是各个候选重发等级的等效发射功率，Nx是第x候选重发等级的重发次数。
在图11的选择重发等级的实现示例中，假设所述最大等效发射功率Pm为37dBm，用户设备的最大实际发射功率Pcmax，c是20dBm，候选重发等级的个数X是3，第一候选重发等级的等效发射功率PeN1为25dBm、其重发次数N1为4次，第二候选重发等级的等效发射功率PeN2为31dBm、其重发次数N2为13次，第三候选重发等级的等效发射功率PeN3为37dBm、其重发次数N3为51次，用户设备接入基站所需的目标等效发射功率PT为28dBm。目标等效发射功率PT为28dBm大于第一候选重发等级的等效发射功率PeN1为25dBm，并小于第二候选重发等级的等效发射功率PeN2为31dBm。因此，第二候选重发等级和第三候选重发等级都是用户设备的可用重复等级，而第二候选重发等级的重复次数13小于第三候选重发等级的重复次数51，选择该第二候选重发等级作为用户设备的重发等级。
下面结合图12至图13给出按照所选择的重发等级向所述基站重发所述初始接入信号S240的示例。图12是示意性图示了图2的接入方法中的向所 述基站重发所述初始接入信号的流程图。
如图12所示，按照所选择的重发等级向所述基站重发所述初始接入信号可包括：基于与所选择的重发等级对应的重发次数确定所述用户设备的实际发射功率(S241)；以所述实际发射功率重复地将所述初始接入信号发射与所选择的重发等级对应的重发次数(S242)。
在S241中，可以基于用户设备接入基站所需的目标等效发射功率来确定所述用户设备的实际发射功率，或者可以基于用户设备的最大实际发射功率确定所述用户设备的实际发射功率。相应地，S241可包括：获取所述用户设备接入基站所需的目标等效发射功率和所述用户设备的最大实际发射功率中的至少一个；基于所述目标等效发射功率和所述最大实际发射功率中的至少一个来确定所述用户设备的实际发射功率。
在S241中，可利用下面的公式(6)基于目标等效发射功率PT确定用户设备的实际发射功率PTrans：
PTrans＝PT-10log(Ns)         公式(6)，
其中，Ns是所选择的第s重发等级的重发次数。当用户设备以通过公式(6)获得的实际发射功率PTrans将初始接入信号重发Ns次时，其产生了目标等效发射功率PT，这是用户设备接入基站所需要的发射功率。按照公式(6)可以准确地设置用户设备的实际发射功率，从而可以节约用户设备的功率消耗。这在能够方便获取目标等效发射功率PT的情况下是非常有利的。目标等效发射功率PT可利用前述的方式获取，并例如等于初始接收目标功率和路径损耗之和。
在S241中，可利用下面的公式(7)基于最大实际发射功率Pcmax，c确定用户设备的实际发射功率PTrans：
PTrans＝Pcmax，c+10log(Ns-1)-10log(Ns)           公式(7)，
其中，Ns是所选择的第s重发等级的重发次数，Ns-1是第s-1重发等级的重发次数。当用户设备以通过公式(7)获得的实际发射功率PTrans将初始接入信号重发Ns次时，其产生的等效发射功率为Pcmax，c+10log(Ns-1)，即第s-1重发等级的等效发射功率，其低于所述目标等效发射功率PT。这样，用户设备的有可能不能成功接入基站，并需要在增加实际发射功率或增加重复次数，其相对于公式(6)而言浪费了用户设备的无线地资源和功率。但是，最大实际发射功率是预定的，其实现相对简单。
继续以图11为例，在选择了第二候选重发等级的情况中，利用公式(6)获得的实际发射功率PTrans将初始接入信号重发13次则产生28dBm的等效发射功率，即目标等效发射功率PT；以公式(7)获得的实际发射功率PTrans将初始接入信号重发13次则产生25dBm的等效发射功率，即第一候选重发等级的等效发射功率。
如图12所示，按照所选择的重发等级向所述基站重发所述初始接入信号还可以包括步骤S243至S246。具体地，在所述用户设备没有接入到所述基站的情况中，增加所述实际发射功率(S243)；以增加后的实际发射功率重复地发射所述初始接入信号与所选择的重发等级对应的重发次数，直到接入到所述基站或者增加后的实际发射功率达到所述用户设备的最大实际发射功率(S244)；在所述实际发射功率达到所述最大实际发射功率、且没有接入到所述基站的情况中，增加所述用户设备的重发等级(S245)；按照增加后的重发等级向所述基站重发所述初始接入信号(S246)。
当在S242中以所获取的实际发射功率PTrans重发初始接入信号而没有接入到基站时，在S243中增加实际发射功率而重发次数不变，以再次接入。作为示例，可通过如下的公式(8)来计算增加后的实际发射功率P′Trans：
P′Trans＝Ptrans+PR_step        公式(8)
其中，PTrans是用户设备的实际发射功率，PR_step是在功率攀升过程中的功率增加步长。该PR_step典型地由基站设定。基站例如可通过广播信号将PR_step通知用户设备。
当在S244中以增加后的实际发射功率P′Trans将初始接入信号重复Ns次，如果接入到基站，则完成接入；如果还没有接入到基站，则继续利用公式(8)设置新的实际发射功率，直到接入到所述基站或者增加后的实际发射功率达到所述用户设备的最大实际发射功率Pcmax，c。
在S245中，如果所述实际发射功率达到所述最大实际发射功率Pcmax，c、且没有接入到所述基站，则增加所述用户设备的重发等级，即执行更高重发等级的重发次数。
在S246中，按照增加后的重发等级向所述基站重发所述初始接入信号。在增加后的重发等级下，可以利用公式(6)或公式(7)计算对应的实际发射功率，并以与增加后的重发等级对应的重发次数重发初始接入信号。此外，还可能重复上述的S243至S245。
此外，在接入过程中还可以设置初始接入信号的发射功率和重复次数的攀升总数。每当初始接入信号的功率攀升一次，所述攀升总数的数值减一。每当初始接入信号的重发等级攀升一次，所述攀升总数的数值也进一步减一。当攀升总数用尽时，则不再执行接入。该攀升总数典型地由基站设定。基站例如可通过广播信号将所述攀升总数通知用户设备。利用该攀升总数，可以防止用户设备在通信条件较差时过多地执行接入过程，从而节约通信资源和终端的能耗。
在基站成功地从用户设备接收到初始接入信号之后，基站响应于所述初始接入信号进行信号同步，并与用户设备进行交互以向用户设备分配无线资源，从而使得用户设备接入到基站以进行通信。
图13(a)示意性图示了根据本公开实施例中的基站的第一操作示例。如图13(a)所示，用户设备以所选择的重发等级中的重发次数Ns重复地发送初始接入信号，诸如eNB的基站连续接收各个初始接入信号，直到成功地识别所述初始接入信号。即使在成功地识别所述初始接入信号之后，基站还继续尝试接收初始接入信号，以确定用户设备的重发次数Ns。然后，基站根据该重发次数Ns与用户设备交互，以完成接入。在基站没有成功地识别所述初始接入信号时，基站配合用户设备执行下一个接入过程。所述无线资源可以为时间。
图13(b)是示意性图示了根据本公开实施例中的基站的第二操作示例。如图13(b)所示，用户设备以所选择的重发等级中的重发次数Ns重复地发送初始接入信号，同时，用户设备还将所述重发次数Ns的信息映射到无线资源上，并向基站发送映射有重发次数Ns的无线资源。基站从所述无线资源中提取所述重发次数Ns，将所述初始接入信号接收Ns次。在基站成功地识别所述初始接入信号时，基站根据该重发次数Ns与用户设备交互，以完成接入。在基站没有成功地识别所述初始接入信号时，基站配合用户设备执行下一个接入过程。
图14是示意性图示了根据本公开实施例的接入装置1400的框图。该接入装置1400用于图1所示的各个用户设备。
如图14所示，所述接入装置1400可包括：获取单元1410，用于获取所述用户设备要接入到的基站的初始接收目标功率；等级设置单元1420，用于基于所述初始接收目标功率设置所述用户设备的初始接入信号的候选重 发等级；选择单元1430，用于从所述候选重发等级中选择用于所述用户设备的重发等级；发射单元1440，用于按照所选择的重发等级向所述基站重发所述初始接入信号，以接入到所述网络。
所述获取单元1410例如可通过其要接入的基站的广播信号获取该基站的初始接收目标功率。具体地，用户设备可具有用于从基站接收信号的接收装置，接收装置对广播信号进行处理以获得各种参数，包括所述初始接收目标功率。相应地，获取单元1410可以从该接收装置获取所述初始接收目标功率。所述广播信号除了包括基站的初始接收目标功率之外，还可能包括其它信息，例如基站的接收机灵敏度、基站与用户设备之间的最小耦合损耗(MCL，Minimum Coupling Loss)等。该最小耦合损耗典型地包括用户设备到基站的天线的自由空间损耗、和基站的天线到其接收机的天馈系统损耗。
所述初始接收目标功率是为了接入到基站、用户设备的初始接入信号到达基站时需要具有的功率值。该初始接收目标功率通常由基站设定。各个基站的初始接收目标功率可能不同，并且同一基站在不同的环境中的初始接收目标功率也可能相同。
替换地，获取单元1410还可以从特定的存储器中获取所述初始接收目标功率。例如，可以利用一服务器实时地维护多个基站的初始接收目标功率，并且用户设备需要时提供给用户设备。在获取单元1410所采取的获取基站的初始接收目标功率的方式不构成对本公开实施例的限制。
等级设置单元1420基于初始接收目标功率为用户设备设置其初始接入信号的多个候选重发等级。典型地，等级设置单元1420所设置的候选重发等级的数目可以为2个、3个、4个、5个等，其可以根据小区的范围、以及小区中的通信环境的多样性来适当地确定。例如，当小区的范围较大时，等级设置单元1420可以设置较多的候选重发等级；当小区的范围较小时，等级设置单元1420可以设置较少的候选重发等级；当小区中的通信环境复杂时，等级设置单元1420可以设置较多的候选重发等级；当小区中的通信环境简单时，等级设置单元1420可以设置较少的候选重发等级。这里将以3个候选重发等级为例进行描述。
在各个候选重发等级中，可以有不同的重发次数，以及不同的等效重发功率。例如，在第x候选重发等级中，重复次数为Nx，等效发射功率为PeNx，x＝1、2、或3。当候选重发等级的数目更多时，所述x的取值范围相应增加。 在每个重发等级中，可以固定地以与其等效发射功率对应的实际发射功率进行发射，或者，可以改变所述实际发射功率。
图15是示意性图示了图14的接入装置中的等级设置单元的框图。如图15所示，等级设置单元1420可包括：功率范围确定模块1421，用于基于所述初始接收目标功率确定所述用户设备的最大等效发射功率；重发等级设置模块1422，用于根据所述最大等效发射功率设置所述用户设备的候选重发等级。
功率范围确定模块1421所确定的最大等效发射功率使所述用户设备在基站的任何位置都能接入到所述基站，即用户设备在小区的任何位置利用该最大等效发射功率发送的初始接入信号能够为基站所识别。作为示例，该最大等效发射功率可以为所述初始接收目标功率和基站的小区中的最大路径损耗之和。该最大路径损耗例如是在小区中从离基站最远的位置到基站的路径损耗。在小区中存在障碍物的情况中，所述最大路径损耗可以是从受障碍物影响最大的位置到基站的路径损耗。
此外，功率范围确定模块1421还可以基于所述初始接收目标功率和其它参数来确定所述用户设备的最大等效发射功率。作为示例，所述获取单元1410可以获取所述用户设备与所述基站之间的最小耦合损耗、和所述基站的接收灵敏度，所述功率范围确定模块1421基于所述初始接收目标功率、所述最小耦合损耗和所述基站的接收灵敏度设置所述用户设备的最大等效发射功率。
所述最小耦合损耗MCL和所述基站的接收灵敏度对于eNB而言是固定的。获取单元1410可以从专用服务器中获取最小耦合损耗MCL和接收灵敏度。或者，获取单元1410可以从用户设备的接收装置中获取，该接收装置例如从来自基站的广播信号中提取。功率范围确定模块1421可以确定所述初始接收目标功率和所述基站的接收灵敏度二者中的较大者；基于所述较大者和所述最小耦合损耗设置所述用户设备的最大等效发射功率。具体的操作可以参见上面结合公式(1)进行的描述、以及结合图5给出的示例。
替换地，功率范围确定模块1421还可以基于用户设备与基站之间的路径损耗确定最大等效发射功率。此时，获取单元1410还获取所述用户设备与所述基站之间的路径损耗，功率范围确定模块1421确定所述初始接收目标功率和所述路径损耗之和、以及所述接收灵敏度和所述最小耦合损耗之和 二者中的较大者，并基于两个和中的较大者确定所述最大等效发射功率。
如前所述，所述最小耦合损耗MCL和所述基站的接收灵敏度是固定的。获取单元1410所获取的路径损耗可以基于从基站接收的参考信号来计算，该参考信号例如通过用户设备的基站接收。此外，当多个用户设备位置相邻时，获取单元1410还可以从已经计算该路径损耗的其它用户设备获取。该路径损耗的具体获得方式不构成对本公开实施例的限制。功率范围确定模块1421可通过上面的公式(2)来设置最大等效发射功率。具体的操作可以参见上面结合公式(2)进行的描述、以及结合图7给出的示例。
重发等级设置模块1422可以如下地设置所述用户设备的候选重发等级：根据所述最大等效发射功率设置所述用户设备的最大重发次数；基于候选重发等级的个数划分和该最大重发次数设置各个候选重发等级下的重发次数；并计算与各个重发次数对应的各个等效发射功率。
替换地，重发等级设置模块1422还可以首先基于所述最大等效发射功率设置各个候选重发等级的等效发射功率，然后基于各个候选重发等级的等效发射功率设置各个候选等级的重发次数。如图15所示，所述重发等级设置模块1422可包括：第一子设置模块1422-1，用于基于所述最大等效发射功率和所述用户设备的最大实际发射功率设置各个候选重发等级的等效发射功率；第二子设置模块1422-2，用于基于各个候选重发等级的等效发射功率设置各个候选等级的重发次数。
用户设备的最大实际发射功率通常是固定的。对于进行MTC的用户设备而言，该最大实际发射功率例如为20dBm。对于手机而言，该最大实际发射功率例如为17dBm。所述最大等效发射功率典型地对应于最高候选等级的等效发射功率。初始接入信号的重发等同于增大了用户设备的发射功率，从而实现了比最大实际发射功率大的等效发射功率。因此，第一子设置模块1422-1可以在所述最大等效发射功率和所述最大实际发射功率设置各个候选重发等级的等效发射功率。具体地，第一子设置模块1422-1可以将从所述最大实际发射功率到所述最大等效发射功率等分地划分为与候选重发等级的数目对应的区间，并将比每个区间的上限大的发射功率数值设置各个候选重发等级的等效发射功率。第一子设置模块1422-1可以利用前述的公式(3)设置为各个候选重发等级的等效发射功率。具体操作可以参考前面结合公式(3)进行的描述和图9中的相关示例。
第二子设置模块1422-2可基于各个候选重发等级的等效发射功率设置各个候选等级的重发次数。具体地，第二子设置模块1422-2可以利用前述的公式(4)设置各个候选重发等级的等效发射功率。具体操作可以参考前面结合公式(4)进行的描述和图9中的相关示例。
在等级设置单元1420设置了各个候选重发等级之后，选择单元1430根据其需要从所述候选重发等级中选择用于所述用户设备的重发等级。选择单元1430所选择的重发等级例如取决于所述用户设备在小区中的位置、从用户设备到基站的路径损耗等。
作为示例，选择单元1430可以粗略地将所设置的各个候选重发等级与小区中的不同区域对应，然后根据用户在小区的中的位置选择其重发等级。作为另一示例，获取单元1410可以获取用户设备与基站之间的路径损耗。然后，选择单元1430基于该路径损耗从所述候选重发等级中选择用于所述用户设备的重发等级。
替换地，获取单元1410还可以获取其接入基站所需的目标等效发射功率，选择单元1430基于该目标等效发射功率选择用于所述用户设备的重发等级。所述目标等效发射功率例如可等于基站的初始接收目标功率加上用户设备与基站之间的路径损耗。此外，当用户设备与基站之间存在干扰时，所述目标等效发射功率还应该增加与干扰对应的分量。具体地，选择单元1430可以确定各个候选重复等级中的等效发射功率大于所述目标等效发射功率的各个候选重复等级中的可用重复等级，并从所述可用重复等级中选择重复次数最少的可用重复等级作为所述用户设备的重发等级。作为示例，选择单元1430可利用前述的公式(5)选择用于所述用户设备的重发等级。选择单元1430的具体操作可以参考前面结合公式(5)进行的描述和图11中的相关示例。
发射单元1440按照所选择的重发等级向所述基站重发所述初始接入信号，以接入到所述网络。假设选择单元1430从三个候选重发等级中选择了第二候选重发等级，与第二候选重发等级对应的重发次数为N2。发射单元1440将初始接入信号重发N2次，以获得其接入基站所需的目标等效发射功率，从而接入到基站。由于选择单元1430所选择的重发等级是适合于所述用户设备的具体情况的重发等级，所以发射单元1440使得用户设备能够以合适的重复次数和发射功率发射初始接入信号，从而增加谱了利用效率、并 节约用户设备的发射功率。
如果由于外界干扰等因素按照所选择的重发等级重发所述初始接入信号而未能接入到基站，则发射单元1440可以提升重发等级，例如按照第三候选重发等级向所述基站重发所述初始接入信号。在每个重发等级中，发射单元1440可以固定地以与其等效发射功率对应的实际发射功率进行发射，不能完成接入则提升重发等级。或者，在所选择的重发等级中，发射单元1440基于所选择的重发等级的等效发射功率设置一初始发射功率，在利用该初始发送功率不能接入到基站时增加其实际发射功率。也就是说，发射单元1440在所选择的重发等级中执行功率攀升，直到接入到所述基站或者增加后的实际发射功率达到所述用户设备的最大实际发射功率。在所述实际发射功率达到所述最大实际发射功率、且没有接入到所述基站的情况中，再增加所述用户设备的重发等级。在增加后的重发等级中，重复前述的操作。
图16是示意性图示了图14的接入装置中的发射单元的框图。如图16所示，发射单元1440可包括：参数确定模块1441，用于基于与所选择的重发等级对应的重发次数确定所述用户设备的实际发射功率；发射模块1442，以所述实际发射功率重复地将所述初始接入信号发射与所选择的重发等级对应的重发次数。
参数确定模块1441可以根据需要适当地确定所述用户设备的实际发射功率。例如，所述获取单元1410还可以获取所述用户设备接入基站所需的目标等效发射功率和所述用户设备的最大实际发射功率中的至少一个。所述参数确定模块1441基于所述目标等效发射功率和所述最大实际发射功率中的至少一个和所述重发次数来确定所述用户设备的实际发射功率。
参数确定模块1441可利用前述的公式(6)基于目标等效发射功率PT和所选择的重发等级的重发次数来确定用户设备的实际发射功率。参数确定模块1441具体执行的操作可以参见结合公式(6)进行的描述。
或者，参数确定模块1441可利用前述的公式(7)基于最大实际发射功率和所选择的重发等级的重发次数来确定用户设备的实际发射功率。参数确定模块1441具体执行的操作可以参见结合公式(7)进行的描述。
如果发射模块1442以所述实际发射功率重发所述初始接入信号而没有接入到所述基站的情况中，所述参数确定模块1441增加所述实际发射功率而重发次数不变，以再次接入。参数确定模块1441例如可以根据前述的公 式(8)增加所述实际发射功率，并且可以参见结合公式(8)的描述。
发射模块1442以增加后的实际发射功率重发所述初始接入信号。如果接入到基站，则完成接入。如果还没有接入到基站，则继续利用公式(8)设置新的实际发射功率，直到接入到所述基站或者增加后的实际发射功率达到所述用户设备的最大实际发射功率。
在发射模块1442以最大实际发射功率重发所述初始接入信号而没有接入到所述基站的情况中，所述参数确定模块1441增加重发等级，即执行更高重发等级的重发次数。
发射模块1442按照增加后的重发等级向所述基站重发所述初始接入信号。在增加后的重发等级下，可以利用公式(6)或公式(7)计算对应的实际发射功率，并以与增加后的重发等级对应的重发次数重发初始接入信号。
因此，所述参数确定模块1441在所述用户设备没有接入到所述基站的情况中增加所述实际发射功率，并且在所述实际发射功率增加到最大实际发射功率也没有接入到所述基站的情况中增加所述用户设备的重发等级；所述发射模块按照所述增加后的实际发射功率、或者以与增加后的重发等级对应的重发次数重复地发射所述初始接入信号，以接入到基站。
此外，在接入过程中还可以设置初始接入信号的发射功率和重复次数的攀升总数。每当初始接入信号的功率攀升一次，所述攀升总数的数值减一。每当初始接入信号的重发等级攀升一次，所述攀升总数的数值也进一步减一。当攀升总数用尽时，则不再执行接入。该攀升总数典型地由基站设定。基站例如可通过广播信号将所述攀升总数通知用户设备。利用该攀升总数，可以防止用户设备在通信条件较差时过多地执行接入过程，从而节约通信资源和终端的能耗。
在基站成功地从用户设备接收到初始接入信号之后，基站响应于所述初始接入信号进行信号同步，并与用户设备进行交互以向用户设备分配无线资源，从而使得用户设备接入到基站以进行通信。在基站成功地从用户设备接收到初始接入信号之后，可以采用现有的或将来的各种方式执行后续的操作，以实现接入。关于基站的操作还可以参见前面结合图13进行的描述。
在根据本公开实施例的接入装置的技术方案中，基于基站的初始接收目标功率设置用户设备的初始接入信号的各个候选重发等级，并从所述候选重发等级中选择用于所述用户设备的重发等级，使得用户设备以合适的重发方 案来重发初始接入信号，从而增加谱利用效率、并节约用户设备的发射功率。
图17是示意性图示了根据本公开实施例的另一接入装置1700的框图。
如图17所示，该另一接入装置1700包括：存储器1710，用于存储程序代码；处理器1720，用于执行所述程序代码以实现结合图2至图12描述的接入方法。
存储器1710可以包括只读存储器和随机存取存储器中的至少一个，并向处理器1720提供指令和数据。存储器1710的一部分还可以包括非易失行随机存取存储器(NVRAM)。
处理器1720可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)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。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。
结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为由处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器、闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器1710中，处理器1720读取存储器1710中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
在公开了上面的接入装置1400和接入装置1700之后，包括所述接入装置任一个的用户设备都也处于本公开实施例的公开范围。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的设备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。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个设备，或 一些特征可以忽略，或不执行。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案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中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
本申请要求于2015年5月14日递交的中国专利申请第201510246239.1号的优先权，在此全文引用该中国专利申请公开的内容作为本申请的一部分。

Claims (27)

  1. 一种接入方法，应用于一用户设备，该接入方法包括：
    获取所述用户设备要接入到的基站的初始接收目标功率；
    基于所述初始接收目标功率设置所述用户设备的初始接入信号的候选重发等级；
    从所述候选重发等级中选择用于所述用户设备的重发等级；
    按照所选择的重发等级向所述基站重发所述初始接入信号，以接入到所述网络。
  2. 根据权利要求1的接入方法，其中，所述基于所述初始接收目标功率设置所述用户设备的初始接入信号的候选重发等级包括：
    基于所述初始接收目标功率确定所述用户设备的最大等效发射功率；
    根据所述最大等效发射功率设置所述用户设备的候选重发等级。
  3. 根据权利要求2的接入方法，其中，所述基于所述初始接收目标功率设置所述用户设备的最大等效发射功率包括：
    获取所述用户设备与所述基站之间的最小耦合损耗、和所述基站的接收灵敏度；
    基于所述初始接收目标功率、所述最小耦合损耗和所述基站的接收灵敏度设置所述用户设备的最大等效发射功率。
  4. 根据权利要求3的接入方法，其中，所述基于所述初始接收目标功率、所述最小耦合损耗和所述基站的接收灵敏度设置所述用户设备的最大等效发射功率包括：
    确定所述初始接收目标功率和所述基站的接收灵敏度二者中的较大者；
    基于所述较大者和所述最小耦合损耗设置所述用户设备的最大等效发射功率。
  5. 根据权利要求3的接入方法，其中，
    所述基于所述初始接收目标功率设置所述用户设备的最大等效发射功率还包括获取所述用户设备与所述基站之间的路径损耗，
    所述基于所述初始接收目标功率、所述最小耦合损耗和所述基站的接收灵敏度设置所述用户设备的最大等效发射功率包括：
    确定所述初始接收目标功率和所述路径损耗之和、以及所述接收灵 敏度和所述最小耦合损耗之和二者中的较大者；
    基于所述较大者确定所述最大等效发射功率。
  6. 根据权利要求2的接入方法，其中，所述根据所述最大等效发射功率设置所述用户设备的候选重发等级包括：
    基于所述最大等效发射功率和所述用户设备的最大实际发射功率设置各个候选重发等级的等效发射功率；
    基于各个候选重发等级的等效发射功率设置各个候选等级的重发次数。
  7. 根据权利要求6的接入方法，其中，所述基于所述最大等效发射功率和所述用户设备的最大实际发射功率设置各个候选重发等级的等效发射功率包括：
    将从所述最大实际发射功率到所述最大等效发射功率等分地划分为与候选重发等级的数目对应的区间；
    将比每个区间的上限大的发射功率数值设置为各个候选重发等级的等效发射功率。
  8. 根据权利要求6的接入方法，其中，所述基于各个候选重发等级的等效发射功率设置各个候选等级的重发次数包括按照如下公式来设置各个候选重发等级的重发次数：
    Figure PCTCN2016082091-appb-100001
    其中，ReNx是第x候选重发等级的等效发射功率，Pcmax，c是所述用户设备的最大实际发射功率，round()是向上舍入函数，Nx是第x候选重发等级的重发次数。
  9. 根据权利要求1的接入方法，其中，所述从所述候选重发等级中选择用于所述用户设备的重发等级包括：
    获取所述用户设备接入基站所需的目标等效发射功率；
    基于该目标等效发射功率选择用于所述用户设备的重发等级。
  10. 根据权利要求9的接入方法，其中，所述基于该目标等效发射功率选择用于所述用户设备的重发等级包括：
    确定各个候选重复等级中的等效发射功率大于所述目标等效发射功率的可用重复等级；
    从所述可用重复等级中选择重复次数最少的可用重复等级作为所述用户设备的重发等级。
  11. 根据权利要求1的接入方法，其中，所述按照所选择的重发等级向所述基站重发所述初始接入信号包括：
    基于与所选择的重发等级对应的重发次数确定所述用户设备的实际发射功率；
    以所述实际发射功率重复地将所述初始接入信号发射与所选择的重发等级对应的重发次数。
  12. 根据权利要求11的接入方法，其中，所述基于与所选择的重发等级对应的重发次数确定所述用户设备的实际发射功率包括：
    获取所述用户设备接入基站所需的目标等效发射功率和所述用户设备的最大实际发射功率中的至少一个；
    基于所述目标等效发射功率和所述最大实际发射功率中的至少一个来确定所述用户设备的实际发射功率。
  13. 根据权利要求11的接入方法，其中，所述按照所选择的重发等级向所述基站重发所述初始接入信号还包括：
    在所述用户设备没有接入到所述基站的情况中，增加所述实际发射功率；
    以增加后的实际发射功率重复地发射所述初始接入信号与所选择的重发等级对应的重发次数，直到接入到所述基站或者增加后的实际发射功率达到所述用户设备的最大实际发射功率；
    在所述实际发射功率达到所述最大实际发射功率、且没有接入到所述基站的情况中，增加所述用户设备的重发等级；
    按照增加后的重发等级向所述基站重发所述初始接入信号。
  14. 一种接入装置，应用于一用户设备，该接入装置包括：
    获取单元，用于获取所述用户设备要接入到的基站的初始接收目标功率；
    等级设置单元，用于基于所述初始接收目标功率设置所述用户设备的初始接入信号的候选重发等级；
    选择单元，用于从所述候选重发等级中选择用于所述用户设备的重发等级；
    发射单元，用于按照所选择的重发等级向所述基站重发所述初始接入信号，以接入到所述网络。
  15. 根据权利要求14的接入装置，其中，所述等级设置单元包括：
    功率范围确定模块，用于基于所述初始接收目标功率确定所述用户设备的最大等效发射功率；
    重发等级设置模块，用于根据所述最大等效发射功率设置所述用户设备的候选重发等级。
  16. 根据权利要求15的接入装置，其中，
    所述获取单元获取所述用户设备与所述基站之间的最小耦合损耗、和所述基站的接收灵敏度，
    所述功率范围确定模块基于所述初始接收目标功率、所述最小耦合损耗和所述基站的接收灵敏度设置所述用户设备的最大等效发射功率。
  17. 根据权利要求16的接入装置，其中，所述功率范围确定模块通过如下操作设置所述用户设备的最大等效发射功率：
    确定所述初始接收目标功率和所述基站的接收灵敏度二者中的较大者；
    基于所述较大者和所述最小耦合损耗设置所述用户设备的最大等效发射功率。
  18. 根据权利要求16的接入装置，其中，
    所述获取单元还获取所述用户设备与所述基站之间的路径损耗，
    所述功率范围确定模块确定所述初始接收目标功率和所述路径损耗之和、以及所述接收灵敏度和所述最小耦合损耗之和二者中的较大者，并基于所述较大者确定所述最大等效发射功率。
  19. 根据权利要求15的接入装置，其中，所述重发等级设置模块包括：
    第一子设置模块，用于基于所述最大等效发射功率和所述用户设备的最大实际发射功率设置各个候选重发等级的等效发射功率；
    第二子设置模块，用于基于各个候选重发等级的等效发射功率设置各个候选等级的重发次数。
  20. 根据权利要求19的接入装置，其中，所述第一子设置模块将从所述最大实际发射功率到所述最大等效发射功率等分地划分为与候选重发等级的数目对应的区间，并将比每个区间的上限大的发射功率数值设置为各个候选重发等级的等效发射功率。
  21. 根据权利要求19的接入装置，其中，所述第二子设置模块按照如下公式来设置各个候选重发等级的重发次数：
    Figure PCTCN2016082091-appb-100002
    其中，PeNx是第x候选重发等级的等效发射功率，Pcmax，c是所述用户设备的最大实际发射功率，round()是向上舍入函数，Nx是第x候选重发等级的重发次数。
  22. 根据权利要求14的接入装置，其中，
    所述获取单元获取所述用户设备接入基站所需的目标等效发射功率；
    所述选择单元基于该目标等效发射功率选择用于所述用户设备的重发等级。
  23. 根据权利要求22的接入装置，其中，所述选择单元确定各个候选重复等级中的等效发射功率大于所述目标等效发射功率的可用重复等级，并从所述可用重复等级中选择重复次数最少的可用重复等级作为所述用户设备的重发等级。
  24. 根据权利要求14的接入装置，其中，所述发射单元包括：
    参数确定模块，用于基于与所选择的重发等级对应的重发次数确定所述用户设备的实际发射功率；
    发射模块，以所述实际发射功率重复地将所述初始接入信号发射与所选择的重发等级对应的重发次数。
  25. 根据权利要求24的接入装置，其中，
    所述获取单元还获取所述用户设备接入基站所需的目标等效发射功率和所述用户设备的最大实际发射功率中的至少一个；
    所述参数确定模块基于所述目标等效发射功率和所述最大实际发射功率中的至少一个和所述重发次数来确定所述用户设备的实际发射功率。
  26. 根据权利要求24的接入装置，其中，
    所述参数确定模块在所述用户设备没有接入到所述基站的情况中增加所述实际发射功率，并且在所述实际发射功率增加到最大实际发射功率也没有接入到所述基站的情况中增加所述用户设备的重发等级，
    所述发射模块按照所述增加后的实际发射功率、或者以与增加后的重发等级对应的重发次数重复地发射所述初始接入信号，以接入到基站。
  27. 一种用户设备，包括如权利要求14至26中任一项所述的接入装置。
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