随机接入方法及终端设备技术

本申请公开了一种随机接入方法，包括：在随机接入过程中，终端接收随机接入响应；终端根据自身的波束互易性能力采用对应的方法发送至少一个消息3。本申请还公开了一种终端设备。应用本申请公开的技术方案，能够提高通信系统的整体接入性能。

Random access method and terminal equipment

The present application discloses a random access method, including: a terminal receives a random access response during a random access process; and a terminal sends at least one message 3 by a corresponding method according to its beam reciprocity capability. The application also discloses a terminal device. The technical scheme applied to this application can improve the overall access performance of the communication system.

【技术实现步骤摘要】
随机接入方法及终端设备
本申请涉及无线通信
，尤其涉及一种随机接入方法及终端设备。
技术介绍
随着信息产业的快速发展，特别是来自移动互联网和物联网(IoT,internetofthings)的增长需求，给未来移动通信技术带来前所未有的挑战。如根据国际电信联盟ITU的报告ITU-RM.[IMT.BEYOND2020.TRAFFIC]，可以预计到2020年，移动业务量增长相对2010年(4G时代)将增长近1000倍，用户设备连接数也将超过170亿，随着海量的IoT设备逐渐渗透到移动通信网络，连接设备数将更加惊人。为了应对这前所未有的挑战，通信产业界和学术界已经展开了广泛的第五代移动通信技术研究(5G)，面向2020年代。目前在ITU的报告ITU-RM.[IMT.VISION]中已经在讨论未来5G的框架和整体目标,其中对5G的需求展望、应用场景和各项重要性能指标做了详细说明。针对5G中的新需求，ITU的报告ITU-RM.[IMT.FUTURETECHNOLOGYTRENDS]提供了针对5G的技术趋势相关的信息，旨在解决系统吞吐量显著提升、用户体验一致性、扩展性以支持IoT、时延、能效、成本、网络灵活性、新兴业务的支持和灵活的频谱利用等显著问题。随机接入(RandomAccess)过程是无线通信系统中的重要步骤，用于用户与基站间建立上行同步，以及基站为用户分配用于识别用户的ID等。随机接入的性能直接影响到用户的体验。其中，对于传统的无线通信系统，如LTE以及LTE-Advanced中，随机接入过程被应用于如建立初始连接、小区切换、重新建立上行连接、RRC连接重建等多个场景，并根据用户是否独占前导序列资源划分为基于竞争的随机接入(Contention-basedRandomAccess)以及基于非竞争的随机接入(Contention-freeRandomAccess)。由于基于竞争的随机接入中，各个用户在尝试建立上行链接的过程中，从相同的前导序列资源中选择前导序列，可能会出现多个用户选择相同的前导序列发送给基站，因此这种冲突的出现会导致前导序列发送失败。冲突解决机制是随机接入中的重要研究方向，如何降低冲突概率、如何快速解决已经发生的冲突，是影响随机接入性能的关键指标。LTE-A中基于竞争的随机接入过程分为四步，如图1所示。在随机接入过程开始之前，基站将随机接入过程的配置信息发送给用户，用户根据接收到的配置信息进行随机接入过程。参见图1：步骤1中，用户从前导序列资源池中随机选择一个前导序列，发送给基站。基站对接收信号进行相关性检测，从而识别出用户所发送的前导序列。步骤2中，基站向用户发送随机接入响应(RandomAccessResponse,RAR)，包含随机接入前导序列标识符、根据用户与基站间时延估计所确定的定时提前信息指令、临时小区无线网络临时标识(TemporaryCell-RadioNetworkTemporaryIdentifier,TC-RNTI)，以及为用户下次上行传输所分配的时频资源。步骤3中，用户根据RAR中的信息，向基站发送消息3(Msg3)。Msg3中包含用户终端标识以及RRC连接请求等信息，其中，该用户终端标识是用户唯一的，用于解决冲突。步骤4中，基站向用户发送冲突解决标识，包含了冲突解决中胜出的用户终端标识。用户在检测出自己的标识后，将临时小区无线网络临时标识升级为小区无线网络临时标识(Cell-RadioNetworkTemporaryIdentifier,C-RNTI)，并向基站发送ACK信号，完成随机接入过程，并等待基站的调度。否则，用户将在一段延时后开始新的随机接入过程。需要说明的是，在步骤2中，用户期望在一个时间窗内接收到RAR。其中，检测随机接入响应检测窗的长度由高层信令配置，在用于发送前导序列的最后一个子帧加三个子帧之后开始，在上述由高层信令配置的随机接入响应检测窗内使用发送前导序列所用时频资源对应的RA-RNTI监测物理下行控制信道。图2所示为LTE中随机接入响应检测的方式示意图。从发送完前导序列的子帧之后的第三个子帧之后开始，在高层信令配置的随机接入响应检测窗内监测物理下行控制信道。在检测出随机接入响应后，UE根据随机接入响应中包含的定时提前信息和分配的上行资源，发送消息3。图2所示为随机接入响应检测窗长配置为3个子帧的情况。对于基于非竞争的随机接入过程，由于基站已知用户标识，可以为用户分配前导序列。因此用户在发送前导序列时，不需要随机选择序列，而会使用分配好的前导序列。基站在检测到分配好的前导序列后，会发送相应随机接入响应，包括定时提前信息以及上行资源分配等信息。用户接收到随机接入响应后，认为已完成上行同步，等待基站的进一步调度。因此，初始接入和基于非竞争的随机接入过程仅包含两个步骤：步骤一为发送前导序列；步骤二为随机接入响应的发送。对于非竞争的随机接入过程，基站仍然为前导序列重传配置功率爬升的机制。毫米波通信是5G可能的一项关键技术。通过提高载波频率到毫米波频段，可用带宽将大大增加，因此能够极大的提高系统的传输速率。为对抗毫米波波段无线信道中高衰落、高损耗等特性，毫米波通信系统一般采用波束赋形(Beamforming)技术，即通过使用加权因子，将波束能量集中于某一方向。进行无线通信时，基站与用户通过轮询等方式搜索出最优的波束对，从而最大化基站侧和用户侧的接收信噪比。由于建立初始连接时用户与基站并不知晓最优波束对的方向，因此毫米波通信系统中随机接入面临着极大的挑战。
技术实现思路
本申请提供了一种随机接入方法及终端设备，以提高通信系统的整体接入性能。本申请公开了一种随机接入方法，包括：A、在随机接入过程中，终端接收随机接入响应；B、终端根据自身的波束互易性能力采用对应的方法发送至少一个消息3。较佳的，所述B包括：终端根据自身的波束互易性能力以及所述随机接入响应中的消息3发送配置信息，采用对应的方法发送至少一个消息3；其中，所述消息3发送配置信息包括：定时提前信息和消息3资源配置信息。较佳的，在所述随机接入过程中，具备波束互易性的终端在第一类随机接入信道资源中的一个随机接入信道上发送前导序列；不具备波束互易性的终端采用波束切换或扫描的方式在第二类随机接入信道资源中的N个随机接入信道上发送相同或不同的前导序列；其中，第一类随机接入信道资源的时频资源位置和第二类随机接入信道资源的时频资源位置不同；第一类随机接入信道资源对应的前导序列资源池和第二类随机接入信道资源对应的前导序列资源池不同、或者不完全相同、或者相同。较佳的，所述A包括：对于具备波束互易性的终端，终端在随机接入响应检测窗内使用发送前导序列所用的随机接入信道所对应的RA-RNTI监测下行控制信道，如果在下行控制信道中检测到相应的RA-RNTI加扰的下行控制信息，则在所述下行控制信息指示的下行共享信道上读取随机接入响应，获取其中的定时提前信息和消息3资源配置信息；所述B包括：采用以下方式B1-B3中的至少一种发送消息3：B1、若随机接入响应中包含一个定时提前信息和消息3资源配置信息，则根据检测出的定时提前信息和消息3资源配置信息，发送一个消息3；B2、若随机接入响应中包含至少两个定时提前信息和消息3资本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种随机接入方法，其特征在于，包括：A、在随机接入过程中，终端接收随机接入响应；B、终端根据自身的波束互易性能力采用对应的方法发送至少一个消息3。

【技术特征摘要】
1.一种随机接入方法，其特征在于，包括：A、在随机接入过程中，终端接收随机接入响应；B、终端根据自身的波束互易性能力采用对应的方法发送至少一个消息3。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述B包括：终端根据自身的波束互易性能力以及所述随机接入响应中的消息3发送配置信息，采用对应的方法发送至少一个消息3；其中，所述消息3发送配置信息包括：定时提前信息和消息3资源配置信息。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：在所述随机接入过程中，具备波束互易性的终端在第一类随机接入信道资源中的一个随机接入信道上发送前导序列；不具备波束互易性的终端采用波束切换或扫描的方式在第二类随机接入信道资源中的N个随机接入信道上发送相同或不同的前导序列；其中，第一类随机接入信道资源的时频资源位置和第二类随机接入信道资源的时频资源位置不同；第一类随机接入信道资源对应的前导序列资源池和第二类随机接入信道资源对应的前导序列资源池不同、或者不完全相同、或者相同。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述A包括：对于具备波束互易性的终端，终端在随机接入响应检测窗内使用发送前导序列所用的随机接入信道所对应的RA-RNTI监测下行控制信道，如果在下行控制信道中检测到相应的RA-RNTI加扰的下行控制信息，则在所述下行控制信息指示的下行共享信道上读取随机接入响应，获取其中的定时提前信息和消息3资源配置信息；所述B包括：采用以下方式B1-B3中的至少一种发送消息3：B1、若随机接入响应中包含一个定时提前信息和消息3资源配置信息，则根据检测出的定时提前信息和消息3资源配置信息，发送一个消息3；B2、若随机接入响应中包含至少两个定时提前信息和消息3资源配置信息，则根据设定的规则选择或随机选择至少一个定时提前信息和消息3资源配置信息，并根据选择出的定时提前信息和消息3资源配置信息，分别发送一个消息3；B3、若随机接入响应中包含至少两个定时提前信息和消息3资源配置信息，则根据检测出的所有定时提前信息和消息3资源配置信息，分别发送一个消息3。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述A包括：对于不具备波束互易性的终端，若基站采用单个随机接入响应检测窗配置，则UE在随机接入响应检测窗内同时使用发送前导序列的N个随机接入信道所对应的RA-RNTI监测下行控制信道，若至少一个RA-RNTI在随机接入响应检测窗内成功解码，则读取相应控制信道所分配的下行资源分配，若在至少一个RA-RNTI所对应的下行资源分配上检测到发送所使用的前导序列标识符，则随机接入响应检测成功；所述B包括：采用以下方式B4-B9中的至少一种发送消息3：B4、若终端检测出一个定时提前信息和消息3资源配置信息，则根据检测出的此定时提前信息和消息3资源配置信息，发送一个消息3；B5、若终端检测出至少两个定时提前信息和消息3资源配置信息，则根据设定的规则选择或随机选择至少一个定时提前信息和消息3资源配置信息，并根据选择出的定时提前信息和消息3资源配置信息，分别发送一个消息3；B6、若终端检测出至少两个定时提前信息和消息3资源配置信息，则根据检测出的所有随机接入响应中包含的定时提前信息和消息3资源配置信息，分别发送一个消息3；B7、预先定义定时提前信息和消息3资源配置信息的最大检测数量，终端在检测出此最大数量的定时提前信息和消息3资源配置信息后，或者当终端检测完所有的定时提前信息和消息3资源配置信息后，仍未检测出最大数量的定时提前信息和消息3资源配置信息，则停止随机接入响应检测过程；若检测出一个定时提前信息和消息3资源配置信息，则根据检测出的此定时提前信息和消息3资源配置信息，发送一个消息3；B8、预先定义定时提前信息和消息3资源配置信息的最大检测数量，终端在检测出此最大数量的定时提前信息和消息3资源配置信息后，或者当终端检测完所有的定时提前信息和消息3资源配置信息后，仍未检测出最大数量的定时提前信息和消息3资源配置信息，则停止随机接入响应检测过程；若检测出至少两个定时提前信息和消息3资源配置信息，则根据设定的规则选择或随机选择至少一个定时提前信息和消息3资源配置信息，并根据选择出的定时提前信息和消息3资源配置信息，分别发送一个消息3；B9、预先定义定时提前信息和消息3资源配置信息的最大检测数量，终端在检测出此最大数量的定时提前信息和消息3资源配置信息后，或者当终端检测完所有的定时提前信息和消息3资源配置信息后，仍未检测出最大数量的定时提前信息和消息3资源配置信息，则停止随机接入响应检测过程；若检测出至少两个定时提前信息和消息3资源配置信息，则根据检测出的所有定时提前信息和消息3资源配置信息，分别发送一个消息3。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述A包括：对于不具备波束互易性的终端，若基站采用至少两个随机接入响应检测窗配置，且基站分配了N个随机接入信道，则终端监测N个随机接入响应检测窗；所述B包括：采用以下方式B10-B15中的至少一种发送消息3：B10、若终端在检测完所有随机接入响应检测窗后，检测出一个随机接入响应，且该随机接入响应中只包含一个定时提前信息和消息3资源配置信息，则根据检测出的此定时提前信息和消息3资源配置信息，发送一个消息3；B11、若终端在检测所有随机接入响应检测窗后，检测出至少两个随机接入响应，或检测出一个随机接入响应且其中包含至少两个定时提前信息和消息3资源配置信息，则根据设定的规则选择或随机选择至少一个随机接入响应中的至少一个定时提前信息和消息3资源配置信息，并根据选择出的定时提前信息和消息3资源配置信息，分别发送一个消息3；B12、若终端在检测所有随机接入响应检测窗后，检测出至少两个随机接入响应，或检测出一个随机接入响应且其中包含至少两个定时提前信息和消息3资源配置信息，则根据检测出的所有随机接入响应中包含的所有定时提前信息和消息3资源配置信息，分别发送一个消息3；B13、预先定义随机接入响应或定时提前信息和消息3资源配置信息的最大检测数量，终端在检测出此最大数量的随机接入响应或定时提前信息和消息3资源配置信息后，或者当终端检测完所有随机接入响应检测窗后，仍未检测出最大数量的随机接入响应或定时提前信息和消息3资源配置信息，则停止随机接入响应检测过程；若检测出一个随机接入响应，且该随机接入响应中只包含一个定时提前信息和消息3资源配置信息，则根据检测出的此定时提前信息和消息3资源配置信息，发送一个消息3；B14、预先定义随机接入响应或定时提前信息和消息3资源配置信息的最大检测数量，终端在检测出此最大数量的随机接入响应或定时提前信息和消息3资源配置信息后，或者当终端检测完所有随机接入响应检测窗后，仍未检测出最大数量的随机接入响应或定时提前信息和消息3资源配置信息，则停止随机接入响应检测过程；若检测出至少两个随机接入响应，或检测出一个随机接入响应且其中包含至少两个定时提前信息和消息3资源配置信息，则根据设定的规则选择或随机选择至少一个随机接入响应中的至少一个定时提前信息和消息3资源配置信息，并根据选择出的定时提前信息和消息3资源配置信息，分别发送一个消息3；B15、预先定义随机接入响应或定时提前信息和消息3资源配置信息的最大检测数量，终端在检测出此最大数量的随机接入响应或定时提前信息和消息3资源配置信息后，或者当终端检测完所有随机接入响应检测窗后，仍未检测出最大数量的随机接入响应或定时提前信息和消息3资源配置信息，则停止随机接入响应检测过程；若检测出至少两个随机接入响应，或检测出一个随机接入响应且其中包含至少两个定时提前信息和消息3资源配置信息，则根据检测出的所有随机接入响应中包含的定时提前信息和消息3资源配置信息，分别发送一个消息3。7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：在所述随机接入过程中，具有波束互易性的终端根据基站的配置信息选择随机接入信道资源集中的随机接入信道或是以等概率在全部可用随机接入信道中随机选择随机接入信道发送第一类前导序列资源池中的前导序列，或者根据基站的配置终端在组成同一随机接入信道资源集的随机接入信道中使用相同的波束发送第一类前导序列资源池中的前导序列；不具有波束互易性的终端根据其支持的发送波束方向数量，在不同的随机接入信道上使用不同的波束方向发送第二类前导序列资源池中的前导序列；其中：每个随机接入信道资源集由至少两个随机接入信道组成，第一类前导序列资源池和第二类前导序列资源池不同。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，若终端检测一个随机接入响应检测窗，则所述B包括以下的至少一种：B11、终端检测一个随机接入响应检测窗，检测出一个定时提前信息和消息3资源配置信息，并根据检测出的此定时提前信息和消息3资源配置信息，发送一个消...

【专利技术属性】
技术研发人员：张英杰，钱辰，喻斌，熊琦，
申请(专利权)人：北京三星通信技术研究有限公司，三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：北京,11