终端的随机接入方法及装置和基站的随机接入方法和装置制造方法及图纸

本申请公开一种终端的随机接入方法和装置以及一种基站的随机接入方法和装置。所述终端的随机接入方法包括：读取随机接入配置信息；根据随机接入配置信息确定前导序列以及随机接入信道，并且在随机接入信道上发送前导序列；发送前导序列后，检测随机接入响应；若成功检测到随机接入响应，则生成并且发送消息3，其中，消息3包含终端具备的波束个数的指示；以及检测冲突解决信息。

【技术实现步骤摘要】
终端的随机接入方法及装置和基站的随机接入方法和装置
本申请涉及无线通信
，尤其涉及一种终端的随机接入方法及装置和基站的随机接入方法和装置，以及一种终端波束个数的上报方式。
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。随机接入的性能直接影响到用户的体验。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链接、小区切换、重新建立上行链接、无线资源控制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，图1是传统基于竞争的随机接入流程示意图。第一步中，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；第二步中，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指令、临时小区无线网络临时标识(Cell-RadioNetworkTemporaryIdentifier,C-RNTI)，以及为用户下次上行传输所分配的时频资源；第三步中，用户根据RAR中的信息，向基站发送第三条消息(Msg3)。Msg3中包含用户终端标识以及RRC链接请求等信息，其中，该用户终端标识是用户唯一的，用于解决冲突；第四步中，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的用户终端标识。用户在检测出自己的标识后，将临时C-RNTI升级为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。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，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。LTE中的随机接入过程适用于以下场景：1.RRC_IDLE下的初始接入；2.重新建立RRC连接；3.小区切换；4.RRC连接态下下行数据到达并请求随机接入过程(当上行处于非同步)；5.RRC连接态下上行数据到达并请求随机接入过程(当上行处于非同步或是PUCCH资源中未给调度请求分配资源)；6.定位。LTE中，上述六种场景使用相同的随机接入步骤。在5G的标准研究中，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，从而最大化用户侧的接收信噪比。毫米波系统中，对于基站来说，需要为UE配置UE专属的SRS(soundingreferencesignal)或者信道状态信息参考信号(channelstateinformationreferencesignal,CSI-RS)，这对基站和UE之间进行上行波束管理、波束修正非常关键。故需要UE向基站汇报UE自身拥有的波束个数，且波束个数可以认为是终端所具备的能力。若基站能够在终端接入时或是接入后及时获知终端具备的波束个数，则可以在资源分配，波束管理，波束修正以及小区切换等流程中，为终端分配合适的时频资源，配置合适的SRS,CSI-RS从而避免系统资源的浪费，提高资源利用效率。现有的5G标准讨论中，通信系统使用了波束赋形方式，但并没有合适的信令和流程用于终端通知基站自身具备的波束个数能力，导致现有毫米波系统的资源利用效率较低，无法根据终端的波束个数能力来合理的配置分配资源，比如配置SRS,CSI-RS的资源。
技术实现思路
本专利技术提供一种信息的汇报方式。现有毫米波系统中，没有合适的信令与流程用于终端通知基站自身具有的波束个数能力，导致现有的多波束操作系统中，资源分配、波束管理、波束修正等操作资源利用率和工作效率较为低，需要新的信令和流程用于终端波束个数能力的通知，以便于提高系统的工作效率和资源利用率。本专利技术提出的一种信息的汇报方式，具体地，提供一种终端波束个数能力的指示方式，所述的终端波束个数能力指的是终端所具有的可以用来上行发送/下行接收的波束个数。具体来说，在随机接入过程中，通过消息3的发送，或是随机接入资源的选择，来通知基站终端所具备的波束个数。终端在完成随机接入过程时，基站就能够获知该终端所具备的波束个数。根据本专利技术的一个方面，提供一种终端的随机接入方法，该方法包括：读取随机接入配置信息；根据随机接入配置信息确定前导序列以及随机接入信道，并且在随机接入信道上发送前导序列；发送前导序列后，检测随机接入响应；若成功检测到随机接入响应，则生成并且发送消息3，其中，消息3包含终端具备的波束个数的指示；以及检测冲突解决信息。其中所述波束个数的指示可以为N比特指示信息，其中N大于0，并且其中所述波束个数的指示可以是根据终端最大拥有的波束个数，或基站能处理的最大波束个数来确定的。其中所述波束个数的指示可以被以新字段的形式直接添加在所述消息3中或者添加在所述消息3中的无线资源控制RRC连接请求中。终端可以检测来自基站配置的CSI-RS或SRS，所述CSI-RS或SRS是基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种终端的随机接入方法，该方法包括：读取随机接入配置信息；根据随机接入配置信息确定前导序列以及随机接入信道，并且在随机接入信道上发送前导序列；发送前导序列后，检测随机接入响应；若成功检测到随机接入响应，则生成并且发送消息3，其中，消息3包含终端具备的波束个数的指示；以及检测冲突解决信息。

【技术特征摘要】
1.一种终端的随机接入方法，该方法包括：读取随机接入配置信息；根据随机接入配置信息确定前导序列以及随机接入信道，并且在随机接入信道上发送前导序列；发送前导序列后，检测随机接入响应；若成功检测到随机接入响应，则生成并且发送消息3，其中，消息3包含终端具备的波束个数的指示；以及检测冲突解决信息。2.如权利要求1所述的终端的随机接入方法，其中所述波束个数的指示为N比特指示信息，其中N大于0，并且其中所述波束个数的指示是根据终端最大拥有的波束个数，或基站能处理的最大波束个数来确定的。3.如权利要求1所述的终端的随机接入方法，其中所述波束个数的指示被以新字段的形式直接添加在所述消息3中或者添加在所述消息3中的无线资源控制RRC连接请求中。4.如权利要求1至3中的任何一项所述的终端的随机接入方法，终端检测来自基站配置的CSI-RS或SRS，所述CSI-RS或SRS是基站根据终端上报的波束个数的指示为终端配置的。5.一种终端的随机接入装置，该装置包括：配置信息读取模块，用于读取随机接入配置信息；前导序列发送模块，用于根据随机接入配置信息确定前导序列以及随机接入信道，并且在随机接入信道上发送前导序列；随机接入响应检测模块，用于检测基站发送的随机接入响应；消息3生成与发送模块，用于根据检测到的随机接入响应以及终端的波束个数指示，生成并且发送消息3，其中，消息3包含终端具备的波束个数的指示；以及冲突解决接收模块，用于检测冲突解决信息。6.如权利要求5所述的终端的随机接入装置，其中所述波束个数的指示为N比特指示信息，其中N大于0，并且其中所述波束个数的指示是根据终端最大拥有的波束个数，或基站能处理的最大波束个数来确定的。7.如权利要求5所述的终端的随机接入装置，其中所述波束个数的指示被以新字段的形式直接添加在所述消息3中或者添加在所述消息3中的无线资源控制RRC连接请求中。8.如权利要求5至7中的任何一项所述的终端的随机接入装置，终端检测来自基站配置的CSI-RS或SRS，所述CSI-RS或SRS是基站根据终端上报的波束个数的指示为终端配置的。9.一种基站的随机接入装置，该装置包括：随机接入资源配置发送模块，用于发送随机接入资源配置信息，其包括配置的随机接入信道资源和前导序列资源；前导序列检测模块，用于根据随机接入配置信息在随机接入信道上检测可能的被发送的前导序列；随机接入响应发送模块，用于为检测到的前导序列生成并发送随机接入响应；消息3检测模块，用于检测可能的消息3发送，其中，消息3包含终端具备的波束个数的指示；以及冲突解决发送模块，用于如成功检测到消息3，则生成并发送冲突解决信息。10.如权利要求9所述的基站的随机接入装置，其中，该冲突解决发送模块还发送配置给终端的CSI-RS或SRS，其中，基站所配置的CSI-RS或SRS的个数是依据终端在消息3中上报的终端的波束个数的指示来确定的。11.一种终端的随机接入方法，该方法包括：读取随机接入配置信息；根据所述终端具备的波束个数，选择相应的随机接入资源；根据所选择的随机接入资源，生成并且发送前导序列；检测随机接入响应；如果成功检测到随机接入响应，生成并发送消息3；以及检测冲突解决消息。12.根据权利要求11所述的终端的随机接入方法，其中，所述随机接入配置信息包括分配给不同波束个数的随机接入信道时频资源，或分配给不同波束个数的前导序列资源池信息，其中，选择随机接入资源包括选择与终端所具备的波束个数相对应的随机接入信道时频资源，或选择与所述终端所具备的波束个数相对应的前导序列资源。13.根据权利要求12所述的终端的随机接入方法，随机接入信道时频资源被划分为M个不重叠的子集，每个子集对应一个波束个数，其中M个不重叠的子集分别对应于0到M-1个波束，当终端的波束个数在0到M-2之间时，直接选择与波束个数对应的时频资源，当终端的波束个数在M-1或者以上时，则选择与波束个数M-1对应的时频资源。14.根据权利要求12所述的终端的随机接入方法，前导序列池被划分为M个不相交...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊琦，钱辰，喻斌，
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