本發(fā)明涉及無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種隨機(jī)接入方法、裝置、相關(guān)設(shè)備和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

Massive MIMO(Massive Multiple-Input-Multiple-Output，大規(guī)模多輸入多輸出)技術(shù)作為傳統(tǒng)MIMO技術(shù)的延伸，是5G(第五代)無(wú)線通信的一個(gè)重要研究方向。Massive MIMO技術(shù)通過(guò)大量增加通信的天線數(shù)量，采用時(shí)分雙工的通信模式，使系統(tǒng)性能達(dá)到空前的高度。

在Massive MIMO系統(tǒng)中，由于天線數(shù)的增加，可以利用多天線進(jìn)行波束賦形，將功率集中到窄波束上進(jìn)行發(fā)射，從而擴(kuò)大數(shù)據(jù)的傳輸范圍。

現(xiàn)有LTE(Long Time Evolution，長(zhǎng)期演進(jìn))標(biāo)準(zhǔn)中在Rel 13版本前僅對(duì)數(shù)據(jù)信道和PDCCH(Physical Downlink Control Channel，物理下行控制信道)信道進(jìn)行了波束賦形增強(qiáng)，并未對(duì)同步、接入相關(guān)的信道進(jìn)行覆蓋增強(qiáng)，這導(dǎo)致系統(tǒng)接入范圍和數(shù)據(jù)傳輸范圍不一致。為了保證系統(tǒng)的實(shí)際覆蓋范圍，同步、接入過(guò)程中也可以采用窄波束進(jìn)行傳輸。

與未進(jìn)行波束賦形的寬波束相比，窄波束雖然可以將功率集中，使得較遠(yuǎn)的用戶也有機(jī)會(huì)接入系統(tǒng)，但是由于其角度擴(kuò)展較小，水平方向的覆蓋范圍反而有所降低。為了保證水平方向的覆蓋范圍，基站端可以形成多個(gè)不同方向的波束，依次發(fā)射，采用掃波束的方式實(shí)現(xiàn)覆蓋。在高頻段通信中，終端天線數(shù)的增加使得終端進(jìn)行上行波束賦形也成為可能，因此，在接入流程中也需要對(duì)這一可能進(jìn)行考慮。

目前，一種最簡(jiǎn)單的接入流程包括基站以掃波束的方式在指定的RE (Resource Block，資源塊)資源上發(fā)射MIB(Master Information Block，)和SIB(System Information Block，系統(tǒng)信息塊)，終端也在相應(yīng)RE資源上形成多個(gè)接收波束以接收系統(tǒng)信息；接收完系統(tǒng)信息后，終端在指定的PRACH(Physical Random Access Channel，物理隨機(jī)接入信道)資源上通過(guò)掃波束的方式發(fā)送隨機(jī)接入序列，基站在相應(yīng)的RE資源上進(jìn)行掃波束接收，經(jīng)過(guò)一輪基站和終端相互掃波束后完成接入流程。

這種雙向掃波束的接入方式，由于基站和終端在發(fā)射和接收時(shí)都需要進(jìn)行掃波束，既增加了基站和終端等接入設(shè)備的資源開(kāi)銷，也增加了接入時(shí)延。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種隨機(jī)接入方法、裝置、相關(guān)設(shè)備和系統(tǒng)，用以在降低相關(guān)接入設(shè)備資源開(kāi)銷的同時(shí)減小接入時(shí)延。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種終端側(cè)實(shí)施的隨機(jī)接入方法，包括：

利用N個(gè)方向不同的接收波束分別接收網(wǎng)絡(luò)側(cè)利用M個(gè)方向不同的發(fā)送波束發(fā)送的系統(tǒng)信息，所述系統(tǒng)信息中攜帶有發(fā)送隨機(jī)接入信息可用的時(shí)頻資源的配置信息，其中，N和M為自然數(shù)；

分別確定終端側(cè)最優(yōu)接收波束信息和網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束信息；

根據(jù)所述配置信息以及確定出的終端側(cè)最優(yōu)接收波束信息和網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束信息，向所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送隨機(jī)接入信息。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種終端側(cè)實(shí)施的隨機(jī)接入裝置，包括：

接收單元，用于利用N個(gè)方向不同的接收波束分別接收網(wǎng)絡(luò)側(cè)利用M個(gè)方向不同的發(fā)送波束發(fā)送的系統(tǒng)信息，所述系統(tǒng)信息中攜帶有發(fā)送隨機(jī)接入信息可用的時(shí)頻資源的配置信息，其中，N和M為自然數(shù)；

確定單元，用于分別確定終端側(cè)最優(yōu)接收波束信息和網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束信息；

發(fā)送單元，用于根據(jù)所述配置信息以及確定出的終端側(cè)最優(yōu)接收波束信息 和網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束信息，向所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送隨機(jī)接入信息。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種終端，包括上述終端側(cè)實(shí)施的隨機(jī)接入裝置。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種網(wǎng)絡(luò)側(cè)實(shí)施的隨機(jī)接入方法，包括：

利用M個(gè)方向不同的發(fā)送波束向用戶終端UE發(fā)送系統(tǒng)信息，所述系統(tǒng)信息中攜帶有發(fā)送隨機(jī)接入信息可用的時(shí)頻資源的配置信息，其中，M為自然數(shù)；

接收所述UE根據(jù)所述配置信息發(fā)送的隨機(jī)接入信息。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種網(wǎng)絡(luò)側(cè)實(shí)施的隨機(jī)接入裝置，包括：

發(fā)送單元，用于利用M個(gè)方向不同的發(fā)送波束向用戶終端UE發(fā)送系統(tǒng)信息，所述系統(tǒng)信息中攜帶有發(fā)送隨機(jī)接入信息可用的時(shí)頻資源的配置信息，其中，M為自然數(shù)；

接收單元，用于接收所述UE根據(jù)所述配置信息發(fā)送的隨機(jī)接入信息。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種基站，包括上述網(wǎng)絡(luò)側(cè)實(shí)施的隨機(jī)接入裝置。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種隨機(jī)接入系統(tǒng)，包括上述的終端和基站。

本發(fā)明實(shí)施例提供的隨機(jī)接入方法、裝置、相關(guān)設(shè)備和系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)側(cè)利用多個(gè)波束向終端發(fā)送系統(tǒng)信息，發(fā)送的系統(tǒng)信息中攜帶終端發(fā)送隨機(jī)接入信息可用時(shí)頻資源的配置信息，終端側(cè)利用多個(gè)波束接收網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送的系統(tǒng)信息，終端可以由此確定出最優(yōu)的終端側(cè)接收波束信息和最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送波束信息，相應(yīng)的，終端可以根據(jù)確定出的終端側(cè)最優(yōu)接收波束信息、配置信息和網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束信息向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送隨機(jī)接入信息，而無(wú)需在多個(gè)波束上向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送隨機(jī)接入信息，從而節(jié)約了終端的處理資源開(kāi)銷，減小了接入時(shí)延。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在所寫(xiě)的說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部 分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1a為本發(fā)明實(shí)施例中，終端側(cè)實(shí)施的隨機(jī)接入方法的實(shí)施流程示意圖；

圖1b為本發(fā)明實(shí)施例中，UE發(fā)送隨機(jī)接入信息可用的時(shí)頻資源與網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送波束的波束方向信息之間的映射關(guān)系；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中，基站側(cè)實(shí)施的隨機(jī)接入方法的實(shí)施流程示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中，隨機(jī)接入以及信息傳輸?shù)膶?shí)施流程示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中，終端側(cè)實(shí)施的隨機(jī)接入裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)側(cè)實(shí)施的隨機(jī)接入裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例中，隨機(jī)接入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了減少隨機(jī)接入流程中相關(guān)接入設(shè)備的處理資源開(kāi)銷，減小接入時(shí)延，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種隨機(jī)接入方法、裝置、相關(guān)設(shè)備和系統(tǒng)。

以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明，并且在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例提供的隨機(jī)接入方法可以應(yīng)用于移動(dòng)通信系統(tǒng)中，尤其適用于TDD(Time Division Duplexing，時(shí)分雙工)系統(tǒng)中。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有的隨機(jī)接入以及信息傳輸流程中，基站和終端均需要通過(guò)掃波束的方式發(fā)送或者接收信息，這既增加了基站和終端處理資源的開(kāi)銷，也增加了隨機(jī)接入和信息傳輸時(shí)延。

為此，本發(fā)明實(shí)施例中，利用TDD系統(tǒng)的信道互易性，在系統(tǒng)信息中加入基站端發(fā)送波束和接入時(shí)頻資源的映射關(guān)系，由此，可以在終端發(fā)起接入流程的初始步驟中使用確定波束發(fā)送，而無(wú)需采用掃波束方式發(fā)送，可以簡(jiǎn)化基于波束賦形的接入流程，降低終端處理資源的開(kāi)銷并減小接入時(shí)延。

在介紹了本發(fā)明的基本原理之后，下面具體介紹本發(fā)明的各種非限制性實(shí)施方式。

如圖1a所示，為終端側(cè)實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例提供的隨機(jī)接入方法的實(shí)施流程示意圖，可以包括以下步驟：

S11、UE利用N個(gè)方向不同的接收波束分別接收網(wǎng)絡(luò)側(cè)利用M個(gè)方向不同的發(fā)送波束發(fā)送的系統(tǒng)信息。

具體實(shí)施時(shí)，網(wǎng)絡(luò)側(cè)基站可以采用掃波束的方式發(fā)送系統(tǒng)信息，即基站形成M個(gè)方向不同的發(fā)送波束，并利用M個(gè)方向不同的發(fā)送波束向UE(User Equipment，用戶設(shè)備)發(fā)送系統(tǒng)信息?；径说陌l(fā)送波束標(biāo)記為eNBT₁、eNBT₂…eNBT_M，這些波束可以占用現(xiàn)有LTE(Long Time Evolution，長(zhǎng)期演進(jìn))系統(tǒng)中的系統(tǒng)信息傳輸資源進(jìn)行發(fā)射，也可以在現(xiàn)有LTE系統(tǒng)信息傳輸資源附近增加相應(yīng)的傳輸資源進(jìn)行發(fā)射，第一種方式中系統(tǒng)信息的發(fā)射周期降低為現(xiàn)有LTE系統(tǒng)的1/M，第二種方式中需要采用現(xiàn)有LTE系統(tǒng)M倍的傳輸資源。

UE利用掃波束的方式接收基站發(fā)送的系統(tǒng)信息，即終端形成N個(gè)方向不同的接收波束接收系統(tǒng)信息，UE的接收波束標(biāo)記為UER₁、UER₂…UER_N。其中，接收到的系統(tǒng)信息中攜帶有發(fā)送隨機(jī)接入信息可用的時(shí)頻資源的配置信息，N和M為自然數(shù)。

S12、UE分別確定終端側(cè)最優(yōu)接收波束信息和網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束信息。

本步驟中，通過(guò)掃波束的方式接收到系統(tǒng)信息后，UE可以根據(jù)一定的原則確定終端側(cè)最優(yōu)接收波束和網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)接收波束，例如，UE可以確定確定信噪比最高的接收波束為終端側(cè)最優(yōu)接收波束，并確定與該最優(yōu)接收波束方向相匹配的發(fā)送波束的波束方向信息為網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束。相應(yīng)的，UE可以確定網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束的波束方向信息為網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束信息以及終端側(cè)最優(yōu)接收波束的波束方向信息為終端側(cè)最優(yōu)接收波束信息。

S13、UE根據(jù)系統(tǒng)信息中攜帶的配置信息以及確定出的終端側(cè)最優(yōu)接收波 束信息和網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束信息，向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送隨機(jī)接入信息。

本步驟中，基于TDD系統(tǒng)中上下行信道的互易性，根據(jù)步驟S12中確定出的終端側(cè)最優(yōu)接收波束信息對(duì)應(yīng)的波束方向同樣也是UE的最優(yōu)發(fā)送波束方向，因此，當(dāng)UE需要進(jìn)行上行隨機(jī)接入時(shí)，可以直接在其確定出的終端側(cè)最優(yōu)接收波束方向上發(fā)送隨機(jī)接入信息。

較佳的，網(wǎng)絡(luò)側(cè)通過(guò)發(fā)送的系統(tǒng)信息對(duì)UE可用的上行接入時(shí)頻資源進(jìn)行預(yù)先配置，例如，網(wǎng)絡(luò)側(cè)可以預(yù)先將UE發(fā)送隨機(jī)接入信息可用的時(shí)頻資源劃分為M組，一個(gè)時(shí)頻資源組與一個(gè)發(fā)送波束的波束方向?qū)?yīng)，如圖1b所示，其為UE發(fā)送隨機(jī)接入信息可用的時(shí)頻資源與網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送波束之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系示意圖。發(fā)送隨機(jī)接入信息可用的時(shí)頻資源在時(shí)域和/或頻域上為連續(xù)的；或者發(fā)送隨機(jī)接入信息可用的時(shí)頻資源在時(shí)域和/或頻域上為非連續(xù)的；各時(shí)頻資源組之間的關(guān)系為時(shí)分的和/或頻分的。

根據(jù)圖1b所示的發(fā)送隨機(jī)接入信息可用的RE(資源元素)與波束方向的對(duì)應(yīng)關(guān)系可知，發(fā)送隨機(jī)接入信息可用的時(shí)頻資源在時(shí)域上可以是連續(xù)的，也可以是非連續(xù)的；類似地，在頻域上可以是連續(xù)的，也可以是非連續(xù)的；各時(shí)頻資源組間的關(guān)系可以是時(shí)分的、頻分的、或者二者兼有的。

該對(duì)應(yīng)關(guān)系體現(xiàn)在系統(tǒng)信息中，包含時(shí)頻資源位置和波束序號(hào)或波束特征相對(duì)應(yīng)的關(guān)系，或者資源起始位置、資源pattern與波束序號(hào)或波束特征相對(duì)應(yīng)的關(guān)系作為本發(fā)明實(shí)施例中發(fā)送隨機(jī)接入信息可用的時(shí)頻資源組的組標(biāo)識(shí)與發(fā)送波束的波束方向信息之間的映射關(guān)系。

基站存儲(chǔ)時(shí)頻資源組的組標(biāo)識(shí)與發(fā)送波束的波束方向信息之間的映射關(guān)系，基站通過(guò)信令通知UE該映射關(guān)系，該映射關(guān)系可以為一對(duì)一的關(guān)系，即一個(gè)組標(biāo)識(shí)與一個(gè)波束方向信息對(duì)應(yīng)，也可以為多對(duì)一的關(guān)系，即多個(gè)組標(biāo)識(shí)與一個(gè)波束方向信息對(duì)應(yīng)，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不進(jìn)行限定。因此，基站向UE發(fā)送的系統(tǒng)信息中攜帶的配置信息可以為時(shí)頻資源組的組標(biāo)識(shí)與發(fā)送波束的波束方向信息之間的映射關(guān)系。其中，波束方向信息可以為能夠表明波束方向 的任意信息，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不進(jìn)行限定。

基于此，步驟S13中可以按照以下流程實(shí)施：UE從系統(tǒng)信息攜帶的映射關(guān)系中查找網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束的波束方向信息對(duì)應(yīng)的組標(biāo)識(shí)；UE在查找到的組標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的時(shí)頻資源上，根據(jù)終端側(cè)最優(yōu)接收波束的波束方向信息，使用相應(yīng)的波束方向向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送隨機(jī)接入信息。

UE在獲得了系統(tǒng)信息后，需要在上行方向發(fā)送隨機(jī)接入信息，該隨機(jī)接入信息可以為隨機(jī)接入序列，UE采用步驟S12中確定出的終端側(cè)最優(yōu)接收波束，假設(shè)為UER_i(1≤i≤N)的波束方向作為上行發(fā)送波束方向向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送隨機(jī)接入信息。

在發(fā)送隨機(jī)接入信息時(shí)，UE根據(jù)系統(tǒng)信息中攜帶的發(fā)送隨機(jī)接入信息可用的時(shí)頻資源組的組標(biāo)識(shí)與發(fā)送波束的波束方向信息之間的映射關(guān)系，確定對(duì)應(yīng)于最優(yōu)基站端發(fā)送波束方向信息(假設(shè)為eNBT_j)的時(shí)頻資源組的組標(biāo)識(shí)j，UE在相應(yīng)的時(shí)頻資源組上使用終端側(cè)最優(yōu)接收波束UER_i的波束方向向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送隨機(jī)接入信息。

相應(yīng)的，在網(wǎng)絡(luò)側(cè)，可以按照?qǐng)D2所示的流程實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例提供的接入方法：

S21、基站利用M個(gè)方向不同的發(fā)送波束向用戶終端UE發(fā)送系統(tǒng)信息。

所述系統(tǒng)信息中攜帶有發(fā)送隨機(jī)接入信息可用的時(shí)頻資源的配置信息，其中，M為自然數(shù)。

步驟S21的實(shí)施與上述步驟S11相對(duì)應(yīng)，其具體實(shí)施流程可以參見(jiàn)步驟S11的實(shí)施，這里不再贅述。

S22、基站接收UE根據(jù)所述配置信息發(fā)送的隨機(jī)接入信息。

本步驟中，由于尚未獲知UE的終端側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束方向以及自身的最優(yōu)發(fā)送波束方向，因此，基站仍需在UE發(fā)送隨機(jī)接入信息可用的時(shí)頻資源上采用掃波束的方式接收隨機(jī)接入信息，但是，由于終端僅在基站的網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束對(duì)應(yīng)的時(shí)頻資源組j上使用UE的終端側(cè)最優(yōu)接收波束方向發(fā)送隨機(jī)接 入信息，因此，基站只會(huì)在時(shí)頻資源組j上檢測(cè)到隨機(jī)接入信息。

進(jìn)一步地，網(wǎng)絡(luò)側(cè)實(shí)施的隨機(jī)接入方法還可以包括以下步驟：

S23、根據(jù)接收到的隨機(jī)接入信息確定網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束信息和UE的終端側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束信息以及發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)的時(shí)頻資源。

具體的，基站可以確定UE發(fā)送隨機(jī)接入信息所用的時(shí)頻資源組的組標(biāo)識(shí)，在時(shí)頻資源組的組標(biāo)識(shí)與發(fā)送波束的波束方向信息之間的映射關(guān)系中查找UE發(fā)送隨機(jī)接入信息所用的時(shí)頻資源組的組標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的波束方向信息，確定查找到的波束方向信息為網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束信息；確定UE發(fā)送隨機(jī)接入信息的波束方向?yàn)閁E的終端側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束信息；確定所述UE發(fā)送所述隨機(jī)接入信息所用的時(shí)頻資源組中包含的時(shí)頻資源為發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)的時(shí)頻資源。

例如，基站可以根據(jù)檢測(cè)到時(shí)頻資源組的組標(biāo)識(shí)j從時(shí)頻資源組的組標(biāo)識(shí)與發(fā)送波束的波束方向信息之間的映射關(guān)系中查找其對(duì)應(yīng)的發(fā)送波束的波束方向信息，本例中即為eNBT_j，由此，基站可以確定基站端的網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束的波束方向信息，根據(jù)上下行信道互易性可知，這也是網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)接收波束方向。

在隨機(jī)接入成功后，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束的波束方向信息，使用相應(yīng)的波束方向向所述UE發(fā)送下行信息。后續(xù)網(wǎng)絡(luò)側(cè)與UE之間傳輸信息時(shí)，可以根據(jù)接入流程中確定出的網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束方向以及網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)接收波束方向和終端側(cè)最優(yōu)接收波束方向以及終端側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束方向進(jìn)行信息的發(fā)送和接收，而無(wú)需進(jìn)行掃波束接收，從而能夠節(jié)約基站和UE處理資源的開(kāi)銷，并減小信息傳輸時(shí)延。具體的，在隨機(jī)接入成功后，UE可以根據(jù)確定出的終端側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束的波束方向信息(上例中的UER_i)，使用相應(yīng)的波束方向向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送上行信息，網(wǎng)絡(luò)側(cè)根據(jù)確定出的網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)接收波束方向信息(上例中的eNBT_j)使用相應(yīng)的波束方向接收UE發(fā)送的上行信息；網(wǎng)絡(luò)側(cè)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束的波束方向信息，使用相應(yīng)的波束方向(上例中的eNBT_j)向UE發(fā)送下行信息，UE根據(jù)確定出的終端側(cè)最優(yōu)接收波束方向信息 使用相應(yīng)的波束方向(上例中的UER_i)接收網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送的下行信息。

較佳的，在后續(xù)的多次傳輸中，UE還可以根據(jù)每一步獲得的更準(zhǔn)確的信道信息或波束信息，對(duì)相應(yīng)的波束方向進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到更好的傳輸性能。同樣，在后續(xù)的多次傳輸中，網(wǎng)絡(luò)側(cè)也可以根據(jù)每一步獲得的更準(zhǔn)確的信道信息或波束信息，對(duì)相應(yīng)的波束方向進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到更好的傳輸性能。

而根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例方案中，不同UE的接入消息可以依靠波束方向、時(shí)頻資源以及隨機(jī)接入序列來(lái)區(qū)分，因此，可以更好地支持多用戶接入：當(dāng)系統(tǒng)中有多個(gè)期望接入的UE時(shí)，如果多個(gè)終端選擇的波束方向不一致，則可以在不同的時(shí)頻資源上進(jìn)行隨機(jī)接入序列傳輸，多用戶之間不會(huì)造成干擾；如果多個(gè)終端選擇的波束方向一致，但是選擇的隨機(jī)接入序列不同，基站端也可以區(qū)分。因此，本發(fā)明實(shí)施例提供的隨機(jī)接入方法可以更好地區(qū)分多用戶的隨機(jī)接入請(qǐng)求，更好地支持多用戶傳輸。

這樣，通過(guò)在系統(tǒng)信息中增加基站發(fā)送系統(tǒng)信息的發(fā)送波束的波束方向信息與UE發(fā)送隨機(jī)接入信息可用的時(shí)頻資源組的組標(biāo)識(shí)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，UE僅在接收系統(tǒng)信息時(shí)進(jìn)行單向掃波束接收，后續(xù)步驟僅需在單一波束方向上發(fā)送和接收，即可完成隨機(jī)接入流程，從而減少了隨機(jī)接入過(guò)程中的掃波束次數(shù)，簡(jiǎn)化了基于波束賦形方式的接入流程、降低了終端資源開(kāi)銷和接入時(shí)延。而對(duì)于網(wǎng)絡(luò)側(cè)基站來(lái)說(shuō)，其僅需在像UE發(fā)送系統(tǒng)信息以及在接收到UE在單一波束方向上發(fā)送的隨機(jī)接入信息時(shí)需要使用掃波束方式進(jìn)行信息的發(fā)送和接收，而在執(zhí)行完成上述兩步后，網(wǎng)絡(luò)側(cè)也能夠獲知自身最優(yōu)的發(fā)送波束方向和UE最優(yōu)的接收波束方向，之后網(wǎng)絡(luò)側(cè)也僅需在單一方向上發(fā)送和接收信息，從而，降低了網(wǎng)絡(luò)側(cè)基站的資源開(kāi)銷，減小了信息傳輸時(shí)延。

為了更好的理解本發(fā)明實(shí)施例，以下結(jié)合UE與網(wǎng)絡(luò)側(cè)基站之間的信息流程對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)施過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如圖3所示，可以包括以下步驟：

S31、網(wǎng)絡(luò)側(cè)利用M個(gè)方向不同的發(fā)送波束向UE發(fā)送系統(tǒng)信息。

其中，網(wǎng)絡(luò)側(cè)基站需對(duì)UE發(fā)送隨機(jī)接入信息可用的時(shí)頻資源預(yù)先進(jìn)行配 置，并在發(fā)送的系統(tǒng)信息中攜帶有相應(yīng)的配置信息。較佳的，網(wǎng)絡(luò)側(cè)可以將UE發(fā)送隨機(jī)接入信息可用的時(shí)頻資源劃分為M組，每一組與一個(gè)網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送波束的波束方向相對(duì)應(yīng)。

基于此，系統(tǒng)信息中攜帶的配置信息可以為UE發(fā)送隨機(jī)接入信息可用的時(shí)頻資源組的組標(biāo)識(shí)與網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送系統(tǒng)信息所形成的發(fā)送波束的波束方向信息之間的映射關(guān)系。

網(wǎng)絡(luò)側(cè)形成M個(gè)方向不同的發(fā)送波束以掃波束方式發(fā)送系統(tǒng)信息。

S32、UE形成N個(gè)接收波束接收網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送的系統(tǒng)信息。

本步驟中，UE通過(guò)掃波束方式接收系統(tǒng)信息。

S33、UE確定終端側(cè)最優(yōu)接收波束信息和網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束信息。

本步驟中UE可以根據(jù)發(fā)送波束和接收波束的信噪比確定終端側(cè)最優(yōu)接收波束和網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束，并確定終端側(cè)最優(yōu)接收波束的波束方向信息為終端側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束信息，確定網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束的波束方向信息為網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)接收波束信息。

S34、UE根據(jù)確定出的終端側(cè)最優(yōu)接收波束信息和網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束信息向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送隨機(jī)接入信息。

本步驟中，根據(jù)信道互易性，UE可以確定終端側(cè)最優(yōu)接收波束也為終端側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束，因此，UE可以根據(jù)確定出的終端側(cè)最優(yōu)接收波束信息在相應(yīng)的波束方向上使用單一波束方向向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送隨機(jī)接入信息。

更佳的，UE還可根據(jù)系統(tǒng)信息中攜帶的UE發(fā)送隨機(jī)接入信息可用的時(shí)頻資源組的組標(biāo)識(shí)與網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送系統(tǒng)信息所形成的發(fā)送波束的波束方向信息之間的映射關(guān)系以及確定出的網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束信息，確定網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束的波束方向信息對(duì)應(yīng)的時(shí)頻資源組，并在相應(yīng)的時(shí)頻資源上使用終端側(cè)最優(yōu)接收波束方向發(fā)送隨機(jī)接入信息。

S35、網(wǎng)絡(luò)側(cè)接收隨機(jī)接入信息。

本步驟中，網(wǎng)絡(luò)側(cè)基站仍需形成多個(gè)波束在UE發(fā)送隨機(jī)接入信息可用的 所有時(shí)頻資源通過(guò)掃波束方式接收隨機(jī)接入信息，但是由于UE僅在特定時(shí)頻資源組(假設(shè)組標(biāo)識(shí)為j)上使用單一方向發(fā)送，因此，網(wǎng)絡(luò)側(cè)基站只會(huì)在時(shí)頻資源組j上接收到隨機(jī)接入信息。

S36、網(wǎng)絡(luò)側(cè)確定網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束信息和終端側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束信息。

本步驟中，網(wǎng)絡(luò)側(cè)根據(jù)接收到隨機(jī)接入信息的時(shí)頻資源組的組標(biāo)識(shí)確定網(wǎng)絡(luò)側(cè)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束方向信息，并根據(jù)UE發(fā)送隨機(jī)接入信息的波束方向確定終端側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束方向信息。

至此，網(wǎng)絡(luò)側(cè)基站和UE都已經(jīng)獲得彼此的最優(yōu)發(fā)送波束方向和最優(yōu)接收波束方向，在后續(xù)的上下行信息傳輸步驟中可以根據(jù)彼此的最優(yōu)發(fā)送波束方向和最優(yōu)接收波束方向發(fā)送和接收信息。

S37、UE根據(jù)終端側(cè)最優(yōu)接收波束的波束方向信息，使用相應(yīng)的波束方向向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送上行信息。

在后續(xù)的多次傳輸中，UE可以根據(jù)每一步獲得的更準(zhǔn)確的信道信息或波束信息，對(duì)相應(yīng)的波束方向進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到更好的傳輸性能。

S38、網(wǎng)絡(luò)側(cè)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束的波束方向信息，使用相應(yīng)的波束方向向UE發(fā)送下行信息。

在后續(xù)的多次傳輸中，網(wǎng)絡(luò)側(cè)可以根據(jù)每一步獲得的更準(zhǔn)確的信道信息或波束信息，對(duì)相應(yīng)的波束方向進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到更好的傳輸性能。

基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例中還提供了一種終端側(cè)和網(wǎng)絡(luò)側(cè)分別實(shí)施的隨機(jī)接入裝置、相關(guān)設(shè)備和系統(tǒng)，由于上述裝置、設(shè)備和系統(tǒng)解決問(wèn)題的原理分別與上述終端側(cè)和網(wǎng)絡(luò)側(cè)實(shí)施的隨機(jī)接入方法相似，因此上述裝置、設(shè)備和系統(tǒng)的實(shí)施可以參見(jiàn)方法的實(shí)施，重復(fù)之處不再贅述。

如圖4所示，其為本發(fā)明實(shí)施例提供的終端側(cè)實(shí)施的隨機(jī)接入裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，包括：

接收單元41，用于利用N個(gè)方向不同的接收波束分別接收網(wǎng)絡(luò)側(cè)利用M個(gè)方向不同的發(fā)送波束發(fā)送的系統(tǒng)信息，所述系統(tǒng)信息中攜帶有發(fā)送隨機(jī)接入 信息可用的時(shí)頻資源的配置信息，其中，N和M為自然數(shù)；

確定單元42，用于分別確定終端側(cè)最優(yōu)接收波束信息和網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束信息；

發(fā)送單元43，用于根據(jù)所述配置信息以及確定出的終端側(cè)最優(yōu)接收波束信息和網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束信息，向所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送隨機(jī)接入信息。

其中，所述配置信息包括發(fā)送隨機(jī)接入信息可用的時(shí)頻資源組的組標(biāo)識(shí)與所述發(fā)送波束的波束方向信息之間的映射關(guān)系；所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束信息包括網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束的波束方向信息，所述終端側(cè)最優(yōu)接收波束信息包括終端側(cè)最優(yōu)接收波束的波束方向信息；以及

所述發(fā)送單元43，包括：

查找子單元431，用于從所述系統(tǒng)信息攜帶的映射關(guān)系中查找所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束的波束方向信息對(duì)應(yīng)的組標(biāo)識(shí)；

發(fā)送子單元432，用于在查找到的組標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的時(shí)頻資源上，根據(jù)終端側(cè)最優(yōu)接收波束的波束方向信息，使用相應(yīng)的波束方向向所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送隨機(jī)接入信息。

較佳的，發(fā)送單元43，還可以用于在隨機(jī)接入成功后，根據(jù)終端側(cè)最優(yōu)接收波束的波束方向信息，使用相應(yīng)的波束方向向所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送上行信息。

其中，發(fā)送隨機(jī)接入信息可用的時(shí)頻資源在時(shí)域和/或頻域上為連續(xù)的；或者發(fā)送隨機(jī)接入信息可用的時(shí)頻資源在時(shí)域和/或頻域上為非連續(xù)的；發(fā)送隨機(jī)接入信息可用的時(shí)頻資源與發(fā)送波束的對(duì)應(yīng)關(guān)系為時(shí)分的和/或頻分的

具體實(shí)施時(shí)，所述確定單元42，包括：

第一確定子單元421，用于確定信噪比最高的接收波束的波束方向信息為終端側(cè)最優(yōu)接收波束信息；

第二確定子單元422，用于確定與該最優(yōu)接收波束方向相匹配的的發(fā)送波束的波束方向信息為網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束信息。

為了描述的方便，以上各部分按照功能劃分為各模塊(或單元)分別描述。 當(dāng)然，在實(shí)施本發(fā)明時(shí)可以把各模塊(或單元)的功能在同一個(gè)或多個(gè)軟件或硬件中實(shí)現(xiàn)。例如，圖4所示的隨機(jī)接入裝置可以設(shè)置于終端中。

如圖5所示，其為本發(fā)明實(shí)施例提供的網(wǎng)絡(luò)側(cè)實(shí)施的隨機(jī)接入裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，可以包括：

發(fā)送單元51，用于利用M個(gè)方向不同的發(fā)送波束向用戶終端UE發(fā)送系統(tǒng)信息，所述系統(tǒng)信息中攜帶有發(fā)送隨機(jī)接入信息可用的時(shí)頻資源的配置信息，其中，M為自然數(shù)；

接收單元52，用于接收所述UE根據(jù)所述配置信息發(fā)送的隨機(jī)接入信息。

可選地，網(wǎng)絡(luò)側(cè)實(shí)施的隨機(jī)接入裝置還可以包括：

確定單元53，用于根據(jù)接收到的隨機(jī)接入信息確定網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束信息和所述UE的終端側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束信息以及發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)的時(shí)頻資源。

其中，所述配置信息包括發(fā)送隨機(jī)接入信息可用的時(shí)頻資源組的組標(biāo)識(shí)與所述發(fā)送波束的波束方向信息之間的映射關(guān)系；以及所述隨機(jī)接入信息為所述UE根據(jù)從所述系統(tǒng)信息攜帶的映射關(guān)系中查找到的、網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束的波束方向信息對(duì)應(yīng)的組標(biāo)識(shí)，在相應(yīng)的時(shí)頻資源上根據(jù)終端側(cè)最優(yōu)接收波束的波束方向信息，使用相應(yīng)的波束方向發(fā)送的。

所述確定單元53，包括：

第一確定子單元531，用于確定所述UE發(fā)送所述隨機(jī)接入信息所用的時(shí)頻資源組的組標(biāo)識(shí)，在所述映射關(guān)系中查找所述UE發(fā)送所述隨機(jī)接入信息所用的時(shí)頻資源組的組標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的波束方向信息，確定查找到的波束方向信息為網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束信息；

第二確定子單元532，用于確定所述UE發(fā)送所述隨機(jī)接入信息的波束方向?yàn)樗鯱E的終端側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束信息；

第三確定子單元533，用于確定所述UE發(fā)送所述隨機(jī)接入信息所用的時(shí)頻資源組中包含的時(shí)頻資源為發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)的時(shí)頻資源。

具體實(shí)施時(shí)，所述發(fā)送單元51，還用于在隨機(jī)接入成功后，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)側(cè)最 優(yōu)發(fā)送波束的波束方向信息，使用相應(yīng)的波束方向向所述UE發(fā)送下行信息。

為了描述的方便，以上各部分按照功能劃分為各模塊(或單元)分別描述。當(dāng)然，在實(shí)施本發(fā)明時(shí)可以把各模塊(或單元)的功能在同一個(gè)或多個(gè)軟件或硬件中實(shí)現(xiàn)。例如，圖5所示的隨機(jī)接入裝置可以設(shè)置于基站中。

如圖6所示，其為本發(fā)明實(shí)施例提供的隨機(jī)接入系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，可以包括終端(UE)61和基站62，其中，終端61中設(shè)置有圖4所示的隨機(jī)接入裝置，基站62中設(shè)置有圖5所示的隨機(jī)接入裝置。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實(shí)施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個(gè)或多個(gè)其中攜帶有計(jì)算機(jī)可用程序代碼的計(jì)算機(jī)可用存儲(chǔ)介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲(chǔ)器、CD-ROM、光學(xué)存儲(chǔ)器等)上實(shí)施的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。

本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來(lái)描述的。應(yīng)理解可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計(jì)算機(jī)程序指令到通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器，使得通過(guò)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的裝置。

這些計(jì)算機(jī)程序指令也可存儲(chǔ)在能引導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中，使得存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能。

這些計(jì)算機(jī)程序指令也可裝載到計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理，從而在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè) 流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的步驟。

盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例做出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖攜帶這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。