本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種隨機接入方法、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)無線通信的一個重要研究方向。Massive MIMO技術(shù)通過大量增加通信的天線數(shù)量，采用時分雙工的通信模式，使系統(tǒng)性能達到空前的高度。

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

現(xiàn)有LTE(Long Time Evolution，長期演進)標(biāo)準(zhǔn)中在Rel 13版本前僅對數(shù)據(jù)信道和PDCCH(Physical Downlink Control Channel，物理下行控制信道)信道進行了波束賦形增強，并未對同步、接入相關(guān)的信道進行覆蓋增強，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)的實際覆蓋范圍，同步、接入過程中也可以采用窄波束進行傳輸。

與未進行波束賦形的寬波束相比，窄波束雖然可以將功率集中，使得較遠的用戶也有機會接入系統(tǒng)，但是由于其角度擴展較小，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不同方向的波束，依次發(fā)射，采用掃波束的方式實現(xiàn)覆蓋。在高頻段通信中，終端天線數(shù)的增加使得終端進行上行波束賦形也成為可能，因此，在接入流程中也需要對這一可能進行考慮。

目前，一種最簡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，物理隨機接入信道)資源上通過掃波束的方式發(fā)送隨機接入序列，基站在相應(yīng)的RE資源上進行掃波束接收，經(jīng)過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)射和接收時都需要進行掃波束，既增加了基站和終端等接入設(shè)備的資源開銷，也增加了接入時延。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

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

本發(fā)明實施例提供一種終端側(cè)實施的隨機接入方法，包括：

利用N個方向不同的接收波束分別接收網(wǎng)絡(luò)側(cè)利用M個方向不同的發(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)送隨機接入信息可用的時頻資源的配置信息，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)送隨機接入信息。

本發(fā)明實施例提供一種終端側(cè)實施的隨機接入裝置，包括：

接收單元，用于利用N個方向不同的接收波束分別接收網(wǎng)絡(luò)側(cè)利用M個方向不同的發(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)送隨機接入信息可用的時頻資源的配置信息，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)送隨機接入信息。

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

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

利用M個方向不同的發(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)送隨機接入信息可用的時頻資源的配置信息，其中，M為自然數(shù)；

接收所述UE根據(jù)所述配置信息發(fā)送的隨機接入信息。

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

發(fā)送單元，用于利用M個方向不同的發(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)送隨機接入信息可用的時頻資源的配置信息，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)送的隨機接入信息。

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

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

本發(fā)明實施例提供的隨機接入方法、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)送隨機接入信息可用時頻資源的配置信息，終端側(cè)利用多個波束接收網(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)送隨機接入信息，而無需在多個波束上向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送隨機接入信息，從而節(jié)約了終端的處理資源開銷，減小了接入時延。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部 分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

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

圖1b為本發(fā)明實施例中，UE發(fā)送隨機接入信息可用的時頻資源與網(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)明實施例中，基站側(cè)實施的隨機接入方法的實施流程示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例中，隨機接入以及信息傳輸?shù)膶嵤┝鞒淌疽鈭D；

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

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

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

具體實施方式

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

以下結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(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)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

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

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

為此，本發(fā)明實施例中，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，而無需采用掃波束方式發(fā)送，可以簡化基于波束賦形的接入流程，降低終端處理資源的開銷并減小接入時延。

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施方式。

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

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

具體實施時，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個方向不同的發(fā)送波束，并利用M個方向不同的發(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，長期演進)系統(tǒng)中的系統(tǒng)信息傳輸資源進行發(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)送隨機接入信息可用的時頻資源的配置信息，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需要進行上行隨機接入時，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)送隨機接入信息。

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

根據(jù)圖1b所示的發(fā)送隨機接入信息可用的RE(資源元素)與波束方向的對應(yīng)關(guān)系可知，發(fā)送隨機接入信息可用的時頻資源在時域上可以是連續(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；各時頻資源組間的關(guān)系可以是時分的、頻分的、或者二者兼有的。

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

基站存儲時頻資源組的組標(biāo)識與發(fā)送波束的波束方向信息之間的映射關(guān)系，基站通過信令通知UE該映射關(guān)系，該映射關(guān)系可以為一對一的關(guān)系，即一個組標(biāo)識與一個波束方向信息對應(yīng)，也可以為多對一的關(guān)系，即多個組標(biāo)識與一個波束方向信息對應(yīng)，本發(fā)明實施例對此不進行限定。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頻資源組的組標(biāo)識與發(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)明實施例對此不進行限定。

基于此，步驟S13中可以按照以下流程實施：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應(yīng)的組標(biāo)識；UE在查找到的組標(biāo)識對應(yīng)的時頻資源上，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)送隨機接入信息，該隨機接入信息可以為隨機接入序列，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)送隨機接入信息。

在發(fā)送隨機接入信息時，UE根據(jù)系統(tǒng)信息中攜帶的發(fā)送隨機接入信息可用的時頻資源組的組標(biāo)識與發(fā)送波束的波束方向信息之間的映射關(guān)系，確定對應(yīng)于最優(yōu)基站端發(fā)送波束方向信息(假設(shè)為eNBT_j)的時頻資源組的組標(biāo)識j，UE在相應(yīng)的時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)送隨機接入信息。

相應(yīng)的，在網(wǎng)絡(luò)側(cè)，可以按照圖2所示的流程實施本發(fā)明實施例提供的接入方法：

S21、基站利用M個方向不同的發(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)送隨機接入信息可用的時頻資源的配置信息，其中，M為自然數(shù)。

步驟S21的實施與上述步驟S11相對應(yīng)，其具體實施流程可以參見步驟S11的實施，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)送隨機接入信息可用的時頻資源上采用掃波束的方式接收隨機接入信息，但是，由于終端僅在基站的網(wǎng)絡(luò)側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束對應(yīng)的時頻資源組j上使用UE的終端側(cè)最優(yōu)接收波束方向發(fā)送隨機接 入信息，因此，基站只會在時頻資源組j上檢測到隨機接入信息。

進一步地，網(wǎng)絡(luò)側(cè)實施的隨機接入方法還可以包括以下步驟：

S23、根據(jù)接收到的隨機接入信息確定網(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)送隨機接入響應(yīng)的時頻資源。

具體的，基站可以確定UE發(fā)送隨機接入信息所用的時頻資源組的組標(biāo)識，在時頻資源組的組標(biāo)識與發(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)送隨機接入信息所用的時頻資源組的組標(biāo)識對應(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)送隨機接入信息的波束方向為UE的終端側(cè)最優(yōu)發(fā)送波束信息；確定所述UE發(fā)送所述隨機接入信息所用的時頻資源組中包含的時頻資源為發(fā)送隨機接入響應(yīng)的時頻資源。

例如，基站可以根據(jù)檢測到時頻資源組的組標(biāo)識j從時頻資源組的組標(biāo)識與發(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，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)送波束方向進行信息的發(fā)送和接收，而無需進行掃波束接收，從而能夠節(jié)約基站和UE處理資源的開銷，并減小信息傳輸時延。具體的，在隨機接入成功后，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，對相應(yīng)的波束方向進行調(diào)整，以達到更好的傳輸性能。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，對相應(yīng)的波束方向進行調(diào)整，以達到更好的傳輸性能。

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

這樣，通過在系統(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)送隨機接入信息可用的時頻資源組的組標(biāo)識之間的對應(yīng)關(guān)系，UE僅在接收系統(tǒng)信息時進行單向掃波束接收，后續(xù)步驟僅需在單一波束方向上發(fā)送和接收，即可完成隨機接入流程，從而減少了隨機接入過程中的掃波束次數(shù)，簡化了基于波束賦形方式的接入流程、降低了終端資源開銷和接入時延。而對于網(wǎng)絡(luò)側(cè)基站來說，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)送的隨機接入信息時需要使用掃波束方式進行信息的發(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)基站的資源開銷，減小了信息傳輸時延。

為了更好的理解本發(fā)明實施例，以下結(jié)合UE與網(wǎng)絡(luò)側(cè)基站之間的信息流程對本發(fā)明實施例的實施過程進行詳細(xì)說明。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UE發(fā)送隨機接入信息可用的時頻資源預(yù)先進行配 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)送隨機接入信息可用的時頻資源劃分為M組，每一組與一個網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送波束的波束方向相對應(yīng)。

基于此，系統(tǒng)信息中攜帶的配置信息可以為UE發(fā)送隨機接入信息可用的時頻資源組的組標(biāo)識與網(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)送隨機接入信息可用的時頻資源組的組標(biāo)識與網(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應(yīng)的時頻資源組，并在相應(yīng)的時頻資源上使用終端側(cè)最優(yōu)接收波束方向發(fā)送隨機接入信息。

S35、網(wǎng)絡(luò)側(cè)接收隨機接入信息。

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

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)接收到隨機接入信息的時頻資源組的組標(biāo)識確定網(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，對相應(yīng)的波束方向進行調(diào)整，以達到更好的傳輸性能。

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，對相應(yīng)的波束方向進行調(diào)整，以達到更好的傳輸性能。

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

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

接收單元41，用于利用N個方向不同的接收波束分別接收網(wǎng)絡(luò)側(cè)利用M個方向不同的發(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)送隨機接入 信息可用的時頻資源的配置信息，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)送隨機接入信息。

其中，所述配置信息包括發(fā)送隨機接入信息可用的時頻資源組的組標(biāo)識與所述發(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應(yīng)的組標(biāo)識；

發(fā)送子單元432，用于在查找到的組標(biāo)識對應(yīng)的時頻資源上，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)送隨機接入信息。

較佳的，發(fā)送單元43，還可以用于在隨機接入成功后，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)送隨機接入信息可用的時頻資源在時域和/或頻域上為連續(xù)的；或者發(fā)送隨機接入信息可用的時頻資源在時域和/或頻域上為非連續(xù)的；發(fā)送隨機接入信息可用的時頻資源與發(fā)送波束的對應(yīng)關(guān)系為時分的和/或頻分的

具體實施時，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，在實施本發(fā)明時可以把各模塊(或單元)的功能在同一個或多個軟件或硬件中實現(xiàn)。例如，圖4所示的隨機接入裝置可以設(shè)置于終端中。

如圖5所示，其為本發(fā)明實施例提供的網(wǎng)絡(luò)側(cè)實施的隨機接入裝置的結(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)送隨機接入信息可用的時頻資源的配置信息，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)送的隨機接入信息。

可選地，網(wǎng)絡(luò)側(cè)實施的隨機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)送隨機接入響應(yīng)的時頻資源。

其中，所述配置信息包括發(fā)送隨機接入信息可用的時頻資源組的組標(biāo)識與所述發(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應(yīng)的組標(biāo)識，在相應(yīng)的時頻資源上根據(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)送所述隨機接入信息所用的時頻資源組的組標(biāo)識，在所述映射關(guān)系中查找所述UE發(fā)送所述隨機接入信息所用的時頻資源組的組標(biāo)識對應(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)送所述隨機接入信息的波束方向為所述UE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)送所述隨機接入信息所用的時頻資源組中包含的時頻資源為發(fā)送隨機接入響應(yīng)的時頻資源。

具體實施時，所述發(fā)送單元51，還用于在隨機接入成功后，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，在實施本發(fā)明時可以把各模塊(或單元)的功能在同一個或多個軟件或硬件中實現(xiàn)。例如，圖5所示的隨機接入裝置可以設(shè)置于基站中。

如圖6所示，其為本發(fā)明實施例提供的隨機接入系統(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所示的隨機接入裝置，基站62中設(shè)置有圖5所示的隨機接入裝置。

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

本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機程序指令實現(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┻@些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

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

這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理，從而在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個 流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個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，則可對這些實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)人員可以對本發(fā)明進行各種改動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和變型在內(nèi)。