CN116723585B - 一种随机接入方法、系统、设备以及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种随机接入方法、系统、设备以及存储介质，该方法包括步骤：向当前基站发送随机接入前导码；接收当前基站发送的随机接入响应；当检测到检测前导码序列和第二发送前导码序列不相同，检测前导码序列和第一发送前导码序列相同，以及检测前导码序列和第二发送前导码序列属于同一个根序列时，判断随机接入前导码发送成功，继续随机接入流程。本发明通过多次判断来确定随机接入前导码发送成功，从而继续随机接入流程，解决当判断检测前导码序列和发送前导码序列不相同时，直接判定本次前导码发送失败，会导致进一步的重传或直接导致随机接入失败，影响终端接入网络的能力的问题。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信领域，尤指一种随机接入方法、系统、设备以及存储介质。
背景技术
随机接入是终端与小区建立初始无线连接的过程，对于4/5G，随机接入过程大抵类似。终端在发送随机接入前导码(preamble)时，已经获得了准确的下行定时，但是还没有上行同步，终端需要以一个默认的上行定时来发送随机接入前导码，这个上行定时在协议中称为上行发送提前量(Timing Advance)。
不同终端发送前导码时使用了固定的提前量，因此基站接收到不同距离处的终端的前导码存在不同的延时，这个延时由基站检测出来并通知终端，作为终端后续上行发送信号的准确上行发送提前量(TA)。因此，基站检测过程实际包含了前导码序列（RAPID）的检测和TA的检测。基站成功检测到前导码序列(RAPIDrecv)和TA后，会在随机接入响应(RAR)中将这两个信息发送给终端，终端需要根据从RAR中检测到的RAPIDrecv，和终端记录的发送前导码序列(RAPIDsend)进行比较，判断该RAR是否为基站对本终端随机接入的响应信号。如果RAPIDrecv≠RAPIDsend，终端认为本次前导码发送失败。如果RAPIDrecv＝RAPIDsend，则终端认为本次前导码发送成功。
常规终端对于随机接入响应的处理方式：当判断RAPIDrecv≠RAPIDsend时，直接判定本次前导码发送失败，会导致进一步的重传或直接导致随机接入失败，影响终端接入网络的能力。
发明内容
本发明公开的一种随机接入方法、系统、设备以及存储介质，可以增强远距离终端接入小区的能力，减少随机接入的时间和功耗。
本发明提供的技术方案如下：
第一方面，本发明公开了一种随机接入方法，包括步骤：
向当前基站发送随机接入前导码；
接收所述当前基站发送的随机接入响应，所述随机接入响应携带检测前导码序列；
当检测到所述检测前导码序列和第二发送前导码序列不相同，所述检测前导码序列和第一发送前导码序列相同，以及所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列属于同一个根序列时，判断所述随机接入前导码发送成功，继续随机接入流程，所述第二发送前导码序列为所述随机接入前导码的序列，所述第一发送前导码序列为所述第二发送前导码序列相邻循环移位的前一个发送前导码序列。
本实施方式通过当检测到检测前导码序列和第二发送前导码序列不相同，和第一发送前导码序列相同，以及检测前导码序列和第一发送前导码序列属于同一个根序列时，判断随机接入前导码发送成功，从而可以继续随机接入流程，从而继续随机接入流程，解决当判断RAPIDrecv≠RAPIDsend时，直接判定本次前导码发送失败，会导致进一步的重传或直接导致随机接入失败，影响终端接入网络的能力的问题。
在一些实施方式中，所述接收当前基站发送的随机接入响应之后还包括：
判断所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列是否相同；
当判断所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列相同时，所述随机接入前导码发送成功，继续随机接入流程；
当判断所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列不相同时，判断所述检测前导码序列和所述第一发送前导码序列是否相同；
当判断所述检测前导码序列和所述第一发送前导码序列不相同时，所述随机接入前导码发送失败；
当判断所述检测前导码序列和所述第一发送前导码序列相同时，判断所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列是否属于同一个根序列；
当判断所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列不属于同一个根序列时，所述随机接入前导码发送失败；
当判断所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列属于同一个根序列时，所述随机接入前导码发送成功，继续随机接入流程。
本实施方式通过判断检测前导码序列和第二发送前导码序列是否相同，判断检测前导码序列和所述第一发送前导码序列是否相同，以及判断检测前导码序列和第一发送前导码序列是否属于同一个根序列，从而通过各个判断以及递进判断来确定随机接入前导码是否发送成功，在符合条件的情况下，认为本次随机接入响应接收正确，从而可以继续随机接入流程，解决当判断RAPIDrecv≠RAPIDsend时，直接判定本次前导码发送失败，会导致进一步的重传或直接导致随机接入失败，影响终端接入网络的能力的问题。
在一些实施方式中，所述所述随机接入前导码发送成功之后包括：
通过所述第一上行发送提前量、所述随机接入前导码时序序列长度、生成所述随机接入前导码的ZC序列长度、相邻序列之间的循环移位间隔、所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列，生成第二上行发送提前量，所述第二上行发送提前量作为当前基站后续发送的随机接入响应中携带的上行发送提前量使用。
本实施方式通过各项参数生成第二上行发送提前量，重新设置上行发送提前量，作为当前基站后续发送的随机接入响应中携带的上行发送提前量使用，保证上行发送提前量的精准，减少发送失败的概率，同时增强了远距离终端接入小区的能力。
在一些实施方式中，所述判断所述检测前导码序列和所述第一发送前导码序列相同之后，包括：
向当前基站发送新的随机接入前导码，所述新的随机接入前导码的序列包括新的第一发送前导码序列和新的第二发送前导码序列；
接收当前基站发送的新的随机接入响应，所述新的随机接入响应携带新的检测前导码序列；
当判断所述新的检测前导码序列和所述新的第一发送前导码序列相同时，判断为所述当前基站对所述新的随机接入前导码检测失败，但所述新的随机接入前导码发送成功，继续随机接入流程。
本实施方式通过多发送一次发送前导码，重新进行随机接入前导码确认，避免本终端将基站发送给其他终端的随机接入响应当做本终端的随机接入响应，降低虚检概率。
根据本发明的第二方面，本发明公开了一种随机接入优化系统，包括：
发送模块，用于向当前基站发送随机接入前导码；
接收模块，用于接收所述当前基站发送的随机接入响应，所述随机接入响应携带检测前导码序列；
检测判断模块，用于当检测到所述检测前导码序列和第二发送前导码序列不相同，所述检测前导码序列和第一发送前导码序列相同，以及所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列属于同一个根序列时，判断所述随机接入前导码发送成功，继续随机接入流程，所述第二发送前导码序列为所述随机接入前导码的序列，所述第一发送前导码序列为所述第二发送前导码序列相邻循环移位的前一个发送前导码序列。
在一些实施方式中，随机接入优化系统还包括：
第一判断模块，用于判断所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列是否相同；
所述第一判断模块，还用于当判断所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列相同时，所述随机接入前导码发送成功，继续随机接入流程；
第二判断模块，用于当判断所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列不相同时，判断所述检测前导码序列和所述第一发送前导码序列是否相同；
所述第二判断模块，还用于当判断所述检测前导码序列和所述第一发送前导码序列不相同时，所述随机接入前导码发送失败；
第三判断模块，用于当判断所述检测前导码序列和所述第一发送前导码序列相同时，判断所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列是否属于同一个根序列；
所述第三判断模块，还用于当判断所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列不属于同一个根序列时，所述随机接入前导码发送失败；
所述第三判断模块，还用于当判断所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列属于同一个根序列时，所述随机接入前导码发送成功，继续随机接入流程。
在一些实施方式中，所述随机接入响应还携带第一上行发送提前量，随机接入优化系统还包括：
生成模块，用于通过所述第一上行发送提前量、所述随机接入前导码时序序列长度、生成所述随机接入前导码的ZC序列长度、相邻序列之间的循环移位间隔、所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列，生成第二上行发送提前量，所述第二上行发送提前量作为当前基站后续发送的随机接入响应中携带的上行发送提前量使用。
在一些实施方式中，随机接入优化系统还包括：
所述发送模块，向当前基站发送新的随机接入前导码，所述新的随机接入前导码的序列包括新的第一发送前导码序列和新的第二发送前导码序列；
所述接收模块，接收当前基站发送的新的随机接入响应，所述新的随机接入响应携带新的检测前导码序列；
所述第一判断模块，还用于当判断所述新的检测前导码序列和所述新的第一发送前导码序列相同时，判断为所述当前基站对所述新的随机接入前导码检测失败，但所述新的随机接入前导码发送成功，继续随机接入流程。
根据本发明的第三方面，本发明公开了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存放运行程序，所述处理器用于执行所述存储器内存放的运行程序，实现上述随机接入方法所执行的操作。
根据本发明的第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的随机接入方法。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
1、通过进一步的判断，结合其他条件，确定随机接入前导码是否发送成功，在符合条件的情况下，认为本次随机接入响应接收正确，从而可以继续随机接入流程，解决当判断RAPIDrecv≠RAPIDsend时，直接判定本次前导码发送失败，会导致进一步的重传或直接导致随机接入失败，影响终端接入网络的能力的问题；
2、只发送一次前导码，减少随机接入的时间和功耗；
3、终端多发送一次发送前导码，重新进行确认，避免本终端将基站发送给其他终端的随机接入响应当做本终端的随机接入响应，降低虚检概率；
4、生成第二上行发送提前量，重新设置上行发送提前量，作为终端后续上行发送信号的准确上行发送提前量，保证上行发送提前量的精准，减少发送失败的概率，同时增强了远距离终端接入小区的能力。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本方案的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是本发明提供的一种随机接入方法实施例的流程示意图；
图2是本发明提供的一种随机接入方法又一实施例的流程示意图；
图3是本发明提供的一种随机接入方法另一实施例的流程示意图；
图4是本发明提供的一种随机接入方法再一实施例的流程示意图；
图5是本发明提供的一种随机接入系统实施例的结构示意图；
图6是本发明提供的一种随机接入系统又一实施例的结构示意图；
图7是本发明提供的一种随机接入系统另一实施例的结构示意图；
图8是本发明提供的一种随机接入方法另一实施例的流程示意图。
附图标号说明：
发送模块10、接收模块20、判断模块30、生成模块40、第一判断模块50、第二判断模块60、第三判断模块70。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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他的附图，并获得其他的实施方式。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
随机接入是终端与小区建立初始无线连接的过程，对于4/5G，随机接入过程大抵类似。以4G LTE网络为例，主要包括以下步骤：
1、终端在物理随机接入信道PRACH(Physical Random Access Channel)资源上发送随机接入前导码(preamble)，即MSG1；
2、终端在随机接入响应RAR（Random Access Respond）时间窗内监听物理下行控制通道PDCCH(Physical Downlink Control Channel)，以接收RAR，即MSG2；
3、终端在物理上行链路共享通道PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)上发送MSG3，并启动竞争解决定时器；
4、竞争解决定时器超时前，终端会一直监听PDCCH，以接收竞争解决消息，即MSG4。
根据3GPP协议TS36.211，第5.7.2(Preamble sequence generation)章的描述，不同的前导码序列可以从同一个根序列的不同循环移位生成，生成公式如下：。
基站在检测前导码时，需要检测前导码根序列，循环移位，以及发送提前量这三项。其中，前导码的循环移位(CV)和发送提前量(TA)这两项都是通过相关峰位置计算出来。但是，当远距离终端发送的前导码到达基站的延时超过N×NCS÷NZC时(N=24576，是前导码时序序列长度，NZC=839是生成前导码的ZC序列长度，NCS是相邻序列之间的循环移位间隔。这里都是基于前导码Format0~3讨论。对于Format4，问题相同，上述参数不同)，基站检测算法会将超过的发送延时部分算到循环移位项上，导致基站在RAR中反馈错误的前导码序列（RAPIDrecv）和错误的发送提前量TA。
3GPP协议规定：对于LTE FDD小区，终端以默认提前量0作为初始TA发送随机接入前导码；对于LTE TDD小区，终端以默认提前量624作为初始TA发送随机接入前导码。
以某个实际网络中的配置参数为例，前导码Format=0，NCS=13是相邻序列之间的循环移位间隔，N=24576，是前导码时序序列长度，NZC=839是生成前导码的ZC序列长度，发送提前量计算公式得出N×NCS÷NZC。也就是说，若前导码到达基站的延时超过381个采样单位，就会出现基站检测错误。对应的终端距离基站的距离为L＝381×10-3×3×108÷30720÷2（米）；也就是说，在这种配置下，若终端和接入基站距离超过1860米时，就存在较大概率出现基站检测到相邻循环移位的前导码，并反馈前导码发送错误的问题。
本申请公开的一种随机接入方法、系统、设备以及存储介质，可以增强远距离终端接入小区的能力，减少随机接入的时间和功耗。
在一个实施例中，参考说明书附图图1，本发明所提供的一种随机接入方法，包括步骤：
S110，向当前基站发送随机接入前导码；
S120，接收当前基站发送的随机接入响应，随机接入响应携带检测前导码序列；
具体的，不同终端在物理随机接入信道资源上发送随机接入前导码（RAPID）时使用了固定的提前量，因此基站接收到不同距离处的终端发送的随机接入前导码存在不同的延时，这个延时由基站检测出来并通知终端，作为终端后续上行发送信号的准确上行发送提前量(TA)。因此，基站检测过程实际包含了随机接入前导码序列的检测和上行发送提前量的检测。当基站成功检测到前导码序列(RAPIDrecv)和前导码的上行发送提前量后，会在随机接入响应(RAR)中将这两个信息发送给终端，终端会接收这个当前基站发送的随机接入响应。
S130，当检测到检测前导码序列和第二发送前导码序列不相同，检测前导码序列和第一发送前导码序列相同，以及检测前导码序列和第二发送前导码序列属于同一个根序列时，判断随机接入前导码发送成功，继续随机接入流程，第二发送前导码序列为随机接入前导码的序列，第一发送前导码序列为第二发送前导码序列相邻循环移位的前一个发送前导码序列。
具体的，在LTE里，每个小区都有64个前导码，前导码序列集合为根序列和由该根序列生成的循环移位序列，计算过程步骤为：1、生成一个ZC根序列，作为一个基准序列；2、将基准根序列循环移位，生成63个不同的循环序列。一般情况下，只需要判断检测前导码序列和发送前导码序列是否相同，但当距离过远时，即终端和接入基站距离超过1860米时，就存在较大概率出现基站检测到相邻循环移位的前导码序列，并反馈前导码发送错误的问题。此时需要增加对相邻循环移位前导码序列的检测，而距离过远时，反馈的相邻循环移位前导码序列为前一个相邻循环移位前导码序列，此时，可以简单将这64个序列进行标号，按照递增顺序发送，假设第二发送前导码序列RAPIDsend为第50个序列，则基站发送的随机接入响应中携带的检测前导码序列即为第49个序列，同时第一发送前导码序列为第二发送前导码序列相邻循环移位的前一个发送前导码序列，即RAPIDsend-1也为第49个序列，也就是说，当第50个序列发送过去的时候，接收的是第49个序列，这个时候就要判断检测前导码序列和第二发送前导码序列是否是同一基准根序列循环移位生成的循环序列，如果是，则是距离过远导致反馈的前导码序列晚了一个序列。
由上可知，终端需要对随机接入响应中携带的检测前导码序列（RAPIDrecv），和终端记录的第二发送前导码序列(RAPIDsend)进行比较，以及和第一发送前导码序列(RAPIDsend-1)进行比较，当RAPIDrecv≠RAPIDsend、RAPIDrecv＝RAPIDsend-1，以及RAPIDrecv和RAPIDsend-1属于同一个根序列时，判断随机接入前导码发送成功，判断该随机接入响应(RAR)是基站对本终端随机接入的响应信号，同时就可以继续进行随机接入流程。
本实施方式通过当检测到检测前导码序列和第二发送前导码序列不相同，和第一发送前导码序列相同，以及检测前导码序列和第一发送前导码序列属于同一个根序列时，判断随机接入前导码发送成功，从而可以继续随机接入流程，解决当判断RAPIDrecv≠RAPIDsend时，直接判定本次前导码发送失败，会导致进一步的重传或直接导致随机接入失败，影响终端接入网络的能力的问题。
在一个实施例中，参考说明书附图图2，具体包括：
S210，向当前基站发送随机接入前导码；
S220，接收所述当前基站发送的随机接入响应，所述随机接入响应携带检测前导码序列；
S230，判断所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列是否相同；
S240，当判断所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列相同时，所述随机接入前导码发送成功，继续随机接入流程；
S250，当判断所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列不相同时，判断所述检测前导码序列和所述第一发送前导码序列是否相同；
S260，当判断所述检测前导码序列和所述第一发送前导码序列不相同时，所述随机接入前导码发送失败；
S270，当判断所述检测前导码序列和所述第一发送前导码序列相同时，判断所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列是否属于同一个根序列；
S280，当判断所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列不属于同一个根序列时，所述随机接入前导码发送失败；
S290，当判断所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列属于同一个根序列时，所述随机接入前导码发送成功，继续随机接入流程。
具体的，检测前导码序列为RAPIDrecv，第二发送前导码序列为RAPIDsend，第一发送前导码序列为RAPIDsend-1。如果RAPIDrecv=RAPIDsend，则终端认为本次前导码发送成功，继续随机接入流程。如果RAPIDrecv≠RAPIDsend，判断是否RAPIDrecv＝RAPIDsend-1，如果RAPIDrecv≠RAPIDsend-1，则终端认为本次前导码发送失败，如果RAPIDrecv＝RAPIDsend-1，判断RAPIDrecv和RAPIDsend对应的前导码序列是否属于同一个根序列，如果不属于，则终端认为本次前导码发送失败，如果属于，则终端认为本次前导码发送成功，继续随机接入流程。
本实施例通过增加进一步的判断，结合其他条件，判断是否因为当前终端距离基站太远，导致基站反馈了错误的前导码序列和发送提前量，从而判断前导码发送失败，即通过判断检测前导码序列和第一发送前导码序列是否相同，判断检测前导码序列和第二发送前导码序列是否相同，以及判断检测前导码序列和第一发送前导码序列是否属于同一个根序列，从而确定随机接入前导码是否发送成功，在符合条件的情况下，终端认为本次前导码发送成功，从而可以继续随机接入流程，解决当判断RAPIDrecv≠RAPIDsend时，直接判定本次前导码发送失败，会导致进一步的重传或直接导致随机接入失败，影响终端接入网络的能力的问题。同时，现有技术在检测失败后会再发送一次前导码，会增加随机接入的时间和功耗，而本申请只发送了一次前导码，减少了随机接入的时间和功耗。
在一个实施例中，参考说明书附图图3，在上述实施例的基础上，随机接入响应还携带第一上行发送提前量，在S130之后，包括：
S310，通过第一上行发送提前量、随机接入前导码时序序列长度、生成随机接入前导码的ZC序列长度、相邻序列之间的循环移位间隔、检测前导码序列和第二发送前导码序列，生成第二上行发送提前量，第二上行发送提前量作为当前基站后续发送的随机接入响应中携带的上行发送提前量使用。
具体的，由上可知，当判断RAPIDrecv＝RAPIDsend-1，且RAPIDrecv和RAPIDsend对应的前导码序列是否属于同一个根序列时，此时的终端距离当前基站的距离超过1860米，此时，为了防止再次检测时，还是收到错误消息，通过修改原先的发送提前量，即第一上行发送提前量，生成第二上行发送提前量，减少发送失败的概率。生成方法为通过第一上行发送提前量TAold、随机接入前导码时序序列长度N、生成随机接入前导码的序列长度NZC、相邻序列之间的循环移位间隔NCS、检测前导码序列RAPIDrecv和第二发送前导码序列RAPIDsend，生成第二上行发送提前量TAnew，计算公式如下：。
本实施例通过生成第二上行发送提前量，重新设置上行发送提前量，作为终端后续上行发送信号的准确上行发送提前量，保证上行发送提前量的精准，减少发送失败的概率，同时增强了远距离终端接入小区的能力。
进一步的，在S240之后，包括：
将第一上行方式提前量作为终端后续上行发送信号的上行发送提前量。
在一个实施例中，参考说明书附图图4，在上述实施例的基础上，在S290之后，包括：
S410，向当前基站发送新的随机接入前导码，新的随机接入前导码的序列包括新的第一发送前导码序列和新的第二发送前导码序列；
S420，接收当前基站发送的新的随机接入响应，新的随机接入响应携带新的检测前导码序列；
S430，当判断新的检测前导码序列和新的第一发送前导码序列相同时，判断为所述当前基站对所述新的随机接入前导码检测失败，但所述新的随机接入前导码发送成功，继续随机接入流程。
具体的，本实施例在出现判断RAPIDrecv＝RAPIDsend-1时，等待再一次前导码发送，重新进行S210至S290的过程，此时新的检测前导码序列为RAPIDrecv2，新的第二发送前导码序列为RAPIDsend2，新的第一发送前导码序列为RAPIDsend2-1。如果RAPIDrecv2=RAPIDsend2，则终端认为本次前导码发送成功，继续随机接入流程。如果RAPIDrecv2≠RAPIDsend2，判断是否RAPIDrecv2＝RAPIDsend2-1，如果RAPIDrecv2≠RAPIDsend2-1，则终端认为本次前导码发送失败，如果RAPIDrecv2＝RAPIDsend2-1，判断RAPIDrecv2和RAPIDsend2对应的前导码序列是否属于同一个根序列，如果不属于，则终端认为本次前导码发送失败，如果属于，则终端认为本次前导码发送成功，继续随机接入流程。如果出现的情况为RAPIDrecv＝RAPIDsend-1且RAPIDrecv2＝RAPIDsend2-1，则判断为基站对随机接入前导码的检测失败，但随机接入前导码发送成功，继续随机接入流程。
本实施例通过在发送新的发送前导码，接收新的随机接入响应时，重新进行随机接入前导码确认，当出现两次RAPIDrecv＝RAPIDsend-1时，判断是基站检测随机接入前导码失败，避免了本终端将基站发送给其他终端的随机接入响应当做本终端的随机接入响应，降低虚检概率。
在一个实施例中，参考说明书附图图8，包括步骤：
终端发送随机接入前导码，前导码序列RAPIDsend；
终端接收到随机接入响应RAR，随机接入响应RAR携带RAPIDrecv和发送提前量TAold；
判断是否RAPIDrecv＝RAPIDsend；
当判断RAPIDrecv＝RAPIDsend时，前导码发送成功，以TAold作为MG3发送提前量；
当判断RAPIDrecv≠RAPIDsend时，判断是否RAPIDrecv＝RAPIDsend-1；
当判断RAPIDrecv≠RAPIDsend-1时，前导码发送失败；
当判断RAPIDrecv＝RAPIDsend-1时，判断RAPIDrecv和RAPIDsend是否属于同一个ZC根序列；
当判断RAPIDrecv和RAPIDsend不属于同一个ZC根序列时，前导码发送失败；
当判断RAPIDrecv和RAPIDsend属于同一个ZC根序列时，前导码发送成功，以TAnew作为MSG3发送提前量。
具体的，随机接入是终端与小区建立初始无线连接的过程，对于4/5G，随机接入过程大抵类似。以4G LTE网络为例，主要包括以下步骤：
1、终端在物理随机接入信道PRACH(Physical Random Access Channel)资源上发送随机接入前导码(preamble)，即MSG1；
2、终端在随机接入响应RAR（Random Access Respond）时间窗内监听物理下行控制通道PDCCH(Physical Downlink Control Channel)，以接收RAR，即MSG2；
3、终端在物理上行链路共享通道PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)上发送MSG3，并启动竞争解决定时器；
4、竞争解决定时器超时前，终端会一直监听PDCCH，以接收竞争解决消息，即MSG4。
终端在发送随机接入前导码(preamble)时，已经获得了准确的下行定时，但是还没有上行同步，终端需要以一个默认的上行定时来发送随机接入前导码。这个上行定时在协议中称为上行发送提前量(Timing Advance)。
3GPP协议规定：对于LTE FDD小区，终端以默认提前量0作为初始TA发送随机接入前导码；对于LTE TDD小区，终端以默认提前量624作为初始TA发送随机接入前导码。
不同终端在物理随机接入信道资源上发送随机接入前导码时使用了固定的提前量，因此基站接收到不同距离处的终端的前导码存在不同的延时，这个延时由基站检测出来并通知终端，作为终端后续上行发送信号的准确上行发送提前量(TA)。因此，基站检测过程实际包含了前导码序列（RAPID）的检测和上行发送提前量(TA)的检测。基站成功检测到前导码序列(RAPIDrecv)和前导码的上行发送提前量(TA)后，会在随机接入响应(RAR)中将这两个信息发送给终端。
在LTE里，每个小区都有64个前导码，前导码序列集合为根序列和由该根序列生成的循环移位序列，计算过程步骤为：1、生成一个ZC根序列，作为一个基准序列；2、将基准根序列循环移位，生成63个不同的循环序列。一般情况下，只需要判断检测前导码序列和发送前导码序列是否相同，但当距离过远时，即终端和接入基站距离超过1860米时，就存在较大概率出现基站检测到相邻循环移位的前导码序列，并反馈前导码发送错误的问题。此时需要增加对相邻循环移位前导码序列的检测，而距离过远时，反馈的相邻循环移位前导码序列为前一个相邻，此时，可以简单将这64个序列进行标号，按照递增顺序发送，假设第二发送前导码序列RAPIDsend为第50个序列，则基站发送的随机接入响应中携带的检测前导码序列即为第49个序列，同时第一发送前导码序列为第二发送前导码序列相邻循环移位的前一个发送前导码序列，即RAPIDsend-1也为第49个序列，也就是说，当第50个序列发送过去的时候，接收的是第49个序列，这个时候就要判断检测前导码序列和第二发送前导码序列是否是同一基准根序列循环移位生成的循环序列，如果是，则是距离过远导致反馈的前导码序列晚了一个序列。
由上可知，终端需要根据从随机接入响应RAR中检测到的RAPIDrecv，和终端记录的发送前导码序列(RAPIDsend)进行比较，以及和终端上一次的发送前导码序列(RAPIDsend-1)进行比较。
如果RAPIDrecv＝RAPIDsend，前导码发送成功，以收到的发送提前量TAold作为后续MSG3发送的上行发送提前量使用；如果RAPIDrecv≠RAPIDsend，判断是否RAPIDrecv＝RAPIDsend-1；如果RAPIDrecv≠RAPIDsend-1，则终端认为本次前导码发送失败，如果RAPIDrecv＝RAPIDsend-1，判断RAPIDrecv和RAPIDsend对应的前导码序列是否属于同一个ZC根序列，如果不属于，则终端认为本次前导码发送失败；如果属于，则终端认为本次前导码发送成功，修改收到的发送提前量TAold生成TAnew作为后续MSG3发送的上行发送提前量使用，修改方法如下：。
本实施例通过判断发送的前导码序列RAPIDsend和接收的前导码序列RAPIDrecv是否相同，判断接收的前导码序列RAPIDrecv和终端上一次的发送前导码序列RAPIDsend-1是否相同，以及判断接收的前导码序列RAPIDrecv和发送的前导码序列RAPIDsend是否属于同一个ZC根序列，从而确定随机接入前导码是否发送成功，在符合条件的情况下，终端认为本次前导码发送成功，从而可以继续随机接入流程，解决当判断RAPIDrecv≠RAPIDsend时，直接判定本次前导码发送失败，会导致进一步的重传或直接导致随机接入失败，影响终端接入网络的能力的问题。并且通过生成新的上行发送提前量，重新设置上行发送提前量，作为终端后续MSG3中的上行发送提前量，保证上行发送提前量的精准，减少发送失败的概率，同时增强了远距离终端接入小区的能力。同时，现有技术在检测失败后会再发送一次前导码，会增加随机接入的时间和功耗，而本申请只发送了一次前导码，所以减少了随机接入的时间和功耗。
在一个实施例中，基于相同的技术构思，参考说明书附图图5，本申请所提供的一种随机接入系统，包括：发送模块10、接收模块20和检测判断模块30。
发送模块10，用于向当前基站发送随机接入前导码；
接收模块20，用于接收当前基站发送的随机接入响应，随机接入响应携带检测前导码序列；
具体的，不同终端在物理随机接入信道资源上通过发送模块10发送随机接入前导码时使用了固定的提前量，因此基站接收到不同距离处的终端的前导码存在不同的延时，这个延时由基站检测出来并通知终端，作为终端后续上行发送信号的准确上行发送提前量(TA)。因此，基站检测过程实际包含了前导码序列（RAPID）的检测和上行发送提前量(TA)的检测。基站成功检测到前导码序列(RAPIDrecv)和前导码的上行发送提前量(TA)后，会在随机接入响应(RAR)中将这两个信息发送给终端，然后接收模块20接收当前基站发送的随机接入响应。
检测判断模块30，用于当检测到检测前导码序列和第二发送前导码序列不相同，检测前导码序列和第一发送前导码序列相同，以及检测前导码序列和第二发送前导码序列属于同一个根序列时，判断随机接入前导码发送成功，继续随机接入流程，第二发送前导码序列为随机接入前导码的序列，第一发送前导码序列为第二发送前导码序列相邻循环移位的前一个发送前导码序列。
具体的，在LTE里，每个小区都有64个前导码，前导码序列集合为根序列和由该根序列生成的循环移位序列，计算过程步骤为：1、生成一个ZC根序列，作为一个基准序列；2、将基准根序列循环移位，生成63个不同的循环序列。一般情况下，只需要判断检测前导码序列和发送前导码序列是否相同，但当距离过远时，即终端和接入基站距离超过1860米时，就存在较大概率出现基站检测到相邻循环移位的前导码序列，并反馈前导码发送错误的问题。此时需要增加对相邻循环移位前导码序列的检测，而距离过远时，反馈的相邻循环移位前导码序列为前一个相邻，此时，可以简单将这64个序列进行标号，按照递增顺序发送，假设第二发送前导码序列RAPIDsend为第50个序列，则基站发送的随机接入响应中携带的检测前导码序列即为第49个序列，同时第一发送前导码序列为第二发送前导码序列相邻循环移位的前一个发送前导码序列，即RAPIDsend-1也为第49个序列，也就是说，当第50个序列发送过去的时候，接收的是第49个序列，这个时候就要判断检测前导码序列和第二发送前导码序列是否是同一基准根序列循环移位生成的循环序列，如果是，则是距离过远导致反馈的前导码序列晚了一个序列。
由上可知，接收模块20需要根据从随机接入响应RAR中检测到的RAPIDrecv，和终端记录的第二发送前导码序列(RAPIDsend)进行比较，以及和终端的第一发送前导码序列(RAPIDsend-1)进行比较，当RAPIDrecv≠RAPIDsend、RAPIDrecv＝RAPIDsend-1，以及RAPIDrecv和RAPIDsend-1属于同一个根序列时，接收模块20判断随机接入前导码发送成功，判断该随机接入响应(RAR)是基站对本终端随机接入的响应信号，同时就可以继续进行随机接入流程，解决当判断RAPIDrecv≠RAPIDsend时，直接判定本次前导码发送失败，会导致进一步的重传或直接导致随机接入失败，影响终端接入网络的能力的问题。
在一个实施例中，参考说明书附图图6，本申请所提供的一种随机接入系统，包括：发送模块10、接收模块20、第一判断模块50、第二判断模块60和第三判断模块70。
发送模块10，用于向当前基站发送随机接入前导码；
接收模块20，用于接收当前基站发送的随机接入响应，随机接入响应携带检测前导码序列；
第一判断模块50，用于判断检测前导码序列和第二发送前导码序列是否相同；
第一判断模块50，还用于当判断检测前导码序列和第二发送前导码序列相同时，随机接入前导码发送成功，继续随机接入流程；
第二判断模块60，用于当判断检测前导码序列和第二发送前导码序列不相同时，判断检测前导码序列和第一发送前导码序列是否相同；
第二判断模块60，还用于当判断检测前导码序列和第一发送前导码序列不相同时，随机接入前导码发送失败；
第三判断模块70，用于当判断检测前导码序列和第一发送前导码序列相同时，判断检测前导码序列和第二发送前导码序列是否属于同一个根序列；
第三判断模块70，还用于当判断检测前导码序列和第二发送前导码序列不属于同一个根序列时，随机接入前导码发送失败；
第三判断模块70，还用于当判断检测前导码序列和第二发送前导码序列属于同一个根序列时，随机接入前导码发送成功，继续随机接入流程。
具体的，检测前导码序列为RAPIDrecv，第二发送前导码序列为RAPIDsend，第一发送前导码序列为RAPIDsend-1。如果第一判断模块50判断RAPIDrecv=RAPIDsend，则第一判断模块50判断本次前导码发送成功，继续随机接入流程。如果第一判断模块50判断RAPIDrecv≠RAPIDsend，第二判断模块60判断是否RAPIDrecv＝RAPIDsend-1，如果第二判断模块60判断RAPIDrecv≠RAPIDsend-1，则第二判断模块60判断本次前导码发送失败，如果第二判断模块60判断RAPIDrecv＝RAPIDsend-1，第三判断模块70判断RAPIDrecv和RAPIDsend对应的前导码序列是否属于同一个根序列，如果第三判断模块70判断不属于，则第三判断模块70判断本次前导码发送失败，如果第三判断模块70判断属于，则第三判断模块70判断本次前导码发送成功，继续随机接入流程。
本实施例通过多个判断模块相互配合，判断是否因为当前终端距离基站太远，导致基站反馈了错误的前导码序列和发送提前量，从而判断前导码发送失败，即通过判断检测前导码序列和第一发送前导码序列是否相同，判断检测前导码序列和第二发送前导码序列是否相同，以及判断检测前导码序列和第一发送前导码序列是否属于同一个根序列，从而确定随机接入前导码是否发送成功，在符合条件的情况下，终端认为本次前导码发送成功，从而可以继续随机接入流程，解决当判断RAPIDrecv≠RAPIDsend时，直接判定本次前导码发送失败，会导致进一步的重传或直接导致随机接入失败，影响终端接入网络的能力的问题。同时，现有技术在检测失败后会再发送一次前导码，会增加随机接入的时间和功耗，而本申请只发送了一次前导码，所以减少了随机接入的时间和功耗。
在一个实施例中，随机接入响应还携带第一上行发送提前量，参考说明书附图图7，在上述实施例的基础上，本申请所提供的一种随机接入系统，还包括：生成模块40。
生成模块40，用于通过第一上行发送提前量、随机接入前导码时序序列长度、生成随机接入前导码的ZC序列长度、相邻序列之间的循环移位间隔、检测前导码序列和第二发送前导码序列，生成第二上行发送提前量，第二上行发送提前量作为当前基站后续发送的随机接入响应中携带的上行发送提前量使用。
具体的，由上可知，当判断RAPIDrecv＝RAPIDsend-1，且RAPIDrecv和RAPIDsend对应的前导码序列是否属于同一个根序列时，此时的终端距离当前基站的距离超过1860米，此时，为了防止再次检测时，还是收到错误消息，通过修改原先的发送提前量，即第一上行发送提前量，生成第二上行发送提前量，减少发送失败的概率。生成方法为生成模块40通过第一上行发送提前量TAold、随机接入前导码时序序列长度N、生成随机接入前导码的序列长度NZC、相邻序列之间的循环移位间隔NCS、检测前导码序列RAPIDrecv和第二发送前导码序列RAPIDsend，生成第二上行发送提前量TAnew，计算公式如下：。
本实施例通过生成模块40生成第二上行发送提前量，重新设置上行发送提前量，作为终端后续上行发送信号的准确上行发送提前量，保证上行发送提前量的精准，减少发送失败的概率，同时增强了远距离终端接入小区的能力。
在一个实施例中，参考说明书附图图6，本申请所提供的一种随机接入系统，还包括：
发送模块10，向当前基站发送新的随机接入前导码，新的随机接入前导码的序列包括新的第一发送前导码序列和新的第二发送前导码序列；
接收模块20，接收当前基站发送的新的随机接入响应，新的随机接入响应携带新的检测前导码序列；
第一判断模块50，还用于当判断新的检测前导码序列和新的第一发送前导码序列相同时，判断为所述当前基站对所述新的随机接入前导码检测失败，但所述新的随机接入前导码发送成功，继续随机接入流程。
具体的，本实施例在出现判断RAPIDrecv＝RAPIDsend-1时，等待发送模块10再一次发送前导码，接收模块20接收新的随机接入前导码，重新进行第一判断模块50、第二判断模块60和第三判断模块70判断的过程，此时新的检测前导码序列为RAPIDrecv2，新的第二发送前导码序列为RAPIDsend2，新的第一发送前导码序列为RAPIDsend2-1。如果第一判断模块50判断RAPIDrecv2=RAPIDsend2，则第一判断模块50判断本次前导码发送成功，继续随机接入流程。如果第一判断模块50判断RAPIDrecv2≠RAPIDsend2，第二判断模块60判断是否RAPIDrecv2＝RAPIDsend2-1，如果第二判断模块60判断RAPIDrecv2≠RAPIDsend2-1，则第二判断模块60判断本次前导码发送失败，如果第二判断模块60判断RAPIDrecv2＝RAPIDsend2-1，第三判断模块70判断RAPIDrecv2和RAPIDsend2对应的前导码序列是否属于同一个根序列，如果第三判断模块70判断不属于，则第三判断模块70判断本次前导码发送失败，如果第三判断模块70判断属于，则第三判断模块70判断本次前导码发送成功，继续随机接入流程。如果出现的情况为RAPIDrecv＝RAPIDsend-1且RAPIDrecv2＝RAPIDsend2-1，则第一判断模块50判断为基站对随机接入前导码的检测失败，但随机接入前导码发送成功，继续随机接入流程。
本实施例通过发送模块10发送新的发送前导码，接收模块20接收新的随机接入响应，第一判断模块50重新进行随机接入前导码确认，当出现两次RAPIDrecv＝RAPIDsend-1时，第一判断模块50判断是基站检测随机接入前导码失败，避免本终端将基站发送给其他终端的随机接入响应当做本终端的随机接入响应，降低虚检概率。
在一个实施例中，本申请还公开了一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器用于存放运行程序，处理器用于执行存储器内存放的运行程序，实现上述实施例的随机接入方法所执行的操作，所述处理器可以是CPU、控制器、微控制器、微处理器、或其他数据处理芯片。
在一个实施例中，本发明提供的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有控制程序，所述控制程序被处理器执行时用于实现如上所述的随机接入方法。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)执行本发明各个方法实施例所述方法的全部或部分步骤。所述计算机可读存储介质包括U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，RandomAccess Memory）等各种能够携带计算机程序代码的介质。
由于随机接入程序被处理器执行时，采用了前述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有前述所有实施例的全部技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种随机接入方法，其特征在于，包括步骤：
向当前基站发送随机接入前导码；
接收所述当前基站发送的随机接入响应，所述随机接入响应携带检测前导码序列；
当检测到所述检测前导码序列和第二发送前导码序列不相同，所述检测前导码序列和第一发送前导码序列相同，以及所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列属于同一个根序列时，判断所述随机接入前导码发送成功，继续随机接入流程，所述第二发送前导码序列为所述随机接入前导码的序列，所述第一发送前导码序列为所述第二发送前导码序列相邻循环移位的前一个发送前导码序列；
所述随机接入响应还携带第一上行发送提前量，通过所述第一上行发送提前量、所述随机接入前导码时序序列长度、生成所述随机接入前导码的ZC序列长度、相邻序列之间的循环移位间隔、所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列，生成第二上行发送提前量，所述第二上行发送提前量作为当前基站后续发送的随机接入响应中携带的上行发送提前量使用。
2.根据权利要求1所述的一种随机接入方法，其特征在于，所述接收所述当前基站发送的随机接入响应之后还包括：
判断所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列是否相同；
当判断所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列相同时，所述随机接入前导码发送成功，继续随机接入流程；
当判断所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列不相同时，判断所述检测前导码序列和所述第一发送前导码序列是否相同；
当判断所述检测前导码序列和所述第一发送前导码序列不相同时，所述随机接入前导码发送失败；
当判断所述检测前导码序列和所述第一发送前导码序列相同时，判断所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列是否属于同一个根序列；
当判断所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列不属于同一个根序列时，所述随机接入前导码发送失败；
当判断所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列属于同一个根序列时，所述随机接入前导码发送成功，继续随机接入流程。
3.一种随机接入系统，其特征在于，包括：
发送模块，用于向当前基站发送随机接入前导码；
接收模块，用于接收所述当前基站发送的随机接入响应，所述随机接入响应携带检测前导码序列；
检测判断模块，用于当检测到所述检测前导码序列和第二发送前导码序列不相同，所述检测前导码序列和第一发送前导码序列相同，以及所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列属于同一个根序列时，判断所述随机接入前导码发送成功，继续随机接入流程，所述第二发送前导码序列为所述随机接入前导码的序列，所述第一发送前导码序列为所述第二发送前导码序列相邻循环移位的前一个发送前导码序列；
所述随机接入响应还携带第一上行发送提前量；
生成模块，用于通过所述第一上行发送提前量、所述随机接入前导码时序序列长度、生成所述随机接入前导码的ZC序列长度、相邻序列之间的循环移位间隔、所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列，生成第二上行发送提前量，所述第二上行发送提前量作为当前基站后续发送的随机接入响应中携带的上行发送提前量使用。
4.根据权利要求3所述的一种随机接入系统，其特征在于，还包括：
第一判断模块，用于判断所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列是否相同；
所述第一判断模块，还用于当判断所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列相同时，所述随机接入前导码发送成功，继续随机接入流程；
第二判断模块，用于当判断所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列不相同时，判断所述检测前导码序列和所述第一发送前导码序列是否相同；
所述第二判断模块，还用于当判断所述检测前导码序列和所述第一发送前导码序列不相同时，所述随机接入前导码发送失败；
第三判断模块，用于当判断所述检测前导码序列和所述第一发送前导码序列相同时，判断所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列是否属于同一个根序列；
所述第三判断模块，还用于当判断所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列不属于同一个根序列时，所述随机接入前导码发送失败；
所述第三判断模块，还用于当判断所述检测前导码序列和所述第二发送前导码序列属于同一个根序列时，所述随机接入前导码发送成功，继续随机接入流程。
5.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有控制程序，所述控制程序由所述处理器加载并执行以实现权利要求1-2任一项所述的一种随机接入方法。
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有控制程序，所述控制程序被处理器执行时用于实现权利要求1-2任一项所述的一种随机接入方法。
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| CN116723585A (zh) | 2023-09-08 |
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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