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一种覆盖增强处理方法和相关设备

文献发布时间:2024-01-17 01:21:27


一种覆盖增强处理方法和相关设备

技术领域

本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种覆盖增强处理方法和相关设备。

背景技术

在通信系统中,随机接入过程是最基本、最重要的过程之一。终端设备可以通过随机接入过程达到获得上行同步和获得终端设备在小区内的唯一标识——小区无线网络临时标识(Cell-RadioNetworkTemporaryIdentifier,C-RNTI),建立无线资源控制(RadioResource Control,RRC)连接的目的。随机接入是终端设备和网络之间建立无线链路的必经过程,只有在随机接入完成之后,接入网设备和终端设备之间才能正常进行数据交互。随着通信技术的不断发展和演化,通信系统可用频谱资源也越来越少,由于授权频谱的短缺,行业内各方不由自主地都将眼光投向了非授权频谱,与此同时通信相关协议版本也不断更新,终于Rel-16协议版本中也支持了在非授权频谱上进行操作,这很大程度上缓解了可用频谱资源稀缺的问题。实际通信过程中,使用非授权频谱进行操作的小区被称为新无线电-非授权小区,在新无线电-非授权小区内,各类终端设备可以采用先听后说(listen beforetalk,LBT)(或者称,先检测后发送)机制竞争使用非授权频段的资源,当终端设备需要与网络之间建立无线链路时,可以通过LBT检测机制竞争获得用于发起随机接入所需的资源,并利用该资源完成随机接入过程,从而可以实现利用非授权频谱资源进行正常数据交互的目的。

然而,现有技术中终端设备通过LBT检测竞争得到非授权频谱资源进行随机接入的方法,虽然可以在很大程度上缓解可用频谱资源稀缺的问题,但是却也还可能存在着随机接入过程中成功率较低、时延较大的问题,导致用户体验不佳。因此,针对使用非授权频谱资源进行通信的场景,如何提供一种成功率较高、时延较小的随机接入方案,是亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种覆盖增强处理方法和相关设备,能够提高随机接入的成功率,降低随机接入过程的时延,保障用户体验。

第一方面,本申请实施例提供了一种覆盖增强处理方法,应用于终端设备,可包括:确定本轮随机接入RACH所使用的第一RACH资源,所述第一RACH资源包括第一随机接入前导码preamble、所述第一preamble重复传输的次数N和每次传输所述第一preamble所需的第一物理层随机接入信道PRACH资源,所述第一PRACH资源位于第一传输信道上,所述第一传输信道位于非授权频谱上;其中,N为大于1的整数;在每次尝试传输所述第一preamble之前,对所述第一PRACH资源位于的所述第一传输信道进行先听后说LBT检测;当一次所述LBT检测成功时,利用所述第一PRACH资源对所述第一preamble进行一次传输。

本申请实施例中,终端设备在利用非授权频谱资源发起一轮随机接入的过程中,可以对随机接入前导码preamble进行多次重复传输,在每次尝试传输preamble之前,可以先对传输信道进行LBT检测,即在一轮随机接入过程中可以对传输信道进行多次的LBT检测,由于传输信道的忙闲状态是随机的,多次preamble传输机会对应多次LBT检测,更有可能感知到传输信道空闲并占用发送preamble,从而提高本轮随机接入的成功率,达到降低随机接入时延,保障用户体验的目的。具体地,终端设备需要利用非授权频谱资源进行通信时,首先确定出本轮随机接入所使用的随机接入前导码preamble(如第一preamble)、该preamble可重复传输的次数N,以及传输该preamble所需要的物理随机接入信道(PhysicalRandom Access Channel,PRACH)(如第一PRACH);然后,终端设备每次在传输该preamble之前,先对该PRACH所在的传输信道进行LBT检测,当LBT检测成功时,则可以利用该PRACH对该preamble进行一次传输。区别于现有技术中,终端设备在发起一轮随机接入过程中,只传输一次preamble,若传输preamble前的LBT检测出现失败,终端设备则会直接重新选择下一轮随机接入所使用的资源,终端设备仅基于一次LBT检测失败,就直接去重新选择RACH资源再发起下一轮RACH尝试,会导致RACH过程时延增大,用户体验下降。综上,本申请实施例中,终端设备在利用非授权频谱资源发起一轮随机接入过程中,重复多次传输preamble,若对于一次preamble传输尝试的LBT检测失败,则继续对下一次preamble传输尝试进行LBT检测;而现有技术的一轮随机接入过程仅做一次preamble传输尝试,若LBT检测失败,则会重选RACH资源。本申请实施例将现有技术中一次LBT检测直接到重选资源的过程,改进为对多次preamble传输机会进行多次LBT检测的过程,也即是说,将重选RACH资源的时间用于进行LBT检测,由于传输信道的忙闲状态是随机的,多次检测更有可能感知到传输信道空闲并占用发送preamble,且重复传输preamble可以有效避免接入网设备因某次无法接收到preamble而导致随机接入失败的问题,因此可以提高本轮随机接入的成功率,从而达到降低随机接入时延,保障用户体验的目的。

在一种可能的实现方式中,所述方法,还包括:当一次所述LBT检测失败时,则停止此次传输所述第一preamble的尝试。

本申请实施例中,终端设备在每次传输preamble之前,可以先对传输信道进行LBT检测,若该次LBT检测失败,则可以停止该次传输preamble的尝试,也即是说,在LBT检测失败的情况下(即传输信道处于忙碌的状态),放弃该次传输preamble的尝试,且继续进行本轮随机接入的下一次传输preamble的尝试,可有效提高本轮随机接入的效率。

在一种可能的实现方式中,所述方法,还包括:当多次所述LBT检测的检测结果满足预设条件时,重新选择第二RACH资源进行下一轮RACH尝试。

本申请实施例中,终端设备在利用非授权频谱资源发起一轮随机接入的过程中,可以尝试对preamble进行多次重复传输,每次传输之前都需要对传输信道进行LBT检测,终端设备可以对每次LBT检测的结果进行统计,当统计结果满足一定条件(如LBT检测的失败次数到达一定次数或者一定比例)时,则可以认为该传输信道竞争过于激烈或质量较差,及时重新选择RACH资源,开始下一轮随机接入尝试,避免长时间的无效尝试导致随机接入过程时延增加。

在一种可能的实现方式中,所述终端设备包括媒介访问控制MAC层和物理层;所述对所述第一PRACH资源位于的所述第一传输信道进行先听后说LBT检测,包括:通过所述MAC层指示所述物理层对所述第一PRACH资源位于的所述第一传输信道进行所述LBT检测。

本申请实施例中,终端设备在利用非授权频谱资源发起一轮随机接入的过程中,每次尝试传输preamble之前,可以通过媒介访问控制(Medium Access Control,MAC)层指示物理层对传输信道进行LBT检测,终端设备将LBT检测任务分配给物理层,有效减轻终端设备复杂度。

在一种可能的实现方式中,所述方法,还包括:通过所述MAC层接收所述物理层反馈的多次所述LBT检测的检测结果并进行统计;所述重新选择第二RACH资源进行下一轮RACH尝试,包括:通过所述MAC层重新选择所述第二RACH资源,并指示所述物理层进行所述下一轮RACH尝试。

本申请实施例中,在统计多次LBT检测结果的过程中,终端设备可以通过物理层将多次LBT检测的结果反馈给MAC层,并由MAC层对多次LBT检测的结果进行统计,MAC层可以判断统计结果是否满足预设条件(如LBT检测的失败次数到达一定次数或者一定比例),从而确定是否重选RACH资源,发起下一轮随机接入尝试。基于本申请实施例中的示例,终端设备可以将LBT检测任务分配给物理层,将LBT检测结果的统计任务分配给MAC层,可有效减轻终端设备的设备复杂度。

在一种可能的实现方式中,所述方法,还包括:通过所述物理层对多次所述LBT检测的检测结果进行统计,并将所述统计的结果反馈给所述MAC层;所述重新选择第二RACH资源进行下一轮RACH尝试,包括:通过所述MAC层重新选择所述第二RACH资源,并指示所述物理层进行所述下一轮RACH尝试。

本申请实施例中,在统计多次LBT检测结果的过程中,终端设备可以通过物理层对多次LBT检测的结果进行统计,并将统计结果反馈给MAC层,然后由MAC层根据该多次LBT检测的统计结果,确定是否重选RACH资源,发起下一轮随机接入尝试。基于本申请实施例中的示例,终端设备可以将LBT检测和统计检测结果的任务分配给物理层,而MAC层只需要根据物理层反馈的统计结果判断是否确定重选RACH,此过程中,物理层只需向MAC层反馈一次LBT检测统计结果,可有效减少层间信令交互,减少资源开销。

在一种可能的实现方式中,所述预设条件包括以下条件中的任一项:所述统计的结果中所述LBT检测的失败次数到达第一预设门限值,所述第一预设门限值为N;所述统计的结果中所述LBT检测的失败次数到达第二预设门限值,所述第二预设门限值为M,M为大于0且小于N的整数;所述统计的结果中所述LBT检测的失败比例到达预设比例K,所述失败比例K为所述LBT检测失败次数与LBT检测总次数的商值,K大于0且小于或等于1。

本申请实施例中,在终端设备完成了本轮随机接入preamble的多次重复传输尝试后,若多次LBT检测的统计结果满足预设条件,预设条件可以是N次LBT检测全部失败,也可以是N次LBT检测中出现M次失败,或者是N次LBT检测中出现X次失败,而X与N的商值到达比例K,则可以认为传输信道竞争过于激烈或质量较差(即使少数LBT检测成功,发送出的preamble也不一定会被接入网设备接收到),从而及时重新选择RACH资源,开始下一轮随机接入尝试,避免长时间的无效尝试导致随机接入过程时延增加。

在一种可能的实现方式中,所述重新选择第二RACH资源,包括:确定下一轮随机接入RACH所使用的所述第二RACH资源,所述第二RACH资源包括第二随机接入前导码preamble、所述第二preamble重复传输次数N+n和传输所述第二preamble所需的第二物理层随机接入信道PRACH资源;其中,n为大于或者等于0的整数。

本申请实施例中,终端设备在某一轮随机接入过程中,尝试多次重复传输preamble失败后,可以重新选择RACH资源,进行下一轮随机接入尝试。而终端设备在重新选择RACH资源时,针对此轮随机接入的preamble的重复传输次数可以在上一轮的次数基础上有所增加,以此增加此轮随机接入过程中对于传输信道的LBT检测次数,从而增加此轮随机接入的成功率,避免随机接入时延增加,保障用户体验。

在一种可能的实现方式中,所述方法,还包括:接收接入网设备发送的指示消息;所述指示消息用于指示所述终端设备发起基于preamble重复传输的非竞争随机接入CFRA,所述指示消息包括RACH资源配置信息、preamble重复传输使能信息、preamble重复传输次数的信息中的一项或多项,所述RACH资源配置信息配置的RACH资源位于非授权频谱上。

本申请实施例中,接入网设备可以通过配置指示终端设备进行preamble重复传输的非竞争随机接入(Contention Free Random Access,CFRA),为提高随机接入成功率,降低时延提供保障。

在一种可能的实现方式中,所述指示消息还包括波束切换信息,所述波束切换信息用于指示所述终端设备通过波束切换进行preamble重复传输。

本申请实施例中,接入网设备可以通过配置指示终端设备利用波束切换完成preamble的多次重复传输,进一步提高随机接入成功率,降低时延。

在一种可能的实现方式中,所述方法,还包括:在接收到接入网设备发送的随机接入响应RAR消息时,停止当前轮次的随机接入尝试。

本申请实施例中,终端设备在一次LBT检测成功后,可以利用传输信道传输一次preamble,并启动随机接入响应(Random Access Response,RAR)窗口监听RAR,由于传输信道质量问题(发送出的preamble也不一定会被接入网设备接收到)和下行时延问题,终端设备在发送一次preamble后一般不会立即收到RAR,因此,终端设备在发送一次preamble后,可再对传输信道进行LBT检测,尝试继续发送下一次preamble,而在后续的某次尝试过程中,终端设备有可能收到接入网设备发送的RAR(此RAR可以是针对之前某一次尝试的响应,例如目前是第4次尝试发送preamble,而接收到的RAR是针对第1次尝试的响应),为避免资源浪费,终端设备在接收到RAR时,可以停止当前轮次的随机接入尝试,也即是说,当前轮次中后续未完成的一次或多次preamble传输可不再继续。

第二方面,本申请实施例提供了一种覆盖增强方法,应用于接入网设备,可包括:向终端设备发送指示消息;所述指示消息用于指示所述终端设备发起基于preamble重复传输的RACH,所述指示消息包括RACH资源配置信息、preamble重复传输使能信息、preamble重复传输次数的信息中的一项或多项,所述RACH资源配置信息配置的RACH资源位于非授权频谱上。

本申请实施例中,接入网设备可以通过下发配置,使得终端设备在利用非授权频谱资源发起一轮随机接入的过程中,可以对随机接入前导码preamble进行多次重复传输,在每次尝试传输preamble之前,可以先对传输信道进行LBT检测,即在一轮随机接入过程中可以对传输信道进行多次的LBT检测,由于传输信道的忙闲状态是随机的,多次preamble传输机会对应多次LBT检测,更有可能感知到传输信道空闲并占用发生preamble,从而提高本轮随机接入的成功率,达到降低随机接入时延,保障用户体验的目的。具体地,终端设备需要利用非授权频谱资源进行通信时,首先确定出本轮随机接入所使用的随机接入前导码preamble(如第一preamble)、该preamble可重复传输的次数N,以及传输该preamble所需要的物理随机接入信道PRACH(如第一PRACH);然后,终端设备每次在传输该preamble之前,先对该PRACH所在的传输信道进行LBT检测,当LBT检测成功时,则可以利用该PRACH对该preamble进行一次传输。区别于现有技术中,终端设备在发起一轮随机接入过程中,只传输一次preamble,若传输preamble前的LBT检测出现失败,终端设备则会直接重新选择下一轮随机接入所使用的资源,终端设备仅基于一次LBT检测失败,就直接去重新选择RACH资源再发起下一轮RACH尝试,会导致RACH过程时延增大,用户体验下降。综上,本申请实施例中,终端设备在利用非授权频谱资源发起一轮随机接入过程中,重复多次传输preamble,若对于一次preamble传输尝试的LBT检测失败,则继续对下一次preamble传输尝试进行LBT检测;而现有技术的一轮随机接入过程仅做一次preamble传输尝试,若LBT检测失败,则会重选RACH资源。本申请实施例将现有技术中一次LBT检测直接到重选资源的过程,改进为对多次preamble传输尝试进行多次LBT的过程,也即是说,将重选RACH资源的时间用于进行LBT检测,由于传输信道的忙闲状态是随机的,多次检测更有可能感知到传输信道空闲并占用发送preamble,且重复传输preamble可以有效避免接入网设备因某次无法接收到preamble而导致随机接入失败的问题,因此可以提高本轮随机接入的成功率,从而达到降低随机接入时延,保障用户体验的目的。

在一种可能的实现方式中,所述指示消息还包括波束切换信息,所述波束切换信息用于指示所述终端设备通过波束切换进行preamble重复传输。

本申请实施例中,接入网设备可以通过下发配置,指示终端设备利用波束切换完成preamble的多次重复传输,进一步提高随机接入成功率,降低时延。

第三方面,本申请实施例提供了一种覆盖增强处理装置,应用于终端设备,可包括:确定单元,用于确定本轮随机接入RACH所使用的第一RACH资源,所述第一RACH资源包括第一随机接入前导码preamble、所述第一preamble重复传输的次数N和每次传输所述第一preamble所需的第一物理层随机接入信道PRACH资源,所述第一PRACH资源位于第一传输信道上,所述第一传输信道位于非授权频谱上;其中,N为大于1的整数;检测单元,用于在每次尝试传输所述第一preamble之前,对所述第一PRACH资源位于的所述第一传输信道进行先听后说LBT检测;发送单元,用于当一次所述LBT检测成功时,利用所述第一PRACH资源对所述第一preamble进行一次传输。

本申请实施例中,终端设备在利用非授权频谱资源发起一轮随机接入的过程中,可以对随机接入前导码preamble进行多次重复传输,在每次尝试传输preamble之前,可以先对传输信道进行LBT检测,即在一轮随机接入过程中可以对传输信道进行多次的LBT检测,由于传输信道的忙闲状态是随机的,多次preamble传输机会对应多次LBT检测,更有可能感知到传输信道空闲并占用发送preamble,从而提高本轮随机接入的成功率,达到降低随机接入时延,保障用户体验的目的。具体地,终端设备需要利用非授权频谱资源进行通信时,首先通过确定单元确定出本轮随机接入所使用的随机接入前导码preamble(如第一preamble)、该preamble可重复传输的次数N,以及传输该preamble所需要的物理随机接入信道PRACH(如第一PRACH);然后,终端设备每次在传输该preamble之前,先利用检测单元对该PRACH所在的传输信道进行LBT检测,当LBT检测成功时,则可以通过发送单元利用该PRACH对该preamble进行一次传输。区别于现有技术中,终端设备在发起一轮随机接入过程中,只传输一次preamble,若传输preamble前的LBT检测出现失败,终端设备则会直接重新选择下一轮随机接入所使用的资源,终端设备仅基于一次LBT检测失败,就直接去重新选择RACH资源再发起下一轮RACH尝试,会导致RACH过程时延增大,用户体验下降。综上,本申请实施例中,终端设备在利用非授权频谱资源发起一轮随机接入过程中,重复多次传输preamble,若对于一次preamble传输尝试的LBT检测失败,则继续对下一次preamble传输尝试进行LBT检测;而现有技术的一轮随机接入过程仅做一次preamble传输尝试,若LBT检测失败,则会重选RACH资源。本申请实施例将现有技术中一次LBT检测直接到重选资源的过程,改进为对多次preamble传输机会进行多次LBT检测的过程,也即是说,将重选RACH资源的时间用于进行LBT检测,由于传输信道的忙闲状态是随机的,多次检测更有可能感知到传输信道空闲并占用发送preamble,且重复传输preamble可以有效避免接入网设备因某次无法接收到preamble而导致随机接入失败的问题,因此可以提高本轮随机接入的成功率,从而达到降低随机接入时延,保障用户体验的目的。

在一种可能的实现方式中,所述装置,还包括:第一处理单元,用于当一次所述LBT检测失败时,则停止此次传输所述第一preamble的尝试。

在一种可能的实现方式中,所述装置,还包括:第二处理单元,用于当多次所述LBT检测的检测结果满足预设条件时,重新选择第二RACH资源进行下一轮RACH尝试。

在一种可能的实现方式中,所述终端设备包括媒介访问控制MAC层和物理层;所述检测单元,具体用于:通过所述MAC层指示所述物理层对所述第一PRACH资源位于的所述第一传输信道进行所述LBT检测。

在一种可能的实现方式中,所述第二处理单元,具体还用于:通过所述MAC层接收所述物理层反馈的多次所述LBT检测的检测结果并进行统计;通过所述MAC层重新选择所述第二RACH资源,并指示所述物理层进行所述下一轮RACH尝试。

在一种可能的实现方式中,所述第二处理单元,具体还用于:通过所述物理层对多次所述LBT检测的检测结果进行统计,并将所述统计的结果反馈给所述MAC层;通过所述MAC层重新选择所述第二RACH资源,并指示所述物理层进行所述下一轮RACH尝试。

在一种可能的实现方式中,所述预设条件包括以下条件中的任一项:所述统计的结果中所述LBT检测的失败次数到达第一预设门限值,所述第一预设门限值为N;所述统计的结果中所述LBT检测的失败次数到达第二预设门限值,所述第二预设门限值为M,M为大于0且小于N的整数;所述统计的结果中所述LBT检测的失败比例到达预设比例K,所述失败比例K为所述LBT检测失败次数与LBT检测总次数的商值,K大于0且小于或等于1。

在一种可能的实现方式中,所述第二处理单元,具体用于:确定下一轮随机接入RACH所使用的所述第二RACH资源,所述第二RACH资源包括第二随机接入前导码preamble、所述第二preamble重复传输次数N+n和传输所述第二preamble所需的第二物理层随机接入信道PRACH资源;其中,n为大于或者等于0的整数。

在一种可能的实现方式中,所述装置,还包括:接收单元,用于接收接入网设备发送的指示消息;所述指示消息用于指示所述终端设备发起基于preamble重复传输的非竞争随机接入CFRA,所述指示消息包括RACH资源配置信息、preamble重复传输使能信息、preamble重复传输次数的信息中的一项或多项,所述RACH资源配置信息配置的RACH资源位于非授权频谱上。

在一种可能的实现方式中,所述指示消息还包括波束切换信息,所述波束切换信息用于指示所述终端设备通过波束切换进行preamble重复传输。

在一种可能的实现方式中,所述装置,还包括:第三处理单元,用于在接收到接入网设备发送的随机接入响应RAR消息时,停止当前轮次的随机接入尝试。

第四方面,本申请实施例提供了一种覆盖增强处理装置,应用于接入网设备,可包括:发送单元,用于向终端设备发送指示消息;所述指示消息用于指示所述终端设备发起基于preamble重复传输的RACH,所述指示消息包括RACH资源配置信息、preamble重复传输使能信息、preamble重复传输次数的信息中的一项或多项,所述RACH资源配置信息配置的RACH资源位于非授权频谱上。

本申请实施例中,接入网设备可以通过发送单元想终端设备下发配置,使得终端设备在利用非授权频谱资源发起一轮随机接入的过程中,可以对随机接入前导码preamble进行多次重复传输,在每次尝试传输preamble之前,可以先对传输信道进行LBT检测,即在一轮随机接入过程中可以对传输信道进行多次的LBT检测,由于传输信道的忙闲状态是随机的,多次preamble传输机会对应多次LBT检测,更有可能感知到传输信道空闲并占用发送preamble,从而提高本轮随机接入的成功率,达到降低随机接入时延,保障用户体验的目的。具体地,终端设备需要利用非授权频谱资源进行通信时,首先确定出本轮随机接入所使用的随机接入前导码preamble(如第一preamble)、该preamble可重复传输的次数N,以及传输该preamble所需要的物理随机接入信道PRACH(如第一PRACH);然后,终端设备每次在传输该preamble之前,先对该PRACH所在的传输信道进行LBT检测,当LBT检测成功时,则可以利用该PRACH对该preamble进行一次传输。区别于现有技术中,终端设备在发起一轮随机接入过程中,只传输一次preamble,若传输preamble前的LBT检测出现失败,终端设备则会直接重新选择下一轮随机接入所使用的资源,终端设备仅基于一次LBT检测失败,就直接去重新选择RACH资源再发起下一轮RACH尝试,会导致RACH过程时延增大,用户体验下降。综上,本申请实施例中,终端设备在利用非授权频谱资源发起一轮随机接入过程中,重复多次传输preamble,若对于一次preamble传输尝试的LBT检测失败,则继续对下一次preamble传输尝试进行LBT检测;而现有技术的一轮随机接入过程仅做一次preamble传输尝试,若LBT检测失败,则会重选RACH资源。本申请实施例将现有技术中一次LBT检测直接到重选资源的过程,改进为对多次preamble传输机会进行多次LBT检测的过程,也即是说,将重选RACH资源的时间用于进行LBT检测,由于传输信道的忙闲状态是随机的,多次检测更有可能感知到传输信道空闲并占用发送preamble,且重复传输preamble可以有效避免接入网设备因某次无法接收到preamble而导致随机接入失败的问题,因此可以提高本轮随机接入的成功率,从而达到降低随机接入时延,保障用户体验的目的。

在一种可能的实现方式中,所述指示消息还包括波束切换信息,所述波束切换信息用于指示所述终端设备通过波束切换进行preamble重复传输。

第五方面,本申请实施例提供了一种通信装置,该通信装中包括处理器,处理器被配置为支持该通信装置实现第一方面、第二方面中的一种或多种所提供的覆盖增强处理方法中相应的功能。该通信装置还可以包括存储器,存储器用于与处理器耦合,其保存该通信装置必要的程序指令和数据。该通信装置还可以包括通信接口,用于该通信装置与其他设备或通信网络通信。

第六方面,本申请实施例提供了一种通信系统,包括一个或多个终端设备和一个或多个接入网设备,该一个或多个终端设备和该一个或多个接入网设备通信连接,其中该一个或多个终端设备执行如第一方面中任一项所述方法,该一个或多个接入网设备执行如第二方面中任一项所述方法。

第七方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,用于存储上述第三方面、第四方面、第五方面中的一种或多种所提供的一种用于实现覆盖增强处理方法的设备装置中的处理器中所用的计算机软件指令,其包含用于执行上述方面所设计的程序。

第八方面,本申请实施例提供了一种计算机程序,该计算机程序包括指令,当该计算机程序被计算机执行时,使得计算机可以执行上述第五方面中的通信装置中的处理器所执行的流程。

第九方面,本申请实施例提供了一种芯片系统,该芯片系统包括处理器,用于支持设备实现上述第一方面、第二方面中的一种或多种所涉及的功能,例如,生成或处理上述覆盖增强处理方法中所涉及的信息。在一种可能的设计中,所述芯片系统还包括存储器,所述存储器,用于保存设备必要的程序指令和数据。该芯片系统,可以由芯片构成,也可以包含芯片和其他分立器件。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案,下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。

图1a是一种基于竞争的随机接入流程示意图。

图1b是一种基于非竞争的随机接入流程示意图。

图2是现有技术中的一种随机接入流程示意图。

图3是本申请实施例提供的一种通信系统架构示意图。

图4是本申请实施例提供的一种覆盖增强处理方法流程示意图。

图5a是本申请实施例中提供的一种资源关系示意图。

图5b是本申请实施例提供的一种检测结果统计流程示意图。

图5c是本申请实施例提供的另一种检测结果统计流程示意图。

图6a是本申请实施例提供的一种随机接入处理示意图。

图6b是本申请实施例提供的另一种随机接入处理示意图。

图7a是本申请实施例提供的一种两轮随机接入关系示意图。

图7b是本申请实施例提供的另一种两轮随机接入关系示意图。

图7c是本申请实施例提供的一种随机接入资源配置示意图。

图7d是本申请实施例提供的另一种随机接入资源配置示意图。

图8是本申请实施例提供的一种覆盖增强处理装置的结构示意图。

图9是本申请实施例提供的另一种覆盖增强处理装置的结构示意图。

图10是本申请实施例提供的一种通信装置1000的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例进行描述。

本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的一个或多个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本说明书中使用的术语“部件”、“模块”、“系统”等用于表示计算机相关的实体、硬件、固件、硬件和软件的组合、软件、或执行中的软件。例如,部件可以是但不限于,在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序和/或计算机。通过图示,在计算设备上运行的应用和计算设备都可以是部件。一个或多个部件可驻留在进程和/或执行线程中,部件可位于一个计算机上和/或分布在2个或更多个计算机之间。此外,这些部件可从在上面存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执行。部件可例如根据具有一个或多个数据分组(例如来自与本地系统、分布式系统和/或网络间的另一部件交互的二个部件的数据,例如通过信号与其它系统交互的互联网)的信号通过本地和/或远程进程来通信。

首先,对本申请中的部分用语进行解释说明,以便于本领域技术人员理解。

(1)随机接入(Random Access,RA),可以分为基于竞争的随机接入和基于非竞争的随机接入。在实际通信过程中,终端设备的随机接入过程可以由很多事件触发,主要事件就是初始接入,RRC连接重建立,RRC连接状态下的上行失步,RRC连接状态下上行调度资源不足,上行调度失败,上行同步重新配置(小区切换)等等,例如包括:1)RRC_IDLE空闲态下终端设备的初始接入;2)RRC连接重建立;3)RRC连接态时终端设备有下行/上行数据到达,但终端设备上行失步;4)RRC连接态终端设备的上行数据到达但是没有用于传输调度请求(Scheduling Request,SR)对应的物理上行控制信道(Physical Uplink ControlChannel,PUCCH)资源;5)SR失败;6)RRC同步重配(如切换);7)RRC_INACTIVE态终端设备转入RRC连接态;8)为辅定时提前组(Secondary Timing Advance Group,sTAG)建立时间同步;9)On-demand系统信息请求;10)波束失败恢复;11)SpCell,即主小区(Primary Cell,PCell)或主辅小区(Primary Secondary Cell,PSCell)上的持续上行LBT失败。本申请实施例中,将对终端设备利用非授权频谱资源发起随机接入的过程进行改进,提高随机接入的成功率,降低时延。

(2)基于竞争的随机接入(Contention Based Random Access,CBRA),可以分为四步随机接入过程和两步随机接入过程,可参见图1a,图1a是现有技术中的一种基于竞争的随机接入流程示意图,其中,对于四步随机接入的CBRA过程,由终端设备向接入网设备发送随机接入前导码preamble(即Msg1),然后监听并接收接入网设备反馈的RAR消息,随后终端设备向接入网设备发送Msg3,最终接收接入网设备的Msg4完成冲突分解;对于两步随机接入的CBRA过程,由终端设备向接入网设备发送MsgA(其中包括随机接入前导码和关联的PUSCH传输),然后终端设备接收接入网设备的MsgB并进行冲突分解。本申请实施例中,将对终端设备利用非授权频谱资源发起随机接入的过程中,尝试传输preamble的步骤(如图1a中四步随机接入方式的步骤1和二步随机接入方式的步骤A)进行改进,提高随机接入的成功率,降低时延。

(3)基于非竞争的随机接入(Contention Free Random Access,CFRA),可以分为四步随机接入过程和两步随机接入过程,可参见图1b,图1b是现有技术中的一种基于非竞争的随机接入流程示意图,其中,对于四步随机接入的CFRA过程,首先由接入网设备分配随机接入的前导码preamble,然后终端设备使用接入网设备分配的前导码发起RACH过程,最终终端设备接收接入网设备反馈的RAR消息;对于两步随机接入的CFRA过程,首先由接入网设备为终端设备分配随机接入的前导码preamble和物理上行共享信道(Physical UplinkShared Channel,PUSCH)资源,然后终端设备使用接入网设备分配的资源发送MsgA,并接收接入网设备的RAR。如图1b所示,四步随机接入的CFRA过程中并没有四条消息的交互(如Msg1-Msg4),或者说并没有四个步骤的交互,但终端设备向接入网设备发送的第一条消息只包括随机接入前导码,即第一条消息为Msg1,而非MsgA,所以在标准上仍可以称之为四步随机接入过程。本申请实施例中,将对终端设备利用非授权频谱资源发起随机接入的过程中传输preamble的步骤(如图1b中四步随机接入方式的步骤1和二步随机接入方式的步骤A)进行改进,提高随机接入的成功率,降低时延。

(4)非授权频谱,是无需授权也可以使用的频率资源。非授权频谱存在于多个频段,目前典型的非授权频率是WIFI(Wireless Fidelity)的工作频率。当其他通信系统的设备需要使用非授权频谱资源时,通常要与WIFI系统的设备竞争信道才能占用,常见的竞争信道的方式是LBT检测。本申请实施例中,当终端设备需要使用非授权频谱资源发起随机接入过程时,首先通过LBT检测确定所要使用的资源是否空闲,在LBT检测成功时,终端设备可以利用非授权频谱资源向接入网设备发起随机接入RACH。

(5)无线资源控制(Radio Resource Control,RRC),对无线资源进行分配并发送相关信令,RRC信令承载了建立、修改和释放层2和物理层协议实体所需的全部参数,同时也携带了非接入层(NAS)的一些信令,例如用于进行移动性管理或者会话管理的信令等。本申请实施例中,RRC信令可用于传送接入网设备发送给终端设备的指示信息。

首先,分析并提出本申请所具体要解决的技术问题。在现有技术中,终端设备利用非授权频谱资源发起随机接入的方法,可参见图2,图2是现有技术中的一种随机接入流程示意图,包括以下步骤S200-S202:

S200:确定随机接入前导码preamble和PRACH资源。

S201:对PRACH所在的传输信道进行LBT检测。

S202:若LBT检测成功,则利用PRACH资源发送该preamble;若LBT检测失败,则重新选择随机接入资源,发起新一轮的随机接入尝试。

上述存在以下缺点:

当非授权频谱上竞争较大时,LBT检测到信道空闲的概率低,需要经过多次随机接入尝试才可能成功接入到网络,从而导致每轮随机接入的成功率低,整体随机接入过程的时延较大。现有技术中,终端设备利用非授权频谱资源发起随机接入的方法,在发起一轮随机接入的过程中,仅进行一次传输preamble的尝试,终端设备在尝试传输preamble之前,需要先对传输信道进行LBT检测,在LBT检测成功时,终端设备会发送preamble,并启动RAR窗口监听RAR消息,值得注意的是,实际通信环境通常较为复杂,在终端设备是弱终端设备或者通信覆盖较弱的场景中,终端设备即使发送了preamble也不一定会被接入网设备接收到,因此随机接入的成功率不高;而在LBT检测失败时,终端设备则会重新选择随机接入资源,发起新一轮的随机接入尝试,意味着终端设备仅基于一次LBT检测失败,就去重新选择RACH资源,由于非授权频谱资源的忙闲状态是随机的,花费更多时间重选RACH资源更有可能会错过资源的空闲状态,进而导致RACH过程时延增大,用户体验下降。

为了解决现有技术中利用非授权频谱资源发起随机接入过程存在的成功率较低和时延较大的问题,本申请综合考虑现有技术存在的缺点,要解决的技术问题包括如下方面:

preamble的重复传输方案。本申请实施例中,终端设备在利用非授权频谱资源发起一轮随机接入的过程中,可以对随机接入前导码preamble进行多次重复传输(区别于现有技术中只尝试传输一次preamble的方案),在每次尝试传输preamble之前,可以先对传输信道进行LBT检测,即在一轮随机接入过程中可以对传输信道进行多次的LBT检测,由于传输信道的忙闲状态是随机的,多次preamble传输机会对应多次LBT检测,更有可能感知到传输信道空闲并占用发送preamble,从而提高本轮随机接入的成功率,达到降低随机接入时延,保障用户体验的目的。

综上所述,终端设备利用非授权频谱资源发起随机接入的方法无法满足实际通信场景的更高要求。因此,本申请提供的覆盖增强处理方法用于解决上述技术问题。

为更好地理解本申请实施例提供的覆盖增强处理方法,下面将对本申请实施例提供的覆盖增强处理方法的系统架构和/或应用场景进行说明。可理解的,本申请实施例描述的场景是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案,并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定。

可参见图3,图3是本申请实施例提供的一种通信系统架构示意图,本申请实施例提供的覆盖增强处理方法所使用的系统架构,可以包括一个或多个终端设备、一个或多个接入网设备。其中,接入网设备可以向一个或多个终端设备传输数据或发送控制信令。接入网设备和终端设备之间的数据交互可以在完成随机接入后进行。

本申请实施例中,接入网设备可以是一种部署在无线接入网中为终端设备提供无线通信功能的装置。接入网设备可以包括各种形式的宏基站,微基站(也称为小站),中继站,接入点等。在采用不同的无线接入技术的系统中,接入网设备的名称可能会有所不同,例如全球移动通信系统(Global System for Mobile Communication,GSM)或码分多址(Code Division Multiple Access,CDMA)网络中的基站收发信台(Base TransceiverStation,BTS),宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access,WCDMA)中的NB(NodeB),长期演进(Long Term Evolution,LTE)中的eNB或eNodeB(Evolutional NodeB);接入网设备还可以是云无线接入网络(Cloud Radio Access Network,CRAN)场景下的无线控制器;接入网设备还可以是未来5G网络中的基站设备或者未来演进的公共陆地移动网络(Public Land Mobile Network,PLMN)中的接入网设备;接入网设备还可以是可穿戴设备或车载设备。本申请实施例中,接入网设备可以通过下发配置指示终端设备发起基于preamble重复传输的随机接入过程,当接入网设备接收到终端设备发送的preamble时,可以针对该preamble向终端设备发送随机接入响应消息RAR,进而完成终端设备的随机接入过程,使得终端设备可以通过接入网设备与网络进行数据交互。

本申请实施例中,终端设备可以是各种具有无线通信功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备。例如,终端设备可以是移动站(Mobile Station,MS)、用户单元(Subscriber Unit)、蜂窝电话(Cellular Phone)、智能电话(Smart Phone)、无线数据卡、个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)电脑、平板型电脑、无线调制解调器(Modem)、手持设备(Handset)、膝上型电脑(LaptopComputer)、机器类型通信(Machine Type Communication,MTC)终端等。本申请实施例中,终端设备可以通过利用非授权频频重复传输preamble的方式向接入网设备发起随机接入请求,后续当终端设备接收到接入网设备针对该preamble的随机接入响应消息RAR时,终端设备可以按照协议完成随机接入,进而可以与网络进行数据交互。

需要说明的是,本申请实施例可以应用于各种通信系统,只要该通信系统中存在实体需要发送信息,而另一个实体需要接收该信息。可以理解的是,上述图中的通信系统架构或场景只是本申请实施例中的一种示例性的实施方式,本申请实施例中的通信系统架构或场景包括但不仅限于以上通信系统架构或场景。

下面基于图3提供的通信系统架构示意图,结合本申请提供的覆盖增强处理方法涉及的多个场景(可以包括场景1-场景4),对本申请中提出的技术问题进行具体分析和解决。

其中,在场景1的一些实施例中,终端设备在利用非授权频谱资源发起随机接入时,可以进行preamble的多次重复传输,请参见图4,图4是本申请实施例提供的一种覆盖增强处理方法流程示意图,该方法可应用于上述图3中所述的接入网设备和终端设备中,也即是说上述接入网设备和终端设备可以用于支持并执行图4中所示的方法流程步骤S400-步骤S402,该方法可以包括以下步骤S400-步骤S402:

步骤S400:终端设备确定本轮随机接入RACH所使用的第一RACH资源。

具体地,所述第一RACH资源包括第一随机接入前导码preamble、所述第一preamble重复传输的次数N和每次传输所述第一preamble所需的第一物理层随机接入信道PRACH资源。终端设备在利用非授权频谱资源发起一轮随机接入的过程中,可以进行preamble的多次重复传输,首先确定出本轮随机接入RACH所使用的preamble(即第一随机接入前导码preamble)、该preamble可被重复传输的次数(即N次,N为大于1的整数)和每次传输该preamble所需的物理层随机接入信道(Physical Random Access Channel,PRACH)(即第一PRACH资源)。其中,第一PRACH资源、第一传输信道以及非授权频谱资源的关系可以参见图5a,图5a是本申请实施例中提供的一种资源关系示意图,所述第一PRACH资源位于第一传输信道上,所述第一传输信道位于非授权频谱上。

在一种可能的实现方式中,终端设备是否进行基于preamble重复传输的随机接入可以由接入网设备通过下发RRC配置信息进行指示,或者通过接入网设备发送的指示消息进行指示。具体的指示方式可以参考下文中场景3的相关描述进行配置,也可以通过对配置信息或指示消息的以下字段进行配置,从而指示终端设备发起基于preamble重复传输的随机接入。例如,对于有多个前导码preamble可以选用的场景,可以做以下设置:1)频域资源分配字段可以填充为全1值;2)随机接入前导码索引字段配置为非全0时,终端设备可以重复传输该索引值指示的preamble发起随机接入;3)UL/SUL字段指示,当相应的小区配置有SUL载波时,该字段可以指示终端设备在SUL载波或者NUL载波上发起RACH;4)SSB索引,指示确定应用于preamble传输的RACH occasion的SSB;5)PRACH mask index字段,明确由SSB索引指示的SSB所关联RACH occasion,这些RACH occasion可用于preamble传输。而对于单个前导码preamble可以选用的场景,可以利用子载波信息进行指示,参考如下配置:1)Starting Number of NPRACH repetitions字段,可以用于指示终端设备发起RACH时,preamble需要重复传输的次数;2)Subcarrier indication ofNPRACH字段,可以用于指示传输preamble所用的传输资源信息;3)其他字段设置为全1值。还需要说明的是,随机接入分为基于竞争的随机接入和基于非竞争的随机接入,接入网设备也可以在指示消息中携带有终端设备发起随机接入时具体所用的preamble,以此指示终端设备发起基于非竞争的随机接入CFRA。

在一种可能的实现方式中,终端设备在发起RACH时,可以基于测量到的小区信道质量信息确定发起何种类型的随机接入,具体可以参考下文中场景4的相关描述。

步骤S401:终端设备在每次尝试传输所述第一preamble之前,对所述第一PRACH资源位于的所述第一传输信道进行先听后说LBT检测。

具体地,终端设备在利用非授权频谱资源发起一轮随机接入之前,需要进行LBT检测,确定所需使用的传输信道资源是否空闲,若LBT检测成功,此时终端设备可以在该传输信道上发送信号;若LBT检测失败,此时终端设备不能利用该传输信道发送信号。可选地,终端设备在传输preamble之前,可以通过MAC层指示物理层对PRACH资源(如第一PRACH资源)位于的传输信道资源(如第一传输信道资源)进行所述LBT检测。

步骤S402:当一次所述LBT检测成功时,终端设备利用所述第一PRACH资源对所述第一preamble进行一次传输。

具体地,终端设备在一次LBT检测成功时,则可以利用传输信道资源进行一次preamble传输。由于传输信道质量或信道竞争等问题(发送出的preamble也不一定会被接入网设备接收到),终端设备在发送一次preamble后一般不会立即收到RAR,为提高随机接入的成功率,终端设备可以在成功发送一次preamble后,可再对传输信道进行LBT检测,尝试继续发送preamble。可理解地,终端设备也可以根据自身能力以及网络质量实际情况,确定是否需要在成功发送preamble后,立即尝试再次发送preamble,在此不作具体限定。

在一种可能的实现方式中,终端设备在一次尝试发送preamble时,会先进行LBT检测,当LBT检测失败时,终端设备不在对应的第一PRACH资源上传输所述第一preamble。具体地,终端设备在每次传输preamble之前,可以先对传输信道进行LBT检测,若该次LBT检测失败,终端设备则可以停止该次传输preamble的尝试,也即是说,在LBT检测失败的情况下(即传输信道处于忙碌的状态),终端设备可以放弃该次传输preamble的尝试,避免加剧信道冲突,且继续进行本轮随机接入的下一次传输preamble的尝试。需要说明的是,若该次LBT检测为针对本轮随机接入中最后一次传输preamble的检测,在该LBT检测出现失败时,终端设备可以停止本轮次传输preamble的尝试,并根据多次LBT检测的结果确定是等待接入网设备的RAR消息,还是重新选择随机接入资源,发起新一轮的随机接入过程。

在一种可能的实现方式中,终端设备可以对多次所述LBT检测的检测结果进行统计,当所述统计的结果满足预设条件时,重新选择第二RACH资源进行下一轮RACH尝试。可选的,当所述统计的结果不满足预设条件时,终端设备可以启动RAR接收窗口,用于接收接入网设备发送的RAR消息。具体地,终端设备在利用非授权频谱资源发起一轮随机接入的过程中,可以尝试对preamble进行多次重复传输,每次传输之前都需要对传输信道进行LBT检测,终端设备可以对每次LBT检测的结果进行统计,当统计结果满足一定条件(如LBT检测的失败次数到达一定次数或者一定比例)时,则可以认为该传输信道竞争过于激烈或质量较差,及时重新选择RACH资源,开始下一轮随机接入尝试,避免长时间的无效尝试导致随机接入过程时延增加。可选地,终端设备可以通过MAC层对LBT检测的检测结果进行统计,可参见图5b,图5b是本申请实施例提供的一种检测结果统计流程示意图,其中,物理层可以在随机接入时机(RACH Occasion,RO)之前进行LBT检测,尝试发送preamble,然后将多次LBT检测的检测结果一一反馈给MAC层,或者物理层仅将LBT失败的检测结果反馈给MAC层,再由MAC层对所有LBT检测的检测结果进行统计,最后由MAC层根据统计结果确定是否重选RACH资源,进行下一轮随机接入尝试,具体地,MAC层可以通过一个变量对物理层反馈的LBT检测结果进行计数。例如,MAC层向物理层指示了preamble传输后,可以初始化一个变量LBT_failure_times=0,当MAC层接收到物理层指示对于一次preamble传输的LBT检测失败反馈后,对该变量进行加1;当MAC层发现LBT_failure_times满足预设条件时,则重选RACH资源发起下一轮RACH尝试;可选地,终端设备也可以通过物理层对LBT检测的检测结果进行统计,可参见图5c,图5c是本申请实施例提供的另一种检测结果统计流程示意图,其中,物理层可以在随机接入时机RACH Occasion之前进行LBT检测,尝试发送preamble,并对多次LBT检测的检测结果进行统计,然后再将统计结果反馈给MAC层,最后由MAC层根据统计结果确定是否重选RACH资源,进行下一轮随机接入尝试,具体地,物理层可以通过一个变量对LBT失败进行统计。例如,MAC层向物理层指示了preamble传输后,物理层可以初始化一个变量LBT_failure_times=0,物理层每当检测到一次preamble传输发生LBT失败后,对该变量进行加1;物理层可以在统计结束后向MAC反馈统计结果,或者当物理层发现LBT_failure_times满足预设条件时,则向MAC层反馈统计结果,例如物理层向MAC层递交LBT失败指示。可理解地,终端设备可以根据自身能力确定物理层或MAC层进行LBT检测结果的统计,在此不作具体限定。

在一种可能的实现方式中,终端设备在完成一轮preamble重复传输的随机接入尝试之后,是否需要重新选择RACH资源再进行一次随机接入尝试,可以由终端设备根据LBT检测的统计结果确定,当统计结果满足预设条件时,终端设备可以认为传输信道竞争过于激烈或质量较差(即使少数LBT检测成功,发送出的preamble也不一定会被接入网设备接收到),从而可以重选资源再进行随机接入尝试。其中,预设条件可以是统计的结果中LBT检测的失败次数到达第一预设门限值,该第一预设门限值可以设置为N(即所有LBT检测都失败),N为大于1的整数,如10次;或者,统计的结果中LBT检测的失败次数到达第二预设门限值,第二预设门限值可以设置为M,M为大于0且小于N的整数,如7次;统计的结果中所述LBT检测的失败比例到达预设比例K,所述失败比例K为所述LBT检测失败次数与LBT检测总次数的商值,K大于0且小于或等于1,如70%。需要说明的是,上述N、M、K可以设置为其他值,也可以由终端设备根据自身能力以及网络质量实际情况进行设置,在此不作具体限定。

在一种可能的实现方式中,终端设备在某一轮随机接入失败后,可以重新选择RACH资源,增加preamble重复传输的次数,进行下一轮随机接入尝试。具体可以参考下文中场景2的相关描述。

在一种可能的实现方式中,终端设备可以在第一次preamble传输对应的PRACH资源后启动RAR接收窗口,用于接收接入网设备发送的随机接入响应RAR消息时,当终端设备在RAR接收窗口内接收到接入网设备反馈的RAR消息,可以停止当前轮次的随机接入尝试。可选的,终端设备也可以在一次LBT检测成功后,可以利用传输信道传输一次preamble,并启动随机接入响应(Random Access Response,RAR)窗口监听RAR,由于传输信道质量问题(发送出的preamble也不一定会被接入网设备接收到)和下行时延问题,终端设备在发送一次preamble后一般不会立即收到RAR,为提高随机接入的成功率和效率,终端设备在发送一次preamble后,可再对传输信道进行LBT检测,尝试继续发送preamble,而在后续的某次尝试过程中,终端设备就有可能收到接入网设备发送的RAR;为避免资源浪费,终端设备在接收到RAR时,可以停止当前轮次的随机接入尝试,也即是说,当前轮次中后续未完成的一次或多次preamble传输可不再继续。需要说明的是,由于终端设备在一轮随机接入过程中,可以对preamble进行多次重复传输的尝试,所以终端设备有可能接收到针对同轮次的RAR消息,可参见图6a,图6a是本申请实施例提供的一种随机接入处理示意图,终端设备在一轮随机接入中进行某次preamble传输尝试(如第6次)时,接收到接入网设备针对本轮中之前某次尝试(如第2次)的RAR消息,此时,终端设备可以停止本轮次的preamble传输尝试;终端设备也有可能接收到针对不同轮次的RAR消息,可参见图6b,图6b是本申请实施例提供的另一种随机接入处理示意图,终端设备在第一轮随机接入中进行了N次preamble传输尝试,但是LBT检测失败的次数达到了M次,终端设备可能认为传输信道竞争过于激烈或质量较差(即使少数LBT检测成功,发送出的preamble也不一定会被接入网设备接收到),因此重新选择RACH资源进行了第二轮随机接入尝试,此时终端设备接收到接入网设备针对第一轮中某次preamble的RAR消息,可以停止第二轮次的preamble传输尝试。还需要说明的是,终端设备可以根据自身能力以及网络质量实际情况确定,在出现重新选择RACH资源尝试下一轮随机接入时,是否继续对前一轮的RAR消息进行监听,在此不作具体限定。

其中,在场景2的一些实施例中,终端设备可以在一轮或者连续几轮随机接入失败后,重新选择随机接入资源时增加preamble的传输次数,发起新一轮的随机接入过程。可参见图7a,图7a是本申请实施例提供的一种两轮随机接入关系示意图,在重新选择RACH资源时,终端设备可以在上一轮随机接入preamble的重复传输的次数基础上,再增加此轮随机接入preamble的重复传输次数,以此增加此轮随机接入过程中对于传输信道的LBT检测次数,从而增加此轮随机接入的成功率,避免随机接入时延增加,保障用户体验。需要说明的是,上述随机接入失败的轮次中,终端设备进行的可以是preamble的单次传输,也可以是preamble的多次重复传输,也即是说,新一轮随机接入的preamble重复传输次数可以在前一轮的preamble传输次数基础上增加,而前一轮是否已经进行了preamble的重复传输并不限定。可参见图7b,图7b是本申请实施例提供的另一种两轮随机接入关系示意图,其中,前一轮随机接入过程中,终端设备可以仅尝试传输一次preamble。可理解地,终端设备可以在一轮preamble传输发生LBT检测失败,或者当前述步骤S402中LBT检测结果的统计不满足预设条件时,或者在连续L轮preamble传输发生LBT检测失败后,确定重选RACH资源发起下一轮RACH尝试时,增加该轮次的preamble重复传输次数,例如增加到N+n次,其中,L为大于1的整数,n为大于或等于0的整数,L和n可以是协议预定义的或者网络预先配置的数值,也可以是终端设备根据自身能力以及网络质量实际情况确定,在此不作具体限定。

其中,在场景3的一些实施例中,可以通过接入网设备指示终端设备进行基于preamble重复传输的随机接入,例如指示终端设备进行preamble重复传输的CFRA。具体地,接入网设备向终端设备发送的指示消息或者RRC重配置消息中可以包括RACH资源配置信息、preamble重复传输使能信息、preamble重复传输次数的信息、波束切换信息中的一项或多项。其中,RACH资源配置信息可以用随机接入资源配置的索引号(例如记为RACH-partitioning index)进行表示,终端设备基于RACH资源配置信息可以确定preamble需要重复传输的次数,以及传输preamble对应的RACH资源;preamble重复传输使能信息(例如可以记为preamble repetition indicator)用于指示终端设备发起随机接入时,是否需要进行preamble重复传输,当指示消息或RRC重配置消息中携带该字段时,接入网设备可以通过RRC信令将预配置可用于preamble重复传输的RACH资源信息发送给终端设备,使得终端设备可以使用该套RACH资源发起随机接入;preamble重复传输次数的信息(例如可以记为preamble repetition number)用于指示终端设备需要进行的preamble重复传输的具体次数,可选的,终端设备可以基于preamble重复传输次数选择匹配的RACH资源配置,即选择RACH资源配置支持的preamble重复次数与所指示的premable重复传输次数相同的RACH资源配置,从而发起随机接入;波束切换信息指示终端设备是否可以通过切换上行波束方向的方式完成preamble的多次重复传输。需要说明的是,由接入网设备指示终端设备进行preamble重复传输的方式,可以适用于非授权频谱,也可以适用于授权频谱。

可选地,上述指示信息可以通过物理下行控制信道(Physical Downlink ControlChannel,PDCCH)信令order承载,具体指示信息可以通过PDCCH order中的相关字段进行设置。

其中,在场景4的一些实施例中,终端设备在发起随机接入时,具体发起的何种类型的随机接入,可以根据测量到的小区信道质量信息确定。例如,终端设备可以基于接收参考信号功率(Reference Signal Receiving Power,RSRP),信道质量标识(ChannelQuality Indicator,CQI),信干噪比(Signal to Interference and Noise Ratio,SINR)等信道信息,确定要进行的是四步随机接入还是二步随机接入,以及是否需要进行preamble的重复传输。为方便理解,以RSRP信道信息为例,协议或者接入网设备可以先为终端设备进行以下RACH资源配置,用于指示终端设备具体进行何种类型的随机接入:1)支持preamble重复传输的二步随机接入RACH资源配置,其中可以包括进行N次preamble传输的RACH资源,进行N次MsgA payload重复传输的PUSCH资源,并对应一个RSRP门限值B;2)不支持preamble重复传输的二步随机接入RACH资源配置,并对应RSRP门限值A;3)支持preamble重复传输的四步随机接入RACH资源配置,例如可以包括进行N次preamble传输的RACH资源,对应RSRP门限C;4)不支持preamble重复传输的四步随机接入RACH资源配置;其中,门限值A>B>C,具体数值可以根据网络实际情况而定。可参见图7c,图7c是本申请实施例提供的一种随机接入资源配置示意图,当终端设备需要发起随机接入RACH时,基于测量到的小区RSRP结果,与上述各RACH资源配置对应的RSRP门限值进行比较,确定该次随机接入使用的RACH资源配置。当小区RSRP值大于RSRP门限A时,终端设备可以使用不支持preamble重复传输的二步随机接入(即2)配置)对应的RACH资源配置;当小区RSRP小于RSRP门限A,但是大于RSRP门限B时,终端设备可以选择支持preamble重复传输的二步随机接入(即1)配置)对应的RACH资源配置;当小区RSRP小于RSRP门限B,但是大于RSRP门限C时,终端设备可以选择不支持preamble重复传输的四步随机接入(即4)配置)对应的RACH资源配置;否则,终端设备可以选择支持preamble重复传输的四步随机接入(即3)配置)对应的RACH资源配置。需要说明的是,资源配置的具体设置与信道质量的优劣相关,信道质量好时,可以用二步随机接入,且进行单次preamble传输,简化随机接入的流程;信道质量较好时,可用二步随机接入,且进行多次preamble重复传输,稍简化流程,提高随机接入成功率;信道质量较差时,可用四步随机接入,且进行单次preamble传输;信道质量差时,可以用四步随机接入,且进行多次preamble重复传输,提高随机接入成功率。还需要说明的是,基于信道质量信息确定随机接入类型的方式,可以适用于非授权频谱,也可以适用于授权频谱。

可选地,协议或者接入网设备在配置RACH资源配置时,可以包括上述1)至4)中的任一项或多项,此时,终端设备在进行资源选择时,可以只参考相应的RSRP门限值。可参见图7d,图7d是本申请实施例提供的另一种随机接入资源配置示意图,例如,当不存在2)对应的RACH配置时,则终端设备可以仅根据RSRP门限A和RSRP门限C选择RACH资源配置。

需要说明的是,当终端设备使用支持preamble重复传输的二步随机接入RACH资源配置进行随机接入,并且尝试了预设次数的随机接入尝试后仍未能接入成功时,则终端设备可以回退到选择其他RACH资源配置继续进行RACH过程,此时终端设备可以参考如下方式之一进行回退:a)如果协议或接入网设备配置了具有相同preamble重复传输次数的四步随机接入RACH资源配置,则回退到该RACH资源配置继续进行RACH过程;否则回退到传统的不支持preamble重复传输的四步随机接入RACH资源配置继续尝试RACH过程;b)协议或接入网设备指定终端设备在此时回退到使用哪一个RACH资源配置继续进行RACH过程。

基于上述方法,终端设备在利用非授权频谱资源发起一轮随机接入的过程中,可以对随机接入前导码preamble进行多次重复传输,在每次尝试传输preamble之前,可以先对传输信道进行LBT检测,即在一轮随机接入过程中可以对传输信道进行多次的LBT检测,由于传输信道的忙闲状态是随机的,多次preamble传输机会对应多次LBT检测,更有可能感知到传输信道空闲并占用发送preamble,且重复传输preamble可以有效避免接入网设备因某次无法接收到preamble而导致随机接入失败的问题,从而提高本轮随机接入的成功率,达到降低随机接入时延,保障用户体验的目的。

针对本申请前述提出的实际要解决的技术问题,本申请实施例针对现有技术中终端设备利用非授权频谱资源进行随机接入时存在的成功率较低和时延较大的问题,提出了一种能够提高随机接入成功率、降低随机接入时延的方法。具体地,终端设备需要利用非授权频谱资源进行通信时,首先确定出本轮随机接入所使用的随机接入前导码preamble(如第一preamble)、该preamble可重复传输的次数N,以及传输该preamble所需要的物理随机接入信道PRACH(如第一PRACH);然后,终端设备每次在传输该preamble之前,先对该PRACH所在的传输信道进行LBT检测,当LBT检测成功时,则可以利用该PRACH对该preamble进行一次传输。区别于现有技术中,终端设备在发起一轮随机接入过程中,只传输一次preamble,若传输preamble前的LBT检测出现失败,终端设备则会直接重新选择下一轮随机接入所使用的资源,终端设备仅基于一次LBT检测失败,就直接去重新选择RACH资源再发起下一轮RACH尝试,会导致RACH过程时延增大,用户体验下降。综上,本申请实施例中,终端设备在利用非授权频谱资源发起一轮随机接入过程中,重复多次传输preamble,若对于一次preamble传输尝试的LBT检测失败,则继续对下一次preamble传输尝试进行LBT检测;而现有技术的一轮随机接入过程仅做一次preamble传输尝试,若LBT检测失败,则会重选RACH资源。本申请将现有技术中一次LBT检测直接到重选资源的过程,改进为对多次preamble传输机会进行多次LBT检测的过程,也即是说,将重选RACH资源的时间用于进行LBT检测,由于传输信道的忙闲状态是随机的,多次检测更有可能感知到传输信道空闲并占用发送preamble,且重复传输preamble可以有效避免接入网设备因某次无法接收到preamble而导致随机接入失败的问题,因此可以提高本轮随机接入的成功率,从而达到降低随机接入时延,保障用户体验的目的。

因此,当本申请提供的覆盖增强处理方法被应用于通信系统中进行通信时,能够解决传统利用非授权频谱资源进行随机接入方案中,因单轮随机接入过程中仅进行一次LBT检测(即仅尝试发送一次preamble)导致的随机接入成功率较低和时延较大的问题。

综上,本申请克服了现有技术中存在的缺点,通过终端设备进行基于preamble多次重复传输的随机接入,多次preamble传输机会对应多次LBT检测,更有可能感知到传输信道空闲并占用发送preamble,且重复传输preamble可以有效避免接入网设备因某次无法接收到preamble而导致随机接入失败的问题,因此可以提高本轮随机接入的成功率,从而达到降低随机接入时延,保障用户体验的目的。

上述详细阐述了本申请实施例的方法,下面提供2种本申请实施例的相关装置。

请参见图8,图8是本申请实施例提供的一种覆盖增强处理装置的结构示意图,该覆盖增强处理装置8应用于终端设备,可以包括确定单元81、检测单元82、发送单元83,还可以包括第一处理单元84、第二处理单元85、接收单元86、第三处理单元87,其中,各个单元的详细描述如下:

确定单元81,用于确定本轮随机接入RACH所使用的第一RACH资源,所述第一RACH资源包括第一随机接入前导码preamble、所述第一preamble重复传输的次数N和每次传输所述第一preamble所需的第一物理层随机接入信道PRACH资源,所述第一PRACH资源位于第一传输信道上,所述第一传输信道位于非授权频谱上;其中,N为大于1的整数;

检测单元82,用于在每次尝试传输所述第一preamble之前,对所述第一PRACH资源位于的所述第一传输信道进行先听后说LBT检测;

发送单元83,用于当一次所述LBT检测成功时,利用所述第一PRACH资源对所述第一preamble进行一次传输。

在一种可能的实现方式中,所述装置,还包括:第一处理单元84,用于当一次所述LBT检测失败时,则停止此次传输所述第一preamble的尝试。

在一种可能的实现方式中,所述装置,还包括:第二处理单元85,用于当多次所述LBT检测的检测结果满足预设条件时,重新选择第二RACH资源进行下一轮RACH尝试。

在一种可能的实现方式中,所述终端设备包括媒介访问控制MAC层和物理层;所述检测单元82,具体用于:通过所述MAC层指示所述物理层对所述第一PRACH资源位于的所述第一传输信道进行所述LBT检测。

在一种可能的实现方式中,所述第二处理单元85,具体还用于:通过所述MAC层接收所述物理层反馈的多次所述LBT检测的检测结果并进行统计;通过所述MAC层重新选择所述第二RACH资源,并指示所述物理层进行所述下一轮RACH尝试。

在一种可能的实现方式中,所述第二处理单元85,具体还用于:通过所述物理层对多次所述LBT检测的检测结果进行统计,并将所述统计的结果反馈给所述MAC层;通过所述MAC层重新选择所述第二RACH资源,并指示所述物理层进行所述下一轮RACH尝试。

在一种可能的实现方式中,所述预设条件包括以下条件中的任一项:所述统计的结果中所述LBT检测的失败次数到达第一预设门限值,所述第一预设门限值为N;所述统计的结果中所述LBT检测的失败次数到达第二预设门限值,所述第二预设门限值为M,M为大于0且小于N的整数;所述统计的结果中所述LBT检测的失败比例到达预设比例K,所述失败比例K为所述LBT检测失败次数与LBT检测总次数的商值,K大于0且小于或等于1。

在一种可能的实现方式中,所述第二处理单元85,具体用于:确定下一轮随机接入RACH所使用的所述第二RACH资源,所述第二RACH资源包括第二随机接入前导码preamble、所述第二preamble重复传输次数N+n和传输所述第二preamble所需的第二物理层随机接入信道PRACH资源;其中,n为大于或者等于0的整数。

在一种可能的实现方式中,所述装置,还包括:接收单元86,用于接收接入网设备发送的指示消息;所述指示消息用于指示所述终端设备发起基于preamble重复传输的非竞争随机接入CFRA,所述指示消息包括RACH资源配置信息、preamble重复传输使能信息、preamble重复传输次数的信息中的一项或多项,所述RACH资源配置信息配置的RACH资源位于非授权频谱上。

在一种可能的实现方式中,所述指示消息还包括波束切换信息,所述波束切换信息用于指示所述终端设备通过波束切换进行preamble重复传输。

在一种可能的实现方式中,所述装置,还包括:第三处理单元87,用于在接收到接入网设备发送的随机接入响应RAR消息时,停止当前轮次的随机接入尝试。

请参见图9,图9是本申请实施例提供的另一种覆盖增强处理装置的结构示意图,该覆盖增强处理装置9应用于接入网设备,可以包括发送单元91,其中,各个单元的详细描述如下:

发送单元91,用于向终端设备发送指示消息;所述指示消息用于指示所述终端设备发起基于preamble重复传输的RACH,所述指示消息包括RACH资源配置信息、preamble重复传输使能信息、preamble重复传输次数的信息中的一项或多项,所述RACH资源配置信息配置的RACH资源位于非授权频谱上。

在一种可能的实现方式中,所述指示消息还包括波束切换信息,所述波束切换信息用于指示所述终端设备通过波束切换进行preamble重复传输。

需要说明的是,本申请实施例中所描述的覆盖增强处理装置8和覆盖增强处理装置9中各功能单元的功能可参见上述方法实施例中的相关描述,此处不再赘述。

作为一种可能的产品形态,本申请实施例所述的接入网设备和终端设备,可以由一般性的总线体系结构来实现。

为了便于说明,参见图10,图10是本申请实施例提供的通信装置1000的结构示意图。该通信装置1000可以为接入网设备或终端设备,或其中的芯片。图10仅示出了通信装置1000的主要部件。除处理器1001和收发器1002之外,所述通信装置还可以进一步包括存储器1003、以及输入输出装置(图10中未示意)。

处理器1001主要用于对通信协议以及通信数据进行处理,以及对整个通信装置进行控制,执行软件程序,处理软件程序的数据。存储器1003主要用于存储软件程序和数据。收发器1002可以包括控制电路和天线,控制电路主要用于基带信号与射频信号的转换以及对射频信号的处理。天线主要用于收发电磁波形式的射频信号。输入输出装置,例如触摸屏、显示屏,键盘等主要用于接收用户输入的数据以及对用户输出数据。

当通信装置开机后,处理器1001可以读取存储器1003中的软件程序,解释并执行软件程序的指令,处理软件程序的数据。当需要通过无线发送数据时,处理器1001对待发送的数据进行基带处理后,输出基带信号至射频电路,射频电路将基带信号进行射频处理后将射频信号通过天线以电磁波的形式向外发送。当有数据发送到通信装置时,射频电路通过天线接收到射频信号,将射频信号转换为基带信号,并将基带信号输出至处理器1001,处理器1001将基带信号转换为数据并对该数据进行处理。

在另一种实现中,所述的射频电路和天线可以独立于进行基带处理的处理器而设置,例如在分布式场景中,射频电路和天线可以与独立于通信装置,呈拉远式的布置。

其中,处理器1001、收发器1002、以及存储器1003可以通过通信总线连接。

一种设计中,通信装置1000可以用于执行前述方法实施例中覆盖增强处理方法的功能:处理器1001可以用于生成图4中各个步骤所发送的各类消息,和/或用于执行本文所描述的技术的其它过程;收发器1002可以用于收发图4中各个步骤的消息,和/或用于本文所描述的技术的其它过程。

在上述任一种设计中,处理器1001中可以包括用于实现接收和发送功能的收发器。例如该收发器可以是收发电路,或者是接口,或者是接口电路。用于实现接收和发送功能的收发电路、接口或接口电路可以是分开的,也可以集成在一起。上述收发电路、接口或接口电路可以用于代码/数据的读写,或者,上述收发电路、接口或接口电路可以用于信号的传输或传递。

在上述任一种设计中,处理器1001可以存有指令,该指令可为计算机程序,计算机程序在处理器1001上运行,可使得通信装置1000执行上述任一方法实施例中描述的方法。计算机程序可能固化在处理器1001中,该种情况下,处理器1001可能由硬件实现。

在一种实现方式中,通信装置1000可以包括电路,所述电路可以实现前述方法实施例中发送或接收或者通信的功能。本申请中描述的处理器和收发器可实现在集成电路(integrated circuit,IC)、模拟IC、射频集成电路RFIC、混合信号IC、专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)、印刷电路板(printed circuitboard,PCB)、电子设备等上。该处理器和收发器也可以用各种IC工艺技术来制造,例如互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)、N型金属氧化物半导体(nMetal-oxide-semiconductor,NMOS)、P型金属氧化物半导体(positive channelmetal oxide semiconductor,PMOS)、双极结型晶体管(bipolar junction transistor,BJT)、双极CMOS(BiCMOS)、硅锗(SiGe)、砷化镓(GaAs)等。

本申请中描述的通信装置的范围并不限于此,而且通信装置的结构可以不受图10的限制。通信装置可以是独立的设备或者可以是较大设备的一部分。例如所述通信装置可以是:

(1)独立的集成电路IC,或芯片,或,芯片系统或子系统;

(2)具有一个或多个IC的集合,可选的,该IC集合也可以包括用于存储数据,计算机程序的存储部件;

(3)ASIC,例如调制解调器(Modem);

(4)可嵌入在其他设备内的模块;

(5)接收机、终端、智能终端、蜂窝电话、无线设备、手持机、移动单元、车载设备、网络设备、云设备、人工智能设备等等;

(6)其他等等。

作为一种可能的产品形态,本申请实施例所述的网络设备或终端设备,可以由通用处理器来实现。

实现覆盖增强处理方法功能的通用处理器包括处理电路和与所述处理电路内部连接通信的输入输出接口。

一种设计中,通用处理器可以用于执行前述方法实施例中覆盖增强处理方法的功能:该处理电路可以用于生成图4中各个步骤所发送的各类消息,和/或用于执行本文所描述的技术的其它过程;该输入输出接口可以用于收发图4中各个步骤的消息,和/或用于本文所描述的技术的其它过程。

应理解,上述各种产品形态的通信装置,具有上述方法实施例中覆盖增强处理方法的任意功能,此处不再赘述。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有计算机程序代码,当上述处理器执行该计算机程序代码时,电子设备执行前述任一实施例中的方法。

本申请实施例还提供一种通信装置,该装置可以以芯片的产品形态存在,该装置的结构中包括处理器和接口电路,该处理器用于通过接收电路与其它装置通信,使得该装置执行前述任一实施例中的方法。

本申请实施例还提供一种无线通信系统,包括网络设备、终端设备中的一种或多种,可以执行前述任一实施例中的方法。

本申请实施例还提供一种计算机程序产品,当该计算机程序产品在计算机上运行时,使得计算机执行前述任一实施例中的方法。

在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。

需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请,某些步骤可能可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置,可通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如上述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。

上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本申请实施例方案的目的。

另外,在本申请各实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请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全部或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(可以为个人计算机、服务端或者网络设备等,具体可以是计算机设备中的处理器)执行本申请各个实施例上述方法的全部或部分步骤。其中,而前述的存储介质可包括:U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、只读存储器(Read-OnlyMemory,缩写:ROM)或者随机存取存储器(RandomAccessMemory,缩写:RAM)等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

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