CN103458528B - 基于竞争的随机接入方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信技术领域，公开了一种基于竞争的随机接入方法及设备，该方法包括：检测用户设备UE发送的前导序列，确定所述前导序列的时域和频域位置，其中，所述前导序列占用的频域宽度小于6个资源块RB；在物理下行共享信道PDSCH上发送随机接入响应，其中，所述随机接入响应指示所述UE使用的前导序列、以及所述前导序列占用的RB的时域和频域位置。利用本发明，可以增强LTE***中PRACH覆盖，保证小区边缘用户的通信质量。

Description

基于竞争的随机接入方法及设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种基于竞争的随机接入方法及设备。

背景技术

第三代移动通信（3rd Generation，3G）的长期演进（Long Term Evolution，LTE）技术目前已从研究阶段进入到商用阶段，在LTE网络的部署中，为了节约成本，使网络的部署更便捷，运营商希望LTE网络能够与现有的通用移动通信***（Universal Mobile Telecommunication System，UMTS）网络使用相同的站址。为了保证小区边缘用户的通信质量，这就需要LTE网络能和UMTS网络达到相同的覆盖范围。LTE网络在物理层划分了不同的信道来承载不同的信息，评估LTE的覆盖范围就要分别评估这些信道的覆盖，通过比较识别出覆盖受限的信道，进而考虑能够增强该信道覆盖的方法。

在现有技术中，评估LTE各个信道的覆盖可以采用计算最大连接损耗（Maximum Coupling Loss，MCL）的方法。MCL定义为用户设备（UserEquipment，UE）天线和基站（eNodeB）天线之间的链路损耗，包含天线增益、路径损耗、阴影衰落等因素。MCL是能够提供服务时的连接损耗的极限值，因此被定义为该项服务的覆盖。

通过仿真和计算可以得出：物理随机接入信道（Physical Random AccessChannel，PRACH）采用格式Format 2时，虽然对839长的前导序列进行了重复发送以求提高检测性能，但计算出的MCL仍然较小，因此需要考虑对PRACH进行覆盖增强，但现有技术中还没有对PRACH进行覆盖增强的有效方案。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的问题，提供一种基于竞争的随机接入方法及设备，以解决LTE***中PRACH覆盖受限的问题。

为此，本发明提供如下技术方案：

一种基于竞争的随机接入方法，包括：

检测用户设备UE发送的前导序列，确定所述前导序列的时域和频域位置，其中，所述前导序列占用的频域宽度小于6个资源块RB；

在物理下行共享信道PDSCH上发送随机接入响应，其中，所述随机接入响应指示所述UE使用的前导序列、以及所述前导序列占用的RB的时域和频域位置。

一种基于竞争的随机接入方法，包括：

在随机接入过程中选择前导序列，所述前导序列占用的频域宽度小于6个资源块RB；

发送所述前导序列。

一种网络设备，包括：

检测单元，用于检测用户设备UE发送的前导序列，确定所述前导序列的时域和频域位置；所述前导序列占用的频域宽度小于6个资源块RB；

发送单元，用于在物理下行共享信道PDSCH上发送随机接入响应，所述随机接入响应指示所述用户设备使用的前导序列、以及所述前导序列占用的RB的时域和频域位置。

一种用户设备，包括：

处理单元，用于随机接入过程中选择前导序列，所述前导序列占用的频域宽度小于6个RB；

发送单元，用于发送所述前导序列。

本发明提供的基于竞争的随机接入方法及设备，通过减小各用户PRACH序列使用资源块（Resource Block，RB）的数目，增大满功率发送情况下的信噪比来增强覆盖，解决LTE***PRACH覆盖受限的问题。而且，eNodeB发送给UE的随机接入响应指示使用的前导序列、以及所述前导序列占用的RB的时域和频域位置这些信息，保证了UE的随机接入过程，并保证了小区边缘用户的通信质量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有的PRACH的序列格式示意图；

图2是本发明实施例基于竞争的随机接入方法在网络侧的实现流程图；

图3是本发明实施例基于竞争的随机接入方法在用户设备侧的实现流程图；

图4是本发明实施例网络设备的一种结构示意图；

图5是本发明实施例用户设备的一种结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。

下面首先对现有技术中MCL的计算过程做简单说明。

MCL和载波频率独立，在上行传输和下行传输时分别定义为：

上行MCL=上行最大发送功率-eNodeB灵敏度；

下行MCL=下行最大发送功率-UE灵敏度。

MCL可以通过链路预算分析来评估，计算过程如下：

MCL=发送功率-接收机灵敏度；

接收机灵敏度=等效噪声功率+所需信噪比SINR；

等效噪声功率=热噪声密度+接收机噪声指数+干扰余量+10log(占用信道带宽)。

其中，所需信噪比（Signal to Interference plus Noise Ratio，SINR）的值需要通过各信道的链路仿真来获得。计算出各信道的MCL后进行比较，其中MCL值较小的信道即为覆盖受限的信道。

由上述MCL的计算过程可以看出，当PRACH采用满功率发送时，发送功率固定为23dBm，占用信道带宽越大，计算出的等效噪声功率也就越大，导致计算出的MCL就越小。

LTE***的资源在时域上被划分为多个符号，在频域上被划分为子载波。一个无线帧包含10个子帧，一个正常子帧包含两个时隙。定义一个RB的大小为在频域上12个子载波，在时域上为一个时隙的长度。

现有的PRACH使用的序列有5种格式，序列持续时间为T_SEQ，循环前缀（Cyclic Prefix，CP）持续时间为T_CP，如图1所示。各种格式中的T_SEQ和T_CP规定如下表1所示，即规定了PRACH的时域长度。

表2：

表2中，5、6、7、8表示特殊子帧配置的序号。

在频域上，每个PRACH序列占用1.08MHz，即6个RB，72个子载波的宽度。在频分双工（Frequency Division Duplex，FDD）情况下，每个子帧中最多传送一个PRACH序列，即没有频分。在时分双工（Time Division Duplex，TDD）情况下，允许一个子帧中发送多个PRACH序列，最多发送6个，即多个PRACH序列在频域上进行频分。由高层配置的参数prach-ConfigurationIndex指示PRACH允许发送的时间位置、时间密度以及频率位置。

在现有技术中，在一个小区内共有64个PRACH序列可以作为前导序列。随机接入过程有两种模式，即基于竞争的随机接入和基于非竞争的随机接入。这64个PRACH序列又被分为两部分，用于基于竞争的随机接入和用于基于非竞争的随机接入。网络侧通过广播信道通知UE用于基于竞争的随机接入的前导序列（64减Ncf，其中，Ncf是网络侧为基于非竞争的随机接入保留的序列个数）。

在发起竞争的随机接入过程时，UE采用的前导序列是从这64减Ncf个PRACH序列中选取的一个。

各种格式的序列长度如表2所示。

表2：

序列格式（Format）	序列长度
		0–3	839
4	139

PRACH使用较小的子载波间隔，序列格式0-3的子载波间隔为1250Hz，格式4的子载波间隔为7500Hz。

由于PRACH在频域占用6个RB的频域宽度，因此接收到的等效噪声功率较多，这就导致了PRACH对应的MCL较小，影响了PRACH的覆盖。

通过上述对现有的PRACH覆盖受限的原因分析，本发明实施例提出了一种增强PRACH覆盖的方法及设备，通过减小各UE对PRACH信道占用的频域宽度，增大满功率发送情况下的信噪比来增强PRACH覆盖。

如图2所示，是本发明实施例增强PRACH覆盖的方法在网络侧的实现流程图，包括以下步骤：

步骤201，检测UE发送的前导序列，以确定所述前导序列在时域和频域的位置，所述前导序列占用的频域宽度小于6个RB。

在本发明实施例中，为了增强PRACH覆盖，将前导序列的频域宽度减小，比如，由现有的占用6个RB的频域宽度减小为占用1个RB的频域宽度，当然，也可以是n*RB的频域宽度，其中1<n<6，对此本发明实施例不做限定。为了描述方便，在后面的描述中以每个前导序列占用1个RB的频域宽度为例进行说明。

由于序列格式Format4的设计只适用于TDD模式下较短的上行特殊域，即UpPTS（Uplink Pilot Time Slot，上行导频时隙）区域，并且应用于小尺寸小区，因此在考虑覆盖问题时可不应用Format4进行随机接入。为此，在本发明实施例中，可以保持子载波间隔与原有Format0-3的子载波间隔一致，为1250Hz。

考虑到其它信道下LTE***的子载波间隔为15kHz，在频域1个RB的宽度为12个子载波，因此，对于PRACH使用的1250Hz的子载波间隔，1个RB可用的频域宽度为144个子载波（即15000*12/1250=144）。如果将前导序列的长度设为139，即占用139个子载波（子载波两边各含2.5个子载波作为保护带），一个前导序列时域持续时间为1/1250=0.8ms。可以将长为139的前导序列在时域在1个传输时间间隔（Transmission Time Interval，TTI）内、频域在6个RB中的1个RB宽度上发送。

在本发明实施例中，前导序列的选取和发送可以有多种实现方式，将在后面详细说明。

步骤202，在物理下行共享信道（Physical Downlink Shared Channel，PDSCH）上发送随机接入响应，其中，所述随机接入响应指示所述UE使用的前导序列、以及所述前导序列占用的RB的时域和频域位置。

需要说明的是，在所述随机接入响应中，还可以包括：定时对齐指令、后续消息3（Message3）准许传输的初始上行资源，临时小区无线网络临时标识（Cell Radio Network Temporary Identifier，C-RNTI）等中的一种或多种信息。这些信息的含义与现有技术中相同，在此不做详细说明。

用户进行随机接入的过程也与现有技术相同，大致如下：

在基于竞争的随机接入过程中，UE发送前导序列后，期望在一个时间窗内接收到上述随机接入响应。如果UE没有在设定的时间窗内接收到随机接入响应，将重传前导序列。

UE在设定的时间窗内接收到随机接入响应后，会在物理上行共享信道（Physical Uplink Shared Channel，PUSCH）上调度首个上行传输，即Message3，使用混合自动重传请求（Hybrid Automatic Repeat Request，HARQ）技术，传送确切的随机接入过程消息，如无线资源控制（Radio Resource Control，RRC）链接请求、跟踪区域更新或调度请求等，在Message 3中包含上述临时C-RNTI和C-RNTI、或者包含上述临时C-RNTI和UE ID，Message 3用上述临时C-RNTI加扰。

在基于竞争的随机接入中，由于UE是随机选择前导序列，因而存在多个UE同时传输相同前导序列的可能性，即有可能会发生前导序列冲突。在这种情况下，冲突的UE会接收到相同的临时C-RNTI，因而在UE发送Message 3时也会有冲突，导致eNodeB不能对冲突的UE发送的Message 3成功解码，从而需要UE对Message 3进行重传，当UE达到最大HARQ重传次数后会开始新的随机接入过程。

如果eNodeB对冲突的UE中的一个UE的Message 3成功解码，则eNodeB向UE发送竞争解决消息，在该竞争解决消息中传输解码得到的C-RNTI或者UE ID。UE收到竞争解决消息后，检测到所述竞争解决消息中的C-RNTI或UE ID与自身的C-RNTI或UE ID相同，则向eNodeB传输HARQ反馈，否则停止当前的随机接入过程，并开始另一个随机接入过程。

在现有技术中，eNodeB在PDSCH上发送的上述随机接入响应中会携带随机接入前导序列标识（Random Access Preamble Index，RAPID）和随机接入无线网络临时标识（Random Access Radio Network Temporary Identifier，RA-RNTI），其中：

RAPID用于指示所述UE使用的前导序列，RAPID含有6bit信息，用于指示64个可用的PRACH序列中的一种，也就是说，随机接入响应中的RAPID具体表明UE使用的前导序列是64个PRACH序列中的哪一个。

RA-RNTI=1+t_id+10*f_id，其中：

t_id指示所述前导序列所在的第一个子帧的序号，0≤t_id<10。由于LTE***的资源在时域上被划分为无线帧，一个无线帧包含10个子帧，序号为0-9，因此，利用子帧序号即可表明eNode检测到的前导序列的时域位置。

f_id指示所述前导序列占用的6个RB（这6个RB是连续的，起始位置总共有6种）的频域位置。具体地，可以将每一子帧可用的RB在频域按频率的升序标号，0≤f_id<6。

前面提到，在本发明实施例中，每个前导序列可以只占用1个RB的频域位置，子载波间隔保持与原有Format0-3的子载波间隔一致，为1250Hz。eNodeB发送的随机接入响应指示所述UE使用的前导序列、以及所述前导序列占用的1个RB的时域位置和频域位置。因此，为了尽量减少对现有***的改动，本发明实施例可以对现有的RAPID和RA-RNTI这两个参数进行扩展，使其能够指示上述UE使用的前导序列、以及所述前导序列占用的RB的时域和频域位置这些信息，具体可以有多种扩展方式，与前导序列的选取和发送方式相关，下面对此举例进行详细说明。

以下均以每个PRACH序列占用1个RB的频域宽度的情况为例进行说明。

实施例一：

在该实施例中，采用长度为139的前导序列。

UE可以在现有PRACH信道所占的6个RB频域宽度中，随机选取其中的1个RB的频域宽度用于前导序列的发送，不同的UE可选取不同的RB频域位置。在这种情况下，在上述步骤201之前，eNodeB可以和现有技术类似地通过广播信道通知UE用于基于竞争的随机接入的PRACH序列，而UE从这些PRACH序列中随机选择一个作为前导序列发送，也就是说，UE发送的前导序列可以是UE从用于基于竞争的随机接入的PRACH序列集合中选择的一个序列。在这种情况下，UE只需在一个TTI内发送所述前导序列。相应地，在上述步骤201之前，eNodeB接收UE在一个TTI内发送的长度为139的所述前导序列。

进一步地，为了进一步增加覆盖能力，可以使UE将N（N≥1）个长为139的PRACH序列在连续的N个TTI内发送，这N个长为139的PRACH序列可以相同或者不同。这些TTI中PRACH序列所占的RB的频域位置固定。也就是说，UE在发送PRACH序列时可以在一个TTI内发送一个序列，也可以在多个连续的TTI内发送不同的PRACH序列。

需要说明的是，UE连续发送PRACH序列的次数N可以由eNodeB根据具体应用场景下所需的覆盖能力、占用的资源数目等因素来确定并通过广播信息通知给UE。对于同一个小区的UE，连续发送PRACH序列的次数N保持一致。

在实际应用中，可以将上述N次连续发送的PRACH序列定义为一种序列模板，即序列模板由多个用于基于竞争的随机接入的PRACH序列组成。在这种情况下，eNodeB可以通过广播信道通知UE用于基于竞争的随机接入的序列模板。需要说明的是，所述序列模板中的N个PRACH序列可以全部相同、部分相同、或者均不相同。而UE从这些序列模板集合中随机选择一个作为前导序列发送。在这种情况下，UE需要在多个连续的TTI内依次发送序列模板中的PRACH序列，每个TTI内的一个PRACH序列占用的RB的频域位置相同。相应地，eNodeB接收所述UE在多个连续的TTI内发送的所述序列模板中的PRACH序列，每个TTI内发送的一个PRACH序列占用的RB的频域位置相同。

基于上述这两种前导序列的选取和发送方式，在eNodeB成功检测到所述前导序列后，向UE发送随机接入响应，在该随机接入响应中可以利用RA-RNTI参数指示所述UE使用的前导序列可以占用的RB集合的时域和频域位置，这里RB集合表示在现有技术中UE选取的用于发送前导序列的6个RB组成的集合；RA-RNTI=1+t_id+10*f_id，其中，t_id指示所述前导序列所在的第一个子帧的序号，0≤t_id<10，f_id指示所述前导序列可以占用的RB集合的频域位置，0≤f_id<6。同时，利用RAPID参数指示所述前导序列及所述前导序列占用的RB在所述RB集合中的频域位置。具体地，假设每个PRACH序列占用1个RB的时域宽度，则对于第一种发送方式，即只在一个TTI内发送前导序列，长为139的前导序列在1个TTI的1个RB上发送，不同UE选取不同的序列移位和不同的频域位置，RAPID参数中的6bit信息指示UE选取的PRACH序列和所述PRACH序列占用的现有技术中6个RB中的1个RB的位置；对于第二种发送方式，长为139的序列频域在固定的1个RB位置，时域连续发送N次，不同用户选取不同的序列模板和不同的频域位置，RAPID参数中的6bit信息指示UE选取的序列模板和所述序列模板中的PRACH序列占用的6个RB中的一个RB的位置。

实施例二：

在该实施例中，采用长度为839的前导序列。

具体地，可以将前导序列分为6部分，频域上只在6个RB宽度中的1个RB位置上发送，一个TTI中只发送前导序列的1/6部分，在连续的6个TTI内分别发送所述前导序列的不同部分，这些TTI内的前导序列占用的RB的频域位置相同。在时域上，1个前导序列的持续时间为原来的6倍。由于839不能被6整除，因此在实际应用中，可以将839划分为140*5+139，前5个TTI发送的序列长度为140，在频域位于1个RB中144个可用子载波的中间，两边各留2个子载波的保护带；后一个TTI发送的序列长度为139，同样也位于1个RB中144个可用子载波的中间，两边各留2.5个子载波的保护带。子载波间隔为1250Hz。

当然，本发明实施例并不仅限于上述划分方式，还可以采用其它划分方式，将前导序列分为6部分。

这样，对于Format0-1的应用场景，延长PRACH的持续时间T_SEQ为24576*Ts*6（Ts表示最小的时间单元，30720Ts=1ms），约为6个TTI，839长的前导序列按上述方式发送1次；对于Format2-3的应用场景，延长PRACH的持续时间T_SEQ为2*24576*Ts*6，约为12个TTI，每6个TTI发送一次839长的前导序列，即839长的前导序列重复发送一次。

在该实施例中，UE可以在现有PRACH信道所占的6个RB频域宽度中，随机选取其中的1个RB的频域宽度用于长度为839的前导序列的发送，不同的UE可选取不同的RB频域位置。相应地，在上述步骤201之前，eNodeB接收UE在多个连续的TTI内发送的长度为839的所述前导序列，其中，每个TTI内接收的部分前导序列占用的RB的频域位置相同。

基于上述这种前导序列的选取和发送方式，在eNodeB成功检测到所述前导序列后，向UE发送随机接入响应，在该随机接入响应中可以利用RA-RNTI参数指示所述UE使用的前导序列可以占用的RB集合的时域和频域位置，这里RB集合表示在现有技术中UE选取的用于发送前导序列的6个RB组成的集合；RA-RNTI=1+t_id+10*f_id，其中，t_id指示所述前导序列所在的第一个子帧的序号，0≤t_id<10，f_id指示所述前导序列可以占用的RB集合的频域位置，0≤f_id<6。同时，利用RAPID参数指示所述前导序列及所述前导序列占用的RB在所述RB集合中的频域位置。具体地，假设每个PRACH序列占用1个RB的时域宽度，则长为839的序列在6个TTI的1个RB上发送，不同UE选取不同的序列移位和不同的频域位置，RAPID参数中的6bit信息由长为839的UE选取的移位序列和6个RB中选取的一个RB共同决定。

可见，在上述两种实施例中，随机接入响应中的6bit的RAPID参数既表明了eNodeB接收到的序列是哪个序列，也表明了eNodeB接收到的序列是在6个RB中的哪个RB。这样，一个小区内的可用序列或可用序列模板就会少于64个。而在下面的实施例3中，仍然保持在一个小区内共有64个可用的序列或者64个可用的序列模板，对此下面在实施例三中详细说明。

实施例三：

在该实施例中，使一个小区内可用的PRACH序列或序列模板仍保持在64个，UE对前导序列的选取和发送方式与前面两个实施例类似，在此不再详细说明。

与前面实施例不同的是，在该实施例中，不能再用6bit的RAPID参数来指示UE使用的前导序列及所述前导序列占用的RB在所述RB集合中的频域位置，而只能指示UE使用的前导序列。

具体地，在eNodeB成功检测到UE发送的前导序列后，向UE发送随机接入响应，在该随机接入响应中利用RAPID参数指示UE使用的前导序列，利用RA-RNTI参数指示UE使用的前导序列的时域和频域位置。RA-RNTI=1+t_id+10*f_id，其中，t_id的含义与前面两个实施例中相同，指示所述前导序列所在的第一个子帧的序号，0≤t_id<10，而f_id的含义不同于前面两个实施例中的f_id，指示所述前导序列可以占用的RB集合的频域位置、以及所述前导序列占用的RB在所述RB集合中的频域位置。具体地，可以将每一子帧可用的RB在频域按频率的升序标号，当发送的随机接入前导序列只占用一个RB时，0≤f_id<36。

需要说明的是，在该实施例中，同样可以采用前面两个实施例中的任何一种前导序列。

另外，需要说明的是，上述各实施例适用于FDD和TDD。FDD时，每次仅能传输一个前导序列或序列模板；TDD时，每次最多可以传输6个前导序列或序列模板，它们是频分复用的。

可见，本发明实施例提供的增强PRACH覆盖的方法，通过减小各用户PRACH序列使用RB的数目，增大满功率发送情况下的信噪比来增强覆盖，解决LTE***PRACH覆盖受限的问题。而且，eNodeB发送给UE的随机接入响应指示UE使用的前导序列、以及所述前导序列占用的RB的时域和频域位置这些信息，保证了UE的随机接入过程，并保证了小区边缘用户的通信质量。

如图3所示，是本发明实施例基于竞争的随机接入方法在用户设备侧的实现流程图，包括以下步骤：

步骤301，在随机接入过程中选择前导序列，所述前导序列占用的频域宽度小于6个RB；

步骤302，发送所述前导序列。

前面提到，在实际应用中，所述前导序列可以是UE从用于基于竞争的随机接入的物理随机接入信道PRACH序列集合中选择的一个序列，所述前导序列占用的频域宽度为1个RB；所述前导序列还可以是所述UE从序列模板集合中选择的一个序列模板，所述序列模板由多个用于基于竞争的随机接入的PRACH序列组成。

为此，上述步骤301具体可以是从用于基于竞争的随机接入的PRACH序列集合中选择一个序列作为所述前导序列，所述前导序列占用的频域宽度为1个RB。相应地，上述步骤302具体可以是在所述前导序列的长度为139时，在一个TTI内发送所述前导序列；在所述前导序列的长度为839时，在多个连续的TTI内发送所述前导序列，每个TTI内发送的部分前导序列占用的RB的频域位置相同。具体发送方式可以参照前面的描述，在此不再赘述。

或者，上述步骤301具体可以是从序列模板集合中选择的一个序列模板，所述序列模板由多个用于基于竞争的随机接入的PRACH序列组成。相应地，上述步骤302具体可以是在多个连续的TTI内依次发送所述序列模板中的多个PRACH序列，每个TTI内发送的一个PRACH序列占用的RB的频域位置相同。具体发送方式可以参照前面的描述，在此不再赘述。

可见，本发明实施例提供的增强PRACH覆盖的方法，通过减小各用户PRACH序列使用RB的数目，增大满功率发送情况下的信噪比来增强覆盖，解决了LTE***PRACH覆盖受限的问题。

相应地，本发明实施例还提供一种网络设备，该网络设备可以执行本发明上述实施例的增强PRACH覆盖的方法。图4所示，是该设备的一种结构示意图。

在该实施例中，所述设备包括：

检测单元401，用于检测UE发送的前导序列，以确定所述前导序列的时域和频域位置；所述前导序列占用的频域宽度小于6个RB；

发送单元402，用于在PDSCH上发送随机接入响应，所述随机接入响应指示所述用户设备使用的前导序列、以及所述前导序列占用的RB的时域和频域位置。

其中，所述前导序列是所述UE从用于基于竞争的随机接入的PRACH序列集合中选择的一个序列，所述前导序列占用的频域宽度可以是1个RB。相应地，所述网络设备还进一步包括：接收单元（未图示），用于接收所述UE在一个TTI内发送的长度为139的所述前导序列；或者接收所述UE在多个连续的TTI内发送的长度为839的所述前导序列，其中，每个TTI内接收的部分前导序列占用的RB的频域位置相同。

所述前导序列还可以是所述UE从序列模板集合中选择的一个序列模板，所述序列模板由多个用于基于竞争的随机接入的PRACH序列组成。相应地，所述网络设备还进一步包括：接收单元（未图示），用于接收所述UE在多个连续的TTI内发送的所述序列模板中的PRACH序列，每个TTI内发送的一个PRACH序列占用的RB的频域位置相同。在具体应用中，所述前导序列可以采用不同的长度、为一个PRACH序列、或者由多个PRACH序列组成的序列模板，而且针对不同长度及模式的前导序列，UE采用相应的发送方式，具体可参见前面的描述。

相应地，本发明实施例网络设备针对所述前导序列的不同长度、选择及发送方式，发送单元402可以采用多种方式使所述随机接入响应指示UE使用的前导序列、以及所述前导序列占用的RB的时域和频域位置，比如：可以利用所述随机接入响应中的RA-RNTI参数指示UE使用的前导序列可以占用的RB集合的时域和频域位置；RA-RNTI=1+t_id+10*f_id，其中，t_id指示所述前导序列所在的第一个子帧的序号，0≤t_id<10；f_id指示所述前导序列可以占用的RB集合的频域位置，0≤f_id<6；利用所述随机接入响应中的RAPID参数指示所述前导序列及所述前导序列占用的RB在所述RB集合中的频域位置；或者，利用所述随机接入响应中的RAPID参数指示所述前导序列；利用所述随机接入响应中的RA-RNTI参数指示所述用户设备使用的前导序列可以占用的RB集合的时域和频域位置、以及所述前导序列占用的RB在所述RB集合中的频域位置；RA-RNTI=1+t_id+10*f_id，其中，t_id指示所述前导序列所在的第一个子帧的序号，0≤t_id<10；f_id指示所述前导序列可以占用的RB集合的频域位置，可以将每一子帧可用的RB在频域按频率的升序标号，当发送的随机接入前导序列只占用一个RB时，0≤f_id<36。具体过程参见前面本发明实施例增强PRACH覆盖的方法中的描述，在此不再赘述。

可见，本发明实施例的网络设备，通过减小各用户前导序列使用RB的数目，增大满功率发送情况下的信噪比来增强覆盖，解决LTE***PRACH覆盖受限的问题。而且，发送给UE的随机接入响应指示UE使用的前导序列、以及所述前导序列占用的RB的时域和频域位置，保证了UE的随机接入过程，并保证了小区边缘用户的通信质量。该网络设备可以是eNodeB。

相应地，本发明实施例还提供一种用户设备，该用户设备可以执行本发明上述实施例的增强PRACH覆盖的方法。图5所示，是该用户设备的一种结构示意图。

在该实施例中，所述用户设备包括：

处理单元501，用于随机接入过程中选择前导序列，所述前导序列占用的频域宽度小于6个RB；

发送单元502，用于发送所述前导序列。

在前面已经提到，UE发送的前导序列可以采用不同的长度、为一个PRACH序列、或者由多个PRACH序列组成的序列模板，而且针对不同长度及模式的前导序列，UE采用相应的发送方式，具体可参见前面的描述。

以所述前导序列占用的频域宽度为1个RB为例，相应地，在本发明用户设备的一种具体实施例中，所述处理单元501具体用于从用于基于竞争的随机接入的PRACH序列集合中选择一个序列作为所述前导序列；所述发送单元502具体用于在所述前导序列的长度为139时，在一个TTI内发送所述前导序列；在所述前导序列的长度为839时，在多个连续的TTI内发送所述前导序列，每个TTI内发送的部分前导序列占用的RB的频域位置相同。

在本发明用户设备的一种具体实施例中，所述处理单元501具体用于从序列模板集合中选择的一个序列模板，所述序列模板由多个用于基于竞争的随机接入的PRACH序列组成；所述发送单元502具体用于在多个连续的TTI内依次发送所述序列模板中的PRACH序列，每个TTI内发送的一个PRACH序列占用的RB的频域位置相同。

对于不同长度的PRACH序列、或者由多个PRACH序列组成的序列模板，所述发送单元502对其发送的详细过程可参见前面本发明实施例增强PRACH覆盖的方法中的描述，在此不再赘述。

本发明实施例提供的用户设备，使用占用频域宽度小于6个RB的前导序列，增大了满功率发送情况下的信噪比来增强覆盖，解决LTE***PRACH覆盖受限的问题。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，其中所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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体实施方式对本发明进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及设备；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (16)

1.一种基于竞争的随机接入方法，其特征在于，包括：

检测用户设备UE发送的前导序列，确定所述前导序列的时域和频域位置，其中，所述前导序列占用物理随机接入信道PRACH的频域宽度小于6个资源块RB；

在物理下行共享信道PDSCH上发送随机接入响应，其中，所述随机接入响应指示所述UE使用的前导序列、以及所述前导序列占用的RB的时域和频域位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述前导序列是所述UE从用于基于竞争的随机接入的物理随机接入信道PRACH序列集合中选择的一个序列，所述前导序列占用的频域宽度为1个RB；

所述方法还包括：

接收所述UE在一个传输时间间隔TTI内发送的长度为139的所述前导序列；或者

接收所述UE在多个连续的TTI内发送的长度为839的所述前导序列，其中，每个TTI内接收的部分前导序列占用的RB的频域位置相同。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述前导序列是所述UE从序列模板集合中选择的一个序列模板，所述序列模板由多个用于基于竞争的随机接入的PRACH序列组成；

所述方法还包括：

接收所述UE在多个连续的TTI内发送的所述序列模板中的PRACH序列，每个TTI内发送的一个PRACH序列占用的RB的频域位置相同。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述随机接入响应指示所述UE使用的前导序列、以及所述前导序列占用的RB的时域和频域位置包括：

利用所述随机接入响应中的随机接入无线网络临时标识RA-RNTI参数指示所述用户设备使用的前导序列可以占用的RB集合的时域和频域位置；

利用所述随机接入响应中的随机接入前导序列标识符RAPID参数指示所述前导序列及所述前导序列占用的RB在所述RB集合中的频域位置。

5.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述随机接入响应指示所述UE使用的前导序列、以及所述前导序列占用的RB的时域和频域位置包括：

利用所述随机接入响应中的RAPID参数指示所述前导序列；

利用所述随机接入响应中的RA-RNTI参数指示所述用户设备使用的前导序列可以占用的RB集合的时频位置、以及所述前导序列占用的RB在所述RB集合中的频域位置；RA-RNTI＝1+t_id+10*f_id，其中，t_id指示所述前导序列所在的第一个子帧的序号；f_id指示所述前导序列可以占用的RB集合的频域位置、以及所述前导序列占用的RB在所述RB集合中的频域位置。

6.一种基于竞争的随机接入方法，其特征在于，包括：

在随机接入过程中选择前导序列，所述前导序列占用物理随机接入信道PRACH的频域宽度小于6个资源块RB；

发送所述前导序列。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述在随机接入过程中选择前导序列包括：

从用于基于竞争的随机接入的物理随机接入信道PRACH序列集合中选择一个序列作为所述前导序列，所述前导序列占用的频域宽度为1个RB；

所述发送所述前导序列包括：

在所述前导序列的长度为139时，在一个传输时间间隔TTI内发送所述前导序列；在所述前导序列的长度为839时，在多个连续的TTI内发送所述前导序列，每个TTI内发送的部分前导序列占用的RB的频域位置相同。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述在随机接入过程中选择前导序列包括：

从序列模板集合中选择的一个序列模板，所述序列模板由多个用于基于竞争的随机接入的PRACH序列组成；

所述发送所述前导序列包括：

在多个连续的TTI内依次发送所述序列模板中的多个PRACH序列，每个TTI内发送的一个PRACH序列占用的RB的频域位置相同。

9.一种网络设备，其特征在于，包括：

检测单元，用于检测用户设备UE发送的前导序列，确定所述前导序列的时域和频域位置；所述前导序列占用物理随机接入信道PRACH的频域宽度小于6个资源块RB；

发送单元，用于在物理下行共享信道PDSCH上发送随机接入响应，所述随机接入响应指示所述用户设备使用的前导序列、以及所述前导序列占用的RB的时域和频域位置。

10.根据权利要求9所述的网络设备，其特征在于，所述前导序列是所述UE从用于基于竞争的随机接入的物理随机接入信道PRACH序列集合中选择的一个序列，所述前导序列占用的频域宽度为1个RB；所述网络设备还包括：

接收单元，用于接收所述UE在一个传输时间间隔TTI内发送的长度为139的所述前导序列；或者接收所述UE在多个连续的TTI内发送的长度为839的所述前导序列，其中，每个TTI内接收的部分前导序列占用的RB的频域位置相同。

11.根据权利要求9所述的网络设备，其特征在于，所述前导序列是所述UE从序列模板集合中选择的一个序列模板，所述序列模板由多个用于基于竞争的随机接入的PRACH序列组成；所述网络设备还包括：

接收单元，用于接收所述UE在多个连续的TTI内发送的所述序列模板中的PRACH序列，每个TTI内发送的一个PRACH序列占用的RB的频域位置相同。

12.根据权利要求9至11任一项所述的网络设备，其特征在于，

所述发送单元利用所述随机接入响应中的RA-RNTI参数指示所述用户设备使用的前导序列可以占用的RB集合的时域和频域位置；利用所述随机接入响应中的RAPID参数指示所述前导序列及所述前导序列占用的RB在所述RB集合中的频域位置。

13.根据权利要求9至11任一项所述的网络设备，其特征在于，

所述发送单元利用所述随机接入响应中的RAPID参数指示所述前导序列；利用所述随机接入响应中的RA-RNTI参数指示所述用户设备使用的前导序列可以占用的RB集合的时域和频域位置、以及所述前导序列占用的RB在所述RB集合中的频域位置；RA-RNTI＝1+t_id+10*f_id，其中，t_id指示所述前导序列所在的第一个子帧的序号；f_id指示所述前导序列可以占用的RB集合的频域位置、以及所述前导序列占用的RB在所述RB集合中的频域位置。

14.一种用户设备，其特征在于，包括：

处理单元，用于随机接入过程中选择前导序列，所述前导序列占用物理随机接入信道PRACH的频域宽度小于6个资源块RB；

发送单元，用于发送所述前导序列。

15.根据权利要求14所述的用户设备，其特征在于，

所述处理单元，具体用于从用于基于竞争的随机接入的物理随机接入信道PRACH序列集合中选择一个序列作为所述前导序列，所述前导序列占用的频域宽度为1个RB；

所述发送单元，具体用于在所述前导序列的长度为139时，在一个传输时间间隔TTI内发送所述前导序列；在所述前导序列的长度为839时，在多个连续的TTI内发送所述前导序列，每个TTI内发送的部分前导序列占用的RB的频域位置相同。

16.根据权利要求14所述的用户设备，其特征在于，

所述处理单元，具体用于从序列模板集合中选择的一个序列模板，所述序列模板由多个用于基于竞争的随机接入的PRACH序列组成；

所述发送单元，具体用于在多个连续的TTI内依次发送所述序列模板中的多个PRACH序列，每个TTI内发送的一个PRACH序列占用的RB的频域位置相同。