CN103582112B - 一种时间提前量的确定方法、用户设备及基站 - Google Patents

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Abstract

一种时间提前量的确定方法、用户设备及基站，应用于长期演进(LTE)***中大小区半径覆盖的随机接入过程中，所述方法中在用户设备侧执行以下操作：采用协议规定的格式3发射随机接入子帧；根据接收到的基站发来的时间提前量(TA)的估计值TA和小区半径覆盖距离K计算得到msg3发射的时序调整量集合{[(m‑1)×24576+TA]×Ts}，其中，m＝1，2，…，M，M的取值为大于等于K与120的商的最小自然数；按照时序调整量集合中的元素的值分别调整上行发射时序，进行上行msg3的发射；当收到基站侧返回的确认响应时，停止msg3的发射，将最近一次发射msg3时所采用的时序调整量作为实际的接入时偏值。

Description

一种时间提前量的确定方法、用户设备及基站
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种时间提前量的确定方法、用户设备及基站。
背景技术
随机接入(Random Access)是UE(User Equipment，用户设备)在开始和网络通信之前的接入过程。在LTE(Long Term Evolution，长期演进)***中，随机接入可以分为两种类型：同步随机接入(Synchronized Random Access)和非同步随机接入(Non-synchronized Random Access)。当UE已经和***取得上行同步时，UE的随机接入过程称为同步随机接入；当UE尚未和***取得上行同步或丢失了上行同步时，UE的随机接入过程称为非同步随机接入。由于在进行非同步随机接入时，UE尚未取得精确的上行同步，因此非同步随机接入区别于同步随机接入的一个主要特点，就是要估计、调整UE上行发送时钟，将同步误差控制在CP(Cyclic Prefix，循环前缀)长度之内。
一般情况下，UE在开机之后首先通过同步信道(Synchronization Channel，简称为SCH)进行下行同步，获得无线帧号、子帧的接收位置及小区ID；之后检测广播信道(Broadcast Channel，简称为BCH)获取***信息，其中包括RACH(Random Access Channel，随机接入信道)信道的配置信息，最后通过该RACH信道进行上行同步，完成接入***的过程。该过程属于非同步随机接入。
3GPP(The 3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)LTE协议中给出了上行随机接入的多条前导序列。UE在上行同步发射过程中，根据下行同步确定的无线帧及子帧位置获得RACH信道的位置，从可用的前导序列中随机选择一条作为前导发射；基站端对其进行检测，以确定上行同步的时间提前量，并将其发射给UE；UE根据基站下发的时间提前量对上行发射数据时刻进行调整，从而实现上行信道的时间同步。
LTE协议中规定的上行随机接入前导序列为ZC(Zadoff-Chu)序列，第u个根ZC序列的定义为：
其中：u是根ZC序列的索引号，NZC是ZC序列的长度且NZC是素数，LTE协议中规定其值大小为839或139。
如图1所示，LTE协议中规定的随机接入子帧由三部分组成，分别是CP部分、RACH前导序列(preamble)部分和GT(保护间隔)部分。其中前导序列是基于ZC序列通过选取不同的循环移位(Ncs)衍生的。
根据小区覆盖的不同，所要求的CP长度不同，前导和GT长度也不同。现有LTE***支持五种Format(格式)，分别是Format0-4，每种格式对应不同的小区覆盖。小区覆盖半径由序列的循环移位和GT的长度共同决定。
按照协议格式，分别计算出的Format 0～Format 4所支持的最大小区半径如表1所示。其中，TCP、TSEQ及TGT分别为CP部分、前导序列部分和GT部分的时域长度；Ts为LTE协议规定的时间单位，Ts＝1/(15000×2048)秒。
表1不同格式所支持的小区覆盖半径
由上表可以看出，在现有LTE协议下，PRACH(Physical Random Access Channel，物理随机接入信道)最大可支持的小区半径为100Km。然而随着LTE***的应用越来越广泛，射频器件功率和效率的逐渐增强，需要支持更大的小区半径。对于这种要求，目前LTE协议无法满足。
为了增大小区半径，可供考虑的解决方法包括修改协议的随机接入子帧的Format、增加CP部分、前导序列部分和GT各部分的时域长度等。但对随机接入子帧的改动势必会导致PRACH信道占用更多的物理资源，降低***的业务信道性能；同时，TDD(TimeDivision Duplexing，时分双工)LTE在现有帧格式下无法支持更大的随机接入子帧的时域长度，即此类解决方法无法应用在TDD LTE***中。
发明内容
本发明的目的是提供一种时间提前量的确定方法、用户设备及基站，以克服现有无法满足支持100km以上的更大小区半径的需求的缺陷。
为解决上述问题，本发明提供了一种时间提前量的确定方法，应用于长期演进(LTE)***中大小区半径覆盖的随机接入过程中，在用户设备侧执行以下操作：
采用协议规定的格式3(Format3)发射随机接入子帧；
根据接收到的基站发来的时间提前量(TA)的估计值TA和小区半径覆盖距离K计算得到msg3发射的时序调整量集合{[(m-1)×24576+TA]×Ts}，其中，m＝1，2，...，M，M的取值为大于等于K与120的商的最小自然数；
按照所述时序调整量集合中的元素的值分别调整上行发射时序，进行上行msg3的发射；
当收到所述基站侧返回的确认响应(ACK)时，停止所述msg3的发射，将最近一次发射所述msg3时所采用的时序调整量作为实际的接入时偏值。
进一步地，所述方法还包括：
在收到所述基站侧返回的否认响应(NACK)时，从所述时序调整量集合中选择一个元素重新发射所述msg3。
进一步地，
所述按照所述时序调整量集合中的元素的值分别调整上行发射时序，进行上行msg3的发射，具体包括：
在第n次发射msg3时所使用的时序调整量为[(n mod M)×24576+TA]×Ts；或者，
所述按照所述时序调整量集合中的元素的值分别进行上行msg3的发射，具体包括：
在第n次发射msg3时所使用的时序调整量为{[(n-1)mod M]×24576+TA}×Ts；
其中，n＝1，2，...，N，N为协议规定的msg3的最大发射次数。
相应地，本发明还提供了一种时间提前量的确定方法，应用于长期演进(LTE)***中大小区半径覆盖的随机接入过程中，在基站侧执行以下操作：
对于接收到的用户设备发来的时域数据采用固定的单窗检测，得到时间提前量(TA)的估计值，并将所述TA的估计值下发给所述用户设备；
依次对接收到的所述用户设备发来的msg3进行循环冗余校验码(CRC)校验；如果CRC校验正确，则向所述用户设备反馈确认响应；否则，向所述用户设备反馈否认响应。
进一步地，
所述将所述TA的估计值下发给所述用户设备，具体包括：
通过随机接入响应将所述TA的估计值下发给所述用户设备。
进一步地，
对于接收到的用户设备发来的时域数据采用固定的单窗检测，具体包括：
对于接收到的用户设备发来的时域数据，采用时域相关峰值检测方法，在无时延条件下常规Format3的第二个前导序列所在位置进行检测。
进一步地，
依次对接收到的所述用户设备发来的msg3进行CRC校验，具体包括：
在连续k次对同一用户设备采用相同时序调整量发来的msg3进行CRC校验错误后，所述基站再次收到该用户设备采用该时序调整量发来的msg3时，将这k+1次收到的msg3进行重传合并后，进行CRC校验；其中，k为正整数。
相应地，本发明还提供了一种用户设备，应用于长期演进(LTE)***中大小区半径覆盖的随机接入过程中，包括：
发射模块，用于采用协议规定的格式3(Format3)发射随机接入子帧；还用于按照所述模块积算出的时序调整量集合中的元素的值分别调整上行发射时序，进行上行msg3的发射；
所述计算模块，用于根据接收到的基站发来的时间提前量(TA)的估计值TA和小区半径覆盖距离K计算得到msg3发射的时序调整量集合{[(m-1)×24576+TA]×Ts}，其中，m＝1，2，...，M，M的取值为大于等于K与120的商的最小自然数；
接收模块，用于接收所述基站侧返回的确认响应(ACK)或否认响应(NACK)；
时偏值确定模块，用于在所述接收模块接收到所述ACK时，通知所述发射模块停止所述msg3的发射，将所述发射模块最近一次发射所述msg3时所采用的时序调整量作为实际的接入时偏值。
进一步地，
所述发射模块还用于在所述接收模块收到所述基站侧返回的NACK时，从所述时序调整量集合中选择一个元素重新发射所述msg3。
进一步地，
所述发射模块用于按照所述时序调整量集合中的元素的值分别调整上行发射时序，进行上行msg3的发射，具体包括：
所述发射模块用于在第n次发射msg3时所使用的时序调整量为[(n modM)×24576+TA]×Ts；或者，
所述发射模块用于按照所述时序调整量集合中的元素的值分别进行上行msg3的发射，具体包括：
所述发射模块用于在第n次发射msg3时所使用的时序调整量为{[(n-1)mod M]×24576+TA}×Ts；
其中，n＝1，2，...，N，N为协议规定的msg3的最大发射次数。
相应地，本发明还提供了一种基站，应用于长期演进(LTE)***中大小区半径覆盖的随机接入过程中，包括：
接收模块，用于接收用户设备发来的时域数据及msg3；
检测模块，用于对于所述接收模块接收到的所述时域数据采用固定的单窗检测，得到时间提前量(TA)的估计值，并将所述TA的估计值下发给所述用户设备；
响应模块，用于依次对所述接收模块接收到的msg3进行循环冗余校验码(CRC)校验；如果CRC校验正确，则向所述用户设备反馈确认响应；否则，向所述用户设备反馈否认响应。
进一步地，
所述检测模块用于将所述TA的估计值下发给所述用户设备，具体包括：
所述检测模块用于通过随机接入响应将所述TA的估计值下发给所述用户设备。
进一步地，
所述检测模块用于对所述接收模块接收到的所述时域数据采用固定的单窗检测，具体包括：
所述检测模块用于对于所述接收模块接收到的所述时域数据，采用时域相关峰值检测方法，在无时延条件下常规Format3的第二个前导序列所在位置进行检测。
进一步地，
所述响应模块用于依次对所述接收模块接收到的msg3进行CRC校验，具体包括：
所述响应模块用于在连续k次对同一用户设备采用相同时序调整量发来的msg3进行CRC校验错误后，对于所述接收模块再次收到的该用户设备采用该时序调整量发来的msg3，将这k+1次收到的msg3进行重传合并后，进行CRC校验；其中，k为正整数。
本发明在不改动协议的情况下可支持更大的小区半径，所需设备复杂度较小；利用UE侧在msg3采用不同的TA调整值发射以获得正确的时偏值，在最大程度上降低了PRACH的接入时延；本发明不会增加PRACH子帧的开销，从而避免了对***性能的恶化，并可同时适用于TDD和FDD(Frequency Division Duplexing，频分双工)LTE***。
附图说明
图1为现有LTE协议中规定的PRACH子帧的组成模块示意图；
图2为现有LTE协议中Format3下的随机子帧结构示意图；
图3为本发明实施例中时间提前量的确定方法的具体实施流程图；
图4为本发明实施例中基站侧对于随机接入子帧的检测单窗的位置示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在本实施例中，一种时间提前量的确定方法，应用于LTE***中大小区半径覆盖的随机接入过程中，包括下述步骤：
a)、UE侧采用协议规定的Format3发射随机接入子帧；其中，Format3下的随机子帧结构如图2所示；
b)、基站侧对于接收的时域数据采用固定的单窗检测，得到时间提前量(TimingAdvance，简称为TA)的估计值TA；检测方法包括但不限于时域相关峰值检测方法；
c)、基站侧将通过步骤b)所得的TA在随机接入响应(Random Access Response)中下发给UE；
d)、UE根据接收到的TA估计值TA和小区半径覆盖距离K计算得到msg3发射的时序调整量集合{[(m-1)×24576+TA]×Ts}；
其中，m＝1，2，...，M，M为自然数，其取值与小区半径覆盖距离有关。假设小区半径覆盖距离为K(单位为Km)，则M＝ceil(K/120)；其中，ceil()表示取大于或者等于括号内表达式的最小整数；Ts＝1/(15000×2048)秒；
e)、UE根据步骤d)所得到的时序调整量集合中的值分别进行上行msg3的发射，发射次数与时序调整量集合中的元素间的关系可配置。其中，msg3是LTE协议中规定的随机接入过程中必要的发射信息，具体可参考3GPPTS36.321，在此不再进行赘述。
其中优选方案为间隔发射方案，即第n次发射msg3的时序调整量为[(nmod M)×24576+TA]×Ts，或者，第n次发射msg3的时序调整量为{[(n-1)mod M]×24576+TA}×Ts；其中n＝1，2，...，N，N为协议中规定的msg3的最大发射次数；
f)、针对步骤e)的发射方法，基站侧在对msg3的检测过程中，依次对上述UE第n次的发射数据进行CRC(Cyclic Redundancy Check，循环冗余校验码)校验；如果CRC校验正确，则向UE反馈ACK(确认)信息；否则反馈NACK信息；
g)、UE在收到NACK时，继续按步骤e)中的顺序重新发射msg3；当收到ACK时，停止msg3的发射并将最近一次发射msg3时所采用的时序调整量作为实际的接入时偏值，可在后续使用该接入时偏值进行上行接入。
上述方法可以在目前协议下支持更大的小区半径(大于120Km)，为UE提供准确可靠的上行时序调整信息，该方法适用于UE的初始接入或小区切换等随机接入场景，能有效提高大小区半径下的UE接入LTE***的可靠性。
下面根据以小区半径覆盖距离为220Km为具体实施例，对上述方法进行进一步说明。
如图3所示，时间提前量的确定方法，包括：
步骤301：UE侧采用协议规定的Format3发射随机接入子帧；
步骤302：基站侧对于接收的时域数据采用固定的单窗检测，得到TA的估计值TA；具体窗的位置如图4所示，即基站侧在无时延条件下常规Format3的第二个前导序列所在位置进行检测，此窗的位置可以保证无论时延值为多少，都有CP或前导序列数据在窗内，提升了单窗检测的精确性；
检测方法包括但不限于时域相关峰值检测方法。以单用户下的时域相关检测方法为例，具体如下：
假设接收信号的时域形式为y(m)，频域形式为Y(k)；本地序列时域形式为x(m)，频域形式为X(k)，则相关函数R(m)可表示为：
其中m为循环移位点，*表示复共轭；n和k分别为自然数；Nzc表示Zadoff-Chu序列长度。
寻找所得相关序列R(m)中经过检测的有效峰值的对应位置(峰值有效性的检测方法包括但不限于金鱼噪声功率加预定门限判定的方法，此方法为现有技术范畴，在此不再进行赘述)，将该有效峰值的位置作为TA的估计值。则最佳时间同步位置为：
依上述方法类推，对于多个用户接入的情况，会有多个有效峰值及其对应的TA值，在此例中不再详述。
步骤303：基站将步骤302所得的TA在随机接入响应中下发给UE；
本步骤是依据LTE协议进行的，具体可参见3GPP LTE协议。
步骤304：UE根据接收到的TA值和小区半径覆盖距离K计算得到msg3发射的时序调整量集合；
在本实施例中，取小区半径覆盖距离为K＝220Km，则M＝ceil(K/120)＝2；则所得时序调整量集合为{TA×Ts，(24576+TA)×Ts}，该集合中包括2个元素。
步骤305：UE根据步骤304所得的时序调整量集合中元素的值分别调整上行发射时序，进行上行msg3的发射。假定msg3的最大重传次数为N，则可以在N次传输中分别按时序调整量集合中的值进行传输。具体传输方法可以灵活设置，例如前N/2次按照TA×Ts值调整发射时序进行传输，后N/2次按照(TA+24576)×Ts调整发射时序进行传输等。
为了尽可能的减少发射msg3时的传输时延，优选方案为根据msg3的最大传输次数及时序调整集合中的元素数目间隔调整发射时序进行发射，具体描述如下：
假定最大传输次数为8次，则第n次发射的TA调整量为[(n mod M)×24576+TA]×Ts，n＝1，2，...，8；即第1、3、5、7次按照(24576+TA)×Ts调整发射时序对msg3进行发射，第2、4、6、8次按照TA×Ts调整发射时序对msg3进行发射。
当然，也可以设定第n次发射的TA调整量为{[(n-1)mod M]×24576+TA}×Ts，n＝1，2，...，8；即第1、3、5、7次按照TA×Ts调整发射时序对msg3进行发射，第2、4、6、8次按照(24576+TA)×Ts调整发射时序对msg3进行发射。
步骤306：针对步骤305的发射方法，基站侧在msg3的检测过程中，依次对第n次的发射数据进行CRC校验；如果CRC校验正确，则对UE反馈ACK信息；否则反馈NACK信息；
基站端亦可以根据相应的传输方法进行重传合并，即在连续k次对同一用户设备采用相同时序调整量发来的msg3进行CRC校验错误后，该基站再次收到该UE采用该时序调整量发来的msg3时，将这k+1次次收到的msg3进行重传合并后，进行CRC校验；其中，重传合并方法可参照现有LTE协议标准。优选的，采用基于信噪比的重传合并方法。
步骤307：UE在收到NACK时，继续步骤305中的顺序调整发射时序重新发射msg3；当收到ACK时，停止msg3的发射并且将最近一次所使用的发射调整时序作为实际的接入时偏值。
在步骤305中，假设UE使用(TA+24576)×Ts调整发射时序进行msgs的发射，基站在第1次传输中CRC检验msg3失败，则反馈NACK信息；UE收到NACK信息后，再使用TA×Ts调整发射时序进行第2次传输，此时基站在第2次传输中CRC检验msg3成功，则反馈ACK信息。UE收到ACK信息后，确认TA×Ts即为实际的接入时偏值。后续上行发射都基于TA×Ts进行上行时序调整，从而完成接入过程。
此外，在本实施例中，一种用户设备，应用于长期演进(LTE)***中大小区半径覆盖的随机接入过程中，包括：
发射模块，用于采用协议规定的格式3(Format3)发射随机接入子帧；还用于按照所述模块积算出的时序调整量集合中的元素的值分别调整上行发射时序，进行上行msg3的发射；
所述计算模块，用于根据接收到的基站发来的时间提前量(TA)的估计值TA和小区半径覆盖距离K计算得到msg3发射的时序调整量集合{[(m-1)×24576+TA]×Ts}，其中，m＝1，2，...，M，M的取值为大于等于K与120的商的最小自然数；
接收模块，用于接收所述基站侧返回的确认响应(ACK)或否认响应(NACK)；
时偏值确定模块，用于在所述接收模块接收到所述ACK时，通知所述发射模块停止所述msg3的发射，将所述发射模块最近一次发射所述msg3时所采用的时序调整量作为实际的接入时偏值。
较佳地，
所述发射模块还用于在所述接收模块收到所述基站侧返回的NACK时，从所述时序调整量集合中选择一个元素重新发射所述msg3。
较佳地，
所述发射模块用于按照所述时序调整量集合中的元素的值分别调整上行发射时序，进行上行msg3的发射，具体包括：
所述发射模块用于在第n次发射msg3时所使用的时序调整量为[(n modM)×24576+TA]×Ts；或者，
所述发射模块用于按照所述时序调整量集合中的元素的值分别进行上行msg3的发射，具体包括：
所述发射模块用于在第n次发射msg3时所使用的时序调整量为{[(n-1)mod M]×24576+TA}×Ts；
其中，n＝1，2，...，N，N为协议规定的msg3的最大发射次数。
相应地，本实施例中，一种基站，应用于长期演进(LTE)***中大小区半径覆盖的随机接入过程中，包括：
接收模块，用于接收用户设备发来的时域数据及msg3；
检测模块，用于对于所述接收模块接收到的所述时域数据采用固定的单窗检测，得到时间提前量(TA)的估计值，并将所述TA的估计值下发给所述用户设备；
响应模块，用于依次对所述接收模块接收到的msg3进行循环冗余校验码(CRC)校验；如果CRC校验正确，则向所述用户设备反馈确认响应；否则，向所述用户设备反馈否认响应。
较佳地，
所述检测模块用于将所述TA的估计值下发给所述用户设备，具体包括：
所述检测模块用于通过随机接入响应将所述TA的估计值下发给所述用户设备。
较佳地，
所述检测模块用于对所述接收模块接收到的所述时域数据采用固定的单窗检测，具体包括：
所述检测模块用于对于所述接收模块接收到的所述时域数据，采用时域相关峰值检测方法，在无时延条件下常规Format3的第二个前导序列所在位置进行检测。
较佳地，
所述响应模块用于依次对所述接收模块接收到的msg3进行CRC校验，具体包括：
所述响应模块用于在连续k次对同一用户设备采用相同时序调整量发来的msg3进行CRC校验错误后，对于所述接收模块再次收到的该用户设备采用该时序调整量发来的msg3，将这k+1次收到的msg3进行重传合并后，进行CRC校验；其中，k为正整数。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。根据本发明的发明内容，还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种时间提前量的确定方法，应用于长期演进(LTE)***中大小区半径覆盖的随机接入过程中，在用户设备侧执行以下操作：
采用协议规定的格式3(Format3)发射随机接入子帧；
根据接收到的基站发来的时间提前量(TA)的估计值TA和小区半径覆盖距离K计算得到msg3发射的时序调整量集合{[(m-1)×24576+TA]×Ts}，其中，m＝1,2,…,M，M的取值为大于等于K与120的商的最小自然数；
按照所述时序调整量集合中的元素的值分别调整上行发射时序，进行上行msg3的发射；
当收到所述基站侧返回的确认响应(ACK)时，停止所述msg3的发射，将最近一次发射所述msg3时所采用的时序调整量作为实际的接入时偏值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
在收到所述基站侧返回的否认响应(NACK)时，从所述时序调整量集合中选择一个元素重新发射所述msg3。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：
所述按照所述时序调整量集合中的元素的值分别调整上行发射时序，进行上行msg3的发射，具体包括：
在第n次发射msg3时所使用的时序调整量为[(n mod M)×24576+TA]×Ts；或者，
所述按照所述时序调整量集合中的元素的值分别进行上行msg3的发射，具体包括：
在第n次发射msg3时所使用的时序调整量为{[(n-1)mod M]×24576+TA}×Ts；
其中，n＝1,2,…,N，N为协议规定的msg3的最大发射次数。
4.如权利要求1所述的方法，还包括：在基站侧执行以下操作：
对于接收到的用户设备发来的时域数据采用固定的单窗检测，得到时间提前量(TA)的估计值，并将所述TA的估计值下发给所述用户设备；
依次对接收到的所述用户设备发来的msg3进行循环冗余校验码(CRC)校验；如果CRC校验正确，则向所述用户设备反馈确认响应；否则，向所述用户设备反馈否认响应。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：
所述将所述TA的估计值下发给所述用户设备，具体包括：
通过随机接入响应将所述TA的估计值下发给所述用户设备。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于：
对于接收到的用户设备发来的时域数据采用固定的单窗检测，具体包括：
对于接收到的用户设备发来的时域数据，采用时域相关峰值检测方法，在无时延条件下常规Format3的第二个前导序列所在位置进行检测。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于：
依次对接收到的所述用户设备发来的msg3进行CRC校验，具体包括：
在连续k次对同一用户设备采用相同时序调整量发来的msg3进行CRC校验错误后，所述基站再次收到该用户设备采用该时序调整量发来的msg3时，将这k+1次收到的msg3进行重传合并后，进行CRC校验；其中，k为正整数。
8.一种用户设备，应用于长期演进(LTE)***中大小区半径覆盖的随机接入过程中，包括：
发射模块，用于采用协议规定的格式3(Format3)发射随机接入子帧；还用于按照所述模块积算出的时序调整量集合中的元素的值分别调整上行发射时序，进行上行msg3的发射；
计算模块，用于根据接收到的基站发来的时间提前量(TA)的估计值TA和小区半径覆盖距离K计算得到msg3发射的时序调整量集合{[(m-1)×24576+TA]×Ts}，其中，m＝1,2,…,M，M的取值为大于等于K与120的商的最小自然数；
接收模块，用于接收所述基站侧返回的确认响应(ACK)或否认响应(NACK)；
时偏值确定模块，用于在所述接收模块接收到所述ACK时，通知所述发射模块停止所述msg3的发射，将所述发射模块最近一次发射所述msg3时所采用的时序调整量作为实际的接入时偏值。
9.如权利要求8所述的用户设备，其特征在于：
所述发射模块还用于在所述接收模块收到所述基站侧返回的NACK时，从所述时序调整量集合中选择一个元素重新发射所述msg3。
10.如权利要求8或9所述的用户设备，其特征在于：
所述发射模块用于按照所述时序调整量集合中的元素的值分别调整上行发射时序，进行上行msg3的发射，具体包括：
所述发射模块用于在第n次发射msg3时所使用的时序调整量为[(n mod M)×24576+TA]×Ts；或者，
所述发射模块用于按照所述时序调整量集合中的元素的值分别进行上行msg3的发射，具体包括：
所述发射模块用于在第n次发射msg3时所使用的时序调整量为{[(n-1)mod M]×24576+TA}×Ts；
其中，n＝1,2,…,N，N为协议规定的msg3的最大发射次数。
11.一种基站，应用于长期演进(LTE)***中大小区半径覆盖的随机接入过程中，包括：
接收模块，用于接收用户设备发来的时域数据及msg3；其中，用户设备发来的时域数据及msg3，具体包括：采用协议规定的格式3(Format3)发射随机接入子帧；还用于按照所述模块积算出的时序调整量集合中的元素的值分别调整上行发射时序，进行上行msg3的发射；
检测模块，用于对于所述接收模块接收到的所述时域数据采用固定的单窗检测，得到时间提前量(TA)的估计值，并将所述TA的估计值下发给所述用户设备，以使得用户设备根据接收到时间提前量(TA)的估计值TA和小区半径覆盖距离K计算得到msg3发射的时序调整量集合{[(m-1)×24576+TA]×Ts}，其中，m＝1,2,…,M，M的取值为大于等于K与120的商的最小自然数；
响应模块，用于依次对所述接收模块接收到的msg3进行循环冗余校验码(CRC)校验；如果CRC校验正确，则向所述用户设备反馈确认响应，以使得用户设备在当收到所述确认响应(ACK)时，停止所述msg3的发射，将最近一次发射所述msg3时所采用的时序调整量作为实际的接入时偏；否则，向所述用户设备反馈否认响应。
12.如权利要求11所述的基站，其特征在于：
所述检测模块用于将所述TA的估计值下发给所述用户设备，具体包括：
所述检测模块用于通过随机接入响应将所述TA的估计值下发给所述用户设备。
13.如权利要求11或12所述的基站，其特征在于：
所述检测模块用于对所述接收模块接收到的所述时域数据采用固定的单窗检测，具体包括：
所述检测模块用于对于所述接收模块接收到的所述时域数据，采用时域相关峰值检测方法，在无时延条件下常规Format3的第二个前导序列所在位置进行检测。
14.如权利要求11所述的基站，其特征在于：
所述响应模块用于依次对所述接收模块接收到的msg3进行CRC校验，具体包括：
所述响应模块用于在连续k次对同一用户设备采用相同时序调整量发来的msg3进行CRC校验错误后，对于所述接收模块再次收到的该用户设备采用该时序调整量发来的msg3，将这k+1次收到的msg3进行重传合并后，进行CRC校验；其中，k为正整数。
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