基于波束间前导码复用的接入控制方法、装置及设备与流程

1.本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及基于波束间前导码复用的接入控制方法、装置及设备。


背景技术：

2.海量机器类型通信(massive machine type communication,mmtc)是5g无线网络典型应用场景之一。mmtc通信指的是在几乎没有人为干预的情况下在机器之间自动传输信息，具有终端数量极高、零星活跃和单次发送的数据包长度很小等特点。每次用户侧设备需要发送数据时，可通过发起随机接入过程来完成与基站间的同步及上行数据发送。
3.在现有5g无线基站中，服务区域由不同波束覆盖，各用户侧终端使用不同的波束接入基站，而每个波束可使用的前导码资源也是有限的。在海量机器类型通信场景下，经常会出现一个波束中存在多个用户侧设备选择相同的前导码进行上行接入，此时会引发前导码碰撞，使得这些设备的上行接入失败。
4.为了增加前导码数量，现有的方法主要有增加前导码长度、使用非正交前导码等，但这些方法存在系统开销增大和接入延迟加大等问题。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种基于波束间前导码复用的接入控制方法、装置及设备，以解决现有通过增加前导码数量降低前导码碰撞的方式存在系统开销增大和接入延迟加大的问题，在不增加前导码数量的基础上实现前导码复用，有效提高用户侧设备的随机接入成功率和前导码资源利用效率的同时，具有较小的系统开销和接入延迟，尤其适用于海量机器类型通信的应用场景。
6.根据本发明的一方面，提供了一种基于波束间前导码复用的接入控制方法，应用于基站侧设备，所述方法包括：
7.通过波束接收用户侧设备发送的随机接入信令；
8.根据所述随机接入信令确定波束内的随机接入负载状态；
9.根据所述随机接入负载状态更新系统广播消息中的前导码复用配置参数；
10.通过波束广播所述系统广播消息，以使所述用户侧设备根据接收到的所述系统广播消息中的前导码复用配置参数执行随机接入过程。
11.根据本发明的另一方面，提供了一种基于波束间前导码复用的接入控制方法，应用于用户侧设备，所述方法包括：
12.接收基站侧设备通过波束广播的系统广播消息；
13.根据所述系统广播消息获取覆盖自身的目标波束对应的前导码复用配置参数；
14.根据所述前导码复用配置参数从分配给所述目标波束的前导码子集中选择一个前导码执行随机接入过程。
15.根据本发明的另一方面，提供了一种基于波束间前导码复用的接入控制装置，应
用于基站侧设备，所述装置包括：
16.信令发送模块，用于通过波束接收用户侧设备发送的随机接入信令；
17.状态确定模块，用于根据所述随机接入信令确定波束内的随机接入负载状态；
18.参数更新模块，用于根据所述随机接入负载状态更新系统广播消息中的前导码复用配置参数；
19.消息广播模块，用于通过波束广播所述系统广播消息，以使所述用户侧设备根据接收到的所述系统广播消息中的前导码复用配置参数执行随机接入过程。
20.根据本发明的另一方面，提供了一种基于波束间前导码复用的接入控制装置，应用于用户侧设备，所述装置包括：
21.消息接收模块，用于接收基站侧设备通过波束广播的系统广播消息；
22.参数获取模块，用于根据所述系统广播消息获取覆盖自身的目标波束对应的前导码复用配置参数；
23.随机接入模块，用于根据所述前导码复用配置参数从分配给所述目标波束的前导码子集中选择一个前导码执行随机接入过程。
24.根据本发明的另一方面，提供了一种基站侧设备，所述基站侧设备包括：
25.一个或多个处理器；
26.通信装置，用于与用户侧设备进行通信；
27.存储装置，用于存储一个或多个程序，
28.当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明任一实施例所述的基于波束间前导码复用的接入控制方法。
29.根据本发明的另一方面，提供了一种所述用户侧设备包括：
30.一个或多个处理器；
31.通信装置，用于与基站侧设备进行通信；
32.存储装置，用于存储一个或多个程序，
33.当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明任一实施例所述的基于波束间前导码复用的接入控制方法。
34.根据本发明的另一方面，提供了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计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的基于波束间前导码复用的接入控制方法。
35.本发明实施例的技术方案，通过波束接收用户侧设备发送的随机接入信令；根据随机接入信令确定波束内的随机接入负载状态；根据随机接入负载状态更新系统广播消息中的前导码复用配置参数；通过波束广播系统广播消息，以使用户侧设备根据接收到的系统广播消息中的前导码复用配置参数执行随机接入过程。基于覆盖用户侧设备的每个波束区域内的随机接入负载状态调整前导码复用配置参数，在不增加前导码数量的基础上实现前导码复用的目的；解决了现有通过增加前导码数量降低前导码碰撞的方式存在系统开销增大和接入延迟加大的问题，有效提高了用户侧设备的随机接入成功率和前导码资源利用效率的同时，具有较小的系统开销和接入延迟。
36.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
37.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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。
38.图1是一种基于竞争的随机接入过程的示意图；
39.图2是一种免调度的随机接入过程的示意图；
40.图3是本发明实施例一提供的一种基于波束间前导码复用的接入控制方法的流程图；
41.图4是本发明实施例二提供的一种基于波束间前导码复用的接入控制方法的流程图；
42.图5是本发明实施例三提供的一种基于波束间前导码复用的接入控制方法的流程图；
43.图6是本发明实施例四提供的一种基于波束间前导码复用的接入控制方法的流程图；
44.图7是用户侧设备通过方向的波束接收系统广播消息的第一种示意图；
45.图8是用户侧设备通过方向的波束接收系统广播消息的第二种示意图；
46.图9是本发明实施例五提供的一种基于波束间前导码复用的接入控制装置的结构示意图；
47.图10是本发明实施例六提供的一种基于波束间前导码复用的接入控制装置的结构示意图；
48.图11是本发明实施例七提供的一种基站侧设备的结构示意图；
49.图12为本发明实施例八提供的一种用户侧设备的结构示意图。
具体实施方式
50.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
51.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，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、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
52.在无线通信场景下，若用户侧需要发送数据时，可通过发起随机接入过程来完成与基站间的同步及上行数据发送，随机接入过程包括：基于竞争的随机接入过程和免调度
的随机接入过程。
53.图1是一种基于竞争的随机接入过程的示意图。如图1所示，常规的基于竞争随机接入过程中，用户侧设备通过接收基站周期性广播的系统信息，获取基站小区的随机接入配置信息(如物理随机接入信道的资源位置以及前导码集合等)。用户侧设备将随机地从可用前导码集合中选取一个前导码在prach信道上进行上行发送，也即发送msg1。由于前导码选择的随机性，不同用户侧设备间可能选择相同前导码，并在相同的prach资源上做上行发送，造成msg1的碰撞。显然，碰撞的发生概率会随着同时发起接入的设备数目的增多而提高。基站侧在检测到msg1后，生成包含随机接入响应(random access response，rar)的msg2，并通过物理下行共享信道(phys ical downlink shared channel，pdsch)下行发送，msg2中还包含定时提前量(timing advance，ta)以及用于msg3发送的物理上行共享信道(phys ical uplink shared channel,pusch)的资源授权信息等信息。用户侧设备在成功接收msg2后，将使用msg2所分配的小区临时标识tc-rnti对msg3进行加扰，并基于msg2所调度的pusch资源完成msg3的上行发送，msg3包含了用户侧设备标识ueid等信息。
54.然而，当msg1发生碰撞时，将有多个用户侧设备在相同的pusch资源上发送msg3，设备间的干扰将造成基站无法正确译码这些msg3，从而导致设备接入失败。如若基站能够正确译码msg3，其将发送包含了ueid的碰撞解决信息的msg4，对应ueid的用户侧设备在正确接收msg4后即成功完成了本次随机接入。
55.在海量机器类通信(mmtc，massive machine type communications)业务上行业务中，用户侧设备零星活跃，用户侧设备处于不活跃状态时仅接收基站下行数据，在完成单次发送后转为不活跃状态，且mmtc数据包长度短。如若采用常规的基于竞争随机接入方式，将提升信令开销。因此，图2是一种免调度的随机接入过程的示意图。如图2所示，用户侧设备常将前导码与数据信息组合为msg1，采用免调度(grant-free)的方式进行上行发送。
56.在随机接入过程中，用户侧设备从可用的前导码集合中随机选择一个前导码在随机接入信道(random access channel，rach)上传输以完成上行接入；当多个设备选择相同的前导码进行上行接入时，会造成前导码的碰撞，而前导码的碰撞通常会使得基站无法正确检测使用该前导码接入的终端设备从而导致接入的失败。在海量机器类通信mmtc场景中，设备的数目大大增加，且远高于可用前导码数目，这将使得碰撞的发生概率显著增加，并造成接入成功率大大降低。此外，在对时延敏感的mmtc应用中，大量的碰撞还会导致接入时延无法满足此类应用的时延要求。在另一方面，用户侧设备种类繁多，具有不同种类的服务需求。
57.为了解决上述问题，在传统的技术中主要采用增加前导码长度、使用非正交前导码等方式增加前导码数量以减少前导码的碰撞发生概率，但是随之带来了系统开销增大和接入延迟加大等新的问题，这在对时延敏感的mmtc场景中是非常糟糕的。
58.而大规模多输入多输出(mimo，multiple-input multiple-output)同样作为5g的关键技术之一，为通信系统提供了丰富的空间维度的自由度。大规模mimo基站配置了大量的天线，通过多天线技术来分辨海量机器类通信设备信号的空间到达角(aoa，angle of arrival)，因而当使用相同前导码的设备具有不同的空间到达角时，基站可以识别出这些设备。对此，本技术在大规模多输入多输出mimo基站技术基础上，本发明提供一种基于波束间前导码复用的接入控制方法。基于覆盖用户侧设备的每个波束区域内的随机接入负载状
态动态调整前导码资源的复用配置信息实现前导码复用，而没有增加前导码数目。因此，有效减少了前导码的碰撞发生率，提高了海量机器类通信的随机接入成功率和前导码资源利用效率的同时，还具有较小的系统开销和接入延迟。
59.接下来结合具体的实施例对本发明提供的一种基于波束间前导码复用的接入控制方法进行详细阐述。
60.实施例一
61.图3是本发明实施例一提供一种基于波束间前导码复用的接入控制方法的流程图，本实施例可适用于用户侧设备接入基站的控制情况，尤其适用于海量机器类通信(mmtc，massive machine type communications)业务场景，该方法可以由基于波束间前导码复用的接入控制装置来执行，该基于波束间前导码复用的接入控制装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该基于波束间前导码复用的接入控制装置可配置于基站侧设备中。如图3所示，该方法包括：
62.s110、通过波束接收用户侧设备发送的随机接入信令。
63.其中，波束(wave beam)是指由基站侧设备的大规模天线阵列发射出来的方向性强且能量集中的波束区域。需要说明的是，波束根据波束角度可以分为全向波束和定向波束，全向波束的波束角度为360
°
，全向波束分配的前导码集合只有一个，因此，不能实现波束间的前导码复用，不在本发明的适用范围内。本发明提供的基于波束间前导码复用的接入控制方法主要针对波束角度小于360
°
的定向波束。
64.具体的，基站侧设备周期性地广播系统信息，使用户侧设备根据接收到的系统广播信息尝试执行随机接入过程，在执行随机接入的过程中向基站侧设备发送随机接入信令(message 1，msg1)。从而，基站侧设备能够在当前广播周期内通过波束接收到对应波束内的用户侧设备发送的随机接入信令。
65.一般的，在基于竞争的随机接入过程中msg1包括：所选择的前导码；在免调度随机接入过程中msg1包括：前导码和上行数据信息。
66.s120、根据随机接入信令确定波束内的随机接入负载状态。
67.其中，波束内的随机接入负载状态可以理解为每个波束内尝试随机接入的用户侧设备(负载)使用的前导码的状态，例如可以包括过载状态和非过载状态。
68.具体的，基站在每个波束上，对该波束对应的前导码集合内的前导码进行检测确定前导码的活跃或空闲状态，根据前导码的空闲数目或活跃数目，以及所分配的前导码数目确定该波束内的随机接入负载状态。
69.示例性的，可以根据接收到前导码的接收功率确定前导码的空闲或者活跃状态，根据前导码的空闲数目或活跃数目在所分配的前导码数目的占比，确定波束内的随机接入负载状态。
70.s130、根据随机接入负载状态更新系统广播消息中的前导码复用配置参数。
71.其中，系统广播消息是提供接入网系统的主要信息，用于与用户侧设备建立无线连接，完成无线通信类业务和物理过程。
72.每个波束对应的系统广播消息中可以包括：波束编号信息，如1，2，3，
…
，i，i+1，
…
。还可以包括该波束的前导码复用配置参数，前导码复用配置参数可以理解为表示前导码复用的配置信息，例如可以包括：目标波束对应的前导码复用配置参数可以包括：目标
波束自身的前导码复用配置参数，和/或，目标波束相对相邻的目标波束的前导码复用配置参数，用于为用户侧设备的前导码复用提供配置信息。
73.具体的，对于每个波束，基站侧设备根据波束内的随机接入负载状态计算得到该波束内的用户侧设备对应的新的前导码复用配置参数，并根据新的前导码复用参数更新系统广播消息中的前导码复用配置参数。
74.s140、通过波束广播系统广播消息，以使用户侧设备根据接收到的系统广播消息中的前导码复用配置参数执行随机接入过程。
75.具体的，基站侧设备周期性地广播系统广播消息(如ssb或者sib1)，在当前周期根据随机接入负载状态更新系统广播消息中的前导码复用配置参数后，在下一个广播周期通过波束广播系统广播消息，使得用户侧设备能够通过方向性波束接收到系统广播消息中更新后的前导码复用配置参数，根据系统广播消息中根据随机接入负载状态更新后的前导码复用配置参数选择前导码，并根据所选择的前导码执行随机接入过程。从而，实现基于覆盖用户侧设备的波束区域，将用户侧设备分为多个空间分组，并根据每个空间分组内的随机接入负载状态动态调整前导码复用配置参数，进而使得用户侧设备在不增加前导码数目的基础上能够通过前导码复用，提高海量机器类通信的随机接入成功率和前导码资源利用效率。
76.本发明实施例的技术方案，通过波束接收用户侧设备发送的随机接入信令；根据随机接入信令确定波束内的随机接入负载状态；根据随机接入负载状态更新系统广播消息中的前导码复用配置参数；通过波束广播系统广播消息，以使用户侧设备根据接收到的系统广播消息中的前导码复用配置参数执行随机接入过程。基于覆盖用户侧设备的每个波束区域内的随机接入负载状态动态调整前导码复用配置参数，在不增加前导码数量的基础上实现前导码复用，有效提高了用户侧设备的随机接入成功率和前导码资源利用效率的同时，具有较小的系统开销和接入延迟，尤其适用于海量机器类型通信的应用场景。
77.实施例二
78.图4是本发明实施例二提供的一种基于波束间前导码复用的接入控制方法的流程图，本实施例对上述实施例中“更新前导码复用配置参数”的过程进一步细化。如图4所示，该方法包括：
79.s210、通过波束接收用户侧设备发送的随机接入信令。
80.s220、对于每个波束，对随机接入信令中分配给波束的前导码子集内的前导码进行检测，获得波束内的空闲前导码数目；其中，空闲前导码为接收功率低于前导码接收功率门限值的前导码。
81.其中，一般基站侧设备提供的总共可用的前导码分为两个前导码子集，分别为前导码子集a和前导码子集b。分配给每个波束的前导码集合可以为前导码子集a或者前导码子集b。前导码接收功率门限可以理解为接收前导码的接收功率对应的门限值，用于检测前导码的使用状态为空闲状态或活跃状态。空闲前导码数目表示空闲状态的前导码数目。
82.具体的，基站侧设备在每个波束上，获取随机接入信令中该波束对应的前导码集合内的前导码的接收功率，并根据接收功率对前导码进行检测。若基站侧设备接收到前导码的接收功率高于前导码接收功率门限，则认为此前导码为活跃状态(也可以认为是正在被用户侧设备使用)；若基站侧设备接收到前导码的接收功率低于或等于前导码接收功率
门限，则认为此前导码为空闲状态。由此对于每个波束，可以获取分配给波束的前导码集合内的空闲前导码数目。
83.s230、根据分配给波束的前导码子集内的总前导码数目和空闲前导码数目确定接入设备数目估计值。
84.其中，接入设备数目估计值可以理解为波束内的接入的用户侧设备的数目的估计值。
85.具体的，可以采用分配给波束的前导码子集内的前导码的使用率估计波束内接入设备数目，具体接入设备数目估计值的计算公式为：
[0086][0087]
其中，ni表示波束i内的接入设备数目估计值，表示分配给波束i的前导码子集内的总前导码数目，qi表示波束i中的空闲前导码数目。
[0088]
s240、根据波束内的接入设备数目估计值和分配给波束的前导码子集内的总前导码数目确定波束内的随机接入负载状态。
[0089]
具体的，波束内的随机接入负载状态包括：过载状态和非过载状态；在过载状态下，由于波束内的接入设备数目估计值多于分配给波束的前导码子集内的总前导码数目，导致波束内的前导码发生碰撞的概率较大；在过载状态下，由于波束内的接入设备数目估计值少于或等于分配给波束的前导码子集内的总前导码数目，波束内的前导码发生碰撞的概率较小。因此，可以根据比较波束内的接入设备数目估计值和分配给波束的前导码子集内的总前导码数目确定波束内的随机接入负载状态。
[0090]
示例性的，根据波束内的接入设备数目估计值和分配给波束的前导码子集内的总前导码数目确定波束内的随机接入负载状态，包括：若所述波束内的接入设备数目估计值大于分配给所述波束的前导码子集内的总前导码数目，则确定所述波束内的随机接入负载状态为过载状态；若所述波束内的接入设备数目估计值小于或等于分配给所述波束的前导码子集内的总前导码数目，则确定所述波束内的随机接入负载状态为非过载状态。
[0091]
s250、对于每个波束，若波束内的随机接入负载状态为过载状态，则计算波束的相邻波束的负载状态估计值；负载状态估计值包括：第一相邻波束的第一负载状态估计值，和/或，第二相邻波束的第二负载状态估计值。
[0092]
其中，一个波束可能存在一个或两个相邻波束，例如对于基站侧设备的扇形的总波束区域(小于360
°
)中最左侧的波束只存在右侧的一个相邻波束，最右侧区域的波束只存在左侧的一个相邻波束，而对于中间区域的波束存在左侧的一个相邻波束和右侧的一个相邻波束。因此，波束的相邻波束包括：第一相邻波束和第二相邻波束；其中，第一相邻波束为左侧的相邻波束，第二相邻波束为右侧的相邻波束，或者第一相邻波束为右侧的相邻波束，第二相邻波束为左侧的相邻波束。负载状态估计值包括：第一负载状态估计值和/或第二负载状态估计值；第一负载状态估计值为第一相邻波束的负载状态估计值；第二负载状态估计值为第二相邻波束的负载状态估计值。
[0093]
具体的，对于每个波束，若波束内的随机接入负载状态为非过载状态，表示该波束内的前导码足够使用，不需要进行前导码复用。若波束内的随机接入负载状态为过载状态，
表示该波束需要通过前导码复用，降低波束内的用户侧设备的前导码碰撞率，因此，启用前导码复用机制，但是能否实现波束的前导码复用还需要进一步根据相邻波束的负载状态估计值进行确定。换而言之，波束内的随机接入负载状态为过载状态是前导码复用的必要条件而非充分条件。
[0094]
在一个可选的实施例中，s250、计算所述波束的相邻波束的负载状态估计值，包括：
[0095]
s251、计算分配给所述波束的前导码子集内的总前导码数目和所述相邻波束的接入设备数目估计值的差值；
[0096]
s252、将所述差值和所述波束的接入设备数目估计值的比值确定为所述波束的相邻波束的负载状态估计值。
[0097]
示例性的，波束的相邻波束的负载状态估计值的计算公式为：
[0098]
第一相邻波束：第二相邻波束：
[0099]
其中，表示波束i内的第一相邻波束i-1的负载状态估计值，表示波束i内的第二相邻波束i+1的负载状态估计值；n
i-1
表示波束i-1内的接入设备数目估计值，ni表示波束i内的接入设备数目估计值；n
i+1
表示波束i+1内的接入设备数目估计值，表示分配给波束i-1的前导码子集内的总前导码数目；表示分配给波束i+1的前导码子集内的总前导码数目。
[0100]
需要说明的是，根据负载状态估计值的计算公式可知：若负载状态估计值小于零，也即相邻波束内的总前导码数目小于接入设备数目估计值，表示相邻波束为过载状态。若相邻波束负载状态估计值大于或等于零，也即相邻波束内的总前导码数目大于或等于接入设备数目估计值，表示相邻波束为非过载状态。
[0101]
s260、对于每个波束，若波束的随机接入负载状态为非过载状态，或者波束的相邻波束的随机接入负载状态均为过载状态，则将波束相对所述相邻波束的前导码复用配置参数设置为前导码复用配置默认值。
[0102]
具体的，若一个波束的随机接入负载状态为非过载状态，则表示该波束内的前导码足够使用，不需要复用相邻波束的前导码。因此，将波束相对相邻波束的前导码复用配置参数设置为前导码复用配置默认值，也即设为零，表示不进行前导码复用。
[0103]
若一个波束的相邻波束(一个相邻波束或者两个相邻波束)的随机接入负载状态均为过载状态，则表示该波束不能复用任何一个相邻波束的前导码。因此，将波束相对相邻波束的前导码复用配置参数设置为所述前导码复用配置默认值，也即设为零，表示不进行前导码复用。
[0104]
s270、将相邻波束的负载状态估计值与前导码复用配置默认值之间的最大值确定为波束相对相邻波束的前导码复用配置参数。
[0105]
其中，前导码复用配置默认值是指前导码复用配置参数的默认值，其中，前导码复用配置默认值可以设置为零，表示在默认状态下，基站侧设备不允许波束内的用户侧设备复用相邻波束的前导码。也可以根据需求设置为其他值，本发明实施例对此不设限制。
[0106]
具体的，计算相邻波束的负载状态估计值与前导码复用配置默认值之间的最大值，将该最大值确定为波束相对相邻波束的前导码复用配置参数，具体的计算方式为：
[0107]
波束i相对相邻波束i-1的前导码复用配置参数：
[0108]
波束i相对相邻波束i+1的前导码复用配置参数：
[0109]
若前导码复用配置参数为负载状态估计值，前导码复用配置参数能够有效实现波束的前导码复用；若前导码复用配置参数为前导码复用配置默认值，若前导码复用配置默认值为零，表示此时不允许波束进行前导码复用，或者更准确的说是前导码复用配置参数对波束的前导码复用无效。
[0110]
s280、更新系统广播消息中波束相对相邻波束的前导码复用配置参数。
[0111]
具体的，基站侧设备根据计算得到的新的前导码复用配置参数更新系统广播消息中的原有前导码复用配置参数，更新后的前导码复用配置参数可能为有效的前导码复用配置参数，或者前导码复用配置默认值。
[0112]
示例性的，对于波束i，更新后的系统广播消息中包括：波束i相对第一相邻波束i-1的前导码复用配置参数η
i(i-1)
，和/或，波束相对第二相邻波束i+1的前导码复用配置参数另外，系统广播消息中还可以包括：波束自身的前导码复用配置参数ηi，若波束i相对第一相邻波束i-1的前导码复用配置参数且波束相对第二相邻波束i+1的前导码复用配置参数则波束i自身的前导码复用配置参数ηi＝1，表示波束i内的用户侧设备只能从波束i分配的前导码子集中选择前导码执行随机接入过程，不能复用任一相邻波束分配的前导码子集中的前导码。若波束i的前导码复用配置参数和前导码复用配置参数不全为零，则波束i自身的前导码复用配置参数ηi为待定值，需要由用户侧设备根据自身的情况确定。
[0113]
s290、通过波束广播系统广播消息，以使用户侧设备根据接收到的系统广播消息中的前导码复用配置参数执行随机接入过程。
[0114]
本发明实施例实现前导码复用的基本原理在于：当用户侧设备的主要覆盖的波束内的随机接入负载状态为过载状态，且相邻波束为非过载状态的情况下，基站侧设备将系统广播消息中的前导码复用配置参数设置为有效值，从而通过波束向用户侧设备发送系统广播消息，使用户侧设备能够根据前导码复用配置参数借助与主要覆盖的波束相邻且覆盖用户侧设备的波束内的前导码实现前导码复用，减少了前导码碰撞概率，提高了用户侧设备的随机接入成功率；同时由于对非过载状态的相邻波束内的前导码进行了复用，提高了前导码利用效率。并且由于在前导码复用过程中没有增加系统内的总前导码数目，因此，不会存在系统开销增大和接入延迟加大的问题。
[0115]
在一个可选的实施例中，分配给相邻的两个波束的前导码子集不同，且分配给相邻的两个波束的前导码子集的并集为可用前导码集合，分配给相邻的两个波束的前导码子集的交集为空集。所述分配给相邻的两个波束的前导码子集由所述可用前导码集合等分得到。
[0116]
具体的，如果一个波束想要复用分配给相邻波束的前导码子集内的前导码，以降
低前导码碰撞，需要保证该波束与相邻波束使用的前导码子集不同，否则无法实现有效的前导码复用，因此，分配给相邻的两个波束的前导码子集不同。
[0117]
一般的，将系统内的可用前导码集合分为两个不同的前导码子集，也即分配给相邻的两个波束的前导码子集的并集为可用前导码集合；同时分配给相邻的两个波束的前导码子集的交集为空集，也即分配给相邻的两个波束的前导码子集中的前导码均不相同，以保证前导码复用的最佳效果。其中，两个不同的前导码子集中的前导码数目可以相同，也不可以不同。例如将系统内的64个可用前导码划分为前导码子集a和前导码子集b。前导码子集a包括34个前导码，前导码子集b包括30个前导码。前导码数目可以根据波束的角度范围，或者每个波束内的常用接入设备数目范围所确定。
[0118]
但是，由于基站侧设备的波束的角度范围通常均匀分布，为了保证每个波束内的用户侧设备具有相同的接入机会进行随机接入，分配给相邻的两个波束的前导码子集由可用前导码集合等分得到。
[0119]
实施例三
[0120]
图5是本发明实施例三提供的一种基于波束间前导码复用的接入控制方法的流程图，本实施例可适用于用户侧设备接入基站的控制情况，尤其适用于海量机器类通信(mmtc，massive machine type communications)业务场景，该方法可以由基于波束间前导码复用的接入控制装置来执行，该基于波束间前导码复用的接入控制装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该基于波束间前导码复用的接入控制装置可配置于用户侧设备中。如图5所示，该方法包括：
[0121]
s310、接收基站侧设备通过波束广播的系统广播消息。
[0122]
在本实施例中，系统广播消息包括：波束的前导码复用配置参数。
[0123]
具体的，基站侧设备通过波束广播系统广播消息，用户侧设备能够通过覆盖自身的波束接收到基站侧设备广播的系统广播消息。
[0124]
s320、根据系统广播消息获取覆盖自身的目标波束对应的前导码复用配置参数。
[0125]
其中，目标波束可以理解为覆盖基站侧设备自身的波束。一个用户侧设备对应的目标波束可以存在至少一个。可以理解的是，若目标波束的数量为一个，也即覆盖自身的目标波束不存在同样覆盖自身的相邻波束，因此，在这种情况下即使获取到有效的前导码复用配置参数，依然无法实现通过前导码复用使用相邻波束内的前导码。只有覆盖自身的目标波束至少存在两个波束的情况下，才能实现前导码复用，因此本发明主要面向覆盖自身的目标波束存在至少两个的场景。
[0126]
具体的，用户侧设备在接收到基站侧设备广播的系统广播消息后，能够确定覆盖自身的每个目标波束，并从系统广播消息中获取到前导码复用配置参数确定目标波束对应的前导码复用配置参数。其中，目标波束对应的前导码复用配置参数可以包括：目标波束自身的前导码复用配置参数，和/或，目标波束相对相邻的目标波束的前导码复用配置参数。
[0127]
s330、根据前导码复用配置参数从分配给目标波束的前导码子集中选择一个前导码执行随机接入过程。
[0128]
其中，分配给目标波束的前导码子集包括：分配给每一个目标波束的前导码子集，例如若存在两个目标波束，分别为目标波束1和目标波束2，则分配给目标波束的前导码子集包括分配给目标波束1的前导码子集，以及分配给目标波束2的前导码子集。前导码复用
配置参数提供了前导码复用的相关参数信息，例如可以包括：可复用的前导码的相邻波束和复用相邻波束内的前导码的选择概率。
[0129]
具体的，根据前导码复用配置参数中所提供的前导码复用的相关参数信息，从分配给目标波束的前导码子集中选择一个前导码执行随机接入过程，从而实现前导码复用，降低了前导码碰撞概率，提高了用户侧设备的随机接入成功率。
[0130]
示例性的，若覆盖用户侧设备自身的目标波束包括至少两个，则根据前导码复用配置参数分别确定前导码选择概率，前导码选择概率也即从每个目标波束分配的前导码子集中选择前导码的概率；以对应的前导码选择概率从目标波束分配的前导码子集中选择前导码，得到最终所选择的一个前导码，采用最终所选择的前导码执行随机接入过程。
[0131]
可选的，所述随机接入过程包括：基于竞争的随机接入过程和免调度随机接入过程。
[0132]
具体的，本发明实施例提供的基于波束间前导码复用的接入控制方法使用于基于竞争的随机接入过程和免调度随机接入过程。基于竞争的随机接入过程如图1所示，免调度随机接入过程如图2所示，本发明实施例对此不再赘述。
[0133]
本发明实施例的技术方案，通过接收基站侧设备通过波束广播的系统广播消息；根据系统广播消息获取覆盖自身的目标波束对应的前导码复用配置参数；根据前导码复用配置参数从分配的前导码子集中选择一个前导码执行随机接入过程。基于覆盖用户侧设备的波束区域，将用户侧设备分为多个空间分组，并根据系统广播消息中覆盖自身的波束对应的前导码复用配置参数实现前导码复用，有效提高了用户侧设备的随机接入成功率和前导码资源利用效率的同时，具有较小的系统开销和接入延迟，尤其适用于海量机器类型通信的应用场景。
[0134]
实施例四
[0135]
图6是本发明实施例四提供的一种基于波束间前导码复用的接入控制方法的流程图，本实施例对上述实施例中“根据所述系统广播消息获取覆盖自身的目标波束对应的前导码复用配置参数”的过程进一步细化。如图6所示，该方法包括：
[0136]
s410、接收基站侧设备通过方向性的波束广播的系统广播消息。
[0137]
s420、获取通过各波束接收到系统广播消息的消息接收功率。
[0138]
其中，消息接收功率为用户侧设备通过波束接收到系统广播消息的接收功率。可以理解的是，若用户侧设备通过一个方向的波束没有接收到任何的系统广播消息，则消息接收功率为零。
[0139]
具体的，在用户侧设备接收基站侧设备通过波束广播的系统广播消息的过程中，获取用户侧设备分别通过每个波束接收到系统广播消息的消息接收功率。
[0140]
s430、将大于消息接收功率门限值的消息接收功率对应的波束确定为覆盖自身的目标波束。
[0141]
其中，可以理解的是，消息接收功率门限值大于零。
[0142]
具体的，用户侧设备可能能够通过多个波束接收到包含基站侧设备的系统广播消息；但是并不代表用户侧设备都能够从波束广播的系统广播消息中获取到波束编号。用户侧设备只有在与自身的空间到达角(angle of arrival，aoa)具有重叠区域的波束内，通过接收系统广播消息中信号同步块ssb的信息接收功率获取该波束的波束编号，从而才能使
用波束编号对应的波束所分配的前导码子集中的前导码进行随机接入。在自身的空间到达角内用户侧设备接收到ssb的消息接收功率大于消息接收功率门限值，因此，将大于消息接收功率门限值的消息接收功率对应的波束确定为覆盖自身的目标波束。
[0143]
示例性的，图7是用户侧设备通过方向的波束接收系统广播消息的第一种示意图。图8是用户侧设备通过方向的波束接收系统广播消息的第二种示意图。如图7和图8所示，若用户侧设备u通过波束1至波束5接收到基站侧设备广播的系统广播消息，其中，通过波束1和波束5接收到系统广播消息的消息接收功率小于消息接收功率门限值，通过波束2、波束3和波束4接收到系统广播消息的消息接收功率大于消息接收功率门限值。那么，将波束2、波束3和波束4确定为覆盖用户侧设备u自身的目标波束。
[0144]
s440、从目标波束中确定第一目标波束和第二目标波束；第一目标波束为消息接收功率最高的目标波束；第二目标波束为第一目标波束的相邻波束中前导码复用配置参数最小的目标波束。
[0145]
其中，第一目标波束表示用户侧设备一般情况下所选择使用的信号同步块的波束，第二目标波束表示在第一目标波束过载的状态下，用户所选择的能够复用前导码的目标波束。其中，第二目标波束需满足以下三个条件：(1)第二目标波束属于覆盖自身的目标波束；(2)第二目标波束是第一目标波束的相邻波束；(3)当第一目标波束存在两个相邻波束，且两个相邻波束均属于覆盖自身的目标波束时，第二目标波束的前导码复用配置参数最小。
[0146]
可以理解的是，当第一目标波束i只存在一个相邻波束i+1(或i-1)，则该相邻波束i+1(或i-1)即为第二目标波束。当第一目标波束i存在两个相邻波束，波束i+1和波束i-1，但是只存在一个相邻波束i+1(或i-1)属于覆盖自身的目标波束时，则属于覆盖自身的目标波束i+1(或i-1)即为第二目标波束。若只存在两个目标波束，则消息接收功率最高的目标波束为第一目标波束，另一个目标波束一定为第二目标波束。
[0147]
具体的，在用户侧设备的随机接入过程中，根据预先给定的接收功率门限，若接收到系统广播消息中的同步信号块ssb的信息接收功率高于接收功率门限，则选择接收功率最高的信号同步块ssb及其对应的系统信息块(system information block,sib)；若ssb的接收功率低于接收功率门限，则丢弃此ssb。因此，将覆盖自身的目标波束中消息接收功率最高的目标波束确定为第一目标波束。若选择最大的前导码复用配置参数从对应的相邻波束分配的前导码子集中选择前导码，由于第一目标波束的两个相邻波束分配的前导码子集相同，会使得另一个相邻波束内过载，因此，要保证两个相邻波束内均不过载，应该将第一目标波束的相邻波束中前导码复用配置参数最小的目标波束确定为能够复用前导码的第二目标波束。
[0148]
示例性的，如图7和图8所示，若目标波束为波束2、波束3和波束4，其中，通过波束2至波束4接收到系统广播消息的消息接收功率的排序依次为波束3》波束2》波束4；那么，将波束3确定为第一目标波束；获取波束3相对波束2的前导码复用配置参数以及波束3相对波束4的前导码复用配置参数若在图7中，那么将波束4确定为第二目标波束，才能保证波束2内不过载。若在图8中，那么将波束4确定为第二目标波束，才能使波束2内不过载。也即在图8中，第一目标波束相对第二目标波束的前导码复用配
置参数为零，波束3无法复用相邻波束内的前导码。
[0149]
s460、以第一概率选择分配给第一目标波束的第一前导码子集，以第二概率选择分配给第二目标波束的第二前导码子集，获得被选择的目标前导码子集；其中，第二概率等于第一目标波束相对第二目标波束的前导码复用配置参数；第一概率等于1减第二概率。
[0150]
具体的，在用户侧设备通过第一目标波束接收到的系统广播消息中有基站侧设备根据第一目标波束内的随机接入负载状态更新的前导码复用配置参数，该前导码复用配置参数包括：第一目标波束相对相邻波束的前导码复用配置参数。据此，可以获得第二目标波束相对第二目标波束的前导码复用配置参数。将第二概率赋值为第一目标波束相对第二目标波束的前导码复用配置参数。由于用户侧设备只能从分配给第一目标波束中和第二目标波束的前导码子集中选择一个前导码，因此，选择第一目标波束对应的第一前导码子集的第一概率与选择第二目标波束对应的第二前导码子集的第一概率之和为1，第一概率等于1减第二概率。从而，以第一概率选择分配给第一目标波束的第一前导码子集，以第二概率选择分配给第二目标波束的第二前导码子集，获得被选择的目标前导码子集。
[0151]
如图7所示，若第一目标波束为波束3，波束3的两个相邻波束分别为波束2和波束4，因此，系统广播消息中包含波束3(即第一目标波束)相对波束2(其中一个相邻波束)的前导码复用配置参数和波束3(即第一目标波束)相对波束4(另一个相邻波束)的前导码复用配置参数从中可以获取第一目标波束(波束3)相对第二目标波束(波束4)前导码复用配置参数从而，设置第二概率第一概率也即以被选择的目标前导码子集，存在的概率为第二目标波束(波束4)对应的第二前导码子集，存在的概率为第一目标波束(波束3)对应的第一前导码子集。
[0152]
s470、从目标前导码子集中随机选择一个前导码执行随机接入过程。
[0153]
具体的，在确定所选择的目标前导码子集之后，以相等的概率从目标前导码子集中随机选择一个前导码执行随机接入过程。
[0154]
示例性的，系统总共可用的前导码数目为64，这些前导码等分为两个前导码子集a和前导码子集b，用户侧设备所确定的目标前导码子集为前导码子集b，则以1/32的概率从前导码子集b中选择一个前导码执行随机接入过程。
[0155]
本发明实施例的技术方案，用户侧设备通过接收基站侧设备通过波束广播的系统广播消息；根据通过各波束接收到系统广播消息的消息接收功率确定覆盖自身的目标波束，从目标波束中确定接收功率最高的第一目标波束以及可执行前导码复用的第二目标波束；根据系统广播消息中第一目标波束相对第二目标波束的前导码复用配置参数，确定第一概率和第二概率，以第一概率选择分配给第一目标波束的第一前导码子集，以第二概率选择分配给第二目标波束的第二前导码子集，获得被选择的目标前导码子集，从目标前导码子集中随机选择一个前导码执行随机接入过程，没有增加前导码数目的基础上，实现了前导码复用，有效提高了用户侧设备的随机接入成功率和前导码资源利用效率的同时，还具有较小的系统开销和接入延迟，尤其适用于海量机器类型通信的应用场景。
[0156]
实施例五
[0157]
图9是本发明实施例五提供的一种基于波束间前导码复用的接入控制装置的结构示意图。该装置应用于基站侧设备。如图9所示，该装置包括：
[0158]
信令发送模块510，用于通过方向性的波束接收用户侧设备发送的随机接入信令；
[0159]
状态确定模块520，用于根据所述随机接入信令确定波束内的随机接入负载状态；
[0160]
参数更新模块530，用于根据所述随机接入负载状态更新系统广播消息中的前导码复用配置参数；
[0161]
消息广播模块540，用于通过波束广播所述系统广播消息，以使所述用户侧设备根据接收到的所述系统广播消息中的前导码复用配置参数执行随机接入过程。
[0162]
可选的，状态确定模块520，具体用于：
[0163]
对于每个波束，对所述随机接入信令中分配给所述波束的前导码子集内的前导码进行检测，获得所述波束内的空闲前导码数目；其中，空闲前导码为接收功率低于前导码接收功率门限值的前导码；
[0164]
根据分配给所述波束的前导码子集内的总前导码数目和所述空闲前导码数目确定接入设备数目估计值；
[0165]
根据所述波束内的接入设备数目估计值和分配给所述波束的前导码子集内的总前导码数目确定所述波束内的随机接入负载状态。
[0166]
可选的，所述参数更新模块530，包括：
[0167]
第一计算单元，用于对于每个波束，若所述波束内的随机接入负载状态为过载状态，则分别计算所述波束的相邻波束的负载状态估计值；所述负载状态估计值包括：第一相邻波束的第一负载状态估计值，和/或，第二相邻波束的第二负载状态估计值；
[0168]
参数确定单元，用于将所述相邻波束的负载状态估计值与前导码复用配置默认值之间的最大值确定为所述波束相对所述相邻波束的前导码复用配置参数；其中，所述前导码复用配置默认值为零；
[0169]
更新单元，用于更新所述系统广播消息中所述波束相对所述相邻波束的前导码复用配置参数。
[0170]
可选的，计算单元，具体用于：
[0171]
计算分配给所述波束的前导码子集内的总前导码数目和所述相邻波束的接入设备数目估计值的差值；
[0172]
将所述差值和所述波束的接入设备数目估计值的比值确定为所述波束的相邻波束的负载状态估计值。
[0173]
可选的，所述参数更新模块530，还包括：
[0174]
第二计算单元，用于对于每个波束，若所述波束的随机接入负载状态为非过载状态，或者所述波束的相邻波束的随机接入负载状态均为过载状态，则将所述波束相对所述相邻波束的前导码复用配置参数设置为所述前导码复用配置默认值。
[0175]
可选的，分配给相邻的两个波束的前导码子集不同，且分配给相邻的两个波束的前导码子集的并集为可用前导码集合，分配给相邻的两个波束的前导码子集的交集为空集。
[0176]
可选的，所述分配给相邻的两个波束的前导码子集由所述可用前导码集合等分得到。
[0177]
本发明实施例所提供的基于波束间前导码复用的接入控制装置可执行本发明任意实施例所提供的基于波束间前导码复用的接入控制方法，具备执行方法相应的功能模块
和有益效果。
[0178]
实施例六
[0179]
图10是本发明实施例六提供的一种基于波束间前导码复用的接入控制装置的结构示意图。该装置应用于用户侧设备。如图10所示，该装置包括：
[0180]
消息接收模块610，用于接收基站侧设备通过波束广播的系统广播消息；
[0181]
参数获取模块620，用于根据所述系统广播消息获取覆盖自身的目标波束对应的前导码复用配置参数；
[0182]
随机接入模块630，用于根据所述前导码复用配置参数从分配给所述目标波束的前导码子集中选择一个前导码执行随机接入过程。
[0183]
可选的，所述参数获取模块620，具体用于：
[0184]
获取通过各波束接收到系统广播消息的消息接收功率；
[0185]
将大于消息接收功率门限值的消息接收功率对应的波束确定为覆盖自身的目标波束；
[0186]
从目标波束中确定第一目标波束和第二目标波束；所述第一目标波束为消息接收功率最高的目标波束；所述第二目标波束为所述第一目标波束的相邻波束中前导码复用配置参数最小的目标波束。
[0187]
可选的，随机接入模块630，具体用于：
[0188]
以第一概率选择分配给所述第一目标波束的第一前导码子集，以第二概率选择分配给所述第二目标波束的第二前导码子集，获得被选择的目标前导码子集；其中，第二概率等于所述第一目标波束相对所述第二目标波束的前导码复用配置参数；第一概率等于1减第二概率；
[0189]
从所述目标前导码子集中随机选择一个前导码执行随机接入过程。
[0190]
可选的，所述随机接入过程包括：基于竞争的随机接入过程和免调度随机接入过程。
[0191]
本发明实施例所提供的基于波束间前导码复用的接入控制装置可执行本发明任意实施例所提供的基于波束间前导码复用的接入控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
[0192]
实施例七
[0193]
图11是本发明实施例七提供的一种基站侧设备的结构示意图，如图11所示，该基站侧设备包括处理器710、存储器720、输入装置730、输出装置740和通信装置750；基站侧设备中处理器710的数量可以是一个或多个，图11中以一个处理器710为例；基站侧设备中的处理器710、存储器720、输入装置730、输出装置740和通信装置750可以通过总线或其他方式连接，图11中以通过总线连接为例。
[0194]
存储器720作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的基于波束间前导码复用的接入控制方法对应的程序指令/模块(例如，基于波束间前导码复用的接入控制装置中的信令发送模块510、状态确定模块520、参数更新模块530和消息广播模块540)。处理器710通过运行存储在存储器720中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备/终端/服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的基于波束间前导码复用的接入控制方法。
[0195]
存储器720可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器720可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器720可进一步包括相对于处理器710远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备/终端/服务器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
[0196]
输入装置730可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备/终端/服务器的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置740可包括显示屏等显示设备。通信装置750可以包括：天线等信号收发设备。
[0197]
实施例八
[0198]
图12为本发明实施例八提供的一种用户侧设备的结构示意图，如图12所示，该用户侧设备包括处理器810、存储器820、输入装置830、输出装置840和通信装置850；用户侧设备中处理器810的数量可以是一个或多个，图12中以一个处理器810为例；用户侧设备中的处理器810、存储器820、输入装置830、输出装置840和通信装置850可以通过总线或其他方式连接，图12中以通过总线连接为例。
[0199]
存储器820作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的基于波束间前导码复用的接入控制方法对应的程序指令/模块(例如，基于波束间前导码复用的接入控制装置中的消息接收模块610、参数获取模块620、和随机接入模块630)。处理器810通过运行存储在存储器820中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备/终端/服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的基于波束间前导码复用的接入控制方法。
[0200]
存储器820可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器820可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器820可进一步包括相对于处理器810远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备/终端/服务器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
[0201]
输入装置830可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备/终端/服务器的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置840可包括显示屏等显示设备。通信装置850可以包括：天线等信号收发设备。
[0202]
实施例八
[0203]
本发明实施例八还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由基站侧设备中的处理器执行时用于执行一种基于波束间前导码复用的接入控制方法，该方法包括：通过波束接收用户侧设备发送的随机接入信令；根据所述随机接入信令确定波束内的随机接入负载状态；根据所述随机接入负载状态更新系统广播消息中的前导码复用配置参数；通过波束广播所述系统广播消息，以使所述用户侧设备根据接收到的所述系统广播消息中的前导码复用配置参数执行随机接入过程。
[0204]
或者，所述计算机可执行指令在由用户侧设备中的处理器执行时用于执行一种基于波束间前导码复用的接入控制方法，该方法包括：接收基站侧设备通过波束广播的系统广播消息；根据所述系统广播消息获取覆盖自身的目标波束对应的前导码复用配置参数；根据所述前导码复用配置参数从分配给所述目标波束的前导码子集中选择一个前导码执行随机接入过程。
[0205]
当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的基于波束间前导码复用的接入控制方法中的相关操作。
[0206]
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，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可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(read-only memory,rom)、随机存取存储器(random access memory,ram)、闪存(flash)、硬盘或光盘等，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)执行本发明各个实施例所述的方法。
[0207]
值得注意的是，上述基于波束间前导码复用的接入控制的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
[0208]
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于波束间前导码复用的接入控制方法，其特征在于，应用于基站侧设备，所述方法包括：通过波束接收用户侧设备发送的随机接入信令；根据所述随机接入信令确定波束内的随机接入负载状态；根据所述随机接入负载状态更新系统广播消息中的前导码复用配置参数；通过波束广播所述系统广播消息，以使所述用户侧设备根据接收到的所述系统广播消息中的前导码复用配置参数执行随机接入过程。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述随机接入信令确定波束内的随机接入负载状态，包括：对于每个波束，对所述随机接入信令中分配给所述波束的前导码子集内的前导码进行检测，获得所述波束内的空闲前导码数目；其中，空闲前导码为接收功率低于前导码接收功率门限值的前导码；根据分配给所述波束的前导码子集内的总前导码数目和所述空闲前导码数目确定接入设备数目估计值；根据所述波束内的接入设备数目估计值和分配给所述波束的前导码子集内的总前导码数目确定所述波束内的随机接入负载状态。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述随机接入负载状态更新系统广播消息中的前导码复用配置参数，包括：对于每个波束，若所述波束内的随机接入负载状态为过载状态，则分别计算所述波束的相邻波束的负载状态估计值；所述负载状态估计值包括：第一相邻波束的第一负载状态估计值，和/或，第二相邻波束的第二负载状态估计值；将所述相邻波束的负载状态估计值与前导码复用配置默认值之间的最大值确定为所述波束相对所述相邻波束的前导码复用配置参数；更新所述系统广播消息中所述波束相对所述相邻波束的前导码复用配置参数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，计算所述波束的相邻波束的负载状态估计值，包括：计算分配给所述波束的前导码子集内的总前导码数目和所述相邻波束的接入设备数目估计值的差值；将所述差值和所述波束的接入设备数目估计值的比值确定为所述波束的相邻波束的负载状态估计值。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述随机接入负载状态更新系统广播消息中的前导码复用配置参数，还包括：对于每个波束，若所述波束的随机接入负载状态为非过载状态，或者所述波束的相邻波束的随机接入负载状态均为过载状态，则将所述波束相对所述相邻波束的前导码复用配置参数设置为所述前导码复用配置默认值。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，分配给相邻的两个波束的前导码子集不同，且分配给相邻的两个波束的前导码子集的并集为可用前导码集合，分配给相邻的两个波束的前导码子集的交集为空集。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述分配给相邻的两个波束的前导码子集
由所述可用前导码集合等分得到。8.一种基于波束间前导码复用的接入控制方法，其特征在于，应用于用户侧设备，所述方法包括：接收基站侧设备通过波束广播的系统广播消息；根据所述系统广播消息获取覆盖自身的目标波束对应的前导码复用配置参数；根据所述前导码复用配置参数从分配给所述目标波束的前导码子集中选择一个前导码执行随机接入过程。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，根据所述系统广播消息获取覆盖自身的目标波束对应的前导码复用配置参数，包括：获取通过各波束接收到系统广播消息的消息接收功率；将大于消息接收功率门限值的消息接收功率对应的波束确定为覆盖自身的目标波束；从目标波束中确定第一目标波束和第二目标波束；所述第一目标波束为消息接收功率最高的目标波束；所述第二目标波束为所述第一目标波束的相邻波束中前导码复用配置参数最小的目标波束。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，根据所述前导码复用配置参数从分配给所述目标波束的前导码子集中选择一个前导码执行随机接入过程，包括：以第一概率选择分配给所述第一目标波束的第一前导码子集，以第二概率选择分配给所述第二目标波束的第二前导码子集，获得被选择的目标前导码子集；其中，第二概率等于所述第一目标波束相对所述第二目标波束的前导码复用配置参数；第一概率等于1减第二概率；从所述目标前导码子集中随机选择一个前导码执行随机接入过程。11.一种基于波束间前导码复用的接入控制装置，其特征在于，应用于基站侧设备，所述装置包括：信令发送模块，用于通过波束接收用户侧设备发送的随机接入信令；状态确定模块，用于根据所述随机接入信令确定波束内的随机接入负载状态；参数更新模块，用于根据所述随机接入负载状态更新系统广播消息中的前导码复用配置参数；消息广播模块，用于通过波束广播所述系统广播消息，以使所述用户侧设备根据接收到的所述系统广播消息中的前导码复用配置参数执行随机接入过程。12.一种基于波束间前导码复用的接入控制装置，其特征在于，应用于用户侧设备，所述装置包括：消息接收模块，用于接收基站侧设备通过波束广播的系统广播消息；参数获取模块，用于根据所述系统广播消息获取覆盖自身的目标波束对应的前导码复用配置参数；随机接入模块，用于根据所述前导码复用配置参数从分配给所述目标波束的前导码子集中选择一个前导码执行随机接入过程。13.一种基站侧设备，其特征在于，所述基站侧设备包括：一个或多个处理器；通信装置，用于与用户侧设备进行通信；
存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一项所述的基于波束间前导码复用的接入控制方法。14.一种用户侧设备，其特征在于，所述用户侧设备包括：一个或多个处理器；通信装置，用于与基站侧设备进行通信；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求8-10中任一项所述的基于波束间前导码复用的接入控制方法。15.一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计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-10中任一项所述的基于波束间前导码复用的接入控制方法。

技术总结
本发明公开了一种基于波束间前导码复用的接入控制方法、装置及设备。该方法包括：通过波束接收用户侧设备发送的随机接入信令；根据随机接入信令确定波束内的随机接入负载状态；根据随机接入负载状态更新系统广播消息中的前导码复用配置参数；通过波束广播系统广播消息，以使用户侧设备根据接收到的系统广播消息中的前导码复用配置参数执行随机接入过程。基于覆盖用户侧设备的每个波束区域内的随机接入负载状态调整前导码复用配置参数，在不增加前导码数量的基础上实现前导码复用，有效提高了用户侧设备的随机接入成功率和前导码资源利用效率的同时，具有较小的系统开销和接入延迟，尤其适用于海量机器类型通信的应用场景。尤其适用于海量机器类型通信的应用场景。尤其适用于海量机器类型通信的应用场景。


技术研发人员：伏啸 高西奇 沈庆国 刘晓峰 巩鑫瑞 宋健
受保护的技术使用者：网络通信与安全紫金山实验室
技术研发日：2023.05.16
技术公布日：2023/8/2