CN102548015A - 一种随机接入及其控制方法、装置和系统 - Google Patents

一种随机接入及其控制方法、装置和系统 Download PDF

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CN102548015A CN2012100111289A CN201210011128A CN102548015A CN 102548015 A CN102548015 A CN 102548015A CN 2012100111289 A CN2012100111289 A CN 2012100111289A CN 201210011128 A CN201210011128 A CN 201210011128A CN 102548015 A CN102548015 A CN 102548015A
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赵亚利
许芳丽
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Abstract

本发明公开了一种随机接入及其控制方法、装置和系统，以实现通过辅小区进行随机接入。其中，终端侧的随机接入方法包括：用户终端UE接收基站发送的在指定辅小区上发起非竞争随机接入的PDCCH指令，所述PDCCH指令中含有专用前导码编号和PRACH资源指示；在所述辅小区上利用指示的PRACH资源发送所述专用前导码编号对应的专用前导码；在确定的设定时间段内在UE专用搜索空间内进行C-RNTI加扰的PDCCH盲检，如果在所述设定时间段内获得所述PDCCH调度的Msg2，则确定随机接入成功，如果在所述设定时间段内没有获得所述PDCCH调度的Msg2，确定本次随机接入失败。

Description

一种随机接入及其控制方法、装置和系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是指一种随机接入及其控制方法、装置和系统。
背景技术
长期演进高级系统(LTE-A，LTE Advanced)的峰值速率比长期演进系统(LTE)有很大的提高，要求达到下行1Gbps，上行500Mbps。同时，LTE-A系统要求和LTE系统有很好的兼容性。基于提高峰值速率、与LTE系统兼容以及充分利用频谱资源的需要，LTE-A系统引入了载波聚合(CA，CarrierAggregation)技术。
载波聚合技术是指在UE可以同时聚合多个cell，多个cell可以同时为UE提供数据传输服务。在载波聚合的系统中各个cell对应的载波在频域可以是连续或非连续的，为了和LTE系统兼容，每个成员载波的最大带宽为20MHz，各成员载波间的带宽可以相同或不同。
载波聚合下，终端工作的小区分为一个主小区(PCell，Primary Cell)和若干个辅小区(SCell，Secondary Cell)。PCell承担数据和控制信息的传输功能，并且只有主小区上配置有物理层控制信道(PUCCH，Physical Uplink ControlChannel)。辅小区主要是作为资源，承担数据传输的功能。
LTE系统中的随机接入分为非竞争随机接入和竞争随机接入两种。
非竞争随机接入的过程如下图1所示，主要分为三步：
Msg0：基站向UE分配用于非竞争随机接入的专用ra-PreambleIndex(Random Access Preamble，随机接入前导码)以及随机接入使用的物理层随机接入信道(PRACH，Physical Random Access Channel)资源ra-PRACH-MaskIndex(PRACH Mask Index，PRACH Mask编号)：对于下行数据到达引起的非竞争随机接入使用物理层下行控制信道(PDCCH，PhysicalDownlink Control Channel)order(命令)携带这些信息，对于切换引起的非竞争随机接入通过RRC信令携带这些信息。
Msg1：UE根据Msg0指示的ra-PreambleIndex和ra-PRACH-MaskIndex，在指定的PRACH资源上向基站发送指定的专用前导码(preamble)。基站接收到Msgl后，根据Msgl计算上行定时提前量TA。
Msg2：基站向UE发送随机接入响应，随机接入响应中包含定时提前量信息和后续上行传输资源分配UL Grant等内容。其中，定时提前量可以用于UE后续的上行传输。承载Msg2调度消息的PDCCH用RA-RNTI加扰，RA-RNTI在10ms窗内与发送Msg1的时频资源唯一对应；另外Msg2中还携带preamble标识(ID)，UE通过RA-RNTI和preamble ID确定该Msg2是与其发送的Msg1对应的。
多TA(Multi-TA)的场景
LTE-A R10只支持单TA场景，即UE聚合的所有小区的TA相同。RA和其它公共信道(比如广播、寻呼)等监听只会发生在PCell上。公共过程对应的PDCCH搜索空间为公共索索空间(CSS，Common Search Space)，因此R10UE在PCell上需要对CSS和USS(UE Specific Search Space，UE专用搜索空间)进行PDCCH盲检，而在SCell上只需要对USS进行PDCCH盲检。
LTE-A R11引入了多TA场景，即UE聚合的所有小区TA可能不同。产生多TA的主要场景包括：Inter-band CA和Intra-band CA但是band内部分cell经过RRH或者repeater。3GPP定义的多TA典型场景如下：
表1 3GPP定义的多TA场景
Figure BDA0000130885820000031
为了便于对多TA系统的TA进行维护引入了TA组(TAG，TA group)的概念，归属于同一个TAG的小区的上行成员载波(CC，Component Carrier)可以使用相同的TA值。任何一个TAG的上行TA都是通过在该TAG内某个小区上进行随机接入获得的，即R11中引入了SCell RA过程。按照现有Msg2接收机制，Msg2调度使用的是RA-RNTI加扰的PDCCH，RA-RNTI加扰的PDCCH需要在CSS中进行搜索，但是SCell上不支持CSS搜索的，因此在SCell上无法正确接收RA-RNTI加扰的PDCCH。
基于此，发明人在研究过程中发现：在R11中如果基站触发SCell上发起随机接入以获得对应TAG的上行同步，需要解决Msg2的传输问题，以保证辅小区随机接入过程可以顺利完成，终端可以从辅小区随机接入过程中获得TAG对应的TA，保证后续数据传输的正常进行。
发明内容
本发明提供一种随机接入及其控制方法、装置和系统，用以实现基于辅小区实现随机接入。
本发明实施例提供的一种随机接入的方法，该方法包括以下步骤：
用户终端UE接收基站发送的在指定辅小区上发起非竞争随机接入的PDCCH指令，所述PDCCH指令中含有专用前导码编号和PRACH资源指示；
在所述辅小区上利用指示的PRACH资源发送所述专用前导码编号对应的专用前导码；
在确定的设定时间段内在UE专用搜索空间内进行C-RNTI加扰的PDCCH盲检，如果在所述设定时间段内获得所述PDCCH调度的Msg2，则确定随机接入成功，如果在所述设定时间段内没有获得所述PDCCH调度的Msg2，确定本次随机接入失败。
本发明实施例提供的一种随机接入的控制方法，该方法包括以下步骤：
基站向用户终端UE发送在指定辅小区上发起非竞争随机接入的PDCCH指令，所述PDCCH指令中含有专用前导码编号和PRACH资源指示；
在所述辅小区上通过所述PRACH资源接收UE发送的专用前导码；
在设定时间段内向UE发送Msg2，其中，调度Msg2的PDCCH使用C-RNT1加扰。
本发明实施例提供的一种随机接入的装置，该装置包括：
接收单元，用于接收基站发送的在指定辅小区上发起非竞争随机接入的PDCCH指令，所述PDCCH指令中含有专用前导码编号和PRACH资源指示；
发送单元，用于在所述辅小区上利用指示的PRACH资源发送所述专用前导码编号对应的专用前导码；
检测单元，用于在确定的设定时间段内在UE专用搜索空间内进行C-RNTI加扰的PDCCH盲检，如果在所述设定时间段内获得所述PDCCH调度的Msg2，则确定随机接入成功，如果在所述设定时间段内没有获得所述PDCCH调度的Msg2，确定本次随机接入失败。
本发明实施例提供的一种随机接入的控制装置，该装置包括：
发送单元，用于向用户终端UE发送在指定辅小区上发起非竞争随机接入的PDCCH指令，所述PDCCH指令中含有专用前导码和PRACH资源指示；
接收单元，用于在所述辅小区上通过所述PRACH资源接收UE发送的专用前导码；
响应单元，用于在设定时间段内向UE发送Msg2，其中，调度Msg2的PDCCH使用C-RNT1加扰。
本发明实施例提供的一种随机接入系统，该系统包括：
用户终端，用于接收基站发送的在指定辅小区上发起非竞争随机接入的PDCCH指令，所述PDCCH指令中含有专用前导码编号和PRACH资源指示；在所述辅小区上利用指示的PRACH资源发送所述专用前导码；在确定的设定时间段内在UE专用搜索空间内进行C-RNTI加扰的PDCCH盲检，如果在所述设定时间段内获得所述PDCCH调度的Msg2，则确定随机接入成功，如果在所述设定时间段内没有获得所述PDCCH调度的Msg2，确定本次随机接入失败；
基站，用于向用户终端UE发送在指定辅小区上发起非竞争随机接入的PDCCH指令，在所述辅小区上通过所述PRACH资源接收UE发送的专用前导码；在设定时间段内向UE发送Msg2，其中，调度Msg2的PDCCH使用C-RNT1加扰。
本发明方案中提供了一种基于C-RNTI调度Msg2传输的辅小区随机接入机制，解决了Msg2对应的MAC CE如何传输以及如何判断需要进行preamble重传的问题。
附图说明
图1为非竞争随机接入过程的流程示意图；
图2a为3GPP定义的多TA场景示例1；图2b为3GPP定义的多TA场景示例2；图2c为3GPP定义的多TA场景示例3；图2d为3GPP定义的多TA场景示例4；
图3为本发明实施例的系统结构示意图；
图4为本发明实施例终端侧实现随机接入的方法的流程示意图；
图5为本发明实施例基站侧实现随机接入控制的方法的流程示意图；
图6为本发明实施例实现随机接入的装置结构示意图；
图7为本发明实施例实现随机接入控制的装置结构示意图；
图8为本发明方法的具体实施例一的流程示意图；
图9为本发明方法的具体实施例二的流程示意图；
图10为本发明方法的具体实施例三的流程示意图；
图11a～图11e为本发明方案中涉及Msg2的MAC CE格式的各个示例。
具体实施方式
为了实现基于辅小区的随机接入，参见图3所示，本发明实施例提供了一种随机接入系统，该系统包括：用户终端31和基站32。其中，
用户终端31，用于接收基站发送的在指定辅小区上发起非竞争随机接入的PDCCH指令，所述PDCCH指令中含有专用前导码编号和PRACH资源指示；在所述辅小区上利用指示的PRACH资源发送所述专用前导码编号对应的专用前导码；在确定的设定时间段内在UE专用搜索空间内进行小区无线网络临时标识(C-RNTI，Cell-Radio Network Temporary Identity)加扰的PDCCH盲检，如果在所述设定时间段内获得所述PDCCH调度的Msg2，则确定随机接入成功，如果在所述设定时间段内没有获得所述PDCCH调度的Msg2，确定本次随机接入失败；
基站32，用于向用户终端31发送在指定辅小区上发起非竞争随机接入的PDCCH指令，在所述辅小区上通过所述PRACH资源接收用户终端31发送的专用前导码；在设定时间段内向用户终端31发送Msg2，其中，调度Msg2的PDCCH使用C-RNT1加扰。
参见图4所示，在上述系统中，用户终端侧实现随机接入的方法包括以下步骤：
步骤401：用户终端UE接收基站发送的在指定辅小区上发起非竞争随机接入的PDCCH指令，所述PDCCH指令中含有专用前导码编号和PRACH资源指示；
步骤402：在所述辅小区上利用指示的PRACH资源发送所述专用前导码编号对应的专用前导码；
步骤403：在确定的设定时间段内在UE专用搜索空间内进行C-RNTI加扰的PDCCH盲检，如果在所述设定时间段内获得所述PDCCH调度的Msg2，则确定随机接入成功，如果在所述设定时间段内没有获得所述PDCCH调度的Msg2，确定本次随机接入失败。
在确定本次随机接入失败后，进一步地，在所述辅小区上可以利用所述PRACH资源重传所述专用前导码。当然，如果在所述设定时间段之外获得所述C-RNTI加扰的PDCCH调度的Msg2，则直接忽略，不使用该Msg2中携带的TA值，也不重启TAT。
这里，所述Msg2可以采用媒体接入控制控制单元(MAC CE，MediaAccess Control Control Element)格式传输。所述采用MAC CE格式的Msg2与UE的数据可以进行复用，也可以不进行复用。
所述MAC CE中至少包括11比特的TA。所述MAC CE中还可以包括如下任意一项或几项：上行调度许可、随机接入前导码编号、TAG编号和预留比特。而且，为了标识该特殊MAC CE，所述MAC CE对应的MAC子头中引入一个新的逻辑信道标识(LCID，Logical Channel Identity)或者一个利用预留比特，标识该MAC CE传输的是Msg2。
步骤403中，所述设定时间段可以为UE和基站预先约定。比如：所述设定时间段可以为随机接入响应窗(RAR，Random Access Response)window，也可以约定其他长度的时间段。另外，所述设定时间段还可以是通过接收到的基站发送的显式信令中的指示确定。具体的，所述显式信令可以为无线资源控制(RRC，Radio Resource Control)信令、MAC信令或PDCCH信令。
参见图5所示，本发明实施例基站侧的随机接入的控制方法，包括以下步骤：
步骤501：基站向用户终端UE发送在指定辅小区上发起非竞争随机接入的PDCCH指令，所述PDCCH指令中含有专用前导码编号和PRACH资源指示；
步骤502：在所述辅小区上通过所述PRACH资源接收UE发送的专用前导码；
步骤503：在设定时间段内向UE发送Msg2，其中，调度Msg2的PDCCH使用C-RNT1加扰。进一步地，如果基站确定Msg2初传时刻或重传时刻超过所述设定时间段，则终止该Msg2的传输。
步骤503中所述设定时间段为UE和基站预先约定。比如：所述设定时间段为RAR window，也可以是其他长度的时间段。所述设定时间段可以是基站侧设定的，基站可以通过显式信令通知UE所述设定时间段。具体的，显式信令可以为RRC信令、MAC信令或PDCCH信令。
调度Msg2可以采用MAC CE格式传输，具体格式与图4所示终端侧实现随机接入的实施例中相同，这里不再赘述。
参见图6所示，与图4所示方法相对应，本实施例提供了一种随机接入的装置，该装置包括：接收单元61、发送单元62和检测单元63。
接收单元61，用于接收基站发送的在指定辅小区上发起非竞争随机接入的PDCCH指令，所述PDCCH指令中含有专用前导码编号和PRACH资源指示；
发送单元62，用于在所述辅小区上利用指示的PRACH资源发送所述专用前导码；
检测单元63，用于在确定的设定时间段内在UE专用搜索空间内进行C-RNTI加扰的PDCCH盲检，如果在所述设定时间段内获得所述PDCCH调度的Msg2，则确定随机接入成功，如果在所述设定时间段内没有获得所述PDCCH调度的Msg2，确定本次随机接入失败。
所述设定时间段为UE侧和基站侧预先约定。比如：所述设定时间段为RARwindow。所述检测单元63，用于通过接收到的基站发送的显式信令中的指示确定所述设定时间段。所述显式信令可以为RRC信令、MAC信令或PDCCH信令。
所述Msg2采用MAC CE格式传输。所述采用MAC CE格式的Msg2与UE的数据复用，或所述采用MAC CE格式的Msg2不与UE的数据复用。
所述MAC CE中至少包括TA。所述MAC CE中还包括如下任意一项或几项：上行调度许可、随机接入前导码编号、TAG编号和预留比特。所述MAC CE对应的MAC子头中引入一个新的LCID或者一个利用预留比特，标识该MACCE传输的是Msg2。
所述检测单元63，可以进一步用于如果在所述设定时间段之外获得所述PDCCH调度的Msg2，则直接丢弃。
所述检测单元63，可以进一步用于在所述辅小区上利用所述PRACH资源重传所述专用前导码。
参见图7所示，本实施例是基站侧的随机接入的控制装置，该装置包括：发送单元71、接收单元72和响应单元73。
发送单元71，用于向用户终端UE发送在指定辅小区上发起非竞争随机接入的PDCCH指令，所述PDCCH指令中含有专用前导码编码和PRACH资源指示；
接收单元72，用于在所述辅小区上通过所述PRACH资源接收UE发送的专用前导码；
响应单元73，用于在设定时间段内向UE发送Msg2，其中，调度Msg2的PDCCH使用C-RNT1加扰。
所述设定时间段为UE和基站预先约定。所述设定时间段为RAR window。
该装置还可以进一步包括：获取单元，用于确定设定时间段；则所述发送单元，进一步用于将所述设定时间段通过显式信令通知UE。所述显式信令为RRC信令、MAC信令或PDCCH信令。
所述Msg2采用MAC CE格式传输。所述响应单元73，可以用于在采用MAC CE格式传输Msg2时与UE的数据复用；或在采用MAC CE格式传输Msg2时不与UE的数据复用。
所述MAC CE中至少包括TA。所述MAC CE中还包括如下任意一项或几项：上行调度许可、随机接入前导码编号、TAG编号和预留比特。所述MAC CE对应的MAC子头中引入一个新的LCID或者一个利用预留比特，标识该MACCE传输的是Msg2。
所述响应单元73，用于在确定Msg2初传时刻或重传时刻超过所述设定时间段时，则终止该Msg2的传输。
下面结合具体实施例详细说明本发明的技术方案。
本实施例给出了一种辅小区随机接入Msg2传输的处理方法。其核心思想即：辅小区上如果采用C-RNTI加扰的PDCCH调度Msg2传输，那么Msg2只允许特定时间段内进行传输(包括初传和重传)。
基于上述核心思想，Msg2传输具体处理如下：
(1)确定Msg2允许传输(包括初传和重传)的时间段的方式：
Alt1：基站和终端预先约定的某个时间段，不需要显式信令通知，比如C-RNTI调度的Msg2只允许在RAR window内传输，当然基站和终端也可以预先约定其它长度的时间段，只是不需要显式信令通知。
Alt2：基站通过显式信令配置一个允许Msg2传输的时间段，信令可以是RRC、MAC，或者PDCCH信令。
基于上述方法，如果在Msg2允许的接收时间段外接收到该Msg2消息，则直接丢弃，不使用该Msg2中携带的TA值，也不重启TAT。
(2)Msg2MAC CE和数据的复用方式：
Alt1：Msg2MAC CE可以和UE的数据复用。
Alt2：Msg2MAC CE不可以和UE的数据复用。
(3)Msg2对应的MAC CE的格式，即Msg2对应的MAC CE至少包含11bit的TA，可选的，该MAC CE还可以包含如下一项或者多项信息：
上行调度许可(UL grant)、RAPID(Random Access Preamble Index，随机接入前导码编号)、TAG编号和预留比特(R bit)。
为了标识该MAC CE，可以在MAC子头中引入新的LCID，或者用一个Rbit取特殊值标识。
(4)Preamble是否重传的判断方式
UE在Msg2允许传输的时间段内如果接收不到对应的Msg2消息，则认为Msg2传输失败，可以再次按照第一次RA传输时基站指示的preamble和PRACH发起preamble重传。
实施例一：本实施例中，Msg2和数据不复用，Msg2只允许在RAR window内传输。假设：为UE配置了1个PCell和1个SCell，SCell由PCell跨载波调度
参见图8所示，实施例1的具体实现方法包括以下步骤：
步骤801：ENB在PCell上发送PDCCH order携带专用preamble和PRACH资源指示，通知UE在SCell上发起非竞争随机接入；
步骤802：UE在SCell利用所述PRACH资源发送该专用preamble；
步骤803：ENB在SCell上收到UE发送的专用preamble，并识别出该UE。
步骤804：ENB可以RAR winow内通过PCell或者SCell上给UE发送Msg2，Msg2传输使用MAC CE格式，可以在SCell或者PCell上传输。调度Msg2传输使用C-RNTI加扰的PDCCH，且该PDCCH一定在PCell上传输。需要注意：Msg2不和UE的其它数据进行复用传输。
步骤805：UE在RAR window内在PCell的USS上进行PDCCH盲检，根据PDCCH调度结果，如果在RAR window内可以正确接收到该MAC CE，则认为随机接入成功，启动/重启该TAG对应的TAT，并且在接收到下次TA命令之前使用该MAC CE携带的TA信息进行上行传输。如果UE在RAR window内没有接收到该MAC CE，则UE判断本次RA失败。
步骤806：如果UE判断本次RA失败，如果当前还在RAR window内，那么UE继续监听PCell上的USS进行Msg2接收，一旦RAR window结束，UE还没有接收到期望的MAC CE，则认为本次RA失败并按照第一个RA时基站指定的专用preamble和PRACH资源发起preamble重传。需要注意：基站需要尽量保证在RAR window内传输对Msg2进行一次传输，一旦基站判断Msg2初传或者重传时刻超过RAR window，则需要终止其重传。
需要说明的，本实施例中是按照跨载波调度描述的，如果基站没有对发起随机接入的SCell配置跨载波调度，本实施例则需要做简单修改，修改主要涉及步骤801、804、805和806，即：
步骤801中如果没有配置跨载波调度，那么PDCCH order需要在需要发起RA的SCell对应的下行载波上发送。步骤804中调度Msg2的PDCCH应该在发起RA的SCell上发送且Msg2也只能在该RA SCell上传输；步骤805中UE在RAR window内应该在发起RA的SCell上的USS上进行PDCCH盲检。步骤806中UE如果RAR window还没结束，UE继续监听的是RA SCell上的USS。
实施例二：本实施例中，Msg2和数据复用，Msg2只允许在RAR window内传输。假设：为UE配置了1个PCell和1个SCell，SCell由PCell跨载波调度。
参见图9所示，实施例2的具体实现过程如下：
步骤901：ENB在PCell上发送PDCCH order携带专用preamble和PRACH资源指示，通知UE在SCell上发起非竞争随机接入；
步骤902：UE在SCell利用所述PRACH资源发送该专用preamble；
步骤903：ENB在SCell上收到UE发送的专用preamble，并识别出该UE。
步骤904：ENB可以RAR winow内通过PCell或者SCell给UE发送Msg2，Msg2传输使用MAC CE格式，可以在SCell或者PCell上传输。调度Msg2传输使用C-RNTI加扰的PDCCH，且该PDCCH一定在PCell上传输。需要注意：Msg2可以和UE的其它数据复用为一个传输块进行传输。
步骤905：UE在RAR window内在PCell的USS上进行PDCCH盲检，根据PDCCH调度结果，如果在RAR window内可以正确接收到该MAC CE，则认为随机接入成功，启动/重启该TAG对应的TAT，并且在接收到下次TA命令之前使用该MAC CE携带的TA信息进行上行传输。如果UE在RAR window内没有接收到该MAC CE，则UE判断本次RA失败。
步骤906：如果UE判断本次RA失败，如果当前还在RAR window内，那么UE继续监听PCell上的USS进行Msg2的接收，一旦RAR window结束，UE还没有接收到期望的MAC CE，则认为本次RA失败并按照第一个RA时基站指定的专用preamble和PRACH资源发起preamble重传。需要注意：基站需要尽量保证在RAR window内传输对Msg2进行一次传输，一旦基站判断Msg2初传或者重传时刻超过RAR window，则需要终止其重传，即使该Msg2和UE的其它数据进行了复用。
需要说明的是：本实施例中是按照跨载波调度描述的，如果基站没有对发起随机接入的SCell配置跨载波调度，本实施例则需要做简单修改，修改主要涉及步骤901、904、905和906，即：
步骤901中如果没有配置跨载波调度，那么PDCCH order需要在需要发起RA的SCell对应的下行载波上发送。步骤904中调度Msg2的PDCCH应该在发起RA的SCell上发送且Msg2也只能在该RA SCell上传输；步骤905中UE在RAR window内应该在发起RA的SCell上的USS上进行PDCCH盲检。步骤906中UE如果RAR window还没结束，UE继续监听的是RA SCell上的USS。
实施例三：Msg2和数据复用，基站通过RRC/MAC/L1信令配置Msg2接收时间段。假设：为UE配置了1个PCell和1个SCell，SCell由PCell跨载波调度。
参见图10所示，实施例3的具体实现过程如下：
步骤100：基站配置SCell上接收Msg2的时间段，可以用RRC/MAC/PDCCH信令，如果是RRC信令，可以是单独的一条通知信令，也可以和其它RRC信令合并，比如和SCell add信令合并。
步骤101：ENB在PCell上发送PDCCH order携带专用preamble和PRACH资源指示，通知UE在SCell上发起非竞争随机接入；
步骤102：UE在SCell利用所述PRACH资源发送该专用preamble；
步骤103：ENB在SCell上收到UE发送的专用preamble，并识别出该UE。
步骤104：ENB可以在Msg2对应的接收时间段内通过PCell或者SCell给UE发送Msg2，Msg2传输使用MAC CE格式，可以在SCell或者PCell上传输。调度Msg2传输使用C-RNTI加扰的PDCCH，且该PDCCH一定在PCell上传输。需要注意：Msg2可以和UE的其它数据复用为一个传输块进行传输。
步骤105：UE在Msg2接收时间段内在PCell的USS上进行PDCCH盲检，根据PDCCH调度结果，如果在Msg2接收时间段内可以正确接收到该MACCE，则认为随机接入成功，启动/重启该TAG对应的TAT，并且在接收到下次TA命令之前使用该MAC CE携带的TA信息进行上行传输。如果UE在Msg2接收时间段没有接收到该MAC CE，则UE判断本次RA失败。
步骤106：如果UE判断本次RA失败，如果当前还在Msg2接收时间段内，那么UE继续监听PCell上的USS，等到MAC CE接收，一旦Msg2接收时间段结束，UE还没有接收到期望的MAC CE，则认为本次RA失败并按照第一个RA时基站指定的专用preamble和PRACH资源发起preamble重传。需要注意：基站需要尽量保证在Msg2接收时间段内传输对Msg2进行一次传输，一旦基站判断Msg2初传或者重传时刻超过Msg2接收时间段，则需要终止其重传，即使该Msg2和UE的其它数据进行了复用。
需要说明的是：本实施例中是按照跨载波调度描述的，如果基站没有对发起随机接入的SCell配置跨载波调度，本实施例则需要做简单修改，修改主要涉及步骤101、104、105和106，即：
步骤101中如果没有配置跨载波调度，那么PDCCH order需要在需要发起RA的SCell对应的下行载波上发送。步骤104中调度Msg2的PDCCH应该在发起RA的SCell上发送且Msg2也只能在该RA SCell上传输；步骤105中UE在RAR window内应该在发起RA的SCell上的USS上进行PDCCH盲检。步骤106中UE如果RAR window还没结束，UE继续监听的是RA SCell上的USS。
实施例4：Msg2对应的MAC CE格式
Msg2对应的MAC CE至少包含11bit的TA值，还可以包含如下选项中的一种或者几种：
上行调度许可(UL grant)、RAPID(Random Access Preamble Index，随机接入前导码编号)、TAG编号和预留比特(R bit)。
下面对Msg2对应的MAC CE格式给出了一些例子，当然下面的例子不能包含所有的可能，但是限于篇幅，不再一一列举。
例1：假设该MAC CE只有TA，那么MAC CE格式举例可以如图11a所示。在图11a中TA为11bit，其余bit为预留的R bit。当然R bit以及TA在MAC CE中的位置可以调整，不一定非要按照图11a所示格式。
为了标识该新的MAC CE，可以在MAC子头(subheader)中使用当前reserved LCID或者利用MAC subheader中的Rbit。
例2：假设该MAC CE包含RAPID和TA，那么MAC CE格式举例可以参见图11b所示。图11b中RAPID占用6bit，TA为11bit，其余bit为预留的R bit。当然R bit、RAPID以及TA在MAC CE中的位置可以调整，不一定非要按照图11b所示格式。
为了标识该新的MAC CE，可以在MAC subheader中使用当前reservedLCID或者利用MAC subheader中的Rbit。
例3：假设该MAC CE包含TAG和TA，那么MAC CE格式举例可以如图11c所示。图11c中假设TAG个数不超过2个，因此TAG编号占用1bit足够，TA为11bit，其余bit为预留的R bit。当然R bit、TAG以及TA在MAC CE中的位置可以调整，不一定非要按照上述格式。
为了标识该新的MAC CE，可以在MAC subheader中使用当前reservedLCID或者利用MAC subheader中的Rbit。
例4：假设该MAC CE包含RAPID、UL Grant和TA，那么MAC CE格式举例可以如图11d所示。图11d中RAPID占用6bit，UL Grant为20bit，TA为11bit，其余bit为预留的R bit。当然R bit、UL Grant、RAPID以及TA在MACCE中的位置可以调整，不一定非要按照图11d所示格式。
为了标识该新的MAC CE，可以在MAC subheader中使用当前reservedLCID或者利用MAC subheader中的R比特。
例5：假设该MAC CE包含多个TAG的TA，那么MAC CE格式举例可以如图11e所示。图11e中假设TAG个数为3个，因此TAG index需要占用2bit，其中发起RA的TAG的TA为11bit，其它TAG的TA为6bit，剩余bit为R bit。当然R bit、TAGt以及各个TAG对应的TA在MAC CE中的位置可以调整，不一定非要按照上述格式。
为了标识该新的MAC CE，可以在MAC subheader中使用当前reservedLCID或者利用MAC subheader中的R bit。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (43)

1.一种随机接入的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
用户终端UE接收基站发送的在指定辅小区上发起非竞争随机接入的物理层下行控制信道PDCCH指令，所述PDCCH指令中含有专用前导码编号和物理层随机接入信道PRACH资源指示；
在所述辅小区上利用指示的PRACH资源发送所述专用前导码编号对应的专用前导码；
在确定的设定时间段内在UE专用搜索空间内进行小区无线网络临时标识C-RNTI加扰的PDCCH盲检，如果在所述设定时间段内获得所述PDCCH调度的Msg2，则确定随机接入成功，如果在所述设定时间段内没有获得所述PDCCH调度的Msg2，确定本次随机接入失败。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设定时间段为UE和基站预先约定。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述设定时间段为随机接入响应窗RAR window。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设定时间段是通过接收到的基站发送的显式信令中的指示确定；
所述显式信令为无线资源控制RRC信令、媒体接入控制MAC信令或PDCCH信令。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述Msg2采用媒体接入控制控制单元MAC CE格式传输。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述采用MAC CE格式的Msg2与UE的数据复用，或所述采用MAC CE格式的Msg2不与UE的数据复用。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述MAC CE中至少包括TA。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述MAC CE中还包括如下任意一项或几项：
上行调度许可、随机接入前导码编号、TAG编号和预留比特。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述MAC CE对应的MAC子头中引入一个新的逻辑信道标识LCID或者一个利用预留比特，标识该MACCE传输的是Msg2。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：
如果在所述设定时间段之外获得所述C-RNTI加扰的PDCCH调度的Msg2，则直接忽略。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定本次随机接入失败后，该方法进一步包括：
在所述辅小区上利用所述PRACH资源重传所述专用前导码。
12.一种随机接入的控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
基站向用户终端UE发送在指定辅小区上发起非竞争随机接入物理层下行控制信道的PDCCH指令，所述PDCCH指令中含有专用前导码编号和物理层随机接入信道PRACH资源指示；
在所述辅小区上通过所述PRACH资源接收UE发送的专用前导码；
在设定时间段内向UE发送Msg2，其中，调度Msg2的PDCCH使用小区无线网络临时标识C-RNT1加扰。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述设定时间段为UE和基站预先约定。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述设定时间段为随机接入响应窗RAR window。
15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述设定时间段是基站侧设定；
且该方法进一步包括：
基站通过显式信令通知UE所述设定时间段；
所述显式信令为无线资源控制RRC信令、媒体接入控制MAC信令或PDCCH信令。
16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述Msg2采用媒体接入控制控制单元MAC CE格式传输。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述采用MAC CE格式的Msg2与UE的数据复用，或所述采用MAC CE格式的Msg2不与UE的数据复用。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述MAC CE中至少包括TA。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述MAC CE中还包括如下任意一项或几项：
上行调度许可、随机接入前导码编号、TAG编号和预留比特。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述MAC CE中的MAC子头包括逻辑信道标识LCID或一个特殊值标识，表示用于传输Msg2。
21.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：
如果基站确定Msg2初传时刻或重传时刻超过所述设定时间段，则终止该Msg2的传输。
22.一种随机接入的装置，其特征在于，该装置包括：
接收单元，用于接收基站发送的在指定辅小区上发起非竞争随机接入的物理层下行控制信道PDCCH指令，所述PDCCH指令中含有专用前导码编号和物理层随机接入信道PRACH资源指示；
发送单元，用于在所述辅小区上利用指示的PRACH资源发送所述专用前导码编号对应的专用前导码；
检测单元，用于在确定的设定时间段内在UE专用搜索空间内进行小区无线网络临时标识C-RNTI加扰的PDCCH盲检，如果在所述设定时间段内获得所述PDCCH调度的Msg2，则确定随机接入成功，如果在所述设定时间段内没有获得所述PDCCH调度的Msg2，确定本次随机接入失败。
23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述设定时间段为UE侧和基站侧预先约定。
24.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，所述设定时间段为随机接入响应窗RAR window。
25.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述检测单元，用于通过接收到的基站发送的显式信令中的指示确定所述设定时间段；
所述显式信令为无线资源控制RRC信令、、媒体接入控制MAC信令或PDCCH信令。
26.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述Msg2采用媒体接入控制控制单元MAC CE格式传输。
27.根据权利要求26所述的装置，其特征在于，所述采用MAC CE格式的Msg2与UE的数据复用，或所述采用MAC CE格式的Msg2不与UE的数据复用。
28.根据权利要求27所述的装置，其特征在于，所述MAC CE中至少包括TA。
29.根据权利要求28所述的装置，其特征在于，所述MAC CE中还包括如下任意一项或几项：
上行调度许可、随机接入前导码编号、TAG编号和预留比特。
30.根据权利要求29所述的装置，其特征在于，所述MAC CE对应的MAC子头中引入一个新的逻辑信道标识LCID或者一个利用预留比特，标识该MAC CE传输的是Msg2。
31.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述检测单元，进一步用于如果在所述设定时间段之外获得所述C-RNTI加扰的PDCCH调度的Msg2，则直接忽略。
32.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述检测单元，进一步用于在所述辅小区上利用所述PRACH资源重传所述专用前导码。
33.一种随机接入的控制装置，其特征在于，该装置包括：
发送单元，用于向用户终端UE发送在指定辅小区上发起非竞争随机接入的物理层下行控制信道PDCCH指令，所述PDCCH指令中含有专用前导码和物理层随机接入信道PRACH资源指示；
接收单元，用于在所述辅小区上通过所述PRACH资源接收UE发送的专用前导码；
响应单元，用于在设定时间段内向UE发送Msg2，其中，调度Msg2的PDCCH使用小区无线网络临时标识C-RNT1加扰。
34.根据权利要求33所述的装置，其特征在于，所述设定时间段为UE和基站预先约定。
35.根据权利要求34所述的装置，其特征在于，所述设定时间段为随机接入响应窗RAR window。
36.根据权利要求33所述的装置，其特征在于，进一步包括：
获取单元，用于确定设定时间段；
则所述发送单元，进一步用于将所述设定时间段通过显式信令通知UE；
所述显式信令为无线资源控制RRC信令、媒体接入控制MAC信令或PDCCH信令。
37.根据权利要求36所述的装置，其特征在于，所述Msg2采用媒体接入控制控制单元MAC CE格式传输。
38.根据权利要求37所述的装置，其特征在于，所述响应单元，用于在采用MAC CE格式传输Msg2时与UE的数据复用；或在采用MAC CE格式传输Msg2时不与UE的数据复用。
39.根据权利要求37所述的装置，其特征在于，所述MAC CE中至少包括TA。
40.根据权利要求39所述的装置，其特征在于，所述MAC CE中还包括如下任意一项或几项：
上行调度许可、随机接入前导码编号、TAG编号和预留比特。
41.根据权利要求33所述的装置，其特征在于，所述MAC CE对应的MAC子头中引入一个新的逻辑信道标识LCID或者一个利用预留比特，标识该MAC CE传输的是Msg2。
42.根据权利要求33所述的装置，其特征在于，所述响应单元，用于在确定Msg2初传时刻或重传时刻超过所述设定时间段时，则终止该Msg2的传输。
43.一种随机接入系统，其特征在于，该系统包括：
用户终端，用于接收基站发送的在指定辅小区上发起非竞争随机接入的物理层下行控制信道PDCCH指令，所述PDCCH指令中含有专用前导码编号和物理层随机接入信道PRACH资源指示；在所述辅小区上利用指示的PRACH资源发送所述专用前导码；在确定的设定时间段内在UE专用搜索空间内进行小区无线网络临时标识C-RNTI加扰的PDCCH盲检，如果在所述设定时间段内获得所述PDCCH调度的Msg2，则确定随机接入成功，如果在所述设定时间段内没有获得所述PDCCH调度的Msg2，确定本次随机接入失败；
基站，用于向用户终端UE发送在指定辅小区上发起非竞争随机接入的PDCCH指令，在所述辅小区上通过所述PRACH资源接收UE发送的专用前导码；在设定时间段内向UE发送Msg2，其中，调度Msg2的PDCCH使用C-RNT1加扰。
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