CN108632010B - 无线通信方法、装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无线通信方法，该方法由基站执行，包括：在下行载波上发送系统消息，所述系统消息包含上行载波配置信息和前导码传输配置信息，所述上行载波配置信息用于指示多个上行载波，所述前导码传输配置信息用于指示无线接入前导码的传输配置；在上行载波上检测到无线接入前导码后，根据上行载波的标识信息设置无线接入响应消息，并在下行载波上发送所述无线接入响应消息。

Description

无线通信方法、装置及系统
技术领域
本申请涉及通信技术领域，具体涉及一种无线通信方法、装置及系统。
背景技术
无线通信系统中，终端和网络基于无线电(radio)通信技术相互传输数据。但是，在传输数据之前，终端通常需要先接入网络，与网络建立连接(connection)。
不失一般性，终端与网络间的连接，可简记为图1所示的链路(link)。一段链路的两个端点分别用于表征收发数据的两个设备。图1中，端点A表示享用网络服务的设备，例如终端；端点B表示提供网络服务的设备，例如基站。这两个端点之间的连线用于表征数据传输的路径。按照数据传输的方向，链路又分为上行链路(uplink,UL)和下行链路(downlink，DL)。其中，上行链路是指从终端到网络的链路，下行链路是指从网络到终端的链路。图1中，从端点A到端点B的箭头连线示出了一段上行链路，从端点B到端点A的箭头连线示出了一段下行链路。数据传输需要占用通信资源。图1中表征了数据传输的路径的连线，也可表示该路径上的数据传输所占用的通信资源。
无线电通信技术领域，通信资源主要是指频率资源。如果无线通信系统允许上行链路和下行链路中同时传输数据，但要求上下行链路分别占用不同的频率范围以相互区分，则称为频分双工(frequency division duplex，FDD)系统。如果无线通信系统允许上行链路和下行链路占用相同的频率范围，但要求上下行链路分别占用不同的传输时刻以相互区分，则称为时分双工(time division duplex，TDD)系统。
为了相互传输数据，终端与网络间的上行链路和下行链路缺一不可。并且，为了保证数据传输的有效性和可靠性，上行链路和下行链路还需要相互配合。以数据重传为例，终端在下行链路中接收数据，若检测到数据传输失败，终端需要在与该下行链路配合的上行链路中，反馈该数据的传输状态为失败，以触发基站重新传输该数据。相应地，基站在该下行链路中发送数据后，也需要在与该下行链路配合的上行链路中监测终端的反馈。这种上行链路和下行链路间的配合，通常是长期和固定的，也被称为是配对的(paired)或耦合的(coupled)。此时，终端和网络间的连接，可理解为相互配对的上行链路和下行链路。
以第四代(the 4th generation，4G)移动通信的长期演进(Long TermEvolution，LTE)系统的初始接入(initial access)为例，LTE终端开机后，会进行小区搜索(cell search)，驻留在合适的小区，接收系统消息并接入LTE网络。具体地，LTE终端先在LTE系统的下行频率上接收小区内广播的同步信号，由此识别小区并确定无线通信所需的定时(timing)和频率同步。接下来，LTE终端接收并解码该小区内广播的系统消息，由此知晓接入网络所需的系统参数。此后，LTE终端在LTE系统的上行频率上发起随机接入(randomaccess)流程，与网络的小区建立连接(connection)。其中，接收同步信号的下行频率和发起随机接入的上行频率，即为LTE系统中相互配对的上行链路和下行链路所占用的频率资源。
为了合理且高效地利用频率资源，国际电信联盟(InternationalTelecommunication Union，ITU)制定了无线电规则(Radio Regulations)。该规则对于无线电频段(frequency band)的划分(allocation)，频率信道(frequency channel)的指配(assignment)和使用，均有严格的规定。因此，商用的无线通信系统，一般只允许工作在符合ITU规定的无线电频率范围。以移动通信系统为例，移动通信系统被授权使用的频率范围，称为该移动通信系统的授权频谱。不同的移动通信系统，往往拥有不同的授权频谱。
目前，4G LTE的工作频段(operating band)在第三代合作伙伴计划(ThirdGeneration Partnership Project，3GPP)的技术规范中已经作了规定。第五代(the 5thgeneration，5G)移动通信系统的技术规范正在研究和制订当中。与4G相比，5G的传输方案和工作频段需要重新设计。因此，5G的无线电技术在3GPP研究项目中被称为5G新无线电(new radio，NR)，有时也被称为5G新空口(air interface)。例如，4G LTE的工作频段1包括相互配对的上行工作频段1920MHz～1980MHz和下行工作频段2110MHz～2170MHz。5G NR中，为了满足更高的峰值速率和系统容量的需求，预计会使用远高于4G LTE的工作频段。现阶段，5G NR的候选授权频谱，包括24.25GHz至86GHz的高频波段，也称为毫米波段。
但是，高频波段上的信号衰减比较严重，如果5G NR仅支持工作在高频波段，网络的覆盖可能会是个问题。此外，考虑到频率资源的稀缺性，5G NR应当也支持工作在4G LTE的授权频谱。换言之，5G NR与4G LTE将共享4G LTE的授权频谱。这在3GPP的研究项目中被称为NR-LTE共存(NR-LTE Co-existence)。5G NR使用4G LTE的授权频谱，既能增强5G网络的覆盖能力，也提升4G授权频谱的资源利用率。并且，由于某些运营商可能只拥有4G授权频谱，NR-LTE共存对于5G网络的早期商用意义重大。不过，NR-LTE共存现在还只是一个研究框架，具体的技术方案仍然需要更深入的探索研究。
发明内容
本发明结合多种实施方式，提供了一种无线通信方法、设备及系统，以解决现有技术中的一个或多个缺陷。特别地，采用以下各方面所提供的技术方案，有助于建立终端与基站之间的连接。并且，进一步结合部分可选技术方案，可达到更好的技术效果。
本申请中，载波用来表示符合系统规定的一段频率范围。这段频率范围可以由载波的中心频率(记为载频)和载波的带宽确定。其中，载波的中心频率和带宽的取值集合，均由系统预定义。除非特别说明，多个载波是指多个不同的载波，即频率范围不同。基站管理的无线资源可记为一个或多个下行载波，以及一个或多个上行载波。
应理解，载波的概念可以对应服务小区，既可适用于载波聚合(carrieraggregation，CA)场景，也可适用于非CA场景。其中，CA场景下，载波可以是主成员载波(component carrier，CC)，也可以是辅CC，CA场景下的服务小区可以为主小区(primarycell，PCell)或辅小区(secondary cell，SCell)。其中，下行载波可理解为用于下行传输的资源，可简称下行资源，包括频分双工(frequency division duplex，FDD)模式中用于下行传输的载波或时分双工(time division duplex，TDD)模式中载波内用于下行传输的那部分资源。上行载波可理解为用于上行传输的资源，可简称上行资源，包括频分双工模式中用于上行传输的载波或时分双工模式中的载波内用于上行传输的那部分资源。
第一方面，提供了一种无线通信方法，该方法由终端执行，包括：
在下行载波上接收系统消息，所述系统消息包含上行载波配置信息和前导码传输配置信息，所述上行载波配置信息用于指示多个上行载波，所述前导码传输配置信息用于指示无线接入前导码的传输配置；
在上行载波上发送无线接入前导码；
在所述下行载波上检测无线接入响应消息，由此确定网络指示的上行载波。
第二方面，提供了一种终端，包括：
接收器，用于在下行载波上接收系统消息，所述系统消息包含上行载波配置信息和前导码传输配置信息，所述上行载波配置信息用于指示多个上行载波，所述前导码传输配置信息用于指示无线接入前导码的传输配置；
发送器，用于在上行载波上发送无线接入前导码；
所述处理器和所述接收器还用于在所述下行载波上检测无线接入响应消息，并由此确定网络指示的上行载波。
第三方面，提供了一种终端，包括：
接收模块，用于在下行载波上接收系统消息，所述系统消息包含上行载波配置信息和前导码传输配置信息，所述上行载波配置信息用于指示多个上行载波，所述前导码传输配置信息用于指示无线接入前导码的传输配置；
发送模块，用于在上行载波上发送无线接入前导码；
所述处理模块和所述接收模块还用于在所述下行载波上检测无线接入响应消息，并由此确定网络指示的上行载波。
在一种可选的技术方案中，所述在上行载波上发送无线接入前导码，包括：
在所述多个上行载波上发送相同的无线接入前导码；或者，
在所述多个上行载波中的一个上行载波上发送无线接入前导码。
在一种可选的技术方案中，所述在所述下行载波上检测无线接入响应消息，由此确定网络指示的上行载波，包括：
无线接入响应消息被检测出，所述无线接入响应消息中包含上行载波的标识信息，所述标识信息识别的上行载波被确定为所述网络指示的上行载波。
在一种可选的技术方案中，所述在所述下行载波上检测无线接入响应消息，由此确定网络指示的上行载波，包括：
无线接入响应消息的控制信息被检测出，所述控制信息中包含上行载波的标识信息，所述标识信息识别的上行载波被确定为所述网络指示的上行载波。
在一种可选的技术方案中，所述网络指示的上行载波不属于所述多个上行载波，所述方法还包括：
停止接收所述控制信息所指示的无线接入响应消息。
在一种可选的技术方案中，所述网络指示的上行载波属于所述多个上行载波，所述方法还包括：
在所述网络指示的上行载波上发送无线连接建立请求消息，所述无线连接建立请求消息用于请求与所述网络建立无线连接。
在一种可选的技术方案中，所述在所述下行载波上检测无线接入响应消息，由此确定网络指示的上行载波，包括：
无线接入响应消息的控制信息基于一个上行载波的标识信息被检测出，所述上行载波被确定为所述网络指示的上行载波。
在一种可选的技术方案中，所述方法还包括：
在所述网络指示的上行载波上发送无线连接建立请求消息，所述无线连接建立请求消息用于请求与所述网络建立无线连接。
在一种可选的技术方案中，所述方法还包括：
在所述下行载波上接收无线连接建立完成消息，该无线连接建立完成消息用于指示所述终端与网络间的无线连接的配置信息。
在一种可选的技术方案中，所述方法还包括：
确定与所述网络间的无线连接建立成功，所述下行载波和所述网络指示的上行载波分别为下行主载波和上行主载波。
在一种可选的技术方案中，所述在所述下行载波上检测无线接入响应消息，由此确定网络指示的上行载波，包括：
在尝试了系统消息所指示的全部上行载波的标识信息后，仍不能检测出无线接入响应消息的控制信息，由此确定本次无线接入尝试失败。
第四方面，提供了一种无线通信方法，所述方法由基站执行，包括：
在下行载波上发送系统消息，所述系统消息包含上行载波配置信息和前导码传输配置信息，所述上行载波配置信息用于指示多个上行载波，所述前导码传输配置信息用于指示无线接入前导码的传输配置；
在上行载波上检测到无线接入前导码后，根据上行载波的标识信息设置无线接入响应消息，并在下行载波上发送所述无线接入响应消息。
第五方面，提供了一种基站，包括：
发送器，用于在下行载波上发送系统消息，所述系统消息包含上行载波配置信息和前导码传输配置信息，所述上行载波配置信息用于指示多个上行载波，所述前导码传输配置信息用于指示无线接入前导码的传输配置；
处理器和接收器，用于在上行载波上检测到无线接入前导码后，根据上行载波的标识信息设置无线接入响应消息；
所述发送器还用于在下行载波上发送所述无线接入响应消息。
第六方面，提供了一种基站，包括：
发送模块，用于在下行载波上发送系统消息，所述系统消息包含上行载波配置信息和前导码传输配置信息，所述上行载波配置信息用于指示多个上行载波，所述前导码传输配置信息用于指示无线接入前导码的传输配置；
处理模块和接收模块，用于在上行载波上检测到无线接入前导码后，根据上行载波的标识信息设置无线接入响应消息；
所述发送模块还用于在下行载波上发送所述无线接入响应消息。
在一种可选的技术方案中，在检测到相同无线接入前导码的上行载波中确定一个上行载波，根据所述确定的上行载波的标识信息设置无线接入响应消息，包括：
在多个上行载波上检测无线接入前导码，在检测到相同无线接入前导码的上行载波中确定一个上行载波，根据所述确定的上行载波的标识信息设置无线接入响应消息；
在一种可选的技术方案中，所述根据上行载波的标识信息设置无线接入响应消息，包括：
将上行载波的标识信息，承载在无线接入响应消息中。
在一种可选的技术方案中，所述根据上行载波的标识信息设置无线接入响应消息，包括：
将上行载波的标识信息，承载在无线接入响应消息的控制信息中，所述控制信息用于指示所述无线接入响应消息的传输配置。
在一种可选的技术方案中，所述根据上行载波的标识信息设置无线接入响应消息，包括：
用上行载波的标识信息，加扰无线接入响应消息的控制信息，所述控制信息用于指示所述无线接入响应消息的传输配置。
在一种可选的技术方案中，在多个下行载波上发送多个不同的系统消息；
其中，所述多个不同的系统消息指示了至少一个相同的上行载波，但所述多个不同的系统消息所指示的无线接入前导码的传输配置各不相同。
在一种可选的技术方案中，所述多个系统消息所指示的无线接入前导码的传输配置各不相同，包括以下情况中的一种或多种：
所述多个系统消息所指示的无线接入前导码占用的时域资源各不相同；
所述多个系统消息所指示的无线接入前导码占用的频域资源各不相同；以及
所述多个系统消息所指示的无线接入前导码归属的无线接入前导码集合各不相同。
在一种可选的技术方案中，所述在下行载波上发送所述无线接入响应消息，包括：
根据检测到的无线接入前导码的传输配置，确定指示了所述无线接入前导码的所述传输配置的系统消息；
在发送过所述系统消息的下行载波上发送所述无线接入响应消息。
在一种可选的技术方案中，所述方法还包括：
在所述确定的上行载波上接收无线连接建立请求消息，所述无线连接建立请求消息用于请求建立无线连接。
在一种可选的技术方案中，所述方法还包括：
在下行载波上发送无线连接建立完成消息，所述无线连接建立完成消息用于指示所述终端与网络间的无线连接的配置信息。
在一种可选的技术方案中，所述基站在一个下行载波上发送的系统消息指示了多个上行载波；
所述系统消息所在的下行载波，与所述系统消息指示的多个上行载波是配对的。
在一种可选的技术方案中，所述基站在多个下行载波上发送了多个不同的系统消息，所述多个不同的系统消息指示了相同的上行载波；
所述相同的上行载波与所述多个不同的系统消息所在的多个下行载波是配对的
在一种可选的技术方案中，系统消息所在的下行载波不属于长期演进LTE系统的授权频谱；
所述系统消息指示的多个上行载波中，至少一个上行载波属于LTE系统的授权频谱。
第七方面，提供了一种终端，包括：
处理器，以及与所述处理器连接的存储器，所述存储器中存储了程序代码，当所述程序代码被所述处理器执行时，所述终端执行所述第一方面、第十五方面和第十六方面及其可选技术方案中的任意一种方法。
第八方面，提供了一种处理器，包括：
接口单元，处理单元，和存储单元，所述存储单元中存储了程序代码，当所述程序代码被所述处理单元译码并执行时，实现所述第一方面、第十五方面和第十六方面及其可选技术方案中的任意一种方法。
第九方面，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中存储了程序代码，所述程序代码被处理器执行时，实现所述第一方面、第十五方面和第十六方面及其可选技术方案中的任意一种方法。
第十方面，提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包含的程序代码被处理器执行时，实现所述第一方面、第十五方面和第十六方面及其可选技术方案中的任意一种方法。
第十一方面，提供了一种基站，包括：
处理器，以及与所述处理器连接的存储器，所述存储器中存储了程序代码，当所述程序代码被所述处理器执行时，所述基站执行所述第四方面、第十七方面和第十八方面及其可选技术方案中的任意一种方法。
第十二方面，提供了一种处理器，包括：
接口单元，处理单元，和存储单元，所述存储单元中存储了程序代码，当所述程序代码被所述处理单元译码并执行时，实现所述第四方面、第十七方面和第十八方面及其可选技术方案中的任意一种方法。
第十三方面，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中存储了程序代码，所述程序代码被处理器执行时，实现所述第四方面、第十七方面和第十八方面及其可选技术方案中的任意一种方法。
第十四方面，提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包含的程序代码被处理器执行时，实现所述第四方面、第十七方面和第十八方面及其可选技术方案中的任意一种方法。
第十五方面，提供了一种无线通信方法，包括：
接收来自基站的系统消息，所述系统消息用于指示多个上行载波；
基于所述多个上行载波中的一个或多个载波，与所述基站建立无线连接；
接收来自所述基站的无线连接建立消息，所述无线连接建立消息包括第一字段和第二字段，其中，所述第一字段用于指示专用无线接入前导码，所述第二字段用于指示发送所述专用无线接入前导码的上行载波。
第十六方面，提供了一种无线通信方法，包括：
接收来自基站的系统消息，所述系统消息用于指示多个上行载波；
基于所述多个上行载波中的一个或多个载波，与所述基站建立无线连接；
接收来自所述基站的时间单元配置信息，所述时间单元配置信息用于指示一个或多个上行载波的时间单元图案；
其中，所述时间单元图案用于确定与所述基站间的数据传输所使用的上行载波，每个时间单元图案表示了一个上行载波中的部分或全部时间单元。
第十七方面，提供了一种无线通信方法，包括：
向终端发送系统消息，所述系统消息用于指示多个上行载波；
基于所述多个上行载波中的一个或多个载波，与所述终端建立无线连接；
向所述终端发送无线连接建立消息，所述无线连接建立消息包括第一字段和第二字段，其中，所述第一字段用于指示专用无线接入前导码，所述第二字段用于指示发送所述专用无线接入前导码的上行载波。
第十八方面，提供了一种无线通信方法，包括：
向终端发送系统消息，所述系统消息用于指示多个上行载波；
基于所述多个上行载波中的一个或多个载波，与所述基站建立无线连接；
向所述终端发送时间单元配置信息，所述时间单元配置信息用于指示一个或多个上行载波的时间单元图案；
其中，所述时间单元图案用于确定所述终端与所述基站间的数据传输所使用的上行载波，每个时间单元图案表示了一个上行载波中的部分或全部时间单元。
在一种可选的技术方案中，所述系统消息包括第三字段，所述第三字段用于指示所述系统消息中包含的上行载波的格式。
在一种可选的技术方案中，所述系统消息包括第一系统消息和第二系统消息，其中，所述第一系统消息中包括第四字段，所述第四字段用于指示所述第二系统消息。
在一种可选的技术方案中，所述终端与所述基站间的无线连接为无线资源控制RRC连接，所述无线连接建立消息为RRC连接建立消息或RRC连接重建立消息。
在一种可选的技术方案中，所述专用无线接入前导码为专用随机接入前导preamble。
在一种可选的技术方案中，所述多个上行载波的时间单元图案中，至少两个不同的上行载波的时间单元图案中的时间单元互不相同。
附图说明
图1为无线通信系统中链路的示意图；
图2为本发明实施例的无线通信系统的结构示意图；
图3为本发明实施例的无线通信方法的流程示意图；
图4为本发明实施例的一种无线通信装置的结构示意图；
图5为本发明实施例的另一种无线通信装置的结构示意图；
图6为本发明实施例的基站的结构示意图；
图7为本发明实施例的终端的结构示意图；
图8为本发明实施例的一种上行载波的时间单元图案的示意图。
应理解，上述结构示意图中，各模块的尺寸和形态仅供参考，不应构成对本发明实施例的唯一解读。结构示意图所呈现的模块间的相对位置，仅为示意性地表示模块间的结构关联，而非限制本发明实施例的物理连接方式。此外，结构示意图既无可能，也无必要呈现所有可能的模块。因此，若图中未呈现某个模块，不应解读为本发明实施例不能包含该模块。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案、及优点更加清楚，下面结合附图并举实施例，对本发明提供的技术方案作进一步详细描述。
无线通信系统中，通信设备可分为提供网络服务的设备和享用网络服务的设备。提供网络服务的设备是指那些组成网络的设备，可简称为网络设备(network equipment)，或网络单元(network element)。网络设备通常归属于网络的所有者，包括电信运营商(如中国移动，Vodafone)和电信基础设施租赁公司(如铁塔公司)等。享用网络服务的设备则是指那些可以接入网络但不属于网络的设备。这些设备通常归属于用户，并为用户提供网络服务，可简称为用户设备(user equipment，UE)，或订户单元(subscriber unit，SU)。对于用户而言，用户设备是直接提供网络服务的设备，网络设备是间接提供网络服务的设备。
以移动通信系统为例，用户设备的典型示例是移动电话(mobile phone)。移动电话接入移动通信网络后，即可享用该网络提供的移动通信服务。移动通信网络可分为无线接入网(radio access network，RAN)和核心网(core network，CN)。相应地，网络设备也分为RAN设备和CN设备。RAN设备负责无线相关的功能，例如LTE系统的演进节点B(evolutional Node B，eNB或eNodeB)。CN设备负责网络的整体功能，可分为用户面(userplane，UP)设备和控制面(control plane)设备，例如LTE系统的服务网关(servinggateway，SGW)和移动性管理实体(mobility management entity，MME)。
为便于表述，下文中将以基站和终端为例，详细说明本申请提供的无线通信方法、设备及系统。其中，基站指代无线通信系统中的网络设备，尤其是RAN设备，包括未来RAN演进中引入的其他RAN设备。具体形态上，基站可以是宏基站(macro base station)，也可以是微基站(micro base station)。有时，微基站也被称为小小区(small cell)。
终端指代无线通信系统中的用户设备。例如，终端可以是移动电话或蜂窝电话(cellular phone)，平板电脑(tablet computer)，膝上型电脑(laptop computer)，或者是其他支持无线通信功能的设备，例如物联网设备，包括可穿戴设备，智能家居设备(智能电表、智能家电等)，智能车辆等。
应理解，本申请提供的技术方案，并不限定无线通信系统的类型。以移动通信系统为例，本申请提供的技术方案，可以适用到LTE系统的各种演进系统，例如，业界所称的4.5G移动通信系统，或背景技术中介绍的5G移动通信系统。
图2为本发明实施例的无线通信系统的结构示意图。该无线通信系统包括至少一个基站，图2中示出了一个基站，记为BS。该无线通信系统还包括至少一个终端，图2中示出了两个终端，分别记为T1和T2。T1和BS间的上行链路和下行链路，分别记为UL 1和DL 1。T2和BS间的上行链路和下行链路，分别记为UL 2和DL 2。出于简洁目的，图2中仅示出了一个基站和两个终端。该无线通信系统也可包括其他数目的基站和终端，以及基站之外的网络设备。
该无线通信系统中，终端和基站均支持该系统的无线电接入技术(radio accesstechnology，RAT)，并知晓系统预定义的各种配置。这些系统预定义的配置预先存储在终端和基站的存储器中，或者体现为终端和基站的硬件或软件的结构当中。
基站通过集成或外接的天线设备，为特定地理区域提供通信覆盖，位于基站覆盖范围内的终端，能够与基站相互通信。以LTE系统为例，一个基站可以管理一个或多个小区。每个小区具有一个身份证明(identification)，该身份证明也被称为小区标识(cellidentity，cell ID)。除非特别说明，多个小区是指多个不同的小区。从无线资源的角度看，一个小区是下行无线资源，以及与其配对的上行无线资源(非必需)的组合。
本申请中，基站管理的无线资源，将基于载波(carrier)而非小区来介绍。其中，载波用来表示符合系统规定的一段频率范围。这段频率范围可以由载波的中心频率(记为载频)和载波的带宽确定。载波的含义可以参考LTE中成员载波(component carrier，CC)的概念。其中，载波的中心频率和带宽的取值集合，均由系统预定义。除非特别说明，多个载波是指多个不同的载波，即频率范围不同。因此，基站管理的无线资源可记为一个或多个下行载波，以及一个或多个上行载波。
终端开机后，可以通过下行同步过程，驻留在一个小区中，并接收系统消息。其中，“驻留”是指终端和基站取得了下行同步后，能够接受系统消息的一种状态。本申请中，当存在基站管理了多个下行载波的场景时，也可理解为终端与基站的一个下行载波取得下行同步后，能够在该下行载波上接收系统消息的一种状态。终端驻留在小区或驻留在某个下行载波后，若有业务需求，可发起无线接入流程，以便建立与移动通信系统的连接。
LTE系统中，构成一个小区的下行资源和上行载波间的配对关系是系统指定的。并且，若上行载波和下行载波配对了，只能是一一配对。与现有技术不同的是，在本发明实施例的无线通信系统中，基站管理的一个上行载波能够与多个下行载波配对，记为第一类场景；此外，基站管理的一个下行载波，也能够与多个上行载波配对，记为第二类场景。因此，在本发明实施例的无线通信系统中，上行载波和下行载波可认为是解耦的。
在图2所示的无线通信系统的基础上，下面结合图3说明本发明实施例的无线通信方法。该无线通信方法仍然以终端和基站间的交互为例，介绍本发明实施例的技术方案。特别地，在上行载波和下行载波可以解耦的前提下，介绍终端发起的无线接入流程。图3为本发明实施例的无线通信方法的流程示意图。图3中，基站和终端间的水平连线的方向表示传输方向，水平连线上的文字表示该步骤中传输的信息或消息的名称。应理解，这些信息或消息的名称仅为示意目的，并非限定本发明实施例的范围。
如图3所示，该无线通信方法包括如下五个步骤：
步骤S1、基站发送系统消息；终端检测并接收系统消息。
其中，系统消息包含了终端发起无线接入流程所需的系统配置信息。这些系统配置信息包括：上行载波配置信息和前导码传输配置信息。其中，上行载波配置信息用于指示一个或多个上行载波，前导码传输配置信息用于指示无线接入前导码的传输配置。
其中，全部可能的无线接入前导码的组成集合，即无线接入前导码的全集，属于系统预定义的配置。为了避免无线接入前导码之间的相互干扰，系统预定义的无线接入前导码之间通常是码分的，即两个不同的无线接入前导码之间是相互正交的。这样，即使两个不同的无线接入前导码在相同的时频资源上传输，基站也可以分别检测到这个两个不同的无线接入前导码。
终端接收到系统消息后，即知晓了发起无线接入所需的系统配置信息。例如，在系统消息中解析出上行载波配置信息后，终端即知晓可以在哪些上行载波上发起无线接入。在系统消息中解析出无线接入前导码的传输配置信息后，终端即知晓如何在上行载波上发送无线接入前导。此后，终端希望与网络建立连接时，可发起无线接入流程，详见下述步骤S2。
步骤S2、终端发送无线接入前导码；基站检测并接收无线接入前导码。
当终端发起无线接入流程时，终端需要在上行载波上发送无线接入前导码。终端发送了无线接入前导码，即可视作一次无线接入尝试。相应地，基站在上行载波上检测是否存在无线接入前导码。与LTE系统类似，检测的方式可以是相关检测。若未检测到无线接入前导码，有可能是终端未发送无线接入前导码，或者无线接入前导码传输失败。若检测到无线接入前导码，即可确定有终端发起了无线接入流程。此后，基站会响应检测到的无线接入前导码，详见下述步骤S3。
步骤S3、基站发送无线接入响应消息；终端检测并接收无线接收响应消息。
基站在一个上行载波上检测到无线接入前导码后，会发送无线接入响应消息。该无线接入响应消息中包含终端继续后续无线接入流程的配置信息。例如，包括步骤S4中发送无线连接建立请求消息的资源。与现有技术不同的是，本发明实施例中，由于终端可能会在多个上行载波上发起无线接入流程，基站需要向终端指示后续无线接入流程中的上行载波。特别地，基站根据待指示的上行载波的标识信息，设置无线接入响应消息，并在下行载波上发送该无线接入响应消息。
相应地，终端在发送了无线接入前导码后，也会在下行载波上检测无线接入响应消息。对于终端而言，通过检测无线接入响应消息，终端可由此确定本次无线接入尝试的结果。此外，由于终端可以在多个上行载波上发送无线接入前导码，通过检测无线接入响应消息，终端也可由此确定网络指示的上行载波。
例如，若终端在一段时间内未检测到无线接入响应消息，则确定当前无线接入的尝试已经失败。随后，终端可停止后续无线接入流程。等待一段时间后再发送无线接入前导。终端再次发送无线接入前导码，可视作另一次无线接入的尝试步骤。
若终端在下行载波上检测并接收到了无线接入响应消息，并确定本次无线接入尝试尚未失败，可继续后续无线接入流程，详见步骤S4。相反地，若终端确定本次无线接入尝试了失败了，则无需执行步骤S4。换言之，步骤S4乃至后续步骤并不是一定会被执行，因此是可选步骤。
S4、终端发送无线连接建立请求消息；基站检测并接收无线连接建立请求消息。
该无线连接建立请求消息用于请求与网络建立无线连接。其中，该无线连接建立请求消息中还可用于指示终端所驻留的下行载波。例如，终端可以使用所驻留的下行载波的标识信息加扰无线连接建立请求消息中的内容。或者，终端直接在无线连接建立请求消息中承载所驻留的下行载波的标识信息。
如果基站检测并接收到终端的无线连接建立请求，并且同意该终端与网络建立无线连接，该基站向终端发送无线连接建立完成消息，即执行步骤S5。该无线连接建立完成消息用于指示所述终端与网络间的无线连接的配置信息。如果不同意，该终端与网络建立无线连接，则可以不发送无线连接建立完成消息。或者，基站也可发送其他消息，这条消息用于指示终端与网络间的无线连接建立失败。因此，步骤S5也是可选步骤。
S5、基站发送无线连接建立完成消息；终端检测并接收无线连接建立完成消息。
如果终端检测并接收到该无线连接建立完成消息，即可确定与网络间的无线连接建立成功。当无线连接建立成功后，终端即可确定接收系统消息的那个下行载波(也是检测并接收到无线接入响应消息的那个下行载波)与网络指示的那个上行载波(也是发送无线连接建立请求的那个上行载波)是配对的，分别为下行主载波或上行主载波。此后，终端和基站即可基于这两个载波相互传输业务数据。
采用图3所示的无线通信方法，至少可以取得这些技术效果：基站根据上行载波的标识信息设置无线接入响应消息，终端检测无线接入响应消息。从系统角度看，终端由此确定本次无线接入尝试的结果，使得终端在确定无线接入尝试失败时，能够及时中止后续流程。此外，终端由此确定网络指示的上行载波时，使得终端能够获得网络确认的上行载波，有利于提高后续无线接入流程的可靠性。因此，采用图3所示的无线通信方法，有助于建立终端与基站之间的连接。
需要说明的是，步骤S1中，基站发送系统消息，并不限于只在一个下行载波上发送系统消息，也包括基站在多个下行载波上发送多个系统消息。
无线网络中，一个小区的下行资源通常只包括一个下行载波。若系统消息是以小区为单位的，则不同小区内的系统消息往往是不同的。如果一个下行载波表示一个小区，这多个下行载波上的系统消息也就表示了多个小区的系统消息。针对载波聚合场景，这多个下行载波中可进一步区分为下行主载波(表示主小区)和下行辅载波(表示辅小区)。当然，本发明实施例也不排除一个小区的下行资源包括多个下行载波的情况。
本发明实施例中，如果在不同的下行载波上发送的这些系统消息所包含的内容并不完全相同，则认为是不同的系统消息。如果两个系统消息包含的内容完全相同，即使是在不同的下行载波上发送的，也可被认为是同一个系统消息。例如，一个小区的下行载波包括了多个下行载波的情况。
从终端的角度看，终端通常会驻留在一个小区，通过接收小区内广播的同步信号，获得与该小区的下行载波的频率和时间同步。然后，终端在该小区的下行载波上检测是否有系统消息；若有，则接收系统消息。因此，即使基站在多个下行载波上发送了多个系统消息，终端可能只会在所驻留的那个下行载波上接收系统消息。但是，不同的终端可能会在不同的下行载波上接收到不同的系统消息。
接下来，本申请将针对上行载波和下行载波解耦的两类场景，详细介绍本发明实施例的一些可选实施方式。
第一类场景、一个上行载波与多个下行载波配对
基站在多个下行载波上发送多个系统消息，其中，这多个系统消息指示了至少一个相同的上行载波。
此时，由于驻留在不同下行载波上的终端，都可能会在同一个上行载波上发起无线接入流程，并分别与这多个下行载波配对。因此，对于系统而言，一个上行载波能够与多个上行载波配对的。基站在发送这些系统消息之前，即知晓确定该上行载波与多个下行载波配对的可能组合。但是，基站仅通过检测到的无线接入前导码，可能还是无法区分该无线接入前导码是驻留在哪个下行载波上的终端发送的。因此，为了能够响应到该终端，基站可能不得不在与检测到无线接入前导的上行载波可能配对的全部下行载波中，均发送无线接入响应消息。显然，这需要很大的系统开销。
针对第一类场景，在本发明的一种可选的实施方式中，基站发送的这多个不同的系统消息所指示的无线接入前导码的传输配置各不相同。在此基础上，基站根据检测到的无线接入前导码的传输配置，即可确定指示了该传输配置的那个系统消息，进而只在发送过该系统消息的下行载波上发送无线接入响应消息，从而降低系统开销。
基站发送的这多个不同的系统消息所指示的无线接入前导码的传输配置各不相同，包括以下情况中的一种或多种：
这多个系统消息所指示的无线接入前导码占用的时域资源各不相同；
这多个系统消息所指示的无线接入前导码占用的频域资源各不相同；以及
这多个系统消息所指示的无线接入前导码归属的无线接入前导码集合各不相同。
下文中，将结合图2并举实施例，详细地介绍本发明实施例的多种可选的技术方案。
参考图2，假设基站BS在DL 1和DL 2中发送了两个不同的系统消息。DL 1上的系统消息指示了一个上行载波，例如UL 1。DL 2上的系统消息指示了两个上行载波，例如UL 1和UL 2。终端T1驻留在DL 1上，终端T2驻留在DL 2上，分别接收了DL 1和DL 2上的系统消息。
如果不采取上述可选的实施方式，基站在UL 1检测到无线接入前导，可能无法区分是T1还是T2发送的无线接入前导。如果采用上述可选的实施方式，T1和T2发送无线接入前导的传输配置不同。由此，基站检测到无线接入前导后，即可根据该无线接入前导的传输配置，识别出发送该无线接入前导的终端所驻留的下行载波，然后只在识别出的下行载波上发送无线接入响应消息。
实施例1
这多个系统消息所指示的无线接入前导码占用的时域资源各不相同。
举例来说，DL 1上的系统消息指示的无线接入前导的占用的时域资源是1号子帧(subframe)或3号子帧，DL 2上的系统消息指示的无线接入前导的占用的时域资源是2号子帧和4号子帧。如果基站在UL 1的1号子帧或3号子帧上检测到无线接入前导，则只需要在DL1上发送无线接入响应消息。如果基站在UL 1的2号子帧或4号子帧上检测到无线接入前导，则只需在DL 2上发送无线接入响应消息。
实施例2
这多个系统消息所指示的无线接入前导码占用的频域资源各不相同。
举例来说，DL 1上的系统消息指示的无线接入前导的占用的频域资源是1～6号资源块(resource block，RB)，DL 2上的系统消息指示的无线接入前导的占用的频域资源是11～16号RB。如果基站在UL 1的1～6号RB上检测到无线接入前导，则只需要在DL 1上发送无线接入响应消息。如果基站在UL 1的11～16号RB上检测到无线接入前导，则只需在DL 2上发送无线接入响应消息。
实施例3
这多个系统消息所指示的无线接入前导码归属的无线接入前导码集合各不相同。
举例来说，DL 1上的系统消息指示的无线接入前导归属的无线接入前导码集合是集合1，DL 2上的系统消息指示的无线接入前导归属的无线接入前导码集合是集合2。如果基站在UL1检测到无线接入前导归属集合1，则只需要在DL 1上发送无线接入响应消息。如果基站在UL 1检测到无线接入前导归属集合2，则只需在DL 2上发送无线接入响应消息。
实施例4
同时具备实施例1至3中多种情况，参考上述任意一种实施例，均可识别发送该无线接入前导的终端所驻留的下行载波，然后只在识别出的下行载波上发送无线接入响应消息。
举例来说，DL 1上的系统消息指示的无线接入前导的占用的时域资源是1号子帧(subframe)或3号子帧，占用的频域资源是1～6号资源块(resource block，RB)。DL 2上的系统消息指示的无线接入前导的占用的时域资源是2号子帧和4号子帧，占用的频域资源是11～16号RB。如果基站在UL 1的1号子帧或3号子帧上检测到无线接入前导，或者在UL1的1～6号RB上检测到无线接入前导，则只需要在DL 1上发送无线接入响应消息。如果基站在UL1的2号子帧或4号子帧上检测到无线接入前导，或者UL 1的11～16号RB上检测到无线接入前导，则只需在DL 2上发送无线接入响应消息。
第二类场景、一个下行载波与多个上行载波配对
一个下行载波上发送的系统消息指示了多个上行载波。终端接收该系统消息后，即知晓终端可以在这些上行载波上发送无线接入前导。因此，对于系统而言，这多个上行载波均是候选上行载波，并且，该下行载波是能够与多个上行载波配对的。并且，基站在发送该系统消息之前，终端在收到该系统消息之后，均可确定这一点。
对于系统而言，虽然该下行载波能够与多个上行载波配对，但在这些上行载波中找到一个最合适的上行载波，然后与该下行载波配对，仍然是有意义的。例如，将最合适的上行载波配置为上行主载波，该上行主载波上可以传输更重要的信息。可选地，还可将这些上行载波中的其他载波的一个或多个配置为上行辅载波。上行载波的合适与否的标准并不限定，可以有多种可能，如上行传输可靠性高，上行覆盖能力强，或是上行负载低等。
基于寻找最合适的上行载波的目标，本发明实施例的无线通信方法还包括如下两种可选的实施方式：
第一种、由基站选择最合适的上行载波
终端在系统消息指示的多个候选上行载波上发送相同的无线接入前导。基站在该系统消息指示的多个候选上行载波上检测无线接入前导，并在检测到相同的无线接入前导的多个上行载波中确定一个上行载波。基站选择的上行载波即是基站找到的最合适的上行载波。其他发送有相同无线接入前导码的载波可以被基站盲配置为终端的上行辅载波。由于基站掌握的信息更多，采用这种可选方式确定的上行载波可能更接近真实情况。此时，基站应当将所确定的上行载波指示给终端，以便终端可以确定网络指示的上行载波。
第二种、由终端选择最合适的上行载波
终端在系统消息指示的多个候选上行载波中选择一个上行载波，并在该上行载波上发送一个无线接入前导。终端选择的上行载波即是终端找到的最合适的上行载波。由于只需要在一个上行载波上发送无线接入前导码，采用这种可选方式可以节省系统的开销。
采用这种方式时，基站在下行载波的系统消息中发送
终端在多个候选上行载波中的选择标准可以有多种，并且可以由基站在系统消息中指示选择标准。例如，当终端在驻留下行载波的测量值大于一个阈值时，测量值可以是根据下行载波小区参考信号、可以是根据下行载波的同步信号、可以是根据下行载波的链路状态参考信号的测量值，终端选择在一个高频载波上发送无线前导码；如果该测量值小于该阈值时，终端在一个低频载波上发送无线前导码。其中，测量值的阈值，可以承载系统消息中。
对于基站而言，由于可能存在两个终端在两个候选上行载波中发送同一个无线接入前导的情况，基站仍然有可能需要在这检测到相同无线接入前导的两个候选上行载波中确定一个上行载波，因此有必要向终端指示该上行载波。此外，即使基站检测的无线接入前导只涉及一个候选上行载波。由于，存在检测错误的情况，基站向终端指示该上行载波也是有好处的，仍然有助于终端识别网络指示的上行载波。
分析了这两种可选的实施方式可知，基站向终端指示上行载波是很有意义的。因此，本发明实施例中，基站还可根据上行载波的标识信息设置无线接入响应消息，并在下行载波上发送所述无线接入响应消息，以便向终端指示该上行载波。其中，基站根据待指示的上行载波的标识信息设置无线接入响应消息，包含如下多种可能的技术方案。
实施例5
基站将待指示的上行载波的标识信息，承载在无线接入响应消息中。若该无线接入响应消息被终端检测出，则由所述标识信息识别出的上行载波即被确定为所述网络指示的上行载波。
针对上述第一种实施方式，由基站判断最合适的上行载波。
若所述标识信息识别出的上行载波，属于系统消息指示的候选上行载波。由此，终端可确定该无线接入响应消息是有效的。此后，终端可在网络指示的上行载波上发送无线连接建立请求消息。若由所述标识信息识别出的上行载波，不属于系统消息指示的候选上行载波。由此，终端可确定该无线接入响应消息是无效的。此后，终端即可中止后续接入流程。
针对上述第二种实施方式，由终端判断最合适的上行载波，终端可能会有两个方案。
第一个方案，若所述标识信息识别出的上行载波，是终端选择的上行载波，由此，终端可确定该无线接入响应消息是有效的。此后，终端可在网络指示的上行载波上发送无线连接建立请求消息。若所述标识信息识别出的上行载波，不是终端选择的上行载波，由此，终端可确定该无线接入响应消息是无效的。此后，终端即可中止后续接入流程。
第二种方案，若所述标识信息识别出的上行载波，是终端选择的上行载波，由此，终端可确定该无线接入响应消息是有效的。此后，终端可在网络指示的上行载波上发送无线连接建立请求消息。若所述标识信息识别出的上行载波，不是终端选择的上行载波，也不属于系统消息指示的候选上行载波，由此，终端可确定该无线接入响应消息是无效的。此后，终端即可中止后续接入流程。若所述标识信息识别出的上行载波，虽然不是终端选择的上行载波，但属于系统消息指示的候选上行载波，由此，终端可确定该无线接入响应消息是有效的。此后，终端可在网络指示的上行载波上发送无线连接建立请求消息。此时，视作网络更改了终端选择的上行载波。
实施例6
基站将待指示的上行载波的标识信息，承载在无线接入响应消息的控制信息中，该控制信息用于指示该无线接入响应消息的传输配置。若该无线接入响应消息的控制信息被检测出，则由该标识信息识别出的上行载波即被确定为网络指示的上行载波。
针对上述第一种实施方式，由基站判断最合适的上行载波。
若所述标识信息识别出的上行载波，属于系统消息指示的候选上行载波。由此，终端可确定该控制信息指示的无线接入响应消息是有效的。终端可继续接收该无线接入响应消息。此后，终端可在网络指示的上行载波上发送无线连接建立请求消息。若由所述标识信息识别出的上行载波，不属于系统消息指示的候选上行载波。由此，终端可确定该控制信息指示的无线接入响应消息是是无效的。此后，终端即可中止后续接入流程。终端没必要接收该控制信息指示的无线接入响应消息。
针对上述第二种实施方式，由终端判断最合适的上行载波，终端可能会有两个方案。
第一个方案，若所述标识信息识别出的上行载波，是终端选择的上行载波，由此，终端可确定该控制信息指示的无线接入响应消息是有效的。终端可继续接收该无线接入响应消息。此后，终端可在网络指示的上行载波上发送无线连接建立请求消息。若所述标识信息识别出的上行载波，不是终端选择的上行载波，由此，终端可确定该控制信息指示的无线接入响应消息是无效的。此后，终端即可中止后续接入流程。
第二种方案，若所述标识信息识别出的上行载波，是终端选择的上行载波，由此，终端可确定该控制信息指示的无线接入响应消息是有效的。终端可继续接收该无线接入响应消息。此后，终端可在网络指示的上行载波上发送无线连接建立请求消息。若所述标识信息识别出的上行载波，不是终端选择的上行载波，也不属于系统消息指示的候选上行载波，由此，终端可确定该控制信息指示的无线接入响应消息是无效的。此后，终端即可中止后续接入流程。若所述标识信息识别出的上行载波，虽然不是终端选择的上行载波，但属于系统消息指示的候选上行载波，由此，终端可确定该控制信息指示的无线接入响应消息是有效的。终端可继续接收该无线接入响应消息。此后，终端可在网络指示的上行载波上发送无线连接建立请求消息。此时，视作网络更改了终端选择的上行载波。
实施例7
所述基站用所述确定的上行载波的标识信息，预处理无线接入响应消息的控制信息，该控制信息用于指示无线接入响应消息的传输配置。该预处理也是系统预定义的配置，终端和基站均知晓该预处理操作，例如是加扰，终端对应操作是解扰。
若该控制信息被终端基于一个上行载波的标识信息检测出来，所述上行载波即被确定为所述网络指示的上行载波。由此，终端可确定该控制信息指示的无线接入响应消息是有效的。终端可继续接收该无线接入响应消息。此后，终端可在所述网络指示的上行载波上发送无线连接建立请求消息，无线连接建立请求消息用于请求与所述网络建立无线连接。
若所述终端尝试了全部上行载波的标识信息后，仍不能检测出无线接入响应消息的控制信息，由此则确定本次无线接入尝试失败。
以加扰为例，LTE中，用于加扰随机接入响应的控制信息的加扰序列RA-RNTI的计算公式为RA-RNTI＝1+tid+10*fid，其中tid为发送前导码所在的第一个子帧号，为fid子帧是发送前导码在频域上的索引，对于FDD载波来说fid＝0，对于TDD载波来说fid小于6。
在本发明实施例中，由于驻留在同一下行载波的多个终端在两个不同的上行载波子集上能会发送相同的前导码序列，为了使得终端能够区分出无线接入响应是发送给哪个终端的，用于加扰无线接入响应消息的控制信息的加扰序列RCS的计算可与待指示的上行载波的标识相关，例如RCS＝1+tid+10*fid+UL ID，其中，UL ID即表示待指示的上行载波的标识。
当无线通信系统中同时支持上述两类场景时，所述实施例1至4，和所述实施例5至7的中任意两个组合，都是一种新的实施例，至少包括12种可能的组合。例如，实施例1和实施例5可以组合成一种新的实施例，实施例1和7也可以组合成一种新的实施例。实施例4和实施例5也可以组合成一种新的实施例。
实施例8
针对上行载波和下行载波解耦的第二类场景，即一个下行载波与多个上行载波配对时，基站在一个下行载波上发送的系统消息，可用于指示多个上行载波。
应理解，本文中的系统消息可以是基于LTE的系统消息的改进，或者是NR系统中定义系统消息。例如，系统消息的名称可以是系统消息块(system information block，SIB)，如SIB2；也可以是剩余最小系统消息(remaining minimum system information，RMSI)等。
在一种可选的实施方式中，一个系统消息用于承载多个关于上行载波的配置信元，并通过其他信元指示该系统消息中承载的关于上行载波的配置信元的个数。其中，每个关于上行载波的配置信元用于指示一个上行载波的配置信息。
如下为一种示意性的系统信息的信元结构:
Figure BDA0001377088890000171
在该示意性的信元结构中，SystemInformationBlockType2(简记为SIB2)或RMSI为系统消息的名称。SIB2/RMSI包括用于指示无线资源配置数目的radioResourceConfigNum信元，用于指示无线资源配置的radioResourceConfigCommon信元，用于指示频率信息的freqInfo信元，以及其他未示出的信元(用三点省略号…表示)。
其中，该radioResourceConfigNum信元的取值用于指示该系统消息中包含的无线资源配置的数目。该radioResourceConfigNum信元的取值可以是枚举(enumerated)类型，不同的取值对应不同的数目。n1和n2的实际数值可预先约定，例如n1的数值为1，n2的数值为2等。当radioResourceConfigNum信元的取值为1时，表示该系统消息中包含一份无线资源配置，当radioResourceConfigNum信元的取值为2时，表示该系统消息中包含两份无线资源配置。其中，在上述示意性的系统信息的信元结构中，radioResourceConfigCommon信元的个数即为该系统消息包含的无线资源配置的数目。
另一种可选的实施方式中，一个系统消息用于承载一个上行载波的配置信元，并通过其他信元指示该下行载波上是否有其他系统消息也用于指示其他上行载波的配置信息。
如下为另一种示意性的系统信息的信元结构:
Figure BDA0001377088890000172
Figure BDA0001377088890000181
在该示意性的信元结构中，SIB2/RMSI包括用于指示其他SIB无线资源配置的radioResourceConfigOtherSIB信元，用于指示无线资源配置的radioResourceConfigCommon信元，用于指示频率信息的freqInfo信元，以及其他未示出的信元(用三点省略号…表示)。
其中，该radioResourceConfigOtherSIB信元用于指示是否有其他系统消息也承载了无线资源配置的信息，该信元的取值可以是枚举(enumerated)类型，不同的枚举类型可表示不同的含义。例如，该示意性的枚举类型FALSE表示没有其他SIB无线资源配置信息，枚举类型SIB3表示在SIB3中会指示其他的无线资源配置信息。应理解，SIB3仅为示例，其他的无线资源配置的信息也可以承载在其他的系统消息中。不同的系统消息可对应不同的枚举类型，还可以包括SIB4，SIB5或其他系统消息对应的枚举类型。
其中，作为一种可选实施方式，上述两种示意性的系统消息的信元结构中用于指示无线资源配置的radioResourceConfigCommon信元，可以有如下示意性的信元结构：
Figure BDA0001377088890000182
radioResourceConfigCommon信元包括：随机接入信道rach公共配置rach-ConfigCommon信元、物理下行共享信道pdsch公共配置pdsch-configCommon信元、物理随机接入信道prach配置prach-Config信元。其中，rach-ConfigCommon信元可至少包括：时域资源信息(在系统帧的什么时隙可以发送前导码)、频域资源信息(在上行资源的什么频域资源可以发送前导码)、前导码格式信息(至少包括前导码的序列长度、子载波间隔大小、时域长度)等信息。prach-Config信元中可至少包括rach根序列信息。
其中，pdsch-configCommon信元指示了关于下行载波的配置信息，当系统消息中包含多个radioResourceConfigCommon信元时，只需要其中一个radioResourceConfigCommon信元中包括该pdsch-configCommon信元即可。例如，如下示意性的信元结构所示，针对其他的radioResourceConfigCommon信元，该pdsch-configCommon信元是可选的。
Figure BDA0001377088890000183
其中，作为一种可选实施方式，上述两种示意性的系统消息的信元结构中，freqInfo信元中可包含上行载波频点字段ul-CarrierFreq、上行载波带宽字段ul-Bandwidth。其中，上行载波频点字段指示上行载波的频点信息，上行载波带宽字段是一个枚举类型的指示，一个枚举类型值对应一个带宽值，例如n6表示6个PRB的带宽，…，n400表示400个PRB的带宽。
其中，作为一种可选实施方式，上述两种示意性的系统消息的信元结构中，上行载波选择门限ULCCselectionThreshold信元是可选的。
应理解，当系统消息中不包含ULCCselectionThreshold信元时，终端可在系统消息中广播的多套上行载波上均发送前导码，可对应上述第二类场景的第一种情况，即由基站选择最合适的上行载波。
当系统消息中包含上行载波选择门限的配置信元时，可对应上述第二类场景的第二种情况，即由终端选择最合适的上行载波。以下行载波的测量值为RSRP为例，终端根据接收到系统消息的下行载波的RSRP测量结果，确定发起随机接入的上行载波。
若该RSRP测量结果大于或等于门限值，则在SIB2/RMSI中广播的第一个无线资源配置信息中指示的上行资源上发送前导码。若该RSRP测量结果小于门限值，则在SIB2/RMSI中广播的非第一个无线资源配置信息中指示的上行资源上或其他SIB消息块中指示的无线资源配置信息中的上行资源上发送前导码。
实施例9
针对图3所示的无线通信方法，在步骤S5中，基站发送无线连接建立完成消息；终端检测并接收无线连接建立完成消息。
作为一种可选的实施方式，该无线连接建立完成消息中可包含专用(dedicated)前导码及上行载波资源信息，即基站通过该无线连接建立完成消息触发终端在指定的上行载波上发起非竞争的随机接入，进行上行载波的重配置过程。应理解，该无线连接建立完成消息可以对应随机接入流程中消息4(简称为Msg4)，如无线资源控制(radio resourcecontrol，RRC)连接建立消息或RRC连接重建立消息。
如下为另一种示意性的RRC连接建立消息的信元结构:
Figure BDA0001377088890000191
其中，RRCConnectionSetup为RRC连接建立消息的名称，其中，专用前导码及上行载波资源信息可承载在RRCConnectionSetup-r8-IEs信元中。具体地，如下为一种示意性的RRCConnectionSetup-r8-IEs信元的信元结构：
Figure BDA0001377088890000192
其中，专用前导码及上行载波资源信息可承载在RRCConnectionSetup-r8-IEs信元的示意结构中的radioResourceConfigDedicated信元中。
具体地，如下为一种示意性的radioResourceConfigDedicated信元的信元结构：
Figure BDA0001377088890000201
其中，RACH专用配置RACH-ConfigDedicate信元中包括UE在指定上行资源上使用指定的前导码格式发起非竞争随机接入所需的信息。
例如，RACH-ConfigDedicate信元中的ra-PreambleIndex字段用于指示指定的专用前导码信息，RACH-ConfigDedicate信元中的ra-PRACH-MaskIndex字段用于指示指定专用前导码在无线帧的第几个RACH资源上发送，RACH-ConfigDedicate信元中ULCCIndex字段用于指示终端在指定的上行资源的指定的RACH资源上使用指定的专用前导码发起随机接入。
其中，针对ULCCIndex字段，若其指示的值等于0，则表示在上行资源0，如实施例8中的SIB2/RMSI中广播的第一份无线资源中的上行资源，发起非竞争随机接入，ULCCIndex等于1表示UE在上行资源1，如实施例8中SIB2/RMSI或SIB/RMSI指示的SIB中广播的非第一份(如第二份)无线资源中的上行资源，上发起非竞争随机接入。应理解，ULCCindex字段的比特数不作具体限定，例如可以和SIB/RMSI可广播无线资源的数目最大值N相关，比如，该字段的比特数为log2N向上取整。应理解，该ULCCIndex字段的名称仅为示意，长度可以不仅限于1个比特，也可以是2个比特，3个比特或更多的比特。
实施例10
基于图3所示的无线通信方法，终端和基站可建立无线连接。该无线连接可以对应LTE系统或NR系统的RRC连接，或者是NR系统中的无线连接。此后，当终端和基站之间的无线连接建立完成，终端和基站可以相互传输数据。该数据的传输包括业务数据信道的传输，也包括控制信道的传输。
针对上行载波和下行载波解耦的第二类场景，即一个下行载波与多个上行载波配对时，基站在一个下行载波上发送的系统消息，可用于指示多个上行载波。例如，该系统消息可参考上述实施例8的方式，本实施例中不再赘述。
以两个上行载波为例，假设一个下行载波上的系统消息，指示了两个上行载波。当终端与基站间建立起无线连接后，终端和基站可以基于这两个上行载波的一个或两个上行载波相互传输数据。
当多于两个上行载波时，如三个或更多的上行载波，可以参考两个上行载波的情况。当终端与基站间建立起无线连接后，终端和基站这多个上行载波中的一个或部分或全部上行载波的相互传输数据。
在一种可选的实施方式中，基站向终端发送时间单元配置信息，终端接收来自基站的时间单元配置信息。其中，该时间单元配置信息用于指示一个或多个上行载波的时间单元图案。该时间单元图案用于确定与该基站间的数据传输所使用的上行载波。每个时间单元图案表示了一个上行载波中的部分或全部时间单元。这些时间单元的集合可被理解为时间单元图案。应理解，该时间单元配置信息可承载在RRC消息，下行控制信息或媒体接入控制(media access control，MAC)控制元素(control element，CE)或者小区级广播信令中。该时间单元可以是子帧(subframe)，时隙(slot)或符号(symbol)。
图8示出了本发明实施例的一种上行载波的时间单元图案的示意图，图8中示意了10个时间单元，依次编号为0至9。其中，3.5GHz载波(简称为3.5G载波)被配置为TDD模式，3号和7号时间单元用于上行传输，其他时间单元用于下行传输。因此，3.5G载波可被认为既包括3.5G上行载波(对应3号和7号时间单元)，也包括3.5G下行载波(对应其他时间单元)。1.8GHz载波(简称为1.8G载波)被配置为FDD模式，10个时间资源均可用于上行传输，该1.8G载波可被认为是1.8G上行载波。
图8中，3.5G上行载波的时间单元图案包括3号和7号时间单元。此时，3.5G上行载波的时间单元图案所表示的时间单元为3.5G上行载波的全部时间单元。1.8G上行载波的时间单元图案包括1号，2号，5号，6号和8号时间单元。此时，1.8G上行载波的时间单元图案所表示的时间单元为1.8G上行载波的部分时间单元。
在终端通过该上行资源配置信息知晓了图8所示的两个上行载波的时间单元图案中至少一个上行载波的时间单元图案后，可认为这两个上行载波都可以用于上行传输。此时，这两个上行载波可被理解为都是该终端的上行主载波。
例如，若终端收到上行数据传输(如PUSCH)的调度信息，该调度信息所调度的时间单元为1号时间单元。那么，若终端基于1.8G上行载波的时间单元图案，知晓应当在1.8G上行载波的1号时间单元上发送上行数据。或者，若终端基于3.5G上行载波的时间单元图案，知晓不应当在3.5G上行载波上发送上行数据，则应当在1.8G上行载波的1号时间单元上发送上行数据。类似地，若终端将要在3号时间单元进行上行控制信道(如PUCCH)的传输，终端也可知晓应当在3.5G上行载波的3号时间单元进行上行控制信道的传输。
因此，基于该可选的实施方式，终端和基站能够基于上行载波的时间单元图案，确定数据传输所使用的上行载波。
应理解，在该可选的实施方式基础上，一种可能的设计中，该时间单元配置信息可显式地指示上行载波的时间单元图案。例如，该时间单元配置信息用于直接指示上行载波的时间单元图案所包含的时间单元的集合。当然，上行载波的时间单元图案也可以由协议预定义，不同的时间单元图案对应不同的索引，该时间单元配置信息指示了时间单元图案的索引，即可指示上行载波的时间单元图案。
另一种可能的设计中，该时间单元配置信息可隐式地指示上行载波的时间单元图案。例如，该时间单元配置信息用于指示上行载波中不属于该时间单元图案的时间单元的集合，从而间接地指示了上行载波的时间单元图案。以图8为例，基站通过半静态(如系统消息或RRC消息)或动态信令(如DCI)指示1.8G上行载波的0号，3号，4号，7号和9号时间单元不属于1.8G上行载波的时间单元图案，比如是作为预留资源或下行传输等，终端间接地知晓1.8G上行载波的时间单元图案为剩余的时间单元(1号，2号，5号，6号和8号时间单元)。具体地，基站可通过3.5G下行载波指示1.8G上行载波中不属于时间单元图案的那些时间单元。类似地，基站也可通过3.5G下行载波指示3.5G上行载波中不属于时间单元图案的那些时间单元。
应理解，基站还可以通过一个或多个时间单元配置信息指示一个或多个上行载波的一种或多种时间单元图案。例如，一个上行载波具有多种时间单元图案，终端默认选择一种时间单元图案或根据基站的信令，选择一种时间单元图案。
此外，若终端被配置为NR和LTE的双连接(dual connectivity，DC)模式，假设1.8G载波用于LTE连接，3.5G载波和1.8G载波的组合用于NR连接时，针对NR的3.5G和1.8G上行载波的时间单元图案，既可以通过NR基站发送给终端，也可以通过LTE基站发给终端。后一种情况下可能需要NR基站将针对NR的3.5G和1.8G上行载波的时间单元图案的时间单元配置信息先发给LTE基站，再由LTE基站将时间单元配置信息发送终端。
图4为本发明实施例的无线通信装置的结构示意图，该无线通信装置可以是一个处理器。如图所示，该无线通信装置40包括：接口单元401，控制及运算单元402，和存储单元403。该所述存储单元中存储了程序代码，这些程序代码可分为两类，分别用于实现本发明实施例的无线通信方法中属于终端和基站的功能。这两类程序代码记为终端功能实现的程序代码和基站功能实现的程序代码。当终端功能实现程序代码被所述控制及运算单元译码并执行时，实现本发明实施例的无线通信方法中终端的功能。当基站功能实现的程序代码被所述控制及运算单元译码并执行时，实现本发明实施例的无线通信方法中基站的功能。终端和基站和终端中的处理器，均可参照该结构示意图，分别存储终端功能实现程序代码和基站功能实现程序代码。此后终端和基站就能够相互配合，实现本发明实施例的无线通信方法.
图5为本发明实施例的无线通信装置的结构示意图。如图5所示，该无线通信装置50包括：处理器501，与所述处理器连接的存储器502。其中，该存储器502中存储有程序代码。这些程序代码可分为两类，分别用于实现本发明实施例的无线通信方法中属于终端和基站的功能。这两类程序代码记为终端功能实现程序代码和基站功能实现程序代码。本发明实施例中，终端和基站均可参照该结构示意图，分别存储终端功能实现程序代码和基站功能实现程序代码。此后终端和基站就能够相互配合，实现本发明实施例的无线通信方法
具体实现中，该无线通信装置50还可以包括：连接线500，发射电路503、接收电路504、天线505，以及输入/输出(英文：input/output，I/O)接口506等。
发射电路和接收电路可以耦合到天线，与其他通信设备无线连接。发射电路和接收电路也可以集成为一个收发机，天线可以为支持多种频率的射频天线。I/O接口提供了与其他通信设备或用户交互的可能性。例如，对于基站，该I/O接口可以为通用公共无线接口(英文：common public radio interface，CPRI)接口，以太网接口，USB接口等。对于终端，该I/O接口可以为屏幕，键盘，话筒，扬声器，USB接口等。该无线通信装置50内部的各个组件可以通过各种连接线(如总线系统)耦合在一起，其中总线系统除包括数据总线之外，还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。但是为了清楚说明起见，本文中将各种总线都统称为总线系统。
图6为本发明实施例的基站的结构示意图。如图6所示，基站60包括发送模块601，处理模块602，接收模块603。
其中，所述发送模块601，用于在下行载波上发送系统消息，所述系统消息包含上行载波配置信息和前导码传输配置信息，所述上行载波配置信息用于指示多个上行载波，所述前导码传输配置信息用于指示无线接入前导码的传输配置；
所述处理模块602和所述接收模块603，用于在多个上行载波上检测无线接入前导码；
所述处理模块602还用于在检测到相同无线接入前导码的上行载波中确定一个上行载波，根据所述确定的上行载波的标识信息设置无线接入响应消息；
所述发送模块601还用于在下行载波上发送所述无线接入响应消息。
其中，发送模块601可以是发送器，处理模块602可以是处理器，接收模块603可以是接收器。应理解，基站60可以用于实现本发明实施例的无线通信方法中基站的步骤，相关特征可以参照上文，此处不再赘述。
图7为本发明实施例的终端的结构示意图。如图7所示，终端70包括发送模块701，处理模块702，接收模块703。
所述接收模块703，用于在下行载波上接收系统消息，所述系统消息包含上行载波配置信息和前导码传输配置信息，所述上行载波配置信息用于指示多个上行载波，所述前导码传输配置信息用于指示无线接入前导码的传输配置；
所述发送模块701，用于在上行载波上发送无线接入前导码；
所述处理模块702和所述接收模块703还用于在所述下行载波上检测无线接入响应消息，并由此确定网络指示的上行载波。
其中，发送模块701可以是发送器，处理模块702可以是处理器，接收模块703可以是接收器。应理解，终端70可以用于实现本发明实施例的无线通信方法中终端的步骤，相关特征可以参照上文，此处不再赘述。
本申请中，处理器，是指具有计算处理能力的器件或电路，可称为芯片或中央处理单元(英文：central processing unit，CPU)。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件通用处理器、微处理器。处理器可以集成在一个片上系统(system on chip，SOC)中
存储器，是指具有数据或信息存储能力的器件或电路，并可向处理器提供指令和数据。存储器包括只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、非易失性随机存取存储器(NVRAM)，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等。
应理解，以上所述为本发明的具体实施方式，本发明的保护范围并不局限于此。上述结构示意图，仅示出了一种逻辑功能划分。具体实现时，可以有另外的物理划分方式，如多个逻辑模块体现为一个物理模块，或一个逻辑模块拆分为多个物理模块。本技术领域的普通技术人员容易想到各种等效的修改或替换，都应属于在本发明揭露的技术范围。

Claims (18)

1.一种无线通信方法，所述方法由终端执行，其特征在于，包括：
在下行载波上接收系统消息，所述系统消息包含上行载波配置信息和前导码传输配置信息，所述上行载波配置信息用于指示多个上行载波，所述前导码传输配置信息用于指示无线接入前导码的传输配置；其中，所述系统消息还包括阈值；
基于所述阈值从所述多个上行载波中选择上行载波；
在所述上行载波上发送所述无线接入前导码；
在所述下行载波上基于所述上行载波的标识信息检测无线接入响应消息的控制信息，所述无线接入响应消息的控制信息由加扰序列加扰，并且所述加扰序列是基于所述上行载波的标识信息所确定出的，所述无线接入网响应消息的控制信息指示所述无线接入响应消息的传输配置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，
所述无线接入响应消息的控制信息基于所述上行载波的标识信息被检测出，则所述上行载波被确定为所述网络指示的上行载波。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述网络指示的上行载波上发送无线连接建立请求消息，所述无线连接建立请求消息用于请求与所述网络建立无线连接。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述下行载波上接收无线连接建立完成消息，该无线连接建立完成消息用于指示所述终端与网络间的无线连接的配置信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
确定与所述网络间的无线连接建立成功，所述下行载波和所述网络指示的上行载波分别为下行主载波和上行主载波。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述下行载波上检测所述无线接入响应消息的控制信息，包括：
在尝试了所述系统消息所指示的全部上行载波的标识信息后，仍不能检测出无线接入响应消息的控制信息，由此确定本次无线接入尝试失败。
7.一种无线通信方法，所述方法由基站执行，其特征在于，包括：
在下行载波上发送系统消息，所述系统消息包含上行载波配置信息和前导码传输配置信息，所述上行载波配置信息用于指示多个上行载波，所述前导码传输配置信息用于指示无线接入前导码的传输配置；所述系统消息还包括用于终端从所述多个上行载波中选择上行载波的阈值；
在所述上行载波上检测到来自终端的所述无线接入前导码后，根据所述上行载波的标识信息确定加扰序列，并根据所述加扰序列加扰无线接入响应消息的控制信息，其中，所述无线接入网响应消息的控制信息指示所述无线接入响应消息的传输配置；并在下行载波上发送所述无线接入响应消息的控制信息。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于:
在多个下行载波上发送多个不同的系统消息；
其中，所述多个不同的系统消息指示了至少一个相同的上行载波，但所述多个不同的系统消息所指示的无线接入前导码的传输配置各不相同。
9.根据权利要求8的方法，其特征在于，所述多个系统消息所指示的无线接入前导码的传输配置各不相同，包括以下情况中的一种或多种：
所述多个系统消息所指示的无线接入前导码占用的时域资源各不相同；
所述多个系统消息所指示的无线接入前导码占用的频域资源各不相同；以及
所述多个系统消息所指示的无线接入前导码归属的无线接入前导码集合各不相同。
10.根据权利要求7至9中的任一所述方法，其特征在于，所述在下行载波上发送所述无线接入响应消息的控制信息，包括：
根据检测到的无线接入前导码的传输配置，确定指示了所述无线接入前导码的所述传输配置的系统消息；
在发送过所述系统消息的下行载波上发送所述无线接入响应消息的控制信息。
11.根据权利要求7至9中任一所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述上行载波上接收无线连接建立请求消息，所述无线连接建立请求消息用于请求建立无线连接。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述下行载波上发送无线连接建立完成消息，所述无线连接建立完成消息用于指示所述终端与网络间的无线连接的配置信息。
13.根据权利要求7至9中的任一所述方法，其特征在于：
发送所述系统消息的所述下行载波不属于长期演进LTE系统的授权频谱；
所述系统消息指示的多个上行载波中，至少一个上行载波属于LTE系统的授权频谱。
14.一种终端，其特征在于，包括：
接收模块，用于在下行载波上接收系统消息，所述系统消息包含上行载波配置信息和前导码传输配置信息，所述上行载波配置信息用于指示多个上行载波，所述前导码传输配置信息用于指示所述无线接入前导码的传输配置；其中，所述系统消息还包括门限；
处理模块，用于基于所述门限从所述多个上行载波中选择上行载波；
发送模块，用于在所述上行载波上发送所述无线接入前导码；
所述处理模块和所述接收模块还用于在所述下行载波上基于所述上行载波的标识信息确定加扰序列，并根据所述加扰序列解扰无线接入响应消息的控制信息，所述无线接入网响应消息的控制信息指示所述无线接入响应消息的传输配置。
15.一种基站，其特征在于，包括：
发送模块，用于在下行载波上发送系统消息，所述系统消息包含上行载波配置信息和前导码传输配置信息，所述上行载波配置信息用于指示多个上行载波，所述前导码传输配置信息用于指示无线接入前导码的传输配置；所述系统消息还包括用于终端从所述多个上行载波中选择上行载波的阈值；
处理模块和接收模块，用于在所述多个上行载波中的上行载波上检测到来自终端的所述无线接入前导码后，根据所述上行载波的标识信息确定加扰序列，并根据所述加扰序列加扰无线接入响应消息的控制信息，其中，所述无线接入网响应消息的控制信息指示所述无线接入响应消息的传输配置；
所述发送模块，还用于在下行载波上发送所述无线接入响应消息的控制信息。
16.一种通信设备，其特征在于，包括：
处理器，以及与所述处理器连接的存储器，所述存储器中存储了程序代码，当所述程序代码被所述处理器执行时，所述通信设备实现权利要求1至6，和7至9中任一所述的方法。
17.一种处理器，其特征在于，包括：
接口单元，处理单元，和存储单元，所述存储单元中存储了程序代码，当所述程序代码被所述处理单元执行时，实现权利要求1至6和7至9中任一所述的方法。
18.一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中存储了程序代码，所述程序代码被处理器执行时，实现权利要求1至6，和7至9中任一所述的方法。
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