CN109804697A - 用于基于增强竞争的随机接入程序的方法和装置 - Google Patents

用于基于增强竞争的随机接入程序的方法和装置 Download PDF

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Abstract

提供了将用于支持超过第四代(4G)系统的更高数据速率的第五代(5G)通信系统与物联网(IoT)技术融合的通信方法和系统。该通信方法和系统可以应用于基于5G通信技术和IOT相关技术的智能服务，诸如智能家居、智能建筑、智能城市、智能汽车、联网汽车、健康护理、数字教育、智能零售、安保和安全服务。提供了用户设备(UE)执行随机接入(RA)程序的方法。该方法包括：向基站(BS)发送包括RA前导码和UE标识符(ID)的第一消息，以及从BS接收包括RA前导码的序列索引的第二消息。

Description

用于基于增强竞争的随机接入程序的方法和装置
技术领域
本公开涉及用于基于竞争的随机接入(RA)程序的方法和装置。更具体地，本公开涉及用于执行两步的(two-step)基于竞争的RA程序以及在两步的和四步(four-step)的基于竞争的RA程序之间回退(fall back)的方法和装置。
背景技术
为了满足自第四代(4G)通信系统部署以来增加的对无线数据业务量的需求，已经努力开发改进的第五代(5G)或准5G(pre-5G)通信系统。因此，5G或预5G通信系统也称为“超4G网络”或“后长期演进(LTE)系统”。5G通信系统被认为是在更高频率(mmWave)频带(例如60GHz频带)中实现的，以便实现更高的数据速率。为了减少无线电波的传播损耗并增加传输距离，在5G通信系统中讨论了波束成形、大规模多输入多输出(MIMO)、全维MIMO(FD-MIMO)、阵列天线、模拟波束成形和大规模天线技术。此外，在5G通信系统中，基于先进的小型小区、云无线电接入网络(RAN)、超密集网络、设备到设备(D2D)通信、无线回程、移动网络、协作通信、协作多点(CoMP)、接收端干扰消除等，对系统网络改进的开发正在进行中。在5G系统中，已经开发了混合频移键控(FSK)和正交幅度调制(QAM)调制(FQAM)和滑动窗口叠加编码(SWSC)作为高级编码调制(ACM)，滤波器组多载波(FBMC)、非正交多址(NOMA)和稀疏码多址(SCMA)作为高级接入技术。
近年来，已经开发了几种宽带无线技术以满足不断增长的宽带用户数量并提供更多更好的应用和服务。已经开发了第二代(2G)无线通信系统以在确保用户移动性的同时提供语音服务。第三代(3G)无线通信系统不仅支持语音服务还支持数据服务。已经开发了4G无线通信系统以提供高速数据服务。然而，4G无线通信系统目前缺乏资源来满足对高速数据服务不断增长的需求。因此，正在开发5G无线通信系统以满足具有各种要求的各种服务的不断增长的需求，例如，高速数据服务、超可靠和低延迟(ultra-reliability and lowlatency)应用以及大规模机器类型通信。
在诸如LTE的现有无线通信系统中，随机接入(random access，RA)程序(procedure)被用来实现上行链路(UL)时间同步。RA程序在LTE中在由处于RRC_CONNECTED状态的非同步用户设备(UE)进行的初始接入、切换、无线电资源控制(RRC)连接重建程序、定位目的、调度请求传输、辅助小区组(SCG)添加/修改以及UL中的数据或控制信息传输期间，使用。在LTE中，定义了两种类型的RA程序：基于竞争的(contention-based)和无竞争的(contention-free)。
使用基于竞争的RA(CBRA)程序的从空闲状态到连接状态转换的程序导致了总共29.5个传输时间间隔(TTI)的延迟。然而，对于下一代无线电接入技术，从空闲到连接的转换延迟要求是10ms。因此，存在增强CBRA程序的需求。
以上信息仅作为背景信息呈现，以帮助对本公开的理解。对于上述任何信息是否可应用为本公开的现有技术，既没有做出确定，也没有做出断言。
以上信息仅作为背景信息呈现，以帮助对本公开的理解。对于上述任何信息是否可应用为本公开的现有技术，既没有做出确定，也没有做出断言。
发明内容
本公开的各方面旨在解决至少上述问题和/或缺点，并提供至少下述优点。因此，本公开的一个方面是提供用于融合用于支持超过第四代(4G)系统的更高数据速率的第五代(5G)通信系统的通信方法和系统。
根据本公开的一方面，提供了用户设备(UE)执行随机接入(RA)程序的方法。该方法包括：向基站(BS)发送包括RA前导码和UE标识符(ID)的第一消息；以及从BS接收包括RA前导码的序列索引的第二消息。
根据本公开的另一方面，提供了用于执行RA程序的UE。UE包括收发器和控制器。收发器被配置为从BS接收信号，并向BS发送信号。控制器被配置为控制收发器向BS发送包括RA前导码和UE ID的第一消息，并控制收发器从BS接收包括RA前导码的序列索引的第二消息。
根据本公开的另一方面，提供了BS执行RA程序的方法。该方法包括从UE接收包括RA前导码和UE ID的第一消息，以及向UE发送包括RA前导码的序列索引的第二消息。
根据本公开的另一方面，提供了用于执行RA程序的BS。BS包括收发器和控制器。收发器被配置为从UE接收信号，并向UE发送信号。控制器被配置为控制收发器从UE接收包括RA前导码和UE ID的第一消息，并且控制收发器向UE发送包括RA前导码的序列索引的第二消息。
通过以下结合附图公开了本公开的各种实施例的详细描述，本公开的其他方面、优点和显著特征对于本领域技术人员将变得更加清晰。
附图说明
通过以下结合附图的描述，本公开的某些实施例的以上以及其他方面、特征和优点将更加清楚，其中：
图1示出了基于竞争的随机接入(CBRA)程序；
图2示出了无竞争的随机接入(CFRA)程序；
图3示出了使用CBRA程序的从空闲状态到连接状态转换的程序；
图4示出了根据本公开的实施例的两步的基于竞争的随机接入(RA)程序；
图5示出了根据本公开的实施例的替代的两步的基于竞争的RA程序；
图6a和图6b示出了根据本公开的各种实施例的用于执行两步的RA程序的增强物理随机接入信道(PRACH)时隙/资源格式；
图6c示出了根据本公开的实施例的用于执行两步的RA程序的增强PRACH时隙/资源格式；
图6d示出了根据本公开的实施例的用于执行两步RA程序的增强PRACH时隙/资源格式；
图6e示出了根据本公开的实施例的用于执行两步RA程序的增强PRACH时隙/资源格式；
图7示出了根据本公开的实施例的用于RA的两步到四步回退方法；
图8示出了根据本公开的实施例的用于RA的两步到四步回退方法；
图9示出了根据本公开的实施例的用于随机接入的两步到四步回退方法；
图10示出了根据本公开的实施例的用于RA的两步到四步回退方法；
图11示出了根据本公开的实施例的在发送RA前导码和附加信息之后用户设备(UE)没有接收到RA响应(RAR)时的RA程序；
图12是根据本公开的实施例的用于执行RA程序的UE的框图；以及
图13是根据本公开的实施例的用于执行RA程序的基站(BS)的框图。
贯穿附图，相似的附图标记将被理解为指代相似的部分、组件和结构。
具体实施方式
参考附图提供以下描述以帮助全面理解由权利要求及其等同物限定的本公开的各种实施例。其包括各种具体细节以帮助理解，但这些细节仅被视为是示例性的。因此，本领域普通技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，可以对这里所描述的各种实施例进行各种改变和修改。另外，为了清楚和简明，可以省略对公知功能和结构的描述。
在以下描述和权利要求中使用的术语和词语不限于书面含义，而是仅被发明人使用以便能够清楚和一致地理解本公开。因此，对于本领域技术人员来说清楚的是，提供本公开的各种实施例的以下描述仅用于说明目的，而不是为了限制由所附权利要求及其等同物限定的本公开的目的。
应当理解，除非在上下文另有明确的规定，否则单数形式“一”、“一个”和“该”也包括复数指示物。因此，例如，对“组件表面”的引用包括对一个或多个这样的表面的引用。
术语“基本上(substantially)”是指所述特征、参数或值不需要精确地实现，而是不排除特征旨在提供的效果的量中，可以发生偏差或变化，包括例如公差、测量误差、测量精度限制和本领域技术人员已知的其他因素等。
本领域技术人员已知流程图(或序列图)的块和流程图的组合可以由计算机程序指令(computer program instruction)来表示和执行。这些计算机程序指令可以加载在通用计算机、专用计算机或可编程数据处理设备的处理器上。当由处理器执行加载的程序指令时，这些指令创建用于执行流程图中描述的功能的手段(means)。因为计算机程序指令可以存储在可用在专用计算机或可编程数据处理设备中的计算机可读存储器中，所以还能够创建执行在流程图中描述的功能的制品。因为计算机程序指令可以加载在计算机或可编程数据处理设备上，所以当作为过程执行时，这些指令可以执行在流程图中描述的功能的步骤。
流程图的块可以对应于包含实现一个或多个逻辑功能的一个或多个可执行指令的模块、段或代码，或者可以对应于其一部分。在一些情况下，通过块描述的功能可以以与列出的顺序不同的顺序来执行。例如，按顺序列出的两个块可以被同时执行或以相反的顺序执行。
在本说明书中，词语“单元”、“模块”等可以指代软件组件或硬件组件，例如，能够执行功能或操作的现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)。然而，“单元”等不限于硬件或软件。单元等可以被配置以便驻留在可寻址(addressable)存储介质中或驱动一个或多个处理器。单元等可以指软件组件、面向对象的软件组件、类组件、任务组件、过程(processes)、功能、属性、程序(procedures)、子例程、程序(program)代码段、驱动器(drivers)、固件、微代码、电路、数据、数据库、数据结构、表、阵列或变量。由组件和单元提供的功能可以是更小的组件和单元的组合，并且可以与其他组件和单元组合以构成更大的组件和单元。组件和单元可以被配置为驱动设备或安全多媒体卡中的一个或多个处理器。
图1示出了基于竞争的随机接入(CBRA)程序。
参考图1，在操作110，用户设备(UE)向演进节点B(eNB)发送随机接入(RA)前导码。
UE选择可用的64-Ncf基于竞争的RA前导码之一。Ncf是为无竞争接入保留的RA前导码的数量。基于竞争的RA前导码可以可选地划分为两个组。如果配置了两个组，则UE基于UE在操作130能够发送的消息(即，MSG3)的大小来选择组。在补偿路径损耗之后，基于开环估计来设置初始RA前导码传输功率。
在操作120，ENB在定址到RA无线电网络临时标识符(RA-RNTI)的物理下行链路共享信道(PDSCH)上向UE发送RA响应(RAR)。
RA-RNTI识别被eNB在其中检测到RA前导码的时频时隙。RAR传达(convey)RA前导码标识符(ID)、定时对准信息、临时小区无线电网络临时标识符(C-RNTI)和用于将在操作130发送的消息(即，MSG3)的上行链路(UL)许可。RAR还可以包括退避(back off)指示符，以指示UE在重新尝试(retry)RA尝试(attempt)之前退避一段时间。RAR在RAR窗口中传输。对于在子帧'x'中发送的RA前导码，RAR窗口在子帧'x+3'处开始。RAR窗口大小是可配置的。
在操作130，UE在UL共享信道(UL SCH)上执行调度的UL传输。
在操作130，可以发送消息，诸如RRC连接请求、RRC连接重建请求、RRC切换确认、调度请求等。在操作130发送的消息通常被称为MSG3。在操作130发送的消息可以包括UE标识，例如C-RNTI或系统架构演进(SAE)临时移动用户标识(S-TMSI)或随机数。混合自动重传请求(HARQ)被用于调度的UL传输。
在操作140，ENB发送竞争解决消息(contention resolution message)。
HARQ被用于传输竞争解决消息。竞争解决消息定址到C-RNTI(如果C-RNTI包括在MSG3中)或临时C-RNTI(如果UE标识包括在MSG3中)。在成功解码竞争解决消息时，HARQ反馈仅由检测到其自己的UE ID(或C-RNTI)的UE来发送。
图2示出了无竞争RA(CFRA)程序。
参考图2，无竞争RA程序用于诸如需要低延迟的切换、用于辅小区(Scell)的定时提前建立(timing advance establishment)等的场景。
在操作210，ENB在专用信令中向UE指派非竞争RA前导码。
在操作220，UE发送所分配的非竞争RA前导码。
在操作230，ENB在定址到RA-RNTI的PDSCH上发送RAR。RAR传达RA前导码ID和定时对准信息。RAR还可以包括UL许可。类似于基于竞争的RA程序，RAR在RAR窗口中发送。在接收RAR之后，无竞争RA程序终止。
图3示出了用于使用CBRA程序从空闲状态到连接状态转换的程序。
参考图3，在操作310，UE向eNB发送RA前导码，在操作320，eNB在定址到RA-RNTI的PDSCH上向UE发送RAR，并且在操作330，UE在UL SCH上执行调度的UL传输，类似于图1中所示的CBRA程序。在操作330中的调度的传输，即MSG3，可以指代连接请求或连接恢复请求。
在操作340，ENB发送竞争解决消息。在图3的操作340中的竞争解决消息可以指代连接设置(如果在操作330接收到连接请求)或连接恢复(如果在操作330接收到连接恢复请求)。
在操作350，UE执行调度的传输。在操作350中的调度的传输可以指代连接建立完成(如果在操作340接收到连接建立)或连接恢复完成(如果在操作340接收到连接恢复)。
同时，CBRA程序导致总共29.5个发送时间间隔(TTI)的延迟，如下表1中所示。
对于下一代无线电接入技术，从空闲到连接的转换延迟要求是10ms。因此需要增强CBRA程序。
图4示出了根据本公开的实施例的两步的基于竞争的RA程序。在图4所示的程序中，竞争解决分两步执行。
参考图4，在操作410，UE向基站(BS)(例如，节点B(NB)、eNB或gNB)发送RA信道(RACH)前导码和UE ID。RACH前导码和UE ID能够在单个物理层协议数据单元(PDU)或分开的物理层PDU中发送。在操作410的RACH前导码和UE ID可以由UE在相同时隙或不同时隙中发送。发送RACH前导码和UE ID的操作410可以被称为MSG1传输。UE ID可以是随机ID(Random ID)、S-TMSI、C-RNTI、恢复ID(Resume ID)、IMSI、空闲模式ID、非活动模式ID(Inactive Mode ID)等中的至少一个。UE ID可以在UE执行RA程序的不同场景中是不同的。当UE在上电之后执行RA时(即，在UE附接到网络之前)，UE ID可以是随机ID。同时，UE可以具有先前指派的或预定的UE ID。例如，当在UE附接到网络之后UE在空闲状态下执行RA时，UE可以使用先前指派的S-TMSI作为UE ID。如果UE具有指派的C-RNTI(例如，在连接状态下)，则UE可以使用该C-RNTI作为UE ID。在UE处于非活动状态的情况下，UE可以使用恢复ID作为UE ID。
在操作415，NB确定NB是否已经接收到RACH前导码和UE ID。
如果NB已经接收到RACH前导码和UE ID二者，则在操作420，NB向UE发送RAR(也称为MSG2)。RAR包括定时提前(TA)、RACH前导ID(RAPID)或UE ID中的至少一个。RAPID可以指代关于接收到的RACH前导码的信息，例如，接收到的RACH前导码的序列索引。RAR中包括的UE ID是从UE接收的UE ID。如果从UE接收的UE ID不是C-RNTI，则可以在RAR中另外包括C-RNTI(或临时C-RNTI)。也可以包括对于UL传输的许可(grant)。
如果调度RAR的物理下行链路控制信道(PDCCH)被定址到与在操作410发送的UE的RACH前导码相对应的RA-RNTI，则在操作420在RAR中接收的RAPID对应于在操作410中发送的UE的RACH前导码，并且包括在RAR中的UE ID是UE在操作410发送的UE ID，然后UE认为竞争解决成功。注意，RA-RNTI用于掩蔽(mask)调度RAR消息的PDCCH的循环冗余校验(CRC)。RA-RNTI特定于在其中发送RACH前导码的时间和/或频率资源。RAR消息可以包括RAPID。
图5示出了根据本公开的实施例的替代的两步的基于竞争的RA程序。
参考图5，图5中示出的两步的基于竞争的RA程序类似于图4中所示的程序，除了在操作510，除了UE ID以外，还可以发送一些附加的控制信息。换句话说，在操作510，UE向NB发送RACH前导码、UE ID和控制信息。RACH前导码、UE ID和控制信息可以在单个物理层PDU或分开的(多个)物理层PDU中传输。在操作510，RACH前导码、UE ID和控制信息可以由UE在相同时隙或不同时隙中发送。发送RACH前导码、UE ID和控制信息的操作510也可以称为MSG1传输。控制信息可以包括连接请求指示、连接恢复请求指示、系统信息(SI)请求指示、位图(其中每个位被映射到UE请求的SI消息或系统信息块(SIB))、缓冲器状态指示、波束信息(例如，一个或多个DL TX波束ID)、数据指示符、小区/BS/传输接收点(TRP)切换指示、或连接重建指示等中的一个或多个。请注意，不排除任何其他的控制信息。
在操作515，NB确定NB是否已经接收到RACH前导码、UE ID和控制信息。
如果接收到RACH前导码、UE ID和控制信息，则在操作520，NB向UE发送RAR。此外，NB可以基于在操作510接收的控制信息发送控制消息。换句话说，除了RAR消息以外，NB在操作525可以响应以控制消息。控制消息可以取决于在操作510接收的控制信息。操作520的RAR和操作525的控制消息可以由NB在相同时隙或不同时隙中发送。
网络可以在专用或广播信令中用信号通知UE应该使用两步的基于竞争的随机接入程序的事件或服务。
图6a和图6b示出了根据本公开的各种实施例的用于执行两步RA程序的增强PRACH时隙/资源格式。
参考图6a和图6b，在PRACH时隙中，UE在PRACH资源(例如，图6a的R1)中执行PRACH传输。换句话说，UE在两步RA程序的第一步(例如，图4的操作410、图5的操作510)，在PRACH上的PRACH资源中发送RA前导码。根据本公开实施例的用于执行PRACH传输的PRACH格式(即，RA前导码)可以包括循环前缀(CP)、PRACH前导序列、附加信息(即，UE ID、数据、控制信息、CRC等)和保护时间(GT)。在该系统中，可以有若干PRACH格式，其中，所有PRACH格式可以不包括附加信息(即，UE ID，数据，控制信息，CRC等)。PRACH配置中的PRACH格式指示符可以指示要用于PRACH配置的PRACH格式。在本公开的实施例中，NB可以配置多个具有PRACH格式的PRACH配置，PRACH格式包括附加信息(即，UE ID、数据、控制信息、CRC等)并且不包括附加信息。UE可以基于UE感兴趣的服务/切片(slice)选择PRACH配置。例如，对于超可靠低延迟(ultra-reliable low latency，URLL)的切片/服务，UE可以使用允许发送附加信息的PRACH配置。NB还可以指示哪个PRACH格式要用于哪个服务/切片。
图6c示出了根据本公开实施例的用于执行两步RA程序的增强PRACH时隙/资源格式。
参考图6c，PRACH序列和附加信息(即，UE ID、数据、控制信息、CRC等)在PRACH资源中被频分复用。图6c的PRACH格式与图6a的PRACH格式相比，由于附加的CP和GT，而需要更多的资源。然而，与图6b相比，图6c的PRACH格式的时隙的持续时间更短，这有利于减少延迟。
图6d示出了根据本公开实施例的用于执行两步RA程序的增强PRACH时隙/资源格式。
参考图6d，类似于图6c所示的PRACH格式，PRACH序列和附加信息(即，UE ID、数据、控制信息、CRC等)在PRACH资源中被频分复用。此外，用于PRACH序列的资源R1和用于附加信息的资源R3被分离(separated)。PRACH配置指示用于PRACH序列的资源(即，PRACH资源)以及用于附加信息的资源。用于PRACH序列的资源与用于附加信息的资源之间的映射可以是隐式的(implicit)(例如，用于PRACH序列的第一资源映射到用于附加信息的第一资源，等等)或者可以是显式地指示的。例如，第一资源用于PRACH前导码，然后接下来的N个(N可以是1)资源用于附加信息，等等。由于执行RA的所有UE可能不必都发送附加信息，因此分离用于PRACH前导码的资源和用于附加信息的资源可以减少对用于附加信息的资源的竞争。在用于PRACH前导码的资源和用于附加信息的资源之间可以存在一对一的映射或一对多的映射。在本公开的实施例中，仅仅指示了用于PRACH前导码的资源，而用于附加信息的资源则被预先定义。
图6e示出了根据本公开实施例的用于执行两步RA程序的增强PRACH时隙/资源格式。
参考图6e，PRACH序列和附加信息(即，UE ID、数据、控制信息、CRC等)被时分复用。换句话说，用于PRACH序列的时隙(即，PRACH时隙)和用于附加信息的时隙(即，数据时隙)是不同的。PRACH时隙和数据时隙可以是连续的，也可以不是连续的。
同时，NB可能仅能够接收PRACH前导码而不能成功地解码附加信息(即，UE ID、数据、控制信息等)。在本公开的实施例中，如果仅接收到PRACH前导码而没有接收到附加信息，则NB可以不发送RAR。但这是没效率的，因为UE将再次发送RA前导码，而这导致更多延迟(delay)。因此，在仅接收到PRACH前导码而未成功解码附加信息的情况下，根据本公开的实施例，两步RA程序可以回退到四步RA程序。在两步到四步的回退方法中，如果仅接收到PRACH前导码而无法成功解码附加信息，则NB发送包括TA和RAPID的RAR。临时C-RNTI也可以包括在RAR中。另外，RAR可以包括对于附加信息未被解码的指示。NB可以隐式地指示附加信息未被解码。例如，NB可以发送没有UE ID的RAR，并且在RAR中UE ID的缺失可以隐含地指示NB仅接收到了RACH前导码。或者，NB可以显式地(explicitly)指示附加信息未被解码。例如，NB可以在RAR中发送一个位(bit)的指示，以指示仅接收到RACH前导码而没有接收到附加信息(例如，UE ID)。
图7示出了根据本公开的实施例的用于RA的两步到四步的回退方法。
如果UE在MSG1中向NB发送的UE ID没有包括在RAR中(即，隐式地指示)，或者在RAR中存在对于附加信息(即，UE ID、数据、控制信息等)没有被NB解码的显式指示，则UE回退到四步RA程序，如图7所示。
参考图7，在操作710，UE向NB发送包括RA前导码和附加信息(即，UE ID)的MSG1。附加信息还可以包括数据和控制信息。
如果接收到MSG1，则NB尝试解码附加信息。如果附加信息被成功解码，则NB发送包括UE ID的MSG2(即，RAR)，如图4和图5中所示。如果附加信息未被成功解码，则NB发送包括UL许可的RAR。RAR还包括TA和RAPID。临时C-RNTI也可以包括在RAR中。
如果接收到与UE发送的RA前导码相对应的RAR，则在操作720，UE确定RAR是否包括UE ID。或者，UE可以确定RAR是否包括对于NB接收到附加信息(例如，UE ID)的指示。如果RAR包括UE ID或指示接收到附加信息，则在操作730，竞争解决成功(即，两步RA程序结束)。否则，UE回退到四步程序，即，在操作740，UE使用所分配的许可发送至少包括UE ID的MSG3。诸如连接请求或连接恢复请求或SI请求等的其他信息也可以在MSG3中传输。
在发送MSG3之后，在操作750，UE等待MSG4达预定义的时间。如果接收到MSG4，则在操作760，UE确定MSG4是否包括在MSG3中发送的UE ID。如果MSG4包括UE ID，则在操作770，竞争解决成功(即，四步回退RA程序结束)。如果在预定义的时间内没有接收到包括在MSG3中发送的UE ID的MSG4，则UE重发MSG1。
图8示出了根据本公开的实施例的用于RA的两步到四步的回退方法。
参考图8，类似于图7的两步到四步的回退方法，如果UE ID没有包括在RAR中(即，隐式地指示)或者在RAR中存在对于附加信息(即，UE ID、数据、控制信息等)没有被NB解码的显式指示，则UE回退到四步RA程序，如图8中所示。
具体地，类似于图7的方法，在操作810，UE向NB发送包括RA前导码和附加信息(即，UE ID、数据、控制信息等)的MSG1。如果接收到MSG1，则NB尝试解码附加信息。如果附加信息被成功解码，则NB发送包括UE ID的MSG2(即，RAR)，如图4和图5中所示。如果附加信息未被成功解码，则NB可以确定是否在RAR中包括许可(grant)。换句话说，与图7的方法相反，许可并不总是包含在RAR中。如果NB想要UE回退到四步程序，则NB在MSG2中包括许可，否则NB不在RAR中包括许可。RAR还包括TA和RAPID。临时C-RNTI也可以包括在RAR中。
如果接收到与UE发送的RA前导码相对应的RAR，则在操作820，UE确定RAR是否包括UE ID。或者，UE可以确定RAR是否包括对于NB接收到附加信息(例如，UE ID)的指示。如果RAR包括UE ID或指示接收到附加信息，则在操作830，竞争解决成功(即，两步RA程序结束)。
如果UE ID未被包括在RAR中或者在RAR中存在对于NB没有解码附加信息(即，UEID、数据、控制信息等)的显式指示，则在操作835，UE确定是否在RAR中接收到许可。如果在RAR中没有接收到许可，则UE重发RA前导码和UE ID。如果在RAR中接收到许可，则在操作840，UE回退到四步程序，即，UE使用所分配的许可发送包括UE ID的MSG3。诸如连接请求或连接恢复请求或SI请求等的其他信息也可以在MSG3中发送。
在发送MSG3之后，在操作850，UE等待MSG4达预定义的时间。如果接收到MSG4，则在操作860，UE确定MSG4是否包括在MSG3中发送的UE ID。如果MSG4包括UE ID，则在操作870，竞争解决成功(即，四步回退RA程序结束)。如果在预定义的时间内没有接收到包括在MSG3中发送的UE ID的MSG4，则UE重发MSG1。
图9示出了根据本公开的实施例的用于RA的两步到四步的回退方法。
参考图9，类似于图7和图8的两步到四步的回退方法。如果UE ID没有包括在RAR中(即，隐式地指示)或者在RAR中存在对于NB没有解码附加信息(即，UE ID、数据、控制信息等)的显式指示，则UE回退到四步RA程序，如图9中所示。
具体地，类似于图7和图8的方法，在操作910，UE向NB发送包括RA前导码和附加信息(即，UE ID、数据、控制信息等)的MSG1。如果接收到MSG1，则NB尝试解码附加信息。如果附加信息被成功解码，则NB发送包括UE ID的MSG2(即，RAR)，如图4和图5中所示。如果附加信息未被成功解码，则NB可以确定是否在RAR中包括许可。换句话说，与图7的方法相反，许可并不总是包含在RAR中。类似于图8的方法，如果NB想要UE回退到四步程序，则NB在MSG2中包括许可，否则NB不在RAR中包括许可。另外，NB可以确定是否在RAR中包括发送UE ID的指示。
如果接收到与UE发送的RA前导码相对应的RAR，则在操作920，UE确定RAR是否包括UE ID。或者，UE可以确定RAR是否包括对于NB接收到附加信息(例如，UE ID)的指示。如果RAR包括UE ID或指示接收到附加信息，则在操作930竞争解决成功(即，两步RA程序结束)。如果UE ID没有包括在RAR中或者在RAR中存在对于NB没有解码附加信息(即，UE ID、数据、控制信息等)的显式指示，则在操作935，UE确定在RAR中是否接收到许可。如果在RAR中接收到许可，则UE回退到4步程序，即，在操作940，UE使用所分配的许可发送包括UE ID的MSG3。诸如连接请求或连接恢复请求或SI请求等的其他信息也可以在MSG3中发送。在发送MSG3之后，在操作950，UE等待MSG4达预定义的时间。如果接收到MSG4，则在操作960，UE确定MSG4是否包括在MSG3中发送的UE ID。如果MSG4包括UE ID，则在操作970竞争解决成功(即，四步回退RA程序结束)。如果在预定义的时间内没有接收到包括在MSG3中发送的UE ID的MSG4，则UE重发MSG1。
如果在RAR中没有接收到许可，则UE重发RA前导码。另外，UE可以基于来自NB的指示在发送RA前导码的同时重发附加信息(即，UE ID、数据、控制信息等)。具体地，在操作937，UE可以确定RAR是否包括发送附加信息的指示。如果RAR包括该指示，则UE重发包括RA前导码和附加信息二者的MSG1，否则在操作939，UE重发仅包括RA前导码的MSG1。
图10示出了根据本公开的实施例的用于RA的两步到四步的回退方法。
参考图10，类似于图7、图8和图9的两步到四步的回退方法，如果UE ID没有包括在RAR中(即，隐式地指示)或者在RAR中存在对于NB没有解码附加信息(即，UE ID、数据、控制信息等)的显式指示，则UE回退到四步RA程序，如图10中所示。
具体地，类似于图7、图8和图9的方法，在操作1010，UE向NB发送包括RA前导码和附加信息(即，UE ID、数据、控制信息等)的MSG1。如果接收到MSG1，则NB尝试解码附加信息。如果附加信息被成功解码，则NB发送包括UE ID的MSG2(即，RAR)，如图4和图5中所示。如果附加信息未被成功解码，则NB可以确定是否在RAR中包括许可。换句话说，与图7的方法相反，许可并不总是包含在RAR中。类似于图8和图9的方法，如果NB希望UE回退到四步程序，则NB在MSG2中包括许可，否则NB不在RAR中包括许可。
如果接收到与UE发送的PA前导码相对应的RAR，则在操作1020，UE确定RAR是否包括UE ID。或者，UE可以确定RAR是否包括对于NB接收到附加信息(例如，UE ID)的指示。如果RAR包括UE ID或指示接收到附加信息，则在操作1030竞争解决成功(即，两步RA程序结束)。如果UE ID没有包括在RAR中或者在RAR中存在对于NB没有解码附加信息(即，UE ID、数据、控制信息等)的显式指示，则在操作1035，UE确定是否在RAR中接收到许可。如果在RAR中接收到许可，则在操作1040，UE回退到4步程序，即，UE使用所分配的许可发送包括UE ID的MSG3。诸如连接请求或连接恢复请求或SI请求等的其他信息也可以在MSG3中发送。在发送MSG3之后，在操作1050，UE等待MSG4达预定义的时间。如果接收到MSG4，则在操作1060，UE确定MSG4是否包括在MSG3中发送的UE ID。如果MSG4包括UE ID，则在操作1070竞争解决成功(即，四步回退RA程序结束)。如果在预定义的时间内没有接收到包括在MSG3中发送的UE ID的MSG4，则UE重发MSG1。
如果在RAR中没有接收到许可，则UE重传RA前导码。另外，UE可以基于参数“N”在发送RA前导码的同时重发附加信息(即，UE ID、数据、控制信息等)，其中参数“N”指示UE可以与RA前导码一起重发附加信息(即，UE ID、数据、控制信息等)的次数。具体地，在操作1037，UE可以确定UE是否已经与UE ID一起发送了RA前导码“N”次。如果UE已经与UE ID一起发送了RA前导码多于“N”次，则在操作1039，UE重发仅包括RA前导码的MSG1。参数“N”可以是预定义的或者由网络在广播或专用信令中指示的。或者，参数“N”可以与PRACH配置一起用信号通知。
图11示出了根据本公开的实施例的UE在发送RA前导码和附加信息之后没有接收到RAR时的RA程序。
参考图11，如果UE在发送包括RA前导码和附加信息(即，UE ID、数据、控制信息等)的MSG1之后没有接收到RAR，则在本公开的实施例中，UE可以重发包括RA前导码和附加信息的MSG1。在本公开的替换实施例中，UE可以确定是否与RA前导码一起重发附加信息。UE可以基于参数“N”确定是否与RA前导码一起重发附加信息，其中参数“N”指示UE可以与RACH前导码一起重发附加信息的次数。参数“N”可以被预先定义或者由网络在广播或专用信令中指示。或者，参数“N”可以与PRACH配置一起用信号通知。
参考图11，在操作1110，UE向NB发送包括RA前导码和附加信息(即，UE ID、数据、控制信息等)的MSG1。如果NB没有接收到任何内容，则NB不向UE发送RAR，并且UE不能接收到RAR。因此，在操作1120，UE向NB重发包括RA前导码和附加信息的MSG1。同时，如果UE重发包括RA前导码和附加信息的MSG1若干次但是没有接收到RAR，则在操作1130，UE可以确定是否向NB与RA前导码一起重发附加信息。例如，UE可以基于参数“N”确定是否与RA前导码一起重发附加信息，其中参数“N”指示UE可以重发附加信息的次数。基于该确定，在操作1140，UE可以仅向NB重发RACH前导码或者向NB重发RACH前导码和附加信息二者。
图12是根据本公开的实施例的用于执行RA程序的UE的框图。
参考图12，UE包括收发器(1210)、控制器(1220)和存储器(1230)。控制器(1220)可以指代电路、专用集成电路(ASIC)或至少一个处理器。收发器(1210)、控制器(1220)和存储器(1230)被配置为执行在图4、图5和图7至图11中所示的或者如上所述的RA程序中UE的操作。例如，收发器(1210)被配置为从BS接收信号和向BS发送信号。控制器(1220)可以被配置为控制收发器(1210)向BS发送包括RA前导码和UE ID的第一消息，并控制收发器(1210)从BS接收包括RA前导码的序列索引的第二消息。
图13是根据本公开的实施例的用于执行RA程序的BS的框图。
参考图13，BS包括收发器(1310)、控制器(1320)和存储器(1330)。控制器(1320)可以指代电路、ASIC或至少一个处理器。收发器(1310)、控制器(1320)和存储器(1330)被配置为执行在图4、图5和图7至图11中所示的或者如上所述的RA程序中NB的操作。例如，收发器(1310)被配置为从UE接收信号并向UE发送信号。控制器(1320)可以被配置为控制收发器(1310)从UE接收包括RA前导码和UE ID的第一消息，并控制收发器(1310)向UE发送包括RA前导码的序列索引的第二消息。
虽然已经参考本公开的各种实施例示出和描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求及其等同物所定义的本公开的精神和范围的情况下，可以在其中进行形式和细节上的各种改变。

Claims (15)

1.一种用户设备(UE)执行随机接入(RA)程序的方法，该方法包括：
向基站(BS)发送包括RA前导码和UE标识符(ID)的第一消息；以及
从BS接收包括RA前导码的序列索引的第二消息。
2.如权利要求1所述的方法，还包括：
从BS接收基于控制信息的控制消息，
其中，第一消息还包括控制信息。
3.如权利要求1所述的方法，其中，RA前导码和UE ID在用于发送第一消息的无线电资源中被频分复用或时分复用。
4.如权利要求1所述的方法，还包括：
确定第二消息是否包括在第一消息中发送的UE ID；以及
如果第二消息不包括在第一消息中发送的UE ID，则向BS发送包括UE ID的第三消息。
5.如权利要求4所述的方法，还包括：
确定第二消息是否包括用于发送第三消息的许可；以及
如果第二消息不包括所述许可，则将第一消息重发给BS。
6.如权利要求5所述的方法，其中，第一消息的重发还包括：
确定第二消息是否包括发送UE ID的指示，
其中，如果第二消息包括所述指示，则重发第一消息，以及如果第二消息不包括所述指示，则向BS发送包括RA前导码的消息。
7.如权利要求5所述的方法，还包括：
确定UE ID是否已经与RA前导码一起发送超过了预定义的次数；以及
如果UE ID已经与RA前导码一起发送超过了预定义的次数，则向BS发送包括RA前导码的消息。
8.一种用户设备(UE)，包括：
收发器，被配置为：
从基站(BS)接收信号，以及
向BS发送信号；和
至少一个处理器，被配置为：
控制收发器向BS发送包括随机接入(RA)前导码和UE标识符(ID)的第一消息，以及
控制收发器从BS接收包括RA前导码的序列索引的第二消息。
9.如权利要求8所述的UE，
其中，所述至少一个处理器还被配置为控制收发器接收基于控制信息的控制消息，并且
其中，第一消息还包括控制信息。
10.如权利要求8所述的UE，其中，所述至少一个处理器还被配置为：
确定第二消息是否包括在第一消息中发送的UE ID，以及
如果第二消息不包括在第一消息中发送的UE ID，则控制收发器向BS发送包括UE ID的第三消息。
11.一种基站(BS)执行随机接入(RA)程序的方法，该方法包括：
从UE接收包括RA前导码和用户设备(UE)标识符(ID)的第一消息；以及
向UE发送包括RA前导码的序列索引的第二消息。
12.如权利要求11所述的方法，还包括：将基于控制信息的控制消息发给UE，其中，第一消息还包括控制信息。
13.如权利要求11所述的方法，还包括：
确定UE ID是否被成功解码；以及
确定是否在第二消息中发送UE ID，
其中，如果UE ID被成功解码，则在第二消息中发送UE ID。
14.一种用于执行随机接入(RA)程序的基站(BS)，该BS包括：
收发器，配置为：
从用户设备(UE)接收信号，以及
向UE发送信号；和
至少一个处理器，配置为：
控制收发器从UE接收包括RA前导码和UE标识符(ID)的第一消息，以及
控制收发器向UE发送包括RA前导码的序列索引的第二消息。
15.如权利要求14所述的BS，其中，所述至少一个处理器还被配置为：
确定是否成功解码UE ID，以及
确定是否在第二消息中发送UE ID，
其中，如果UE ID被成功解码，则在第二消息中发送UE ID。
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