CN110419258A - 请求系统信息块的方法以及支持该方法的装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种终端在无线通信系统中执行随机接入过程的方法。该方法包括以下步骤：向基站发送与感兴趣的系统信息块对应的第一随机接入前导码；从基站接收包括随机接入前导码标识符的随机接入响应，其中，该随机接入前导码标识符指示第二随机接入前导码；以及如果第二随机接入前导码包括在与第一随机接入前导码相同的前导码组中，则确定随机接入响应对终端有效。

Description

请求系统信息块的方法以及支持该方法的装置

技术领域

本发明涉及一种通过随机接入过程请求传输系统信息块的技术。

背景技术

自第4代(4G)通信系统进入市场，为了满足对无线数据业务的需求，正不断努力开发增强的第5代(5G)通信系统或预5G通信系统。因此，5G通信系统或预5G通信系统被称为超4G网络通信系统或长期演进(LTE)后系统。

在NR标准化会议中，基本上，RRC状态被定义为RRC_CONNECTED状态和RRC_IDLE状态，另外，已引入RRC_INACTIVE状态。为了降低功耗，处于RRC_INACTIVE状态的用户设备以与RRC_IDLE状态类似的格式执行无线控制过程。然而，为了使用户设备转变为RRC_CONNECTED状态时所处理的控制过程最小化，用户设备类似于RRC_CONNECTED状态维持用户设备和网络之间的连接状态。

因此，对RRC_INACTIVE状态的讨论已继续，具体地，已研究了在网络方面如何控制处于RRC_INACTIVE状态的用户设备。

另一方面，随着数据通信量增加，对有效地使用无线电资源的讨论已稳步进行。作为该努力的一部分，已提出了按需系统信息(OSI)。在按需系统信息的情况下，UE可向小区请求系统信息，并且接收到请求的网络可向UE发送请求的系统信息。

发明内容

技术问题

当终端向基站请求系统信息块时，即使基站正常地接收到请求时，终端也可能再次请求系统信息块。在这种情况下，由于执行不必要的过程，无线电资源可能浪费。

技术方案

在一方面，提供了一种在无线通信系统中由终端请求系统信息块的方法，其包括：向基站发送与感兴趣的系统信息块对应的第一随机接入前导码；从基站接收包括随机接入前导码标识符的随机接入响应，其中，该随机接入前导码标识符指示第二随机接入前导码；以及如果第二随机接入前导码包括在与第一随机接入前导码相同的前导码组中，则确定随机接入响应对终端有效。

该方法还可包括：在执行随机接入响应的接收之前，从基站接收感兴趣的系统信息块、前导码组、第一随机接入前导码和第二随机接入前导码之间的映射关系。

该方法还可包括：当确定随机接入响应对终端有效时，终止随机接入过程。

该方法还可包括：当确定随机接入响应对终端有效时，从基站接收感兴趣的系统信息块。

当从另一终端接收到第二随机接入前导码时，可由基站生成随机接入响应。

前导码组可与感兴趣的系统信息块一对一匹配。

系统信息块可以是按需系统信息块。

在另一方面，提供了一种在无线通信系统中请求系统信息块的终端，其包括：存储器；收发器；以及连接存储器和收发器的处理器，其中，处理器被配置为向基站发送与感兴趣的系统信息块对应的第一随机接入前导码，从基站接收包括随机接入前导码标识符的随机接入响应，其中，该随机接入前导码标识符指示第二随机接入前导码，并且如果第二随机接入前导码包括在与第一随机接入前导码相同的前导码组中，则确定随机接入响应对终端有效。

在执行随机接入响应的接收之前，处理器可被配置为从基站接收感兴趣的系统信息块、前导码组、第一随机接入前导码和第二随机接入前导码之间的映射关系。

当确定随机接入响应对终端有效时，处理器可终止随机接入过程。

当确定随机接入响应对终端有效时，处理器可从基站接收感兴趣的系统信息块。

当从另一终端接收到第二随机接入前导码时，可由基站生成随机接入响应。

前导码组可与感兴趣的系统信息块一对一匹配。

系统信息块可以是按需系统信息块。

技术效果

根据本发明的示例性实施方式，UE可接收多个随机接入前导码被分组的前导码组信息并确定所接收的随机接入前导码标识符所指示的随机接入前导码以及由其发送的随机接入前导码是否包括在同一前导码组中。即使UE没有特别地接收到对由其发送的随机接入前导码的随机接入响应，UE也确定包括在随机接入响应中的随机接入前导码与由其发送的随机接入前导码之间的关系以确定基站是否正常地接收到其请求。因此，UE无需发送不必要的系统信息块请求。

附图说明

图1示出LTE系统的结构。

图2示出用于控制平面的LTE系统的无线电接口协议。

图3示出用于用户平面的LTE系统的无线电接口协议。

图4示出基于竞争的随机接入过程。

图5示出5G系统的结构。

图6是示出根据本发明的示例性实施方式的系统信息块、前导码组和随机接入前导码的对应关系的示例图。

图7是用于描述根据本发明的示例性实施方式的请求系统信息块的方法的流程图。

图8是用于描述MAC PDU的结构的示例图。

图9是用于描述根据本发明的示例性实施方式的请求系统信息块的方法的流程图。

图10是实现本发明的示例性实施方式的无线通信系统的框图。

具体实施方式

下面所描述的技术可用在诸如码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、正交频分多址(OFDMA)、单载波频分多址(SC-FDMA)等的各种无线通信系统中。CDMA可利用诸如通用地面无线电接入(UTRA)或CDMA2000的无线电技术来实现。TDMA可利用诸如全球移动通信系统(GSM)/通用分组无线电服务(GPRS)/增强数据速率GSM演进(EDGE)的无线电技术来实现。OFDMA可利用诸如电气和电子工程师协会(IEEE)802.11(Wi-Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE 802-20、演进UTRA(E-UTRA)等的无线电技术来实现。IEEE 802.16m是从IEEE 802.16e演进的，并提供与基于IEEE 802.16e的系统的向后兼容。UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的一部分。第3代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)是使用E-UTRA的演进UMTS(E-UMTS)的一部分。3GPP LTE在下行链路中使用OFDMA，在上行链路中使用SC-FDMA。高级LTE(LTE-A)是LTE的演进。5G是LTE-A的演进。

为了清晰，以下描述将专注于LTE-A。然而，本发明的技术特征不限于此。

图1示出LTE系统架构。通信网络被广泛部署以通过IMS和分组数据来提供诸如互联网协议语音(VoIP)的各种通信服务。

参照图1，LTE系统架构包括一个或更多个用户设备(UE；10)、演进UMTS地面无线电接入网络(E-UTRAN)和演进分组核心(EPC)。UE 10表示用户所携带的通信设备。UE 10可为固定的或移动的，并且可被称作诸如移动站(MS)、用户终端(UT)、订户站(SS)、无线装置等的另一术语。

E-UTRAN包括一个或更多个演进节点B(eNB)20，多个UE可位于一个小区中。eNB 20向UE 10提供控制平面和用户平面的端点。eNB 20通常是与UE 10通信的固定站并且可被称作诸如基站(BS)、基站收发器系统(BTS)、接入点等的另一术语。可每小区部署一个eNB 20。在eNB 20的覆盖范围内存在一个或更多个小区。单个小区被配置为具有选自1.25MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz和20MHz等的带宽之一，并且向多个UE提供下行链路或上行链路传输服务。在这种情况下，不同的小区可被配置为提供不同的带宽。

以下，下行链路(DL)表示从eNB 20到UE 10的通信，上行链路(UL)表示从UE 10到eNB 20的通信。在DL中，发送机可以是eNB 20的一部分，接收机可以是UE 10的一部分。在UL中，发送机可以是UE 10的一部分，接收机可以是eNB 20的一部分。

EPC包括负责控制平面功能的移动性管理实体(MME)以及负责用户平面功能的服务网关(S-GW)。MME/S-GW 30可位于网络的末端并连接到外部网络。MME具有UE接入信息或UE能力信息，并且这些信息可主要用于UE移动性管理。S-GW是端点为E-UTRAN的网关。MME/S-GW 30为UE 10提供会话和移动性管理功能的端点。EPC还可包括分组数据网络(PDN)网关(PDN-GW)。PDN-GW是端点为PDN的网关。

MME提供各种功能，包括向eNB 20的非接入层面(NAS)信令、NAS信令安全、接入层面(AS)安全控制、用于3GPP接入网络之间的移动性的核心网络(CN)节点间信令、空闲模式UE可达性(包括寻呼重传的控制和执行)、跟踪区域列表管理(对于处于空闲和激活模式的UE)、P-GW和S-GW选择、用于利用MME变化的切换的MME选择、用于向2G或3G 3GPP接入网络的切换的服务GPRS支持节点(SGSN)选择、漫游、认证、包括专用承载建立的承载管理功能、对公共预警系统(PWS)(包括地震和海啸预警系统(ETWS)以及商用移动报警系统(CMAS))消息传输的支持。S-GW主机提供各种各样的功能，包括基于每用户的分组过滤(通过例如深度分组检查)、合法监听、UE互联网协议(IP)地址分配、DL、UL中的传输水平分组标记、DL服务水平收费、门控和速率增强、基于APN-AMBR的DL速率增强。为了清晰，MME/S-GW 30在本文中将被简称为“网关”，但将理解，该实体包括MME和S-GW二者。

可使用用于发送用户业务或控制业务的接口。UE 10和eNB 20通过Uu接口连接。eNB 20通过X2接口互连。邻近eNB可具有网状网络结构，其具有X2接口。eNB 20通过S1接口连接到EPC。eNB 20通过S1-MME接口连接到MME，并且通过S1-U接口连接到S-GW。S1接口支持eNB 20与MME/S-GW之间的多对多关系。

eNB 20可执行网关30的选择、在无线电资源控制(RRC)启用期间朝着网关30路由、寻呼消息的调度和发送、广播信道(BCH)信息的调度和发送、向UL和DL二者中的UE 10的动态资源分配、eNB测量的配置和提供、无线电承载控制、无线电准入控制(RAC)以及LTE_ACTIVE状态下的连接移动性控制的功能。在EPC中，如上所述，网关30可执行寻呼发起、LTE_IDLE状态管理、用户平面的加密、SAE承载控制以及NAS信令的加密和完整性保护的功能。

图2示出LTE系统的无线电接口协议的控制平面。图3示出LTE系统的无线电接口协议的用户平面。

UE与E-UTRAN之间的无线电接口协议的层可基于通信系统中熟知的开放系统互连(OSI)模型的下面三层被分为第一层(L1)、第二层(L2)和第三层(L3)。UE与E-UTRAN之间的无线电接口协议可水平分成物理层、数据链路层和网络层，可垂直分成作为用于控制信号传输的协议栈的控制平面(C平面)以及作为用于数据信息传输的协议栈的用户平面(U平面)。无线电接口协议的层成对存在于UE和E-UTRAN处，并且负责Uu接口的数据传输。

物理(PHY)层属于L1。PHY层通过物理信道向高层提供信息传送服务。PHY层通过传输信道连接至介质访问控制(MAC)层(PHY层的高层)。物理信道被映射至传输信道。在MAC层与PHY层之间通过传输信道来传送数据。在不同PHY层(即，发送机的PHY层与接收机的PHY层)之间，使用无线电资源通过物理信道来传送数据。物理信道使用正交频分复用(OFDM)方案来调制，并且使用时间和频率作为无线电资源。

PHY层使用多个物理控制信道。物理下行链路控制信道(PDCCH)向UE报告寻呼信道(PCH)和下行链路共享信道(DL-SCH)的资源分配以及与DL-SCH有关的混合自动重传请求(HARQ)信息。PDCCH可承载向UE报告UL传输的资源分配的UL许可。物理控制格式指示符信道(PCFICH)将用于PDCCH的OFDM符号的数量报告给UE，并在每一个子帧中发送。物理混合ARQ指示符信道(PHICH)承载响应于UL传输的HARQ确认(ACK)/非确认(NACK)信号。物理上行链路控制信道(PUCCH)承载诸如对DL传输的HARQ ACK/NACK、调度请求和CQI的UL控制信息。物理上行链路共享信道(PUSCH)承载UL上行链路共享信道(SCH)。

物理信道由时域中的多个子帧和频域中的多个子载波组成。一个子帧由时域中的多个符号组成。一个子帧由多个资源块(RB)组成。一个RB由多个符号和多个子载波组成。另外，各个子帧可将对应子帧的特定符号的特定子载波用于PDCCH。例如，子帧的第一符号可用于PDCCH。PDCCH承载诸如物理资源块(PRB)的动态分配的资源以及调制和编码方案(MCS)。作为用于数据传输的单位时间的传输时间间隔(TTI)可等于一个子帧的长度。一个子帧的长度可为1ms。

根据信道是否被共享，传输信道被分类为公共传输信道和专用传输信道。用于从网络向UE发送数据的DL传输信道包括用于发送系统信息的广播信道(BCH)、用于发送寻呼消息的寻呼信道(PCH)、用于发送用户业务或控制信号的DL-SCH等。DL-SCH支持HARQ、通过变化调制、编码和发送功率的动态链路自适应、以及动态和准静态资源分配二者。DL-SCH还可允许整个小区中的广播以及波束成形的使用。系统信息承载一个或更多个系统信息块。所有系统信息块可利用相同的周期性发送。多媒体广播/多播服务(MBMS)的业务或控制信号可通过DL-SCH或多播信道(MCH)发送。

用于从UE向网络发送数据的UL传输信道包括用于发送初始控制消息的随机接入信道(RACH)、用于发送用户业务或控制信号的UL-SCH等。UL-SCH支持HARQ以及通过变化发送功率和可能地调制和编码的动态链路自适应。UL-SCH还可允许波束成形的使用。RACH正常用于初始接入小区。

MAC层属于L2。MAC层经由逻辑信道向作为MAC层的高层的无线电链路控制(RLC)层提供服务。MAC层提供将多个逻辑信道映射到多个传输信道的功能。MAC层还通过将多个逻辑信道映射到单个传输信道来提供逻辑信道复用功能。MAC子层在逻辑信道上提供数据传送服务。

逻辑信道根据所发送的信息的类型被分成用于传送控制平面信息的控制信道以及用于传送用户平面信息的业务信道。即，针对MAC层所提供的不同数据传送服务定义一组逻辑信道类型。逻辑信道位于传输信道上面，并被映射到传输信道。

控制信道仅用于控制平面信息的传送。MAC层所提供的控制信道包括广播控制信道(BCCH)、寻呼控制信道(PCCH)、公共控制信道(CCCH)、多播控制信道(MCCH)以及专用控制信道(DCCH)。BCCH是用于广播系统控制信息的下行链路信道。PCCH是传送寻呼信息的下行链路信道并且在网络不知道UE的位置小区时使用。CCCH由不具有与网络的RRC连接的UE使用。MCCH是用于从网络向UE发送MBMS控制信息的点对多点下行链路信道。DCCH是由具有RRC连接的UE使用的在UE与网络之间发送专用控制信息的点对点双向信道。

业务信道仅用于用户平面信息的传送。MAC层所提供的业务信道包括专用业务信道(DTCH)和多播业务信道(MTCH)。DTCH是专用于一个UE传送用户信息的点对点信道，并且可存在于上行链路和下行链路二者中。MTCH是用于从网络向UE发送业务数据的点对多点下行链路信道。

逻辑信道与传输信道之间的上行链路连接包括可被映射至UL-SCH的DCCH、可被映射至UL-SCH的DTCH以及可被映射至UL-SCH的CCCH。逻辑信道与传输信道之间的下行链路连接包括可被映射至BCH或DL-SCH的BCCH、可被映射至PCH的PCCH、可被映射至DL-SCH的DCCH以及可被映射至DL-SCH的DTCH、可被映射至MCH的MCCH和可被映射至MCH的MTCH。

RLC层属于L2。RLC层提供通过在无线电部分中将从高层接收的数据级联和分割来调节数据的大小以适合于下层以发送数据的功能。另外，为了确保无线电承载(RB)所需的各种服务质量(QoS)，RLC层提供三种操作模式，即，透明模式(TM)、未确认模式(UM)和确认模式(AM)。AM RLC通过自动重传请求(ARQ)提供重传功能以用于可靠数据传输。此外，RLC层的功能可利用MAC层内的功能块实现。在这种情况下，RLC层可能不存在。

分组数据会聚协议(PDCP)层属于L2。PDCP层提供头压缩功能，该功能减少不必要的控制信息，使得通过采用诸如IPv4或IPv6的IP分组发送的数据可经由具有相对小的带宽的无线电接口有效地发送。头压缩通过仅在数据的头中发送必要信息来增加无线电部分中的传输效率。另外，PDCP层提供安全功能。安全功能包括防止第三方检查的加密以及防止第三方的数据操纵的完整性保护。

无线电资源控制(RRC)层属于L3。RLC层位于L3的最低部分，并且仅定义在控制平面中。RRC层起到控制UE与网络之间的无线电资源的作用。为此，UE和网络通过RRC层交换RRC消息。RRC层关于RB的配置、重新配置和释放而控制逻辑信道、传输信道和物理信道。RB是由L1和L2为UE与网络之间的数据传送提供的逻辑路径。即，RB表示L2为UE与E-UTRAN之间的数据传输提供的服务。RB的配置意指指定无线电协议层和信道性质以提供特定服务并确定各个详细参数和操作的处理。RB被分类为两种类型，即，信令RB(SRB)和数据RB(DRB)。SRB用作在控制平面中发送RRC消息的路径。DRB用作在用户平面中发送用户数据的路径。

非接入层面(NAS)层属于RRC层的上层并用于执行会话管理、移动性管理等。

参照图2，RLC层和MAC层(在网络侧终止于eNB中)可执行诸如调度、自动重传请求(ARQ)和混合自动重传请求(HARQ)的功能。RRC层(在网络侧终止于eNB中)可执行诸如广播、寻呼、RRC连接管理、RB控制、移动性功能以及UE测量报告和控制的功能。NAS控制协议(在网络侧终止于网关的MME中)可执行诸如SAE承载管理、认证、LTE_IDLE移动性处理、LTE_IDLE下的寻呼发起以及用于网关与UE之间的信令的安全控制的功能。

参照图3，RLC层和MAC层(在网络侧终止于eNB中)可执行用于控制平面的相同功能。PDCP层(在网络侧终止于eNB中)可执行诸如头压缩、完整性保护和加密的用户平面功能。

此外，系统信息包括UE需要知道以便接入eNB的必需信息。因此，UE在接入eNB之前需要所有系统信息，此外，需要不断的最新的系统信息。另外，由于系统信息是一个小区中的所有UE需要知道的信息，所以eNB周期性地发送系统信息。

系统信息可被分成主信息块(MIB)、调度块(SB)和系统信息块(SIB)。MIB允许UE知道小区的物理配置(例如，带宽)。SB告知SIB的传输信息(例如，传输周期)。SIB仅包含相邻小区的信息，并且其它SIB仅包含UE所使用的上行链路无线电信道的信息。

以下，下面描述UE的RRC状态和RRC连接方法。

RRC状态指示UE的RRC层是否逻辑上连接至E-UTRAN的RRC层。RRC状态可被分成诸如RRC连接状态和RRC空闲状态的两种不同的状态。当在UE的RRC层与E-UTRAN的RRC层之间建立RRC连接时，UE处于RRC_CONNECTED，否则，UE处于RRC_IDLE。由于处于RRC_CONNECTED的UE与E-UTRAN建立了RRC连接，所以E-UTRAN可识别出处于RRC_CONNECTED的UE的存在并且可有效地控制UE。此外，处于RRC_IDLE的UE无法被E-UTRAN识别，并且CN以作为比小区更大的区域的TA为单位管理UE。即，仅以大的区域为单位识别处于RRC_IDLE的UE的存在，并且UE必须转变为RRC_CONNECTED以接收诸如语音或数据通信的典型移动通信服务。

在RRC_IDLE状态下，在UE指定通过NAS配置的不连续接收(DRX)并且UE被分配了在跟踪区域中唯一地标识UE的标识(ID)的同时UE可接收系统信息和寻呼信息的广播，并且可执行公共陆地移动网络(PLMN)选择和小区重选。另外，在RRC_IDLE状态下，eNB中没有存储RRC上下文。

在RRC_CONNECTED状态下，UE具有E-UTRAN RRC连接和E-UTRAN中的上下文，使得向eNB发送数据和/或从eNB接收数据变得可能。另外，UE可向eNB报告信道质量信息和反馈信息。在RRC_CONNECTED状态下，E-UTRAN知道UE所属的小区。因此，网络可向UE发送数据和/或从UE接收数据，网络可控制UE的移动性(利用网络辅助小区变更(NACC)对GSM EDGE无线电接入网络(GERAN)的切换和无线电接入技术(RAT)间小区变更命令)，并且网络可对邻近小区执行小区测量。

在RRC_IDLE状态下，UE指定寻呼DRX循环。具体地讲，UE在每一个UE特定寻呼DRX循环的特定寻呼时刻监测寻呼信号。寻呼时刻是发送寻呼信号的时间间隔。UE具有它自己的寻呼时刻。

寻呼消息在属于同一跟踪区域的所有小区上发送。如果UE从一个TA移至另一TA，则UE将向网络发送跟踪区域更新(TAU)消息以更新其位置。

当用户初始将UE通电时，UE首先搜索适当的小区，然后在该小区中保持在RRC_IDLE。当不需要建立RRC连接时，保持在RRC_IDLE的UE通过RRC连接过程与E-UTRAN的RRC建立RRC连接，然后可转变为RRC_CONNECTED。当由于用户的呼叫尝试等而需要上行链路数据传输时或者当需要在接收到来自E-UTRAN的寻呼消息时发送响应消息时，保持在RRC_IDLE的UE可能需要与E-UTRAN建立RRC连接。

为了在位于终端和MME的控制平面上的NAS层中管理终端的移动性，EPS移动性管理(EMM)注册状态和EMM注销状态可定义。EMM注册状态和EMM注销状态可被应用于终端和MME。类似终端的电源第一次打开的情况，初始终端处于EMM注销状态并且终端执行通过初始附接过程在对应网络中注册终端的处理以便接入网络。当附接过程成功执行时，终端和MME转变为EMM注册状态。

为了管理UE与EPC之间的信令连接，定义两个状态，即，EPS连接管理(ECM)-IDLE状态和ECM-CONNECTED状态。这两个状态应用于UE和MME。当处于ECM-IDLE状态的UE与E-UTRAN建立RRC连接时，UE进入ECM-CONNECTED状态。当处于ECM-IDLE状态的MME与E-UTRAN建立S1连接时，MME进入ECM-CONNECTED状态。当UE处于ECM-IDLE状态时，E-UTRAN没有UE的上下文信息。因此，处于ECM-IDLE状态的UE执行诸如小区选择或重选的基于UE的移动性相关过程，而不必接收网络的命令。另一方面，当UE处于ECM-CONNECTED状态时，通过网络的命令管理UE的移动性。如果处于ECM-IDLE状态的UE的位置变得不同于网络已知的位置，则UE通过跟踪区域更新过程将UE的位置通告给网络。

随机接入过程可被分成基于竞争的随机接入过程和非基于竞争的随机接入过程。首先，在基于竞争的随机接入过程中，允许不同的UE使用相同的RACH前导码同时接入eNB。因此，可能发生竞争。为了处理这种竞争，需要附加竞争解决步骤。

图4示出基于竞争的随机接入过程。

在步骤S40中，UE向eNB发送RACH前导码。RACH前导码可被称为“消息1”。RACH前导码可包括RA-RNTI。RA-RNTI可被确定为(1+t_id+10*f_id)。t_id表示指定的物理随机接入信道(PRACH)的第一子帧的索引(0≤t_id<10)，f_id表示根据频域中的升序的子帧中指定的PRACH的索引(0≤f_id<6)。eNB可通过将RACH前导码解码来获得RA-RNTI。

在步骤S41中，eNB向UE发送随机接入响应(RAR)。随机接入响应可被称为“消息2”。随机接入响应可包括由eNB通过将RACH前导码解码而获得的RA-RNTI、TA、临时C-RNTI和资源块分配(即，用于L2/L3消息的UL许可)。UE将随机接入响应解码以获得资源块分配以及调制和编码方案(MCS)配置。eNB可被配置为从DCI格式0接收RRC连接请求消息。

在步骤S42中，UE向eNB发送L2/L3消息(即，RRC连接请求消息)。RRC连接请求消息可被称为“消息3”。UE可使用从随机接入响应获得的临时C-RNTI来发送RRC连接请求消息。

在步骤S43中，当eNB将UE所发送的RRC连接请求消息成功解码时，eNB向UE发送HARQ ACK。UE因此可知道随机接入过程成功。这种处理被称为竞争解决处理。更具体地，eNB响应于RRC连接请求消息使用临时C-RNTI向UE发送RRC连接配置消息。RRC连接配置消息可被称为“消息4”。RRC连接配置消息可包括C-RNTI。从此时起，UE和eNB可使用C-RNTI来交换消息。

当UE没有接收到HARQ ACK时，处理再次返回到步骤S40以向eNB发送RACH前导码。

在非基于竞争的随机接入过程中，由于定时限制，不允许竞争。eNB可指示各个UE将何时发送预定RACH前导码。为此，在随机接入过程之前，UE应该处于连接状态RRC_CONNECTED。例如，可在切换期间执行非基于竞争的随机接入过程。在非基于竞争的随机接入过程中，首先，eNB向UE发送RACH前导码分配。UE根据所接收的RACH前导码分配向eNB发送包括RA-RNTI和L2/L3消息大小的指示的RACH前导码。接收到RACH前导码的eNB向UE发送包括定时提前(TA)的UL许可、C-RNTI和L2/L3消息的随机接入响应。结果，非基于竞争的随机接入过程可完成。

UE执行随机接入过程的情况包括：1)UE在没有与eNB的连接(RRC连接)的情况下执行初始接入的情况、2)UE在切换处理期间首先接入目标小区的情况、3)通过eNB的命令请求接入的情况、4)在与上行链路的时间同步不匹配或者没有分配用于请求无线电资源的指定的无线电资源的情况下生成到上行链路的数据的情况、5)无线电链路故障或切换故障下的恢复处理的情况等。

以下，描述5G网络结构。

图5示出5G系统的结构。

在具有现有演进分组系统(EPS)的核心网络结构的演进分组核心(EPC)的情况下，针对诸如移动性管理实体(MME)、服务网关(S-GW)、分组数据网络网关(P-GW)等的各个实体定义功能、参考点、协议等。

另一方面，在5G核心网络(或NextGen核心网络)的情况下，针对各个网络功能(NF)定义功能、参考点、协议等。即，在5G核心网络中，没有针对各个实体定义功能、参考点、协议等。

参照图4，5G系统结构包括至少一个UE 10、下一代无线电接入网络(NG-RAN)和下一代核心(NGC)。

NG-RAN可包括至少一个gNB 40，并且在一个小区中可存在多个UE。gNB 40向UE提供控制平面和用户平面的端点。gNB 40通常是与UE 10通信的固定站并且可被称为诸如基站(BS)、基站收发器系统(BTS)、接入点等的另一术语。可在每一个小区中布置一个gNB 40。可在gNB 40的覆盖范围内存在至少一个小区。

NGC可包括负责控制平面的功能的接入和移动性功能(AMF)和会话管理功能(SMF)。AMF可负责移动性管理功能，并且SMF可负责会话管理功能。NGC可包括负责用户平面的功能的用户平面功能(UPF)。

可使用用于发送用户业务或控制业务的接口。UE 10和gNB 40可通过Uu接口连接。gNB 40可通过X2接口互连。邻近gNB 40可具有基于Xn接口的网状网络结构。gNB 40可通过NG接口连接到NGC。gNB 40可通过NG-C接口连接到AMF，并且可通过NG-U接口连接到UPF。NG接口支持gNB 40与AMF/UPF 50之间的多对多关系。

gNB主机可执行这样的功能，例如用于无线电资源管理的功能、用户数据流的IP头压缩和加密、当无法从UE所提供的信息确定到AMF的路由时UE附接处的AMF的选择、用户平面数据朝着UPF的路由、寻呼消息(源自AMF)的调度和传输、系统广播信息(源自AMF或O&M)的调度和传输、或者用于移动性和调度的测量和测量报告配置。

接入和移动性功能(AMF)主机可执行这样的主要功能，例如NAS信令终止、NAS信令安全、AS安全控制、用于3GPP接入网络之间的移动性的CN节点间信令、空闲模式UE可达性(包括寻呼重传的控制和执行)、跟踪区域列表管理(对于处于空闲和激活模式的UE)、利用AMF改变切换的AMF选择、接入认证、或者包括漫游权检查的接入授权。

用户平面功能(UPF)主机可执行这样的主要功能，例如用于RAT内/间移动性(当适用时)的锚点、到数据网络的互连的外部PDU会话点、分组路由和转发、策略规则实施的分组检查和用户平面部分、业务使用报告、支持将业务流路由至数据网络的上行链路分类器、支持多归属PDU会话的分支点、对用户平面的QoS处理、例如分组过滤、门控、UL/DL速率增强、上行链路业务验证(SDF至QoS流映射)、上行链路和下行链路中的传输级别分组标记、或者下行链路分组缓冲和下行链路数据通知触发。

会话管理功能(SMF)主机可执行这样的主要功能，例如会话管理、UE IP地址分配和管理、UP功能的选择和控制、在UPF处配置业务转向以将业务路由至适当的目的地、控制策略实施和QoS的部分、或者下行链路数据通知。

以下，描述UE的RRC_INACTIVE状态。

在关于NR标准化的讨论中，除了现有RRC_CONNETED状态和RRC_IDLE状态之外，新引入了RRC_INACTIVE状态(RRC非激活状态)。RRC_INACTIVE状态可以是与LTE中正在讨论的轻度连接模式或轻量连接模式类似的概念。RRC_INACTIVE状态是引入以有效地管理特定UE(例如，mMTC UE)的状态。处于RRC_INACTIVE状态的UE与处于RRC_IDLE状态的UE类似地执行无线电控制过程以便降低功耗。然而，处于RRC_INACTIVE状态的UE与RRC_CONNECTED状态类似地维持UE与网络之间的连接状态，以使转变为RRC_CONNECTED状态时所需的控制过程最小化。在RRC_INACTIVE状态下，无线电接入资源被释放，但可维持有线接入。例如，在RRC_INACTIVE状态下，无线电接入资源被释放，但可维持gNB与NGC之间的NG2接口或eNB与EPC之间的S1接口。在RRC_INACTIVE状态下，核心网络识别出UE正常地连接到BS。RRC_INACTIVE状态和轻度连接模式可被视为实际上相同。

最近，系统信息块的数量不断增加。由于需要无线电资源以用于广播系统信息块，所以随着系统信息块的数量增加，广播系统信息块所需的无线电资源的量也不得不增加。为了解决这种问题，提出一种新类型的系统信息。这种新类型的系统信息可不由网络连续地广播，而是仅在UE请求系统信息时才从网络发送。这种类型的系统信息可被称为按需系统信息(OSI)。

系统信息被分成最小系统信息(MSI)和其它系统信息(OSI)。最小SI可被周期性地广播。最小SI可包括小区的初始接入所需的基本信息以及周期性地获取其它SI的广播的信息或者根据按需标准配置授权的信息。最小SI至少包括SFN、PLMN列表、小区ID、小区驻留参数和RACH参数中的至少一个。当网络允许按需机制时，请求其它SI块所需的参数(例如，当需要RACH前导码请求时)包括在最小SI中。其它SI包括最小SI中未广播的所有内容。小区重选中所需的邻居小区信息被视为其它SI。其它SI可由网络广播或应来自UE的请求或以专用方式提供。UE可通过单个请求来请求一个或更多个SI或所有SI(例如，SIB)。关于UE所请求的其它SI，在UE发送其它SI请求之前，UE需要知道其它SI是否可用以及其它SI是否可被广播。这可通过基于SIB类型、有效性信息、SI周期性和LTE检查提供对其它SI的调度信息(包括SI窗口信息)的最小SI来执行。最小SI中的调度信息包括指示对应SI块是周期性地广播还是需要时提供的指示符。当最小SI指示SIB未被广播时，UE假设不每隔SI周期在SI窗口中周期性地广播SIB。因此，UE可发送用于接收SIB的SI请求。UE发送SI请求以便接收所请求的SIB，然后监测SIB的一个或更多个SI周期中请求的SIB的SI窗口。当在第N SI周期中接收到对SIB的SI请求时，在SI消息的下一SI传输中提供所请求的SIB。处于RRC_IDLE或RRC_INACTIVE的UE需要请求其它SI而无需状态转变。对于处于RRC_CONNECTED的UE，专用RRC信令可用于请求和传送其它SI。可在可配置周期期间以及在预定周期期间广播其它SI。PWS信息可被归类为其它SI。其它SI被广播还是通过专用UE特定RRC信令传送由网络确定。

此外，为了请求传输按需系统信息，UE需要向eNB发送与系统信息块匹配的随机接入前导码。在这种情况下，系统信息块可分别与多个随机接入前导码匹配，并且UE可通过随机接入前导码分配知道与各个系统信息块匹配的随机接入前导码。此后，当UE从eNB接收到指示由其发送的随机接入前导码的随机接入响应时，UE可正常地终止随机接入过程并接收所请求的系统信息块。

例如，假设第一UE和第二UE分别向eNB发送与相同的系统信息块匹配的随机接入前导码1和随机接入前导码2。根据现有技术，发送随机接入前导码1的第一UE只有当接收到与随机接入前导码1对应的随机接入响应1时才可认为正常地执行系统信息块的请求。即，当第一UE仅接收到随机接入2，而没有随机接入响应1时，第一UE应该再次向eNB发送随机接入前导码1。由于eNB已经针对相同的系统信息块请求发送了随机接入响应，所以可实际确定第一UE已接收到有效随机接入响应。然而，对于第一UE再次向eNB发送随机接入前导码1变为不必要的过程。如上所述，当UE基于由其发送的随机接入前导码确定从eNB发送的随机接入响应的有效性时，由于需要不必要的过程，所以无线电资源可能浪费。因此，需要有效地构造用于请求系统信息块的随机接入过程。

以下，将描述根据本发明的示例性实施方式的请求系统信息块的方法。

根据本发明的示例性实施方式，当所接收的随机接入响应包括与所请求的系统信息块对应的随机接入前导码标识符时，即使所接收的随机接入响应不包括与所发送的随机接入前导码对应的随机接入前导码标识符，UE也不需重发系统信息请求。

具体地，UE可发送用于系统信息请求的消息1(即，随机接入前导码)和响应于消息1的消息2(即，随机接入响应)。在这种情况下，当与所发送的随机接入前导码所属的前导码组对应的随机接入前导码标识符包括在消息2中时，随机接入响应的接收可被认为成功。这里，各个前导码组可包括一个或更多个随机接入前导码。此外，各个前导码组可与任一个系统信息块或系统信息块组合对应。换言之，可基于与多个随机接入前导码匹配的前导码组来确定从eNB接收的随机接入响应是否对UE有效。因此，需要重新定义系统信息块、前导码组和随机接入前导码之间的关系。

图6是示出根据本发明的示例性实施方式的系统信息块、前导码组和随机接入前导码的对应关系的示例图。

如图6的(a)所示，系统信息块A可被映射到前导码组1，并且前导码组1可包括随机接入前导码1、随机接入前导码2和随机接入前导码3。在本说明书中，为了方便，随机接入前导码可被称为前导码，各个前导码组可以是至少一个前导码所属的组。此外，系统信息块B可被映射到前导码组2，并且前导码组2可包括前导码4和前导码5。另外，系统信息块C和D可被映射到前导码组3，并且前导码组3可包括前导码6、7和8。

图6的(b)是示出根据本发明的另一示例性实施方式的系统信息块、前导码组和随机接入前导码之间的关系的示例图。具体地，随机接入前导码可被分为两种类型。当UE仅请求基本系统信息块时，可使用第一类型的前导码。当UE发送第一类型的前导码作为消息1时，网络可向UE提供所有基本系统信息块(例如，小区重选相关系统信息)。当UE请求附加系统信息块时，可使用第二类型的前导码。当UE发送第二类型的前导码作为消息1时，UE需要向网络侧发送消息3以指示需要哪个系统信息块。

图7是用于描述根据本发明的示例性实施方式的请求系统信息块的方法的流程图。

在步骤S702中，UE可选择与感兴趣的系统信息块对应的消息1和消息1相关资源。具体地，UE可从通过系统信息、切换命令等指示的随机接入前导码集合选择与感兴趣的信息块对应的随机接入前导码，并选择能够发送该随机接入前导码的PRACH资源。参照图6的(a)，当第一UE和第二UE期望接收系统信息块A时，第一UE和第二UE可选择随机接入前导码1、2和3中的任一个。另外，当第三UE期望接收系统信息块C和D时，第三UE可选择随机接入前导码6、7和8中的任一个。

在步骤S704中，UE可使用所选择的消息1相关资源向eNB发送用于请求传送系统信息的消息1(即，随机接入前导码)。例如，第一UE可发送前导码2作为消息1以便请求系统信息块A。此外，第二UE可发送前导码1作为消息1以便请求系统信息块A。另外，第三UE可发送前导码8作为消息1以便请求系统信息块C和D。

在步骤S706中，UE可从eNB接收包括随机接入前导码标识符的消息2。消息2可以是从eNB发送的随机接入响应。即，消息2可包括随机接入响应信息，其包括上行链路(UL)许可、临时C-RNTI、时间同步校正值等以及随机接入前导码标识符。随机接入前导码标识符包括在消息2中的原因在于，由于一个随机接入响应可包括对一个或更多个UE的随机接入响应信息，所以有必要指示包括在消息2中的其它信息对哪一UE是有效的。

根据本发明的示例性实施方式的随机接入前导码标识符可指示任一个随机接入前导码。此外，随机接入前导码可属于特定前导码组。即，随机接入前导码标识符可与特定前导码组对应。发送随机接入前导码的UE可接收消息2并确定包括在消息2中的随机接入前导码标识符所指示的随机接入前导码与由其发送的随机接入前导码是否属于相同的前导码组。当随机接入前导码标识符所指示的随机接入前导码与由其发送的随机接入前导码属于相同的前导码组时，UE确定接收到对UE有效的随机接入响应。为了确定，UE可从eNB接收系统信息块、前导码组和多个随机接入前导码之间的映射信息。

此外，可按照MAC PDU的形式发送随机接入响应信息。图8是用于描述MAC PDU的结构的示例图。参照图8，作为随机接入响应的MAC PDU可包括多个MAC子头，各个MAC子头可包括随机接入前导码标识符(RAPID)。当MAC子头包括为系统信息请求分配的随机接入前导码标识符时，不存在与MAC PDU的MAC子头对应的MAC随机接入响应。当MAC子头包括为系统信息请求分配的随机接入前导码标识符时，可存在与MAC PDU的MAC子头对应的MAC随机接入响应。

随机接入响应可包括随机接入前导码标识符并且随机接入前导码标识符可指示任一个随机接入前导码。参照图8，随机接入响应可包括指示随机接入前导码2、随机接入前导码4和随机接入前导码5的随机前导码标识符。在示例中，由于第一UE接收到指示第一UE向eNB发送的随机接入前导码2的随机接入前导码标识符，所以第一UE可认为随机接入响应的接收(即，系统信息块的请求)成功。另外，尽管第二UE所接收的随机接入前导码标识符指示随机接入前导码2，但由于随机接入前导码2属于与第二UE所发送的随机接入前导码1相同的前导码组，所以随机接入响应的接收(即，系统信息块的请求)可被认为成功。此外，由于第三UE所接收的随机接入前导码标识符没有指示第三UE所发送的随机接入前导码8所属的前导码组中的随机接入前导码，所以可认为随机接入响应的接收(即，系统信息的请求)不成功。在示例中，第三UE需要再次发送消息1以用于请求系统信息。

根据本发明的示例性实施方式，UE可接收多个随机接入前导码被分组的前导码组信息并确定所接收的随机接入前导码标识符所指示的随机接入前导码与由其发送的随机接入前导码是否包括在相同的前导码组中。即使UE没有特别地接收到对由其发送的随机接入前导码的随机接入响应，UE也确定包括在随机接入响应中的随机接入前导码与由其发送的随机接入前导码之间的关系以确定eNB是否正常地接收到其请求。因此，UE不需要发送不必要的系统信息块请求。

例如，eNB可接收来自第一UE的随机接入前导码1和来自第二UE的随机接入前导码2。即使eNB向第一UE和第二UE发送与随机接入前导码1对应的随机接入前导码标识符，当随机接入前导码1和随机接入2属于相同的前导码组时，第二UE可确定第二UE的请求也正常地发送。

图9是用于描述根据本发明的示例性实施方式的请求系统信息块的方法的流程图。

在步骤S902中，UE可向eNB发送与感兴趣的系统信息块对应的第一随机接入前导码。这里，系统信息块可以是按需系统信息块。根据示例性实施方式，在执行该步骤之前，UE可从eNB接收感兴趣的系统信息块、第一前导码组、第一随机接入前导码和第二随机接入前导码之间的对应关系(下面描述)。前导码组可包括第一随机接入前导码和第二随机接入前导码。此外，当从另一UE接收到第二随机接入前导码时，可由eNB生成随机接入响应。

在步骤S904中，UE可从eNB接收包括随机接入前导码标识符的随机接入响应。根据本发明的示例性实施方式的随机接入前导码标识符可指示第二随机接入前导码。

在步骤S906中，当第二随机接入前导码包括在与第一随机接入前导码相同的前导码组中时，UE可确定随机接入响应对UE有效。前导码组可与感兴趣的系统信息块一对一匹配。随机接入响应有效的情况意指感兴趣的系统信息块的请求成功。因此，当确定随机接入响应对UE有效时，UE可终止随机接入过程并从eNB接收感兴趣的系统信息块。

图10是示出可实现本发明的实施方式的无线设备的框图。

BS 1000包括处理器1001、存储器1002和射频(RF)单元1003。存储器1002联接到处理器1001，并存储用于驱动处理器1001的各种信息。RF单元1003联接到处理器1001，并发送和/或接收无线电信号。处理器1001实现所提出的功能、过程和/或方法。在上述实施方式中，BS的操作可由处理器1001实现。

UE 1010包括处理器1011、存储器1012和RF单元1013。存储器1012联接到处理器1011，并存储用于驱动处理器1011的各种信息。RF单元1013联接到处理器1011，并发送和/或接收无线电信号。处理器61实现所提出的功能、过程和/或方法。在上述实施方式中，UE1010的操作可由处理器1011实现。

处理器1011可包括专用集成电路(ASIC)、其它芯片组、逻辑电路和/或数据处理装置。存储器可包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存、存储卡、存储介质和/或其它存储装置。RF单元可包括基带电路以处理射频信号。当实施方式被实现在软件中时，本文所述的技术可利用执行本文所述的功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。所述模块可被存储在存储器中并由处理器执行。存储器可被实现在处理器内或者在处理器的外部，在这种情况下，它们可经由本领域已知的各种手段在通信上连接至处理器。

就本文所述的示例性系统而言，参照多个流程图描述了可根据所公开的主题实现的方法。尽管出于简明的目的，所述方法被示出和描述为一系列步骤或方框，但是将理解，要求保护的主题不受这些步骤或方框的顺序限制，因为一些步骤可按照与本文描绘和描述的顺序不同的顺序发生或者与其它步骤同时发生。此外，本领域技术人员将理解，流程图中所示的步骤不是穷尽性的，在不影响本公开的范围和精神的情况下，可包括其它步骤，或者示例流程图中的一个或更多个步骤可被删除。

上述内容包括各方面的示例。当然，不可能为了描述各方面而描述组件或方法的每一个可以想到的组合，但本领域普通技术人员可认识到，许多另外的组合和排列是可能的。因此，本说明书旨在涵盖落在所附权利要求的范围内的所有这些交替、修改和变化。

Claims (14)

1.一种在无线通信系统中由终端请求系统信息块的方法，该方法包括以下步骤：

向基站发送与感兴趣的系统信息块对应的第一随机接入前导码；

从所述基站接收包括随机接入前导码标识符的随机接入响应，其中，所述随机接入前导码标识符指示第二随机接入前导码；以及

如果所述第二随机接入前导码包括在与所述第一随机接入前导码相同的前导码组中，则确定所述随机接入响应对所述终端有效。

2.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤：

在执行所述随机接入响应的接收之前，

从所述基站接收所述感兴趣的系统信息块、所述前导码组、所述第一随机接入前导码和所述第二随机接入前导码之间的映射关系。

3.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤：

当确定所述随机接入响应对所述终端有效时，终止随机接入过程。

4.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤：

当确定所述随机接入响应对所述终端有效时，从所述基站接收所述感兴趣的系统信息块。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述随机接入响应是由所述基站在从另一终端接收到所述第二随机接入前导码时生成的。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述前导码组与所述感兴趣的系统信息块一对一匹配。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述系统信息块是按需系统信息块。

8.一种在无线通信系统中请求系统信息块的终端，该终端包括：

存储器；

收发器；以及

连接所述存储器和所述收发器的处理器，

其中，所述处理器被配置为：

向基站发送与感兴趣的系统信息块对应的第一随机接入前导码，

从所述基站接收包括随机接入前导码标识符的随机接入响应，其中，所述随机接入前导码标识符指示第二随机接入前导码，并且

如果所述第二随机接入前导码包括在与所述第一随机接入前导码相同的前导码组中，则确定所述随机接入响应对所述终端有效。

9.根据权利要求8所述的终端，其中，在执行所述随机接入响应的接收之前，所述处理器被配置为从所述基站接收所述感兴趣的系统信息块、所述前导码组、所述第一随机接入前导码和所述第二随机接入前导码之间的映射关系。

10.根据权利要求8所述的终端，其中，当确定所述随机接入响应对所述终端有效时，所述处理器终止随机接入过程。

11.根据权利要求8所述的终端，其中，当确定所述随机接入响应对所述终端有效时，所述处理器从所述基站接收所述感兴趣的系统信息块。

12.根据权利要求8所述的终端，其中，所述随机接入响应是由所述基站在从另一终端接收到所述第二随机接入前导码时生成的。

13.根据权利要求7所述的终端，其中，所述前导码组与所述感兴趣的系统信息块一对一匹配。

14.根据权利要求7所述的终端，其中，所述系统信息块是按需系统信息块。