CN110447296B - 执行随机接入过程的方法及其设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在无线通信系统中执行随机接入过程的方法及其设备，该方法包括以下步骤：从基站接收指示随机接入过程的发起的物理下行链路控制信道(PDCCH)命令；向所述基站发送随机接入前导码；以及从所述基站接收随机接入响应消息，其中，接收所述随机接入响应消息的步骤包括以下步骤：当所述PDCCH命令指示在Msg2中进行下行链路数据传输时，将下行链路数据与所述随机接入响应消息一起接收。

Description

执行随机接入过程的方法及其设备

技术领域

本发明涉及无线通信系统。更具体地，本发明涉及执行用于高效地发送和接收数据的随机接入过程的方法和设备。

背景技术

当引入了新无线电接入技术(RAT)系统时，随着越来越多的通信装置需要更大的通信能力，需要与现有RAT相比改进的移动宽带通信。另外，连接到多个装置和物以随时随地提供各种服务的大规模机器类型通信(MTC)是下一代通信中要考虑的主要问题之一。另外，已讨论了考虑容易受稳定性和时延影响的服务/UE的通信系统设计。如此，考虑到增强型移动宽带通信(eMBB)、大规模MTC(mMTC)、URLLC(超可靠低时延通信)等，正在讨论下一代无线接入技术，为了方便起见，将这种技术称为新RAT(NR)。

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供在无线通信系统中执行用于高效地发送和接收数据的随机接入过程的方法和设备。具体地，本发明的目的是提供在支持窄带物联网(NB-IoT)通信的无线通信系统中执行用于高效地发送和接收上行链路/下行链路数据的随机接入过程的方法和设备。

本领域技术人员将理解的是，可以利用本发明实现的目的不限于已经在上文特别描述的目的，并且将从下面的详细说明中更清楚地理解本发明可以实现的其它目的。

技术方案

在本发明的第一方面，本文中提供了一种在无线通信系统中由用户设备执行随机接入过程的方法，该方法包括以下步骤：从基站接收指示所述随机接入过程的发起的物理下行链路控制信道(PDCCH)命令；向所述基站发送随机接入前导码；以及从所述基站接收随机接入响应消息，其中，接收所述随机接入响应消息的步骤包括以下步骤：当所述PDCCH命令指示在Msg2中进行下行链路数据传输时，将下行链路数据与所述随机接入响应消息一起接收。

在本发明的第二方面，本文中提供了一种在无线通信系统中执行随机接入过程的用户设备，该用户设备包括：射频(RF)收发器；以及处理器，该处理器在操作上连接到所述RF收发器，其中，所述处理器被配置为：从基站接收指示所述随机接入过程的发起的物理下行链路控制信道(PDCCH)命令；向所述基站发送随机接入前导码；以及从所述基站接收随机接入响应消息，其中，接收所述随机接入响应消息包括：当所述PDCCH命令指示在Msg2中进行下行链路数据传输时，将下行链路数据与所述随机接入响应消息一起接收。

优选地，当使用特定无线电网络临时标识符(RNTI)检测到所述PDCCH命令时，所述PDCCH命令可以指示所述随机接入过程的发起和所述Msg2中的下行链路数据传输。

优选地，所述特定RNTI可以具有从FFF4至FFF9的十六进制值中的一个。

优选地，当使用小区-RNTI(C-RNTI)来接收所述PDCCH命令时，可以跳过所述Msg2中的下行链路数据传输。

优选地，当使用小区无线电网络临时标识符(C-RNTI)接收到所述PDCCH命令并且通过所述PDCCH命令接收到的下行链路控制信息的至少一个保留位被配置为具有特定值时，所述PDCCH命令可以指示所述随机接入过程的发起和所述Msg2中的下行链路数据传输。

优选地，所接收到的下行链路控制信息可以是DCI格式1A，并且所述特定值可以为1。

优选地，所接收到的下行链路控制信息可以是DCI格式N1，并且所述特定值可以为0。

优选地，所述下行链路数据可以包括应用层的用户数据。

优选地，可以通过专用业务信道(DTCH)将所述下行链路数据传送到所述应用层。

有益效果

根据本发明，能够在无线通信系统中通过随机接入过程高效地发送和接收数据。具体地，根据本发明，能够在支持窄带物联网(NB-IoT)通信的无线通信系统中通过随机接入过程高效地发送和接收数据。

本领域技术人员将理解的是，能够利用本发明实现的目的不限于已经在上文特别描述的目的，并且将从下面的详细说明中更清楚地理解本发明可以实现的其它目的。

附图说明

附图被包括以提供对本发明的进一步理解，附图示出本发明的实施方式并且与说明书一起用来说明本发明的原理。

图1例示了无线电接口协议的控制平面和用户平面。

图2例示了本发明中可以使用的物理信道和使用所述物理信道发送信号的常规方法。

图3例示了本发明中可以使用的无线电帧的结构。

图4例示了本发明中可以使用的下行链路时隙的资源网格。

图5例示了本发明中可以使用的下行链路子帧结构。

图6例示了本发明中可以使用的上行链路子帧结构。

图7例示了随机接入过程。

图8至图16例示了根据本发明的随机接入过程。

图17例示了适用本发明的基站和用户设备。

具体实施方式

本发明的以下实施方式可以应用于各种无线接入系统，例如，码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址接入(TDMA)、正交频分多址(OFDMA)、单载波频分多址(SC-FDMA)等。CDMA可以通过诸如通用陆地无线电接入网络(UTRAN)或CDMA2000这样的无线(无线电)技术来实施。TDMA可以通过诸如全球移动通信系统(GSM)/通用分组无线电业务(GPRS)/增强型数据速率GSM演进(EDGE)这样的无线(或无线电)技术来实施。OFDMA可以通过诸如电气与电子工程师协会(IEEE)802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802-20和演进UTRAN(E-UTRAN)这样的无线(无线电)技术来实施。UTRAN是通用移动电信系统(UMTS)的一部分。第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)是使用E-UTRAN的E-UMTS(演进型UMTS)的一部分。LTE-Advanced(LTE-A)是3GPP LTE的演进版本。

为了清楚说明，下面的描述侧重于3GPP LTE/LTE-A系统。然而，本发明的技术原理不限于此。另外，提供特定术语，以更好地理解本发明。然而，在不脱离本发明的技术原理的情况下，可以改变这样的特定术语。例如，本发明可以应用于按照3GPP LTE/LTE-A系统的系统以及按照其它3GPP标准、IEEE 802.xx标准、3GPP2标准或下一代通信标准的系统。

在本说明书中，用户设备(UE)可以是固定或移动的，并且可以是发送和接收数据和/或控制信息以与基站(BS)通信的各种设备。UE可以被称为终端、移动站(MS)、移动终端(MT)、用户终端(UT)、订户站(SS)、无线装置、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、手持装置等。在本说明书中，UE可以被可互换地称为终端。

在本说明书中，基站(BS)通常是指与UE和/或其它BS执行通信的固定站，并且与UE和其它BS交换各种数据和控制信息。基站(BS)可以被称为高级基站(ABS)、节点B(NB)、演进节点B(eNB)、基站收发器系统(BTS)、接入点(AP)、处理服务器(PS)、发送点(TP)等。在本说明书中，基站(BS)可以被互换地称为eNB。

图1是例示基于3GPP无线电接入网络规范的UE和E-UTRAN之间的无线电接口协议的控制平面和用户平面的结构的图。控制平面是指由UE和管理呼叫的网络使用的、用于传输控制消息的路径。用户平面是指传输在应用层中生成的数据(例如，语音数据或互联网分组数据)的路径。

第一层的物理层使用物理信道来向上层提供信息传送服务。物理层经由传输信道连接到上层的介质访问控制(MAC)层。在MAC层和物理层之间经由传输信道来传输数据。在发送器的物理层和接收器的物理层之间也经由物理信道来传输数据。物理信道使用时间和频率作为无线电资源。具体地，在DL中使用正交频分多址(OFDMA)方案对物理信道进行调制，并且在UL中使用单载波频分多址(SC-FDMA)方案对物理信道进行调制。

第二层的MAC层经由逻辑信道向上层的无线电链路控制(RLC)层提供服务。第二层的RLC层支持可靠的数据传输。可以由MAC层内的功能块来实现RLC层的功能。第二层的分组数据汇聚协议(PDCP)层执行报头压缩功能来减少不必要的控制信息，以在具有相对窄的带宽的无线电接口中高效地传输互联网协议(IP)分组(诸如IPv4分组或IPv6分组)。

只在控制平面中限定位于第三层的最底部分处的无线电资源控制(RRC)层。RRC层控制逻辑信道、传输信道以及与无线电承载的配置、重新配置和释放有关的物理信道。无线电承载是指由第二层提供用于在UE和网络之间传输数据的服务。为此，UE的RRC层和网络的RRC层交换RRC消息。如果已经在无线电网络的RRC层和UE的RRC层之间建立了RRC连接，则UE处于RRC连接模式。否则，UE处于RRC空闲模式。位于RRC层的上层处的非接入层(NAS)层执行诸如会话管理和移动性管理这样的功能。

构造eNB的小区由1.25、2.5、5、10、15和20MHz当中的带宽之一来配置，并且向多个UE提供DL传输服务或UL传输服务。彼此不同的小区可以被配置为提供不同的带宽。

用于将数据从网络传输至UE的DL传输信道包括用于传输系统信息的广播信道(BCH)、用于传输寻呼消息的寻呼信道(PCH)以及用于传输用户业务或控制消息的DL共享信道(SCH)。DL多播或广播服务的业务或控制消息可以通过DL SCH来传输，或者可以通过附加的DL多播信道(MCH)来传输。此外，用于将数据从UE传输至网络的UL传输信道包括用于传输初始控制消息的随机接入信道(RACH)和用于传输用户业务或控制消息的UL SCH。位于传输信道的上层处并且被映射到传输信道的逻辑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)和多播业务信道(MTCH)。

在无线接入系统中，用户设备(UE)可以在下行链路(DL)中从基站(BS)接收信息并且在上行链路(UL)中发送信息。由UE发送或接收的信息可以包括数据和各种控制信息。另外，根据由UE发送或接收的信息的类型或使用，存在各种物理信道。

图2例示了本发明中的物理信道和用于在物理信道上发送信号的常规方法。

当UE通电或进入新的小区时，在步骤S201中，UE执行初始小区搜索。初始小区搜索涉及获得与基站的同步。为此目的，UE通过从基站接收主同步信号(PSS)和辅同步信号(SSS)来将其定时与基站同步并且获取诸如小区标识符(ID)这样的信息。然后，UE可以从基站获取通过物理广播信道(PBCH)小区中广播的系统信息。在初始小区搜索期间，UE可以通过接收下行链路参考信号(DL RS)来监测DL信道状态。

在初始小区搜索之后，在步骤S202中，UE可以通过接收物理下行链路控制信道(PDCCH)并且基于PDCCH的信息接收物理下行链路共享信道(PDSCH)来获取更详细的系统信息。

为了完成接入到基站，UE可以与基站执行诸如步骤S203至S206这样的随机接入过程。为此，UE可以在物理随机接入信道(PRACH)上发送前导码(S203)，并且可以在PDCCH和与PDCCH关联的PDSCH上接收对前导码的响应消息(S204)。在基于竞争的随机接入的情况下，UE可以附加地执行包括发送附加PRACH(S205)以及接收PDCCH信号和与该PDCCH信号对应的PDSCH信号(S206)的竞争解决过程。

在以上过程之后，UE可以在一般UL/DL信号传输过程中从基站接收PDCCH和/或PDSCH(S207)并且向基站发送物理上行链路共享信道(PUSCH)和/或物理上行链路控制信道(PUCCH)(S208)。UE向基站发送的信息被称为上行链路控制信息(UCI)。UCI包括混合自动重传请求确认/否定确认(HARQ-ACK/NACK)、调度请求(SR)、信道状态信息(CSI)等。CSI包括信道质量指示符(CQI)、预编码矩阵指示符(PMI)、秩指示符(RI)等。UCI通常在PUCCH上周期性地发送。然而，如果应该同时发送控制信息和业务数据，则可以在PUSCH上发送它们。另外，可以在从网络接收到请求/命令时，在PUSCH上非周期性地发送UCI。

图3例示了本发明中可以使用的无线电帧的结构。在蜂窝正交频分复用(OFDM)无线电分组通信系统中，以子帧为单元执行上行链路/下行链路数据分组传输，并且将一个子帧限定为包括多个OFDM符号的预定持续时间。LTE(-A)标准支持适用于频分双工(FDD)的类型1无线电帧结构和适用于时分双工(TDD)的类型2无线电帧结构。

图3例示了类型1无线电帧的结构。例如，下行链路无线电帧包括10个子帧并且一个子帧在时域中包括两个时隙。传输一个子帧所需的时间被称为传输时间间隔(TTI)。或者，TTI可以是指传输一个时隙所需的时间间隔。例如，一个子帧具有1ms的长度并且一个时隙具有0.5ms的长度。一个时隙在时域中包括多个OFDM符号，并且在频域中包括多个资源块(RB)。在LTE(-A)中，由于在下行链路中使用OFDMA，因此OFDM符号指示一个符号周期。OFDM符号可以被称为SC-FDMA符号或符号周期。作为资源分配单元的资源块(RB)可以在一个时隙内包括多个连续的子载波。

一个时隙中所包括的OFDM符号的数目可以根据循环前缀(CP)的配置而变化。CP包括扩展CP和正常CP。例如，如果OFDM符号由正常CP配置，则一个时隙中所包括的OFDM符号的数目可以为7。如果OFDM符号由扩展CP配置，则由于一个OFDM符号的长度增加，因此一个时隙中所包括的OFDM符号的数目小于在正常CP的情况下OFDM符号的数目。在扩展CP的情况下，例如，一个时隙中所包括的OFDM符号的数目可以为6。在诸如在UE高速移动的情况这样的信道状态不稳定的情况下，可以使用扩展CP，以便进一步减小符号间干扰。

类型2无线电帧包括两个半帧，并且每个半帧包括五个子帧、一个下行链路导频时隙(DwPTS)、一个保护时段(GP)和一个上行链路导频时隙(UpPTS)。一个子帧包括两个时隙。例如，下行链路时隙(例如，DwPTS)被用于UE的初始小区搜索、同步或信道估计。例如，上行链路时隙(例如，UpPTS)被用于BS的信道估计和UE的上行链路传输同步。例如，上行链路时隙(例如，UpPTS)可以被用于在基站中发送用于信道估计的探测参考信号(SRS)，并且发送承载用于上行链路传输同步的随机接入前导码的物理随机接入信道(PRACH)。GP被用于消除在上行链路与下行链路之间由于下行链路信号的多径延迟而在上行链路中产生的干扰。

上述无线电帧结构纯粹是示例性的，因此无线电帧中的子帧的数目、子帧中的时隙的数目或时隙中的符号的数目可以以不同方式变化。

图4例示了本发明中可以使用的一个下行链路时隙的资源网格。

参照图4，下行链路时隙在时域中包括多个OFDM符号。一个下行链路时隙可以包括7个OFDM符号并且一个资源块(RB)可以在频域中包括12个子载波。然而，本发明不限于此。资源网格的各个元素被称为资源元素(RE)。一个RB包括12×7个RE。DL时隙中的RB的数目N^DL取决于下行链路传输带宽。上行链路时隙可以具有与下行链路时隙相同的结构。

时隙的上述资源网格是示例性的，因此时隙中所包括的符号的数目、资源元素的数目、RB的数目可以以不同的方式变化。

图5例示了本发明中可以使用的下行链路子帧结构。

参照图5，位于子帧内的第一个时隙的前部中的最多三个(或四个)OFDM符号对应于被分配控制信道的控制区域。剩余的OFDM符号对应于被分配物理下行链路共享信道(PDSCH)的数据区域。数据区域的基本资源单元是RB。LTE(-A)中所使用的下行链路控制信道的示例包括物理控制格式指示符信道(PCFICH)、物理下行链路控制信道(PDCCH)、物理混合ARQ指示符信道(PHICH)等。

在子帧的第一个(或起始)OFDM符号中发送PCFICH，并且PCFICH承载与在子帧内的用于发送控制信道的OFDM符号的数目有关的信息。PCFICH由四个资源元素组(REG)构成，并且每个REG基于小区ID被均匀地分发到控制区域中。一个REG可以包括4个资源元素。PCFICH指示1至3(或2至4)的值并且经由正交相移键控(QPSK)来调制。PHICH是上行链路传输的响应并且承载HARQ ACK/NACK信号。PHICH被分配到由PHICH持续时间配置的一个或更多个OFDM符号中的除了CRS和PCFICH(第一OFDM符号)之外的其余REG上。PHICH被分配给三个REG，如有可能，在频域上分配这三个REG。下面，在本说明书中提供关于PHICH的更详细的描述。

PDCCH被分配到子帧的前n个OFDM符号(下文中，控制区域)中。这里，n是等于或大于1的整数，并且用PCFICH来指示n。通过PDCCH发送的控制信息被称为下行链路控制信息(DCI)。PDCCH可以承载下行链路共享信道(DL-SCH)的传送格式和资源分配、上行链路共享信道(UL-SCH)的资源分配信息、关于寻呼信道(PCH)的寻呼信息、关于DC-SCH的系统信息、关于诸如在PDSCH上发送的随机接入响应这样的上层控制消息的资源分配的信息、任意UE组内的各个UE的TX功率控制命令的集合、Tx功率控制命令、关于IP语音(VoIP)的激活的信息等。DCI格式根据其用途可选地包括关于跳频标志、RB分配、调制编码方案(MCS)、冗余版本(RV)、新数据指示符(NDI)、发送功率控制(TPC)、循环移位解调参考信号(DM-RS)、信道质量信息(CQI)请求、HARQ处理号、所发送的预编码矩阵指示符(TPMI)、预编码矩阵指示符(PMI)确认等的信息。

可以在控制区域内发送多个PDCCH。UE可以监测所述多个PDCCH。PDCCH在一个或多个连续控制信道元素(CCE)的聚合上发送。CCE是用于基于无线电信道的状态为PDCCH提供编码状态的逻辑分配单元。CCE对应于多个资源元素组(REG)。用CCE的数目来确定PDCCH的格式和可用PDCCH的比特的数目。BS根据将发送到UE的DCI来确定PDCCH格式，并且将循环冗余校验(CRC)附加至控制信息。根据PDCCH的所有者或用途用唯一标识符(被称为无线电网络临时标识符(RNTI))来对CRC进行掩码。如果PDCCH是针对特定UE的，则可以通过UE的唯一标识符(例如，小区-RNTI(C-RNTI))来对CRC进行掩码。另选地，如果PDCCH是针对寻呼消息的，则可以通过寻呼标识符(例如，寻呼-RNTI(P-RNTI))对CRC进行掩码。如果PDCCH是针对系统信息(更具体地，系统信息块(SIB))的，则可以用系统信息RNTI(SI-RNTI)对CRC进行掩码。当PDCCH用于随机接入响应时，可以用随机接入RNTI(RA-RNTI)对CRC进行掩码。当PDCCH用于上行链路功率控制时，可以使用发送功率控制-RNTI(TPC-RNTI)，并且TPC-RNTI可以包括用于PUCCH功率控制的TPC-PUCCH-RNTI和用于PUSCH功率控制的TPC-PUSCH-RNTI。当PDCCH用于多播控制信道(MCCH)时，可以使用多媒体广播多播服务-RNTI(M-RNTI)。

通过PDCCH发送的控制信息被称为下行链路控制信息(DCI)。根据各种DCI格式的用途来限定这些DCI格式。具体地，针对上行链路调度限定DCI格式0、4(下文中，UL授权)，并且针对下行链路调度限定DCI格式1、1A、1B、1C、1D、2、2A、2B、2C和2D(下文中，DL授权)。DCI格式根据其用途可选地包括关于跳频标志、RB分配、调制编码方案(MCS)、冗余版本(RV)、新数据指示符(NDI)、发送功率控制(TPC)、循环移位解调参考信号(DM RS)、信道质量信息(CQI)请求、HARQ处理号、所发送的预编码矩阵指示符(TPMI)、预编码矩阵指示符(PMI)确认等的信息。

基站根据将发送到UE的控制信息来确定PDCCH格式，并且将循环冗余校验(CRC)附加到控制信息，以便检测错误。根据PDCCH的所有者或用途，用标识符(例如，无线电网络临时标识符(RNTI))对CRC进行掩码。换句话说，用标识符(例如RNTI)对PDCCH进行CRC加扰。

LTE(-A)系统针对每个UE限定PDCCH将处于其中的有限的一组CCE位置。UE可以在其处找到UE的PDCCH的有限的一组CCE位置可以被称为搜索空间(SS)。在LTE(-A)系统中，搜索空间根据各种PDCCH格式而具有不同的大小。另外，分别限定了UE特定搜索空间和公共搜索空间。基站不向UE提供指示PDCCH在控制区域中所处的位置的信息。因此，UE监测子帧内的一组PDCCH候选并且找到其自身的PDCCH。术语“监测”意指UE尝试根据相应的DCI格式对接收到的PDCCH进行解码。在搜索空间中监测PDCCH被称为盲解码(或盲检测)。通过盲解码，UE同时执行对发送到UE的PDCCH的识别以及对通过对应PDCCH发送的控制信息的解码。例如，在使用C-RNTI对PDCCH进行去掩码的情况下，如果未检测到CRC错误，则UE检测其自身的PDCCH。针对每个UE单独地配置USS，并且所有UE都知道CSS的范围。USS与CSS可以彼此交叠。当存在非常少的SS时，如果在针对特定UE的搜索空间中分配了一些CCE位置，则不存在其余的CCE。因此，基站可能在给定子帧中找不到PDCCH将在其中被发送到所有可用UE的CCE资源。为了使在下一个子帧之后出现这种阻塞的可能性最小化，USS的起始位置是以UE特定的方式跳变的。

图6例示了本发明中可以使用的上行链路子帧的示例性结构。

参照图6，上行链路子帧包括多个时隙(例如，两个时隙)。每个时隙可以包括多个SC-FDMA符号，其中。每个时隙中所包括的SC-FDMA符号的数目根据循环前缀(CP)长度而变化。在一示例中，在正常CP的情况下，一个时隙可以包括7个SC-FDMA符号。上行链路子帧在频域中被划分为控制区域和数据区域。数据区域包括PUSCH，并且被用于发送包括语音信息的数据信号。控制区域包括PUCCH，并且被用于发送上行链路控制信息(UCI)。PUCCH包括位于频率轴上的数据区域的两端的RB对(例如，m＝0、1、2、3)，并且在时隙的边界上执行跳变。

PUCCH可以被用于发送以下控制信息。

-SR(调度请求)：用于请求上行链路UL-SCH资源的信息。使用开关键控(OOK)方法发送SR。

-HARQ ACK/NACK：对指示半持久调度(SPS)释放的PDCCH的响应信号和PDSCH上的下行链路数据分组。HARQ ACK/NACK表示是否已成功地接收指示SPS释放的PDCCH或下行链路数据分组。响应于单个下行链路码字(CW)发送1比特的ACK/NACK，并且响应于两个下行链路码字发送2比特的ACK/NACK。

-CQI(信道质量指示符)：关于下行链路信道的反馈信息。MIMO(多输入多输出)相关反馈信息包括秩指示符(RI)和预编码矩阵指示符(PMI)。每个子帧使用20比特。

上述无线电帧结构纯粹是示例性的，因此无线电帧中的子帧的数目、子帧中的时隙的数目或时隙中的符号的数目可以以不同方式变化。

图7例示了随机接入过程。

随机接入过程用于在上行链路中发送短长度数据。例如，在RRC_IDLE模式下进行初始接入时、在无线电链路故障之后进行初始接入时、在需要随机接入过程的切换时以及在RRC_CONNECTED模式期间出现需要随机接入过程的上行链路/下行链路数据时，执行随机接入过程。使用随机接入过程来发送诸如RRC连接请求消息、小区更新消息和URA更新消息这样的一些RRC消息。诸如公共控制信道(CCCH)、专用控制信道(DCCH)或专用业务信道(DTCH)这样的逻辑信道可以被映射到传输信道(RACH)。传输信道(RACH)可以被映射到物理信道(例如，物理随机接入信道(PRACH))。当UE MAC层指示UE物理层发送PRACH时，UE物理层首先选择接入时隙和签名并且在上行链路中发送PRACH前导码。随机接入过程被划分成基于竞争的过程和基于非竞争的过程。

参照图7，UE通过系统信息从基站接收关于随机接入的信息并且存储该信息。此后，当需要随机接入时，UE将随机接入前导码(被称为消息1)发送到基站(S710)。在从UE接收到随机接入前导码时，基站向UE发送随机接入响应消息(被称为消息2)(S720)。具体地，可以用随机接入-RNTI对针对随机接入响应消息的下行链路调度信息进行CRC掩码，并且可以通过L1/L2控制信道(PDCCH)进行发送。在接收到用RA-RNTI掩码的下行链路调度信号时，UE可以从物理下行链路共享信道(PDSCH)接收随机接入响应消息并且对其进行解码。此后，UE在接收到的随机接入响应消息中检查是否存在与UE对应的随机接入响应信息。可以基于是否存在针对UE已发送的前导码的随机接入前导码ID(RAID)来确定是否存在与UE对应的随机接入响应信息。随机接入响应信息包括指示用于同步的定时偏移信息的定时提前(TA)、用于上行链路的无线电资源的分配信息以及用于用户识别的临时标识(例如，T-CRNTI)。在接收到随机接入响应信息时，UE根据响应信息中所包括的无线电资源分配信息通过上行链路共享信道(SCH)发送上行链路消息(被称为消息3)(S730)。在从UE接收到上行链路消息之后，基站向UE发送针对竞争解决方案的消息(被称为消息4)(S740)。在UE接收到竞争解决方案消息之后，UE将连接建立完成消息(被称为消息5或Msg5)发送到基站(S750)。

在基于非竞争的过程的情况下，基站可以在UE发送随机接入前导码之前向UE分配非竞争随机接入前导码(S710)。可以通过诸如切换命令或PDCCH这样的专用信令来分配非竞争随机接入前导码。在UE被分配有非竞争随机接入前导码的情况下，UE可以以与S710类似的方式将所分配的非竞争随机接入前导码发送到基站。如果基站从UE接收到非竞争随机接入前导码，则基站可以以与S720类似的方式向UE发送随机接入响应(被称为消息2)。

在上述随机接入过程期间，HARQ可以不应用于随机接入响应(S720)，但是HARQ可以应用于用于随机接入响应的上行链路传输或针对竞争解决方案的消息。因此，UE不必响应于随机接入响应而发送ACK/NACK。

下一代LTE-A系统正在考虑以低成本/低规格配置用户设备(UE)，主要侧重于诸如计量仪的计量、水位的测量、监测相机的利用、自动售货机的库存报告等这样的数据通信。即使这样的UE具有低复杂度并且消耗低功率，它也将在相连接的装置之间提供适当的吞吐量，并且为了方便起见，UE被称为机器类型通信(MTC)UE或IoT(物联网)UE，并且UE可以被简称为用户设备(UE)。

另外，当下一代系统利用蜂窝网络或第三方网络时，下一代系统可以使用窄带(或NB-IoT通信)来执行通信。例如，窄带可以是180kHz。UE(或NB-IoT UE)或eNB通过在对应区域中复用信道来发送单个信道或多个物理信道。此外，NB-IoT UE甚至在诸如桥下、海底、海上等这样的信道环境差的区域中也能执行通信。在这种情况下，为了补偿不良信道环境，NB-IoT UE能在特定信道上执行重复传输(例如，在多个TTI期间的重复传输)和/或执行功率提升。作为功率提升的示例，进一步减少将在特定频带上发送的频率资源的区域，以将每小时的功率集中在特定资源上。例如，当经由由12个RE组成的RB(资源块)发送特定信道时，它能通过将功率分配给特定RE而非以RB为单元进行RE分配来集中要经由特定RE上的整个RB分配的功率。特别地，通过将数据和功率集中在属于RB的单个RE上来执行通信的方案通常被称为单音传输方案。

可以通过将表示窄带的“N”添加到传统系统的物理信道来提及针对NB-IoT的物理信道。例如，针对NB-IoT的PUSCH可以被称为窄带物理上行链路共享信道(NPUSCH)，针对NB-IoT的PRACH可以被称为窄带物理随机接入信道(NPRACH)，并且针对NB-IoT的PBCH可以被称为窄带物理广播信道(NPBCH)，针对NB-IoT的PDCCH可以被称为窄带物理下行链路控制信道(NPDCCH)，并且针对NB-IoT的PDSCH可以被称为窄带物理下行链路共享信道(NPDSCH)。为了简单起见，NPUSCH、NPRACH、NPBCH、NPDCCH和NPDSCH可以分别与PUSCH、PRACH、PBCH、PDCCH和PDSCH可互换地使用。NB-IoT可以与蜂窝IoT(或cIoT)可互换地使用。

本发明是基于支持NB-IoT的UE/基站/系统来描述的，但是不限于此。本发明还可以应用于不支持NB-IoT通信的UE/基站/系统。例如，本发明适用于不支持IoT和MTC的典型UE/基站/系统以及支持大规模机器类型通信(mMTC)的UE/基站/系统。在本公开中，术语UE/基站/系统可以统称为支持NB-IoT的UE/基站/系统和不支持NB-IoT的UE/基站/系统。

NB-IoT的随机接入过程

NB-IoT的随机接入过程支持如下所述的与传统LTE的过程相似的4步基于竞争的随机接入过程(或4步基于竞争的RACH过程)。例如，可以通过图7和相关部分中描述的操作来执行4步基于竞争的随机接入过程。

1)Msg1：从UE发送随机接入(RA)前导码(例如，参见图7的步骤S710)

2)Msg2：从UE接收随机接入响应(RAR)(例如，参见图7的步骤S720)。RAR可以包括定时提前(TA)命令和针对发送L2/L3消息的UL授权信息。UL授权信息可以用于Msg3步骤中的(N)PUSCH发送，并且可以被称为(N)PUSCH授权信息。

3)Msg3：从UE发送L2/L3消息(参见图7的步骤S730)。L2/L3消息可以包括RRC连接请求、跟踪区域更新(TAU)信息和UE识别信息(或UE ID)。

4)Msg4：由UE接收竞争解决方案消息(例如，参见图7的步骤S740)。竞争解决方案消息可以包括RRC连接建立和UE识别信息(或UE ID)。

5)Msg5：从UE发送RRC连接建立完成消息(例如，参见图7的步骤S750)。RRC连接建立完成消息可以包括关于Msg4的混合自动重传请求确认(HARQ-ACK)信息和UE识别信息(或UE ID)。

第三代合作伙伴计划(3GPP)版本13之后的标准规范支持NB-IoT通信。为了防止在NB-IoT通信中引起网络负载，支持低功耗和低成本的UE以及高效地支持间歇数据传输，3GPP版本13之后的标准规范支持各种标准技术。例如，3GPP版本13之后的标准规范利用NB-IoT UE与基站之间的无线电接入技术来支持用于覆盖范围增强或覆盖范围扩展的物理信道的重复传输，并且还支持作为核心网络技术的专用于不支持语音的数据的NB-IoT UE进行间歇数据发送和接收的核心网络优化技术。

作为示例，核心网络优化技术支持NB-IoT的以下两种类型的随机接入过程，甚至考虑了用于NB-IoT的演进分组系统(EPS)的系统增强。

控制平面EPS优化

1)Msg1：RA前导码的发送

2)Msg2：RAR(包括TA命令和Msg3调度信息)

3)Msg3：RRC连接请求

4)Msg4：RRC连接建立

5)Msg5：RRC连接建立完成(包括带有数据的NAS PDU)

用户平面EPS优化

1)Msg1：RA前导码的发送

2)Msg2：RAR(包括TA命令和Msg3调度信息)

3)Msg3：RRC连接重启请求

4)Msg4：RRC连接重启

5)Msg5：RRC连接重启完成

6)(N)PUSCH(UL数据)：PUSCH或NPUSCH上的UL数据传输

当从UL数据传输的角度看将控制平面EPS优化与用户平面EPS优化进行比较时，第一UL数据传输可以在控制平面EPS优化的情况下在Msg5中执行，并且可以在用户平面EPS优化的情况下在Msg5之后执行。

另外，从NB-IoT UE与基站之间的覆盖范围扩展或覆盖范围增强的物理信道的重复传输的角度来看，由于物理信道的重复传输，可能发生过长的时延。例如，在UL传输的情况下，可以执行相同信号的重复传输多达128次，并且在UL数据的发送和接收完成之前可能出现约几十秒至几百秒的时延。作为另一示例，在DL传输的情况下，可以执行相同信号的重复传输多达2048次。在这种情况下，在DL数据的发送和接收完成之前可能出现约几十秒至几百秒的时延。

因此，当NB-IoT UE通过传统的随机接入过程接入网络并随后执行数据发送和接收时，可能发生过长的时延，并且由于时延过长，导致需要保持长时间通电。因此，可能出现过大的功耗，这是一个技术问题。

本发明提出了通过随机接入过程进行数据的提前发送/接收的方法来解决上述技术问题。更具体地，本发明涉及在随机接入过程中提前发送/接收数据以便减少作为NB-IoT或大规模机器类型通信(mMTC)的主要要求的时延和功耗的方法。更具体地，如上所述，在传统的基于竞争的随机接入过程中，仅允许在Msg5中或Msg5之后发送/接收数据。另一方面，本发明旨在使得能够在Msg3中或Msg3之前发送/接收UL数据以及在Msg4中或Msg4之前发送/接收DL数据。

在本公开中，提前UL数据是指UE在随机接入过程中在Msg3中或Msg3之前传输的UL数据，并且提前DL数据是指在随机接入过程中在Msg4之前传输的UL数据。另外，在本公开中，DL HARQ-ACK是指从UE发送到基站的针对DL数据的HARQ-ACK信息，并且UL HARQ-ACK是指从基站发送到UE的针对UL数据的HARQ-ACK信息。

在以引用方式并入本文中的3GPP技术报告(TR)45.820中详细地描述了在蜂窝IoT中考虑的主要场景。可以如下地总结3GPP TR 45.820中限定的IoT业务模型：

1)移动异常报告：在传感器向基站(eNB)报告特定事件(火灾/断电/扰乱/灾难检测等)的发生时使用

2)移动定期报告：用于定期报告传感器测得的数据(气/水/电的使用等)

3)网络命令：被用于服务器向UE发送指示UE执行特定操作(关闭灯/报告测量数据)的命令

4)软件(SW)更新/重新配置：IoT装置需要软件更新或补丁传输时使用

在以上主要场景中的场景1)和场景2)中，UE发起场景并且周期性或非周期性地报告UL数据。相反，在场景3)和场景4)中，基站(eNB)将DL数据发送到UE或者命令UE报告UL数据。本发明涉及用于在随机接入过程期间发送DL数据或附加地发送UL数据以减少由基站发起的场景3)和场景4)中的时延和功耗的方法。

为了有效地发送和接收小分组数据，当没有发送/接收的数据时，蜂窝IoT基本上保持电池高效状态，并且在必要时，通过随机接入过程切换到RRC-CONNECTED模式之后发送和接收数据。例如，在NB-IoT中，RRC-IDLE或RRC-SUSPENDED模式对应于电池效率状态。如上所述，在如常规情况下一样在随机接入过程完成之后发送和接收数据的情况下，使得在Msg5中或Msg5之后能够发送和接收UL数据并且能够在Msg5之后能够发送和接收DL数据。

为了使基站(eNB)将DL数据发送到处于电池高效状态(例如，RRC-IDLE或RRC-SUSPENDED)的UE或者向UE请求UL数据发送，使用配置用于UE的寻呼时机。寻呼是指用于从处于RRC-IDLE状态的UE导出RRC连接或者向处于RRC-IDLE状态的UE宣告系统信息改变的操作。由于当UE处于RRC-IDLE状态时基站无法接入UE，因此UE以规则的间隔检查是否在由基站配置的寻呼时机(例如，特定子帧)上发送寻呼消息。当发送寻呼消息时，UE检查寻呼消息是否包括关于其UE标识(或UE ID)(例如，SAE临时移动订户标识(S-TMSI)或国际移动订户标识(IMSI))的信息。用于监测在基站和UE之间配置的用于寻呼的寻呼信息的时间间隔(例如，子帧)的位置被称为寻呼时机(PO)。由作为UE的唯一编号的IMSI来确定作为UE特定信息的寻呼时机的位置。

基站可以使用寻呼时机发送DL数据或者向UE请求UL数据发送，并且通过在寻呼时机发送包括UE的UE标识(或UE ID)的寻呼消息向UE指示RRC连接建立。当UE在寻呼时机接收到包括UE识别信息(或UE ID)的寻呼消息时，UE可以通过执行图7中例示的随机接入过程来建立RRC连接，然后发送和接收DL/UL数据。本发明提出了用于在随机接入过程的相应步骤中进行提前UL数据发送/接收和/或提前DL数据发送/接收的方法，以便在基站通过启动该过程发送DL数据或者请求UL数据的发送时减少时延和功耗。

方法1：基站(eNB)提供指示并且UE在随机接入过程期间发送提前UL数据

方法1-1：在Msg1中发送提前UL数据

为了使网络或基站在寻呼处于RRC-IDLE或RRC-SUSPENDED状态的UE的同时指示UL数据发送，基站可以在发送寻呼消息时同时发送用于UL数据发送的传统Msg1和(N)PUSCH授权信息。例如，网络或基站可以同时针对空闲UE(例如，处于RRC-IDLE或RRC-SUSPENDED模式的UE)指定(N)PRACH资源信息和(N)PUSCH授权信息。

图8例示了基站/UE在寻呼步骤中发送/接收(N)PRACH资源信息和(N)PUSCH授权信息的随机接入过程(为了简便起见，被称为第一示例)。

在步骤S810中，基站可以在寻呼步骤中向UE发送(N)PRACH资源信息和(N)PUSCH授权信息。更具体地，在配置用于UE的寻呼时机，基站可以通过寻呼消息或者与寻呼消息一起向UE发送(N)PRACH资源信息和(N)PUSCH授权信息。(N)PRACH资源可以包括用于(N)PRACH前导码发送的时间/频率区域中的(N)PRACH前导码发送位置和用于(N)PRACH前导码的序列。(N)PRACH资源信息可以是指指示(N)PRACH资源的信息。(N)PUSCH授权信息可以是指针对承载提前UL数据的(N)PUSCH发送的调度信息。

寻呼消息可以在作为逻辑信道的PCCH、作为传输信道的PCH或作为物理信道的PDSCH上发送到UE。UE可以在与通过监测/检测利用P-RNTI掩码的(N)PDCCH而检测到的(N)PDCCH对应的(N)PDSCH上接收寻呼消息。因此，在步骤S810中，UE可以检测利用P-RNTI掩码的(N)PDCCH，在检测到的(N)PDCCH上接收下行链路控制信息(DCI)，并且基于接收到的DCI来在(N)PDSCH上与寻呼消息一起或者通过寻呼消息接收(N)PRACH资源信息和(N)PUSCH授权信息。

在步骤S820中，UE可以向基站发送Msg1。具体地，基于在前一步骤中接收到的(N)PRACH资源信息和(N)PUSCH授权信息，UE可以将提前UL数据与随机接入前导码一起发送。可以使用在前一步骤中接收到的(N)PRACH资源信息所指示的(N)PRACH资源来发送随机接入前导码，并且可以在由在前一步骤中接收到的(N)PUSCH授权信息所指示的(N)PUSCH上发送提前UL数据。

在本公开中，提前UL数据可以是指较高层的数据。例如，较高层可以是RLC层、PDCP层或更高层(例如，应用层)，并且提前UL数据可以是指较高层的用户数据。提前UL数据可以在作为业务信道的专用业务信道(DTCH)上传送到较高层。

在步骤S830中，基站可以向UE发送Msg2。具体地，基站可以将关于在前一步骤中接收到的提前UL数据的HARK-ACK信息与对在前一步骤中接收到的随机接入前导码的随机接入响应一起发送到UE。如上所述，随机接入响应可以包括定时提前(TA)命令和针对L2/L3消息(或Msg3)的UL授权信息。

作为示例，在步骤S830中，可以在(N)PDSCH上发送/接收随机接入响应，并且可以在PHICH上发送/接收针对提前UL数据的HARQ-ACK信息。在这种情况下，UE可以在相同的传输时间间隔(例如，子帧)中检测利用RA-RNTI掩码的(N)PDCCH和PHICH，并且可以使用在(N)PDCCH上接收到的DCI来接收承载随机接入响应的(N)PDSCH。作为另一示例，在步骤S830中，可以在同一(N)PDSCH上发送/接收随机接入响应和关于提前UL数据的HARQ-ACK信息。在这种情况下，UE可以检测利用RA-RNTI掩码的(N)PDCCH，并且在由在(N)PDCCH上接收到的DCI调度的(N)PDSCH上接收随机接入响应和关于提前UL数据的HARQ-ACK信息。

针对提前UL数据的HARQ操作可以被配置为仅在基站的请求下由UE执行。在配置针对提前UL数据的HARQ操作的情况下，当UE正常地在Msg2中接收到ACK时(例如，S830)，UE可以返回到功率高效状态(例如，RRC-IDLE或RRC-SUSPENDED)以降低功耗。另一方面，如果在配置针对提前UL数据的HARQ操作时UE未在Msg2中接收到ACK(例如，步骤S830)，则UE可以在执行HARQ操作达预定次数或达预定时间之后返回到功率高效状态(例如，RRC-IDLE或RRC-SUSPENDED)。

为了即使当基站没有基站旨在在寻呼步骤中寻呼(例如，步骤S810)的诸如UE的SAE临时移动订户标识(S-TMSI)或IMSI这样的UE识别信息(或UE ID)时也能够针对提前UL数据执行HARQ-ACK操作，UE可以在Msg1步骤(例如，步骤S820)中附加地发送指示其UE标识的信息(或UE ID)(例如，S-TMSI或IMSI)。当基站正常地接收到提前UL数据时，基站可以通过在Msg2步骤(例如，S830)中向UE附加地发送UE识别信息(或UE ID)(例如，S-TMSI或IMSI)来替换HARQ-ACK操作。当UE在Msg2步骤(例如，步骤S830)中正常地接收到UE识别信息(或UEID)时，UE能识别出提前UL数据已被正常地发送到基站，并且执行后续操作。在这种情况下，在步骤S830中，基站可以不发送关于提前UL数据的HARQ-ACK信息，并且可以将在步骤S820中接收到的UE识别信息取代HARQ-ACK信息发送到UE。当UE在步骤S830中接收到关于其它UE的UE识别信息时，UE可以执行后续操作，从而识别出提前UL数据尚未被正常地发送到基站。

图9例示了基站/UE在寻呼步骤中发送/接收(N)PRACH资源信息和(N)PUSCH授权信息的随机接入过程(为了简便起见，被称为第二示例)。

当在Msg1中不能充分发送UL数据时，或者当对一些小数据分组执行提前UL传输并且在后续步骤中或者在RRC连接之后发送其余数据时，可以在Msg1中发送UE的附加UL数据指示信息，以告知基站有附加数据要发送。

UE可以使用缓冲状态报告(BSR)信息作为附加UL数据指示信息。附加地或另选地，为了使UE通过Msg1向基站指示存在附加数据，可以通过(N)PRACH的时间/频率资源来区分信息。例如，可以(通过OFDM符号或子帧单元)区分用于发送(N)PRACH的时域中的起始点或区域，或者可以在频域中(通过RB或子载波单元)区分所述起始点或区域。附加地或另选地，可以通过跳频图案来区分它。附加地或另选地，在NB-IoT的情况下，可以将特定的非锚定物理资源块(PRB)分配给指示提前数据发送的(N)PRACH发送区域以便进行区分。附加地或另选地，可以通过将每个前导码符号或前导码符号组乘以正交覆盖码来区分它。例如，可以以符号或符号组为基础将现有的前导码符号或前导码符号组乘以诸如“101010…”这样的信号，以执行提前数据发送。附加地或另选地，可以分割前导码序列。

虽然图9例示了其中UE在Msg1步骤中使用BSR指示附加UL数据的随机接入过程，但是即使当UE通过对应于以上提到的BSR的方法向基站指示附加UL数据时，也可以执行与图9的随机接入过程相同或相似的随机接入过程。

在步骤S910中，基站可以在寻呼步骤中向UE发送(N)PRACH资源和(N)PUSCH授权。针对步骤S810描述的操作或原理可以以相同/相似的方式应用于步骤S910。

在步骤S920中，UE可以向基站发送Msg1。如果UE不能使用在前一步骤中接收到的调度信息(例如，(N)PUSCH授权信息)完全发送提前UL数据，则UE可以在步骤S920中发送提前UL数据的一些数据(为了简便起见，被称为第一UL数据)，并且在Msg3步骤中附加地发送其余数据(为了简便起见，被称为第二UL数据)。在这种情况下，UE可以将BSR与第一UL数据一起发送。BSR可以表示MAC消息，该MAC消息指示关于UE的缓冲器中存在的数据量的信息。BSR可以包括指示UE的缓冲器大小的信息。如同提前UL数据，第一UL数据和第二UL数据可以对应于较高层的数据。

在步骤S920中，UE发送第一UL数据和BSR而非提前UL数据，这是与步骤S820的不同之处。除了这一点之外，针对步骤S820描述的操作或原理可以以相同/相似的方式应用于步骤S920。如上所述，第一UL数据对应于比MAC层高的层的数据，但是BSR对应于MAC消息。

在步骤S930中，基站可以向UE发送Msg2。如果UE在Msg1步骤(例如，步骤S920)中同时发送RA前导码、UL数据(或第一UL数据)和BSR信息，则基站可以通过BSR信息来确定是否需要针对附加UL数据(或第二UL数据)的授权信息。当基站基于BSR信息确定需要针对附加UL数据(或第二UL数据)的授权信息时，基站可以在步骤S930中向UE发送针对附加UL数据(或第二UL数据)的(N)PUSCH授权信息。

在这种情况下，在步骤S930中，基站附加地发送针对第二UL数据的(N)PUSCH授权信息，并且发送关于第一UL数据的HARQ-ACK信息而不是关于提前UL数据的HARQ-ACK信息，这是与步骤S830的不同之处。除了这一点之外，针对步骤S830描述的操作或原理可以以相同/相似的方式应用于步骤S930。在步骤S930中，可以在与随机接入响应相同的(N)PDSCH上发送针对第二UL数据的(N)PUSCH授权信息。针对第二UL数据的(N)PUSCH授权信息可以通过随机接入响应与针对现有L2/L3消息的UL授权信息一起发送/接收，或者可以通过与随机接入响应分开的MAC消息发送/接收。

如果eNB确定针对附加UL数据(或第二UL数据)的授权信息是不必要的，则可以以与步骤S830相同的方式执行步骤S930。

另外，在步骤S930中，可以根据由UE测得的参考信号接收功率(RSRP)或基于其的覆盖水平(或覆盖增强水平)来不同地解释由基站发送的关于Msg3或附加UL数据的授权信息。例如，当UE测得的RSRP低时，确定覆盖水平高，因此需要大量重复传输，UE可以解释应用了相对大量资源的分配和低调制编码方案(MCS)。作为另一示例，当UE测得的RSRP高时，确定覆盖水平低，因此需要少量重复传输，UE可以将其解释为意指应用了相对少量资源的分配和高MCS。

在步骤S940中，UE可以向基站发送Msg3。在UE在Msg1步骤(例如，步骤S920)中发送指示大于0的缓冲器大小的BSR并且在Msg2步骤(例如，步骤S930)中发送针对附加UL数据(或第二UL数据)的(N)PUSCH授权信息的情况下，UE可以基于通过随机接入响应接收到的UL授权信息发送L2/L3消息，并且基于针对附加UL数据(或第二UL数据)的(N)PUSCH授权信息传输附加UL数据(或第二UL数据)。在这种情况下，L2/L3消息和附加UL数据(或第二UL数据)可以在单独的(N)PUSCH上被发送到基站。

在步骤S940中，UE可以根据测得的RSRP或基于其的覆盖水平(或覆盖增强水平)不同地解释由基站发送的关于Msg3或附加UL数据的授权信息，并且发送Msg3或附加UL数据(见步骤S930)。

在步骤S950中，基站可以向UE发送Msg4。具体地，基站可以将关于在Msg3步骤(例如，S940)中接收到的附加UL数据(或第二UL数据)的HARQ-ACK信息与竞争解决方案消息一起发送到UE。如上所述，竞争解决方案消息可以包括RRC连接建立消息和UE识别信息(或UEID)。

作为示例，在步骤S950中，可以在(N)PDSCH上发送/接收竞争解决方案消息，并且可以在PHICH上发送/接收关于附加UL数据(或第二UL数据)的HARQ-ACK信息。在这种情况下，UE可以在相同的传输时间间隔(例如，子帧或时隙)中检测利用临时C-RNTI(TC-RNTI)掩码的(N)PDCCH和PHICH，并且可以使用通过PDCCH接收到的DCI来接收承载竞争解决方案消息的(N)PDSCH。作为另一示例，在步骤S950中，可以在同一(N)PDSCH上发送/接收竞争解决方案消息和关于附加UL数据(或第二UL数据)的HARQ-ACK信息。在这种情况下，UE可以检测利用TC-RNTI掩码的(N)PDCCH，并且使用在(N)PDCCH上接收到的DCI来接收承载随机接入响应的(N)PDSCH。可以在步骤S930中通过Msg2接收TC-RNTI。

基站还可以配置是否针对UE执行针对附加UL数据的UL HARQ-ACK操作。在基站针对UE建立配置以使得UE针对附加UL数据执行UL HARQ-ACK操作的情况下，在Msg4(例如，步骤S950)中接收到针对附加UL数据的ACK时，UE可以返回到功率高效状态(例如，RRC-IDLE或RRC-SUSPENDED)。在基站针对UE建立配置以使得UE不针对附加UL数据执行UL HARQ-ACK操作的情况下，UE可以执行HARQ操作达预定次数或预定时间。

在步骤S810或步骤S910中，当网络或基站针对空闲UE指定(N)PRACH资源和(N)PUSCH授权连同寻呼消息时，可以使用各种方法向UE发信号通知发送了针对提前UL数据的(N)PUSCH授权信息。例如，为了向UE发信号通知，可以使用特定RNTI，可以使用(N)PDCCH中的DCI的保留位，或者指示对应的提前UL数据发送的标志可以被添加到寻呼消息并且传送到UE。另选地，可以指定(N)PRACH资源或RA前导码。

在使用特定RNTI向UE指示是否发送(N)PUSCH授权信息的情况下，可以使用未指定用于特定用途的RNTI值。例如，RNTI可以被表示为四个十六进制值。在当前标准下，FFF4至FFF9的值被保留，而不是为了特定用途被分配。因此，FFF4至FFF9中的一个可以被指派给特定RNTI。为了简便起见，在本公开中将这种分配/使用特定RNTI的方法称为Opt1。

当使用Opt1时，UE可以使用指示是否发送(N)PUSCH授权信息的特定RNTI来监测(N)PDCCH，并且可以识别出在UE检测到利用特定RNTI掩码的(N)PDCCH时附加地发送(N)PUSCH授权信息。

在使用(N)PDCCH的DCI中的保留位的情况下，可以通过预先指定保留位当中的特定位并且将指定的保留位设置为指定值来向UE指示(N)PDCCH授权信息传输。例如，当使用DCI格式1A来调度寻呼消息时，可以通过将DCI格式1A的TPC字段的特定位(例如，MSB)设置为特定值(例如，1)来向UE指示(N)PUSCH授权信息传输。作为另一示例，当使用DCI格式N2来调度寻呼消息时，可以通过将DCI格式N2的保留位中的特定一位(例如，保留位中的第一位或最后一位)设置为特定值(例如，0)来向UE指示(N)PUSCH授权信息传输。为了简便起见，在本公开中将使用DCI中的保留位的方法称为Opt2。

当使用Opt2时，UE可以监测/检测利用P-RNTI掩码的(N)PDCCH，并且可以在检测到的(N)PDCCH上接收到的DCI的特定保留位被设置为特定值时接收/识别(N)PUSCH授权信息。

在寻呼消息中使用标志的情况下，寻呼消息可以包括寻呼记录相关信息、UE识别信息、指示系统信息是否改变的信息以及地震和海啸预警系统(ETWS)指示信息，并且还可以包括指示是否附加地将(N)PUSCH授权信息与寻呼消息一起发送的标志信息。为了简便起见，在本公开中将向寻呼消息添加标志信息并且使用标志信息的这种方法称为Opt3。

当使用Opt3时，UE可以检测利用P-RNTI掩码的(N)PDCCH，基于(N)PDCCH在(N)PDSCH上接收寻呼消息，然后根据寻呼消息中的标志信息接收/识别(N)PUSCH授权信息。

图10和图11例示了其中基站通过(N)PDCCH命令指示提前UL数据发送的随机接入过程。为了简便起见，将图10的过程称为第三示例并且将图11的过程称为第四示例。在图10的随机接入过程中，数据(例如，小数据)经历提前UL传输，并且不需要附加的UL数据传输。在图11的随机接入过程中，数据(例如，大数据)的一部分经历提前UL传输，并且数据的其余部分被作为附加的UL数据。

在根据本发明的随机接入过程的第三示例和第四示例中，网络可以通过(N)PDCCH命令指示UE在随机接入过程期间执行提前UL数据发送。具体地，网络或基站可以通过(N)PDCCH命令向UE指示Msg1步骤中的提前UL数据发送，并且UE可以基于通过(N)PDCCH命令进行的指示在Msg1步骤中将提前UL数据发送到基站。

可以使用各种方法指示提前UL数据发送。例如，可以使用通过(N)PDCCH命令发送的DCI的保留位，或者可以使用特定RNTI指示提前UL数据发送。另选地，可以通过指定(N)PRACH资源或RA前导码来指示提前UL数据发送。

在使用通过(N)PDCCH命令发送的DCI的保留位的情况下，可以预先指定保留位中的一个，并且所指定的保留位被设置为特定值以向UE指示提前UL数据发送。例如，当针对PDCCH命令使用DCI格式1A时，DCI格式1A的保留位中的特定一个(例如，保留位中的第一位或最后一位、HARQ处理器编号字段或下行链路指派索引(DAI)字段)可以被设置为特定值(例如，1)，以向UE指示提前UL数据发送。作为另一示例，当针对NPDCCH命令使用DCI格式N1时，DCI格式N1的保留位中的特定一个(例如，保留位中的第一位或最后一位、或者新数据指示符(NDI)位、或者ACK/NACK资源指示符(ARI)字段)可以被设置为特定值(例如，0)，以向UE指示提前UL数据发送。为了简便起见，在本公开中将使用DCI中的多个保留位的这种方法称为Opt4。

当使用Opt4时，UE可以使用C-RNTI监测/检测(N)PDCCH，并且当(N)PDCCH上接收到的DCI的特定保留位被设置为特定值时，UE可以在Msg2步骤(例如，图10的步骤S1010或图11的步骤S1110)中执行提前UL数据发送。

当使用特定RNTI时，可以应用Opt1。因此，UE可以使用特定RNTI监测(N)PDCCH，并且当它检测到利用特定RTNT掩码的(N)PDCCH时，UE可以在Msg2步骤(例如，图10的步骤S1010或图11的步骤S1110)中执行提前UL数据发送。

参照图10，在步骤S1010中，基站可以通过(N)PDCCH命令向UE指示随机接入过程。另外，基站可以通过(N)PDCCH命令向UE指示提前UL数据发送。如上所述，为了通过(N)PDCCH命令指示提前UL数据发送，基站可以使用通过(N)PDCCH命令发送的DCI的保留位(例如，Opt4)或者使用特定RNTI(例如，Opt1)。另选地，可以使用所指定的(N)PRACH资源或RA前导码。

在基站使用通过(N)PDCCH命令发送的DCI的保留位来指示提前UL数据发送的情况下，UE可以监测/检测利用C-RNTI掩码的PDCCH，接收检测到的PDCCH上的DCI(例如，DCI格式1A或DCI格式N1)，然后检查DCI的特定保留位是否被设置为特定值(例如，对于DCI格式1A而言的1或者对于DCI格式N1而言的0)。当特定保留位被设置为特定值时，UE可以解释基站指示提前UL数据发送。在这种情况下，可以利用通过(N)PDCCH命令发送的DCI来接收用于随机接入前导码发送的(N)PRACH信息和用于提前UL数据发送的(N)PUSCH授权信息。

在基站使用特定RNTI来指示提前UL数据发送的情况下，可以在基站和UE之间预先指定特定RNTI(对应于例如FFF4至FFF9的值)，并且UE可以监测利用特定RNTI掩码的(N)PDCCH。当UE检测到利用特定RNTI掩码的(N)PDCCH时，UE可以解释基站指示提前UL数据发送。在这种情况下，可以通过在利用特定RNTI掩码的(N)PDCCH上发送的DCI来接收用于随机接入前导码发送的(N)PRACH信息和用于提前UL数据发送的(N)PUSCH授权信息。

在步骤S1020中，UE可以发送Msg1。针对步骤S820描述的操作或原理可以以相同/相似的方式应用于步骤S1020。

在步骤S1030中，基站可以发送Msg2。针对步骤S830描述的操作或原理可以以相同/相似的方式应用于步骤S1030。

参照图11，基站可以向UE发送(N)PDCCH命令。针对步骤S1010描述的操作或原理可以以相同/相似的方式应用于步骤S1110。

针对步骤S920至S950描述的操作或原理可以以相同/相似的方式分别应用于步骤S1120至S1150。在这种情况下，在针对步骤S920至S950的描述中，可以分别用步骤S1120至S1150替换步骤S920至S950。

例如，UE在参照图9描述的Msg1中向基站指示附加UL数据的方法、通过根据由UE测得的RSRP或基于其的覆盖水平不同地解释针对由基站发送的附加UL数据的授权信息或Msg3来发送针对附加UL数据的授权信息或Msg3的方法等可以以相同/相似的方式应用于图11中例示的方法。

方法1-2：在Msg3中发送提前UL数据

执行随机接入过程的主要目的之一是UL同步。传统上，基站可以利用通过(N)PDCCH命令发起随机接入过程来向已丧失UL同步的特定UE指示UL同步。在本发明中，当基站可以通过(N)PDCCH命令发起随机接入过程时，它可以指示UE在随机接入过程期间执行提前UL数据发送。在网络通过(N)PDCCH命令向没有被UL同步的特定UE指示提前UL数据发送的情况下，UE可以如下所述地执行随机接入过程。

图12例示了当通过(N)PDCCH命令指示提前UL数据发送时由基站/UE执行的随机接入过程(为了简便起见，被称为第五示例)。

在步骤S1210中，基站可以通过(N)PDCCH命令向UE指示随机接入过程的发起。即，可以使用UE的C-RNTI监测/检测(N)PDCCH命令，并且通过(N)PDCCH命令发送的DCI可以指示(N)PRACH资源信息。

另外，在步骤S1210中，基站可以通过(N)PDCCH命令向UE指示通过Msg3进行提前UL数据发送。参照图10和图11描述的方法可以用于向UE指示通过Msg3进行提前UL数据发送。例如，为了使网络或基站通过(N)PDCCH命令指示UE在随机接入过程期间在Msg3中执行提前UL数据发送，可以使用通过(N)PDCCH命令发送的DCI的保留位(例如，Opt4)或者可以使用特定RNTI(例如，Opt1)。另选地，可以指定(N)PRACH资源或RA前导码。

另选地，在步骤S1210中，基站可以不通过(N)PDCCH命令向UE指示通过Msg3进行提前UL数据发送，而是可以在步骤S1230中指示在与承载随机接入响应的(N)PDSCH对应的(N)PDCCH上通过Msg3进行提前UL数据发送。如果基站在步骤S1210中没有指示通过Msg3进行提前UL数据发送，则可以以与传统方法中相同的方式发送/接收(N)PDCCH命令。例如，不使用保留位，使用C-RNTI执行监测/检测，并且不使用特定RNTI。

另选地，在步骤1210中，基站可以不通过(N)PDCCH命令向UE指示通过Msg3进行提前UL数据发送，并且可以附加地在步骤S1230中在(N)PDCCH上向UE指示通过Msg3进行提前UL数据发送。

在步骤S1220中，UE可以向基站发送Msg1。具体地，UE可以基于在步骤S1210中接收到的(N)PRACH资源信息向基站发送随机接入前导码。可以以与传统方法相同的方式执行步骤S1220。

在步骤S1230中，基站可以向UE发送Msg2。当基站指示通过Msg3进行提前UL数据发送时，基站可以附加地将针对提前UL数据的(N)PUSCH授权信息与对在步骤S1220中接收到的随机接入前导码的随机接入响应一起发送。如上所述，随机接入响应可以包括定时提前(TA)命令和针对L2/L3消息(或Msg3)的UL授权信息。

针对提前UL数据的(N)PUSCH授权信息可以通过随机接入响应与针对现有L2/L3消息(或Msg3)的UL授权信息一起发送/接收，或者可以通过与随机接入响应分开的MAC消息发送/接收。

如上所述，在与步骤S1210分开的步骤S1230以及步骤S1210中，基站可以指示通过Msg3进行提前UL数据发送。例如，基站可以使用针对(N)PDCCH的特定RNTI来调度Msg2发送(例如，Opt1)，或者使用(N)PDCCH DCI的保留位(例如，Opt4)来向UE指示通过Msg3进行提前UL传输。

在步骤S1240中，UE可以向基站发送Msg3。在基站在Msg1步骤(例如，步骤S1210)和/或Msg2步骤(例如，步骤S1230)中指示提前UL数据发送，并且UE在Msg2步骤(例如，步骤S1230)中接收到(N)PUSCH授权信息的情况下，UE可以在步骤S1240中基于通过随机接入响应接收到的UL授权信息发送L2/L3消息并且基于(N)PUSCH授权信息发送提前UL数据。在这种情况下，L2/L3消息和提前UL数据可以在单独的(N)PUSCH上被发送到基站。

在步骤S1240中，可以通过根据由UE测得的RSRP或基于其的覆盖水平(或覆盖增强水平)不同地解释关于由基站发送的关于Msg3或提前UL数据的授权信息来发送Msg3或提前UL数据(参见步骤S930)。

在步骤S1250中，基站可以向UE发送Msg4。具体地，基站可以将关于在Msg3步骤(例如，S1240)中接收到的提前UL数据的HARQ-ACK信息与竞争解决方案消息一起发送到UE。步骤S1250与步骤S950的不同之处在于，发送关于提前UL数据的HARQ-ACK信息而不是关于附加UL数据(第二UL数据)的HARQ-ACK信息。除了这一点之外，针对步骤S950描述的操作或原理可以以相同/相似的方式应用于步骤S1250。

图13例示了当通过寻呼指示提前UL数据发送时由基站/UE执行的随机接入过程(为了简便起见，被称为第六示例)。

网络或基站可以在寻呼UE的同时，指示空闲UE(例如，处于RRC-IDLE或RRC-SUSPENDED状态的UE)在Msg3步骤中执行提前UL数据发送。为了指示通过Msg3进行提前UL数据发送，基站可以以相同/相似的方式在寻呼步骤(例如，步骤S1310)中使用针对步骤S810和S910描述的方法。例如，为了在寻呼步骤中向UE指示通过Msg3进行提前UL数据发送，可以使用特定RNTI(例如，Opt1)，可以使用利用P-RNTI的DCI的保留位(例如，Opt2)，可以在寻呼消息中添加指示提前UL数据发送的标志(例如，Opt3)，或者可以指定特定(N)PRACH资源或RA前导码。

图13的随机接入过程用于通过Msg3进行提前UL数据发送，而图8或图9的随机接入过程用于通过Msg1或Msg1/Msg3进行提前UL数据发送。

在步骤S1310中，基站可以通过寻呼向UE指示随机接入过程和通过Msg3进行UL数据发送。更具体地，基站可以在针对UE配置的寻呼时机将(N)PRACH资源信息与寻呼消息一起发送到UE。如上所述，寻呼消息可以在作为逻辑信道的PCCH、作为传输信道的PCH或作为物理信道的PDSCH上发送到UE，并且UE可以通过监测利用寻呼无线电网络临时标识符(P-RNTI)掩码的PDCCH来获取针对承载寻呼消息的PDSCH的调度信息，并且基于所获取的调度信息在PDSCH上接收寻呼消息。

在步骤S1320中，UE可以向基站发送Msg1。具体地，UE可以基于在步骤S1310中接收到的(N)PRACH资源信息向基站发送随机接入前导码。可以以与传统方法相同的方式执行步骤S1320。

可以分别以与步骤S1230、S1240和S1250相同/相似的方式执行步骤S1330、S1340和S1350。为了简便起见，以引用方式并入详细描述。

方法2：基站在随机接入过程期间发送提前DL数据

方法2-1：在Msg2中发送提前DL数据

提议基站在Msg2步骤中将提前DL数据发送到UE。具体地，网络或基站可以通过(N)PDCCH命令向UE告知将在随机接入过程期间的Msg2步骤中执行提前DL发送。当通过(N)PDCCH命令向UE指示提前DL发送时，UE可以在Msg2步骤中从基站接收提前DL数据。

图14例示了用于在随机接入过程的Msg2步骤中发送/接收提前DL数据的基站/UE的操作。

在步骤S1410中，基站可以向UE发送指示随机接入过程的发起的(N)PDCCH命令。另外，(N)PDCCH命令可以向UE指示在Msg2中进行提前DL数据发送。可以使用各种方法指示在Msg2中进行提前DL数据发送。例如，可以使用通过(N)PDCCH命令发送的DCI的保留位(例如，Opt4)或者使用特定RNTI(例如，Opt1)指示提前DL数据发送。另选地，可以通过指定(N)PRACH资源或RA前导码来指示提前DL数据发送。

在使用通过(N)PDCCH命令发送的DCI的保留位的情况下，可以预先指定保留位中的一个，并且所指定的保留位被设置为特定值以向UE指示提前DL数据发送。例如，当针对PDCCH命令使用DCI格式1A时，DCI格式1A的保留位中的特定一个可以被设置为特定值(例如，1)，以向UE指示提前DL数据发送。作为另一示例，当针对NPDCCH命令使用DCI格式N1时，DCI格式N1的保留位中的特定一个可以被设置为特定值(例如，0)，以向UE指示提前DL数据发送。当UE检测利用C-RNTI掩码的(N)PDCCH命令，UE可以检查通过(N)PDCCH接收到的DCI的特定预留位是否被设置为特定值。如果特定保留位被设置为特定值，则UE可以在Msg2步骤中执行提前DL数据接收。如果特定保留位未被设置为特定值，则可以跳过Msg2步骤中的提前DL数据发送。

在使用特定RNTI向UE指示提前DL数据发送的情况下，可以使用未指定用于特定用途的RNTI值。例如，如上所述，可以将在当前标准中未分配的十六进制值当中的FFF4至FFF9中的一个分配给指示提前DL数据接收的特定RNTI。在这种情况下，UE可以使用预先分配的特定RNTI来监测(N)PDCCH。在检测到利用特定RNTI掩码的(N)PDCCH时，UE可以将检测到的(N)PDCCH解释为(N)PDCCH命令。在这种情况下，检测到的(N)PDCCH命令可以指示在Msg2中发起随机接入过程和DL数据发送。UE可以基于(N)PDCCH命令发起随机接入过程，并且可以进行操作以在Msg2步骤中接收提前DL数据。当检测到利用C-RNTI掩码的(N)PDCCH命令时，检测到的(N)PDCCH命令可以指示随机接入过程的发起，并且指示将不在Msg2步骤中执行提前DL数据发送。在这种情况下，可以跳过Msg2中的提前DL数据发送。

另选地，在步骤S1410中，可以不通过(N)PDCCH命令向UE指示提前DL数据发送。替代地，使用Msg2发送中的特定RNTI(例如，Opt1)或者使用Msg2的(N)PDCCH DCI的保留位(例如，Opt4)，可以在步骤S1430中向UE指示提前DL数据发送。

另选地，在步骤S1410中，可以通过(N)PDCCH命令向UE指示提前DL数据发送。另外，使用特定RNTI(例如，Opt1)或者使用Msg2中的(N)PDCCH DCI的保留位(例如，Opt4)，可以在步骤S1430中向UE指示提前DL数据发送。

在步骤S1420中，UE可以向基站发送Msg1。具体地，UE可以基于在步骤S1410中接收到的(N)PRACH资源信息向基站发送随机接入前导码。可以以与传统随机接入过程相同的方式执行步骤S1420(例如，参见图7的步骤S710)。

在步骤S1430中，基站可以向UE发送Msg2。在基站在步骤S1410和/或步骤S1430中向UE指示提前DL数据发送的情况下，基站可以附加地将提前DL数据与对在Msg1步骤(例如，步骤S1420)中接收到的随机接入前导码的随机接入响应一起发送。如上所述，随机接入响应可以包括定时提前(TA)命令和针对L2/L3消息(或Msg3)的UL授权信息。可以通过随机接入响应或者与随机接入响应分开地发送/接收提前DL数据。

当在步骤S1410中接收到的(N)PDCCH命令和/或在步骤S1430中接收到的(N)PDCCH指示Msg2中的DL数据发送时，UE可以通过随机接入响应或者与随机接入响应分开地接收提前DL数据。具体地，在步骤S1430中，UE可以监测/检测利用RA-RNTI掩码的(N)PDCCH，并且在与检测到的(N)PDCCH对应的(N)PDSCH上接收包括提前DL数据的随机接入响应或者在(N)PDSCH上接收随机接入响应和提前DL数据。

提前DL数据可以是指较高层的数据。例如，较高层可以是RLC层、PDCP层或更高层(例如，应用层)。提前DL数据可以是指较高层的用户数据。提前DL数据可以在作为业务信道的专用业务信道(DTCH)上传送到较高层。

在步骤S1440中，UE可以向基站发送Msg3。具体地，在步骤S1440中，UE可以将关于提前DL数据的HARQ-ACK信息与用于随机接入过程的L2/L3消息一起发送。例如，可以使用随机接入响应中所包括的UL授权信息来在(N)PUSCH上发送L2/L3消息，并且可以在相同(N)PUSCH上发送关于提前DL数据的HARQ-ACK信息。另选地，在配置PUSCH/PUCCH的同时传输的情况下，可以使用随机接入响应中所包括的UL授权信息来在PUSCH上发送L2/L3消息，并且可以在PUCCH上发送关于提前DL数据的HARQ-ACK信息。

方法2-2：基站在寻呼的同时发送提前DL数据

网络或基站可以在寻呼空闲的UE(例如，处于RRC-IDLE或RRC-SUSPENDED状态的UE)的同时执行提前DL数据发送。为了在寻呼步骤中向UE告知提前DL数据发送，可以使用特定RNTI(例如，Opt1)，或者可以使用利用P-RNTI的DCI的保留位(例如，Opt2)。另选地，可以指定特定(N)PRACH资源或RA前导码以向UE告知在寻呼的同时发送提前DL数据。

图15例示了基站/UE在寻呼步骤中为了提前DL数据发送而执行的随机接入过程。

在步骤S1510中，基站可以将提前DL数据与寻呼消息一起发送。更具体地，基站可以在配置用于UE的寻呼时机在(N)PDSCH上将提前DL数据与寻呼消息一起发送到UE。寻呼消息可以包括(N)PRACH资源信息。

在步骤S1510中，UE可以使用P-RNTI来监测/检测(N)PDCCH。当在检测到的(N)PDCCH上接收到的DCI的特定保留位被设置为特定值(参见例如Opt2)时，可以在与(N)PDCCH对应的(N)PDSCH上将提前DL数据与寻呼消息一起接收。另选地，UE可以使用以上描述的特定RNTI来监测/检测(N)PDCCH(参见例如Opt1)。当检测到利用特定RNTI掩码的(N)PDCCH时，可以在与(N)PDCCH对应的(N)PDSCH上将提前DL数据与寻呼消息一起接收。

在步骤S1520中，UE可以将关于提前DL数据的HARQ-ACK信息与随机接入前导码一起发送。

方法2-3：基站在寻呼的同时发送提前DL数据并且UE通过Msg1发送提前UL数据

当在寻呼的同时指示提前DL数据发送时，可以附加地指示Msg1步骤中的提前UL数据发送。在这种情况下，基站应该发送用于Msg1步骤中的提前UL数据发送的(N)PUSCH授权信息以及寻呼步骤中的寻呼消息和提前DL数据。为了将指示在寻呼的同时进行提前DL数据发送和提前UL数据发送二者的情况与仅指示提前DL数据发送或提前UL数据发送的情况区分开，可以使用独立RNTI(参见例如Opt1)，或者可以使用(N)PDCCH DCI中的预留位(参见例如Opt2)，或者可以在寻呼消息中添加位并进行使用(参见例如Opt3)。另选地，可以指定并且向UE指示特定(N)PRACH资源或RA前导码。

当在Msg1步骤中向UE指示提前UL数据发送时，UE可以在Msg1步骤中分别在独立的信道(例如，PUCCH和PUSCH)上或者在一个(N)PUSCH上发送针对提前DL数据和提前UL数据的DL HARQ-ACK信息。基站或UE可以确定是在独立的信道上还是在一个信道上执行发送。

当由基站执行确定时，可以使用以下方法来在寻呼期间向UE指示所确定的方法。可以使用特定RNTI，可以使用利用P-RNTI的DCI的保留位，可以使用寻呼消息中的一些位，或者可以指定特定(N)PRACH资源或RA前导码。基站可以根据所确定的方法向UE传送调度信息。

图16例示了在寻呼步骤中同时指示提前UL数据发送和提前DL数据发送时由基站/UE执行的随机接入过程。

在步骤S1610中，基站可以将提前DL数据发送与寻呼消息一起指示。另外，在步骤S1610中，基站可以将提前DL数据与寻呼消息一起发送到UE。另外，在步骤S1610中，基站可以将针对通过Msg1进行提前UL数据发送的(N)PUSCH授权信息发送到UE。可以在一个(N)PDSCH上发送寻呼消息、提前DL数据和(N)PUSCH授权信息。另外，可以通过寻呼消息接收(N)PRACH资源信息。

在步骤S1610中，UE可以使用P-RNTI来监测/检测(N)PDCCH。当通过检测到的(N)PDCCH所接收到的DCI的特定预留位被设置为特定值时，UE可以在与(N)PDCCH对应的(N)PDSCH上将提前DL数据和(N)PUSCH授权信息与寻呼消息一起接收。另选地，UE可以使用上述的特定RNTI来监测/检测(N)PDCCH。当检测到利用特定RNTI掩码的(N)PDCCH时，UE可以在与(N)PDCCH对应的(N)PDSCH上将提前DL数据和(N)PUSCH授权信息与寻呼消息一起接收。

在步骤S1620中，UE可以使用(N)PRACH资源信息来发送随机接入前导码。另外，使用在步骤S1610中接收到的(N)PUSCH授权信息，UE可以将提前UL数据与关于在步骤S1610中接收到的提前DL数据的DL HARQ-ACK信息一起在(N)PUSCH上发送。另选地，在确定将在独立的信道上发送DL HARQ-ACK信息和提前UL数据的情况下，可以分别在PUCCH和PUSCH上同时发送DL HARQ-ACK信息和提前UL数据。

在步骤S1630中，基站可以发送Msg2。具体地，基站可以将关于提前UL数据的ULHARQ-ACK信息与随机接入响应一起发送到UE。可以在同一(N)PDSCH上发送UL HARQ-ACK信息和随机接入响应。

UE可以利用RA-RNTI来监测/检测(N)PDCCH，并且基于在检测到的(N)PDCCH上所接收到的DCI，在(N)PDCCH上接收随机接入响应和关于提前UL数据的UL HARQ-ACK信息。

在Msg2步骤中需要附加DL数据发送的情况下，可以在寻呼步骤中告知UE在Msg2中存在附加DL信息。在Msg2步骤中接收到附加数据之后，如有需要，UE可以在Msg3步骤中发送DL HARQ-ACK。

类似地，在Msg3步骤中需要附加UL数据发送的情况下，基站可以在Msg1步骤中被告知存在附加UL数据，在Msg2步骤中接收附加(N)PUSCH授权信息，并且在Msg3步骤中发送附加UL数据。然后，在步骤Msg4中，基站接收UL HARQ-ACK。作为在Msg1步骤中告知基站存在附加UL数据的方法，可以使用如参照图9描述的在Msg1步骤中向基站指示附加UL数据的方法。

在寻呼的同时执行提前DL数据发送时，Msg1的UL HARQ-ACK信息可以包括用于被寻呼的UE的HARQ-ACK中的UE识别信息(或UE ID)。

上述方法是本发明的元素和特征的组合。除非另外提到，否则这些元素或特征可以被视为是选择性的。每个元素或特征可以在不与其它元素或特征组合的情况下实践。另外，本发明的实施方式可以通过组合元素和/或特征的部分来构造。本发明的方法中所描述的操作顺序可以被重排。任一种方法的一些构造可以被包括在另一种方法中并且可以被另一种方法的对应构造来替换。对于本领域技术人员显而易见的是，在所附的权利要求中没有彼此明确引用的权利要求可以按组合形式作为本发明的实施方式存在，或者在提交申请之后通过后续修改被包括作为新的权利要求。

图17例示了适用本发明的BS和UE。

参照图17，无线通信系统包括BS 1710和UE 1720。当无线通信系统包括中继设备时，BS 1710或UE 1720可以被中继设备替换。

BS 1710包括处理器1712、存储器1714和射频(RF)收发器1716。处理器1712可以被配置为实施本发明所提出的过程和/或方法。存储器1714连接到处理器1712，并且存储与处理器1712的操作关联的各条信息。RF收发器1716连接到处理器1712，并且发送/接收无线电信号。UE 1720包括处理器1722、存储器1724和RF单元1726。处理器1722可以被配置为实施本发明所提出的过程和/或方法。存储器1724连接到处理器1722，并且存储与处理器1722的操作关联的各条信息。RF收发器1726连接到处理器1722，并且发送/接收无线电信号。

本发明的实施方式可以通过各种手段(例如，硬件、固件、软件或其组合)来实现。在硬件实现方式中，本发明的实施方式可以由一个或更多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等来实现。

在固件或软件实现方式中，根据本发明的方法可以以被配置为如本说明书中描述地执行功能或操作的模块、过程、函数等的形式来实现。软件代码可以以指令和/或数据的形式存储在计算机可读介质中，并且可以由处理器执行。计算机可读介质位于处理器的内部或外部，并且可以经由各种已知手段向处理器发送数据和从处理器接收数据。

本领域技术人员应该理解，可以在不脱离本发明的范围的情况下在本发明中进行各种修改和变形。因此，本发明旨在涵盖本发明的落入所附的权利要求及其等同物的范围内的修改和变形。

工业实用性

本发明适用于诸如用户设备(UE)、基站(BS)等这样的无线通信设备。

Claims (8)

1.一种在无线通信系统中由用户设备执行随机接入过程的方法，该方法包括以下步骤：

从基站接收用于所述随机接入过程的发起的物理下行链路控制信道PDCCH命令；

向所述基站发送第一消息，所述第一消息的发送包括向所述基站发送随机接入前导码；以及

从所述基站接收第二消息，所述第二消息的接收包括从所述基站接收随机接入响应消息，

其中，基于所述随机接入前导码是在第一物理上行链路随机接入信道PRACH资源中发送的第一随机接入前导码，所述第一消息的发送包括通过物理上行链路控制信道PUSCH发送上行链路数据，并且

其中，所述第二消息的接收包括接收所述随机接入响应消息以及关于混合自动重传请求HARQ-反馈的信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，使用特定无线电网络临时标识符RNTI来检测所述PDCCH命令。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述特定RNTI具有从FFF4至FFF9的十六进制值中的一个。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，使用小区-RNTI C-RNTI来接收所述PDCCH命令。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，使用小区无线电网络临时标识符C-RNTI来接收所述PDCCH命令并且通过所述PDCCH命令接收到的下行链路控制信息的至少一个保留位被配置为具有特定值。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所接收到的下行链路控制信息是DCI格式1A，并且所述特定值为1。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所接收到的下行链路控制信息是DCI格式N1，并且所述特定值为0。

8.一种在无线通信系统中执行随机接入过程的用户设备，该用户设备包括：

射频RF收发器；以及

处理器，该处理器在操作上连接到所述RF收发器，

其中，所述处理器被配置为：

从基站接收用于所述随机接入过程的发起的物理下行链路控制信道PDCCH命令；

向所述基站发送第一消息，所述第一消息的发送包括向所述基站发送随机接入前导码；以及

从所述基站接收第二消息，所述第二消息的接收包括从所述基站接收随机接入响应消息，

其中，基于所述随机接入前导码是在第一物理上行链路随机接入信道PRACH资源中发送的第一随机接入前导码，所述第一消息的发送包括通过物理上行链路控制信道PUSCH发送上行链路数据，并且

其中，所述第二消息的接收包括接收所述随机接入响应消息以及关于混合自动重传请求HARQ-反馈的信息。

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