CN110831241A

CN110831241A - 传输随机接入响应的方法、接入网设备和终端设备

Info

Publication number: CN110831241A
Application number: CN201910974401.XA
Authority: CN
Inventors: 于海凤; 熊新; 曹振臻; 肖潇
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2017-08-11
Filing date: 2017-08-11
Publication date: 2020-02-21
Anticipated expiration: 2037-08-11
Also published as: CN110831241B; CN109392187A; US11723072B2; WO2019029300A1; EP3641476A4; CN109392187B; EP3641476A1; US20200178318A1

Abstract

本申请实施例提供了传输随机接入响应的方法、网络设备和终端设备。包括：接入网设备确定媒体接入控制MAC协议数据单元PDU，所述MAC PDU包括至少两个MAC子PDU，所述至少两个MAC子PDU中至少包括第一MAC子PDU，其中，所述第一MAC子PDU包括第一MAC子头和与所述第一MAC子头对应的随机接入响应RAR，其中，所述第一MAC子头位于所述第一MAC子头对应的RAR之前；所述接入网设备发送所述MAC PDU。本申请实施例中的MAC PDU能够满足5G NR系统的需求。

Description

传输随机接入响应的方法、接入网设备和终端设备

本申请要求于2017年08月11日提交中国专利局、申请号为201710687652.0、申请名称为“传输随机接入响应的方法、接入网设备和终端设备”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及通信领域，并且更具体地，涉及通信领域中传输随机接入响应的方法、接入网设备和终端设备。

背景技术

在无线通信系统中，终端设备需要和网络建立连接，这一过程通常被称为随机接入(random access，RA)过程。通过随机接入，终端设备可以与网络建立上行同步，并获得唯一的小区无线网络临时标识(cell-Radio network temporary identifier，C-RNTI)。随机接入的最终目的就是建立同步，只有取得上行同步，终端设备才能进行上行传输。此外，随机接入还有一个特殊的用途：如果物理上行控制信道(physical uplink controlchannel，PUCCH)上没有配置专用的调度请求(scheduling request，SR)资源时，可以借助随机接入来申请调度资源。

在长期演进(long term evolution，LTE)系统中，随机接入过程包括竞争和非竞争两种方式。基于竞争的随机接入过程通常由以下步骤组成：终端设备在随机接入前导序列集合中随机选取一个随机接入前导码(random access preamble，RAP)，并在接入网设备预先指定的随机接入资源(例如，物理层随机接入信道(physical random accesschannel，PRACH))上发送选择的RAP；终端设备在物理层下行共享信道(physical downlinkshared channel，PDSCH) 上接收来自接入网设备下发的随机接入应答(random accessresponse，RAR)消息；终端设备根据RAR消息中包含的C-RNTI，在RAR消息中指定的物理层上行共享信道(physical uplink shared channel，PUSCH)上向eNB传送包括终端设备在本小区中的标识的随机接入过程消息，以用于竞争解决；并且终端设备需要接收来自eNB发送的竞争解决消息，从而完成随机接入过程。

如果多个终端设备在同一PRACH资源(时频位置相同，使用同一RA-RNTI)发送RAP，则对应的多个RAR复用在同一媒体接入控制(medium access control，MAC)协议数据单元(protocol data unit，PDU)中。随着4G进入规模商用阶段，面向2020年未来的第五代移动通信(5G)已成为全球研发的热点。但是，现有的LTE系统中的MAC PDU在RAR格式统一以及随机接入需求等方面并不适用于未来5G新无线(new radio，NR)系统。

发明内容

本申请实施例提供了传输随机接入响应的方法、网络设备和终端设备，本申请实施例中的MAC PDU能够满足5G NR系统的需求。

第一方面，提供了一种传输随机接入响应的方法，包括：

接入网设备确定媒体接入控制MAC协议数据单元PDU，所述MAC PDU包括至少两个MAC子PDU，所述至少两个MAC子PDU中至少包括第一MAC子PDU，其中，所述第一 MAC子PDU包括第一MAC子头和与所述第一MAC子头对应的随机接入响应RAR，其中，所述第一MAC子头位于所述第一MAC子头对应的RAR之前。

所述接入网设备发送所述MAC PDU。

当MAC PDU中包括至少两个第一MAC子PDU时，第一MAC子头和RAR是交叉放置的，即每个第一MAC子PDU分别包括第一MAC子头和与该第一MAC子头对应的RAR，且第一MAC子头位于其对应的RAR之前且与之紧邻。这样，通过采用MAC子头与RAR 交叠放置的方式，使得MAC子头能够立即放置在对应的RAR之前，改变了传统LTE中的随机接入的MAC PDU格式。

并且，现有的5G标准已经规定，基于数据和MAC CE的MAC PDU已经存在MAC子头和payload交叠的方式。因此，本申请实施例能够使得5G NR系统中随机接入中的MAC PDU与现有的5G标准中的基于数据和MAC CE的MAC PDU的格式统一。

第二方面，本发明实施例提供了一种接入网设备，用于执行上述第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法，具体的，该接入网设备包括用于执行上述第一方面或第一方面任意可能的实现方式中的方法的模块。

第三方面，本发明实施例提供了一种接入网设备，该接入网设备包括：存储器、处理器和收发器。其中，该存储器用于存储指令，该处理器用于执行该存储器存储的指令，并且当该处理器执行该存储器存储的指令时，该执行使得该处理器执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读介质，用于存储计算机程序，该计算机程序包括用于执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法的指令。

第五方面，提供了一种传输随机接入响应的方法，包括：

终端设备接收接入网设备发送的媒体接入控制MAC协议数据单元PDU，所述MACPDU 包括至少两个MAC子PDU，所述至少两个MAC子PDU中至少包括第一MAC子PDU，其中，所述第一MAC子PDU包括第一MAC子头和与所述第一MAC子头对应的随机接入响应RAR，其中，所述第一MAC子头位于所述第一MAC子头对应的RAR之前。

所述终端设备解析所述各个MAC子PDU包含的MAC子头。

所述终端设备根据所述MAC子头的解析结果确定所述终端设备对应的MAC子PDU。

具体而言，当MAC PDU包括第一MAC子PDU时，终端设备如果在MAC PDU中监测到与自己的RAPID相同的RAPID，则终端设备可以在第一MAC子头之后立即获取到自己的 MAC子PDU，因而本申请实施例有助于终端设备快速的获取自己的随机接入响应。

第六方面，本发明实施例提供了一种终端设备，用于执行上述第五方面或第五方面的任意可能的实现方式中的方法，具体的，该终端设备包括用于执行上述第五方面或第五方面任意可能的实现方式中的方法的模块。

第七方面，本发明实施例提供了一种终端设备，该终端设备包括：存储器、处理器和收发器。其中，该存储器用于存储指令，该处理器用于执行该存储器存储的指令，并且当该处理器执行该存储器存储的指令时，该执行使得该处理器执行第五方面或第五方面的任意可能的实现方式中的方法。

第八方面，本发明实施例提供了一种计算机可读介质，用于存储计算机程序，该计算机程序包括用于执行第五方面或第五方面的任意可能的实现方式中的方法的指令。

可选的，所述第一MAC子头中还包括第一指示信息，所述第一指示信息用于指示所述第一MAC子头对应的RAR的格式类型，所述RAR的格式类型与随机接入的事件对应。

随着5G NR的讨论，随机接入可能会引入新的随机接入事件。如：不活跃(Inactive)状态下下行数据(DL data)到达，此时上行处于不同步状态；inactive状态下上行数据(UL data) 到达，此时上行处于不同步状态；终端请求按需(On-demand)系统消息(System Information， SI)；终端发送波束失败恢复请求(Beam Failure RecoveryRequest)。

本申请实施例中，不同的随机接入事件可以对应不同的RAR的类型。例如，LTE中已有的随机接入事件对应的RAR的格式类型可以与现有的LTE中的RAR的格式相同。5G NR 中在不活跃(Inactive)状态下下行数据(DL data)到达，此时上行处于不同步状态或inactive 状态下上行数据(UL data)到达，此时上行处于不同步状态场景下，随机接入事件对应的RAR 可以沿用LTE中的现有的RAR的格式。5G NR中终端设备请求on-demand SI事件对应的RAR 的格式类型可以为空。5G NR中终端设备发送波束失败恢复请求的事件对应的RAR可以为图7所示的格式类型，即相对于LTE中的RAR格式利用包括更多的UL grant。

并且，本申请实施例中的RAR格式类型还可以为其他的与现有LTE中的RAR格式所不同的RAR，本申请实施例对此不限定。例如，在切换场景中，在切换命令中已经携带了C-RNTI，此时，RAR中可以不携带临时C-RNTI等信息。

具体的，接入网设备和终端设备可以分别预先配置RAPID与RAR的格式类型之间的对应关系。这样，当终端设备确定需要向接入网设备发送的RAP时，就可以根据预先配置的RAPID与RAR的对应关系，确定对应于该终端设备的RAR的格式类型。进一步的，终端设备可以根据RAPID对MAC PDU中的至少一个MAC子头进行解析，获取自己的随机接入响应。

可选的，所述第一指示信息具有比特位，所述比特位用于显示指示所述RAR的格式类型；或者所述第一MAC子头中还包括第一RAPID，其中，所述第一指示信息用于隐式指示所述第一RAP ID与RAR的格式类型之间具有对应关系。

可选的，所述至少两个MAC子PDU中还包括第二MAC子PDU，所述第二MAC子PDU 仅包括第二MAC子头，其中，所述第二MAC子头包括第二RAP ID，所述第二RAP ID与一个或多个按需系统消息的请求具有对应关系。

也就是说，所述第二RAP ID可以用于指示利用所述第二RAPID请求与其对应的一个或多个按需系统消息的请求成功，或者，所述第二RAP ID用于指示成功接收到所述第二RAP ID 对应的一个或多个按需系统消息SI请求，或者第二RAPID可以用于指示所述第二MAC子 PDU为按需系统消息SI请求的确认回复。

应注意，本申请实施例中，MAC PDU中包括至少两个MAC子PDU至少包括第一MAC 子PDU，也就是说，该至少两个MAC子PDU中至少有一个MAC子PDU为包括第一MAC 子头和RAR的第一MAC子PDU。并且，除第一MAC子PDU之外，该至少两个MAC子 PDU中还可以包括仅包括第二MAC子头的第二MAC子PDU。除此之外，该至少两个MAC 子PDU中还可以包括一个包括BI的第三MAC子PDU。

终端设备如果在MAC PDU中监测到与自己的RAPID相同的RAPID时，终端设备能够获取按需系统消息SI请求的确认回复。因而本申请实施例中，MAC PDU中能够增加新的RAR格式(即RAR格式可以为空)来响应终端设备的按需系统消息请求，满足5G系统中随机接入用于按需系统消息请求的场景。

可选的，所述至少两个MAC子PDU中还包括第三MAC子PDU，所述第三MAC子PDU 中仅包括第三MAC子头，所述第三MAC子头中包括退避指示信息，所述退避指示信息用于指示终端设备在没有监听到随机接入响应或监听到的MAC PDU中没有与自己发送的RAP ID 相同的RAP ID时，确定发起下一次随机接入请求的时间间隔。

本申请实施例中，不同随机接入优先级可以对应不同的退避指示BI。这时，包含BI的 MAC子PDU的数量可以为一个或者多个。例如，对于优先级较高的随机接入，BI可以设置较小，从而减少重新发起随机接入需要等待的时间。此时，E/R/R/R/BI MAC子头中的预留R可用来表示随机优先级。

可选的，可以在预留R中选择1bit或多个bit来表示随机接入的优先级。

本申请实施例中，第二MAC子PDU可以位于第一MAC子PDU之前。第三MAC子PDU 可以位于包含RAPID的MAC子PDU(即第一MAC子PDU和第二MAC子PDU)之前。可选的，本申请实施例中，第二MAC子PDU可以位于第一MAC子PDU之前或之后，本申请实施例对此不作限定。

第九方面，提供了一种传输随机接入响应的方法，包括：

接入网设备确定媒体接入控制MAC协议数据单元PDU，所述MAC PDU包括至少两个MAC子PDU，所述至少两个MAC子PDU中至少包括第四MAC子PDU，所述第四MAC 子PDU包括第一组MAC子头和与所述第一组MAC子头对应的组随机接入响应RAR，其中，所述第一组MAC子头包括至少两个第一随机接入前导标识RAP ID，所述组RAR包括与所述至少两个第一RAP ID一一对应的至少两个RAR。

所述接入网设备发送所述MAC PDU。

第十方面，本发明实施例提供了一种接入网设备，用于执行上述第九方面或第九方面的任意可能的实现方式中的方法，具体的，该接入网设备包括用于执行上述第九方面或第九方面任意可能的实现方式中的方法的模块。

第十一方面，本发明实施例提供了一种接入网设备，该接入网设备包括：存储器、处理器和收发器。其中，该存储器用于存储指令，该处理器用于执行该存储器存储的指令，并且当该处理器执行该存储器存储的指令时，该执行使得该处理器执行第九方面或第九方面的任意可能的实现方式中的方法。

第十二方面，本发明实施例提供了一种计算机可读介质，用于存储计算机程序，该计算机程序包括用于执行第九方面或第九方面的任意可能的实现方式中的方法的指令。

第十三方面，提供了一种传输随机接入响应的方法，包括：

终端设备接收接入网设备发送的媒体接入控制MAC协议数据单元PDU，所述MACPDU 包括至少两个MAC子PDU，所述至少两个MAC子PDU中至少包括第四MAC子PDU，所述第四MAC子PDU包括第一组MAC子头和与所述第一组MAC子头对应的组随机接入响应RAR，其中，所述第一组MAC子头包括至少两个第一随机接入前导标识RAP ID，所述组 RAR包括与所述至少两个RAP ID一一对应的至少两个RAR。

所述终端设备解析所述各个MAC子PDU包含的MAC子头。

第十四方面，本发明实施例提供了一种终端设备，用于执行上述第十三方面或第十三方面的任意可能的实现方式中的方法，具体的，该终端设备包括用于执行上述第十三方面或第十三方面任意可能的实现方式中的方法的模块。

第十五方面，本发明实施例提供了一种终端设备，该终端设备包括：存储器、处理器和收发器。其中，该存储器用于存储指令，该处理器用于执行该存储器存储的指令，并且当该处理器执行该存储器存储的指令时，该执行使得该处理器执行第十三方面或第十三方面的任意可能的实现方式中的方法。

第十六方面，本发明实施例提供了一种计算机可读介质，用于存储计算机程序，该计算机程序包括用于执行第十三方面或第十三方面的任意可能的实现方式中的方法的指令。

当MAC PDU包括第四MAC子PDU时，终端设备如果在MAC PDU中监测到与自己的RAPID相同的RAPID时，则终端设备可以根据组MAC子头获取自己的MAC子PDU，因而本申请实施例能够在5G系统的随机接入中引入新的MAC PDU格式来传输随机接入响应，并且有助于终端设备快速的获取自己的随机接入响应。

本申请实施例中，一个组RAR中的至少两个RAR的格式类型相同。RAR的格式类型相同可以参见上文中的描述。

可选的，所述第一组MAC子头中还包括第二指示信息，所述第二指示信息用于指示所述第一组MAC子头对应的组RAR中的至少两个RAR的格式类型，其中，所述组RAR中的至少两个RAR的格式类型相同，所述RAR的格式类型与随机接入的事件对应。

可选的，所述第二指示信息具有比特位，所述比特位用于显示指示所述RAR的格式类型；或者所述第二指示信息用于隐式指示所述第一RAPID与所述RAR的格式类型之间具有对应关系。

具体的，接入网设备和终端设备可以分别预先配置RAPID与RAR的格式类型之间的对应关系。这样，当终端设备确定需要向接入网设备发送的RAP时，就可以根据预先配置的RAPID与RAR的对应关系，确定在对应于该终端设备的RAR的格式类型。进一步的，终端设备可以根据对MAC PDU中的至少一个MAC子头进行解析，根据解析出的RAPID与自己发送的RAPID是否相同，判断是否是自己的随机接入响应。

可选的，所述至少两个MAC子PDU中还包括第五MAC子PDU，所述第五MAC子PDU 仅包括第二组MAC子头，其中，所述第二组MAC子头包括至少一个第二RAP ID，所述第二RAP ID与一个或多个按需系统消息的请求具有对应关系。

也就是说，所述第二RAP ID用于指示利用所述第二RAPID请求与其对应的一个或多个按需系统消息的随机接入过程成功，或者，所述第二RAPID用于指示所述第二MAC子PDU为按需系统消息SI请求的确认回复。

这里，一个第二RAPID可以对应一个或多个终端设备的按需系统消息的随机接入过程成功。也就是说，一个终端设备可以使用一个RAP来请求按需系统消息，或多个终端设备可以共用一个相同的RAP来请求按需系统消息。

这里，第五MAC子PDU中仅包括第二组MAC子头可以理解为第五MAC子PDU中包括第二组MAC子头，且第五MAC子PDU中包括的RAR的格式类型为空。

并且，本申请实施例引入了按组回复的MAC子PDU。此时，可以将回复相同类型的RAR 的MAC子头打包在一起回复。也就是说，上述第四MAC子PDU中的至少两个RAR的格式类型相同，第五MAC子PDU中的RAR都为空。

可选的，本申请实施例中，当RAPID的bit位大于6位时，为了节省bit开销，组MAC子头中的多个RAPID可以连在一起。

可选的，所述至少两个MAC子PDU还包括第三MAC子PDU，所述第三MAC子PDU 中仅包括第三MAC子头，所述第三MAC子头中包括退避指示信息，所述退避指示信息用于指示终端设备在没有监听到随机接入响应或监听到的MAC PDU中没有与自己发送的RAP ID 相同的RAP ID时，确定发起下一次随机接入请求的时间间隔。

可选的，本申请实施例中，当存在包含的BI的组MAC子头时，也可以将组MAC子头中的多个BI连在一起。

可选的，本申请实施例中，第五MAC子PDU可以位于第四MAC子PDU之前或之后第三MAC子PDU可以位于包含RAPID的MAC子PDU(即第四MAC子PDU和第五MAC 子PDU)之前。

第十七方面，提供了一种传输随机接入响应的方法，包括：

接入网设备确定媒体接入控制MAC协议数据单元PDU，所述MAC PDU包括至少一个MAC子PDU，所述MAC子PDU包括MAC子头，其中，所述MAC子头包括至少一个RAPID。

所述接入网设备发送所述MAC PDU。

第十八方面，本发明实施例提供了一种接入网设备，用于执行上述第十七方面或第十七方面的任意可能的实现方式中的方法，具体的，该用户设备包括用于执行上述第十七方面或第十七方面任意可能的实现方式中的方法的模块。

第十九方面，本发明实施例提供了一种接入网设备，该接入网设备包括：存储器、处理器和收发器。其中，该存储器用于存储指令，该处理器用于执行该存储器存储的指令，并且当该处理器执行该存储器存储的指令时，该执行使得该处理器执行第十七方面或第十七方面的任意可能的实现方式中的方法。

第二十方面，本发明实施例提供了一种计算机可读介质，用于存储计算机程序，该计算机程序包括用于执行第十七方面或第十七方面的任意可能的实现方式中的方法的指令。

第二十一方面，提供了一种传输随机接入响应的方法，包括：

终端设备接收接入网设备发送的媒体接入控制MAC协议数据单元PDU，所述MACPDU 包括至少一个MAC子PDU，所述MAC子PDU包括MAC子头，其中，所述MAC子头包括至少一个RAPID。

所述终端设备解析所述各个MAC子PDU包含的MAC子头。

第二十二方面，本发明实施例提供了一种终端设备，用于执行上述第二十一方面或第二十一方面的任意可能的实现方式中的方法，具体的，该用户设备包括用于执行上述第二十一方面或第二十一方面任意可能的实现方式中的方法的模块。

第二十三方面，本发明实施例提供了一种终端设备，该终端设备包括：存储器、处理器和收发器。其中，该存储器用于存储指令，该处理器用于执行该存储器存储的指令，并且当该处理器执行该存储器存储的指令时，该执行使得该处理器执行第二十一方面或第二十一方面的任意可能的实现方式中的方法。

第二十四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读介质，用于存储计算机程序，该计算机程序包括用于执行第二十一方面或第二十一方面的任意可能的实现方式中的方法的指令。

可选的，所述MAC子PDU仅包括MAC子头，所述RAP ID与一个或多个按需系统消息的请求具有对应关系。

具体的，本申请实施例中，所述MAC PDU还可以包括至少一个MAC子PDU，所述 MAC子PDU包括MAC子头，其中，所述MAC子头包括至少一个RAPID。并且，当MAC 子PDU仅包括MAC子头时，所述RAP ID用于指示所述第二MAC子PDU为按需系统消息 SI请求的确认回复。此时，该MAC子PDU例如可以为上文中所述的第二MAC子PDU或第五MAC子PDU。

可选的，当所述MAC子PDU的数量为一个，且所述MAC子头中包括至少两个所述RAPID时，所述MAC子PDU还包括与所述至少两个RAPID一一对应的至少两个RAR，其中，所述至少两个RAR的格式类型相同，所述RAR的格式类型与RA-RNTI之间具有对应关系。

并且，该对应关系可以预先保存在接入网设备和终端设备中。当终端设备使用哪种RNTI 可以解出PDCCH，则终端设备可以确定该PDCCH对应的PDSCH中的MAC子PDU的格式类型。进一步的，终端设备可以根据MAC子PDU的格式类型，在MAC PDU中获取自己的随机接入响应。

第二十五方面，提供了一种通信芯片，其中存储有指令，当其在通信装置上运行时，使得所述通信芯片执行上述任一方面的任意可能的实现方式中的方法。

附图说明

图1示出了本申请实施例中的基于竞争的随机接入的过程的示意性流程图。。

图2示出了本申请实施例中的一种RA响应窗的示意图。

图3示出了本申请实施例的一种传输随机接入响应的方法的示意性流程图。

图4示出了本申请实施例的一种MAC PDU的示意性结构图。

图5示出了本申请实施例的一种RAR的示意图。

图6示出了本申请实施例的另一种RAR的示意图。

图7示出了本申请实施例的另一种RAR的示意图。

图8示出了本申请实施例中的一种包含RAPID的MAC子头的示意图。

图9示出了本申请实施例中的一种包含BI的MAC子头的示意图。

图10示出了本申请实施例的RAPID为7bit的MAC子头的示意图。

图11出了本申请实施例的RAPID为8bit的MAC子头的示意图。

图12示出了本申请实施例的BI为5bit的MAC子头的示意图。

图13示出了本申请实施例的BI为6bit的MAC子头的示意图。

图14示出了本申请实施例的另一种MAC PDU的示意图。

图15示出了本申请实施例的另一种MAC PDU的示意图。

图16示出了本申请实施例的另一种MAC PDU的示意性结构图。

图17示出了本申请实施例中的一种MAC RAR头(即组MAC子头)的示意图。

图18示出了本申请实施例中的另一种MAC RAR头(即组MAC子头)的示意图。

图19示出了本申请实施例中的多个RAPID相连的MAC PDU的示意图。

图20示出了本申请实施例中的不同资源使用属性对应的随机接入资源分布(频分)的示意图。

图21示出了本申请实施例中的不同资源使用属性对应的随机接入资源分布(时分)的示意图。

图22示出了本申请实施例中的按照物理资源属性依次排物理资源时频块索引(频分)的示意图。

图23示出了本申请实施例中的按照物理资源属性依次排物理资源时频块索引(时分)的示意图。

图24示出了本申请实施例中的按照时域先后来排物理资源时频块索引(频分)的示意图。

图25示出了本申请实施例中的按照时域先后来排物理资源时频块索引(时分)的示意图。

图26示出了本申请实施例中的一种接入网设备的示意性框图。

图27示出了本申请实施例中的另一种接入网设备的示意性框图。

图28示出了本申请实施例中的一种终端设备的示意性框图。

图29示出了本申请实施例中的另一种终端设备的示意性框图。

图30示出了本申请实施例中的一种接入网设备的示意性框图。

图31示出了本申请实施例中的另一种接入网设备的示意性框图。

图32示出了本申请实施例中的一种终端设备的示意性框图。

图33示出了本申请实施例中的另一种终端设备的示意性框图。

图34示出了本申请实施例中的一种接入网设备的示意性框图。

图35示出了本申请实施例中的另一种接入网设备的示意性框图。

图36示出了本申请实施例中的一种终端设备的示意性框图。

图37示出了本申请实施例中的另一种终端设备的示意性框图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

本申请实施例的技术方案可以应用于各种通信系统，例如：长期演进(long termevolution， LTE)系统、LTE频分双工(frequency division duplex，FDD)系统、LTE时分双工(time division duplex，TDD)、未来的第五代(5th generation，5G)系统或新无线(newradio，NR)，及各种演进或融合的系统等。例如，NR系统中传输点(TRP或TP)、NR系统中的基站(gNB)、5G 系统中的基站的一个或一组(包括多个天线面板)天线面板等，本申请实施例对此并未特别限定。

本申请实施例中的终端设备为具有无线收发功能的设备，包括但不限于用户设备、接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。终端设备还可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(session initiation protocol，SIP)电话、无线本地环路(wireless local loop，WLL)站、个人数字处理(personal digital assistant，PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备，无人机设备，智能家居，以及未来5G网络中的终端设备或者未来演进的公用陆地移动通信网络(public land mobile network，PLMN)中的终端设备等，本申请实施例对此并不限定。

本申请实施例中的网络设备可以是用于与终端设备通信的设备，该网络设备可以是LTE 系统中的演进型基站(evolutional nodeB，eNB或eNodeB)，还可以是云无线接入网络(cloud radio access network，CRAN)场景下的无线控制器，或者该网络设备可以为中继站、接入点、车载设备、可穿戴设备，无人机系统，智能家居，物联网，以及未来5G网络中的网络设备或者未来演进的PLMN网络中的网络设备等，本申请实施例并不限定。

在LTE系统中，以下几种情况通常需要进行随机接入过程：终端设备初始接入，由空闲态转换到连接态；在无线连接中断后重新建立RRC连接；切换时终端设备需要和目标小区建立上行同步；在终端设备处于连接态但终端设备上行不同步时，此时有上行或者下行数据到达，需通过随机接入建立上行同步；在使用基于上行测量进行用户定位时；在PUCCH上没有分配专门的调度请求资源时，通过随机接入申请上行资源。

随着5G NR的讨论，随机接入可能会引入新的场景。如：不活跃(inactive)状态下下行数据(DL data)到达，此时上行处于不同步状态；inactive状态下上行数据(UL data)到达，此时上行处于不同步状态；终端设备请求按需(on-demand)系统消息(systeminformation， SI)；终端设备发送波束失败恢复请求(beam failure recovery request)。

Inactive状态是5G中新引入的状态，该状态介于连接态和空闲态之间。在Inactive状态下，终端设备与接入网设备之间没有连接，但保持与核心网设备的连接，终端设备保存有建立/恢复连接所必须的全部或部分信息。因而在Inactive状态下，终端设备在需要建立连接时，可以根据保存的相关信息，快速地与网络建立/恢复RRC连接。

图1示出了本申请实施例中的基于竞争的随机接入的过程的示意性流程图。应理解，图 1示出了随机接入的过程的步骤或操作，但这些步骤或操作仅是示例，本申请实施例还可以执行其他操作或者图1中的各个操作的变形。此外，图1中的各个步骤可以按照与图1呈现的不同的顺序来执行，并且有可能并非要执行图1中的全部操作。

110，随机接入初始化。

随机接入过程由PDCCH命令或MAC子层或RRC子层自身来触发。如果终端设备收到以C-RNTI加扰并且与PDCCH命令(order)一致的PDCCH传输，将触发随机接入过程。 PDCCH命令或RRC消息能够指示随机接入过程资源选择时使用的前导码(Preamble)索引RA-Preamble Index(共64种)，以及物理层随机接入信道索引RA-PRACH-Mask Index(共 16种)。

其中，前导码索引和物理层用于指示用于随机接入的前导码，当前导码索引取值为000000 时，表示随机接入是由MAC子层发起，即前导码由MAC子层自己选取，对应地，执行竞争随机接入。当前导码索引取值不为000000时，UE使用前导码索引指示的前导码进行随机接入，即执行非竞争随机接入。物理层物理接入信道索引RA-PRACH-Mask Index用于指示终端设备可在系统帧内第几个子帧对应的PRACH上发送preamble，终端设备可通过 RA-PRACH-Mask Index，查找对应表，确定前导码和可用的物理资源。

随机接入初始化要配置参数，这些参数包括：可用于传输随机接入前导码的PRACH资源集(如，PRACH-Config Index)；可用随机接入前导码分组(A组或B组)及每组中可用的前导码集合；前导码最大传输次数(preamble trans-Max)；前导码初始发射功率(preambleinitial received target power)；功率抬升步长(power ramping step)；随机接入响应窗(RA-response window Size)；第三消息(Message 3，Msg3)的HARQ最大重传次数(maxHARQ-Msg3)；竞争决议定时器(mac-contention Resolution Timer)。

应注意，在每次随机接入过程触发前，上述配置的参数都可以通过高层配置进行更新。终端设备在获得上述参数后执行以下操作：清空Msg3缓存；将前导码发送的次数(PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER)设置为1；将终端设备保存的退避(backoff) 参数值设置为0ms，并进入随机接入资源选择阶段。

还应注意，终端设备在任一时刻只进行一个随机接入过程。如果在一次随机接入过程中，终端设备收到新发起的随机接入请求，由终端设备侧的实现来决定继续正在进行的随机接入过程或启动新的随机接入过程。

120，终端设备向接入网设备发送随机接入前导码(Preamble)。

具体的，前导码承载于第一消息(Msg1)中。前导码的主要作用是告诉接入网设备有一个随机接入请求，并使得接入网设备能估计其与终端设备之间的传输时延，以便接入网设备可以校准上行的提前量(uplink timing)并将校准信息通过定时提前(timingadvance command) 告知终端设备。

本申请实施例中，随着5G NR系统中引入新的随机接入场景，随机接入还可以用于新场景中终端设备的其他请求。例如，前导码还可以用于指示发送按需系统消息请求(On-demand SI)，或者用于指示发送波束失败恢复请求(beam failure recovery request)等等，本申请实施例对此不作限定。

具体的，RAP可以与一个或多个on-demand SI请求具有对应关系，或者RAP可以与一个或多个波束失败恢复请求之间具有对应关系。终端设备可以预配置该RAP，或者接收接入网设备配置的该RAP。

130，终端设备接收接入网设备发送的随机接入响应(RA response，RAR)。

具体的，终端设备可以利用随机接入无线网络临时标识(random access radionetwork temporary identifier，RA-RNTI)监听PDCCH，具体的，下文将具体描述终端设备如何确定该RA-RNTI。若接收到属于自己的调度信息，即下行控制信息(downlink controlinformation， DCI)，终端设备根据DCI信息在PDSCH上接收来自网络设备下发的RAR消息。DCI信息包括诸如资源块(resource block,RB)分配信息、调制编码方式(modulation andcoding scheme， MCS)等相关内容。

具体的，随机接入响应承载于第二消息(Msg2)中。在终端设备发送了preamble后，会在RAR响应窗口内根据preamble对应的RA-RNTI值来监听对应的PDCCH。如果终端设备接收的响应中携带的Preamble与Msg1发送的Preamble一致，则停止监听RAR。具体而言，接入网设备可以通过物理下行共享信道(PDSCH)向终端设备发送RAR。

本申请实施例中，多个终端设备在同一PRACH资源(时频位置相同，使用同一RA-RNTI) 发送preamble，则多个终端设备对应的RAR封装在同一MAC PDU中。同时，MAC PDU中还可以包括退避指示(backoff informatica，BI)，用于终端设备在没有监听到与自己的preamble 相同的preamble时，确定发起下一次随机接入请求的时间间隔。

图2示出了本申请实施例中的一种RA响应窗的示意图。这里，RAR响应窗起始于发送 preamble的子帧之后的第3个子帧，并持续ra-response window size个子帧。应注意，如果 preamble在时域上跨多个子帧，则以最后一个子帧计算。

可选地，5G NR系统中，RAR响应窗起始与发送preamble的子帧后的固定位置，但描述固定固定位置所在的时刻点可以为其他子帧，即3可以为其他数值。并且，本申请实施例中，子帧可以为其他时间单位。

如果终端设备在RAR响应窗内没有接收到RAR，或接收到的RAR中没有一个preamble 与自己的相符合，则认为此次RAR接收失败。此时终端设备需要等待一段时间后，再发起随机接入。等待的时间为在0至BI指定的等待时间区间内选取一个随机值。

并且，本申请实施例中，对于5G NR系统中新引入的随机接入的场景，随机接入响应 RAR的格式可以与现有的LTE系统中的RAR的格式不同。例如，对于请求按需系统消息的响应，RAR可以为空，对于请求波束失败回复的响应，RAR可以包含更多UL grant。下文将对5G NR系统中可能会引入的新的RAR格式进行详细描述。

140，终端设备向接入网设备发送Msg3。

终端设备根据Msg2中的上行授权和TA信息，通过物理上行共享信道(PUSCH)向接入网设备发送Msg3消息。这里，之所以称该消息为Msg3而不是某一条具体消息的原因在于，根据终端设备状态的不同和应用场景的不同，这条消息也可能不同，因此统称为Msg3，即第三消息。

Msg3消息可以分为以下几种：RRC连接请求、追踪区域数据更新、资源调度请求。具体的，Msg3消息如表1所示。

表1

应注意，由于120中接入网设备是将随机接入响应发送给多个终端的，因而每个终端接收到的随机接入响应可以不同，相应地每个终端的行为可能不同。每个终端在监听到属于自己的RAR后，可以根据RAR中包含的具体内容向接入网设备发送Msg3。并且，当终端获取按需系统消息请求对应的确认响应时，不会发送Msg3，但会去监听接入网设备下发的on-demand SI。

可选地，监听on-demand SI所用的RNTI以及监听方式可以是协议定死、或者由接入网设备配置，如：在最小系统消息minimum SI中携带或者通过专用控制信令来携带，所述专用控制信令包括RRC信令、PDCCH或者MAC CE。

150，终端设备接收接入网设备发送的竞争决议，即第四消息Msg4。

当多个终端设备使用相同的前导码发起随机接入时，就会发生竞争。竞争相同资源的终端设备中最多只有一个终端设备能够接入成功。此时接入网设备通过PDSCH向终端设备发送竞争决议消息。

具体的，终端设备在发送完Msg3后，开启竞争决议定时器(mac-contentionresolution Timer)，并利用RAR中指示的Temporary C-RNTI或者网络设备预先配置的C-RNTI来监听 PDCCH，若在竞争决议定时器超时前，终端设备接收到来自接入网设备发给自己的竞争决议消息，则认为随机接入过程成功。

因而随着5G NR系统中引入新的随机接入的场景，不同的随机接入场景可以对应不同的随机接入响应RAR。并且，现有的5G标准已经规定，基于数据和MAC CE的MAC PDU已经存在MAC子头和负荷(payload)交叠的方式，这与传统LTE中的MAC PDU格式设计不同。从不同的RAR类型和MAC PDU格式设计规则一致角度来看，5G的基于随机接入的MAC PDU格式需要发生变化。

310，接入网设备确定媒体接入控制MAC协议数据单元PDU。

本申请实施例中，当随机接入用于按需系统消息请求或发送波束失败恢复请求时，会引入新的RAR格式。

例如，在按需系统消息请求对应的RAR中，不包括定时提前TA、上行授权(ULgrant) 以及临时C-RNTI等信息，即此时RAR相当于是0bit。换句话说，当终端的随机接入用于请求按需系统消息on-demand SI时，RAR为空，即网络设备不会向终端发送RAR。

又例如，在波束失败恢复请求对应的RAR中可以携带更多的上行授权资源ULgrant。

又例如，在切换场景中，在切换命令中已经携带了C-RNTI，此时，RAR中可以不携带临时C-RNTI等信息。

可选的，本申请实施例中，所述MAC PDU可以包括至少两个MAC子PDU，所述至少两个MAC子PDU中至少包括第一MAC子PDU，其中，所述第一MAC子PDU包括第一 MAC子头和与所述第一MAC子头对应的随机接入响应RAR，其中，所述第一MAC子头位于所述第一MAC子头对应的RAR之前。

当MAC PDU中包括至少两个第一MAC子PDU时，第一MAC子头和RAR是交叉放置的，即每个第一MAC子PDU分别包括第一MAC子头和与该第一MAC子头对应的RAR，且第一MAC子头位于其对应的RAR之前且与之紧邻。

这样，通过采用MAC子头与RAR交叠放置的方式，使得MAC子头能够立即放置在对应的RAR之前，改变了传统LTE中的随机接入的MAC PDU格式。并且，现有的5G标准已经规定，基于数据和MAC CE的MAC PDU已经存在MAC子头和payload交叠的方式。因此，本申请实施例能够使得5G NR系统中随机接入中的MAC PDU与现有的5G标准中的基于数据和MAC CE的MACPDU的格式统一。

可选的，本申请实施例中，所述至少两个MAC子PDU中还可以包括第二MAC子PDU，所述第二MAC子PDU仅包括第二MAC子头，其中，所述第二MAC子头包括第二RAPID，所述第二RAPID与一个或多个按需系统消息的请求具有对应关系。也就是说，所述第二RAP ID可以用于指示利用所述第二RAPID请求与其对应的一个或多个按需系统消息的请求成功，或者，所述第二RAP ID用于指示成功接收到所述第二RAP ID对应的一个或多个按需系统消息SI请求，或者第二RAPID可以用于指示所述第二MAC子PDU为按需系统消息SI请求的确认回复。

这里，一个第二RAPID可以对应一个或多个终端设备的按需系统消息的请求成功。也就是说，一个终端设备可以使用一个RAP来请求按需系统消息，或多个终端设备可以共用一个相同的RAP来请求按需系统消息。

进一步的，第二MAC子PDU中仅包括第二MAC子头也可以理解为第二MAC子PDU 中包括第二MAC子头，且第二MAC子PDU中包括的RAR的格式类型为空。

可选的，本申请实施例中，所述至少两个MAC子PDU中还包括第三MAC子PDU，所述第三MAC子PDU中仅包括第三MAC子头，所述第三MAC子头中包括退避指示信息，所述退避指示信息用于指示终端设备在没有监听到随机接入响应或监听到的MAC PDU中没有与自己发送的RAP ID相同的RAP ID时，确定发起下一次随机接入请求的时间间隔。

作为一例，该MAC子PDU可以包含两个MAC子PDU，其中有一个为第一MAC子PDU，另一个为第二MAC子PDU。作为另一例，该MAC子PDU中可以包含三个MAC子PDU，分别为一个第一MAC子PDU，一个第二MAC子PDU和一个第三MAC子PDU。

可选的，本申请实施例中，所述MAC PDU还可以包括至少一个MAC子PDU，所述 MAC子PDU包括MAC子头，其中，所述MAC子头包括至少一个RAPID。并且，当MAC 子PDU仅包括MAC子头时，所述RAP ID用于指示所述第二MAC子PDU为按需系统消息 SI请求的确认回复。此时，该MAC子PDU例如可以为上文中所述的第二MAC子PDU。

图4示出了本申请实施例的一种MAC PDU的示意性结构图。由图4可知，一个MACPDU 由一个或多个MAC子PDU组成。一个MAC子PDU中可以包括三种MAC子PDU，分别为两种包含RAPID的MAC子PDU(分别为上述第一MAC子PDU和第二MAC子PDU)和一种包含BI的MAC子PDU(第三MAC子PDU)。

可选的，MAC子PDU还可以包括填充(Padding)。

应注意，Padding一旦出现，位于MAC PDU的最后，即填充位于MAC PDU里面最后一个MAC子PDU的后面，且padding没有对应的MAC子头，MAC PDU中是否包括padding、以及padding的长度可以基于传输资源块(transport block，TB)、所有MAC子头和RAR个数隐式推得。

具体的，包含RAPID的MAC子PDU可以分为第二MAC子PDU(仅包含E/T/RAPID 子头的MAC子PDU)和第一MAC子PDU(包含E/T/RAPID子头和MAC RAR的MAC子 PDU)。具体的，E/T/RAPID子头中包括RAPID。终端设备在监听到MAC PDU时，可以在 MAC头中查找是否有自己的RAPID。当终端设备在MAC头中查找到自己的RAPID时，停止监听。

这里，第二MAC子PDU可以为对应与按需系统消息请求的响应，即第二MAC子PDU 中的RAR可以为空，这里RAPID1是接入网设备预留，用于按需系统消息请求的，一个 RAPID1可以对应于一个或多个按需系统消息的请求。并且，第二MAC子PDU的数量可以为一个或者多个。本申请实施例中，可以理解，RAPID1属于预留RAPID。

第一MAC子PDU可以为对应其他随机接入请求的响应。并且，当第一MAC子PDU的数量为多个时，MAC子头和MAC RAR是交叉放置的，即每个第一MAC子PDU分别包括 MAC子头和与该MAC子头对应的MAC RAR，MAC子头位于其对应的MAC RAR之前且与之紧邻。

可以理解，本申请实施例中，图4中的MAC PDU仅仅作为本申请实施例的一个例子，本申请实施例中的MAC PDU的格式并不限定于此。例如，MAC PDU还可以仅包含上述第二MAC子PDU，也可以仅包含上述第一MAC子PDU。

本申请实施例中，第三MAC子PDU可以仅包含E/T/R/R/BI MAC子头。具体而言， E/T/R/R/BI MAC子头中包括BI。当终端设备在MAC PDU中没有查找到自己的RAPID时，终端设备可以根据E/T/R/R/BI MAC子头中的退避指示(Backoff Information，BI)确定发起下一次随机接入请求的时间间隔。

也就是说，所述第三MAC子PDU位于所述第一MAC子PDU和所述第二MAC子PDU 之前，第二MAC子PDU可以位于第一MAC子PDU之前或之后，本申请实施例对此不作限定。

本申请实施例中，第二MAC子PDU可以位于第一MAC子PDU之前。第三MAC子PDU 可以位于包含RAPID的MAC子PDU(即第一MAC子PDU和第二MAC子PDU)之前。

或者，第二MAC子PDU也可以位于第三MAC子PDU之前，相应地，第一MAC子PDU 可以位于第三MAC子PDU之后。

可以理解，本申请实施例中并不限定第一MAC子PDU、第二MAC子PDU和第三MAC 子PDU在MAC PDU中的位置，也就是说，第一MAC子PDU、第二MAC子PDU和第三 MAC子PDU的位置可以任意组合，本申请实施例对此不限定。

图5示出了本申请实施例的一种RAR的示意图。RAR中可以携带用于发送Msg3的定时提前TA、上行资源授权(UL grant)以及临时的小区无线网络标识(cell-radio networktemporary identity，temporary C-RNTI)等。可以理解，图5仅仅为一个例子，本申请实施例中的RAR 的格式类型并不限制于此。可选的，如图6所示，本申请实施例中，RAR中还可以不包括临时C-RNTI。或者，如图7所示，RAR中还可以携带更多的上行授权UL grant。

可理解，现有的LTE中的RAR格式中包括20比特(bit)的UL grant，而本申请实施例中的终端设备发送波束失败恢复请求的事件对应的RAR格式中包括更多的UL grant，即本申请实施例中终端设备发送波束失败恢复请求的事件对应的RAR中包括的UL grant所在域的长度大于或等于20bit。

本申请实施例中，UL Grant中可以包括：

Hopping flag，占1bit，表示是否跳频。

Fixed size resource block assignment，占10bits，转换后可以得到RIV。

Truncated modulation and coding scheme，占4bits，表示调制编码率。

TPC command for scheduled PUSCH，占3bit，表示相对功率。实际发送Msg3时功控公式中的参数f(i)为该相对功率加上(PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER-1)× power_Ramping_Step。其中，PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER为前导码发送次数， power_Ramping_Step为功率爬坡步长。

UL delay，占1bit，若UL delay为0表示是n+k个子帧传输Msg3，若UL delay为1表示n+k个子帧后再等下次机会传输Msg3。其中n是收到Msg2的当前帧，k可以预定义或者由接入网设备配置。作为一例，k可以通过查321表2到。应注意，表2仅仅为一个例子，本申请实施例并不限于此。CSI request，占1bit。若为0表示对于竞争的随机接入没有意义，否则表示CQI。可选地，5G中不同业务需求，对应的调度需求不同，对物理资源使用要求不同，故5G中引入物理资源属性(numerology)，UL grant可指示此物理资源属性，终端设备收到ULgrant可以获知物理资源属性。

表2

具体的，所述物理资源属性具体可包括下述属性中的至少一个：

资源周期，例如可以为1ms，2ms，5ms或者资源周期为1个传输时间间隔(transmission time interval，TTI)长度，2个TTI长度；

TTI长度，例如可以为1ms TTI，0.5msTTI或者1个正交频分复用(orthogonalfrequency division multiplexing，OFDM)符号的TTI长度，2个OFDM符号的TTI长度；

子载波间隔SCS(Sub-carrier spacing)，例如可以为15KHz，60KHz；

载波频率carrier frequency；

编码方式，可以为Turbo码，低密度奇偶校验(low-density parity-check，LDPC)码，极化(Polar)码的编码方式；

多址方式，例如OFDM，码分多址接入(code division multiple access，CDMA)；

频域占用的子载波个数，例如可以占用12个子载波，15个子载波；

是否进行频域重复传输，如果是，还需包含频域重复传输次数；

是否进行时域重复传输，如果是，还需包含时域重复传输次数；

传输功率指示。

可以理解，物理资源属性可以包括至少一个，若UL grant中需要指示的物理资源使用属性过多(组合数很大)，依次指示带来的bit开销过大，可以使用指示索引来表述物理资源使用属性。网络设备可以在RRC消息中配置物理资源属性索引和与其对应的具体物理资源属性信息。这里，物理资源属性包括TTI长度、子载波间隔。假设TTI长度有2种可能：short TTI 和long TTI；子载波间隔有3种可能：子载波间隔1、子载波间隔2、子载波间隔3，则共需要6种物理资源使用属性索引，见表3。

表3

以上仅为举例，具体索引个数，以及物理资源使用属性包括的属性信息个数等还可以为其他值。

可选地，所述物理资源属性索引和与其对应的具体物理资源属性信息的配置还可以包含在系统消息、PDCCH或者MAC CE中。

此外，UL grant指示此物理资源属性信息的方式可为显示或隐式，所述显示方式是说UL grant中明确的比特域来指示物理资源属性索引。终端设备收到UL grant后可以获知此索引，并通过查找物理资源属性索引和具体物理资源属性信息的对应关系，或者此索引对应的具体物理资源属性信息来获取物理资源属性。例如，UL grant中携带的是index3，终端设备通过查找对应关系，可以确定TTI长度为1、子载波间隔为3。或者UL grant指示的是TTI长度 1，子载波间隔3。显示方式是MAC层直接获取物理资源属性索引。

所述隐式方式是指UL grant中没有明确bit来指示索引，但是终端设备通过ULgrant中指示物理资源属性(子载波间隔SCS、TTI length、载波信息中至少一种)和索引之间的关系，由MAC间接获取物理资源属性索引。

具体的，物理资源属性索引和UL grant中携带信息存在对应关系，所述UL grant中携带信息可指示子载波间隔SCS、TTI length、载波信息中至少一种。

上述对应物理资源属性索引和UL grant中指示的物理资源属性之间对应关系可在RRC消息、系统消息、PDCCH或MAC CE中携带，从而终端设备MAC层可以通过获取UL grant，并根据物理资源属性索引和UL grant中携带信息之间的对应关系，由MAC间接获取物理资源属性索引。

可选地，所述隐式方式是指UL grant没有明确比特来指示索引，但是终端设备通过监听 PDCCH获知调度UL grant所在MAC RAR PDU的物理下行控制信息DCI或者通过DCI中携带内容，从而确定物理资源属性索引。DCI格式中内容包括功率控制信息、资源类型信息、资源块指示信息、调制编码方式、TTI length、子载波间隔、载波频率等至少一种。

具体的，物理资源属性索引和DCI格式之间存在对应关系。或物理资源属性索引和DCI 指示信息存在对应关系。

其中，DCI格式包括DCI format 1A或者DCI format 1C。可以理解，5G中可能还包括其他新的DCI格式。

上述对应索引和DCI格式、或索引和DCI中内容的对应关系可在RRC消息、系统消息、 PDCCH或MAC CE中携带，从而终端设备物理层可以根据监听PDCCH的DCI，并根据物理资源属性索引和DCI格式的对应关系，或者根据物理资源属性索引和DCI指示信息的对应关系，确定物理资源属性索引。物理层将此物理资源属性索引上报给MAC层，MAC层获知此信息，然后利用此信息进行内部调度或资源分配等操作。

可选地，若物理资源属性组合数不多，则无需引入索引，接入网设备也无需预先配置物理资源属性索引和具体物理资源属性之间的对应关系。

此时MAC层所需的物理资源属性信息获取方式可为：MAC通过UL grant中指示信息直接获取具体的物理资源属性信息，或者通过物理层解扰PDCCH，根据DCI指示信息确定具体物理资源属性，物理层将MAC所需的物理资源属性信息上报给MAC层，MAC层获知此信息，然后利用此信息进行内部调度或资源分配等操作。

接入网设备在确定UL grant指示哪些物理资源属性之前，还包括接收终端设备发送的 Msg1，Msg1的发送可携带辅助接入网设备决定UL grant决定指示物理资源属性的信息。具体地，可通过Msg1发送使用的随机接入资源：时域、频域、码域资源中至少一种，其中，频域资源可为发送Msg1的物理随机接入资源，如PRACH；码域资源可为发送Msg1使用的前导码，如preamble。或者可通过Msg1的发送方式，如在一个RAR接收窗口结束前允许发送的Msg1的个数。

此外，接入网设备可在控制信息中配置Msg1发送使用的随机接入资源和物理资源属性信息之间对应关系、或者Msg1发送的方式和物理资源属性之间的对应关系。

所述控制信息包括RRC消息、PDCCH或者MAC CE。

可以理解，当终端设备处于空闲态，即还没有接收到所述控制信息时，终端设备是不能通过Msg1的发送携带辅助接入网设备决定UL grant指示物理资源属性信息的，此时，接入网设备可以通过UL grant指示一个默认numerology，即default numerology。

当终端设备处于连接态，若接入网设备配置了Msg1发送使用的随机接入资源和不同物理资源属性/物理资源属性指示信息之间的对应关系，接入网设备可以区分针对不同Msg1分配的UL grant，即UL grant可指示不同的不同物理资源属性/物理资源属性指示信息。

当终端设备处于连接态，若接入网设备没有配置Msg1发送使用的随机接入资源和不同物理资源属性/物理资源属性指示信息之间的对应关系，接入网设备如何决定在ULgrant中指示物理资源使用属性或物理资源使用属性索引。可能的方式包括：取决于接入网设备实现；或者接入网设备在UL grant中指示一个默认的物理资源使用属性或物理资源使用属性索引。

图8示出了本申请实施例中的一种包含RAPID的MAC子头(即第一MAC子头或第二MAC子头)的示意图。图9示出了本申请实施例中的一种包含BI的MAC子头(即第三MAC 子头)的示意图。下文对图8和图9中各个MAC子头中域进行解释。

E：扩展域，表示MAC PDU中是否还有其他MAC子头。若E设置为1，表示该MAC 子PDU之后紧跟着还有一个包含BI或者RAPID的MAC子头；反之，若E设置为0，表示下一个字节(Oct)不再是MAC子头。

T：类型指示，指示MAC子头中包含的是一个随机接入RAPID还是一个退避指示BI。若T设置为0，表示MAC子头中包含的是BI；反之，若T设置为1，表示MAC子头中包含的是RAPID。

R：预留比特。

RAPID：前导码标识。在LTE系统中可以为6比特(bit)，在NR系统中可以增加RAPID，此域对应bit可以扩展。

BI：退避指示，表示小区的负载，可以为4比特。通过此域指示，可查表获得对应的退避参数。表4示出了本申请实施例的一种索引(index)与退避参数值(Backoff Parametervalue) 的对应关系。另外，此域对应bit可以扩展。应注意，表4仅仅为一个例子，本申请实施例中索引所需比特以及对应的退避参数值以及退避单位(如ms，或TTI等)不限制于此。

表4

应注意，图8和图9对应的MAC子头存在公共域E和T，这两个域bit变化可以保持一致。也就是说，图8和图9中的MAC子头中要么都包括E域，要么都没有E域。对应地，图8和图9中的MAC子头中要么都包括T域，要么都没有T域。

可选地，本申请实施例中，T域可能的bit变化为1至2bit。RAPID域可能的bit变化为 6至8bit。BI域可能的bit变化为4至6bit。

对应地，MAC子头可以有如下两种情况：

情况1：E域保留，T域1bit。

具体的，第一MAC子头或第二MAC子头中RAPID可以分别取6bit、7bit或8bit。图8示出的MAC子头中的RAPID为6bit。图10和图11分别示出了RAPID为7bit和8bit的MAC 子头的示意图。可以看出，在情况1中，当RAPID为6bit时，MAC子头为1个字节(Oct)，当RAPID为7bit或8bit时，MAC子头为2个字节，并且对应的RAPID会占用MAC子头的第二个字节中的第一bit或前两个bit。

第三MAC子头中BI可以分别取4bit、5bit或6bit。图9示出的MAC子头中的BI为4bit。图12和图13分别示出了BI为5bit和6bit的MAC子头的示意图。可以看出，在情况1中，包含BI的MAC子头占用1个字节。

此外，5G业务需求呈现多样化。3GPP TR 38.913中将5G的应用场景划分成3类，分别为增强移动宽带(enhanced Mobile Broadband，eMBB)、海量机器类通信(massiveMachine Type Communications，mMTC)和低时延高可靠通信(Ultra-Reliable and LowLatency Communications，URLLC)。本申请实施例中，如果是由于URLLC业务而发起的随机接入，随机接入的时延要尽可能短，鉴于NR中需要区分不同随机接入场景的优先级，因而可以为不同优先级提供不同的随机接入服务。

所述随机接入的优先级按照所述终端设备发起所述随机接入的事件划分。所述随机接入事件包含所述随机接入的业务类型、随机接入用于消息初传或消息重传等。所述随机接入的优先级还可以按照所述终端设备发起所述随机接入的业务服务质量(Quality ofService，QoS) 划分。例如，所述接入网设备将QoS较好的随机接入设置为高优先级，将QoS较差的随机接入设置为低优先级。

所述随机接入的优先级还可以按照所述终端设备发起所述随机接入所选择的物理资源属性(numerology)划分。所述物理资源属性包含下述属性中的至少一个：资源周期、TTI长度、子载波间隔、编码方式、多址方式、频域占用的子载波个数、是否进行频域重复传输、是否进行时域重复传输。

例如，所述接入网设备按照资源周期为1ms，2ms，5ms或者按照资源周期为1个传输时间间隔(Transmission Time Interval，TTI)长度，2个TTI长度对所述随机接入的优先级进行划分。又例如，所述接入网设备按照1ms TTI，0.5msTTI或者按照1个正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)符号的TTI长度，2个OFDM符号的TTI长度对所述随机接入的优先级进行划分。又例如，所述接入网设备按照子载波间隔为15KHz，60KHz 对所述随机接入的优先级进行划分。又例如，所述接入网设备按照使用Turbo码，低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check，LDPC)码，极化(Polar)码的编码方式对所述随机接入的优先级进行划分。又例如，所述接入网设备按照OFDM，码分多址接入(CodeDivision Multiple Access，CDMA的多址方式对所述随机接入的优先级进行划分。又例如，所述接入网设备按照频域占用12个子载波，15个子载波对所述随机接入的优先级进行划分。

并且，对于进行频域重复传输的随机接入，所述接入网设备还可以根据频域重复传输次数对所述随机接入的优先级进行进一步划分。对于进行时域重复传输的随机接入，所述接入网设备还可以根据时域重复传输次数对所述随机接入的优先级进行进一步划分。

所述随机接入的优先级还可以按照所述随机接入所使用的前导码和/或发送所述随机接入的物理随机接入信道(Physical Random Access Channel，PRACH)划分。

可以理解，所述随机接入的优先级还可以结合上述多个划分方式进行多级划分。

上述优先级信息可以是协议规定的，或者是通过网络设备通过控制消息发送给终端设备的。所述控制信息包括系统消息、RRC消息、PDCCH消息或MAC CE。

可选的，可以在预留R中选择1bit或多个bit来表示随机接入的优先级。作为一例，可以在预留R中任选一个bit来表示随机接入的优先级。例如，若该优先级比特为0，表示随机接入的优先级为1。若该优先级比特为1，表示随机接入的优先级为2。作为另一例，可以使用预留的2个bit来表示随机接入的优先级。例如，00、01、10、11可以分别表示随机接入的优先级1、2、3、4。

情况2：E域不保留，T域1bit。

具体的，第一MAC子头或第二MAC子头中RAPID可以分别取6bit、7bit或8bit。在RAPID分别取6bit、7bit或8bit时，T域可以位于该字节的第一个bit或第二个bit，且除T 域和RAPID之外的其他域可以预留。并且，在情况2中，当RAPID为6bit或7bit时，MAC 子头为1个字节。当RAPID为8bit时，MAC子头为2个字节，并且RAPID会占用MAC子头的第二个字节中的第一个bit。

第二MAC子头中BI可以分别取4bit、5bit、6bit或7bit。在BI分别取4bit、5bit、6bit 或7bit时，T域可以位于该字节的第一个bit，且除T域和BI之外的其他域可以预留。并且，在情况2中，包含BI的MAC子头占用1个字节。

可选的，可以在预留R中选择1bit或多个bit来表示随机接入的优先级。作为一例，可以在预留R中任选一个bit来表示随机接入的优先级。例如，若该优先级比特为0，表示随机接入的优先级为1。若该优先级比特为1，表示随机接入的优先级为2。作为另一例，可以使用任意预留的2个bit来表示随机接入的优先级。例如，00、01、10、11可以分别表示随机接入的优先级1、2、3、4。或者作为另一例，可以使用3个预留的bit来表示随机接入的优先级。例如，000、001、010、011、100、101、110、111可以分别表示随机接入的优先级为 1至8。

应注意，在上述相同的情况(例如在情况1或情况2)下，包含BI的MAC子头和包含RAPID的MAC子头可以任意组合，替换MAC PDU中对应位置的MAC子头。但不同情况中的包含BI的MAC子头和包含RAPID的MAC子头不可以同时出现在MAC PDU中的对应位置。

并且，若采用区分优先级的第三MAC子头，则MAC PDU中可以出现N个包含BI的 MAC子头，其中，N为大于或等于1的正整数。图14示出了包括两个包含BI的MAC子头的MAC PDU的示意图。

同样的，MAC PDU中可以包括M个所述第一MAC子PDU，其中，M为大于或等于1 的正整数。图15示出了包括两个包含预留RAPID的MAC子头的MAC PDU的示意图，其中，RAPID1和RAPID2为预留RAPID。

应注意，当M和N当中至少有一个大于1时，含有BI的MAC子头和含有预留RAPID 的MAC子头必须包括E域。

可选的，本申请实施例中，所述第一MAC子头中还包括第一指示信息，所述第一指示信息用于指示所述第一MAC子头对应的RAR的格式类型。RAR的格式类型可以为上文图6、图7或图8中的不同类型，或者还可以为除上述图6、图7或图8之外的其他的格式类型，本申请实施例对此不限定。

作为一例，所述第一指示信息具有比特位，所述比特位用于显示指示所述RAR的格式类型。具体的，第一指示信息可以占用MAC子头中的预留位中的一位或者多位。

作为另一例，所述第一指示信息用于隐式指示所述第一MAC子头中的RAP ID与RAR的格式类型之间具有对应关系。具体的，接入网设备和终端设备可以分别预先配置RAPID与RAR的格式类型之间的对应关系。这样，当终端设备确定需要向接入网设备发送的RAP时，就可以根据预先配置的RAPID与RAR的对应关系，确定对应于该终端设备的RAR的格式类型。进一步的，终端设备可以根据RAPID对MAC PDU中的至少一个MAC子头进行解析，获取自己的随机接入响应。

可选的，本申请实施例中，所述MAC PDU包括至少两个MAC子PDU，所述至少两个MAC子PDU中至少包括第四MAC子PDU，所述第四MAC子PDU包括第一组MAC子头和与所述第一组MAC子头对应的组随机接入响应RAR，其中，所述第一组MAC子头包括至少两个第一随机接入前导标识RAP ID，所述组RAR包括与所述至少两个RAP ID一一对应的至少两个RAR。

本申请实施例中，一个组RAR中的至少两个RAR的格式类型相同。具体的，RAR的格式类型可以参见上文中的描述，为避免重复，这里不再赘述。

可选的，本申请实施例中，所述至少两个MAC子PDU中还包括第五MAC子PDU，所述第五MAC子PDU仅包括第二组MAC子头，其中，所述第二组MAC子头包括至少一个第二RAP ID，所述第二RAP ID与一个或多个按需系统消息的请求具有对应关系，也就是说，所述第二RAPID用于指示利用所述第二RAPID请求与其对应的一个或多个按需系统消息的请求成功，或者，所述第二RAPID用于指示所述第二MAC子PDU为按需系统消息SI请求的确认回复。

这里，引入了按组回复的MAC子PDU。此时，可以将回复相同类型的RAR的MAC子头打包在一起回复。也就是说，上述第四MAC子PDU中的至少两个RAR的格式类型相同，第五MAC子PDU中的RAR都为空。

本申请实施例中，第五MAC子PDU可以位于第四MAC子PDU之前或之后。第三MAC 子PDU可以位于包含RAPID的MAC子PDU(即第五MAC子PDU和第四MAC子PDU) 之前。

或者，第五MAC子PDU也可以位于第三MAC子PDU之前，相应地，第四MAC子PDU 可以位于第三MAC子PDU之后。

可以理解，本申请实施例中并不限定第三MAC子PDU、第四MAC子PDU和第五MAC 子PDU在MAC PDU中的位置，也就是说，第三MAC子PDU、第四MAC子PDU和第五 MAC子PDU的位置可以任意组合，本申请实施例对此不限定。

图16示出了本申请实施例的另一种MAC PDU的示意性结构图。由图16可知，一个MAC PDU由一个或多个MAC子PDU组成。一个MAC子PDU中可以包括三种MAC子PDU，分别为两种包含RAPID的MAC子PDU(第四MAC子PDU和第五MAC子)和一种包含 BI的MAC子PDU(第三MAC子PDU)。可选的，MAC子PDU还可以包括Padding。

与图4中所示的MAC PDU所不同的是，图16中所示的一个MAC子PDU中可以包含多个MAC子头，或者可以包括多个MAC子头和与每个MAC子头一一对应的多个MAC RAR。这里，可以将一个MAC子PDU中包括的多个MAC子头称为组MAC子头或MAC RAR 头，将一个MAC子PDU中的多个MAC RAR称为组MAC RAR。

例如，MAC子PDU2中可以包括E/T/RAPID1子头2和E/T/RAPID2子头3。或者，MAC 子PDU3中可以包括E/T/RAPID子头4至E/T/RAPID子头n，和MAC RAR4至MAC RAR n。

具体的，图16中的MAC子头和MAC RAR的描述可以参见上文中的描述，为避免重复，这里不再赘述。

图17示出了本申请实施例中的一种MAC RAR头(即组MAC子头)的示意图。图17 中该MAC RAR头包括3个MAC子头，3个MAC子头中分别包括RAPID1、RAPID2和 RAPID3。可以看到，每个MAC子头占两个字节，其中包括的RAPID分别占7个bit。可见，在图17所示的MAC RAR头中，存在多个预留bit，这样会造成MAC PDU中的bit浪费。

图18示出了本申请实施例中的另一种MAC RAR头(即组MAC子头)的示意图。由于本申请实施例中组MAC子头对应的多个RAR的类型相同，因此MAC RAR头中可以只保留一个T域。这时，MAC RAR头中的第一个MAC子头的RAPID1的最后一个bit之后可以紧邻第二个MAC子头的E域和RAPID2，在第二个MAC子头的RAPID2的最后一个bit之后可以紧邻第三个MAC子头的E域和RAPID3。这样，图18中所示的MAC RAR头仅占4个字节，其中空余的bit预留。相应地，图19示出了本申请实施例中的多个RAPID相连的MAC PDU的示意图。

可选的，本申请实施例中，所述第四MAC子头中还包括第二指示信息，所述第二指示信息用于指示所述第一组MAC子头对应的组RAR中的至少两个RAR的格式类型。具体的，RAR的格式类型可以参见上文中的描述，为避免重复，这里不再赘述。

作为一例，所述第二指示信息具有比特位，所述比特位用于显示指示所述RAR的格式类型。具体的，第二指示信息可以占用组MAC子头中的预留位中的一位或者多位。

并且，当组MAC子头为图18中的结构时，组MAC子头中可以只具有一个上述比特位。当组MAC子头为图17中的结构时，组MAC子头中的每个MAC子头中可以分别具有一个上述比特位。

作为另一例，所述第二指示信息用于隐式指示所述第一组MAC子头中的RAP ID与RAR 的格式类型之间具有对应关系。具体的，接入网设备和终端设备可以分别预先配置RAPID与 RAR的格式类型之间的对应关系。这样，当终端设备确定需要向接入网设备发送的RAP时，就可以根据预先配置的RAPID与RAR的对应关系，确定在对应于该终端设备的RAR的格式类型。进一步的，终端设备可以根据对MAC PDU中的至少一个MAC子头进行解析，根据解析出的RAPID与自己发送的RAPID是否相同，判断是否是自己的随机接入响应。

可选的，本申请实施例中，所述MAC PDU还可以包括至少一个MAC子PDU，所述 MAC子PDU包括MAC子头，其中，所述MAC子头包括至少一个RAPID。当MAC子PDU 仅包括MAC子头时，所述RAP ID用于指示利用所述第二RAPID请求与其对应的一个或多个按需系统消息的请求成功。此时，该MAC子PDU例如可以为上述第五MAC子PDU。

可选的，本申请实施例中，当所述MAC子PDU的数量为一个，且所述MAC子头中包括至少两个所述RAPID时，所述MAC子PDU还包括与所述至少两个RAPID一一对应的至少两个RAR，其中，所述至少两个RAR的格式类型相同。

此时，所述MAC子PDU与解析此MAC子PDU所用的RNTI之间具有对应关系。所述RNTI可为RA-RNTI，对应解码RAR所用，此外，还可为on-demand SI对应的MAC子PDU 配置一个RNTI。

也就是说，本申请实施例中，针对不同类型的MAC子PDU，接入网设备可以预先配置RNTI和MAC子PDU类型之间的对应关系，并且该对应关系可以预先保存在接入网设备和终端设备中。当终端设备使用哪种RNTI可以解出PDCCH，则终端设备可以确定该PDCCH 对应的PDSCH中的MAC子PDU的格式类型。进一步的，终端设备可以根据MAC子PDU 的格式类型，在MAC PDU中获取自己的随机接入响应。具体的，RAR的格式类型可以参见上文中的描述，为避免重复，这里不再赘述。

320，接入网设备发送所述MAC PDU。

本申请实施例中，当多个终端设备在同一PRACH资源发送preamble时，多个终端设备对应的RAR封装在同一MAC PDU中。这时，接入网设备向多个终端设备发送该MAC PDU。

此时，终端设备接收接入网设备发送的MAC PDU，所述MAC PDU包括至少两个MAC子PDU；所述终端设备解析所述各个MAC子PDU包含的MAC子头，并根据所述MAC子头的解析结果确定所述终端设备对应的MAC子PDU。这里，MAC PDU中的至少两个MAC 子PDU可以为不同类型的MAC子PDU。

可选的，所述MAC子PDU包含的MAC子头携带指示信息，所述指示信息指示所述 MAC子PDU的类型。

可选的，所述终端设备根据所述MAC子头的解析结果确定所述MAC子PDU的类型之后，如果MAC子PDU的类型为只包含MAC子头的类型，则所述终端设备认为所述MAC 子PDU没有对应的RAR。如果MAC子PDU的类型为只包含MAC子头的类型，则所述终端设备不需要接收所述MAC子头对应的RAR。

可选的，所述MAC子PDU可以包括第一MAC子头和与所述第一MAC子头对应的随机接入响应RAR。

可选的，第一MAC子头和与所述第一MAC子头对应的随机接入响应RAR是一对一或者一对多的对应关系。

可选的，第一MAC子头和与所述第一MAC子头对应的随机接入响应RAR是一对多的对应关系包括第一MAC子头包含所对应的多个随机接入响应RAR的RAP ID。

具体而言，终端设备在RA响应窗内根据RA-RNTI解扰并获取MAC PDU之后，可以对MAC PDU中的MAC子头进行解析，并根据解析结果，确定该终端设备对应的MAC子PDU。

并且，当MAC PDU中包括第二MAC子PDU或第五MAC子PDU时，终端设备如果在 MACPDU中监测到与自己的RAPID相同的RAPID时，终端设备能够获取按需系统消息SI 请求的确认回复。因而本申请实施例中，MAC PDU中能够增加新的RAR格式(即RAR格式可以为空)来响应终端设备的按需系统消息请求，满足5G系统中随机接入用于按需系统消息请求的场景。

当MAC PDU包括第三MAC子PDU时，终端设备可以在没有监听到随机接入响应或监听到的MAC PDU中没有与自己发送的RAP ID相同的RAP ID时，根据第三MAC子PDU 中的退避指示确定发起下一次随机接入请求的时间间隔。

具体的，当MAC子PDU可以包括多个第三MAC子PDU时。终端设备可以根据随机接入的业务的优先级，确定对应于自己业务的优先级的退避指示，并根据退避指示确定发起下一次随机接入请求的时间间隔。这样，可以减小高优先级的业务重新发起随机接入需要等待的时间。

所述终端设备可以根据MAC PDU中的第一指示信息，确定所述第一MAC子头对应的RAR的格式类型。

具体的，所述终端设备根据比特位，确定所述至少两个RAR的格式类型，其中，所述第一指示信息为所述比特位，且所述第一指示信息用于显示指示所述RAR的格式类型。或者所述终端设备根据所述第一组MAC子头中包括的RAP ID，确定所述至少两个RAR的格式类型，其中，所述第一指示信息用于隐式指示所述RAP ID与组RAR的格式类型之间具有对应关系。

可选的，所述终端设备可以根据MAC PDU中的第二指示信息，确定组RAR中的至少两个RAR的格式类型。

具体的，所述终端设备可以根据比特位，确定组RAR中的至少两个RAR的格式类型，其中，所述第二指示信息为所述比特位，且所述第二指示信息用于显示指示所述RAR的格式类型。或者所述终端设备根据所述第一组MAC子头中包括的RAP ID，确定组RAR中的至少两个RAR的格式类型，其中，所述第二指示信息用于隐式指示所述RAP ID与组RAR的格式类型之间具有对应关系。

具体的，RAR的格式类型可以参见上文310中的描述，为避免重复，这里不再赘述。

下文将具体描述终端设备如何确定该RA-RNTI。

本申请实施例中，Preamble的时频位置决定了RA-RNTI的值。RA-RNTI可通过下式计算，终端发完preamble后，利用计算得到的RA-RNTI来监听PDCCH：

RA-RNTI＝1+t_id+10*f_id (1)

其中，t_id为PRACH资源的第一个子帧的索引，且0≤t_id＜10。f_id为发送Msg1的PRACH资源的频域升序的索引，且0≤f_id＜6。

LTE中RA-RNTI计算是以一个无线帧为计算单位，由于LTE中只有一种资源使用属性 (如：numerology)，故不会出现不同资源使用属性(如：numerology)的RA-RNTI计算出现重叠，如公式(1)，一个无线帧内最大PRACH资源所在的子帧位置个数为10，PRACH频域的位置索引为6个，即LTE一个无线帧中PRACH时频块位置最多为60个，故通过RA-RNTI 计算得到的数值可唯一确定一个PRACH时频资源位置。

可选地，5G中一个无线帧中不同资源使用属性对应的物理随机接入资源PRACH可以是时分、也可以是频分，时分/频分两种情况对应的无线帧中物理随机接入资源分布情况如下图 20和图21所示。图20示出了不同资源使用属性对应的随机接入资源分布(频分)的示意图，图21示出了不同资源使用属性对应的随机接入资源分布(时分)的示意图。可以理解，图 20和图21仅为示例，实际一个无线帧中存在的资源使用属性个数不限制于2个，不同资源使用属性对应的时频资源块分布也不限于此，接入网设备可在随机接入资源配置中配置不同资源苏勇属性对应的物理随机接入资源，从而终端设备可获知在哪些时频位置上有可用的物理随机接入资源。

5G中，由于引入不同资源使用属性，不同资源使用属性对应不同的子载波间隔SCS、传输时间间隔TTI length，若采用传统LTE公式，会使得一个无线帧中不同资源使用属性对应的PRACH资源计算所得的RA-RNTI值有重叠，终端设备和接入网设备无法像传统LTE一样，通过RA-RNTI值来唯一确定物理随机接入资源PRACH的位置，故需要重新设计RA-RNTI计算公式。

一种可能的实现方式为，以：LTE的RA-RNTI计算公式为baseline，为不同资源使用属性设计各自的RA-RNTI计算公式,具体如下:

其中,

为某个物理资源属性下的一个帧包括的slot数，t_id^u为某个物理资源属性下传输的RACH资源对应的slot索引号，f_id^u为某个物理资源属性下传输的随机接入资源对应的频域资源索引号；t_id^u的取值范围为

f_id^u的取值范围为为某个物理资源属性下一个RACH发送机会occasion对应的最大随机接入频域资源个数,u为物理资源属性的索引号。

按照公式(2)进行计算，存在如下问题：当15KHz的资源使用属性时1个帧包括的slot 数为10,30KHz的资源使用属性时1个帧包括的slot数为20，故当两个资源使用属性的频域 id，f_id都为0时，两者的RA-RNTI值取决于t-id，鉴于两者的t_id都从0开始，故两个资源使用属性对应的RA-RNTI取值可能会相同，这样终端设备利用RA-RNTI监听时，区分不出监听到的是哪个资源使用属性对应的RAR响应。

因而，考虑到不同物理资源属性计算所得的RA-RNTI可能存在重叠,解决方法可利用 MAC子头或者RAR指示物理资源属性，从而通过MAC子头或RAR中物理资源使用属性标识区分不同物理资源属性的RA-RNTI。

所述利用MAC子头或者RAR指示物理资源属性的方法可进一步包括显示或者隐式的方式；所述显示方式，具体指以bit位在MAC子头中显示指示物理资源属性，或者以bit位在 RAR中显示指示物理资源属性。

所述隐式方式，具体地，可以是MAC子头中的某个组成域(如RAPID)来隐式指示，可选的，RAPID和物理资源属性之间存在对应关系；而在利用RAR隐式指示物理资源属性的方法具体参加后文UL grant中隐式携带物理资源属性的描述，这里不再赘述。

另一种可能的实现方式为，不同物理资源属性统一采用一个RA-RNTI计算公式，原LTE 的RA-RNTI相当于是指示随机接入物理时频资源的标识索引，从而终端设备和网络设备可通过RA-RNTI计算值获知preamble在哪个物理时频资源上发送。

考虑5G中物理随机接入资源可能对应多种物理资源属性，一个无线帧中的随机接入物理时频资源标识索引有多种排序方式，如按照物理资源属性依次排序(一个物理资源属性对应的时频资源连续排索引，排好后再开始其他异于该物理资源属性对应的时频资源块索引统计)、或者按照时域先后来排物理资源时频块索引：

1)按照物理资源属性依次排物理资源时频块索引。

可以理解，以下仅为举例，具体物理资源时频块索引排序不限制与此，不同的索引排序方式，对应的RA-RNTI公式不同。图22示出了按照物理资源属性依次排物理资源时频块索引(频分)的示意图，图23示出了按照物理资源属性依次排物理资源时频块索引(时分)的示意图。

2)按照时域先后来排物理资源时频块索引。

可以理解，以下仅为举例，具体物理资源时频块索引排序不限制与此：图24示出了按照时域先后来排物理资源时频块索引(频分)的示意图。图25示出了按照时域先后来排物理资源时频块索引(时分)示意图。

可选地，针对上述按照物理资源属性依次排物理资源时频块索引的情况(图22和图23)，设计RA-RNTI的计算公式。具体如下：

1)不考虑RAR窗长扩展，此时，RA-RNTI计算公式中不会体现RAR窗长影响。具体的RA-RNTI计算公式可表示为：

其中，

为某个物理资源属性下的一个帧包括的slot数，u为物理资源属性的索引号。t_id为某个物理资源属性下传输的RACH资源对应的slot索引号，

为某个物理资源属性下一个RACH发送机会occasion对应的最大随机接入频域资源个数；f_id为某个物理资源属性下传输的随机接入资源对应的频域资源索引号，M_u为一个无线帧内满足第一条件的物理资源属性个数，所述第一条件为：物理资源属性对应的子载波间隔小于当前物理资源属性对应的子载波间隔；

且M_u≥1，其中，

预定义的子载波间隔取值，如该值可取15KHz，可以是标准协议定死或者是接入网设备可配置；

为某个物理资源属性下(物理资源属性的索引号为u)时的子载波间隔SCS取值；

以图22中资源使用属性1对应的index＝20的随机接入时频资源块为例，此时，资源使用属性1对应的

资源使用属性2对应的

物理资源使用属性1对应的t_id²＝1；f_id²＝0；因而；利用公式(3)计算可得RA-RNTI为：

2)考虑RAR窗长扩展，此时，RA-RNTI计算公式中体现RAR窗长影响，需区分RAR 窗长持续时间内不同无线帧中的RA-RNTI值；

具体的RA-RNTI计算公式可表示为：

其中，SFN-id为帧索引号，Wmax为RAR的最大窗长,可以理解RAR窗口单位可为slot个数；为一个无线帧所有物理资源属性对应的slot个数最大值；如15KHz的物理资源属性下1个帧包括的slot数为10，而30KHz的物理资源属性下1个帧中包括的slot数为20，则

取值20。

可以理解，不同资源属性对应的RAR窗长可不同，也可相同，当不同时，W_max取最大值，当相同值，取值都相同。

还有另一种可能的实现方式为，不采用传统的RA-RNTI计算公式，接入网设备将不同资源使用属性对应的随机接入时频资源位置与其索引对应关系下发给终端设备，具体形式不做限制，可以是以时频资源位置与其索引的对应表格。

这种方式下，对应关系可以通过系统消息或RRC消息配置给终端设备，好处是比较简单，免去了RA-RNTI计算，但缺点是要把时频资源位置与其索引的对应信息配置给终端设备，信令开销大。

图26示出了本申请实施例的一种接入网设备500的示意性框图。接入网设备500包括确定单元510和发送单元520。

确定单元510，用于确定媒体接入控制MAC协议数据单元PDU，所述MAC PDU包括至少两个MAC子PDU，所述至少两个MAC子PDU中至少包括第一MAC子PDU，其中，所述第一MAC子PDU包括第一MAC子头和与所述第一MAC子头对应的随机接入响应 RAR，其中，所述第一MAC子头位于所述第一MAC子头对应的RAR之前。

发送单元520，用于发送所述MAC PDU。

因而本申请实施例中，MAC PDU中能够增加新的RAR格式(即RAR格式可以为空) 来响应终端设备的按需系统消息请求，满足5G系统中随机接入用于按需系统消息请求的场景。

可选的，所述第三MAC子PDU位于所述第一MAC子PDU和所述第二MAC子PDU 之前，所述第一MAC子PDU位于所述第二MAC子PDU之前或者所述第一MAC子PDU 位于所述第二MAC子PDU之后。

可选的，所述MAC PDU还包括填充，所述填充位于所述MAC PDU的最后，其中，所述MAC PDU中是否包括所述填充、以及所述填充的长度是基于传输资源块TB的大小以及所有MAC子头和RAR个数确定的。

应注意，本发明实施例中，确定单元510可以由处理器实现，发送单元520可以由收发器实现。如图27所示，接入网设备600可以包括处理器610、存储器620和收发器630。其中，存储器620可以用于存储处理器610执行的代码等，处理器610可以用于对数据或程序进行处理。

在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器610中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器620，处理器610读取存储器620中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。

图26所示的接入网设备500或图27所示的接入网设备600能够实现前述图3所示的方法实施例对应的各个过程，具体的，该接入网设备500或接入网设备600可以参见上述图3中的描述，为避免重复，这里不再赘述。

图28示出了本申请实施例的一种终端设备700的示意性框图。终端设备700包括接收单元710、解析单元720和确定单元730。

接收单元710，用于接收接入网设备发送的媒体接入控制MAC协议数据单元PDU，所述MAC PDU包括至少两个MAC子PDU，所述至少两个MAC子PDU中至少包括第一MAC 子PDU，其中，所述第一MAC子PDU包括第一MAC子头和与所述第一MAC子头对应的随机接入响应RAR，其中，所述第一MAC子头位于所述第一MAC子头对应的RAR之前。

解析单元720，用于解析所述各个MAC子PDU包含的MAC子头。

确定单元730，用于根据所述MAC子头的解析结果确定所述终端设备对应的MAC子PDU。

本申请实施例中，当MAC PDU包括第一MAC子PDU时，终端设备如果在MAC PDU 中监测到与自己的RAPID相同的RAPID，则终端设备可以在第一MAC子头之后立即获取到自己的MAC子PDU，因而本申请实施例有助于终端设备快速的获取自己的随机接入响应。

可选的，所述至少两个MAC子PDU中还包括第二MAC子PDU，所述第二MAC子PDU 仅包括第二MAC子头，其中，所述第二MAC子头包括第二RAPID，所述第二RAP ID与一个或多个按需系统消息的请求具有对应关系。

应注意，本发明实施例中，接收单元710可以由收发器实现，解析单元720和确定单元 730可以由处理器实现。如图29所示，终端设备800可以包括处理器810、存储器820和收发器830。其中，存储器820可以用于存储处理器810执行的代码等，处理器810可以用于对数据或程序进行处理。

在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器810中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器820，处理器810读取存储器820中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。

图28所示的终端设备700或图29所示的终端设备800能够实现前述图3所示的方法实施例对应的各个过程，具体的，该终端设备700或终端设备800可以参见上述图3中的描述，为避免重复，这里不再赘述。

图30示出了本申请实施例的一种接入网设备900的示意性框图。接入网设备900包括确定单元910和发送单元920。

确定单元910，用于确定媒体接入控制MAC协议数据单元PDU，所述MAC PDU包括至少两个MAC子PDU，所述至少两个MAC子PDU中至少包括第四MAC子PDU，所述第四MAC子PDU包括第一组MAC子头和与所述第一组MAC子头对应的组随机接入响应 RAR，其中，所述第一组MAC子头包括至少两个第一随机接入前导标识RAP ID，所述组 RAR包括与所述至少两个第一RAP ID一一对应的至少两个RAR；

发送单元920，用于发送所述MAC PDU。

可选的，所述第二指示信息具有比特位，所述比特位用于显示指示所述RAR的格式类型；或者

所述第二指示信息用于隐式指示所述第一RAPID与所述RAR的格式类型之间具有对应关系。

应注意，本发明实施例中，确定单元910可以由处理器实现，发送单元920可以由收发器实现。如图31所示，接入网设备1000可以包括处理器1010、存储器1020和收发器1030。其中，存储器1020可以用于存储处理器1010执行的代码等，处理器1010可以用于对数据或程序进行处理。

在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器1010中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器1020，处理器1010读取存储器1020中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。

图30所示的接入网设备900或图31所示的接入网设备1000能够实现前述图3所示的方法实施例对应的各个过程，具体的，该接入网设备900或接入网设备1000可以参见上述图3 中的描述，为避免重复，这里不再赘述。

图32示出了本申请实施例的一种终端设备1100的示意性框图。终端设备1100包括接收单元1110、解析单元1120和确定单元1130。

接收单元1110，用于接收接入网设备发送的媒体接入控制MAC协议数据单元PDU，所述MAC PDU包括至少两个MAC子PDU，所述至少两个MAC子PDU中至少包括第四MAC 子PDU，所述第四MAC子PDU包括第一组MAC子头和与所述第一组MAC子头对应的组随机接入响应RAR，其中，所述第一组MAC子头包括至少两个第一随机接入前导标识RAP ID，所述组RAR包括与所述至少两个RAP ID一一对应的至少两个RAR；

解析单元1120，用于解析所述各个MAC子PDU包含的MAC子头；

确定单元1130，用于根据所述MAC子头的解析结果确定所述终端设备对应的MAC子PDU。

所述第二指示信息用于隐式指示所述第一RAPID与RAR的格式类型之间具有对应关系。

可选的，所述至少两个MAC子PDU中还包括第五MAC子PDU，所述第五MAC子PDU 仅包括第二MAC子头，其中，所述第二MAC子头包括第二RAP ID，所述第二RAP ID与一个或多个按需系统消息的请求具有对应关系。

应注意，本发明实施例中，接收单元1110可以由收发器实现，解析单元1120和确定单元1130可以由处理器实现。如图33所示，终端设备1200可以包括处理器1210、存储器1220和收发器1230。其中，存储器1220可以用于存储处理器1210执行的代码等，处理器1210 可以用于对数据或程序进行处理。

在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器1210中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器1220，处理器1210读取存储器1220中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。

图32所示的终端设备1100或图33所示的终端设备1200能够实现前述图3所示的方法实施例对应的各个过程，具体的，该终端设备1100或终端设备1200可以参见上述图3中的描述，为避免重复，这里不再赘述。

图34示出了本申请实施例的一种接入网设备1300的示意性框图。接入网设备1300包括确定单元1310和发送单元1320。

确定单元1310，用于确定媒体接入控制MAC协议数据单元PDU，所述MAC PDU包括至少一个MAC子PDU，所述MAC子PDU包括MAC子头，其中，所述MAC子头包括至少一个RAPID；

发送单元1320，用于发送所述MAC PDU。

应注意，本发明实施例中，确定单元1310可以由处理器实现，发送单元1320可以由收发器实现。如图35所示，接入网设备1400可以包括处理器1410、存储器1420和收发器1430。其中，存储器1420可以用于存储处理器1410执行的代码等，处理器1410可以用于对数据或程序进行处理。

在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器1410中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器1420，处理器1410读取存储器1420中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。

图34所示的接入网设备1300或图35所示的接入网设备1400能够实现前述图3所示的方法实施例对应的各个过程，具体的，该接入网设备1300或接入网设备1400可以参见上述图3中的描述，为避免重复，这里不再赘述。

图36示出了本申请实施例的一种终端设备1500的示意性框图。终端设备1500包括接收单元1510、解析单元1520和确定单元1530。

接收单元1510，用于接收接入网设备发送的媒体接入控制MAC协议数据单元PDU，所述MAC PDU包括至少一个MAC子PDU，所述MAC子PDU包括MAC子头，其中，所述 MAC子头包括至少一个RAPID；

解析单元1520，用于解析所述各个MAC子PDU包含的MAC子头；

确定单元1530，用于根据所述MAC子头的解析结果确定所述终端设备对应的MAC子PDU。

可选的，所述RAP ID与一个或多个按需系统消息的请求具有对应关系。

应注意，本发明实施例中，接收单元1510可以由收发器实现，解析单元1520和确定单元1530可以由处理器实现。如图37所示，终端设备1600可以包括处理器1610、存储器1620和收发器1630。其中，存储器1620可以用于存储处理器1610执行的代码等，处理器1610 可以用于对数据或程序进行处理。

在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器1610中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器1620，处理器1610读取存储器1620中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。

图36所示的终端设备1500或图37所示的终端设备1600能够实现前述图3所示的方法实施例对应的各个过程，具体的，该终端设备1500或终端设备1600可以参见上述图3中的描述，为避免重复，这里不再赘述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种传输随机接入响应的方法，其特征在于，包括：

终端设备接收来自接入网设备的媒体接入控制协议数据单元MAC PDU，所述MAC PDU包括第一MAC子PDU，所述第一MAC子PDU包括第一MAC子头和与所述第一MAC子头对应的随机接入响应RAR，其中，所述第一MAC子头位于所述第一MAC子头对应的RAR之前且与所述RAR紧邻，所述第一MAC子头包括第一随机接入前导码标识RAPID；

所述终端设备解析所述第一MAC子头，获取所述第一MAC子头对应的RAR。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MAC PDU还包括第二MAC子PDU，所述第二MAC子PDU仅包括第二MAC子头，其中，所述第二MAC子头包括第二RAPID。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二RAP ID与一个或多个按需系统消息的请求具有对应关系。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述MAC PDU还包括第三MAC子PDU，所述第三MAC子PDU中仅包括第三MAC子头，所述第三MAC子头中包括退避指示信息，所述退避指示信息用于指示在没有监听到随机接入响应或监听到的MAC PDU中没有与所述终端设备对应的RAPID时，确定发起下一次随机接入请求的时间间隔。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第三MAC子PDU位于所述第一MAC子PDU和所述第二MAC子PDU之前。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二MAC子PDU位于所述第三MAC子PDU之后且位于所述第一MAC子PDU之前。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述MAC PDU还包括填充，所述填充位于所述MAC PDU的最后。

8.一种装置，其特征在于，包括：

用于接收来自接入网设备的媒体接入控制协议数据单元MAC PDU的单元，所述MAC PDU包括第一MAC子PDU，所述第一MAC子PDU包括第一MAC子头和与所述第一MAC子头对应的随机接入响应RAR，其中，所述第一MAC子头位于所述第一MAC子头对应的RAR之前且与所述RAR紧邻，所述第一MAC子头包括第一随机接入前导码标识RAPID；

用于解析所述第一MAC子头的单元；以及

用于获取所述第一MAC子头对应的RAR的单元。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述MAC PDU还包括第二MAC子PDU，所述第二MAC子PDU仅包括第二MAC子头，其中，所述第二MAC子头包括第二RAPID。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第二RAP ID与一个或多个按需系统消息的请求具有对应关系。

11.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述MAC PDU还包括第三MAC子PDU，所述第三MAC子PDU中仅包括第三MAC子头，所述第三MAC子头中包括退避指示信息，所述退避指示信息用于指示在没有监听到随机接入响应或监听到的MAC PDU中没有与所述终端设备对应的RAP ID时，确定发起下一次随机接入请求的时间间隔。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第三MAC子PDU位于所述第一MAC子PDU和所述第二MAC子PDU之前。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第二MAC子PDU位于所述第三MAC子PDU之后且位于所述第一MAC子PDU之前。

14.根据权利要求8-13任一项所述的装置，其特征在于，所述MAC PDU还包括填充，所述填充位于所述MAC PDU的最后。

15.一种装置，包括处理器；

所述处理器，用于调用存储器中的程序，执行如权利要求1至7中任一项所述的方法。

16.一种可读存储介质，用于存储指令，当所述指令被执行时，使如权利要求1至7中任一项所述的方法被实现。