CN110999497A - 执行终端与基站之间的rach过程的方法及使用其的基站与终端 - Google Patents

Abstract

本公开涉及被提供用于支持数据速率比第四代(4G)通信系统(诸如长期演进(LTE))的更高的准第五代(5G)或5G通信系统。根据本公开的实施例，当基站执行与终端的随机接入信道(RACH)过程时，基站可以从终端接收随机接入(RA)前导，生成包括分配给终端的上行链路许可的随机接入响应(RAR)消息，分配要通过其发送所生成的RAR消息的物理下行链路控制信道资源，通过所分配的物理下行链路控制信道资源向终端发送RAR消息，并通过由上行链路许可分配给终端的资源从终端接收无线资源控制(RRC)层连接请求消息。本研究是在政府(科学信息通讯部)于2017年资助的“跨部门Giga‑KOREA项目”(第GK17N0100号，“毫米波5G移动通信系统开发”)的支持下进行的。

Description

执行终端与基站之间的RACH过程的方法及使用其的基站与 终端

技术领域

本公开涉及一种执行终端与基站之间的RACH过程的方法，以及使用该方法的基站与终端。

这项研究是在2017年的(科学信息通讯部)“跨部门Giga-Korea项目”(第GK17N0100号，“毫米波5G移动通信系统开发”)的支持下进行的。

背景技术

为了满足对自第四代(4G)通信系统的部署以来对无线数据业务的不断增长的需求，已经努力开发改进的第五代(5G)或pre-5G通信系统。因此，5G或pre-5G通信系统也被称作“超4G网络”或“后长期演进(LTE)系统”。

作为5G通信系统的三个主要用例，包括国际电信联盟(ITU)和第三代合作伙伴计划(3GPP)的通信行业已经提出了增强型移动宽带(eMBB)、超可靠和低延迟通信(URLLC)、以及大规模的机器类型通信。

5G无线通信系统被认为实现于较高的频率(毫米波)频带(例如，60GHz频带)中。为了减少无线电波的传播损失并增加传输距离，在5G无线通信系统中讨论了波束成形、大规模多输入多输出(MIMO)、全维MIMO(FD-MIMO)、阵列天线、模拟波束成形和大型天线技术。

另外，在5G通信系统中，正在基于高级小小区、云无线接入网络(RAN)、超密集网络、设备到设备(D2D)通信、无线回程、移动网络、协作通信、协同多点(CoMP)、接收端干扰消除等进行开发。

在5G系统中，已经开发了作为高级编码调制(ACM)的混合频移键控(FSK)和正交幅度(QAM)调制(FQAM)和滑动窗口叠加编码(SWSC)，以及作为高级接入技术的滤波器组多载波(FBMC)、非正交多址接入(NOMA)和稀疏码多址接入(SCMA)。

5G通信系统定义了终端经其通过网络与基站通信的随机接入信道(RACH)过程(以下称为“RACH过程”)。

发明内容

技术问题

为了接入特定网络，要求UE必须执行随机接入信道(RACH)过程。

例如，终端可以根据RACH过程向基站发送随机接入(RA)前导消息，从基站接收RA响应(RAR)消息，并执行无线资源控制(RRC)层连接过程。

在这种情况下，提供了一种改进RACH过程的方法及使用其的装置，以减少RRC层连接所需的时间，并使RACH过程所需的终端和基站的资源最小化。

另外，本公开要解决的技术问题不限于上述技术问题，并且本领域技术人员根据以下描述可以清楚地理解未提及的其他技术问题。

问题的解决方案

根据本公开的一方面，提供了一种由基站(BS)执行与用户设备(UE)的随机接入信道(RACH)过程的方法。所述方法包括：从所述UE接收随机接入(RA)前导；基于所接收到的RA前导，生成包括分配给所述UE的上行链路许可的随机接入响应(RAR)消息；分配用于发送所生成的RAR消息的物理下行链路控制信道资源；通过所分配的物理下行控制信道资源向所述UE发送所述RAR消息；以及通过由所述上行链路许可分配给所述UE的资源，从所述UE接收无线资源控制(RRC)层连接请求消息。

根据本公开的另一方面，提供了一种由用户设备(UE)执行与基站(BS)的随机接入信道(RACH)过程的方法。所述方法包括：向所述BS发送随机接入(RA)前导；基于所发送的所述RA前导，从通过物理下行链路控制信道接收的随机接入响应(RAR)消息中获取上行链路许可；以及通过由所获取的上行链路许可分配的资源，向所述BS发送无线资源控制(RRC)层连接请求消息。

根据本公开的另一方面，提供了一种用于执行与用户设备(UE)的随机接入信道(RACH)过程的基站(BS)。所述BS包括：通信单元，所述通信单元被配置为与所述UE进行无线通信；以及控制器，所述控制器被配置为通过所述通信单元从所述UE接收随机接入(RA)前导，基于所接收到的RA前导生成包括分配给所述UE的上行链路许可的随机接入响应(RAR)消息，分配用于发送所生成的RAR消息的物理下行链路控制信道资源，控制所述通信单元通过所分配的物理下行链路控制信道资源来向所述UE发送所述RAR消息，并通过由所述上行链路许可分配给所述UE的资源经由所述通信单元从所述UE接收无线资源控制(RRC)层连接请求消息。

根据本公开的另一方面，提供了一种用于执行与基站(BS)的随机接入信道(RACH)过程的用户设备(UE)。所述UE包括：通信单元，所述通信单元被配置为与所述BS进行无线通信；以及控制器，所述控制器被配置为通过所述通信单元向所述BS发送随机接入(RA)前导，基于所发送的RA前导从通过物理下行链路控制信道接收的随机接入响应(RAR)消息中获取上行链路许可，并控制所述通信单元通过由所获取的上行链路许可分配的资源向所述BS发送无线资源控制(RRC)层连接请求消息。

本发明的有益效果

根据本公开，可以减少解码物理下行链路共享信道中的随机接入响应(RAR)消息所需的时间。

此外，由于简化了用于随机接入信道(RACH)过程的调度器之间的接口的过程，因此可以使由于实施而导致的延迟时间最小化。

另外，可以在支持波束成形的第五代(5G)通信系统中最小化下行链路资源(波束或频率)的使用。

另外，在本公开的实施例的详细描述中，将直接或隐含地公开由本公开的实施例获得或期望的其他效果。例如，将在稍后描述的详细描述中公开根据本公开的实施例期望的各种效果。

附图说明

图1示出了BS与UE之间的随机接入信道(RACH)过程。

图2示出了无线网络临时标识符(RNTI)值的类型和位置。

图3示出了第五代(5G)-媒体访问控制(MAC)层中的随机接入响应(RAR)消息的结构；

图4示出了根据本公开的各种实施例的BS与UE之间的RACH过程。

图5示出了根据本公开的各种实施例的UE的结构；

图6示出了根据本公开的各种实施例的BS的结构；

图7是示出了根据本公开的各种实施例的BS与UE的RACH过程的流程图；以及

图8是示出了根据本公开的各种实施例的UE与BS的RACH过程的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施例的操作原理。即使元件是在不同的附图中被示出的，但是在可能的情况下相同的附图标记在附图中也表示相同的元件。在本公开的以下描述中，将省略相关的已知功能或配置的详细描述，以免模糊本公开的主题。以下将描述的术语是考虑到本公开的实施例中的功能而定义的术语，并且可以根据用户、操作者的意图或习惯而变化。因此，术语的定义应基于整个说明书的内容来确定。

在本公开的实施例中，未明确指定其他内容的单数表述“一个”和“该”可以被解释为包括复数表述。

尽管可以使用包括诸如第一、第二等序数的术语来描述各种元件，但是结构元件不受该术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与其他元件区分开的目的。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件也可以被称为第一元件。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关项目的任何和所有组合。

在本公开的实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例，而不是限制本公开。如本文所使用的，除非上下文另外明确指出的，否则单数形式也意图包括复数形式。在本公开中，诸如“包括”和/或“具有”的术语可以被解释为表示某个特征、数字、步骤、操作、组成元件、组件或其组合，但是可以不被解释为排除存在一个或多个其他特征、数字、步骤、操作、组成元件、组件或其组合，或者不排除可能添加的一个或多个其他特征、数字、步骤、操作、组成元件、组件或其组合。

在本公开的实施例中使用的术语“与...关联”、“与此关联”及其派生词可以指“包括”、“被包括在其中”、“与...互连”、“包含”、“被包含在…中”、“连接到…或与…连接”、“耦合到…或与…耦合”、“与...可通信”、“与...合作”、“交织”、“并置”、“接近…”、“与...绑定或绑定到…”、“具有”、和“具有…的属性”。

此外，在本公开的实施例中，短语“第一元件(在功能上或通过通信)连接到第二元件”或“第一元件(在功能上或通过通信)耦合到第二元件”可以指“一个元件直接或通过再一个元件(例如，第三元件)连接到另一个元件。

除非另有定义，否则本文中使用的所有术语，包括技术术语和科学术语，具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。在通用词典中定义的术语应被解释为具有与相关领域相关的上下文含义相同的含义，并且不应被解释为具有理想或过于形式化的含义，除非在附图的各个实施例中明确定义。

在本公开的详细描述中，提出了本公开中使用的一些术语的可解释的含义的示例。但是，应注意的是，这些术语不限于下面提出的可解释的含义的示例。

基站是与用户设备通信的主体，并且可以被称为BS、节点B(NB)、演进型节点B(eNodeB、eNB)、接入点(AP)、固定台、基站收发机系统(BTS)、宏eNB(MeNB)、或辅助eNB(SeNB)。

用户设备(或通信UE)是与BS或另一个UE通信的实体，并且可以被称为节点、UE、移动台(MS)、移动设备(ME)、设备、用户终端(UT)、移动用户台(MSS)、用户台(SS)、高级移动台(AMS)、无线终端(WT)、机器类型通信(MTC)设备、机器对机器(M2M)设备、设备到设备(D2D)设备或终端。

图1示出了BS与UE之间的随机接入信道(RACH)过程。

UE(U)可以执行RACH过程以便接入BS(B)。例如，当在空闲状态下检测到小区时，UE(U)可以同步下行链路并接收UE希望接入的小区的系统信息。

随后，UE(U)可以执行RACH过程以建立到BS(B)的RRC层连接。

首先，UE(U)可以基于从覆盖小区的BS(B)接收的系统信息来分配(或选择)用于发送随机接入(RA)前导消息的物理随机接入信道(PRACH)资源。

接下来，在过程111中，UE(U)可以根据所分配的PRACH资源的传输时间间隔(TTI)向BS(B)发送RA前导消息(该RA前导消息包括与从RA前导集合中随机选择的RA前导索引相对应的序列)。

此时，从UE(U)发送到BS(B)的RA前导可以被称为“消息1”。

在过程113中，接收到RA前导的BS(B)可以响应于“消息1”而生成随机接入响应(RAR)消息。BS(B)可以通过物理下行链路共享信道(PDSCH)(或5G物理下行链路共享信道(xPDSCH))121向UE(U)发送所生成的RA响应消息。

具体地，响应于RA前导，BS(B)可以执行用于生成上行链路许可的上行链路调度操作，该上行链路许可是包括上行链路资源分配信息的控制消息。例如，当从多个UE接收到RA前导时，BS(B)可以为RA前导的每个索引分配上行链路资源，并且配置一个RA响应消息，该RA响应消息包括包含上行链路资源分配信息的上行链路许可。

BS(B)可以向作为控制消息的RAR消息添加循环冗余校验(CRC)。可以根据所有者的唯一标识符(无线网络临时标识符：RNTI)或物理下行链路控制信道的使用，来掩蔽CRC。

图2中的[表]示出了RNTI值的类型和位置。RNTI值的类型可以包括例如随机接入无线网络临时标识符(RA-RNTI)、小区无线网络临时标识符(C-RNTI)和临时C-RNTI。

在RACH过程中，BS(B)可以通过随机接入无线网络临时标识符(RA-RNTI)来掩蔽通过PDCCH发送的RAR消息的CRC。RA-RNTI可以被UE(U)用来识别RA消息。

BS(B)可以基于通过解码RA前导而获得的RACH子帧的索引和RACH子帧内的RACH符号索引来生成(或获得)RA-RANTI。

RA-RNTI可以基于以下[式1]获得。

[式1]

RA-RNTI＝1+t_id

其中,t_id(0≤t_id≤9)被计算为m*5+(1/2)

在[式1]中，m(m＝0或1)可以是特定帧内的RACH子帧的索引。I(I＝0、2、4、6、8)可以是特定RACH子帧内的RACH符号的索引。

BS(B)可以根据下行链路传输时间间隔(DL TTI)通过作为数据信道的物理下行链路共享信道来向UE(U)无线地发送被掩蔽的RAR消息。

RAR消息还可以包括用于同步UE(U)的上行链路时间和临时小区标识符(临时C-RNTI)的定时提前(TA)信息。图3示出了RAR消息的结构，该RAR消息示出了5G-MAC层中的定时提前信息的位置、临时小区标识符的位置和上行链路许可的位置。

此时，响应于过程111中的“消息1”而从BS(B)发送到UE(U)的过程113中的RAR消息可以被称为“消息2”。

UE(U)可以基于RAR消息中包括的定时提前值来校正通过上行链路信道发送的数据的时间点，以便执行与BS(B)的呼叫连接的同步。UE(U)可以从BS(B)接收临时UE标识符并且将其存储。UE(U)可以基于在过程115中从BS(B)接收的定时提前值、临时UE标识符、以及包括在上行链路许可中的分配的资源向BS(B)发送RRC层连接请求消息。

此时，基于过程113中的“消息2”从UE(U)发送到BS(B)的过程115中的RRC层连接请求消息可以被称为“消息3”。

接收RRC层连接请求消息的BS(B)可以在过程117中向UE(U)发送包括从UE(U)发送的标识符的竞争解决消息，以便避免不同UE之间的冲突。

接收竞争解决消息的UE(U)可以确定包括在竞争解决消息中的UE的标识符是否与UE(U)发送的值相同。当标识符相同时，UE(U)可以连续执行以下过程，并且当标识符不同时，UE(U)可以重新启动RACH过程。

参照图1，可以通过物理下行链路共享信道将RAR消息从BS(B)发送到UE(U)。在这种情况下，考虑到物理下行链路共享信道中的RAR消息的解码时间，可以基于“消息2”将传输“消息3”的最小时间配置为6个TTI。对于另一个消息，最小时间可以比2个TTI大2个TTI，4个TTI是响应于上行链路许可而通过物理上行链路共享信道(PUSCH)传输消息的最小时间。

此外，BS(B)可以根据上行链路调度操作为“消息3”分配上行链路资源，并且根据下行链路调度操作为“消息2”分配下行链路资源。在这种情况下，可能需要通过用于执行调度操作的调度器之间的接口的实施延迟。此时，由于该实施延迟，针对“消息3”的上行链路资源的分配可能在暂时优先于针对其他UE的上行链路资源的分配。也就是说，不能在物理上行链路共享信道的传输时间间隔中同时分配用于“消息3”的资源和用于常规数据的资源，但是可以首先分配用于“消息3”的资源，然后可以预留对应的资源而不分配给预先占用方案中的其他数据。

此外，5G通信系统可以支持波束成形。波束资源是5G通信系统中缺少的资源之一。根据物理天线的数量，波束资源可能约为2个或4个。

在RACH过程中，BS(B)可以在下行链路传输时间间隔中为“消息2”分配波束资源一次，并且在上行链路传输时间间隔中为“消息3”分配波束资源一次。在这种情况下，可以将另一UE(U)可以使用的另一个波束用于“消息2”的传输。

图4示出了根据本公开的实施例的BS与UE之间的随机接入信道(RACH)过程。

参照图4，BS(B)可以通过物理下行链路控制信道而不是物理下行链路共享信道向UE(U)发送“消息2”。

例如，RAR消息中包括的信息可以包括用于同步UE(U)的上行链路时间的定时提前(TA)信息、临时UE标识符(临时C-RNTI)以及上行链路许可(UL许可)，并且信息的数据量可以为约47比特。因此，可以通过为控制消息分配了60比特的物理下行链路控制信道(PDCCH)(或5G物理下行链路控制信道(xPDCCH))向UE(U)发送RAR消息。

为了通过物理下行链路控制信道发送“消息2”，可以通过新方案来确定用于掩蔽“消息2”的RA-RNTI。也就是说，需要为每个RA前导确定RA-RNTI。

此时，可以基于下面的[式2]、[式3]或[式4]来生成(或获得)RA-RANTI。

[式2]

RA-RNTI＝1+t_id+p_id

其中，t_id(0≤t_id≤432)被计算为m*5*48+(1/2)*48

[式3]

RA-RNTI＝1+t_id+p_id*10

其中，t_id(0≤t_id≤9)被计算为m*5+(1/2)

[式4]

RA-RNTI＝1+t_id+10*f_id

[式4]可以根据LTE通信标准来定义。在[式4]中，当0≤t_id<10并且f_id<6时，RN-RNTI可以被计算为1+t_id+10*f_id+60*p_id。

在[式2]、[式3]或[式4]中，m(m＝0或1)可以是特定帧内的RACH子帧的索引。I(I＝0、2、4、6、8)可以是特定RACH子帧内的RACH符号的索引。p_id(0≤t_id≤47)可以是前导索引。此时，RA-RANTI值可以为1至480之一。RA-RNTI的值的范围仅是示例，并且可以根据标准中定义的前导索引的值的范围而变化。

在图4的过程411中，UE(U)可以向BS(B)发送RA前导。

BS(B)可以使用与包括在RA前导中的序列相对应的前导索引值、RACH子帧索引值和RACH符号索引值中的至少一个来生成RA-RNTI。BS(B)可以使用RA-RNTI在物理下行链路信道中掩蔽包括用于“消息3”的上行链路资源的RAR消息。

在过程413中，BS(B)可以通过物理下行链路控制信道421向UE(U)发送被掩蔽的RAR消息。

接收到被掩蔽的RAR消息的UE(U)可以使用用于发送RA前导的前导索引值、RACH索引值和RACH符号索引值中的至少一个来生成RA-RNTI。UE(U)可以通过使用所生成的RA-RNTI对通过物理下行链路控制信道接收到的数据进行解码来获取RAR消息中包括的上行链路许可。

在过程415中，UE(U)可以通过所获取的上行链路许可向BS(B)发送“消息3”。

在过程417中，接收RRC层连接请求消息的BS(B)可以向UE(U)发送包括从UE(U)发送的标识符的竞争解决消息，以便避免不同UE之间的冲突。

根据图4的RACH过程，使用RA-RNTI来掩蔽RAR消息。可以基于从RA前导获取的信息(例如，序列的索引和与用于发送RA前导的资源有关的信息)来确定RA-RNTI。也就是说，可以基于从相应的RA前导获取的至少一个值来掩蔽RAR消息。因此，在另一实施例中，除了上述RA-RNTI，诸如RA-RNTI和另一比特流的组合、RA-RNTI的一部分、或RA-RNTI的一部分和另一比特流的组合的各种修改的值可以用于掩蔽。此外，在另一个实施例中，可以定义用于掩蔽的值而与RA-RNTI无关。

根据图4的RACH过程，当通过物理下行链路控制信道发送RAR消息时，可以节省解码物理下行链路共享信道所需的时间。因此，响应于“消息2”而传输“消息3”的最小时间可以被改进为4个TTI，这是基于上行链路许可通过物理上行链路共享信道传输消息的最小时间。

此外，响应于“消息2”而传输“消息3”的最小时间可以减少，并且因此变得与响应于上行链路许可而传输上行链路共享信道的最小时间相同。因此，BS(B)的上行链路调度器可以仅确定一次针对所有UE的调度，并且因此可以减少由于“消息3”的资源的预先占用而导致的实施的复杂性，并且可以实现优化(CPU负载减少)。

根据图4的RACH过程，由于可以省略用于接收“消息3”的上行链路调度器与用于发送“消息2”的下行链路调度器之间的接口，因此BS(B)可以将由于实施而导致的延迟时间最小化。也就是说，可以最小化由于呼叫连接引起的实施延迟，并且可以减少连接时间。

根据图4的RACH过程，在支持波束成形的5G通信系统中，由于物理下行链路控制信道用于分配用于传输“消息2”的资源，因此可以节省下行链路资源(波束或频率)，并且另一个UE也可以使用下行链路资源。

图5示出了根据本公开的实施例的UE的结构。

参照图5，UE(U)包括控制器510、通信单元520和存储单元530。

通信单元520包括射频(RA)处理单元521和基带处理单元522。

RF处理单元521执行通过无线电信道发送和接收信号的功能，诸如转换或放大信号的频带的功能。也就是说，RF处理单元521将从基带处理单元522提供的基带信号上转换为RF频带信号，通过天线发送RF频带信号，然后将通过天线接收到的RF频带信号下转换为基带信号。例如，RF处理单元521可以包括发送滤波器、接收滤波器、放大器、混频器、振荡器、数模转换器(DAC)、模数转换器(ADC)等。尽管图5仅示出了一个天线，但是UE(U)可以包括多个天线。另外，RF处理单元521可以包括多个RF链。此外，RF处理单元521可以执行波束成形。对于波束成形，RF处理单元521可以控制通过多个天线或天线元件发送/接收的每个信号的相位和大小。当执行MIMO操作时，RF处理单元可以执行MIMO并接收多个层。RF处理单元521可以根据对控制器的控制适当地配置多个天线或天线元件，以执行接收波束扫描或控制接收波束的方向和波束宽度，使得接收波束对应于发送波束。

基带处理单元522执行用于根据系统的物理层标准在基带信号与比特串之间进行转换的功能。例如，在数据发送中，基带处理单元522通过编码和调制发送比特流来生成复数符号。此外，在数据接收中，基带处理单元522通过对从RF处理单元521提供的基带信号进行解调和解码来重建接收比特流。例如，在正交频分复用(OFDM)方案中，当发送数据时，基带处理单元522通过编码和调制发送比特流，将复数符号映射到子载波，然后通过逆快速傅立叶变换(IFFT)操作和循环前缀(CP)插入来配置OFDM符号来生成复数符号。此外，当接收到数据时，基带处理单元522将从RF处理器521提供的基带信号划分成OFDM符号单元，通过快速傅立叶变换(FFT)操作来重建映射到子载波的信号，然后通过解调和解码重建接收比特流。

基带处理单元522和RF处理单元521如上所述发送和接收信号。因此，基带处理单元522或RF处理单元521可以被称为通信单元520、发送器、接收器或收发器。此外，基带处理单元522和RF处理单元521中的至少一个可以包括多个通信模块以支持多种不同的无线电接入技术。另外，基带处理单元522和RF处理单元521中的至少一个可以包括不同的通信模块以处理不同频带的信号。例如，不同的无线电接入技术可以包括LTE网络和NR网络。此外，不同的频带可以包括超高频(SHF)(例如2.5GHz和5Ghz)频带和毫米(mm)波(例如60GHz)频带。

存储单元(或存储器)530存储诸如用于UE(U)的操作的基本程序、应用和设置信息的数据。存储单元530根据来自控制器510的请求提供存储的数据。例如，存储单元530可以存储通过根据本公开的RACH过程获取的定时提前值。存储单元530可以包括一个存储器或多个存储器元件。在下面的描述中，存储单元530包括所有术语。

控制器(或处理器)510控制UE(U)的整体操作。例如，控制器510通过通信单元520发送/接收信号。此外，控制器510可以将数据记录在存储单元530中并读取该数据。为此，控制器510可以包括至少一个处理器。例如，控制器510可以包括执行用于通信的控制的通信处理器(CP)和控制诸如应用的高层的应用处理器(AP)。

根据各种实施例，BS(B)可以包括：通信单元520，该通信单元520用于执行与UE(U)的无线通信；以及控制器510，该控制器510用于：通过通信单元520从UE(U)接收随机接入(RA)前导；基于接收到的RA前导，生成包括分配给UE(U)的上行链路许可的RA响应消息；分配用于发送所生成的RAR消息的物理下行链路控制信道资源；控制通信单元520通过所分配的物理下行链路控制信道资源向UE(U)发送RAR消息；通过分配给UE(U)的资源经由通信单元520从UE(U)接收无线资源控制(RRC)层连接请求消息。根据实施例，控制器510可以使用随机接入无线网络临时标识符(RA-RANTI)值来掩蔽在物理下行链路控制信道中发送的RAR消息。根据实施例，可以基于用于发送RA前导的RACH子帧索引值和RACH符号索引值来生成随机接入临时标识符值。根据实施例，可以基于与包括在RA前导中的序列相对应的前导索引值来生成随机接入临时标识符值。根据实施例，随机接入临时标识符值可以是1至480之一。

除了上述操作之外，控制器510还可以不仅执行图1和图3所需的控制操作还可以执行以下控制流程图所需的控制操作。

图6示出了根据本公开的实施例的BS的结构。

图6的BS(B)包括控制器610、通信单元620、回程通信单元630和存储单元640。

通信单元620包括RF处理单元621和基带处理单元622。

RF处理单元621执行通过无线电信道发送和接收信号的功能，诸如转换或放大信号的频带的功能。也就是说，RF处理单元621将从基带处理单元622提供的基带信号上转换为RF频带信号，通过天线发送RF频带信号，然后将通过天线接收的RF频带信号下转换为基带信号。例如，RF处理单元621可以包括发送滤波器、接收滤波器、放大器、混频器、振荡器、DAC和ADC。尽管图6仅示出了一个天线，但是BS(B)可以包括多个天线。另外，RF处理单元621可以包括多个RF链。此外，RF处理单元621可以执行波束成形。对于波束成形，RF处理单元621可以控制通过多个天线或天线元件发送和接收的每个信号的相位和大小。RF处理单元可以通过发送一层或多层来执行下行链路MIMO操作。

基带处理单元622执行用于根据系统的物理层标准在基带信号和比特串之间转换的功能。例如，在数据发送中，基带处理单元622通过编码和调制发送比特流来生成复数符号。此外，在数据接收中，基带处理单元622通过对从RF处理单元621提供的基带信号进行解调和解码来重建接收比特流。例如，在OFDM方案中，当发送数据时，基带处理单元622可以通过编码和调制发送比特流来生成复数符号，将复数符号映射到子载波，然后通过IFFT操作和CP插入来配置OFDM符号。另外，当接收到数据时，基带处理单元622将从RF处理单元621提供的基带信号划分成OFDM符号单元，通过FFT操作恢复与子载波映射的信号，然后通过解调和解码来恢复接收比特串。基带处理单元622和RF处理单元621如上所述发送和接收信号。因此，基带处理单元622或RF处理单元621可以被称为通信单元620、发送器、接收器、收发器或无线通信单元。

回程通信单元630提供用于与网络内的其他节点通信的接口。例如，回程通信单元630可以提供与更高层节点的接口以及与另一相邻BS的接口。

存储单元(或存储器)640存储诸如用于BS(B)的操作的基本程序、应用和设置信息的数据。具体地，存储单元640可以存储关于分配给被接入的UE的承载的信息以及从被接入的UE报告的测量结果。此外，存储单元640可以存储信息，该信息是用于确定是向UE提供多个连接还是停止多个连接的基准。另外，存储单元640根据来自控制器610的请求提供存储在其中的数据。存储单元640可以存储关于与相邻BS的同步状态的信息。存储单元640可以存储关于从UE省略一些或全部RA过程的信息，并且还存储其控制信息。此外，存储单元640可以存储在图1和图3的操作期间所需的信息和/或用于控制该信息的信息、以及根据以下操作的信息和/或用于控制该信息的信息。

控制器(或处理器)610控制BS(B)的整体操作。例如，控制器610通过基带处理单元622和RF处理单元621或通过回程通信单元630发送和接收信号。此外，控制器610可以将数据记录在存储单元640中并读取该数据。为此，控制器610可以包括至少一个处理器。

根据各种实施例，UE(U)可以包括：通信单元620，该通信单元620用于执行与BS(B)的无线通信；以及控制器610，该控制器610用于：通过通信单元620向BS(B)发送随机接入(RA)前导；根据所发送的RA前导，从通过物理下行链路控制信道接收到的RA响应(RAR)消息中获取上行链路许可，并控制通信单元620通过由获取的上行链路许可分配的资源向BS(B)发送无线资源控制(RRC)层连接请求消息。根据实施例，控制器610可以使用随机接入临时标识符值来解码通过物理下行链路控制信道接收的数据，以便从RAR消息获取上行链路许可。根据实施例，可以基于用于发送RA前导的RACH子帧索引值和RACH符号索引值来生成随机接入临时标识符值。根据实施例，可以基于与包括在RA前导中的序列相对应的前导索引值来生成随机接入临时标识符值。根据实施例，随机接入临时标识符值可以是1至480之一。

控制器610可以控制用于从UE省略一些或全部RA过程的操作，并且执行在图1和3的操作中所需的控制操作以及下面描述的控制操作。

图7是示出了根据本公开的实施例的在BS与UE之间的RA过程的流程图。

在过程711中，BS(B)可以从UE(U)接收RA前导。RA前导可以包括与由UE(U)选择的RA前导索引相对应的序列，并且可以通过特定的RACH子帧和特定的RACH符号来接收。

在过程713中，BS(B)可以基于接收到的RA前导来生成包括分配给UE(U)的上行链路许可的RAR消息。

此时，BS(B)可以使用随机接入临时标识符(RA-RNTI)值来掩蔽物理下行链路信道中的RAR消息。可以基于用于发送前导的RACH子帧索引值和RACH符号索引值来生成RA-RNTI值。此外，可以基于与包括在RA前导中的序列相对应的前导索引值来生成RA-RNTI值。RA-RNTI值可以是1到480之一。

在过程715中，BS(B)可以分配用于发送所生成的RAR消息的物理下行链路控制信道资源。

在过程717中，BS(B)可以通过所分配的物理下行链路控制信道资源向UE(U)发送RAR消息。

在过程719中，BS(B)可以通过由上行链路许可分配给UE(U)的资源从UE(U)接收RRC层连接请求消息。

图8是示出了根据本公开的实施例的在UE和BS之间的RACH过程的流程图。

在过程811中，UE(U)可以向BS(B)发送RA前导。RA前导可以包括与由UE(U)选择的RA前导索引相对应的序列，并且可以通过特定的RACH子帧和特定的RACH符号来发送。

在过程813中，UE(U)可以通过基于所发送的RA前导对通过物理下行链路控制信道接收到的数据进行解码来获取RAR消息中包括的上行链路许可。上行链路许可可以包括关于用于发送RRC层连接请求消息的分配的资源的信息。

在这种情况下，UE(U)可以使用RA-RNTI值来解码通过物理下行链路控制信道接收的数据。此时，可以基于用于发送前导的RACH子帧索引值和RACH符号索引值来生成RA-RNTI值。此外，可以基于与包括在RA前导中的序列相对应的前导索引值来生成RA-RNTI值。RA-RNTI值可以是1到480之一。

在过程815中，UE(U)可以通过由获取的上行链路许可分配的资源向BS(B)发送RRC层连接请求消息。

所公开的实施例可以由包括存储在计算机可读存储介质中的命令的S/W程序来实现。

计算机是能够从存储介质加载存储的命令并且基于所加载的命令根据本公开的实施例进行操作的设备，并且可以包括根据本公开的实施例的UE(U)和BS(B)。

可以以非暂时性存储介质的形式来提供机器可读存储介质。在此，术语“非暂时性”仅指存储介质是有形的而不包括信号，而不管数据是半永久地还是暂时地存储在存储介质中。

此外，可以通过计算机程序产品来提供根据所公开的实施例的方法。该计算机程序产品可以作为产品在卖方和买方之间进行交易。

该计算机程序产品可以包括S/W程序和存储该S/W程序的计算机可读存储介质。例如，计算机程序产品可以包括UE和BS的制造商，或者是通过电子市场(例如，Google商店或App商店)以电子方式分发的S/W程序类型的产品(例如，可下载的应用)。对于电子分发，至少一些S/W程序可以被存储在存储介质中或者可以被临时生成。在这种情况下，存储介质可以是制造商的服务器，电子市场的服务器或用于临时存储SW程序的中继服务器的存储介质。

Claims (14)

1.一种由基站(BS)执行与用户设备(UE)的随机接入信道(RACH)过程的方法，所述方法包括：

从所述UE接收随机接入(RA)前导；

基于所接收到的RA前导，生成包括分配给所述UE的上行链路许可的随机接入响应(RAR)消息；

分配用于发送所生成的RAR消息的物理下行链路控制信道资源；

通过所分配的物理下行控制信道资源向所述UE发送所述RAR消息；以及

通过由所述上行链路许可分配给所述UE的资源，从所述UE接收无线资源控制(RRC)层连接请求消息。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：使用随机接入无线网络临时标识符(RA-RNTI)值来掩蔽通过所述物理下行链路控制信道发送的所述RAR消息。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述RA-RNTI值是基于用于发送所述RA前导的RACH子帧索引值和RACH符号索引值而生成的。

4.一种由用户设备(UE)执行与基站(BS)的随机接入信道(RACH)过程的方法，所述方法包括：

向所述BS发送随机接入(RA)前导；

基于所发送的所述RA前导，从通过物理下行链路控制信道接收的随机接入响应(RAR)消息中获取上行链路许可；以及

通过由所获取的上行链路许可分配的资源，向所述BS发送无线资源控制(RRC)层连接请求消息。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，从所述RAR消息中获取所述上行链路许可，包括：使用随机接入无线网络临时标识符(RA-RNTI)值来解码通过所述物理下行链路控制信道接收的数据。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述RA-RNTI值是基于用于发送所述前导的RACH子帧索引值和RACH符号索引值而生成的。

7.一种用于执行与用户设备(UE)的随机接入信道(RACH)过程的基站(BS)，所述BS包括：

通信单元，所述通信单元被配置为与所述UE进行无线通信；以及

控制器，所述控制器被配置为：通过所述通信单元从所述UE接收随机接入(RA)前导；基于所接收到的RA前导生成包括分配给所述UE的上行链路许可的随机接入响应(RAR)消息；分配用于发送所生成的RAR消息的物理下行链路控制信道资源；控制所述通信单元通过所分配的物理下行链路控制信道资源来向所述UE发送所述RAR消息；并通过由所述上行链路许可分配给所述UE的资源经由所述通信单元从所述UE接收无线资源控制(RRC)层连接请求消息。

8.根据权利要求7所述的BS，其中，所述控制器使用随机接入无线网络临时标识符(RA-RNTI)值来掩蔽通过所述物理下行链路控制信道发送的所述RAR消息。

9.根据权利要求8所述的BS，其中，所述RA-RNTI值是基于用于发送所述RA前导的RACH子帧索引值和RACH符号索引值而生成的。

10.一种用于执行与基站(BS)的随机接入信道(RACH)过程的用户设备(UE)，所述UE包括：

通信单元，所述通信单元被配置为与所述BS进行无线通信；以及

控制器，所述控制器被配置为：通过所述通信单元向所述BS发送随机接入(RA)前导；基于所发送的RA前导从通过物理下行链路控制信道接收的随机接入响应(RAR)消息中获取上行链路许可；并控制所述通信单元通过由所获取的上行链路许可分配的资源向所述BS发送无线资源控制(RRC)层连接请求消息。

11.根据权利要求10所述的UE，其中，为了从所述RAR消息获取所述上行链路许可，所述控制器使用随机接入无线网络临时标识符(RA-RNTI)值来解码通过所述物理下行链路控制信道接收的数据。

12.根据权利要求11所述的UE，其中，所述RA-RNTI值是基于用于发送所述前导的RACH子帧索引值和RACH符号索引值而生成的。

13.根据权利要求2、5、8或11所述的方法、BS或UE，其中，所述RA-RNTI值是基于与包括在所述RA前导中的序列相对应的前导索引值而生成的。

14.根据权利要求2、5、8或11所述的方法、BS或UE，其中，所述RA-RNTI值为1至480之一。

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