CN111328152B - 两步随机接入中MsgA的资源配置和传输方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种两步随机接入中MsgA的资源配置和传输方法，包括：步骤1，将每个RO下的preamble进行等间隔均匀分组；步骤2，将RO对应的一个或多个PO的时频域资源按时域划分，形成L个时域连续的PUSCH资源集合，其中，每个时域连续的PUSCH资源集合包含若干个PRU；步骤3，当UE选择了在所述RO上发送某个preamble后，则在对应所述PO的L个PUSCH资源集合的PRU上重复发送L次MsgA payload；步骤4，每次发送MsgA payload时，一组preamble对应映射到PUSCH资源集合的一个PRU上；步骤5，重复发送MsgA payload时，每次发送均采用一种不同的preamble到PRU的映射关系。本发明所述方法通过设计了一种RACH preamble到PUSCH资源的多对一映射方法，以及结合该资源映射方法的PUSCH payload重复传输方案，实现提高PUSCH资源利用效率及提高PUSCH接收成功概率。

Description

两步随机接入中MsgA的资源配置和传输方法
技术领域
本发明属于移动通信技术领域，具体涉及一种两步随机接入中MsgA的资源配置和传输方法。
背景技术
5G NR Release16中，为了降低系统时延，在3GPPRAN#82会议上提出了两步随机接入，两步随机接入由两步消息组成，即UE发送的MsgA和基站反馈的MsgB，如图1所示，其中，MsgA由PRACH preamble和PUSCH携带的payload两部分组成，二者采用TDM方式发送，如图2所示，MsgA中的PUSCH和四步接入中的Msg3类似，其中会携带特定的UE身份信息，以方便基站识别用户身份，此外，根据RRC状态不同，PUSCH的大小和所包含的内容有所不同，MsgB和四步接入中的RAR消息和Msg4消息类似，其中至少应包含TA信息，以及用户竞争解决消息。
3GPP RAN1将传输payload的时频域资源定义为PO，将PO加上某一DMRS端口/序列定义为一个PRU，根据目前的讨论，存在两种PO配置方式，分别是独立于RO的PO配置，以及相对于RO进行PO配置，在后者方案下，PO的周期与RO的周期相同，前者方案下，PO的周期与RO的周期可能相同或不相同。
由于两步随机接入中没有对PUSCH的预调度信息，因此应定义PRACH preamble到PUSCH资源的映射规则，使得基站在检测到preamble后可以获知PUSCH的资源位置和配置信息，降低PUSCH解码复杂度，同时有利于使用合适的波束进行接收，从映射比率上看，3GPP达成的结论中已通过了preamble到PRU的一对一映射和多对一映射两种映射方式，如图3所示，当使用一对一映射时，能够完全地区分开多个使用不同preamble的随机接入用户，但一方面由于存在多种PUSCH配置，可用的PUSCH资源相对于PRACH资源有限，因此可用的PUSCH资源可能不足以支持一对一映射方式；另一方面，一对一映射时PUSCH资源利用效率不高；当preamble到PRU为多对一映射时，存在使用不同preamble的多个用户之间的PUSCH资源冲突问题，导致PUSCH解码成功率降低。
因此，考虑到PUSCH资源利用效率和解码复杂度，同时保证随机接入过程的成功概率，需要设计合理的preamble到PUSCH资源的映射方式。
基于现有技术中存在如上的技术问题，本发明人结合多年的研究经验，提出一种两步随机接入中MsgA的资源配置和传输方法。
发明内容
本发明提供一种两步随机接入中MsgA(两步随机接入消息A)的资源配置和传输方法，通过设计了一种PRACH preamble(随机接入信道前导码序列)到PUSCH(物理上行共享信道)资源的多对一映射方法，以及结合PUSCH资源映射方法的MsgA payload(两步随机接入消息A信息载荷)重复传输方案，实现提高PUSCH资源利用效率及提高PUSCH接收成功概率。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种两步随机接入中MsgA的资源配置和传输方法，包括以下步骤：
步骤1，将每个RO(随机接入信道传输机会)下的preamble(随机接入前导码序列)进行等间隔均匀分组；
步骤2，将RO对应的一个或多个PO(PUSCH传输机会)的时频域资源按时域划分，形成L个时域连续的PUSCH资源集合，其中，每个时域连续的PUSCH资源集合包含若干个PRU(PUSCH资源单元)；
步骤3，当UE选择了在所述RO上发送某个preamble后，则在对应所述PO的L个PUSCH资源集合的PRU上重复发送L次MsgA payload；
步骤4，每次发送MsgA payload时，一组preamble对应映射到PUSCH资源集合的一个PRU上；
步骤5，重复发送MsgA payload时，每次发送均采用一种不同的preamble到PRU的映射关系。
进一步地，步骤1中，所述RO包括M个所述preamble，每N个所述preamble分为一组，共分为M/N个序列组，每个时域连续的PUSCH资源集合至少包含M/N个PRU。
进一步地，步骤1中，基站通过RRC信令为两步随机接入的UE配置所述preamble的分组方案。
进一步地，步骤3中，UE在所述L个时域连续的PUSCH资源集合上重复发送L次PUSCHpayload(物理上行共享信道信息载荷)。
进一步地，步骤3中，基站通过RRC信令为两步随机接入的UE配置PUSCH payload重复发送次数。
进一步地，步骤2中，基站通过RRC信令为两步随机接入的UE配置所述时域连续的PUSCH资源集合数目。
进一步地，步骤5中，进行payload重复发送时，通过改变preamble分组方式以改变preamble分组间隔，获得不同的preamble到PUSCH资源集合的PRU的映射关系。
与现有技术相比，本发明的优越效果在于：
1，本发明所述的两步随机接入中MsgA的资源配置和传输方法，通过多对一映射与payload重复传输相结合，一是能够利用多对一映射的优势，提高PUSCH资源利用效率；
2，本发明通过配置不同映射关系下的重复传输避免多用户之间的冲突问题；
3，本发明提供重复传输的合并增益，提高PUSCH接收成功概率；
4，本发明允许基站根据网络负载程度和随机接入用户的资源情况，配置preamble的分组方式和payload重复传输次数，因此在实际传输中，能够根据当前网络情况，灵活调整MsgA资源配置和传输方案，在资源利用率和随机接入成功率之间实现较好的平衡。
附图说明
图1为两步随机接入的信令流程图；
图2为MsgA包含的内容，及各部分内容所占资源的关系的示意图；
图3为PRACH preamble到PUSCH资源的一对一和多对一映射示意图；
图4为本发明实施例中preamble的两种分组方式示意图；
图5为本发明实施例中PUSCH资源集合对应的若干个PRU示意图；
图6为本发明实施例中重复传输时preamble到PUSCH资源集合上PRU的映射方式示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例
一种两步随机接入中MsgA的资源配置和传输方法，包括以下步骤：
步骤1，将每个RO下的preamble进行分组；
步骤2，将RO对应的一个或多个PO的时频域资源按时域划分，形成L个时域连续的PUSCH资源集合，其中，每个时域连续的PUSCH资源集合包含若干个PRU；
步骤3，当UE选择了在所述RO上发送某个preamble后，则在对应所述PO的L个PUSCH资源集合的PRU上重复发送L次MsgA payload；
步骤4，每次发送MsgA payload时，一组preamble对应映射到PUSCH资源集合的一个PRU上；
步骤5，重复发送MsgA payload时，每次发送均采用一种不同的preamble到PRU的映射关系。
在本实施例中，将每个所述RO下的所述preamble进行等间隔均匀分组，所述RO包括M个所述preamble，每N个所述preamble分为一组，共分为M/N个序列组，每个PUSCH资源集合至少包含M/N个PRU，其中，如改变分组方式，以不同的间隔进行分组，每种分组方式下某一个序列组所包含的preamble均不相同。
在本实施例的步骤3中，UE在L个时域连续的所述PUSCH资源集合上重复发送L次PUSCH payload。
基站通过RRC信令为两步随机接入的UE配置PUSCH payload重复传输次数，当对payload重复传输时，使用一种不同的preamble分组方式，即对应一种不同的preamble到PUSCH资源集合的PRU的映射关系，因此在重复传输过程中，不同PUSCH资源集合上preamble到PRU的映射关系可能相同也可能不同。
基站通过RRC信令为两步随机接入的UE配置所述preamble的分组方案及所述时域连续的PUSCH资源集合数目。
在本实施例的步骤2中，所述按时域划分这里是笼统的将资源按照时域进行划分的概念，切分成的时域连续的资源用于时域上的重复传输。
在本实施例中，如图4所示，所述RO内配置有32个preamble(M＝32)，共分成了16个序列组，每组2个preamble(N＝2)，以2种不同间隔方式进行等间隔分组，两种分组方式如图5所示，RO对应的一个PO，分成TDM的2个PUSCH资源集合(L＝2)，每个PUSCH资源集合内有16个PRU，PUSCH资源集合1中的PRU序号为PRU1_1、PRU1_2…PRU1_16，PUSCH资源集合2中的PRU序号为PRU2_1、PRU2_2…PRU2_16。
如图6所示，在其中一种分组方式下，preamble1、2形成一个序列组，在PUSCH资源集合1上映射到PRU1_1的位置上，preamble3、4形成一个序列组，在PUSCH资源集合1上映射到PRU1_2的位置上，以此类推，preamble31、32形成一个序列组，在PUSCH资源集合1上映射到PRU1_16的位置上；
在其中一种分组方式下，preamble 1、17形成一个序列组，在PUSCH资源集合2上映射到PRU2_1的位置上，preamble 2、18形成一个序列组，在PUSCH资源集合2上映射到PRU2_2的位置上，以此类推，preamble 16、32形成一个序列组，在PUSCH资源集合2上映射到PRU2_16的位置上。
在实际的应用过程中，当两个用户选择了同一个RO，发送的两个preamble序号为1和3，则用户1会在PRU1_1和PRU2_1上重复发送PUSCH payload，用户2会在PRU1_2和PRU2_3重复发送PUSCH payload，两个用户之间不会产生干扰，且由于基站端已知映射方式，能够将两次传输的PUSCH payload进行合并，获得一定的合并增益。
当两个用户选择了同一个RO，分别发送的两个preamble序号为1和2，则用户1会在PRU1_1和PRU2_1上重复发送PUSCH payload，用户2会在PRU1_1和PRU2_2重复发送PUSCHpayload。两个用户在第一个PUSCH资源集合上出现资源碰撞，但在第二个PUSCH资源集合上进行重复传输时，选择了不同的PRU，因此避免了碰撞，由于基站端已知映射方式，因此在检测到preamble后，能够选择在正确的不重叠的PUSCH资源位置上接收payload，有效避免了用户之间的冲突。
作为本实施例的一种改进，步骤1所述RO包括M个所述preamble，分组间隔为K，每N个所述preamble分为一组，共分为M/N个preamble组，先按照序号由小到大进行分组，截至到该间隔下的最大preamble序号后，再从未分组的最小序号开始，按照从小到达的顺序分组，直到遍历所有preamble，当某分组间隔下不能将所有preamble均匀分组时，则按照上述方式进行分组后，将剩余的preamble分配到preamble数目不足N的序列组内，最终达到每组preamble数目均为N，若以分组间隔K＝1、K＝2、K＝3为例，preamble的分组方式为：
当分组间隔K＝1时，preamble的分组如表1所示：
表1
Figure GDA0003242026810000051
Figure GDA0003242026810000061
分组间隔K＝2时，preamble的分组如表2所示：
表2
preamble组号 组内preamble序号
第一组 1，3，5，7
第二组 9，11，13，15
第三组 17，19，21，23
第四组 25，27，29，31
第五组 2，4，6，8
第六组 10，12，14，16
第七组 18，20，22，24
第八组 26，28，30，32
分组间隔K＝3时，preamble的分组如表3所示：
Figure GDA0003242026810000062
Figure GDA0003242026810000071
当用户选择了RO和preamble后，根据配置好的映射规则，会在对应PO的连续多个PUSCH资源集合上，L次重复发送PUSCH payload，基站能够根据网络负载情况和PUSCH资源配置情况，灵活配置N值和L值大小，当负载程度较低时，碰撞概率较小，可增大N值以提高PUSCH资源利用率；同时可动态调整payload重复传输次数L，重复传输次数越多，则用户间冲突的概率越低，此外还会获得重复传输带来的payload合并增益，提高PUSCH接收成功概率，当负载程度较高时，可以降低N值或提高L值。基站可以通过RRC信令将配置告知两步随机接入用户。
在本实施例中涉及到的字母参数的定义如下表4所示：
表4
Figure GDA0003242026810000072
Figure GDA0003242026810000081
本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书界定。

Claims (7)

1.一种两步随机接入中MsgA的资源配置和传输方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将每个随机接入信道传输机会RO下的随机接入前导码序列preamble进行等间隔均匀分组；
步骤2，将RO对应的一个或多个PUSCH传输机会PO的时频域资源按时域划分，形成L个时域连续的PUSCH资源集合，其中，每个时域连续的PUSCH资源集合包含若干个PUSCH资源单元PRU；
步骤3，当UE选择了在所述RO上发送某个preamble后，则在对应所述PO的L个PUSCH资源集合的PRU上重复发送L次两步随机接入消息A信息载荷MsgA payload；
步骤4，每次发送MsgA payload时，一组preamble对应映射到PUSCH资源集合的一个PRU上；
步骤5，重复发送MsgA payload时，每次发送均采用一种不同的preamble到PRU的映射关系。
2.根据权利要求1所述的两步随机接入中MsgA的资源配置和传输方法，其特征在于，步骤1中，所述RO包括M个所述preamble，每N个所述preamble分为一组，共分为M/N个序列组，每个时域连续的PUSCH资源集合至少包含M/N个PRU。
3.根据权利要求1所述的两步随机接入中MsgA的资源配置和传输方法，其特征在于，步骤1中，基站通过RRC信令为两步随机接入的UE配置所述preamble的分组方案。
4.根据权利要求1所述的两步随机接入中MsgA的资源配置和传输方法，其特征在于，步骤3中，UE在所述L个时域连续的PUSCH资源集合上重复发送L次物理上行共享信道信息载荷PUSCH payload。
5.根据权利要求1所述的两步随机接入中MsgA的资源配置和传输方法，其特征在于，步骤3中，基站通过RRC信令为两步随机接入的UE配置PUSCH payload重复发送次数。
6.根据权利要求1所述的两步随机接入中MsgA的资源配置和传输方法，其特征在于，步骤2中，基站通过RRC信令为两步随机接入的UE配置所述时域连续的PUSCH资源集合数目。
7.根据权利要求1所述的两步随机接入中MsgA的资源配置和传输方法，其特征在于，步骤5中，进行payload重复发送时，通过改变preamble分组方式以改变preamble分组间隔，获得不同的preamble到PUSCH资源集合的PRU的映射关系。
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