CN111818549A - 随机接入响应消息传输方法和装置 - Google Patents

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CN111818549A CN201910290262.9A CN201910290262A CN111818549A CN 111818549 A CN111818549 A CN 111818549A CN 201910290262 A CN201910290262 A CN 201910290262A CN 111818549 A CN111818549 A CN 111818549A
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Abstract

本发明实施例提供一种随机接入响应消息传输方法和装置。所述方法包括：若网络为终端配置的随机接入响应窗口时长超过一个系统帧长度，在随机接入响应窗口内连续监听并接收多次随机接入响应消息时，检查承载随机接入响应消息的MAC PDU中是否至少包含第一子PDU和第二子PDU；当包含时，根据第一子PDU携带的时间间隔判断MAC PDU发射时刻与UE发送前导码时刻是否对应；当对应时，判断第二子PDU携带的前导码标识与终端发送的前导码是否匹配；根据判断结果继续监听并接收随时接入响应消息，或者继续进行随机接入过程。本发明实施例能够避免随机接入响应窗口超过一个系统帧时引起随机接入响应消息混淆所导致的错误处理，提升了5G网络接入性能，改善了用户体验。

Description

随机接入响应消息传输方法和装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种随机接入响应消息传输方法和装置。
背景技术
在当前5G技术研究中，5G网络可以部署在非授权频谱上，并且工作于非授权频谱的5G小区可以是一个独立小区，即与一个工作于授权频谱的小区相似，能够独立发送系统广播消息，能够独立接纳UE的接入，为UE传输上、下行数据。为了保证与WiFi系统公平地共存，工作于非授权频谱的5G基站和终端必须在传输数据之前执行LBT(Listen BeforeTalk,先听后说)操作，所谓LBT‘先听后说’，是指当一个工作于非授权频谱的无线设备(包括基站和UE)准备发送数据时，首先要监听无线信道状况，只有在检测到无线信道空闲时，才能占用信道传输数据，若信道繁忙，则不能使用无线信道，需等待下一个传输机会。
为了提高UE接收响应消息的机率，需增大随机接入响应窗口的时长，大于当前5G标准规定的上限值(即10毫秒)，例如20毫秒，甚至更长。但是，增加随机接入响应窗口的时长，不同UE接收随机接入响应的窗口会彼此重叠，这将引起RA-RNTI(Random Access RadioNetwork Temporary Identity，随机接入无线网络临时标识)混淆问题。RA-RNTI是基站收到UE发送的preamble后，基于接收preamble的PRACH(Physical Random Access Channel，物理随机接入信道)位置，根据标准规范中定义的公式计算得到的，用于对调度随机接入响应消息的PDCCH(Physical Downlink Control Channel，物理下行控制信道)进行加扰。假设有两个UE在相邻的系统帧的相同时频域资源位置发送了preamble，这两个UE发送preamble的PRACH时间位置正好间隔了一个系统帧长度，即10毫秒，且两个PRACH的频域位置完全相同，基于RA-RNTI的计算公式，这两个UE对应的RA-RNTI相同，由于随机接入响应窗口大于10毫秒，两个UE可能会在交叠的随机接入响应窗口内接收相同RA-RNTI加扰的随机接入响应消息，而无法区分该响应消息是网络发送给哪个UE的，从而导致错误处理，最终随机接入失败，这严重影响了用户体验。
发明内容
本发明实施例提供一种随机接入响应消息传输方法和装置，用以解决现有技术中随机接入响应消息混淆导致的错误处理，提升了5G网络接入性能，改善了用户体验。
本发明实施例提供一种随机接入响应消息传输方法，所述方法应用于终端，包括：根据测量的参考信号信息在指定的物理随机接入信道PRACH上向基站发送随机接入前导码；在随机接入响应窗口内监听指定RA-RNTI寻址的PDCCH并接收随机接入响应消息，所述指定RA-RNTI是根据所述指定的物理随机接入信道PRACH的时频域位置计算得到的；
所述方法还包括：
若网络为所述终端配置的随机接入响应窗口时长超过一个系统帧长度，在所述随机接入响应窗口内连续监听并接收多次随机接入响应消息时，检查承载所述随机接入响应消息的MAC PDU中是否至少包含第一子PDU和第二子PDU，所述第一子PDU携带当前随机接入响应消息发送时刻距离终端发送前导码时刻的时间间隔，所述第二子PDU携带前导码标识；
当MAC PDU中至少包含第一子PDU和第二子PDU时，根据所述第一子PDU携带的时间间隔判断所述MAC PDU发射时刻与UE发送前导码时刻是否对应；
当所述MAC PDU发射时刻与终端发送前导码时刻相对应时，判断所述第二子PDU携带的前导码标识与终端发送的前导码是否匹配；
根据判断结果继续监听并接收随时接入响应消息，或者继续进行随机接入过程。
本发明实施例提供一种随机接入响应消息传输方法，所述方法应用于基站，包括：接收终端发送的随机接入前导码，并根据所述随机接入前导码的物理随机接入信道PRACH的时频域位置计算对应的RA-RNTI；通过由所述RA-RNTI加扰的PDCCH调度向UE发送承载随机接入响应消息的MAC PDU；
若网络为终端配置的随机接入响应窗口时长超过一个系统帧长度，所述MAC PDU至少包含第一子PDU和第二子PDU，所述第一子PDU携带当前随机接入响应消息发送时刻距离终端发送前导码时刻的时间间隔，所述第二子PDU携带前导码标识；
其中，所述第一子PDU携带当前随机接入响应消息发送时刻距离终端发送前导码时刻的时间间隔为当前随机接入响应消息发送时刻距离终端发送前导码时刻相差的系统帧数。
本发明实施例提供一种随机接入响应消息传输装置，所述装置应用于终端，包括：第一发送单元，用于根据测量的参考信号信息在指定的物理随机接入信道PRACH上向基站发送随机接入前导码；接收单元，用于在随机接入响应窗口内监听指定RA-RNTI寻址的PDCCH并接收随机接入响应消息，所述指定RA-RNTI是根据所述指定的物理随机接入信道PRACH的时频域位置计算得到的；
所述装置还包括：
第一检查单元，用于若网络为所述终端配置的随机接入响应窗口时长超过一个系统帧长度，在所述随机接入响应窗口内连续监听并接收多次随机接入响应消息时，检查承载所述随机接入响应消息的MAC PDU中是否至少包含第一子PDU和第二子PDU，所述第一子PDU携带当前随机接入响应消息发送时刻距离UE发送前导码时刻的时间间隔，所述第二子PDU携带前导码标识；
第一判断单元，用于当MAC PDU中至少包含第一子PDU和第二子PDU时，根据所述第一子PDU携带的时间间隔判断所述MAC PDU发射时刻与UE发送前导码时刻是否对应；
第二判断单元，用于当所述MAC PDU发射时刻与UE发送前导码时刻相对应时，判断所述第二子PDU携带的前导码标识与UE发送的前导码是否匹配；
第一处理单元，用于根据判断结果继续监听并接收随时接入响应消息，或者继续进行随机接入过程。
本发明实施例提供一种随机接入响应消息传输装置，所述装置应用于基站，包括：计算单元，用于接收UE发送的随机接入前导码并根据所述随机接入前导码的物理随机接入信道PRACH的时频域位置计算对应的RA-RNTI；第二发送单元，用于通过由所述RA-RNTI加扰的PDCCH调度向UE发送承载随机接入响应消息的MAC PDU；
若网络为终端配置的随机接入响应窗口时长超过一个系统帧长度，所述MAC PDU至少包含第一子PDU和第二子PDU，所述第一子PDU携带当前随机接入响应消息发送时刻距离UE发送前导码时刻的时间间隔，所述第二子PDU携带前导码标识；
其中，所述第一子PDU携带当前随机接入响应消息发送时刻距离终端发送前导码时刻的时间间隔为当前随机接入响应消息发送时刻距离终端发送前导码时刻相差的系统帧数。
本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述随机接入响应消息传输法。
本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述随机接入响应消息传输方法。
本发明实施例提供的随机接入响应消息传输方法和装置，若网络为UE配置的随机接入响应窗口时长超过一个系统帧长度，在不同系统帧的相同时频域位置发送了前导码的不同UE在彼此交叠的随机接入响应窗口内接收到相同的随机接入响应消息时，通过检查承载响应消息的MAC PDU判断所述响应消息是否发送给所述UE，能够避免随机接入响应消息混淆导致的错误处理，提升了5G网络接入性能，改善了用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术基于竞争的随机接入方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例提供的随机接入响应消息传输方法的流程示意图；
图3为随机接入响应消息的一种MAC子头格式的示意图；
图4为随机接入响应消息的又一种MAC子头格式的示意图；
图5为本发明一实施例提供的新定义的一种随机接入响应消息的MAC子头格式的示意图；
图6为本发明一实施例提供的承载随机接入响应消息的MAC PDU的格式示意图；
图7为本发明一实施例提供的随机接入响应消息传输方法的示意图；
图8为本发明又一实施例提供的随机接入响应消息传输方法的示意图；
图9为本发明一实施例提供的随机接入响应消息传输装置的结构示意图；
图10为本发明一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在对本发明内容进行详细阐述前，首先介绍随机接入的过程。
图1示出了基于竞争的随机接入方法的流程示意图。
在5G移动通信系统中，对于基于竞争(contention-based)的随机接入过程由4步组成，如图1所示：
步骤1、UE发起随机接入过程，基于其测量的参考信号情况，选择相应的PRACH资源位置，并选择一个竞争的preamble在选定的PRACH位置上发送，此条消息也称为消息1；
步骤2、基站收到并解码UE发送的preamble，基于接收preamble的PRACH时频域位置，基站根据标准规范中定义的公式计算得到对应的RA-RNTI，然后基站向UE返回随机接入响应消息(称为消息2)，在消息2中包含步骤1中的preamble ID(RAPID，前导码标识)等信息,消息2是由所述RA-RNTI加扰的PDCCH调度；
步骤3、UE在网络配置的随机接入响应窗口内，在搜索空间中监听RA-RNTI寻址的PDCCH，基于其中的调度信息接收随机接入响应消息，在成功接收后，检查其中的preambleID,若与消息1发送的匹配，则判断成功接收到随机接入响应，构建消息3，如果UE未处于连接状态，且没有分配C-RNTI(Cell Radio Network Temporary Identity，小区无线网络临时标识)，消息3包含CCCH SDU(Common Control Channel Service Data Unit，公共控制信道服务数据单元)，其中携带UE NAS(非接入层)标识，然后基于消息2中包含的上行传输授权，在网络分配的PUSCH时频位置上发送消息3；
步骤4、由于可能存在多个UE同时发起随机接入，并在消息1中发送了相同的竞争preamble，这些UE在收到网络的随机接入响应后，都会发送消息3，基站需要解决这个冲突；若消息3中不包含C-RNTI MAC CE(Media Access Control CE，媒体访问控制层控制单元)，基站选择接纳其中一个UE的接入请求，并返回消息4作为竞争解决消息，使用此UE发送的消息3包含的CCCH SDU中前48bit生成MAC CE，作为UE竞争解决标识(Contention ResolutionID)；发送了消息3的多个UE都可能接收到网络返回的消息4,并比较其中MAC CE的内容，若与步骤3发送的消息3的CCCH SDU的内容匹配，则该UE认为随机接入成功，而其它发送了消息3的UE都认为随机接入失败，可重新发起随机接入。
在5G标准协议中，UE接收随机接入响应的窗口(ra-ResponseWindow)最大设为10毫秒，也就是一个系统帧(SF,System Frame)的长度。
在5G系统中，对应发送preamble的PRACH时频域位置的RA-RNTI的计算公式如下：
RA-RNTI＝1+s_id+14×t_id+14×80×f_id+14×80×8×ul_carrier_id
其中，s_id是指定PRACH的第一个OFDM符号的索引，0≤s_id<14；
t_id是指定PRACH在系统帧中的第一个时隙的索引，0≤t_id<80；
f_id是指定PRACH在频域的索引，0≤f_id<8；
ul_carrier_id是发送消息1的上行载波的索引，当使用普通上行载波时，ul_carrier_id为0，否则，使用补充上行载波时ul_carrier_id为1。
依据5G标准协议的规定，RA-RNTI的取值不能超过0xFFFF。
基于上述RA-RNTI的计算公式，在相同系统帧(时长10毫秒)内不同时频域位置发送preamble的不同UE，它们接收随机接入响应的窗口会彼此重叠，但这些UE通过监听不同RA-RNTI寻址的PDCCH，能够正确识别出网络发送给自己的随机接入响应消息。对于在相同载波，不同的系统帧的相同时频域位置(即时隙、符号、频域索引均相同)发送preamble的不同UE，虽然它们所对应的RA-RNTI相同，但是它们接收随机接入响应的窗口完全不重叠，因此不会产生混淆。
图2示出了本发明实施例提供的一种随机接入响应消息传输方法的流程示意图。
本发明实施例提供的随机接入响应消息传输方法应用于终端，具体地，应用于在不同系统帧的相同时频域位置向基站发送了随机接入前导码的不同UE。包括：根据测量的参考信号信息在指定的物理随机接入信道PRACH上向基站发送随机接入前导码；在随机接入响应窗口内监听指定RA-RNTI寻址的PDCCH并接收随机接入响应消息，所述指定RA-RNTI是根据所述指定的物理随机接入信道PRACH的时频域位置计算得到的；如图2所示，本发明实施例提供的随机接入响应消息传输方法具体还包括以下步骤：
S11、若网络为所述终端配置的随机接入响应窗口时长超过一个系统帧长度，在所述随机接入响应窗口内连续监听并接收多次随机接入响应消息时，检查承载所述随机接入响应消息的MAC PDU中是否至少包含第一子PDU和第二子PDU，所述第一子PDU携带当前随机接入响应消息发送时刻距离终端发送前导码时刻的时间间隔，所述第二子PDU携带前导码标识；
具体地，若网络为UE配置的随机接入响应窗口时长超过一个系统帧长度即10毫秒，在不同系统帧的相同时频域位置发送了preamble的不同UE在彼此交叠的随机接入响应窗口内接收到相同的随机接入响应消息。为识别该随机接入响应消息是否发送给自己的，本发明实施例对承载该随机接入响应消息的MAC PDU(Protocol Data Unit，MAC层协议数据单元)进行判断。
5G系统中，随机接入响应(RAR)消息的MAC子头格式有两种，分别如图3和图4所示，其中：
E:为扩展字段，表示包含当前MAC subheader(子头)的MAC subPDU(子PDU)是否是当前MAC PDU中的最后一个subPDU。
T:为类型字段，指示当前MAC子头是包含随机接入preamble ID,抑或包含BackoffIndicator(回退指示)，置为‘0’时指示包含Backoff Indicator，置为‘1’时指示包含随机接入preamble ID；
R:为预留字段；
BI:为Backoff Indicator字段，指示小区当前的过载状况；
RAPID:为随机接入preamble ID，指示UE发送的preamble码的ID.
以上两种MAC子头分别包含在两个MAC subPDU中，在承载一个UE的RAR消息的MACPDU中，这两个MAC子头不能同时出现。
本发明实施例新定义一种随机接入响应消息(RAR)的MAC subheader格式，其中包含信息指示RAR发送时刻距离UE preamble发送时刻的时间间隔，以系统帧(SFN)为单位，如图5所示。
参见图5，E，T和R字段与现有格式相同，含义不变；
D:为时间指示字段，置为‘1’且T字段置为‘0’时，表示当前子头包含时间间隔字段；
TE:为时间间隔字段，其值表示当前RAR发送时刻距离UE发送preamble时刻相差的系统帧(SFN)数。
本发明实施例在基站发送的承载RAR消息的MAC PDU中，至少包含两个MAC subPDU(子PDU)，一个MAC subPDU仅携带E/T/D/R/TE MAC subheader，另一个MAC subPDU中包含E/T/RAPID MAC subheader和RAR消息负荷(payload)，如图6所示。
本发明实施例在随机接入响应窗口内监听接收多次随机接入响应(RAR)消息，首先检查MAC PDU是否包含携带了E/T/D/R/TE MAC subheader的MAC subPDU,若是，则检查该MAC subheader中的TE值，判断该MAC PDU发射时刻与UE发送preamble时刻是否对应。
S12、当MAC PDU中至少包含第一子PDU和第二子PDU时，根据所述第一子PDU携带的时间间隔判断所述MAC PDU发射时刻与UE发送前导码时刻是否对应；
其中，所述第一子PDU携带当前随机接入响应消息发送时刻距离终端发送前导码时刻的时间间隔为当前随机接入响应消息发送时刻距离终端发送前导码时刻相差的系统帧数。
S13、当所述MAC PDU发射时刻与终端发送前导码时刻相对应时，判断所述第二子PDU携带的前导码标识与终端发送的前导码是否匹配；
具体地，若MAC PDU发射时刻与UE发送前导码时刻相对应，则检查MAC PDU中其余MAC subPDU中携带的RAPID与UE发送的preamble的索引是否匹配。
S14、根据判断结果继续监听并接收随时接入响应消息，或者继续进行随机接入过程。
具体地，若有MAC subPDU中携带的RAPID与UE发送的preamble匹配，则判断该MACsubPDU承载的RAR消息负荷为基站发送给自己的响应消息，UE认为成功接收到RAR，继续进行随机接入过程。否则，若没有匹配，则判断该MAC PDU并非发送给自己。如果随机接入响应窗口未结束，则UE继续监听对应RA-RNTI寻址的PDCCH。
本发明实施例提供的随机接入响应消息传输方法，若网络为UE配置的随机接入响应窗口时长超过一个系统帧长度即10毫秒，在不同系统帧的相同时频域位置发送了前导码的不同UE在彼此交叠的随机接入响应窗口内接收到相同的随机接入响应消息时，通过检查承载响应消息的MAC PDU判断所述响应消息是否发送给所述UE，能够避免随机接入响应消息混淆导致的错误处理，提升了5G网络接入性能，改善了用户体验。
在上述实施例的基础上，S14具体包括：
当所述第二子PDU携带的前导码标识与终端发送的前导码不匹配时，如果所述随机接入响应窗口尚未结束，则继续监听并接收随时接入响应消息；
当所述第二子PDU携带的前导码标识与终端发送的前导码匹配时，继续进行随机接入过程。
具体地，若UE接收到的第二子PDU携带的RAPID与它发送的preamble不匹配，则判断该响应消息并非发送给自己的，如果随机接入响应窗口尚未结束，则该UE继续尝试接收随机接入响应消息；否则，若匹配，则UE判断该响应消息是发送给自己的，继续进行随机接入过程。
在上述实施例的基础上，所述方法还包括：
当所述MAC PDU发射时刻与终端发送前导码时刻不对应时，丢弃所述MAC PDU，在所述随机接入响应窗口未结束前继续监听并接收随时接入响应消息。
具体地，丢弃所述MAC PDU后，如果所述随机接入响应窗口尚未结束，则继续监听并接收随时接入响应消息。
在上述实施例的基础上，所述方法还包括：
当终端不能识别所述第一子PDU时，检查MAC PDU中包含的每个子PDU中携带的前导码标识与终端发送的前导码是否匹配；
若没有匹配，丢弃所述MAC PDU，在所述随机接入响应窗口未结束前继续监听并接收随时接入响应消息；若匹配，继续进行随机接入过程。
具体地，本发明实施例应用于不支持E/T/D/R/TE MAC subheader的终端。如果终端无法识别上述新定义的MAC subheader格式，则检查MAC PDU中包含的每个子PDU中携带的前导码标识与终端发送的前导码是否匹配以进行后续处理。
本发明实施例还提供一种应用于基站的随机接入响应消息传输方法，所述方法具体可应用于工作在非授权频谱的5G基站。所述方法包括接收终端发送的随机接入前导码，并根据所述随机接入前导码的物理随机接入信道PRACH的时频域位置计算对应的RA-RNTI；通过由所述RA-RNTI加扰的PDCCH调度向UE发送承载随机接入响应消息的MAC PDU。
若网络为终端配置的随机接入响应窗口时长超过一个系统帧长度，所述MAC PDU至少包含第一子PDU和第二子PDU，所述第一子PDU携带当前随机接入响应消息发送时刻距离终端发送前导码时刻的时间间隔，所述第二子PDU携带前导码标识；
其中，所述第一子PDU携带当前随机接入响应消息发送时刻距离终端发送前导码时刻的时间间隔为当前随机接入响应消息发送时刻距离终端发送前导码时刻相差的系统帧数。
具体地，若网络为UE配置的随机接入响应窗口时长超过一个系统帧长度即10毫秒，在不同系统帧的相同时频域位置发送了preamble的不同UE在彼此交叠的随机接入响应窗口内接收到相同的随机接入响应消息。为识别该随机接入响应消息是否发送给自己的，本发明实施例对承载该随机接入响应消息的MAC PDU进行判断。
本发明实施例新定义一种随机接入响应消息(RAR)的MAC subheader格式，其中包含信息指示RAR发送时刻距离UE preamble发送时刻的时间间隔，以系统帧(SFN)为单位，具体如图5所示，这里不再赘述。
本发明实施例在基站发送的承载RAR消息的MAC PDU中，至少包含两个MAC subPDU(子PDU)，一个MAC subPDU仅携带E/T/D/R/TE MAC subheader，另一个MAC subPDU中包含E/T/RAPID MAC subheader和RAR消息负荷(payload)，具体如图6所示，这里不再赘述。
本发明实施例提供的随机接入响应消息传输方法，通过在承载随机接入响应消息的MAC PDU中携带当前随机接入响应消息发送时刻距离UE发送前导码时刻的时间间隔以及随机接入前导码标识，能够使不同UE在彼此交叠的随机接入响应窗口内接收到相同的随机接入响应消息时，正确识别出网络发送给自己的随机接入响应消息，避免了随机接入响应消息混淆导致的错误处理，提升了5G网络接入性能，改善了用户体验。
下面用具体例子对本发明实施例提供的随机接入响应消息传输方法进行详细阐述。
图7示出了本发明一实施例提供的随机接入响应消息传输方法的示意图。
如图7所示，5G小区2工作于非授权频谱，并且只有一个上行载波，未配置SUL载波，在系统信息中配置的随机接入响应窗口的长度为40毫秒，该小区下的UE1、UE2和UE3都能识别E/T/D/R/TE MAC子头，随机接入响应消息传输方法的步骤如下：
1)小区1下有3个UE先后发起随机接入过程，其中UE1在SFN＝j的时频域位置L2发送preamble P1，UE2在SFN＝j+2的相同时频域位置发送preamble P2，UE3在SFN＝j+3的相同时频域位置发送preamble P1，依据RA-RNTI计算公式，三个UE所对应的RA-RNTI值相同，皆为N2；
2)基站分别收到三个UE发送的preamble后，在SFN＝j+3返回随机接入响应消息RAR1，其中一个MAC subPDU携带E/T/D/R/TE MAC子头，该子头中T字段置为‘0’，D字段置为‘1’，TE字段值为3，另一个MAC subPDU携带E/T/RAPID MAC子头和RAR消息负荷，该子头中T字段置为‘1’，RAPID值为P1；
在SFN＝j+4返回随机接入响应消息RAR2，其中一个MAC subPDU携带E/T/D/R/TEMAC子头，该子头中T字段置为‘0’，D字段置为‘1’，TE字段值为2，另一个MAC subPDU携带E/T/RAPID MAC子头和RAR消息负荷，该子头中T字段置为‘1’，RAPID值为P2；
在SFN＝j+5返回随机接入响应消息RAR3，其中一个MAC subPDU携带E/T/D/R/TEMAC子头，该子头中T字段置为‘0’，D字段置为‘1’，TE字段值为2，另一个MAC subPDU携带E/T/RAPID MAC子头和RAR消息负荷，该子头中T字段置为‘1’，RAPID值为P1；
3)UE1在它的随机接入响应窗口内监听N2寻址的PDCCH，并接收RAR1，发现其中一个MAC subPDU携带E/T/D/R/TE MAC子头，子头中的TE值为3，对应于自身在SFN＝j发送preamble，再比较另一个MAC subPDU携带的E/T/RAPID MAC子头中RAPID与P1相同，则判断RAR1为网络发送给自己的响应消息，停止监听继续后面的处理；
UE2在它的随机接入响应窗口内监听N2寻址的PDCCH，它先接收到RAR1，发现RAR1PDU中一个MAC subPDU携带E/T/D/R/TE MAC子头，子头中包含的TE值为3，与自身在SFN＝j+2发送preamble并不对应，因此丢弃RAR1继续监听，随后接收到RAR2，发现RAR2中一个MACsubPDU携带E/T/D/R/TE MAC子头，子头中包含的TE值为2，与自身在SFN＝j+2发送preamble相对应，继而比较另一个MAC subPDU携带的E/T/RAPID MAC子头中的RAPID与P2相同，则判断RAR2为网络发送给自己的响应消息，停止监听继续后面的处理；
UE3在它的随机接入响应窗口内监听N2寻址的PDCCH，由于RAR1在它的随机接入响应窗口之外，因此UE3不会接收到RAR1，它首先接收到RAR2，发现RAR2 PDU中一个MACsubPDU携带E/T/D/R/TE MAC子头，子头中包含的TE值为2，与自身在SFN＝j+3发送preamble并不对应，继续监听，随后接收到RAR3，发现RAR3PDU中一个MAC subPDU携带E/T/D/R/TEMAC子头，子头中包含的TE值为2，与自身在SFN＝j+3发送preamble相对应，继而比较另一个MAC subPDU携带的E/T/RAPID MAC子头中的RAPID与P1相同，则判断RAR3是网络发送给自己的响应消息，停止监听继续后面的处理。
基于上述步骤，虽然随机接入响应窗口增大了，但基于新定义的E/T/D/R/TE MAC子头格式以及RAPID，这三个UE都可以成功接收到网络发送的随机接入响应消息，并完成后续随机接入过程。
图8示出了本发明一实施例提供的随机接入响应消息传输方法的示意图。
如图8所示，5G小区1工作于非授权频谱，在系统信息中配置的随机接入响应窗口的长度为20毫秒，该小区下的UE1、UE2和UE3都不能识别E/T/D/R/TE MAC子头，随机接入响应消息传输方法的步骤如下：
1)小区1下有3个UE先后发起随机接入过程，其中UE1在SFN＝j的时频域位置L1发送preamble P1，UE2在SFN＝j+1的时频域位置L1发送preamble P2，UE3在SFN＝j+2的时频域位置L1发送preamble P3，依据现有的RA-RNTI计算公式，3个UE所对应的RA-RNTI值相同，皆为N1；
2)网络收到3个UE发送的preamble后，分别返回随机接入响应消息RAR1，RAR2，RAR3，这3条响应消息分别都包含一个携带E/T/D/R/TE MAC子头的MAC subPDU，该子头中T字段置为‘0’，D字段置为‘1’，TE字段值均为1，以及一个携带E/T/RAPID MAC子头和RAR消息负荷的MAC subPDU，该子头中T字段置为‘1’，RAPID值分别为P1,P2,P3，这3条响应消息都使用N1寻址的PDCCH调度；
3)UE1在它的随机接入响应窗口内监听N1寻址的PDCCH，并接收RAR1，发现其中一个MAC subPDU携带的E/T/RAPID MAC子头中的RAPID与P1相同，则判断RAR1为网络发送给自己的响应消息，继续后面的处理；
UE2在它的随机接入响应窗口内监听N1寻址的PDCCH，也接收到RAR1，但发现其中MAC subPDU携带的RAPID值为P1，与P2不同，则判断RAR1不是网络发送给自己的响应消息，此时窗口未结束，UE2继续监听N1寻址的PDCCH，并接收到RAR2，发现其中一个MAC subPDU携带的E/T/RAPID MAC子头中的RAPID与P2相同，则判断RAR2为网络发送给自己的响应消息，继续后面的处理；
UE3在它的随机接入响应窗口内监听N1寻址的PDCCH，由于RAR1和RAR2在它的随机接入响应窗口之外，因此UE3不会接收到RAR1和RAR2，仅接收到RAR3，发现其中一个MACsubPDU携带的E/T/RAPID MAC子头中的RAPID与P3相同，则判断RAR3是网络发送给自己的响应消息，继续后面的处理。
基于上述步骤，三个UE虽然对应了相同的RA-RNTI值，但通过检查RAPID，它们都可以成功接收到网络发送的随机接入响应消息，并完成后续随机接入过程。
图9示出了本发明实施例提供的一种随机接入响应消息传输装置的结构示意图。
本发明实施例提供的随机接入响应消息传输装置应用于终端，具体应用于在不同系统帧的相同时频域位置发送了随机接入前导码的不同UE。所述装置包括：第一发送单元，用于根据测量的参考信号信息在指定的物理随机接入信道PRACH上向基站发送随机接入前导码；接收单元，用于在随机接入响应窗口内监听指定RA-RNTI寻址的PDCCH并接收随机接入响应消息，所述指定RA-RNTI是根据所述指定的物理随机接入信道PRACH的时频域位置计算得到的；如图9所示，本发明实施例提供的随机接入响应消息传输装置还包括：第一检查单元11、第一判断单元12、第二判断单元13和第一处理单元14，其中：
所述第一检查单元11，用于若网络为所述终端配置的随机接入响应窗口时长超过一个系统帧长度，在所述随机接入响应窗口内连续监听并接收多次随机接入响应消息时，检查承载所述随机接入响应消息的MAC PDU中是否至少包含第一子PDU和第二子PDU，所述第一子PDU携带当前随机接入响应消息发送时刻距离终端发送前导码时刻的时间间隔，所述第二子PDU携带前导码标识；
具体地，若网络为UE配置的随机接入响应窗口时长超过一个系统帧长度即10毫秒，在不同系统帧的相同时频域位置发送了preamble的不同UE在彼此交叠的随机接入响应窗口内接收到相同的随机接入响应消息。为识别该随机接入响应消息是否发送给自己的，本发明实施例对承载该随机接入响应消息的MAC PDU(Protocol Data Unit，MAC层协议数据单元)进行判断。
本发明实施例新定义一种随机接入响应消息(RAR)的MAC subheader格式，其中包含信息指示RAR发送时刻距离UE发送preamble时刻的时间间隔，以系统帧(SFN)为单位，具体如图5所示，这里不再赘述。
本发明实施例在基站发送的承载RAR消息的MAC PDU中，至少包含两个MAC subPDU(子PDU)，一个MAC subPDU仅携带E/T/D/R/TE MAC subheader，另一个MAC subPDU中包含E/T/RAPID MAC subheader和RAR消息负荷(payload)，具体如图6所示，这里不再赘述。
所述第一判断单元12，用于当MAC PDU中至少包含第一子PDU和第二子PDU时，根据所述第一子PDU携带的时间间隔判断所述MAC PDU发射时刻与UE发送前导码时刻是否对应；
其中，所述第一子PDU携带当前随机接入响应消息发送时刻距离终端发送前导码时刻的时间间隔为当前随机接入响应消息发送时刻距离终端发送前导码时刻相差的系统帧数。
所述第二判断单元13，用于当所述MAC PDU发射时刻与终端发送前导码时刻相对应时，判断所述第二子PDU携带的前导码标识与终端发送的前导码是否匹配；
具体地，若MAC PDU发射时刻与UE发送前导码时刻相对应，则检查MAC PDU中其余MAC subPDU中携带的RAPID与UE发送的preamble的索引是否匹配。
所述第一处理单元14，根据判断结果继续监听并接收随时接入响应消息，或者继续进行随机接入过程。
具体地，若有MAC subPDU中携带的RAPID与UE发送的preamble匹配，则判断该MACsubPDU承载的RAR消息负荷为基站发送给自己的响应消息，UE认为成功接收到RAR，继续进行随机接入过程。否则，若没有匹配，则判断该MAC PDU并非发送给自己。如果随机接入响应窗口未结束，则UE继续监听对应RA-RNTI寻址的PDCCH。
本发明实施例提供的随机接入响应消息传输装置，若网络为UE配置的随机接入响应窗口时长超过一个系统帧长度即10毫秒，在不同系统帧的相同时频域位置发送了前导码的不同UE在彼此交叠的随机接入响应窗口内接收到相同的随机接入响应消息时，通过检查承载响应消息的MAC PDU判断所述响应消息是否发送给所述UE，能够避免随机接入响应消息混淆导致的错误处理，提升了5G网络接入性能，改善了用户体验。
在上述实施例的基础上，所述处理单元14包括：
第一处理模块，用于当所述第二子PDU携带的前导码标识与终端发送的前导码不匹配时，如果所述随机接入响应窗口尚未结束，则继续监听并接收随时接入响应消息；
第二处理模块，用于当所述第二子PDU携带的前导码标识与终端发送的前导码匹配时，继续进行随机接入过程。
具体地，若UE接收到的第二子PDU携带的RAPID与它发送的preamble不匹配，则判断该响应消息并非发送给自己的，如果随机接入响应窗口尚未结束，则该UE继续尝试接收随机接入响应消息；否则，若匹配，则UE判断该响应消息是发送给自己的，继续进行随机接入过程。
在上述实施例的基础上，所述装置还包括：
第二处理单元，用于当所述MAC PDU发射时刻与终端发送前导码时刻不对应时，丢弃所述MAC PDU，在所述随机接入响应窗口未结束前继续监听并接收随时接入响应消息。
具体地，丢弃所述MAC PDU后，如果所述随机接入响应窗口尚未结束，则继续监听并接收随时接入响应消息。
在上述实施例的基础上，所述装置还包括：
第二检查单元，用于当终端不能识别所述第一子PDU时，检查MAC PDU中包含的每个子PDU中携带的前导码标识与终端发送的前导码是否匹配；
第三处理单元，用于若没有匹配，丢弃所述MAC PDU，在所述随机接入响应窗口未结束前继续监听并接收随时接入响应消息；若匹配，继续进行随机接入过程。
具体地，本发明实施例应用于不支持E/T/D/R/TE MAC subheader的终端。如果终端不能识别上述新定义的MAC subheader格式，则检查MAC PDU中包含的每个子PDU中携带的前导码标识与终端发送的前导码是否匹配以进行后续处理。
本发明实施例还提供一种应用于基站的随机接入响应消息传输装置，所述装置具体可应用于工作在非授权频谱的5G基站。所述装置包括计算单元，用于接收终端发送的随机接入前导码并根据所述随机接入前导码的物理随机接入信道PRACH的时频域位置计算对应的RA-RNTI；第二发送单元，用于通过由所述RA-RNTI加扰的PDCCH调度向UE发送承载随机接入响应消息的MAC PDU。
若网络为终端配置的随机接入响应窗口时长超过一个系统帧长度，所述MAC PDU至少包含第一子PDU和第二子PDU，所述第一子PDU携带当前随机接入响应消息发送时刻距离终端发送前导码时刻的时间间隔，所述第二子PDU携带前导码标识；
其中，所述第一子PDU携带当前随机接入响应消息发送时刻距离终端发送前导码时刻的时间间隔为当前随机接入响应消息发送时刻距离终端发送前导码时刻相差的系统帧数。
具体地，若网络为UE配置的随机接入响应窗口时长超过一个系统帧长度即10毫秒，在不同系统帧的相同时频域位置发送了preamble的不同UE在彼此交叠的随机接入响应窗口内接收到相同的随机接入响应消息。为识别该随机接入响应消息是否发送给自己的，本发明实施例对承载该随机接入响应消息的MAC PDU进行判断。
本发明实施例新定义一种随机接入响应消息(RAR)的MAC subheader格式，其中包含信息指示RAR发送时刻距离UE preamble发送时刻的时间间隔，以系统帧(SFN)为单位，具体如图5所示，这里不再赘述。
本发明实施例在基站发送的承载RAR消息的MAC PDU中，至少包含两个MAC subPDU(子PDU)，一个MAC subPDU仅携带E/T/D/R/TE MAC subheader，另一个MAC subPDU中包含E/T/RAPID MAC subheader和RAR消息负荷(payload)，具体如图6所示，这里不再赘述。
本发明实施例提供的随机接入响应消息传输装置，通过在承载随机接入响应消息的MAC PDU中携带当前随机接入响应消息发送时刻距离UE发送前导码时刻的时间间隔以及随机接入前导码标识，能够使不同UE在彼此交叠的随机接入响应窗口内接收到相同的随机接入响应消息时，正确识别出网络发送给自己的随机接入响应消息，避免了随机接入响应消息混淆导致的错误处理，提升了5G网络接入性能，改善了用户体验。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
举个例子如下：
图10示例了一种服务器的实体结构示意图，如图10所示，该服务器可以包括：处理器(processor)21、通信接口(Communications Interface)22、存储器(memory)23和通信总线24，其中，处理器21，通信接口22，存储器23通过通信总线24完成相互间的通信。处理器21可以调用存储器23中的逻辑指令，以执行如下方法：根据测量的参考信号信息在指定的物理随机接入信道PRACH上向基站发送随机接入前导码；在随机接入响应窗口内监听指定RA-RNTI寻址的PDCCH，所述指定RA-RNTI是根据所述指定的物理随机接入信道PRACH的时频域位置计算得到的；若网络为所述UE配置的随机接入响应窗口时长超过一个系统帧长度，在所述随机接入响应窗口内监听到所述指定RA-RNTI寻址的PDCCH，并接收到随机接入响应消息，承载所述随机接入响应消息的MAC PDU至少包含第一子PDU和第二子PDU，所述第一子PDU携带当前随机接入响应消息发送时刻距离终端发送前导码时刻的时间间隔，所述第二子PDU携带前导码标识；检查所述第一子PDU携带的时间间隔判断所述MAC PDU发射时刻与UE发送前导码时刻是否对应，以及检查所述第二子PDU携带的随机接入前导码标识与发送的随机接入前导码是否匹配；根据检查结果继续监听所述指定RA-RNTI寻址的PDCCH，或者继续进行随机接入过程。
此外，上述的存储器23中的逻辑指令可以通过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，本发明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)执行本发明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(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (10)

1.一种随机接入响应消息传输方法，所述方法应用于终端，包括：根据测量的参考信号信息在指定的物理随机接入信道PRACH上向基站发送随机接入前导码；在随机接入响应窗口内监听指定RA-RNTI寻址的PDCCH并接收随机接入响应消息，所述指定RA-RNTI是根据所述指定的物理随机接入信道PRACH的时频域位置计算得到的；其特征在于，所述方法还包括：
若网络为所述终端配置的随机接入响应窗口时长超过一个系统帧长度，在所述随机接入响应窗口内连续监听并接收多次随机接入响应消息时，检查承载所述随机接入响应消息的MAC PDU中是否至少包含第一子PDU和第二子PDU，所述第一子PDU携带当前随机接入响应消息发送时刻距离终端发送前导码时刻的时间间隔，所述第二子PDU携带前导码标识；
当MAC PDU中至少包含第一子PDU和第二子PDU时，根据所述第一子PDU携带的时间间隔判断所述MAC PDU发射时刻与UE发送前导码时刻是否对应；
当所述MAC PDU发射时刻与终端发送前导码时刻相对应时，判断所述第二子PDU携带的前导码标识与终端发送的前导码是否匹配；
根据判断结果继续监听并接收随时接入响应消息，或者继续进行随机接入过程。
2.根据权利要求1所述的随机接入响应消息传输方法，其特征在于，所述第一子PDU携带当前随机接入响应消息发送时刻距离终端发送前导码时刻的时间间隔为当前随机接入响应消息发送时刻距离终端发送前导码时刻相差的系统帧数。
3.根据权利要求1所述的随机接入响应消息传输方法，其特征在于，所述根据判断结果继续监听并接收随时接入响应消息，或者继续进行随机接入过程包括：
当所述第二子PDU携带的前导码标识与终端发送的前导码不匹配时，如果所述随机接入响应窗口尚未结束，则继续监听并接收随时接入响应消息；
当所述第二子PDU携带的前导码标识与终端发送的前导码匹配时，继续进行随机接入过程。
4.根据权利要求1所述的随机接入响应消息传输方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述MAC PDU发射时刻与终端发送前导码时刻不对应时，丢弃所述MAC PDU，在所述随机接入响应窗口未结束前继续监听并接收随时接入响应消息。
5.根据权利要求1所述的随机接入响应消息传输方法，其特征在于，所述方法还包括：
当终端不能识别所述第一子PDU时，检查MAC PDU中包含的每个子PDU中携带的前导码标识与终端发送的前导码是否匹配；
若没有匹配，丢弃所述MAC PDU，在所述随机接入响应窗口未结束前继续监听并接收随时接入响应消息；若匹配，继续进行随机接入过程。
6.一种随机接入响应消息传输方法，所述方法应用于基站，包括：接收终端发送的随机接入前导码，并根据所述随机接入前导码的物理随机接入信道PRACH的时频域位置计算对应的RA-RNTI；通过由所述RA-RNTI加扰的PDCCH调度向UE发送承载随机接入响应消息的MACPDU；其特征在于，
若网络为终端配置的随机接入响应窗口时长超过一个系统帧长度，所述MAC PDU至少包含第一子PDU和第二子PDU，所述第一子PDU携带当前随机接入响应消息发送时刻距离终端发送前导码时刻的时间间隔，所述第二子PDU携带前导码标识；
其中，所述第一子PDU携带当前随机接入响应消息发送时刻距离终端发送前导码时刻的时间间隔为当前随机接入响应消息发送时刻距离终端发送前导码时刻相差的系统帧数。
7.一种随机接入响应消息传输装置，所述装置应用于终端，包括：第一发送单元，用于根据测量的参考信号信息在指定的物理随机接入信道PRACH上向基站发送随机接入前导码；接收单元，用于在随机接入响应窗口内监听指定RA-RNTI寻址的PDCCH并接收随机接入响应消息，所述指定RA-RNTI是根据所述指定的物理随机接入信道PRACH的时频域位置计算得到的；其特征在于，
所述装置还包括：
第一检查单元，用于若网络为所述终端配置的随机接入响应窗口时长超过一个系统帧长度，在所述随机接入响应窗口内连续监听并接收多次随机接入响应消息时，检查承载所述随机接入响应消息的MAC PDU中是否至少包含第一子PDU和第二子PDU，所述第一子PDU携带当前随机接入响应消息发送时刻距离UE发送前导码时刻的时间间隔，所述第二子PDU携带前导码标识；
第一判断单元，用于当MAC PDU中至少包含第一子PDU和第二子PDU时，根据所述第一子PDU携带的时间间隔判断所述MAC PDU发射时刻与UE发送前导码时刻是否对应；
第二判断单元，用于当所述MAC PDU发射时刻与UE发送前导码时刻相对应时，判断所述第二子PDU携带的前导码标识与UE发送的前导码是否匹配；
第一处理单元，用于根据判断结果继续监听并接收随时接入响应消息，或者继续进行随机接入过程。
8.一种随机接入响应消息传输装置，所述装置应用于基站，包括：计算单元，用于接收UE发送的随机接入前导码并根据所述随机接入前导码的物理随机接入信道PRACH的时频域位置计算对应的RA-RNTI；第二发送单元，用于通过由所述RA-RNTI加扰的PDCCH调度向UE发送承载随机接入响应消息的MAC PDU；其特征在于，
若网络为终端配置的随机接入响应窗口时长超过一个系统帧长度，所述MAC PDU至少包含第一子PDU和第二子PDU，所述第一子PDU携带当前随机接入响应消息发送时刻距离UE发送前导码时刻的时间间隔，所述第二子PDU携带前导码标识；
其中，所述第一子PDU携带当前随机接入响应消息发送时刻距离终端发送前导码时刻的时间间隔为当前随机接入响应消息发送时刻距离终端发送前导码时刻相差的系统帧数。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述随机接入响应消息传输方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述随机接入响应消息传输方法的步骤。
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