CN113412675A - 通信设备、基础设施设备和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于向无线通信网络发送数据的通信设备被配置为发送随机接入前导码，并且根据2步随机接入过程在与前导码相关联的上行链路共享物理信道中发送上行链路数据，无线通信网络已知前导码与上行链路共享信道之间的关联。响应于发送前导码和上行链路数据，通信设备被配置为检测根据4步随机接入过程的提供定时提前信息和上行链路共享信道的上行链路资源许可的随机接入响应消息。响应于检测到随机接入响应消息，通信设备被配置为根据4步随机接入过程在随机接入响应消息中许可的上行链路资源中发送上行链路数据，如同通信设备继续以从2步RACH过程开始的4步RACH过程一样。因此，如果2步随机接入过程失败，则不需要回退到完整的4步随机接入过程，从而节省了时间和通信资源。

Description

通信设备、基础设施设备和方法

技术领域

本公开涉及通信设备的随机接入(RACH)过程，该通信设备被配置为向无线通信网络的基础设施设备发送数据并从无线通信网络的基础设施设备接收数据。

背景技术

本文提供的“背景技术”描述是为了概括地呈现本公开的上下文的目的。当前命名的发明人的工作，就其在本背景技术部分中所描述的范围而言、以及在提交申请时可以不符合现有技术的描述方面，均未明示或默示被地承认为本发明的现有技术。

第三代移动电信系统和第四代移动电信系统(例如基于3GPP定义的UMTS和长期演进(LTE)架构的系统)能够支持比前几代移动电信系统提供的简单语音和信息服务更复杂的服务。例如，利用由LTE系统提供的经改进的无线电接口和增强的数据速率，用户能够享受高数据速率应用(诸如先前只能通过固定线路数据连接实现的移动视频流和移动视频会议)。因此，部署这种网络的需求非常强烈，并且预计这些网络的覆盖区域(即可以接入网络的地理位置)可能将以更快的速度增长。

预计未来的无线通信网络将常规和高效地支持与更广泛的设备的通信，这些设备与比当前系统被优化以支持更广泛的数据流量配置文件(data traffic profile)和类型相关联。例如，预计未来的无线通信网络将有效地支持与包括降低复杂度的设备、机器类型通信(MTC)设备、高分辨率视频显示器、虚拟现实耳机等通信。这些不同类型的设备中的一些(例如用于支持“物联网”的低复杂性设备)可以大量部署，并且通常可以与具有相对高的时延容许量(latency tolerance)的相对少量数据的发送相关联。

鉴于此，期望未来的无线通信网络，例如可以被称为5G或新无线电(NR)系统/新无线电接入技术(RAT)系统的那些无线通信网络、以及现有系统的未来迭代/发布，有效地支持与不同应用和不同特性数据流量配置文件相关联的各种设备的连接性。

当前在这方面关注的一个示例区域包括所谓的“物联网”或被简称为IoT。3GPP已经在3GPP规范的第13版中提出了使用LTE/4G无线接入接口和无线基础设施以开发用于支持窄带(NB)-IoT和所谓的增强型MTC(eMTC)操作的技术。最近，在具有所谓的增强型NB-IoT(eNB-IoT)和进一步的增强型MTC(feMTC)的3GPP规范的第14版中，以及在具有所谓的进一步的增强型NB-IoT(feNB-IoT)和甚至进一步的增强型MTC(efeMTC)的3GPP规范的第15版中，已经提出了构建这些想法的建议。例如，参见[1]、[2]、[3]、[4]。利用这些技术的至少一些设备被期望是需要相对低的带宽数据的相对不频繁的通信的低复杂性和廉价的设备。

越来越多地使用与不同流量配置文件相关联的不同类型的网络基础设施设备和终端设备给有效处理无线通信系统中需要解决的通信带来了新的挑战。具体地，使用随机接入过程更有效地发送上行链路数据可能存在技术挑战。

发明内容

本公开可以帮助解决或减轻至少一些上述问题。

因此，本技术的各个方面和特性在所附权利要求中限定。

因此，根据一个方面，本技术的实施例可以提供一种用于向无线通信网络发送数据的通信设备，其中，通信设备被配置为发送随机接入前导码，并且根据2步随机接入过程在与前导码相关联的上行链路共享物理信道中发送第一上行链路数据，无线通信网络已知前导码与第一上行链路共享信道之间的关联。响应于发送前导码和第一上行链路数据，通信设备被配置为检测根据4步随机接入过程的提供定时提前信息和上行链路共享信道的上行链路资源许可的随机接入响应消息；以及响应于检测到随机接入响应消息，根据4步随机接入过程在随机接入响应消息中许可的上行链路资源中发送第二上行链路数据，如同通信设备继续以从2步RACH过程开始的4步RACH过程一样。第二上行链路数据可以是第一上行链路数据、第一上行链路数据的一部分、发送上行链路数据的调度请求消息中的任何一个或其组合。

在网络侧，根据另一方面，示例实施例可以提供根据示例实施例配置的无线电网络元件，以检测由通信设备在无线接入接口的随机接入信道中发送的随机接入前导码，从而确定随机接入前导码是否根据2步随机接入过程发送、且2步随机接入过程是否失败；确定定时提前，该定时提前应当由通信设备使用以从检测随机接入前导码的时间相对于无线接入接口的随机接入信道的时间向基础设施设备发送信号；根据4步随机接入过程确定许可通信设备的上行链路共享信道的资源，并发送提供定时提前信息和上行链路资源许可的随机接入响应信息。

示例实施例可以通过不回退执行4步随机接入过程，而是安排检测前导码的无线电网络元件来发送4步随机接入过程的随机接入响应消息(消息2)，来改进从2步随机接入过程的失败中恢复所需的时间，从而通信设备可以继续，如同该通信设备通过发送消息3开始4步随机接入过程一样。

本公开的各方面和特性在所附权利要求中限定。应当理解，前述一般描述和以下详细描述都是对本技术的示例性而非限制性的。通过结合附图参考以下详细描述将更好地理解所描述的实施例以及进一步的优点。

附图说明

随着通过参考以下详细描述，将更好地明白本公开及其许多伴随优点，在结合附图考虑时，将更容易获得对本公开及其许多伴随优点的更完整的理解，其中，在全部几若干视图中，相同的附图标记表示相同或对应的部分，并且其中：

图1示意性地表示可以被配置为根据本公开的特定实施例操作的LTE型无线电信系统的一些方面；

图2示意性地表示可以被配置为根据本公开的特定实施例操作的新无线电接入技术(RAT)无线电信系统的一些方面；

图3是示出无线电信网络中的四步随机接入过程中步骤的示意图；

图4是示出处于具有来自网络的下行链路响应的RRC_INACTIVE模式的通信设备的上行链路数据传输的示例的示意图；

图5是示出可以应用于少量数据传输的示例随机接入过程的示意图；

图6是示出可以应用于少量数据传输的示例两步随机接入过程的示意图；

图7是被用于发送图6的两步随机接入过程的消息A的物理通信资源的示意图；

图8是示出本技术的示例实施例的部分示意性的部分消息流程图，在本技术中，通信设备和网络元件以两步随机接入过程开始，但是回退到四步随机接入过程；

图9是示出根据示例实施例的网络元件/基础设施设备的示例操作的流程图；以及

图10是示出根据示例实施例的通信设备的示例操作的流程图。

具体实施方式

长期演进高级无线电接入技术(4G)

图1提供了示出通常根据LTE原理操作的移动电信网络/系统10的一些基本功能的示意图，但是该移动电信网络/系统10还可以支持其他无线电接入技术，并且可以适于实施如本文所述的本公开的实施例。图1的各种元件及其各自的操作模式的某些方面是公知的，并且在由3GPP(RTM)机构管理的相关标准中进行了定义，并且还在许多关于该主题的书籍(例如Holma H.和Toskala A[5])中进行了描述。应当理解，可以根据任何已知技术(例如根据相关标准和对该相关标准的已知提议的修改和添加)来实现本文讨论的电信(或简单地，通信)网络的未具体描述的操作方面(例如关于用于在不同元件之间通信的特定通信协议和物理信道)。

网络10包括连接至核心网络12的多个基站11。每个基站提供了覆盖区域13(即，小区)，在该覆盖区域内数据可以与终端设备14进行通信。数据经由无线电下行链路(DL)从基站11发送到其相应的覆盖区域13内的终端设备14。数据经由无线电上行链路(UL)从终端设备14发送到基站11。核心网络12经由各个基站11将数据路由到终端设备14并路由来自终端设备14的数据，并且提供诸如认证、移动性管理、计费等功能。终端设备也可以被称为移动站、用户设备(UE)、用户终端、移动无线电、通信设备等。作为网络基础设施设备/网络接入节点的示例的基站也可以被称为收发站/节点B/e-节点B/eNB/g-节点B/gNB等。在这方面，不同的术语通常与用于提供广泛同等功能的元件的不同代的无线电信系统相关联。然而，本公开的特定实施例同样可在不同代的无线电信系统中实施，为简单起见，无论底层网络架构如何，都可以使用某些术语。也就是说，与某些示例实现方式相关的特定术语的使用并不旨在指示这些实现方式仅限于可以与该特定术语最相关的某一代网络。

新无线电接入技术(5G)

如上所述，本发明的实施例可以在诸如那些被称为5G或新无线电(NR)接入技术的那些先进无线通信系统中找到应用。考虑用于NR的用例包括：

·增强型移动宽带(eMBB)

·海量机器类通信(mMTC)

·超可靠&低时延通信(URLLC)[6]

eMBB服务的特性是高容量(要求支持高达20Gb/s)。URLLC的要求是发送一次相对较短的数据包(诸如32字节)的可靠性为1-10⁵(99.999％)，并且用户平面时延为1ms。

除了可以应用如上所述的术语变化之外，图1中所示的无线接入网络的元件可以等效地应用于5G新RAT配置。

图2是示出基于先前提出的方法的新RAT无线移动电信网络/系统30的网络架构的示意图，该方法还可适用于提供根据本文所描述的本公开的实施例的功能。图2中所示的新RAT网络30包括第一通信小区20和第二通信小区21。每个通信小区20、21包括通过相应的有线链路或无线链路36、38与核心网络部件31通信的控制节点(集中单元，CU)26、28。相应的控制节点26、28还各自与其相应的小区中的多个分布式单元(无线电接入节点/远程发送和接收点(TRP))22、24进行通信。同样，这些通信可以通过相应的有线或无线链路进行。分布式单元(DU)22、24负责为连接到网络的终端设备提供无线接入接口。每个分布式单元22、24具有覆盖区域(无线电接入覆盖区)32、34，它们共同定义了相应通信小区20、21的覆盖。每个分布式单元22、24包括用于发送和接收无线信号的收发器电路22a、24a以及被配置为控制各个分布式单元22、24的处理器电路22b、24b。

在广泛的顶层功能方面，图2中表示的新RAT电信系统的核心网络部件31可以被广泛地认为与图1中表示的核心网络12相对应，并且相应的控制节点26、28及其相关联的分布式单元/TRP 22、24可以被广泛地认为提供与图1的基站相对应的功能，因此这些术语(以及实际中e节点B、g节点B等)是可互换的。术语“网络基础设施设备/接入节点”可用于涵盖无线电信系统的这些元件和更传统的基站类型元件。根据当前的应用，调度在各个分布式单元与终端设备之间的无线电接口上调度的发送的职责可以由控制节点/集中单元和/或分布式单元/TRP负责。

在图2中示出的终端设备40表示在第一通信小区20的覆盖区域内。因此终端设备40可以经由与第一通信小区20相关联的分布式单元22中的一个与第一通信小区中的第一控制节点26交换信令。在一些情况下，仅通过分布式单元中的一个来路由给定终端设备的通信，但可以理解，在一些其他实现方式中，例如在软切换场景和其他场景中，可以通过一个以上的分布式单元来路由与给定终端设备相关联的通信。

特定分布式单元可以被称为终端设备的活动分布式单元，终端设备当前通过该特定分布式单元连接到的相关联的控制节点。因此，终端设备的分布式单元的活动子集可以包括一个或多个分布式单元(DU/TRP)。控制节点26负责确定第一通信小区20中的哪些分布式单元22负责在任何给定时间与终端设备40的无线电通信(即，哪些分布式单元是用于终端设备的当前活动的分布式单元)。通常，这将基于终端设备40与分布式单元22中的相应分布式单元之间的无线电信道条件的测量。在这点上，应当理解，小区中的当前针对终端设备活动的分布式单元的子集将至少部分地取决于终端设备在小区内的位置(因为这对存在于终端设备和分布式单元中的相应分布式单元之间的无线电信道条件有显著贡献)。

在至少一些实现方式中，分布式单元在从终端设备到控制节点(控制单元)的路由通信中的参与对于终端设备40是透明的。也就是说，在一些情况下，终端设备可能不知道哪个分布式单元负责在终端设备40与该终端设备当前在其中操作的通信小区20的控制节点26之间的路由通信，或者甚至任何分布式单元22连接到控制节点26并且完全参与通信的路由。在这种情况下，就所涉及的终端设备而言，它只向控制节点26发送上行链路数据，并从控制节点26接收下行链路数据，并且终端设备即使可能知道分布式单元22所发送的无线电配置，也不知道涉及的分布式单元22。然而，在其他实施例中，终端设备可能知道在其通信中涉及哪个(些)分布式单元。一个或多个分布式单元的切换和调度可以基于终端设备上行链路信号的分布式单元的测量或者由终端设备进行并经由一个或多个分布式单元报告给控制节点的测量来在网络控制节点处完成。

在图2的示例中，为了简单起见，示出两个通信小区20、21和一个终端设备40，但是当然应当理解，在实践中，系统可以包括服务于大量终端设备的大量通信小区(每个通信小区由相应的控制节点和多个分布式单元支持)。

将进一步了解，图2仅表示新RAT电信系统的建议架构的一个示例，在该新RAT电信系统中，可以采用根据本文所描述的原理的方法，且本文中所公开的功能还可应用于具有不同架构的无线电信系统。

因此，本文所论述的本公开的特定实施例可根据各种不同架构(例如图1和图2中所示的示例架构)在无线电信系统/网络中实施。

因此，将理解，任何给定实现方式中的特定无线电信架构对于本文描述的原理并不具有主要意义。在这点上，本公开的特定实施例可以在网络基础设施设备/接入节点与终端设备之间的通信的上下文中被一般性地描述，其中，网络基础设施设备/接入节点和终端设备的特定性质将取决于用于当前实现方式的网络基础设施。例如，在一些情况下，网络基础设施设备/接入节点可以包括基站，例如图1所示的LTE型基站11，该型基站适于提供根据本文所描述的原理的功能，以及在其他示例中，网络基础设施设备可以包括图2所示的类型的控制单元/控制节点26、28和/或TRP 22、24，该控制单元/控制节点26、28和/或TRP 22、24适于提供根据本文所描述原理的功能。

LTE中的当前RACH过程

在诸如LTE类型网络的无线电信网络中，对于终端设备存在不同的无线电资源控制(RRC)模式。例如，通常支持RRC空闲模式(RRC_IDLE)和RRC连接模式(RRC_CONNECTED)。处于空闲模式的终端设备可以转换到连接模式，例如因为该终端设备需要通过进行随机接入过程来发送上行链路数据或响应寻呼请求。随机接入过程涉及终端设备在物理随机接入信道上发送前导码，因此该过程通常被称为RACH或PRACH过程/进程。

除了终端设备决定自己发起随机接入过程以连接到网络之外，网络(例如基站)也可以通过向终端设备发送这样的指令来指示处于连接模式的终端设备发起随机接入过程。这种指令有时被称为PDCCH命令(物理下行链路控制信道命令)，例如参见ETSI TS136213V13.0.0(2016-01)/3GPP TS 36.212版本13.0.0第13版中的第5.3.3.1.3节(Section5.3.3.1.3in ETSI TS 136 213V13.0.0(2016-01)/3GPP TS 36.212version13.0.0Release 13)[7]。

存在可以引起网络RACH过程(PDCCH命令)的各种情况。例如：

·作为移交过程的一部分，终端设备可以接收PDCCH命令以在PRACH上发送；

·与基站RRC连接但在相对长的时间内未与该基站交换数据的终端设备可以接收PDCCH命令，以使该终端设备发送PRACH前导码，使得该终端设备可以与网络重新同步，并允许基站校正该终端设备的定时；

·终端设备可以接收PDCCH命令，使得该终端设备可以在后续的RACH过程中建立不同的RRC配置，这可以应用于例如防止窄带IoT终端设备在连接模式中被RRC重新配置，由此通过PDCCH命令将终端设备发送到空闲模式以允许在后续的PRACH过程中配置终端设备，例如以针对不同的覆盖增强水平(例如更多或更少的重复)配置终端设备。

图3示出在诸如参考图1描述的LTE系统中使用的通常的RACH过程，该RACH过程也可以应用于诸如参考图2描述的NR无线通信系统。可能处于非活动或空闲模式的UE 101可以具有需要发送到网络的一些数据。为此，UE向g节点B 102发送随机接入前导码120(消息1)。随机接入前导码120向g节点B 102指示UE 101的标识，使得g节点B 102可以在RACH过程的后续阶段期间寻址UE 101。假设随机接入前导码120由g节点B 102成功接收(并且如果不是，则UE 101将简单地以更高的功率重新发送它)，g节点B 102将基于在所接收的随机接入前导码120中指示的标识，向UE 101发送随机接入响应122消息(消息2)。随机接入响应122消息携带有由g节点B 102分配的用于识别UE 101的另一标识、以及定时提前值(使UE 101可以改变其定时以补偿由其与g节点B 102的距离引起的往返延迟)，并为UE 101许可上行链路资源以在其中发送数据。在接收到随机接入响应消息122之后，UE 101使用在随机接入响应消息122中分配给其的标识，向g节点B 102发送数据124的调度传输(消息3)。假设不存在与其他UE的冲突，这种冲突可能在另一UE和UE 101同时并使用相同的频率资源向g节点B102发送相同的随机接入前导码120的时候发生，g节点B 102成功地接收到所调度的数据传输124。g节点B 102将用竞争解决消息126(消息4)来响应所调度的发送124。

熟悉5G/NR发展的技术人员将理解，技术挑战涉及映射传统UE状态(例如RRC_IDLE、RRC_CONNECTED等)至5G/NR系统。可以使用新的“非活动”状态，其中，UE能够在非活动状态中以低延迟开始数据传输而不转换到连接状态。一些可能的解决方案包括：

·数据可以与请求转换到连接状态的初始无线电资源控制(RRC)消息一起发送，或者

·数据可以在新状态下发送。

一些提议还包括在非活动状态中没有RRC信令并且UE没有发起到连接状态的转换的情况下发送上行链路数据。在标题为“在RRC_INACTIVE中的UL数据传输(UL datatransmission in RRC_INACTIVE)”(Huawei)的3GPP文档R2-168544[8]中讨论了第一种可能的解决方案。该解决方案在图4中示出，该图4与来自[8]的随附文本一起再现。如图4所示，可以通过UE 101向处于RRC_IN ACTIVE状态的网络104进行上行链路数据传输132。这里的网络104至少知道在哪个小区中接收传输132并且甚至可能知道经由哪个TRP。在接收到上行链路数据包之后的一定时间内，网络104可以假设UE 101仍然处于相同位置，从而在下一个寻呼响应134中，可以调度任何RLC确认或应用响应，以发送到UE 101所在的相同区域中的UE 101。可替代地，可以在更广的区域中寻呼UE 101。在接收到该下行链路响应134之后，UE 101可以向网络104发送确认136以指示该下行链路响应134被成功接收。

在标题为“在RRC_IN ACTIVE中用于小数据传输的基线解决方案(Baselinesolution for small data transmission in RRC_IN ACTIVE)”(爱立信)的3GPP文档R2-168713[9]中讨论了第二种可能的解决方案。该解决方案在图5中示出该图5与来自[9]的随附文本一起再现。图5中描述的机制用于小数据传输，并且基于LTE的挂起-恢复机制。主要区别在于用户平面数据与消息3(图5中的RRC连接恢复请求144)和在消息4中的可选RRC挂起同时发送。如图5所示，最初在LTE中的随机接入方案的假设下，当UE 101接收上行链路数据以向移动通信网络的g节点B 102发送时，UE 101首先发送随机接入(RA)前导码140。这里，可以像在LTE中那样使用特殊的前导码集合(前导码分区)来指示小数据传输(意味着UE101想要更多的许可并且可能UE 101希望保持在不活动状态)。

网络(经由g节点B 102)以包含定时提前和许可的随机接入响应(RAR)消息142进行响应。消息3的许可应当足够大以适应RRC请求和少量数据两者。可以指定允许的数据的大小并将其链接到前导码，例如前导码X请求许可以允许Y字节的数据。根据可用资源，g节点B 102可以为仅容纳恢复请求的消息3提供许可，在这种情况下，可以在接收到消息3之后提供附加许可。

此时，UE 101将准备RRC连接恢复请求144并执行以下动作：

·为所建立的SRB和所有DRB重新建立分组数据汇聚协议(PDCP)；

·为所建立的信令无线电承载(SRB)和所有数据无线电承载(DRB)重新建立RLC。在该步骤期间，PDCP应当重置顺序号(SN)和超帧号(HFN)；

·恢复挂起的SRB和所有DRB；

·基于在UE 101被发送到“不活动”状态之前提供的下一跳链接计数器(NCC)，导出可能的新安全密钥(例如，eNB密钥或KeNB)；

·生成加密和完整性保护密钥并用先前配置的安全算法配置PDCP层；

·生成RRC连接恢复请求消息144；

·添加潜在剩余数据的指示，例如缓冲器状态报告(BSR)；

·添加UE 101希望保持在不活动状态(如果这不是由前导码指示的)的指示；

·应用默认物理信道和媒体接入控制(MAC)配置；并且

·将RRC连接恢复请求144和数据146提交给下层以用于发送。

在这些步骤之后，下层发送消息3。像现有的LTE规范一样，这还可以包含由MAC复用的用户平面数据146，因为安全环境已经被激活以加密用户平面。信令(使用SRB)和数据(使用DRB)将由MAC层复用(意味着数据不在SRB上发送)。

网络(经由g节点B 102)接收消息3并且使用上下文标识符来检索UE 101的RRC上下文并且为SRB和DRB重新建立PDCP和RLC。RRC上下文包含加密密钥，并且用户平面数据被解密(将被映射到重建的DRB或者映射到始终可用的基于竞争的信道)。

当成功接收到消息3和用户平面数据时，网络(经由g节点B 102)用新的RRC响应消息148进行响应，该新的RRC响应消息148可以是“RRC挂起”或“RRC恢复”或“RRC拒绝”。这种发送解决了竞争并充当消息3的确认。除了RRC信令之外，网络可以在相同的发送中确认任何用户数据(RLC确认)。RRC信令和用户平面确认的复用将由MAC层处理。如果UE 101失去竞争，则需要新的尝试。

·在网络决定恢复UE 101的情况下，消息将类似于RRC恢复，并且可以包括附加的RRC参数。

·在网络决定立即挂起UE 101的情况下，消息将类似于RRC挂起。这种消息可能被延迟以允许发送下行链路确认。

·在网络发送恢复拒绝的情况下，在一些潜在的退避时间之后，UE 101将如在LTE中那样发起新的调度请求(SR)。

严格地说，该过程将在UE 101没有完全进入RRC_CONNECTED的情况下发送用户平面数据，这种情况以前在UE 101接收指示恢复的RRC响应(消息4)时会发生。另一方面，它使用RRC上下文来启用加密等，即使网络的决定是通过立即再次挂起UE 101来使UE 101保持在RRC_IN ACTIVE中。

2步RACH过程

为特定应用更快地发送数据的开发被称为2步RACH。如将了解，与4步RACH流程相比，2步RACH流程可便于更快地发送数据。因此，已经提出针对2步RACH过程开发涵盖物理层和更高层方面的通用MAC过程。通常，与4步ACH过程相比，2步RACH过程的优点是减少了连接建立/恢复过程所花费的时间。例如，在理想情况下，2步RACH将通过将初始接入UE的步数从4减半到2来减少时延。此外，得出以下结论：2步RACH过程对于NR非许可频谱(NR-U)中的信道接入具有潜在的益处。

新无线电“用于NR的2步RACH”标准的当前发展具有以下目标：

-无论UE是否具有有效的定时提前，2步RACH都应该能够运行。

-2步RACH可适用于Rel-15 NR中支持的任何小区大小；

-2步RACH用于RRC NACTIVE、RRC_CONNECTED和RRCJDLE状态

-指定基于竞争的2步RACH过程(RAN2)

-消息A的信道结构是前导码和承载有效载荷的PUSCH(RAN1)

O仅重新使用Rel-15 NR PRACH前导码设计。

ο仅重新使用包括Rel-15 DMRS的Rel-15 NR PUSCH(用于发送消息A的有效载荷)

■没有新的循环前缀长度并且没有子PRB保护子载波

注1：上面的子项目旨在确保不追求针对任何特定小区大小(例如，RTT大于Rel-15PUSCH CP持续时间的小区)的信号结构优化。

ο指定消息A+DMRS中的PRACH前导码与PUSCH的时间-频率资源之间的映射

′在消息A中的PRACH前导码和PUSCH是TDMed

ο指定消息A中的PUSCH所支持的MCS和时间-频率资源大小或指定消息A的PUSCH的功率控制

ο指定消息A的内容：包括4步RACH(RAN2/RAN1)的消息3的等效内容

ο不排除在消息A中包含UCI

-指定消息B的内容：包括4步RACH(RAN1/RAN2)的消息2和消息4的等效内容

-2步RACH(RAN2)的竞争解决

-2步RACH(RAN2)的消息B的RNTI设计

-指定从2步RACH到4步RACH(RAN2/RAN1)的回退过程

-针对Rel-15 NR 4步RACH的所有触发被应用于2步RACH，除了由RAN2讨论的SI请求和BFR

ο2步RACH没有新的触发

针对未许可运行：

-在Rel-16 NR-U WI中完成针对NR-U的PRACH和PUSCH设计增强后，识别并指定用于其在NR-U(RAN1/RAN2)中的应用的2步RACH设计的必要修改

图6显示了示出2步RACH过程的消息流程图。顾名思义，在2步RACH流程中，仅有如下两个步骤：

1.UE 201发送消息A 162，消息A 162包括RACH前导码164和数据(PUSCH)166，该数据(PUSCH)166在4步RACH过程中将在消息3中发送。更具体地，如下所述，特定前导码的选择将UE 201预配置为在上行链路共享信道的预配置资源中发送数据。

2.网络202以消息B 168进行响应，消息B 168结合了4步RACH过程的RAR(消息2)和在4步RACH过程中将在消息4中发送的相应数据(PDSCH)。

图7示出消息A的设想的示意结构。如图7所示，示意性地在物理RACH(PRACH)164ph中发送消息A的前导码164、并且伴随在物理上行链路共享信道(PUSCH)资源166ph中发送数据传输166，其中，在前导码传输164与PUSCH发送之间在时间170和/或频率172上可以存在间隙。根据图6和图7所示的示意图，前导码164以某种方式与PUSCH时间-频率资源166ph相关联，消息A 162的数据部分166将在该PUSCH时间-频率资源166ph上发送。在一些示例中，这种关联是一对一关联，其中，在使用特定前导码之后，在特定时间-频率资源上的PUSCH传输通过指定时间偏移(诸如图7中的T_Gap 170)和从用于发送前导码的时间-频率资源开始的频率偏移F_Gap 172来被指定。这种关联对于UE和网络都是已知的。在其他示例中，这种关联是多对一关联，其中多个前导码与经由其时间和频率偏移指定的一个特定资源相关联。在其他示例中，这种关联是多对多关联，其中，多个的前导码与经由其时间和频率偏移指定的多于一个的资源(即，在码域资源中)相关联。

在一个示例中，UE-ID可在物理层处形成消息A中的PUSCH的一部分。例如，用于PUSCH的上行链路数据(即传送块或码字)加扰序列和/或解调参考信号(DMRS)序列由伪随机序列基于UE-ID生成。UE-ID可以由UE随机选择(例如，在4步RACH中使用的临时C-RNTI)或在规范中固定(例如，在4步RACH中使用的RA-RNTI)。在随机选择的情况下，gNB可以从DMRS中为PUSCH盲检测所选的UE-ID。

从图7可以理解，由于RACH用于同步UL，所以如果对于该特定UE存在明显的定时提前，如果来自所有UE的在相同时间发送的定时提前的扩展明显大于在传输中使用的循环前缀的持续时间，则数据传输将遭受载波间干扰和/或符号间干扰(来自不同定时提前的其他UE)。因此，在任何定时提前不超过循环前缀持续时间的情况下，例如在小型小区中，2步RACH过程更可能成功。在UE已经知道定时提前并且已知的定时提前仍然足够准确的任何情况下，例如在静态UE有一段时间没有发送而需要上行链路的重新同步的情况下，该方法也将成功。由于其与gNB的距离自从上次发送以来没有改变，因此上次定时提前必须仍然合理有效。

因为网络没有检测到前导码而可能出现2步RACH过程失败。在这种情况下，UE将在等待响应时超时并以更高的功率重新发送消息A，并且继续这种方式直到发生最大功率斜坡。然后将终止RACH到该特定gNB。在已经检测到前导码的网络不能解码相关联的PUSCH数据传输时，也可能出现2步RACH过程的失败。已经提出，对于给定的UE，如果2步RACH过程在第二模式中失败，则UE将回退并参与4步RACH过程。这种回退的缺点是增加了RACH过程时间，因为UE通过发送前导码来重新开始4步过程。这种长的RACH时间可能会导致连接断开，例如切换失败、波束恢复或初始接入过程延迟等。

确定2步RACH过程的失败可能要求网络能够区分参与4步(例如，传统UE)过程的UE或参与2步过程(新UE)的UE，因为在一种情况下，不存在PUSCH数据传输供网络从第一消息(消息A)解码。实现这种区分的一种方式是分区2步RACH过程与4步RACH过程之间的RACH资源。该分区可以通过将所有RACH前导码的集合划分为两个子集划分该分区的前导码，其中，一些前导码被分配以仅用于2步RACH过程，而其他前导码被分配以仅用于4步RACH过程。然而，也可以通过在参与2步RACH流程时使用不同的时间-频率资源发送前导码以及在参与4步RACH流程时使用不同的时间-频率资源发送前导码，来在RACH时间-频率资源上进行分区。然而，这两种方法都有缺点，原因是RACH资源(可用的前导码和用于其发送的时间/频率资源)不足，因为只有有限数量的前导码并且为RACH分配更多时间-频率资源也降低了效率。

本技术的示例实施例可以提供用于向无线通信网络发送数据的UE，其中，UE被配置为发送随机接入前导码，并且根据2步随机接入过程在与前导码相关联的上行链路共享物理信道中发送上行链路数据，无线通信网络是已知前导码与上行链路共享信道之间的关联。响应于发送前导码和上行链路数据，UE被配置为检测根据4步随机接入过程的随机接入响应消息，该随机接入响应消息提供用于发送上行链路数据消息的请求的上行链路共享信道的定时提前信息和上行链路资源许可；并且响应于检测到随机接入响应消息，根据4步随机接入过程在随机接入响应消息中许可的上行链路资源中发送上行链路数据消息的请求，如同UE继续4步RACH过程一样，即使它以2步RACH过程开始。

在网络侧，根据示例实施例，诸如gNB的无线电网络元件可以被配置为检测由UE在无线接入接口的随机接入信道中发送的随机接入前导码，以确定如果随机接入前导码已根据2步随机接入过程发送、并且2步随机接入过程是否失败；以根据检测随机接入前导码的时间相对于无线接入接口的随机接入信道的时间确定定时提前，该定时提前应当由UE使用以向gNB发送信号，并且确定被许可用于发送请求以发送上行链路数据消息的上行链路共享信道的资源；并且根据4步随机接入过程，发送随机接入响应消息，该随机接入响应消息提供用于发送上行链路数据消息的资源的定时提前信息和上行链路许可。

示例实施例可以通过不回退执行4步RACH过程、而是安排无线电网络的检测前导码的基础设施设备来发送4步RACH流程的随机接入响应消息(消息2)，来改进从2步RACH失败中恢复所需的时间，从而UE可以继续，如同该UE通过发送消息3开始4步RACH过程一样。因此，示例实施例可以：

·缩短从2步回退到4步的RACH时间

·避免将稀缺的RACH资源分区为分配给2步流程的资源和分配给4步流程的资源。

图8示出示例实施例，该示例实施例提供了根据本技术的实施例的通信设备或UE801与无线通信网络的基础设施设备或g节点B 802之间的通信的部分示意图、部分消息流程图。如图8所示，基础设施设备802提供了具有通信设备801所位于的覆盖区域的小区。通信设备801包括：发送器(或发送器电路)801.t，被配置为经由无线通信网络提供的无线接入接口804向基础设施设备802发送信号；接收器(或接收器电路)801.r，被配置为经由无线接入接口804接收来自基础设施设备802的信号；以及控制器(或控制器电路)801.c，被配置为控制发送器电路801.t和接收器电路801.r以发送信号或接收信号。

如图8所示，基础设施设备802还包括：发送器(或发送器电路)802.t，被配置为经由无线接入接口804向通信设备801发送信号；接收器(或接收器电路)802.r，被配置为经由无线接入接口804接收来自通信设备801的信号；以及控制器(或控制器电路)801.c，被配置为控制发送器电路802.t和接收器电路802.r以发送代表数据的信号或接收代表数据的信号。每个控制器801.c、802.c例如可以是微处理器、CPU或专用芯片组等。

如第一步骤S1所示，控制器电路801.c尝试通过控制发送器801.t来执行2步随机接入过程以用于发送如上所述的2步随机接入(RACH)流程的消息A，该消息A包括上行链路共享信道(PUSCH)中的RACH前导码和上行链路数据的相关传输。如上面已经解释的，无线通信网络的基础设施设备(gNB)802已知PUSCH的前导码164与物理资源166ph之间的关联。如下面的处理步骤S2所表示的，接收器电路802r在gNB 802的控制器电路802c的控制下，检测前导码164并且尝试解码相关联的上行链路共享信道资源上的数据，但是不能解码来自PUSCH 164ph的相关联的物理资源中的上行链路数据。如稍后将解释的，这与传统的4步进程相对应，因此在这一点上与4步进程没有区别。然而，在这种情况下，由UE 801开始的2步流程失败。因此，在下一处理步骤S4中，gNB 802的控制器电路802c控制发送器电路802t根据4步随机接入过程发送随机接入响应消息122(消息2)、并且包括定时提前信息。UE 801此时假设它仍在执行2步RACH过程，因此控制器电路801c控制接收器电路801r检测消息B。当该接收器电路801r未能检测到消息B时，接收器电路801r随后由控制器电路801c指示以在步骤S6中检测4步随机接入过程的消息2的随机接入响应消息122。因此，在下一步骤S8中，控制器电路801c断定2步随机接入过程失败。然而，根据本技术的实施例，控制器电路801c随后控制发送器电路801t发送4步随机接入过程的数据消息124的调度传输，如同继续进行4步随机接入过程一样。同样地，gNB以竞争解决消息126或共享上行链路物理信道(PUSCH)的上行链路资源的许可进行响应，就像该gNB针对4步随机接入过程所做的那样。

如从图8理解的，本技术的实施例可以缩短从2步RACH回退到4步RACH的RACH时间。这是因为当消息A在gNB处被成功解码/接收时，gNB将发送包含UE ID(例如在一些情况下由UE或C-RNTI生成并包括在消息A中的随机ID)以及UE已经选择的前导码索引的消息B。然而，当由于虽然检测到前导码但无法解码PUSCH而导致2步RACH过程失败时，应当通过gNB在下行链路中发送传统随机接入响应(RAR)消息来通知UE，该传统随机接入响应表示接收到了前导码。

对于正常的4步过程，RAR报告定时提前。已启动2步RACH过程的UE看到传统RAR消息而不是消息B就知道PUSCH解码失败，因此继续使用该UE从RAR接收的定时提前来发送4步RACH过程的消息3。这种跟进(而不是回退)避免了4步RACH过程的前两个步骤，从而最小化2步跟进到4步RACH过程与正常4步RACH过程之间的持续时间差。

因此，根据示例实施例，gNB 802中的接收器电路802r可以检测到UE在2步RACH处的尝试失败的两种方式是：

·如果gNB知道UE启动2步RACH过程，在前导码检测中计算出明显大于循环前缀持续时间的定时提前，则可以确定2步RACH失败。

·如果gNB知道UE启动2步RACH过程，该gNB尝试在相关联的时间-频率资源上解码PUSCH，但未成功，则可以确定2步RACH失败。

如将了解的，当2步RACH未失败时，用于RAR消息的相同资源分配将用于为消息B分配资源。

因此，本技术的实施例可以提供的优点在于，可以避免对可用前导码集合或时间-频率RACH资源进行分区的要求。结果，前导码集合和RACH资源可以共同用于2步和4步RACH过程。根据示例实施例的UE 801和gNB 802的示例操作由图9和图10的流程图示出，该流程图在以下段落中总结：

实施例：2步RACH启用gNB行为

如图9所示，作为第一步骤S20，被配置为与UE协作以执行2步RACH过程的gNB首先检测由UE发送的RACH前导码。如图9所示，在步骤S20处，首先检测到RACH前导码之后，gNB在步骤S22处继续以确定UE执行2步RACH流程的尝试是否失败。如上所述，对于gNB存在不同的技术来检测2步RACH流程失败。在一个示例中，gNB将物理随机接入信道(PRACH)的开始和检测前导码的开始的时间之间的时间延迟与前导码的循环前缀进行比较。如果时间延迟明显大于循环前缀，则gNB断定UE将不能通过2步RACH过程获得成功接入。作为另一示例，在步骤S20中检测到RACH前导码之后，gNB继续尝试从与检测的前导码相关联的上行链路时间-频率资源中检测在上行链路共享信道(PUSCH)中发送的上行链路数据。如果gNB成功解码PUSCH，则在步骤S22确定这是2步RACH消息A。gNB随后可以前进到步骤S24处以编写消息B、经由PDCCH对该消息B进行调度以用于发送，并且在步骤S26处经由PDSCH将消息B发送到UE。

如果在决策点S22处，例如因为不能解码PUSCH，gNB确定2步RACH过程失败，则在步骤S28处，gNB编写4步RACH过程的传统RAR消息(消息2)，该传统RAR消息携带在检测前导码时计算的定时提前信息。在步骤S30处，gNB随后经由用于发送的PDCCH来调度RAR消息，并且经由PDSCH将该RAR消息发送到UE。

如果传统UE启动4步RACH过程，则由于没有PUSCH发送，所以无论如何检测相关联PUSCH中的上行链路数据的尝试都将失败，或者gNB可以简单地检测到由于没有相关联的PUSCH而在PUSCH资源上没有发送，并且UE将如预期的那样接收RAR消息。这要求每个RACH前导码与PUSCH资源相关联。此后，在步骤S32处，通过检测由UE响应于RAR消息而发送的消息3，并且通过调度用于接收上行链路数据的上行链路资源，处理以4步RACH过程进行。

实施例：2步RACH启用UE行为：

如图10所示，UE的相应操作开始于能够使UE启动2步RACH过程的2步RACH，如步骤S40所示。根据2步过程，UE通过在步骤S42a中发送前导码以及在步骤S42b中在与前导码相关联的PUSCH资源中发送上行链路数据来发送消息A。UE然后根据2步RACH过程在由PDCCH分配的RACH响应下行链路时间-频率资源上执行4步RACH过程的RAR消息(消息2)和消息B两者的试检/解码。在步骤S44中，UE确定其是否可以检测到2步过程的消息B。如果可以，则处理前进到步骤S46以成功进行2步RACH过程。4步RACH过程的RAR消息(消息2)或2步RACH上的消息B的解码基于检查PDCCH上的RAR的RA-RNTI和消息B的不同RNTI、或不同的DCI大小、或DCI中的1比特。

如果UE确定其不能检测到消息B，则在决策点S48处，UE确定其是否可以检测4步过程的RAR消息。如果不能，则随机接入过程失败，并且处理进行到步骤S60，在该步骤S60中UE可以执行例如其他相关过程，或者处理返回到步骤S40。然而，如果UE可以检测到RAR消息，则UE前进到步骤S50以发送4步过程的消息3，此后继续4步RACH过程，而不再次开始4步RACH过程的前导码传输。

在一些实施例中，UE执行步骤S52至步骤S58，其中，UE尝试重试2步骤RACH过程。在决策点S52处，UE确定在步骤S42a、步骤S42b中发送的前导码和上行链路数据是否已经以最大功率发送。如果是，则处理如上前进到步骤S60，在该步骤S60中随机接入失败。如果前导码和上行链路数据(消息A)没有以可用于UE的发送器的最大功率发送，则UE在步骤S54以确定的增量增加功率，然后在步骤S56中发送作为前导码的消息A，并且在步骤S58中在关联的PUSCH资源中发送上行链路数据。然后，处理循环回到步骤S44处，其中，UE再次确定其是否可以检测到2步RACH过程的消息B。该循环可以重复一次或多次，直到达到最大发送器功率。

作为步骤S52至步骤S58中的替代，UE可以简单地重复多次其消息A的传输，直到达到上限次数，其中，步骤S52适于简单地检查消息A已经被发送的次数，并且当达到最大次数时，UE断定2步RACH过程失败，并且在步骤S50处继续发送4步RACH过程的消息3。

作为进一步的替换，可以调整图10中所示的操作，使得即使在检测到RAR之后，UE也增加发送消息A的功率(前导码和上行链路数据)，直到达到最大功率。也就是说，即使UE检测到RAR消息3，UE也重试2步RACH，直到达到最大功率。如果达到最大功率，则在检测到RAR之后，UE进行4步RACH。

本领域的技术人员将理解，图9和图10所示的方法可以根据本技术的实施例进行调整。例如，在该方法中可以包括其他中间步骤，或者可以以任何逻辑顺序执行这些步骤。

本领域的技术人员将进一步了解，可根据先前段落中所论述的各种布置和实施例进一步限定如本文中所限定的这种基础设施设备和/或通信设备。本领域的技术人员还可以理解，本文所定义和描述的这种基础设施设备和通信设备可以形成不同于本公开所定义的通信系统的通信系统的一部分。

以下编号的段落提供了本技术的其他示例方面和特性：

第1段.一种用于向无线通信网络发送数据的通信设备，该通信设备包括：

发送器电路，被配置为经由无线通信网络提供的无线接入接口发送信号，

接收器电路，被配置为经由无线接入接口接收信号，以及

控制器电路，被配置为与接收器电路和发送器电路组合以：

发送随机接入前导码，

根据2步随机接入过程在与前导码相关联的上行链路共享物理信道中发送第一上行链路数据，该无线通信网络已知前导码与上行链路共享信道中的上行链路数据的传输之间的关联，

响应于发送前导码和上行链路数据，检测根据4步随机接入过程的随机接入响应消息，该随机接入响应消息提供定时提前信息和共享信道的资源的上行链路许可，

确定2步随机接入过程失败，并且

响应于随机接入响应消息，根据4步随机接入过程在随机接入响应消息中许可的上行链路资源中发送第二上行链路数据。

第2段.如段落1的通信设备，其中，第二上行链路数据包括第一上行链路数据。

第3段.如段落2的通信设备，其中，第二上行链路数据包括第一上行链路数据和用于发送上行链路数据的调度请求。

第4段.如段落1的通信设备，其中，第二上行链路数据包括用于发送上行链路数据的调度请求。

第5段.如段落1的通信设备，其中，第一上行链路数据和第二上行链路数据包括用于发送上行链路数据的调度请求。

第6段.如段落1的通信设备，其中，第二上行链路数据包括第一上行链路数据的子集。

第7段.如段落1至6中任一项的通信设备，其中，控制电路被配置为在确定2步随机接入失败之后，控制接收器电路检测4步随机接入过程的随机接入响应消息。

第8段.如段落1至7中任一项的通信设备，其中，由发送器电路发送的前导码和上行链路数据形成2步随机接入过程的消息A，并且控制器电路被配置为控制接收器电路以通过检测与消息B相关联的特定无线电网络临时标识符RNTI来尝试检测2步随机接入过程的消息B，并且如果确定未检测到2步随机接入过程的消息B，则尝试检测根据4步随机接入过程的、包括定时提前信息和上行链路许可的随机接入响应消息。

第9段.如段落8的通信设备，其中，所检测的RNTI基于上行链路资源以及通信设备的标识符，在上行链路资源中发送消息A的前导码。

第10段.如段落9的通信设备，其中，标识符是用于加扰RNTI的比特掩码。

第11段.如段落1至10中任一项的通信设备，其中，第二上行链路数据是4步随机接入过程的消息3。

第12段.如段落1至7中任一项的通信设备，其中，由发送器电路发送的前导码和上行链路数据形成2步随机接入过程的消息A，以及控制器电路被配置为控制接收器电路，

响应于发送消息A，以基于检查不同RNTI或不同下行链路控制信息大小或下行链路控制信息DCI中的数据字段，尝试检测4步随机接入过程的随机接入响应消息，并且尝试检测2步随机接入过程的消息B。

第13段.如段落12的通信设备，其中，控制器电路被配置为控制接收器电路，以在发送器电路已经发送2步随机接入过程的消息A之后，检测在下行链路共享信道中发送的下行链路传送块，从而在介质接入控制层中解析传送块，并且确定传送块是包括4步随机接入过程的随机接入响应消息还是包括2步随机接入过程的消息B。

第14段.如段落1至13中任一项的通信设备，其中，控制器电路被配置为确定接收器电路是否已经检测到随机接入响应消息，并且如果接收器电路不能检测到随机接入响应消息，则：

确定前导码和第一上行链路数据是否以通信设备可用的最大功率发送，并且如果前导码和第一上行链路数据以小于最大功率的功率发送，则控制器电路控制发送器电路将发送器电路的功率水平增加一增量，并以增加后的功率重新发送前导码和第一上行链路数据；或者如果前导码和上行链路数据已经以最大功率发送，则确定随机接入过程失败。

第15段.如段落14的通信设备，其中，控制器电路被配置为控制发送器电路将前导码和第一上行链路数据的传输重复一次或多次，其中，前导码和上行链路数据的每次传输响应于接收器电路不能检测到随机接入响应消息而进行，并且每次传输的传输功率递增，直到达到最大功率为止。

第16段.如段落1至15中任一项的通信设备，其中，控制器电路被配置为在接收器电路未能检测到随机接入响应消息(消息2)之后，控制发送器电路重复前导码和第一上行链路数据的传输，直到前导码和第一上行链路数据的重复传输的次数已经达到最大次数为止，如果已经达到前导码和第一上行链路数据的重复传输的最大次数，则控制器电路确定随机接入失败。

第17段.如段落1至13中任一项的通信设备，其中，控制器电路被配置为响应于检测到随机接入响应消息而：

确定前导码和第一上行链路数据是否已以通信设备可用的最大功率发送，并且如果前导码和第一上行链路数据已以最大功率发送，则控制器电路控制发送器电路响应于随机接入响应消息而发送请求消息，以根据4步随机接入过程发送第二上行链路数据，或者

如果前导码和第一上行链路数据已以小于最大功率的功率发送，则控制器电路控制发送器电路将发送器电路的功率水平增加一增量，并且以增加后的功率重新发送前导码和第一上行链路数据。

第18段.如段落17的通信设备，其中，所重新发送的前导码和第一上行链路数据中的至少一者以随机接入响应中解码的定时提前值来发送。

第19段.如段落17的通信设备，其中，所发送的功率水平是前导码的功率水平或者是第一上行链路数据的功率水平。

第20段.如段落17、18或19的通信设备，其中，控制器电路被配置为：如果检测到随机接入响应消息，则控制发送器电路以根据增量而增加的功率重复发送前导码和第一上行链路数据一次或多次，直到达到最大功率的水平。

第21段.如段落1至13中任一项的通信设备，其中，控制器电路被配置为：如果在每次传输之后都检测到随机接入响应消息，则响应于检测到随机接入响应消息而控制发送器电路重复发送前导码和第一上行链路数据一次或多次，直到达到前导码和第一上行链路数据的最大重复发送次数，而不检测根据成功的2步随机接入过程的响应消息。

第22段.一种基础设施设备，基础设施设备形成用于向通信设备发送数据或从通信设备接收数据的无线通信网络的一部分，基础设施设备包括：

发送器电路，被配置为经由无线通信网络提供的无线接入接口向通信设备发送信号，

接收器电路，被配置为经由无线接入接口从通信设备接收信号，以及

控制器电路，被配置为与接收器电路和发送器电路组合以：

检测由通信设备中的一个在无线接入接口的随机接入信道中发送的随机接入前导码，

确定随机接入前导码是否根据2步随机接入过程发送，且2步随机接入过程是否失败，

根据检测随机接入前导码的时间相对于无线接入接口的随机接入信道的时间确定定时提前，并且确定许可给通信设备的共享信道的资源，该定时提前应当由通信设备使用以向基础设施设备发送信号，并且

根据4步随机接入过程发送提供定时提前信息的随机接入响应消息。

第23段.如段落22的基础设施设备，其中，控制电路被配置为：如果随机接入前导码根据2步随机接入过程发送，则通过以下步骤确定2步随机接入过程失败：

通过尝试检测与根据2步随机接入过程的随机接入前导码相关联的上行链路共享物理信道中的上行链路数据，基础设施设备已知前导码与上行链路共享信道中的上行链路数据的传输之间的关联，并且

如果能够在与所检测到的前导码相关联的上行链路共享物理信道中检测到上行链路数据，则确定2步随机接入过程成功且没有失败。

第24段.如段落22或23的基础设施设备，其中，控制电路被配置为：如果随机接入前导码根据2步随机接入过程发送，并且如果检测随机接入前导码与无线接入接口的随机接入信道的时间之间的时间大于上行链路数据能够使用2步随机接入过程进行传送的预定最大值，则确定2步随机接入过程失败。

第25段.如段落22、23或24的基础设施设备，其中，上行链路数据能够使用2步随机接入过程进行传送的预定最大值是前导码的循环前缀的时间长度的比例，控制电路被配置为将检测随机接入前导码与无线接入接口的随机接入信道的时间之间的时间与前导码的循环前缀的时间长度进行比较，并且如果检测随机接入前导码与无线接入接口的随机接入信道的时间之间的时间更长，则确定2步随机接入过程失败。

第26段.一种操作通信设备用于向无线通信网络发送数据的方法，该方法包括

发送随机接入前导码，

根据2步随机接入过程在与前导码相关联的上行链路共享物理信道中发送第一上行链路数据，无线通信网络已知前导码与上行链路共享信道中的第一上行链路数据的传输之间的关联，

响应于发送前导码和第一上行链路数据，检测根据4步随机接入过程的随机接入响应消息，该随机接入响应消息提供定时提前信息和共享信道的资源的上行链路许可，

确定2步随机接入过程失败，并且

响应于随机接入响应消息，根据4步随机接入过程在随机接入响应消息中许可的上行链路资源中发送第二上行链路数据。

第27段.如段落26的方法，该方法包括

确定是否已检测到随机接入响应消息，并且如果不能检测到随机接入响应消息，则：

确定前导码和上行链路数据是否已以通信设备可用的最大功率发送，并且如果前导码和上行链路数据已以小于最大功率发送，则：

将发送器电路的功率水平增加一增量，并且

以增加后的功率重新发送前导码和上行链路数据，或者如果前导码和上行链路数据已以最大功率发送，

则确定随机接入过程失败。

第28段.一种操作基础设施设备的方法，该基础设施设备形成用于向通信设备发送数据或者从通信设备接收数据的无线通信网络的一部分，该方法包括：

检测由通信设备中的一个在无线接入接口的随机接入信道中发送的随机接入前导码，

确定随机接入前导码是否根据2步随机接入过程发送，且2步随机接入过程是否失败，

根据检测随机接入前导码的时间相对于无线接入接口的随机接入信道的时间确定定时提前，并且确定许可给通信设备的共享信道的资源，该定时提前应当由通信设备使用以向基础设施设备发送信号，并且

根据4步随机接入过程发送提供定时提前信息的随机接入响应消息和上行链路数据。

第29段.用于通信设备的电路，该电路包括：

发送器电路，其被配置为经由无线通信网络提供的无线接入接口发送信号，

接收器电路，其被配置为经由无线接入接口接收信号，和

控制器电路，其被配置为与接收器电路和发送器电路组合以

发送随机接入前导码，

根据2步随机接入过程在与前导码相关联的上行链路共享物理信道中发送上行链路数据，无线通信网络已知前导码与上行链路共享信道中的上行链路数据的传输之间的关联，

响应于发送前导码和上行链路数据，检测根据4步随机接入过程的随机接入响应消息，该随机接入响应消息提供定时提前信息和共享信道的资源的上行链路许可，

确定2步随机接入过程失败，并且

响应于随机接入响应消息，根据4步随机接入过程在随机接入响应消息中许可的上行链路资源中发送上行链路数据。

第30段.一种用于无线通信网络的电路，该电路包括：

发送器电路，被配置为经由无线通信网络提供的无线接入接口向通信设备发送信号，

接收器电路，被配置为经由无线接入接口从通信设备接收信号，以及

控制器电路，被配置为与接收器电路和发送器电路组合以：

检测由通信设备中的一个在无线接入接口的随机接入信道中发送的随机接入前导码，

确定随机接入前导码是否根据2步随机接入过程发送，并且2步随机接入过程是否失败，

根据检测随机接入前导码的时间相对于无线接入接口的随机接入信道的时间确定定时提前，并且确定许可给通信设备的共享信道的资源，定时提前应当由通信设备使用以向基础设施设备发送信号，并且

根据4步随机接入过程发送提供定时提前信息的随机接入响应消息和上行链路数据。

就本公开的实施例已经被描述为至少部分地通过软件控制的数据处理设备来实现而言，应当理解，携带这种软件的非暂时性机器可读介质(例如光盘、磁盘、半导体存储器等)也被认为表示本公开的实施例。

应当理解，为了清楚起见，以上描述已经参照不同的功能单元、电路和/或处理器描述了实施例。然而，显而易见的是，可以使用不同功能单元、电路和/或处理器之间的任何合适的功能分布，而不偏离实施例。

所描述的实施例可以以任何合适的形式实现，包括硬件、软件、固件或它们的任何组合。所描述的实施例可以可选地至少部分地实现为在一个或多个数据处理器和/或数字信号处理器上运行的计算机软件。任何实施例的元件和组件可以以任何合适的方式在物理上、功能上和逻辑上实现。实际上，可以在单个单元中、在多个单元中或者作为其他功能单元的一部分来实现该功能。这样，所公开的实施例可以在单个单元中实现，或者可以物理地和功能地分布在不同的单元、电路和/或处理器之间。

尽管已经结合一些实施例描述了本公开，但是并不旨在将本公开限制于在此阐述的特定形式。另外，尽管结合特定实施例描述了特性，但是本领域的技术人员将认识到，所描述的实施例的各种特性可以以适于实现该技术的任何方式组合。

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[7]ETSI TS 136 213 V13.0.0(2016-01)/3GPP TS 36.212 version13.0.0Release 13.

[8]R2-168544,“UL data transmission in RRC_INACTIVE,”Huawei,HiSilicon,RAN#96.

[9]R2-168713,“Baseline solution for small data transmission in RRC_INACTIVE,”Ericsson,Ran#96.

[11]RP-182894,“WID:2-step RACH for NR,”RAN#82.

[12]RP-182090,“Revised SID:Study on NR Industrial Internet of Things(IoT),”RAN#81.

[13]RP-182878,“NR-based Access to Unlicensed Spectrum”,RAN#82.

[14]TS 38.300 V15.4.0.

Claims (30)

1.一种用于向无线通信网络发送数据的通信设备，所述通信设备包括：

发送器电路，被配置为经由所述无线通信网络提供的无线接入接口发送信号，

接收器电路，被配置为经由所述无线接入接口接收信号，以及

控制器电路，被配置为与所述接收器电路和所述发送器电路组合以：

发送随机接入前导码，

根据2步随机接入过程在与所述前导码相关联的上行链路共享物理信道中发送第一上行链路数据，所述无线通信网络已知所述前导码与上行链路共享信道中的上行链路数据的传输之间的关联，

响应于发送所述前导码和所述上行链路数据，检测根据4步随机接入过程的随机接入响应消息，所述随机接入响应消息提供定时提前信息和共享信道的资源的上行链路许可，

确定所述2步随机接入过程失败，并且

响应于所述随机接入响应消息，根据所述4步随机接入过程在所述随机接入响应消息中许可的上行链路资源中发送第二上行链路数据。

2.根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述第二上行链路数据包括所述第一上行链路数据。

3.根据权利要求2所述的通信设备，其中，所述第二上行链路数据包括所述第一上行链路数据和用于发送所述上行链路数据的调度请求。

4.根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述第二上行链路数据包括用于发送所述上行链路数据的调度请求。

5.根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述第一上行链路数据和所述第二上行链路数据包括用于发送所述上行链路数据的调度请求。

6.根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述第二上行链路数据包括所述第一上行链路数据的子集。

7.根据权利要求1至6所述的通信设备，其中，控制电路被配置为在确定2步随机接入进程失败之后，控制所述接收器电路检测所述4步随机接入过程的所述随机接入响应消息。

8.根据权利要求1所述的通信设备，其中，由所述发送器电路发送的所述前导码和所述上行链路数据形成所述2步随机接入过程的消息A，并且所述控制器电路被配置为控制所述接收器电路以通过检测与消息B相关联的特定无线电网络临时标识符RNTI来尝试检测所述2步随机接入过程的所述消息B，并且如果确定未检测到所述2步随机接入过程的所述消息B，则尝试检测根据所述4步随机接入过程的、包括所述定时提前信息和所述上行链路许可的所述随机接入响应消息。

9.根据权利要求8所述的通信设备，其中，所检测的RNTI基于上行链路资源以及所述通信设备的标识符，在所述上行链路资源中发送所述消息A的所述前导码。

10.根据权利要求9所述的通信设备，其中，所述标识符是用于加扰所述RNTI的比特掩码。

11.根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述第二上行链路数据是所述4步随机接入过程的消息3。

12.根据权利要求1的任一项所述的通信设备，其中，由所述发送器电路发送的所述前导码和所述上行链路数据形成所述2步随机接入过程的消息A，并且所述控制器电路被配置为控制所述接收器电路以：响应于发送所述消息A，

基于检测消息B的第一RNTI、以及所述随机接入响应消息的第二RNTI，或者

基于检测所述消息B的第一下行链路控制信息大小、以及所述随机接入响应消息的第二下行链路控制信息大小，或者

基于检测所述消息B的下行链路控制信息DCI中的数据字段的第一编码、以及所述随机接入响应消息的下行链路控制信息DCI中的数据字段的第二编码，

来尝试检测所述4步随机接入过程的所述随机接入响应消息、并且尝试检测所述2步随机接入过程的所述消息B。

13.根据权利要求12所述的通信设备，其中，所述控制器电路被配置为控制所述接收器电路，以在所述发送器电路已经发送所述2步随机接入过程的所述消息A之后，检测在下行链路共享信道中发送的下行链路传送块，从而在介质接入控制层中解析所述传送块，并且确定所述传送块是包括所述4步随机接入过程的所述随机接入响应消息还是包括所述2步随机接入过程的所述消息B。

14.根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述控制器电路被配置为确定所述接收器电路是否已检测到所述随机接入响应消息，并且如果所述接收器电路不能检测到所述随机接入响应消息，则：

确定所述前导码和所述第一上行链路数据是否以所述通信设备可用的最大功率发送，并且如果所述前导码和所述第一上行链路数据以小于所述最大功率的功率发送，则所述控制器电路控制所述发送器电路将所述发送器电路的功率水平增加一增量，并以增加后的功率重新发送所述前导码和所述第一上行链路数据；或者如果所述前导码和所述上行链路数据已经以所述最大功率发送，则确定随机接入过程失败。

15.根据权利要求14所述的通信设备，其中，所述控制器电路被配置为控制所述发送器电路将所述前导码和所述第一上行链路数据的传输重复一次或多次，其中，所述前导码和所述上行链路数据的每次传输响应于所述接收器电路不能检测到所述随机接入响应消息而进行，并且所述每次传输的传输功率递增，直到达到所述最大功率为止。

16.根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述控制器电路被配置为在所述接收器电路未能检测到随机接入响应消息(消息2)之后，控制所述发送器电路重复所述前导码和所述第一上行链路数据的传输，直到所述前导码和所述第一上行链路数据的重复传输的次数已经达到最大次数为止，如果已经达到所述前导码和所述第一上行链路数据的所述重复传输的所述最大次数，则所述控制器电路确定随机接入失败。

17.根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述控制器电路被配置为响应于检测到所述随机接入响应消息而：

确定所述前导码和所述第一上行链路数据是否已以所述通信设备可用的最大功率发送，并且如果所述前导码和所述第一上行链路数据已以所述最大功率发送，则所述控制器电路控制所述发送器电路响应于所述随机接入响应消息而发送请求消息，以根据所述4步随机接入过程发送所述第二上行链路数据，或者

如果所述前导码和所述第一上行链路数据已以小于所述最大功率的功率发送，则所述控制器电路控制所述发送器电路将所述发送器电路的功率水平增加一增量，并且以增加后的功率重新发送所述前导码和所述第一上行链路数据。

18.根据权利要求17所述的通信设备，其中，所重新发送的前导码和第一上行链路数据中的至少一者以所述随机接入响应中解码的定时提前值来发送。

19.根据权利要求17所述的通信设备，其中，所发送的功率水平是所述前导码的功率水平或者是所述第一上行链路数据的功率水平。

20.根据权利要求17所述的通信设备，其中，所述控制器电路被配置为：如果检测到所述随机接入响应消息，则控制所述发送器电路以根据增量而增加的功率重复发送所述前导码和所述第一上行链路数据一次或多次，直到达到所述最大功率的水平。

21.根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述控制器电路被配置为：如果在每次传输之后都检测到所述随机接入响应消息，则响应于检测到所述随机接入响应消息而控制所述发送器电路重复发送所述前导码和所述第一上行链路数据一次或多次，直到达到所述前导码和所述第一上行链路数据的最大重复发送次数，而不检测根据成功的所述2步随机接入过程的响应消息。

22.一种基础设施设备，所述基础设施设备形成用于向通信设备发送数据或者从通信设备接收数据的无线通信网络的一部分，所述基础设施设备包括：

发送器电路，被配置为经由所述无线通信网络提供的无线接入接口向所述通信设备发送信号，

接收器电路，被配置为经由所述无线接入接口从所述通信设备接收信号，以及

控制器电路，被配置为与所述接收器电路和所述发送器电路组合以：

检测由所述通信设备中的一个在所述无线接入接口的随机接入信道中发送的随机接入前导码，

确定所述随机接入前导码是否根据2步随机接入过程发送，且所述2步随机接入过程是否失败，

根据检测所述随机接入前导码的时间相对于所述无线接入接口的所述随机接入信道的时间确定定时提前，并且确定许可给所述通信设备的共享信道的资源，所述定时提前应当由所述通信设备使用以向所述基础设施设备发送所述信号，并且

根据4步随机接入过程发送提供定时提前信息的随机接入响应消息。

23.根据权利要求22的基础设施设备，其中，控制电路被配置为：如果所述随机接入前导码根据所述2步随机接入过程发送，则通过以下步骤确定所述2步随机接入过程失败：

通过尝试检测与根据所述2步随机接入过程的所述随机接入前导码相关联的上行链路共享物理信道中的上行链路数据，所述基础设施设备已知所述前导码与上行链路共享信道中的所述上行链路数据的传输之间的关联，并且

如果能够在与所检测到的前导码相关联的所述上行链路共享物理信道中检测到所述上行链路数据，则确定2步随机接入过程成功且没有失败。

24.根据权利要求22所述的基础设施设备，其中，控制电路被配置为：如果所述随机接入前导码根据所述2步随机接入过程发送，并且如果检测所述随机接入前导码与所述无线接入接口的所述随机接入信道的所述时间之间的时间大于上行链路数据能够使用所述2步随机接入过程进行传送的预定最大值，则确定所述2步随机接入过程失败。

25.根据权利要求22所述的基础设施设备，其中，上行链路数据能够使用所述2步随机接入过程进行传送的预定最大值是所述前导码的循环前缀的时间长度的比例，控制电路被配置为将检测所述随机接入前导码与所述无线接入接口的所述随机接入信道的所述时间之间的时间与所述前导码的所述循环前缀的所述时间长度进行比较，并且如果检测所述随机接入前导码与所述无线接入接口的所述随机接入信道的所述时间之间的时间更长，则确定所述2步随机接入过程失败。

26.一种操作通信设备用于向无线通信网络发送数据的方法，所述方法包括：

发送随机接入前导码，

根据2步随机接入过程在与所述前导码相关联的上行链路共享物理信道中发送第一上行链路数据，所述无线通信网络已知所述前导码与上行链路共享信道中的所述第一上行链路数据的传输之间的关联，

响应于发送所述前导码和所述第一上行链路数据，检测根据4步随机接入过程的随机接入响应消息，所述随机接入响应消息提供定时提前信息和共享信道的资源的上行链路许可，

确定2步随机接入过程失败，并且

响应于所述随机接入响应消息，根据所述4步随机接入过程在所述随机接入响应消息中许可的上行链路资源中发送第二上行链路数据。

27.根据权利要求26所述的方法，包括：

确定是否已检测到所述随机接入响应消息，并且如果不能检测到所述随机接入响应消息，则：

确定所述前导码和所述上行链路数据是否已以所述通信设备可用的最大功率发送，并且如果所述前导码和所述上行链路数据已以小于所述最大功率发送，则：

将发送器电路的功率水平增加一增量，并且

以增加后的功率重新发送所述前导码和所述上行链路数据，或者如果所述前导码和所述上行链路数据已以所述最大功率发送，

则确定所述随机接入过程失败。

28.一种操作基础设施设备的方法，所述基础设施设备形成用于向通信设备发送数据或者从通信设备接收数据的无线通信网络的一部分，所述方法包括：

检测由所述通信设备中的一个在无线接入接口的随机接入信道中发送的随机接入前导码，

确定所述随机接入前导码是否根据2步随机接入过程发送，且所述2步随机接入过程是否失败，

根据检测所述随机接入前导码的时间相对于所述无线接入接口的所述随机接入信道的时间确定定时提前，并且确定许可给所述通信设备的共享信道的资源，所述定时提前应当由所述通信设备使用以向所述基础设施设备发送信号，并且

根据4步随机接入过程发送提供定时提前信息的随机接入响应消息和上行链路数据。

29.一种用于通信设备的电路，所述电路包括：

发送器电路，被配置为经由无线通信网络提供的无线接入接口发送信号，

接收器电路，被配置为经由所述无线接入接口接收信号，以及控制器电路，被配置为与所述接收器电路和所述发送器电路组合以：

发送随机接入前导码，

根据2步随机接入过程在与所述前导码相关联的上行链路共享物理信道中发送上行链路数据，所述无线通信网络已知所述前导码与所述上行链路共享信道中的上行链路数据的传输之间的关联，

响应于发送所述前导码和所述上行链路数据，检测根据4步随机接入过程的随机接入响应消息，所述随机接入响应消息提供定时提前信息和共享信道的资源的上行链路许可，

确定所述2步随机接入过程失败，并且

响应于所述随机接入响应消息，根据4步随机接入过程在所述随机接入响应消息中许可的上行链路资源中发送上行链路数据。

30.一种用于无线通信网络的电路，所述电路包括：

发送器电路，被配置为经由所述无线通信网络提供的无线接入接口向通信设备发送信号，

接收器电路，被配置为经由所述无线接入接口从所述通信设备接收信号，以及

控制器电路，被配置为与所述接收器电路和所述发送器电路组合以：

检测由所述通信设备中的一个在所述无线接入接口的随机接入信道中发送的随机接入前导码，

确定所述随机接入前导码是否根据2步随机接入过程发送，并且所述2步随机接入过程是否失败，

根据检测所述随机接入前导码的时间相对于所述无线接入接口的所述随机接入信道的时间确定定时提前，并且确定许可给所述通信设备的共享信道的资源，所述定时提前应当由所述通信设备使用以向基础设施设备发送信号，并且

根据4步随机接入过程发送提供定时提前信息的随机接入响应消息和上行链路数据。

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