CN113630900B - 随机接入的方法及用户设备、基站设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种波束失败恢复请求的方法，其包括：获取用于波束失败恢复请求发送的信道时频资源配置信息和前导序列配置信息；根据测量结果选择候选下行发送波束；根据下行发送波束和信道时频资源和/或前导序列间的对应关系，以及时频资源配置信息和前导序列配置信息，选择信道时频资源和/或前导序列；在信道时频资源上发送前导序列。与现有技术相比，本发明针对波束失败恢复请求对资源分配和流程进行了优化，能够有效降低信令开销，降低接入延时。
Description
本发明是申请号为201710495615.X、发明名称为“随机接入的方法及用户设备、基站设备”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，更具体地，涉及一种随机接入的方法及用户设备、基站设备。
背景技术
随着信息产业的快速发展，特别是来自移动互联网和物联网(IoT,internet ofthings)的增长需求，给未来移动通信技术带来前所未有的挑战。如根据国际电信联盟ITU的报告ITU-R M.[IMT.BEYOND 2020.TRAFFIC]，可以预计到2020年，移动业务量增长相对2010年(4G时代)将增长近1000倍，用户设备连接数也将超过170亿，随着海量的IoT设备逐渐渗透到移动通信网络，连接设备数将更加惊人。为了应对这前所未有的挑战，通信产业界和学术界已经展开了广泛的第五代移动通信技术研究(5G)，面向2020年代。目前在ITU的报告ITU-R M.[IMT.VISION]中已经在讨论未来5G的框架和整体目标,其中对5G的需求展望、应用场景和各项重要性能指标做了详细说明。针对5G中的新需求，ITU的报告ITU-R M.[IMT.FUTURE TECHNOLOGY TRENDS]提供了针对5G的技术趋势相关的信息，旨在解决系统吞吐量显著提升、用户体验一致性、扩展性以支持IoT、时延、能效、成本、网络灵活性、新兴业务的支持和灵活的频谱利用等显著问题。
与现有LTE系统相比，5G将引入工作于高频段的系统以提高系统的数据传输效率以及频谱利用率。为对抗高频段无线信道中显著的路径损耗，工作于高频段的无线通信系统需要采用多波束操作，通过正确波束配对所产生的波束赋形增益来提高系统的性能。因此，对于多波束系统来说，波束配对的准确性将会显著影响系统性能。当终端发现由于波束配对不准确造成系统性能下降时，将会触发波束恢复过程。具体来说，终端首先检测波束配对失败；若检测到波束配对失败，将会根据波束相关的参考信号确定候选波束；之后发起波束失败恢复请求，通过专用信道或是资源向基站发起相应的请求；发起波束失败恢复请求后，终端检测相应的波束失败恢复响应。上述流程可用图1描述。
终端可以在物理随机接入信道、上行控制信道、或是类似于物理随机接入信道的信道时频资源上发起波束失败恢复请求。考虑到波束失败恢复需要以较短的延时完成，因此波束失败恢复请求需要以免竞争的方式发送，即用于波束失败恢复请求的资源(包括时频资源和序列资源)的分配是终端转有的。
由于现有的波束失败恢复流程是免竞争的，因此如何以较低的信令开销，为不同终端分配可区分的用于波束失败恢复流程的资源(时频资源和序列资源)，是需要考虑的问题。
发明内容
本发明的目的在于：现有技术中的波束失败恢复过程是基于免竞争的，但是并未解决如果以较低的信令开销为不同终端分配免竞争的时频资源和序列资源。此外，波束失败恢复过程和按需系统信息的发送请求过程均基于随机接入过程，但是并未针对这两个应用场景进行流程上的优化。本发明针对上述场景进行优化，以期降低这两个场景的延时。
为了实现上述目的，本发明提供了一种波束失败恢复请求的方法，其包括以下步骤：
终端获取用于波束失败恢复请求发送的信道时频资源配置信息和前导序列配置信息；
终端根据测量结果选择候选下行发送波束；
终端根据下行发送波束和信道时频资源和/或前导序列间的对应关系，以及时频资源配置信息和前导序列配置信息，选择信道时频资源和/或前导序列；
终端在信道时频资源上发送前导序列。
优选的，终端获取用于波束失败恢复请求发送的信道时频资源配置信息和前导序列配置信息等配置信息包括：终端从下行控制信道或是高层信令配置中获取用于波束失败恢复请求发送的信道时频资源配置信息和前导序列配置信息等配置信息。
优选的，前导序列配置信息包括前导序列分组指示和组内索引指示。
优选的，前导序列配置信息包括前导序列起始索引和前导序列数量指示。
优选的，前导序列分组指示用于指示前导序列分组个数，组内索引指示用于指示分配给终端的前导序列在前导序列分组内的组内索引。
优选的，前导序列分组指示用于指示组内相邻前导序列索引间隔，组内索引指示用于指示分配给终端的前导序列在前导序列分组内的组内索引。
优选的，信道时频资源配置信息包括信道指示索引和下行波束索引。
优选的，信道时频资源配置信息还包括允许出现的子帧索引和/或允许出现的无线帧索引，以及频率偏移指示。
优选的，所述测量结果为下行信号的参考信号接收功率，其中，下行信号包括同步信号块，信道状态信息参考信号CSI-RS，波束参考信号。
优选的，终端根据所述对应关系和时频资源配置信息、前导序列配置信息，选择候选下行发送波束对应的时频资源和前导序列。
优选的，若对应关系中不存在终端根据下行测量结果得到的下行波束，或是终端重新尝试的波束失败恢复请求超过预先设定的最大尝试次数，则回退至基于竞争的随机接入过程。
优选的，基于竞争的随机接入过程的消息3中携带终端标识、波束失败恢复请求指示。
优选的，消息3中还携带候选下行波束索引信息。
优选的，候选下行波束索引对应一个或多个下行发送波束，消息3中传输一个或多个下行波束索引信息。
优选的，基于竞争的随机接入过程的消息4中，携带波束失败恢复请求响应。
本发明还提供一种系统信息的发送请求方法，包括以下步骤：
终端根据按需传输的系统信息或系统信息组与随机接入前导序列间的对应关系选择前导序列；
终端在随机接入信道中发送前导序列；
终端检测随机接入响应，获得系统信息或系统信息组的时频资源位置。
优选的，系统信息或系统信息组与随机接入前导序列间的对应关系通过高层信令或是预先设定的方式配置。
优选的，终端检测随机接入响应，获得系统信息或系统信息组的时频资源位置包括：若下行控制信道采用随机接入信道相应的RA-RNTI加扰，并且下行控制信道指示的下行共享信道中的随机接入响应中包含与所发送的前导序列相匹配的前导序列标识符，则根据随机接入响应中的下行资源分配信息获得系统信息或系统信息组的时频资源位置；
或，若下行控制信道采用按需系统信息RNTI加扰，并且该按需系统信息RNTI所指示的系统信息/系统信息组包括终端所请求的系统信息/系统信息组，终端根据该下行控制信道中指示的下行资源分配信息获取系统信息/系统信息组的时频资源位置。
本发明提供一种系统信息的发送请求方法，包括以下步骤：
终端在随机接入信道上发送前导序列；
终端检测随机接入响应；
终端在随机接入响应中的上行授权指示的上行时频资源上发送消息3，其中消息3包括系统信息索引；
终端检测消息4，获取系统信息/系统信息组的时频资源位置。
优选的，消息3中包括发送波束指示。
优选的，发送波束指示为前次发送波束指示，该指示表示使用最近一次为该终端传输下行数据时使用的下行发送波束；
或，发送波束指示为同步信号块索引、信道状态信息参考信号索引、波束参考信号索引、波束索引，和波束方向偏差指示中的至少一个。
优选的，终端检测消息4包括：终端检测下行控制信道中的下行控制信息，若下行控制信息使用终端的C-RNTI或基站分配的临时C-RNTI加扰，则终端根据下行时频资源分配信息检测消息4，并根据消息4中的下行时频资源调度信息获取系统信息。
优选的，终端检测消息4包括：终端检测下行控制信道中的下行控制信息，若下行控制信息使用按需系统信息RNTI加扰，并且该按需系统信息RNTI对应的系统信息或系统信息组包含终端请求的系统信息或系统信息组，则终端根据该控制信息中的下行时频资源分配信息获取系统信息。
本发明提供一种波束失败恢复请求装置，包括以下模块：
配置信息获取模块，用于获取波束失败恢复请求发送的信道时频资源配置信息和前导序列配置信息；
候选下行发送波束选择模块，用于根据测量结果选择候选下行发送波束；
信道时频资源和前导序列选择模块，用于根据下行发送波束和信道时频资源和/或前导序列间的对应关系以及信道时频资源配置信息和前导序列配置信息，选择信道时频资源和/或前导序列；
前导序列发送模块，用于在所选择的信道时频资源上发送所选择的前导序列。
本发明提供一种系统信息的发送请求装置，包括以下模块：
前导序列选择模块，用于根据按需传输的系统信息或系统信息组与随机接入前导序列间的对应关系选择前导序列；
前导序列发送模块，用于在随机接入信道中发送前导序列；
随机接入响应检测模块，用于检测随机接入响应，获取系统信息或系统信息组的时频资源位置。
本发明提供一种系统信息的发送请求装置，包括以下模块：
前导序列发送模块，用于在随机接入信道上发送前导序列；
随机接入响应检测模块，用于检测随机接入响应；
消息3发送模块，用于根据随机接入响应中的上行授权指示发送消息3，其中消息3中包括系统信息索引；
消息4检测模块，用于检测消息4，获取系统信息或系统信息组的时频资源位置。
与现有技术相比，本发明的技术效果包括但不限于：能够降低配置用于免竞争的波束失败恢复过程的时频资源和前导序列所使用的信令开销，通过优化波束失败恢复请求响应以及回退至基于竞争的随机接入过程，能够降低波束失败恢复的延时；通过优化随机接入响应、消息3的结构以及消息4的结构，按需系统信息的请求延时也能够降低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员，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为波束失败恢复流程；
图2为本发明提供的波束失败恢复请求流程；
图3为一种前导序列的分配方式；
图4为一种可能的前导序列配置格式；
图5为另一种前导序列的分配方式；
图6为前导序列指示方式；
图7为本发明提供的波束失败恢复请求装置；
图8为本发明提供的一种按需系统信息请求装置；
图9为本发明提供的另一种按需系统信息请求装置。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本披露方案，下面将结合本披露实施例中的附图，对本披露实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
在本披露的说明书和权利要求书及上述附图中的描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行，操作的序号如101、102等，仅仅是用于区分开各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。
下面将结合本披露实施例中的附图，对本披露实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本披露一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本披露中的实施例，本领域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，都属于本披露保护的范围。
本披露的波束失败恢复发送请求流程如图2所示，包括一下步骤：
终端获取用于波束失败恢复请求发送的信道时频资源配置信息和前导序列配置信息；
终端根据测量结果选择候选下行发送波束；
终端根据下行发送波束和信道时频资源和/或前导序列间的对应关系，以及时频资源配置信息和前导序列配置信息，选择信道时频资源和/或前导序列；
终端在信道时频资源上发送前导序列。
实施例1
本实施例中，将结合具体系统介绍一种波束失败恢复请求的资源配置方式。假设基站工作于高频段，采用多波束操作来弥补较大的路径损耗。波束失败恢复请求采用专用的时频资源和序列资源，该时频资源类似于随机接入信道时频资源，可以和随机接入信道时频资源通过频分复用方式区分，或是通过时分复用方式区分等。
基站采用高层信令或是下行控制信息配置用于波束失败恢复请求的资源。所述资源包含时频资源与序列资源。首先描述本实施例中提供的序列资源分配方式。波束失败恢复请求可与随机接入过程使用相同的序列资源池。例如，随机接入过程使用的序列资源池包含Npre条前导序列，波束失败恢复请求使用相同的前导序列资源池。假设每个波束失败恢复请求所使用的专用时频资源上与M个下行发送波束具有对应关系，这种情况下，该专用时频资源上可以支持的同时进行波束失败恢复请求发送的终端数量为为给服务小区内的终端配置用于波束失败恢复请求的序列资源，可能的配置方式为：
a.使用比特用于配置同一时频资源上前导序列分组的组数，这决定了同一时频资源上对应的波束个数。使用/>比特通知终端使用组内的哪个前导序列进行波束恢复失败请求。具体的分组方式有以下几种可能性：
a.1.连续的个前导序列分为一组，对应专用时频资源上的一个波束。其中，每组包含的/>分配给不同的终端所使用。以Npre＝64，M＝8为例，即假设同一时频资源上对应的最大波束的数量为8。同一时频资源上的前导序列分为8组，连续的8个前导序列分为一组，用于对应一个下行发送波束。每组中的8个前导序列可分配给不同的终端，即可支持8个终端在相同的时频资源上进行波束失败恢复请求的发送。该分配方式如图3所示。
即各个组中包含了相同数量的前导序列，并且对每组中的前导序列进行索引，不同组中索引相同的前导序列分配给同一终端。对前导序列分组后，不同的分组按照分组编号的顺序与按照波束索引(例如CSI-RS索引或是波束RS索引)的顺序建立一一对应关系，该关系为预先通知，或是按照预设规则确定。
需要配置的参数为：
用于指示实际分组个数的3个比特；
用于指示组内前导序列分配情况的3个比特。
具体来说，前述示例中，使用3比特通知终端实际的分组数量，使用另外3比特通知组内的索引，通知格式如图4所示。
对于图3所示示例，分组指示为(111)2，表示前导序列集合分为了8组，每组包含8个前导序列。通过组内索引指示确定每个波束对应前导序列。对于组内索引指示为n的配置信息，终端所使用的不同波束对应的前导序列索引为：例如，对于图3所示示例，若组内索引指示为n＝1,根据上述方式，不同波束对应的前导序列索引分别为：1,9,…,57。
a.2.相邻的前导序列分为一组，对应一个下行波束。连续的/>个前导序列被分配给一个终端用于发送波束失败恢复请求。图5所示为这种方法的简单示例。
图5所示示例中，仍然假设Npre＝64，M＝8。对于这种方式，仍然可以采用前述的前导序列配置指示方式，即前导序列配置指示包括分组指示和组内索引指示。与前述方式不同的是，这种方式中的分组指示用于指示组内相邻两个前导序列索引间的间隔，而组内索引用于指示组内被分配给终端的前导序列索引。具体来说，若分组指示为m，组内索引为n，则分配给该终端的前导序列索引依次为：mn,mn+1,…,mn+M-1。仍以图4所示示例为例，分组指示为(111)2，即对应同一个下行发送波束的前导序列组内相邻两个前导序列索引间间隔相差7+1＝8。若组内索引为1，则用于该终端的前导序列索引为：8,9,…,15。
这种方式固定了前导序列与下行发送波束之间的对应关系，损失了一定的灵活性，但是信令开销较小。
b.在配置前导序列时，通知分配给该终端的首个前导序列索引以及前导序列数量。而前导序列与下行发送波束间的对应关系，可以以预先规定的方式确定。例如，通知中包含的前导序列数量即表示了该时频资源上对应的下行发送波束个数，终端对对应到该时频资源上的下行发送波束按照波束索引(或是CSI-RS索引，或是波束RS索引，或是波束ID索引等)排序，并和经过索引排序的前导序列间建立一一对应的关系。
另一种方式为显示的通知和指示与前导序列对应的下行波束。其中，所述下行波束可用波束ID、CSI-RS索引、下行同步块索引或是波束RS索引指示。在通知前导序列索引的同时，通知长度与可用前导序列数量相同的波束索引向量，用于建立与前导序列间一一对应的波束索引。
仍以每个专用时频资源上对应8个下行发送波束为例，分配前导序列资源时，指示信息格式如图6所示。
一个简单的示例为，若前导序列起始索引为8，前导序列数量为8，则分配的前导序列索引依次为8,9,10,11,12,13,14,15，分别对应下行波束1-8。需要说明的是，该下行波束索引通过下行信号索引表征，包括下行同步块索引、CSI-RS索引、波束ID，或是波束RS索引。
下面简要描述时频资源的分配方式。对于与随机接入信道频分复用的用于波束失败恢复请求的专用时频资源，可采用频率偏移以及信道指示索引来分配专用时频资源。
具体来说，由于所述专用时频资源与随机接入信道采用频分复用的方式共存，所述专用时频资源可使用随机接入信道配置来确定时频资源结构，并通过频率偏移来确定该专用时频资源的频率位置。其中，频率偏移通过物理资源块的数量表征。同时，考虑到在一个时间单元(例如一个无线帧)内，存在多个可用的随机接入信道；在频域上也可能存在多个随机接入信道。通过信道指示索引来告知终端所采用的专用信道时频资源。
同时基站配置该专用时频资源上对应的下行发送波束索引集合。所述下行发送波束索引可用下行同步信号块索引、CSI-RS索引、波束ID或是波束RS索引表征。
对于候选下行发送波束较多，需要使用多个专用时频资源才能完成全部下行发送波束的对应，则在配置用于波束失败恢复请求专用时频资源时，可配置多个时频资源指示索引，并分别配置响应的下行发送波束索引集合。
为进一步增加能够支持的终端数量，可进一步配置专用时频资源的周期，或是允许出现的子帧/无线帧。例如，一种可能的方式为，配置信息中携带允许出现的子帧配置，通过索引表的方式通知。表1所示为可能的一个索引表。
表1：允许出现的子帧索引
| 索引 | 允许出现的子帧索引 |
| 0 | 全部 |
| 1 | 奇数子帧 |
| 2 | 偶数子帧 |
| 3 | 子帧0 |
| 4 | 子帧1 |
| … | … |
以类似的方式，可配置允许出现的无线帧。表2所示为可能的一个索引表。
表2：允许出现的无线帧索引
携带允许出现的子帧/无线帧索引时，专用信道时频资源配置由如下几部分组成：频率偏移、信道指示索引、下行波束索引、允许出现的子帧索引、允许出现的无线帧索引。
用于波束失败恢复请求的时频资源也可以采用资源分配的方式进行配置。这种情况下，前述配置信息中的频率偏移和信道指示索引需要由资源配置信息代替。而下行波束索引仍然用于指示对应该时频资源的下行波束。可以通过允许出现的子帧索引、允许出现的无线帧索引配置该专用信道时频资源的周期。
终端侧的行为简述如下：
终端读取专用信道时频资源配置信息和前导序列配置信息，获知后续下行发送波束和时频资源以及前导序列间的对应关系。
终端需要发起波束失败恢复请求时，根据下行测量结果，获取最优的下行发送波束，根据下行发送波束与时频资源/前导序列间的对应关系，确定发送波束失败恢复请求的时频资源与前导序列。
在所选择的时频资源上发送所选择的前导序列。
实施例2
本实施例中，将结合具体系统介绍一种波束失败恢复的过程。本实施例中，波束失败恢复过程简述如下：
终端读取用于波束失败恢复过程的专用信道时频资源和前导序列资源。
若终端需要发送波束失败恢复请求，则根据下行测量结果确定选择下行候选波束，根据下行发送波束与时频资源/前导序列间的对应关系选择时频资源和前导序列。若终端根据测量结果所选择的下行候选波束无法选择相对应的时频资源/前导序列(例如该下行发送波束不在对应关系列表中)，则终端选择回退至基于竞争的随机接入过程。
终端在专用信道时频资源上发送前导序列。
若在专用信道时频资源上发送的前导序列后，没有在相应的检测窗内检测到响应，则认为本次请求失败，按照预设的功率爬升间隔增加前导序列的发射功率，并重新进行波束失败请求的发送。
若所进行的波束失败恢复请求的发送超过了系统允许的最大发送次数，则认为免竞争的波束失败恢复请求过程失败，回退至基于竞争的随机接入过程。
根据如上描述的过程，若回退至基于竞争的随机接入过程，需要在消息3中携带波束失败恢复请求信息。具体来说，这种触发条件下，消息3中携带的信息包括：
-终端标识(例如已由基站分配的C-RNTI)
-波束失败恢复请求指示
-候选下行波束索引
-其他信息
其中，终端标识用于基站分辨发起波束失败恢复请求的终端；波束失败恢复请求指示用于告知基站该随机接入过程用于发起波束失败恢复请求；候选下行波束索引用于告知基站波束失败恢复过程中终端所期望的候选下行发送波束。该索引可采用下行同步块索引、CSI-RS索引、波束ID，或是波束RS索引等能够描述下行发送波束的变量表征。另外需要说明的是，消息3中携带的候选下行波束索引可指示一个或多个下行发送波束。例如，候选下行波束索引可对应单一的下行发送波束，或是能够对应多个下行发送波束(下行发送波束组)；另一种可能的方式为，在消息3中携带多个候选波束索引，用于通知基站候选波束索引集。
这种情况下，消息4携带波束失败恢复请求的响应，即消息4中携带终端标识，以及波束失败恢复请求的响应。
实施例3
本实施例中，将结合具体系统介绍一种按需传输的系统信息的请求方式。本实施例中，终端获取按需传输系统信息的流程为：
终端通过按需传输的系统信息或系统信息组与随机接入前导序列间的对应关系，选择需要传输的前导序列；
终端在随机接入信道中发送相应的前导序列；
终端在下行控制信道中检测随机接入响应，并获得系统信息的时频资源位置。
本实施例中，假设基站将一部分前导序列预留，并与相应的系统信息或系统信息组建立对应关系。所述对应关系可以通过广播信息中的主信息块，或是主信息块指示的系统信息块上进行指示。可能的指示方式通过查找表方式进行通知。例如，通过查找表建立前导序列索引与按需传输的系统信息/系统信息组之间的对应关系。表3所示为一种可能的对应关系查找表。
表3：一种可能的对应关系查找表
| 前导序列索引 | 系统信息/系统信息组 |
| 57 | 7 |
| 58 | 8 |
| 59 | 9 |
| 60 | 7、8 |
| 61 | 7、9 |
| 62 | 8、9 |
| 63 | 7、8、9 |
表3中，需要采用按需传输方式进行传输的系统信息为系统信息7、8、9以及他们之间的组合。基站预留7条前导序列(索引57～63)，每条前导序列对应其中的一个系统信息或一个系统信息组合。
该表可以以预先规定的方式确定，或是采用高层信令通知的方式通知终端按需传输的系统信息或是系统信息组。若采用高层信令通知，可能的方式包括：
a.配置内容包括：需要以按需传输方式传输的系统信息数量，以及相应的系统信息索引；根据按需传输的系统信息数量，构建长度为按需传输系统信息数量，由0、1组成的向量，向量中的1表示该组中对应的系统信息需要传输，向量中的0表示该组中对应的系统信息不需要传输。通过该向量进行随机接入前导序列与安需传输的系统信息/系统信息组间的对应关系指示。
前导序列方面，通过配置首个前导序列以及预留的前导序列数量来配置用于发送按需传输系统信息请求的前导序列。另外需要说明的是，前导序列的个数即可指示按需传输系统信息/系统信息组的数量。
仍以表3所示示例为例，前导序列相关配置内容为，配置首个前导序列索引57，以及可用前导序列数量7。终端通过这两个参数，确定用于按需传输的系统信息发送请求的前导序列。
同时，基站配置需要按需传输的系统信息数量为3，相应索引为系统信息7、系统信息8以及系统信息9，并配置7组长度为3，由0、1组成的向量，如下所示：
(1,0,0)(0,1,0)(0,0,1)(1,1,0)(1,0,1)(0,1,1)(1,1,1)
采用这种方式是，配置和通知的信息包括：前导序列数量，前导序列起始索引，按需传输系统信息数量，相应系统信息索引，以及多组由0、1构成的向量。
另外需要说明的是，在配置前导序列时，也可以直接配置多个可用前导序列的索引。
b.配置的内容包括：在配置按需传输的系统信息时，配置多元组。该多元组包括：组内按需传输的系统信息数量，以及相应的系统信息索引。即，多元组可表示为：其中，NSI为多元组中系统信息的数量，/>为第n个系统信息的索引。
例如，仍以表1所示示例为例，全部多元组可表示为：
(1,7),(1,8),(1,9),(2,7,8),(2,7,9),(2,8,9),(3,7,8,9)
需要说明的是，上述示例中，直接使用了系统信息的索引，另一种开销较低的配置方式为，首先配置需要按需传输的系统信息，即在主信息块或是主信息块指示的剩余最小系统信息(Remaining Minimum System Information,RMSI)中进行指示。在多元组中用相应的相对索引代替实际系统信息索引。
仍以上述示例为例，在主信息块或是主信息块指示的RMSI中配置了用于按需传输的系统信息为系统信息7、8、9，则前述多元组可表示为：
(1,0),(1,1),(1,2),(2,0,1),(2,0,2),(2,1,2),(3,0,1,2)
其中，索引0表示系统信息7，索引1表示系统信息8，索引2表示系统信息9。
前导序列的配置与通知可按照前述方式进行配置。
另外一种方式中，多元组中还包括前导序列索引，此时，前导序列不再需要单独配置。例如，多元组表示为：其中，Ip为前导序列索引。
终端通过读取主信息块或是主信息块指示的RMSI，获知按需传输的系统信息与前导序列间的对应关系。当终端需要获得某个按需传输的系统信息或是系统信息组时，根据前述对应关系选择相应的前导序列，并在随机接入信道上发送。
终端完成前导序列的发送后，在随机接入响应窗内检测控制信道。若控制信道由发送前导序列的随机接入信道时频资源对应的RA-RNTI加扰，则检测到了随机接入响应，继续检测相应控制信道中指示的物理下行共享信道。若物理下行共享信道中的随机接入响应包含了与所发送的前导序列相匹配的前导序列标识符，则认为随机接入响应接收成功。
对于按需发送的系统信息请求所触发的随机接入过程，随机接入响应中至少包括：
-随机接入前导序列标识符
-下行资源分配信息
其中，随机接入前导序列标识符用于指示该随机接入响应所对应的是哪一个前导序列的发送；下行资源分配信息用于指示终端接收所请求的按需发送的系统信息的接收时频资源。
终端在接收到随机接入响应，并检测到随机接入响应中包含的前导序列标识符与所发送的前导序列相匹配，则认为按需发送的系统信息发送请求成功。进一步，终端根据随机接入响应中的下行资源分配信息，读取相应的系统信息或系统信息组。
需要说明的是，若多个终端发起了多个按需发送的系统信息/系统信息组的请求，基站将会根据这些系统信息/系统信息组的最大集合，发送该最大集合的系统信息。相应的发送和检测方式可以有以下几种：
a.包含多个系统信息的最大集合使用相同的随机接入响应进行下行资源的指示。其中，该随机接入响应中的前导序列标识符对应的前导序列，对应了该最大集合的系统信息集合。终端检测到随机接入响应的发送后，若发现其中的前导序列标识符对应的前导序列与所发送的前导序列不相匹配，但是该前导序列对应的系统信息组中包括了终端所请求的系统信息，仍认为按需发送的系统信息请求成功，根据其中的下行资源分配信息读取相应的系统信息。
b.根据检测到的随机接入前导序列分别生成随机接入响应，但是根据系统信息的最大集合分配下行资源，即多个随机接入响应中的下行资源分配信息可能相同或不同，终端根据随机接入响应中的下行资源分配信息读取相应的系统信息。
另一种随机接入响应的发送和检测方式为，随机接入响应相应的下行控制信道采用专用的RNTI加扰，例如采用按需发送系统信息RNTI(On demand SI-RNTI,OD-SI-RNTI)加扰，不同的按需发送系统信息可采用相同的OD-SI-RNTI，即采用统一的OD-SI-RNTI；或是不同的系统信息/系统信息组采用不同的OD-SI-RNTI，这些不同的OD-SI-RNTI与相应的系统信息/系统信息组之间的对应关系可以以预先确定的方式通知终端，或是通过高层信令配置通知相应的对应关系。
另外需要说明的是，若采用第二种情况，则基站可根据终端请求的系统信息的最大集合分配OD-SI-RNTI，并分配相应的下行时频资源。
若终端在随机接入响应窗中检测下行控制信道，若下行控制信道加扰所采用的OD-SI-RNTI对应的系统信息/系统信息组与所发送的系统信息请求相匹配，或是包含了所发送的系统信息，则认为检测到了随机接入响应，并进一步检测该下行控制信道指示的下行物理共享信道。
在一种实现方式中，基站在所述下行物理共享信道上发送终端请求的系统信息/系统信息组，完成按需发送的系统信息请求和发送；另一种实现方式中，上述由OD-SI-RNTI加扰的控制信道指示了随机接入响应的时频资源位置，其中，随机接入响应包含内容如下：
-随机接入前导序列标识符
-下行时频资源分配信息
其中，随机接入前导序列标识符用于指示该随机接入响应所对应的是哪一个前导序列的发送；下行资源分配信息用于指示终端接收所请求的按需发送的系统信息的接收时频资源。
在上述方式中，随机接入前导序列标识符为可选项。终端根据下行时频资源分配信息读取相应的系统信息。
实施例4
本实施例中，将结合具体系统介绍一种按需传输的系统信息的请求方式。本实施例中，在主信息块或是主信息块中指示的系统信息块没有指示前导序列和按需发送的系统信息的对应关系，而仅仅指示了按需发送的系统信息索引。
这种情况下，若终端需要获取按需发送的系统信息，需要通过随机接入过程来完成。终端获取按需发送的系统信息的流程如下所述：
终端在随机接入信道上发送随机接入前导序列；
终端在随机接入响应窗内检测随机接入响应，若在控制信道内检测到所使用的随机接入信道时频资源相对应的RA-RNTI加扰的的控制信息，则认为检测到了随机接入响应。终端继续检测控制信道指示的下行时频资源，若相应时频资源内发送的随机接入响应包含了与所发送的前导序列相匹配的前导序列标识符，则认为随机接入响应接收成功；
终端根据随机接入响应中携带的上行授权在指定的时频资源上发送消息3，其中，消息3包括了系统信息的发送请求；
终端接收消息4，确认按需发送的系统信息请求成功。
具体来说，针对这种情况，终端所发的消息3中包括按需发送的系统信息请求，例如一个或多个系统信息索引，或是系统信息组的索引。另外，对于处于连接态的终端，在消息3中可基站发送波束的指示，用于协助基站调整消息4的下行发送波束。其中，所述发送波束指示可以有以下几种形式：
a.终端在消息3中携带所分配的C-RNTI，并在消息3中携带1比特指示信息Beam_flag，该指示信息为1时，表示基站可使用最近一次为该终端传输下行数据时所使用的下行发送波束。
b.终端在消息3中携带波束指示信息。该信息可以为同步信号块索引，或是CSI-RS的索引，或是波束参考信号索引。终端通过下行测量，获知最优的下行波束方向。例如，根据对于同步信号块的参考信号接收功率测量，获知最优的同步信号块索引，并通过消息3发送给基站；另一种情况中，对于各个波束CSI-RS或是波束参考信号的测量，获知最优下行波束对应的CSI-RS索引或是波束参考信号索引，并通过消息3进行发送。
c.终端在消息3中携带波束偏差指示。该信息用于告知基站最优发送波束方向与当前发送波束方向相比的偏差。
基站在接收并检测到消息3中的波束指示后，可以选择根据该波束指示调整消息4的发送波束方向，或是根据调度情况确定消息4的发送波束方向。
对于这种场景，消息4的发送和检测有以下几种方式：
a.指示消息4所在位置的下行控制信息使用C-RNTI或是TC-RNTI加扰，在消息4中传输发送系统信息的下行时频资源调度信息，并且可附加传输的系统信息索引。终端接收并成功检测消息4后，根据消息4的下行时频资源调度信息，获取相应系统信息的时频资源位置，并读取系统信息。
b.相应的下行控制信息使用前述OD-SI-RNTI加扰。其中OD-SI-RNTI对各个按需发送的系统信息均相同。相应控制信息内包括系统信息索引(可包含多个系统信息索引)和相应的下行时频资源分配信息。另一种指示方式为，在相应下行控制信息内仅指示下行时频资源分配信息，相应下行时频资源内传输系统信息索引以及相应的系统信息。
c.相应的下行控制信息使用前述OD-SI-RNTI加扰。其中OD-SI-RNTI第各个按需发送的系统信息/系统信息组不同。相应的下行控制信息内包括下行时频资源分配信息，用于指示终端读取系统信息的位置。基站发送系统信息时，考虑需要发送的系统信息的最大集合，并使用该最大集合对应的OD-SI-RNTI对下行控制信息进行加扰。终端检测下行控制信息，若检测到加扰使用的OD-SI-RNTI与所请求的系统信息相同，或是包含了所请求的系统信息，则认为系统信息请求发送成功，并进一步根据下行控制信息中的下行时频资源分配信息读取系统信息。
本发明提供一种波束失败恢复请求装置，如图7所示，包括以下模块：
配置信息获取模块，用于获取波束失败恢复请求发送的信道时频资源配置信息和前导序列配置信息；
候选下行发送波束选择模块，用于根据测量结果选择候选下行发送波束；
信道时频资源和前导序列选择模块，用于根据下行发送波束和信道时频资源和/或前导序列间的对应关系以及信道时频资源配置信息和前导序列配置信息，选择信道时频资源和/或前导序列；
前导序列发送模块，用于在所选择的信道时频资源上发送所选择的前导序列。
本发明提供一种系统信息的发送请求装置，如图8所示，包括以下模块：
前导序列选择模块，用于根据按需传输的系统信息或系统信息组与随机接入前导序列间的对应关系选择前导序列；
前导序列发送模块，用于在随机接入信道中发送前导序列；
随机接入响应检测模块，用于检测随机接入响应，获取系统信息或系统信息组的时频资源位置。
本发明提供另一种系统信息的发送请求装置，如图9所示，包括以下模块：
前导序列发送模块，用于在随机接入信道上发送前导序列；
随机接入响应检测模块，用于检测随机接入响应；
消息3发送模块，用于根据随机接入响应中的上行授权指示发送消息3，其中消息3中包括系统信息索引；
消息4检测模块，用于检测消息4，获取系统信息或系统信息组的时频资源位置。
结合以上对本披露的详细描述可以看出，与现有技术相比，本披露至少具有以下有益的技术效果：
第一，本发明所提供的基于免竞争的波束失败恢复请求资源分配方式，能够有效的降低资源分配所带来的信令开销；
第二，本发明所提供的波束失败恢复请求方法，在免竞争的请求发送失败后，能够回退至基于竞争的随机接入过程，具有一定的灵活性，并且在可能性方面也有一定的提升；
第三，本发明所提供的按需发送系统信息的请求方法，能够降低随机接入响应和消息4发送所带来的信令开销，降低终端获取系统信息的延时。
在本披露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，在本披露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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁盘或光盘等。
以上对本披露所提供的方法和装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本披露实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本披露的限制。
Claims (15)
1.一种无线通信系统中由终端执行的方法，其特征在于，包括以下步骤：
终端从基站接收与波束失败恢复请求有关的关于信道时频资源的第一配置信息和关于前导序列的第二配置信息；
终端根据测量结果选择参考信号索引，所述参考信号索引标识候选波束；
终端根据参考信号索引与信道时频资源和/或前导序列间的对应关系，以及所述第一配置信息和所述第二配置信息，确定用于波束失败恢复请求的信道时频资源和/或前导序列；
终端在用于波束失败恢复请求的信道时频资源上发送用于波束失败恢复请求的前导序列。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考信号索引包括同步信号块索引或信道状态信息参考信号CSI-RS索引。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，终端获取第一配置信息和第二配置信息，包括：
终端从下行控制信道或是高层信令配置中获取第一配置信息和第二配置信息。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述第二配置信息包括前导序列分组指示和组内索引指示；
或，所述第二配置信息包括前导序列起始索引和前导序列数量指示。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述前导序列分组指示用于指示前导序列分组个数，所述组内索引指示用于指示分配给终端的前导序列在前导序列分组内的组内索引；
或，所述前导序列分组指示用于指示组内相邻前导序列索引间隔，所述组内索引指示用于指示分配给终端的前导序列在前导序列分组内的组内索引。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一配置信息包括信道指示索引和参考信号索引。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一配置信息还包括允许出现的子帧索引和/或允许出现的无线帧索引，以及频率偏移指示。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量结果为参考信号的参考信号接收功率。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，终端根据第一配置信息和第二配置信息确定时频资源和/或前导序列，包括：
确定参考信号索引对应的时频资源和/或前导序列。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述对应关系中不存在终端根据测量结果得到的参考信号索引，或是终端重新尝试的波束失败恢复请求超过预先设定的最大尝试次数，则回退至基于竞争的随机接入过程。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，基于竞争的随机接入过程的消息3中携带终端标识、波束失败恢复请求指示。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，消息3中还携带参考信号索引，其中，参考信号索引对应一个或多个参考信号，消息3中传输一个或多个参考信号索引。
13.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述基于竞争的随机接入过程的消息4中，携带波束失败恢复请求响应。
14.一种终端，其特征在于，其包括：
存储器，用于存储程序；
一个或多个处理器，用于执行所述程序实现权利要求1-13任一所述的方法。
15.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被执行时实现权利要求1-13任一项所述的方法。
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