CN114126073B - 用于等待时间减少的随机接入过程 - Google Patents
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Abstract
本公开的发明名称是“用于等待时间减少的随机接入过程”。某些实施例公开了网络节点中的方法。该方法广播第一物理随机接入信道（PRACH）的时间和/或频率资源的位置。第一PRACH具有静态位置。该方法确定用于第二PRACH的时间和/或频率资源的位置。第二PRACH的位置被动态确定。该方法将下行链路控制信息传递到无线装置。下行链路控制信息指示第二PRACH的位置。该方法从无线装置接收随机接入尝试。随机接入尝试经由第一PRACH或第二PRACH接收。该方法将随机接入响应传递到无线装置。
Description
技术领域
本公开的某些实施例一般涉及无线通信，并且更具体地说，涉及用于等待时间减少的随机接入过程。
背景技术
分组数据等待时间在今天的通信系统中是关键性能度量。分组数据等待时间由供应商、运营商和最终用户（例如经由速度测试应用）定期测量。等待时间在整个无线电接入网系统的寿命期间被测量。例如，等待时间在验证新软件发布或系统组件时、在部署系统时、以及在系统投入商业运营之后被测量。
从开始，长期演进（LTE）无线电接入技术考虑到低等待时间而被设计。因此，今天LTE比第三代合作伙伴项目（3GPP）无线电接入技术的先前世代具有更好的分组数据等待时间。广泛的最终用户将LTE视为比移动无线电技术的先前世代提供更低的数据等待时间以及对因特网的更快接入的系统。
自从在2009年中LTE的引入，已经发展了若干改进，诸如载波聚合（CA）、8x8多输入多输出（MIMO）操作，等等。改进的主要目标已经是增大系统的最大数据率。为了得到这些数据率增强的全部好处，对减少等待时间的增强应该是LTE的将来演进轨迹的重要部分。正在进行的3GPP研究项旨在缩短LTE空中接口上的分组数据等待时间。所论述的选项之一是缩短传送时间间隔（TTI）长度，其当前是14个正交频分复用（OFDM）符号。
本公开的某些实施例涉及用于等待时间减少的随机接入过程。作为背景，图1-2示出了LTE中的现有随机接入过程。在初始接入期间，用户设备（UE）设法接入到网络以便注册并开始服务。随机接入过程充当上行链路控制过程以使UE能够接入网络，并获取恰当的上行链路定时（同步上行链路）。由于初始接入尝试不能由网络调度，因此初始随机接入过程按定义是基于竞争的。可能发生冲突，并且应该实现适当的竞争解决方案。在基于竞争的上行链路上包含用户数据由于对于防护周期和重传的需要而不太频谱高效。因此，LTE规范分开了随机接入突发（前导码）的传送，其目的是从用户数据的传送获得上行链路同步。
除了初始网络接入或建立无线电链路（即，将无线电资源控制（RRC）状态从RRC_IDLE移动到RRC_CONNECTED），对于发起随机接入过程的其它原因还包含：执行切换以建立与新小区的上行链路同步，当UE在它已经失去上行链路同步而处于RRC_CONNECTED时需要在上行链路中传送（例如，数据或混合自动重复请求(HARQ)反馈）时、以及当在物理上行链路控制信道（PUCCH）上尚未配置调度请求资源而UE想要在上行链路中传送数据时，建立上行链路同步。
当上行链路数据到达并且UE想要传送时，它需要处于RRC_CONNECTED模式，使其上行链路同步（指配的MAC时间对准定时器尚未期满），并且具有配置的调度请求资源。如果这些要求中的任何要求未被满足，则UE发起随机接入过程。过程的目标是获取恰当的上行链路定时以便UE能够发送上行链路数据。
图1-2概述了基本随机接入过程。图示出了在UE与网络节点（诸如增强节点B或“eNB”）之间传递的消息。图1示出了在初始接入情况下的基于竞争的随机接入过程。在步骤10，UE向网络节点发送随机接入前导码。在LTE中，随机接入前导码在物理随机接入信道（PRACH）上传送。前导码的传送不限于某些时间和频率资源。时间和频率资源由上层（在系统信息中）配置。对于频分双工（FDD帧结构格式1），PRACH频率当前能从每个子帧变化到每隔一无线电帧中一次（即，每20ms一次）。
PRACH资源具有对应于6个物理资源块的带宽。PRACH前导码在时间上的长度取决于正在使用的前导码格式。例如，基本格式0适合一个子帧（1ms），并且能被用在上至15km的小区大小中。对于FDD，仅能配置每子帧一个随机接入区域。在每个小区中有64个不同前导码序列可用。前导码能被分成（2个）子集，并且在执行前导码传送之前，UE均匀地从一个子集中随机选择一个序列。小区中的PRACH资源的配置通过RRC协议进行，并且该配置对于小区中的所有UE都相同。
在步骤12，网络节点向UE发送随机接入响应。在LTE中，能使用物理下行链路共享信道（PDSCH）发送随机接入响应。随机接入响应包含上行链路资源的初始指配。在步骤14，UE向网络节点发送RRC连接请求。在步骤12，使用由网络节点指配的上行链路资源发送消息。该消息请求在无线电资源控制（RRC）层建立连接。在LTE中，能在物理上行链路共享信道（PUSCH）上发送RRC连接请求。在步骤16，网络节点向UE发送RRC连接设置消息以便建立RRC连接。
图2示出了在初始接入情况下的免竞争的随机接入的示例。在步骤20，网络节点向UE发送随机接入前导码指配。由网络节点对随机接入前导码的指配允许网络在多个UE之间协调随机接入前导码的分配，使得随机接入过程能是免竞争的。在步骤22，UE向网络节点发送在步骤20中指配给UE的随机接入前导码。为了简化，图2示出了其中UE向指配了随机接入前导码的相同网络节点发送随机接入前导码的示例。然而，可能的是，例如在切换的情况下UE向不同网络节点（即，与指配了前导码的网络节点不同的网络节点）发送随机接入前导码。在步骤24，网络节点发送随机接入响应。如关于图1所描述的，在网络节点已经发送了随机接入响应之后，UE和网络节点可建立RRC连接。
随机接入过程能引入等待时间。例如，在关于图1描述的基于竞争的随机接入过程中，在发送前导码之前，UE可能不得不等待PRACH机会。该等待取决于PRACH的周期性。作为示例，该等待可以是0.5 TTI。前导码传送可需要1个TTI。网络节点接收前导码并处理前导码。处理可引入取决于网络节点实现的延迟。该延迟可以是大约3个TTI。网络节点然后经由PDSCH向UE发送随机接入响应。UE在随机接入响应窗口期间侦听，并且在1个TTI之后接收响应。UE解码上行链路许可，并执行上行链路数据的L1编码。UE处理延迟可以是大约5个TTI。UE向网络节点发送上行链路数据，这可能需要附加的1个TTI。从而，在该示例中用于随机接入过程的总时间是11.5个TTI。
发明内容
本公开实施例提供了对与现有随机接入过程关联的问题的解决方案。关于现有随机接入过程的一个问题是，当UE不同步时，前导码长度不允许UE最大化更短TTI传送的好处。此外，UE在它能发送随机接入前导码之前，可能需要等待直到下一个PRACH机会。在当前规范中，可能的是，每个子帧都具有PRACH，但实际上这通常不被使用，因为对于每个子帧都具有专用PRACH是非常资源低效的。
所提出的解决方案包含定义和调度用于新物理随机接入信道（本文中称为缩短的PRACH或sPRACH）的上行链路资源，并且定义用于使用sPRACH的过程。例如，本公开包含无线装置/UE在经由sPRACH传送随机接入前导码时能使用的过程以及网络节点在经由sPRACH接收随机接入前导码时能使用的过程。在某些实施例中，可使用由媒体接入控制（MAC）层发起的动态调度。本公开的某些实施例利用现有LTE资源网格，以便不影响遗留装置或者未使用等待时间改进的装置。
本公开提出了用于针对低等待时间操作的随机接入的免竞争和基于竞争两者的过程。在某些实施例中，在下行链路控制信息（DCI）中调度sPRACH。在某些实施例中，sPRACH配置有比遗留前导码序列更短的前导码序列。作为示例，sPRACH前导码序列短于800微秒长度的PRACH前导码，其在遗留LTE规范中与循环前缀和防护时间一起占用1毫秒（即，14个OFDM符号）。更短的前导码序列可以最大化更短TTI传送的好处。更短前导码相对于遗留PRACH在可接入前导码序列的数量或宽度方面付出代价。不同步的UE能使用sPRACH来实现在UE接收应该经由上行链路被发送到网络节点的数据的时候与UE能够向网络节点发送接收的数据的时候之间的更短等待时间。同样，在基于竞争的备选中，对于整个随机接入过程所花的时间将更短。sPRACH的调度不同于遗留（静态）PRACH，并且能通过MAC层来控制，例如通过在DCI/半永久调度（SPS）许可内包含sPRACH调度。如果TTI长度从当前14个OFDM符号缩短了或者如果在遗留子帧内保持遗留TTI长度这两者，所提出的解决方案都起作用。
某些实施例公开了网络节点中的方法。该方法广播第一物理随机接入信道（PRACH）的时间和/或频率资源的位置。第一PRACH具有静态位置。该方法确定用于第二PRACH的时间和/或频率资源的位置。第二PRACH的位置被动态确定。该方法将下行链路控制信息传递到无线装置。下行链路控制信息指示第二PRACH的位置。该方法从无线装置接收随机接入尝试。随机接入尝试经由第一PRACH或第二PRACH被接收。该方法将随机接入响应传递到无线装置。
某些实施例公开了包括存储器和一个或更多个处理器的网络节点。网络节点可操作以广播第一物理随机接入信道（PRACH）的时间和/或频率资源的位置。第一PRACH具有静态位置。网络节点可操作以确定用于第二PRACH的时间和/或频率资源的位置。第二PRACH的位置被动态确定。网络节点可操作以将下行链路控制信息传递到无线装置。下行链路控制信息指示第二PRACH的位置。网络节点可操作以从无线装置接收随机接入尝试。随机接入尝试经由第一PRACH或第二PRACH被接收。网络节点可操作以向无线装置传递随机接入响应。
在某些实施例中，第一PRACH的时间和/或频率资源根据遗留3GPP标准被定义。在某些实施例中，第二PRACH比第一PRACH更短。在某些实施例中，第一PRACH使用与第二PRACH相同的子帧的至少一部分，并且第一PRACH使用与第二PRACH不同的副载波。在某些实施例中，单个子帧包括以下二者：（a）指示第二PRACH的位置的下行链路控制信息，和（b）第二PRACH。在某些实施例中，下行链路控制信息隐式或显式地指示当经由第二PRACH发送随机接入尝试时无线装置要使用的前导码序列。在某些实施例中，第二PRACH的位置基于向无线装置许可对于第二PRACH资源的半永久上行链路许可而动态确定。在某些实施例中，所述方法进一步包括广播指示网络节点支持第二PRACH的消息。
某些实施例公开了无线装置中的方法。该方法从网络节点接收第一物理随机接入信道（PRACH）的时间和/或频率资源的位置。第一PRACH具有静态位置。该方法从网络节点接收下行链路控制信息。下行链路控制信息指示第二PRACH的位置。第二PRACH具有动态位置。该方法经由第二PRACH传递随机接入尝试。
在某些实施例中，该方法进一步包括：接收指示网络节点支持第二PRACH的消息，并响应于此，监视下行链路控制信息以确定第二PRACH的位置。
在某些实施例中，所述方法进一步包括：响应于确定经由第二PRACH的随机接入尝试未成功而经由第一PRACH传递随机接入尝试。
在某些实施例中，所述方法进一步包括：响应于确定没有第二PRACH而经由第一PRACH传递随机接入尝试。
某些实施例公开了包括存储器和一个或更多个处理器的无线装置。无线装置可操作以从网络节点接收第一物理随机接入信道（PRACH）的时间和/或频率资源的位置。第一PRACH具有静态位置。无线装置可操作以从网络节点接收下行链路控制信息。下行链路控制信息指示第二PRACH的位置。第二PRACH具有动态位置。无线装置可操作以经由第二PRACH传递随机接入尝试。
在某些实施例中，无线装置进一步可操作以：接收指示网络节点支持第二PRACH的消息，并响应于此，监视下行链路控制信息以确定第二PRACH的位置。
在某些实施例中，无线装置进一步可操作以：响应于确定经由第二PRACH的随机接入尝试未成功而第一PRACH传递随机接入尝试。
在某些实施例中，无线装置进一步可操作以：响应于确定没有第二PRACH而经由第一PRACH传递随机接入尝试。
在某些实施例中，第一PRACH的时间和/或频率资源根据遗留3GPP标准被定义。在某些实施例中，第二PRACH比第一PRACH更短。在某些实施例中，第一PRACH使用与第二PRACH相同的子帧的至少一部分，并且第一PRACH使用与第二PRACH不同的副载波。在某些实施例中，单个子帧包括以下二者：（a）指示第二PRACH的位置的下行链路控制信息和（b）第二PRACH。在某些实施例中，下行链路控制信息隐式或显式地指示当经由第二PRACH发送随机接入尝试时无线装置要使用的前导码序列。在某些实施例中，接收到指示第二PRACH的位置的下行链路控制信息隐式或显式地指示无线装置要覆盖第一PRACH。
本公开的某些实施例可提供一个或更多个技术优点。作为示例，某些实施例缩短了与遗留随机接入过程关联的等待时间。作为另一示例，某些实施例相较于遗留例如由于某一频率分配（诸如中心6个物理资源块（PRB））而对于更大数量的UE配置免竞争接入。作为另一示例，低等待时间UE（使用sPRACH的UE）未增加遗留PRACH信道的载荷或者遗留PRACH过程的处理。作为另一示例，用于sPRACH的专用随机接入区域避免业务混合并且避免对于完整设计改变的需要。作为另一示例，某些实施例考虑了资源使用灵活性和载荷平衡。灵活调度能由MAC层控制。作为另一示例，能以缩短的TTI长度或以遗留TTI长度来配置更短的前导码格式。某些实施例可具有这些优点中的所有、一些，或者没有这些优点。其它优点对本领域技术人员将是显然的。
附图说明
图1示出了如在现有技术中已知的在初始接入的情况下用于基于竞争的随机接入过程的示例消息流程。
图2示出了如在现有技术中已知的在初始接入的情况下用于免竞争的随机接入的示例消息流程。
图3A示出了按照本公开某些实施例的对于免竞争随机接入过程的流程图的示例。
图3B示出了按照本公开某些实施例的用于免竞争随机接入过程的消息流程的示例。
图4A示出了按照本公开某些实施例的用低等待时间物理随机接入信道配置的资源网格的示例。
图4B示出了按照本公开某些实施例的用低等待时间物理随机接入信道配置的资源网格的示例。
图5示出了按照本公开某些实施例的用低等待时间物理随机接入信道配置的资源网格的示例。
图6示出了按照本公开某些实施例的用低等待时间物理随机接入信道配置的资源网格的示例。
图7示出了按照本公开某些实施例用于随机接入的消息流程的示例。
图8示出了按照本公开某些实施例的无线通信网络的示例框图。
图9示出了按照本公开某些实施例的无线装置的示例框图。
图10示出了按照本公开某些实施例的网络节点的示例框图。
图11示出了按照本公开某些实施例的无线装置的组件的示例框图。
图12示出了按照本公开某些实施例的网络节点的组件的示例框图。
图13示出了按照本公开某些实施例用于随机接入的消息流程的示例。
图14示出了按照本公开某些实施例用于随机接入的消息流程的示例。
具体实施方式
无线网络使用随机接入过程发起无线装置110与网络节点120之间的连接。在遗留无线网络中使用的随机接入过程倾向于引入等待时间。例如，当等待用于传送随机接入相关消息的机会时、当在无线接口上传送随机接入相关消息时、和/或当处理随机接入相关消息时，能引入等待时间。本公开提出了可减少与随机接入过程关联的等待时间的解决方案。所提出的解决方案包含定义和调度用于新物理随机接入信道（本文中称为sPRACH）的上行链路资源，并且定义用于使用sPRACH的过程。例如，本公开包含无线装置110（它们在本文中可互换地称为UE）在经由sPRACH传送随机接入前导码时能使用的过程以及网络节点120在经由sPRACH接收随机接入前导码时能使用的过程。
在一实施例中，以不影响遗留UE的方式在LTE资源网格中定义sPRACH资源。例如，遗留UE不在对于sPRACH保留的资源上调度。sPRACH使用比遗留前导码序列更短的前导码序列。作为示例，下面描述的图4-5示出了对于sPRACH保留4个OFDM符号的实施例（与对于遗留前导码序列保留14个OFDM符号形成对比），并且下面描述的图6示出了对于sPRACH保留3个OFDM符号的实施例（与对于遗留前导码序列保留14个OFDM符号形成对比）。更短的前导码序列减少了等待时间。取决于诸如随机接入是基于竞争的还是免竞争的因素，能以各种方式调度sPRACH。
在一个实施例中，更短的前导码序列使在时间域和代码域两者中以相同的等待时间TTI（1ms）复用多个UE成为可能。取决于前导码的长度，在用于发送和/或接收随后消息（诸如随机接入响应消息）的相同遗留TTI内发送前导码也能是可能的。作为示例，假定200µs前导码Nx100 µs处理Mx100 µs随机接入接收，其中(2+N+M)<= 10。这将需要以可兼容的方式定义sPUSHC和下行链路资源（例如参见图4A）。
描述了使用当前LTE物理信道的缩短TTI版本（例如缩短物理下行链路控制信道(sPDCCH)、缩短物理下行链路共享信道(sPDSCH)和缩短物理上行链路共享信道(sPUSCH)）的某些实施例。这些信道的确切名称可以不同，但想法是，这些信道被定义和用于比当前14个OFDM符号更短的TTI。如果将来的3GPP发布引入了更短的TTI（例如参见图6），并且还如果遗留TTI结构通过在LTE资源网格中的现有TTI内部定义sPRACH（例如参见图4-5）来保持，则所述解决方案将起作用。
图3A-3B示出了按照本公开某些实施例的免竞争随机接入过程的示例。一般而言，免竞争随机接入备选在下行链路控制信息（DCI）中动态调度sPRACH。这意味着，无线装置110侦听控制信道（例如PDCCH/EPDCCH/sPDCCH），并解码DCI，这进一步指示可用的sPRACH资源。网络节点120还指令无线装置110使用特定前导码，使得在随机接入过程期间不需要发送单独的UE身份。
在一个实施例中，所使用的sPRACH资源和/或前导码序列通过所使用的小区无线电网络临时标识符(C-RNTI)或用于将下行链路控制信息寻址到特定无线装置110的类似标识符导出。该导出能通过使用将所使用的标识符（例如C-RNTI）映射到前导码/sPRACH资源的函数来进行。也就是，所使用的前导码/sPRACH资源=f(C-RNTI)。
在图3A中示出的流程图中，在步骤30，网络节点120广播第一物理随机接入信道（sPRACH）配置，或者将无线装置110直接配置成使用sPRACH。在步骤32，网络节点120发送包含无线装置标识符（例如C-RNTI）的下行链路控制信息（DCI）。例如，DCI可包含已经用C-RNTI加扰（scramble）的循环冗余校验（CRC）。在一个备选中，过程继续到步骤34（省略步骤36），并且无线装置110对于其C-RNTI进行校验，读取DCI，并在DCI中指示的sPRACH资源上发送前导码序列。在另一备选中，过程从步骤32继续到步骤36（省略步骤34），并且无线装置110对于其C-RNTI进行校验，读取DCI，并通过所使用的C-RNTI隐式地导出所使用的前导码和/或sPRACH资源。
在一个实施例中，被使用的sPRACH资源被映射到用于sPUSCH的相同资源，当这些sPUSCH资源是自由的（未调度）时。
图3B示出了对于免竞争过程的示例步骤。该方法开始于网络节点120（例如eNB）检测对于无线装置110的下行链路数据的到达。在步骤40，网络节点120指令无线装置110选择特定随机接入前导码，并给出由无线装置110要使用的sPRACH配置。用信号通知在PDCCH或EPDCCH或sPDCCH（或者为此目的定义的任何类似下行链路控制信道）上使用DCI经由MAC进行。在一个实施例（实施例A）中，为此目的，再用遗留DCI格式中的一些，例如DCI格式1A。在另一实施例（实施例B）中，定义至少包含有关要使用什么前导码序列的信息的新DCI格式。此外，能包含要使用的sPRACH资源。此外，可给予半永久许可，其规定了许可的最大持续期。
无线装置110的MAC实体在PDCCH（或者EPDCCH或者sPDCCH）上接收DCI，并且在步骤42，无线装置110使用sPRACH信道传送用信号通知的前导码。所使用的前导码和/或要使用的sPRACH资源能在DCI中显式地用信号通知，或者例如从所使用的C-RNTI隐式地导出。
在步骤44，网络节点120通过向UE发送至少包含定时对准信息的随机接入响应（RAR）进行答复。在某些实施例中，这个RAR由sPDSCH运载以便减少等待时间。（可选地，RAR能由PDSCH运载。）
在其中通过PDCCH发送DCI的示例实施例中，实际sPRACH信道与对应的PDCCH位于相同子帧中。这能在前导码足够短所以它们将适合于相同子帧中时进行。在此情况下，前导码序列长度最大将是11个OFDM符号，优选地更少以考虑到距离依赖的时间不确定性。针对对于4个OFDM符号的前导码长度的资源网格的示例，参见图5。
类似地，在备选实施例中，如果使用其它类型控制信道，如果控制信道相较于sPRACH资源在时域中定位得更早，使得能在UE开始发送前导码序列之前解码DCI，则sPRACH资源能位于相同子帧中。
虽然上面在具体方法方面描述了具体实施例，如上面所指示的，但这些方法可由具体网络节点（例如eNB、UE等）执行。这些节点可包括处理器和包含计算机可执行指令的存储器。当这些指令由处理器执行时，网络节点由此可操作以执行上面论述的步骤。这些网络节点在下面关于下面的图8-12更详细地被论述。
前面的示例已经在免竞争随机接入的上下文中被描述。此外，或者在备选中，某些实施例可支持基于竞争的随机接入。在基于竞争的随机接入备选中，一个或更多个无线装置110接收对于使用sPRACH资源的许可，并且如果无线装置110需要则它们进行传送。如果若干无线装置110选择要同时在相同资源上被传送的相同前导码，则这能导致竞争。然而，能通过使用不同根前导码序列，或者通过根前导码序列的不同循环移位，独立检测来自不同用户的不同sPRACH前导码。
在一个实施例中，使用半永久调度（SPS）或类似的方案例如在SPS许可内调度所使用的sPRACH资源。此调度通过对于支持和使用sPRACH特征的无线装置110发送永久“许可”来进行。该许可应该至少包含所使用资源（时间和频率）的位置以及sPRACH的周期性（如果它未被连续调度的话）。当不再期望使用sPRACH资源时，许可能被释放。
如果检测到竞争，则能使用当前在随机接入过程期间使用的类似机制解决它。
虽然上面在具体方法方面描述了具体实施例，如上面所指示的，但这些方法可由具体网络节点（例如eNB、UE等）执行。这些节点可包括处理器和包含计算机可执行指令的存储器。当这些指令由处理器执行时，网络节点由此可操作以执行上面论述的步骤。这些网络节点在下面关于下面的图8-12更详细地被论述。
图4-6示出了能配置成包含sPRACH的资源网格的示例。在免竞争的情况下，sPRACH被动态调度，并且从而没有对于静态配置的需要（不同于网络节点120知道无线装置110支持使用sPRACH）。在另一备选中，RRC协议被用于配置可能的sPRACH资源的半静态集合，其中所使用的特定资源被用信号通知给无线装置110。配置能使用专用信令在系统信息中广播或者发送到无线装置110，与遗留操作中一样。类似地，如果在规范中未固定，则前导码的可用集合能使用专用RRC信令或者备选地在广播的系统信息中用信号通知。
在免竞争的情况下，能静态地配置sPRACH（与今天的PRACH一样）。然而，更动态的调度可以是优选的。SPS或类似方案能被用于sPRACH资源的更动态的保留和释放。
在一个实施例中，按新DCI格式的动态sPRACH配置取决于半永久上行链路许可。在此，sPRACH例如配置成使用与在SPS中的相同的频率分配，但能被触发以按动态许可在特定时间传送。
图4A示出了LTE上行链路资源网格，其中水平维度通过OFDM符号标记，而垂直维度由物理资源块（PRB）标记。一个全（遗留）PRB对将映射到一行和OFDM符号1-14。资源网格由时域中的两个资源块对（第一组OFDM符号1-14后面是第二组OFDM符号1-14）和频域中的20个资源块（PRB 1-20）构成。在图4A中，“PU”指的是PUCCH，并且L指的是遗留PRACH信道，其在此示例中在第一PRB对（子帧）上，并且周期性大于1。能在上行链路资源网格内调度sPRACH。在图4A中，“S”指的是sPRACH，其在此示例中在频率上在6个PRB上调度。在该示例中，sPRACH(PRB 4-9)的频率位置与PRACH(PRB 8-13)的频率位置不相同。在该示例中，sPRACH使用4个OFDM符号（第二组符号中的OFDM符号1-4），其比由遗留PRACH信道使用的14个符号（第一组符号中的OFDM符号1-14）更短。在sPRACH后面的有条纹区域“---”可包含另外的sPRACH资源/序列（例如用于更长的前导码）或者用于无线装置110支持短TTI的一些其它上行链路资源（诸如sPUSCH资源）。
图4B一般类似于图4A，然而，图4B示出了其中sPRACH (S)使用与遗留PRACH (L)相同的子帧的至少部分（例如，二者都使用第一组符号中的OFDM符号1-4）并且sPRACH使用与遗留PRACH不同的一个或更多个副载波（例如，sPRACH使用PRB 3-8，然而遗留PRACH使用不同的PRB 9-14）的示例。
如上面所描述的，能还有可能的是，在遗留TTI结构中的第一OFDM符号期间读取下行链路控制信道，使得实际sPRACH信道将较晚（在相同遗留子帧中），能够实现紧接在接收的下行链路控制信息之后的前导码的快速发送。图5示出了其中在读取所使用的下行链路控制信道中的DCI之后发送sPRACH上的前导码的示例，在此示例中所述前导码假定位于TTI的前3个OFDM符号中。图6示出了具有更短TTI长度的另外备选。图6示出了4个OFDM符号的更短TTI长度的示例。在sPRACH信道前面的符号（在图中显示为“X”）用于接收并解码下行链路控制信道上的DCI，并且TTI的剩余3个OFDM符号被花费在在sPRACH上的前导码传送中。
图7示出了按照本公开某些实施例的消息流程的示例。在步骤700，网络节点120广播第一物理随机接入信道（PRACH）的时间和/或频率资源的位置。第一PRACH具有静态位置。例如，在某些实施例中，第一PRACH的时间和/或频率资源根据遗留3GPP标准被定义。这可允许遗留无线装置（即，不支持第二PRACH的装置）继续使用遗留过程经由第一PRACH接入网络。
可选地，在步骤702，网络节点120广播指示网络节点支持第二PRACH的消息。无线装置110可接收该消息，并且响应于此，监视下行链路控制信息以确定第二PRACH的位置。在步骤704，网络节点120确定用于第二PRACH的时间和/或频率资源的位置。第二PRACH的位置被动态确定。例如，在某些实施例中，第二PRACH的位置基于向无线装置许可对于第二PRACH资源的半永久上行链路许可而动态确定。在另一示例中，第二PRACH的位置基于来自其它UE的传送的放置。例如，其它UE可能具有大的连续频率分配的好处，使得sPRACH应该被放置在频谱的边缘上。在又另一示例中，sPRACH被放置在其它资源上，与由其它网络节点的sPRACH的放置形成对比。用这种方式，降低了冲突的PRACH前导码的风险或干扰。图4-6示出了示出第一PRACH（标记为“L”）和第二PRACH（标记为“S”）的示例位置的资源网络。示例位置包含时间资源（例如一个或更多个OFDM符号）和频率资源（例如一个或更多个PRB）。在某些实施例中，第二PRACH比第一PRACH更短。作为示例，图4-5各对于第一PRACH使用14个OFDM符号和对于第二PRACH使用4个OFDM符号。使用更短PRACH可允许经由第二PRACH的随机接入过程期间的等待时间减少。
在某些实施例中，第一PRACH使用与第二PRACH相同的子帧的至少一部分，并且第一PRACH使用与第二PRACH不同的副载波（例如参见图4B）。在某些实施例中，单个子帧包括以下二者：（a）指示第二PRACH的位置的下行链路控制信息和（b）第二PRACH。例如，图5示出了其中指示第二PRACH位置的下行链路控制信息可位于第二OFDM符号1、2、和3（标记为“---”）中并且第二PRACH可位于第二OFDM符号4、5、6和7（标记为“S”）中的实施例。
在步骤706，网络节点120向无线装置110传递下行链路控制信息。下行链路控制信息指示第二PRACH的位置。在某些实施例中，下行链路控制信息隐式或显式地指示当经由第二PRACH发送随机接入尝试时要由无线装置使用的前导码序列。在某些实施例中，下行链路控制信息隐式或显式地指示无线装置110要覆盖第一PRACH。例如，无线装置110可优先化第二PRACH，使得随机接入尝试经由第二PRACH被传递，除非后退到第一PRACH的确定被做出，诸如下面关于图13-14论述的。
在步骤708，无线装置110向网络节点120传递随机接入尝试。在某些实施例中，随机接入尝试包括无线装置110经由第一PRACH或第二PRACH传递的前导码序列。在步骤710，网络节点120向无线装置110传递随机接入响应。在步骤712，无线装置110和网络节点120继续进行连接RRC连接。
尽管所描述的解决方案可在支持任何适合的通信标准并使用任何适合的组件的任何适当类型的电信系统中实现，但所描述的解决方案的具体实施例可在LTE网络中实现，诸如在图8中所示出的。
如图8所示，示例网络可包含无线装置110和网络节点120的一个或更多个实例。无线装置110的示例包含常规用户设备（UE）和机器型通信（MTC）/机器对机器（M2M）UE。网络节点120的示例包含无线电接入节点，诸如eNodeB或者能够与无线装置110通信的其它基站。网络还可包含适合于支持无线装置110之间或无线装置110与另一通信装置（诸如陆线电话）之间通信的任何附加元件。尽管所示出的无线装置110可表示包含硬件和/或软件的任何适合组合的通信装置，但这些无线通信装置在具体实施例中可表示诸如由图9更详细示出的示例无线装置110的装置。类似地，尽管所示出的网络节点120可表示包含硬件和/或软件的任何适合组合的网络节点，但这些节点在具体实施例中可表示诸如由图10更详细示出的示例网络节点120的装置。
如图9中所示的，示例无线装置110包含天线、收发器112、处理器114和存储器116。在具体实施例中，上面被描述为由UE、MTC或M2M装置和/或任何其它类型无线通信装置提供的一些或所有功能性可由执行存储在计算机可读介质（诸如在图9中示出的存储器116）上的指令的装置处理器114提供。无线装置110的备选实施例可包含除了在图9中示出的组件之外的附加组件，它们可负责提供装置的功能性的某些方面，包含上面描述的任何功能性和/或对支持上面描述的解决方案所必需的任何功能性。
如图10中所示的，示例网络节点120包含天线、收发器122、处理器124、存储器126和网络接口128。在具体实施例中，上面描述为由无线电接入节点、基站、节点B、增强节点B、基站控制器、无线电网络控制器、中继站和/或任何其它类型的网络节点所提供的一些或所有功能性可由执行存储在计算机可读介质（诸如图10中示出的存储器126）上的指令的节点处理器124提供。网络节点120的备选实施例可包含负责提供附加功能性（包含上面标识的任何功能性和/或对支持上面描述的解决方案所必需的任何功能性）的附加组件。
图11示出了可被包含在无线装置110中的组件的示例。组件包含随机接入模块130和连接设置模块132。在某些实施例中，随机接入模块130从网络节点（120）接收（700）第一物理随机接入信道（PRACH）的时间和/或频率资源的位置，第一PRACH具有静态位置，并且从网络节点接收（706）下行链路控制信息，下行链路控制信息指示第二PRACH的位置，第二PRACH具有动态位置。连接设置模块132经由第一PRACH和/或第二PRACH传递随机接入尝试，并促进RRC的连接。在某些实施例中，模块130和/或132可由图9的处理器114实现。
图12示出了可被包含在网络节点120中的组件的示例。组件包含第一PRACH模块140、第二PRACH模块142和连接设置模块144。在某些实施例中，第一PRACH模块140广播（700）第一物理随机接入信道（PRACH）的时间和/或频率资源的位置，第一PRACH具有静态位置。第二PRACH模块142确定（704）对于第二PRACH的时间和/或频率资源的位置，第二PRACH的位置动态确定，并且向无线装置110传递（706）下行链路控制信息，下行链路控制信息指示第二PRACH的位置。连接设置模块144经由第一PRACH或第二PRACH从无线装置接收（708）随机接入尝试，向无线装置传递（710）随机接入响应，并促进RRC的连接。在某些实施例中，模块140、142和/或144可由图10的处理器124实现。
图13示出了按照本公开某些实施例的消息流程的示例。在步骤1300，网络节点120广播第一PRACH的时间和/或频率资源的位置。第一PRACH具有静态位置。例如，如果无线装置110尚未接收到第二PRACH的任何许可，或者如果第二PRACH的先前许可已经结束，则无线装置110可以确定没有第二PRACH。如果无线装置110在没有第二PRACH时确定进行接入尝试，则在步骤1302，无线装置110响应于确定没有第二PRACH而经由第一PRACH传递随机接入尝试。在步骤1304，网络节点120向无线装置110传递随机接入响应。在步骤1306，无线装置110和网络节点120执行用于建立RRC连接的过程。当不再需要连接时，可断开RRC连接（未示出）。
在步骤1308，网络节点120动态确定第二PRACH的位置。在步骤1310，网络节点120向无线装置120传递下行链路控制信息。下行链路控制信息指示第二PRACH的位置，并且隐式或显式地指示无线装置要覆盖第一PRACH。在步骤1312，无线装置110经由第二PRACH（而不是第一PRACH，其已经被覆盖）传递随机接入尝试。在步骤1314，网络节点120传递随机接入响应，并且在步骤1316，无线装置110和网络节点120执行用于建立RRC连接的过程。例如，响应于没有第二PRACH的确定（例如，如果第二PRACH的许可结束），或者响应于使用第二PRACH的随机接入尝试不成功的确定，无线装置110对于随后的随机接入尝试可后退到第一PRACH，如下面关于图14所论述的。
图14示出了按照本公开某些实施例的消息流程的示例。在步骤1400，网络节点120广播第一PRACH的时间和/或频率资源的位置。第一PRACH具有静态位置。在步骤1402，网络节点120动态确定第二PRACH的位置。在步骤1404，网络节点120向无线装置120传递下行链路控制信息。下行链路控制信息指示第二PRACH的位置，并且隐式或显式地指示无线装置要覆盖第一PRACH。在步骤1406，无线装置110经由第二PRACH（而不是第一PRACH，其已经被覆盖）传递随机接入尝试。在步骤1408，无线装置110确定经由第二PRACH的随机接入尝试不成功。作为示例，如果在某些次数的尝试内或者在预定时间段内从网络节点120未接收到随机接入响应，则无线装置110可确定随机接入尝试不成功。响应于确定经由第二PRACH的随机接入尝试不成功，在步骤1410，无线装置110经由第一PRACH传递随机接入尝试。在步骤1412，网络节点120传递随机接入响应，并且在步骤1414，无线装置110和网络节点120执行用于建立RRC连接的过程。
本文已经提到了各种实施例。然而，本领域技术人员将认识到仍将落在本发明范围内的对所描述实施例的众多变形。此文档中描述的任何两个或更多个实施例可采用任何适合的方式彼此组合。而且，示例能以适合的无线电接入技术适配。
本文描述的方法实施例通过按某一顺序执行的方法步骤来描述示例方法。然而，要认识到，事件的这些序列可按另一顺序发生，而不背离所公开实施例的范围。而且，一些方法步骤可以并行执行，尽管它们已经被描述为顺序执行。在不背离本公开范围的情况下，可添加或省略一些方法步骤。
以相同方式，应该注意，在实施例的描述中，将功能块划分成具体单元绝非限制。反之，这些划分仅仅是示例。本文被描述为一个单元的功能块可被划分进两个或更多个单元中。以相同方式，本文描述为实现为两个或更多个单元的功能块可被实现为单个单元，而不背离本发明的范围。
因此，应该理解，所描述实施例的细节仅仅为了示出性目的，而决非限制。反而，落在权利要求书的范围内的所有变形都意图被包含在其中。
Claims (24)
1.一种无线装置中的方法，所述方法包括：
从网络节点接收第一物理随机接入信道（PRACH）的时间和/或频率资源的位置；
接收第二PRACH的时间和/或频率资源的位置；
经由所述第一PRACH传送第一随机接入尝试；以及
经由所述第二PRACH传送第二随机接入尝试；
其中所述第一PRACH和所述第二PRACH各自具有相关联的前导码，并且其中所述第二PRACH前导码相比所述第一PRACH前导码具有不同的长度；以及
其中下行链路控制信息指示所述无线装置在经由所述第二PRACH发送随机接入尝试时要使用的前导码。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述第二PRACH前导码短于所述第一PRACH前导码。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述第二PRACH的时间和/或频率资源的位置进一步受到物理下行链路控制信道（PDCCH）的限制。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述第一PRACH对应于基于竞争的接入，并且其中所述第二PRACH对应于免竞争接入。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包括接收物理下行链路控制信道（PDCCH）消息，所述物理下行链路控制信道（PDCCH）消息触发经由所述第二PRACH传送第二随机接入尝试。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述下行链路控制信息指示所述第二PRACH的位置并指示所述无线装置要覆盖所述第一PRACH。
7.一种网络节点中的方法，该方法包括：
广播第一物理随机接入信道（PRACH）的时间和/或频率资源的位置；
广播第二PRACH的时间和/或频率资源的位置；
经由所述第一PRACH从无线装置接收第一随机接入尝试；以及
经由所述第二PRACH从所述无线装置接收第二随机接入尝试；
其中所述第一PRACH和所述第二PRACH各自具有相关联的前导码，并且其中所述第二PRACH前导码相比所述第一PRACH前导码具有不同的长度；以及
其中下行链路控制信息指示所述无线装置在经由所述第二PRACH发送随机接入尝试时要使用的前导码。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述第二PRACH前导码短于所述第一PRACH前导码。
9.如权利要求7所述的方法，其中所述第二PRACH的时间和/或频率资源的位置进一步受到物理下行链路控制信道（PDCCH）的限制。
10.如权利要求7所述的方法，其中所述第一PRACH对应于基于竞争的接入，并且其中所述第二PRACH对应于免竞争接入。
11.如权利要求7所述的方法，进一步包括传送物理下行链路控制信道（PDCCH）消息，所述物理下行链路控制信道（PDCCH）消息触发经由所述第二PRACH接收第二随机接入尝试。
12.如权利要求7所述的方法，进一步包括传送指示所述第二PRACH的位置并指示所述无线装置要覆盖所述第一PRACH的下行链路控制信息。
13.一种无线装置，包括：
处理电路，其配置用于：
从网络节点接收第一物理随机接入信道（PRACH）的时间和/或频率资源的位置；
接收第二PRACH的时间和/或频率资源的位置；
经由所述第一PRACH传送第一随机接入尝试；以及
经由所述第二PRACH传送第二随机接入尝试；
其中所述第一PRACH和所述第二PRACH各自具有相关联的前导码，并且其中所述第二PRACH前导码相比所述第一PRACH前导码具有不同的长度；以及
其中下行链路控制信息指示所述无线装置在经由所述第二PRACH发送随机接入尝试时要使用的前导码。
14.根据权利要求13所述的无线装置，其中所述第二PRACH前导码短于所述第一PRACH前导码。
15.如权利要求13所述的无线装置，其中所述第二PRACH的时间和/或频率资源的位置进一步受到物理下行链路控制信道（PDCCH）的限制。
16.如权利要求13所述的无线装置，其中所述第一PRACH对应于基于竞争的接入，并且其中所述第二PRACH对应于免竞争接入。
17.如权利要求13所述的无线装置，其中所述处理电路进一步被配置为接收物理下行链路控制信道（PDCCH）消息，所述物理下行链路控制信道（PDCCH）消息触发经由所述第二PRACH传送第二随机接入尝试。
18.如权利要求13所述的无线装置，其中所述处理电路进一步被配置为接收指示所述第二PRACH的位置并指示所述无线装置要覆盖所述第一PRACH的下行链路控制信息。
19.一种网络节点，包括：
处理电路，其被配置为：
广播第一物理随机接入信道（PRACH）的时间和/或频率资源的位置；
广播第二PRACH的时间和/或频率资源的位置；
经由所述第一PRACH从无线装置接收第一随机接入尝试；以及
经由所述第二PRACH从所述无线装置接收第二随机接入尝试；
其中所述第一PRACH和所述第二PRACH各自具有相关联的前导码，并且其中所述第二PRACH前导码相比所述第一PRACH前导码具有不同的长度；以及
其中下行链路控制信息指示所述无线装置在经由第二PRACH发送随机接入尝试时要使用的前导码。
20.如权利要求19所述的网络节点，其中所述第二PRACH前导码短于所述第一PRACH前导码。
21.如权利要求19所述的网络节点，其中所述第二PRACH的时间和/或频率资源的位置进一步受到物理下行链路控制信道（PDCCH）的限制。
22.如权利要求19所述的网络节点，其中所述第一PRACH对应于基于竞争的接入，并且其中所述第二PRACH对应于免竞争接入。
23.如权利要求19所述的网络节点，其中所述处理电路进一步被配置为传送物理下行链路控制信道（PDCCH）消息，所述物理下行链路控制信道（PDCCH）消息触发经由所述第二PRACH接收第二随机接入尝试。
24.如权利要求19所述的网络节点，其中所述处理电路进一步被配置为传送指示所述第二PRACH的位置并指示所述无线装置要覆盖所述第一PRACH的下行链路控制信息。
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