CN114175809A - 两步随机接入过程中的上行链路共享信道指派 - Google Patents

Abstract

提供了在两步随机接入过程期间对无线通信设备(101)进行操作以及对通信网络(100)的接入节点(112)进行操作的方法(400、500)。所述方法(400、500)包括以下步骤：从接入节点(112)向无线通信设备(101)传送(401、501)消息，该消息包括对能够用于通信网络(100)的上行链路共享信道(211)的资源分配的多个不同类型调度中的至少一者进行定义的配置。两步随机接入过程的上行链路消息(2117)包括用于在无线通信设备(101)与通信网络(100)之间建立数据连接的连接请求，并且根据配置在上行链路共享信道(211)上传送(407、507)该上行链路消息(2117)。

Description

两步随机接入过程中的上行链路共享信道指派

技术领域

各种示例涉及在两步随机接入过程期间对无线通信设备进行操作以及对通信网络的接入节点进行操作的方法。

背景技术

在3GPP标准化中，最近提出了一种用于无线通信网络中的两步随机接入的过程，以相对于传统的四步随机接入过程进一步减少延迟和信令。

原则上，两步随机接入过程包括四步随机接入过程的所有四个消息，但是仅在两个信令步骤中传递四个消息。所提出的过程的第一步骤(msgA)包括已知过程的第一步骤和第三步骤(Msg1、Msg3)，它们分别包括随机接入前导码(Msg1)，随后是连接请求(Msg3)。所提出的过程的第二步骤(msgB)包括已知过程的第二步骤和第四步骤(Msg2、Msg4)，它们分别包括随机接入响应(RAR)和连接响应。换言之，所提出的两步随机接入过程包括涉及上行链路消息的上行链路步骤，以及涉及下行链路消息的下行链路步骤。msgA和msgB的内容在3GPP RAN2中进行了讨论，并且承载msgA和msgB的信道结构在3GPP RAN1中进行了讨论。

与第一步骤(MsgA)相关的主要问题涉及用户设备(UE)在上行链路共享信道中对上行链路数据(Msg3)的传输时机(即，时频资源)的识别和分配。可以设想可用于资源分配的多种不同类型调度，所述多种不同类型调度可以与或可以不与随机接入前导码的传输时机相关联。

考虑到无线通信网络需要为增强型移动宽带(eMBB)、大规模机器类型通信(mMTC)和超高可靠性和低延迟通信(URLLC)等不同用例提供服务，并且还需要可靠地提供这些服务(即，通过避免/最小化冲突)，最新提出的两步随机接入过程需要灵活指派传输时机。

发明内容

这种需要通过独立权利要求的特征来满足。从属权利要求的特征定义了优选的或有利的实施方式。

在第一方面，提供了一种对无线通信设备进行操作的方法。所述方法包括以下步骤：在两步随机接入过程期间从通信网络的接入节点接收消息，所述消息包括对能够用于所述通信网络的上行链路共享信道的资源分配的多个不同类型调度中的至少一者进行定义的配置；以及根据所述配置在所述上行链路共享信道上发送所述两步随机接入过程的上行链路消息。所述上行链路消息包括用于在所述无线通信设备与所述通信网络之间建立数据连接的连接请求。

所述方法还可以包括以下步骤：根据所述配置在所述多个不同类型调度中的第一类型调度与第二类型调度之间进行选择。

所述方法还可以包括以下步骤：向所述接入节点发送所述选择的结果的指示。

所述指示可以在所述多个不同类型调度之间使用所述随机接入过程的随机接入前导码的划分来发送。

根据所述配置，所述选择可以取决于分别与所述第一类型调度和所述第二类型调度相关联的调制和/或编码方案。

根据所述配置，所述选择可以取决于分别与所述第一类型调度和所述第二类型调度相关联的传输块大小。

根据所述配置，所述选择可以取决于分别与所述第一类型调度和所述第二类型调度相关联的资源大小。

所述上行链路消息还可以包括上行链路有效载荷数据，并且所述选择可以取决于所述上行链路有效载荷数据的大小与所述资源大小的比较，所述资源大小分别与所述第一类型调度和所述第二类型调度相关联。

所述选择可以取决于所述无线通信设备针对所述通信网络的工作模式。

所述选择可以取决于与所述无线通信设备相关联的设备类别。

所述方法还可以包括以下步骤：从所述接入节点接收选择命令，所述选择命令指示根据所述选择命令在所述多个不同类型调度中的所述第一类型调度与所述第二类型调度之间进行选择；以及根据所述选择命令所指示的选择，禁用所述多个不同类型调度中的所述第一类型调度或所述第二类型调度。

所述选择命令可以包括在与所述随机接入过程相关联的寻呼消息中。

所述选择命令可以包括在用于释放所述数据连接的连接释放消息中。

所述配置可以在广播系统信息块和寻址到所述无线通信设备的下行链路控制消息中的至少一者中接收。

在第二方面，提供了一种对通信网络的接入节点进行操作的方法。所述方法包括以下步骤：在两步随机接入过程期间向无线通信设备发送消息，所述消息包括对能够用于所述通信网络的上行链路共享信道的资源分配的多个不同类型调度中的至少一者进行定义的配置；以及根据所述配置在所述上行链路共享信道上接收所述两步随机接入过程的上行链路消息。所述上行链路消息包括用于在所述无线通信设备与所述通信网络之间建立数据连接的连接请求。

所述方法还可以包括以下步骤：在所述多个不同类型调度中的第一类型调度与第二类型调度之间进行选择；以及向所述无线通信设备发送选择命令，所述选择命令指示在所述多个不同类型调度中的所述第一类型调度与所述第二类型调度之间进行选择。

所述选择可以取决于与所述数据连接相关联的应用。

所述第一类型调度可以参考用于在随机接入信道上发送所述两步随机接入过程的随机接入前导码的时机来定义用于在所述上行链路共享信道上发送所述上行链路消息的时机。所述第二类型调度可以参考由所述通信网络定义的时频资源网格的分帧来定义用于在所述上行链路共享信道上发送所述上行链路消息的时机。

在第三方面，提供了一种无线通信设备。所述设备包括处理单元，所述处理单元被布置为：在两步随机接入过程期间从通信网络的接入节点接收消息，所述消息包括对能够用于所述通信网络的上行链路共享信道的资源分配的多个不同类型调度中的至少一者进行定义的配置；以及根据所述配置在所述上行链路共享信道上发送所述两步随机接入过程的上行链路消息。所述上行链路消息包括用于在所述无线通信设备与所述通信网络之间建立数据连接的连接请求。

所述无线通信设备的所述处理单元可以被布置为执行根据各种实施方式的对所述无线通信设备进行操作的方法。

在第四方面，提供了一种通信网络的接入节点。所述接入节点包括处理单元，所述处理单元被布置为：在两步随机接入过程期间向无线通信设备发送消息，所述消息包括对能够用于所述通信网络的上行链路共享信道的资源分配的多个不同类型调度中的至少一者进行定义的配置；以及根据所述配置在所述上行链路共享信道上接收所述两步随机接入过程的上行链路消息。所述上行链路消息包括用于在所述无线通信设备与所述通信网络之间建立数据连接的连接请求。

所述接入节点的所述处理单元可以被布置为执行根据各种实施方式的对所述通信网络的所述接入节点进行操作的方法。

将理解，上述特征和下文将要解释的特征不仅可以以所指出的相应组合的形式使用，而且还可以以其它组合或单独使用而不脱离本发明的范围。

附图说明

图1示意性地例示了根据各种示例的无线链路上的在UE与BS之间的通信。

图2更详细地示意性地例示了根据各种示例的UE和BS。

图3示意性地例示了根据各种示例的关于蜂窝网络的各方面。

图4示意性地例示了根据各种示例的UE在蜂窝网络处的多种网络注册模式。

图5A和图5B示意性地例示了根据各种示例的无线链路的上行链路中的时频资源网格。

图6例示了根据各种示例的方法的流程图。

具体实施方式

本公开的一些示例通常提供多个电路或其它电气设备。对电路和其它电气设备以及由每一者提供的功能的所有引用并不旨在限于仅包含本文中所例示和描述的内容。尽管可以将特定标记指派给所公开的各种电路或其它电气设备，但这样的标记并非旨在限制电路和其它电气设备的操作范围。这样的电路和其它电气设备可以基于期望的特定类型的电气实现方式以任何方式彼此组合和/或分离。应认识到，本文公开的任何电路或其它电气设备可以包括任何数量的微控制器、图形处理器单元(GPU)、集成电路、存储器设备(例如，闪存、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)或其其它合适的变型)以及相互协作以执行本文公开的操作的软件。另外，电气设备中的任何一个或更多个电气设备可以被配置为执行包含在非暂时性计算机可读介质中的程序代码，该非暂时性计算机可读介质被编程为执行所公开的任何数量的功能。

下面将参考附图对本发明的实施方式进行详细描述。将理解，以下对实施方式的描述不应被理解为限制性的。本发明的范围不旨在由以下描述的实施方式或附图来限制，所述实施方式和附图仅被认为是例示性的。

附图将被认为是示意性表示，并且附图中所示的要素不一定按比例示出。相反，各种要素被表示为使得它们的功能和通用目的对于本领域技术人员变得显而易见。图中所示或本文描述的功能块、设备、部件或其它物理或功能单元之间的任何连接或联接也可以通过间接连接或联接来实现。部件之间的联接也可以通过无线连接建立。功能块可以以硬件、固件、软件或其组合实现。

图1示意性地例示了可以受益于本文所公开的技术的无线通信系统90。通信系统90包括用户设备(UE)101和网络的接入节点(这里由蜂窝网络的基站(BS)112实现)。作为一般规则，本文描述的技术可以应用于各种种类和类型的网络：网络可以是3GPP标准化网络，诸如3G、4G-LTE或5G-NR。其它示例包括3GPP窄带物联网(NB-IoT)、增强型机器类型通信(eMTC)或IEEE Wi-Fi网络。

在BS 112与UE 101之间建立无线链路114。无线链路114包括从BS 112至UE 101的下行链路(DL)；并且还包括从UE 101至BS 112的上行链路(UL)。

无线链路114可以在专用频谱上实现。专用频谱可以完全由网络运营商控制。

UE 101可以例如是以下项中的一项：智能电话；蜂窝电话；平板计算机；笔记本；计算机；智能TV；MTC设备；eMTC设备；IoT设备；NB-IoT设备；传感器；执行器等。

BS 112包括处理器(CPU)1121和接口(IF)1122(有时也称为前端)。IF 1122包括接收器和发送器。BS 112还包括存储器(MEM)1125(例如，非易失性存储器)。存储器可以存储可以由处理器1121执行的程序代码。因此，处理器1121和存储器1125形成控制电路。执行程序代码可以使处理器1121执行根据各种实施方式的对通信网络100的接入节点112进行操作的方法的步骤。

UE 101包括处理器(CPU)1011和接口(IF)1012(有时也称为前端)。IF 1012包括接收器和发送器。UE 101还包括存储器(MEM)1015(例如，非易失性存储器)。存储器1015可以存储可以由处理器1011执行的程序代码。因此，处理器1011和存储器1015形成控制电路。执行程序代码可以使处理器1011执行根据各种实施方式的对无线通信设备101进行操作的方法的步骤。

图3更详细地示意性地例示了无线通信网络100的示例实现方式。图3的示例例示了根据3GPP 5G架构的无线网络100。基础架构的详细信息在3GPP TS 23.501，版本1.3.0(2017-09)中进行了描述。虽然图3和以下描述的另外部分例示了3GPP 5G框架中的技术，但类似的技术可以容易地应用于不同通信协议。示例包括3GPP LTE 4G和IEEE Wi-Fi技术。

UE 101能够经由通常由一个或更多个BS 112形成的无线电接入网络(RAN)111连接至无线通信网络100。在RAN 111(具体是RAN 111的BS 112中的一个或更多个BS 112)与UE 101之间建立无线链路114，从而实现通信系统90(参见图1)。

RAN 111连接至核心网络(CN)115。CN 115包括用户平面(UP)191和控制平面(CP)192。应用数据通常通过UP 191路由。为此，提供UP功能(UPF)121。UPF 121可以实现路由器功能。应用数据可以传递通过一个或更多个UPF 121。在图3的场景中，UPF 121充当通向数据网络(DN)180(例如，互联网或局域网)的网关。可以在UE 101与DN 180上的一个或更多个服务器之间传送应用数据。

网络100还包括：接入和移动性管理功能(AMF)131；会话管理功能(SMF)132；策略控制功能(PCF)133；应用功能(AF)134；网络切片选择功能(NSSF)134；认证服务器功能(AUSF)136；以及统一数据管理(UDM)137。图3还例示了这些节点之间的协议参考点N1-N22。

AMF 131提供以下功能中的一个或更多个功能：注册管理；NAS终止；连接管理；可达性管理；移动性管理；接入认证；以及接入许可。AMF 131可以跟踪UE 101的不连续接收(DRX)周期的定时。AMF 131可以跟踪可以供UE 101工作的各种网络注册模式。AMF 131可以触发RAN 111的BS 112向UE 101发送寻呼信号，例如在跟踪区域或注册区域中，以考虑UE移动性。

如果相应的UE 101在连接模式下工作，则由AMF 131建立数据连接189。为了跟踪UE 101的当前网络注册模式，AMF 131将UE 101设置为演进分组系统连接管理(ECM)连接或ECM空闲。在ECM连接期间，在UE 101与AMF 131之间保持非接入层(NAS)连接。NAS连接实现移动性控制连接的示例。NAS连接可以响应于UE 101的寻呼而建立。

SMF 132提供以下功能中的一个或更多个功能：会话管理(包括会话建立、修改和释放，包括RAN 111与UPF 121之间的UP承载的承载设立)；UPF的选择和控制；配置业务转向；漫游功能；终止至少部分NAS消息等。

这样，AMF 131和SMF 132都实现了支持移动UE所需的CP移动性管理。

图3还例示了关于数据连接189的各方面。在UE 101与DN 180之间经由RAN 111和CN 115的UPF 121并朝向DN 180建立数据连接189。例如，可以建立与互联网或另一分组数据网络的连接。为了建立数据连接189，相应的UE 101可以例如响应于寻呼信号的接收而执行随机接入(RA)过程。DN 180的服务器可以托管经由数据连接189传送应用数据(有时也称为有效载荷数据)的服务。数据连接189可以包括一个或更多个承载，诸如专用承载或默认承载。可以在无线电资源控制(RRC)层(例如，通常是第2层的OSI模型的第3层)上定义数据连接189。

图4例示了关于UE 101可以工作的不同网络注册模式301-304的各方面。例如，在3GPP TS 38.300(例如，版本15.0)中描述了工作模式301-304的示例实现方式。

在连接模式301下，在UE 101与CN 115之间建立控制平面连接和用户平面连接。这包括设立数据连接189。例如，可以在UE 101与网络100之间设立默认承载和可选的一个或更多个专用承载。UE 101的接收器可以持续在活动状态下工作。连接模式301包括网络控制的UE移动性。

为了降低功耗，然后可以从连接模式301转换至采用接收器的DRX周期的连接模式302。根据相应定时调度，DRX周期包括ON时段和OFF时段。在OFF时段期间，接收器不适合接收数据；可以激活接收器的非活动状态。

DRX周期的定时调度在UE 101与BS 112之间同步，使得网络100可以将(例如，应用数据的)任何DL传输与连接模式DRX周期的ON时段对齐。因此，ON时段表示UE 101监测PDCCH以获得网络100对DL业务的潜在指示的时段。在模式302下，保持设立数据连接189。

为了实现进一步的功率降低，可以在空闲模式303下操作UE 101。

空闲模式303再次与UE 101的接收器的DRX周期相关联。然而，在空闲模式303下的DRX周期的on持续时间期间，接收器仅适合接收寻呼指示符以及可选的寻呼消息。例如，这可以帮助限制在空闲模式303下的DRX周期的on持续时间期间需要由接收器监测的特定带宽。接收器可能不适合接收应用数据。这可以有助于进一步降低功耗(例如，如果与连接模式302相比)。在空闲模式303下，当检测到满足给定小区重选准则时，UE还执行小区重选。

在非活动模式304下，保持UE 101与CN 115之间的控制平面连接和用户平面连接(如在连接模式301下那样)，并且UE 101执行小区重选(如在空闲模式303下那样)。这样做时，UE 101可以在由RAN 111配置的通知区域内移动而不通知RAN 111，并且寻呼由RAN 111发起。鉴于新用例(诸如增强型移动宽带(eMBB)、大规模机器类型通信(mMTC)和超高可靠性和低延迟通信(URLLC))，这进一步减少了信令和与之相关的功耗。

图5A、图5B示意性地例示了关于无线链路114的上行链路中的包括多个时频资源元素的时频资源网格200A、200B的各方面。时频资源网格200由RAN 111根据相应的RAT定义，以用于UL方向上的无线链路114上的通信。

时频资源网格200A、200B的时频资源元素由符号和子载波根据OFDM调制来定义。此外，时频资源元素是在时域中构造的。为此，提供了包括传输帧201-203的分帧/帧结构。传输帧201-203可以进一步细分为子帧和时隙(未示出)。例如，帧可以包括多个(例如，十(10)个)子帧，并且给定子帧可以包括一个或更多个(例如，一(1)个)时隙，并且各个时隙可以包括十四(14)个OFDM符号。

作为一般规则，分帧的各个帧201-203都具有特定的序列号(称为系统帧号(SFN))。帧201-203的序列号可以实现相应蜂窝网络100的时间参考。另外，帧内的子帧和/或子帧内的时隙可以具有特定的序列号。可以传送指示时间参考的同步信号(图5A、图5B中未例示)。

图5A、图5B还例示了关于多个信道210-212的各方面。具体地，不同信道210-212可以与不同时频资源元素相关联。不同信道210-212可以用于不同类型的信号。不同信道可以使用不同调制和编码方案。针对DL通信，存在对应分帧方案。

例如由物理UL控制信道(PUCCH)210实现的第一信道(图5A、图5B中的阴影区域)是UL控制信道。PUCCH 210可以例如包括调度请求(例如，由缓冲区状态报告(BSR)实现)。这可以在BS 112触发调度。然后，物理DL控制信道(PDCCH)(图5A、图5B中未示出)上的调度许可可以用于指示例如由物理UL共享信道(PUSCH)211实现的第二信道(图5A、图5B中的非阴影区域)上的分配220，因此是所谓的PUSCH时机(PO)220。PUSCH与承载更高层数据的有效载荷UL消息相关联。例如，更高层消息可以包括应用有效载荷数据，或与UE 101可以工作的网络注册模式301-304的控制相关的RRC控制消息。具体地，PUSCH时机可以包括多个PUSCH资源单元(PRU)，其可以例如在UE 101发送前导码(在PRACH中)和有效载荷数据(在PUSCH中)时使用，或者当不同UE使用映射至同一PUSCH时机内的不同PRU的不同无线电接入前导码(即，前导码索引)时使用。

例如，由物理随机接入信道(PRACH)212实现的第三信道(图5A、图5B中的粗实线)可以被UE 101和可能的其它UE 101同时使用，以发送随机接入前导码，从而启动随机接入过程以在UE 101与CN 115之间建立控制平面连接和数据平面连接。网络100可以广播系统信息(即，SIB2)，其定义了时频资源网格200的被指派给PRACH 212并且可以供发送随机接入前导码(所谓的随机接入时机(RO)212)的那些时频资源元素。可以通过预定义各种前导码格式和资源指派(其可以使用PRACH配置索引来引用和查找)来减少信令。

结合图6(参见下文)进一步例示参考标记230-234。

在DL中，例如实现为物理DL控制信道(PDCCH)213的第四信道(图5A、5B中未示出)可以承载DL控制信号。示例包括寻呼指示符，其使蜂窝网络100(例如，AMF 131)能够在寻呼时机期间寻呼UE 101。PDCCH 213还可以在例如由物理DL共享信道(PDSCH)214实现的第五信道(图5A、5B中未示出)上承载调度许可/指派(有时称为DL控制信息(DCI))。PDSCH 214与承载更高层数据的有效载荷DL消息相关联。例如，更高层消息可以包括应用数据或RRC控制消息，诸如寻呼消息。寻呼消息可以指示将被寻呼的特定UE的身份。

图6例示了根据各种示例的相互关联的方法400、500的流程图。所述方法分别涉及通信网络100的无线通信设备101的操作和接入节点112的操作。具体地，无线通信设备101可以是用户设备(UE)，并且接入节点112可以是基站(BS)。

在图6中，上述方法的基本步骤用实线/边界表示，并用阴影区域突出显示。

多个不同类型调度的配置

在框501，方法500包括以下步骤：接入节点/基站112在两步随机接入过程期间向无线通信设备101发送501消息，该消息包括对能够用于通信网络100的上行链路共享信道211的资源分配的多个不同类型调度中的至少一者进行定义的配置。

如本文所使用的，一个类型调度可以涉及由网络100(具体是由相应接入节点112)设置的配置，并且通知无线通信设备101如何在物理上行链路共享信道(PUSCH)中的两步随机接入过程期间识别上行链路传输的传输时机。

如本文所使用的，共享信道可以与时频资源网格200的至少一个重复的时频资源元素有关，多个UE 101对该至少一个重复的时频资源元素的临时和互斥使用由相应的接入节点112基于适当的调度来控制。

如本文所使用的，“随机接入过程”是无线通信设备101与无线通信网络100中的接入节点112之间的信令/握手，其初始化无线通信设备101与无线通信网络100之间的控制平面连接和数据平面连接的建立。换言之，随机接入过程在前并准备有效载荷数据的传递。

对应地，在框401，方法400包括以下步骤：无线通信设备101在两步随机接入过程期间从接入节点112接收401消息，该消息包括对能够用于通信网络100的上行链路共享信道211的资源分配的多个不同类型调度中的至少一者进行定义的配置。所述配置可以是在广播系统信息块2141(经由PDSCH 214)和寻址到无线通信设备101的诸如RRC消息的下行链路控制消息2131(经由PDCCH 213)中的至少一者中接收的。具体地，可以将配置信息分成分别经由广播系统信息块2141和下行链路控制消息2131传送401、501的部分。例如，可以经由系统广播消息2141至少传送401、501多个不同类型调度和默认配置的可用性。也可以经由UE特定的下行链路控制消息2131(即，RRC消息)来通知或更新另外的配置细节(诸如预先分配的PUSCH时机或PRACH时机与PUSCH时机之间的任何时间和/或频率依赖性(参见下文))。

不管无线通信设备101如何配置有多个不同类型调度，在两步随机接入过程期间，它都设有关于可用于通信网络100的上行链路共享信道211的资源分配的调度的选择。换言之，在两步随机接入过程的范围内，接入节点112可以将多个类型上行链路调度中的最终选择委托给无线通信设备101。然而，可以存在如下情况，其中接入节点112可能想要临时或永久地强制无线通信设备101使用先前配置的多个不同类型调度中的特定调度。

为此，在框502，方法500还可以包括以下步骤：接入节点112在多个不同类型调度中的第一类型调度与第二类型调度之间进行选择502。选择503可以取决于与数据连接相关联的应用。例如，由于需要先听后说(LBT)技术(即，无线电通信中使用的无线电发送器在它开始传输之前首先感测其无线电环境的技术)，所以可以选择第二类型调度用于NR未许可网络。

在框503，方法500还可以包括以下步骤：接入节点112向无线通信设备101发送503选择命令，该选择命令指示在多个不同类型调度中的第一类型调度与第二类型调度之间进行选择503。

对应地，在框403，方法400还可以包括以下步骤：无线通信设备101从接入节点112接收403选择命令，该选择命令指示根据选择命令在多个不同类型调度中的第一类型调度与第二类型调度之间进行选择502。

在框404，方法400还可以包括以下步骤：无线通信设备101根据选择命令所指示的选择禁用404多个不同类型调度中的第一类型调度或第二类型调度。如果无线通信设备101处于空闲模式303(移动终端情况)，则选择命令可以包括在与随机接入过程相关联的寻呼消息2143A(经由PDSCH 214)中。另选地，如果无线通信设备101处于连接模式301或采用接收器的DRX周期的连接模式302，则选择命令可以包括在用于释放数据连接的连接释放消息2143B(经由PDSCH 214)中。如本文所使用的，术语“禁用”和“启用”可以分别指“不启用”和“不禁用”。

换言之，接入节点112可以减少无线通信设备101的用于选择405可用于资源分配的多个不同类型调度之一的可用选项的数量，接下来描述该步骤。应注意，网络100可以通过禁用选择步骤405的一个选项之外的所有选项来配置可用于资源分配的多个不同类型调度中的特定调度。

从多个不同类型调度中进行选择

在框405，方法400还可以包括以下步骤：无线通信设备101根据配置在多个不同类型调度中的第一类型调度与第二类型调度之间进行选择405。第一类型调度可以参考用于在随机接入信道(PRACH)212上发送406两步随机接入过程的随机接入前导码2126的PRACH时机(参见图5A中的参考标记212)来定义用于在上行链路共享信道(PUSCH)211上发送407上行链路消息2117的PUSCH时机220(参见图5A)。图5A例示了参考230、232在前PRACH时机212的相应PUSCH时机220的可能定义。PUSCH时机220可以参考232在前PRACH时机212的开始来定义，或者参考230在前PRACH时机212的结束来定义(参见图5A)。可以设想根据PRACH时机212的具有隐含周期性的另选示例，其中，可以在任意帧的任意子帧中提供PO220，但始终参考PRACH时机212。相比之下，第二类型调度参考234由通信网络100定义的时频资源网格200的分帧(即，没有直接参考用于在随机接入信道212上发送406两步随机接入过程的随机接入前导码2126的任何PRACH时机(参见图5B中的参考标记212))来定义用于在上行链路共享信道(PUSCH)211上发送407上行链路消息2117的PUSCH时机220(参见图5B)。图5B例示了参考系统帧的开始的PUSCH时机220的可能定义。在特定示例中，在每一个帧201-203的子帧3和8中提供PUSCH时机(PO)220。可以设想具有隐含周期性的另选示例，其中，可以在任意帧的任意子帧/时隙中提供PO 220。可以设想具有相对于系统帧201-203的开始的隐含偏移的另外的示例，其中，PO 220可以设有相对于系统帧201-203的开始的N个子帧/时隙的偏移。

在框405，根据配置，选择405A可以另外地或另选地取决于分别与第一类型调度和第二类型调度相关联的调制和/或编码方案(MCS)。例如，第一类型调度可以与BPSK/QPSK相关联，并且第二类型调度可以与诸如16QAM及以上的高阶调制相关联。

如本文所使用的，“调制和/或编码方案”可以涉及用于物理层编码的调制阶数和码率的特定选择。

在框405，根据配置，选择405B可以另外地或另选地取决于分别与第一类型调度和第二类型调度相关联的传输块大小(TBS)。例如，第一类型调度可以与高达100比特的TBS相关联，并且第二类型调度可以与更大的TBS(诸如高达1000比特)相关联。因此，如果UE在连接建立期间已经需要传输小数据，那么它可以使用第二类型调度。

如本文所使用的，“传输块大小”可以涉及每子帧(即，每毫秒)可以发送的比特(包括媒体访问控制(MAC)报头和有效载荷)的数量。

在框405，根据配置，选择405C可以另外地或另选地取决于分别与第一类型调度和第二类型调度相关联的资源大小。上行链路消息2117还可以包括上行链路有效载荷数据，并且选择405C可以取决于上行链路有效载荷数据的大小与资源大小的比较，所述资源大小分别与第一类型调度和第二类型调度相关联。

如本文所使用的，“资源大小”可以涉及时频资源网格200在频率和时间上的扩展。在频率方面，资源大小可以表示为子载波的数量。在时间方面，资源大小可以表示为子帧和/或时隙的数量。例如，由于LTE网络中可以分配给用户的最小资源单位是大小为12个子载波和1个时隙的资源块(RB)，所以在这种网络中，资源大小也可以表示为资源块(RB)的数量。

在框405，根据配置，选择405可以另外地或另选地取决于分别与第一类型调度和第二类型调度相关联的覆盖增强(CE)模式。例如，第一类型调度可以与特定的CE模式相关联，并且第二类型调度可以与另一CE模式相关联(或根本没有)。

如本文所使用的，“覆盖增强模式”涉及传输模式，其暗示了多次传输重复，使得各个数据分组被重复数十、数百甚至数千次以提高成功传输的机会。具体地，不同CE模式暗示不同传输重复次数。

在框405，选择405D可以另外地或另选地取决于无线通信设备101针对通信网络100的工作模式301-304(参见图3)。

例如，在空闲模式303下，可以默认使用第一类型调度，而第二类型调度可以用于特定用例，诸如未经许可的操作，或早期/小数据传输，如经由系统信息(via systeminformation)所指示的。

例如，在进入非活动模式304后，第一类型调度或第二类型调度的使用可以由网络110配置，例如，通过在用于释放数据连接的连接释放消息2143B中包括选择命令。

例如，在连接模式301下，多个不同类型调度的配置可以动态地改变以临时启用/禁用多个不同类型调度中的特定调度。具体地，第一类型调度可以在无线电链路发生故障时使用(然而，针对广泛的无线电链路故障，可以设想回退到四步随机接入过程)，并且第二类型调度尤其可以在从源接入节点112到目标接入节点112的切换过程后使用，其中，源接入节点112可以为UE 101准备适用于目标接入节点112的多个不同类型调度的配置。

在框405，选择405E可以另外地或另选地取决于与无线通信设备101相关联的设备类别。例如，可能需要传输重复的mMTC UE可以选择第一类型调度(假设该调度类型支持适当的CE模式)。

Msg1(RA前导码)

在框406，无线通信设备101向接入节点112发送随机接入前导码2126，从而启动两步随机接入过程。为此，无线通信设备101选择由网络100给定的随机接入前导码集合中的适当的随机接入前导码，选择由网络100提供/配置的用于在随机接入信道(PRACH)212上发送406两步随机接入过程的随机接入前导码2126的一个或更多个可用周期性PRACH时机中的适当的可用周期性PRACH时机，并在所选择的PRACH时机发送所选择的前导码2126。在NR网络中，该消息称为Msg1。

在框406，方法400还可以包括以下步骤：向接入节点112发送406选择405、405A-405E的结果的指示。可以在多个不同类型调度之间使用随机接入过程的随机接入前导码的划分来发送406所述指示。在NR网络中已知类似的划分，其中，在各个NR小区中都有固定数量(64个)的前导码签名可用，并且其中，这些签名在用于基于竞争的接入的签名与用于在无竞争的基础上分配给特定UE的签名之间划分。顺便提及，在本文使用的划分中，随机接入前导码可以用于在多个不同类型调度之间进行区分。例如，前导码索引0-32和33-63可以分别代表多个不同类型调度中的第一类型调度和第二类型调度(或反之亦然)。

对应地，在框506，接入节点112在所选择的PRACH时机从无线通信设备101接收随机接入前导码2126。

在传统的四步随机接入过程中，在PRACH时机成功检测到随机接入前导码后，接收接入节点112将调度UL资源，即，PUSCH时机220，并且可选地提供定时提前(TA)信息。在LTE网络中，该信息将在称为Msg2的DL消息中发送至无线通信设备101。作为响应，已发送同一随机接入前导码2126的一个或更多个无线通信设备101将在PUSCH时机220发送RRC连接请求、它们的唯一身份(UE ID)和缓冲区状态报告(BSR)。在LTE网络中，该消息称为Msg3。

Msg3(RRC连接请求)

与上述传统方法相比，在框407，方法400包括以下步骤：无线通信设备101根据之前从网络100接收到401的配置在上行链路共享信道(PUSCH)211中发送407两步随机接入过程的上行链路消息2117(对应于LTE的Msg3)。

更具体地，根据方法400、500，将用于上行链路消息2117的PUSCH时机220的时间和/或频率偏移是根据多个不同类型调度中的由无线通信设备101选择405的调度定义的并且由接入节点112启用(即，不禁用404)。换言之，可以参考(即，相对于)PRACH时机，或独立地/单独地定义将用于Msg3的PUSCH时机220。

例如，根据多个不同类型调度中的第一类型调度，将用于上行链路消息2117的PUSCH时机220相对于所选择的PRACH时机的时间和/或频率偏移可以取决于所选择的随机接入前导码2126的索引(即，是该索引的函数)。例如，前导码索引N可以与PUSCH时机的PUSCH资源单元(PRU)N相关联。换言之，可以根据前导码索引将相应PUSCH时机切片成PRU。多个不同类型调度中的第一类型调度的配置可以包括PUSCH时机220的时间和/或频率偏移的这种依赖性，例如作为查找表(LUT)。PUSCH时机220的时间和/或频率偏移可以相对于所选择的PRACH时机的开始时间或结束时间来定义。

上述第一类型调度通过预先配置相对于PRACH时机的PUSCH时机来减少连接控制信令，从而基于所选择的PRACH时机来预定义将用于上行链路消息2117的PUSCH时机。

例如，根据多个不同类型调度中的第二类型调度，将用于上行链路消息2117的PUSCH时机220可以独立于任何PRACH时机。网络100可以单独地建立重复的PUSCH时机220，其可以基于并相对于给定的分帧(在上文和图5B中描述)来定义。例如，可以在每第M系统帧中提供PUSCH时机，可选地移位/偏移N个系统帧，其中M和N是可重新配置的整数值。在系统帧内，可以存在多个PUSCH时机。这样，单独建立的PUSCH时机和PRACH时机可以同时发生，也可以不同时发生。多个不同类型调度中的第二类型调度的配置可以包括关于已建立的重复PUSCH时机220的信息，例如作为列表、作为LUT或者作为针对当前SFN产生下一个可用PUSCH时机的公式/等式。

上述第二类型调度通过预先配置相对于系统分帧的PUSCH时机来减少连接控制信令，从而基于当前系统帧号(SFN)、子帧号和时隙号来预定义将用于上行链路消息2117的下一个可用PUSCH时机。

使用多个不同类型调度中的特定调度作为大多数UE使用它的默认模式并基于有效载荷属性或设备属性/状态使用多个不同类型调度中的另一调度作为另选方案可能是有益的。一种可能的场景可能是默认使用多个不同类型调度中的第一类型调度，例如以针对传统Msg3消息调度PUSCH时机。例如，无论何时需要更大的传输块大小(TBS)，或者如果需要传输重复，都可以使用多个不同类型调度中的第二类型调度。

多个不同类型调度的配置使得相应接入节点112能够定义多个不同类型调度并且根据用例和接入节点112处的变化环境在多个不同类型调度之间动态地启用/禁用/切换。

多个不同类型调度的配置还使得无线通信设备101能够单独或同时使用启用的多个不同类型调度中的每一个调度，并且根据用例和设备101处的变化环境在启用的多个不同类型调度之间动态地切换。

如在传统LTE或NR的Msg3中，上行链路消息2117包括无线通信设备101的RRC连接请求、唯一身份(UE ID)和缓冲区状态报告(BSR)。另外，上行链路消息2117还可以包括上行链路有效载荷数据(诸如小数据)。

对应地，在框507，方法500包括以下步骤：接入节点112根据配置在上行链路共享信道(PUSCH)211上接收507两步随机接入过程的上行链路消息2117。

在针对NR网络定义的两步随机接入过程中，第一步骤MsgA包括Msg1和Msg3的组合。

Msg2(RA响应)

在框508，当在框506在PRACH时机成功检测到随机接入前导码2126后，接收接入节点112调度UL资源，即，PUSCH时机220，并且经由PDCCH 213发送508DL消息2138，该DL消息2138包括无线通信设备101的对应随机接入响应(RAR)以及可选的定时提前(TA)信息。在LTE网络中，该消息被称为Msg2。

对应地，在框408，无线通信设备101接收408DL消息2138。

Msg4(RRC响应/连接设立完成)

在框509，接入节点112选择已发送同一随机接入前导码2126的一个或更多个无线通信设备101中的一个无线通信设备的身份(UE ID)，并将包括所选择的身份的RRC响应/连接设立完成消息2149(经由PDSCH 214)发送509给该无线通信设备101以用于竞争解决方案。在LTE网络中，该消息称为Msg4。

对应地，在框409，无线通信设备101接收409包括所选择的身份的RRC响应/连接设立完成消息2149。仅当所选择的身份对应于无线通信设备101的唯一身份(UE ID)时，所标识的无线通信设备101才确认接收竞争解决方案(图6中未例示)。

在针对NR网络定义的两步随机接入过程中，第二步骤MsgB包括Msg2和Msg4的组合。

尽管已关于某些优选实施方式示出和描述了本发明，但是本领域的其他技术人员在阅读和理解说明书后将想到等同例和修改例。本发明包括所有这些等同例和修改例，并且仅受所附权利要求的范围的限制。

为了例示，已关于在许可频谱上进行通信的蜂窝网络的无线通信设备和接入节点/基站(BS)描述了各种示例。BS充当UE的调度器。作为一般规则，类似的技术可以应用于其它设备(例如，非蜂窝网络的无线通信设备和接入节点)。

为了进一步例示，已关于涉及四个消息的两步随机接入过程描述了各种示例，这些消息在图6中的顺序为Msg1>Msg3>Msg2>Msg4。然而，本领域技术人员将理解，例如，两步随机接入过程还可以涉及同时发送Msg1和Msg3，和/或同时发送Msg2和Msg4。

Claims (18)

1.一种对无线通信设备(101)进行操作的方法(400)，所述方法(400)包括以下步骤：

-在两步随机接入过程期间从通信网络(100)的接入节点(112)接收(401)消息，所述消息包括对能够用于所述通信网络(100)的上行链路共享信道(211)的资源分配的多个不同类型调度中的至少一者进行定义的配置，

-根据所述配置在所述上行链路共享信道(211)上发送(407)所述两步随机接入过程的上行链路消息(2117)，所述上行链路消息(2117)包括用于在所述无线通信设备(101)与所述通信网络(100)之间建立数据连接的连接请求。

2.根据权利要求1所述的方法(400)，所述方法(400)还包括以下步骤：

-根据所述配置在所述多个不同类型调度中的第一类型调度与第二类型调度之间进行选择(405、405A-405E)。

3.根据权利要求2所述的方法(400)，所述方法(400)还包括以下步骤：

-向所述接入节点(112)发送(406)所述选择(405、405A-405E)的结果的指示。

4.根据权利要求3所述的方法(400)，

其中，所述指示是在所述多个不同类型调度之间使用所述随机接入过程的随机接入前导码的划分发送的。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法(400)，

其中，根据所述配置，所述选择(405A)取决于分别与所述第一类型调度和所述第二类型调度相关联的调制和/或编码方案。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法(400)，

其中，根据所述配置，所述选择(405B)取决于分别与所述第一类型调度和所述第二类型调度相关联的传输块大小。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的方法(400)，

其中，根据所述配置，所述选择(405C)取决于分别与所述第一类型调度和所述第二类型调度相关联的资源大小。

8.根据权利要求7所述的方法(400)，

其中，所述上行链路消息(2117)还包括上行链路有效载荷数据，

其中，所述选择(405C)取决于所述上行链路有效载荷数据的大小与分别与所述第一类型调度和所述第二类型调度相关联的所述资源大小的比较。

9.根据权利要求2至8中任一项所述的方法(400)，

其中，所述选择(405D)取决于所述无线通信设备(101)针对所述通信网络(100)的工作模式。

10.根据权利要求2至9中任一项所述的方法(400)，

其中，所述选择(405E)取决于与所述无线通信设备(101)相关联的设备类别。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法(400)，所述方法(400)还包括以下步骤：

-从所述接入节点(112)接收(403)选择命令，所述选择命令指示根据所述选择命令在所述多个不同类型调度中的所述第一类型调度与所述第二类型调度之间进行选择(502)，以及

-根据所述选择命令所指示的所述选择，禁用(404)所述多个不同类型调度中的所述第一类型调度或所述第二类型调度。

12.根据权利要求11所述的方法(400)，

其中，所述选择命令是包括在与所述随机接入过程相关联的寻呼消息(2143A)中的。

13.根据权利要求11所述的方法(400)，

其中，所述选择命令是包括在用于释放所述数据连接的连接释放消息(2143B)中的。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法(400)，

其中，所述配置是在广播系统信息块(2141)和寻址到所述无线通信设备(101)的下行链路控制消息(2131)中的至少一者中接收的。

15.一种对通信网络(100)的接入节点(112)进行操作的方法(500)，所述方法(500)包括以下步骤：

-在两步随机接入过程期间向无线通信设备(101)发送(501)消息，所述消息包括对能够用于所述通信网络(100)的上行链路共享信道(211)的资源分配的多个不同类型调度中的至少一者进行定义的配置，

-根据所述配置在所述上行链路共享信道(211)上接收(507)所述两步随机接入过程的上行链路消息(2117)，所述上行链路消息(2117)包括用于在所述无线通信设备(101)与所述通信网络(100)之间建立数据连接的连接请求。

16.根据权利要求15所述的方法(500)，所述方法(500)还包括以下步骤：

-在所述多个不同类型调度中的第一类型调度与第二类型调度之间进行选择(502)，

-向所述无线通信设备(101)发送(503)选择命令，所述选择命令指示在所述多个不同类型调度中的所述第一类型调度与所述第二类型调度之间进行选择(503)。

17.根据权利要求16所述的方法(500)，

其中，所述选择(503)取决于与所述数据连接相关联的应用。

18.根据权利要求2至14或16至17中任一项所述的方法(400)，

其中，所述第一类型调度参考用于在随机接入信道(212)上发送(406)所述两步随机接入过程的随机接入前导码(2126)的时机来定义用于在所述上行链路共享信道(211)上发送(407)所述上行链路消息(2117)的时机，并且

其中，所述第二类型调度参考由所述通信网络(100)定义的时频资源网格(200)的分帧来定义用于在所述上行链路共享信道(211)上发送(407)所述上行链路消息(2117)的时机。

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