无线网络的低等待时间随机接入的制作方法

本发明的各种示例总体上涉及连接至网络的装置的随机接入过程。本发明的各种示例具体涉及随机接入过程的资源分配。而且，本发明的各种示例具体涉及随机接入过程背景下的波束配置。

背景技术：

被配置成与网络的基站(bs)无线通信的装置/终端(ue)可以处于断开状态或空闲状态。然后，为了连接至该网络，ue可以通过执行随机接入过程转换成连接状态。用于执行随机接入(rach)过程的触发可以包括被安排用于发送的上行链路(ul)数据和/或指示安排用于发送的下行链路数据的下行链路寻呼的接收和/或安排用于发送的下行链路(dl)数据。

对于rach过程，ue可以周期性地监听由网络的一个或更多个bs广播的信息块。例如，广播的信息块可以包括诸如广播bs的小区标识之类的信息。根据广播的信息，ue可以接着向bs发送随机选择的前导码。响应于发送前导码，ue可以接收rach响应，该rach响应包括ue可以在上面发送更高层连接请求的ul资源的授权。例如，在第三代合作伙伴计划(3gpp)长期演进(lte)协议的背景下，所述连接请求可以涉及传输协议栈的无线电资源控制(rrc)层(即，根据开放系统接口(osi)模型的层3)。根据3gpplte的rach过程的细节在3gpp技术规范(ts)36.211、36.231、36.321以及36.331中进行了描述。

3gpplte协议采用包括在ue与bs之间交换的4个消息的rach过程(四步rach过程)。然而，已知实现更少的消息(例如，在ue和bs之间交换的两个消息)的其它rach过程。参见，例如3gpptsg-ran1meeting#86bisr1-1610992,“lsonnrrachprocedure”(两步rach过程)。

rach过程的参考实现面临某些限制和缺点。例如，有可能直到触发rach过程的ul数据和dl数据的发送为止等待时间很长。另一方面，由于增加的干扰，诸如两步rach过程的缩短的rach过程可能面临降低的可靠性。

技术实现要素：

因此，需要先进的rach过程。特别是，需要克服和减轻上述限制和缺点中的至少一些的这种技术。

独立权利要求的特征满足了这种需求。从属权利要求的特征限定了实施方式。

一种装置包括控制电路，所述控制电路配置成接收至少一个信息块。从网络的网络节点接收所述至少一个信息块。所述至少一个信息块指示用于rach过程的一个或更多个第一资源以及一个或更多个第二资源。所述一个或更多个第二资源相对于所述一个或更多个第一资源偏移时间间隙。所述控制电路还被配置成使用所述一个或更多个第一资源向所述网络节点发送所述rach过程的前导码。所述控制电路还被配置成使用所述一个或更多个第二资源向所述网络节点发送数据。

一种方法包括：从网络的网络节点接收至少一个信息块。所述至少一个信息块指示rach过程的一个或更多个第一资源以及一个或更多个第二资源。所述一个或更多个第二资源相对于所述一个或更多个第一资源偏移时间间隙。所述方法还包括：使用所述一个或更多个第一资源向所述网络节点发送所述rach过程的前导码，并且使用所述一个或更多个第二资源向所述网络节点发送数据。

一种计算机程序产品包括可由至少一个处理器执行的程序代码。执行所述程序代码使所述至少一个处理器执行方法。所述方法包括：从网络的网络节点接收至少一个信息块。所述至少一个信息块指示rach过程的一个或更多个第一资源以及一个或更多个第二资源。所述一个或更多个第二资源相对于所述一个或更多个第一资源偏移时间间隙。所述方法还包括：使用所述一个或更多个第一资源向所述网络节点发送所述rach过程的前导码，并且使用所述一个或更多个第二资源向所述网络节点发送数据。

一种计算机程序包括可由至少一个处理器执行的程序代码。执行所述程序代码使所述至少一个处理器执行方法。所述方法包括：从网络的网络节点接收至少一个信息块。所述至少一个信息块指示rach过程的一个或更多个第一资源以及一个或更多个第二资源。所述一个或更多个第二资源相对于所述一个或更多个第一资源偏移时间间隙。所述方法还包括：使用所述一个或更多个第一资源向所述网络节点发送所述rach过程的前导码，并且使用所述一个或更多个第二资源向所述网络节点发送数据。

一种装置包括控制电路，所述控制电路配置成接收至少一个信息块。从网络的网络节点接收所述至少一个信息块。所述至少一个信息块指示用于rach过程的资源。所述控制电路还被配置成使用所述资源向所述网络节点发送所述rach过程的前导码，并且使用所述资源向所述网络节点发送指示所述rach过程的dl消息的建议的dl发送波束配置的数据。

一种方法包括：接收至少一个信息块。从网络的网络节点接收所述至少一个信息块。所述至少一个信息块指示用于rach过程的一个或更多个资源。所述方法还包括：使用所述一个或更多个资源向所述网络节点发送所述rach过程的前导码。所述方法还包括：使用所述一个或更多个资源向所述网络节点发送指示所述rach过程的dl消息的建议的dl发送波束配置的数据。

一种计算机程序产品包括可由至少一个处理器执行的程序代码。执行所述程序代码使所述至少一个处理器执行方法。所述方法包括：接收至少一个信息块。从网络的网络节点接收所述至少一个信息块。所述至少一个信息块指示用于rach过程的一个或更多个资源。所述方法还包括：使用所述一个或更多个资源向所述网络节点发送所述rach过程的前导码。所述方法还包括：使用所述一个或更多个资源向所述网络节点发送指示所述rach过程的dl消息的建议的dl发送波束配置的数据。

一种计算机程序包括可由至少一个处理器执行的程序代码。执行所述程序代码使所述至少一个处理器执行方法。所述方法包括：接收至少一个信息块。从网络的网络节点接收所述至少一个信息块。所述至少一个信息块指示用于rach过程的一个或更多个资源。所述方法还包括：使用所述一个或更多个资源向所述网络节点发送所述rach过程的前导码。所述方法还包括：使用所述一个或更多个资源向所述网络节点发送指示所述rach过程的dl消息的建议的dl发送波束配置的数据。

一种网络节点包括控制电路，所述控制电路被配置成发送至少一个信息块。所述至少一个信息块指示用于rach过程的一个或更多个第一资源以及一个或更多个第二资源。所述一个或更多个第二资源相对于所述一个或更多个第一资源偏移时间间隙。所述控制电路还被配置成在所述一个或更多个第一资源上接收所述rach过程的前导码。所述控制电路还被配置成使用所述一个或更多个第二资源接收数据。

一种方法包括：发送至少一个信息块。所述至少一个信息块指示用于rach过程的一个或更多个第一资源以及一个或更多个第二资源。所述一个或更多个第二资源相对于所述一个或更多个第一资源偏移时间间隙。所述方法还包括：在所述一个或更多个第一资源上接收所述rach过程的前导码，并且使用所述一个或更多个第二资源接收数据。

一种计算机程序产品包括可由至少一个处理器执行的程序代码。执行所述程序代码使所述至少一个处理器执行方法。所述方法包括：发送至少一个信息块。所述至少一个信息块指示用于rach过程的一个或更多个第一资源以及一个或更多个第二资源。所述一个或更多个第二资源相对于所述一个或更多个第一资源偏移时间间隙。所述方法还包括：在所述一个或更多个第一资源上接收所述rach过程的前导码，并且使用所述一个或更多个第二资源接收数据。

一种计算机程序包括可由至少一个处理器执行的程序代码。执行所述程序代码使所述至少一个处理器执行方法。所述方法包括：发送至少一个信息块。所述至少一个信息块指示用于rach过程的一个或更多个第一资源以及一个或更多个第二资源。所述一个或更多个第二资源相对于所述一个或更多个第一资源偏移时间间隙。所述方法还包括：在所述一个或更多个第一资源上接收所述rach过程的前导码，并且使用所述一个或更多个第二资源接收数据。

一种网络节点包括控制电路。所述控制电路被配置成发送至少一个信息块。所述至少一个信息块指示用于rach过程的一个或更多个资源。所述控制电路还被配置成使用所述一个或更多个资源接收所述rach过程的前导码。所述控制电路还被配置成使用所述一个或更多个资源接收指示所述rach过程的dl消息的建议的dl发送波束配置的数据。所述控制电路还被配置成根据建议的dl发送波束配置，确定所述dl消息的dl发送波束配置。所述控制电路还被配置成使用所确定的dl发送波束配置发送所述dl消息。

一种方法包括：发送至少一个信息块。所述至少一个信息块指示用于rach过程的一个或更多个资源。所述方法还包括：使用所述一个或更多个资源接收所述rach过程的前导码。所述方法还包括：使用所述一个或更多个资源接收指示所述rach过程的dl消息的建议的dl发送波束配置的数据。所述方法还包括：根据所述建议的dl发送波束配置，确定所述dl消息的dl发送波束配置。所述方法还包括：使用所确定的dl发送波束配置发送所述dl消息。

一种计算机程序产品包括可由至少一个处理器执行的程序代码。执行所述程序代码使所述至少一个处理器执行方法。所述方法包括：发送至少一个信息块。所述至少一个信息块指示用于rach过程的一个或更多个资源。所述方法还包括：使用所述一个或更多个资源接收所述rach过程的前导码。所述方法还包括：使用所述一个或更多个资源接收指示所述rach过程的dl消息的建议的dl发送波束配置的数据。所述方法还包括：根据所述建议的dl发送波束配置，确定所述dl消息的dl发送波束配置。所述方法还包括：使用所确定的dl发送波束配置发送所述dl消息。

一种计算机程序包括可由至少一个处理器执行的程序代码。执行所述程序代码使所述至少一个处理器执行方法。所述方法包括发送至少一个信息块。所述至少一个信息块指示用于rach过程的一个或更多个资源。所述方法还包括骤：使用所述一个或更多个资源接收所述rach过程的前导码。所述方法还包括：使用所述一个或更多个资源接收指示所述rach过程的dl消息的建议的dl发送波束配置的数据。所述方法还包括：根据所述建议的dl发送波束配置，确定所述dl消息的dl发送波束配置。所述方法还包括：使用所确定的dl发送波束配置发送所述dl消息。

一种装置包括控制电路。所述控制电路被配置成在所述第一rach过程与所述第二rach过程之间进行选择。所述第一rach过程包括第一数量的消息。所述第二rach过程包括第二数量的消息。所述第二数量的消息与所述第一数量的消息不同。在所述第一rach过程与所述第二rach过程之间的所述选择取决于选自包括以下元素的组的元素：装置的空闲状态操作；所述装置的先验标识的可用性；所述装置的移动性级别；排队的ul数据；以及所述排队的ul数据的等待时间要求。

一种方法包括：在所述第一rach过程与所述第二rach过程之间进行选择。所述第一rach过程包括第一数量的消息。所述第二rach过程包括第二数量的消息。所述第二数量的消息与所述第一数量的消息不同。在所述第一rach过程与所述第二rach过程之间的所述选择取决于选自包括以下元素的组的元素：装置的空闲状态操作；所述装置的先验标识的可用性；所述装置的移动性级别；排队的ul数据；以及所述排队的ul数据的等待时间要求。

一种计算机程序产品包括可由至少一个处理器执行的程序代码。执行所述程序代码使所述至少一个处理器执行方法。所述方法包括：在所述第一rach过程与所述第二rach过程之间进行选择。所述第一rach过程包括第一数量的消息。所述第二rach过程包括第二数量的消息。所述第二数量的消息与所述第一数量的消息不同。在所述第一rach过程与所述第二rach过程之间的所述选择取决于选自包括以下元素的组的元素：装置的空闲状态操作；所述装置的先验标识的可用性；所述装置的移动性级别；排队的ul数据；以及所述排队的ul数据的等待时间要求。

一种计算机程序产品包括可由至少一个处理器执行的程序代码。执行所述程序代码使所述至少一个处理器执行方法。所述方法包括骤：在所述第一rach过程与所述第二rach过程之间进行选择。所述第一rach过程包括第一数量的消息。所述第二rach过程包括第二数量的消息。所述第二数量的消息与所述第一数量的消息不同。在所述第一rach过程与所述第二rach过程之间的所述选择取决于选自包括以下元素的组的元素：装置的空闲状态操作；所述装置的先验标识的可用性；所述装置的移动性级别；排队的ul数据；以及所述排队的ul数据的等待时间要求。

一种系统包括：包括第一控制电路的网络节点；和包括第二控制电路的装置。所述第一控制电路被配置成发送至少一个信息块。所述至少一个信息块指示用于随机接入过程的一个或更多个第一资源以及一个或更多个第二资源。所述一个或更多个第二资源相对于所述一个或更多个第一资源偏移时间间隙。所述第二控制电路被配置成接收所述至少一个信息块。所述第二控制电路被配置成使用所述一个或更多个第一资源发送所述随机接入过程的前导码。所述第一控制电路被配置成接收所述前导码。所述第二控制电路被配置成使用所述一个或更多个第二资源发送数据。所述第一控制电路被配置成接收数据。

一种系统包括：包括第一控制电路的网络节点；和包括第二控制电路的装置。所述第一控制电路被配置成发送至少一个信息块。所述至少一个信息块指示用于随机接入过程的一个或更多个资源。所述第二控制电路被配置成接收所述至少一个信息块。所述第二控制电路被配置成使用所述一个或更多个资源发送所述随机接入过程的前导码。所述第一控制电路被配置成接收所述前导码。所述第二控制电路被配置成使用所述一个或更多个资源发送数据。所述第一控制电路被配置成接收数据。所述数据指示使用所述一个或更多个资源进行的所述随机接入过程的下行链路消息的建议的下行链路发送波束配置。可选地，所述第一控制电路可以被配置成，根据建议的下行链路发送波束配置，确定所述下行链路消息的下行链路发送波束配置，并且使用所确定的下行链路发送波束配置，发送所述下行链路消息。

应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，上述特征和下面仍要说明的那些特征不仅可以在所指示的相应组合中使用，而且在其它组合中或独立地使用。

附图说明

图1示意性地例示了根据各种示例的的网络，该网络包括网络的bs与网络的ue之间的无线链路。

图2更详细地示意性地例示了根据各种示例的图1的bs和ue，并且还例示了根据各种示例的bs与ue之间的、与bs和ue的天线阵的不同波束配置相关联的多个传播信道。

图3示意性地例示了根据各种示例的ue的多个状态，其中，分别从休眠状态和空闲状态到连接状态的转换与rach过程相关联。

图4示意性地例示了根据各种示例的rach过程。

图5是根据各种示例的方法的流程图，其中，该方法包括在两步rach过程与四步rach过程之间进行选择。

图6是根据各种示例的方法的流程图，其中，该方法包括发送前导码和数据。

图7是根据各种示例的方法的流程图，其中，该方法包括接收前导码和数据。

图8示意性地例示了根据各种示例的rach过程。

图9是根据各种示例的方法的流程图。

图10是根据各种示例的方法的流程图，其中，该方法包括确定ul接收波束配置和dl发送波束配置。

图11示意性地例示了根据各种示例的两步rach过程。

图12是根据各种示例的方法的流程图。

图13示意性地例示了根据各种示例的用于rach过程的资源。

图14示意性地例示了根据各种示例的用于rach过程的资源。

图15示意性地例示了根据各种示例的用于rach过程的资源。

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的实施方式进行详细描述。应当理解，实施方式的下列描述不应被视为限制意义。本发明的范围不旨在通过下面描述的实施方式或者通过附图来限制，其仅被视为例示性的。

附图要被视为示意性表述，而且图中例示元件不必按比例示出。相反地，各种元件被表示成，使得对于本领域技术人员来说它们的功能和一般目的是显而易见的。图中所示或本文描述的功能模块、装置、组件或者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。组件之间的联接还可以通过无线连接来建立。功能模块可以按硬件、固件、软件或其组合来实现。

在下文中，描述了与连接至网络的ue的rach过程有关的技术。例如，该网络可以是包括多个小区的蜂窝网络，其中，每个小区由一个或更多个bs限定。示例网络架构包括3gpplte架构。根据3gpplte，根据演进的umts陆地无线电接入(eutran)来定义无线信道。类似的技术可以容易地应用于各种3gpp指定架构，诸如全球移动通信系统(gsm)、宽带码分多址(w-cdma)、通用分组无线业务(gprs)、增强型数据速率gsm演进(edge)、增强型通用分组无线业务(egprs)、通用移动通信系统(umts)以及高速分组接入(hspa)，和关联蜂窝网络的对应架构。特别是，这种技术可以应用于3gppnb-iot或emtc网络以及3gpp新无线电(nr)网络。此外，相应技术可以容易地应用于各种非3gpp指定的架构(诸如，蓝牙、卫星通信、ieee802.11xwi-fi技术等)。

本文所述的技术可以针对两步rach过程或者针对四步rach过程或者针对包括在ue与网络之间交换的不同数量的消息的rach过程来实现。

根据各种示例，本文所述的rach过程可以包括使用特定波束配置发送和/或接收的一个或更多个消息。这可以定义不同的传播信道。为此，ue和/或bs可以采用包括多个天线的天线阵列。

根据各种示例，作为rach过程的一部分，由ue发送至bs的初始ul消息可能已经包括数据。根据各种示例，可以将所述数据与rach过程的前导码一起发送。通常，前导码是作为rach过程的初始消息来发送的。通常，根据各种示例，可以在为rach过程分配的资源中发送数据。这样，可以在由bs广播的信息块所通告的资源中发送数据。虽然，一方面由于两个或更多个ue同步接入介质而导致承受干扰风险，但另一方面这有助于以相对较低的等待时间进行数据的发送。

例如，数据可以对应于有限大小的有效载荷数据。从而，采用有效载荷数据的应用可以从减少的等待时间中受益，因为在可以发送ul有效载荷数据之前不需要建立层3数据连接，诸如，3gpplte框架中的端到端承载或rrc承载等。另选地或另外地，数据可以对应于控制数据(例如，层2控制数据或层3控制数据，即，与物理层不同的层的控制数据)。

例如，数据可以指示由第一ul消息触发的rach过程的dl消息的建议的dl发送波束配置。从而，由bs选择适当的波束配置有助于减少等待时间并避免发送失败。通过提供建议的dl发送波束配置，可以降低确定dl发送波束配置的处理任务的复杂性。从而，bs可以更快地且更准确地找到适当的dl发送波束配置。这有助于实现dl消息的dl发送，使得增加ue处的信噪比。

在各种示例中，在为rach过程分配的资源中发送的数据可以在按时域相对于前导码的资源偏移的资源中进行发送。特别是，可以将数据的发送相对于前导码的发送推迟某一时间间隙。这有助于确定bs采用的用于接收数据的适当ul接收波束配置。特别是，ul接收波束配置可以由bs基于前导码的接收并且在所述时间间隙期间确定。这里，bs可以在ue用于发送前导码的多次重复的关联资源期间采用波束扫描操作。通过设置时间间隙，例如，通过确定波束扫描操作的提供最佳接收的ul接收波束配置，可以考虑bs用于确定ul接收波束配置的某一处理延迟。这增加了成功接收数据的可能性。

虽然在常规上，rach过程通常用于建立根据各种示例的更高层连接的目的(例如，3gpplte框架中的层3rrc承载)，但并非强制要求响应于rach过程而建立这种更高层数据连接。特别是，可以通过被安排用于在ue处发送的ul数据来触发rach过程。有时，可以将该ul数据完全容纳在为rach过程分配的资源中，以使得不需要针对ul数据的发送的额外ul授权。然后，设置更高层连接还可以是不重复的(expendable)。例如，可以通过ue在rach过程期间发送的缓冲区状态报告(bsr)来指示是否需要更高层数据连接。

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网络100。该网络可以是3gpp标准化网络(诸如，3g、4g或即将到来的5gnr)。其它示例包括点对点网络(诸如，电气与电子工程师协会(ieee)指定的网络，例如，802.11xwi-fi协议或蓝牙协议)。另外的示例包括3gppnb-iot或emtc网络。

网络100包括bs101和ue102。在bs101与ue102之间建立无线链路111。无线链路111包括从bs101到终端102的dl链路；并且还包括从终端102到bs101的ul链路。可以采用时分双工(tdd)、频分双工(fdd)和/或码分双工(cdd)来减轻ul与dl之间的干扰。另选或另外地，可以采用空分双工(sdd)。同样，可以采用tdd、fdd、sdd和/或cdd来减轻在无线链路111(图1中未示出)上进行通信的多个ue之间的干扰。

ue102可以是以下之一：智能电话；蜂窝电话；平板电脑；笔记本电脑；计算机；智能tv；mtc装置；emtc装置；iot装置；nb-iot装置；传感器；执行器；等等。

图2更详细地示意性地例示了bs101和ue102。bs101包括处理器1011和接口1012。接口1012与包括多个天线1014的天线阵列1013联接。在一些示例中，天线阵列1013可以包括至少30个天线1014，可选地为至少110个天线，进一步可选地为至少200个天线。有时，实现大量天线1014的场景被称为全维度多输入多输出(fd-mimo)或大规模多输入多输出(大规模mimo，mami)。每个天线1014可以包括一个或更多个电迹线(electricaltrace)以承载射频电流。每个天线1014可以包括由电迹线实现的一个或更多个lc振荡器。每个迹线可以辐射具有特定波束图案的电磁波。这样，天线1014可以形成用于向辐射lc振荡器提供输出信号的天线端口。

bs101还包括存储器1015(例如，非易失性存储器)。该存储器可以存储可以由处理器1011执行的程序代码。执行该程序代码可以使处理器1011执行如本文所述的关于rach过程的技术。

ue102包括处理器1021和接口1022。接口1022与包括多个天线1024的天线阵列1023联接接。在一些示例中，天线阵1023可以包括至少2个天线，可选地为例如4个天线，还可选地为例如16个天线，进一步可选地为至少32个天线。通常，ue102的天线阵1023可以包括比bs101的天线阵列1013更少的天线1024。在一些示例中，ue102甚至可以不包括天线阵1023，而是包括单个天线。每个天线1024可以包括一个或更多个电迹线以承载射频电流。每个天线1024可以包括由电迹线实现的一个或更多个lc振荡器。每个迹线可以辐射具有特定波束图案的电磁波。这样，天线1024可以形成用于向辐射lc振荡器提供输出信号的天线端口。

ue102还包括存储器1025(例如，非易失性存储器)。该存储器1025可以存储可以由处理器1021执行的程序代码。执行该程序代码可以使处理器1021执行如本文所述的关于随机接入过程的技术。

图2还例示了关于传播信道151的方面。图2示意性地例示了在无线链路111上实现不同的传播信道151(图2中的虚线)。不同的传播信道151与天线阵1013、1023的不同波束配置相关联。例如，为了实现用于dl通信的特定传播信道151，可以为bs101的天线阵列1013选择某个dl发送波束配置。这里，波束配置通常可以通过相应天线阵列1013、1023的天线1014、1024的某些天线权重来实现。有时，天线权重也称为导向矢量。因此，可以通过针对相应天线阵列1013、1023的各种天线1014、1024使用不同的幅度配置和相位配置来获得不同的波束配置。通常，可以将波束配置应用于发送(发送波束配置)和/或接收(接收波束配置)。此外，通常，可以将波束配置应用于dl通信(dl波束配置)和/或ul通信(ul波束配置)。因此，通常可以使用bs101和/或ue102处的不同空间方向性的波束来实现不同的传播信道151。

传播信道151中的不同传播信道可以具有不同的传输特性(诸如，反射次数、路径损耗以及总体传输可靠性和/或容量)。特别是，不同的传播信道151可以在相应接收器的位置处具有不同的衰落分布图。衰落通常是由于承载信号的反射电磁波在接收器的位置处的相消干涉而发生的。通过使用适当的传播信道151，可以提供分集来减少衰落。根据本文所述的各种示例，便于选择适当的传播信道151。

通常，期望将这种多波束操作用于在高于6ghz的载波频率下工作的nr网络。这里，应当使来自bs101和ue102两者的波束对准以避免信号损耗。在多波束操作中，特别是在bs101处和/或ue102处没有发送/接收互易性或有限的发送/接收互易性的情况下，可能需要波束扫描操作。

图3示意性地例示了关于ue102与网络100之间的连接的方面。在图3的示例中，ue102与网络100之间的连接是关于某些连接状态(281-283)定义的。

在休眠状态281，ue102完全与网络100断开连接。这样，网络100可能不知道ue102的位置。ul数据和/或dl数据的发送是不可能的。可能无法建立更高层的数据连接。

在初始化与网络100的连接时，ue102转换成连接状态283。在连接状态283，可能已经建立了一个或更多个更高层数据连接(诸如，用于数据通信的承载)。例如，可能已经建立了网络100的数据层面内的端到端数据连接(涵盖网络100的核心的一个或更多个网关节点)。在连接状态283，可能已经将因特网协议(ip)地址指派给ue102。在连接状态283，可以发送ul数据和/或dl数据。网络100可以知道ue102的位置。

在空闲状态282中，可以限制ue102与网络100之间的数据通信。例如，在空闲状态282，网络100可以不保持ue102的有效位置或路由信息。ue102所在的特定服务bs可能不为网络100所知。尽管如此，在空闲状态282，ue102的一些背景信息可以是网络100可访问的。例如，ue102的位置在跟踪区域粒度(trackingareagranularity)处可以是已知的。然后，可以在跟踪区域内寻呼ue102。这可以例如通过建立适当的承载和/或向ue102指派ip地址，来促进ue102到网络100的连接。这可以对应于转换成连接状态283。

在从休眠状态281转换至连接状态283时和/或在从空闲状态282转换至连接状态283时，可能需要执行rach过程。这可能是因为没有用于在无线链路111上传送数据的资源可以被分配给在休眠状态281或空闲状态282下工作的ue102。因此，通常，rach过程由被安排用于发送的ul数据和/或被安排用于发送的dl数据来触发。例如，rach过程可以由跟踪区域内的ue102的dl寻呼触发，或者通常由网络100的一个或更多个bs100的dl寻呼来触发。

图4是例示关于rach过程2002的方面的信令图。

首先，在多个时机3001和3002，bs101广播信息块2001(例如，系统信息块)。例如，bs101连续地广播信息块2001。信息块2001的示例包括3gpplte主信息块(mib)和3gpp系统信息块(sib)或者用于nr的任何类似信息块。信息块2001可以由未连接至网络100的ue接收。这可以对应于用于发送块2001的某些调制参数和编码参数。这些调制参数和编码参数可以被预先配置，并且因此可以被ue102以及一个或更多个其它ue所知。

信息块2001可以包括在框3003处促进rach过程2002的某些信息。例如，信息块2001可以指示bs101的标识；从而，作为rach过程2002的一部分的、由ue102发送的任何ul信息可以被标记为指向bs101。

此外，基于bs101的标识或另一适当的参数，可以促进在rach过程2002期间选择ue102使用的前导码。

信息块2001还可以指示ue102为rach过程2002分配的资源。可以针对时频网格来指定资源。所述资源可以被称为无线电资源。另选地或另外地，可以按代码域指定资源。可以在prach信道或rach信道上定义资源。prach信道或rach可以与在连接状态283期间使用的一个或更多个控制信道和物理信道不同。

rach过程2002的特定类型可以针对不同的实现方案而变化。例如，可以采用两步rach过程或四步rach过程。根据各种示例，还可以采用在不同类型的rach过程2002之间进行选择的决策逻辑。这参照图5进行了例示。

图5是根据各种示例的方法的流程图。图5例示了关于在多个rach过程2002之间进行选择的方面。例如，可以由ue102的处理器1021来执行根据图5的方法。用于在多个rach过程2002之间进行选择的决策逻辑也可以至少部分地驻留在网络100处(例如，驻留在bs101处)。

首先，在框5051中，确定是否需要rach过程。这可能涉及(如关于图3所解释的那样)检查是否需要转换至连接状态283。其它触发标准是可想象的。

如果在框5051中，确定需要rach过程，那么接下来，在框5052中发生两步rach过程与四步rach过程之间的选择。通常，在框5052中，可以发生在两种以上类型的rach过程和/或不同类型的rach过程之间的选择。

在一些示例中，根据所选择的rach过程，可以例如使用至少部分随机化的方案，从不同组的候选前导码中选择关联的前导码。因此，通常，可以将不同的前导码用于不同类型的rach过程；这可以对应于针对不同类型的rach过程采用不同的签名。从而，所使用的前导码可以指示所采用的rach过程的类型。这可以有助于在网络处通知ue102所采用的rach过程的特定类型。每个候选前导码可以具有唯一的签名，以使可以减轻多个ue之间的冲突。

例如，如果在框5052中选择了两步rach过程，那么在框5053中，从对应的一组候选前导码{p[2-step]}中选择在两步rach过程期间使用的前导码。不同地，如果在框5052中选择了四步rach过程，那么在框5054中，从对应的一组候选前导码{p[4-step]}中选择在四步rach过程期间使用的前导码。{p[2-step]}和{p[4-step]}可以交叠(即，一些前导码可用于两步rach过程以及四步rach过程两者)、可以不交叠(即，所有前同步码专用于两步prach或者专用于四步rach过程)甚或相同(即，所有前同步码可用于两步rach过程以及四步rach过程两者)。如果这两组候选前导码{p[2-step]}和{p[4-step]}不交叠，那么即使为不同类型的rach过程分配相同的资源，这对于向bs101通知rach过程的所采用类型也是有帮助的。对于交叠或相同组的候选前导码，可以为不同类型的rach过程分配不同的资源。然后，通过使用不同的资源，使bs101知道所采用的rach过程的类型(即，两步rach过程与四步rach过程)。

例如，框5052中的选择可以基于选自包括以下元素的组中的元素：ue102的空闲操作状态；ue102的先验标识的可用性；ue102的移动性级别；排队的ul数据；以及所述排队的ul数据的等待时间要求。

例如，如果ue102在空闲状态282下工作，那么采用缩短的rach过程可能是有益的。例如，如果ue102在空闲状态282下工作，那么先前可能已经向ue102指派了标识(例如，3gpplte框架中的小区无线电网络临时标识(c-rnti)或者恢复id)。然后，可以使用ue102的该先验标识来执行缩短的rach过程。

同样地，如果ue102的移动性级别相对较高，那么为了避免模糊，选择较长的rach过程可能是有利的。移动性级别可以指示每次ue102的位置的改变。可以通过经由处理接收到的bs101基准符号进行的ue速度估计、ue102的加速度传感器和/或卫星位置传感器来确定移动性级别。例如，如果ue102由于2个后续rach过程之间的增加的移动性级别而导致已显著移动，那么ue102的先验标识的有效性可能是有问题的。

例如，选择框5052可以考虑用于在框5051中执行rach过程的触发标准。如果触发标准涉及排队的ul数据，那么可以在框5052中选择缩短的rach过程2002。这可以是为了促进ul数据的低等待时间通信而进行的。在某些实现方案中，还可以检查排队的ul数据的等待时间要求是否保证缩短的rach过程，例如，因为等待时间要求是严格的(例如，在几毫秒的量级)。等待时间要求可以指定成功传递数据能容许的最大延迟。可以在与数据相关联的服务质量协议的背景下指定等待时间要求。

框(5053、5054)中的对前导码的选择可以取决于bs101的广播信息块中所包含的信息。例如，可以考虑bs101的小区标识。

关于根据图5的在不同类型的rach过程之间的选择的技术可以单独地使用或者与本文所述的各种其它技术组合地使用。

图6是根据各种示例的方法的流程图。例如，可以由ue102的处理器1021来执行根据图6的方法。图6例示了关于执行rach过程2002的方面。例如，可以在执行图5的步骤5052之后执行图6的方法。

首先，在框5001中，接收广播的信息块2001。信息块2001可以包含促进执行rach过程2002的信息。例如，前导码可以选自多个候选前导码；所述选择可以基于在框5001中接收的信息块2001。

接下来，在框5002中，可以在由作为框5001的一部分接收的信息块所指示的资源上发送前导码。

在框5003中，发送数据。特别是，可以发送ul数据。例如，可以在框5003中发送有效载荷数据和/或控制数据。

为了在框5003中的数据的发送，可以采用由作为框5001的一部分接收的信息块2001所指示的资源。这样，可以响应于在框5001中接收到信息块2001来执行框5002中的前导码的发送和框5003中的数据的发送两者。

图7是根据各种示例的方法的流程图。例如，可以由bs101的处理器1011来执行根据图7的方法。根据图7的示例的方法总体上与根据图6的示例的方法相互关联。

框5011对应于框5001。详细地，在框5011中，发送信息块2001。

框5012对应于框5002。详细地，在框5012中，接收取前导码。

框5013对应于框5003。详细地，在框5013中，接收数据。

图8是例示关于rach过程2002的方面的信令图。图8的示例总体上对应于图4的示例。图8例示了rach过程2002的具体示例。详细地，图8例示了两步rach过程2002。虽然关于图8的的示例，例示了两步rach过程2002，但通常，本文所述的各种技术也可以应用于不同类型的rach过程。

作为rach过程2002的一部分，首先，在3011，将前导码2011从ue102发送至bs101。然后，在3012，将数据2012从ue102发送至bs101。例如，3011和3012可以被实现为单个消息。

在一些示例中，信息块2001可以指示数据2012的大小阈值。例如，信息块2001可以包括明确地或隐含地指示大小阈值的相应指示符。然后，ue102可以执行大小阈值与数据2012的大小之间的阈值比较，以确定是否应当作为rach过程3003的一部分来发送全部数据甚或数据2012的一部分。

接下来，在3013，将响应消息2013从bs101发送至ue102。响应消息2013可以结束(conclude)rach过程2002。例如，响应消息2013可以在ue102与bs101之间建立用于发送数据的更高层数据连接。

图9是根据各种示例的方法的流程图。例如，可以由ue102的处理器1021和/或由bs101的处理器1011来执行根据图9的方法。

首先，在框5021发送和/或接收(传送)信息块2001。信息块2001可以指示第一资源和第二资源。第一资源和第二资源可以在时域偏移时间间隙。这可能特别适用于采用多波束发送的场景。在没有部署多波束发送的情况下(例如，利用低载波频率的nr)，可以将所述时间间隙设置成零(即，可以不实现时间间隙)。

在一些示例中，信息块2001可以明确地指示第二资源。例如，信息块2001可以例如根据频率带宽和/或持续时间来指示第二资源的大小。这可以帮助根据不同需求配置第二资源。例如，信息块2001可以指示用于不同类型的数据2012的不同的第二资源。这可以帮助适当地适应更大或更小的数据2012。在其它示例中，信息块2001还可以例如通过指示支持预定义的分配方案等来隐含地指示第二资源。

例如，如果与第一资源相比，第二资源可以延迟时间间隙的持续时间。该时间间隙可以被无线链路111的其它信道(例如，用于有效载荷数据的控制信道或共享信道)占用。例如，该时间间隙可以具有处于0.1毫秒到5毫秒的范围内的持续时间，可选地为处于0.5毫秒到2毫秒的范围内的持续时间。通常，该时间间隙可以具有比由bs101和ue102实现的传输协议的子帧的持续时间更短或更长的持续时间。例如，如果实现比子帧长的相对长的时间间隙，那么这可以促进分配更大的第二资源以适应跨多个子帧的边界和/或跨子帧的更大量的数据。

接下来，在框5022处，传送前导码2011。在框5022中，采用信息块2001所指示的第一资源。例如，可以例如使用固定的ul发送波束配置来传送前导码2011的多次重复。这可以促进bs101的波束扫描操作，在该波束扫描操作中，随后激活不同的ul接收波束配置。

在框5023处，实施该时间间隙。这可以促进bs101进行的ul接收波束配置的确定。时间间隙的适当大小定制允许考虑例如在bs101处的处理延迟等。

在框5024处，在所述时间间隙之后，传送ul数据。这里，可以采用先前已经在框5023的时间间隙期间确定的ul接收波束配置。在框5024中，采用dl信息块所指示的第二资源。

在一些示例中，框5024的ul数据可以指示建议的dl发送波束配置；然后，当在框5025中确定用于发送dl消息2013的dl发送波束配置时，可以考虑建议的dl发送波束配置。

在框5025处，传送rach过程2002的dl消息2013。dl消息2013可以结束rach过程2002。可以采用建议的dl发送波束配置或者基于建议的dl发送波束配置确定的另一dl发送波束配置来发送框5025处的dl消息2013。

图10是根据各种示例的方法的流程图。例如，可以由bs101的处理器1011来执行根据图10的方法。可以在框5023(参见图9)的时间间隙期间完全或部分地执行根据图10的方法。

在框5041中，确定ul接收波束配置。例如，可以基于在第一资源中的前导码的接收来确定框5041中的ul接收波束配置。这里，可以考虑前导码的接收特性。有时，可以求解一组线性方程作为框5041的一部分。这可能占用计算资源。为了适应所述时间间隙内的相应确定，可以适当地选定持续时间。例如，bs101可以执行接收波束扫描以识别用于从ue102接收的最佳波束配置。如果由ue102重复地发送前导码，则bs101可以识别导致用于接收的高信噪比的最佳波束配置。

如果在框5023的时间间隙期间执行框5041，那么这可以促进使用适当的ul接收波束配置以高信噪比来接收在框5024中传送的数据2012。这转而增加了成功接收在框5024中传送的ul数据的可能性。

接下来，在框5042中，确定dl发送波束配置。可以将dl发送波束配置用于在框5025中传送dl消息2013(参见图9)。在一些示例中，可以基于在框5041处确定的ul接收波束配置来确定框5042的dl发送波束配置。例如，这可以在各种传播信道151的互易性的假设下来完成。

图11是根据各种示例的信令图。图11例示了关于rach过程2002的方面。特别地，图11例示了关于两步rach过程2002的方面。

两步rach过程2002包括第一消息3021和第二消息3022。使用由bs101广播的信息块2001所指示的资源来发送消息3021。消息3021包括前导码2011和数据2012，特别是，指示建议的dl发送波束配置的数据2012-1和可选的其它小数据2012-2。例如，可以使用压缩的指示符来指示建议的dl发送波束配置。例如，压缩的指示符可以是布尔标志(booleanflag)，该布尔标志指示bs101先前采用的dl发送波束配置是否仍然被ue102视为有效。bs先前采用的波束配置可以是周期性广播信号(诸如，同步信号(ss)和/或广播信道(bch))中使用的波束配置。消息3021还包括连接请求2021、ue102的标识(所述标识可能先前已经由网络指派，因此被先验地定义)以及bsr。bsr可以指示被安排用于向网络发送的ul数据的量和/或被安排用于向网络100发送的ul数据的等待时间。基于bsr，bs101可以在随后建立的更高层数据连接(图11中未示出)上向ue102分配ul资源。

dl消息3022包括rach响应2013-1并且可选地包括定时提前。例如，小小区中可能不需要定时提前。消息3022还包括层3rrc响应2013-2；从而，可以建立更高层的数据连接。

消息3022可以指示bs101用于发送dl消息3022的dl发送波束配置。例如，消息3022可以包括指示bs101用于发送dl消息3022的dl发送波束配置的指示符2022。这有助于ue102例如在下一个rach过程(图11中未示出)中向bs101建议ul接收波束配置。在ue102已切换回空闲状态282之后，可能发生下一个rach过程。这可能在已经发送了ul数据之后发生。如果下一次发送太长，那么所接收的指示符2022可以到期。例如，可以以至少几个子帧的持续时间的量级来设定对应的到期计时器。

在一些情形下，可以从消息3022中省略指示符2022。换句话说，可以在消息3022中选择性地包括指示符2022。尽管如此，消息3022仍可以隐含地指示dl发送波束配置。例如，如果消息3022中未包括指示符2022，那么这可以指示已经使用dl发送波束配置发送了消息3022，该dl发送波束配置等于或对应于由消息3021中的数据2012-1指示的建议的dl发送波束配置。这减少了信令开销。

可选地，指示符2022还可以易于确定适当的ul发送波束配置和/或dl接收波束配置。详细地，ue102可以基于指示符2022确定dl接收波束配置。可选地，ue102将还可以基于指示符2022确定ul发送波束配置；可以在稍后发送的一个或更多个另外的ul消息(图11中未示出)(例如，包括与更高层数据连接相关联的数据)中使用该ul发送波束配置。例如，所述一个或更多个另外的ul消息可以包括安排用于发送的、不能被容纳在消息3021的资源中的过量ul数据。

图12是根据各种示例的方法的流程图。例如，可以由ue102的处理器1021来执行根据图12的方法。

首先，在框5061中，选择rach过程的前导码2011。框5061对应于框5053、5054。例如，可以例如使用至少部分随机化方案来从多个候选前导码中选择前导码2011，以减轻同时尝试接入无线链路111的多个ue之间的干扰。在一些示例中，可以根据所选择的rach过程的类型从多个候选前导码中选择框5061中的前导码。例如，根据是采用的是两步rach过程还是四步rach过程(参见图5：框5052)，可以从不同的一组候选前导码中选择前导码。另外地或者另选地，可以考虑bs101的小区id。

接下来，在框5062中，确定建议的dl发送波束配置。基于框5062的确定，可以在rach过程2002的消息3021中包括数据2012-1。

在框5062中可以考虑不同的考虑因素。例如，可以基于由bs采用的用于与ue102进行通信的先前dl发送波束配置的知识来确定建议的dl发送波束配置。例如，可以由先前的rach过程2002的消息3022的指示符2022来指示这种先前的dl发送波束配置。另选地或另外地，在完成了连接建立之后，即，在完成先前的rach过程2002之后，可以由bs101发送的对应指示符指示这种先前的dl发送波束配置。

对于dl发送波束配置的先验知识而言，另选地或者另外地，可以在框5062中考虑的另外的考虑因素是ue102的移动性。例如，如果ue102自从采用了先前的dl发送波束配置的时间点以来已经显著移动，那么先前指示的dl发送波束配置可能变为无效的。因此，通常，可以监测ue102的移动性并且可以根据ue102的移动性的所述监测来确定建议的dl发送波束配置。这可以与或者可以不与监测计时器的到期相结合，该计时器通常可以指示先前的dl发送波束配置的时间有效性。

在框5063中，选择用于发送数据2012、2012-1、2012-2的资源。这可以基于不同的技术来完成。在一些示例中，可以由信息块2001隐含地或明确地指示用于发送ul数据的资源。例如，关于用于发送前导码2011的资源，信息块2001可以隐含地指示用于发送ul数据的资源。在其它情况下，对于考虑包括在信息块2001中的信息而言，另选地或者另外地，可以根据依照框5061选择的前导码2011来选择不同的资源用于发送数据2012、2012-1、2012-2。从而，因为可以至少部分地根据随机化方案选择前导码，所以可以减轻同时尝试接入无线链路111的多个ue的ul数据通信之间的干扰。例如，可以根据在框5061选择的前导码，选择用于发送ul数据的资源的fdd、tdd、sdd以及cdd参数中的至少一者。

在框5063中，还可以确定用于发送数据2012、2012-1、2012-2的资源的大小。这里，例如，如果信息块2001赋予ue102在具有不同大小的不同资源之间进行选择的自由度，那么可以考虑一种类型的数据2012、2012-1、2012-2。

确定用于发送ul数据的资源的这种技术还涉及确定用于发送前导码的资源与用于发送ul数据的资源之间的任何潜在的时间间隙的持续时间。例如，作为框5063的一部分，可以确定时间间隙的持续时间。例如，可以根据信息块2001确定时间间隙的持续时间。因为bs101可以使用时间间隙来确定有利的ul接收波束配置，所以时间间隙的持续时间可能受到bs101的处理器1011的处理功率的影响。通过经由信息块2001动态地设置时间间隙的持续时间，在考虑到bs101的处理器1011的处理功率的情况下使时间间隙的持续时间的特定大小定制成为可能。

接下来，在框5064中，确定数据2012、2012-1、2012-2的调制和编码方案。在一些示例中，可以动态地确定调制和编码方案。例如，可以基于ue102接收的广播信息块2001来确定调制和编码方案。这里，bs101可以包括指示ue102要使用调制和编码方案的相应指示符。在一些示例中，低调制和编码方案可能是优选的。通过这种方法，可以保护数据2012、2012-1、2012-2的发送免于发送失败。这可以考虑由bs101感测到的当前信道状况。例如，处理器1011可以被配置成基于感测到的无线链路111的状况来确定调制和编码方案。在其它示例中，可以在bs处预先配置调制和编码方案。可以使用低阶调制和强编码率。

图13例示了关于为rach过程2002分配的资源的方面。图13例示了时频域中的资源。

在图13的示例中，例示了用于传送消息3021的资源510。这里，资源510的第一部分被用于前导码2011的重复发送。这里，前导码2011的多次重复可以采用同一发送波束配置。前导码2011的发送由循环前缀和保护时间构成(图13中的全黑区域)。资源510的第二部分被用于发送数据2012、2012-1、2012-2。从图13显见的是，资源510是连续的并且未间隔开时间间隙。

通常，资源510可以专用地分配给某种类型的rach过程2002(例如，分配给两步rach过程或者四步rach过程)。在其它示例中，前导码2011可以指示rach过程的类型；然后，可以将相同的资源510分配给不同类型的rach过程。

图14例示了关于被用于rach过程的资源的方面。图14例示了时频域中的资源。图14的示例总体上对应于图13的示例。然而，在图14的示例中，信息块指示间隔开时间间隙550的第一资源511和第二资源512。资源511被用于传送前导码2011；而资源512被用于发送数据2012、2012-1、2012-2。时间间隙550的持续时间通常比保护时间的持续时间长(例如，不小于三倍)。

保护时间的意图可以是例如在ue尚未应用定时提前(ta)的情况下，防止前导码与后续数据发送之间的干扰。例如，如果ue102位于远离enb101，则ue102与enb101之间的信号的传播持续时间可以与保护时间的持续时间处于相同的数量级：可以在该保护时间段中接收来自ue的前导码。因此，如与时间间隙相比，将保护时间用于不同的目的。对于小小区，可能没有必要，因此可能不需要保护时间；尽管如此，仍然可以实现时间间隙。

在图14的示例中，在周期520之后，时间间隙550的持续时间发生改变。这可以通过发送指示时间间隙550的当前有效持续时间的信息块2001来实现。在其它示例中，时间间隙550的持续时间还可以静态地配置，并且不会随着rach时机而改变。

图15例示了关于被用于rach过程的资源的方面。图15例示了时频域中的资源。图15的示例总体上对应于图14的示例。然而，在图15的示例中，用于发送数据的资源512是根据tdd和fdd进行子结构化的。例如，可以根据使用的前导码2011和/或根据预定义的规则来选择资源512的不同的tdd参数和fdd参数。从而，可以减轻尝试在同一rach时机中连接至网络的多个ue之间的干扰。

通常，可用于发送数据2012的资源510、512可能是可配置的。这可以通过在信息块2001中设置相应的参数来实现。例如，可用于发送数据2012的资源510、512可以取决于与数据2012相关联的应用或业务类型。

尽管本发明参照特定优选实施方式进行了示出和描述，但本领域技术人员通过阅读并理解本说明书，将想到等同物和修改例。本发明包括所有这种等同物和修改例，并且仅通过所附权利要求书的范围来限制。