缺失参考信号的情况下的无线电网络测量的制作方法

[0001]
本公开涉及诸如3gpp通信系统的通信系统中的方法、设备和物品。


背景技术：

[0002]
目前，第三代合作伙伴计划(3gpp)致力于下一代蜂窝技术(也称为第五代(5g))的技术规范。
[0003]
一个目标是提供解决至少包括增强的移动宽带(embb)、超可靠的低时延通信(urllc)、大规模机器类型通信(mmtc)的所有使用场景、要求和部署场景(例如，参见通过引用并入本文的tr 38.913版本15.0.0的第6节)的单一的技术框架。例如，embb部署场景可以包括室内热点、密集城市、乡村、城市宏小区和高速；urllc部署场景可以包括工业控制系统、移动医疗(远程监视、诊断和治疗)、车辆实时控制、智能电网广域监控系统；mmtc部署场景可以包括具有诸如智能可穿戴设备和传感器网络的大量非时间关键型数据传递的设备的场景。embb和urllc服务的相似之处在于它们都需要非常宽的带宽，但不同之处在于urllc服务可能更需要超低时延。
[0004]
第二个目标是实现向前兼容性。不需要向后兼容长期演进(lte，lte-a)蜂窝系统，这有助于全新的系统设计和/或新功能的引入。


技术实现要素：

[0005]
非限制性和示例性实施例有助于提供用于执行小区重选的改进过程。
[0006]
在一个一般的第一示例中，这里公开的技术特征在于一种包括接收器的用户设备，该接收器从ue所驻留的服务基站接收参考信号，该服务基站控制ue所位于的未许可服务无线电小区。ue的处理电路监视参考信号的接收，以确定连续缺失的参考信号的数量。处理电路在所确定的连续缺失的参考信号的数量在阈值以上的情况下，确定执行从ue所驻留的未许可服务无线电小区到具有与未许可服务无线电小区不同频率的另一无线电小区的小区重选。
[0007]
在一个一般的第一示例中，这里公开的技术的特征在于一种包括由ue执行的以下步骤的方法。ue从ue所驻留的服务基站接收参考信号，服务基站控制ue所位于的未许可服务无线电小区。ue监视参考信号的接收，以确定连续缺失的参考信号的数量。在所确定的连续缺失的参考信号的数量在阈值以上的情况下，ue确定执行从ue所驻留的未许可服务无线电小区到具有与未许可服务无线电小区不同频率的另一无线电小区的小区重选。
[0008]
应当注意，一般或特定实施例可以实现为系统、方法、集成电路、计算机程序、存储介质或其任意选择性组合。
[0009]
从说明书和附图中，所公开的实施例和不同实施方式的附加益处和优点将变得显而易见。益处和/或优点可以通过说明书和附图的各种实施例和特征单独获得，为了获得这样的益处和/或优点中的一个或多个，不需要提供全部这些实施例和特征。
附图说明
[0010]
在下面的示例性实施例中，将参考所附图和附图进行更详细的描述。
[0011]
图1示出了3gpp nr系统的示例性架构；
[0012]
图2示出了用于lte enb、gnb和ue的示例性用户和控制平面架构；
[0013]
图3示出了当执行基于竞争的rach过程时，在enb和ue之间交换的消息；
[0014]
图4示出了当执行无竞争rach过程时，在enb和ue之间交换的消息；
[0015]
图5示出了具有几个许可和未许可小区的示例性laa场景，
[0016]
图6示出了laa传送的传送行为，
[0017]
图7示出了用于随机接入过程的随机接入前导码的传送的ue和基站的mac和物理层的操作，
[0018]
图8示出了ue和gnb的示例性简化结构，
[0019]
图9示出了根据第一实施例的示例性实施方式的ue的结构，
[0020]
图10是根据第一实施例的示例性实施方式的ue的行为的流程图，
[0021]
图11示出了根据第二实施例的示例性实施方式的ue的结构，
[0022]
图12是根据第二实施例的示例性实施方式的ue的行为的流程图，
[0023]
图13示出了根据第二实施例的示例性实施方式的用于随机接入过程的随机接入前导码的传送的ue和基站的mac和物理层的操作，
[0024]
图14是根据第二实施例的示例性实施方式的ue的行为的流程图，
[0025]
图15示出了根据第二实施例的示例性实施方式的ue的结构，
[0026]
图16是根据第二实施例的示例性实施方式的ue的行为的流程图，
[0027]
图17示出了根据第二实施例的示例性实施方式的用于随机接入过程的随机接入前导码的传送的ue和基站的mac和物理层的操作，
[0028]
图18是根据第二实施例的示例性实施方式的ue的行为的流程图，
[0029]
图19示出了根据第二实施例的示例性实施方式的用于随机接入过程的随机接入前导码的传送的ue和基站的mac和物理层的操作，
[0030]
图20是根据第二实施例的示例性实施方式的ue的行为的流程图，以及
[0031]
图21示出了根据第二实施例的示例性实施方式的用于随机接入过程的随机接入前导码的传送的ue和基站的mac和物理层的操作。
具体实施方式
[0032]
5g nr系统架构和协议栈
[0033]
3gpp正在致力于第五代蜂窝技术(简称为5g)的下一个版本，包括开发工作在范围高达100ghz的频率的新无线电接入技术(nr)。3gpp必须识别和开发成功标准化及时满足紧迫的市场需求和更长期的要求的nr系统所需的技术组件。为了实现这一点，在研究项目“新无线电接入技术”中考虑了无线电接口以及无线电网络架构的演进。结果和协议收集在技术报告tr 38.804 v14.0.0中，通过引用将其全部并入本文。
[0034]
此外，整个系统架构假设包括gnb的ng-ran(下一代-无线电接入网)向ue提供ng-无线电接入用户平面(sdap/pdcp/rlc/mac/phy)和控制平面(rrc)协议终端。gnb通过xn接口相互连接。gnb还通过下一代(ng)接口连接到ngc(下一代核心)，更具体地说，通过ng-c接
口连接到amf(接入和移动性管理功能)(例如，执行amf的特定核心实体)，以及通过ng-u接口连接到upf(用户平面功能)(例如，执行upf的特定核心实体)。图1中示出了ng-ran架构(例如，参见3gpp ts 38.300 v15.2.0，第4节，其通过引用并入本文)。
[0035]
可以支持各种不同的部署场景(例如，参见3gpp tr 38.801 v14.0.0，其通过引用并入本文)。例如，其中呈现了非集中部署场景(例如，参见tr 38.801第5.2节；第5.4节说明了集中部署)，其中可以部署支持5g nr的基站。图2示出了示例性的非集中部署场景(例如，参见上述tr 38.801的图5.2-1)，同时还示出了lte enb以及连接到gnb和lte enb的ue。nr 5g的新enb可以示例性地称为gnb。elte enb是支持到epc(演进分组核心)和ngc(下一代核心)的enb的演进。
[0036]
用于nr的用户平面协议栈(例如，参见3gpp ts 38.300v15.2.0，第4.4.1节，通过引用并入本文)包括pdcp(分组数据汇聚协议，参见ts 38.300的第6.4节)、rlc(无线电链路控制，参见ts 38.300的第6.3节)和mac(介质访问控制，参见ts 38.300的第6.2节)子层，这些子层终止于网络侧的gnb。此外，在pdcp之上引入了新的接入层(access stratum，as)子层(sdap，服务数据适配协议)(例如，参见3gpp ts 38.300版本15.2.0的子条款6.5，通过引用并入本文)。也为nr定义了控制平面协议栈(例如参见ts 38.300，第4.4.2节)。ts 38.300子条款6中给出了层2功能的概述。ts 38.300第6.4、6.3和6.2节分别列出了pdcp、rlc和mac子层的功能。rrc层的功能在ts 38.300的子条款7中列出。ts 38.300的上述章节通过引用并入本文。
[0037]
例如，介质访问控制层处理逻辑信道复用、以及调度和调度相关的功能，包括处理不同的参数集(numerology)。
[0038]
对于物理层，mac层以传输信道的形式使用服务。传输信道可以由信息在无线电接口上如何和以何种特性发送来定义。随机接入信道(rach)也被定义为由mac处理的传输信道，尽管它不携带传输块。mac层支持的过程之一是随机接入过程。
[0039]
例如，物理层(phy)负责编码、phy harq处理、调制、多天线处理以及将信号映射到适当的物理时间-频率资源。它还处理传输信道到物理信道的映射。物理层以传输信道的形式向mac层提供服务。物理信道对应于用于传送特定传输信道的时间-频率资源集合，并且每个传输信道被映射到相应的物理信道。一个物理信道是用于随机接入的prach(物理随机接入信道)。
[0040]
nr的使用情况/部署场景可能包括增强的移动宽带(embb)、超可靠的低时延通信(urllc)、大规模机器类型通信(mmtc)，它们在数据速率、时延和覆盖方面有不同的要求。例如，embb预计将支持量级为三倍于imt-advanced所提供的峰值数据速率(下行链路20gbps，上行链路10gbps)和用户体验数据速率。另一方面，在urllc的情况下，对超低时延(ul和dl分别为0.5毫秒的用户平面时延)和高可靠性(1毫秒内1-10-5
)提出了更严格的要求。最后，mmtc可能优先要求高连接密度(城市环境中为1,000,000个设备/平方公里)、恶劣环境中的大覆盖以及低成本设备的超长电池寿命(15年)。
[0041]
因此，适用于一种使用情况的ofdm参数集(例如，子载波间隔、ofdm符号持续时间、循环前缀(cp)持续时间、每个调度间隔的符号数量)可能不适用于另一种使用情况。例如，与mmtc服务相比，低时延服务可能优先需要更短的符号持续时间(并且因此需要更大的子载波间隔)和/或每个调度间隔(即，tti)更少的符号。此外，与具有短延时(delay)扩展的场
景相比，具有大信道延时扩展的部署场景可能优先需要更长的cp持续时间。子载波间隔应该被相应地优化以保持相似的cp开销。nr可以支持一个以上的子载波间隔值。相应地，目前正在考虑15khz，30khz，60khz
…
的子载波间隔。符号持续时间t
u
和子载波间隔δf通过公式δf＝1/t
u
直接相关。以与在lte系统中类似的方式，术语“资源元素”可以用于表示由长度为一个ofdm/sc-fdma符号的一个子载波组成的最小资源单元。
[0042]
在新无线电系统5g-nr中，对于每个参数集和载波，分别为上行链路和下行链路定义子载波和ofdm符号的资源网格。资源网格中的每个元素被称为资源元素，并基于频域中的频率索引和时域中的符号位置来识别。(参见3gpp ts 38.211 v15.2.0，通过引用并入本文)。
[0043]
控制信令/pdcch/dci/搜索空间
[0044]
5g nr中的dci(下行链路控制信息)的主要目的与lte中的dci相同，即作为调度下行链路数据信道(例如pdsch)或上行链路数据信道(例如pusch)的特殊信息集。在5g nr中，定义了许多不同的dci格式(例如，参见ts 38.212 v15.2.0第7.3.1节，通过引用并入本文)。下表给出了概述。
[0045][0046][0047]
pdcch搜索空间是下行链路资源网格(时间-频率资源)中可以承载pdcch(dci)的区域。概括地说，基站用来在下行链路中向一个或多个ue发送控制信息的无线电资源区域。ue在整个搜索空间执行盲解码，试图找到pdcch数据(dci)。从概念上来说，5g nr中的搜索空间概念与lte搜索空间类似，但在细节上有很多不同。
[0048]
同步信号块测量定时配置—smtc—pss/sss，pbch
[0049]
nr引入了所谓的同步信号块，ss块(ssb)，它包括主同步信号(pss)、辅同步信号(sss)和物理广播信道(pbch)。ue可以使用pss和sss来查找、同步和识别网络。pbch携带最
小量的系统信息，包括在哪里发送剩余广播系统信息的指示。
[0050]
在lte中，这三个信号也被使用，即pss、sss和pbch，尽管不是作为一个ssb的一部分。在nr中，三个ssb分量总是一起发送，例如，它们具有相同的周期。给定的ssb可以在ss突发集内重复，这可以潜在用于gnb波束扫描传送。ss突发集可以被限制在特定的时间段，例如5毫秒的窗口。对于初始小区选择，ue可以假设默认的ss突发集周期为20毫秒
[0051]
5g nr pss是物理层特定信号，用于识别无线电帧边界，属于m序列类型。5g nr sss也是物理层特定信号，用于识别子帧边界，也是m序列。(参见ts 38.211 v15.2.0第7.4.2节，通过引用并入本文)。
[0052]
参考信号
[0053]
如在lte中那样，几种不同类型的参考信号(rs)用于5g nr(参见3gpp ts 38.211 v15.3.0第7.4.1节，通过引用并入本文)。5g nr中至少有以下参考信号可用：
[0054]
·
csi-rs，信道状态信息参考信号，可用于信道状态信息获取和波束管
[0055]
理
[0056]
·
pdsch dmrs，解调参考信号，可用于pdsch解调
[0057]
·
pdcch dmrs，解调参考信号，可用于pdcch解调
[0058]
·
pbch dmrs，解调参考信号，可用于pbch解调
[0059]
·
ptrs，相位跟踪参考信号，可用于对pdsch进行相位跟踪，
[0060]
·
跟踪参考信号，可用于时间跟踪
[0061]
此外，pbch dmrs可以被示例性地视为ssb参考信号的一部分(参见3gpp ts 38.215 v15.3.0第5.1.1节“ss reference signal received power(ss-rsrp)”。
[0062]
5g nr通信系统中的参考信号和lte中的参考信号之间的主要区别在于，在5g nr中，没有小区特定的参考信号，引入了新的参考信号ptrs用于时间/相位跟踪，针对下行链路和上行链路信道引入了dmrs，并且在nr中，参考信号仅在需要时才发送。
[0063]
作为仅dl的信号，ue接收的csi-rs用于估计信道，并将信道质量信息报告给gnb。在mimo操作期间，nr可以基于载波频率使用不同的天线方法。在较低的频率下，系统使用适度数量(modest number)的有源天线进行mu-mimo，并添加fdd操作。在这种情况下，ue可以使用csi-rs来计算csi，并在ul方向上报告它。csi-rs可根据以下内容进一步表征：
[0064]
·
用于dl csi获取。
[0065]
·
用于移动性和波束管理期间的rsrp测量
[0066]
·
也用于频率/时间跟踪、解调和基于ul互易性(reciprocity)的预编码
[0067]
·
csi-rs是特定于ue配置的，但多个用户也可以共享相同的资源
[0068]
·
5g nr标准允许csi-rs配置的高度灵活性，资源可以配置多达32个端口。
[0069]
·
csi-rs资源可以从时隙的任何ofdm符号开始，并且它通常占用1/2/4个ofdm符号，这取决于配置的端口数量。
[0070]
·
csi-rs可以是周期性的、半持久性的或非周期性的(由于dci触发)
[0071]
·
对于时间/频率跟踪，csi-rs可以是周期性的，也可以是非周期性的。
[0072]
它以分布在一个或两个时隙上的两个或四个符号的突发来发送。
[0073]
随机接入过程
[0074]
与lte类似，5g nr提供了rach(随机接入信道)过程(或简称随机接入过程)。例如，
ue可以使用rach过程来接入它已经找到的小区。rach过程也可用于nr内的其他情境，例如：
[0075]
·
对于切换，当要建立到新小区的同步时；
[0076]
·
如果由于太长时间没有来自设备的任何上行链路传送而导致同步丢失，则重新建立到当前小区的上行链路同步；
[0077]
·
如果没有为设备配置专用调度请求资源，则请求上行链路调度。
[0078]
下面将参考图3和图4更详细地描述rach过程。如果移动终端的上行链路传送是时间同步的，则可以为其调度上行链路传送。因此，随机接入信道(rach)过程在非同步移动终端(ue)和上行链路无线电接入的正交传送之间起到接口的作用。例如，随机接入用于实现用户设备的上行链路时间同步，该用户设备或者还没有获得或者已经失去其上行链路同步。一旦用户设备实现了上行链路同步，基站就可以为其调度上行链路传送资源。与随机接入相关的一种情况是，从其当前服务小区切换到新的目标小区的处于rrc_connected状态的用户设备，执行随机接入过程，以便在目标小区中实现上行链路时间同步。
[0079]
可以有两种类型的随机接入过程，允许基于竞争的接入，即意味着冲突的固有风险，或者无竞争(基于非竞争)。
[0080]
随机接入过程的示例性定义可以在3gpp ts 38.321，v15.3.0第5.1节中找到，其通过引用并入本文。
[0081]
下面，将参考图3更详细地描述基于竞争的随机接入过程。该过程由四个“步骤”组成。首先，用户设备在物理随机接入信道(prach)上向基站发送随机接入前导码(即，rach过程的消息1)。在基站检测到rach前导码后，它在pdcch寻址到的pdsch(物理下行链路共享信道)上发送随机接入响应(rar)消息(rach过程的消息2)，该pdcch具有识别检测到前导码的时间-频率和时隙的(随机接入)ra-rnti。如果多个用户设备在相同的prach资源中发送相同的rach前导码(也称为冲突)，则它们将接收相同的随机接入响应消息。rar消息可以传递检测到的rach前导码、用于基于接收到的前导码的定时来同步后续上行链路传送的定时对准命令(ta命令)、用于第一次调度的传送的传送的初始上行链路资源分配(授权)以及临时小区无线电网络临时标识符(t-crnti)的分配。由于此时移动台的“真实”身份还不为基站所知，因此基站使用该t-crnti来寻址其rach前导码被检测到的(一个或多个)移动台，直到rach过程完成。
[0082]
用户设备在可以由基站配置的给定时间窗口(例如，称为rar接收窗口)内监视pdcch以便接收随机接入响应消息。响应于从基站接收的rar消息，用户设备在随机接入响应内的授权所分配的无线电资源上发送第一次调度的上行链路传送。该调度的上行链路传送传递实际的随机接入过程消息，例如rrc连接请求、rrc恢复请求或缓冲器状态报告。
[0083]
如果在rach过程的第一消息中发生了前导码冲突，即多个用户设备在相同的prach资源上发送了相同的前导码，则冲突的用户设备将在随机接入响应中接收到相同的t-crnti，并且当在rach过程的第三步中发送它们的调度的传送时，还将在相同的上行链路资源中发生冲突。在来自一个用户设备的调度的传送被基站成功解码的情况下，对于其他(一个或多个)用户设备，竞争仍未解决。为了解决这种类型的竞争，基站发送寻址到c-rnti或临时c-rnti的竞争解决消息(第四消息)。过程到此结束。
[0084]
图4示出了无竞争随机接入过程，与基于竞争的随机接入过程相比，该过程被简化。基站在第一步中向用户设备提供用于随机接入的前导码，从而没有冲突的风险，即多个
rnti标识的pdcch。
[0107]
1>否则：
[0108]
2>从随机接入前导码传送结束开始，在ts 38.213[6]中规定的第一个pdcch时机启动rach-configcommon中配置的ra-responsewindow；
[0109]
2>当ra-responsewindow运行时，监视spcell的用于(一个或多个)随机接入响应的、由ra-rnti标识的pdcch。
[0110]
1>如果从在其中发送了前导码的服务小区的下层接收到接收pdcch传送的通知；并且
[0111]
1>如果pdcch传送寻址到c-rnti；并且
[0112]
1>如果用于波束失败恢复请求的无竞争随机接入前导码是由mac实体发送的：
[0113]
2>认为随机接入过程已成功完成。
[0114]
1>否则，如果在pdcch上接收到针对ra-rnti的下行链路分配，并且接收到的tb被成功解码：
[0115]
2>如果随机接入响应包含带有退避指示符的mac子pdu：
[0116]
3>使用表7.2-1将preamble_backoff设置为mac子pdu的bi字段的值，乘以scaling_factor_bi。
[0117]
2>否则：
[0118]
3>将preamble_backoff设置为0毫秒
[0119]
2>如果随机接入响应包含带有对应于发送的preamble_index的随机接入前导码标识符的mac子pdu(见5.1.3子条款)：
[0120]
3>认为随机接入响应接收成功。
[0121]
2>如果随机接入响应接收被视为成功：
[0122]
3>如果随机接入响应包括仅带有rapid的mac子pdu：
[0123]
4>认为该随机接入过程已成功完成；
[0124]
4>向上层指示接收到对si请求的确认。
[0125]
3>否则：
[0126]
4>对在其中发送了随机接入前导码的服务小区应用以下操作：
[0127]
5>处理收到的定时提前命令(见5.2子条款)；
[0128]
5>向下层指示preamblereceivedtargetpower和应用于最新随机接入前导码传送的功率斜坡量(即(preamble_power_ramping_counter
–
1)
×
preamble_power_ramping_step)；
[0129]
5>如果随机接入过程的服务小区是仅srs的scell：
[0130]
6>忽略收到的ul授权。
[0131]
5>否则：
[0132]
6>处理接收到的ul授权值，并将其指示给下层。
[0133]
4>如果随机接入前导码不是mac实体在(一个或多个)基于竞争的随机接入前导码中选择的：
[0134]
5>认为随机接入过程已成功完成。
[0135]
4>否则：
[0136]
5>将temporary_c-rnti设置为随机接入响应中接收的值；
[0137]
5>如果这是该随机接入过程中第一次成功接收到随机接入响应：
[0138]
6>如果传送不是针对ccch逻辑信道进行的，则：7>指示复用和组装实体在后续的上行链路传送中包括c-rnti mac ce。
[0139]
6>从复用和组装实体获取要发送的mac pdu，
[0140]
并将其存储在msg3缓冲器中。
[0141]
1>如果在rach-configcommon中配置的ra-responsewindow期满，并且如果没有接收到包含与发送的preamble_index匹配的随机接入前导码标识符的随机接入响应；或者
[0142]
1>如果在beamfailurerecoveryconfig中配置的ra-responsewindow期满，并且如果在其中发送了前导码的服务小区上没有接收到寻址到c-rnti的pdcch，则：
[0143]
2>认为随机接入响应接收不成功；
[0144]
2>将preamble_transmission_counter增加1；
[0145]
2>如果preamble_transmission_counter＝preambletransmax+1：
[0146]
3>如果随机接入前导码在服务小区上发送：
[0147]
4>向上层指出随机接入问题；
[0148]
4>如果此随机接入过程是针对si请求触发的，则：
[0149]
5>考虑随机接入过程未成功完成。
[0150]
3>否则，如果随机接入前导码在scell上发送，则：
[0151]
4>考虑随机接入过程未成功完成。
[0152]
2>如果随机接入过程未完成：
[0153]
3>根据0和preamble_backoff之间的均匀分布选择随机退避时间；
[0154]
3>如果在退避时间内满足选择无竞争随机接入资源的标准(如5.1.2子条款中所定义)：
[0155]
4>执行随机接入资源选择过程(见5.1.2子条款)；
[0156]
3>否则：
[0157]
4>在退避时间之后，执行随机接入资源选择过程(见第5.1.2子条款)。
[0158]
在成功接收到包含与发送的preamble_index相匹配的随机接入前导码标识符的随机接入响应之后，mac实体可以停止ra-responsewindow(因此监视随机接入响应)。
[0159]
harq操作不适用于随机接入响应传送。
[0160]
小区重选
[0161]
处于空闲和非活动状态的移动机制的目的是确保网络可以访问设备。网络通过利用寻呼消息通知设备来实现这一点。发送这种寻呼消息的区域是寻呼机制的一个关键方面，在空闲和不活动的记录(note)中，控制设备何时更新该信息。这有时被称为小区重选(参见3gpp ts 38.304v 15.1.0第5.2节，通过引用并入本文)。
[0162]
本质上，类似于初始小区搜索，设备搜索和测量候选小区。一旦设备发现了接收功率比当前小区高得多的小区，它就认为这个小区是最好的小区，并在需要时通过随机接入来联系网络。
[0163]
nr-未许可
[0164]
将lte扩展到未许可频带的原因是对无线宽带数据的需求不断增长，同时许可频
带数量有限。因此，未许可频谱越来越被蜂窝运营商视为增强其服务的补充工具。与依赖其他无线接入技术(rat)(诸如wi-fi)相比，未许可频带中的lte的优势在于，通过未许可频谱接入来补充lte平台，使运营商和供应商能够利用无线电和核心网络中的lte/epc硬件的现有或计划投资。
[0165]
然而，必须考虑到，由于与未许可频谱中的其他无线电技术(rat)(诸如wi-fi)不可避免地共存，因此未许可频谱接入可能永远无法匹配许可频谱接入的质量。因此，在未许可频带上的lte操作至少在开始时被认为是对在许可频谱上的lte的补充，而不是作为未许可频谱上的独立操作。基于这一假设，3gpp针对结合至少一个许可频带的未许可频带上的lte操作建立了许可辅助接入(laa)。然而，未来的lte在未许可频谱上的独立操作，即不受许可小区的协助，不应被排除在外，这种独立的未许可操作现在被预见用于5g nr。
[0166]
在3gpp，当前预期的通用laa方法是尽可能地利用已经规定的rel-12载波聚合(ca)框架，其中如前所述，ca框架配置包括所谓的主小区(pcell)载波和一个或多个辅小区(scell)载波。ca通常支持小区的自调度(调度信息和用户数据在相同的分量载波上发送)和小区之间的跨载波调度(就pdcch/epdch而言的调度信息和就pdsch/pusch而言的用户数据在不同的分量载波上发送)。
[0167]
未许可频带的使用也成为新5g-nr开发的一个焦点。nr许可设计可用作基线，并可考虑诸如以下的部署场景：
[0168]
·
类似于lte laa的nr许可小区(例如pcell)和nr未许可小区(例如scell)之间的载波聚合
[0169]
·
双连接(与lte和与nr)；enu-dc，其中主enb在许可频谱中操作，辅gnb在未许可频谱中操作；nnu-dc，其中主nb在许可频谱中操作，辅gnb在未许可频谱中操作
[0170]
·
独立(stand alone，sa)：nr-u sa，其中独立nr pcell在未许可频谱中操作
[0171]
·
下行链路在未许可频带而ul在许可频带的nr无线电小区
[0172]
在nr中，先听后说将在未许可载波上执行。具体地，发送实体执行lbt，并且只有在成功的lbt空闲信道评估(clear channel assessment，cca)之后才允许信道占用。
[0173]
图5示出了非常简单的场景，其中有许可pcell、许可scell 1以及各种未许可scell 2、3和4(示例性地描述为小小区)。未许可scell 2、3和4的发送/接收网络节点可以是由enb管理的远程无线电头端，或者可以是附接到网络但不由enb管理的节点。为简单起见，图中未明确显示这些节点与enb或网络的连接。此外，未许可无线电小区5示出了在未许可频谱中操作的nr pcell的独立场景。
[0174]
最关键的问题之一是与其他系统的共存，例如在这些未许可频带上操作的wi-fi(ieee 802.11)系统。为了支持lte、5g nr和其他技术(诸如wi-fi)之间的公平共存，以及保证不同运营商在同一未许可频带中之间的公平，未许可频带的信道接入必须遵守可能部分地取决于地理区域和特定频带的某些监管规则集(例如，参见3gpp技术报告tr 36.889，版本13.0.0)。取决于区域和频带，在设计laa和5g nr过程时必须考虑的监管要求包括动态频率选择(dfs)、发送功率控制(tpc)、先听后说(lbt)和最大传送持续时间(也可称为信道占用时间或信道获取时间)有限的不连续传送。单一的全局框架可以作为目标，这基本上意味着在系统设计中可以考虑不同区域和5ghz频带的所有要求。
[0175]
先听后说(lbt)过程被定义为一种机制，通过该机制，设备在使用信道之前应用空
闲信道评估(cca)检查。根据一个示例性实施方式，cca至少利用能量检测来确定未许可信道上是否存在其他信号，以便分别确定信道是被占用还是空闲。例如，欧洲和日本的法规强制要求在未许可频带中使用lbt。除了监管要求之外，经由lbt的载波侦听是公平共享未许可频谱的一种方式，因此被认为是在单一全局解决方案框架内公平友好地操作未许可频谱的一个重要特征。
[0176]
在未许可频谱中，信道可用性不能总是得到保证。此外，诸如欧洲和日本等某些地区禁止连续传送，并对未许可频谱中传送突发的最大持续时间(最大信道占用)施加限制。因此，具有有限最大传送持续时间的不连续传送是laa和5g nr的功能。
[0177]
按照欧洲关于lbt的法规，设备在占用无线电信道进行数据传送之前，必须执行空闲信道评估(cca)。在这种受限的示例性场景中，仅在基于例如能量检测将信道检测为空闲之后，才允许在未许可信道上发起传送。具体地，在cca期间，设备必须观察信道一定的最短时间(例如，欧洲20微秒，见etsi 301 893，第4.8.3条)。如果检测到的能量水平超过配置的cca阈值(例如，欧洲为-73dbm/mhz，见etsi 301 893，第4.8.3条)，则认为信道被占用，反之，如果检测到的能量水平低于配置的cca阈值，则认为信道空闲。如果信道被确定为被占用，则在下一个固定帧时段内，它不应在该信道上进行发送。如果信道被分类为空闲，则允许设备立即发送。最大发送持续时间受到限制，以便于与操作在同一频带上的其他设备公平共享资源。
[0178]
caa可以重复执行，可选地在两者之间有退避时间。
[0179]
对cca的能量检测可以在整个信道带宽上执行(例如，在5ghz的未许可频带中为20mhz)，这意味着该信道内的lte ofdm符号的所有子载波的接收能量水平对在执行cca的设备处评估的能量水平有贡献。
[0180]
此外，设备在给定载波上进行传送而不重新评估该载波的可用性(即lbt/cca)的总时间被定义为信道占用时间(例如，参见etsi 301 893，第4.8.3.1条)。信道占用时间应在1毫秒至10毫秒的范围内，其中最大信道占用时间可以是例如目前欧洲定义的4毫秒。此外，还有ue在未许可小区上进行传送后不允许进行发送的最小空闲时间，该最小空闲时间至少是信道占用时间的5％。在空闲时段接近结束时，ue可以执行新的cca，以此类推。
[0181]
此外，在由另一实体接收信号之后的特定时间段内，例如在16微秒内，作为共享cot的一部分，可能不需要cca。例如，在共享的gnb cot中，在dl和ul之间，以及在ul和dl之间进行切换，不需要lbt。
[0182]
图6示意性示出了这种传送行为(例如，参见etsi en 301 893)。
[0183]
因此，未许可无线电小区上的操作需要任何发送器执行如上所述的先听后说。这也适用于随机接入过程，例如rach过程的随机接入前导码的传送。
[0184]
如前所述，随机接入过程可以示例性地包括四个步骤，第一步是随机接入前导码的传送。rach过程由mac层使用phy层的服务来处理。更具体地，当发起随机接入过程时，mac层(例如，mac层的一个mac实体)可以执行以下示例性步骤：
[0185]
1.ue mac实体指示ue phy实体发送前导码
[0186]
a.ue mac实体将前导码传送计数器(preamble_transmission_counter)设置为1，并启动随机接入响应接收窗口
[0187]
2.ue phy实体试图在(由mac通知的)无线电小区的相应的prach资源上发送前导
码
[0188]
3.ue mac实体监视相应的随机接入响应接收，即使前导码传送没有在ue物理层中执行(例如，由于与测量间隙的一些冲突)。
[0189]
a.ue mac实体启动rar接收窗口，以监视来自基站的随机接入响应(msg2)的接收。ra-rnti(随机接入rnti)与在其中发送了随机接入前导码的prach相关联。
[0190]
4.如果前导码传送由于某种原因在ue物理实体中被丢弃，则ue mac实体只能在rar接收窗口之后的下一个可用prach位置再次执行随机接入前导码的传送。
[0191]
在图7中提供了随机接入前导码传送的该序列的示例性和简化的图示。从中可以看出，示例性地假设在prach时机1的第一前导码传送被跳过(由于某种原因，例如测量间隙冲突)。另一方面，前导码的重传发生在rar接收窗口期满之后，而不是之前。在图7的示例性场景中，在最初启动的rar接收窗口期满之后，ue能够在prach时机4发送前导码。这增加了随机接入过程的延时。
[0192]
前导码传送计数器被进一步监视关于是否增加太多，例如增加到高达特定的前导码传送阈值。如果达到该阈值，则ue mac实体可以向上层(更高层，诸如rrc，该更高层又可以执行例如小区重选)指示随机接入问题。
[0193]
结合图7解释的这种情况尤其与未许可频率场景相关，其中随机接入前导码的传送可能进一步受到未许可频谱中要遵守的lbt约束的限制。例如，在向其服务基站发送随机接入前导码之前，ue通常必须检查未许可无线电信道是否空闲(例如，lbt的空闲信道评估cca)。在信道空闲的情况下，ue phy将发送随机接入前导码。然而，在信道不空闲的情况下，ue phy将不发送随机接入前导码。
[0194]
如已经参考图7所解释的，随机接入前导码的重传将在最初启动的rar接收窗口期满之后执行。
[0195]
此外，如果未许可无线电小区再次过于拥塞，则ue甚至可能无法在其他prach时机重传随机接入前导码。
[0196]
此外，在ue物理层实体由于信道太忙而连续经历lbt失败的这种情况下，在实际向上层声明无线电链路问题之前(例如，在随机接入前导码计数器达到其最大值之后)，ue可能在尝试重传随机接入前导码上浪费大量时间。
[0197]
例如，可能有两种情况。在一种情况下，如果phy层因为lbt而丢弃前导码传送，则ue不增加前导码传送计数器。然而，在这种情况下，如果信道太忙，那么ue的mac可能很难达到最大计数器。作为结果，在实际向上层声明无线电链路问题之前，ue可能会在尝试重传随机接入前导码上浪费大量时间
[0198]
在第二种情况下，如果phy层由于lbt而丢弃前导码传送，则ue增加前导码传送计数器。然而，在这种情况下，如果信道太忙，那么物理层可能会经历连续的lbt失败。因此，ue mac可能会很快达到最大计数器。作为结果，ue mac将很早向更高层报告随机接入问题。
[0199]
因此，发明人已经识别了将随机接入过程适配于未许可场景(诸如5g nr-u通信系统)，但是可选地也适配于lte-(a)通信系统中的未许可操作的可能性。
[0200]
此外，未许可无线电小区上的操作需要任何发送器执行如上所述的先听后说。如发明人所识别的，这种lbt要求因此必须应用于各种机制，这因此对诸如小区重选的移动性相关机制产生了新的挑战。例如，当前导码传送重复失败时，ue没有必要停留在同一个未许
可无线电小区内。
[0201]
发明人已经认识到与ue如何执行小区重选和随机接入过程相关的这些问题，并且认识到需要在所述方面定义改进的过程，不仅是但主要是当在未许可频率载波上执行这种过程时。
[0202]
在下文中，将针对为5g移动通信系统设想的新的无线电接入技术来描述满足这些需求的ue、基站和过程，但是它们也可以用于lte移动通信系统。还将解释不同的实施方式和变体。以下公开通过上述讨论和发现而被促成，并且可以例如至少部分地基于上述讨论和发现。
[0203]
一般而言，应当注意，本文已经做出了许多假设，以便能够以清楚和可理解的方式解释本公开的基本原理。然而，这些假设应被理解为仅仅是出于说明目的而在此做出的示例，不应限制本公开的范围。本领域技术人员将会意识到，以下公开内容的原理以及权利要求中阐述的原理可以应用于不同的场景，并且以本文没有明确描述的方式应用。
[0204]
此外，以下使用的过程、实体、层等术语中的一些术语与lte/lte-a系统或当前3gpp 5g标准化中使用的术语密切相关，尽管在下一个3gpp 5g通信系统的新无线电接入技术的情境中使用的特定术语尚未完全确定。因此，将来可以改变术语，而不影响实施例的功能。因此，本领域技术人员意识到，实施例及其保护范围不应该由于缺乏更新的或最终一致同意的术语而局限于本文示例性使用的特定术语，而是应该根据本公开的功能和原理所依据的功能和概念来更广泛地理解。
[0205]
例如，移动站或移动节点或用户终端或用户设备(ue)是通信网络中的物理实体(物理节点)。一个节点可能有几个功能实体。功能实体指的是实施和/或向相同或另一个节点或网络的其他功能实体提供预定功能集的软件或硬件模块。节点可以具有一个或多个接口，这些接口将节点连接到节点可以通过其进行通信的通信设施或介质。类似地，网络实体可以具有将功能实体附接到通信设施或介质的逻辑接口，网络实体可以通过该通信设施或介质与其他功能实体或通信节点通信。
[0206]
术语“基站”或“无线电基站”在这里是指通信网络中的物理实体。如同移动站一样，基站可以具有几个功能实体。功能实体指的是实施和/或向相同或另一个节点或网络的其他功能实体提供预定功能集的软件或硬件模块。物理实体执行关于通信设备的一些控制任务，包括调度和配置中的一个或多个。注意，基站功能和通信设备功能也可以集成在单个设备中。例如，移动终端也可以针对其他终端实施基站的功能。lte中使用的术语是enb(或enodeb)，而目前使用的5g nr的术语是gnb。
[0207]
图8示出了用户设备(也称为通信设备)和调度设备(这里示例性地假设位于基站中，例如elte enb(可替代地称为ng-enb)或5g nr中的gnb)的一般、简化和示例性框图。ue和enb/gnb分别使用收发器在(无线)物理信道上相互通信。
[0208]
通信设备可以包括收发器和处理电路。收发器又可以包括和/或用作接收器和发送器。处理电路可以是一个或多个硬件，诸如一个或多个处理器或任何lsi。在收发器和处理电路之间有输入/输出点(或节点)，处理电路可以通过该输入/输出点控制收发器，即控制接收器和/或发送器并交换接收/发送数据。作为发送器和接收器，收发器可以包括rf(射频)前端，其包括一个或多个天线、放大器、rf调制器/解调器等。处理电路可以实现控制任务，诸如控制收发器发送由处理电路提供的用户数据和控制数据和/或接收由处理电路进
一步处理的用户数据和控制数据。处理电路还可以负责执行其他过程，诸如确定、判决、计算、测量等。发送器可以负责执行发送过程和与其相关的其他过程。接收器可以负责执行接收过程和与其相关的其他过程，诸如监视信道。
[0209]
以下提供的解决方案将主要结合针对未许可操作的5g nr标准化(例如独立或双重连接)进行描述。然而，如上面已经暗示的，当前的概念、思想和改进不限于5g nr未许可标准化，而是同样适用于5g nr的许可操作，也适用于lte-(a)通信系统中的未许可和/或许可操作。未来的通信系统也可以从本文公开的概念中受益。
[0210]
实施例1
–
改进的小区重选过程
[0211]
下面将参考图9和图10描述第一实施例。
[0212]
图9示出了根据本解决方案的简化和示例性的ue结构，并且可以基于上面结合图8解释的通用ue结构来实现。在所述图中示出的ue的各种结构元件可以彼此互连，例如通过相应的输入/输出节点(未示出)，例如为了交换控制和用户数据以及其他信号。尽管出于说明的目的没有示出，但是ue可以包括其他结构元件。
[0213]
从中可以看出，ue可以包括参考信号接收器、参考信号监视电路、小区重选确定电路以及小区重选电路，以便参与用于执行小区重选的改进过程，这将在下面进行解释。
[0214]
在当前情况下，如从以下公开将看出的，处理器因此可以示例性地被配置为至少部分地执行以下步骤中的一个或多个：监视接收信号的接收以确定缺失(missing)的参考信号的连续数量、确定是否执行小区重选、以及在小区重选期间选择另一个无线电小区。
[0215]
接收器又可以被配置为能够至少部分地执行以下步骤中的一个或多个：接收参考信号，以及经由系统信息或配置消息(诸如rrc协议的消息)接收关于阈值的信息。
[0216]
下面示例性地假设了简化的nr-未许可场景，其示例如图4中所示，示出了由相应的gnb服务的各种nr-未许可无线电小区。
[0217]
图10是根据这种改进的小区重选过程的ue行为的顺序图。
[0218]
示例性地假设ue处于空闲模式，但是ue也可能处于连接模式。此外，假设ue被配置为从其当前驻留的无线电小区接收参考信号，并且可选地还从其他相邻无线电小区接收参考信号。在一个示例中，ue当前驻留的无线电小区(在下面示例性地称为服务无线电小区，由服务基站控制)是未许可无线电小区。
[0219]
典型地，ue关于它可以监视哪些参考信号，以及ue可以在哪些资源上预期这些相应的参考信号方面被配置。ue因此可以接收参考信号以及确定参考信号是否缺失。例如，参考信号可能完全缺失，例如因为对应的基站不能发出参考信号(例如，可以被称为缺失参考信号)。服务基站不能发出参考信号的一个原因是，因为在未许可频谱上要遵守lbt要求(例如，由于其它信号阻塞了未许可载波，因而空闲信道评估是否定的)，基站先前不能获取未许可无线电信道。
[0220]
ue能够确定缺失的参考信号(应该已经从基站接收到的，基于配置的参考信号是预期的)，并在此基础上确定有多少参考信号连续缺失(即，连续缺失的参考信号的数量)。
[0221]
然后，ue可以将所确定的连续缺失的参考信号的数量与特定阈值进行比较，以便确定是否执行小区重选。如果所确定的连续缺失的参考信号的数量达到某个阈值(例如，等于该阈值，或者等于或高于该阈值)，则ue可以决定执行从当前未许可服务无线电小区到另一无线电小区的小区重选。另一个无线电小区具有与该未许可服务无线电小区不同的频
率，以避免当前服务无线电小区遇到的相同的lbt相关问题。不同的频率可以是许可无线电频率或未许可无线电频率。
[0222]
例如，基于由ue定期执行的无线电小区测量，例如频率内测量或频率间测量或rat(无线接入技术)间测量，ue知道其附近的其他无线电小区。
[0223]
在这种示例性5g nr实施方式中使用的参考信号可以是例如csi-rs和/或ssb信号。处于rrc空闲的ue通常会被指示监视ssb参考信号，但不会监视csi-rs，因为csi-rs可能被波束成形为窄波束，因此可能无法到达ue。
[0224]
根据一种实施方式，对于ue将如何以及使用哪些参考信号来确定连续缺失的参考信号的数量，存在固定的配置。例如，这可以通过经由3gpp规范或者经由ue的usim中的网络运营商配置来提供相应的指示来完成。
[0225]
根据这种改进的小区重选过程的另一实施方式，ue将使用哪个参考信号来确定连续缺失的参考信号的数量可以由服务基站配置和更新。例如，可以指示ue仅使用ssb参考信号，在这种情况下，对于这种改进的小区重选过程，忽略任何缺失或接收的csi-rs，即，这些不会增加或中断连续缺失的参考信号。根据另一个选项，可以指示ue既使用ssb参考信号又使用csi-rs，使得连续缺失的参考信号既包含ssb又包含csi-rs。
[0226]
这可以由服务基站通过例如经由其无线电小区中的系统信息来提供合适的信息来完成。相应地，系统信息携带该信息，该信息例如可以被无线电小区中的所有ue读取。还可以有其他选项来将该参考信号配置信息传达给未许可无线电小区中的一个或多个ue，诸如rrc协议的消息。
[0227]
在一个示例性实施方式中，要使用那些参考信号的配置可以类似地实施为系统信息消息中广播的连接模式rlm(无线链路监视)中的配置(参见3gpp ts 38.331第6.3.3节，measandmobparameters，通过引用并入本文)。例如，支持的间隙模式参数可以定义为具有2比特，以区分三种不同的选项，即csi-rs，ssb-rs，或csi-rs和ssb-rs。
[0228]
此外，ue可以被配置有用于确定要执行小区重选的连续缺失的参考信号的数量可以达到的最大阈值的适当值。这可以由服务基站例如通过在其无线电小区中经由系统信息提供合适的信息来完成。还可以有其他选项来向ue提供该最大阈值，诸如基于rrc协议的配置消息。
[0229]
最大阈值的值可以由基站考虑到ue的特性来确定，诸如ue支持的服务或ue所需的时延(时延也可以取决于服务和部署场景，例如urllc)。例如，支持超可靠和低时延通信(urllc)的ue可以由gnb以较小的阈值进行配置，以便更快地重新选择新的小区，从而避免任何不必要的延时。因此，gnb可以更快地到达ue(如果新小区是许可小区，则更快)，例如用于向ue提供未决下行链路数据，涉及寻呼消息的传送。
[0230]
另一方面，支持增强移动宽带(embb)(即低优先级业务)的ue可以被配置有更大的参考信号阈值，因为它可以容忍更长的延时。即使下行链路数据在基站未决，基站也可以通过寻呼ue等待更长时间。
[0231]
根据一个示例性实施方式，基于上述改进，可以扩展为5g定义的当前小区重选过程(参见3gpp ts 38.304v15.1.0，第5.2.4.5和5.2.4.6节，通过引用并入本文)。具体地，第5.2.4.5和5.2.4.6这些章节可以扩展到包括以下示例性说明：
[0232]“如果满足以下条件，ue将重新选择新小区：
[0233]
如果ue在服务小区中检测到n个连续缺失的参考信号”。
[0234]
总的来说，改进的小区重选过程促进的一个优点是，取决于未许可无线电信道的拥塞，ue可以更早地触发小区重选过程。现有技术的小区重选过程没有将未许可无线电小区的拥塞水平作为触发选择另一个小区的参数来考虑。
[0235]
实施例2
–
改进的随机接入过程
[0236]
下面将描述第二实施例的各种不同变型。
[0237]
下面示例性地假设了简化的nr-未许可场景，其示例如图4所示，示出了由相应的gnb服务的各种nr-未许可无线电小区以及位于这些未许可无线电小区中的ue。可以假设这些ue中的一个驻留在或连接到未许可无线电小区的gnb。示例性地假设，出于任何合适的原因(诸如从rrc_idle的初始接入；rrc连接重建过程；切换；当ul同步状态为“non-synchronised”时，dl或ul数据在rrc_connected期间到达；从rrc_inactive转变；对其他si的请求；波束失败恢复)在用户设备中触发随机接入过程。虽然以下将结合参考图3和图4所示和解释的4步随机接入过程进行描述，但是以下也可以相应地应用于前面提到的2步随机接入过程。
[0238]
下面给出了第二实施例的一个示例性实施方式。将基于图11、图12、图13和图14所示来解释基于以下原理的相应的示例性实施方式。
[0239]
为了加速在未许可场景下的随机接入过程，改进的随机接入过程引入了从用户设备的物理层到mac层的lbt失败通知，该通知通知mac层，由于信道不空闲(即lbt失败)，物理层不能发送前导码。当接收到该lbt失败通知时，mac层可以立即重复前导码传送，而不必等待为第一次不成功的前导码传送尝试而启动的随机接入响应接收窗口期满。
[0240]
此外，为了能够快速地向上层通知由这些lbt失败导致的随机接入问题，使mac层能够同时操作多个随机接入响应接收窗口，具体地，每个前导码传送尝试(其为成功或不成功)一个窗口。这些是许多窗口，分别引起前导码传送计数器的增加，当计数器达到最大值时，触发随机接入问题的报告。
[0241]
图11示出了根据本解决方案的简化和示例性的ue结构，并且可以基于上面结合图8解释的通用ue结构来实现。在所述图中示出的ue的各种结构元件可以彼此互连，例如通过相应的输入/输出节点(未示出)，例如为了交换控制和用户数据以及其他信号。尽管出于说明的目的没有示出，但是ue可以包括其他结构元件。
[0242]
从中可以看出，ue可以包括上层(可以是一个以上)、mac层(或mac层实体)、物理层(或物理层实体)、前导码发送器以及随机接入响应接收器，以便参与执行随机接入的改进过程，这将在下面解释。
[0243]
在当前情况下，如将从以下不同实施例及其变型的公开看出，处理器因此可以示例性地被配置为至少部分地执行以下步骤中的一个或多个：发起随机接入过程、操作mac层以及物理层，操作随机接入响应接收窗口，确定未许可无线电信道是否空闲，在mac层和物理层之间交换指令和通知，操作前导码传送计数器，以及向ue的上层通知随机接入失败。
[0244]
发送器又可以被配置为能够至少部分地发送随机接入过程的消息，诸如随机接入前导码。接收器又可以被配置为能够至少部分地执行以下步骤中的一个或多个：接收参考信号，经由系统信息或配置消息(诸如rrc协议)接收配置信息，从服务基站接收随机接入响应消息。
[0245]
图12是根据这种改进的随机接入过程的ue行为的顺序图。图13示出了ue的mac层和物理层以及gnb之间的交换，类似于图7所示。
[0246]
改进的随机接入过程由ue的mac层发起，mac层然后指示ue的物理层发送随机接入前导码作为随机接入过程的第一步(例如参见图3)。此外，为了接收相应的随机接入响应，mac层启动相应的随机接入响应(rar)接收窗口。
[0247]
负责前导码的实际传送的ue的物理层首先必须确定用于发送前导码的未许可无线电信道是否实际上是空闲的。更具体地，在一个示例中，物理层在能够根据从mac层接收的指令发送前导码之前，执行空闲信道评估，以符合对未许可频谱的lbt要求。取决于该确定的结果，前导码可以被发送(如果信道是空闲的)或者不能被发送(如果信道不是空闲的)。
[0248]
如果无线电信道被确定为对于前导码的传送不空闲(即lbt失败)，则ue的物理层相应地通知ue的mac层，例如通过发送lbt失败通知。因此，mac层从物理层获得关于前导码是否可以实际发送的反馈。当接收到该lbt失败通知时，ue mac决定再次执行随机接入前导码传送，并相应地指示物理层发送前导码以及启动另一个rar接收窗口。这里应该注意的是，先前发起的rar接收窗口在接收到lbt失败通知时不会停止，而是被保持。换句话说，mac层继续rar接收窗口，尽管该rar接收窗口针对其而启动的前导码实际上没有被发送，并且尽管不能预期来自基站的随机接入响应消息。
[0249]
根据可选的实施方式，在接收到lbt失败通知时，rar接收窗口不停止，但是ue停止监视随机接入响应。rar接收窗口保持运行，以便在其期满时增加前导码传送计数器。
[0250]
作为结果，可以重复创建多个rar接收窗口，每个前导码传送尝试(成功或不成功)一个。这些rar接收窗口中的每一个都可能最终期满(如果之前没有停止的话)，该期满分别引起前导码传送计数器的增加。前导码传送计数器保持跟踪前导码传送(实际上是发送前导码的尝试)，并可以与阈值进行比较，以限制随机接入过程，并允许下层向上层通知随机接入问题。相应地，ue的mac层可以确定前导码传送计数器是否达到最大值，如果是，则通知ue的上层随机接入失败。可选地，在向更高层报告rach问题之前，ue可以首先等待完成正在进行的随机接入过程。
[0251]
然后，ue的上层可以决定如何进一步进行，例如决定通过执行小区重选过程来改变到另一个小区。例如，新的无线电小区可以被选择在不同于当前问题的另一个频率上，以避免具有相同的lbt问题。此外，重选过程可以例如优先许可频率上的无线电小区，而不是未许可频率上的无线电小区，以便降低该另一个未许可频率无线电小区拥塞(例如导致大量lbt失败)的风险。将基于图13示例性地解释上述ue行为。假设由于lbt，三次尝试发送前导码失败，而第四次尝试成功。与这些示例性假设相对应，图13示出了ue mac层如何操作前导码传送计数器、rar接收窗口、到物理层的前导码传送指令以及从物理层接收lbt失败通知。从图13中可以看出，rach过程被发起，这引起前导码指令传送，rar接收窗口1的启动，并且也可以例如涉及设置为值1的前导码传送计数器的启动。随着每个失败的lbt和相应的lbt失败通知，新的前导码传送被触发，并且由ue的mac层启动另一个rar接收窗口(参见图13中的rar接收窗口2、3、4)。相应地，多个rar接收窗口并行运行，例如它们可以如图所示重叠。例如，rar接收窗口2甚至在rar接收窗口1期满之前就开始了。rar接收窗口是否重叠以及重叠多少还取决于例如prach时机之间的周期(prach周期性)以及rar接收窗口的启动点
和长度。
[0252]
同样如图13所示，这些接收窗口中的每一个的期满引起前导码传送计数器增加1(分别参见图13中的“+1”)，使得前导码传送计数器的值在图13中的示例性场景结束时从1增加到5。
[0253]
示例性地假设前导码传送计数器的最大阈值是5，在确定达到(在rar接收窗口4期满时)前导码传送计数器的最大值之后，ue mac层向上层通知随机接入问题。
[0254]
前导码传送计数器的最大阈值的值可以示例性地由gnb配置。在一个例子中，gnb可以在其未许可无线电小区中发送相应的配置信息作为系统信息。系统信息可以由无线电小区中的所有ue接收，并且可以用于根据上述改进的随机接入过程来操作前导码传送计数器。一个特定的实施方式可以重用由5g nr在通过引用并入本文的3gpp ts 38.331，v15.3.0，第6.3.2节rach-configgeneric信息元素中已经提供的配置。
[0255]
虽然到目前为止没有提到，但是可以示例性地当接收到针对发送的前导码的相应的响应时，停止rar接收窗口。可以从服务基站接收随机接入响应或随机接入过程退避指示符，这两者都将被操作来停止rar接收窗口。出于几个原因，服务基站可以发送rach退避指示符。例如，在小区由于许多ue同时进行ra过程而过载的情况下，基站可以通过ra响应发送退避参数来应对过载情况。该退避参数仅适用于ue执行基于竞争的ra过程的情况。一旦ue接收到退避参数，如果没有接收到ra响应或者竞争解决不成功，则ue将选择0和退避参数指示的值之间的随机值。然后，ue在ra过程的下一次尝试之前应用所选择的值；也就是说，在开始下一个ra过程之前，ue应该至少等待与所选值相等的时间。通过使用退避参数来延时一些ue在ra过程中的尝试，gnb减少了同时尝试ra过程的ue的数量。由于在给定时间尝试ra过程的ue数量减少，因此ra过程的成功率上升，并且最终将解决过载情况。
[0256]
更具体地，可以有两个选项，其中一个或多个接收窗口通过接收与发送的随机接入前导码相关的随机接入响应而停止。根据一个选项，随机接入响应的接收仅停止针对成功发送的随机接入前导码而启动的rar接收窗口(即，随机接入响应实际上所针对的rar接收窗口)。以图13为例，假设从基站迅速接收到随机接入响应(例如，rar接收窗口2、3、4仍在运行)，则随机接入响应只会引起停止rar接收窗口4。rar接收窗口2和3最终会失效，从而增加前导码传送计数器。这种行为允许前导码传送计数器更准确地反映发送随机接入前导码的失败尝试，并且因此更早地向上层通知随机接入问题。
[0257]
另一方面，这可能会导致异常情况，其中虽然接收到rar，但其他未停止并最终失效的rar接收窗口可能会触发向上层报告存在随机接入问题。在另一个示例性实施方式中，这可以通过在之前实际接收到随机接入响应的情况下禁止报告这种随机接入问题来防止。
[0258]
根据另一个选项，随机接入响应的接收停止所有正在运行的rar接收窗口，也停止针对失败的随机接入前导码传送尝试而启动的那些窗口。再次以图13为例，假设从基站迅速接收到随机接入响应(例如，rar接收窗口2、3、4仍在运行)，则随机接入响应将引起停止rar接收窗口2、3和4。在接收到随机接入响应时，rar接收窗口的这种操作将避免上述在成功接收到随机接入响应后触发随机接入问题报告的问题。
[0259]
在图14中提供了根据如上所述的一个示例性实施方式的ue行为的更详细的说明。除了参考图12说明和解释的以外，图14示出了ue如何在rar接收窗口期间监视随机接入响应的接收。当从服务基站接收到随机接入响应时，可以停止rar接收窗口。此外，在根据图14
的ue行为中，还假设响应于确定发生了随机接入问题，执行小区重选(例如，到另一个未许可或许可频率)。
[0260]
关于随机接入过程的其他过程，改进的随机接入过程可以依赖于例如现有过程。如例如结合图3和图4所解释的，这可能涉及在成功接收到随机接入响应(即消息2)时由ue发送随机接入过程的第三消息。此外，这还可能涉及随机接入过程的第四消息的接收，例如用于解决在发送随机接入过程的第三消息时经历的竞争。此外，在一个这样的示例性实施方式中，内容解决定时器的期满(例如，当第四消息未被及时接收时)也可能引起前导码传送计数器的增加，并且因此可能引起rach问题的报告(如果达到前导码传送计数器的最大值)。
[0261]
当在当前定义的5g nr通信系统中实施上述改进的随机接入过程时，为ue配置rach时隙，rach时隙在每个rach配置周期重复自身。这些rach时隙中的每一个都包括多个rach时机(所述方面的更多细节已经在上面进行了描述)。因此，图13中的阴影框可以示例性地理解为rach时隙，并且要用于传送的实际rach时机可以在该rach时隙内稍微变化。这也在图13中示例性地示出，其中假设与随后的rach时隙相比，第一前导码传送尝试的rach时机是在该第一rach时隙的开始。相应地，作为结果，与剩余的rach时隙相比，第一次lbt检查(图13中假设为lbt失败)是在该rach时隙开始之前。
[0262]
此外，取决于rar接收窗口实际开始的具体实施方式，甚至在相应的随机接入响应接收窗口启动之前，ue mac层就可以接收到lbt失败通知。
[0263]
从图13可以看出，在一个示例性实施方式中，rar接收窗口不是在指示phy层发送前导码时立即开始的，而是可以在稍后的时间点开始，例如在phy层实际上可以用来发送前导码的第一次prach时机时或之后。随机接入响应的接收预期在下一个prach时机之后，从mac层的角度来看，这是预期由phy层用来发送前导码的时机。
[0264]
上述改进的随机接入过程可以容易地实施到5g nr的当前规范中，因为它重用了现有的rar接收窗口概念，以允许在lbt失败的情况下快速向上层报告随机接入问题。在3gpp 38.321v15.3.0第5.1节中定义的现有5g nr随机接入过程可以根据一个示例性实施方式进行如下扩展：
[0265]“如果随机接入过程是针对nr-未许可发起的，并且ue mac从ue phy接收到lbt失败通知：
[0266]
·
则ue mac继续运行rar接收窗口。当rar接收窗口期满时，ue增加preamble_transmission_counter
[0267]
否则
[0268]
·
ue mac运行rar接收窗口来监视rar消息。
[0269]
如果随机接入过程是针对nr-未许可发起的，则即使rar接收窗口正在运行，ue mac也会指示ue phy发送前导码传送”[0270]
下面给出了第二实施例的进一步示例性实施方式。基于以下原理的相应的示例性实施方式将基于图15
–
图21所示进行解释。
[0271]
在以下第二实施例中采用的一个基本原理是，由于失败的lbt而导致的失败的前导码传送尝试将实际上不会引起前导码传送计数器的增加；这是通过例如以适当的方式操作rar接收窗口使得它不会过期、从而不会增加前导码传送计数器来实现的。rar接收窗口
的操作可以由来自下层的关于前导码被发送还是由于lbt失败而未被发送的适当反馈来辅助。
[0272]
此外，为了仍然能够快速地向上层通知由这些lbt失败导致的随机接入问题，可以例如实施无线电接入定时器来控制随机接入过程是否成功完成。如果随机接入过程没有完成，则可以相应地向上层通知随机接入问题。
[0273]
图15示出了根据本解决方案的简化和示例性的ue结构，并且可以基于上面结合图8解释的通用ue结构来实现。在所述图中示出的ue的各种结构元件可以彼此互连，例如通过相应的输入/输出节点(未示出)，例如为了交换控制和用户数据以及其他信号。尽管出于说明的目的没有示出，但是ue可以包括其他结构元件。
[0274]
从中可以看出，ue可以包括上层(可以是一个以上)、mac层(或mac层实体)、物理层(或物理层实体)、前导码发送器、随机接入响应接收器以及随机接入定时器，以便参与执行随机接入的改进过程，这将在下面解释。
[0275]
在当前情况下，如将从以下不同实施例及其变型的公开看出，处理器因此可以示例性地被配置为至少部分地执行以下步骤中的一个或多个：发起随机接入过程、操作mac层以及物理层，操作随机接入响应接收窗口，确定未许可无线电信道是否空闲，在mac层和物理层之间交换指令和通知，操作前导码传送计数器，操作随机接入定时器，以及向ue的上层通知随机接入失败。
[0276]
发送器又可以被配置为能够至少部分地发送随机接入过程的消息，诸如随机接入前导码。接收器又可以被配置为能够至少部分地执行以下步骤中的一个或多个：接收参考信号，经由系统信息或配置消息(诸如rrc协议的配置消息)接收配置信息，以及从服务基站接收随机接入响应消息。
[0277]
图16是根据这种改进的随机接入过程的ue行为的顺序图。图17示出了ue的mac层和物理层以及gnb之间的交换，类似于图7所示。
[0278]
改进的随机接入过程由ue的mac层发起，然后可以为该随机接入过程启动随机接入定时器。随机接入定时器被启动以能够监视随机接入过程的长度并对其做出反应。随机接入定时器的值被相应地设定。
[0279]
mac层进一步指示ue的物理层发送随机接入前导码作为随机接入过程的第一步(例如参见图3)。
[0280]
负责前导码的实际传送的ue的物理层，在能够根据从mac层接收的指令发送前导码之前，首先必须确定用于发送前导码的未许可无线电信道是否实际上对于发送是空闲的。取决于具体的实施方式(将在下面结合图18、图19和图20、图21进行更详细的解释)，这可以涉及ue执行空闲信道评估，或者确定gnb是否获取了未许可无线电信道来用于ue执行前导码传送。取决于该确定的结果，前导码可以被发送(如果信道是空闲的)或者不能被发送(如果信道不是空闲的)。
[0281]
关于成功与否的合适的反馈通知可以由ue的物理层发送到ue的mac层。该步骤的实际实施方式可以不同，例如，它可以包括向mac层提供肯定反馈通知(如果前导码可以被发送)以及否定反馈通知(如果前导码不能被发送)。然而，如果只向mac层提供两个通知中的一个，无论是否定的(例如，参见图18、图19)还是肯定的(例如，参见图20、图21)，这就已经足够了。
[0282]
在任何情况下，mac层因此从物理层获得关于前导码是否可以实际发送的反馈。当接收到该通知(图17中的“前导码发送通知”)时，ue mac决定再次执行随机接入前导码传送，并相应地指示物理层发送前导码。
[0283]
如前所述，mac层还负责操作rar接收窗口，该窗口通常用于控制ue监视随机接入响应的接收的时间段。对于rar接收窗口的操作，改进的随机接入过程考虑了来自物理层的前导码发送反馈。例如，窗口操作因此可以是由于lbt失败而失败的那些前导码传送尝试不会引起前导码传送计数器的增加。这可以通过各种方式实施，例如，仅在前导码传送实际成功(例如，肯定反馈，图20、图21)时启动定时器，或者在前导码传送实际不成功(例如，否定反馈，见图18、图19)时停止窗口或中止其启动。
[0284]
图17示出了根据这种改进的随机接入过程的示例性实施方式，对于随机接入前导码的传送，ue内的层和机制如何操作(也参见图16)。具体地，图17示出了rar接收窗口和随机接入定时器的操作，以及ue的mac层和物理层之间的通知交换。从中可以看出，rach过程被发起，这引起随机接入定时器的启动和从mac层到物理层的前导码指令传送(参见图17中标记为“前导码发送”的箭头)。用方框“不空闲”和“空闲”来说明确定前导码将在其上发送的无线电信道是否空闲的结果。基于标记为“前导码发送信息”的箭头，图17中还示出了从物理层到mac层的关于前导码的(未)成功传送的相应的反馈。
[0285]
rar接收窗口的操作可以取决于mac到phy层的发送前导码指令和来自物理层的发送反馈(例如，前导码传送由于失败的lbt而失败的发送反馈)。如图17所示，只有在成功的前导码传送之后的rar接收窗口由ue保持运行。先前不成功的前导码传送尝试的rar接收窗口不保持运行，例如不启动或简单地停止，以避免这些引起前导码传送计数器增加，从而加速随机接入问题的报告。
[0286]
随机接入问题的报告仍然可以由前导码传送计数器的最大阈值来控制(例如，如上通常所述)。可选地，在向更高层报告rach问题之前，ue可能首先想要等待完成任何正在进行的随机接入过程。
[0287]
向上层报告随机接入问题的另一种机制是图17顶部所示的随机接入定时器。随机接入定时器与其余机制并行运行，当定时器期满时，将触发向上层报告存在随机接入问题。
[0288]
前导码传送计数器的最大阈值的值可以示例性地由gnb配置，例如以与上面已经解释的方式相同的方式。简而言之，gnb可以使用系统信息向ue发送合适的配置信息。
[0289]
此外，随机接入定时器的值可以例如预先固定(例如通过规范或作为网络运营商的参数)。另外地或可替代地，随机接入定时器操作的值也可以由gnb配置，例如使用系统信息或rrc配置消息。一个特定的实施方式可以重用由5g nr在通过引用并入本文的3gpp ts 38.331，v15.3.0，第6.3.2节rach-configgeneric信息元素中已经提供的配置。
[0290]
如上所述，对于正常和改进的随机接入过程，当接收到针对发送的前导码的相应的响应时，可以示例性地停止rar接收窗口。可以从服务基站接收随机接入响应或随机接入过程退避指示符，这两者都将引起rar接收窗口的停止。
[0291]
下面将解释刚刚描述的改进的随机接入过程的两个不同的示例性变型(参见图15、图16、图17)。
[0292]
将参考图18和图19解释第一变型，其中图18示出了基于图16的ue行为但更具体的ue行为。图19示出了对于发送随机接入前导码，ue层和gnb之间的示例性交换。从图18中可
以看出，ue行为示例性地基于ue对未许可无线电信道本身执行强制lbt的空闲信道评估(可替代地，如将针对第二变型所解释的，可以由gnb针对ue来执行lbt，参见图20、图21)。此外，图18和图19的示例性实施方式还假设当lbt失败并且前导码不能被发送时，从物理层提供否定反馈(另外地或者可替代地，可以使用肯定反馈，如将针对第二变型所解释的，参见图20、图21)。
[0293]
否定反馈可用于操作rar接收窗口。例如，假设当mac层指示ue phy层发送前导码时，ue mac层也将触发rar接收窗口的启动(例如，在ue phy用于发送前导码的下一个prach时机之后启动)。取决于特定的实施方式、来自phy层的反馈的定时和rar接收窗口的实际开始，rar接收窗口或者在接收到否定反馈时停止(当rar接收窗口已经运行时)，或者rar接收窗口的启动被中止(当rar接收窗口被触发但尚未运行时)。
[0294]
此外，考虑到先前的尝试失败，否定反馈可以被用作mac层发起另一个前导码传送的触发，例如重传随机接入前导码。这避免了例如直到rar接收窗口期满而等待更长时间的需要。
[0295]
如前所述，可以基于rar接收窗口的期满来操作前导码传送计数器，使得每当rar接收窗口期满时计数器增加。此外，当前导码传送计数器达到最大值(阈值)时，ue mac层可以向上层报告随机接入问题，上层进而可以尝试通过重新选择另一个无线电小区来驻留来解决该问题(例如，新的无线电小区可以具有与当前拥塞的未许可无线电小区不同的频率，新的无线电小区是许可或未许可无线电小区)。
[0296]
在图19中示出了根据上述变型的示例性事件顺序，其中再次示例性地假设前三个前导码传送尝试由于lbt失败而失败。再次，示例性地假设mac层触发rar接收窗口在phy层可以使用来发送所指示的随机接入前导码的下一个prach时机之后立即开始。取决于lbt的cca在ue phy中如何实施，可以在rar接收窗口实际开始之前或之后接收否定反馈。在图19的示例性图示中，在第一和第二prach时机，否定反馈被接收，使得rar接收窗口的启动被中止。因此，rar接收窗口根本没有启动(用虚线开口框示出，否则rar接收窗口会启动)。另一方面，当相应的rar接收窗口已经正在运行时，接收到第三个否定反馈，从而触发mac层停止rar接收窗口(用实线框示出)。
[0297]
为第四个prach时机(即，第四次前导码传送尝试)启动另一个rar接收窗口，该第四个prach时机成功用于发送前导码。相应地，mac层没有接收到否定反馈，因此保持rar接收窗口运行并监视随机接入响应的接收。假设没有(及时)接收到随机接入响应，则rar接收窗口期满并增加前导码传送计数器(参见图19中的“+1”)。
[0298]
图19还示出了随机接入定时器的并行操作，这些并行操作可以单独引起ue mac层报告随机接入问题(即使前导码传送计数器没有达到其最大值)。
[0299]
根据特定实施方式，随机接入定时器可以不同地适配于作为对随机接入前导码的响应的退避指示符的接收。如上所述，由gnb发送的退避指示符可以停止rar接收窗口。一个选项是在接收到退避指示符时暂停随机接入定时器，直到ue执行前导码的进一步重传。另一个选项是在随机接入响应中接收到退避定时器时，保持随机接入定时器运行。此外，在该第二选项中，随机接入定时器的值可以由gnb配置为较高，以便补偿退避指示。
[0300]
将参考图20和图21解释第二变型，其中图20示出了基于图16的ue行为但更具体的ue行为。图21示出了对于发送随机接入前导码，ue层和gnb之间的示例性交换。从图20可以
看出，ue行为示例性地假设ue本身不执行空闲信道评估，而是由gnb代替ue检查信道对于传送是否空闲。更详细地说，gnb可以定期执行cca，并可以将结果通知其小区中的一个或多个ue。例如，gnb可以例如，使用公共搜索空间中的公共dci向其未许可无线电小区中的所有ue发送下行链路控制信息。下行链路控制信息可以包括适合于ue导出无线电信道对于例如前导码传送是空闲的的信息。
[0301]
在一个示例性实施方式中，ue在从gnb接收到指示无线电信道对ue可用的dci之后的短暂时间段内发送随机接入前导码。例如，当(dci的)下行链路和上行链路(prach资源的传送)之间的切换间隙小于短时间段(例如，16微秒)时，ue不需要首先执行先听后说来获取未许可频谱。换句话说，dci的接收为ue提供了(在特定时间段内)执行随机接入前导码的传送的时间触发(或时间段)，从而避免它自己执行cca。
[0302]
基于在ue处是否接收到指示无线电信道空闲与否的相应的dci，ue发送前导码(如果信道对于发送是空闲的)或者不发送前导码(如果信道对于发送不是空闲的)。例如，ue检查在无线电信道被认为空闲的那个时间期间相应的prach无线电资源是否可用。这可以理解为信道占用时间(cot)，在该信道占用时间期间基站已获取了无线电信道。
[0303]
当没有前导码可以被发送时，示例性的ue行为可以提供ue等待下一个prach时机来发送前导码。这可能再次涉及ue从其服务基站接收关于无线电信道对于发送是否空闲的dci。在这种情况下，在失败的前导码传送尝试之后，ue mac层没有必要向phy层发送关于(重新)发送随机接入前导码的进一步指令。
[0304]
此外，在图20和图21的示例性变型中，从ue phy到ue mac层的反馈被实施为肯定反馈，即指示前导码可以被成功发送(关于信道是否空闲的dci检查也是肯定的)。如果无法发送前导码，则不向ue mac层发送反馈。然而，ue mac层可以根据没有肯定反馈来确定没有发送前导码。
[0305]
如第一变型所讨论的，ue mac层可以使用反馈来操作rar接收窗口。它可以示例性地通过在从ue物理层接收到肯定反馈信息时启动rar接收窗口来实施。因此，ue mac层可以等待来自下层的肯定反馈来启动rar接收窗口，而不是(仅)基于前导码传送指令的传送来操作rar接收窗口。这简化了rar接收窗口的操作，因为不需要中止或停止由失败的前导码传送尝试触发的rar接收窗口。
[0306]
如前所述，可以基于rar接收窗口的期满来操作前导码传送计数器，使得每当rar接收窗口期满时计数器增加。此外，当前导码传送计数器达到最大值(阈值)时，ue mac层可以向上层报告随机接入问题，上层进而可以尝试通过重新选择另一个无线电小区来驻留来解决该问题(例如，新的无线电小区可以具有与当前拥塞的未许可无线电小区不同的频率，新的无线电小区是许可或未许可无线电小区)。
[0307]
在图21中示出了根据上述变型的示例性事件顺序，其中示例性地假设前三个前导码传送尝试由于lbt失败而失败。从中可以看出，bs(例如gnb)执行空闲信道评估，如果成功，则发送相应的指示，诸如dci(图21中的“信道空闲”)。基于dci，ue确定无线电信道是空闲的，例如对于随机接入前导码的传送。例如，ue可以确定在无线电信道被基站获取期间是否有合适的prach资源。在图21的示例中，基站在第二次prach时机之后立即获取无线电信道，并向ue发送相应的指示(“信道空闲”)。然而，在基站获取的信道占用时间期间，ue没有任何prach时机，因此再次不能发送指示的随机接入前导码。另一方面，对于第四个prach时
机，无线电信道由基站获取，并且相应的指示由ue接收，然后ue向服务基站发送前导码。
[0308]
相应地，在ue phy从mac层接收到发送前导码的相应的指令后，ue phy检查没有从bs接收到相应的dci(因为lbt失败)，并确定不能发送前导码。根据该实施方式，没有否定反馈被发送到mac层，而是ue phy等待下一个prach时机来尝试发送随机接入前导码。结果，当与例如第一变型(参见图19)相比时，在ue mac和物理层之间需要更少的交互，尤其是在无线电信道对于要发送的前导码来说太拥挤的情况下。
[0309]
gnb继续执行lbt，并且在第四个prach时机，lbt成功(图11中的“lbt ok”)。ue从gnb接收相应的指示。ue因此从中得知未许可无线电信道是空闲的，而不必自己执行cca/lbt。然后，ue可以发送随机接入前导码。向ue mac层通知成功的前导码传送，这引起rar接收窗口被启动以监视来自基站的随机接入响应的接收。
[0310]
rar接收窗口和前导码传送计数器的操作也如图21所示。可以看出，在rar接收窗口期满时，前导码传送计数器增加。最终，当前导码传送计数器达到最大值时，可以触发向上层报告随机接入问题。
[0311]
随机接入定时器保持并行运行，这可以分别引起ue mac层报告随机接入问题(即使前导码传送计数器没有达到其最大值)。
[0312]
如已经针对第一变型提到的，随机接入定时器可以不同地适配于作为对随机接入前导码的响应的退避指示符的接收。一个选项是在接收到退避指示符时暂停随机接入定时器，直到ue执行前导码的进一步重传。另一个选项是在随机接入响应中接收到退避定时器时，保持随机接入定时器运行。此外，在该第二选项中，随机接入定时器的值可以由gnb配置为较高，以补偿退避指示。
[0313]
在本变型中，ue mac实体甚至不需要知道ue phy用来发送随机接入前导码的prach时机，因为rar接收窗口的启动是在接收到确实发送了前导码的肯定反馈时生效的。在这种情况下，肯定反馈还可以包括关于所使用的prach资源的信息，使得ue可以计算能够监视随机接入响应(msg2)的ra-rnti(随机接入rnti)的正确值。
[0314]
在上面的解释中，假设用于发送随机接入前导码的无线电资源(例如，prach时机)已经被预先配置，使得ue物理层可以使用那些预先配置的无线电资源来发送前导码。另外地或者可替代地，用于发送前导码的无线电资源也可以被更动态地配置。例如，由gnb发送的指示无线电信道对于前导码的传送是空闲的dci还可以包括关于ue可以用来发送随机接入前导码的无线电资源的指示。例如，由dci指示的无线电资源可以以使得dl和ul之间的切换间隙小于16微秒的方式配置，使得ue不需要自己执行lbt。
[0315]
关于随机接入过程的其他过程，改进的随机接入过程可以依赖于例如现有过程。如例如结合图3和图4所解释的，这可能涉及在成功接收到随机接入响应(即消息2)时由ue发送随机接入过程的第三消息。此外，这还可能涉及随机接入过程的第四消息的接收，例如用于解决在发送随机接入过程的第三消息时经历的竞争。此外，在一个这样的示例性实施方式中，内容解决定时器的期满(例如，当第四消息未被及时接收到时)也可能引起前导码传送计数器的增加，并且因此可能引起rach问题的报告(如果达到前导码传送计数器的最大值)。
[0316]
根据又一实施方式，ue的物理层向mac层提供cot信息。基于来自物理层的该信息，mac层指示物理层发送随机接入前导码。因此，在这个选项中，物理层不需要向mac层提供肯
定或否定反馈。ue mac层仅在确定gnb已经占用了信道时才指示物理层发送前导码。剩下的行为可以是例如按照现有技术。
[0317]
同样如参考结合图11-图14解释的第二实施例的改进的随机接入过程所讨论的，结合图15-图21解释的改进的随机接入过程可以在5g nr通信系统中实施。具有多个rach时机的rach时隙被定义，并且可以由ue选择来发送随机接入前导码。上述改进的随机接入过程可以容易地实施到5g nr的当前规范中，因为它重用了现有的rar接收窗口概念，以允许在lbt失败的情况下快速向上层报告随机接入问题。在3gpp 38.321v15.3.0第5.1节中定义的现有5g nr随机接入过程可以根据一个示例性实施方式进行如下扩展：
[0318]“当随机接入过程在nr未许可服务小区上发起时，mac实体应当：
[0319]
·
启动rach定时器
[0320]
如果rach定时器期满
[0321]
·
向上层指示随机接入问题”[0322]
根据改进的随机接入过程的进一步实施例，可以定义用于向上层报告随机接入问题的进一步条件。如针对第一实施例详细描述的，拥塞的无线电小区可以由ue基于在无线电小区中连续缺失的参考信号的数量来识别。在这种拥挤的无线电小区中，ue或gnb将不能或很少能够获取无线信道以允许随机接入前导码的传送。因此，根据针对第一实施例讨论的许多变型之一，用于执行小区重选的附加触发可以在当前情况下用作ue向上层报告随机接入问题的触发。因此，用于报告随机接入问题的该触发可以由ue应用，例如在enb在获取信道方面存在问题并且因此未能发送参考信号的情况下。
[0323]
其他方面
[0324]
根据第一方面，提供了一种用户设备，其包括接收器，该接收器从ue所驻留的服务基站接收参考信号，该服务基站控制ue所位于的未许可服务无线电小区。ue的处理电路监视参考信号的接收，以确定连续缺失的参考信号的数量。在所确定的连续缺失的参考信号的数量在阈值以上的情况下，处理电路确定执行从ue所驻留的未许可服务无线电小区到具有与未许可服务无线电小区不同频率的另一无线电小区的小区重选。
[0325]
根据除第一方面之外提供的第二方面，接收器在由服务基站发送的系统信息中接收所述阈值的值。另外地或可替代地，接收器在由服务基站发送的配置消息中接收所述阈值的值。在一个可选的实施方式中，配置消息是无线电资源控制rrc协议。
[0326]
根据除第一或第二方面之外提供的第三方面，参考信号是根据3gpp第五代新无线电通信系统的信道状态信息参考信号csi-rs和/或同步信号块ssb参考信号。在一个选项中，缺失的参考信号没有被服务基站发送，因为服务基站没有对未许可服务无线电小区成功地执行空闲信道评估。在一个选项中，ue处于空闲模式，并且ue的接收器接收是否使用csi-rs和/或csi-rs来确定连续缺失的参考信号的数量的配置信息。
[0327]
根据除第一至第三方面中的任一方面之外提供的第四方面，处理电路基于由ue针对另一无线电小区执行的无线电小区测量来选择所述另一无线电小区。在一个可选的实施方式中，所述另一无线电小区的不同频率是未许可或许可频率。
[0328]
根据第五方面，提供了一种方法，包括由用户设备执行的以下步骤。ue从ue所驻留的服务基站接收参考信号。服务基站控制ue所位于的未许可服务无线电小区。ue监视参考信号的接收，以确定连续缺失的参考信号的数量。在所确定的连续缺失的参考信号的数量
在阈值以上的情况下，ue确定执行从ue所驻留的未许可服务无线电小区到具有与所述未许可服务无线电小区不同频率的另一无线电小区的小区重选。
[0329]
根据第六方面，提供了一种用户设备，其包括处理电路，该处理电路在随机接入过程发起时，操作ue的介质访问控制mac层指示ue的物理层发送用于发起的随机接入过程的随机接入前导码，以及操作mac层启动用于接收随机接入响应的随机接入响应rar接收窗口。处理电路操作物理层确定未许可无线电信道对于发送随机接入前导码是否空闲。在确定未许可无线电信道不空闲时，处理电路操作ue的物理层和发送器向mac层发送关于未许可无线电信道对于随机接入前导码的传送不空闲的失败通知。当接收到失败通知时，处理电路操作mac层指示物理层重传用于所发起的随机接入过程的随机接入前导码，以及操作mac层启动用于从服务基站接收另一随机接入响应的另一rar接收窗口。处理电路操作前导码传送计数器，在任何rar接收窗口期满的情况下进行增加。处理电路操作mac层在确定前导码传送计数器在最大前导码传送阈值以上时，向ue的上层通知随机接入失败。
[0330]
根据除第六方面之外提供的第七方面，在确定未许可无线电信道空闲时，处理电路操作ue的物理层和发送器发送随机接入前导码。在一个可选的实施方式中，处理电路在rar接收窗口的时间段期间监视随机接入响应的接收。在针对所述rar接收窗口接收到失败通知的情况下，在rar接收窗口的时间段期间，处理电路不监视随机接入响应的接收。
[0331]
根据除第六或第七方面之外提供的第八方面，在接收到随机接入响应或随机接入过程退避指示符时，处理电路操作mac层停止为对应于接收到的随机接入响应的随机接入前导码启动的rar接收窗口。可替代地，在接收到随机接入响应或随机接入过程退避指示符时，处理电路操作mac层停止所有正在运行的rar接收窗口。
[0332]
根据除第六至第八方面中的任一方面之外提供的第九方面，ue的接收器经由系统信息接收配置信息，该配置信息指示最大前导码传送阈值的值，可选地，其中从服务基站接收系统信息。
[0333]
根据第十方面，提供了一种方法，包括由用户设备执行的以下步骤。当随机接入过程被发起时，ue操作ue的介质访问控制mac层指示ue的物理层发送用于所发起的随机接入过程的随机接入前导，以及操作mac层启动用于接收随机接入响应的随机接入响应rar接收窗口。ue操作物理层确定未许可无线电信道对于发送随机接入前导码是否空闲。在确定未许可无线电信道不空闲时，ue操作ue的物理层和发送器向mac层发送关于未许可无线电信道对于随机接入前导码的传送不空闲的失败通知。当接收到失败通知时，ue操作mac层指示物理层重传用于所发起的随机接入过程的随机接入前导码，以及操作mac层启动用于从服务基站接收另一随机接入响应的另一rar接收窗口。在任何rar接收窗口期满的情况下，ue操作前导码传送计数器进行增加。ue操作mac层在确定前导码传送计数器在最大前导码传送阈值以上时，向ue的上层通知随机接入失败。
[0334]
根据第十一方面，提供了一种用户设备，其包括处理电路，所述处理电路在随机接入过程被发起时，启动用于成功完成随机接入过程的随机接入定时器，并操作ue的介质访问控制mac层指示ue的物理层发送用于发起的随机接入过程的随机接入前导码。处理电路操作物理层确定未许可无线电信道对于发送随机接入前导码是否空闲。当确定未许可无线电信道空闲时，处理电路操作ue的物理层和发送器发送随机接入前导码。处理电路操作物理层向mac层发送关于随机接入前导码的传送成功或不成功的通知。处理电路操作mac层，
基于接收到的通知操作用于接收随机接入响应的随机接入响应rar接收窗口。当确定随机接入定时器期满时，处理电路操作mac层向ue的上层通知随机接入失败。
[0335]
根据除第十一方面之外提供的第十二方面，处理电路操作前导码传送计数器在rar接收窗口期满的情况下进行增加。当确定前导码传送计数器在最大前导码传送阈值以上时，处理电路操作mac层向上层通知随机接入失败。
[0336]
根据除第十一或第十二方面之外提供的第十三方面，ue的接收器经由系统信息接收配置信息，所述配置信息指示随机接入定时器的值和可选的最大前导码传送阈值。在可选的实施方式中，从服务基站接收配置信息。
[0337]
根据除第十一至第十三方面中的任一方面之外提供的第十四方面，处理电路在随机接入过程被发起时，操作mac层启动用于接收随机接入响应的随机接入响应rar接收窗口。在确定未许可无线电信道不空闲时，处理电路操作物理层向mac层发送关于未许可无线电信道对于随机接入前导码的传送不空闲的失败通知。当接收到失败通知时，处理电路操作mac层：
[0338]
·
停止先前启动的rar接收窗口或中止rar接收窗口的启动，
[0339]
·
指示物理层重传用于所发起的随机接入过程的随机接入前导码，以及
[0340]
·
启动用于从服务基站接收另一随机接入响应的另一rar接收窗口。
[0341]
在可选的实施方式中，当确定未许可无线电信道是否空闲时，处理电路对未许可无线电信道执行空闲信道评估。
[0342]
根据除第十一至第十四方面中的任一方面之外提供的第十五方面，ue的接收器接收随机接入过程退避指示符。处理电路在接收到随机接入过程退避指示符时暂停随机接入定时器，并在执行随机接入前导码的重传时恢复随机接入定时器。可替代地，处理电路在接收到随机接入过程退避时继续随机接入定时器。在可选的实施方式中，随机接入定时器被配置为考虑随机接入过程退避指示符。
[0343]
根据除第十一至第十三方面中的任一方面之外提供的第十六方面，在确定未许可无线电信道空闲时，处理电路操作ue的物理层和发送器发送随机接入前导，以及向mac层发送关于未许可无线电信道对于随机接入前导的传送空闲的成功通知。处理电路在接收到成功通知时，操作mac层启动用于接收随机接入响应的随机接入响应rar接收窗口。
[0344]
根据除第十一至第十三和第十六方面中的任一方面之外提供的第十七方面，ue的接收器从ue所驻留的服务基站接收下行链路控制信息。控制信息提供关于服务基站是否已经成功获取了未许可无线电信道的信息。处理电路基于接收到的下行链路控制信息，确定用户设备在发送随机接入前导码之前不需要对未许可无线电信道执行空闲信道评估。在可选的实施方式中，在接收到下行链路控制信息之后的定义的时间段内执行随机接入前导码的传送，其中在所述时间段期间，对于在未许可无线信道上执行传送，用户设备不需要对未许可无线电小区执行空闲信道评估。
[0345]
根据除第十一至第十三、第十六和第十七方面中的任一方面之外提供的第十八方面，下行链路控制信息是公共下行链路控制信息。另外地或可替代地，下行链路控制信息包括关于要用于发送随机接入前导码的无线电资源的信息。
[0346]
根据除第六至第九方面以及第十一至第十八方面中的任一方面之外提供的第十九方面，处理电路监视参考信号的接收，以确定缺失的参考信号的连续数量。当所确定的缺
失的参考信号的连续数量在阈值以上时，处理电路操作mac层向ue的上层通知随机接入失败。
[0347]
根据第二十方面，提供了一种方法，包括由用户设备ue执行的以下步骤。当随机接入过程被发起时，ue启动用于成功完成随机接入过程的随机接入定时器，以及操作ue的介质访问控制mac层指示ue的物理层发送用于所发起的随机接入过程的随机接入前导码。ue操作物理层确定未许可无线电信道对于发送随机接入前导码是否空闲。当确定未许可无线电信道空闲时，ue操作ue的物理层和发送器发送随机接入前导码。ue操作物理层向mac层发送关于随机接入前导码的传送成功或不成功的通知。ue操作mac层基于接收到的通知操作用于接收随机接入响应的随机接入响应rar接收窗口。当确定随机接入定时器期满时，ue操作mac层向ue的上层通知随机接入失败。
[0348]
根据除第二十方面之外提供的第二十一方面，当发起随机接入过程时，ue操作mac层启动用于接收随机接入响应的随机接入响应rar接收窗口。在确定未许可无线电信道不空闲时，ue操作物理层向mac层发送关于未许可无线电信道对于随机接入前导码的传送不空闲的失败通知。当接收到失败通知时，ue操作mac层：
[0349]
·
停止先前启动的rar接收窗口或中止rar接收窗口的启动，
[0350]
·
指示物理层重传用于发起的随机接入过程的随机接入前导码，以及
[0351]
·
启动用于从服务基站接收另一随机接入响应的另一rar接收窗口。
[0352]
在可选的实施方式中，所述方法还包括当确定未许可无线电信道是否空闲时，对未许可无线电信道执行空闲信道评估的步骤。
[0353]
根据除第二十方面之外提供的第二十二方面，ue从ue所驻留的服务基站接收下行链路控制信息，所述控制信息提供关于服务基站是否已经成功获取了未许可无线电信道的信息。ue基于接收到的下行链路控制信息，确定用户设备在发送随机接入前导码之前不需要对未许可无线电信道执行空闲信道评估。在可选的实施方式中，在接收到下行链路控制信息之后的定义的时间段内执行随机接入前导码的传送，其中在所述时间段期间，对于在未许可无线信道上执行传送，用户设备不需要对未许可无线电小区执行空闲信道评估。
[0354]
根据第二十三方面，提供了一种基站，包括处理电路，所述处理电路对未许可无线电小区执行空闲信道评估。在未许可无线电小区的空闲信道评估成功的情况下，处理电路生成指示未许可无线电小区对于随机接入前导的传送空闲的下行链路控制信息。基站的发送器向用户设备发送所述下行链路控制信息，以用于发送随机接入过程的随机接入问题。
[0355]
本公开的硬件和软件实施方式
[0356]
本公开可以通过软件、硬件或软件与硬件协作来实现。在上述每个实施例的描述中使用的每个功能块可以部分地或全部地由诸如集成电路的lsi实现，并且每个实施例中描述的每个过程可以部分地或全部地由相同lsi或lsi的组合控制。lsi可以单独形成为芯片，或者可以形成一个芯片以包括部分或全部功能块。lsi可以包括耦合到其上的数据输入和输出。根据集成度的不同，这里的lsi可以称为ic(集成电路)、系统lsi、超级lsi或超lsi。然而，实现集成电路的技术不限于lsi，并且可以通过使用专用电路、通用处理器或专用处理器来实现。此外，可以使用可在制造lsi之后编程的fpga(现场可编程门阵列)或可重新配置布置在lsi内部的电路单元的连接和设置的可重配置处理器。本公开可以实现为数字处理或模拟处理。如果由于半导体技术或其他衍生技术的进步，未来的集成电路技术取代了
lsi，则可以使用未来的集成电路技术来集成功能块。生物技术也可以应用。
[0357]
本公开可以通过任何种类的具有通信功能的装置、设备或系统来实现，其被称为通信装置。
[0358]
这种通信装置的一些非限制性示例包括电话(例如，蜂窝(小区)电话、智能电话)、平板计算机、个人计算机(pc)(例如，膝上型计算机、台式计算机、上网本)、照相机(例如，数字静态/视频照相机)、数字播放器(数字音频/视频播放器)、可穿戴设备(例如，可穿戴照相机、智能手表、跟踪设备)、游戏控制台、数字图书阅读器、远程保健/远程医疗(远程保健和医疗)设备以及提供通信功能的车辆(例如，汽车、飞机、轮船)、及其的各种组合。
[0359]
通信装置不限于便携式或可移动的，并且还可以包括任何种类的非便携式或固定的装置、设备或系统，诸如智能家庭设备(例如，电器、照明、智能仪表、控制面板)、自动售货机以及“物联网(iot)”网络中的任何其他“事物”。
[0360]
通信可以包括通过例如蜂窝系统、无线lan系统、卫星系统等、以及它们的各种组合交换数据。
[0361]
通信装置可以包括诸如控制器或传感器的设备，其耦合到执行本公开中描述的通信功能的通信设备。例如，通信装置可以包括生成由执行通信装置的通信功能的通信设备使用的控制信号或数据信号的控制器或传感器。
[0362]
通信装置还可以包括基础设施，诸如基站、接入点、以及与诸如上述非限制性示例中的那些的装置通信或控制那些装置的任何其他装置、设备或系统。
[0363]
此外，各种实施例也可以通过软件模块来实施，软件模块由处理器执行或者直接在硬件中执行。软件模块和硬件实施方式的组合也是可能的。软件模块可以存储在任何类型的计算机可读存储介质上，例如ram、eprom、eeprom、闪存、寄存器、硬盘、cd-rom、dvd等。应当进一步注意，不同实施例的各个特征可以单独或任意组合成为另一实施例的主题。
[0364]
本领域技术人员将会理解，可以对如具体实施例所示的本公开进行多种变化和/或修改。因此，本实施例在所有方面都被认为是说明性的而非限制性的。