执行随机接入过程的方法和用户设备与流程
本发明涉及无线通信系统，尤其涉及一种用于执行随机接入过程的方法和装置。
背景技术：
作为可应用本发明的移动通信系统的示例，简要描述第三代合作伙伴计划长期演进(以下称为lte)通信系统。
图1是示意性示出作为示例性无线电通信系统的e-umts的网络结构的视图。演进通用移动电信系统(e-umts)是传统通用移动电信系统(umts)的高级版本，并且其基本标准化目前正在3gpp中进行。e-umts通常可以称为长期演进(lte)系统。关于umts和e-umts的技术规范的细节，能够参照“3rdgenerationpartnershipproject；technicalspecificationgroupradioaccessnetwork(第三代合作伙伴计划；技术规范组无线电接入网络)”的版本7和版本8。
参照图1，e-umts包括用户装置(ue)、enodeb(enb)和位于网络(e-utran)的末端并连接到外部网络的接入网关(ag)。enb可以同时发送用于广播服务、多播服务和/或单播服务的多个数据流。
每个enb可以存在一个或更多个小区。该小区被设置为在诸如1.25、2.5、5、10、15和20mhz的带宽之一中操作，并且以该带宽向多个ue提供下行链路(dl)或上行链路(ul)传输服务。可以设置不同的小区以提供不同的带宽。enb控制向多个ue的数据发送或自多个ue的数据接收。enb向相应的ue发送dl数据的dl调度信息，以通知ue要发送dl数据的时域/频域、编码、数据大小以及与混合自动重传请求(harq)相关的信息。另外，enb向相应的ue发送ul数据的ul调度信息，以通知ue可以由该ue使用的时域/频域、编码、数据大小和harq相关信息。可以在enb之间使用用于传输用户业务或控制业务的接口。核心网络(cn)可以包括ag和用于ue的用户注册的网络节点等。ag在跟踪区(ta)的基础上管理ue的移动性。一个ta包括多个小区。
尽管已经基于宽带码分多址(wcdma)将无线通信技术开发为lte，但是用户和服务提供方的需求和期望正在上升。此外，考虑到正在开发的其它无线电接入技术，需要新的技术发展以确保未来的高竞争力。需要降低每比特成本，增加服务可用性，灵活使用频带，简化结构，开放接口，ue的适当功耗等。
随着越来越多的通信装置需要更大的通信容量，与现有的rat相比，需要改进的移动宽带通信。此外，通过连接许多装置和对象来提供各种服务的海量机器类型通信(mtc)是下一代通信中要考虑的主要问题之一。另外，正在讨论考虑对可靠性和时延敏感的服务/ue的通信系统设计。正在讨论引入考虑先进的移动宽带通信、海量mtc(mmct)以及超可靠和低时延通信(urllc)的下一代rat。
技术实现要素：
技术问题
由于引入了新的无线电通信技术，bs在规定的资源区域中应该提供服务的用户装置(ue)的数目增加，并且bs应该向ue发送的数据量和控制信息量增加。由于bs可用于与ue通信的资源量有限，因此需要使用有限的无线电资源有效地接收/发送上行链路/下行链路数据和/或上行链路/下行链路控制信息的新方法。
随着技术的发展，克服延迟或时延已成为一项重要挑战。性能严重依赖于延迟/时延的应用正在增加。因此，需求一种与传统系统相比减少延迟/时延的方法。
而且，另外，随着智能设备的发展，需要一种用于有效地发送/接收少量数据或有效地发送/接收以低频出现的数据的新方案。
通过本发明能够实现的技术目的不限于上文已经具体描述的，并且本领域技术人员从以下详细描述中将更清楚地理解本文未描述的其它技术目的。
技术方案
在本发明的一个方案中，提供了一种用于由用户设备(ue)执行随机接入过程的方法。该方法包括以下步骤：执行所述随机接入过程中的随机接入前导码(msg1)发送；接收所述随机接入过程中的随机接入响应(msg2)；执行所述随机接入过程中的(msg3)发送；当执行所述随机接入过程中的所述msg3发送时，启动竞争解决定时器，该竞争解决定时器指定在所述msg3发送之后ue将要监视物理下行链路控制信道(pdcch)的持续时间；以及如果所述随机接入过程中的所述msg3发送是所述随机接入过程中的最后一次msg3发送，则当所述ue在所述竞争解决定时器到期之前检测到所述随机接入过程中的所述msg3发送不成功时，启动退避。
在本发明的另一个方案中，提供了一种用于执行随机接入过程的用户设备。该ue包括：收发器；以及被配置为控制所述收发器的处理器。所述处理器被配置为执行以下操作：控制所述收发器所述执行所述随机接入过程中的随机接入前导码(msg1)发送；控制所述收发器所述随机接入过程中的随机接入响应(msg2)；控制所述收发器执行所述随机接入过程中的msg3发送；当执行所述随机接入过程中的所述msg3发送时，启动竞争解决定时器，该竞争解决定时器指定在所述msg3发送之后ue将要监视物理下行链路控制信道(pdcch)的持续时间；以及如果所述随机接入过程中的所述msg3发送是所述随机接入过程的最后一次msg3发送，则当在所述竞争解决定时器到期之前检测到所述随机接入过程中的所述msg3发送不成功时，启动退避。
在本发明的每个方案中，如果所述随机接入过程中的所述msg3发送是所述随机接入过程的最后一次msg3发送，则在所述ue检测到所述随机接入过程中的所述msg3发送不成功时ue可以使所述竞争解决定时器停止。
在本发明的每个方案中，如果所述ue检测到所述随机接入过程中的最后一次msg3发送不成功，则所述ue可以认为针对所述随机接入过程的竞争解决不成功。
在本发明的每个方案中，当在启动所述退避之后经过了退避时间时，所述ue还可以执行后续的随机接入过程。
在本发明的每个方案中，如果所述随机接入过程中的所述msg3发送是所述随机接入过程中的最后一次msg3发送并且如果针对所述随机接入过程的竞争解决不成功，则所述ue还可以丢弃所述msg2中传递的临时c-rnti。
在本发明的每个方案中，所述ue还可以接收与msg3发送的最大数目(maxharq-msg3tx)有关的信息。如果针对所述msg3发送的current_tx_nb等于maxharq-msg3tx减1，则所述msg3发送可以是所述随机接入过程中的最后一次msg3发送，其中current_tx_nb是针对所述随机接入过程中的msg3已经发生的发送数目。
在本发明的每个方案中，如果所述msg3发送不是所述随机接入过程中的最后一次msg3发送并且如果所述msg3发送不成功，则所述ue可以在所述竞争解决定时器到期之后执行所述随机接入过程中的另一msg3发送。
在本发明的每个方案中，所述随机接入过程中的所述msg3发送在以下情况下可能不成功：在针对所述msg3发送的harq反馈接收时间点未接收到针对所述msg3发送的肯定确认的情况；在针对所述msg3发送的harq反馈接收时间点接收到针对所述msg3发送的否定确认的情况；在所述harq反馈接收时间点之前接收到针对所述msg3重传的任何harq反馈；或者在针对所述msg3发送的所述harq反馈接收时间点接收到与用于所述msg3重传的harq进程的先前的新数据指示符(ndi)相比未切换所述ndi的pdcch。
上述技术方案仅仅是本发明实施方式的一些部分，本领域技术人员从本发明的以下详细描述能够得出和理解结合了本发明的技术特征的各种实施方式。
有益效果
根据本发明，能够有效地发送/接收无线电通信信号。因此，能够提高无线电通信系统的总吞吐量。
根据本发明的一个实施方式，低成本/复杂度的ue可以在维持与传统系统的兼容性的同时以低成本执行与基站(bs)的通信。
根据本发明的一个实施方式，可以以低成本/复杂性来实现ue。
根据本发明的一个实施方式，ue和bs可以在窄带处彼此执行通信。
根据本发明的实施方式，可以减少在用户设备与bs之间的通信期间发生的延迟/等待时间。
另外，可以有效地发送/接收用于智能设备的少量数据，或者有效地发送/接收以低频出现的数据。
根据本发明的实施方式，可以有效地发送/接收少量数据。
本领域技术人员将认识到，通过本发明可以实现的效果不限于以上已经具体描述的内容，并且从以下详细描述中将更加清楚地理解本发明的其它优点。
附图说明
包括附图以提供对本发明的进一步理解，附图示出了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是示意性地示出作为示例性无线电通信系统的e-umts的网络结构的视图。
图2是示出演进的通用移动电信系统(e-umts)的网络结构的框图。
图3是绘出了典型e-utran和典型epc的架构的框图。
图4是示出基于3gpp无线电接入网络标准在ue与e-utran之间的无线电接口协议的控制面和用户面的图。
图5是示出在e-umts系统中使用的物理信道结构的示例的视图。
图6示出了竞争解决定时器的停止条件的示例。
图7显示了根据本发明的mac-contentionresolutiontimer操作的示例。
图8是示出用于实现本发明的发送装置100和接收装置200的元件的框图。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的示例性实施方式，其示例在附图中示出。下面将参照附图给出的详细描述旨在解释本发明的示例性实施方式，而不是示出根据本发明能够实现的仅有的实施方式。以下详细描述包括具体细节以提供对本发明的完全理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明。
在一些情况下，已知结构和装置被省略或以框图形式示出，关注结构和装置的重要特征，以免模糊本发明的概念。在整个说明书中将使用相同的附图标记来表示相同或相似的部分。
以下技术、装置和系统可以应用于各种无线多址系统。多址系统的示例包括码分多址(cdma)系统、频分多址(fdma)系统、时分多址(tdma)系统、正交频分多址(ofdma)系统、单载波频分多址(sc-fdma)系统和多载波频分多址(mc-fdma)系统。cdma可以通过诸如通用地面无线电接入(utra)或cdma2000的无线电技术来实现。tdma可以通过诸如全球移动通信系统(gsm)、通用分组无线电服务(gprs)或增强型数据速率gsm演进(edge)的无线电技术来实现。ofdma可以通过诸如电气和电子工程师协会(ieee)802.11(wi-fi)、ieee802.16(wimax)、ieee802.20或演进utra(e-utra)的无线电技术来实现。utra是通用移动电信系统(umts)的一部分。第三代合作伙伴计划(3gpp)长期演进(lte)是使用e-utra的演进umts(e-umts)的一部分。3gpplte在dl中使用ofdma，在ul中使用sc-fdma。lte-演进(lte-a)是3gpplte的演进版本。为了便于描述，假设本发明被应用于3gpplte/lte-a。然而，本发明的技术特征不限于此。例如，尽管基于对应于3gpplte/lte-a系统的移动通信系统给出以下详细描述，但是本发明的不特定于3gpplte/lte-a的各个方面可应用于其它移动通信系统。特别地，本发明可应用于最近兴起的nr系统以及3gpplte/lte-a系统。
例如，本发明适用于诸如wi-fi的基于竞争的通信以及基于非竞争的通信，如在3gpplte/lte-a系统中，enb向ue分配dl/ul时间/频率资源，并且ue根据enb的资源分配接收dl信号并发送ul信号。在基于非竞争的通信方案中，接入点(ap)或用于控制ap的控制节点为ue和ap之间的通信分配资源，而在基于竞争的通信方案中，通过希望访问ap的ue之间的竞争来占用通信资源。现在将简要描述基于竞争的通信方案。一种类型的基于竞争的通信方案是载波侦听多址(csma)。csma是指用于节点或通信装置在诸如频带的共享传输媒介(也称为共享信道)上发送业务之前确认在相同的共享传输媒介上没有其它业务的概率媒体访问控制(mac)协议。在csma中，在尝试向接收装置发送业务之前，发送装置确定是否正在执行另一个发送。换句话说，在尝试执行发送之前，发送装置尝试检测是否存在来自另一发送装置的载波。在侦听到该载波时，发送装置在执行其发送之前等待正在执行发送的另一发送装置完成发送。因此，csma能够是基于“发送前侦听”或“讲话前听”原理的通信方案。在使用csma的基于竞争的通信系统中用于避免发送装置之间冲突的方案包括具有冲突检测的载波侦听多址接入(csma/cd)和/或具有冲突避免的载波侦听多址接入(csma/ca)。csma/cd是有线局域网(lan)环境中的冲突检测方案。在csma/cd中，希望在以太网环境中进行通信的个人计算机(pc)或服务器首先确认在网络上是否出现通信，如果另一个装置在网络上承载数据，则pc或服务器等待然后发送数据。也就是说，当两个或多个用户(例如，pc、ue等)同时发送数据时，在同时发送之间发生冲突，而csma/cd是通过监视冲突来灵活发送数据的方案。使用csma/cd的发送装置通过使用特定规则侦听另一装置执行的数据发送，来调整其数据发送。csma/ca是ieee802.11标准中规定的mac协议。符合ieee802.11标准的无线lan(wlan)系统不使用在ieee802.3标准中已使用的csma/cd，而是使用ca，即冲突避免方案。发送装置总是侦听网络的载波，并且如果网络是空的，则发送装置根据其在列表中注册的位置等待确定的时间，然后发送数据。使用各种方法来确定列表中发送装置的优先级并重新配置优先级。在根据ieee802.11标准的某些版本的系统中，可能发生冲突，并且在这种情况下，执行冲突侦听处理。使用csma/ca的发送装置使用特定规则避免其数据发送与另一发送装置的数据发送之间的冲突。
在本发明中，术语“假设”可以表示发送信道的主体根据相应的“假设”发送信道。这还可以意味着在假设已根据“假设”发送信道的假设下，接收信道的主体以符合“假设”的形式来接收或解码信道。
在本发明中，用户装置(ue)可以是固定或移动装置。ue的示例包括向基站(bs)发送用户数据和/或各种控制信息以及从基站(bs)接收用户数据和/或各种控制信息的各种装置。ue可以被称为终端装置(te)、移动站(ms)、移动终端(mt)、用户终端(ut)、订户站(ss)、无线装置、个人数字助理(pda)、无线调制解调器、手持装置等。此外，在本发明中，bs通常是指与ue和/或另一bs进行通信并与ue和/或另一bs交换各种数据和控制信息的固定站。bs可以被称为高级基站(abs)、节点b(nb)、演进节点b(enb)、基站收发器系统(bts)、接入点(ap)、处理服务器等。尤其是，umts的bs常常被称为nb，epc/lte的bs常常被称为enb，新无线电(nr)系统的bs常常被称为gnb。为了便于描述，将bs称为enb。
在本发明中，节点是指能够通过与ue的通信发送/接收无线电信号的固定点。各种类型的enb可以用作节点，而不管其术语。例如，bs、nodeb(nb)、enodeb(enb)、微微小区enb(penb)、家庭enb(henb)、中继器、转发器等可以是节点。另外，节点可以不是enb。例如，节点可以是射频拉远头(rrh)或射频拉远单元(rru)。rrh或rru通常具有比enb的功率水平低的功率水平。由于rrh或rru(下文中，rrh/rru)通常通过诸如光缆的专用线路连接到enb，因此与通过无线电线路连接的enb之间的协作通信相比，能够平滑地执行rrh/rru与enb之间的协作通信。每个节点安装有至少一个天线。天线可以表示物理天线或者表示天线端口或虚拟天线。
在本发明中，小区是指一个或更多个节点向其提供通信服务的规定地理区域。因此，在本发明中，与特定小区的通信可以意味着与向特定小区提供通信服务的enb或节点进行通信。另外，特定小区的dl/ul信号是指来自/到向特定小区提供通信服务的enb或节点的dl/ul信号。向ue提供ul/dl通信服务的节点称为服务节点，服务节点向其提供ul/dl通信服务的小区特别称为服务小区。
同时，3gpplte/lte-a系统使用小区的概念以便管理无线电资源，并且将与无线电资源相关联的小区与地理区域的小区区分开。
地理区域的“小区”可以被理解为节点能够使用载波提供服务的覆盖范围，而无线电资源的“小区”与作为由载波配置的频率范围的带宽(bw)相关联。由于作为节点能够发送有效信号的范围的dl覆盖和作为节点能够接收来自ue的有效信号的范围的ul覆盖取决于承载信号的载波，所以节点的覆盖范围可以与节点使用的无线电资源的“小区”的覆盖范围相关联。因此，术语“小区”有时可以用于指示节点的服务覆盖范围，而在其它时间指示无线电资源，或者在其它时间指示使用无线电资源的信号能够以有效强度到达的范围。
同时，3gpplte-a标准使用小区的概念来管理无线电资源。与无线电资源相关联的“小区”由下行链路资源和上行链路资源的组合来定义，即，dl分量载波(cc)和ulcc的组合。小区可以仅由下行链路资源来配置，或者可以由下行链路资源和上行链路资源来配置。如果支持载波聚合，则可以通过系统信息指示下行链路资源(或dlcc)的载波频率与上行链路资源(或ulcc)的载波频率之间的链接。例如，可以通过系统信息块类型2(sib2)的链接来指示dl资源和ul资源的组合。在这种情况下，载波频率表示每个小区或cc的中心频率。在主频率上操作的小区可以被称为主小区(pcell)或pcc，而在辅频率上操作的小区可以被称为辅小区(scell)或scc。下行链路上与pcell相对应的载波将被称为下行链路主cc(dlpcc)，而上行链路上与pcell相对应的载波将被称为上行链路主cc(ulpcc)。scell表示在完成无线电资源控制(rrc)连接建立之后可以配置并用于提供附加无线电资源的小区。scell可以根据ue的能力与pcell一起形成用于ue的一组服务小区。下行链路上对应于scell的载波将被称为下行链路辅cc(dlscc)，而上行链路上与scell对应的载波将被称为上行链路辅cc(ulscc)。虽然ue处于rrc-connected状态，但是如果没有通过载波聚合配置或者不支持载波聚合，则仅存在由pcell配置的单个服务小区。
对于在本说明书中采用的术语和技术中未具体描述的术语和技术，可以参照3gpplte/lte-a标准文档(例如，3gppts36.211、3gppts36.212、3gppts36.213、3gppts36.321、3gppts36.322、3gppts36.300、3gppts36.323和3gppts36.331)。
图2是示出演进通用移动电信系统(e-umts)的网络结构的框图。e-umts也可以称为lte系统。广泛部署通信网络以通过ims和分组数据提供诸如语音(voip)的各种通信服务。
如图2所示，e-umts网络包括演进umts陆地无线电接入网络(e-utran)、演进分组核心(epc)和一个或更多个用户装置。e-utran可以包括一个或更多个演进nodeb(enodeb)20，而多个用户装置(ue)10可以位于一个小区中。一个或更多个e-utran移动性管理实体(mme)/系统架构演进(sae)网关30可以位于网络的末端并且连接到外部网络。
如这里所使用的，“下行链路”指的是从enb20到ue10的通信，而“上行链路”指的是从ue到enb的通信。
图3是绘出了典型e-utran和典型epc的架构的框图。
如图3中所示，enb20向ue10提供用户面和控制面的端点。mme/sae网关30为ue10提供会话和移动性管理功能的端点。enb和mme/sae网关可以是经由s1接口连接。
enb20通常是与ue10通信的固定站，并且还可以称为基站(bs)或接入点。每个小区可以部署一个enb20。在enb20之间可以使用用于传输用户业务或控制业务的接口。
mme提供包括下述的各种功能：到enb20的nas信令、nas信令安全性、as安全性控制、用于3gpp接入网络之间的移动性的cn节点间信令、空闲模式ue可达性(包括寻呼重传的控制和执行)、跟踪区域列表管理(用于处于空闲和活动模式的ue)、pdngw和服务gw选择、用于mme改变的切换的mme选择、用于到2g或3g3gpp接入网络的切换的sgsn选择、漫游、认证、包括专用承载建立的承载管理功能、支持pws(包括etws和cmas)消息传输。sae网关主机提供包括下述的各种功能：基于每用户的分组过滤(通过例如深度分组检测)、合法监听、ueip地址分配、下行链路中的传输层分组标记、ul和dl服务层计费、关口和速率实施、基于apn-ambr的dl速率实施。为清楚起见，mme/sae网关30在本文中将简称为“网关”，但应理解，该实体包括mme和sae网关。
可以经由s1接口在enb20和网关30之间连接多个节点。enb20可以经由x2接口彼此连接，并且相邻enb可以具有网状网络结构，该网状网络结构具有x2接口。
如图所示，enb20可以执行以下功能：网关30的选择、在无线电资源控制(rrc)启用期间向网关路由、调度和传输寻呼消息、调度和传输广播信道(bcch)信息、向ue动态分配上行链路和下行链路中的资源、enb测量的配置和供应、无线电承载控制、无线电准入控制(rac)、以及lte_active(lte-启用)状态中的连接移动性控制。在epc中，并且如上所述，网关30可以执行以下功能：寻呼发起、lte-idle(lte空闲)状态管理、用户面的加密、系统架构演进(sae)承载控制、以及非接入层(nas)信令的加密和完整性保护。
epc包括移动性管理实体(mme)、服务网关(s-gw)和分组数据网络网关(pdn-gw)。mme具有关于ue的连接和能力的信息，主要用于管理ue的移动性。s-gw是以e-utran为端点的网关，而pdn-gw是以分组数据网络(pdn)为端点的网关。
图4是示出基于3gpp无线电接入网络标准的ue与e-utran之间的无线电接口协议的控制面和用户面的图。控制面指的是用于传输用于管理ue和e-utran之间的呼叫的控制消息的路径。用户面指的是用于传输在应用层中生成的数据(诸如，语音数据或因特网分组数据)的路径。
第一层(即l1层)的物理(phy)层使用物理信道向更高层提供信息传送服务。phy层经由传送信道连接到位于更高层的媒体访问控制(mac)层。数据经由传送信道在mac层和phy层之间传送。数据经由物理信道在发送侧的物理层和接收侧的物理层之间传送。物理信道使用时间和频率作为无线电资源。详细地，在下行链路中使用正交频分多址(ofdma)方案来调制物理信道，而在上行链路中使用单载波频分多址(sc-fdma)方案来调制物理信道。
第二层(即l2层)的mac层经由逻辑信道向更高层的无线电链路控制(rlc)层提供服务。第二层的rlc层支持可靠的数据传输。rlc层的功能可以由mac层的功能块实现。第二层的分组数据汇聚协议(pdcp)层执行报头压缩功能，以减少不必要的控制信息，从而在具有相对小带宽的无线电接口中有效地传输因特网协议(ip)分组(诸如ip版本4(ipv4)分组或ip版本6(ipv6)分组)。
仅在控制面中定义位于第三层底部的无线电资源控制(rrc)层。rrc层控制与无线电承载(rb)的配置、重新配置和释放相关的逻辑信道、传送信道和物理信道。rb指的是第二层为ue和e-utran之间的数据传输提供的服务。为此，ue的rrc层和e-utran的rrc层彼此交换rrc消息。
无线电承载大致分为(用户)数据无线电承载(drb)和信令无线电承载(srb)。srb被定义为仅用于rrc和nas消息传输的无线电承载(rb)。
enb的一个小区被设置为e提供下行链路或上行链路传输服务。可以设置不同的小区以提供不同的带宽。
用于从e-utran到ue的数据传输的下行链路传送信道包括用于传输系统信息的广播信道(bch)、用于传输寻呼消息的寻呼信道(pch)、以及用于传输用户业务或控制消息的下行链路共享信道(sch)。下行链路多播或广播服务的业务或控制消息可以通过下行链路sch传输，也可以通过单独的下行链路多播信道(mch)传输。
用于从ue到e-utran的数据传输的上行链路传送信道包括用于传输初始控制消息的随机接入信道(rach)和用于传输用户业务或控制消息的上行链路sch。在传输信道上定义并映射到传送信道的逻辑信道包括广播控制信道(bcch)、寻呼控制信道(pcch)、公共控制信道(ccch)、多播控制信道(mcch)和组播业务信道(mtch)。
图5是示出在e-umts系统中使用的物理信道结构的示例的视图。物理信道在时间轴上包括若干子帧，而在频率轴上包括若干子载波。这里，一个子帧在时间轴上包括多个符号。一个子帧包括多个资源块，并且一个资源块包括多个符号和多个子载波。另外，各子帧可以使用子帧的某些符号(例如，第一符号)的某些子载波用于物理下行链路控制信道(pdcch)，即，l1/l2控制信道。pdcch携带调度分配和其它控制信息。在图5中，示出了l1/l2控制信息传输区(pdcch)和数据区(pdsch)。在一个实施方式中，使用10ms的无线电帧，并且一个无线电帧包括10个子帧。另外，一个子帧包括两个连续的时隙。一个时隙的长度可以是0.5ms。另外，一个子帧包括多个ofdm符号，并且多个ofdm符号的一部分(例如，第一符号)可以用于发送l1/l2控制信息。
根据双工模式，无线电帧可以具有不同的配置。例如，在fdd模式中，由于根据频率来区分dl发送和ul发送，所以针对在载波频率上工作的特定频带的无线电帧包括dl子帧或ul子帧。在tdd模式下，由于根据时间来区分dl发送和ul发送，因此针对在载波频率上工作的特定频带的无线帧包括dl子帧和ul子帧两者。
传输一个子帧的时间间隔定义为传输时间间隔(tti)。可以通过无线电帧号(或无线电帧索引)、子帧号(或子帧索引)、和时隙号(或时隙索引)等来区分时间资源。tti指的是可以调度数据的间隔。例如，在当前lte/lte-a系统中，每1ms出现传输ul许可或dl许可的机会，并且ul/dl许可机会在小于1ms内不会存在若干次。因此，当前lte/lte-a系统中的tti为1ms。
除了某些控制信号或某些服务数据之外，基站和ue主要使用作为传输信道的dl-sch经由作为物理信道的pdsch发送/接收数据。指示向哪个ue(一个或更多个ue)发送pdsch数据以及ue如何接收和解码pdsch数据的信息在包括在pdcch中的状态下发送。
例如，在一个实施方式中，使用无线电网络临时标识(rnti)“a”对某个pdcch进行crc掩码，并且经由特定子帧使用无线电资源“b”(例如，频率位置)和传输格式信息“c”(诸如，传输块大小、调制、或编码信息等)来发送关于数据的信息。然后，位于小区中的一个或更多个ue使用其rnti信息监视pdcch。而且，具有rnti“a”的特定ue读取pdcch，然后接收由pdcch信息中的b和c指示的pdsch。
如果ue加电或新进入小区，则ue执行初始小区搜索过程，以获取与该小区的时间和频率同步并检测该小区的物理小区标识ncellid。为此，ue可以通过从enb接收同步信号(例如，主要同步信号(pss)和次要同步信号(sss))来建立与enb的同步，并获得诸如小区标识(id)之类的信息。已经完成初始小区搜索的ue可以执行随机接入过程以完成对enb的接入。为此，ue可以通过物理随机接入信道(prach)发送前同步码，并且通过pdcch和pdsch接收响应消息，该响应消息是对前同步码的响应。在基于竞争的随机接入的情况下，可以执行附加的prach的发送以及针对pdcch和与pdcch相对应的pdsch的竞争解决过程。在执行了上述过程之后，ue可以执行pdcch/pdsch接收和pusch/pucch发送，作为上行链路/下行链路信号的发送的典型过程。
随机接入过程也被称为随机接入信道(rach)过程。随机接入过程是用于fdd和tdd的常见过程，并且在配置载波聚合(ca)时，一个过程与小区大小和服务小区数目无关。随机接入过程用于包括初始接入、上行链路同步的调整、资源分配和切换的各种目的。随机接入过程分为基于竞争的过程和专用(即，非基于竞争的)过程。基于竞争的随机接入过程用于包括初始接入在内的常规操作，而专用随机接入过程则用于诸如切换之类的有限操作。在基于竞争的随机接入过程中，ue随机地选择rach前导序列。因此，有可能多个ue同时发送相同的rach前导序列。因此，需要随后执行竞争解决过程。另一方面，在专用随机接入过程中，ue使用enb唯一地分配给ue的rach前导序列。因此，可以在不与其它ue竞争的情况下执行随机接入过程。
参照3gppts36.300，基于竞争的随机接入过程包括以下四个步骤。以下给出的步骤1至步骤4中的消息/传输可以分别称为msg1至msg4。
1)步骤1：上行链路(从ue到enb的msg1)中rach上的随机接入前导码：
>定义了两个可能的组，一个是可选的。如果两个组都被配置，则消息3(即，msg3)的大小和路径损耗被用于确定从哪个组中选择了前同步码。前导码所属的组提供了对msg3的大小和ue的无线状况的指示。前导组信息以及必要的阈值在系统信息上广播。
2)步骤2：mac在dl-sch(从enb到ue的msg2)上生成的随机接入响应：
>与消息1(即，msg1)半同步(在大小为一个或更多个tti的灵活窗口内)；
>没有harq；
>寻址到pdcch上的ra-rnti；
>至少传递ra前导标识符、用于ptag的时序对齐信息、初始ul许可和临时c-rnti的分配(在竞争解决方案中可能永久存在，也可能不永久存在)；
>在一个dl-sch消息中用于可变数目的ue。
3)步骤3：在ul-sch(从ue到enb的msg3)上进行首次调度的ul发送：
>使用harq；
>传输块的大小取决于步骤2中传递的ul许可。
>对于初始接入：
>>传递由rrc层生成并经由ccch发送的rrc连接请求；
>>至少传递nasue标识符，但不传递nas消息；
>>rlctm：无分段。
>对于rrc连接重建过程：
>>传递由rrc层生成并经由ccch发送的rrc连接重建(re-establishment)请求；
>>rlctm：无分段；
>>不包含任何nas消息。
>切换后，在目标小区中：
>>传递由rrc层生成并经由dcch发送的加密和完整性受保护的rrc切换确认；
>>传递ue的c-rnti(经由切换命令分配)；
>>如有可能，包括上行链路缓冲器状态报告。
>对于其它事件：
>>至少传递ue的c-rnti；
>在恢复rrc连接的过程中：
>>传递由rrc层生成并经由ccch发送的rrc连接恢复请求；
>>传递恢复id以恢复rrc连接；
>对于nb-iot：
>>在设置rrc连接的过程中：
>>>可以指示srb或drb上后续发送的数据量。
4)步骤4：dl(从enb到ue的msg4)上的竞争解决：
>应使用早期竞争解决方案，即enb在解决竞争之前不等待nas回复；
>与msg3不同步；
>支持harq；
>寻址到：
>>pdcch上的临时c-rnti，用于初始接入和无线链路失败后；
>>用于rrc_connected中的ue的pdcch上的c-rnti。
>>harq反馈仅由检测到自己的ue身份(如msg3中提供)的ue发送，并在竞争解决消息中回显；
>>对于初始接入和rrc连接重建过程，不使用任何分段(rlc-tm)。
对于检测到随机接入(ra)成功并且还没有c-rnti的ue，将临时c-rnti提升为c-rnti；被其它丢弃。检测到ra成功并且已经具有c-rnti的ue使用其c-rnti恢复。当配置了ca时，基于竞争的随机接入过程的前三个步骤会在pcell上发生，而竞争解决方案(步骤4)可以由pcell进行交叉调度。当配置了dc时，基于竞争的随机接入过程的前三个步骤发生在mcg中的pcell和scg中的pscell上。当在scg中配置了ca时，基于竞争的随机接入过程的前三个步骤会在pscell上发生，而竞争解决方案(步骤4)可以由pscell进行交叉调度。
总之，在发送了ra过程的rach前导码(msg1)之后，ue尝试在预设时间窗口(即，rar窗口)内接收随机接入响应(rar)。具体地，ue尝试在时间窗口中检测具有ra-rnti(随机接入rnti)的pdcch(在下文中，ra-rntipdcch)(例如，crc被pdcch上的ra-rnti掩盖)。在检测ra-rntipdcch时，ue检查pdsch中是否存在针对其的rar。rar包括指示用于ul同步的定时偏移信息的定时提前(ta)信息，ul资源分配信息(ul许可信息)和随机ue标识符(例如，临时小区rnti(tc-rnti))。rar可包含退避参数。ue可以根据资源分配信息和rar中的ta值来执行ul发送(即，msg3)。harq被应用于与rar相对应的ul发送。因此，在发送msg3之后，ue可以接收与msg3相对应的确认信息(例如，phich)。例如，对于fdd和正常harq操作，在给定服务小区上检测到具有dci格式0/4的pdcch/epdcch和/或针对ue的子帧n中的phich传输时，如果生成了与pusch传输的harq处理相对应的传输块，则ue根据pdcch/epdcch和phich信息在子帧n+4中进行相应的pusch传输。换句话说，对于fdd，在子帧i中在分配给ue的phich上接收到的harq-ack与子帧i-4中的pusch传输相关联。
随机接入过程由mac层控制。例如，mac实体基于spcell的pdcch上的c-rnti或dl-sch上的ue竞争解决身份来执行竞争解决。参考3gppts36.321，一旦发送了msg3，mac实体将：
>除了blue或增强覆盖范围的ue或nb-iotue之外，在每次harq重传时启动mac-contentionresolutiontimer并重新启动mac-contentionresolutiontimer；
>对于增强覆盖范围内的ue或blue或nb-iotue，在包含相应pusch传输的最后一次重复的子帧中，在捆绑的每次harq重传时启动mac-contentionresolutiontimer并重新启动mac-contentionresolutiontimer；
>不管可能发生的测量间隙或用于接收的侧链路发现间隙，监视pdcch直到mac-contentionresolutiontimer到期或停止；
>如果从较低层接收到pdcch传输的接收通知，则mac实体应：
>>如果c-rntimac控制元素包含在msg3中：
>>>如果随机接入过程是由mac子层本身或由rrc子层发起的，并且pdcch传输被寻址到c-rnti，并且包含用于新传输的ul许可；或者
>>>如果随机接入过程是由pdcch指令(order)发起的，并且pdcch传输被寻址到c-rnti：
>>>>认为此竞争解决方案成功；
>>>>使mac-contentionresolutiontimer停止；
>>>>丢弃临时c-rnti；
>>>>如果该ue是nb-iotue并配置了非锚定载波：
>>>>>包含在锚定载波上的pdcch传输中的ul许可或dl分配仅对非锚定载波有效。
>>>>认为此随机接入过程已成功完成。
>>否则如果ccch服务数据单元(sdu)被包含在msg3中，并且pdcch传输寻址到其临时c-rnti，则：
>>>如果成功地解码了macpdu：
>>>>使mac-contentionresolutiontimer停止；
>>>>如果macpdu包含ue竞争解决身份标识mac控制元素；并且
>>>>如果包含在mac控制元素中的ue竞争解决身份与在msg3中发送的ccchsdu的前48位匹配：
>>>>>认为此竞争解决方案成功完成，并完成macpdu的分解和解复用；
>>>>>将c-rnti设置为临时c-rnti的值；
>>>>>丢弃临时c-rnti；
>>>>>认为此随机接入过程已成功完成。
>>>>否则
>>>>>丢弃临时c-rnti；
>>>>>认为此竞争解决方案不成功，并丢弃成功解码的macpdu。
>如果mac-contentionresolutiontimer到期：
>>丢弃临时c-rnti；
>>认为竞争解决方案不成功。
>如果认为竞争解决方案不成功，则mac实体应：
>>在msg3缓冲器中刷新用于发送mac协议数据单元(pdu)的harq缓冲器。
>>如果尚未从较低层接收到停电通知(powerrampingsuspension)：
>>>将preamble_transmission_counter递增1；
>>如果ue是nb-iotue，增强覆盖中的ue或blue：
>>>如果preamble_transmission_counter＝preambletransmax-ce+1：
>>>>指示对上层的随机接入问题。
>>>>如果是nb-iot：
>>>>>认为随机接入过程未成功完成；
>>否则：
>>>如果preamble_transmission_counter＝preambletransmax+1：
>>>>指示对上层的随机接入问题。
>>基于退避参数，根据0与退避参数值之间的均匀分布，选择随机退避时间；
>>将后续的随机接入传输(即，后续的随机接入过程)延迟了退避时间；
>>继续选择随机接入资源(用于后续的随机接入过程)。
竞争解决定时器“mac-contentionresolutiontimer”指定在发送msg3之后，ue的mac实体应监视pdcch的连续子帧数。参数“mac-contentionresolutiontimer”被enb经由rrc信令配置给ue。enb经由rrc信令将最大前导码发送数目preambletransmax或preambletransmax-ce配置给ue。
如上所述，竞争解决方案(即，步骤4)使用harq。mac层支持的功能之一是通过harq进行纠错。对于每个服务小区，在mac实体处有一个harq实体，该实体维护多个并行harq进程，允许在等待成功接收或失败接收之前的harq反馈的同时连续进行发送。例如，对于fdd，每个服务小区最多有8或16个ulharq进程。在给定的tti，如果指示了针对tti的上行链路许可，则harq实体标识将针对其进行发送的harq进程。它还将由物理层中继的接收到的harq反馈(ack/nack信息)、mcs和资源路由到适当的harq进程。每个harq进程与harq缓冲器相关联。
对于同步harq，每个harq进程都维护一个状态变量current_tx_nb和状态变量harq_feedback，状态变量current_tx_nb指示针对当前在缓冲器中的macpdu已发生的发送数目，状态变量harq_feedback指示针对当前在缓冲器中的macpdu的harq反馈。当建立harq进程后，current_tx_nb初始化为0。冗余版本的序列为0、2、3、1。变量current_irv是冗余版本的序列的索引。该变量是模4的更新。新的传输在资源上执行，并且在pdcch或随机接入响应上指示mcs。在资源上执行自适应重传并且，如果提供，则在pdcch上指示mcs。非自适应重传是在与上次进行传输尝试时相同的资源和相同的mcs上执行的。对于同步harq，mac实体通过rrc：maxharq-msg3tx配置了msg3harq最大发送数目。为了发送存储在msg3缓冲器中的macpdu，最大发送数目设置为maxharq-msg3tx。
当针对该tb接收到harq反馈时，harq进程将harq_feedback设置为接收值。
如果harq实体请求新的传输，则harq进程应：
>如果ulharq操作是同步的：
>>将current_tx_nb设置为0；
>>将harq_feedback设置为nack；
>>将current_irv设置为0；
>否则：
>>将current_irv设置为与harq信息中提供的冗余版本值相对应的索引；
>将macpdu存储在关联的harq缓冲器中；
>存储从harq实体接收的上行链路许可；
>生成如下所述的传输。
如果harq实体请求重传，则harq进程应：
>如果ulharq操作是同步的：
>>将current_tx_nb递增1；
>如果harq实体请求自适应重传：
>>存储从harq实体接收的上行许可；
>>将current_irv设置为与harq信息中提供的冗余版本值相对应的索引；
>>如果ulharq操作是同步的：
>>>将harq_feedback设置为nack；
>>生成如下所述的传输。
>否则，如果harq实体请求非自适应重传：
>>如果ulharq操作是异步的或harq_feedback＝nack：
>>>如果同时配置了skipuplinktxsps和fixedrv-nonadaptive两者，并且在配置的许可上执行了此harq进程的初始传输的上行链路许可；或者
>>>如果上行链路许可是预分配的上行链路许可，则：
>>>>将current_irv设置为0；
>>>生成如下所述的传输。
为了产生传输，harq进程应：
>如果macpdu是从msg3缓冲器获得的>>指示物理层根据所存储的具有与current_irv值相对应的冗余版本的上行链路许可来生成传输；
>>将current_irv递增1；
在执行上述动作之后，如果ulharq操作是同步的，则harq进程应：
>如果current_tx_nb＝最大发送数目-1：
>>刷新harq缓冲器；
在现有的3gppts36.321中，仅当msg4的pdcch传输寻址到其临时c-rnti且msg3中包含ccchsdu或用于msg4的pdcch传输寻址到c-rnti，并且c-rntimac控制元素包括在msg3中时，mac-contentionresolutiontimer才停止。
图6示出了竞争解决定时器的停止条件的示例。特别地，图6示出了在现有lte/lte-a系统中ue接收到针对最后一次msg3重传的nack之后，针对mac-contentionresolutiontimer的停止条件。在图6中，假设ue被配置有mac-contentionresolutiontimer＝16个子帧并且maxharq-msg3tx＝2。
在现有的lte/lte-a系统中，由于没有针对mac-contentionresolutiontimer的停止条件，因此即使在网络未成功接收到ue进行的ra过程的最后一次msg3重传之后，ue也应保持mac-contentionresolutiontimer运行。仅在最后一次msg3重传启动的mac-contentionresolutiontimer到期之后，ue才将随机退避时间应用于下一个ra过程。参照图6，在ue在最后一次msg3重传时未收到ack之后，mac-contentionresolutiontimer仍在运行。因为enb无法发送msg4除非enb在msg3中接收到ccchsdu或c-rnti，所以在ue在最后一次msg3重传时未收到ack之后运行mac-contentionresolutiontimer的时间(即，图6中标记有
考虑到操作mac-contentionresolutiontimer的现有方法的缺点，本发明提出了一种新的方法，该方法可以减少花费在rach程序上的时间和ue功率的不必要消耗。
在本发明中，如果ue没有接收到针对最后一次msg3重传的ack(即，current_tx_nb＝最大发送数目-1)，则ue立即应用ra退避，而无需等待mac-contentionresolutiontimer到期。然后，ue在ra退避时间之后发送ra前导码。换句话说，在本发明中，如果ra过程中的msg3发送是ra过程中的最后一次msg3，则即使在mac-contentionresolutiontimer到期之前，当ue检测到ra过程的msg3传输不成功时，ue也启动退避。
如果ue未接收到针对ra过程的最后一次msg3重传的ack，则ue丢弃临时c-rnti，并认为竞争解决不成功。
ue的mac实体可以由网络(例如，enb)配置有最大数目的msg3harq发送(maxharq-msg3tx)。为了发送存储在msg3缓冲器中的macpdu，ue可以尝试发送msg3macpdu的最大发送数目应设置为maxharq-msg3tx。
在本发明中，ue被配置有包括mac-contentionresolutiontimer的rach配置。ue的mac可以基于所选择的随机接入前导码组来选择用于ra过程的随机接入前导码(rap)。对于前同步码组选择，可以参考3gppts36.321的“5.1.2randomaccessresourceselection(5.1.2随机接入资源选择)”部分。ue的mac可以在选择的随机接入前导码组内随机选择rap。
ue基于preamble-configindex和ra-prach-maskindex来发送rap。一旦发送了rap，mac将通过ra-rnti监视针对随机接入响应(rar)的spcell(pcell或pscell)的pdcch。如果rar接收成功并且rar中的rapid＝在msg1上发送的rapid，则ue可以停止监视rar。一旦发送了pusch上的msg3，mac将(重新)启动mac-contentionresolutiontimer并等待用于pusch上的msg3发送的harq反馈。如果pusch上的msg3发送是未决ra过程的最后一次msg3重传，则mac(重新)启动mac-contentionresolutiontimer并等待最后一次msg3重传的harq反馈，直到接收到针对最后一次msg3重传的harq反馈为止或在接收到针对最后一次msg3重传的harq反馈时。
在本发明中，在以下情况下，ue认为ue没有收到针对最后一次msg3重传的ack(换句话说，最后一次msg3重传不成功)：如果在harq反馈接收时ue没有接收到针对最后一次msg3重传的ack设置的harq反馈；如果在harq反馈接收时，ue接收到针对最后一次msg3重传的设置为nack反馈的harq反馈；如果ue直到harq反馈接收的时间都没有接收到针对最后一次msg3重传的任何harq反馈；或者如果与用于msg3重传的harq进程的先前新数据指示符(ndi)相比，ue接收到未切换的ndi的pdcch。
如果ue认为该ue未接收到针对最后一次msg3重传的ack(即，current_tx_nb＝最大发送数目-1)，即，如果ue检测到最后一次msg3重传不成功，则ue使mac-contentionresolutiontimer(如果正在运行)停止并启动退避操作。例如，当ue检测到最后一次msg3重传不成功时，ue认为竞争解决不成功，并根据0与退避参数值之间的均匀分布选择随机退避时间。ue将后续的随机接入发送(即，用于后续的ra过程的rap发送)延迟了退避时间。如果退避时间过去了，则ue进行针对后续的ra过程的随机接入资源的选择。
在本发明中，current_tx_nb是指msg3发送的数目。
mac-contentionresolutiontimer指定在发送msg3之后mac实体应监视pdcch的连续子帧数目。msg3是在ul-sch上发送的包含c-rntimacce或ccchsdu，从mac上的上层提交的，并与ue竞争解决方案身份相关联的一条消息，作为随机接入过程的一部分。
在本发明中，pdcch可以指代pdcch、epdcch、mpdcch、r-pdcch或npdcch，pdsch可以指代pdsch或npdsch，pusch可以指代pusch或npusch，并且prach可以指代prach或对于nb-iot指代nprach。
在本发明中，当发送随机接入响应消息时，在pdcch上使用随机接入rnti(ra-rnti)。它明确标识mac实体使用了哪个时频资源来发送随机接入前导码。
在本发明中，ra-prach-maskindex定义了mac实体在系统帧内的哪些prach中可以发送随机接入前导码。
图7示出了根据本发明的mac-contentionresolutiontimer操作的示例。在图7中，假设ue被配置有mac-contentionresolutiontimer＝16个子帧并且maxharq-msg3tx＝2。
一旦发送了pusch上的msg3，则ue的mac启动mac-contentionresolutiontimer(s701)。ue将currnet_tx_nb设置为0。
如果ue在针对pusch传输的harq反馈接收时间之前没有收到用于pusch传输的肯定harq-ack(即ack)(例如，如果ue在与子帧i-k中的pusch传输相关联的子帧i中没有收到用于pusch传输的ack，其中针对fddk可以为4)，在ue执行msg3重传(例如，在与子帧i中的harqack/nack定时相关联的子帧i+4中)，并重新启动contentionresolutiontimer(s703)。ue使currnet_tx_nb递增1。然后，currnet_tx_nb变为等于“最大发送数目-1”。ue可以刷新与msg3有关的harq缓冲器。
在ue没有接收到用于最后一次msg3重传的ack之后(即，current_tx_nb＝最大发送数目-1)，ue使mac-contentionresolutiontimer(如果正在运行)停止(s705)。此时，ue可以丢弃临时c-rnti，并认为竞争解决不成功。在本发明中，当ue检测到当前ra过程的最后一次msg3重传不成功时，ue可以使mac-contentionresolutiontimer立即停止(s705)并应用退避时间(s707)。基于退避参数值，ue可以根据0与退避参数值之间的均匀分布来选择随机退避时间。
ue将后续的随机接入发送延迟退避时间。ue进行随机接入资源的选择。换句话说，如果退避时间过去了，则ue可以执行后续的随机接入过程的msg1发送(s709)。
与现有操作相比，本发明可以减少ra过程时间并节省ue功率(至少与图7中标记
根据本发明，可以在mac层标准文档(例如3gppts36.321)中改变与ra过程相关联的ulharq操作。下表显示了现有3gppts36.321中定义的一部分ulharq操作。
表1
例如，根据本发明，表1可以改变为如下表所示。
表2
图8是示出用于实现本发明的发送装置100和接收装置200的部件的框图。
发送装置100和接收装置200分别包括：收发器13和23，其能够发送和接收携带信息、数据、信号和/或消息的无线电信号；存储器12和22，其用于存储与无线通信系统中的通信有关的信息；以及处理器11和21，其可操作地连接到诸如收发器13和23以及存储器12和22的部件以控制部件并配置成控制存储器12和22和/或收发器13和23，使得相应装置可以执行本发明的至少一个上述实施方式。
存储器12和22可以存储用于处理和控制处理器11和21的程序，并且可以临时存储输入/输出信息。存储器12和22可以用作缓冲器。
处理器11和21通常控制发送装置和接收装置中的各种模块的整体操作。尤其是，处理器11和21可以执行各种控制功能以实现本发明。处理器11和21可以称为控制器、微控制器、微处理器或微计算机。处理器11和21可以由硬件、固件、软件或其组合来实现。在硬件配置中，专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理装置(dspd)、可编程逻辑装置(pld)或现场可编程门阵列(fpga)可以包括在处理器11和21中。同时，如果使用固件或软件实现本发明，则固件或软件可以被配置为包括执行本发明的功能或操作的模块、处理、功能等。被配置为执行本发明的固件或软件可以包括在处理器11和21中，或者存储在存储器12和22中，以由处理器11和21驱动。
发送装置100的处理器11针对由处理器11或与处理器11连接的调度器调度要向外部发送的信号和/或数据执行预定的编码和调制，然后将编码和调制的数据传送到收发器13。例如，处理器11通过解复用、信道编码、加扰和调制将要发送的数据流转换为k层。编码后的数据流也称为码字，并且等同于作为由mac层提供的数据块的传输块。一个传输块(tb)被编码为一个码字，并且各码字以一个或更多个层的形式向接收装置发送。对于频率上转换，收发器13可以包括振荡器。收发器13可以包括nt(其中nt是正整数)个发射天线。
接收装置200的信号处理过程与发送装置100的信号处理过程相反。在处理器21的控制下，接收装置200的收发器23接收发送装置100发送的无线电信号。收发器23可以包括nr(其中nr是正整数)个接收天线，并且将通过接收天线接收到的各信号频率下转换为基带信号。处理器21对通过接收天线接收的无线电信号进行解码和解调，并恢复发送装置100意欲发送的数据。
收发器13和23包括一个或更多个天线。天线执行用于向外部发送收发器13和23处理后的信号或接收来自外部的无线电信号以将无线电信号传送到收发器13和23的功能。天线也可以称为天线端口。各天线可以对应于一个物理天线，或者可以由多于一个物理天线元件的组合来配置。从各天线发送的信号不能被接收装置200进一步解构。通过相应天线发送的rs定义了从接收装置200的视点的天线，并使接收装置200能够得出天线的信道估计，与该信道是表示来自一个物理天线的单无线电信道还是来自包括该天线的多个物理天线元件的复合信道无关。也就是说，天线被定义为使得携带天线符号的信道能够从携带相同天线的另一个符号的信道获得。支持使用多个天线发送和接收数据的mimo功能的收发器可以连接到两个或更多个天线。收发器13和23可以被称为射频(rf)单元。
在本发明的实施方式中，ue在ul中作为发送装置100操作而在dl中作为接收装置200操作。在本发明的实施方式中，enb在ul中作为接收装置200操作而在dl中作为发送装置100操作。在下文中，ue中包括的处理器、收发器和存储器将分别称为ue处理器、ue收发器和ue存储器，而包括在enb中的处理器、收发器和存储器将分别称为enb处理器、enb收发器和enb存储器。
enb处理器可以被配置为控制enb收发器发送包括在本发明中使用的rach参数的rach配置信息。ue收发器可以接收rach配置信息，并将该rach配置信息提供给ue处理器。ue处理器可以被配置为基于rach配置信息来控制ue收发器执行随机接入过程。
例如，ue处理器可以被配置为控制ue收发器执行随机接入过程中的随机接入前导码(msg1)发送。ue处理器响应于msg1发送来控制ue收发器接收随机接入过程中的随机接入响应(msg2)。如果ue处理器在msg2中检测到针对ue的ul许可，则ue处理器可以控制ue收发器执行随机接入过程中的msg3发送。在执行随机接入过程中的msg3发送时，ue处理器启动竞争解决定时器，该竞争解决定时器指定ue在msg3发送之后将要监视物理下行链路控制信道(pdcch)的持续时间。在本发明中，如果随机接入过程中的msg3发送是随机接入过程的最后一次msg3发送，则即使在竞争解决定时器到期之前，ue处理器也可以在ue处理器检测到随机接入过程中的msg3发送不成功时启动退避程序。
在本发明中，如果随机接入过程中的msg3发送是随机接入过程中的最后一次msg3发送，则当ue处理器检测到随机接入过程中的msg3发送不成功时，ue处理器可以使竞争解决定时器停止。如果ue处理器检测到随机接入过程中的最后一次msg3发送不成功，则ue处理器可以认为该随机接入过程的竞争解决不成功。当在启动退避过程之后经过了退避时间时，ue处理器可以控制ue收发器执行后续的随机接入过程。如果随机接入过程中的msg3发送是随机接入过程中的最后一次msg3发送并且如果随机接入过程的竞争解决不成功，则ue处理器可以丢弃在msg2中传递的临时c-rnti。
ue处理器可以控制ue收发器接收关于msg3发送的最大数目(maxharq-msg3tx)的信息。rach配置信息可以包括msg3发送的最大数目(maxharq-msg3tx)。如果用于msg3发送的current_tx_nb等于maxharq-msg3tx减1，则ue处理器可以认为msg3是随机接入过程中的最后一次msg3发送，其中current_tx_nb是针对随机接入过程中的msg3已经发生的发送数目。
如果msg3发送不是随机接入过程中的最后一次msg3发送，并且竞争解决方案定时器到期，则ue处理器可以控制ue收发器执行随机接入过程中的另一个msg3发送。
所述随机接入过程中的所述msg3发送在以下情况下不成功：在针对所述msg3发送的harq反馈接收时间点未接收到针对所述msg3发送的肯定确认的情况；在针对所述msg3发送的harq反馈接收时间点接收到针对所述msg3发送的否定确认的情况；在所述harq反馈接收时间之前接收到针对所述msg3重传的任何harq反馈；或者在针对所述msg3发送的所述harq反馈接收时间点接收到与用于所述msg3重传的harq进程的先前的新数据指示符ndi相比未切换所述ndi的pdcch。
如上所述，已经给出了本发明优选实施方式的详细描述，以使本领域技术人员能够实现和实践本发明。尽管已经参照示例性实施方式描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不脱离所附权利要求中描述的本发明的精神或范围的情况下，能够在本发明中进行各种修改和变型。因此，本发明不应限于本文所描述的具体实施方式，而应符合与本文公开的原理和新颖特征一致的最宽范围。
工业实用性
本发明的实施方式适用于无线通信系统中的网络节点(例如，bs)、ue或其它装置。
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