CN114616914A - 用于平衡在随机接入过程中利用的资源的方法 - Google Patents

Abstract

实施例包括用于用户设备(UE)随机接入无线网络中的小区的方法。这样的方法包括：选择多个可用随机接入前导码之一；以及基于映射约束将所选择的随机接入前导码映射到多个可用物理上行链路共享信道(PUSCH)资源单元(PRU)之一。在映射约束中，一个或多个可用PRU不用于映射，并且整数个可用随机接入前导码被映射到用于映射的每个可用PRU。这样的方法还包括：在随机接入信道(RACH)上发送所选择的随机接入前导码；以及在映射到所选择的随机接入前导码的PRU上发送数据消息。其他实施例包括用于网络节点的补充方法以及被配置为执行这些方法的UE和网络节点。

Description

用于平衡在随机接入过程中利用的资源的方法

技术领域

本发明总体上涉及无线通信网络，具体地涉及用户设备(UE)接入这种网络中的小区所采用的随机接入技术的改进。

背景技术

当前，第五代(“5G”)蜂窝***(也被称为新无线电(NR))正在第三代合作伙伴计划(3GPP)内进行标准化。NR的开发旨在实现最大的灵活性，以支持多种且截然不同的用例，其中包括增强型移动宽带(eMBB)、机器类型通信(MTC)、超可靠低时延通信(URLLC)、侧链路设备到设备(D2D)以及若干其他用例。本公开总体上涉及NR，但是出于上下文而提供长期演进(LTE)技术的以下描述，因为其与NR共享许多特征。

LTE是在3GPP内开发并且在版本8和9中最初标准化的***(4G)无线电接入技术(RAT)(也被称为演进UTRAN(E-UTRAN))的总括术语。LTE在各种频带中可用，并且伴随有被称为***架构演进(SAE)的非无线电方面的改进，包括演进分组核心(EPC)网络。LTE继续通过后续版本演进。

图1中示出了包括LTE和SAE的网络的总体示例性架构。E-UTRAN 100包括一个或多个演进型节点B(eNB)(例如，eNB 105、110和115)以及一个或多个用户设备(UE)(例如，UE120)。如在3GPP标准内使用的，在第三代(“3G”)和第二代(“2G”)3GPP RAN公知的情况下，“用户设备”或“UE”意指能够与符合3GPP标准的网络设备(包括E-UTRAN以及UTRAN和/或GERAN)进行通信的任何无线通信设备(例如，智能电话或计算设备)。

如3GPP所规定的，E-UTRAN 100负责网络中所有无线电相关的功能，包括无线电承载控制、无线电准入控制、无线电移动性控制、调度、上行链路和下行链路中向UE的资源动态分配以及与UE的通信的安全性。这些功能驻留在eNB中，例如eNB 105、110和115。每个eNB可以服务于包括一个或多个小区(包括分别由eNB 105、110和115服务的小区106、111和115)的地理覆盖区域。

E-UTRAN中的eNB经由X2接口彼此通信，如图1所示。eNB还负责与EPC 130的E-UTRAN接口，具体为与移动性管理实体(MME)和服务网关(SGW)(在图1中被集体示出为MME/S-GW 134和138)的S1接口。一般而言，MME/S-GW处理UE的整体控制以及UE与EPC的其余部分之间的数据流。更具体地，MME处理UE与EPC之间的信令(例如，控制面)协议，其被称为非接入层(NAS)协议。S-GW处理UE与EPC之间的所有互联网协议(IP)数据分组(例如，数据或用户面)，并且当UE在eNB(例如，eNB 105、110和115)之间移动时充当数据承载的本地移动性锚点。

图2示出了UE、eNB和MME之间的示例性控制面(CP)协议栈的框图。该示例性协议栈包括UE与eNB之间的物理(PHY)、介质访问控制(MAC)、无线电链路控制(RLC)、分组数据汇聚协议(PDCP)和无线电资源控制(RRC)层。PHY层提供用于经由LTE无线电接口在传输信道上传送数据的资源。MAC层提供在逻辑信道上的数据传送服务、将逻辑信道映射到PHY传输信道以及重新分配PHY资源以支持这些服务。RLC层提供传送到上层或从上层传送的数据的检错和/或纠错、级联、分段和重组、重新排序。PDCP层提供针对CP和用户面(UP)两者的加密/解密和完整性保护以及诸如报头压缩之类的其他UP功能。该示例性协议栈还包括UE与MME之间的非接入层(NAS)信令。

RRC层控制UE与eNB之间在无线电接口处的通信以及UE在E-UTRAN中的小区之间的移动性。在UE开机之后，其将处于RRC_IDLE状态，直到与网络建立RRC连接，此时UE将转换到RRC_CONNECTED状态(例如，其中可以发生数据传送)。在与网络的连接被释放之后，UE返回到RRC_IDLE。在RRC_IDLE状态下，UE不属于任何小区，没有为UE建立RRC上下文(例如，在E-UTRAN中)，并且UE脱离与网络的UL同步。即便如此，处于RRC_IDLE状态的UE在EPC中是已知的并且具有分配的IP地址。

此外，在RRC_IDLE状态下，UE的无线电处于由上层配置的不连续接收(DRX)调度的活动中。在DRX活动时段(也被称为“DRX开启持续时间”)期间，RRC_IDLE UE接收由服务小区广播的***信息(SI)、执行相邻小区的测量以支持小区重选以及经由服务于UE驻留的小区的eNB来监控用于来自EPC的寻呼的寻呼信道。

UE必须执行随机接入(RA)过程以从RRC_IDLE移动到RRC_CONNECTED状态。在RRC_CONNECTED状态下，服务于UE的小区是已知的，并且在服务eNB中为UE建立RRC上下文，使得UE和eNB可以通信。例如，为处于RRC_CONNECTED状态的UE配置小区无线电网络临时标识符(C-RNTI)－用于UE与网络之间信令的UE标识。

LTE PHY的多址方案基于下行链路中具有循环前缀(CP)的正交频分复用(OFDM)和上行链路中具有循环前缀的单载波频分多址(SC-FDMA)。为了支持成对和非成对频谱中的传输，LTE PHY支持频分双工(FDD)(包括全双工和半双工操作)和时分双工(TDD)两者。图3示出了用于LTE FDD下行链路(DL)操作的示例性无线电帧结构(“类型1”)。该DL无线电帧具有10ms的固定持续时间并且由20个时隙(被标记为0至19)组成，每个时隙具有0.5ms的固定持续时间。1ms子帧包括两个连续的时隙，每个时隙包括N^DL _symb个由N_sc个OFDM子载波组成的OFDM符号。对于15kHz的子载波间隔(SCS)，N^DL _symb的示例性值可以是7(具有正常CP)或6(具有扩展长度的CP)。N_sc是基于可用信道带宽可配置的。

特定符号中的特定子载波被称为资源元素(RE)。每个RE用于传输特定数量的比特，具体取决于用于该RE的调制类型和/或比特映射星座。例如，一些RE可以使用QPSK调制承载两个比特，而其他RE可以分别使用16-QAM或64-QAM承载四个或六个比特。LTE PHY的无线电资源也按照物理资源块(PRB)来定义。PRB在时隙的持续时间上跨越N^RB _sc个子载波，其中对于15kHz SCS，N^RB _sc是12。

示例性LTE FDD上行链路(UL)无线电帧可以以类似于图3所示的示例性FDD DL无线电帧的方式来布置。使用与上述描述一致的术语，每个UL时隙包括N^UL _symb个OFDM符号，每个OFDM符号包括N_sc个OFDM子载波。

一般而言，物理信道对应于承载源自较高层的信息的资源元素集合。LTE PHY提供的下行链路(DL，即eNB到UE)物理信道包括物理下行链路共享信道(PDSCH)、物理多播信道(PMCH)、物理下行链路控制信道(PDCCH)、中继物理下行链路控制信道(R-PDCCH)、物理广播信道(PBCH)、物理控制格式指示符信道(PCFICH)和物理混合ARQ指示符信道(PHICH)。

PDSCH是用于单播下行链路数据传输的主要物理信道，但也用于RAR(随机接入响应)、某些***信息块和寻呼信息的传输。PBCH承载UE接入网络所需的基本***信息(SI)。PDCCH用于传输下行链路控制信息(DCI)，其携带PDSCH上的DL消息的调度信息和PUSCH上的UL传输的许可等信息。

LTE PHY提供的上行链路(UL，即UE到eNB)物理信道包括物理上行链路共享信道(PUSCH)、物理上行链路控制信道(PUCCH)和物理随机接入信道(PRACH)。PUSCH是PDSCH的上行链路对应部分。PUCCH由UE用于传输上行链路控制信息，包括HARQ确认、信道状态信息报告等。PRACH用于随机接入前导码传输。

3GPP当前正在规定第五代(5G)网络，包括通常被称为NR(新无线电)的无线电接入技术。虽然LTE主要设计用于用户到用户通信，但是5G/NR网络被设想为支持单用户高数据速率(例如，1Gb/s)和涉及来自共享频率带宽的许多不同设备的短的突发传输的大规模机器到机器通信两者。

对于LTE和NR两者，UE可以在以下任何情况、事件和/或条件下执行随机接入过程：

·从RRC_IDLE状态开始的初始接入；

·RRC连接重建过程期间；

·切换期间(即，当处于RRC_CONNECTED状态时的服务小区的改变)；

·当处于RRC_CONNECTED状态时的DL数据到达时(当UE与网络不同步时)；以及

·当处于RRC_CONNECTED状态时的UL数据到达时(根据需要，例如，当UE的UL与网络不同步和/或没有可用于传输调度请求(SR)的PUCCH资源时)。

传统上，UE随机接入是基于竞争的，使得UE的随机接入传输(也被称为“前导码”、“序列”或“msg1”)可能与来自试图在同一RACH时隙中接入同一小区的其他UE的随机接入传输相冲突。在这种情况下，网络可能无法正确地接收UE的随机接入前导码传输，导致UE尝试以更高的功率电平进行重传。这可能会引入延迟和额外的UE能量消耗以及RACH时隙中的额外干扰。

为了解决这些问题，已经提出了某些简化的随机接入过程，由此UE可以在RACH上发送随机接入前导码连同在PUSCH上发送少量的更高层数据。即便如此，仍然存在与随机接入前导码和由UE在这种简化的随机接入过程中使用的PUSCH资源之间的映射和/或关系相关的各种未解决的问题和/或议题。

发明内容

本公开的实施例提供了对无线网络中的用户设备(UE)与网络节点之间的通信的具体改进，例如通过促进克服上文概述的并且在下文更详细地描述的示例性随机接入问题的解决方案。

本公开的一些实施例包括用于用户设备(UE)随机接入无线网络中的小区的方法(例如，过程)。这些示例性方法可以由在无线网络(例如，E-UTRAN、NG-RAN或支持类似于3GPP中针对NR规定的随机接入过程的随机接入过程的任何无线电接入网络)中操作的UE(例如，无线设备、MTC设备、NB-IoT设备等或其组件)执行。

这些示例性方法可以包括：选择多个可用随机接入前导码之一；以及基于映射约束将所选择的随机接入前导码映射到多个可用物理上行链路共享信道(PUSCH)资源单元(PRU)之一。映射约束包括：一个或多个可用PRU不用于映射；以及整数个可用随机接入前导码被映射到用于映射的每个可用PRU。这些示例性方法还可以包括：在随机接入信道(RACH)上发送所选择的随机接入前导码；以及在映射到所选择的随机接入前导码的PRU上发送数据消息。

在一些实施例中，可用的随机接入前导码可以被布置成多个第一组，并且可用的PRU可以被布置成多个第二组。在这样的实施例中，映射约束可以包括第一组与第二组之间的一对一映射(例如，将相应的第一组映射到相应的第二组)。在这些实施例中的一些实施例中，选择操作可以包括：基于UE对下行链路信号质量的测量选择第一组之一；以及从所选择的第一组中随机地选择随机接入前导码。

在一些实施例中，映射约束可以与映射周期相关联。在映射周期期间，未用于映射的可用PRU出现在用于映射的可用PRU之后(例如，在映射周期结束时)。

在一些实施例中，以下中的至少一项取决于是否对PUSCH启用跳频：未用于映射的可用PRU的数量；以及映射到用于映射的每个可用PRU的可用随机接入前导码的整数数量。以这种方式，可以根据是否在PUSCH上启用跳频而采用不同的映射比。

在一些实施例中，可以使用以下中的一项或多项在与所选择的随机接入前导码相关联的PRU上发送数据消息：相对于其他可用PRU的发射功率电平而言较低的发射功率电平；UE特定的空间滤波器；以及UE特定的扰码。在一些实施例中，可以在与所选择的随机接入前导码相关联的PRU上发送数据消息，而无需从无线网络接收对发送所选择的随机接入前导码的响应。以这种方式，UE可以执行两步式随机接入过程。

本公开的其他实施例包括用于促进用户设备(UE)随机接入无线网络中的小区的方法(例如，过程)。这些示例性方法可以由服务于无线网络(例如，E-UTRAN、NG-RAN等)中的小区的网络节点(例如，基站、eNB、gNB、ng-eNB等或其组件)执行。

这些示例性方法可以包括：检测由UE在小区中的随机接入信道(RACH)上发送的随机接入前导码；以及基于映射约束将检测到的随机接入前导码映射到多个可用物理上行链路共享信道(PUSCH)资源单元(PRU)之一。映射约束包括：一个或多个可用PRU不用于映射；以及整数个可用随机接入前导码被映射到用于映射的每个可用PRU。这些示例性方法还可以包括：接收UE在映射到所检测到的随机接入前导码的PRU上发送的数据消息。

在一些实施例中，可用的随机接入前导码可以被布置成多个第一组，并且可用的PRU可以被布置成多个第二组。在这样的实施例中，映射约束可以包括第一组与第二组之间的一对一映射(例如，将相应的第一组映射到相应的第二组)。在这些实施例中的一些实施例中，检测到的随机接入前导码来自与UE所测量的特定下行链路信号质量相关联的特定一个第一组。

在一些实施例中，映射约束可以与映射周期相关联。在映射周期期间，未用于映射的可用PRU出现在用于映射的可用PRU之后(例如，在映射周期结束时)。

在一些实施例中，以下中的至少一项取决于是否对PUSCH启用跳频：未用于映射的可用PRU的数量；以及映射到用于映射的每个可用PRU的可用随机接入前导码的整数数量。以这种方式，可以根据是否在PUSCH上启用跳频而采用不同的映射比。

在一些实施例中，可以使用以下中的一项或多项在与检测到的随机接入前导码相关联的PRU上接收数据消息：相对于其他可用PRU的功率电平而言较低的功率电平；UE特定的空间滤波器；以及UE特定的扰码。在一些实施例中，可以在与检测到的随机接入前导码相关联的PRU上接收数据消息，而无需向UE发送对检测到的随机接入前导码的响应。以这种方式，网络节点可以促进UE的两步式随机接入过程，而非传统的四步式随机接入过程。

其他实施例包括被配置为执行与本文所描述的任何示例性方法相对应的操作的UE(例如，无线设备、MTC设备、NB-IoT设备等或其组件)和网络节点(例如，基站、eNB、gNB、ng-eNB等或其组件)。其他实施例包括存储程序指令的非暂时性计算机可读介质，该程序指令当由处理电路执行时将这样的UE或网络节点配置为执行与本文所描述的任何示例性方法相对应的操作。

鉴于下面简要描述的附图，在阅读以下具体实施方式时，本公开的实施例的这些和其他目的、特征、益处和优点将变得显而易见。

附图说明

图1是长期演进(LTE)演进UTRAN(E-UTRAN)和演进分组核心(EPC)网络的示例性架构的高级图示。

图2是用户设备(UE)与E-UTRAN之间的无线电接口的控制面部分的示例性协议层的高级图示。

图3是用于频分双工(FDD)操作的示例性下行链路LTE无线电帧结构的框图。

图4示出了基于竞争的示例性四步式随机接入(CBRA)过程。

图5示出了示例性两步式CBRA过程。

图6示出了在示例性两步式CBRA过程中利用的16个随机接入(或RACH)前导码与三个PUSCH资源单元(PRU)之间的示例性映射。

图7是示出随机接入前导码与PRU之间的非整数(或偏斜)映射对PUSCH传输的误块率(BLER)性能的影响的图表。

图8示出了根据本公开的各种示例性实施例的用于用户设备(UE，例如无线设备、IoT设备等或其组件)的示例性方法(例如，过程)的流程图。

图9示出了根据本公开的各种示例性实施例的用于网络节点(例如，基站、eNB、gNB、ng-eNB等或其组件)的示例性方法(例如，过程)的流程图。

图10示出了示例性5G网络架构的高级视图。

图11示出了根据本公开的各种示例性实施例的示例性无线设备或UE的框图。

图12示出了根据本公开的各种示例性实施例的示例性网络节点的框图。

图13示出了根据本公开的各种示例性实施例的被配置为提供主机计算机与UE之间的过顶(OTT)数据服务的示例性网络的框图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述本文所设想的一些实施例。然而，其他实施例也包含在本文所公开的主题的范围内，所公开的主题不应被解释为仅限于本文所阐述的实施例；相反，这些实施例通过示例的方式提供以向本领域技术人员传达主题的范围。

一般而言，本文使用的所有术语将根据它们在相关技术领域中的普通含义来解释，除非从使用其的上下文中清楚地给出和/或暗示不同的含义。除非另有明确说明，否则对一/一个/该元件、设备、组件、装置、步骤等的所有引用应被开放地解释为引用元件、设备、组件、装置、步骤等的至少一个实例。本文所公开的任何方法的步骤不必以所公开的确切顺序执行，除非一个步骤被明确地描述为在另一个步骤之后或之前和/或其中暗示一个步骤必须在另一个步骤之后或之前。本文所公开的任何实施例的任何特征可以应用于任何其他实施例，只要合适。同样，任何实施例的任何优点可以应用于任何其他实施例，反之亦然。从以下描述中，所附实施例的其他目的、特征和优点将显而易见。

此外，透过以下给出的描述来使用以下术语：

·无线电节点：如本文所使用的，“无线电节点”可以是“无线电接入节点”或“无线设备”。

·无线电接入节点：如本文所使用的，“无线电接入节点”(或等效地“无线电网络节点”、“无线电接入网络节点”或“RAN节点”)可以是蜂窝通信网络的无线电接入网络(RAN)中可操作用于无线地发送和/或接收信号的任何节点。无线电接入节点的一些示例包括但不限于基站(例如，3GPP第五代(5G)NR网络中的新无线电(NR)基站(gNB)或3GPP LTE网络中的增强型或演进型节点B(eNB))、基站分布式组件(例如，CU和DU)、高功率或宏基站、低功率基站(例如，微基站、微微基站、毫微微基站或家庭基站等)、集成接入回程(IAB)节点、传输点、远程无线电单元(RRU或RRH)和中继节点。

·核心网络节点：如本文所使用的，“核心网络节点”是核心网络中的任何类型的节点。核心网络节点的一些示例例如包括移动性管理实体(MME)、服务网关(SGW)、分组数据网络网关(P-GW)、接入和移动性管理功能(AMF)、会话管理功能(AMF)、用户面功能(UPF)、服务能力开放功能(SCEF)等。

·无线设备：如本文所使用的，“无线设备”(或简称为“WD”)是通过与网络节点和/或其他无线设备进行无线通信来接入蜂窝通信网络(即，由其服务)的任何类型的设备。无线通信可以涉及使用电磁波、无线电波、红外波来发送和/或接收无线信号和/或适合于通过空气传达信息的其他类型的信号。除非另有说明，否则术语“无线设备”在本文中可与“用户设备”(或简称为“UE”)互换使用。无线设备的一些示例包括但不限于智能电话、移动电话、蜂窝电话、IP语音(VoIP)电话、无线本地环路电话、台式计算机、个人数字助理(PDA)、无线相机、游戏控制台或设备、音乐存储设备、播放设备、可穿戴设备、无线端点、移动站、平板电脑、膝上型电脑、膝上型嵌入式设备(LEE)、膝上型安装设备(LME)、智能设备、无线客户驻留设备(CPE)、移动类型通信(MTC)设备、物联网(IoT)设备、车载无线终端设备等。

·网络节点：如本文所使用的，“网络节点”是作为蜂窝通信网络的无线电接入网络(例如，上面讨论的无线电接入节点或等效名称)或核心网络(例如，上面讨论的核心网络节点)的一部分的任何节点。在功能上，网络节点是能够、被配置为、被布置为和/或可操作用于直接或间接地与无线设备和/或与蜂窝通信网络中的其他网络节点或设备进行通信以启用和/或提供对无线设备的无线接入和/或执行蜂窝通信网络中的其他功能(例如，管理)的设备。

注意，本文的描述聚焦于3GPP蜂窝通信***，因此经常使用3GPP术语或类似于3GPP术语的术语。然而，本文所公开的概念不限于3GPP***。此外，尽管本文使用了术语“小区”，但是应当理解，(特别是关于5G NR)可以使用波束来代替小区，因此，本文所描述的概念同等地适用于小区和波束两者。

如上简述，已经提出了某些简化的随机接入过程，由此UE可以将少量的更高层数据与随机接入前导码一起发送。从UE和网络的角度来看，该更高层数据可以被认为是PUSCH传输，例如上面所讨论的。即便如此，仍然存在与随机接入前导码和由UE在这种简化的随机接入过程中使用的PUSCH资源之间的映射和/或关系相关的各种未解决的问题和/或议题。这些将在下面更详细地讨论。

如上所述，LTE RRC层(图2所示)控制UE与eNB之间在无线电接口处的通信以及UE在E-UTRAN中的小区之间的移动性。在Rel-13之前，仅为UE定义了RRC_IDLE和RRC_CONNECTED状态。在LTE Rel-13中，引入了一种使得UE在暂停状态下被网络暂停的机制，该暂停状态类似于RRC_IDLE但具有一些重要区别。首先，暂停状态不是与RRC_IDLE和RRC_CONNECTED并列的第三RRC“状态”；相反，它可以被视为RRC_IDLE的“子状态”。

其次，UE和服务eNB在暂停之后都存储UE的AS(例如，S1-AP)上下文和RRC上下文。稍后，当被暂停的UE需要恢复连接(例如，发送UL数据)时，代替经历传统的服务请求过程，被暂停的UE仅向eNB发送RRCConnectionResumeRequest消息。eNB恢复S1AP上下文并且用RRCConnectionResume消息进行响应。在MME和eNB之间没有详尽的安全性上下文交换，也没有AS安全性上下文的建立。所保留的AS和RRC上下文仅从它们较早被暂停的位置恢复。减少信令可以提供减少的UE时延(例如，用于接入互联网)和减少的UE能量消耗，特别是对于发送非常少的数据的机器类型通信(MTC)设备(即，信令是主要的能量消耗源)。

虽然LTE主要设计用于用户到用户通信，但是5G/NR网络被设想为支持单用户高数据速率(例如，1Gb/s)和涉及来自共享频率带宽的许多不同设备的短的突发传输的大规模机器到机器通信两者。

NR和LTE物理层具有许多相似性。NR使用DL中的CP-OFDM(循环前缀正交频分复用)以及UL中的CP-OFDM和DFT扩展OFDM(DFT-S-OFDM)两者。在时域中，NR DL和DL物理资源被组织成大小相等的每个为1ms的子帧。子帧被进一步划分为多个相等持续时间的时隙，每个时隙包括多个基于OFDM的符号。此外，NR UL和DL物理信道类似于上面讨论的LTE中使用的物理信道。

NR RRC层像在LTE中一样包括RRC_IDLE和RRC_CONNECTED状态，但是添加了具有与LTE Rel-13中的暂停子状态类似的属性的RRC_INACTIVE状态。然而，RRC_INACTIVE状态是单独的RRC状态，而不是如在LTE中的RRC_IDLE的一部分。此外，CN/RAN连接(NG或N2接口)在RRC_INACTIVE期间保持活跃，而其在LTE中则被暂停。

除了经由小区提供覆盖之外，如在LTE中一样，NR网络还经由“波束”提供覆盖。一般而言，DL“波束”是可以由UE测量或监测的网络传输的RS的覆盖区域。例如，在NR中，这样的RS可以单独地或组合地包括以下各项中的任一项：SS/PBCH块(SSB)、CSI-RS、第三参考信号(或任何其他同步信号)、定位RS(PRS)、DMRS、相位跟踪参考信号(PTRS)等。一般而言，SSB可用于所有UE而不管RRC状态任何，而其他RS(例如，CSI-RS、DM-RS、PTRS)与具有网络连接(即，处于RRC_CONNECTED状态)的特定UE相关联。

如上简述，UE传统上使用基于竞争的随机接入过程(CBRA)来接入服务小区。图4示出了示例性CBRA过程中的步骤(即，操作)。在步骤1中，UE从网络(即，服务RAN节点，例如eNB或gNB)经由广播***信息(SI)所指示的已知前导码集合中随机地选择一个随机接入前导码(或序列)。随机前导码选择的目的是通过在码域中分离前导码来避免冲突。在LTE中，每个小区中通常有64个不同的可用前导码，其进而被划分为多个组。该分组允许UE用一个比特发信号通知它是否需要用于小或大消息(数据包)的无线电资源。也就是说，从一个组中随机选择的前导码可以指示UE具有少量数据要发送，而从另一个组中选择的前导码指示需要用于较大量数据的资源。

UE仅在某些UL时间/频率资源上发送RA前导码(也被称为“msg1”)，这些UL时间/频率资源也经由广播SI为所有UE所知。eNB检测UE在这些资源中发送的所有非冲突前导码并且为每个UE估计往返时间(RTT)。需要RTT来实现LTE中或基于NR OFDM的***中的UE的DL和UL两者中的时间和频率同步。

在步骤2中，来自RAN节点的RA响应(RAR，也被称为“msg2”)携带UE要在步骤3中使用的UL资源、RTT和临时UE标识(例如，C-RNTI)。如上所述，UE可以使用接收到的RTT来调整其传输窗口以便获得UL同步。在DL共享信道(例如，PDSCH)上调度RAR，并且在DL控制信道(例如，PDCCH)上使用为RAR保留的标识来指示RAR。发送RA前导码的所有UE在其前导码发送之后的时间窗口内监测PDCCH以获取RAR。如果UE在该时间窗口内没有检测到RAR，则它声明尝试失败并且使用增加的前导码(或msg1)传输功率电平重复步骤1。注意，RAN节点将检测特定前导码的存在，但不检测有多少UE同时发送该特定前导码。

要在步骤3中使用的接收到的UL资源分配本质上是准确地通知UE要在哪些子帧(时间)中发送和要使用哪些资源块(频率)的指针(例如，指向UL时间/频率资源网格上的位置)。如在3GPP TS 36.321和36.213中所定义的，较高层向PHY指示20比特的UL许可。在LTEPHY中，这被称为RAR许可，并且在PDCCH上由特定格式的下行链路控制信息(DCI)携带。RAR许可的大小旨在达到最小化传达资源分配的比特数量与同时为eNB调度器提供一些资源分配灵活性之间的平衡。一般而言，PHY消息的长度取决于***带宽。

在步骤3中，当在步骤2中正确接收到RAR时，UE与eNB进行时间同步。在可以进行任何传输之前，分配唯一标识C-RNTI。该步骤中的UE传输(被称为“msg3”)使用步骤2中分配的UL信道无线电资源。根据UE状态可能还会需要额外的消息交换，如图4中由虚线画出的箭头所示。具体地，如果UE在eNB中是未知的，则在eNB与核心网络之间需要一些信令。

在步骤4中，eNB经由RRC信号发送msg4以可能解决竞争。如果UE在msg3中使用了所分配的C-RNTI，则在MSG4中回显该C-RNTI以指示冲突被解决。否则，网络用TC-RNTI寻址UE，并且在MAC有效载荷中包括在msg3中使用的UE标识。如果该UE标识与UE所拥有的标识匹配，则UE认为竞争解决。在检测到冲突的情况下，UE执行前导码重传并且再次发起随机接入。在以下情况下，认为检测到冲突：

·在使用由目标小区分配的C-RNTI发送msg3之后(例如，在切换中或当UE处于RRC_CONNECTED时)，UE检测到未寻址其C-RNTI的msg4并且竞争解决定时器期满；

·在RAR中使用所分配的TC-RNTI发送msg3之后，UE检测到寻址相同TC-RNTI的msg4，但是msg4有效载荷中的UE标识与在msg3上发送的UE标识不匹配。

注意，在MAC中冲突不被认为是故障情况。因此，上层未意识到冲突已经发生。

除了上面提到的情况之外，当UE发送前导码并且在RAR时间窗口内没有接收到RAR时，也触发前导码重传。在这种情况下，UE执行前导码功率斜升(power ramping)并且再次发送前导码。在所有这些情况下，当检测到冲突时RAR时间窗口期满时，UE执行前导码重传。RAN节点经由RRC信令提供的参数控制UE应该尝试多少次前导码重传。

在任何情况下，前导码重传可能增加UE在接入小区时的时延。然而，为了减少该时延，已经提出了一种两步式随机接入过程作为图4所示的四步式CBRA的替代方案。具体地，图5示出了针对NR提出的示例性两步式随机接入过程。

在步骤1中，代替如图4所示的“msg1”，UE(510)向服务该小区的gNB(520)发送被称为“msgA”的消息。该消息包括两部分：1)在PRACH上发送的前导码，类似于msg1；以及2)在PUSCH上发送的更高层数据部分(例如，具有一些小的附加有效载荷的RRC连接请求)。

gNB对UE的msgA的响应取决于RACH检测和PUSCH消息解码两者的成功或失败。如果两者都成功，则在图5的步骤2中示出的响应是msg-B，其包括UE标识符(例如，C-RNTI)分配、TA信息、竞争解决消息等。虽然图5中未示出，但是在RACH检测和/或PUCCH消息解码不成功的情况下，有几种技术可用，包括回退到传统的四步式随机接入过程、为两步和四步式过程保留单独的PRACH和PUSCH资源等。

Msg-A中的PUSCH有效载荷在被称为PUSCH时机(PO)的时间-频率资源集合上传输，而随机接入前导码在被称为RACH时机(RO)的时间-频率资源集合上传输。每个PO与DM-RS序列、DM-RS端口(包括OCC和循环移位)和(可选地)加扰ID相关联，其组合被称为PUSCH资源单元(PRU)。PO时间-频率资源可以是连续的，或者任一域中所占用的时间-频率资源之间可以存在间隙。对于msg-APUSCH传输，可以保留PRU，或者可以基于动态许可来分配PRU。每个PRU还被映射到随机接入前导码集合(也被称为随机接入序列、RACH序列或RACH前导码)。图6示出了16个随机接入前导码与三个PRU之间的示例性映射。

3GPP RAN1工作组(WG)就前导码到PRU之间的映射顺序(包括映射比确定)达成了以下约定：

·msgA关联周期内的msgA随机接入前导码的排序是：

ο第一，在单个PRACH时机内按照前导码索引的递增顺序；

ο第二，对于频率复用的PRACH时机按照频率资源索引的递增顺序；

ο第三，对于PRACH时隙内的时间复用的PRACH时机按照时间资源索引的递增顺序；以及

ο第四，按照PRACH时隙的索引的递增顺序。

·随机接入前导码按照以下顺序被映射到msgA关联周期内的有效PUSCH资源单元(PRU)：

ο第一，对于频率复用的PUSCH时机按照频率资源索引的递增顺序；

ο第二，在单个PUSCH时机内按照DMRS索引的递增顺序

·供进一步研究(FFS)DMRS索引以获取DMRS端口和/或序列；

ο第三，对于PUSCH时隙内的时间复用的PUSCH时机按照时间资源索引的递增顺序；以及

ο第四，按照PUSCH时隙的索引的递增顺序，其中，

ο对于多个配置，映射是在每个msgA PUSCH配置下的PRU与相应前导码组中的前导码之间

·每个msgA PUSCH配置可以标识DMRS端口/序列组合的子集

·从以下各项中由高至低地选择前导码到PRU的映射比：

οAlt 1：每个配置单个值，其由SSB到RO关联模式周期中的有效前导码和有效PRU的总数量隐式地导出；或者

οAlt 2：每个SSB到RO关联周期单个值，其由SSB到RO关联周期中的有效前导码和有效PRU的总数量隐式地导出。

ο其是供进一步研究(FFS)如何处理映射比的小数部分(若存在)。

ο其是FFS如何确保有效的PRU出现在其相应的前导码之后。

即便如此，msgA的随机接入前导码与PRU之间的这些约定的映射关系仍然存在各种问题和/或议题。令N＝(可用前导码的数量)/(可用PRU的数量)作为映射到每个PRU的随机接入前导码的平均数量(也被称为“映射比”)。对于N>1，N应该是整数以使得相同数量的随机接入前导码被映射到每个PRU，从而使多对一的映射达到平衡。由于随机接入前导码(以及因此相关联的PRU)是由UE随机选择的，因此这种布置将为每个随机接入前导码产生相同的PUSCH冲突概率，使得没有PRU是有利的或不利的。

相反，如果RACH选择概率对于图6所示的映射是相等的，则PRU3上的PUSCH冲突概率略高于PRU1和PRU2，因为PRU3与多一个的随机接入前导码相关联。因此，PRU3可以被称为“过载PRU”。此外，如果在同一PRU上发生msgA的重传(即，对于接收失败的情况)，则即使UE增加功率，PUSCH冲突的概率也可能不会提高。

随机接入前导码可以被分组为CBRA序列和无竞争随机接入(CFRA)序列。即便如此，本公开仍然聚焦于其中msg-A PUSCH内容可能与来自其他UE的msg-A PUSCH内容冲突的CBRA布置。

因此，优化给定的可用随机接入前导码集合与给定的PRU集合之间的映射对于网络和UE随机接入性能而言可能很重要。其中PUSCH冲突概率对于所有可用的随机接入前导码都相等的平衡设置可能是所期望的和/或必要的。除非用于msgA的所有PUSCH资源之间存在正交性，否则在重叠的、非正交的和/或共享的PUSCH资源上，由于多用户干扰(MUI)，PUSCH解码失败的概率很高。事实上，资源正交性可能是不可能的，特别是当UE的数量远大于PRU的数量时。

图7示出了说明非整数(或偏斜)映射对PUSCH传输的误块率(BLER)性能的影响的图表。图7所示的示例基于四个UE、16个随机接入前导码、四个DMRS端口、12个PRB和四个PUSCH时机(PO)。因此，每个PO有三个PRB。图7示出了三种不同情况下的PUSCH误块率(BLER)性能，其中对SNR(水平轴)进行归一化，使得每个OFDM符号的平均能量为一。

第一种情况是正交布置，其中每个UE选择唯一的PO和唯一的DMRS端口。这种情况假设映射是固定的并且独立于随机接入前导码选择，其被示出为三条曲线中最低的基线。一种可能的平衡设置可以通过每个DMRS端口四个随机接入前导码和每个PO四个随机接入前导码来获得。

随机接入前导码到DMRS端口映射和/或随机接入前导码到PO映射的偏斜可能造成随机接入前导码到PRU映射的不平衡。这两种情况如图7的上方两条曲线所示。可以看出，如果映射偏斜，则BLER性能劣化。此外，在该示例中，随DMRS端口过载的劣化(上曲线)比随PO过载的劣化(中曲线)更严重。

因此，本公开的示例性实施例提供了用于确定和/或定义RACH时机(RO)和msgAPRU的新颖的、灵活的且高效的技术，使得可以导出映射比以消除、减少和/或平衡UE之间的冲突。一些实施例还提供了用于处理RO与PRU之间的不平衡的技术，使得可以获得整数映射比(即，相同数量的随机接入前导码被映射到每个PRU)。

当PRU的冲突不可避免时，这样的实施例可以降低其中没有反馈来帮助UE选择随机接入前导码和PRU的异步网络中的冲突概率。此外，可以通过将所有PRU与相等(整数)数量的随机接入前导码相关联来获得平衡的映射布置。实际上，这样的改进可以经由两步式过程减少随机接入尝试的时延和UE能量消耗以及减少RACH和/或PUSCH资源中的干扰。

某些实施例包括用于确定前导码/RO定义和msgA PO/PRU定义的技术，使得可以自适应地导出映射比。其他实施例包括用于处理RO与PO之间的不平衡资源的技术，使得可以获得整数映射比。下面将更详细地讨论这些不同的实施例。

在一些实施例中，可以利用(例如，由网络或UE)以下规则中的一个或多个来确保充分的、正确的、可接受的和/或适当的映射比。例如，在选择了要被占用的PO之后，映射周期结束时的一些剩余PO被无效，使得它们不用于映射。例如，更具体地，对于8个PRU和10个前导码，N＝(10个前导码)/(8个PRU)＝1.25个前导码/PRU，其是不期望的非整数值。如果映射周期期间的最后两个随机接入前导码不用于映射，则N＝(8个前导码)/(8个PRU)＝1个前导码/PRU，其是提供平衡布置的期望整数值。然而，使这最后两个随机接入前导码无效可能会增加剩余八个的冲突概率，因为将有更多的UE使用每个随机接入前导码。

以相同的方式，某些PRU可以被无效，使得它们不用于映射，从而导致期望的整数映射比。例如，对于8个PRU和12个前导码，不使用映射周期期间的最后两个PRU，从而导致整数映射比：N＝(12个前导码)/(6个PRU)＝2个前导码/PRU。然而，消除最后两个PRU可能会增加剩余六个的冲突概率，因为将有更多的UE使用每个PRU。

禁用、无效化和/或不使用某些随机接入前导码和/或某些PRU以实现期望的映射比可以以多种方式来进行。在一些实施例中，这可以在UE的判断下进行。在其他实施例中，可以由网络例如经由广播SI和/或经由UE特定的RRC信令来对其进行启用、禁用和/或配置。在一些实施例中，如果映射比是非整数而使得某些PRU过载，则可以由网络例如经由广播SI和/或UE特定的RRC信令向UE配置过载PRU上的调度策略。在其他实施例中，这种调度策略可以被预先配置，例如通过包括在相关的3GPP规范中。

在一些实施例中，可以对可用的随机接入前导码进行分组，使得不同的组可以具有不同的冲突概率。例如，将一些不平衡的随机接入前导码分配给单独的组。例如，更具体地，可以将可用的随机接入前导码分组为两组，一组用于CBRA，而另一组用于CFRA。当分配CBRA前导码时，可以将任何不平衡的随机接入前导码放入CFRA组中。考虑18个随机接入前导码和8个PRU，可以为CFRA保留两个随机接入前导码，而为CBRA分配16个，以在随机接入前导码与PRU之间产生期望的N＝2的整数映射比。

在另一个示例中，不平衡的随机接入前导码可能由网络分配用于传统的四步式随机接入过程，而不是两步式随机接入过程(如果两个过程共享RO)。在该示例中，一组前导码可以用于四步式随机接入过程，另一组用于两步式随机接入过程。

在另一个示例中，可以定义随机接入前导码组集合，其中一个组与不平衡的PRU相关联。可以基于以下中的一项或多项来确定UE对该组(以及相关联的PO)的随机接入前导码的选择：

·如果RS的测量值(例如，RSRP、RSRQ)大于给定阈值；

·PUSCH有效载荷大小和/或优先级；

·msgA PUSCH的跳频是否启用；和/或

·UE RRC状态－为了降低处于RRC_CONNECTED状态的UE的冲突概率，可以基于网络检测到的每个组中的msgA前导码/PUSCH的数量向UE发信号通知前导码/PRU组。对于处于RRC_INACTIVE和RRC_CONNECTED状态的UE，C-RNTI已经可用并且可以由UE用于加扰msg-B。

在一些实施例中，为了降低冲突概率，可以对PO(或PRU)进行分组(例如，基于PUSCH配置)，并为特定事件保留组。例如，可以定义组A和B，组A具有较高的冲突概率，组B具有较低的冲突概率。可以保留组B PO以供经历信号质量差(例如，比UE对DL RS的测量值所确定的某个阈值更差)的UE选择。

在一些实施例中，可以根据需要修改和/或调整PO内的PRB/子载波的数量以降低冲突概率。例如，UE可以仅利用可用子载波数量内的子载波子集。未使用的子载波可以用作保护频带。

在一些实施例中，可以采用各种UE处理技术来降低msgA PUSCH传输的冲突概率。这些技术包括以下各项中的任一项：

·UE基带PUSCH预处理，例如通过UE特定的空间滤波器、UE特定的扰码(比特和/或符号级)等对高优先级的msgA PUSCH进行空间分离。

·在过载PRU上降低UE发射功率电平，可能包括在这样的PRU上没有功率斜升和/或没有重传。

·跳频－可以基于是否对msgA PUSCH启用跳频来确定msgA前导码资源和msgAPUSCH资源的数量之间的相对比率。例如，当启用FH时，可以配置较低的映射比以减少来自相同PRB但不同定时上的不同PO的跳之间的干扰。

如上所述，在各种实施例中，可以定义随机接入前导码组集合和/或PRU组集合。当随机接入前导码组的数量与PRU组的数量不同时(即，它们不平衡)，一个随机接入前导码组可以被映射到多个PRU组(即，多对一映射)。在这种情况下，如果网络从该随机接入前导码组中检测到随机接入前导码，则它将需要解码多个不同的PRU。因此，下面将讨论解决由随机接入前导码组与PRU组之间的不平衡所导致的问题的各种实施例。

在一些实施例中，随机接入前导码组与PRU组之间需要一对一映射(即，随机接入前导码组的数量与PRU组的数量相同)。在这些实施例中的一些实施例中，可以引入组ID来进行随机接入前导码组与PRU组之间的映射。在这些实施例中的其他实施例中，某些随机接入前导码组可以被限制为由处于某些RRC状态的UE使用，使得在处于这些RRC状态的UE的随机接入前导码组与PRU组之间存在一对一映射。

作为这些实施例的示例，可以定义四个随机接入前导码组，其中两个被限制给处于RRC_IDLE和RRC_INACTIVE状态的UE，而另两个被限制给处于RRC_CONNECTED状态的UE。如果仅定义了两个PRU组并且其在所有RRC状态下可用，则在处于RRC_IDLE和RRC_INACTIVE状态的UE的随机接入前导码组与PRU组之间可以存在一对一映射，并且在处于RRC_CONNECTED状态的UE的随机接入前导码组与PRU组之间可以存在一对一映射。可替代地，如果定义了四个PRU组，则可以将两个限制为RRC_IDLE和RRC_INACTIVE状态以便为处于RRC_IDLE和RRC_INACTIVE状态的UE提供一对一映射。同样，其他两个PRU组可以被限制为RRC_CONNECTED状态以便为处于RRC_CONNECTED状态的UE提供随机接入前导码组与PRU组之间的一对一映射。

在其他实施例中，随机接入前导码组与PRU组之间的映射可以是一对一、多对一或一对多。例如，如果映射是一对多的，则UE可以基于UE的RRC状态选取映射到特定随机接入前导码组的各个PRU组之一，并且网络可以根据UE的已知RRC状态对各个PRU组中的PUSCH进行盲解码。

作为另一个示例，如果映射是多对一的，则UE可以基于UE的RRC状态(或区分各个组的任何其他属性，例如DL信号质量)选择随机接入前导码组之一，并且在所选择的组内选择(例如，随机地)随机接入前导码。网络可以基于检测到的随机接入前导码的映射来确定承载PUSCH消息的PRU组。

可以参考图8-9进一步说明上述实施例，图8-9分别描绘了用于UE和网络节点的示例性方法(例如，过程)。换句话说，下面描述的操作的各种特征对应于上面描述的各种实施例。此外，图8-9所示的示例性方法可以协同地使用以提供包括本文所述的益处和/或优点的各种示例性益处和/或优点。尽管图8-9以特定顺序示出了特定块，但是这些示例性方法的操作可以以与所示顺序不同的顺序来执行，并且可以被组合和/或划分为具有与所示功能不同的功能的块。可选的块或操作由虚线指示。

具体地，图8示出了根据本公开的各种示例性实施例的用于用户设备(UE)随机接入无线网络中的小区的示例性方法(例如，过程)的流程图。图8所示的示例性方法可以由在无线网络(例如，E-UTRAN、NG-RAN等)中操作的UE(例如，无线设备、MTC设备、NB-IoT设备等或其组件)执行，例如本文别处描述的UE。

该示例性方法可以包括框810的操作，其中UE可以选择多个可用随机接入前导码之一。该示例性方法可以包括框820的操作，其中UE可以基于映射约束将所选择的随机接入前导码映射到多个可用物理上行链路共享信道(PUSCH)资源单元(PRU)之一。映射约束包括：一个或多个可用PRU不用于映射；以及整数个可用随机接入前导码被映射到用于映射的每个可用PRU。上面讨论了这种映射约束的各种示例。

该示例性方法还可以包括框830的操作，其中UE可以在随机接入信道(RACH)上发送所选择的随机接入前导码。该示例性方法还可以包括框840的操作，其中UE可以在映射到所选择的随机接入前导码的PRU上发送数据消息。

在一些实施例中，可用的随机接入前导码可以被布置成多个第一组，并且可用的PRU可以被布置成多个第二组。在这样的实施例中，映射约束可以包括第一组与第二组之间的一对一映射(例如，将相应的第一组映射到相应的第二组)。在这些实施例中的一些实施例中，框810的选择操作可以包括子框811-812的操作。在子框811中，UE可以基于UE对下行链路信号质量的测量(例如，针对DL RS)选择第一组之一。在子框812中，UE可以从所选择的第一组中随机地选择随机接入前导码。

在一些实施例中，映射约束可以与映射周期相关联。例如，映射周期可以是msgA关联周期或msgA关联模式周期。此外，在映射周期期间，未用于映射的可用PRU出现在用于映射的可用PRU之后(例如，如上所述，在映射周期结束时)。

在一些实施例中，以下中的至少一项取决于是否对PUSCH启用跳频：未用于映射的可用PRU的数量；以及映射到用于映射的每个可用PRU的可用随机接入前导码的整数数量。以这种方式，可以根据是否在PUSCH上启用跳频而采用不同的映射比。

在一些实施例中，可以使用以下中的一项或多项在与所选择的随机接入前导码相关联的PRU上发送数据消息(例如，在框840中)：相对于其他可用PRU的发射功率电平而言较低的发射功率电平；UE特定的空间滤波器；以及UE特定的扰码。

在一些实施例中，可以在与所选择的随机接入前导码相关联的PRU上发送数据消息(例如，在框840中)，而无需从无线网络接收对发送所选择的随机接入前导码的响应。以这种方式，UE可以执行两步式随机接入过程，而非传统的四步式随机接入过程。

此外，图9示出了根据本公开的各种示例性实施例的用于促进用户设备(UE)随机接入无线网络中的小区的示例性方法(例如，过程)的流程图。图9所示的示例性方法可以由服务于无线网络(例如，E-UTRAN、NG-RAN等或支持类似于3GPP中针对NR规定的两步式过程的随机接入过程的任何无线电接入网络)中的小区的网络节点(例如，基站、eNB、gNB等或其组件)执行，例如本文别处描述的网络节点。

该示例性方法还可以包括框910的操作，其中网络节点可以检测由UE在小区中的随机接入信道(RACH)上发送的随机接入前导码。该示例性方法还可以包括框920的操作，其中网络节点可以基于映射约束将检测到的随机接入前导码映射到多个可用物理上行链路共享信道(PUSCH)资源单元(PRU)之一。映射约束包括：一个或多个可用PRU不用于映射；以及整数个可用随机接入前导码被映射到用于映射的每个可用PRU。上面讨论了这种映射约束的各种示例。该示例性方法还可以包括框930的操作，其中网络节点可以接收UE在映射到所检测到的随机接入前导码的PRU上发送的数据消息。

在一些实施例中，可用的随机接入前导码可以被布置成多个第一组，并且可用的PRU可以被布置成多个第二组。在这样的实施例中，映射约束可以包括第一组与第二组之间的一对一映射(例如，将相应的第一组映射到相应的第二组)。在这些实施例中的一些实施例中，检测到的随机接入前导码来自与UE所测量的特定下行链路信号质量(例如，针对DLRS)相关联的特定一个第一组。

在一些实施例中，映射约束可以与映射周期(例如，msgA关联周期或msgA关联模式周期)相关联。此外，在映射周期期间，未用于映射的可用PRU出现在用于映射的可用PRU之后(例如，如上所述，在映射周期结束时)。

在一些实施例中，以下中的至少一项取决于是否对PUSCH启用跳频：未用于映射的可用PRU的数量；以及映射到用于映射的每个可用PRU的可用随机接入前导码的整数数量。以这种方式，可以根据是否在PUSCH上启用跳频而采用不同的映射比。

在一些实施例中，可以使用以下中的一项或多项在与检测到的随机接入前导码相关联的PRU上接收数据消息(例如，在框930中)：相对于其他可用PRU的功率电平而言较低的功率电平；UE特定的空间滤波器；以及UE特定的扰码。

在一些实施例中，可以在与检测到的随机接入前导码相关联的PRU上接收数据消息(例如，在框930中)，而无需向UE发送对检测到的随机接入前导码的响应。以这种方式，网络节点可以促进UE的两步式随机接入过程，而非传统的四步式随机接入过程。

尽管上文根据方法、装置、设备、计算机可读介质和接收器描述了各种实施例，但是本领域普通技术人员将容易理解，这些方法可以通过各种***、通信设备、计算设备、控制设备、装置、非暂时性计算机可读介质等中的硬件和软件的各种组合来实现。

图10示出了示例性5G网络架构的高级视图，其包括下一代无线电接入网络(NG-RAN)1099和5G核心(5GC)1098。如图所示，NG-RAN 1099可以包括经由相应的Xn接口彼此互连的gNB 1010(例如，1010a、b)和ng-eNB1020(例如，1020a、b)。gNB和ng-eNB还经由NG接口连接到5GC 1098，更具体地，经由相应的NG-C接口连接到AMF(接入和移动性管理功能)1030(例如，AMF 1030a、b)以及经由相应的NG-U接口连接到UPF(用户面功能)1040(例如，UPF1040a、b)。此外，AMF 1030a、b可以与一个或多个会话管理功能(SMF，例如SMF 1050a、b)和网络开放功能(NEF，例如NEF 1060a、b)进行通信。

每个gNB 1010可以支持NR无线电接口，包括频分双工(FDD)、时分双工(TDD)或其组合。相对地，每个ng-eNB 1020可以支持LTE无线电接口，但是与传统的LTE eNB(例如图1所示)不同，其经由NG接口连接到5GC。gNB和ng-eNB中的每一个可以服务于包括一个或多个小区(包括图10中示例性示出的小区1011a-b和1021a-b)的地理覆盖区域。gNB和ng-eNB还可以使用各种定向波束来提供各个小区中的覆盖。取决于UE 1005所位于的特定小区，UE1005可以分别经由NR或LTE无线电接口与服务于该特定小区的gNB或ng-eNB进行通信。

每个gNB 1010a、b可以包括多个发送接收点(TRP)和/或与多个发送接收点(TRP)相关联。每个TRP通常是具有一个或多个天线元件的天线阵列并且位于特定的地理位置。以这种方式，与多个TRP相关联的gNB可以从每个TRP发送相同或不同的信号。例如，gNB可以在多个TRP上向单个UE发送同一信号的不同版本。如上所述，每个TRP还可以采用波束来朝向由gNB服务的UE进行发送和接收。

图10所示的每个gNB 1010a、b可以包括中央(或集中式)单元(CU或gNB-CU)和一个或多个分布式(或分散式)单元(DU或gNB-DU)。CU是托管较高层协议并且执行诸如控制DU的操作等的各种gNB功能的逻辑节点。同样，DU是托管较低层协议并且可以包括gNB功能的各种子集(具体取决于功能拆分)的逻辑节点。因此，CU和DU中的每一个可以包括执行其各自功能所需的各种电路，包括处理电路、收发器电路(例如，用于通信)和电源电路。CU通过相应的F1逻辑接口连接到其DU。

图11示出了根据本公开的各种实施例的示例性无线设备或用户设备(UE)1100(在下文中被称为“UE 1100”)的框图，包括以上参考其他附图描述的无线设备或用户设备(UE)。例如，可以通过执行存储在计算机可读介质上的指令来将UE 1100配置为执行与上述一个或多个示例性方法和/或过程相对应的操作。

UE 1100可以包括处理器1110(也被称为“处理电路”)，处理器1110可以经由总线1170可操作地连接到程序存储器1120和/或数据存储器1170，总线1170可以包括并行地址和数据总线、串行端口或本领域普通技术人员已知的其他方法和/或结构。程序存储器1120可以存储软件代码、程序和/或指令(在图11中被集体示出为计算机程序产品1121)，当其由处理器1110执行时可以配置和/或促进UE 1100执行各种操作(包括下文描述的操作)。例如，执行这些指令可以配置和/或促进UE 1100使用一个或多个有线或无线通信协议(包括由3GPP、3GPP2或IEEE标准化的一个或多个无线通信协议，例如通常被称为5G/NR、LTE、LTE-A、UMTS、HSPA、GSM、GPRS、EDGE、1xRTT、CDMA2000、802.11WiFi、HDMI、USB、Firewire等的通信协议)或可以与无线电收发器1140、用户接口1150和/或控制接口1160结合利用的任何其他当前或未来的协议进行通信。

作为另一个示例，处理器1110可以执行存储在程序存储器1120中的与由3GPP标准化的MAC、RLC、PDCP和RRC层协议(例如，针对NR和/或LTE)相对应的程序代码。作为又一个示例，处理器1110可以执行存储在程序存储器1120中的与无线电收发器1140一起实现相应的PHY层协议(例如，正交频分复用(OFDM)、正交频分多址(OFDMA)和单载波频分多址(SC-FDMA))的程序代码。作为另一个示例，处理器1110可以执行存储在程序存储器1120中的与无线电收发器1140一起实现与其他兼容设备和/或UE的设备到设备(D2D)通信的程序代码。

程序存储器1120还可以包括由处理器1110执行以控制UE 1100的功能(包括配置和控制诸如无线电收发器1140、用户接口1150和/或主机接口1160等的各种组件)的软件代码。程序存储器1120还可以包括一个或多个应用程序和/或模块，其包括体现本文所述的任何示例性方法和/或过程的计算机可执行指令。这些软件代码可以使用任何已知的或未来开发的编程语言(例如，Java、C++、C、Objective C、HTML、XHTML、机器代码和汇编程序)来规定或编写，只要预留了例如由所实现的方法步骤定义的所需功能。附加地或可替代地，程序存储器1120可以包括远离UE 1100的外部存储装置(未示出)，从该外部存储装置可以下载指令到位于UE 1100内或可移除地耦合到UE 1100的程序存储器1120中，以使得能够执行这样的指令。

数据存储器1170可以包括供处理器1110存储在UE 1100的协议、配置、控制和其他功能(包括对应于或构成本文所述的任何示例性方法和/或过程的操作)中使用的变量的存储器区域。此外，程序存储器1120和/或数据存储器1170可以包括非易失性存储器(例如，闪存)、易失性存储器(例如，静态或动态RAM)或其组合。此外，数据存储器1170可以包括存储器插槽，通过该存储器插槽可以***和移除一种或多种格式的可移动存储卡(例如，SD卡、记忆棒、紧凑式闪存等)。

本领域普通技术人员将认识到，处理器1110可以包括多个单独的处理器(例如包括多核处理器)，每个处理器实现上述功能的一部分。在这种情况下，多个单独的处理器可以共同地连接到程序存储器1120和数据存储器1170，或者单独地连接到多个单独的程序存储器和/或数据存储器。更一般而言，本领域普通技术人员将认识到，UE 1100的各种协议和其他功能可以在包括硬件和软件的不同组合的许多不同的计算机布置中实现，这些硬件和软件包括但不限于应用处理器、信号处理器、通用处理器、多核处理器、ASIC、固定和/或可编程数字电路、模拟基带电路、射频电路、软件、固件和中间件。

无线电收发器1140可以包括射频发射器和/或接收器功能，其促进UE 1100与支持相同的无线通信标准和/或协议的其他设备进行通信。在一些示例性实施例中，无线电收发器1140包括一个或多个发射器和一个或多个接收器，它们使得UE 1100能够根据3GPP和/或其他标准机构提出的用于标准化的各种协议和/或方法进行通信。例如，这样的功能可以与处理器1110协同地操作以实现基于OFDM、OFDMA和/或SC-FDMA技术的PHY层，例如本文关于其他附图所描述的。

在一些示例性实施例中，无线电收发器1140包括一个或多个发射器和一个或多个接收器，它们可以促进UE 1100根据3GPP颁布的标准与各种LTE、高级LTE(LTE-A)和/或NR网络进行通信。在本公开的一些示例性实施例中，还根据3GPP标准，无线电收发器1140包括UE1100与各种NR、NR-U、LTE、LTE-A、LTE-LAA、UMTS和/或GSM/EDGE网络进行通信所需的电路、固件等。在一些实施例中，无线电收发器1140可以包括支持UE 1100与其他兼容设备之间的D2D通信的电路。

在一些实施例中，根据3GPP2标准，无线电收发器1140包括UE 1100与各种CDMA2000网络进行通信所需的电路、固件等。在一些实施例中，无线电收发器1140能够使用在未许可频带中操作的无线电技术进行通信，例如使用2.4、5.6、6和/或60GHz区域中的频率操作的IEEE 802.11WiFi。在一些实施例中，无线电收发器1140可以包括能够进行有线通信的收发器，例如通过使用IEEE 802.3以太网技术。这些实施例中的每一个的特定功能可以与UE 1100中的其他电路耦合和/或由其控制，例如处理器1110执行存储在程序存储器1120中的程序代码时与数据存储器1170结合和/或由数据存储器1170支持。

取决于UE 1100的特定实施例，用户接口1150可以采取各种形式，或者可以完全不存在于UE 1100中。在一些实施例中，用户接口1150可以包括麦克风、扬声器、可滑动按钮、可按压按钮、显示器、触摸屏显示器、机械或虚拟小键盘、机械或虚拟键盘和/或在移动电话上常见的任何其他用户接口特征。在其他实施例中，UE 1100可以包括平板计算设备，其包括较大的触摸屏显示器。在这样的实施例中，用户接口1150的一个或多个机械特征可以被使用触摸屏显示器实现的可比较的或功能上等效的虚拟用户接口特征(例如，虚拟小键盘、虚拟按钮等)代替，如本领域普通技术人员所熟悉的。在其他实施例中，UE 1100可以是数字计算设备，例如膝上型计算机、台式计算机、工作站等，其包括可以集成、分离或可拆卸的机械键盘，具体取决于特定示例性实施例。这种数字计算设备还可以包括触摸屏显示器。具有触摸屏显示器的UE 1100的许多示例性实施例能够接收用户输入，例如与本文所述的或本领域普通技术人员以其他方式已知的示例性方法和/或过程相关的输入。

在一些实施例中，UE 1100可以包括方向传感器，其可以通过UE1100的特征和功能以各种方式使用。例如，UE 1100可以使用方向传感器的输出来确定用户何时改变了UE1100的触摸屏显示器的物理方向。来自方向传感器的指示信号可用于在UE 1100上执行的任何应用程序，使得应用程序可以在指示信号指示设备的物理方向上约90度的改变时自动地改变屏幕显示的方向(例如，从纵向到横向)。以这种示例性方式，应用程序可以以用户可读的方式维护屏幕显示，而不管设备的物理方向如何。此外，方向传感器的输出可以与本公开的各种示例性实施例结合使用。

UE 1100的控制接口1160可以采取各种形式，具体取决于UE 1100的特定示例性实施例以及UE 1100意图与之通信和/或意图控制的其他设备的特定接口要求。例如，控制接口1160可以包括RS-232接口、RS-4115接口、USB接口、HDMI接口、蓝牙接口，IEEE(“Fireware”)接口、I²C接口、PCMCIA接口等。在本公开的一些示例性实施例中，控制接口1160可以包括例如上文所述的IEEE 802.3以太网接口。在本公开的一些示例性实施例中，控制接口1160可以包括模拟接口电路，该模拟接口电路例如包括一个或多个数模(D/A)和/或模数(A/D)转换器。

本领域普通技术人员可以认识到，以上列出的特征、接口和射频通信标准仅是示例性的，而不限制本公开的范围。换言之，UE 1100可以包括比图11所示更多的功能，包括例如视频和/或静止图像相机、麦克风、媒体播放器和/或记录器等。此外，无线电收发器1140可以包括使用附加射频通信标准(包括蓝牙、GPS和/或其他)进行通信所需的电路。此外，处理器1110可以执行存储在程序存储器1120中的软件代码以控制这种附加功能。例如，从GPS接收器输出的定向速度和/或位置估计可用于在UE 1100上执行的任何应用程序，包括根据本公开的各种示例性实施例的各种示例性方法和/或计算机可读介质。

图12示出了根据本公开的各种实施例的示例性网络节点1200的框图，包括以上参考其他附图描述的网络节点。例如，可以通过执行存储在计算机可读介质上的指令来将示例性网络节点1200配置为执行与上述一个或多个示例性方法和/或过程相对应的操作。在一些示例性实施例中，网络节点1200可以包括基站、eNB、gNB或其一个或多个组件。例如，根据3GPP规定的NR gNB架构，网络节点1200可以被配置为中央单元(CU)和一个或多个分布式单元(DU)。更一般而言，网络节点1200的功能可以分布在各种物理设备和/或功能单元、模块等上。

网络节点1200可以包括处理器1210(也被称为“处理电路”)，其经由总线1270可操作地连接到程序存储器1220和数据存储器1230，总线1270可以包括并行地址和数据总线、串行端口或本领域普通技术人员已知的其他方法和/或结构。

程序存储器1220可以存储软件代码、程序和/或指令(在图12中被集体示出为计算机程序产品1221)，当其由处理器1210执行时可以配置和/或促进网络节点1200执行各种操作。例如，执行这些所存储的指令可以配置网络节点1200使用根据本公开的各种实施例的协议与一个或多个其他设备进行通信，包括上面讨论的一个或多个示例性方法和/或过程。程序存储器1220还可以包括由处理器1210执行的软件代码，其可以促进和具体地配置网络节点1200使用其他协议或协议层与一个或多个其他设备进行通信，例如由3GPP针对LTE、LTE-A和/或NR标准化的PHY、MAC、RLC、PDCP和RRC层协议中的一个或多个，或者与无线电网络接口1240和核心网络接口1250结合利用的任何其他更高层协议。作为示例而非限制，核心网络接口1250可以包括S1接口，无线电网络接口1240可以包括Uu接口，如由3GPP标准化的。程序存储器1220还可以包括由处理器1210执行以控制网络节点1200的功能(包括配置和控制诸如无线电网络接口1240和核心网络接口1250等的各种组件)的软件代码。

数据存储器1230可以包括供处理器1210存储在网络节点1200的协议、配置、控制和其他功能中使用的变量的存储器区域。因此，程序存储器1220和数据存储器1230可以包括非易失性存储器(例如，闪存、硬盘等)、易失性存储器(例如，静态或动态RAM)、基于网络的(例如，“云”)存储或其组合。本领域普通技术人员将认识到，处理器1210可以包括多个单独的处理器(未示出)，每个处理器实现上述功能的一部分。在这种情况下，多个单独的处理器可以共同地连接到程序存储器1220和数据存储器1230，或者单独地连接到多个单独的程序存储器和/或数据存储器。更一般而言，本领域普通技术人员将认识到，网络节点1200的各种协议和其他功能可以以硬件和软件的许多不同组合来实现，这些硬件和软件包括但不限于应用处理器、信号处理器、通用处理器、多核处理器、ASIC、固定数字电路、可编程数字电路、模拟基带电路、射频电路、软件、固件和中间件。

无线电网络接口1240可以包括发射器、接收器、信号处理器、ASIC、天线、波束成形单元和使得网络节点1200能够与其他设备(例如，在一些实施例中，多个兼容用户设备(UE))进行通信的其他电路。在一些实施例中，接口1240还可以使得网络节点1200能够与卫星通信网络的兼容卫星进行通信。在一些示例性实施例中，无线电网络接口1240可以包括：各种协议或协议层，例如由3GPP针对LTE、LTE-A、LTE-LAA、NR、NR-U等标准化的PHY、MAC、RLC、PDCP和/或RRC层协议；例如上文所述的对其的改进；或者与无线电网络接口1240结合利用的任何其他更高层协议。根据本公开的其他示例性实施例，无线电网络接口1240可以包括基于OFDM、OFDMA和/或SC-FDMA技术的PHY层。在一些实施例中，这种PHY层的功能可以由无线电网络接口1240和处理器1210(包括存储器1220中的程序代码)协同地提供。

核心网络接口1250可以包括发射器、接收器和使得网络节点1200能够与核心网络(例如，在一些实施例中，电路交换(CS)和/或分组交换核心(PS)网络)中的其他设备进行通信的其他电路。在一些实施例中，核心网络接口1250可以包括由3GPP标准化的S1接口。在一些实施例中，核心网络接口1250可以包括由3GPP标准化的NG接口。在一些示例性实施例中，核心网络接口1250可以包括到一个或多个AMF、SMF、SGW、MME、SGSN、GGSN和包括本领域普通技术人员已知的GERAN、UTRAN、EPC、5GC和CDMA2000核心网络中发现的功能的其他物理设备的一个或多个接口。在一些实施例中，这些一个或多个接口可以在单个物理接口上复用在一起。在一些实施例中，核心网络接口1250的较低层可以包括异步传输模式(ATM)、以太网因特网协议(IP)、光纤SDH、铜线T1/E1/PDH、微波无线电或本领域普通技术人员已知的其他有线或无线传输技术中的一个或多个。

在一些实施例中，网络节点1200可以包括配置和/或促进网络节点1200与RAN中的其他网络节点(例如，与其他eNB、gNB、ng-eNB、en-gNB、IAB节点等)进行通信的硬件和/或软件。这样的硬件和/或软件可以是无线电网络接口1240和/或核心网络接口1250的一部分，或者其可以是单独的功能单元(未示出)。例如，这样的硬件和/或软件可以配置和/或促进网络节点1200经由如由3GPP标准化的X2或Xn接口与其他RAN节点进行通信。

OA&M接口1260可以包括发射器、接收器和使得网络节点1200能够与用于操作、管理和维护网络节点1200或可操作地与其连接的其他网络设备的外部网络、计算机、数据库等进行通信的其他电路。OA&M接口1260的较低层可以包括异步传输模式(ATM)、以太网因特网协议(IP)、光纤SDH、铜线T1/E1/PDH、微波无线电或本领域普通技术人员已知的其他有线或无线传输技术中的一个或多个。此外，在一些实施例中，无线电网络接口1240、核心网络接口1250和OA&M接口1260中的一个或多个可以在单个物理接口上复用在一起，例如上面列出的示例。

图13是根据本公开的一个或多个示例性实施例的被配置为提供主机计算机与用户设备(UE)之间的过顶(OTT)数据服务的示例性通信网络的框图。UE 1310可以通过无线电接口1320与无线电接入网络(RAN)1330进行通信，无线电接口1320可以基于上述协议，例如包括LTE、LTE-A和5G/NR。例如，UE 1310可以如上述其他附图所示来配置和/或布置。

RAN 1330可以包括一个或多个可在许可频谱频带中操作的地面网络节点(例如，基站、eNB、gNB、控制器等)以及一个或多个可在未许可频谱(例如，2.4GHz频带和/或5GHz频带)中操作(例如使用LAA或NR-U技术)的网络节点。在这种情况下，构成RAN 1330的网络节点可以使用许可和未许可频谱协同地操作。在一些实施例中，RAN 1330可以包括构成卫星接入网的一个或多个卫星，或者能够与之进行通信。

RAN 1330还可以根据上述各种协议和接口与核心网络1340进行通信。例如，构成RAN 1330的一个或多个装置(例如，基站、eNB、gNB等)可以经由上述核心网络接口1250与核心网络1340进行通信。在一些示例性实施例中，RAN 1330和核心网络1340可以如上述其他附图所示来配置和/或布置。例如，构成E-UTRAN 1330的eNB可以经由S1接口与EPC核心网络1340进行通信，例如图1所示。作为另一个示例，构成NR RAN 1330的gNB可以经由NG接口与5GC核心网络1330进行通信。

核心网络1340还可以根据本领域普通技术人员已知的各种协议和接口与外部分组数据网络(在图13中被示出为互联网1350)进行通信。许多其他设备和/或网络也可以连接到互联网1350并且经由互联网1350进行通信，例如示例性主机计算机1360。在一些示例性实施例中，主机计算机1360可以使用互联网1350、核心网络1340和RAN 1330作为中介与UE 1310进行通信。主机计算机1360可以是在服务提供商的所有和/或控制下的服务器(例如，应用服务器)。主机计算机1360可以由OTT服务提供商或由代表服务提供商的另一实体来操作。

例如，主机计算机1360可以使用核心网络1340和RAN 1330的设施向UE 1310提供过顶(OTT)分组数据服务，UE 1310可能未意识到去往/来自主机计算机1360的输出/输入通信的路由。类似地，主机计算机1360可能未意识到从主机计算机到UE的传输的路由，例如通过RAN 1330的传输的路由。可以使用图13所示的示例性配置来提供各种OTT服务，例如包括从主机计算机到UE的流式传输的(单向)音频和/或视频、主机计算机与UE之间的交互式(双向)音频和/或视频、交互式消息传递或社交通信、交互式虚拟或增强现实等。

图13所示的示例性网络还可以包括监测网络性能度量(包括数据速率、时延和由本文公开的示例性实施例改善的其他因素)的测量过程和/或传感器。该示例性网络还可以包括用于响应于测量结果的变化而重新配置端点(例如，主机计算机和UE)之间的链路的功能。这样的过程和功能是已知的和经过实践的；如果网络向OTT服务提供商隐藏或抽象化无线电接口，则可以通过UE与主机计算机之间的专有信令来促进测量。

本文描述的示例性实施例提供了用于在朝向小区进行两步式随机接入过程期间UE所使用的随机接入前导码(或序列)与PUSCH资源单元(PRU)之间的映射的灵活且高效的技术。这种技术可以减少和/或消除与随机接入尝试相关联的时延和UE能量消耗。这种技术还可以减少和/或减轻RACH和/或PUSCH资源中的多用户干扰。当在LTE或NR UE(例如，UE1310)和eNB或gNB(例如，构成RAN 1330的gNB)中使用时，本文描述的示例性实施例可以向OTT服务提供商和终端用户提供各种改进、益处和/或优点，包括在没有过度的UE功耗、服务中断或用户体验的其他损失的情况下始终更一致的数据和更少的延迟。

以上仅说明了本公开的原理。鉴于本文的教导，对所描述的实施例的各种修改和变更对于本领域技术人员而言将是显而易见的。因此，应当理解，本领域技术人员将能够设计出许多***、布置和过程，这些***、布置和过程虽然未在本文中明确示出或描述，但体现了本公开的原理，因此可以在本公开的精神和范围内。如本领域普通技术人员应当理解的，各种示例性实施例可以彼此一起使用以及彼此互换使用。

如本文所使用的，术语“单元”可以具有电子学、电气设备和/或电子设备领域中的常规含义，并且可以例如包括电气和/或电子电路、设备、模块、处理器、存储器、逻辑固态和/或分立设备、用于执行相应任务、过程、计算、输出和/或显示功能(例如本文所描述的)等的计算机程序或指令。

本文公开的任何适当的步骤、方法、特征、功能或益处可以通过一个或多个虚拟装置的一个或多个功能单元或模块来执行。每个虚拟装置可以包括多个这样的功能单元。这些功能单元可以经由处理电路(其可以包括一个或多个微处理器或微控制器)以及其他数字硬件(其可以包括数字信号处理器(DSP)、专用数字逻辑等)来实现。处理电路可以被配置为执行存储在存储器中的程序代码，存储器可以包括一种或多种类型的存储器，例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、高速缓冲存储器、闪存设备、光学存储设备等。存储在存储器中的程序代码包括用于执行一个或多个电信和/或数据通信协议的程序指令以及用于执行本文描述的技术中的一个或多个的指令。在一些实施方式中，处理电路可以用于使相应的功能单元执行根据本公开的一个或多个实施例的相应功能。

如本文所描述的，设备和/或装置可以由半导体芯片、芯片组或包括这种芯片或芯片组的(硬件)模块表示；然而，这并不排除代替所实现的硬件将设备或装置的功能实现为诸如包括用于在处理器上执行或运行的可执行软件代码部分的计算机程序或计算机程序产品之类的软件模块的可能性。此外，设备或装置的功能可以通过硬件和软件的任意组合来实现。设备或装置还可以被视为多个设备和/或装置的组件，无论它们在功能上是彼此协作还是彼此独立。此外，可以在整个***中以分布式方式来实现设备和装置，只要保留了设备或装置的功能。这样的和类似的原理被认为是技术人员已知的。

除非另有定义，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。还应当理解，本文使用的术语应当被解释为具有与它们在本说明书和相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且将不以理想化或过于正式的意义来解释，除非本文明确地如此定义。

此外，在本公开(包括其说明书、附图和示例性实施例)中使用的某些术语可以在某些情况下同义地使用，例如包括但不限于数据和信息。应当理解，虽然这些词语和/或可能彼此同义的其他词语在本文中可以同义地使用，但是可能存在可以意图不同义地使用这些词语的情况。此外，就以上现有技术知识尚未明确地通过引用并入本文的程度而言，其全部内容明确地并入本文。所参考的所有出版物均以全文引用的方式并入本文。

本文描述的技术和装置的示例实施例包括但不限于以下列举的示例：

E1、一种由用户设备(UE)执行的用于随机接入无线网络中的小区的方法，该方法包括：

选择多个可用随机接入序列之一，其中：

所选择的随机接入序列与物理上行链路共享信道(PUSCH)资源单元(PRU)相关联；并且

随机接入序列的选择基于可用随机接入序列与多个可用PRU之间的映射约束；

在随机接入信道(RACH)上发送所选择的随机接入序列；以及

在与所选择的随机接入序列相关联的PRU上发送数据消息。

E2、根据实施例E1所述的方法，还包括：经由小区中广播的***信息(SI)接收映射约束。

E3、根据实施例E1-E2中任一项所述的方法，其中：

选择来自可用随机接入序列的子集；并且

映射约束是基于可用随机接入序列的子集与所有可用PRU之间的期望映射比使一个或多个可用随机接入序列无效以供选择。

E4、根据实施例E1-E2中任一项所述的方法，其中：

选择来自所有可用随机接入序列；并且

所有可用随机接入序列与可用PRU的子集相关联。

E5、根据实施例E4所述的方法，其中，映射约束是基于所有可用随机接入序列与可用PRU的子集之间的期望映射比使一个或多个可用PRU无效。

E6、根据实施例E3-E5中任一项所述的方法，其中，期望映射比是整数。

E7、根据实施例E3-E6中任一项所述的方法，还包括：基于是否对与所选择的随机接入序列相关联的PRU启用跳频期望映射比。来确定

E8、根据实施例E1-E2中任一项所述的方法，其中：

映射约束是可用的随机接入序列被布置成第一组和第二组；

第一数量的第一组与第一PRU相关联；

第二数量的第一组与第二PRU相关联，第二数量不同于第一数量。

E9、根据实施例E8所述的方法，其中，选择可用随机接入序列之一包括：

基于以下中的一项或多项来选择第一组或第二组：

UE对下行链路信道质量的测量；

数据消息的大小和/或优先级；

是否对PUSCH启用跳频；以及

UE无线电资源控制(RRC)状态；

从所选择的组中随机地选择随机接入序列。

E10、根据实施例E1-E2中任一项所述的方法，其中：

映射约束是可用的PRU被布置成第一组和第二组；并且

选择可用随机接入序列之一包括：

基于UE对下行链路信道质量的测量来选择第一组或第二组；以及

随机地选择与所选择的组相关联的随机接入序列。

E11、根据实施例E1-E2中任一项所述的方法，其中，映射约束包括：

可用的随机接入序列被布置成多个第一组；

可用的PRU被布置成多个第二组；并且

多个第一组与多个第二组之间的映射是以下之一：一对多、一对一和多对一。

E12、根据实施例E1-E11中任一项所述的方法，其中，使用以下中的一项或多项在与所选择的随机接入序列相关联的PRU上发送数据消息：

相对于其他可用PRU的发射功率电平而言较低的发射功率电平；以及

UE特定的空间码。

E13、一种由无线网络中的网络节点执行的用于促进一个或多个用户设备(UE)随机接入无线网络中的小区的方法，该方法包括：

监测随机接入信道(RACH)以获取可以由小区中的UE发送的多个随机接入序列；

监测物理上行链路共享信道(PUSCH)的多个资源单元(PRU)以获取与多个随机接入序列相关联的UE数据消息；以及

基于所有可用随机接入序列与所有可用PRU之间的映射约束来选择多个随机接入序列和多个PRU中的至少一个。

E14、根据实施例E13所述的方法，还包括：经由小区中广播的***信息(SI)发送映射约束。

E15、根据实施例E13-E14中任一项所述的方法，其中：

多个随机接入序列是可用随机接入序列的子集；并且

映射约束是基于可用随机接入序列的子集与所有可用PRU之间的期望映射比使一个或多个可用随机接入序列无效以供选择。

E16、根据实施例E13-E14中任一项所述的方法，其中：

多个随机接入序列包括所有可用随机接入序列；并且

所有可用随机接入序列与可用PRU的子集相关联。

E17、根据实施例E16所述的方法，其中，映射约束是基于所有可用随机接入序列与可用PRU的子集之间的期望映射比使一个或多个可用PRU无效。

E18、根据实施例E15-E17中任一项所述的方法，其中，期望映射比是整数。

E19、根据实施例E15-E18中任一项所述的方法，还包括：基于是否对PUSCH启用跳频来确定期望映射比。

E20、根据实施例E13-E14中任一项所述的方法，其中：

映射约束是可用的随机接入序列被布置成第一组和第二组；

第一数量的第一组与第一PRU相关联；

第二数量的第一组与第二PRU相关联，第二数量不同于第一数量。

E21、根据实施例E20所述的方法，其中，基于以下中的一项或多项将可用随机接入序列布置成第一组和第二组：

UE所经历的下行链路信道质量；

UE数据消息的大小和/或优先级；

是否对PUSCH启用跳频；以及

UE无线电资源控制(RRC)状态。

E22、根据实施例E13-E14中任一项所述的方法，其中，映射约束是可用的PRU基于UE所经历的下行链路信道质量被布置成第一组和第二组。

E23、根据实施例E13-E14中任一项所述的方法，其中，映射约束包括：

可用的随机接入序列被布置成多个第一组；

可用的PRU被布置成多个第二组；并且

多个第一组与多个第二组之间的映射是以下之一：一对多、一对一和多对一。

E24、根据实施例E13-E23中任一项所述的方法，其中，监测PUSCH以获取与多个随机接入序列相关联的UE数据消息基于以下中的一项或多项：

多个PRU中的一些PRU的相对于多个PRU中的其他PRU的发射功率电平而言较低的发射功率电平；以及

UE特定的空间码。

E25、一种被配置用于随机接入无线网络中的小区的用户设备(UE)，该UE包括：

收发器电路，被配置为与服务于该小区的网络节点进行通信；以及

处理电路，可操作地耦合到收发器电路，由此，处理电路和收发器电路被配置为执行与根据实施例E1-E12所述的任一方法相对应的操作。

E26、一种被配置用于随机接入无线网络中的小区的用户设备(UE)，该UE还被布置为执行与根据实施例E1-E12所述的任一方法相对应的操作。

E27、一种存储计算机可执行指令的非暂时性计算机可读介质，该计算机可执行指令当由用户设备(UE)的处理电路执行时将UE配置为执行与根据实施例E1-E12所述的任一方法相对应的操作。

E28、一种包括计算机可执行指令的计算机程序产品，该计算机可执行指令当由用户设备(UE)的处理电路执行时将UE配置为执行与根据实施例E1-E12所述的任一方法相对应的操作。

E29、一种在无线网络中被配置为促进一个或多个用户设备(UE)随机接入无线网络中的小区的网络节点，该网络节点包括：

无线电网络接口电路，被配置为与UE进行通信；以及

处理电路，可操作地耦合到无线电网络接口电路，其中，处理电路和无线电网络接口电路被配置为执行与根据实施例E13-E24所述的任一方法相对应的操作。

E30、一种在无线网络中被配置为促进一个或多个用户设备(UE)随机接入无线网络中的小区的网络节点，该网络节点还被布置为执行与根据实施例E13-E24所述的任一方法相对应的操作。

E31、一种存储计算机可执行指令的非暂时性计算机可读介质，该计算机可执行指令当由无线网络中的网络节点的处理电路执行时将网络节点配置为执行与根据实施例E13-E24所述的任一方法相对应的操作。

E32、一种包括计算机可执行指令的计算机程序产品，该计算机可执行指令当由无线网络中的网络节点的处理电路执行时将网络节点配置为执行与根据实施例E13-E24所述的任一方法相对应的操作。

Claims (26)

1.一种用于用户设备UE随机接入无线网络中的小区的方法，所述方法包括：

选择(810)多个可用随机接入前导码之一；

基于映射约束将所选择的随机接入前导码映射(820)到多个可用物理上行链路共享信道PUSCH资源单元PRU之一，所述映射约束包括：

一个或多个可用PRU不用于所述映射；以及

整数个可用随机接入前导码被映射到用于所述映射的每个可用PRU；

在随机接入信道RACH上发送(830)所选择的随机接入前导码；以及

在映射到所选择的随机接入前导码的PRU上发送(840)数据消息。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

可用随机接入前导码被布置成多个第一组，

可用PRU被布置成多个第二组；并且

所述映射约束包括所述第一组与所述第二组之间的一对一映射。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，选择所述可用随机接入前导码中之一包括：

基于UE对下行链路信号质量的测量选择(811)所述第一组之一；以及

从所选择的第一组中随机地选择(812)随机接入前导码。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中：

所述映射约束与映射周期相关联；并且

在所述映射周期期间，未用于所述映射的可用PRU出现在用于所述映射的可用PRU之后。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，以下中的至少一项取决于是否对所述PUSCH启用跳频：

未用于所述映射的可用PRU的数量；以及

映射到用于所述映射的每个可用PRU的可用随机接入前导码的整数数量。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，使用以下中的一项或多项在与所选择的随机接入前导码相关联的PRU上发送所述数据消息：

相对于其他可用PRU的功率电平而言较低的功率电平；

UE特定的空间滤波器；以及

UE特定的扰码。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，在与所选择的随机接入前导码相关联的PRU上发送所述数据消息，而无需从所述无线网络接收对发送所选择的随机接入前导码的响应。

8.一种用于无线网络中的网络节点促进用户设备UE随机接入所述无线网络中的小区的方法，所述方法包括：

检测(910)由UE在随机接入信道RACH上发送的随机接入前导码；

基于映射约束将检测到的随机接入前导码映射(920)到多个可用物理上行链路共享信道PUSCH资源单元PRU之一，所述映射约束包括：

一个或多个可用PRU不用于所述映射；以及

整数个可用随机接入前导码被映射到用于所述映射的每个可用PRU；以及

接收(930)所述UE在映射到所述检测到的随机接入前导码的PRU上发送的数据消息。

9.根据权利要求8的方法，其中：

可用随机接入前导码被布置成多个第一组，

可用PRU被布置成多个第二组；并且

所述映射约束包括所述第一组与所述第二组之间的一对一映射。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述检测到的随机接入前导码来自所述第一组中与所述UE所测量的特定下行链路信号质量相关联的特定一个第一组。

11.根据权利要求8-10中任一项所述的方法，其中：

所述映射约束与映射周期相关联；并且

在所述映射周期期间，未用于所述映射的可用PRU出现在用于所述映射的可用PRU之后。

12.根据权利要求8-11中任一项所述的方法，其中，以下中的至少一项取决于是否对所述PUSCH启用跳频：

未用于所述映射的可用PRU的数量；以及

映射到用于所述映射的每个可用PRU的可用随机接入前导码的整数数量。

13.根据权利要求8-12中任一项所述的方法，其中，根据以下中的一项或多项在映射到所述检测到的随机接入前导码的PRU上接收所述数据消息：

相对于其他可用PRU的功率电平而言较低的功率电平；

UE特定的空间滤波器；以及

UE特定的扰码。

14.根据权利要求8-13中任一项所述的方法，其中，在映射到所述检测到的随机接入前导码的PRU上接收所述数据消息，而无需向所述UE发送对所述检测到的随机接入前导码的响应。

15.一种被配置用于随机接入无线网络(100、1099、1330)中的小区的用户设备UE(120、510、1005、1100、1310)，所述UE包括：

无线电收发器电路(1140)，被配置为与服务于所述小区的网络节点(105、110、115、520、1010、1020、1200)进行通信；以及

处理电路(1110)，可操作地耦合到所述无线电收发器电路，由此，所述处理电路和所述无线电收发器电路被配置为：

选择多个可用随机接入前导码之一；

基于映射约束将所选择的随机接入前导码映射到多个可用物理上行链路共享信道PUSCH资源单元PRU之一，所述映射约束包括：

一个或多个可用PRU不用于所述映射；以及

整数个可用随机接入前导码被映射到用于所述映射的每个可用PRU；

在随机接入信道RACH上发送所选择的随机接入前导码；以及

在映射到所选择的随机接入前导码的PRU上发送数据消息。

16.根据权利要求15所述的UE，其中，所述处理电路和所述无线电收发器电路被配置为执行与根据权利要求2-7所述的任一方法相对应的操作。

17.一种被配置用于随机接入无线网络(100、1099、1330)中的小区的用户设备UE(120、510、1005、1100、1310)，所述UE还被配置为：

选择多个可用随机接入前导码之一；

基于映射约束将所选择的随机接入前导码映射到多个可用物理上行链路共享信道PUSCH资源单元PRU之一，所述映射约束包括：

一个或多个可用PRU不用于所述映射；以及

整数个可用随机接入前导码被映射到用于所述映射的每个可用PRU；

在随机接入信道RACH上发送所选择的随机接入前导码；以及

在映射到所选择的随机接入前导码的PRU上发送数据消息。

18.根据权利要求17所述的UE，还被配置为执行与根据权利要求2-7所述的任一方法相对应的操作。

19.一种存储计算机可执行指令的非暂时性计算机可读介质(1120)，所述计算机可执行指令当由被配置用于随机接入无线网络(100、1099、1330)中的小区的用户设备UE(120、510、1005、1100、1310)的处理电路(1110)执行时，将所述UE配置为执行与根据权利要求1-7所述的任一方法相对应的操作。

20.一种包括计算机可执行指令的计算机程序产品(1121)，所述计算机可执行指令当由被配置用于随机接入无线网络(100、1099、1330)中的小区的用户设备UE(120、510、1005、1100、1310)的处理电路(1110)执行时，将所述UE配置为执行与根据权利要求1-7所述的任一方法相对应的操作。

21.一种在无线网络(100、1099、1330)中被配置为促进用户设备UE(120、510、1005、1100、1310)随机接入所述无线网络中的小区的网络节点(105、110、115、520、1010、1020、1200)，所述网络节点包括：

无线电网络接口电路(1240)，被配置为与所述UE进行通信；以及

处理电路(1210)，可操作地耦合到所述无线电网络接口电路，由此，所述处理电路和所述无线电网络接口电路被配置为：

检测由UE在随机接入信道RACH上发送的随机接入前导码；

基于映射约束将检测到的随机接入前导码映射到多个可用物理上行链路共享信道PUSCH资源单元PRU之一，所述映射约束包括：

一个或多个可用PRU不用于所述映射；以及

整数个可用随机接入前导码被映射到用于所述映射的每个可用PRU；以及

接收所述UE在映射到所述检测到的随机接入前导码的PRU上发送的数据消息。

22.根据权利要求21所述的网络节点，其中，所述处理电路和所述无线电网络接口电路还被配置为执行与根据权利要求9-14所述的任一方法相对应的操作。

23.一种在无线网络(100、1099、1330)中被配置为促进用户设备UE(120、510、1005、1100、1310)随机接入所述无线网络中的小区的网络节点(105、110、115、520、1010、1020、1200)，所述网络节点还被配置为：

检测由UE在随机接入信道RACH上发送的随机接入前导码；

基于映射约束将检测到的随机接入前导码映射到多个可用物理上行链路共享信道PUSCH资源单元PRU之一，所述映射约束包括：

一个或多个可用PRU不用于所述映射；以及

整数个可用随机接入前导码被映射到用于所述映射的每个可用PRU；以及

接收所述UE在映射到所述检测到的随机接入前导码的PRU上发送的数据消息。

24.根据权利要求23所述的网络节点，还被配置为执行与根据权利要求9-14所述的任一方法相对应的操作。

25.一种存储计算机可执行指令的非暂时性计算机可读介质(1220)，所述计算机可执行指令当由被配置为促进用户设备UE(120、510、1005、1100、1310)随机接入无线网络(100、1099、1330)中的小区的网络节点(105、110、115、520、1010、1020、1200)的处理电路(1210)执行时，将所述网络节点配置为执行与根据权利要求8-14所述的任一方法相对应的操作。

26.一种包括计算机可执行指令的计算机程序产品(1221)，所述计算机可执行指令当由被配置为促进用户设备UE(120、510、1005、1100、1310)随机接入无线网络(100、1099、1330)中的小区的网络节点(105、110、115、520、1010、1020、1200)的处理电路(1210)执行时，将所述网络节点配置为执行与根据权利要求8-14所述的任一方法相对应的操作。

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