以减小的信令开销接入无线通信网络的制作方法

本公开的实施例涉及无线通信网络中的方法和装置，尤其涉及用于接入无线通信网络的方法和装置。

背景技术：

目前正在开发下一代无线通信标准，以满足下一代移动网络联盟所定义的第五代(5g)无线系统的要求。

这些要求之一涉及无线终端设备(例如ue)与网络之间的传输延迟。为了满足5g网络预期支持的广泛用例，应尽可能减少延迟。然而，存在许多预期的情况，其中可能难以实现低延迟。

例如，为了满足与网络能量效率相关联的要求，可以设想，在至少一些场景中，标准应该支持发送支持空闲模式操作的参考信号，这些空闲模式操作之间具有长周期性，例如40毫秒和/或100毫秒。长周期性的另一个好处是减少系统中的干扰(因为发送的信号较少)以及将来能够在空资源的位置添加额外信号和/或信道。然而，这种长周期性产生长间隙，在此间隙中，无线终端设备不能获得接入网络所需的系统信息或其他信息。

根据长期演进(lte)标准，ue驻留在小区上并使用单个小区特定参考信号来支持空闲模式操作，例如执行无线电资源管理(rrm)测量以决定驻留在哪个小区上以及获取系统信息以获得物理随机接入信道(prach)的配置。

但是，预计将在新标准中支持广泛的频率。在非常高的频率下，可能需要波束成形以实现足够的覆盖并且支持不同的天线架构(模拟、数字和混合)。在这些场景中，支持空闲模式操作的信号(包括支持初始接入的信号)也可以被波束成形。

在新标准中，空闲ue可能能够区分ue所驻留的小区内的不同波束，例如经由在波束特定参考信号中编码的一些波束标识符和/或经由一些定时参考信息，其中ue可以知道时间-波束关系。此外，小区内的每个波束(或一组波束，例如小区中的波束的子集)可以与特定接入配置(例如用于接入与该波束子集相关联的随机接入信道的信息)相关联。这在具有模拟波束成形的场景中尤其重要，在此类场景中，基站的接收机侧需要调整其方向以便改进prach检测。

因此，可以在时间上分离(也称为波束扫描)由小区内的不同波束或波束组对支持空闲模式操作的参考信号的发送。这可能对无线终端接入网络的能力带来延迟。此外，扫描周期之间可能存在时间间隔，从而带来进一步的延迟。

需要用于这些问题中的一个或多个问题的解决方案。

技术实现要素：

本公开的实施例提供了缓解上述一个或多个问题的方法和装置(诸如无线终端设备(例如ue)和网络节点(例如enodeb或gnodeb，或耦合到这些节点的服务器))。

例如，本公开的一个方面提供了一种在与电信网络一起使用的无线终端设备中的方法，所述无线终端设备能够在多个状态下工作，所述多个状态包括第一状态和第二状态，其中，所述第二状态比所述第一状态需要更少的与所述电信网络的信令开销，所述方法包括：对由所述电信网络的小区或所述电信网络的小区的一组一个或多个波束发送的一个或多个参考信号执行测量；基于所述测量，获得用于接入所述电信网络的所述小区或用于接入所述电信网络的所述小区的所述一组一个或多个波束的接入配置；在处于所述第二状态时，确定将要发送到所述电信网络的数据的存在；以及响应于确定将要发送的数据的存在，利用所获得的接入配置来向所述小区或所述一组一个或多个波束发送接入请求，而无需对来自所述小区或所述一组一个或多个波束的其他参考信号执行其他测量。

换句话说，ue对由电信网络的小区或电信网络的小区的一组一个或多个波束发送的一个或多个参考信号执行测量，以及基于这些测量，获得用于接入电信网络的小区或用于接入电信网络的小区的一组一个或多个波束的接入配置。在稍后的时间点，当处于第二状态时，ue确定将要发送到电信网络的数据的存在。在确定该数据的存在时，ue利用先前(即，在数据需要的传输之前)获得的接入配置来向小区或一组一个或多个波束发送接入请求。

在另一替代定义中，ue对由电信网络的小区或电信网络的小区的一组一个或多个波束发送的一个或多个参考信号执行测量。在稍后的时间点，当处于第二状态时，ue确定将要发送到电信网络的数据的存在。在确定该数据的存在时，基于先前(即，在数据需要的传输之前)执行的测量，ue获得用于接入电信网络的小区或者用于接入电信网络的小区的一组一个或多个波束的接入配置，以及利用该接入配置向小区或一组一个或多个波束发送接入请求。

在上面阐述的每个实施例中，随着利用先前获得的测量或接入配置而不是在数据变得可用于发送之后获得的新测量或接入配置，接入请求的传输延迟显著减小。

附图说明

图1示出了根据本公开实施例的网络；

图2示出了无线终端设备在低功率状态下接入参考信号的问题；

图3示出了参考信号的发送；

图4示出了无线终端设备在低功率状态下接入参考信号的问题，其中对参考信号进行波束扫描并且在波束扫描周期之间具有间隔；

图5示出了根据本公开实施例的方法；

图6是根据本公开实施例的在无线终端设备中的方法的流程图；

图7是根据本公开实施例的在网络节点中的方法的流程图；

图8是根据本公开实施例的无线终端设备的示意图；

图9是根据本公开其他实施例的无线终端设备的示意图；

图10是根据本公开实施例的网络节点的示意图；以及

图11是根据本公开其他实施例的网络节点的示意图。

具体实施方式

以下阐述具体细节，例如出于解释而非限制的目的的特定实施例。但是，本领域技术人员将理解，除了这些具体细节之外，可以采用其他实施例。在某些情况下，省略了对公知的方法、节点、接口、电路和设备的详细描述，以免不必要的细节使描述模糊。本领域技术人员将理解，所描述的功能可以使用硬件电路(例如互连以执行专用功能的模拟和/或离散逻辑门、asic、pla等)和/或使用软件程序和数据结合特别适于基于执行这些程序来执行本文公开的处理的一个或多个数字微处理器或通用计算机来在一个或多个节点中实现。使用空中接口通信的节点也具有合适的无线电通信电路。此外，该技术还可以被附加地认为完全体现在任何形式的计算机可读存储器中，例如包含一组适当的将使处理器执行本文描述的技术的计算机指令的固态存储器、磁盘或光盘。

硬件实现可以包括或包含但不限于数字信号处理器(dsp)硬件、精简指令集处理器、包括但不限于专用集成电路(asic)和/或现场可编程门阵列(fpga)的硬件(例如数字或模拟)电路、以及(在适当的情况下)能够执行这些功能的状态机。

在计算机实现方面，计算机通常被理解为包括一个或多个处理器、一个或多个处理模块或一个或多个控制器，并且术语计算机、处理器、处理模块和控制器可以互换使用。当由计算机、处理器或控制器提供时，这些功能可以由单个专用计算机或处理器或控制器、由单个共享计算机或处理器或控制器、或由多个单独的计算机或处理器或控制器(其中一些可以共享或是分布式的)提供。此外，术语“处理器”或“控制器”还指能够执行这些功能和/或执行软件的其他硬件，例如上述示例硬件。

尽管针对用户设备(ue)给出了描述，但是本领域技术人员应当理解，“ue”是非限制性术语，包括配备有允许至少一个以下操作的无线电接口的任何移动或无线设备或节点：在上行链路(ul)中发送信号以及在下行链路(dl)中接收和/或测量信号。本文的ue可以包括能够在一个或多个频率、载波频率、分量载波或频带中工作或至少执行测量的ue(在其一般意义上)。它可以是以单或多无线电接入技术(rat)或多标准模式工作的“ue”。除了“ue”之外，术语“移动台”(“ms”)、“移动设备”和“终端设备”在以下描述中可以互换使用，并且应当理解，这样的设备不一定在用户携带的意义上是“移动的”。相反，术语“移动设备”包括能够与根据一个或多个移动通信标准(例如全球移动通信系统(gsm)、umts、长期演进(lte)、ieee802.11或802.16等)操作的通信网络通信的任何设备。

该描述涉及ue与通常包括多个无线电接入节点的无线电接入网络之间的通信。在给出的特定示例中，无线电接入节点采用由3gpp定义的enodeb(enb)或如在期望满足5g要求的未来标准中所使用的gnodeb(gnb)的形式。然而，应当理解，本文描述的概念可以涉及任何无线电接入节点。此外，在以下描述涉及无线电接入节点中或由无线电接入节点采取的步骤的情况下，这还包括可以在与无线电接入节点的无线电天线物理分离但在逻辑上与其连接的设备中执行一些或所有处理和/或决定步骤的可能性。因此，在“在云中”执行处理和/或决定的情况下，相关处理设备被认为是用于这些目的的无线电接入节点的一部分。

图1示出了根据本公开实施例的无线通信网络10。网络10包括多个无线电接入节点14a、14b、14c，每个无线电接入节点服务一个或多个相应的小区12a、12b、12c。网络10还可以包括每个无线电接入节点连接到的核心网络(未示出)。无线终端设备16(也称为ue)驻留在小区12a上并由无线电接入节点14a服务。

蜂窝网络10可以至少部分地基于无线电接入技术，例如3gpp长期演进(lte)、高级lte、演进通用地面无线电接入网络(e-utran)、通用移动电信服务(umts)、全球移动系统(gsm)/gsm演进增强数据速率(gsm/edge)、宽带码分多址(wcdma)、全球微波接入互操作性(wimax)或超移动宽带(umb)、演进通用地面无线电接入(e-utra)、通用地面无线电接入(utra)、gsm边缘无线电接入网(geran)、3gpp2cdma技术(例如cdma20001×rtt)和高速分组数据(hrpd)，仅提一些选项。网络10可以适合于提供满足由下一代移动网络联盟针对第五代移动电信标准建立的一个或多个标准的无线电通信。

由一个或多个无线电接入节点14提供的覆盖可以被划分成多个波束，每个波束在与无线电接入节点不同的方向上向外辐射。也就是说，无线电接入节点可以被配置为使用波束成形技术来生成和发送n个波束(其中n是大于1的整数)，每个波束指向不同的方向。可以对不同波束进行时分复用，使得无线电接入节点在第一时间段中发送n个波束中的一个或多个波束，在第二时间段中发送n个波束中的不同的一个或多个波束，等等。

每个无线电接入节点14可以发送周期性参考信号以支持驻留在它们各自的小区12中的ue中的空闲模式操作。周期性参考信号可以包括以下中的一个或多个：同步信号、小区特定参考信号、波束特定参考信号、以及系统信息广播。虽然在当前标准中没有定义波束特定参考信号，但是出于本发明的目的，波束特定参考信号可以被认为类似于小区特定参考信号，但是用于小区内的特定波束或波束子集。波束特定参考信号可以包括在其内编码的波束标识符，或者经由一些定时参考信息来识别，其中ue可以知道时间-波束关系(即，在特定时间或者与参考时间具有特定偏移地发送每个波束，并且ue知道相关定时)。

用于小区内的各个波束或波束子集的参考信号可以由无线电接入节点在不同时间发送。参考信号的这种发送在本文被描述为“波束扫描”。也就是说，在第一时间窗口期间发送用于小区中的一个或多个波束的第一子集的参考信号，在第二时间窗口期间发送用于一个或多个波束的第二子集的参考信号，等等，直到已经发送了用于小区中所有波束的参考信号。每个波束子集的相应时间窗口可以彼此连续，其中发送所有参考信号所花费的时间在本文称为“波束扫描周期”。这种波束扫描周期可以连续发送，在第一周期结束后立即进行第二周期，或者由其中不发生参考信号发送的时间间隔分开。注意，术语“波束扫描”并不意味着用于第一波束或波束子集的参考信号之后是在小区内发送相邻波束或波束子集。通常，可以以任何顺序在波束扫描周期期间发送用于不同波束或波束子集的参考信号。

因此，无线电接入节点发送周期性参考信号(与整个小区或其特定波束相关)以支持处于低功率状态(例如下面定义的rrc空闲或类似状态)的ue。当处于这种低功率状态的ue确定其具有要发送到无线电接入节点的数据(即，上行链路数据)时，ue必须首先确定它位于哪个小区或波束中，因为它将不知道自进入低功率状态以来它是否已显著移动。在确定用于该小区或波束的适当接入配置并接入网络之前，ue必须等待如上定义的周期性参考信号。

对于其中无线电接入节点发送多个即n个波束的情况，图2更详细地示出了该问题。上面的时间线示出由无线电接入节点进行的发送，而下面的时间线示出与ue相关联的发送机会。

在步骤1中，在时间t(1)，无线电接入节点开始发送波束扫描周期，并且具有用于与其小区(例如波束1到波束n)相关联的每个波束的参考信号。参考信号可以与各个波束或多于一个波束的子集相关联。在所示的示例中，假设每个波束具有其自己的专用参考信号。

ue检测参考信号(或这些参考信号中的至少一个)并执行测量以确定其邻域中的波束。ue选择与最强信号相关联的波束(例如波束1)，并且获得用于至少该波束的接入配置，以便ue可以在将来接入该波束。例如，接入配置可以涉及用于接入与该信道相关联的随机接入信道所需的信息(诸如随机接入传输资源、可用随机接入前导码、功率信息等中的一个或多个)。接入配置可以作为在步骤1中检测到的参考信号的一部分来发送，或者替代地，ue可以在较早时间配置有用于多个不同波束的接入配置，使得可以从这些所存储的接入配置中选择用于波束1的接入配置。此外，每个波束可以具有其自己的相应接入配置，或者可以在多于一个波束(即，一个或多个波束的子集)之间共享接入配置。

在稍后的时间t(2)，ue进入诸如rrc空闲或rrc不活动之类的低功率状态。ue还可以进入不连续接收(drx)周期，其中ue的收发机电路在ue监视来自网络的寻呼消息等的周期性“接通持续时间(ondurations)”之间的延长期内断电。

当处于该低功率状态时，在时间t(3)，ue确定其在其缓冲区中具有用于发送到网络的数据。因此，ue必须确定用于接入网络的适当接入配置。然而，由于ue已处于低功率状态，因此ue无法确定使用哪个接入配置，直到ue已接收到来自附近波束或小区的参考信号并对该参考信号执行了测量。因此，即使在时间t(4)出现用于波束1的prach时机(即，用于随机接入波束1的物理资源)之前可能是相对短的等待，但ue也不能知道波束1仍然是最强波束或甚至波束1仍然可用。在处于低功率状态时，ue可能已移出与波束1相关联的覆盖区域。

ue必须一直等待，直到下一次波束扫描周期出现(这可能在另外的间隔之后)，对那时接收的参考信号执行测量，以及使用基于那些测量的接入配置。这会显著增加控制平面延迟。

图3更详细地显示了该场景。与ue相关联的发送机会在上面一行示出；由无线电接入节点进行的发送在下面一行示出。无线电接入节点在波束扫描块或周期期间发送与波束1至n相关联的参考信号。在所示示例中，每个波束的参考信号包括同步信号(主同步序列和辅同步序列)以及包括系统信息的物理广播信道。这些信号/信道中的一个或多个信号/信道可以在频率上复用(即，同时发送但使用与其他信号中的至少一个信号不同的频率)。此外，每个波束扫描周期在没有间隔的情况下跟随前一周期。

在该示例中，ue检测用于一个或多个波束的参考信号，并选择最强波束以在时间t(1)接入网络(在该示例中为波束2)。在稍后的时间点t(2)，当处于低功率状态时，ue可以确定其在其缓冲区中具有要发送到网络的数据。然而，波束2对参考信号的下一次发送(ue可使用参考信号来确认用于波束2的接入配置仍然适合)可能在t(3)之后的某一时间，具体取决于小区内波束的数量。

图4示出了另一示例，其中无线电接入节点配置有每个波束扫描周期之间的时间间隔。与ue相关联的发送机会在上面一行示出；无线电接入节点进行的发送在下面一行示出。因此，当处于低功率状态的ue需要将ul数据发送到网络时，ue可能需要等待很长时间，直到与其先前选择的波束(在该示例中为波束1)相关联的参考信号的下一次发送。类似于图2和3，在时间t(1)，ue检测参考信号并选择最强波束(在该示例中为波束1)。在时间t(2)，当处于低功率状态时并且在波束1下一次出现之前，ue确定其在其缓冲区中具有要发送到网络的数据。图4还示出了针对与波束1相关联的随机接入信道调度的传输资源。波束1的下一次出现直到时间t(3)才出现，此时ue能够执行进一步的测量，然后最终使用此后的发送机会。注意，如前所述，相同的传输资源(或其他接入配置)可以用于同一小区内的多个波束。

因此，本公开的实施例涉及解决接入网络时的延迟问题。尽管在依赖于波束扫描的配置中该问题更加严重(如图2至图4所示)，但该问题对于处于低功率状态(诸如rrc空闲或不活动)的任何ue都可能存在。在这种状态下，无论是在小区范围基础上还是在波束特定基础上，参考信号都可以由无线电接入节点稀疏地发送。在波束扫描的情况下，即使在扫描块之间没有时间间隙，ue仍然需要等待其驻留的相同波束的后续出现。在另一种情况下，没有波束扫描，但是信号在时间上稀疏地发送，将会出现类似的问题。

根据本公开的实施例，处于低功率状态和/或drx睡眠状态但在其缓冲区中具有要发送的上行链路数据的ue在它之前一直驻留的给定小区或波束中执行本文定义的“机会性接入”。该机会性接入是基于先前获得的(例如在上一个rx接通时段期间获得的)接入配置。

接入配置可以包括以下中的一个或多个：物理随机接入信道(prach)配置，例如前导码、功率设置(包括例如功率上升)等；同步信息；公共陆地移动网络(plmn)信息等。也可以使用术语prach配置来代替接入配置。通常，接入配置包括ue经由给定小区或波束接入网络所需的信息。

在网络侧，给定的无线电接入网络节点可以利用给定ue的多个机会性接入来仅发送单个接入请求响应，从而节省资源。

这种实施例的一个优点是ue不需要等到支持空闲模式操作的信号的下一个时机(例如，诸如pss/sss的同步信号和/或小区特定参考信号和/或波束特定参考信号)。由此，在例如由于波束扫描和/或网络能效特性(网络侧的dtx)而在时间上稀疏地检测到支持空闲或不活动(即5g网络中的“新状态”)模式操作的这些信号的情况下，能够减少控制平面延迟，即从ul数据到达缓冲区时到发送分组时所花费的时间。这又使网络能够充分利用能效并从利用稀疏信号来减小干扰增益。

图5示出了根据本公开的实施例的方法。尽管在波束扫描场景的上下文下进行了描述(例如如图2至4所示)，但是从上面的讨论中显而易见的是，本公开的实施例也适用于每个无线电接入节点发送用于其整个小区的参考信号的场景。

因此，在步骤1中，在时间t(1)，ue检测由一个或多个无线电接入节点发送的一个或多个参考信号。在所示的示例中，由单个无线电接入节点发送多个即n个波束。然而，ue可以从其附近的一个或多个或所有无线电接入节点检测小区范围的参考信号。类似地，ue可以检测仅用于其附近的多个波束中的一个或多个波束的参考信号(无论是来自相同小区还是来自不同小区)。参考信号的检测可以作为小区(或波束)选择或重选过程的一部分进行。

参考信号可以包括以下中的一个或多个：同步信号、广播系统信息、小区特定参考信号、以及波束特定参考信号。

ue对检测到的参考信号执行测量，并根据用于每个检测到的参考信号的至少一个度量对波束或小区进行排序。该至少一个度量可以包括以下中的一个或多个：接收信号接收功率(rsrp)；接收信号接收质量(rsrq)；信噪比；信号噪声和干扰比。

ue选择与最强参考信号(即，度量的最高值)相关联的波束或小区，并获得用于至少该波束或小区的接入配置。ue还可以获得用于对其检测到参考信号的一个或多个其它波束或小区的接入配置。例如，可以获得用于对其检测到参考信号的所有波束或小区或者用于对其检测到参考信号的预定数量的那些波束或小区的接入配置。接入配置可以作为由ue接收的参考信号的一部分来发送(并且因此ue从参考信号本身获得接入配置)，或者可以经由在更早的时间接收到的参考信号在ue中预先配置接入配置。

接入配置可以包括以下中的一个或多个：物理随机接入信道(prach)配置，例如前导码、功率设置(包括例如功率上升)等；同步信息；公共陆地移动网络(plmn)信息等。通常，接入配置包括ue经由给定小区或波束接入网络所需的信息。

在选择了最强波束(在所示的示例中是波束1)之后，ue可以通过经由该波束与无线电接入节点通信来接入网络。然而，在稍后的某个时间t(2)，ue进入低功率状态，在该状态中减少与网络的信令以节省功率。这种状态的示例包括rrc_idle和rrc_inactive。ue还可以进入不连续接收(drx)睡眠状态以进一步节省功率。在这种状态下，ue可以仅间歇地接收参考信号。然而，根据本公开的实施例，ue保持其先前获得的接入配置。也就是说，用于至少波束1的接入配置以及潜在地与对其检测到参考信号的其他波束/小区相关联的其他接入配置被存储在ue本地的存储器中，同时ue处于低功率状态。

在时间t(3)，当处于低功率状态时，ue确定其在其缓冲区中具有要发送到网络的数据(即，在上行链路中)。根据本公开的实施例，ue假设它仍然在波束1的覆盖区域内(即，当进入低功率状态时ue先前驻留的波束/小区)，并且利用先前获得的用于波束1的接入配置来向网络发送接入请求(例如prach前导码)。

在所示示例中，用于波束1的接入配置包括ue将用于在与波束1相关联的随机接入信道上发送的一组物理资源(即，一个或多个时隙和/或频带)。因此，当针对与波束1相关联的prach调度的时隙在时间t(4)出现时，ue经由波束1向无线电接入节点发送接入请求(例如prach前导码)。

如果ue仍在波束1的覆盖内，则接入请求应被接收到并且无线电接入节点可以通过发送响应消息(例如随机接入响应(rar)消息)来进行响应。然而，关于此的进一步细节可以在下面参考图7找到。如本领域技术人员将理解的，可以在无线电接入节点和ue之间进行进一步的传输，以便发送ue的缓冲区中的任何ul数据到无线电接入节点。因此，通过机会性地接入网络而无需等待检测ue附近的其他参考信号，或者执行测量以检测ue附近的小区和/或波束，ue能够以远低于否则将具有的延迟接入网络。

当然，自进入低功率状态和/或drx睡眠状态以来，ue可能已经移出波束1的覆盖区域，在这种情况下，接入请求消息可能不被无线电接入节点接收到，并且没有从无线电接入节点接收到响应消息。在这些情况下，ue可以利用与对其在步骤1中检测到参考信号的其他波束/小区相关联的一个或多个接入配置，以便发送针对这些相应波束/小区的接入请求消息。例如，ue可以利用与参考信号是第二强(即，如根据至少一个度量确定)的波束/小区相关联的接入配置，以发送针对该波束/小区的接入请求消息。如果没有接收到针对该接入请求消息的响应，则ue可以利用所存储的接入配置，以最强参考信号到最弱参考信号的顺序继续发送针对在步骤1中检测到的波束/小区的接入请求消息。关于该方面的进一步细节在下面参考图6提供。

图6是根据本公开的实施例的在无线终端设备(例如ue)中的方法的流程图。

该方法开始于步骤100，在步骤100中ue对由其附近的无线电接入节点发送的参考信号执行测量。参考信号可以支持在无线电接入节点的覆盖区域内在低功率状态下工作的ue(即，通过确保与网络的同步，以及广播关于无线电接入节点的身份的信息)。参考信号可以包括以下中的一个或多个：同步信号、广播系统信息、小区特定参考信号、以及波束特定参考信号。

每个参考信号可以与整个小区相关联，或者与特定小区内的一个或多个波束的子集相关联。此外，可以从一个或多个无线电接入节点接收参考信号。参考信号的检测可以作为小区(或波束)选择或重选过程的一部分进行。

ue对检测到的参考信号执行测量，并根据用于每个检测到的参考信号的至少一个度量对波束或小区进行排序。该至少一个度量可以包括以下中的一个或多个：接收信号接收功率(rsrp)；接收信号接收质量(rsrq)；信噪比；信号噪声和干扰比。

在步骤102中，ue获得用于对其检测到参考信号的一个或多个波束或小区的接入配置，以及将这些接入配置存储在ue本地的存储器中。例如，可以获得用于对其检测到参考信号的所有波束或小区或者仅用于对其检测到最强参考信号的预定数量的小区/波束的接入配置。接入配置可以作为由ue接收的参考信号(并且因此ue从参考信号本身获得接入配置)的一部分来发送，或者可以经由在更早的时间接收到的参考信号在ue中预先配置接入配置。

接入配置可以包括以下中的一个或多个：物理随机接入信道(prach)配置，例如前导码、功率设置(包括例如功率上升)等；同步信息；公共陆地移动网络(plmn)信息等。通常，接入配置包括ue经由给定小区或波束接入网络所需的信息。

在步骤104中，ue进入低功率状态和/或不连续接收(drx)睡眠状态。例如，ue可能由于长时间不活动而进入这种状态(即，ue在阈值时间段内没有发送或接收数据)。低功率状态可以是空闲状态、非活动状态或针对较低信令开销和较低功率/能量消耗而优化的任何其他状态、子状态或配置。这种低功率状态的示例包括rrc_idle和rrc_inactive。

在步骤106中，当处于低功率状态或drx睡眠状态时，ue确定将要发送到网络的数据的存在。例如，ue的缓冲区中可能存在将要在ul中发送到无线电接入节点的数据(例如由于用户对ue的一些使用)。

在步骤108中，响应于确定存在将要发送到网络的数据，ue使用用于在步骤102获得的该小区或波束子集的接入配置，向与在步骤100中接收的最强参考信号相关联的小区或波束子集发送接入请求消息。这可以是ue在进入低功率状态或drx睡眠状态时所驻留的小区或波束子集。例如，接入请求消息可以包括随机接入前导码，或者使用在用于小区或波束子集的接入配置中定义的资源发送的一些其他接入请求消息。由ue先前获得的接入配置被重用。

注意，接入请求消息在步骤108中发送，而无需等待接收其他参考信号或执行测量以检测其他参考信号的存在。因此，一旦ue确定存在将要发送的数据，ue就在最早的机会发送接入请求消息。在稀疏地发送参考信号的情况下，无论是通过波束扫描配置(波束扫描周期之间具有和没有间隔)还是参考信号的小区范围发送，都避免了与等待后续参考信号相关联的延迟。

机会性地发送接入请求消息的决定可以基于由网络配置的一个或多个规则来进行。有关更多细节，请参见图7和步骤200。例如，ue可以确定其移动性是否低于特定阈值(即，ue是缓慢移动还是静止)，或者其缓冲区中的数据是否与需要低延迟的高优先级任务相关联。ue还可以确定其是在具有宽波束还是窄波束的覆盖区域中，或者是否已经被配置长于阈值长度的drx周期。备选地，ue可以被配置为在所有情况下使用机会性接入，以使得无论ue的情况如何都发生步骤108。

步骤110以后描述发送接入请求之后的过程。在步骤110中，响应于ue在步骤108中发送的接入请求消息，ue监听由无线电接入节点发送的响应消息。例如，ue可以在步骤108中发送接入请求消息时激活一个或多个定时器。

ue可以利用第一定时器来定义发送接入请求之后的时间窗口，在该时间窗口中ue应该继续监听响应。如果在时间窗口内接收到响应(即，当第一定时器仍然活动时)，则该方法前进到步骤112，在步骤112中可以在ue和与在步骤100中测量的最强参考信号相关联的小区/波束之间进行进一步通信，以发送在步骤106中发现的ul数据。例如，进一步的信令可以建立、重新建立或恢复ue与无线电接入节点之间的rrc连接。这种通信本质上可以是很传统的，并且在此不再详细描述。然而，在一个实施例中，进一步的信令可以包括来自ue的该接入请求消息是机会性接入的指示，以帮助网络解决网络处的潜在冲突。

如果第一定时器在没有接收到响应消息的情况下期满，则ue可以停止监听来自与最强参考信号相关联的小区/波束的响应消息，例如停止监听针对响应消息定义的物理资源(无论这些资源是专用于所讨论的特定小区/波束还是多个小区/波束共用)。ue自进入低功率状态或drx睡眠状态以来可能已移出小区/波束的覆盖区域。在一个实施例中，在第一定时器期满时，ue可以继续步骤114，在步骤114中使用在步骤102中获得的用于那些小区/波束的接入配置将第二接入请求消息发送到与在步骤100中测量的第二最强参考信号相关联的小区/波束。

然而，在其他实施例中，ue可以在步骤108中发送第一接入请求消息时激活第二定时器。第二定时器可以具有小于第一定时器的值，使得其在第一定时器之前期满。ue可以进行到步骤114，并且在第二定时器期满时向与第二最强参考信号相关联的小区/波束发送第二接入请求消息，即，同时继续监听对来自与最强参考信号相关联的小区/波束的第一接入请求消息的响应。以这种方式，ue能够同时处理多个接入请求过程，并且因此在ue不再处于与假定的最强参考信号相关联的小区/波束的覆盖区域中的情况下减小延迟。在其他实施例中，可以同时激活和运行多个定时器，使得多于两个的接入请求过程同时是活动的(即，ue发送接入请求消息，其间同时监视来自两个或更多个先前发送的接入请求消息的响应)。

在步骤116中，ue监视来自第二接入请求消息的响应(例如在由发送第二接入请求消息时启动的定时器限定的时间窗口内)。如果接收到响应，则该过程移动到步骤118，在步骤118中可以在ue和与在步骤100中测量的第二最强参考信号相关联的小区/波束之间进行进一步通信，以便发送在步骤中发现的ul数据。这种通信本质上可以是很传统的，本文不再进一步描述。

如果没有接收到响应，则该方法返回到步骤114，并且使用在步骤102中获得的接入配置，将第三接入请求消息发送到与在步骤100中测量的第三最强参考信号相关联的小区/波束。

可以重复该过程，直到接收到接入请求消息之一的响应消息，或者已经为对其在步骤100中检测到参考信号的所有小区/波束发送了接入请求消息，或者针对由网络配置的预定数量的那些小区/波束(即，与最强参考信号相关联的小区/波束)已经发送了接入请求消息，或者直到接收到其他参考信号并对这些参考信号进行一组新的测量以识别ue附近的小区和/或波束。例如，当定时器在没有接收到对发送的接入请求消息的响应消息的情况下期满时，在预定的时间段之后，ue可以监听与对其发送了接入请求消息的小区/波束或附近的任何其他小区/波束有关的其他参考信号。

注意，尽管上述方法描述了针对与连续较弱的参考信号相关联的波束/小区发送接入请求消息的过程，但是可以针对发送接入请求消息的顺序定义备选规则。例如，如果从与同一小区相关联的波束子集接收到不同的参考信号，则ue可以被配置为在发送用于其他波束/小区的接入请求消息之前，发送用于特定小区(例如具有从其接收到最强参考信号的波束的小区)内的所有波束的接入请求消息。备选地，可以将第一接入请求消息(即，在步骤108中发送的消息)发送到ue先前在进入低功率状态之前立即驻留的小区/波束，而不管与该小区或波束相关联的参考信号是否最强。在另一备选方案中，ue可以被配置为仅经由与ue先前驻留的小区相关联的波束来发送接入请求消息，和/或可以仅当与其他小区相关联(或与其他小区的波束相关联)的参考信号比从服务小区或波束接收的参考信号更强时才向这些其他小区发送接入请求消息。

在一个实施例中，ue可以能够同时发送多个接入请求消息(即，用于特定小区的不同波束)。例如，在多个波束与相同的随机接入信道资源相关联但是具有不同的前导码集的情况下，ue能够同时发送多个波束中的每个波束的前导码(即，使用相同的随机接入信道资源)，这受到ue的可用发射功率的任何限制。这可以提示网络响应每个接入请求消息，或者至少响应它接收的接入请求消息，并且因此ue可以接收与对应波束有关的一个或多个响应消息。因为不同的前导码属于与不同波束相关联的前导码集，所以响应将在不同的波束中发送，并且可以具有不同的度量(例如信号强度、接收信号接收功率、信噪比、信号噪声和干扰比等)。然后，ue可以选择与最高度量相关联的波束以用于进一步通信。

因此，通过利用以上关于图5和6定义的方法，无线终端设备能够在从低功率状态或drx睡眠状态接入网络时显著减少延迟。

图7是根据本公开实施例的在网络节点中的方法的流程图。例如，网络节点可以是无线电接入节点(例如发送小区范围参考信号的无线电接入节点或发送波束特定参考信号的无线电接入节点)，或者是通信地耦合到这种无线电接入节点并且能够从无线电接入节点接收数据并指示无线电接入节点执行操作的网络节点。例如，在后一种情况下，网络节点可以体现在远离无线电接入节点的位置(例如在云或核心网络中)的服务器中。

在步骤200中，网络节点确定是否配置特定无线终端设备(例如ue)以用于如上定义的机会性接入。也就是说，网络节点确定是否允许(和/或指示)ue在低功率状态下基于先前获得的接入配置来发送接入请求，而无需等待接收其他参考信号。关于是否使用机会性接入的配置可以特定于每个ue(即，经由专用信令针对每个单独的ue来定义)，或者特定于多个ue(或所有ue)。例如，ue可以被配置一组规则，通过这些规则，ue可以确定它们自身是否使用机会性接入。

在ue保持在相同波束和/或小区中的可能性高的情况下和/或在相同参考信号的相同方向上的传输之间可能存在显著时间间隔的情况下，网络可以配置机会性接入。换句话说，当在ue检测到波束并获得接入配置之后的x秒ue很可能保持在该波束和/或小区的覆盖内时，可以针对ue配置机会性接入(其中x可以根据网络的需要来定义)。

例如，可以针对静止和/或以低速移动的ue配置机会性接入。网络节点可以定义阈值速度或移动性，低于该阈值速度或移动性ue应该使用机会性接入。机会性接入可以被配置用于其中相对宽的波束被用于发送参考信号(因为ue不太可能已经移出特定波束的覆盖范围)的覆盖区域。

也可以考虑ue的接入的预期紧急性，例如使得配置是ue特定的(例如当ue处于连接/活动模式时经由专用信令提供)，并且当ul数据到达传输缓冲区时预期迫切需要发送ul数据的ue可以被配置为使用机会性接入，而其他ue不使用机会性接入。该考虑可以基于例如与ue的业务(例如流或承载)相关联的qos、ue的类别或能力和/或签约数据。备选地，ue本身可以确定与其传输缓冲区中的数据相关联的紧急程度以及是否应该使用机会性接入。

该方法可以被配置用于配置有短drx周期的ue。原因在于可能没有多少ue都配置有非常长的drx周期并且同时涉及控制平面延迟。因此，网络节点可以决定不将配置有长drx周期的ue配置用于机会性接入。

网络还可以选择允许使用该特性的地理区域，例如在支持空闲/非活动模式操作的信号之间具有较长周期性的低速区域。

可以单独或组合地考虑任何和所有这些参数，以确定是否配置ue用于机会性接入(或者定义ue应该通过配置其自身用于机会性接入的参数)。如果ue未被配置用于机会性接入，则该方法在步骤202结束。

如果ue被配置用于机会性接入，则该方法前进到步骤204，在步骤204中在无线电接入节点处从ue接收接入请求消息。可以经由与无线电接入节点相关联的特定小区或经由该小区的一个或多个波束的子集来接收接入请求消息，并且接入请求消息可以涉及与该小区或波束子集相关联的随机接入信道。例如，接入请求消息的来源可以基于消息中使用的前导码来确定。

在步骤206中，对所接收的接入请求消息执行测量，并确定接入请求消息的至少一个度量。例如，度量可以包括以下中的一个或多个：接收信号强度、接收信号接收功率、接收信号接收质量、信噪比、信号噪声和干扰比。如果度量高于阈值(即，消息足够强)，则该方法前进到步骤208，并且发起由无线电接入节点进行的响应消息的发送。如果经由一个或多个波束接收到接入请求，则可以经由这些一个或多个波束发送响应消息。这样的响应消息可以促使ue和无线电接入节点之间的进一步通信，例如使得数据能够从ue发送到无线电接入节点。

在本公开的一个实施例中，该方法在该点结束。也就是说，网络节点从ue接收接入请求，并响应以足够的质量或信号强度接收的所有那些接入请求。如果接入请求没有足够的质量或信号强度(即度量低于阈值)，则不发送响应。

然而，在本公开的其他实施例中，网络节点可以利用ue所使用的机会性接入。例如，在所示实施例中，如果经由无线电接入节点的一个或多个波束接收到接入请求消息，则该方法可以进行到步骤210，在步骤210中网络节点监视经由与无线电接入节点相关联的其他波束的其他接入请求消息的接收。例如，网络节点可以在紧接步骤204中接收到第一接入请求消息之后的时间窗口中监视其他接入请求消息。如果无线电接入节点没有接收到其他接入请求消息，则该方法在步骤212结束。然而，如果在该时间窗口内接收到一个或多个其他接入请求消息，则网络节点可以假设接入请求消息是单个ue按照图6中所示的方法进行机会性接入的结果(即，按顺序发送多个接入请求消息)。在步骤214中，网络节点可以确定具有在步骤204和210中接收的那些消息的最高度量的接入请求消息，并且发起仅对该接入请求消息的响应消息的发送(即，使用对其收到接入请求的波束)。这样，能够节省无线电接入节点中的资源。

如果一个或多个接入请求消息来自未接收到任何响应的第二ue，则第二ue在其未能检测到来自网络的任何响应时应发送一个或多个其他接入请求。可以以正常方式处理和响应那些其他接入请求消息。

此外，在发送响应消息之后的信令可以用于解决这种潜在的冲突。例如，来自ue的这种信令可以包含第一接入请求消息(以及可能由ue发送的其他消息)是机会性接入的指示。因此，网络节点可以确定不包含在该指示内的接入请求消息由不同的ue发送，并且发起对那些接入请求消息的响应消息的发送。

因此，本公开的实施例提供用于一旦ue确定其具有要发送的数据就机会性地接入网络而无需等待接收从网络接收的其他参考信号或执行对从网络接收的其他参考信号的测量的方法。因此，能够显著减小处于低功率状态的ue与网络之间的通信延迟。

图8是根据本公开的实施例的无线终端设备300的示意图。无线终端设备300能够在多个状态(包括第一状态和第二状态)下工作，其中第二状态比第一状态需要更少与电信网络的信令开销。无线终端设备300包括处理电路302和存储指令的非暂时性计算机可读介质304，所述指令在由处理电路执行时使得无线终端设备执行以下操作：对由电信网络的小区或电信网络的小区的一组一个或多个波束发送的一个或多个参考信号执行测量；基于测量，获得用于接入电信网络的小区或者用于接入电信网络的小区的一组一个或多个波束的接入配置；在处于第二状态时，确定将要发送到电信网络的数据的存在；以及响应于确定将要发送的数据的存在，利用所获得的接入配置来向小区或一组一个或多个波束发送接入请求，而无需对来自小区或一组一个或多个波束的其他参考信号执行其他测量。

无线终端设备300还可以包括一个或多个天线和对应的收发机电路(未示出)以用于向电信网络的无线电接入节点发送无线信号并从其接收无线信号。

图9是根据本公开的其他实施例的无线终端设备400的示意图。无线终端设备400能够在多个状态(包括第一状态和第二状态)下工作，其中第二状态比第一状态需要更少与电信网络的信令开销。无线终端设备400包括：第一模块402，被配置为对由电信网络的小区或电信网络的小区的一组一个或多个波束发送的一个或多个参考信号执行测量；第二模块404，被配置为基于测量，获得用于接入电信网络的小区或者用于接入电信网络的小区的一组一个或多个波束的接入配置；第三模块406，被配置为在无线终端设备400处于第二状态时确定将要发送到电信网络的数据的存在；以及第四模块408，被配置为响应于确定将要发送的数据的存在，利用所获得的接入配置来向小区或一组一个或多个波束发送接入请求，而无需对来自小区或一组一个或多个波束的其他参考信号执行其他测量。

无线终端设备400还可以包括一个或多个天线和对应的收发机模块(未示出)以用于向电信网络的无线电接入节点发送无线信号并从其接收无线信号。

图10是根据本公开的实施例的网络节点500的示意图。例如，网络节点500可以是无线电接入节点(诸如enodeb或gnodeb)，或者是连接到核心网络或在服务器环境内并通信地耦合到这样的无线电接入节点的节点。

节点500可以用于包括能够在多个状态下工作的无线终端设备的电信网络，多个状态包括第一状态和第二状态，其中第二状态比第一状态需要更少的与电信网络的信令开销。无线终端设备还可以被配置为获得和存储用于接入电信网络的小区或者用于接入电信网络的小区的一组一个或多个波束的接入配置。网络节点500包括处理电路502和存储指令的非暂时性计算机可读介质504，所述指令在由处理电路502执行时使得节点500配置无线终端设备以执行以下操作：响应于在处于第二状态时确定将要发送到电信网络的数据的存在，利用所获得的接入配置来向小区或一组一个或多个波束发送接入请求，而无需对来自小区或一组一个或多个波束的其他参考信号执行其他测量。

图11是根据本公开的其他实施例的网络节点600的示意图。例如，网络节点600可以是无线电接入节点(诸如enodeb或gnodeb)，或者是连接到核心网络或在服务器环境内并通信地耦合到这样的无线电接入节点的节点。

节点600可以被配置用于包括能够在多个状态下操作的无线终端设备的电信网络，多个状态包括第一状态和第二状态，其中第二状态比第一状态需要更少的与电信网络的信令开销。无线终端设备还可以被配置为获得和存储用于接入电信网络的小区或者用于接入电信网络的小区的一组一个或多个波束的接入配置。该节点包括第一模块602，第一模块602被配置为响应于在处于第二状态下确定将要发送到电信网络的数据的存在，将无线终端设备配置为利用所获得的接入配置来向小区或一组一个或多个波束发送接入请求，而无需对来自小区或一组一个或多个波束的其他参考信号进行其他测量。

尽管上文已经在3gpp规范的上下文(特别是长期演进及其发展)中描述了本公开的实施例，但是本领域技术人员将理解，本文描述的方法、装置和概念可以同样地适用于其他无线电接入技术以及使用它们的网络。