如何用MSG1发送系统消息
对于Idle和Inactive模式,将有网络控制MSG1或MSG3是否可以用于发送系统消息请求。如果特定于UE需要获取的每个SIB或SIB集合的PRACH前导码和PRACH资源包括在最小SI中,则使用MSG1指示SI请求。如果UE需要获取的特定于每个SIB或SIB集合的PRACH前导码和PRACH资源不包括在最小SI中,则SI请求包括在MSG3中。
对于NR的系统消息,有如下规定:
1.用于其它SI的调度信息包括SIB类型、有效性信息、SI周期性和SI窗口信息,并且无论其它SI是否被周期性地广播都被提供。
2.最小SI中的调度信息包括有关SI块是周期性广播还是按需提供的指示符。
3.如果最小SI指示SIB未被广播,则UE不假设该SIB是在其SI窗口中以每个SI周期周期性地广播的。因此,UE可以发送SI请求以接收该SIB。
4.在发送SI请求之后,为了接收所请求的SIB,UE在该SIB的一个或多个SI周期中监视所请求的SI的SI窗口。
图1说明了使用基于MSG1的SI请求获得按需提供(即不定期广播)的SIB(例如,SIB X)的部署。MSI包括指示SIB X是按需广播还是提供的指示符。在此示例中,指示符设置为“1”,指示SIB X是按需提供的。
获取SIB X的UE检查MSI,并基于关于SI块的指示符。
UE然后基于MSI中的信息确定它必须使用MSG1或MSG3指示SI请求。
如果网络希望UE使用MSG 1指示SI请求,则UE需要获取的特定于每个SIB或SIB集合的PRACH前导码和PRACH资源被包括在最小SI中。
UE然后使用所选择的PRACH前导码和PRACH资源来发送PRACH前同步码。由于闭环功率控制在空闲和非活动状态下是不可能的,因此UE以与任何其他PRACH前导码传输相同的方式基于开环估计来计算SI请求传输的初始功率,并对路径损耗进行完全补偿。
在发送指示用于接收SIB X的SI请求的PRACH前导码之后,UE在SIB X中的一个或多个SI周期中监视SIB X(根据调度信息)的SI窗口。

与任何其他PRACH前导码传输类似,gNB可能因为较差的无线信道条件而没有成功接收到用于SI请求的PRACH前同步码传输。UE有两种可能的方法来识别其发送的SI请求是否被gNB成功接收。
方法1:在发送SI请求(即用于接收SIB X的PRACH前导码)之后,UE在SIB X一个或多个SI周期中监视SIB X(根据调度信息)的SI窗口。
如果UE没有接收到所请求的SIB X,则它认为gNB没有成功接收到SI请求。
方法2:在发送用于接收SIB X的SI请求即PRACH前导码之后,UE监视用于接收与其PRACH传输相对应的RAR的RAR窗口。与指示SI请求的PRACH传输相对应的RAR应至少包括随机接入前导码标识符(RAPID: random access preamble identifier)。不需要诸如定时提前、C-RNTI等其他信息。UE在RAR窗口中监视由RA-RNTI标识的RAR的NR-PDCCH。对于指示SI请求的PRACH前导码传输,与任何其他PRACH前同步码传输一样,以相同的方式计算RA-RNTI。
如果UE接收到RAR,则认为gNB成功接收到SI请求。UE然后(根据调度信息)在SIB X的一个或多个SI周期中监视SIB X中的SI窗口。
如果UE未接收到RAR,则认为gNB未成功接收到SI请求。
下面进一步比较这两种用于SI TX故障检测的方法。
检测SI请求传输失败的时延:在方法1的情况下,UE可以在监视所请求SIB的一个或多个SI周期中的SI窗口之后确定SI请求传输是否失败。在方法1中,检测SI请求传输失败的最佳情况(见图2A)时延等于‘SI request processing time’ + ‘length of SI Window’。在方法1中,检测SI请求传输失败的最坏情况(见图2B)时延等于‘SI request processing time-1’ + ‘length of SI period’ + ‘length of SI Window’.。在方法2中,检测SI请求传输是否失败的时延(见图2C)等于‘SI request processing time’ + ‘length of RAR Window’。因此,与方法2相比,方法1中检测SI请求传输失败的时延可能相当高。这可以通过配置更短的SI周期来减少。在较长SI周期的情况下,网络可以组合几个SI请求并广播一次所请求的SIB,从而减少信令开销。这对于较短的SI周期是不可能的。

UE功耗:在两种情况下比较两种方法的UE功耗:SI请求传输成功和SI请求传输失败。
a) 场景1:SI请求传输成功
在方法2中,UE需要首先监视RAR窗口,并且在接收到RAR之后,UE需要监视SI窗口。因此,在方法2中,UE在最坏情况下需要监控的TTI总数等于‘length of RAR window’ + ‘Length of SI Window’。在方法1中,不存在RAR,因此UE只需要监视‘Length of SI Window’ TTI。与方法1相比,方法2的情况下UE功耗更大。然而,如果RAR窗口的长度很小(例如,对于SI请求可以设置为1或2 TTI),则UE功耗可以是可比较的。
b) 场景2:SI请求传输失败
在方法2中,UE需要在发送SI请求之后首先监视RAR窗口。如果未接收到RAR,则假设SI请求传输失败,因此不监视SI窗口。因此,在方法2中,UE需要监视的TTI的总数等于 ‘length of RAR window’。
在方法1中,不存在RAR,因此UE需要在发送SI请求之后监视‘Length of SI Window’ 个TTI。如果SI窗口和RAR窗口的长度相同,则两种方法中的UE功耗相同。然而,SI窗口通常长于RAR窗口,因此与方法2相比,在方法1的情况下UE功耗将更高。
下面的表1总结了两种方法的利弊。

在检测到SI请求未被成功发送之后,UE很自然地重传SI请求(即PRACH前导码传输)。在指示SI请求的PRACH前同步码重传期间,功率像任何其它PRACH前导码重传一样被斜升。
如果即使在发送了用于最大重试次数的SI请求之后,SI请求传输也不成功,则UE可以认为驻留小区不合适,并执行小区重新选择,因为UE无法获得期望的系统信息。在缺少期望的系统信息的情况下,UE不能从驻留小区获得期望的服务(与UE不能获取的系统信息相关联)。