用于特征的信号方式发送的PRACH分割的制作方法

本公开涉及蜂窝通信系统，并且更具体地，涉及经由物理随机接入信道(prach)分割来用信号方式发送特征。

背景技术：

1、新无线电(nr)中的随机接入

2、当用户设备(ue)想要从空闲/非活动状态转换为连接状态以例如发送数据或信令时，执行随机接入(ra)。与长期演进(lte)类似，新无线电(nr)使用由以下步骤组成的4步随机接入过程，如图1所示。

3、1.ue在物理随机接入信道(prach)上发送前导码(也被称为msg1)。

4、2.网络(即，gnb)以随机接入响应(rar)(也被称为msg2)进行响应，该rar指示对前导码的接收并提供时间对准命令，该时间对准命令基于所接收到的前导码的定时来调整ue的传输定时。

5、3-4.ue和网络交换消息(上行链路消息msg3和后续下行链路消息msg4)以解决由于从小区内的多个设备同时发送相同前导码而导致的潜在冲突。如果成功，则msg4也将ue转移到连接状态。

6、一旦随机接入完成，ue就处于连接状态，并且后续通信使用专用信道来执行。

7、除了上述基本的4步随机接入过程之外，nr版本16还支持仅由两个消息(即，msga和msgb)组成的2步随机接入过程，其中，msga基本上替代了msg1+msg3，并且msgb基本上替代了msg2+msg4。2步随机接入过程如图2所示。2步随机接入过程减少了空闲到连接的转换时间，但实际上仅限于定时提前为0的小型小区，因为msga的msg3(或pusch)部分是在建立上行链路定时对准之前发送的。

8、上述过程是所谓的基于竞争的随机接入过程，其中，ue之间不存在协调，并且相同前导码可能因此同时从多个ue发送。在连接模式下，还存在例如在切换期间使用的无竞争随机接入过程，其中，网络为ue指派专用前导码以用于随机接入过程，并因此不存在冲突。然而，在本文档中，我们将主要关注基于竞争的随机接入过程。

9、用于4步随机接入的prach资源配置

10、对于4步ra，prach时间/频率资源被配置在系统信息中，更具体地被配置在系统信息块1(sib1)中的rach-configcommon信元(ie)中，并且由多个时隙(prach时隙)组成，该多个时隙在每个prach配置期重复自身。在这些prach时隙内，可以存在多个频域prach时机，该多个频域prach时机在频域中连续排放，且取决于前导码传输带宽，各自占用某个数量的资源块。定义了两种类型的前导码格式：用于较大小区的长格式和用于较小小区的短格式。对于短前导码，在某些情况下，可以在单个prach时隙内在时间上复用多个前导码传输。换言之，对于短前导码，不仅在频域中，在时域中也存在多个prach时机。在每个这种prach时间/频率时机中，存在64个前导码可用于传输。prach资源结构如图3所示。

11、nr中随机接入的关键特征是以下可能性：建立合适的波束对，并针对前导码接收应用接收机侧模拟波束扫描。这是通过将不同的同步信号块(ssb)与不同的prach时间/频率时机和/或不同的前导码相关联来实现的。由于不同的ssb对应于不同的下行链路波束，因此网络能够根据前导码接收来确定下行链路波束。此外，如果ssb被映射为使得在给定时间处频率上的所有prach时机都映射到同一ssb，则网络也将能够针对前导码接收来应用模拟波束扫描。

12、每个ssb映射到多个prach时机。该数量可以小于1，这意味着prach时机由多个ssb共享(在这种情况下，分开是基于前导码分割进行的，参见下文)，或者该数量可以大于1，以便例如启用模拟波束扫描以用于前导码接收。ssb到prach时机的映射按照以下顺序进行：

13、●首先，在单个prach时机内，按前导码索引的升序进行；

14、●然后，针对被频率复用的prach时机，在频域中进行；

15、●然后，针对prach时隙内的被时间复用的prach时机(假设使用短前导码格式)，在时域中进行；

16、●最后在prach时隙之间，在时域中进行。

17、当ue执行随机接入时，ue将选择与所选下行链路波束/ssb相对应的第一可用prach时机以用于前导码传输。如果存在多于一个prach时机可供选择(即，如果ssb在频域中被映射多个prach时机)，ue将随机选择一个prach时机。

18、图4示出了示例，其中，小区中存在两个下行链路波束/ssb，并且两个ssb都被映射到同一prach时机，即在该示例中ssb是使用前导码分割而不是prach时机分割来分开的。每个prach段存在两个prach时隙，并且每个prach时隙存在六个prach时机。

19、在时域中，prach配置(包括prach时机的位置和长度)由rach-configgeneric ie中的prach-configuationindex来确定，其中，prach-configurationindex指向3gpp技术规范(ts)38.211v16.0.0中所指定的三张表(表6.3.3.2-2、表6.3.3.2-3和表6.3.3.2-4)之一中的行，其中，适用的表是由载波频率和双工方案的类型(即，频分双工(fdd)或时域双工(tdd))来确定的。作为示例，3gpp ts 38.211中的表6.3.3.2-2中的第一行(其适用于频率范围1(fr1)内的fdd部署)如下所述。

20、表6.3.3.2-2：针对fr1的随机接入配置和配对的频谱/补充上行链路。

21、

22、prach时机内的64个前导码在共享prach时机的ssb之间被平均划分，并然后被拆分为基于竞争的部分和无竞争的部分。与ssb相关联的基于竞争的前导码也可以进一步拆分为a组和b组，其中，b组前导码被用于在基于竞争的随机接入过程中请求较大的msg3大小。前导码的整体划分如图5所示。注意，也可以保留64个前导码中的一些用于其他用途，例如用于(基于msg1的)按需系统信息请求。

23、与ssb相关联的无竞争前导码被用在例如在切换期间使用的无竞争随机接入过程中。由于本公开主要关注基于竞争的随机接入过程，因此将不进一步讨论无竞争前导码的细节。

24、用于2步随机接入的prach资源

25、版本16中引入的2步ra使用prach分割以使网络能够对2步ra尝试4步ra尝试进行区分，以便简化对msga的msg3(pusch)部分的解码。

26、用于2步ra的prach时间/频率资源(即，prach时机)被配置在所广播的系统信息中(更具体地，在sib1中的rach-configcommontwostepra ie中)，并且可以与4步ra分开，或者可将它们与4步ra共享。在分开的情况下，可以基于prach时机来区分2步ra ue，而在共享的情况下，这是不可能，并且替代地，必须使用前导码分割。前导码分割是通过扩展与ssb相关联的基于竞争的前导码区域并将该扩展中的前导码分配给2步ra来进行的。然后可以将2步ra前导码拆分为a组和b组，类似于4步基于竞争的前导码。从图6可以看出，最终结果是与ssb相关联的基于竞争的前导码已经被拆分为了四个分区(partition)：

27、●4步ra

28、οa组(分区00)

29、οb组(分区01)

30、●2步ra

31、οa组(分区10)

32、οb组(分区11)

33、(如果分区索引像上面那样以二元形式写入，则0和1可以被解释为特征正被开启和关闭，例如01表示2步ra特征是关闭的，且b组特征是开启的)。

34、注意，如果共享的prach时机被用于2步ra和4步ra，则用于2步ra的与ssb相关联的基于竞争的前导码对于版本15的ue而言仍然看起来像是无竞争前导码。因此，不存在版本15的ue使用2步ra前导码(这使解决方案后向兼容)的风险。

技术实现思路

1、公开了涉及用于特征的信号方式发送的物理随机接入信道(prach)分割的系统和方法。在一个实施例中，由无线通信设备执行的方法包括从网络节点接收指示多个prach资源和多个特征集之间的映射的信息。该方法还包括：从该多个prach资源中选择prach资源，所选prach资源被映射到该多个特征集中的无线通信设备期望向网络节点指示的一个特征集。该方法还包括使用所选prach资源来发送prach前导码。以这种方式，特征的信号方式发送可以通过无线电资源高效、后向兼容和未来兼容的方式来完成。

2、在一个实施例中，该多个prach资源中的每个prach资源被映射到该多个特征集中的不同特征集。

3、在一个实施例中，该多个特征集中的至少一个特征集被映射到该多个prach资源中的多于一个prach资源。

4、在一个实施例中，该多个prach资源中的两个或更多个prach资源但不是该多个prach资源中的全部prach资源被映射到同一特征集。

5、在一个实施例中，该多个特征集中的每个特征集包括一个或多个特征。

6、在一个实施例中，对于一个或多个prach配置中的每个prach配置，指示该多个prach资源和该多个特征集之间的映射的信息包括指示该prach配置的所有prach资源到特定特征集的映射的信息。

7、在一个实施例中，对于prach配置，指示该多个prach资源和该多个特征集之间的映射的信息包括：指示该prach配置的第一prach资源子集到第一特征集的映射的信息、以及指示该prach配置的第二prach资源子集到第二特征集的映射的信息。

8、在一个实施例中，该多个prach资源由prach配置来定义，并且对于该prach配置，指示该多个prach资源和该多个特征集之间的映射的信息包括：指示由该prach配置定义的该多个prach资源的不同子集到不同特征集的映射的信息。

9、在一个实施例中，该多个prach资源的不同子集包括prach资源内的不同前导码集。

10、在一个实施例中，对于该多个prach资源中的prach资源，指示该多个prach资源和该多个特征集之间的映射的信息包括：指示用于该prach资源的第一prach前导码集到第一特征集的映射的信息、以及指示用于该prach资源的第二prach前导码集到第二特征集的映射的信息。

11、在一个实施例中，对于每个prach资源，指示该多个prach资源和该多个特征集之间的映射的信息包括指示映射到该prach资源的特征集的标志集。

12、在一个实施例中，指示该多个prach资源和该多个特征集之间的映射的信息包括至少一个位图。

13、在一个实施例中，对于每个prach资源，指示该多个prach资源和该多个特征集之间的映射的信息包括指示映射到该prach资源的特征集的位图。在一个实施例中，所选prach资源是仅指示所期望的特征集的相应位图所针对的prach资源。在一个实施例中，位图的大小大于当前可能映射到该prach资源的特征的数量。

14、在一个实施例中，可以经由prach来用信号方式发送的特征具有假设的顺序，并且指示该多个prach资源和该多个特征集之间的映射的信息以归纳的方式来定义prach分割。

15、在一个实施例中，可以经由prach来用信号方式发送的特征具有：假设的顺序、以及指示该多个prach资源和该多个特征集之间的映射的信息。

16、在一个实施例中，该多个prach资源中的第一prach资源或第一prach资源的子集以及该多个prach资源中的第二prach资源或第二prach资源的子集资源被映射到同一特征集。在一个实施例中，要向网络节点指示的所期望的特征集是该多个prach资源中的第一prach资源或第一prach资源的子集以及该多个prach资源中的第二prach资源或第二prach资源的子集资源所映射到的该同一特征集，并且选择prach资源包括根据选择方案来选择：(a)该多个prach资源中的第一prach资源或第一prach资源的子集，或(b)该多个prach资源中的第二prach资源或第二prach资源的子集。在一个实施例中，该选择方案是随机化选择方案。在另一实施例中，该选择方案使得在可能的prach资源中选择概率相等。在另一实施例中，该选择方案使得prach资源的选择概率基于该prach资源中的prach前导码的数量。在另一实施例中，该选择方案使得：特定prach前导码被选择，并且可能的prach资源中的所有前导码被选择的概率相等。在另一实施例中，该选择方案使得：从可能的prach资源中选择prach资源的概率基于该prach资源中的prach前导码的数量以及直到该prach资源为止的时间量。在另一实施例中，该选择方案是选择下一时间的prach资源的选择方案。

17、在一个实施例中，该多个prach资源与新的prach相关联。在一个实施例中，指示该多个prach资源和该多个特征集之间的映射的信息包括至少一个位图。在另一实施例中，对于多个特征中的每个特征，指示该多个prach资源和该多个特征集之间的映射的信息包括指示该多个prach资源中的映射到该特征的一个或多个prach资源的位图。

18、在一个实施例中，该多个prach资源形成多个prach时机，该多个prach时机是专用于特征的信号方式发送的公共prach时机池，并且对于多个特征中的每个特征，指示该多个prach资源和该多个特征集之间的映射的信息包括特征配置，该特征配置包括指示公共prach时机池中的映射到该特征的专用于特征的信号方式发送的一个或多个prach时机的信息。在一个实施例中，该多个prach时机和/或相关联的前导码范围被准备以简化来自特征配置的对映射的指示。在一个实施例中，特征与该特征所映射到的prach资源中的一个或多个前导码范围之间的映射是基于规则(多个规则)来定义的。

19、还公开了无线通信设备的对应实施例。在一个实施例中，无线通信设备适于从网络节点接收指示多个prach资源和多个特征集之间的映射的信息。无线通信设备还适于从该多个prach资源中选择prach资源，所选prach资源被映射到该多个特征集中的无线通信设备期望向网络节点指示的一个特征集。无线通信设备还适于使用所选prach资源来发送prach前导码。

20、在另一实施例中，无线通信设备包括一个或多个发射机、一个或多个接收机、以及与该一个或多个发射机和该一个或多个接收机相关联的处理电路。处理电路被配置为使无线通信设备从网络节点接收指示多个prach资源和多个特征集之间的映射的信息。处理电路还被配置为使无线通信设备从该多个prach资源中选择prach资源，所选prach资源被映射到该多个特征集中的无线通信设备期望向网络节点指示的一个特征集。处理电路还被配置为使无线通信设备使用所选prach资源来发送prach前导码。

21、还公开了由网络节点执行的方法的实施例。在一个实施例中，由网络节点执行的方法包括向无线通信设备发送指示多个prach资源和多个特征集之间的映射的信息。

22、在一个实施例中，该多个prach资源中的每个prach资源被映射到该多个特征集中的不同特征集。

23、在一个实施例中，该多个特征集中的至少一个特征集被映射到该多个prach资源中的多于一个prach资源。

24、在一个实施例中，该多个prach资源中的两个或更多个prach资源但不是该多个prach资源中的全部prach资源被映射到同一特征集。

25、在一个实施例中，该多个特征集中的每个特征集包括一个或多个特征。

26、在一个实施例中，对于一个或多个prach配置中的每个prach配置，指示该多个prach资源和该多个特征集之间的映射的信息包括指示该prach配置的所有prach资源到特定特征集的映射的信息。

27、在一个实施例中，对于prach配置，指示该多个prach资源和该多个特征集之间的映射的信息包括：指示该prach配置的第一prach资源子集到第一特征集的映射的信息、以及指示该prach配置的第二prach资源子集到第二特征集的映射的信息。

28、在一个实施例中，该多个prach资源由prach配置来定义，并且对于该prach配置，指示该多个prach资源和该多个特征集之间的映射的信息包括：指示由该prach配置定义的该多个prach资源的不同子集到不同特征集的映射的信息。

29、在一个实施例中，对于该多个prach资源中的prach资源，指示该多个prach资源和该多个特征集之间的映射的信息包括：指示用于该prach资源的第一prach前导码集到第一特征集的映射的信息、以及指示用于该prach资源的第二prach前导码集到第二特征集的映射的信息。

30、在一个实施例中，指示该多个prach资源和该多个特征集之间的映射的信息包括至少一个位图。

31、在一个实施例中，对于每个prach资源，指示该多个prach资源和该多个特征集之间的映射的信息包括指示映射到该prach资源的特征集的位图。在一个实施例中，位图的大小大于当前可能映射到该prach资源的特征的数量。

32、在一个实施例中，对于每个prach资源，指示该多个prach资源和该多个特征集之间的映射的信息包括指示映射到该prach资源的特征集的标志集。

33、在一个实施例中，可以经由prach来用信号方式发送的特征具有假设的顺序，并且指示该多个prach资源和该多个特征集之间的映射的信息以归纳的方式来定义prach分割。

34、在一个实施例中，可以经由prach来用信号方式发送的特征具有：假设的顺序、以及指示该多个prach资源和该多个特征集之间的映射的信息。

35、在一个实施例中，该多个prach资源中的第一prach资源或第一prach资源的子集以及该多个prach资源中的第二prach资源或第二prach资源的子集资源被映射到同一特征集。

36、在一个实施例中，该多个prach资源与新的prach相关联。在一个实施例中，指示该多个prach资源和该多个特征集之间的映射的信息包括至少一个位图。在另一实施例中，对于多个特征中的每个特征，指示该多个prach资源和该多个特征集之间的映射的信息包括指示该多个prach资源中的映射到该特征的一个或多个prach资源的位图。

37、在一个实施例中，该多个prach资源形成多个prach时机，该多个prach时机是专用于特征的信号方式发送的公共prach时机池，并且对于多个特征中的每个特征，指示该多个prach资源和该多个特征集之间的映射的信息包括特征配置，该特征配置包括指示公共prach时机池中的映射到该特征的专用于特征的信号方式发送的一个或多个prach时机的信息。在一个实施例中，该多个prach时机和/或相关联的前导码范围被准备以简化来自特征配置的对映射的指示。在一个实施例中，特征与该特征所映射到的prach资源中的一个或多个前导码范围之间的映射是基于一个或多个规则来定义的。

38、还公开了网络节点的对应实施例。在一个实施例中，网络节点适于向无线通信设备发送指示多个prach资源和多个特征集之间的映射的信息。

39、在另一实施例中，网络节点包括处理电路，该处理电路被配置为使网络节点向无线通信设备发送指示多个prach资源和多个特征集之间的映射的信息。