CN105379336B - 用于随机接入过程的覆盖增强的方法和装置 - Google Patents

用于随机接入过程的覆盖增强的方法和装置 Download PDF

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CN105379336B CN201480039591.1A CN201480039591A CN105379336B CN 105379336 B CN105379336 B CN 105379336B CN 201480039591 A CN201480039591 A CN 201480039591A CN 105379336 B CN105379336 B CN 105379336B
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Abstract

提供了用于彼此通信以确定用于随机接入(RA)过程的参数的用户设备(UE)和基站的方法和装置。所述基站通过系统信息块(SIB)向UE通知用于通过UE的RA前导传输的多个资源集合。每个资源集合与用于RA前导传输的重复数量相关联、与RA前导传输的最大数量相关联、以及与基站发送对于RA前导接收的响应的重复数量相关联。SIB还通知路径损耗值范围和RA前导重复数量之间的关联。UE从它的路径损耗测量确定用于第一RA前导传输的重复数量。

Description

用于随机接入过程的覆盖增强的方法和装置
技术领域
本申请一般涉及无线通信，并且更具体地，涉及用于覆盖受限的用户设备的随机接入过程。
背景技术
无线通信已经成为现代史中最成功的创新之一。最近，无线通信服务的用户数量超过了五十亿，并且继续快速增长。由于智能电话和其它移动数据设备(诸如平板计算机、“笔记本”计算机、上网本、电子书阅读器、和机器类型的设备)在消费者和企业当中越来越受欢迎，对于无线数据业务的需求正在急速增长。为了满足移动数据业务的快速增长以及支持新的应用和部署，对于无线电接口效率和覆盖的改进非常重要。
发明内容
技术问题
本公开提供支持用于随机接入过程的覆盖增强的方法和装置。
技术问题
在第一实施例中，一种方法，包括由用户设备(UE)从基站接收提供系统信息块的信号，所述系统信息块通知用于来自资源集合的资源中的随机接入(RA)前导传输的多个资源集合。每个资源集合包括时间、频率、和码资源并且与用于RA前导传输的重复的数量以及与RA前导传输的最大数量相关联。响应于UE接收SIB，UE确定用于RA前导的传输的第一重复数量、相应的第一资源集合、和相应的第一最大传输数量、以及用于RA前导的传输的第二重复数量、相应的第二资源集合、和相应的第二最大传输数量。第二重复数量大于第一重复数量。所述方法还包括由UE要么在来自第一资源集合的资源中并且利用第一数量的重复来发送RA前导，直到UE接收到对于利用第一数量的重复的RA前导传输的响应为止或者直到达到第一最大数量的RA前导传输为止，要么在达到第一最大数量的RA前导传输之后，在来自第二资源集合的资源中并且利用第二数量的重复来发送RA前导。
在第二实施例中，一种方法包括由用户设备(UE)从基站接收提供系统信息块的信号，所述系统信息块通知用于来自资源集合的资源中的随机接入(RA)前导传输的多个资源集合。每个资源集合包括时间、频率、和码资源并且与用于RA前导传输的重复数量以及与RA前导传输的最大数量相关联。所述方法还包括由UE确定用于RA前导的传输的重复数量和相应的资源集合。所述方法还包括由UE在来自所述资源集合的资源中发送所述RA前导达所述重复数量。所述方法还包括由UE从基站接收对于RA前导传输的响应。所述UE接收所述响应达与系统信息块中的用于RA前导传输的重复数量相关联的最大重复数量。
在第三实施例中，一种用户设备(UE)包括接收器、控制器、和发送器。接收器被配置为：从基站接收提供系统信息块的信号，所述系统信息块通知用于来自资源集合的资源中的随机接入(RA)前导传输的多个资源集合。每个资源集合包括时间、频率、和码资源并且与用于RA前导传输的重复数量以及与RA前导传输的最大数量相关联。控制器被配置为确定用于RA前导的传输的第一重复数量、相应的第一资源集合、和相应的第一最大传输数量。所述控制器还被配置为确定用于RA前导的传输的第二重复数量、相应的第二资源集合、和相应的第二最大传输数量。第二重复数量大于第一重复数量。发送器被配置为：在来自第一资源集合的资源中并且利用第一数量的重复向基站发送RA前导，直到所述装置接收到对于利用第一数量的重复的RA前导传输的响应为止，或者直到达到第一最大数量的RA前导传输为止。发送器还被配置为：在达到第一最大数量的RA前导传输之后，在来自第二资源集合的资源中并且利用第二数量的重复向基站发送RA前导。
在第四实施例中，一种用户设备(UE)包括接收器、控制器、和发送器。接收器被配置为从基站接收提供系统信息块的信号，所述系统信息块通知用于随机接入(RA)前导传输的多个资源集合。每个资源集合与用于来自资源集合的资源中的RA前导传输的重复数量以及与用于对RA前导传输的响应的重复数量相关联。接收器还被配置为从eNB接收对于RA前导传输的响应。所述响应被接收达与系统信息块中的用于RA前导传输的重复数量相关联的最大重复数量。控制器被配置为确定用于RA前导的传输的重复数量和相应的资源集合。发送器被配置为在来自所述资源集合的资源中发送所述RA前导达所述重复数量。
发明的有益效果
UE基于由eNB发送的RS来执行信道测量，并且向eNB报告所述信道测量。基于信道测量报告，eNB确定是否切换用于UE的覆盖模式，其中所述覆盖模式能够包括正常覆盖模式和CE模式。可替换地，如先前提到的，eNB能够基于其它测量或者统计来确定用于UE的覆盖模式。eNB能够例如通过RRC信令向UE用信号通知模式重新配置。所述信令还能够包括用于新的覆盖模式的有效时间。在有效工作时间，UE以新的覆盖模式操作。
附图说明
为了更全面地理解本公开及其优点，现在参考结合附图的以下描述，其中相似的参考标号代表相似的部分：
图1示出根据本公开的示例的无线通信网络；
图2示出根据本公开的示例的用户设备(UE)；
图3示出根据本公开的示例的增强节点B(eNB)；
图4示出根据本公开的用于供eNB使用的下行链路控制信息(DCI)格式的示例的编码过程；
图5示出根据本公开的用于供UE使用的DCI格式的示例的解码过程；
图6示出根据本公开的随机接入程序；
图7示出根据本公开的RA前导格式；
图8示出根据本公开的来自UE的示例的RA前导传输；
图9示出根据本公开的在eNB处的示例的RA前导检测；
图10a示出根据本公开的被UE用于确定PRACH资源的示例过程；
图10b示出根据本公开的用于UE确定PRACH重复的数量的示例过程；
图10c示出根据本公开的用于UE确定SIB重复的示例过程；
图11a、图11b、和图11c示出根据本公开的用于eNB向UE传达PRACH资源配置的示例操作；
图12示出根据本公开的用于确定PRACH资源的示例的UE过程；
图13a、图13b、图13c、图13d、和图13e示出根据本公开的用于RA前导传输的R个重复的示例选项；
图14示出根据本公开的将相同前导格式用于所有的重复的、具有R个重复的RA前导传输的示例过程；
图15示出根据本公开的的将不同前导格式的组合用于所有的重复的、具有R个重复的RA前导传输的示例过程；
图16示出根据本公开的在eNB处的RA前导检测的示例过程，其中对于所有的重复而言，RA前导是利用相同的格式来发送的；
图17示出根据本公开的在eNB处的RA前导检测的示例过程，其中对于所有的重复而言，RA前导是利用不同格式的组合来发送的；
图18示出根据本公开的、针对用于获取系统信息的第一方法的、用于RA前导的初始传输和用于RA前导的重传的UE过程；
图19a示出根据本公开的、针对用于获取系统信息的第二方法的、用于RA前导的初始传输和用于RA前导的重传的UE过程；
图19b示出用于UE根据计时器确定初始覆盖增强等级的程序过程；
图19c示出UE根据用于随后的接入的初始CE等级来执行接入的过程；
图19d示出根据本公开的由UE做出的RA前导的初始传输和重传的过程；
图20示出根据本公开的用于CE UE获取RAR的示例过程；
图21示出了根据本公开的当存在RA前导的重传时UE获取RAR的示例过程；
图22示出根据本公开的用于UE确定用于Msg3的传输配置的示例操作；
图23示出根据本公开的用于eNB确定用于Msg3的传输配置的示例过程；
图24示出根据本公开的用于UE在包含信道测量报告的信令之后确定传输配置的示例过程；
图25示出根据本公开的用于eNB在从UE接收包含信道测量报告的信令之后确定传输配置的示例过程；以及
图26示出根据本公开的UE的覆盖模式切换的示例过程。
具体实施方式
在进行下面的详细描述之前，对贯穿这个专利文献使用的某些词语和短语的定义进行阐述可能是有利的。术语“耦合”及其衍生词指的是两个或更多个元素之间的任何直接或间接通信，无论那些元素是否彼此物理接触。术语“发送”、“接收”、和“通信传达”、以及它们的衍生词包含直接和间接通信两者。术语“包括”和“包含”以及它们的衍生词意味着包括但不限于。术语“或者”是包括性的，意味着和/或。短语“与...相关联”以及它的衍生词意味着包括、包括在...内、与...互连、包含、包含在...内、连接到...或者与...相连接、耦合到...或者与...耦合、可与...通信、与...协作、交织、并列、接近于、绑定到...或者与...绑定、具有、具有...属性、和...有关系或者与...有关系、等等。术语“控制器”意味着控制至少一个操作的任何设备、系统、或者它们的部分。这样的控制器可以实施在硬件中，或者实施在硬件和软件和/或固件的组合中。与任何特殊相关联的功能可以是集中式的或者分布式的，无论在本地还是远程地。短语“...中的至少一个”当与一列项目一起使用时，意味着所列出的项目中的一个或多个的不同组合可以被使用，并且该列表中的仅仅一个项目可能被需要。例如，“A、B、和C中的至少一个”包括以下组合中的任何一个：A、B、C、A和B、A和C、B和C、以及A和B和C。
而且，如下所述的各种功能可以通过一个或多个计算机程序来实施或者由一个或多个计算机程序支持，所述计算机程序中的每一个由计算机可读程序代码形成并且具体实现在计算机可读介质中。术语“应用”和“程序”指的是被适配于利用适当的计算机可读程序代码的实施方式的一个或多个计算机程序、软件组件、指令集、子程序、功能、对象、类、实例、相关数据、或者它们的一部分。短语“计算机可读程序代码”包括任何类型的计算机代码，包括源代码、目标代码和可执行代码。短语“计算机可读介质”包括能够被计算机访问的任何类型的介质，诸如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、硬盘驱动器、光盘(CD)、数字视频盘(DVD)、或者任何其它类型的存储器。“非瞬时性”计算机可读介质排除传输瞬时性电信号或者其它信号的有线的、无线的、光学的、或者其它的通信链路。非瞬时性计算机可读介质包括数据能够在其中能够永久地存储的介质以及数据能够在其中被存储并稍后被重写的介质，诸如可再写光盘或者可擦存储器设备。
贯穿这个专利文献提供了对于其它某些词语和短语的定义。本领域普通技术人员将理解，在许多实例中，即使不是在大多数实例中，这样的定义适用于这样定义的词语和短语的先前的使用以及将来的使用。
以下讨论的图1到图26，以及这个专利文献中用来描述本公开的原理的各种实施例仅仅是通过例示，并且不应该以任何方式被解释为限制本公开的范围。本领域技术人员将理解，本公开的原理可以实施在任何适当地安排的无线通信系统中。
以下的文档和标准描述据此合并到本公开中，就好像在这里被充分地阐述一样：3GPP TS 36.211v 12.1.0，“E-UTRA，物理信道和调制”(参考1)；3GPP TS 36.212v 12.1.0，“E-UTRA，复用和信道编码”(参考2)；3GPP TS36.213v12.1.0，“E-UTRA，物理层过程”(参考3)3GPP TS 36.214v 11.1.0，“E-UTRA，物理层测量”(参考4)；3GPP TS 36.331v 12.1.0，“E-UTRA，无线资源控制(RRC)协议规范”(参考5)；以及3GPP TS 36.101v.11.1.0“E-UTRA，用户设备(UE)无线电发送和接收”(参考6)。
本公开涉及用于DL或者UL覆盖受限的用户设备(UE)的随机接入过程。无线通信网络包括从诸如基站或者增强节点B(eNB)的发送点向UE传达信号的下行链路(DL)。无线通信网络还包括从UE向诸如eNB的接收点传达信号的上行线路(UL)。
图1示出根据本公开的示例的无线网络100。图1中所示的无线网络100的实施例仅仅是用于例示。无线网络100的其它实施例能够被使用而不脱离本公开的范围。
如图1中所示，无线网络100包括eNB 101、eNB 102和eNB 103。eNB101与eNB 102和eNB 103通信。eNB 101还与至少一个网际协议(IP)网络130(诸如互联网、私有IP网络、或者其它数据网络)通信。
根据网络类型，其它熟知的术语可以代替“eNodeB”或者“eNB”被使用，诸如“基站”或者“接入点”。为了方便，在这个专利文献中使用的术语“eNodeB”和“eNB”指的是提供对远程终端的无线接入的网络基础设施组件。并且，根据网络类型，其它熟知的术语可以代替“用户设备”或者“UE”被使用，诸如“移动台”、“用户站”、“远程终端”、“无线终端”、或者“用户设备”。UE可以是固定的或者移动的，并且可以是蜂窝电话、个人计算机设备等等。为了方便，在这个专利文献中使用的术语“用户设备”和“UE”指的是无线接入eNB的远程无线设备，无论UE是移动设备(诸如移动电话或者智能电话)还是通常认为的固定设备(诸如桌上型计算机或者自动售货机)。
eNB 102为eNB 102的覆盖区域120内的第一多个UE提供对网络130的无线宽带接入。所述第一多个UE包括UE 111，其可以位于小型企业(SB)；UE 112，其可以位于企业(E)；UE 113，其可以位于WiFi热点(HS)；UE 114，其可以位于第一住宅(R)；UE 115，其可以位于第二住宅(R)；以及UE 116，其可以是像小区电话、无线膝上型计算机、无线PDA等等那样的移动设备(M)。eNB 103为eNB 103的覆盖区域125内的第二多个UE提供对网络130的无线宽带接入。第二多个UE包括UE 115和UE 116。在一些实施例中，eNB101-103中的一个或多个可以使用5G、LTE、LTE-A、WiMAX、或者其它先进无线通信技术彼此通信或者与UE 111-116通信。
虚线示出了覆盖区域120和125的近似范围，其被示出为接近圆形仅仅是为了例示和说明的目的。应该清楚地理解，根据eNB的配置和与自然障碍和人工障碍相关联的无线电环境的变化，与eNB相关联的覆盖区域(诸如覆盖区域120和125)可以具有其它形状，包括不规则的形状。
如下面更详细地描述的，网络100的各种组件(诸如eNB 101-103和/或UE 111-116)支持网络100中的通信方向的自适应(adaptation)，并且能够为它们的PRACH过程提供覆盖增强。
虽然图1示出了无线网络100的一个示例，但是可以对图1做出各种改变。例如，无线网络100可以包括适当地安排的任意数量的eNB和任意数量的UE。并且，eNB 101可以与任意数量的UE直接通信，并且为那些UE提供对网络130的无线宽带接入。类似地，每个eNB102-103可以与网络130直接通信，并且为UE提供对网络130的直接无线宽带接入。另外，eNB101、102和/或103可以提供对其它或者附加外部网络(诸如外部电话网或者其它类型的数据网络)的接入。
图2示出根据本公开的示例的UE 114。图2中所示的UE 114的实施例仅仅用于例示，并且图1中的其它UE可以具有相同或者相似的配置。然而，UE是以各式各样的配置出现的，并且图2不将本公开的范围限制在UE的任何特定实施方式。
如图2中所示，UE 114包括天线205、射频(RF)收发器210、发送(TX)处理电路215、麦克风220、和接收(RX)处理电路225。UE 114还包括扬声器230、主处理器240、输入/输出(I/O)接口(IF)245、小键盘250、显示器255、和存储器260。存储器260包括基本操作系统(OS)程序261和一个或多个应用262。
RF收发器210从天线205接收由eNB或者另一UE发送的传入RF信号。RF收发器210对所述传入RF信号进行下变频以生成中频(IF)或者基带信号。所述IF或者基带信号被发送到RX处理电路225，RX处理电路225通过对所述基带或者IF信号进行滤波、解码、和/或数字化以生成经处理的基带信号。为了进一步处理，RX处理电路225将所述经处理的基带信号发送到扬声器230(诸如，针对语音数据)或者发送到主处理器240(例如，针对网络浏览数据)。
TX处理电路215从麦克风220接收模拟或者数字语音数据，或者从主处理器240接收其它传出基带数据(诸如网络数据、电子邮件、或者交互式视频游戏数据)。TX处理电路215对所述传出基带数据进行编码、复用、和/或数字化，以生成经处理的基带或者IF信号。RF收发器210从TX处理电路215接收经处理的传出基带或者IF信号，并且将所述基带或者IF信号上变频为经由天线205发送的RF信号。
主处理器240能够包括一个或多个处理器或者其它处理设备，并且能够执行存储在存储器260中的基本OS程序261以便控制UE 114的总体操作。例如，主处理器240可以根据熟知的原理，通过RF收发器210、RX处理电路225、和TX处理电路215来控制正向信道信号的接收和反向信道信号的发送。在一些实施例中，主处理器240包括至少一个微处理器或者微控制器。
主处理器240还能够执行驻留在存储器260中的其它过程和程序。主处理器240能够根据需要通过执行过程将数据移入存储器260中或者从存储器260中将数据移出。在一些实施例中，主处理器240被配置为基于OS程序261或者响应于接收自eNB、其它UE、或者操作者的信号，而执行应用262。主处理器240还耦合到I/O接口245，I/O接口245为UE 114提供连接到诸如膝上型计算机和手持计算机的其它设备的能力。I/O接口245是这些附件与主处理器240之间的通信路径。
主处理器240还耦合到小键盘250和显示单元255。UE 114的操作者能够使用小键盘250将数据输入UE 114中。显示器255可以是液晶显示器或者其它能够呈现文本和/或至少有限的图形(诸如来自网站的)的显示器。显示器255还可以代表触摸屏。
存储器260耦合到主处理器240。存储器260的一部分可以包括随机存取存储器(RAM)，而存储器260的另一部分可以包括闪速存储器或者其它只读存储器(ROM)。
如下面更详细地描述的，UE 114的发送/接收路径(使用RF收发器210、TX处理电路215、和/或RX处理电路225实施的)支持正常模式下的或者覆盖增强模式下的PRACH过程。
虽然图2示出了UE 114的一个示例，但是可以对图2做出各种改变。例如，根据特定需求，图2中的各种组件可以被组合、进一步细分、或者省略，并且额外的组件可以被添加。作为特定示例，主处理器240可以被划分为多个处理器，诸如一个或多个中央处理单元(CPU)和一个或多个图形处理单元(GPU)。并且，虽然图2示出了被配置为移动电话或者智能电话的UE 114，但是UE可以被配置为作为其它类型的移动或者固定设备操作。另外，图2中的各种组件可以重复，诸如当不同的RF分量被用于与eNB 101-103以及与其它UE通信时。
图3示出根据本公开的示例的eNB 102。图3中所示的eNB 102的实施例仅仅用于例示，并且图1中的其它eNB可以具有相同或者相似的配置。然而，eNB是以各式各样的配置出现的，并且图3不将本公开的范围限制在eNB的任何特定实施方式。
如图3中所示，eNB 102包括多个天线305a-305n、多个RF收发器310a-310n、发送(TX)处理电路315、和接收(RX)处理电路320。eNB 102还包括控制器/处理器325、存储器330、和回退或者网络接口335。
RF收发器310a-310n从天线305a-305n接收传入RF信号，诸如由UE或者其它eNB发送的信号。RF收发器310a-310n对所述传入RF信号进行下变频以生成IF或者基带信号。所述IF或者基带信号被发送到RX处理电路320，RX处理电路320通过对所述基带或者IF信号进行滤波、解码、和/或数字化来生成经处理的基带信号。为了进一步处理，处理电路320向控制器/处理器325发送所述经处理的基带信号。
TX处理电路315从控制器/处理器325.接收模拟或者数字数据(诸如语音数据、网络数据、电子邮件、或者交互式视频游戏数据)。TX处理电路315对所述传出基带数据进行编码、复用、和/或数字化，以生成经处理的基带或者IF信号。RF收发器310a-310n从TX处理电路315接收所述经处理的传出基带或者IF信号，并且将所述基带或者IF信号上变频为经由天线305a-305n发送的RF信号。
控制器/处理器325能够包括一个或多个处理器或者其它控制eNB 102的总体操作的处理设备。例如，控制器/处理器325可以根据熟知的原理，通过RF收发器310a-310n、RX处理电路320、和TX处理电路315来控制正向信道信号的接收和反向信道信号的发送。控制器/处理器325也可以支持附加功能,诸如更先进的无线通信功能。例如，控制器/处理器325可以支持波束成形操作或者定向路由操作，在所述操作中来自多个天线305a-305n的传出信号被不同地加权以便有效地将传出信号转向(steer)期望的方向。通过控制器/处理器325，各种各样的其它功能中的任何一个可以在eNB 102中被支持。在一些实施例中，控制器/处理器325包括至少一个微处理器或者微控制器。
控制器/处理器325还能够执行程序和驻留在存储器330中的其它过程，诸如基本OS。控制器/处理器325可以根据执行过程所要求的，将数据移入存储器330中或者从存储器330中将数据移出。
控制器/处理器325还耦合到回程或者网络接口335。回程或者网络接口335允许eNB 102通过回程连接或者通过网络与其它设备或者系统通信。接口335可以支持通过任何适当的(多个)有线或无线连接的通信。例如，当eNB 102被实施为蜂窝通信系统(诸如，支持5G、LTE、或者LTE-A的一个蜂窝通信系统)时，接口335可以允许eNB 102通过有线或者无线回程连接与其它eNB通信。例如，当eNB 102被实施为接入点时，接口335可以允许eNB 102通过有线或者无线局域网进行通信、或者通过与更大的网络(诸如互联网)的有线或者无线连接进行通信。接口335包括支持通过有线或者无线连接的通信的任何适当的结构，诸如以太网或者RF收发器。
存储器330耦合到控制器/处理器325。存储器330的一部分可以包括RAM，而存储器330的另一部分可以包括闪速存储器或者ROM。
如下面更详细地描述的，eNB 102的发送/接收路径(使用RF收发器310a-310n、TX处理电路315、和/或RX处理电路320实施的)支持正常模式下的或者覆盖增强模式下的PRACH过程。
虽然图3示出了eNB 102的一个示例，但是可以对图3做出各种改变。例如，eNB 102可以包括任意数量的图3中所示的每个元件。作为特定示例，接入点可以包括若干接口程序335，而且控制器/处理器325可以支持路径选择功能(routing functions)以便在不同网络地址之间为数据选择路由(route data)。作为另一特定示例，虽然eNB 102被显示为包括TX处理电路315的单一实例和处理电路320的单一实例，但是eNB 102可以包括TX处理电路315和处理电路320中的每一个的多个实例(诸如每RF收发器一个)。
在一些无线网络中，DL信号包括传达信息内容的数据信号、传达DL控制信息(DCI)的控制信号、和又称为导频信号的参考信号(RS)。诸如eNB102的eNB能够通过各自的物理DL共享信道(PDSCH)或者物理DL控制信道(PDCCH)发送数据信息或者DCI。诸如eNB 102的eNB能够发送多个类型的RS中的一个或多个，包括UE公共RS(CRS)、信道状态信息RS(CSI-RS)、和解调RS(DMRS)。CRS能够通过DL系统带宽(BW)发送，并且能够被UE用来解调数据或控制信号或者执行测量。为了减少CRS开销，eNB 102能够在时域或频域中以比CRS更小的密度来发送CSI-RS。对于干扰测量(IM)，与零功率CSI-RS(ZP CSI-RS)相关联的CSI-IM资源能够被使用。诸如UE 114的UE能够通过来自eNB(诸如eNB 102)的更高层信令来确定CSI-RS传输参数。DMRS仅仅在各自的PDSCH或者PDCCH的BW中发送，并且UE 114能够使用DMRS来解调PDSCH或者PDCCH中的信息。eNB 102还能够通过被发送到一组UE的系统信息块(SIB)向UE 114指示：在由10个连续子帧(SF)组成的每个时段中，DL SF被配置为多播广播单频网(MBSFN)SF，在这种情况下，UE 114仅仅能够期待CRS在该SF的最先的一个或两个符号中被发送。
在一些无线网络中，UL信号能够包括传达信息内容的数据信号、传达UL控制信息(UCI)的控制信号、RS、以及与建立到网络的连接的UE 114有关的信令。UE 114能够通过各自的物理UL共享信道(PUSCH)或者物理UL控制信道(PUCCH)发送数据信息或者UCI。如果UE114同时发送数据信息和UCI，则UE 114能够在PUSCH中复用这两者。UCI能够包括指示PDSCH中的数据传输块(TB)的正确或者不正确检测的混合自动重发请求确认(HARQ-ACK)信息、指示UE 114的缓冲器中是否有数据的调度请求(SR)、以及使得eNB 102能够选择用于去往UE114的PDSCH传输的合适参数。HARQ-ACK信息能够包括响应于正确的PDCCH或者数据TB检测的肯定确认(ACK)、响应于不正确的数据TB检测的否定确认(NACK)、以及不存在PDCCH检测(DTX)，其可以是隐式的或者显式的。如果UE 114不发送HARQ-ACK信号，则DTX可以是隐式的。UL RS能够包括DMRS和探测RS(SRS)——也参见图3。
各个PDCCH中的DCI格式能够分别地调度向UE传达数据信息的PDSCH传输或者从UE传达数据信息的PUSCH传输。在一些实施方式中，诸如UE 114的UE监视用于PDSCH调度的DCI格式1A和用于PUSCH调度的DCI格式0。这两种DCI格式被设计为具有相同的尺寸并且能够被联合称为DCI格式0/1A。各个PDCCH中的另一DCI格式，DCI格式1C，能够调度PDSCH，其为一组UE提供用于网络配置参数的系统信息块(SIB)、或者提供对于UE的随机接入(RA)做出响应、或者向一组UE提供寻呼信息等等。另一DCI格式，DCI格式3或者DCI格式3A(被联合称为DCI格式3/3A)能够向一组UE提供用于各个PUSCH或者PUCCH的传输的传输功率控制(TPC)命令。
DCI格式典型地包括循环冗余校验(CRC)比特以便让诸如UE 114的UE确认正确的检测。DCI格式类型是通过无线网络临时标识(RNTI)来识别的，所述RNTI对CRC比特加扰。对于向单一UE(诸如UE 114)调度PDSCH或者PUSCH的DCI格式，RNTI可以是小区RNTI(C-RNTI)并且充当UE标识符。对于调度向一组UE传达系统信息(SI)的PDSCH的DCI格式，RNTI可以是SI-RNTI。对于调度提供对于一组UE的RA做出响应的PDSCH的DCI格式，RNTI可以是RA-RNTI。对于调度寻呼一组UE的PDSCH的DCI格式，RNTI可以是P-RNTI。对于向一组UE提供TPC命令的DCI格式，RNTI可以是TPC-RNTI。每个RNTI类型可以通过诸如RRC信令的更高层信令被配置给UE 114(并且C-RNTI对于每个UE而言是唯一的)。
图4示出根据本公开的用于供eNB使用的DCI格式的示例的编码过程。虽然该流程图描绘了一系列顺序的步骤，但是除非明确地陈述，否则不应该从该顺序推断出与以下有关的内容：执行的特定次序、串行地而不是并行地或者以重叠的方式来执行步骤或者步骤的部分、或执行排它地描绘的步骤而不存在插入其间的步骤或者中间步骤。所描绘的示例中描绘的过程是由例如eNB中的发送器链来实施的。
如图4中所示，eNB 102在各个PDCCH中分开地对每个DCI格式进行编码和发送。打算使用DCI格式的UE 114的RNTI掩码(mask)DCI格式码字以使得UE 114能够识别出：打算将特定的DCI格式用于UE 114。(未编码的)DCI格式比特410的CRC是使用CRC计算操作420来确定的，并且CRC使用CRC比特和RNTI比特440之间的异或(XOR)操作430被掩码。XOR操作430被定义为XOR(0,0)＝0、XOR(0,1)＝1、XOR(1,0)＝1、XOR(1,1)＝0。被掩码的CRC比特使用CRC添加操作450被添加(append)到DCI格式信息比特。使用信道编码操作460(诸如卷积编码)来执行信道编码，随后对分配的资源应用速率匹配操作。交织和调制操作480被执行，并且输出控制信号490被发送。在当前示例中，CRC和RNTI两者都包括16比特；然而，将理解，CRC和RNTI之一或者CRC和RNTI两者可以包括多于或者少于16比特。
图5示出根据本公开的用于供UE使用的DCI格式的示例的解码过程。虽然该流程图描绘了一系列顺序的步骤，但是除非明确地陈述，否则不应该从该顺序推断出与以下有关的内容：执行的特定次序、串行地而不是并行地或者以重叠的方式来执行步骤或者步骤的部分、或执行排它地描绘的步骤而不存在插入其间的步骤或者中间步骤。所描绘的示例中描绘的过程是由例如UE中的发送器链来实施的。
如图5中所示，UE 114执行eNB发送器的反向操作以确定在DL SF中UE 114是否具有DCI格式分派。接收到的控制信号510被解调并且得到的比特在操作520被去交织。通过操作530，应用在eNB发送器的速率匹配被恢复，并且数据在操作540被解码。在解码数据之后，DCI格式信息比特560在提取CRC比特550之后被获得。通过利用UE RNTI 580来应用XOR操作，DCI格式信息比特被解掩码570。UE 114执行CRC测试590。如果CRC测试通过，则UE 114确定与接收到的控制信号510相对应的DCI格式是有效的(valid)，并且确定用于信号接收或者信号发送的参数。如果CRC测试未通过，则UE 114忽视所假定的DCI格式。
PDCCH传输可以与PDSCH传输时分复用(TDM)或者频分复用(FDM)。为了方便说明，TDM情况在这里被考虑。然而，本公开的实施例还适用于其它复用方法。为了避免对于第一UE(诸如UE 114)的PDCCH传输阻挡对于第二UE的PDCCH传输，DL控制区域的时间-频率域中的每个PDCCH传输的位置不是唯一的。因此，每个UE可以执行多个解码操作以确定在DL SF中是否存在打算用于UE 114的PDCCH。携载每个PDCCH的资源可以在逻辑域中被分组为控制信道元素(CCE)。对于给定数量的DCI格式比特，用于各个PDCCH的CCE的数量取决于信道编码速率(四相移相键控(QPSK)被假设为调制方案)。相比于经历高DL信干噪比(SINR)的UE而言，eNB102可以针对对于经历低DL SINR的PDCCH传输使用更低的信道编码速率和更多的CCE。CCE聚合等级可以，例如，包括1、2、4、和8个CCE。
向多个UE传达信息的DCI格式，诸如，DCI格式1C或者DCI格式DCI格式3/3A，可以在UE公共搜索空间(CSS)中发送。如果在向多个UE传达信息的DCI格式的发送之后剩余了足够的CCE，则CSS还可以传达用于为个别的UE调度各个PDSCH或者PUSCH的DCI格式0/1A。向单一UE传达用于PDSCH接收或者PUSCH发送的调度信息的DCI格式，诸如DCI格式0/1A，可以在UE专用搜索空间(UE-DSS)中发送。例如，CSS可以包括16CCE，并且支持具有8个CCE的2个DCI格式，具有4个CCE的4个DCI格式、或者具有8个CCE的1个DCI格式和具有4个CCE的2个DCI格式。用于CSS的CCE在逻辑域中被最先放置(在CCE交织之前)。
通信系统的操作的基本需求之一是UE 114请求连接设置的能力；这样的请求通常被称为随机接入。随机接入被用于若干目的，包括:当建立无线电链路时的初始接入；在无线电链路故障之后再次建立无线电链路，当需要建立与新小区的UL同步时的切换，UL同步，基于UL测量的UE定位，以及作为SR，如果PUCCH上还没有配置专用SR资源的话。在eNB 102处的上行链路定时的获取是随机接入的主要目标之一；当建立初始无线电链路时，随机接入过程还服务于为UE 114分派被称为小区无线网络临时标识(C-RNTI)的唯一标识(identity)。基于竞争的(多个UE可以使用相同的资源)或者无竞争的(UE使用专用资源)方案可以被使用。
图6示出根据本公开的随机接入程序600。虽然信令图描绘了一系列顺序的信号，但是除非明确地陈述，否则不应该从该顺序推断出与以下有关的内容：执行的特定次序、串行地而不是并行地或者以重叠的方式来执行步骤或者步骤的部分、或执行排它地描绘的信号而不存在插入其间的信号或者中间信号。所描绘的示例中描绘的过程是由例如UE和基站中的发送器链来实施的。
如图6中所示，在步骤1，UE 114从eNB 102获取物理随机接入信道(PRACH)资源610的信息。UE 114确定用于随机接入(RA)前导传输620(也称为PRACH前导)的资源并且向eNB102发送RA前导。在步骤2，UE 114从eNB 102接收随机接入响应630。在步骤3，UE 114向eNB102发送被称为消息3(Msg 3)640的内容。在步骤4，eNB 102和UE 114执行竞争解决650。竞争解决650消息还被称为消息4(Msg4)。
在某些实施例中，在步骤1，UE 114获取传达用于PRACH资源610以及RA前导格式的信息的SIB(下面针对图7在本文中呈现示例)。PRACH资源610由以下各项的集合组成：其中可能发生PRACH传输的SF；频域中的其中可能发送PRACH的RB；以及数量为(64-Ncf)的Zadoff-Chu(ZC)序列，UE 114能够从其中进行选择以用于生成PRACH传输(Ncf是eNB 102保留用于无竞争的PRACH传输的ZC序列的数量)。UE 114识别PRACH资源610和RA前导格式，并且在所确定的PRACH资源上发送所述RA前导620，从而允许eNB 102估计用于UE的传输定时。UL同步是必要的，否则UE不能适当地向eNB通信传达其它UL信令。
在步骤2，当检测到从UE 114发送的RA前导620时，eNB 102发送包括定时提前(TA)命令的随机接入响应(RAR)630以便让UE 114调整它的传输定时，并且还发送以下各项：eNB102检测到的RA前导、为UE 114分派UL资源以便让UE 114发送随机接入过程的消息3(Msg3)的UL授权(grant)、以及临时C-RNTI(TC-RNTI)。当未能在eNB 102配置的RAR时间窗内的RAR中检测到所发送的RA前导时，UE 114重传新的RA前导(即，重复第一步骤)。UE 114还能够执行功率攀升以调整UE 114的传输功率。
在步骤3，UE 114在PUSCH中发送Msg3640，其中，Msg3640能够包括TC-RNTI。Msg3的准确内容取决于UE 114的状态，尤其是，UE 114先前是否连接到eNB 102。
在步骤4，eNB 102在PDSCH中向UE 114发送竞争解决消息650。步骤4还解决当多个UE尝试使用相同的RA前导来接入网络时可能出现的任何竞争问题。
一旦随机接入过程成功，则TC-RNTI被转换为C-RNTI。步骤1使用专门为随机接入过程设计的物理层处理。在UE 114已经建立与eNB 102的通信之后，随后的三个步骤针对PDSCH传输或者PUSCH传输利用相同的物理层处理，其中，步骤2不使用HARQ重传而步骤3和步骤4使用HARQ重传。
无竞争的随机接入仅仅能够用于在DL数据到达、切换、以及定位时重建UL同步。只有上述的随机接入过程的步骤1和步骤2被使用，因为在其中步骤2能够递送C-RNTI而不是TC-RNTI的无竞争的方案中，不需要竞争解决。
图7示出根据本公开的RA前导格式的四个示例。图7中所示的RA前导格式的实施例仅仅用于例示。其它实施例能够被使用而不脱离本公开的范围。
如图7中所示，每个RA前导格式包括循环前缀(CP)701、前导序列702、和保护时间(GT)703。每个前导序列702具有0.8毫秒(ms)的长度。在格式0710中，CP 701和GT 703两者都等于大约0.1ms。在格式1720中，CP 701b是0.68ms而GT 703b是0.52ms。在格式2730和格式3740中，前导序列702被重复一次以提供能量增益。在格式2中，CP 701c和GT 703c两者都等于大约0.2ms。在格式3中，CP 701d是0.68ms而GT 703d是0.72ms。
图8示出根据本公开的的来自UE的RA前导传输的示例。图8中所示的RA前导传输的实施例仅仅用于例示。其它实施例能够被使用而不脱离本公开的范围。
如图8中所示，具有长度NZC的RA前导810被快速傅里叶逆变换(IFFT)820处理。如果前导格式830是格式2或者格式3，则RA前导810基于该前导格式被重复。对于前导格式0或者格式1，RA前导810不被重复。CP被插入RA前导810之前，并且上采样850随后被应用。最后，时域频移860被应用，并且信号被UE 114的射频(RF)870处理电路发送。
图9示出根据本公开的在eNB处的RA前导检测的示例。图9中所示的RA前导检测的实施例仅仅用于例示。其它实施例能够被使用而不脱离本公开的范围。
如图9中所示，接收信号905首先被CP移除单元910处理，并且随后，离散傅里叶变换(DFT)被DFT单元915应用。DFT单元915的输出被子载波解映射单元920处理，以获得RA前导传输的子载波。然后，与作为ZC根序列925的DFT 930的共轭的RA前导的拷贝的相关性被相关器940应用，其中，ZC序列925可以是对于用于基于竞争的PRACH传输的基于竞争的随机接入而言可用的序列中的每一个。补零945被应用到相关器输出。补零945的结果被逆DFT(IDFT)处理。IDFT输出的能量被获得955，并且最后，序列检测单元960基于各个序列的检测到的能量来确定RA前导是否被发送，其中，例如，导致最大能量或者高于阈值的能量的序列925可以被认为是被检测到。当存在多个接收器天线时，各个接收信号能够在序列检测960之前被组合955。
从物理层(L1)的角度，随机接入过程包含RA前导和RAR的传输。剩余的消息被更高层调度用于PDSCH或者PUSCH上的传输，并且可以不被认为是L1随机接入过程的一部分。PRACH占用保留用于RA前导传输的SF或者连续SF的集合中的六个RB。不禁止eNB 102在保留用于RA前导传输的RB中调度数据。以下步骤是L1随机接入过程所要求的：
1.在由更高层请求前导传输时被触发的L1RE过程。
2.作为请求的一部分被更高层指示的RA前导索引、目标RA前导接收功率(PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER)、相应的RA-RNTI、以及PRACH资源。
前导传输功率PPRACH如等式1中被确定：
PPRACH＝min{PCMAX,c(i),PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER+PLc}[dBm]
(等式1),
其中PCMAX,c(i)是为服务小区c(参见参考6)的SF i配置的UE发送功率，而PLc是在UE中为服务小区c(参见参考4)计算的DL路径损耗估计。
3.从使用前导索引的前导序列集合中选择的前导序列。
4.在所指示的PRACH资源上使用所选择的前导序列以传输功率PPRACH发送的单一前导。
5.在更高层控制的窗口期间尝试的、对具有所指示的RA-RNTI的PDCCH的检测。如果检测到，则相应的传输块被传递到更高层，更高层解析传输块并且向物理层指示上行链路授权。这被称为RAR授权。
对于L1随机接入过程，在随机接入前导传输之后的UE的UL传输定时如下:
a.如果在SF n中检测到具有相关联的RA-RNTI的PDCCH并且PDSCH中的相应的传输块包含对于所发送的前导序列的响应，在RAR中的UL延迟字段被设置为零的情况下n+k1(k1≥6)是对于PUSCH传输而言的第一个可用的UL SF，那么UE根据所述响应中的信息，在第一个SF n+k1中的PUSCH中发送传输块。如果UL延迟字段被设置为1，则UE将PUSCH传输推迟到n+k1之后的下一个可用的UL SF。
b.如果在SF n中接收到RAR并且PDSCH中的相应的传输块不包含对于所发送的前导序列的响应，则如果被更高层请求，那么UE在不晚于SF n+5时发送新的前导序列。
c.如果没有在SF n中接收到RAR(其中SF n是RAR窗口的最后的SF)，则如果被更高层请求，那么UE在不晚于SF n+4时发送新的前导序列。
在随机接入程序由SF n中的“PDCCH指令”(参见参考3)发起的情况下，如果被更高层请求，则UE 114在其中PRACH资源可用的第一个SF n+k2(k2≥6)中发送随机接入前导。如果UE 114被配置由多个TA组(TAG)并且如果UE 114被配置有载波指示符字段，其被包括在通过PDCCH传达的DCI格式中以用于识别期望的服务小区，则UE 114使用来自所检测到的“PDCCH指令”的载波指示符字段值来确定用于相应的随机接入前导传输的服务小区。
一旦RA前导被发送，并且不管测量间隔的可能发生，UE 114为了RAR而监视PDCCH。用于RAR的PDCCH是通过RAR窗口中的RA-RNTI来识别的，该RAR窗口开始于包含RA前导传输加上三个SF的末尾的SF，并且具有ra-ResponseWindowSize个SF的长度。与其中RA前导被发送的PRACH相关联的RA-RNTI是根据等式2来计算的：
RA-RNTI＝1+t_id+10*f_id(等式2)
其中t_id是指定的PRACH的第一SF的索引(0≤t_id<10)，而f_id是按照频域的升序的该SF内的指定的PRACH的索引(0≤f_id<6)。在成功接收包含与发送的RA前导匹配的RA前导标识符的RAR之后，UE 114能够停止对于(多个)RAR的监视。
对于机器类型通信(Machine-Type Communication，MTC)UE而言，使用已经部署的无线接入技术并且采用规模经济来控制成本，而不是创建专用于MTC UE的新的无线接入技术，会更加高效。因此，使得LTE能够成为用于MTC UE的无线接入技术是重要的。MTC UE典型地要求低的操作电力消耗，并且被期望与不频繁的小的突发传输通信。此外，实质的市场是为部署在建筑物内部深处的MTE UE而存在的，并且这可能要求对于传统LTE小区覆盖区域的显著覆盖增强(CE)。
MTC UE能够被安装在居住建筑物的地下室中，或者一般安装在经历比传统UE大得多的传统损耗的位置中。在极端的覆盖场景中，MTE UE可以具有诸如非常低的数据速率、更大的延迟容忍度、和没有移动性的特性，从而潜在地能够无需某些消息/信道来进行操作。增强覆盖操作模式下的MTC UE所要求的系统功能被假定为包括：同步、小区搜索、功率控制、随机接入过程、信道估计、测量报告、DL/UL数据传输(包括DL/UL资源分配)。不是所有的MTC UE都要求CE或者要求相同量的CE。因此，因为用于物理信道的CE消耗额外的资源并且因此导致更低的频谱效率，所以有可能启用仅仅用于要求这样的CE的MTC UE的相关联的技术。
CE需要在FDD系统和TDD系统两者中都被支持。在TDD系统中，在包括10个SF的帧中，一些SF中的通信方向是DL，而在其它一些SF中的通信方向是UL。表1列出了一帧的时段上的指示性TDD UL/DL配置。在表1中，“D”表示DL SF，“U”表示UL SF，而“S”表示特殊SF，所述特殊SF包括被称为DwPTS的DL传输字段、保护时段(GP)、和被称为UpPTS的UL传输字段[参见参考1]。对于特殊SF中的每个字段的持续时间而言，存在若干组合，所述若干组合受到这样的条件的限制：总的持续时间是一个SF(1ms)。
【表1】
表1:TDD UL/DL配置。
现有的LTE设计可能不能满足所有的部署场景所要求的CE，因为，高达例如15dB的CE可能被要求。此外，在不同的部署场景中，对于不同的eNB而言，要求的CE可能不同，诸如，取决于eNB传输功率、相关联的小区尺寸、或者接收器天线的数量。此外，对于不同的UE而言，要求的CE可能不同，诸如，取决于UE的位置。
本公开的实施例提供了根据UE所要求的CE等级来支持用于随机接入过程的可伸缩CE的机制。本公开的实施例还提供了这样的机制：让UE基于测量结果或者其它参数、或者基于通过eNB的配置来确定与对于初始CE等级的估计相关联的RA前导传输的重复的初始数量，以及如果UE没有从eNB接收到对于与所估计的初始CE等级相对应的RA前导传输的响应，则让UE确定与更高CE等级相关联的RA前导传输的重复的随后数量。而且，本公开的实施例提供了让UE确定对于RA前导传输的响应的重复的数量的机制。此外，本公开的实施例提供了让UE在从eNB接收到对于RA前导传输的响应之后确定对于eNB的Msg3传输的重复的数量的机制。
由UE进行的对PRACH资源的确定和对RA前导的传输
在某些实施例中，UE 114从诸如CRS或者CSI-RS的信号中确定用于服务小区c的路径损耗PLc。随后，UE 114如等式3中那样来确定RA前导传输功率PPRACH。
PPRACH＝min{PCMAX,c,PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER+PLc}[dBm](等式3)
其中PCMAX,c是为服务小区c中的为SF配置的最大UE传输功率(PCMAX,c可以是SF特定的，但是为了简洁各个索引被省略)。
将PLth表示为路径损耗阈值(例如，PLth可以针对参考RF导致PPRACH＝PCMAX,c)，并且为了简单起见，假设eNB 102不配置额外的功率偏移，然后，如果PLc不大于PLth，则UE 114使用传统方法来发送RA前导。否则，如果PLc>PLth，则UE 114能够使用更多的PRACH资源(诸如更多的时域中的资源)来发送RA前导。例如，能够在不同SF中重复发送RA前导。这样的映射可以通过规范或者由eNB 102通过更高层信令提供给UE 114：将路径损耗范围的集合链接到用于RA前导传输的各个资源的集合的映射。例如，如后面所描述的，映射可以是从路径损耗范围到RA前导重复的数量，并且重复的每个数量可以具有相关联的PRACH资源配置。然后，基于所述映射，UE 114能够基于UE 114所计算的路径损耗来确定PRACH资源的集合。
图10a示出根据本公开的用于UE确定PRACH资源的示例操作。虽然流程图描绘了一系列顺序的步骤，但是除非明确地陈述，否则不应该从该顺序推断出与以下有关的内容：执行的特定次序、串行地而不是并行地或者以重叠的方式来执行步骤或者步骤的部分、或执行排它地描绘的步骤而不存在插入其间的步骤或者中间步骤。所描绘的示例中所描绘的过程是通过例如UE中的发送器链来实施的。
如图10a中所示，在操作1010，UE 114测量路径损耗。在操作1020，UE 114从SIB中获取与包括所测量的路径损耗的路径损耗范围相对应的PRACH配置的映射。然后，在操作1030，UE 114从所获取的映射中确定PRACH资源配置。
一般，存在两个被UE 114用来调整用于RA前导传输的资源的维度：即，传输功率和RA前导重复的数量，其可以被映射到以下各项中的一个或多个中的资源：时间、频率、或者前导(码)域。以上提及的两个维度中的资源的任何组合能够适用。例如，UE 114能够利用初始传输功率来首先发送RA前导，例如，如等式3中那样，并且如果UE 114未能在各自的时间窗口内接收RAR，则UE 114利用更高的传输功率(功率攀升)来重传RA前导，只要传输功率不大于PCMAX,c。
通过更高层信令，UE 114被配置有功率攀升步长δstep，以便在UE 114没有接收到随后的RAR时增大RA前导传输功率。如果UE 114利用重复来发送RA前导，则功率攀升步长可以与当UE 114不利用重复来发送RA前导时的功率攀升步长相同，或者可以为与CE等级相对应的每个RA前导重复等级分开地配置UE 114，或者可以通过在CE等级中的RA前导传输尝试的数量来隐含地确定UE 114(可以针对每个CE等级分开地通知这个数字，或者这个数字可以对于所有CE等级而言相同)。
功率攀升可以是相对于不同路径损耗阈值(CE等级)。例如，对于相差δ1，2dB的第一CE等级和第二CE等级，用于第一CE等级的RA前导传输的数量N1可以是或者其中和分别是δ1，2和δstep的线性值，其中，每个RA前导传输包括，在UE 114没有接收到RAR的情况下UE 114在继续用于第二CE等级的RA前导传输之前执行的第一数量R1的重复。如果δstep被单独地配置给UE 114以用于CE等级，则相对于非CE操作而言，UE 114在继续CE等级k+1(如果它没有接收到RAR)之前在CE等级k中执行的前导传输的数量Nk(其中，所述Nk个传输中的每一个有Rk个重复)可以是或者其中和是δk，k+1δstep，k的线性值，δk，k+1是CE等级k和CE等级k+1的dB差异，并且δstep，k是在CE等级k中配置的功率攀升步长值。然后，即使UE 114在用于CE等级k的小于Nk的传输数量之后利用PCMAX,c进行发送或者达到了PCMAX,c并且UE 114没有接收到RAR，UE 114继续用于CE等级k的RA前导传输，并且它在没有接收到RAR的情况下在穷尽CE等级k中的Nk个RA前导传输之前不继续用于CE等级k+1的RA前导传输。可替换地，CE等级k中的RA前导传输的数量Nk可以被配置，并且功率攀升步长δstep，k能够独立于δk，k+1。如果功率攀升是可能的，并且UE 114在没有接收到RAR的情况下在穷尽CE等级k中的Nk个RA前导传输之前UE 114达到了PCMAX,c，则UE114使用PCMAX,c继续CE等级k中的剩余的RA前导传输。
随后，如果在预定数量Nk的具有重复等级Rk的RA前导传输之后UE 114未能在各自的时间窗口内接收到RAR，则UE 114以包括Rk+1>Rk个重复并且对应于不同的路径损耗阈值的更高配置的重复等级来发送RA前导。如果在预定数量Nk+1的RA前导传输(每个传输有Rk+1个重复)之后UE 114没有接收到RAR，则UE 114使用包括Rk+2>Rk+1个重复的下一更高配置的重复等级来继续RA前导重传，并且以此类推，直到最大CE等级被达到为止。类似于用于每个等级的RA前导的重复的数量，每个等级的RA前导传输的总数也能够通过系统信息被提供给UE 114。然后，对于CE等级k，RA前导重复的数量和总共RA前导传输的数量Nk(每个RA前导传输具有Rk个重复)两者能够通过系统信息被提供给UE 114。可替换地，对于所有的重复等级而言传输的数量可以是相同的，并且通过系统信息被提供。
在DL覆盖受限的UE能够在没有重复的情况下发送RA前导(UE不是UL覆盖受限的)时，各自的资源能够被包括在打算用于DL覆盖受限的UE的系统信息中。因此，至少对于RA前导传输而言，用于DL覆盖UE的系统信息能够包括用于UL覆盖受限的UE和并非UL覆盖受限的UE两者的信息。然后并非DL覆盖受限但是UL覆盖受限的UE 114能够从用于DL覆盖受限的UE的系统信息中获得用于RA前导重复的以及一般用于PRACH过程的信息。类似，用于并非DL覆盖受限的UE的系统信息还能够包括用于UL覆盖受限的UE的PRACH过程的信息。
在以上程序的变化中，如果UE 114检测到分别地通过传达主信息块的各个物理广播信道(P-BCH)的重复或者通过传达SIB的各个PDSCH的重复来定义的CE模式中的MIB或者SIB，则UE 114针对RA前导传输以CE模式操作，而不管UE 114(基于它的所计算的路径损耗)确定的初始RA前导传输功率是小于PCMAX,c还是大于PCMAX,c，也就是说，不管UE 114是否是UL覆盖受限的(也就是说，如果UE 114是DL覆盖受限的，则UE 114也如同UE 114是UL覆盖受限的那样来操作，即使UE 114不是UL覆盖受限的)。这个方案的原因是，有可能简化UE操作，并且在UL覆盖受限的UE和并非UL覆盖受限的UE都DL覆盖受限时，在这些UE之间建立公共的设计。
对于以UL CE模式操作的UE 114，如果如等式3中所计算的初始传输功率不大于PCMAX,c，则UE 114针对R1个重复中的每一个利用所述初始传输功率来发送RA前导，并且如果UE 114未能在各自的时间窗口中接收到RAR，则UE 114针对接下来的R1个重复将RA前导传输功率增加预定步长δstep，1。如果在若干RA前导重传之后，RA前导传输功率的进一步增加导致比PCMAX,c更大的值，则具有R1个重复的RA前导的接下来的重传可以是利用等于PCMAX,c的功率(在各个SF处)。
CE模式中的UE并不总是利用等于PCMAX,c的功率来发送RA前导的原因是：期望来自不同的UE的RA前导被利用相似的功率在eNB处接收，因为用于相同重复等级的RA前导的复用可以是在码(前导)域中，并且不相等的接收功率可能导致“远近”效应且降低以比其它RA前导更小的功率接收的RA前导的接收可靠性。因此，如等式3中那样确定初始RA前导传输功率并且甚至当利用重复来发送RA前导也不使用PCMAX,c时是有益的。具有不同的重复等级的(与不同的CE等级相对应的)RA前导传输能够使用不同的频率的时间资源，以便避免先前讨论的“远近”效应，因为不同的重复等级对应于各自的RA前导接收功率的极大差别，例如，由于不同的路径损耗，而且不同的时间资源或者不同的频率资源能够被使用。
表2提供了传输功率维度中的RA前导资源调节。表3提供了根据用于RA前导的传输的重复的数量的示范性RA前导资源(时间、或者频率、或者前导域)调节。在表2中，路径损耗具有两个类别，并且初始的RA前导传输功率具有两个相应的配置。对于不大于PLth的路径损耗，UE 114能够利用功率攀升使用传统方法来发送RA前导，或者假定UE 114是UL覆盖受限的，则UE 114能够使用第一数量R1个RA前导重复并且同时在具有第一CE等级的连续的RA前导重传(对于多达所配置的数量N1的传输)之间使用功率攀升。对于大于PLth的路径损耗，如果UE 114不增加重复的数量，则UE 114能够使用PCMAX,c作为初始的RA前导传输功率。
在表3中，不同的资源(时间、或者频率、或者前导码)配置能够根据RA前导重复的数量来映射。每个RA前导传输的每个RA前导重复数量能够对应于相应的CE等级，并且可以假设R1<R2<R3。
表2:用于PRACH前导传输的示范性UL TX功率。
【表2】
路径损耗 初始UL TX功率
PL<sub>c</sub>≤PL<sub>Th</sub> 传统设计
PL<sub>Th</sub>＜PL<sub>c</sub> P<sub>CMAX，c</sub>
表3:根据PRACH前导重复的数量的示范性资源(时间、或者频率、或者前导码)配置。
【表3】
重复的数量 资源
1 第一PRACH资源配置
R1 第二PRACH资源配置
R2 第三PRACH资源配置
R3 第四PRACH资源配置
随后的一些表格，诸如表2、表3、表4A、表4B、表4C，能够被看作表2和表3的组合的特定情况。
表4提供相对于路径损耗范围的示范性PRACH资源配置。在表4中，存在四个用于路径损耗范围的类别。数量δPL1和δPL2、以及重复的数量R1、R2、和R3(R1<R2<R3)能够被配置(例如，通过系统信息，诸如SIB)或者在系统操作中被预定义。PRACH资源配置也能够被配置(例如，通过系统信息，诸如SIB)。例如，δPL1＝6dB和δPL2＝12dB，同时R1＝4、R2＝16、而R3＝32。虽然表4具有四个路径损耗范围类别，但是不同数量的类别，诸如两个，也能够如表2中那样应用。也同样适用于其它表格，诸如表3、表5、表5A。
表4：用于相应的路径损耗范围的示范性PRACH资源配置。
【表4】
表4中的信息的一部分可以由eNB 102在SIB中广播。eNB 102能够包括来自PRACH(RA前导)重复的预定数量的集合的PRACH重复的数量，以及SIB(诸如第一SIB(SIB 1)或者第二SIB(SIB2))中的相应的路径损耗范围。根据相应的CE目标，不同的eNB能够包括不同数量的PRACH重复。例如，第一eNB 102能够将使用值‘00’的对数量R1的指示包括在SIB中，第二eNB 103能够将使用值‘01’的对R2的指示包括在SIB中。如果R2被包括在SIB中，则其暗示R1和R2两者都被支持或者暗示只有R2被支持。UE 114接收SIB中的对于用于CE等级的PRACH重复的数量的指示，根据所指示的用于所述CE等级的重复来重发PRACH。可替换地，用于RA前导重复的数量和相应的路径损耗范围能够在系统操作中被预先确定。
一个替换是让eNB 102将它的作为目标的CE等级直接包括在SIB中。不同的eNB能够包括不同的各自的作为目标CE等级。例如，两比特字段能够被使用，其中‘00’指示第一等级，‘01’指示第二等级，诸如此类。当UE 114从eNB 102接收到所指示的CE等级时，UE 114能够得出可以基于预定义的映射表的PRACH的重复的数量、或者甚至用于PRACH的重复的资源(例如，如果CE等级的映射、或者重复的数量、和用于重复的资源是预定义的)。例如，第一CE等级意味着UE 114重发PRACH R1次，第二CE等级意味着UE 114重发PRACH R2次，诸如此类。
本公开的某些实施例包括上述的在P-BCH中发送的MIB中的信息，并且然后UE 114也能够确定被eNB 102用于SIB的传输的CE等级。
图10b示出根据本公开的用于UE确定PRACH重复的数量的示例操作。虽然流程图描绘了一系列顺序的步骤，但是除非明确地陈述，否则不应该从该顺序推断出与以下有关的内容：执行的特定次序、串行地而不是并行地或者以重叠的方式来执行步骤或者步骤的部分、或执行排它地描绘的步骤而不存在插入其间的步骤或者中间步骤。所描绘的示例中描绘的过程是通过例如UE中的发送器链来实施的。
如图10b中所示，在操作1040，UE确定CE等级(例如，经由SIB、或者MIB，根据所测量的路径损耗)。在操作1050，UE确定PRACH重复的数量(如果从CE等级到用于PRACH重复的资源的映射被预定义，则它可以确定用于PRACH重复的资源)。然后，在操作1060，UE根据所确定的重复来发送PRACH。
图10c示出根据本公开的用于UE确定SIB重复的示例操作。虽然该流程图描绘了一系列顺序的步骤，但是除非明确地陈述，否则不应该从该顺序推断出与以下有关的内容：执行的特定次序、串行地而不是并行地或者以重叠的方式来执行步骤或者步骤的部分、或执行排它地描绘的步骤而不存在插入其间的步骤或者中间步骤。所描绘的示例中描绘的过程是通过例如UE中的发送器链来实施的。
如图10c中所示，在操作1070，UE经由MIB接收用于小区的CE等级。在操作1080，UE确定SIB重复的数量(如果从CE等级到用于SIB重复的资源的映射被预定义，则它可以确定用于SIB重复的资源)。然后，在操作1090，UE根据所确定的重复来接收SIB。
对于每个类别的路径损耗(CE等级)而言，PRACH资源可以彼此正交。例如，第一集合的SF或者第一集合的RB可用于针对各自的PRACH传输不使用重复的UE，而第二集合的SF或者第二集合的RB可用于针对PRACH传输使用R3个重复的UE。
可替换地，PRACH资源能够被重叠，并且然后eNB 102能够考虑到所检测到的用于每个可能的PRACH资源的能量来确定RA前导检测。例如，如果对于相同的ZC序列，与PRACH传输的不重复相对应的PRACH资源中的第一检测的能量是在与PRACH传输的重复相对应的PRACH资源中的第二检测的能量的第一阈值之内，并且第一检测的能量或者第二检测的能量高于第二阈值，则eNB 102能够假定ZC序列的传输被重复；否则，eNB 102能够假定不存在PRACH传输(例如，当第一检测的能量低于第二阈值并且不在相对于第二检测的能量的第一阈值之内时)或者不存在重复(例如，当第一检测的能量高于第二阈值并且不在相对于第二检测的能量的第一阈值之内时)。
对于表4中的类别1UE，SIB2中所指示的PRACH资源配置可以与用于类别1的传统的UE的PRACH资源配置相同或者不同；在后一种情况中，由UE 114选择的PRACH资源配置能够向eNB 102指示UE是否是UL覆盖受限的。
eNB 102能够使用以下选项之一向UE传达PRACH资源配置。
在第一选项中，可以在要求CE的UE的SIB(SIB-CE)中指示PRACH资源。SIB-CE是在能够被PDCCH调度的PDSCH中发送，所述PDCCH传达具有利用与用于非CE的传统的UE的SI-RNTI相同的SI-RNTI加扰的CRC的DCI格式。具有用于SIB-CE的SI-RNTI的PDCCH能够以增强的可靠性以及以预定义的配置来发送(例如，预定义的CCE配置、预定义的DCI格式、预定义的CCE聚合等级、等等)，其将使得UE能够将它与具有调度用于非CE的UE的SIB的SI-RNTI的PDCCH区分开。在第一示例中，保留的集合的CCE能够用于调度SIB-CE的PDCCH的传输，其中，所述保留的集合的CCE从不用于调度用于非CE的UE的SIB的PDCCH的传输。在第二示例中，调度SIB-CE的PDCCH能够在第一集合的SF中发送，而调度SIB2的PDCCH能够在第二集合的SF中发送，其中第一和第二集合的SF不具有任何公共的SF。UE 114能够监视具有用于假定预定义的传输配置的SIB-CE的SI-RNTI的PDCCH。用于传达SIB-CE的PDSCH的传输配置可以不同于传达用于非CE的UE的SIB的PDSCH的传输配置。例如，用于SIB-CE的传输配置能够包括多个SF中的重复以便增强覆盖，并且可以例如通过具有用于SIB-CE的SI-RNTI的PDCCH来配置。
在第二选项中，可以在用于CE UE的SIB(SIB-CE)中指示PRACH资源。SIB-CE是在能够被PDCCH调度的PDSCH中发送，所述PDCCH传达具有利用不同于用于非CE的UE的SI-RNTI的SI-CE-RNTI加扰的CRC的DCI格式。使用SI-CE-RNTI的PDCCH能够以增强的可靠性发送，并且相应的配置能够被预定义。例如，使用SI-CE-RNTI的PDCCH能够在预定的SF中发送并且使用预定的资源，以便使得UE 114能够积累多个这样的资源中的PDCCH，从而增强检测可靠性。对于SIB-CE接收，UE 114能够监视传达具有利用假定预定义的配置的SI-CE-RNTI加扰的CRC的DCI格式的PDCCH。第一PDSCH中的SIB-CE的传输能够具有与第二PDSCH中的传统的SIB的传输不同的参数。例如，SIB-CE的传输可以是利用重复(诸如经由SF捆绑)，以便增强覆盖。
在第三选项中，用于相应的CE等级的PRACH资源能够在对于CE UE的SIB(SIB-CE)中被指示，并且明确地配置用于SIB-CE的相应的传输参数，其中SIB-CE能够以预定义的方式(例如，在预定的时间和频率资源中，并且以预定的调制和编码速率)来发送，而不是使用PDCCH来调度传达SIB-CE的PDSCH。用于SIB-CE的传输可以是具有重复，以便增强覆盖。例如，SIB-CE能够在预定数量的SF中、在每个SF的预定数量的符号中、以及在使用QPSK调制和可能的最低编码率的预定的RB中传达的PDSCH中被发送。
对于先前的三个选项，存在若干方法用于eNB 102向UE 114传达PRACH资源配置。第一方法是让UE 114仅仅获取SIB-CE而不获取SIB2。SIB-CE中所指示的PRACH资源可以被用于具有某一数量的用于RA前导的重复的PRACH，例如，表4中的用于类别1-4的信息。第二方法是让UE 114获取SIB2或者SIB-CE，其中例如，关于表4中的类别1的信息可以在SIB2中而关于表4中的类别2-4的信息可以提供在SIB-CE中。利用第二方法，当UE 114的路径损耗是在类别1中时，UE 114作为非CE的UE操作(获取SIB2)。
图11a、图11b、和图11c示出根据本公开的、针对先前的三个选项中的每一个的、用于eNB向UE传达PRACH资源配置的示例操作。图11a、图11b、和图11c中所示的操作的实施例仅仅用于例示。其它实施例能够被使用而不脱离本公开的范围。
如图11a中所示，传达具有利用SI-RNTI 1112加扰的CRC的DCI格式的PDCCH 1111能够配置用于由CE UE执行的SIB21113接收的资源。传达具有利用SI-RNTI或者SI-CE-RNTI1115加扰的CRC的DCI格式的PDCCH 1114能够配置用于由UE执行的SIB-CE 1116接收的资源。
如图11b中所示，传达具有利用SI-RNTI 1122加扰的CRC的DCI格式的PDCCH 1121能够配置用于由UE执行的SIB21123接收的资源，并且传达具有利用SI-RNTI或者SI-CE-RNTI 1126加扰的CRC的DCI格式的第一PDCCH 1124和第二PDCCH 1125能够配置用于由UE执行的SIB-CE 1127和SIB-CE 1128接收的资源。PDCCH 1125可以是PDCCH 1124的重复，而SIB-CE 1128可以是SIB-CE 1127的重复。
如图11c中所示，传达具有利用SI-RNTI 1132加扰的CRC的DCI格式的PDCCH 1131能够配置用于由UE执行的SIB21133接收的资源，同时SIB-CE 1134和SIB-CE 1135在预定义的资源上被发送，而无需通过相关联的PDCCH 1131的相应的调度。SIB-CE 1135可以是SIB-CE 1134的重复。
如随后描述的，UE 114还能够从RA前导组的集合中选择RA前导。
在用于每个重复等级的PRACH资源内(例如，如表4中所给出的)，UE 114能够基于它的估计的路径损耗，选择来自若干RA前导组的RA前导和用于基于竞争的随机接入的其它参数。所选择的RA前导可以用来向eNB 102指示UE 114想要(以及从功率的角度来看，能够)在用于Msg3的PUSCH中发送的数据的量。从UE 114使用的RA前导，eNB 102能够确定对于分配给UE 114的UL资源的估计。在另一示例中，如果所有的UE一直在Msg3中发送相同数据量，则UE 114能够基于它的路径损耗，或者等同地，基于它的要求的CE，来从不同的RA前导组中选择RA前导。因此，从UE 114使用的RA前导，eNB 102能够获得对针对UE 114的路径损耗的估计或者对针对UE 114的CE等级的估计。例如，当相应的路径损耗估计是在如表4中的类别2中时，UE 114能够针对RA前导传输使用R1个重复。经由RA前导所属于的组，更精细的(finer)路径损耗或者CE量可以被区分。
对于类别1中的路径损耗，如果UE 114还没有发送Msg3，则如果路径损耗小于PCMAX,c-preambleInitialReceivedTargetPower-deltaPreambleMsg3-messagePowerOffsetGroupB，那么UE 114能够选择随机接入前导组B；否则UE 114能够选择随机接入前导组A。PreambleInitialReceivedTargetPower、deltaPreambleMsg 3、和messagePowerOffsetGroupB可以例如使用系统信息从eNB 102配置。
对于类别i中的路径损耗，(例如，如表4中那样，i＝2,3,4)，如果UE 114还没有发送Msg3，则如果路径损耗小于PCMAX,c-preambleInitialReceivedTargetPower-deltaPreambleMsg3-messagePowerOffsetGr oupB-MTCPowerOffsetCategory-i，则UE 114能够选择第一随机接入前导组；否则，选择第二随机接入前导组。MTCPowerOffsetCategory-i(例如，如表4中那样，i＝2,3,4)可以例如使用系统信息从eNB102配置。
表5提供针对路径损耗范围的PRACH资源配置和前导组的示例。在表5中，组A、1、1a、1b可以是相同的或者不同的。组B、2、2a、2b可以是相同的或者不同的。所述分组可以被预定义。
表5:针对路径损耗的示范性PRACH资源配置和前导组。
【表5】
图12示出根据本公开的用于确定PRACH资源的示例的UE操作。虽然该流程图描绘了一系列顺序的步骤，但是除非明确地陈述，否则不应该从该顺序推断出与以下有关的内容：执行的特定次序、串行地而不是并行地或者以重叠的方式来执行步骤或者步骤的部分、或执行排它地描绘的步骤而不存在插入其间的步骤或者中间步骤。所描绘的示例中描绘的过程是通过例如UE中的发送器链来实施的。
如图12中所示，在操作1210，UE确定路径损耗。其后，在操作1220，UE执行PRACH资源配置相对于路径损耗范围类别的映射。随后UE能够在操作1230中基于路径损耗确定PRACH资源配置。在操作1240，UE进一步确定各自的前导组中的RA前导(例如，基于表5)。其后，在操作1250，UE使用所确定的资源发送RA前导。
为了实现用于RA前导传输的R个重复，第一选项是拥有支持用于RA前导的R个重复的新的RA前导格式。第二选项是，只要R个重复被实现，则拥有给定格式的(例如，图8中的格式或者任何新的格式之一)将要连续地(例如，对于FDD系统)或者不连续地(例如，对于TDD系统)重复R次的RA前导。第三选项是使用多个格式(例如，图8中的格式中的多个或者任何新的格式)发送RA前导，并且连续地(例如，对于FDD系统)或者不连续地(例如，对于TDD系统)重发这些格式，以便累积地实现R个重复。
对于TDD系统，第三选项可以是有益的。例如，如果RA前导格式是格式3，则它要求连续的3ms用于RA前导的一个传输。因为这个要求，PRACH格式3可以仅仅对于TDD UL/DL配置0、3、6而言被支持，因为这些配置在帧中具有可用的三个连续的UL SF(如表1中所指示)。当对于在第一半帧具有三个连续的UL SF并且在第二半帧中具有两个连续的UL SF的TDDUL/DL配置6而言需要用于RA前导的额外重复时，相同帧中的两个PRACH格式(用于第一半帧的格式3和用于第二半帧的格式1或者格式2)可以被用来支持PRACH的重复。这能够减小RA前导传输延迟(latency)。
如果TDD UL/DL配置可以通过借助于DCI格式的指示在小区中被动态适配(adapt)(也参见参考3)，则RA前导重复(和Msg3传输)可以基于DL-参考UL/DL配置，对于所述DL-参考UL/DL配置而言，所有的UL SF保持为任何适配的UL/DL配置中的UL SF。
图13a示出根据本公开的用于RA前导传输的R个重复的示例选项。图13a中所示的用于RA前导传输的R个重复的实施例仅仅用于例示。其它实施例能够被使用而不脱离本公开的范围。
如图13a中所示，在选项11310中，RA前导序列1302在CP 1301和GT 1303之间被重发R次。在选项21320中，前导格式01340被重发R次。在选项31330中，前导格式01340和前导格式21350被用来实现R个重复。
(多个)RA前导格式和它们的各自的(多个)资源分配(诸如，例如，与各自的RA-前导格式相关联的(多个)SF)可以使用SIB-CE被从eNB 102用信号通知给UE 114。如果存在多个要被UE 114使用的RA前导格式，则一个或者多个PRACH配置索引(例如，两个索引，一个用于第一半帧而另一个用于第二半帧)可以被包括在SIB-CE中。可替换地，第二RA前导格式可以由第一RA前导格式唯一地确定，而无需额外的信令。UE 114能够使用多个RA前导格式的组合来发送RA前导。起始帧j可以从eNB 102被用信号通知，并且是具有编号F的帧，从而Fmod J＝j，其中j＝0,...,J-1，并且J是用来实现R个重复的帧的数量，并且J＝R/y，其中y是每个帧中的重复的数量。
当帧内存在多个前导格式时，帧内的用来积累R次的重复的起始点也可以被指示。例如，1-比特信令可以被使用，其中‘0’指示起始点在第一半帧中，而‘1’指示起始点在第二半帧中。可替换地，在没有任何信令的情况下，起始点可以总是在第一半帧中。利用起始帧和帧内的起始点，当UE 114具有随机回退以确定用于PRACH传输的(多个)SF时，UE 114能够按照由起始点确定的限制所允许的那样来调整它的用于PRACH传输的(多个)起始SF。作为替代，如果起始帧或者帧内的起始点没有被用信号通知，则UE 114能够选择适于所述多个前导格式中的任何一个的用于PRACH传输的(多个)起始SF。然后，eNB 102能够执行盲解码以确定起始点和积累R个重复。频率索引字段也可以用来向UE指示可以用于具有R个重复的RA前导传输的(多个)频率索引。表6提供了SIB-CE中的用于指示具有用来支持R个重复的一个或者多个RA前导格式的RA前导资源的信息字段的示例。
表6:SIB-CE中的用于指示具有用来支持R个重复的RA前导格式的RA前导资源的示范性信息字段。
【表6】
对于先前的示例，当对于以在第一半帧具有三个连续的UL SF并且在第二半帧中具有两个连续的UL SF的TDD UL/DL配置6来操作的UE而言需要PRACH重复时，相同帧中的两个PRACH格式(用于第一半帧的格式3和用于第二半帧的格式1)可以被用来支持PPRACH重复。在这种情况下，如果表6中的PRACH配置索引1是43(如参考1中的表5.7.1-4中那样)并且PRACH配置索引2是23(如参考1中的表5.7.1-4中那样)，则在第一半帧中存在2个重复(将重复算作前同步信号序列传输的所有发生)，并且在第二半帧中存在1个重复。然后，每个帧能够支持y＝3个重复。对于R＝6，用于实现R个重复的帧的数量J＝R/y＝2。如果表6中的起始帧是0并且所述起始帧内的起始点是‘0’，则起始SF将在具有偶数帧号的帧内，并且在第一半帧中。如果对于UE 114确定对于PRACH传输的SF而言存在其它限制(诸如测量间隔)，则可以考虑到RA前导格式将起始SF朝下一PRACH SF调整。
在以上示例中，如果表6中的PRACH配置索引1是46(如参考1中的表5.7.1-4中那样)并且PRACH配置索引2是28或者29(如参考1的表5.7.1-4中那样)，则UE 114仅仅考虑用于配置索引28或者29中的第二半帧的配置(例如，在参考1中的表5.7.1-4中，对于用于TDDUL/DL配置6的配置索引28而言存在5个可能情况，对于第一半帧而言存在两个，并且对于第二半帧而言存在三个，并且UE仅仅考虑对于第二半帧而言的3个可能情况)。如果表6中的PRACH配置索引1是46(如参考1中的表5.7.1-4中那样)并且PRACH配置索引2是28或者29(如参考1中的表5.7.1-4中那样)，则对于第一或者第二半帧中的每一个而言，存在三个频率索引0、1、2。如果在表6中频率索引字段具有值‘00’，则频率索引1、2被具有RA前导传输的R个重复的UE使用。在RA前导序列的所有R个重复之间，UE 114使用相同的频率索引。如果在表6中频率索引字段具有值‘01’，则频率索引2被具有RA前导传输的R个重复的UE使用。
当存在用于一个RA前导格式的多个频率索引时(诸如，在TDD系统中，如先前所描述的)，则在RA前导传输的重复内，UE 114能够使用相同的频率索引，以便简化实施和处理以及启用RA前导的相干平均(coherent averaging)。如果UE 114在RA前导的R个重复期间使用不同的频率索引，则需要来自eNB 102的额外信令以便配置UE 114如何使用所述不同的频率索引，或者预定义的跳变图案(hopping pattern)可以被使用，诸如例如，在相同的6个RB中的四个连续的传输之后的在不同的6个RB中的频率跳变。这能够使能在四个SF上的RA前导传输的相干平均，并且从接下来的四个SF上的相同的RA前导传输获得频率分集增益。
可替换地，如随后进一步描述的，与参考1中的表5.7.1-4类似的新的表可以被定义，以便提供用于PRACH的配置索引和相应的资源。
可替换地，用于利用RA前导传输的重复的UE的PRACH资源的频带可以不同于参考1中的表5.7.1-4中的频率资源(索引0、1、2、3、4、5)。
如本文中先前所指示的，对于每个类别的路径损耗或者CE而言，PRACH资源可以彼此正交。RA前导序列的总的集合可以在不同的CE等级之间划分，所述划分通过SIB被通知到UE。例如，第一数量的RB可以被通知以便与第一CE等级相关联，第二数量的RB可以被通知以便与第二CE等级相关联，等等，直到来自预定数量的CE等级的最终CE等级为止。用于不同CE等级的RA前导序列可以在相同的SF中和在相同的频率资源集合(RB)中使用，或者在不同的SF集合中或者在不同的频率资源集合中使用。
与不同的覆盖等级相对应的不同的RA前导序列集合可以在不同的SF集合(SF)或者RB中被使用。例如，用于第一覆盖等级的R1个RA前导序列重复可以在SF的第一集合中或者在RB S1中，用于第二覆盖等级的R2个RA前导序列重复可以在SF的第二集合中或者在RBS2中，等等。
重复的交错可能额外地发生。例如，针对用于第二覆盖范围的R2个重复的第二SF集合S2可以在第一SF集合S1之后，等等。不同的实现可以做出。例如，第二SF集合S2能够由子集组成，所述子集与第一SF集合S1正交，并且S2和S1的子集可以交织。可替换地，S1的所有子集可以首先出现，其后跟随着S2的所有子集。对于每个SF，eNB 102仅仅尝试检测与单一覆盖范围相对应的前导。
对于针对每个类别的路径损耗或者CE等级彼此正交的PRACH资源而言，频域可以与时域一起被额外地考虑，或者与时域分开地被额外地考虑。
图13b-图13e示出根据本公开的用于时间/频率域中的针对不同类别的CE的正交的PRACH资源的示例选项。所述图13b-图13e中所示的用于正交的PRACH资源的选项的实施例仅仅用于例示。其它实施例能够被使用而不脱离本公开的范围。
为了简洁，SF集合被考虑，但是类似的原理适用于RB的集合。如图13b中所示，SF集合S11340是用于针对CE类别i的RA前导传输的R1个重复，SF集合S21345是用于针对CE类别i+1的RA前导传输的S2个重复，并且集合S2出现在集合S1之后。
如图13c中所示，SF集合S11350(由子集S1-1,2,3组成)是用于针对CE类别i的RA前导传输的R1个重复，SF集合S21355(由子集S2-1,2组成)是用于针对CE类别i+1的RA前导传输的R2个重复，并且子集的出现是按照顺序(从最早到最晚)S1-1、S2-1、S1-2、S2-2、S1-3。
如图13d中所示，SF集合S11360(由子集S1-1,2,3组成)是用于针对CE类别i的RA前导传输的R1个重复，SF集合S21365(由子集S2-1,2组成)是用于针对CE类别i+1的RA前导传输的R2个重复，并且集合S1和S2具有不同的频率索引。也有可能集合的子集能够具有不同的频率索引，并且资源正交性可以是在频域中的子集等级而不是集合等级。
如图13e中所示，SF集合S11370(由子集S1-1,2,3组成)是用于针对CE类别i的RA前导传输的R1个重复，SF集合S21375(由子集S2-1,2组成)是用于针对CE类别i+1的RA前导传输的R2个重复。子集S1-1、S2-2、S1-3使用与子集S2-1、S1-2不同的频率索引。
具有R个重复的RA前导传输和相应的接收可以不同于传统的RA前导传输和接收，如随后进一步描述的。
图14示出根据本公开的用于针对所有的重复使用相同的前导格式的具有R个重复的RA前导传输的示例过程。虽然该流程图描绘了一系列顺序的步骤，但是除非明确地陈述，否则不应该从该顺序推断出与以下有关的内容：执行的特定次序、串行地而不是并行地或者以重叠的方式来执行步骤或者步骤的部分、或执行排它地描绘的步骤而不存在插入其间的步骤或者中间步骤。所描绘的示例中描绘的过程是通过例如UE中的发送器链来实施的。
如图14中所示，具有长度NZC的RA前导1410被IFFT 1420处理。如果前导格式是2或者3，则RA前导1410基于前导格式1430重复一次。对于前导格式0或者前导格式1，RA前导1410不被重复。CP被插入1440在RA前导的前面，并且上采样1450被应用。随后，信号被时域频率偏移1460处理，然后在第一时间实例被重复m1次1470，并且在第k时间实例被重复mk次1475。对于FDD系统，可以存在一个时间实例。对于TDD系统，可以存在多个时间实例，其中每个时间实例可以在帧中的(多个)UL SF之内(例如，如果对于TDD UL/DL配置6而言前导格式是0，则第一时间实例可以在第一半帧中，m1＝3，并且第二时间实例可以在第二半帧中，m2＝2)。在每个时间实例的重复之后，信号被RF单元1480发送。为了实现R个重复，如果在每个SF中存在用于RA前导传输的一个频率索引，则对于前导格式0或者1而言，它是m1+...+mk＝R，而对于前导格式2或者3而言，它是2(m1+...+mk)＝R。如果在SF中存在用于PRACH传输的多个频率索引，然后，对于每个时间实例，由于使用多个频率索引，RA前导重复还对重复的数量进行计数(例如，一个频率索引上的每个RA前导序列被计为一个重复)。
SIB-CE能够包括对于CE等级当中的映射的集合的指示、以及可以被UE 114用来发送用于相应的CE等级的PRACH的资源。预定义的映射的集合可以是与相应的CE等级相关联的PRACH资源配置的M个可能的组合之一。数量为ceiling(log2M)的比特可以被包括在SIB-CE中，其中ceiling(x)是大于或者等于x的最小整数。
表7:SIB-CE中的PRACH配置的指示。
【表7】
字段 长度 用途
PRACH配置映射索引 ceiling(log<sub>2</sub>M) 指示PRACH资源配置映射
表8提供了包括在SIB或者SIB-CE中的PRACH配置映射索引字段的值与用于各个CE等级的PRACH资源配置当中的预定义映射的集合之间的示范性关联。存在四个预定义映射集合(M＝4)，因此，2-比特PRACH配置映射索引足矣。每个预定义映射集合是通过PRACH资源配置和相应的CE等级之间的各个关联来定义的。
表8:示范性PRACH资源配置映射。
【表8】
表9表示PRACH资源配置和相应的CE等级当中的预定义的映射的第一示范性集合，并且可以用PRACH配置映射索引字段的值‘00’来指示。它包括四个CE等级并且将PRACH资源配置与每个CE等级关联起来。
表9:用于相应的CE等级的PRACH资源配置映射。
【表9】
表10表示PRACH资源配置和相应的CE等级当中的预定义的映射的第二示范性集合，并且可以用PRACH配置映射索引字段的值‘01’来指示。它包括五个CE等级并且将PRACH资源配置与每个CE等级关联起来。在第一替换中，UE 114能够使用例如四个先前描述的方案之一来确定它的要求的CE等级，并且使用与来自所指示的预定义映射的集合的、等于或者更大所要求的CE等级的CE等级相对应的资源配置来发送PRACH。在第二替换中，UL覆盖受限的UE能够使用第一CE等级来开始随机接入过程，并且如果随机接入过程失败，则以第二CE等级继续，等等，直到最大的CE等级被达到或者直到随机接入过程成功。
表10:用于相应的CE等级的PRACH资源配置映射。
【表10】
如果SIB或者SIB-CE也指示小区中的最大CE等级，则ceiling(log2M)个比特的PRACH配置映射索引字段可以针对所述最大CE等级被解释。例如，如果PRACH配置映射索引字段的值是‘00’，则在表9中，E(1,3)可以是15dB，E(1,2)可以是10dB，E(1,1)可以是5dB。如果所指示的最大CE等级是15dB，则表5中的所有CE等级和所有PRACH资源配置都被支持。然而，如果所指示的最大CE等级是10dB，则表9中的15dB的CE等级相对应的PRACH资源可以要么被忽略，要么被吸收到用于10dB的PRACH资源中、或者以预定的方式被分布到用于5dB和10dB的PRACH资源中(例如，平均地分布到所支持的5dB和10dB的CE等级)。可替换地，PRACH资源配置和相应的CE等级当中的预定义映射的不同集合可以被定义用于不同的最大CE等级。例如，当SIB-CE指示大小为10dB的小区中的最大CE等级(E(1,1)＝5dB，E(1,2)＝10dB)时，表11可以取代表9被预定义并且被UE 114使用。
表11:用于相应的CE等级的PRACH资源配置映射。
【表11】
映射还能够包括用于CE等级的多于一个PRACH配置。表12提供针对CE等级的PRACH资源配置。存在四个CE等级，其中对于CE等级1、2、和3中的每一个，存在两个不同的PRACH资源配置。数量E1、E2、和E3(E1<＝E2<＝E3)和重复的数量N1、N2、和N3(一般N1<＝N2<＝N3)可以预定义在系统操作中。PRACH资源(前导/时间/频率)也可以被预定义。
表12:用于相应的CE等级的示范性PRACH资源配置。
【表12】
对于本公开的各个表格中的每个PRACH资源配置，重复的数量可以与资源的集合相关联(由资源的集合提供)。所述资源的集合能够定义起始SF、用于PRACH传输/重复的时间(某些帧中的SF)、频率索引、等等。示例在表6中给出。
图15示出根据本公开的的将不同前导格式的组合用于所有的重复的、具有R个重复的RA前导传输的示例过程。虽然流程图描绘了一系列顺序的步骤，但是除非明确地陈述，否则不应该从该顺序推断出与以下有关的内容：执行的特定次序、串行地而不是并行地或者以重叠的方式来执行步骤或者步骤的部分、或执行排它地描绘的步骤而不存在插入其间的步骤或者中间步骤。所描绘的示例中描绘的过程是通过例如UE中的发送器链来实施的。
如图15中所示，具有长度NZC的RA前导1510被IFFT单元1520处理。在第一时间实例中，如果前导格式是格式2或者格式3，则RA前导1510基于前导格式1530被重复一次。如果前导格式是0或者格式1，则RA前导1510不被重复。在第k时间实例中，如果前导格式是格式2或者格式3，则RA前导1510基于前导格式1535再次被重复一次，并且如果前导格式是0或者1，则其不被重复。CP被插入1240在第一时间实例的RA前导1510的前面。CP被插入1545在第k时间实例的RA前导的前面。根据格式，不同的CP插入可以被使用。上采样1550被应用于每个发送时间实例，然后信号针对每个时间实例被时域频率偏移1560处理，并且最终通过RF单元1570发送。
在图15中，每个时间实例被定义为对于发送具有某一格式的RA前导的持续时间。对于FDD系统，可以存在一个或者多个时间实例。对于TDD系统，可以存在一个或者多个时间实例，其中每个时间实例可以在帧中的(多个)UL SF内。例如，对于TDD UL/DL配置6和一个频率索引,如果RA前导格式3被用于第一半帧中的第一时间实例(因此m1＝2)，则第二时间实例可以在具有RA前导格式1的第二半帧中被使用(因此m2＝1)；如果RA前导格式0被用于第一半帧中的三个UL SF中的第一/第二/第三时间实例(因此m1＝1，m2＝1，m3＝1)，则第四时间实例可以在具有RA前导格式2的第二半帧中(因此m4＝2)。为了在一个频率索引的情况下实现R个重复，m1+...+mk＝R，其中mi＝1或者mi＝2，其中i＝1,2,...,k，如果图7中所示的格式被使用。
图16示出根据本公开的在eNB处的RA前导检测的示例过程，其中对于所有的重复而言，RA前导是利用相同的格式来发送的。虽然该流程图描绘了一系列顺序的步骤，但是除非明确地陈述，否则不应该从该顺序推断出与以下有关的内容：执行的特定次序、串行地而不是并行地或者以重叠的方式来执行步骤或者步骤的部分、或执行排它地描绘的步骤而不存在插入其间的步骤或者中间步骤。所描绘的示例中描绘的过程是通过例如UE中的发送器链来实施的。
如图16中所示，在每个时间实例的接收信号，诸如在第一时间实例1605的接收信号和在第k时间实例1608的接收信号，首先被CP移除单元1610处理，被DFT单元1615处理，接着被子载波解映射1620处理。然后，所得到的信号通过与通过对ZC根序列1625的DFT 1630取共轭所获得的本地信号进行相关(correlating)1640被处理，其中ZC序列1625可以是用于在基于竞争的PRACH传输的情况下的基于竞争的随机接入的序列中的任何一个。在零填充1645和通过IDFT单元1650的处理之后，每个相应的时间实例处的每个得到的信号的能量被获得，诸如在第一时间实例1655处的能量和在第k时间实例1658处的能量。然后，所得到的能量被合并并且被序列检测单元1660处理，其中，例如，导致高于阈值的值的序列1625可以被认为是被检测到。
图17示出根据本公开的在eNB处的RA前导检测的示例过程，其中对于所有的重复而言，RA前导是利用不同格式的组合来发送的。虽然该流程图描绘了一系列顺序的步骤，但是除非明确地陈述，否则不应该从该顺序推断出与以下有关的内容：执行的特定次序、串行地而不是并行地或者以重叠的方式来执行步骤或者步骤的部分、或执行排它地描绘的步骤而不存在插入其间的步骤或者中间步骤。所描绘的示例中描绘的过程是通过例如UE中的发送器链来实施的。
如图17中所示，在第一时间实例1705的接收信号被CP移除单元1710处理，并且在第k时间实例1708的接收信号被CP移除单元1718处理。得到的信号随后被DFT单元1715处理，然后子载波解映射1720被应用。通过与另一信号匹配或者相关1740来处理输出的信号，所述另一信号是作为ZC根序列1725的共轭被获得的，其中ZC序列1725可以是用于在基于竞争的PRACH传输的情况下的基于竞争的随机接入的序列中的任何一个。在零填充1745和通过IDFT单元1750的处理之后，每个时间实例处的每个得到的信号的能量被获得，诸如在第一时间实例1755处的信号的能量和在第k时间实例1758处的信号的能量。然后，所得到的能量被合并并且被序列检测1755处理，其中，例如，导致高于阈值的值的序列1725可以被认为是被检测到。
如果UE 114在使用PCMAX,c和从如表4中的类别i中的估计的路径损耗确定的重复参数来发送RA前导之后、未能成功地检测来自eNB 102的RAR，则对于使用PCMAX,c的RA前导的随后传输，UE 114能够将配置从类别i改变为类别i+1(例如，提高重复的数量)。UE 114还能够选择新的用于PRACH重传的RA前导。具有最后类别中的估计的路径损耗的UE使用与初始传输相同的配置来执行RA前导重传。
对于RA前导的重传，如果前导组选择(如表5中)是基于估计的路径损耗，则前导组选择可以与用于初始传输的相同。为了这样，前导组A、1、1a、1b可以相同，而组B、2、2a、2b可以相同，从而eNB 102能够知道UE 114需要的CE的量，而不管是初始传输中的RA前导还是重传中的RA前导。
来自UE 114的RA前导重传能够取决于被eNB 102用来向UE 114传达PRACH资源的配置的方法。如果UE 114仅仅获取SIB-CE并且不获取SIB2，SIB-CE中所指示的PRACH资源可以是用于具有某一数量的RA前导的重复的CE PRACH，例如，如表4中的用于类别1-4的。第二方法是，第一类别的UE获取SIB2和SIB-CE两者或者仅仅获取SIB2，而第二类别的UE仅仅获取SIB-CE。例如，第一类别的UE可以是支持移动性的、典型地并非覆盖受限的UE，而第二类别的UE可以是不支持移动性并且可能覆盖受限的UE。
UE 114能够确定它是以正常覆盖模式还是以CE模式操作。如果，例如，估计的路径损耗大于阈值，或者诸如参考信号接收功率(RSRP)的信道测量结果低于阈值，或者在预定义数量的尝试之后不能检测到PSS/SSS，或者在预定义数量的尝试之后不能检测到传统的PBCH，或者通过预定义的或者配置的数量的尝试不能检测到SIB或者SIB-CE等等，则它能够确定它是覆盖受限的。
图18和图19a分别地示出根据本公开的用于获取系统信息的、第一方法的用于RA前导的初始传输的UE的操作示例和第二方法的用于RA前导的重传的UE的操作示例。虽然流程图描绘了一系列顺序的步骤，但是除非明确地陈述，否则不应该从该顺序推断出与以下有关的内容：执行的特定次序、串行地而不是并行地或者以重叠的方式来执行步骤或者步骤的部分、或执行排它地描绘的步骤而不存在插入其间的步骤或者中间步骤。所描绘的示例中描绘的过程是通过例如UE中的发送器链来实施的。
如图18中所示，UE 114仅仅获取SIB-CE而不获取SIB2。UE 114能够执行用于PRACH重传的功率攀升。当用于当前的CE等级的RA前导传输的数量(最大计数)被达到时，UE 114使用用于下一CE等级的PRACH资源配置(例如，用于CE等级i+1的，如果先前的失败的PRACH传输是用于CE等级i的)总的PRACH传输计数(包括初始传输和重传)不能超过最大计数。所述最大计数可以对于所有CE等级而言相同，或者可以针对每个CE等级被分开地(通过系统信息)配置。在操作1801，UE 114将TransmissionCounter(传输计数器)设置为1，并且在操作1803确定到eNB 102的路径损耗。在操作1805，UE 114获取SIB-CE(步骤1801也能够发生在步骤1803或者1805之后)并且在操作1807确定所述路径损耗是否在表2或者表4中的类别1中。如果是，则UE 114在操作1809中使用通过用于非CE UE的功率设置规则确定的功率来发送新的RA前导。在操作1811，UE 114确定RAR是否被成功地解码以及RAR是否被及时(在某一计时器期满之前)接收，并且指示所发送的RA前导。如果RAR解码成功，则UE 114发送Msg3；否则，UE 114确定对于RA前导的传输功率是否是PCMAX 1813。如果不是，则在操作1817，UE 114应用功率攀升并且在操作1819将TransmissionCounter增加1。如果TranmissionCounter到达MaxCount+1，其中MaxCount可以是UE 114获取的(例如，经由SIB-CE或者预定义的)参数，则在操作1823，随机接入过程失败；否则，在操作1809，UE 114使用在功率攀升之后的传输功率来选择和发送新的RA前导，并且随机接入过程被重复。如果在操作1813，在先前的传输中，也就是说，在操作1809中，RA前导传输功率达到PCMAX，则UE 114将TranmissionCounter增加1。如果TranmissionCounter达到MaxCount+1，则在操作1829，RACH过程失败；否则，UE使用PCMAX,c来选择114和发送新的RA前导，并且TransmissionCounter将增加1，其中，对于每个传输而言，新的RA前导可以被选择。如果随机接入过程仍然失败，则在操作1851，UE 114能够使用用于下一CE等级的PRACH资源配置(例如，利用如表3中的R1个重复)。然后，在操作1853，UE 114确定RAR是否被成功地解码。如果RAR被成功地解码，则在操作1863，UE 114发送Msg3；否则，在操作1855，UE 114确定具有下一更高CE等级的PRACH资源配置(例如，具有如表3中的R2个重复)。然后，UE 114将TransmissionCounter增加1。如果TransmissionCounter达到MaxCount+1，则在操作1861，RACH过程失败；否则，在操作1855，UE 114选择新的RA前导并且利用下一CE等级来发送所述新的RA前导1851(例如，利用如表3中的R2个重复)，并且所述程序被重复。如果在操作1855中CE等级已经是最高，则PRACH资源配置保持与这个最高等级相对应。如果在操作1807中UE114确定路径损耗不在表2或者表4中的类别1中，则UE 114基于CE等级确定PRACH资源配置(例如，如表4中那样)，并且使用具有所确定的CE等级的PRACH资源配置来发送新的RA前导1851。随后的操作如同先前针对确定类别1中的路径损耗的UE所描述的那样，并且到达操作1851。步骤1803中的操作可以被省略，并且步骤1807中的操作可以被替换为“UE在正常覆盖模式下操作？”其中UE是否在正常覆盖模式下操作可以通过其它手段(诸如，通过是否能够通过小于预定义数量的数量的尝试来检测到P-BCH)来确定。
图19a包括根据本公开的类似于图18中的功能的功能，除了随后描述的少数变化之外。如图19a中所示，如果估计的路径损耗是在如表4中的类别1中，则UE 114获取SIB2；否则，它获取SIB-CE。如果UE 114首先获取SIB2，则UE 114能够在它重传RA前导时执行功率攀升。当UE 114达到最大传输功率并且随机接入过程失败时，UE 114获取SIB-CE并且确定具有下一CE等级的PRACH资源配置(例如，如表4中的类别2)，以用于RA前导重传。在操作1901，UE 114将TransmissionCounter设置为1，在操作1903确定路径损耗，并且在操作1905进一步确定所估计的路径损耗是否是在如表4中的类别1中。如果是，则UE 114获取SIB21911并且在操作1913中使用通过用于非CE UE的功率设置规则确定的功率来发送新的RA前导。UE114遵循操作1915-1935，类似于如图18中的操作1811-1829。如果在操作1917，在先前的传输中RA前导传输功率达到PCMAX，则UE 114将TranmissionCounter增加1。如果TranmissionCounter达到MaxCount+1，则在操作1935，RACH过程失败；否则，UE 114在操作1951获取SIB-CE，并且在操作1953选择新的RA前导并使用具有下一CE等级的PRACH资源配置来发送新的RA前导，在这种情况下所述下一CE等级对应于如表4中的类别2。随后的操作1955-1965类似与如图18中的操作1853-1863。如果在操作1905中UE 114确定所估计的路径损耗不在如表4中的类别1中，则UE 114在操作1951获取SIB-CE，基于如表4中的路径损耗类别来确定合适的PRACH资源配置，并且在操作1953使用所确定的具有下一更高CE等级的PRACH资源配置来发送新的RA前导。如果在操作1953中CE等级已经是最高，则所确定的PRACH配置保持与这个最高等级相对应。随后的操作如同先前在UE 114初始估计类别1中的路径损耗的时候所描述的那样，并且到达操作1951。步骤1903中的操作可以被省略，并且步骤1905中的操作可以被替换为“UE在正常覆盖模式下操作？”其中UE是否在正常覆盖模式下操作可以通过其它手段(诸如，通过是否能够通过小于预定义数量的数量的尝试来检测到P-BCH)来确定。
UE 114能够确定用来执行PRACH的初始CE等级。初始CE等级可以是，例如，由eNB102指示的初始CE等级(例如，在SIB或者SIB-CE中)，或者通过一个或多个测量或者统计(诸如，估计的路径损耗、诸如RSRP的信道测量、对于解码PSS/SSS的尝试的数量、对于解码P-BCH的尝试的数量、或者重复的P-BCH(被称为P-BCH-CE)、或者SIB或者SIB-CE等等)确定的初始CE等级，或者最低的CE等级(例如，一个或者多个CE等级的配置可以在SIB或者SIB-CE中指示或者在系统操作中预定)，或者用于PRACH的最高CE等级(其可以被确定为用于最低的一个)，或者在为PRACH配置的所有CE等级当中任意地选择的CE等级，或者在系统操作中预定的最低CE等级，等等。例如，如果用于CE模式下的UE 114的路径损耗测量不能够足够准确，则UE 114能够使用第一CE等级来开始RA前导传输，并且如果随机接入过程不成功，则利用下一更高CE等级逐步地继续，直到最高CE等级被达到为止或者直到RA过程成功为止。
UE 114首先使用来自与初始CE等级相对应的资源集合的资源来发送PRACH。如果具有初始CE等级的PRACH失败，则UE 114能够假定下一更高CE等级(如果有的话)来重传PRACH。如果UE 114利用来自与最高CE等级相对应的资源的集合的资源来发送PRACH，则随后的用于相同随机接入过程的重传再次使用来自这个资源的集合的资源。对于CE等级(无论是否是初始的)而言，UE 114能够基于从CE等级到PRACH资源的映射来确定相应的PRACH资源。这样的映射可以是，例如，为各个CE等级配置的RB的集合或者SF的集合。
如果初始CE等级是通过参数(诸如，所估计的路径损耗、诸如RSRP的信道测量结果、解码PSS/SSS的尝试的数量、解码传统的P-BCH的尝试的数量、或者重复的P-BCH-CE、或者SIB或者SIB-CE等等)中的一个或多个来确定的，则UE 114能够使用预定义的或者配置的映射函数或者映射表来确定初始CE等级，其中例如，参数的每个范围可以被映射到CE等级。在另一示例中，两个或更多个参数的范围的组合可以被映射到CE等级。映射函数或者映射表的配置可以在SIB或者SIB-CE中被指示，或者在系统操作中被预定。通过系统信息的指示对于捕获(capture)不同的eNB接收器特性(诸如不同数量的接收器天线)是有益的，从而对于相同的路径损耗要求不同的CE等级(例如，对于相同的路径损耗，具有更少接收器天线的eNB将比具有更多接收器天线的eNB要求更多的重复)。例如，从估计的路径损耗到初始CE等级的映射被提供在表4的一部分中。表13提供了从小区c中的RSRP(RSRPc)到初始CE等级的示范性映射，其中RSRPTh是阈值，并且δRSRP1是相对于阈值RSRPTh的偏移。表14提供了从小区c中的解码尝试的数量(Num_decc)到初始CE等级的示范性映射，其中Num_decTh是阈值，并且δNum_dec1是相对于阈值Num_decTh的偏移，其中所述解码可以用于PSS/SSS、P-BCH、或者P-BCH-CE、或者SIB或者SIB-CE等等。表15提供了从小区c中的解码尝试的两个数量(例如，每个数量可以用于一信道)(Num_dec_ch1c用于第一信道，Num_dec_ch2c用于第二信道)到初始CE等级的示范性映射，其中Num_dec_ch1Th、Num_dec_ch2Th是相应的阈值，而δNum_dec_ch1、δNum_dec_ch2是相对于阈值Num_dec_ch1Th、Num_dec_ch2Th的相应的偏移，其中，所述解码可以用于信道PSS/SSS、P-BCH、或者P-BCH-CE、或者SIB或SIB-CE等等。例如，第一信道可以用于P-BCH，第二信道可以用于SIB或者SIB-CE。关于解码尝试的数量的条件的一个或多个集合可以被映射到一个CE等级，例如，存在映射到CE等级1的条件的一个集合并且存在映射到CE等级3的条件的两个集合，如表15中那样。
表13:从RSRP到初始CE等级的示范性映射。
【表13】
CE等级 RSRP
0 RSRP<sub>c</sub>＞＝RSRP<sub>Th</sub>
1 RSRP<sub>Th</sub>＞RSRP<sub>c</sub>＞＝RSRP<sub>Th</sub>-δ<sub>RSRP1</sub>
2 RSRP<sub>Th</sub>-δ<sub>RSRP1</sub>＞RSRP<sub>c</sub>
表14:从解码尝试的数量到初始CE等级的示范性映射。
【表14】
表15：从用于第一信道的解码尝试的数量和用于第二信道的解码尝试的数量到初始CE等级的示范性联合映射。
【表15】
UE 114能够确定对于eNB 102的初始接入所需的CE等级，并且基于确定的CE等级从由eNB 102经由SIB-CE(或者SIB)指示的PRACH资源的集合中选择PRACH资源。对于对eNB102的随后接入，包括来自RRC_IDLE的接入和其它接入事件，UE 114能够要么执行与用于初始接入的相同的程序，要么能够根据CE等级来发送由eNB 102配置的PRACH。
UE 114能够基于参考信号接收功率(RSRP)测量来确定UE 114与eNB 102建立通信所要求的CE等级。在检测SIB或者SIB-CE之后，由eNB 102发送的并且用于RSRP测量的、用于诸如CRS或者CSI-RS的RS的传输功率的信息可以被获得。基于RSRP，UE 114能够估计路径损耗(基于所指示的RS传输功率与RSRP之间的差)并且能够基于路径损耗来确定PRACH CE等级，例如，通过使用等式1来确定(PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER+PLc)与PCMAC,c(i)之间的差，所述差可以用来指示额外要求的CE等级。
在替换中，UE 114能够将以下项目用作用于估计CE等级的度量：检测PSS/SSS、PBCH、PBCH-CE、或者SIB或者SIB-CE所要求的解码尝试的数量或者时间。例如，如果对于检测PSS/SSS的解码尝试的数量小于或者等于预定义的数量，则UE 114能够假定正常覆盖模式下的操作，而如果对于检测PSS/SSS的解码尝试的数量大于第一预定义数量并且小于或者等于第二预定义数量，则能够假定具有第一CE模式的操作，等等。
如果UE 114在预定数量的解码尝试之后没有检测到传统信号(PSS/SSS)或者信道(MIB/SIB)，则它能够假定它是覆盖受限的。例如，如果UE 114在预定义数量的MAX_MIB_Attempt解码尝试之后不能检测到传统的PBCH，则它能够假定它是覆盖受限的。如果UE 114利用不大于MAX_MIB_Attempt的数量的尝试检测到了传统的PBCH但是未能在预定义数量MAX_SIB_Attempt的解码尝试之后检测到SIB，则它能够假定它是覆盖受限的。可替换地，UE114能够执行信道测量，并且如果信道测量度量(诸如RSRP)低于SIB或者SIB-CE中所通知的预定义阈值(或者如果路径损耗大于另一预定义阈值)，则UE 114能够假定它是覆盖受限的。还能够定义多个CE等级，并且UE 114能够基于在检测到PSS/SSS或者MIB或者SIB之前的解码尝试的数量或者基于信道测量度量来确定用于随后的操作的CE等级。
上述的方案可以被UE 114用于确定用于初始接入(诸如当它首次上电时的初始接入)的初始覆盖模式或者CE等级。它还能够被UE 114用于确定在随后的接入(诸如，来自RRC_IDLE的接入、在其它事件中(诸如当它执行小区重选时)的接入、等等)中的初始覆盖模式或者CE等级。所述接入能够包括基于竞争的RACH(诸如来自RRC_IDLE的接入)、RRC连接重新建立程序、当需要建立与新的小区的UL同步时的切换、在要求随机接入程序的RRC_CONNECTED期间的DL数据到达(例如，当UL同步状态是“非同步”时)、在要求随机接入程序的RRC_CONNECTED期间的UL数据到达(例如，当UL同步状态是“非同步”或者不存在可用于服务请求的传输的PUCCH资源时)、或者无竞争的RACH(诸如在DL数据的到达、切换、和定位时重新建立UL同步)。
对于随后的接入，作为对于用于在首次上电之后的初始接入的方案的替换，UE114能够将先前针对某一小区使用的、或者高速缓存的、或者网络配置的覆盖模式(诸如正常覆盖模式或者增强覆盖模式)或者CE等级(包括PRACH重复的数量和TX功率)用作用于UE114执行对该小区的接入的初始覆盖模式或者CE等级。UE 114能够高速缓存它的覆盖模式或者它之前使用的CE等级。被高速缓存的覆盖模式或者CE等级可以是，例如，导致对于相应的小区的最近的成功接入的一个或者为了接入相应的小区而尝试的最近的一个。UE 114还能够记住先前由网络配置的用于接入某些小区的覆盖模式或者CE等级，并且使用这样的覆盖模式和CE等级来接入所述小区。
如果UE 114重新进入网络(例如，在某一休眠时段或者空闲时段之后)，则初始CE等级可以是(但不限于)在UE 114重新进入网络之前被配置为UE 114的CE等级、或者高速缓存的CE等级、等等之一。例如，在UE 114从RRC_CONNECTED过渡到RRC_IDLE之前，eNB 102能够使用例如RRC连接释放消息来对UE 114进行这样的配置：当UE 114从RRC_IDLE执行接入时，UE 114应用CE模式还是正常模式，或者使用例如RRC连接释放消息来将UE 114配置为使用初始CE等级。UE 114使用所配置的覆盖模式或者CE等级来接入eNB 102。可替换地，UE114能够应用具有可以例如通过RRC信令来配置的值的计时器。所述计时器值可以与移动性有关。例如，对于高移动性，计时器值可以更低，而对于低移动性，计时器值可以更大。当UE114被利用CE模式配置时，计时器能够启动。在来自RRC_IDLE的初始接入的情况下，当UE114进入RRC_IDLE时，计时器能够启动。如果计时器在UE114开始新的接入之前期满，则UE114能够应用适用于当UE 114上电时的初始接入的上述的方案之一。如果计时器在UE 114开始新的接入之前没有期满，则UE 114停止计时器，并且UE 114能够应用适用于随后的接入的上述的方案之一。
图19b示出UE 114根据计时器确定初始CE等级的示例程序。虽然流程图描绘了一系列顺序的步骤，但是除非明确地陈述，否则不应该从该顺序推断出与以下有关的内容：执行的特定次序、串行地而不是并行地或者以重叠的方式来执行步骤或者步骤的部分、或执行排它地描绘的步骤而不存在插入其间的步骤或者中间步骤。所描绘的示例中描绘的过程是通过例如UE中的发送器链来实施的。
如图19b中所示，在操作1966，UE 114启动用于覆盖模式或者初始CE等级确定的计时器。例如，当UE 114进入RRC_IDLE时UE 114能够启动计时器。在操作1967，UE 114确定在新的接入的时候计时器是否期满。如果计时器已经期满，则在操作1971，UE 114使用适用于首次上电的初始接入的方案之一来确定用于执行新的接入的覆盖模式或者初始CE等级；否则，在操作1969，UE 114使用适用于随后的接入的方案之一来确定用来执行新的接入的覆盖模式或者初始CE等级。
对先前的方案的使用可以被eNB 102配置给UE 114，并且可以是基于，例如，UE状态或者属性，诸如UE类型或者用途、UE移动性、或者UE位置。例如，为了确定用于随后的接入的初始CE等级，具有受限的移动性的UE可以被配置有适用于随后的接入的方案之一以便确定覆盖模式；具有移动性的UE可以被配置有适用于首次上电的初始接入的方案之一以便确定用于随后的接入的初始CE等级。作为替代，UE可以总是将高速缓存的或者先前配置的初始CE等级(如果有的话)首先用于接入，而不管UE的类型或者属性。
图19c示出UE根据用于随后的接入的初始CE等级来执行接入的示例程序。虽然流程图描绘了一系列顺序的步骤，但是除非明确地陈述，否则不应该从该顺序推断出与以下有关的内容：执行的特定次序、串行地而不是并行地或者以重叠的方式来执行步骤或者步骤的部分、或执行排它地描绘的步骤而不存在插入其间的步骤或者中间步骤。所描绘的示例中描绘的过程是通过例如UE中的发送器链来实施的。
如图19c中所示，对于随后的接入，UE 114在操作1973在新的接入之前，基于某些计时器或者基于UE的状态(例如，移动性)等等从高速缓存的CE等级或者由eNB 102配置的CE等级中确定初始CE等级。UE 114考虑所确定的CE等级是否指示正常覆盖1975。如果是，则UE 114执行传统接入1981。否则，UE 114根据所确定的CE等级来确定PRACH资源，作为覆盖受限的UE来发送PRACH，并且继续接入程序1979。如果使用当前CE等级的接入失败，则UE114能够假定下一CE等级。
在新的接入之前(例如，在UE进入RRC_IDLE之前)，包括CE等级和用于PRACH传输的相应的资源之间的映射的系统信息也可以经由RRC信令被指示。可替换地，UE 114能够将高速缓存的资源用于PRACH传输。然后，UE 114能够跳过SIB-CE的解码。
对于随后的接入，如果UE 114以CE模式操作(例如，非零CE等级)，则UE 114能够根据CE模式直接尝试检测PBCH并且考虑PBCH重复的存在，而不是首先尝试检测传统的PBCH，该尝试是数量为MAX_MIB_Attempt的解码尝试。
作为对图18或者图19a中所示的操作的替换，UE 114能够首先确定UE是否需要以CE模式操作并且确定初始CE等级。例如，对于初始随机接入，第一CE等级，诸如包括表2中的R1个重复的一个，能够总是被使用。UE 114还如等式3中那样来确定PPRACH。如果PPRACH小于PCMAX,c，则UE 114能够将传统的功率攀升应用于RA前导的重传，同时为每个重传维持用于RA前导的相同数量R1个重复，如先前所描述的。在另一替换中，通过等式3确定的初始PPRACH能够具有偏移以便将初始PPRACH设置为更低值。
图19d示出根据本公开的由UE 114做出的RA前导的初始传输和重传的示例操作。虽然流程图描绘了一系列顺序的步骤，但是除非明确地陈述，否则不应该从该顺序推断出与以下有关的内容：执行的特定次序、串行地而不是并行地或者以重叠的方式来执行步骤或者步骤的部分、或执行排它地描绘的步骤而不存在插入其间的步骤或者中间步骤。所描绘的示例中描绘的过程是通过例如UE中的发送器链来实施的。
如图19d中所示，在操作1983，UE首先确定它是否需要以CE模式操作以用于RA前导传输。例如，如果测量的路径损耗大于通过系统信息通知的阈值，则UE 114能够确定初始RA前导需要按照CE模式进行。在操作1985，UE 114确定初始CE等级(例如，第一CE等级能够总是用作初始CE等级或者可以根据通过UE 114的路径损耗测量和如先前描述的SIB中的信息来确定第一CE等级)。在操作1987，UE 114还如等式3中那样来确定PPRACH。如果PPRACH小于PCMAX，则UE 114能够根据所确定的对应于RA前导重复的第一数量的初始CE等级在操作1989中应用功率攀升以用于RA前导传输。在操作1991中，如果在与所确定的CE等级相对应的第一数量的RA前导重传(用于每个RA前导传输的第一数量的RA前导重复)之后，UE未能在RAR窗口之内接收到包含RA前导标识符的RAR，则UE能够前进到下一CE等级并且利用用于多达第二数量的传输的第二数量的重复来继续RA前导传输。
用于CE UE的随机接入响应(RAR)
在某些实施例中，到以CE模式操作的UE 114的RAR的传输被考虑。一旦RA前导被发送并且不管可能出现的测量间隔，UE 114在RAR窗口中为了通过RA-RNTI识别的(多个)RAR而监视PDCCH，所述RAR窗口在包含RA前导传输加上三个SF的末尾的SF处开始，并且具有ra-ResponseWindowSize个SF的长度。与其中RA前导被发送的PRACH相关联的RA-RNTI如等式4中那样被计算：
RA-RNTI＝1+t_id+10*f_id(等式4)
其中t_id是指定的PRACH的第一SF的索引(0≤t_id<10)并且f_id是按照频域的升序的该SF之内的指定的PRACH的频率资源索引(0≤f_id<6)。在用于RA前导的重复的传输的SF中有多个频率资源索引的情况下，f_id可以是在所述SF之内的PRACH的第一频率资源索引。在成功接收包含与所发送的RA前导匹配的RA前导标识符的RAR之后，UE 114可以停止监视(多个)RAR。
用于具有RA前导传输的重复的UE 114的(例如，用于如表4中的路径损耗类别2-4的)、传达具有通过RA-RNTI加扰的CRC的DCI格式的PDCCH可以被重复，或者通常利用额外的可靠性来发送，以用于CE。然而，如先前讨论的，对于传达具有通过RA-RNTI加扰的CRC的DCI格式的PDCCH传输的重复、或者对于传达各个RAR的PDSCH传输的重复可以独立于用于RA前导传输的重复，因为UE 114可以是DL覆盖受限但是并非UL覆盖受限，或者UE 114可以并非DL覆盖受限但是UL覆盖受限。
在第一方案中，对于相关联的PDCCH的传输，CE UE和非CE UE能够具有相同RA-RNTI但是具有不同配置。例如，用于CE UE的PDCCH配置可以具有第一DCI格式、或者第一CCE聚合等级、或者在SF之间具有第一数量的重复，而用于非CE UE的PDCCH配置可以具有第二DCI格式、或者第二CCE聚合等级、和单一PDCCH传输。例如，相同的DCI格式：DCI格式1C，能够调度用于CE UE或者非CE UE的RAR，但是用于CE UE的各个PDCCH可以具有16个CCE的聚合等级并且在单一SF中或者在多个SF中或者在第一资源中被发送，而用于非CE UE的PDCCH可以具有8个CCE的最大聚合等级并且在单一SF中或者在第二资源中被发送。
在第二方案中，调度用于CE UE的RAR的PDCCH能够传达具有通过RA-CE-RNTI加扰的CRC的DCI格式，RA-CE-RNTI可以不同于用于非CE UE的RA-RNTI并且能够被进一步预定义。
UE 114能够根据它的路径损耗类别来监视传达具有通过RA-RNTI加扰的DCI格式的PDCCH，并且在检测来自eNB的用于调度RAR的传输的PDCCH的过程中假设相应的PDCCH配置(诸如CCE聚合等级或者重复的数量)。用于RAR的路径损耗的映射可以不同于用于RA前导的路径损耗的映射，因为相应的DL覆盖和UL覆盖要求可以不同。例如，对于给定的通过UE114的路径损耗测量，由服务eNB 102发送的SIB中的指示可以是用于发送具有R1个重复的RA前导但是接收不具有重复的相应的RAR(和传达具有通过RA-RNTI加扰的CRS的相关联的DCI格式的PDCCH)。
如果针对RA前导传输以CE模式操作的UE 114针对RAR接收也以CE模式操作，则路径损耗到用于调度相应的RAR的PDCCH的传输的配置的映射(或者等同地，PRACH资源(包括时间上、频率上、和ZC序列上的PRACH资源配置)到用于调度相应的RAR的PDCCH的传输的配置的映射)可以被预定义或者可以通过系统信息通知给UE 114。表16提供了根据路径损耗范围和PRACH资源的、传达具有通过RA-RNTI加扰的CRC的DCI格式的PDCCH的传输配置的示例。在表16中，配置1、2、1a、2a、1b、2b能够相互不同或者能够取决于路径损耗类别并且对于相同的路径损耗类别而言相同(例如，配置1、2可以相同，配置1a、2a可以相同、而配置1b、2b可以相同)，其中配置1、2、1a、2a、1b、2b不取决于前导组，其被示出在表17中。
在表17中，用于传达具有通过RA-RNTI加扰的CRC的DCI格式的PDCCH的传输配置是相对于路径损耗范围和PRACH资源，而不是相对于前导组。假定用于调度RAR的PDCCH的重复数量是从用于相应的RA前导的传输的重复数量中隐含地确定。例如，如果RA前导是利用R1个重复来发送的，则调度RAR的PDCCH是利用2R1个重复来发送的。
表16：相对于路径损耗范围和PRACH资源的、传达具有通过RA-RNTI加扰的CRC的DCI格式的PDCCH的示范性传输配置。
【表16】
表17：相对于路径损耗范围和PRACH资源的、传达具有通过RA-RNTI加扰的CRC的DCI格式的PDCCH的示范性传输配置。
【表17】
图20示出根据本公开的用于CE UE获取RAR的示例操作。虽然流程图描绘了一系列顺序的步骤，但是除非明确地陈述，否则不应该从该顺序推断出与以下有关的内容：执行的特定次序、串行地而不是并行地或者以重叠的方式来执行步骤或者步骤的部分、或执行排它地描绘的步骤而不存在插入其间的步骤或者中间步骤。所描绘的示例中描绘的过程是通过例如UE中的发送器链来实施的。
如图20中所示，在操作2010中在CE UE发送RA前导之后，CE UE确定相对于各个路径损耗范围和各个PRACH资源的、传达具有通过RA-RNTI加扰的CRC的DCI格式(和响应于由相应的eNB做出的可能的RA前导检测而在PDSCH中调度RAR)的PDCCH的传输配置(例如，使用表6)。使用所确定的PDCCH的传输配置，在操作2020，CE UE执行相应的解码操作以检测传达调度RAR的DCI格式的PDCCH。在成功地检测调度RAR的PDCCH之后，在操作2030，CE UE在PDSCH中接收RAR。
如第一实施例中所描述的，如果UE 114未能根据从如表4中的类别i中的估计的路径损耗确定的重复参数在发送RA前导之后从eNB 102接收到RAR，则对于RA前导的随后传输，UE能够将配置从类别i改变为类别i+1。
调度RAR的PDCCH的配置可以基于用于RA前导传输的重复数量，或者等同地基于其中检测到RA前导的相应的资源。这可以尤其适用于基于竞争的PRACH传输，其中eNB 102可能不知道对于UE 114的路径损耗估计并且仅仅能够从其中eNB 102检测到相应的RA前导的资源推断所述路径损耗估计。对于RA前导的初始传输和重传而言，调度RAR的PDCCH的配置是不同的，以使重传使用与初始传输不同的资源，而不管UE 114经历的实际路径损耗。例如，对于初始RA前导传输，UE 114能够使用R1个重复并且假定配置1为用于调度RAR的PDCCH的配置。如果UE 114没有接收到RAR，则UE 114能够使用R2个重复来重传RA前导，并且假定配置1a是用于调度RAR的PDCCH。
也有可能RAR接收和随后的Msg3传输不是通过相应的PDCCH调度的。取而代之地，用于DL覆盖受限的UE的随机接入过程可以没有来自服务eNB的任何相关联的PDCCH传输。在UE 114估计到服务eNB 102的路径损耗之后(或者通过其它手段，如先前描述的)，UE 114能够确定用于RA前导传输的PRACH资源配置，如先前描述的。这可以进一步扩展到UE 114确定用于RAR接收(类似于不具有相关联的PDCCH的SIB-CE接收，如先前描述的)的参数和资源、以及确定用于Msg3传输的和用于随后的Msg4接收的参数和资源，以用于竞争解决。应该注意到，服务eNB 102还能够基于它在其中检测到相关联的RA前导的资源(例如，每个类别的路径损耗范围可以与用于所有四个步骤的随机接入过程的正交资源相关联)来确定用于RAR传输、Msg3接收、和Msg传输的先前的参数和资源。
用于RAR传输的PDSCH资源可以与RA前导相关联。即使对于相同的UL CE等级，不同的PDSCH RAR资源可以与不同的RA前导组相关联，因为也许不可能在相同的PDSCH中传达用于所有RA前导的RAR。可以存在用于相同的UL CE等级的具有各自的PDSCH资源的M个RAR，并且UE 114根据所述M个组当中的由UE 114发送的RA前导所属于的组(例如，排序方式可以是根据渐增的RA前导数量)来确定为了RAR接收而要监视的PDSCH资源。在具有相同的UL CE等级但是具有不同的DL CE等级的UE的情况下(诸如，对于具有两个接收器天线的第一UE和具有单一接收器天线的第二UE而言，当这两个UE具有单一发送器天线时)，具有与用于相同的UL CE等级的RA前导相对应的不同的PDSCH RAR资源是有益的。如表16中那样，两个RA前导组可以用于相同的CE等级并且不同的组可以与不同的RAR重复和资源相关联。
有可能利用RA前导重复数量和RAR重复数量之间的预定义映射，后者能够传达用于可以处于不同的UL CE模式的UE的信息，并且因此要求不同数量的RA前导重复。
可替换地，相同的RAR可以用于具有用于RA前导传输的不同CE等级的UE。具有更低DL CE等级的UE能够比具有更高DL CE等级的UE更快地解码RAR(具有更少数量的重复)。没有必要的是：RAR仅仅用于处于相同的RA前导重复等级的UE，或者UE需要等待最大数量的RAR重复(或者甚至知道这个最大数量是什么)。在那种情况下，RAR资源的UE公共集合可以通过系统信息来配置。
UE能够使用相应的RAR监视窗口大小来监视RAR。可以从不同数量的RA前导重复映射到不同的RAR监视窗口大小。通过将每个RA前导CE等级(重复数量)与RAR CE等级(重复数量)关联起来，服务eNB能够通过SIB提供RA前导CE等级和相应的RAR CE等级之间的关联(映射)。对于用于相同CE等级的不同RA前导组而言，还可以存在不同的RAR CE等级，以便区分具有相同UL CE等级但是具有两个不同DL CE等级的UE。例如，如表18中那样，SIB能够将路径损耗范围的数量与用于RA前导的CE等级和用于RAR的CE等级关联起来。
一旦UE 114确定了用于RA前导传输的和用于RAR传输的CE等级，那么就可以基于能够为路径损耗测量提供预定偏移的相应的BLER来唯一地确定用于其它UL信道或者DL信道的CE等级，直到服务eNB 102通过更高层信令明确地配置所述CE等级为止。例如，如果Msg3要求比RA前导少2dB的SINR以便实现相应的目标可靠性，则UE 114能够通过根据表18确定用于有效的(路径损耗PLc-2)dB的类别来确定用于Msg3的重复数量。
表18:在用于RA前导的CE等级和用于RAR的CE等级之间的示范性关联。
【表18】
图21示出了根据本公开的当存在RA前导的重传时用于UE获取RAR的示例操作。虽然流程图描绘了一系列顺序的步骤，但是除非明确地陈述，否则不应该从该顺序推断出与以下有关的内容：执行的特定次序、串行地而不是并行地或者以重叠的方式来执行步骤或者步骤的部分、或执行排它地描绘的步骤而不存在插入其间的步骤或者中间步骤。所描绘的示例中描绘的过程是通过例如UE中的发送器链来实施的。
如图21中所示，UE 114在操作2101确定到服务eNB 102的路径损耗，并且随后在操作2105确定与包括所确定的路径损耗的路径损耗范围相对应的PRACH(RA前导)资源配置。在操作2107，UE 114具有TransmissionCounter，所述TransmissionCounter具有值AFirstValue(第一值)(对于初始RA前导传输而言，AFirstValue等于1，而对于RA前导重传而言，AFirstValue大于1)。UE 114在操作2110使用在操作2105中所确定的PRACH资源来发送RA前导，并且在操作2120确定用于RAR接收的传输配置，在操作2130接收RAR，以及在操作2140确定RAR是否被成功地解码。如果RAR解码成功并且RAR消息指示所发送的RA前导，则UE114在操作2160发送Msg3；否则，UE 114在操作2150确定具有下一更高等级的可靠性的PRACH资源配置(或者下一更高等级的CE，如果有的话)(例如，第(i+1)个类别，如果先前使用的类别是i，如表4中那样)(如果其已经是最高等级的CE，则其使用具有所述最高等级的CE的PRACH资源配置)，并且在操作2170将TransmissionCounter增加1。如果在操作2180中TransmissionCounter达到MaxCount+1，则在操作2190中随机接入过程失败；否则，UE 114选择新的RA前导并且根据所确定的PRACH资源配置发送所述RA前导(如操作2150中那样)。然后，在操作2110，UE 114确定与被UE 114用来发送RA前导的PRACH资源相对应的用于RAR接收的传输配置。然后程序重复。应该注意到，在操作2101中的功能可以被替代为‘确定CE等级’，而在操作2105中的功能可以替代为‘基于所确定的CE等级确定PRACH资源配置’。
用于具有不同于第一类别的类别中的路径损耗的CE UE的RAR可以在不同于用于非CE UE的MAC PDU的MAC PDU中，所述第一类别与没有重复相关联。以这种方式，用于CE UE的MAC RAR可以以不同的CE等级发送。
具有通过RA-RNTI加扰的CRC的DCI格式能够指示用于PDSCH中的传达RAR的MACPDU的传输的配置。例如，除了相应的PDSCH频率资源之外，DCI格式能够指示传达RAR的PDSCH在所指示的频率资源中在其中发送的SF的数量。然后，在执行解码操作以获得RAR之前，UE能够组合相应的数量的SF上的PDSCH传输的数量。
可替换地，尤其对于DL覆盖受限的UE，调度传达RAR的PDSCH的PDCCH可以被省略，并且只有传达RAR的PDSCH被例如利用预定的或者配置的传输参数并且在若干SF上发送，所述若干SF是通过类似于先前描述的第二方案的、用于相关联的RA前导的传输的相应的配置来确定的，所述第二方案用于确定调度RAR的PDCCH的配置(在RAR是通过PDCCH调度的情况下)。
用于CE UE的RAR能够包括用于由CE UE执行的Msg3的传输的信息。例如，如果CEUE在其上发送Msg3的SF的数量不是通过相应的RA前导的CE等级确定的，则RAR能够通知CEUE在其上发送Msg3的SF的数量。例如，因为CE UE(不同于表4中的类别1的类别中的路径损耗)可以被假设为以最大功率(PCMAX，c)发送Msg3，所以调度传达Msg3的PUSCH的DCI格式的TPC命令(参见参考2)能够被取而代之地用来指示要被捆绑的SF的数量。可替换地，用于RAR的内容可以扩展到包括新信息，诸如用于针对Msg3的多SF捆绑的。
可替换地，可以基于Msg3资源与用来发送相应的RA前导的资源配置的映射，利用预定的参数在与相应的RA前导相关联的预定资源中进行Msg3的传输。CE UE在从相应的RA前导资源配置的映射中确定的PUSCH中发送Msg3。
如果PHICH传输对于处于CE模式的UE而言被支持，则Msg3重传可以被传达NACK的PHICH触发。如果对于处于CE模式的UE而言PHICH不被支持，则如果没有通过PDCCH调度Msg3重传，则可能有必要将针对初始Msg3传输的更小误差率(更高检测可靠性)作为目标，以便减小重复随机接入过程的概率，因为不存在提供给UE的用来确定它需要重传Msg3的手段。然后，网络能够将来自以CE模式操作的UE的Msg3传输配置为比不以CE模式操作的UE具有更高的接收可靠性，因为后一个UE能够具有通过PHICH或者通过PDCCH触发的Msg3重传。
图22示出根据本公开的用于UE确定用于Msg3的传输配置的示例操作。虽然流程图描绘了一系列顺序的步骤，但是除非明确地陈述，否则不应该从该顺序推断出与以下有关的内容：执行的特定次序、串行地而不是并行地或者以重叠的方式来执行步骤或者步骤的部分、或执行排它地描绘的步骤而不存在插入其间的步骤或者中间步骤。所描绘的示例中描绘的过程是通过例如UE中的发送器链来实施的。
如图22中所示，所述步骤类似于图21中的步骤，除了相对于操作2160的操作2260和2265之外。在RAR的成功检测之后，在操作2260，UE 114确定包括诸如SF的数量的信息的用于Msg3的传输配置。如果Msg3的传输通过传达具有通过RA-RNTI加扰的CRC的DCI格式的PDCCH被调度，则用于Msg3的传输的信息通过DCI格式被提供，并且在不利用重复来发送相应的RA前导的情况下用来控制Msg3的传输功率的字段能够在利用重复来发送RA前导的情况下被取而代之地用来指示SF的数量(因为Msg3的传输功率可以被假设为最大的传输功率)。如果Msg3的传输是利用基于相应的映射的、与相应的RA前导相关联的预定参数和资源，则UE 114在从相应的RA前导资源配置的映射中确定的PUSCH中发送Msg3。在操作2201中的功能可以被替代为‘确定CE等级’，而在操作2205中的功能可以替代为‘基于所确定的CE等级确定PRACH资源配置’。
图23示出根据本公开的用于eNB确定用于Msg3的传输配置的示例操作。虽然流程图描绘了一系列顺序的步骤，但是除非明确地陈述，否则不应该从该顺序推断出与以下有关的内容：执行的特定次序、串行地而不是并行地或者以重叠的方式来执行步骤或者步骤的部分、或执行排它地描绘的步骤而不存在插入其间的步骤或者中间步骤。所描绘的示例中描绘的过程是通过例如UE中的发送器链来实施的。
如图23中所示，eNB 102在操作2310中在用于RA前导传输的相应的资源中检测RA前导，并且在操作2320中基于路径损耗范围和RA前导资源之间的映射来确定发送RA前导的UE 114的所要求的CE。eNB 102还在操作2330中基于RA前导资源(在操作2310中的)确定用于调度RAR的PDCCH的传输配置(如果RAR传输是通过PDCCH调度的，并且不是利用用于相应的RA前导资源配置的预定参数)、以及用于传达RAR的PDSCH的传输配置。eNB 102还确定通过UE 114的用于Msg3的传输配置，诸如在其上发送Msg3的SF的数量。要么eNB 102能够在操作2340中将所确定的传输配置包括在RAR消息中，要么也能够通过相应的映射从RA前导资源配置确定这个传输配置。如果传达RAR的PDSCH被PDCCH调度，则eNB 102在操作2350中使用所确定的传输配置(在操作2330中确定的)来发送调度RAR的PDCCH，并且在操作2360中发送包括用于Msg3(在操作2340中确定的)的传输配置的RAR。
用于UE的RAR还能够包括来自eNB的随后的PDCCH传输的信息，诸如PDCCH传输配置(类似于表16、表17)，eNB能够使用所述信息来发送用于PRACH竞争解决的PDCCH。这样的信息能够使用RAR中的现有字段，可以通过传达RAR的PDSCH的配置被隐含地确定，或者其可以被额外地包括。
Msg3的传输和竞争解决
在RAR接收之后的UE传输定时可以如下。
-如果在SF n中检测到PDSCH中的包含用于所发送的RA前导的RAR的数据传输块，其中n是在存在多个用来发送数据传输块的SF的情况下UE检测数据传输块的最后一个SF，则如果在n+k1是对于PUSCH传输的第一可用SF的情况下RAR中的UL延迟字段被设置为零，那么UE应该根据RAR中的信息在第一SF n+k1(k1≥6)中发送数据传输块。如果UL延迟字段被设置为1，则UE应该将PUSCH传输推迟到n+k1之后的下一个UL SF。
-如果在SF n中接收到RAR(其中n是在存在多个用于RAR传输的SF的情况下UE接收RAR的最后一个SF)并且相应的数据传输块不包含对于所发送的前导序列的响应，则如果被更高层请求，那么UE应该在不晚于SF n+5时发送新的RA前导序列。
在随机接入程序被SF n中的“PDCCH指令”启动的情况下(其中n是在存在多个传达PDCCH指令的SF的情况下UE检测PDCCH指令的最后一个SF)，则如果被更高层请求，那么UE应该在其中PRACH资源可用的第一SF n+k2(k2≥6)中发送RA前导。因此，索引n在与RAR相关联的控制或者数据被通过多个SF发送时被重新定义。
UE 114能够将信道测量报告包括在Msg3中。例如，测量报告参考信号接收功率(RSRP)报告。可替换地，UE 114能够包括用于CE等级的信息(例如，如表4中所示的路径损耗的类别)。在eNB从UE 114接收Msg3之后，eNB 102能够获得对于针对UE 114的路径损耗的估计。UE 114和eNB 102两者都能够假定随后的通信是根据由Msg3中的测量报告所指示的CE等级。如果UE 114不将测量报告包括在Msg3中，则UE 114能够在Msg4之后将所述测量报告包括在随后的信令(例如，RRC信令)中。然后eNB 102能够配置用于随后的通信的资源(诸如用于PDCCH/PDSCH/PUCCH/PUSCH的资源)并且通知UE 114，或者eNB 102和UE 114两者都能够假定随后的通信是具有与由UE 114提供给eNB 102的测量报告相对应的重复数量。
图24示出根据本公开的用于UE在包含信道测量报告的信令之后确定传输配置的示例操作。虽然流程图描绘了一系列顺序的步骤，但是除非明确地陈述，否则不应该从该顺序推断出与以下有关的内容：执行的特定次序、串行地而不是并行地或者以重叠的方式来执行步骤或者步骤的部分、或执行排它地描绘的步骤而不存在插入其间的步骤或者中间步骤。所描绘的示例中描绘的过程是通过例如UE中的发送器链来实施的。
如图24中所示，在操作2410，UE 114执行信道测量并且确定CE等级。UE 114将信道测量报告(或者，对于用于CE等级的路径损耗类别的指示)包括在发往eNB 102的信令中(例如，包括在Msg3中或者RRC信令中)，并且在操作2420中发送所述信令。然后，在操作2430，UE114能够假定随后的通信是根据通过测量报告指示的CE等级。如果UE 114知道CE等级与通信配置的映射(例如，用于PDCCH配置的表16、表17)，则UE 114能够根据CE等级假定配置。在操作2440，如果UE 114进一步从eNB 102接收用于随后的通信的(例如，用于PDCCH/PUCCH/PDSCH/PUSCH等等的)资源配置，则UE 114使用由eNB 102指示的配置，并且停止进一步使用从CE等级确定的配置(如果不同于由eNB 102配置的那一个的话)。
图25示出根据本公开的用于eNB在从UE接收包含信道测量报告的信令之后确定传输配置的示例操作。虽然流程图描绘了一系列顺序的步骤，但是除非明确地陈述，否则不应该从该顺序推断出与以下有关的内容：执行的特定次序、串行地而不是并行地或者以重叠的方式来执行步骤或者步骤的部分、或执行排它地描绘的步骤而不存在插入其间的步骤或者中间步骤。所描绘的示例中描绘的过程是通过例如UE中的发送器链来实施的。
如图25中所示，在操作2510，eNB 102从UE 114接收包含信道测量报告(或者对于用于CE等级的路径损耗类别的指示)的信令。在操作2520，eNB 102认为UE 114假定随后的通信是根据所指示的CE等级。在操作2530，如果有必要，eNB 102能够为UE 114分开地配置用于随后的通信的资源(例如，如果eNB 102想要覆盖(override)由CE等级确定的一些信道的资源配置)，并且通知UE 114。
用于UE 114竞争解决消息(Msg4)能够包括用于由eNB 102做出的针对UE 114的对随后的PDCCH的传输的信息。例如，竞争解决消息能够包括将会被eNB 102用来发送用于数据信息的随后调度的PDCCH的PDCCH传输配置(如表16或者表17中)。可替换地或者额外地，竞争解决消息能够包括用于发往UE 114的随后的PDSCH传输或者来自UE 114的PUSCH传输的资源分配。资源分配能够包括用于PDSCH传输或者PUSCH传输的传输带宽和特定SF中的一个或多个RB。以这种方式，发往UE 114的用来调度相应的PDSCH传输或者PUSCH传输的PDCCH传输可以被避免。不同于与传统的PDSCH或者PUSCH传输相关联的资源分配的参数，诸如调制和编码方案(MCS)，也可以通过竞争解决消息提供并且保持固定(类似于被分配的资源)，除非它们被来自eNB 102的RRC消息重新配置。例如，eNB 102能够确定用于PDSCH或者PUSCH传输的初始MCS分派作为随机接入过程的一部分，并且最低MCS可以分别被分配给DL覆盖受限的或者UL覆盖受限的UE。其它参数(诸如HARQ过程数量或者基于增量冗余的用于HARQ重传的冗余版本)可以不用作单一HARQ过程，或者相应地，追赶合并对于覆盖受限的UE而言足矣。类似地，对于其它传统功能(诸如空间复用、功率控制等等)可以不提供用于覆盖受限的UE。
虽然第二实施例和第三实施例集中在随机接入过程，但是它们并不仅限于随机接入过程，并且可以应用在一般用于要求CE的UE的控制或者信息传输。
当UE是RRC_CONNECTED的时，eNB能够例如通过RRC信令将UE配置为将覆盖模式分别从正常模式切换到CE模式或者从CE模式切换到正常模式。例如，eNB 102能够要么基于所报告的信道测量(诸如来自UE 114的RSRP或者路径损耗)要么基于统计(诸如例如，在eNB102处或者在UE 114处的数据传输块的接收的结果(正确还是不正确)(如由eNB 102通过随后的确认信令从UE 114获得的))来做出这样的判断。UE 114覆盖模式的重新配置能够进一步包括让新的覆盖模式变得有效所需的时间(例如，在若干帧之后，或者在具有所指示的系统帧号的帧的开始处)，以给予UE 114过渡时间并且保证eNB 102和UE 114对于新模式何时生效具有共同的理解。如果新的覆盖模式中的SIB不同于当前覆盖模式，则RRC信令还能够包括在新的覆盖模式下要求UE 114使用的一些SIB。
图26示出根据本公开的UE覆盖模式切换的示范性程序。虽然流程图描绘了一系列顺序的信号，但是除非明确地陈述，否则不应该从该顺序推断出与以下有关的内容：执行的特定次序、串行地而不是并行地或者以重叠的方式来执行步骤或者步骤的部分、或执行排它地描绘的信号而不存在插入其间的信号或者中间信号。所描绘的示例中描绘的过程是通过例如UE中的发送器链来实施的。在某些实施例中，UE 2601与UE 111-116之一相同，而eNB2602与eNB 101-103之一相同。
如图26中所示，UE 2601基于由eNB 2602发送的RS来执行信道测量2610，并且向eNB报告信道测量2620。基于信道测量报告，eNB 2602确定是否切换用于UE 2601的覆盖模式2630，其中所述覆盖模式能够包括正常覆盖模式和CE模式。可替换地，如先前提到的，eNB2602能够基于其它测量或者统计来确定用于UE 2601的覆盖模式。eNB 2602能够例如通过RRC信令向UE 2601用信号通知模式重新配置2640。所述信令还能够包括对于新的覆盖模式而言的有效时间。在有效工作时间2650，UE 2601以新的覆盖模式操作。
虽然已经利用示例实施例描述了本公开，但是各种改变和修改可以被建议给本领域技术人员。期望的是，本公开包含落入所附权利要求的范围内改变和修改。

Claims (18)

1.一种用于在通信系统中发送前导码的用户设备(UE)的方法，包括：
由UE获得物理随机接入信道(PRACH)参数集，其中，所述PRACH参数集的每一个与相应的覆盖增强(CE)级别相关联并且所述PRACH参数集的每一个包含频率信息、子帧信息、每一前导码传输的重复数目和前导码传输的最大数目；
获得作为初始CE级别的第一CE级别；
通过使用与第一CE级别对应的PRACH参数集执行第一前导码传输；并且
如果第一前导码传输的计数等于与第一CE级别对应的前导码传输的最大数目+1，则通过使用与第二CE级别对应的PRACH参数集执行第二前导码传输，其中，第二CE级别是第一CE级别的下一增强CE级别,
其中，所述初始CE级别是由基站指示的或基于测量的参考信号接收功率(RSRP)确定的。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述PRACH参数是从系统信息块获得的。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述PRACH参数集不具有公共频率信息。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述PRACH参数集的每一个包含两个子集，以及其中，具有一个接收器天线的UE利用第一子集来发送前导码，而具有两个接收器天线的UE利用第二子集来发送前导码。
5.如权利要求1所述的方法，其中，与第一CE级别对应的每个前导码传输的重复数目小于与第二CE级别对应的每个前导码传输的重复数目。
6.如权利要求2所述的方法，其中，所述系统信息块进一步通知子帧的集合，所述子帧是每个有效的UL/DL配置中的UL子帧，并且前导码仅仅在来自所述子帧的集合的子帧中被发送。
7.如权利要求1所述的方法，其中，前导码的格式根据CE级别而彼此不同。
8.一种用于在通信系统中发送前导码的用户设备(UE)的方法，所述方法包括：
由UE获得物理随机接入信道(PRACH)参数集，其中，所述PRACH参数集的每一个与相应的覆盖增强(CE)级别相关联并且所述PRACH参数集的每一个包含频率信息、子帧信息、每一前导码传输的重复数目和前导码传输的最大数目；
获得作为初始CE级别的CE级别；并且
通过使用与所述CE级别对应的PRACH参数集执行前导码传输，直到接收到对于所述前导码传输的响应或所述前导码传输的计数等于与所述CE级别对应的前导码传输的最大数目+1为止，
其中，所述初始CE级别是由基站指示的或基于测量的参考信号接收功率(RSRP)确定的。
9.如权利要求8所述的方法，其中，在接收到对于所述前导码传输的响应之后，利用从前导码的传输的重复的计数确定的重复数量向基站发送消息。
10.如权利要求9所述的方法，其中，如果前导码重复的数量是一，则所述消息的传输具有第一误块率，并且如果前导码重复的数量大于一，则所述消息的传输具有第二误块率，并且其中，第一误块率大于第二误块率。
11.如权利要求8所述的方法，其中，所述PRACH参数集是从系统信息块获得的。
12.如权利要求8所述的方法，其中，所述PRACH参数集不具有公共频率信息。
13.一种用于在通信系统中发送前导码的用户设备(UE)，所述UE包括：
收发器；
控制器，连接所述收发器，被配置为：
获得随机接入信道(PRACH)参数集，其中，所述PRACH参数集的每一个与相应的覆盖增强(CE)级别相关联并且所述PRACH参数集的每一个包含频率信息、子帧信息、每一前导码传输的重复数目和前导码传输的最大数目；
获得作为初始CE级别的第一CE级别；
通过使用与第一CE级别对应的PRACH参数集执行第一前导码传输；并且
如果第一前导码传输的计数等于与第一CE级别对应的尝试的最大数目+1，则通过使用与第二CE级别对应的PRACH参数集执行第二前导码传输，其中，第二CE级别是第一CE级别的下一增强CE级别，
其中，所述初始CE级别是由基站指示或由基于测量的参考信号接收功率(RSRP)确定的。
14.如权利要求13所述的UE，其中，所述PRACH参数集的每一个是从系统参数块获得的。
15.如权利要求13所述的UE，其中，所述系统信息块进一步通知子帧的集合，所述子帧是每个有效的UL/DL配置中的UL子帧，并且前导码仅仅在来自所述子帧的集合的子帧中被发送。
16.一种用于在通信系统中发送前导码的用户设备(UE)，所述UE包括：
收发器；
控制器，与所述收发器连接，被配置成：
获得随机接入信道(PRACH)参数集，其中，所述PRACH参数集的每一个与相应的覆盖增强(CE)级别相关联并且所述PRACH参数集的每一个包含频率信息、子帧信息、每一前导码传输的重复数目和前导码传输的最大数目；
获得作为初始CE级别的CE级别；并且
通过使用与所述CE级别对应的PRACH参数集执行前导码传输，直到接收到对于所述前导码传输的响应或所述前导码传输的计数等于与所述CE级别对应的尝试的最大数目+1为止，
其中，所述初始CE级别是由基站指示或由基于测量的参考信号接收功率(RSRP)确定的。
17.如权利要求16所述的UE，其中，所述控制器被配置成：在接收到对于前导码传输的响应之后，利用从前导码传输的重复的计数确定的重复数量向基站发送消息。
18.如权利要求16所述的UE，其中，所述PRACH参数集是从系统信息块获得的。
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