CN108605355B - 用于5g/lte顺应的可穿戴用户设备装置的物理层协议和自包含子帧结构 - Google Patents

Abstract

本公开描述了适合于Xu空中接口的帧结构和层1(L1)过程。该设计的特征是为高效能操作而设计，并且满足超密集用户设备部署的其他性能规范和特性。

Description

用于5G/LTE顺应的可穿戴用户设备装置的物理层协议和自包 含子帧结构

相关申请

本申请要求于2016年2月26日提交的第62/300,335号美国临时专利申请的权益，后者通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开总体涉及支持可穿戴用户设备(UE)装置的通信系统，并且更具体地，涉及用于在可穿戴用户设备(wUE)装置(或简称为wUE)与网络UE(nUE)之间分配物理资源的接口层1(L1)过程以及无线帧和子帧结构。

背景技术

一些设备当前使用

低功耗(

LE、BLE，作为

智能销售)或其他短距离无线个域网技术来短距离交换数据。然而，

被限于每秒3兆比特(Mbit/s)的空中数据速率，并且在超密集部署中(其特征在于许多设备在相对较小的区域(例如，地铁)中进行通信)表现出较差性能。其他无线局域网(WLAN)技术(例如，

)消耗的功率相对较高，而这在移动设备中可能无法提供。

发明内容

根据本公开的一个方面，提供了一种可穿戴用户设备wUE的装置，所述装置包括电路，用于：处理与网络用户设备nUE相关联的同步和系统信息；生成随机接入RA，以尝试根据层1即L1通信过程建立具有多个成员物理信道的Xu-a空中接口，所述多个成员物理信道有助于所述wUE与所述nUE之间的无线通信，所述RA用于在所述多个成员物理信道中的物理RA信道的第一物理资源块中传输；以及处理由所述nUE响应于所述RA而在所述多个成员物理信道中的物理RAR信道的第二物理资源块中提供的随机接入响应RAR，所述第二物理资源块位于所述物理RAR信道中与所述RA在所述物理RA信道中的相对位置相同的相对位置处。

根据本公开的另一方面，提供了一种可穿戴用户设备wUE的装置，所述装置包括电路，用于：从Xu-a空中接口的物理RA信道的随机接入RA资源分区中随机选择在所述物理RA信道中提供RA要使用的第一物理资源块；在所述第一物理资源块中生成所述RA，以获得用于通过所述Xu-a空中接口与网络用户设备nUE进行无线通信的物理资源；以及处理响应于所述RA而来自所述nUE的随机接入响应RAR，以确定用于进行无线通信的物理资源，所述RAR被提供在所述Xu-a空中接口的物理RAR信道的第二物理资源块中，所述第二物理资源块位于所述物理RAR信道的与所述第一物理资源块的RA资源分区匹配的RAR资源分区。

根据本公开的另一方面，提供了一种网络用户设备nUE的装置，所述装置包括电路，用于：在物理同步信道中提供用于在同步间隔期间进行传输的同步信号；在所述物理同步信道之后的物理广播信道中提供用于在所述同步间隔期间进行传输的随机接入RA机会的资源分配；处理在所述物理广播信道之后的物理RA信道中且在与所述同步间隔部分地重叠的RA和寻呼间隔期间从可穿戴用户设备wUE获得的RA；以及对于所述物理RA信道之后的物理RAR信道，生成用于在所述RA和寻呼间隔期间进行传输的随机接入响应RAR，所述RAR包括指示在后续子帧中可用的资源的专用物理控制信道，通过所述专用物理控制信道来帮助所述wUE通过Xu-a接口接入长期演进LTE无线广域网WWAN的控制平面和用户平面功能，所述LTE WWAN包括所述nUE和基站。

附图说明

图1是用于支持wUE通过Xu-a空中接口与nUE通信的系统架构的框图。

图2是Xu-a通信过程的序列图。

图3是物理信道的逻辑复用的时序图。

图4是一个同步簇(cluster)内的同步传播的框图。

图5是随机接入(RA)和随机接入响应(RAR)资源分区的框图。

图6是下行链路(DL)和上行链路(UL)资源分配以及包括控制信道和数据信道的物理信道的框图。

图7是示出根据一个实施例的可以是UE电路、演进通用陆地接入网(EUTRAN)节点B(演进节点B、eNodeB或eNB)电路、网络节点电路或其他类型电路的电子设备电路的框图。

图8是示出根据一个实施例的UE装置的组件的框图。

图9是示出根据一些实施例的组件的框图。

从以下参考附图进行的实施例的详细描述中，各方面和优点将变得显而易见。

具体实施方式

图1示出用于支持wUE的通信系统100。系统100的实体包括：nUE 110，具有完整的基础设施网络接入协议栈(即，用于完整的控制平面和用户平面功能)；若干wUE 120(例如，120a、120b和120c)，缺少独立的网络接入连接，而是通过nUE 110实现网络接入并由nUE110协调；EUTRAN节点B(eNB)(或更一般地说，基站)130；以及演进分组核心(EPC)140。nUE110和一个或多个wUE 120相互认证以形成个域网(PAN)。

实体之间的空中接口包括EPC 140与eNB 130之间的S1接口145、nUE 110与eNB130之间的Uu-p接口150、wUE 120a与eNB 130之间的(更高功率需求)Uu-w接口160a(对于wUE 120b和wUE 120c，未示出类似的Uu-w接口)、nUE 110与wUE 120a和wUE 120b之间的Xu-a接口170、以及wUE 120b与wUE 120c之间的Xu-b接口180(未示出其他Xu-b接口)。通常，Xu-a接口在nUE与关联的wUE之间提供PAN内空中接口，并且Xu-b接口在wUE之间提供PAN内空中接口，但是本文描述的设计原理可以适用于Xu-a和Xu-b接口(通常称为Xu接口)中的任一个。

所描述的Xu接口和关联的L1过程被设计用于高效能操作并且满足超密集部署的其他性能规范和特性。例如，对于Xu-a和Xu-b接口，通常的传输功率可以是0dBm或更小，并且基带调制解调器的功耗构成总功耗的主要部分。为了提供功率高效的基带操作和其他设计考虑，在Xu接口和L1过程的设计中考虑以下方面：低基带计算复杂度；基带或核心处理器尽可能多地处于空闲状态；超密集部署场景；各个UE之间的上行链路(UL)和下行链路(DL)资源获取和利用公平性；以及从小型网络到大型网络的可扩展性。

基于前述设计考虑，本公开描述适合于Xu接口的帧结构和L1过程。该设计的一些特征总结如下。

该设计以wUE为中心，并且包括wUE特定的物理控制和数据信道，以最小化wUE盲检测。在常规LTE系统中，使用盲检测是因为每个基站提供公共控制信道，并且覆盖区域中的多个UE共享该公共资源。因此，每个UE在该信道中盲检测其自己的控制资源，例如，对所有控制信道进行解码。然而，在本公开中，每个wUE具有其自己的控制信道，这降低了获得控制信道信息时的wUE计算复杂度，从而降低wUE功耗。

该设计包括自包含子帧结构。换句话说，在子帧的一个部分中传输数据，并且在同一子帧的另一部分期间提供反馈，例如确认(ACK)或否定ACK(NACK)反馈。此外，尽管每个子帧包括上行链路时段和下行链路时段，但是子帧被称为UL子帧或DL子帧，因为DL子帧包括用于将DL数据从nUE传输到wUE的物理资源，并且UL子帧包括用于将UL数据从wUE传输到nUE的物理资源。

该设计考虑活跃状态与空闲/省电状态之间的快速转换，以节省功率。

该设计包括基于竞争的PAN间资源协调，以用于可扩展性。每个PAN的资源分配是通过握手完成的--即，在一些实施例中，不使用中心资源分配。另外，在基于竞争的实施例中，在例如超密集部署场景中存在用于在冲突之后获得资源的自动回退定时器。

该设计的另一方面包括：当nUE或其关联的PAN与基站的覆盖重叠时，允许基站协调资源分配。换句话说，基站可以帮助将资源分派给一个或多个PAN。并且可以由基站选择分配给每个PAN的资源，以避免冲突。

在密集场景中，请求资源的wUE之间发生冲突的可能性增加。因此，该设计包括用于减少后续冲突的回退过程，例如资源请求和数据速率回退，以用于改善密集场景中的PAN共存。

L1过程

图2示出用于建立Xu-a接口的L1过程200。当wUE 210开启或以其他方式变为活跃以便发送或接收通信时，它与同步源(SS)nUE 220或者与wUE 210的宿主nUE 230(即，当宿主nUE 230本身用作同步源时)同步并读取系统信息。在获得同步并接收到系统信息之后，wUE 210在RA信道中在选定的资源块中发送RA消息。在接收到RA后，宿主nUE 230在资源块(即，由子载波和符号定义的一组资源元素)中以RAR进行响应，RAR在信道中的物理位置对应于RA的物理位置。对应位置的示例在图5中示出。因此，RAR的传输没有冲突。

为了接收RAR，wUE监测它已经用于发送RA的资源块的位置。因此，避免wUE处的盲检测。在RAR中，指示用于wUE的数据传输的资源分派的位图将与其他信息一起传输。然后，wUE可以在调度的资源中继续进行DL/UL业务。

图3示出物理信道的逻辑复用的时序图300。Xu-a接口中的成员物理信道包括：物理同步信道310；物理广播信道320；物理RA信道330；物理RAR信道(可选地包括寻呼和初始调度分派(SA))340；专用物理控制信道350；和物理数据信道360。

逻辑复用表明，每个无线帧都存在同步间隔380。在一些同步间隔内，存在部分重叠的RA和寻呼间隔390。

同步

可以通过单频网络(SFN)类型的同步来实现同步，在其中，基于单个SS的传播来同步一个簇(也称为同步簇)内的nUE和wUE。同步簇可以具有多个PAN。例如，wUE可以在第一nUE的范围内但在第二nUE的范围外，但是nUE仍然是同步的，因为它们可以收听到彼此的广播信道。因此，簇内的所有nUE和wUE通过公共同步信道同步。换句话说，所有nUE正在广播同一同步信号，该同步信号可以包括序列。而且，在部署在基站覆盖区域内的一些实施例中，基站可选地通过提供例如主/辅同步信号(PSS/SSS)来保持同步。因为存在公共同步，所以该设计可以保持PAN之间无线帧边界对准，以便减少冲突避免。

图4示出簇400内的同步传播。簇包括八个nUE 410，每个nUE维持一PAN 420，其包括簇400内的一个或多个wUE 430。两个nUE 410还用作SS 440，同时广播公共同步信号，以便扩展簇400的覆盖。

nUE通过确定它是否满足特定标准而成为SS。该标准可以基于：nUE是否具有特定阈值以上且适合于更高功率SS传输的可用剩余功率(例如，电池功率)；nUE处的同步信号的接收功率低于特定阈值；或其他标准。当nUE成为SS时，它将开始发送与它在簇中接收的相同的同步信号。

系统广播

在广播信道中发送的系统信息可以包括以下信息(并且还列出了比特数作为示例)：系统带宽(3比特)；子帧号(10比特)；CRC(16比特)；覆盖内指示符(1比特)，指示簇是否在用于接入核心网的基站覆盖区域中；用RA资源分配的位图；和RA配置。

用于RA资源分配的位图可以是具有二进制值的比特串，其指示与比特位置对应的资源块是否可以用于RA。基于该信息，wUE将知道它能够用于发送RA的资源。

RA和RAR

寻求执行RA的每个wUE在RA区域中随机选择至少一个资源块，并且针对特定宿主nUE发送RA消息。宿主nUE识别出RA消息是定址到它的，并且使用wUE已经用于发送RA的相同的资源块的位置来响应wUE(以及使用不同资源块响应任何其他wUE)。当从wUE成功接收到RA时，来自nUE的RAR将没有冲突。

图5示出一对RA和RAR资源分区网格500。网格中的每个块表示RA和RAR区域中的一个资源块。当发送RA时，每个wUE从RA分区网格中随机挑选一个或多个资源块。每个wUE可以从网格中随机选择的资源块的总数是预定义的。因为每个wUE随机选择它的资源块，所以在选择同一块的wUE之间存在一些冲突可能性。但是，wUE可以采用多个块来发送冗余RA消息，这提高了其中一个块将不会发生冲突并且nUE将接收至少一个RA消息的可能性。在由图5中共享同一类型的阴影的块所示的示例中，每个wUE采用两个随机选择的资源块(例如，块号3和21，其共享一种类型的交叉阴影线阴影图案)。另外，当发送RA时，可以在需要时应用功率提升以确保高接入概率(例如，初始接入、高优先级接入)。

RA中所包含的信息可以包括(列出比特数作为示例)：可穿戴RA无线网络临时标识符(w-RA-RNTI，16比特)；wUE MAC地址或其他网络标识符(48比特，用于第一次接入)或可穿戴小区无线网络临时标识符(w-C-RNTI，16比特，用于空闲wUE)；或缓冲区状态报告(8比特)。

RA前导配置对于簇中的所有PAN可以是公共的。这允许开放式可接入nUE准许wUE接入。

在RAR中，每个对应的宿主nUE通过使用RAR网格中的具有与RA网格中所使用的相对位置相同的相对位置的资源块来响应每个wUE。例如，nUE可能从RA块号3接收到一个非冲突消息，因此nUE在RAR块号3中提供RAR。

RAR中所包含的信息可以包括(列出比特数作为示例)：w-RA-RNTI(16比特)；w-C-RNTI(16比特)；nUE id(10比特)；寻呼；或用于专用控制和数据信道的第一子帧的时间和频率上的调度分派(位图)(13比特+7比特)。

专用物理控制信道和数据信道

图6示出在分配给每个wUE的资源600内，存在专用控制和数据信道。对于DL子帧610，(先前从RAR 620分配的)每个wUE资源包含两个DL专用物理控制信道630和640、DL数据信道650和UL控制/反馈信道660。这两个DL专用物理控制信道被称为子帧内DL专用物理控制信道630和跨子帧DL专用物理控制信道640。对于UL子帧670，每个子帧包含DL控制信道630和640、UL数据信道680以及UL控制信道660。

子帧内DL专用物理控制信道630用于子帧内传输调度。这包括提供调制编码方案(MCS)索引信息和PAN内资源分配，由此来管理子帧内的传输，例如指示传输功率水平。

跨子帧DL专用物理控制信道640用于调度下一子帧中的可用资源。当伴随DL数据信道650时，控制信道640指示后续子帧是DL子帧还是UL子帧，并且它指示(690)wUE在该下一子帧期间使用的资源分派。当伴随UL数据信道680时，控制信道640提供从nUE到wUE的反馈以及下一子帧的调度分派(SA)。

每个子帧是自包含的，因为它在子帧中在不同的时间包括通信(例如，下行链路)时段和反馈(例如，上行链路)时段两者。因此，在子帧内的DL/UL切换之间插入一个或多个保护间隔695。

wUE专用物理信道设计避免了wUE处的盲检测，因为每个wUE具有其自己的控制资源。然而，值得注意的是，wUE专用物理信道不排除两个或更多个wUE共享物理信道的其他实施例。在这种情况下，在共享同一信道的wUE之间执行一些盲检测。

示例设备和电路

图7是示出根据各种实施例的可以是eNB电路、UE电路、网络节点电路或一些其他类型电路的电子设备电路700的框图。如本文所使用的，术语“电路”可以指代以下项，为其一部分，或包括它们：专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享、专用或群组)和/或存储器(共享、专用或群组)、组合逻辑电路和/或提供所描述的功能的其他合适的硬件组件。在一些实施例中，电路可以实现在一个或多个软件或固件模块中，或者与电路相关联的功能可以由一个或多个软件或固件模块来实现。在一些实施例中，电路可以包括至少部分地可在硬件中操作的逻辑。

在实施例中，电子设备电路700可以是以下项，或者可以并入它们或为其一部分：eNB、UE、网络节点或一些其他类型的电子设备。在实施例中，电子设备电路700可以包括耦合到控制电路714的无线电发射电路710和接收电路712。在实施例中，发射电路710和/或接收电路712可以是收发机电路的元件或模块，如图所示。电子设备电路700可以与一个或多个天线的一个或多个天线元件716耦合。电子设备电路700和/或电子设备电路700的组件可以被配置为执行与本公开中其他地方描述的操作类似的操作。

图8是关于一个实施例示出UE装置800的示例组件的框图。在一些实施例中，UE装置800可以包括应用电路802、基带电路804、射频(RF)电路806、前端模块(FEM)电路808以及一个或多个天线810，至少如图8所示那样耦合在一起。

应用电路802可以包括一个或多个应用处理器。作为非限制性示例，应用电路802可以包括一个或多个单核或多核处理器。处理器可以包括通用处理器和专用处理器(例如，图形处理器、应用处理器等)的任何组合。处理器可以可操作地耦合于和/或包括存储器/存储，并且可以被配置为：执行存储器/存储中所存储的指令，以使得各种应用和/或操作系统能够运行在系统上。

作为非限制性示例，基带电路804可以包括一个或多个单核或多核处理器。基带电路804可以包括一个或多个基带处理器和/或控制逻辑。基带电路804可以被配置为处理从RF电路806的接收信号路径接收到的基带信号。基带电路804还可以被配置为生成用于RF电路806的发送信号路径的基带信号。基带电路804可以与应用电路802接口连接，以用于生成和处理基带信号并且控制RF电路806的操作。

作为非限制性示例，基带电路804可以包括第五代(5G)基带处理器804A、第四代(4G)基带处理器804B、第三代(3G)基带处理器804C和/或用于其他现有代、开发中的或将要在未来开发的代(例如，第六代(6G)等)的其他基带处理器804D中的至少一个。基带电路804(例如，基带处理器804A-804D中的至少一个)可以处理使得经由RF电路806与一个或多个无线电网络的通信成为可能的各种无线电控制功能。作为非限制性示例，无线电控制功能可以包括信号调制/解调、编码/解码、无线电频移、其他功能及其组合。在一些实施例中，基带电路804的调制/解调电路可以被编程为执行快速傅立叶变换(FFT)、预编码、星座映射/解映射功能、其他功能及其组合。在一些实施例中，基带电路804的编码/解码电路可以被编程为执行卷积、咬尾卷积、turbo、Viterbi、低密度奇偶校验(LDPC)编码器/解码器功能、其他功能及其组合。调制/解调和编码器/解码器功能的实施例不限于这些示例，并且可以包括其他合适的功能。

在一些实施例中，基带电路804可以包括协议栈的元素。作为非限制性的示例，演进通用陆地无线接入网(EUTRAN)协议的元素包括例如物理(PHY)元素、介质接入控制(MAC)元素、无线链路控制(RLC)元素、分组数据汇聚协议(PDCP)元素和/或无线资源控制(RRC)元素。基带电路804的中央处理单元(CPU)804E可以被编程为：运行协议栈的元素，以用于PHY层、MAC层、RLC层、PDCP层和/或RRC层的信令。在一些实施例中，基带电路804可以包括一个或多个音频数字信号处理器(DSP)804F。音频DSP 804F可以包括用于压缩/解压缩和回声消除的元件。音频DSP 804F还可以包括其他合适的处理元件。

基带电路804还可以包括存储器/存储804G。存储器/存储804G可以包括存储在其上的用于由基带电路804的处理器执行的操作的数据和/或指令。在一些实施例中，存储器/存储804G可以包括合适的易失性存储器和/或非易失性存储器的任何组合。存储器/存储804G还可以包括各种层级的存储器/存储的任何组合，包括但不限于具有嵌入式软件指令(例如，固件)的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(例如，动态随机存取存储器(DRAM))、高速缓存、缓冲器等。在一些实施例中，存储器/存储804G可以在各种处理器之间共享，或者专用于特定处理器。

在一些实施例中，基带电路804的组件可以被合适地组合在单个芯片或单个芯片组中，或者被设置在相同的电路板上。在一些实施例中，基带电路804和应用电路802的一些或全部构成组件可以一起实现在例如片上系统(SOC)上。

在一些实施例中，基带电路804可以提供与一种或多种无线电技术兼容的通信。例如，在一些实施例中，基带电路804可以支持与演进通用陆地无线接入网(EUTRAN)和/或其他无线城域网(WMAN)、无线局域网(WLAN)或无线个域网(WPAN)的通信。基带电路804被配置为支持多于一种无线协议的无线电通信的实施例可以称为多模基带电路。

RF电路806可以使得能够通过非固态介质使用调制的电磁辐射进行与无线网络的通信。在各个实施例中，RF电路806可以包括开关、滤波器、放大器等，以有助于与无线网络的通信。RF电路806可以包括接收信号路径，其可以包括用于下变频从FEM电路808接收到的RF信号并且将基带信号提供给基带电路804的电路。RF电路806可以还包括发送信号路径，其可以包括用于上变频基带电路804所提供的基带信号并且将RF输出信号提供给FEM电路808以用于发送的电路。

在一些实施例中，RF电路806可以包括接收信号路径和发送信号路径。RF电路806的接收信号路径可以包括混频器电路806A、放大器电路806B以及滤波器电路806C。RF电路806的发送信号路径可以包括滤波器电路806C和混频器电路806A。RF电路806可以还包括综合器电路806D，其被配置为合成接收信号路径和发送信号路径的混频器电路806A使用的频率。在一些实施例中，接收信号路径的混频器电路806A可以被配置为：基于综合器电路806D所提供的合成频率来下变频从FEM电路808接收到的RF信号。放大器电路806B可以被配置为放大下变频后的信号。

滤波器电路806C可以包括低通滤波器(LPF)或带通滤波器(BPF)，其被配置为从下变频后的信号中去除不想要的信号，以生成输出基带信号。输出基带信号可以提供给基带电路804，以用于进一步处理。在一些实施例中，输出基带信号可以包括零频率基带信号，但是当然这是可选的。在一些实施例中，接收信号路径的混频器电路806A可以包括无源混频器，但是实施例的范围不限于此。

在一些实施例中，发送信号路径的混频器电路806A可以被配置为：基于综合器电路806D所提供的合成频率来上变频输入基带信号，以生成用于FEM电路808的RF输出信号。基带信号可以由基带电路804提供，并且可以由滤波器电路806C滤波。滤波器电路806C可以包括LPF，但是实施例的范围不限于此。

在一些实施例中，接收信号路径的混频器电路806A和发送信号路径的混频器电路806A可以包括两个或更多个混频器，并且可以分别被布置用于正交下变频和/或上变频。在一些实施例中，接收信号路径的混频器电路806A和发送信号路径的混频器电路806A可以包括两个或更多个混频器，并且可以被布置用于镜像抑制(例如，Hartley镜像抑制)。在一些实施例中，接收信号路径的混频器电路806A和发送信号路径的混频器电路806A可以分别被布置用于直接下变频和/或直接上变频。在一些实施例中，接收信号路径的混频器电路806A和发送信号路径的混频器电路806A可以被配置用于超外差操作。

在一些实施例中，输出基带信号和输入基带信号可以是模拟基带信号，但是实施例的范围不限于此。在其他实施例中，输出基带信号和输入基带信号可以是数字基带信号。在这些实施例中，RF电路806可以包括模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)电路，并且基带电路804可以包括数字基带接口，以与RF电路806进行通信。

在一些双模实施例中，可以提供单独的无线电集成电路(IC)，以用于对每个频谱处理信号，但是实施例的范围不限于此。

在一些实施例中，综合器电路806D可以包括小数N综合器和小数N/N+1综合器中的一个或多个，但是实施例的范围不限于此，因为其他类型的频率综合器可以是合适的。例如，综合器电路806D可以包括Δ-Σ综合器、频率乘法器、包括具有分频器的锁相环的综合器、其他综合器及其组合。

综合器电路806D可以被配置为：基于频率输入和除法器控制输入来合成RF电路806的混频器电路806A使用的输出频率。在一些实施例中，综合器电路806D可以是小数N/N+1综合器。

在一些实施例中，频率输入可以由压控振荡器(VCO)提供。取决于期望的输出频率，除法器控制输入可以由基带电路804或应用电路802提供。在一些实施例中，可以基于应用电路802所指示的信道，从查找表确定除法器控制输入(例如，N)。

RF电路806的综合器电路806D可以包括除法器、延迟锁相环(DLL)、复用器和相位累加器。在一些实施例中，除法器可以包括双模除法器(DMD)，并且相位累加器可以包括数字相位累加器(DPA)。在一些实施例中，DMD可以被配置为：(例如，基于进位)将输入信号除以N或N+1，以提供小数除法比率。在一些示例实施例中，DLL可以包括一组级联的可调谐的延迟元件、相位检测器、电荷泵和D型触发器。在这些实施例中，延迟元件可以被配置为将VCO周期分解为Nd个相等的相位分组，其中，Nd是延迟线中的延迟元件的数量。以此方式，DLL可以提供负反馈，以帮助确保通过延迟线的总延迟是一个VCO周期。

在一些实施例中，综合器电路806D可以被配置为生成载波频率作为输出频率。在一些实施例中，输出频率可以是载波频率的倍数(例如，载波频率的两倍、载波频率的四倍等)，并且与正交发生器和除法器电路结合使用，以在载波频率下生成相对于彼此具有多个不同相位的多个信号。在一些实施例中，输出频率可以是LO频率(fLO)。在一些实施例中，RF电路806可以包括IQ/极坐标转换器。

FEM电路808可以包括接收信号路径，其可以包括被配置为对从一个或多个天线810接收到的RF信号进行操作，放大接收到的信号并且将接收信号的放大版本提供给RF电路806以用于进一步处理的电路。FEM电路808可以还包括发送信号路径，其可以包括被配置为放大RF电路806所提供的用于发送的信号以用于由天线810中的至少一个进行发送的电路。

在一些实施例中，FEM电路808可以包括TX/RX切换器，其被配置为在发送模式与接收模式操作之间进行切换。FEM电路808可以包括接收信号路径和发送信号路径。FEM电路808的接收信号路径可以包括低噪声放大器(LNA)，以放大接收到的RF信号，并且(例如，向RF电路806)提供放大的接收到的RF信号作为输出。FEM电路808的发送信号路径可以包括：功率放大器(PA)，被配置为放大(例如，RF电路806所提供的)输入RF信号；以及一个或多个滤波器，被配置为生成RF信号，以用于(例如，由天线810中的一个或多个进行)随后发送。

在一些实施例中，UE装置800可以包括附加元件，例如存储器/存储、显示器、照相机、一个或多个传感器、输入/输出(I/O)接口、其他元件及其组合。

在一些实施例中，UE装置800可以被配置为执行如本文描述的一个或多个处理、技术和/或方法或者其一部分。本文所描述的实施例可以使用任何合适配置的硬件和/或软件实现到系统中。在软件背景下，各种技术或其某些方面或部分可以采取体现在有形介质(例如，软盘、CD-ROM、硬盘驱动器、非瞬时性计算机可读存储介质或任何其他机器可读存储介质)中的程序代码(即，指令)的形式，其中，当程序代码被加载到诸如计算机的机器中并由其执行时，机器变成用于实践各种技术的装置。在可编程计算机上执行程序代码的情况下，计算设备可以包括处理器、可由处理器读取的存储介质(包括易失性和非易失性存储器和/或存储元件)、至少一个输入设备以及至少一个输出设备。易失性和非易失性存储器和/或存储元件可以是RAM、EPROM、闪存驱动器、光盘驱动器、磁性硬盘驱动器或用于存储电子数据的其他介质。eNB(或其他基站)和UE(或其他移动站)还可以包括收发机组件、计数器组件、处理组件和/或时钟组件或定时器组件。可以实现或利用本文描述的各种技术的一个或多个程序可以使用应用程序编程接口(API)、可重用控件等。这样的程序可以以高级过程或面向对象的程序设计语言来实现，以与计算机系统通信。然而，如果期望，程序可以以汇编或机器语言来实现。在任何情况下，语言可以是编译或解译语言，并与硬件实施方式相结合。

应当理解，本说明书中描述的许多功能单元可以实现为一个或多个组件，其为用于更特别地强调它们的实施方式独立性的术语。例如，组件可以被实现为包括定制超大规模集成(VLSI)电路或门阵列的硬件电路、现成半导体(例如，逻辑芯片)、晶体管或其他分立组件。组件也可以实现在可编程硬件器件中，例如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑器件等。

组件也可以用软件来实现，以便由各种类型的处理器执行。可执行代码的识别组件例如可以包括计算机指令的一个或多个物理块或逻辑块，其可以例如被组织为对象、过程或功能。然而，识别组件的可执行文件无需在物理上位于一起，而是可以包括存储在不同位置的不同指令，这些指令当在逻辑上接合在一起时，构成组件并实现组件的所声明的目的。

实际上，可执行代码的组件可以是单个指令或许多指令，并且甚至可以分布在若干不同的代码段上、不同的程序之间以及跨越若干存储器设备。类似地，操作数据在本文中可以被识别和示出在组件内，并且可以以任何合适的形式来体现并且组织在任何合适类型的数据结构内。操作数据可以被收集为单个数据集，或者可以分布在不同位置上，包括在不同存储设备上，并且可以至少部分地仅作为系统或网络上的电子信号而存在。组件可以是无源或有源的，包括可操作以执行期望功能的代理。

图9是示出根据一些示例实施例的能够从机器可读或计算机可读介质(例如，机器可读存储介质)读取指令并且执行本文所讨论的任何一种或多种方法的组件的框图。具体地，图9示出硬件资源900的示图，其包括一个或多个处理器(或处理器核)910、一个或多个存储器/存储设备920以及一个或多个通信资源930，它们中的每一个经由总线940以通信方式耦合。

处理器910(例如，中央处理单元(CPU)、精简指令集计算(RISC)处理器、复杂指令集计算(CISC)处理器、图形处理单元(GPU)、数字信号处理器(DSP)(例如，基带处理器)、专用集成电路(ASIC)、射频集成电路(RFIC)、其他处理器或其任何合适的组合)可以包括例如处理器912和处理器914。存储器/存储设备920可以包括主存储器、磁盘存储或其任何合适的组合。

通信资源930可以包括互连和/或网络接口组件或其他合适的设备，以经由网络908与一个或多个外围设备904和/或一个或多个数据库906通信。例如，通信资源930可以包括有线通信组件(例如，用于经由通用串行总线(USB)耦合)、蜂窝通信组件、近场通信(NFC)组件、

组件(例如，

低功耗)、

组件和其他通信组件。

指令950可以包括软件、程序、应用、小程序、应用程序或其他可执行代码，用于使至少一个处理器910执行本文讨论的任何一种或多种方法。指令950可以完全或部分地驻留在至少一个处理器910(例如，处理器的高速缓存存储器内)、存储器/存储设备920或其任何合适的组合内。此外，指令950的任何部分可以从外围设备904和/或数据库906的任何组合传送到硬件资源900。因此，处理器910的存储器、存储器/存储设备920、外围设备904和数据库906是计算机可读和机器可读介质的示例。

示例

在整个说明书中对“示例”的引用意味着，结合该示例描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书在各个地方出现的短语“在示例中”并不一定都指代相同的实施例。

示例1.一种可穿戴用户设备(wUE)的装置，被配置为根据层1(L1)通信过程建立具有多个成员物理信道的Xu-a空中接口，该多个成员物理信道有助于wUE与网络用户设备(nUE)之间的无线通信，该装置包括电路，用于：处理与nUE相关联的同步和系统信息；生成随机接入(RA)，以用于在多个成员物理信道中的物理RA信道的第一物理资源块中传输；以及处理由nUE响应于RA而在多个成员物理信道中的物理RAR信道的第二物理资源块中提供的随机接入响应(RAR)，第二物理资源块位于物理RAR信道中与RA在物理RA信道中的相对位置相同的相对位置处。

示例2.示例1的装置，其中，电路还被配置为：处理物理同步信道以获得同步信息；以及处理物理广播信道以获得系统信息，其中，物理同步信道和物理广播信道在时间上相邻并且由同步源在具有多个下行链路(DL)时段和上行链路(UL)时段的同步间隔期间提供。

示例3.示例2的装置，其中，同步源是用作宿主nUE的nUE，或者与和宿主nUE共同位于单频网络(SFN)类型同步簇中的另一nUE相关联的nUE。

示例4.示例1-3中任一示例的装置，其中，多个成员物理信道还包括物理同步信道、物理广播信道、专用物理控制信道和物理数据信道。

示例5.示例1-4中任一示例的装置，其中，nUE是宿主nUE，并且与宿主nUE相关联的同步和系统信息由与宿主nUE相关联的同步源nUE传送。

示例6.示例1-5中任一示例的装置，其中，电路还被配置为：从预定义的RA资源分配中随机选择第一物理资源块。

示例7.示例1-6中任一示例的装置，其中，电路被还配置为：处理物理广播信道以获得系统信息，该系统信息包括定义可由wUE用于选择第一物理资源块的位置的RA资源分配的位图。

示例8.一种由可穿戴用户设备(wUE)根据层1(L1)通信过程执行的建立Xu-a空中接口的方法，该Xu-a空中接口具有多个成员物理信道，该多个成员物理信道有助于wUE与网络用户设备(nUE)之间的无线通信，该方法包括：处理与nUE相关联的同步和系统信息；生成随机接入(RA)，以用于在多个成员物理信道中的物理RA信道的第一物理资源块中传输；以及处理响应于RA而在多个成员物理信道中的物理RAR信道的第二物理资源块中提供的随机接入响应(RAR)，第二物理资源块位于物理RAR信道中与RA在物理RA信道中的相对位置相同的相对位置处。

示例9.示例8的方法，还包括：处理物理同步信道以获得同步信息；处理物理广播信道以获得系统信息，其中，物理同步信道和物理广播信道在时间上相邻并且由同步源在具有多个下行链路(DL)时段和上行链路(UL)时段的同步间隔期间提供。

示例10.示例9的方法，其中，同步源是用作宿主nUE的nUE，或者与和宿主nUE共同位于单频网络(SFN)类型同步簇中的另一nUE相关联的nUE。

示例11.示例8-10中任一示例的方法，其中，多个成员物理信道还包括物理同步信道、物理广播信道、专用物理控制信道和物理数据信道。

示例12.示例8-11中任一示例的方法，其中，nUE是宿主nUE，并且与宿主nUE相关联的同步和系统信息由与宿主nUE相关联的同步源nUE传送。

示例13.示例8-12中任一示例的方法，还包括：从预定义的RA资源分配中随机选择第一物理资源块。

示例14.示例8-13中任一示例的方法，还包括：处理物理广播信道以获得系统信息，该系统信息包括定义可由wUE用于选择第一物理资源块的位置的RA资源分配的位图。

示例15.一种可穿戴用户设备(wUE)的装置，被配置为获得用于通过Xu-a空中接口与网络用户设备(nUE)进行无线通信的物理资源，该装置包括电路，用于：从Xu-a空中接口的物理RA信道的随机接入(RA)资源分区中随机选择在物理RA信道中提供RA要使用的第一物理资源块；在第一物理资源块中生成RA；以及处理响应于RA而来自nUE的随机接入响应(RAR)，以确定用于无线通信的物理资源，RAR被提供在Xu-a空中接口的物理RAR信道的第二物理资源块中，第二物理资源块位于物理RAR信道的与第一物理资源块的RA资源分区匹配的RAR资源分区。

示例16.示例15的装置，其中，电路还被配置为：通过由nUE在物理广播信道中提供的广播信息来获得RA资源分区。

示例17.示例15或16的装置，其中，电路还被配置为：从定义RA资源分配的位图中获得RA资源分区。

示例18.示例15-17中任一示例的装置，其中，电路还被配置为：随机选择在物理RA信道中为RA提供冗余的多个物理资源块。

示例19.示例18的装置，其中，电路还被配置为：处理广播信道以确定要随机选择的多个物理资源块的数量。

示例20.示例15-19中任一示例的装置，其中，电路还被配置为：处理由RAR指示的下行链路(DL)子帧，以从跨子帧DL专用物理控制信道确定物理资源，用于后续子帧期间的无线通信。

示例21.一种由可穿戴用户设备(wUE)执行的获得用于通过Xu-a空中接口与网络用户设备(nUE)进行无线通信的物理资源的方法，该方法包括：从Xu-a空中接口的物理RA信道的随机接入(RA)资源分区中随机选择在物理RA信道中提供RA要使用的第一物理资源块；在第一物理资源块中生成RA；以及处理响应于RA而来自nUE的随机接入响应(RAR)，以确定用于无线通信的物理资源，RAR被提供在Xu-a空中接口的物理RAR信道的第二物理资源块中，第二物理资源块位于物理RAR信道的与第一物理资源块的RA资源分区匹配的RAR资源分区。

示例22.示例21的方法，还包括：通过由nUE在物理广播信道中提供的广播信息来获得RA资源分区。

示例23.示例21或22的方法，还包括：从RA资源分配的位图中获得RA资源分区。

示例24.示例21-23中任一示例的方法，还包括：随机选择在物理RA信道中为RA提供冗余的多个物理资源块。

示例25.示例24的方法，还包括：处理广播信道以确定要随机选择的多个物理资源块的数量。

示例26.示例21-25中任一示例的方法，还包括：处理由RAR指示的下行链路(DL)子帧，以从跨子帧DL专用物理控制信道确定物理资源，用于后续子帧期间的无线通信。

示例27.一种网络用户设备(nUE)的装置，被配置为帮助可穿戴用户设备(wUE)通过Xu-a接口接入长期演进(LTE)无线广域网(WWAN)的控制平面和用户平面功能，该长期演进无线广域网包括nUE和基站，该装置包括电路，用于：在物理同步信道中提供用于在同步间隔期间传输的同步信号；在物理同步信道之后的物理广播信道中提供用于在同步间隔期间传输的随机接入(RA)机会的资源分配；处理在物理广播信道之后的物理RA信道中且在与同步间隔部分地重叠的RA和寻呼间隔期间从wUE获得的RA；以及对于物理RA信道之后的物理RAR信道，生成用于在RA和寻呼间隔期间传输的随机接入响应(RAR)，RAR包括指示在后续子帧中可用的资源的专用物理控制信道，通过该专用物理控制信道来帮助wUE通过Xu-a接口与WWAN进行无线通信。

示例28.示例27的装置，其中，电路还被配置为：响应于检测到从另一nUE发送的同步信号处于阈值以下的功率水平，指示nUE成为同步源，以便重传同步信号。

示例29.示例27或28的装置，其中，电路还被配置为：响应于nUE的可用功率在阈值以上，指示nUE成为同步源，以便重传同步信号。

示例30.示例27-29中任一示例的装置，其中，电路还被配置为：通过生成定义资源分配的位图来提供RA机会的资源分配。

示例31.示例27-30中任一示例的装置，其中，电路还被配置为：提供子帧内下行链路(DL)专用物理控制信道，以用于调制编码方案和个域网(PAN)内资源分配。

示例32.示例27-31中任一示例的装置，其中，电路还被配置为：提供跨子帧下行链路(DL)专用物理控制信道，以用于数据子帧的资源分派。

示例33.示例27-32中任一示例的装置，其中，电路还被配置为：生成包括数据信道和反馈信道的自包含子帧。

示例34.一种由网络用户设备(nUE)执行的帮助可穿戴用户设备(wUE)通过Xu-a接口接入长期演进(LTE)无线广域网(WWAN)的控制平面和用户平面功能的方法，该长期演进无线广域网包括nUE和基站，该方法包括：在物理同步信道中提供用于在同步间隔期间传输的同步信号；在物理同步信道之后的物理广播信道中提供用于在同步间隔期间传输的随机接入(RA)机会的资源分配；处理在物理广播信道之后的物理RA信道中且在与同步间隔部分地重叠的RA和寻呼间隔期间从wUE获得的RA；以及对于物理RA信道之后的物理RAR信道，生成用于在RA和寻呼间隔期间传输的随机接入响应(RAR)，RAR包括指示在后续子帧中可用的资源的专用物理控制信道，通过该专用物理控制信道来帮助wUE通过Xu-a接口与WWAN进行无线通信。

示例35.示例34的方法，还包括：响应于检测到从另一nUE发送的且处于阈值以下的功率水平的同步信号，通过重传同步信号成为同步源。

示例36.示例34或35的方法，还包括：响应于nUE的剩余功率在阈值以上，通过重传同步信号成为同步源。

示例37.示例34-36中任一示例的方法，还包括：通过生成定义资源分配的位图来提供RA机会的资源分配。

示例38.示例34-37中任一示例的方法，还包括：提供子帧内下行链路(DL)专用物理控制信道，以用于调制编码方案和个域网(PAN)内资源分配。

示例39.示例34-38中任一示例的方法，还包括：提供跨子帧下行链路(DL)专用物理控制信道，以用于数据子帧的资源分派。

示例40.示例34-39中任一示例的方法，还包括：生成包括数据信道和反馈信道的自包含子帧。

示例41.一种装置，包括用于执行示例8-14、21-26或34-40中任一示例中描述的或与之有关的方法和/或本文描述的任何其他方法或处理的一个或多个要素的模块。

示例42.一个或多个非瞬时性(或瞬时性)计算机可读介质，包括指令，该指令在由电子设备的一个或多个处理器执行时使电子设备执行示例8-14、21-26或34-40中任一示例中描述的或与之有关的方法和/或本文描述的任何其他方法或处理的一个或多个要素。

示例43.一种装置，包括控制逻辑、发送逻辑和/或接收逻辑，用于执行示例8-14、21-26或34-40中任一示例中描述的或与之有关的方法和/或本文描述的任何其他方法或处理的一个或多个要素。

示例44.一种如本文所示和所述的在无线网络中进行通信的方法。

示例45.一种如本文所示和所述的用于提供无线通信的系统。

示例46.一种如本文所示和所述的用于提供无线通信的设备。

示例47可以包含用于如图2中定义的PAN(个域网)内通信的L1过程的方法。

示例48可以包含提供如图3中定义的用于PAN内通信的物理信道的方法。

示例49可以包含用于nUE(网络用户设备)和wUE(可穿戴UE)形成同步簇的方法。

示例50可以包含wUE发起的资源获取。

示例51可以包含wUE专用控制和数据。

示例52可以包含自包含子帧结构。

技术人员将理解，在不脱离本发明的基本原理的情况下，可以对上述实施例的细节进行许多改变。例如，为了方便起见，多个项目、结构要素、组成要素和/或材料可以被呈现在公共列表中。然而，列表应当被解释为列表中的每个成员被单独识别为分离且唯一的成员。因此，在没有任何相反指示的情况下，这种列表中的单个成员不应当仅基于它呈现在公共组中而被解释为事实上等同于同一列表中的任何其他成员。另外，在本文中可以提及各种实施例和示例连同其各种组件的替代物。应当理解，这些实施例、示例和替代物不应当被解释为彼此事实上等同，而应当被认为是实施例的分离且自主的表示。因此，本发明的范围应当仅由随后的权利要求来确定。

Claims (20)

1.一种可穿戴用户设备wUE的装置，所述装置包括电路，用于：

处理与网络用户设备nUE相关联的同步和系统信息；

生成随机接入RA，以尝试根据层1即L1通信过程建立具有多个成员物理信道的Xu-a空中接口，所述多个成员物理信道有助于所述wUE与所述nUE之间的无线通信，所述RA用于在所述多个成员物理信道中的物理RA信道的第一物理资源块中传输；以及

处理由所述nUE响应于所述RA而在所述多个成员物理信道中的物理RAR信道的第二物理资源块中提供的随机接入响应RAR，所述第二物理资源块位于所述物理RAR信道中与所述RA在所述物理RA信道中的相对位置相同的相对位置处。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电路还被配置为：

处理物理同步信道以获得同步信息；以及

处理物理广播信道以获得系统信息，其中，所述物理同步信道和所述物理广播信道在时间上相邻并且由同步源在具有多个下行链路DL时段和上行链路UL时段的同步间隔期间提供。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述同步源是用作宿主nUE的nUE，或者是与和所述宿主nUE共同位于单频网络SFN类型同步簇中的另一nUE相关联的nUE。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其中，所述多个成员物理信道还包括物理同步信道、物理广播信道、专用物理控制信道和物理数据信道。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其中，所述nUE是宿主nUE，并且与所述宿主nUE相关联的同步和系统信息由与所述宿主nUE相关联的同步源nUE传送。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其中，所述电路还被配置为：

从预定义的RA资源分配中随机选择所述第一物理资源块。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其中，所述电路还被配置为：

处理物理广播信道以获得所述系统信息，所述系统信息包括定义所述wUE能够用于选择所述第一物理资源块的位置的RA资源分配的位图。

8.一种可穿戴用户设备wUE的装置，所述装置包括电路，用于：

从Xu-a空中接口的物理RA信道的随机接入RA资源分区中随机选择在所述物理RA信道中提供RA要使用的第一物理资源块；

在所述第一物理资源块中生成所述RA，以获得用于通过所述Xu-a空中接口与网络用户设备nUE进行无线通信的物理资源；以及

处理响应于所述RA而来自所述nUE的随机接入响应RAR，以确定用于进行无线通信的物理资源，所述RAR被提供在所述Xu-a空中接口的物理RAR信道的第二物理资源块中，所述第二物理资源块位于所述物理RAR信道的与所述第一物理资源块的RA资源分区匹配的RAR资源分区，并且所述第二物理资源块位于所述物理RAR信道中与所述RA在所述物理RA信道中的相对位置相同的相对位置处。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述电路还被配置为：

通过由所述nUE在物理广播信道中提供的广播信息来获得所述RA资源分区。

10.根据权利要求8所述的装置，其中，所述电路还被配置为：

从定义RA资源分配的位图中获得所述RA资源分区。

11.根据权利要求8所述的装置，其中，所述电路还被配置为：

随机选择在所述物理RA信道中为所述RA提供冗余要使用的多个物理资源块。

12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述电路还被配置为：

处理广播信道，以确定要随机选择的所述多个物理资源块的数量。

13.根据权利要求8-12中任一项所述的装置，其中，所述电路还被配置为：

处理由所述RAR指示的下行链路DL子帧，以从跨子帧DL专用物理控制信道确定用于在后续子帧期间进行无线通信的物理资源。

14.一种网络用户设备nUE的装置，所述装置包括电路，用于：

在物理同步信道中提供用于在同步间隔期间进行传输的同步信号；

在所述物理同步信道之后的物理广播信道中提供用于在所述同步间隔期间进行传输的随机接入RA机会的资源分配；

处理在所述物理广播信道之后的物理RA信道中且在与所述同步间隔部分地重叠的RA和寻呼间隔期间从可穿戴用户设备wUE获得的RA；以及

对于所述物理RA信道之后的物理RAR信道，生成用于在所述RA和寻呼间隔期间进行传输的随机接入响应RAR，所述RAR包括指示在后续子帧中可用的资源的专用物理控制信道，通过所述专用物理控制信道来帮助所述wUE通过Xu-a接口接入长期演进LTE无线广域网WWAN的控制平面和用户平面功能，所述LTE WWAN包括所述nUE和基站，所述RAR位于所述物理RAR信道中与所述RA在所述物理RA信道中的相对位置相同的相对位置处。

15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述电路还被配置为：

响应于检测到从另一nUE发送的同步信号处于阈值以下的功率水平，指示所述nUE成为同步源，以便重传所述同步信号。

16.根据权利要求14所述的装置，其中，所述电路还被配置为：

响应于所述nUE的可用功率在阈值以上，指示所述nUE成为同步源，以便重传所述同步信号。

17.根据权利要求14-16中任一项所述的装置，其中，所述电路还被配置为：

通过生成定义所述资源分配的位图来提供RA机会的资源分配。

18.根据权利要求14-16中任一项所述的装置，其中，所述电路还被配置为：

提供子帧内下行链路DL专用物理控制信道，以用于调制编码方案和个域网PAN内资源分配。

19.根据权利要求14-16中任一项所述的装置，其中，所述电路还被配置为：

提供跨子帧下行链路DL专用物理控制信道，以用于数据子帧的资源分派。

20.根据权利要求14-16中任一项所述的装置，其中，所述电路还被配置为：

生成包括数据信道和反馈信道的自包含子帧。

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